DE2635106A1

DE2635106A1 - Verfahren zum herstellen eines farbbildwiedergaberoehren-leuchtschirms

Info

Publication number: DE2635106A1
Application number: DE19762635106
Authority: DE
Inventors: Masahiro Nishizawa; Takehiko Ueyama
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-10-01
Filing date: 1976-08-04
Publication date: 1977-04-07
Also published as: GB1558999A; US4070498A; FR2326776A1; JPS5242362A; FR2326776B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Leuchtechirmes einer Farbbildwiedergaberöhre und insbesondere eines Leuchtschirmes einer Negativstreifenart, bei der die Leuchtstoffe in einer Anzahl von Streifen angeordnet sind, von denen jeder schmaler ist als jeder Schlitz in der Schattenmaske in der· Bildwiedergaberöhre.

Unter den Farbbxldwiedergaberöhren ist die sog. Schwarzstreifenart weit verbreitet, bei der Schwarzmaterial die Räume zwischen benachbarten Streifen von Leuchtstoffen der Primärfarben ausfüllt und die zur oben erwähnten Art von Farbbxldwiedergaberöhren gehört. Bei der Herstellung dieser Art von Farbbxldwiedergaberöhren wird die Innenfläche des Schirmträgers der Front-

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scheibe der Farbbildwiedergaberöhre zunächst einheitlich mit Photolack oder Photoresist beschichtet oder belegt. Sodann werden die Photolack-Lagen oder -Schichten auf den Teilen, wo Leuchtstoff-Streifen der drei Farben grün, blau und rot erzeugt werden, nacheinander und selektiv mit Licht zum Härten belichtet. Anschließend wird der Schirmträger mit Wasser ausgewaschen oder gespült, um die nicht belichteten Teile des Photolacks zu entfernen, was zur Bildung einer Matrix von Photolackstreifen führt. Danach wird Schwarzmaterial auf der gesamten Fläche des Schirmträgers aufgetragen und mit Wasserstoffsuperoxyd o.dgl. behandelt, um die übrigen Teile des Photolacks zu entfernen, wodurch das Schwarzmaterial zurückbleibt, das auf die Teile "beschichtet ist, von denen der Photolack zuvor entfernt wurde, während das auf die Streifen des Photolacks "beschichtete Schwarzmaterial zusammen mit der Photolackbeschichtung entfernt wird, so daß eine Matrix aus Streifen des Schwarzmaterials erzeugt wird. Die Räume zwischen den Streifen des Schwarzmaterials, in denen dieses nicht vorhanden ist, werden allgemein als "Fenster" bezeichnet. Sodann werden Leuchtstoff-Lagen für grün, blau und rot in den jeweiligen Fenstern aufgetragen, um eine Matrix von Streifen für Grün-, Blau- und Rot-Leuchtstoffe zu bilden, die in einer vorbestimmten Reihenfolge angeordnet sind. Jeder Leuchtstoff-Streifen bedeckt ein Fenster und erstreckt sich an dessen beiden Längskanten über die jeweiligen Kanten der Streifen des Schwarzmaterials, das das Fenster bestimmt. Beispielsweise wird · bei der Herstellung von Grün-Leuchtstoff-Streifen eine Mischung aus Grün-Leuchtstoff und Photolack über der gesamten Fläche des Schirmträgers aufgetragen oder "beschichtet, wo die Schwarzmaterial-Streifen gebildet wurden, und dann werden lediglich die Teile der Belegung oder

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Beschichtung der Mischung, wo die Grün-Leuchtstoff-Streifen herzustellen sind, selektiv mit einem Licht zum Härten durch eine Maske belichtet, und dann werden die übrigen, nicht belichteten Teile entfernt. Auf diese Weise werden die jeweiligen Matrix-Streifen des Grün-, Blaubzw. Rot-Leuchtstoffes nacheinander erzeugt, um so den Leuchtschirm herzustellen. Die tatsächliche Breite jedes Streifens der Farb-Leuchtstoffe ist etwas größer als die Breite des Fensters, aber lediglich ein Teil des innerhalb des Fensters beschichteten Leuchtstoff-Streifens ist zur Wiedergabe eines sichtbaren Farbbildes wirksam. Daher wird die wirksame Breite des Farbleuchtstoff-Streifens durch die Fensterbreite bestimmt..

