DE3021431A1

DE3021431A1 - Geraet mit einer kathodenstrahlroehre

Info

Publication number: DE3021431A1
Application number: DE19803021431
Authority: DE
Inventors: Tamiharu Masatoki; Isamu Michiba; Tsuneo Muchi; Akio Ohkoshi; Kiichi Ueno
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-06-07
Filing date: 1980-06-06
Publication date: 1980-12-11
Also published as: GB2054950B; JPS55177256U; AU539007B2; AU5899980A; JPS597731Y2; FR2458891B1; FR2458891A1; NL8003360A; GB2054950A; CA1143772A; NL187465B; NL187465C; US4529905A

Description

TER MEER · MÜLLER · STEIN.V.EISTER bony aÜÜPü?

riESCHREinurjR

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät mit einer Kathodenstrahlröhre.

Die in dem Gerät verwendete Kathodenstrahlröhre ist insbesondere ein Röhrentyp mit grauer Helligkeit, ujie er beispielsweise in einem Farbprajektor verwendet wird. In einer solchen -Röhre trifft ein Elektronenstrahl mit hoher Energie auf eine PhosphormaskR auf und erzeugt ein optisches Bild mit großer Helligkeit. Da der Bildschirm der Röhre, auf den die Phosphorrnaske aufgetragen ist,

1LJ eine geringe thermische Leitfähigkeit besitzt, ergeben sich insbesondere beim Dauerbetrieb Schwierigkeiten bei der wärmeübertragung oder -aüstrahlung, und die Temperatur in der Mitte des Bildschirms s!;eir;t stark an. Dadurch uird ein sog. thermischer Löscheffekt (Thermal Quenching) in dem Phosphor hervorgerufen, d.h. die Leuchtkraft der Phosphorelemente sinkt mit steigender Temperatur. Da bei einer FarbkathDdenstrahlröhre die einzelnen Farbphosphorarten unterschiedliche thermische Löscheffekte aufweisen, kommt es zu einer Störung der üeiS-Balance. Eine Störung der

2ü Weiß-Balance in der Hitte der Phasphormaske führt zu einem erheblichen Abfall der Qildqualität. l\iun könnte die Helligkeit der anderen Farbnhosphurarten so nachjustiert werden, daß die Ueiß-Qalance in der Bildschirmmitte wieder hergestellt wird. Dadurch wird wiederum die Ueiß-Üalance am Bildschirmrand so gestört, daß es unmöglich wird, die Helligkeit des gesamten Bildschirms anzuheben.

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Zur Vermeidung dieser temperaturbedingten thermischen Löscheffekte auf dem mit Phosphor beschichteten Bildschirm üjürde es ansich genügen, die Bildschirmaberfläche durch ein Gebläse zu kühlen. Dieses LJind erzeugende Geblase lagert jedoch Staub auf der Bildschirmfläche ab, der die Bildhelligkeit beeinträchtigt. Nachteilig ist ferner die mit einem Gebläse zujangsläufig verbundene Gerauschbildung.

Zur Umgehung dieser Probleme ist bei einem anderen be-1ü kannten Gerät ein transparentes Kühlmaterial in Form einer uJärme übertragenden Flüssigkeit in Kontakt mit der Frontaberflache des Bildschirms gebracht worden, um diesen zu kühlen. Dieses bekannte Gerät ist jedoch sehr kompliziert in seinem Aufbau und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es gute lilärmeableiteigenschaften bei einfacher Konstruktion aufueist.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurzgefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.

2G Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen enthalten.

Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Gerätes besteht darin, daß die im Bildschirm erzeugte Ulärme über ein in einer Kammer eingeschlossenes Kühlmittel an einen Metallkörper abgeleitet und von dem Metallkörper abgestrahlt und/oder abgeleitet wird.

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OWQlNAL INSPECTED

TER MEER - MÜLLER ■ STEINMEISTER

^bÜ0Pß ^!

