DE2459004A1 - PERFORATED MASK, CURVED ACCORDING TO THE SHAPING OF THE SCREEN, FOR TELEVISION TUBES AND THE PROCESS FOR THEIR PRODUCTION - Google Patents
PERFORATED MASK, CURVED ACCORDING TO THE SHAPING OF THE SCREEN, FOR TELEVISION TUBES AND THE PROCESS FOR THEIR PRODUCTIONInfo
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Description
Buckbee-Mears Comply, St, Paul, Minnesota, 55107, USABuckbee-Mears Comply, St, Paul, Minnesota, 55107, USA
Entsprechend der Formgebung des Bildschirmes gebogene Lochmaske für Fernsehbildröhren und Verfahren zu derenCurved to match the shape of the screen Perforated mask for television picture tubes and methods for their
HerstellungManufacturing
Gegenstand der Erfindung ist eine entsprechend der Formgebung des Bildschirmes gebogene Lochmaske für Fernsehbildröhren mit in Reihe angeordneten Löchern, die jeweils auf der gleichen Lochmaskenseite zu vor dem Durchätzen der Löcher in die Maske eingeätzten schalenförmigen Einkerbungen aufgeweitet sind. Ferner wird auch ein zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung derartiger Lochmasken aufgezeigt.The invention relates to a perforated mask for television picture tubes that is bent in accordance with the shape of the screen with holes arranged in a row, each on the same perforated mask side before etching through of the holes etched into the mask, cup-shaped Notches are widened. Furthermore, there is also an expedient method for producing such shadow masks shown.
In einer Farbfernsehröhre befindet sich bekanntlich zwischen den an dem einen Ende der Röhre angeordneten, die Elektronen aussendenden Einrichtungen und dem mit Phosphor überzogenen Leuchtschirm am anderen Ende der Röhre eine sogenannte Schatten- oder-Lochmaske. Die Elektronenstrahlen treten durch winzige öffnungen in dieser Lochmaske hindurch und treffen auf einen entsprechenden, eine bestimmte Farbe produzierenden, phosphorisierenden Punkt des Bildschirms auf. Dabei liegen hinter jeder der Öffnungen der Lochmaske drei phosphorisierende Punkte, und zwar für jede der drei Grundfarben ein Leuchtpunkt. Während des Betriebes der Bildröhre dienen somit die einzelnen öffnungen der Lochmaske als Führung für die Elektronenstrahlen. Es ist bereits bekannt, die öffnungen in diesen Lochmasken als verhältnismäßig schmale Schlitze ausführen. Das Verfahren zur Herstellung derartiger Schlitze oder sonstiger öffnungen in Lochmasken ist in der US-Patentanmeldung Ser. No. 487,665 bzw. der entsprechenden deutschen Patentanmeldung P 24 54 199-9 beschrieben. Die vorliegende Erfindung befaßt sich nun mit der Ausgestaltung und Herstellungsweise einer solchen Maske,As is well known, in a color television tube there is between the electron-emitting devices at one end of the tube and the one with phosphorus coated luminescent screen at the other end of the tube is a so-called shadow or perforated mask. The electron beams pass through tiny openings in this shadow mask and meet a corresponding one, a certain one Color-producing, phosphorescent point of the Screen. There are three phosphorescent points behind each of the openings of the shadow mask, namely for each of the three basic colors is a luminous point. During the operation of the picture tube, the individual openings of the shadow mask as a guide for the electron beams. It is already known the openings in these Make shadow masks as relatively narrow slits. The method of making such slots or other openings in shadow masks is in US patent application Ser. No. 487,665 or the corresponding German Patent application P 24 54 199-9 described. The present Invention now deals with the design and method of manufacture such a mask,
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die so gebogen ist, daß sie der Formgebung des jeweils zugeordneten Bildschirmes entspricht.which is bent so that it corresponds to the shape of the respective associated screen.