Bei einem Leuchtschirm der Negativstreifenart ist die Breite jedes Leuchtstoff-Streifens so ausgelegt, daß sie schmaler als jeder Schlitz für die mit dem Schirm zu vereinigenden Schattenmaske ist, d.h., genauer ausgedrückt, schmaler als jedes Lichtprofil des auf den Leuchtschirm durch jeden Schlitz der Schattenmaske geworfenen Elektronenstrahles. Wenn hierzu die Teile der Photolackbeschichtung, wo die Fenster, auf denen die Leuchtstoff-Streifen aufzutragen sind, mit Licht zum Härten durch die Maske bei den oben erwähnten Verfahrensschritten belichtet werden, werden die Breite des Profils des auf die Photolack-Beschichtung durch die Schlitze der Maske geworfenen Lichtstrahles und dessen Energie so gesteuert, daß die Fenster entstehen, deren jedes eine vorbestimmte Breite aufweist. Bisher wird das Belichten so durchgeführt, daß eine Lichtquelle vorbestimmter Breite in vorbestimmter Lage angebracht wird, und Licht von der Lichtquelle wird durch jeden Schlitz der Maske auf die Photo-

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lack-Beschichtung geworfen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß sich der Wert oder Pegel der auf die Photolack-Beschichtung einwirkenden Lichtenergie stark ändert, wenn die Lichtstärke von der Lichtquelle aufgrund Änderungen der Spannung der Stromquelle schwankt. Daher ist es schwierig, Fenster herzustellen, deren jedes eine vorbestimmte Breite aufweist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein von diesen Nachteilen freies Belichtungsverfahren anzugeben, bei dem die Breite der Fenster wenig schwankt, selbst wenn sich die Stärke des von einer Lichtquelle emittierten Lichtes aufgrund einer Spannungsänderung einer Stromquelle ändert.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Herstellen eines Leuchtschirmes einer Farbbildwiedergaberöhre vorgesehen, bei dem eine Beschichtung eines lichthärtbaren Materials auf der Innenfläche des Schirmträgers der Frontscheibe der Farbbildwiedergaberöhre aufgetragen und selektiv mit Licht zum Härten belichtet wird, um eine Matrix von Streifen des lichthärtbaren Materials zu bilden, und bei dem das selektive Belichten erfolgt, indem Licht von einer Lichtquelle mit vorbestimmter Länge und an jeder von wenigstens zwei Lagen, die von der Innenfläche des Schirmträgers in einem vorbestimmten Abstand und voneinander getrennt sind, auf die Beschichtung des lichthärtbaren Materials auf den Schirmträger durch einen Schlitz vorbestimmter Breite einer Schattenmaske zwischen der Innenfläche des Schirmträgers und der Lichtquelle geworfen wird. Dadurch schwankt die Streifenbreite wenig, selbst wenn sich die Leuchtstärke der Lichtquelle ändert.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 ein schematisches Diagramm für die herkömmliche Belichtung,

Pig. 2 ein Diagramm mit der Verteilung der Lichtenergie bei der in Pig. I dargestellten Belichtung,

Fig. j5 ein schematisches Diagramm für die erfindungsgemäße Belichtung, und

Fig. k- ein Diagramm mit der Verteilung der Lichtenergie bei der in Fig. 3 dargestellten Belichtung,

