NL194106C

NL194106C - Schaduwmaskerframe voor kleurenbeeldbuis.

Info

Publication number: NL194106C
Application number: NL8902644A
Authority: NL
Original assignee: Samsung Electronic Devices
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 2001-06-05
Also published as: KR900009065U; NL8902644A; KR910003406Y1; NL194106B; JPH0749722Y2; JPH0324242U; US5072150A

Description

1 194106

Schaduwmaskerframe voor kleurenbeeldbuis

De uitvinding heeft betrekking op een schaduwmaskerframe voor een kleurenbeeldbuis, omvattende een schaduwmasker, geplaatst gescheiden over een bepaalde afstand van een fluorescentiescherm, gevormd 5 op het binnenvlak van een paneel; een frame, voor het ondersteunen van het schaduwmasker, en een aantal ondersteuningsmiddelen, die het frame verbinden met het paneel en (ten minste deels) zijn gemaakt van een bimetaal; waarbij het frame zijwanden bezit waarin uitsparingen zijn aangebracht, welke slechts een aantal brugdelen overiaten.

Een dergelijk schaduwmaskerframe is bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift 2.713.765.

10 Een schaduwmaskertype-kleurenbeeldbuis is uitgerust met een schaduwmasker, geplaatst gescheiden over een zekere afstand van het fluorescentiescherm, teneinde selectief de elektronenbuis, geëmitteerd van de elektronenkanonnen te geleiden naar de verband houdende plaatsen op het fluorescentiescherm, dat gevormd is op het binnenvlak van het paneel. Dit schaduwmasker, vervaardigd van dun metaalplaat, is voorzien van tal van openingen, en is door lassen bevestigd aan een relatief stijf en zwaar frame, terwijl het 15 frame wordt ondersteund door het paneel door een geschikt ophangsysteem of houderconstructie.

Zoals boven beschreven is het schaduwmasker vervaardigd van dun metaalplaat met ontelbare uitzonderlijk kleine openingen, en daardoor is het doorlaatrendement van de elektronenbundel zeer laag, met als gevolg dat ongeveer 80% van de energie van de elektronenbundels geabsorbeerd wordt in het schaduwmasker om te worden omgezet tot warmte-energieën, waardoor het schaduwmasker en het frame 20 worden opgewarmd. Dienovereenkomstig ondergaan het schaduwmasker en het frame, waarop het schaduwmasker door lassen bevestigd is, warmteuitzettingen, met als gevolg dat de positie van het schaduwmasker ten opzichte van het fluorescentiescherm wordt verplaatst, en dat de landingsposities van de elektronenbundels gaan afwijken, waardoor het zogenaamde foutlandings- en kleurzuiverheidsdrift· probleem ontstaat 25 Om hiervoor te compenseren, wordt volgens het bovengenoemde Offenlegungsschrift 2.713.765 voorgesteld het frame ten opzichte van het schaduwmasker zodanig te dimensioneren dat het product van de massa en de soortgelijke warmte van het frame zich verhoudt tot het product van de massa en de soortelijke warmte van het masker als het gemiddeld aantal, het frame treffende elektronen, tot het gemiddeld aantal het masker treffende elektronen. Hierdoor wordt een aanpassing tussen frame en masker 30 verkregen, waardoor de uitzetting van het masker, het zogenaamde koepeleffect, verminderd wordt De uitsparingen in het frame verminderen daarbij de warmtecapaciteit daarvan, en de bimetaalelementen zorgen er voor dat de onvermijdelijke aanloopperiode, waarin kleurzuiverheidsdrift ten gevolge van initiële warmtevervorming van het masker optreedt door compensatie zo kort mogelijk wordt gehouden.

Het is nu het doel van de uitvinding om een schaduwmaskerframe voor een kleurenbeeldbuis te 35 verschaffen waarbij de kleurzuiverheidsdriftperiode en de tijdsperiode nodig voor de compensatie tot een minimum wordt bekort en daardoor gestabiliseerde beelden zeer snel kunnen worden gegeven.

De tijdsperiode kan worden gereduceerd door het ophangsysteem of de houderstructuur van het frame voor het verkrijgen van een compensatie, zodanig te maken, dat dit wordt verhit vrijwel gelijktijdig met het verhitten van het schaduwmasker. Dat wil zeggen, de frameondersteuningsstructuur kan direct in contact 40 gebracht worden met het schaduwmasker, zodat warmte direct wordt geleid tussen de frame-ondersteuningsstructuur en het schaduwmasker.

