DE4121233C2 - Farbbildröhre mit Lochmaske - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Farbbildröhren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs, welche Lochmasken mit schlitzförmigen Öffnungen aufweist, wobei die Öffnungen in Spalten ausgerichtet sind und die Öffnungen in jeder Spalte durch Traversen bzw. Ver­ bindungsriegel in der Maske getrennt sind, inbesondere auf eine derartige Maske mit einem glatten Rand am mit Öffnungen versehenen Teil der Maske. Eine Röhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist z. B. aus US-PS 4 300 070 bekannt.

Die überwiegende Zahl der heute verwendeten Farbbildröhren haben Zeilenraster und Lochmasken, die schlitzförmige Öffnun­ gen aufweisen. Die Öffnungen sind in Spalten ausgerichtet, und die einander benachbarten Öffnungen in jeder Spalte sind durch Stege oder Traversen in der Maske voneinander ge­ trennt. Derartige Traversen sind für eine Maske von wesentli­ cher Bedeutung, um ihre Stabilität zu gewährleisten, wenn sie zu einer kuppelförmigen Kontur geformt wird, welche im wesentlichen parallel zur Kontur der Innenseite einer Sichtscheibe einer Röhre verläuft. Die Traversen in einer Spalte sind zu den Traversen in den unmittelbar benachbarten Spalten in Längsrichtung der Spalte (Vertikalrichtung) ver­ schoben. Aufgrund des Musters der Öffnungen und Traversen sind die oberen und unteren Ränder der Öffnungs-Anordnung etwas gezahnt. Einige Öffnungs-Spalten enden mit Traversen nahe des Randes, während andere Spalten mit Öffnungen am Rand enden. Wenn ein Sichtschirm unter Verwendung der Loch­ maske als Photomaster geformt wird, so weist der daraus ent­ stehende Schirm ebenfalls gezahnte obere und untere Ränder auf. Solche gezahnten Ränder sind ästhetisch unerwünscht.

Eine Lösung, mit der man Schirme mit glatten Rändern er­ reicht, ist in US-Patent Nr. 4 300 070 offenbart. Hier wird der Rand der Öffnungs-Anordnung mit einer kompli­ zierten Methode des Verlängerns und Verkürzens der Abstände der beiden letzten Öffnungen in jeder Spalte geglättet. Die jeweils letzten Öffnungen einer Spalte weisen bei der Lochmaske einen vergrößerten oder verringerten Traversenabstand auf. Weiterhin sind in Spalten mit verringertem Traversenabstand die jeweils letzten Traversen (in Fig. 5 mit "B" bezeichnet) kürzer als die vorletzten Traversen. Die Methode macht nicht nur den Rand geometrisch glatt, sondern vereinheitlicht auch den Lichtaustritt an den Rändern des Schirms. Eine solche Methode war zur Anwendung bei Masken mit einem konstanten Traversenabstand und einem projizierten geradlinigen Rand am Schirm entwickelt worden.

Eine andere Farbbildröhre mit Lochmaske ist aus DE 28 41 286 A1 bekannt. Diese Lochmaske besitzt weiterhin noch einen ersten Satz Spalten, welche an den jeweils letzten Öffnungen einen vergrößerten Traversenabstand verglichen mit dem Traversenabstand an den vorletzten Öffnungen in jeder der Spalten aufweisen, und einen zweiten, jede andere nicht in dem ersten Satz enthaltene Spalte bildenden Satz Spalten mit einem verringerten Traversenabstand an den letzten Öffnungen, verglichen mit dem Traversenabstand an den vorletzten Öffnungen in jeder der Spalten.

Außerdem enden die letzten Öffnungen an den Enden aller Öffnungs-Spalten an einem glatten Rand.

In jüngerer Zeit wurden Versuche unternommen, Lochmasken her­ zustellen, bei denen die vertikale Traversen-Wiederholungsra­ te oder der Traversenabstand variiert wird. Zweck der Varia­ tion ist es, einen Schatten mit konstanten Abständen auf dem Schirm zu erzeugen, um das Problem des Moire zu verringern.

