DE1762377C - Color cathode ray tube with multiple electron guns and process for their manufacture - Google Patents
Color cathode ray tube with multiple electron guns and process for their manufactureInfo
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Description
von einer optischen Quelle »zweiter Ordnung« auf ge- Aufgäbe der Erfindung ist es, eine Kathodenstrahl-from an optical source "second order" on object of the invention is to produce a cathode ray
dnv±t sind (vgl die britische Patentschrift 1014 905). röhre der eingangs erwähnten Art mit noch bessererdnv ± t (see British patent specification 1014 905). tube of the type mentioned at the beginning with an even better one
Dies hat zur Wirkung, daß der Maske-Schirm-Abstand Fehlerkorrektur und trotzdem einfacher HerstellungThe effect of this is that the mask-to-screen distance is error correction and still easier to manufacture
an den Rändern geringer ist als an der Mitte, und zu schaffen.at the edges is less than at the center, and to create.
zwar um einen Betrag, der nicht so graß wie bei der 5 Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß derby an amount that is not as graß as in the case of the 5. According to the invention, this is achieved in that the
zweiten Anordnung ist Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbartersecond arrangement is distance between the centers of adjacent ones
Die vorgenannten Erläuterungen lassen gewisse Löcher der Lochmaske am Rand der Maske größerThe above explanations leave certain holes in the shadow mask at the edge of the mask larger
weitere Verzerrungen der Dreiergruppen-außer be- ist als in der Mitte und Saß der Abstand der Mittel·further distortions of the groups of three-except there is than in the middle and Saß the distance of the middle
tracht, wie »Verkürzungs-Fehlüberdeckung« und punkte benachbarter Phosphorscheibchen auf demTracht, such as "shortening misregistration" and dots of neighboring phosphor discs on the
Verzerrung de/ Elektronenstrahlfleck-Dreiergruppe 10 Schirm ebenfalls am Rand des Schirmes größer ist alsDistortion de / electron beam spot triple 10 screen is also greater than at the edge of the screen
infolge ästigmatischer Ablenkfehler in den Abtast- in seiner Mitte.due to astigmatic deflection errors in the scanning in its center.
spulen, welche die Beschreibung der vorliegenden Der Maske-Schirm-Abstand wird vorzugsweise so Erfindung nicht grundsätzlich beeinflussen. gemacht, daß idie Maske auf dem Schirm Elektronen-Lochmasken werden gewöhnlich aus flachen »Roh- strahlfleck-Dreiergruppen erzeugt, welche, gemessen lingen« hergestellt, bei welchen der Abstand der 15 über einen kleinen Bereich, zusammenwirken, um Löcher über die Erstreckung der Maske gleichmäßig eine gleichmäßige Fleckanordnung zu bilden. Mit ist. Wenn einer solchen Maske eine kugelig gewölbte anderen Worten, es wird, nachdem der Abstand der Form gegeben wird, hat dies eine gewisse Vorzerrung öffnungen in der Mitte und am Rand der Maske festdieses Abstandes zur Folge, jedoch ist dieser immer gelegt worden ist, der Maske-Schirm-Abstand so genoch im wesentlichen konstant, wenn er längs der so wählt, daß die dadurch bedingte Vergrößerung in Oberfläche der fertigen Maske gemessen wird. Kombination mit der Konvergenzkorrektur-Degrup-Es ist üblich, die Größe der Löcher so abzustufen, pierung, welche im Betrieb der fertigen Röhre auftritt, daß diejenigen Löcher, die sich am Rand der Maske zur Folge hat, daß die drei Strahlerzeuger in Kombibefinden, kleiner als diejenigen in der Mitte derselben nation, gemessen über einem kleinen Bereich, eine sind. Diese Verringerung in der Größe nimmt mit »5 im wesentlichen gleichmäßige Elektronenstrahlfleckdem Abstand von der Maskenmitte zu. Zweck dieser anordnung erzeugen. Die Größe der Löcher kann Maßnahme ist, die Elektronenstrahlflecke bei der ebenfalls so eingestellt werden, daß die jeweils erforfertigen Röhre am Rand des Schirms relativ kleiner derliche Gesamt-Maskendurchlässigkeit in der