DE2138275B2 - Lochmaske für Farbfernsehbildwiedergaberöhren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lochmaske für Farbfernsehbildwiedergaberöhren mit einer rechteckförmigen Lochmaskenplatte, die eine gekrümmte Fläche aufweist, von der wenigstens ein Krümmungsmittelpunkt auf der Seite der im Kolben der Wiedergaberöhre angeordneten Elektronenstrahlquelle liegt, wobei die Lochmaskenplatte zur Steuerung des oder der Elektronenstrahlen mit einer Vielzahl feiner Löcher versehen ist und bei der die gekrümmte Fläche von einem äußeren Flansch umgeben ist, der gegen die Elektronenstrahlquelle abgewinkelt ist und bei der zur Halterung der Maskenplatte ein rechteckförmiger Rahmen vorgesehen ist, der zur Aufnahme des umlaufenden Flansches eine sich im wesentlichen parallel zur Röhrenachse erstreckende rechteckförmige Seitenwand sowie einen Verstärkungsflansch auiweist, der in bezug auf diese Seitenwand im rechten Winkel in Richtung Röhrenmitte gebogen ist, wobei die freie Kante der Seitenwand mit gleichem Krümmungsradius gekrümmt ist wie die Umrandung der Maskenplatte.

Farbfemseh-Wiedergaberöhren weisen im allgemeinen einen Kolben mit einem sich verjüngenden Abschnitt und einem Röhrenhals auf, wobei eine stirnseitige Platte auf der größeren Öffnungsseite des Trichters angesetzt ist. Auf der Innenseite der Frontplatte ist eine Loch- oder Maskenplatte vorgesehen, die zur Steuerung des Durchtritts der von einer im Hals des Kolbens angeordneten Elektronenkanone emittierten Elektronensüahlen eine Vielzahl von Löchern aufweist. Im allgemeinen weist die Lochmaskenplatte die Form einer rechteckförmigen ge-

ao krümmten Fläche auf, wobei wenigstens ein Zentrum oder ein Mittelpunkt der Krümmung dieser Fläche auf der Seite der Elektronenkanonen liegt. Die Krümmung stimmt mit der Krümmung der Innenfläche der Frontplatte, die mit Phosphorschichten überzogen ist, überein. Dabei ist es wünschenswert, daß der Abstand zwischen der Innenfläche der Frontplatte und der Oberfläche der Lochmaskenplatte an allen Stellen gleich ist. Da es weiterhin erforderlich ist, die die Frontplatte enthaltende Metallplatte außerordentlich dünn herzustellen, wird die Lochmaskenplatte in einem rechteckförmigen Rahmen gehalten, der ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, um den vorhandenen Verformungskräften standzuhalten. Der Rahmen ist auswechselbar mit einem Halterungsteil verbunden, das an Ansätzen befestigt ist, die am Rand der Frontplatte abstehen. Durch diese Art von Haltevorrichtung werden Verformungen der Lochmaskenplatte verhindert.
Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen rechteckförmigen Rahmens ist das folgende: Es wird ein Metallstreifen geeigneter Dicke, beispielsweise in einer Stärke von 2,6 mm, vorbereitet und in Längsrichtung um 90° abgewinkelt, so daß er L-förmigen Querschnitt aufweist. Dieser L-förmige Metallstreifen wird dann an vier auf Abstand voneinander stehenden Punkten in Querrichtung abgewinkelt, und die einander gegenüberstehenden Enden des Streifens werden miteinander verbunden, beispielsweise durch Verschweißen, so daß ein flaches rechteckförmige* Rahmenteil entsteht. Um nun die Maskenplatte sicher zu fixieren, wird der rechteckförmige Rahmen mittels einer Presse oder dergleichen so gebogen, daß die Krümmung der Umrandung der Loch- oder Maskenplatte angepaßt ist. Der Rahmen wird dann einer geeigneten Warmbehandlung unterzogen, um die durch die beschriebenen Bearbeitungsvorgänge entstandenen Spannungen zu beseitigen. Es ist jedoch bisher nicht möglich, diese Spannungen vollständig zu beseitigen. Nach dem Einbringen des Lochmaskenaufbaus, der aus der im Rahmen befestigten Lochplatts besteht, und dem Befestigen dieser Lochmaske in dem Kolben der Empfängerröhre wird die Lochmaske während der Evakuierung des Kolbens auf eine Temperatur von etwa 450° C aufgeheizt. Auf Grund der trotz dieser Warmbehandlung noch immer verbliebenen Restspannung neigt der Rahmsn dazu, sich um seine Normalachse zu verwinden. Dieses Werfen oder Verwinden hat zur Folge, daß die Loch-

