DE2459004A1

DE2459004A1 - Entsprechend der formgebung des bildschirmes gebogene lochmaske fuer fernsehbildroehren und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2459004A1
Application number: DE19742459004
Authority: DE
Inventors: Silas A Brown
Original assignee: Buckbee Mears Co
Current assignee: Buckbee Mears Co
Priority date: 1974-09-20
Filing date: 1974-12-13
Publication date: 1976-04-01
Also published as: IT1031795B; GB1481717A; FR2285709B1; BE823071A; CA1024580A; US3916243A; NL7415706A; JPS5143072A; FR2285709A1

Description

Buckbee-Mears Comply, St, Paul, Minnesota, 55107, USA

Entsprechend der Formgebung des Bildschirmes gebogene Lochmaske für Fernsehbildröhren und Verfahren zu deren

Herstellung

Gegenstand der Erfindung ist eine entsprechend der Formgebung des Bildschirmes gebogene Lochmaske für Fernsehbildröhren mit in Reihe angeordneten Löchern, die jeweils auf der gleichen Lochmaskenseite zu vor dem Durchätzen der Löcher in die Maske eingeätzten schalenförmigen Einkerbungen aufgeweitet sind. Ferner wird auch ein zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung derartiger Lochmasken aufgezeigt.

In einer Farbfernsehröhre befindet sich bekanntlich zwischen den an dem einen Ende der Röhre angeordneten, die Elektronen aussendenden Einrichtungen und dem mit Phosphor überzogenen Leuchtschirm am anderen Ende der Röhre eine sogenannte Schatten- oder-Lochmaske. Die Elektronenstrahlen treten durch winzige öffnungen in dieser Lochmaske hindurch und treffen auf einen entsprechenden, eine bestimmte Farbe produzierenden, phosphorisierenden Punkt des Bildschirms auf. Dabei liegen hinter jeder der Öffnungen der Lochmaske drei phosphorisierende Punkte, und zwar für jede der drei Grundfarben ein Leuchtpunkt. Während des Betriebes der Bildröhre dienen somit die einzelnen öffnungen der Lochmaske als Führung für die Elektronenstrahlen. Es ist bereits bekannt, die öffnungen in diesen Lochmasken als verhältnismäßig schmale Schlitze ausführen. Das Verfahren zur Herstellung derartiger Schlitze oder sonstiger öffnungen in Lochmasken ist in der US-Patentanmeldung Ser. No. 487,665 bzw. der entsprechenden deutschen Patentanmeldung P 24 54 199-9 beschrieben. Die vorliegende Erfindung befaßt sich nun mit der Ausgestaltung und Herstellungsweise einer solchen Maske,

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die so gebogen ist, daß sie der Formgebung des jeweils zugeordneten Bildschirmes entspricht.

Lochmasken, bei denen schmale Schlitze vorhanden sind, die in Reihen angeordnet sind und deren lichte Weite kleiner ist als die Dicke des geweiligen Maskenmaterials sind sehr schwierig einer bestimmten Form des Bildschirmes anzupassen, da die Masken sehr leicht brechen oder Knickstellen aufweisen. Diese Gefahr besteht vor allen Dingen dann, wenn die einzelnen Durchbrechungen in der Maske infolge des verwendeten Atzverfahrens auf einer Seite der Maske zu schalenartigen Einkerbungen ausgeweitet sind„ da sich dadurch ein ungleichmäßiger Materialquerschnitt ergibt, der leicht zu einer Knickung oder einem Brechen der Maske Anlaß geben kann. Diese Art der Einätzung von Durchbrechungen in Form von Löchern oder Schlitzen in die Maske ist aber notwendig, wenn man sichergehen will, daß die jeweilige Lochweite korrekt eingehalten wird und nicht durch ein unkontrollierte Ätzung ein Aufweiten der Löcher erfolgt, das für die Lochmaske einer Fernsehbildröhre nicht tragbar ist. Wird zunächst von einer Seite her eine bestimmte Einkerbung in die Maske eingeätzt und dann erst in einem zweiten Schritt der Boden dieser Einkerbung bis zur anderen Seite der Maske durchgeätzt, so kann die lichte Weite der Durchbrechung leicht eingehalten werden.

Um nun bei einer auf diese Weise hergestellten Maske das Biegen der Maske in die jeweils gewünschte Form zu erleichtern, den Ausschuß möglichst klein zu halten und eine völlig glatte Maskenoberfläche zu erhalten, schlägt die Erfindung vor, daß zwischen den einzelnen Lochreihen durchgehende, grabenförmige Vertiefungen verlaufen, deren Tiefe etwa der Tiefe der schalenformigen Aussparungen entspricht. Dabei werden zweckmäßig die

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grabenförmigen Vertiefungen auf der der die schalenförmigen Einkerbungen aufweisenden Seite der Lochmaske gegenüberliegenden Seite angebracht. Legt man durch eine mit diesen grabenförmigen Vertiefungen versehene Lochmaske einen Schnitt senkrecht zu diesen Lochreihen bzw. Vertiefungen, so zeigt es sich, daß über die ganze Breite der Maske eine im wesentlichen gleichförmige Materialdicke besteht, die ein einwandfreies Verbiegen der Maske zur Anpassung an die Formgebung des zugeordneten Bildschirmes ermöglicht.

