DE2508414A1

DE2508414A1 - Colour TV CRT prodn - has optical correction lens in beam path comprising symmetry plane parallel to screen long edge

Info

Publication number: DE2508414A1
Application number: DE19752508414
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Phys Schwertfeger; Gerd Dipl Phys Dr Rer N Sommer; Lothar Staudigel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-02-27
Filing date: 1975-02-27
Publication date: 1976-09-09

Abstract

The colour television cathod-ray tube, having a rectangular screen with a mosaic different colour phosphor elements and a shadow mask, is produced by using a correction lens placed in the beam path and of such design, as to have a plane of symmetry parallel to the long screen edge and containing the tube axis. In this plane of symmetry this correction lens has a cross section of increased thickness and then of reduced thickness starting from the cross section centre. The cathode-ray tube has three electron guns in a plane parallel to the screen long edge, whose beams pass through two orthogonal deflection fields.

Description

* "Verfahren zur Herstellung einer Farbbildkathodenstrahlröhre" Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Farbbildkathodenstrahlröhre mit einem angenähert rechteckigen, ein Mosaik von in unterschiedlichen Farben leuchtenden Leuchtstoffelementen aufweisenden Leuchtschirm, mit einer in geringem Abstand vor dem Leuchtschirm angeordneten Farbwahlmaske und mit drei, in einer parallel zur längeren Leuchtschirmkante liegenden Ebene angeordneten Elektronenstrahlerzeugersystemen, deren Elektronenstrahlen durch zwei parallel zu den Leuchtschirmkanten wirkenden zueinander senkrechten Ablenkfelder über den Leuchtschirm abgelenkt werden bei dem das Aufbringen der Leuchtstoffelemente auf dem Leuchtschirmtrgger unter Zuhilfenahme einer durch optische Strahlungseinwirkung in seiner Löslichkeit veränderbaren Schicht in der Weise vorgenommen wird, daß mit einer von einer optischen Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung durch die Farbwahlmaske hindurch die veränderbare Schicht bestrahlt wird, und in den optischen Strahlengang zwischen Bestrahlungsquelle und Farbwahlmaske eine optische Korrekturlinse eingebracht wird, die einen zentralen konvergierenden Bereich aufweist. * "Method of manufacturing a color cathode ray tube" Die The present invention relates to a method of manufacturing a color cathode ray tube with an approximately rectangular, a mosaic of shining in different colors Fluorescent screen having fluorescent elements, with one in front of it at a small distance the fluorescent screen arranged color selection mask and with three, in one parallel to the electron gun systems arranged on the longer edge of the luminescent screen, their electron beams through two acting parallel to the edges of the luminescent screen mutually perpendicular deflection fields are deflected over the luminescent screen in the the application of the fluorescent elements on the luminescent screen carrier with the aid one by the action of optical radiation in its solubility changeable layer is made in such a way that with one of an optical Radiation source emanating radiation through the color selection mask through the changeable Layer is irradiated, and in the optical beam path between the irradiation source and color selection mask, an optical correction lens is introduced which has a central having converging area.

Es ist bereits bekannt, die Leuchtschirme von Farbbildröhren unter Zuhilfenahme von ßhterinlien auf die Frontscheibe aufzubringen, die eine durch Strahlungseinwirkung veränderbare Löslichkeit besitzen.It is already known to take the fluorescent screens of color picture tubes With the help of ßhterinlien to apply to the windshield, one by exposure to radiation have changeable solubility.