Daartoe voorziet de uitvinding in een schaduwmaskerframe zoals omschreven in de aanhef, met het kenmerk, dat de ondersteuningsmiddelen in direct contact staan over een groot oppervlak met het schaduwmasker, om een zeer goede warmtegeleiding te bewerkstelligen welke resulteert in een snelle 45 opwarming van de (ten minste deels) bimetalen ondersteuningsmiddelen.

Doordat het schaduwmaskerframe van de onderhavige uitvinding op een zodanige wijze is samengesteld, dat het ondersteuningsorgaan voor het frame direct in contact is met het schaduwmasker, kan de compensatie voor driften als gevolg van de warmteuitzettingen worden verkregen binnen een veel kortere tijdsperiode.

50

De uitvinding zal nu nader worden verduidelijkt door een beschrijving in detail van de voorkeursuitvoering van de onderhavige uitvinding met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin: figuur 1 een schematisch doorsneeaanzicht is van een gebruikelijk schaduwmaskerframesamenstel van een kleurenbeeldbuis, 55 figuren 2A, 2B en 2C de processen illustreren van de verplaatsingen van het schaduwmaskerframesamenstel gedurende de emissies van elektronenbundels, figuur 3 een gedeeltelijk vergroot en gedeeltelijk uiteengenomen aanzicht in perspectief is, waarin de m 194106 2 samenstelling getoond is van het schaduwmaskerframe volgens de onderhavige uitvinding, figuur 4 een partieel doorsneeaanzicht is volgens lijn IV—IV van figuur 3, en figuur 5 een fragmentarisch aanzicht in perspectief is van een andere uitvoeringsvorm van het gedeelte A van figuur 3.

5

Een gebruikelijk schaduwmaskerframe, dat is voorgesteld in een poging om een dergelijk probleem te boven te komen, is getoond in figuur 1, en deze inrichting is bedoeld om de warmteuitzetting te compenseren.

In deze inrichting zijn een aantal haakveren 30, vervaardigd van bimetalen of bimetalen bevattende, bevestigd aan een aantal posities aan de vier zijden van een frame 20, waarop een schaduwmasker 10 10 door lassen bevestigd is, en de haakveren 30 zijn respectievelijk gekoppeld met tappennen S, geïnstalleerd op de binnenomtrek van het randgedeelte van een paneel P, waarop een fluorescentiescherm L gevormd is.

De warmteuitzetting van zo’n gebruikelijk schaduwmaskerframe en het compensatiemechanisme daarvoor zal worden beschreven met verwijzing naar figuur 2.

In figuur 2A wordt onder de elektronenbundels, die geëmitteerd worden vanuit een elektronenbundel-15 emitterende bron, bijvoorbeeld een elektronenkanon, één elektronenbundel (aangegeven door een getrokken pijl) geëmitteerd op een zodanige wijze, dat deze moet gaan door een opening MA, gevormd op het schaduwmasker 10, en moet landen op een punt A van het fluorescentiescherm L Terwijl het schaduwmasker 10 wordt verhit en thermisch uitzet door de botsingen met de elektronenbundels, ondergaat het frame 20, dat een relatief grotere warmtecapaciteit heeft, geen warmteuitzetting in de beginfase, aangezien 20 de warmtegeleiding nog niet voldoende gemaakt is. Daardoor beperkt het frame 20 de warmteuitzetting van het schaduwmasker 10, dat een relatief kleinere warmtecapaciteit bezit, met als gevolg dat het schaduwmasker 10 thermisch wordt gedeformeerd in de vorm van een koepel naar het fluorescentiescherm L (het zogenaamde koepelvormeffect).

Dienovereenkomstig wordt de opening, die op de positie MA was, verplaatst naar een andere positie MB, 25 en de elektronenbundel loopt langs de baan, aangegeven door een gestippelde pijl, en landt op een ander punt B van het fluorescentievlak L, waardoor een verlaging van de kleurzuiverheid wordt veroorzaakt Dit heeft de "initiële kleurzuiverheidsdriff’.

Daarna wordt, wanneer de kleurenbeeldbuis continu werkt gedurende een bepaalde tijdsperiode, de warmte geleid door het schaduwmasker 10 naar het frame 20, en het frame 20 ondergaat eveneens 30 warmte-uitzetting. Dan zet het frame 20, zoals getoond in figuur 2B, naar buiten uit, terwijl het schaduwmasker 10, dat onderworpen is aan het koepelvormingseffect, nagenoeg de oorspronkelijke kromming herneemt, welke hij bezat alvorens te worden verhit Onder deze omstandigheid zet de schaduwmaskerframe-eenheid thermisch uit naar buiten. Daardoor wordt de opening, die zich bevond op de positie MB, verplaatst naar een andere positie MC, met als gevolg dat de elektronenbundel loopt langs de 35 baan, aangegeven door een stippellijnpijl, en belandt op een punt C van het fluorescentiescherm L Dit wordt "lange-termijn kleurzuiverheidsdriff’ genoemd.

