DE2125091B2 - Verfahren zum herstellen von zusammenpassenden photokopierschablonen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von zusammenpassenden Photokopierschablonen mit je einem Raster von einheitlichen Flächenelementen

«verschiedener Größe, wobei die Flächenelemente der einen Schablone in genau dem gleichen Muster angeordnet sind wie die der anderen Schablone.

Bei der üblichen Lochmasken-Farbbildröhre besteht der Bildschirm aus einem Mosaik oder »taster von Rot-, Blau- und Grün-Leuchtstoffpunktyi in regelmäßiger Gruppierung, und zur Farbwahl werden drei Elektronenstrahlen von im seitlichen Abstand voneinander angeordneten Strahlsystemen durch eine vor dem Bildschirm angeordnete Vielloch- oder Schattenmaske ίο gerichtet Die Leuchtstoffpunkte sind gewöhnlich in hexagonaler Gruppierung so, daß sie im wesentlichen einander berühren, angeordnet, und in diesem Fall weist die Schattenmaske eine gleichartige hexagonale Anordnung von beanstandeten Öffnungen oder Löchern auf, von denen jedem Leuchtstoffpunkttripel je eines zugeordnet ist Die Leuchtstoffpunkte können runde, hcxagonale, dreieckige usw. Form haben.

Das übliche Verfahren zum Herstellew der Lochmaske besteht darin, daß ein dünnes, flaches Stahlblechstück auf beiden Seiten mit je einer Ätzschutzschicht aus Photolack (Ätzreservage) beschichtet wird, die beiden Ätzschutzschichten durch je eine andere passende Schablone mit einem opaken Punktmuster der gewünschten Maskenlöcher belichtet werden, die Ätz-Schutzschichten auf dem Blechstück entwickelt werden, 10 daß die unbelichteten Teile entfernt werden und den Punkten der Schablone entsprechende Löcher zurückbleiben, und dann das Blechstück durch die Punkte der Schablonen hindurch mit Säure geätzt wird, so daß die Maskenlöcher entstehen. Sodann wird das flache Maskenblech in die gewünschte gewölbte Form gepreßt. Für die beiden Seiten des Maskenbleches werden zwei verschiedene Schablonen mit unterschiedlichen Punktgrößen verwendet; die Punkte der einen Schablone sind dabei jeweils konzentrisch zu den Punkten der anderen. Dadurch erhält man eine »chneidenartige Kante, die weitgehend verhindert, daß Strahlelektronen auf die Lochwände auftreffen. Die Schablone mit den großen und die Schablone mit den kleinen Punkten werden beim Stand der Technik unabhängig voneinander unter Verwendung zweier verschiedener Originalschablonen oder Vorlagen mit so weit wie möglich gleicher Punktgruppierung (Muster) in beiden Schablonen hergestellt. Nachteilig ist dabei, daß die beiden Schablonen nicht ganz genau zusammenpassen, da in jeder der beiden Vorlagen unvermeidlich kleine Lagefehler der Punkte im Muster auftreten, die wegen der unabhängigen Herstellung nicht durch entsprechende Fehler in der anderen Vorlage kompensiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, durch das sich genau zusammenpassende Photokopierschablonen, d. h. solche mit genau sich deckenden Flächenelementgruppierungsmustern herstellen lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Vorlage mit einem Raster von einheitlichen Flächenelementen mit jeweils opaken Umrissen der verschieden großen Flächenelemente der be^:den Schablonen in der gewünschten regelmäßigen Gruppierung hergestellt wird und daß von der Vorlage oder einer Nachbildung derselben die einzelnen Umrisse auf getrennten Schablonen unter Abdeckung der Umrisse für die jeweils andere Schablone photopraphisch kopiert werden.

Vorzugsweise verwendet man zum optischen Abdekken der Vorlage oder ihrer Nachbildung während des Kopierens mindestens eine Zwischenschablone oder eine Nachbildung derselben mit einem Raster von einheitlichen opaken Flächenelementen, deren Größe zwischen den Größen der beiden verschieden großen Umrisse liegt und die in einer regelmäßigen Gruppierung angeordnet sind, die mit der Gruppierung der Flächenelemente der Vorlage identisch ist Jedes Flächenelement der Vorlage ka,nn dabei zwei durch einen Zwischenraum voneinander getrennte Umrisse aufweisen, und die Umrisse der opaken Flächenelemente der Zwischenschablone können eine solche Größe haben, daß ihr Rand im Zwischenraum zwischen den verschieden großen Umrissen der beiden Schablonen liegt

Gemäß einer speziellen Ausführungsform des Verfahrens sind die Flächenelemente der beiden Photodruckschablonen Kreisflächen verschiedener Größe und enthalten die Flächenelemente der Vorlage je zwei durch opake Flächen gebildete Kreisumrisse, deren einer die Größe der Kreisflächen der einen und deren anderer die Größe der Kreisflächen der anderen Photokopierschablone hat. Die beiden Kreisumrisse sind konzentrisch, und die Umrisse der opaken Flächenelemente der Zwischenschablone sind kreisförmig und von einer Größe, die zwischen den Größen der beiden Kreisumrisse der Flächenelemente der Vorlage Hegt.

Nachstehend werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Draufsicht eines Rohlings für eine Vielloch-Schattenmaske einer Farbbildröhre,

F i g. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung einer Gruppe der Löcher des Maskenrohlings nach F i g. 1,

F i g. 3 eine fragmentarische Schnittdarstellung des Maskenrohlings nach F i g. 1 mit einem der Maskenlöcher,

F i g. 4, 6 und 7 vergrößerte Querschnittsdarstellungen je eines Flächenelements dreier verschiedener Vorlagen (Originalschablonen) für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.5 eine Draufsicht des Flächenelements der Vorlage nach F i g. 4,

Fig.8 bis 14 den Fig.4, 6 und 7 entsprechende Querschnittsdarstellungen, die verschiedene Schritte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulichen,

F i g. 15 bis 20 entsprechende Querschnittsdarstellungen, die Schritte einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens veranschaulichen und

F i g. 21 bis 28 entsprechende Querschnittsdarstellungen, die eine dritte Ausführungsform des Verfahrens veranschaulichen.

