DE10009495A1

DE10009495A1 - Lochmaske für eine Kathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE10009495A1
Application number: DE10009495A
Authority: DE
Inventors: Wan Kim; Soon-Cheol Shin; Gwang-Soo Kang
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-01-04
Also published as: CN1146947C; GB0007022D0; KR20010005027A; NL1015015A1; JP2001043809A; NL1015014C2; DE10009494A1; NL1015014A1; GB2351600A; GB2351600B; JP2001043808A; GB2351599A; GB2351599B; FR2795863B1; GB0007023D0; CN1292568A; FR2795862B1; CN1146948C; FR2795863A1; US6472806B1

Abstract

Vorgespannte Lochmaske für eine Kathodenstrahlröhre mit einer Reihe paraller Streifen (41), die von Schlitzen (42) in einem bestimmten Intervall begrenzt sind, einer Anzahl von Verbindungsstegen (43), die benachbarte Streifen (41) verbinden, im eine Vielzahl von Schlitzen (42) in bestimmten Intervallen zu begrenzen und einer Anzahl von Pseudobrücken (44), die zwischen benachbarten Verbindungsstegen (43) angeordnet sind und von einem der Streifen (41) zum anderen verlaufen, die benachbarten Streifen (41) jedoch nicht verbinden, wobei die Länge L1 der Pseudobrücken (44) in Längsrichtung der Streifen (41) größer als die Länge L2 der Verbindungsstege (43) ist.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Kathodenstrahlröhre und betrifft eine vorgespannte Lochmaske mit Farbwählfunk tion.

Kathodenstrahlröhren für Fernseh- und Computerbild schirme verwenden eine Frontplatte, an deren Innenseite ein Leuchtstoffraster oder -schirm mit einem bestimmten Muster und eine Masken- und Rahmenanordnung angeordnet sind, die aus einer Anordnung einer Lochmaske, die im folgenden ein fach als Maske bezeichnet wird, und einem Rahmen besteht. Auf der Rückseite der Frontplatte befinden sich ein Trich terteil, der mit der Frontplatte verbunden ist und einen Halsabschnitt und einen konischen Abschnitt aufweist, wobei eine Elektronenkanone im Halsabschnitt des Trichterteils angeordnet ist, um Elektronenstrahlen durch die Öffnungen in der Maske auszusenden und dadurch das Leuchtstoffraster anzuregen. Ein Ablenkjoch ist um den konischen Teil des Trichterteils herum angeordnet, um die Elektronenstrahlen von der Elektronenkanone abzulenken.

Bei einer Kathodenstrahlröhre mit dem oben beschriebe nen Aufbau umfaßt die Maske zum genauen Landen der drei Elektronenstrahlen von der Elektronenkanone auf jeder Leuchtstoffschicht des Leuchtstoffrasters eine Punktmaske mit im wesentlichen kreisförmigen Löchern, eine Schlitzmas ke mit parallelen, langgestreckten Löchern und eine vorge spannte Maske, an der von ihren gegenüberliegenden Seiten aus eine Spannung liegt und die eine Reihe von parallelen Streifen aufweist, die durch Schlitze getrennt sind, durch die die Elektronenstrahlen hindurchgehen.

Fig. 1 der zugehörigen Zeichnung zeigt ein Beispiel ei ner vorgespannten Maske. Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, weist die vorgespannte Maske mehrere Streifen 22, die durch Schlitze 21 mit einem bestimmten regelmäßigen Abstand ge trennt sind, und mehrere Verbindungsstege 23 auf, die die benachbarten Streifen miteinander verbinden. Die vorge spannte Maske wird durch einen nicht dargestellten Rahmen der Maske unter Spannung gehalten.

Die Verbindungsstege 23 in der Maske, die die benach barten Streifen 22 miteinander verbinden, können das Pfeif geräusch, das aufgrund einer Maskenschwingung bei äußeren Stößen auftritt, und die nicht akzeptable Poisson'sche Kon traktion herabsetzen. Wenn allerdings die vertikale Schrittweite der Verbindungsstege 23 zu groß ist, d. h. wenn die vertikale Schrittweite PV der Verbindungsstege 23 zwei mal so groß wie deren horizontale Schrittweite PH oder grö ßer ist, erscheint am Bildschirm ein Reflexionsbild der Stege 23, was für die Betrachter unangenehm ist.

