DE2327647A1

DE2327647A1 - COLOR CATHODE BEAM TUBE

Info

Publication number: DE2327647A1
Application number: DE19732327647
Authority: DE
Inventors: Makoto Kudo; Takeshi Suzuki; Hiroshi Tanaka
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1972-05-30
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1973-12-13
Also published as: FR2186728B1; DE2327647B2; FR2186728A1; US3882347A; GB1432179A; JPS4911275A; JPS519264B2

Description

FarbkathodenstrahlröhreColor cathode ray tube

Die Erfindung "betrifft eine Farbkathodenstrahlröhre mit einer Lochmaske, die insbesondere eine verbesserte Strahlendurchlässgkeit und eine hohe, mechanische Festigkeit aufweist.The invention "relates to a color cathode ray tube having a Shadow mask, which in particular has improved radiation permeability and has high mechanical strength.

Eine bekannte Farbkathodenstrählröhre mit einer Lochmaske weist einen Fluoreszenzschirm, der mit einer Anzahl von Dreiergruppen aus drei elementaren Farbleuchtstoffpunkten ausgebildet ist, die jeweils Licht der roten, grünen und bläuen Farbe aussenden, und eine Lochmaske auf, die dem Fluoreszenzschirm gegenüber angeordnet ist und mit einer Anzahl von kreisrunden Perforationen versehen ist, wie es in Figur 1A dargestellt ist. V/ie es in Figur 1B gezeigt ist, weist die Gestalt des Querschnittes jeder Perforation die Form eines Trichters auf, dessen größere öffnung dem Fluoreszenzschirm zugewandt ist. Der Grund für diese Gestalt der Maskenöffnung liegt darin, daß eine Verminderung der Farbreinheit verhindert werden soll, die von einem-schräg auf die Innenwand der öffnung auftreffenden Elektronenstrahl verursacht wird, der von der Innenwand der öffnung reflektiertA known color cathode ray tube with a shadow mask has a fluorescent screen, which is formed with a number of groups of three from three elementary color phosphor dots, which emit light of red, green and blue color, respectively, and a shadow mask facing the fluorescent screen is arranged and is provided with a number of circular perforations, as shown in Figure 1A. V / ie it As shown in Fig. 1B, the shape of the cross section of each perforation is in the form of a funnel, the larger of which Opening facing the fluorescent screen. The reason for this Shape of the mask opening is that a decrease in color purity should be prevented from being inclined electron beam impinging on the inner wall of the opening which reflects from the inner wall of the opening

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wird und als reflektiertet Strahl auf einen unerwünschten Leuchtstoffpunkt auftrifft und ihn damit zum Aufleuchten bringt.is and as a reflected beam on an undesirable Fluorescent point strikes and it lights up brings.

In jüngster Zeit ist eine sogenannte Schlitzlochmaske entwikkelt worden, in der eine Anzahl im Abstand von einander befindliche rechtwinklige Spalte oder Schlitze ausgebildet ist, wobei vertikal "benachbarte Schlitze voneinander durch quer verlaufende Brücken getrennt sind. Es ist erkannt worden, daß eine Farbkathodenstrahlröhre mit einer solchen Schlitzlochmaske eine größere Helligkeit, einen größeren Kontrast und eine bessere Farbreinheit zeigt .als eine Farbkathodenstrahlröhre, die Mit einer herkömmlichen Lochmaske mit kreisrunden Perforationen versehen ist. -Recently, a so-called slit mask has been developed in which a number of spaced apart rectangular gaps or slots are formed, wherein vertically "adjacent slots from each other through transverse Bridges are separated. It has been recognized that a color cathode ray tube having such a slot mask exhibits greater brightness, contrast, and color purity than a color cathode ray tube, which is provided with a conventional shadow mask with circular perforations. -

Da bei einer Schlitzlochmaske' die Breite e der Brücke 11 zwischen vertikal benachbarten Schlitzen verengert ist, ist die Helligkeit der Kathodenstrahlröhre erhöht. Darüberhinaus ist es möglich, die Moire-Erscheinung zu lindern, die durch die Interferenz der Schatten der Brücken, die auf dem Fluoreszenzschirm durch die Abtastung des Elektronenstrahles ausgebildet werden, und der Bildzeile hervorgerufen wird, wo- ■ durch weiter die Eigenschaft der Kathodenstrahlröhre verbessert wird. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, die Breite der Brücke zu verringern. Wenn die Breite der Brücke Jedoch erheblich herabgesetzt ist, werden Spannungen an den mittleren Bereichen der Brücken konzentriert, da die mit Schlitzen versehene Lochmaske in Form eines Kugeisegmentes ausgebildet ist, was zur Folge hat, daß die Brücken desöfteren aufbrachen.Since in a slot mask 'the width e of the bridge 11 between vertically adjacent slots is narrowed increases the brightness of the cathode ray tube. In addition, it is possible to alleviate the moiré phenomenon caused by the interference of the shadows of the bridges that appear on the fluorescent screen due to the scanning of the electron beam are formed and the image line is caused, thereby further improving the property of the cathode ray tube will. For this reason, it is desirable to reduce the width of the bridge. If the width of the bridge However is significantly reduced, stresses will be concentrated in the central areas of the bridges since the slotted one Shadow mask is designed in the form of a spherical segment, As a result, the bridges often broke.

