EP0107181A2 - Lichthauskorrekturfilter für ein Lichthaus zur Herstellung von Leuchtschirmen für Farbbildröhren - Google Patents

Lichthauskorrekturfilter für ein Lichthaus zur Herstellung von Leuchtschirmen für Farbbildröhren Download PDF

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EP0107181A2
EP0107181A2 EP83110460A EP83110460A EP0107181A2 EP 0107181 A2 EP0107181 A2 EP 0107181A2 EP 83110460 A EP83110460 A EP 83110460A EP 83110460 A EP83110460 A EP 83110460A EP 0107181 A2 EP0107181 A2 EP 0107181A2
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EP
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radiation
layer
correction filter
layers
reflection
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Bruno Fischer
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Standard Elektrik Lorenz AG
Nokia Graetz GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/20Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
    • H01J9/22Applying luminescent coatings
    • H01J9/227Applying luminescent coatings with luminescent material discontinuously arranged, e.g. in dots or lines
    • H01J9/2271Applying luminescent coatings with luminescent material discontinuously arranged, e.g. in dots or lines by photographic processes
    • H01J9/2272Devices for carrying out the processes, e.g. light houses
    • H01J9/2273Auxiliary lenses and filters

Definitions

  • the invention relates to a correction filter according to the preamble of claim 1. It is used in an irradiation device which is used to produce fluorescent screens for color picture tubes. A fluorescent layer evenly distributed on the front glass of a color picture tube is irradiated through a shadow mask, whereby a chemical reaction is started which leads to the adhesion of the fluorescent areas struck by radiation to the front glass.
  • the exposure is additionally carried out through a lens, which simulates the path of the rays to the trajectory of the electrons occurring in the finished color image tube.
  • a known correction filter consists of a more or less strong accumulation of soot particles, which are solidified by gelatin and applied as a layer on the lens. This layer of soot and gelatin leads to location-dependent weakening of the radiation passing through it, it can either be on the lens itself or e.g. be applied to a separate glass plate as a carrier.
  • the basic idea of the invention is that the transmission layer is optically coated by antireflection and the reflectivity of the barrier layer is increased as in a cold light mirror.
  • the spectral effectiveness of the partial ranges of the the entire spectrum used for irradiation on the phosphor layer is decisive. That part of the radiation-lung spectrum which is not effective in starting the chemical reaction can pass through the correction filter, but must not be absorbed.
  • the barrier layer can be transparent, the transparent layer can be reflective.
  • Fig. 1 shows schematically the section through an irradiation device.
  • Radiation source 2 in the holder 3.
  • the radiation from the radiation source passes through the window 4 and the correction filter 6 to the lens 5, which generally consists of a concave and convex ground and a flat side.
  • the shape of the lens causes increased radiation on the fluorescent layer of the fluorescent screen 8 at some points and weakened radiation at other points. This is inevitable because the lens has to influence the rays in such a way that they pass through the shadow mask 7 in the direction of the electron beams used in the finished tube, that is, they emulate the path of the electrons.
  • the differences in illuminance that occur must be compensated for by the correction filter.
  • the correction filter is located directly on the lens 5.
  • FIG. 2 A section from the known correction filter with stripe pattern is shown in FIG. 2.
  • the invention can also be used with any other pattern, e.g. in such patterns as are shown in FIGS. 3 to 6.
  • the layer 12 which reduces the radiation reflection is present on the carrier 10, which can be identical to the lens 5, between the barrier layer 11. Both layers are made of radiation-permeable material, but the layer thicknesses are dimensioned such that the optical adaptation to the carrier 10 in the area of the layers 12 is improved as much as possible, while in the area of the layer 11, in order to cause reflation through mismatch, the adjustment is reduced as much as possible.
  • FIG. 8 shows, in comparison to FIG. 7, a correction filter with barrier layers made of radiation-opaque material, which are designated as shielding 13. It can e.g. are the known nickel strips, which are highly reflective.
  • the carrier is again designated by 10 and 12 is a layer which reduces the radiation reflection.
  • FIG 9 shows a construction of the correction filter which is advantageous for the production, in which the layer 12 which reduces the radiation reflection is applied continuously.
  • the shield 13 is on this layer, 10 is the carrier.
  • FIG. 10 gives an example of the correction filter with the layer sequence reversed in comparison to FIG. 9.
  • the shield 13 is located on the carrier 10 and, above it, the layer 12 which reduces the radiation reflection.
  • the carrier is designated by 10 and the shielding by 13.
  • FIG. 12 differs from that in FIG. 7 only in that the layers 11 and 12 are multilayered, which enables better optical adaptation compared to the correction filter in FIG. 7.
  • the layer 12 can be continuous or run below or above the layers 11. Such a structure simplifies the manufacturing process.
  • the carrier is again designated 10.
  • the diagram in FIG. 15 shows the "spectral irradiance" SB and the “effective relative spectral irradiance” WRSB used by the phosphors. SB and WRSB are plotted over the wavelength ⁇ in nm.
  • the barrier layer can act as a reflection layer in the effective wavelength range from 320 to 490 nm work, but let the radiation pass above 490 nm unhindered, as this has no effect on the phosphor. This means that only the chemically effective spectral range is reflected (principle of the cold light mirror).
  • the surface parts of the correction filter which are not provided with the barrier layer are coated with a layer 12 which reduces their radiation reflection.
  • the transmittance is increased as much as possible.
  • reflection can also help to minimize absorption. This is achieved by means of vapor deposition, as is known from use in optical devices.
  • the benefits achieved by using the invention are firstly to shorten the exposure time, because more radiation reaches the phosphor layer due to the remuneration for the same heating of the correction filter, and secondly to shorten the cooling time because less due to reduced absorption due to improved reflection Heat is generated in the correction filter.

