DE942275C

DE942275C - Process for the production of multicolored luminous screens

Info

Publication number: DE942275C
Application number: DER9256A
Authority: DE
Inventors: Norman Saul Freedman; Howard Rosenthal
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1951-06-16
Filing date: 1952-06-14
Publication date: 1956-05-03
Also published as: FR1056420A; NL170351B; US2711690A; GB722213A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kathodenstrahlröhren solcher Art, die einen aus getrennten Leuchtstoffpunkten oder getrennten Leuchtstoffzeilen bestehenden Schirm besitzen, und ferner auf Verfahren zum Drucken solcher Schirme.The invention relates to cathode ray tubes of the type comprising one of separate phosphor dots or separate fluorescent lines, and methods for printing such screens.

Derartige mit Punkten oder Zeilen versehene Leuchtschirme von heutigen Dreifarbenfernsehröhren werden gewöhnlich in der Weise hergestellt, daß man die einzelnen Farben nacheinander nach einem Druckverfahren aufbringt.Such luminous screens provided with dots or lines from today's three-color television tubes are usually made in such a way that the individual colors are sequentially a printing process applies.

Nach einem bereits bestehenden Vorschlag wird eine Schablone auf dem Schirm der Fernsehröhre derart angebracht, daß die Öffnungen in der Schablone sich an den Stellen befinden, an denenAccording to an already existing proposal, a template is placed on the screen of the television tube mounted in such a way that the openings in the template are in the places where

die Leuchtstoffpunkte anzubringen sind, und der entsprechende Leuchtstoff wird dann durch die Öffnungen der Schablone hindurch aufgebracht. Sodann wird die Schablone entfernt, gereinigt und in eine solche Lage gebracht, daß ihre Öffnungen sich an den Stellen für die zweite Leuchtfarbe befinden, worauf die zweite Leuchtstoffsorte aufgebracht wird. Entsprechend wird für die dritte Leuchtstoffarbe verfahren.the phosphor dots are to be attached, and the corresponding phosphor is then through the Openings of the template applied through. Then the stencil is removed, cleaned and brought into such a position that their openings are at the points for the second luminous color, whereupon the second type of phosphor is applied. The same is true for the third Proceed with fluorescent paint.

, Unglücklicherweise zeigen aber Leuchtschirme, welche nach dem geschilderten Verfahren hergestellt sind, bei denen Schablonen, die mit Gewebe unterlegt sind, verwendet werden, sehr merkliche Moire-Effekte. Das Auftreten solcher Moires beiUnfortunately, however, fluorescent screens are shown which are produced according to the process described are very noticeable in which stencils backed with fabric are used Moire effects. The occurrence of such moires at

Schirmen, die mit den bisher gebräuchlichen Schablonen hergestellt wurden, kann zwei Ursachen zugeschrieben werden.Umbrellas that have been used up to now Stencils were made can be attributed to two causes.

1. Wenn auch die öffnungen· dieser Schablone überall die gleiche Form und die gleichen Abmessungen haben, so ist doch der Farbdurchtritt durch diese öffnungen keineswegs überall gleich, sondern ist vielmehr durch die Zahl und möglicherweise die gegenseitige Lage der Fäden bestimmt, welche jede1. Even if the openings · this template have the same shape and the same dimensions everywhere, the color penetration is through these openings are by no means the same everywhere, but are rather by the number and possibly the mutual position of the threads determines which each

ίο einzelne öffnung begrenzen. Infolgedessen nehmen die getrennten Elemente beim Drucken des Leuchtschirms möglicherweise und sogar in der Regel bei gleicher Form etwas verschiedene Abmessungen an.ίο limit individual openings. As a result, take the separate elements may and even usually occur when printing the phosphor screen the same shape has slightly different dimensions.

