DE2506572C3 - Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms einer Farbfernsehbildröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms einer Farbfernsehbildröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Verfahren dieser Art wird die Belichtung des lichtempfindlichen Films dazu verwendet, für ein nachfolgendes Beschichten des Leuchtschirms mit lichtabsorbierendem Matrixmaterial Aussparungen zu schaffen, die schließlich mit Farbleuchtstoffen gefüllt werden.

Ein solches Verfahren ist aus der DT-OS 23 06 015 bekannt, bei dem eine Lochmaske mit schlitzförmigen Öffnungen dazu verwendet wird, auf dem Leuchtschirm durchgehende Farbleuchtstreifen vorzubereiten. Zu diesem Zweck wird bei diesem bekannten Verfahren eine punktförmige Lichtquelle in Längsrichtung der schlitzförmigen Öffnungen der Lochmaske hin- und herbewegt, damit durch die Brücken zwischen den schlitzförmigen Öffnungen keine Schatten und damit Unterbrechungen an den später aufgebrachten Farbleuchtstreifen entstehen.

Ferner ist in der US-PS 37 25 106 ein Verfahren beschrieben, bei dem durch eine Kreisbewegung der punktförmigen Lichtquelle erreicht wird, daß die nach späteren Hersteilungsschritten für den Leuchtschirm als Farbleuchtpunkt in einer lichtabsorbierenden Matrix ausgebildete Kernbelichtungsfläche in allen Dimensionen kleiner als die Fläche von Öffnungen in der Lochmaske ist. Bei einer Lochmaske mit schlitzförmigen Öffnungen hat dies jedoch den Nachteil, daß die sich ergebende Farbleuchtfläche in Längsrichtung der Schlitze gleichfalls verringert ist, was im Hinblick auf die Farbreinheit wegen der gleichen Farbe der in Längsrichtung angrenzenden Farbleuchtfläche nicht erforderlich ist und die Helligkeit des Leuchtschirms beeinträchtigt, da der Bereich der Lochmaskenöffnung nicht voll genutzt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, bei dem die Flächen intensiver Belichtung quer zu der Richtung der Schlitze in der Lochmaske kleiner und in ίο Richtung der Schlitze in der Lochmaske gleich oder etwas größer als die Öffnungen der Lochmaske sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst

Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß sich quer zu den schlitzförmigen Öffnungen der Lochmaske auf bekannte Weise eine treppenförmige Belichtungsintensitätsverteilung ergibt, deren Kernzone schmäler als die Breite der schlitzförmigen Öffnungen ist, während in Längsrichtung der schlitzförmigen Öffnungen eine Überlagerung aus einer gleichmäßigen Belichtung während der Längsbewegung der punktförmigen Lichtquelle und einer durch die Öffnungen bestimmten Belichtung während des Stillstands der punktförmigen Lichtquelle stattfindet, wodurch sich Kernzonenbereiche intensiver Bestrahlungsdichte ergeben, deren Längsabmessungen denjenigen der Öffnungen entsprechen oder diese übersteigen. Auf diese V/eise kann bei dem mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Leuchtschirm der bei der fertigen Farbbildröhre durch die Lochmaske gelangende Elektronenstrahl voll zur Erzielung größtmöglicher Helligkeit genutzt werden, während zugleich durch die an den nicht intensiv belichteten Stellen aufgebrachte lichtabsorbierende Matrix eine optimale Kontrastwirkung erzielt wird. Aufgrund der bekannten Rotationsbewegung der Lichtquelle ist dabei andererseits zwischen unterschiedlichen Farbleuchtstoffen ein ausreichender Sicherheitsabstand geschaffen, so daß die Farben rein wiedergegeben werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist im Patentanspruch 2 angegeben.

Die Erfindung wird nachstellend anhand von Ausführuiigsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Darstellung eines bei der Herstellung eines Leuchtschirms einer Farbfernsehbildröhre zur Belichtung verwendeten Lichtkastens;

F i g. 2 ist eine Darstellung der Lichtenergieverteilung in dem mittels des Lichtkastens nach F i g. 1 belichteten Bereich;

F i g. 3 zeigt die durch Verwendung des Lichtkastens nach F i g. 1 gebildeten Belichtungsstreifen und ihre Beziehung zu den streifenförmigen Öffnungen der Lochmaske;

F i g. 4 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels;

Fig.5 ist eine Darstellung der in einem mit der Vorrichtung nach F i g. 4 belichteten Bereich aufgenommenen Lichtenergie;

F i g. 6 ist eine Draufsicht auf den belichteten Bereich;

Fig.7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A' der F i g. 6;

Fig. 8, 9 und 11 sind Darstellungen zur Erläuterung der Längsbewegung der Lichtquelle bei der Vorrichtung nach Fig.4;

Fig. 10 ist eine Darstellung der Lichtenergieverteilung in einem bei einem zweiten Ausführungsbeispiel

belichteten Bereich;

Fig. 12 ist eine perspektivische Teilansicht des erfindungsgemäß hergestellten Leuchtschirms einer Farbfernsehbildröhre.

