DE2025772C - Mehrstrahl Schattenmasken Farbbild rohre - Google Patents

Description

Die herkömmlichen Lochmasken-Farbbildröhren, wie sie der/ei', hergestellt und in den meisten Farbfernsehempfangern veru ."nde! wer-jn. bestehen aus einem Glaskolben rr.it einem großen gewölbten Frontplattenteil, in welchem ein gewölbter Mosaikleuchtschirm und eine gewölbte Lochmaske angebracht sind, sowie einem Trieb:er- oder Konusteil mit einem schmalen Halsteil. in dem drei im seitlichen Abstand voneinander an den drei F.cken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnete tlektronenstrahlsyst^me untergebracht sind Die Röhre ist mit inneren und äußeren Einrichtungen zum Konvergieren der drei Strahlen am Schirm oder in der Nähe desselben sowie mit äußeren Einrichtungen zum rasterRirmigen Ablenken der drei Strahlen über die Mnske und den Schirm ausgerüstet. Der Schirm ist aus einer Vielzahl von kleinen, kreisförmigen Leuchtstoffpunkten aus rot-, blau- und grünemittierendem Leuchtstoffmaterial zusammengesetzt, die in einer- hexagonalen Muster von Dreieckgruppen oder Triaden mit je einem Rot-, einem Blau- und einem Griinpunkt ausgelegt sind. Die Lochmaske oder Schattenmaske ist ein dünnes Blechteil mit einer Vielzahl von Rundlöchern, und zwar je einem für jede Leuchtstoffpunkttriade. die ebenfalls in einem hexagonalen Muster ausgelegt sind. Die Lochmaske ist am Frontpl.ittenteil in nächster Nähe des Schirmes, z. B. mittels Stiften und Blattfedern, lösbar befestigt. Der Abstand zwischen Maske und Schirm, der im Mittel ungefähr ' ₁ Zoll (1 Zoll = 2.54 cm) beträgt, ist an jeder Radialsielle so gewählt, daß sich im Betrieb der Röhre die gewünschte Gruppierung der Elektronenstrahlflecke auf dem Schirm in jedem radialen Abstand von der Schirmmitte ergibt.

Die einzelnen Leuchtstoffpunktmuster für die verschiedenen Farben des Mosaikschirms werden auf die gläserne Frontplatte mittels eines direktphotographischen Verfahrens aufgebracht, bei welchem ein photoempfindlicher Belag durch die Maskenlöcher mit aklinischen Strahlen von einer Lichtquelle, die am Ort der betreffenden Elektronenstrahlquelle od^r einem dieser zugeordneten Ort angeordnet ist. belichtet und dann durch Abwaschen der ungehärteten unbelichteten Teile entwickelt wird, so daß das gewünschte Muster von entwickelten gehärteten Punkten zurückbleibt. Dieses Verfahren wird für jedes der drei Farbmuster wiederholt. Das Farbleuchtstoffpulver kann mit dem Material jedes photoempfindlichen Belages vor dessen Aufbringen auf die Frontplatte direkt vermischt oder aber nach der Belichtung aufgebracht werden.

Bei der Belichtung des Belages werden fertige Punkte erhalten, die um mehrere Mil (I Mil - 0,002' 4 cm) größer sind als die Maskenlöcher. Im Betrieb der Röhre sind die Elektronenstrahlflecke, die durch die durch die Maskenlöcher hindurchtretenden Strahlteile gebildet werden, ebenfalls größer als die entsprechenden Maskenlöcher, jedoch kleiner als die Leuchtsioffpunkte, auf welche sie auftreffen. Der gesamte Bewegungsbereich eines bestimmten Strahl-Hecks relativ zu seinem Farbleuchtstoffpunkt ohne Verringerung des Lichtbetrages der betreffenden emittierten Farbe ist als die sogenannte »Weißgleichmäßigkeitstoleranz«, kurz »Gleichmäßigkeitstoleranz« bekannt. Sie entspricht der Differenz der Durchmesser zwischen dem Strahlfleck und dem dazugehörigen Leuchtstoffpunkt, minus zweimal die größte Überlappung (falls vorhanden) des Leuchtstoffpunktes mit den benachbarten l.euchtstoffpunkten auf seinen gegenüberliegenden Seilen. Bei einer herkömmlichen Lochmaskenröhre, bei welcher der StraMfleck kleiner ist als der Leuchtstoffpunkt, wird diese Toleranz als eine »positive« Toleranz bezeichnet.

Line weitere zu berücksichtigende Toleranz ist die sogenannte »Reinheitstoleranz«. Diese entspricht dem gesamten Bewegunesbereich eines bestimmten Strahlflecks relativ zu seinem Farbleuchtstoffpunkt, ohne daß er den nächstbenachbarten Leuchtstcffpunkt einer ande en Farbe trifft. Sie ist gleich dem doppelten Abstain! zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Leuchtstoffpunk'.·.' minus dem Durchmesser des Leuchtstoffpunktes minus dem Durchmesser des Strahlflick Halbschattens Tür Leuchtstoffpunkte gleicher Größe und gleichen Abstands. Beispielsweise haben :.m mitlL-ren B reich einer 25"-90 -Rechteck-L.ichmiisken-Farbbildröh.e vom Typ RCA-25 AJP 22 die Maskenlöcher einen Durchmesser von 12 Mil und eiiv:n Ab.iand von 28,1 Mil und die Leuchtstoffpunkle einen maximalen Durchmesser von 17,8 Mil und einen mittleren Mitte-Mitte-Abstand vc.n 16,95 Mil (überlappende Leuchtstoffpunkte). In diesem Fall beträgt der Strahlfleckdurchmesser ungefähr 13,7 Mil, was eine minimale Gleichmäßigkeitstoleranz von IA Mil und eine Reinh .Mtstoleranz von 2.4 Mil ergibt. Da die Maskenlöcher nur einen Durchmesser von 12MiI haben, beträgt der Strahldurchgan', (der durch die Maskenlöcher hind'rchtretende Anteil des Strahles) in der Maskenmitte nur etwa 16,5%, so daß die verfügbare Lichtausbeuip oder Helligkeit des Schirmes entsprechend beschränkt ist. Ferner wird die Lichtausbeute der Röhre zusätzlich dadurch verringert, daß man eine Frontplatte aus Grauglas mit einer Lichtdurchlässigkeit von nur 41% verwenden muß, um durch Minimalisieren innerer Lichthofbildungseffekte und Reflexionen des Umgebungslichtes vom Schirm einen annehmbaren Kontrast zu erhalten. Der Kontrast bezieht sich auf das Verhältnis der Spitzenhelligkeit (hellster Teil) zur Niedrigsthelligkeit (unerregter Teil) des Schirmes.

