DD243369A5

DD243369A5 - Elektronenstrahlroehre mit einer inneren magnetischen abschirmung

Info

Publication number: DD243369A5
Application number: DD86287394A
Authority: DD
Inventors: Robert E Benway
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1985-02-28
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1987-02-25
Also published as: JPS61203537A; CA1233500A; CS262427B2; CS119486A2; US4622490A; JPH079784B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlroehre mit einem rechtwinkligen Schirmtraegerpaneel und einer magnetischen Innenabschirmung die im Innern eine Einrichtung zur Anlagerung von Gettermaterial enthaelt. Bei bekannten Roehren dieser Art treten nach dem Einschalten der Roehre in den oberen Ecken helle Bezirke auf. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, durch geeignete Massnahmen diese Erscheinung zu beseitigen. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Innenabschirmung Loecher aufweist, von denen zumindest jeweils ein Loch in jeder Ecke derselben fuer die Verteilung von Gettermaterial durch diese hindurch auf den Innenflaechen der Seitenwand und des Trichters neben der Verschmelzungsnaht angeordnet ist, wobei der Gesamtbereich der Loecher kleiner als 20 Prozent des Umfangsflaechenbereichs der Abschirmung neben den Innenflaechen ist. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Katodenstrahlröhre mit einer verbesserten magnetischen Innenabschirmung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Eine Farbkatodenstrahlröhre hat üblicherweise eine magnetische Innenabschirmung zur Reduzierung des Einflusses der Magnetfelder auf die Elektronenstrahlbahnen bei der Abtastung eines Katodolumineszenzschirms der Röhre. Die Abschirmung besteht gewöhnlich aus 0,10...0,18mm dickem kaltgewalztem Stahl und ist an einem Schattenmaskenrahmen befestigt, so daß die Abschirmung und der Rahmen magnetisch gekoppelt sind. -

Der Rahmen wird von Montagezapfen getragen, die sich von einem rechtwinkligen Röhrenglasschirmträgerpaneel aus nach innen erstrecken. Während der Röhrenherstellung wird die magnetische Abschirmung noch vor dem Abdichtungsschritt durch Fritten des Schirmträgerpaneelrandes an den Trichter der Katodenstrahlröhre am Rahmen befestigt.

Die magnetische Abschirmung ist der Form des Trichters angepaßt und befindet sich so dicht wie möglich an der Trichterwand, so daß sie keine Fläche darstellt, von der aus die über die Schirmfläche hinaus abgelenkten Elektronenstrahlen zurück zum Schirm gestreut werden. Die magnetische Abschirmung darf andererseits den Trichter der Katodenstrahlröhre nicht berühren, so daß jegliche Reibung zwischen der Abschirmung und der leitfähigen Anodenbeschichtung auf der Innenseite des Glastrichters verhindert wird. Eine solche Reibung kann während der Montage des Trichters am Schirmträgerpaneel oder während einer ungleichmäßigen Ausdehnung bei einem nachfolgenden Erwärmungsschritt auftreten und würde Teilchen innerhalb der Röhre loslösen, die unerwünscht sind. Die leitfähige Anodenschicht wird gewöhnlich so aufgetragen, daß sie sich bis zu einem vorbestimmten Abstand zwischen Trichter und Paneel aufgebrachten Frittglas erstreckt, damit eine mögliche Verunreinigung derselben während des Abdichtfrittschrittes verhindert wird.

Der Katodolumineszenzschirm der Katodenstrahlröhre umfaßt im allgemeiner, auf der Rückseite des Phosphorschirmseine dünne Schicht aus Aluminium. Diese Aluminiumschicht wird auf der Innenseite des Glasschirmträgerpaneels aufgebracht, so daß sie sich bis zu einem vorbestimmten Abstand vom Frittglas entfernt erstreckt, so daß auch eine mögliche Verunreinigung des Frittglases verhindert wird. Die Aluminiumschicht an der leitfähigen Anodenschicht ist innerhalb des Trichters mit Hilfe von Federanschlüssen angeschlossen, wobei die Federanschlüsse nach der Befestigung der magnetischen Abschirmung am Rahmen an selbigen angeschlossen werden.

Demzufolge wird die gesamte Anodenspannung am Phosphorschirm angelegt. Jedoch die inneren Glasflächen von Trichter und Panell neben deren Verbindungsnaht werden unbeschichtet gelassen.