platte nach fertiggestellter Empfängerröhre verformt wird, so daß die Wahrscheinlichkeit der sogenannten Fehllandungen erhöht wird, d. h. daß die Elektronenstrahlen nicht richtig auf die anzulegenden Phosphorpunkte, beispielsweise für i'je roten, blauen und grünen Farbpunkte auf treffen, die auf die Innenfläche der Frontplatte aufgebracht sind. Es besteht daher ein großes Interesse daran, diese rechtedcförmigen Rahmen so zu verbessern, daß die während der Bearbeitung entstandenen Spannungen wesentlich weitergehend beseitigt werden.

Bei den Herstellern von Farbfernseh-Wiedergaberöhren, die eine Vielzahl von auf der Innenfläche der Frontplatte ausgebildeten Phosphorpunkten aufweisen, wurde die sogenannte »Schwarze-Matrix-Röhre« entwickelt, bei der der Durchmesser der Löcher in der Lochplatte, die zur Steuerung des Durchtritts der Elektronenstrahlen vorgesehen sind, größer gewählt wurde als der Durchmesser der Phosphorpunkte. Zu diesem Zweck wird nach der Herstellung der Phosphoipunkte die Lochmaske von der Frontplatte abgenommen und wird dann in eine Ätzlösung getaucht, um den Durchmesser der öffnungen größer zu machen als den der Phosphorpunkte. Die an den gebogenen Bereichen des rechteckfönnigen Rahmens verbleibenden Reste der Ätzlösung, die nicht ganz entfernt werden können, führen zu Korrosion, Oxydation und Rostansatz am Rahmen, und die feinen, durch diese chemischen Reaktionen entstehenden Partikel führen oftmals zum Verschluß der öffnungen.

Es ist daher auch bei diesen Lochmasken wünschenswert, gegebenenfalls den rechteckförmigen Rahmen so auszubilden, daß das Zurückbleiben von Ätzlösungsresten unterbunden wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion einer Lochmaske für Farbfemseh-Empfängerröhren so zu verbessern, daß die nachteiligen Folgen irgendwelcher in dem rechteckförmigen Rahmen verbliebenen Spannungen, die durch die mechanischen Bearbeitungsvorgänge entstanden sind, unterbunden werden und daß weiterhin bei einer Ätznachbehandiung der Lochmaskenplatte keine Reste der zur Ätzung verwendeten Lösung am Rahmen haften bleiben. Dabei sollen insbescndere noch immer verbliebeue innere Spannungen in dem Maße absorbiert werden können, daß eine Warmbehandlung zur Spannungsbeseitigung überflüssig ist.

Die Erfindung besteht bei der eingangs genannten Lochmaske für Farbfemseh-Wiedergaberöhren darin, daß entlang der Grenzlinie zwischen d<nn Verstärkungsflansch und der Seitenwand eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten öffnungen oder Durchbrechungen vorgesehen ist, die jeweils teilweise am Verstärkungsflansch und an der rechteckförmigen Seitenwand ausgespart sind.

Diese entlang der genannten Begrenzungslinie vorgesehenen öffnungen erleichtern nicht nur das Biegen *■ des Metallstreifens in Längsrichtung, d. h. zu dem L-förmigen Streifenteil, vielmehr absorbieren diese; öffnungen auch, wie die Erfinder festgestellt haben, innere Spannungen im rechteckförmigen Rahmen während der verschiedenen Biegevorgänge, so daß, wie überraschenderweise weiterhin festgestellt wurde, sogar die teueren Anlaß- bzw. Warmbehandlungen zur Beseitigung restlicher innerer Spannung bei Rahmen mit kleinen Abmessungen eingespart werden konnten, ohne daß nachteilige Folgen bei der Bildwiedergabe festgestellt werden konnten.

