DE2125953A1

DE2125953A1 - Method for producing a display device containing an incandescent filament

Info

Publication number: DE2125953A1
Application number: DE19712125953
Authority: DE
Inventors: Richard Arthur New Providence N.J. Bonnette (V.StA.). HOIj 61-74
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1970-05-26
Filing date: 1971-05-25
Publication date: 1971-12-02
Also published as: NL7107153A; BR7103064D0; CA950526A; EG10329A; BE767563A; CH539338A; SE360777B; US3673652A; DE2125953B2; FR2093776A5; ES391353A1; GB1315597A

Description

Verfahren zum Herstellen einer eine Glühwendel enthaltenden Anzeigevorrichtung.Method for producing a display device containing an incandescent filament.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Anzeigevorrichtung, die eine im Betrieb auf eine vorgegebene Betriebstemperatur erhitzte Glühwendel enthält, bei welchem die Wendel zwischen Klemmen, die sowohl zum elektrischen Anschluß als auch zur mechanischen Halterung dienen, montiert und in einen dichten Kolben eingeschlossen wird.The present invention relates to a method of manufacture a display device which contains an incandescent filament which is heated to a predetermined operating temperature during operation which the helix is mounted between terminals that serve both for electrical connection and mechanical support and enclosed in a tight piston.

Es sind Anzeigevorrichtungen bekannt, die eine Anzahl von Glühwendeln enthalten, die jeweils zwischen zwei Anschluß- und Stützklemmen montiert sind. Indem man bestimmte Wendeln durch Stromdurchgang zum Glühen bringt, kann man verschiedene Bilder, z.B. Ziffern, darstellen.There are display devices known which contain a number of filaments, each between two connection and Support clamps are mounted. By making certain coils glow through the passage of current, you can create different images, e.g. digits.

Um die Wärmeableitung von den Glühwendeln und damit die zu ihrer Speisung erforderliche Leistung möglichst klein zu halten, sind die Wendeln jeweils nur an ihren Enden gehaltert, d.h. sie sind zwischen den Klemmen aufgehängt. Vorzugsweise werden die Wendeln unter Spannung montiert, um ihre Verformung bei der Erhitzung möglichst klein zu halten. Trotzdem stellt die Verformung der Wendeln während des Betriebes eines der Hauptprobleme bei solchen Anzeigevorrichtungen dar. Es hat sich nämlich gezeigt,In order to keep the heat dissipation from the filaments and thus the power required to feed them as small as possible, the coils are only held at their ends, i.e. they are suspended between the clamps. Preferably the Coils mounted under tension to avoid their deformation when heated to keep it as small as possible. Nevertheless, the deformation of the coils during operation is one of the main problems such display devices. It has been shown that

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daß selbst kleine Verformungen der Wendel, z.B. ein Durchsacken von nur etwa 1/8 mm bei Bildern mit Abmessungen von etwa 15 χ 9 mm deutlich erkennbar ist und das Aussehen des wiedergegebenen Bildes erheblich beeinträchtigt.that even small deformations of the helix, e.g. sagging of only about 1/8 mm in images with dimensions of about 15 χ 9 mm is clearly recognizable and significantly affects the appearance of the reproduced image.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und ein Verfahren zum Herstellen einer eine Glühwendel enthaltenden Anzeigevorrichtung anzugeben, bei der Verformungen der Glühwendel im Betrieb weitestgehend vermieden werden.The present invention is accordingly based on the object of avoiding this disadvantage and a method specify for the production of a display device containing a filament, in which deformations of the filament during operation be avoided as far as possible.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Wendel nach dem Montieren und vor dem Einschließen in den Kolben auf eine Temperatur erhitzt wird, die erheblich über der vorgegebenen Betriebstemperatur liegt.According to the invention this object is achieved in a method the aforementioned type solved in that the coil after mounting and before being included in the piston on a Temperature is heated, which is significantly above the specified operating temperature.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:In the following an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing, it shows:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Untereinheit einer Glühwendel-Anzeigevorrichtung, bei der das Verfahren gemäß der Erfindung anwendbar ist, und1 shows a front view of a sub-unit of a filament display device, in which the method according to the invention is applicable, and

Fig. 2 einen Schnitt in einer Ebene 2-2 der Fig. 1.FIG. 2 shows a section in a plane 2-2 of FIG. 1.

