DE2053422A1 - Vorrichtung zur Herstellung einer Farbkathodenstrahlrohre - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Herstellung einer Farbkathodenstrahlröhre

Priorität: 3o.Oktober 1969 Japan Nr. M-87362 (87362/I969)

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Farbkathodenetrahlröhre, bei der die Phosphor enthaltende Emulsion an der Innenseite des Schirmträgers durch Öffnungen einer Lochmaske mittels photochemischer Strahlen einer Lichtquelle belichtet wird, die sich in einer Lichtkamraer befindet.

Es ist bekannt, Farbkathodenstrahlröhren, die mit mehreren Strahlen, mehreren Farben und einer Lochmaske arbeiten, derart herzustellen, dass Phosphorflecke in einem bestimmten Schema mittels des photochemischen Fixierverfahrens fixiert werden, wobei auf eine Phosphor enthaltende Emulsion und ein

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Fixiermittel UV-Strahlen treffen, die durch Öffnungen einer Lochmaske laufen, wie in der US-PS 2 885 935 beschrieben ist» Die mittels dieses Verfahrens hergestellten Phosphorflecke besitzen unvermeidbar einen Durchmesser, der grosser ist als der der Öffnungen, durch die UV-Strahlen auf den Bildschirm treffen, um die Phosphorflecke zu fixieren, so dass sich die Phosphorflecke berühren. Aufgrund einer derartigen Berührung der Phosphorflecke kann eine sogar nur geringe Bahnabweichung des Elektronenstrahls dazu führen, dass der Elektronenstrahl in unerwünschter Weise auf die benachbarten Phosphorflecke trifft, was zu einer Farbverfälschung bzw, einer ungenauen Farbwirkung führt.

Um diusos Problem zu lösen, muse der Durchmesser eines Jeden Farbflecks so begrenzt, werden, dass die Farbflecke einen ausreichenden Abstand zwischen einander aufweisen. Eine derartige Begrenzung des Durchmessers ist jedoch aus den folgenden Gründen echwierigi

Bei den üblichen photochemisehen Fixierverfahron der Phosphorflecke wird eine Lichtquelle verwendet, die eine halbkugelförmige Lichtemittierende Fläche aufweist, um photochemische Strahlen, z.B. UV-Strahlen auf einen.mit einer Phosphorenmlsion überzogenen Bildschirm zu emittieren. Es werden nun Einzelheiten dieses Verfahrens anhand der Figuren 1 und 2 erläutert· Nach diesem Verfahren wird eine Phosphor enthaltende Emulsion 9, die auf der Innenseite des Schirmträgers 8 einer Farbkathodenstrahlröhre, aufgebracht ist, durch photochemische Strahlen, z.B. UV-Strahlen 4' getroffen, die von einer UV-Lampe 2 in einer Lichtkammer 1 erzeugt und dann durch den Lichtleiter 3

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einer transparenten Substanz in der Lichtkamraor 1 geleitet und von der halbkugelformigen Fläche k emittiert vorden. Danach werden sie in geeigneter Weise durch die Korrokturlinse 5 gebrochen und gelangen schliesslich durch Öffnungen 7 der Lochmaske 6, die in einem bestimmten Abstand unterhalb dos Schirmtriigers 8 angeordnet ist. Aus Fig. 2, die eine der Öffnungen der Lochmaske 6 und die lichtemittierende Oberfläche zeigt, ist die Verteilung der UV-Strahlen auf die Emulsion 9 ersichtlich. In dieser Figur ist zur Vereinfachung die Korrekturlinse weggelassen, da sie auf die Verteilung der aufgenommenen Lichtstrahlen keinen wesentlichen Einfluss ausübt.

'Mio sich aus Fig. 2 ergibt, wird die Emulsion 9 von den UV-Stx-ahlen k · getroffen, die jede Öffnung 7 durchlauf en. Die Energie der aufgenommenen Lichtstrahlen ist kegelstumpfförmig verteilt. Der Kegelstumpf setzt sich aus einem mittleren Toil IO und einem diesen umgebenden äussoren Toil 10' zusammen. Doi- äussere Teil hat einen Durchmesser, der grosser ist als dor der Öffnung 7· Die Teil© der Emulsion 9, die auf diese Weise von den UV-Strahlen U' getroffen werden, werden durch die bekannte photochetnische Reaktion ei-härtet, und ihre Härte hängt von der Energie der aufgenommenen Strahlen ab. Dadurch erhält der mittlere Teil des belichteten Bereichs die grösste Härte, die zu dem äusseren Teil des Fleckes allmählich bis auf Null an dem äussersten Rand abnimmt.

