DD284099A5

DD284099A5 - Wandung fuer den bildschirm eines farbfernsehroehre

Info

Publication number: DD284099A5
Application number: DD89331100A
Authority: DD
Inventors: Giuliano Canevazzi
Original assignee: Videocolor,Fr
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1990-10-31
Also published as: DE68915668D1; RU2062522C1; KR0143077B1; US4985658A; FR2634945A1; EP0360627A1; CA1314587C; KR900002392A; FR2634945B1; DE68915668T2; TR26054A; EP0360627B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wandung für den Bildschirm einer Farbfernsehröhre. Sie kann für den Empfang von hochauflösenden Fernsehsendungen verwendet werden. Erfindungsgemäß sind die für einen Bildschirm einer hochauflösenden Fernsehröhre bestimmten Wandungen Elemente aus der Flächenfamilie, die durch (C(i) - X exp j(i) - y exp k(i)) C(i) = Co(i) - F exp-(j(i) +K(i) - 1) 100 -ABS(z1 - z) < 5- zd bestimmt wird, wobei z das Maß einer Fläche der Familie, z1 dasjenige einer Versuchsfläche und zd dasjenige des größten Wertes des Maßes der Fläche ist, CO entspricht einer Bezugsfläche der Familie. Fig. 2{Wandung; Farbfernsehröhre; hochauflösende Fernsehsendungen; Flächenfamilie; Versuchsfläche; Bildschirm}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Farbfernsehröhre. Sie betrifft auch eine Wandung für eine Dreifarbenfernsehröhre. Sie findet Anwendung für den Empfang von hochauflösenden Fernsehsendungen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Das hochauflösende Fernsehen zwingt zu einer Neufestlegung der Fertigungsparameter von Farbfernsehröhre^ Vor allem die Europanorm D2-MAC bringt für den Anwender folgende Vorteile:

- Sprachenvielfalt bei den empfangenen Programmen,

- Stereotonsysteme,

- Ton mit Digitalqualität,

- neue Dienstleistungen wie Videotext,

- Zugang zur HDTV-Norm (hochauflösendes Fernsehen)

Derartige Vorteile erfordern hinsichtlich der Röhren:

- Verbesserung der Auftreffgröße der Elektronenstrahlen auf dem Bildschirm,

- Wahl von wesentlich konstantem Bildschirm· und Masken-Rasterabstand (screen und mask pitches) auf der gesamten beleuchteten Fläche, '

- „flacher" und „breiter" Bildschirm mit »Cinemascope"-Format, im allgemeinen mit einem Verhältnis von 16:9,

- einwandfreie Röhrentoleranz im Weißbereich und hinsichtlich der Farbenreinheit im gesamten Bereich des Elektronenstrahlstärken,

- einwandfreie Helligkeits- und Kontrastparameter,

- Verbesserung der schwingungsresistenten Eigenschaften der Maske (verbesserte Unempfindlichkeit gegenüber Mikrophoneffekten, die insbesondere auf Stöße am Fernsehapparat und auf die von den Lautsprechern des Fernsehapparates erzeugten Schwingungen zurückzuführen sind).

In der bisherigen Technik orientiert sich das Design von Fernsehröhren auf Röhren mit immer flacherem Bildschirm. Ein gegenwärtig verwendeter „ebener" Wandungstyp wird als „planar" bezeichnet und ist insbesondere in den französischen Patentanmeldungen 2541817 und 2541820 beschrieben. Solche Röhren arbeiten einwandfrei, machen jedoch, um eine gute Bildgeometrie zu erhalten, Korrekturen erforderlich, die von der Ablenkeinheit allein nicht erreicht werden können. Andererseits wirkt sich die ebene Form des Bildschirms auf die Geometrie dor Maske aus und bringt thermomechanische Verhaltensprobleme mit sich, die sich in „Doming"- und „Blister"-Fehlern äußern.

Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile weitgehend zu vermeiden. Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wandung für den Bildschirm einer Farbfernsehröhre zur Verfugung zu stellen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wandung für Farbfernsehröhren, die für das hochauflösende Fernsehen HDTV geeignet ist, derart Ist, daß sie von einer Fläche (S) mit der Gleichung Z = I(C(I)- x^lm · y"¹¹) bestimmt wird, wobei Z der Abstand jedes Punktes der Fläche von der diese Fläche in ihrem Mittelpunkt berührenden Ebene ist, die Summe sich auf den ganzen endlichen Index i bezioht, χ und y die kartesischen Koordinaten der Punkte dieser Fläche und j und k ganz6 Koeffizienten gleich 4,2,0,4,2,0,4,2 und j bzw. gleich 4,0,2,0,2,4,2,4 für k sind, wenn i zwischen 1 und 8 liegt; die Koeffizienten C(I) die Gleichung C(I) = Co(I) F^- ^m * ^km ~'> haben, wobei die Koeffizienten C(i) die erfindungsgemäße Wandungsfamilie bei Bildschirmformen beschreiben, die durch F bestimmt werden, wobei F das Verhältnis der Diagonalen ein und derselben Familie und gleich 1 bei einem Bildschirmverhältnis von 16:9 und einer Diagonalen von 83cm (33 Zoll) oder einem Bildschirmverhältnis von 4:3 und einer Diagonalen von 68cm (27 Zoll) ist, wobei die Koeffizienten (co(i) für die Verhältnisse 16:9 und 4:3 in den nachfolgenden Tabellen angegeben sind:

Bei 16:9

i	Co(i)	J(O	Mi)
1	-,23773301E-18	4	4
2	,84293632E-04	2	0
3	,43121367E-03	0	2
4	,18365999E-08	4	0
5	-17170219E-08	2	2
6	,79434857E-09	0	4
7	-57689504E-15	4	2
8	,24894724E-13	2	4

Bei 4:3

I	Co(I)	J«)	k(i)
1	-,68544384E-18	4	4
2	,11218491E-03	2	0
3	,35359521E-03	0	2
4	,43294582E-08	4	2
5	-23872190E-08	2	2
6	,65136782E-09	0	4
7	-,140O1255E-13	4	2
8	,35119581E-13	2	4

Praktisch wird jede Fläche (S 1) als zur erfindungsgemäßen Familie (S) gehörend bezeichnet, wenn die Differenz ζ 1 - ζ ihrer entsprechenden Gleichungen in der Mitte der Bildschirme:

100-ABS(z1 -1)<5-zd

ist, wobei zd der größte Wert von ζ auf der größten Diagonalen der Wandung ist.

Andererseits ist es möglich, den Grad der Ebenheit durch die Koeffizienten c(2) und c(4) zu verändern, indem Werte angenommen werden, die proportional zu den Werten sind, die mit der Z (1) ergebenden Gleichung errechnet wurden. So ist es bei gegebenem F möglich, mit Flächen (S) mit unterschiedlicher Ebenheit zu arbeiten:

C(i) = kcO|i)beiinur=2und4.

Diese Erfindung hat als ersten Gegenstand ein Verfahren zur Verwirklichung einer Dreifarbenröhre mit „breitem" Bildschirm (Verhältnis 16:9) für das hochauflösende Fernsehen, die jedoch aucn das Standardverhältnis 4:3 haben kann, deren Schirm so flach wie möglich ist und so wenig geometrische Korrekturen wie möglich erfordert, wobei es mit dem Verfahren möglich ist, eine sehr breite Röhrenpalette von sehr unterschiedlichen Abmessungen und Ebenheiten auf die einfachste mögliche Weise herzustellen, ohne aaß Im Einstrahlungslichtraum der Wandung ein zylindrisches Teil verwendet wird. Gegenstand dieser Erfindung ist auch eine Dreifarbenfernsehröhre für hochauflösendes Fernsehen, insbesondere mit einem „breiten" Bildschirm, deren sogenannter „screen pitch "-Koeffizient (Bildschirm-Rasterabstand) so konstant wie möglich ist, wobei die Ränder des Bildschirms so geradlinig wie möglich sind, die geometrischen Charakteristiken des Bildschirms die Linearität der Leuchtstoffzeilen ohne Verwendung eines zylindrischen Teils im Einstrahlungslichtraum der Wandung optimieren und die Röhrenleistungen im Hinblick auf die „Doming"-, „Blister"- und Mikrophoniephänomene sowie auf die Farbeinheitstoleranz optimiert werden.

