DE69837978T2

DE69837978T2 - Farbkathodenstrahlröhre

Info

Publication number: DE69837978T2
Application number: DE69837978T
Authority: DE
Inventors: Norio 1-1 Shibaura 1-chome Shimizu; Shinichiro 1-1 Shibaura 1-chome Nakagawa; Masatsugu 1-1 Shibaura 1-chome Inoue
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2018-05-28
Also published as: US6218772B1; DE69837978D1; EP0881659A3; EP0881659B1; KR19980087548A; CN1153246C; KR100271708B1; EP0881659A2; CN1204137A; JPH10334822A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farb-Kathodenstrahlröhre und speziell eine Farb-Kathodenstrahlröhre, welche reduziert ist bezüglich Mikrophonie, verursacht durch Vibration, Deformation zum Zeitpunkt des Schatten-Masken-Einbaus, sowie Wölbung, verursacht durch thermische Expansion der Schatten-Maske, und welche Bilder mit günstiger Auflösung darstellt.
Gewöhnlich hat jede der Farb-Kathodenstrahlröhren eine Umhüllung, einschließend einen im Wesentlichen rechteckige Frontplatte und einen Trichter. Auf der inneren Oberfläche eines wirksamen Bereichs, gebildet durch eine gewölbte Oberfläche der Frontplatte, ist ein Phosphor-Schirm gebildet, welcher durch Drei-Farben-Phosphor-Schichten gebildet ist. Auf der Innenseite des Phosphor-Schirms ist eine im Wesentlichen rechteckige Schatten-Maske so angeordnet, dass sie dem Phosphor-Schirm gegenüber steht.
In der Kathodenstrahlröhre werden drei Elektronen-Strahlen, emittiert aus einer in einer Einschnürung des Trichters angeordneten Elektronenkanone, durch eine außerhalb des Trichters montierte Ablenk-Vorrichtung abgelenkt und der Phosphor-Schirm ist Gegenstand für horizontales und vertikales Abtasten/Scannen durch die Schatten-Maske. Dadurch wird ein Farbbild dargestellt.
Die Schatten-Maske ist vorgesehen, um die drei auf die Drei-Farben-Phosphor-Schichten einfallenden Elektronen-Strahlen auszuwählen. Gewöhnlich schließt die Schatten-Maske einen nahezu rechteckigen Masken-Hauptkörper ein und einen nahezu rechteckiger Masken-Rahmen, angeordnet entlang der Peripherie des Masken-Hauptkörpers. Der Masken-Hauptkörper ist gebildet durch eine gekrümmte dem Phosphor-Schirm gegenüberstehende Fläche. Zusätzlich schließt der Masken-Hauptkörper einen Haupt-Oberflächenbereich ein, aufweisend eine große Anzahl von Elektronenstrahl-Durchlass-Öffnungen, einen nicht-porösen Bereich, angeordnet umgebend den Haupt-Oberflächenbereich, und einen Randleisten/Schürzen-Bereich, angeordnet umgebend den nicht-porösen Bereich. Der Randleisten/Schürzen-Bereich ist mit Seitenwand-Bereichen des Masken-Rahmens verbunden.
Solch eine Farb-Kathodenstrahlröhre ist aus der European Published Patent Application 0187 026 bekannt. Diese bekannte Anordnung ist derart, dass der Randleisten/Schürzen-Bereich der Schatten-Maske durch einem Rahmen-Bereich in der Umgebung des Zentrums der Masken-Struktur einer nach innen gerichteten Druck-Spannung unterworfen ist.
Wie für die Kombination des Masken-Hauptkörpers und des Masken-Rahmens gibt es solch einen Fall, dass die Seitenwand-Bereiche des Masken-Rahmens innerhalb des Randleisten/Schürzen-Bereichs des Masken-Hauptkörpers verbunden sind, und einen solchen Fall, dass die Seitenwand-Bereiche außerhalb des Randleisten/Schürzen-Bereichs verbunden sind. Die meisten groß-dimensionierten Röhren haben eine solche Struktur, bei welcher die Seitenwand-Bereiche des Masken-Rahmens außerhalb des Randleisten/Schürzen-Bereichs verbunden sind.
In einer solchen Schatten-Maske sind die Abstände zwischen gegenüber liegenden offenen Kanten des Randleisten/Schürzen-Bereichs in einer Richtung der kürzeren Achse und in einer Richtung der längeren Achse des Masken-Hauptkörpers im Wesentlichen gleich zu den Abständen zwischen den Seitenwand-Bereichen des Masken-Rahmens in den gleichen Richtungen festgelegt.
In Farb-Kathodenstrahlröhren der letzten Jahre wurde vorangetrieben, eine äußere Oberfläche des wirksamen Bereichs zu einer flachen Oberfläche oder zu einer gekrümmten Oberfläche, nahe einer flachen Oberfläche zu machen. In solchen Farb-Kathodenstrahlröhren ist es erforderlich, die innere Oberfläche des wirksamen Bereichs ebenso flach zu machen, wie die äußere Oberfläche des wirksamen Bereichs flach gemacht ist. In dem Fall, in welchem die innere Oberfläche des wirksamen Bereichs der Frontplatte daher flach gemacht ist, ist es notwendig, die Krümmung des Haupt-Oberflächenbereichs des Masken-Hauptkörpers klein zu machen und den Haupt-Oberflächenbereich flach oder im Wesentlichen flach zu machen, um das Auftreffen des Strahls auf den Drei-Farben-Phosphor-Schichten über die gesamte Oberfläche des Schirms günstig zu gestalten.