Gemäß dem aus der US-PS 37 25 106 bekannten Verfahren wird die innere Oberfläche einer aus Glas bestehenden Frontscheibe 1 (Fig. 1) gleichmäßig mit einem lichtempfindlichen Film 2 beschichtet, dessen Hauptbestandteil Polyvinylalkohol (PVA) ist. Danach wird der lichtempfindliche Film 2 selektiv mittels ultravioletter Strahlen 8 belichtet, die von einem lichtemitticrenden Punkt eines Lampengehäuses 3 ausgehen und durch eine Korrektionslinse S und eine öffnung 7 einer Lochmaske 6 laufen; das Lampengehäuse 3 enthält eine Ultrahochspannungsquecksilberdampflampe 3 oder ähnliches oder eine Sekundärlichtquelle 4. Während der Belichtung wird der lichtemittierende Punkt um eine exzentrische Welle 9 in einem kleinen Kreis herumgedreht Wie in F i g. 2 dargestellt, ist daher die von dem punktförmigen belichteten Bereich aufgenommene Lichtenergie im Bereich der kreisförmigen Mitte A größer als im ringförmigen Randbereich B, wo der Lichtstrahl teilweise abgedeckt ist.

Durch die Belichtung werden Teile des Films gehärtet, an denen Leuchtstoffpunkte in irgendeiner der drei Farben, d. h. grün, rot oder blau, angeordnet werden sollen. Das Lampengehäuse 3 wird dazu in drei zueinander um 120" verdrehte Positionen gebracht, so daß der lichtempfindliche Film insgesamt dreimal in im wesentlichen ähnlicher Weise wie oben beschrieben einer Belichtung ausgesetzt wird.

Danach wird der lichtempfindliche Film einem Entwicklungsprozeß ausgesetzt, so daß der lichtempfindliche Film, abgesehen von den Bereichen A, entfernt wird. Dadurch werden punktförmige Filme oder vorläufige Punkte über der inneren Oberfläche der Frontplatte 1 gebildet, deren Anzahl dreimal so groß wie die Anzahl der Öffnungen in der Lochmaske 6 ist. Der Durchmesser jedes vorläufigen Punktes ist kleiner als der der entsprechenden öffnung der Lochmaske 6.

Als nächstes wird ein lichtabsorbierender Film, der beispielsweise aus Graphit oder ähnlichem besteht, gleichmäßig über die innere Oberfläche der Frontplatte 1 geschichtet und getrocknet. Danach werden die vorläufigen Punkte aufgelöst und auf geeignete Weise entfernt, so daß auf der inneren Oberfläche der Frontplatte 1 ein matrixförmiger, lichtabsorbierender Film entsteht. Danach werden drei Arten von Farbpunkten auf die punktförmigen Bereiche aufgebracht, die vorher von den vorläufigeil Punkten eingenommen wurden.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren besitzt die Lochmaske 6 eine Vielzahl kreisförmiger öffnungen, sie kann jedoch eine Vielzahl langgestreckter Schlitze aufweisen.