Ein solches bekanntes Material ist beispielsweise sensibilisierter Polivinylalkohol. Die Aufbringung der einzelnen Leuchtstoffelemente erfolgt in der Weise, daß man mit einer optischen Strahlung durch die Farbwahlmaske' hindurch dieses schichtförmig auf die Frontscheibe aufgebrachte Material bestrahlt, wodurch es an den bestrahlten Stellen gegen Wasser schwerer löslich wird. Man kann den Leuchtstoff entweder mit diesem lichtempfindlichen Bindemittel vermischen oder aber kann die Leuchtstoffschicht getrennt von der Bindemittelschicht aufbringen und dann die nicht erwünschten Leuchtstoff-Flächenteile durch Ablösen der nicht belichteten Bindemittelschichten wieder entfernen.Such a known material is, for example, more sensitized Polivinyl alcohol. The application of the individual phosphor elements takes place in the Way that you can with an optical radiation through the color selection mask 'through this material applied in layers to the windshield is irradiated, causing it to the irradiated areas becomes less soluble in water. You can use the phosphor either mix with this photosensitive binder or the Apply the phosphor layer separately from the binder layer and then not desired phosphor surface parts by peeling off the non-exposed binder layers remove again.

Ein bekanntes Problem bei einer derartigen fototechnischen Aufbringweise der Leuchtstoffelemente besteht darin, daß die Bahnen der optischen Strahlung, die von einer im allgemeinen punkt- oder schlitzförmigen Strahlenquelle ausgehen, anders verlaufen als dies die Elektronenstrahlen in der fertigen Röhre unter der Einwirkung der Ablenkfelder tun, Zur Lösung dieses Problems ist es weiter bekannt, sogenannte Korrekturoptiken während des Bestrahlungsvorganges beim Aufbringen der Leuchtstoffelemente in den Strahlengang zwischen der Bestrahlungsquelle und der Farbwahlmakse einzubringen.A known problem with such a photographic application method of the phosphor elements consists in that the paths of optical radiation that start from a generally point or slot-shaped radiation source, different run as this the electron beams in the finished tube under the influence the deflection fields do, To solve this problem it is further known so-called Correction optics during the irradiation process when applying the phosphor elements to be introduced into the beam path between the irradiation source and the color selection mask.

Bei der Herstellung von Leuchtschirmen für Farbbildkathodenstrahlröhren mit drei im Dreieck um die Röhrenachse herum angeordneten Elektronenstrahlerzeugungssystemen sind bereits Korrekturlinsen verwendet worden, die einen zentralen konvergierenden Bereich aufweisen.In the manufacture of fluorescent screens for color cathode ray tubes with three electron guns arranged in a triangle around the tube axis Corrective lenses have already been used that have a central converging Have area.

Bei der Herstellung von Leuchtschirmen für Farbbildkathodenstrahlröhren, deren Strahlerzeugungssystem in der sogenannten In-line-Technik aufgebaut ist, ergeben sich bei Berechnungsvoraussetzungen, wie sie für die Röhren in Delta-Technik. im allgemeinen angewendet werden, orrekturlinsen mit sehr stark gefurchten Oberflächen, deren Herstellung verhältnismäßig schwierig ist.In the manufacture of fluorescent screens for color cathode ray tubes, whose beam generation system is constructed using what is known as in-line technology with calculation requirements, as they are for the tubes in Delta technology. in the are generally used, corrective lenses with very deeply grooved surfaces, whose manufacture is relatively difficult.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das durch die Verwendung einer hinsichtlich seiner Herstellung leicht beherrschbaren Korrekturlinse in einfacher Weise durchführbar ist.The present invention is based on the object of a novel Process of the type mentioned to indicate that through the usage a correction lens that is easy to control with regard to its production Way is feasible.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, daß die optische Korrekturlinse derart im Strahlengang angeordnet und ausgebildet ist, daß die Korrekturlinse eine Symmetrieebene aufweist, die parallel zur längeren Leuchtschirmkante verläuft und die Röhrenachse enthält, und daß die Korrekturlinse in dieser Symmetrieobea. im Querschnitt von der Mitte ausgehend eine zunächst abnehmende und dann wieder zunehmende Dicke aufweist.According to the present invention it is proposed that the optical Correction lens is arranged and designed in such a way in the beam path that the correction lens has a plane of symmetry which runs parallel to the longer screen edge and contains the tube axis, and that the correction lens is in this symmetry a. in the cross-section starting from the middle a first decreasing and then again having increasing thickness.

Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Verfahrens wird darin gesehen, daß man mit einer verhältnismäßig leicht herstellbaren Korrekturoptik die Leuchtstoffelemente auf dem Leuchtschirm sehr genau aufbringen kann, daß sie beim Betrieb der fertigen Röhre mit hoher Genauigkeit von den Elektronenstrahlen getroffen werden. Die beschriebene Ausbildung der für das Verfahren verwendeten Korrekturlinse führt zu einer Linsenoberfläche, deren Vertiefungen verhältnismäßig gering sind und deren Erhöhungen sowohl im zentralen als auch in den äußeren Bereichen angenähert gleich hoch sind. Eine solche Linse läßt sich durch Senken verhältnismäßig einfach und vor allem gut reproduzierbar herstellen, was insofern tonçgroßer Bedeutung ist, als derartige Linsen in verschiedenen Belichtungseinrichtungen ggf. gegeneinander austauschbar sind, wodurch die Gleichmüßigkeit der hergestellten Leuchtschirme wesentlich erhöht wird. Anhand der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele wird das erfindungsgemäße Verfahren nachfolgend näher beschrieben.A major advantage of the method described is seen in the fact that that you can use a relatively easy to manufacture correction optics, the phosphor elements on the luminescent screen can apply very precisely that they are in operation of the finished Tube are hit with high accuracy by the electron beams. The described Formation of the correction lens used for the procedure leads to a lens surface, whose depressions are relatively small and their elevations both in the central and in the outer areas are approximately the same. Such a lens can be relatively simple and, above all, easily reproducible by countersinking produce, which is of great importance to the extent that such lenses in different Exposure devices are possibly interchangeable, whereby the evenness of the luminous screens produced is significantly increased. Based on 1 to 7 illustrated preferred embodiments is the inventive Procedure described in more detail below.

Die Fig. 1 zeigt schematisch im Querschnitt eine Farbbildkathodenstrahlröhre in der sogenannten In-line-Technik. Auf der inneren Oberfläche der Frontscheibe der Röhre 1 befindet sich der Leuchtschirm 2, der aus einer Vielzahl von nebeneinanderliegenen Leuchtstoffelementen verschiedener Leuchtfarbe besteht. Bevorzugt besteht der Leuchtschirm aus nebeneinanderliegenden Gruppen von jeweils drei nebeneinanderliegenden Leuchtstoffstreifen, roter,grüner und blauer Emissionsfarbe. Die Erstreckung der Leuchtstoffstreifen ist bevorzugt parallel zur kleineren Kante des Leuchtschirmes. Zur Erregung der einzelnen Leuchtstoffelemente dienen drei Elektronenstrahlen, die von drei in einer Ebene nebeneinanderliegenden (inline) Elektronenstrahlerzeugungssystemen 5 erzeugt werden, wobei die Erstreckungsebene der drei Elektronenstrahlerzeugungssysteme bevorzugt parallel zur längeren Leuchtschirmkante ausgerichtet ist.Fig. 1 shows schematically in cross section a color cathode ray tube in the so-called in-line technology. On the inner surface of the windshield The tube 1 is the fluorescent screen 2, which is made up of a large number of adjacent There is fluorescent elements of different luminous color. The luminescent screen is preferably made from adjacent groups of three adjacent fluorescent strips, red, green and blue emission color. The extension of the fluorescent strips is preferably parallel to the smaller edge of the luminescent screen. To excite the individual phosphor elements serve three electron beams, those of three in one Level adjacent (inline) electron gun 5 generated are preferred, the plane of extension of the three electron gun is aligned parallel to the longer edge of the screen.

