DE2428664A1 - Farbbildroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farbbildröhre mit Sätzen von jeweils drei Farblumineszenzstreifen auf dem Bildschirm, die wahlweise durch einen von drei durch eine Lochmaske zugeführten Elektronenstrahl zum Leuchten bringbar sind.

Farbbildröhren dieser Art, bei denen in der Lochmaske vertikal längliche Schlitze ausgebildet sind, besitzen gegenüber den üblichen Farbbildröhren mit runden Lochmaskenlöchern den Vorteil, dass damit das Verhältnis der Löcher in das Maske grosser gewählt werden kann. Es wird hierdurch ausserdem der Energieverbrauch durch die die Maske treffenden und nicht durch das Loch hindurchgehenden Elektronenstrahlen herabgesetzt, und ausserdem werden schärfere Bilder, auf dem Bildschirm erzeugt. Ausserdem ist ein solcher Bildschirm frei von

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Farbfehlern in vertikaler Richtung, selbst wenn die Lochmaske sich thermisch ausdehnt.

Bei den bekannten Farbbildröhren dieser Art sind die roten, grünen und blauen Lumineszenzstreifen, die abwechselnd auf dem Schirmbild zur Erzeugung der entsprechend unterschiedlichen Farben angebracht sind,als massierte vertikale durchgehende Streifen ausgebildet. Ausserdem ist der Licht absorbierende Film, der in den Spalten zwischen diesen Lumineszenzstreifen angeordnet ist und zur Verbesserung des Kontrastes dient, ebenfalls nur in Form von vertikalen Streifen auf dem Schirm aufgebracht. Hierdurch wird das auf dem Schirm durch die einzelnen vertikalen Streifen erzeugte Bild verschlechtert. Ausserdem reicht der durch den Licht absorbierenden Film auf dem Schirm abgedeckte Bereich nicht aus, und der bezüglich des Kontrastes gewünschte Verbesserungseffekt wird ebenfalls nicht voll erreicht.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird eine Farbbildröhre nach dem Hauptanspruch vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Farbbildröhre ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Eine erfindungsgemässe Farbbildröhre besitzt optimale Helligkeits- und Kontrasteigenschaften, und sie besitzt ausserdem keine störenden vertikalen Streifen mehr im Bild.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt perspektivisch einen Teil einer erfindungsgemässen Farbbildröhre,

Fig. 2 zeigt in vergrösserter perspektivischer Ansicht einen Teil der hierbei verwendeten Lochmaske,

Fig. 3 ebenfalls vergrössert in Draufsicht einen Teil des Schirms der Röhre,

Fig. 4 zeigt die Zusammenhänge zwischen den Lurnineszenzstreifen und den durch die Elektronenstrahlen erzeugten Bereiche auf dem Schirm und

Fig. 5 zeigt an Hand eines Diagramms Einzelheiten der Bemessung der erfindungsgemässen Farbbildröhre.

Fig. 1 zeigt einen bekannten Elektronenstrahlerzeuger 1, wie er beispielsweise in der US-PS 3. 553 523 näher beschrieben ist. Er umfasst drei Elektronen-Emitter 2, 3 und 4 zum Abstrahlen von blauem, rotem bzw. grünem Licht, die mit geringem Abstand nebeneinander in einer horizontalen Ablenkebene angeordnet sind. Die zum Erzeugen des blauen, roten und grünen Lumineszenzlichtes dienenden Elektronenstrahlen 5» 6 bzw, 7 dieses Elektronenstrahlerzeugers 1 werden durch eine nicht dargestellte Ablenkeinrichtung abgelenkt und erreichen schliess· lieh durch eine Lochmaske 8 einen leicht konvex gekrümmten Schirm 9. -

Nach Fig. 2 besitzt die Lochmaske 8 mehrere vertikal längliche rechteckige Schlitze 10, die in mehreren vertikalen und hori-

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zontalen Reihen angeordnet sind. Die durch diese rechteckigen Schlitze der Lochmaske hindurchtretenden und damit entsprechend abgeflachten Elektronenstrahlen erzeugen jeweils drei vertikal längliche rechteckige Punkte je Schlitz auf dem Schirm 9.

