DE2510820B2

DE2510820B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines leuchtschirms fuer eine farbbildroehre

Info

Publication number: DE2510820B2
Application number: DE19752510820
Authority: DE
Inventors: Kakuichiro Neyagawa; Yamamoto Hikoji; Tanaka Masayuki; Takatsuki; Omura Shinichi Nagaokakyo; Hosokoshi (Japan)
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1974-03-13
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1977-11-03
Also published as: GB1446835A; US4059834A; DE2510820C3; FR2264386B1; FR2264386A1; DE2510820A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms für eine Farbbildröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Beim photographischen Drucken der Elemente des Bildschirms ist die zugeführte Lichtdosis einer derjenigen Faktoren, die Größe und Form der Elemente wesentlich bestimmen. Sind die Elemente zu groß, so überdecken sie einander, sind sie zu klein, so prägt sich auf dem späteren Leuchtschirm die betreffende Grundfarbe hinsichtlich der anderen Grundfarben unzureichend aus.

Aus der DT-OS 23 06 015 sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum photographischen Drucken der Elemente des Leuchtschirmes für eine Farbbildröhre bekannt, bei denen die auf der Schirmträgerinnenseite aufgebrachte lichtempfindliche Schicht durch eine in Längsrichtung geschlitzte Lochmaske hindurch mittels des aus einer parallel zu den Schlitzen der Lochmaske ausgerichteten und mit einer Amplitude von etwa 7 bis 8 mm hin- und herbewegten Punktlichtquelle austretenden Lichts belichtet wird. Hierdurch sollen die auf der lichtempfindlichen Schicht entstehenden Belichtungsflächen in Form von kontinuierlichen Streifen ausgebildet werden, die trotz der in den Längsschlitzen der Lochmaske zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit befindlichen, die Längsschlitze unterbrechenden Versteifungsabschnitte oder Brücken als ununterbrochene I .euchtstoffstreifen über den gesamten Bereich der Vertikalablenkung fortlaufend ausgebildet sind Zwar lassen sich mittels dieses bekannten Verfahrens und der entsprechenden Vorrichtung gegebenenfalls die Schattenbereiche, die aufgrund der die Längsschlitze der Lochmaske unterbrechenden Versteifungsabschnitte andernfalls entstehen würden, vermeiden. Da jedoch die Lichtquelle während der Belichtung mit konstanter Geschwindigkeit an den Längsschlitzen der Lochmaske entlanggeführt wird, machen sich die unvermeidlichen Intensitätsschwankungen der Lichtquelle als ungleiche Verteilung der den Belichtungsflächen zugeführten Licht- oder Strahlungsdosis bemerkbar. Allerdings sollen bei diesem bekannten Verfahren die Belichtungsflächen in Form kontinuierlicher, über den gesamten Ablenkbereich verlaufender Streifen ausgebildet werden, so daß dieser Nachteil gegebenenfalls hingenommen werden kann. Für die Ausbildung einer Vielzahl wesentlich kleinerer Belichtungsflächen von genau dimensionierter Form und Abmessung an genau bestimmten Stellen des späteren Leuchtschirm erweist sich dieses Verfahren jedoch als nicht zufriedenstellend.