Mitte zu machen, so daß, wenn die Phosphorscheibchen am und an den Rändern der Maske erhalten wird. Diese Schirmrand mit der gleichen Größe wie diejenigen an 30 Wahl wird durch die Berücksichtigung der Helligkeit der Röhrenmitte aufgedruckt werden, eine größere und der Elektronenstrahlfleck-Phosphorscheibchen-Toleranz für Auftreffehler eines Elektronenstrahl- Toleranz bestimmt.coils, which meet the description of the present The mask-to-screen distance is preferably so Do not fundamentally influence the invention. made that i the mask on the screen electron shadow masks are usually generated from flat »raw beamspot triplets, which, measured lingen «, in which the spacing of the 15 over a small area cooperate to Holes over the extension of the mask to form a uniform array of spots evenly. With is. If such a mask has a spherically domed other words, it will after the spacing of the Shape is given, this has some pre-distortion openings in the center and at the edge of the mask this fixed As a result, the distance between the mask and the screen has always been set essentially constant if he chooses along the so that the resulting enlargement in Surface of the finished mask is measured. Combination with the convergence correction Degrup-Es it is customary to graduate the size of the holes in such a way, which occurs in the operation of the finished tube, that those holes on the edge of the mask result in the three beam generators being in combination, smaller than those in the center of the same nation, measured over a small area, one are. This reduction in size decreases by 5 substantially uniform electron beam spots Distance from the center of the mask to. Create the purpose of this arrangement. The size of the holes can be The measure is that the electron beam spots are also adjusted so that they require each Tube at the edge of the screen is relatively smaller than the total mask permeability in the middle to make so that when the phosphor is obtained at and around the edges of the mask. This Screen edge with the same size as those at 30 choice is made by taking into account the brightness the center of the tube has a larger tolerance, and the electron beam spot phosphor disk tolerance intended for impact errors of an electron beam tolerance.
flecks auf dem jeweiligen Phosphorscheibchen an den Der höhere Durchlässigkeits-Wirkungsgrad größe-Schirmrändern besteht. Verschiedene an sich be- rer Löcher begünstigt die Helligkeit, jedoch auf kannte Faktoren machen diesen Auftreffehler am 35 Kosten der Fleck-Scheibchen-Auftrefftoleranz. Beim Rand des Schirms wahrscheinlicher als in der Nähe besten Kompromiß unterscheidet sich die Fleckder Mitte. Scheibchen-Auftrefftoleranz von der Mitte zum Rand Es wurden bereits verschiedene Vorschläge ge- des Schirms hin wegen der größeren Wahrscheinlichmacht, die Form der Lochmaskenöffnungen zu ver- keit von Auftreffehlern am Rand, ändern, wie Verkürzungsfehler oder »Azimute-Form- 40 Es könnte vermutet werden, daß ein Nachteil der korrektur. erfindungsgemäßen Anordnung darin besteht, daß die Diese bedingen eine gewisse Veränderung im Mit- Schirmstruktur an den Schirmrändern gröber als in tenabstand der öffnungen, aber nur wie es zur Wie- der Schinnmitte ist und daß diese Vergröberung der derherstellung der »Packung« der Phosphorscheib- Scheibchenstruktur eine schlechtere Bildauflösung an chen erforderlich ist, deren Form verändert worden 45 den Ecken des Bildes zur Folge hat. Eine solche Verist. Gemäß der USA.-Patentschrift 2 947 899 werden schlechterung in der Bildauflösung dürfte jedoch voll derartige Veränderungen nur für die radiale Richtung akzeptabel sein, da das Interesse normalerweise auf angegeben. Die USA.