DE862914C - Verfahren zur Herstellung von Mehrfarben-Bildwiedergaberoehren fuer Fernsehzwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Mehrfarben-Bildwiedergaberöhren und anderen Kathodenstrahlröhren mit teilweise abgedecktem Schirm.

Bei Wiedergaberöhren der in Frage stehenden Art besitzt der mit Elektronen beschossene Schirm eine Vielzahl von Gruppen von Flächenelementen, die unter der Größe eines Bildelements liegen. Diese Flächen von geringerer Größe als derjenigen eines Bildelements, die zusammen eine Gruppe bilden, tragen jede einen verschiedenen Phosphor-Überzug. Jeder dieser Phosphore sendet bei Elektronenaufprall Licht in einer bestimmten Grundfarbe (gewöhnlich rotes, grünes oder blaues Licht) aus, das für die jeweilige Elementarfläche charakteristisch ist. Diese mit Phosphor bedeckten Elementarflächen können parallele Streifen sein oder können auch punktförmig ausgebildet werden.

Die Blende₃ welche vor der Vorderfläche des Schirmes liegt, besitzt Öffnungen von derselben Form und Anordnung, wie die Phosphorflächen. Die Zahl der Öffnungen in der Blende ist geringer als die Zahl der Phosphorflächen auf dem Schirm. Bei einem Dreifarbenschirm enthält die Blende ■dreimal weniger Öffnungen als einzelne Phosphorflachen auf dem Schirm -vorhanden sind. Die Blende wird durch einen oder mehrere Kathodenstrahlen abgetastet.

Wenn eine Fernseh-Bildwiedergaberöhre mit drei Kathodenstrahlen verwendet wird, entsprechen die drei Strahlerzeuger den drei Farbkomponenten des mit den Phosphorbelegungen versehenen Schirmes. Die verschiedenen Strahlen fallen auf die Blende unter verschiedenen Winkeln auf. In der Blendenebene kreuzen sich die Strahlwege und verlaufen von dort aus wieder divergent, so daß

sie .innerhält) einer Gruppe auf verschiedene Elementarphosphorflächen auftreffen.

Wenn die Wiedergaberöhre nur einen Kathodenstrahlerzeuger besitzt, erfährt der Strahl eine Ablenkung, und zwar wird er um Punkte, welche den .. drei Strahlerzeugungsstellen einer Dreistrahlröhre entsprechen, in Umlauf versetzt, so daß er auf die Blende auf den Schirm ebenfalls unter einem für die verschiedenen Farben jeweils verschiedenen ίο Winkel auftrifft. Die Erfindung ist sowohl auf Wiedergaberöhren mit einem einzigen Kathodenstrahl als auch auf Dreistrahlenröhren anwendbar. Farbwiedergaberöhren der oben beschriebenen Art können in den Empfängern der meisten bekannten Arten von Fernsehsystemen benutzt werden, d. h. in den Empfängern für diejenigen Systeme, bei denen ein Farbwechsel im Takte des Bildelementwechsels, des Zeilenwechsels oder des Bildwechsels stattfindet. Die mehrfarbigen Bilder, welche auf den Schirmen solcher Wiedergaberöhren entstehen, werden im allgemeinen als additive Bilder bezeichnet. Ein mehrfarbiges additives Bild ist ,somit ein Bild, welches aus einer Anzahl gewöhnlich aus drei einzelnen Einfarbenbildern von verschiedener Grundfarbe besteht. Die verschiedenfarbigen Einzelbilder werden so erzeugt, daß man sie entweder räumlich oder zeitlich und räumlich getrennt betrachten kann, und zwar derart, daß die Einzelbilder sich im Auge des Beschauers zu einem einzigen zusammengesetzten mehrfarbigen Bilde überlagern.

Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren sowie verbesserte Einrichtungen zur Herstellung von Farbwiedergaberöhren der beschriebenen Art anzugeben.

Fig. ι zeigt einen stark vergrößerten Ausschnitt aus einer Farbwiedergaberöhre mit punktförmigen Blendenöffnungen und Elementarphosphorflächen. In der Zeichnung sind bestimmte mechanische und elektrische Achsen eingetragen, auf die bei Erläuterung der Wirkungsweise sowie bei der Erläiüterung der der Erfindung zugrunde liegenden Probleme Bezug genommen werden wird. In

Fig. 2 sind die Bestandteile einer Dreistrahlenröhre auseinandergezogen dargestellt, bevor sie gemäß der Erfindung zusammengebaut werden.

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung eines Teils der Röhre, welche zeigt, wie die Lochblende auf ihrem Rahmen straff gespannt werden kann. Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung einer photographischen Einrichtung, die zusammen mit der Lochblende zur Herstellung des Punktrasters der Elementarphosphorflächen auf dem Schirm in Fig. ι benutzt wird.

■ Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung der Anordnung einer Lochblende und eines Schirmes bei der Übertragung von einer Haltevorrichtung in Fig. 4 auf eine kleinere Haltevorrichtung, bevor Lochblende und Schirm in den kegelstumpfförmigen Teil der Röhre nach Fig. 2 eingebaut werden.

