DE19948078A1 - Glastrichter für eine Kathodenstrahlröhre - Google Patents

Abstract

Glastrichter 2 für eine Kathodenstrahlröhre bzw. Bildröhre mit einem im wesentlichen rechteckförmigen Offenendabschnitt 17, welcher mit einem Anzeigenabschnitt zu dichten ist, umfassend einen Halsabschnitt 5 zum Unterbringen zumindest einer Elektronenkanone, einen Jochabschnitt 4 zum Anbringen einer Ablenkjochspule und einen Körperabschnitt 6, welcher sich zwischen dem Offenendabschnitt 17 und dem Jochabschnitt 4 erstreckt, wobei der Körperabschnitt 6 in einer trichterförmigen Gestalt gebildet ist, um von dem Offenendabschnitt 17 in den Jochabschnitt 4 überzugehen, wobei in den diagonalen Abschnitten des Körperabschnitts 6 und bevorzugt entlang dessen Diagonalenrichtungen Abflachungen und bevorzugt konkave Ausbildungen bzw. Konkaven 11 gebildet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Glastrichter für eine Kathoden­ strahlröhre bzw. Bildröhre, welche hauptsächlich zum Fernsehempfang und andere Zwecke verwendet wird, und auf eine Kathodenstrahlröhre, welche den Glastrichter verwendet.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, umfaßt eine Bild- bzw. Kathodenstrahlröhre 1, welche zum Fernsehempfang oder für andere Zwecke verwendet wird, haupt­ sächlich einen gehäuse- bzw. boxartigen Tafel- bzw. Bildschirm- bzw. Anzeigen­ abschnitt 3, welcher eine rechteckige Fläche bzw. Seite zum Anzeigen bzw. Darstellen von Bildern hat, und einen Trichterabschnitt (Glastrichter) 2. Der Anzeigenabschnitt 3 und der Glastrichter (nachfolgend werden beide Abschnitte als die Glasröhre bzw. der Glaskolben bezeichnet) sind an einem Dichtungs­ abschnitt 7 aus einem Glaslot bzw. Zwischendichtungsglas oder dergleichen dichtend verbunden bzw. verschweißt. Der Trichterabschnitt weist einen offenen Endabschnitt bzw. Offenendabschnitt auf, welcher in einer im wesentlichen rechteckigen Gestalt gebildet ist und mit dem Anzeigenabschnitt zu dichten ist. Der Trichterabschnitt 2 umfaßt einen Jochabschnitt 4 zum Anbringen einer Ablenkjochspule, einen Halsabschnitt 5 zum Aufnehmen eines Satzes von Elektronenkanonen 11 und einen Körperabschnitt 6, welcher den Jochabschnitt und den Offenendabschnitt verbindet.

In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 8 einen Tafel- bzw. Anzeigenrand­ abschnitt, das Bezugszeichen 9 einen Tafel- bzw. Anzeigenflächenabschnitt zum Darstellen von Bildern, das Bezugszeichen 10 ein Antiimplosionsverstärkungs­ band zum Bereitstellen der benötigten Festigkeit, Bezugszeichen 12 eine Phosphorschicht zum Abstrahlen von Fluoreszenzlicht beim Bestrahlen durch Elektronenstrahlen, Bezugszeichen 13 eine Aluminiumschicht zum Vorwärts­ reflektieren der Emission bzw. Strahlung von bzw. an der Phosphorschicht, Bezugszeichen 14 eine Schattenmaske und Bezugszeichen 15 Bolzenstifte bzw. Gewindestifte zum Befestigen der Schattenmaske 14 an eine Innenfläche des Anzeigenrandabschnitts 8. Ein Symbol A bezeichnet eine Röhrenachse, welche durch die Mittelachse des Halsabschnitts 5 und durch das Zentrum des An­ zeigenabschnitts 3 verläuft. Der Bildschirm bzw. Schirm, welche durch die an einer Innenfläche des Anzeigenabschnitts gebildete Phosphorschicht vorgesehen ist, ist in einer im wesentlichen rechteckigen Gestalt ausgebildet, so daß er durch vier Seiten im wesentlichen parallel mit einer langen und einer kurzen Achse senkrecht zu der Röhrenachse definiert ist.

In der Bild- bzw. Kathodenstrahlröhre, welche den im wesentlichen boxartigen Anzeigenabschnitt und den Glastrichter einsetzt, wird ein Druckunterschied von einer Atmosphäre zwischen dem Inneren der Kathodenstrahlröhre und dem Außenraum der Kathodenstrahlröhre in Bereichen bzw. Regionen mit großer Zugspannung (bezeichnet durch ein "+"-Zeichen) und Bereichen bzw. Regionen mit Druckspannung (bezeichnet durch ein "-"-Zeichen) - wie in Fig. 6 dargestellt - angelegt, und zwar in einem relativ breiten Bereich bei Rändern bzw. Kanten der Anzeigenfläche an der langen und kurze Achse und an Außenflächen des Anzeigenabschnitts und des Glastrichters nahe zu dem Dichtungsabschnitt, da die Kathodenstrahlröhre in einer asymmetrischen und nicht kugelförmigen Gestalt gebildet ist. In Fig. 6 ist eine Spannungsverteilung dargestellt, wobei eine gestrichelte Linie eine Spannung zeigt, welche in einer Richtung in der Zeichen­ ebene anliegt, und eine durchgezogene Linie eine Spannung zeigt, welche in einer Richtung senkrecht zu der Zeichenebene anliegt. Die Zahlen an der Span­ nungsverteilung sind Spannungswerte (Einheit: kg/cm²) an jeweiligen Punkten.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, weist der Glaskolben eine derartige darin ausge­ bildete zweidimensionale Spannungsverteilung auf und die Zugspannung, welche durch ein Vakuum verursacht wird (nachfolgend Vakuumspannung genannt) erreicht ein Maximum an Rändern bzw. Kanten einer Bildanzeigenfläche bzw. -oberfläche des Anzeigenflächenabschnitts an der langen oder kurzen Achse oder an Orten nahe dem Dichtabschnitt. Wenn die Zugspannung groß ist und wenn ein Glaskolben keine ausreichende strukturelle Festigkeit aufweist, ist der Glas­ kolben der Gefahr eines statischen Ermüdungsausfalls durch den Atmosphären­ druck ausgesetzt, welcher die Kathodenstrahlröhre von einem Funktionieren abhalten wird.