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Abstract

Die bei der Herstellung der Struktur von Leuchtflächen auf Bildschirmen in Farbbildröhren verwendeten Korrekturfilter werden durch optische Vergütung und Verspiegelung wirksamer gemacht. Infolge der damit erzielten Verkürzung der Bestrahlungs- und Abkühlzeiten wird die Anzahl der für einen bestimmten Produktionsumfang benötigten Bestrahlungsvorrichtungen geringer.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein KorrekturfiLter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es wird in einer Bestrahlungsvorrichtung verwendet, welche zur HersteLLung von Leuchtschirmen für Farbbildröhren dient. Dabei wird eine auf dem Frontglas einer FarbbiLdröhre gleichmäßig verteilte Leuchtstoffschicht durch eine Schattenmaske hindurch bestrahlt, wobei eine chemische Reaktion in Gang gesetzt wird, die zur Haftung der von StrahLung getroffenen Leuchtstoffgebiete am FrontgLas führt.
  • Um die Leuchtstoffgebiete dort anzubringen, wo sie bei Betrieb der Röhre von den durch die öffnungen der Schattenmaske dringenden ELektronen getroffen werden können, erfolgt die BeLichtung zusätzlich durch eine Linse hindurch, welche den Weg der StrahLen den in der fertigen FarbbiLdröhre auftretenden FLugbahnen der ELektronen nachbildet.
  • Um weiterhin EinfLuß auf die Breitenverteilung der LeUchtstoffgebiete nehmen zu können, wird in den StrahLengang ein KorrekturfiLter gebracht, welches die StrahLen in Abhängigkeit vom Ort schwächt. ZT/P2-Gr/Gn 13.10.1982
  • Ein bekanntes KorrekturfiLter besteht aus einer mehr oder weniger starken Ansammlung von RußteiLchen, die durch GeLatine verfestigt als Schicht auf der Linse aufgebracht sind. Diese Schicht aus Ruß und GeLatine führt zu ortsabhängiger Schwächung der durch sie hindurchtretenden StrahLung, sie kann entweder auf die Linse selbst oder z.B. auf eine gesonderte GLaspLatte als Träger aufgebracht sein.
  • Andere bekannte Korrekturfitter verwenden zur ortsabhängigen Schwächung der StrahLung als Sperrschicht dünne NickeLstreifen, welche mit unterschiedlichen gegenseitigen Abständen angeordnet sind, um die gewünschte Ortsabhängigkeit der Strahlungsschwächung zu erhalten. Letztere sind robuster im Gebrauch und Leichter zu warten. Die bedeutsamsten NachteiLe der bekannten FiLter sind, daß auch die durchlässigen FLächen einen TeiL der StrahLung reflektieren und daß solche bekannten Korrekturfilter sich durch Strah-Lungsabsorption in der Sperrschicht erwärmen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, die RefLexion im Bereich der durchlässigen Schicht und die Erwärmung der KorrekturfiLter zu vermindern. Dies geschieht wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben ist. Die Unteransprüche geben vorteilhafte AusgestaLtungen dazu an.
  • Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß die DurchLaßschicht durch EntspiegeLung optisch vergütet und die RefLektivität der Sperrschicht wie bei einem KaLtLichtspiegel erhöht wird. Für die AuswahL der Wellenlängenbereiche, in denen vergütet bzw. die RefLektivität erhöht wird,-ist die spektrale Wirksamkeit der TeiLbereiche des zur BestrahLung verwendeten gesamten Spektrums auf die Leuchtstoffschicht maßgebend. Derjenige TeiL des Strah-Lungsspektrums, welcher bei der Ingangsetzung der chemischen Reaktion nicht wirksam ist, kann vom Korrekturfilter durchgelassen, darf jedoch nicht absorbiert werden. Für diesen SpektraLbereich kann also die Sperrschicht durchLässig, die DurchLaßschicht reflektierend sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 15 erLäutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine BestrahLungsvorrichtung (Lichthaus),