Wenn die Krümmung des Haupt-Oberflächenbereichs des Masken-Hauptkörpers klein wird, wird jedoch die Stärke der Spannung dieses Haupt-Oberflächenbereichs verringert. Wenn die Farb-Kathodenstrahlröhre in diesem Fall in ein Fernsehgerät eingebaut wird, dann wird von einem Lautsprecher gespeiste Sprach-Vibration zu dem Masken-Hauptkörper übertragen. Wegen der resultierenden Resonanz des Masken-Hauptkörpers ist zu erwarten, dass Heulen auftritt. Das Heulen beeinträchtigt die Bild-Eigenschaften signifikant.
Außerdem, wenn die Krümmung des Haupt-Oberflächenbereichs des Masken-Hauptkörpers klein wird und die Stärke der Spannung abnimmt, dann ist zu erwarten, dass Beeinträchtigung der Farb-Reinheit eintritt, wegen der Deformation des Masken-Hauptkörpers, verursacht in dem Herstellungs-Vorgang der Farb-Kathodenstrahlröhre.
Außerdem, typisch für Farb-Kathodenstrahlröhren, ist die Intensität der durch die Elektronen-Strahl-Durchlass-Öffnungen an dem Phosphor-Schirm eintreffenden Elektronen-Strahlen auf Grund des Funktions-Prinzips 1/3 oder weniger der aus der Elektronenkanone emittierten Elektronen-Strahl-Intensität. Der Rest der Elektronen-Strahlen kollidiert hauptsächlich mit dem Masken-Hauptkörper und erhitzt diesen. Wegen der resultierenden thermischen Expansion der Schatten- Maske, wird solches Wölben, wie Anschwellen, in der Richtung des Phosphor-Schirms in dem Masken-Hauptkörper 14 verursacht. Wenn der Abstand zwischen dem Phosphor-Schirm und dem Masken-Hauptkörper wegen des Wölbens die Toleranzen überschreitet, weicht das Auftreffen des Strahls für die Drei-Farben-Phosphor-Schichten ab und die Farb-Reinheit wird verschlechtert.
Der Betrag der durch das Wölben verursachten Verschiebung des Strahl-Auftreffpunkts ist sehr verschieden, abhängig von der Helligkeit des Bild-Musters, der Dauer des Musters und Ähnlichem. Insbesondere, wenn ein Muster hoher Helligkeit lokal dargestellt wird, dann wird lokale Wölbung des Masken-Hauptkörpers auftreten und Abweichung des lokalen Strahl-Auftreffpunkts wird in kurzer Zeit eintreten. Das lokale Wölben der Schatten-Maske erscheint besonders groß in dem Fall, in welchem die Krümmung des Haupt-Oberflächenbereichs. des Masken-Hauptkörpers klein ist.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht unter Betrachtung der oben beschriebenen Probleme und ihr Ziel ist es, eine Farb-Kathodenstrahlröhre bereitzustellen, welche reduziert ist bezüglich Heulen, Deformation und lokalem Wölben der Schatten-Maske, und welche Bilder mit günstiger Schärfe darstellt.
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, umfasst eine Farb-Kathodenstrahlröhre entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Umhüllung, einschließend eine Frontplatte, aufweisend einen im Wesentlichen rechteckigen wirksamen Bereich, einen Phosphor-Schirm, gebildet auf einer inneren Oberfläche des wirksamen Bereichs und eine Schatten-Maske, angeordnet in der Umhüllung, um so der Schatten-Maske gegenüber zu stehen.
Die Schatten-Maske umfasst einen Masken-Hauptkörper, einschließend einen im Wesentlichen rechteckigen Haupt- Oberflächenbereich, gebildet durch eine gekrümmte Fläche, aufweisend eine große Anzahl von in dieser gebildeter Elektronenstrahl-Durchlass-Öffnungen und aufweisend eine längere Achse und eine kürzere Achse, senkrecht zu der längeren Achse; und
und einen Randleisten/Schürzen-Bereich, aufragend an peripheren Kanten des Haupt-Oberflächenbereichs.
Die Schatten-Maske schließt auch einen im Wesentlichen rechteckigen Masken-Rahmen ein, verbunden mit der äußeren Peripherie des Randleisten/Schürzen-Bereichs des Masken-Hauptkörpers.
Der Randleisten/Schürzen-Bereich des Masken-Hauptkörpers hat ein Paar von längeren Seitenwänden, sich erstreckend im Wesentlichen parallel zu der längeren Achse, und ein Paar von kürzeren Seitenwänden, sich erstreckend im Wesentlichen parallel zur kürzeren Achse.
Jede der längeren Seitenwände schließt einen drückenden Bereich ein, befindlich in einem Bereich, durch welchen die kürzere Achse hindurchgeht, wobei der drückende Bereich zu dem Masken-Rahmen hervorragt, um so verbleibende interne Spannung in dem Haupt-Oberflächenbereich zu erzeugen.