Erfindungsgemäß wird das Verfahren zur Herstellung einer Farbfernsehröhre, die aus einem Glasgehäuse besteht, in dem sich ein Elektronenstrahlerzeuger in einem Hals und eine Schattenmaske gegenüber einer Innenseite einer ßildschirmwandung mit den Leuchtstoffen befindet, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:

- zunächst die Innenfläche der Wandung mit einer finhen Elementemethode so zu berechnen, daß der Bildschirm-Rasterabstand (screen pitch) auf der gesamten Fläche dar Wandung merklich konstant ist,

- dann die der Wandung zugeordnete Maske so zu berechnen, daß der Rasterabstand der Maske (mask pitch) merklich konstant ist, evtl. die Berechnung der Innenfläche der Wandung zu wiederholen,

- die Außenfläche der Wandung mit einer finiten Elementemethode so zu berechnen, daß die Antiimplosionserfordernisse bezüglich der Dicke und Höhe der Schürze und die Kostenkennziffern der Wandung erreicht werden und

- auf die Innenseite der Leuchtstoffschichten aufzutragen, ohne daß im Einstrahlungslichtraum zylindrische Teile verwendet werden.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1: ein Schema einer Fernsehröhre in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist, Fig. 2: zwei halbe Schnitfnsichten von erfindungsgemäßen Glaswandungen darstellt, Fig. 3: halbe Schnittansichten einer erfindungsgemäßen Glaswandung in 3 charakteristischen Schnittebenen darstellt.

Die Herstellung der Farbfernsehröhren stellt eine große Anzahl von Problemen, die miteinander in Wechselbeziehung stehen, dar. So wirft das Glasproblem, d. h. insbesondere die Herstellung von Glaswandungen, auf c enen ein Bildschirm entstehen soll, physikalische Fragen der elektromagnetischen Ablenkeinheit und elektronenoptische Fragen im Bereich des Elektronenstrahlerzeuger, aber auch mechanische Fragen, die mit dem Vorhandensein der Maske verbunden sind, und physikalisch-chemische Fragen auf, die mit den Empfangseigenschaften der Elektronenstrahlen und den Umwandlungseigenschaften in Strahlen verbunden sind, die vom Bildschirm bis zum Zuschauer sichtbar sind. In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Fernsehröhre mit einer Diagonalen von 83cm und einem Verhältnis von 16:9 dargestellt. Die Achse Z ist die mittlere Achse der Röhre, die im wesentlichen dem mittleren Elektronenstrahl bei Ablenkung Null entspricht, d. h., wenn der Elektronenstrahlerzeuger 2 seine drei Elektronenstrahlen abgibt, ohne daß die um den Kolbenhals herum angebrachte Ablenkeinheit 3 den kleinsten Ablenkstrom erhält.

Die Glaswandung 1, auf der der Bildschirm entsteht, ist mit einem bauchigen Abschnitt 6 der Röhre über eine Schürze 5 verbunden, die merklich parallel zur Achse Z verläuft.

Innerhalb der Röhre befindet eich die Vorrichtung einer Rahmen-Schattenmaske, mit der hauptsächlich eine einwandfreie Farbselektion an den Leuchtstoffen, die in parallelen Streifen an der Innenseite der Wandung angebracht sind, erfolgen soll. Der Ausschnitt von Figur 1 zeigt einen Schnitt der erfindungsgemäßen Glaewandung, die Leuchtstoffschicht 8, mit der die aus dem Strahlerzeuger 2 kommenden Elektronenstrahlen in durch die Glaswandung 1 in Richtung der Achse Z sichtbare Strahlungen umgewandelt werden sollen, und eine Schattenmaske 7.

