DE2428502C3 - Verfahren zur Herstellung eines in Form eines Streifenrasters aufgeteilten Bildschirms für eine Farbfernseh-Bildröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines in Form eines Streifenrasters aufgeteilten Bildschirms für eine Farbfernseh-Bildröhre mit einer Reihenanordnung von Elektronenstrahlerzeugern, die einen zentralen Elektronenstrahl und zwei Seitenstrahlen emittieren, und mit einer vor der Innenseite des Bildschirms montierten und eine Anzahl von Schlitzöffnungen aufweisenden Lochmaske, durch Belichtung von einer geradlinig langgestreckten Lichtquelle, deren Erstreckungsrichtung mit der Verlaufsrichtung der Streifen auf dem Raster bzw. auf dem Bildschirm übereinstimmt, aus durch die Lochmaske und eine zwischen der langgestreckten Lichtquelle und der Lochmaske angeordnete Korrekturlinse hindurch, bei dem die langgestreckte Lichtquelle bei jedem Belichtungsschritt in die dem jeweiligen Elektronenstrahl entsprechende Position verschoben wird.

Aus der DT-OS 22 48 643 ist bereits eine Beleuchtungsvorrichtung zur Herstellung einer Farbfernseh-Bildröhre vom Lochmaskentyp mit einer Lichtquelle mit einem langgestreckten lichtemittierenden Teil bekannt, wobei ein Korrekturlinsensystem und eine Blende mit einer spaltförmigen öffnung zur Anwendung gelangt, welche Blende sich zwischen der Lichtquelle und dem Korrekturlinsensystem befindet. Das Korrekturlinsensystem kann beispielsweise aus einer Kombination einer zylindrischen Linse und einer drehsymmetrischen Linse bestehen. Bei dieser bekannten Beleuchtungsvorrichtung soll nahezu keine virtuelle azimutale Verschiebung der Lichtquelle oder nur eine so große virtuelle azimutale Verschiebung herbeigeführt werden wie zum Erhalten einer optimalen Schirmfüllung oder zum Ausgleichen anderer ungünstiger Effekte erforderlich Dies wird gemäß dem bekannten Vorschlag dadurch erreicht, daß die spaltförmige öffnung der Blende derart gekrümmt ist, daß die Mitte des Spaltes die Längsrichtung des lichtemittierenden Teiles der Lichtquelle nahezu senkrecht kreuzt und die beiden Enden des Spaltes die Längsrichtung des lichtemittierenden Teiles der Lichtquelle unter einem spitzen Winkel kreuzen. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß die benötigte virtuelle Verschiebung teilweise mit einer reellen Verschiebung des effektiv benutzten, scheinbar punktförmigen Teiles einer langgestreckten Lichtquelle erreicht werden kann. Dieser Teil der Verschiebung kann derart gewählt werden, daß der Teil dei Verschiebung, der noch mil Hilfe des Korrckturlinsensystcms erhalten worden muß. keine unerwünschte vinucllc azimutale Verschiebung zur Folge hat. Der verwendete Teil der Lichtquelle wird gemäß dem bekannten Vorschlag durch die spaltförmige öffnung der Blende bestimmt, die, von einer bestimmten Stelle auf dem Bildschirm her gesehen, nur Licht eines scheinbar punktförmigen Teiles der langgestreckten Lichtquelle durchläßt. Die Stelle dieses scheinbar punktförmigen Teiles ist von der Form des Spaltes und der betrachteten Stelle auf dem Bildschirm abhängig.

