-
Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe farbiger Fernsehbilder Die Erfindung
betrifft eine verbesserte Kathodenstrahlröhre für die Verwendung in einem Farbfernsehempfänger.
-
Nach der vorliegenden Erfindung besteht eine Kathodenstrahlröhre zur
Farbwiedergabe aus einem Leuchtschirm, welcher Leuchtstoffe enthält, die rotes,
grünes und blaues Licht emittieren. Die erfindungsgemäße Röhre ist dadurch gekennzeichnet,
daß der rotes Licht aussendende Leuchtstoff aus einem seltenen Erdmetalloxyd als
Basisverbindung besteht, welches durch Elemente der seltenen Erdmetalle aus der
Lanthanidenreihe aktiviert ist.
-
Zu den Zeichnungen: F i g. 1 stellt einen Querschnitt durch eine typische
Farb-Kathodenstrahlröhre dar, wie sie in der Fernsehtechnik Verwendung findet; F
i g. 2 ist eine schematische Zeichnung eines Teiles einer Farb-Kathodenstrahlröhre,
welche einen Farbschirm zeigt, der eine Art diskret angeordneter Leuchtstoffgruppen
enthält; F i g. 3 ist ein Standard-C. I. E. (Commission International d'Eclairage)
Farbdiagramm, welches das Verhältnis der farbemittierenden Leuchtstoffe, welche
in dem lumineszierenden Kathodenschirm kombiniert sind, wiedergibt; F i g: A. ist
ein Standard-C. I. E.-Farbdiagramm,, welche: trichromatische Bestimmungsgrößen einer,
speziellen Ausführungsform der Erfindung darstellt: Ein Farbfernsehempfänger enthält
eine Kathodens rahlröhre 11, beispielsweise eine Röhre des Lochb]enderityps;
welche aus einer Hülle 15 mit einem eäisteil 13 .besteht, welcher eine Vorrichtung
zur kathodenstrahlerzeugung 21 enthält; diese Vorrichtung besteht aus Kathodenstrahlquellen
43, 45, 47. Der Halsteil 13 ist dicht mit einem elektrische Kontakte enthaltenden
Fuß 19 verbunden; Der trichterförmige Teil der Röhre 15 enthält eine Lochblende
27, welche eine Vielzahl von Öffnungen 29, 35 enthält,. und eine, Frontplatte 17,
auf welcher ein Leuchtschirri, be`ispielsweise ein Schirm, bestehend aus Farbleuchtstofftriaden
25, 39, angeordnet ist. Elektronenstrahlen 43', 45', 47', welche durch entsprechende
Elektronenquellen 43, 45, 47 erzeugt werden, werden durch die Offnungen 29, 35 geworfen,
so daß sie auf rote, grüne und blaue Leuchtstoffpunkte, entsprechend in Triaden,
auftreffen.
-
Zur Verbesserung der Leuchtkraft und der Temperatur-Farbemissionsstabilität
der Kathodenstrahlröhre 11 enthält eine Leuchtstofftriade 25, 39 konventionelle
grüne und blauemittierende Leuchtstoffe und eine rotemittierende Yttriumoxyd-Basisverbindung,
welche durch Europiummengen in der Größenordnung von 0,1 bis 20,0 Molprozent, vorzugsweise
4 Moiprozent (Y203 : Eu), aktiviert wird. Dieser Leuchtstoff hat x und yFarbkoordinaten
0,628 bzw. 0,347 und eine charakteristische Wellenlänge von etwa 610 mmy. Dieser
rotemittierende Leuchtstoff hat eine weiße Körperfarbe und zeigt einen hohen Grad
von Lichtdurchlässigkeit. Er. ist chemisch, stabil, und seine Earbemissionscharakteristik
wird durch Arbeitstemperaturen oberhalb 100Ö°C nicht nachteilig beeinflußt. ,Die
Färbe bzw. der Farbton des emittierten Lichtes ist unabhängig von Schwankungen der
Größe der Elektronenstrahlstromdichte 43'; und die Leuchtkraft des emittierten Lichtes
entspricht einer linearen Funktion der Größe der Elektronenstrahlstromdichte 43'.
-
Die F i g. 3 und 4 zeigen Standard C. I. E. (Commission International
d'Eclairage) Farbdiagramme, welche die Farbkoordinaten x und y besitzen; diese werden
benutzt, um den Ton und die Sattheit der Farbe zu definieren. Die Parameter dieser
Diagramme sind wohl bekannt. Der Umfang der hufförmigen Kurve umfaßt den Bereich
derjenigen Farben, für die das menschliche Auge empfindlich ist. Die spektralen
Wellenlängen werden darauf in mu angegeben. Weiß, beispielsweise der Standardstrahler
C, hat die x- und y-Koordinaten 0,310 bzw. 0,316 und stellt einen relativen Wert
der vereinigten Primärfarbenanteile dar. Somit wird der Farbton der Spektralemission
bei 586 mu durch die Linie AC dargestellt und die Sättigang
dieser
Emission durch den Relativabstand zu dem Punkt C, gemessen auf der Linie AC (wobei
am Punkt A
100 °/o Sättigung vorhanden ist).