Bei einem gegebenen Wert der Ablenkströme an der Ablenkeinheit wird ein Loch 12 der Maske ausgewählt. Durch dieses Loch von länglicher Form verlaufen die Rot-, Grün· und Blaustrahlen, die den entsprechenden Streifen aus elektrolumineszierenden Leuchtstoffen 9,10 oder 11 erregen.

Ein Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß die geometrischen Erfordernisse der Übereinstimmung zwischen jedem Loch der Maske und der Anordnung der Leuchtstoffstrelfen berücksichtigt werden. Da der Krümmungsradius der Glaswandung 1 nicht in jedem Punkt ihrer Fläche konstant ist, muß die Verteilung der Streifen 9,10,11 so berücksichtigt werden, daß der Rand oines Strahls nicht auf einen Teil eines Streifens tiifft, der ihm nicht entspricht (mangelnde Farbreinheit).

In Figur 2 sind die Halbschnitte der Außenflächen von erfindungsgemäßen Glaswandungen dargestellt, die parallel zu ihrer großen Achse Ox(a) bei den Kurven (a) für Variante 83cm (33 Zoll) 16:9 und bei den Kurven (b) für Variante 69cm (27 Zoll) 4:3 aufgestellt wurden. Für jede Gesamtheit (a) und (b) wurde die obere Kurve, entsprechend der durch den Mittelpunkt der Wandung verlaufenden Achse Ox, bzw. die untere Kurve am waagerechten Rand des Bildschirms aufgestellt.

Die Erfindung besteht darin, daß jeder der mit der Herstellung einer Fernsehröhre verbundenen klassischen Parameter berücksichtigt und dann mit der finiten Elementemethode die Gleichung der Innenfläche S 2 mit der Koordinate Z für jeden Punkt

dieser Fläche ·

Z = Z (C(i) Xl¹¹V"¹)

aufgestellt wird, wobei in der Gleichung j und kganze Koeffizienten sind, deren Werte in den beiden obigen Tabellen angegeben sind, die für Co(I) für eine Wandung von 83cm und 16:9, bzw. eine Wandung von 68cm und 4:3 aufgestellt wurden, mit

wobei in diesem Ausdruck F das Verhältnis der Diagonalen ein und derselben Familie und gleich 1 ist bei einem Bildschirm mit dem Verhältnis von 16:9 und einer Diagonalen gleich 83cm oder bei einem Bildschirm mit dem Verhältnis 4:3 und einer Diagonalen von 68cm, wobei die Koeffizienten Co(I) in den genannten Tabellen enthalten sind. So ist bei einem Bildschirm mit einer Diagonalen von 112cm (44 Zoll) F = 4:3 und bei einem Bildschirm mit einer Diagonalen von 28cm (11 Zoll) F = 1:3.

Als nächstes wird die aus einem geeigneten Material hergestellte Maske berechnet, und zwar bei Verwendung von klassischen Werkstoffen wie Stahl und Invar unter Berücksichtigung der besten wärmemechanischen Beständigkeit.

Praktisch wird der optimierte Kompromiß durch Iterationen der Berechnung der Innenfläche S2 und der Geometrie der Maske verwirklicht, so daß sich die bestmögliche Ebenheitsgestalt ergibt.

Bei einem Ausführungsbeispiel konnten merklich konstante Bildschirm-Rasterabstände erreicht werden. Sie entwickeln sich von 0,7 Millimeter in der Mitte des Bildschirms bis zu 0,8 Millimeter in einer Ecke.

Wenn die Innenfläche S1 einmal bestimmt und gleichzeitig die Maske berechnet ist, kann mit dem Verfahren der Erfindung die Geometrie der Außenfläche S 2 berechnet werden.