Daarna worden, als gevolg van de warmte-energie die geleid wordt naar het frame 20, dat bimetalen of de haakveren, gemaakt van bimetaal (niet getoond in figuur 2) verhit, en de bimetalen of de haakveren duwen het schaduwmaskerframe naar het fluorescentiescherm L. Daardoor wordt de opening, die zich 40 bevond op de positie MC, verplaatst naar een andere positie MA', welke zich op dezelfde aftastlijn bevindt als de opening MA, en dienovereenkomstig gaat de elektronenbundel door de opening MA', en komt aan op het punt A van het fluorescentiescherm L, wat het oorspronkelijk bedoelde punt is, waardoor een correctie verkregen wordt voor de warmteuitzettingen of de kleurzuiverheidsdrift.

Zodoende wordt gedurende de tijdsperiode waarin één van de openingen van het schaduwmasker 10 45 wordt gedrift via de posities MA -» MB -» MC -»MA', dat wil zeggen tijdens de tijdsperiode waarin het bundellandingspunt drift via de punten A B -»C -»A, de kleurzuiverheid van de beelden op het scherm instabiel en bijgevolg, des te korter de instabiele periode is, des te betere kwaliteit van beelden worden verkregen van een kleurenbeeldbuis.

Het gebruikelijke frame 20 dat boven beschreven werd, heeft evenwel te zeer een grote warmtecapaciteit 50 in vergelijking met het schaduwmasker 10, en zodoende is een langere tijdsperiode nodig, totdat een voldoende warmteuitzetting en warmtegeleiding zijn verkregen, met als gevolg dat de kieurzuiverheidsdrift-periode sterk wordt verhoogd. Verder bestaat de ondersteuningsstructuur voor het compenseren van de warmteuitzettingen uit de haakveren 30, welke de warmtegeleidingen opnemen vla de zijwanden van het frame 20, en daardoor is de tijdsperiode, nodig voor de compensatie, erg lang. Zodoende heeft de 55 gebruikelijke kleurenbeeldbuis het nadeel dat deze een lange tijdsperiode nodig heeft alvorens zij gestabiliseerd is tot heldere beelden, dat wil zeggen tot een voldoende kleurzuiverheid na het begin van haar werking.

3 194106

Figuur 3 toont een uitvoeringsvorm van een schaduwmaskerframe volgens de uitvinding. Zoals getoond, is dit schaduwmaskerframe uitgerust met zijwanden, die een rechthoekige contour vormen, en zijn uitgesneden in de lengterichting, waardoor uitgesneden delen 4a gevormd zijn, die slechts brugdelen 4b overlaten, die nodig zijn om de stijfheid van een frame 2 te handhaven.

5 Een schaduwmasker 1, vervaardigd van poreus dun metaalplaat, is door lassen bevestigd aan de binnen- of buitenzijde van de zijwand 4 van het frame 2, terwijl de buitenzijde van de zijwand 4 is uitgerust met ondersteuningsmiddelen, die worden gehouden door en gekoppeld zijn met tappennen van het paneel (niet getoond), en die dienen voor het compenseren van de driften als gevolg van warmteuitzettingen.

De ondersteuningsmiddelen kunnen bestaan uit bimetalen of haakveren, die bimetalen bevatten, maar zij 10 zijn bij voorkeur gevormd zoals in het onderstaande beschreven in overeenstemming met het onderhavige voorstel.

Zoals duidelijk te zien is in het vergrote gedeelte A van figuur 3, zijn ondersteuningsuitsparingen 5 respectievelijk gevormd aan de vier hoeken van de zijwanden 4, en een Ω-vormig veerlichaam 3, voorzien van een koppelingsgat 3a, is door lassen bevestigd op een zodanige wijze, dat dit naar buiten uitsteekt 15 vanaf het inwendige van elk van de ondersteunende uitsparingen 5. De veer 3 kan zijn vervaardigd van een bimetaalmateriaal zoals in het geval van haakveren, maar het is ook mogelijk, dat zij wordt bevestigd aan het frame onder toepassing van een separaat bimetaalmateriaal.

