DE1965388B2

DE1965388B2 - Verfahren zur herstellung einer farbbildroehre und eine nach diesem verfahren hergestellte farbbildroehre

Info

Publication number: DE1965388B2
Application number: DE19691965388
Authority: DE
Inventors: Robert Richard; Leeuwen Johannes Aloysius van; Nienhuis Willem Fokko; Eindhoven Bathelt (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1969-01-16
Filing date: 1969-12-30
Publication date: 1977-03-03
Also published as: BE744050A; FR2028450A1; NL160674C; FR2028442A1; DE2000675A1; NL160674B; BE744436A; NL6900696A; GB1239891A; NL6906938A; DE1965388A1; GB1226728A; AT295609B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre, deren Kolben im wesentlichen aus einem Hals, einem Kuppelteil, einem Konus und einem Frontglas besteht, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Die bekannten Farbbildröhren bestehen aus einem verhältnismäßig engen Hals, einem Konus und einem Frontglas. Im Gegensatz zu Schwarz-Weiß-Bildröhren werden bei der Herstellung von Farbbildröhren vor dem endgültigen Verschmelzen des Frontglases mit dem Konus in dem Frontglas die Farbauswahlelektrode angeordnet

Der Hals und der Konus weisen eineo von der Röhrenachse hinweg gekrümmten Übergangsteil auf, der als Kuppeltefl bezeichnet wird. Der Konus und das Frontglas werden durch einen Anschmelzvorgang, bei dem sie bei hoher Temperatur mittels eines Schweißglases miteinander verbunden werden, aneinander befestigt Sie können z.B. in Luft mit Hilfe von Email miteinander verbunden werden, wobei während einer Stunde die gesamte Röhre auf 450⁰C erhitzt wird Dabei werden Wasser und andere Gase innerhalb der gläsernen Röhrenteile frei Es sind aber auch Verfahren bekannt bei denen der Konus mit dem Frontglas bei hoher Temperatur mit Hilfe chemischer Bindemittel aneinander befestigt werden.

Meistens wird bei der Herstellung einer Farbbildröhre ein am Elektronenstrahlerzeugungssystem befestigter Getterhalter mit einem verdampfenden Getter, der im allgemeinen aus einem in den Halter gepreßten Pulver aus einem Gemisch von Barium-Aluminium (BaAl₄) und Nickel besteht, im Hals der Röhre angebracht, nachdem der Konus am Frontglas befestigt worden ist Der Getterspiegel, der nach Verdampfung des Getters aus einem im Hals angeordneten Getterhal ter durch Hochfrequenzerhitzung erhalten wird, läßt im allgemeinen zu wünschen übrig. Die Oberfläche des Getterspiegels ist klein, so daß der Getterspiegel eine geringe Getterkapazität und eine niedrige Pumpgeschwindigkeit hat. Ein besonderes Problem ergibt sich, wenn auf wenigstens einem Teil der Innenwand der Röhre eine mit dem Elektronenstrahlerzeugungssystem und einer Hochspannungsleitung verbundene Widerstandsschicht, die sich wenigstens über den Kuppelteil erstreckt, angebracht sein soll, damit die schädlichen Folgen von Hochspannungsdurchschlägen, wie Beschädigung des Elektronenstrahlerzeugungssystem, vermieden werden. Bei Verwendung eines im Hals angeordneten Getterhalters läßt es sich schwer vermeiden, daß eine derartige Widerstandsschicht nach Verdampfung des Getters teilweise durch einen Teil des Getterspiegels, der die Widerstandsschicht bedeckt, kurzgeschlossen wird.

Aus der US-PS 33 90 758 ist bereits ein Verfahren bekannt bei dem der Getterhalter im Kolben angebracht wird. Der Getterhalter wird dabei mittels eines langen federnden Metallstreifens am Elektronenstrahlerzeugungssystem befestigt und wird nach Durchführung des Anschmelzvorgangs, bei dem der Konus am Frontglas befestigt wird, durch den Hals der Röhre hindurchgeführt und auf der Innenfläche des Konus angebracht. Dadurch kann ein besonders wirksamer Getterspiegel erhalten werden, während die Getter den im Hals angebrachten Gettern ähnlich sein können.