Diese Fläche unterliegt den gleichen Ebenheitserfordernissen, muß aber außerdem noch gute mechanische Antiimplosionseigenschaften haben. Dazu werden die Dicke t und die Höhe H des Mantels so bestimmt, daß sie den bestehenden

Wert haben. In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbelspie! werden diese beiden Parameter am Groß*»:· Rand M, am kleinen Rand m und in der Ecke D bestimmt. Die erhaltenen entsprechenden Werte sind:

m M

t 20 18 18

H 102 79 73

wobei die Abmessungen in Millimetern angegeben sind und für eine Wandung von 33" 16:9 gelten. Die Ebenheit wird durch c(i)-Koeffizienten geregelt, denen ein Multiplikationsfaktor ρ beigegeben wird:

c'(i) = c(i) · ρ In einem Ausführungsbeispiel sind diese Faktoren alle gleich 1, mit Ausnahme der Koeffizienten für i = 2 und i = 4, für die

C'(2) = C(2)pund C'(4) = C(4) · p.

Wenn ρ größer als 1 ist, ist die Fläche S2 woniger eben und wenn ρ kleiner als 1 ist, ist die Fläche S2 ebener. Allgemein wird gesagt, daß eine Fläche Sn der den Forderungen der Erfindung entsprechenden Familie angehört, wenn ihr Wert Zn so ist, daß 100 ABS(Zn - Z) < 5 · Zd, wobei Z das Maß des homologen Punktes einer Normalfläche ist, die zu der Flächenfamilie der Erfindung gehört, die von den oben erläuterten Koeffizienten c(i) bestimmt wird, und Zd der Wert des größten Maßes dieser Fläche an der großen Diagonalen ist.

Claims

1. Wandung für den Bildschirm einer Farbfernsehröhre, die für das hochauflösende Fernsehen HDTV geeignet ist, bei der jede Innen- (S 2) und Außenfläche (S 1) derart ist, wie sie von einer Fläche (S) mit der Gleichung:

Z = (C(i) · x^l(" · y""¹)

bestimmt wird, wobei Z der Abstand eines Punktes der Fläche von einer den Mittelpunkt dieser Fläche berührenden Ebene ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Koeffizienten c(i) die Gleichung

haben, in der die Koeffizienten C die erfindungsgemäße Wandungsfamilie beschreiben, F das Verhältnis der Diagonalen ein und derselben Familie und gleich 1 bei einem Bildschirm mit dem Verhältnis 16:9 und einer Diagonalen gleich 83cm (33 Zoll) oder bei einem Bildschirm mit dem Verhältnis 4:3 und einer Diagonalen von 68cm (27 Zoll) ist, die Summe sich auf den ganzen endlichen Index i bezieht, χ und y die kartesischen Koordinaten der Punkte dieser Fläche und j und k ganze Koeffizienten gleich 4,2,0,4,2,0,4,2 für j bzw. 4,0,2,0,2,4,2,4 für k sind, wenn i zwischen 1 und 8 liegt, wobei die Koeffizienten Co(i) in den nachfolgenden Tabellen für die Verhältnisse 16:9 und 4:3 enthalten sind

Für 16:9

und daß sich, wenn Zn der Abstand eines Punktes ihrer Innen- oder Außenfläche zu einer den Mittelpunkt dieser Fläche berührenden Ebene ist, und wenn Z der Abstand eines homologen Punktes einer zweiten Fläche nach irgendeinem der obigen Ansprüche zu einer diese zweite Fläche in ihrem Mittelpunkt berührenden Ebene ist,

100 · ABS(Zn - Z) < 5 · Zd

ergibt, wobei Zd der maximale Wert Z auf der großen Diagonalen der Wandung isi.

2. Wandung nach Patentanspruch 1, dadurch gekonnzeichnet, daß die Ebenheit des Bildschirms durch die Änderung der Koeffizienten c(i) in ρ - c(i) bestimmt wird.

3. Wandung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzigen veränderlichen Koeffizienten c(2) und c(4) sind.

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