Lochmasken, bei denen schmale Schlitze vorhanden sind, die in Reihen angeordnet sind und deren lichte Weite kleiner ist als die Dicke des geweiligen Maskenmaterials sind sehr schwierig einer bestimmten Form des Bildschirmes anzupassen, da die Masken sehr leicht brechen oder Knickstellen aufweisen. Diese Gefahr besteht vor allen Dingen dann, wenn die einzelnen Durchbrechungen in der Maske infolge des verwendeten Atzverfahrens auf einer Seite der Maske zu schalenartigen Einkerbungen ausgeweitet sind„ da sich dadurch ein ungleichmäßiger Materialquerschnitt ergibt, der leicht zu einer Knickung oder einem Brechen der Maske Anlaß geben kann. Diese Art der Einätzung von Durchbrechungen in Form von Löchern oder Schlitzen in die Maske ist aber notwendig, wenn man sichergehen will, daß die jeweilige Lochweite korrekt eingehalten wird und nicht durch ein unkontrollierte Ätzung ein Aufweiten der Löcher erfolgt, das für die Lochmaske einer Fernsehbildröhre nicht tragbar ist. Wird zunächst von einer Seite her eine bestimmte Einkerbung in die Maske eingeätzt und dann erst in einem zweiten Schritt der Boden dieser Einkerbung bis zur anderen Seite der Maske durchgeätzt, so kann die lichte Weite der Durchbrechung leicht eingehalten werden.Shadow masks in which there are narrow slits that are arranged in rows and their clearness Width is less than the thickness of the usual mask material are very difficult to shape of the screen, as the masks break very easily or have kinks. This danger exists especially when the individual openings in the mask as a result of the etching process used on one side of the mask are widened to form bowl-like notches “because this creates an uneven Material cross-section results that easily give rise to kinking or breaking of the mask can. However, this type of etching of perforations in the form of holes or slits in the mask is necessary if you want to be sure that the respective hole width is correctly adhered to and not through an uncontrolled etching widening of the holes takes place, which for the shadow mask of a television picture tube is not portable. A certain notch is first etched into the mask from one side and then in a second step the bottom of this notch is etched through to the other side of the mask, see above the clear width of the opening can easily be maintained.
Um nun bei einer auf diese Weise hergestellten Maske das Biegen der Maske in die jeweils gewünschte Form zu erleichtern, den Ausschuß möglichst klein zu halten und eine völlig glatte Maskenoberfläche zu erhalten, schlägt die Erfindung vor, daß zwischen den einzelnen Lochreihen durchgehende, grabenförmige Vertiefungen verlaufen, deren Tiefe etwa der Tiefe der schalenformigen Aussparungen entspricht. Dabei werden zweckmäßig dieIn order to now allow the mask to be bent into the desired shape in the case of a mask produced in this way to make it easier to keep the scrap as small as possible and to obtain a completely smooth mask surface, the invention proposes that continuous, trench-shaped depressions run between the individual rows of holes, the depth of which is approximately the same as the depth of the shell-shaped Corresponds to recesses. The
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grabenförmigen Vertiefungen auf der der die schalenförmigen Einkerbungen aufweisenden Seite der Lochmaske gegenüberliegenden Seite angebracht. Legt man durch eine mit diesen grabenförmigen Vertiefungen versehene Lochmaske einen Schnitt senkrecht zu diesen Lochreihen bzw. Vertiefungen, so zeigt es sich, daß über die ganze Breite der Maske eine im wesentlichen gleichförmige Materialdicke besteht, die ein einwandfreies Verbiegen der Maske zur Anpassung an die Formgebung des zugeordneten Bildschirmes ermöglicht.trench-shaped depressions on the of the the bowl-shaped Notches having side of the shadow mask attached opposite side. If you put through a with These grave-shaped depressions provided shadow mask a section perpendicular to these rows of holes or depressions, it shows that over the entire width the mask has a substantially uniform thickness of material that allows the mask to bend properly allows for adaptation to the shape of the associated screen.