Der Grund dafür, die Lochmaske in Form eines Kugelsegmentes auszubilden, ist folgender: Gewöhnlich werden die Elektronenstrahlen in horizontaler und vertikaler Richtung abgelenkt, um den Fluoreszenzschirm durch ,die öffnungen in der Lochmaske abzutasten. Um die beste Farbreinheit zu liefern, sollten der mittlere Abschnitt und der Randabschnitt der Lochmaske den gleichen Abstand bezüglich eines ElektronenscrahlauslassesThe reason for making the shadow mask in the shape of a spherical segment is as follows: Usually, the electron beams deflected in the horizontal and vertical direction, around the fluorescent screen through the openings in the shadow mask to feel. To provide the best color purity, the center and edge portions of the shadow mask should use the equal distance with respect to an electron beam outlet

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der. Elektronenkanone aufweisen. Aus diesem Grunde ist die .Lochmaske in Form eines Kugelsegmentes ausgebildet.the. Have electron gun. This is why the .Punched mask in the form of a spherical segment.

Die Ränder der Schlitze einer herkömmlichen Schlitzlochmaske sind wie die kreisrunden Perforationen der Lochmaske mit kreisrunden Perforationen abgeschrägt. Bisher war der Schlitz so aufgebaut, daß h,. = hp war, wobei tu den Abstand zwischen der dem Fluoreszenzschirm zugewandten Yorderfläche der Lochmaske und dem Hals des Schlitzes im Querschnitt des Schlitzes und hp den oben genannten Abstand im Längsschnitt des Schlitzes darstellen, und daß der Hals des Schlitzes sich näher an der Hinterfläche des Lochmaske, das heißt-, der Fläche, die der Elektronenkanone gegenüberliegt, befindet, wie es in Figur -2B dargestellt ist. , ' ~ 'The edges of the slits of a conventional slit hole mask are beveled like the circular perforations of the shadow mask with circular perforations. So far the slot was constructed so that h ,. = hp was, where tu is the distance between the front surface of the shadow mask facing the fluorescent screen and the neck of the slot in the cross section of the slot and hp is the above-mentioned distance in the longitudinal section of the slot represent, and that the neck of the slot is closer to the rear surface of the shadow mask, that is, the surface that the Electron gun, as shown in Figure -2B. , '~'

Eine solche bekannte Schlitzlochmaske wird durch das folgende fotomechanische Verfahren hergestellt. Im einzelnen wird, wie in Figur 3 gezeigt, ein erster Negativfilm 15 mit Mustern aus' rechtwinkligen Punkten 14- gebildet, die nahezu die gleiche Gestalt wie die Schlitze aufweisen. Weiterhin wird ein zweiter Negativfilm 17 mit Mustern aus schmaleren rechtwinkligen Punkten hergestellt. Dann werden unter Verwendung dieser Negativfilme "fotoempfindliche Harzfilme belichtet, die auf die gegenüberliegenden Oberflächen eines Maskensubstrates aufgebracht sind, und werden dann die gegenüberliegenden Oberflächen des Maskensubstrates' geätzt. Jeder der auf diese Weise in der Lochmaske gebildeten Schlitze weist eine größere Länge und Breite als die Punkte der Muster 15 und 16 des ersten und zweiten Negativfilms auf, sodaß dann, wenn das Maskensubstrat geätzt wird, die Breite b einer Brücke auf der Vorderseite infolge eines Seitenätzens viel kleiner als die Breite W der Brücke am Hals des Schlitzes wird. Folglich kann die Brücke der zum Zeitpunkt der Verformung der Lochmaske in eine kugelförmige Gestalt angelegten Spannung nicht widerstehen, sodaß in der Lochmaske Risse gebildet werden.Such a known slit mask is manufactured by the following photomechanical process. In detail, how shown in Figure 3, a first negative film 15 with patterns from ' rectangular points 14- formed which have almost the same shape as the slots have. Furthermore, a second negative film 17 is made with patterns of narrower rectangular dots manufactured. Then, using these negative films, "photosensitive resin films are exposed to light on the opposing Surfaces of a mask substrate are applied, and are then the opposite surfaces of the Mask substrate 'etched. Everyone who does this in the shadow mask formed slots has a greater length and width than the points of patterns 15 and 16 of the first and second Negative film on, so that when the mask substrate is etched becomes, the width b of a bridge on the front side due to side etching becomes much smaller than the width W of the bridge at the neck of the slot. Consequently, the bridge at the time of deformation of the shadow mask can be in a spherical shape Not withstanding the voltage applied in the shape, so that cracks are formed in the shadow mask.

Es ist daher das Ziel-der Erfindung, eine Lochmaske, insbesondereIt is therefore the aim of the invention to provide a shadow mask, in particular

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ihre Brücken zu verbessern, wodurch eine Farbkathodenstrahl- ' röhre' geliefert wird, die mit einer verbesserten Schlitzlochmaske mit Brücken geringerer Breite und mit einer ausreichend großen mechanischen Festigkeit versehen ist. Die erfindungsgemäße Farbkathodenstrahlröhre weist eine verbesserte Lochmaske auf, die den Prozentsatz der Durchlässigkeit des Elektronenstrahles erhöhen kann, wodurch die Helligkeit des wiedergegebenen Bildes erhöht wird.improve their bridges, creating a color cathode ray ' tube 'is supplied with an improved slot mask with bridges of smaller width and with a sufficient is provided with great mechanical strength. The color cathode ray tube according to the invention has an improved shadow mask on, which can increase the percentage of transmittance of the electron beam, increasing the brightness of the reproduced Image is increased.

Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Farbkathodenstrahlröhre der Moireeffekt, der durch die Interferenz zwischen den Schatten der Brückenteile, die auf den Fluoreszenzschirm projiziert werden, und der Bildzeile des Elektronenstrahls · hervorgerufen wird, stark herabgesetzt werden, wodurch die Farbreinheit der wiedergegebenen Bilder verbessert wird.Furthermore, in the color cathode ray tube according to the invention, the moire effect caused by the interference between the shadow of the bridge parts projected onto the fluorescent screen and the image line of the electron beam caused can be greatly lowered, thereby improving the color purity of the reproduced images.

Dazu ist erfindungsgemäß eine Farbkathodenstrahlröhre, die einen trichterförmigen Röhrenkolben mit einer Stirnplatte, einem Fluoreszenzschirm, der auf der Innenfläche der Stirnplatte ausgebildet ist und eine Anzahl von Streifen aus Leuchtstoff elementen enthält, und eine Lochmaske aufweist, die mit einer. Anzahl von Schlitzen versehen und nahe gegenüber dem Fluoreszenzschirm angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schlitze der Lochmaske von schrägen Seitenwänden umgeben ist, die· so zusammenwirken, daß sie eine relativ große öffnung an der Seite der Lochmaske begrenzen, die dem Fluoreszenzschirm gegenüberliegt, daß die Schlitze in einer bestimmten Beziehung zu den Leuchtstoffelementstreifen angeordnet sind, daß jeder Schlitz durch quer verlaufende Brückenteile in eine Anzahl von Abschnitten unterteilt ist, daß der Querschnitt jedes Brückenteiles entlang der Längsachse des Schlitzes eine Gestalt aufweist, bei der seitliche Vorsprünge nahezu in der Mitte der Dicke der Lochmaske ausgebildet sind und daß ein Hals mit einer minimalen Querschnittsfläche von den seitlichen Vorsprüngen benachbarter Brückenteile begrenzt wird.For this purpose, according to the invention, a color cathode ray tube, which has a funnel-shaped tube piston with an end plate, a fluorescent screen which is formed on the inner surface of the faceplate and a number of strips of fluorescent elements contains, and has a shadow mask with a. Number of slits provided and close to the fluorescent screen is arranged, characterized in that each of the slots of the shadow mask is surrounded by inclined side walls which cooperate in such a way that they delimit a relatively large opening on the side of the shadow mask which is the fluorescent screen opposite that the slots are arranged in a certain relationship to the phosphor element strips, that each slot is divided into a number of sections by transverse bridge parts, that the cross-section each bridge part along the longitudinal axis of the slot has a shape in which lateral projections almost in the Center of the thickness of the shadow mask are formed and that a neck with a minimum cross-sectional area from the lateral Projections of adjacent bridge parts is limited.

Im folgenden werden beispielsweise bevorzugte AusführungsformenFor example, the following are preferred embodiments

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der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.the invention explained in more detail with reference to the accompanying drawing.

Figur 1A zeigt eine Draufsicht auf einen Teil einer herkömmlichen Lochmaske, die mit kreisrunden Perforationen versehen ist.FIG. 1A shows a plan view of part of a conventional shadow mask which is provided with circular perforations.

Figur 1B zeigt eine Schnittansicht der in Figur 1A dargestellten Lochmaske längs.der Linie 1B-1B.Figure 1B shows a sectional view of that shown in Figure 1A Shadow mask along line 1B-1B.

Figur 2A zeigt eine Draufsicht auf einen Teil einer, herkömmlichen Schlitzlochmaske. -Figure 2A shows a plan view of part of a conventional one Slit hole mask. -

Figur 2B zeigt eine Schnittansicht der in Figur 2B dargestellten Lochmaske längs der Linie 2B-2B.Figure 2B shows a sectional view of that shown in Figure 2B Shadow mask along line 2B-2B.

Figur 20 zeigt eine Schnittansieht der in Figur 2A dagestellten Lochmaske längs der Linie 2C-20.FIG. 20 shows a sectional view of that shown in FIG. 2A Shadow mask along line 2C-20.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines bei der Herstellung einer bekannten Schlitzlochmaske verwandten Negativfilms. FIG. 3 shows a plan view of part of a during manufacture a known slit mask related negative film.

Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Farbkathodenstrahlröhre.Figure 4 shows a perspective view of part of a Color cathode ray tube.

Figur 5A zeigt eine Draufsicht auf einen Teil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schlitzlochmaske. FIG. 5A shows a plan view of part of an embodiment of the slot mask according to the invention.

Figur 5B zeigt eine Schnittansicht der in Figur 5A dargestellten Lochmaske längs der Linie 5B-5B.Figure 5B shows a sectional view of that shown in Figure 5A Shadow mask along line 5B-5B.

Figur 5C zeigt eine Schnitt ansicht der in Figur 5-A. dargestellten Lochmaske längs der Linie 5C-5C.Figure 5C shows a sectional view of that in Figure 5-A. shown Shadow mask along line 5C-5C.

Figur 6 zeigt in einem Flußdiagramm die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte bei der Herstellung einer Lochmaske zur Verwendung in einer Farbkathodenstrahlröhre.FIG. 6 shows the successive ones in a flow chart Process steps in the production of a shadow mask for use in a color cathode ray tube.

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Die Figuren 7A und 7Β zeigen in Schnittansichten die Herstellungsschritte einer Lochmaske, wobei Figur 7A eine Schnittansicht längs der Länge des Schlitzes und Figur 7B eine Schnittansicht längs der Breite des Schlitzes zeigt.FIGS. 7A and 7Β show the manufacturing steps in sectional views a shadow mask, FIG. 7A being a sectional view along the length of the slot; and Figure 7B is a sectional view pointing along the width of the slot.

