Способ изготовления изделий типа корректирующих линз

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (>>) 592343 (61) Дополнительный к патенту

2 02 8006/2 5/ (22) Заявлено 09. 07.76(21) (513 М, Кл2

В 29D11/00 (23) Приоритет26.0474{32) 02.05.73 (31) 35 6454 (33) США (43) Опубликовано 05.02.78.Бюллетень № 5 (45) Дата опуб,дикования описания 1С О1

Государственный комитет

Соввтв Министров СССР по делам изаоретвннй и открытий (53) УДК 678.027..7 (088. 8) Инос тране ц

Ральф Джей лс Д Амато (72) Автор изобретения (США) Иностранная фирма

"РКА Корпорейшн" (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ТИПА

КОРРЕКТИРУЮЩИХ ЛИНЗ

Изобретение касается изготовления изделий из полимерных материалов типа корректирующих линз, применяемых при изготовлении экрана трубки цветного изображения.

Известен способ изготовления корректируюшей линзы с прерывистой поверхностью из стекла (1). Недостаток способа заключается в сложности процесса изготовления прерывистой поверхности линзы.

Наиболее близкий к предложенному-способ изготовления изделий типа корректирующих линз путем размещения в форме прозрачной подложки и заполнения пространства между прозрачной подложкой и пуансоном с прерывистой формуюшей поверхностью, которая имеет контур, обратный контуру эффективной светопреломляюшей поверхности, жидким, способным затвердевать полимера (2) . Недостатком этого способа является снижение пропускной способности линз в ультрафиолетовой области, или соляризация при воздействии ультрафиолетовых лучей в области 290 — 400 нм. Вследствие такого затемнения или соляризации пластмассовые линзы необходимо часто заменять.

Цель изобретения — повышение пропускной спосооности изделия. Поставленная цель достигается тем, что в качестве жидкого полимера используют полимер, несоляризуюшийся под действием ультрафиолетового нзлучения в ооласти от 290 до 400 нм, а также тем, что в пространство между прерывистой формукошей поверхностью пуансона и прозрачной подложкой вводят до заполнения этого пространства жидким полимером непрозрачную маску в места;, соответствующих переходам прерывистой форм юшей поверхности пу ансона; непрозрачн,ю маску вплавляют в часть затвердевшего и., имера или размещают на прозрачной подло?кке. причем маску наносят íà поверхность подложки фотографическим способом путем;окрытпя поверхности подложки фоторезистом, освешения фоторезисTHol.о покрытия светом, прошедшим через линзу, имеюшую прерывистую поверхность, соответствуюшую прерывистой формуюшей поверхности пуансона. проявления засвеченного фоторезистного покрытия для у;аления неэкспонированных уча:: > ов фоторезистн О Г О покрытия с H o B e p x H (.: .. Од л О ж к и, н а и е с i. ния на покрытые и непокрытые повер хностп

20 пОДЛОжкп СВЕтОНЕПРоницаемого материал» удаления затем засвеченных участков фоторезиста и светонепроницаемого материала.

На фиг. 1 изображена корректируюгц: я lHнза в разрезе; на фиг. 2 — корр"ктирующая лпн25 за, выполненная с прерывистой поверхностькх разрез; на фиг. 3 — линза в собранном виде, 592343 поперечное сечение, причем сборк,; включает линзу, изображенную на фиг. 2; ьл

6 — собранные линзы, поперечное сечение, изготовленные по другим вариантам предлагаемого способа.

На фиг. 1 показана корректирующая линза, выполненная на жесткой прозрачной подложке

1, к которой присоединен тонкий прозрачный несоляризующийся слой 2 полимера. Поверхность слоя 2 на противоположной стороне от подложки представляет собой рабочую поверхность линзы. Контур поверхности выполнен с таким расчетом, чтобы обеспечить коррекцию траектории света на разные участки экрана с целью предотвращения несовпадения.

По предпочтительному варианту способа подложка 1 выполнена из оптического стекла толщиной 1/4 дюйма (примерно 6,4 мм), например стекла марки ВК7, изготовляемого фирмой

СКОТТ ГЛАСС, ИНК. Прозрачной подложкой 1 может быть любой полимер, обладающий хорошими характеристиками пропускания ультрафиолетовых лучей, IIpoTHBocTQHlllHx соляризации в диапазоне длин волн 290 — 400 нм, проявляющий низкие усадочные свойства.

Материалом, удовлетворяющим указанным критериям, является прозрачная силиконовая (кремнийорганическая) смола. Один тип такой смолы производится фирмой ДОУ—

КОРНИНГ, ИНК, обозначена она 63 — 489.

