DE3239559A1

DE3239559A1 - Verlustarmes korrekturfilter zur herstellung von leuchtschirmen fuer farbbildroehren

Info

Publication number: DE3239559A1
Application number: DE19823239559
Authority: DE
Inventors: Bruno 7300 Esslingen Fischer
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Nokia Deutschland GmbH
Priority date: 1982-10-26
Filing date: 1982-10-26
Publication date: 1984-04-26
Also published as: EP0107181A2; DE3380045D1; EP0107181A3; EP0107181B1; US4634224A; CA1239438A; JPS5952507B2; JPS5994327A

Description

B-Fischer-22

VerLustarmes KorrekturfiLter zur HersteLLung von Leuchtschirmen für FarbbiLdröhren

Die Erfindung betrifft ein KorrekturfiLter nach dem Oberbegriff des ^Anspruchs 1. Es wird in einer Bestrah lungsvorrichtung verwendet, welche zur Herstellung von Leucht-' schirmen für Farbbildröhren dient. Dabei wird eine auf dem Frontglas einer Farbbildröhre gleichmäßig verteilte Leuchtstoffschicht durch eine Schattenmaske hindurch bestrahlt, wobei eine chemische Reaktion in Gang gesetzt wird, die zur Haftung der von Strahlung getroffenen Leuchtstoff ge biete am Frontglas führt.

Um die Leuchtstoffgebiete dort anzubringen, wo sie bei Betrieb der Röhre von den durch die öffnungen der Schattenmaske dringenden Elektronen getroffen werden können, erfolgt die Belichtung zusätzlich durch eine Linse hindurch, welche den Weg der Strahlen den in der fertigen Farbbildröhre auftretenden Flugbahnen der Elektronen bi Idet.

Um weiterhin Einfluß auf die Breitenverteilung der Leuchte Stoffgebiete nehmen zu können, wird in den Strahlengang ein Korrekturfilter gebracht, welches die Strahlen in Abhängigkeit vom Ort schwächt.

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13.10.1982

• · · η.

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Ein bekanntes KorrekturfiLter besteht aus einer mehr oder weniger starken AnsammLung von Rußteilchen, die durch GeLatine verfestigt aLs Schicht auf der Linse aufgebracht sind. Diese Schicht aus Ruß und GeLatine führt zu ortsabhängiger Schwächung der durch sie hindurchtretenden Strahlung, sie kan.n entweder auf die Linse selbst oder z.B. auf eine gesonderte Glasplatte aLs Träger aufgebracht sein.

Andere bekannte Korrekturfilter verwenden zur ortsabhängigen Schwächung der StrahLung aLs Sperrschicht dünne NickeLstreifen, weLche mit unterschiedLichen gegenseitigen Abständen angeordnet sind, um die gewünschte Ortsabhängigkeit der Strahlungsschwächung zu erhalten. Letztere sind robuster im Gebrauch und Leichter zu warten.· Die bedeutsamsten Nachteile der bekannten FiLter sind, daß auch die durchLässigen FLächen einen TeiL der StrahLung refLektieren und daß solche bekannten KorrekturfiLter sich durch Strah-Lungsabsorption in der Sperrschicht erwärmen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Reflexion im Bereich der durchLassigen Schicht und die Erwärmung der KorrekturfiL ter zu vermindern. Dies geschieht wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben ist. Die UnteraηSprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen dazu an.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß die Durch Laßschicht durch Entspiegelung optisch vergütet und die RefLektivitat der Sperrschicht wie bei einem KaltLichtspiegel erhöht wird. Für die AuswahL der Wellenlängenbereiche, in denen vergütet bzw. die Ref lektivitat erhöht wird, ist die spektrale Wirksamkeit der Teilbereiche des

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zur Bestrahlung verwendeten gesamten Spektrums auf die Leuchtstoff schicht maßgebend. Derjenige TeiL des Strahlungsspektrums, welcher bei der Ingangsetzung der chemischen Reaktion nicht wirksam ist, kann vom Korrekturfilter durchgelassen, darf jedoch nicht absorbiert werden. Für diesen Spektralbereich kann also die Sperrschicht durchlässig, die Durchlaßschicht reflektierend sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 15 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Bestrahlungsvorrichtung (Lichthaus),