Aus der D 1"-OS 22 46 430 ist ein Verfahren zur Herstellung des Leuchtschirmes einer Kathodenstrahlröhre bekannt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche eines Schirmträgers mit einer lichtempfindlichen Schicht, die Leuchtstoff enthält, überzogen Und diese Schicht mit Licht belichtet wird, welches durch die öffnungen einer Maske ai'f einer Lichtquelle hindurchgeht, die im Laufe der Belichtung der Schicht mit dem aus ihr kommenden Licht in zumindest zwei Stellungen in Bezug auf den Schirmträger umgeordnet ist, die in einer Richtung parallel zu einer Linie in Abstand voneinander liegen, die zum Schirmträger im Mittelpunkt desselben senkrecht verläuft, worauf die lichtempfindliche Schicht entwickelt wird, so daß der Leuchtstoff nur in ausgewählten Bereichen der besagten Oberfläche entsprechend den öffnungen verbleibt. Durch dieses bekannte Verfahren soll die Bildwiedergabe bzw. Farbwiedergabe in den Randbereichen des Bildschirmes verbessert werden und es sollen insbesondere kleine Fehler im Einfallswinkel des Elektronenstrahls in den Randbereichen des Bildschirmes durch eine spezielle Verbreiterung der Rasterstreifen in diesen Randbereichen kompensiert werden. Dem bekannten Verfahren liegt dabei die bekannte Erscheinung der Paralaxe zugrunde. Gemäß einer Ausführungsform des bekannten Verfahrens wird die Lichtquelle sowohl in einer senkrecht zum Schirm verlaufenden Richtung als auch in einer parallel zum Schirm verlaufenden Richtung verschoben, wobei jedoch die Belichtungsquelle nicht in eine Lage gebracht wird, die der Lage von 3 Elektronenstrahlerzeugern entspricht. Die bei dem bekannten Verfahren verwendete Korrekturlinse besitzt eine Axialsymmetrie.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines in Form eines Streifenrasters aufgeteilten Bildschirmes für eine Farbfernseh-Bildröhre der eingangs definierten zu schaffen, bei dem mit Hilfe einer einzigen Anordnung die Breiten der die Helligkeit eines wiedergegebenen Bildes bestimmenden Leuchtstoffstreifens über die Gesamtfläche des Bildschirmes hinweg mit einem gewünschten Ausgleich festgelegt werden können.

Ausgehend von dem Verfahren der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß

dadurch gelöst, daß die Korrekturlinse eine Symmetrieebene besitzt, die so ausgerichtet wird, daß sie bei dem Belichtungsschritt entsprechend dem zentralen Elektronenstrahl parallel und bei den Belichtungsschritten entsprechend den Seitenstrahlen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der langgestreckten Lichtquelle verläuft.

Es wurde festgestellt, daß die Herstellung eines Streifenrasters für eine Farbfernseh-Bildröhre mit drei nebeneinander angeordneten Elektronenstrahlerzeugern mit Hilfe des Lochmasken-Belichtungsverfahrens Schwierigkeiten mit sich bringt, da eine spezielle Korrekturlinse mit Radialkorrektur-Fähigkeit und Entzeichnungskorrektur-Fähigkeit in Bezug auf zwei seitliche Elektronenstrahlen verwendet werden muß.

Um eine solche Korrekturlinse nun für den gesamten BeJichtungsvorgang verwenden zu können, wird erfindungsgemäß eine Korrekturlinse mit einer Symmetrieebene verwendet und diese wird bei den genannten Belichtungsschritten in der genannten Weise angeord-

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, daß das Streifenraster aus abwechselnden Leuchtstoffstreifen zwischen lichtabsorbierenden Streifen besteht.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, Es zeigt:

F i g. 1 eine teilweise weggebrochene perspektivische Darstellung einer Farbkathodenstrahlröhre, die mit drei in einer Reihe nebeneinander angeordneten Elektronenrohren versehen ist,

Fig.2 einen Schnitt durch eine Belichtungsvorrichtung, die bei der Herstellung eines Bildschirms einer Farbkathodenstrahlröhre Anwendung findet,

Fig.3A bis 3H schematische Darstellungen der Verfahrensschritte bei der Herstellung eines Bildschirms,

Fig.4A-1 bis 4A-3 eine Aufsicht, eine im Schnitt gehaltende Vorderansicht bzw. eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Belichtungsverfahrens in Verbindung mit zwei Seitenstrahlen,

Fig.4B-1 bis4B-3den Fig. 4A-1 bis4A-3 ähnelnde Ansichten zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Belichtungsverfahrens in Verbindung mit einem zentralen Elektronenstrahl,

Fig.5-1 bis 5-3 den Fig.4A-1 bis 4A-3 ähnelnde Ansichten zur weiteren Erläuterung des eriindungsgemäßen Belichtungsverfahrens in Verbindung mit einem zentralen Elektronenstrahl und

F i g. 6-1 bis 6-3 eine Aufsicht, eine Schnitt-Vorderansicht und eine Schnitt-Seitenansicht einer beim erfindungsgemäßen Belichtungsverfahren verwendeten Korrekturlinse.

Im folgenden ist zunächst ein Verfahren zur Herstellung eines Bildschirms und anschließend das erfindungsgemäße Belichtungsverfahren erläutert.