Im Zuge ihrer Ablenkung gegen den Schirmrand werden die Strahlen entsprechend stärkeren elektrischen und magnetischen Kräften ausgesetzt, die Effekte wie Axialverschiebung der Ablenkzentren mit zunehmendem Ablenkwinkel und eine entsprechende Auswärtsverschiebung der Ablenkzentren von der Röhrenachse infolge von Änderungen des Konvergenzfeldes der Strahlen, durch astigmatische Fehler des Ablenkjoches und durch den Einfluß des erdmaßnetischen Feldes hervorrufen. Die beim Drucken des Schirmes verwendeten Lichtstrahlen werden durch keine dieser Kräfte beeinflußt, so daß der gedruckte Leuchtstoffpunkt gegenüber dem entsprechenden Strahlfieck im Röhrenbetrieb verschoben ist.
5 Obwohl die meisten dieser Effekte durch Verwendung eines speziellen Lichtbrechungsteils odei einer Speziallinse beim Schirmdrucken, z. B. wie in der USA.-Patentschrift 2 885 935 oder in der USA.-Patentschrift 3 282 691 beschrieben, kompensiert

ίο werden, bleiben immer noch gewisse Deckungsfehler. Es sind daher größere Toleranzen an den Rändern und Ecken als in der Mitte des Schirmes erforderlich. Aus diesem Grunde macht man die Maskenlöcher in Richtung von der Mitte nach den Ecken zunehmend kleiner und während des Schirmdruckens die Leuchtstoffpunkte am Rand größer als in der Mitte Bei der obengenannten 25"-Röhre haben die Löcher an den Ecken der Rechteckmuske in einer Entfernung von 11 ,Ij ' (Zoll) von der Maskenmitte einen Durchmesser von tu Mti und einen Abstand von 27,7 Mil und die Leuchtstoffpunkte einen Durchmesser von 16 Mil und einem minieren Mitte-Mitte-Absland von 16 Mil. Der Strahlfleckdurchmesser beträgt ungefähr 11.6 Mil, so daß die Gleichmäßigkeits- und die Reinheitstoleranz beide ungefähr 4,4 Mil sind. Der Strahldurchgang durch die Maske an den Ecken beträgt nur ungefähr 12%, so daß die Lichtausbeute um ungefähr 30% geringer ist als in der Schirmmitte.

Wird eine Frontplatte von größerer LiLhtdurchlässigkeit verwendet, um die Lichtausbeute oder Helligkeit zu erhöhen, so ergibt sich eine unerv, ünsciit« Verringerung des Kontrastes, da das Reflexionsvermögen des Schirmes sich mit de;n Quadrat der Lichtdurchlässigkeit des Glases ändert. Macht man dagegen die Maskenlöcher größer, um die Lichtausbeute und den Kontrast zu erhöhen, so erniedrigt sich sowohl die Gleichmäßigkeits- als auch die Reinheitstoleranz, was bisher als untragbar angesehen wurde.

In der USA.-Patentschrift 2 8^2 697 ist eine Farbbildröhre vom Linienrastertyp, z. B. eine Indexröhre mit Indexstreifen beschrieben, bei welcher die verschiedenen Farbleuchtstoffstreifen voneinander beabstandet sind, um die Farbreinheitstoleranz zu erhöhen und die Verwendung eines größeren Strahlflecks, ohne daß der Strahlfleck jeweils immer nur mehr als einen (gewünschten) Farbstreifen überlappt oder überdeckt, zu ermöglichen und dadurch die Bildhelligkeit zu erhöhen. Ferner sind die Zwischenräume zwischen den Farbleuchtstoffstreifen mit opakem (lichtundurchlässigem) und nicht re.iektierendem Material gefüllt, um Lichthofbildungen sowie das Reflexionsvermögen des Schirmes für Umgebungslicht zu verringern .nd dadurch den Bildkontrast zu erhöhen. Da der Strahlfleck breiter ist als jeder Farbleuchtstoffstreifen, ist diese bekannte Linienrasterröhrc eine Röhre mit »negativer« Toleranz. In Spalten 8 bis IO dieser letztgenannten USA.-Patentschrift sind deren

Maßnahmen (ohne nähere Erläuterung) in Anwendung auf die übliche »Lochmasken-Farbbildröhre« beschrieben. Dabei wird vorgeschlagen, opakes und nicht reflektierendes Material auf die Fronlplatte in einem Muster (Matrize) aufzubringen, das den Zwischenräumen oder Lücken des fertigen Schirmes entspricht, und die entsprechenden Sätze von Leuthtstoffpunkten in die Zwischenräume oder Leerräume des aufgebrachten Musters aus opakem Material

einzubringen. Es heißt, daß die Leuchtstoffpunkle etwas größer sein können als die Löcher im opaken Muster, vorausgesetzt, daß sie nicht auf die benachbarten Löcher von Punkten anderer Farbe übergreifen, d. h., die Löcher müssen voneinander beabstandet sein. Die genannte USA.-Patentschrift sagt nichts darüber, ob die Maskenlöcher größer oder kleiner sind als die Löcher im opaken Muster. Es kann jedoch vorausgesetzt werden, daß die Lochmaskenausführung wie der Zeilenrasterschirm eine Ausführung mit negativer Toleranz ist und folglich die Maskenlöcher groß genug sind, um Strahlflecke zu erzeugen, die größer sind als die Löcher im opaken Muster. Die entsprechende Lochmaskenausführung ist im einzelnen in der USA.-Patentschrift 3 146 368 beschrieben. Bei dieser Patentschrift sind die Maskenlöcher sowie die Strahlflecke größer als die Farbleuchtstoffpunkte, wie in Fig. 2 und 4 gezeigt. Wegen dieser negativen Toleranzbeziehung ist es schwierig, die Leuchtstoffpunkte und das umgebende nicht reflektierende Matrizenmaterial auf die Frontplatte nach einem direktphotographischen Verfahren aufzubringen, ohne daß die effektive Größe der Maskenlöcher während des Schirmdruckens zeitweilig verändert wird, da die Leuchtstoffpunkte dazu neigen, unter bestimmten Belichtungsbedingungen sich zu vergrößern.

Der im Anspruch ! angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lochmasken-Farbbildröhre mit wesentlich verbesserter Helligkeit und annehmbarem Kontrast sowie annehmbaren positiven Toleranzen zu schaffen.

Die erfindungsgemäßc Lochmasken-Farbbildröhre mit Matrizenschirm läßt sich verhältnismäßig leicht nach einem direktphotographischen Druckverfahren herstellen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die übliche Lcuchtstoffpunkt-Lochmaskenröhre ohne schwarze Umrandung wie folgt abgewandelt:

1. Die Glasdurchlässigkeit der Frontplatte einschließlich eines etwa darauf angebrachten Sicherheitsfensters ist erheblich erhöht, um die Lichtausbeute zu erhöhen.

2. Der effektive Durchmesser der Farbleuchtstoffpunkte ist. ausgehend vom Zustand der Überlappung, bis auf einen Wert etwas unterhalb der Berührung mit den benachbarten Leuchtstoffpunkten, innerhalb der Grenzen annehmbar positiver Toleranz, verkleinert, und der Zwischenraum zwischen den beabstandeten Leuchtstoffpunkten ist mit einer Matrize aus opakem und nicht reflektierendem Material beschichtet, um die Auswirkung der erhöhten Glasduichlässigkeit zu kompensieren und dadurch einen annehm-

' baren Kontrast zu erhalten.

3. Vorzugsweise ist außerdem der Durchmesser der Maskenlöcher unter Preisgabe eines großen Teils der bisher als wesentlich angesehenen Weißgleichmäßigkeitstoleranz vergrößert, um die Lichtausbeute der Röhre weiter zu erhöhen.

