DE1058095B

DE1058095B - Verfahren zur Herstellung einer Fernsehaufnahmeroehre

Info

Publication number: DE1058095B
Application number: DEN13121A
Authority: DE
Inventors: Hajo Bruining; Petrus Franciscus Antoni Haans; Antonius Johannes De Rooy; Paulus Philippus Mar Schampers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1956-01-04
Filing date: 1956-12-22
Publication date: 1959-05-27
Also published as: FR1185309A; US2882117A

Description

Es ist ein Verfahren zum Herstellen von Fernsehaufnahmeröhren mit einer photoleitenden Bildelektrode bekannt, bei dem die photoleitende Schicht erst dann angebracht wird, nachdem das Elektrodensystem einschließlich des Elektronenstrahlerzeugers im Kolben montiert ist. Hierbei wird nach dieser Montage die Röhre entlüftet und dann der photoleitende Stoff auf die auf dem Fenster angebrachte Signalelektrode aufgedampft. Dies erfolgt durch Erhitzung einer bestimmten Menge dieses Stoffes oder seiner Bestandteile in einem mit dem Kolben in Verbindung stehenden Seitenröhrchen oder aber in einem Näpfchen, das aus einem solchen Seitenröhrchen heraus vor das Fenster gebracht werden kann. Beim Aufdampfen werden sämtliche Teile der Röhre mit Ausnahme der Signalelektrode auf einer Temperatur gehalten, die tunlichst verhütet, daß der aufzudampfende Stoff sich auf anderen Teilen als der Signalelektrode niederschlägt. Das Seitenröhrchen wird nach dem Aufdampfvorgang abgeschmolzen.

Luft kann bekanntlich die Eigenschaften einer aufgedampften strahlungsempfmdlichen Schicht, beispielsweise hinsichtlich der Empfindlichkeit oder der Trägheit, schädlich beeinflussen. Das vorstehend beschriebene Verfahren hat den Vorteil, daß die Bildelektrode nach ihrer Bildung nicht der Einwirkung der Atmosphäre ausgesetzt wird. Weil das Elektrodensystem zuvor im Kolben montiert ist, kann die Röhre nach der Anbringung der Bildelektrode völlig fertiggestellt werden, ohne daß es dabei erforderlich ist, das Vakuum zu unterbrechen. Auch die übliche Entgasung der Elektroden kann vor der Anbringung der strahlungsempfindlichen Schicht erfolgen, so daß mit Hilfe dieses Verfahrens auch verhütet wird, daß bei der Entgasung frei werdende Gase auf die strahlungsempfindliche Schicht einwirken könnten.

Ein Nachteil des beschriebenen Verfahrens ist der, daß das Aufdampfen des strahlungsempfindlichen Stoffes weniger gut regelbar ist und daß infolge des Vorhandenseins des Elektrodensystems keine völlige Freiheit mit Rücksicht auf die Stelle des Behälters mit dem aufzudampfenden Stoff besteht. Infolgedessen kann die Stärke der aufgedampften Schicht ungleichmäßig sein, während häufig nicht verhütet werden kann, daß der aufzudampfende Stoff auch auf einen Teil des Elektrodensystems gelangt, beispielsweise auf die bei Aufnahmeröhren mit einer photoleitenden Bildelektrode übliche, nahe bei dieser angeordneten Netzelektrode. Außerdem hat das Abschmelzen des Seitenröhrchens zur Folge, daß an dieser Stelle eine über dem Umfang der Röhre hervorstehende Ausbauchung übrigbleibt, die beim Betrieb der Röhre hinderlich sein kann.

Es ist nun zwar ein Verfahren zum Herstellen

Verfahren zur Herstellung
einer Ferns ehaufnahmeröhre

Anmelder:

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 4. Januar 1956

Hajo Bruining, Petrus Franciscus Antonius Haans,
Paulus Philippus Maria Schampers
und Antonius Johannes de Rooy,

Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

einer Fernsehaufnahmeröhre mit einer auf eine Elektrode aufgedampften strahlungsempfindlichen Schicht bekannt, das die Nachteile des vorstehend beschriebenen Verfahrens nicht aufweist. Dieses Verfahren zieht aber den anderen Nachteil nach sich, daß nach der Aufdampfung des strahlungsempfindlichen Stoffes das \^rakuum unterbrochen werden muß. Bei diesem \^rerfahren wird nämlich ein auf einer Seite offener Kolben über einem mit einer Entlüftungsvorrichtung verbundenen Träger für den strahlungsempfmdlichen Stoff oder dessen Bestandteile angeordnet, wonach der Kolben entlüftet wird und anschließend der strahlungsempfindliche Stoff auf eine zu diesem Zweck im Kolben vorgesehene Elektrode aufgedampft wird.