Das Verfahren zur Herstellung einer derartigen Maske besteht gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung aus der Abfolge nachfolgender Verfahrensschritte:According to a further characteristic of the invention, the method for producing such a mask consists of the sequence of the following process steps:
a) Einätzung einer Vielzahl von in Reihen angeordneten, schalenförmigen Einkerbungen in ein durchlaufendes Materialband,a) Etching a plurality of bowl-shaped notches arranged in rows into a continuous one Material tape,
b) Durchätzung von Löchern zwischen dem Boden der Einkerbungen und der jeweils· anderen Seite des Materialbandes, b) through-etching of holes between the bottom of the notches and the other side of the strip of material,
c) Ausformung einer grabenförmigen Vertiefung zwischen jeweils zwei Reihen von Löchern undc) Forming a trench-shaped depression between two rows of holes each and
d) Biegen des Materialbandes in eine der Form des Bildschirms angepaßte Form.d) Bending the strip of material into a shape adapted to the shape of the screen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 einen vergrößerten Ausschnitt einer Lochmaske für Fernsehbildröhren,1 shows an enlarged section of a perforated mask for television picture tubes,
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Pig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt derPig. 2 shows an enlarged section of FIG
Oberfläche einer Lochmaske mit grabenförmigen Vertiefungen,Surface of a shadow mask with trench-shaped depressions,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Lochmaske,3 shows a partial section through a perforated mask,
!"ig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1 und! "Fig. 4 shows a section along line 4-4 in Fig. 1 and
Fig. 5 die Ansicht einer Lochmaske einer Fernsehbildröhre in ihrem eingebauten Zustand.Fig. 5 is a view of a shadow mask of a television picture tube in their installed state.
Die in Fig. 1 dargestellte Lochmaske enthält mehrere Reihen von Langlöchern 11, die nebeneinander, und zwar jeweils um eine halbe Lochteilung gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die Breite der einzelnen Langlöcher ist mit a bezeichnet. Um jede öffnung 11 herum befindet sich eine Einkerbung 10, die vor der Durchätzung der Langlöcher 11 in die Maske eingeätzt wurde. Wenn nämlich die Breite a der einzelnen Langlöcher kleiner sein soll, als die Dicke des .Materials der Maske, so ist es sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich, solche kleine öffnungen einzuätzen, wenn nicht zusätzliche Maßnahmen angewendet werden. Eine solche Maßnahme besteht darin, daß zunächst derartige Einkerbungen 10 in das Material eingeätzt werden, so daß nur noch ein dünner Materialsteg durchgeätzt werden muß, um den Durchbruch zwischen der Ober- und Unterseite der Maske zu erzielen. Beim Durchätzen dieser verhältnismäßig dünnen Wandstärke kann anschließend die gewünschte Breite a der einzelnen Löcher leicht eingehalten werden.The shadow mask shown in Fig. 1 contains several rows of elongated holes 11, which are side by side, namely are each arranged offset from one another by half a hole pitch. The width of the individual elongated holes is denoted by a. There is a notch 10 around each opening 11, which is located before the elongated holes are etched through 11 was etched into the mask. Namely, if the width a of the individual elongated holes is to be smaller than the thickness of the .Material of the mask, so it is very difficult, if not impossible, to make such small etch openings unless additional measures are applied. One such measure is to that first such notches 10 are etched into the material, so that only a thin web of material must be etched through in order to achieve the breakthrough between the top and bottom of the mask. At the The desired width a of the individual holes can then be etched through this relatively thin wall thickness can easily be adhered to.
Wenn nun auch die Maske aufgrund der Kleinheit der Löcher und auch der Einkerbungen, die mit diesen Löchern in Verbindung stehen, ihre Festigkeit behält, so ergeben sich doch abwechselnd Bereiche einer verhältnismäßig dünnen und einer verhältnismäßig dicken Maskenstärke.Even if the mask is due to the smallness of the holes and also the notches that are made with these holes are connected, retains their strength, there are alternating areas of a proportionate thin and a relatively thick mask thickness.
