RU2042988C1 - Shadow mask for cathode-ray tube - Google Patents
Shadow mask for cathode-ray tube Download PDFInfo
- Publication number
- RU2042988C1 RU2042988C1 SU4355287A RU2042988C1 RU 2042988 C1 RU2042988 C1 RU 2042988C1 SU 4355287 A SU4355287 A SU 4355287A RU 2042988 C1 RU2042988 C1 RU 2042988C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- yttrium
- shadow mask
- alloy
- oxide layer
- nickel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теневой маске с множеством апертур для применения в цветной электронно-лучевой трубке, в частности в теневой маске, изготовленной из железоникелевого сплава, который лучше формуется и окисляется. The invention relates to a shadow mask with many apertures for use in a color cathode ray tube, in particular in a shadow mask made of an iron-nickel alloy that is better formed and oxidized.
Известная тенемасочная электронно-лучевая трубка содержит вакуумную колбу с экраном в виде матрицы люминофорных элементов с тремя различными цветами излучения, размещенных циклами, устройство для создания трех сходящихся электронных лучей, направленных на мишень, и цветоделительное устройство, включающее в себя перфорированную маскирующую пластину, размещенную между мишенью и лучеиспускающим устройством. Маскирующая пластина затеняет мишень, и поэтому ее обычно называют теневой маской. Различие углов схождение позволяет каждому лучу попадать на люминофорные элементы и возбуждать их для испускания желаемого цвета. Приблизительно в центре теневой маски маскирующая пластина перехватывает лучевые потоки, пропуская лишь около 18% т.е. теневая маска обладает пропускной способностью около 18% Это означает, что площадь отверстий в маскирующей пластине составляет около 18% площади маски. Остальные части каждого луча, падающего на маскирующую пластину, не пропускаются и вызывают локальное нагревание теневой маски до температуры около 353 К. В результате теневая маска термически расширяется, образуя "купол", направленный к экрану. Когда происходит куполообразование, ухудшается чистота цветов электронно-лучевой трубки. Материал, из которого изготавливают теневую маску (почти 100% железа, подобного раскисленной алюминием стали (АК)) имеет коэффициент теплового расширения около 12 х 10-6/К в температурном диапазоне от 273 до 373 К. Этот материал легко подвергается куполообразованию.The well-known shadow-masked cathode ray tube contains a vacuum flask with a screen in the form of a matrix of phosphor elements with three different radiation colors arranged in cycles, a device for creating three converging electron beams directed at the target, and a color splitting device including a perforated masking plate placed between target and beam emitting device. A masking plate obscures the target and is therefore commonly called a shadow mask. The difference in convergence angles allows each beam to hit the phosphor elements and excite them to emit the desired color. Approximately in the center of the shadow mask, the masking plate intercepts radiation fluxes, passing only about 18% i.e. the shadow mask has a throughput of about 18%. This means that the area of the holes in the masking plate is about 18% of the area of the mask. The remaining parts of each ray incident on the masking plate are not transmitted and cause the shadow mask to heat locally to a temperature of about 353 K. As a result, the shadow mask expands thermally, forming a "dome" directed towards the screen. When dome formation occurs, the color purity of the cathode ray tube deteriorates. The material from which the shadow mask is made (almost 100% of iron, similar to aluminum deoxidized steel (AK)) has a thermal expansion coefficient of about 12 x 10 -6 / K in the temperature range from 273 to 373 K. This material is easily subjected to dome formation.
Современные цветные телевизионные приемные трубки выпускаются в основном с диаметром экрана по диагонали от 25 до 27 дюймов и в небольших количествах с диагональю до 35 дюймов. Многие из этих трубок имеют почти плоские экраны, что создает потребность в почти плоских теневых масках с очень малой тепловой расширяемостью. Modern color television receiving tubes are available mainly with a screen diameter of 25 to 27 inches diagonally and in small quantities up to 35 inches. Many of these tubes have almost flat screens, which creates the need for almost flat shadow masks with very little thermal expansion.
Инвар, или железоникелевый сплав, обладает низкой тепловой расширяемостью (от ≈1 х 10-6/К до 2 х 10-6/К в температурном диапазоне от 273 до 373 К), высокой эластичностью и большой прочностью на разрыв после отжига в сравнении с обычным железом. На инварной теневой маске весьма затруднительно создавать окисное покрытие с прочной связью и малой отражательной способностью. Для повышения контрастности изображения предпочтительно использование темного окисла.Invar, or iron-nickel alloy, has low thermal expandability (from ≈1 x 10 -6 / K to 2 x 10 -6 / K in the temperature range from 273 to 373 K), high elasticity and high tensile strength after annealing in comparison with ordinary iron. On an invariant shadow mask, it is very difficult to create an oxide coating with a strong bond and low reflectivity. To increase the contrast of the image, it is preferable to use dark oxide.