Ma:;hstehend werden einine die Merkmale der Erfindung aufueisentlE Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

FiQ^ 1 und 2 eine Frontansicht und eine tjusulmi ttenc ΰϋ i. Lenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 3 und h geschnittene Beitenansichten weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung, und

Fig. 5 und & schema tische Darstellungen

von mit einem Kühlmittel gefüllten hämmern.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte und mit 1 bezeichnete

/|5 Gerät enthält eine Kathodenstrahlröhre 2 mit ebenem uilrjschirm, eine sog. Flachschirmröhre, deren aus einer ebenen Ulasplatte hergestellter Bildschirm 3 innenseitig mit einer Phosphormaske (nicht dargestellt) beschichtet und durch Fritten abgedichtet in die Öffnung ^a eines

2ü Trichterabschnitts k der Röhre 2 eingesetzt ist. Durch die durch Fritten hergestellte Abdichtverbindung zwischen üilüüchirm 3 und frichterabschnitt k v/erläuft ein Hochspannungskabel 5, das zu einem nicht dargestellten HochspannungsanschluB führt. Den Trichterabschnitt umgibt eine Horizontal/Uertikal-Ablenkeinheit 6. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 und 2 ist durch einen Metallkörper mit iilärmeableiteigenschaften eine transparente Scheibe 11 in einem definierten Abstand vor der Frontoberfläche des Dildschirms 3 gehalten. Dieser Metallkörper

3D steht in Kontakt mit einem in den Zwischenraum zwischen Uildschirrn 3 und transparenter Scheibe 11 eingefüllten und versiegelten transparenten Kühlmittel.

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Der Metallkörper in Fig. 1 und 2 besteht aus einer umlaufenden metallischen Abdeckung 7 mit gutem Abschirmeffekt gegen Röntgenstrahlen. Diese metallische Abd-eckung 7 Erstreckt £3ich vom vorderen Umfangsbereich des Gildschirms 3 koaxial zu der Röhre 2 nach hinten, besitzt vorderseitig einen nach innen abgewinkelten und am voxdere-n Umf angsbereich des Bildschirms 3 der Röhre 2 anliegenden Falz ö, einen sich in Axialrichtung der Köhre 2 nach worn erstreckenden umlaufenden Abschnitt und einen von dem vorderen Ende des umlaufenden Abschnitts y zur Röhrenachse uieisenden Flanschabschnitt 1G. Diese metallische Abdeckung 7 kann beispielsweise in einem Ziehprozeß aus Eisenblech geformt, mit Zink beschichtet und einer dunklen Oberflächenbehandlung bzw. mit schwarzer Farbe beschichtet sein, um die liJärmeabstrahlung von der Überfläche des Metallkürpers zu verbessern.

Auf der äuf3eren Liberfläche des Flanschabschnitts 1Ü der metallischen Abdeckung 7 liegt die transparente Scheibe auf und befindet sich somit in einem definierten Abstand vor dem Bildschirm 3, so daß zwischen der transparenten Scheibe 11, dem Bildschirm 3 der Röhre 2, dem umlaufenden Abschnitt 9 und dem Flanschabschnitt 1D der metallischen Abdeckung 7 eine mittels eines Klebers 13 wie beispielsweise Silikonharz, der in die Fugen zwischen der transparenten Scheibe 11 und dem Flanschabschnitt 10 der Abdeckung 7 eingeführt ist, eine hermetisch abgedichtete Kammer 12 gebildet ist. Dichtungskleber befindet sich ferner zwischen dem frontseitigen Umfangsabschnitt des Bildschirms 3 und dem gegenüberliegenden Abschnitt der metallischen Abdeckung 7. Ferner ist vorzugsweise ein

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Zwischenraum zwischen der Rühre 2 und der metallischen Abdeckung 7 mit einem Füllmaterial 3't wie beispielsweise Silikonharz ausgefüllt.

Auf der Außenseite der metallischen Abdeckung 7 sind an gewünschten Stellen mit einer Bohrung 1k versehene UeFestigungslaschen 15 aus z.B. Metall durch Schweißen o.dgl. so befestigt, daß dnc Gerät 1 mit der Kathodenstrahlröhre 2 damit mittels Schrauben in einem nicht dargestellten Gehäuse befestigt werden kann.

1D Dos in die Hammer 12 eingefüllte Kühlmittel 17 ist vorzugsweise eine transparent« Flüssigkeit, in der bei Erhitzung über Raumtemperatur eine Konvektion entsteht, deren Schmelzpunkt unter D⁰C liegt und deren Viskosität f[ niedrig ist. Ferner ist das Kühlmittel 17 vorzugsweise

^t- ein Material mit einem Brechungsindex, der dem des Glases des Dildschirms 3 ähnlich ist. Ferner sollte das Kühlmittel 17 weitgehend ungiftig, billig und elektrisch leitfähig sein. Als hierfür geeignete Materialien seien Benzylalkohol, Methylbenzoat, Äthylbenzoat, Diäthyloxalat, Dibuthylphthalat,

2ü Mthylen-Glykal, Mischungen dieser Materialien, Mischungen jedes dieser Materialien mit LJasser, Mischungen aus den Materialien mit Wasser o.dgl. genannt.

