DD153023A5 - COLOR PICTURES WITH IMPROVED SLOT MASK AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Farbbildroehre mit verbesserter Schlitzmaske, deren Schlitzoeffnungen in Spalten angeordnet sind, in denen die Oeffnungen durch Stege voneinander getrennt sind. Ziel der Erfindung ist eine qualitative Verbesserung der Farbbildroehren. Mit der Erfindung soll ein Oeffnungsmuster geschaffen werden, welches beim Aetzen besser rechtwinklige Oeffnungen ergibt und damit zu einer groesseren Elektronenstrahldurchlaessigkeit fuehrt. Erfindungsgemaess ist der Kruemmungsradius an den Enden der Oeffnungen (52) bei den Stegen (54) wesentlich groesser als die halbe Breite der mittleren Teile der entsprechenden Oeffnungen. Zweckmaessig sind die Oeffnungen, die die Form eines Hundeknochens haben, an den Enden breiter als in der Mitte. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Farbbildroehre mit einer Schlitzmaske.The invention relates to a colored picture tube with improved slit mask, the slot openings are arranged in columns, in which the openings are separated by webs. The aim of the invention is a qualitative improvement of the colored picture tubes. With the invention, an opening pattern is to be created, which gives better rectangular openings during etching and thus leads to a greater electron beam permeability. According to the invention, the radius of curvature at the ends of the openings (52) in the webs (54) is substantially greater than half the width of the middle parts of the corresponding openings. Expediently, the openings, which have the shape of a dog bone, are wider at the ends than in the middle. The invention further relates to a method for producing a colored picture tube with a slit mask.
Description
ί- ί-
Farbbildröhre mit verbesserter Schlitzmaske undColor picture tube with improved slit mask and
Verfahren zu ihrer Herstellung Anv/endungsgebiet der Erfindung; Processes for their preparation Anv / s dung sg ebiet of the invention;
Die Erfindung betrifft Farbbildröhren, insbesondere solche mit einer Schlitzmaske.The invention relates to color picture tubes, in particular those with a slit mask.
Charakterstik der bekannten technischen Lösungen: Characteristic of the known technical solutions:
Schattenmasken-Farbbildröhren haben üblicherweise einen Bildschirm aus rot-, grün- und blauemittierenden Leuchtstofflinien oder Punkten, ein Elektronenstrahlsystem zur Anregung des Schirmes und eine zwischen Elekronenstrahlsystem und Bildschirm angeordnete Schatten- oder Lochmaske. Diese Lochmaske ist ein mit vielen öffnungen versehenes dünnes Metallblech, welches genau neben dem Schirm positioniert ist, so daß die Maske oder die öffnungen in systematischem Bezug zu den Leuchtstofflinien oder -punkten stehen.Shadow mask color picture tubes typically have a screen of red, green, and blue emitting phosphor lines or spots, an electron beam system for exciting the screen, and a shadow or shadow mask positioned between the electron gun and the screen. This shadow mask is a multi-apertured thin metal sheet which is positioned just adjacent the screen so that the mask or apertures are in systematic relation to the phosphor lines or dots.
Farbbildröhren mit Schlitzlochmasken sind in letzter Zeit zunehmend verwendet worden. Einer der Gründe hierfür liegt darin, daß der Prozentsatz der Elektronenstrahldurchlässigkeit für eine Röhre mit Schlitzmaske und Linienbildschirm höher gemacht werden kann als für eine Röhre mit Punktlochmaske und Punktleuchtschirm. Obgleich bei Verwendung einer Schlitzmaske ein definitiver Vorteil hinsichtlich der Elektronenstrahldurchlässigkeit erreicht worden ist, kann der Prozentsatz der Elektronenstrahldurchlässigkeit durch eine Schlitzmaske noch weiter erhöht werden, als es derzeit üblich ist.Color picture tubes with slot-hole masks have been increasingly used recently. One of the reasons for this is that the percentage of electron beam transmittance for a tube with slit mask and line screen can be made higher than for a tube with dot hole mask and spotlight screen. Although a definite advantage in terms of electron beam transmittance has been achieved using a slit mask, the percentage of electron beam transmission through a slit mask can be increased even further than is currently the case.
