DE2306014A1

DE2306014A1 - Farbbildroehre

Info

Publication number: DE2306014A1
Application number: DE19732306014
Authority: DE
Inventors: Kenji Fukuda; Yasuji Takami; Eiichi Yamazaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1972-02-07
Filing date: 1973-02-07
Publication date: 1973-08-23
Also published as: FR2171181B1; IT978853B; FR2171181A1

Description

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negendank Dipl 1- - ' '^J - : - ^r/|c!· ^Ph'/³- ^w- Schmitz DJpl.in; =.C-j.:.I. ^r !.ing. W. Wehnert

8 Iviüne':3n 2, tfo^rSsixaße 25 Hitachi Limited Telefon 5380586

5-l,l-chome,Marunouchi 7. Februar 1973

Chiyoda-ku,Tokyo,Japan Anwaltsakte M-2524

Farbbildröhre

Die Erfindung betrifft eine Farbbildröhre, bei der aus einer Elektronenstrahlkanonenanordnung austretende Elektronenstrahlen durch Perforationen eines Farbauswahlbauteils hindurchgeführt werden, um auf einen Leuchtschirm mit einer Vielzahl von Tripein aus drei Farbleuchtstoffen aufzutreffen.

Das Farbauswahlbauteil wird auch manchmal als Farbauswahlelektrode bezeichnet, jedoch wird in der Beschreibung der Ausdruck Farbauswahlbauteil beibehalten.

Durch die weit verbreitete Benutzung von Farbfernsehempfängern in. den letzten Jahren sind an den Farbbildröhren für die Farbfernsehempfänger verschiedene Verbesserungen vorgenommen worden. Da bei der bekannten Lochmasken-Farbbildröhre sowohl die Auftreffpunkte der KLektroneitstrahlen auf dem Leuchtschirm als auch die Leuchtstoffpunkte kreisförmig ausgebildet sind, würde bei einer Verschieb bung der Llektronenstrahlen in vertikaler oder horizontaler Richtung infolge von durch äußere Magnetfelder hervorgerufenen Störungen

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eine unerwünschte Farbschattierung infolge des Fehlauftreffens der, Elektronenstrahlen auftreten; solche äußeren Magnetfelder können durch dem Fernseher benachbarte elektrische Geräte oder, durch den Erdmagnetismus hervorgerufen werden. Da weiterhin ein wesentlicher Teil der Elektronenstrahlen von den Bereichen des Farbauswahlbauteils zwischen den kreisförmigen Perforationen abgefangen wird, ist der Grad der Elektronenstrahltransmission durch das Farbauswahlbauteil hindurch gering. Aus diesem Grunde kann die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes nicht erhöht werden. Da-das Farbauswahlbauteil mit einer großen Anzahl von Perforationen versehen ist, führen die von den Wandungen der Perforationen reflektierten Elektronen zu einer Halo-Bildung. Zusätzlich müssen wegen der Anordnung der Leuchtstoff ρ unkte auf dem Leuchtschirm drei Elektronenstrahlkanonen verwendet werden, die an den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind, sodaß ein sogenanntes In-Line-System nicht verwendet werden kann,· bei dem die drei Elektronenstrahlkanonen auf einer geraden Linie angeordnet sind.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Farbbildröhre zu schaffen, die eine verbesserte Farbfeinheit und Helligkeit aufweist.

jWeiterhin soll eine Farbbildröhre geschaffen werden, bei der eine Justierung der Elektronenstrahlkanonen in einer Richtung nicht erforderlich ist. Weiterhin soll dafür Sorge getragen werden, daß die von den drei Farbleuchtstoffen ausgesandten Lichtstrahlen nicht

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miteinander interferieren. Auch soll die zu schaffende Farbbildröhre in wirkungsvoller Weise eine durch die Elektronenstrahlen hervorgerufene Halo-Bildung vermeiden. Auch soll die Farbbildröhre gegenüber mechanischen Schwingungen widerstandsfähig sein, sodaß das Problem der Farbschattierungen infolge mechanischer Schwingungen nicht auftritt.

Die erfindungsgemäße Farbbildröhre ist dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtschirm eine Vielzahl von Tripein aus drei streifenförmig angeordneten Farbleuchtstoffen aufweist und das Farbauswahlbauteil mit einer Vielzahl von schlitzförmigen, zueinander parallelen Abschnitten versehen ist, die durch Unterteilung einer jeden von sich im wesentlichen über die gesamte Länge der einen Seite des Farbauswahlbauteils erstreckende streifenförmige Perforationen raifctels sich in einer zur Längsrichtung der Perforation erstreckenden Brücken gebildet sind, wobei sich die Abschnitte in derselben Richtung erstrecken wie die streifenförmig angeordneten Farbleuchtstof-! fe.

