DE2138846C3 - Farbbildwiedergaberöhre - Google Patents

Description

daß die Einrichtung zur Anregung der Leuchtstoffe so ausgebildet ist, daß die Verweilzeit des Elektronenstrahls auf einem Punkt des Leuchtschirms mittel-, einer ImpulsspannungsqueUi: variabler Impulsbreite verändert werden kann.

Der Vorteil bei einer erfindungsgemäßen Farbbildwiedergaberöhre besteht darin, daß die gestellte Aufgabt gelöst und eine vergleichsweise billig herstellbare Farbbildwiedergaberöhre geschaffen wurde. Wenn nur eine lumineszierende Schicht, d. h. nur eine homogene Substanz aus den genannten Mischungen mit unterschiedlichen Nachleuchteigenschaften, verwendet wird, muß die Substanz ersichtlicherweise wenigstens zwei diskrete Spektralspitzenwerte bei verschiedenen Wellenlängen besitzen. Die spektralen Spitzenwerte der einzelnen Komponenten haben verschiedene Anregungs- und Photonachieucht-Charakteristiken, so daß es möglich ist, die Anzeigeröhre selektiv bei einem bestimmten, ausgewählten spektralen Spitzenwert durch Änderung der Impulsbreite der am Steuergitter eingelegten Impulsspannung zu betreiben. Obgleich es notwendig ist, eine derartige Impulsspannungsquelle variabler Impulsbreite zu verwenden, bringt die Einsparung von Tripel-Leuchtpunkten mit Schattenmasken und von drei Elektronenstrahlerzeugern oder auch einer Farbschalt-Gitteranordnung eine wesentliche Reduzierung der Herstellungskosten.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand von Zeichnungen im Vergleich zum Stand der Technik näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Leuchtcharakteristik einer lumineszierenden Substanz mit zwei spektralen Spitzenwerten bei verschiedener Wellenlänge,

F i g. 2 eine graphische Darstellung der Anregungsund Photonachleuch !-Charakteristiken an den beiden spektralen Spitzenwerten gemäß F i g. 1,

F i g. 3 ein Schaltungsdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise einer Farbbildwiedergaberöhre mit einem lumineszierenden Schirm, welcher mit einer zwei spektrale Spitzenwerte aufweisenden lumineszierenden Substanz überzogen ist,

F i g. 4 a und 4 b Signale, welche die Lumineszenz an zwei spektralen Spitzenwerten in Abhängigkeit von der angelegten Impulsspannung mit geringer Impulsbreite veranschaulichen,

Fig. 5 a und 5 b Signale zur Veranschaulichung der Lumineszenz an zwei spektralen Spitzenwerten in Abhängigkeit von der angelegten Impulsspannung mit großer Impulsbreite und

F i g. 6 charakteristische Werte der Lumineszenz von phosphoreszierenden Substanzen mit zwei diskreten spektralen Spitzenwerten.

F i g. 1 und 2 zeigen die Anregungs- bzw. die Photonachleucht-Charakteristiken einer erfindungsgemäß verwendeten lumineszierenden Substanz, die sich beispielsweise aus einem ZnS-Cu-Mn-Cl- oder einem ZnS-Cu-Mn-KJ-Gemisch zusammensetzt. Wie aus den in F i g. 1 dargestellten Lumineszenzeigenschaften hervorgeht, liegt der Spitzenwert A in der Nähe der Wellenlänge von rotem Licht, wogegen der Spitzenwert B in der Nähe der Wellenlänge von Blaulicht liegt.

Die Anregungscharakteristik der Lumineszenz in der Nähe des Spitzenwerts A ist vergleichsweise langsam, so daß die Lumineszenz keinen stetigen Zustand sofort nach ihrer Anregung erreicht. Andererseits erfolgt die Lumineszenz-Anregung beim Spitzenwert B schnell, die Photo-Nachleuchteigenschaften sind von kurzer Dauer. Es wird hierbei angenommen, daß die Intensität der dem Spitzenwert B entsprechenden Lumineszenz geringer ist als die entsprechende beim Spitzenwert A.