Die Anzeigevorrichtungen auf die die Erfindung anwendbar ist, sind z.B. aus der US-PS 3 416 020 bekannt. Diese Anzeigevorrichtungen enthalten, wie Fig. 1 zeigt, eine Anzahl von Glühwendeln 10, die zwischen stabartigen Anschluß- und Halterungsklemmen 12 und 14 montiert sind, welche ihrerseits an einem Substrat 16 angebracht sind. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind zwei der Anschlußklemmen 14 zwei verschiedenen Glühwendeln 10 gemeinsam.The display devices to which the invention is applicable are known, for example, from U.S. Patent 3,416,020. These display devices contain, as FIG. 1 shows, a number of incandescent filaments 10, which between rod-like connecting and holding terminals 12 and 14, which in turn are attached to a substrate 16. In the embodiment shown in FIG two of the connection terminals 14 are two different filaments 10 in common.

Die Anschlußklemmen 12 und 14 sind in nichtdargestellter Weise mit Anschlußleitungen der Anzeigevorrichtung verbunden, so daß an jedes gewünschte Paar von Klemmen 12 und 14 eine Spannung angelegt werden kann, um die zwischen den betreffenden Klemmen mon-The terminals 12 and 14 are connected in a manner not shown with connecting lines of the display device, so that a voltage can be applied to any desired pair of terminals 12 and 14 in order to

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tierte Glühwendel zum Glühen zu bringen. Man kann auf diese Weise mit der dargestellten Anzeigevorrichtung verschiedene Bilder, z.B. die Ziffern 0 bis 9, darstellen.to bring the filament to glow. In this way, various images, e.g. the digits 0 to 9 represent.

Die Heizwendeln 10 bestehen jeweils aus einem Stück hochwarmfesten Drahtes, z.B. Wolframdraht, der aus im wesentlichen reinem Wolfram oder Wolfram mit Zusätzen wie Thenium- oder Thoriumoxid bestehen kann. Wenn der Draht zum Glühen gebracht wird, nimmt seine Länge zu. Um zu vermeiden, daß sich die Glühwendeln beim Erhitzen verformen, werden sie vorzugsweise unter Spannung montiert. Bei einem bekannten Verfahren werden die Wendeln mit einer kürzeren Länge gefertigt als es dem Abstand zwischen den stabformigen Klemmen, zwischen denen sie montiert werden sollen, entspricht und die Wendeln werden dann beim Montieren gereckt und gespannt.The heating coils 10 each consist of one piece of highly heat-resistant Wire, e.g. tungsten wire, which is made of essentially pure tungsten or tungsten with additives such as thenium or thorium oxide can exist. When the wire is made to glow, its length increases. In order to avoid that the filaments become when heated deform, they are preferably mounted under tension. In a known method, the coils with a shorter one Length manufactured as it is the distance between the rod-shaped Clamps, between which they are to be mounted, corresponds and the coils are then stretched during assembly and tense.

Nachdem die Wendeln 10 auf dem Substrat 16 montiert worden sind, wird dieses an einem Fuß angebracht und die so gebildete Anordnung wird in einem Glaskolben eingeschlossen, der dann evakuiert und abgeschmolzen wird. Diese Verfahrensschritte sind bekannt, so daß sich eine weitere Erläuterung erübrigt.After the coils 10 have been mounted on the substrate 16, this is attached to a foot and the thus formed The assembly is enclosed in a glass flask which is then evacuated and melted off. These process steps are known so that no further explanation is necessary.

Trotzdem die Wendeln 10 zwischen den Klemmen 12 und 14 unter Spannung montiert wurden, traten bei den bekannten Anzeigevorrichtungen im Betrieb oft Verformungen der Wendeln auf.Nevertheless, the coils 10 between the terminals 12 and 14 below Voltage were mounted, deformations of the coils often occurred in the known display devices during operation.

