DE2242782B2 - Farbbildroehre mit einer farbauswahlelektrode - Google Patents
Farbbildroehre mit einer farbauswahlelektrodeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Farbbildröhre mit einer Farbauswahlelektrode mit einem Betriebsbereich für
den Durchtritt mindestens eines Elektronenstrahls, einem den Betriebsbereich umgebenden Umfangsbereich
und einem gegenüber dem Umfangsbereich abgebogenen Kantenbereich und mit einem mit dem Kantenbereich
durch Schweißung verbundenen Tragrahmen, wobei die Farbauswahlelektrode außerhalb des
Betriebsbereiches für den Ausgleich der durch Wärme hervorgerufenen Spannungen ausgebildet ist.
Aus der US-PS 27 95 718 ist eine solche Farbbildröhre bekannt, bei der in einer Ausführungsform der Betriebsbereich
mit dem Kantenbereich durch Stege verbunden ist, deren mechanische Festigkeit im mittigen
Bereich erhöht worden ist, um ihn dort zu versteifen. Dies geschieht einmal durch eine Verbreiterung der
Stege im mittigen Bereich und zum anderen durch das Anbringen einer mechanischen Prägung in Längsrichtung
des Steges. Bei dieser Ausführungsform können El-ktronen durch die Bereiche zwischen den Stegen
hindurchtreten und auf den Leuchtschirm der Farbbildröhre auftreffen. Bei einer anderen Ausführungsform
sind keine gesonderten Stege vorgesehen, sondern es sind im Umfangsbereich alleine die bereits vorstehend
erwähnten Prägungen vorgesehen, die sich vom Umfanesbereich
zum abgebogenen Kantenbereich hin erstrecken. Die mechanische Festigkeit des Umfangsbereiches
wird durch die Prägungen erhöht. Bei dieser Ausführungsform ist zwar der Umfangsbereich für
Elektronen undurchlässig, jedoch ändern die nicht durchlässigen Bereiche des Umfangsbereiches die Biegecharakteristik,
so daß der gewünschte Ausgleich der durch die Wärme hervorgerufenen Spannungen nicht
erzielbar ist. Es wurde aber gefunden, daß die durch die Wärme hervorgerufenen Spannungen sich insbesondere
in der Nähe der Schweißstellen bemerkbar machen, mit denen die Farbauswahlelektrode mit dem Tragrahmen
verbunden ist, da dieser eine große Wärmekapazität pufweist. . .
Weiterhin ist eine Farbbildröhre mit einer Farbauswahlelektrode
und einem mit ihr durch Schweißung verbundenen Tragrahmen bekannt (US-PS 35 24 974),
bei der die freie Kante der gleichmäßig mit Öffnungen durchsetzten Farbauswahlelektrode mit einem Flansch
des Tragrahmens verschweißt ist. Allein der Rahmen selbst ist mittels Bi-Metall-Blattfedern zum Ausgleich
von durch Wärme hervorgerufenen Verformungen an der Frontschale des Kolbens der Farbbildröhre befestigt.
Die Farbauswahlmaske selbst ist über ihre gesamte Ausdehnung von gleicher mechanischer Festigkeit.
Obwohl beide Entgegenhaltungen als Farbauswahlelektrode Lochmasken zeigen, treten natürlich dieselben
Probleme auch bei Schlitzmasken auf.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Farbauswahlelektrode
so auszubilden, daß sich die Verformung beim Ausgleich der bei Erwärmung auftretenden Spannungen
über einen größeren Bereich außerhalb des Betriebsbereiches erstreckt und daß der Umfangsbereich
für Elektronen undurchlässig ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß in wenigstens dem Kantenbereich zur Bildung einer Zone verminderter
mechanischer Festigkeit in bestimmten Teilbereichen oder im ganzen Bereich die Materialstärke vermindert
ist.
Bei der erfindungsgemäßen Farbbildröhre wird berücksichtigt,
daß die durch Wärmezufuhr hervorgerufenen Spannungen in erster Linie in dem Kantenbereich
abgebaut werden müssen, welcher mit dem Tragrahmen von großer Wärmekapazität verschweißt ist. Dies
wird auf einfache Weise durch die Verminderung der Materialstärke ermöglicht und nicht durch eine Erhöhung
der mechanischen Festigkeit wie es bei der US-PS 27 95 718 der Fall ist. Die Verminderung der
Materialstärke erfolgt so, daß eine Zone mit einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der mechanischen Festigkeit
erzielt wird.
Vorzugsweise ist neben dem Kantenbereich auch der Umfangsbereich in seiner mechanischen Festigkeit geschwächt,
der Umfangsbereich weist jedoch dabei keine durchgehenden öffnungen auf, um nicht den Durchtritt
der auf die Farbauswahlelektrode auffallenden Elektronen zu ermöglichen.
ist der Tragrahmen mittels Punktschweißungen mit dem Kantenbereich verbunden, so sind in der Zone
verminderter mechanischer Festigkeit eine Vielzahl von die einzelnen Punktschweißungen umgebenden
Öffnungen vorgesehen, da die Spannungen sich um die
Schweißpunkte herum aufbauen.
