DE2428502B2 - Verfahren zur herstellung eines in form eines streifenrasters aufgeteilten bildschirms fuer eine farbfernseh-bildroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines in Form eines Streifenrasters aufgeteilten Bildschirms für eine Farbfernseh-Bildröhre mit einer Reihenanordnung von Elektronenstrahlerzeugem, die einen zentralen Elektronenstrahl und zwei Seitenstrahlen emittieren, und mit einer vor der Innenseite des Bildschirms montierten und eine Anzahl von Schlitzöffnungen aufweisenden Lochmaske, durch Belichtung von einer geradlinig langgestreckten Lichtquelle, deren Erstreckungsrichtung mit der Verlaufsrichtung der Streifen auf dem Raster bzw. auf dem Bildschirm übereinstimmt, aus durch die Lochmaske und eine zwischen der langgestreckten Lichtquelle und der Lochmaske angeordnete Korrekturlinse hindurch, bei dem die langgestreckte Lichtquelle bei jedem Belichtungsschritt in die dem jeweiligen Elektronenstrahl entsprechende Position verschoben wird.

Aus der DT-OS 22 48 643 ist bereits eine Beleuchtungsvorrichtung zur Herstellung einer Farbfernseh-Bildröhre vom Lochmaskentyp mit einer Lichtquelle mit einem langgestreckten lichtemittierenden Teil bekannt, wobei ein Korrekturlinsensystem und eine Blende mit einer spaltförmigen öffnung zur Anwendung gelangt, welche Blende sich zwischen der Lichtquelle und dem Korrekturlinsensystem befindet. Das Korrekturlinsensystem kann beispielsweise aus einer Kombination einer zylindrischen Linse und einer drehsymmetrischen Linse bestehen. Bei dieser bekannten Beleuchtungsvorrichtung soll nahezu keine virtuelle azimutale Verschiebung der Lichtquelle oder nur eine so große virtuelle azimutale Verschiebung herbeigeführt werden wie zum Erhalten einer optimalen Schirmfüllung oder zum Aiisgleichen anderer ungünstiger Effekte erforderlich ist.

Dies wird gemäß dem bekannten Vorschlag dadurcl erreicht, daß die spaltförmige öffnung der Blend« derart gekrümmt ist, daß die Mitte des Spaltes die Längsrichtung des lichtemittierenden Teiles der Licht quelle nahezu senkrecht kreuzt und die beiden Ender des Spaltes die Längsrichtung des lichtemittierender Teiles der Lichtquelle unter einem spitzen Winke kreuzen. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen daß die benötigte virtueHe Verschiebung teilweise mi; ίο einer reellen Verschiebung des effektiv benutzten scheinbar punktförmigen Teiles einer langgestreckter Lichtquelle erreicht werden kann. Dieser Teil dei Verschiebung kann derart gewählt werden, daß der Tei der Verschiebung, der noch mit Hilfe des Korrekturlin sensystems erhalten werden muß. keine unerwünschte virtuelle azimutale Verschiebung zur Folge hat. Dei verwendete Teil der Lichtquelle wird gemäß derr bekannten Vorschlag durch die spaltförmige öffnung der Blende bestimmt, die, von einer bestimmten Stelle auf dem Bildschirm her gesehen, nur Licht eine; scheinbar punktförmigen Teiles der langgestreckten Lichtquelle durchläßt. Die Stelle dieses scheinbar punktförmigen Teiles ist von der Form des Spaltes und der betrachteten Stelle auf dem Bildschirm abhängig.

Aus der DT-OS 22 46 430 ist ein Verfahren zur Herstellung des Leuchtschirmes einer Kathodenstrahlröhre bekannt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche eines Schirmträgers mit einer lichtempfindlichen Schicht, die Leuchtstoff enthält, überzogen und diese Schicht mit Licht belichtet wird, welches durch die öffnungen einer Maske auf einer Lichtquelle hindurchgeht, die im Laufe der Belichtung der Schicht mit dem aus ihr kommenden Licht in zumindest zwei Stellungen in Bezug auf den Schirmträger umgeordnet ist, die in einer Richtung parallel zu einer Linie in Abstand voneinander liegen, die zum Schirmträger im Mittelpunkt desselben senkrecht verläuft, worauf die lichtempfindliche Schicht entwickelt wird, so daß der Leuchtstoff nur in ausgewählten Bereichen der besagten