Es gibt im wesentlichen zwei verschiedene Arten von Verformungen der Glühwendeln, nämlich das Durchsacken und das Ausknicken. Beim Durchsacken, das in Fig. 1 bei 20 dargestellt ist, handelt es sich um eine Krümmung oder Ausbauchung der Wendel aus der geraden Soll-Lage zwischen den Klemmen. Bei den bekannten Anzeigevorrichtungen, die z.B. Wendeln mit einem Außendurchmesser von etwa 0,05 mm und eine Länge von etwa 7,5 mm haben, trat oft ein Durchsacken in der Größenordnung von 0,5 mm auf.There are essentially two different types of deformation of the filament, namely sagging and buckling. The sagging, which is shown in FIG. 1 at 20, is a curvature or bulging of the helix the straight target position between the clamps. In the case of the known display devices, for example coils with an outer diameter of about 0.05 mm and a length of about 7.5 mm, sagging on the order of 0.5 mm has often occurred.

Eine ausgeknickte Wendel ist in Fig. 1 bei 22 dargestellt. Unter einem "Ausknicken" versteht man eine plötzliche Biegung in der Axialrichtung der Wendel, die gewöhnlich in der Nähe einerA kinked helix is shown in FIG. 1 at 22. A "buckling" means a sudden bend in the axial direction of the helix, which is usually near a

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Klemme 12 oder 14 auftritt. Bei den bekannten Vorrichtungen knickten die Wendeln häufig bis zu etwa 0,25 mm aus.Terminal 12 or 14 occurs. In the known devices, the coils often buckled by up to about 0.25 mm.

Das Ausknicken hat seine Ursache vermutlich in dem Verfahren, durch das die Enden der Wendel an den die Klemmen 12 und bildenden Stützstäben befestigt werden. Beim Befestigen, das z.B. durch Schweißen oder Verklemmen erfolgen kann, werden die an den Klemmen befestigten Endwindungen der Wendeln flachgedrückt und aus ihrer normalen Lage verdreht und die dabei entstehende Spannung strebt dann die Wendeln zu verformen, überraschenderweise werden die Ausknickungen erst dann erkennbar, wenn die Vorrichtung fertiggestellt und eine gewisse kurze Zeitspanne, z.B. 5 bis 10 Minuten in Betrieb genommen worden ist.The buckling is probably due to the procedure by which the ends of the helix are attached to the support rods forming the clamps 12 and 12. When attaching, e.g. can be done by welding or clamping, the end turns of the coils attached to the clamps are flattened and twisted out of their normal position and the resulting tension then strives to deform the coils, surprisingly the kinks are only noticeable when the device has been completed and for a certain short period of time, e.g. Has been in operation for 5 to 10 minutes.

Bei eingehenden Untersuchungen wurde festgestellt, daß das Ausmaß des Spannens der Wendel während der Montage einen erheblichen Einfluß auf die Vermeidung von Ausknickungen hat, jedoch überraschenderweise wenig zur Vermeidung des Durchsackens beiträgt. Thorough investigations have shown that the amount of tension in the coil during assembly has a significant impact Has an influence on the avoidance of buckling, but surprisingly contributes little to the prevention of sagging.

Bei der Entwicklung der Anzeigevorrichtungen der hier interessierenden Art wurden die Wendeln bei der Montage zwischen den Klemmen 12 und 14 anfänglich um etwa 12 % gedehnt. Dabei wurde ganz zufällig gefunden, daß sich die Größe und Häufigkeit von Ausknickungen erheblich verringern lassen, wenn man die Wendeln während der Montage wesentlich mehr als 12 %, z.B. zwischen 30 und 120 %, bezogen auf die Anfangslänge der Wendel, dehnt.In the development of the display devices of interest here Art the coils were initially stretched by about 12% during assembly between the clamps 12 and 14. It was found quite accidentally that the size and frequency of kinks can be reduced considerably by removing the coils stretches significantly more than 12% during assembly, e.g. between 30 and 120%, based on the initial length of the helix.

