DE19647346A1 - Farbbildröhre mit unter Spannung stehender Maske und nachgiebiger Trägerrahmeneinheit - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft Farbbildröhren mit unter Spannung stehenden Masken, die an Trägerrahmen befestigt sind, und insbesondere eine Röhre mit einer Maskenrahmeneinheit, die eine unter Spannung stehende Maske aufweist, welche an einer nachgiebigen Trägerrahmeneinheit befestigt ist.

Eine Farbbildröhre umfaßt eine Elektronenkanone zum Erzeugen und Führen dreier Elektronenstrahlen auf einen Schirm einer Röhre. Der Schirm ist auf der inneren Oberfläche einer Frontplatte der Röhre angeordnet und besteht aus einer Anordnung von Elementen dreier verschiedener farbenemittierender Phosphore. Eine mit Löchern versehene Maske, die entweder eine Lochmaske oder eine Fokussiermaske sein kann, ist zwischen der Kanone und dem Schirm angeordnet, so daß jeder Elektronenstrahl nur die mit diesem Strahl assoziierten Phosphorelemente trifft. Eine Lochmaske ist eine dünne Metallplatte, beispielsweise aus Stahl, die annähernd parallel zur inneren Oberfläche der Frontplatte der Röhre geformt ist. Eine Fokussiermaske umfaßt einen dualen Satz leitender Linien, die senkrecht zueinander und normalerweise von einer isolierenden Schicht getrennt sind. Sowohl Schattenmasken als auch Fokussiermasken können in der Form von unter Spannung stehenden Masken konstruiert sein. Eine unter Spannung stehende Maske ist eine gedehnte Maske, die von einem Trägerrahmen unter Spannung gehalten wird.

Der mit einer unter Spannung stehenden Maske verwendete Rahmen muß eine hohe Nachgiebigkeit (Komplianz) haben, um sowohl die unter Spannung stehenden Litzen der Maske zu halten als auch ein Überbeanspruchen der Litzen zu vermeiden, wenn die Maske und ihr Trägerrahmen einen Bereich von Temperaturen während des Verarbeitens und des Röhrenbetriebs durchlaufen. Eine existierende Ausführung entlastet die Maskenspannung während der Röhrenherstellung durch das Biegen der Seitenglieder des Rahmens. Jedoch kann diese Ausführung eine große Schwankung der Nachgiebigkeit zwischen dem Zentrum und den Seiten der Maske bewirken. Eine derartige Schwankung tritt wegen eines ungleichmäßigen Biegens und Verdrillens der Rahmenglieder auf, was letztlich eine Reduktion der Drahtspannung in einigen Teilen der Maske in Bezug zu der Spannung in anderen Teilen verursacht. Obwohl Röhren mit einem derartigen Maskenrahmen eine breite Konsumentenakzeptanz gefunden haben, existiert noch ein Bedarf für weitere Verbesserungen der Röhren, um das Gewicht und die Kosten der darin verwendeten Maskenrahmeneinheiten zu verringern, während eine nachgiebige Struktur geschaffen wird, die sehr widerstandsfähig gegenüber Biegen und Verdrillen ist.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Verbesserung in einer Farbbildröhre mit einer unter Spannung stehenden Maske und einem Trägerrahmen, die beide rechteckig sind und zwei lange Seiten haben, die parallel zu einer Hauptachse sind, und zwei kurze Seiten haben, die parallel zu einer zentralen Nebenachse sind. Die Maske ist zylindrisch geformt, wobei die Maske entlang der Hauptachse gekrümmt und in Richtung der Nebenachse geradlinig ist. Die Verbesserung umfaßt einen Trägerrahmen mit zwei ersten Gliedern, die parallel zur Hauptachse sind, und zwei zweiten Gliedern, die an den Enden der ersten Glieder parallel zur Nebenachse befestigt sind. Jedes der ersten Glieder umfaßt einen ersten Teil mit zwei Flanschen in einem L-förmigen Querschnitt, nämlich einem ersten Flansch, der sich in Richtung des Schirms erstreckt, und einem zweiten Flansch, der senkrecht zu dem ersten Flansch ist. Der erste Flansch ändert seine Höhe entlang dem ersten Teil, von einer Minimumhöhe an dessen Enden zu einer Maximumhöhe an dessen Zentrum. Jeder der ersten Glieder umfaßt weiterhin einen zweiten Teil, der sich zwischen den zwei Flanschen in dem ersten Teil erstreckt und darin im Querschnitt ein Dreieck bildet.

