DE1029409B - Kathodenstrahlroehre, insbesondere Bildroehre fuer Farbfernsehen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Kathodenstrahlröhren, insbesondere Bildröhren für Farbfernsehen. Bildröhren für Farbfernsehen mit Nachbeschleunigung bestehen aus einer Bildwiedergabeeinrichtung mit einem Leuchtschirm, der von Elektronen getroffen wird, und einer Gitteranordnung oder einer Maske mit Öffnungen, die zwischen dem Schirm und dem Elektronenstrahlerzeugungssystem angeordnet ist. Bisher bestanden Nachbeschleunigungsröhren u. a. aus einem Frontplattenteil, das den aus einer Vielzahl von Leuchtstoffdrillingen verschiedener Farben bestehenden Schirm trägt, der seinerseits einen leitenden Überzug trägt, einem Rahmenstück, das in geeignetem Abstand von der Frontplatte angeordnet ist, und einer Gitteranordnung oder einer Maske mit öffnungen, die an dem Rahmenstück befestigt ist und sich über den Schirm mit Abstand von diesem erstreckt. Das Gitter oder die Maske zwischen der Elektronenquelle und dem Leuchtschirm dient als Linsenanordnung, um sicherzustellen, daß jeder der Elektronenstrablen auf einen vorbestimmten Leuchtfarbstoff auftrifft.

Das Einsetzen und Haltern der Gitteranordnung innerhalb des Vakuumgefäßes stellt ein großes Problem in der Fabrikation der Nachbeschleunigungsröhren dar. Bisher wurde die Gitteranordnung getrennt gefertigt und dann innerhalb des Vakuumgefäßes montiert. Nach einem bekannten Verfahren wird eine Vielzahl von Drähten zunächst über einen geeigneten Rahmen gestreckt, parallel und mit Abstand zueinander ausgerichtet und dann durch Lötung oder Kittung mit dem Rahmen verbunden, und diese bilden so die Gitteranordnung. Die Drahtenden werden abgeschnitten, und darauf wird die Gitteranordnung innerhalb des Vakuumgefäßes an die Frontplatte angrenzend montiert. Diese Konstruktion ist teuer und infolge der Vielzahl der notwendigen Einzelteile schwierig in Massenproduktion durchzuführen. Weiterhin erfordert sie eine Anzahl von verschiedenen Fabrikationsschritten. Außerdem setzt diese Konstruktion die Anordnung von einer beträchtlichen Metallmenge innerhalb des Vakuumgefäßes voraus, da die Gitteranordnung im allgemeinen an einem metallischen Rahmen befestigt ist, welcher innerhalb des Vakuumgefäßes angeordnet ist. Das Metall führt leicht zu Gasausbrüchen innerhalb des Vakuumgefäßes, so daß dadurch das Röhrenvakuum verschlechtert und die Lebensdauer der Röhre verkürzt wird. Außerdem ist der Rahmen im allgemeinen relativ massiv im Vergleich zu dem Vakuumgefäß, so daß erhöhte Gefahr besteht, daß die Röhre durch Stoß beschädigt wird. Deshalb sind eine verstärkte Vakuumgefäß-Konstruktion und besondere Halterungsmittel notwendig, um die verschiedenen Teile innerhalb des

Katho dens trahlröhr e,
insbesondere Bildröhre für Farbfernsehen

Anmelder:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Februar 1956

Chester Godfrey Lob, Syracuse, N. Y. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Vakuumgefäßes zu montieren. Dadurch wird die

as Produktion erschwert und verteuert.

Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, in ein aus zwei Teilen bestehendes Vakuumgefäß einen Rahmen einzusetzen, der bereits die fertigmontierte Gittereinheit trägt. Dieses Verfahren ist jedoch verhältnismäßig mit großem Aufwand verbunden und zeigt darüber hinaus den Nachteil, daß eine größere Anzahl von vakuumdichten Verbindungen vorgenommen werden muß, die infolge der unvermeidlichen Wärmeschwankungen und der dadurch entstehenden Vakuum-Undichtigkeiten' däe Möglichkeit von Röhrenausfällen stark vergrößert.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten und Nachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die einzelnen Gitterdrähte des Gitters unmittelbar an dem Frontplattenteil ohne Verwendung eines Halterahmens zu befestigen.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Aus^ führungsbeispielen näher erläutert. Es handelt sich hierbei um Bildröhren mit aus Leuchtstoffstreifen bestehendem Leuchtschirm und einer Gitteranordnung zur Fokussierung der Elektronenstrahlen. Derartige Röhren wurden aus Gründen besserer Farbwiedergabe gewählt.