Fig. 2 den Ausschnitt aus einem Korrekturfilter mit Streifenmuster,

Fig. 3 weitere Ausschnitte mit anderen Mustern bei bis anderen Ausführungsformen des Korrektur-Fig. 6 filters,

Fig. 7 Ausschnitte aus dem Querschnitt von verbis schiedenen Ausführungsformen des erfin-Fig.14 dungsgemäßen Korrekturfilters,

Fig.15 ein Diagramm, welches die spektrale Be-Strahlungsstärke SB und die wirksame relative

spektrale Bestrahlungsstärke WRSB über der Wellenlänge λ bezogen auf eine Beleuchtungsstärke von 1 Lux = 1 Im/m zeigt.

Fig. 1 zeigt schematisch den Schnitt durch eine Bestrahlungs vorrichtung. Im Lampentopf 1 befindet sich eine

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St rah LungsqueL Le 2 in der Halterung 3. Die Strahlung der Strahlungsquelle gelangt durch das Fenster 4 und das Korrekturfilter 6 zur Linse 5, welche im allgemeinen aus einer konkav und konvex geschliffenen und einer planen Seite besteht. Die Form der Linse bewirkt auf der Leuchtschicht des Leuchtschirmes 8 an einigen Stellen eine verstärkte und an anderen Stelle'n eine abgeschwächte Bestrahlung. Dies ist unvermeidlich, denn die Linse muß die Strahlen so beeinflussen, daß sie in der Richtung der in der fertigen Röhre verwendeten Elektronenstrahlen durch die Schattenmaske 7 hindurchtreten, d.h. die Sahn der Elektronen

nachbilden. Die dabei auftretenden Unterschiede in der Beleuchtungsstärke müssen vom KorrekturfiLter ausgeglichen werden. Bei manchen Bestrah lungsvorriehtungen befindet sich das KorrekturfiLter .direkt auf der Linse 5.

Ein Ausschnitt aus dem bekannten Korrekturfilter mit Streifenmuster ist in Fig. 2 gezeigt. Die Erfindung kann jedoch auch bei jedem anderen Muster verwendet werden, z.B. bei solchen Mustern, wie sie _:in den Figuren 3 bis 6 dargestellt sind.

Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt des Querschnitts durch ein Korrekturfi lter. Erfindungsgemäß ist auf dem Träger 10, welcher identisch mit der Linse 5 sein kann, zwischen der Sperrschicht 11 die die St rah lungsreflexion vermindernde Schicht 1'2 vorhanden. Beide Schichten sind aus strahlungsdurchlässigem Material, die Schichtdicken sind jedoch so bemessen, daß die optische Anpassung an den Träger 10 im Bereich der Schichten 12 soweit wie möglich verbessert ist, während im Bereich der Schich-

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ten 11, um Reflexion durch Feh L anpassung zu bewirken, die Anpassung soweit wie möglich vermindert ist.

Fig. 8 zeigt im Vergleich zu Fig. 7 ein Korrekturfilter mit Sperrschichten aus strahlungsundurchlässigem Material, welche als Abschirmung 13 bezeichnet sind. Dabei kann es sich z.B. um die bekannten Nickelstreifen handeln, welche stark reflektierend ausgebildet sind. Mit 10 ist wieder der Träger bezeichnet und 12 ist eine die St rah lungs reflexion vermindernde Schicht,

Fig. 9 zeigt einen für die Herstellung vorteilhaften Aufbau

des KorrekturfiL ters, bei dem die die St rah lungsreflexion vermindernde Schicht 12 durchgehend aufgebracht ist. Die Abschirmung 13 befindet sich auf dieser Schicht, 10 ist der Träger.

