DE19629927A1

DE19629927A1 - Perforated electron mask mounting for cathode ray tubes - has mask supported in frame having bimetallic expansion elements to maintain shape of mask when heated

Info

Publication number: DE19629927A1
Application number: DE19629927A
Authority: DE
Inventors: Bongkwon Jeong
Original assignee: Samsung Display Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1997-01-30
Also published as: KR970007204U; CN1147686A; GB9615554D0; KR200147271Y1; JPH0935654A; GB2303735A

Abstract

The perforated mask (11) used in cathode ray tubes has a flange (13) that is used to spot weld the unit to a frame (15). The frame is produced of such as stainless steel and the short sides have thermal expansion elements (18) that have pads (19) of a metal with a lower thermal expansion coefficient than the stainless steel. Typically an iron-nickel alloy is used. The elements behave as a bimetallic device and deflect to compensate for heating of the mask by electrons.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lochmaskenrahmenanordnung für eine Farbbildröhre.The invention relates to a shadow mask frame arrangement for a color picture tube.

Eine Farbbildröhre umfaßt im allgemeinen einen Röhrenkolben mit einer Frontplatte, einem Trichterteil und einem Halsteil, die in einem Stück miteinander ausgebildet sind, ein Elektronenkano nensystem, das im Halsteil angebracht ist, und einen Bildschirm mit einer Vielzahl von drei verschiedenen Leuchtstofflecken, die an der Innenseite der Frontplatte angeordnet sind, um die drei Primärfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) zu erzeugen. Eine Metallochmaske ist direkt hinter dem Bildschirm in der Schnitt ebene der Elektronenstrahlen angeordnet, die vom Elektronenkano nensystem ausgegeben werden, um sicherzustellen, daß jeder Elek tronenstrahl den richtigen Leuchtstoffleck trifft. Die Maske arbeitet als physikalische Sperre für die Elektronenstrahlen, wenn diese von einer Stelle zur nächsten wandern, und hält die Erzeugung von Störfarben so gering wie möglich, die durch eine Anregung der falschen Leuchtstofflecken hervorgerufen werden können. Der Maske ist ein Rahmen zugeordnet, so daß sich eine Maskenanordnung ergibt, die an der Innenseite der Frontplatte angebracht ist.A color picture tube generally comprises a tube bulb with a front plate, a funnel part and a neck part, the are formed in one piece, an electron kano system, which is attached in the neck part, and a screen with a variety of three different fluorescent leaks that are arranged around the three on the inside of the front panel Generate primary colors red (R), green (G) and blue (B). A Metal mask is in the cut just behind the screen plane of the electron beams arranged by the electron kano system to ensure that each elec tronenstrahl hits the right fluorescent leak. The mask works as a physical barrier to the electron beams, when they move from one place to the next, and holds the Generation of interference colors as low as possible by a Excitation of the wrong fluorescent leaks can. A frame is assigned to the mask, so that a Mask arrangement results on the inside of the front panel is appropriate.

Wie es in Fig. 3 der zugehörigen Zeichnung dargestellt ist, umfaßt eine herkömmliche Maskenanordnung eine Lochmaske 4 mit einem wirksamen Teig 1, einem Verstärkungswulst oder einer Ver stärkungsrippe 2, die flanschartig den wirksamen Teil 1 umgibt, und einer Schürze 3, die nahezu vertikal am wirksamen Teil ange bracht ist, und einen Rahmen 6 mit einem vertikalen Verbindungs teil 5 mit gekrümmten Abschnitten und einer Eckenfeder 7, die an jedem der gekrümmten Abschnitte angebracht ist, um die Lochmas kenanordnung an Eckenstiften aufzuhängen, die an der Innenseite der Frontplatte angeordnet sind.As shown in Fig. 3 of the accompanying drawing, a conventional mask arrangement comprises a shadow mask 4 with an effective dough 1 , a reinforcing bead or a reinforcing rib 2 , which surrounds the effective part 1 like a flange, and an apron 3 , which is almost vertical on effective part is introduced, and a frame 6 with a vertical connecting part 5 with curved portions and a corner spring 7 which is attached to each of the curved portions to hang the Lochmas kenanordnung on corner pins which are arranged on the inside of the front panel.