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Diese ungleichförmige Ausbildung der Maske bereitet beim Biegen der Maske, das notwendig ist, wenn die Form der Maske der Form des Bildschirmes angepaßt werden soll, besondere Schwierigkeiten, da durch die ungleichförmige Materialstärke sehr leicht Risse und Knickstellen eintreten können. Der Ausschuß bei der Anfertigung derartiger Lochmasken ist daher verhältnismäßig groß. Man hat auch schon vorgeschlagen, die Lochmasken durch ein Hetz sich kreuzender Drähte zu ersetzen, doch besteht dabei die Schwierigkeit, daß dieses Netz unter einer dauernden Spannung gehalten werden muß, damit es seine Form behält und außerdem die einzelnen Drähte immer genau den gleichen Abstand voneinander behalten.This irregular formation of the mask prepares the bending of the mask, which is necessary when the Shape of the mask should be adapted to the shape of the screen, special difficulties because of the non-uniform Material thickness cracks and kinks can occur very easily. The committee in the making such shadow masks is therefore relatively large. The shadow masks have also been suggested to be replaced by a rush of crossing wires, but there is the difficulty that this network under a constant tension must be kept so that it keeps its shape and also the individual wires always keep exactly the same distance from each other.
Eine andere Lösung des ,im vorstehenden geschilderten Problems bei der Herstellung von Lochmasken besteht darin, daß die Maske aus einem sehr dünnen Material gefertigt wird. Wenn aber die Materialdicke eine bestimmte Größe unterschreitet, so wird dadurch die Steifigkeit der Masse so weit verringert, daß sie nur noch mit zusätzlichen Spann- und Haltevorrichtungen formschlüssig in die Bildröhre einbaubar ist.Another solution to the one outlined above The problem with the production of shadow masks is that the mask is made of a very thin material will. But if the material thickness falls below a certain size, the stiffness of the Mass reduced to such an extent that they can only be positively locked in with additional clamping and holding devices the picture tube can be built in.
Die Erfindung erreicht dies in einfacher Weise durch die in den weiteren Figuren dargestellten Mittel.The invention achieves this in a simple manner by the means shown in the further figures.
In Fig. 2 und 3 sind mit 15 und 16 zwei grabenförmige Vertiefungen bezeichnet, die jeweils zwischen den Langlöchern 11 zweier benachbarter Reihen von Löchern angeordnet sind. Wenn auch in den Fig. 2 und 3 nur zwei solcher grabenförmigen Vertiefungen eingezeichnet sind, so ist es doch klar, daß sich diese Vertiefungen zwischen allen Lochreihen befinden. Die grabenförmigen Vertiefungen 15 und 16 sind hinsichtlich Größe und Formgebung einander gleich und die jeweilige Weite dieser Vertiefungen ist mit W bezeichnet. Sie werden zweckmäßig durch EinätzungIn Fig. 2 and 3 with 15 and 16 are two trench-shaped Denotes depressions, each arranged between the elongated holes 11 of two adjacent rows of holes are. Even if only two in FIGS. 2 and 3 such trench-shaped depressions are drawn, it is clear that these depressions are between all rows of holes. The trench-shaped depressions 15 and 16 are equal to one another in terms of size and shape and the respective width of these depressions is denoted by W. They become expedient through assessment
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hergestellt und die Dicke des restlichen Bodens dieser Vertiefungen besitzt den Wert S. Das Einätzen dieser Vertiefungen in die Maskenoberfläche erfolgt gegenüber derjenigen Seite der Maske, die die Einkerbungen 10 aufweist.produced and the thickness of the remaining bottom of these depressions has the value S. The etching of these Depressions in the mask surface are made opposite that side of the mask which contains the notches 10 having.
