DE2655068A1 - Farbbildroehre - Google Patents

Description

26bbU68

»Farbbildröhre»

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbildröhre mit einem Bildschirm in einer evakuierten Umhüllung auf einem Wandteil dieser Umhüllung, der das Frontglas bildet, wobei der Bildschirm streifenförmige Leuchtgebiete enthält und vor dem Bildschirm eine Farbauswahlelektrode, auch als Lochmaske oder Maske bezeichnet, angeordnet ist, die eine Metallplatte enthält, die mit parallel zu den streifenförmigen Gebieten verlaufenden Reihen durch Stege voneinander getrennter schlitzförmiger Öffnungen versehen ist.

Eine derartige Farbbildröhre ist u.a. aus der DT-OS 24 05 bekannt, in der ein Verfahren zur Herstellung derartiger Röhren, insb. des Bildschirmes, beschrieben ist. Während der Herstellung des Bildschirmes wird einige Mal nacheinander, meistens dreimal, eine lichtempfindliche leuchtstoffhaltige Schicht auf dem Frontglas angebracht, die über die schlitz-PHN 8250 709825/0678 -2-

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förraigen öffnungen in der Farbauswahlelektrode belichtet und dann fixiert wird, wodurch die streifenförmigen Leuchtgebiete auf dem Fron1g.as gebildet werden. Die Belichtung erfolgt mit einer langgestreckten Lichtquelle, deren Längsachse sich in Richtung der Reihen von Öffnungen erstreckt. Diese langgestreckte Lichtquelle muß derart lang' sein, daß die Lichtverteilung hinter den Reihen von Öffnungen, die durch Brücken voneinander getrennt sind, einen möglichst homogenen Verlauf aufweist, so daß nahezu überall gleich breite streifenförmige Leuchtgebiete, die den Bildschirm bilden, erhalten werden. Daher wird in der genannten DT-OS 24 05 979 vorgeschlagen, eine punktförmige Lichtquelle über einen derartigen Abstand hin und her zu bewegen, daß eine langgestreckte Lichtquelle mit einer Länge 1, die der Mittelwert von 1_Q und 1. ist, gebildet wird, wobei 1_Q die minimale und 1* die maximale für die Belichtung verschiedener Stellen auf dem Bildschirm erforderlichen Lichtquellenlängen darstellen.

Bei Anwendung einer Lichtquelle mit einer derartigen mittleren Länge 1 stellt sich heraus, daß diese doch noch für bestimmte Teile des Bildschirmes zu lang oder zu kurz ist. Dies hat zur Folge, daß dort noch kleine Verbreiterungen bzw. Einschnürungen der streifenförmigen Leuchtstoffgebiete auftreten werden. Diese Verbreiterungen und Einschnürungen sind zwar kleiner als diejenigen, die bei Anwendung einer Lichtquelle mit einer beliebigen Länge auftreten würden, aber sie sind doch derart groß, daß sie die Bildqualität, d.h. die Farbreinheit, der hergestellten Farbbildröhre beeinträchtigen. Die Ursache hierzu ist in der genannten DT-OS 24 05 979 angegeben, und zwar die Tatsache, daß

a) der Abstand L der Ablenkfläche (und der Lichtquelle)von einem Punkt auf dem Bildschirm und

b) der Abstand q längs der Elektronenbahn zwischen der Farbauswahlelektrode und dem Bildschirm nicht konstant sind,

wodurch sich das Verhältnis q/L ändert. Außerdem spielt die sphärische Gestalt des Bildschirmes eine Rolle.

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Die Erfindung bezweckt, Maßnahmen anzugeben, durch die auch kleine Einschnürungen und Verbreiterungen der streifenförinigen Gebiete vermieden werden, wodurch eine Farbbildröhre mit einer größeren Farbreinheit erhalten wird.

Nach der Erfindung ist eine Farbbildröhre der im ersten Absatz genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand a_y zwischen den Mitten zweier aufeinanderfolgender Öffnungen einer Reihe, die sog. senkrechte Steigung, eine Größe nach der Formel

a_v = _Ci(i₊C₂(x²-y²)) (1)

aufweist, in der χ und y die Koordinaten auf der Farbauswahlelektrode senkrecht bzw. parallel zu den Reihen von Öffnungen sind und

C₁ = a_vo fo *Η_ ist,
^{S a}H0

wobei a die senkrechte Steigung in der Mitte der Farbauswahlelektrode ,

S₀ die Exzentrizität der Elektronenstrahlen in der Ablenkebene in bezug auf die Mitte der Röhre,

S die Exzentrizität der Elektronenstrahlen in der Ablenkebene in bezug auf eine beliebige Stelle χ und y in der Röhre, ^aHO ^d^^{e waa}S^ere°hte Steigung in der Mitte der Farbauswahlelektrode und

ajT die zu χ und y gehörige waagerechte Steigung oder aber der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Reihen sind,

während C₀ = ist,

wobei R der zu χ und y gehörige Radius des Teiles des Bildschirmes ist und

L_Q den Abstand der Ablenkebene von der Mitte des Bildschirmes darstellt.