2. Da die Schablonenöffnungen, die beim Drukken solcher Schirme benutzt werden, gleiche Abstände besitzen und da die Fäden des verwendeten Gewebes mehr oder weniger gleich große Abstände aufweisen, treten die Fehler in den gedruckten Mustern gruppenweise auf und führen im Auge des Beschauers zu der Moire-Bildung.2. Since the stencil openings that are used when printing such screens are equidistant and because the threads of the fabric used are more or less equally spaced have, the errors in the printed patterns occur in groups and lead in the eye of the Observer to the moiré formation.

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, ein zuverlässiges und einfaches Verfahren zur Verminderung der Moire-Bildung, beim Drucken von Leuchtschirmen einer bestimmten Struktur anzugeben,One purpose of the invention is to provide a reliable and simple method of reduction the formation of moiré, when printing fluorescent screens of a certain structure,

z. B. von Leuchtschifmen mit Punkt- oder Linienstruktur,, wie sie bei den Leuchtschirmen gewisser Kathodenstrahlröhren verwendet werden.z. B. of light ships with a point or line structure, as used in the fluorescent screens of certain cathode ray tubes.

Außerdem und vor allem hat die Erfindung den Zweck, eine verbesserte .Farbfernsehröhre zu schaffen, welche 1. durch» >so gut wie vollständige Freiheit von Moire-Effekten ausgezeichnet ist, 2. gleichmäßige Helligkeit der einzelnen Farben aufweist und 3. ein hohes elektronenoptisches Auflösungsvermögen besitzt. In addition and above all, the invention has the purpose of creating an improved .Farbfernsehröhre, which 1. by »> as good as complete freedom is distinguished by moiré effects, 2. has uniform brightness of the individual colors and 3. has a high electron optical resolution.

Diese und andere Vorteile, werden gemäß der Erfindung durch Verwendung einer Schablone erreicht, in welcher die Reihen von öffnungen, durch welche die Farbe beim Drucken hindurchtritt, unter einem Winkel zu den Ketten- und Schußfäden des Metall- oder Textilgewebes verlaufen, auf dem sich die Schablone befindet. Wie im folgenden noch näher erläutert, werden wird, ist dieser Winkel für punktförmige Muster anders zu wählen als für linienförmige Muster. Wenn man das Muster zweimal durch verschiedene Schablonenöffnungen hindurchdruckt, so· erhält man eine optimale Verminderung des Moires und stellt eine gleichmäßige Helligkeit der Farben sicher, ohne das Auflösungsvermögen der subelementaren Farbflächen des fer- tigen Schirms zu beeinträchtigen.These and other advantages are provided in accordance with the invention achieved by using a template in which the rows of openings, through which the color passes through during printing, at an angle to the warp and weft threads of the Metal or textile fabric on which the template is located. As in the following will be explained in more detail, this angle is to be selected differently for point-like patterns than for linear pattern. If you print the pattern twice through different stencil openings, thus · one obtains an optimal reduction of the moire and provides a uniform one Brightness of the colors, without the resolving power of the sub-elementary color areas of the to impair the screen.

Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische DarstellungFig. 1 shows a perspective view

einer zu bedruckenden Platte und eines Teils der : zum Drucken dienenden Schablone auf einem Trägergewebe. Die Schablone zeigt · ein Punktmuster von Öffnungen, wobei die Reihen dieser Öffnungen -unter einem spitzen Winkel· zu den Ketten- und Schußfäden des Gewebes liegen.a plate to be printed and part of the stencil used for printing on a Carrier fabric. The template shows a dot pattern of openings, the rows of which Openings - at an acute angle - to the warp and weft threads of the fabric.

Fig. 2 ist eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, bezieht' sich aber auf eine Schablonenherstellung eines Linienmusters.Fig. 2 is similar to Fig. 1, but relates to stencil manufacture of a line pattern.

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch eine Schablone, die oberhalb der ersten Drucklage über einer Glasplatte dargestellt ist.Fig. 3 is a longitudinal section through a stencil which is above the first printing layer over a glass plate is shown.