Fig. 6 ist eine auseinändergezogene Darstellung einer Haltevorrichtung, die auf das Ende der Haltevorrichtung in Fig. 2 aufgesetzt werden soll, um den Elektronenerzeuger in Fig. 2 entsprechend der Lochblende und dem Schirm einzustellen. 6g

Fig. 7, 8 und 9 sind eine Reihe von Schnittansichten, die zeigen, wie das Raster auf der Photöplatte nach Fig. 4 auf eine Metallplatte übertragen wird, so daß diese als Schablone bei der Aufbringung der verschiedenen Phosphore in einem Sedimentierverfahren auf den Schirm benutzt werden kann.

Fig. 10 und 11 enthalten Schnittbilder, die ■zeigen, wie das Raster auf der photographischen Platte nach Fig. 4 auf eine Textilstoffschablone übertragen wird, so daß diese zur Aufbringung der Phosphore auf den Schirm nach einem anderen Verfahren benutzt werden kann.

Fig. 12, 13 und 14 sind Schnittbilder, die eine Anordnung zeigen, bei der mit exzentrischen und geraden Stiften die richtige gegenseitige Lage der Textilschablone und des Schirmes zur Aufbringung der Phosphore auf dem Schirm sichergestellt werden kann.

Fig. 15 ist eine teilweise im Schnitt gezeichnete Ansicht des Elektronenstrahlerzeuger und der Lochblende mit Schirm auf der Vorrichtung nach Fig. 5 und 6 innerhalb des Röhrenkolbens im noch nicht abgeschmolzenen Zustand zur endgültigen Ausrichtung der Röhrenteile.

Ein Farbschirm mit punktförmigen Elementarflächen und eine entsprechende Blende nach Fig. 1 sind bisher sowohl bei Farbwkdergaberöhren mit einem einzigen Kathodenstrahl als auch bei Röhren mit drei Kathodenstrahlen benutzt worden. Bei Dreistrahlenröhren (die entsprechenden Strahlerzeuger sind in Fig. 2 und 15 mit 1, 2, 3 bezeichnet) sind die Strahlerzeuger um 120° versetzt um eine Mittelachse x-x herum angeordnet, so daß die Strahlachsen a-a, b~b und c-c der einzelnen Strahlen sich in einem Punkte p in der Ebene der Viellochblende 4 schneiden.

Wenn die Wiedergaberöhre nur einen Strahlerzeuger besitzt, so wird der Kathodenstrahl auf magnetischem Wege in Umlauf versetzt, so daß er der Reihe nach in die drei Stellungen der Strahlen einer Dreistrahlröhre kommt. Wenn also der einzige Strahl die Stellung des grünen Strahls einer Dreistrahlenröhre einnimmt, so werden nur die grünen Phosphorpunkte (oder Streifen) getroffen, und gleichzeitig wird der Strahl entsprechend der grünen Farbkomponente des Fernsehsignals moduliert. Kurze Zeit später hat sich der Strahl in die Lage des roten Strahls einer Dreistrahlenröhre fortbewegt und wird entsprechend' dem roten Anteil des Fernsehsignals moduliert, so daß die roten Elementarphosphorflächen (oder Streifen) getroffen werden. Ferner gibt es eine dritte Stellung für den Strahl für die Erregung der grünen Elementarbelegungen, die ebenfalls durch inen mit der entsprechenden Abtastbewegung auf der Sendeseite synchronen Strahlantrieb erzielt wird. Bei der Einstrahl- und der Dreistrahlröhre ist der Konvergenzwinkel des Strahls mit der Röhrenachse so klein wie möglich, beispielsweise laf kleiner als i°. Durch geeignete kleine zusätzliche

Ablenkkräfte wird der Punkt/» während der Strahlabtastbewegung über die ganze Abtastdauer in der Ebene der Viellochblende aufrechterhalten.

Die Blende 4 besteht aus einer Metallplatte mit einer hexagonalen Anordnung von Löchern, d. h. daß jedes Loch von sechs anderen in gleichen Abständen angeordneten Löchern umgeben ist. Der Abstand und die Größe der Löcher in der Blende und der Abstand der Blende vom Schirm 5 sind so gewählt, daß die Elektronen, welche auf den Schirm auftreffen, nachdem sie die Blende durchlaufen haben und, soweit sie von einem Strahl herrühren (oder von einer Strahllage herrühren), nicht auf die von den beiden anderen Strahlen (oder Strahllagen) getroffenen Elementarflächen des Schirms auftreffen. Im Interesse einer guten optischen Auflösung ist der Durchmesser der Löcher und der Abstand zwischen ihnen sehr klein. Bei einer Farbwiedergaberöhre, bei welcher die Viellochblende 600 waagerechte und etwa 460 senkrechte Reihen von Löchern enthielt war der Durchmesser der Löcher 0,33 mm und der Abstand zwischen nebeneinanderliegenden Löchern 0,75 mm. Die Dickenabmessung des Metalls in der Umgebung der Löcher soll nicht so groß sein, daß ein Elektronendurchtritt verhindert wird, und soll vorzugsweise nicht wesentlich größer als die Hälfte des Lochdurchmessers gewählt werden, d. h. im vorliegenden Fall etwa 0,16 mm betragen.

Die Elementarphosphorflächen auf der Rückseite des durchsichtigen Trägers 5 des Phosphorschirmes werden aus verschiedenen Phosphormaterialien gebildet. Jedes dieser Materialien emittiert bei Elektronenaufprall Licht einer anderen Farbkomponente. Im vorliegenden Fall bestehen die Elementarphosphorflächen aus rotem, blauem und grünem Phosphor, wie in Fig. 1 angedeutet.