Die Reinheitstoleranz wird durch die verkleinerte Leuchtstoffpunktgröße vergrößert und durch die vergrößerte Maskenlöcher verkleinert. Diese Effekte neigen somit dazu, sich gegenseitig aufzuheben, so daß eine Röhre erhalten wird, deren Reinheitstoleranz ungefähr die gleiche wie bei der herkömmlichen Röhre ist. Hinsichtlich der Verringerung der Weißgleichmäßigkcitstoleranz addieren sich jtidoch die Wirkungen der Verkleinerung der Leuchtstoffpunktgröße und der Vergrößerung der Lochgrößc. Im frühen Stadium des Farbfernsehens wurden die meisten Fernsehsendungen noch in Schwarzweiß übertragen, so daß eine WeißgleichmäßigKeit oder ein Farbabgleich erforderlich waren, um das Auftreten von Farbflcckcn in Schwarzweißbildern auf Grund von Fchldeckung zwischen Strahlfleck und Leuchtstoffpunkt zu vermeiden. Inzwischen kann jedoch aus zwei Gründen die Wcißgleichmäßigkeitstoleranz erheblich verringert werden. Zunächst einmal werden jetzt die meisten Programme in Farbe übertragen, so daß vergleichsweise -venig Schwarzweißbilder, die durch schlechten Farbabgleich beeinträchtigt werden können, in Farbempfängern auftreten. Eine geringfügige Fehldeckung macht sich in Farbbildern nicht sehr bemerkbar. Sodann kann man auf Grund der Besserung des Schirmdruckverfahrens jetzt geringere

zo Toleranzen in Kauf nehmen. Die Erfindung liefert daher eine kleinere Weißglcichmaßigkcitstoleranz besonders in der Schirmmittc sowie eine größere Lichtausbeute bei annehmbarem Kontrast und anneh "»barer Rcinhcitstoleranz.

Die Erfindung ist auch auf andere Lochmasken-Farbbildruhren, beispielsweise eine solche mit Linienraster- oder Streifenschirm sowie Gitter- oder Langlochmaskc. anwendbar.
In der Zeichnung zeigt

Fig. I eine teilweise im Axiahchnitt wiedergegebene Draufsicht einer Dreistr.ihl-Loehmaskcn-Farbbildröhrc gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fi g. 2 eine vordere Stirnansicht der Röhr:· nach Fig. 1.

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Schnittlinie p-p in F i g. 1 mit Veranschaulichung einer Delta-Strahlanordnung.

F i g. 4 eine Darstellung der Elektronenstrahlengänge eines der drei Strahlen in der Röhre nach F i g. 1 bei Abtastung über ein Maskenloch.

Fi g. 5 eine in Richtung der Pfeile 5-5 in Fi g. 4 gesehene Darstellung.

F i g. 6 eine der F i g. 5 ähnliche vergrößerte Dar-

stellung eines Fragmentes der Matrize "des Schirmes nach Fig. I.

F i g. 7 eine perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Lochmaske und Frontplatte nach Fig. 1. gesehen von oben gegen

die Strahlsystemseite.

F i g. 8 eine vergrößerte Detaildarstellung de; Farbleu;.htsehirmes nach Fig. 7 und

Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Schnitt linie P-F in Fig. 1 mit Veranschaulichune eine

Einzeilen-Strahlanordnung.

Die in Fig. 1 gezeigte Farbbildröhre 1 besteh aus einem Glaskolben 3 mit einem Frontplattenteil 5 das an einen Trichter- oder Konusteil 7 anaeschmol zen ist. Das Frontplattenteil 5 hat eine verhältnis

mäßig große Frontplatte 9 von im wesentliche sphärischer Krümmung und vorzugsweise allgemci rechteckiger Form sowie einen axialen Umfang! flansch 11. Der Konusteil 7 hat einen Keeelstump teil 13, der mit seinem größeren Ende bei "l5 an de

Flansch 11 angeschmolzen und mit seinem kleinere Ende mit dem einen Ende eines Halsteils 17 vo kleinem Durchmesser verbunden ist. An seinci anderen Ende ist der Halsteil 17 durch einen Röhrei

fuß 19 mit s'eifen Zuleitungen 21 und einem Sockel 23 abgeschlossen.

Auf der Innenfläche 25 der Frontplatte 9 ist ein Mosaikschirm 27 (im einzelnen in F i g. 6 gezeigt) ar_: ,ebracht. der aus einer Vielzahl von runden Leucht- s stofipunktcn aus rot-, grün- und blaulichtemittierendcm Leuchtstoffmaterial besteht, die in einem hexagonalcn Muster in Form von üre'ocksgruppen oder Tripein von beanstandetem Rot-, Grün- und Blau-Lcuchlstoffpunkten 33, z. B. 33R, 33G und 33B in F i g. 6. angeordnet sind. Eine im wesentlichen sphärisch gewölbte Viellochmaske 35 ist im Abstand vom Schirm 27 lösbar im Frontplattentcil 5. z. B. durch übliche Stifte und Blattfedern (nicht gezeigt) gehaltert. Die Maske 35 besteht vorzugsweise aus dünnem (ζ. Β ft Mil dickem), kaltgewalztem Stahlblech. Die Maske 35 hat ein hexagonales Muster von Rundlöchern 37. und zwar je eines für jedes Lcuchtstoffpunkt-Tripcl 33. Die vergrößerten Projektionen von zwei der Maskenlöchcr 37 sind durch gestrichelte Kreise in Fig. 6 dargestellt.

Im Halsteil 17 ist eine übliche Della-Elcktronenstrahlsystcmanordnung 39 vorgesehen, die drei konvergierende Elektronenstrahlen 41 erzeugt und von den Ecken eines gleichzeitigen Dreiecks gegen den Schirm 27 richtet. Im Beirieb der Röhre werden die l.onvergierendcn Strahlen 41 mittels eines die Röhre umgebende magnetischen Ablcnkjoehes 43 rasterförmig über die Oberfläche des Schirms 27 abgelenkt. Die Ebene P-P in F i g. 1 ist die Ablcnkcbene (oder der scheinbare Ursprung) der Strahlen bei NuII-ahlcnkung. wobei die drei Strahlen auf die Mitte des Schirms 27 konvergiert sind. Fig. 3 zeigt die Delta-Anordnung der drei Strahlen 41. wobei jeder Strahl in der Ebene P-P um eine Strecke S radial j₅ von der Mittelachse bei Nullablenkung beabstandet ist. Bei zunehmendem Ablenkwinkel wandert die \blenkebcne in Richtung gegen den Schirm bis zu in..·:- Ebene P-P' für maximale Ablenkung. Der \bstand längs der Mittelachse zwischen der Ablenki..bene P-/' und der Maske 35 beträgt p₀. und der Abstand zwischen der Maske 35 und dem Schirm 27 beträgt q_n. Der Gesamtabstand p„ + q_n zwischen der Ebene P-P und dem Schirm beträgt L₀. Im allgemeinen werden />, q und L entlang des Strahlen- ^tnucN gemessen. Das Verhältnis /. = Lp wird als die Vi-rgrößcrung der Röhre bezeichnet. Da ρ mii dem Ablenkwinkel zunimmt, würden die drei Strahlen in unerwünschter Weise konvergieren, ehe sie den Schirm erreichen, wenn der Konvergenzwinkel konstant gehalten würde Um dies zu vermeiden und eine Konvergen? am Schirm zu erreichen, werden die Strahlen während der Ablenkung einer dynamischen Konvergenz durch übliche Einrichtungen (nicht gezeigt) unterzogen, die eine Auswärtsverschiebung oder -Versetzung der drei Ablenkzentren in der Ablenkebene P'-P bei maximaler Ablenkung erzeugen. Diejenigen Teile der drei Strahlen, die durch ein bestimmtes Maskenloch 37 hindurchtreten, divergieren zwischen Maske und Schirm und treffen auf dem Schirm 27 in Form eines Trios von beabstandeten Strahlflecken 45. z. B. 45 R, 45 G und 45 ß in F i g. 6 auf. die vorzugsweise mit dem entsprechenden Leuchtstoffpunkt-Tripel genau zentriert sind oder sich decken.

