DE2122943C2 - Process for producing a screen of a color picture tube and apparatus for carrying out this process - Google Patents
Process for producing a screen of a color picture tube and apparatus for carrying out this processInfo
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Description
4545
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bildschirms einer Farbbildröhre, bei dem zunächst auf der Innenseite der gläsernen Frontplatte eine lichtempfindliche Schicht aufgebracht wird, dann eine Maske mit kreisförmigen öffnungen vor die Frontplatte so angesetzt wird und danach die Frontplatte in einer Belichtungsvorrichtung mit Hilfe einer Lichtquelle, deren Licht durch öffnungen der Maske fällt, belichtet wird, wobei die Lichtquelle um eine senkrecht auf der Innenseite der Frontplatte stehende Projektionsachse während der Belichtung gedreht wird.The invention relates to a method for producing a screen of a color picture tube, in which initially a light-sensitive layer is applied to the inside of the glass front panel, then a Mask with circular openings is placed in front of the front panel and then the front panel in one Exposure device exposed with the aid of a light source, the light of which falls through openings in the mask the light source about a projection axis perpendicular to the inside of the front panel rotated during exposure.
Die Erfindung betrifft weiterhin auch Vorrichtungen zur Durchführung des obengenannten Verfahrens.The invention also relates to devices for carrying out the above-mentioned method.
Aus der US-PS 32 11067 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bildschirms einer Farbbildröhre der eingangs genannten Art bekannt, bei dem zur Erzeugung kreisflächiger Leuchtstoff-Flecke eine um die Projektionsachse drehbare Lichtquelle verwendet wird, deren Strahlungsdiagramm jedoch zum Rand des Bildschirms hin gerichtet ist, also geneigt zur Projektionsachse liegt Das Maximum der Lichtintensität ist also zum Rand des Bildschirmes hin gerichtet Durch die Drehung der Lichtquelle wird zwar über den ganzen Bildschirm eine Ober die Belichtungszeit gemjttelte gleichmäßigere Belichtung gewährleistet, aber die Lichtintensitätsverteilungen unterschiedlicher Leuchtstoff-Flecke sind in sich nicht rotationssymmetrisch, d, h, die Leuchtstoff-Flecke haben einenichtrotationssymmetrische mikroskopische LichtverteüHiig, weil nämlich bei der Drehung der Lichtquelle aus der Leuchtstoffebene hinter einer Maskenöffnung heraus gesehen die Lichtquelle immer unter einem anderen Winkel erscheint, so daß eine nicht rotaiionssyvnmetrische Lichtverteilung erhalten wird Dabei kann der ivtangel an Rotationssymmetrie der Lichtquelle durch einen Kollimator nicht ausgeglichen werden.From US-PS 32 11067 a method is for Production of a screen of a color picture tube of the type mentioned is known in which for To generate circular fluorescent spots, a light source that can be rotated around the projection axis is used whose radiation diagram is directed towards the edge of the screen, i.e. inclined to the projection axis The maximum of the light intensity is therefore directed towards the edge of the screen Rotation of the light source is averaged over the entire screen over the exposure time more uniform exposure is guaranteed, but the light intensity distributions of different fluorescent spots are not rotationally symmetrical in themselves, d, h, the phosphor spots are non-rotationally symmetrical microscopic light distribution, because namely seen when the light source is rotated out of the phosphor plane behind a mask opening Light source always at a different angle appears, so that a non-rotaiionssyvnmetrische Light distribution is obtained. The ivtangel the rotational symmetry of the light source cannot be compensated for by a collimator.
Aus der Literaturstelle »Journal of the Society of Motion Picture and Television Engineers«, Vol. 65, Nr. 8, Aug. 1956, S.407 bis 4TO, ist es bekannt, daß eine kreisringförmige Lichtquelle einen großen Lichtintensitätsgradienten in der Bildschirm-Ebene aufweist, um Leuchtstoff-Flecke mit den gewünschten Kreisflächen und gleichzeitig scharfen Rändern zu ei^zeugen. Gleichzeitig ist die Entwicklung weniger abhängig von der Belichtungszeit Diese theoretischen Erläuterungen geben dem Fachmann noch keinen Hinweis darauf, wie er denn nun eine derartige Lichtquelle einsetzen und anordnen muß.From the reference "Journal of the Society of Motion Picture and Television Engineers", Vol. 65, No. 8, Aug. 1956, pp. 407 to 4TO, it is known that a circular light source has a large light intensity gradient in the screen plane To produce fluorescent spots with the desired circular areas and sharp edges at the same time. At the same time, the development is less dependent on the exposure time These theoretical explanations give the person skilled in the art no indication of how to use such a light source and must arrange.
Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, die Belichtung bei der Herstellung eines Bildschirmes für eine Farbbildröhre derart zu gestalten, daß sowohl über den ganzen Bildschirm als auch hinter den einzelnen kreisförmigen Maskenöffnungen die Lichtverteilung rotationssymmetrisch istThe object of the invention was to reduce the exposure in the production of a screen for to design a color picture tube so that both over the entire screen and behind the individual circular mask openings, the light distribution is rotationally symmetrical
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die Lichtquelle in einem bestimmten Abstand zur Projektionsachse konzentrisch zu dieser geführt, wobei die Längsachse der Lichtquelle in einer Ebene senkrecht zur Projektionsachse liegtTo solve this problem, in a method of the type mentioned at the outset, the light source is in one certain distance to the projection axis concentrically guided to this, the longitudinal axis of the light source lies in a plane perpendicular to the projection axis
Bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung werden rotationssymmetrische Leuchtstoff-Flecke erhalten, weil die verlangte rotationssymmetrische mikroskopische Lichtverteilung erreicht wird. Von der sich auf einem sehr kleinen Kreis um de? Projektionsachse bewegenden Lichtquelle wird, aus der Leuchtstoff-Fleck-Ebene heraus, nur immer dieselbe Intensität der Lichtquelle gesehen, und zwar wegen des sehr kleinen Kreises auch unabhängig von der augenblicklichen Lage der Lichtquelle. Durch die Drehung der Lichtquelle wird eine makroskopische Lichtverteilung erreicht, die in bezug auf die Projektionsachse der Lichtquelle rotationssymmetrisch ist Es ist wichtig, daß die makroskopische Lichtverteilung rotationssymmetrisch ist, weil dann mit Hilfe eines Filters, dessen Lichtdurchlässigkeit sich mit dem Abstand vom Mittelpunkt ändert, die endgültig verlangte homogene makroskopische Lichtverteilung erhalten werden kann.Wenn die makroskopische Lichtverteilung ohne Anwendung eines Filters nicht rotationssymmetrisch wäre, müßte ein nicht rotationssymmetrisches Filter verwendet werden, was große Schwierigkeiten bereiten kann.When using the method according to the invention, rotationally symmetrical fluorescent spots are obtained, because the required rotationally symmetrical microscopic light distribution is achieved. Of the yourself on a very small circle around de? Projection axis The moving light source will only always have the same intensity from the level of the fluorescent spot Seen light source, and because of the very small circle also regardless of the current position the light source. By rotating the light source, a macroscopic light distribution is achieved, which in It is important that the macroscopic Light distribution is rotationally symmetrical, because then with the help of a filter, the light permeability of the filter changes with the distance from the center, the finally required homogeneous macroscopic light distribution If the macroscopic light distribution cannot be obtained without the use of a filter would be rotationally symmetrical, a non-rotationally symmetrical filter would have to be used, which is great Can cause difficulties.
Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Devices for performing the method according to the invention are in the subclaims specified.
Der sich zu den Enden hin erweiternde Spalt der Vorrichtung nach Patentanspruch 3 bewirkt daß die in einiger Entfernung von der Mitte des Schirmes liegenden Punkte mehr Licht empfangen, während die in der Nähe der Mitte liegenden Punkte, von denen aus gesehen sich die Lichtquelle nahezu hinter der Mitte des Spaltes befindet, eine ungeänderte Menge LichtThe widening towards the ends gap of the device according to claim 3 causes the in some distance from the center of the screen receive more light, while the points located near the center, from which the light source is seen almost behind the center of the The gap, an unchanged amount of light
empfangen. Dadurch wird eine viel homogenere makroskopische Lichtverteilung erhalten und es kann ein viel schwäscheres Filter verwendet werden, wodurch die Belichtungszeit erheblich herabgesetzt wird,receive. This makes a much more homogeneous obtain macroscopic light distribution and a much weaker filter can be used, which significantly reduces the exposure time,
