DE2703093C2 - Color television tube - Google Patents
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehbildröhre gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a color television picture tube according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Farbfernsehbildröhre ist aus der GBPS 12 26 728 bekannt. Die elektrische Widerstands- schicht dient zur Beschränkung der schädlichen Folgen eines elektrischen Überschlags, der beim Betrieb der Röhre zwischen in geringer Entfernung voneinander liegenden Elektroden des Elektrodensystems auftreten kann. Obgleich mit einer derartigen Widerstandsschicht in beziig auf die Sicherung der elektronischen Schaltung des Fernsehempfängers günstige Ergebnisse erzielt werden können, hat sich herausgestellt, daß die Anwendung dieser Schicht in anderen Hinsichten nicht völlig problemlos ist, Namentlich ergeben sich Probleme, die eo mit der Tatsache zusammenhängen, daß ein eingeschalteter Fernsehempfänger eine Störungsquelle für einen in seiner Umgebung angeordneten Rundfunkempfänger sein kann, der auf einen Sender im Lang- oder Mittelwellenlängenbereich abgestimmt ist. Diese Störung stammt zu einem wesentlichen Teil von dem Videosignal. Beim Betrieb der Bildröhre wird der Bildschirm mit gemäß dem Videosignal modulierten Elektronenstrahlen abgetastet. Ein Teil dieser Strahlen erreicht über die öffnungen in der Farbauswahlelektrode den Bildschirm, während der nicht durchgelassene Teil der Strahlen auf die Farbauswahlelektrode selbst fällt Das elektrische Potential der Farbauswahlelektrode und des Bildschirmes schwankt dadurch entsprechend der Amplitude des Videosignals. Diese Schwankungen werden von dem Bildschirm als Störstrahlung emittier/ Such a color television picture tube is known from GBPS 12 26 728. The electrical resistance layer serves to limit the harmful consequences of an electrical flashover that can occur between electrodes of the electrode system that are located a short distance from one another when the tube is in operation. Although favorable results can be achieved with such a resistive layer with regard to the protection of the electronic circuit of the television receiver, it has been found that the use of this layer is not entirely problem-free in other respects. that a switched-on television receiver can be a source of interference for a radio receiver arranged in its environment, which is tuned to a transmitter in the long or medium wavelength range. Much of this interference comes from the video signal. When the picture tube is in operation, the screen is scanned with electron beams modulated in accordance with the video signal. Some of these rays reach the screen via the openings in the color selection electrode, while the non-transmitted part of the rays falls on the color selection electrode itself. The electrical potential of the color selection electrode and the screen fluctuates according to the amplitude of the video signal. These fluctuations are emitted from the screen as interference radiation /
In der US-PS 39 59 686 ist eine Farbbildröhre beschrieben, bei der die Widerstandsschicht sich nicht bis in den Hals der Röhre hinein erstreckt, sondern zwischen zwei jeweils mit einem Hochspannungskontakt verbundenen niederohmigen Leiterschichten liegt Mit dieser komplizierten Konstruktion wird beabsichtigt, das sogenannte »Härten des Elektronenstrahlerzeugers durch Oberschläge« während der Fertigung der Röhre zu erleichtern.In US-PS 39 59 686 a color picture tube is described in which the resistance layer is not up extends into the neck of the tube, but between two each with a high voltage contact connected low-resistance conductor layers. This complicated construction is intended to the so-called »hardening of the electron beam generator by means of protrusions« during the manufacture of the tube to facilitate.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Farbfernsehbildröhre der eingangs genannten Art Maßnahmen zur Herabsetzung der oben genannten Störstrahlung zu treffen.The invention is based on the object of taking measures to reduce the above-mentioned interference radiation in a color television picture tube of the type mentioned at the beginning.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen bei einer Farbfernsehbildröhre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.According to the invention, the features specified in the characterizing part of claim 1 are used to solve this problem in a color television picture tube of the type mentioned at the outset.