В соответствии с настоящим изобретением, теневая маска для цветной электронно-лучевой трубки имеет множество отверстий. Она изготовлена из листа железоникелевого сплава, содержащего следующие компоненты, мас. С ≅ 0,04; Mn < 0,1; Si ≅ 0,04; P ≅ 0,012; S≅ 0,012; Ni 32-39; Al ≅ 0,08; Y ≅ 0,6; Fe остальное и примеси, неизбежно входящие в железоникелевый сплав во время его приготовления. Окисный слой образуют на листе железоникелевого сплава и стабилизируют и связывают с помощью окиси иттрия, диспергируемой на межщелевых участках по всей решетке из листа сплава. In accordance with the present invention, a shadow mask for a color cathode ray tube has many holes. It is made of a sheet of iron-nickel alloy containing the following components, wt. C ≅ 0.04; Mn <0.1; Si ≅ 0.04; P ≅ 0.012; S ≅ 0.012; Ni 32-39; Al ≅ 0.08; Y ≅ 0.6; Fe the rest and impurities inevitably included in the iron-nickel alloy during its preparation. An oxide layer is formed on a sheet of an iron-nickel alloy and stabilized and bonded with yttrium oxide dispersed in the inter-slit portions along the entire lattice of the alloy sheet.
На фиг. 1 дана в плане с частичным осевым разрезом цветная электронно-лучевая трубка в соответствии с изобретением; на фиг. 2,а участок щелевой теневой маски, вид в плане; на фиг. 2,б сечение теневой маски по А-А; на фиг. 2, в сечение теневой маски по Б-Б; на фиг. 3,а участок теневой маски с круглыми апертурами, вид в плане; на фиг. 3,б сечение теневой маски по В-В; на фиг. 4,а,б,в теневая маска на этапах ее изготовления, в разрезе. In FIG. 1 is a partial axial sectional plan view of a color cathode ray tube in accordance with the invention; in FIG. 2, and a section of a slotted shadow mask, a plan view; in FIG. 2, b section of the shadow mask along AA; in FIG. 2, in section of a shadow mask according to BB; in FIG. 3, and a section of a shadow mask with round apertures, a plan view; in FIG. 3b cross-section of the shadow mask in BB; in FIG. 4, a, b, in the shadow mask at the stages of its manufacture, in the context.
Прямоугольная цветная электронно-лучевая трубка 1 имеет стеклянную колбу, состоящую из прямоугольной фронтальной панели 2 (или крыши) и трубчатого горла 3, соединенных прямоугольным раструбом 4. Панель 2 содеpжит смотровой экран 5 и периферийный фланец или боковину 6, которая припаивается к раструбу 4. Мозаичный трехцветный люминофорный экран 7 размещен на внутренней поверхности смотровой панели 5. Предпочтительно, чтобы экран 7 был полосковым и люминофорные полоски простирались перпендикулярно высокочастотной строчной развертке растра трубки (перпендикулярно к плоскости фиг. 1). Альтернативно экран может быть точечным. Многоапертурный цветоделительный электрод или теневая маска 8 монтируется с возможностью съема известными средствами в предопределенном пространственном расположении к экрану 7. Теневая маска 8 пpедпочтительно является щелевой маской (фиг. 2А, 2В и 2С) или круглоапертурной маской (фиг. 3А и 3В). Продольный электронный прожектор 9 установлен вдоль оси и внутри горловины 3 и предназначен для формирования и направления трех электронных лучей 10 вдоль разнесенных компланарных сходящихся траекторий через маску 8 на экран 7. The rectangular color
Трубка 1 предназначается для работы с внешними магнитно-отклоняющими катушками, подобными катушке 11, окружающей горловину 3 и раструб 4 в месте их стыка. При возбуждении катушка 11 действует на лучи 10 вертикальным и горизонтальным магнитными полями, которые заставляют эти лучи сканировать горизонтально и вертикально, соответственно, по прямоугольному растру на экране 7. Исходная плоскость отклонения (при нулевом отклонении) показана линией Р-Р, проходящей приблизительно по середине катушки 11 (фактически кривизна траекторий отклоненных лучей в зоне отклонения не изображена). The
Теневая маска 8 изготовлена из листа усовершенствованного железоникелевого сплава, который обладает улучшенными характеристиками формуемости и окисления в сравнении с известным инваром (инвар товарный знак с регистрационным номером 63,970).