Figuren 8A und 8B zeigen Längs- und Querschnittansichten eines Schlitzes während des Ätzens.Figures 8A and 8B show longitudinal and cross-sectional views of a slot during etching.

Figur 9 zeigt eine'Schnittansicht eines Brückenteiles, bei der die durchgezogenen Linien den Querschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brückenteiles und die unterbrochenen Linien den eines bekannten Brückenteiles darstellen.FIG. 9 shows a sectional view of a bridge part in which the solid lines show the cross section of an embodiment of the bridge part according to the invention and the interrupted Lines represent those of a known part of the bridge.

In Figur 4- der zugehörigen Zeichnung sind ein Teil eines trichterförmigen Eöhrenkolbens 20, eine Stirnplatte 21 und ein Fluoreszenzschirm 23 dargestellt, der auf der Innenfläche der ■ Stirnplatte 21 ausgebildet ist. Der Fluoreszenzschirm 23 ist mit einer Anzahl von Dreiergruppen von Leuchtstoffelementstreif en ausgebildet, die Licht der drei Farben rot, grün und blau jeweils aussenden können. Jedes der Elemente kann ein fortlaufender oder unterbrochener/ vertikaler Streifen sein und es können Dreierpunktgruppen vorgesehen sein. Wie allgemein bekannt, können die Zwischenräume zwischen benachbarten Streifen mit einer lichtabsorbierenden Substanz überzogen sein. Weiterhin kann die Elektronenkanone ein Deltatyp oder ein'Reihentyp sein. _N In FIG. 4 of the accompanying drawing, part of a funnel-shaped ear bulb 20, an end plate 21 and a fluorescent screen 23, which is formed on the inner surface of the end plate 21, are shown. The fluorescent screen 23 is formed with a number of groups of three of phosphor element strips which can emit light of the three colors red, green and blue, respectively. Each of the elements can be a continuous or discontinuous / vertical strip and groups of three points can be provided. As is well known, the spaces between adjacent strips can be coated with a light-absorbing substance. Furthermore, the electron gun can be a delta type or an in-line type. _N

Die Lochmaske 24-, die nahe dem Fluoreszenzschirm 23 angeordnet ist, besteht aus einer dünnen Stahlplatte, die eine Dicke von etwa 0,1 bis 0,2 mm aufweist und ist mit einer Anzahl rechteckiger Schlitze 25 versehen, wie es in Figur 5A dargestellt ist. Die Schlitze 25 sind so angeordnet, daß sie jeweiligen Dreiergruppen der drei Farbleuchtstoffelemente des Schirmes entsprechen und jeder Schlitz ist durch quer verlaufende Brückenteile 26 in eine Anzahl von Schlitzen unterteilt.The shadow mask 24, which is arranged near the fluorescent screen 23 is made of a thin steel plate having a thickness of about 0.1 to 0.2 mm and is rectangular in number Slits 25 are provided, as shown in Figure 5A is. The slots 25 are arranged to be respective Groups of three of the three color phosphor elements of the screen and each slot is divided into a number of slots by transverse bridge members 26.

Wie es in Figur 5B dargestellt ist, weist der Querschnitt jedesAs shown in Figure 5B, the cross section has each

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Schlitzes allgemein die Form eines Beckers auf. D.h. daß die öffnung des Schlitzes an der einen Seite 27 der Lochmaske" 24, die dem Fluoresζenzschirm gegenüberliegt, wesentlich größer als die auf der gegenüberliegenden Seite 28 ist und daß ein Hals mit kleinstem Durchmesser sich näher an der kleineren öffnung "befindet. Eine Längsschnittansicht von zwei Schlitzen ist in Figur 15 dargestellt. Wie es aus dieser Figur zu ersehen ist, "befindet sich der Hals oder die minimale Länge des Schlitzes in der Mitte der Dicke der Lochmaske und haben die öffnungen auf den gegenüberliegenden Seitenflächen 27 und 28 im wesentlichen die gleiche Größe. Mit anderen Worten ist die Gestalt des Querschnittes jedes Brückenteiles hexagonal und ist die Breite des Brückenteiles am größten in der Mitte und nimmt allmählich zu den gegenüberliegenden Oberflächen hin ab. Damit ist der Abstand h,· zwischen einer Seitenfläche 27 "und dem Hals im seitlichen Querschnitt des Schlitzes größer als der Abstand h~ zwischen derselben Seitenfläche und dem Hals im Querschnitt i,n Längsrichtung. Der Neigungswinkel OL der Seitenwände 29 inSlot generally has the shape of a basin. This means that the opening of the slot on one side 27 of the perforated mask "24, which is opposite the fluorescent screen is much larger than the one on the opposite side is 28 and that a smallest diameter neck is closer to the smaller one opening ". A longitudinal sectional view of two slots is shown in FIG. As can be seen from this figure, "is the neck or the minimum length of the slot in the middle of the thickness of the shadow mask and have the openings on the opposite side surfaces 27 and 28 essentially the same size. In other words, the shape of the cross section of each bridge part is hexagonal and is that The width of the bridge part is greatest in the middle and gradually decreases towards the opposite surfaces. So is the distance h, · between a side surface 27 "and the neck im lateral cross-section of the slot greater than the distance h ~ between the same side surface and the neck in cross section i, n longitudinal direction. The angle of inclination OL of the side walls 29 in

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Längsrichtung des Schlitzes ist-größer alsTder seitlichen Seitenwand 30,deren Neigungswinkel am größten in der Mitte in Längsrichtung des Schlitzes ist und allmählich zu den Seitenwänden 29 hin abfällt. Andererseits ist der Neigungswinkel der Seitenwände 29 im wesentlichen über ihre gesamte Länge konstant.The longitudinal direction of the slot is greater than the side wall 30, whose angle of inclination is greatest in the middle in the longitudinal direction of the slot and gradually slopes down towards the side walls 29. On the other hand is the angle of inclination of the side walls 29 essentially constant over its entire length.