Fig. 10 gibt ein Beispiel des KorrekturfiIters mit im Vergleich zu Fig. 9 umgekehrter Schichtfο Ige . Auf dem Träger 10 befindet sich die Abschirmung 13 und darüber die die St rah lungsreflexion vermindernde Schicht 12.

Das KorrekturfiIter gemäß Fig. 11 entspricht im Prinzip dem in Fig. 10 gezeigten, es weist jedoch eine mehrlagige Schicht 12 auf. Die einzelnen Lagen der Schicht 12 sind in den Dicken und den die Brechzahl bestimmenden Werkstoffeigenschaften so gestaltet, daß die Durchlässigkeit in Abhängigkeit der Wellenlänge auf das Spektrum der Strahlungsquelle und auf die spektrale Empfindlichkeit der Leucht&toff- schicht abgestimmt ist. Mit 10 ist der Träger und mit 13 die Abschirmung bezeichnet.

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Die Anordnung in Fig. 12 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 7 nur dadurch, daß die Schichten 11 und 12 mehrlagig sind, welches bessere optische Anpassung im Vergleich zum KorrekturfiIter gemäß Fig. 7 ermöglicht.

Wie die KorrekturfiIter gemäß Figuren 13 und 14 verdeutlichen, kann die Schicht 12 durchgehend ausgebildet sein oder unter oder über den Schichten 11 verlaufen. Ein solcher Aufbau bringt eine Vereinfachung des Herstell Verfahrens mit sich. Der Träger ist wieder mit 10 bezeichnet.

Das Diagramm in Fig. 15 gibt die "spektrale Bestrahlungsstärke" SB und die von den Leuchtstoffen verwertete "wirksame relative spektrale Bestrahlungsstärke" WRSB wieder. SB und WRSB sind über der Wellenlänge λ in nm aufgetragen.

Aus dem Spektrum der Strahlung einer QuecksiIberdampflampe, wie sie üblicherweise zur Bestrahlung verwendet wird, reagiert nur der kurzwellige Teil mit der Leuchtstoffschicht. Die zur Haftung des Leuchtstoffes am Frontglas führende chemische Reaktion wird vom langwelligen Teil oberhalb der Wellenlänge von 490 nm nicht unterstützt, dieser Teil bewirkt nur unnötige Wärme, was im praktischen Betrieb bei der Beschirmung des Frontglases stört. Lange Abkühlzeiten verlängern nämlich die Taktzeiten der Fertigung. Um trotzdem zu dem gewünschten Fertigungsdurchsatz zu kommen, müssen entsprechend mehrere Best rah lungsvorrichtungen, sogenannte "Lichthäuser",instaL Iiert werden. Ein solcher Mehraufwand kann vermieden werden, wenn man durch Verwendung der Erfindung die Absorption im Korrekturfilter senkt. Die Sperrschicht kann im wirksamen Wellenlängenbereich von 320 bis 490 nm als Reflexionsschicht

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wirken, die Strahlung oberhalb von 490 nm jedoch ungehindert passieren lassen, da diese für den Leuchtstoff wirkungslos ist. Somit wird nur der chemisch wirksame Spektra I bereich reflektiert (Prinzip des Kaltlichtspiegels).

Die nicht mit der Sperrschicht versehenen Flächenteile des Korrekturfilters werden erfindungsgemäß mit einer deren Strahlungsreflexion vermindernden Schicht 12 belegt. Beispielsweise wird im wirksamen Wellenlängenbereich von 320 bis 490 nm die Durchlässigkeit soweit wie möglich erhöht. Für Wellenlängen größer als 490 nm kann dann auch Reflexion zur Minimierung der Absorption beitragen. Dies wird durch Vergütung mittels Bedampfung erreicht, wie sie von der Anwendung bei optischen Geräten her bekannt ist.

Der bei Anwendung der Erfindung erzielte Nutzen besteht erstens in einer Verkürzung der Belichtungszeit, weil infolge der Vergütung bei gleicher Erwärmung des Korrekturfilters" mehr Strahlung auf die Leuchtstoff schicht gelangt und zweitens in einer Verkürzung der AbkühIzeit, weil infolge von verminderter Absorption durch verbesserte Reflexion weniger Wärme im KorrektürfiIter entsteht.