В табл. 1 показаны составы предложенного сплава и известного сплава инвар. In the table. 1 shows the compositions of the proposed alloy and the known Invar alloy.
Усовершенствованный сплав имеет более низкие концентрации марганца и кремния, чем известный сплав инвар, и содержит алюминий. Благодаря этому, как предполагается, улучшились травимость и формуемость результативной теневой маски. The improved alloy has lower concentrations of manganese and silicon than the known Invar alloy, and contains aluminum. Due to this, it is assumed that the etchability and formability of the effective shadow mask have improved.
Металлургически достаточное количество иттрия добавлено для обеспечения тонкой диспергации окиси иттрия (Y2O3) в межщелевых участках матрицы или решетки из усовершествованного сплава для стабилизации и сцепления с поверхностями теневой маски 8 впоследствии формируемой окисной пленки.A metallurgically sufficient amount of yttrium has been added to provide fine dispersion of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) in the inter-slit portions of the matrix or lattice of an improved alloy to stabilize and adhere to the surfaces of the
Тесты травления выполнены на нескольких образцах сплава размером 4 х 4 дюйма и контрольном образце из раскисленной алюминием (А ) стали. В табл. 2 сравниваются составы сплавов: контрольного (АК), инвара (INV), усовершенствованного сплава (V91) с иттрием и усовершенствованного сплава (V92) без иттрия. Etching tests were performed on several 4 x 4-inch alloy samples and a control sample made of aluminum deoxidized (A) steel. In the table. 2 compares the compositions of the alloys: control (AK), Invar (INV), advanced alloy (V91) with yttrium and advanced alloy (V92) without yttrium.
Тесты травления выполнялись путем нанесения подходящих фоточувствительных пленок 12 на противоположные поверхности листа 13 теневой маски, как показано на фиг. 4,а. Пластины 14 и 15 накладывают на лист теневой маски, покрытый фоточувствительными пленками 12. Путем освещения пластин 14 и 15 имеющиеся на них шаблонные рисунки печатают соответственно на обе фоточувствительные пленки 12. Затем, как показано на фиг. 4,б, части пленок, освещенные светом, удаляют, чтобы частично обнажились поверхности листа 13 теневой маски. Конфигурация и площади освещенных поверхностей соответствуют шаблонам на пластинах 14 и 15. Etching tests were performed by applying suitable
Освещенные поверхности листа 13 теневой маски травят с обеих сторон, и спустя определенное время образуются апертуры 16 (либо щели, либо круглые отверстия). В табл. 3 указаны параметры травления. Температура травления около 70оС, удельный вес травильного раствора 47,2о Baume. На фиг. 4,в показана сторона образца, соответствующая стороне О теневой маски, обращенной к электронному прожектору, сторона R теневой маски, которая обращена к люминесцентному экрану трубки.The illuminated surfaces of the
В табл. 3 под поднутрением подразумевается боковая эрозия листа теневой маски под фоточувствительными пленками 12. Коэффициент травления определяется как отношение глубины травления к величине поднутрения. Материалы (V91 и V92) из усовершенствованного сплава, имеющие меньшие концентрации марганца и кремния в сравнении с известным инваром (INV.1) и раскисленной алюминием сталью (контрольный образец), характеризуются параметрами травления, сравнимыми с таковыми известного инвара и раскисленной алюминием стали. In the table. 3, undercut refers to lateral erosion of the sheet of the shadow mask by
Были проведены дополнительные тесты с использованием шести образцовых плавок железоникелевых сплавов. Составы образцовых сплавов указаны в табл. 4 и существенно идентичны друг другу, исключая количество иттрия. Additional tests were carried out using six reference melts of iron-nickel alloys. The compositions of the reference alloys are shown in table. 4 and are substantially identical to each other, excluding the amount of yttrium.
