DE2408993A1

DE2408993A1 - Belichtungseinrichtung fuer die herstellung eines leuchtschirms einer farbbildroehre

Info

Publication number: DE2408993A1
Application number: DE19742408993
Authority: DE
Inventors: Kuniharu Osakabe; Fumiaki Yonai
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-04-06
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1974-10-10
Also published as: FR2224864A1; JPS5226986B2; JPS49127565A; GB1438908A; DE2408993B2; FR2224864B1; US3900854A

Description

Patentanwälte Dr. Ing. H. Negendank

Dipl. Ing. H. Hauck - Dipl. Phys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Graslfs - Dipl. Ing. VV. Wehnert

8 München 2, töoiürtstraße 25

Telefon 5380586
Hitachi Limited

5-1,1-chome, Marunouchi

Chiyoda-ku, Tokyo 22. Februar 1974

Japan " Anwaltsakte M-3oo4

Belichtungseinrichtung für die Herstellung eines Leuchtschirmseiner Farbbildröhre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belichtungseinrichtung für die Herstellungeines Leuchtschirms einer Farbbildröhre und insbesondere für die Ausbildung streifenförmiger Leuchtstoffschichten.

Um kontinuierlich verlaufende, streifenförmige Leuchtstoffschichten des Leuchtschirms einer Farbbildröhre mit einer Schlitzmaske als Farbauswahlelektrode zu- erhalten, wird bekannt_lich eine Belichtungseinrichtung mit einer Lichtquelle verwendet, die entlang einer Geraden in einer eine Achse in der Längsrichtung des Schlitzes der Schlitzmaske enthaltenden Ebene beweglich ist. Da jedoch die Oberflächen des Leuchtschirms und der Schlitzmaske im allgemeinen gekrümmt bzw. sphärisch sind, werden bei der Herstellung des Leuchtschirms unter Verwendung der oben genannten Belichtungseinrichtung an den Ecken des Leuchtschirms wellenförmige Leuchtstoffschichten erhalten. Dies liegt daran, daß an den Ecken die Längsachsen der jeweiligen Schlitze der Schlitzmaske und die Bewegungsrichtung der zum Belichten dienenden Lichtquelle nicht in einer Gruppe paralleler Ebenen liegen. Mit anderen Worten:

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Obwohl die Bewegungsebene der Lichtquelle und die sphärische Oberfläche der Schlitzmaske in einer Gruppe im wesentlichen paralleler Ebenen am mittleren Teil und am Randteil der Schlitzmaske außer deren Ecken liegen, sind an den Ecken die Bewegungsebene der Lichtquelle und die sphärische Oberfläche der Schlitzmaske aufgrund der Krümmung an den Ecken nicht in derselben Gruppe paralleler Ebenen enthalten, sodaß bei Bewegung der Lichtquelle entlang einer Geraden das Bild des Schlitzes eine Bewegungskomponente in Richtung seiner Breite aufweist, wodurch den Leuchtstoffschichten eine Wellenform aufgeprägt wird.

Beim Auftreffen eines Elektronenstrahls auf einen derartigen Leuchtschirm ergeben sich dann Farbfehler. Da das durch den Lichtstrahl geformte Schlitzbild auf dem Leuchtschirm sich in Längsrichtung des Schlitzes erstreckt, könnte der Elektronenstrahl insbesondere nicht die in Richtung der Schlitzbreite versetzten Teile der Leuchtstoffschihten erreichen.

um diese Schwierigkeit zu umgehen, wäre es am besten, eine in drei zueinander senkrechte Richtungen bewegliche Belichtungseinrichtungen zu bauen, sodaß das Licht in der Längsrichtung des Schlitzes geführt wird. Ein derartiger Aufbau jedoch wäre sehrkompliziert end teuer und wäre für eine praktische Anwendung nicht geeignet.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Belichtungseinrichtung zu schaffen, mit der ein Leuchtschirm mit streifenförmigen Leuchtstoffschichten hergestellt werden kann, für die kein Farbfehler bewirkt wird.