F i g. 2 zeigt die Anregungs- und die Photonachleucht-Eigenschaften der beiden spektralen Spitzenwerte bei verschiedenen Farben, wobei ta unter Bezugnahme auf den Spitzenwert B die Zeit darstellt,

ίο in welcher ein konstanter, sich langsam aufbauender Zustand erreicht wird, wogegen t.i unter Bezugnahm; auf den Spitzenwert A die Zeit wiedergibt, um einen konstanten, sich langsam aufbauenden Zustand zu erreichen.

Gemäß F i g. 3 weist die Farb-Anzeigeröhre einen Schirm 11 mit einem Überzug aus einer lumineszierenden Substanz auf, die zwei spektrale Spitzenwerte bei verschiedenen Wellenlängen besitzt. Die Röhre weist einen einzelnen Elektronenstrahler konventioneller

ίο Art mit einer Kathode 12 sowie zwei Elektrodenanordnungen 13 bzw. 14 auf, wobei ein Pol der Elektrodenanordnung 13 zusammen mit der Kathode 12 geerdet ist. An die Elektrodenanordnung 13 bzw. an das aus deren Elektroden gebildete Gitter wird eine Impulsspannung angelegt und der von der Elektronenkanone emittierte, der Impulsspannung entsprechende Elektronenstrahl erreicht den Schirm 11.

Wenn der Schirm 11 mit einer dem spektralen Spitzenwert B der lumineszierenden Substanz entsprechenden Farbe aufleuchten soll, wird ein2 Impulsspannung mit geringer Impulsbreite, wie sie in F i g. 4 a dargestellt ist, an die Gitteranordnung 13 gelegt, so daß der Elektronenstrahl auf den Schirm auftrifft. Wie in Fig. 4b veranschaulicht wird, weist die Luminenszenz im wesentlichen die dem Spitzenwert B entsprechende Farbe auf, während die dem Spitzenwert A entsprechende Farbe und die sich langsam aufbauende Lumineszenz nicht auftritt.
Soll der Schirm 11 jedoch in der Farbe aufleuchten, welche dem spektralen Spitzenwert A der luminenszierenden Substanz entspricht, wird eine Impulsspannung mit großer Impulsbreite (Fig. 5a) der Gitteranordnung 13 aufgeprägt. Durch Bestrahlung des Schirms 11 mit dem Elektronenstrahl tritt die Lumineszenz des Spitzenwerts B sofort mit ihrer inhärenten Farbe auf. Der Spitzenwert A wird ebenfalls zu einem ausreichenden Leuchten angeregt. 1st die Anordnung derart ausgelegt, daß die Intensität der Lumineszenz beim Spitzenwert B größer ist als die Intensität beim Spitzenwert A, so ergibt sich ein den Spitzenwerten A und B entsprechendes Farbgemisch. Auf diese Weise kann ein Schirm, welcher mit einer zwei oder mehr spektrale Spitzenwerte aufweisenden lumineszierenden Substanz überzogen ist, verschiedene Farben durch Änderung der Impulsbreite der angelegenen Impulsspannung erzeugen.

Die in Verbindung mit der eingangs beschriebenen Ausführungsform der Erfindung genannte lumineszierende Substanz kann auch durch ein Gemisch ersetzt werden, das aus der ersten lumineszierenden Substanz mit einem spektralen Spitzenwert A in der Nähe der Wellenlänge für Rotlicht und der zweiten lumineszierenden Substanz mit einem spektralen Spitzenwert B in der Nähe der Wellenlänge von Blaulicht besteht, wie dies in F i g. 6 dargestellt ist. Pabei besteht die eine Substanz aus Zn₃(PO₄)₂: Mn, MgF₂: Mn oder MgSiO₃: Mn und die zweite Substanz aus (Ca, Mg)₂SiO₃: Ce, ZnS : Ag oder ZnO: Zn.

Ähnlich wie bei der lumineszierenden Substanz, auf welche sich F i g. 1 bezieht, weist der Spitzenwert A gemäß F i g. 6 einen verhältnismäßig langsamen Lumineszenzaufbau und ein vergleichsweise langsames Abklingen oder langes Photonachleuchten auf, wogegen der Spitzenwert B ein relativ schnelles Aufbauen der Lumineszenz und ein kurzes Photonachleuchten besitzt. Mit anderen Worten heißt das, daß sich die zweite lumineszierende Substanz durch ein schnelles Ansprechen auf einen Elektronenstrahl auszeichnet. Die Anregungs- und Photonachleucht-Charakteristiken der beiden lumineszierenden Substanzen können deshalb auch der F i g. 2 entnommen werden. Die Halbperiode einer aus Zn(PO₄)₂: Mn bestehenden lumineszierenden Substanz entspricht 10 nsec, wogegen die Halbperiode von (CaMg)₂SiO₂: Ce 0,03 \lssc entspricht. Es ist vorteilhaft, bei gleicher Anregungsleistung die Intensität der Lumineszenz der zweiten Substanz größer zu halten als die der ersten Substanz. Das gleiche Ergebnis kann jedoch ersichtlicherweise auch durch Änderung der Mischverhältnisse der beiden Substanzarten erreicht werden. Außer-