F i g. 1 bis 3 zeigen einen typischen Rohling 1 für die Schattenmaske einer Farbbildröhre. Die Schattenmaske kann aus korrosionsbeständigem Stahl in einer Dicke von 0,152 mm (6 Mil) bestehen und mehrere hunterttausend Rundlöcher 3 in einer bestimmten regelmäßigen, z. B. hexagonalen Anordnung, wie in F i g. 2 gezeigt, aufweisen. Bei einer 63,5 cm-Farbbildröhre kann der Vertikalabstand b der Löcher 3 ungefähr 0,584 mm (23 Mil) betragen und der durch die strichpunktierte Linie A in F i g. 1 umgrenzte perforierte Teil 5 der Schattenmaske eine maximale, für das Bild benutzbare Diagonale Won 56 cm (22,44 Zoll) haben. Wie in F i g. 3 gezeigt, werden die einzelnen Löcher 3 (durch Ätzen) so hergestellt, daß sie je einen Teil 7 mit kleinerem Durchmesser B und einen Teil 9 mit größerem

Durchmesser C aufweisen. Der Durchmesser C ist vorzugsweise für sämtliche Löcher einheitlich. Der kleinere Durchmesser B der Löcher 3 nimmt von einen Maximum in der Mitte der Schattenmaske 1 bis zu einem Minimum am Außenrand der Schattenmaske ab.

Zur Herstellung der Schattenmaske wird der Rohling 1 auf beiden Seiten mit einer Ätzschutzschicht (Ätzreservage- oder Photolackschicht) beschichtet. An der einen Oberfläche 4 des Rohlings 1 wird eine erste Schablone mit großen Flächenelementen (Großpunktschabloi.c) befestigt Sie weist ein regelmäßiges Muster aus verhältnismäßig großen opaken Flächenelementen (Punkten) auf, die in der gewünschten Gruppierung der durch den Rohling 1 zu ätzenden Löcher angeordnet sind. An der anderen Oberfläche 6 des Rohlings 1 wird eine zweite Schablone mit kleinen Flächenelementen (Kleinpunktschablone) befestigt. Sie weist eine Anordnung von kleineren opaken Flächenelementen (Punkten) in der gleichen Gruppierung wie die Punkte der ersten Schablone auf. Die Punkte der beiden Schablonen sind mustergleich, indem jeder Punkt der einen Schablone konzentrisch zu einem entsprechenden Punkt der anderen Schablone ist. Die Ätzschutzschichten auf dem Rohling 1 werden durch die beiden Schablonen hindurch belichtet. Beim Entwickeln bleiben die belichteten Teile der Ätzschutzschichten erhalten, während die von den Punkten der Schablonen bedeckten unbelichteten Teile weggewaschen werden, so daß die Oberfläche 4 des Rohlings 1 durch die großen transparent werden und die belichteten Bereiche opak bleiben. Eine Kontaktkopie ist eine Kopie, die auf photographischem Wege durch Belichten von Teilen einer Schicht aus photoempfindlicher Emulsion durch eine Schablone oder Vorlage, die im wesentlichen in Kontakt mit der Emulsion angeordnet ist, und anschließendes Entwickeln der belichteten Emulsion hergestellt wird.

F i g. 4 bis 14 veranschaulichen eine Ausführungsform

ίο des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig.4 zeigt im Schnitt ein vergrößertes Fragment mit einem Flächenelement einer Positivvorlage (Originalschablone) 15. Die Vorlage 15 besteht aus einem dünnen Blatt 17 aus transparentem Kunststoff oder Glas mit einer dem Maskenrohling 1 nach F i g. 1 entsprechenden Form, das mit einer dünnen Schicht 16 beschichtet ist, die eine Vielzahl von identischen Flächenelementen 19 in einem der gewünschten Anordnung der Löcher im perforierten Bereich 5 des Rohlings 1 entsprechenden Muster aufweist. Jedes Flächenelement 19 der Schicht 16 besteht aus einer mittleren opaken Kreisfläche (Punkt) 21 mit einem Durchmesser, der gleich ist dem Durchmesser der Punkte der gewünschten Kleinpunktschablone, sowie einer den Punkt 21 konzentrisch umgebenden opaken Ringfläche (Ring) 23 mit einem Außendurchmesser, der gleich ist dem Durchmesser der Punkte der gewünschten Großpunktschablone, sowie einer transparenten Ringfläche 25 zwischen dem Punkt 21 und dem Ring 23. Der Zwischenraum 26 zwischen

öffnungen der aufliegenden Ätzschutzschicht und die 30 benachbarten Flächenelementen 19 ist transparent.
Oberfläche 6 durch die kleineren öffnungen der ~· »· . -- .

aufliegenden Ätzschutzschicht freigelegt werden. Sodann wird der Rohling durch diese Öffnungen hindurch geätzt, so daß die großen Lochteile 9 und die hierzu konzentrischen kleineren Lochteile 7 entstehen.