Die Grosse dieser Schlitze 10 der Lochmaske 8 und die Abmessungen der Spalte zvrischen diesen Schlitzen hängt von den Abmessungen der Abdeckplatte der Bildröhre ab. Für eine 18" Bildröhre mit einer Diagonalen von etwa 45 cm und mit 490 Schlitzen 10 in der Horizontalen werden beispielsweise folgende Abmessungen im mittleren Bereich der Röhre vorgesehen:

Breite (horizontal gemessen)

"a" der Schlitze 0,195 mm

horizontaler. Abstand "b" der Schlitze . . 0,7 mm vertikaler Abstand "c" der Schlitze ... 0,9 mm Brückenbreite "d" 0,13 mm.

Die Anzahl der Schlitze 10 in der horizontalen Anordnung hängt zwar von der Grosse der Bildröhrenoberfläche ab, sie muss jedoch mindestens 300 betragen. Der Abstand "c" in der vertikalen Anordnung der Schlitze wird 8/(2n-i) mal so gross wie der Abtastlinienabstand gewählt, wobei η eine ganze Zahl ist, also beispielsweise 8 mal, 8/3 mal, 8/5 mal oder 8/7 mal so gross wie dieser Abtastlinienabstand. Diese Wahl der Abmessungen ist zur Beeinflussung des auftretenden normwidrigen Moire von Vorteil. Die Anzahl der Schlitze in vertikaler

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Richtung soll nicht weniger als 100 betragen. Andererseits muss die Brückenbreite "d" unter Berücksichtigung der Bildhelligkeit, der mechanischen Festigkeit der Lochmaske, des Auftretens von normwidrigem Moire, und dergleichen gewählt werden, sie sollte'jedoch nicht grosser als 30 Prozent, vorzugsweise nicht mehr als 20 Prozent der vertikalen Länge der Schlitze betragen; Die Schlitze werden vorzugsweise in einer in horizontaler Richtung zickzackförmigen Anordnung ausgebildet, bleiben jedoch in vertikaler Richtung in geraden Reihen ausgerichtet, wie dios die Zeichnung zeigt, unter Berücksichtigung des normwidrigen Moires und der mechanischen Festigkeit der Lochmaske. .

Auf dem Schirm 9, der auf der Innenfläche der Abdeckplatte 11 der Bildröhre als Belag ausgebildet ist, sind eine Vielzahlvon Sätzen von Phosphorstreifen angeordnet, und zwar sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung, wie dies Fig. 3 zeigt. Jeder dieser Sätze besteht dabei jeweils aus drei vertikal länglichen Streifen 12, 1.3 und 14, die jeweils horizontal nebeneinander angeordnet sind und zum Abgeben von grünen, rotem und blauem Fluoreszenzlicht dienen. Jeder dieser einzelnen Lumineszenzstreifen ist vollständig umgeben von einem Licht absorbierenden Film 15, der die Spalten zwischen den Einzelstreifen bzw. den durch diese gebildeten Sätzen ausfüllt. Diese drei Streifen 12, 13 und 14 jedes Streifensatzes sind mit geringem Abstand in der Reihenfolge von links nach rechts für grünes, rotes und blaues fluoreszierendes Phosphor ausgebildet, und diese Satzanordnung wird in der

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gleichen Reihenfolge in den vertikalen und horizontalen Reihen dieser Sätze auf der ganzen Oberfläche der Platte 11 beibehalten. Alle Streifen der linken, mittleren und rechten Reihen der entsprechenden Streifensätze emittieren damit jeweils die gleiche Fluoreszenzfarbe. Die drei horizontal nebeneinander angeordneten Streifen jedes Satzes bilden einen Bildelement-Satz und sind zusammen jeweils einem der Schlitze 10 der Lochmaske 8 zugeordnet.

