Trinitron

Sony Farbfernseher mit Trinitron-Bildröhre, 1970er Jahre

Trinitron ist ein Handelsname der Firma Sony für eine Farbbildröhren-Technik, bei der die Leuchtstoffe als Streifen vor einer Streifen- oder Schlitzmaske angeordnet sind, statt wie bis dahin in Tripelanordnung vor einer Lochmaske. Die drei Elektronenstrahlsysteme sind hierzu nicht im Dreieck (bisherige Deltaröhren), sondern waagerecht nebeneinander („in line“) angeordnet.

Geschichte

1967 entwickelte Sony mit der sogenannten Trinitron-Bildröhre den Nachfolger der bis dahin produzierten, damals aber sehr aufwendigen und fehleranfälligen Chromatron-Technik, die Sony fast in den Ruin stürzte. Die Trinitron-Technik verwendete statt der bei Farbbildröhren bisher üblichen Lochmaske eine Streifenmaske. Dies ermöglichte, dass statt 15 % der Elektronen bis zu 20 % (theoretisch bis 33 %) beim Phosphor ankommen. Das Ergebnis ist ein kontrastreicheres Bild.

Eine Variante, die sich nicht nur allein durch eine Streifenmaske, sondern auch durch nur einer statt dreier Elektronenkanonen von anderen Designs unterschied, barg anfangs ihre Schwierigkeiten. Die frei schwingenden vertikalen Maskenstreifen ließen den Elektronenstrahl bei Vibrationen teils an der falschen Stelle ankommen. Das Ergebnis waren Falschfarben, die sich unregelmäßig über das Bild verteilten. Die Lösung hingegen war sehr simpel - ein horizontal angebrachter Wolfram-Draht hielt die Maske zusammen und die Schwingungen in Grenzen.

Sony-Präsident Ibuka kündigte das erste Modell, den KV-1310, am 15. April 1968 an. Ab Mitte Oktober wollte man den Verkauf beginnen, bis Ende des Jahres sollten 10.000 Geräte ausgeliefert werden. Das Entwicklerteam wurde damit überrascht – man hatte gerade einmal zehn Testgeräte; das verkündete Produktionsziel wurde aber dennoch dank Überstunden erreicht.

Nach der Überwindung der anfänglichen Schwierigkeiten wurde die Trinitron-Technik auf breiter Basis am Markt etabliert, SONY entwickelte sie über Jahrzehnte hinweg weiter. Neue Ätzverfahren ermöglichten feinere Masken, neue Leuchtstoffe verbesserte Farb- und Helligkeitseigenschaften. Der Bildschirm war anfangs zylinderförmig gewölbt; später gelang es, auch ganz plane (mit flacher Front) Bildschirme herzustellen.

Die vermutlich letzte Entwicklungsstufe der Trinitron-Bildröhre für Fernseher stellt eine Bildröhre dar, bei der die Anzahl der Maskenstreifen auf ca. 1400 erhöht wurde, was eine Darstellung von HDTV-Bildern in fast nativer Auflösung gestattet. Ein entsprechender HDTV-fähiger Fernseher ist von Sony allerdings in der EU nicht angeboten worden (hingegen in den USA, im nahen Osten, in Australien und Ostasien).

Vorteile

Lochmaske

Streifenmaske (Trinitron)

Die Konvergenz-Korrektur der Ablenkwinkel der drei Elektronenstrahlen ist bei nebeneinander angeordneten Elektronenstrahlsystemen wesentlich einfacher als bei Tripelanordnung, zudem werden eine höhere Leuchtintensität und eine bessere Schärfe erreicht.

Der Leuchtschirm war bei ersten Trinitron-Bildröhren keine in zwei Achsen gewölbte Fläche, sondern ein Ausschnitt eines Zylindermantels mit großem Durchmesser. Vertikale Linien erscheinen daher auch bei verschiedenen Betrachtungswinkeln gerade, was speziell für CAD-Anwendungen wichtig ist. Im Vergleich zu nur max. 23 % bei normalen CRT-Geräten treffen bei der Trinitron-Bildröhre theoretisch bis 33 % der Elektronen auf die Leuchtstoffschicht und erzeugen dadurch ein helleres und kontrastreicheres Bild.
Die schwarze Einfärbung des Schirmglases und eine aluminiumhinterlegte Leuchtstoffschicht mit schwarzen Trennstreifen zwischen den Farben führten zu weiteren Kontraststeigerungen („Black Trinitron“, „Black Matrix“).

Nachteile

Nachteile der Trinitron-Bildröhre sind die bei hellem Hintergrund stets sichtbaren Haltedrähte. Da die Bauweise der Streifenmaske sehr empfindlich gegenüber horizontalen Erschütterungen (z. B. großer Lautstärke der eingebauten Lautsprecher) ist, sind – je nach Größe der Bildröhre – ein bis drei dieser Haltedrähte in horizontaler Richtung der Bildröhre angebracht.

Trinitrons sind deutlich schwerer als andere Bildröhren, da die Drähte in einen massiven Metallrahmen gespannt sind.

Die Probleme vermied man mit den später entwickelten Schlitzmasken, die die Vorteile von Loch- und Streifenmasken zu kombinieren versuchten. Sie sind allerdings weniger leuchtstark als Trinitronröhren.

Anwendung und verwandte Technik

Da ein Großteil der Patente auf das originale Trinitron-Konzept Ende der 1990er Jahre auslief, konnten auch andere Firmen auf die Eigenschaften Sonys Röhrentechnik zurückgreifen. Trinitrons Gegenspieler ist unter anderem die von Mitsubishi entwickelte Diamondtron-Bildröhre. Diese bietet bis auf wenige patentbedingte Details alle Eigenschaften von Trinitron.

Auf der Trinitron-Technik basierende Bildröhren kommen als Computer-Monitor und insbesondere in Fernsehempfängern zum Einsatz.

Viele Fernsehempfänger mit Bildröhre verwenden auch Schlitzmasken – diese versuchen, die Vorteile der Lochmasken mit denen der Streifenmaske zu kombinieren.

Computer-Monitore verwenden oft wieder die Lochmaskentechnik – die erforderliche Präzision bei der Fertigung und Konvergenz-Korrektur ist inzwischen erreicht, und es werden die bei Streifenmasken auftretenden Aliasing- und Treppeneffekte an senkrechten Linien vermieden.

Vom Hersteller LG Electronics stammt die perfektionierte Technik namens Flatron.

Siehe auch

• Bilderzeugung in einer Farbbildröhre