Nachstehend werden an Hand der F i g. 4 bis 28 drei verschiedene Verfahrensweisen zum Herstellen der Schablonen für die Belichtung der Ätzschutzschichten auf dem Rohling 1 beschrieben. Dabei sollen die folgenden Definitionen gelten: Eine Photokopierschablone oder Vorlage ist eine Schicht oder ein Blatt aus einem Material mit einem Muster oder einer regelmäßigen Anordnung von beabstandeten opaken oder transparenten (klaren) Flächenbereichen auf einem Untergrund der entgegengesetzten Art Eine Positivschablone ist eine Schablone mit opaken Flächenbereichen oder Punkten auf transparentem Untergrund. Eine Negativschablone ist eine Schablone mit transparenten

auf opakem Unter-Die Vorlage 15 kann nach irgendeinem bekannten Verfahren hergestellt werden. Bei einem bevorzugten Verfahren wird eine fragmentarische Positivvorlage hergestellt, indem auf mechanischem Wege auf eine Glasplatte im gewünschten hexagonalen Muster eine kleine Anzahl, z. B. fünf. Flächenelemente aufgetragen werden, die den Flächenelemer.ten 19 ähnlich und gegenüber der endgültigen Größe im Maßstab von 30 : \ vergrößert sind. Diese fragmentarische Vorlage wird sodann photographisch als Negativvorlage reproduziert die auf V10 der Größe der ursprünglichen Auftragung verkleinert ist und somit Negativflächenelemente aufweist die im Maßstab von 3 :1 gegenüber der gewünschten Positivvorlage nach F i g. 4 vergrößert sind Sodann wird die Negativvorlage in einem Präzisionsbildzeichner angeordnet der ein Lichtmuster der Negativschablone mit '/3 der Größe des Musters der Negativschablone erzeugt Das Gerät führt das Lichtmuster schrittweise über einen bestimmten Be-

Flächenbereichen oder Punkten

grund. Eine Positivschablone wird auch als Punktscha- so reich der Oberfläche eines transparenten Blattes 17, das

blone oder Positivpunktschablone bezeichnet, und eine mit einer Schicht 16 aus Negativemulsion beschichtet ist

Negativschablone wird auch als Negativpunktschablone

oder Lochschablone bezeichnet Tonumkehr ist eine

Umwandlung von transparent in opak oder umgekehrt Eine Positivkopie eines gegebenen Musters ist ein ss

spiegelbildliches Duplikat desselben ohne Tonumkehr

sowie mit oder ohne Änderung der Punkt- oder Lochgröße. Eine Negativkopie eines gegebenen Musters ist ein spiegelbildliches Duplikat desselben mit

Tonumkehr. d. h. von opak in transparent oder 60 Schablonen 27 und 29 bestehen je aus einem dem Blatt

umgekehrt sowie mit oder ohne Änderung der Punkt- 17 nach Fig.4 ähnlichen dünnen Transparentblatt If

.-.—„. „,.. ,_,-_.__:__„—t_i__ bzw. 20. Das Blatt 18 ist mit einer dünnen Schicht 22

beschichtet die ein regelmäßiges Muster aus opaker Flächenelementen 31 auf dunklem Untergrund 3(

so daß die Positiworlage 15 erzeugt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel einer in dieser Weise hergestellten Positiworlage haben die Punkte 21 einen Durchmesser von 0,132 mm (5,2MiI) und die Ringe einen Außen durchmesser von 0386 mm (15,2 Mil). Der Innendurchmesser der Ringe 23 beträgt ungefähr 0,254 mm (10 Mil) F i g. 6 und 7 zeigen im Schnitt Stücke zweier änderet optischer Positivmaskier-Schablonen 27 bzw. 29. Die

oder Lochgröße. Eine Positivemulsion ist eine Emulsion (beispielsweise Kodak-Autopositive-Emulsion), bei der die belichteten Bereiche beim Entwickein klar oder

transparent werden, während die unbelichteten Berei- 65 aufweist. Das Blatt 20 ist mit einer dünnen Schicht 24 mi ehe opak bleiben. Eine Negatrvemulsion ist eine einem Muster aus Flächenelementen 33 beschichtet Du

"* " " ' * Muster der Flächenelemente 31 und 33 entsprechei

dem Muster der Flachenelemente 19 der Vorlage 15

Emulsion (beispielsweise Kodak-Ortho-Ill Emulsion), bei der beim Belichten die unbelichteten Bereiche

Die Flächenelemente 31 der Schablone 27 bestehen aus opaken Kreisflächen oder Punkten mit einem Durchmesser von ungefähr 0,203 mm, der zwischen dem Durchmesser der Punkte 21 und dem Innendurchmesser der Ringe 23 der Vorlage 15 liegt Die Flächenelemente 33 der Schablone 29 bestehen aus opaken Kreisflächen oder Punkten mit einem Durchmesser von ungefähr 0305 mm (12 Mil), der zwischen dem Innen- und dem Außendurchmesser der Ringe 23 der Vorlage 15 liegt. Es können daher die Schablone 27 als »Kleinpunktzwischenschablone« und die Schablone 29 als »Großpunktzwischenschablone« bezeichnet werden.

Ein Verfahren, bei welchem mit Hilfe der drei Schablonen 15, 27 und 29 zusammenpassende Klein- und Großpunktpositivschablonen hergestellt werden, arbeitet mit Negativkopien der Originalschablone oder Vorlage 15, wie schematisch in Fig.8 bis 14 veranschaulicht Als erstes wird ein transparentes Blatt 28 mit einer Schicht 35 aus Negativemulsion beschichtet und mit der Schichtseite nach unten auf die Vorlage 15, und zwar auf die Oberseite der Schicht 16 der Vorlage, aufgelegt, wie in F i g. 8 gezeigt Vorzugsweise sollten die Schichten 35 und 16 in Kontakt miteinander sein; der geringfügige Zwischenraum in der Zeichnung ist nur um der Deutlichkeit willen dargestellt Sodann wird die Vorlage 15 gleichförmig von unten belichtet, wie durch den Pfeil L angedeutet Dabei werden diejenigen Teile der Emulsionsschicht 35 belichtet die sich mit den transparenten Bereichen der Vorlage 15 decken, so daß ein Zwischenblatt 37 (dargestellt in Fig.9) mit belichteten Bereichen 25a und 26a und unbelichteten Bereichen 21a und 23a. die direkt den Bereichen 21,23, 25 und 26 der Vorlage 15 entsprechen, erhalten wird. Die belichteten Bereiche sind bei Verwendung von Negativemulsion etwas größer als die entsprechenden Transparentbereiche 25 und 26 der Vorlage 15, so daß die mittleren Bereiche 21a einen Durchmesser von ungefähr 0,122 mm (4,8MiI). die Ringbereiche 23a der Schicht 16 Durchmesser von ungefähr 0.264 mm (10.4 Mil) und 0366 mm (14,8 Mil) haben (im Falle des vorliegenden speziellen Ausführungsbeispiels). Wenn man das Zwischenblatt 37 entwickelte, so würde es eine Negativkopie der Vorlage 15 sein und würden die unbelichteten Bereiche opak bleiben. Jedoch wird zu diesem Zeitpunkt das Zwischenblatt 37 nicht entwickelt, sondern, wie in F i g. 9 gezeigt, auf die Kleinpunktzwischenschablone 27 nach Fig.6 so aufgelegt daß die Muster sich im wesentlichen decken.

