DE69302128T2

DE69302128T2 - Farbbildröhre mit innerer magnetischer Abschirmung

Info

Publication number: DE69302128T2
Application number: DE69302128T
Authority: DE
Inventors: Mensvoort Adrianus Johanne Van
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2013-05-08
Also published as: KR100255262B1; KR930024074A; US5412276A; JP3452377B2; JPH0660821A; DE69302128D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbildröhre mit:
einer Hülle mit einer Längsachse, die einen Halsteil, einen Trichterteil und einen Fensterteil umfaßt;
einem in dem Halsteil vorgesehenen Elektronenstrahlerzeugungssystem;
einem Wiedergabeschirm mit einer kurzen Achse und einer langen Achse und mit einem Muster aus Phosphorlinien parallel zu einer Achse des Wiedergabeschirms auf der inneren Oberfläche des Fensterteils;
einem in der Nähe des Wiedergabeschirms vorgesehenen Farbselektionsmittel;
einer innerhalb des trichterförmigen Teils vorgesehenen inneren magnetischen Abschirmkappe mit zwei zu der langen Bildschirmachse parallelen langen Wänden und zwei zu der kurzen Bildschirmachse parallelen kurzen Wänden, und an dem strahlerzeugungssystemseitigen Ende mit einer Öffnung, die sich quer zu der Längsachse erstreckt und eine Abtastöffnung für von dem Erzeugungssystem erzeugte, den Bildschirm abtastende Elektronenstrahlen bildet, wobei jeder der langen Wandteile der Abschirmstruktur wenigstens eine längliche Öffnung aufweist, die sich quer zu der Längsrichtung der Wand erstreckt und in einem Abstand von den Rändern der Wand liegt.
Unter Farbselektionsmittel wird in diesem Zusammenhang beispielsweise eine mit Öffnungen versehene Schattenmaskenplatte oder eine Drahtmaske verstanden.
Das Verhältnis der Größe der langen Mittelachse und der Größe der kurzen Mittelachse des Wiedergabeschirms kennzeichnet das Bildformat.
Das Erdmagnetfeld verursacht bei einer (Farb)Bildröhre eine Ablenkung der Elektronenbahnen, die ohne Maßnahmen so groß sein kann, daß die Elektronen auf einen falschen Phosphor gelangen (Fehllandung) und eine Verfärbung des Bildes entsteht.
Moderne Bildröhren sind mit einer inneren magnetischen Abschirmung, damit die Abweichung des Elektronenbahn infolge des Erdmagnetfeldes beschränkt wird. Eine vollständige Abschirmung ist nicht möglich, und zwar wegen der für das Elektronenbündel erforderlichen Öffnungen. Bei einem lateralen Feld verursacht nur die horizontal gerichtete Punktverlagerung an den Ecken eine Verfarbungsmöglichkeit (N- Effekt). Durch eine Ergänzungsmaßnahme läßt sich das innere Restfeld derart beeinflussen, daß der Elektronenstrahl dennoch in dem gewünschten Winkel durch die Maske hindurchgeht. Diese Maßnahme beinhaltet beispielsweise die Verwendung einer Abschirmkappe mit "vertikal" gerichteten (in einer vertikalen Ebene liegenden) Schlitzen, wie dies in dem Dokument EP-A-0 217 473 beschrieben ist. Das innere Restfeld wird dadurch derart beeinträchtigt, daß die Punktverlagerung in der horizontalen Richtung abnimmt. Die Schlitze erhöhen den magnetischen Widerstand in dem Kappenmaterial in horizontaler Richtung, wodurch die Punktverlagerung in vertikaler Richtung zunimmt. Für Bildröhren mit Phosphorlinien, die sich in dieser Richtung erstrecken, ist dies aber kein Problem, weil es nicht zu einer Verfarbung führt. In dem Extremfall ist die Kappe völlig magnetisch geteilt. Dabei kann sogar eine Überkompensation des N-Effektes auftreten.
Ein Problem von "vertikal" gerichteten Schlitzen ist, daß die Schlitzlänge zur mechanischen Stärke der Kappe beschränkt gehalten werden soll, wodurch es insbesondere bei großen Röhren an den Ecken nach wie vor eine unakzeptierbare Punktverlagerung gibt. Bei großen Röhren mit einer Bilddiagonale von 41 cm oder mehr, wie bei 80 FS (Flachschirm) und 36 Zoll (Breitbild) wurde versucht, die Schlitze maximal zu verlängern und den dadurch entstandenen Verlust an mechanischer Stärke durch Aufschweißung von Stützbändern aus nicht-ferromagnetischem Material auszugleichen, wie dies in dem Dokument EP-A-0 403 010 beschrieben ist. Dabei treten jedoch die nachfolgenden Probleme auf.
