DE1462463A1

DE1462463A1 - Verbesserte Lochmaske fuer Farbfernsehbildroehren

Info

Publication number: DE1462463A1
Application number: DE19661462463
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Buckbee Mears Co
Current assignee: Buckbee Mears Co
Priority date: 1966-09-12
Filing date: 1966-12-01
Publication date: 1968-12-12
Also published as: GB1147808A; NL6617721A; US3376451A; NL150263B

Description

BUCkBEE-IYlEARS Company 245 East Sixth Street St. Paul, Minnesota, U.S.A.

Verbesserte Lochmaske für Farbfernsehbildrähren

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbes-" serte Schatten- oder Lochmaske für Farbfernsehbildröhren. Farbfernsehbildröhren enthalten heutzutage praktisch alle eine Schatten- oder Lochmaske, die zwischen der Elektronenstrahl^uelle, d. h. den in der Bildröhre hinten angeordneten Strahlerzeugern, und der Frontseite oder dem Bildschirm der Röhre angeordnet ist. Die Lochmaske befindet sich dabei gewöhnlich näher am Bildschirm als an den Strahlerzeugern. Sie besteht aus dünnem [tietall, beispielsweise aus 0,025...0,25 mm dünnem, rpstfreiera Stahlblech, und weist eine lichtdurchlässige Fläche auf, die allgemein der Fläche des Leuchtschirme der Bildröhre entspricht und von einem lichtundurchlässigen Randbereich umgeben ist. Die lichtdurchlässige Fläche besteht aus Tausenden von ffliniaturlöchern, die ein.vorbestimmtes Lochmuster bilden. So kann beispielsweise eine typische Lochmaske für eine AS-cm-Rechteckbildröhre etwa 350.000 winzige Löcher· mit einem Durchmesser von etwa 0,25 mm enthalten. Die Lochmaske soll, kurz gesagt, vor allem sicherstellen, d,ass die Elektronenstrahleh der Strahlerzeuger auf die richtigen Pho-ephorscheibchen des Leuchtschirma fallen, um die richtigen Farbkourbinationen zu bilden und keine anderen Farbpunkte zu überlappen-. Zur Befriedigung des industriellen ^K 801812/0884

Bedarfs erfolgt die Massenherstellung solcher Lochmasken am weitaus wirkungsvollsten nach einem der Fotoätzverfah~ ren, bei dem das Lochmuster zunächst auf eine Metallplatte aufkopiert luird und anschliessend die Löcher aus deni Me-' tall herausgeMtzt werden. Nach Herstellung der Maske aus einem Flachblech durchläuft die Maske noch uieitere Arbeitsgänge. Zu diesen gehören das Glühen zuiecks Härtung der Maske, das E-inschuiärzen, um ungewollte Spiegelungen zu vermeiden, und das Anpassen der Lochmaskenform an die Form des Bildschirms. Alle diese Arbeitsschritte werden gewöhnlich ausgeführt, noch bevor die Maske als Teil der Bildröhrenbaugruppe in die Bildröhre eingesetzt u/ird. Es ist nicht Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese vorgenannten Arbeiteschritte wesentlich zu ändern oder zu modifizieren. Diese Schritte wurden hier lediglich aus informatorischen Gründen angeführt.

Die Formgebung der Loch- oder Schattenmaske erfolgt üblicheru/eiee auf einer Presse, auf der der lichtdurchlässige Bereich der Maske geu/ölbt und der lichtundurchla'ssige, um den Umfang des lichtdurchlässigen Bereiches sich erstrekkende Streifen zu einem Rand ausgeformt wird, Ulie bereite erwähnt, besteht die Hauptaufgabe der Schattenmaske darin, · sicherzustellen, dass die betreffenden Elektronenetrahlen auf den richtigen Farbpunkt fallen. In diesem Zusammenhang ' hat es sich als überaus zu/eckmässig eruiiesen, mit Hilfe der Schattenmaske zunächst das gewünschte Farbleuchtpunktmuster auf der Innenseite des Leuchtschirms herzustellen. Hierbei «erden, kurz gesagt, Fotokopierverfehren angewandt, beidenen die gewölbte Schattenmaske vorübergehend zwei- oder dreimal vorn an der Bildröhre befestigt und wiederabgenomitan

