NL8802210A

NL8802210A - METHOD FOR VAPORATING AN INTERFERENCE FILTER COATING ON THE INSIDE OF AN IMAGE WINDOW, AN IMAGE WINDOW, A PROJECTION CATHODIC TUBE AND A PROJECTION TELEVISION DEVICE.

Info

Publication number: NL8802210A
Application number: NL8802210A
Authority: NL
Inventors: Leendert Vriens; Andre Van Der Voort; Antonius P Van De Langenberg
Original assignee: Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date: 1988-09-08
Filing date: 1988-09-08
Publication date: 1990-04-02
Also published as: JPH02106847A; KR900005529A; EP0361575A1

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.N.V. Philips' Incandescent lamp factories in Eindhoven.

Werkwijze voor het opdampen van een interferentiefilterlaag op de binnenzijde van een beeldvenster, een beeldvenster, een projectie-kathodestraalbuis en een projectie-televisieapparaat.Method of depositing an interference filter layer on the inside of an image window, an image window, a projection cathode ray tube and a projection television apparatus.

Werkwijze voor het vervaardigen van een projectie-kathodestraalbuis, de werkwijze bevattende als werkwijzestap het opdampen van een meerlagig interferentiefilter op een oppervlak van een beeldvenster, waarna het beeldvenster en verdere onderdelen tot een projectie-kathodestraalbuis worden samengevoegd, zodanig dat het oppervlak zich aan de binnenzijde van de projectie-kathodestraalbuis uitstrekt.A method of manufacturing a projection cathode ray tube, the method comprising, as a method step, depositing a multilayer interference filter on a surface of an image window, after which the image window and further parts are combined into a projection cathode ray tube, such that the surface is on the inside of the projection cathode ray tube.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Europese octrooiaanvrage EP 0 246 969. Daarin is een werkwijze beschreven waarin een interferentiefilter op de binnenzijde van het beeldvenster wordt aangebracht. Dit interferentiefilter wordt gevormd door een stapeling van opgedampte lagen met hoge en lage brekingsindex.Such a method is known from European patent application EP 0 246 969. It describes a method in which an interference filter is applied to the inside of the display window. This interference filter is formed by a stacking of high and low refractive index vapor deposited layers.

Experimenteel is gebleken dat bij de werkwijze volgens EP 0 246 969 gebruik makend van in de handel verkrijgbare beeldvensters voor projectie-kathodestraalbuizen de dikte van interferentiefilterlagen van het centrum van het beeldvenster naar de kanten van het beeldvenster toe meer afneemt dan te verwachten is op grond van de relatieve positie van het beeldvenster en de opdampbron en de vorm van het beeldvenster. Deze extra afname van de dikte van de lagen bedraagt enige procenten. De werking van een interferentiefilter is afhankelijk van de dikte van de lagen, een extra afname van de dikte van de lagen heeft een nadelige invloed op de werking van het interferentiefilter.It has been found experimentally that in the method of EP 0 246 969 using commercially available image windows for projection cathode ray tubes, the thickness of interference filter layers from the center of the image window toward the edges of the image window decreases more than might be expected from the the relative position of the image window and the vapor deposition source and the shape of the image window. This additional decrease in the thickness of the layers is a few percent. The operation of an interference filter depends on the thickness of the layers, an additional decrease in the thickness of the layers adversely affects the operation of the interference filter.

Het is een doel van de uitvinding een werkwijze te verschaffen waardoor een projectie-kathodestraalbuis met een beter interferentiefilter verkregen wordt.It is an object of the invention to provide a method for obtaining a projection cathode ray tube with a better interference filter.

Hiertoe is de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat tijdens het opdampen het genoemde oppervlak omgeven is door een rand met een hoogte die niet meer is dan 1/5 van de minimale afstand tussen het centrum van het beeldvenster en de rand.To this end, the method according to the invention is characterized in that during the deposition the said surface is surrounded by an edge with a height not more than 1/5 of the minimum distance between the center of the image window and the edge.

Bekende beeldvensters voor projectie-kathodestraalbuizen bevatten een opstaande, en zich tijdens het opdampen in de richting van de opdampbron uitstrekkende rand. De hoogte van de rand is 1/2 tot 1/3 van de vermelde minimale afstand. Proefondervindelijk is gebleken dat dan een aanzienlijke extra afname van de dikte van de opgedampte lagen optreedt. Het beeldvenster kan zowel nagenoeg rechthoekig als rond zijn. Een projectiekathodestraalbuis bevat vaak een rechthoekig beeldvenster. De minimale afstand tussen het centrum van het beeldvenster en de rand komt voor een rechthoekig beeldvenster overeen met de halve lengte van de korte as.Known image windows for projection cathode ray tubes comprise an upright edge extending during the deposition in the direction of the vapor deposition source. The height of the edge is 1/2 to 1/3 of the stated minimum distance. It has been found experimentally that a considerable additional decrease in the thickness of the vapor deposited layers then occurs. The image window can be nearly rectangular or round. A projection cathode ray tube often includes a rectangular display window. For a rectangular image window, the minimum distance between the center of the image window and the edge corresponds to half the length of the short axis.