Damit jeweils die richtigen Elektronenstrahlen auf die zugeordneten Leuchtstoffstreifen auftreffen, befindet sich in dichtem Abstand vor dem Leuchtschirm 2 eine Farbwahlmaske 3, die bevorzugt eine Vielzahl von schlitzförmigen Öffnungen aufweist, deren Längsausdehnung in etwa parallel zur kürzeren Leuchtschirmkante ausgeriohte ist. Mit Hilfe von auf dem Hals der Röhre angebrachten Ablenkspulen systemen 4 werden die drei Elektronenstrahlen gemeinsam über den Leuchtschirm abgelenkt. Diese Ablenkspulensysteme besitzen zwei zueinander senkrecht verlaufende Ablenkrichtungen, die jeweils parallel zu den beiden Leuchtschirmkanten ausgerichtet sind (Horizontal- und Vertikal-Ablenkung).So that the correct electron beams are applied to the assigned Hitting fluorescent strips is located at a close distance in front of the fluorescent screen 2 a color selection mask 3, which preferably has a plurality of slot-shaped openings has, the length of which is approximately parallel to the shorter edge of the luminescent screen is disengaged. With the help of deflection coils placed on the neck of the tube systems 4 are the three electron beams together over the Luminescent screen diverted. These deflection coil systems have two mutually perpendicular Deflection directions, each aligned parallel to the two edges of the luminescent screen are (horizontal and vertical deflection).

Zum Aufbringen der Leuchtstoffelemente bedient man sich, wie bereits eingangs erwähnt, sogenannter fototechnischer Verfahren unter Verwendung von strahlungsempfindlichen Materialien. Man bringt diese Materialien, z. B. vermisdit mit dem entsprechenden Leuchtstoffmaterial als Schicht 22 auf der Innenfläche der Frontschale 21 der Kathodenstrahlröhre auf, wobei in der Frontschale bereits zwischenzeitlich die später in die Rohre fest einzubringende Farbwahlmaske 3 eingesetzt ist. (Figur 2) Die Gesamte Anordnung wird in ein sogenanntes Lichthäus eingesetzt, das ist eine Belichtungsvorrichtungt in welcher die Frontschale 21 gehalten wird die unter anderem eine Strahlenquelle 28, z. B. eine Blende 27 sowie die Korrekturlinse 26 beinhaltet. Die Korrekturlinse 26 dient, wie bereits angedeutet, dazu, daß das von dieser Linse erzeugte virtuelle Bild der Lichtqualle eine im wesentlichen gleiche Verschiebung parallel zur optischen Achse erfährt, wie der Ablenkmittelpunkt der Elektronenstrahlen in eine zur Röhrenachse parallelen Richtung entsprechend dem momentanen jeweiligen Ablenkwinkel der Elektronenstrahlen, Anders ausgedrückt, wird durch diesa Linse erreicht, daß die Lichtstrahlen der Strahlenquelle 28 in der Ebene der Farbwahlmaske 3 diese jeweils in dem gleichen Winkel durchsetzen, wie die Elektronenstrahlen der fertigen Röhre.To apply the fluorescent elements, use is made as already Mentioned at the beginning, so-called phototechnical processes using radiation-sensitive Materials. Bring these materials, e.g. B. missed with the appropriate Phosphor material as layer 22 on the inner surface of the front shell 21 of the cathode ray tube on, in the meantime already in the front shell which later stuck in the pipes to be introduced color selection mask 3 is used. (Figure 2) The entire arrangement is inserted into a so-called light house, that is an exposure device in which the front shell 21 is held which, among other things, a radiation source 28, z. B. includes a diaphragm 27 and the correction lens 26. The correction lens As already indicated, 26 serves to ensure that the virtual Image of the light jellyfish has an essentially equal shift parallel to the optical one Axis learns how the deflection center of the electron beams in one to the tube axis parallel direction corresponding to the current deflection angle of the electron beams, In other words, this lens achieves that the light rays of the radiation source 28 in the plane of the color selection mask 3, these in each case same Establish angles, like the electron beams of the finished tube.

