DE2318546A1

DE2318546A1 - Farbbildroehre

Info

Publication number: DE2318546A1
Application number: DE2318546A
Authority: DE
Inventors: Hiromi Kanai; Masao Taniguchi; Eiichi Yamazaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1972-04-12
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1973-10-31
Also published as: CA976222A; JPS493458U; IT986059B; GB1388231A; DE2318546B2; DE2318546C3; FR2180047B1; US3885190A; FR2180047A1

Description

Farbbildröhre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbildröhre mit einem Hals, jeinem Trichter, einer Frontschale, einer in dem Hals angeordneten jElektronenstrahlkanonenbaugruppe, einem auf der Innenfläche der

Frontschale ausgebildeten Leuchtschirm und einer in der Nähe des Leuchtschirms angeordneten Farbauswahlelektrode für den Durchlaß der aus der Elektronenstrahlkanonenbaugruppe austretenden Elektronenstrahlen zu vorbestimmten Teilflächen des 'Leuchtschirms hin.

Die weite Verbreitung der Farbfernsehempfänger in den letzten Jahren ist beachtenswerte es sind die verschiedensten Typen von Farbbildempfangssystemen entwickelt worden und gerade an den Farbbildröhren selbst sind viele Verbesserungen vorgenommen worden» Die Farbbildröhren sind im allgemeinen so konstruiert, daß die aus der Elektronenstrahlkanonenbaugruppe austretenden Elektronenstrahlen durch die Farbauswahlelektrode hindurchtreten und an vorgegebenen Stellen auf dem Leuchtschirm auftreffen, der auf der Innenseite der Frontschale ausgebildet ist, welche einen Teil der vakuujn dichten Umhüllung darstellt. Zu den Farbauswahlelektroden gehört

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auch die sog. Schattenmaske (Lochmaske), die mit einer Vielzahl Vöii' kleinen kreisförmigen Perforationen versehen ist j da^ugureehnen sind auch die mit einer Vielzahl von zueinander parallelen ^treifenförmigen Schlitzen oder öffnungen versehene Söhiitzmaske oder die Maske, bei der jede der streifenförmigen Öffnungen mit mehreren Querbrücken versehen ist* Diese Farbauswahlelektroden Werden üblicherweise hergestellt, indem die Perforationen oder Schlitze in relativ dünnen Weicheisenblechen mit Hilfe von Photoätz-Verfahren ausgebildet werden*

Qm die Qualität 'des reproduzierten Farbbildes der mit einer solchen. Farbauswahlelektrode ausgerüsteten Farbbildröhre zu verbessern, j müssen diese öffnungen mit extrem großer Genauigkeit hergestellt werden. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, daß die Präzisions-j

I Öffnungen ohne Schwierigkeiten in dem Weicheisenblech ausgebildet j werden können; aus diesem Grunde wird ein Weicheisenblech mit einem I niedrigen Kohlenstoffgehalt bevorzugt. Ein solches Weicheisenblech mit niedrigem Kohlenstoffgehalt ist aber weicher und weist eine geringere Festigkeit auf als Eisenbleche mit größerem Kohlenstoffgehalt. Aus diesem Grunde wird die Schattenmaske einer Farbbildröhre vom Typ mit schwarzer Matrix (black matrix type colour picture tube) mit Perforationen versehen, die einen größeren Durchmesser aufweisen als die Leuchtstoff punkte. Im Vergleich zu der in der üblichen Farbbildröhre verwendeten Farbauswahlelektrode wird dadurch die mechanische Festigkeit der Farbauswahlelektrode herabesetzt. Daher wird die Farbauswahlelektrode durch externe Stößec, zum Schwingen gebracht, die beim Transport der Farbbildröhre auftreten, oder durch die von dem Farbfernsehempfänger erzeugte Schall}.-

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leistung. Dadurch wird eine Fehlausrichtung der Öffnungen der Färb auswahlelektrode und der zugeordneten Leuchtstoffpunkte hervorgerufen, die die Farbreinheit der zu reproduzierenden Farbbilder in großem Maße verschlechtert.

