DE2846559A1 - Farbbildroehre und verfahren zur herstellung einer derartigen farbbildroehre - Google Patents

Description

Farbbildröhre und Verfahren zur Herstellung einer derartigen

Farbbildröhre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbildröhre, enthaltend in einem evakuierten Kolben Mittel zum Erzeugen einer Anzahl von Elektronenstrahlen, einen Bildschirm mit einer Vielzahl in verschiedenen Farben aufleuchtender Gebiete und Farbauswahlmittel mit einer Vielzahl von Öffnungen, die je einen Elektronenstrahl Leuchtstoffgebiete einer bestimmten Farbe zuordnen, wobei diese Farbauswahlmittel durch ein Gitter gebildet werden, das aus zwei sich kreuzenden Sätzen paralleler Leiter besteht, die an den Kreuzungspunkten gegeneinander isoliert sind und wobei die Leiter jedes Satzes miteinander verbunden sind. PHN 8923 - 3 -

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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Farbbildröhre.

Eine derartige Farbbildröhre vom Nachfokussierungstyp ist aus der NL-OS 74 09 642 bekannt.

Eine Nachfokussierung hat den Zweck, die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes durch Vergrößerung der Durchlässigkeit der Farbauswahlmittel zu vergrößern. Bei Röhren ohne Nachfokussierung wird ein sehr großer Teil, z.B. 80 bis 85 %, der Elektronen von der sogenannten Schlitzmaske abgefangen. Durch Anwendung einer Nachfokussierung können die Öffnungen in den Farbauswahlmitteln vergrößert werden, weil infolge der Fokussierung in den Öffnungen die Elektronenauftreffflecke auf dem Schirm erheblich kleiner als die Öffnungen sind, so daßdennoch eine genügende Landungstoleranz erhalten wird. Beim Gegenstand nach der NL-OS 74 09 642 werden in den Öffnungen der Schlitzmaske elektrostatische Linsen gebildet, die die Elektronenstrahlen in einer Richtung fokussieren und in der zu dieser Richtung senkrechten Richtung defokussieren. In einer ersten Ausführungsform dieser bekannten Röhre werden die Farbauswahlmittel durch ein Gitter gebildet, das aus zwei sich kreuzenden Sätzen paralleler Leiter besteht, die an den Kreuzungspunkten gegeneinander isoliert sind, wobei die Leiter jedes Satzes miteinander verbunden sind.

Diese bekannte Ausführungsform besitzt die Eigenschaft, daß diese aus drei aufeinander angeordneten Schichten, und zwar zwei leitenden Schichten und einer dazwischenliegenden Isolierschicht, besteht. Bei einem Potentialunterschied zwischen den zwei Sätzen von Leitern wird eine elektrostatische Linse gebildet, die in einer Richtung konvergiert und in der zu dieser Richtung senkrechten Richtung divergiert. Die Stärke der Linse wird jedoch durch die Dicke der Isolierschicht beschränkt. In der bekannten Ausführungsform mit Leitern mit einer Dicke von 50 /um und einer Dicke des Isoliermaterials von 125/um muß daher die fokussierende Spannung etwa 1000 V PHN 8923 - 4 -

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bei Farbauswahlmitteln sein, die in einem Abstand von etwa 9 mm von dem Bildschirm liegen und mit quadratischen Öffnungen mit einer Breite von 500 /um und einem Teilungsabstand von 750 /um versehen sind.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Farbbildröhre vom Nachfokus sierierungstyp anzugeben, bei der in den Öffnungen der Farbauswahlmittel die Linsenwirkung gleich stark wie in der genannten Ausführungsform bei einem kleineren Potentialunterschied zwischen den Sätzen von Leitern ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Farbbildröhre der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der erste Satz von Leitern aus Drähten und der zweite Satz von Leitern aus paarweise aneinander befestigten Metallstreifen besteht, die die Drähte an den Kreuzungspunkten klemmend umschließen, wobei die genannten Drähte an den Kreuzungspunkten koaxial von einer Isoliermaterialschicht umgeben sind. Die Elektronenlinse wird stärker, weil bei dieser Ausführungsform die das Vierpolfeld erzeugenden Elektroden In einer Ebene liegen.

