DE2827690C3 - Lochmaske für eine Lochmasken-Kathodenstrahlröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lochmaske, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

In der US-PS 39 44 867 sind Lochmasken beschrieben, die eben ausgebildet oder sphärisch, zylindrisch oder anderweitig gekrümmt sein können und zur F.rhöhung ihrer Steifigkeit mit Verrippungen ausgebildet sind, wobei die einzelnen Rippen zwischen den Schlitzreihen der Lochmaske verlaufen und einen V- oder U-förmigen Querschnitt haben. Die schlitzförmigen Öffnungen der Lochmaske liegen hierbei alle auf der gleichen ebenen oder gekrümmten Fläche, und die Lochmaske als Ganzes ist der Krümmung der Frontplatte angepaßt.

Aus der deutschen Offenleg;ingsschrift 23 53 244 ist es bekannt, die aktiven Maskenbereiche einer gekrümmten Lochmaske mit einer Wellung oder einer äquivalenten Struktur, die aus einer Aneinanderreihung von Sägezahnprofilen bestehen kann, zu versehen, um eine Deformation der aktiven Maskenbereiche der Lochmaske infolge lokaler Warmeausdehnung zu verhindern.

Gegenwärtig übliche Farbbildröhren haben entweder eine sphärische oder eine zylindrische Frontpiaitc, jedoch sind Bestrebungen im Gang, eine Röhre mit einer im wesentlichen flachen Frontplatte zu eniwikkeln. Hei den üblichen Röhren mit gekrümmten Frontplatten ist die Lochmaske in gleicher Weise gekrümmt, so daß sie parallel zur Fronlpliitteiikontiir verläuft. Will man dieses bekannte Konzept beibehalten, dann müßte bei einer Rohre mit einer flachen Frontpiaitc die Lochmaske ebenfalls eine last Hache Kontur haben. |cdoch hai cine solche Maske keine ausreichende Fesligkei! oder Steilheit, um selbsttragend /u sein. M.in kann /war diese Festigkeit oiler Sleilheii crren-hen, wenn man die Maske inner Spannung I)Hi))M. wie dies bei einigen h;indclsiibli''hen Köln en mn zylindrischen I n>Mtpl;illcii gel.im wird, ledoih crlnrileii dieses S|u mn" ii π / ν. ι · ι k 111; 11 > ι > ■ ι · π ι κ I 11 11 e Κ,ιΙιιι μ Κι ι η struktionen. Eine andere Möglichkeit, diese Festigkeit zu erreichen, besteht darin, die Maske mit Wellungen oder Rippen auszubilden, wie bei der obengenannten US-PS39 44 867.

~> Bei der Herstellung von Röhren mit sphärischen Frontplatten besieht neuerdings die Tendenz darin, der Lochmaske eine größere Krümmung zu geben als der Frontplatte. Damit nehmen aber die Abmessungen der Masken-Rahmen-Einheit in Richtung der Längsachse

in der Röhre zu, so daß der Rahmen über die Seitenwände der Frontplatte hinausragt. Ein solches Herausragen ist jedoch unerwünscht, da die Masken-Rahmen-Einheit bei der Herstellung dann leichter beschädigt werden kann.

'"> Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Lochmaske für eine Lochmasken-Kathodenstrahlröhre durch geeignete Formgebung so zu versteifen, daß sie selbsttragend wird, ohne daß dabei die Dicke der Masken-Rahmen-Einheit in Richtung der Längsachse

2» der Röhre zunimmt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

.'■> In den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise weggeschnittene Draufsicht auf eine bekannte Kathodenstrahlröhre;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer gemäß den

i'i Lehren der Erfindung aufgebauten Lochmaske;

Fig. 3 und 4 Querschnitte durch einen kleinen Teil der in Fig. 2 gezeigten Maske vor und nach ihrer Formgebung;

F i g. 5 einen Querschnitt durch die in F i g. 2 gezeigte

•' Maske, welche mit einer flachen Frontplatte zusammengebaut ist;

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Lochmaske;

Fig. 7 einen Querschnitt durch die in F i g. 6

■i" dargestellte Maske, die mit einer zylindrischen Frontplatte zusammenmontiert ist;

F i g. 8 einen Querschnitt durch eine weitere Maskenausführung, die in einer flachen Fronlplatte montiert ist; und

'■' Fig. 9 und 10 perspektivische Ansichten weiterer Ausführungsformen der Lochmaske.