Fig. 1 zeigt ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 5, das aus einer Anzahl von Elektronenkanonen besteht, die in dem Hals 6 der Farbbildröhre 7 angeordnet sind. Mit 8 sind magnetische Ablenkmittel und mit 9 die Sockelanschlußstifte bezeichnet. Das Vakuumgefäß 11 besteht aus einem Frontplatten teil 15 und einem

S09 509/136

Die Einstellung besteht nicht nur darin, daß der zentrale Draht mit der zentralen Markierung auf dem Leuchtschirm in Übereinstimmung gebracht wird, sondern ebenfalls in einer derartigen Einstellung der 5 Höhe der Kämme, daß die Drähte unmittelbar über dem Rand des Frontplattenteiles frei verlaufen, an dem sie befestigt werden sollen. Die Entfernung zwischen dem Frontplattenteil und den Drähten beträgt vorzugsweise ungefähr 25 μ (0,001 inch) um die

Röhrenkolbenteil 13, die entlang der Trennungslinien
17 und 19 zusammengefügt sind. Das Frontplattenteil
15 besteht aus der Sichtfläche 21 mit dem Schirm 23,
auf der eine Vielzahl von Drillingen verschiedener
Leuchtfarben angebracht ist, die von Elektronenstrahlen des Strahlerzeugungssystems 5 getroffen
werden, so daß sie ein vielfarbiges Bild erzeugen.

Fig. 2 zeigt eine Gitteranordnung 25, bestehend aus
einer Vielzahl eng benachbarter, im Abstand zueinander angeordneter Drähte 27, die sich im wesent- io ganze Frontplatte herum; sie variiert mit den zulichen parallel zueinander und zu dem Leuchtmaterial gelassenen Toleranzen der Frontplatte. Die Entfernung auf der Sichtfläche 21 erstrecken und an den offenen kann gut mit dem bloßen Auge geschätzt werden, Enden der Seitenwände 29 und 31 des Frontplatten- wenn man Licht unter einem Winkel von 45° auf die teils 15 befestigt sind. Anordnung fallen läßt und von der gegenüberliegenden

Bei einer Ausführungsform der Gitteranordnung 15 Seite auf die Drähte und ihre Schatten sieht,

werden Stahldrähte mit einem Durchmesser von 76 μ Spannvorrichtungen 60 sind vorgesehen, um die

(0,003 inch) und mit einem Abstand voneinander, der richtige Spannung der Gitterdrähte während des

11 Drähten pro cm entspricht, benutzt. Die Seiten- ganzen Herstellungsverfahrens aufrecht zu halten, so

wände 29 und 31 können vorgeformt und dann genau daß die Drähte ihre geeignete Parallelität zueinander

geschliffen werden, um einen vorbestimmten Abstand 20 mit Abstand einhalten. Nachdem die Frontplatte in

zwischen der Gitteranordnung 25 und den Leucht- bezug auf die Gitterdrähte in ihre richtige Lage ge-

stoffelementen 23 zu erhalten. Aus verschiedenen bracht worden ist, wird Vakuumkitt auf den Rand des

Gründen sind Frontplatten mit gekrümmter Sicht- Frontplattenteiles 15 gestrichen oder gesprüht, so daß

fläche wünschenswerter, beispielsweise weil diese die Teile der Drähte, die an die Enden der Frontplatte

Arten von Frontplatten im allgemeinen stärker sind 25 angrenzen, bedeckt werden. Die Dicke der Schicht ist

und sich wirtschaftlicher herstellen lassen. Es ist im wesentlichen durch die Viskosität des Kittes be-

offensichtrich, daß bei Benutzung einer gekrümmten stimmt, da überflüssige Mengen an der Seite des

Frontplatte, auf deren obere Fläche der Leuchtschirm Frontplattenteiles ablaufen. Eine schwache Wärme-

aufgebradht ist, die Gitteranordnung sich im wesent- quelle, beispielsweise eine Heizlampe, die in einer

liehen der Krümmung der Frontplatte anpassen muß, 30 Entfernung von ungefähr 1 m von der Unterlage 41

so daß ein einheitlicher Abstand zwischen dem Gitter angeordnet ist, kann die Trockenzeit verkürzen. Jedoch

und der Frontplatte und damit den Leuchtelementen muß übermäßige Wärme vermieden werden, da diese

gegeben ist. auf dem Verbindungsmaterial eine Haut bildet, die

Das bekannte Verfahren, bei dem die Gitterdrähte den Trocknungsvorgang verlängert, anstatt ihn zu

von einem Rahmen getragen werden, der gewöhnlich 35 verkürzen. Falls das Gitter 25 eine auf gleichem

aus Metall besteht, bietet erhebliche Schwierigkeiten, Potential liegende Elektrode darstellt, kann dem

da im Falle einer gekrümmten Gitteranordnung die Vakuumkitt ein leitender Bestandteil zugesetzt werden.

