цветная электронно-лучевая трубка и способ изготовления маски для нее
Классы МПК: | H01J29/07 теневые маски для цветных телевизионных трубок H01J29/81 с использованием теневых масок |
Автор(ы): | Ричард Вилльям НОСКЕР (US), Джой Джон МИЧЕЛЧАК (US), Деннис Ли МЕТТИЕС (US) |
Патентообладатель(и): | ТОМСОН МЮЛЬТИМЕДИА С.А. (FR) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-07-12 публикация патента:
27.09.2000 |
Изобретение относится к электронно-лучевым трубкам, имеющим маску одноосного натяжения. Цветная электронно-лучевая трубка имеет откачанный баллон с находящимся в нем электронным прожектором для генерирования, по крайней мере, одного электронного пучка. Кроме того, баллон включает экранную панель, имеющую на внутренней поверхности люминесцентный экран с люминофорными полосками. Рядом с эффективной площадью изображения экрана размещена фокусирующая маска одноосного натяжения, имеющая множество разнесенных в пространстве первых металлических полосок. Расстояние между первыми металлическими полосками определяет множество щелей, практически параллельных люминофорным полоскам экрана. Каждая из первых металлических полосок поперек эффективной площади изображения экрана имеет практически непрерывный первый слой изолятора на стороне, обращенной к экрану. Поверх первого слоя изолятора имеется второй слой изолятора. Множество вторых металлических полосок ориентированы практически перпендикулярно первым металлическим полоскам и прикреплены к ним посредством второго слоя изолятора. Техническим результатом является предотвращение короткого замыкания между пересекающимися сеточными проводниками. 2 c. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
Формула изобретения
1. Цветная электронно-лучевая трубка, содержащая откачанный баллон с находящимся в нем электронным прожектором для генерирования, по крайней мере, одного электронного пучка, отличающаяся тем, что содержит экранную панель, имеющую на внутренней поверхности люминесцентный экран с люминоформными полосками и фокусирующую маску одноосного натяжения, причем упомянутая маска имеет множество разнесенных в пространстве первых металлических полосок, которые находятся рядом с эффективной площадью изображения упомянутого экрана и отделены множеством щелей, практически параллельных упомянутым люминофорным полоскам, причем каждая из упомянутых первых металлических полосок поперек упомянутой эффективной площади изображения имеет практически непрерывный первый слой изолятора на стороне, обращенной к экрану, второй слой изолятора, лежащий поверх первого изолирующего слоя и толщина которого меньше толщины упомянутого первого слоя изолятора, и множество вторых металлических полосок, ориентированных практически перпендикулярно упомянутым первым металлическим полоскам, при этом упомянутые вторые металлические полоски присоединяются к ним посредством упомянутого второго слоя изолятора. 2. Цветная электронно-лучевая трубка по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутая фокусирующая маска одноосного натяжения имеет две длинные стороны, между которыми простирается упомянутое множество разнесенных в пространстве первых металлических полосок, причем упомянутые длинные стороны упомянутой фокусирующей маски одноосного натяжения прикреплены к практически прямоугольной раме, имеющей две длинные стороны и две короткие стороны. 3. Цветная электронно-лучевая трубка по п. 2, отличающаяся тем, что упомянутый первый слой изолятора состоит из расстекловывающегося припоечного стекла. 4. Цветная электронно-лучевая трубка по п. 3, отличающаяся тем, что упомянутому расстекловывающемуся припоечному стеклу придают контур для защиты посредством упомянутых первых металлических полосок от упомянутых электронных пучков. 5. Цветная электронно-лучевая трубка по п. 4. отличающаяся тем, что упомянутый второй слой изолятора состоит из припоечного стекла. 6. Цветная электронно-лучевая трубка по п.5., отличающаяся тем, что упомянутому припоечному стеклу придают контур для защиты посредством упомянутых первых металлических полосок от упомянутых электронных пучков. 7. Цветная электронно-лучевая трубка по п.5, отличающаяся тем, что упомянутое припоечное стекло является стекловидным. 