Jeder öffnung in der Viellochlblende ist eine Gruppe von drei Elementarphosphorflächen zugeordnet. Diese Elementarflächen sind von derselben Größe und derselben hexagonalen Anordnung, wie die Löcher in der Blende. Jedoch sind die Elementarflächen gegenüber den Blendenlöchern verschoben, so daß jede Elementarfläche von einem Elektronenstrahl getroffen wird. Die Farbbilder entstehen dabei auf dem Schirm dadurch, daß der Elektronenstrahl mit dem jeweiligen zugehörigen Fernsehsignal der entsprechenden Farbe moduliert wird, während der Strahl die Blende 4 in der üblichen Weise abtastet.

Man sieht, daß während der Abtastbewegung des Elektronenstrahls oder der Elektronenstahlen dieser bzw. diese ihren Auftreffwinkel auf die Blendenebene und den Winkel, unter dem sie durch die Löcher in der Blende hindurchtreten, dauernd verändern. Wenn also ein betrachteter Strahl auf eine Elementarphosphorfläche derjenigen Farbe, die diesem Strahl (oder dieser Strahllage) zugeordnet ist, auftrifft, muß die Gruppe von drei Elementarphosphorflächen, die dem betrachteten Blendenloch zugeordnet ist, gegenüber diesem Loch um einen solchen Betrag versetzt sein, der sich mit dem jeweiligen Abstand der Elementarflächen vom Mittelpunkt des Schirmes ändert. Demgemäß ist jedes Tripel oder jede Gruppe von Elementarphosphorflächen in einer verschiedenen speziellen Lage in bezug auf das zugehörige Blendenloch angebracht. Man kann zwar den richtigen Abstand und die richtige Winkelverteilung für jede aus drei Elementarflächen bestehende Phosphorgruppe mathematisch ermitteln, jedoch ist dies ein sehr umständliches Verfahren (insbesondere, wenn es sich um einen gekrümmten Schirm handelt) und führt aus folgenden Gründen zu einem unvollkommenen Ergebnis: a) wegen der Ungenauigkeiten in der Aufbringung der verschiedenen Phosphorflächen oder b) wegen der Ungenauigkeiten in der ebenen Gestalt der Viellochblende oder c) wegen der Ungenauigkeiten in der Orientierung der Blenden- und Schirmanordnung gegenüber dem Elektronenstrahlerzeuger oder der Mehrzahl von Strahlerzeugern zur Beschießung des Schirms.

Dementsprechend werden gemäß der Erfindung folgende Probleme gelöst: a) Die Konstruktion einer straff gespannten ebenen Viellochblende, b) die Herstellung eines mit punktförmigen Phosphorflächen in drei Farben versehenen ebenen oder gekrümmten Phosphorschirmes für die Benutzung mit einer Viellochblende der genannten Art, c) die Vereinigung der Viellochblende und des Schirmes zu einer baulichen Einheit, deren Teile so genau zueinander orientiert sind, daß ein Elektronenstrahl, der durch die Blendenlöcher unter nur um ι ° oder weniger voneinander abweichenden Winkeln hindurchtritt, getrennte Elementarphosphore in den verschiedenen Farben trifft, d) die Anbringung der Blende und des Schirmes innerhalb der Wiedergaberöhre in einer solchen Läge, daß der Schirm durch ein Fenster in der Röhre betrachtet werden kann, e) die Orientierung des Strahlerzeugers oder der Mehrzahl der Strahlerzeuger genau unter demjenigen Winkel, der zur selektiven Erregung der getrennten Elementarflächen auf dem Schirm erforderlich ist, f) Aufrechterhaltung dieser Orientierung des Strahlerzeugers gegenüber der Schirmanordnung bei der Evakuierung und Abschmelzung der Wiedergaberöhre.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich in der einen oder anderen Weise auf alle fünf in Fig. 2 dargestellten Bestandteile einer Farbwiedergaberöhre nach Fig. 2. Diese Bestandteile bestehen aus

a) dem kegel stumpf artigen Körper 6, welcher den Hauptraum 7 und das Fenster 8 des Röhrenkolbens 9 (Fig. 15) der Wiedergaberöhre enthält,

b) dem Halsteil 10 des Kolbens, c) dem Verschlußteil oder Kragen 11 für den Halsteil, der als Träger für eine Mehrzahl von Strahlerzeugern 1, 2 und 3 dient, d) der metallischen Viellochblende 4, auf welche die Strahlerzeuger hin gerichtet sind, e) der durchsichtigen Unterlage für den Phosphorschirm 5.

Die Viellochblende

Die mit Löchern versehene Blende 4, welche von ■ den Elektronen auf ihrem Wege.zu dem Schirms durchsetzt wird, kann über 100 000 Löcher ent-

halten. Bei einer praktischen Ausführung, bei welcher 117 000 Löcher vorgesehen waren, wurde diese Blende durch einen photographischen und durch einen anschließenden Ätzprozeß hergestellt. Es wurde also ein Muster eines Teiles des Schirmes in vergrößertem Maßstab mit Tinte auf Papier gezeichnet und sodann photographiert. Die Photographic wurde verkleinert und mehrfach kopiert und auf diese Weise ein Raster erzeugt, welches photographisch auf eine Metallplatte übertragen wurde, die mit photoempfindlichem Material überzogen war, welches bei der Belichtung erhärtete. Die ungehärteten Teile des Überzugsmaterials wurden herausgelöst und die dadurch frei gewordenen Metallflächen mittels Ätzung durchlöchert.