Gemäß Fig. 3A wird zunächst auf der Innenfläche einer Frontscheibe 2 eine lichtempfindliche Schicht 20, etwa aus Polyvinylalkohol, vorgesehen, die z.B. Ammoniumdichromat enthalt. Sodann wird die Innenfläche der Frontscheibe 2 über eine Lochmaske 7 durch eine Lichtquelle 21 bestrahlt. Als Lichtquelle 21 wird eine lineare Lichtquelle verwendet, so daß die lichtabsorbierenden Streifen 5 ohne die den Brücken zwischen den Maskenöffnungen 8 entsprechenden Unterbrechungsabschnitte ausgebildet werden. Die Belichtung erfolgt dabei sequentiell je einmal (insgesamt dreimal) jedesmal dann, wenn die Lichtquelle in eine dem Ablenkzentrum jedes Elektronenstrahls entspre chende Stellung gebracht worden ist. Bei der Belichtung nach dem bekannten Verfahren wird eine Belichtungsvorrichtung für einen zentralen Elektronenstrahl und eine weitere Belichtungsvorrichtung für zwei Seitenstrahlen benutzt.

Nach Abschluß der Belichtung wird die Maske 7 von der Frontscheibe 2 abgenommen. Die Polyvinylalkohol-Schicht wird dann entwickelt, und die unentwickelten Abschnitte dieser Schicht werden sodann entfernt, so daß die Polyvinylalkohol-Streifen 22 gemäß Fig.3C zurückbleiben. Gemäß Fig. 3C sind die längsverlaufenden Streifen 22 in einer senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden Richtung ausgebildet. Gemäß Fig.3D wird dann auf der Innenfläche der Frontscheibe eine lichtabsorbierende Schicht 23 beispielsweise aus Graphitpigment ausgebildet. Die Polyvinylalkohol-Streifen 22 werden z. B. mit einer Wasserstoffsuperoxidlösung aufgelöst, und anschließend werden die Streifen 22 und die diese Streifen überdeckenden Abschnitte des lichtabsorbierenden Materials 23 mit Warmwasser gespült. Hierbei werden gemäß Fig.3E die lichtabsorbierenden Streifen 5 ausgebildet, wobei Abschnitte der Polyvinylalkoholstreifen 22 als Zwischenräume 24 zwischen den lichtabsorbierenden Streifen zurückbleiben. Hierauf wird gemäß Fig.3F eine aus einer Leuchtstoffaufschlämmung, die in einer dichromierten Polyvinylalkohollösung dispergierte Grünleuchtstoffteilchen enthält, bestehende Schicht 25 ausgebildet. Sodann wird unter Verwendung einer Lichtquelle 26, die sich in einer Position entsprechend dem Ablenkzentrum des zentralen Elektronenstrahls befindet, ein auf die Grünleuchtstoffstreifen auftreffender Lichtstrahl über die Maske 7 auf die Innenfläche der Frontscheibe 2 projiziert. Nach der Belichtung wird die Maske 7 von der Frontscheibe 2 abgenommen, und letztere wird einer Entwicklung unterworfen, bei der gemäß F i g. 3H die nicht entwickelten Abschnitte der Frontscheibe unter Bildung von Grünleuchtstoffstreifen 4G zwischen vorbestimmten lichtabsorbierenden Streifen abgetragen werden.

Das gleiche Verfahren wie im Fall der Grünleuchtstoffstreifen wird auch für die Blaulicht und Rotlicht emittierenden Leuchtstoffstreifen wiederholt.

Beim vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Streifenrasters werden die lichtabsorbierenden Streifen vor den Leuchtstoffstreifen ausgebildet, doch ist das umgekehrte Verfahren ebenfalls möglich. Vorzugsweise werden jedoch die lichtabsorbierenden Streifen vor den Leuchtstoffstreifen hergestellt, da die Kanten der lichtabsorbiet enden Streifen gemäß F i g. 3E mit scharfer Begrenzung gebildet werden können. Beim vorstehend beschriebenen Verfahren werden, ebenso wie beim bekannten Verfahren zwei getrennte Belichtungsvorrichtungen für die BiI d'ing der lichtabsorbierenden Streifen und der Leucht stoffstreifen verwendet. Obgleich für diesen Zweck aucl nur eine einzige Belichtungsvorrichtung angewand werden kann, werden im Hinblick auf die Fertigungs quote der Kathodenstrahlröhren vorzugsweise zwe solche Vorrichtungen benutzt. Wenn die lichtabsorbie renden Streifen zuerst gebildet werden, wird die Breiti der lichtemittierenden Bereiche, d. h. die breite jedes mi der Frontscheibe in Berührung stehenden Abschnitt; der Leuchtstoffstreifen durch die Breite der Zwischen räume zwischen den lichtabsorbierenden Streife

bestimmt, so daß die Ränder der Leuchtstoffstreifen die lichtabsorbierenden Streifen überlappen können. Dies bedeutet, daß die Breite der Leuchtstoffstreifen nicht so genau festgelegt zu werden braucht wie diejenige der lichtabsorbierenden Streifen.