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uiertien muss, bevor sie als Teil der Bildröhr.enbaugruppe endgültig eingesetzt luird. Ohne die Vorgänge hier im einzelnen beschreiben zu uiollen, sei doch ermähnt, dass die zum Einbau in die endgültige Bildröhrenbaugruppe bestimmte Schattenmaske hierbei als maske zur Bildung das gewünschten, aus Phosphorpunkten bestehenden Punktfeldes auf der inneren Frontseite der Bildröhre benutzt wird. Da drei Grundfarben verwendet werden, sind drei verschiedene Einstellungen der maske erforderlich. Die Maske muss also dreimal befestigt und miederabgtinommen werden. Angesichts der Benutzung der Schattenmaske für diesen Zweck und ihrer eigentlichen, in der fertigen Bildröhrenbaugruppe ausgeübten Funktion ist^es wesentlich, dass die Maske eine sehr stabile Auflage erhält, damit sie beim Abnehmen und Uliederaufsetzen stets die gleiche ricntige Lage einnimmt, diese sich also nicht wahrnehmbar ändert, uienn die Maske in dem Verfahren zur Herstellung der Phosphorpunkte benutzt und schliesslich als Teil der Bildröhrenbaugruppe fest eingebaut wird. Obwohl durch das Auswölben des lichtdurchlässigen Maskenbereiches und das Abbiegen des lichtundurchlSssigen Bereiches zu einem Rand die Maske zwar versteift wird und eine gewisse Stabilität erhält, ist sie dennoch gewöhnlich immer noch zu biegsam und empfindlich, so dass sie sich ohne zusätzliche Versteifung verschieben kann. Bisher wurde die Steifheit der Maske dadurch erzielt, dass um den Rand der Maske ein schwerer Unterlegring aus Metall vorgesehen wurde. Die Maske uiird dabei am Rand auf herkömmliche Art am Unterlegring befestigt, der seinerseits auf einem Flansch sitzt, der an der Bildröhre befestigt wird. Der Unterleg-

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ring hat gewöhnlich verschiedene Fixierelemente u/ie Federn, mit denen die Ring-Iilasken-Kombination vor ihrer Befestigung · am Flansch genau ausgerichtet mird. Der Unterlegring erfordert nicht nur kostspielige und zeitraubende Arbeitsschritte, um die ßlaske anzubringen und am Röhrenkolben zu befestigen, sondern bringt auch eine beträchtliche Gewichtserhöhung mit sich, die lediglich dem Zweck dient, die Maske fest und im wesentlichen steif "zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine standfeste Schattenmaske für Farbfernsehbildröhren zu schaffen, mit der zahlreiche der bisher aufgetretenen Nachteile beseitigt werden und die sich als Teil der Bildröhrenbaugruppe auf verschiedene Art montieren lässt. Die erfindungsgemässe Schattenmaske uiird so hergestellt, dass sie - wenn sie zunächst zur Bildung der Phosphorpunkte auf dem Bildschirm der Röhre benutzt wird - sich dabei leicht handhaben lässt. Die Schattenmaske und der innere fllagnetschirm, der gewöhnlich in der Bildröhrenbaugruppe vorgesehen ist, sind als kompakte Einheit ausgebildet, so dass sie sich gegenseitig in Funktion und Betrieb vorteilhaft beeinflussen. Die erfindungsgemässe Schattenmaske wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Schattenmaske mit einem nach ausssn abgebogenen Randj

Fig. 2 einen Seitenechnitt durch ein Ausführungebeispiel, aus dem die Art der Befestigung des IBagnetschirms an der Schattenmaske ersichtlich ist, und

Fig. 3 einen Teilaeitenechnitt, durch ein anderes

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Ausführungsbeispiel, dar eine weitere Befestigungsraöglichkeit des Iflagnetschirms "on der Schattenmaske zeigt»

Die Schattenmaske 10, die mitunter auch Lochmaske genannt uiircf, besteht aus einem aus einer Vielzahl winzig kleiner Löcher bestehenden lichtdurchlässigen Bareich 11 und einem lichtundurchlässigen Randbereich 12, der dBn lichtdurchlässigen Bereich 11 umgibt. Die Grosse des lichtdurchlässigen Bereiches entspricht allgemein der Grosse des Leuchtachirms der Bildröhre, der sich an der Vorderseite der nicht gezeigten Bildröhre befindet.

Fig. 2 und 3 veranschaulichen am deutlichsten, wie der lichtdurchlässige Bereich 11 der Schattenmaske gebogen oder gewölbt wird, um einen Bogen zu bilden, der allgemein der Kontur der Schirminnenfläche der Bildröhre entspricht. Wie zu ersehen ist, ist der Bandbereich 12 um ύβτ\ Umfang des lichtdurchlässigen Bereiches 11 etwa rechtwinklig zu einer vom Bogen hervorstehenden ebenen Schulter umgebogen.