Bei dem Herstellungsverfahren für Kathodenstrahlröhren wird eine thermische Spannung in der Kathodenstrahlröhre verursacht, insbesondere wenn ein Evaku­ ieren bei einer hohen Temperatur von ungefähr 380°C ausgeführt wird. Wenn die thermische Spannung zu der Vakuumspannung, welche durch das Evakuieren verursacht wird, addiert wird, gibt es eine Wahrscheinlichkeit, daß eine heftige Implosion durch instantanes bzw. plötzliches Eintreten von Luft und die Reaktion darauf hervorgerufen wird, welche auch schlimmstenfalls Schäden in der Umge­ bung verursachen wird.

Um sicherzustellen, daß ein Glaskolben am Implodieren gehindert ist, wird ein Außendruckanlegetest durch Anlegen eines Drucks an den Glaskolben durch­ geführt, welcher mit einem Schmirgelpapier bzw. -blatt #150 in Anbetracht der Größe von Schäden, welche in einer Glasoberfläche bzw. -fläche während des Montageprozesses des Glaskolbens und der Kathodenstrahlröhre verursacht wurden, der praktischen bzw. tatsächlichen Lebenszeit der Kathodenstrahlröhre und anderen Faktoren abgeschliffen wurde. Der Test wird durchgeführt, um einen Druckunterschied zwischen dem Innendruck in dem Glaskolben und dem Außendruck außerhalb des Glaskolbens herauszufinden, welcher beim Brechen des Glaskolbens anlag. Der Glaskolben wird derart hergestellt, daß er normaler­ weise diesem widersteht, selbst wenn der Druckunterschied nicht weniger als drei Atmosphären beträgt.

In Anbetracht des Ermüdungsausfalls bzw. -bruchs aufgrund von Spannung wegen der Vakuumspannung gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß eine Implosion auftritt, welche einen Startpunkt in einer Region hat, wo der Maximal­ wert σvmax der Zugvakuumspannung existiert. In anderen Worten wird es bevorzugt, σvmax so klein wie möglich zu halten, da eine strukturelle Festigkeit für einen Ausfall bzw. ein Brechen eines Glaskolbens von der zweidimensionalen Zugvakuumspannung abhängt, welcher von der Gestalt des Glaskolbens herrührt und an der Außenfläche des Glaskolbens existiert.

Jedoch wurden die Wanddicke bzw. -stärke und die Gestalt des Glaskolbens normalerweise so bestimmt, daß sie ein σvmax in dem Bereich von 6 MPa-9 MPa aufwiesen, und zwar in Anbetracht der Beschränkung der Wandstärke des Glaskolbens auf einen sinnvollen Bereich und der für die Kathodenstrahlröhre benötigten Betriebslebenszeit. Die Wandstärke und die Gestalt des Anzeigen­ randabschnitts, des Körperabschnitts des Glastrichters und des Dichtabschnitts sind derart ausgelegt, daß sie σvmax auf maximal ungefähr 7 MPa beschränken, da der Dichtabschnitt mit verwendetem Glaslot eine geringe Festigkeit aufweist.

Bei einem Konstruieren bzw. Auslegen des herkömmlichen Glaskolbens hatte der Körperabschnitt 6 des Glastrichters eine Gestalt, welche sich glatt bzw. stetig änderte, so daß Höhen- bzw. Konturlinien 16 um die Röhrenachse A bezüglich zu dem Offenendabschnitt 17 des Glastrichterabschnitts in einer rechteckigen Gestalt, welche im wesentlichen dem rechteckigen Offenendabschnitt bei nahe zu dem Dichtabschnitt mit dem Anzeigeabschnitt liegenden Orten ähnlich ist, und in einer Gestalt ähnlich zu dem kreisförmigen Konus oder dem pyrami­ dischen Konus des Jochabschnitts 4 an Orten bei dem Jochabschnitt dargestellt sind, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Demgemäß wiesen die Konturlinien eine nach außen konvexe Krümmung über den gesamten Bereich des Körperabschnitts auf.