Ähnliche öffnungen können auch an den Ecken des Rechteckrahmens zur Erzielung des gleichen Zwecks vorgesehen sein. Diese Löcher entlang der

genannten Grenzlinie und an den Ecken dienen nicht nur vorteilhafterweise zur einwandfreien Beseitigung der Ätzlösung, die zur Ätzung der Lochmaske verwendet wurde, vielmehr können sie auch vorteilhaft zui Befestigung der Metallfolie verwendet werden,

ίο die den Durchtritt unerwünschter Elektronenstrahlen verhindern soll.

Zur Verhinderung des Durchtritts unerwünschter Elektronenstrahlen zwischen Maskenrahmen und seitlicher Röhrenwandung kann, wie bereits aus der

USA.-Patentschrift 3 377493 und USA.-Patentschrift 3 473 065 bekannt ist, eine rechteckförmige Metallfolie vorgesehen sein, deren innerer Bereich den Verstärkungsflansch überlappt und deren äußerer Bereich vom Verstärkungsflansch nach außen absteht,

ao wobei, wie an sich nicht bekannt, die Metallfolie im Bereich der Aussparungen des rechteckförmigen Rahmens befestigt ist. Wie aus den genannten Patentschriften ebenfalls bekannt ist, kann der innere Bereich der Metallfolie am Verstärkungsflansch mit-

»5 tels U-förmiger Klammern befestigt sein.

Die Erfindung wird im folgenden in einer beispielsweisen Ausführungsform an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

F i g. 1 die teilweise aufgebrochen dargestellte Sei-

tenansicht einer Farbfemseh-Bildwiedergaberöhre, die eine Lochmaske gemäß der Erfindung enthält;

F i g. 2 die teilweise weggebrochene Perspektivansicht der bei der Röhre nach F i g. 1 verwendeten erfindungsgemäßen Lochmaske:

F i g. 3 die Draufsicht von unten auf die in F i g. 2 gezeigte Lochmaske;

Fig. 4 eine Teilperspektive einer abrewandelten Lochmaske, bei der eine Metallfolie vorsehen ist, um den Durchtritt unerwünschter Elektronenstrahlen zu verhindern, wobei insbesondere die Halterung an Her Frontplatte der Wiedergaberöhre erkennbar ist; und

Fig. 5 eine vergrößerte Seitenschnittansicht, gesehen in Richtung der Pfeile an der Linie V-V in Fig. 4.

Der Kolben der in F i g. 1 dargestellten Farbfernseh-Empfangsröhre weist einen Trichter 2 mit einem Hals auf, der eine Elektronenstrahlquelle 1 enthält. Weiterhin ist vorderseitig eine Frontplatte 7 vorge-

sehen, an der eine Lochmaske 6 mittels Stiften oder Zapfen 4 am Umrandungsflansch 3 der Frontplatte auswechselbar befestigt ist. Der Umrandungsflansch 3 ist bei 8 mit der größeren öffnung des Trichters beispielsweise mittels eines Glases mit niedrigem

Schmelzpunkt verschweißt. Eine Vielzahl nicht gezeigter Phosphorpunkte, die beim Auftreffen von F.lektronenstrahlen die Farben Rot, Blau bzw. Grün emittieren, sind auf die Innenfläche 9 der Frontplatte beispielsweise durch ein Überzugsverfahren aufge-

bracht. Die Frontplattc 7 ist im allgemeinen rechteckförmig und die Innenfläche 9 stellt eine gekrümmte Fläche dar, von der wenigstens ein Krümmungsmittelpunkt auf der Seite der Elektronenstrahlquelle liegt.

Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, ist die Lochmaske 6 mit einer Vielzahl kleiner öffnungen 11 versehen, die zur Abdeckung bzw. zur Steuerung des Durchtritts der Elektronenstrahlen dienen, die auf die Phosphor-

punkte fallen sollen. Die Innenfläche der Lochmaske weist den gleichen Krümmungsradius auf wie die Innenfläche 9 der Frontplatte. Die Lochmaske enthält weiterhin eine rechteckförmige Maskenplatte 13 mit einem Umrandungsflansch 12, der in Richtung auf die Elektronenstrahlquelle 1 abgewinkelt ist. Weiterhin ist ein rechteckförmiges Rahmenteil 14 zur sicheren Halterung und Abstützung der Lochplatte

13 vorgesehen.

Dieser Rahmen 14 weist eine vertikale Seitenwand 15 zur Abstützung der Lochplatte und einen horizontalen Verstärkungsflansch 16 auf, der um etwa 90° nach innen abgewinkelt ist. Die Oberkante (in Fig. 2) der vertikalen Seitenwand 15 ist mit gleichem Krümmungsradius gekrümmt wie die Umrandung der Lochplatte 13, während die Außenfläche der vertikalen Seitenwand 15 mit dem Umrandungsflansch 12 der Lochplatte 13 verschweißt ist.

Entlang der Grenzlinie 18 zwischen dem horizontalen Verstärkungsflansch 16 und der vertikalen Seitenwand 15 ist eine Vielzahl von öffnungen 19 ausgebildet, die jeweils einen Teil des Flansches 16 und der Seitenwand 15 aussparen. Derartige öffnungen 19 können auch an den vier Ecken des Rahmens vorgesehen sein, d. h. sie sind dann an den längeren Seiten 20 und kürzeren Seiten 21 der vertikalen Seitenwand 15 ausgespart. Der Abstand zwischen den öffnungen braucht nicht unbedingt gleichmäßig zu sein, es ist jedoch in Hinblick auf die erwünschte Beseitigung von Spannungen vorteilhaft, wenn diese Abstände zwischen aufeinanderfolgenden öffnungen 19 gleich sind. Die öffnungen 19 in den Ecken des rechteckförmigen Rahmens 14 dienen in erster Linie zur Entfernung verbleibender Reste der Ätzlösung, die bei dem oben erwähnten Verfahren zur Ätzung der Lochmaske verwandt wurde.

Die Lochplatte 13 kann durch Pressen bzw. Preßstanzen einer dünnen Metallplatte hergestellt werden. Bei der Herstellung des rechteckförmigen Rahmens

14 kann beispielsweise wie folgt verfahren werden: Zunächst wird ein Metallstreifen bestimmter Länge und Breite vorbereitet. Dann wird die Vielzahl der rechteckfömigen Löcher 19 entlang der Längslinie 18, die als Knicklinie für den Metallstreifen dient, eingestanzt. Die Form der Öffnungen 19 braucht nicht notwendigerweise rechteckförmig zu sein. Es kann vielmehr jede andere gewünschte Form vorgesehen werden. Der Streifen wird dann entlang der Linie 18, die durch die Mitten der Löcher 19 geht, mittels einer geeigneten Biegevorrichtung so gebogen, daß er L-förmigen Querschnitt aufweist Der Metallstreifen wird dann an vier voneinander auf Abstand stehender Punkte um 90° abgewinkelt, so daß ein Rechteck entsteht und die einander gegenüberstehenden Enden des Metallstreifens werden stumpf verschweißt. Der entstandene Rahmen wird dann so gebogen, daß der Krümmungsradius der Krümmung der Umrandung der Lochplatte 13 angepaßt ist. Der Umrandungsflansch 12 der Lochmaske 13 wird über der vertikalen Seitenwand 15 befestigt und damit verschweißt. Die während des Herstellungsprozesses im Rahmen entstandenen inneren Spannungen werden, wie bereits erwähnt, weitgehend durch die Löcher 19 absorbiert, so daß das entstandene Rahmenteil insgesamt sehr geringe innere Spannungen aufweist. Für Rahmen mit relativ kleinen Abmessungen ist daher ein Anlassen bzw. späteres Wärmebehandeln überflüssig. Wie ebenfalls bereits erwähnt, dienen diese öffnungen auch dazu, Ätzlösungsreste wirksam zu beseitigen. Obgleich die Öffnungen durch die Absorption der Spannungen geringfügig verformt werden, haben diese Deformationen keinerlei Einfluß auf die Betriebseigenschaften der Lochmaske.

