DE2657941A1

DE2657941A1 - Farbbildroehre

Info

Publication number: DE2657941A1
Application number: DE19762657941
Authority: DE
Inventors: Frank Myung-Hi Sohn
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1976-12-21
Publication date: 1977-06-23
Also published as: JPS6031063B2; JPS55130045A; IT1065458B; CS831476A2; CS231159B2; FR2336789A1; JPS5279770A; FR2401512B1; DE2661071C2; FR2401511A1; FR2336789B1; ES454256A1; FR2401512A1; PL106678B1; JPS55130044A; CS236689B2; US4056755A; FR2401511B1; GB1564209A; SG60782G

Description

US-Ser. No. 642,733
Filed: December 22, 1975

RCA Corporation

New York, N.Y. (V.St.A.)

Farbbildröhre

Die Erfindung betrifft eine Farbbildröhre mit Leuchtschirm und Maskenanordnung mit einer an einem in der Röhre nahe dem Leuchtschirm aufgehängten peripheren Rahmen von im wesentlichen L-förmigem Querschnitt befestigten Maske, die einen mittleren Lochteil von gewölbter Flächenform und einen lochfreien peripheren Rand aufweist, wobei der Rahmen einen zur Längsachse der Röhre im wesentlichen parallelen ersten Flansch und einen vom ersten Flansch gegen die Längsachse vorstehenden zweiten Flansch aufweist, wobei die Schnittlinie zwischen der Gewölbeflache und dem ersten Flansch einem die Längsachse enthaltenden Röhrenquerschnitt unter Bildung einer zur Achse senkrechten Schnittlinie entspricht.

Der üblichste Typ einer Farbbildröhre zum Erzeugen von farbigen Bildern ist die Schattenmasken-Kathodenstrahlröhre. Bei ihr werden mehrere konvergente Elektronenstrahlen durch eine Vielloch-Farbwählschattenmaske auf einen Mosaik-Leuchtschirm gerichtet. Die Strahlengänge durch die Maske verlaufen dabei so, daß jeder der Strahlen auf dem Leuchtschirm immer nur Leuchtstoff einer bestimmten Farbemission beaufschlagt und erregt. Im allgemeinen ist die S_chattenmaske an einem starren Rahmen befestigt, der

70982 5/0807

seinerseits im Bildröhrenkolben aufgehängt ist.

Gewöhnlich ist eine Schattenmasken-Kathodenstrahlröhre zweiteilig ausgebildet, und zwar mit einem rechteckförmigen Frontplatten- oder Kappenteil und einem Konus- oder Trichter- und Halsteil, die dann hermetisch miteinander verschmolzen werden. Die Maskenanordnung, bestehend aus Schattenmaske und Rahmen, ist durch mehrere Federn im Kappenteil gehaltert. Früher war die Maskenanordnung in ihrer Unterbringung gänzlich auf den Raum innerhalb des Kappenteils beschränkt. Aufgrund kürzlicher Verbesserungen in der Schattenmaskenkonstruktion, u.a. einer zunehmenden Erhöhung der Krümmung oder Aufwölbung der Maske, ist jedoch die Dicke des Maskenanordnung so groß geworden, daß bei diesen neueren Röhren ein Teil der Maskenanordnung über die schützenden Seitenwände des Kappenteilsvorsteht. Das ist insofern von Nachteil, als die Röhre während ihrer Fertigung bei verschiedenen Anlassen hantiert und bewegt werden muß, so daß die Gefahr einer Beschädigung der Maskenanordnung sich stark vergrößert. Es sind daher neue konstruktive lösungen erforderlich, um die Dicke der Maskenanordnung so weit zu verringern, daß die gesamte Anordnung innerhalb der Röhrenkappe untergebracht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dicke der Maskenanordnung so weit zu verkleinern, daß die gesamte Anordnung aus Maske und Rahmen im Kappenteil der Röhre Platz findet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Farbbildröhre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Maske so geformt und am Rahmen befestigt ist, daß die Dicke der Maskenanordnung, gemessen parallel zur Längsachse der Röhre, zwischen Maskenscheitel und Boden des zweiten Flansches kleiner ist als die Summe aus der Länge des ersten Flansches und der Höhe des Maskenscheitels über der Schnittlinie.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Axialschnitt dargestellte Grundrißansicht einer Schattenmasken-Farbbildröhre mit eingebauter

709825/0807

Maskenanordnung gemäß dem Stand der Technik;

3?ig. 2 eine Teilschnittdarstellung der bekannten Maskenanordnung der Röhre nach Pig. 1, entsprechend dem dortigen Ausschnitt 2; und

Fig. 3 bis 12 Teilschnittdarstellungen verschiedener Ausführungsformen erfindungsgemäß ausgebildeter Kaskenanordnungen.