Die dünne Metallblende 4 darf sich nicht werfen, wenn sie den normalen Betriebstemperaturen ausgesetzt wird. Wenn 'die Blende sich wirft oder krümmt, können die Elektronenstrahlen nicht mehr in die Ebene der Blende fallen, und der Bkndeneffekt geht verloren. Um ein Werfen zu verhindern,, wird das dünne Metallblatt 4 auf einen Rahmen 12 in der in Fig. 3 dargestellten Weise montiert.

Gemäß Fig. 3 wird der Rahmen 12 mit einer durch Schrauben befestigten Druckplatte bizw. Klemmplatte 13 versehen, so daß die Randteile der Viellochblende 4 mit einer Anzahl von viel größeren Löchern oder Schlitzen 14 ausgerüstet werden, durch welche die Schrauben 15 der Klemmplatte hindurchreichen. Das dünne Metallblatt 4 wird zwischen den Rahmen 12 und die Klemmplatte 13 eingespannt, und die Schrauben 15 werden sodann locker eingeschraubt. Der Rahmen wird anschließend über eine heiße Metallplatte 16 gebracht, und eine weitere erhitzte Platte 17 wird auf das Metallblatt 4 aufgelegt, um dieses auf eine erheblich über Zimmertemperatur liegende Temperatur, z. B. auf ioo° C, zu erhitzen. Die Länge und Breite der heißen Platten 16 und 17 ist geringer als die entsprechenden Abmessungen der Innenseite der Rahmen 12 und 13, so daß die Erwärmung sich praktisch auf das Blatt 4 beschränkt. Die Erhitzung der Metallplatte mittels der heißen Platten 16 und 17 ruft eine Ausdehnung des Metallblatts hervor, worauf die Schrauben 15 festgezogen werden, so daß das Metallblatt in- dem Rahmen 12 festgeklemmt wurde. Bei der Abkühlung zieht sich die Metallfolie zusammen und wird dadurch straff gespannt.

Der Phosphorschirm

Wie oben dargelegt, werden auf der Oberfläche des transparenten Schirmes 5 Gruppen von je drei Phosphorbelegungen R, B und G angebracht, und zwar für jedes Loch in der Blende 4 je eine Gruppe von Belegungen. Bei einer arbeitsfähigen Ausführung der Erfindung, bei welcher die Blende mit 117 000 Löchern versehen war, befanden sich auf dem Schirm 351 000 getrennte Phosphorflächen, . Bei der Herstellung eines solchen Schirmes muß jede Gruppe von Phosphoren, d. h. jede Gruppe

von. drei Elemeritarflächen, gegenüber dem zugehörigen Blendenloch so orientiert sein, daß ohne Rücksicht auf die Stellung dieses Loches in bezug auf die Mittelachse x-x der Bildwiedergaberöhre jede Phosphorelementarfläche «ich in Deckung mit der Achse a-a bzw. b-b bzw. c-c desjenigen Strahls (oder derjenigen Strahllage) befinden muß, welche der betreffenden Phosphorfarbe zugeordnet sind..

Gemäß der Erfindung werden photographische Mittel zur Erzielung dieser Orientierung der Phosphorflächen benutzt. Eine Einrichtung, die sich bei der praktischen Ausführung dieses Teiles, d. h. des Phosphorschirms, bewährt hat, ist in Fig. 4 dargestellt. Sie besteht aus einer photographischen Platte 20, auf der die in ihrem Rahmen befindliche Viellochblende 4 aufgelegt wird und bei welcher auf den Rahmen 12, 13 ein Gestell 21 aufgesetzt wird, welches an seiner Oberseite in einer kleinen Scheibe 22 drei Löcher 23 trägt, durch welche hindurch das Licht einer Lampe 24 durch die Blendenscheibe 4 auf die photographische Platte 20 gerichtet werden kann. An Stelle der Lampe 24 kann man auch eine Elektronenstrahlquelle benutzen, wenn die ganze Anordnung innerhalb eines Vakuumgefäßes angebracht wird.

Bei dieser Einrichtung ist der Abstand zwischen der Viellochblende4 und der Lochscheibe22 ebenso groß wie der Abstand zwischen der Blende 4 und dem Ablenkungszentrum einer fertigen Wiedergaberöhre. Das Ablenkungszentrum ist diejenige Ebene oder virtuelle Ebene, in welcher die Achse eines abgelenkten Strahls bei einer Verlängerung nach rückwärts die ursprüngliche Achse dieses Strahls schneidet.

Die Verteilung der Löcher 23 in der Scheibe 22 entspricht der Anordnung der Elektronenstrahlerzeuger in der Wiedergaberöhre. Das dargestellte gleichseitige Dreieck bezüglich der Lage der Löcher 23 kann entweder zur Erzeugung eines Rasters aus kleinen kreisförmigen Elementarflächen oder zur Erzeugung eines Rasters aus streifenförmigen Elementarflächen auf -dem Schirm 5 benutzt werden. Wenn die Wiedergaberöhre einen Schirm mit streifenförmigen Elementarflächen besitzen soll sowie eine Blende mit schlitzförmigen öffnungen, können die Strählerzeuger und die Öffnungen in der Scheibe 22 gewünschtenfalls auch von entsprechender Gestalt, d. h. die Scheibenöffnungen schlitzförmig gewählt werden.