Um dieses Problem zu vermeiden, ist in der US-PS 4,926,089 eine vorgespannte Maske beschrieben, die in Fig. 2 dargestellt ist. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, weist die vorgespannte Maske mehrere Streifen 31, die durch Schlitze 32 in einem bestimmten Intervall getrennt sind, und Verbindungsstege 33 auf, die die benachbarten Streifen 31 miteinander verbinden. Pseudobrücken 34, die teilweise zwischen benachbarten Streifen verlaufen, diese jedoch nicht verbinden, sind weiterhin zwischen benachbarten Ver bindungsstegen 34 angeordnet, derart, daß jeder Schlitz 32 in zwei Unterschlitze in einem bestimmten Intervall unter teilt ist.

Aufgrund von technischen Problemen bei der Herstellung des Maskenmusters wird bei der vorgespannten Maske von Fig. 2 die Breite W1 der Pseudobrücken 34 kleiner als die Breite W2 der Verbindungsstege 33. Die Reflexionsbilder der Pseu dobrücken 34 und der Verbindungsstege 33 haben daher einen leichten Unterschied in der Lichtintensität. Dieser Unter schied führt zu dem Problem der Sichtbarkeit der Verbin dungsstege, wodurch das angezeigte Bild beeinträchtigt wird und für den Betrachter unangenehm wird.

Durch die Erfindung sollen die oben beschriebenen Schwierigkeiten beseitigt werden und soll daher eine vorge spannte Lochmaske für eine Kathodenstrahlröhre geschaffen werden, bei der das Problem der Sichtbarkeit der Verbin dungsstege beseitigt ist, während gleichzeitig die Darstel lung des angezeigten Bildes verbessert ist.

Dazu umfaßt die erfindungsgemäße vorgespannte Lochmaske für eine Kathodenstrahlröhre eine Reihe paralleler Strei fen, die durch Schlitze in einem bestimmten Intervall ge trennt sind, mehrere Verbindungsstege, die benachbarte Streifen verbinden, so daß eine Anzahl von Schlitzen in be stimmten Intervallen begrenzt sind, und mehrere Pseudobrüc ken, die zwischen benachbarten Verbindungsstegen verlaufen und sich von einem der Streifen zu einem anderen erstrec ken, jedoch benachbarte Streifen nicht miteinander verbin den, wobei die Länge der Pseudobrücken größer als die Länge der Verbindungsstege in Längsrichtung der Streifen ist.

Bei der erfindungsgemäßen vorgespannten Lochmaske ist der Flächenbereich der Pseudobrücken gleich dem der Verbin dungsstege bzw. liegt der Flächenunterschied zwischen den Pseudobrücken und den Verbindungsstegen innerhalb eines be stimmten Bereiches. Die Pseudobrücken können von einem Streifen zum nächsten Streifen verlaufen, ohne die benach barten Streifen zu verbinden, die Pseudobrücken können aber auch abwechselnd von den benachbarten Streifen ausgehen, derart, daß eine erste Pseudobrücke von einem der benach barten Streifen ausgeht, während die nächste Pseudobrücke vom anderen der benachbarten Streifen ausgeht.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnungen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung nä her beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine herkömmliche vorge spannte Maske für eine Farbkathodenstrahlröhre,

Fig. 2 eine teilweise vergrößerte Ansicht einer her kömmlichen vorgespannten Maske, in der die Ausbildung der Löcher dargestellt ist,

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht desjenigen Zustands, in dem eine vorgespannte Maske für ei ne Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung an einem Rahmen befestigt ist,

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht der vorgespannten Maske von Fig. 3, in der die Form der Öffnungen dargestellt ist,

Fig. 5 eine vergrößerte Teildraufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen vorgespannten Maske und

Fig. 6 bis 15 fotografische Aufnahmen, die die Sicht barkeit der Verbindungsstege wiedergeben, die auf einen Leuchtstoffschirm reflektiert werden, und zwar bezüglich des Flächenunterschiedes zwischen den Verbindungsstegen und den Pseudobrücken der vorgespannten Masken.

Wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, umfaßt eine Masken- und Rahmenanordnung eine vorgespannte Maske 40 und einen Rahmen 50, der die vorgespannte Maske 40 unter Span nung hält. In der vorgespannten Maske 40, die aus einer 50-100 µm starken Folie oder einem 50-100 µm starken Blech be steht, ist eine Reihe von Streifen 41, die jeweils eine Breite W1 von 190 µm haben, durch Schlitze 42 mit einer Breite von 60 µm getrennt. Die Schlitze 42 sind durch Ver bindungsstege 43 getrennt, die benachbarte Streifen 41' und 41" verbinden. Die Verbindungsstege 43 sind in Querrichtung der vorgespannten Maske 40 versetzt angeordnet. Mehrere Pseudobrücken 44, durch die jeder Schlitz 42 in Unter schlitze in einem bestimmten Intervall getrennt ist, sind zwischen den Verbindungsstegen 43 angeordnet, wobei die Pseudobrücken 44 von einem der benachbarten Streifen 41' und 41" zum anderen verlaufen, die benachbarten Streifen 41' und 41" jedoch nicht miteinander verbinden.