In der Fig. 1 sind eine Energie- oder Lichtquelle j? mit einer Breite f, eine Schattenmaske 2 mit einem Schlitz einer Breite g und ein Schirmträger 1 parallel zueinander mit einem vorbestimmten Abstand e zwischen der Innenfläche des Schirmträgers 1 und der Schattenmaske 2 und einem vorbestimmten Abstand ä, zwischen der Lichtquelle j5 und der Schattenmaske 2 vorgesehen. Wenn ein von der Lichtquelle der Breite f ausgehender Lichtstrahl durch den Schlitz der Breite g auf den Schirmträger 1 geworfen wird, erzeugt er dort ein Lichtprofil mit einer Breite AF = C (vgl. Fig. 1). Jedoch wird das Licht von der vollen Breite der Lichtquelle lediglich auf den Mittenteil BE = a geworfen, und Licht von einem Teil der Lichtquellenbreite wird nicht auf die Teile AB und EF auf beiden Seiten hiervon geworfen. Die Fig. 2 zeigt eine Verteilung der Lichtenergie im Lichtprofil, wenn der Lichtstrahl während einer vorbestimmten Zeitdauer im Zustand der Fig. 1 darauf geworfen wird. Das Härten von Photolack durch Belichten erfordert eine über einen bestimmten Wert liegende Lichtenergie, obwohl dieser Wert von der Art des verwendeten Photolacks abhängt. Es sei angenommen, daß der Wert der Lichtenergie hier h beträgt. Der Photolack härtet lediglich im Teil HK der Kurve aus.

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Wenn die gewünschte . Fenster/breite ti ist, werden die Breite f und die Stärke des Lichtes so gewählt, daß die Beziehung HK = b vorliegt. In diesem Beispiel sind die maximale Breite des Lichtprofils AP = C und der Mittenteil BE = a, der das Licht von der vollen Breite der Lichtquelle empfängt, jeweils durch die folgenden Gleichungen gegeben:

a = (I₊S)₈- (S) * f

c=

Um die Änderung der Streifenbreite b klein zu machen, selbst wenn die Leuchtstärke der Lichtquelle schwankt, muß die Steigung der Lichtenergie-Verteilungskurve auf beiden Seiten des Lichtprofils steil sein. Diese Steigung ändert sich mit der Breite der Lichtquelle. Wenn z.B. eine sehr breite Lichtquelle verxvendet wird, muß die projiziert? Lichtenergie die in Fig. 2 durch Strichlinie angedeutete Verteilung haben, um eine vorbestimmte Fensterbreite b zu erzielen. Eine derartige Energieverteilung ist jedoch nicht wünschenswert, da dieSteigung der Energie-Xfert-Verteilungskurve um die Teile nicht scharf ist, wo der Energiewert h beträgt. Eine bevorzugte Energieverteilung ist so, daß einerseits dieSteigung an den Teilen steil ist, die lediglich Licht von einem Teil der Lichtquellenbreite empfangen, und daß andererseits der Wert der projizierten Lichtenergie an dem Teil des Lichtprofils entsprechend zur gewünschten Breite des Fensters so klein als möglich bezüglich des Wertes der Lichtenergie an dem Teil ist, der das Licht von der vollen Breite der Lichtquelle empfängt. Beim herkömmlichen

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Verfahren wird für die Lichtquellenbreite f ein möglichst günstiger Wert gewählt, um die oben erläuterten Bedingungen zu erfüllen. Jedoch kann mit dem herkömmlichen Verfahren kaum eine ausreichend scharfe eigung erzielt werden. Auf diese Weise liegt der Ä'nderungsbetrag der Fensterbreite b zwischen 7 fi und 10 % mit 10 fo Änderung der Stärke des für die Belichtung verwendeten Lichts. Dies erfordert eine genaue Steuerung der Stärke des zur Belichtung verwendeten Lichts.

Das erfindungsgemäße Belichtungsverfahren wird anhand der Fig. J5 näher erläutert, in der einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 1.

Wie aus der Zeichnung folgt, liegt beim erfindungsgemäßen Belichtungsverfahren eine Lichtquelle mit einer relativ kurzen Breite f, an einer Stelle χ. und beleuchtet den Schirmträger 1 durch einen Schlitz mit einer Breite g in der Schattenmaske 2. Dann wird die Lichtquelle j5 um eine Entfernung 1 bewegt, um an einer Stelle x₂ erneut angebracht zu werden. Während dieser Bewegung wird das Licht von der Lichtquelle gelöscht oder mittels einer (nicht dargestellten) geeigneten Abschirmeinrichtung abgeschirmt, um das Belichten des Schirmträgers zu verhindern. Die folgende Belichtung des Schirmträgers erfolgt durch Bestrahlung mit der gleichen Lichtquelle an der Stelle Xp. Eine derartige Belichtung erzeugt eine Lichtenergie-Verteilung P, die die Summe aus der Energieverteilung P, mit der Lichtquelle an der Stelle χ, und einer anderen Energieverteilung P^ mit der Lichtquelle an der Stelle Xp ist. In diesem Fall sind die Leuchtstärke, die Belichtungszeit und die Stellen X₁ und x_g der Lichtquelle 3 so gewählt, daß die Breite HK für den