Oberfläche entsprechend den öffnungen verbleibt. Durch dieses bekannte Verfahren soll die Bildwiedergabe biw. Farbwiedergabe in den Randbereichen des Bildschirmes verbessert werden und es sollen insbesondere kleine Fehler im Einfallswinkel des Elektronen-Strahls in den Randbereichen des Bildschirmes durch eine spezielle Verbreiterung der Resterstreifen in diesen Randbereichen kompensiert werden. Dem bekannten Verfahren liegt dabei die bekannte Erscheinung der Paralaxe zugrunde. Gemäß einer Ausführungsform des bekannten Verfahrens wird die Lichtquelle sowohl in einer senkrecht zum Schirm verlaufenden Richtung als auch in einer parallel zum Schirm verlaufenden Richtung verschoben, wobei jedoch die Belichtungsqi'elle nicht in eine Lage gebracht wird, die der Lage von 3 Elektronenstrahlerzeugem entspricht. Die bei dem bekannten Verfahren verwendete Korrekturlinse besitzt eine Axialsymmetrie.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines in Form eines Streifenrasters aufgeteilten Bildschirmes für eine Farbfernseh-Bildröhre der eingangs definierten zu schaffen, bei dem mit Hilfe einer einzigen Anordnung die Breiten der die Helligkeit eines wiedergegebenen Bildes bestimmenden Leuchtstoffstreifens über die Gesamtfläche des Bildschirmes hinweg mit einem gewünschten Ausgleich festgelegt werden können.

Ausgehend von dem Verfahren der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß

dadurch gelöst, daß die Korrekturlinse eine Synimetrieebene besitzt, die so ausgerichtet wird, daß sie bei dem Belichtungsschritt entsprechend dem zentralen Elektronenstrahl parallel und bei den Belichtungsschritten entsprechend den Seitenstrahlen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der langgestreckten Lichtquelle verläuft

Es wurde festgestellt, daß die Herstellung eines Streifenrasters für eine Farbfernseh-Bildröhre mit drei nebeneinander angeordneten Elektronenstrahlerzeugern mit Hilfe des Lochmasken-Belichtungsverfahrens Schwierigkeiten mit sich bringt, da eine spezielle Korrekturlinse mit Radialkorrektur-Fähigkeit und Entzeichnungskorrektur-Fähigkeit in Bezug auf zwei seitliche Elektronenstrahlen verwendet werden muß.

Um eine solche Korrekturlinse nun für den gesamten Belichtungsvorgang verwenden zu können, wird erfindungsgemäß eine Korrekturlinse mit einer Symmetrieebene verwendet und diese wird bei den genannten Belichtungsschritten in der genannten Weise angeordnet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, daß das Streifenraster aus abwechselnden Leuchtstoffstreifen zwischen lichtabsorbierenden Streifen besteht.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

F i g. 1 eine teilweise weggebrochene perspektivische Darstellung einer Farbkathodenstrahlröhre, die mit drei in einer Reihe nebeneinander angeordneten Elektronenrohren versehen ist,

Fig.2 einen Schnitt durch eine Belichtungsvorrichtung, die bei der Herstellung eines Bildschirms einer Farbkathodenstrahlröhre Anwendung findet,

F i g. 3A bis 3H schematische Darstellungen der Verfahrensschritte bei der Herstellung eines Bildschirms,

Fig.4A-1 bis 4A-3 eine Aufsicht, eine im Schnitt gehaltende Vorderansicht bzw. eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Belichtungsverfahrens in Verbindung mit zwei Seitenstrahlen,

F i g. 4B-1 bis 4B-3 den F i g. 4A-1 bis 4A-3 ähnelnde Ansichten zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Belichtungsverfahrens in Verbindung mit einem zentralen Elektronenstrahl,

Fig. 5-1 bis 5-3 den Fig.4A-1 bis 4A-3 ähnelnde Ansichten zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Belichtungsverfahrens in Verbindung mit einem zentralen Elektronenstrahl und

F i g. 6-1 bis 6-3 eine Aufsicht, eine Schnitt-Vorderansicht und eine Schnitt-Seitenansicht einer beim erfindungsgemäßen Belichtungsverfahren verwendeten Korrekturlinse.

Im folgenden ist zunächst ein Verfahren zur Herstellung eines Bildschirms und anschließend das erfindungsgemäße Belichtungsverfahren erläutert.

