DE2260523A1 - Licht-kollimator - Google Patents

Description

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R/mi/kr

11. Dezember 1972

Firma

ER60N S.p.A.

Anagni (Frosinone) Italien Licht - Kollimator

Die Erfindung betrifft einen Licht-Kollimator» insbesondere zur Freilegung von lichtempfindlichen Schichten bei der Herstellung von Schirmen für Farbbildröhren_s die eins Löchmaske mit länglichen Schlitzen aufweisen.

Es ist bekannt, daß die Drei-Farbschirme von Farbbildröhren in der typischen punktartigen Struktur hergestellt werden; insbesondere sind die Grün-Blau-Rot-Phorsphorpunkte in den Spitzen einer Vielzahl von kleinen Dreiecken angeordnet» so daß jeder von ihnen von Phosphorpunkten umgeben ist, die verschiedene Farben

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haben.

Die Grün-Blau-Rot-Punkte werden nacheinander abgelagert, Indem sie mittels Belichtung mit chemisch wirksamen punktartigem Licht auf dem Schirm fixiert werden; diese Belichtung oder Bestrahlung wird durch die Lochmaske hindurch durchgeführt, die 1n Farbbildröhren verwendet wird und die punktartige Lichtquelle 1st 1n Deckung mit dem Kathoden-Abbild der Dreifarben-Kanone angeordnet, die zu der behandelten Farbe gehört.

Die punktförmige Lichtquelle wird praktisch derart verkörpert, daß das von einer Quecksilber-Dampflampe abgestrahlte Licht mittels eines axial-symmetrischen Kollimators zu einer sehr engbegrenzten Fläche konvergierend gebündelt wird (wobei die Querschnittsfläche eines Querschnittes durch den Kollimator lotrecht zu den Achsen kreisförmig 1st); der Kollimator 1st nahe der eben genannten Lichtquelle angeordnet, um so das Licht zu sammeln und es gebündelt auf den punktartigen Teil des Kollimators zu leiten, der gewöhnlich eine halbkugelförmige, rotationssymmetrische Gestalt aufweist.

Auf diese Welse 1st es verständlich, daß der Phosphorfleck, der derart fixiert werden soll, das Abbild des Punktes des Kollimators auf dem Schirm darstellt, wobei der Punkt des Kollimators der einzige Teil desselben 1st, der Licht emittiert, da der Übrige Teil des Kollimators normaler Welse abgeschirmt

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Es ist verständlich, daß es möglich ist, die Dimensionen der Phosphorpunkte zu verändern, indem die Dimensionen.des Punktes des Kollimators geändert werden, insbesondere, wenn die Abmessungen des Kollimators anwachsen, so wachsen auch die Abmessungen der Phosphorpunkte an und umgekehrt.

Gemäß der eben beschriebenen Technik, bei der ein Schirm durch eine Schlitzmaske belichtet wird, entsprechend der italienischen Patentanmeldung Nr. 47717A/71, namens desselben Anmelders, kann ein Drei-Farbenschirm gebildet werden, der für jede Farbe eine Vielzahl von Sektoren oder Phosphorstreifen enthält, die vertikal angeordnet sind und die voneinander durch einen Abstand getrennt sind, der von der Entfernung der Schlitze der Maske (Fig* 2) abhängt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kollimator der eingangs genannten Gattung die Zwischenräume zwischen den obengenannten Phosphorstreifen zu annullieren oder mindestens zu reduzieren, um so einen Dreifarbenschirm zu schaffen, der durch vertikale kontinuierliche oder fast kontinuierliche Phosphorstreifen gebildet wird.

Um die gestellte Aufgabe zu lösen, ist es unmöglich, die bekannten Techniken zu übernehmen, denn wenn die Abmessungen des Punktes des axial-symmetrischen Kollimators anwachsen, wie in diesem Falle, so wachsen die vertikalen Phosphorstreifen nicht nur vertikal an, sondern auch horizontal, wodurch ein Oberlappen der verschiedenen benachbarten Farbstreifen auftritt.

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Um nun ein Anwachsen der Abmessungen der Phosphorstreifen nur in ihrer vertikalen Ausdehnung zu erhalten, entsprechend der vorliegenden Erfindung, 1st erfindungsgemäß ein Kollimator vorgesehen, der die Form eines Ellipsoids aufweist (dessen Querschnitt lotrecht zu den Achsen eine Ellipse ist), wobei die größere der beiden Achsen des Ellipsoids parallel zu den Phorphorstreifen angeordnet 1st, die auf dem Schirm der Bildröhre verkörpert sind.

Um eine bessere Ausnutzung des Leuchtflusses zu erhalten, der von der Lichtquelle ausgeht, die normaler Welse durch eine Quecksilber-Dampflampe mit zylindrischer Form gebildet wird, 1st die Achse dieser Lampe parallel zur größten Achse der Querschnitts-Ellipse des Kollimators ausgerichtet.

Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und anschllessend beschrieben. Dabei zeigt:

Figur 1 eine Beziehung zwischen den Phosphor-Elementen und den Schlitzen innerhalb der Maske, wie sie durch einen konventionellen Kollimator und durch den Kollimator entsprechend der vorliegenden Erfindung erhalten werden,

Figur 2 eine geometrische Beziehung der Projektionen der Strahlen durch einen Gattungsmaskenschlitz und den Schirm der Bildröhre und

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Figur 3a und 3b zwei Querschnitte durch den Kollimator jeweils senkrecht auf den Achsen der Querschnitt-Ellipse stehend.