Bei einem weiteren, aus der DT-OS 15 37 275 bekannten Verfahren der in Rede stehenden Art wird von dem Licht einer unbeweglich angeordneten Belichtungsquelle während der Belichtung auch eine Fotozelle beaufschlagt, die mit einem im Speisekreis der Belichtungsquelle liegenden Regelsystem verbunden ist, welches bei Abnahme der Helligkeit bzw. der Strahlungsintensität des von der Belichtungsquelle abgegebenen Lichtes eine Erhöhung des Speisestromes der Belichtungsquelle bewirkt, um die ursprüngliche Helligkeit der Belichtungsquelle wiederherzustellen. Dieses bekannte Verfahren weist abgesehen von der erforderlichen aufwendigen Regelung den Nachteil auf, daß der Speisestrom der Belichtungsquelle zur Erzielung einer ausreichenden Genauigkeit der Ausbildung der Belichtungsflächen nur in recht engen Grenzen regelbar ist und daß insbesondere bei Erhöhung des Speisestroms der Belichtungsquelle zur Kompensation der abnehmenden Helligkeit sehr bald eine Nachregelung nicht mehr möglich ist, da der für die Speisestromstärke vorgeschriebene Maximalwert andernfalls überschritten wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Bildschirmen füi Farbbildröhren mit geschlitzter Lochmaske die einzel nen Elemente derart durch photographisches Druckei auszubilden, daß sie unabhängig von etwaigen Intensi tätsschwankungen der Belichtungsquelle jeweils eim genau bestimmbare, längliche bzw. elliptische Forr annehmen, deren Länge größer als die Länge de Längsschiitze in der Lochmaske ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelös daß die bewegliche Plattform intermittierend jeweils ui einen Schritt weiterbewegt wird, wenn die Belichtung! quelle eine bestimmte, durch Integration ermitteli

Lichtmenge abgegeben hat. und daß die Plattform zu Beginn und am Ende der intermittierenden Bewegung während einer Zeitdauer stationär festgehalten wird, die von der Intensität der Belichtungsquelle abhängig ist.

Da die Relativbewegung zwischen der auf der Schirmträgerinnenseite aufgebrachten lichtempfindlichen Schicht und der Belichtungsquelle somit automatisch in Abhängigkeit von einer etwaigen Änderung der Strahlungsintensität der 3elichtungsquelle geändert wird, kann die Verteilung der Licht- oder Strahlungsdo- ι ο sis über die Belichtungsflächen der lichtempfindlichen Schicht immer auf einem vorbestimmten Wert gehalten und sogar eingestellt werden. Es ist daher möglich, jedes gewünschte Verhältnis der Belichtungsstärke bzw. Strahlungsdosis im stationären Zustand der Beiichtungsquelle zu derjenigen bei sich bewegender Belichtungsquelle einzustellen und dadurch einerseits genau definierte Belichtungsflächen, denen eine bestimmte starke Strahlungsdosis zugeführt wird und die in ihrer Gesamtheit den späteren Leuchtschirm bilden, sowie andererseits Belichtungsflächen, die lediglich eine schwache Lichtdosis erhalten und im Verlauf des weiteren Herstellungsverfahrens wieder entfernt werden, auf der lichtempfindlichen Schicht der Schirmträgerinnenseite auszubilden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die insbesondere bei der Herstellung von Leuchtschirmen für mehrere Ablenkzentren aufweisende, sogenannte Inline-Farbbildröhren Verwendung finden, ist die Plattform mittels einer weiteren Steuereinrichtung quer zur Richtung der Schlitze der Lochmaske während einer Zeitdauer verschiebbar, in der keine Belichtung stattfindet, um die Lage der Belichtungsquelle unterschiedlichen Elektronenquellen zuzuordnen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 die Beziehung zwischen der Strecke, über die sich die Belichtungsquelle gemäß der in F i g. 1 veranschaulichten Anordnung bewegt, und der Dosierung der Belichtung,

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung, die schematisch die Beziehung zwischen der Bewegung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 und dem Belichtungspunkt veranschaulicht,

Fig.4 die Licht- oder Strahlungsdosis, die auf die Belichtungsflächen entfällt,

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung, die das Verhältnis der Längsschlitze in der Lochmaske zu den ausgebildeten Belichtungsflächen veranschaulicht, und

Fig.6 eine schematische Darstellung der Vorrichtung, mittels der die Belichtungsquelle zu jeweils mehreren Ablenkzentren geführt wird.