Spannung der Gitterdrähte eine schwere Belastung Die Drähte können auch so abgeschnitten werden, daß

bedeutet, so daß sperrige und schwere Rahmen mit ihre losen Enden zusammen an einen leitenden Ring

den bereits oben geschilderten Nachteilen benötigt 40 gelötet werden können, so daß sie sich auf dem gleichen

werden. Potential befinden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Gitter- Nachdem die Drähte auf dem Frontplattenteil drahte entfällt der Gitterrahmen. Die Drähte werden befestigt sind, wird das Röhrenkolbenteil 13 mit dem direkt mit dem Glasfromtplattenteil verbunden, und Frontplattenteil verbunden. Eine zweite Schicht das starke Vakuumgefäß wird ausgenutzt, um die 45 Vakuumkitt wird beispielsweise durch Streichen oder mechanische Spannung der Drähte auszuhalten. Sprühen auf den Rand des Frontplattenteiles aufge-Fig. 2 zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer tragen', und- das Röhrenkolbeniteil 13 wird gegen das Gitteranordnung gemäß der Erfindung. Auf einer Frontplattenteil gedrückt, worauf man den Kitt Unterlage 41 ist das Frontplattenteil 15 derart gelegt, trocknen läßt, so daß beide Teile vakuumdicht miteindaß sein gekrümmter Rand sich der Krümmung der 50 ander verbunden sind. Die beiden Teile können auch Drähte anpaßt. Eine Lehre 43 hält die Drähte in unter Hitzeeinwirkung miteinander verbunden werden, geeigneter Lage in bezug auf die Leuchtstoffstreifen beispielsweise durch Anglasung mittels Glaspulver. 23, die zuvor auf die Sichtfläche 21 des Frontplatten- Bei Verwendung einer sich unter Hitze verbindenden teils 15 aufgebracht worden sind. Der zentrale Leucht- Substanz, beispielsweise Glaspulver, wird dieses stoffstreifen kann länger gemacht werden als die an- 55 Pulver beispielsweise durch Streichen oder Sprühen grenzenden Streifen, um so eine schnelle Ausrichtung auf den Rand des Fromitplattenteüles 15 aufgetragen, mit dem zentralen Gitterdraht zu ermöglichen. Zwei und das Röhrenkolbenteil 13 wird auf das Front-Paare von Kämmen 45 und 47 werden benutzt. Jedes plattenteil aufgedrückt. Die Röhre wird dann dem Paar besteht aus inneren Kämmen 49 und 55 und üblichen Ausheizungs- und Evakuierungsverfahren äußeren Kämmen 51 und 53. Die inneren Kämme 49 60 unterworfen. Die hohe Temperatur während des Aus- und 55 sind Kämme hoher Präzision, die die Genauig- heizungsverfahrens bewirkt eine vakuumdichte Verkeit des fertigen Gitters bestimmen. Die Kämme
bestimmen die Abstände der Drähte sowie ihre gekrümmte Lage. Die äußeren Kämme 51 und 53
brauchen keine hohe Genauigkeit aufzuweisen, da sie 65
lediglich dazu dienen, die Drähte in die Einschnitte
der Präzisionskämme 49 und 55 unter Spannung einzuführen, so daß die Drähte in die V-förmigen Einschnitte hineingepreßt werden und so der richtige

bindung der beiden Teile. Die Röhre wird abgekühlt und wird darauf den weiteren Herstellungsverfahren unterworfen.