Die belichtete Emulsion wird dann dadurch entwickelt, dass sie mit einer heissen Sprühwaschschicht gespült wird, um die Flecke an den belichteten Bereichen zurückzuhalten. Um

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den Durchmesser eines jeden Fleckes zu vermindern, wurden Versuche durchgerührt, um den äusseren Teil, in dein dip Härte vergleichsweise niedrig ist, durch ziemlich starkes Besprühen zu entfernen· Da jedoch der äussere Teil des belichteten Bereichs keine kritische Zone besitzt, in der die Härte der belichteten Emulsen sich plötzlich ändert, kann nur der äusserste Bereich des äusseren Teils durch das Entwicklungsverfahren entfernt werden. Deshalb ist es bisher schwierig, Phosphorflecke zu erhalten, deren Durchmesser kleiner ist als der der Öffnungen fkpr Lochmaske.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde· ,eine richtung zu schaffen, mittels der sich eine Farbkathpdenstrahlröhre herstellen Jäsft| deren Farbflecke sp angeordnet sind, dass zwischen ihnen pi.n geeigneter Abstand bjer steht, so dass eine unerwünschte FarbverfälfChung fnfofge einer Abweichung der Elektronenstrahlbahn vermieden werben kann und eine genaue Farbwirkung sipherg,es|;ellt wird; Weiterhin soll es erp?,Ug|.|.,cht werden, dass die dynapfsehe Konvergenz ©fnes Satzes von E^ektrpnensfrahmen efne grössere Tplpranz aufwe|.<gen dapf.

!Gelöst wiF,4 4i-esp Aufgabe f|adurph, dasf eine rinjgförwige ^fP^hteij)^|;|;iereij,de Fläche a|>fwe^.st_f fm wesentlichen parallel ψμ der Innenseite de§ trägers angßordne|; ist. Dadurch ißt ßß pjögfiph_? den Purchmesser eines .Jeden jPhpsporfJ.epks so fu begrenzen_? c|as9 er nich|t grosser al/s die öffnungen dfr ^ochsia^ke , dufch dii9 #lß UVrßltfahlen auf den §i|.dschir^ treffen^ den Ph^ephprfljfek zu ff|:|.efen.

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Nachstehend wird die Erfindung beispielsweise anhand der Figuren 1 bis h erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt oiner bekannten Vorrichtung mit einem Gehäuse, in dem sich ein optisches System für die Herstellung von Farbkathodenstrahlröhren, eine Lochmaske und eine Bildschirniplatte einer Farbkathodonstrahirohre befinden,

Fig. 2 in vergrössertem Maßstab Ausschnitte dos Schirmträgere, der Phosphor enthaltenden Emulsion, der Lochmaske, des vorderen Endes der hal.bkugelförmigen lichtemittieronden Oberfläche des Lichtleiters der Vorrichtung der Fig, 1 sowie eine Kurve, aus der die Verteilung dor von der Emulsion aufgenommenen Strahlen hervorgeht,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines orfindungsgemässen Lichtleiters,

Fig. 3l> eine perspektivische Darstellung des Lichtleiters der Fig. 3a und

Fig. k Ausschnitte einer Vorrichtung mit dem erfindungsgeinässen Lichtleiter, einer Lochmaske, einem Schirmträger und einer Phosphor enthaltenden Emulsion sowie eine Kurve, aus der die Verteilung der von der Emulsion aufgenommenen Strahlen hervorgeht, (in Fig. 2 und k ist die Korrekturlinse zur Vereinfachung weggelassen, da sie keinen wesentlichen Einfluss auf die Verteilung der aufgenommenen Strahlen ausübt.)