o dem können auch drei oder mehr Arten von lumineszierenden Substanzen miteinander vermischt werden, die verschiedene spektrale Spitzenwerte besitzen oder verschiedene Farben emittieren.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. ι 2

   nämlich zur Erzielung verschieden Sanger Nachleucht-

   Patentanspruch · dauern für Bildwiedergaberöhren mit Speicherfunktion,

   ist aus der DT-OS 19 46 229 ebenfalls die Verwendung

   Farbbildwiedergaberöhre mit einem Leucht- leuchtender Schichten bekannt, die getrennt anregbare schirm und einem diesen Schirm anregenden 5 Leuchtstoffe mit unterschiedlicher Nachleuchcdauer Elektronenstrahlerzeuger- und Ablenksystem, enthalten Bei Bildwiedergaberöhren nut statischer bei der der Leuchtschirm mindestens zwei in Elektronenstrahlablenkung ist es zur Darstellung unterschiedlicher Farbe aufleuchtende Leucht- farbiger Bilder auch bekannt, Leuchtsubstanzen unterstoffe aufweist, die sich hinsichtlich ihrer An- schiedlicher Anregungsenergie und Farbabstrahlung regungs- und Nachleuchtcharakteristiken unter- io in Schichtauftrag auf die Innenseite des Leuchtscheiden, und mit einer Einrichtung, die zur schirms aufzutragen und die Farbbildwiedergabe durch selektiven Anregung der verschiedenen Leuchtstoffe Steuerung der Verweilzeit des Elektronenstrahls auf unter Ausnutzung der unterschiedlichen Aare- dem Leuchtschirm zu erzeugen bzw. zu ändern (US-PS gungscharakteristiken ausgebildet ist, dadurch 35 14 657). Auch diese Röhre ist in erster Linie zur gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffe 15 Darstellung statischer farbiger Bilder oder vergleichs-Zn₃ (PO₄)^Mn, MgFj,:Mn oder MgSiO₃: Mn und weise langsam veränderlicher Bilder gedacht. Für die (Ca₁Mg)₂SiO₃: Ce, ZnS: Ag oder ZnO: Zn in ge- Wiedergabe von farbigen Fernsehbildern dagegen ist trennten Schichten oder als Gemisch auf den eine in der US-PS 30 05 125 beschriebene Elektronen-Schirmträger aufgebracht sind und dadurch, daß röhre bestimmt, bei der die verschiedenen luminesziedie Einrichtung zur Anregung der Leuchtstoffe so so renden Stoffe, die den Grundfarben Rot, Grün und ausgebildet ist, daß die Verweilzeit des Elektronen- Blau entsprechen, in durch geeignete Materialien gestrahls auf einem Punkt des Leuchtschirms mittels trennten Streifen auf der Innenseite des Bildschirms einer Impulsspannungsquelle variabler Impuls- aufgetragen werden. Der Auftrag der in dieser Druckbreite verändert werden kann. schrift genannten Materalien, wie Kalziumsilikat,

   »5 zinkaktiviertes Zinkoxid oder silberaktiviertes Zinksulfid und andere, müssen ersichtlicherweise in einem mehrstufigen Maskenabdeckverfahren auf die Innenseite des Bildschirms aufgebracht werden, und es muß, wie bei den Lochmasken- oder Chromatron-

