DE3035367A1

DE3035367A1 - Vorrichtung zum herstellen eines leuchtschirms fuer farbbildkathodenstrahlroehren

Info

Publication number: DE3035367A1
Application number: DE19803035367
Authority: DE
Inventors: Arnold Ing.(grad.) 7904 Erbach Roth
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1980-09-19
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1982-05-06

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Herstellen eines Leuchtschirms für Farbbildkathodenstrahlröhren Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Leuchtschirms für Farbbildkathodenstrahlröhren nach einem optochemischen Verfahren bei dem eine auf dem Leuchtschirmträger aufgebrachte Schicht durch Bestrahlung in ihrer Löslichkeit flächenhaft verändert wird, mit einer aktinischen Strahlungsquelle und wenigstens einer in den Strahlengang eingefügten, die Strahlung beeinflussenden Anordnung.
Vorrichtungen dieser Art sind allgemein bekannt, Als Strahlquellen dienen üblicherweise Lichtquellen, mit einem großen UV-Anteil. Zwischen fJV-Lichtquelle und Leuchtschirm ist üblicherweise eine Verteilerlinse eingefügt. Als in ihrer Löslichkeit z.B. gegenüber Wasser durch aktinische Strahlung veränderbir Bindemittel für die Leuchtstoffe wird üblicher- weise mit Ammoniumdichromat oder mit Diazoverbindungen sensibilisierter Polyomylalkohol verwendet.
Es sind auch Vorrichtungen bekannt bei denen die Belichtung des lichtempfindlichen Bindemittels mittels eines über die Leuchtschirmträgerfläche abgelenktenElektronenstrahles erfolgt. Da die Belichtungsvorgänge mittels Elektronenstrahl nur im Vakuum durchgeführt werden konnen, sind solche Vorrichtungen sehr umfangreich und schwierig handhabbar, Bei Verwendung von UV-Licht, das üblicherweise in Quecksilberdampflampen erzeugt wird, sind in den Belichtungsvorrichtungen umfangreiche Kühlmittel erforderlich um die anfallende Wärme abzuführen. Auch ist es schwierig, gebündeltes UV-Licht mit kleinem Bündelquerschnitt zu erhalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Strahlenquelle ein Laser ist und daß in den Strahlengang eine Ab lenkanordnung zur Ablenkung oder Verteilung des Laserstrahls über die Leuchtschirmträgerfläche eingefügt ist.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei einzelnen Belichtungsvorgängen ein ständiger Austausch der Strahlungsquellen im Vergleich zu einer UV-Belichtung nicht erforderlich ist. Darüberhinaus ergibt die Verwendung von Laserlicht einen günstigeren Wirkungsgrad und damit verringern sich die Kühlprobleme. Es ist weiter mög- lich, leistungsfähigere Lasergeräte zu verwenden und den Laserstrahl in mehrere Strahlen aufzuspalten, wobei jeweils die Teilstrahlen zur Durchführung einer Belichtung genügen. Schließlich ist es bei Verwendung von Laserlicht möglich, kleinere Querschnitte der Laserstrahlen zu verwenden, wodurch die Kantenschärfe der erzielten Leuchtstoffmuster des Belichtungsschirms verbessert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren 1 bis 11 gezeigten Ausführungsbeispiele näher beschriebein.
Die FIG. l zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung für Leuchtschirme von Farbbildkathodenstrahlröhren bei welcher ein in einem Lasergerät 1 erzeugte Laserstrahl in drei Teilstrahlen 222 aufgespalten wird und jeder Teilstrahl einrAblenkanordnung 9 zugeführt wird, Die Aufteilung des Laserstrahls erfolgt durch Strahlenteiler 7, die beispielsweise entsprechend der in FIG. 2 dargestellten Weise aufgebaut sein können. Der dritte Teilstrahl wird lediglich durch ein Umlenkspiegel 6 umgelenkt. Da mit Hilfe des Lasergerätes 1 normalerweise ein Strahl erzeugt wird, der einen zu geringen Querschnitt besitzt, ist es zweckmäßig eine Anordnung 12 in den Strahlengang einzuschalten, die den Querschnitt des Laserstrahls vergrößert.
Bevorzugt wird die Anordnung 12 in den Strahlengang vor den Strahlenteileiu7 eingefügt.
In FIG.2 ist schematisch ein Strahlenteiler 7 dargestellt, der aus einem teildurchlässigen Interfernzspiegel besteht.
Solche Spiegel sind auch als dielektrische Spiegel bekannt.
Ein solcher Spiegel besteht beispielsweise aus einer Glasscheibe 27, auf welcher eine Vielzal von dünnen Schichten 23, 24, 25 und 26 vorgesehen sind, diese Schichten sind zweckmäßig aufgedampft. Eine weitere Schicht 21 ist eine sogenannte Entspiegelungsschicht. Solche dielektrischen Schichten bestehen beispielsweise aus Magnesiumfluorid, Thoriumfluorid und Zinksulfid bzw. Kryolith.