Versuche haben gezeigt, daß als Abkühlzeit bei Anwendung der Erfindung nur ein kleiner Teil der Bestrahlungszeit erforderlich ist, während bei Verwendung bekannter Korrekturfilter das Verhältnis von Abkühlzeit zu Bestrahlungszeit ca. 1:1 beträgt.

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B e ζ u g s ζ e i c h e η

1 Lampentopf

2 Strah LungsqueL Le

3 Ha L te rung ■

4 Fenster

5 Linse

6 KorrekturfiLter

7 Schattenmaske

8 Leuchtschirm mit Leuchtstoffschicht aus roten, grünen und blauen Leuchtstoffgebieten

9 F röntg las ;

10 Träger '

11 Sperrschicht (die Strah LungsrefLexion erhöhende Schicht)

12 Schicht Cdie St rahLungsrefLexion vermindernde Schicht)

13 Abschirmung

Leerseite

Claims

STANDARD ELEKTRIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAFT
Stuttgart

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Patent ansprüche

P-/ Flächenhaft ausgebildetes Korrekturfi Iter für eine bei der Herstellung von Farbbildröhren verwendete Bestrahlungsvorrichtung, dessen Fläche teilweise mit einer ein bestimmtes Muster aufweisenden Sperrschicht versehen ist und dessen nicht mit der Sperrschicht versehene Flächenteile lichtdurchlässigsind, d a du r c h gekennzeichnet, daß die nicht mit der Sperrschicht versehenen Flächenteile mit einer die St rah lungs reflexion vermindernden Schicht und/oder die als Sperrschicht vorgesehenen FlächenteiLe mit einer die St rah Lungsreflexion erhöhenden Schicht belegt sind.
2. KorrekturfiLter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die die Strahlungsreflexion vermindernde und die die Strah IungsrefLexion erhöhende Schicht aus Werkstoffen bestehen, die für bestimmte We I LenLängenbereiehe der Strahlung durchlässig bzw. sperrend sind, wobei diese Schichten als Dünnschichten ausgebildet und ihre Schichtdicken für Sperrung bzw. Durchlaß dieser We I lenlängenbereiche bemessen sind.

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3. KorrekturfiLter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschichten aus einem strahlungsundurch-Lässigen Werkstoff bestehen und die die St rah LungsrefLexion vermindernde Schicht aus strahLungsdurchLässigem Werkstoff . besteht, dessen Schichtdicke für minimaLe Reflexion eines bestimmten We LLenLängenbereichs bemessen ist.
4. KorrekturfiLter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die die St rah Lungs refLexion vermindernde Schicht aus strahLungsdurchLässigem Werkstoff auch über oder unter den Sperrschichten erstreckt.
5. KorrekturfiI ter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die StrahlungsrefLexion vermindernde Schicht und/oder die Sperrschicht aus mehreren Lagen bestehen.
6. KorrekturfiL ter nach Ansprch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen der Sperrschicht solche Dicken besitzen, daß sich in dem Wellenlängenbereich der verwendeten Strahlung infolge maximaler Reflexion Sperrung ergibt.
7. Korrekturfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen der die St rah lungsrefLexion vermindernde Schicht solche Dicken besitzen, daß sich in dem Wellenlängenbereich der verwendeten Strahlung verbesserte Durchlas sigkeit infolge verminderter RefLexion ergibt.
8. KorrekturfiLter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die St rah Lungsreflexion vermindernde Schichten zu einer geschlossenen Fläche erweitert sind, auf welcher die Sperrschichten angeordnet sind.

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9. KorrekturfiLter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die St rah Lungsreflexion vermindernden Schichten zu einer geschlossenen Fläche erweitert sind, welche sich auch über die Sperrschichten erstreckt.
10. Korrekturfi lter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die St rah lungsref lexion vermindernde Schicht und die Sperrschicht und/oder deren einzelne Lagen aus Werkstoffen mit unterschied Iichen Brechzahlen bestehen.