Sodann wird die Schablone 27. wie durch den Pfeil L angedeutet, von unten belichtet so daß die Ringbereiche 23a licht erhalten, während die Mittelbereiche 21a abgedeckt oder maskiert sind. Sodann wird das Zwischenblatt 37 entwickelt so daß die unbelichteten kleinen Mittelbereiche 21a transparent werden, während die belichteten übrigen Teile der Schicht 35 opak bleiben. Die sich ergebende Kleinpunktnegativkopie 37a (dargestellt in Fig. 10) wird auf die Negativemulsionsschicht 39 eines Transparentblaues 40 kontaktge druckt, wie m Fιg. i0 gezeigt so daß die gewünschte Kleinpunktpositivschablone 41 mit kleinen opaken Punkten 2ib in genau der gleichen regelmäßigen Anordnung wie die opaken Punkte 21 der positiven Vorlage 15 entsteht Bei diener Umkehr von der Negativkopie 37« in die Positivschablone 41 erzeugen die Transparentbereiche 21« mit 0,122 mm (43MH) Durchmesser opake Punkte 21 b mit einem Durchmesser von 0.132 mm (5.2 Mil).

Wie oben beschrieben, wird di« Kleinpunktschablone

41 direkt von einer Kopie der Vorlage 15 erzeugt Die Zwischenschablone 27 dient lediglich als Lichtmaske während des Druckvorganges. Es haben also die Mittelpunkte der Mittclbereiche 21a der unentwickelten Kopie 37 (Fig.9) die gleichen Abstände voneinander wie die entsprechenden Mittelpunkte der Bereiche 21 der Vorlage 15, obwohl, wie erwähnt, die Bereiche 21 a etwas kleiner sind als die entsprechenden Bereiche 21. Ebenso haben die kleinen opaken Punkte 216 der

to Kleinpunktschablone 41 die gleichen Mittelpunktabstände wie die entsprechenden Transparentbereiche 21a der Kopie 37 und folglich wie die entsprechenden opaken Bereiche 21 der Vorlage 15. Durch die Zwischenschablone 27 werden die unbelichteten Bereiehe 21a der Kopie 37 gegen Belichtung während des Drückens der Kleinpunktkopie 37a geschützt Die Größe der Bereiche 31 und die Lageausrichtung der Zwischenschablone 27 in bezug auf das Zwischenblatt 37 (F i g. 9) sind nicht kritisch, da die opaken Bereiche 31 lediglich mit ihrem Umfang auf die Ringbereiche 25a der Kopie 37 übergreifen müssen, um die Bereiche 21a gegen Belichtung abzudecken.

Der erste Schritt zur Herstellung der Großpunktschablone besteht darin. daP eine Negativkopie 43 der Großpunktzwischenschablone 29 nach F i g. 7 angefertigt wird, indem die Schablone 29 auf die Negativemulsionsschicht 45 eines transparenten Blattes 44 kontaktgedruckt wird, wie in F i g. 11 gezeigt Durch Entwickeln der belichteten Schicht 45 entsteht die Negativkopie 43 mit großen transparenten Kreisflächen 33a auf opakem Untergrund 32a mit etwas größerem Durchmesser als die Großpunkte 33 der Zwischenschablone 29. Sodann wird eine Negativkopie der Vorlage 15. beispielsweise durch Kontaktdrucken in der im Zusammenhang mit F i g. 8 beschriebenen Weise angefertigt, so daß man ein dem Zwischenblatt 37 nach Fig.9 ähnliches zweites Zwischenbiatt erhält, jedoch wird dieses Zwisch-nblatt zu einer Negativkopie 49 (Fig. 12) der Vorlage 15 entwickelt. Die Negativkopie 49 besteht aus einem Blatt

50. auf dessen einer Seite sich eine Schicht 48 mit Flächenelementen aus je einem transparenten Punktbereich 21c einem transparenten Ringbereich 23c und einem opaken Zwischenringbereich 25c auf opakem Untergrund 26c befindet.

Wie in F i g. 12 gezeigt, wird eine unentwickelte Negativkopie 51 der Kopie 49 angefertigt, indem man die Negativemulsionsschicht 53 auf einem transparenten Blatt 52 durch die Kopie 49 hindurch belichtet Dabei erzeugen die Transparentbereiche 21c und 23« der Kopie 49 etwas vergrößerte belichtete Bereiche 21c bzw. 23c/ in der Schicht 53 mit im wesentlichen der gleichen Abmessungen wie die Bereiche 21 und 23 dei Vortage 15.

In Fig. 13 werden die Negativkopie 43 dei

SS Zwischenschablone 29 und die unentwickelte Kopie 51 des Zwischenblattes 49 photographisch vereinigt indenr man sie mit den Schichtseiten 45 und 53 und inr wesentlichen sich deckenden Mustern aufeinanderlegt Es wird von oben durch die Kopie 43 belichte (angedeutet durch den Pfeil L). so daß die Rmgbereich« 25d der unentwickelten Kopie St beuchtet werden während der Untergrund 26t/ abgedeckt ist Sodam wird die Kopie 51 entwickelt wodurch eine Positivscha btone 55 (F i g. 14) mit großpunktigen Flächenelemente!