In den Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine Draufsicht, teilweise in axialem Querschnitt, einer Farbbildröhre gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise in axialem Querschnitt, einer Farbbildröhre der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer unter Spannung stehenden Lochmaskenrahmeneinheit.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer unter Spannung stehenden Fokussiermaskenrahmeneinheit.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Rahmens der Fig. 3 mit entfernter Maske.

Fig. 6 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Maskenrahmeneinheit entlang der Linie 6-6 der Fig. 3.

Fig. 7 ist eine teilweise Querschnittsansicht des Rahmens entlang der Linie 7-7 der Fig. 5.

Fig. 8 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer Maskenrahmeneinheit während der Herstellung.

Fig. 9 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines Rahmens mit einer Eckenhalterungseinrichtung.

Fig. 10 ist eine teilweise perspektivische Ansicht einer weiteren Rahmenausführungsform, die die Verwendung von Pantographen zwischen zwei Teilen des Rahmens zeigt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Farbbildröhre 10 mit einer Glashülle 11, die ein rechteckiges Frontplattenfeld 12 und einen rohrförmigen Hals 14 aufweist, die durch einen rechteckigen Trichter 15 miteinander verbunden sind. Der Trichter 15 hat eine innere leitende Beschichtung (nicht dargestellt), die sich von einem Anodenknopf 16 zu dem Hals 14 hin erstreckt. Das Feld 12 umfaßt eine zylindrische Bildfrontplatte 18 und einen peripheren Flansch bzw. Seitenwand 20, der (die) dichtend mit dem Trichter 19 durch eine Glasfritte 17 verbunden ist. Ein dreifarbiger Phosphorschirm 22 wird von der inneren Oberfläche der Frontplatte 18 gehalten. Der Schirm 22 ist ein Linienschirm, wobei die Phosphorlinien in Dreiergruppen angeordnet sind, so daß jede Dreiergruppe eine Phosphorlinie jeder der drei Farben umfaßt. Eine zylindrische, unter Spannung stehende Maske 24 ist entfernbar in einer vorbestimmten beabstandeten Beziehung an dem Schirm 22 befestigt. Die unter Spannung stehende Maske 24 kann entweder eine Lochmaske oder eine Fokussiermaske sein. Eine Elektronenkanone 26, die schematisch durch die gestrichelten Linien in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist zentral innerhalb des Halses 14 befestigt, um drei innere Elektronenstrahlen, nämlich einen Zentralstrahl und zwei Seiten- oder äußere Strahlen, entlang konvergierender Wege durch die Maske 24 auf den Schirm 22 zu erzeugen und zu führen.

Die Röhre 10 ist dazu bestimmt, mit einem externen magnetischen Ablenkjoch verwendet zu werden, wie beispielsweise dem in der Umgebung des Übergangs Trichter-Hals dargestellten Joch 30. Im Falle der Aktivierung werden die drei Strahlen mittels des Jochs 30 magnetischen Feldern unterworfen, die bewirken, daß die Strahlen horizontal und vertikal in einem rechteckigen Raster über den Schirm 22 scannen.

Falls die unter Spannung stehende Maske eine Lochmaske 24′ ist, wie in der Fig. 3 dargestellt, umfaßt sie einen mit Löchern versehenen Abschnitt, der eine Vielzahl von länglichen Schlitzen aufweist, die parallel zu einer zentralen Nebenachse Y der Maske sind. Jeder Schlitz erstreckt sich von der Nähe einer langen Seite der Maske zu der Nähe der anderen langen Seite. Die unter Spannung stehende Lochmaske 24′ umfaßt zwei lange Seiten 32 und 34 und zwei kurze Seiten 36 und 38. Die zwei langen Seiten 32 und 34 sind parallel einer zentralen Hauptachse X der Maske, und die zwei kurzen Seiten 36 und 38 sind parallel der zentralen Nebenachse Y der Maske. Wenn die unter Spannung stehende Maske eine Fokussiermaske 24′′ ist, wie in der Fig. 4 dargestellt, umfaßt sie eine Vielzahl von sich in vertikaler Richtung erstreckenden Litzen 25, die unter Spannung stehen, und eine Vielzahl von sich in horizontaler Richtung erstreckenden Drähten 27, die von den Litzen 25 durch Isolatoren (nicht dargestellt) getrennt sind.