Der Erfindung li^gt die sich aus Untersuchungen ergebende Erkenntnis zugrunde, daß die von der Röhre emittierte Störstrahlung geringer ist, wenn der elektrische Verbindungsweg zwischen der Farbauswahlelektrode und der Widerstandsschicht einen geringeren elektrischen Widerstand bildet Bei Röhren mit einer inneren Widerstandsschicht wird dieser Widerstand im wesentlichen durch den Übergangswiderstand zwischen der Kontaktfeder und der Widerstandsschicht bestimmt Dieser Übergangswiderstand ist der Tatsache zuzuschreiben, daß die Widerstandsschicht aus einem Gemisch elektrisch gut leitender und elektrisch schlecht leitender Teilchen besteht. Der Übergangswiderstand ist umso höher, je geringer die Anzahl elektrisch gut leitender Teilchen der Widerstandsschicht ist, die mit der Kontaktfeder in Berührung ist Durch Anwendung der Erfindung wird die wirksame Kontaktoberfläche zwischen der Widerstandsschicht und der Kontaktfeder vergrößert wodurch eine Herabsetzung des Übergangswiderstandes erhalten wird. In einem praktischen Beispiel, bei dem die Widerstandsschicht einen Widerstand von etwa 1000 Ω pro Quadrat aufwies, wurde ohne Anwendung der Erfindung ein Übergangswiderstand von etwa 5000 Ω gemessen. Nach dem Anbringen einer niederohmigen Kontaktfläche auf der Widerstandsschicht mit einer Größe von etwa 5 cm2 und einem Widerstand von etwa 25 Ω pro Quadrat stellte sich heraus, daß der Übergangswiderstand um etwa einen Faktor 100 herabgesetzt war. Dadurch wurde eine Herabsetzung des Störstrahlungspegels um etwa 1OdB erhalten. Unter dem Ausdruck »niederohmig« ist zu verstehen, daß die elektrische Leitfähigkeit der Kontaktfläche möglichst groß und vorzugsweise mindestens um einen Faktor 20 größer als die der Widerstandsschicht ist. Etwaige Toleranzen in bezug auf die Lage einer Kontakt= feder werden dadurch neutralisiert, daß der niederohmigen Kontaktfläche ein Flächeninhalt von mindestens 5 cm2 gegeben wird. Eine Kontaktfläche in Form eines Streifens aus niederohmigem Material auf der Widerstandsschicht hat sich als besonders günstig erwiesen. Ein derartiger Streifen weist infolge seines großen Flächeninhalts den Vorteil auf, daß eine gute elektrische Kopplung zwischen der Farbauswahlelektrode und demThe invention is based on the knowledge resulting from investigations that the interference radiation emitted by the tube is lower if the electrical connection path between the color selection electrode and the resistance layer forms a lower electrical resistance.This resistance is essentially through in tubes with an inner resistance layer determines the contact resistance between the contact spring and the resistance layer. This contact resistance is attributable to the fact that the resistance layer consists of a mixture of electrically good and electrically poorly conductive particles. The contact resistance is higher, the lower the number of electrically conductive particles of the resistance layer that is in contact with the contact spring. By using the invention, the effective contact surface between the resistance layer and the contact spring is increased, thereby reducing the contact resistance. In a practical example in which the resistance layer had a resistance of approximately 1000 Ω per square, a contact resistance of approximately 5000 Ω was measured without using the invention. After applying a low-resistance contact surface with a size of approximately 5 cm 2 and a resistance of approximately 25 Ω per square to the resistance layer, it turned out that the contact resistance was reduced by approximately a factor of 100. This resulted in a reduction in the level of interference radiation by about 1OdB. The expression "low resistance" means that the electrical conductivity of the contact surface is as large as possible and preferably at least a factor of 20 greater than that of the resistance layer. Any tolerances with regard to the position of a contact spring are neutralized by giving the low-resistance contact surface an area of at least 5 cm 2 . A contact surface in the form of a strip of low-resistance material on the resistance layer has proven to be particularly favorable. Such a strip has the advantage, due to its large surface area, that a good electrical coupling between the color selection electrode and the
Bildschirm einerseits und dem Kondensator andererseits erhalten wird, der durch den Innenüberzug der Röhre (die Widerstandsschicht) und dem üblichen, mit dem Chassis des Fernsehempfängers verbundenen, auf der Außenseite der Röhre angebrachten, niederohmigen Oberzug gebildet wird Falls mehr als eine Kontaktfeder verwendet wird, bilden die zu diesen Federn gehörigen Kontaktflächen ein Ganzes mit dem obengenannten Streifen. Der Streifen und die Kontaktflächen können aus demselben niederohmigen Material bestehen, so daß sie in einem einzigen Bearbeitungsschritt auf der Röhrenwand angebracht werden können.Screen on the one hand and the condenser on the other hand is obtained by the inner coating of the Tube (the resistance layer) and the usual one connected to the chassis of the television receiver attached to the outside of the tube, low-resistance Upper pull is formed If more than one contact spring is used, the contact surfaces belonging to these springs form a whole with the above Stripes. The strip and the contact surfaces can consist of the same low-resistance material, so that they can be attached to the tube wall in a single processing step.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand einer Zeichnung näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail below, for example with reference to a drawing
F i g. 1 eine Farbfernsehbildröhre im Schnitt,F i g. 1 a color television picture tube in section,
F i g. 2 den mit einer inneren Widerstandsschicht versehenen Konus der in F i g. 1 dargestellten Röhre undF i g. 2 the cone provided with an inner resistance layer of the in FIG. 1 shown tube and
Fig.3 eine mögliche Befestigung einer Gasbindervorrichtung in einer Bildröhre nach F i g. 1.3 shows a possible attachment of a gas binding device in a picture tube according to FIG. 1.
