DE2360321B2 - Belichtungsvorrichtung fuer die herstellung eines leuchtschirms einer farbbildroehre - Google Patents

Description

Die F.rfindung betrifft eine Belichtungsvorrichtung der im Oberbegriff des vorstehenden Haupianspruchs genannten Art.

Line solche Belichtungsvorrichtung isi z. B. aus der US-PS 36 28 850 bekannt. Allgemein wird für die Aufbelichlung der verschiedenen Schichten energierei- c he UV-Strahlung benutzt, so daß bei häufiger Durchstrahlung einer aus Acrylharz hergestellten fcorrek'urlinse diese geschädigt wird. Die UV-Strah- king kann z. B. die Linse /ersetzen, verfärben oder in ihr tine Rißbildung hervorrufen. Die Belichtung mit llV-Strahlung setzt nicht nur die Belriebslebcnsdauer der Korrekturlinse herab, sondern verändert auch lungsam ihren Transmissionsgrad für das zur Aufbelich- lung des l.euchtschirmes herangezogene Licht. |e nach I.erset/.ungsgrad wird bei der Aufbelichtung des l.euchtschirmes einer Farbbildröhre die Intensität des ■ uf die Innenfläche der Frontschale der herzustellenden farbbildröhre auffallenden Lichtes verringert, so daß eine längere Belichtungszeit erforderlich wird. Obwohl eine Korrekturlinse aus Acrylharz für die Herstellung des Leuchtschirmes einer Farbbildröhre von großem Vorteil ist, da die zu ihrer Herstellung erforderliche Anzahl von Verfahrensschritten herabgesetzt werden kann und die Linse in einer Massenproduktionstechnik hergestellt werden kann, ist es doch nachteilig, wenn der Transmissionsgrad für das zum Aufbelichlen erforderliche Belichtungslicht mit der Zeit abnimmt. Die Linsen müssen daher in häufiger Reihenfolge ausgetauscht werden und bei der Herstellung einer vorgegebenen Anzahl von Farbbildröhren muß mit einer relativ großen Anzahl von Belichtungsvorrichtungen gearbeitet werden, so daß die Investitionskosten recht hoch sind.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Belichtungsvorrichtung der vorstehend genannten Art zu schaffen, bei der eine Schädigung der Korrekturlinse durch kurzwellige UV-Strahlung \ermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Lichtquelle und der Korrekturlinse eine Sperre für die kurzwellige UV-Strahlung mit Wellenlängen kurzer als 320 nm eingeschaltet ist.

Durch die Einschaltung einer solchen Sperre w ird die Aufbelichtung der tür die Herstellung des Leuchtschirmes auf die Innenfläche der Fronischale der Farbbildröhre aufgebrachten lichtempfindlichen Schichten nicht negativ beeinflußt. Es wurde gefunden, daß die üblicherweise verwendeten lichthärtenden Lacke optimal bei einer langwelligen UV-Strahlung einer Wellenlänge von ungefähr 400 nm aushärten. Diese Strahlung tritt ungehindert durch die Sperre hindurch. Ils wurde festgestellt, daß bei der erfindungsgemäßen Behch-Hilfsvorrichtung der Transmissionsgrad für das zur Aufbelichtung des Leuchtschirmes erforderliche Licht innerhalb eines |ahres nicht wesentlich abnimmt. Der Austausch der Korrekturlinsen in der Belichtungsvorrichtung erfolgt daher in wesentlich größeren Zeilintervallen als bei dem Stand der Technik.

Die Unteransprüche betreffen besondere Ausbildungen der Sperre für die kurzwellige UV-Strahlung mit Wellenlängen kürzer als 320 nm. Einer der Unteransprüche ist auf eine Belichtungsvorrichtung gerichtet.

bei der zw ischcn der Lichtquelle und der Korrekturlinse ein an sich aus der US-PS 3b b7 355 bekannter Filier mit Glassubstrat und mit einem Transmissionsgrad für das für die Belichtung erforderliche Licht in seinem mittigen Bereich und großem Transmissionsgrad in seinem Umfangsbereich eingeschaltet ist und daß das Glassubstrat UV-Strahlung mit Wellenlängen kürzer als 320 nm absorbiert. Eine solche Absorption ist in der US-PS Ib 67 355 nicht angesprochen.

Die Erfindung soll nun in verschiedenen Ausführungsformen anhand der Figuren näher beschrieben werden. Es zeigt

1 i g. 1 die Funktion der relativen Empfindlichkeit der auf die Innenfläche der Frontschalc der Farbbildröhre aufgebrachten photohärtenden und gegebenenfalls Leuchtstoffe enthaltenden Lacke in Abhängigkeit von Licht unterschiedlicher Wellenlänge.