Pig. 1 zeigt im Grundriß eine Rechteck-Farbbildröhre 10 mit einem Glaskolben 12, bestehend aus einem rechteckigen Frontplattenoder Kappenteil 14 und einem rohrförmigen Halsteil 16 sowie einem die beiden Teile vernindenden rechteckigen Trichter oder Konus 18. Die Kappe 14 besteht aus einer Bildschirmträger-Frontplatte 20 und einem peripheren Flansch- oder Seitenwandteil 22, der hermetisch mit dem Konus 18 verschmolzen ist. Auf der Innenseite der Frontplatte 20 befindet sich ein Dreifarben-Mosaik-Leuchtschirm 24. Der Leuchtschirm 24 kann entweder ein Linienschirm, bestehend aus Anordnungen oder Gruppen von parallelen Leuchtstofflinien oder -streifen, oder aber ein Punktschirm, bestehend aus Anordnungen oder Gruppen von kreisförmigen Leuchtstoffpunkten, sein. In der Kappe 14 ist im Abstand vom Leuchtschirm 24 eine Maskenanordnung 26 angeordnet. Sie besteht aus einer Vielloch-Farbwählelektrode oder -Schattenmaske 28, die mit einem Verstärkungsrahmen 30 verschweißt ist, der seinerseits durch mehrere Federn 32 in der Kappe 14 gehaltert ist. Von einem im Hals 16 untergebrachten Strahlsystem 34 werden drei Elektronenstrahlen 36, 38 und 40 erzeugt und über konvergierende Strahlengänge durch die Löcher oder Öffnungen der Maske 28 auf den Leuchtschirm 24 gerichtet.

Bei der Röhre nach Fig. 1 ist auf dem Hals 16 und Konus in der Gegend ihres Übergangs ein äußeres elektromagnetisches Ablenkjoch angebracht. Bei Speisung des Ablenkjoches 42 mit entsprechenden Spannungen werden die drei Strahlen 36, 38 und 40 durch die erzeugten Vertikal- und Horizontal-Magnetfelder rechteckrasterförmig in vertikaler und horizontaler Richtung über den Leuchtschirm 24 abgelenkt.

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der bekannten Maskenanordnung 26 der Röhre nach Fig. 1. Wie bereits erwähnt,

709825/0807

besteht die Maskenanordnung 26 aus der am Rahmen 30 "befestigten Maske 28. Der Rahmen 30 hat eine der Form der Röhrenkappe 14 angepaßte Rechteckform sowie L-förmigen Querschnitt. Im in die Röhre eingebauten Zustand ist ein erster Flansch 44 des Rahmens 30 parallel zur Längsmittelachse Z-Z der Röhre, während der zweite Flansch 46 allgemein parallel zum Leuchtschirm sowie senkrecht zur Längsachse Z-Z orientiert ist. Die Maske 28 dieser Haskenanordnung 26 besteht aus einem dünnen Blechstück mit einem mit Löchern oder Öffnungen versehenen Mittelteil 48, einem umgebenden lochfreien Rand oder Saum 50 und einer Randleiste oder Einfassung 52. Die Einfassung ist so geformt, daß sie im Paßsitz auf den ersten Flansch 44 des Rahmens aufgeschoben und mit dem Flansch 44 verschweißt werden kann. Der Lochteil 48 und der Rand 50 der Maske 28 haben eine im wesentlichen sphärisch gewölbte G-estalt und liegen mit mindestens dem in Fig. 2 gezeigten Teil innerhalb einer gekrümmten oder gewölbten Fläche M-M. Die gewölbte Fläche M-M ist in Wirklichkeit so festgelegt, daß sie nur die gegen den Leuchtschirm gewandte Vorderseite der Maske enthält. Wie man in Fig. 2 sieht, läuft die gewölbte Fläche M-M vor dem Stirnende 47 des Flansches 44 (wenn man das S_chirmende der Röhre als Vorderseite bezeichnet) vorbei. Die Dicke b der Maskenanordnung ist parallel zur Längsmittelachse Z-Z der Röhre gemessen, d.h. bei der Maskenanordnung 26 vom Boden oder von der Außenseite des Flansches 46 zum Scheitel der gewölbten Maske 28. (Bei einer typischen 25V-Farbbildröhre beträgt b ungefähr 6,94 cm.) Zu Srläu^terungszwecken ist in der Figur die Dicke b an einer willkürliehen Stelle dicht beim Rand der Maskenanordnung 26 genommen; in Wirklichkeit liegt jedoch die maximale Dicke wahrscheinlich in der Mitte der Anordnung. Diese Dickeabmessung wird bei den nachstehend zu beschreibenden Ausführungsformen der Erfindung verringert.