In der FIG. 3 ist ein Beispiel einer den Querschnitt des Laserstrahls vergrößernden Anordnung 12 dargestellt, die nach Art einer Fernrohranordnung aufgebaut ist und zwei Sammellinsen 31 und 33 sowie eine Blende 32 aufweist. Die Brechkraft sowie Größe und Abstände sind so gewählt, daß die im wesentlichen parallel ankommenden Strahlen des Laserstrahls 2 die Anordnung 12 wieder nahezu parallel als Bündel mit vergrößertem Querschnitt verlassen. Zur Vermeidung von Reflexionen sind auch diese Linsen an ihren Oberflächen zweckmäßig entspiegelt, das heißt vergütet.
Die in der Ablenkanordnung 9 angeordneten Teilstrahlen des Lasers müssen nun auf die beschichtete Trägerfläche des Leuchtschirms gelenkt werden. Hierbei gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten, nämlich eine sequentielle Abtastung der Leuchtschirmfläche mit einem Laserstrahl relativ kleinen Durchmessers oder eine unmittelbare Bestrahlung der Schirmfläche in einem gleichzeitigen Vorgang. Nachstehend sind einige Ausführungsbeispiele bevorzugter Ablenkanordnungen 9 in den Figuren 4 bis 11 dargestellt.
Die FIG. 4 zeigt eine Ablenkung mit enem Planspiegel 41, der mäanderförmig bewegt wird und den dünnen Teilstrahl 222 über die beschichtete Leuchtschirmfläche 3 durch die Farbwahlmaske 4 hindurchablenkt. In den Figuren 4 bis 11 sind jeweils gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. So ist die Leuchtschirmfläche jeweils mit 3 und die Farbwahlmaske mit 4 bezeichnet.
Die FIG. 5 zeigt als Ablenkanordnung 9 einen Spiegelrotor 51 mit einer Vielzahl von Spiegelflächen, die in einem bestimmten Winkel zueinander auf dem Umfang des Rotors 51 angeordnet sind und der so bewegt wird, daß der dünne Strahl 222 die gesamte Leuchtschirmträgerfläche überstreicht.
Die FIG. 6 zeigt einen Spiegelreflektor 61 als Ablenkanordnung 9, die den Laserstrahl 222 entweder längs der kurzen oder langen Schirmsymmetrieachse auseinanderzieht, so daß dieser divergiert und in der anderen Richtung mechanisch bewegt wird, wie dies durch den Pfeil an der Drehachse angedeutet ist. Der Strahl 222 wird also fächerartig aufgespalten und dieser Fächerstrahl über die Schirmfläche bewegt.
Die FIG. 7 zeigt als Ablenkanordnung 9 einen Reflektor mit einer Spiegelkontur 71, die den ankommenden Laserteilstrahl 222 über den gesamten Schirm divergiert,ohne daß eine Spe gelbewegung stattfindet.
In der FIG. 8 ist ein Reflektor dargestellt, dessen Spiegelkontur aus einer Vielzahl von kleinen Reflektorflachen 81 besteht und der in seiner Ablenkwirkung entsprechend dem in FIG. 7 beschriebenen Reflektor arbeitet, indem er den Strahl 222 so aufspreizt, daß er die ganze Schirmfläche belichtet.
Die in Figur 9 gezeigte Ablenkvorrichtung 9 zeigt eine optische Linse 91, die den Laserstrahl 222 ganz oder teilweise über den Schirm verteilt, diese Linse kann bikonkav oder plankonkav ausgebildet sein.
In FIG. 10 ist zur Ablenkung des Laserstrahls 222 eine plankonkave Linse 101 dargestellt deren konkave Fläche aus einer Vielzanl von Teilflächen zusammengesetzt ist, wodurch die Strahlung segmentweise über dem Schirm verteilt wird. Eine solche Linse läßt sich aus einzelnen Teilen zusammensetzen.
In der FIG. 11 ist eine Ablenkanordnung 9 dargestellt, bei der der Strahl 222 über Lichtleitfaserbündel 111 auf die Schirmflache geleitet wird. Es können ein oder mehrere Lichtleitbündel verwendet werden, wobei die dem Schirm zugewandten Flächen auch unter schiefen Winkeln zur Längsachse der Fasern angeschliffen sein können. Die FaslFbündel können auch aufgespleißt sein, so daß ihre Enden direkt auf bestimmte Stellen der Lichtschirmträgerfläche zeigen.
Gegebenenfalls können in den Strahlengang zwischen Ablenkvorrichtung und Lasergerät auch noch weitere optische Korrekturglieder eingefügt sein. Spiegelndeoptische Anordnungen sind zweckmäßig in der Weise aufgebaut, daß ein Träger wie z.B. Glas mit einer Metallschicht insbesondere Aluminium bedampft ist. Zum Schutz der Oberfläche wird zweckmäßig noch eine dünne Schicht Siliziumoxid auf die Aluminiumschicht aufgedampft.