57 mit einem Durchmesser von 0386 mm (15,2 MS) au transparentem Untergrund 26d erhalten wird. Al: nächstes wird eine Positivkopie 59 der Schablone S! angefertigt indem die Schablone 55 auf die Positivemul

sionsschicht 61 eines transparenten Blattes 60 kontaktgedruckt (F i g. 14) wird, wobei Großpunkte 63 mit dem gleichen Durchmesser und in genau der gleichen Mustergruppierung wie die opaken Ringe 23 der Vorlage 15 entstehen. Beim Belichten findet keine Größenänderung statt. Die Positivkopie 59 stellt eine Schablone dar, die mit der Schablone 41 zusammenpaßt und für das Bedrucken des Schattenmaskenrohlings 1 verwendet wird.

Wie oben beschrieben, wird die Großpunktschablone 59 ebenfalls direkt von der Vorlage 15 bzw. von deren Negativkopie 49 angefertigt, wobei die Negativkopie 43 der Zwischenschablone 27 lediglich als Lichtmaske verwendet wird. Die opaken Punkte 63 der Schablone 59 haben daher genau die gleichen Mittenabstände wie die entsprechenden Punkte 21 der Vorlage 15 und folglich wie die entsprechenden Punkte 216 der Kleinpunktschablone 41. Wenn daher die Schablonen 41 und 59 deckungsgleich miteinander auf die beiden Seiten des Rohlings 1 aufgebracht werden, sind die Mittelpunkte der entsprechenden Flächenelemente 210 und 63 sämtlich genau miteinander in Deckung.

Die Größe der Bereiche 33a und die Deckungsgenauigkeit der Negativkopie 43 der Zwischenschablone 29 mit der Negativkopie 51 (Fig. 13) sind nicht kritisch, da die Bereiche 33a mit ihrem Umfang lediglich auf die Ringbereiche 23c/der Kopie 51 (Fig. 13) überzugreifen brauchen. Es können daher die Großpunktschablone 59 und ein abgestuftes Duplikat der Kleinpunktschablone 41 genau deckungsgleich miteinander auf den beiden Seiten eines mit Ätzschutzmittel beschichteten Schattenmaskenrohlings 1 angebracht werden, so daß genau zusammenpassende Muster der kleinen und der großen Flächenbereiche in der Ätzschutzschicht gedruckt werden.

Die Kopie 59 der Schablone 55 wird deshalb gebraucht weil beim Drucken der Ätzschutzschichten auf dem Rohling 1 die Kleinpunktschablone 41 auf der einen und die Schablone 59 auf der anderen Seite des Rohlings 1 angebracht werden. Wegen der Unterlage 52 der Schablone 55 kann diese nicht auf der Her Schablone 41 gegenüberliegenden Seite verwendet werden, es sei denn, man dreht sie um, so daß die Schicht 53 in Kontakt mit der Oberfläche des Rohlings 1 ist. Dann wäre aber das Muster der Punkte seitenverkehrt zum Punktmuster der Schablone 41. Man verwendet daher für die Schablone 59 die Kopie der Schablone 55 mit der gleichen Orientierung des Punktmusters wie bei der Schablone 55.

Beide Schablonen 41 und 51 werden von der Positiworlage 15 angefertigt und zwar unter Verwendung der Vorlage 15 selbst für die Schablone 41 (F i g. 8) und unter Verwendung der Negativkopie 49 der Schablone 15 für die andere Schablone (F i g. 12). Bei der Herstellung der Schablonen 41 und 59 wird die Orientierung der Emulsionsschicht niemals verändert Das heißt während der verschiedenen Druckvorgänge werden die Träge^<*schichten oder Blätter niemals umgewendet oder gegenüber ihrer ursprünglichen Orientierung verdreht Das Muster der Emulsionsschicht 16 und die Orientierung der Vorlage 15 bleiben daher durch sämtliche Schritte des Druckverfahrens hindurch erhalten, so daß die Schablonen 41 und 59 ebenfalls die gleichen Muster mit der gleichen Orientierung wie das Muster der Vorlage IS haben. Etwaige Abweichungen oder geringfügige Fehler im Muster der Vorlage 15 werden deshalb beim Drucken genau reproduziert so daß sie an den entsprechenden

gleichen Stellen in den Mustern der Schablonen 41 und 59 erscheinen wie in der Vorlage 15. Die Muster der Schablonen 41 und 59 passen also genau zusammen, wenn die beiden Schablonen deckungslgeich auf den beiden Seiten des Rohlings 1 angebracht sind.

Fig. 15 bis 20 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens. Als erstes wird eine unentwickelte Positivkopie 65 der Positivvorlage 15 angefertigt indem die Positivemulsionsschicht 67

ίο eines transparenten Blattes 68 durch die Vorlage 15 hindurch belichtet wird, wie in Fig. 15 gezeigt. Die Positivkopie 65 besteht aus unbelichteten Bereichen 21/ und 23/; die genau den Bereichen 2i bzw. 23 der Vorlage 15 entsprechen, sowie belichteten Bereichen 25/und 26/ (Untergrund), die genau den Bereichen 25 bzw. 26 der Vorlage 15 entsprechen. Die Kopie 65 wird dann auf die Kleinpunktzwischenschablone 27 aufgelegt und durch diese hindurch belichtet, so daß die Ringbereiche 23/ belichtet werden, während die unbelichteten Mittelbereiche 21/optisch abgedeckt sind, wie in F i g. 16 gezeigt. Die Kopie 65 wird sodann entwickelt, so daß die belichteten Bereiche transparent werden und eine Kopie 65a der gewünschten Kleinpunktschablone entsteht (Fig. 17). In Fig. 17 wird d:e Schablone 65a

zum Anfertigen einer Kleinpunktpositivschablone 69 verwendet, indem sie auf die Positivemulsionsschicht 71 eines transparenten Blattes 70 kontaktgedruckt wird. Die Schablone 69 besteht aus opaken Punkten 21^ mit 0,132 mm (5,2 Mil) Durchmesser auf transparentem

Untergrund 26# in der gleichen Musteranordnung wie die Punkte 21 der Vorlage 15 und ist ein genaues Duplikat der Kleinpunktschablone 41 nach F i g. 10.

