DE2732424A1

DE2732424A1 - Kathodenstrahl-farbbildroehre

Info

Publication number: DE2732424A1
Application number: DE19772732424
Authority: DE
Inventors: Eizaburo Hamano; Takuji Kushiro; Shigeo Takenaka
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1976-07-19
Filing date: 1977-07-18
Publication date: 1978-01-26
Also published as: IT1114894B; GB1581279A; FR2359504A1; FR2359504B1; JPS6051773B2; DE2732424B2; AU512080B2; JPS5310963A; CA1103299A; AU2699677A; DE2732424C3

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMcRICH · GiRD MCLLEH · D. GROSSE · F. POLLMEIER 72

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15.7.1977

Ka thodens trahl-Farbbildröhre

Gegenstand dieser Erfindung sind Kathodenstrahl-Farbbildröhren mit Elektronenstrahlindexierung,,

Bei einer Kathodenstrahl-Farbbildröhre mit Elektronenstrahlindexierung ist ein Teil des evakuierten und luftleer gemachten Bildröhrenkolbens als eine nach außen gebogene oder gekrümrate Platte ausgeführt, die auf ihrer Innenfläche mit einem Kathodoluminenzschirm versehen .ist. Dieser Kathodoluminenzschirm besteht aus mehreren und verschiedenen elementaren Phosphor-Farbstreifen in zyklischer und im wesentlichen paralleler Zuordnung und weiterhin auch noch aus Indexierungsstreifen aus strahlungsemittierendem Indexierungsmaterial. Die Phosphorstreifen und die Indexierungsstreifen sind mit ihrer Länge jeweils vertikal und im rechten Winkel zu der Richtung angeordnet, in der die Abtastung durch einen Elektronenstrahl dann durchgeführt wird, wenn die Farbbildröhre arbeitet. Beim Auftreffen des Elektronenstrahles setzen die Indexierungsstreifen eine Strahlung frei, die in einer Schaltung zur Synchronisierung der Farbsättigung des Elektronenstrahles bei dessen Abtastung verwendet wird.

In den bisher bekannten Kathodenstrahl-Bildröhren, die mit einem derartigen Leuchtschirm arbeiten, haben die Phosphor-Farbstreifen und die entsprechend angeordneten Indexierungsstreifen die gleiche Länge, wobei, wie aus Fig; 3 zu erkennen ist, eine hypothetische und Vollinie 32 wiedergegebene Hüllkurve, die die Enden der Phosphorstreifen miteinander verbindet,

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eine faßartige Form hat. Eine hypothetische und die Enden der Indexierungsstreifen miteinander verbindende Hüllkurve hat die gleiche Form, die in Fig„ 3 so dargestellt ist, als falle sie mit der Hüllkurve 32 der Phosphorstreifen zusammen.

Das bedeutet, bei einer konventionellen Farbbildröhre sind sowohl die Phosphorstreifen als auch die Indexierungsstreifen in der Mitte des LeuchtSchirmes am längsten und werden zu den Seitenteilen dieses Leuchtschirmes hin allmählich kleiner. Die faßartige Form oder Kontur des Leuchtschirmes ist in der Ausführung der Glasscheibe begründet, auf der der Leuchtschirm aufgebaut ist. Diese Platte oder Scheibe ist sphärisch oder zylindrisch, damit die Festigkeit des evakuierten oder luftleer gemachten Bildröhrenkolbens gegenüber dem atmosphärischen Druck erhalten bleibt.

Das hat zur Folge, daß die Inclexierungs streif en an den horizontalen Kantenteilen des Leuchtschirmes eine Länge V haben, die an jedem Ende der Streifen gegenüber den Indexierungsstreifen in der Mitte des Leuchtschirmes um den Betrag /^V kürzer sind. Wird dann, wenn die Bildröhre arbeitet, ein Elektronenstrahl in einer Höhe V +Av vom horizontalen Zentrum aus in Horizontalrichtung bewegt, dann lassen sich Indexierungssignale erst dann erzielen, wenn der Elektronenstrahl auf die längsten Indexierungsstreifen in der Mitte des Leuchtschirmes auftrifft und diese abtastet. Es ist aus diesem Grunde unmöglich, die Farbmodulation des Elektronenstrahles mit der Abtastung zu synchronisieren. Eine gute Farbwiedergabe kann nur

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in dem Teil des LeuchtSchirmes erzielt werden, der zum horinzontal angelegten Zentrum einen Abstand V hat. Das wiederum bedeutet, daß es unmöglich ist, einige Teile der Phosphorschirmfläche wirksam und nutzbringend zu verwenden.