In den Fig. 3 und 4 ist nun die Lage der Korrekturlinse 26 bezüglich des Leuchtschirms 2 dargestellt. Die Fig, 3 zeigt rein schematisch eine Aufsicht auf eine solche Linse 26, wobei in dieser Figur gleichzeitig die Lage des Leuchtschirms 2 angegeben ist, um darzuglegen, wie die einzelnen Querschnittsebenen der Linse den Abmessungen des Leuchtschirms zugeordnet sind. Mit D-D ist die Leuchtschirm-Diagonale, mit V-V die vertikale Ablenkebene und mit H-H die horizontale Ablenkebene dargestellt. Es ist zu ersehen, daß die horizontale Ablenkebene parallel zur längeren Leuchtschirmkante und dementsprechend die vertikale Ablenkebene zur kürzeren Leuchtschirmkante verläuft.In FIGS. 3 and 4, the position of the correction lens 26 is now with respect to of the luminescent screen 2 shown. 3 shows a purely schematic plan view on such a lens 26, the position of the luminescent screen at the same time in this figure 2 is given to show how the individual cross-sectional planes of the lens are assigned to the dimensions of the luminescent screen. With D-D is the screen diagonal, with V-V the vertical deflection plane and with H-H the horizontal deflection plane. It can be seen that the horizontal plane of deflection is parallel to the longer edge of the screen and accordingly the vertical deflection plane runs to the shorter edge of the luminescent screen.

In den Fig, 4, 5, 6 und 7 sind dann schematisch jeweils Querschnitte durch die Korrekturlinse 26 in den einzelnen Querschnittsebenen dargestellt, und zwar zeigt die Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend der horizontalen Ablenkebene H-H, die Fig. 5 einen Querschnitt durch die Linse 26 entsprechend der Diagonalen D-D und dieFig, 6 und 7 zwei Ausführungsformen von Querschnitten entsprechend der vertikalen Ablenkebene V-V.In FIGS. 4, 5, 6 and 7 there are then each cross-sections schematically represented by the correction lens 26 in the individual cross-sectional planes, and although FIG. 4 shows a cross section corresponding to the horizontal deflection plane H-H, FIG. 5 shows a cross section through the lens 26 corresponding to the diagonal D-D and FIGS. 6 and 7 show two embodiments of cross-sections corresponding to FIG vertical deflection plane V-V.

Claims

A method of manufacturing a color cathode ray tube having a approximately rectangular, a mosaic of glowing in different colors Fluorescent screen having fluorescent elements, with one in front of it at a small distance the fluorescent screen arranged color selection mask and with three, in one parallel to the electron gun systems arranged on the longer edge of the luminescent screen, their electron beams through two acting parallel to the edges of the luminescent screen mutually perpendicular deflection fields are deflected via the fluorescent screen, at the application of the phosphor elements on the screen carrier with the help of a layer whose solubility can be changed by the action of optical radiation is done in such a way that with one of an optical radiation source outgoing radiation through the color selection mask through the changeable layer is irradiated and in the optical beam path between the irradiation source and Farbwahlmakse an optical correction lens is introduced, which has a central having converging region, characterized in that the optical correction lens is arranged and designed in such a way in the beam path that the correction lens is a Has plane of symmetry that runs parallel to the longer screen edge and contains the tube axis, and that the correction lens in this plane of symmetry im Cross-section starting from the center, initially decreasing and then increasing again Having thickness.

2, method according to claim 1, characterized in that the correction lens in a plane that runs parallel to the shorter edge of the screen and the axis of the tube contains, in the cross-section starting from the center, an initially decreasing and then against increasing thickness.

3. The method according to claim 1, characterized in that the correction lens in a plane that runs parallel to the shorter screen edge and the tube axis contains, has a decreasing thickness in cross section starting from the center.

4, method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the correction lens consists of a homogeneous body, in particular made of glass, and the areas of different thicknesses merge continuously.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the thicker lens in the central converging area and in the peripheral area are approximately the same at least in the plane of symmetry.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the one surface, in particular the surface facing the radiation source the lens is made flat.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that the thickness of the correction lens in the two tube diagonals going through the tube axis, Cross-sectional planes starting from the center first decreases and then increases again