Слой из силиконовой смолы может быть любой толщины при условии, что она достаточна, чтобы на ней разместились специально создаваемые неровности рабочей поверхности, Установ0-5 лено что толщина 100 милов (1 мил = 2,54 .10 м или 2,54X10 X 10 =2,54 мм) достаточна для линзы, изображенной на фиг. 1. Для изготовления линзы, изображенной на фиг. 1, предпочтителен способ, по которому на стеклянную подложку 1 сначала наносят грунтовочное покрытие например изготовляемое фирмой ДОУ

КОРНИНГ, под названием Силгард, затем жидкую силиконовую смолу, например смолу

63 — 489, после чего смешивают с отверждающим реагентом, например, поставляемым фирмой ДОУ вЂ” КОРНИНГ вместе со смолой

63 — 489. Полученную смесь заливают в форму между пуансоном, имеющим контур рабочей поверхности, и подложкой из стекла. После застывания силиконовой смолы одна ее сторона прилипает к покрытой грунтовкой стеклянной подлотке, другая сторона имеет форму нужной рабочей поверхности. Хотя в данном случае применена грунтовка для надежного прилипания силиконовой смолы к подложке, однако надежное прилипание может быть достаточно и без грунтовки.

На фиг. 2 показана другая корректирующая линза, также изготовленная на жесткой прозрачной подложке 1 с помощью наложения тонкого прозрачного слоя 2 полимера. Рабочая поверхность 3 этой линзы разделена на ряд участков 4, каждый из которых отдельно производит оптическую коррекцию для соответствующей части экрана трубки в процессе формирования экрана согласно известным способам фотопечатии.

Материалы, используемые при конструировании л ;, ы, и их размеры такие же, как описалинзы, изображенной на фиг. 1. Для изготовлены для линзы, изображенной на фиг. I, но толшина слоя полимера для создан линзы с прерывистой поверхностью, составлясi 0 — 40 милов (около 1 мм), так как колебания поверхности от среднего уровня редко превышают величину 10 милов (0,254 мм) . Участки 5 перехода поверхности расположены между участками

4 линзы. Свет, проходя через линзу, частично может отражаться и рассеиваться. Поэтому представляется целесообразным скрыть переходы 5.

На фиг. 3, 4, 5 и 6 изображены линзы, переходы 5 которых замаскированы различными способами.

В сборке, показанной на фиг. 3, линза покрыта вторым жестким прозрачным слоем 6, снабженным узором непрозрачных полос 7, которые в точности соответствуют месторасполо2о жению переходов на рабочей поверхности линзы. Второй слой (или подложка) 6 отделен от рабочей поверхности линзы воздушным зазором а.

На фиг. 4 показана вторая сборка линзы.

В этой сборке непрозрачный материал 8 нано сят непосредственно на рабочую поверхность линзы в местах расположения переходов на поверхности.

На фиг. 5 изображена третья сборка линзы, где маскирующий узор представлен в виде сет п ки или решетки 9, вкрапленной в материал полимера.

В сборке линзы, показанной на фиг. 6, непрозрачный узор 10 нанесен непосредственно на подложку до наложения слоя полимера.

В качестве такого непрозрачного материала з5 при изготовлении линзовых блоков предпочтительно использовать графит.

Все рассмотренные выше варианты способа изготовления линз включают жесткую подложку и слой полимера, при их изготовлении можно использовать относительно недорогие материалы (пространственно стабильные, отвечающие оптическим требованиям), например стекло, для поддержания тонких слоев относительно дорогостоящего несоляризуюшего полимера.

Поэтому. общая стоимость сконструированной

4 таким образом линзы может быть значительно ниже по сравнению со стоимостью линзы, изготовленной полностью из несоляризующегося материала, Термин «линза» давно применяется в телевизионной технике изготовления экранов для о обозначения преломляющих устройств, изменяющих или корректирующих траекторию световых лучей, но не обеспечивающих фокусирования. Следует также отметить, что по разным причинам, известным специалистам в этой области техники, коррекцию траектории светового луча невозможно выполнить так, чтобы она в точности соответствовала траектории электронного пучка, падающего на экран. Корректирующая линза может давать коррекцию траектории светового луча в частях экрана, позво60ляя главным образом получать соответствие световых лучей тем траекториям, по которым пойдут электронные пучки.

Линзы, представленные на фиг. 4, 5 и 6, можно изготавливать применяя способы, подобные тем, которые рассмотрены выше при изготовлении линз, показанных на фиг. 1 и 2. Линзу, изображенную на фиг. 4, можно сделать путем нанесения маски непосредственно на формуюшую поверхность пуансона. Эта поверхность пуансона обычно имеет переходы или резкие перепады в форме поверхности, которые в точности соответствуют переходам 5 в слое

2 готовой линзы. Узор маски можно сформировать на этих переходах формуюшей поверхности пуансона посредством нанесения краски на переходы поверхности пуансона, представляюшей собой смесь углерода или графита с селективным клеем, например материал грунтовки, описанный выше для силиконовой смолы. Такую маску можно получить на поверхности пуансона фотографическими способами, используя материал, являюшийся фотосопротивлением, и смесь угольного покрытия.

Согласно этому способу, при удалении пуансона непрозрачный материал 8 приклеивается к поверхности слоя полимера, как это показано на фиг. 4.

При изготовлении линзы, изображенной на фиг. 5, решетку 9 размешают в пространстве между опорной поверхностью подложки 1 и формуюшей поверхностью пуансона, который находится в непосредственной близости от подложки. Решетку размещают в строгом соответствии с переходами прерывистой формуюшей поверхности пуансона. При выполнении указанного пространства материалом жидкого полимера, решетка оказывается твердо вкрапленной в слой полимера.