Das Kühlmittel 17 bzw. die Kühlflüssigkeit uiird durch eine nicht dargestellte Öffnung in dem umlaufenden Abschnitt der metallischen Abdeckung 7 in die Kammer 12 eingefüllt und danach die Öffnung beispielsweise durch einen Gummistonfen verschlossen und mit Harz versiegelt.

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Eine sich an die Rückseite der Abdeckung 7 anschließende zylindrische Metallabdeckung 16 hat ebenfalls einen Abschirmeffekt gegen Röntgenstrahlen und verhindert das Austreten unerwünschter elektromagnetischer Wellen von der Kathodenstrahlröhre 2 zur Umujelt in Verbindung mit der metallischen Abdeckung 7.

Das in der zuischen dem Bildschirm 3 der Rohrs 2, dem umlaufenden Abschnitt 9 mit Flanschabschnitt 1D der Abdeckung 7 und der Scheibe 11 gebildeten Kammer 12 ein-

1C geschlossene und im Kontakt mit dem Bildschirm 3 stehende Kühlmittel 17 überträgt die in dem Bildschirm 3 entstehende Wärme auf die Metallabdeckungen 7 und 16, und diese Metallkörper strahlen mit ihrer großen Oberfläche diese Wärme wirksam nach außen ab. Wenn bei einer Flüssigkeit als Kühlmittel 17 die Temperatur des Bildschirms 3 ansteigt, strömt erhitztes Kühlmittel 17 durch Konvektion nach oben. Dadurch ujird auch in der Mitte des Bildschirms 3 erzeugte Wärme wirksam auf die Bereiche 9 und 10 am äußeren Umfang der metallischen Abdeckung 7 übertragen, die durch die zuvor beschriebene besondere Behandlung ein hohes Uärmeabstrahlvermögen besitzt. Somit wird die der Abschirmung elektromagnetischer Dellen dienende metallische Abdeckung 7 zur Abstrahlung der Wärme herangezogen, die ihm durch Konvektion von dem mit dem BiIdschirm 3 in Kontakt befindlichen Kühlmittel 17 zugeführt wird. Weitere komplizierte Kühlmaßnahmen sind üherflüssig, und auch im Dauerbetrieb des Gerätes wird ein Temperaturanstieg auf dem Bildschirm 3 verhindert.

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Weil das im Kontakt mit dem Bildschirm 3 der Röhre 2 und der transparenten Scheibe 11 stehende Kühlmittel 17 elektrisch leitfähig ist, kann es statische Aufladungen schnell abführen.

ferner wird über das zwischen der Röhre 2 und der metallischen Abdeckung 7 eingebrachte Füllmaterial 3^ die Isolierung zwischen der Röhre 2 und der metallischen Abdeckung 7 verbessert, insbesondere zwischen dem Hnchspanriungsanschluö und der Abdeckung 7. Lüenn dieses Füll-1U material 3^ auch noch eine relativ/ gute üJärmeleitfähigkeit besitzt, kann es außerdem einen Teil der Wärme von dem Bildschirm 3 eiuf die metallische Abdeckung 7 übertragen .

jjenn das Kühlmittel 17 durch den Bildschirm 3 erwärmt wird, vergrößert sich sein Volumen. Da zur Abdichtung der Kammer 12 ein sehr elastischer Kleber 13 wie Silikonharz o.dgl. verwendet wird, ist dieser in der Lage, Volumenänderungen des Kühlmittels 17 elastisch auszugleichen .

2ü Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind an den äußeren Umfang der metallischen Abdeckung 7 ringförmige Rippen 16 angesetzt, welche den Wärmeabstrahleffekt erhöhen. In ähnlicherUsise fördern bei dem Ausführungsbeispiel van Fig. it an den umlaufenden Abschnitt der metallischen Abdßckung 7 angeformte wellenförmige Rippen Λ3 die jJärmeabs trahlung.

In bestimmten Fällen kann ein Teil der Kammer 12 durch eine Uffnung mit dem Innenraum eines abgedichtet ange-

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setzten Faltenbalges 30 verbunden sein (s.Fig.5), ujelcher der Dehnung oder Schrumpfung des Kühlmittels 17 folgt.