Ein Rahmen 40, der mit entweder der Loch- oder der Fokussiermaske verwendet wird, ist in den Fig. 5, 6 und 7 dargestellt. Der Rahmen 40 ist rechteckig und umfaßt vier Hauptglieder, nämlich zwei erste Glieder 42 und 44, die im wesentlichen parallel zu der Hauptachse X sind, und zwei zweite Glieder 46 und 48, die im wesentlichen parallel zur Nebenachse Y sind. Jedes der ersten Glieder 42 und 44 umfaßt einen ersten Teil 50, der zwei Flansche aufweist, nämlich einen ersten Flansch 52, der sich in Richtung des Schirms erstreckt, und einen zweiten Flansch 54, der senkrecht zu dem ersten Flansch 52 steht. Die zwei Flansche sind in einem L-förmigen Querschnitt konfiguriert. Der erste Flansch 52 verändert seine Höhe entlang dem ersten Teil 50 von einer Minimumhöhe an den Enden des ersten Teils zu einer Maximumhöhe an dem Zentrum des erste Teils. Jedes erste Glied 42 und 44 umfaßt weiterhin einen zweiten Teil 56, der unter einem Winkel zwischen den zwei Flanschen 52 und 54 des ersten Teils 50 angeordnet ist, so daß sich zwischen ihnen im Querschnitt ein Dreieck bildet. Der zweite Teil 56 schneidet den ersten Flansch 52 in einem vorbestimmten Abstand von dem distalen Ende des Flansches 52, um dem freitragenden Abschnitt des Flansches 52 eine Flexibilität zu verleihen.

Ein Verfahren zum Befestigen der Maske 24′ an dem distalen Ende des ersten Flansches 52 ist in der Fig. 8 dargestellt. Zuerst werden die langen Seiten 32 und 34 der Maske von zwei Vakuumhalterungen 58 (eine dargestellt) gehalten, die auseinander bewegt werden, wie dies durch den Kraftvektor 60 dargestellt ist, um die Maske unter Spannung zu setzen. Zur gleichen Zeit werden die distalen Enden der ersten Flansche 52 zueinander hingebogen, wie dies durch den Kraftvektor 62 dargestellt ist, wobei die distalen Enden in Kontakt mit der Maske stehen. Danach wird ein Schweißkopf 64 entlang der Maske bewegt, der die Maske an die distalen Enden der ersten Flansche 52 anschweißt. Schließlich werden die Vakuumhalterungen 58 entfernt und der überstehende Abschnitt der Maske wird abgetrennt. Die Federkraft der distalen Enden der Flansche 52 halten die Maske nach der Entfernung des Kraftvektors 62 weiter unter Spannung.

Fig. 9 zeigt eine Eckenhalterungseinrichtung 66, die mit dem Rahmen 40 verwendet werden kann. In dieser Ausführungsform sind die zwei zweiten Glieder 46 und 48 aus massiven Metallstangen gebildet, und deren Enden sind unter einem Winkel hinsichtlich der Haupt- und Nebenachsen X und Y angeordnet. Diese Enden können entweder senkrecht oder nahezu senkrecht zu den Rahmendiagonalen sein, die sich zwischen gegenüberliegenden Ecken des Rahmens erstrecken. Die Halterungseinrichtung umfaßt eine Platte 67 und eine Feder 68. Der Boden der Platte 67 ist an den gewinkelten Enden des zweiten Gliedes 46 angeschweißt, und die Feder 68 ist an das distale Ende der Platte 67 angeschweißt. Eine Öffnung in der Feder 68 ist ein Eingriff mit einem Zapfen, der in einer Ecke des Frontplattenfeldes der Röhre angeordnet ist.