Im folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen der oben beschriebenen Lochmaske erläutert:A method for producing the shadow mask described above is explained below:

Es wird ein Paar, von Negativfilmen 31 und 32 (siehe Figur 6) hergestellt, die im wesentlichen das gleiche rechtwinklige ■Muster aufweisen, das in Figur 5 gezeigt ist. Der erste Negativfilm 31 ist mit einem Muster aus rechtwinkligen Punkten ausgebildet, von denen jeder eine kürzere Länge Nl,, und eine geringere Breite Nd^, als der Schlitz 25 an der öffnung an der !förderfläche 27 aufweist und die Muster aus rechtwinkligen Punkten sind'so angeordnet, daß sie der Anordnung der Schlitze 25 entsprechen. Der zweite Negativfilm 32 ist mit Mustern aus rechtwinkligen Punkten 34- ausgebildet, von denen jeder eineA pair of negative films 31 and 32 (see Figure 6) which have substantially the same rectangular pattern shown in FIG. The first negative film 31 is with a pattern of rectangular dots formed, each of which has a shorter length Nl ,, and a smaller width Nd ^ than the slot 25 at the opening on the ! Has conveying surface 27 and the pattern of right-angled Points are arranged to match the arrangement of the slots 25 correspond. The second negative film 32 is formed with patterns of rectangular dots 34- each of which is one

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größere Länge Nl,- als NIp und eine kleinere" Breite Nd~ als aufweist, wobei die Muster aus rechtwinkligen Punkten 34- so angeordnet sind, daß sie fen; Mustern aus rechtwinkligen Punkten 33 auf dem ersten' Negativfilm 31 entsprechen. Im folgenden wird ein Beispiel für die Länge Nl und die Breite Nd der Punktemuster auf dem Negativfilmpaar 31 und 32 gegeben.greater length Nl, - than NIp and a smaller "latitude Nd ~ than having, the pattern of right-angled points 34- so are arranged to fen; Patterns from right-angled points 33 on the first negative film 31 correspond. The following is an example of the length Nl and the width Nd of the Patterns of dots are given on the pair of negative films 31 and 32.

Nl (mm) Nd (mm) f (mm)Nl (mm) Nd (mm) f (mm)

erster Negativfilm 0,6 0,35 0,13 zweiter Negativfilm 0,63 0,03 0,10first negative film 0.6 0.35 0.13 second negative film 0.63 0.03 0.10

Dabei stellt f den Abstand zwischen den Punkten . gemessen in Längsrichtung dar.Here f represents the distance between the points. measured in the longitudinal direction.

Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß dieses Negativfilmpaar durch die Beziehung (NIo-Nl^)<(Nd^-Ndp) gekennzeichnet ist. Vie es später erläutert wird, erleichtert dieses Merkmal die Herstellung einer Lochmaske, bei der der Hals im Längsschnitt nahezu in der Mitte der Dicke der Lochmaske liegt.From the table it can be seen that this negative film pair is characterized by the relationship (NIo-Nl ^) <(Nd ^ -Ndp). As will be explained later, this feature facilitates the manufacture of a shadow mask with the neck in longitudinal section is almost in the middle of the thickness of the shadow mask.

Zur Herstellung des Negativfilmpaares 31 und 32 wird ein ursprünglicher. Schirm 36, der in J¹Ig. 6 unten dargestellt ist und ein lichtundurchlässiges Substrat aufweist, das mit einer Anzahl von parallelenj transparenten Linien 35 ausgebildet ist, von denen jede eine Breite von etwa 50 Mikron aufweist, mit einer Kamera für fotomechanische Verfahren fotografiert, um ein Paar von Schirmen 39 und 40 herzustellen, die jeweils lichtundurchlässige Linien 37 und 38 aufweisen, deren Breite bei etwa 30 Mikron und etwa 350 Mikron jeweils liegt. Dann v/erden die Muster der Schirme umgekehrt, um ein paar sekundärer Schirme 41 und 42 zu bilden. Weiterhin wird ein lichtundurchlässiger Brückenschirm 46, der mit einer Anzahl horizontaler, paralleler, unterbrochener Linien 45 versehen ist, fotografiert, um ein Paar Brückenschirme 47 und 48 zu bilden. Dann werden die Brückenschirme 47 und 48 zum Drucken so übereinander auf die Schirme 41 und 42 gelegt, daß ihre Liniengruppen einander imTo produce the pair of negative films 31 and 32, an original. Screen 36, which is in J ¹ Ig. 6 below and having an opaque substrate formed with a number of parallel transparent lines 35, each about 50 microns wide, photographed with a photomechanical process camera to make a pair of screens 39 and 40 each having opaque lines 37 and 38 that are about 30 microns and about 350 microns wide, respectively. Then the patterns of the screens are reversed to form a pair of secondary screens 41 and 42. Further, an opaque bridge screen 46 provided with a number of horizontal, parallel, broken lines 45 is photographed to form a pair of bridge screens 47 and 48. Then, the bridge screens 47 and 48 are superimposed on the screens 41 and 42 for printing so that their line groups in each other

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rechten Winkel schneiden. Die Pfeile in Figur 6 zeigen klar die aufeinanderfolgenden Schritte der Herstellung der Negativfilme 31 und 32.cut right angles. The arrows in Figure 6 clearly show the sequential steps in the production of the negative films 31 and 32.