Das Verfahren zur Herstellung einer derartigen Maske besteht gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung aus der Abfolge nachfolgender Verfahrensschritte:

a) Einätzung einer Vielzahl von in Reihen angeordneten, schalenförmigen Einkerbungen in ein durchlaufendes Materialband,

b) Durchätzung von Löchern zwischen dem Boden der Einkerbungen und der jeweils· anderen Seite des Materialbandes,

c) Ausformung einer grabenförmigen Vertiefung zwischen jeweils zwei Reihen von Löchern und

d) Biegen des Materialbandes in eine der Form des Bildschirms angepaßte Form.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen vergrößerten Ausschnitt einer Lochmaske für Fernsehbildröhren,

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Pig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der

Oberfläche einer Lochmaske mit grabenförmigen Vertiefungen,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Lochmaske,

!"ig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1 und

Fig. 5 die Ansicht einer Lochmaske einer Fernsehbildröhre in ihrem eingebauten Zustand.

Die in Fig. 1 dargestellte Lochmaske enthält mehrere Reihen von Langlöchern 11, die nebeneinander, und zwar jeweils um eine halbe Lochteilung gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die Breite der einzelnen Langlöcher ist mit a bezeichnet. Um jede öffnung 11 herum befindet sich eine Einkerbung 10, die vor der Durchätzung der Langlöcher 11 in die Maske eingeätzt wurde. Wenn nämlich die Breite a der einzelnen Langlöcher kleiner sein soll, als die Dicke des .Materials der Maske, so ist es sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich, solche kleine öffnungen einzuätzen, wenn nicht zusätzliche Maßnahmen angewendet werden. Eine solche Maßnahme besteht darin, daß zunächst derartige Einkerbungen 10 in das Material eingeätzt werden, so daß nur noch ein dünner Materialsteg durchgeätzt werden muß, um den Durchbruch zwischen der Ober- und Unterseite der Maske zu erzielen. Beim Durchätzen dieser verhältnismäßig dünnen Wandstärke kann anschließend die gewünschte Breite a der einzelnen Löcher leicht eingehalten werden.

Wenn nun auch die Maske aufgrund der Kleinheit der Löcher und auch der Einkerbungen, die mit diesen Löchern in Verbindung stehen, ihre Festigkeit behält, so ergeben sich doch abwechselnd Bereiche einer verhältnismäßig dünnen und einer verhältnismäßig dicken Maskenstärke.

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Diese ungleichförmige Ausbildung der Maske bereitet beim Biegen der Maske, das notwendig ist, wenn die Form der Maske der Form des Bildschirmes angepaßt werden soll, besondere Schwierigkeiten, da durch die ungleichförmige Materialstärke sehr leicht Risse und Knickstellen eintreten können. Der Ausschuß bei der Anfertigung derartiger Lochmasken ist daher verhältnismäßig groß. Man hat auch schon vorgeschlagen, die Lochmasken durch ein Hetz sich kreuzender Drähte zu ersetzen, doch besteht dabei die Schwierigkeit, daß dieses Netz unter einer dauernden Spannung gehalten werden muß, damit es seine Form behält und außerdem die einzelnen Drähte immer genau den gleichen Abstand voneinander behalten.

Eine andere Lösung des ,im vorstehenden geschilderten Problems bei der Herstellung von Lochmasken besteht darin, daß die Maske aus einem sehr dünnen Material gefertigt wird. Wenn aber die Materialdicke eine bestimmte Größe unterschreitet, so wird dadurch die Steifigkeit der Masse so weit verringert, daß sie nur noch mit zusätzlichen Spann- und Haltevorrichtungen formschlüssig in die Bildröhre einbaubar ist.

Die Erfindung erreicht dies in einfacher Weise durch die in den weiteren Figuren dargestellten Mittel.

In Fig. 2 und 3 sind mit 15 und 16 zwei grabenförmige Vertiefungen bezeichnet, die jeweils zwischen den Langlöchern 11 zweier benachbarter Reihen von Löchern angeordnet sind. Wenn auch in den Fig. 2 und 3 nur zwei solcher grabenförmigen Vertiefungen eingezeichnet sind, so ist es doch klar, daß sich diese Vertiefungen zwischen allen Lochreihen befinden. Die grabenförmigen Vertiefungen 15 und 16 sind hinsichtlich Größe und Formgebung einander gleich und die jeweilige Weite dieser Vertiefungen ist mit W bezeichnet. Sie werden zweckmäßig durch Einätzung

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hergestellt und die Dicke des restlichen Bodens dieser Vertiefungen besitzt den Wert S. Das Einätzen dieser Vertiefungen in die Maskenoberfläche erfolgt gegenüber derjenigen Seite der Maske, die die Einkerbungen 10 aufweist.