Darüber hinaus ist bei den bisher bekannten Bildröhren der Nachteil zu verzeichnen, daß sie nur teilweise die Indexierungssignale dann aufnehmen können, wenn sich eine Vertikalverschiebung zwischen den Phosphorstreifen und den Indexierungsstreifen einstellt, und auch dann, wenn die Abtastbewegung des Elektronenstrahles in einer anderen als der Horizontalrichtung durchgeführt wird.

Ziel dieser Erfindung ist somit die Schaffung einer Kathodenstrahl-Bildröhre mit einem verbesserten Leuchtschirm oder Bildschirm«

Einem ersten Aspekt dieser Erfindung zufolge hat eine Kathodenstrahl-Farbbildröhre einen evakuierten und luftleer gemachten Kolben mit einer nach außen gebogenen oder gekrümmten Scheibe, die auf ihrer Innenfläche mit einem Kathodoluminaszenzschirm versehen ist. Dieser Kathodolumineszenzschirm oder Leuchtschirm besteht aus einer Reihe von verschiedenen elementaren Phosphor-Farbstreifen in einer zyklischen und im wesentlichen Parallel-Zuordnung und aus einer Reihe von Indexierungsstreifen, die in einer vorbestimmten Anordnung den vorerwähnten Phosphorstreifen parallel zugeordnet sind. Die vorerwähnten Phosphorstreifen und die vorerwähnten Indexierungsstreifen sind dabei

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mit ihrer Länge vertikal und rechtwinklich zu der Richtung angeordnet, in der der Leuchtschirm dann, wenn die Bildröhre arbeitet, von einem Elektronenstrahl abgetastet wird, wobei die Enden der Phosphorstreifen nicht über die entsprechenden Enden der Indexierungsstreifen nach außen hervorstehen und wobei zumindest jener Seitenteil des Leuchtschirmes der bei jedem Abtastungsvorgang zuerst überstrichen wird, wenn die Bildröhre arbeitet, so ausgelegt ±±, daß die Enden der Inclexierungsstreif en über die entsprechenden Enden der jeweils entsprechenden Phosphorstreifen nach außen hervorstehen.

Vorzugsweise stehen die Enden der Indexierungsstreifen über die jeweils entsprechenden Enden der Phosphorstreifen an den beiden Seitenteilen des Leuchtschirmes oder Bildschirmes nach außen vor.

Bei einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung stehen die Enden der Indexierungsstreifen über die gesamte Breite des Leuchtschirmes oder Bildschirmes über die jeweils entsprechenden Enden der Phosphorstreifen nach außen vor.

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Kathodolumineszenzschicht oder eines kathodischen Leuchtschirmes auf einer gebogenen und gekrümmten Scheibe, die schließlich als ein Teil der Kathodenstrahl-Farbbildröhre gilt, wird zufolge dieser Erfindung wie folgt gearbeitet:- eine Reihe von verschiedenen elementaren Phosphor-Farbstreifen wird in zyklischer und im wesentlichen parallelen Zuordnung unter Verwendung von Verfahrensschritten aufgetragen, zu diesen Verfahrens-

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schritten gehört auch die von einer Lichtquelle durchgeführte Lichtprojektion auf den Leuchtschirm oder Bildschirm, welche durch die Öffnungen einer ersten Lochmaske durchgeführt wird; weiterhin aufgetragen werden in paralleler Zuordnung zu den vorerwähnten Phosphorstreifen auch mehrere Indexierungsstreifen aus strahlungsemittierendem Indexierungsmaterial, wobei Verfahrensschritte Anwendung finden, zu denen auch die von einer Lichtquelle durchgeführte Lichtprojektion auf den Leuchtschirm oder den Bildschirm gehört, die durch die Öffnungen einer zweiten Lochmaske durchgeführt wird.Die Längen der Öffnungen in dieser zweiten Maske sind nicht kleiner als die Längen der zur ersten Maske gehörenden Öffnungen, Zumindest bei einem Seitenteil der zweiten Lochmaske haben die Öffnungen eine größere Länge als die Öffnungen der ersten Lochmaske.

Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:-

Fig. 1 Eine zum Teil geschnitten wiedergegebene perspektivische Darstellung einer Kathodenstrahl-Farbbildröhre dieser Erfindung.

Fig. 2 Eine vergrößerte und durch den Schnitt 2-2 bestimmte perspektivische Teilansicht des Leuchtschirmes.

Fig. 3 Die hypothetische Hüllkurve der Enden der Phosphorstreifen und der Indexierungsstreifen in einerbisher bekannten Kathodenstrahl-Farbbildröhre.

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Fig. 4 Die hypothetische Hüllkurve der Enden der Phosphorstreifen und der Indexierungsstreifen in einer Kathodenstrahl-Farbbildröhre dieser Erfindung.

Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 zu erkennen isc, gehört zur Kathodenstrahl-Farbbildröhre ein Röhrenkolben mit einem Trichterteil 12, der in abdichtender Weise mit dem nach außen gebogenen und gekrümmten Scheibenteil 17 verbunden ist. Im Hals des Trichterteiles 12 ist eine Elektronenabstrahlvorrichtung lk, während eine Elektronenstrahl-Ablenkvorrichtung 15 ringsum den Teil 12 außen angeordnet ist_o Auf der Innenfläche der Scheibe 17 aufgebracht ist ein Kathodolumineszenzschirm oder kathodischer Leuchtschirm. Dieser Schirm bestellt aus einer Reihe von verschiedenen elementaren Phosphor-Farbstreifen 21, 22 und 23, die in einer im wesentlichen zueinander parallelen Zuordnung zyklisch angeordnet sind. Zwischen den Phosphor-Farbstreifen können Lichtabsorptionsstreifen vorgesehen werden. Auf der Rückseite des Lumineszenzschirmes oder Leuchtschirmes angeordnet ist eine dünne Metallschicht 27, die beispielsweise aus Aluminium bestehen kann. Auf der Metallschicht 27, die auf der Rückseite des Leuchtschirmes 20 angeordnet ist, ist eine Reihe von Indexierungs streif en 25,die aus elektronenabstrahlendem Indexierungsmaterial bestehen, so angeordnet, daß die Indexstreifen 25 im wesentlichen zu den Phosphorstreifen parallel angeordnet sind« Sowohl die Phosphorstreifen als auch die Indexierungsstreifen sind mit ihrer Länge jeweils vertikal und rechtwinklig zu der Ebene ausgerichtet, in der dann, wenn die Bildröhre arbeitet,

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der Leuchtschirm oder Bildschirm von dem Elektronenstrahl, der von der Elektronenabstrahlvorrichtung Ik erzeugt und abgestrahlt wird, abgetastet und überstrichen wird» Eine zum Trichterteil 12 gehörende Photoröhre 13 erhält die Indexierungssignale zugeführt, welche dann erzeugt werden, wenn der Elektronenstrahl über die Indexierungsstreifen geführt wird und auf diese Indexierungsstreifen 25 auftrifft« Die Indexierungssignale enthalten Informationen über die für den Augenblick gegebene Position des Elektronenstrahles auf dem Leuchtschirm, und zwar im Hinblick auf die Phosphor-Farbstreifen« In einer Signalverarbeitungsschaltung l6 werden diese Signal derart verarbeitet, daß dem Elektronenstrahl immer das entsprechend richtige elektrische Farbsignal übertragen und aufgeschaltet wird.

Für die mit Fig„ 1 und Fig. 2 Ausführung ist der Abstand zwischen den Indexierungsstreifen 25 vier mal größer als der zwischen den einander benachbarten Phosphorstreifen gegebene Abstand«,

Ein Streifen 26, der das Startsignal erzeugt und aus dem gleichen Material besteht, das auch für die Indexierungsstreif en Verwendung findet, ist an der Seite des Leuchtschirmes angeordnete Auf diesen Streifen 26 trifft der Elektronenstrahl zuerst auf, wenn die Bildröhre eingeschaltet wird und arbeitet« Bei der mit Fig« 1 wiedergegebenen Bildröhre erfolgt die Abtastung, wenn man diese Bildröhre von vorne betrachtet, von rechts nach links, so daß folgerichtig der Streifen 26 auf der linken Seite des Schirmes darge-

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stellt ist, wenn dieser von der Rückseite her betrachtet wird.