Zur Herstellung einer Lochmaske werden Filme 51 aus lichtempfindlichem Harz auf die gegenüberliegenden Oberflächen eines Maskensubstrates 50 (in dieser Ausführungsform eine Stahlplatte) aufgebracht, wie es. in Figur 7-A. dargestellt ist. Der erste und der zweite Negativfilm 31 und 32 werden auf die gegenüberliegenden Oberflächen des Maskensubstrates, das mit dem lichtempfindlichen Harz überzogen ist, geheftet. Durch ein Belichten werden die Punkt enrust er der Negativfilme 31 und 32 jeweils auf die Filme 51 aus lichtempfindlichem Harz auf beiden Seiten gedruckt. Dann werden, wie es in Figur 7B dargestellt ist, die Teile des Filmes, die nicht belichtet sind, entfernt, so daß die Oberfläche des Maskensubstrates teilweise freigelegt wird. Die Gestalt und die Fläche der freigelegten Oberfläche entspricht denjenigen der Punktemuster 33 und 34- der Negativfilme 31 und 32.To produce a shadow mask, films 51 are made of photosensitive Resin on the opposite surfaces of a mask substrate 50 (in this embodiment a Steel plate) applied like it. in Figure 7-A. is shown. The first and second negative films 31 and 32 are applied to the opposite surfaces of the mask substrate coated with the photosensitive resin, stapled. By an exposure will enrust the dots of the negative films 31 and 32 to the photosensitive resin films 51, respectively printed on both sides. Then, as shown in Figure 7B is shown, the parts of the film that are not exposed, removed so that the surface of the mask substrate is partially exposed. The shape and the area of the exposed surface correspond to those of the dot patterns 33 and 34 - of the negative films 31 and 32.

Das Maskensubstrat 50 wird zur Verbesserung des Korrosionswiderstandes und der Bindefestigkeit der Filme 51 aus lichtempfindlichem Harz auf der Oberfläche des Substrates behandelt. Dann werden die gegenüberliegenden Oberflächen des Substrates 50 geätzt.The mask substrate 50 is made of photosensitive to improve the corrosion resistance and the bonding strength of the films 51 Resin treated on the surface of the substrate. Then the opposite surfaces of the substrate 50 etched.

Der Itzvorgang beginnt von der freigelegten Oberfläche des Substrates, an der die Ätzlösung direkt damit in Berührung kommt und nach einer bestimmten Zeit sind Perforationen oder Schlitze 25 durch das Substrat 50 geätzt, wenn es von den gegenüberliegenden Oberflächen aus geätzt wird. Der Itzvorgang schreitet nicht hur in Richtung der Dicke des Substrates 50, sondern auch in seitliche Richtung fort. Dementsprechend werden geneigte Seitenwände 29 und 30 ausgebildet und damit Schlitze gebildet, die eine größere rechtwinklige Gestalt als die Punktemuster 33 und 34 des ersten und zweiten Negativfilms 31 und 32 aufweisen.The itz process begins from the exposed surface of the Substrate on which the etching solution comes into direct contact with it and after a certain time there are perforations or Slots 25 are etched through the substrate 50 when it is removed from the opposite surfaces is etched off. The itz process does not only proceed in the direction of the thickness of the substrate 50, but also in the lateral direction. Accordingly, inclined side walls 29 and 30 are formed and therewith Slits are formed which have a larger rectangular shape than the dot patterns 33 and 34 of the first and second negative films 31 and 32 have.

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Die Art der Ausbildung der Perforationen oder !Schlitze wird im folgenden im einzelnen betrachtet. Da die freigelegte Fläche auf einer Seite, auf der Punktemusterbilder des ersten Negativfilms ausgebildet worden sind,größer als die freiliegende Oberfläche auf der anderen Seite ist, auf der Punktemusterbilder des zweiten Negativfilms 32 ausgebildet worden sind, schreitet dann, wenn nicht die Ätzgeschwindigkeit auf beiden Selten extrem unausgeglichen"ist, der Ätzvorgang mit einer höheren Geschwindigkeit als von der anderen Seite aus fort, so daß sich der Punkt, an dem sich beide öffnungen, die durch das Ätzen gebildet v/erden, treffen oder der Hals des durch das Substrat 50 dringenden Schlitzes sich näher an der anderen Seite befindet. In dem Augenblick, in dem die Perforation gebildet ist, ist der Abstand h^ zwischen einer .Seite und dem Verbindungspunkt dergleiche sowohl im Querschnitt als auch". im Längsschnitt, wie es in den Figuren 8A und 8B dargestellt ist. Infolge des Unterschiedes in der Größe und der Gestallt der Punktemuster 33 und 34- des ersten und zweiten Negativfilms 31 und 32 sind die Seitenwände der geätzten Perforationen mit ■unterschiedlichen Neigungswinkeln ausgebildet, so daß inner- halb einer kurzen Zeit nach der Ausbildung der Verbindung zwischen den zwei Perforationen, die von gegenüberliegenden Seiten ausgebildet werden, die Lage des Halses im Querschnitt oder der Abstand zwischen der. einen Seite und dem Hals des .zuletzt erhaltenen Schlitzes 25 sich-nicht beträchtlich verändern wird, wie es durch unterbrochene Linien in Figur 8B dargestellt ist. Jedoch wird sich die Lage des Halses im Längsschnitt nahezu bis zum Mittelpunkt der Dicke der Lochmaske bewegen, wie es in Figur 8A dargestellt ist.The type of formation of the perforations or! Slots is considered in detail below. Since the exposed area on one side, on the dot pattern images of the first Negative film formed larger than the exposed one The surface on the other side on which dot pattern images of the second negative film 32 have been formed, then, if the etching speed is not extremely unbalanced on both rare occasions, the etching process proceeds with one higher speed than from the other side, so that the point at which both openings pass through the etch formed may meet or the neck of the slot penetrating through the substrate 50 come closer to the other Side is located. At the moment the perforation is formed is the distance h ^ between a .side and the Connection point the same both in cross section and ". in longitudinal section, as shown in Figures 8A and 8B. Due to the difference in size and shape the dot patterns 33 and 34- of the first and second negative films 31 and 32, the side walls of the etched perforations are designed with different angles of inclination, so that inside a short time after the formation of the connection between the two perforations, those of opposite one Sides are formed, the location of the neck in cross section or the distance between the. one side and the neck of the .Last received slot 25 do not change significantly as shown by broken lines in Figure 8B. However, the position of the neck will change in a longitudinal section Move almost to the midpoint of the thickness of the shadow mask, as shown in Figure 8A.