Während der Erwärmung der Farbkatodenstrahlröhre in Fernsehempfängern werden helle Bezirke in deren Ecken beobachtet, die während der gesamten Aufwärmzeit sichtbar bleiben, und zwar besonders in den beiden oberen Ecken. Es wurde beobachtet, daß durch das Anbringen von Befestigungskleinteilen oder Erdungslaschen die Intensität der hellen Bezirke verstärkt wird und daß der Helligkeitseffekt ausgeprägter ist, wenn der Elektronenstrahl weiter als 5% und insbesondere 10% über die Schirmfläche hinaus abgelenkt wird, was bei den meisten Röhren der Fall ist. Die hellen Bezirke sind ein zeitlich begrenzter Effekt, dereinige Sekunden oder Minuten nach der Aufwärmzeit verschwindet. Das Problem besteht bei allen Röhrentypen, bei denen eine

Modifikation an der Ausführung der magnetischen Innenabschirmung zur Vergrößerung des Zwischenraums zwischen Abschirmung und Trichter vorgenommen wurde. Die diagonalen Konturen dieser inneren magnetischen Abschirmung wurden abgeflacht, um einen größeren Zwischenraum zwischen Abschirmung und leitfähiger Anodenbeschichtung auf der Innenseite des Trichters zu schaffen.

Ziel der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sorgt für eine magnetische, mit Löchern versehene Innenabschirmung, die jene hellen Bezirke beseitigt, die in den Ecken der Katodenstrahlröhre während der Erwärmung beobachtet wurden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß umfaßt eine Katodenstrahlröhre ein rechtwinkliges Schirmträgerpaneel, das längs eines seiner Ränder mit dem Trichter verschmolzen ist; und eine magnetische Innenabschirmung mit zumindest einem Loch in jeder Ecke derselben für die feine Verteilung des Gettermaterials durch dieses hindurch und auf den inneren Eckenflächen der Röhre neben der Verschmelzungsnaht.

Ausführungsbeispiel

In derZeichnung zeigen:

Figur 1: eine Querschnittsdarstellung einer Katodenstrahlröhre mit einer magnetischen Abschirmung im Innern derselben; Figur 2: eine Rißdarstellung einer neuartigen magnetischen Innenabschirmung innerhalb einer Katodenstrahlröhre, deren

Trichter entfernt wurde; Figur 3: eine perspektivische Darstellung der vorliegenden magnetischen Innenabschirmung gemäß Figur2 zur Darstellung der erstmalig in den Ecken derselben eingearbeiteten Löcher.

Im einzelnen zeigt Figur 1 eine Katodenstrahlröhre 10 mit einem Schirmträgerpaneel 12, das längs des Randes 16 der Seitenwand 18 des Paneels 12 mit einem Trichter 14 verschmolzen ist. Die Röhre 10 hat eine magnetische Innenabschirmung 20, die in dieser in der Nähe der Innenfläche 22 der Seitenwand 18 neben dem Rand 16 derselben angeordnet ist und sich nach hinten längs der Innenfläche 24 des Trichters 14 erstreckt. Die magnetische Abschirmung 20 ist an einem Schattenmaskenrahmen 26 befestigt, der durch Montagezapfen 28 getragen wird, die sich vom Schirmträgerpaneel 12 aus nach innen erstrecken. Da die Seitenwand 18 des Schirmträgerpaneels 12 im allgemeinen eine rechtwinklige Form hat, wie dies in Figur 2 gezeigt wird, hat die magnetische Innenabschirmung 20 vier Ecken 30,32, 34 und 36.