Wie Fig. 3 zeigt, ergibt sich auf diese Weise eine im wesentlichen gleichbleibende Materialstärke, ohne daß, wie dies sonst der Pail wäre, Bereiche einer hohen Materialstärke mit Bereichen einer niederen Materialstärke abwechseln. Nur dadurch ist es möglich, die Maske nach dem Durchlaufen der einzelnen Ätzvorgänge problemlos zu biegen, um sie der Form des jeweiligen Bildschirmes anzupassen.As FIG. 3 shows, this results in an im Substantially constant material thickness without, as would otherwise be the case with the Pail, areas of high Material thickness with areas of a lower material thickness alternate. This is the only way to remove the mask after going through the individual etching processes easy to bend in order to adapt them to the shape of the respective screen.
Pig. 5 zeigt, wie die Maske 20 nach der jeweiligen Formgebung, d.h. nach dem Biegevorgang aussieht. Die Maske hat dann eine kalottenförmige Gestalt. Die einzelnen Reihen von Langlöchern für den Durchtritt der Elektronenstrahlen sind mit 22 bezeichnet, während die grabenförmigen Vertiefungen zwischen diesen Lochreihen das Bezugszeichen 21 besitzen. Dargestellt sind drei Reihen von Löchern und drei grabenförmige Vertiefungen. Diese grabenförmigen Vertiefungen verlaufen parallel zu den einzelnen Lochreihen, und zwar vom oberen Rand der Maske bis zu deren unterer Begrenzung. Selbstverständlich ist die ganze Vorderseite der Maske mit derartigen grabenförmigen Vertiefungen versehen.Pig. 5 shows how the mask 20 after the respective Shaping, i.e. looks like after the bending process. The mask then has a dome-shaped shape. The single ones Rows of elongated holes for the passage of electron beams are denoted by 22, while the Trench-shaped depressions between these rows of holes have the reference number 21. Three are shown Rows of holes and three trench-shaped depressions. These trench-shaped depressions run parallel to the individual rows of holes, from the upper edge of the mask to its lower limit. Of course the entire front of the mask is provided with such trench-shaped depressions.
Eine beispielsweise Bemaßung einer solchen Maske wird im folgenden angegeben:For example, dimensioning of such a mask is specified below:
Ein Bandmaterial mitj einer Dicke T von 0,014 mm wird zunächst von einer Seite her so eingeätzt, daß Einkerbungen entstehen mit einer Weite b von 0,355 mm.A strip material having a thickness T j of 0.014 mm is initially so etched from one side, that notches are formed with a width b of 0.355 mm.
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Die lichte Weite der anschließend eingeätzten Löcher a beträgt 0,1125 mm, wobei die Dicke des nach dem Einätzen der Einkerbungen verbleibenden Materialteiles c 0,0575 mm betrug. Die zu den Lochreihen parallel verlaufenden grabenförmigen Vertiefungen besitzen eine obere Veite W von 0,0275 mm, während die restliche Materialstärke S 0,0425 mm beträgt. Eine solche Maske kann ohne Schwierigkeiten in die gewünschte Form gebogen werden.The inside width of the subsequently etched holes a is 0.1125 mm, the thickness of the after the notches had been etched in, the remaining material part c was 0.0575 mm. The to the Rows of holes running in parallel, trench-shaped Depressions have an upper width W of 0.0275 mm, while the remaining material thickness S is 0.0425 mm. Such a mask can be bent into the desired shape without difficulty will.
Es hat sich erwiesen, daß diese Art der Formgebung der Maske noch möglich ist und eine einwandfreie Biegung der Maske erlaubt, wenn die Dicke der Maske nur um einen kleinen Betrag größer ist als der klexnstmogliche Durchmesser bzw. die klexnstmogliche lichte Weite der Löcher der einzelnen Lochreihen.It has been shown that this type of shape of the mask is still possible and flawless Bending of the mask is allowed if the thickness of the mask is only a small amount greater than that The smallest possible diameter or the smallest possible clear width of the holes in the individual rows of holes.
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| 8141 | Disposal/no request for examination |