    • Fig. 2 den Ausschnitt aus einem Korrekturfilter mit Streifenmuster,
    • Fig. 3 weitere Ausschnitte mit anderen Mustern bei bis anderen Ausführungsformen des Korrektur-Fig.6 filters,
    • Fig. 7 Ausschnitte aus dem Querschnitt von verbis schiedenen Ausführungsformen des erfin-Fig.14 dungsgemäßen KorrekturfiLters,
    • Fig.15 ein Diagramm, welches die spektrale Bestrahlungsstärke SB und die wirksame relative spektrale Bestrahlungsstärke WRSB über der Wellenlänge λ bezogen auf eine BeLeuchtungsstärke von 1 Lux = 1 lm/m2 zeigt.
  • Fig. 1 zeigt schematisch den Schnitt durch eine Bestrahlungsvorrichtung. Im Lampentopf 1 befindet sich eine Strahlungsquelle 2 in der HaLterung 3. Die StrahLung der Strahlungsquelle gelangt durch das Fenster 4 und das Korrekturfilter 6 zur Linse 5, welche im aLLgemeinen aus einer konkav und konvex geschliffenen und einer planen Seite besteht. Die Form der Linse bewirkt auf der Leuchtschicht des Leuchtschirmes 8 an einigen SteLLen eine verstärkte und an anderen SteLLen eine abgeschwächte Bestrahlung. Dies ist unvermeidlich, denn die Linse muß die StrahLen so beeinflussen, daß sie in der Richtung der in der fertigen Röhre verwendeten ELektronenstrahlen durch die Schattenmaske 7 hindurchtreten, d.h. die Bahn der ELektronen nachbilden. Die dabei auftretenden Unterschiede in der BeLeuchtungsstärke müssen vom KorrekturfiLter ausgeglichen werden. Bei manchen Bestrahlungsvorrichtungen befindet sich das.KorrekturfiLter direkt auf der Linse 5.
  • Ein Ausschnitt aus dem bekannten KorrekturfiLter mit Streifenmuster ist in Fig. 2 gezeigt. Die Erfindung kann jedoch auch bei jedem änderen Muster verwendet werden, z.B. bei solchen Mustern, wie sie in den Figuren 3 bis 6 dargestellt sind.
  • Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt des Querschnitts durch ein KorrekturfiLter. Erfindungsgemäß ist auf dem Träger 10, welcher identisch mit der Linse 5 sein kann, zwischen der Sperrschicht 11 die die Strahlungsreflexion vermindernde Schicht 12 vorhanden. Beide Schichten sind aus strahtungsdurchLässigem Material, die Schichtdicken sind jedoch so bemessen, daß die optische Anpassung an den Träger 10 im Bereich der Schichten 12 soweit wie möglich verbessert ist, während im Bereich der Schichten 11, um RefLexion durch FehLanpassung zu bewirken, die Anpassung soweit wie möglich vermindert ist.
  • Fig. 8 zeigt im VergLeich zu Fig. 7 ein Korrekturfilter mit Sperrschichten aus strahlungsundurchlässigem MateriaL, welche als Abschirmung 13 bezeichnet sind. Dabei kann es sich z.B. um die bekannten Nickelstreifen handeln, welche stark reflektierend ausgebildet sind. Mit 10 ist wieder der Träger bezeichnet und 12 ist eine die Strahlungsreflexion vermindernde Schicht.
  • Fig. 9 zeigt einen für die HersteLLung vorteilhaften Aufbau des Korrekturfilters, bei dem die die StrahLungsrefLexion vermindernde Schicht 12 durchgehend aufgebracht ist. Die Abschirmung 13 befindet sich auf dieser Schicht, 10 ist der Träger.
  • Fig. 10 gibt ein BeispieL des Korrekturfilters mit im Vergleich zu Fig. 9 umgekehrter SchichtfoLge. Auf dem Träger 10 befindet sich die Abschirmung 13 und darüber die die Strahlungsreflexion vermindernde Schicht 12.
  • Das Korrekturfilter gemäß Fig. 11 entspricht im Prinzip dem in Fig. 10 gezeigten, es weist jedoch eine mehrlagige Schicht 12 auf. Die einzelnen Lagen der Schicht 12 sind in den Dicken und den die Brechzahl bestimmenden Werkstoffeigenschaften so gestaltet, daß die DurchLässigkeit in Abhängigkeit der Wellenlänge auf das Spektrum der Strahlungsquelle und auf die spektrale Empfindlichkeit der Leuchtstoffschicht abgestimmt ist. Mit 10 ist der Träger und mit 13 die Abschirmung bezeichnet.