Die Katodenstrahlröhre 10 umfaßt auch die Einrichtung 38, die in dieser für die Anlagerung des Gettermaterials innerhalb der Röhre 10 vorgesehen ist. Das Gettermaterial besitzt die Eigenschaft, jene Gase absorbieren zu können, die nach der Evakuierung der Röhre 10 zurückbleiben, oder jene, die später durch die Wände der Röhre 10 oder durch ihre Bauelemente freigesetzt werden. Das aktive Gettermaterial, gewöhnlich eine Bariumverbindung, wird von seinem Behälter innerhalb der Röhre 10 durch schnelles Erhitzen verdunstet und anschließend auf der Innenseite der Röhre 10 in Form einer dünnen Schicht fein verteilt. Das Schirmträgerpaneel 12 ist mit dem Trichter 14 der Katodenstrahlröhre 10 mit Hilfe von Frittglas 40 verschmolzen, die längs des Randes 16 der Seitenwand 18 angeordnet ist. Die Innenseiten 22 und 24 der Seitenwand 18 und des Trichters 14 haben erste und zweite leitfähige Überzüge 42 und 44, die sich bis zu einem vorbestimmten Abstand vom Frittglas 40 entfernt erstrecken. Die erste leitfähige Schicht 42 ist ein Teil einer Katodolumineszenzabschirmung 46, die auf der Innenseite des Schirmträgerpaneels 12 gebildet wird, und umfaßt eine dünne Aluminiumschicht auf der Rückseite eines Phosphorschirmes. Diese aluminierte Abschirmung wird nach dem Abschirmungsprozeß auf der Innenseite 22 aufgebracht und erstreckt sich bis zu etwa 0,5 Zentimeter bis etwa 2 Zentimeter vom Frittglas 40 entfernt, um eine mögliche Verunreinigung der Fritte zu verhindern, wenn diese nachfolgend während des Schrittes der Paneel-Trichter-Verschmelzung eingebracht wird. Die zweite leitfähige Schicht 44 umfaßt eine innere Graphitschicht, die sich längs der Innenseite 24 des Trichters 14 bis zu zwischen etwa 0,5 Zentimeter und etwa 2 Zentimeter vom Frittglas 40 entfernt erstreckt, wodurch eine mögliche Verunreinigung derselben verhindert wird. Die zweite Schicht 44 dient als Anode für die Röhre 10.

Während des Betriebs der Katodenstrahlröhre 10 sendet die Elektronenkanone 48 Elektronenstrahlen aus, die durch die positive Anodenspannung während ihres Durchgangs durch die Mehrloch-Schattenmaske 50 zum Katodolumineszenzschirm 46 hin beschleunigt werden. Die Elektronenstrahlen werden durch ein (nicht dargestelltes) Magnetjoch abgelenkt, so daß eine Ablenkung der Strahlen im rechtwinkligen Raster über die Abschirmung 46 hinaus möglich ist. Die Elektronenstrahlen werden gewöhnlich um 10% über die Schirmfläche 46 hinaus abgelenkt, wodurch die Strahlen zwischen die magnetische Innenabschirmung 20 und die Innenseite 24 des Trichters 14 gelangen. Wie weiter oben erörtert, ist die Erscheinung der hellen Bezirke in den Ecken der Röhre 10 bei jenen Elektronenstrahlen ausgeprägter, die weiter als 5% über die Schirmfläche hinaus abgelenkt werden. Es wird angenommen, daß die unerwünschten hellen Bezirke, die in erster Linie in den Ecken der Katodenstrahlröhre 10 beobachtet wurden, einem Glasaufladungseffekt zuzuschreiben sind, der bewirkt, daß die über die Schirmfläche hinaus abgelenkten Elektronenstrahlen von der Innenfläche 22 der Seitenwandung um die Enden der Schattenmaske 50 herum und auf die Ränder des Katodolumineszenzschirm es 46 abgebogen bzw. abgelenkt werden. Dieser Glasaufladungseffekt wird durch Elektronen aus den Elektronenstrahlen bewirkt, die sich auf den unbeschichteten Innenflächen 22 und 24 der Glasseitenwand 18 und des Trichters 14 ansammeln. Die unbeschichteten Glasflächen stellen keinen wirksamen leitfähigen Weg dar, der die negative Aufladung ohne weiteres ableitet. Während der Aufwärmperiode fließt diese Ladung schließlich ab, da die hohe Anodenspannung Einfluß nimmt und einen hinreichenden Kriechweg über die unbeschichteten Glasflächen schafft.