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Die gewünschte Lichtquellenlänge wird nach der genannten DT-OS 24 05 979 durch die Beziehung

I=V; (2)

bestimmt, wobei

a_v die senkrechte Steigung ist,

q den Abstand entlang der Elektronenbahn zwischen der Farbauswahlelektrode und dem Bildschirm und L den Abstand der Lichtquelle von einem Punkt auf dem Bildschirm darstellen.

Bei einer Lichtquelle mit einer festen Länge 1, dem Mittelwert von I^ und 1_Q, die nur von der bei der Belichtung üblichen Korrekturlinse beeinflußt wird und bei einem veränderlichen Verhältnis q/L können nach der Erfindung Einschnürungen und Verbreiterungen der Leuchtstoffstreifen durch Anpassung von a , die senkrechte Steigung, vermieden werden.

Aus den nachstehenden Berechnungen folgt, daß diese Änderung in der Steigung durch die Beziehung (1) ausgedrückt wird. Eine Bedingung,die erfüllt sein muß, damit die Lichtverteilung hinter einer senkrechten Reihe von Maskenschlitzen homogen ist, lautet:

I¹ = a'_v (3),

wobei I¹ die Abbildung der langgestreckten Lichtquelle durch einen Maskenschlitz auf dem Schirm und a¹ die Projektion der Maskensteigung auf dem Schirm sind. Für die Projektion der Maskensteigung gilt:

a· - a_vi_ (4).

L-q

Für einen flachen Schirm gilt:

I¹ -iL ■ ■ (5).

L-q

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Substitution von (4) und (5) in (3) ergibt die Beziehung (2). Diese Beziehung gilt also für einen flachen Schirm.

Der Bildschirm einer Fernsehbildröhre ist jedoch nicht flach, sondern ist in erster Annäherung ein Teil einer Kugel. Bei der Abbildung der langgestreckten Lichtquelle 1 auf dem Bildschirm muß daher die Tatsache berücksichtigt werden, daß die radialen Abmessungen um einen Faktor K, den sog. radialen Kompressionsfaktor, verkleinert werden.

I¹ ist die Abbildung der Lichtquelle auf einem flachen Schirm. Durch die Kompression wird die radiale Komponente I¹cos ψ auf K'l'-cos^ verkleinert. Dadurch, daß diese komprimierte Komponente wieder mit der ungeänderten tangentialen Komponente I¹ sin γ zusammengesetzt wird, folgt, daß:

l'-l- (K²

Für einen kugeligen Schirm gilt also, wie aus (5) folgt, daß:

1" - iSL (K²COS²^₊ sin²¥)^1/2 (6).

L-q

Substitution von (4) und (6) in (3) ergibt:

a = l^q (K²COs²^₊ sin²<f)^1/2 (7).

^v L

Diese Beziehung ergibt die Bedingung, die erfüllt sein muß, wenn Leuchtstofflinien ohne Einschnürungen und/oder Verbreiterungen erhalten werden müssen. Im nachstehenden wird die Beziehung (7) zu einer Form entwickelt, in der die senkrechte Maskensteigung als Funktion eines geometrischen Ortes auf der Maske gegeben wird.

In der Mitte der Röhre gelten die nachstehenden Beziehungen: PHN 8250 - 6 ~

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^avo - ^x > ^₁ (⁸>

Aus den Beziehungen (7), (8) und (9) können 1, q_Q und L
eliminiert werden:

²²^ ²?¹/² (10).

^aH0 ^L

Der Abstand q zwischen Maske und Bildschirm kann außerhalb der Mitte der Maske gut beschrieben werden mit:

_{q =}

(f

Substitution von (11) in (10) ergibt:

fofH. (SJn²^H-COS² «Ρ) (K²cos²f₊sin² ^)^/ _(12)< ^{S a}H0

Der Kompressionsfaktor K wird gegeben durch:

κ- ^cos

wobei T der Ablenkwinkel und β der Winkel zwischen der Normalen auf dem Schirm und der Röhrenachse ist. Indem ψ und β in x,y,R und L₀ ausgedrückt werden, kann für (13) annähernd geschrieben werden:

RL_n - i(x²- y²)

κ - (14).

RL₀ + J(x² ₊ y²)

Substitution von(i4) in (12), wobei außerdem τ =arctan ^
eingeführt wird, ergibt nach einigen Entwicklungen die

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folgende Beziehung: ₂ 2

' ⁺ ' 9BT "™

3a Γ°

^H° 1"(

2 2
Der Term ( ) ist maximal 0,03 und also in bezug auf 1

vernachlässigbar; dies ergibt:

!Ε.

Außerdem kann die Wurzelform ersetzt werden durch:

1 +	2 2 χ -ν	so	daß
a ν	2RL0	aH0	(1
- avo£°-

wird. (1₅b)

In dem quadratischen Klammerausdruck kann schließlich noch

2 2 2
der Term ( ) vernachlässigt werden, so daß

(16)

b a_H0 0

Wenn angenommen wird, daß:

a_vo hl i. = C₁ (17)

^{b a}H0

und ^— = C- sind, (18)

RL 2

dann wird (16):

a_v = C₁(I+C₂(X²-^)) (1).