Eine Länge PX des drückenden Bereichs in einer Richtung der längeren Achse ist LX/2 oder weniger, wobei LX eine Länge des Haupt-Oberflächenbereichs des Masken-Hauptkörpers in der Richtung der längeren Achse ist.
Die drückenden Bereiche können symmetrisch um die kürzere Achse gebildet sein.
Der Haupt-Oberflächenbereich des Masken-Hauptkörpers kann nahe dessen Zentrums entlang der kürzeren Achse eine Krümmung aufweisen, die größer ist als jene entlang der längeren Achse.
Jede der längeren Seitenwände des Randleisten/Schürzen-Bereichs kann ein Paar von Einschnitten haben, gebildet auf beiden Seiten der kürzeren Achse, und den drückenden Bereich, gebildet durch Biegen des Bereichs des Randleisten/Schürzen-Bereichs, welcher sich zwischen den Einschnitten zur Außenseite befindet.
Jeder der drückenden Bereiche kann durch Pressen geformt werden.
Jede der kürzeren Seitenwände kann einen anderen drückenden Bereich haben, gebildet in einem Bereich, durch welchen die längere Achse hindurchgeht und hervorragend zu dem Masken-Rahmen.
In einem Teil des Haupt-Oberflächenbereichs, befindlich nahe der kürzeren Achse, kann die Krümmung des Masken-Hauptkörpers in einer Richtung der kürzeren Achse in einem peripheren Bereich des Haupt-Oberflächenbereichs größer sein als in einem zentralen Teil des Haupt-Oberflächenbereichs.
In der Farb-Kathodenstrahlröhre der vorliegenden Erfindung, welche die oben beschriebene Konfiguration hat, wird der Masken-Rahmen durch drückende Bereiche, gebildet in dem Randleisten/Schürzen-Bereich des Masken-Hauptkörpers, gedrückt, so dass verbleibende interne Spannung in dem Haupt-Oberflächenbereich des Masken-Hauptkörpers erzeugt wird. Als ein Ergebnis ist die Stärke der Spannung des Haupt-Oberflächenbereichs verbessert. Es ergibt sich so, dass das Heulen der Schatten-Maske, die Deformation der Schatten-Maske während der Herstellung und das durch Auftreffen der Elektronen-Strahlen verursachte lokale Wölben verringert werden. Daher kann die durch diese Effekte verursachte Verschlechterung der Farb-Reinheit unterdrückt werden. Als ein Ergebnis wird es möglich, eine Farb-Kathodenstrahlröhre bereitzustellen, welche günstige Bild-Eigenschaften aufweist. Insbesondere, wenn angewandt auf eine Farb-Kathodenstrahlröhre, welche in der äußeren Fläche des wirksamen Bereichs der Frontplatte abgeflacht und folglich in dem Haupt-Oberflächenbereich des Masken-Hauptkörpers abgeflacht ist, bringt die Farb-Kathodenstrahlröhre der vorliegenden Erfindung einen signifikanten Effekt.
Die Erfindung kann vollständiger verstanden werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn genommen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in welchen:
1 bis 8 eine Farb-Kathodenstrahlröhre entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, in welchen
1 eine Querschnitts-Ansicht der Farb-Kathodenstrahlröhre zeigt,
2 eine Draufsicht des Masken-Hauptkörpers der Farb-Kathodenstrahlröhre ist,
3 eine Querschnitts-Ansicht ist, gewählt entlang einer Linie III-III,
4 eine Querschnitts-Ansicht ist, darstellend den Masken-Hauptkörper und einen Masken-Rahmen einer Schatten-Maske vor dem Zusammenbau,
5 eine Querschnitts-Ansicht ist, darstellend den Masken-Hauptkörper und den Masken-Rahmen der Schatten-Maske nach dem Zusammenbau,
6 ein Diagramm ist, für die Erläuterung einer Veränderung der Krümmung einer gekrümmten Fläche des Masken-Hauptkörpers, auftretend zwischen den Zuständen bevor und nachdem der Masken-Hauptkörper an dem Masken-Rahmen befestigt ist,
7A ein Grundriss der oben beschriebenen Schatten-Maske ist,
7B eine Querschnitts-Ansicht ist, gewählt entlang einer Linie VIIB-VIIB in 7A,
7C eine Querschnitts-Ansicht ist, gewählt entlang einer Linie VIIC-VIIC in 7A, und
8 ein Grundriss ist, schematisch darstellend den Masken-Hauptkörper;
9A ein Grundriss eines Masken-Hauptkörpers in einer Farb-Kathodenstrahlröhre entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
9B eine entlang IXB-IXB in 9A gewählte Querschnitts-Ansicht ist;
10A ein Grundriss eines Masken-Hauptkörpers in einer Farb-Kathodenstrahlröhre einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
10B eine Querschnitts-Ansicht des Masken-Hauptkörpers, gewählt entlang der X-Achse in 10A, ist,
10C eine Querschnitts-Ansicht des Masken-Hauptkörpers, gewählt entlang der Y-Achse in 10A, ist;
11A eine Querschnitts-Ansicht, darstellend einen Masken-Hauptkörper und einen Masken-Rahmen vor dem Zusammenbau einer Schatten-Maske entsprechend zu einer Modifikation der vorliegenden Erfindung, und
11B eine Querschnitts-Ansicht ist, darstellend den Masken-Hauptkörper und den Masken-Rahmen der Schatten-Maske nach dem Zusammenbau.