Im folgenden ist nunmehr ein Belichtungsverfahren für die Bildung der lichtabsorbierenden Streifen erläutert.

Gemäß den Fig.4A und 4B wird die lineare Lichtquelle 21 so angeordnet, daß ihre Verlaufsrichtung mit derjenigen der auf dem Bildschirm auszubildenden Streifen übereinstimmt. Die lineare bzw. langgestreckte Lichtquelle 21 wird benutzt, um das Auftreten von Schatten der Brücken der Lochmaske 7 auf dem Bildschirm zu verhindern und den Leuchtstoff in Streifenform auf der Frontscheibe 2 abzulagern. Als Korrekturfiltcr kann ein solches Verwendung finden, welches die gleichen Transparcnzeigenschaflcn besitzt wie ein übliches Korrekturfiltcr. Beispielsweise besitzt das Korrekturfilter einen radial abgestuften Transparenzfaktor, derart, daß sich dieser Faktor zum Umfang des Filters hin erhöht.

Eine Korrekturlinse 28 muß grundsätzlich Radialkorrektur- und Entzcichnungskorrckturfähigkeit in bezug auf zwei seitliche Elektronenstrahl besitzen. Da jedoch eine Korrckturlinsc zur Herstellung von lichtabsorbicrcndcn Streifen, die senkrecht zu der von den F.lcktroncnrohrcn eingenommenen Ebene langcstrcckt sind, keine Entzeichnungskorrckturfiihigkeit in Längsrichtung der Streifen zu besitzen braucht, sind die Radialkorrckturkomponcnte 31 und die Entzcichnungskorrekturkomponente 33 der Korrckturlinse 28 gemäß den F i g. 6-1 bis 6-3 jeweils symmetrisch zu einer Achse 32 ausgebildet. In der Praxis kann die Korrckturlinse jedoch eine geringfügige Enlzeichnungskorrekturkomponentc in einer Richtung V- Y senkrecht zur Richtung XX, in welcher die Entzcichnungskorrckturkomponente 33 vorgesehen ist, besitzen.

Bei der Belichtungsstufe zur Bildung von lichtabsorbicrcndcn Streifen entsprechend dem einen Scitcnslrahl wird die Korrckturlinsc 28 so angeordnet, dall gemäß den Fig. 4Λ-1 bis 4Λ-3 die die Richtung XX oder die Symmetrieachse 32 bildende Entzcichnungskorrckturkomponcntc auf die Ebene der drei in Reihe ungeordneten Elektronenstruhlcn ausgerichiei ist. Die Lichtquelle 21 wird dabei in einer Position entsprechend dem einen Seitenslrahl angeordnet. Wenn die dem anderen JJcitcnsirahl entsprechenden lichlabsorbicrenden Streifen gebildet werden, wird das optische System mis der Lichtquelle 21, der Korrckuirlinsc 28 und dem KorrckUirfiltcr 29 über einen Winkel von 180" uuf die durch den Pfeil 30 in Fig.4A-I angedeutete Weise um die Mitteluchse 16 der Frontscheibe 2 herum rclutiv zur Frontscheibe 2 und zur Muskc 7 verdreht. Infolgedessen verschiebt sich die Position der Lichtquelle 21 in eine dem anderen Seitenstruhl entsprechende Stellung. Hierbei kann die Anordnung aus der Frontscheibe und der Muskc 7 gegenüber dem optischen System über einen Winkel von 180° gedreht werden.