Nach dem Aufdampfen wird der Kolben von der Entlüftungsvorrichtung abgenommen und die Röhre fertigmontiert, zu welchem Zweck das offene Ende des Kolbens mit einem Verschluß versehen wird, wobei oder wonach der Kolben erneut entlüftet wird.

Wenn die herzustellende Röhre ein im Kolben untergebrachtes Elektrodensystem aufweist, ist dieses zuvor auf dem Verschluß montiert.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der zuletzt beschriebenen Art zum Herstellen einer Fern-

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sehaufnahmeröhre mit einer gegen die Außenluft abgeschlossenen aufgedampften Schicht eines strahlungsempfindlichen Stoffes und gibt eine Maßnahme an, durch die dabei auf einfache Weise verhütet wird, daß die neugebildete strahlungsempfindliche Schicht beim Abnehmen des Kolbens von der Entlüftungsvorrichtung der Einwirkung der Luft ausgesetzt wird. Die Erfindung ist nicht auf ein Verfahren zum Herstellen \-on Fernsehaufnahmeröhren beschränkt, sondern sie ist für alle Röhren mit strahlungsempfindlicher Schicht, z. B. für Bildwandlerröhren, bestimmt. Sie kann auch bei der Herstellung von Röhren Anwendung finden, die in einer der letzten Stufen dauerhaft mit Gas gefüllt werden.

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Fernsehaufnahmeröhre aus einem luftabschließenden Kolben, in dem sich eine Schicht aus einem strahlungsempfindlichen StofF₁ der seine Konstanz unter der Einwirkung von Luft verliert, und ein System zur Erzeugung eines die strahlungsempfindliche Schicht beaufschlagenden Elektronenstrahles befindet, nachdem zunächst ein einseitig offener, zylindrischer Teil des Kolbens über einen mit der Zuleitung einer Ent- und Begasungsvorrichtung verbundenen Träger für den Stoff oder dessen Bestandteile, aus dem die strahlungsempfindliche Schicht hergestellt werden soll, geschoben wird, nachdem ferner, nach erfolgter Evakuierung des Zylinders, aus dem strahlungsempfindlichen Stoff auf einer in der Stirnfläche des Zylinders angeordneten Elektrode die strahlungsempfindliche Schicht hergestellt wird, nachdem weiter der Zylinder von der Entlüftungsvorrichtung abgenommen und unter erneuter Entlüftung fertigmontiert wird, wird gemäß der Erfindung nach der Herstellung der strahlungsempfindlichen Schicht der Zylinder zunächst mit einem auf den strahlungsempfindlichen Stoff nicht einwirkenden Gase unter Atmosphärendruck gefüllt, sodann von der bisherigen Entlüftungsvorrichtung abgenommen und auf eine andere aufgesetzt, die an Stelle des Verdampfungssystems das Verschlußstück des Zylinders enthält, bei welchem Transport die Lage des Zylinders und die Art des Schutzgases derart aufeinander abgestimmt sind, daß während dieses Transportes eine etwaige Verdrängung des Schutzgases durch die atmosphärische Luft minimal ist, und schließlich wird der Zylinder mit dem Verschlußstück, das zugleich als Träger des in dem Kolben unterzubringenden Elektrodensystems dient, zum Kolben verschmolzen.

Es sei bemerkt, daß unter einer strahlungsempfindliehen Schicht hier eine Schicht verstanden werden soll, deren elektrischer Widerstand und bzw. oder Dielektrizitätskonstante durch Bestrahlung mit elektromagnetischen oder korpuskularen Strahlen umkehrbar geändert werden kann, oder die Elektronen emittieren kann. Die Aufbringung einer strahlungsempfindlichen Schicht mittels Kathodenzerstäubung soll hier als gleichwertig mit Aufdampfen betrachtet werden und dieser letzte Ausdruck soll mithin so interpretiert werden, daß er Kathodenzerstäubung einschließt.

Vorzugsweise wird der Kolben vor der Aufdampfung der strahlungsempfindlichen Schicht mit nach unten gerichteter öffnung an die Entlüftungsvorrichtung angeschlossen und in diese Lage versetzt, wobei das angewandte Gas leichter als Luft ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird das Elektrodensystem entgast, bevor es im Kolben mit der strahlungsempfindlichen Schicht untergebracht wird. Um

zu verhüten, daß bei der Versetzung des Kolbens das entgaste Elektrodensystem der Einwirkung der Luft ausgesetzt wird, wird das System nach der Entgasung mit einem Schutzgas unter Atmosphärendruck umgeben, das bei der erwähnten Versetzung praktisch nicht von der umgebenden Luft verdrängt wird. Zu diesem Zweck füllt das Gas ein das Ende der Vakuumleitung mit dem Verschluß stück für den Kolben und das Elektrodensystem umgebendes Gefäß, das auf einer Seite offen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine Fernsehaufnahmeröhre mit einer photoleitenden Elektrode in einer ersten Stufe der Herstellung, während

Fig. 2 eine spätere Stufe erläutert.