Fig. 4 ist eine ähnliche Darstellung: wie Fig. 3,. welche eine Schablone zeigt, nachdem diese aus der zweiten Drucklage entfernt ist.Fig. 4 is a similar representation: as Fig. 3 ,. which shows a stencil after it has been removed from the second printing layer.

Fig. 5. ist eine "perspektivische Darstellung· einer erfindungsgemäßen Farbfernsehröhre mit Viellochblendenschirm. Fig. 5 is a "perspective view" of a Color television tube according to the invention with a multi-pinhole screen.

In der Zeichnung bedeutet 1 die Glasplatte eines Fernsehschirms und 2 eine aus "Gelatine, aus Lack od. dgl. hergestellte Schablone, die zur drucktechnischen Herstellung eines ein regelmäßiges Muster aufweisenden" Schirms für Kathodenstrahlerregung benutzt wird. Die Schablone wird durch Aufleimen oder anderweitig auf einem Gewebe oder Metallnetz 3 befestigt, welches seinerseits in einem geeigneten Holz- oder Metallrahmen 4 angebracht ist. Die Schablone nach Fig. r besteht aus einer großen Zahl (etwa 300 je cm²) von kreisförmigen öffnungen 5, welche in Form eines hexagonalen Musters wie bei einem an" anderer Stelle'vorgeschlagenen Fernsehschirm "angeordnet sind. Die Öffnungen 5 besitzen von Rand zu Rand gemessen Abstände, die nicht weniger betragen als der Durchmesser einer einzigen öffnung, und sind in vertikalen und horizontalen Reihen 5^ß und 5^Ö angeordnet, so daß jede öffnung (mit Ausnahme von den an den Rändern befindlichen) von sechs anderen öffnungen umgeben ist.In the drawing, 1 denotes the glass plate of a television screen and 2 denotes a stencil made from gelatine, varnish or the like, which is used for the printing production of a screen for cathode ray excitation which has a regular pattern. The template is attached by gluing or in some other way to a fabric or metal net 3, which in turn is attached to a suitable wooden or metal frame 4. The template according to FIG. R consists of a large number (about 300 per cm ² ) of circular openings 5, which are arranged in the form of a hexagonal pattern like a television screen proposed "elsewhere". The openings 5 are from edge to edge measured distances not be less than the diameter of a single opening, and are ^ß in vertical and horizontal rows 5 and 5 ^Ö arranged such that each opening (located with the exception of the at the edges) is surrounded by six other openings.

Die Erfindung lehrt, daß die Moire-Effekte, welche normalerweise i>ei gemusterten Schirmen auftreten, die auf der Glasplatte 1 mittels einer Schablone angebracht werden, sehr gering ausfallen, wenn die Reihen "5 ^a und S⁶ der Schablonenöffnungen unter einem gewissen Winkel zu den Ketten- und Schußfäden 3° und 3* des Gewebes 3 verlaufen, welches die Schablone trägt. Wenn wie in Fig. ι die Schablonen kreisförmige Löcher 5 besitzen, ist der Moire-Effekt am' geringsten, wenn der genannte Winkel etwa 7⁰ beträgt. Wenn dieser Winkel größer als io° und kleiner als 5⁰ ist, so ist · bei Punktschirmen der Effekt wieder'größer.The invention teaches that the moiré effects which normally occur in patterned screens, which are attached to the glass plate 1 by means of a stencil, turn out to be very slight if the rows "5 ^a and S ^{6 of} the stencil openings close at a certain angle the warp and weft yarns 3 ° and 3 * the fabric 3 extending carrying the template. if, as in Fig. ι the stencil are circular holes 5 have, the moire effect in the 'lowest when said angle is about 7 ⁰ is . If this angle as io ° and less than ⁰ 5 is greater, so is wieder'größer · at point screens of the effect.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform bestehen die öffnungen der Schablone 2 aus einer •Vielzahl, z. B. aus 1500 in gleichem Abstand befindlichen zeilenartigen öffnungen 5^e, welche zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 4 verlaufen. Diese Form einer Schablone wird zur Herstellung von Zeilenschirmen nach Art der in Fig. 2 der USA.-Patentschrift 1 934 821 dargestellten Schirme benutzt. Für die.sen Fall lehrt die Erfindung, daß die geringsten Moire-Effekte dann' auftreten, wenn die zellenförmigen Schablonenöffnungen 5^C unter einem Winkel von 45° + .2° zu den Ketten- und Schußfäden 3? und 3* des Gewebes 3, auf dem sich die Schablone 2 befindet, verlaufen.In the embodiment shown in Fig. 2, the openings of the template 2 consist of a • plurality, z. B. from 1500 equally spaced line-like openings 5 ^e , which run between two opposite sides of the frame 4. This form of template is used to produce line screens of the type shown in FIG. 2 of U.S. Patent 1,934,821. For die.sen case, the invention teaches that the lowest Moiré effects occur 'when the cellular stencil apertures 5 ^C under an angle of 45 ° + .2 ° to the warp and weft yarns 3? and 3 * of the fabric 3 on which the template 2 is located, run.

