KR840002184B1

KR840002184B1 - Color picture tube having improved slit type shadow mask and method of making same

Info

Publication number: KR840002184B1
Application number: KR1019800004570A
Authority: KR
Inventors: 에디슨 놀란 리차드
Original assignee: 알씨 에이 코오포레이숀; 글렌에이취, 브루스를
Priority date: 1980-11-29
Filing date: 1980-11-29
Publication date: 1984-11-26

Abstract

The color imagining tube has a shadow mask which has perforations in the form of slits disposed in columns. The slits in each column are separated by transverse bridges. The regions around the slits are reduced in thickness compared with the full thickness of the mask. The cross-sectional area of the transverse bridges is kept constant. This allows the bridge to be made small without increasing the likelihood of the mask folding along the bridges during manipulation and thus increasing the mask transmission.

Description

Collar water tube with slit shadow mask

제1도는 본 발명에 따른 개구 샤도우 마스크형 칼라 수상관을 부분적으로 도시한 평면도.1 is a plan view partially showing an opening shadow mask type collar water tube according to the present invention;

제2도는 제1도의 2-2선을 따라 절취한 수상관 면판 에셈블리에 대한 부분횡단 배면도.FIG. 2 is a partial cross-sectional rear view of a water pipe face assembly taken along line 2-2 of FIG. 1. FIG.

제3도는 종래의 샤도우 마스크의 부분 투시도.3 is a partial perspective view of a conventional shadow mask.

제4도는 본 발명에 따른 신규의 샤도우 마스크의 부분 투시도.4 is a partial perspective view of a novel shadow mask according to the present invention.

제5도와 제6도는 각각 샤도우 마스크의 반대편상에서 전자총족 및 스크린측 개구의 구멍 패턴을 식각하는데 사용되는 포토마스터 패턴을 도시한 도면.5 and 6 show photomaster patterns used to etch hole patterns of electron beam groups and screen side openings on opposite sides of the shadow mask, respectively.

제7도는 종래의 샤도우 마스크에 대한 부분 정면도.7 is a partial front view of a conventional shadow mask.

제8도, 제9도, 제10도는 각각 제7도의 종래 마스크를 8-8선, 9-9선, 10-10선을 따라 절취한 단면도.8, 9, and 10 are cross-sectional views taken along the 8-8, 9-9, and 10-10 lines of the conventional mask of FIG. 7, respectively.

제11도는 본 발명에 따른 신규의 샤도우 마스크에 대한 부분 정면도.11 is a partial front view of a novel shadow mask according to the present invention.

제12도, 제13도, 제14도는 각각 제11도의 신규의 마스크를 12-12선, 13-13선, 14-14선을 따라 절취한 단면도.12, 13, and 14 are cross-sectional views taken along the 12-12 line, the 13-13 line, and the 14-14 line, respectively, of the novel mask shown in FIG.

본 발명은 칼라 수상관에 관한 것으로, 특히 슬리트형 개구 샤도우 마스크를 구비한 수상관에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color water tube, and more particularly to a water tube having a slit-type opening shadow mask.

샤도우 마스크형칼라 수상관은 일반적으로 형광선 또는 형광점을 방사하는 적, 녹, 청의 스크리인과, 스크리인을 방광시키기 위한 전자출, 그리고 전자총과 스크리인 사이에 삽인된 샤도우 마스크를 포함하고 있다. 샤도우 마스크란 마스크 개구가 형광점 또는 형광선과 조직적인 관계를 갖도록 정확히 스크리인에 인접하여 배치된 많은 개구가 있는 얇은 금속판이다.Shadow mask-type color tube generally includes red, green, and blue screens emitting fluorescent or fluorescent points, electron beams for bladder screening, and shadow masks inserted between the electron gun and screens; have. A shadow mask is a thin metal plate with many openings positioned exactly adjacent to the screen so that the mask openings have a systematic relationship with the fluorescent point or fluorescent line.

슬리트 형상의 개구가 있는 샤도우 마스크를 구비한 칼라 수상관은 비교적 최근에 상품화되었다. 이와같이 상품화된 이유중 하나는 원형 개구 마스크로된 점스크린형 수상관보다는 슬리트 마스크로된 선스크린형 수상관이 마스크를 통과하는 전자비임의 투과율이 더 높아질 수 있기 때문이다. 슬리트 마스크를 사용한 것이 전자비임 투과에 일정한 이득을 주긴하나, 슬리트 마스크를 통과하는 전자비임의 투과율은 현기술로써얻는 것보다 증가될 수 있다.Color water tubes with shadow masks with slit-shaped openings have been commercialized relatively recently. One of the reasons for this commercialization is that the sunscreen type tube with a slit mask may have a higher transmittance of the electron beam through the mask than the dot screen type tube with a circular opening mask. Although the use of a slit mask gives a certain benefit to electron beam transmission, the transmission of the electron beam through the slit mask can be increased than that obtained with the state of the art.

