DE3539947A1 - Schattenmaske fuer farbkathodenstrahlroehren - Google Patents

Schattenmaske fuer farbkathodenstrahlroehren

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DE3539947A1
DE3539947A1 DE19853539947 DE3539947A DE3539947A1 DE 3539947 A1 DE3539947 A1 DE 3539947A1 DE 19853539947 DE19853539947 DE 19853539947 DE 3539947 A DE3539947 A DE 3539947A DE 3539947 A1 DE3539947 A1 DE 3539947A1
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shadow mask
magnet
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DE19853539947
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English (en)
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Toshiharu Hamamatsu Shizuoka Hoshi
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Yamaha Corp
Original Assignee
Nippon Gakki Seizo Hamamatsu Shizuoka KK
Nippon Gakki Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/80—Arrangements for controlling the ray or beam after passing the main deflection system, e.g. for post-acceleration or post-concentration, for colour switching
    • H01J29/81—Arrangements for controlling the ray or beam after passing the main deflection system, e.g. for post-acceleration or post-concentration, for colour switching using shadow masks

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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Description

Anm.: Nippon Gakki Seizo
Kabushiki Kaisha
Unser Az: P 400 DE 4. November 1985
Schattenmaske für
Farbkathodenstrahlröhren
Die Erfindung betrifft eine Schattenmaske für Farbkathodenstrahlröhren gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, besonders eine Verbesserung der Auflösung und Helligkeit einer Schattenmaske für Kathodenstrahlröhren, in denen in jeder Maskenöffnung ein Magnetfeld zum Durchgang für Elektronenstrahlen ausgebildet ist.
In der US-PS 4 135 111 zum Beispiel wird vorgeschlagen ein Magnetfeld in jeder Maskenöffnung zum Durchgang für Elektronenstrahlen auszubilden, um die Konvergenz der Elektronenstrahlen zu vergrößern·und die Durchgangsrate der Elektronenstrahlen durch die Schattenmaske zu erhöhen, um Bilder mit hoher Helligkeit zu erzeugen. Zur besseren Ausbildung eines solchen Magnetfeldes wird die Schattenmaske dieses Typs herkömmlich aus magnetischem Material wie Cu-Ni-Co- und Cu-Ni-Fe-Legierungen hergestellt. Trotz der Steigerung der Durchgangsrate der Elektronenstrahlen, prallen noch 50 bis 60?ά von ihnen auf die Schattenmaske und verursachen unvermeidlich einen Temperaturanstieg der Schattenmaske. Da die oben genannten magnetischen
Materialien, die für die Schattenmaske verwendet wurden, eigentlich keine schlechte Wärmeausdehnung haben, ist die Erwärmung durch den Aufprall der Elektronenstrahlen geeignet, eine thermische Deformation der Schattenmaske hervorzurufen. Eine solche Deformation verursacht eine Positionslücke zwischen den Maskenöffnungen und einem zugeordneten Leuchtschirm der Bildröhre, wodurch sich eine Wölbung ausbildet, welche die Farbreinheit der Bilder beeinträchtigt.
Die Aufgabe der Erfindung ist, eine Schattenmaske herzustellen, die Bilder mit hoher Auflösung und Helligkeit auf dem Bildschirm einer Farbkathodenstrahlröhre erzeugt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schattenmaske aus Invar mit einer niedrigen Wärmeausdehnung hergestellt ist, und jede Maskenöffnung von einem Magnetrahmen umgeben ist.
Unterdrückte thermische Deformation der Schattenmaske durch die Verwendung von Invar wird vorteilhaft mit einer intensiven Konvergenz der Elektronenstrahlen durch Verwendung eines Magnetrahmens kombiniert.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Ausführungen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, beschrieben. Im Einzelnen zeigen
Fig. 1 eine vergrößerte Vorderansicht einer Ausführung der Schattenmaske gemäß der Erfindung,
und
Fig. 2 einen Schnitt längs der Ebene H-II von Fig. 1.
In Fig. 1 und 2 ist eine Schattenmaske dargestellt mit einer Anzahl von Maskenöffnungen 2, die in einer regelmäßigen Matrixorientierung angeordnet sind. Jede Matrixöffnung 2 ist von einem Magnetrahmen 3 umgeben.
Die Schattenmaske ist aus Invar hergestellt, das eine Art von Nickelstahl darstellt. Es enthält z.B. 0,20 % oder weniger Cu, 0,5 % Mn, 36 % gleichwertig Ni und Fe (jeweils Gewichtsprozent). Seine Wärmeausdehnung ist im allgemeinen sehr gering. Seine Wärmeausdehnungsrate ist z.B. 1 bis 2x10 /°C im Temperaturbereich bis 4O0C.
Der Magnetrahmen 3 ist aus einem Fe-Cu-Co-Spinodal-Dekompositionstyp-Legierungsmagneten, einem Cu-Ni-Fe-Legierungsmagneten, einem seltenen Erdmetallmagneten oder aus einem Ferritmagneten hergestellt.
Bei der Herstellung eines solchen Magnetrahmens 3 aus einem seltenen Erdmetallmagneten oder Ferritmagneten wird Magnetpulver in einer Harzlösung dispergiert, und die Dispersion wird auf die Außenflächen der Maskenöffnungen 2 aufgetragen. Sie kann auch durch Verdampfen und Aufsprühen im Vakuum nach genauer örtlicher Maskierung der Schattenmaskenvorderseite aufgetragen werden. Wenn der Rahmen aus einem Fe-Cr-Co-Spinodal-Dekompositionstyp-Legierungsmagneten oder aus einem Cu-Ni-Fe-Legierungsmagneten hergestellt wird, wird eine Magnetfolie auf der ganzen Vorderseite der Schattenmaske angebracht und unnötige Teile durch Ätzen entfernt.
Die Dicke der Schattenmaske sollte vorzugsweise im Bereich von 0,15 bis 0,2 mm liegen. Wenn quadratische Maskenöffnungen 2 wie im dargestellten Beispiel angewendet werden, sollte die Länge einer Seite vorzugsweise im
Bereich von 0,2 bis 0,3 mm liegen. In der Matrixorientierung sollte der Abstand zwischen benachbarten Maskenöffnungen vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 0,8 mm liegen. Die Breite des Magnetrahmens 3 sollte vorzugsweise im Bereich von 30 bis 50 μπι und seine Dicke im Bereich von 50 bis 100 μπι liegen. Gleichartige Magnetpole liegen an gegenüberliegenden Ecken des Quadrats.
Die Verwendung von Invar für die Schattenmaske unterdrückt wirkungsvoll ihre thermische Deformation, die durch den Aufprall der Elektronenstrahlen verursacht wird. Das vierpolige Magnetfeld, das durch den Magnetrahmen erzeugt wird, ruft eine verstärkte Konvergenz der Elektronenstrahlen hervor, welche den Aufprall selbst verringert. Beide Effekte wirken zur Erzeugung von Bildern mit hoher Auflösung und Helligkeit zusammen.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung, aber sie sind nicht zur Beschränkung derselben konstruiert.
Zur Verwendung der Schattenmasken aus Tabelle 1 wurden 508 mm große Farbkathodenstrahlröhren hergestellt und ihre thermische Deformationsrate, die Durchgangsrate der Elektronenstrahlen und die Wölbungsrate aufgezeichnet. Tabelle 2 zeigt die erhaltenen Daten. Die Beispiele 1 bis 3 gehören zum Stand der Technik, die Beispiele 4 bis 7 zu der vorliegenden Erfindung.
Tabelle 1
Beisp.
Nr.		 Material
für
Schatten
maske		 Material
für
Magnet
rahmen		 Magnet
rahmen
größe
in mm		 Masken-
öffn.-
größe
in mm		 Bildung
des
Magnet
rahmens
1 reiner
FIuB-
stahl		 - - 0,2 -
2 Invar - - dito -
3 12Co-
28Cr-Fe		 - - 0,28 -
4 Invar 12Co-
28Cr-Fe		 A 0.28
B 0,35
C 0,10		 dito Rahmen aus
Platte ge
ätzt und
befestiqt
5 dito 20Ni-
20Fe-Cu		 dito dito dito
6 dito SmCo5 A 0,28
B 0,35
C 0,05		 dito Magnetpulver
mit Harzbin
der be
schichtet U.
fixiert
7 dito Ba
Ferrit		 dito dito dito
A: innerer Durchmesser B: äußerer Durchmesser C: Dicke
Dicke der Schattenmasken: 0,2 mm
Abstand der Maskenöffnungen: 0,4 mm
Tabelle 2
3eisp.
Nr.		 Deformationsrate
100 mm von der
Bildmitte ent
fernt (μπι)		 30°C Elektronen
strahl 1 d u r c h -
gangsrate
(Ä)		 30°C Wölbungs
rate		 30°C
1 5O0C 250 50°C 25 5O0C qroß
2 150 50 25 25 klein qroß
3 30 230 25 50 klein groß
4 140 70 50 50 klein klein
5 40 75 50 50 klein klein
6 43 60 50 50 klein klein
7 35 150 50 50 klein klein
80 50 klein
Alle Daten wurden nahe der Peripherie der
Maske
aufgenommen. Die Temperatur in der Maskenmitte betrug 60 C.
Die Deformationsrate war bei den Beispielen der Erfindung größer. Man vermutet, daß es dadurch verursacht wird, daß die Magnetrahmen eine größere Wärmeausdehnungsrate als Invar besitzen.
Die Daten in Tabelle 2 garantieren ausreichend die Tatsache, daß die Anwendung der Erfindung eine hohe Helligkeit mit geringem Farbverlust.gewährleistet.