Für die Verminderung der Materialstärke bieten sich verschiedene Möglichkeiten an. So ist vorzugsweise im
Kantenbereich eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten kleinen durchgehenden öffnungen vorgesehen. Andererseits
kann in der Zone verminderter mechanischer Festigkeit (die — wie vorstehend erwähnt — auch den
Umfangsbereich umfassen kann) eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten Vertiefungen vorgesehen sein.
Es ist aber auch möglich, daß an Stelle der gleichmäßig
verteilten kleinen durchgehenden öffnungen oder der gleichmäßig verteilten Vertiefungen das Material
der Farbauswahlelektrode in der gesamten Zone verminderter mechanischer Festigkeit im Vergleich zum
Betriebsbereich gleichmäßig abgetragen ist.
Die nicht durchgehenden Vertiefungen können z. B. Bohrungen oder Nuten sein.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher beschrieben werden. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung von Farbauswahlelektrode
und Tragrahmen einer ersten Ausführungsform der Farbbildröhre,
F i g. 2 einen Teilschnitt durch eine zweite Ausführungsform
der Farbbildröhre und
F i g. 3 einen Teilschnitt durch eine dritte Ausführungsform der Farbbildröhre.
In der F i g. 1 ist eine Baugruppe 10 einer Farbbildröhre dargestellt, die aus einer Farbauswahlelektrode
in Form einer Lochmaske 20 und einem Tragrahmen 30 besteht. Der Betriebsbereich 22 der Lochmaske 20 ist
mit einer Vielzahl von Löchern 21 für den Durchtritt von Elektronen versehen, während der den Betriebsbereich
umgebende Umfangsbereich 23 nicht perforiert ist. Mit dem Umfangsbereich 23 ist ein gegenüber diesem
abgebogener Kantenbereich 24 verbunden. In dem Kantenbereich 24 ist eine Zone 26 vorgesehen, deren
mechanische Festigkeit durch eine Vielzahl von kleinen Öffnungen vermindert ist. Während bei der in der
F i g. 1 gezeigten Ausführungsform die kleinen öffnungen
25 in der Zone 26 gleichmäßig verteilt sind, ist es auch möglich, daß die öffnungen 25 in der Zone 26
verminderter mechanischer Festigkeit einzelne gleichen Abstand voneinander aufweisende Punktschweißungen
umgeben, mittels derer der Kantenbereich 24 mit dem Tragrahmen 30 verbunden ist.
Die Zone 26 mit den kleinen öffnungen 25 nehmen die in der Lochmaske 20 und/oder zwischen dieser und
dem Tragrahmen 30 aufgebauten Spannungen auf und gleichen diese aus. Dadurch wird verhindert, daß die
Lochmaske durch Wärmespannungen verformt wird, die durch die bei der Herstellung der Farbbildröhre angewandten
hohen Temperaturen oder während des Betriebes der Farbbildröhre im fertigen Gerät erzeugt
werden. Damit wird ein Bild erreicht, bei dem eine Verschlechterung der Farbreinheit festzustellen ist.
Versuche haben ergeben, daß mit einer Lochmaske aus einem dünnen Metallblech mit einer Dicke von ungefähr
0,1 mm, einer Vielzahl von Löchern 21 mit einer öffnungsweite von 0,5 mm, 0,6 mm oder 0,7 mm im Betriebsbereich
und mit kleinen öffnungen 25 mit einem Durchmesser von 0,1 j bis 0,45 mm und einer Dichte
von 10 bis 60% in der Zone 26 verminderter mechanischer Festigkeit zufriedenstellende Ergebnisse erzielt
werden.
Die Anordnung und die Größe der kleinen öffnungen 25 in der Zone 26 müssen bei der Auslegung einer
bestimmten Röhre in Abhängigkeit von der Anzahl der Punktschweißungen und weiterer Materialparameter in
geeigneter Weise ausgewählt werden. Die kleinen Öffnungen 25 sind so auszuwählen, daß sie die Zone 26 für
den Ausgleich zwischen den mit den Löchern 2i .versehenen Betriebsbereich 22 und dem punktverschweißten
Kantenbereich 24 abbauen. Vom herstellungstechnischen Standpunkt ist es von Vorteil, wenn die Durchmesser
der Löcher 21 in dem Betriebsbereich 22 und der Durchmesser der kleinen durchgehenden Öffnunto
gen 25 im Kantenbereich 24 gleich groß gewählt werden.
