DE2048158A1 - Nachbeschleunigungs Farbbildrohre - Google Patents

Description

Patentanwälte Dlpl.-Ing. R. B E E T Z sen. Dipl-lng. K. LAMPRECHT

Dr.-Ing. R. B E E T Z Jr.
8 München 22, Steinsdorfstr. 1·

8l-l6.151P(l6.152H) 3Ο.9.197Ο

HITACHI , LTD., T o' k i ο (Japan)

Naehbesehleunigungs-Farbbildröhre

Die Erfindung betrifft eine Nachbesohleunigungs-Farbbildröhre mit einem Leuchtschirm« der einen solchen Aufbau hat, daß im Vergleich zum bekannten Stand der Technik Hellig·* keit, Kontrast und Farbreinheit des Bildschirms verbessert werden und eine EiIdbeeinträchtigung infolge Lichthofbildung verringert wird· .

Bekannte Farbbildröhren werden so betrieben, daß eine farb-aelektive elektrode vor einem Leuchtschirm diesem f

gegenüberliegend und der Leuchtschirm auf demselben elektrischen Potential gehalten werden, daß ein elektronenstrahl von einem Elektronenstrahlerzeuger durch Blenden oder Schlitze in der farbselektiven elektrode fokussiert wird und daß elektronenstrahlen, die jeweils ungefähr die gleich· Größe wie die Blende oder der Schlitz haben, auf dem Leuchtschirm auftreffen· Bei diesen bekannten Farbbildröhren ist wegen des Slektronenstrahldurethlaßfaktors der Lochmaske von gewöhnlich etwa 15 - 18 % im Falle einer Loohmasken-Farbbildröhre die Ausnutzung des elektronenstrahls, der vom

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Elektronenstrahlerzeuger emittiert wird, zieaPJ^H so daß der Bildschirm verhältnismäßig dunkel ist« IAb diese Nachteile zu überwinden, sind bereits verschiedene Maßnahmen in Erwägung gezogen worden, zum Beispiel die Verbesserung der Helligkeit der Leuchtstoffe» Der geringe Durchlaßfaktor,der farbselektiyen Elektrode für den Elektronenstrahl stellt Jedoch den größten Nachteil dar, wobei es bisher uneöglich war, in dieser Hinsicht eine durchgreifende Verbesserung zu erzielen.

Bs 1st daher eine Hachbeschleunigungs-Farbbildröhre entwickelt worden, um den Durchlaßfaktor der farbselektiven Elektrode und damit die Helligkeit zu erhöhen· Die Machbeschleunigungs- oder Naehfokussierungs-Farbbildröhre hat einen Durchlaßfaktor für die farbselektive Elektrode, der ein Mehrfaches der bekannten Bildröhren beträgt, wobei das elektrische Potential des Leuchtschirms höher als das der farbselektiven Elektrode ist· Sin elektrisches Fokussierungsfeld, das dadurch zwischen der farbselektiven Elektrode und dem Leuchtschirm erzeugt wird, dient zur Fokussierung von Elektronenstrahlen, die die farbselektive Elektrode durchsetzt haben, so daß ein gewünschter Strahldurcheesser oder eine gewünschte Strahlbreite für den Böhrenbetrieb erreicht wird· Da die llektronenstrahlen, die die farbselektive Elektrode durchlaufen haben, nach der Fokussierung auf den gewünschten Durchmesser oder die gewünschte Breite verwendet werden, kann der Durchlaßfaktor der farbselektiven Elektrode erhöht und d&duroh ein helles MId erreicht werden.

Derartige Naiüibesohleunigungs-Parbbildröhren sind jedoch bisher trotz ihres Vorteils, daß sie Bilder er*euee» können, die mehrfach so hell wie die mit den bekKua&ep Loch«

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masken-BIldröhren erzeugten sind, kaum realisiert worden· Die Hauptursache für die mangelnde Realisierung der Nach« beschleunigungs-Bildröhren liegt in der Bildversohlechterung aufgrund der sogenannten Lichthofbildung, das heifit» der Beeinträchtigung des Kontrastee und der Farbreinheit des Bildschirms durch Sekundärelektronen, die von der färb-· selektiven Elektrode erzeugt werden.