Obwohl eine Befestigung der Schablone unter an- · nähernd dem geeigneten Winkel zu den Ketten- und Schußfäden des die Schablone tragenden Gewebes die Moire-Effekte vermindert, können die auf diese Weise hergestellten Schirme immer noch gewisse andere Fehler aufweisen. Beispielsweise kann es vorkommen, daß ein ein Punkt- oder Linienmuster aufweisender Leuchtschirm nicht an allenAlthough an attachment of the template at approximately the appropriate angle to the chain and weft threads of the fabric carrying the stencil reduces the moiré effects screens made in this way still have certain other defects. For example, can it happens that a luminescent screen having a dot or line pattern is not at all

Punkten oder allen Stellen der Linien dieselbe Helligkeit aufweist oder dasselbe optische Auflösungsvermögen, wenn er mittels eines Elektronenstrahls erregt wird. Derartige Fehler können entweder den Grund haben, daß Ketten- oder Schußfäden in der sogenannten Abdecklage, d. h. z. B. in der Nähe der Peripherie einer oder mehrerer Schablonenöffnungen 5 liegen, wie in Fig. ι bei χ und %' angedeutet, oder daß gewisse Fehler in der Schablone selbstPoints or all points of the lines has the same brightness or the same optical resolution when it is excited by means of an electron beam. Such errors can either have the reason that warp or weft threads are in the so-called cover layer, ie, for example, in the vicinity of the periphery of one or more template openings 5, as indicated in Fig. Ι at χ and % ' , or that certain errors in the stencil itself

ίο vorhanden sind, wie es bei y in Fig. 2 dargestellt ist.ίο are present, as shown at y in FIG.

Derartige und ähnliche Fehler können an verschiedenen Punkten in der ganzen Schablone auftreten, und zwar entweder symmetrisch oder un-Such and similar errors can be due to various Points appear throughout the template, either symmetrically or un-

ig symmetrisch. Die Wirkung solcher Fehler der Schablone werden gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch ausgeschaltet, daß man eine zweite Leuchtstofflage oder eine zweite Lage von Druckfarbe über einer schon vorher angebrachten Lageig symmetrical. The effect of such errors is the According to the invention, stencils are essentially eliminated by having a second Fluorescent layer or a second layer of printing ink over a previously applied layer

so unter Verwendung einer entsprechend verschobenen Schablone anbringt. Wie durch die Pfeile in Fig. 3 und 4 angedeutet, geschieht dies einfach dadurch, daß man die Schablone 2, 3 um einen oder ' mehrere Punkte oder Linien in beliebiger Richtungso attach using an appropriately shifted template. As indicated by the arrows in Fig. 3 and 4 indicated, this is done simply by the fact that the template 2, 3 to one or 'Multiple points or lines in any direction