Fig. 5 zeigt eine weitere vorgespannte Maske, die Streifen mit Pseudobrücken aufweist, die in einer anderen Weise als es in Fig. 4 dargestellt ist, angeordnet sind. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, gehen die Pseudobrücken 45 abwechselnd von einem der benachbarten Streifen 41' und 41" aus, derart, daß eine erste Pseudobrücke von einem der benachbarten Streifen 41' und 41" ausgeht während die näch ste Pseudobrücke vom anderen der benachbarten Streifen 41' und 41" ausgeht.

Bei den obigen Ausführungsbeispielen ist die Länge L1 der Pseudobrücken 44 und 45 größer als die Länge L2 der Verbindungsstege 43 und ist die Breite W4 der Pseudobrücken 44 oder 45 kleiner als die Breite W5 der Verbindungsstege 43. Der Flächenbereich A1 (= L1 × W4) der Pseudobrücken 44 ist jedoch gleich dem Flächenbereich A2 (= L2 × W5) der Verbin dungsstege 43. Das heißt mit anderen Worten, daß der Flä chenunterschied zwischen den Pseudobrücken 44 und den Ver bindungsstegen 43 in einem bestimmten Bereich liegt. Der Flächenbereich der Pseudobrücken 44 oder 45 kann von dem der Verbindungsstege 43 verschieden sein, es ist jedoch be vorzugt, daß der Flächenbereich der Pseudobrücken 44 oder 45 gleich dem der Verbindungsstege 43 ist, so daß die Ver bindungsstege nicht sichtbar hervortreten. Der Flächenbe reich der Pseudobrücken 44 oder 45 kann etwas kleiner oder etwas größer als der der Verbindungsstege 43 sein, solange der Flächenunterschied im Bereich von 30% liegt, was sich ausdrücken läßt als: |(A1 - A2)/A2 0,3.

Wie es weiterhin in Fig. 3 dargestellt ist, umfaßt der Rahmen der Masken- und Rahmenanordnung zwei Halter 51 und 52 in einem bestimmten Abstand voneinander, die die länge ren Seitenränder der vorgespannten Maske 40 halten, und zwei elastische Elemente 53 und 55, die an die vorgespannte Maske 40 eine Spannung legen, wobei beide Enden der elasti schen Elemente 53 und 54 fest mit den Enden der Halter 53 und 55 verbunden sind. Die Ausbildung des Rahmens ist nicht auf die obige Ausführung beschränkt, es kann irgendeine Ausführung verwandt werden, die in der Lage ist, eine Span nung an die vorgespannte Maske zu legen.

Die vorgespannte Maske ist an der Innenseite der Front platte in einem bestimmten Abstand vom Leuchtstoffraster angeordnet und wird vom Rahmen gehalten. Sie sorgt für eine Farbwählfunktion, damit die Elektronenstrahlen von der Elektronenkanone genau durch die Schlitze 42 hindurchgehen und exakt auf dem Leuchtstoffraster landen können.

Die Elektronenstrahlen werden durch die Verbindungsste ge 43, die die Schlitze 42 in bestimmten Intervallen be grenzen, oder durch die Pseudobrücken 44 oder 45 abge schirmt, was eine vollständige Anregung des Leuchtstoffra sters verhindert und dadurch zu einem Reflexionsbild auf dem Bildschirm führt. Die Länge L2 der Verbindungsstege 43 ist jedoch größer als die Länge L1 der Pseudobrücken 44 oder 45 und der Flächenbereich der Verbindungsstege 43 ist nahezu gleich dem der Pseudobrücken 44 oder 45, so daß der Reflexionsbildbereich infolge der Verbindungsstege 43, der einem nicht angeregten Bereich des Leuchtstoffrasters ent spricht, nahezu gleich dem Reflexionsbereich infolge der Pseudobrücken 44 oder 45 ist. Das hat zur Folge, daß das echte Bild und das Reflexionsbild gleichmäßig über den Bildschirm verteilt sind, so daß der Betrachter das Refle xionsbild kaum wahrnimmt, was die Gleichmäßigkeit der Dar stellung verbessert. Die Reflexionsbildverteilung kann da durch gesteuert werden, daß die Anzahl der Verbindungsstege 43 oder der Pseudobrücken 44 oder 45 verändert wird.