In F i g. 1 ist ein Schirmträger 2 gezeigt, der auf einer Halterung 1 befestigt ist und an seiner Innenfläche eine lichtempfindliche Schicht 3 aus Leuchtstoffteilchen aufweist. Eine Lochmaske 4 ist in der dargestellten Lage angebracht, während eine Belichtungsquelle 6 auf einer beweglichen Plattform 5 eine Position einnimmt, von der später ein Ablenkzenirum der Kathodenstrahlröhre bestimmt wird. Von der Belichtungsquelle abgegebenes ultraviolettes Licht tritt durch ein an sich bekanntes Korrekturlinsensystem (nicht gezeigt) und die geschlitzte Lochmaske 4 hindurch und fällt auf die lichtempfindliche Schicht 3. um diese wahlweise zu belichten. Da die Bewegung der beweglichen Plattform 5 durch ein Steuergerät 7 gesteuert wird, wird die Belichtungsquelle 6 schrittweise um eine bestimmte Strecke in einer Richtung, d. h. in Längsrichtung der Schlitze der Lochmaske weiterbewegt.

Außerhalb des Strahlungsganges der Belichtungsstrahlung zu der lichtempfindlichen Schicht 3 ist an einer Stelle, an der er von der von der Belichtungsquelle 6 abgegebenen Strahlung beaufschlagbar ist, ortsfest ein fotoelektrischer Wandler 8 angebracht, der kontinuierlich die auftreffende Lichtmenge fotoelektrisch umsetzt und das Ausgangssignal einem Signalgenerator 9 zuführt, der die Ausgangssignale des photoelektrischen Wandlers 8 integriert und bei Erreichen eines bestimmten Wertes seinerseits ein Ausgangssignal an das Steuergerät 7 abgibt.

Die Bewegung der Plattform 5 und der Belichtungsquelle 6 mittels des Steuergerätes 7 kann entsprechend dem Diagramm gemäß F i g. 2 erfolgen, bei dem über der Abszisse die Dosierung der Belichtung und über der Ordinate die von der Belichtungsquelle zurückgelegte Strecke aufgetragen sind. Jeweils bei Abgabe eines Ausgangssignals des Signalgenerators 9 bewegt das Steuergerät 7 die bewegliche Plattform 5 mit konstanter Geschwindigkeit um einen Schritt dvorwärts.

Auf diese Weise wird die Belichtungsquelle 6 intermittierend gegenüber der lichtempfindlichen Schicht 3 schrittweise vorwärts bewegt, wodurch eine Belichtung mit einer genau bestimmbaren Verteilung der Belichtungsmenge unabhängig von einer Änderung in der Intensität der Belichtungsquelle erzielt wird. Gemäß dem in F i g. 2 dargestellten Diagramm wird die Belichtungsquelle zu Beginn der intermittierenden Bewegung in der Ausgangsstellung A für die Dauer der Abgabe von fünf Ausgangssignalen des Signalgenerators 9 unbeweglich festgehalten, woraufhin sie um einen Einheitsabstand d mit konstanter Geschwindigkeit um einen Schritt weiterbewegt wird. Beim Auftreten des sechsten Signals wird sie um einen weiteren Abstand vorwärtsbewegt. Danach wird die schrittweise Bewegung progressiv in der gleichen Weise forgesetzt. In der Endstellung B wird die Belichtungsquelle am Ende der intermittierenden Bewegung erneut für die Dauer der Abgabe von fünf Ausgangssignalen des Signalgenerators 9 unbeweglich festgehalten.

Durch geeignete Auswahl der Sequenz und des Zeitablaufs, in dem die Belichtungsquelle steht oder sich bewegt, und durch entsprechende Vorwahl des Programms für den Signalgenerator 9 läßt sich stets eine Belichtung mit einer gewünschten Belichtungsverteilung erreichen.

Fig.3 zeigt schematisch die räumliche Beziehung zwischen der Bewegung der Belichtungsquelle 6 und dem Belichtungspunkt. Der Bereich c zwischen dem Belichtungspunkt a, de^r erzeugt wird, wenn die Belichtungsquelle 6 in der Stellung A festgehalten wird, und dem Belichtungspunkt b, der erzeugt wird, wenn die Belichtungsquelle 6 sich in der Stellung B befindet, wird ebenfalls bis zu einem gewissen Maß belichtet, wenn sich die Belichtungsquelle in der oben beschriebenen Weise bewegt (F i g. 4).