Hiernach werden Ausführungsformen einer Farb-Kathodenstrahlröhre entsprechend der Erfindung im Detail beschrieben werden.
Wie in 1 gezeigt, hat die Farb-Kathodenstrahlröhre eine Vakuum-Umhüllung 10. Die Vakuum-Umhüllung schließt eine im Wesentlichen rechteckige Frontplatte 22 und einen Trichter 23 ein. Die Frontplatte 22 schließt einen wirksamen Bereich 20, gebildet aus einer gekrümmten Fläche und einen Randleisten/Schürzen-Bereich 21, vorgesehen an der Peripherie des wirksamen Bereichs, ein. Der Trichter 23 ist mit dem Randleisten/Schürzen-Bereich 21 verbunden. Auf einer inneren Oberfläche des wirksamen Bereichs 20 ist ein Phosphor-Schirm 24 gebildet, welcher Drei-Farben-Phosphor-Schichten, emittierend blaues, grünes und rotes Licht und Licht absorbierende Schichten enthält. Eine im Wesentlichen rechteckige Schatten-Maske 25, später beschrieben, ist innerhalb des Phosphor-Schirms 24 in einem vorgegebenen Abstand angeordnet.
Eine Elektronenkanone 29 für das Aussenden von drei Elektronen-Strahlen 28B, 28G und 28R ist in einer Einschnürung 27 des Trichters 23 angeordnet. In der Farb-Kathodenstrahlröhre werden die aus der Elektronenkanone 29 emittierten drei Elektronen-Strahlen 28B, 28G, 28R durch ein magnetisches Feld abgelenkt, welches durch eine Ablenk-Vorrichtung 30 erzeugt wird, die außerhalb des Trichters 23 montiert ist, um den Phosphor-Schirm 24 horizontal und vertikal durch die Schatten-Maske 25 abzutasten/zu scannen. Als ein Ergebnis wird ein Farbbild dargestellt.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, schließt die Schatten-Maske 25 einen im Wesentlichen rechteckigen Masken- Hauptkörper 32, dem Phosphor-Schirm 24 gegenüberstehend, und einen im Wesentlichen rechteckigen Masken-Rahmen 33, verbunden mit der Peripherie des Masken-Hauptkörpers 32 ein. Die Schatten-Maske 25 hat ein Zentrum C, durch welches die Röhren-Achse Z der Farb-Kathodenstrahlröhre hindurch geht, und eine längere Achse X und eine kürzere Achse Y. durch das Zentrum gehend und orthogonal zueinander.
Der Masken-Hauptkörper 32 schließt integriert einen im Wesentlichen recheckigen Haupt-Oberflächenbereich 31, gebildet aus einer gekrümmten Fläche, dem Phosphor-Schirm gegenüberstehend, und einem Randleisten/Schürzen-Bereich 36, aufgerichtet entlang der Peripherie des Haupt-Oberflächenbereichs, ein. Der Haupt-Oberflächenbereich 31 schließt einen porösen Bereich 34a, aufweisend ein große Anzahl von Elektronen-Strahl-Durchlass-Öffnungen 34, und einen nicht-porösen Bereich 35, angeordnet umgebend den porösen Bereich, ein. Der Randleisten/Schürzen-Bereich 36 hat ein Paar von längeren Seitenwänden 37a sich erstreckend parallel zu der längeren Achse X, und ein Paar von kürzeren Seitenwänden 37b, sich erstreckend parallel zu der kürzeren Achse Y.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Paar von Einschnitten 38 in jeder der längeren Seitenwände 37a des Randleisten/Schürzen-Bereich 36, mit der kürzeren Achse zwischen den Einschnitten gelegen, gebildet. Jeder der Einschnitte 38 erstreckt sich von der Peripherie des nicht-porösen Bereichs 35 an die Kante der Öffnungs-Seite des Randleisten/Schürzen-Bereichs. In jeder längeren Seitenwand 37a ist ein eingeklemmtes/eingelegtes Teil, angeordnet zwischen dem Paar von Einschnitten 38 und nahe der kürzeren Achse Y, angehoben, um nach außen vorzustehen und einen drückenden Bereich 36a zu bilden. Ein Abstand Pd zwischen Spitzen der drückenden Bereiche 36a ist größer als eine Länge LV des Haupt-Oberflächenbereichs 31 entlang der kürzeren Achse Y um 2da (Pd – LV = 2da). Eine Länge PX eines jeden drückenden Bereichs 36a in der Richtung der längeren Achse X erfüllt die Beziehung PX ≤ LX/2, wobei LX die Länge des Haupt-Oberflächenbereichs 31, gemessen entlang der längeren Achse X ist. Die Länge PX des drückenden Bereichs 36a ist geeignet festgelegt in dem Bereich von LX/2 in Übereinstimmung mit der Krümmung und der Stärke der Spannung der gekrümmten Fläche des Masken-Hauptkörpers 32. Jeder drückende Bereich 36a ist symmetrisch um die kürzere Achse Y ausgebildet.