In een uitvoeringsvorm is de hoogte van de rand minder dan 1/10 van de minimale afstand tussen het centrum van het beeldvenster en de rand.In one embodiment, the height of the edge is less than 1/10 of the minimum distance between the center of the image window and the edge.

Bij voorkeur is de hoogte althans nagenoeg nul.Preferably, the height is at least substantially zero.

In een verdere uitvoeringsvorm bevat het beeldvenster een terugwijkende rand.In a further embodiment, the display window has a receding edge.

Het optredende probleem van extra afname van de dikte van de lagen naar de rand toe is met name groot indien opgedampt wordt met een achtergrondgasdruk van meer dan 2*10"* mbar. De werkwijze volgens de uitvinding is dan met name voordelig.The problem of additional decrease of the thickness of the layers towards the edge which arises is particularly great when evaporation is carried out with a background gas pressure of more than 2 * 10 "mbar. The method according to the invention is then particularly advantageous.

In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt onder meer Tio2 opgedampt.In an embodiment of the method according to the invention, among other things, T102 is evaporated.

De werkwijze volgens de uitvinding is met name voordelig indien een korte-golf-doorlaat of band-doorlaat interferentiefilter opgedampt wordt.The method according to the invention is particularly advantageous if a short-wave pass or band pass interference filter is evaporated.

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat een korte-golf-doorlaat filter wordt opgedampt die een stapeling van tenminste zes lagen met alternerend hoge en lage brekingsindex bevat, waarbij iedere laag een optische dikte bezit, tussen 0,2Xf en 0,3λ^, met een gemiddelde optische dikte van 0,25Xf, waarbij Xf gelijk is aan ρχλ en λ een uit het emissiespectrum van het beeldscherm gekozen centrale golflengte is en waarbij p een getal is tussen 1,18 en 1,33.An embodiment of the method according to the invention is characterized in that a short-wave-pass filter is evaporated, which contains a stack of at least six layers with alternating high and low refractive index, each layer having an optical thickness between 0.2 Xf and 0. , 3λ ^, with an average optical thickness of 0.25Xf, where Xf is equal to ρχλ and λ is a central wavelength selected from the emission spectrum of the display screen, where p is a number between 1.18 and 1.33.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een projectiekathodestraalbuis vervaardigd m.b.v. de werkwijze volgens de uitvinding en een projectie-kleurentelevisie-apparaat bevattende een dergelijke projectie-kathodestraalbuis.The invention also relates to a projection cathode ray tube manufactured by means of the method of the invention and a projection color television apparatus comprising such a projection cathode ray tube.

Enige uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding worden nu bij wijze van voorbeeld nader beschreven aan de hand van de tekening.Some embodiments of the method according to the invention are now further described by way of example with reference to the drawing.

Hierin toont:Herein shows:

Figuren 1a en 1b in bovenaanzicht respectievelijk in doorsnede een beeldvenster voorzien van opstaande rand,Figures 1a and 1b in top view and in section, respectively, an image window provided with a raised edge,

Figuur 1c in doorsnede een verder voorbeeld van een beeldvenster voorzien van een opstaande rand,Figure 1c shows in cross section a further example of an image window provided with a raised edge,

Figuur 2 in doorsnede een detail van het beeldvenster 1,Figure 2 shows a detail of the display window 1 in section,

Tonen figuren 3 en 4 in doorsnede een opdampopstelling respectievelijk een detail van een opdampopstelling,Figures 3 and 4 show in cross-section a vapor deposition arrangement and a detail of a vapor deposition arrangement, respectively,

Toont figuur 4 een detail van een opdampopstelling,Figure 4 shows a detail of a vapor deposition arrangement,

Toont figuur 5 een detail van een opdampopstelling geschikt voor de werkwijze volgens de uitvinding,Figure 5 shows a detail of a vapor deposition arrangement suitable for the method according to the invention,

Tonen figuren 6a en 6b in grafiekvorm het effect van een dikteverloop van de lagen van het interferentiefilter,Figures 6a and 6b show in graph form the effect of a thickness variation of the layers of the interference filter,

Toont figuur 7 in gedeeltelijk perspectivisch aanzicht een projectiekathodestraalbuis vervaardigd volgens de werkwijze volgens de uitvinding.Figure 7 shows in partial perspective view a projection cathode ray tube manufactured according to the method according to the invention.

De figuren zijn schematisch en niet op schaal getekend, waarbij in de verschillende uitvoeringsvormen overeenkomstige delen als regel met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid.The figures are schematic and not drawn to scale, with corresponding parts generally being designated with the same reference numerals in the various embodiments.

