DE3019816A1 - Farbbildroehre mit verbesserter schlitzmaske und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

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

Farbbildröhre mit verbesserter Schlitzmaske und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft Farbbildröhren, insbesondere solche mit einer Schlitzmaske.

Schattenmasken-Farbbildröhren haben üblicherweise einen Bildschirm aus rot-, grün- und blauemittierenden Leuchtstoff!inien oder Punkten, ein Elektronenstrahl system zur Anregung des Schirmes und eine zwischen Elekronenstrahlsystem und Bildschirm angeordnete Schatten- oder Lochmaske. Diese Lochmaske ist ein mit vielen öffnungen versehenes dünnes Metallblech, welches genau neben dem Schirm positioniert ist, so daß die Maske oder die Öffnungen in systematischem Bezug zu den Leuchtstofflinien oder -punkten stehen.

Farbbildröhren mit Schlitzlochmasken sind in letzter Zeit zunehmend verwendet worden. Einer der Gründe hierfür liegt darin, daß der Prozentsatz der Elektronenstrahldurchlässigkeit für eine Röhre mit Schlitzmaske und Linienbildschirm höher gemacht werden kann als für eine Röhre mit Punktlochmaske und Punktleuchtschirm. Obgleich bei Verwendung einer Schlitzmaske ein definitiver Vorteil hinsichtlich der Elektronenstrahldurchlässigkeit erreicht worden ist, kann der Prozentsatz der Elektronenstrahldurchlässigkeit durch eine Schlitzmaske noch weiter erhöht werden, als es derzeit üblich ist.

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Bei einem Schlitzmaskentyp hat die Maske vertikal verlaufende Schlitzöffnungen, die durch eine Mehrzahl von in gegenseitigem Abstand befindlichen Brücken oder Stegen unterbrochen sind, welche für mechanische Festigkeit sorgen. Diese Stege wirken sich jedoch auf die Elektronen-Strahldurchlässigkeit und damit auf die Leuchthelligkeit aus.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer bekannten Lochmaske 10 mit schlitzförmigen öffnungen 12, die in Spalten angeordnet sind und deren einzelne öffnungen innerhalb jeder Spalte durch Stege 14 getrennt sind. Jede öffnung 12 ist von länglicher Form mit runden Enden. Im allgemeinen ist der Krümmungsradius an jedem Ende etwa gleich der halben Breite der öffnung gemessen in der Mitte der Öffnung. Eine solche gekrümmte Öffnungsform an den Stegen ergibt sich aus dem Ktzprozeß. Lochmasken werden hergestellt, indem ein Metallblech zunächst mit einem Oberzug aus lichtempfindlichen Material beschichtet wird, dieses durch ein Photomaster mit dem gewünschten Öffnungsmuster belichtet wird und anschließend das Metallblech zur Durchbrechung der öffnungen geätzt wird. Die meisten bekannten Photomaster haben rechtwinklig geformte Elemente an den Stellen der beabsichtigten öffnungen. Unglücklicherweise werden beim Ätzen die öffnungen an ihren Enden abgerundet, anstatt rechteckig ausgebildet zu werden. Wegen dieser Abrundung geht einiges an Elektronenstrahldurchlässigkeit an den Ecken der öffnungen verloren, wie es durch die schattierten Bereiche 16 in Fig. 2 angedeutet ist, welche die Form eines Photomasterelementes 18 zeigt, das über die zugehörige öffnung 20 gelegt ist. Es besteht daher ein Bedürfnis nach der Entwicklung eines Öffnungsmusters, welches beim Ktzen besser rechtwinklige öffnungen ergibt und damit zu einer größeren Elektronenstrahldurchlässigkeit führt.

Gemäß der Erfindung wird eine Farbbildröhre mit einer Schlitzmaske, in welcher die Schlitzöffnungen in Spalten angeordnet sind und die öffnungen in jeder Spalte durch Stege getrennt sind, dadurch verbessert, daß der Krümmungsradius an den Enden der öffnungen an den Stegen vergrößert wird, und zwar wesentlich größer als die halbe Breite des Mit-

3$ telteils der betreffenden öffnung. Eine solche Öffnungsform läßt sich durch ein Verfahren erreichen, bei welchem die Öffnungsbildelemente eines Photomasters, wie es zur Maskenherstellung verwendet wird, an den Enden eine größere Breite als in der Mitte hat.