Es gibt anscheinend keinen speziellen kritischen Wert für die erforderliche Dehnung, da das Auftreten von Ausknickungen und ihre Größe bis zu einem gewissen Grade von der Sorgfalt beim Befestigen der Wendeln an den Klemmen abhängt. Je sorgfältiger die Befestigung vorgenommen wird und je weniger die Wendeln beim Befestigen verformt werden, umso geringer ist die erforderliche Dehnung. Selbst bei Verbindungen höchster Qualität beträgt die Dehnung jedoch vorzugsweise mindestens 30 %. Beim überschreiten einer gewissen oberen Grenze, die in der Größenordnung von 120 %There does not appear to be a specific critical value for the elongation required because of the occurrence of buckling and their size depends to some extent on the care taken in attaching the coils to the clamps. The more careful the fastening is made and the less the coils are deformed during fastening, the lower the required Strain. However, even with the highest quality joints, the elongation is preferably at least 30%. When passing a certain upper limit, which is of the order of 120%

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liegt, ergeben sich anscheinend keine weiteren Verbesserungen des Endergebnisses. Vorzugsweise liegt die Dehnung in der Größenordnung von 100 %.there appears to be no further improvement in the end result. The elongation is preferably of the order of magnitude of 100%.

Durch die oben beschriebene Dehnung wird die Größe von Ausknickungen erheblich verringert. Eine weitere Verbesserung hinsichtlich einer Vermeidung oder Reduzierung der Verformung der Glühwendeln wird durch das sogenannte Nachglühen erreicht. Hierbei werden die jeweiligen Wendeln nach der Fertigstellung der Vorrichtung, also nach dem Abdichten jedoch vor dem normalen Gebrauch durch eine Spannung erhitzt, die wesentlich höher ist als die normale Betriebsspannung.The stretching described above increases the size of buckles considerably reduced. Another improvement in terms of avoiding or reducing the deformation of the Incandescent filaments are achieved by what is known as afterglow. Here, the respective coils are after completion of the Device, so heated after sealing but before normal use by a voltage that is much higher than the normal operating voltage.

Wie hoch die Temperatur ist, auf die die Wendeln dabei erhitzt werden, ist nicht genau bekannt, da hohe Temperaturen kleiner Gegenstände schwierig zu messen sind und der Wendeldurchmesser gewöhnlich unter etwa 25 ,um liegt. Im allgemeinen werden die Wendeln jedoch bei einer Temperatur nachgeglüht, die wesentlich oberhalb der normalen Betriebstemperatur ist, welche bei einer speziellen Ausführungsform z.B. in der Größenordnung von 1250 ⁰C liegt. Beim Nachglühen werden die Wendeln bei einer solchen Ausführungsform z.B. auf eine Temperatur zwischen etwa 1900 ⁰C und 2500 ⁰C erhitzt. Diese Temperaturen wurden· mit einem optischen Pyrometer gemessen.The exact temperature to which the coils are heated is not known, since high temperatures are difficult to measure for small objects and the coil diameter is usually less than about 25 μm. In general, the coils are, however, reannealed at a temperature which is substantially above the normal operating temperature, which lies in a particular embodiment, for example, on the order of 1250 ⁰ C. In such an embodiment, the coils are heated ^{to a temperature between approximately 1900 °} C. and 2500 ^{° C. during afterglow.} These temperatures were measured with an optical pyrometer.

Die spezielle Temperatur, auf die die Wendeln erhitzt werden, ist nicht kritisch. Hinsichtlich der Spannung wird vorzugsweise mit einem Wert gearbeitet, der das 2,5- bis 3-Fache der Betriebsspannung beträgt.The particular temperature to which the coils are heated is not critical. In terms of tension, it is preferable worked with a value that is 2.5 to 3 times the operating voltage.

Die Dauer des Nachglühens ist ebenfalls nicht kritisch, Zeiten zwischen 2 und 30 Sekunden haben sich im allgemeinen als zufriedenstellend erwiesen. Die erforderliche Nachglühdauer ist umso niedriger je höher die angelegte Spannung ist.The duration of the afterglow is also not critical; times between 2 and 30 seconds have generally proven to be Proven to be satisfactory. The required afterglow time is lower the higher the applied voltage.