Gemäß Fig.3 besitzt eine Loch- bzw. Schützmaske 16 eine Vielzahl langgestreckter Schlitze 17, während auf der inneren Oberfläche der Frontplatte 1 ein Satz vorläufiger Punkte bzw. Streifen 18, 18' und 18" ausgebildet ist. Sowohl die Länge als auch die Breite der vorläufigen Streifen 18,18' und 18" sind, verglichen mit denen der Schlitze 17, reduziert, so daß der Abstand a zwischen in Längsrichtung benachbarten vorläufigen Streifen größer wird. Der Abstand a hängt vom Abstand b zwischen benachbarten Schlitzen 17 der Schlitzmaske ab, wobei der Abstand b als Verstärkungsbrücke zwischen benachbarten Schlitzen dient. Wenn der Abstand a größer wird, wird die wirksame Fläche des vorläufigen Streifens oder des Farbstreifens, der nach Entfernung des vorläufigen Streifens an dessen Stelle aufgebracht werden soll, so klein, daß die Helligkeitscharakteristik der Bildröhre nachteilig beeinflußt wird. Wenn der Abstand a auf der anderen Seite zu kurz wird, wird die von dem lichtabsorbierenden Film eingenommene Fläche reduziert, so daß die Kontrastcharakteristik nachteilig beeinflußt wird.
Bei der Schlitzmaskenbildröhre sind die drei Elektronenkanonen in horizontaler Richtung in einer Linie angeordnet Die vorläufigen Streifen 18, 18' und 18" sind als ein Satz daher in Bereichen ausgebildet auf die grüne, blaue und rote Phosphorstreifen aufgebracht werden sollen, wobei die Phosphorstreifen einer Spalte dieselbe Farbe besitzen. Auch wenn der Abstand a minimal wird, kann daher eine Farbwertverschiebung vermieden werden; wenn jedoch der Abstand c zwischen benachbarten Spalten der Phosphorfarbstreifen nicht ausreicht um ein zufriedenstellendes Schutzband zu liefern, dann wird die Farbreinheit beeinträchtigt

Gemäß der Erfindung wird der lichtemittierende Punkt des Lampengehäuses während der selektiven Belichtung des lichtempfindlichen Films in einer Ebene gedreht, die im wesentlichen parallel zum lichtempfindlichen Film liegt; die relative Lage zwischen der durch Rotation des lichtemittierenden Punktes erzeugten ringförmigen Sekundärlichtquelle und dem lichtempfindlichen Film wird in Längsrichtung des Schlitzes in der Schlitzmaske verschoben, wie im folgenden detailliert beschrieben wird.

Gemäß Fig.4 wird die Sekundärlichtquelle 14 kontinuierlich oder intermittierend vom Punkt A über den Punkt B zum Punkt C verschoben. Alternativ können der lichtempfindliche Film, mit dem die Frontplatte beschichtet ist, und die Schlitzmaske kontinuierlich oder intermittierend in Längsrichtung des Schlitzes relativ zur Sekundärlichtquelle 14 verschoben werden.

Die langgestreckten schraffierten Muster D und D' werden projiziert, wenn die Sekundärlichtquelle 14 am Punkt ßangehalten wird; der Abstand a'zwischen ihnen ist relativ größen Gemäß der Erfindung wird die Sekundärlichtquelle 14 nicht nur am Punkt B angehalten, sondern außerdem vom Punkt A über den Punkt B zum Punkt C verschoben. Der Punkt A ist so ausgewählt, daß der Lichtstrahl, der am Punkt A von der Sekundärlichtquelle 15 emittiert wird, durch den Schlitz 17' zur Bildung eines Musters projiziert wird, das im

so wesentlichen mit dem Muster D ausgerichtet werden kann, welches auf dem lichtempfindlichen Film 2 von dem Lichtstrahl erzeugt wird, der von der Sekundärlichtquelle 14 am Punkt ßdurch den Schlitz 17 projiziert wird. In gleicher Weise ist der Punkt C so ausgewählt, daß der Lichtstrahl, der von der Sekundäriichtquelle am Punkt C emittiert wird, durch den Schlitz 17 projiziert wird und das Muster D'bildet, das im wesentlichen mit dem Muster ausgerichtet werden kann, das von dem Lichtstrahl erzeugt wird, der von der Sekundärlichtquel-

bo Ie 14 am Punkt ßdurch den Schlitz 17' projiziert wird.

Wie F i g. 5 zeigt, ist die Gesamtverteilung c der von der belichteten Fläche des lichtempfindlichen Films 2 empfangenen Lichtenergie die Kombination der Verteilung a der Lichtenergie, die empfangen wird, wenn der

h"> Lichtstrahl von der Sekundärlichtquelle 14 am Punkt B ausgeht, und der Verteilung b der Lichtenergie, die empfangen wird, wenn die Sekundärlichtquelle 14 vom Punkt A zum Punkt C verschoben wird. Die

schraffierten Bereiche in Fig. 5 entsprechen den schraffierten Bereichen, die in Fig. 6 gezeigt und in Fi g. 7 im Querschnitt gezeigt sind. Der lichtempfindliche Film 2 wird außer diesen schraffierten Bereichen in dem Entwicklungsprozeß entfernt, so daß eine Vielzahl belichteter Streifen auf der inneren Oberfläche der Frontplatte 1 gebildet wird, die langgestreckt sind und in Längsrichtung um einen relativ kleinen Abstand a" auseinanderstehen. In Fig. 5 zeigt die Kettenkurve d die Lichtenergieverteilung, wenn die Sekundärlichtquelle nicht verschoben wird.