-Patentschrift 3 109 117 befaßt die Bildmitte konzentriert ist. In Kathodenstrahlröhsich mit der »Azimut«-Korrektur. Aus dieser Druck- ren ist die Bildauflösung an den Ecken wegen der schrift ist zu entnehmen, daß die Löcher der Loch- 50 Fleckunschärfe des Strahls normalerweise schlecht maske und die Phosphorscheibchen in radialer Rieh- und in Lochmaskenröhren wegen der Eckentung länglich ausgebildet und in bestimmten azimu- konvergenzfehler noch schlechter. Es ergibt sich talen Positionen ebenfalls in radialer Richtung in daher kein wesentlicher Verlust in der Bildweiterem Abstand voneinander angeordnet sind, und qualität. stains on the respective phosphor disc on the screen edges consists. Different holes in themselves favor the brightness, but on Known factors make this impact error at the cost of the spot-disc impact tolerance. At the Edge of the screen more likely than near the best compromise differs the fleckder Center. Disc impact tolerance from the center to the edge Various proposals have already been made for the screen because of the greater probability that the shape of the shadow mask openings to avoid impact errors at the edge, change such as foreshortening errors or »azimuth shape- 40 It could be suspected to be a disadvantage of the correction. The arrangement according to the invention is that the These cause a certain change in the umbrella structure at the edges of the screen, coarser than in ten spacing of the openings, but only as it is to the center of the Schinn and that this coarsening of the The production of the "pack" of the phosphor disk-disk structure indicates a poorer image resolution is required, the shape of which has changed 45 the corners of the picture result. Such a verist. However, according to US Pat. No. 2,947,899, deterioration in image resolution is likely to be complete such changes would only be acceptable for the radial direction, since interest is normally on specified. U.S. Patent 3,110,117 deals with the center of the image being concentrated. In cathode ray tube with the "azimuth" correction. From this printer, the image resolution at the corners is due to the It can be seen from the writing that the holes of the hole-spot blur of the beam are normally poor mask and the phosphor discs in radial Rieh- and in shadow mask tubes because of the Eckentung elongated and even worse in certain azimuth convergence errors. It surrenders talen positions are also arranged further in the radial direction in therefore no significant loss in the image distance from one another, and quality.
zwar in einem Ausmaß, das von einem Minimum in 55 Wenn die Phosphorscheibchengrößen an den Röh-to an extent that goes from a minimum in 55. When the phosphor disc sizes at the
der Nähe der Maskenmitte zu einem Maximum in der renrändern durch geeignete Mittel beim Bedruckenthe proximity of the center of the mask to a maximum in the edge of the mask by suitable means when printing
Nähe des Randes variiert. Bezüglich der Phosphor- des Schirms so vergrößert werden, daß der tangen-Near the edge varies. With regard to the phosphor, the screen should be enlarged so that the tangential
scheibchen wird angegeben, daß eine Kompensation tiale Kontakt der Phosphorscheibchen aufrechterhal-disc it is stated that a compensation tial contact of the phosphor disc is maintained.
des azimutalen Fehlers durch Veränderung der Größe ten wird, ist die Gesamtwirkung ein Schirm, dessenof the azimuthal error is th by changing the size, the overall effect is a screen, its
der Phosphorscheibchen zu keinem Erfolg führt. Die 60 Phosphorscheibchen, Elektronenstrahlflecken und diethe phosphor disc does not lead to success. The 60 phosphor discs, electron beam spots and the
Phosphorscheibchen werden deshalb in bestimmten entsprechenden Dreiergruppen an den Rändern grö-Phosphorus disks are therefore larger in certain corresponding groups of three at the edges.
Bereichen des Schirmes verzerrt. Für die Zwecke der ßer als in der Mitte sind.Distorted areas of the screen. For the purpose of being wider than in the middle.
Erfindung ist es jedoch wesentlich, daß der Abstand Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der.Invention, however, it is essential that the distance advantages of the invention over the prior art.