Claims (7)

  1. Anm.: Nippon Gakki Seizo
    Kabushiki Kaisha
    Unser Az: P 400 DE 4. November 1985
    Patentansprüche
    Schattenmaske für Farbkathodenstrahlröhren mit Maskenöffnungen (2), die in einer Matrixorientierung ausgerichtet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schattenmaske (1) aus Invar mit einer geringen Wärmeausdehnung besteht, und daß jede Maskenöffnung (2) von einem Magnetrahmen (3) umgeben ist.
  2. 2. Schattenmaske nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    jede Maskenöffnung (2) eine rechteckige, vorzugsweise quadratische Form hat,und daß der Magnet (3) vier Pole aufweist, die abwechselnd an den vier Ecken des Quadrats liegen.
  3. 3. Schattenmaske nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Magnetrahmen (3) aus einem Magnet gebildet ist, welcher aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Fe-Cu-Co-Spinodal-Dekompositions-Typ-Legierungsmagnet,
    Cu-Ni-Fe-Legierungsmagnet, seltenen Erdmetallmagnet, Ferritmagnet.
  4. 4. Schattenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Dicke der Schattenmaske (1) im Bereich von 0,15 bis 0,2 mm liegt.
  5. 5. Schattenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Magnetrahmens (3) im Bereich von 30 bis 50 μιη liegt.
  6. 6. Schattenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Magnetrahmens (3) im Bereich von bis 100 μπι liegt.
  7. 7. Schattenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen benachbarten Maskenöffnungen (2) im Bereich von 0,2 bis 0,3 mm liegt.
DE19853539947 1984-11-14 1985-11-11 Schattenmaske fuer farbkathodenstrahlroehren Ceased DE3539947A1 (de)

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