1. Das Aufschweißen von Stützbändern ist relativ teuer.
2. die Punktschweißstellen sind nicht sehr zuverlässig (sie lösen sich).
3. Öl- und Fettreste hinter den Bändern lassen sich nur schwer entfernen (Kathodenvergiftung).
Es ist nun eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine stützbandlose Ausführung einer Abschirmkappe zu schaffen, die wenigstens eine gleiche Verbesserung gegenüber dem lateralen Feld schafft wie die bekannten Abschirmkappen, ohne daß dies jedoch auf Kosten der mechanischen Stabilität geht, insbesondere bei großen Röhren (mit einer Bildschirmdiagonalen von 41 cm).
Eine Bildröhre der eingangs erwähnten Art weist dazu nach der Erfindung das Kennzeichen auf, daß der magnetische Widerstand der Wand örtlich höher ist als auf beiden Seiten der länglichen Öffnung zwischen wenigstens einem Ende der länglichen Öffnung und dem benachbarten Rand der Wand.
Der magnetische Widerstand der Wand für das laterale Feld läßt sich im Rahmen der Erfindung verschiedenartig vergrößern, beispielsweise dadurch, daß:
- im Bereich zwischen der Öffnung und dem Rand örtlich eine Verformung angebracht wird (mit Hilfe eines Körners oder eines Laserstrahls),
- in dem Bereich zwischen der Öffnung und dem Rand örtlich ein zur Anwendung in einem evakuierten Raum geeignetes nicht-magnetisches Material, die Aluminium eindiffundiert wird.
Es hat sich herausgestellt, daß es eine sehr effektive Maßnahme ist, wenn zwischen mindestens einem Ende der schlitzförmigen Öffnung und dem gegenüberliegenden Rand der Wand ein Querschlitz vorgesehen wird.
Dies läßt sich dadurch verwirklichen, daß die schlitzförmige Öffnung an einem Ende T-förmig erweitert wird, aber mechanisch günstiger ist es, wenn ein einzelner Querschlitz vorgesehen wird. Ein Querschlitz kann strahlerzeugungssystemseitig, bildschirmseitig oder beidseitig der schlitzförmigen Öffnung vorgesehen werden. Der Effekt ist bildschirmseitig am größten, denn das ist derjenigen Stelle am nächsten, an der das Elektronenbündel beeinflußt werden muß.
Der Effekt der erfindungsgemäßen Maßnehmen läßt sich noch dadurch verstärken, daß die Abschirmkappe aus einem Blechmaterial hergestellt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Farbbildröhre,
Fig. 2A bis 2F eine schematische Darstellung zur Erläuterung von Strahlfehllandungen am Bildschirm durch das Erdfeld bei verschiedenen Abschirmkappen,
Fig. 3A eine Teilansicht einer ersten Ausführungsform einer inneren Abschirmkappe,
Fig. 3B eine Teilansicht einer zweiten Ausführungsform einer inneren Abschirmkappe,
Fig. 3C eine Teilansicht einer dritten Ausführungsform einer Abschirmkappe; und
Fig. 3D eine Teilansicht einer vierten Ausführungsform einer Abschirmkappe.
Fig. 1 zeigt eine Farbbildröhre 1 mit einer Glashülle mit einem Halsteil 2 mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem 3, mit einem trichterförmigen Teil 4, in dem eine magnetische Abschirmkappe 5 vorgesehen ist, und mit einem Fensterteil 6, der auf der Innenoberfläche einen Bildschirm 7 mit einem Muster nach parallelen Linien gegliederter Phosphore, aufweist. Gegenüber dem Bildschirm 7 ist eine Schattenmaske 8 vorgesehen.
Die Form der magnetischen Abschirmkappe 5 in der Bildröhre 1 folgt ungefahr den Umrissen des trichterförmigen Teils.
Moderne Bildröhren sind mit einer inneren magnetischen Abschirmkappe versehen, damit die Abweichung der Elektronenbahn durch das erdmagnetische Feld beschränkt wird. Eine vollständige Abschirmung ist wegen der für das Elektronenbündel erforderlichen Offnungen nicht möglich. Bei einem lateralen Feld verursacht nur die horizontal gerichtete Punktverlagerung an den Ecken die Gefahr vor Verfarbung (N- Effekt).
Durch eine ergänzende Maßnahme wird das innere restfeld derart beeinflußt, daß das Elektronenbündel dennoch in dem gewünschten Winkel durch die Maske hindurchgeht.
Fig. 2A zeigt ein beispiel einer in Hinteransicht dargestellten Abschirmkappe 9, wobei keine Restfeldkorrektur angewandt ist.