zwischen den Lochmittelpunkten nicht nur an be- Technik sind unter anderem:between the centers of the holes not only in terms of technology include:
stimmten azimutalen Stellen verändert wird. Das 65agreed azimuthal digits is changed. The 65th
Aufbringen von elliptisch ausgebildeten Phosphor- 1. der Röhre kann eine höhere Toleranz für be-Application of elliptically formed phosphor 1. The tube can have a higher tolerance for loading
scheibchen und die Herstellung von elliptischen Lö- stimmte Verzerrungen verliehen werden, die sichwashers and the manufacture of elliptical soldering certain distortions are imparted, which are
ehern ist wesentlich komplizierter als bei Kreisform. im Sinne einer Verschlechterung der Fleck-Brazing is much more complicated than circular. in the sense of a worsening of the stain
2. es kann eine Röhre mit einem konstanten Maske- beim n°™a!?n Auftreffai des Strahls bei 21 ar. In Schirm-Abstand hergestellt werden, bei welcher «ner 90°-Rohre betragt der maximale Wert des Wmdie Flecke und Scheibchen an der Schirmmitte 5 *els <*> wie m Fl8- ? Bf^, etwa 45°. Eine häufige und am Rand konzentrisch sind, und der Schirm F°rm e!nes mechanischen Fehlers bei Lochmaskenaus sich im wesentlichen tangential berührenden rohren ls\ ein| axiale.. Bewegung der Maske konzen-PhosDhorscheibchen besteht· tnert an den Schirmrandern zwischen dem Zeitpunkt2. it can be a tube with a constant mask- at n ° ™ a!? n impact of the beam at 21 ar. Are produced in Screen distance at which "ner 90 ° -pipes the maximum value of Wmdie stains and slices amounts at the screen center 5 * els <*> as m Fl 8-? Bf ^, about 45 °. A common and concentric at the edge, and the screen F ° rm e ! nes mechanical error in Lochmaskenaus substantially tangentially touching pipes ls \ a | axial .. movement of the mask concentric phosphor disk exists between the point in time at the edges of the screen
v ' v ' des Aufbringens des Schirms und der Inbetriebnahmeapplying the screen and putting it into operation
3. es kann eine Röhre hergestellt werden, bei wel- 10 der fertigen Röhre infolge der Behandlung, einer eher die Randtoleranz für Auftreffehler der Maskenverzerrung u. dgl. Die gestrichelten Linien Lochmaske mit abgestufter Lochgröße ohne Ab- zejgen die Wirkung eines solchen Fehlers, bei welstufung der Lochgrößen erhalten wird; cnem die Maske sich bei 15', das Loch bei 19' und3. there may be a tube can be prepared in WEL 10 of the finished tube due to the treatment, a rather u the edge tolerance for landing error of the mask distortion. Like. The dashed lines shadow mask with a graduated hole size without waste ze J Gen the effect of such an error , with which grading of the hole sizes is obtained; cne m the mask is at 15 ', the hole at 19' and
4. es kann eine Röhre hergestellt werden, bei wel- der Strahl bei 18' dargestellt ist und auf den Schirm chsr sowohl ein konstanter Maske-Schirm- *5 bei 21' auftrifft. Wie ersichtlich, ist die Wirkung des Abstand besteht als auch bei welcher die Loch- Fehlers auf das Auftreffen des Strahls größer, je maskenlöcher von konstanter Größe sind und kleiner die Abmessungen der Scheibchen und je gröbei welcher ferner die meisten Vorteile eines ßer der Abtastwinkei ist. Die vorgenannten Vorteile 1 veränderlichen Maske-Schirm-Abstandes mit und 5 ergeben sich aus dem Umstand, daß die Erfinabgestufter Lochgröße beibehalten sind; »° dung zur Vergrößerung des Maßstabs der Scheibchen-4. A tube can be made with the beam shown at 18 'and onto the screen chsr hits both a constant mask-screen * 5 at 21 '. As can be seen, the effect of the Distance exists as well as at which the hole error is larger, depending on the impact of the beam Mask holes are of constant size and the dimensions of the wafers are smaller and the larger they are, furthermore, the most advantages of a ßer the scanning angle. The aforementioned advantages 1 variable mask-screen spacing with and 5 result from the fact that the invented graded hole size are retained; »° dung to enlarge the scale of the disc
, _,... . . . ^ ... . struktur und damit ihrer Abmessungen in der Nähe, _, .... . . ^ .... structure and therefore its dimensions in the vicinity
5. es kann eine Rohre mit einem breiteren Abtast- der Ränder der Röhre w einer ^„^ Röhre ver.5. It can be a tube with a wider scanning of the edges of the tube w a ^ "^ tube ver .