22t 313 Bei einem Schlitzmaskentyp hat die Maske vertikal verlaufende Schlitzöffnungen, die durch eine Mehrzahl von in gegenseitigem Abstand befindlichen Brücken oder Stegen unterbrochen sind, welche für mechanische Festigkeit sorgen. Diese Stege wirken sich jedoch auf die Elektronen-Strahldurchlässigkeit und damit auf die Leuchthelligkeit aus.22t 313 In a slit mask type, the mask has vertically extending slot openings interrupted by a plurality of spaced apart bridges or webs providing mechanical strength. However, these webs affect the electron beam transmission and thus the luminous brightness.
Fig. 1 zeigt einen Teil einer bekannten Lochmaske 10 mit schlitzförmigen 'Öffnungen 12, die in Spalten angeordnet sind und deren einzelne öffnungen innerhalb jeder Spalte.durch Stege 14 getrennt sind. Jede öffnung 12 ist von länglicher Form mit runden Enden. Im allgemeinen ist der Krümmungsradius an jedem Ende etwa gleich der halben Breite der öffnung gemessen in der Mitte der öffnung. Eine solche gekrümmte Öffnungsform an den Stegen ergibt sich aus dem Ätzprozeß. Lochmasken werden hergestellt, indem ein Metallblech zunächst mit einem überzug aus lichtempfindlichen Material beschichtet wird, dieses durch ein Photomaster mit dem gewünschten Öffnungsmuster belichtet wird und anschließend das Metallblech zur Durchbrechung der öffnungen geätzt wird. Die meisten bekannten Photomaster haben rechtwinklig geformte Elemente an den Stellen der beabsichtigten öffnungen. Unglücklicherweise werden beim Ätzen die öffnungen an ihren Enden abgerundet, anstatt rechteckig ausgebildet zu werden. Wegen dieser Abrundung geht einiges an Elektronenstrahldurchlässigkeit an den Ecken der öffnungen verloren, wie es durch die schattierten Bereiche 16 in Fig. 2 angedeutet ist, welche die Form eines Photomasterelementes 18 zeigt, das über die zugehörige öffnung 20 gelegt ist. Es besteht daher ein Bedürfnis nach der Entwicklung eines Öffnungsmusters, welches beim Ätzen besser rechtwinklige öffnungen ergibt und damit zu einer größeren Elektronenstrahldurchlässigkeit führt.Fig. 1 shows a part of a known shadow mask 10 with slit-shaped 'openings 12 which are arranged in columns and whose individual openings within each column are separated by webs 14. Each opening 12 is of oblong shape with round ends. In general, the radius of curvature at each end is approximately equal to half the width of the opening measured in the center of the opening. Such a curved opening shape on the webs results from the etching process. Shadow masks are produced by first coating a metal sheet with a coating of light-sensitive material, exposing it to the desired opening pattern by means of a photomaster, and then etching the metal sheet to perforate the openings. Most known photomasters have rectangular shaped elements at the locations of the intended openings. Unfortunately, during etching, the apertures are rounded at their ends instead of being rectangular. Because of this rounding, some electron beam transmission is lost at the corners of the openings, as indicated by the shaded areas 16 in Fig. 2, which is in the form of a photomaster element 18 placed over the associated opening 20. There is therefore a need for the development of an opening pattern, which results in better perpendicular openings during etching and thus leads to a greater electron beam transmittance.