Da bei der in der F i g. 1 gezeigten Ausführungsform zwischen dem Betriebsbereich 22 und dem Kantenbereich
24 der starre Umfangsbereich 23 liegt, können die durch Ausdehnungen oder Zusammenziehen der Lochmaske
20 und/oder des Tragrahmens 30 hervorgerufenen Spannungen nicht völlig ausgeglichen werden. Bei
der in der F i g. 2 gezeigten Ausführungsform jedoch wird dies unter allen Umständen erreicht, da die dor:
gezeigte Lochmaske 20 so ausgebildet ist, daß sie übei ihre gesamte Fläche gesehen eine im wesentlichen
gleichmäßige mechanische Festigkeit aufweist, ohne daß der Umfangsbereich perforiert ist.
Bei der in der F i g. 2 gezeigten Ausführungsform ist neben dem Kantenbereich 24 auch der Umfangsbereich
23 in seiner mechanischen Festigkeit geschwächt, jedoch weist der Umfangsbereich keine durchgehenden
öffnungen auf. Die sich in den Umfangsbereich hineinerstreckende Zone 26 verminderter mechanischer Fcstigkeit
wird hier dadurch erzielt, daß in dieser Zone eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten Vertiefungen
28 vorgesehen ist. Sind die Vertiefungen kreisförmige Löcher, so weisen sie vorzugsweise denselben Durchmesser
auf wie die Löcher 21 im Betriebsbereich 22.
Bei dieser Ausführungsform dehnt sich die Lochmaske in Durchtrittsrichtung des Elektronenstrahls 40 aus, wie
dies in der F i g. 2 gestrichelt dargestellt ist. Daher ist die Lochmaske 20 und insbesondere der Betriebsbereich
22 frei von solchen Verformungen, die zu einer Verschlechterung der Farbreinheit der Farbbildröhre
führen. In der F i g. 2 ist auch ein Teil des Röhrenkolbens 42 dargestellt.
Bei der in der F i g. 3 gezeigten Ausführungsform is.t das Material der Farbauswahlelektrode 20 in der gesamten
Zone 26 verminderter mechanischer Festigkeit im Vergleich zum Betriebsbereich 22 gleichmäßig abgetragen.
Die Zone 26 umfaßt hier sowohl den Kantenbereich 24 als auch den Umfangsbereich 23. Die gestrichelte
Linie zeigt die ursprüngliche Dicke der Lochmaske 20 im Bereich der Zone 26. Durch diesen Materialabtrag
wird ähnliches Verformungsverhalten erreicht, wie es die Lochmaske gemäß F i g. 2 zeigt.
An Stelle der kleinen Blindlöcher, F i g. 2, und des
Materialabtrags in Fig. 3 kann auch eine Ausbildung von Nuten in Betracht gezogen werden, solange eine
gleichförmige mechanische Festigkeit der Lochmaske sichergestellt werden kann.
Obwohl bei den Ausführungsfornien gemäß F i g. 2 und 3 die Frontschalenseite der Lochmaske 20 bcarbeitet
worden ist, kann natürlich dieselbe Bearbeitung auch auf der dem Elektronenstrahlerzeuger zugewandten
Innenseile der Lochmaske erfolgen.
Die erfindunsgemäße Grundidee kann natürlich auch bei anderen Typen von Farbauswahlelektroden verwendet
werden, so z. B. für eine Schlitzmaske mit geraden Schlitzen oder eine Schlitzmaske mit zick-zack-förmigen
Schlitzen.
Claims (6)
1. Farbbildröhre mit ei'ier Farbauswahlelektrode
mit einem Betriebsbereich für den Durchtritt mindestens eines Elektronenstrahls, einem den Betriebsbereich
umgebenden Umfangsbereich und einem gegenüber dem Umfangsbereich abgebogenen Kantenbereich und mit einem mit dem Kantenbereich
durch Schweißung verbundenen Tragrah- :o men, wobei die Farbauswahlelektrode außerhalb
des Betriebsbereiches für den Ausgleich der durch Wärme hervorgerufenen Spannungen ausgebildet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens dem Kantenbereich (24) zur Bildung einer
Zone (26) verminderter mechanischer Festigkeit in bestimmten Teilbereichen oder im ganzen Bereich
die Materialstärke vermindert ist.
2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Kantenbereich (24)
auch der Umfangsbereich (23) in seiner mechanischen Festigkeit geschwächt ist, der Umfangsbereich
jedoch keine durchgehenden öffnungen aufweist.
3. Farbbildröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (30) mittels
Punktschweißungen mit dem Kantenbereich (24) verbunden ist und in der Zone (26) verminderter
mechanischer Festigkeit eine Vielzahl von die einzelnen Punktschweißungen umgebenden Öffnungen
(25) vorgesehen ist.
4. Farbbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kantenbereich (24) eine Vielzahl
von gleichmäßig verteilten kleinen durchgehenden öffnungen (25) vorgesehen ist.
5. Farbbildröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zone verminderter
mechanischer Festigkeit (26) eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten Vertiefungen (28) vorgesehen
ist.
6. Farbbildröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Farbauswahlelektrode
in der gesamten Zone (26) verminderter mechanischer Festigkeit im Vergleich zum Betriebsbereich
(22) gleichmäßig abgetragen ist.
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