An das offene Ende eines langgestreckten zylindrischen Glaskolbens 1 mit einem flachen Boden 2 ist ein Schleif stück 4 angeschmolzen. Die Röhre ist innen auf dem Boden 2 mit einer durchsichtigen leitenden Elektrode 3 versehen, die beispielsweise aus einer Zinnoxydschicht besteht. Die Elektrode 3 ist mit einer durch die Wand des Kolbens 1 hindurchgeführten Stromleitung 5 versehen.

Das Schleifstück 4 des Kolbens 1 ist auf dem Ende einer in das Schleifstück hineinpassenden Vakuumleitung 6 angeordnet, die mit einer nicht dargestellten Entlüftungsvorrichtung verbunden ist.

In der Wand der Leitung 6 sind zwei hindurchgeführte starke Stromdrähte 7 bzw. 8 festgesetzt, die aufrecht stehen und in den Kolben hineinreichen. Die Enden der Stromdrähte 7 und 8 sind mit einem metallenen Erhitzungsstreifen 9 verbunden, der in der Mitte ein Metallnäpfchen 10 trägt. In diesem Näpfchen befindet sich eine Bleimonoxydmenge 11. Die senkrechten Teile der Stromdrähte 7 und 8 sind zur Verstärkung des Ganzen durch Glasrohre 12 und 13 umgeben, die an mehreren Stellen, wie bei 14, miteinander verbunden sind.

Innerhalb des Kolbens befindet sich ein zylindrischer Glasschirm 16, der die Aufdampfvorrichtung umfaßt, die aus den Drähten 7, 8, dem Streifen 9 und dem Näpfchen 10 besteht.

Der so angeordnete Kolben 1 wird durch die Leitung 6 hindurch entlüftet. Durch die Drähte 7 und 8 wird jetzt ein elektrischer Strom hindurchgeschickt, von dem das Näpfchen 10 mit dem Bleimonoxyd 11 erhitzt wird. Dabei wird das Bleimonoxyd aus dem Näpfchen 10 auf die Elektrode 3 aufgedampft, so daß sich auf dieser eine Schicht 15 bildet. Der zylindrische Schirm 16 verhütet, daß sich das Bleimonoxyd auch auf anderen Stellen der Wand des Kolbens niederschlägt.

Wenn die Schicht 15 eine Stärke von etwa 5 Mikron erreicht hat, wird die Aufdampfung des Bleimonoxyds eingestellt und der Kolben 1 durch die Leitung 6 mit reinem Helium gefüllt, dessen Druck man auf den Druck der Umgebung ansteigen läßt. Dann wird der Kolben von der Leitung 6 abgenommen und senkrecht auf das in das Schleifstück 4 einpassende Ende einer zweiten Vakuumleitung 20 (Fig. 2) versetzt. Mit dieser Vakuumleitung ist ein Verschluß stück 21 für den Kolben 1 verbunden, das ein nur schematisch dargestelltes Elektrodensystem 22 trägt. Die mit den Elektroden verbundenen Durchführungsstifte 23 im Verschlußstück 21 sind elektrisch und mechanisch mit gesonderten senkrechten Stromdrähten 24 verbunden, die verhältnismäßig stark und durch die Wand der Leitung 20 hindurchgeführt sind. Mit Hilfe der

Claims

Stromdrähte 24 kann die Wirkung der Röhre, bevor diese völlig fertiggestellt wird, elektrisch kontrolliert werden.

Das Ende der Leitung 20 ist von einem durch nicht dargestellte Mittel gehaltenen geräumigen Mantel 25 umgeben, der auf der Oberseite offen ist. Dieser Mantel umfaßt und überragt das Elektrodensystem 22. Der Mantel 25 besteht aus einem Glasrohrstück 26, das auf der Unterseite mit einer Kunststoffmanschette 27, beispielsweise aus Polythen, versehen ist. Diese Manschette ist um die Leitung 20 geklemmt, beispielsweise mittels eines Gummiringes 28.