F i g. 4 und 5 zeigen die Laufwege der Elektronen eines Strahls 41, der im Zuge der Ablenkung durch ein Maskenloch 37 hindurchtritt und auf einen Leuchtstoffpunkt 33 auf der Frontplatte 9. z. B. nahe der Schirmmitle, auftritt. Es sind A der Lochdurchmesser und M der Durchmesser des Strahls 41 in der Ablenkebene P-P. Die konische Projektion des Punktes 0 in der Ebene P-P durch das Loch 37 auf den Leuchtstoffpunkt 33 erzeugt einen Kreis 49 vom Durchmesser C = A?.. Beim überstreichen des Loches 37 erzeugt der Strahl einen Schattenkreis 51 und einen Halbschattenkreis 53 mit den Durchmessern D bzw. E. E-C = C-D = M —, so daß

E = C + M 2- und D-C-M^-. P P

Die Röhre, soweit bisher beschrieben, kann in ihrer Konstruktion der Standard 25"-90°-Rechteck-Lochmasken-Farbbildröhre z. B. vom Typ 25AJF22 entsprechen, die eine Glasfrontplatte mit einer Lichtdurchlässigkeit von ungefähr 41% hat.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird für die Frontplatte 9 ein Glas verwendet, das entweder allein oder in Verbindung mit einem etwa darauf anzubringenden Sicherheitsfenster eine resultierende Lichtdurchlässigkeit hat, die erheblich größer ist als die Durchlässigkeit von 41% der Standardröhrcn-Frontplatte, um die Lichtausbeute beträchtlich zu erhöhen, und sind außerdem die Farbleuchtstoffpunktc 33 durch eine Matrize 37 aus ausreichend opakem und nicht reflektierendem Material mit die Lcuuiisioffpunkic 33 enthaltenden Löchern 48 voneinander beabstandet, um unter Beibehaltung ungefähr des gleichen Kontrastes wie bei der Standardröhrc annehmbare Strahlfleck-Leuchtstoffpunkt-Fehldeckungstoleranzen zu erhalten, wobei die Maskenlöcher um so viel kleiner sind als die Matrizenlöcher, daß cine positive Weißgleichmäßigkcitstoleranz erhalten bleibt.

In der nachstehenden Tabelle I sind die betreffenden Konstruktionsdaten für eine Matrizen-Leuchtstoffpunktröhrc mit einer Glasdurchlässigkeit (Lichtdurchlässigkeit des Glases) gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung (letzte zwei Spalten) den entsprechenden Daten der Standardröhre vom Typ 25AJP22 mit einer Glasdurchlässigkeit von 41% (erste zwei Spalten) gegenübergestellt. Die beiden Röhren haben den gleichen Maskenlochabstand a - 28,1 Mil in der Mitte und 27.7 Mil an den Ecken, den gleichen Strahlfleckdurchmcsser. den gleichen Abstand S der Strahlen von der Rohreu- mittelachse in der Ebene P-P bei Nullablenkung von 0.219", die gleichen Werte von ρ gleich 13,113" ir der Mitte und 15,699" an den Ecken, von q = 0,584 in der Mitte und 0.578" an den Ecken, die gleicher Werte von L gleich 13.697" in der Mitte und 16,277 an den Ecken, und den gleichen Wert von /. gleicl 1.0445 in der Mitte und 1.0368 an den Ecken.

In der nachstehenden Tabelle I sind

A der Durchmesser der Maskenlöcher in Mil; α der Mitte-Mitte-Abstand der Maskenlöcher ii

Mil (= 0,00254 cm): C der Durchmesser des Strahlflecks auf der

Schirm in Mil: D der Durchmesser des Strahlschattens (Kreis

Sl) in Mil: E der Durchmesser des Strahlhalbschattens

(Kreise 53) in Mil; F der Durchmesser der Matrizenlöcher 48 ode der Leuchtstoffpjnkte 33 in Mil:

M der Durchmesser des Elektronenstrahls in der Ebene P-P in Mil;

CT die Reinheitstoleranz, gleich zweimal dem Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benacnbarter Leuchtstoffpunkte minus dem Durchmesser des Leuchtstoffpunktes minus dem Durchmesser des Strahlfleckhalbschatlcns:

LT die Weißgleichmäßigkeitstoleranz, gleich der Differenz zwischen dem Durchmesser des Leuchtstoffpunktes (F) und des entsprechenden Strahlhalbschattens (E) minus zweimal der Überlappung eines benachbarten Leuchtstoffpunktes mit den größten Überlappungen: t der Prozentsatz der Lichtdurchlässigkeit des Glases der Röhrenfrontplatte; 7~„, das Verhältnis der Gesamtfläche der Maskenlöcher zur Gesamtfläche des durchbrochenen oder gelochten Teils der Maske:

7"_u das Verhältnis der Fläche der Löcher 48 in der Matrize 47 zur gesamten durchbrochenen oder gelochten Fläche der Matrize; r, der Dezimalbruchteil des von der Betrachterseitc des Schirmes 27 der Röhre reflektierten Umgebungslichtes;

SL das durch Streuelektronen in der Röhre bedingte Licht vom Schirm, gemessen in Fuß-Lambert:

CR wie nachstehend definiert; RC wie nachstehend definiert.

IS

Tabelle I

A (Mil)

Maskendurchlässigkeit T_n,...

C (Mil)

E (Mil)

F (Mil)

Matrizendurchlässigkeit Τ_Λ/ ■

Verhältnis T_s,/T_m

Relative Lichtausbeute RLO .
Schirmreflexionsvermögen r, ■
Streulicht SL (Fuß-Lambert).

Kontrastverhältnis CR

Relativer Kontrast RC

LT(MiI)

CT(MiI)

Sland;irdröhr	Milte	C	ticken
41	41
12,0	10.0
0,1654	0.1182
12.5	10.4
13,7	11.6
17,8	16.0
1.0	0,715
0,1562	0.1562
1.0	0.715
38,34	35.1
1,0	1.0
2.4	4.4
2,4	4.4

Matrizen-Punktrölirc Beispiel I

Mitte	Ecken
69	69
13.1	10.0
0.1971	0,1182
13.7	10.4
14.9	11.6
16.0	15.0
0.808	0.742
4.1	6,3
2.0	1.2
0.306	0.284
2.0	1.2
38.5	34.3
1.0	0.98
1,1	3.4
3.0	5.4

In Tabelle I sind die Maskendurchlässigkeit T₁₁, = 0,9069 (^) , die Matrizendurchlässigkeit

(γ·\ 2
—J x 3 und das Reflexionsvermögen

der Röhre r, = 0,04 + (0,96)² x 0,75 x (l_gf x T_M, wobei 0,04 das Reflexionsvermögen der Frontplattenoberfläche, 0,96 der von der Frontplatte nicht reflektierte Bruchteil des Umgebungslichtes und 0,75 das Reflexionsvermögen des Leuchtschirmes sind. Die relative Lichtausbeute RLO beträgt

r„ - MD T_m - MD

'„ - std

T_m - std ■

Das Kontrastverhältnis CR ist gleich (Spitzenhelligkeit + Umgebungslicht x Röhrenreflexionsvermögen) / (Umgebungslicht x Röhrenreflexionsvermögen + Licht durch Streuung). Der relative Kontrast ist gleich (Kontrastverhältnis der neuen Röhre)/ (Kontrastverhältnis der Standardröhrc) bei gleicher Anodenenergie und gleichem Umgebungslicht. Die angegebenen Daten gelten für 2 Fuß-Lambert Umgebungslicht. Das durch Streuelektronen bedingte Licht wurde als 1 Fuß-Lambert in der Mitte der Standardröhre und 2 Fuß-Lambert in der Mitte der Matrizen-Punktröhre nach Tabelle I gemessen. Das Streulicht ist der Glasdurchlässigkeil und der Flädie der Mask^nlöchcr proportional. Bei der Berechnung des Kontrastverhältnisscs wird die Helligkeit in der Mitte der Standardrührc als 50 Fuß-Lambert genommen. Somit ergibt sich als Kontrastverhältnis"CR in der Mitte für die Standardröhre der Wert