So kann z. B. eine einfache übliche Gettervorrichtung, die aus einem ringförmigen Träger besteht, in den ein Gemisch aus einem Pulver von Barium-Aluminium (BaAU) und einem Nickelpulver gepreßt ist, ohne weiteres Anwendung finden.

Da der Getterhalter durch den engen Hals hindurchgeführt werden muß, hat dieses Verfahren jedoch den Nachteil, daß der Getterhalter sich sehr schwer genau und stabil in der gewünschten Lage anbringen läßt Die Federspannung des Metallstreifens ist im Zusammenhang mit der Tatsache, daß das Elektronenstrahlerzeugungssystem in eine schiefe Lage gedrückt werden

könnte, nachteilig. Ferner bleiben bei diesem Verfahren Jn bezug auf die Anwendung einer Widerstandsschicht Probleme der im vorangehenden Absatz erwähnten Art bestehen- Bei einer Kombination einer derartigen Widerstandsschicht und eines mit einem federnden Metallstreifen am Elektronenstrahlerzeugungssystem befestigten und auf der Innenfläche des Konus angebrachten Getterhahers lassen sich Entladungen zwischen dem Metallstreifen und der Widerstandsschicht besonders schwer vermeiden, weil der Streifen zwecks Vermeidung einer Schattenbildung des Elektronenstrahls (der Elektronenstrahlen) sehr nahe an der Röhrenwand liegen muß.

Zusammenfassend ergibt sich also, daß gerade bei der in Farbbildröhren verwendeten hohen Hochspannung große Schwierigkeiten bestehen, einen Überschlag zu vermeiden, und daß es bei diesen Röhren äußerst schwierig ist, einen Getter entsprechend auch dann anzubringen, wenn die Röhre zwecks Vermeidung der schädlichen Folgen von Überschlägen auch noch mit einer Widerstandsschicht versehen ist.

Es ist an sich aus der deutschen Patentschrift 9 02 058 bekannt, bei einer Braunschen Röhre zwecks Vermeidung eines Niederschlages des Getterspiegels auf dem Bildschirm den Gettertopf im Konusbereich der Bildröhre anzubringen, um außerdem noch eine möglichst große Oberfläche des Getterspiegels zu erzielen. Die bekannte Anordnung zeigt eine Lösung für eine in verhältnismäßig geringen Stückzahlen hergestellte Braunsche Röhre, die einen Glasansatz, der nach außen aus der Röhre herausragt, innerhalb des Konusbereiches aufweist. Abgesehen davon, daß derartige Anordnungen mit aus dem Glasteil herausragenden Glaswölbungen für in großen Massen gefertigte Artikel zu erhöhter Bruchgefahr führen, ist hier außerdem die gezeigte Halterung des Getters mit einem Haltedraht, der durch das Glas hindurchgeführt wird, kaum beherrschbar, weil dann auch an der Außenwandung der Röhre eine Ausnehmung angeordnet werden muß, denn der Haltedraht bildet einen Kurzschluß für die auf Hochspannung liegende Innenseite gegen die geerdete Außenseite der Röhre. Die US-PS 33 87 908 zeigt eine der bereits genannten üblichen Getterhalter am Elektronenstrahlerzeugungssystem. Die US-PS 27 Ob 554 beschreibt einen Getter, dessen Bestandteile derart sein sollen, daß sie unmagnetisch sind. Die US-PS 33 87 908 zeigt darüber hinaus einen sogenannten geschützten Getter. Dabei handelt es sich um einen Alkali-Metallgetter, der durch eine Aluminiumfolie gegen die feuchte Atmosphäre abgeschirmt ist. Aus dieser Patentschrift ist aber nicht ein Hinweis zu entnehmen, ob eine derartige Folie auch gegen die besonders ungünstigen Einflüsse schützt, also gegen die auftretenden Temperaturen und Gase, die beim Anschmelzvorgang des Frontglases an das Konusteil bei dem Zusammensetzen einer Farbbildröhre auftreten.