Der Licht absorbierende Film 15 besteht in bekannter V/eise beispielsweise aus Graphitpulver oder dergleichen und einem geeigneten Bindeelement und wird durch das bekannte selektive Belichtungsverfahren über die Lochmaske 8 als Lichtabdeckmaske aufgebracht. Zunächst wird der Licht absorbierende Film 15 auf der Innenfläche der Abdeckplatte 11 als Belag mit vertikalen und horizontalen Reihen von Schlitzen ausgebildet, bevor die Lumineszenzstreifen ausgebildet werden. Die Form und die Lage der Sätze von Lumineszenzstreif en bei deren Ausformung ist daher bestimmt durch die Öffnungen des Licht absorbierenden Films. Nach Fertigstellung der Röhre absorbiert der Licht absorbierende Film einen Teil des unerwünschten Aussenlichtes, das durch die Abdeckplatte einfällt und verhindert damit eine Verschlechterung des Kontrastes infolge Reflektion von der Filmoberfläche.

Die Lumineszenzstreifen 12, 13 und 14 sind rechteckig geformt und zwar etwa ähnlich wie die Schlitze 10. Ihr vertikaler Abstand e entspricht der Brückenbreite d der Schlitze und ist etwa zwischen 0,03 mm und 0,3 mm gewählt, vorzugsweise

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zwischen 0,05 und 0,2 mm. Ein Teil des diesen vertikalen Spalt zwischen benachbarten Streifen abdeckenden Licht absorbierenden Films bildet eine horizontale Brücke. Der Licht absorbierende Film 15 bildet deshalb ein Netz mit einer Vielzahl von Öffnungen in vertikalen und horizontalen Reihen und überdeckt einen Hauptteil der gesamten Bildschirmoberfläche. Gleichzeitig unterteilen die Brücken auf der Schirmoberfläche die vertikalen Streifen des luminiszierenden Materials durch querverlaufende horizontale Reihe davon und wirken damit als nichtstrahlende Vielfach-Unterteilbänder. Vertikale Streifen der Lumineszenzstreifen und des Licht absorbierenden Films werden deshalb verhindert und abgedunkelt.

Als Beispiel für die verschiedenen Abmessungen der Lumineszenzstreifen auf dem Schirm entsprechend den bereits angegebenen Massbeispielen für die Schlitze der Lochmaske kann folgendes gelten :

Breite "f" der Lumineszenzstreifen . ■ 0,19mm

horizontaler Abstand "g" der Streifensätze . . 0,74 mm vertikaler Abstand "h" der Einzelstreifen .'. 0,95 mm.

Fig. 4 zeigt die relativen Abmessungen zwischen dem Bereich A der Abdeckfläche eines rechteckigen Elektronenstrahls und den Lumineszenzstreifen B auf dem Schirm 9. Der Bereich A des rechteckigen Elektronenstrahls ist in der Breite und der Länge gegenüber den entsprechenden Abmessungen der Schlitze 10 etwa um 5 bis 20 Prozent vergrössert, und zwar durch Streuung infolge des relativen Abstandes zwischen der Lochmaske 8 und

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dem Schirm 9. Demgegenüber ist die Breite des Lumineszenzstreifens B geringer gewählt als die Breite des Bereiches A des Elektronenstrahls, und die Breite ό » die der Breite des bekannten horizontalen Abdeckbandes entspricht, ist zwischen 0,01 mm bis G,04 mm in der Mitte des Schirmes und mit 0,03 mm bis 0,08 mm am Rand des Schirms gewählt. Die Länge der Lumineszenzstreifen B ist gleich oder etwas kürzer als die· Länge des Bereiches A des Elektronenstrahls gewählt, die ihrerseits etwa 0,9 bis 1,2 mal der Länge der Schlitze entspricht. Die Abmessung k entspricht dem vertikalen Spalt zwischen den Elektronenstrahlbereichen auf dem Schirm.

Fig. 5 zeigt die Abhängigkeit der Helligkeit auf dem Schirm ~ und den Kontrastwert vom Wert e/h der Bildröhre nach dem oben beschriebenen Beispiel, wobei D dem e/h-Wert entspricht, bei dem der vertikale Spalt e der Lumineszenzstreifen gleich dem vertikalen Spalt k der Elektronenstrahlen auf dem Schirm wird, und E dem e/h-Wert entspricht, bei dem die Länge der Lumineszenzstreifen etwa gleich der Länge der Maskenschlitze wird.