Ein Vorteil ist der, daß die fokussierende Spannung niedriger sein kann und bei Farbauswahlmitteln nach der Erfindung mit einem Abstand von ebenfalls 9 mm von dem Bildschirm und mit quadratischen Öffnungen mit einer Breite von 500 /um und einem Teilungsabstand von 750 /um + 650 V betragen wird. Dadurch werden weniger elektrische Überschläge zwischen den Sätzen von Leitern auftreten.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Leiter aus einem weichmagnetischen Material, z.B. aus Eisen, wodurch eine gute magnetische Abschirmung erhalten wird, während das Isoliermaterial Aluminiumoxid ist. Es ist auch möglich, als Isoliermaterial Glaskeramiken, Gläser oder Kunststoffe, wie Polyamide, anzuwenden.

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Sin bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer zu einem Satz paralleler mit Isoliermaterial überzogener Drähte senkrechten Richtung zu beiden Seiten dieses Satzes ein Satz paralleler Metallbänder angebracht wird, wobei die aif einer Seite des Satzes liegenden Bänder den auf der anderen Seite liegenden Bändern gegenüber positioniert werden, wonach die einander paarweise gegenüber liegenden Bänder aneinander befestigt werden, wobei sie die isolierten Leiter umschließen, wonach das Isoliermaterial, das sich aui3erhalb der Kreuzungspunkte befindet, entfernt wird. Die Entfernung des überschüssigen Isoliermaterials, wie z.B. Aluminiumoxid, erfolgt vorzugsweise durch Ätzen. Diese Entfernung kann aber auch mit Hilfe von Preßluft, einem Flüssigkeitsstrom oder mit Pulverstrahlen erfolgen.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 im Schnitt eine Farbbildröhre nach der Erfindung, Fig. 2 eine nähere Erläuterung des Prinzips der Vierpol-

nachfokussierung,
Fig. 3 perspektivisch eine bekannte Ausführungsform eines

Teils der Farbauswahlmittel,
Fig. 4 und 5 perspektivisch einen Teil der Farbauswahimittel

nach der Erfindung,
Fig. 6 eine nähere Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung

der Farbauswahlmittel nach der Erfindung, und Fig. 7 eine Erläuterung der Wirkung der Farbauswahlelektrode nach der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Bildröhre besteht aus einem Glaskolben 1, Mitteln 2 zum Erzeugen dreier Elektronenstrahlen 3, 4 und 5, einem Bildschirm 6, Farbauswahlmitteln 7 und Ablenkspulen 8. Die Elektronenstrahlen 3, 4 und 5 werden in einer

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Ebene, und zwar in der Zeichnungsebene der Fig. 1, erzeugt;, und werden mit Hilfe der Ablenkspulen 8 über den Bildschirm abgelenkt. Der Bildschirm 6 besteht aus einer Vielzahl Rot, Grün und Blau aufleuchtender Leuchtstoffstreifen, deren Längsrichtung senkrecht auf der Zeichnungsebene der Fig. 1 steht. Beim Normalbe trieb der Röhr;? sind die Leuchtstoff streifen vertikal gerichtet und Fig. I zeigt also einen horizontalen Schnitt durch die Röhre. Die Farbauswahlmittel 7 enthalten eine Vielzahl von Öffnungen 9, die in Fig. 1 nur schematisch dargestellt sind. Die drei Elektronenstrahlen 3, 4 und 5 passieren die Öffnungen 9 unter einem kleinen Winkel zueinander und treffen demzufolge je nur Leuchtstoffstreifen einer bestimmten Farbe. Die öffnungen 9 in den Farbauswahlmitteln sind in bezug auf die Leuchtstoffstreifen des Bildschirmes b sehr genau positionierb. In jeder öffnung 9 wird eine Elektronerilinse gebildet. In Fig. 2 ist eine derartige Linse schematisch dargestellt. Es werden ein Teil der Farbauswahlmittel 7 und eine der öffnungen 9 gezeigt. Der Potentialverlauf am Rand der Öffnung 9 entlang ist mit +,-,+,- angegeben und derart, daß ein Vierpolfeld erzeugt wird. Der die Öffnung 9 passierende Elektronenstrahl wird in der senkrecht gezeichneten Ebene fokussiert, wodurch, wenn sich der Bildschirm genau in dem horizontalen Fokuspunkt befindet, der Elektronenfleck 10 gebildet wird.