Die Aufgabe nach der Erfindung bestand daher darin, eine Anordnung für einen Getterhalter anzugeben, bei der keine mechanischen Kräfte auf das Elektronen-Stahlerzeugungssystem ausgeübt werden, der sich bei einer Massenherstellung einfach handhaben läßt und dessen Getter einen Spiegel ergibt, der auch bei Röhren, die eine Widerstandsschicht im Inneren aufweisen, den Schutz dieser Widerstandsschicht nicht aufhebt.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem Verfahren der eingangs genannten Art nach der Erfindung Maßnahmen ergriffen, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 im einzelnen angegeben sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Maßnahmen ergriffen werden, *vie sie näher in den Unteransprüchen 2 bis 8 beschrieben sind.

Bei Einsatz der Erfindung läßt sich die Gettervorrichtung sehr leicht in der Röhre einsetzen, und zwar genau an dem Ort, an dem sie gewünscht wird und weiterhin in einer stabilen Lage, so daß auch diese stabile Lage sich nach der Verbindung des Frontglases mit dem Konusteil, dem sogenannten Anschmelzvorgang, nicht verändet. Der Getterhalter kann also derart befestigt werden, daß er die Röhre im Betrieb nicht stört, also nicht die Elektronenstrahlen behindert, nicht die etwaige Widerstendsschicht, die in der Röhre angebracht ist, nachteilig hinsichtlich der Hochspannungsdurchschläge beeinflußt, und trotzdem zu einem Getterspiegel führt, dessen Fläche groß genug und damit wirkungsvoll genug ist.

Übliche Gettermaterialien, wie z. B. ein gepreßtes Gemisch aus Barium-Aluminiumpulver (BaAIi) und Nickelpulver, sind an sich gegen Angriff durch Luft und gegen während eines üblichen Anschmelzvorgangs zur Befestigung des Konus am Frontglas frei werdende Gase nicht beständig. Das Barium aus dem erwähnten Getter läßt sich nicht mehr verdampfen, nachdem der Getter der Behandlung beim Anschmelzvorgang unterworfen worden ist.

Ein derartiges Gettermaterial kann aber bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, wenn es mit einem geeigneten Schutzüberzug versehen ist Dieser Überzug kann z. B. durch eine Aluminiumfolie gebildet werden. Eine auf die vom Halter abgekehrte Oberfläche der Gettermasse aufgedampfte Aluminiumschicht hat sich als Schutzüberzug als besonders geeignet erwiesen. Die Schicht kann derart dünn sein, daß die Verdampfungseigenschaften des Getters sieh dadurch nicht ändern.

Auch kann bei dem Verfahren eine Gettermasse ohne Schutzschicht verwendet werden, wenn das Gettermaterial gegen chemischen Angriff während des Anschmelzvorgangs zur Befestigung des Konus am Frontglas beständig gemacht worden ist. So können ohne Schutzüberzug gepreßte Gemische aus Barium-Aluminium mit z. B. in einer Nickel-Titanverbindung gebundenem Nickel verwendet werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das beschriebene Verfahren, sondern sie bezieht sich auch auf eine durch dieses Verfahren hergestellte Farbbildröhre.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine derartige Farbbildröhre, gekennzeichnet durch die Kombination aus einer Widerstandsschicht auf einem Teil der Innenwand der Röhre, wobei die Widerstandsschicht mit dem Elektronenstrahlerzeugungssystem und mit einer Hochspannungslei'ung verbunden ist und sich wenigstens über das Kuppelteil erstreckt, aus einem Getterhalter, der auf der Innenwand des Konus angebracht und an dem Konus, dem Frontglas oder an einem innerhalb des Konus oder des Frontglases liegenden Bauteil mit Hilfe eines sich nicht nahe an der Widerstandsschicht entlang erstreckenden Befestigungsgliedes befestigt ist, und aus einem aus dem Getterhalter aufgedampften, die Widerstandsschicht nicht bedeckenden Getterspiegel. Diese Röhre hat eine Widerstandsschicht, durch die aul zweckmäßige Weise schädliche Folgen von Hochspannungsdurchschlägen vermieden werden. Die Widerstandsschicht wird durch

den übrigens besonders wirksamen Getterspiegel an keiner einzigen Stelle kurzgeschlossen und es besteht keine Gefahr eines Überschlages zwischen der Widerstandsschicht und dem Befestigungsglied.