Fig. 2 einen sehematischen Schnitt durch eine

erfindungsgemäß ausgestaltete Belichtungsvorrichtung.

F i g. 3 den Lichttransmissionsgrad einer Sperre für die erfindungsgemäße Absorption kurzwelliger UV-Strahlung in Abhängigkeit von der Wellenlänge und

F i g. 4 einen Teil einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belichtungsvorrichtung.

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Betrachtet man zunächst die in der F i g. 1 dargestellte relative Empfindlichkeit eines auf die Innenfläche der Frontschale einer Farbbildröhre aufgebrachten photohärtenden und gegebenenfalls Leuchtstoffe enthaltenden Lackes in Abhängigkeit von der Wellenlänge, so findet man, daß der Lack seine größte Empfindlichkeit bei einer UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von ungefähr 400 nm hat

Es wurde gefunden, daß bei Bestrahlung einer aus Acrylharz hergestellten Korrekturlinse mit einer UV-Strahlung mit einer Wellenlänge kürzer als ungefähr 320 nm die Licht'.ransmission der Linse allmählich abnimmt.

In der Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Belichtungsvorrichtung 1 dargestellt. Die Beiichtungsvorrichtung weist einen zylindrischen Träger 2, eine in der Mitte der Grundplatte 3 des Trägers 2 angeordnete Lichtquelle 4 und eine aus Acrylharz hergestellte Korrekturlinse 5 auf. die in vorgegebenem Abstand von der Lichtquelle angeordnet und ihr zugewandt ist. Die Korrekturlinse 5 ist auf einem horizontalen Rahmen 6 gelagert, der von dem Träger 2 getragen wird. Zwischen der Korrekturlinse 5 und der Lichtquelle 4 ist eine weiß oder blau gefärbte Glasplatte 7 angeordnet, die eine Dicke von vorzugsweise I mm hat und die in der F i g. 3 gezeigte Lichtdurchlässigkeils· charakteristik besitzt. Die Glasplatte 7 ist auf einem Träger 8 .ingeordnet, der seinerseits von dem zv lindrischen Träger 2 getragen wird.

Bei der in der F i g. 3 gezeigten Kurve der Lichtdurchlässigkeitschuraktcristik ist in der Ordinate die Lichtdurchlässigkeit der Glasplatte 7 und in der Abszisse die Wellenlänge des aus der Lichtquelle 4 austretenden Lichtes aufgetragen. Aus der |-i g. 3 ist klar ersichtlich, daß die kurzwellige UV-Strahlung mit einer Wellenlänge kürzer als 320 nm wirksam absorbiert wird. Wie aus der Fi g. 2 ersichtlich ist. ist auf dem Träger 2 die Frontschalc 11 einer Farbbildröhre mit einer Schattenmaske 10 befestigt.

Bei der Benutzung der Belichtungsvorrichtung wird die UV-Strahlung im kurzen Wellenlängenbcreich aus der aus der Lichtquelle 4 austretenden UV-Strahlung durch die Glasplatte 7 absorbiert und die im Strahlengang verbleibenden UV-Strahlen fallen auf die Korrckuirlinse 5 auf. Auf diese Weise wird die Korrekturlinse 5 mit einer UV-Strahlung bestrahlt, die frei von dom kurzwelligen Anteil ist, der zu einer Verschlechterung der Lichtdurchlässigkcitscharakteristik führen würde, so daß eine zeitliche Änderung des rransmissionsgrades zu niedrigeren Werten hin verhinden wird.

Das durch die Korrckturlinse 5 hindurchgelretene Bclichiungslicht fällt durch die Schattenmaske 10 hindurch auf die photohärtende Lackschicht 12 auf. die auf die Innenfläche der Frontschale 11 aufgebracht ist. Daher enthalt das auf die Lackschicht auffallende Licht keinen kurzwelligen UV-Anteil, sondern besteht nur aus einer solchen UV-Strahlung, bei der die photohärtende l.ackschiehl ihre größte Empfindlichkeit zeigt. Da die Intensität des Belichtungslichtes nur durch Reflektion an den gegenüberliegenden !lachen der Glasplatte 7 verringert wird, wird durch das Zwischenschalten der Glasplatte 7 die Belichtungszeit nicht in einem bemerkenswerten Ausmaß vergrößert. Bei Verwendung der Glasplatte 7 kann die Betriebslebensdauer der Korrekturlinse und damit der Belichtungsvorrichtung um das Fünf- bis Sechsfache gegenüber dem Fall vergrößert werden, in dem keine Glasplatte zur Absorption kurzwelliger UV-Strahlung benutzt wird.