Um mit der Vergrößerung von Bild- bzw. Kathodenstrahlröhren in jüngerer Zeit fertigzuwerden, wurde der Krümmungsradius der Anzeigenflächenabschnitte erhöht, um diese flacher zu gestalten, um so die Sichtbarkeit bzw. Ableseeigen­ schaften des Schirms sicherzustellen. Um das Volumen von großdimensionierten Kathodenstrahlröhren zu beschränken, wird der Ablenkwinkel von Elektronen­ strahlen aufgeweitet, um den Glaskolben zu verkürzen. Ein Abflachen des Anzeigeabschnitts und ein Verkürzen des Glastrichters erhöht die maximale Zugvakuumspannung. Zusätzlich zu einer Erhöhung der maximalen Zugvakuum­ spannung nähert sich der Ort, wo die maximale Zugvakuumspannung bei dem Körperabschnitts des Glastrichters auftritt, einem Ort, welcher näher zu dem Dichtabschnitt liegt, was eine Spannungskonzentration an dem Ort verursacht, welcher nahe zu dem Dichtabschnitt liegt, so daß die maximale Zugvakuum­ spannung weiter erhöht wird.

Ferner verursacht ein Abflachen des Anzeigeabschnitts nicht nur die Spannungs­ konzentration an dem Anzeigeabschnitt, sondern fördert ebenfalls die Span­ nungskonzentration an dem Glastrichter, da der Anzeigeabschnitt und der Glastrichter gedichtet bzw. verschweißt sind. Aus dem gleichen Grund ver­ ursacht ein Verkürzen des Glastrichters nicht nur eine Spannungskonzentration an den Orten, welche nahe zu dem Dichtabschnitt des Körperabschnitts mit dem Anzeigeabschnitt liegen, insbesondere den jeweiligen Seiten des im wesentlichen rechtecksförmigen Offenendabschnitts und weiter insbesondere an einem zen­ tralen Abschnitt von jeder der jeweiligen Seiten, sondern erhöht ebenfalls die Vakuumspannung, welche an einem zentralen Abschnitt bzw. Mittelabschnitt der jeweiligen Seiten der Anzeige verursacht wird bzw. anliegt. Um mit diesem Problem fertigzuwerden, wies der herkömmliche Glaskolben eine erheblich erhöhte Wandstärke auf, um die Spannung zu reduzieren, womit die benötigte Festigkeit an dem Dichtabschnitt und an den Orten, welche nahe dazu liegen, sichergestellt wurde. Ein Abflachen bzw. Flachergestalten des Anzeigeabschnitts und ein Verkürzen des Glastrichters kann das Volumen der Kathodenstrahlröhre beschränken und die Sichtbarkeit bzw. die Ableseeigenschaft verbessern, führen andererseits aber zu dem Problem, daß der Glaskolben schwerer wird.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Glastrichter für eine Kathodenstrahlröh­ re bzw. Bildröhre bereitzustellen, welche die genannten Probleme herkömmlicher Vorrichtungen minimiert und vorteilhafterweise völlig vermeidet, insbesondere Probleme, daß sich beim Flachergestalten des Anzeigeabschnitts und Verkürzen des Glastrichters die maximale Zugvakuumspannung an den Orten erhöht, welche nahe zu dem Dichtabschnitt liegen und dazu führen, daß der Glaskolben schwerer wird, und stellt sich insbesondere die Aufgabe, einen leichtgewichtigen Glastrichter anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Glastrichter für eine Kathoden­ strahlröhre bzw. Bildröhre mit den in Anspruch 1 oder 2 angegebenen Merkma­ len gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Gestalt des Glaskörpertrichter­ abschnitts verbessert, um die maximale Zugvakuumspannung, welche in dem Glastrichter verursacht wird, zu verteilen und die Spannungskonzentration zu eliminieren, wobei die maximale Zugvakuumspannung reduziert wird und der Glastrichter stärker bzw. fester und leichter gemacht wird.

Die Erfindung stellt einen Glastrichter für eine Kathodenstrahlröhre bzw. Bildröhre und eine Kathodenstrahlröhre bzw. Bildröhre mit einem darin verwendeten Glastrichter bereit, wobei der Glastrichter einen im wesentlichen rechtecks­ förmigen Offenendabschnitt bzw. Offenstirnabschnitt umfaßt, welcher mit einem Tafel- bzw. Anzeige- bzw. Bildschirmabschnitt zu dichten bzw. zu verschweißen ist, und umfaßt einen Halsabschnitt zum Unterbringen einer Gruppe von Elek­ tronenquellen bzw. -kanonen, einen Jochabschnitt zum Anbringen einer Ablenk­ jochspule und einen Körperabschnitt, welcher sich zwischen dem Offenend­ abschnitt und dem Jochabschnitt erstreckt, wobei der Körperabschnitt in einer trichterförmigen Gestalt gebildet ist, um von dem Offenendabschnitt in den Jochabschnitt überzugehen und der Körperabschnitt konkave Ausnehmungen bzw. Rücksprünge bzw. Konkavitäten bzw. Konkaven (engl. concaves) aufweist, welche in dessen diagonalen Abschnitten in dessen Diagonallinienrichtungen gebildet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeich­ nungen beispielhaft beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Aufsicht eines Viertelabschnitts eines Beispiels des erfindungs­ gemäßen Glastrichters, wobei Konturenlinien zugefügt wurden, und zwar von der Seite eines Halsabschnitts aus betrachtet;

Fig. 2 eine Aufsicht des Beispiels von der Seite des Halsabschnitts aus betrachtet;

Fig. 3 eine Aufsicht eines anderen Beispiels des erfindungsgemäßen Glastrichters, und zwar von der Seite des Halsabschnitts aus be­ trachtet;

Fig. 4 eine Aufsicht eines Viertelabschnitts eines herkömmlichen Gla­ strichters, wobei Konturenlinien zugefügt wurden, und zwar von der Seite des Halsabschnitts aus betrachtet;

Fig. 5 einen Seitenansicht der herkömmlichen Kathodenstrahlröhre, wobei ein Teil derselben weggeschnitten ist; und

Fig. 6 eine schematische Ansicht, welche eine Vakuumspannungsver­ teilung darstellt, welche in bzw. an dem Glaskolben der Kathoden­ strahlröhre entlang dessen langer Achse erzeugt wird.