8. Цветная электронно-лучевая трубка по п.5. отличающаяся тем, что упомянутое припоечное стекло является расстекловывающимся. 9. Способ изготовления фокусирующей маски одноосного натяжения для цветной электронно-лучевой трубки, имеющей электронный прожектор, который генерирует и направляет три электронных пучка через отверстия в фокусирующей маске одноосного натяжения к люминесцентному экрану, отличающийся тем, что операции включают прикрепление фокусирующей маски одноосного натяжения к практически прямоугольной раме, имеющей две длинные стороны и две короткие стороны, причем упомянутая фокусирующая маска одноосного натяжения имеет две длинные стороны с множеством простирающихся между ними разнесенных в поперечном направлении первых металлических полосок, причем промежутки между соседними первыми полосками определяют параллельные щели, упомянутые длинные стороны упомянутой фокусирующей маски одноосного натяжения прикреплены к длинным сторонам упомянутой рамы, при этом упомянутая рама вызывает натяжение упомянутых первых металлических полосок упомянутой фокусирующей маски одноосного натяжения, формирование изолятора на обращенной к экрану стороне упомянутых первых металлических полосок поперек эффективной площади изображения, причем упомянутый изолятор является практически непрерывным на каждой из упомянутых первых металлических полосок и содержит первый слой изолятора и второй слой изолятора, лежащий поверх упомянутого первого слоя изолятора и имеющий меньшую толщину, и нанесение при помощи намотки множества вторых металлических поперечных полосок поверх указанного второго слоя изолятора. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что упомянутый первый слой изолятора формируют путем распыления первого покрытия из изолирующего кристаллизирующегося стеклоприпоя на каждой из упомянутых первых металлических полосок поперек упомянутой эффективной площади изображения упомянутого экрана, придания контура упомянутому первому покрытию для удаления любого упомянутого изолирующего материала с каждой металлической полоски, на который могли бы попадать упомянутые электронные пучки, для предотвращения его заряжения и нагревания упомянутого первого покрытия из упомянутого изолирующего материала. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что операция прикрепления упомянутых поперечных полосок включает следующие подоперации: нанесение второго покрытия из изолирующего нерасстекловывающегося стеклообразного стеклоприпоя поверх упомянутого первого слоя изолятора, придания контуру упомянутому второму покрытию из упомянутого изолирующего материала для удаления любой части упомянутого второго покрытия из упомянутого изолирующего материала, на которую попадали бы упомянутые электронные пучки, для предотвращения ее заряжения и нагревания упомянутого второго покрытия из упомянутого изолирующего материала после размещения упомянутых поперечных полосок для формирования упомянутого второго слоя изолятора, который закрепляет на месте упомянутые поперечные полоски.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к цветной электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) и, в частности, к цветной ЭЛТ, имеющей фокусирующую маску одноосного натяжения, и к способу изготовления такой маски. Предпосылки создания изобретения. Стандартная цветная ЭЛТ с теневой маской обычно содержит откачанный баллон, имеющий люминесцентный экран с люминофорными элементами трех различных цветов свечения, расположенными в виде цветных групп в циклическом порядке, средство для генерирования трех сходящихся электронных пучков, направляемых к экрану, и устройство выбора цвета, такое как маскирующая пластина (теневая маска), расположенная между экраном и средством генерирования пучков. Маскирующая пластина действует в качестве параллаксного барьера, затеняющего экран. Различие в углах сведения падающих электронных пучков дает возможность прошедшим частям пучков возбуждать люминофорные элементы правильного цвета свечения. Недостатком ЭЛТ масочного типа является то, что маскирующая пластина в центре экрана перехватывает от 78 до 82% тока пучка, то есть маскирующая