Die in F i g. 1 in einem waagerechten Schnitt gezeigte Röhre enthält eine Giasumhüiiung, die aus einem Frontglas 1, einem Konus 2 und einem Hals 3 b\--3teht In dem Hals 3 befindet sich das Elektrodensystem 4 mit drei Elektronenstrahlerzeugern zum Erzeugen dreier Elektronenstrahlen 5, 6 und 7. Die Elektronenstrahlen werden in einer Ebene (hier der Zeichnungsebene) erzeugt und sind auf einen auf der Innenseite des Frontglases 1 angebrachten Bildschirm 8 gerichtet, der aus einer Vielzahl mit einer Aluminiumschicht überzogener in Rot, Grün und Blau aufleuchtender Leuchtstoffstreifen besteht, deren Längsrichtung zu der Ebene durch die Elektronenstrahlerzeuger (hier der Zeichnungsebene) senkrecht ist Auf ihrem Wege zu dem Bildschirm 8 werden die Elektronenstrahlen 5,6 und 7 mit Hilfe einer Anzahl koaxial um die Röhrenachse angeordneter Ablenkspuien S über den Bildschirm S abgelenkt und passieren dabei eine Farbauswahlelektrode 10, die aus einer Metallplatte mit langgestreckten Öffnungen 11 besteht, deren Längsrichtung zu den Leuchtstoffstreifen des Bildschirmes 8 parallel istThe in F i g. 1 tube shown in a horizontal section contains a Giasumhüiiung, which consists of a front glass 1, a cone 2 and a neck 3 b \ - 3teht In dem Neck 3 is the electrode system 4 with three electron guns for generating three electron beams 5, 6 and 7. The electron beams are generated in one plane (here the plane of the drawing) and are directed to a screen 8 which is attached to the inside of the front glass 1 and which is made up of a plurality consists of a fluorescent strip covered with an aluminum layer that lights up in red, green and blue, their longitudinal direction to the plane through the electron gun (here the plane of the drawing) is perpendicular On its way to the screen 8 the electron beams 5, 6 and 7 by means of a number deflection coil S arranged coaxially around the tube axis is deflected over the screen S and pass while a color selection electrode 10, which consists of a metal plate with elongated openings 11, whose The longitudinal direction to the fluorescent strips of the screen 8 is parallel
Die drei Elektronenstrahlen 5, 6 und 7 passieren die öffnungen 11 unter einem kleinen Winkel zueinander und treffen demzufolge jeweils nur Leuchtstoffstreifen einer bestimmten Farbe. Die Röhre enthält weiter eine innere Widerstandsschicht 12 und eine auf der Außenseite des Konus 2 angebrachte, gut leitende Schicht 13. Die Widerstandsschicht 12 weist eine Dicke von etwa ΙΟμπι auf und besteht aus 1 Gewichtsteil Graphitpulver, 6 bis 10 Gewichtsteilen Eisenoxidpulver (FejOs) und 1,5 bis 3 Gewichtsteilen eines anorganischen Bindemittels, wie Kalium- oder Natriumsilikat Die Widerstandsschicht 12 ist mit einem in der Röhrenwand angebrachten Hochspannungskontakt 14 verbunden. Die Farbauswahlelektrode 10 ist mittels einer Anzahl von Kontaktfedern 15 mit dem Bildschirm 8 verbunden. Ein metallener Abschirmkonus 16 ist einerseits mit der Farbauswahlelektrode 10 und andererseits mittels zweier Kontaktfedern 17 mit der Widerstandsschicht 12 verbunden. Beim Betrieb der Röhre liegt die Schicht 12 an einem Betriebspotential von etwa 25 kV und die Schicht μ 13 an Erdpotential, weil diese mit dem Chassis des Empfängers verbunden ist. Die Schichten 12 und 13 bilden mit dem dazwischenliegenden Glas des Konus 2 als Dielektrikum einen Kondensator, der als Glättungskondensator für die Hochspannung dient. Dieser Kondensator entlädt sich, wenn in dem Elektrodensystem 4 ein elektrischer Überschlag zwischen z. B. einer Elektrode 18 und einer in geringer Entfernung von dieser Elektrode liegenden Elektrode 19 auftritt Der bei dieser Entladung auftretende Stromstoß wird aber in seiner Größe durch die Widerstandsschicht 12, und zwar im wesentlichen durch den sich über den Hals-Konus-Übergang und in dem Hals erstreckenden Teil derselben, beschränkt Der durch die Widerstandsschicht gebildete Widerstand ist unter dynamischen Bedingungen, d.h. während des obengenannten elektrischen Überschlags, im allgemeinen niedriger als unter statischen Bedingungen. Unter dem Ausdruck »statische Bedingungen« ist hier der Widerstand zu verstehen, der als der Quotient eines über der Widerstandsschicht angelegten Spannungsunterschiedes von einigen zehn Volt und des demzufolge die Widerstandsschicht durchfließenden Stromes definiert ist Für die oben angegebene Zusammensetzung der Schicht beträgt der dynamische Widerstand etwa 500 Ω und der statische Widerstand etwa 2000 Ω.The three electron beams 5, 6 and 7 pass through the openings 11 at a small angle to one another and consequently only hit fluorescent strips of a certain color. The tube also contains a inner resistance layer 12 and a highly conductive layer 13 applied to the outside of the cone 2. The