Aus diesem Diagramm wird deutlich, dass die besten Werte für e/h für Bildhelligkeit und Kontrast im Bereich zwischen den Linien D und E liegen. Dieser Wert hängt jedoch von der Grosse der Röhre usw. ab. Unter Berücksichtigung dieser Abhängigkeit wurde experimentell festgestellt, dass das-Optimum für den Wert e/h etwa zwischen 0,05 und 0,35, vorzugsweise zwischen 0,08 und 0,25 liegt, ν

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Bei der erfindungsgemässen Farbbildröhre bilden die Vielzahl von Unterteilungsbändern aus Licht absorbierendem Material zwischen den vertikal angeordneten Sätzen von Lumineszenzstreifen horizontal zickzackförmige Streifen aus nichtlumineszierendem Filmmaterial. Die Gesamtzahl von Lumineszenzstreifen in horizontaler Anordnung ist daher etwa dreimal so gross wie die entsprechende Anzahl von Schlitzen in der Lochmaske gewählt, und gleichzeitig ist die vertikale Anzahl von Lumineszenzstreifen etwa genau so gross wie die Anzahl der Schlitze der Lochmaske gewählt. Zusätzlich sind alle Spalte zwischen den einzelnen Lumineszenzstreifen jeweils ausgefüllt mit Licht absorbierendem Film. Die Farbbildröhre nach der Erfindung erzeugt deshalb nicht mehr die unerwünschte Streifenbildung und ergibt klare Bilder auf dem Schirm.

' Der Effekt kann noch dadurch verbessert werden, dass der vertikale Spalt e der Lumineszenzstreifen grosser gewählt wird als der vertikale Spalt k der Elektronenstrahlen ( e = k ) auf dem Schirm und ebenso durch Wahl des Wertes e/h zwischen 0,05 und 0,35. Die Form der Schlitze und der Lumineszenzstreifen muss nicht unbedingt rechteckig sein, . sie kann selbstverständlich auch anders gewählt sein, so lange sie in vertikaler Richtung schlank bzw. dünn ist.

Patentansprüche :

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Claims (5)

Patentansprüche

1. / Farbbildröhre mit Sätzen von jeweils drei Farblumineszenz-

streiferi auf dem Bildschirm, die wahlweise durch einen von drei durch eine Lochmaske zugeführten Elektronenstrahl zum Leuchten bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahlenverhältnis zwischen den einzelnen Luraineszenzstreifen (B;12, 13, I4)und den Löchern (10) der Lochmaske (8) in vertikaler Richtung etwa 1 : 1 und in horizontaler Richtung etwa 3 : 1 gewählt ist und alle Einzelstreifen (B; 12, 13, -14) sowie die durch diese gebildeten Streifensätze vollständig von benachbarten Einzelstreifen bzw. Streifensätzen durch einen alle dazwischen liegenden Spalte füllenden Licht absorbierenden Film (15) getrennt sind.

2. Farbbildröhre· nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einzelstreifen (B; 12, 13» 14) eine ähnliche vertikal langgestreckte Form wie der zugeordnete Schlitz(10) der Lochmaske (8) aufweist.

3. Farbbildröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der vertikal übereinander angeordneten Einzelstreifen (B; 12, 13» 14) und der Schlitze (10) zwar 8/ (2n-1) mal so gross wie der Abtast-

. linienabstand gewählt ist, wobei η eine ganze Zahl ist.'

4. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch

gekennzeichnet, dass der vertikale Abstand (e) zwischen

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den Einzelstreifen (B; 12, 13, 14) etwa zwischen-0,03 mm und 0,3 mm· gewählt ist.

5. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,' dass das Verhältnis (e/h) zwischen den
vertikalen Spalten (e) in der vertikalen Streifenmatrix und dem vertikalen Abstand (h) dieser Vertikalanordnung zwischen 0,05 und 0,35 gewählt ist.

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