Der Stand der Technik und die Erfindung soll nun anhand der beige- ^; fügten Figuren genauer beschrieben werden. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht eines Teils einer üblichen Farbbildröhre, wobei der dargestellte Teil von der Elektronenstrahlkanonenanordnung her betrachtet wird,

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Fig·. 2 eine Frontansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Farbbildröhre ,

Fig. 3 eine der in der Fig. 2 ähnlichen Ansicht zur Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, ;

Fig. 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen'der Erfindung,

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung längs der Linie VI-VI in der Fig. 2 zur besseren Darstellung der schlitzförmigen Abschnitte und

Fig. 7 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine übliche Belichtungsvorrichtung, die zur Herstellung des Leuchtschirmes einer Farbbildröhre verwendet wird.

In der Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer- bekannten Farbbildröhre !dargestellt. Auf dem Leuchtschirm 1 sind mehrere Farbtripel 2 dargestellt, die aus je einem Leuchtstoffpunkt 3a, für Rot, 3b für Blau und 3c für Grün bestehen. In vorgegebenem Abstand von dem !Leuchtschirm 1 ist ein Farbauswahlbauteil 4 angeordnet, das mit einer Reihe von kreisförmigen Perforationen 5 versehen ist, von denen eine jede einem der Farbtripel 2 zugeordnet ist. Eine Elektronenstrahlkanonenanordnung mit drei Elektronenstrahlkanonen ist in axialer Richtung in dem nicht dargestellten Hals der Farbbildröhre angeordnet, und die·drei Elektronenstrahlkanonen sind an den' Ecken eines gleichseitigen Dreiecks montiert. Die aus den Elektronenstrahlkanonen austretenden drei Elektronenstrahlen werden abgelenkt um durch die Ik'f oration en 5 des Farbauswahlbauteils. *f hindurch auf einem · ausgewählten Farbpunkte der Farbtripel aufzu-

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- 5 treffen und diesen zum Aufleuchten zu bringen«

Die Nachteile dieser Anordnung sind bereits vorstehend aufgeführt worden.

In der Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Farbbildröhre dargestellt. Auf der Frontschale 6 der Farbbildröhre ist auf der Innenseite der Leuchtschirm 7 ausgebildet. Der Leuchtschirm 7 besteht aus einer Vielzahl von Leuchtstoffstreifen 8a für Rot, 8b für Blau und 8c für Grün, die sich in einer Richtung, z. B. in Richtung der Vertikalablenkung, im wesentlichen über die gesamte Breite des Leuchtschirmes erstrecken, d.h. im beispielhaften Fall über die vertikale Breite. Diese streifenförmig angeordneten Leuchtstoffe sind unter Freilassung von Abständen zwischen ihnen nach einem wiederkehrenden Muster angeordnet. Mit vorgegebenem Abstand von dem Leuchtschirm 7 ist ein Farbauswahlbauteil 9 vor dem Leuchtschirm angeordnet. Das Farbauswahlbauteil 9 ist mit einer Vielzahl von vertikalen schlitzförmigen Abschnitten 10 versehen, die sich im wesentlichen über die gesamte vertikale Breite des Bauteils erstrecken. Jede der schlitzförmigen Abschnitte 10 ist einem der drei Leuchtstoffstreifen 8a für Rot, 8b für Blau bzw. 8c für Grün zugeordnet. Um das Farbauswahlbau-teil 9 zu verstärken, damit es einer Deformation durch eine äußere Kraft widerstehen kann, sind zwischen in vertikaler Richtung benachbarten schlitzförmigen Abschnitten 10 Brücken 11 vorgesehen. Die Breite t₁ der schlitzförmig gen Abschnitte 10 ist kleiner als die Breite t₂ der Leuchtstoff-Streifen 8a, 8b und 8c, sodaß t_?J> t_±.