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-δ-In den beiliegenden Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer bekannten Lochmaske; Fig. 2 eine Draufsicht auf ein bekanntes Photomasterelement, welches über der zugehörigen Öffnung bekannter Art liegt; Fig. 3 einen Seitenschnitt durch eine Lochmasken-Farbbildröhre gemäß

der Erfindung;
Fig. 4 eine teilweise weggeschnittene Rückansicht einer Röhrenfrontplattenanordnung gemäß der Schnittlinie 4-4 in Fig. 3; Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teil einer Lochmaske mit den erfindungsgemäß geformten öffnungen;

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Photomasterelement, welches auf der entsprechend ausgebildeten öffnung liegt; und Fig. 7 bis 12 Draufsichten auf andere erfindungsgemäß ausgebildete Photomasterelemente, wie sie zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schlitzöffnungen verwendet werden.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Rechteckfarbbildröhre mit einem Glaskolben 30, welche eine rechteckige Frontplatte oder Kappe 32 und einen rohrförmigen Hals 34, die über einen rechteckigen Kolben 36 miteinander verbunden sind, aufweist. Die Frontplatte enthält eine Sichtscheibe und einen Umfangsflansch 40, der mit dem Konus 36 verschmolzen ist. Die Innenfläche der Frontplatte 38 trägt einen Dreifarben-Mosaikleuchtstoffschirm 42, der ein Linienschirm mit im wesentlichen parallel zur vertikalen Mittelachse der Röhre (senkrecht zur Ebene der Fig. 3) verlaufenden Leuchtstofflinien ist. Eine verbesserte gewölbte Vielloch-Farbselektionselektrode oder Lochmaske 44 ist entfernbar in der Frontplatte 32 mit Hilfe von vier Federn 45 in einem vorbestimmten Abstand zum Schirm 42 montiert. Ein schematisch durch gestrichelte Linien in Fig. 1 angedeutetes In-Line-Elektronenstrahlsystem 46 ist zentral im Hals 34 montiert und erzeugt drei Elektronenstrahlen 48, die entlang in einer Ebene liegenden konvergenten Wegen durch die Maske 44 zum Schirm 42 gerichtet werden. Die Maske 44 erfüllt eine Farbselektionsfunktion durch Abschatten oder Maskieren jedes Elektronenstrahls gegenüber den nicht zugehörigen farbemittierenden Leuchtstoff!inien, während die zugehörigen Linien getroffen werden. Auf dem Kolben 30 nahe beim Obergang des Konus 36 zum Hals 34 befindet sich ein magnetisches

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Ablenkjoch 50, das bei geeigneter Erregung die Elektronenstrahlen 48 in einem rechteckigen Raster über den Schirm 42 führt.

Einzelheiten eines Teils der Lochmaske 44, welche öffnungen 52 der neuen Form aufweist, sind in Fig. 5 dargestellt. Die öffnungen 42 sind längliche rechtwinklige Schlitze, die in vertikalen Spalten miteinander ausgerichtet sind. Die Spalten verlaufen im wesentlichen parallel zueinander, jedoch können sie sich auch an den rechten und linken Maskenseiten in bekannter Weise nach außen durchbiegen. Die Schlitze 42 in jeder Spalte werden durch Brücken oder Stege 34 voneinander getrennt, welche die nicht mit öffnungen versehenen Teile der Maske verbinden und dieser eine strukturelle Festigkeit zur Aufrechterhaltung der gewölbten Maskenkontur verleihen.

Die Schlitzöffnungen 52 der Maske 44 haben eine hundeknochenförmige oder stäbchenförmige Gestalt und sind an ihren Enden etwas breiter als im Mittelabschnitt. Die Enden der Schlitzöffnungen 52 an den Stegen 54 haben einen Krümmungsradius, der etwas größer als an den Enden der bekannten öffnung gemäß Fig. 1 ist. Bei den bekannten öffnungen ist der Krümmungsradius etwa halb so groß wie die Öffnungsbreite, während der Endradius bei den neuen Schlitzöffnungen wesentlich größer als die halbe Breite der Öffnungsmittelteile ist. Wegen dieses größeren Radius an den Enden der öffnungen 52 sind die öffnungen besser angenähert rechteckig, so daß mehr von den abgeschatteten Bereichen 16 in Fig. 2 der bekannten öffnungen offen ist und somit die Elektronenstrahldurchlässigkeit an den Stegen vergrößert wird.

öffnungen der erwähnten Hundeknochenform erhält man durch Veränderung der Form eines Photomasterelementes, so daß sie einem I gleicht, wobei Ober- und Unterseite jedes Elementes breiter als der Rest des Elementes gemacht wird. Fig. 6 zeigt die Form eines I-förmigen Photomasterelementes 56 über der sich damit ergebenden öffnung 58.