Bevor der Kolben 1 von der Vakuumleitung 6 auf die Vakuumleitung 20 versetzt wird, wird das Elektrodensystem 22 entgast. Hierzu wird über diesem System ein an die Leitung 20 anschließender Hilfskolben angeordnet, der eine gleiche Gestalt wie der Kolben 1 aufweisen kann. Dieser Hilfskolben wird entlüftet, wonach das Elektrodensystem entgast wird, beispielsweise mittels einer Hochfrequenzspule. Nach dieser Entgasung wird durch die Leitung 20 Argon in den Hilfskolben eingeleitet, wobei man den Druck des Argons auf denjenigen der umgebenden Atmosphäre ansteigen läßt. Unter fortgesetzter Argonzufuhr wird jetzt der bei der Entgasung verwandte Kolben ein wenig von dem Endstück der Leitung 20 abgehoben — dies kann beispielsweise mittels eines geringen Überdrucks des Argons erfolgen —, so daß das Argon in den Mantel 25 einströmt und die dort befindliche Luft verdrängt. Ist der Mantel völlig oder nahezu völlig mit Argon gefüllt, so wird der Hilfskolben vorsichtig emporgehoben und entfernt. Diesem Vorgang folgt die bereits erwähnte Versetzung des mit Helium gefüllten und mit einer Bleimonoxydschicht 15 versehenen Kolbens 1 von der Vakuumleitung 6 auf die Vakuumleitung 20, wobei das Elektrodensystem 22 in den Kolben 1 gelangt. Dann wird der Kolben 1 durch die Leitung 20 entlüftet, wonach die Röhre fertigmontiert wird. Hierbei wird auf beim Herstellen von pumpstengellosen Elektronenröhren bekannte AVeise die Wand des Kolbens 1 mit dem vorstehenden Rand des Verschluß Stückes 21 verschmolzen.

Durch das Vorhandensein der Heliumschutzatmosphäre im Kolben 1 beim Versetzen auf die Leitung 20 wird die neuhergestellte Bleimonoxydschicht 15 nicht der Einwirkung der Luft ausgesetzt, während infolge der Argonatmosphäre im Mantel 25 das zuvor entgaste Elektrodensystem 22 auch nicht mit der Luft in Berührung gelangt. Die Bleimonoxydschicht 15, die die photoleitende Bildelektrode der herzustellenden Fernsehaufnahmeröhre bildet, kann somit keine ihre Wirkung beeinträchtigenden Bestandteile aus der Luft aufnehmen.

Es stellte sich heraus, daß Fernsehaufnahmeröhren, die auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellt sind, gut reproduzierbare Eigenschaften haben. Die Entgasung des Elektrodensystems außerhalb der herzustellenden Röhre, die durch die Anwendung einer dieses System schützenden Atmosphäre ermöglicht wird, verhütet, daß das System in einer späteren Stufe entgast werden muß, wodurch die Bildelektrode 15 dennoch schädlich beeinflußt werden könnte.

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer Fernsehaufnahmeröhre aus einem luftabschließenden Kolben, in dem sich eine Schicht aus einem strahlungsempfindlichen Stoff, der seine Konstanz unter der Einwirkung von Luft verliert, und ein System zur Erzeugung eines die strahlungsempfindliche Schicht beaufschlagenden Elektronenstrahls befindet, nachdem zunächst ein einseitig offener, zylindrischer Teil des Kolbens über einen mit der Zuleitung einer Ent- und Begasungsvorrichtung verbundenen Träger für den Stoff oder dessen Bestandteile, aus dem die strahlungsempfindliche Schicht hergestellt werden soll, geschoben wird, nachdem ferner, nach, erfolgter Evakuierung des Zylinders, aus dem strahlungsempfindlichen Stoff auf einer in der Stirnfläche des Zylinders angeordneten Elektrode die strahlungsempfindliche Schicht hergestellt wird, nachdem weiter der Zylinder von der Entlüftungsvorrichtung abgenommen und unter erneuter Entlüftung fertigmontiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Herstellung der strahlungsempfindlichen Schicht der Zylinder zunächst mit einem auf den strahlungsempfindlichen Stoff nicht einwirkenden Gas unter Atmosphärendruck gefüllt, sodann von der bisherigen Entlüftungsvorrichtung abgenommen und auf eine andere aufgesetzt wird, die an Stelle des Verdampfungssystems das Verschluß stück des Zylinders enthält, bei welchem Transport die Lage des Zylinders und die Art des Schutzgases derart aufeinander abgestimmt sind, daß während dieses Transportes eine etwaige Verdrängung des Schutzgases durch die atmosphärische Luft minimal ist, und schließlich der Zylinder mit dem Verschluß stück, das zugleich als Träger des in dem Kolben unterzubringenden Elektrodensystems dient, zum Kolben verschmolzen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas leichter als Luft ist und der Kolben mit nach unten gerichteter Öffnung an die erste Leitung angeschlossen ist und in dieser Lage versetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgedampfte Schicht im wesentlichen aus Bleimonoxyd besteht und daß das Gas Helium ist.
4. Verfahren nach, den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsempfmdliche Schicht durch Verdampfung oder Zerstäubung hergestellt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrodensystem vor der Versetzung des Kolbens entgast wird und dann ein dieses System umgebendes, auf einer Seite offenes Gefäß mit einem Schutzgas unter Außenluftdruck gefüllt wird, welches Gas praktisch nicht von der Luft verdrängt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 665 838, 902 113.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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