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Wert h der Liohtenergie die Breite b wird. Erfindungsgemäß erfolgt also das Belichten mit einer Lichtquelle, die kurzer als die Lichtquelle der Fig. 1 ist. Dies bedeutet, daß die Steigung der Energieverteilungskurve auf beiden Seiten des Lichtprofils steil ist. Daher kann das erfindungsgemäße Belichtungsverfahren die Änderung der Fensterbreite b aufgrund einer Schwankung der Lichtstärke auf einen ausreichend kleinen Wert beschränken.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren näher erläutert. Bei einer Schwarzmatrix-Farbbildwiedergaberöhre mit einer Größe von 51 cm (20 Zoll) und einem Ablenkwinkel von 90° betragen die Abmessungen, im Mittenteil der Röhre gemessen, d = 265 mm, e = 17 mm, Schlitzbreite g = 219 /um und Streifenbreite = 175 ,um. Der Schirmträger wird mit Licht von einer 2 mm breiten Rechteck-Lichtquelle nach dem herkömmlichen Belichtungsverfahren belichtet. Die an einem Teil entsprechend der gewünschten Streifenbreite erhaltene projizierte Lichtenergie beträgt 72 % der maximalen Lichtenergie am Mittenteil des Lichtprofils, und die Streifenbreite b schwankt um 19 fo, wenn sich die Beleuchtungsstärke der Lichtquelle utn 10 ^ ändert. Dagegen erfolgt beim erfindungsgemäßen Belichtungsverfahren mit einer 0,8 mm breiten Rechteck-Lichtquelle die Belichtung des Schirmträgers, indem nacheinander die Lichtquelle an jeweiligen Stellen angeordnet wird, die seitlich um 0,6 mm von der Mitte beabstandet sind. Die durch die Belichtung erhaltene Lichtenergieverteilung des Profils auf der Innenfläche des Schirmträgers ist in Fig. 4 dargestellt. Bei diesem Belichtungsverfahren beträgt der Wert der projezierten Lichtenergie an einem Teil entsprechend der gewünschten Streifenbreite 64 % vom Wert am Mittenteil. Die Änderung der Streifenbreite b

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beträgt 11 ^, wenn die Beleuchtungsstärke um 10 ;ί schwankt. Theoretisch kann die Änderung der Streifenbreite im wesentlichen auf mit der Änderung der Lichtstärke um 50 $ verringert werden, indem eine ideale Lichtquelle, d.h. eine Linienlichtquelle, verwendet wird, um so das Lichtprofil ideal zu machen.

Beim oben erläuterten Ausführungsbeispiel wird die Lichtquelle einmal bewegt; die Bewegung der Lichtquelle kann wiederholt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß in den jeweiligen Stellen, an denen Licht zum Belichten projiziert wird, die Zeitintervalle und die Beleuchtungsstärke zun Belichten, gleich sein müssen, um die gleiche Wirkung auf das Härten des Photolacks zu erzielen. Jedoch muß die Projektion des Lichts während dessen Bewegung von der einen Stelle zur anderen unterbrochen werden. Wenn das Licht kontinuierlich während der Bewegung projiziert wird, führt dies zur gleichen Wirkung, wie wenn eine Lichtquelle mit einer größeren Länge entsprechend dem herkömmlichen Verfahren (vgl. Fig. 1) verwendet wird.