Het is gewenst, dat de veer 3 is geplaatst op een zodanige wijze dat deze rechtstreeks de warmtegelei-ding opneemt van het schaduwmasker 1. Dat wil zeggen, zoals getoond in figuur 4, wordt in een toestand 20 met de veer 3 bevestigd aan de zijwand 4 van het frame 2 het randgedeelte 1a van het schaduwmasker 1 ingevoegd in het inwendige van de zijwand 4 van het frame 2, zodat het randgedeelte 1a van het schaduwmasker 1 en de veer 3 rechtstreeks met elkaar in contact gebracht worden, waarbij de in contact gebrachte delen worden vastgemaakt door bijvoorbeeld lassen. Hier dienen de andere delen dan de gelaste delen zo te worden gemaakt, dat zij nauw met elkaar in contact komen door buigen van of het randgedeelte 1a van 25 het schaduwmasker 1 of de zijwand 4 van het frame 2, en vervolgens dienen de in nauw contact gebrachte delen te worden gelast.

Onder deze omstandigheden is de Ω-vormige veer 3 mogelijk voor zichzelf beperkt in haar thermische vervorming, en indien vrije vervormingen ervan mogelijk moeten zijn, kan het daarom gewenst zijn, dat de veer 3 zo wordt vervaardigd, dat zij bestaat uit twee gedeelde veren 3b, 3c zoals getoond in figuur 5.

30 Van het schaduwmaskerframe van het onderhavige voorstel, gevormd zoals boven aangegeven, zal nu de werking worden beschreven.

Indien een elektronenbundel, geëmitteerd van een elektronenbundelemissiebron (niet getoond) zoals van elektronenkanon, aankomt op het schaduwmasker 1, worden de energieën, die niet door het schaduwmasker 1 zijn heengegaan, getransformeerd tot warmte-energieën, waardoor het schaduwmasker 1 wordt 35 verhit.

Dienovereenkomstig ondergaat het schaduwmasker 1 warmteuitzettingen, en de warmte wordt geleid naar het nabijgelegen frame 2. Het frame 2 is evenwel voorzien van de uitgesneden secties 4a, en daardoor is de massa van het frame, dat wil zeggen de warmtecapaciteit van het frame 2 aanzienlijk gereduceerd met als gevolg, dat het frame 2 sneller verhit en uitzet in vergelijking met de bekende inrichting. Zodoende 40 zal de beperking van de vervorming van het schaduwmasker 1 niet ernstig zijn, en daardoor zal het koepeleffect niet optreden, terwijl de periode van de kleurzuiverheidsdrift opmerkelijk wordt verkort.

Volgens een meer de voorkeur bezittende uitvoering van het onderhavige voorstel is in het bijzonder het veerlichaam 3 voor het compenseren van de warmteuitzettingen geplaatst in een direct contact met het randgedeelte 1a van het schaduwmasker 1, zodat de veer 3 de warmtegeleiding rechtstreeks zal ontvan-45 gen, waardoor het mogelijk gemaakt wordt de compensatie voor de warmteuitzetting aan te vangen binnen een korte tijdsperiode na het begin van het verhitten van het schaduwmasker 1, en de compensatie te voltooien binnen een korte tijdsperiode.

Zodoende zal de toepassing van het schaduwmaskerframe volgens het onderhavige voorstel het resultaat geven, dat de compensatieperiode of de kleurzuiverheidsdriftperiode vanaf het begin van het 50 bedrijf van de kleurenbeeldbuis tot aan de stabilisatie van de schermbeelden, zeer kort zal worden, en bijgevolg een kleurenbeeldbuis van hoge kwaliteit, in staat om gestabiliseerde beelden te geven binnen een korte tijdsperiode, kan worden vervaardigd.

Claims

194106 4 Schaduwmaskerframe voor een kleurenbeeldbuis, omvattende een schaduwmasker, geplaatst gescheiden over een bepaalde afstand van een fluorescentiescherm, gevormd op het binnenvlak van een paneel; een 5 frame, voor het ondersteunen van het schaduwmasker; en een aantal ondersteunlngsmiddelen, die het frame verbinden met het paneel en (ten minste deels) zijn gemaakt van een bimetaai; waarbij het frame zijwanden bezit waarin uitsparingen zijn aangebracht, welke slechts een aantal brugdelen overlaten, met het kenmerk, dat de ondersteuningsmiddelen in direct contact staan over een groot oppervlak met het schaduwmasker, om een zeer goede warmtegeleiding te bewerkstelligen welke resulteert in een snelle 10 opwarming van de (ten minste deels) bimetalen ondersteuningsmiddelen. Hierbij 3 bladen tekening