Das Verbinden des Röhrenkolbenteiles mit dem Frontplattenteil kann auch gleichzeitig mit dem Verbinden der Drähte mit dem Frontplattenteil geschehen. Bei einem derartigen Verfahren wird das Frontplattenteil zunächst in die richtige Lage in bezug auf die

Abstand zwischen den Gitterdrähten erhalten wird. 70 Gitterdrähte gebracht, und Vakuumkitt wird über den

ganzen Rand einschließlich der an die Gitterdrähte angrenzenden Teile des Frontplattenteiles gebracht. Als nächstes wird das Rö'hrenkolbenteil auf die Drähte und das Frontplattenteil gepreßt. Nachdem der Kitt getrocknet ist, werden die Drähte abgeschnitten und um die Kante des- Frontplattemteiles gelegt, und falls der Kitt elektrisch leitend ist, ist die Anordnung für weitere Verfahrensschritte fertig. Falls der Kitt nicht leitend ist, werden die losen Enden der Drähte gesammelt und an einem leitenden Ring befestigt. Das Verfahren zum Befestigen der Drähte und zum Verbinden der beiden Teile kann auch durch eine in Hitze bindende Substanz geschehen.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das Frontplattenteil 15 einen hochstehenden Rand 29' mit Auflageflächen 30 und 32 besitzt. Die Auflageflächen 30 und 32 werden durch eine Rille getrennt. Der restliche Röhrenkolben 13 hat derart zugespitzte Enden, daß diese im wesentlichen nur auf der Auflagefläche 30 des hochstehenden Randes 29' stehen, wenn das Röhrenkolbenteil 13 mit dem Frontplattenteil 15 verbunden wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel hat es sich als günstig erwiesen, zunächst einen Kitt, der in diesem Fall nicht Vakuumkitt zu sein braucht, nur auf die Innenauf lagefläche 32 des Frontplattenteiles 15 zu bringen und die Gitterdrähte 27 mit dieser zu verbinden. Die Drähte werden dann entlang der Rille abgeschnitten. Als nächstes wird Glaspulver auf die äußere Auflagefläche 32 gebracht, worauf das Röhrenkolbenteil 13 gegen das Frontplattenteil 15 gepreßt wird. Darauf folgt der übliche Ausheizungs- und Evakuierungsprozeß und das Röhrenkolbenteil 13 wird vakuumdicht mit dem Frontplattenteil 15 verbunden.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 hat den Vorteil, daß keine Drähte durch die vakuumdichte Verbindung der beiden Einzelteile hindurchgehen. Das erhöht die Sicherheit gegen Undichtwerden. Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung; die Erfin- dung ist jedoch nicht auf diese beschränkt.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kathodenstrahlröhre, insbesondere Bildröhre für Farbfernsehen, mit einem aus Frontplattenteil undRöhrenkolbenteil zusammengesetzten Vakuumgefäß und einem innerhalb des Vakuumgefäßes vor dem Leuchtschirm angeordneten Gitter, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Gitterdrähte des Gitters unmittelbar an dem Frontplattenteil ohne Verwendung eines zusätzlichen Halterungsrahmens befestigt sind.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter derart an dem Frontplattenteil befestigt ist, daß seine Form im wesentlichen mit der Form des Leuchtschirmes übereinstimmt.

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Frontplattenteil einen umlaufenden, hochstehenden, glatten Rand aufweist.

4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 3, da,-durch gekennzeichnet, daß die Gitterdrähte unmittelbar an dem Rand befestigt sind.

5. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand durch eine umlaufende Rille in zwei Auflageflächen aufgeteilt ist.

6. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterdrähte unmittelbar an der inneren Auflagefläche des Randes des Frontplattenteiles befestigt sind und daß das Frontplattenteil mit der äußeren Auflagefläche seines Randes vakuumdicht mit dem Röhrenkolbenteil verbunden ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterdrähte zunächst über dem Frontplattenteil gespannt ausgerichtet und darauf an diesem befestigt werden und daß schließlich das Frontplattenteil vakuumdicht mit dem Röhrenkolbenteil verbunden wird.

8. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterdrähte zunächst über dem Frontplattenteil gespannt ausgerichtet und darauf an diesem befestigt werden und daß gleichzeitig mit der Befestigung der Gitterdrähte das Frontplattenteil mit dem Röhrenkolbenteil vakuumdicht verbunden wird.

9. Verfahren zur Herstellung einer Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, 2, 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterdrähte zunächst über den Auflageflächen des Randes des Frontplattenteiles gespannt ausgerichtet werden, daß sie darauf an der inneren Auflagefläche befestigt werden, daß die überstehenden Drahtenden entlang der Rille abgeschnitten werden und daß schließlich das Frontplattenteil mit der äußeren Auflagefläche seines Randes vakuumdicht mit dem Röhrenkolbenteil verbunden wird.

Entgegengehaltene ältere Rechte:
Deutsches Patent Nr. 1011461.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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