In Fig. 2B ist die zugehörige Punktverlagerung an den Ecken dargestellt, ähnlich wie in einem lateralen erdmagnetischen Feld.
In Fig. 2C wird eine Abschirmkappe 5 mit vertikal gerichteten Schlitzen 10a, 10b dargestellt. Das innere Restfeld wird dadurch derart beeinflußt, daß die Punktverlagerung in horizontaler Richtung verringert. Die Schlitze erhöhen den magnetischen Widerstand in dem Kappenmaterial in horizontaler Richtung, wodurch die Punktverlagerung in vertikaler Richtung (Fig. 2D) zunimmt. Für Linienröhren ist dies aber nicht von bedeutung, weil dies keine Verfarbung ergibt.
In Fig. 2E ist die kappe 25 magnetisch völlig geteilt. Dabei kann sogar eine Überkompensation des N-Effektes auftreten (siehe Fig. 2F).
Ein Problem der vertikal gerichteten Schlitze ist, daß die Schlitzlänge zur mechanischen Stabilität der Kappe beschränkt gehalten werden soll, wodurch es insbesondere bei großen Röhren an den Ecken nach wie vor eine unakzeptierbare Punktverlagerung gibt. Bei weiterer Verlängerung der Schlitze kann die mechanische Stabilität dadurch wiederhergestellt werden, daß Stützbänder aus nicht-ferromagnetischem Material aufgeschweißt werden. Dabei treten jedoch die bereits genannten Probleme auf.
Im Rahmen der Erfindung werden die Schlitze nicht länger gemacht als wegen der mechanischen Stabilität der Abschirmkappe verantwortet ist und der magnetische Widerstand für ein laterales Feld wird in der Verlängerung der genannten vertikal gerichteten Schlitze dadurch vergrößert, daß:
- die Weglänge der Feldlinien durch das Eisen vergrößert werden und/oder dadurch, daß
- die magnetischen Eigenschaften des Materials der Abschirmkappe örtlich verschlech terl werden.
Die Fig. 3A b/e 3D zeigen einige Ausführungsbeispiele Verwendung ist interessant bei allen "Linien"-Röhren mit einer Bilddiagonale ab 41 cm, und insbesondere bei Röhren mit einem Seitenverhältnis über 4:3, wie 14:9 und 16:9.
Fig. 3A zeigt eine Ansicht eines Eckenteils einer Abschirmkappe 20 mit einer langen Seitenwand 31, in der ein vertikaler Schlitz 32 vorgesehen ist. In dem bereich zwischen einem Ende des Schlitzes 31 und dem gegenüberliegenden Rand 33 der Wand 31 sind die magnetischen Eigenschaften des Kappenmaterials über die Länge l&sub1; durch eine Spezialbehandlung verschlechtert. Diese Behandlung kann aus mechanischer Verformung (beispielsweise mit Hilfe einer Körners) bestehen, aus Verformung mit Hilfe eines Laserstrahls, oder aus der Eindiffundierung nicht-magnetischen Materials (beispielsweise A1). Statt nur eines Schlitzes kann bei dieser Lösung auch eine Kappe mit zwei (oder mehr) - insbesondere kurzen - Schlitzen 62, 62' verwenden (Fig. 3D).
Fig. 3B zeigt eine Ansicht eines Eckteils einer Abschirmkappe 40 mit einer langen Seitenwand 4, in der ein "vertikaler" Schlitz 42 vorgesehen ist. Zur Vergrößerung der Weglänge der magnetischen Feldlinien ist der Schlitz 42 mit einem T- förmigen Ende 44 versehen, wobei der Querteil des T eine Länge l&sub2; von einigen zehn mm hat (beispielsweise 40).
Fig. 3C zeigt eine Ansicht eines Eckteils einer Abschirmkappe 50 mit einer langen Seitenwand 51, in der ein "vertikaler" Schlitz 52 vorgesehen ist. Zur Vergrößerung der Weglänge der magnetischen Feldlinien ist zwischen dem Ende des Schlitzes 52 und dem gegenüberliegenden Rand 53 ein sich quer zu dem Schlitz 52 erstreckender Hilfsschlitz 54 vorgesehen mit einer Länge l&sub3; von einigen zehn mm (beispielsweise 40 bis 80) und mit einer Breite von einigen mm (beispielsweise 3).
Die Länge (d.h. die Abmessung quer zu der Achse der vertikalen "Haupt"-Schlitze) der Querschlitze ist in all diesen Fällen kleiner als die Länge der "vertikalen" Schlitze. Dies ist günstig für die mechanische Stabilität der Abschirmkappe.
Die Abschirmkappe kann aus nur einem Teil gebildet sein oder beispielsweise aus zwei Teilen (Fig. 2E). In diesem Fall können die beiden Kappenteile (die U- förmig sind) derart miteinander verbunden werden, daß die obengenannte(n) längliche(n) Öffung bzw. Öffnungen im Befestigungsbereich gebildet ist (sind).

