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発明の名称 カラー陰極線管
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−267445
公開日 平成6年(1994)9月22日
出願番号 特願平5−55330
出願日 平成5年(1993)3月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 河村 孝男 / 田辺 英夫 / 木島 勇一
要約 目的
カラー陰極線管において、シャドウマスクの穴と対応する蛍光体ストライプの位置の変動を防止する。

構成
蛍光面ストライプと平行なパネルのスカートの辺に埋め込まれた四個のピンの内、上端寄りあるいは下端寄りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクがパネルに対してストライプと平行方向に動き得るがストライプと直交方向および管軸方向の動きは抑制される嵌合を行い、ストライプと直交する方向のスカートに埋め込まれた二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクがストライプと直交方向に動くのが抑制され、管軸方向には動き得る嵌合を行う。
特許請求の範囲
【請求項1】ストライプ状蛍光面が形成された角形パネルと、このパネル内に前記蛍光面に対して所定間隔を介して配設されているシャドウマスクと、パネルのスカート部の蛍光面のストライプと平行な二辺の各々の両端寄りに埋め込まれた四個のピンと、前記ストライプと直交する方向の前記パネルのスカート部の二辺の各々のほぼ中央に埋め込まれた二個のピンと、一端が前記シャドウマスクに固着され、他端に前記ピンの各々に嵌合する部分が形成された、前記ピンと同数のスプリングとを備え、前記ストライプと平行なパネルのスカートの辺に埋め込まれた前記四個のピンの内、上端寄りの二個あるいは下端寄りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記パネルに対して前記ストライプと平行方向に動き得るが前記ストライプと直交方向および管軸方向の動きが抑制される嵌合を行い、前記ストライプと直交する方向のスカートに埋め込まれた前記二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記ストライプと直交方向に動くのが抑制され、管軸方向には動き得る嵌合を行うことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項2】ストライプ状蛍光面が形成された角形パネルと、このパネル内に前記蛍光面に対して所定間隔を介して配設されているシャドウマスクと、パネルのスカート部の蛍光面のストライプと平行な二辺の各々の両端寄りに埋め込まれた四個のピンと、前記ストライプと直交する方向の前記パネルのスカート部の二辺の各々のほぼ中央に埋め込まれた二個のピンと、一端が前記シャドウマスクに固着され、他端に前記ピンの各々に嵌合する部分が形成された、前記ピンと同数のスプリングとを備え、前記ストライプと平行なパネルのスカートの辺に埋め込まれた前記四個のピンの内、上端寄りの二個あるいは下端寄りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記パネルに対して前記ストライプと平行方向に動き得るが前記ストライプと直交方向および管軸方向の動きが抑制される嵌合を行い、前記ストライプと直交する方向のスカートに埋め込まれた前記二個のピンの内、一個のスプリングとこれに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの一個のスプリングとこれに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記ストライプと直交方向に動くのが抑制され、管軸方向には動き得る嵌合を行うことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項3】ストライプ状蛍光面が形成された角形パネルと、このパネル内に前記蛍光面に対して所定間隔を介して配設されているシャドウマスクと、パネルのスカート部の蛍光面のストライプと平行な二辺の各々の両端寄りに埋め込まれた四個のピンと、前記ストライプと直交する方向の前記パネルのスカート部の二辺の各々のほぼ中央に埋め込まれた二個のピンと、一端が前記シャドウマスクに固着され、他端に前記ピンの各々に嵌合する部分が形成された、前記ピンと同数のスプリングとを備え、前記ストライプと平行なパネルのスカートの辺に埋め込まれた前記四個のピンの内、上端寄りの二個あるいは下端寄りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記パネルに対して前記ストライプと平行方向に動き得るが前記ストライプと直交方向および管軸方向に動くのが抑制される嵌合を行い、前記ストライプと直交する方向のスカートに埋め込まれた前記二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、変動の少ない嵌合を行うことを特徴とするカラー陰極線管。