Figuren 1a en 1b tonen in bovenaanzicht respectievelijk doorsnede een beeldvenster 1 voorzien van rand 2. Aan een binnenoppervlak 3 is het beeldvenster 1 voorzien van een interferentiefilter 4, een kathodoluminescerend beeldscherm 5 en een aluminiumlaag 6. Het interferentiefilter kan bijvoorbeeld gebruikt worden om de nuttige lichtopbrengst onder kleine hoeken te vergroten en/of de kleurweergave te verbeteren en/of halo te verminderen. In dit voorbeeld is de hoogte van de rand 2 a en de halve lengte van de korte as b. Figuur 1c toont een beeldvenster met een gekromd binnenoppervlak.Figures 1a and 1b show in top view and section, respectively, an image window 1 provided with edge 2. On an inner surface 3, the image window 1 is provided with an interference filter 4, a cathodoluminescent screen 5 and an aluminum layer 6. The interference filter can for instance be used to determine the useful light output at small angles and / or improve color reproduction and / or reduce halo. In this example, the height of the edge is 2 a and half the length of the short axis b. Figure 1c shows an image window with a curved inner surface.

De hoogte van de rand wordt gemeten aan de binnenzijde van rand ter plaatse van de korte as. Beeldvensters voor projectie-kathodestraalbuizen zijn in de handel verkrijgbaar. Een voorbeeld van een dergelijk beeldvenster is het type Co-9054-3992 vervaardigd door Corning Glassworks. Dergelijke in de handel verkrijgbare beeldvensters hebben een rand met een hoogte: halve korte as verhouding van 1/2 tot 1/3. Voor hèt vermelde type is deze verhouding 23 mm: 50.24 mm. Beeldvensters worden geperst, de rand wordt gevormd door materiaal dat uit het midden van de pers wordt weggedrukt. Gewoonlijk wordt voor het persen van een beeldvenster zoveel materiaal gebruikt dat een relatief hoge rand onstaat. Deze hoge rand vermindert tevens de kans op beschadigingen en vergroot het gemak waarmee met het beeldvenster gehandeld kan worden.The height of the edge is measured on the inside of the edge at the location of the short axis. Image windows for projection cathode ray tubes are commercially available. An example of such an image window is the type Co-9054-3992 manufactured by Corning Glassworks. Such commercially available image windows have an edge with a height: half short axis ratio of 1/2 to 1/3. For the type mentioned, this ratio is 23 mm: 50.24 mm. Image windows are pressed, the edge is formed by material that is pressed out from the center of the press. Usually, for pressing an image window, so much material is used that a relatively high edge is created. This high edge also reduces the risk of damage and increases the ease of handling the display window.

Figuur 2 toont in doorsnede een detail van het beeldvenster 1. Op het binnenoppervlak 3 bevindt zich het interferentiefilter 4, bevattende een stapeling van interferentiefilterlagen met hoge brekingsindex (8) en lage brekingsindex (7). Het interferentiefilter 4 bevindt zich tussen het beeldscherm 5 en het binnenoppervlak 3 van het beeldvenster. Een aluminiumlaag € bevindt zich op beeldscherm 5.Figure 2 shows in cross section a detail of the display window 1. On the inner surface 3 there is the interference filter 4, comprising a stack of interference filter layers with high refractive index (8) and low refractive index (7). The interference filter 4 is located between the display 5 and the inner surface 3 of the display window. An aluminum layer € is on screen 5.

Figuur 3 toont in doorsnede een opdanpopstelling ter illustratie van de werkwijze volgens de uitvinding. Deze figuur toont in doorsnede een opdampinstallatie 9, voorzien van een opdanpbron 10 en een houder 11 voor beeldvensters 1. De houder bevat openingen waarin de beeldvensters 11 gevat zijn. De houder roteert in het algemeen tijdens het verdampen om een centrale as. De opdanpbron 10 kan bijvoorbeeld voorzien zijn van een kroes met een op te dampen materiaal en een elektronenbundel genererend element, een zogeheten E-beam-gun, voor het verdampen van het materiaal. De opdampbron 10 kan meerdere kroezen bevatten. De opdanpopstelling kan ook voorzien zijn van meerdere opdampbronnen. Het op te dampen materiaal kan ook op andere wijzen, bijvoorbeeld door middel van een verwarmingselement of een laser- of ion-bundel verhit worden. Bekende materialen voor lagen met een lage brekingsindex zijn bijvoorbeeld Si02 en MgF2 en voor lagen met een hoge brekingsindex bijvoorbeeld Ti02, Ta205 en Nb205. Deze stoffen verdampen en slaan neer op het binnenoppervlak 3 van het beeldvenster 1. De dikten van opgedampte interferentielagen op het binnenoppervlak 3 van beeldvensters voorzien van een opstaande rand (met a/b ongeveer gelijk aan 2/5) bleek verrassenderwijs niet overeen te stenen met berekeningen. Het aantal naar een oppervlakte-element geëmitteerde moleculen (atomen) is eenvoudig te berekenen: H = < Bf > t waarbij: N = totaal aantal naar oppervlakte element geëmitteerde moleculen <...> = tijdsgemiddelde van een grootheid ...Figure 3 is a sectional view of an upright position illustrating the method according to the invention. This figure shows in cross section a vapor deposition installation 9, provided with a deposition source 10 and a holder 11 for picture windows 1. The holder contains openings in which the picture windows 11 are contained. The container generally rotates about a central axis during evaporation. The storage source 10 may, for example, be provided with a crucible with a material to be vaporized and an electron beam generating element, a so-called E-beam gun, for evaporating the material. The vapor deposition source 10 may contain multiple crucibles. The storage arrangement can also be provided with multiple evaporation sources. The material to be vaporized can also be heated in other ways, for example by means of a heating element or a laser or ion beam. Known materials for layers with a low refractive index are, for example, SiO2 and MgF2, and for layers with a high refractive index, for example, TiO2, Ta2O5 and Nb2O5. These substances evaporate and deposit on the inner surface 3 of the image window 1. The thicknesses of vapor-deposited interference layers on the inner surface 3 of image windows provided with a raised edge (with a / b approximately equal to 2/5) surprisingly did not appear to correspond to calculations. The number of molecules (atoms) emitted to a surface element is easy to calculate: H = <Bf> t where: N = total number of molecules emitted to surface element <...> = time average of a quantity ...

