-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
(a) Erfindungsgebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre (cathode
ray tube, CRT) und ein Verfahren zum Herstellen derselben und insbesondere ein
CRT-Herstellungsverfahren, das einen der ernsthaften Defekte beseitigt,
der in CRT-Herstellungsverfahren erzeugt wird, der als Strahlenführungs-Kanalverstopfungs-Defekt
(beam-guide hole
clogging defect) einer Lochmaske bezeichnet wird, und das die Verschlechterung
des Elektronen-Emissionfehlers einer Elektronenkanone und das Auftreten
eines Sprunges verhindert, während
die Anzahl der CRT-Verarbeitungsschritte vermindert wird.
-
(b) Beschreibung des dazugehörigen Stands
der Technik
-
Im
allgemeinen sind CRTs aufgebaut, um das ursprüngliche Bild auf einem Glas-Bildschirm
zu reproduzieren, und zwar durch das Empfangen der Bildsignale von
außen
und das Anregen des auf dem Bildschirm aufgetragenen Leuchtstoffes
mit Elektronenstrah len, die von der Elektronenkanone in Übereinstimmung
mit den Signalen ausgestrahlt werden.
-
8 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer der Anmelderin betriebsintern
bekannten CRT. Wie in der Figur gezeigt, umfaßt die CRT für gewöhnlich eine
Platte 4, die über
einen Leuchtstoff-Bildschirm 2 verfügt, einen Trichter 8,
der in einer vakuumdichten Weise mit der Platte 4 verbunden ist
und der darauf eine Ablenkungseinheit 6 anbringt, und einen
mit dem Trichter 8 rückseitig
verbundenen Hals 12, um darin eine Elektronenkanone 10 aufzunehmen.
-
Die
Elektronenkanone 10 ist an einem Stutzen 14 angebracht,
um daraus Strom zum Ausstrahlen, Fokussieren und Beschleunigen von
thermischen Elektronen zu empfangen. Der Stutzen 14 ist auf
eine solche Art und Weise am Hals 12 eingefügt, um für eine vakuumdichte
Abdichtung zwischen ihnen zu sorgen.
-
Ein
herkömmliches
Verfahren zur Abdichtung des Stutzens am Hals, das den der Anmelderin betriebsintern
bekannten Stand der Technik zeigt, wird nunmehr mit Bezug auf 7 beschrieben.
-
7 ist
eine Querschnittansicht eines Halses 12 und Stutzens S
vor der Durchführung
eines Abdichtungsvorgangs. Wie in der Figur gezeigt, wird der Abdichtungsvorgang
in einem solchen Zustand durchgeführt, wo der Stutzen S tief
in das Innere des Halses 12 gesteckt wird. In diesem Zustand
wird die Seitenfläche
des Halses 12, die an einen Flansch des Stutzens S angrenzt,
erhitzt, indem Schweißbrenner T
verwendet werden, bis sie geschweißt wird, um dadurch zusammen
mit dem Stutzen S eine Abdichtung bereitzustellen, und der verbliebene
Endabschnitt des Halses 12 wird entfernt und entsorgt.
-
Wenn
jedoch der Endabschnitt des Halses N abgeschnitten wird oder fällt und
zerbricht wird ein feines Glaspulver erzeugt.
-
Das
Glaspulver wandert durch die Fabrik und dringt durch das extern
am Stutzen angebrachte Ausströmungsrohr
oder durch den Öffnungsabschnitt des
Halses vor dem Abdichtungsvorgang in das Innere der CRT, so daß es die
auf der Lochmaske ausgebilde ten Strahlenführungs-Kanäle verstopft. Dies bewirkt
einen ernsthaften Defekt in der CRT-Verarbeitung, der als Strahlenführungs-Kanalverstopfungs-Defekt
bezeichnet wird.
-
Da
der verbliebene Endabschnitt des Halses nach dem Abdichtungsvorgang
abgeschnitten und entsorgt wird, ergibt sich darüber hinaus eine negative Auswirkung
auf die Herstellungskosten.
-
In
der Zwischenzeit wird in einem
japanischen
Patent Nr. 8-83582 ein
anderes herkömmliches
Verfahren zum Abdichten des Stutzens am Hals offenbart. In dem Verfahren
wird der Abdichtungsvorgang in einem Zustand derart durchgeführt, daß das Unterseitenende
des Halses am oberen Abschnitt des Stutzenflansches positioniert
wird.