Nach der Ausbildung der Schlitze werden die Filme 51 aus lichtempfindlichem Harz, die auf der Oberfläche' des Substrates zurück geblieben sind, entfert und das Substrat maschinell bearbeitet, um eine Lochmaske fertigzustellen.After the slits are formed, the films 51 are made of photosensitive Resin left on the surface of the substrate is removed and the substrate is machined, to complete a shadow mask.

Die erfindungsgemäße Lochmaske weist gegenüber den bekannten Lochmasken die folgenden Vorteile auf:The shadow mask according to the invention has compared to the known Shadow masks have the following advantages:

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Da sich wie oben beschrieben, bei der Lochmaske der Hals des Schlitzes im Längsschnitt nahezu in der Mitte der Dicke der Lochmaske befindet, wie es in einem Diagramm in Figur 9 dargestellt ist, sind die Breiten e^, und βρ der Brückenteile an beiden Seiten 27 und 28 nahe gleich, so daß es möglich ist, den Abstand zwischen der maximalen Brückenbreite β am Hals und den Brückenbreiten e- und e~ an beiden Seiten, d.h. e - e„ oder e - e_o so klein wie möglich zu machen, max ί max d. Since, as described above, in the case of the shadow mask the neck of the slot in the longitudinal section is almost in the middle of the thickness of the shadow mask, as is shown in a diagram in FIG. 9, the widths e ^, and βρ of the bridge parts on both sides are 27 and 28 are almost the same, so that it is possible to make the distance between the maximum bridge width β at the neck and the bridge widths e- and e ~ on both sides, ie e - e "or e - e _o, as small as possible, max ί max d.

Aus diesem Grunde ist es möglich, die Querschnittsfläche des Brückenteiles umzukehren im Gegensatz zum bekannten Brückenteil, das durch unterbrochene Linien dargestellt ist, bei dem der Hals des Schlitzes sich .näher an einer Seite der Lochmaske befindet, so daß die Brückenbreite an der gegenüberliegenden . • Seite zu klein wird. Dieser Aufbau verleiht der Lochmaske eine ausreichend große mechanische Festigkeit um der -Spannung zu widerstehen, die bei der Verformung in ein Kugelsegment erzeugt wird. Dieser verbesserte Aufbau ermöglicht ebenfalls die Querschnittsfläche des Brückenteiles zu verringern und damit die wirksame Fläche der Schlitze zu vergrößern und den Prozentsatz der. Durchlässigkeit des Elektronenstrahles zu erhöhen, wodurch helle Bilder reproduziert werden. Eine Veringerung.der Breite des Brückenteiles verringert ebenfalls die Größe seines Schattens, der auf den Fluoreszenzschirm durch die Abtastung des Elektronenstrahls projiziert wird, wodurch * der Moireeffekt verringert wird, der von der Interferenz' zwischen den Brückenschatten und der Bildzeile des Elektronenstrahles hervorgerufen wird. Eine solche Lochmaske verbessert die Qualität einer Farbbildröhre.For this reason it is possible to reverse the cross-sectional area of the bridge part in contrast to the known bridge part, which is shown by broken lines with the neck of the slot .near one side of the shadow mask, so that the bridge width at the opposite. • Page becomes too small. This structure gives the shadow mask a Sufficient mechanical strength to withstand the stress generated by deformation into a spherical segment will. This improved structure also enables the cross-sectional area of the bridge part to be reduced and thus increasing the effective area of the slots and the percentage of. To increase the permeability of the electron beam, thereby reproducing bright images. A Veringerung.der width of the bridge part also reduces the Size of its shadow projected on the fluorescent screen by the scanning of the electron beam, whereby * the Moire effect is reduced, which is caused by the interference ' between the bridge shadow and the image line of the electron beam. Such a shadow mask is improved the quality of a color picture tube.

•Da sich bei der verbesserten Lochmaske der Hals des Schlitzes im Längs- und im Querschnitt an verschiedenen Stellen befindet," ist es möglich, den Krümmungsradius an den Kanten der Perforationen im Gegensatz zu der bekannten Lochmaske herabzusetzen. Das bedeutet, daß es auch möglich ist, den Prozentsatz der Durchlässigkeit des Elektronenstrahles proportional zur Verringerung des Krümmungsradius zu erhöhen, was eine zusätzliche, vorteilhafte Wirkung eines Brückenteiles mit geringerer• Since with the improved shadow mask, the neck of the slot Located at different points in the longitudinal and cross-section, "it is possible to adjust the radius of curvature at the edges of the perforations in contrast to the well-known shadow mask. That means that it is also possible to change the percentage of Transmittance of the electron beam proportional to Decrease the radius of curvature, which is an additional, beneficial effect of a bridge part with less

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Breite ist, wodurch die Helligkeit des wiederabgegebenen Bildes erhöht wird.Width, which increases the brightness of the displayed image.

