DE3047610A1 - Farbbildroehre mit schlitzlochmaske - Google Patents

Description

RCA 74322
RCA Corporation, New York N.Y. (V.St.A.)

Farbbildröhre mit Schlitzlochmaske

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbbildröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Schattenmasken- oder Lochmasken-Farbbildröhren enthalten gewöhnlich einen Lumineszenzschirm mit rot, grün und blau emittierenden Leuchtstoffstreifen oder Leuchtstoffpunkten, ein Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Anregen des Leuchtschirms und eine zwischen dem Strahlerzeugungssystem und dem Leuchtschirm angeordnete Schatten- oder Lochmaske. Die Schatten- oder Lochmaske ist ein dünnes Metallblech mit vielen Öffnungen, das eine genau definierte Lage neben dem Lumineszenschirm hat, so daß die Maske bzw. ihre öffnungen eine systematische Beziehung zu den Leuchtstoffstreifen oder Leuchtstoffflecken aufweisen.

Farbbildröhren mit Schlitzlochmasken setzen sich seit jüngerer Zeit immer mehr durch. Einer der Gründe hierfür liegt darin, daß bei einer Röhre mit Schlitzlochmaske und Streifen-Lumineszenzschirm eine größere prozentuale Elektronenstrahl-Durchlässigkeit der Maske erreicht werden kann als bei einer Farbbildröhre mit im wesentlichen kreisförmigen Löchern und einem Punktristerleuchtschirm.

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Derzeit sind zwei Typen von Schlitzilochmasken in Gebrauch. Beim einen Typ erstrecken sich die Schlitze durchgehend vom oberen Rand der Maske zum unteren Rand. Eine solche Konfiguration wird nur für zylindrisch geformte Masken verwendet und erfordert einen massiven, starren Rahmen, um die Maske gespannt zu halten. Die Masken des anderen Typs sind so gewölbt', daß sie eine Krümmung sowohl in Vertikalrichtung als auch in Horizontal richtung aufweisen. Bei solchen Masken sind die vertikal verlaufenden Schlitze durch eine Vielzahl von beabstandeten Brücken oder Stegen unterbrochen, um die gewölbte Form besser aufrechterhalten zu können. Die Gegenwart dieser Stege verringert jedoch die Elektronenstrahltransmission der Maske und setzt daher die Helligkeit im Vergleich zu einer Röhre herab, deren Schlitze keine Stege aufweisen. Es ist daher wünschenswert, eine Maske zu schaffen, bei der der Einfluß der Stege auf die Elektronenstrahltransmission so weit wie möglich verringert ist.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine Farbbildröhre der eingangs genannten Art anzugeben, deren Schlitzlochmaske eine höhere prozentuale Elektronenstrahltransmission aufweist als bekannte Farbbildröhren mit vergleichbaren Schlitzlochmasken.

Diese Aufgabe wird bei einer Farbbildröhre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Farbbildröhre sind Gegenstand

von Unteransprüchen.
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Eine Farbbildröhre gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält also einen durch Elektronenstrahlen anregbaren Lumineszenzschirm, ein Elektronenstrahlerzeugungssystem und eine zwischen dem Elektronenstrahlerzeugungssystem und dem Luminszenzschirm angeordnete Schlitzlochmaske, bei der die Schlitze in Spalten oder Reihen angeordnet sind und die Schlitze innerhalb der einzelnen Spalten oder Reihen durch Stege getrennt sind. Erfindungsgemäß

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haben alternierende Stege in einer Reihe eine Dicke, die kleiner ist als die allgemeine Maskendicke und die alternierenden Stege sind zur Schirmseite der Maske hin versetzt.

Im folgenden werden das der Erfindung zugrundeliegende Problem und Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise axial geschnittene Draufsicht einer Schlitzlochmasken-Farbbildröhre gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine geschnittene, perspektivische Darstellung eines Teiles einer bekannten Schlitzlochmaske, aus der die Querschnittsformen der Stege der Masken ersichtlich ist; 20

Fig. 3 und 4 entsprechende perspektivische Schnittansichten zweier Ausführungsformen von Schlitzlochmasken für Farbbildröhren gemäß der Erfindung;

Fig. 5, 6 und 7 Teile von Photomaster-Mustern, die zur Herstellung der Masken gemäß Fig. 2, 3 bzw. 4 verwendet werden können.