Fig. 3 bis 12 zeigen zehn verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäß ausgebildeten Maskenanordnungen. Bei allen diesen Ausführungsformen wird der gleiche Rahmen 30 wie bei der Maskenanordnung 26 nach Fig. 2 verwendet, ebenso ist in sämtlichen Figuren die mindestens den äußeren Bereich des Lochteils der Maske enthaltende gewölbte Fläche einheitlich mit M-M bezeichnet.

709825/0807

— 3 —

Bei der Maskenanordnung 54 nach Fig. 3, wo wie "bei der Anordnung 26 nach Fig. 2 die Maske 56 teleskopartig auf den Rahmen aufgeschoben und mit dessen Flansch 44 verschweißt ist, wird eine Dickeverringerung dadurch erreicht, daß man der Maske 56 eine solche Form gibt, daß ihr Rand 58 parallel zum zweiten Flansch 46 des Rahmens 30 liegt. Durch eine solche Formgebung des Randes 58 wird erreicht, daß die mindestens den Außenbereich des Lochteils 60 der Maske 56 enthaltende gewölbte Fläche H-M ein beträchtliches Stück hinter dem Stirn- oder Yorderrand 47 des Flansches 44 vorbeiläuft. Dies ergibt eine Dickeverringerung c der Anordnung. (Bei der obenerwähnten typischen 25V-Farbbildröhre beträgt c ungefähr 0,68 cm.)

Fig. 4 zeigt eine andere Rahmenanordnung 62, bei der die Maske 64 wiederum teleskopartig auf den Rahmen 30 aufgeschoben ist. Die Maske 64 hat dabei eine ähnliche Form wie die Maske nach Fig. 3, nur ist in diesem F_all der Maskenrand 66 zusätzlich hinter das Stirnende 47 des Flansches 44 gegen den Flansch 46 hin eingeknickt. Auf diese Weise läuft die den Lochteil 68 der Maske 64 enthaltende gewölbte Fläche M-M-ein Stück weiter hinter dem Stirnende 47 durch, so daß sich eine noch größere Dickerverringerung d der Anordnung ergibt.

Bei der in Fig. 5 gezeigten dritten Ausführungsform der Maskenanordnung 7Q mit teleskopartig auf den Rahmen 30 aufgeschobener Maske 72 wird die Dicke der Anordnung durch eine im Querschnitt ungefähr S-förmige Formgebung des Maskenrandes 74 verringert. Die erzielte Dickeverringerung beträgt "e".

Die größte ohne Änderung der Rahmenkonstruktion erzielbare Dickeverringerung ergibt sich, wenn man die gesamte Maske innerhalb des Rahmens anordnet. Bei der in Fig. 6 gezeigten Maskenanordnung 76 steht die Randleiste oder Einfassung 80 der Maske 78 in umgekehrter Richtung vor, so daß sie gegen den Leuchtschirm der Röhre gerichtet ist. Die Maske 78 ist dabei in ihren Außen- · abmessungen verkleinert, so daß sie teleskopartig in den Flansch 44 des Rahmens 30 einpaßt. Wie man sieht, laßt sich mit dieser Anordnung 76 eine maximale Dickeverringerung öhnB. YBrändJera^ig · des Rahmens 30 dann erreichen, wenn die Maske 78 vollständig oder

709825/0807

mindestens soweit in den Rahmen eingeschoben ist, daß der Lochteil 82 nirgendwo über das Stirnende 47 hinaus vorsteht.