Zur Herstellung der gewünschten Großpunktschablone wird eine unentwickelte Negativkopie der Vorlage

15 angefertigt Dies kann in der gleichen Weise geschehen wie die in Fig.9 veranschaulichte Anfertigung des Zwischenblattes 37. Statt dessen kann man auch eine unentwickelte Positivkopie 72 einer Negativkopie 49 (Fig. 12) der Vorlage 15 anfertigen, wie in

Hg 18 veranschaulicht. Diese unentwickelte Kopie 72 mit belichteten Bereichen 21Λ und 23Λ und unbelichteten Bereichen 25Λ und 26Λ in einer unentwickelten Positivemulsionsschicht 74 wird sodann, wie in Fig. 19 gezeigt, durch die Negativkopie 43 (Fig. 11) der

^roBpunktzwischenschablone 29 hindurch belichtet, wobei die Ringbereiche 25Λ Licht erhalten, während der untergrund 26Λ optisch abgedeckt ist. Ais nächstes wird die Kopie 72 entwickelt so daß die belichteten Bereiche transparent werden und die Großpunktnegativschablo t ⁽ '£ '^mit &°**^η Transparentbereichen 76 auf opakem Untergrund 26e entsteht Sodann fertigt man eine Negativkopie der Schablone 73 an (F i g. 201 womit ™Λ" ^{eine Groß}Punktpositivschablone 75 mit großen (0386 mm - 15.2 Mil) opaken Punkten 77 auf transpa-

rentem Untergrund 79 erhält Diese Schablone 75 ist ein genaues Duplikat der Schablone 59 nach Fig. 14 und kann zusammen mit einem abgestuften Duplikat der Schablone 69 für das Drucken von Schattenmaske!! verwendet werdea

κι ^WeJ? ^F' & ¹⁷ «nd 20 gezeigt ist die Kleinpunktscha-Dlone 69 nach der entgegengesetzten Seite (nach oben) gewandt wie die nach unten gewandte Großpunktschablone 75. Die Schablonen können daher auf beiden weiten des Lochmaskenrohlings 1 ohne Umwenden an«*«"+, ^we|1dea Da ferner beide Schablonen von S abgeleitet sind, sind die Punkte 21#der ..-;-·- "W «ten entsprechenden Punkten 77 der Schablone 75 genau mittelpunktgleich.

Fig.21 bis 28 veranschaulichen eine dritte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens, die in gewisser Hinsicht einfacher ist als die Ausführungsformen nach F i g. 4 bis 20. In diesem Falle wird eine Positivvorlage 81 (Fig. 21 und 22) verwendet, die z. B. nach dem für die Herstellung der Vorlage 15 beschriebenen Verfahren angefertigt wird. Die Vorlage 81 besteht aus einem transparenten Blatt 80 (ähnlich wie das Blatt 17 nach F i g. 4 bis 20) mit einer Vielzahl von Flächenelementen 83 mit jeweils einem opaken Kreisring 85, dessen Innendurchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Punkte der gewünschten Kleinpunktschablone und dessen Außendurchmesser gleich dem Durchmesser der Punkte der gewünschten Großpunktschablone ist, auf transparentem Untergrund 87. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sollten diese Durchmesser 0,122 mm (4,8 Mil) bzw. 0,386 mm (15,2MiI) betragen. Die Kreisfläche 89 innerhalb des Ringes 85 ist ebenfalls transparent.

Die Vorlage 81 wird auf die Negativemulsionsschicht 82 eines Blattes 84 kontaktgedruckt (Fig.21), so daß eine Negativkopie 91 der Vorlage mit etwas vergrößerten (0,132 mm = 5,2 Mil) opaken Mittelbereichen 89a und etwas verkleinerten (0,366 mm = 14,8 Mil) transparenten Ringbereichen 85a auf opakem Untergrund 87a entsteht. Die Kopie 91 wird entwickelt und auf die Positivemulsionsschicht 86 eines Blattes 88 photogedruckt (F i g. 23), so daß eine unentwickelte Positivkopie 93 mit belichteten Bereichen 856 und unbelichteten Bereichen 876 und 896 entsteht. Die Kopie 93 ist eine umgekehrte Negativkopie der Vorlage 81. Die Großpunktzwischenschablone 29 nach F i g. 7 wird auf die Positivemulsionsschicht 90 eines Blattes 92 kontaktgedruckt das dann entwickelt wird, so daß eine Positivkopie 95 (Fig.24) mit opaken Punkten 336 mittlerer oröße auf transparentem Untergrund 266 entsteht. In Fig.24 wird die unentwickelte Kopie 93 durch die Kopie 95 hindurch belichtet, wobei der Untergrund 876 Licht erhält, während die Mittelbereiche 896 optisch abgedeckt sind. Die Kopie 93 wird -odann entwickelt so daß die gewünschte Kleinpunktschablone 97 (F i g. 25) mit dem gewünschten Muster von kleinen (0,132 mm = 5,2 Mil) opaken Punkten 89c auf transparentem Untergrund 87c entsteht die genau identisch ist mit den Kleinpunktschablonen 4t (Fig. 10) und 69 (F ig. 17).