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Beim Betrieb einer mit dem Leuchtschirm 7 und dem Farbauswahlbauteil 9 ausgestatteten Farbbildröhre gehen die Elektronenstrahlen, die von drei im Hals der Röhre auf den Ecken eines gleichseitigen . Breiecks öder auf einer geraden Linie (In-Line-Typ) angeordneten Elektronenstrahlkanonen emittiert werden, durch die schlitzförmigen Abschnitte 10 des Farbauswahlbauteils 9 hindurch, um zur Auslösung ._. von Lumineszenz auf dem Leuchtschirm 7 auf zutreffen. Es ist bekant, daß die drei Elektronenstrahlkanonen Elektronenstrahlen emittieren., die jeweils den roten, blauen oder grünen Video-Signalen entsprechen. Da die drei Elektronenstrahlkanoneh in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der schlitzförmigen Abschnitte 10 und der leuchtstoff streif en 8a für Rot, 8b für Blau und 8c für Grün bzw. |.n Richtung der Horizontalablenkung gegeneinander versetzt sind j ^reffen die von den drei Elektronenstrahlkanonen emittierten Elektron ens tr ahlen auf die zugeordrEten streifenförmig angeordneten leuchtstoffe für Rot, Blau öder Grün auf, um die streifenförmig angeordneten Leuchtstoffe zum Leuchten zu bringen, nachdem sie durch die schlitzförmigen Abschnitte 10 des Farbauswahlbauteils 9 hindurch getreten sind. Obwohl der Durchgang der von den drei Elektronenstrahlkanonen emittierten Elektronenstrahlen in vertikaler und horizontaler Richtung durch äußere Störeinflüsse, wie z.B. dem Erdmagnetismus, geändert werden kann, tritt durch eine in Vertikal- I Richtung bzw. in LÄngsrichtung der streifenförmig angeordneten j Leuchtstoff wirkende externe Störung keine Fehlplazierung der Elektronenstrahlen auf, da die Richtung der Leuchtstoff streif en mit der Richtung der externen Störung zusammenfällt. Das bedeutet '· aber nichts anderes, als daß eine Justierung der Elektronenstrahl-

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kanonen in vertikaler Richtung beim Zusammenbau der Farbbildröhre nicht erfolgen muß und daß damit die Farbreinheit gegenüber den zum Stand der Technik gehörigen Röhren erheblich verbessert ist.

Im folgenden soll nun ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Farbbildröhre beschrieben werden. Schlitzförmige Abschnitte mit einer Breite 0,3 mm werden in einem 0,15 mm dicken Eisenblech ausgebildet, wobei die Brücken 11 mit einer Breite von 1 mm zwischen vertikal benachbarten-Abschnitten verbleiben, um zu dem fertigen Farbauswahlbauteil zu gelangen. Ein photoempfindliches Material, das aus einem Rot-Leuchtstoff und einem Photo-Bindemittel besteht, wird auf die gesamte Innenfläche der Frontplatte der Frontschale aufgebracht und danach wird das Farbauswahlbauteil auf der Frontschale vor der Innenfläche der Frontplatte mit vorgegebenem Abstand montiert. Wie in der Fig. 7 dargestellt ist, wird dann die das Farbauswahlbauteil 9 tragende Frontschale auf einer üblichen Belichtungsvorrichtung 14 montiert. Auf dem Grunde der Belichtungsvori· richtung ist eine Lichtquelle 15 mit einem Abstand von ungefähr 200 mm von dem Farbauswahlbauteil 9 entfernt angeordnet. Das aus der Lichtquelle 15 austretende Licht wird durch eine Korrekturlinse 16, die der Anpassung des Lichtstrahlenganges an den tatsächli-. chen Strahlengang der Elektronenstrahlen dient, auf das Farbauswahlbauteil 9 projeziert. Zum Unteisshied zur üblichen PunktLichtquelle ; wird eine lineare Lichtquelle 15 verwendet, die sich in Längsrich-¹ tung der schlitzförmigen Abschnitte 10 erstreckt, um das Auftreten¹ von nicht belichteten Bereichen des Leuchtschirmes wegen der

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Brücken 11 zwischen den schlitzförmigen Abschnitten 10 zu verhindern. Die auf die Innenfläche der Frontschale aufgebrachte photoempfindliche Substanz wird also-über die gesamte Belichtung der Vertikalablenkung mit Lichtstreifen belichtet. Danach werden die nicht belichteten Bereicheder lichtempfindlichen Substanz durch Auswaschen entfernt, sodaß ein stetiges Streifenmuster von Rot-Leuchtstoff streif en 8a verbleibt. Danach wird die lineare Lichtquelle 15 in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der schlitzförmigen Abschnitte 10 verschoben um in ähnlicher Weise die fortlaufenden Leuchtstoffstreifen 8b für Blau und 8c für Grün auszubilden, sodaß schließlich der fertige Leuchtschirm 9 mit Tripein aus jeweils drei unterschiedlichen Farbleuchtstoffstreifen besteht.