winkel als normal hergestellt werden ohne daß wendet wenJen kann ^ Anpassun des Maß. die Toleranz fur bestimm te mechanische Verzer- stabs def Scheibchenstruktur - und damit ihrer Abrangen geringer wird, als sie gegenwartig bei messungen _ in der Nähe der Ränder der Röhre m normalen Rohren besteht. den vergrößerten Abtastwinkel einer Weitwinkel-Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise in röhre.angles can be made as normal without turning if anyone can adjust the dimension . the tolerance for mechanical distortion limited hours te stabs def Sc heibchenstruktur - and thus their wrested is less than it is at present in measurements _ near the edges of the tube m normal tubes. The enlarged scanning angle of a wide-angle-Subsequently, the invention is for example in tube.
und zwar zeigt bei welchem eine Röhre, die sonst einen sich ver-and that shows in which a tube that would otherwise
stellung einer Farbfernsehröhre, auf welche die Erfin- bei der zweiten der vorangehend beschriebenen be-position of a color television tube, on which the invention in the second of the above-described
dung angewendet werden kann, kannten Anordnung, eine Scheibchenstruktur hat, diecan be applied, known arrangement, has a disc structure that
sieht eines Teils der Maske und des Schirms der in Betrag vergrößert ist, daß der Maske-Schirm-Abstandsees a portion of the mask and screen increased in amount that the mask-screen distance
randes und Röhre würde die Scheibchengröße von etwa 0,42 mmrandes and tube would have the disc size of about 0.42 mm
Fig. 3 ein Diagramm, welches ein Verfahren zur · im Schirmmittelpunkt auf 0,43 mm an den Rohr-Herstellung einer erfindungsgemäßen Röhre darstellt. ecken zunehmen, so daß der Vorteil 1 ebenfalls er-3 is a diagram showing a method for producing a tube according to the invention in the center of the screen to 0.43 mm on the tube. corners increase, so that advantage 1 is also
erzeuger bei 10 und 11 gezeigt, die im Halsteil des 40 Der Vorteil 3 wird in einem besonderen Fall er-shown at 10 and 11, which are in the neck part of 40. Advantage 3 is shown in a special case.
zur gemeinsamen Ablenkung der drei Strahlen ange- Tand vergrößert ist, daß die Größe der Löcher amfor the common deflection of the three rays, the size of the holes on the
ordnet sind. Als Schirm ist ein Schinnträger 14 vorge- Rand der Lochmaske gleich derjenigen der Löcher inare arranged. As a screen, a pinned carrier 14 is in front of the edge of the perforated mask identical to that of the holes in FIG
sehen, an dessen Innenseite in an sich bekannter 45 der Mitte gemacht werden kann, wobei trotzdem eisesee, on the inside of which can be made in a known 45 in the middle, but still iron
vorgesehen ist. Diese Scheibchen sind wie üblich in eingehalten werden kann, die derjenigen einer üb-is provided. These disks are as usual in can be adhered to that of those of an ex-
gebildet wird. In dem erforderlichen Abstand vom 50 Röhre erzielt.is formed. Achieved at the required distance from the 50 tube.
geordnet, die eine Vielzahl von Löchern aufweist die beiden vorerwähnten Fälle einen sehr ähnlichenordered, which has a large number of holes, the two aforementioned cases are very similar
Die beiden Elektronenstrahlen aus den Strahlerzeu- Betrag der Zunahme im Maßstab am Rand bedingen gern 10 und 11 sind bei 16 und 17 in ihren Mittel- und der Fall eines konstanten Maske-Schirmstellungen und bei 16' und 17' in ihren Stellungen 55 Abstands bedingt eine fast konstante Lochgröße bei maximaler Ablenkimg gezeigt. einer herkömmlichen 90°-Röhre. Es würde daher einThe two electron beams from the Strahlerzeu- amount to the increase in the scale at the edge Like 10 and 11 are at 16 and 17 in their middle and the case of a constant mask-screen positions and at 16 'and 17' in their positions 55 distance due to an almost constant hole size maximum distraction shown. a conventional 90 ° tube. It would therefore be a
röhre, bei der ein Schirmträger 14 von einem verhält- tabel sein.tube, in which a faceplate 14 can be compared to one another.