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Weiterhin soll die Belichtungseinrichtung einen einfachen Aufbau aufweisen, mit dem den streifenförmigen Leuchtstoffschichten keine Wellenform aufgeprägt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Anspruch gelöst.

Selbst wenn die Lichtquelle der Belichtungseinrichtung entlang einer Geraden in einer Ebene bewegt wird, wird bei dieser Anordnung das virtuelle Bild der Lichtquelle von dieser Ebene weg verlegt, wodurch ein scheinbarer dreidimensionaler Bewegungsvektor der Lichtquelle und der sphärischem Oberfläche der Schlitzmaske im wesentlichen in derselbe! Ebenei^gruppe gelegt werden kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen und anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine streifenförmige Leuchtstoffschicht, wie sie an den Ecken eines Leuchtschirms mit einer bekannten Belichtungseinrichtung erhalten wird,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erklärung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung,

Fig. 3 schematisch einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Belichtungseinrichtung und

Fig. 4 ähnlich Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform der Er-

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findung.

Wie in Fig. 1 schematisch gezeigt ist, weist eine mit einer bekannten Belichtungseinrichtung hergestellte Leuchtstoffschicht 1 wellenförmige Abschnitte 2 an den Ecken eines Leuchtschirms auf. Es sei angenommen, daß die in Fig. 1 gezeigte Leuchtstoffschicht sich an der linken oberen Ecke des Leuchtschirms befindet. Die gestrichelten Linien zeigen die Schlitzbilder einer auf den Leuchtschirm projezierten und als Farbauswahlelektrode dienenden Schlitzmaske. Wenn die Lichtquelle der Eelichtungseinrichtung nach rechts bewegt wird, wandern die Schlitzbilder Ι·,#Ι₂ ^unc^ ³^ ^ⁿ ^^e Stellungen I,¹, I₉ ¹ und I ', wie durch Pfeile angedeutet ist. Da die Längsachsen der Schlitze der Farbbildröhren und die Bewegungsrichtung der Lichtquelle nicht in derselben Gruppe paralleler Ebenen liegen, treten folglich bei linearer Bewegung der Lichtquelle anJden Ecken Bewegungskomponenten der Schlitzbilder in senkrechter Richtung zu ihrer Längsachse auf. Daraus ergeben sich die wellenförmigen Abschnitte 2 in der Leuchtstoffschicht 1, wodurch Farbfehler verursacht werden.

Die prinzipielle Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Belidatungseinrichtung wird jetzt anhand der Fig. 2 beschrieben, in der 0 eine punktförmige Lichtquelle bedeutet, die entlang einer Geraden 1 bewegt wird. Zwischen der Lichtquelle O₁ und einer photoempfindlichen Schicht P ist eine flache, plattenförmige Linse Q angeordnet, die drehbar um einen Mittelpunkt gelagert ist. Wenn die Linse Q sich in einer Stellung ß befindet, wird das Licht von der Licht-

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quelle O derart gebrochen, daß es auf einem Punkt R auf der photoempfindlichen Schicht P auftrifft. Wenn die Lichtquelle O vom Punkt R aus betrachtet wird, dann liegt das virtuelle Bild der Lichtquelle am Punkt O . Obwohl die Lichtquelle O entlang einer Geraden in einer Ebene bewegt wird, kann somit durch Drehung der Linse Q über nacheinander liegende Stellungen C* ,ß und l" hinweg das virtuelle Bild der Lichtquelle unabhängig von der Ebene in einen freien Zwischenraum verlegt werden. Folglich kann durch Verschieben der Lichtquelle und durch Verstellen des Drehwinkels der Linse Q der scheinbare Bewegungsvektor der Lichtquelle und der Schlitze der Farbauswahlelektrode im wesentlichen in dieselbe Ebenengruppe gebracht werden. Bei einer z.B. auf einer dreidimensionalen,