Um die gewünschte Großpunktschablone herzustellen, fertigt man eine unentwickelte Positivkopie 99 der Kopie 91 (F i g. 21) an, wie in F i g. 26 gezeigt. Die Kopie 99, die der unentwickelten Kopie 93 entspricht, hat belichtete Ringbereiche 85d und unbelichtete Bereiche 87d und 89c/ in einer Positivemulsionsschicht 94 auf einem Trägerblatt 96. Der Außendurchmesser der Ringbereiche 85d beträgt im vorliegenden Fall 0386mm (15^MiI). In Fig.27 wird die unbelichtete Kopie 99 durch eine Negativkopie 101 der Großpunkt Zwischenschablone 29 (F i g. 7), die der Kopie 43 nach Fig. 11 entspricht, hindurch belichtet Dabei erhalten die Mittelbereiche 89d Lacht, während der Untergrund 87d optisch abgedeckt ist Die Kopie 99 wird dann entwickelt, so daß eine Großpunktnegativschablone 103 mit großen transparenten Bereichen 105 auf opakem Untergrund 107 entsteht, wie in Fig.28 gezeigt In Fig.28 wird die Negativschablone 103 auf eine Negativemulsionsschicht 98 kontaktgedruckt so daß die gewünschte Großpunktschablone 109 mit großen (0386 mm - 15,2 MiI) opaken Punkten 111 auf transparentem Untergrund 113 auf einem Transparentblatt 100 entsteht. Diese Schablone 109 ist genau identisch mit den Großpunktschablonen 59 (F i g. 14) und 75 (F i g. 20), so daß sie zusammen mit einem abgestuften Duplikat der Kleinpunktschablone 97 für das Drucken der Löcher einer Schattenmaske verwendet werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beispielsweise erläuterte Herstellung zweier zusammenpassender Positivschablonen für das Ätzen von Schattenmasken für Farbbildröhren beschränkt Sie ist vielmehr ganz aligemein auf die Herstellung zweier zusammenpassender Positiv- oder Negativschablonen mit identischen Mustern von Punkten oder Transparentbereichen unterschiedlichster Art für die verschiedenartigsten Zwecke anwendbar.

Erfindungsgemäß werden mindestens zwei zusammenpassende Schablonen von einer Originalschablone oder Vorlage angefertigt, und zwar durch photographisches Drucken von der Vorlage oder einer Kopie derselben. Die Schablonen sind daher Direktdrucke der Vorlage oder ihrer Kopie, wobei lediglich Teile der Vorlage jeweils ausgeblendet sind. Die Schablonen sind also teilidentisch mit der Vorlage und folglich in der Lage ihrer Flächenelemente genau deckungsgleich.

Bei Anwendung des Verfahrens auf die Herstellung einer Lochmaskenelektrode für eine Farbbildröhre haben die Flächenelemente der Vorlage sowie der fertigen Schablonen runde Form. Das heißt, die einzelnen Flächenelemente der Vorlage 15 nach Fi g. 4 und 5 bestehen jeweils aus runden Punkten 21 und Kreisringen 23 und 25. Entsprechend haben die Schablonen 41 (Fig. 10) und 59 (Fig. 14) Flächenelemente in Form von runden Punkten. Ebenso bestehen die einzelnen Flächenelemente der Vorlage 81 nach Fig. 21 jeweils aus einem runden Punkt 89 und einem Ringbereich 85, so daß die einzelnen Flächenelemente der Schablone 97 (F i g. 25) und 109 (F i g. 28) gleichfalls die Form von runden Punkten haben. Die Zwischenschablonen wie 21 und 29 haben ebenfalls Flächenelemente in Form von runden Punkten.

Die Erfindung ist jedoch auch auf andere Flächenelementformen, die einander nicht ähnlich sind, anwendbar, so daß die zusammenpassenden Schablonen in der Form und Größe ihrer Flächenelemente völlig verschieden voneinander sein können. Beispielsweise können die Flächenelemente 216 der Schablone 41 nach Fig. 10 runde Form haben, wie beschrieben, während bei der dazugehörigen Schablone 59 die Flächenelemente 63 quadratische, dreieckige oder sogar unregelmäßige Form haben können. Es ist lediglich erforderlich, daß die einzelnen Flächenelemente 19 der Vorlage 15 jeweils aus zwei Flächenelementen 31 und 63 der herzustellenden Schablonen zusammengesetzt sind.

Von der Vorlage 15 wird bei jedem Flächenelement 19 der Umriß im Teil 23 des großen Punktes 63 auf die Schablone 59 und der Umriß des Punktes 21 auf die Schablone 41 (Punkt 216) übertragen. Es ist vorzuziehen, daß diese Umrisse 23 und 21 in jedem Flächenelement 19 der Vorlage 15 durch z. B. die Ringbereiche 23 und 25 voneinander beabstandet sind, so daß die Flächenelemente 31 und 33 der entsprechenden Zwischenschablonen 25 und 29, die als Lichtabdeckschablonen verwendet werden, innerhalb annehmbarer Toleranzen angefertigt und mit der Vorlage 15 oder ihrer Kopie mit einer Genauigkeit zur Deckung gebracht werden können, die gewisse Toleranzen zuläßt, wie beschrieben.

Das Verfahren wurde vorstehend in Anwendung auf die Herstellung zweier zusammenpassender Photo-