Gemäß der Erfindung wird eine Farbbildröhre mit einer Schlitzmaske, in welcher die Schlitzöffnungen in Spalten angeordnet sind und die öffnungen in jeder Spalte durch Stege getrennt sind, dadurch verbessert, daß der Krümmungsradius an den Enden der öffnungen an den Stegen vergrößert wird, und zwar wesentlich größer als die halbe Breite des Mit-According to the invention, a color picture tube with a slit mask in which the slit openings are arranged in columns and the openings in each column are separated by webs is improved by increasing the radius of curvature at the ends of the openings on the webs, substantially larger than half the width of the
*" telteils der betreffenden öffnung. Eine solche Öffnungsform läßt sich durch ein Verfahren erreichen, bei welchem die Öffnungsbildelemente eines Photomasters, wie es zur Maskenherstellung verwendet wird, an den Enden eine größere Breite als in der Mitte hat.Such an aperture shape can be achieved by a method in which the aperture image elements of a photomaster as used for mask fabrication have a greater width at the ends than at the center.
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In den beiliegenden Zeichnungen zeigen "& In the accompanying drawings show "&
Fig. 1 eine Draufsicht aufweinen Teil einer bekannten Lochmaske;' Fig. 2 eine Draufsicht auf ein bekanntes Photomasterelement, welches über aer zugehörigen Öffnung bekannter Art liegt; Fig. 3 einen Seitenschnitt durch eine Lochmasken-Farbbildröhre gemäßFig. 1 is a plan view of a part of a known shadow mask; Fig. 2 is a plan view of a known photomaster element overlying its associated aperture of known type; Fig. 3 is a side sectional view of a shadow mask color picture tube according to
der Erfindung; Fig. 4 eine teilweise weggeschnittene Rückansicht einer Röhrenfrontplattenanordnung gemäß der Schnittlinie 4-4 in Fig. 3; Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teil einer Lochmaske mit den erfindungsgemäß geformten Öffnungen; the invention; Fig. 4 is a partially cut away rear view of a tube faceplate assembly taken along section line 4-4 in Fig. 3; 5 shows a plan view of a part of a shadow mask with the openings formed according to the invention;
Fig.. '6 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Photomasterelement, welches auf der entsprechend ausgebildeten Öffnung liegt; und Fig. 7 bis 12 Draufsichten auf andere erfindungsgemäß ausgebildete Photomasterelemente, wie sie zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schlitzöffnungen verwendet werden.FIG. 6 shows a plan view of a photomaster element according to the invention, which lies on the correspondingly formed opening; FIG. and FIGS. 7 to 12 are plan views of other photomaster elements formed in accordance with the present invention as used to make the slot openings of the invention.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Rechteckfarbbildröhre mit einem Glaskolben 30, welche eine rechteckige Frontplatte oder Kappe 32 und einen rohrförmigen Hals 34, die über einen rechteckigen Kolben 36 miteinander verbunden sind, aufweist. Die Frontplatte enthält eine Sichtscheibe und einen Umfangsflansch 40, der mit dem Konus 36 verschmolzen ist. Die Innenfläche der Frontplatte 38 trägt einen Dreifarben-Mosaikleuchtstoffschirm 42, der ein Linienschirm mit im wesentlichen parallel zur vertikalen Mittelachse der Röhre (senkrecht zur Ebene der Fig. 3) verlaufenden Leuchtstofflinien ist. Eine verbesserte gewölbte Vielloch-Farbselektionselektrode oder Lochmaske 44 ist entfernbar in der Frontplatte 32 mit Hilfe von vier Federn 45 in einem vorbestimmten Abstand zum Schirm 42 montiert. Ein schematisch durch gestrichelte Linien in Fig. 1 angedeutetes In-Line-Elektronenstrahlsystem 46 ist zentral im HaTs 34 montiert und erzeugt drei Elektronenstrahlen 48, die entlang in einer Ebene liegenden konvergenten Wegen durch die Maske 44 zum Schirm 42 gerichtet werden. Die Maske 44 erfüllt eine Farbselektionsfunktion durch Abschatten oder Maskieren jedes Elektronenstrahls gegen-Figures 3 and 4 show a rectangular color picture tube with a glass bulb 30, which a rectangular front plate or cap 32 and a tubular neck 34, which are connected to each other via a rectangular piston 36 having. The front panel includes a lens and a peripheral flange 40 fused to the cone 36. The inner surface of the faceplate 38 carries a tri-color mosaic phosphor screen 42 which is a line screen having phosphor lines substantially parallel to the vertical center axis of the tube (perpendicular to the plane of Fig. 3). An improved multi-hole curved color selection electrode or shadow mask 44 is removably mounted in the front panel 32 by means of four springs 45 at a predetermined distance from the screen 42. An in-line electron beam system 46, schematically indicated by dashed lines in FIG. 1, is centrally mounted in the HaTs 34 and generates three electron beams 48 which are directed through the mask 44 to the screen 42 along convergent paths in a plane. The mask 44 fulfills a color selection function by shading or masking each electron beam.