Es gibt ein Belichtungsverfahren, bei dem eine Ring-Lichtquelle oder eine rotierende Lichtquelle verwendet wird, um Matrix-Löcher (kreisförmige Löcher) mit jeweils einem kleineren Durchmesser als jedes Loch der Schattenmaske zu erzeugen, wenn der Leuchtschirm einer Punkt— Farbbildwiedergaberöhre belichtet wird. Wenn bei diesem Belichtungsverfahren die Lichtstrahlen von den beiden symmetrisch zur Mitte der Ring-Lichtquelle oder der Drehmitte der Lichtquelle liegenden Punkten zum Belichten verwendet x^erden, bilden sie ein Lichtprofil mit der in Fig. h dargestellten Projektions-Lichtenergieverteilung. Tatsächlich verhindern jedoch die von

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den anderen Punkten als den symmetrischen beiden Punkten emittierten Lichtstrahlen die Bildung der stufenartigen Verteilungskurve der projezierten Lichtenergie (vgl. Fig. 2). Andererseits werden erfindungsgemäß Lichtstrahlen von wenigstens zwei voneinander beabstandeten Stellen ausgesandt. Wenn daher die Breite der Lichtquelle und die Entfernung zwischen den beiden Stellen, an denen Licht projiziert wird, geeignet gewählt i*rerden, verhindert die Verteilung der Lichtenergie eine stufenartigeAusbildung. Als Ergebnis hat das erfindungsgemäße Belichtungsverfahren ausgeseichnete Wirkungen, die denjenigen des Belichtungsverfahrens mit einer Ring-Lichtquelle oder einer rotierenden Lichtquelle zum Belichten des Punkt- Leuchtschirmes überlegen sind.

Beim oben erläuterten Ausführungsbeispiel wird die Licht-Abschlrmeinrichtung zum Abschirmen des Lichtes während der Bewegung der Lichtquelle verwendet. Alternativ kann z.B. auch direkt zum Abschirmen oder Ausblenden des Lichts die Stromquelle für die Lichtquelle abgeschaltet werden.

Weiterhin erfolgt beim oben erläuterten Ausführungsbeispiel das Belichten von den jeweiligen lichtprojizierenden Stellen X₁ und x_g durch Bewegen einer einzigen Lichtquelle. Dies kann jedoch durch andere Belichtungsverfahren ersetzt werden, indem z.B. verschiedene Lichtquellen an den Stellen x. und Xp und anderen geeigneten Stellen verwendet werden. Mit zunehmender Anzahl an Belichtungsstellen wird dieSteigung der projezierten Lichtenergieverteilung des Lichtprofils kleiner oder flacher. Daher werden vorzugsweise zwei Belichtungsstellen verwendet.

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Obwohl sich das oben erläuterte Ausführungsbeispiel
auf die Bildung des Matrix-Streifens des Schwarzmaterials bezieht, kann der Matrix-Streifen des Leuchtstoffes auch durch das erfindungsgemäße BeIichtungsverfahren gebildet werden. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Belichtungsverfahren auch zur Herstellung eines
schlitzärtigen Matrix-Streifens geeignet.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

!./Verfahren zum Herstellen eines Farbbildwiedergaberöhren-Leuchtschirmes, bei dem eine Beschichtung aus lichthärtbarem Material auf der Innenfläche des Schirmträgers der Frontscheibe der Farbbildwiedergaberöhre erzeugt und wahlweise mit Licht belichtet sowie gehärtet wird, um eine Matrix von Streifen aus dem lichthärtbaren Material zu bilden ,

dadurch gekennzeichnet,

daß die wahlweise Belichtung durch Projizieren von Licht mit einer Lichtquelle (3) vorbestimmter Breite (f-) von jeder von wenigstens zwei Stellen (χ , x„) aus erfolgt, die von der Innenfläche des Schirmträgers (1) um einen vorbestimmten Abstand (d + e) entfernt und auch voneinander in der Projektion auf der Beschichtung des lichthärtbaren Materials auf dem Schirmträger (i) durch einen Schlitz vorbestimmter Breite (g) einer Schattenmaske (2) zwischen der Innenfläche des Schirmträgers*(1) und den beiden Stellen (χ., Xp) beabstandet sind (Fig, 3).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (3) an einer der beiden Stellen (X₁, Xp) liegt und den Lichtstrahl auf die Beschichtung des lichthärtbaren Materials durch den Schlitz wirft, und daß dann die Lichtquelle (3) zur anderen Stelle (x„) bewegt wird und den Lichtstrahl auf die gleiche Beschichtung durch den gleichen Schlitz wirft, wobei während der Bewegung der Lichtquelle (3) die Projektion des Lichtstrahles unterbrochen wird (Fig. 3).

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INSPECTED