Indem alle Bereiche außer den stark belichteten, in Fig.4 durch Schraffierung gekennzeichneten Bereichen bei einem nachfolgenden Entwicklungsverfahren entfernt werden, ist es möglich, einen verlängerten Leuchtstoffstreifen auszubilden, ohne den Längsabstand der Schlitze in der Lochmaske zu reduzieren.

Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausfüh-

rungsbeispiel die Belichtungsquelle bewegt wird, ist ersichtlich, daß die Belichtungsquelle auch ortsfest bleiben und die Lochmaske und die lichtempfindliche Schicht oder beide Teile relativ zueinander bewegt werden können. Während das vorhergehende Ausführungsbeispiel in Zusammenhang mit der Belichtung eines Leuchtstoffstreifens beschrieben wurde, ist ferner zu beachten, daß die Erfindung auch bei der Herstellung eines Leuchtschirmes für eine sogenannte Schwarzmatrix-Farbbildröhre verwendet werden kann, wie sie in der US-PS 35 58 310 beschrieben ist. Dort dienen ausgehärtete PVA-Streifen als Unterlage bei der Herstellung einer matrixförmigen, lichtabsorbierenden Schicht, wobei in diesem Fall PVA statt Leuchtstoff bzw. Phosphor in der lichtempfindlichen Schicht enthalten ist.

In F i g. 5 sind derartige Phosphorstreifen 30 für die drei Grundfarben Grün (G). Blau (B) und Rot (R) gezeigt, die in drei Schritten des Belichtungsverfahrens und einem nachfolgenden Entwicklungsverfahren gebildet werden. Jeweils bei Durchführung einer der drei Belichtungsschritte wird die Belichtungsquelle 6 an einem der drei Ablenkzentren erneut in Position gebracht. Wenn die gehärtete PVA-Schicht hergestellt werden soll, werden die drei Schritte des Belichtungsverfahrens nacheinander durchgeführt, wobei die Belichtungsquelle in dem jeweiligen der drei Ablenkzentren angeordnet ist, woraufhin ein einziges Entwicklungsverfahren durchgeführt wird.

Soll die Lage der Belichtungsquelle 6 unterschiedlichen Elektronenquellen zugeordnet werden können, ist es notwendig, die Belichtungsquelle 6 quer zur Richtung der Schlitze in der Lochmaske unmittelbar von den drei Belichtungsvorgängen zu verschieben. Dies wird in Zusammenhang mit Fig.6 beschrieben, bei der ein Detektor 10, der den Ursprungspunkt feststellt, auf einer Achse d der Farbbildröhre angeordnet ist. Der Detektor hat eine Schaltfunktion eines magneloelektrischen, fotoelektrischen oder ähnlichen Wandlers und liefert ein elektrisches Signal an ein Steuergerät 11 immer dann, wenn die Belichtungsquelle 6 ein erstes Ablenkzentrum D auf der Achse der Farbbildröhre erreicht. Das Steuergerät 11 ist mit voreingestellten Zählern 12 und 13 verbunden, bei denen jeweils eine Zeit entsprechend den Abständen S bzw. 5' voreingestellt ist. Bei Erhalt des elektrischen Signals liefert das Steuergerät 11 kontinuierlich ein Antriebssignal an einen Schrittmotor 15 in einer Verschiebeeinrichtung 14 während einer Zeitdauer, die dem Abstand S entspricht. Der Schrittmotor 15 dreht sich intermittierend um gleiche Winkelbeträge, wobei seine Drehbewegung über eine Präzisionsleitspindeleinrichtung 16 auf die Plattform 5 übertragen wird.