Weiterhin wird die Farbauswahlelektrode durch das Auftreffen der Elektronenstrahlen lokal erwärmt, wodurch die Festigkeit an den lokalen Bereichen herabgesetzt wird und durch die Wärmeausdehnung lokale Spannungen aufgebaut werden. Auch hierdurch wird die Farb-Ireinheit der reproduzierten Farbbilder verschlechtert.

ine solche Abnahme der mechanischen Festigkeit der Farbauswahlelektrode ist auch in Farbbildröhren mit Nachfokussierung festzustellen, bei der der Durchmesser der Perforationen der Farbauswahl-■ elektrode größer ist als bei einer üblichen Farbbildröhre. Schließlich tritt eine Verringerung der mechanischen Festigkeit auch bei einer Farbbildröhre auf, bei der die Farbauswahlelektrode mit streifenförmigen öffnungen versehen ist und·bei der die Dicke kleii gehalten wird, um die Emission von Sekundärelektronen zu verringern

bm die Verringerung der mechanischen Festigkeit der Farbauswahlelektrode zu vermeiden, wird im allgemeinen die Dicke der Farbauswahlelektrode vergrößert, wobei als oberer Grenzwert für die Dicke ungefähr 0,2mm gewählt wird, um die Genauigkeit der Konfiguration der Perforationen aufrechtzuerhalten. Die Benutzung noch dickerer Bleche bringt keinerlei Vorteil.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Farbbild-·

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röhre zu schaffen, die mit einer besseren Farbauswahlelektrode verj-.sehen ist. !

Weiterhin soll in einer Farbbildröhre die Fehlausrichtung der Leuchtstoffpunkte auf dem Leuchtschirm und der Perforationen der Farbauswahlelektrode, z.B. einer Schattenmaske, vermieden werden. Außerdem soll die mechanische Festigkeit der Farbauswahlelektrode !verbessert werden. Darüber hinaus soll diese Elektrode nicht durch externe Schwingungen oder lokale Erwärmung verformbar sein, so jdaß eine Verschlechterung der Farbreinheit nicht möglich ist. j ! - j

Ferner wird angestrebt, die Sekundärelektronenemission gering zu !

halten. ί

Erfindungsgemäß wird die oben gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß auf wenigstens einer Fläche der Farbauswahlelektrode eine Metallschicht aufgebracht ist.

Vorzugsweise ist diese Metallschicht aus Nickel oder Chrom aufgebaut und weist eine Dicke von 1 bis 15 W auf. Innerhalb dieses Bereiches wiederum erscheint der Bereich von 1,5 bis 5/A/ besonders zweckmäßig zu sein.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun an Hand der beigefügten Figuren genauer beschrieben werden. Von den Figure^i zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Farbbildröhre, Fig. 2A - 2D perspektivische Teilschnittdarstellungen von verschiedenen Farbauswahlelektroden und 30984 4/08 7 9

Fig. 5 und 4 Teilschnitte durch zwei erfindungsgemäße Farbauswahl ■[· elektroden.

In der Fig. 1 ist der Grundaufbau einer Farbbildröhre dargestellt; die Farbbildröhre weist einen Hals 1, einen Trichter 2 und eine Frontschale j5 auf. In dem Hals ist eine Elektronenstrahlkanonenbauf gruppe 4 angeordnet und auf der Innenfläche" der Frontschale j5 ist ein Leuchtschirm 5 aufgebracht. Weiterhin ist eine Farbauswahlelektrode 6 in der Nähe des Leuchtschirms 5 angeordnet, die die aus der Elektronenstrahlkanonenbaugruppe 4 austretenden Elektronen-jstrahlen auf vorgegebene Teilflächen des Leuchtschirms 5 auftreffen läßt. I

:Als Farbauswahlelektrode 6 kann eine mit einer Vielzahl von kreis-j

jförmigen Perforationen 61 versehene Elektrode benutzt werden, wie ' !sie in der Fig. 2A dargestellt ist; des weiteren kann die in der

'Fig. 2B gezeigte Elektrode verwendet werden, die mit einer Viel- !zahl von zueinander parallelen streifenförmig ausgebildeten Schlitf jzen 62 versehen ist. Auch kann die in der Fig. 2C dargestellte Elektrode verwendet werden, bei der jeder Schlitz 62 durch eine !Vielzahl von sich quer erstreckenden Brücken 65 unterteilt ist.