drucksehablonen erläutert Da jedoch diese Schabionen beide zum Drucken eines fertigen Musters verwendet werden, kann man verfahrensgemäß auch mehr als zwei zusammenpassende Schablonen anfertigen, die in den für das Fertigerzeugnis erforderlichen Druckverfahrensschritten verwendet werden können. Es ist lediglich notwendig, daß die zusammenpassenden Schablonen bei ihrer jeweiligen Verwendung genau deckungsgleich miteinander angeordnet werden. Wie oben beschrieben, verwendet man für die deckungsgleiche Anordnung und Ausrichtung die Mittelpunkte der runden Flächenelemente 216 und 63 der Schablonen 41 und 59, da diese Mittelpunkte mit den Mittelpunkten der Flächenelemente 19 der Vorlage 15 zusammenfallen. Wenn dagegen die Flächenelemente 19 unregelmäßige Form oder unregelmäßige Umrisse haben, kann es erforderlich sein, daß man die Vorlage 15 mit Ausrichtungsmarkierungen versieht, die in den Schablonen 41 und 59 reproduziert werden, so daß sie während des Drückens genau deckungsgleich ausgerichtet und angeordnet werden können.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von zusammenpassenden Photokopierschablonen mit je einem Raster von einheitlichen Flächenelementen verschiedener Größe, wobei die Flächenelemente der einen Schablone in genau dem gleichen Muster angeordnet sind wie die der anderen Schablone, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorlage (ί·5; 81) mit einem Rasier von einheitlichen Flächenelementen (19; 83) mit jeweils opaken Umrissen (21,23; 85) der verschiedenen großen Flächenelemente der beiden Schablonen in der gewünschten regelmäßigen Gruppierung hergestellt wird; und daß von der Vorlage oder einer Nachbildung; derselben die einzelnen Umrisse auf getrennten Schablonen unter Abdeckung der Umrisse für die jeweils andere Schablone photographisch gedruckt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum optischen Abdecken der Vorlage oder ihrer Nachbildung während des Drückens mindestens eine Zwischenschablone (27, 29) oder eine Nachbildung (43, 95, 101) derselben mit einem Raster von einheitlichen opaken Flächenelementen, deren Größe zwischen den Größen der beiden verschieden großen Umrisse liegt und die in einer regelmäßigen Gruppierung angeordnet sind, die mit der Gruppierung der Flächenelemente der Vorlage identisch ist, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Flächenelement der Vorlage zwei durch einen Zwischenraum (23, 25, 85) voneinander getrennte Umrisse aufweist und die Umrisse der opaken Flächenelemente der Zwischenschablone oder deren Nachbildung eine solche Größe haben, daß ihr Rand im Zwischenraum zwischen den verschieden großen Umrissen der beiden Schabionen liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente der beiden Photokopierschablonen (41, 59, 69, 75, 97, 109) Kreisflächen verschiedener Größe sind und die Flächenelemente der Vorlage jeweil aus einer durch einen opaken Bereich (21,85) gebildeten Kreisfläche (21, 89) mit dem gleichen Durchmesser wie die Punkte (21 b, 2\g, 89c) der einen Photokopierschablone sowie einem opaken Ringbereich (23, 85), dessen Außendurchmesser gleich dem Durchmesser der Punkte (63, 77, 111) der anderen Photokopierschablone ist, auf transparentem Untergrund bestehen.

5. Verfahren nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Flächenelement der Vorlage die Kreisfläche (21) opak ist und die opake Ringfläche (23) konzentrisch zur Kreisfläche angeordnet und von dieser durch einen transparenten Ringbereich (25) getrennt ist

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente der beiden Photokopierschablonen Kreisflächen verschiedener Größe sind und die Flächenelemente der Vorlage je zwei durch opake Flächen gebildete Kreisumrisse (21, 23, 89, 85), deren einer (21, 89) die Größe der Kreisflächen der einen und deren anderer (23,85) die Größe der Kreisflächen der anderen Photokopier-Schablone hat, aufweisen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kreisumrisse konzentrisch sind und die Umrisse der opaken Flächenelemente der Zwischenschablone oder -schablonen (27, 29) kreisförmig und von einer Größe sind, die zwischen den Größen der beiden Kreisumrisse der Flächenelemente der Vorlage liegt

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum optischen Abdecken der Umrisse der Vorlage eine erste Zwischenschablone (27) mit einem Raster von einheitlichen opaken Kreisflächen (31), deren Durchmesser zwischen dem Durchmesser der opaken Kreisflächen (21) der Vorlage und dem Innendurchmesser der opaken Ringflächen (23) liegt, auf transparentem Untergrund (30) in einem dem gewünschten Muster dicht angepaßten Muster sowie eine Kopie (43) einer zweiten Zwischenschablone (29) mit einem Raster von einheitlichen transparenten Kreisflächen (33a), deren Durchmesser zwischen dera Innen- und dem Außendurchmesser der opaken Ringbereiche liegt, auf opakem Untergrund (32ay in einem dem gewünschten Muster dicht angepaßten Muster verwendet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der einen (41) der Photokopierschablonen eine unentwickelte Kopie (37) der Vorlage photographisch mit der ersten Zwiscnenschablone (27) vereinigt und dann entwikkeh und kontaktkopiert wird, und daß zur Herstellung der anderen (59) Photokopierschablone eine unentwickelte Kopie (51) der Vorlage mit der Kopie der zweiten Zwischenschablone zur Deckung gebracht und photographisch vereinigt und anschließend entwickelt und kontaktkopiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Flächenelement (83) der Vorlage aus einem opaken Ring (85), dessen Innendurchmesser gleich dem Durchmesser der Flächenelemente der einen Photokopierschablone und dessen Außendurchmesser gleich dem Durchmesser der Flächenelemente der anderen Photokopierschablone ist, auf transparentem Untergrund besteht.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für das photographische Abdecken der Umrisse der Vorlage eine Positivkopie (95) einer Zwischenschablone (29) mit einem Raster aus einheitlichen opaken Kreisflächen (90), deren Durchmesser zwischen dem Innen- und dem Außendurchmesser der opaken Ringe liegt, auf transparentem Untergrund (326,Hn einem dem gewünschten Muster dicht angepaßten Muster sowie eine Negativkopie (101) der Zwischenschablone verwendet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der einen (97) der beiden Photodruckschablonen eine unentwickelte Kopie (93) der Vorlage (15) photographisch mit der Positivkopie der Zwischenschablone vereinigt und anschließend entwickelt wird, und daß zur Herstellung der anderen (109) der Photodruckschablonen eine unentwickelte Kopie (99) der Vorlage photographisch mit der Negativkopie der Zwischenschablone vereinigt und anschließend entwickelt und kontaktkopiert wird.