【請求項4】ストライプ状蛍光面が形成された角形パネルと、このパネル内に前記蛍光面に対して所定間隔を介して配設されているシャドウマスクと、パネルのスカート部の蛍光面のストライプと平行な二辺の各々の両端寄りに埋め込まれた四個のピンと、前記ストライプと直交する方向の前記パネルのスカート部の二辺の何れかのほぼ中央に埋め込まれた一個のピンと、一端が前記シャドウマスクに固着され、他端に前記ピンの各々に嵌合する部分が形成された、前記ピンと同数のスプリングとを備え、前記ストライプと平行なパネルのスカートの辺に埋め込まれた前記四個のピンの内、上端寄りの二個あるいは下端寄りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記パネルに対して前記ストライプと平行方向に動き得るが前記ストライプと直交方向および管軸方向に動くのが抑制される嵌合を行い、前記ストライプと直交する方向のスカートに埋め込まれた前記一個のピンとこれに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記ストライプと直交方向の動きが抑制され、管軸方向には動き得る嵌合を行うことを特徴とするカラー陰極線管。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シャドウマスク型カラーブラウン管に係り、特にストライプ型蛍光面用のグリル型あるいはスロット型シャドウマスクの保持方法の改良に係る。
【0002】
【従来の技術】現在実用されているカラーブラウン管は、一般にシャドウマスク型である。図3において、シャドウマスク25の働きは、電子銃21から発射された3本の電子ビームBc,Bsがパネル21の内面(画像表示面)に、区分して塗布された赤、青、緑の3色の蛍光体からなる蛍光面24のそれぞれに分担して命中するように各電子ビームの進路を選択的に制御することにある。なお、図3において、Bcはセンタービーム,Bsはサイドビーム,22はファンネル,23はガラスネック,26は磁気シールド,27は偏向ヨーク,28は補強バンド,29はシャドウマスクを支えるスプリング,30はパネルのスカートに埋め込まれてスプリング29と嵌合するピンである。またシャドウマスク25は一般に鉄または膨張係数の小さい鉄ニッケル合金の薄い板に丸い穴又は長方形の穴又は画像表示面の上から下まで連続する長い長方形の穴を開けたものである。丸い穴を持つシャドウマスクをドット型シャドウマスク、長方形の穴を持つシャドウマスクをスロット型シャドウマスク、画像表示面の上から下まで連続する長い長方形の穴を持つシャドウマスクをグリル型シャドウマスクと呼ぶことにする。スロット型シャドウマスクはグリル型シャドウマスクの並列するグリルの所々に主として機械的な強度上の問題を解決するためにグリルとグリルを繋ぐブリッジが有る構造と考えることも出来る。
【0003】一方蛍光面の赤、青、緑の蛍光体はドット型シャドウマスクに対しては丸いドット型、グリル型シャドウマスクとスロット型シャドウマスクに対しては画像表示面の上から下まで連続するストライプ型の蛍光面であるのが一般的である。ドット型蛍光面とストライプ型蛍光面の違いの一つとして、シャドウマスクの穴を通過することによって進路の方向や面積が規制された電子ビームが、規定された蛍光体ドットあるいは蛍光体のストライプに命中して発光させる場合のずれの裕度の問題がある。ドット型蛍光面の場合は、蛍光体ドットに対するシャドウマスクの穴の位置は相対的に上下左右どの方向にずれても適正な位置から外れるが、ストライプ型蛍光面の場合は、蛍光体ストライプが画像表示面の上から下まで連続しているのでグリル型あるいはスロット型マスクの穴の位置は、ずれのうちのストライプと直交する方向の成分だけが問題となりストライプと平行な方向の成分は問題とならない。その分ストライプ型蛍光面の方が裕度が大きくなる。シャドウマスクは鉄あるいは鉄ニッケル合金の薄い板で作られているので、撓んだり、捩れたりして形状が定まらない。シャドウマスクを球面に整形し厚い鉄板などで作ったフレームに溶接したり、シリンドリカルな面やフラットな面にして張力をかけクローム鋼などで作ったフレームに溶接したりして保持するのが一般的である。フレームは剛体とみなせるほどの構造物であるのが一般的である。クレーム保持用スプリングとしては、ステンレス条の一端にピンに嵌合する穴を開けるか凹部を作り、他端をシャドウマスクが固着されたフレームに溶接固定したものを使い、このスプリングのピンをパネルのスカート部に埋め込まれたピンに嵌合することによりシャドウマスクを固定保持するのが一般的である。このピンの数は通常は3個ないし4個設けられる。