fi = ruimteboek die het oppervlaktelement beslaat gezien vanuit de bron f = aantal per ruimtehoek per tijdseenheid naar het betreffende oppervlakte-element geëmitteerde moleculen, t = opdamptijdfi = space book covering the surface element as seen from the source f = number of molecules emitted per space angle per unit time to the relevant surface element, t = evaporation time

De ruimtehoek B is rechtevenredig met de oppervlakte A van het oppervlakteelement, de cosinus van de hoek α tussen de normaal op het oppervlakteelement en de lijn tussen het oppervlakteelement en de opdampbron en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand D tussen het oppervlakteelement en de opdampbron: β = Acos(a)/D2The solid angle B is directly proportional to the surface area A of the surface element, the cosine of the angle α between the normal on the surface element and the line between the surface element and the vapor deposition source and inversely proportional to the square of the distance D between the surface element and the vapor deposition source : β = Acos (a) / D2

De theoretisch dikte d van een opgedampte laag volgt dan uit: "/("soort*) * 1/"soort*<£cos(<,)/D2>t waarbij Nsoort = het aantal moleculen per volumeeenheid.The theoretical thickness d of a vapor-deposited layer then follows from: "/ (" type *) * 1 / "type * <£ cos (<,) / D2> t where Ntype = the number of molecules per unit volume.

In het aantal naar een oppervlakte-element van de naar de opdampbron gekeerde zijde van het beeldvenster geëmitteerde moleculen zijn relatief kleine verschillen te verwachten. De afstand tussen het oppervlakte-element en de opdampbron D en de hoek α tussen de normaal op het oppervlakte-element en de lijn tussen het oppervlakte-element en de opdampbron kan voor verschillende oppervlakte-elementen verschillend zijn. Op grond hiervan is vanuit het centrum van het beeldvenster naar de rand toe een geringe afname van de laagdikte te verwachten, ongeveer 0,3 % langs de korte as 40 mm uit het midden voor beeldbuizen met een platte binnenzijde met een korte as van ongeveer 50 mm en een opdampbron-beeldvenster afstand van ongeveer 85 cm; ongeveer 2,0 % voor dergelijke beeldbuizen met een gekromde binnenzijde met een kromtestraal van 35 cm. Deze berekeningen blijken voor in de handel verkrijgbare beeldvensters voor projectie-kathodestraalbuizen echter niet met de experimenteel gemeten laagdikten overeen te stemmen, een onverwachte en belangrijke extra afname treedt op.Relatively small differences are to be expected in the number of molecules emitted to a surface element of the side of the image window facing the vapor source. The distance between the surface element and the vapor source D and the angle α between the normal on the surface element and the line between the surface element and the vapor source can be different for different surface elements. As a result, a slight decrease in layer thickness is expected from the center of the image window towards the edge, approximately 0.3% along the short axis 40 mm from the center for flat-tube picture tubes with a short axis of about 50 mm and a vapor source display window distance of about 85 cm; about 2.0% for such display tubes with a curved interior with a radius of curvature of 35 cm. However, these calculations do not appear to correspond to the layer thicknesses experimentally measured for commercially available image windows for projection cathode ray tubes, an unexpected and important additional decrease occurs.