nismäßig großen Krümmungsradius verwendet wird, Eine Maske zur Verwendung für die Durchführunga moderately large radius of curvature is used, a mask to use for performing
die Strahlen durch die Lochmaske hindurchtreten 60 der Erfindung kann auf verschiedene Weise erzeugtthe rays passing through the shadow mask 60 of the invention can be generated in a number of ways
und den Schirm in der Nähe der Schirmränder mit werden, z. B. durch eine manuelle Herstellung einerand the screen near the screen edges with, e.g. B. by a manual production of a
einem beträchtlichen Winkel zur Senkrechten beanf- Negativ-Schablone oder durch, eine photographischeat a considerable angle to the vertical. Negative stencil or through a photographic
schlagen. Modifikation eines Nachformmodells von gleichmäßi-hit. Modification of a postform model of uniform
der Nähe des Schirmrandes. Es ist ein Strahl, ein Erzeugung einer Negativschablone. EC ist die Achsenear the edge of the screen. It is a ray, a creation of a negative stencil. EC is the axis
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\o\O
einen Querschnitt einer sphärischen Maske von kleinerem Krümmungshalbmesser ais EG dar. A und C sind die Mittelpunkte der Kugelflächen EF und EG. EG und EF befinden sich bei E in Kontakt. D stellt einen Punkt auf EG dar, der der Ecke der Maske entspricht, welche schließlich hieraus hergestellt wird. O ist eine Punktlichtquelle und B der Punkt auf EF, an welchem Licht von der Quelle hindurchtritt, um bei D auf EG aufzuteilen. EF hat eine Anordnung von öffnungen, die über ihre Fläche gleichmäßig ist, und von dem an der Schirmmitte erforderlichen Abstand. Die Krümmungen sindvso gewählt, daß OD/OB gleich der erforderlichen Ausdehnung der Anordnung an der Schirmecke ist, und O ist so angeordnet, daß OB den gleichen Winkel mit AB macht wie OD mit CD. a cross section of a spherical mask with a smaller radius of curvature than EG . A and C are the centers of the spherical surfaces EF and EG. EG and EF are in contact at E. D represents a point on EG which corresponds to the corner of the mask which will ultimately be made from it. O is a point light source and B the point on EF at which light from the source passes to split at D on EG. EF has an array of openings that is uniform across its area and spaced apart from the center of the screen. The curvatures are v chosen such that OD / OB is equal to the required expansion of the assembly at the corner of the screen, and O is arranged so that OB makes the same angle with AB as OD with CD.
Diese Anordnung gewährleistet, daß die Abbildung von EF auf EG sich in der Vergrößerung von i in der This arrangement ensures that the mapping from EF to EG is in the magnification of i in the
Mitte auf ODIOB bei D verändert. Der Verkürzungseffekt infolge des Umstandes, daß EF zu den Lichtstrahlen bei B nicht senkrecht ist, wird kompensiert durch einen gleichen Mangel an orthogonaler Lage bei D, so daß die Abbildung von B in der radialen und in der tangentialen Richtung in gleicher Weise gedehnt wird.Center changed to ODIOB at D. The shortening effect due to the fact that EF is not perpendicular to the light rays at B is compensated for by an equal lack of orthogonal position at D, so that the image of B is stretched equally in the radial and tangential directions.
Der vorangehend erwähnte mechanische Fehler ergibt eine Bewegung in einer radialen Richtung, so daß nur eine radiale Ausdehnung erforderlich ist, jedoch hat eine gleichmäßige Ausdehnung den Vorteil, daß kreisförmige Scheibchen immer noch in tangentialen Kontakt gebracht werden können. The aforementioned mechanical error results in movement in a radial direction so that only radial expansion is required, but uniform expansion has the advantage that circular disks can still be brought into tangential contact.
Das in der vorangehend beschriebenen Weise erzeugte Negativ von EG kann in verschiedener an sich bekannter Weise behandelt werden, z.B. zur Eiastellung der Lochgröße oder zur Erzeugung von Zwischennegativen. The EG negative produced in the manner described above can be treated in various known ways, for example to set the hole size or to produce intermediate negatives.
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