-
Bei der Konstruktion eines Farbleuchtschirmes für einen Fernsehempfänger
ist ein gewisser Spektralbereich für jede Farbe zulässig. Beispielsweise'werden
die zulässigen Bereiche für Rot-, Grün- und Blautöne durch die Linien
AB, DE und
FG aufgezeigt. Es können jedoch nicht alle reinen Spektralfarben
durch eine Farb-Kathodenstrahlröhre reproduziert werden. Der allgemein angewandte
Kompromiß bei der Konstruktion besteht darin, rote, grüne und blaue Primärwerte
zu wählen, welche genügend voneinander getrennt sind, so daß das Dreieck (LMN),-
welches durch. die _ Vereinigung dieser Punkte entsteht, eine möglichst große Fläche
einschließt, um eine annehmbare Abstufung in der Farbwiedergabe des - Schirmes zu
erreichen. Konventionelle rote mittierende Leuchtstoffe emittieren einen Farbton,
welcher mit den Schwankungen in der Größe der Elektronenstrahlstromdichte 43' schwankt,
so daß das Gebiet des Farbdreiecks LMNin dem Maße wechselt, wie die Leuchtkraft
der roten Primärfarbe wechselt; dadurch wird die Farbwiedergabe des drahtlos übertragenen
Bildes nachteilig beeinflußt. Schirmspannung: 25 kV
| Seltenes Erdmetalloxyd und Sulfid-Leuchtstoffröhre Ganz aus
Sulfiden bestehende Leuchtstoffröhre |
| Gesamtstrabl 3-Punh-Schirm 3-Punkt-Schirm |
| Feldfarbe Strom in Helligkeit in i @mb- Helligkeit in 1 |
| Strahlspannungs- Strahlspannungs- |
| Mikroampere Ft. Lamberts ' Fgrb- |
| (Anfangsfeucht.- Ft. Lamberts |
| koordinaten Verhältnis für (Anfangsleucht- koordinaten Verhältnis
für |
| stärke) x I y 9300°K (weiß) stärke) x I y 9300°K (weiß) |
| Rot 500 10,7 0,628 0,374 - 6,3 0,627 0,354 - |
| Grün 500 33,7 0,286 0,599 - 30,0 0,256 0,585 - |
| Blau 500 - 6,6 0,153 0,055 - 3,9 0,157 0,046 - |
| Weiß 800 32,2 - - - 22;0 - - - |
| 9300° K |
| Strahlverhältnisse |
| Rot/Grün - -. - 0,92 - - - 1,38 |
| Rot/Blau - - - 1,40 - - - 1,58 |
Der Farbton eines Leuchtstoffes, bestehend aus einem mit einem seltenen Erdmetall
aktivierten seltenen Erdmetalloxyd, wie beispielsweise Europium aktiviertem Yttriumoxyd
(Y20": Eu), ist jedoch im Hinblick auf Schwankungen in der Größe der Elektronenstrahlstromdichte
43' unveränderlich. Dadurch wird die Fähigkeit einer Kathodenstrahlröhre zur Wiedergabe
von Farben bei der Verwendung dieser Leuchtstoffe bedeutend verbessert.
-
In der Tabelle wird an Hand einiger betriebskennzeichnender Merkmale
ein Vergleich zwischen einer konventionellen, nur Sulfid-Leuchtstoffe, beispielsweise
ZnS-CdS : Ag (rot), ZnS-CdS : Ag (grün) und ZnS : Ag (blau) enthaltenden Dreifarben-Kathodenstrahlröhre
und Röhren, welche konventionelle blau-und grünemittierende Leuchtstoffe in Verbindung
mit rotemittierenden Y.,0,: Eu verwenden, gezogen. Die zur Erzeugung des gewünschten
Weiß von 9300° K-27 MPCD (minimal wahrnehmbare Farbdifferenzen) nötigen ungleichen
Elektronenstrahlintensitäten 43',
45', 47' werden in Mikroampere gemessen
und werden gewöhnlich wie in der Tabelle in Strahlverhältnissen von Rot zu Grün
und Rot zu Blau verglichen. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus sollten die Strahl-Verhältnisse
so nahe wie möglich bei 1,0 liegen.