ίο Es sei nun angenommen, daß sich die Belichtungsquelle 6 an dem dritten Ablenkzentrum F befindet und von der Verschiebeeinrichtung nach links (Blickrichtung wie in F i g. 6) verschoben werden soll. Der Detektor 10 gibt ein elektrisches Signal an das Steuergerät 11 ab, wenn die Belichtungsquelle 6 den Ursprungspunkt, d.h. das erste Ablenkzentrum D, erreicht, und das Steuergerät 11 bewirkt, daß die Verschiebeeinrichtung 14 die Bewegung der Plattform 5 unterbricht. Die Belichtungsquelle 6 wird dadurch auf das erste Ablenkzentrum D eingestellt, wo ein erster Belichtungsvorgang in der oben beschriebenen Weise erfolgt. Ist die Belichtung abgeschlossen, wird die Belichtungsquelle 6 wieder nach links (Blickrichtung wie in Fig.6) bewegt, wobei die Dauer der Bewegung jedoch auf die durch die Einstellung des Zählers 12 vorgegebene Zeitdauer beschränkt wird, während der keine Belichtung stattfindet. Die Belichtungsquelle verharrt dann bei dem zweiten Ablenkzentrum, d. h. in der Stellung E, wo eine zweite Belichtung durchgeführt wird. Danach wird die Belichtungsquelle 6 in die Position F zurückgeführt. Wenn die Belichtungsquelle 6 die Position D erreicht, gibt der Detektor 10 wieder ein elektrisches Signal an das Steuergerät 11 ab, und die Verschiebeeinrichtung 14 verschiebt die Belichtungsquelle 6 um den Abstand S gemäß der Steuerung durch den zweiten, voreingestellten Zähler 13. Die Belichtungsquelle 6 hält wieder an, wenn sie das dritte Ablenkzentrum Ferreicht. Wenn die Abstände Sund 5'gleich groß sind, ist nur ein einziger voreingestellter Zähler erforderlich. Werden mehr als zwei Zähler mit Voreinstellung verwendet, kann dei Detektor 10 in einem Abstand von der Achse d dei Farbbildröhre angeordnet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtschirms für eine Farbbildröhre, bei dem eine auf der Schirmträgerinnenseite aufgebrachte lichtempfindliche Schicht durch eine in Längsrichtung geschlitzte Lochmaske hindurch belichtet wird und mittels einer den Scliirmträger oder eine Belichtungsquelle haltenden beweglichen Plattform eine Relativbewegung zwischen dem Schirmträger und der Belichtungsquelle erzielbar ist, wobei die Plattform in Längsrichtung der Schlitze der Lochmaske bewegt wird, um verlängerte Belichtungsflächen in Längsrichtung der lichtempfindlichen Schicht auszubilden, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Plattform (5) intermittierend jeweils um einen Schritt weiterbewegt wird, wenn die Belichtungsquelle (6) eine bestimmte, durch Integration ermittelte Lichtmenge abgegeben hat, und daß die Plattform (5) zu Beginn und am Ende der intermittierenden Bewegung während einer Zeitdauer stationär festgehalten wird, die von der Intensität der Belichtungsquelle (6) abhängig ist.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem die von der Belichtungsquelle (6) abgegebene ultraviolette Strahlung kontinuierlich umsetzenden photoelektrischen Wandler (8), einem das Ausgangssignal des photoelektrischen Wandlers (8) integrierenden und bei Erreichen eines bestimmten Wertes ein Ausgangssignal abgebenden Signalgenerator (9) und einem Steuergerät (7) bestehende Steuereinrichtung die Bewegung der Plattform (5) bestimmt, wobei die Plattform (5) während der intermittierenden Bewegung jew.ails bei Abgabe eines Ausgangssignals des Signalgenerators (9) um einen Schritt vorwärtsbewegt und zu Beginn und am Ende der intermittierenden Bewegung in der Ausgangs- bzw. Endstellung für die Dauer der Abgabe mehrerer Ausgangssignale des Signalgenerators (9) unbeweglich festgehalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (5) mittels einer weiteren Steuereinrichtung (10 bis 16) quer zur Richtung der Schlitze der Lochmaske (4) während einer Zeitdauer verschiebbar ist, in der keine Belichtung stattfindet, um die Lage der Belichtungsquelle (6) unterschiedlichen Elektronenquellen zuzuordnen.

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