resistance layer 12 has a thickness of about ΙΟμπι and consists of 1 part by weight of graphite powder, 6 to 10 parts by weight of iron oxide powder (FejOs) and 1.5 to 3 parts by weight of an inorganic binder such as potassium or sodium silicate. The resistive layer 12 is connected to a high-voltage contact 14 mounted in the tube wall. the Color selection electrode 10 is connected to screen 8 by means of a number of contact springs 15. A metallic shielding cone 16 is on the one hand with the color selection electrode 10 and on the other hand by means of two Contact springs 17 are connected to the resistance layer 12. When the tube is in operation, the layer 12 is at an operating potential of approximately 25 kV and the layer μ 13 to earth potential, because this is connected to the chassis of the receiver. Layers 12 and 13 form with the interposed glass of the cone 2 as a dielectric a capacitor, which acts as a smoothing capacitor is used for high voltage. This capacitor discharges when in the electrode system 4 electrical flashover between z. B. one electrode 18 and one at a short distance from this electrode lying electrode 19 occurs The current surge occurring during this discharge is in its size through the resistance layer 12, namely essentially through the transition from the neck to the cone and in the neck extending portion thereof, limited to that formed by the resistive layer Resistance is under dynamic conditions, i.e. during the electrical flashover mentioned above, generally lower than under static conditions. Under the term "static conditions" is Here the resistance is to be understood as the quotient of a voltage difference applied across the resistance layer of a few tens of volts and the consequent current flowing through the resistance layer For the composition of the layer given above, the dynamic resistance is about 500 Ω and the static resistance about 2000 Ω.
Die Anwendung einer Widerstandsschicht verringert die Filterwirkung der Röhre in bezug auf die von ihr emittierende Störstrahlung. In dz-sem Zusammenhang steiit sich heraus, daß der Übergangswiderstand zwischen den Kontaktfedern 17 und der Widerstandsschicht 12 von besonderer Bedeutung ist, in dem Sinne, daß die Menge an Störstrahlung umso geringer ist, je niedriger dieser Übergangswiderstand ist. Um einen niedrigen Übergangswiderstand zu erhalten, ist an der Stelle, an der die Kontaktfedern 17 gegen die Röhrenwand drücken, eine niederohmige Kontaktfläche in Form eines Streifens 20 auf der Widerstandsschicht 12 angebracht Dieser Streifen 20 besteht aus einem niederohmigen Material der Zusammensetzung 60 bis 90 Gewichtsteile Graphit und 10 bis 40 Gewichtsteile eines anorganischen Bindemittels, wie Kalium- oder Natriumsilikat. Ein derartiges Material kann in Form einer wässerigen Suspension mit einer Bürste aufgebracht werden. Statt dieses Materials können eher auch andere gut leitende Materialien, wie z. B. Aluminium, verwendet werden. Der Streifen 20 weist eine Dreite von etwa 5 cm auf und bildet, wie in F i g. 2 dargestellt ist, einen geschlossenen Ring auf der Innenoberfläche des Konus z. Mit einem derartigen Ring wird infolge seiner großen Kontaktoberfläche außerdem eine gute elektrische Kopplung zwischen der Farbauswahlelektrode 10 und dem Bildschirm 8 einerseits und dem Kondensator andererseits erhalten, der durch die Widerstandsschicht 12 und die äußere Schicht 13 gebildet wird.The use of a resistive layer reduces the filtering effect of the tube with regard to the interference radiation emitted by it. In this context it emerges that the contact resistance between the contact springs 17 and the resistance layer 12 is of particular importance, in the sense that the lower this contact resistance, the lower the amount of interfering radiation. In order to achieve a low contact resistance, a low-resistance contact surface in the form of a strip 20 is attached to the resistance layer 12 at the point where the contact springs 17 press against the tube wall. This strip 20 consists of a low-resistance material with a composition of 60 to 90 parts by weight of graphite and 10 to 40 parts by weight of an inorganic binder such as potassium or sodium silicate. Such a material can be applied in the form of an aqueous suspension with a brush. Instead of this material, other highly conductive materials, such as. B. aluminum can be used. The strip 20 has a triangle of about 5 cm and forms, as in FIG. 2 is shown, a closed ring on the inner surface of the cone z. With such a ring, due to its large contact surface, a good electrical coupling is also obtained between the color selection electrode 10 and the screen 8 on the one hand and the capacitor formed by the resistance layer 12 and the outer layer 13 on the other hand.