*" über den nicht zugehörigen farbemittierenden Leuchtstoff!inien, während die zugehörigen Linien getroffen werden.. Auf dem Kolben 30 nahe beim Übergang des Konus 36 zum Hals 34 befindet sich ein magnetisches* "over the unaccompanied color-emitting phosphor! while the associated lines are struck. On the piston 30 near the junction of the cone 36 to the neck 34 is a magnetic
Ablenkjoch 50, das bei geeigneter Erregung die Erek^ronenstrahTen 48 in einem rechteckigen Raster über den Schirm 42 führt.Ablenkjoch 50, which leads the Erek ^ ronenstrahTen 48 in a rectangular grid on the screen 42 with a suitable excitation.
Einzelheiten eines Teils der Lochmaske 44, welche öffnungen 52 der neuen Form aufweist, sind in Fig. 5 dargestellt. Die öffnungen 42 sind längliche rechtwinklige Schlitze, die in vertikalen Spalten miteinander ausgerichtet sind. Die Spalten verlaufen im wesentlichen parallel zueinander, jedoch können sie sich auch an den rechten und linken Maskenseiten in bekannter Weise nach außen durchbiegen. Die Schlitze 42 in jeder Spalte werden durch Brücken oder Stege 34 voneinander getrennt, welche die nicht mit öffnungen versehenen Teile der Maske verbinden und dieser eine strukturelle Festigkeit zur Aufrechterhaltung der gewölbten Maskenkontur verleihen.Details of a portion of the shadow mask 44 having openings 52 of the new shape are shown in FIG. The openings 42 are elongated rectangular slots aligned in vertical columns. The columns are substantially parallel to each other, but they can also bend outwardly on the right and left sides of the mask in a known manner. The slots 42 in each column are separated by bridges or webs 34 which connect the non-apertured portions of the mask and impart structural integrity to maintain the domed mask contour.
Die Schlitzöffnungen 52 der Maske 44 haben eine hundeknochenförmige oder stäbchenförmige Gestalt und sind an ihren Enden etwas breiter als im Mittelabschnitt. Die Enden der Schlitzöffnungen 52 an den Stegen 54 haben einen Krümmungsradius, der etwas größer als an den Enden der bekannten öffnung gemäß Fig. 1 ist. Bei den bekannten öffnungen ist der Krümmungsradius etwa halb so groß wie die Öffnungsbreite, während der Endradius bei den neuen Schlitzöffnungen wesentlich größer als die halbe Breite der öffnungsmittelteile ist. Wegen dieses größeren Radius an den Enden der öffnungen 52 sind die öffnungen besser angenähert rechteckig, so daß mehr von den abgeschatteten Bereichen 16 in Fig. 2 der bekannten öffnungen offen ist und somit die Elektronenstrahldurchlässigkeit an den Stegen vergrößert wird.The slit openings 52 of the mask 44 have a dog-bone or rod-shaped configuration and are somewhat wider at their ends than in the middle section. The ends of the slot openings 52 on the webs 54 have a radius of curvature which is slightly larger than at the ends of the known opening according to FIG. In the known openings, the radius of curvature is approximately half the size of the opening width, while the end radius of the new slot openings is substantially greater than half the width of the opening center parts. Because of this larger radius at the ends of the apertures 52, the apertures are more nearly rectangular, so that more of the shadowed areas 16 in Fig. 2 of the known apertures are open and thus the electron beam transmissivity at the lands is increased.