Bei der Herstellung einer Farbbildröhre mit einem Fluoreszenzschirm mit schwarzen Streifen, bei dem die Zwischenräume zwischen den schmalen Leuchtstoffstrexfen mit einer lichtabsorbierenden Substanz überzogen sind, werden nach der Bildung des Jfluoreszenzschirmes die Schlitze der Lochmaske gewöhlich durch Ätzen vergrößert, so daß der Brückenteil auf einer Seite der Lochmaske, an der die Breite der Seite am kleinsten ist (siehe Figur 9) stärker geätzt wird als der Brückenteil auf der gegenüberliegenden Seite, wodurch die mechanische Festigkeit der Lochmaske stark herabgesetzt wird. Da sich jedoch in der Lochmaske kein solcher Abschnitt des Brückenteiles mit einer äußerst geringen.Breite befindet, gibt es keine Stelle, an der die Ätzung zu schnell fortschreitet. Lochmasken mit den oben beschriebenen Eigenschaften, die zur Yerwendung in einer Farbbildröhre mit schwarzen Streifen geeignet sind, können leicht hergestellt werden.In the manufacture of a color picture tube with a fluorescent screen with black stripes, in which the spaces between the narrow fluorescent strips with a light-absorbing Are coated with substance, after the fluorescent screen is formed, the slits of the shadow mask become normal enlarged by etching so that the bridge part on a side of the shadow mask where the width of the side is smallest (see Figure 9) is etched more heavily than the bridge part on the opposite side, which increases the mechanical strength the shadow mask is greatly reduced. However, since there is no such section of the bridge part in the shadow mask is extremely narrow, there is no place at which the etching proceeds too quickly. Shadow masks with the properties described above, which can be used in a color picture tube with black stripes can be easily manufactured.

Venn weiterhin bei der Lochmaske die Längsseitenwände der Schlitze mit dem gleichen oder einem größeren Neigungswinkel als bisher ausgebildet werden, ergeben sich keine Probleme. Da jedoch der Neigungswinkel der quer verlaufenden Seitenwände kleiner als der der längs verlaufenden Seitenwände ist, würde ein zu geringer Neigungswinkel der quer verlaufenden Seitenwände zu einer Reflexion des auftreffenden Elektronenstrahls auf den Fluoreszenzschirm sowie zu einer Sekundärelektronenemission führen. Wenn jedoch die Fläche der quer verlaufenden Seitenwände kleiner als der längs verlaufenden Seitenwände ist, wird sich selbst dann, wenn der Neigungswinkel der ersteren stark verringert wird, keine merklichen nachteilige Auswirkung auf die Eigenschaft der Farbbildröhre zeigen, die eine solche Lochmaske verwendet.Venn continues to use the long side walls of the shadow mask Slots with the same or a greater angle of inclination than have been trained up to now, there are no problems. However, since the angle of inclination of the transverse side walls is smaller than that of the longitudinal side walls, the inclination angle of the transverse side walls would be too small to a reflection of the incident electron beam on the fluorescent screen as well as secondary electron emission to lead. However, if the area of the transverse side walls is less than that of the longitudinal side walls, will not have a noticeable adverse effect even if the inclination angle of the former is greatly reduced point to the property of the color picture tube using such a shadow mask.

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Claims

Pat ent requests

Λ1 color cathode ray tube having a funnel-shaped tubular envelope having a face plate, a fluorescent screen formed on the inner surface of the face plate and having a number of fluorescent element strips, and a shadow mask which is provided with a number of slits and is arranged close to the fluorescent screen, characterized in that each of the slots of the shadow mask is surrounded by inclined side walls which cooperate to delimit a relatively large opening on one side of the shadow mask opposite the fluorescent screen, the slots in a specific relationship to the phosphor element strips are arranged so that each slot is subdivided into a number of sections by transverse bridge parts, that the cross-section of each bridge part taken along the longitudinal axis of the slot has a shape in which lateral gate projections are formed substantially in the center of the shadow mask are, and that a neck with the smallest cross-sectional area is delimited by the lateral "protrusions of adjacent bridge parts. .

2. color cathode ray tube according to claim 1, characterized in that that the lateral projections in a slot section are not in the same plane.

3. color cathode ray tube according to claim 1, characterized in that that each of the bridge parts is hexagonal in longitudinal section.

4, color cathode ray tube according to claim 1, characterized in that that the cross-section of each slot section in the transverse direction has a shape at points from the middle of the thickness the shadow mask removed, has lateral projections and that a neck with minimal cross-sectional area from the lateral

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Projections of adjacent bridge parts is limited.

5. color cathode ray tube according to claim 1, characterized in that that 'each of the slots has lateral projections and projections in the longitudinal direction, which are continuously formed and that the lateral projections of the bridge parts are closer in a longitudinal sectional view of the slot are on the 3? luo res cence screen than the projections in the longitudinal direction in a cross section of the slot.

6. 3? Arbkathode ray tube according to claim 1, characterized in that that the side walls in the longitudinal direction of each slot section have a greater angle of inclination than the side Have extending side walls.

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