'Schließlich kann auch die in der Fig. 2D dargestellte Ausführungsjform der Farbauswahlelektrode verwendet werden, bei der die sich jin Querrichtung erstreckenden Brücken 65 in vertikaler Richtung gegeneinander versetzt sind. Die Fig. j5 stellt eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teils der in der Fig· 2A dargestellten Farbauswahlelektrode 6 dar, bei der erfindungsgemäße eine Metallschicht 65 zur Verstärkung der Farbauswahlelektrode auf bei-

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den Seltenflächen der Farbauswahlelektrode und auf den Innenf lache ji der Perforationen der Farbauswahlelektrode aufgebracht ist, j

Durch das Aufbringen der .Metallschichten 65 auf die gesamte Ober- ! fläche der Farbauswahlelektrode 6 kann die mechanische Festigkeit -^! der Farbauswahlelektrode selbst dann vergrößert werden, wenn der j Durchmesser der Perforationen vergrößert wird, um dadurch den Durchlässigkeitsprozentsatz für die Elektronenstrahlen zu erhöhen; die mechanische Festigkeit kann selbst dann erhöht werden, wenn ^;die Dicke der Farbauswahlelektrode herabgesetzt wird. In diesem [ ;Falle wird durch äußere Vibrationen oder lokale Erwärmung keine

!große Belastung'aufgebaut# Damit ist es möglich, eine Fehlaus-I fluchtung der Leuchtstoffpunkte und der zugeordneten Perforationeni Ider Farbauswahlelektrode sicher zu verhindern, wodurch eine beson-'

I ;

Jders hohe Farbreinheit der reproduzierten Farbbilder erreicht wirdL

Eine Farbauswahlelektrode dieser Bauart kann auf folgende Weise hergestellt werden. j

In einer üblichen Ätztechnik wird ein Blech aus einem Eisen mit geringem Kohlenstoffgehalt mit einer Vielzahl von kleinen kreisförmigen Perforationen versehen.-Nachdem das perforierte Blech in eine gewünschte Form verformt worden ist oder nachdem das perforierte Blech einem weiteren BeIichtungsschritt und einem weiteren Ätzverfahren unterworfen worden ist, wird eine metallische Schicht aus Nickel oder Chrom auf die Farbauswahlelektrode aufgebracht, und zwar in einer Dicke von 1 bis 15JU. mit Hilfe bekannter Auftragungstechniken, wie ZoBo Galvanisieren oder elektrodenfreies Auf-

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tragen. Wenn die Dicke der Metallschicht 65 15jUL· übersteigt, wird
der Durchmesser der Perforationen um mehr als JOaj, verringert, wodurch der Vorteil der Perforationsvergrößerung verloren_geht. Wenn die Dicke der Metallschicht kleiner als I)Ji ist, wird keine hinreichende mechanische Festigkeit erreicht. Ein bevorzugter Dickenbereich für den Metallfilm liegt zwischen 1,5 und 5JU,; im Falle
einer elektrolytisch aufgebrachten Nickelschicht vorzugsweise
zwischen 2 und 3yW/ · Wenn eine Nickelschicht nicht durch ein Galvanisierverfahren aufgebracht wird, kann die Festigkeit der aufgebrachten Schicht durch Einbrennen bei einer Temperatur von 250 bisj ;48O verbessert werden. Der Temperaturbereich zwischen 250 und JOO \0 ist der am meisten geeignete für die Wärmebehandlung, um eine
i durch die Wärmebehandlung hervorgerufene Deformation der Farbauswahlelektrode sicher zu vermeiden. Die Farbauswahlelektrode sollte i
!so ausgelegt sein, daß die Verstärkungsmetallschicht den Durch-