-
Indessen
sollte das Unterseitenende des Halses den oberen Abschnitt des Flansches
gleichmäßig berühren, um
zwischen dem Hals und dem Stutzen in diesem Zustand eine vakuumdichte
Abdichtung bereitzustellen. Jedoch kann eine derartige gleichmäßige Berührung praktisch
nicht erhalten werden, da beim Fixieren des Halses an einer vorbestimmten
Stelle ein Fehler auftreten kann. Überdies sind sowohl der Endabschnitt
des Halses als auch der obere Abschnitt des Flansches nicht flach.
-
Entsprechend
befindet sich infolge ihrer unvollständigen Berührung immer ein Zwischenraum zwischen
dem Unterseitenende des Halses und dem oberen Abschnitt des Flansches.
Und wenn durch das Erhitzungselement, wie beispielsweise ein Schweißbrenner,
der Erhitzungsvorgang an der mit dem Zwischenraum behafteten Berührungsseite durchgeführt wird,
dringen die Flammen des Schweißbrenners
durch den Zwischenraum in das Innere des Halses. Als Ergebnis werden
die Elektroden der Elektronenkanone und die Stifte des Stutzens
oxidiert, so daß die
Elektronen-Emissionsleistung verschlechtert wird.
-
Darüber hinaus
ist es erforderlich, daß ein zusätzlicher
Schritt zum Bewegen des Stutzens in Richtung des Halses hinzugefügt werden
sollte, um zwischen dem Stutzen und dem Hals eine vakuumdichte Abdichtung
bereitzustellen, indem der Zwischenraum dazwischen beseitigt wird.
-
Da
der Endabschnitt des Halses am oberen Abschnitt des Stutzenflansches
geschweißt
werden sollte, kann der geschweißte Abschnitt außerdem mit Vorsprüngen der
Stutzenstifte in Berührung
kommen, wodurch ein Sprung verursacht wird.
-
Aus
der
US 4 353 727 ist
ein Verfahren zur Herstelung einer fluoreszierenden Lampe bekannt, das
auch für
die Abdichtung von verschiedenen Röhren einschließlich Glühlampen
anwendbar ist. Im Rahmen des bekannten Verfahrens der
US 4 353 727 wird zwar die Notwendigkeit
der Beseitigung von Bruchglas gelehrt aber keineswegs auf die Problematik
des Strahlenführungs-Kanalverstopfungs-Defekts
einer Lochmaske hingewiesen.
-
Die
JP 3-176 937 A schlägt ein Abdichtungsverfahren
für eine
Kathodenstrahlröhre
vor, bei dem sich der Stutzen anfangs außerhalb des unteren Halsendes
befindet.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Entsprechend
zielt die vorliegende Erfindung auf eine CRT und ein Verfahren zum
Herstellen derselben, das im wesentlichen eines oder mehrere Probleme
vermeidet, die aus den Beschränkungen
und Nachteilen aus dem dazugehörigen
Stand der Technik erfolgen.
-
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine CRT und ein Verfahren
zum Herstellen derselben bereitzustellen, das einen der im CRT-Herstellungsverfahren
erzeugten ernsthaften Defekte beseitigt, der als Strahlenführungs-Kanalverstopfungs-Defekt (beam-guide
hole clogging defect) einer Lochmaske bezeichnet wird, und das die
Verschlechterung des Elektronen-Emissionfehlers
einer Elektronenkanone und das Auftreten eines Sprungs verhindert,
während
die Anzahl von CRT-Bearbeitungsschritten vermindert wird.
-
Erfindungsgemäß wird die
obige Aufgabe durch eine Kathodenstrahlröhre gemäß Anspruch 1 und durch ein
Verfahren zum Herstellen einer Kathodenstrahlröhre gemäß Anspruch 7 gelöst. Weitere vorteilhafte
Merkmale der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransrpüchen angegeben.
-
Zusätzliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
dargelegt und teilweise aus der Beschreibung ersichtlich – bzw. können durch
die praktische Anwendung der Erfindung in Erfahrung gebracht werden.