Figuur 4 toont een detail van een opdampopstelling. Door interacties tussen geëmitteerde moleculen onderling en/of tussen geëmitteerde moleculen en in de opdampinstallatie aanwezige achtergrondgasmoleculen volgen sommige geëmitteerde moleculen geen rechte lijn tussen de opdampbron en het binnenoppervlak van het beeldvenster, maar ondergaan een botsing of reactie voordat zij het beeldvenster bereiken. In figuur 4 ondergaan moleculen 12b en 12c botsingen op de punten A, C en B, D respectievelijk. Dergelijke moleculen lijken gezien vanaf het beeldvenster niet van de opdanpbron afkomstig te zijn aaar vanuit een ander punt. De opstaande rand 2 aan het beeldvenster 1 verhindert sommige van deze ïoleculen dicht bij de rand gelegen delen van het binnenoppervlak van het beeldvenster te bereiken. De rand heeft een schaduwende werking, de 'schaduw* van de rand 2 is in figuur 4 scheaatisch door arcering weergegeven. In dit voorbeeld verhindert rand 2 dat moleculen 12c het binnenoppervlak bereiken.Figure 4 shows a detail of a vapor deposition arrangement. Due to interactions between emitted molecules and / or between emitted molecules and background gas molecules present in the vapor deposition installation, some emitted molecules do not follow a straight line between the vapor source and the inner surface of the image window, but undergo a collision or reaction before they reach the image window. In Figure 4, molecules 12b and 12c collide at points A, C and B, D, respectively. Seen from the display window, such molecules do not appear to originate from the upstream source to any other point. The raised edge 2 on the display window 1 prevents some of these molecules from reaching parts of the inner surface of the display window located close to the edge. The edge has a shading effect, the 'shadow * of the edge 2 is shown schematically by hatching in figure 4. In this example, edge 2 prevents molecules 12c from reaching the inner surface.

De extra afname in dikte was vooral groot indien opgedampt werd bij een achtergrondgasdruk van meer dan 2*10”4 mbar. Dergelijke drukken treden bijvoorbeeld op wanneer Ti02 in een zuurstofatmosfeer opgedampt wordt. De extra afname in dikte wanneer Ti02 in een zuurstof atmosfeer bij een zuurstofdruk van 4 x 10”4 mbar werd opgedampt was maximaal ongeveer 4\. De afstand tussen de bron, die Ti203 verdampte, en het beeldvenster was ongeveer 85 cm, de hoogte a van het beeldvenster 25 mm en de afstand tussen het centrum van het beeldvenster en de opstaande rand 45 tot 55 mm. De maximale extra afname werd gemeten in de hoeken van het beeldvenster. Langs de korte as werd een extra afname van 3% gemeten. De extra afname in dikte wordt verminderd door de opdampsnelheid en de gasdruk omlaag te brengen. Het bleek dat deze vermindering niet geheel lineair met de achtergrondgasdruk verliep, voor een achtergrondgasdruk van 1*10-4 mbar is de extra afname meer dan 1/4 van de extra afname voor een achtergrondgasdruk van 4*10“4 mbar. Het gebruik van een relatief lage achtergrondgasdruk verlengt de tijdsduur van het opdampproces echter, en voor Ti02 is bovendien gevonden dat de opgedampte laag Ti02 niet meer voldoende geoxideerd wordt zodat lichtabsorptie in de Ti02 laag optreedt. Het probleem vindt niet alleen zijn oorzaak in interacties tussen achtergrondgasmoleculen en geëmitteerde moleculen doch ook in interacties tussen geëmitteerde moleculen onderling. Interacties tussen geëmitteerde moleculen onderling spelen een rol daar waar de dichtheid van de geëmitteerde moleculen groot is, dat wil zeggen dicht bij de bron, naarmate de afstand van de bron groter wordt spelen interacties tussen geëmitteerde moleculen en achtergrondgasmoleculen een belangrijkere rol. Het is gebleken dat de vermelde problemen te verminderen zijn zonder dat het opdampen langer duurt of de oxidatie minder goed verloopt, door de hoogte van de rand te verminderen. Een hoogte/halve korte as verhouding van minder dan of ongeveer gelijk aan 1:5 bleek goede resultaten te verschaffen.The additional decrease in thickness was especially large when evaporated at a background gas pressure of more than 2 * 10 ”4 mbar. Such pressures occur, for example, when TiO2 is evaporated in an oxygen atmosphere. The additional decrease in thickness when TiO2 was evaporated in an oxygen atmosphere at an oxygen pressure of 4 x 10 4 mbar was up to about 4%. The distance between the source, which evaporated Ti 2 O 3, and the display window was about 85 cm, the height a of the display window 25 mm and the distance between the center of the display window and the raised edge 45 to 55 mm. The maximum extra decrease was measured in the corners of the image window. An additional decrease of 3% was measured along the short axis. The additional decrease in thickness is reduced by lowering the evaporation rate and the gas pressure. It turned out that this reduction was not entirely linear with the background gas pressure, for a background gas pressure of 1 * 10-4 mbar the extra decrease is more than 1/4 of the extra decrease for a background gas pressure of 4 * 10 “4 mbar. However, the use of a relatively low background gas pressure extends the time of the evaporation process, and for TiO2 it has furthermore been found that the evaporated layer TiO2 is no longer oxidized sufficiently so that light absorption in the TiO2 layer occurs. The problem is caused not only by interactions between background gas molecules and emitted molecules, but also in interactions between emitted molecules. Interactions between emitted molecules play a role where the density of the emitted molecules is large, i.e. close to the source, as the distance from the source increases, interactions between emitted molecules and background gas molecules play a more important role. It has been found that the mentioned problems can be reduced without the evaporation taking longer or the oxidation proceeding less well, by reducing the height of the edge. A height / half short axis ratio of less than or about equal to 1: 5 has been found to provide good results.