Gemäß Fig. 3A wird zunächst auf der Innenfläche einer Frontscheibe 2 eine lichtempfindliche Schicht 20, etwa aus Polyvinylalkohol, vorgesehen, die z. B. Ammoniumdichromat enthält. Sodann wird die Innenfläche der Frontscheibe 2 über eine Lochmaske 7 durch eine Lichtquelle 21 bestrahlt. Als Lichtquelle 2t wird eine lineare Lichtquelle verwendet, so daß die lichtabsorbiei enden S'.reifen 5 ohne die den Brücken 9 zwischen den Maskenöffnungen 8 entsprechenden Unterbrechungsabschnitte ausgebildet werden. Die Belichtung erfolgt dabei sequentiell je einmal (insgesamt dreimal) jedesmal dann, wenn die Lichtquelle in eine dem Ablenkzentrum jedes Elektronenstrahls entsprechende Stellung gebracht worden ist. Bei der Belichtung nach dem bekannten Verfahren wird eine Belichtungsvorrichtung für einen zentralen Elektronenstrahl und eine weitere Belichtungsvorrichtung für zwei Seitenstrahlen benutzt.

Nach Abschluß der Belichtung wird die Maske 7 von der Frontscheibe 2 abgenommen. Die Polyvinylalkohol-Schicht wird dann entwickelt, und die unentwickelten Abschnitte dieser Schicht werden sodann entfernt, so daß die Polyvinylalkohol-Streifen 22 gemäß Fig. 3C zurückbleiben. Gemäß Fi g. 3C sind die längsverlaufenden Streifen 22 in einer senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden Richtung ausgebildet. Gemäß F i g. 3D wird dann auf der Innenfläche der Frontscheibe eine lichtabsorbierende Schicht 23 beispielsweise aus Graphitpigment ausgebildet Die Polyvinylalkohol-Streifen 22 werden z. B. mit einer Wasserstoffsuperoxidlösung aufgelöst, und anschließend werden die Streifen 22 und die diese Streifen überdeckenden Abschnitte des lichtabsorbierenden Materials 23 mit Warmwasser gespült. Hierbei werden gemäß Fig. JE die lichtabsorbierenden Streifen 5 ausgebildet, wobei Abschnitte der Polyv'nylalkoholstreifen 22 als Zwischenräume 24 zwischen den lichtabsorbierenden Streifen zurückbleiben. Hierauf wird gemäß Fig.3F eine aus einer Leuchtstoffaufschlämmung, die in einer dichromierten Polyvinylalkohollösung dispergierte Grünleuchtstoffteilchen enthält, bestehende Schicht 25 ausgebildet. Sodann wird unter Verwendung einer Lichtquelle 26, die sich in einer Position entsprechend dem Ablenkzentrum des zentralen Elektronenstrahls befindet, ein auf die Grünleuchtstoffstreifen auftreffender Lichtstrahl über die Maske 7 auf die Innenfläche der Frontscheibe 2 projiziert. Nach der Belichtung wird die Maske 7 von der Frontscheibe 2 abgenommen, und letztere wird einer Entwicklung unterworfen, bei der gemäß F i g. 3H die nicht entwickelten Abschnitte der Frontscheibe unter Bildung von Grünleuchtstoffstreifen 4G zwischen vorbestimmten lichtabsorbierenden Streifen abgetragen werden.

Das gleiche Verfahren wie im Fall der Grünleuchtstoffstreifen wird auch für die Blaulicht und Rotlicht emittierenden Leuchtstoffstreifen wiederholt.

Beim vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Streifenrasters werden die lichtabsorbierenden Streifen vor den Leuchtstoffstreifen ausgebildet, doch ist das umgekehrte Verfahren ebenfalls möglich. Vorzugsweise werden jedoch die lichtabsorbierenden Streifen vor den Leuclitstoffstreifen hergestellt, da die Kanten der lichtabsorbierenden Streifen gemäß Fig.3E mit scharfer Begrenzung gebildet werden können. Beim vorstehend beschriebenen Verfahren werden, ebenso wie beim bekannten Verfahren, zwei getrennte Belichtungsvorrichtungen für die Bildung der lichtabsorbierenden Streifen und der Leuchtstoffstreifen verwendet. Obgleich für diesen Zweck auch nur eine einzige Belichtungsvorrichtung angewandt werden kann, werden im Hinblick auf die Fertigungsquote der Kathodenstrahlröhren vorzugsweise zwei solche Vorrichtungen benutzt. Wenn die lichtabsorbierenden Streifen zuerst gebildet werden, wird die Breite der lichtemittierende!! Bereiche, d h. die breite jedes mit der Frontscheibe in Berührung stehenden Abschnitts, der Leuchtstoffstrcifcn durch die Breite der Zwischenräume zwischen den lichtabsorbierenden Surfen