その位置は長方形あるいは正方形のパネルの各辺の中央付近が多い(米国特許第3,308,327号および第3,343,024号明細書など)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、長方形あるいは正方形のフレームの各辺の中央付近をスプリングとピンの嵌合によって保持した場合コーナ付近は保持されていないのでフレームの剛性が減少するとフレームがねじれて変形する場合がある。このような現象が発生するとシャドウマスクの穴とこれに対応すべき蛍光体の位置関係が変わってしまう。これを避けるために剛性の小さなフレームを用いる場合は長方形あるいは正方形のコーナ付近に合計4個のピンを設けることが多い。長方形あるいは正方形の四隅を保持すればねじれて変形する可能性が少なくなるからである。しかしパネルの内面に蛍光体等を塗布する際、パネルの内面を上に向けて薬液を注入しパネルを回転しながら遠心力で薬液を展開後、これを排出するときはパネルのコーナの部分で行うのでコーナにピンがあると薬液が付着して取れにくくなるという欠点がある。
【0005】本発明はストライプ型蛍光面を持ち、比較的ねじれ変形が生じやすいフレームを変形させないように保持し画像表示面全面に亘ってシャドウマスクの穴と相対する蛍光体ストライプの位置が適正に保たれるようなシャドウマスクを備えたカラー陰極線管を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、カラー陰極線管において、ストライプ状蛍光面が形成された角形パネルと、このパネル内に前記蛍光面に対して所定間隔を介して配設されているシャドウマスクと、パネルのスカート部の蛍光面のストライプと平行な二辺の各々の両端寄りに埋め込まれた四個のピンと、前記ストライプと直交する方向の前記パネルのスカート部の二辺の各々のほぼ中央に埋め込まれた二個のピンと、一端が前記シャドウマスクに固着され、他端に前記ピンの各々に嵌合する部分が形成された、前記ピンと同数のスプリングとを備え、前記ストライプと平行なパネルのスカートの辺に埋め込まれた前記四個のピンの内、上端寄りの二個あるいは下端寄りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記パネルに対して前記ストライプと平行方向に動き得るが前記ストライプと直交方向および管軸方向の動きが抑制される嵌合を行い、前記ストライプと直交する方向のスカートに埋め込まれた前記二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクが、前記ストライプと直交方向の動きが抑制され、管軸方向には動き得る嵌合を行うことにより、あるいはストライプ状蛍光面が形成された角形パネルと、このパネル内に前記蛍光面に対して所定間隔を介して配設されているシャドウマスクと、パネルのスカート部の蛍光面のストライプと平行な二辺の各々の両端寄りに埋め込まれた四個のピンと、前記ストライプと直交する方向の前記パネルのスカート部の二辺の各々のほぼ中央に埋め込まれた二個のピンと、一端が前記シャドウマスクに固着され、他端に前記ピンの各々に嵌合する部分が形成された、前記ピンと同数のスプリングとを備え、前記ストライプと平行なパネルのスカートの辺に埋め込まれた前記四個のピンの内、上端寄りの二個あるいは下端寄りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記パネルに対して前記ストライプと平行方向に動き得るが前記ストライプと直交方向および管軸方向の動きが抑制される嵌合を行い、前記ストライプと直交する方向のスカートに埋め込まれた前記二個のピンの内、一個のスプリングとこれに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの一個のスプリングとこれに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記ストライプと直交方向の動きが抑制され、管軸方向には動き得る嵌合を行うことにより、あるいはストライプ状蛍光面が形成された角形パネルと、このパネル内に前記蛍光面に対して所定間隔を介して配設されているシャドウマスクと、パネルのスカート部の蛍光面のストライプと平行な二辺の各々の両端寄りに埋め込まれた四個のピンと、前記ストライプと直交する方向の前記パネルのスカート部の二辺の各々のほぼ中央に埋め込まれた二個のピンと、一端が前記シャドウマスクに固着され、他端に前記ピンの各々に嵌合する部分が形成された、前記ピンと同数のスプリングとを備え、前記ストライプと平行なパネルのスカートの辺に埋め込まれた前記四個のピンの内、上端寄りの二個あるいは下端寄りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記パネルに対して前記ストライプと平行方向に動き得るが前記ストライプと直交方向および管軸方向の動きが抑制される嵌合を行い、前