übermäßig hohe Spannungen und damit übermäßig hohe Temperaturen, z.B. über 2500 ⁰C sollen vermieden werden/ da solche hohen Temperaturen zu einer sehr raschen und Übermäßigen VersprödungExcessively high tensions and thus excessively high temperatures, for example above 2500 ^° C., should be avoided / since such high temperatures lead to very rapid and excessive embrittlement

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des Drahtes der Wendel führen. Das Nachglühen wird daher vorzugsweise mit der niedrigsten Spannung und Zeitdauer durchgeführt, die ein zufriedenstellendes Ergebnis liefern.of the wire of the helix. The afterglow therefore becomes preferable performed with the lowest voltage and length of time that deliver a satisfactory result.

Um das bisher normalerweise beim Betrieb solcher Anzeigevorrichtungen auftretende Durchsacken der Wendeln zu verhindern, werden die Wendeln 10 vor dem endgültigen Abdichten oder Abschmelzen vorgeglüht. Auch hier werden die Wendeln einer Temperatur ausgesetzt, die erheblich über ihrer normalen Betriebstemperatur liegt« Die Vorglühtemperaturen sind nicht kritisch, Werte zwischen etwa 1700 ⁰C und 2200 ⁰C liefern anscheinend die besten Ergebnisse.In order to prevent the coils from sagging, which hitherto normally occurred during the operation of such display devices, the coils 10 are pre-annealed before they are finally sealed or melted. Again, the coils a temperature exposed, significantly above its normal operating temperature "The Vorglühtemperaturen are not critical values between about 1700 ⁰ C and 2200 ⁰ C appear to provide the best results.

™ Die Wendeln können auf verschiedene Weise erhitzt werden, vorzugsweise werden die Wendeln jedoch durch Stromdurchgang erhitzt. Hierzu wird die in Fig. 1 dargestellte Untereinheit aus Wendeln und Substrat auf einem nichtdargesteilten Fuß montiert, der mit Anschlüssen für die verschiedenen Klemmen 12 und 14 versehen ist. Der Strom wird dann über eine übliche Fassung zugeführt. ™ The coils can be heated in different ways, however, the coils are preferably heated by the passage of current. For this purpose, the sub-unit shown in FIG. 1 is selected Coils and substrate mounted on a foot (not shown), which is provided with connections for the various terminals 12 and 14. The current is then supplied via a standard socket.

Um die gewünschten Endergebnisse zu erzielen, können verschiedene Vorglühprogramme verwendet werden, die von einer Anzahl von Faktoren abhängen. Anscheinend bewirkt der Vorglühprozeß eine Änderung der Kristallstruktur des Wolframdrahtes. Diese Änderung, die zu einer Verringerung des Durchsackens der Glühwendeln wäh-" rend des Betriebes der Vorrichtung führt, ist anscheinend temperatur- und zeitabhängig, d.h. eine niedrigere Behandlungstemperatur erfordert eine höhere Behandlungsdauer. So werden z.B. für eine bestimmte Wendel mit einer Nenn-Betriebsspannung von 4,5 Volt bezüglich der Durchsackfestigkeit während des Betriebes beim Vorglühen der Wendel in einer nichtoxydierenden Atmosphäre, z.B. im Vakuum, im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erzielt, wenn man eine Minute 12 Volt oder zwei Minuten 9 Volt anlegt.In order to achieve the desired end results, several Preheating programs are used by a number depend on factors. Apparently the preheating process changes the crystal structure of the tungsten wire. This change, which leads to a reduction in the sagging of the filament during operation of the device is apparently temperature-sensitive and time-dependent, i.e. a lower treatment temperature requires a longer treatment time. E.g. for a certain filament with a nominal operating voltage of 4.5 volts regarding the sag resistance during operation during preheating the filament in a non-oxidizing atmosphere, for example in a vacuum, achieves essentially the same results if one applies 12 volts for one minute or 9 volts for two minutes.

Hinsichtlich der Herstellungskosten ist die Anwendung einer höheren Spannung für eine kürzere Dauer vorzuziehen.In view of the manufacturing cost, it is preferable to use a higher voltage for a shorter duration.

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Es ist weiterhin in Betracht zu ziehen, daß das jeweilige Vorglühprogramm anscheinend den Grad der Verformung der Wendeln während des Vorglühens beeinflußt. Je höher die verwendete Spannung und je kürzer dementsprechend die Vorglühdauer sind, umso kleiner ist die Verformung der Wendell, die während der Behandlung auftritt.It should also be taken into account that the particular preheat program apparently determines the degree of deformation of the coils influenced during preheating. The higher the voltage used and, accordingly, the shorter the pre-glow period, the more so smaller is the deformation of the wendell that occurs during the treatment occurs.