Einige Ausführungsformen von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Farbbildröhren sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform einer Farbbildröhre;

F i g. 2 die Gettervorrichtung der Röhre nach F i g. 1;

F i g. 3 eine zweite Ausführungsform einer Farbbildröhre;

Fig.4 eine dritte Ausführungsform einer Farbbildröhre.

Die Farbbildröhre nach F i g. 1 besteht im wesentlichen aus einem Hals 1, einem Konus 2 und einem Frontglas 3. Innerhalb des Halses 1 ist mindestens ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 4 angeordnet. Auf der Innenseite des Frontglases befindet sich der in drei Farben aufleuchtende Bildschirm 5. Im Frontglas 3 ist z. B. mit Hilfe einer Anzahl (nicht dargestellter) dünner Blattfedern ein Tragrahmen 6 befestigt, der die Farbauswahlelektrode 7. z. B. eine Lochmaske, trägt. Die Innenwand des Halses 1, eines Kuppelteiles 8 und des Konus 2 ist mit einem leitenden Überzug 9 versehen. Der Konus 2 ist auf der Außenseite mit einem leitenden Überzug 10 versehen. Auf der Innenwand des Konus 2 ist ein Getterhalter 11 angeordnet. Der Getterhalter 11 ist mit Hilfe des federnden Metallstreifens 12 am Tragrahmen 6 befestigt, wobei dieser Metallstreifen 12 zugleich als Kontaktglied zwischen der Lochmaske 7 und dem leitenden Überzug 9 dient, an die die Hochspannung gelegt wird.

Bei der Herstellung dieser Röhre wird, nachdem der Getterhalter 11 mit Hilfe eines Metallstreifens 12 am Tragrahmen 6 und dieser Tragrahmen 6 mit der Farbauswahlelektrode 7 und dem Getterhalter 11 im Frontglas befestigt sind, der Konus 2 mit Hilfe von Email mit dem Frontglas 3 verbunden, wobei die Röhre während einer Stunde auf 450^cC in Luft erhitzt wird. Der ringförmige Getterhalter 11 enthält dabei, wie in Fig.2 dargestellt ist. ein gepreßtes Gemisch 13 aus Barium-Aluminium (BaAl₄) und Ni-Pulver, das mit einer äußerst dünnen aufgedampften Aluminiumschicht 14 überzogen ist.

Die Farbbildröhre nach F i g. 3 besteht im wesentlichen aus einem Hals 101, in dem mindestens ein ElekäOnenstrahlerzeugungssystem 104 angeordnet ist aus einem Konus 102 und aus einem Frontglas 103, auf dessen Innenseite sich ein in drei Farben aufleuchtender Bildschirm 105 befindet Die Röhre enthält ferner eine Lochmaske 107, die auf einem Tragring 106 befestigt ist Die Innenwand der Röhre ist mit einem leitenden Überzug 109 versehen. Zwischen dem leitenden Überzug 109 und dem Elektronenstrahlerzeugungssystem 104 befindet sich eine Widerstandsschicht 115, die sich über ein Kuppelteil 108 erstreckt. Auf der Innenwand des Konus 102 ist der ringförmige Getterhalter 11 angeordnet, der mit einem verdampfenden Getter versehen ist, der vor Angriff während des Anschmelzvorgangs zur Befestigung des Konus 102 am Frontglas 103 geschützt ist und der mit Hilfe des Metallstreifens 112 mit dem Hochspannungsdurchführungsleiter 116 im Konus 102 verbunden ist Der Konus 102 wird auf der Außenseite mit einem leitenden Überzug 110 versehen, bevor der Konus 102 durch Email mit dem Frontglas 103 verbunden wird.