In Übereinstimmung mit dieser Erfindung stehen die Enden der Phosphorstreifen nicht über die jeweils entsprechenden Enden der Indexierungsstreifen nach außen hervor. Darüber hinaus stehen zumindest in dem Seitenteil des Leuchtschirmes oder Bildschirmes,der bei jedem Abtastungsvorgang zuerst abgetastet und überstrichen wird, die Enden der Indexierungsstreifen über die entsprechenden Enden der Phosphorstroifen nach außen hervor. In der mit Fig_o 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführung sind die Elektronenstrahl-Indexierungsstreifen 25 über eine hypothetische Hüllkurve U2 hinaus - diese Hüllkurve U2 verbindet in vertikaler Richtung die Enden der Phosphor-Farbstreifen über die gesamte Breite des Leuchtschirmes oder Bildschirmes nach außen geführt. Fig. 2 läßt noch deutlicher erkennen, daß die Elektronenstrahl-Indexierungsstreifen 25 länger als die jeweils entsprechenden Phosphorstreifen 21, 22 und 23 sind.

Fig. 4 zeigt nun den oberen Teil des Leuchtschirmes oder Bildschirmes, wobei die Linie kO für die hypothetische Hüllkurve steht, die die Enden, d.h. die Vertikalenden, der Indexierungsstreifen miteinander verbindet, während die Linie k2 für eine hypothetische Hüllkurve steht, die die Enden der Phosphor-Farbstreifen miteinander verbindet. In keiner Position stehen die Enden der Phosphorstreifen über die Enden der Indexierungsstreif en hervor, und auf beiden Seiten des Leuchtschirmes oder Bildschirmes sind die Enden der

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Indexierungsstreifen über die Enden der Phosphorstreifen hinausgeführt. Bei dem mit Pig. 1 und Fig_e 2 wiedergegebenen Ausführung stehen die Enden der Indexierungsstreif en über die ganze Breite der Bildröhre über die Enden der Phosphorstreifen hervor.

Dort, wo die Länge der Indexierungsstreifen nur auf einer Seite des Bildschirmes größer ist als die Länge der Phosphorstreifen, wird dieser Teil des Leuchtschirmes oder Bildschirmes bei jedem Abtastungsvorgang zuerst abgetastet und überstrichen.

Boi dem mit Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Phosphorstreifen eine faßartige Form, die von der inneren Form der Glascheibe her bestimmt und vorgegeben ist, darüber hinaus sind die Indexierungsstreifen so dargestellt, daß sie mit ihrer Vertikallänge jeweils gleich lang auf der Horizontalachse angeordnet sind. Praktisch jedoch erstrekken sich die Indexierungsstreifen bis in die Flanschteile der Scheibe/Platte 17.

Der Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß die gesamte Fläche des Phosphorschirmes wirksam und mit entsprechend richtiger Farbsynchronisation genutzt werden kann.

Zum Aufbringen eines Kathodolumineszenzschirmes auf die gekrümmte Scheibe, die als ein Teil einer Kathodenstrahl-Farbbildröhre verwendet wird, werden während des Fertigungsverfahrens zwei verschiedene Lochmasken verwendet. In den ersten Verfahrensschritten werden die Farbstreifen auf der Scheibe hergestellt, und zwar dadurch, daß durch die Öffnungen einer ersten Lochmaske

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- in dieser Maske sind die Öffnungen entsprechend dem Aufkommen der drei Phosphorgruppeη in Horizontalrichtung eingearbeitet - Licht auf die Scheibe projiziert wird« In entsprechender Weise werden die Indexierungsstreifen dadurch hergestellt, daß von einer Lichtquelle aus Licht durch die Öffnungen einer zweiten Lochmaske projiziert wird, in die die Öffnung entsprechend dem Aufkommen und der Menge der Indexierungsstreifen in Horizontalrichtung eingearbeitet sind,, Die Öffnungen in der zweiten Maske sind größer als die Öffnungen in der ersten Lochmaske«