Es empfiehlt sich, nicht genau auf den Bilschirm 6 zu fokussieren, wodurch ein etwas breiterer Elektronenfleck erhalten wird. Wenn der Elektronenstrahl die Öffnung 9 unter einem kleinen Winkel passiert, hat dies nur einen unwesentlichen Einfluß auf die Fokussierung. Dadurch erfolgt die Farbauswahl der drei Elektronenstrahlen 3, 4 und 5 auf völlig gleiche Weise wie in der bekannten Schlitzmaskenröhre ohne Nachfokussierung. Durch die starke Fokussierung kann die Öffnung 9 aber viel größer als in der bekannten Schlitzmaskenröhre ohne Nachfokussierung sein, wodurch viel mehr Elektronen den Bildschirm 6 treffen und ein erheblich helleres Bild erhalten wird. Die Defokussierung

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in senkrechter Richtung ist dabei unbedenklich, v/enn Leuchtstoff streif en verwendet werden, die zu der Längsrichtung des Flecks 10 parallel liegen.

In Fig. 3 sind Farbauswahlmittel nach dem Stand der Technik dargestellt. Diese Farbauswahlmittel 7 bestehen aus zwei sich kreuzenden Sätzen paralleler Leiter. Von dem ersten Satz sind die waagerecht gezeichneten Leiter 11 und 12 dargestellt. Von dem zweiten Satz sind die senkrecht gezeichneten Leiter 13 und 14 dargestellt. Die Leiter 11, 12, 13 und 14 bestimmen eine der Öffnungen 9 und sind gegeneinander mit Hilfe von Isoliermaterial 15 isoliert.

Auf dem Bildschirm 6 sind die drei zu der Öffnung 9 gehörigen Leuchtstoffstreifen mit R (Rot), G (Grün) und B (Blau) bezeichnet. In der Figur sind nur einige Teilstrahlen des mittleren Elektronenstrahls 4 dargestellt, die auf dem Leuchtstoff streif en G den Elektronenfleck 10 erzeugen. Die waagerechten Leiter 11 und 12 sind miteinander verbunden und liegen auf einem höheren Potential als die miteinander verbundenen senkrechten Leiter 13 und 14, wodurch in jeder Öffnung 9 die in Fig. 2 schematisch dargestellte Elektronenlinse gebildet wird. Die Stärke der Linse ist jedoch durch die Dicke des Isoliermaterials 15 beschränkt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Konstruktion anzugeben, bei der die Stärke der Linse gleich groß wie bei der bekannten Ausführungsform bei einem kleineren Spannungsunterschied zwischen den Leitern ist.

Eine derartige Konstruktion und ein Verfahren zu deren Herstellung werden nun anhand der nachstehenden Figuren beschrieben.

Figuren 4 und 5 zeigen perspektivisch einen Teil der Farbauswahlmittel nach der Erfindung. Diese Farbauswahlmittel

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sind aus zwei Sätzen paralleler Leiter 16 und 17 aufgebaut. Die Leiter 16 sind aus je zwei aneinander befestigten Metallstreifen 18 und 19 mit einer Dicke von 75 /um aufgebaut. Diese Streifen können z.B. mit Hilfe eines Metallklebers, einer Diffusionsverbindung oder durch Punktschweißen aneinander befestigt werden. Die Streifen 18 und 19 umschließen klemmend die Leiter 17, die an den Kreuzungspunkten mit Isoliermaterial 20, wie z.B. Aluminiumoxid, überzogen sind. Auf diese Weise werden zwei Sätze paralleler Leiter erhalten, die zueinander senkrecht liegen. Die Leiter 16 und 17 liegen in einer Ebene und bilden zusammen die Wände der Öffnungen 9, wodurch die starke Vierpollinse erhalten wird.

Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung derartiger Farbauswahlmittel, das anhand der Fig. 6 erläutert wird, ist wie folgt: Ein Satz mit Isoliermaterial 20 überzogener paralleler Drähte 21 wird in einem, hier nicht dargestellten, Halter ausgespannt. Zu beiden Seiten dieses Satzes wird ein Satz paralleler Metallbänder 22 derart ausgerichtet angeordnet, daß die Bänder auf einer Seite des Satzes von Drähten den Bändern auf der anderen Seite des Satzes von Drähten gegenüber liegen, wonach die einander gegenüber liegenden Bänder mit Hilfe von Punktschweißen 24 aneinander befestigt werden, wobei sie die isolierten Leiter an den Kreuzungspunkten umschließen. Dann wird das Isoliermaterial 20, das sich nicht an den Kreuzungspunkten befindet, z.B. durch Ätzen entfernt.

In Fig. 7 ist perspektivisch ein Teil von Farbauswahlmitteln dargestellt, wie sie in Farbbildröhren nach der Erfindung verwendet werden.

In einem Abstand von etwa 9 mm vor dem Bildschirm 6 sind Farbauswahlmittel mit quadratischen Öffnungen mit einer Breite von 500 /um und mit einem Teilungsabstand von 750 /um, also mit einer Elektronendurchlässigkeit von etwa 44 %_t montiert. Bei einem Potential des mit dem üblichen Aluminiumfilm

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überzogenen Bildschirmes 6 von 25 kV, einem Potential an den Leitern 17 von 25,4 kV und einem Potential an den Leitern 16 von 24,75 kV beträgt die Brennweite der Vierpollinsen etwa 13 mm in der Mitte des Bildschirmes bei senkrechtem Einfall. Der Abstand der Farbauswahlmittel 7 von dem Bildschirm 6 beträgt etwa 9 mm, v/o durch der Fokuspunkt der Vierpollinsen überall gerade etwas jenseits des 3ildschirines Lie^t. Dadurch wird vermieden, daß auf dem Bildschirm ein sogenannter Fokusring sichtbar ist. Die Elektronenflecke 10 weinen dann eine Breite in der Mitte des Bildschirmes von etwa 0,10 mm und an den Ecken von etwa 0,09 mm auf. Eine geeignete Breite der Leuchtstoffstreifen R, G und B ist dann 0,13 mm. Der verbleibende Teil der Oberfläche des Bildschirmes 6 kann gegebenenfalls mit einem lichtabsorbierenden Werkstoff übersogen werden.

Ein Bildschirm für eine Röhre nach der Erfindung kann mit einem bekannten Belichtungsverfahren hergestellt werden, bei dem die Farbauswahlmittel auf einer lichtempfindlichen Schicht auf einem Frontglasteil der Röhre abgebildet v/erden. Im Zusammenhang mit der großen Durchlässigkeit der Farbauswahlmittel nach der Erfindung muß das angewandte BeLichtungsverfahren jedoch dazu geeignet sein, die Öffnungen ¹J stark verschmälert abzubilden. Ein dazu geeignetes Belichtungsverfahren benutzt zwei oder mehr in einiger Entfernung voneinander liegende Lichtquellen, wie in der DE-OS 22 48 870 beschrieben ist. Eine Röhre nach der Erfindung eignet sich auch besonders gut für sogenanntes elektronisches Belichten, bei dem die empfindliche Schicht auf dem Frontglasteil mit Hilfe eines Elektronenstrahls "belichtet" wird.

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Claims (4)

1. U.V. PHILIPS' GLOETLÄMPEIJFäBRrSKEH, EMDHOVEN/HOLLAND PATENTANSPRÜCHE: 2846559

   [Iy Farbbildröhre, enthaltend, in einem evakuierten Kolben Mittel zum Erzeugen einer Anzahl von Elektronenstrahlen, einen Bildschirm mit einer Vielzahl in verschiedenen Farben aufleuchtender Gebiete und Farbauswahlmittel mit einer Vielzahl von Öffnungen, die 3e einen Elektronenstrahl Leuchtstoffgebiete einer bestimmten Farbe zuordnen, wobei diese Farbauswahlmittel durch ein Gitter gebildet werden, das aus zwei sich kreuzenden Sätzen paralleler Leiter besteht, die an den Kreuzungspunkten gegeneinander isoliert sind, wobei die Leiter jedes Satzes miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Satz von Leitern aus Drähten und der zweite Satz von Leitern aus paarweise aneinander befestigten Metallstreifen besteht, die die Drähte an den Kreuzungspunkten klemmend umschließen, wobei diese Drähte an den Kreuzungspunkten koaxial von einer Isoliermaterialschicht umgeben sind.
2. 2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial Aluminiumoxid ist und die Leiter aus Eisen hergestellt sind.
3. 3. Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zu einem Satz paralleler mit Isoliermaterial überzogener Drähte senkrechten Richtung zu beiden Seiten dieses Satzes ein Satz paralleler Metallbänder angebracht wird, wobei die auf einer Seite des Satzes liegenden Bänder den auf der anderen Seite liegenden Bändern gegenüber positioniert werden, wonach die einander gegenüber liegenden Bänder aneinander befestigt werden, wobei sie die isolierten Leiter umschließen, wonach das Isoliermaterial, das sich außerhalb der Kreuzungspunkte befindet, entfernt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung durch Ätzen erfolgt.

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   Zr/gü/eg

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