пластина, можно сказать, имеет прозрачность только около 18-22%. Таким образом, площадь отверстий в пластине составляет около 18-22% от площади маскирующей пластины. Так как в данном случае отсутствуют фокусирующие поля, связанные с маскирующей пластиной, возбуждается электронными пучками соответствующая часть экрана. Для повышения прозрачности электрода выбора цвета без увеличения размера возбуждаемых частей экрана требуются устройства выбора цвета с фокусировкой после отклонения. Фокусирующие характеристики таких устройств дают возможность использовать большие апертурные отверстия для получения большего пропускания электронного пучка, чем может быть получено при использовании обычной теневой маски. Однако такое устройство описано в акцептованной патентной заявке Японии N SHO 39-24981 фирмы Sony, опубликованной 6 ноября 1964 г. В этой запатентованной конструкции взаимно перпендикулярные выводные проводники прикрепляются в их точках пересечения посредством изоляторов для получения больших отверстий, через которые проходят электронные пучки. Одним недостатком такой конструкции является то, что пересекающиеся проводники обеспечивают малую защиту для изоляторов, так что отклоненные электронные пучки будут ударяться и электростатически заряжать изоляторы. Электростатически заряженные изоляторы будут искажать траектории электронных пучков, проходящих через отверстия, вызывая рассовмещение пучков с люминофорными экранными элементами. Другим недостатком конструкции является то, что механическая поломка изолятора приводила бы к электрическому короткому замыканию между пересекающимися сеточными проводниками. Другая конструкция с фокусирующим цветоделительным электродом, устраняющая некоторые из вышеуказанных недостатков конструкции, описанной в японской патентной заявке, описана в патенте США N 4443499, опубликованном 17 апреля 1984 г. В конструкции, описанной в патенте США N 4443499, используется маскирующая пластина, имеющая толщину около 0,15 мм с множеством прямоугольных отверстий, использующаяся в качестве первого электрода. Металлические гребни отделяют колонки отверстий. Верхушки металлических гребней обеспечиваются подходящим изолирующим покрытием. Металлизированное покрытие наносится поверх изолирующего покрытия для формирования второго электрода, который обеспечивает необходимую фокусировку электронного пучка при прикладывании к маскирующей пластине и металлизированному покрытию подходящих напряжений. Альтернативно, как описано в патенте США N 4650435, выданном 17 марта 1987 г., металлическая маскирующая пластина, которая формирует первый электрод, вытравливается на одной поверхности для обеспечения параллельных канавок, в которые наносится изолирующий материал для образования изолирующих выступов. Маскирующая пластина дополнительно обрабатывается посредством выполнения ряда операций фотоэкспонирования, проявления и травления для обеспечения отверстий между выступами из изолирующего материала, который находится на опорной пластине. Посредством металлизации вершин изолирующих выступов образуется второй электрод. В двух вышеописанных патентах США устраняется проблема образования цепей короткого замыкания между отстоящими на некотором расстоянии друг от друга проводниками, что являлось недостатком конструкции, описанной в известной японской патентной заявке, однако маскирующие пластины с отверстиями, описанные в патентах США, имеют пересекающиеся элементы значительного размера, которые снижают коэффициент прохождения электронного пучка. Дополнительно, толщина маскирующих пластин является такой, что отклоняемые электроны будут еще попадать на выступы из изолирующего материала и электростатически заряжать их. Таким образом, существует потребность в конструкции фокусирующей маски, лишенной недостатков известных конструкций. Краткое изложение сущности изобретения. Настоящее изобретение относится к цветной электронно-лучевой трубке, имеющей откачанный баллон с находящимся в нем электронным прожектором для генерирования, по крайней мере, одного электронного пучка. Кроме того, баллон включает экранную панель, имеющую на внутренней поверхности люминесцентный экран с