jtfenn der Querschnitt eines jeden schlitzförmigen Abschnittes 10 des Farbauswahlbauteils von der der Elektronenstrahlkanone zugewandten ι (Seite zu. der dem Leuchtschirm, zugewandten Seite zunimmt, wie es (in der Fig. 6 dargestellt ist, und wenn die Querschnittsfläche der Brücken 11 zur Leuchtschirm-Seite hin abnimmt, ist eine vollständige Belichtung gewährleistet, die-zur Ausbildung ununterbroche-ner Farbleuchtstoffstreifen-Tripel erforderlich ist; es wird damit al- ; so eine nicht gleichmäßige Belichtung vermieden. :

In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung darge-; stellt. Für gleiche Elemente sind die Bezugszeichen aus der Fig. 2 ι übernommen worden. Die Bereiche zwischen den drei Farbleuchtstoffstreifen 8a, 8b und 8c und das diese Streifen umgebende Gebiet

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sind mit einer schwarzen, nicht zum Leuchten anregbaren Substanz 12, vorzugsweise Graphit beschichtet, um die Farbreinheit zu erhöhen. Die Breite t₂ der Farbleuchtstoffstreifen 8a, 8b und 8c ist kleiner als die Breite t^ der schlitzförmigen Abschnitte 10. Mit anderen Worten ist die Beziehung zwischen t_? und -t, genau umgekehrt wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, nämlich t_? Z^ t,. Durch das Aufbringen der nicht zum Leuchten anregbaren Substanz 12 auf die Gebiete zwischen den Farbleuchtstoffstreifen kann die Farbreinheit erhöht werden, weil die von benachbarten Leuchtstoffstreifen ausgestrahlten Lichtstrahlen einander nicht beeinflußen können.

In der Fig. 4· wird eine andere Ausführungsform gezeigt, bei der ebenfalls für gleiche Teile die Bezugszeichen der Fig. 2 übernommen worden sind. Bei der dort dargestellten Ausführungsform sind die Farbleuchtstoffstreifen 8a, 8b und 8c nicht mit Abstand vonein· ander angeordnet und auch die Tripel aus den drei Leuchtstoffen weisen keinen Abstand voneinander auf. Da die Streifen der drei Farbleuchtstoffe gleichmäßig über die gesamte Breite der Vertikalablenkung über den Leuchtschirm 7 hin ausgebildet sind, ist bei Ver· wendung dieses Leuehtschirmes keine Justierung der Farbreinheit in Richtung der Vertikalablenkung erforderlich, sodaß die für die Justierung erforderlichen Schaltmittel des Farbfernsehempfängers vereinfacht werden können.

Bei dem in der Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die

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Brücken 11 in der Richtung der Horizontalablenkung gegeneinander · versetzt ausgebildet. Wenn die Brücken zwischen den; schlitzförmigen Abschnitten des Farbauswahlbauteils-9 in horizontaler Richtung gefluchtet sind, können unter Umständen in dem wiedergegebenen Bild horizontale Linien auftreten, da die Brücken die Elektronen-

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strahlen abfangen. Durch die versetzte Anordnung der Brücken in horizontaler Richtung können derartige horizontale Linien vermieden werden. . _; >

Erf indungs gemäß wird also eine Farbbildröhre ■ offenbart, die einen Leuchtschirm mit drei streifenförmig angeordneten Leuchtstoffen und ein Farbauswahlbauteil mit schlitzförmigen Abschnitten aufweist. Insbesondere sind die schlitzförmigen Abschnitte vertikal angeord-ι bet und jeder von ihnen ist von einem benachbarten durch eine horizontale Brücke getrennt. Dabei weist der Leuchtschirm eine jVielzahi von regelmäßig angeordneten Tripein aus drei Farbleucht- j jstoff streif en auf, die sich in derselben Richtung wie die schlitziförniigen Abschnitte des Farbaüswahlbauteils erstrecken. Die Gebiete !zwischen den Farbleuchtstoffstreifen sind niitjeiner nicht zum Leuchten anregbaren Substanz überzogen. Damit wird eine Fehlplazierung

des Elektronenstrahls in vertikaler Richtung vermieden, so daß die ! Elektronenstrahlkanonen in vertikaler Richtung nicht justiert werpen müssen. Da das Farbauswahlbauteil mit schlitzförmigen Abschnitten versehen ist, die durch horizontale Brücken voneinander geirenrjt

sind, können Bilder von größerer Helligkeit und erhöhter Stabilität! Wiedergegeben werden,, als dies bei den üblichen Farbbildröhren der j Fall ist, in denen als Farbauswahlbauteil eine Lochmaske ver-