Wenn man die Scheibe 22, die Blende 4 und die Platte 20 gemäß Fig. 4 anordnet und Lichtstrahlen von der Lampe 24 durch eines der Löcher 23 hindurchfallen, wird durch die Löcher in der Blende 4 hindurch auf der. lichtempfindlichen Platte 20 ein Raster von Punkten markiert, die in derselben Weise angeordnet sind wie diejenigen Punkte, die in einer Wiedergaberöhre vom Elektronenstrahl getroffen werden, der dasselbe Ablenkungszentrum und denselben Auftreffwinkel auf den Schirm besitzt wie die benutzten Lichtstrahlen.

Es sei bemerkt, daß. die Anzahl der punktförmigen Elementarflächen auf der photographischen Platte 20, welche durch die Lichtstrahlen bei der obenerwähnten Anordnung getroffen werden,

zunächst nur ein Drittel der notwendigen Elementarflächen ist, welche auf dem Schirm 5 angebracht werden müssen. Es sieht demnach so aus, als wenn man zur Anbringung der notwendigen Anzahl von Elementarflächen auf dem Schirm 5 die Platte 20 (bzw. drei verschiedene Platten) dem Licht durch jede der Öffnungen 23 in der Scheibe 22 aussetzen müßte. Dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Es haben sich vielmehr völlig befriedigende Ergebnisse unter Verwendung einer einzigen Exposition erzielen lassen. Unter Benutzung einer Form, die mittels einer einzigen Exposition hergestellt war, werden drei verschiedene Phosphore auf dem Schirm angebracht, wobei die Lage des Schirmes jeweils vor Anbringung eines neuen Phosphors gegenüber der erwähnten Form entsprechend verschoben wird.

Bei genauerer Betrachtung der Fig. 2 und 4 sieht man, daß der Rahmen 12,13, in welchem die Viellochblende 4 eingespannt ist, an seinem einen Ende mit einem Schlitz 25 versehen ist und die gegenüberliegende Seite mit einem kreisförmigen Loch 26. Diese sehr genau angebrachten Öffnungen erstrecken sich also durch die Blende 4 hindurch. Die photographische Platte 20 unter der Viellochblende erhält also auch Licht durch diese beiden Öffnungen hindurch, so daß die Lage dieser Öffnungen markiert wird. Die entsprechenden Belichtungen auf der Platte werden auf die Form übertragen und können als Bezugspunkte bei der Verschiebung der Form aus einer Lage in die andere auf dem Schirm benutzt werden.

Die Öffnungen25 und 26 in dem Rahmen und der Blende haben noch eine andere Aufgabe. In Fig. 2 enthält der Glasschirm 5 die Löcher 27 und 28, mit welchen der Rahmen 12, 13 mittels der Schrauben 29 und 30 am Rahmen befestigt wird. Bei der Abschmelzung und Evakuierung des Röhrenkolbens 9 werden normalerweise der Rahmen 12, 13 und die anderen Metallteile erhitzt. Die verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten des Metalls und des Glases können ein Springen des Glases hervorrufen, sofern der Stift 29 sich nicht in dem Schlitz 25 geringfügig bewegen könnte, so daß die Blende 4 sich gegenüber dem Schirm 5 seitlich verschieben kann.

Die besondere Art einer Form, die mittels der photographischen Platte 20 bzw. aus derselben hergestellt wird, hängt von dem zu verwendenden Verfahren bei der Anbringung der Elementar-Phosphorflächen auf dem Schirm 5 ab. Wenn diese Phosphorflächen durch Absetzen des Phosphormaterials aus einer Aufschwemmung hergestellt werden soll, besteht die Form vorzugsweise aus einem starren Metallblatt 31 (Fig. 7). Wenn man jedoch die Phosphorflächen durch Aufsieben, d. h. durch Aufstreuen des Phosphorpulvers mittels eines Siebes herstellen will, muß das Material für die Form aus Seide oder aus einem anderen feinen Gewebe 38 (Fig. 11) bestehen.

Wenn bei Fig. 7 eine Metallform zur Ablagerung des Phosphors verwendet wird, wird ein Metallblatt 31 mit einer photoempfindlichen, gegen Säure widerstandsfähigen Gelatineschicht oder mit einem Emailleüberzug 32 vorzugsweise auf beiden Seiten versehen. Es wird sodann von dem photographischen Negativ 20 ein Kontaktabzug auf einer Seite dieser überzogenen Metallfläche hergestellt. Die andere überzogene Oberfläche wird zur Härtung des Überzugs vollständig exponiert. Wenn man den Emailleüberzug dann entwickelt, werden die kleinen kreisförmigen Flächen entfernt, wie bei ! 33 in Fig. 8 dargestellt, so daß die darunterliegenden Metallflächen freigelegt werden. Die frei liegende Oberfläche des Metalls wird dann einer geeigneten Säure ausgesetzt und durchgeätzt, wie bei 34 in Fig. 9 dargestellt. Die gegenüber Säure widerstandsfähige Überzugsschicht 32 auf der anderen Seite der Metallplatte verhindert das Durchdringen von Säure und eine Ätzwirkung auf dieser anderen Seite. Der Überzug auf den exponierten Flächen der oberen Plattenseite wird dann entfernt, und die Schablone kann sodann in einem üblichen Absetzgefäß verwendet werden. Für die Verwendung in diesem Absetzgefäß wird die Schablone umgedreht, so daß diejenige Seite, die zuerst oben lag, dem Schirm zugewendet ist. Der Phosphorraster, welcher in diesem Absetzgefäß auf dem Schirm 5 erzeugt wird, stellt somit ein getreues Abbild, also kein Spiegelbild des Rasters, auf der photographischen Platte dar.