Der verwendeten Spannung wird jedoch dadurch eine Grenze gesetzt, daß bei zu hohen Spannungen und dementsprechend übermäßig hohen Temperaturen eine zu rasche und zu starke Versprödung des Drahtes eintritt.However, the voltage used is limited by the fact that if the voltages are too high and accordingly excessive At high temperatures, the wire becomes too brittle and too fast.

Im allgemeinen hat es sich ergeben, daß Spannungen in der Größenordnung des 2- oder 3-fachen der Nenn-Spannung der Wendel und eine Behandlungsdauer in der Größenordnung von 1 bis 2 Minuten zufriedenstellende Ergebnisse liefern, wenn die Wendeln unter denselben Umgebungsbedingungen wie im normalen Betrieb, z.B. im Vakuum, erhitzt werden.In general, it has been found that voltages on the order of 2 or 3 times the nominal voltage of the coil and treatment times on the order of 1 to 2 minutes give satisfactory results when the coils are under them Ambient conditions as in normal operation, e.g. in a vacuum, are heated.

Da die Erhitzung der Glühwendeln im Vakuum die Verwendung eines Rezipienten erfordert, was wegen des erforderlichen Belüftens und erneuten Evakuierens zeitraubend ist, werden die Wendeln vorzugsweise in einer reduzierenden Gasatmosphäre z.B. aus 90 % Stickstoff und 10 % Wasserstoff erhitzt, wozu eine offenendige umgekehrte Kammer verwendet werden kann. Da die Wendeln durch die Gasatmosphäre abgekühlt werden, muß man mit höheren Spannungen arbeiten als im Vakuum, um die gewünschte Erhitzung zu erreichen. So wurde z.B. bei Verwendung eines reduzierenden Gases, das einen etwas über dem Atmosphärendruck liegenden Druck hatte um ein stetiges Ausströmen des Gases aus der Kammer zu bewirken, 30 Sekunden lang eine Gleich- oder Wechselspannung von 35 Volt angelegt. Das Vorglühen in einer reduzierenden Gasatraosphäre liefert hinsichtlich der Durchsaekfestigkeit der Wendeln anscheinend auch etwas bessere Ergebnisse als das Glühen im Vakuum.Since the heating of the filament in a vacuum requires the use of a recipient, which is because of the necessary ventilation and re-evacuation is time consuming, the coils are preferably removed in, for example, a reducing gas atmosphere 90% nitrogen and 10% hydrogen heated using an open ended inverted chamber. There the coils are cooled by the gas atmosphere, one must work with higher voltages than in a vacuum in order to achieve the desired heating to reach. For example, when using a reducing gas that has a pressure slightly above atmospheric pressure had to cause a steady outflow of the gas from the chamber, a direct or alternating voltage of 30 seconds 35 volts applied. The preheating in a reducing gas atmosphere provides with regard to the penetration strength of the coils apparently slightly better results than vacuum annealing too.

Der Grad der Verformung, der Wendeln, die während des Vorglühens auftritt, hängt auch von dem verwendeten DrahtmaterialThe degree of deformation of the coils that occurred during preheating occurs also depends on the wire material used

ab. Handelsüblicher thorierter Wolframdraht (1 % Thoriumoxid, Rest Wolfram und Spuren von Verunreinigungen) sackt z.B. während des Vorglühens wesentlich weniger durch als handelsüblicher Rhenium-Wolfram-Draht (3 % Rhenium, Rest Wolfram und Spuren von Verunre irdgungen) . Thorierter Wolframdraht ist jedoch verhältnismäßig spröde und es ist schwierig, die Wendeln kleinen Durchmessers, die für Vorrichtungen der vorliegenden Art normalerweise verwendet werden, ohne übermäßigen Ausschuß herzustellen. Rhenium-Wolfram-Draht ist dagegen wesentlich leichter zu den gewünschten Wendeln zu verarbeiten, dieser Draht verformt sich jedoch andererseits relativ stark während des Vorglühens, auchwenn man mit hohen Spannungen und kurzer Vorglühdauer arbeitet.away. Commercially available thoriated tungsten wire (1% thorium oxide, Remainder of tungsten and traces of impurities) sags significantly less during preheating, for example, than commercially available Rhenium-tungsten wire (3% rhenium, remainder tungsten and traces of impurities). However, thoriated tungsten wire is proportionate brittle and it is difficult to produce the small diameter coils that are normally required for devices of the present type can be used without creating excessive scrap. Rhenium-tungsten wire, on the other hand, is much easier to get the desired To process coils, on the other hand, this wire deforms relatively strongly during the preheating, even if one works with high voltages and short preheating periods.