öffnungen der erwähnten Hundeknochenform erhält man durch Veränderung der Form eines Photomasterelementes, so daß sie einem I gleicht, wobei Ober- und Unterseite jedes Elementes breiter als der Rest des Elementes gemacht wird. Fig. 6 zeigt die Form eines I-förmigen Photomasterelementes 56 über der sich damit ergebenden öffnung 58.Apertures of the aforementioned dog bone form are obtained by altering the shape of a photomaster element to be similar to an I, with the top and bottom of each element made wider than the remainder of the element. Fig. 6 shows the shape of an I-shaped photomaster element 56 over the resulting opening 58.
Man kann die grundsätzliche I-Form der Photomasterelemente auch abwan- ·" dein, um die sich ergebenden Öffnungsformen zu modifizieren. Einige dieser Abwandlungsmöglichkeiten sind in den Fig. 7 bis 12 veranschaulicht. Bei dem Photomasterelement 60 gemäß Fig. 7 sind die oberen undThe basic I-form of the photomaster elements can also be used to modify the resulting aperture shapes Some of these variations are illustrated in Figures 7 through 12. In the photomaster element 60 of Figure 7, the top and bottom are shown in Figure 7
unteren Enden 62 und 64 der I-Form genutet, um das Rundungsausmaß an der Ober- und Unterseite der resultierenden Öffnungen noch weiter zu verringern. Das Photomasterelement 66 gemäß Fig. 8 enthält zwei abgeschrägte Enden 68 und 70 an den Querabschnitt der I-Form zur Verringerung der Öffnungsbreite an ihren Enden. Die Fig. 9 und 10 zeigen ergänzend kleinere Korrekturen, die bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 6 und/oder Fig. 7 zur Feinabstimmung der Photomasterelementformen vorgenommen werden können, um eine noch besser rechteckige Öffnungsform zu erhalten. Bei dem Photomasterelement 72 gemäß Fig. 9 sind dieslotted lower ends 62 and 64 of the I-shape, to further reduce the Rundungsausmaß on the top and bottom of the resulting openings. The photomaster element 66 of FIG. 8 includes two bevelled ends 68 and 70 on the transverse portion of the I-shape to reduce the opening width at their ends. FIGS. 9 and 10 additionally show smaller corrections that can be made in the embodiments according to FIG. 6 and / or FIG. 7 for fine-tuning the photomaster element shapes in order to obtain an even more rectangular opening shape. In the photomaster 72 according to FIG. 9, the
TO Enden 74 und 76 konkav gekrümmt anstatt genutet, und bei dem Photomasterelement 78 gemäß Fig..10 sind die schräg verlaufenden Enden 80 und 82 der Querteile leicht konkav gebogen. Bei jeder dieser beiden Ausführungsformen erlaubt die leichte Krümmung eine feinere Abstimmung der sich ergebenden Öffnungsform, um mindestens einer Rechteckform nahe zu kommen.TO ends 74 and 76 are concavely curved instead of grooved, and in the photo-master element 78 shown in Fig. 10, the inclined ends 80 and 82 of the cross members are slightly concavely bent. In each of these two embodiments, the slight curvature allows a finer tuning of the resulting aperture shape to approximate at least one rectangular shape.
Die Photomasterelementformen 84 und 86 gemäß den Fig. 11 bzw. 12 stellen zwei Möglichkeiten zur weiteren Verringerung der Auswärtsbiegung der Öffnungen an den öffnungsenden dar. In Fig. 11 ist der SchrägwinkelThe photomaster element molds 84 and 86 shown in Figs. 11 and 12, respectively, represent two ways of further reducing the outward deflection of the openings at the open ends. In Fig. 11, the skew angle
on 3 ° on 3 °
Z[J an den Enden 88 und 89 der Querteile der I-Form umgekehrt, und in Fig. Z [J at the ends 88 and 89 of the transverse parts of the I-shape reversed, and in Fig.
12 sind die Nuten 92 und 94 in dem Photomasterelement an die Querteile angrenzend vorgesehen.12, the grooves 92 and 94 are provided in the photomaster element adjacent the cross members.
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