Bei einem runden Bildschirm wird die Schattenmaske so gebogen, dass sie einen Kugelabschnitt bildet. Bisher war es nun üblich, an diesen Randbereich einen schweren Unterlegring zu befestigen» der als Versteifung benutzt wird, um die Maske vollkommen verwindungsfest zu machen. Ohne diese Versteifung ist die Rlaske nämlich trotz einer gewissen worn Randbereich und durch die Auswölbung des lichtdurchlässigen Bereiches bewirkten Steifheit noch sehr biegsam, da sie aus sehr dünnem fflaterisl besteht und ihre Festigkeit überdies noch durch die Löcher ihres lichtdurchlüteigen Bereiches verringert wird, so dass sie sich; nach jeder Abnahme nicht wieder

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grneut zuverlässig einsetzen lässt. 3egliches Hantieren mit der Maske souiie Temperaturunterschiede, uiie sie normalerweise im Inneren der Röhre auftreten, bergen die Gefahr in sich, dass sich die Maske verzieht und sich nicht mehr genau ausrichten lässt.

An der Rückseite der Schattenmaske 10 erstreckt Sich nach hinten ein innerer,trichterförmiger fflagnetschirm 13, der sich nach hinten zu, wo sich die Strahlerzeuger befinden, verjüngt. An seinem äussersten Vorderende, das hier mit Basis 14 bezeichnet ist, ist der fflagnetschirm 13 durch Punktschuieissen oder dgl. fest mit dem Randbereich 12 dar Schattenmaske 10 verbunden. Bei dem AusfUhrungsbeispiel gemass Fig. 2 erhalten zu diesem' Ztueck der Randbereich 12 der Schattenmaske und die Basis 14 des IHagnetschirm« 13 nach aussan abgebogene Auflageflächen 15 bzui. 16, die aufeinandergelegt und dann am Umfang 'zusammengeschweißt werden. Hierdurch ergibt sich eine Einheit, wobei der Magnetschirm 13 für die zusätzlich benötigte Versteifung der Schattenmaske 10 sorgt und die maske ihrerseits zur Bildung einer besser abgeachlpssenen magnetischen Abschirmung mitbeiträgt. Der fttagnetachirm 13 besteht vorzugsweise aus kaltgewalztem 0,08...0,15 mm dickem Stahlblech, ohne dass hiermit eine Einschränkung verbunden sein soll. Die kleine.-re öffnung. 17 am hinteren Ende des «agnetechiras 13 befindet sich in der Nähe der Strahlerzeuger und ist so bemessen, dass sie die Elektronenstrahl durchläset, die von den Strahlerzeugern durch die Schattenmaske 10 zum Leuchtschirm fliessen. Ausserdem ist die öffnung 17 so gross, dass sie euch Einrichtungen oder dgl., die zur Bildung der Phosphorfarbpunkte auf dem Bildschirm unter Zuhilfenahme der Schat-

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tenmaske benutzt werden, aufnehmen kann. Wie festgestellt wurde» sorgt die. in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellte Kombination aus Rlagnetschirm und Schattenmaske für eine ausreichende Steifheit der Maske." Da bei dieser Anordnung der schwere Unterlegring nicht mehr benötigt wird, verringert sich ausserdem auch das Gesamtgewicht der Bildröhrenbaugruppe beträchtlich.

Obwohl vorgesehen ist, dass sich die fflagnetschirm-Schatternnasken-Anordnung auf verschiedene Art mit dem Röhrenkolben verbinden lässt, um Bestandteil der Bildröhrenbaugruppe zu werden, sind gemäss einem Ausführungsbeispiel Haltelöcher IjB an geeigneten, bestimmten Stellen um die Auflagefläche^ der fflagnetschirm-Schattenmasken-Anordnung angeordnet, die mit entsprechenden (nicht gezeigten), in geeigneter UJeise am Rand des Frontteils dss Röhrenkolbens angeordneten Fixierstiften zusammenwirken.

Gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, beispielsweise dem von Fig. 3, ist weder das Vorderende oder die Basis des Rlagnetschirms 13 noch der Randbereich 12 der Schattenmaske 10 nach aussen umgebogen. Die Basis des Itlagnetschirms 13 wird hier nur in den Randbereich 12 der maske eingeschoben, und beide werden dann über den gesamten Umfang miteinander verschweisst, so dass sich ein ** schmaler Streifen ergibt, der doppelt so dick ist. An der ^ Aussenseite dieses Doppelstreifens werden durch Schweiseen P4 oder auf andere geeignete Art Halte- und Fixierfedern 20/ oo befestigt, die dazu dienen, die zu einer Einheit zusammen-

° gefasste Wagnetschirm-Schattenmasken-Anordnung auszurichten und am Glaskolben zu befestigen. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich zur Verwendung in Verbindung mit den derzeit üblichen Befestigungs- und Fixiermitteln. Bei beiden

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beschriebenen Ausführungsbeispielen muss man zum Abheben der maske von ihrer Halterung am Glaskolben lediglich den Magnetschirm so anfassen, dass auf die maske kein Oruck oder keine Gewalt ausgeübt wird, wodurch diese ihre Einstellung sonst ändert. Ferner sorgt diese verbesserte Konstruktion für eine grössere und gleichmässigere Wärmeableitung im Inneren der geschlossenen Bildröhrenbaugruppe, wodurch die Gefahr einer eventuellen Verschiebung der IRatken· lage infolge Temperaturschuiankungen weitgehend beseitigt wird.

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Claims

Patentansprüche

/ 1.Jschattenmaskenanordnung Für Farbfernsehbildröhren, gekennzeichnet durch eine Schattenmaske aus dünnem Metallblech mit Tausenden von winzig kleinen Löchern, durch, iuelche die Elektronenetrahlen von den am hinteren Ende der Bildröhre befindlichen Strahlerzeugern zu dem am vorderen Ende der Bildröhre angeordneten Bildschirm fliessen, und einer der inneren Frontfläche des Röhrenkalbens allgemein angepassten Form, so dass die Elektronenstrahlen richtig fokussiert auf die richtigen Farbpunkte des Bildschirms fallen können, und einen sich von der Schattenmaske nach hinten erstreckenden Rietallschirm, dessen Basis mit dem Umfang der Schattenmaske fest verbunden ist, um die maske zu versteifen und sie im wesentlichen verwindungsf-est zu machen.
2. Schattenmaskananordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der metallschirm in seiner Form allgemein der Innenseite des konischen Teils des Röhrenkolbens angepasst ist, wobei seine kleinere öffnung mindestens so gross bemessen ist, dass sie die von den Strahlerzeugern zu cfer Schattenmaske fliessenden Elektronenstrahlan durchliest.
3. Schattenmaskenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schattenmaske aus einem dünnen Metallblech besteht, das einen lichtdurchlässigen Bereich mit Tausenden von miniaturlöchern aufweist, der im wesentlichen der Bildschirmfläche der Bildröhre entspricht und so gewölbt ist, dass er allgemein der Kontur der Innenseite de· Bildeehirms entspricht, und einen lichtun-

Bereich, der den Uehtduteh· 1

lässigen Bereich aussen umgibt und als Versteifungsrand für den lichtdurchlässigen Bereich ausgebildet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis des Hiletallschirms allgemein dem Umfang des lichtdurchlässigen Bereichs der Schattenmaske engepasst und am Versteifungsrand befestigt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aussenseite des Versteifungsrandes

Fixiermittel zur Montage der,Schattenmaske am Röhrenkolben angeordnet sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel als eine Anzahl von Haltelöchern im Versteifungsrand ausgebildet sind, die mit entsprechenden Fixierstiften im Röhrenkolben zusammenzuwirken vermögen·
7. Anordnung nach Anspruch 3,. dadurch gekennzeichnet, dass der lichtdurchlässige Bereich bogenartig ausgeoiölbt ist und der Versteifungsrand einen Winkel von im wesentlichen 90° zu der entsprechenden ebenen Schulter um den Umfang des lichtdurchlässigen Bereiches bildet und die andere Kante des Versteifungsrandes im wesentlichen rechtwinklig nach aussen abgebogen ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis des trichterförmigen Schirms einen nach aussen abgebogenen Rand aufweist, der mit dem nach aussen abgebogenen .Bereich des Schattenmaskenrandes fest -verbunden ist.
9. .Anordnung nach Anspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verbundenen, nach aussen abgebogenen Randbereiche Haltelöcher enthalten, die mit

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Fixierstiften im Röhrenkolben zusammenwirken.
10. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass" der lictitdurchlMssige Bereich einen Bogen bildet und der Schattenmaskdnrand im wesentlichen rechtwinklig zu einer hervorstehenden, ebenflächigen Schulter de8 Bogens abgebogen ist, gegen die die Basis des Metallschirm« von innen anliegt und mit dieser fest verbunden ist, um einen umfassenden metallstreifen doppelter Dick· zu bilden.

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