   Die Erfindung betrifft eine Farbbildwiedergaberöhre 30 röhren, eine sehr genaue Justierung und Steuerung tnit einem Leuchtschirm und einem diesen Schirm des Elektronenstrahls vorgesehen werden. Für einen anregenden Elektronenstrahlerzeuger- und Ablenk- Auftrag in mehreren übereinanderliegenden Schichten system, bei der der Leuchtschirm mindestens zwei in oder als homogene Mischung eignen sich diese unterschiedlicher Farbe aufleuchtende Leuchtstoffe lumineszierenden Stoffe nicht, da ihre Anregungsaufweist, die sich hinsichtlich ihrer Anregungs- und 35 energie ersichtlicherweise etwa gleich groß sein muß, Nachleuchtcharakteristiken unterscheiden, und mit um nicht noch eine zeitlich veränderbare Tastung des einer Einrichtung, die zur selektiven Anregung der Elektronenstrahls vorsehen zu müssen. Lumineszieverschiedenen Leuchtstoffe unter Ausnutzung der rende Stoffe mit unterschiedlicher Anregungsenergie, unterschiedlichen Anregungscharakteristiken ausge- wie sie nach den erstgenannten Druckschriften zur bildet ist. 40 Darstellung farbiger Bilder verwendet werden sollen.,

   Es sind bereits verschiedene Arten von Farbbild- sind dagegen in »Philips Research Report«, Bd. 10, wiedergaberöhren bekannt, beispielsweise die so- Nr. 5, Oktober 1955, S. 305 bis 318, mit Beispielen genannte Loch- oder Schattenmasken-Röhre, die erläutert. Farbbildröhren, deren Leuchtschirme mit Chromatron-Röhre u. a. m. Diese Röhren sind jedoch zwei Leuchtstoffen in übereinanderliegenden Schichten wegen ihrer komplizierten Steuerschaltung Vergleichs- 45 beschichtet sind, die in unterschiedlichen Frequenzweise schwierig herzustellen. Beispielsweise erfordert bereichen und damit unterschiedlichen Farben aufeine Farbbildröhre vom Schattenmaskentyp die Ver- leuchten, sind auch aus der CA-PS 7 16 683 bekannt, Wendung von drei Elektronenstrahlkanonen sowie wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, die verschieeiner Schattenmaske mit erheblichen Justierungs- und denen Leuchtstoffe mit unterschiedlichen Anregungs-Steuerproblemen, Bei anderen Röhrenarten, beispiels- 5° Charakteristiken selektiv anzuregen. Hierbei wird die weise bei Kathodenstrahlröhren vom Chromatron- Substanz ZnS: Ag für einen der Leuchtstoffe ver-Typ müssen zur Farbwiedergabe Farb-Schaltgitter- wendet.

   anordnungen verwendet werden, und der technische Der Erfindung liegt, ausgehend von diesem Stand

   Aufwand für Synchronisation und Justierung der der Technik, die Aufgabe zugrunde, eine Wiedergabe-Elektronenstrahlablenkung ist trotz vergleichsweise 55 röhre der zuletzt beschriebenen Art mit einer Eingeringer Betriebszuverlässigkeit ziemlich hoch. richtung zur selektiven Anregung der verschiedener Zur Wiedergabe von stehenden oder nur verhältnis- Leuchtstoffe zu schaffen, die lumineszierende Stoffe ir mäßig langsam veränderlichen Bildern, insbesondere Schichtauftrag oder vorzugsweise als einheitlich! von schallplattenähnlichen Speichern mit begrenzter homogene Schicht auf cijm Schirm aufweist, welch Frequenzbandbreite, ist die Verwendung von Röhren 60 eine gute Farbbildwiedergabe ermöglichen, möglichs mit Leuchtschirmen bekannt, auf die wahlweise ver- einfach aufgebaut und steuerbar und bei der di änderbar, in Schichten oder als Gemisch verschieden Einrichtung zur Anregung der Leuchtstoffe ist. lang nachleutende Substanzen mit unterschiedlicher Bei einer Farbbildwiedergaberöhre der eingang Anregungsenergie aufgetragen sind (DT-OS 1437645). genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelös Für die Wiedergabe von Farbbildern, insbesondere 65 daß die Leuchtstoffe Zn₃(PO₄)₂: Mn, MgF₂: Mn ode von rasch sich ändernden Bildern, eignen sich diese MgSiO₃: Mn und (Ca, Mg)₅₁SiO₃: Ce, ZnS : Ag od< ausdrücklich für stehende oder langsam veränderliche ZnO: Zn in getrennten Schichten oder als Gemisc Bilder konzipierten Röhren nicht. Zum selben Zweck, auf den Schirmträger aufgebracht sind und dadurcl