Máscara de sombra CRT (tubo de rayos catódicos)

En un CRT de Máscara de Sombra, pequeños orificios en la placa de metal separan los fósforos de colores en una capa detrás del vidrio frontal de la pantalla. Los agujeros están colocados de tal manera que los electrones de cada una de las tres pistolas de cátodo del tubo solo alcanzan los fósforos del color apropiado en la pantalla. Los tres rayos pasan por el mismo orificio en la máscara, pero cada arma tiene un ángulo de aproximación diferente.

La distancia entre los orificios, la distancia entre los fósforos y la disposición de las pistolas están dispuestas de manera que, por ejemplo, la pistola azul solo tiene un camino despejado hacia el fósforo azul. Los fósforos rojo, verde y azul para cada píxel generalmente se organizan en un triángulo (a veces llamado "tríada"). Todos los primeros televisores en color, pasados ​​y presentes, y la mayoría de las computadoras utilizan tecnología de máscara de sombra.

Tradicionalmente, las máscaras de sombra están hechas de materiales que se expanden y contraen a medida que los cambios de temperatura afectan el rendimiento. En funcionamiento normal, la energía absorbida por la máscara de sombra del cañón de electrones hace que se caliente y se expanda, lo que da como resultado imágenes borrosas o descoloridas (ver Domo).

Las máscaras de sombra Invar están compuestas por la aleación de níquel-hierro Invar. Como resultado, se expande y contrae mucho menos en respuesta a los cambios de temperatura que otros materiales.

Esta propiedad permite que las pantallas hechas con esta tecnología brinden una imagen más nítida y precisa. También reduce el estrés a largo plazo y el daño a la máscara de sombra debido a los ciclos repetidos de expansión/contracción, lo que prolonga la vida útil de la pantalla.

En otras palabras, en un CRT con máscara de sombra, antes de que la corriente de electrones generada por el cátodo del CRT llegue al panel recubierto de fósforo, se encuentra con la máscara de sombra, que es una pieza de metal grabada con un patrón de agujeros. Durante la fabricación, se coloca una máscara en el embudo de vidrio del CRT y se aplican fósforos a la pantalla para que los electrones de las ubicaciones del cañón de electrones rojo, verde y azul caigan solo sobre los fósforos apropiados. Los electrones perdidos golpean la máscara de sombra y son absorbidos por ella, generando mucho calor que hace que el metal se expanda.

Para hacer CRT más planos, el metal más comúnmente utilizado para las máscaras de sombra hoy en día es Invar, una aleación de hierro y níquel. El metal tiene un bajo coeficiente de expansión y su nombre se deriva de la supuesta invariancia de sus dimensiones cuando se calienta. En realidad, su tamaño no es exactamente constante, y la acumulación de calor en la máscara provoca una deformación llamada cúpula, donde el centro de la máscara sobresale ligeramente hacia el panel.

En 1968, Sony y Mitsubishi introdujeron una alternativa de máscara de sombra menos resistente a la distorsión, la rejilla de apertura, como parte del diseño Trinitron CRT en sus productos Diamondtron a principios de la década de 1990.