Der Glastrichter gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine hohle Glasstruktur mit einem im wesentlichen rechtecksförmigen offenen Endabschnitt bzw. Offenend­ abschnitt, welcher mit einem Tafel- bzw. Platten- bzw. Bildschirm- bzw. An­ zeigenabschnitt zu dichten bzw. zu verschweißen ist, und umfaßt einen Joch­ abschnitt zum Anbringen einer Ablenkjochspule, einen Ansatz- bzw. Halsab­ schnitt zum Unterbringen einer Gruppe von Elektronenquellen bzw. -kanonen und einen Körperabschnitt, welcher den Jochabschnitt und den Offenendabschnitt, wie zuvor beschrieben, verbindet. Der Körperabschnitt ist als Ganzes in einer trichterförmigen Gestalt gebildet, um von dem rechteckigen Offenendabschnitt in den Jochabschnitt an dessen Innen- und Außenseite überzugehen. Der Gla­ strichter behält diese Grundstruktur bei, obwohl die Gestalt oder das Profil der trichterartigen Gestalt sich gemäß dem Ausmaß einer Verkürzung des Glastrich­ ters, des Geometrie- bzw. Seitenverhältnisses bzw. des Bildformats des Offe­ nendabschnitts oder einem anderen Faktor ändert.

Eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung ist, daß der Körperabschnitt konkave Flächen bzw. konkave Ausnehmungen bzw. Konkavitäten bzw. Konka­ ven aufweist, welche in einer bestimmten Weise in diagonalen Abschnitten desselben gebildet sind. Fig. 2 zeigt eine Aufsicht des Glastrichters, wobei der Körperabschnitt 6 konkave Flächen bzw. konkave Ausnehmen bzw. Konkavitä­ ten bzw. Konkaven 11 aufweist, welche in dessen diagonalen Abschnitten gebildet sind, und zwar bei einer Betrachtung von der Seite des Halsabschnitts aus. Wie in dieser Figur gezeigt ist, sind die Konkaven 11 an den diagonalen Abschnitten des Körperabschnitts 6 entlang dessen Diagonallinienrichtungen vorgesehen. Der Grund, warum die Konkaven 11 an den Diagonalabschnitten des Körperabschnitts 6 vorgesehen sind, ist derjenige, daß die Steifigkeit der Diagonalabschnitte, welche durch angrenzende bzw. benachbarte zwei Flächen bzw. Oberflächen getragen werden und die größte Steifigkeit in dem Körper­ abschnitt aufweisen, durch das Vorsehen der Konkaven 11 reduziert wird. Der Grund, warum die Konkaven 11 in den Diagonallinienrichtungen vorgesehen sind, ist derjenige, daß die Steifigkeit der Diagonalabschnitte effektiv bzw. wirksam über die Gestalt und die Struktur des Glastrichters reduziert werden kann. Die Konkaven 11 müssen nicht notwendigerweise in den Diagonallinien­ richtungen im engeren Sinn vorgesehen sein. Es ist ausreichend, wenn die Konkaven 11 ungefähr in Diagonallinienrichtungen bereitgestellt sind, um die höchste Steifigkeit zu reduzieren. Die Bedeutung der Bereitstellung der Konkaven in den Diagonallinienrichtungen sollte in diesem Sinn verstanden werden.

Die Konkaven 11 sind zumindest an einem Abschnitt von jedem der Diagonal­ abschnitte des Körperabschnitts 6 bereitgestellt. Es ist wirksam bzw. effektiv, wenn die Konkaven 11 an Orten vorgesehen sind, welche nahe zu einem Dicht­ abschnitt der Diagonalabschnitte des Körpers 6 liegen, d. h. bei Regionen bzw. Bereichen, welche nahe zu dem Offenendabschnitt liegen. Der Grund ist derjeni­ ge, daß die maximale Vakuumspannung, welche in intensiver Weise an einem Zentrums- bzw. Mittelabschnitt jeder Seitenfläche bzw. -oberfläche des Körper­ abschnitts auftritt und eine Zugeigenschaft aufweist, in effektiver Weise durch ein Vorsehen der Konkaven an bzw. in diesen Regionen bzw. Bereichen reduziert werden kann. Die Größe (Länge und Breite) und die Tiefe der Konkaven 11 kann abhängig von der Größe des Glastrichters, der Glasdicke des Körperabschnitts, der Gestalt des Glastrichters mit dem Geometrieverhältnis bzw. Bildformat des Offenendabschnitts oder einem anderen Faktor in adequater Weise bestimmt werden. Die Tiefe und die Breite der Konkaven 11 kann entlang der Diagonalli­ nienrichtungen geändert werden. Üblicherweise wird die Breite und die Tiefe der Konkaven derart bestimmt, daß sie allmählich von dem Offenendabschnitt in Richtung des Jochabschnitts abnehmen, wodurch die Konkaven fließend bzw. glatt in gekrümmte Flächen bzw. Oberflächen der verbleibenden Regionen des Körperabschnitts übergehen.