-
Es
sollte klar sein, daß sowohl
die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende
detaillierte Beschreibung beispielhaft und erklärend sind, und zur Absicht
haben, eine weitere Erklärung
der Erfindung bereitzustellen, wie sie beansprucht ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die
begleitenden Zeichnungen, die eingeschlossen sind, um für ein weiteres
Verständnis
der Erfindung zu sorgen und die in dieser Beschreibung eingeschlossen
sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen eine besondere
Ausführungsform
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der
Grundsätze
der Erfindung.
-
In
den Figuren:
-
1A ist
eine Querschnittsansicht eines Halses und eines Stutzens der CRT,
bevor ein Abdichtungsvorgang durchgeführt wird, und zwar gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
1B ist
eine Querschnittsansicht des Halses und des Stutzens der CRT, die
einen Zustand zeigt, in dem das Unterseitenende des Halses geschweißt ist und
nach oben hin schrumpft, und zwar gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform;
-
2 ist
eine Querschnittsansicht des Halses und des Stutzens der CRT, die
einen Zustand zeigt, in dem der Hals und der Stutzen auf eine solche
Art und Weise miteinander verbunden werden, um eine vakuumdichte
Abdichtung zwischen ihnen bereitzustellen, und zwar gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform;
-
3 ist
eine Querschnittsansicht eines Halses und eines Stutzens der CRT,
bevor ein Abdichtungsvorgang durchgeführt wird, und zwar gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
4 ist
eine Querschnittsansicht des Halses und des Stutzens der CRT, die
einen Zustand zeigt, in dem der Hals und der Stutzen auf eine solche
Art und Weise miteinander verbunden werden, um eine vakuumdichte
Abdichtung zwischen ihnen bereitzustellen, und zwar gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform;
-
5 ist
eine Querschnittsansicht eines Halses und eines Stutzens der CRT,
bevor ein Abdichtungsvorgang durchgeführt wird, und zwar gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
6 ist
eine Querschnittsansicht des Halses und Stutzens der CRT, die einen
Zustand zeigt, in dem der Hals und der Stutzen auf eine solche Art und
Weise miteinander verbunden werden, um eine vakuumdichte Abdichtung
zwischen ihnen bereitzustellen, und zwar gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform;
-
7 ist
eine Querschnittsansicht eines Halses und eines Stutzens der CRT,
bevor ein Abdichtungsvorgang gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren durchgeführt
wird; und
-
8 ist
eine schematische Querschnittsansicht der allgemein wohlbekannten
CRT.
-
In
der folgenden detaillierten Beschreibung wird nur die bevorzugte
Ausführungsform
der Erfindung gezeigt und beschrieben, und zwar mittels der Veranschaulichung
der besten Ausführungsform,
die von dem (den) Erfinder(n) zur Durchführung der Erfindung in Betracht
gezogen wird. Wie erkannt werden wird, kann die Erfindung ohne Loslösung von
der Erfindung in verschiedener offensichtlicher Hinsicht abgeändert werden.
Entsprechend müssen
die Zeichnung und die Beschreibung als rein veranschaulichend und
nicht als einschränkend
betrachtet werden.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Es
wird detailliert auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen
dargestellt werden.
-
1 ist eine Querschnittsansicht eines Halses
und eines Stutzens der CRT gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dieser bevorzugten Ausführungsform
verfügt
der Hals 20 über
der ganzer Länge
von seinem oberen Ende bis hin zum Unterseitenende über einen gleichmäßigen Innendurchmesser
D1, und der Stutzen 26 verfügt über einen Flansch 30,
der am Hals 20 abgedichtet werden soll.
-
Der
Stutzen 26 wird mit einer Mehrzahl von Stiften 24 bereitgestellt,
um einer Elektronenkanone (nicht gezeigt) Strom zuzuspeisen. Der
Stutzen 26 hat einen Außendurchmesser D2, der kleiner
als der Innendurchmesser D1 des Halses 20 ist, so daß der Stutzen 26 in
das Innere des Halses 20 gesteckt werden kann.
-
Der
Stutzen 26 wird weiterhin mit einem Ausströmungsrohr 28 bereitgestellt,
das extern mit ihm verbunden ist, um Luft vom Inneren der CRT nach außen abzulassen.
-
Wenn
der Stutzen 26 in das Innere des Halses 20 eingefügt wird,
wird eine Unterseite des Flansches 30 an einer Stelle positioniert,
die unterhalb des Unterseitenendes des Halses 20 um weniger
als eine Dicke D3 des Flansches 30 entfernt liegt, während sie
oberhalb davon um weniger als die doppelte Dicke entfernt liegt.