Der Glasaufladungseffekt tritt in erster Linie in den Ecken der Katodenstrahlröhre 10 auf, und zwar infolge der Tatsache, daß der Elektronenstrahl dort weiter über die Schirmfläche hinaus abgelenkt wird und daß somit mehr Elektronen für die Aufladung zur Verfügung stehen. Auch die erste leitfähige Schicht 42, die während des Abschirmungsprozesses im Werk aufgebracht wird, hat keinen gleichmäßigen Rand um die Innenseite 22 der Seitenwand 18 und kann in den Ecken der Seitenwand 18 eine größere unbeschichtete Fläche zurücklassen. Darüber hinaus hat die angesammelte Elektronenladung in den Ecken der Röhre 10 eine größere Wirkung auf die Elektronenstrahlen als Ergebnis eines inhärenten geometrischen „Eckeneffektes", der an den Ecken ein größeres elektrisches Feld konzentriert. Es wurde auch beobachtet, daß die Montagekleinteile oder Erdungslaschen, die gewöhnlich in diesem Bereich der Röhre 10 in der Nähe des Frittglases40 angebracht wurden, den Aufladungseffekt in jenem Bereich durch Hinzufügen von Kapazität zwischen der Innen-und Außenseite von Röhre 10 erhöhen.

Zur Ausschaltung dieses Glasaufladungseffektes werden die Löcher 52 in der magnetischen Innenabschirmung 20 angebracht, die für die feine Verteilung des Gettermaterials durch diese hindurch auf den Innenflächen 22 und 24 der Seitenwandung 18 und des Trichters 14 neben der Verschmeizungsnaht 16 bestimmt sind. Vorzugsweise sind die Löcher 52 hinreichend groß, so daß sie die Verteilung des Gettermaterials auf dem Frittglas 40 sowie auf der ersten und auf der zweiten leitfähigen Schicht 42 und 44 gestatten. Die Löcher 52 sind in einer oder mehreren Ecken 30,32,34 und 36 der Magnetabschirmung 20 konzentriert. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist jeweils ein Loch 52 neben dem Frittglas 40 in den vier Ecken 30,32,34 und 36 angeordnet. Statt nur einem Loch können auch eine Vielzahl von Löchern neben dem Frittglas 40 in einer oder mehreren Ecken 30,32,34 und 36 der Abschirmung 20 positioniert sein. Soll jedoch der magnetische Abschirmeffekt der Abschirmung 20 nicht reduziert werden, muß die Gesamtfläche der Löcher 52 weniger als 20% des Umfangsflächenbereiches der Abschirmung neben den Innenflächen 22 und 24 betragen.

Vorzugsweise sind alle Löcher ellipsenförmig, wobei eine Nebenachse 52 a parallel zur geometrischen Ebene des Randes 16 der Seitenwand 18 ausgerichtet ist, und eine Hauptachse 52 b längs der Abschirmungsecke zentriert ist und die Ebene des Randes 16 schneidet, wie dies in Figur 3 gezeigt wird. Auch ist die Länge der Nebenachse 52 a vorzugsweise etwa zwei Zentimeter, und die Länge der Hauptachse 52 b etwa fünf Zentimeter. Derartige Löcher haben keinen nachteiligen Einfluß auf die magnetischen Eigenschaften der Abschirmung 20 und das nachfolgende Auffangen der Elektronenstrahlen. Auch werden die Löcher vorzugsweise nach der Herstellung der Magnetabschirmung 20 herausgestanzt. Auch können die Löcher während einer Vorbereitungsstufe eingearbeitet werden, und zwar bevor die Abschirmung 20 gebildet wird, aber die Lage und Größe der Öffnungen kann sich während des Prozesses der Formgebung der Abschirmung 20 verändern.