F i g. 1 zeigt eine bekannte Lochmaskenfarbbildröhre 20 mit einem evakuierten Glaskolben 22, der eine rcchieckigc flache Frontplatte 24, einen Konus 26 und

'·'' einen Hals 28 aufweist. An der inneren Oberfläche 52 der Frontplatte 24 ist ein Dreifarben-Leuchtschirm 30 angebracht. Im Hals 28 ist ein Eleklronenstrahlsystem 34 mit drei Strahlkanonen angeordnet, von denen je eine jedem der drei Leuchtstoffe des Bildschirmes 30

" zugeordnet ist. Im Kolben 22 ist neben dem Bildschirm 30 eine Lochmaske 36 angeordnet. Das Sirahlsystem 34 kann Elektronen von den drei Strahlkanonen durch die Lochmaske 36 auf den Bildschirm 30 schicken, wobei die Lochmaske 56 als Farbwahlelektrode dient. Um ilen

"" Kolben ist nahe beim Übergang zwischen Konus 26 und Hals 28 ein Magnet.ibleiikjoch 38 angeordnet, das bei geeigneter Speisung die Llektronenstrahlen in einem rechlei kfoi migen Raster über ilen Schirm JO fuhrt.

Die Lochmaske 16 ist längs der I lon/omal.u hse (in Richtung ihrer gröiieren Ausdehnung) /inelh. «u'K·; lie Wellen vertikal ν er lau I en (Weilern ek im p.ii.illii /.ir i Im i/i hi i.i Lu h \e der I och μι.ι ski·) Dn.- Mil·· id ··. . ι·, ι eine Mi'h'M:' 1,'iiil'Iii her ( " '' ·' ι π .·■ ■; "is ■!■■■ :n

parallelen vertikalen Spähen (in Richtung der kürzeren Maskenabmessung) ausgerichtet sind. Der Spaltenabstand ändert sich bezüglich des Masken-Schirm-Abstandes, so daß die Leuchtstoffelemente auf dem Schirm gleichmäßig dicht liegen. '<

Eine verbesserte Lochmaske 50 zur Verwendung in Röhren mit einer flachen oder im wesentlichen flachen Frontplatte ist in Fig. 2 dargestellt. Die Maske weist eine Mehrzahl streifenförmiger aktiver Öffnungen 52 auf, welche die Funktion der Farbwahl haben. Die in öffnungsbt reiche 52 sind über inaktive Stufenflächen 54 miteinander verbunden, welche stärker als die aktiven Bereiche 52 geneigt sind, so daß der Horizontalquerschnitt der Lochmaske aus einer Aneinanderreihung von Sägezahnprolilen besteht. Jeder der Schlitze in den ι "> aktiven Bereichen liegt parallel zur Längsrichtung der Stufenflächen 54. Von den beiden geraden Seiten der Maske 50 ragen Flanschteile 56 weg. Die Ebene jeder Stufenfläche 54 liegt praktisch parallel zum Weg eines auf die entsprechenden Maskenpunkte abgelenkten -<> Elektronenstrahls.

Die Maske 50 kann mittels bekannter Verfahrensschritte hergestellt werden. Zunächst wird ein Photolackmaterial auf ein Blatt des Maskenmaterials aufgebracht, und dann wird das Photolackmaterial durch eine '"> Schablone belichtet, welche das gewünschte Öffnungsmuster enthält. Anschließend wird das Photolackmaterial von den den öffnungen entsprechenden Stellen entfernt, und die öffnungen werden geätzt. Die Maske sieht dann aus, wie in Fig. 3 dargestellt. Eine w Abweichung gegenüber der Herstellung bekannter Masken besteht darin, daß Platz für die Stufenflächen 54 gelassen wird. Obgleich die Stufenflächen 54 ohne öffnungen dargestellt sind, kann das regelmäßige öffnungsmuster der aktiven Bereiche 52 auch über diese ^!"> Stufenflächen fortgesetzt sein. Auf jeder Seite der Maske sind an Stellen, die zur Bildung der Stufen oder Sägezähne der fertigen Maskenform gemäß Fig.4 gebogen werden, kanalähnliche Ausnehmungen 58 vorgesehen. Nach Fertigstellung wird die Maske an ■'" einem umlaufenden Versteifungsrahmen 60 angebracht und gemäß Fig. 5 in einer flachen Frontplalte 61 montiert. Die der Frontplatte 61 am nächsten liegenden Punkte der Maske liegen praktisch in einer Ebene, wie dies in Fi g. 5 gezeigt ist. '■

Die öffnungen in den aktiven Bereichen 52 der Maske 50 sind in parallelen Spalten 62 angeordnet, die bei der betriebsfertigen Röhre senkrecht verlaufen. Vorzugsweise wird der Abstand /wischen Spalten 62 in den einzelnen aktiven Bereichen 52 in Beziehung /um ""' Masken-Schirm-Abstand verändert, so daß man einen gleichförmigen Zusammenhang der Leuchtstoffstreifen erreicht.