Een beeldvenster geschikt voor een projectie-kathodestraalbuis kan vervaardigd worden door de hoogte van de rand van een in de handel verkrijgbaar beeldvenster te verminderen dan wel de rand te verwijderen. Een alternatief is een beeldvenster met een lage rand te persen. Teneinde beschadigingen te voorkomen dient voldoende voorzichtigheid te worden betracht.An image window suitable for a projection cathode ray tube can be manufactured by decreasing the height of the edge of a commercially available image window or removing the edge. An alternative is to press a display window with a low edge. Adequate care should be taken to avoid damage.

Figuur 5 toont een detail van een opdampopstelling geschikt voor een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding. Beeldvenster 1 bevat een rand 13 met een hoogte nul. Dit heeft als voordeel dat de rand 14 van de houder 11 geen of een slechts zeer geringe schaduwende werking heeft. In deze figuur is tevens getoond dat de hoek α tussen de normaal op de naar de opdampbron toegekeerde zijde, weergegeven door stippellijnen, en de opdamprichting, weergegeven door getrokken lijnen, naar de randen van het beeldvenster toe toeneemt.Figure 5 shows a detail of a vapor deposition arrangement suitable for an embodiment of the method according to the invention. Display window 1 contains a rim 13 of zero height. This has the advantage that the rim 14 of the container 11 has no or only a very slight shading effect. This figure also shows that the angle α between the normal on the side facing the vapor source, represented by dotted lines, and the vapor direction, represented by solid lines, increases towards the edges of the image window.

In bepaalde omstandigheden kan het de voorkeur verdienen een beeldvenster te gebruiken dat een terugwijkende rand bevat. Onder een terugwijkende rand wordt een rand verstaan die verzonken ligt in het beeldvenster. Het beeldvenster kan dan zo in houder 11 gevat worden dat rand 14 van de houder 11 geen schaduwende werking heeft.In certain circumstances, it may be preferable to use an image window that has a receding edge. A receding edge means an edge that is recessed in the image window. The display window can then be placed in holder 11 such that edge 14 of holder 11 has no shadowing effect.