Die Löcher 52 gestatten eine wirksame Verteilung des Gettermaterials in den Ecken der Katodenstrahlröhre 10, wo der Glasaufladungseffekt sehr beachtlich ist. Die beiden oberen Ecken der Röhre 10, die dem unteren Eckenpaar 30 und 32 der magnetischen Innenabschirmung 20 entsprechen, sind diejenigen, die am meisten Sorge bereiten, da sie gegen das sich anlagernde Gettermaterial abgeschirmt sind. Die Gettermaterialerzeugungseinrichtung 38 ist gewöhnlich näher an den unteren Ecken 34 und 36 positioniert—wie dies in Figur 1 gezeigt wird — so daß die magnetische Innenabschirmung 20 in der Fluchtlinie des Ablagerungsgettermaterials angeordnet ist und das sich verteilende Gettermaterial sehr beträchtlich daran hindert, während des Getteraufblitzvorgangs in die beiden oberen Ecken der Röhre 10 zu gelangen. Die Löcher 52 und insbesondere die Löcher im oberen Eckenpaar 30 und 32 gestatten es, daß sich das Gettermaterial auf der Glasfritte40 und auf den unbedeckten Abschnitten der Innenflächen 22 und 24 an den nur schwerlich zugänglichen Eckstellen anlagert. Es ist wichtig, daß sich Gettermaterial in den Ecken der Katodenstrahlröhre 10 anlagert, da das Gettermaterial einen sehr guten leitfähigen Weg bildet, der es der negativen Ladung an den Ecken der Röhre 10 gestattet, ungehindert abzufließen. Ein derartiger Entladungsweg schaltet die Entstehung von hellen Bereichen aus, die in den Ecken der Röhre 10 während der Aufwärmung zu beobachten waren, indem für ein schnelles Abfließen der negativen Ladung gesorgt wird, wodurch ein Ladungsaufbau verhindert wird, derein Ablenken der Elektronenstrahlen über die Bildfläche hinaus verursacht. Diese zweckdienlich positionierten Löcher ermöglichen es, das Phänomen der Glasaufladung bei allen Röhrentypen wirksam zu beseitigen, bei denen eine innere Magnetabschirmung zur Anwendung gelangt.

Claims

Λ

Patentanspruch:

1. Katodenstrahlröhre mit einem rechtwinkligen Schirmträgerpaneel, das längs des Randes der Paneelseitenwand mit dem Trichter derselben verschmolzen ist; mit einer magnetischen Innenabschirmung, die im Inneren derselben in der Nähe der Innenfläche der Seitenwand neben dem Rand (Verschmelzungsnaht) derselben beginnt und sich neben der Verschmelzungsnaht längs einer Innenfläche des Trichters nach hinten erstreckt, wobei die Röhre eine im Innern derselben angeordnete Einrichtung für die Anlagerung von Gettermaterial in der Röhre hat, gekennzeichnet dadurch, daß die magnetische Innenabschirmung (20) Löcher (52) aufweist, von denen zumindest jeweils ein Loch in jeder Ecke (30,32,34,36) derselben für die Verteilung von Gettermaterial durch diese hindurch auf die Innenflächen (22, 24) der Seitenwand (18) und des Trichters (14) neben der Verschmelzungsnaht (16) angeordnet ist, wobei der Gesamtbereich der Löcher kleiner als 20% des Umfangsflächenbereichs der Abschirmung neben den Innenflächen ist.
2. Katodenstrahlröhre nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Frittglas (40) längs der Verschmelzungsnaht (16) der Seitenwand (18) angeordnet ist, die Innenflächen (22,24) der Seitenwand und des Trichters (14) eine erste bzw. eine zweite leitfähige Schicht (42,44) aufweisen, die sich bis zu einem vorgegebenen Abstand vom Frittglas entfernt erstrecken, und die Löcher (52) für die Verteilung von Gettermaterial über dem Frittglas auf sowohl der ersten als auch der zweiten Schicht hinreichend groß sind.
3. Katodenstrahlröhre nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die magnetische Innenabschirmung (20) vier Ecken (30, 32,34, 36) aufweist und jede der Ecken ein in ihr ausgerichtetes Loch (52) hat.
4. Katodenstrahlröhre nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Gettermaterialerzeugungseinrichtung (38) dichter an dem unteren Eckenpaar (34,36) als am oberen Eckenpaar (30,32) positioniert ist.
5. Katodenstrahlröhre nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß sie (wenigstens) ein Loch (52) (in jeder Ecke) neben der Frittglasnaht (40) aufweist.
6. Katodenstrahlröhre nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Löcher (52) ellipsenförmig sind, wobei die kleinere oder Nebenachse (52a) parallel zur geometrischen Ebene der Verschmelzungsnaht (16) angeordnet ist und die größere oder Hauptachse (52 b) die Ebene der Verschmelzungsnaht schneidet.
7. Katodenstrahlröhre nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß der vorbestimmte Abstand zwischen 0,5 Zentimeter und etwa 2 Zentimeter ist, wobei die Länge der Nebenachse (52 a) etwa zwei Zentimeter und die Länge der Hauptachse (52 b) etwa fünf Zentimeter beträgt.