Bei einer derartigen herkömmlichen Lochmaske landen nur 15-25% der Elektronenstrahlen, die durch die Öffnungen in der Loch maske 4 hindurchgehen, auf den Leuchtstofflecken des Bildschirmes und treffen die restlichen Elektronenstrahlen auf den festen Teil der Lochmaske 4, wodurch deren Temperatur auf etwa 30-80°C an steigt. Das hat zur Folge, daß eine sogenannte Wölbungserschei nung auftritt, bei der die Lochmaske zum Bildschirm hin ausge dehnt wird, so daß die Elektronenstrahlen fehllanden oder auf falschen Leuchtstofflecken landen, was zur sog. Farbreinheits drift oder -verschiebung führt, die eine Beeinträchtigung der Farbreinheit darstellt.In such a conventional shadow mask, only 15-25% of the electron beams that pass through the openings in the shadow mask 4 land on the phosphor licks of the screen and hit the remaining electron beams on the fixed part of the shadow mask 4 , thereby reducing their temperature to about 30- 80 ° C increases. The result is that a so-called curvature occurs, in which the shadow mask is extended towards the screen, so that the electron beams land incorrectly or land on wrong fluorescent spots, which leads to the so-called color purity drift or shift, which impairs the color purity represents.

Um die Wölbungserscheinung zu vermeiden, zeigt die KR PS 92- 6232 den Aufbau einer Lochmaske, bei dem die Eckenteile der Lochmaske und des Rahmens an den Enden geschnitten sind. Ein Teil der Schürze in den Ecken der Maske und des Flansches in den Ecken des Rahmens sind bündig zueinander und bilden einen spitzen Winkel zur Hauptachse und zur untergeordneten Achse. Ein derarti ger Aufbau löst das Wölbungsproblem jedoch nicht in ausreichendem Maße, so daß der Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen der Maske und dem Rahmen nicht verringert werden kann, was die Zeit erhöht, die benötigt wird, um für einen thermischen Ausgleich zu sorgen.To avoid the appearance of bulges, the KR PS 92- 6232 the construction of a shadow mask, in which the corner parts of the Shadow mask and the frame are cut at the ends. A part the apron in the corners of the mask and the flange in the corners of the frame are flush with each other and form a point Angle to the main axis and the subordinate axis. Such a However, the structure does not adequately solve the bulge problem Dimensions so that the difference in thermal expansion between the Mask and frame can not be reduced what time increased, which is needed to for thermal compensation to care.

Durch die Erfindung soll daher eine Einrichtung geschaffen werden, die das Ansprechvermögen auf die anfängliche Wölbungs erscheinung verbessert, die durch den Unterschied in der Wärme ausdehnung zwischen der Lochmaske und dem Rahmen in einer Farb bildröhre hervorgerufen wird, so daß ein Wärmeausgleich innerhalb kurzer Zeit erzielt werden kann und dadurch die Farbreinheit des Bildschirmes verbessert wird.The invention is therefore intended to create a device be the responsiveness to the initial bulge appearance improved by the difference in heat expansion between the shadow mask and the frame in one color picture tube is caused, so that a heat balance within can be achieved in a short time and thereby the color purity of the Screen is improved.

Dazu umfaßt die erfindungsgemäße Lochmaskenrahmenanordnung für eine Farbbildröhre eine Lochmaske, die eine Vielzahl von Perforationen aufweist, eine Schürze und Eckenfedern zum Auf hängen der Lochmaske im Inneren der Frontplatte der Farbbildröh re. Der Rahmen weist einen Flansch mit Ausdehnungsteilen auf, die dadurch gebildet sind, daß die kurzen Seiten des Flansches an einer Stelle auf beiden Seiten der Mittellinie der kurzen Seiten eingeschnitten sind. Die Schnittlinie verläuft parallel zur mittleren Achse der Farbbildröhre. Ein Metall mit niedriger Ausdehnung ist am Wärmeausdehnungsteil angebracht und dieses Metall hat einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Rahmen.For this purpose, the shadow mask frame arrangement according to the invention comprises for a color picture tube, a shadow mask that has a variety of Has perforations, an apron and corner springs to open hang the shadow mask inside the front panel of the color picture tube re. The frame has a flange with expansion parts that are formed by the short sides of the flange a point on either side of the midline of the short sides are incised. The cutting line runs parallel to middle axis of the color picture tube. A metal with lower Expansion is attached to the thermal expansion part and this Metal has a lower coefficient of thermal expansion than the frame.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigenThe following is based on the associated drawing particularly preferred embodiment of the invention closer described. Show it

Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht das Ausführungsbei spiel der Lochmaskenanordnung, Fig. 1 in a perspective view the Ausführungsbei play of the shadow mask assembly,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 2 is a cross-sectional view along the line AA in Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die eine herkömmliche Lochmaskenanordnung zeigt und Fig. 3 is a perspective view showing a conventional shadow mask assembly and

Fig. 4 eine Querschnittsansicht längs der Linie, die durch die Mitte der kurzen Seite in Fig. 3 geht. Fig. 4 is a cross sectional view taken along which is the line through the center of the short side in Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Lochmaske von ihrem Rahmen getrennt. Die Lochmaske 14 weist eine Vielzahl von Perforationen auf, die in einem wirksamen Teil 11 angeordnet sind, um die Elektronen strahlen hindurchgehen zu lassen, wobei eine Schürze 13 nahezu senkrecht am Rand des wirksamen Teils 11 abgebogen ist. Fig. 1 shows a shadow mask separated from its frame. The shadow mask 14 has a multiplicity of perforations which are arranged in an active part 11 in order to let the electrons pass through, an apron 13 being bent almost perpendicularly at the edge of the active part 11 .

Die Schürze 13 wird an der Innenseite oder Außenseite eines Flansches 15 eines Rahmens 16 durch Punktschweißen angebracht. Es gibt eine maximale Anzahl von drei Schweißpunkten entlang der langen Seiten des Flansches 15 und eines Punktes am mittleren Teil der kurzen Seiten. Die Schürze 13 der Lochmaske 14 und der Flansch 15 des Rahmens 16 verlaufen parallel zur mittleren Achse der Farbbildröhre.The apron 13 is attached to the inside or outside of a flange 15 of a frame 16 by spot welding. There is a maximum of three weld spots along the long sides of the flange 15 and one spot on the middle part of the short faces. The apron 13 of the shadow mask 14 and the flange 15 of the frame 16 run parallel to the central axis of the color picture tube.

Der Rahmen 16 weist Wärmeausdehnungsteile 18 auf, die dadurch gebildet sind, daß die kurzen Seiten des Flansches 15 an einer Stelle auf beiden Seiten der Mittellinie der kurzen Seiten eingeschnitten sind. Die Schnittlinie verläuft parallel zur mittleren Achse. Die maximale Länge eines Wärmeausdehnungsteils 18 ist gleich 9/10 der Höhe des Flansches 15 gewählt, da eine zu große Länge einen Verlust an Haltekraft oder Festigkeit bewirken könnte, was eine zu große Wärmeausdehnung zur Folge haben könnte.The frame 16 has thermal expansion parts 18 which are formed by cutting the short sides of the flange 15 in one place on both sides of the center line of the short sides. The cutting line runs parallel to the central axis. The maximum length of a thermal expansion part 18 is chosen equal to 9/10 of the height of the flange 15 , since too long a length could result in a loss of holding force or strength, which could result in an excessive thermal expansion.