Wenn man in Fig. 10 und 11 eine Textilstoffschablone zur Aufbringung des Phosphors auf den Schirm verwendet, wird der Raster der photographischen Platte 20 zuerst photographisch über eine transparente Schicht 35 (Fig. 10) auf einen geeignet empfindlich gemachten Film 36 auf der Oberfläche eines Unterlageblattes 37 übertragen. Nach Entfernung der Platte 20 wird die Papierunterlage 37 von dem Film 36 entfernt. Der Film wird dann von unten an die Stoffschicht 38 angelegt. Der Stoff ist erheblich größer als die photographische Platte, welche in der Mitte aufgelegt wird, so daß ein Randstreifen des Stoffes den Raster auf dem Film umgibt. Wie in Fig. 11 dargestellt, wird der Schirm auf einem Holzrahmen 39 gespannt gehalten. Das transparente Blatt 35 wird dann entfernt und der Film 36 photographisch entwickelt. Bei diesem Entwicklungsprozeß wird das Überzugsmaterial unter den Elementarpunkten entfernt, so daß ein Punktraster von porösen Stellen im Stoff freigelegt wird. Der Überzug zwischen den Punkten dieses Rasters und der Überzug am Rande des Stoffes werden gehärtet, wenn er einer Lichtbildstrahlung ausgesetzt wird und wird für das mikrokristalline Phosphorpulver undurchdringlich gemacht, welches zur Herstellung des Punktrasters auf der Unterlagefläche des Schirmes 5 benutzt wird.

Die drei verschiedenen Phosphormaterialien, welche auf der Glasunterlage 5 des Schirmes Platz finden müssen, werden in verschiedenen Mischungen in Form von Pasten hergestellt, welche die porösen Oberflächenteile des Stoffes durchdringen können. Der Prozentgehalt an Phosphor in den verschiedenen Mischungen läßt sich verschieden hoch wählen, je

nach der gewünschten Helligkeit der betreffenden Teilfarbe. Der grüne Phosphor zeigt normalerweise .eine hellere Fluoreszenz, verglichen mit den anderen Phosphoren. Es ist daher angebracht, diese Mischung durch einen größeren Prozentgehalt des Bindemittels oder Verdünnungsmittels abzuschwächen.

Bei der Aufbringung der Phosphorpaste auf die Glasunterlage 5 wird der Schirm 38 auf dieser Unterlage befestigt und die Paste durch die porösen Flächen des Stoffes mit einer Rolle oder einer Quetsche hindurcbgepreßt. Wenn, wie im vorliegenden Fall, die verschiedenfarbigen Phosphorpunkte in Form eines dreieckigen Rasters angebracht werden müssen, werden die Stifte in Fig. 12, 13 und 14 dazu verwendet, die richtige Lage des Schirmes auf der Unterlageplatte während der getrennten Aufbringung der drei verschiedenen Phosphorsorten zu gewährleisten.

Der am Rand befindliche, mit Emaille überzogene Teil des Schirmes 38 enthält zwei Löcher '41 und 42, die den Löchern 27 und 28 in der Glasplatte S entsprechen. Wie in Fig. 12 und 13 dargestellt, enthalten die einander zugeordneten Löcher, a5 nämlich die Löcher 27, 41 bzw. 28, 42, jeweils einen" exzentrischen Stift 43 bzw. 44. Bevor eine neue Sorte von Phosphor aufgebracht wird, wird der Schirm um diese Stifte nach links verschwenkt. Sodann wird, wie in Fig. 13 dargestellt, der Schirm um 120⁰ nach rechts verschwenkt und die zweite Gruppe von Phosphorbelegungen auf die Platte 5 durch die Schablone 38 aufgebracht. Bevor man die dritte Gruppe von Phosphorbelegungen aufbringt, werden die exzentrischen Stifte 43 und 44 entfernt und es werden statt dessen zwei gerade Stifte 45, 46 eingesetzt, wie in Fig. 14 dargestellt. Der Schirm 38 muß natürlich vor der Verwendung für einen neuen Phosphor gründlich gereinigt werden.

Eine Anordnung von exzentrischen und geraden Stiften ähnlich den oben beschriebenen läßt sich auch bei der Einstellung der Metallschablone 31 (Fig. 9) verwenden, wenn die verschiedenen Phosphore auf dem Glasschirm aus einer Aufschwemmung in einem Ahsetegefäß angebracht werden . . sollen.