Claims

1. Farbbildröhre (1) mit:

einer Hülle mit einer Längsachse, die einen Halsteil (2), einen Trichterteil (4) und einen Fensterteil (6) umfaßt;

einem in dem Halsteil vorgesehenen Elektronenstrahlerzeugungssystem (3);

einem Wiedergabeschirm (7) mit einer kurzen Achse und einer langen Achse und mit einem Muster aus Phosphorlinien parallel zu einer Achse des Wiedergabeschirms auf der inneren Oberfläche des Fensterteils;

einem in der Nähe des Wiedergabeschirms vorgesehenen Farbselektionsmittel (8);

einer innerhalb des trichterförmigen Teils vorgesehenen inneren magnetischen Abschirmstruktur (5, 30, 40, 50) mit zwei zu der langen Bildschirmachse parallelen langen Wänden und zwei zu der kurzen Bildschirmachse parallelen kurzen Wänden, und an dem strahlerzeugungssystemseitigen Ende mit einer Öffnung, die sich quer zu der Längsachse erstreckt und eine Abtastöffnung für von dem Erzeugungssystem erzeugte, den Bildschirm abtastende Elektronenstrahlen bildet, wobei jeder der langen Wandteile der Abschirmstruktur wenigstens eine längliche Öffnung (10A, 10B, 32, 42, 52, 62, 62') aufweist, die sich quer zu der Längsrichtung der Wand erstreckt und in einem Abstand von den Rändern der Wand liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand der Wand örtlich höher ist als auf beiden Seiten der länglichen Öffnung zwischen wenigstens einem Ende der länglichen Öffnung und dem benachbarten Rand (33, 53) der Wand.

2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand örtlich dadurch vergrößert wird, daß zwischen wenigstens einem Ende wenigstens einer länglichen Öffnung und dem benachbarten Rand (53) der Wand ein Querschlitz (54) vorgesehen wird.

3. Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schirmseite der wenigstens eine länglichen Öffnung ein Querschlitz vorgesehen wird.

4. Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschlitz eine geringere Länge hat als die längliche Öffnung.

5. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand durch mechanische Verformung vergrößert wird.

6. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand durch Diffusion eines nicht-magnetischen Materials örtlich gesteigert wird.