Solchermaßen
kann vor der Durchführung
des Abdichtungsvorgangs die Unterseite des Flansches 30 – abhängig von
dem nachstehend beschriebenen Schrumpfvorgang des Halses – in einem
Bereich, der um weniger als eine Flansch-Dicke D3 unterhalb bzw.
außerhalb
des Unterseitenendes des Halses 20 liegt, bis hin zu einem Bereich
angebracht werden, der um weniger als die doppelte Flansch-Dicke
2 × D3
oberhalb bzw. innerhalb des Unterseitenendes des Halses 20 liegt.
Bei einer geringen Schrumpfstrecke wird die Unterseite des Flansches 30 vorzugsweise
an einer Stelle angebracht, die unterhalb des Unterseitenendes des
Halses 20 liegt, wohingegen diese Stelle bei einer längeren Schrumpfstrecke,
wie in 1b gezeigt, vorzugsweise oberhalb
des Unterseitenendes des Halses 20 liegt. Nach Abschluß des Abdichtungsvorgangs
liegt das Unterseitenende des Halses 20 an einer Stelle,
die sich zwischen der Unterseite und der Oberseite des Flansches 30 befindet.
Die Dicke der gegenwärtig
verfügbaren
Stutzenflansche liegt im Bereich von 1,5–3,0 mm, obwohl sie in Übereinstimmung
mit der Größe der CRT
oder infolge eines Flansch-Verarbeitungsfehlers mehr oder weniger
variieren kann.
-
Der
Grund dafür,
daß die
Stelle des Flansches wie oben bestimmt wird, liegt darin, daß der Endabschnitt
des Halses geschweißt
wird und, wie in der 1B gezeigt, während des
Erhitzungsvorgangs nach oben hin schrumpft, und wobei die Schrumpfstrecke
maximal das Zweifache der Dicke des Flansches beträgt. Und
auf eine solche Art und Weise kann das Innere des Halses vor der
während des
Erhitzungsvorgangs erzeugten Hitze geschützt werden.
-
Vorzugsweise
befindet sich die Unterseite des Flansches an einer Stelle im Inneren
des Halses, die 0,3–0,8
mm vom Unterseitenende des Halses entfernt ist.
-
In
einem derartigen Zustand werden der Stutzen 26 und der
Hals 20 erhitzt, indem ein Schweißbrenner T verwendet wird,
bis sie geschweißt
und dadurch zusammen abgedichtet werden.
-
Den
Abdichtungsvorgang begleitend, wird der Stutzen 26 nach
unten gezogen, um den abgedichteten Abschnitt des Halses 20 zu
verlängern,
wodurch die gekrümmten
Abschnitte S1 zwischen dem Stutzen 26 und dem Hals 20 ausgebildet
werden.
-
Der
Grund dafür,
daß der
Stutzen 26 gegensätzlich
zum Hals 20 nach unten bewegt wird, liegt darin, daß die innere
und äußere Fläche des
Unterseitenendes des Halses während
des Erhitzungsvorgangs kollabieren, und die kollabierten Abschnitte eine
negative Auswirkung auf das CRT-Herstellungsverfahren haben. Das
heißt,
daß die
kollabierte Außenfläche des
Halses ein Hindernis für
den Schritt zum Anbringen eines Ablenkjoches am Hals ist, während die
kollabierte Innenfläche
des Halses mit den Vorsprüngen
zum Schützen
der Stutzenstifte 24 in Berührung kommt, wodurch ein Sprung
entsteht.
-
Im
Verfahren gemäß der ersten
Ausführungsform
wird das Unterseitenende des Halses ohne irgendeinen zu entsorgenden
Abschnitt direkt am Stutzen abgedichtet, so daß kein durch das gebrochene
Glas verursachte Glaspulver erzeugt wird, wodurch einer der ernsten
Mängel
in CRT-Herstellungsverfahren beseitigt wird, der als ein Strahlenführungs-Kanalverstopfungs-Defekt
der Lochmaske bezeichnet wird
-
Darüber hinaus
umfaßt
das Verfahren weiterhin einen Schritt, damit Druckluft im Inneren
des Halses 20 während
des Abdichtungsvorgangs durch das Ausströmungsrohr 28 eingeführt wird.
Das Ausströmungsrohr 28 ist
mit einer Druckluft-Erzeugungseinheit A verbunden, um die Druckluft
daraus zu empfangen. Die Druckluft wird der Innenfläche des Halses
angelegt, um zu verhindern, daß sie
während des
Erhitzungsvorgangs kollabiert. Selbst wenn das Unterseitenende des
Halses erhitzt wird, kommt solchermaßen seine Innenfläche nicht
mit den Vorsprüngen
der Stutzenstifte in Berührung,
wodurch das Entstehen eines Sprunges vermieden wird.
-
Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben,
worin dieselben Bezugsziffern Elemente bezeichnen, die mit jenen
in der ersten bevorzugten Ausführungsform
beschriebenen identisch sind. In dieser bevorzugten Ausführungsform
wird der Unterseitenabschnitt des Halses 20 stetig vergrößert, um
dadurch einen vergrößerten Öffnungsabschnitt 32 zu
bilden, und der Außendurchmesser
D2 des Flansches 30 ist, abgesehen vom vergrößerten Öffnungsabschnitt 32,
größer als der
Innendurchmesser D1 des Halses 20. Das heißt, daß der Durchmesser
des Halses verringert wird, während
der Außendurchmesser
des Flansches vergrößert wird.
Auf diese Art und Weise kommt die Innenfläche des Halses 20 selbst
während
des Erhitzungsvorgangs nicht mit den Vorsprüngen der Stutzenstifte 24 in
Berührung.
-
Das
Verfahren gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung löst die
Probleme, die in, der zuvor zitierten
japanischen Patentoffenlegung
Nr. 8-83582 bestanden, während es dieselbe Aufgabe des
Patents erfüllt
und darüber hinaus
die Wirkungen, die in ersten bevorzugten Ausführungsform erhalten werden,
auch erfüllt.
-
Im
zuvor erwähnten
Verfahren wird der Stutzen 26 derart an der Innenseite
des vergrößerten Öffnungsabschnitts 32 positioniert,
daß die
Oberseite des Stutzenflansches 30 über dem Unterseitenende des
vergrößerten Öffnungsabschnitts 32 positioniert wird.
Daraufhin werden der vergrößerte Öffnungsabschnitt 32 und
der Flansch 30 erhitzt, bis sie verschweißt werden,
um dadurch zusammen abgedichtet zu werden.
-
Die
nachfolgenden Abdichtungs-Betriebsschritte werden auf dieselbe Weise
wie in Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform durchgeführt.
-
Eine
dritte bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird in den 5 und 6 gezeigt,
worin dieselben Bezugsziffern Elemente bezeichnen, die mit denjenigen
identisch sind, die in den vorherigen Ausführungsformen beschrieben worden
sind. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist
der Außendurch messer
des Halses 20 über
die ganze Strecke, die von seinem oberen Ende bis zu dem Unterseitenende
reicht, gleichbleibend. Jedoch wird der Innendurchmesser des Halses
im Öffnungsabschnitt
stetig vergrößert. Entsprechend
können
die zuvor in der zweiten bevorzugten Ausführungsform beschriebenen Auswirkungen
auch in dieser bevorzugten Ausführungsform
erhalten werden.
-
Zusätzlich zu
den oben beschriebenen Vorteilen wird in der erfindungsgemäßen CRT
der Stromverbrauch zum Betreiben der CRT vermindert, indem der Durchmesser
des Halses minimiert wird. Darüber
hinaus ist im erfindungsgemäßen CRT-Herstellungsverfahren
kein zusätzlicher
Schritt zum Beseitigen des Zwischenraums zwischen dem Stutzen und
dem Hals während
des Abdichtungsverfahrens erforderlich, der in der herkömmlichen
CRT-Bearbeitung nötig
ist. Entsprechend kann auch die Anzahl der CRT-Verarbeitungsschritte
reduziert werden.
-
Es
wird den Fachmännern
auf dem Gebiet offensichtlich sein, daß in der CRT und im Verfahren zum
Herstellen derselben verschiedene Abänderungen und Alternativen
vorgenommen werden können, ohne
sich vom Geist und von der Tragweite der Erfindung zu lösen. Solchermaßen ist
es die Absicht der vorliegenden Erfindung, Abänderungen und Alternativen
dieser bereitgestellten Erfindung zu umfassen, sofern sie in den
Schutzumfang der anliegenden Ansprüche und ihrer Äquivalente
fallen.