Как содержащие иттрий образцы (V63-V66), так и не содержащие иттрий образцы (V61 и V62) были испытаны на формуемость путем оценки упругого последействия образцов в форме полос толщиной 0,15 мм. Упругое последствие замерялось для холоднокатаных образцов и для образцов, отожженных при 860оС. Испытания проводили путем зажима одного конца полосы и смещения свободного конца на 90о. Затем полосу освобождали и замеряли угловое смещение от точки освобождения. В большинстве случае замер выполнялся для трех образцов, а затем результаты усредняли. Результаты испытаний сведены в табл. 5 и 6.Both yttrium-containing samples (V63-V66) and yttrium-free samples (V61 and V62) were tested for formability by evaluating the elastic aftereffect of the samples in the form of strips 0.15 mm thick. Elastic effect was measured for cold rolled samples and for samples annealed at 860 ° C. Tests were performed by clamping one end of the strip and the free end 90 of the displacement. Then the strip was released and the angular displacement from the release point was measured. In most cases, measurements were performed for three samples, and then the results were averaged. The test results are summarized in table. 5 and 6.
Упругое последствие содержащих иттрий образцов (V61-V66) сравнивалось с таковым не содержащих иттрий образцов (V61-V62). Как ожидалось, отжиг обычно уменьшал упругое последействие как содержащих, так и не содержащих иттрий образцов. The elastic consequence of yttrium-containing samples (V61-V66) was compared with that of yttrium-free samples (V61-V62). As expected, annealing usually reduced the elastic aftereffect of both yttrium-containing and non-yttrium-containing samples.
Были проведены дополнительные испытания для определения характеристик окисления образцов сплавов и раскисленного алюминием контрольного образца. Все образцы подвергались чернению паром путем обработки паром при температуре 600оС до образования оксидной пленки. Толщина оксидной пленки измеряется по пиковым значениям, и все образцы имели площади без видимого окисления. Желательной толщиной оксидной пленки считывают приблизительно 1,5 мк. Слишком толстые слои окиси тяготеют к шелушению и образованию частичек, в то время как очень тонкие оксидные пленки ухудшают контрастность изображения. Испытания окисления сведены в табл. 7. Поэтому для получения оксидной пленки около 1,5 мк следует либо понизить температуру, либо использовать атмосферу природного газа.Additional tests were carried out to determine the oxidation characteristics of alloy samples and a control sample deoxidized with aluminum. All samples were steam blackened by steaming at a temperature of about 600 C to form an oxide film. The thickness of the oxide film is measured by peak values, and all samples had areas without visible oxidation. About 1.5 microns are read in the desired oxide film thickness. Too thick oxide layers tend to peel and form particles, while very thin oxide films degrade image contrast. The oxidation tests are summarized in table. 7. Therefore, to obtain an oxide film of about 1.5 microns, one should either lower the temperature or use an atmosphere of natural gas.
Пиковая толщина оксидной пленки на раскисленной алюминием стали почти в три раза больше таковой на образцах железоникелевых сплавов. Поверхностная шероховатость любого образца была около 0,5 мк. Дополнительные образцы сплавов были электролитически отполированы для создания существенно гладкой поверхности (0 мк). Электрополированные образцы сплавов чернили паром при температуре 600оС и вновь проводили замер толщины оксидной пленки. Электрополированные содержащие иттрий образцы (V63-V66) имели оксидную толщину от 1,32 до 1,44 мк, что считается удовлетворительным; однако не содержащий иттрий электрополированный образец V61 имел пиковую толщину оксидной пленки лишь 0,47 мк и не содержащий иттрий электрополированный образец V62 вовсе не имел поддающегося измерению оксидного покрытия на электролитически отполированной поверхности. Электрополированные содержащие иттрий образцы сплавов имели почти (в три раза большую) пиковую толщину оксидной пленки, чем не содержащие иттрий электрополированные образцы сплавов. Оксидная пленка, образовавшаяся на содержащих иттрий образцах сплавов, состоит в большей мере из мегхемита и магнетита и в меньшей мере из хематита и иттритного окисла. Предполагается, что в содержащих иттрий образцах сплавов оксидная пленка стабилизируется и сцепляется с поверхностью образцов окисью иттрия (Y2O3), которая диспергируется в межщелевых участках по решетке из листа сплава. На основании результатов испытаний предпочтительным содержание иттрия в диапазоне от 0,1 до 02 мас.The peak thickness of the oxide film on aluminum deoxidized steel is almost three times greater than that on samples of iron-nickel alloys. The surface roughness of any sample was about 0.5 microns. Additional alloy samples were electrolytically polished to create a substantially smooth surface (0 microns). Electropolished alloy samples were steam blackened at a temperature of 600 ° C and again carried metering of oxide film thickness. The electropolished yttrium-containing samples (V63-V66) had an oxide thickness of 1.32 to 1.44 microns, which is considered satisfactory; however, the yttrium-free electropolished sample V61 had a peak oxide film thickness of only 0.47 microns and the yttrium-free electropolished sample V62 did not have a measurable oxide coating on the electrolytically polished surface. The electro-polished yttrium-containing alloy samples had an almost (three times as large) peak oxide film thickness as the yttrium-free electro-polished alloy samples. The oxide film formed on yttrium-containing alloy samples consists mainly of meghemite and magnetite, and to a lesser extent of hematite and yttrium oxide. It is assumed that, in yttrium-containing alloy samples, the oxide film is stabilized and adheres to the surface of the samples by yttrium oxide (Y 2 O 3 ), which is dispersed in the interstitial regions along the lattice of the alloy sheet. Based on the test results, a preferred yttrium content in the range of 0.1 to 02 wt.