In Fig. 1 ist eine Farbfernsehbildröhre mit einem Glaskolben 10 dargestellt, welcher ein im wesentlichen rechteckiges Frontplattenteil 12 und einen mit diesem über einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen, trichterförmigen Kolbenteil 16 verbundenen Hals 14 aufweist. Das Frontplattenteil 12 bildet eine Frontplatte 18 und hat einen Umfangsflansch oder eine Seitenwand 20, die

mit dem trichterförmigen Kolbenteil 16 vakuumdicht verbunden ist. Auf der Innenseite der Frontplatte 18 befindet sich ein Dreifarben-Mosaik-Leuchtstoff- oder Lumineszenzschirm 22. Bei dem Lumineszenz-

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schirm 22 handelt es sich um einen Streifenrasterschirm mit Leuchtstoffstreifen, die im wesentlichen parallel zur vertikalen Mittelachse des Bildschirms der Röhre verlaufen, also senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1. In einem bestimmten Abstand vom Lumineszenzschirm 22 ist eine neuartige Farbwahlelektrode oder Schlitzlochmaske 24 in konventioneller Weise lösbar montiert. In der Mitte des Halses 14 ist ein mehr schematisch durch ein gestricheltes Rechteck angedeutetes Inline-Elektronenstrahlerzeugungssystem 26 angeordnet, das drei Elektronenstrahlen 28 erzeugt, welche längs in einer Ebene verlaufenden, konvergierenden Wegen durch die Schlitzlochmaske 24 auf den Lumineszenzschirm 22 gerichtet sind. Die Maske 24 übt eine Farbwahl funktion aus, indem sie die jeweiligen Elektronenstrahlen gegen die Leuchtstoffstreifen, die in der nicht zugeordneten Farbe emittieren, abschirmt, es den jeweiligen Elektronenstrahlen jedoch erlaubt, auf die zugehörigen Leuchtstoffstreifen aufzutreffen. Am Kolben 10 ist eine magnetische Ablenkeinheit 30 beim übergang des Halses 14 in den trichterförmigen Kolbenteil 16 angebracht. Im Betrieb werden die Elektronenstrahlen 28 durch die Ablenkeinheit 30 in einem rechteckigen Raster über den Lumineszenzschirm 22 abgelenkt.

Fig. 2 zeigt einen kleinen Teil einer bekannten Schlitzlochmaske, die längs der Mitte einer öffnungs- oder Schlitzreihe geschnitten ist. Die öffnungen 42 der Reihe sind voneinander durch Brückenteile der Maske getrennt, die hier als Stege 44 bezeichnet werden sollen. Die Stege 44 haben bei der dargestellten, speziellen bekannten Maske einen sechseckigen Querschnitt. Bei einem anderen bekannten Maskentyp haben die Stege einen ungefähr dreieckförmigen Querschnitt. Die Dicke aller Stege 44 ist gleich der vollen Dicke der Maske 40. Da die Stege 44 die volle Dicke haben, wird ein großer Teil A eines auf die Maske 40 fallenden Elektronenstrahls durch die Stege 44 abgefangen. Es ist wünschenswert, den Betrag eines Elektronenstrahls, der durch die Stege der Maske abgefangen wird, zu verringern und dadurch die Transmission der Maske sowie die Ausgangs-

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lichtstarke der Röhre zu erhöhen. Gleichzeitig sollen jedoch möglichst wenig Kompromisse hinsichtlich der mechanischen Festigkeit der Maske eingegangen werden, um die gewünschte größere Transmission zu erreichen.

In den Figuren 3 und 4 sind zwei Ausführungsbeispiele 50 und 60 für die neuartige Maske 24 dargestellt, die eine erhöhte Transmission aufweisen und gleichzeitig die Festigkeit der Maske so wenig wie möglich beeinträchtigen. Bei beiden Ausführungs formen der vorliegenden Maske haben alternierende Stege, also -jeder zweite Steg, eine verringerte Dicke bezüglich der allgemeinen Dicke der Maske, und die alternierenden Stege sind zur Bildschirmseite der Maske hin versetzt. Die Maske 50 gemäß Fig. 3 weist alternierende Stege 52 verringerter Dicke auf, die zur Bildschirmseite 54 der Maske versetzt sind. Die übrigen Stege 56 haben ebenfalls eine verringerte Dicke, sie sind jedoch zur entgegengesetzten oder Strahferzeu gungsseite der Maske hin versetzt. Bei der in Fig. 4 dargestellten Maske 60 hat jeder zweite Steg 62 eine verringerte Dicke und ist zur Bildschirmseite 44 der Maske versetzt, die übrigen Stege 66 haben jedoch die volle Maskendicke. Die erhöhte Elektronenstrahl-Transmission ist aus einem Vergleich des relativ schmalen Teiles B eines Elektronenstrahls, der durch die Stege 52 und 62 der Masken gemäß Fig. 3 und 4 abgefangen wird, mit dem relativ breiten Teil A in Fig. 2 ersichtlich.

° Vorteilhafterweise grenzen die versetzten Stege direkt

an die jeweiligen Seiten der Maske an. Die Dicke dieser Stege ist vorteilhafterweise kleiner als die Hälfte der normalen Dicke des Maskenbleches.

In den Figuren 5, 6 und 7 sind die Photomaster- oder

Photomaskenmuster dargestellt, die zur Herstellung der Masken gemäß Fig. 2, 3 bzw. 4 verwendet werden können. Das Muster für die Strahl-

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erzeugungssystemseite der Maske ist mit ausgezogenen Linien und das Muster für die Lumineszenzschirmseite der Maske ist in gestrichelten Linien dargestellt. Bei den bekannten Mustern 70 und 72 gemäß Fig.5 weist das strahlerzeugungssystemseitige Muster 70 rechteckförmige Elemente auf, die schmäler jedoch langer sind als die des schirmsei ti gen Musters 72. Die Elemente beider Muster überlappen sich gegen seitig und zwischen den Elementen wird ein vertikaler Zwischenraum belassen, wo die Stege ihre volle Dicke haben sollen. Bei den Mustern 74 und 76 gemäß Fig. 6 wird der Zwischenraum an den vorgesehenen Stegpositionen alternierend ausgelassen, so daß das rechteckförmige Element des einen Musters den Stegzwischenraum des anderen Musters überlappt. Bei den Mustern 78 und 80 gemäß Fig. 7 ist das schirmseiti ge Muster 80 gleich dem schirmseiti gen Muster 72 gemäß Fig. 5. Das strahlerzeugungssystemseitige Muster 78 ist dagegen das gleiche wie das strahlerzeugungssystemseitige Muster 76 der Fig. 6 und die strahl-

™ erzeugungssystemseitigen Elemente überlappen jeden zweiten Stegzwischenraum im schirmseiti gen Muster.

Bei den vorliegenden verbesserten Masken wird die Querschnittsfläche mindestens jedes zweiten Steges um mindestens 50% verringert. Hierdurch wird die Elektronenstrahl transmiss!on der Maske erhöht, ohne daß die Schlitzbreite geändert zu werden braucht. Es tritt ferner auch keine Verschlechterung der Reinheit durch Stegpositionen ein, die ein verstärktes Moire ergeben könnten. Durch die Beseitigung des strahlerzeugungssystemseitigen Teiles jedes.zweiten Steges wird

die Abschattierungswirkung der gekrümmten Enden der Schlitzöffnungen an jedem zweiten Steg ausgeschaltet und dadurch die Elektronenstrahltransmission sogar in und in der Nähe der Mitte der Röhre erhöht. Die Beseitigung des strahlerzeugungssystemseitigen Teiles jedes zweiten Steges verringert weiterhin den variablen Einfluß, den die Rundung der Schlitzenden auf die Messung der Maskentransmission zum Zwecke der Bestimmung der mittleren Schlitzbreite hat. Diese Verringerung

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erhöht die Genauigkeit der Korrelation zwischen der Maskentransmission und der Schlitzbreite. Die Maske 50 gemäß Fig. 3 hat noch einen weiteren Vorteil hinsichtlich der Maskenkonstruktion. Die bekannte Maske 40 gemäß Fig. 2 und die verbesserte Maske 60 gemäß Fig. 4 erfordern eine genaue vertikale Ausrichtung der beiden Schablonen oder Photomastermuster, die zur Herstellung der Maske verwendet werden, da sonst die Öffnungen voller Dicke in versetzter Weise gebildet werden, was die Transmission der Maske herabsetzt. Bei der Maske 60 gemäß Fig. 4 würde diese Transmissionsverringerung selbstverständlich nur halb so groß sein, wie bei der bekannten Maske gemäß Fig. 2. Die Traremission der Maske 50 gemäß Fig. 3 wird jedoch durch radikale Registerfehler der Photomastermuster nicht beeinflußt, mit der möglichen Ausnahme eines geringen Einflusses auf das Moire.

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Claims (3)

PATENTANWÄLTE DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER MARIA-THERESIA-STRASSE 23 Postfach 86 02 60 D-BOOO MUENCHEN 86 TELEFON 089(47 69 06 4768 19 AB SEPT. 198Oi 4 70 60 TELEX S22 638 TELEGRAMM SOMBEZ RCA 74322 RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.) Farbbildröhre mit Schlitzlochmaske Patentansprüche

1. Farbbildröhre mit einem Lumineszenzschirm, einem Elektronenstrahlerzeugungssystem und einer zwischen dem Lumineszenzschirm und dem Elektronenstrahlerzeugungssystem angeordneten Schlitzlochmaske, deren Schlitze in vertikalen Reihen angeordnet und innerhalb der betreffenden Reihen in Vertikal richtung durch Stege getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Steg 25(52, 62) in einer Reihe eine Dicke hat, die kleiner ist als die generelle Dicke der Schlitzlochmaske (50, 60) und zur Bildschirmseite (54, 64) der Schlitzlochmaske hin versetzt ist.

2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i chnet, daß die übrigen Stege (66) in einer Reihe eine Dicke haben, die gleich der generellen Dicke der Schlitzlochmaske (60) ist (Fig. 4).

3. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch ge-

35k ennzei chnet, daß die übrigen Stege (56) in einer Reihe eine Dicke haben, die kleiner ist als die generelle Dicke der Maske (50), und zur Strahlerzeugungssystemseite der Schlitzlochmaske (50) hin versetzt sind.

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