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Fig. 3a und 3b zeigen den erfindungsgemässen Lichtleiter \\ der Lichtquelle, der aus einem hitzebeständigen und transparenten Material mit vergleichsweise hohem Brechungsindex besteht, z.B. aus Glas. Der Lichtleiter ist so geformt, dass or eine ringförmige lichtemittierende Fläche 12 an dem vorderen Ende eines zylindrischen Teils und eine Lichteintrittsfläche 13 an dem hinteren Ende aufweist. Die ringförmige lichtemittierte Fläche 12 ist im wesentlichen parallel mit der Innenseite des Schirmträgers 8 angeordnet, der im wesentlichen parallel zu der Loch- ψ maske 6 verläuft. Der konkave Konusteil 11· in der ringförmigen lichtemittierenden Fläche 12 besitzt einen solchen Neigungswinkel, dass eine Lichtemieion von ihm ausgeschlossen wird. Ähnlich wie in Fig. 1 sind ein Schinnträger 8 und eine Lochmaske 6 an einem Gehäuse 1' befestigt, das eine Korrekturlinse 5 und die Lichtkammer 1 enthält, in der sich eine Lampe 2 oder ein Lichtleiter 3 befinden. Auf die Phosphor enthaltende Emulsion 9» die an der Innenseite des Schirmträgers 8 aufgebracht ist, treffen photochemische Strahlen, z.B. UV-Strahlen 12·, die von der Lampe 2 in der Lichtkammer 1 erzeugt werden. Die Strahlen 12· werden dann durch den Lichtleiter 11 aus ^ transparenter Substanz in der Lichtkammer 1 übertragen und von der emittierenden Fläche 12 emittiert. Danach werden sie in geeigneter Weise von der Korrekturlinse 5 gebrochen und treten schliesslich durch Öffnungen 7 der Lochmaske 6 aus, die an der Innenseite des Schirmträgers 8 liegt', wie Fig. k zeigt.

Auf Fig. h ergibt sich daher, dass die Energie der aufgenommenen Lichtstrahlen auf einen zweistufigen Kegel-?· stumpf!verteilt ist, der sich aus einem höheren, mittleren

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Teil 14 und einem diesen umgebenden niedrigeren äusseren Teil 1*1* zusammensetzt. Die beiden Teile 1*t und 1*»* sind durch eine deutliche kreisförmige Kante 1*»" voneinander getrennt. Der höhere mittlere Teil 1*1 besitzt elnenim wesentlichen kleineren Durchmesser als der niedrigere äussere Teil 1*ί·. Ausserdem ist der Durchmesser des mittleren Teils 1*1 umso kleiner, je grosser der Durchmesser der ringförmigen emittierenden Fläche 12 ist. Die Teile der Emulsion,9, die so den UV-Strahlen 12· ausgesetzt sind, werden durch die bekannte photochemische Reaktion erhärtet; die Härte hängt von der Energie i der aufgenommenen Strahlen ab. Demgemäss erhält der mittlere Teil des belichteten Bereichs die grüssere Härte und die Härte des äusseren Teils des Fleckes ist deutlich niedriger als die des mittleren Bereichs.

Pie belichtpte'Emulsion 9 wird dann mit einer heissen Sprühwasphf^.iissigkeit entwickelt, um nur an den belichteten Bereichen Flecke zu behalten. Während der Entwicklung wird der weniger harte Teil des belichteten Fleckes auf der Emulsion 9 selektiv entfernt.

Da der belichtete Bereich an der kreisförmigen Kante 1*ί" eine Diskontinuität aufweist, wird der äussere Teil leicht ™ entfernt und der mittlere Teil mit dpr grösseren Härte wird durch einen ausreichend klaren Jireis entsprechend der Kreiskani/e 1^" begrenzt. Auf diese Weise können Phosphorflecke erhalten werden, alß einen kleineren Durchmesser als die Öffnungen sowje glatte, runde Ränder besitzen und durch beträchtliche Zwischenräume voneinander getrennt sind.

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Da der Durchmesser der Phosphorflecke kleiner gemacht werden kann als der der Öffnungen der Lochmaske, ist es möglich, die Öffnungen grosser als die üblichen zu machen, um ein lichtstärkeres Bild auf der Bildschirmseite zu erhalten, ohne dass sich benachbarte Phosphorflecke berühren und dadurch zu einer unerwünschten Verfälschung der emittierten Farbe führen.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   ο/Vorrichtung zur Herstellung einer Farbkathodensfcrahlröhre, bei der die Phosphor enthaltende Emulsion an der Innenseite des Schirm träge i*s durch Öffnungen einer Lochmaske mittels photochemischer Strahlen einer Lichtquelle belichtet wird, die sich in einer Lichtkanimer befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine ringförmige lichtemittierende Fläche (12) aufweist, die im wesentlichen parallel zu der Innenseite des Schirmträgers (8) angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der ringförmigen lichtemittierenden Fläche (12) grosser ist als die der Öffnungen (7) der Lochmaske (6).
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige, lichtemittierende Fläche an der Spitze eines zylindrischen Lichtleiters (ii) angeordnet ist.
4. km Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter innerhalb der ringförmigen lichtemittierenden Fläche (12) einen konkaven konischen Teil (11¹) aufweist, der kein Licht emittiert.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (^^) aus Quarzglas besteht.

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6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, dass eine Lampe (2) an dem unteren Ende des Lichtleiters (11) angeordnet ist, das die Lichteintrittsfläche (13) bildet.

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