Dem Problem einer übermäßigen Verformung der Wendeln während des Vorglühens kann dadurch begegnet werden, daß man die Wendeln nach dem Vorglühen durch erneutes Spannen gerade richtet und erneut auf Zug beansprucht. Vorzugsweise wird dies dadurch erreicht, daß die die Klemmen 12 und 14 bildenden Stützen, zwischen denen die Wendeln montiert sind, nach außen gebogen werden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Z.B. werden bei einer Ausführungsform, bei der die Wendeln eine Länge von etwa 7,5 mm haben, das Vorglühen 30 Sekunden bei 35 Volt in der oben erwähnten reduzierenden Atmosphäre durchgeführt und die Wendeln werden um größenordnungsmäßig etwa 0,4 mm nachgespannt. Im allgemeinen werden die Wendeln um einen solchen Betrag nachgespannt, wie es zur Beseitigung der durch das Vorglühen verursachten Verformung nötig ist.The problem of excessive deformation of the coils during preheating can be countered by removing the coils straightened after preheating by renewed tensioning and subjected to tension again. This is preferably achieved by that the supports forming the clamps 12 and 14, between which the coils are mounted, are bent outwards, as shown in FIG Fig. 2 is shown. For example, in one embodiment in which the coils are about 7.5 mm in length, the preheating Performed for 30 seconds at 35 volts in the reducing atmosphere mentioned above and the coils are on the order of magnitude retightened about 0.4 mm. In general, the coils are retensioned by such an amount as is necessary for removal the deformation caused by the preheating is necessary.

Nach dem Vorgltihen, Nachspannen, soweit dies erfolgt, und der Fertigstellung der Vorrichtung tritt während des anschließenden Betriebes ein nur geringes Durchsacken der Wendel auf. Gegenüber identischen Vorrichtungen, bei denen kein Vorglühen durchgeführt worden war, verringerte sich das Durchsacken der Wendeln während des Betriebes im Mittel von etwa 0,5 mm auf 75 ,um.After pre-annealing, re-tensioning, as far as this is done, and Upon completion of the device, only slight sagging of the helix occurs during the subsequent operation. Compared to identical devices in which no preheating had been carried out, the sagging of the was reduced Coils during operation on average from about 0.5 mm to 75 μm.

Das oben erwähnte Nachglühen zur Vermeidung von Ausknickungen verringert ebenfalls das Durchsacken der Glühwendeln währendThe above-mentioned afterglow to avoid buckling also reduces the sagging of the filaments during

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des Betriebs. Bei einer Versuchsreihe wurden z.B. vor-und nachgeglühte Einrichtungen mit nur vorgeglühten Einrichtungen verglichen, dabei zeigte es sich, daß das Durchsacken während des Betriebes durch das Nachglühen im Mittel von etwa 75 ,um auf 50,um herabgesetzt wurde.of the company. In a series of tests, for example, pre- and post-annealing were carried out Facilities compared with only preheated facilities, it was found that the sagging during the Operation through the afterglow averaged about 75 to 50 to was lowered.