При изготовлении линзы изображенной на фиг. 6, непрозрачный узор или маску делают на опорной поверхности подложки до того, как заливают (инжектируют) жидкий полимер в форму . Узор можно создать накрашиванием, способом печати на поверхности или фотографической печати с использованием смесей углерода с жидкими носителями. Для этой цели можно употреблять краски, чернила или матери- алы, чувствительные к свету. Созданный узор, как и ранее, выставляют в строгом соответствии с переходами поверхности пуансона, с таким расчетом, чтобы в готовой линзе узор маски получить пространственно точно на переходы

5 слоя 2 линзы из полимера. Можно также выполнять узор 10 (т. е. затеняюший узор маски) из проволоки или другого непрозрачного сита, укрепленного на поверхности подложки.

При создании теневого узора маски, изображенного на фиг. 6, способом фотографической печати опорную поверхность стеклянной подложки покрывают материалом, являющимся фотосопротивлением, и подвергают воздействию света, проводящего через незатененную линзу. В местах перехода поверхности этой незатененной маской линзы получают узор на участках, покрытых материалом, являюшимся фотосопротивлением. Неэкспонированные части

592343

6 фотоприемника смывают путем проявления, вследствие этого появляются открытые участки подложки. Далее на покрытую поверхность подложки наносят угольный слой. После этого удаляют экспонированную часть фотопокрытия

5 вместе с угольным слоем, и остается рисунок из угольного слоя на открытых участках подложки. Способ такого типа более подробно описан в патенте США .% 3558310.

Пере оды на поверхности линзы точно соответствуют переходам на формуюшей поверхности пуансона и, узор или рисунок 10 из угольного слоя соответствует переходам формуюшей поверхности пуансона при изготовлении линзы, изображенной на фиг. 6. Линза, которую применяют для фотопечати узора 10, должна быть

>s предварительно сделана на прессе с тем же самым пуансоном, чтобы формировать узор 10, по размерам и расположению линий точно совпадающий и абсолютно соответствующий переходам формуюшей поверхности пуансона.

Хотя линзы, изображенные на фиг. 1 — 6, выполнены из полимера, укрепленного на опорной стеклянной подложке 1, однако изготавливать линзы, преломляюшие свет, полностью из полимерного материала. В качестве подложки можно также применять другие подходящие

2 материалы, например стекло или металл. Полимерный слой линзы можно отделить от подложки и использовать как самоподдерживаюшую конструкцию, либо укреплять ее на каком-нибудь подходяшем основании для работы.

Фар.иула изобретения зю

Способ изготовления изделий типа корректируюших линз путем размещения в форме прозрачной подложки и заполнения пространства между прозрачной подложкой и пуансоном с прерывистой формуюшей поверхностью, которая имеет контур, обратный контуру эффективной светопреломляюшей поверхности, жидким, способным затвердевать полимером, отличающийся тем, что, с целью повышения пропускной способности изделия, в качестве жидкого полимера используют полимер, несоляризуюшийся

4В под действием ультрафиолетового излучения в области от 290 до 400 нм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в пространстве между прерывистой формуюшей поверхностью пуансона и прозрачной подложкой вводят до заполнения этого пространства жидким полимером непрозрачную маску в местах, соответствующих переходам прерывистой формуюшей поверхности пуансона.

3. Способ по п. 1, Отличающийся тем, что, непрозрачную маску вплавливают в часть затвердевшего полимера.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что непрозрачную маску размещают на прозрачной подложке.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что непрозрачную маску наносят на поверхность подложки фотографическим способом путем покрытия поверхности подложки фоторезистом, освещения фоторезистного покрытия светом, прошедшим через линзу, имеющую прерывистую поверхность, соответствующую преры60 вистой формуюшей поверхности пуансона, про592343

Риг l, у, <. ...

Фиг z

>uz. 5,5

<<.>га б (. >отав и: ° Й. 5>ll>.l >ва

Те>д <.i(}.:1>говна }>f» кi о.>1;. 11; iii тир frliII(} 11 >д,i I< иое

1>едактор Л. Уи>акова

>аква 226 1

1..!НИ}!ПИ ГoL>д(>р<твени»>о K(>f итога (.онета >1иниет ров (.(.(:}з по делам изобретений и открвп й

113035, Москва, Ж.35, Ра}гавкая ни, . д. 4,5

Филиал Г!ПП «П(»ент», г. > ккгоро>д. off. !1ро< ктнав, 4 явления засвеченного фоторезистно. о покрытия, нанесения на }покрытые и цепок ." -:и . Говерxíoñòè подложки светонепроницаемого материаза с последующим удалением засвеченны участков фоторезпста и светонепроницаемого м атсоиил:>

Источники информации, принятые во внима:и}е при экспертизе:

1. Патент CILIA ¹ 3628850, кл. 350 — 175, 19; 1.

2. Патент ФРГ М 1529861 к,f. 39 а4 1/1О, j!-} 73.

Р«г т

7, e,> -Ю ..- Л