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Darin ist Cp eine Konstante, die nur von dem Röhrenformat abhängig ist, während C,. keine Konstante, sondern eine Funktion des geometrischen Ortes auf dem Bildschirm ist.

Bei Röhren mit einer konstanten waagerechten Steigung gilt:

C₁= a fg.
1 v° S

Dann ist C. eine Funktion von S und wird durch das Ablenksystem bestimmt.

Obgleich der Steigungsverlauf nach (1), wie gefunden wurde, eine sehr gute Annäherung des Steigungsverlaufes nach (7) ist, wird es in der Praxis im Zusammenhang mit der Herstellbarkeit einer derartigen Maske günstiger sein, die Beziehung (1) durch

a_v = K₁(I₊K₂X².^²) (19)

zu ersetzen, wobei die Konstanten K^, Kp und K, derart gewählt werden, daß die Einschnürungen und Verbreiterungen der Leuchtstoff linien vor allem auf den kritischen Gebieten minimal sind. Außerdem können dann durch die Korrekturlinse herbeigeführte Störungen, die in der Ableitung außer Betracht gelassen sind, berücksichtigt werden.

Die Erfindung wird nunmehr beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine Farbauswahlelektrode für eine 26 "-Röhre mit einer senkrecht verlaufenden Steigung,

Fig. 2 schematisch eine Farbauswahlelektrode für eine 18 "-Röhre mit einer senkrecht verlaufenden Steigung und

Fig. 3 eine Farbbildröhre.

In Fig. 1 ist schematisch eine Farbauswahlelektrode für eine 26 "-Röhre dargestellt. Die Werte der senkrechten Steigung

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-zusind in mm angegeben. Weiter gilt für eine derartige Röhre

a VO S0	= 0,770 = 8,1	mm mm
R	= 1000	mm
Lo	= 270	mm

q_n = 8,56 mm.

In Fig. 2 ist ähnliches für eine 18 "-Röhre dargestellt, wobei gilt:

a VO S0	= 0,760 = 7,09	mm mm
R	= 711	mm
L0	= 193	mm
	= 6,08	mm.

In Fig. 3 ist eine Farbbildröhre nach der Erfindung dargestellt, In einem Glaskolben 1 befinden sich Mittel 2, 3 und 4 zum Erzeugen dreier Klektronenstrahlen 5, 6 und 7, die durch Öffnungen 13 in einer Farbauswahlelektrode 12 auf den Bildschirm 8 fallen. Die drei Elektronenstrahlen 5, 6 und 7 schließen miteinander einen derartigen Winkel, den sog. Farbauswahlwinkel, ein, daß sie je auf eine Leuchtstofflinie einer bestimmten Farbe 11, 10 bzw. 9 fallen. Die Öffnungen in der Farbauswahlelektrode 12 sind durch Stege 14 voneinander getrennt. Wenn beim Anbringen der Leuchtstoffliniai mit Hilfe eines photographischen Verfahrens eine langgestreckte Lichtquelle mit der oben angegebenen Länge verwendet wird, werden Leuchtstofflinien mit einer nahezu gleichmäßigen Breite erhalten. Dennoch treten hinter den Stegen 14 noch kleine Verbreiterungen und Einschnürungen der Linien 9, 10 und 11 auf. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die verwendete Lichtquelle für bestimmte Teile des Bildschirmes zu lang, für andere Teile dagegen zu kurz ist. Dies kann dadurch vermieden werden, daß die senkrechte Steigung a der Farbauswahlelektrode (12)

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nach der Formel (1) angepaßt wird. Jedermann, der also eine Farbbildröhre mit einer Farbauswahlelektrode herstellt, bei der die Steigung etwa nach der Formel (1) verläuft und C. und Cp die zu dieser Farbbildröhre gehörigen Werte darstellen, wendet die Erfindung an.

PATENTANSPRUCH:

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH;

   Farbbildröhre mit einem Bildschirm in einer evakuierten Umhüllung auf einem Wandteil dieser Umhüllung, der das Frontglas bildet, wobei der Bildschirm streifenförmige Leuchtgebiete enthält und vor dem Bildschirm eine Farbauswahlelektrode angeordnet ist, die eine Metallplatte enthält, die mit parallel zu den streifenförmigen Gebist en verlaufenden Reihen durch Stege voneinander getrennter schlitzförmiger öffnungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand a zwischen den Mitten zweier aufeinanderfolgender Öffnungen einer Reihe, die sog. senkrechte Steigung, eine Größe nach der Formel:

   a_v = α,(1+σ₂(χ²-7²)) .

   aufweist, wobei χ und y die Koordinaten auf der Farbauswahlelektrode senkrecht bzw. parallel zu den Reihen von Öffnungen sind und C. und C« durch die Abmessungen und die Form der Farbbildröhre bestimmte Parameter darstellen.

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   ORIGINAL INSPECTED