Da sich die Lichtquelle nicht in der Ebene des Spaltes befindet, wird, von einem bestimmten Punkt der Maske aus gesehen, während der Drehung der Lampe, eine sich ändernde Abschirmung der Lichtquelle durch den Spalt erhalten. Dies hat zur Folge, daß, wenn die Verbindungslinie zwischen dem erwähnten Punkt und der Mitte des Spaltes in der den gekrümmten Durchmesser des Spaltes enthaltenden Ebene liegt, sich die scheinbare Lichtquelle an der Stelle der reellen Lichtquelle befindet, und daß, wenn sich die Lichtquelle mit dem is Spalt um 90° gedreht hat, sich die scheinbare Lichtquelle in der Ebene des Spaltes befindet, wobei dann das Licht von einem schräg hinter dem Spalt liegenden Teil der reellen Lichtquelle herrührt. Diese scheinbaren Lagenänderungen, die radiale und tangentiale Lagenänderungen der effektiven Lichtquelle in bezug auf ihre Drehachse bedeuten, würden die Drehsymmetrie der mikroskopischen Lichtverteilung in erheblichem Maße beeinträchtigen. Diese Gefahr kann dadurch verringert werden, daß die Lichtquelle mit Hilfe der Zylinderlinse scheinbar über einen kleinen Abstand in Richtung auf die Mitte des Spaltes verschoben wird, und zwar in zu der Längsachse der Lampe senkrechten Ebenen.Since the light source is not located in the plane of the gap, a changing shielding of the light source is obtained by the gap during the rotation of the lamp, as seen from a certain point on the mask. This has the consequence that when the connecting line between the mentioned point and the center of the gap lies in the plane containing the curved diameter of the gap, the apparent light source is at the location of the real light source, and that when the light source is with the slit is rotated by 90 °, the apparent light source is in the plane of the slit, the light then coming from a part of the real light source lying at an angle behind the slit. These apparent changes in position, which mean radial and tangential changes in position of the effective light source with respect to its axis of rotation, would impair the rotational symmetry of the microscopic light distribution to a considerable extent. This risk can be reduced in that the light source is apparently displaced over a small distance in the direction of the center of the gap with the aid of the cylindrical lens, specifically in planes perpendicular to the longitudinal axis of the lamp.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows
F i g. 1 schematisch im Schnitt eine Belichtungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,F i g. 1 shows schematically in section an exposure device for performing the method according to FIG Invention,
Fig.2 eine Draufsicht auf eine Blende in der Belichtungsvorrichtung nach F i g. 1 aus der Ebene H-II, Fig.3 schematisch im Schnitt eine Belichtungsvorrichtung nach der Erfindung mit einer anderen Lichtquelle.Fig.2 is a plan view of a diaphragm in the Exposure device according to FIG. 1 from the plane H-II, FIG. 3 shows a schematic sectional view of an exposure device according to the invention with a different light source.
In F i g. I bezeichnet 1 einen nahezu völlig verschlossenen Belichuingskasten mit einer Verschlußplatte 2 auf der Oberseite, in der sich eine Öffnung 3 befindet. Auf der Verschlußplatte 2 ruht eine gläserne Frontplatte 4, in dem der Bildwiedergabeschirm einer Farbfernsehbildröhre angeordnet wird Die der öffnung 3 Zugekehrte Seite der Frontplatte 4 ist mit einer nicht dargestellten lichtempfindlichen Bindemittelschicht überzogen. In dem Belichtungskasten 1 ist eine Vorrichtung 5 angeordnet, die eine Hochdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe 6 aufweist Das Licht dieser Lampe passiert ein*; kreisförmige öffnung 8 einer Blende 7 in Richtung auf eine Korrekturlinse 9 und gelangt durch die öffnung 3 und durch die öffnungen II, 1Γ, 11" usw, in einer Maske IQ auf die auf der Frontplatte 4 liegende lichtempfindliche Bindemittel· schicht. Die Lampe 6 ist mit in der Figur nfcht dargestellten Mitteln auf einer Plattform 12 befestigt Die Plattform 12 ist um ihre Achse 13 in Richtung des Pfeiles 14 drehbar. Die Lampe 6 ist exzentrisch zur Achse 13 befestigt. F i g, 1 zeigt einen Querschnitt der Lampe 6, die eine langgestreckte Lichtquelle ist. Die Achse 13 geht durch die Mitte der kreisförmigen öffnung 8 der Blende 7.In Fig. I denotes 1 an almost completely closed Belichuingskasten with a closure plate 2 on the top, in which an opening 3 is located. on the shutter plate 2 rests a glass front plate 4 in which the display screen of a color television picture tube The side of the front panel 4 facing the opening 3 is not arranged with one shown photosensitive binder layer coated. In the exposure box 1 is one Device 5 arranged, which is a high pressure mercury vapor discharge lamp 6 The light from this lamp passes a *; circular opening 8 one Aperture 7 in the direction of a correction lens 9 and passes through the opening 3 and through the openings II, 1Γ, 11 "etc, in a mask IQ on the one on the Light-sensitive binder layer lying on the front plate 4. The lamp 6 is not included in the figure Means shown on a platform 12 attached. The platform 12 is about its axis 13 in the direction of the Arrow 14 rotatable. The lamp 6 is attached eccentrically to the axis 13. FIG. 1 shows a cross section of FIG Lamp 6, which is an elongated light source. The axis 13 goes through the center of the circular opening 8 of the aperture 7.