люминофорными полосками. Рядом с эффективной площадью изображения экрана размещена фокусирующая маска одноосного натяжения, имеющая множество разнесенных в пространстве первых металлических полосок. Расстояние между первыми металлическими полосками определяет множество щелей, практически параллельных люминофорным полоскам экрана. Каждая из первых металлических полосок поперек эффективной площади изображения экрана имеет практически непрерывный первый изолирующий слой на стороне, обращенной к экрану. Поверх первого изолирующего слоя имеется второй изолирующий слой. Множество вторых металлических полосок ориентированы практически перпендикулярно первым металлическим полоскам и прикреплены к ним посредством второго изолирующего слоя. Краткое описание чертежей. Изобретение будет теперь описано более подробно по прилагаемым чертежам, на которых:фиг. 1 изображает вид сверху частично с осевым сечением предлагаемой цветной ЭЛТ,
фиг. 2 изображает вид сверху фокусирующей маски одноосного натяжения, используемой в ЭЛТ, представленной на фиг. 1,
фиг. 3 изображает вид спереди рамно-масочного узла, наблюдаемый с линии 3-3 на фиг. 3,
фиг. 4 изображает в увеличенном масштабе часть фокусирующей маски одноосного натяжения, находящуюся внутри круга 4 на фиг. 2,
фиг. 5 изображает сечение фокусирующей маски одноосного натяжения и люминесцентного экрана по линии 5-5 на фиг. 4,
фиг. 6 изображает часть фокусирующей маски одноосного натяжения в увеличенном масштабе, находящуюся внутри круга 6 на фиг. 5, и
фиг. 7 изображает другую часть фокусирующей маски одноосного натяжения, находящуюся внутри круга 7 на фиг. 5. Подробное описание предпочтительного воплощения изобретения. На фиг. 1 показана цветная ЭЛТ, имеющая стеклянный баллон 11, содержащий прямоугольную экранную панель 12 и трубчатую горловину 14, соединяемые прямоугольным конусом 15. Конус имеет внутреннее проводящее покрытие (не показано), которое находится в контакте с и простирается от кнопки первого анода 16 к горловине 14. Кнопка второго анода 17, расположенная напротив кнопки первого анода 16, не контактирует с проводящим покрытием. Панель 12 содержит цилиндрическую смотровую планшайбу 18 и периферийный фланец или борт 20, прикрепляемый к конусу 15 стеклянной фриттой 21. На внутренней поверхности планшайбы 18 находится трехцветный люминесцентный экран 22. Экран 22 является экраном штрихового типа, показанный более детально на фиг. 5, который включает множество экранных элементов, содержащих люминофорные полоски красного, зеленого и синего цветов свечения (R, G и В) соответственно, расположенные в виде триад, каждая из которых включает люминофорную полоску каждого из трех цветов. Предпочтительно, люминофорные полоски разделены светопоглощающей матрицей 23. Поверх экрана 22 расположен тонкий проводящий слой 24 предпочтительно из алюминия, который обеспечивает средство для прикладывания к экрану равномерного первого анодного напряжения и также для отражения света, излучаемого люминофорными элементами через планшайбу 18. Внутри панели 12 на заданном расстоянии от экрана 22 крепится с возможностью удаления обычным средством цилиндрический цветоделительный электрод с множеством отверстий или фокусирующая маска одноосного натяжения 25. Электронный прожектор 26, схематично показанный пунктирной линией 26 на фиг. 1, устанавливается по центру внутри горловины 14 для генерирования и направления в одной плоскости трех электронных пучков 28, центрального и двух боковых пучков по сходящимся траекториям через маску 25 к экрану 22. Плоскость расположения пучков является перпендикулярной плоскости листа бумаги. ЭЛТ, показанная на фиг. 1, конструируется для использования внешней магнитной отклоняющей системы, такой как система 30, которая располагается в месте перехода конус - горловина. При приведении в действие отклоняющая система 30 воздействует на три электронных пучка магнитными полями, заставляя их сканировать по экрану 22 с образованием прямоугольного растра. Маска одноосного натяжения 25 предпочтительно формуется из тонкого прямоугольного листа стали с низким содержанием углерода, имеющего толщину около 0,05 мм, которая показана на фиг. 2 и включает две длинные стороны 32, 34 и две короткие стороны 36, 38. Две длинные стороны 32, 34 маски параллельны центральной основной оси X ЭЛТ и две короткие стороны 36, 38 параллельны второстепенной оси Y ЭЛТ. Сталь имеет содержание углерода 0,005 вес.