Man kann die grundsätzliche I-Form der Photomasterelemente auch abwan- *" dein, um die sich ergebenden öffnungsformen zu modifizieren. Einige dieser Abwandlungsmöglichkeiten sind in den Fig. 7 bis 12 veranschaulicht. Bei dem Photomasterelement 60 gemäß Fig. 7 sind die oberen und

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unteren Enden 62 und 64 der I-Form genutet, um das Rundungsausmaß an der Ober- und Unterseite der resultierenden Öffnungen noch weiter zu verringern. Das Photomasterelement 66 gemäß Fig. 8 enthält zwei abgeschrägte Enden 68 und 70 an den Querabschnitt der I-Form zur Verringerung der üffnungsbreite an ihren Enden. Die Fig. 9 und 10 zeigen ergänzend kleinere Korrekturen, die bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 6 und/oder Fig. 7 zur Feinabstimmung der Photomasterelementformen vorgenommen werden können, um eine noch besser rechteckige öffnungsform zu erhalten. Bei dem Photomasterelement 72 gemäß Fig. 9 sind die Enden 74 und 76 konkav gekrümmt anstatt genutet, und bei dem Photomasterelement 78 gemäß Fig. 10 sind die schräg verlaufenden Enden 80 und 82 der Querteile leicht konkav gebogen. Bei jeder dieser beiden Ausführungsformen erlaubt die leichte Krümmung eine feinere Abstimmung der sich ergebenden Öffnungsform, um mindestens einer Rechteckform nahe zu kommen.

Die Photomasterelementformen 84 und 86 gemäß den Fig. 11 bzw. 12 stellen zwei Möglichkeiten zur weiteren Verringerung der Auswärtsbiegung der Öffnungen an den öffnungsenden dar. In Fig. 11 ist der Schrägwinkel an den Enden 88 und 89 der Querteile der I-Form umgekehrt, und in Fig. 12 sind die Nuten 92 und 94 in dem Photomasterelement an die Querteile angrenzend vorgesehen.

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Claims (6)

1. PATENTANWÄLTE 30 1981 Ό

   DR. DiETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. INC. WOLFGANG HEUSLER

   MARIA-THERESIA-STRASSE 22

   Postfach 86 02 60 D-8OOO MUENCHEN 86

   TELEFON 0B9M7 69 4768

   AB SEPT. 1980! 4 70 60 TELEX 522638 TELEGRAMM SOMBEZ

   RCA 73,919

   RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.) Patentansprüche

   Farbbildröhre mit einer Schlitzmaske, deren Schlitzöffnungen in Spalten angeordnet sind, in denen die Öffnungen durch Stege voneinander getrennt sind und die Enden jeder Öffnungen an den Stegen gekrümmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius an den Enden der Öffnungen (52,58) bei den Stegen (54) wesentlich größer als die halbe Breite der mittleren Teile der entsprechenden Öffnungen sind.
2. 2) Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen an den Enden breiter als in der Mitte sind.
3. 3) Farbbildröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen die Form eines Hundeknochens haben.
4. 4) Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Öffnungen an ihren Enden mehr quadratisch als halbkreisförmig sind.

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   -z-
5. 5) Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre mit einer Schlitzmaskenröhre, bei welcher die Schlitzöffnungen der Maske in Spalten angeordnet und die Öffnungen in jeder Spalte durch Stege voneinander getrennt sind und die Maske durch Beschichten eines Metallbleches mit einem photoempfindlichen Material, Belichten des photoempfindlichen Materials durch ein Photomaster, das mit einem Uffnungsmuster ausgebildet ist, und anschließendes fitzen des Metallbleches zur Ausbildung der öffnungen hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblech durch ein Photomaster mit öffnungsbildelementen (56,60,66,72,78,84,86) belichtet wird, die an den Enden (62,64;68,70;74,76;80,82;88,90;92,94) eine größere Breite als in den Mittelteilen der Elemente haben derart, daß nach dem Ätzen des Metal 1-bleches Öffnungen in diesem entstehen, die besser rechtwinklig als die in einer Maske (10) ausgebildeten Öffnungen (12,20)sind, die durch ein Photomaster mit rechtwinkligen Öffnungsbildelementen (18) belichtet worden ist.
6. 6) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsbildelemente im Photomaster I-förmig ausgebildet sind. 20

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