In der Draufsicht nach Fig.2 ist durch die kreisförmige öffnung 8 der Blende 7 ein Teil der Lampe 6 sichtbar. Der nicht sichtbare Teil der Lampe 6 ist gestrichelt eingezeichnet Die Mittellinie 15 der Lampe 6 liegt in der Achse der langgestreckten Lichtquelle. Während der Drehung der Lampe 6 um die Achse 13 beschreibt ein Punkt der Mittellinie 15 einen Kreis 16.In the top view according to FIG. 2, part of the lamp is through the circular opening 8 of the diaphragm 7 6 visible. The part of the lamp 6 that is not visible is shown in dashed lines. The center line 15 of the lamp 6 lies in the axis of the elongated light source. During the rotation of the lamp 6 about the axis 13 a point on the center line 15 describes a circle 16.
Die Entladung der Lampe 6 weist ss. B. eine Länge von 17 mm und eine Breite von 2 mm auf. Der Innendurchmesser der Lampe 6 ist der Breite der Entladung angepaßt und beträgt 2 mm. Der '-»ußendarchmesser der Lampe 5 beträgt in der Mitte 5 mrr. Die Blende 7 weist eine kreisförmige öffnung mit einem Durchmesser von nur 4,5 mm auf. Auf diese Weise wird die Abmessung der wirksamen Lichtquelle eingeschränkt, was erforderlich ist, weil die Entladung eine Länge von 17 mm hat. Die Mittellinie 15 der Lampe 6 ist in einem Abstand von 3,5 mm unterhalb der Öffnung 8 in der Blende 7 angeordnet Die Exzentrizität der Lichtquelle, d. h. der Abstand zwischen der Mittellinie 15 der Lampe 6 und der Achse 13, beträgt 1,2 mm. Der Abstand der öffnung 8 in der Blende 7 von der Frontplatte 4 beträgt in der Mitte 350 mm, während der Abstand zwischen der Frontplatte und der Maske in der Mitte 14,7 mm beträgt. Die Drehgeschwindigkeit der Plattform 12 beträgt zwei Umdrehungen pro Sekunde bei Belichtungszeiten von 2 bis 5 Minuten.The discharge of the lamp 6 shows ss. B. a length of 17 mm and a width of 2 mm. The inside diameter of the lamp 6 is adapted to the width of the discharge and is 2 mm. The '- »outside knife of lamp 5 is 5 mrr in the middle. The diaphragm 7 has a circular opening with a diameter of only 4.5 mm. In this way, the size of the effective light source is restricted, which is necessary because the discharge has a length of 17 mm. The center line 15 of the lamp 6 is arranged at a distance of 3.5 mm below the opening 8 in the diaphragm 7. The eccentricity of the light source, ie the distance between the center line 15 of the lamp 6 and the axis 13, is 1.2 mm. The distance between the opening 8 in the diaphragm 7 and the front plate 4 is 350 mm in the middle, while the distance between the front plate and the mask is 14.7 mm in the middle. The speed of rotation of the platform 12 is two revolutions per second with exposure times of 2 to 5 minutes.
Die Fig.3 zeigt eine langgestreckte Lichtquelle, bestehend aus einer Lampe 6, die durch eine Blende 25 abgedeckt ist und deren Licht nur durch einen Spalt 26 austreten kann. Die Lampe 6 und die Blende 25 sind auf der um die Achse 13 drehbaren Plattform 12 exzentrisch befestigt, Eine Zylinderlinse 27 ist derart angeordnet und ausgebildet, daß sich eine scheinbare Verschiebung in der Zeichnungsebene der Lampe 6 etwa zu dem Spalt 26 hin ergibt. Der Spalt 26, der senkrecht zu der Zeichnungsebene schmal ist, kann eine derartige Form aufweisen, daß die gewünschte makroskopische und mikroskopische Lichtverteilung erhalten wird. Zu diesem Zweck erweitert sich der Spalt 26 senkrecht zu der Zeichnungsebene der F i g. 3 vorzugsweise von der Mitte nur bis zu den Enden 28 und 29.FIG. 3 shows an elongated light source, consisting of a lamp 6, which is passed through a diaphragm 25 is covered and the light can only exit through a gap 26. The lamp 6 and the diaphragm 25 are open the platform 12 rotatable about the axis 13 is attached eccentrically. A cylindrical lens 27 is arranged in this way and designed that there is an apparent shift in the plane of the drawing of the lamp 6 approximately to the gap 26 results. The gap 26, which is narrow perpendicular to the plane of the drawing, can have such a shape have that the desired macroscopic and microscopic light distribution is obtained. to for this purpose the gap 26 widens perpendicularly to the plane of the drawing in FIG. 3 preferably from the Middle only to ends 28 and 29.
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