50 + 2 χ 0,1562
~2 x 0,1562Γ+Τ~ ^{= 38}'³⁴·

Die Gleichmäßigkeitstoleranz LT beträgt F-E (minus der gesamten Punktüberlappung bei der Standardrohre), und die Reinheitstoleranz CT beträgt -f~^F'^E- ^Der Ausdruck ~ in der Reinheitstoleranz entspricht dem zweifachen Durchmesser sich berührender Leuchtstoffpunkte. An den Schirmecken verringert sich dieser Ausdruck um 1,9 Mil, d. h. im

vorliegend gegebenen Beispie! vom errechneten Wen von 33,9 auf 32 Mil, zwecks Korrektur der Tripelverzerrung.

Wie aus Tabelle I ersichtlich, wird durch Erhöhen der Frontplattendurchlässigkeit t von 41 auf 69%.

durch Erhöhen des Maskenlochdurchmessers A von 12 auf 13,1 Mil. durch Verringern des effektiven Durchmessers der Leuchtstoffpunkte 33 von 17,8 auf 16,0 Mil (Matrizenlochdurchmesser F) und durch

Hinzufügen der opaken, nicht reflektierenden Matrize 47 eine Matrizen-Leuchtstoffpunkt-Lochmaskenröhre mit positiver Toleranz erhalten, welche die doppelte Lichtausbeute der entsprechenden Standaid-Lochmaskenröhre gleicher Größe und Anodenleistung sowie im wesentlichen den gleichen Kontrast und eine größere Reinheitsloleranz (3,0 gegenüber 2,4 MiU in der Mitte des Schirmes 27 aufweist. Der für diese Verbesserung bezahlte Preis besteht in der Verringerung der Wcißgleichrnäßigkeitstoleranz auf nur 1,1 Mil. Da die Toleranzen in Durchmessern ausgedrückt werden, beträgt die talsächlich zulässige radikale P'ehldeckung zwischen Sirahlfleck und Leuchtstoffpunkt bezüglich der konzentrierten Lage nur 0,55 Mil. Erfolgreiche Tests mit Matrizen-Leuchtstoffpunkt-Farbbildröhren gemäß dem vorliegenden Beispiel haben gezeigt, daß diese Glcichmäßigkeitstoleranz in der Schirmmitte, wo die Ursachen der Fehldcckung minimal sind, durchaus ausreicht. Es wird sogar angenommen, daß diese Toleranz auf praktisch Null reduziert werden kann, ohne daß das zufriedenstellende Arbeiten der Farbbildröhre dadurch beeinträchtigt wird.

Jedoch sind an den Ecken der Röhre, wo die Ursachen der Fehldcckung maximal sind, größere Gleichmäßigkeitsloleranzen erforderlich. Bei der Matrizcn-Lcuchtstoffpunklröhre nach Tabelle I sind die Maskenlöcher wie bei der wiedergegebenen Standardröhre in ihrem Durchmesser A bis auf 10,0 Mil an den Ecken abgesiufi und haben die Matrizenlöcher an den Ecken einen Durchmesser F von 15,0 Mil. Dadurch wird erreicht, daß in den Eckenbereichen die Lichtausbeute ungefähr l,7mal so groß ist wie bei der Standardröhre, der relative Kontrast 0,98 oder 98% des Kontrastes bei der Standardröhre beträgt, die Reinheitstoleranz (5,4 Mil) wesentlich größer ist als bei der Standardröhre (4,4 Mil) und die Gleichmäßigkeitstoleranz 3,4 Mil. gegenüber 4,4 Mil bei der Standardröhre, beträgt, was sich als ein zufriedenstellendes Resultat erwiesen hat

Die praktischen Grenzen der Anwendung der Erfindung auf eine Matrizen-Leuchtsloffpunktröhre sind ungefähr wie folgt: Glasdurchlässigkeit 50 bis 80% und Maskendurchlässigkeit im Bereich von 16,5 bis 22% in der Mitte, was einem Maskenlochdurchmesserbereich von 12 bis 13,8 Mil, bei dem Lochabstand α von 28,1 Mil gemäß obigem Beispiel, entspricht. Auf jeden Fall sollte der Matrizenlochdurchmesser um 2 bis 4 Mil größer als der Maskenlochdurchmcsscr, der für die Erzielung annehmbarer Kontrast- und Toleranzbedingunger wie oben erklärt gewählt ist, sein. An den Ecken sollte die Maskendurchlässigkeit im Bereich von 11,8 bis 14% sein, was einem Maskenlochdurchmesserbereich von 10 b's 11 Mil, bei dem Lochabstand von 27,7 Mil. entspricht, und sollte der Matrizenlochdurchmesser um 4 bis 5 Mil größer als der Maskenlochdurchmesser sein, um einen annehmbaren Kontrast und annehmbare Toleranzen zu erhalten. Für Röhren mit einem Maskenlochabstand von 28,1 Mil in der Mitte und 27,7 Mil an den Ecken und mit den gleichen Werten Γύι ρ und q wie bei der Standardröhre 25AJ P 22 sind diese Grenzen an Hand von drei Beispielen in der nachstehenden Tabelle 11 wiedergegeben:

Tabelle II

	Bcisp Mitte	icl 2	Ecken	Bcisp Mitte	icl 3	Ecken	Bcisj Mitte	icl 4	Ecken
t	60		60	50		50	80		80
β A	12,0		10,6	13,4		10,5	13,«		11.0
T	0,1654		0,1182	0,2062		0,1303	0.2187		0,1390
C . ...	12,5 13,7		10,4 11,6	14,0 15,2		10.9 12,1	14,4 15.6		11,4 12.6
£	15,5		15,0	15,8		15,6	15.8		15,4
F	0,759		0,742	0,788		0,802	0,788		0.782
Tw .	4,6		6,3	3,8		6.2	3.6		5,6
	1,463 0,2288 1,463 38,3		1.046 0,2246 . 1,046 35,2	1,525 0,176 ).,525 40,9		0,961 0,1787 0,961 36,8	2,575 0,3886 2,575 38,8		1,64
RLO	1,0		1,0	1,07		1,04	1,01		0,3860 1,64
r	1,8 4,7		3,4 5,4	0,6 2,9		3,5 . 4,3	0,2 2,5		34,1
SL	0,97
CR	2,8 4,0
RC
LT
CT

Bei den in den Tabellen I und II wiedergegebenen vier Beispielen der erfindungsgemäßen Matrizen-Leuchtstoffpunktfarbröhren liegt die Lichtausbeute oder Helligkeit zwischen dem 1,46- und dem 2,6fachen der entsprechenden Lichtausbeutc einer Standardröhre in der Schirmmitte und zwischen dem 1,5- und dem 2,3fachen an den Ecken (gegenüber 0,715). Der Kontrast liegt zwischen dem 1,0- und dem l,07fachen des entsprechenden Kontrastes der Standardröhre in der Mitte und zwischen dem 0,97- und dem l,04fachen des Kontrastes der Standardröhre an den Ecken. Beide Toleranzen sind über die gesamte Schirmfläche annehmbar.