Bs ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Farbbildröhre alt verbessertes Kontrast und verbesserter Farbreinheit anzugeben, wobei insbesondere eine Bildversehlechterung vermieden werden soll· AuSerdem soll die Bildröhre eine erhöhte Bildhelligkeit zeigen«

Die erfindungsgemäfle Maohbesohleunigungs-Farbbildrühre hat einen Glaskolben alt eine« ebenen, eines trichterförmigen und eine« Halsabsohnitt, einen Leuchtschirm auf der Innenseite einer Frontplatte des ebenen Abschnitte und eine farbselektive llektrode, die sieh unmittelbar vor dem Leuchtschirm innerhalb des Glaskolbens befindet, wobei der Leuchtschirm mit Leuchtpunkten oder -streifen versehen f ist, die einen kleineren Durchmesser bzw· eine kleinere Breite als die f okussierten llektronenstrahlen haben, die den Leuchtschirm erreichen, und wobei die Zwischenräume zwischen den Punkten oder Streifen «it einer niohtleuchtenden schwarzen Substanz ausgefüllt sind.

Die Brfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. 3s zeigen:

Fig. 1 eine vergrölerte Schnittansicht durch

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wesentliche Teile einer bekannten Nach» beschleunigungs-Farbbildröhre; und

Fig. 2 eine vergrößerte Schnitfcansieht durch entspreehende Teile eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Haehbeschleuni gunge·* Farbbildröhre·

Obwohl die folgende Figurenbesehreibung des bevorzugten AusfUhrungsbeispiels eine Lochaasken-Farbbildröhre betrifft, ist die Erfindung nicht auf Loehmasken-Farbbildröhren beschränkt« sondern kann auch bei Chromatron-Farbbildröhren angewendet werden·

Anhand von Fig. 1 und 2 sollen Maehbesehleunigungs- oder Nachfokussierungs-Farbbildröhren genauer erläutert werden.

Fig· 1 zeigt die wesentlichen Teile einer bekannten Loch» masken-Farbbildröhre mit einer Frontplatte 1, einem Leuchtschirm 2, der aus einer Ansammlung einer Vielzahl von Leuchtpunkten 5 besteht» einer Lochmaske 4 und einer Anzahl Offnungen 5 in der Lochmaske 4, wobei filektronenstrahlen 6 nach Durohlaufen der Öffnungen 5 zwischen der Lochmaske 4 und dem Leuchtschirm 2 auf die noch anzugebenden Abmessungen fokussiert werden· Die Blektronenstrahlen 6 werden so fokussiert, daß jeder Strahldurohmesser d, kleiner als der Durehmesser D₁

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des zugehörigen Leuchtpunkts 5 werden kann, wenn er auf den Leuchtpunkt 3 auffällt· Die QröSendifferenz zwischen den beiden Durehmessern D₁ und d^ wird als Toleranz für die Ungleichmäßigkeit der Slgnalamplitude ausgenutzt. Bei einem derartigen Aufbau sind also die Leuohtpunkte 5 auf im wesentlichen der gesamten Oberfläche des Leuohtsohirms t

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aufgetragen. Wenn daher Sekundärelektronen (nicht abgebildet), die von der Lochmaske 4 erzeugt werden, auf den Leuchtschirm treffen, bringen im wesentlichen alle Sekundärelektronen die Leuchtstoffe zum Aufleuchten, so daß die Farbreinheit und der Kontrast des Bildschirms verschlechtert werden·

Bs soll jetzt ein Ausführungsbeispiel der Farbbild« röhre gemäß der Brfindung anhand von Fig· 2 beschrieben -werden. Gemäß Fig. 2 ist der Durchmesser D_g jedes Leuoht- " punkts 13 kleiner als der Durohmesser dg jedes Elektronenstrahls 16 beim Auftreffen des fokussierten Strahls auf den Leuchtpunkt 13· Zusätzlich ist eine nicht-leuchtende schwär·* ze Substanz 18 in Zwischenräumen 17 zwischen den jeweils benachbarten Leuchtpunkten 13 infolge des gewählten Durohmessers Do der Leuchtpunkte aufgetragen. Daher bilden die Leuchtpunkte 13 und die niohtleuchtende schwarze Substanz 18 einen Leuohtschirm 12· Wenn der Durchmesser Dg der Leuchtpunkte 13 ungefähr gleioh dem üblichen Strahldurchmesser U₁ gewählt wird, 1st es möglich, eine Toleranz für Abweichungen in der Signalamplitude zuzulassen, die ungefähr gleich der bekannten Toleranz 1st, und trotzdem im wesentlichen diesel·· g be Helligkeit wie beim bekannten Leuohtsohirm zu erreichen. Selbst wenn die Sekundärelektronen von der Lochmaske 4 auf dem Leuohtsohirm 12 auftreffen, 1st die von ihnen verursachte Liohtihofbildung wesentlich kleiner als bei den bekannten Bildröhren, da der von den Leuchtpunkten auf dem Leuchtschirm eingenommene Anteil la Vergleich zu den bekannten Farbbildröhren verringert 1st·