슬리트 샤도우 마스크의 한형태에 있어서, 마스크는 기계적 강성을 제공하는 복수의 이격된 브리지(bri-dge) 또는 웨브(web)에 의해 방해받는 수직으로 연장된 슬리트 개구를 갖는다. 그러나, 이러한 웨브의 존재로 인해 전자비임 투과가 감소되며, 따라서 휘도도 역시 감소된다. 반면에, 웨브는 마스크가 도움(dome)형태로 형성될때 마스크에 기계적 강성을 제공하는 유용한 기능을 한다. 따라서, 전자비임 투과와 마스크강도를 증가시키는 장점 때문에, 웨브의 형태 및 크기는 일반적으로 그러한 두가지 요인을 놓고 절충을 하게된다. 그러므로, 마스크 구성과 그 마음조작에 필요한 기계적 강도에 영향을 미치지 않고 전자비임 투과를 어떻게 증가시킬 것인가하는 문제가 대두된다.In one form of the slit shadow mask, the mask has a vertically extending slit opening obstructed by a plurality of spaced bridging bridges or webs that provide mechanical stiffness. However, the presence of such a web reduces electron beam transmission, and therefore also brightness. Webs, on the other hand, serve a useful function of providing mechanical stiffness to the mask when the mask is formed into a dome shape. Thus, due to the advantages of increasing electron beam transmission and mask strength, the shape and size of the web generally compromises these two factors. Therefore, a problem arises how to increase electron beam transmission without affecting the mask configuration and the mechanical strength required for the mind manipulation.

본 발명에 의하면, 슬리트 개구가 칼럼(column)에 배열되어 있고 각 칼럼의 개구가 웨브에 의해 분리되는 슬리트형 개구 마스크를 구비한 칼라 수상관은 전 두께의 부분과 감소된 두께의 부분으로 마스크를 구성하므로써 개선이 된다. 전두께의 부분은 개구 칼럼과 웨브에서의 섬 모양의 것(island:이하 아일란드라고함) 사이에 스트림(strip)을 구성한다. 스트림과 아일란드는 감소된 두께의 부분에 의해 서로 분리된다. 각 웨브의 횡단 면적은 대체로 웨브를 가로질러 균등하다.According to the present invention, a collar water tube with a slit-type opening mask in which the slit openings are arranged in columns and the openings of each column are separated by a web is a mask having a full thickness part and a reduced thickness part It is improved by constructing. The full thickness part constitutes a strip between the opening column and the island shape in the web (hereinafter referred to as Ireland). The stream and the island are separated from each other by a portion of reduced thickness. The cross-sectional area of each web is generally even across the web.

제1도 및 2도는 장방형 면판 파넬 또는 캡(12)과 장방형 퍼널(funnel)(16)에 연결된 관 모양의 네크(14)로 구성된 유리 외피(10)을 가진 장방형 칼라 수상관을 예시한 것이다. 파넬(12)은 영상 면판(18)과 퍼널(16)에 밀봉된 주변 플랜지(flange) 또는 측벽(20)으로 이루어진다. 3색 모자이크 형광스크린(22)은 면판(18)안쪽면에 의해 형성된다. 스크리인(22)은 수상관의 중앙 수직축에 평행하게(제1도의 평면에 수직하게)연장되는 형광선을 갖는 선스크리인이다. 도움형의 많은 개구를 가진 개선된 신규의 칼라 선택 전극 즉, 샤도우 마스크(24)는 스크리인(22)에 대해 소정의 간격으로 4개의 스프링(26)으로 파넬(12)안에 이동할 수 있도록 장치되어있다.1 and 2 illustrate a rectangular collar water tube with a glass shell 10 consisting of a rectangular faceplate panel or cap 12 and a tubular neck 14 connected to a rectangular funnel 16. The panel 12 consists of a peripheral flange or side wall 20 sealed to the image face plate 18 and the funnel 16. The tricolor mosaic fluorescent screen 22 is formed by the inner surface of the face plate 18. The screen 22 is a sun screen with a fluorescent line extending parallel to the central vertical axis of the water pipe (perpendicular to the plane of FIG. 1). An improved novel color selection electrode, i.e., the shadow mask 24, with the help of many openings, is capable of moving in the panel 12 with four springs 26 at predetermined intervals relative to the screen 22. It is.