Ecke einer
sphärischen Fläche liegenden/Farbauswahlelektrode kann durch Kombination der linearen Bewegung der Lichtquelle in einer Ebene und der Drehbewegung der Linse Q dasselbe Ergebnis wie bei Bewegung

in der Ecke

der Lichtquelle in der Engsrichtung des Schlitzes/erhalten werden, wodurch jede Bewegungskomponente in senkrechter Richtung zum Schlitz ausgeschaltet wird. Folglich ist es möglich, lineare, streifenförmige Leuchtstoffschichten nicht nur im mittleren Teil, sondern auch an dem der Ecke der Farbauswahlelektrode entsprechenden Teil zu erhalten .

Es wird nun im Einzelnen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung anhand der Fig. 3 erläutert. In Fig. 3 ist die innere Ob erfläche der Frontschale Io einer Farb-

(nicht gezeigt)

bildröhre mit einer photoempfindlichen Schicht/versehen, wobei die Frontschale auf einem Ständer 11 der Belichtungseinrichtung angeordnet ist. Weiterhin ist eine Schlitzmaske 12

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an der inneren Oberfläche der Frontschale Io angeordnet und eine Lichtquelle 13 befindet sich zum Belichten der photoempfindlichen Schicht in einem vorgegebenem Abstand zur inneren Oberfläche der Frontschale an einem Punkt. Eine Korrekturlinse 14 bekannter Bauart ist zwischen der Lichtquelle 13 und der Schlitzmaske 12 angeordnet. Die Lichtquelle 13 wird durch eine schematisch dargestellte

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Antriebseinrichtung in einer Gruppe von Ebenen parallel zu einer die Längsachse der Schlitze im mittleren Teil der Schlitzmaske 12 enthaltenden Ebene hin- und herbewegt, wie es durch einen Pfeil A angedeutet ist. Die Antriebseinrichtung bewirkt gleichzeitig ein Verschwenken der Korrekturlinse 14 um einen Drehzapfen 16, wie durch es einen Pfeil B angedeutet ist. Die Lichtquelle 13 und die Korrekturlinse 14 sind zeitlich derart aneinander gekoppelt, daß das Licht der Lichtquelle 13 durch die Korrekturlinse 14 gebrochen und auf die photoempfindliche Schicht auf der Frontschale auftreffen kann, während sie sich nur in Längsrichtung des Schlitzes der Schlitzmaske bewegt. Mit anderen Worten wird die Richtung der Korrekturlinse so variiert, daß der Lichtstrahl für die richtigen Brechungswinkel und Strahlrichtungen durch einen geeigneten Teil der Korrekturlinse hindurchgeht. Dies kann durch Variieren der Größe, Kontur und der gegenseitigen Stellung zweier herzförmiger Nockenkörper 18 und 19 in der Antriebseinrichtung erreicht werden. Demgemäß arbeitet die Belichtungseinrichtung in Fig. 3 so, als ob die Lichtquelle in der Längsrichtung eines Schlitzes an der

Ecke einer

in einer sphärischen Fläche befindlichen^Schlitzmaske bewegt werden würde.

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In einer abgeänderten Ausführungsform in Fig. 4 wird die Korrekturlinse 14 stationär gehalten, wobei aber eine zusätzliche Linse 17 zwischen der Korrekturlinse und der Lichtquelle 13 angeordnet ist und durch eine nicht gezeigte Antriebseinrichtung in Richtung des Pfeiles B hin- und hergeschwenkt wird. Diese Ausführung weist dieselben Vorteile wie die in Fig. 3 auf.