Obwohl der Körperabschnitt außer den Diagonalabschnitten normalerweise von bekannter Art ist, kann eine geringfügige Modifikation derart vorgesehen wer­ den, um für die Konkaven zu passen bzw. angepaßt zu sein, wenn dies notwen­ dig ist. Beispielsweise kann der Körperabschnitt Regionen bzw. Bereiche an einem zentralen Abschnitt jeder der Seitenflächen näher zu dem Offenend­ abschnitt aufweisen, welche nach Außen gewölbt sind, um den Krümmungsgrad bzw. -ausmaß bei einigen Typen von Glastrichtern zu erhöhen. Die Innen- und Außenseite(n) des Körperabschnitt 6 sind in einer im wesentlichen ähnlichen Gestalt gebildet sind.

Die vorliegende Erfindung kann auf einen in Fig. 3 dargestellten Glastrichter angewendet werden bzw. sich auf diesen beziehen, welcher einen Körper­ abschnitt 6 aufweist, welcher mit einer Vielzahl von Jochabschnitten 4 und Halsabschnitten 5 dargestellt ist. Dieser Typ eines Glastrichters wird bei Katho­ denstrahl- bzw. Bildröhren verwendet, welche mehrere Gruppen von Elektronen­ quellen bzw. -kanonen und die zugeordneten Gruppen von Ablenkjochspulen verwenden, um Elektronenstrahlen in jeweiligen Regionen zu scannen bzw. zu rastern bzw. abzulenken, welche durch Teilen eines Schirms in die zugeordnete Anzahl von Abschnitten erhalten werden. Dieser Glastrichter bietet einen Vorteil, in dem der Glastrichter im relativen Vergleich mit dessen Breite wesentlich verkürzt werden kann, ohne die Ablenkwinkel der Elektronenstrahlen aufzuwei­ ten bzw. zu vergrößeren. Die Konkaven 11 sind normalerweise an zumindest vier Ecken oder Kanten bzw. Rändern des Körperabschnitts 6 bereitgestellt.

Wenn die Konkaven 11 gemäß der vorliegenden Erfindung durch Höhen- bzw. Konturenlinien an bzw. auf dem Glastrichterkörperabschnitt dargestellt werden, dann sehen die Konkaven wie in Fig. 1 dargestellt aus. In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 16 die Höhen- bzw. Konturenlinien in Bezug auf einen offenen Endabschnitt bzw. Offenendabschnitt 17 des Körperabschnitts 6. In Fig. 1 sind vier Konturenlinien als Konturen- bzw. Höhendarstellungen an der Außenseite des Körperabschnitts 6 gezeigt. Bezeichnungen R1, R2 und R3 bezeichnen ungefähre Kreise, welche die Konturenlinien bilden. Der Grund, warum R3 in eine Richtung gerichtet ist, welche entgegengesetzt zu R1 und R2 ist, ist derjenige, daß der Kreis, welcher durch R3 bezeichnet ist, außenliegende Zentral- bzw. Mittelkoordinaten aufweist, was bedeutet, daß die Konturenlinie eine einwärts konvexe Krümmung aufweist. R2 und R3 zeigen an, daß die jeweiligen Kreise innenliegende Zentral- bzw. Mittelkoordinaten aufweisen, was bedeutet, daß die jeweiligen Konturenlinien eine auswärts konvexe Krümmung aufweisen.