  • Die Anordnung in Fig. 12 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 7 nur dadurch, daß die Schichten 11 und 12 mehrlagig sind, welches bessere optische Anpassung im VergLeich zum KorrekturfiLter gemäß Fig. 7 ermöglicht.
  • Wie die Korrekturfilter gemäß Figuren 13 und 14 verdeutLichen, kann die Schicht 12 durchgehend ausgebildet sein oder unter oder über den Schichten 11 verlaufen. Ein solcher Aufbau bringt eine Vereinfachung des HersteLLverfahrens mit sich. Der Träger ist wieder mit 10 bezeichnet.
  • Das Diagramm in Fig. 15 gibt die "spektrale BestrahLungsstärke" SB und die von den Leuchtstoffen verwertete "wirksame relative spektrale Bestrahlungsstärke" WRSB wieder. SB und WRSB sind über der Wellenlänge λ in nm aufgetragen.
  • Aus dem Spektrum der StrahLung einer QuecksiLberdampflampe, wie sie üblicherweise zur BestrahLung verwendet wird, reagiert nur der kurzweLLige Teil mit der Leuchtstoffschicht. Die zur Haftung des Leuchtstoffes am Frontglas führende chemische Reaktion wird vom langwelligen TeiL oberhalb der WeLLenLänge von 490 nm nicht unterstützt, dieser TeiL bewirkt nur unnötige Wärme, was im praktischen Betrieb bei der Beschirmung des FrontgLases stört. Lange AbkühLzeiten verlängern nämlich die Taktzeiten der Fertigung. Um trotzdem zu dem gewünschten Fertigungsdurchsatz zu kommen, müssen entsprechend mehrere BestrahLungsvorrichtungen, sogenannte "Liehthäuser", installiert werden. Ein solcher Mehraufwand kann vermieden werden, wenn man durch Verwendung der Erfindung die Absorption im Korrekturfitter senkt. Die Sperrschicht kann im wirksamen Wellenlängenbereich von 320 bis 490 nm als RefLexionsschicht wirken, die StrahLung oberhalb von 490 nm jedoch ungehindert passieren Lassen, da diese für den Leuchtstoff wirkungslos ist. Somit wird nur der chemisch wirksame Spektralbereich reflektiert (Prinzip des Kaltlichtspiegels).
  • Die nicht mit der Sperrschicht versehenen Flächenteile des KorrekturfiLters werden erfindungsgemäß mit einer deren Strahlungsreflexion vermindernden Schicht 12 belegt. Beispielsweise wird im wirksamen Wellenlängenbereich von 320 bis 490 nm die DurchLässigkeit soweit wie möglich erhöht. Für Wellenlängen größer aLs 490 nm kann dann auch RefLexion zur Minimierung der Absorption beitragen. Dies wird durch Vergütung mittels Bedampfung erreicht, wie sie von der Anwendung bei optischen Geräten her bekannt ist.
  • Der bei Anwendung der Erfindung erzielte Nutzen besteht erstens in einer Verkürzung der BeLichtungszeit, weiL infolge der Vergütung bei gleicher Erwärmung des Korrekturfilters mehr StrahLung auf die Leuchtstoffschicht gelangt und zweitens in einer Verkürzung der Abkühlzeit, weil in- .folge von verminderter Absorption durch verbesserte Reflexion weniger Wärme im KorrekturfiLter entsteht.
  • Versuche haben gezeigt, daß als AbkühLzeit bei Anwendung der Erfindung nur ein kleiner TeiL der BestrahLungszeit erforderlich ist, während bei Verwendung bekannter Korrek- turfilter das Verhältnis von AbkühLzeit zu BestrahLungszeit ca. 1:1 beträgt.
  • Bezugszeichen
    • 1 Lampentopf
    • 2 Strahlungsquelle
    • 3 HaLterung
    • 4 Fenster
    • 5 Linse
    • 6 KorrekturfiLter
    • 7 Schattenmaske
    • 8 Leuchtschirm mit Leuchtstoffschicht aus roten, grünen und blauen Leuchtstoffgebieten
    • 9 FrontgLas
    • 10 Träger
    • 11 Sperrschicht (die Strahlungsreflexion erhöhende Schicht)
    • 12 Schicht (die Strahlungsreflexion vermindernde Schicht)
    • 13 Abschirmung