Die F i g. 4 und 5 zeigen einen Abschnitt einer modifizierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lochmaske in Verbindung mit einem Teil der Frontplatte 7, bei der eine Metallfolie 23 beispielsweise aus Aluminium vorgesehen ist, um einen Durchtritt nutzloser und unerwünschter Elektronenstrahlen zu verhindern. Die Metallfolie 23 weist die Form eines rechteckförmigen Streifens auf, bei dem die Fläche der Mittenöffnung im wesentlichen der Mittenöffnung des Horizontalflansches 16 des Rechteckrahmens 14 entspricht. Der innere Abschnitt der Metallfolie liegt über dem Horizontalflansch 16 und ist an diesem mittels einer Mehrzahl U-förmiger Klammern 25 befestigt, während der äußere Bereich vom Horizontalflansch 16 nach außen absteht. Jede der Klammern 25 ist mit einem Ansatz 26 versehen, der in eine der öffnungen 19 hineinragt, so daß die Metallfolie festgehalten bleibt. Die Außenkante der Metallfolie 23 liegt gleitend an der Innenfläche des Flansches 3 der Frontplatte an, so daß keine Elektronenstrahlen in den Spalt zwischen der Frontplatte und dem rechteckförmigen Rahmen 14 gelangen können. Bisher wurde die Metallfolie 23 mit dem Rahmen 14 verschweißt. Durch den Schweißstrahl jedoch werden die Löcher der Lochplatte, die zur Steuerung der Elektronenstrahlen dienen, leicht verschlossen oder verstopft. Es hat sich daher als erforderlich erwiesen, diese nachteilige Wirkung von Schweißfunken zu unterbinden. Gemäß der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist ein Verschweißen dei Metallfolie nicht mehr erforderlich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Lochmaske für Farbfernseh-Bildwiedergaberöhren mit einer rechteckförmigen Lochmaskenplatte, die eine gekrümmte Fläche aufweist, von der wenigstens ein Krümmungsmittelpunkt auf der Seite der im Kolben der Wiedergaberöhre angeordneten Elektronenstrahlquelle liegt, wobei die Lochmaskenplatte zur Steuerung des oder der Elektronenstrahlen mit einer Vielzahl feiner Löcher versehen ist und bei der die gekrümmte Fläche von einem äußeren Flansch umgeben ist, der gegen die Elektronenstrahlquelle abgewinkelt ist und bei der zur Halterung der Maskenplatte ein rechteckförmiger Rahmen vorgesehen ist, der zur Aufnahme des umlaufenden Flansches eine sich im wesentlichen parallel zur Röhrenachse erstreckende rechteckförmige Seitenwand sowie einen Verstärkungsflansch aufweist, der in bezug auf diese Seitenwand im rechten Winkel in Richtung Röhrenmitte gebogen ist, wobei die freie Kante der Seitenwand mit gleichem Kiiiuiinungsradius gekrümmt ist wie die Umrandung der Maskenplatte, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Grenzlinie (18) zwischen dem Verstärkungsflansch (16) und der Seitenwand

(15) eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten öffnungen oder Durchbrechungen (19) vorgesehen ist, die jeweils teilweise am Verstärkungsflansch und an der rechteckförmigen Seitenwand ausgespart sind.

2. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (19) auch an den Ecken der rechteckförmigen Seitenwand vorgesehen sind.

3. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zur Verhinderung des Durchtritts unerwünschter Elektronenstrahlen zwischen Maskenrahmen und seitlicher Röhrenwandung eine rechteckförmige Metallfolie (23) vorgesehen ist, deren innerer Bereich den Verstärkungsflansch (16) überlappt und deren äußerer Bereich vom Verstärkungsflansch

(16) nach außen absteht, wobei — wie an sich nicht bekannt — die Metallfolie, im Bereich der Aussparungen des rechteckförmigen Rahmens (14) befestigt ist.

4. Lochmaske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Bereich der Metallfolie am Verstärkungsflansch (16) in an sich bekannter Weise mittels U-förmiger Klammern (25) befestigt ist.