Bei einem speziellen Beispiel wurden die Wendeln aus lOyUm dickem Rhenium-Wolfram-Draht hergestellt. Ein Teil der Wendeln wurde mit etwa 55 Windungen/mm (1400 Windungen/Zoll) mit einem Außendurchmesser von 50yum und einer ungedehnten Länge von 3,8 mm gewickelt. Bei der Montage wurden die Wendeln anfänglich auf eine Länge von etwa 7,35 mm gedehnt, so daß sie nun etwa 32 Windungen pro mm hatten. Die Wendeln waren für eine Betriebsspannung von 4,5 Volt und einen Strom von 24 mA ausgelegt. Zum Vorglühen wurden die Wendeln in der oben erwähnten reduzierenden Atmosphäre 30 Sekunden an 35 Volt gelegt. Die Temperatur der Wendeln betrug dabei etwa 1850 ⁰C. Die Wendeln wurden um 0,38 mm nachgespannt. Das Nachglühen wurde 10 Sekunden lang mit 12,5 Volt durchgeführt, die Temperatur der Wendeln lag dabei in der Größenordnung von 2100 ⁰C.In a specific example, the coils were made from 10y µm thick rhenium-tungsten wire. A portion of the coils were wound at about 55 turns / mm (1400 turns / inch) with an outside diameter of 50 µm and an unstretched length of 3.8 mm. During assembly, the coils were initially stretched to a length of about 7.35 mm so that they now had about 32 turns per mm. The coils were designed for an operating voltage of 4.5 volts and a current of 24 mA. For preheating, the coils were placed at 35 volts for 30 seconds in the reducing atmosphere mentioned above. The temperature of the coils was about 1850 ^° C. The coils were retightened by 0.38 mm. The afterglow was carried out for 10 seconds with 12.5 volts, the temperature of the filaments was in the order of 2100 ^° C.

Bei Wendeln, die aus thoriertem Wolfrandraht bestanden, sonst aber mit den oben beschriebenen Wendeln übereinstimmten, wurde das Vorglühen bei einer etwas höheren Temperatur durchgeführt, indem die Wendeln in einer reduzierenden Atmosphäre etwa 15 Sekunden an 40 Volt gelegt wurden. Das Nachspannen kann erforderlich sein, muß es jedoch nicht.In the case of coils made of thoriated tungsten wire, but otherwise matched the coils described above, the preheating was carried out at a slightly higher temperature, by placing the coils at 40 volts in a reducing atmosphere for about 15 seconds. Retensioning may be necessary it does not have to be.

Bei Wendeln aus thoriertem Wolframdraht ist das Nachglühen im allgemeinen nicht erforderlich.In the case of coils made from thoriated tungsten wire, afterglow is generally not necessary.

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Claims

Γΐ .)) A method for producing a display device which contains an incandescent filament which is heated to a predetermined operating temperature during operation, in which the filament is mounted between terminals which serve both for electrical connection and for mechanical support and is enclosed in a sealed bulb, characterized in that the helix (10) is heated to a temperature which is considerably higher than the intended operating temperature after assembly and before being enclosed in the flask.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the helix is ^{heated to a temperature between 1700 and 2200 0} C before being enclosed in the flask when the predetermined operating temperature is 1250 ⁰ C.

3.) The method according to claim 1 or 2, characterized in that the heating of the coil before Trapping in the flask in a reducing atmosphere is carried out.

4.) Method according to claim 1, 2 or 3, in which the helix is mounted under tension, characterized in that that each helix during assembly by more than 30%, preferably at most 120% of its original Length is stretched.

5.) The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the coil is tensioned after heating and prior to being enclosed in the piston, e.g. that as clamps (12, 14) serving supports are bent outwardly around their holders on a substrate (16).

6.) The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the helix after being in the Flask has been trapped on one above the predetermined

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Operating temperature lying temperature is heated, for example to a temperature between 19CK) and 2500 ⁰ C, as the operating temperature is 1250 ⁰ C.

7.) Method according to claim 6, characterized in that after the filament has been enclosed in the bulb, the heating is carried out electrically by applying to the A voltage is applied to terminals (12, 14) which is in the order of magnitude of 2.5 to 3 times the normal operating voltage.

8.) Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of tungsten filaments given length can be used.

9.) The method according to claim 8, characterized in that the heating is carried out for a period between 0.5 and 2 minutes at a temperature between 17OO ⁰ C and 2200 ⁰ C before enclosing.

10.) The method according to claim 9, characterized in that the heating is carried out after the inclusion for a duration between 2 seconds and 30 seconds at a temperature between 1900 ⁰ C and 2300 ⁰ C.

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