Die vorgespannte Maske für eine Kathodenstrahlröhre ge mäß der Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau zeich net sich dadurch aus, daß der Flächenbereich der Pseudo brücken gleich dem oder ähnlich dem der Verbindungsstege ist, so daß eine Abnahme im Auflösungsvermögen aufgrund des Reflexionsbildes der Verbindungsstege bei einer verbesser ten Gleichmäßigkeit der Darstellung des Bildes vermieden werden kann.

Im folgenden werden einige Beispiele für die erfin dungsgemäße Ausbildung gegeben.

Versuchsbeispiel 1

Die Gleichmäßigkeit der Bilddarstellung in Abhängigkeit vom Flächenunterschied zwischen den Verbindungsstegen und den Pseudobrücken wurde dadurch beobachtet, daß die Länge der Pseudobrücken bezogen auf die Länge der Verbindungsste ge in einer vorgespannten Maske für eine Kathodenstrahlröh re von Monitoren verändert wurde. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle 1

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die Gleichmäßigkeit der Bilddarstellung akzeptabel ist, wenn der Flächenbereich der Pseudobrücken in einem Bereich von mehr als 70% und we niger als 130% des Flächenbereiches der Verbindungsstege liegt.

Die Fig. 6 bis 10 zeigen in fotografischen Aufnahmen die Sichtbarkeit der Verbindungsstege, die auf den Leucht stoffschirm reflektiert werden, und zwar bezüglich des Flä chenunterschiedes zwischen den Verbindungsstegen und den Pseudobrücken der in Fig. 1 dargestellten vorgespannten Maske. Fig. 7 zeigt insbesondere eine Makrofotografie für den Fall, daß der Flächenbereich der Pseudobrücken 50% des Flächenbereiches der Verbindungsstege beträgt (Muster 1 in Tabelle 1) und Fig. 6 ist eine 20 mal vergrößerte fotogra fische Aufnahme von Fig. 7. Wie es in Fig. 6 und 7 darge stellt ist, erscheinen deutliche Schatten der Verbindungs stege auf dem Leuchtstoffschirm.

Fig. 9 zeigt in einer Makrofotografie die Sichtbarkeit der Verbindungsstege auf dem Leuchtstoffschirm für den Fall, daß der Flächenbereich der Pseudobrücken 75% des Flä chenbereiches der Verbindungsstege beträgt (Muster 2 in Ta belle 1) und Fig. 8 ist eine 20 mal vergrößerte fotografi sche Aufnahme von Fig. 9. Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, erscheinen die Größen der reflektierten Bilder der Verbin dungsstege und der Pseudobrücken gleich zu sein, wobei sich dazwischen nur ein geringer Unterschied in der Lichtinten sität zeigt. Aus Fig. 9 ist es weiterhin ersichtlich, daß es schwierig ist, die Schatten der Verbindungsstege auf dem Leuchtstoffschirm von den Schatten der Pseudobrücken zu un terscheiden.

Fig. 11 zeigt in einer Makrofotografie die Sichtbarkeit der Verbindungsstege auf dem Leuchtstoffschirm, wenn kein Unterschied in den Flächenbereichen zwischen den Verbin dungsstegen und den Pseudobrücken besteht (Muster 3 in Ta belle 1) und Fig. 10 zeigt eine 20 mal vergrößerte fotogra fische Aufnahme von Fig. 11. In Fig. 10 sind die Pseudo brücken in der Längsrichtung vergrößert, so daß die sicht baren Flächenbereiche der Pseudobrücken gleich denen der Verbindungsstege sind. Wie es in Fig. 11 dargestellt ist, ist es schwierig, die Schatten der Verbindungsstege von den Schatten der Pseudobrücken zu unterscheiden, und zeigen die Reflexionsbilder der Verbindungsstege und der Pseudobrücken eine gleichmäßige Lichtintensität.

Obwohl fotografische Aufnahmen des Musters 4 in Tabelle 1, bei dem der Flächenbereich der Pseudobrücken 125% desje nigen der Verbindungsstege beträgt, nicht aufgenommen wur den, hat es sich bestätigt, daß die Größe des Reflexions bildes der Pseudobrücken auf dem Leuchtstoffschirm, vergli chen mit dem Muster 3, groß war, während die Größe der Re flexionsbilder der Verbindungsstege klein war. Weiterhin erschienen die Reflexionsbilder der Verbindungsstege als weiße Flecken auf dem Bildschirm.