Wie in 4 dargestellt, hat der Masken-Rahmen 33 ein Paar von längeren Seitenwänden 39a, sich erstreckend parallel zu der längeren Achse X, und ein Paar von kürzeren Seitenwänden 39b (nur eine der kürzeren Seitenwände ist illustriert), sich erstreckend parallel zu der kürzeren Achse Y. Jede Seitenwand hat einen inneren Auskragungs-Bereich und hat einen L-förmigen Querschnitt. Ein Abstand FY zwischen inneren Oberflächen des einen Paars von längeren Seitenwänden 39a entlang der kürzeren Achse Y ist im Wesentlichen gleich der Länge LV des Haupt-Oberflächenbereichs 31 des Masken-Hauptkörpers entlang der kürzeren Achse Y. Der Abstand FY ist kleiner als der Abstand Pd zwischen dem Paar von drückenden Bereichen 36a, das bedeutet FY ≤ Pd.
Wie in 5 gezeigt, in dem Fall, in welchem der Masken-Hauptkörper 32 mit dem Masken-Rahmen 33 zu verbinden ist, wird das Paar von drückenden Bereichen 36a des Masken-Hauptkörpers 32 elastisch deformiert in einer solchen Richtung, dass diese einander näher kommen, und in diesem Zustand diese drückenden Bereiche und andere Teile des Randleisten/Schürzen-Bereichs 36 in die Innenseite der längeren Seitenwände 39a und der kürzeren Seitenwände 39b des Masken-Rahmens 33 gesetzt werden. Dann wird eine Vielzahl von Bereichen des Randleisten/Schürzen-Bereichs 36 an die inneren Oberflächen der längeren Seitenwände 39a und der kürzeren Seitenwände 39b des Masken-Rahmens 33 geschweißt, um den Masken-Hauptkörper 32 mit dem Masken-Rahmen 33 zu verbinden.
Die Schatten-Maske 25 wird so gebildet. In diesem Zustand stößt das Paar von drückenden Bereichen 36a elastisch gegen die inneren Oberflächen der längeren Seitenwände 39a des Masken-Rahmens 33 und drückt den wirksamen Bereich 34 des Masken-Hauptkörpers von dessen beiden Seiten in die Richtung der kürzeren Achse Y.
Die Schatten-Maske 25, aufweisend die oben beschriebene Konfiguration, ist verwendet worden als eine Schatten-Maske für Farb-Kathodenstrahlröhren, zum Beispiel, aufweisend ein Bild-Seitenverhältnis des Schirms von 16:9 und eine diagonale Dimension von 66 cm. Die folgende Tabelle zeigt die Dimensionen Pd, LV, FY und PX für diesen Fall im Vergleich mit der konventionellen Schatten-Maske. Tabelle

Pd (mm) LV (mm) FY (mm) PX (mm)

Vorliegende Ausführungsform 337 331 331 250

Stand der Technik 331 331 331 –
Wie in der Tabelle gezeigt, ist Pd im Wesentlichen gleich zu FY in der konventionellen Schatten-Maske. In der Schatten-Maske der vorliegenden Erfindung ist Pd jedoch signifikant größer als FY.
Die Krümmung der gekrümmten Fläche des Haupt-Oberflächenbereichs 31 des Masken-Hauptkörpers 32 ist vor dessen Befestigung an dem Masken-Rahmen 33 in dem zentralen Bereich groß, wie in 6 durch eine unterbrochene Linie 41 illustriert. Nach dem Verbinden des Masken-Hauptkörpers 32 mit dem Masken-Rahmen 33 wird die Krümmung der gekrümmten Fläche in dem zentralen Bereich des Haupt-Oberflächenbereichs 31 entsprechend einem Simulations-Ergebnis klein, wie in 6 durch eine durchgezogene Linie illustriert.
Die Stärke der Spannung der gekrümmten Fläche des Masken-Hauptkörpers 32 wird typisch groß, wenn die Krümmung groß wird. Außerdem ist bekannt, dass lokales Wölben der Schatten-Maske 25 klein wird, wenn die Krümmung der gekrümmten Oberfläche groß wird.
In der Farb-Kathodenstrahlröhre entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, konfiguriert wie oben beschrieben, hat der Masken-Hauptkörper 32 der Schatten-Maske 25 ein Paar von drückenden Bereichen 36a. In der Richtung der kürzeren Achse Y des Masken-Hauptkörpers 32 ist daher die Krümmung des Haupt-Oberflächenbereichs 31 des Masken-Hauptkörpers 32 in dem zentralen bereich nach dem Zusammenbau der Schatten-Maske in dem zentralen Bereich kleiner und in dem Bereich nahe der Peripherie des Masken-Hauptkörpers größer als bevor der Masken-Hauptkörper 32 an dem Masken-Rahmen 33 befestigt wurde, wie in der 6 durch eine durchgezogene Linie 42 illustriert.