Verglichen mit den Konturenlinien an bzw. auf dem herkömmlichen Glastrichter­ körperabschnitt (siehe Fig. 4) weisen die Konturenlinien an bzw. auf der Außen­ seite des Glastrichterabschnitts 6 gemäß der vorliegenden Erfindung die im wesentliche gleiche Gestalt auf, wie diejenigen an bzw. auf dem herkömmlichen Körperabschnitt in der Region, welche am nächsten zu dem Offenendabschnitt 17 und bei dem Zentralabschnitt jeder der Seitenflächen liegen. Andererseits beinhalten die drei Konturenlinien in einer Region bzw. einem Bereich, welcher näher an dem Jochabschnitt liegt, zwei Linien, welche einwärts konvexe Krüm­ mungen aufweisen, und die verbleibende eine Linie, welche eine linienartige Gestalt mit einer unbestimmten Krümmung bzw. keiner Krümmung bei den Diagonalabschnitten. Die Konturenlinien zeigen, daß die Diagonalabschnitte des Körperabschnitts 6 bezüglich zu den verbleibenden Regionen des Körperab­ schnitts konkav gemacht sind. Die Tiefe und die Breite der Konkaven werden durch den Betrag des Radiusses von R3 bezeichnet bzw. beschrieben. Vergleiche mit angrenzenden bzw. benachbarten Konturenlinien zeigen, daß die Konkaven sich entlang der Diagonallinienrichtungen derart ändern, daß sich deren Tiefe in Richtung des Jochabschnitts 4 vermindert.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist der herkömmliche Glastrichterkörperabschnitt derartig gestaltet worden, daß die Profile der Konturenlinien um die Röhrenachse A bezüglich zu dem Offenendabschnitt von einer im wesentlichen rechteckigen Gestalt, ähnlich zu dem Offenendabschnitt, welcher mit dem Anzeigeabschnitt an Orten nahe dem Dichtabschnitt zu dichten bzw. zu verschweißen ist, in eine Gestalt übergeht, welche ähnlich zu dem kreisförmigen Konus oder dem pyrami­ dischen Konus des Jochabschnitts an Orten nahe zu dem Jochabschnitt ist. Als ein Ergebnis hat die an die bekannten Kathodenstrahlröhren angelegte Vakuum­ spannung, die auf den Diagonallinienrichtungen wirksam ist, einen recht kleinen Wert, da die Diagonalabschnitte des Glastrichterkörperabschnitts durch die zwei angrenzenden bzw. benachbarten Seitenflächen gehalten werden, um die größte Steifigkeit aufzuweisen. Im Gegensatz dazu ist die herkömmliche Kathoden­ strahlröhre entlang der langen und kurzen Achse, d. h. Zentral- bzw. Mittel­ abschnitten der jeweiligen vier Seitenflächen bzw. -oberflächen, nahe zu dem Dichtungsabschnitt der größten Zugvakuumspannung ausgesetzt.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind bei dem Glastrichterkörperabschnitt die Konkaven an dessen Diagonalabschnitten zu­ mindest in Regionen gebildet, welche nahe dem Offenendabschnitt liegen, wie in Fig. 1 dargestellt ist. In anderen Worten weist, wenn diese Struktur durch Konturenlinien um die Röhrenachse A bezüglich zu dem Offenendabschnitt dargestellt wird, die Struktur die Diagonalabschnitte oder Eckabschnitte derart auf, daß sie gleichförmig bzw. glatt bzw. gleichmäßig konkav gemacht werden, so daß die Konturenlinien mit einer einwärts konvexen Krümmung gruppiert angeordnet sind. Obwohl die Konturenlinien der Einfachheit halber an bzw. auf der Außenseite der Körperabschnitte in dieser Figur dargestellt sind, ist der Körperabschnitt derart gebildet, daß die Regionen bei den diagonalen Abschnit­ ten an der Innenseite des Körperabschnitts konkav gemacht sind, da die Innen­ seite im wesentlichen ähnlich zu der Außenseite ist, wie zuvor beschrieben wurde. Die Konkaven bewirken eine relativ flexible bzw. deformierbare Struktur für die diagonalen Abschnitte des Glastrichterkörperabschnittes mit der größten Steifigkeit und bieten dadurch einen Vorteil, daß die maximale Zugvakuum­ spannung, welche bei den Mittelabschnitten der vier Seitenflächen nahe zu dem Dichtabschnitt mit dem Anzeigenabschnitt verursacht wird, verteilt und her­ abgesetzt wird.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurde der Glaskolben, welcher für eine Bild- bzw. Kathoden­ strahlröhre für einen Farbfernseher wie in Fig. 5 dargestellt verwendet werden könnte, unter Verwendung von Glasmaterialien erstellt, welche in Tabelle 3 dargestellte Eigenschaften aufweisen. In dem Glaskolben hatte der Tafel- bzw. Anzeigenabschnitt ein zentrales bzw. mittiges Flächengebiet, welches so ge­ bildet wurde, daß es eine Wandstärke von 21,0 mm hatte, und der Anzeigen­ abschnitt hatte eine Gesamthöhe von 80 mm und ein Geometrieverhältnis bzw. Bildformat von 16 : 9. Der Anzeigenabschnitt war für ein 36 inch (91 cm)-Fern­ sehgerät mit einem flachen, effektiven Bildschirm mit einer Diagonale von 86 cm verwendbar und wurde mit der gleichen Gestalt, wie im Vergleichsbeispiel 1, gebildet. Der Glastrichter war für ein 36 inch (91 cm)-Fernsehgerät wie in dem Anzeigenabschnitt verwendbar. Der Glastrichter beinhaltet einen kreisförmigen konusartigen Jochabschnitt, welcher einen Ablenkungswinkel von 130° auf­ weist. Der Halsabschnitt wies einen Außendurchmesser von 29,1 mm auf. Der Glastrichter wies eine Länge von 120,5 mm von der Ablenkungsmitte bzw. dem Ablenkungszentrum zu dessen Offenendabschnitt auf.

Tabelle 1 gibt das Gewicht der Glaskolben, den Betrag des Radlusses jedes ungefähren Kreises R1, R2 und R3 an, welcher eine Konturen- bzw. Höhenlinie an bzw. auf der Außenseite der Glastrichter bei den dargestellten Höhen in Fig. 1 und 4 und anderen Figuren bereitstellt. Das "-"-Zeichen für R3 bedeu­ tet, daß der Kreis die Mittel- bzw. Zentralkoordinaten außenliegend aufweist, d. h., daß der Kreis eine einwärts konvexe Krümmung aufweist. Das "+"-Zeichen bedeutet, daß der Kreis eine auswärts konvexe Krümmung aufweist.