Obwohl in den vorhergehenden Ausführungen optisch durchsichtige Körper, also die Korrekturlinse 14 und die zusätzliche Linse 17, innerhalb einer Ebene geschwenkt wurden, die die Gerade enthält, entlang der die Lichtquelle hin- und herbewegt wird, können auch die optisch durchsichtigen Körper in jeder beliebigen, anderen Richtung gekippt werden, so lange diese Körper derart geschwenkt werden, daß das durch diese Körper hindurchtretende Licht im wesentlichen in der Längsrichtung des Schlitzes der Schlitzmaske bewegt wird.

Da die Lichtquelle der Belichtungseinrichtung linear bewegt wird, wie oben beschrieben worden ist, kann der Aufbau einfach gehalten werden. Da die Korrekturlinse oder die zweite Linse geneigt bzw. hin- und hergeschwenkt wird, wird es ferner nicht notwendig sein, eine Linse mit spezieller Kontur zu verwenden.

Somit können mit der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung sich in Richtung der Schlitze der Schlitzmaske erstreckende, streifenförmige Leuchtstoffschichten erzeugt werden, die keine Wellenform aufweisen.

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Claims

Patentansprüche

\lj Belichtungseinrichtung für die Herstellung eines Leuchtschirms einer Farbbildröhre, mit einer die Frontschale der Farbbildröhre abstützenden Einrichtung, wobei die Frontschale auf ihrer inneren Oberfläche mit einer photoempfindlichen Schicht überzogen ist und eine Schlitzmaske als Farbauswahlelektrode an der Innenseite der Frontschale vorgesehen ist, ferner mit einer in einem vorgegebenen Abstand zur inneren Oberfläche der Frontschale gehaltenen Lichtquelle zum Belichten der photoempfindlichen Schicht und einem zwischen der Lichtquelle und der Schlitzmaske angeordneten optisch durchsieht:gen Körper, der das Licht von der Lichtquelle bricht, dadurch gekennzeichnet, daß eine An-

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triebseinrichtung vorgesehen ist, die die Lichtquelle (13) in einer eine Achse in Längsrichtung des Schlitzes enthaltenden Ebene linear bewegt und den optisch durchsichtigen Körper (14/ 17) bezüglich dieser Ebene neigt.
2. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Bewegung der Lichtquelle (13) und die Schwenkbewegung des optisch durchsichtigen Körpers (14/17)

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zeitlich derart in Beziehung stehen, daß das durch den optisch durchsichtigen Körper hindurchgehende Licht im wesentlichen in der Längsrichtung des Schlitzes der Schlitzmaske bewegt wird.
3. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der optisch durchsichtige Körper (14/17) in der vertikalen Richtung um seinen Mittelpunkt hin- und. herschwenkbar ist.
4. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der optisch durchsichtige Körper (14/17) in einer Ebene hin- ,und herschwenkbar ist,die eine Gerade enthält, entlang der die Lichtquelle (13) hin- und herbewegbar ist.
5. Belichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der optisch durchsichtige Körper eine Korrekturlinse (14) ist.
6. Belichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der optisch durchsichtige Körper eine Korrekturlinse (14) und eine zusätzliche Linse (17) aufweist, wobei die Korrekturlinse stationär gehalten ist und die zusätzliche Linse verschwenkbar ist.
7. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Linse (17) um ihren Mittelpunkt in einer vertikalen Ebene hin- und her verschwenkbar ist.

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- Io -
8. Belichtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Ebene eine Gerade enthält, entlang der die Lichtquelle hin- und herbev/egt wird.
9. Belichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da-

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durch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung für den Antrieb der Lichtquelle und des optisch durchsichtigen Körpers jeweils einen drehbaren, herzförmigen Nockenkörper (18;19) aufweist, wobei die Größe, die Kontur und die gegenseitige Stellung der beiden Nockenkörper derart ausgelegt sind, daß der Lichtstrahl aus der Lichtquelle durch den optisch durchsichtigen Körper gebrochen wird und dann die photoempfindliche Schicht in der Längsrichtung des Schlitzes der Schlitzmaske erreicht, während die Lichtquelle linear bewegt wird.

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