Bekanntlich wird nach dem Evakuieren der Röhre eine Schicht aus einem gasbindenden Material, z. B. Barium, Strontium, Calcium oder Magnesium, auf der Röhrenwand niedergeschlagen, um in der Röhre zurückgebliebene Restgase zu binden. In einer üblichen Bildröhre ist der Halter, aus dem dieses gasbindende Material dtich Erhitzung ausgelöst wird, entweder unmittelbar oder mittels eines Metallstreifens mit dem Elektrodensystem verbunden. Bei diesem üblichen Befestigungsverfahren würde jedoch ein Teil des gasbindenden Metalls auf der Widerstandsschicht 12 an der Stelle des Halses und am Hals-Konus-Übergang niedergeschlagen werden, wodurch die Widerstandsschicht kurzgeschlossen würde. Weiter können bei einem elektrischen Überschlag Gleitfunken entlang des Befestigungsstreifens des Halters auftreten. Ein Beispiel einer möglichen Befestigung des Getterhalters, bei dem diese Probleme vermieden werden, ist in F i g. 3 dargestellt. Darin ist der Getterhalter 30 mit Hilfe eines Befestigungsstreifens 31 an dem Hochspannungsanschluß 14 befestigt.As is known, after evacuating the tube, a layer of a gas-binding material, e.g. B. barium, Strontium, calcium or magnesium, deposited on the tube wall to be retained in the tube To bind residual gases. In a common picture tube is the holder from which this gas-binding material is made dtich heating is triggered, either immediately or connected to the electrode system by means of a metal strip. With this common fastening method however, some of the gas-binding metal would be on the resistive layer 12 in place of the Neck and at the neck-cone transition are knocked down, whereby the resistance layer short-circuited would. In the event of an electrical flashover, sliding sparks can also occur along the fastening strip of the holder. An example of a possible mounting of the getter holder in which these problems avoided is shown in FIG. 3 shown. The getter holder 30 is located therein with the aid of a fastening strip 31 attached to the high-voltage terminal 14.
Auf diese Weise wird erreicht, daß das gasbindende Material nicht auf dem Hals und dem Hals-Konus-In this way it is achieved that the gas-binding material does not get on the neck and the neck-cone
Übergang, sondern auf dem weiten Teil des Konus 2 niedergeschlagen wird. Durch das Kurzschließen der Widerstandsschicht an dieser Stelle wird die vorgenannte Filterwirkung der Röhre verbessert, während der dynamische Widerstand der Schicht 12 während eines 5 elektrischen Überschlags kaum beeinflußt wird.Transition, but on the large part of the cone 2 is deposited. By shorting the Resistance layer at this point, the aforementioned filter effect of the tube is improved, while the dynamic resistance of the layer 12 during a 5th electrical flashover is hardly affected.
Bei Röhren ohne eben metallenen Abschirmkonus oder bei Röhren mit einem äußeren metallenen Abschirmkonus sind die Kontaktfedern 17 z. B. direkt an dem Gestell der Farbauswahlelektrode 10 befestigt, und io der niederohmige Streifen 20 liegt dem Bildschirm näher, als es in F i g. 1 dargestellt istFor tubes without a flat metal shielding cone or for tubes with an outer metal shielding cone, the contact springs 17 are z. B. directly attached to the frame of the color selection electrode 10, and io the low-resistance strip 20 is closer to the screen than it is in FIG. 1 is shown
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |