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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.
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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.
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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. Ø in 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 (ø), die bei der Fertigung
für das
leichte Entfernen aus der Form erforderlich ist, gewahrt bleibt.
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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 Innenflache 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.
Die Breite des Dichtsteges ist in den Ecken der Schirmträgerscheibe
kleiner als die Breite des Dichtsteges in den Ecken des Trichters.
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Die
JP 07-320661 beschreibt
eine Bildröhre, bei
welcher die Breite des Dichtsteges in den Ecken der Bildröhre reduziert
ist. Dabei ist die Breite des Dichtsteges in den Ecken des Trichters
um denselben Betrag reduziert wie die Breite des Dichtsteges in den
Ecken der Schirmträgerscheibe.
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Aus
der
JP 03-272551 ist
eine weitere Bildröhre
bekannt, bei welcher die Breite des Dichtsteges in den Ecken der
Schirmträgerscheibe
im Vergleich zu der Breite des Dichtsteges an den Seitenkanten der
Schirmträgerscheibe
vermindert ist. In den Ecken der Schirmträgerscheibe und des Trichters
sind die Breiten der Dichtstege um denselben Betrag reduziert und
gleich breit.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 teilweise
im axialen Schnitt eine Seitenansicht einer Farbbildröhre,
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2 eine
Draufsicht auf die Rückseite
der Schirmträgerscheibe
entlang der Linien 2-2 von 1,
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3, 4 und 5 Querschnittsansichten
der Seitenwände
von Schirmträgerscheiben
und Teilen von Trichtern, die den Stand der Technik, Entwicklungsprobleme
und die vorliegende Erfindung veranschaulichen,
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6 und 7 Querschnittsansichten
der Verbindungen zwischen Schirmträgerscheiben und Trichtern.
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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 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.
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Wie
in 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.
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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 Ø. Bei einer Röhre, bei der
der mit R0 bzw. Rn bezeichnete
Anpassungsradius von 12,7 mm (0,50 Zoll) auf 2,54 mm (0,10 Zoll) verändert wird,
beträgt
der Winkel Ø 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.
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Eine
Ausführungsform,
die das Problem bei der Glasherstellung löst, ist in 4 durch
die gestrichelte Linie 30 und in 5 durch
die durchgezogene Linie 32 gezeigt. Bei dieser Lösung wird
der Anpassungsradius um den gleichen Betrag wie in 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 duch einen
Vergleich von 6 mit 7 veranschaulicht. 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 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.
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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 6 gezeigt,
und am schmalsten an den Ecken der Scheibe, wie in 7 gezeigt.