Die Farbbildröhre nach F i g. 4 besteht im wesentli-

IS chen aus einem Hals 201, in dem mindestens ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 204 angeordnet ist, einem Konus 202 und einem Frontglas 203, auf dessen Innenseite sich der in drei Farben aufleuchtender Bildschirm 205 befindet. Diese Röhre enthält eine

ίο Lochmaske 207, die in einen nicht gelochten hochgezogenen Rand 206 übergeht und mit einem Metallabschirmkonus 200 versehen ist. der die Lochmaske 207 versteift und zugleich als ferromagnetischer Schirm wirkt. Der Abschirmkonus 200 weist nach innen einen Abschirmring 217 auf und stützt sich an einem Abschirmring 218 ab, der zwischen dem Abschirmkonus 200 und dem Rand 206 angeordnet ist. Die Abschirmringe 217 und 218 sorgen dafür, daß der Rand 206 gegen Elektronenstrahlen abgeschirmt ist und daß an dem Abschirmkonus 200 reflektierte und/oder sekundäre Elektronen nicht auf den Bildschirm 205 gelangen können. Im weiten Teil 219 des Abschirmkonus 200 ist eine öffnung 220 vorgesehen, hinter der ein Getterhalter 211 angeordnet ist, dessen Getter während des Anschmelzvorganges des Konus 202 am Frontglas 203 geschützt ist. Der Getterhalter 211 wird im Konusteil angeordnet, bevor das Frontglas 203 durch Email am Konus 202 befestigt wird. Der Getterhalter 211 wird mit einem federnden Streifen 212. der auf der Außenseite des Abschirmkonus 200 festgeschweißt ist gegen den Konus 202 gedruckt. Auf der Außenseite des Konus befindet sich der leitende Überzug 210. Auf der Innenwand der Röhre befindet sich die Widerstandsschicht 215 von einigen hundert Ω zur Vermeidung der schädlichen Folgen von Hochspannungsdurchschlägen.

Die Gettervorrichtung kann z. B. auch mit Hilfe

anderer Befestigungsmittel an anderen Teilen im Konus oder im Frontglas, z. B. an der Lochmaske selbst befestigt sem. Auch kann die Röhre von einem anderer Typ als eine Lochmaskenröhre sein. Die Röhre kam z. B. eine Bildröhre mit Nachfokussierangsgittern sein bei der die Gettervorrichtung an einem Nachfokussie rungsgitter befestigt ist Auch kann sie eine Indexröhre sein, bei der die Gettervorrichtung an der Hochspan nungszuführungsleitung befestigt ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre, deren Kolben im wesentlichen aus einem Hals, S einem Kuppekeil, einem Konus und einem Frontglas besteht, bei dem der Konus und das Frontglas bei hoher Temperatur miteinander verbunden werden und innerhalb der Röhre ein Getterhalter mit einem verdampfenden Gettermetall angeordnet ist, aus dem ein Getterspiegel auf eine innere Fläche der Röhre aufgedampft wird und die Innenfläche des Kuppelteils zumindest teilweise nicht mit Gettermetall bedeckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Getterhaher (11, 111, 211) vor der Verbindung des Konus (2, 102, 202) mit dem Frontglas (3, 103, 203) an einem innerhalb dieses Konus oder Frontglases angeordnetem Bauteil (6, 116,219) befestigt ist und gegen die Einwirkung von der während der genannten Verbindung innerhalb *> der Röhre herrschenden Atmosphäre geschützt ist

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Getter (13) mittels eines Überzugs (14) geschützt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (14) aus einer Aluminiumfolie besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (14) aus einer aufgedampften Aluminiumschicht besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Getter (13) chemisch resistent ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Getter (13) eine Barium-Aluminiumverbindung und gebundenes Nickel enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gebundene Nickel eine Nickel-Titanverbindung ist.

8. Farbbildröhre, die nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist, gekennzeichnet durch die Kombination aus einer Widerstandsschicht (115, 215) auf einem Teil der Innenwand der Röhre, wobei die Widerstandsschicht mit dem Elektronenstrahlerzeugungssystem (4,104, 204) und mit einer Hochspannungsleitung elektrisch verbunden ist und sich wenigstens über das Kuppelteil (8, 108, 208) erstreckt, aus einem Getterhalter (11,111, 211), der auf der Innenwand des Konus (2,102, 202) angebracht und an dem Konus, dem Frontglas (3, 103, 203) oder an einem innerhalb des Konus oder des Frontglases liegenden Bauteil (6, 116, 219) mit Hilfe eines Befestigungsgliede. (12, 112, 212) befestigt ist, und aus einem aus dem Getterhalter aufgedampften, die Widerstandsschicht im Kuppelteil nicht bedeckenden Getterspiegel.