Claims (4)
Марганец Не более 0,1
Иттрий Не более 0,6
Кремний Не более 0,04
Алюминий Не более 0,08
Фосфор Не более 0,012
Сера Не более 0,012
Углерод Не более 0,04
Железо Остальное
а оксидный слой дополнительно содержит диспергированный оксид иттрия.Nickel 32 39
Manganese Not more than 0.1
Yttrium Not more than 0.6
Silicon Not more than 0.04
Aluminum Not more than 0.08
Phosphorus Not more than 0.012
Sulfur Not more than 0.012
Carbon Not more than 0.04
Iron Else
and the oxide layer further comprises dispersed yttrium oxide.
а содержание иттрия в оксидном слое выбрано из соотношения, мас.34.5 <Ni <37.5,
and the yttrium content in the oxide layer is selected from the ratio, wt.
а содержание иттрия в оксидном слое выбрано из соотношения, мас.34.5 <Ni <37.5,
and the yttrium content in the oxide layer is selected from the ratio, wt.
при следующем соотношении компонентов, мас.4. The mask according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the oxide layer contains γ = Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , α = Fe 2 O 3 and Y 2 O 3
in the following ratio of components, wt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US129369 | 1987-11-30 | ||
US07/129,369 US4751424A (en) | 1987-02-27 | 1987-11-30 | Iron-nickel alloy shadow mask for a color cathode-ray tube |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2042988C1 true RU2042988C1 (en) | 1995-08-27 |
Family
ID=22439633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4355287 RU2042988C1 (en) | 1987-11-30 | 1988-02-26 | Shadow mask for cathode-ray tube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2042988C1 (en) |
-
1988
- 1988-02-26 RU SU4355287 patent/RU2042988C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 4536226, кл. H 01J 29/07, 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4751424A (en) | Iron-nickel alloy shadow mask for a color cathode-ray tube | |
US4665338A (en) | Front end elements for a color cathode ray tube | |
EP0689717B1 (en) | Method of manufacturing a shadow mask of the nickel-iron type | |
EP0018688B1 (en) | Cathode-ray tube for displaying coloured pictures | |
JPH0381255B2 (en) | ||
US2728008A (en) | Color-kinescopes, etc. | |
RU2042988C1 (en) | Shadow mask for cathode-ray tube | |
US5017830A (en) | Color cathode ray tube having a shadow mask covered with a porous layer | |
US4065693A (en) | Cathode ray tube color selection electrode mount | |
JPS59141150A (en) | Shadow mask-type color picture tube | |
US4292565A (en) | Shadow mask assembly for a cathode ray tube | |
US4692659A (en) | Color cathode ray tube having shadow mask with silicon | |
EP1121703B1 (en) | Color picture tube having a tension focus mask | |
JP2711110B2 (en) | Perforated shadow mask for color cathode ray tube and method of annealing the same | |
EP0129943B1 (en) | Cathode ray tube having an fe-co-cr shadow mask and method of manufacturing such a shadow mask | |
EP0079738B1 (en) | Metal component for a colour cathode ray tube | |
CA2001321C (en) | Mask tube for display, notably for color television | |
JPH01124940A (en) | Shadow mask for color cathode ray tube | |
JP2003142012A (en) | Tension mask for cathode-ray tube | |
JPS63239752A (en) | Color picture tube | |
JPS6235434A (en) | Color picture tube | |
JPH0359975B2 (en) | ||
JP3193451B2 (en) | Color cathode ray tube and its shadow mask structure | |
KR20040059962A (en) | Shadowmask for color cathode-ray tube | |
JP2000113830A (en) | Stud pin for crt and crt |