F i g. 8 zeigt die Beziehung zwischen der Belichtungszeit und der Verschiebung der Sekundärlichtquelle 14. Es ist ersichtlich, daß bei einer Gesamtbelichtungszeit von 100% ungefähr 50% für die Belichtung am Punkt B verwendet werden, während die restlichen 50% für die Verschiebung der Sekundärlichtquelle 14 vom Punkt A zum Punkt ßund vom Punkt ßzum Punkt Cdienen. Da die Belichtungszeit am Punkt B einen erheblichen Einfluß auf den Abstand in Längsrichtung zwischen den vorläufigen Punkten bzw. Streifen hat, ist es vorzuziehen, die Belichtungszeit am Punkt B auf 20 bis 70% und noch besser auf 40 bis 55% zu begrenzen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Sekundärlichtquelle 14 an den Punkten A und Cfür eine bestimmte Zeit angehalten werden, wie in Fig. 9 gezeigt, so daß der Abstand in Längsrichtung zwischen den vorläufigen Streifen weiter reduziert werden kann. Darüber hinaus kann die Form der Enden der belichteten Bereiche oder der vorläufigen Streifen erheblich verbessert werden, da die Lichtenergieverteilung mit den in F i g. 10 gezeigten stufenförmigen Teilen Perzielbar ist. Vorzugsweise beträgt die Belichtungszeit am Punkt B 20 bis 50% der Gesamtbelichtungszeit von 100%, während die Belichtungszeit während eines Anhaltens an den Punkten A und C3 bis 15% ausmacht. Fig. 11 illustriert den Zusammenhang zwischen der Belichtungszeit in Prozent und der Verschiebung der Sekundärlichtquelle vom Punkt B zum Punkt C in Millimetern.

Die Drehgeschwindigkeit der Lichtquelle zur Erzeugung der Sekundärlichtquelle 14 beträgt beispielsweise 50 bis 200 Umdrehungen pro Minute, und die Gesamtbelichtungszeit bei jedem Schritt liegt in der Größenordnung von 50 bis 300 Sekunden. Die Sekundärlichtquelle 14 wird vom Mittelpunkt B zu den Punkten A oder Cum ±5 bis 30 mm verschoben.

Wie voranstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung der lichtemittierende Punkt der Belichtungsquelle oder der Sekundärlichtquelle während der selektiven Belichtung eines lichtempfindlichen Films, mit dem die innere Oberfläche einer Frontplatte gleichmäßig beschichtet ist, nicht nur in einer im wesentlichen parallel zum lichtempfindlichen Film verlaufenden Ebene gedreht, sondern außerdem relativ zu dem Film in Längsrichtung der Schlitze einer Schlitzmaske verschoben. Daher können Farbfernsehbildröhren mit ausgezeichneten Helligkeits- und Kontrasteigenschaften erzeugt werden, ohne daß die mechanische Festigkeit der Schlitzmaske beeinträchtigt würde.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms einer Farbfernsehbildröhre, bei dem ein auf der inneren Oberfläche einer Frontplatte aufgebrachter lichtempfindlicher Film durch die schlitzförmigen Öffnungen einer Lochmaske hindurch selektiv belichtet wird und bei dem die Lichtquelle in Längsrichtung der schlitzförmigen Öffnungen der Lochmaske bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die punktförmige Lichtquelle (14) zur Erzeugung einer ringförmigen Sekundärquelle bei der Belichtung zusätzlich auf einer Kreisbahn in einer im wesentlichen parallel zum Film (2) liegenden Ebene bewegt wird, so daß die Lichtquelle einer in Längsrichtung bewegten ringförmigen Lichtquelle äquivalent ist, und daß diese Längsbewegung auf dar Bewegungslinie (A-B-C; B-C) im Mittelpunkt und/oder an den Enden für eine bestimmte Zeit unterbrochen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Bewegungslinie (A-B-C; B-C) so ausgewählt sind, daß das auf dem lichtempfindlichen Film (2) durch einen Schlitz (17) der Lochmaske (16) von der punktförmigen Lichtquelle (14) an dem Ende projizierte Lichtbild im wesentlichen mit dem Lichtbild zusammenfällt, das von der punktförmigen Lichtquelle (14) während der Unterbrechung bzw. den Unterbrechungen der Bewegung durch einen dem einen Schlitz (17) in Längsrichtung benachbarten anderen Schlitz (17') der Lochmaske projiziert wird.