Wenn die oberen und unteren Ränder der Schirme von Röhren, die diese Masken mit unterschiedlichen Traversenabständen verwenden, eine geradlinige Projektion beibehalten sollen, so besteht die Notwendigkeit einer neuen Technik zur Glättung der Ränder, die bei diesen Masken leicht angewandt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die Farbbildröhre eine entsprechende Lochmaske. Die Maske besitzt einen recht­ eckigen Umfang mit zwei langen Seiten und zwei kurzen Sei­ ten, eine Hauptachse, die durch die Mitte der Maske und parallel zu den langen Seiten verläuft, und eine kleinere Achse, die durch die Mitte der Maske und parallel zu den kurzen Seiten verläuft. Die Maske weist eine Anordnung von schlitzförmigen Öffnungen auf, welche in Spalten ausgerichtet sind, die im wesentli­ chen parallel zur kleineren Achse verlaufen und an einem Rand der Öffnungs-Anordnung enden. Aneinanderliegende Öffnun­ gen in jeder Spalte sind durch Traversen in der Maske vonein­ ander getrennt. Die Traversen in einer Spalte sind gegenüber den Traversen in jeder benachbarten Spalte in Längsrichtung, parallel zur kleineren Achse, versetzt. Der Abstand zwischen Traversen in einer Spalte ist der Traversenabstand an einem Ort auf der Maske. Der Fortschritt besteht darin, daß ein erster Satz Spalten, an den jeweils letzten Öffnungen einen vergrößerten Traversenab­ stand verglichen mit dem Traversenabstand an den vorletzten Öffnungen in jeder der Spalten aufweist. Ein zweiter, jede andere nicht im ersten Satz enthaltene Spalte bildender Satz Spalten weist einen verringerten Traversenabstand an den letzten Öffnungen auf, verglichen mit den Traversenabständen an den vorletzten Öffnungen in jeder der Spalten. Die letz­ ten Traversen vor den Enden der Öffnungs-Spalten in dem zwei­ ten Satz sind kürzer als die vorletzten Traversen, gemessen in Längsrichtung der Spalten, und die letzten Öffnungen an den Enden aller Öffnungs-Spalten enden an einem glatten Rand.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Axialschnitt-Seitenansicht einer Farbbild­ röhre 10, die eine Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung darstellt.

Fig. 2 eine hintere Draufsicht einer Masken-Rahmen-An­ ordnung 32 der Röhre in Fig. 1.

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnittes aus der Lochmaske der Röhre in Fig. 1.

Fig. 4 eine zusammengesetzte Ansicht einer Lochmaske 24, welche die Muster der Öffnungen und Traver­ sen an vier Orten in einem Quadranten der Maske zeigt.

Fig. 5 eine Draufsicht der an beiden Seiten der Lochmas­ ke 24 verwendeten Öffnungs-Muster.

Fig. 1 zeigt eine rechteckige Farbbildröhre 10 mit einem Glaskörper 11, welcher eine rechteckige Schirmträgerplatte 12 und ein mit einem rechteckigen Trichter 15 verbundenes röhrenförmiges Halsstück 14 umfaßt. Der Trichter 15 besitzt eine nicht dargestellte leitende Innenschicht, die sich von einem Anodenknopf 16 bis zum Hals 14 erstreckt. Die Schirm­ trägerplatte 12 umfaßt eine Sichtschirmplatte 18 und eine periphere Flanke oder Seitenwand 20, die mittels einer Glas­ fritte 17 hermetisch mit dem Trichter 15 verbunden ist. Ein dreifarbiges Leuchtraster 22 sitzt auf der Innenfläche der Sichtschirmplatte 18. Das Raster 22 ist ein Zeilenraster, dessen Leuchtzeilen in Dreiergruppen bzw. Triaden angeordnet sind, von denen jede Triade eine Leuchtzeile von jeder der drei Farben beinhaltet. Eine mit einer Vielzahl von Öffnun­ gen versehene Farbselektorelektrode oder Lochmaske 24 ist in einer in bezug auf das Raster 22 vorgegebenen Position ver­ schiebbar befestigt. Ein Elektronenstrahlerzeuger 26, in Fig. 1 schematisch durch gestrichelte Linien dargestellt, ist mittig im Halsstück 14 angebracht, um drei Elektronenstrah­ len 28 zu erzeugen und entlang konvergenter Bahnen durch die Lochmaske 24 auf das Raster 22 zu leiten.

Die Röhre in Fig. 1 ist so konstruiert, daß sie mit einem externen magnetischen Ablenkjoch verwendet werden kann, wie z. B. dem gezeigten Joch 30, welches sich in der Nähe der Ein­ mündung des Trichters 15 in das Halsstück 14 befindet. Wird das Joch 30 aktiviert, so werden die drei Elektronenstrah­ len 28 Magnetfeldern ausgesetzt, die bewirken, daß die Strahlen das Leuchtraster 22 horizontal und vertikal in einem rechtecki­ gen Raster abtasten. Die initiale Ablenkfläche, die bei Ab­ lenkung Null ist, liegt in etwa in der Mitte des Jochs 30. Bedingt durch Randfelder erstreckt sich die Ablenkzone der Röhre axial vom Joch 30 in den Bereich des Strahlerzeugers 26. Der Einfachheit halber sind die eigentli­ chen Biegungen der Bahnen der abgelenkten Strahlen in der Ablenkzone in Fig. 1 nicht dargestellt.

Die Lochmaske 24 ist Teil einer Masken-Rahmen-Anordnung 32, welche außerdem einen peripheren Rahmen 34 enthält. Die Mas­ ken-Rahmen-Anordnung 32 ist in Fig. 1 in einer Position in­ nerhalb der Schirmträgerplatte 12 gezeigt und in Fig. 2 ist sie in der Vorderansicht gezeigt. Die Lochmaske 24 enthält einen gebogenen, mit Öffnungen versehenen Bereich 25, einen nicht durchbrochenen, den gelochten Bereich 25 umgebenden Randabschnitt 27 und ein von dem Randabschnitt 27 zurückgebo­ genes Saumteil 29, das sich vom Schirm entfernend erstreckt. Die Lochmaske 24 ist teleskopartig in den Rahmen 34 einge­ paßt, und das Saumteil 29 ist an den Rahmen 34 angeschweißt.

Die Lochmaske 24, welche in Fig. 2 und 3 detaillierter dargestellt ist, weist einen rechteckigen Umfang mit zwei langen Seiten und zwei kurzen Seiten auf. Die Lochmaske 24 besitzt eine Hauptachse X, die durch die Mitte der Maske und parallel zu den langen Seiten verläuft, und eine kleinere Achse Y, die durch die Mitte der Maske und parallel zu den kurzen Seiten verläuft. Die Lochmaske 24 enthält schlitzförmige Öffnungen 36, die in Spalten ausgerichtet sind, die im wesentlichen parallel zu der kleineren Achse Y verlaufen. Aneinanderliegende Öffnun­ gen 36 in jeder Spalte sind durch Traversen 38 in der Loch­ maske 24 voneinander getrennt, wobei der Abstand zwischen benachbarten Traversen 38 in einer Spalte als der Traversen­ abstand AV an einem bestimmten Ort auf der Maske definiert ist, wie in Fig. 3 gezeigt.

Fig. 4 zeigt vier Bereiche eines oberen rechten Quadranten eines mit Öffnungen versehenen Teils der Lochmaske 24, wobei AH die Abstände zwischen den Spalten bezeichnet. Die vier Bereiche sind: in der Mitte der Maske am Kreuzungspunkt der Hauptachse X und der kleineren Achse Y; in der oberen Mitte der Maske am Ende der kleineren Achse Y; in der rechts­ seitigen Mitte der Maske am Ende der Hauptachse X; und in der oberen rechten Ecke der Maske. In Fig. 4 ist das Öff­ nungs-Muster in der oberen rechten Ecke der Maske etwas niedriger als das Öffnungsmuster in der oberen Mitte, und zwar infolge einer leichten Biegung am oberen Rand des mit Öffnun­ gen versehenen Teils 25 der Maske, wie in Fig. 2 gezeigt. In dem mit Öffnungen versehenen Bereich der Maske besitzt ein erster Satz von Spalten, welcher die mit ungeraden Num­ mern versehenen Spalten 1, 333 und 335 umfaßt, letzte Öffnun­ gen 41, 43 und 45 größerer Länge verglichen mit der Länge der vorletzten Öffnungen 51, 53 bzw. 55 in jeder der Spal­ ten. Ein zweiter Satz Spalten, welcher die geradzahligen Spalten 0, 2 und 334 umfaßt, besitzt einen verringerten Tra­ versenabstand an den letzten Öffnungen 40, 42 und 44 vergli­ chen mit dem Traversenabstand an den vorletzten Öffnungen 50, 52 bzw. 54 in jeder der Spalten. Die letzten Traversen 60, 62 und 64 vor den Enden der Öffnungs-Spalten im zweiten Satz sind kürzer als die vorletzten Traversen dieses Satzes 70, 72 bzw. 74, gemessen in Längsrichtung der Spalten; und die letzten Öffnungen an den Enden aller Öffnungs-Spalten enden an einem glatten Rand 80. Der Vergleich dieses Musters von Öffnungen und Traversen an den Rändern der Öffnungs-An­ ordnung mit dem üblichen Muster ohne die Veränderung zeigt, daß die letzten Öffnungen 41, 43 und 45 in den ungeradzah­ ligen Spalten verlängert wurden, um sich bis an den Rand der Anordnung heran zu erstrecken, und die vorletzten Öffnungen 50, 52 und 54 in den geradzahligen Spalten verkürzt wurden. Zweck des Verlängerns der letzten Öffnungen in den ungerad­ zahligen Spalten ist es, diejenigen Traversen 38 zu entfer­ nen, die nahe des Randes der Anordnung liegen würden. Eine kleine Teilöffnung nahe eines Randes wird während des Ätzens der Maske häufig nicht durchgeätzt, wodurch im Rand eine un­ erwünschte Stufe oder Unterbrechung verbleibt. Da von den ungeradzahligen Spalten nahe des Randes eine Traverse 38 ent­ fernt wird, muß ein Ausgleich in den geradzahligen Spalten vorgesehen sein, um dem durch die Entfernung der Traversen 38 bedingten erhöhten Lichtaustritt Rechnung zu tragen. Die­ ser Ausgleich wird durch die Verringerung der Länge der vor­ letzten Öffnungen in den geradzahligen Spalten und durch das durchgängige Plazieren einer Traverse in einem bestimmten Abstand vom Rand der Anordnung bei den geradzahligen Spalten geschaffen.

Bei einer Röhre mit einem Sichtschirm mit einer Diagonale von 27 Zoll bzw. 68 cm wurde die Traversenbreite an der dem Strahlerzeuger zugewandten Seite an der letzten Traverse in den geradzahligen Spalten, welche zuvor zwischen 4,8 mils bzw. 0,12 mm nahe den Enden der kleineren Achse Y und 5,9 mils bzw. 0,15 mm an den Ecken der Maske betrug, auf 4,3 mils bzw. 0,11 mm verringert, und der Abstand für die letz­ ten Traversen wurde um 20 Prozent verringert, was zu den kür­ zeren vorletzten Öffnungen in den geradzahligen Spalten führt.