Die Auswirkungen der Vergrößerung entv/eder der Glasdurchlässigkeil oder der Maskenlochgröße oder der Matrizenlochgröße allein bei einer Matrizen-Lochmasken-Farbbildröhre mit positiver Toleranz sind in der nachstehenden Aufstellung veranschaulicht:

2911

Vergrößerung	RLO '	RC	f	LT	CT
t	Frhöhung Erhöhung	Erniedrigung Erhöhung	Erhöhung keine Wirkung	keine Wirkung Erniedrigung	keine Wirkung Erniedrigung
s A	keine Wirkung	Erniedrigung	hfhöhung	Erhöhung	Erniedrigung
F

Der Wert von 60% Tür t_g im Beispiel 2 der Tabelle II wurde im Hinblick auf die Erzielung einer wesentlichen Erhöhung der Helligkeit ohne Erhöhung der Maskendurchlässigkeit (Lochgröße) gewählt. Die obere Grenze von 80% tür die Glasdurchiässigkeit r_g in Tabelle II stellt annähernd den höchsten Wert dar, der bei Erzielung eines noch annehmbaren Kontrastes und noch annehmbarer Toleranzen verwendet werden kann. Das Verhältnis T₁, T_1n der Matrizendurchlässigkeit /ur Maskendurchlässigkeit in Tabelle II betrag; minimal 3.6 in der Röhrenmitte bei I₉ - 80% und minimal 5.6 an den Ecken bei i„ - 80"«. Wenn durch Verkleinern der Matrize!.löcher diese Verhältnisse erheblich unter diese Minirruiiwerte verkleinert werden, wird die sich ergehende Verringerung der Weißdeiehmäßigkeitstoleranz untragbar Wenn diese Verhältnisse durch Vergrößern der Maskenlöcher rhebhch verkleinert werden, werden die sich ergebenden Verringerungen sowohl der Weißgleichmäßigkeitsals auch der Reinheilstoleranz untragbar Andererseils beträgt T_u T„, maximal 4.6 in der Mitte und 6.3 an den Ecken. Die Erfindung ist somit speziell auf Kombinationen von Maskenlöchern und Matrizenlöchern anwendbar, bei denen das Verhältnis von 7_U zu 7„, im Bereich von 3.5 bis 4.7 in der Mille und im Bereich von 5.3 bis 6.4 an den Ecken der Maske und des Schirmes lieu'

Beispielsweise kann der Schirm 27 nach Fig. 6 auf der Innenfläche 25 der Frontplatte 9 vor dem Verschmelzen des Frontplaltenteils 5 mit dem Konusteil 7 auf folgende Weise angebrach! werden Als erstes wird die Oberfläche 25 mit einem photoempfindlichen Belag, ι B einer mit Ammoniumbichrom.it sensibilisierten wäßrigen Poh vinylalkohollösung. beschichtet Der Belag wird getrocknet, die Maske 35 in das Frontplattenteil eingebaut und das Frontplattenteil in einem üblichen »Liehtgehäuse>. das eine Lichtquelle sowie ein oder mehrere Linsen oder lichtbrechende Elemente zum Korrigieren verschiedener Deckungsfehlerursachen enthält, angeordnet. Der photoempfindliche Belag wird dann nacheinander durch die Maske mit einer Lichtquelle, die nacheinander an jeder der drei den Quellen der drej* Elektronenstrahlen im Betrieb der Rohre entsprechenden Stellen angeordnet wird, belichtet, um Leuchtstoffpunktteile des Belages entsprechend dem Muster der-Löcher in de^r wwünschten Matrize auszuhärten Die Dauer und Iniei uät der Belichtung werden sorgfältig so eingestellt, daß die gewünschte Matrizenöffnungsgröße entsteht. Nach der Belichtung wird die Maske entfernt und werden die unbelichteten und folglich unausgehärteten Teile des Belages durch Entwickeln in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Wasser, entfernt. Nach dem Trocknen werden die blanken Bereiche der Oberfläche 25 zwischen den gehärteten Punkten mit einer Matrize 47 aus opakem, nicht reflektierendem Material beschichtet. Dies kann dadurch geschehen, daß man die Oberfläche 25 und die Punkte mit einer Aufschlämmung von ungefähr 4,0 Gewichtsprozent kolloidalem Graphit in Wasser beschichtet, den Belag trocknet, den getrockneten jo Belag mit einem chemischen Aufschließungsmittel, beispielsweise einer wäßrigen Lösung von ungefähr 35 Gewichtsprozent Wasserstoffsuperoxyd, behandelt, wodurch der gehärtete Polyvinylalkohol der Punkte aufquillt und erweicht, und anschließend mit Wasser ι - spült so daß die erweichten Punkte mit dem darauf befindlichen Graphitbelag entfernt werden und die Löcher 31 in der Matme 37 zurückbleiben AN nächstes werden nacheinander die drei Muster \, ·:
Grün- und Blau-LeuchtslofTpunkien 33 in ::
trennten »cln.htungsvorgängen im Lichtgeh
die Löcher 31 der Matrize 47 in üblicher VWs
aedruckt Dk. einzelnen Leuchtstoffpunkte 33 können den Raum innerhalb der einzelnen M,. i/enlöcherJ.l ueradc ausfüllen oder auch etwas
benachbarte Matrizenmaterial übergreifen.
daß sie niu't bis auf die nächstbenac

■>e in

gesetzt.

■■< das ■raus-Mrten •urch-

Matrizenlöcher übergreifen Der effektive
messer des Leuchtstolipunktes 33 ist der M.ü'i/enlochdurchmesser F. da die Matrize opak, d h.

undurchlässig für Licht ist. das durch Elekimnen erzeugt wird, die auf die auf die Matrize ühepjr.ifenden Teile dei Leuchtstoffpunkte auftreffen Durch ein derartiges übergreifen oder überlappen wird daher die Reinheitstoleranz nicht beeinträchtigt Nach dem Aufdrucken der I cuchtstoffpunkte auf die M;i trize 47 wird die übliche elektronentransparente. reflektierende Aluminiumschicht auf den Schirm 27 aufgebracht.