제1도에서 점선으로 개략적으로 도시한 인타인 전자총(28)은 세계의 전자비임(30)을 발생하여 마스크(24)에서 스크리인(22)까지의 코플라나(coplanar)집속경로를 따라 진행하도록 네크(14)내에서 중앙에 장치되어있다. 결합되지 않은 칼라 방사 형광선으로부터의 각 전자비임을 어둡게하거나 차폐함으로써 칼라 선택기능을 하는 한편, 형광선이 그것의 관련 형광선과 부딪치도록 한다. 자기 편향요크(32)는 퍼널(16)과 네크(14)의 교차점 근처의 외피(10)상에 위치하고 있다. 요크(32)는 적당히 에너지를 받으면, 전자비임(30)이 장방형의 라스터에서 스크리인(22)을 주사하게 한다.The stein electron gun 28 schematically shown in dashed lines in FIG. 1 generates an electron beam 30 of the world and travels along a coplanar focusing path from the mask 24 to the screen 22. It is centrally located within the neck 14. Darkening or shielding each electron beam from unbound color-emitting fluorescent light serves a color selection function while allowing the fluorescent light to strike its associated fluorescent light. The magnetic deflection yoke 32 is located on the shell 10 near the intersection of the funnel 16 and the neck 14. The yoke 32, when properly energized, causes the electron beam 30 to scan the screenin 22 in a rectangular raster.

제3도는 확장된 슬리트 개구의 배열을 가진 종래의 샤도우마스크(40)의 일부분을 도시한 것이다. 개구(42)는 칼럼에 일직선으로 되어있고, 인접한 칼럼의 개구에 대해서는 엇갈려 있다.3 shows a portion of a conventional shadow mask 40 with an array of expanded slits openings. The openings 42 are aligned with the columns and are staggered with respect to the openings of the adjacent columns.

마스크(40)의 한쪽 표면(44)상에서 개구(42)에는 큰 구멍(46)이 있고, 다른쪽 표면상에는 더 작은 구멍(48)이 있다. 개구안에서 가장 좁은 한계(50)는 스토우트(throat)라고 부르는데, 그것은 작은 구멍(48)이 있는 마스크 표면에 아주 가깝게 인접해 있다. 다른 실시에서 이러한 스토우트는 마스크의 중심에 더 가까울 수도있다. 개구(42)는 마스크 재료의 양쪽을 감광성 내식막(photoresist)으로 피복한 다음 그 양쪽을 관련 개구패턴을 갖는 포토 마스터(photomaster)를 통해 노출시킴으로써 형성된다. 그후, 감광성 내식막은 감광되고, 개구는 양측으로부터 마스크를 통해 식각된다. 포로 마스터상의 개구패턴은 다른 포로 마스터상의 개구 패턴보다 훨씬 더 넓은 개구형상을 가지며, 그로 인하여 마스크(40)의 다른 표면상에서 보다 표면(44)에서 구멍(46)을 더 크게 형성하는 것이 가능하게된다. 특정 칼럼 내부의 두개의 인접한 개구 사이에 있는 마스크의 부분은 브릿지 또는 웨브(52)라고 부른다. 도시한 종래의 실시예에 있어서는, 이러한 웨브(52)는 식각되지 않았기 때문에 전 두께이다. 웨브의 목적은 마스크가 도움(dome)모양으로 형성될 때 마스크 강도를 부여하기 위한 것이다. 마스크를 통과하는 전자비임의 투과를 최대로 하기위해 칼럼의 방향으로 측정해서 이러한 웨브를 가능한한 가장 좁게 만드는 것이 바람직하다. 그러나, 만일 웨브를 너무 좁게 만들면, 마스크 강도가 약해지고 만드는 동안 마스크가 찢어질지도 모른다. 그러므로 웨브의 치수는 마스크 투과와 마스크 강도를 절충해서 정한다.On one surface 44 of the mask 40 there is a large hole 46 in the opening 42 and a smaller hole 48 on the other surface. The narrowest limit 50 in the opening is called a stoat, which is very close to the mask surface with the small holes 48. In other implementations, this stout may be closer to the center of the mask. The openings 42 are formed by covering both sides of the mask material with a photoresist and then exposing both sides through a photomaster having an associated opening pattern. Thereafter, the photoresist is exposed, and the opening is etched through the mask from both sides. The opening pattern on the captive master has a much wider opening shape than the opening pattern on other captive masters, thereby making it possible to form a larger hole 46 in the surface 44 than on other surfaces of the mask 40. . The portion of the mask between two adjacent openings inside a particular column is called a bridge or web 52. In the conventional embodiment shown, this web 52 is full thickness since it is not etched. The purpose of the web is to impart mask strength when the mask is formed into a dome shape. It is desirable to make this web as narrow as possible by measuring in the direction of the column to maximize the transmission of the electron beam through the mask. However, if the web is made too narrow, the mask strength will weaken and the mask may tear while making. Therefore, the dimensions of the web are determined by a tradeoff between mask transmission and mask intensity.