Ein weiterer Rahmen 70 ist in der Fig. 10 dargestellt. Die Ausführung des Rahmens 70 unterscheidet sich ein wenig von derjenigen des Rahmens 40. Wie der Rahmen 40 umfassen die ersten Glieder 42′ entlang der langen Seite des Rahmens 70 einen ersten Teil 50′, der mit zwei Flanschen in einem L-förmigen Querschnitt konfiguriert ist, nämlich einen ersten Flansch 52′, der sich in Richtung des Schirms erstreckt, und einen zweiten Flansch 54′, der senkrecht zu dem ersten Flansch 52′ steht. Die ersten Glieder 42′ umfassen weiterhin einen zweiten Teil 56′, der unter einem Winkel zwischen den zwei Flanschen 52′ und 54′ des ersten Teiles 50′ angeordnet ist, um zwischen ihnen im Querschnitt ein Dreieck zu bilden. Der zweite Teil 56′ schneidet den ersten Flansch 52′ in einem Abstand von dem distalen Ende des Flansches 52′, um dem freitragenden Abschnitt des Flansches 52′ einige Flexibilität zu erlauben. Im Gegensatz zu dem Rahmen 40, umfaßt jedoch der Rahmen 70 als zweite Glieder 46′ entlang seiner kurzen Seiten rechteckig geformte hohle Röhren 52 anstelle der massiven Stangen. Ein großer unterschied zwischen dem Rahmen 70 und dem Rahmen 40 ist die Verbindung zwischen den ersten und zweiten Gliedern. In dem Rahmen 70 wird diese Verbindung mittels Pantographen 74 hergestellt, wobei jeder Pantograph eine Vielzahl von parallelen Platten 76 umfaßt. Es ist die Funktion der Pantographen 74, es den oberen und unteren ersten Gliedern 42′ zu ermöglichen, sich näher oder weiter weg voneinander ohne irgendeine Drehung der ersten Glieder zu bewegen. Dies ermöglicht, daß die Rahmennachgiebigkeit im wesentlichen entlang der Länge der oberen und unteren ersten Glieder konstant ist. Die Höhe, Breite, Dicke und Plattenanzahl des Pantographen wird von dem vorhandenen Raum und der Kraft und der benötigten Nachgiebigkeit bestimmt. Im allgemeinen bestimmt der vorhandene Raum die Höhe und Breite, während die Kraft die Plattenanzahl bestimmt und die Nachgiebigkeit die Dicke bestimmt.

Claims (4)

1. Farbbildröhre (10) mit einem Phosphorschirm (22), der eine unter Spannung stehende Maske (24, 24′, 24′′) und einen Trägerrahmen (40, 70) aufweist, wobei sowohl die Maske als auch der Trägerrahmen recht eckig sind und zwei lange Seiten (32, 34) aufweisen, die parallel ihrer zentralen Hauptachse (X) sind, und zwei kurze Seiten (36, 38) aufweisen, die parallel ihrer zentralen Nebenachse (Y) sind, und wobei die Maske eine zylindrische Form hat, die entlang der Hauptachse gekrümmt und entlang der Nebenachse geradlinig ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (40, 70) zwei erste Glieder (42, 44, 42′) aufweist- die parallel der Hauptachse (X) sind, und zwei zweite Glieder (46, 48, 46′) aufweist, die an den Enden der ersten Glieder befestigt und zur Nebenachse (Y) parallel sind, wobei jeder der ersten Glieder einen ersten Teil (50, 50′) mit zwei Flanschen in einem L-förmigen Querschnitt aufweist, nämlich einen ersten Flansch (52, 52′), der sich in Richtung des Schirms (22) erstreckt, und einen zweiten Flansch (54, 54′), der senkrecht zu dem ersten Flansch ist, wobei der erste Flansch sich in seiner Höhe entlang dem ersten Teil von einer Minimumhöhe an seinen Enden zu einer Maximumhöhe an seinem Zentrum ändert, und jeder der ersten Glieder einen zweiten Teil (56, 56′) aufweist, der sich zwischen den ersten und zweiten Flanschen des ersten Teiles erstreckt und zwischen ihnen im Querschnitt ein Dreieck bildet, wobei der zweite Teil den ersten Flansch des ersten Teils in einer vorbestimmten Entfernung von einem distalen Ende des ersten Flansches schneidet.

2. Röhre (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Glieder (46) gewinkelte Enden haben und daß Stützfedereinrichtungen (66) an den gewinkelten Enden der zweiten Glieder befestigt sind.

3. Röhre (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Glieder (46) massive Metallstangen sind.

4. Röhre (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Glieder (42′, 46′) durch Pantographen (74) miteinander verbunden sind, wobei jeder Pantograph eine Vielzahl von parallelen Platten (76) aufweist.