Eine andere Maskenausführungsform ist in den F i g. 6 und 7 veranschaulicht. Die Maske 64 weist insgesam: eine Krümmung auf, da sie mit einer zylindrisch gekrümmten Frontplatte 66 verwendet werden soll. Jeder aktive Bereich 68 der Maske 64 ist ebenfalls zylindrisch gekrümmt mit einer konvexen und einer konkaven Seite und ist in einer Weise zurückversetzt, wie man dies auch bei der Konstruktion einer Fresnel-Linse macht. Diese Maske 64 ist äquivalent einer Zylindermaske, welche die gleiche Gesamtkrümmung hat wie jeder der aktiven Bereiche 68. F i g. 8 zeigt einen Querschnitt einer ähnlichen Maske 70, die jedoch insgesamt flach ist (die der Frontplatte 72 am nächsten liegenden Punkte der Maske liegen praktisch in einer Ebene) und sich zur Verwendung bei einer flachen Frontplatte 72 eignet. Jeder aktive Bereich 73 dieser Maske 70 ist ebenfalls zylindrisch gekrümmt. Bei beiden Ausfiihrungsformen sind die Stufenflächen 74 bzw. 76 mit den Elektronenstrahlwegen 78 bzw. 80 an der Maske ausgerichtet.

Zwei weitere Maskenausführungen sind in den F i g. 9 und 10 gezeigt. Die Maske 82 gemäß Fig.9 hai gekrümmte Stufenflächen 84, welche sphärisch gekrümmte aktive Bereiche 86 der Maske trennen und dem doppelten Zweck der Verringerung der Dicke als auch Vergrößerung der Festigkeit und Steifigkeit der Maske dienen. Bei der Maske 82 wird der mittlere aktive Bereich 88, der entweder gemäß der Darstellung kreisförmig oder bei anderer Formgebung elliptisch sein kann, von einem anderen, mit öffnungen versehenen Bereich umgeben. Die Maske 90 gemäß Fig 10 hat eine ähnliche Oberflächenkrümmung mit der Ausnahme, daß ihr mittlerer aktiver Bereich 92 sich vom unteren Rand der Lochmaske zum oberen Rand erstreckt. Wiederum sind in beiden dieser Ausführungsformen die Stufenflächen 84 bzw. 94 jeder Maske mit den Elektroneusirahlwcgen % bzw. 98 ausgerichtet.

Aus den Ausführungsformen gemäß Fig. 6 bis 10 ist ersichtlich, daß eine gekrümmte Maske, wie eine sphärische oder zylindrische Maske, entsprechend der Konstruktionsweise von Fresnel-Linsen in ihrer Form komprimiert werden kann. Es ist hervorzuheben, daß die Masken, obwohl in jedem Fall ihre Krümmung größer als die der zugehörigen Frontplatte ist, infolge dieser Kompressionstechnik voll in der Frontplatte enthalten ist. Außerdem ergibt die zusätzliche Formgebung der Maske zusätzliche Festigkeit und Steife.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Lochmaske für eine Lochmasken-Kathodenstrahlröhre, wobei die Lochmaske Stufenflächen aufweist, welche die aktiven Maskenberciche trennen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenflächen (54; 74; 76; 84; 94) annähernd parallel zu den Strahlwegen der innerhalb der Röhre abgelenkten Elektronenstrahlen verlaufen.

2. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenflächen (84, 94) gekrümmte Maskenabschnitte sind.

3. Lochmaske nach Anspruch 1 oder 2, wobei die aktiven Maskenbereiche gekrümmt ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein mittig angeordneter aktiver Maskenbereich (88, 92) zur konkaven Seite der Lochmaske durch Stufenflächen (84.94) versetzt ist.

4. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Horizontalquerschnitt der Lochmaske aus einer Aneinanderreihung von Sägezahnprofilen besteht, wobei die einzelnen Sägezähne zwei unterschiedlich geneigte Flanken aulweisen, von denen die stärker geneigten Flanken die Stufenflächen (54), die schwächer geneigten Flanken die aktiven Maskenbereiche (52) bilden.