DE19717170A1 - Farbbildröhren-Schirmträgerscheibe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Farbbildröhren und insbesondere Abänderungen bei den Konstruktionen von Schirmträgerscheiben, um unter Beibehaltung einer ausreichenden Scheibenfestigkeit gegen den Luftdruck gedehnte Scheiben zu berücksichtigen und das Gewicht der Scheiben zu verringern.

Eine Farbbildröhre weist einen Glaskolben auf, der einen Hals, einen Trichter und eine rechteckige Schirmträgerscheibe umfaßt. Die Schirmträgerscheibe enthält einen Leuchtschirm, der von einer umfangsmäßigen Seitenwand umgeben ist. Die Seitenwand der Schirmträgerscheibe ist durch eine Glasfritte mit einem großen Ende des Trichters dicht verbunden. Die Oberflächen der gegenüberliegenden Enden der Seitenwand der Scheibe und des Trichters werden als ihre Dichtstege bezeichnet. Zwischen der Seitenwand der Scheibe und der Scheibe des Schirmträgers ist eine Übergangszone, die einen Anpassungsradius enthält. In jüngster Zeit sind die Anstrengungen dahin gegangen, die Größe des Schirms eines Kolbens durch Verringern des Anpassungsradius, mindestens in den Ecken einer Röhre, zu erweitern oder zu dehnen, ohne dabei die Außengröße und die Abmessungen der Röhre insgesamt zu steigern.

Eines der Probleme, das sich ergibt, wenn der Anpassungsradius einer Scheibe verändert wird, besteht darin, daß die Innenfläche der Seitenwand der Scheibe relativ zum Dichtsteg der Seitenwand weniger stark geneigt ist (d. h. Φ in Fig. 3 wird kleiner). Diese flachere Neigung führt zu einem Problem bei dem Entfernen des die Scheibe formenden Stempels von der Scheibe während der Scheibenformgebung in einer Glasfabrik. Dieses Problem kann nicht dadurch gelöst werden, daß die gesamte Seitenwand der Scheibe dünner gemacht wird, da die Dicke der Seitenwand der Scheibe die Festigkeit der Scheibe beeinflußt und die Festigkeit der Scheibe beibehalten werden muß, damit die Röhre der atmosphärischen Belastung auf ihr standhalten und Sicherheitskriterien erfüllen kann. Es gibt deshalb einen Bedarf an einer neuen Konstruktion für die Scheibe, wodurch die Festigkeit beibehalten wird und eine starke Neigung (Φ), die bei der Fertigung für das leichte Entfernen aus der Form erforderlich ist, gewahrt bleibt.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung bei einer Farbbildröhre von einem Typ bereit, der einen Glaskolben mit einer Schirmträgerscheibe, einem Trichter und einem Hals umfaßt. Die Schirmträgerscheibe weist vier Seiten und vier Ecken auf und enthält einen transparenten rechteckigen Schirmträger mit einem kathodolumineszenten Schirm an einer Innenfläche davon und eine sich umfangsmäßig von dem Schirmträger erstreckende Seitenwand. Das Ende der dem Trichter gegenüberliegenden Seitenwand weist einen Dichtsteg auf, der mit dem Trichter dicht verbunden ist. Die Verbesserung besteht darin, daß der Dichtsteg der Seitenwand um den Umfang der Scheibe herum eine veränderliche Breite aufweist, wobei die breitesten Teile des Dichtsteges der Seitenwand entlang der Scheibenseiten liegen und die schmalsten Teile des Dichtsteges der Seitenwand an den Ecken der Scheibe liegen. In den Ecken der Scheibe ist die Breite des Dichtsteges der Seitenwand um 5% bis 17% niedriger als in den Mitten der Seiten der Scheibe.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 teilweise im axialen Schnitt eine Seitenansicht einer Farbbildröhre,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Rückseite der Schirmträgerscheibe entlang der Linien 2-2 von Fig. 1,

Fig. 3, 4 und 5 Querschnittsansichten der Seitenwände von Schirmträgerscheiben und Teilen von Trichtern, die den Stand der Technik, Entwicklungsprobleme und die vorliegende Erfindung veranschaulichen,

Fig. 6 und 7 Querschnittsansichten der Verbindungen zwischen Schirmträgerscheiben und Trichtern.

Fig. 1 und 2 zeigen eine rechteckige Farbbildröhre 10 mit einem Glaskolben 11, der eine rechteckige Schirmträgerscheibe 12 und einen rohrförmigen Hals 14 umfaßt, die von einem rechteckigen Trichter 15 verbunden werden. Der Trichter 15 weist eine (nicht gezeigte) innere leitfähige Beschichtung auf, die sich von einem Anodenanschluß 16 bis zum Hals 14 erstreckt.

Die Scheibe 12 besteht aus einem transparenten rechteckigen Bildschirm 18 und einem umfangsmäßigen Flansch bzw. einer umfangsmäßigen Seitenwand 20, der bzw. die einen Dichtsteg 21 enthält, der durch eine Glasfritte 17 mit dem Trichter 15 dicht verbunden ist. Ein dreifarbiger Leuchtschirm 22 wird von der Innenfläche des Schirmträgers 18 getragen. Bei dem Schirm 22 handelt es sich vorzugsweise um einen Zeilenschirm mit in Tripeln angeordneten Leuchtstoffzeilen, wobei jedes Tripel eine Leuchtstoffzeile aus jeder der drei Farben enthält. Bei dem Schirm kann es sich aber auch um einen Punktschirm handeln, und möglicherweise enthält er eine lichtabsorbierende Matrix. Eine mit vielen Öffnungen versehene Farbwahlelektrode oder Lochmaske 24 ist in einer vorbestimmten beabstandeten Beziehung zu dem Schirm 22 entfernbar befestigt. Eine in Fig. 1 durch gestrichelte Linien schematisch gezeigte Elektronenkanone 26 ist innerhalb des Halses 14 mittig befestigt, um drei Elektronenstrahlen zu erzeugen und entlang konvergierender Wege durch eine Maske 24 zum Schirm 22 zu lenken.

Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält die rechteckige Schirmträgerscheibe 12 zwei mittig liegende orthogonale Achsen, eine Hauptachse X und eine Nebenachse Y, und zwei Diagonalen D, die sich von einer Ecke zur anderen erstrecken. Die zwei Längsseiten L des Umfangs der Schirmträgerscheibe 12 verlaufen im wesentlichen parallel zur Hauptachse X, und die beiden kurzen Seiten S verlaufen im wesentlichen parallel zur Nebenachse Y.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Scheibe 12 am Ende einer Diagonalen D. Die gestrichelte Linie 28 deutet eine revidierte Form der Innenfläche der Scheibe an, wo die Schirmfläche durch Verringern des Krümmungs- bzw. des Anpassungsradius zwischen dem Schirmträger 18 und der Seitenwand 20 unter Beibehaltung der Breite der Seitenwand oder des Scheibendichtträgers 21 gedehnt ist. Zu den Anforderungen an einen großen Schirm gehören eine Veränderung der Kontur der Innenfläche und eine Veränderung der Neigung der Innenfläche der Seitenwand um einen Winkel Φ. Bei einer Röhre, bei der der mit R₀ bzw. R_n bezeichnete Anpassungsradius von 12,7 mm (0,50 Zoll) auf 2,54 mm (0,10 Zoll) verändert wird, beträgt der Winkel Φ etwa ein Grad, 1°. Die Veränderung des Neigungswinkels führt bei der Herstellung der Scheibe zu einem Problem, da die stärkere Neigung bei dem Entfernen eines (nicht gezeigten) Formgebungsstempels von der Scheibe bei der Herstellung Schwierigkeiten hervorruft.

Eine Ausführungsform, die das Problem bei der Glasherstellung löst, ist in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie 30 und in Fig. 5 durch die durchgezogene Linie 32 gezeigt. Bei dieser Lösung wird der Anpassungsradius um den gleichen Betrag wie in Fig. 3 verändert, doch ist die Seitenwand bzw. der Scheibendichtsteg 31 schmaler, um den gleichen Neigungswinkel der Innenfläche der Seitenwand aufrechtzuerhalten. Durch einen schmaleren Scheibendichtsteg um den gesamten Umfang der Scheibe herum wird jedoch ein weiteres Problem, das die Festigkeit betrifft, hervorgerufen. Dieses letztere Problem wird durch einen Vergleich von Fig. 6 mit Fig. 7 veranschaulicht. Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Scheibe, bei der der Dichtsteg 21 der Scheibe im wesentlichen die gleiche Breite wie der Dichtsteg des Trichters aufweist. In diesem Fall bildet das Frittmaterial recht volle Kehlnähte 33 und 35 sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite der Röhre. Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform der Scheibe allerdings, wo die Breite des Dichtstegs 31 der Scheibe wesentlich geringer ist als die Breite des Dichtstegs des Trichters, bildet das Frittmaterial auf der Außenseite der Röhre eine volle Kehlnaht 37, aber auf der Innenseite der Röhre eine verzerrte teilweise Kehlnaht 39. Wenn dieser Zustand entlang der Seite eines Schirms auftritt, führt dies zu einer stark geschwächten Verbindung zwischen der Scheibe und dem Trichter.

Bei Röhren nach dem Stand der Technik ist die Breite des Dichtsteges an der Scheibe um den Umfang der Scheibe herum in der Regel relativ gleichmäßig und schwankt um weniger als 5%. Es hat sich allerdings herausgestellt, daß bei Evakuieren des Glaskolbens die durch die Unterdruckbelastung hervorgerufenen mechanischen Belastungen in der Schirmträgerscheibe an den Enden der Haupt- und der Nebenachse, d. h. in den Mitten der vier Seiten, am höchsten und an den Ecken der Scheibe, d. h. an den Enden der Diagonalen, am niedrigsten sind. Weiterhin hat sich herausgestellt, daß innerhalb einer Röhre mit einem Dichtsteg, dessen Breite lediglich in den Ecken der Scheibe zwischen 5% und 17% verringert wurde, ein angemessener Betrag an mechanischer Festigkeit beibehalten werden kann. Bei der neuartigen Röhre der vorliegenden Erfindung ist somit der Dichtsteg der Scheibe am breitesten entlang der Seiten L und S der Scheibe, wie in Fig. 6 gezeigt, und am schmalsten an den Ecken der Scheibe, wie in Fig. 7 gezeigt.

Claims (1)

1. Farbbildröhre mit einem Glaskolben mit einer Schirmträgerscheibe, einem Trichter und einem Hals, wobei die Schirmträgerscheibe vier Seiten und vier Ecken aufweist und einen transparenten rechteckigen Schirmträger und eine umfangsmäßige Seitenwand aufweist, wobei die Seitenwand einen Dichtsteg aufweist, der mit dem Trichter dicht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtsteg (21, 31) der Seitenwand um den Umfang der Scheibe (12) herum eine veränderliche Breite aufweist, wobei die breitesten Teile des Dichtsteges (21) der Seitenwand entlang der Scheibenseiten (L, S) liegen und die schmalsten Teile des Dichtsteges (31) der Seitenwand an den Ecken der Scheibe liegen und wobei an den Ecken der Scheibe die Breite des Dichtsteges der Seitenwand um 5% bis 17% niedriger als in den Mitten der Seiten der Scheibe ist.