Claims

Patentansprüche tp Vorrichtung zur Herstellung eines Leuchtschirms für Farbbildkathodenstrahlröhren nach einem optochemischen Verfahren bei dem eine auf dem Leuchtschirmträger aufgebrachte Schicht durch Bestrahlung in ihrer Löslichkeit flächenhaft verändert wird, mit einer aktinischen Strahlungsquelle und wenigstens einer in den Strahlengang eingefügten, die Strahlung beeinflussenden Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (i) ein Laser ist und daß in den Strahlengang eine Ablenkanordnung (9) zur Verteilung oder Ablenkung des Laserstrahls über die Leuchtschirmträgerfläche eingefügt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang eine den Querschnitt des Laserstrahls vergrößernde Anordnung (12), insbesondere eine aus wenigstens zwei Linsen bestehende Linsenanordnung vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkanordnung (9) aus einer mechanisch bewegbaren Spiegelanordnung besteht. (FIG, 4 bis 6)
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkanordnung (9) aus einer nichtebenen Spiegelanordnung besteht.(Fig. 7 und 8)
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkanordnung (9) aus einer Linsenanordnung besteht. (Fig. 9 und 10)
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkanordnung (9) aus einer Lichtleitfaserbündelanordnung besteht. (FIG. 11
7. Vorrichtung nach einem der Anspriiche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Strahlenteiler (7) in den Laserstrahlengang eingefügt ist und die Teilstrahlen jeweils einer Ablenkanordnung (9) zugeführt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteiler (7) als halbdurchlässige dielektri sche Spiegel ausgebildet sind. (FIG. 2)
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang vor der Ablenkanordnung (9) ein Umlenkspiegel (6) eingefügt ist.