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wendet wird. Wenn die Gebiete zwischen den streifenförmigen Farbleuchtstoffen mit einer schwarzen, nicht zum Leuchten anregbaren Substanz überzogen sind, kann darüberhinaus die Farbreinheit des wiedergegebenen Bildes in großem Ausmaße verbessert werden. Es ist klar, daß die schlitzförmigen Abschnitte des Farbauswahlbauteils und die streifenförmig angeordneten Farbleuchtstoffe des Leuchtschirms s?.ch anstelle einer Erstreckung in Richtung der Vertikalablenkung in Richtung der Horizontalablenkung erstrecken können.

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Claims

, Patentansprüche

.yFarbbildröhre, bei der aus einer Elektronenstrahlkanonen-AnOrdnung austretende Elektronenstrahlen duuch Perforationen eines Farbauswahlbauteils hindurchgeführt werden, um auf einen Leuchtschirm mit einer Vielzahl von Tripein aus drei Färbleuchtstoffen aufzutreffen, dadurch gekennzeichnet, daß-der Leuchtschirm (7) eine Vielzahl von Tripein aus drei streifenförmig angeordneten Farbleuchtstoffen (8a,8b,8c) aufweist und daß Farbauswahlbau- | teil (9) mit einer Vielzahl von schlitzförmigen zueinander parallelen Abschnitten (10) versehen ist, die durch Unterteilung einer jeden von sich im wesentlichen über die gesamte Länge der einen Seite des Farbauswahlbauteils (9) erstreckende streifenförmige Perforationen mittels" sich in einer zur Längsrichtung der Perforationen erstreckenden Brücken (11) gebildet sind, wobei die Abschnitte (10). sich in derselben Richtung erstrecken wie die streifenförmig angeordneten Farbleuchtstoffe (8a,8b,8c)₄
2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlkanonen-Anordnung aus drei Elektronenstrahlka-

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none** besteht» die an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind. ,
3. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _% daß die Elektronenstrahlkanonen^Anordnttng aus drei auf einer geraden Linie angeordneten Elektronenstrahlkanonen besteht,
t*. Farbbildröhre nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet, daß sich die drei streifenförmig angeordneten Farbleuchtstoffe CSa^Sb längs der gesagt en Breite einer Seite des Zeuchtschirmes (?) erstrecken und daß die Tripel aus den drei Farbleuchtstoffen regelmäßig längs der gesamten Länge der anderen Seite des schirmes verteilt sind.
5. Farbbildröhre nach einem der- Ansprüche 1 bis **, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmig angeordneten.: Leuchtstoffe 8b,8c> voneinander einen vorgegebenen: Abstand aufweisen.
. Farbbildröhre nach einem: der Ansprüche & bis &, dadurch zeichnet* daß die Breite, eines jeden L·euc;hts_stoff5;tϊ^eifen.s größer- als die_; Breite (t*> dea? schlitzförPÄgen Abschnitte ist.
7. Farbbildröhre nach einem, der¹ Ansprüche 1 bis &* dadurch gekeim- j zeichnet, daß die Tripel der drei Farbleuchtstoffstreifen C9a, I 8b,8c> fortlaufend ohne Lücke zwischen benachbarten Streifen angeordnet sind.

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8« Farbbildröhre nach einem de?» Ansprüche 1 bis ? _t dadurch gekennzeichnet,, daß die Quersehnittsflache einer Jeden Brücke von der; i der Elektronenstrahlkanonen-AnordniHig zugewandten Seite zu der : dem Leuchtschirm (?) zugewandten Seite hin
9. FarlfesLldröhre nach einem der* Ansprüche 1 bis (S _? dadurch gekennzeichnet _s daß die Bereiche zwischen dem auf Abstand? angeordneten Farbleuchtstoffstreif en mit einer schwarzen, picht zum Leuchten anregbaren Substanz C12> bedankt sind* '

· Farbbildröiire nafe einep der itos^rüefie i bis S, dadurcfe gekennzeichnet» daü die Brücken der einzelnen streifenfarmigen Perforationen, in einer Äblenkrachtiing der Elektronenstrahlen attssind» . . - . . ;

4t % Fai»l!ibdl<ärQfei»e nach einem der» Änsffröche 1 bis S, dadurch gekenndaft die Briicken de?" einzelnen streifenfarmigen Per-

j %m eaim$> ifelenkriclstrattg der ElektroneEESti^ahlen ■ gegen+·

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