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bestimmt, so daß die Ränder der Leuchtstoffstreifen die üchtabsorbierenden Streifen überlappen können. Dies bedeutet, daß die Breite der Leuchtstoffstreifen nicht so genau festgelegt zu werden braucht wie diejenige der lichtabsorbierenden Streifen.

Im folgenden ist nunmehr ein Belichtungsverfahren für die Bildung der üchtabsorbierenden Streifen erläutert.

Gemäß den Fig.4A und 4B wird die lineare Lichtquelle 21 so angeordnet, daß ihre Verlaufsrichtung mit derjenigen der auf dem Bildschirm auszubildenden Streifen übereinstimmt. Die lineare bzw. langgestreckte Lichtquelle 21 wird benutzt, um das Auftreten von Schatten der Brücken der Lochmaske 7 auf dem Bildschirm zu verhindern und den Leuchtstoff in Streifenform auf der Frontscheibe 2 abzulagern. Als Korrekturfilter kann ein solches Verwendung finden, welches die gleichen Transparenzeigenschaften besitzt wie ein übliches Korrekturfilter. Beispielsweise besitzt das Korrekturfilter einen radial abgestuften Transparenzfaktor, derart, daß sich dieser Faktor zum Umfang des Filters hin erhöht.

Eine Korrekturlinse 28 muß grundsätzlich Radialkorrektur- und Entzeichnungskorrekturfähigkeit in bezug auf zwei seitliche Elektronenstrahlen besitzen. Da jedoch eine Korrekturlinse zur Herstellung von üchtabsorbierenden Streifen, die senkrecht zu der von den Elektronenrohren eingenommenen Ebene langestreckt sind, keine Entzeichnungskorrekturfähigkeit in Längsrichtung der Streifen zu besitzen braucht, sind die Radialkorrekturkomponente 31 und die Entzeichnungskorrekturkomponente 33 der Korrekturlinse 28 gemäß den F i g. 6-1 bis 6-3 jeweils symmetrisch zu einer Achse 32 ausgebildet. In der Praxis kann die Korrekturlinse jedoch eine geringfügige Entzeichnungskorrekturkomponente in einer Richtung Y-Y senkrecht zur Richtung X-X. in welcher die Entzeichnungskorrekturkomponente 33 vorgesehen ist, besitzen.

Bei der Belichtungsstufe zur Bildung von üchtabsorbierenden Streifen entsprechend dem einen Seitenstrahl wird die Korrekturlinse 28 so angeordnet daß gemäß den Fig.4A-1 bis 4A-3 die die Richtung X-Xoder die Symmetrieachse 32 bildende Entzeichnungskorrekturkomponente auf die Ebene der drei in Reihe angeordneten Elektronenstrahlen ausgerichtet ist. Die _4J Lichtquelle 21 wird dabei in einer Position entsprechend dem einen Seitenstrahl angeordnet Wenn die dem anderen Seitenstrahl entsprechenden üchtabsorbierenden Streifen gebildet werden, wird das optische System aus der Lichtquelle 21, der Korrekturlinse 28 und dem Korrekturfilter 29 über einen Winkel von 180° auf die durch den Pfeil 30 in Fig.4A-1 angedeutete Weise um die Mittelachse 16 der Frontscheibe 2 herum relativ zur Frontscheibe 2 und zur Maske 7 verdreht Infolgedessen verschiebt sich die Position der Lichtquelle 21 in eine dem anderen Seitenstrahl entsprechende Stellung. Hierbei kann die Anordnung aus der Frontscheibe und der Maske 7 gegenüber dem optischen System über

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55 einen Winkel von 180° gedreht werden.