Claims (10)

1. FLächenhaft ausgebildetes KorrekturfiLter für eine bei der HersteLLung von FarbbiLdröhren verwendete Bestrahlungsvorrichtung, dessen FLäche teilweise mit einer ein bestimmtes Muster aufweisenden Sperrschicht versehen ist und dessen nicht mit der Sperrschicht versehene Flächenteile LichtdurchLässig sind, dadurch gekennzeichnet , daß die nicht mit der Sperrschicht versehenen Flächenteile mit einer die Strahlungsreflexion vermindernden Schicht und/oder die als Sperrschicht vorgesehenen Flächenteile mit einer die Strahlungsreflexion erhöhenden Schicht belegt sind.
2. KorrekturfiLter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die die Strahlungsreflexion vermindernde und die die Strahlungsreflexion erhöhende Schicht aus Werkstoffen bestehen, die für bestimmte Wellenlängenbereiche der StrahLung durchlässig bzw. sperrend sind, wobei diese Schichten als Dünnschichten ausgebildet und ihre Schichtdicken für Sperrung bzw. DurchLaß dieser WeLLenLängenbereiche bemessen sind.
3. KorrekturfiLter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschichten aus einem strahlungsundurch-Lässigen Werkstoff bestehen und die die Strahlungsreflexion vermindernde Schicht aus strahlungsdurchlässigem Werkstoff besteht, dessen Schichtdicke für minimale RefLexion eines bestimmten Wellenlängenbereichs bemessen ist.
4. KorrekturfiLter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die die Strahlungsreflexion vermindernde Schicht aus strahlungsdurchlässigem Werkstoff auch über oder unter den Sperrschichten erstreckt.
5. Korrekturfilter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die StrahLungsreflexion vermindernde Schicht und/oder die Sperrschicht aus mehreren Lagen bestehen.
6. KorrekturfiLter nach Ansprch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen der Sperrschicht solche Dicken besitzen, daß sich in dem Wellenlängenbereich der verwendeten StrahLung infolge maximaler RefLexion Sperrung ergibt.
7. KorrekturfiLter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen der die Strahlungsreflexion vermindernde Schicht solche Dicken besitzen, daß sich in dem Wellenlängenbereich der verwendeten StrahLung verbesserte DurchLässigkeit infolge verminderter RefLexion ergibt.
8. KorrekturfiLter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strahlungsreftexion vermindernde Schichten zu einer geschlossenen FLäche erweitert sind, auf welcher die Sperrschichten angeordnet sind.
9. Korrekturfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strahlungsreflexion vermindernden Schichten zu einer geschlossenen Fläche erweitert sind, welche sich auch über die Sperrschichten erstreckt.
10. KorrekturfiLter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Strahlungsreflexion vermindernde Schicht und die Sperrschicht und/oder deren einzelne Lagen aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Brechzahlen bestehen.
EP83110460A 1982-10-26 1983-10-20 Lichthauskorrekturfilter für ein Lichthaus zur Herstellung von Leuchtschirmen für Farbbildröhren Expired EP0107181B1 (de)

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DE19823239559 DE3239559A1 (de) 1982-10-26 1982-10-26 Verlustarmes korrekturfilter zur herstellung von leuchtschirmen fuer farbbildroehren

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Publication Number Publication Date
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EP0107181A3 EP0107181A3 (en) 1987-05-06
EP0107181B1 EP0107181B1 (de) 1989-06-07

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