Fig. 7 zeigt eine andere Maskenanordnung 84, "bei der die Maske 86, wenn ihre Auswölbung nicht zu groß ist, ebenfalls gänzlich innerhalb des Rahmens 30 untergebracht werden kann. Die Maske 86 hat in diesem Pail keine Randleiste oder Einfassung, sondern einen ausgeflachten Rand 88 (ähnlich dem Rand 58 in I¹Ig. 3)» der direkt an der Innenseite des zweiten Flansches 46 des RahmEns 30 befestigt ist. Diese Ausbildung ergibt eine minimale Dicke der Anordnung, da die Dicke einfach durch entweder die Länge des Flansches 44 oder die Wölbungsdicke der Maske 86 gegeben ist. Es kann jedoch sein, daß bei dieser Anordnung 84 und der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform aufgrund des erforderlichen dichten Abstands zwischen Maske und S_chirm der Flansch 44 verkürzt werden muß.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Maskenanordnung 90 ist die einfassungslose Maske 92, ähnlich wie die Maske nach Fig. 7, mit ihrem Rand 94 an die Rückseite des Flansches 46 angeschweißt. Bei dieser Anordnung 90 ist der gesamte gekrümmte Lochteil 96 innerhalb des Rahmens aufgewölbt, so daß sich eine starke Verringerung der Dicke der Anordnung ergibt.

Fig. 9 zeigt eine der Anordnung 76 nach Fig. 6 ähnliche

Maskenanordnung 98, bei der die umgekehrte, nach vorn vorstehende

102 der Maske 100

Randleistef^emen über das Stirnende 47 des Flansches 44 geschlagenen Biegungsansatz 104 hat. Dadurch vereinfacht sich, bei gleichzeitiger Dickeverringerung, der Einbau der Maske 100 in den Rahmen 30.

Fig. 10 zeigt eine Maskenanordnung 106, die eine Abwandlung der Anordnung 54 nach Fig. 3 darstellt. Bei dieser Anordnung 106 hat die Maske 108 eine den Lochteil 114 einfassende Eintiefung oder Rillenfurche 112. Durch diese Eintiefung oder Einstauchung 112 läßt sich die mechanische Festigkeit der geformten Maske 108 zusätzlich verstärken. In diesem speziellen Fall verringert sich die Dicke der Anordnung um den Betrag f, der etwas größer ist als die Dickeverringerung c in Fig. 3·

709825/0807

Fig. 11 zeigt eine Maskenanordnung 116, bei der die mit einem herkömmlich geformten Rand 120 und Randleiste 122 versehene Maske 118 in ihren Außenabmessungen verkleinert ist, so daß sie teleskopartig in den Flansch 44 des Rahmens 30 eingepaßt ist, wodurch sich eine JDickeverringerung der Anordnung um den Betrag g ergibt.

Fig. 12 zeigt eine weitere Maskenanordnung 124, bei der die Maske 126 einen Rand 128 mit einer Einstauchung oder Rille 130 und eine teleskopartig in den Rahmen eingeschobene Randleiste 132 aufweist. Die Randleiste 132 hat eine Anzahl von Rippen 134, die mit ihren Endteilen den Flansch 44 berühren. Diese Rippen 134 ermöglichen eine beschränkte Befestigung der Maske 126 am Rahmen 30, was zur Vermeidung eines Verbiegens oder Verwerfens der haske im Betrieb der Röhre beiträgt.