^a5 gegenüber der beim ersten Druekvorgang benutz-' ten Lage verschiebt und dann in der neuen Schablonenlage einen zweiten Druekvorgang stattfinden läßt. Bei einem zweimaligen derartigen Drucken eines Linienmusters kann die Schablone auch in der Längsrichtung der Linien verschoben werden, statt quer zu den Linien. In jedem Falle bewirkt die Verschiebung des Schirms vor dem zweiten Druekvorgang, daß eine einwandfreie Schablonenöffnung 5 (Fig. 3) über einen unvollkommen gedruckten Leuchtstoffpunkt 6 (Fig. 3) auf der Glasplatte 1 zu liegen kommt. Wenn also dann ein zweiter Leuchtstoffauftrag vorgenommen wird, wird der vorher unvollkommen gedruckte Leuchtpunkt 6 beim zweiten Druekvorgang nochmals überdruckt und erhält also eine einwandfreie Gestalt» wie bei 6^ß in Fig. 4 dargestellt. ^a 5 relative to the position used in the first printing process and then allows a second printing process to take place in the new stencil layer. If a line pattern is printed twice in this way, the stencil can also be shifted in the longitudinal direction of the lines instead of transversely to the lines. In any case, the shifting of the screen before the second printing process has the effect that a perfect stencil opening 5 (FIG. 3) comes to rest on the glass plate 1 over an imperfectly printed fluorescent dot 6 (FIG. 3). Thus, if then a second phosphor coverage is made, the previously printed imperfect luminance point 6 is overprinted on the second Druekvorgang again and thus obtains a perfect shape "as ^ß 6 shown in Fig. 4th

Schirme mit derartigen Leuchtstoffpunkten oder Leuchtstofflinien mit Einschluß von Dreifarbenschirmen, die nach der Erfindung hergestellt waren, sind bei Elektronenbestrahlung praktisch frei von Moire-Effekten und zeichnen sich durch die Helligkeit ihrer Farben und durch ihre hohe elektronenoptische Auflösung aus. Die Fig. 5 zeigt einen derartigen Dreifarbenschirm mit Punktmuster in einer Kathodenstrahlröhre mit Viellochblende.Screens with such fluorescent dots or fluorescent lines including three-color screens, which were produced according to the invention are practically free of electron irradiation Moire effects and are characterized by the brightness of their colors and by their high electron-optical properties Resolution off. Fig. 5 shows such a three-color screen with a dot pattern in one Cathode ray tube with multi-hole diaphragm.

In Fig. 5 trägt der mit 10 bezeichnete Schirm eine Vielzahl, beispielsweise· 600 000 rote (R), blaue (J5) und grüne (G) Leuchtstoff punkte verschiedener Lichtfarbe. Die Punkte sind in einem hexagonalen Muster in Gruppen¹ zu dreien angeordnet, wobei jeder Punkt von sechs anderen Punkten umgeben ist. Diese Punkte-werden mittels eines Druckverfahrens hergestellt, wobei jede Farbe für sich gedruckt wird, und zwar mittels eines Druck-In Fig. 5, the screen denoted by 10 carries a plurality, for example 600,000 red (R), blue (J5) and green (G) fluorescent points of different light colors. The points are arranged in a hexagonal pattern in groups of ¹ to three, with each point surrounded by six other points. These dots are produced by means of a printing process, with each color being printed separately, namely by means of a printing

#0 schirms 2, 3 nach Fig. 1, und wobei ferner der Druckschirm nach dem Druekvorgang in einer Farbe für das Drucken der nächsten Farbe in eine Lage gebracht wird, bei der die Schablonenöffnungen die vorher aufgebrachten Leuchtstoffpunkte tangieren. Vor dem Schirm befindet sich eine Viellochblende 11. Diese besteht aus einer dünnen Metallplatte mit 200 000 Löchern, d. h. mit je einem Loch für jede der aus drei verschiedenfarbigen Leuchtpunkten bestehenden Leuchtstoffgruppe.# 0 screens 2, 3 according to FIG. 1, and furthermore the Printing screen after printing in one color for printing the next color in one Is brought to a position in which the stencil openings the previously applied phosphor dots affect. There is a multi-hole screen 11 in front of the screen. This consists of a thin one Metal plate with 200,000 holes, d. H. with one hole for each of the three different colored holes Luminous points existing fluorescent group.