Wenn auch bei der bisher beschriebenen Ausführungsform eine Glasplatte 7 mit einer Absorptionscharakteristik für die Absorption kurzwelliger UV-Strahlung benutzt worden ist, kann der erfindungsgemäße Zweck auch dann erreicht werden, wenn eine Substanz. die kurzwellige UV-Strahlung absorbiert, auf die Oberfläche einer gewöhnlichen Glasplatte aufgebracht wird. Hier eignen sich z. B. Derivate der Salizv!säureester.

Um den Unterschied in den Lichtmengen im mitiigen Bereich und dem Umfangsbereich der Korreklurlinse zu verkleinern, kann ein Filter mit kleiner Lichtdurchlässigkeit im mittigen Bereich und höherer Lichtdurchlässigkeit im Randbereich mit einer Glasplatte für das Sperren kurzwelliger UV-Strahlung kombiniert werden. um die Intensität des Bclichum.üsliehtes über die gesamte Fläche der Fronischale 11 gleichzumachen. Bei dieser Ausführungsform kann die durch den mittigen Bereich der Korrekturlinse hindurchtretende lntensitäi der UV-Strahlung verringert werden, so dal.! die Belriebslebcnsdauer der Korrekturlinse noch weiter verlängert werden kann.

In der Fig 4 wird ein Teil einer anderen -Vusluhrungsforrn der erfindungsgemaßen Belichtungsvorrichtung beschrieben, und /.war die Lichtquelle 4. Bei dem in der I" i g. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel bestell! die Lichtquelle 4 aus einer UV-Quelle 20 für UV-Strahlung. die oberhalb der Grundplatte 3 angeordnet ist. Oberhalb der UV-Quelle 20 ist ein Kollimator 2i für die Sammlung des aus der UV-Quelle 20 austretenden UV-Lichles angeordnet, derart, daß eine l'unkiliehiquel-Ie aufgebaut wird. Weiterhin ist eine Kühlflüssigkeit 22 für die Absorption der an der UV-Quelle 20 freiwerdenden Wärme vorgesehen. Schließlich weist die Lichtquelle 4 zwei Träger 23 und 24 für die Positionierung des Kollimators 21 auf. Anstelle einer Herstellung des Kollimators 21 aus Quarzglas soll hier ein Material verwendet werden, das kurzwellige UV-Strahlung, welche die Charakteristik der Korreklurlinse in der oben beschriebenen Weise verändern könnte, sperrt. Es kann z. B. ein Glas mit der in der F i g. 3 gezeigten Durchlaßcharakierisuk verwendet werden. Damit kann auch die in der Fig. 4 gezeigte Anordnung eine Veränderung der aus einem Kunstharz hergestellten Korreklurlinse verhindern. Andererseits kann der Kollimator 21 auch in üblicher Weise aus Quarzglas hergestellt werden. In diesem Fall wird in der Kühlflüssigkeit 22 ein Agenz zugemischt, das kurzwellige UV-Strahlung absorb'ert. Hierfür eignen sieh Derivate der Sali/Λ!säureester. Auch kann für den Aufbau der UV-Quc Ie 20 Glas verwendet werden, das kurzwellige 1 lV-Sirahlung sperren kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Belichtungsvorrichtung für die Herstellung des Leuchtschirmes einer Farbbildröhre, mit einer UV-Strahlung emittierenden Lichtquelle und einer Korrekturlinse aus Acrylharz, welche in vorgegebenem Abstand von der Lichtquelle angeordnet ist, um das aus der Lichtquelle austretende Licht auf einen Pfad zu lenken, der der tatsächlichen Lage des Elektronenstrahls in der Farbbildröhre angenähert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (4) und der Korrekturlinse (5) eine Sperre (7,21) für die kurzvellige UV-Strahlung mit Wellenlänger kürzer als 320 nm ist.

2. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Lichtpfad eine Platte aus Glas als Sperre eingeschaltet ist. das UV-Strahlung mit Wellenlängen kürzer als 320 nm absorbiert.

3. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in den Lichtpfad eine für UV-Strahlung mit Wellenlängen kür/er als 320 nm durchlässige Glasplatte eingeschaltet ist. die mit einer Schicht von Derivaten von Salizylsäureestern überzogen ist.

4. Belichiungseinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (4) einen Kollimator (21) aus einem Glas aufweist, das UV-Strahlung mit Wellenlängen kürzer als 320 nm absorbiert.

5. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kühlung der Lichtquelle eingesetzte und durch den l.ichtpfad geführte Kühlflüssigkeit mit Derivaten \on Salizslsäureestern vermischt ist.

b. Belichtungsvorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Lichtquelle (4) und die Korrekturlinse (5) ein Filter mit Glassubsiral und mit kleinem Transmissionsgrad für das für die Belichtung erforderliche Licht in seinem mittigen Bereich und mit großem Transmissionsgrad im Unifangsbereich eingesetzt ist und daß das Glassubstrai UV-Strahlung mit Wellenlängen kürzer als 320 nm absorbiert.