Nach Fertigstellung des Schirmes 5 wird dieser ■ an Stelle der photographischen Platte (Fig. 4) auf der Rückseite des Rahmens 12, 13 angebracht, in .50 den die Viellochblende 4 eingespannt ist. Die Zentrierungsmarken, welche durch die Löcher 25, 26 photographisch auf der Platte 5 und dem Schirm 4 angebracht werden, dienen zur Justierung des Schirmes gegenüber dem Rahmen. Die Schrauben oder Stifte 20, 30 (Fig. 2) werden zur Befestigung des Schirmes 5 am Rahmen 12, 13 benutzt. Diese Befestigung wird vorzugsweise vorgenommen, während das Gestell 21 (Fig. 4 und 5) noch mit dem Rahmen 12, 13 verbunden ist. Somit kann dann die genaue Einstellung des Schirmes 5 gegenüber, dem Ablenkungszentrum durch Beobachtung des Rasters geprüft werden, welcher bei Beleuchtung der Viellochblende auf dem Schirm entsteht.

Wenn notwendig, kann man auch die Lage des Schirmes gegenüber dem Rahmen noch justieren, - um die Phosphorbelegungen einer bestimmten Farbe zur Deckung mit dem gewünschten Raster zu bringen.

Bei der Montage der Viellochblende, der Schirmanordnung und der Elektronenstrahlerzeuger bzw. der Mehrzahl von Elektronenstrahlerzeugern 1, 2, 3 im Kolben 9 der Wiedergaberöhre muß man den Abstand und die Orientierung des bzw. der Erzeuger gegenüber der Schirmanordnung hinsichtlich des Abstandes vom Ablenkungszentrum genau einhalten. Das Gestell 21 (Fig. 4) kann zu diesem Zweck im allgemeinen nicht benutzt werden, da seine Grundfläche zu groß ist, um ein Einsetzen in den Röhrenkolben 6 (Fig. 2) zu ermöglichen. Es wird deshalb ein zweites Gestell 50 (Fig. 5 und 6) mit einer Grundfläche, die nicht größer ist als die Breite des verwendeten Rahmens, benutzt.

Um in Fig. 5 die aus Viellochblende und Schirm bestehende Anordnung 4, 5 von dem großen Gestell 21 auf das kleinere Gestell 50 zu übertragen, wird die Grundfläche 51 des letzteren zwischen die Gestellanne des ersteren eingeführt und auf die Oberseite des Rahmens 13 aufgesetzt. Eine Stange 52 am Boden der Grundplatte 51 läuft in einen kurzen Metallzylinder 53 aus, welcher die Unter- go seite des Zylinders 43 berührt und der auf der Stange 52 in dieser Stellung durch eine Schraube 54 befestigt wird. Der Zylinder 53 enthält zwei Gruppen von je drei Löchern 55 und 56 (Fig. 6). Die zentrale Gruppe 55 entspricht den Löchern 23 in der Scheibe 22 und wird sorgfältig mit den letzteren durch Verdrehung des Zylinders 5 3 bei gelockerter Schraube 54 zur Deckung gebracht. Die Ebene der oberen Stirnfläche des Zylinders 53 entspricht dem Ablen'kungsZentrum der Wiedergaberöhre. Dies bedeutet, daß die obere Fläche des Zylinders 53 sich in derselben Entfernung von der Viellochblende 4 befindet wie das Ablenkungszentrum in einer fertiggestellten Röhre.

Jedes Loch der Zentralgruppe 55 im Zylinder 53 markiert die Stellung eines der drei Strahlerzeuger i, 2 und 3 (Fig. 2 und 15). Daher müssen diese Strahlerzeuger in bezug auf eine dieser" Öffnungen hinsichtlich ihrer Entfernung und ihrer Deckung sehr genau angeordnet werden. Die Einstellung auf den richtigen Abstand und auf genaue Deckung wird durch Benutzung eines Hilfsgestells 58 (Fig. 6 und 15) vorgenommen, welches von oben auf den Zylinder 53 des zweiten Gestells 50 aufgesetzt werden kann, wenn das erste Gestell 21 (Fig. 4 und 5) entfernt ist.

Wie in Fig. 6 ,und 15 dargestellt ist, enthält das Hilfsgestell 58 eine Scheibe 59 von genügend kleinem Durchmesser, um im Halsteil 10 der Wiedergaberöhre angebracht werden zu können. Diese Scheibe besitzt drei nach abwärts verlaufende Ansatzstäbe 60, welche in Stiften enden, die in die äußere Gruppe von Löchern 56 in der Oberseite des Hilfsgestells 50 eingreifen. Wenn das obere Hilfsgestell 58 auf den Zylinder 53 aufgesetzt ist, ist der Abstand zwischen der Oberseite dieses Zy-

linders und der Oberseite der Scheibe 59 ebenso groß wie der Abstand zwischen der Unterkante der Elektronenstrahlerzeuger 1, 2, 3 und dem Ablenkungszentrum der Wiedergaberöhre.
Bei Betrachtung der Fig. 6 und 15 ergibt sich, daß die obere Seite der Scheibe 59 des Hilfsteile 58 mit drei kreisförmigen Vorsprüngen 61 am Rande der zentralen Löcher 62 versehen ist. Diese Vorsprünge sind so bemessen, daß sie in die Endröhre der Strahlerzeuger 1, 2 und 3 hineinpassen. Der Hilfsteil 58 dient also nicht nur dazu, den Abstand zwischen den Strahlerzeugern 1, 2, 3 gegenüber dem Abknkumgszentrum festzulegen, sondern auch ihre genaue Lage zur Röhrenachse sicherzustellen.