Het extra dikteverloop heeft in het bijzonder nadelige gevolgen indien het interferentiefilter een korte-golf-doorlaat filter of een band-doorlaat filter is. Voorbeelden van een korte-golf- doorlaat filter zijn gegeven in de Europese octrooiaanvrage EP-A 0 206 381. Licht met een golflengte korter dan een bepaalde golflengte Xedge wordt doorgelezen (door een korte golf doorlaat filter) of licht met een golflengte λ tussen golflengten Xedge1 en Xe(jge2 wordt doorgelaten (voor een band-doorlaat filter). Een korte-golf-doorlaat filter bevat in een uitvoeringsvoorbeeld een stapeling van tenminste zes lagen met alternerend hoge en lage brekingsindex, waarbij iedere laag een optische dikte bezit tussen 0,2Xf en 0,3Xf, met een gemiddelde optische dikte van 0,25λ£, waarbij Xj gelijk is aan ρχλ en X een uit het emissiespectrum van het beeldscherm gekozen centrale golflengte is en waarbij p een getal is tussen 1,18 en 1,33. De positie van Xe(jge» dan wel Xe(jge2» ten opzichte van het emissiespectrum van het kathodoluminescerende materiaal waaruit het beeldscherm is opgebouwd is van groot belang voor het functioneren van het interferentiefilter zoals figuren 6a en 6b in grafiekvorm weergeven. Het interferentiefilter is een filter van het hierboven vermelde type bevattende een stapeling van 20 lagen. Dit korte-doorlaat-filter heeft een Xedge van ongeveer 580 na. De horizontale as geeft de golflengte X (in na) weer, de vertikale as van figuur 6a geeft de transmissie Tj in voorwaartse richting van het interferentiefilter (curve 14) en het eaissiespectrua (1) van YAG:Tb, een groene phosphor, weer. De vertikale as van figuur 6b geeft de versterking Gf van het in voorwaartse richting uit het beeldvenster tredende licht weer. Deze versterking is een gevolg van het feit dat een gedeelte van het door het phosphor uitgezonden licht met een golflengte van ongeveer 550 na onder een hoek met de voorwaartse richting wordt uitgezonden. De effectieve optische golflengte van de lagen van het interferentiefilter is voor dergelijk licht vergroot, daar zij de lagen schuin doorlopen. Dergelijk licht wordt door het interferentiefilter gereflecteerd naar het beeldscherm, een gedeelte van het gereflecteerd licht wordt vervolgens in voorwaartse richting terug verstrooid, zodat er Beer licht in voorwaartse richting uittreedt. Deze versterking is in figuur 6b door curve 15 weergegeven. Deze versterking vertoont een maximum voor een golflengte dicht bij Xedge. Een aantal van de door de phosphor uitgezonden spectraallijnen worden door het interferentiefilter weggefilterd, in dit voorbeeld een tweetal lijnen 16 en 17 rond 600 nm, de spectraallijnen rond 550 na worden versterkt, de spectraallijn rond 490 na wordt noch weggefilterd noch versterkt. De positie van xedge is zo gekozen dat de totale lichtopbrengst vermeerdert en de chromaticiteit van het geëmitteerde licht aan de E6U standaard voldoet. Kurve 18 in figuur 6b toont de versterking van het uit het beeldvenster in voorwaartse richting tredende licht voor een interferentiefilter waarvan de dikte van iedere laag met 4\ verminderd is. Het interferentiefilter heeft nu Xedge = 555 nm, de versterking van het licht van de spectraallijnen rond 550 nm is in grote mate afhankelijk van de plaats van Xedge, relatief kleine veranderingen van Xedge hebben grote veranderingen in intensiteit en chromaticiteit van het geëmitteerde licht ten gevolge. Hierdoor treden grote variaties in intensiteit en chromaticiteit van het geëmitteerde licht op. Dit is vooral een probleem in een driekleurenprojectietelevisieopstelling is. Voor ieder van de drie kathodestraalbuizen zal de intensiteit en chromaticiteit van het beeld verschillend variëren, als gevolg hiervan zullen er kleurverschillen tussen het in het centrum van het beeldvenster en in de randen van het beeldvenster weergegeven beeld optreden.The additional thickness variation has particular disadvantages if the interference filter is a short-wave pass filter or a band pass filter. Examples of a short-wave transmission filter are given in European patent application EP-A 0 206 381. Light with a wavelength shorter than a certain wavelength Xedge is read (through a short wave transmission filter) or light with a wavelength λ between wavelengths Xedge1 and Xe (jge2 is passed (for a band-pass filter). A short-wave-pass filter in an exemplary embodiment contains a stack of at least six layers with alternating high and low refractive index, each layer having an optical thickness between 0, 2Xf and 0.3Xf, with an average optical thickness of 0.25λ £, where Xj is equal to ρχλ and X is a central wavelength selected from the emission spectrum of the display, where p is a number between 1.18 and 1.33 The position of Xe (jge »or Xe (jge2») with respect to the emission spectrum of the cathodoluminescent material from which the screen is built up is of great importance for the functioning of the interference filter as graphs in Figures 6a and 6b. The interference filter is a filter of the above-mentioned type containing a stack of 20 layers. This short-pass filter has an Xedge of about 580 na. The horizontal axis represents the wavelength X (in na), the vertical axis of Figure 6a represents the forward Tj transmission of the interference filter (curve 14) and the emission spectrum (1) of YAG: Tb, a green phosphor. The vertical axis of Figure 6b represents the gain Gf of the light emerging from the display window in the forward direction. This gain is due to the fact that part of the light emitted by the phosphor with a wavelength of about 550 is emitted at an angle with the forward direction. The effective optical wavelength of the layers of the interference filter is increased for such light, as they traverse the layers at an angle. Such light is reflected by the interference filter to the screen, a portion of the reflected light is then scattered back in the forward direction, so that Beer emits in the forward direction. This gain is represented by curve 15 in Figure 6b. This gain shows a maximum for a wavelength close to Xedge. Some of the spectral lines emitted by the phosphor are filtered out by the interference filter, in this example two lines 16 and 17 around 600 nm, the spectral lines around 550 na are amplified, the spectral line around 490 na is neither filtered out nor amplified. The position of xedge is chosen so that the total light output increases and the chromaticity of the emitted light meets the E6U standard. Curve 18 in Figure 6b shows the gain of the light emerging from the display window for an interference filter, the thickness of each layer of which has been reduced by 4%. The interference filter now has Xedge = 555 nm, the amplification of the light from the spectral lines around 550 nm is highly dependent on the location of Xedge, relatively small changes of Xedge result in large changes in intensity and chromaticity of the emitted light. This causes large variations in intensity and chromaticity of the emitted light. This is especially a problem in a three-color projection television set-up. For each of the three cathode ray tubes, the intensity and chromaticity of the image will vary differently, as a result, color differences will occur between the image displayed in the center of the image window and in the edges of the image window.

Het is gebleken dat voor een rechthoekig beeldvenster met een lange halve as van ongeveer 62,5 mm, een korte halve as b van ongeveer 50 mm en een hoogte van de rand a van ongeveer 25 mm, een afstand tussen het beeldvenster en de opdampbron van 85 cm en een achtergrondgasdruk van 4*10~4 mbar op een punt op de lange as 40 mm uit het centrum de T1O2 lagen van het filter 3% dunner waren dan berekend; in een hoek van het beeldvenster 4% dunner. Het is gebleken dat bij een verhouding a/b kleiner dan 1/5 het extra dikteverloop van de interferentiefilterlagen minder dan ongeveer 1,5 % bedraagt, hetgeen tot een duidelijk verbeterde beeldweergave leidde. Bij voorkeur is de rand nog lager, geheel afwezig of is het beeldvenster voorzien van een terugwijkende rand. De uitvinding is vooral van voordeel indien het beeldvenster aan de binnenzijde gekromd is. Voor een beeldvenster met een gekromd profiel treedt tijdens het opdampen ten gevolge van geometrische factoren reeds een afname van de dikte van de lagen op. Bij de gegeven opdampopstelling bedraagt bijvoorbeeld het dikteverloop alleen ten gevolge van geometrische factoren voor een beeldvenster waarvan het binnenoppervlak een kromtestraal van 35 cm heeft ongeveer 1,8% voor de korte as tot 2,0% voor de lange as.It has been found that for a rectangular image window with a long half axis of about 62.5 mm, a short half axis b of about 50 mm and a height of the edge a of about 25 mm, a distance between the image window and the vapor source of 85 cm and a background gas pressure of 4 * 10 ~ 4 mbar at a point on the long axis 40 mm from the center, the T1O2 layers of the filter were 3% thinner than calculated; in a corner of the image window 4% thinner. It has been found that at a ratio of a / b less than 1/5 the extra thickness variation of the interference filter layers is less than about 1.5%, which led to a clearly improved image display. Preferably the edge is even lower, completely absent or the display window is provided with a receding edge. The invention is especially advantageous if the display window is curved on the inside. For a display window with a curved profile, a decrease in the thickness of the layers already occurs during the deposition due to geometric factors. For example, in the given vapor deposition arrangement, the thickness variation only due to geometric factors for a display window whose inner surface has a radius of curvature of 35 cm is about 1.8% for the short axis to 2.0% for the long axis.

Figuur 7 toont in gedeeltelijk perspectivisch aanzicht een projectie-kathodestraalbuis vervaardigd volgens de werkwijze volgens de uitvinding. Projectiekathodestraalbuis 19 bevat een beeldvenster 1 met rand 2, aan de binnenzijde voorzien van een interferentiefilter 4. Projectiekathodestraalbuis 19 bevat verder een konus 20 en een nek 21, welke samen met beeldvenster 1 een geëvacueerde omhulling vormen. Projectiekathodestraalbuis 19 bevat tevens een afbuigeenheid 22 en een elektronenkanon 23 voor het emitteren van een elektronenbundel 24 en aansluitingen 25. Dit voorbeeld dient niet als beperkend voor de uitvinding gezien te worden. De projectie-kathodestraalbuis kan bijvoorbeeld een platte kathodestraalbuis zijn. Een projectietelevisie apparaat bevat drie projectiekathodestraalbuizen, waarvan het geëmitteerde groene, rode, respectievelijk blauwe licht op een projectiescherm tot één beeld wordt samengevoegd.Figure 7 shows in partial perspective view a projection cathode ray tube manufactured according to the method according to the invention. Projection cathode ray tube 19 contains a display window 1 with edge 2, provided on the inside with an interference filter 4. Projection cathode ray tube 19 further comprises a cone 20 and a neck 21, which together with display window 1 form an evacuated envelope. Projection cathode ray tube 19 also includes a deflection unit 22 and an electron gun 23 for emitting an electron beam 24 and terminals 25. This example is not to be construed as limiting the invention. For example, the projection cathode ray tube may be a flat cathode ray tube. A projection television apparatus contains three projection cathode ray tubes, the green, red and blue light of which are emitted together on a projection screen into one image.

Het zal duidelijk zijn dat binnen het raam van de uitvinding voor de vakian vele variaties nogelijk zijn.It will be clear that many variations are within the scope of the invention for the professional.

Claims

A method of manufacturing a projection cathode ray tube, the method comprising, as a method step, depositing a multilayer interference filter on a surface of an image window, after which the image window and further parts are combined into a projection cathode ray tube, such that the surface adheres to the inside of the projection cathode ray tube extends, characterized in that during the deposition said surface is surrounded by an edge with a height not more than 1/5 of the minimum distance between the center of the image window and the edge.

Method according to claim 1, characterized in that the height of the edge is less than 1/10 of the minimum distance between the center of the image window and the edge.

Method according to claim 2, characterized in that the height is at least substantially zero.

Method according to claim 2, characterized in that the display window has a receding edge.

Method according to claim 1, 2, 3, or 4, characterized in that the side of the display window facing the vapor source is curved.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is vapor-deposited with a background gas pressure of more than 2 * 10 mbar.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that TiO 2 is evaporated.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that a short-wave-pass interference filter is evaporated.

Method according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that a band-pass interference filter is evaporated.

10. A method according to claim 8, characterized in that it comprises at least six layers with alternating high and low refractive index, each layer having an optical thickness, between 0.2Xf and 0.3λ £, and an average optical thickness of 0, 25λ £, where λ £ is equal to ρχλ and λ is a central wavelength selected from the emission spectrum of the display, where p is a number between 1.18 and 1.33.

Projection cathode ray tube manufactured by a method according to any one of the preceding claims.

Projection color television apparatus comprising a projection cathode ray tube according to claim 11.