%, 0,01 вес.% кремния, 0,12 вес.% фосфора, 0,43 вес.% марганца и 0,007 вес.% серы. Предпочтительно, величина зерна материала маски находится в пределах 9-10 согласно стандарту Американского общества по испытанию материалов. Маска 25 включает часть с отверстиями, которая находится рядом и перекрывает эффективную площадь изображения экрана 22, которая лежит внутри центральных пунктирных линий, представленных на фиг. 2, которые определяют периметр маски 25. Как показано на фиг. 4, фокусирующая маска 25 включает множество удлиненных первых металлических полосок 40, каждая из которых имеет поперечный размер или ширину около 0,3 мм, отделена от соседних практически равноотстоящими щелями 42, каждая из которых имеет ширину около 0,55 мм, и параллельна второстепенной оси Y ЭЛТ и люминофорным полоскам экрана 22. В цветной ЭЛТ, имеющей размер экрана по диагонали 68 см, имеется около 600 первых металлических полосок. Каждая из щелей 42 простирается от длинной стороны 32 маски к другой длинной стороне 34, не показанной на фиг. 4. Рама 44 для маски показана на фиг. 1-3 и включает четыре основных элемента, две работающие на скручивание трубки или изогнутые элементы 46 и 48 и два натягивающих кронштейна на прямые элементы 50 и 52. Два изогнутых элемента 46 и 48 параллельны основной оси X и друг другу. Как показано на фиг. 3, каждый из прямых элементов 50 и 52 включает два частично перекрывающихся элемента или части 54 и 56, каждая из которых имеет L-образное поперечное сечение. Перекрывающиеся части 54 и 56 свариваются в месте перекрытия. Конец каждой из частей 54 и 56 прикрепляется к концу одного из изогнутых элементов 46 и 48. Кривизна изогнутых элементов 46 и 48 согласуется с цилиндрической кривизной фокусирующей маски 25. Длинные стороны 32, 34 фокусирующей маски 25 привариваются между двумя изогнутыми элементами 46 и 48, которые обеспечивают необходимое натяжение маски. Перед приваркой к раме 44 материал маски подвергают предварительному напряжению и чернению путем натяжения материала маски при одновременном нагревании его в регулируемой газовой среде, состоящей из азота и кислорода, до температуры около 500oC и выдержки в течение одного часа. Рама 44 и материал маски после сварки друг с другом образуют масочный узел одноосного натяжения. Ссылаясь на фиг. 4 и 5, множество вторых металлических полосок 60, каждая из которых имеет диаметр около 0,025 мм, расположены практически перпендикулярно первым металлическим полоскам 40 и отделены от них изолятором 62, сформированным на обращенной к экрану стороне каждой из первых металлических полосок. Вторые металлические полоски 60 формируют поперечные элементы, облегчающие прикладывание второго анодного или фокусирующего напряжения к маске 25. Предпочтительным материалом для вторых металлических полосок является провод марки HyMu80, продаваемый американской фирмой Carpenter Technology. Промежуток в вертикальном направлении или шаг между соседними вторыми полосками 60 составляет около 0,41 мм. В отличие от поперечных элементов, описанных в известных публикациях, которые имеют значительные размеры, что значительно снижает пропускную способность маскирующей пластины для электронного пучка, сравнительно тонкие вторые металлические полоски 60 придают существенное фокусирующее действие настоящей фокусирующей маске одноосного натяжения 25 без отрицательного воздействия на пропускную способность маски. Вышеописанная фокусирующая маска одноосного натяжения обеспечивает прозрачность маски в центре экрана около 60% и требует, чтобы разница между вторым анодным или фокусирующим напряжением
![цветная электронно-лучевая трубка и способ изготовления маски для нее, патент № 2157018](/images/patents/314/2157013/916.gif)
![цветная электронно-лучевая трубка и способ изготовления маски для нее, патент № 2157018](/images/patents/314/2157018/8776.gif)
Класс H01J29/07 теневые маски для цветных телевизионных трубок