Der Glastrichter von Beispiel 1 unterschied sich lediglich gegenüber dem her­ kömmlichen Glastrichter des Vergleichsbeispiels 1 in Bezug auf das Profil von Konturen- bzw. Höhenlinien an bzw. auf der Außenseite und in Bezug auf das Profil von Konturen- bzw. Höhenlinien an bzw. auf der Innenseite, welches dazu ähnlich ist. In dem Beispiel 1 war R3 in dem Bereich zwischen dem Offenend­ abschnitt und dem Ort, welcher eine Höhe von 32 mm bezüglich zu dem Offe­ nendabschnitt aufwies, auswärts konvex. Beispielsweise hatte der Ort, welcher eine Höhe von 20 mm bezüglich zu dem Offenendabschnitt aufwies, einen Wert von R3 = 36,5 mm. Andererseits war R3 von dem Ort mit einer Höhe von 32 mm bezüglich zu dem Offenendabschnitt zu dem Ort mit einer Höhe von 85 mm bezüglich zu dem Offenendabschnitt einwärts konvex. Der Ort mit einer Höhe von 70 mm wies einen alternierenden bzw. entgegengesetzten bzw. negativen Wert von R3 = -36,2 mm auf. R3 wurde kontinuierlich und glatt bzw. gleichför­ mig in dem Bereich geändert. R3 wurde kontinuierlich und gleichförmig bzw. glatt derart geändert, um auswärts konvex zu dem Ort mit einer Höhe von 85 mm bezüglich zu dem Offenendabschnitt zu einem wahrhaft runden Ende des Jochabschnitts mit einer Höhe von 90,5 mm bezüglich zu dem Offenendabschnitt zu werden, um so die Außenseite des Glastrichterkörperabschnitts bereitzustel­ len.

Der Anzeigenabschnitt und der Glastrichter wurden miteinander gedichtet bzw. aneinander geschweißt, das Innere des Glaskolbens wurde abgepumpt und die maximale Vakuumspannung, welche dadurch an dem Glaskolben verursacht wurde, genauer gesagt die maximale Zugvakuumspannung, wurde gemessen. Die Messung der maximalen Vakuumspannung wurde an wesentlichen Ab­ schnitten des Glaskolbens an der langen und kurze Achse und den diagonalen Achsen des Anzeigenabschnitts und des Glastrichters ausgeführt. Die Resultate sind in Tabelle 2 dargestellt (Einheit: MPa).

In dem Fall des Glaskolbens des Vergleichsbeispiels 1 wurde eine große Vaku­ umspannung an Orten erzeugt, welche nahe zu dem Dichtabschnitt lagen, da der Ablenkwinkel groß war. In dem Fall von Beispiel 1 wies der Dichtabschnitt die Vakuumspannung auf, welche von 13 MPa auf 6 MPa an der kurzen Achse und von 9 MPa auf 6 MPa an der langen Achse, wie in Tabelle 2 gezeigt im Vergleich mit dem Vergleichsbeispiel 1 reduziert war. In gleicher Weise wies der Trichter­ körperabschnitt die Vakuumspannung auf, welche von 14 MPa auf 9 MPa an der kurzen Achse und von 12 MPa auf 6 MPa an der langen Achse reduziert war. Andererseits wiesen der Dichtabschnitt und der Trichterkörperabschnitt Bereiche derselben in den Diagonallinienrichtungen auf, welche einer Kompressions­ spannung unterworfen waren, und die Kompressionsspannung wurde geringfügig reduziert, ohne daß irgendein praktisches Problem entstand.

Beispiel 2

Obwohl der Anzeigenabschnitt und der Glastrichter die gleiche Außengestalt wie diejenigen des Beispiels 1 aufwiesen, war die Dicke des Dichtabschnitts entlang des gesamten Umfangs von 15 mm auf 14 mm um einen Millimeter verglichen mit dem Beispiel 1 reduziert. Bei dem Ummantelungs- bzw. Randabschnitt des Anzeigenabschnitts und dem gesamten Körperabschnitt des Glastrichters wurde die Wandstärke um im wesentlichen zwei Millimeter reduziert, um auf die redu­ zierte Wanddicke bzw. -stärke des Dichtungsabschnitts angepaßt zu sein.

Verglichen mit Beispiel 1 wurde die Zugvakuumspannung an bzw. auf dem Dichtabschnitt von 6 MPa auf 7 MPa sowohl an der langen als auch an der kurzen Achse erhöht. Jedoch liegen beide Werte verglichen mit dem Vergleichs­ beispiel 1 in einem für die Praxis akzeptablen Bereich. Das Gewicht des Glaskol­ bens wurde von 55,1 kg auf 54,3 kg folglich durch Dünnermachen des Glaskol­ bens reduziert.