Bei der Herstellung der Maske wird ein flaches Metallblech auf beiden Seiten mit einem Photoresist-Material beschich­ tet. Das beschichtete Metallblech wird dann durch Photoma­ ster belichtet, die die Öffnungs-Muster für jede Seite der Maske enthalten. Danach wird das Photoresist-Material entwic­ kelt und das Photoresist an den Stellen der vorgesehenen Öff­ nungen fortgewaschen. Dann wird das Metallblech von beiden Seiten geätzt, um die Öffnungen zu erzeugen. Das Muster der Öffnungen für die Strahlerzeuger-Seite der Maske besteht aus kleineren Öffnungsformen als das Muster der Öffnungen für die Schirm-Seite der Maske. Beide Öffnungs-Muster sind einan­ der überlagernd in Fig. 5 dargestellt. In Fig. 5 sind die Öffnungs-Muster für Spalten 0 und 1 am oberen Rand der Anord­ nung gezeigt. Die größeren Bereiche 48 stellen die Öffnungs- Muster für die Schirm-Seite der Maske dar, und die kleineren Bereiche 49 stellen die Öffnungs-Muster für die Strahlerzeu­ ger-Seite der Maske dar. Das Öffnungs-Muster für die Schirm- Seite der Maske setzt sich über den Rand 80 der Anordnung hinweg fort, aber auf der Strahlerzeuger-Seite der Maske ist am Rand eine Traverse eingefügt, so daß sämtliche Muster letzter Öffnungen für die Strahlerzeuger-Seite der Maske ex­ akt am Rand 80 der Anordnung enden. Weil diese Traversen auf der Strahlerzeuger-Seite am Rand 80 der Anordnung vorhanden sind, enden die geätzten Öffnungen bei allen Spalten exakt am Rand der Anordnung.

Claims (1)

1. Farbbildröhre mit dahinein eingebauter Lochmaske, bei der die Maske einen rechteckigen Umfang mit zwei langen Seiten und zwei kurzen Seiten, eine Hauptachse, die durch die Mitte der Maske und parallel zu den langen Seiten verläuft, und eine kleinere Achsen die durch die Mitte der Maske und parallel zu den kurzen Seiten verläuft, aufweist; bei der die Maske eine Anordnung von schlitzförmigen Öffnungen aufweist, welche in Spalten ausgerichtet sind, die im wesentlichen parallel zur kleineren Achse verlaufen und an einem Rand der Maske enden, wobei nebeneinanderliegende Öffnungen in jeder Spalte durch Traversen in der Maske voneinander getrennt sind, die Traversen in einer Spalte gegenüber den Traversen in jeder benachbarten Spalte in Längsrichtung, parallel zur kleineren Achse, versetzt sind; und bei der, wenn der Abstand zwischen Traversen in jeder Spalte als Traversenabstand an einer Stelle auf der Maske bezeichnet wird, ein erster Satz Spalten an den jeweils letzten Öffnungen am Rand der Maske einen erhöhten Traversenabstand verglichen mit dem Traversenabstand an den vorletzten Öffnungen in jeder der Spalten des ersten Satzes aufweist, und ein zweiter, andere nicht in dem ersten Satz enthaltene Spalten umfassender Satz Spalten einen verminderten Traversenabstand an den letzten Öffnungen am Rand der Maske verglichen mit dem Traversenabstand an den vorletzten Öffnungen in jeder der Spalten des zweiten Satzes hat, so daß die letzten Öffnungen aller Spalten an einem glatten Rand der Maske enden; dadurch gekennzeichnet, daß der erste Satz Spalten (1, 333, 335) jede zweite Spalte der Anordnung von schlitzförmigen Öffnungen umfaßt und der zweite Satz Spalten (0, 2, 334) jede zweite nicht in dem ersten Satz enthaltene Spalte umfaßt; und daß für jede Spalte des zweiten Satzes die letzte Traverse (60, 62, 64) vor der letzten Öffnung (40, 42, 44) am Rand der Maske kürzer ist als die vorletzte Traverse (70, 72, 74), gemessen in Längsrichtung der Spalte.