Bei verschiedenen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele, z.B. den Anordnungen 116 und 124 nach Fig. 11 bzw. 12, ergeben sich durch die Anbringung der Maskeneinfassung innerhalb des Rahmens weitere Vorteile. Beispielsweise streichen oder kippen im Betrieb der Röhre die Elektronenstrahlen normalerweise über den Lochteil der Maske hinaus, so daß bei innerhalb des Rahmens befindlicher Einfassung oder Randleiste eini-ge Elektronen auf die Randleiste auftreffen, die dadurch aufgeheizt wird. Als Folge davon liegt die Temperatur der Randleiste oder Einfassung dichter bei der Temperatur des Lochteils und des Randes. Die Verringerung der Temperaturunterschiede in der Maske ist besonders während des Anheizens der Röhre wichtig, da derartige Temperaturunterschiede zu Verwerfungen oder Aufbiegungen der Maske führen. Ferner erhält man durch das Anbringen der Maske innerhalb des Rahmens eine gewisse Sicherheit für die Maske, da sie durch den Rahmen geschützt ist. Auf diese Weise kann das Anfallen von verbeulten Masken stark verringert werden.

Statt wie vorstehend beschrieben auf eine Schattenmasken-Farbbildröhre ist die Erfindung auch auf Röhren mit andersartigen Maskenelektroden, z.B. Fokusmasken und Fokusgittern, anwendbar.

709825/0807

Claims

Patentansprüche

1. Farbbildröhre mit Leuchtschirm und naskenanordnunt; mit einer" an einem in der Röhre nahe beim zeucht schirm e.uf^ehän^ten periphere^ Rahmen von im wesentlichen L-£ör;r:is:em Querschnitt befestigten naske, die einen mittleren Lochteil von gewölbter Flächenform und einen lochfreien peripheren Kand aufweist, wobei der Rahmen einen zur Längsachse der Röhre im wesentlichen parallelen ersten Flansch und einen vom ersten i^:lansch gegen die Längsachse vorstehenden zweiten Flansch aufweist, wobei die Schnittlinie zwischen der Gewölbefläche und dem ersten !Flansch einem die Längsachse enthaltenden Röhrenquerschnitt unter Bildung einer zur Achse senkrechten Schnittlinie entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (56, 64, 72, 78, 86, 92, 100, 108, 118, 126) so geformt und am Rahmen (30) befestigt ist, daß die Dicke der Maskenanordnung (54,62, 70, 76, 84, 90, 98, 106, 116, 124), gemessen parallel zur Längsachse (Z-Z) der Röhre, zwischen Maskenscheitel und Boden des zweiten Flansches (46) kleiner ist als die Summe aus der Länge des ersten Flansches (44) und der Höhe des Maskenscheitels über der Schnittlinie.

2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (56, 64, 72, 108) an ihrem Rand (58, 66, 74, 110) eine periphere, zum ersten Flansch (44) parallele und an ihm befestigte Randleiste hat, und daß die Gestalt des Randes von der Form der Gewölbefläche wesentlich verschieden ist (Gewölbefläche M-M).

3. Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (58) parallel zum zweiten Plansch (46) ist.

4. Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (66) hinter das Stirnende (47) des ersten Flansches (44) gegen den zweiten Flansch (46) zurückgeknickt ist.

5. Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (74) einen S-förmigen Querschnitt hat.

709825/0807

ORIGINAL INSPECTED

6. Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (110) eine den mittleren Lochteil (114) einfassende Einstauchung oder Einfurchung (112) aufweist.

7. Farbbildröhre na.ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaske (78, 100) teleskopartig in den Rahmen (30) eingeschoben ist und eine ihren Rand einfassende Randleiste (80, 102) hat, von der mindestens ein Teil parallel zum ersten Plansch (4-4 gegen den Leuchtschirm (24) vorsteht.

8. farbbildröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Randleiste (102) über das Stirnende (47) des ersten .Flansches (44) geschlagen ist.

9. farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (88, 94) parallel zu:i; zweiten Flansch (46) verläuft und an diesem befestigt ist.

10. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (118, 126) teleskopartig in den Rahmen (30) eingeschoben ist und eine ihren Rand (120, 128) einfassende Randleiste (122, 132) hat, von der mildes tens ein Teil parallel zum ersten Flansch (44) in Richtung vom Leuchtschirm (24) weg vorsteht.

11. Farbbildröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (128) eine den mittleren Lochteil einfassende Einstauchung oder Einfurchung (130) aufweist.

709825/0807