Wenn die dem zentralen Elektronenstrahl entspre chenden lichtabsorbierenden Streifen ausgebildet wer den sollen, wird das optische System gegenüber de Frontscheibe 2 und der Maske 7 um 90° aus eine Stellung für den einen Seitenstrahl gemäß de: Fig.4B-1 bis 4B-3 verdreht, worauf nur die Lichtquell über 90° weilergedreht wird. Die Lichtquelle 2 befindet sich mithin, wie in gestrichelten Liniei angedeutet, in einer Position entsprechend der zentralen Strahl. Die Position der Lichtquelle 21 is jedoch nicht symmetrisch zum Mittelpunkt der Front scheibe, so daß die Breite der Streifen möglicherweisi vom einen Ende zum anderen allmählich verliert; au: diesem Grund ist es wünschenswert, die Lichtquelle 21 wie durch den Pfeil 35 in Fig.4B-1 angedeutet, ii Richtung der Streifen zu verschieben. In der den zentralen Elektronenstrahl entsprechenden Beiich tungsstufe können die Frontscheibe 2 und die Maske i auf die in F i g. 5-1 dargestellte Weise über 90° aus einei Relativstellung verdreht werden, in welcher sich dit Frontscheibe 2, die Maske 7 und die Lichtquelle 21 während der den Seitenstrahlen entsprechenden Beiich tungsstufen befanden, und die Lichtquelle kaum übei 90° um ihre Achse 36 verdreht werden. Ein gewünschte! Lagenverhältnis zwischen dem optischen System unc der Anordnung aus Frontscheibe und Maske wird auch dann erreicht, wenn die Korrekturlinse 28 über einer Winkel von 90° um die Achse 16 verdreht und die Lichtquelle 21 in Richtung auf die Miuelachse 16 der Frontscheibe 2 verschoben wird.

Bei der Bildung der dem zentralen Elektronenstrahl entsprechenden üchtabsorbierenden Streifen wird die Symmetrieachse der Korrekturlinse erfindungsgemäß senkrecht zur Ebene der drei in einer Reihe liegenden Elektronenstrahlen ausgerichtet. Dies wirft keinerlei Probleme auf, weil die üchtabsorbierenden Streifen nur bezüglich ihrer Breite genau festgelegt zu werden brauchen, während bezüglich ihrer Länge keinerlei Genauigkeitsanforderungen gestellt werden. Auf diese Weise ist es möglich mittels der gleichen Belichtungsvorrichtung in den gewünschten Positionen diejenigen üchtabsorbierenden Streifen mit vorbestimmter Breite auszubilden, welche den einzelnen Elektronenstrahlen entsprechen. Nach der Bildung der üchtabsorbierenden Streifen können somit die betreffenden Leuchtstoffstreifen mit vorbestimmter Breite in einem gut ausgeglichenen bzw. ausgewogenen Muster über die Gesamtfläche des Bildschirms hinweg ausgebildet werden. Folglich ist es erfindungsgemäß möglich, Farbkathodenstrahlröhren mit ausgezeichneter Farbwiedergabetreue herzustellen.

Obgleich die Erfindung vorstehend in Verbindung mit Farbkathodenstrahlröhren beschrieben ist die Leuchtstoffstreifen und lichtabsorbierende Streifen aufweisen, ist die Erfindung auch auf Kathodenstrahlröhren anwendbar, die lediglich dreifarbige Leuchtstoffistreifen aufweisen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines in Form eines Streifenrasters aufgeteilten Bildschirms für eine Farbfernsehbildröhre mit einer Reihenanordnung von Elektronenstrahlerzeugem, die einen zentralen Elektronenstrahl und zwei Seitenstrahlen emittieren und mit einer vor der Innenseite des Bildschirms montierten und eine Anzahl von Schlitzöffnungen aufweisenden Lochmaske, durch Belichtung von einer geradlinig langgestreckten Lichtquelle, deren Erstreckungsrichtung mit der Verlaufsrichtung der Streifen auf dem Raster bzw. auf dem Bildschirm übereinstimmt, aus durch die Lochmaske und eine zwischen der langgestreckten Lichtquelle und der Lochmaske angeordnete Korrekturlinse hindurch, bei dem die langgestreckte Lichtquelle bei jedem Belichtungsschritt in die dem jeweiligen Elektronenstrahl entsprechende Position verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturlinse eine Symmetrieebene besitzt, die so ausgerichtet wird, daß sie bei dem Belichtungsschritt entsprechend dem zentralen Elektronenstrahl parallel und bei den Belichtungsschritten entsprechend den Seitenstrahlen senkrecht zur Erstreckungsrichtung der langgestreckten Lichtquelle verläuft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenraster aus abwechselnden Leuchtstoffstreifen zwischen lichtabsorbierenden Streifen besteht.