본 발명에 따른 마스크 개선은 마스크를 도움 모양으로 균등하게 형성하도록 하고 요구되는 마스크 강도를 유지할 수 있도록 하는 한편, 두개의 주마스크 축에서 떨어져서 마스크의 투과를 증가시킬 수 있도록 한다. 그러나, 이러한 개선을 이해하기 위해서는 먼저 종래의 마스크(40)를 사용하는 것과 관련된 문제를 이해하는 것이 필요하다. 전자비임의 3선(54)은 제3도에 마스크 대각선상에 위치한 개구(42)를 통과하는 것으로 도시되어 있다. 이 3선중 2개는 웨브(52)의 일부분과 부딪치고, 단지 한선만 웨브(52)의 위를 통과하는 것으로 도시되어 있다.The mask refinement according to the invention allows the mask to be formed evenly in a help shape and to maintain the required mask intensity while increasing the transmission of the mask away from the two main mask axes. However, to understand this improvement, it is first necessary to understand the problems associated with using a conventional mask 40. Three lines 54 of the electron beam are shown passing through the opening 42 located on the mask diagonal in FIG. Two of these three wires are shown to collide with a portion of the web 52 and only one line passes over the web 52.

본 발명의 목적중 하나는 이러한 3개의 선 모두가 마스크를 통과할 수 있도록 하는 것이다.One of the aims of the present invention is to allow all three of these lines to pass through the mask.

제4도에는 본 발명에 따른 개선된 신규의 마스크(24)가 도시되어 있다. 이 마스크(24)는 제3도의 종래의 마스크(40)와 동일한 위치에 있는 개구(62)의 칼럼을 가지며, 각 칼럼의 개구(62)는 웨브(64)에 의해 분리된다. 마스크(24)는 전 두께의 부분과 감소된 두께의 부분을 가지고있다. 전 두께의 부분은 개구 칼럼들 사이의 스트림(66)과 웨브(64)에 있는 아일란드(68)를 구성한다. 스트림(66)과 아일란드(68)는 감소된 두께의부분(70)에 의해 서로 분리된다.4 shows an improved novel mask 24 according to the present invention. This mask 24 has a column of openings 62 at the same position as the conventional mask 40 of FIG. 3, with the openings 62 of each column being separated by a web 64. Mask 24 has a portion of full thickness and a portion of reduced thickness. The full thickness portion constitutes the island 68 in the web 64 and the stream 66 between the opening columns. Stream 66 and Ireland 68 are separated from each other by a portion 70 of reduced thickness.

제4도에 도시한 마스크 표면은 수상관의 스크리인을 마주보고 있는 반면, 반대편 표면은 전자총을 마주보고 있게된다. 마스크가 도움모양이나 원주형으로 형성될때 스트림(66)과 아일란드(68)는 만곡된 외형안에 놓여있고 마스크(24)에서 스크리인에 가장 가까운 부분이 된다. 사실상, 스크리인쪽에서 볼때 웨브(64)의 큰 부분은 개구칼럼의 길이로 연장되는 고랑(trough)에 위치한 아일란드를 포함한다. 이렇게 설계되었기때문에, 세개의 전자비임의 모든 광선(69)이 웨브에 부딪치지 않고 마스크를 통과한다. 그러므로, 마스크의 투과는 증가되고, 개구 스토우트 사이에 직접 최대의 두께가 유지되기 때문에 마스크의 강도도 약해지지 않는다.The mask surface shown in FIG. 4 faces the screen of the receiving tube, while the opposite surface faces the electron gun. When the mask is shaped like a helper or columnar, the stream 66 and the island 68 lie in a curved contour and become the closest part of the screen to the mask 24. In fact, when viewed from the screen side, a large portion of the web 64 comprises an island located in a trough that extends the length of the opening column. Because of this design, all rays 69 of the three electron beams pass through the mask without hitting the web. Therefore, the transmission of the mask is increased, and the strength of the mask is not weakened because the maximum thickness is maintained directly between the opening stows.