Ferner kann am Umfang der Kammer 12, beispielsweise auf der Innenoberflache des umlaufenden Abschnitts 9 der Abdeckung 7 ein schwammiges oder poröses Material mit guter Uärmeleitung angeordnet sein, um die Kontaktoberflächenbereiche der metallischen Abdeckung 7 und des Kühlmittels 17 zu vergrößern und so die Wärmeübertragung zu verbessern.

1Ü Bei den zuvor erläuterten Ausführunqsbeispielen der Erfindung ist das Kühlmittel 17 in der Kammer 12 eingeschlossen. In bestimmten Fällen kann es erwünscht sein, das Kühlmittel 17 zirkulieren und außerhalb der Kammer 12 abkühlen zu lassen, um den Bildschirm 3 noch wirksamer zu kühlen. Hierfür eignet sich beispielsweise die in Fig. S dargestellte Einrichtung, ωα die Kammer oben und unten durch je eine Leitung 2D bzw. 21 mit einer LJärmeabstrahlrippen 23 aufweisenden Kühlkammer 22 verbunden ist. An den Eintrittsstellen der Leitungen 20

2ü und 21 in die Kammer 12 befindet sich je ein nach Art eines Rückschlagventils ausgebildetes Ventil Zk bzw. Diese Ventile lassen das Kühlmittel 17 nur in einer vorbestimmten Richtung fließen, nämlich von der Kammer 12 über das Ventil Zk durch die Leitung 20 zur Kühlkammer 22, und aus dieser durch die Leitung 21 über das Ventil 25 zurück in die Kammer 12, nie in umgekehrter Richtung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel strömt das_aufgeheizte und da-durch spezifisch leichtere Kühlmittel 17 über Ventil Zk und Leitung 20 zur Kühlkammer 22, wo es abgekühlt und da-

3C) mit spezifisch schwerer wird, so daß es durch die Leitung

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21 und" über das Uentil 25 in die Kammer 12 zurückfließt. Dieser automatische Zwangsumlauf des Kühlmittels 17 erhöht den Kühleffekt.

Selbstverständlich können die in Fig. 5 und 6 der Zeichnung dargestellten Abwandlungen auch auf die in Fig. 1 bis k dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung übertragen werden.

Bei sämtlichen beschrieusnen Ausführungsbeispielen kann das Kühlmittel 17 eine Flüssigkeit sein; aber auch andere i-iedien sind möglich.

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Claims

PATENTANWÄLTE

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives before the European Patent Office Mandataires agrees pros !'Office europeen des brevets

Dipl.-Chem. Or. N, ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister

Dipping. F. E. Müller siekerwali 7, Triftstrasse 4,

D-8DOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD

ünse: SaOPü7

Mü/üdt/Th -6. Juni 1980

GGHY CCRPÜriATION 7-35, Mi fcaah inagauia n-chome, Shinacjaua-ku TOKYD, JAPAN

Uerät mit einer Kathodenstrahlröhre rrinritiit: 7. Juni 1U7'J, Jti;ian, TJq. 77tt&5/197^cJ

PATENTANSPRÜCHE

1. Gerät mit einer liathodenstrahlröhre .d ri d u r c Ii t] υ kennzeichnet, daf3

- zumindest an einen vorderen Umfangsbereich des Bildschirms (3) der Kathodenstrahlröhre (2) ein Hetallkörner (7,ti,5, 10) mit einem Ldärme abstrahlenden effekt angeordnet,

- an der Vorderseite des Bildschirms (3) mit einem definierten Zuischenanstand zu dem Bildschirm eine transnarente Scheibe (11) angeordnet,

- durch den an dem vorderen Umfang des Bildschirms (3) und einem Umfangsauschnitt der transparenten Scheibe (11) anliegenden Metallkörper (7...10) eine Kammer

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ziwischen diesen Elementen gebildet, und - in der Hammer (12) ein transparentes Kühlmittel (17)

eingeschlossen
sind.

?. ÜErät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkörper (7...10) si" die Kammer (1Z) definierendes Abstandsstück bildet euf wein h .

3. üeirüt π η ch Anspruch 1 ader 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkörper (7...1D) an dem Bildschirm (3) und der transparenten Scheibe (11) durch ein elastisches Klebemittel (13) abgedichtet ist.

k. Gerät nach Anspruch 1 oder 2,

ijeUennzcichnü'; durch on dem Metallkörper angebrachte Befestigungselemente (15) zur Abstützung des Gerätes (1) mit Kathodenstrahlröhre.

5. Gerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das transparente Kühlmittel

(17) elektrisch leitf äh ig ist und über den Metallkörper (7...10 ', in Erdverbindung mit einem Geräte-Chassis steht.

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