Versuchsbeispiel 2

Die Gleichmäßigkeit der Bilddarstellung bezüglich des Unterschiedes im Flächenbereich zwischen den Verbindungs stegen und den Pseudobrücken wurde beobachtet, indem die Länge der Pseudobrücken bezüglich der Länge der Verbin dungsstege bei einer vorgespannten Maske einer Kathoden strahlröhre für Fernsehgeräte verändert wurde. Die Ergeb nisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die Gleichmäßigkeit der Bilddarstellung dann akzeptabel ist, wenn der Flächen unterschied zwischen den Verbindungsstegen und den Pseudo brücken im Bereich von 30% liegt.

Die Fig. 12 bis 15 zeigen in fotografischen Aufnahmen die Sichtbarkeit der Verbindungsstege, die auf den Leucht stoffschirm reflektiert werden, und zwar bezüglich des Flä chenunterschiedes zwischen den Verbindungsstegen und den Pseudobrücken der vorgespannten Maske, die in Fig. 2 darge stellt ist, Fig. 13 zeigt insbesondere eine Makrofotografie für den Fall, daß der Flächenbereich der Pseudobrücken 55% des Flächenbereiches der Verbindungsstege beträgt (Muster 1 von Tabelle 2) und Fig. 12 zeigt eine 20 mal vergrößerte fotografische Aufnahme von Fig. 13. Wie es in Fig. 12 und 13 dargestellt ist, erscheinen trotz einer niedrigen Auflö sung aufgrund der großen horizontalen Schrittweiten des Leuchtstoffmusters und der Schlitze der vorgespannten Maske für Fernsehgeräte verglichen mit den entsprechenden Werten für Computermonitore (Versuchsbeispiel 1), deutliche Schat ten der Verbindungsstege auf dem Bildschirm.

Fig. 15 zeigt in einer Makrofotografie die Sichtbarkeit der Verbindungsstege auf dem Leuchtstoffschirm für den Fall, daß der Flächenbereich der Pseudobrücken bei 74% des Flächenbereiches der Verbindungsstege liegt (Muster 2 in Tabelle 2) und Fig. 14 zeigt eine 20 mal vergrößerte foto grafische Aufnahme von Fig. 15. In Fig. 14 sind Pseudobrüc ken deutlich erkennbar, die in Längsrichtung vergrößert sind, so daß der Flächenbereich der Pseudobrücken gleich dem der Verbindungsstege ist. Wie es in Fig. 15 dargestellt ist, haben die Reflexionsbilder der Verbindungsstege und der Pseudobrücken eine gleichmäßige Lichtintensität, so daß es schwierig ist, das Reflexionsbild der Verbindungsstege von dem der Pseudobrücken zu unterscheiden, was die Gleich mäßigkeit der Bilddarstellung verbessert.

Obwohl fotografische Aufnahmen des Musters 4 in Tabelle 2, bei dem der Flächenbereich der Pseudobrücken 130% oder mehr des Flächenbereiches der Verbindungsstege beträgt, nicht aufgenommen wurden, hat es sich gezeigt, daß vergli chen mit den Mustern, die anhand der fotografischen Aufnah men beschrieben wurden, die Größe des Reflexionsbildes der Pseudobrücken auf dem Leuchtstoffschirm groß war, wohinge gen die Größe der Verbindungsstege klein war. Das Refle xionsbild der Verbindungsstege erschien weiterhin als weiße Flecken auf dem Bildschirm.

Claims

1. Vorgespannte Lochmaske für eine Kathodenstrahl röhre mit
einer Reihe paralleler Streifen, die durch Schlitze mit einem bestimmten Intervall getrennt sind,
einer Anzahl von Verbindungsstegen, die benachbarte Streifen verbinden, um eine Vielzahl von Schlitzen in be stimmten Intervallen zu begrenzen, und
einer Anzahl von Pseudobrücken, die zwischen benachbar ten Verbindungsstegen angeordnet sind und von einem der Streifen zum anderen verlaufen, die benachbarten Streifen jedoch nicht verbinden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Pseudobrücken größer als die Länge der Verbindungsstege in Längsrichtung der Streifen ist.

2. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Flächenbereich einer Pseudobrücke in einem Be reich von mehr als 70% und weniger als 130% des Flächenbe reiches eines der Verbindungsstege liegt.

3. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Pseudobrücken abwechselnd von benachbarten Streifen ausgehen, so daß eine erste Pseudobrücke von einem der benachbarten Streifen ausgeht, während die nächste Pseudobrücke von dem jeweils anderen benachbarten Streifen ausgeht.