F i g 7 und 8 veranschaulichen die Anwendung

der Erfindung auf eine Lochmasken-Farbbildröhre mit Linienrasterschirm. bei welcher die sphärische Frontplatte 8 nach Fig. I durch eine zylindrisch konturierte Frontplatte 9 von allgemein rechteckiger Form und die sphärische Lochmaske 35 nach Fig. 1

durch eine zylindiisch konturierte Lochmaske 35' von allgemein rechteckiger Form ersetzt sind. Die Innenfläche 25 der Frontplatte 9 ist mit einem Mosaikschirm 27 beschichtet, der aus einer Matrize 47 aus opakem, nicht reflektierendem Material mit einer

Vielzahl von den Rundlöchern 48 in r i g. 6 entsprechenden beabstandeten, parallelen Langlöchern oder Schlitzen 48 besteht. Mindestens die innerhalb der Schlitze 48' befindlichen Oberflächenteile der Fronlplatte 9' sind mit rot-, grün- und blaulicht-

emittierenden Leuchtstoffmaterialien beschichtet, so daß sich wiederholende Gruppen von Triaden aus beabstandeten parallelen Rot-. Grün- und Blau-Leuchtstofflinicn oder -streifen 33'. z. B. 33'R, 33'G und 33'ß in F i g. 8. entstehen. Vorzugsweise erstrecken sich die Schlitze 48' und die Streifen 33' vertikal über im wesentlichen die gesamte Breile oder Höhe der Frontplatte, so daß sie beim Horizontalhinlauf der drei Elektroiienstrahlen im wesentlichen rechtwinklig abgetastet werden. Die Lochmaske oder Schattenmaske 35'. die aus dünnem, kaltgewalztem Stahlblech bestehen kann, hat eine Vielzahl von Langlöchern oder Schlitzen 37'. und zwar je einen für jede Triadengruppe von drei Farbleucht-

stoiTstreifen 33', wie in F i g. 7 gezeigt. Im übrigen kann die Röhre nach dieser Ausführungsform im wesentlichen genauso aufgebaut sein wie die Matrizenleuchtstoffpunkt-Lochmaskenröhre nach pig. 1, mit Ausnahme der Tatsache, daß die Delta-Elektronenstrahlsystemanordnung 39 vorzugsweise durch eine »Einzeilen«- oder »Linien«-Elektronenstrahlsystemanordnung ersetzt ist, bei welcher die drei Strahlen von drei Elektronenstrahlsystemen ausgehen, die im Abstand voneinander in einer Horizontalebene angeordnet sind, wie es z. B. in der USA.-Patentschrift 2 849 647 gezeigt ist. F i g. 9 veranschaulicht die Einzeilen- oder Linienanordnung der drei Strahlen 4Γ einer solchen Anordnung. Der Abstand zwischen jedem der beiden äußeren Strahlen und dem mittleren Strahl in der Ablenkebene P-P karm der gleiche sein wie der Horizontalabstand jedes Strahls von der Mittelachse bei der Delta-Anordnung, d h. S' = S cos 30 = 190". Die langgestreckte Fläche 41" des Schirmes, auf die einer der Strahlen 4Γ beim überstreichen eines Schlitzes 37 auftritt, ist in Fig. 8 durch gestrichelte I inien angedeutet.

Beispielsweise bei einer 25"-90 -Matrizen Linienrasierröhre mit zylindrischer Frontplatte mit einem Krümmungsradius von 33,875", was der Krümmung der sphärischen Frontplatte bei der Standardröhre ui.d d-r Matrizen-Punktröhre gemäß den obigen Beispielen entspricht, sowie mit einem horizontalen Abstand α zwischen den vertikalen Maskenschlitzen 37 von 2 ■'' Mil und unter Verwendung des gleichen Wertes von L₁, (13,697") wie bei der Matrizen-Punktr.ihre wird der Wert von q in der Mitte i/_(l = -^? ^ 0,577", der Wert von p„ = L₀-i/₍, = 13,1203", und der Wert von A₀ = 1,04395. Wenn die Vergrößerung /.' an den Ecken des Schirmes und der Maske zwecks Kompensation der dynamischen Konvergenzdegruppierung der Strahlflecke im Röhrenbetrieb um 0,6% (beispielsweise) gegenüber dem Wert A₀ in der Mitte verringert wird, so wird /.' = 1,0377. Bei 45 -Ablenkung auf einen Punkt in einem diagonalen Abstand von 11,77" von der Mittelachse beträgt der Abstand L zwischen dem Farbzentrum in der Ebene P-P und der Ecke der zylindrischen Frontplatte 16,645". Somit beträgt q an den Ecken q — L M -jA = 0,605" und p' = L - q = 16,040". Der Schlitzabstand α an den Ecken ist der gleiche wie in der

Mitte.

Die Werte der Strahlfleckbreiten und Toleranzen werden wie bei der Matrizen-Punktröhrenau^ührung unter Verwendung der Maskenschlhzhrcne A für den Maskenlochdurchmesser A. der Matrizenschlitzbreite F für den Matrizenlochdurchmesser F und des Schlitzabstandes ti für den Lochabstand α verwendet. ^D - ~ - -

Das heißt. C = AL· E = CtI; ?.LT = F-E — F-F.. Die Maskendurchlässigkeit

2ai
3

und CT =

T_n, ist A a. und die Matrizendurchlässigkeit 7\, ist 3 7- λα. wegen der zylindrischen Konturen. Die relative Lichtausbeute, das Reflexionsvermögen und der relative Kontrast werden wie für die Matrizen-Punktröhre errechnet. Analog zur Matrizen-Punktröhre nach F i g. 1 bis 6 wird die Breite F der Matrizenlöcher 48' erheblich größer als die Breite der Maskenschlitze 37' gemacht, um das Aufbringen des Leuchtschirmes nach einem photographischen Direktverfahren zu erleichtern.

G'.dsdurchlässigkeit t_g

Maskenschlitzabstand a

Abstand q Maske-Schirm

Röhrenvergrößerung /

Maskenschlitzbreite A

Maskendurchlässigkeit T_n,

Strahlfleckbreite C

Strahlfleckbreite E

Matrizenschlitzbreite F

Matrizendurchlässigkeit T_M .

Verhältnis T_SI/T„

Relative Lichtausbeute RLO . Schirmreflexionsvermögen r_s.

Streulicht SL

Kontrastverhältnis CF[

Relativer Kontrast RC

Gleichmäßigkeitstoleranz LT Reinheitstoleranz CT

Tabelle III veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele einer Matrizen-Linienraster-Lochmaskenröhre. Beide Beispiele verwenden 69%-Glas für die Front-

Tabelle III	Mitte	Ecken	Beispiel 2	Mille
	69	69	69
Beispiel 1	24	24	30	Ecken
0,577	0,605	0.721	69
1,04395	1,0377	1,05556	30
5,0 0,2084	3,6 0.150	6,5 0,2167	0,781
5,2	3,7	6,8	1,04923
6,4	4,9	8,0	4,5 0,150
7,4 0,886	7,0 0,843	9,1 0,862	4,7
4,3	5,6	4,0	5,9
2,12	1,526	2,2	9,0 0,858
0,3316	0,3174	0,3237	5,7
2,1	1,526	2,2	1,52
38,3	35,6	38,7	0,3224
1.0	1,0!	1,01	1,5
1,0	2,1	1,1	35,3
2.9	4,8	4,0	1,01
			3,1
			6,1

platte 9' wie in den letzten beiden Spalten der Tabelle I. Der Lochabstand α beträgt 24 Mil im Beispiel 1 und 30 Mil im Beispiel 2, indem die Werte

•209 685/397

von £/, L und p.-für die beiden Abstände verschieden sind.

Wie man sieht, ist bei beiden Beispielen die Lichtausbeute mehr als doppelt so groß v/je bei der Standard-Lochinaskenröhre (Spalten 1 und 2 in Tabelle I) bei gleichem Kontrast und annehmbaren positiven Toleranzen in der Mitte und an den Rändern der Röhre.

Tabelle IV

a.... A ...
T_n, . . C ... E ... F ...
T_v ■ ■
Ts, RLO r_s ...
SL .. CR.. RC. LT.. CT.