Der Leuchtstoffpunktschirm 10 und die Viellochblende 11 sind hier im Kolben 12 einer Wiedergaberöhre 13 mit drei Elektronenstrahlerzeugern dargestellt. Diese sind mit 15, 16 und 17 bezeichnet und in Form eines gleichseitigen Dreiecks um die Mittelachse der Röhre herum angeordnet. Die Strahlwege i5^r, i6^& und JJ^S schneiden sich in der Ebene der Viellochblende 11 und divergieren von dort aus wieder. Somit trifft jeder Strahl auf einen anderen Farbpunkt auf. Wenn den Gittern der Elektronenstrahlerzeuger verschiedene Farbsignale zugeleitet werden und die in dieser Weise modulierten Kathodenstrahlen die Viellochblende 11 überstreichen, so bildet jeder Strahl ein monochromatisch gefärbtes bestimmtes Bild auf dem Schirm 10. Diese drei verschiedenfarbigen Bilder erscheinen im Auge des Beschauers als ein einziges vielfarbiges, sogenanntes additives Bild, welches, wie oben dargelegt, frei von Moire ist und auch nicht die anderen Nachteile der bekannten Fernsehempfangs-, röhren mit Mosaikleuchtschirm aufweist.The fluorescent dot screen 10 and the multi-pinhole diaphragm 11 are shown here in the bulb 12 of a display tube 13 with three electron guns. These are denoted by 15, 16 and 17 and are arranged in the form of an equilateral triangle around the central axis of the tube. The beam paths i5 ^r , i6 ^& and JJ ^S intersect in the plane of the multi-pinhole diaphragm 11 and diverge from there again. Thus each ray hits a different color point. When the grids of the electron guns are supplied with different color signals and the cathode rays modulated in this way sweep over the multi-pinhole diaphragm 11, each ray forms a monochromatically colored specific image on the screen 10. These three differently colored images appear in the eye of the beholder as a single multi-colored, so-called one Additive image, which, as explained above, is free of moire and also does not have the other disadvantages of the known television reception tubes with fluorescent mosaic screens.

Claims

Patent claims:

1. A method for the production of multicolored television fluorescent screens that carry a pattern of regularly arranged along parallel lines luminous surfaces, characterized in that a template with the desired pattern is first made on a carrier made of fabric with warp and weft threads for each color that the phosphor deposited through the openings of the stencil and through the tissue 'is -and that while the stencil is positioned to the tissue such that there is a by ο and 90 ⁰ of different angles such size between the direction of the parallel lines and the warp or weft yarns that the moiré effects almost disappear when the screen is in operation. .

2. The method according to claim 1 for the production of fluorescent screens, in which the fluorescent surfaces consist of a large number of small points arranged along parallel lines, characterized in that the angle between these lines and the chain or Weft threads between 5 and 10 °. lies.

3. The method according to claim 2, characterized in that the angle is approximately 7 ° .

4. The method according to claim 1 for the production of luminescent screens from parallel strip-shaped fluorescent surfaces, characterized in that the angle between these fluorescent strips .und the warp or weft threads is between 43 and 47 ⁰ .

5. The method according to .Anspruch 4, characterized in that that the angle is about 45 °.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Phosphor at least twice on the. the same screen points is applied and that between these two application processes, the stencil is shifted in such a way that it is again covers with the pattern to be produced.

7. Device for performing the method according to one of claims 1 to 6, characterized by a template on a carrier consisting of _{warp and weft threads with longitudinally parallel 'lines arranged S v} template openings, the direction of the parallel lines with the warp and weft threads of the fabric forms such an angle that the moiré effects almost disappear when the screen is used.

Referred publications:
. Proceedings of the Institute of Radio Engineers, Oct. 1951, p. 1235.

1 sheet of drawings