Da das Gestell 50 und der Hilfsteil 58 aus der Röhre entfernt werden müssen, bevor die Teile 6, 10 und 11 zusammengeschmolzen werden, muß man die richtige Orientierung dieser Teile für den Ab-Schmelzvorgang festhalten. Dies wird einfach dadurch erreicht, daß ein Markierungsstrich 65 (Fig. 15) auf dem Glas und auf einem der Endrohre des Strahlenzeugers angebracht wird, wenn die Strahlerzeuger in der vorgeschriebenen Weise auf den Vorsprängen 61 ruhen, und dadurch, daß man eine zweite Marke außen am Halsteil anbringt, derart, daß sie sich mit der ersten Marke deckt. Sodann kann der Verschluß teil 11 und der Halsteil 10 vom Kegelstumpf 6 entfernt werden, und es werden die Befestigungsdrähte 66 der Viellochblende 4 an den inneren Enden der Klemmen 67 des Kegelstumpfes angebracht. Nachdem die Viellochblende und der Schirm derart gesichert sind, werden die Gestelle 50 und 58 entfernt und der Halsteil 10 des Glaskolbens am Umfang des kegelstumpfförmigen Teils oder Hauptteils 6 in der richtigenLage miteinander verschmolzen. Vor der Verschmelzung wird das Verschlußstück oder der Kragen 11 am Ende des Halsteils 10 so verdreht, daß die Bezugsmarken auf dem Strahlerzeuger und dem Halsteil miteinander zur Deckung kommen.

Die leitenden Innenüberzüge 68, d. h. die zweite Anode auf der Innenfläche des Halsteils 10 und des konischen Teils 6, werden sodann elektrisch über die Schmelznaht hinweg mittels leitender Streifen 69 miteinander verbunden, welche von den Klemmen 67 zu den Klemmen 70 auf dem Halsteil 10 verlaufen. Die im übrigen nun fertiggestellte Bildwiedergaberöhre kann sodann nach einem üblichen Verfahren evakuiert werden.

Die Erfindung liefert somit ein Verfahren zur genauen und mühelosen Fabrikation von Kathodenstrahlröhren, vor deren Schirm sich eine Viellochblende befindet.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Festlegung der relativen Lage aller Elementarflächen derselben Eigenschaften auf der Unterlage eines Schirmes einer Kathodenstrahlröhre, die ein Ablenkungszentrum und eine Viellochblende besitzt, durch welche Elektronen auf ihrem Wege zu den einzelnen Elementarflächen hindurchlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß Licht von einem dem Ablenkungszentrum entsprechenden Punkt auf die Viellochblende gerichtet wird und daß der Raster der Elementarflächen, welcher mittels dieses durch die Öffnungen der Viellochblende hindurchtretenden Lichtes erscheint, photographisch festgehalten wird und sodann ein auf Elektronenaufprall ansprechendes Material einer bestimmten Farbe auf der Unterlage des durch die photographische Aufzeichnung entstehenden Rasters aufgebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Raster photographisch in einer Ebene aufgezeichnet wird, welche von der Viellochblende denselben Abstand hat, wie der Schirm ihn in der fertigen Kathodenstrahlröhre von der Viellochblende besitzt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die photographische Aufzeichnung zur Herstellung einer Schablone mit phosphordurchlässigen Öffnungen an den belichteten Flächen in dem photographisch aufgezeichneten Raster benutzt wird und diese Schablone zur Aufbringung des bei Elektronenaufprall ansprechenden Materials auf die Unterlage dient.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erwünschte Schablone aus einem Metallblatt besteht, welches wenigstens auf einer Seite eine Schicht von lichtempfindlichem Stoff besitzt, der in einer ätzenden Lösung nicht beeinflußt wird, und daß Teile dieser lichtempfindlichen Schicht nach photographischer Belichtung entfernt werden, so daß die ätzende Lösung nur diejenigen Flächen des Metallblattes erreicht, von denen die belichteten Teile des lichtempfindlichen Stoffes entfernt sind und sich also öffnungen bilden, die der photographischen Aufzeichnung entsprechen.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone durch Aufbringung der photographischen Aufzeichnung auf eine Schicht gebildet wird, die einen lichtempfindlichen Überzug besitzt, welcher für staubförmige Phosphorpartikel undurchdringlich -ist und die öffnungen durch Entfernung desjenigen Teiles der lichtempfindlichen Überzugsschicht gebildet werden, welche durch das Licht an den hellen Stellen der photographischen Aufzeichnung belichtet werden.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenstrahlröhre eine Farbfernsehwiedergaberöhre ist und daß durch Bewegung der Schablone gegenüber der Unterlage in-eine Lage, in der die Fläche der Öffnungen an die vorher aufgebrachten Elemcntarphosphorflächen angrenzen, ein Phosphormaterial einer zweiten Farbe auf die Unterlage aufgebracht wird, und /zwar durch die Öffnungen derselben, jedoch neu eingestellten Schablone.

   7- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone in eine dritte Lage gebracht werden kann, wobei die Schablonenöffnungen gegenüber einer Verbindungslinie zwischen den zwei vorher aufgebrachten Elementarphosphorflächen verschoben ist und daß sodann ein einer dritten Farbe entsprechendes Phosphormaterial wiederum durch die Öffnungen der neu eingestellten Schablone auf die Unterlage aufgebracht wird, so daß die Unterlage mit einer Vielzahl von Gruppen von dreieckig angeordneten Elementarphosphorflächen versehen wird, wobei jede Phosphorfläche Licht einer bestimmten Farbe emittiert.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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