Jedoch ist der Abstand Pd zwischen öffnenden Kanten eines Paars von drückenden Bereichen 36a größer festgelegt als der Abstand FY der längeren Seitenwände 37a des Masken-Rahmens 33. Diese drückenden Bereiche 36a sind eingepasst zwischen den längeren Seitenwänden 37a des Masken-Rahmens 33, während der Abstand Pd komprimiert ist. Als ein Ergebnis werden die längeren Seitenwände 37a gedrückt. Daher erzeugen die drückenden Bereiche 36a eine große verbleibende interne Spannung in der gekrümmten Fläche des Masken-Hauptkörpers 32, erhöhen die Stärke der Spannung der gekrümmten Fläche des Masken-Hauptkörpers und halten die Stärke auf einem ausreichend hohen Niveau, nahe der Stärke vor dem Zusammenbauen der Schatten-Maske. Außerdem ist es möglich, in dem peripheren Teil des Haupt-Oberflächenbereichs 31 des Masken-Hauptkörpers 32, die Krümmung zu vergrößern und die verbleibende interne Spannung zu erzeugen.
Daher ist es möglich das Heulen der Schatten-Maske 25, die Deformation der Schatten-Maske in dem Herstellungs-Vorgang der Farb-Kathodenstrahlröhre und lokales Wölben des Masken-Hauptkörpers 32, verursacht durch Auftreffen der Elektronen-Strahlen, zu verringern und es ist möglich effizient die Degradation der Farbreinheit zu unterdrücken. Als ein Ergebnis kann eine Farb-Kathodenstrahlröhre, aufweisend günstige Abbildungseigenschaften, bereitgestellt werden.
Außerdem ist die Schatten-Maske 25 in der vorliegenden Ausführungsform so geformt, dass die Krümmung des Masken-Hauptkörpers in dem zentralen Bereich des Masken-Hauptkörpers 32 entlang der kürzeren Achse Y größer sein wird als jene entlang der längeren Achse X, wie in den 7A bis 7C dargestellt. In diesem Fall kann die Wölbungs-Unterdrückungs-Wirkung des Masken-Hauptkörpers 32 verbessert werden.
Wie in 8 dargestellt, ist dies der Tatsache zuzuschreiben, dass die Dimension LV des Haupt-Oberflächenbereichs 31 des Masken-Hauptkörpers 32 in der Richtung der kürzeren Achse Y kürzer ist als deren Dimension LX in der Richtung der längeren Achse X sowie der Anisotropie der Schatten-Maske 25. In anderen Worten, in dem Fall, in welchem in dem Masken-Hauptkörper 32 eine große Anzahl von Elektronen-Strahl-Durchlass-Öffnungen 34a in Reihen in einer Richtung parallel zu der kürzeren Achse Y ausgebildet sind, ist eine Vielzahl von kontinuierlichen geraden Brücken-Bereichen 44, sich erstreckend in der Richtung der kürzeren Achse Y und keine Elektronen-Strahl-Durchlass-Öffnungen aufweisend, vorhanden. In der Richtung der längeren Achse X ist jedoch ein kontinuierlicher Brücken-Bereich nicht vorhanden, wie durch eine Linie 45 repräsentiert. Daher weist die Schatten-Maske 25 Anisotropie auf. Wenn die Krümmungs-Werte im Wesentlichen gleich sind, bringt das Erhöhen der Krümmung in Richtung der kürzeren Achse eine größere Wölbungs-Unterdrückungs-Wirkung mit sich.
Außerdem, wenn die Schatten-Maske 25 für eine Farb-Kathodenstrahlröhre angewandt wird, in welcher die externe Fläche des wirksamen Bereichs 20 der Frontplatte 22 ausgestaltet ist, um im Wesentlichen flach zu sein oder eine nahezu flache gekrümmte Fläche aufzuweisen, um die visuelle Wahrnehmung/Erkennung zu verbessern, und folglich der Haupt-Oberflächenbereich 31 des Masken-Hauptkörpers abgeflacht ist, wird eine signifikante Wirkung erhalten. Außerdem wird, wenn die Schatten-Maske 25 angewandt wird auf eine Farb-Kathodenstrahlröhre, aufweisend ein Bild-Seitenverhältnis von 16:9, welches seitwärts lang ist, ein signifikanter Effekt erhalten.
Eine Länge LV' des Haupt-Oberflächenbereichs 31 des Masken-Hauptkörpers 32 in der Richtung der kürzeren Achse Y nach dem Zusammenbau der Schatten-Maske 25 ist, wie in 5 gezeigt, um ungefähr 2db kürzer als der Abstand FY zwischen den inneren Oberflächen der gegenüber stehenden Seitenwand-Bereichen 39 des Masken-Rahmens 33. Die Größe von db ist auf einen erforderlichen Wert festgelegt, um die gekrümmte Fläche des Masken-Hauptkörpers 32 zu halten, welche notwendig ist für das genaue Auftreffen der Elektronen-Strahlen auf dem Phosphor-Schirm durch die Elektronen-Strahl-Durchlass-Öffnungen 34a des Masken-Hauptkörpers 32.