Beispiel 3

Mille

60
30

5,0

0,1667

5.3

6,5

8.0

0.759

4.55

1,48

0,2288

1.48
38.5

1,0

1.5

6,6

Ecken

60 30

3,6

OJ 20

3.8

5.0

8,0

0,762

6,3

1.06

0.2295

1.06 35.2

1,01

3,0

8.0

7,0

0,2333

7,4

8.f»

9.1

0.862

3.7

1.72

0,1890

1.72
41,2

1,08

0,5

3.4

50
30

4,8

0,160

5,0

6.2

9,1

0,867

5,4

1.18

0,190

1.18
38,2

1,09

2.9

5,7

Beispiel S

Mitte

Ecken

80	80
30	30
7,0	4,8
Ο.2Ϊ33	0,160
7,4	5,0
8.6	6.2
9,1	9,1
0,862	0.867
3.7	5,4
2.751	1.89
0,4213	0,4236
2.75	1,89
38.4	34.7
1,0	1.0
0,5	2.9
3,4	5.7

Wie in Tabelle IV gezeigt, . «nd die praktischen Bemessungsgrenzen bei Anwendung der Erfindung auf eine Matrizen-Linienraster-Lochmaskenröhre ungefähr wie folgt: Glasdurchlässigkeit 50 bis 80% (wie bei der Matrizen-Punktrasterröhre) und Maskendurchlässigkeit 16 bis 24% in der Mitte. Die Matrizenschlitzbreite in der Mitte sollte um 1,5 bis 3 Mil größer sein als die Maskenschlitzbreite zwecks E-zielung eines annehmbaren Kontrastes und annehmbarer Toleranzen. An den Ecken sollte die Maskendurchlässigkeit im Bereich von 12 bis 16% betragen und die Matrizenschlitzbreite um 4 bis 5 Mil größer sein als die Maskenschlitzbreite.

Beiden fünf Beispielen einer Matrizen-Linienrasterröhre gemäß Tabellen III und IV beträgt die relative Lichtausbeute das 1,48- bis 2.75fache der entsprechenden Lichtausbeute der Standard-Lochmaskenröhre in der Mitte des Schirmes und das 1,06- bis l,89fache an den Ecken (gegenüber 0.715). Der relative Kontrast beträgt das 1,0- bis l.OSfache des entsprechenden Kontrastes bei der Standardröhre in der Mitte und das 1,0- bis l,09fache des Standardröhrenkontrastes an den Ecken. Die Reinheitstoleranz ist nahezu so groß wie oder größer als die der Standardröhre, und die Weißgleichmäßigkeitstoleranz ist annehmbar, und zwar über die gesamte Schirmfläche.

Bei jedem der oben angegebenen Beispiele wurde das Kontrastverhältnis für ein Umgebungslicht von 2 Fuß-Lambert errechnet, das in einem durchschnittliehen Zimmerraum unter minimalen Lichtverhältnissen herrscht. Benutzt n»an statt dessen einen Wert von 10 Fuß-Lambert, so beträgt das Kontrastverhällnis für die St;r.dardröhre20.13 in der Mitte und 16.4 an den Ecken und bei dem in Tabelle 1 wiedergegebenen Beispiel der Matrizen-Punktrasterröhre 20,37 in der Mitte und 15,55 an den Ecken. Der relative Kontrast der Matrizen-Punktrasterröhre ist somit 1,01 in der Mitte und 0.95 an den Ecken.

Wie in der vorstehenden Beschreibung erläutert, ergibt die Erfindung einen optimalen Wertebereich Tür das Verhältnis T_x,/T_n, bei Röhren mit positiver Toleranz unter Verwendung einer lichtundurchiässigen Matrize für die Ausbildung und gegenseitige

Trennung der einzelnen Leuchtstoffpunkte des

Mosaikschirmes. Als Verbesserung ergibt sich eine

mehr als zweimal so große Helligkeit in der Schirm-

. mitte wie bei Standardröhren. Das Kontrastverhältnis

wird gegenüber dem der Standardröhre nicht ver-

kleinert, und der Verlust an Weißgleichmäßigkeitstoleranz ist nicht kritisch.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Mehrstrahl - Schattenmasken - Farbbildröhie, deren Leuchtschirm mit einer Matrizenschicht aus lichtundurchlässigem Material versehen ist, in welchem auf die durch die Schattenmaske hindurchtretenden Elektronenstrahlen ausgerichtete und die Leuchtstoffmaterialien punktförmig enthaltende Löcher mosaikartig angeordnet sind, dadurchgekennzeichnet, daß die Löcher (48) der Matrizenschich: (47) größer als die zugehörigen Löcher (37) der Schattenmaske (35) sind, derart, daß die Auftreffpunkte der Elektronenstrahlen (41) auf dem Leuchtschirm (27) in an sich bekannter Weise kleiner als die Leuchtstoffmaterialpunkte sind, und daß das Verhältnis der als Verhältnis «on Öffnungsfläche zu Gesamtfläche im betrachteten Bereich definierten Durchlässigkeiten der Matrizenschicht (47) und der Schattenmaske (35) im Mittenbereich des Bildschirmes zwischen 3.5 und 4.7 liegt.

2. Farbbildröhre nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenlöcher und die Matrizen löcher in der Größe abgestuft sind, derart, daß sie an den Außenrändern der Maske beziehungsweise des Schirmes wesentlich kleiner als in der Mitte sind, wobei das Verhältnis der Matrizendurchläsj ^keit zur Maskendurchlässigkeit an den Außenrändern im Bereich von 5.3 bis 6,4 beträgt.

3. Farbbildröhre nacn Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Mosaikschirm auf der Innenfläche (25. 25') einer Glasfrontplatte (9. 9') ausgebildet ist, die eine Lichtdurchlässigkeit von mindestens 50% besitzt.

4. Farbbildröhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser und der Abstand der Maskenlöcher so bemessen sind, daß die Maske eine Duiehlässigkeit von mindestens 16,5% in ihrer Mitte hat.

5. Farbbildröhre nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenlöcher und die Matrizenlöcher in der Größe abgestuft sind, derart, daß sie an den Rändern der Maske bzw. des Schirmes erheblich kleinere Durchmesser haben als in der Mitte und daß die Durchlässigkeit der Maske mindestens 11,8% am Rand beträgt.

6. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochmaske eine Vielzahl von beabstandeten parallelen Langlöchern (37') oder Schlitzen aufweist und die Matrizenschicht aus einer Vielzahl von beabstandeten parallelen langgestreckten lichtundurchlässigen Elementen (47'), die zwischen sich Langlöcher (48') oder Zwischenräume bilden, die mit kathodolumineszentem Leuchtstoffmaterial gefüllt sind und sich wiederholende Gruppen von verschiedenfarbiges Licht emittierenden Elementen (33') bilden, wobei jede Gruppe einem der Maskcnschlitze zugeordnet ist.

7. Farbbildröhre nach Anspruch 1 mit Frontplatte, Schirm und Maske von allgemein rechteckiger Form, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen die Abmessungen und Eigenschaften gemäß den letzten beiden Spalten von Tabelle I aufweist.

8. Farbbildröhre nach Anspruch 6 mit Fronlolatte. Schirm und Maske von allgemein rechteckiger Form, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen die Abmessungen und Eigenschaften gemäß Beispiel 1 in Tabelle III aufweist.

9. Farbbildröhre nach Anspruch 6 mit ?rontplatte. Schirm und Maske von allgemein rechteckiger Form, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen die Abmessungen und Eigenschaften gemäß Beispiel! von TabelleIII aufweist.

10. Farbbildröhre nach Anspruch 6 mit Frontplatte, Schirm und Maske von allgemein rechteckiger Form, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen die Abmessungen und Eigenschaften gemäß Beispiel 5 von Tabelle IV aufweist.