Wie Fig. 3 zeigt, ergibt sich auf diese Weise eine im wesentlichen gleichbleibende Materialstärke, ohne daß, wie dies sonst der Pail wäre, Bereiche einer hohen Materialstärke mit Bereichen einer niederen Materialstärke abwechseln. Nur dadurch ist es möglich, die Maske nach dem Durchlaufen der einzelnen Ätzvorgänge problemlos zu biegen, um sie der Form des jeweiligen Bildschirmes anzupassen.

Pig. 5 zeigt, wie die Maske 20 nach der jeweiligen Formgebung, d.h. nach dem Biegevorgang aussieht. Die Maske hat dann eine kalottenförmige Gestalt. Die einzelnen Reihen von Langlöchern für den Durchtritt der Elektronenstrahlen sind mit 22 bezeichnet, während die grabenförmigen Vertiefungen zwischen diesen Lochreihen das Bezugszeichen 21 besitzen. Dargestellt sind drei Reihen von Löchern und drei grabenförmige Vertiefungen. Diese grabenförmigen Vertiefungen verlaufen parallel zu den einzelnen Lochreihen, und zwar vom oberen Rand der Maske bis zu deren unterer Begrenzung. Selbstverständlich ist die ganze Vorderseite der Maske mit derartigen grabenförmigen Vertiefungen versehen.

Eine beispielsweise Bemaßung einer solchen Maske wird im folgenden angegeben:

Ein Bandmaterial mitj einer Dicke T von 0,014 mm wird zunächst von einer Seite her so eingeätzt, daß Einkerbungen entstehen mit einer Weite b von 0,355 mm.

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Die lichte Weite der anschließend eingeätzten Löcher a beträgt 0,1125 mm, wobei die Dicke des nach dem Einätzen der Einkerbungen verbleibenden Materialteiles c 0,0575 mm betrug. Die zu den Lochreihen parallel verlaufenden grabenförmigen Vertiefungen besitzen eine obere Veite W von 0,0275 mm, während die restliche Materialstärke S 0,0425 mm beträgt. Eine solche Maske kann ohne Schwierigkeiten in die gewünschte Form gebogen werden.

Es hat sich erwiesen, daß diese Art der Formgebung der Maske noch möglich ist und eine einwandfreie Biegung der Maske erlaubt, wenn die Dicke der Maske nur um einen kleinen Betrag größer ist als der klexnstmogliche Durchmesser bzw. die klexnstmogliche lichte Weite der Löcher der einzelnen Lochreihen.

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5.12.74

Wa/Me.

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Claims

Patentansprüche

(( 1 .\ Entsprechend der Formgebung des Bildschirmes ^x gebogene Lochmaske für Jernsehbildröhren mit in Reihen angeordneten Löchern, die jeweils auf der gleichen Lochmaskenseite zu je einer vor dem Durchätzen der Löcher in die Maske eingeätzten schalenförmigen Einkerbung aufgeweitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Lochreihen (10, 11) durchgehende grabenförmige Vertiefungen (15, 16) verlaufen, deren Tiefe,etwa der Tiefe der schalenförmigen Aussparungen entspricht.
2. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lochreihen durch Langlöcher gebildet werden.
3. Lochmaske nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die grabenförmigen Vertiefungen (15j 16) auf der die schalenförmigen Einkerbungen (1O) aufweisenden Seite der Lochmaske gegenüberliegenden Seite angebracht sind.
. 4. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (a) jedes Langloches kleiner als die Dicke (T) der Maske ist.
5. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schalenförmigen Einkerbungen (10) jeweils den gleichen Abstand zwischen zwei einander benachbarten Lochreihen aufweisen.

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6. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der grabenförmigen Vertiefungen etwa der halben Dicke der Lochmaske entspricht.
7. Lochmaske nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch eine derartige Anordnung und Ausbildung der grabenförmigen Vertiefungen, daß ein Querschnitt durch die Lochmaske über die ganze Breite der Maske hinweg eine im wesentlichen gleichförmige Materialdicke ergibt.
8. Verfahren zur Herstellung einer entsprechend der Formgebung des Bildschirmes gebogenen Lochmaske nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch nachfolgende Verfahrensschritte:

a) Einätzung einer Vielzahl von in Reihe angeordneten schalenförmigen Einkerbungen in ein durchlaufendes Materialband,

b) Durchätzung von Löchern zwischen dein.Boden der Einkerbungen und der jeweils anderen Seite des Materialbandes,

c) Ausformung einer grabenförmigen Vertiefung zwischen jeweils zwei Reihen von Löchern und

d) Biegung des Materialbandes in die der Form des Bildschirmes angepaßte Form.
9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformung der grabenförmigen Vertiefungen auf der keine schalenförmigen Einkerbungen aufweisenden Seite des Materialbandes erfolgt.

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10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die grabenförmigen Vertiefungen parallel zu den einzelnen aus Langlöchern gebildeten Lochreihen der Lochmaske verlaufen.

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