Eine Farb-Kathodenstrahlröhre entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben werden.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist jeder drückende Bereich 36a des Masken-Hauptkörpers 32 durch das Formen eines Paars von Einschnitten 38 in jeder der längeren Seitenwände 37a des Randleisten/Schürzen-Bereichs 36 mit zwischen den Einschnitten liegender kürzeren Achse Y des Masken-Hauptkörpers 32 und Anheben des zwischen dem Paar von Einschnitten befindlichen aufeinander gelegten Bereichs, um zur Außenseite hervorzuragen, gebildet. In der zweiten Ausführungsform, gezeigt in den 9A und 9B, ist jeder drückende Bereich 36a gebildet durch Druck-Verformung oder Ähnliches der längeren Seitenwände 37a des Randleisten/Schürzen-Bereichs 36, gelegen nahe der kürzeren Achse Y, derart, dass diese sanft nach Außen hervorragen.
In den ersten und zweiten Ausführungsformen sind die drückenden Bereiche 36a nur an den nahe der kürzeren Achse Y befindlichen Teilen des Masken-Hauptkörpers 32 vorgesehen, das bedeutet, nur an den längeren Seitenwänden 37a des Randleisten/Schürzen-Bereichs 36. Wie in einer in den 10A bis 10C gezeigten dritten Ausführungsform, können die drückenden Bereiche 37b auch an jenen Bereichen des Masken-Hauptkörpers 32 ausgebildet sein, welche sich nahe der längeren Achse X befinden, das bedeutet, an den kürzeren Seitenwänden 37b des Randleisten/Schürzen-Bereichs 36. In diesem Fall ist jeder drückende Bereich 36b in der gleichen Weise wie der drückende Bereich 36a geformt durch das Bilden eines Paars von Einschnitten, welche nicht illustriert sind, in jeder der kürzeren Seitenwände 37b zu beiden Seiten der längeren Achse X und durch Aufrichten des aufeinander liegenden Bereichs zwischen dem Paar von Einschnitten, um nach Außen hervorzuragen. Wie für den nahe der längeren Achse X liegenden Randleisten/Schürzen-Bereich 36, ist ein Abstand Pl zwischen öffnenden Kanten des Paars von drückenden Bereichen 36b größer festgelegt als die Länge LX des Haupt-Oberflächenbereichs 31 des Masken-Hauptkörpers, gemessen entlang der längeren Achse X, das bedeutet, Pb ≤ LX. Außerdem ist eine Länge PY eines jeden drückenden Bereichs 36b in der Richtung der kürzeren Achse Y festgelegt, um die Bedingung PY ≤ LY/2 zu erfüllen, wobei LY die Länge des Haupt-Oberflächenbereichs 31 in der Richtung der kürzeren Achse Y ist. Die Länge PY des drückenden Bereichs 36b ist geeignet in dem Bereich von LY/2 festgelegt, in Übereinstimmung mit der Krümmung und der Spannungs-Stärke des Haupt- Oberflächenbereichs 31. Die drückenden Bereiche 36b werden symmetrisch um die längere Achse X gebildet.
Die Konfiguration der verbleibenden Bereiche sind die gleichen, wie jene der oben beschriebenen Ausführungsformen. Die gleichen Bereich sind durch gleiche Bezugs-Nummern bezeichnet und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
In der dritten Ausführungsform der oben beschriebenen Konfiguration können auch ähnliche Wirkungen der Vorgänge wie jene der ersten Ausführungsform erhalten werden. Insbesondere, durch Bereitstellen der drückenden Bereiche 36a und 36b auf dem Masken-Hauptkörper 32, ist es möglich große verbleibende interne Spannung in dem Haupt-Oberflächenbereich 31 des Masken-Hauptkörpers durch die Wirkung der drückenden Bereiche zu erzeugen und die Spannungs-Stärke des Haupt-Oberflächenbereichs zu erhöhen, wenn der Masken-Hauptkörper an dem Masken-Rahmen 33 befestigt wird. Außerdem, wenn die Schatten-Maske 25 auf eine Farb-Kathodenstrahlröhre angewandt wird, in welcher die äußere Fläche des wirksamen Bereichs der Frontplatte im Wesentlichen flach oder als gekrümmte nahezu flache Fläche gestaltet ist, um die visuelle Wahrnehmung zu verbessern, und folglich der Haupt-Oberflächenbereich des Masken-Hauptkörpers abgeflacht ist, wird eine signifikante Wirkung erhalten. Außerdem wird eine signifikante Wirkung erhalten, wenn die Schatten-Maske 25 auf eine Farb-Kathodenstrahlröhre, beinhaltend eine groß-dimensionierte Schatten-Maske, angewandt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, sondern es können im Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung verschiedene Modifikationen angebracht werden. Zum Beispiel wird in der oben beschriebenen Ausführungsform die Länge LV' des Haupt-Oberflächenbereichs des Masken-Hauptkörpers in der Richtung der kürzeren Achse Y nach dem Zusammenbau der Schatten-Maske kürzer als der Abstand FY zwischen einem Paar von längeren Seitenwänden 39a des Masken-Rahmens 33 festgelegt. Alternativ kann der Masken-Hauptkörper 32 so konstruiert sein, dass die Länge LV des Haupt-Oberflächenbereichs 31 des Masken-Hauptkörpers 32 in der Richtung der kürzeren Achse Y vor dem Zusammenbauen der Schatten-Maske 25 etwas größer als der Abstand FY zwischen den inneren Oberflächen der längeren Seitenwände 39a des Masken-Rahmens 33 ist, wie in 11A gezeigt, und die Länge LV' des Haupt-Oberflächenbereichs 31 in der Richtung der kürzeren Achse Y nach dem Zusammenbau der Schatten-Maske kürzer ist, als die Länge LV in der Richtung der kürzeren Achse Y vor dem Zusammenbau. In diesem Fall ist es natürlich wesentlich, dass der Abstand Pd zwischen den öffnenden Kanten des Paars von drückenden Bereichen 36a, vorgesehen an den Randleisten/Schürzen-Bereichen des Masken-Hauptkörpers 32, größer als der Abstand FY zwischen den inneren Oberflächen der längeren Seitenwände 39a des Masken-Rahmens 33 festgelegt ist.