Bin derartiger Aufbau des Leuohtsohirms verringert ferner dessen Reflexion von Außenlicht, so daß eine merk-

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liehe Verbesserung des Bildkontrastes gleichzeitig zur erwähnten Verringerung der Liehthofbildung stattfindet*

Un die Lichthofbildung noch weiter zu reduzieren, sollte das NachbesohleunigungsspannungsTerhältnis von etwa Λ - 5» wie es bisher weitgehend benutzt wird« auf etwa 1,5 - 5,0 verringert werden« Dadurch wird die Beschleunigung der Sekundärelektronen verringert, und die Liohthof bildung wird weiter eingeschränkt. Insbesondere brauchen erfindungsgemäß die Elektronenstrahlen nicht auf den kleinsten möglichen Durchmesser wie bisher fokussiert zu werden, sondern sie können einen größeren Durchmesser als die Leuohtpunkte annehmen, Auch im Minblick darauf 1st es nicht notwendig, das Machbeschleunigungsspamiungsverhältnis sehr groß zu machen·

Bs sollen jetzt konkrete Zahlenwerte angegeben werden· Bei einem Maohbesehleunlgungsspannungsverhältnis von 2,0 und einer Leuchtschinnspannung von 2k kV wird die Loohraaskenspannung 12 kV· Infolgedessen ist die Spannung, bei der die Sekundärelektronen aus der Lochmaske zum Leuchtschirm beschleunigt werden, gleich 12 kV, nämlich gleich der Differenz zwischen 24 kV und 12 kV, Wenn die Dicke der Aluminiumfilme» die auf der Rückseite der Leuchtstoffe aufgebracht sind, geeignet gewählt wird, werden die Sekuridärelektronfn mit einer derartigen Energie so stark unterdrückt* daß sie kaum zu Schwierigkeiten beim praktischen Betrieb führen.

Wie bereits erwähnt wurde» bedeutet die hier erfolgte Beschreibung von Ausführungsbeispielen für die Lochaasken«

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farbbildröhre nicht, daß die Erfindung nicht auch bei der Chromatran-Farbbildröhre anwendbar wäre. Genauer gesagt, der Leuchtschirm wird in einer solchen Welse oberflächen« behandelt, daß die Breite der Leuchtstreifen auf ihm kleiner als die der Schlitze in einer farbselektiven Elektrode gemacht und die nichtleuchtende schwarze Substanz in die Zwischenräume zwischen den benachbarten Leuchtstreifen gebracht wird. Auf diese Weise können die von der Erfindung angestrebten Vorteile auch bei der Chromatron-Parbbildröhre erzielt werden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Naohbesohleunigungs-Farbbildröhre mit einem Glaskolben, der einen ebenen, einen trichterförmigen und einen Halsabschnitt aufweist, mit einem Leuchtschirm auf der Innen** fläche einer Frontplatte des ebenen Abschnitts und mit einer farbselektiven Elektrode unmittelbar vor dem Leueht- ^ schirm im Innern des Glaskolbens, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtschirm mit Leuohtpunkten (13) versehen ist, deren Durchmesser (Dg) kleiner als der Durchmesser (dg) der auf den Leuchtschirm fallenden fokussierten Blektronenstrahlen (16) ist (Fig. 2).

   2. Farbbildröhre nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen jeweils benachbarten Leuohtpunkten (13) des Leuohtschirms mit einer nichtleuchtenden schwarzen Substanz (18) ausgefüllt sind (Fig. 2)·

   3« Naehbeschleunigungs-Farbbildröhre mit einem Glaskolben, der einen ebenen, einen trichterförmigen und einen Halsab- 9k schnitt aufweist, mit einem Leuchtschirm auf der Innenfläche einer Frontplatte und mit einer farbselektiven Elektrode im Innern des Glaskolbens, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtschirm mit Leuchtstreifen versehen ist, deren Breite kleiner als die der auf den Leuchtschirm treffenden fokussierten Blektronenstrahlen ist.

   k. Farbbildröhre nach Anspruoh 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den jeweils benachbarten Leuohtstrelfen des Leuohtsohlrms mit einer nichtleuchtenden schwarzen Substanz ausgefüllt sind·

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   5. Farbbildröhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachbeschleunigungs-Spannungsverhältnis 1,5 - 3*0 beträgt·

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