¹ lässigkeitsprozentsatz für die aus der Elektronenstrahlkanonenbau-

gruppe austretenden Elektronenstrahlen nicht herabsetzt. Aus diesem Grunde wird der Durchmesser der Perforationen ein wenig größer gewählt als bei der bekannten Konstruktion, so daß die Perforationen den gewünschten Durchmesserwert aufweisen, wenn die Innenflächen
der Perforationen mit der Metallschicht überzogen sind. Die'Anmelderin hat gefunden, daß die mechanische Festigkeit der Farbauswahl elektrode in entscheidendem Maße verbessert wird, wenn Metallschichten auf die gesamte Oberfläche der Farbauswahlelektrode aufgebracht wetdaa. Wenn schwarze Me tall schicht en, wie z.B. geschwärzte Nickelschichten, benutzt werden, kann die durch lokales Erhitzen
infolge des Auftreffens der Elektronenstrahlen erzeugte Wärme

wirkungsvoll durch Strahlung abgeleitet werden, so daß eine Defor-

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mation der Farbauswahlelektrode verhindert wird. Aus diesem Grunde j

kann eine Fehlaus fluchtung zwischen den Leuchtstoffpunkten und den·

entsprechenden Perforationen der Farbauswahlelektrode in entschei-; dendem Maße herabgesetzt werden, wodurch die Farbreinheit der re- · produzierten Farbbilder entschieden verbessert wird. Wenn die Oberfläche der Metallschicht aufgerauht wird, kann die Wärmeableitung ; der Farbauswahlelektrode verbessert werden.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf die Metallschichten 65 Schichten 67 einer Substanz, vorzugsweise j Graphit, aufgebracht, die die Emission von Sekundärelektronen untei? drücken kann. Auf diese Weise wird die Sekundärelektronenemission j von der Farbauswahlelektrode herabgesetzt.

Obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Metallschichten auf der gesamten Oberfläche der Farbauswahlelektrof de aufgebracht worden sind, kann die mechanische Festigkeit der Farbauswahlelektrode bereits dadurch verbessert werden, daß eine Metallschicht nur auf einer Seite der Farbauswahlelektrode aufgebracht wird. Selbstverständlich können die Metallschichten auch auf andere Bauarten von Färbauswahlelektroden aufgebracht werden, die von den in den Fig. 2A, 2B, 2C und 2D gezeigten Konstruktionen abweichen.

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Claims

Patentanwälte

Dr. lrcf. H. Negendank

Dipl. Ing. H. H nüüc - Dia! *~ys. W. Schmitz

Dipl. Ina. E. Graelfs - Li*. ing. W. Wehnert

8 Mündien 2. fe^zErtsiraße 25

Telefon 5580586 HITACHI LIMITED

5-1/1-chome, Marunouchi 11. April 1973

Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Anwaltsakte M-26o8 !

Patentansprüche

Farbbildröhre mit einem Hals, einem Trichter, einer Frontschale, einer in dem Hals angeordneten ElektronenstrahlkanonenbaugruppeL einem auf der Innenfläche der Frontschale ausgebildeten Leucht-s schirm und einer in der Nähe des Leuchtschirms angeordneten

Farbauswahlelektrode für den Durchlaß der aus der Elektronen- i strahlkanonenbaugruppe austretenden Elektronenstrahlen zu vor- j bestimmten Teilflächen des Leuchtschirms hin, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Fläche der Farbauswahlelektrode (6jFig.2A;Fig.2BjFig.2CjFig.2D) eine Metallschicht (65) aufgebracht ist.

2., Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (65) aus Nickel aufgebaut ist.

Ό. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (65) aus Chrom aufgebaut ist.

j4. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Metallschicht (65) eine Dicke von 1 bis 15a, hat.

5. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn-1 zeichnet, daß die Metallschicht (65) eine Dicke von 1,5 bis . hat. :

β. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis j5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (65) eine Dicke von 2 bis 3^

i • hat.

;7. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbauswahlelektrode (6) mit einer Vielzahl : von einen Elektronenstrahl hindurchlassenden Öffnungen (6l;62) versehen ist und daß die Metallschicht (65) auch auf die Innenflächen dieser Öffnungen aufgebracht worden sind.

8. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis Y, dadurch gekenn-ί zeichnet, daß die Metallschicht (65) in einem elektrolytischen j Galvanisierverfahren aufgebracht ist.

9. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis Y, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (65) in einem stromlosen Auftragsverfahren aufgebracht ist. (electroless plating) ^;

10.Farbbildröhre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (65) einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 250 bis 480°C unterworfen wird.

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11.Farbbildröhre nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 250 bis 50O⁰C unterworfen wird.

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