Außerdem kann der Haupt-Oberflächenbereich 31 des Masken-Hauptkörpers 32 so geformt sein, dass dieser größer ist als der Abstand zwischen den inneren Oberflächen der kürzeren Seitenwände 39b des Masken-Rahmens 33, nicht nur in der Richtung der kürzeren Achse Y, sondern auch in der Richtung der längeren Achse X.

Claims

Eine Farb-Kathodenstrahl-Röhre, umfassend: eine Umhüllung (10), einschließend einen Schirm (22), aufweisend einen im Wesentlichen rechteckigen wirksamen Bereich (20); einen Phosphor-Schirm (24), gebildet auf einer inneren Oberfläche des wirksamen Bereichs; und eine Schatten-Maske (25), angeordnet in der Umhüllung und dem Phosphor-Schirm gegenüber stehend; die Schatten-Maske (25) einschließend: einen Masken-Haupt-Körper (32), aufweisend einen im Wesentlichen rechtwinkligen Haupt-Oberflächen-Bereich (31), gebildet auf einer gekrümmten Oberfläche, aufweisend ein große Anzahl von Elektronen-Strahl-Durchlass-Öffnungen (34a), der Haupt-Oberflächen-Bereich aufweisend eine längere Achse (X) und eine kürzere Achse (Y), senkrecht zu der längeren Achse, und einen Randleisten/Schürzen-Bereich (36), aufgerichtet an den äußeren Kanten des Haupt-Oberflächen-Bereichs; ein im Wesentlichen rechteckiger Masken-Rahmen (33), verbunden mit einem äußeren Umfang des Randleisten/Schürzen-Bereichs des Masken-Haupt-Körpers; und der Randleisten/Schürzen-Bereich des Masken-Haupt-Körpers aufweisend ein Paar von längeren Seiten-Wänden (37a), sich erstreckend im Wesentlichen parallel zu der längeren Achse, und ein Paar von kürzeren Seiten-Wänden (37b), sich erstreckend im wesentlichen parallel zu kürzeren Achse, jede der längeren Seiten-Wände (37a) einschließend einen anpressenden (andrückenden) Bereich (36a), gelegen in einem Bereich, durch welchen die kürzere Achse hindurch geht, der anpressende Bereich hervorstehend bis zu dem Masken-Rahmen (33), um so eine verbleibende innere Spannung in dem Haupt-Oberflächen-Bereich (31) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge PX des anpressenden Bereichs (36a) in einer Richtung der längeren Achse (X) gleich LX/2 oder weniger ist, wobei LX eine Länge des Haupt-Oberflächen-Bereichs (31) des Masken-Haupt-Körpers (32) in der Richtung der längeren Achse ist.
Eine Farb-Kathodenstrahl-Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anpressenden Bereiche (36a) symmetrisch um die kürzere Achse (Y) gebildet sind.
Eine Farb-Kathodenstrahl-Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haupt-Oberflächen-Bereich (31) des Masken-Haupt-Körpers (32) nahe dessen Zentrum eine Krümmung entlang der kürzeren Achse (Y) aufweist, welche größer ist als eine Krümmung entlang der längeren Achse (X).
Eine Farb-Kathodenstrahl-Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede von den längeren Seitenwänden (37a) des Randleisten/Schürzen-Bereichs (36) ein Paar von Einschnitten (38), gebildet zu beiden Seiten der kürzeren Achse (Y), aufweist und der anpressende Teil gebildet ist durch Biegen nach außen desjenigen Bereichs des Randleisten/Schürzen-Bereichs, welcher sich zwischen den Einschnitten befindet.
Eine Farb-Kathodenstrahl-Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder von den anpressenden Bereichen (36a) durch Pressen (Ziehen/Tiefziehen) gebildet ist.
Eine Farb-Kathodenstrahl-Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede von den kürzeren Seitenwänden (Y) des Randleisten/Schürzen-Bereichs (36) einen anderen anpressenden Bereich aufweist, gebildet in einem Bereich, durch welchen die längere Achse (X) hindurchgeht und hervorstehend zu dem Masken-Rahmen (33).
Eine Farb-Kathodenstrahl-Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: der Masken-Haupt-Körper (32) so ausgebildet ist, dass in einem Bereich des Masken-Haupt-Körpers, durch welchen die kürzere Achse hindurchgeht, die Wölbung des Masken-Haupt-Körpers in einer Richtung parallel zu der kürzeren Achse in einem zentralen Bereich kleiner ist und in einem peripheren Bereich größer ist als bevor der Masken-Hauptkörper an dem Masken-Rahmen befestigt ist.