Gemäß Figur 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 die übereinstimmenden Gattungsschlitze der Löcher der Maske für Farbbildröhren, entsprechend vorliegender Patentanmeldung.

Bei konventioneller Ausführung der Bestrahlung der Deckmittel

"resist" wird eine Konfiguration der Phosphor-Elementarfläche erhalten, wie sie in Figur 2 gezeigt ist. Um es genauer auszudrücken, die isotropischen oder rotations-symmetrische Konfiguration des konventionellen Kollimators erzeugt eine Verbreiterung "S", die längs des Umfanges des Loches 1 der Maske konstant ist. Der Kollimator entsprechend der vorliegenden Erfindung ist derart angeordnet, um eine geometrische "Ausdehnung" 3,4 in der "Deckzone" des Phosphors einzuführen, der durch den Kollimator bestrahlt wird, so daß nach den gewöhnlichen Entwicklungs- und Waschvorgängen eine Verschmelzung zwischen den Elementarflächen, die zu den Schlitzen gehören, erhalten wird, wodurch die Unterbrechungen 5 eliminiert werden, die bei Anwendung der konventionellen Techniken entstanden worden wären.

Figur 2'zeigt die geometrische Beziehung, die in jeder Ebene die Ausdehnung A der Leuchtquelle entsprechend dem Punkt des Kollimators, mit der Ausdehnung der Phosphor-Elementarflache und der Ausdehnung 0 der Blende der Lochmaske verknüpft, die in

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einer Entfernung Q von der Oberfläche des Schirmes entfernt ist.

Ausgehend von der in Figur 2 gezeigten Geometrie ist es möglich, die Ausdehnung A der Lichtquelle zu erhalten, wenn die anderen Parameter gegeben sind, entsprechend folgender allgemeiner Beziehung:

KD (C - Q) - pC

Diese allgemeine Beziehung kann leicht spezifiziert werden zur Berechnung der größten und kleinen Achsen A^_n und

einer Ellipse, die den Umfang des Kollimatorpunktes begrenzt, eilipsoidförmig und nach folgender Gleichung:

^KDmax

^{K D}min

01e verwendeten Buchstaben haben dabei folgende Bedeutung = Höhe des Phosphorstreifens « d_1M!,„

IDaX

* Breite des Phorphorstreifens «d ι

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C = Kollimator-Schirmabstand Q = Masken-Schirm-Abstand D_ma»⁼ geometrische Projektion von A___v

Iff u X ΠΙΟ Λ

D . = geometrische Projektion von A . A= Größte Achse des KoIlimatorpunktes

A . = Kleine Achse des KoIlimatorpunktes ^min⁼ breite des Schlitzes der Maske 0_mav⁼ Höhe des Schlitzes der Maske

K = Korrekturfaktor begrenzt durch/die Ausbildung der Phosphor "Abdeckung" (< 1)

Die Figuren 3a und 3b zeigen die Bemessung des erfindungsgemässen Kollimators. Es sei erwähnt, daß es nicht nötig ist, detailliert die Auswahl der Materialien oder der Bearbeitungstechniken aufzuzeigen, da diese von den konventionellen rotationssymmetrischen Kollimatoren her bekannt sind. Der einzige substantielle Unterschied besteht darin, in der Fassonieroder Nachformmaschine zum Arbeiten einen elliptischen Kuppler zu verwenden.

Vorliegende Erfindung wurde für eine bevorzugte Ausführung beschrieben, jedoch ist es selbstverständlich, daß Änderungen, die innerhalb der Erfindung liegen, möglich sind.

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Claims (2)

Patentansprüche

1.) Licht-Kol 1 imator, Insbesondere zur Freilegung von lichtempfindlichen Schichten bei der Herstellung von Schirmen für Farbbildröhren, die eine Lochmaske mit länglichen Schlitzen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollimator die Form eines Ellipsoids aufweist, wobei die längere der beiden Achsen parallel zur Hauptachse der länglichen Schlitze der Lochmasken ausgerichtet ist.

2. Licht-Kollimator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die größere und kleinere der beiden Achsen der ElHp¹Se, die den Umfang des el 1ipsoidförmigen Kollimatorpunktes bilden durch folgende Beziehung definiert sind/

in vi r%

ΊτΗη

^{K D}min

^Amax

Dabei haben die Buchstaben folgende Bedeutung

KD_,„ = Höhe des Phosphorstreifens « d„.„ •πα χ max

KD . = Breite des Phosphorstreifens= ^D _mi_n

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C = KoIlimator-Schirmabstand Q = Masken-Schirmabstand

D_m, = geometrische Projektion von A_m„„ πι α χ max

^Dmin⁼ 9^eometri^scne Projektion von A_n^_n ^Amax⁼ Größte Achse des KoIl imatorpunktes A_1n-J_n= Kleine Achse des KoII imatorpunktes "min* breite des Schlitzes der Maske CL*«⁼ Höhe des Schlitzes der Naske

III α λ

K = Korrekturfaktor begrenzt durch die Ausbildung der Phosphor "Abdeckung" (< 1)

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