Am Wärmeausdehnungsteil 18 ist ein Metall 19 mit geringerer Ausdehnung, d. h. mit einem niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffi zienten als der Rahmen 16 angebracht. Das Metall 19 ist an der Außenseite des Wärmeausdehnungsteils 18 angebracht, wenn die Schürze 13 der Lochmaske an der Innenseite des Flansches 15 ange bracht ist, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Anderenfalls ist es an der Innenseite des Wärmeausdehnungsteils 18 angeordnet. Das Metall 19 mit niedriger Ausdehnung kann aus einer Eisen-Nickel- Legierung, wie beispielsweise Invar bestehen, wobei der Rahmen 16 aus Edelstahl besteht. Die vier Ecken des Rahmens sind so ge formt, daß sie eine ebene Fläche zum Anbringen einer Eckenfeder 17 haben. On the thermal expansion part 18 is a metal 19 with less expansion, ie with a lower coefficient of thermal expansion than the frame 16 attached. The metal 19 is attached to the outside of the thermal expansion part 18 when the apron 13 of the shadow mask is placed on the inside of the flange 15 , as shown in Fig. 2. Otherwise, it is arranged on the inside of the thermal expansion part 18 . The low expansion metal 19 can be made of an iron-nickel alloy such as Invar, the frame 16 being made of stainless steel. The four corners of the frame are shaped so that they have a flat surface for attaching a corner spring 17 .

Im folgenden wird die Wirkungsweise des obigen Aufbaus anhand von Fig. 2 näher beschrieben.The mode of operation of the above structure is described in more detail below with reference to FIG. 2.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schürze 13 der Lochmaske 14 an der Innenseite des Wärmeausdehnungsteils 18 des Rahmens 16 angebracht. Wenn ein Elektronenstrahl auf die festen Teile der Lochmaske 14 trifft, so daß diese eine Wärme ausdehnung erfährt, dann dehnt sich der mittlere Teil der Loch maske 14 aufgrund der Wölbungserscheinung zum Bildschirm aus. Wenn der Wärmeausdehnungsteil 18 erwärmt wird, arbeitet er wie ein Bimetall, wobei sich das Metall 19 mit niedriger Ausdehnung nach außen biegt (zur rechten Seite der Zeichnung) . Der Wärmeaus dehnungsteil 18 ist im wesentlichen gegenüber dem Rest des Flan sches 15 isoliert, so daß er eine höhere Flexibilität als beim Stande der Technik zeigt.In the present embodiment, the apron 13 of the shadow mask 14 is attached to the inside of the thermal expansion part 18 of the frame 16 . If an electron beam hits the solid parts of the shadow mask 14 so that it experiences thermal expansion, then the middle part of the shadow mask 14 expands to the screen due to the bulge. When the thermal expansion part 18 is heated, it works like a bimetal, with the low expansion metal 19 bending outward (to the right of the drawing). The thermal expansion part 18 is substantially insulated from the rest of the flange 15 , so that it shows greater flexibility than in the prior art.

Die Lochmaske 14 kann die Wärmeausdehnung durch den Wärmeausdehnungsteil 18 mit dem Metall 19 mit niedriger Aus dehnung schnell kompensieren, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.The shadow mask 14 can quickly compensate for the thermal expansion through the thermal expansion part 18 with the metal 19 with low expansion, as shown in FIG. 2.

Claims

1. shadow mask frame assembly for a color picture tube with a shadow mask, which has a plurality of perforations and an apron, a frame for holding the shadow mask and corner springs for hanging the arrangement of shadow mask and frame on the inside of the front plate of the color picture tube, characterized in that the frame ( 16 ) has a flange ( 15 ) with expansion parts ( 18 ) formed by cutting the short sides of the flange ( 15 ) in one place on both sides of the center line of the short sides, the cutting line being parallel to the central axis the color picture tube runs, and that on the thermal expansion part ( 18 ) a metal ( 19 ) is attached with low expansion, which has a lower coefficient of thermal expansion than the frame ( 16 ).

2. shadow mask frame arrangement according to claim 1, characterized in that the length of the thermal expansion part ( 18 ) is a maximum of 9/10 of the height of the flange ( 15 ).

3. shadow mask frame assembly according to claim 1, characterized in that the metal ( 19 ) with low expansion is attached to the outside of the thermal expansion part ( 18 ) when the apron ( 13 ) of the shadow mask ( 14 ) attached to the inside of the flange ( 15 ) is.

4. shadow mask frame assembly according to claim 1, characterized in that the metal ( 19 ) with low expansion is attached to the inside of the thermal expansion part ( 18 ) when the apron ( 13 ) of the shadow mask ( 14 ) attached to the outside of the flange ( 15 ) is.

5. shadow mask frame assembly according to claim 1, characterized in that the metal ( 19 ) is low expansion Invar.