記ストライプと直交する方向のスカートに埋め込まれた前記二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、変動の少ない嵌合を行うことにより、あるいはストライプ状蛍光面が形成された角形パネルと、このパネル内に前記蛍光面に対して所定間隔を介して配設されているシャドウマスクと、パネルのスカート部の蛍光面のストライプと平行な二辺の各々の両端寄りに埋め込まれた四個のピンと、前記ストライプと直交する方向の前記パネルのスカート部の二辺の何れかのほぼ中央に埋め込まれた一個のピンと、一端が前記シャドウマスクに固着され、他端に前記ピンの各々に嵌合する部分が形成された、前記ピンと同数のスプリングとを備え、前記ストライプと平行なパネルのスカートの辺に埋め込まれた前記四個のピンの内、上端寄りの二個あるいは下端寄りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは変動の少ない嵌合で、残りの二個のピンとこれらに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記パネルに対して前記ストライプと平行な方向に動き得るが前記ストライプと直交方向および管軸方向の動きが抑制される嵌合を行い、前記ストライプと直交する方向のスカートに埋め込まれた前記一個のピンとこれに対応するスプリングとは、シャドウマスクが前記ストライプと直交方向の動きが抑制され、管軸方向には動き得る嵌合を行うことにより達成される。
【0007】
【作用】ストライプと平行する辺にある四個のピンとスプリングの穴あるいは凹部の嵌合はいずれもZ軸方向には相対的な位置の変化がないように規制されている。フレームがフレキシブルでない場合四個のピンの埋込位置の精度が出ていないと四個全部がスプリングと嵌合することは不可能になる。
【0008】四個のうちの2個の嵌合部はY軸方向にも相対的な位置の変化が無いように規制されているのでフレームはY軸方向にも動かない。4個のうちの2個がY軸方向に可動にしてあるのはフレームがブラウン管の動作中に電子ビームの衝撃によって発熱し膨張する分を吸収するためである。ストライプ蛍光面の場合は一般的にストライプは画像表示面の上端から下端まで連続しているのでシャドウマスクとパネルのY軸方向の相対的なずれは許容されX軸方向のみが問題となることは既に述べた。従ってX軸方向の規制が必要となるがフレームが動作中に熱膨張することを考慮すると残る二個のピンはY軸上の付近において熱膨張が左右均等になるようにするのが望ましい。ピンとスプリングの穴あるいは凹部の嵌合はX軸方向のみ規制すれば良いのでZ軸方向には可動としても良く、またX軸,Z軸両方向とも規制されていても良い。
【0009】
【実施例】一般的にストライプ型蛍光面を持つカラーブラウン管はストライプが画像表示面の上下方向すなわちY軸方向に塗布される。電子銃から発射された電子ビームは偏向コイルによって、このストライプと直交する方向すなわちX軸方向に上から下へ順次走査される。カラーブラウン管の管軸は蛍光面の中央を通りX軸、Y軸と直交する方向すなわちZ軸と定義する。
【0010】本発明においては、シャドウマスクのフレームに取り付けられたスプリングの穴あるいは凹部との嵌合によってシャドウマスクを保持するピンとしては、パネルのスカート部に埋め込まれた6個あるいは5個のピンが用いられる。まず4個のピンは蛍光面のストライプと平行する辺で両端寄りの位置に配置される。しかし、あまり端部に近付け過ぎてコーナ付近になると前述のようにパネル内面に蛍光体等を塗布する際に邪魔になる。薬液を排出するときに薬液で汚れない程度に離れていることが必要である。またパネルのX軸からそれぞれのピンまでの距離は少なくとも何れか一つのピンの位置が少しずれていてシャドウマスクを上下逆に入れたときに全部のピンとスプリングの穴あるいは凹部がうまく嵌合せずシャドウマスクが上下逆にパネルに装着されることが防止できるようになっているのが望ましい。他の二個のピンはストライプと直交する辺の中央すなわちY軸付近に設けられる。このうち一個はフレームの剛性がある程度大きい場合は省略できる。また、この二個のピンの位置を上下非対称にずらしてシャドウマスクが上下逆にパネルに装着されることを防止することも出来る。
【0011】次にスプリングの穴あるいはスプリングに設けられた凹部の形状はパネルのストライプと平行する辺にあって、且つX軸に対して同じ側にある二個のピンと嵌合するスプリングの穴あるいは凹部は嵌合の状態においてシャドウマスクがパネルに対してY軸方向、Z軸方向に相対的な位置の変化が起きないようにする。例えば、ピンが円錐状であればスプリングの穴は丸とする。この二個のピンをパネルの中心に対して対称的な位置に選ぶことも出来るが、その場合にはフレームが熱膨張した時に管軸を中心としてごく僅か回転する。パネルのストライプと平行する辺にある他の二個のピンと嵌合するスプリングの穴あるいは凹部は嵌合状態においてシャドウマスクとパネルがストライプと平行な方向に相対的に可動となるように設定する。パネルのストライプと直交する辺にある二個のピンとスプリングの穴又は凹部は嵌合の状態においてフレームとパネルの相対的な位置がX軸方向、Z軸方向に変化しないようにする。例えば、ピンが円錐形ならばスプリングの穴は丸とする。あるいは、フレームとパネルの相対的な位置がZ軸方向に可動でX軸方向にのみ固定されるようにすることも出来る。その理由は他の四個の四隅に近い部分あるピンとスプリングの穴の嵌合によってシャドウマスクはZ軸方向には動かないように規制されているからである。
【0012】以下、本発明のストライプ型蛍光面用シャドウマスクの保持方法について実施例によって説明する。
【0013】(実施例1)図1は本発明に係るカラー陰極線管に装着されるスロット型シャドウマスクの斜視図である。スロット型シャドウマスク1は縦300ミリメートル、横400ミリメートル、厚さ0.025ミリメートルの鉄板に幅0.075ミリメートル、長さ0.9ミリメートルの長方形の穴がタテピッチ1.0ミリメートル、ヨコピッチ0.3ミリメートルで縦約280ミリメートル、横約380ミリメートルで面一杯にならんでいる。言い替えれば、幅0.225ミリメートル、長さ280ミリメートルのグリル5が幅0.1ミリメートル、ピッチ1.0ミリメートルのブリッジ6で繋げられている。ブリッジ6の位置は図1に示すごとく隣合うグリルでは半ピッチずつずれており、1本おきには横方向で同じ位置に有る。フレーム2は材質が13クローム鋼で断面が厚さ5ミリメートル、1辺の長さが10ミリメートルのL型の2ヶの相対するバー3を同じ材質の10ミリメートル角のコの字型の二個の相対するアーム4で支えたものからなっている。フレーム2の上下のバー3を所定間隔より相互に1.0ミリメートル近づくように圧縮して保持しシャドウマスク1を150℃まで加熱してレーザー光によって長辺側をバー3に溶接する。シャドウマスク1の温度が室温に戻ればシャドウマスク1に張力が掛る。フレーム2の上下のバー3を相互に1.0ミリメートル近づくように圧縮して保持するのはシャドウマスク1に張力が掛ったときにフレーム2が変形する量を見込んでいるためである。このシャドウマスク1とフレーム2の組立を図2に示すパネル9のピン10、11、12、13、14、15に保持するためにはスプリング71、72、73等を用いる。スプリング71、72、73に対してそれぞれ上下左右対称な位置にスプリング81、82、83(図1では見えない)がある。スプリング71、72、73、81、82、83はそれぞれ厚さ0.4ミリメートル、幅10ミリメートル、長さ90ミリメートルのステンレス鋼で出来ている。スプリング71、72、73、81、82、83は図1に示すようにバー3あるいはアーム4にそれぞれの一端が溶接されている。パネル9のピン10、11、12、13、14、15の先端は直径4.0ミリメートル、高さ3.0ミリメートル、根元の直径7.0ミリメートルの円錐形の一部で出来ている。スプリング71、81には、その一端にピン10、11の円錐形の中間部の直径5.6ミリメートルの部分で嵌合するように直径5.6ミリメートルの丸穴が設けられている。スプリング72、82には、その一端にピン12、13の円錐形の中間部の直径5.6ミリメートルの部分で嵌合するように直径5.6ミリメートルの丸穴をストライプと平行な方向に中心を1ミリメートルずらして並べたものを繋いだ形の長穴が設けられている。スプリング73、83には、その一端にピン14、15の円錐形の中間部の直径5.6ミリメートルの部分で嵌合するように直径5.6ミリメートルの丸穴を管軸と平行な方向に中心を1ミリメートルずらして並べたものを繋いだ形の長穴が設けられている。
【0014】(実施例2)実施例1におけるスプリング73の代わりに、その一端にピン15の円錐形の中間部の直径5.6ミリメートルの部分で嵌合するように直径5.6ミリメートルの丸穴が設けられているスプリングが使われているカラー陰極線管。
【0015】(実施例3)実施例1におけるスプリング73,83の代わりに、その一端にピン15の円錐形の中間部の直径5.6ミリメートルの部分で嵌合するように直径5.6ミリメートルの丸穴が設けられているスプリングが使われているカラー陰極線管。
【0016】(実施例4)実施例2においてスプリング83が省かれているカラー陰極線管。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、ストライプ型蛍光面用シャドウマスクを比較的剛性が小さく、ねじれ変形を生じやすい軽量で安価なフレームを用いてもシャドウマスクの穴と相対する蛍光体の位置関係が変わらず安定した保持が出来、且つパネルの内面に蛍光体等を塗布するときにコーナのピンに薬液が付着して取れにくくなるという欠点が無い優れた効果を有する。




 

 


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