제4도에 도시한 마스크(60)의 개구를 형성하는데 사용한 포르마스터 패턴(72)와 (74)가 제5도와 제6도에 각각 도시되어있다. 각 패턴에서 까맣게 표시된 부분은 식각될 부분이다. 제5도에 도시한 전자총족 패턴(72)은 개구 위치에서 굵은 점선(76)의 칼럼으로 구성되고, 스크리인족 패턴(74)은 웨브 아일란드의 위치에서 수평의 뚜렷한 부분(80)을 갖는 사이드 스트라이프(side stripe)(78)로 구성된다.The formaster patterns 72 and 74 used to form the openings of the mask 60 shown in FIG. 4 are shown in FIGS. 5 and 6, respectively. The black areas in each pattern are the parts to be etched. Electron group pattern 72 shown in FIG. 5 consists of a column of thick dashed lines 76 at the opening position, and the screen group pattern 74 has a distinct horizontal portion 80 at the position of the web island. It consists of side strips 78.

종래의 마스크에 대한 신규의 마스크(24)의 장점은 마스크를 도움 모양으로 형성할 동안 웨브의 횡단면을 비교함으로써 알 수 있다. 제7도는 웨브(52)를 갖는 전형적인 종래의 마스크(40)를 도시한 것이다. 제7도의 8-8선, 9-9선, 10-10선을 따라 절취한 웨브의 횡단면은 각각 제8도, 9도, 10도에 되시되어있다. 보는 바와같이 웨브의 중심부인 9-9선에서 취한 웨브(52)의 횡단면적은 8-8선, 10-10선에서 취한 웨브(52)의 횡단면적 보다 대체로 작다. 이러한 횡단면적의 차이점 때문에, 웨브(52)는 마스크(40)의 형성시에 다른 2개의 횡단면에서 보다도 9-9선에서 취한 횡단면의 부근에서 더욱 확장될 것이다. 그렇게 불균형하게 확장되는 것은 마스크의 형성시에 웨브가 자주 파열되는 결과를 초래한다.The advantages of the novel mask 24 over conventional masks can be seen by comparing the cross sections of the web while forming the mask into a help shape. 7 illustrates a typical conventional mask 40 having a web 52. The cross sections of the web cut along lines 8-8, 9-9 and 10-10 of FIG. 7 are shown in FIGS. 8, 9 and 10, respectively. As can be seen, the cross-sectional area of the web 52 taken at line 9-9, which is the center of the web, is generally smaller than the cross-sectional area of web 52 taken at line 8-8, line 10-10. Due to this difference in cross sectional area, the web 52 will be more expanded in the vicinity of the cross section taken at line 9-9 than in the other two cross sections at the time of formation of the mask 40. Such unbalanced expansion results in frequent rupture of the web in the formation of the mask.

웨브(68)를 갖는 새로운 마스크(24)가 제11도에 도시되어 있으며, 제11도의 12-12선, 13-13선, 14-14선을 따라 절취한 횡단면이 제12도, 13도, 14도에 각각 도시되어 있다. 마스크(24)에서, 웨브(68)상의 서로 다른 위치에서 취한 횡단면은 대체로 모양은 다르지만 면적은 같다. 마스크(24)를 도움형으로 형성할 동안 파열될지도 모를 웨브(68)의 비교적 약한 영역은 없다. 이러한 장점은 개구 칼럼의 길이방향에서 측정된 웨브의 폭을 약간 감소할 수 있도록 해주므로, 마스크 형성과 차후의 조작에 필요한 기계적 강도에 영향을 주지않고도 마스크의 투과를 증가시킬 수 있게된다.A new mask 24 having a web 68 is shown in FIG. 11, with cross-sections cut along lines 12-12, 13-13, 14-14 of FIG. Each is shown at 14 degrees. In the mask 24, the cross sections taken at different locations on the web 68 are generally different in shape but in the same area. There is no relatively weak area of the web 68 that may rupture during the formation of the mask 24 in a assisted fashion. This advantage allows a slight reduction in the width of the web measured in the longitudinal direction of the opening column, thereby increasing the permeation of the mask without affecting the mechanical strength required for mask formation and subsequent manipulation.

다음 측정치는 본 발명에 따라서 제조된 대각선이 19인치(48.26cm)인 실험용 샤도우 마스크의 중심부에서 측정한 것이다.The following measurements were taken at the center of an experimental shadow mask having a diagonal of 19 inches (48.26 cm) made in accordance with the present invention.

Claims

In a color receiving tube having a slit-type opening mask 24 in which the slit openings 62 are arranged in separate columns by strips 66 of equal thickness, and the openings in each column are separated by webs 64. ,

Equipped with a slit shadow mask characterized in that the thickness of the web is reduced at the junction with the strip in such a way that the area of the web cross section is constant along its length in order to improve the transmission without degrading the mechanical strength of the mask. One collar awards hall.