Durch eine entsprechende Ausführung der Lochmasken können die Indexstreifen und die Phosphorstreifen in den verschiedensten Formen und Zusammenstellungen hergstellt werden. So können beispielsweise Indexstreifen erzielt werden, deren Hüllkurve 4θ eine ähnlich Faßform hat, wie die Hüllkurve der Phosphorstreifen·

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Claims

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Patentansprüche;-

Kathodenstrahl-Farbbildröhre, zu deren evakuierten Kolben eine nach außen gekrümmte Scheibe gehört, die an ihrer Innenfläche mit einem Kathodolumineszenzschirm versehen ist dadurch gekennzeichnet, daß sich der Leuchtschirm oder der Bildschirm zusammensetzt aus einer Reihe von verschiedenen elementaren Phosphor-Farbstreifen, die in einer im wesentlichen parallelen Zuordnung zyklisch nebeneinander angeordnet sind, und aus einer Reihe von Indexierungsstreifen, die aus einem abstrahlenden und indexierenden Material bestehen und im wesentlichen parallel zu den Phosphorstreifen angeordnet sind; daß die vorerwähnten Phosphorstreifen und die vorerwähnten Indexierungsstreifen mit ihrer Länge vertikal zu der Richtung angeordnet sind, in der dann, wenn die Bildröhre arbeitet, die Abtastung durch den Elektronenstrahl erfolgt; daß schließlich die Enden der Phosphorstreifen nicht nach außen über die jeweils entspreden Enden der Indexierungsstreifen hinausgeführt sind, und daß zuminrlest der Teil des Schirmes, der während eines jeden Abtastungsvorganges zuerst abgetastet und überstrichen wird, und zwar dann, wenn die Bildröhre arbeitet, dadurch gekennzeichnet ist, daß die Enden der Indexierungsstreifen über die entsprechenden Enden der Phosphorstreifen nach außen hinausgeführt sind.

Kathodenstrahl-Farbbildröhre
n«ach Anspruch 1

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dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Seitenteilen des Leuchtschirmes oder Bildschirmes die Enden der Indexierungs streifen über die Enden der Phosphorstreifen nach außen hinausgeführt sind«

3. Kathodenstrahl-Farbbildröhre nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Indexierungsstreifen über die ganze Breite des Leuchtschirmes oder Bildschirmes über die Enden der entsprechenden Phosphorstreifen nach außen hinausgeführt sind,

h. Kathodenstrahl-Farbbildröhre nach irgendeinem der vorerwähnten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphorstreifen in der Mitte des Bildschirmes oder Leuchtschirmes die größte Länge haben und dann zu den beiden gegenüberliegenden Seitenteilen hin allmählich kleiner werden,,

Se Kathodenstrahl-Farbbildröhre im wesentlichen gemäß der Patentbeschreibung und gemäß den beiliegenden Zeichnungen.

Kathodenstrahl-Farbbildröhre nach Anspruch k in Ergänzung zu Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, die Indexierungsstreifen über die Breite des Schirmes die gleiche Länge haben; daß diese Länge gleich oder größer als die maximale Länge der Phosphorstreifen ist«

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7. Verfahren zur Herstellung eines Kathodolumineszenzschirmes auf einer gekrümmten Scheibe, die ihrerseits als ein Teil einer Kathodenstrahl-Farbbildröhre verwendet wird. Dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung von Verfahrensschritten, zu denen auch die von einer Lichtquelle durchgeführte Lichtprojaktion auf die Scheibe gehört, und zwar durch das Projizieren des Lichtes durch die Öffnungen einer ersten Maske eine Reihe von verschiedenen elementaren Phosphor-Farbstreifen in einer im wesentlichen parallelen Zuordnung zyklisch auf die Innenseite der Scheibe übertragen werden; daß mehrere Indexierungsstreifen in einer vorgegebenen parallelen Zuordnung und im wesentlichen parallel zu den Phosphorstreifen unter Verwendung von Verfahrensschritten hergestellt werden, und zwar dadurch,daß von einer Lichtquelle aus Licht durch die Öffnungen einer zweiten Maske auf die Scheibe projiziert wird; daß die Öffnungen in der zweiten Maske nicht kleiner sind als die Öffnungen in der ersten Maske; daß schließlich für einen Seitenteil der zweiten Maske die Öffnungen eine größere Länge haben, als dies bei der ersten Maske der Fall ist.

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