Wenn die dem zentralen Elektronenstrahl entsprechenden lichtabsorbierenden Streifen ausgebildet werden sollen, wird das optische System gegenüber der Frontscheibe 2 und der Maske 7 um 90° aus einer Stellung für den einen Seitenstrahl gemäß den F i g. 4B-1 bis 4B-3 verdreht, worauf nur die Lichtquelle über 90° weitergedreht wird. Die Lichtquelle 21 befindet sich mithin, wie in gestrichelten Linien

ίο angedeutet, in einer Position entsprechend dem zentralen Strahl. Die Position der Lichtquelle 21 ist jedoch nicht symmetrisch zum Mittelpunkt der Frontscheibe, so daß die Breite der Streifen möglicherweise vom einen Ende zum anderen allmählich verliert; aus diesem Grund ist es wünschenswert, die Lichtquelle 21, wie durch den Pfeil 35 in Fig.4B-1 angedeutet, in Richtung der Streifen zu verschieben. In der dem zentralen Elektronenstrahl entsprechenden Belichtungsstufe können die Frontscheibe 2 und die Maske 7 auf die in F i g. 5-1 dargestellte Weise über 90° aus einer Relativstellung verdreht werden, in welcher sich die Frontscheibe 2, die Maske 7 und die Lichtquelle 21 während der den Seitcnstrahlen entsprechenden Belichtungsstufen befanden, und die Lichtquelle kaum über 90° um ihre Achse 36 verdreht werden. Ein gewünschtes Lagenverhältnis zwischen dem optischen System und der Anordnung aus Frontscheibe und Maske wird auch dann erreicht, wenn die Korrekturlinse 28 über einen Winkel von 90° um die Achse 16 verdreht und die Lichtquelle 21 in Richtung auf die Mittelachse 16 der Frontscheibe 2 verschoben wird.

Bei der Bildung der dem zentralen Elektronenstrahl entsprechenden lichtabsorbierenden Streifen wird die Symmetrieachse der Korrckturlinsc crfindungsgcmäß

3$ senkrecht zur Ebene der drei in einer Reihe liegenden LMcktroncnstruhlcn ausgerichtet. Dies wirft keinerlei Probleme auf, weil die lichtabsorbicrcndcn Streifen nur bezüglich ihrer Breite genau festgelegt /u werden brauchen, während bezüglich ihrer Länge keinerlei Genauigkeitsanforderungen gestellt werden. Auf diese Weise ist es möglich mittels der gleichen Belichtungsvorrichtung in den gewünschten Positionen diejenigen liehüibsorbierendcn Streifen mit vorbestimmter Breite auszubilden, welche den einzelnen Klcktronenstruhlcii entsprechen. Nach der Bildung der lichiubsorbierciulcn Streifen können somit die betreffenden Leuchtstoff-Streifen mit vorbestimmten Breite in einem μιιι ausgeglichenen bzw. ausgewogenen Muster über die (Jcsumifluchc des Bildschirms hinweg uusgcbildci

jo werden. Folglich ist es erfindungsgcmHß möglich Furbkuihodcnsiruhlrühren mit ausgezeichneter Färb· Wiedergabetreue herzustellen.

Obgleich die Erfindung vorstehend in Verbindung mii Furbkuthodenstruhlröhrcn beschrieben ist, die Leucin sioffstreifcn und lichtubsorbiercntle Streifen aufweisen ist die Erfindung uuch uuf Kathodenstrahlröhre! imwcndbur, die lediglich drcifurbige Leuehlstoffstreifui aufweisen.

Hierzu 5 Blult Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   " 1. Verfahren zur Herstellung eines in Form eines Streifenrasters aufgeteilten Bildschirms für eine Farbfernsehbildröhre mit einer Reihenanordnung von Elektronenstrahlerzeugern, die einen zentralen Elektronenstrahl und zwei Seitenstrahlen emittieren und mit einer vor der Innenseite des Bildschirms montierten und eine Anzahl von Schlitzöffnungen ,aufweisenden Lochmaske, durch Belichtung von einer geradlinig langgestreckten Lichtquelle, deren Erstreckungsrchtung mit der Verlaufsrichtung der Streifen auf dem Raster bzw. auf dsm Bildschirm übereinstimmt, aus durch die Lochmaske und eine zwischen der langgestreckten Lichtquelle und der Lochmaske angeordnete Korrekturlinse hindurch, bei dem die langgestreckte Lichtquelle bei jedem Belichtungsschritt in die dem jeweiligen Elektronenstrahl entsprechende Position verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturlinse eine Symmetrieebene besitzt, die so ausgerichtet wird, daß sie bei dem Belichtungsschritt entsprechend dem zentralen Elektronenstrahl parallel und bei den Belichtungsschritten entsprechend den Seitenstrahlen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der langgestreckten Lichtquelle verläuft.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenraster aus abwechselnden Leuchtstoffstreifen zwischen lichtabsorbierenden Streifen besteht.