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3

Erfindungsgemäß werden die gekrümmten Flächen bzw. Oberflächen des Glas­ trichterkörperabschnitts, insbesondere die diagonalen Abschnitte des Körper­ abschnitts, in einer bestimmten Gestalt gebildet, d. h. weisen die in den diagona­ len Richtungen gebildeten Konkaven auf. Durch die Bereitstellung der Konkaven kann die Spitzenzugvakuumspannung, welche an zentralen Abschnitten der vier Seitenflächen nahe zu dem Dichtungsabschnitt verursacht wird und einen relativ großen Wert aufweist, verteilt und erheblich reduziert werden, wodurch sich ein Effekt ergibt, gemäß welchem die Verteilung der Vakuumspannung ausgeglichen bzw. verteilt bzw. balanciert wird, und zwar obwohl die Vakuumspannung, welche an Orten an der Außenseite der Diagonalabschnitte nahe zu dem Dicht­ abschnitt verursacht wird und einen relativ kleinen Wert aufweist, geringfügig verkleinert wird. Aufgrund dieses Effekts kann die Wanddicke von zumindest Bereichen des Körperabschnitts nahe zu dem Dichtabschnitt reduziert und dem Anzeigeummantelungs- bzw. Randabschnitt dünner gemacht werden, um so den Glaskolben leichter zu gestalten. Dieser Effekt wird wichtiger, wenn der Ablenk­ winkel aufgeweitet wird, um die Glasanzeige bzw. den Glasbildschirm flacher zu gestalten.

Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls auf einen Glastrichter für eine Kathoden­ strahlröhre bzw. Bildröhre anwendbar, welche mehrere Gruppen von Elektronen­ kanonen und diesen zugeordnete Ablenkjochspulen in einem einzigen Glastrichter­ körperabschnitt umfaßt, wobei die jeweiligen Gruppen von Elektronenkanonen und Ablenkjochspulen Elektronenstrahlen in getrennten bzw. geteilten Bereichen abrastern bzw. scannen bzw. ablenken. In diesem Fall kann die Erfindung einen bemerkenswerten Vorteil bieten.

Der Dichtungsabschnitt kann dünner gestaltet werden, um einen Temperatur­ unterschied zwischen dessen Außen- bzw. Innenseiten zu reduzieren, um so die thermische Spannung zu beschränken, welche bei der thermischen Behandlung während eines Zusammenbaus einer Kathodenstrahlröhre auftritt. Folglich kann die vorliegende Erfindung in einfacher Weise eine Kathodenstrahlröhre produzie­ ren, welche stark bzw. fest genug ist, um ein Brechen des Glaskolbens zu ver­ meiden.

Claims (7)

1. Glastrichter (2) für eine Kathodenstrahlröhre bzw. Bildröhre (1) mit einem im wesentlichen rechtecksförmigen Offenendabschnitt (17), welcher mit einem Anzeigenabschnitt (3) zu dichten ist, umfassend

• 1. einen Halsabschnitt (5) zum Unterbringen zumindest einer Elektronenka­ none (11),
• 2. einen Jochabschnitt (4) zum Anbringen einer Ablenkjochspule und
• 3. einen Körperabschnitt (6), welcher sich zwischen den Offenendab­ schnitt (17) und dem Jochabschnitt (4) erstreckt, wobei der Körper­ abschnitt (6) in einer trichterförmigen Gestalt gebildet ist, um von dem Offenendabschnitt (17) in den Jochabschnitt (4) überzugehen,

dadurch gekennzeichnet, daß in den diagonalen Abschnitten des Körper­ abschnitts (6) und bevorzugt entlang dessen Diagonalenrichtungen Ab­ flachungen und bevorzugt konkave Ausbildungen bzw. Konkaven (11) gebildet sind.

2. Glastrichter (2) für eine Kathodenstrahlröhe bzw. Bildröhre (1) mit einem im wesentlichen rechtecksförmigen Offenendabschnitt (17), welcher mit einem Anzeigeabschnitt (3) zu dichten ist, umfassend

• 1. einen Halsabschnitt (5) zum Unterbringen zumindest einer Elektronenka­ none (11),
• 2. einen Jochabschnitt (4) zum Anbringen einer Ablenkjochspule und
• 3. einen Körperabschnitt (6), welcher sich zwischen dem Offenendab­ schnitt (17) und dem Jochabschnitt (4) erstreckt, wobei der Körper­ abschnitt (6) in einer trichterförmigen Gestalt gebildet ist, um von dem Offenendabschnitt (17) in den Jochabschnitt (4) überzugehen,

dadurch gekennzeichnet, daß Kontur- bzw. Höhenlinien an der Außenseite des Körperabschnitts (6) bezüglich zu dem Offenendabschnitt (17) zu­ mindest in einem Teilbereich von jedem diagonalen Abschnitt des Körper­ abschnitts (6) einen flachen, bevorzugt nach innen konvexen Krümmungs- bzw. Kurvenverlauf aufweisen.

3. Glastrichter (2) nach Anspruch 2, wobei die Höhenlinien zumindest in einem zentralen Abschnitt einer Seitenfläche des Körperabschnitts (6) einen nach außen konvexen Krümmungs- bzw. Kurvenverlauf aufweisen.

4. Glastrichter (2) nach Anspruch 1, wobei die Konkaven (11) in zumindest einem bestimmten Bereich einer Region von dem Offenendabschnitt (17) bereitgestellt sind.

5. Glastrichter (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Körperabschnitt (6) eine Außenseite und eine Innenseite aufweist, welche in einer im wesentlichen identischen oder ähnlichen Gestalt ausgebildet sind.

6. Glastrichter (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Konturlinien (16) jeweilige Krümmungsradien in den diagonalen Abschnit­ ten aufweisen, welche allmählich von dem Offenendabschnitt (17) in Richtung des Jochabschnitts (4) abnehmen.

7. Glastrichter (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Körperabschnitt (6) zwei oder mehrere Gruppen von Halsabschnitten (5) und Jochabschnitten (4) aufweist.