DE2247337C3 - Kathodenstrahlröhre mit einer auf die Bildschirmfläche aufgeklebten Schutzglasplatte - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre mit einer auf der Außenseite ihrer Bildschirmfläche mit Hilfe eines Klebmittels aufgebrachten Schutzglasplatte.

Kathodenstrahlröhren, insbesondere Fcrnsehbildröhren, auf deren Bildschirmfläche eine Schutzglasplatte aufgeklebt ist, um die Implosionsgefahr zu verringern und im Falle einer Implosion die Gefahr, daß in der Nähe befindliche Personen verletzt oder Sachen beschädigt werden, zu verringern, sind z. B. aus den USA.-Patentschriften 30 79 363, 30 61580, 33 21099 und 33 34 008 bekannt. In diesen Patentschriften sind auch Verfahren zum Herstellen solcher Röhren beschrieben.

Es ist ferner bekannt, daß man den Kontrast eines Fernsehbildes beim Betrieb eines Fernsehempfängers in einer erleuchteten Umgebung dadurch erhöhen kann, daß man die Frontplatte und/oder die Schutzglasplatte neutral grau einfärbt, so daß die Lichtdurchlässigkeit kleiner ist als bei klarem Glas. Das Licht vom Bildschirm wird dann zwar beim Durchtritt durch das neutralgrau eingefärbte Glas der Frontplatte oder der Schutzglasplatte abgeschwächt, Licht, das an der Innenseite der Frontplatte der Röhre reflektiert wird, muß jedoch die Frontplatte und Schutzglasplatte zweimal durchlaufen und wird entsprechend stärker abgeschwächt. Der Kontrast und die realtive Helligkeit des Fernsehbildes nehmen mit dem Ausmaß der Einfärbung der Schutzglasplatte und der Frontplatte zu. Der Röhrenhersteller bezieht die eingefärbten Glasplatten im allgemeinen von einem Glaswerk und es ist üblich, daß der Röhrenhersteller für jede Röjjrengröße eine große Anzahl von Glasplatten mit drei .erschiedenen Werten der Lichtdurchlässigkeit vorrätig hält.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kathodenstrahlröhre mit auf die Bildschirmfläche aufgeklebter Schutzgiasplatte anzugeben, bei der die Lichtdurchlässigkeit der Bildschirmanordnung vom Röhrenhersteller bequem bestimmt werden kann, so daß nicht Glasplatten unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeitswerte bezogen und bevorratet werden müssen.

Diese Aufgabe wird durch eine Kathodenstrahlröhre der eingangs genannien Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine nicht reflektierende lichtabschwächende Schicht zwischen der Klebmittelschicht und der Bitdschirmfiäche und/oder zwischen der Klebmittelschicht und der Schutzgiasplatte angeordnet ist.

Vorzugsweise wird als lichtabschwächende Schicht die Grundierungsschicht verwendet, die normalerweise aufgebracht wird, um die Benetzung durch das Klebmittel und dessen Haftvermögen zu verbessern.

Die lichtabschvvächende Schicht besteht vorzugsweise aus in einem Bindemittel dispergierten, lichtundurchlässigen Teilchen, wobei die Mengenverhältnisse so gewählt sind, daß die Lichtdurchlässigkeit der verklebten Bildschirmanordnung ungefähr 50 bis 80 °_o der einer entsprechenden Bildschirmanordnung mit klarer Schutzgiasplatte beträgt.

Durch die Erfindung werden gegenüber Bildschirmanordnungen mit eingefärbten Glasplatten folgende Vorteile erzielt: Die lichtabschwächende Schicht kann vom Röhrenhersteller nach Bedarf hergestellt werden. Der Röhrenhersteller braucht daher für jede Röhrengröße nur Schutzglasplattcn eines einzigen Lichtdurchlässigkeitswerts auf Vorrat zu halten. Die Herstellung von Frontplatten mit den gewünschten Dämpfungswerten kann entsprechend dem Bedarf erfolgen, wodurch sich die Umschlagszeit verkürzt. Die Dämpfungswerte lassen sich den Wünschen und Auftragen der Kunden in einem weiten Bereich von verschiedenen Lichtdämpfungswerten herstellen, man ist also nicht auf die vom Glashersteller lieferbaren Dämpfungswerte beschränkt. Klares Glas bzw. nur schwach eingefärbtes Glas ist wirtschaftlicher, da für dieses in größerer Bedarf besteht, während für Glas mit kleinerer Lichtdurchlässigkeit vergleichsweise wenig Anwendungszwecke bestehen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kathodenstrahlröhre nach der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Frontplatte der Röhre nach Fig. 1 im Schnitt 11-11 mit lichtabschwächender Schicht auf der Innenfläche der Schutzgiasplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Frontplatte einer Kathodenstrahlröhre gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und

Fi g. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Frontplatte einer Kathodenstrahlröhre gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 und 2 besteht eine Kathodenstrahlröhre nach der Erfindung aus einem vakuumdichten

•i

3 4

Kolben 21 mit einem Halsteil 23, einem Trichter- oder Schwächung wird durch die Schichtdicke in Verbindung

Konusteil 25 und einer FrontpIaLie mit einem Sicht- mit der Konzentration an opaken Teilchen in der

fenster 27. Ander Außenseite der Frontplatte 27 ist Schicht bestimmt. Die Dicke der lichtabschwächenden

mittels einer KJebmittelschicht 31 eine Schutzglas- Schichten beträgt gewöhnlich ungefähr 0,0025 bis

platte 29 befestigt. Die Verbindungsnaht zwischen 5 0,025 mm. Die Konzentration der opaken Teilchen

Frontplatte 2/ und Schutzelasplatte 29 ist mit einem beträgt eewöhnlich ungefähr 20 bis 60 Volumprozent

Plastikband 33 umlegt. An der Innenseite der Front- der lichtabschwächenden Schicht,

platte 27 befindet sich der Bildschirm 35. Im Halsteil 23 Als Bindemittel für die lichtabschwächende Schicht

befindet sich ein Ein- oder Mehrstrahlsystem 37 für die kommen eine ganze Reihe von Materialien in Frage.

Erzeugung eines oder mehrerer Elektronenstrahlen. io Vorzugsweise sollte das Bindemittel folgende Eigen-

Nach der Ausfuhrungsform der Erfindung, wie sie schäften haben: Es sollte transparent (lichtdurchlässig)

in Fi g. 2 veranschaulicht ist befindet sich zwischen der oder durchscheinend sein. Sein Haftvermögen an Glas

Innenflache der Schutzglasplatte 29 und der Kleb- sollte gleich oder größer sein als das des für das Auf-

mittelschicht eine eigene, nicht reflektierende licht- laminieren der Schutzglasplatte auf die Frontplatte

abschwächende Schicht 39 aus opakeu (lichtundurch- 15 verwendeten Klebmittels. Es sollte eine solche Viskosi-

iässigen) Teifchen in einem Bindemittel.Diese Schicht tat (entweder an sich oder durch Verdünnung mit

39 ist zweckmäßigerweise durch Beschichten der Lösuncsmittel) haben, daß es auf eine Glasfläche in

Schutzglasplatte, die verhältnismäßig leicht und Gleichmäßig dünnen Schichten aufgetrager, werden

handlich ist, vor deren Anbringen an der Röhre her- kann. Beispiele von Materialien, die diesen Erforder-

ß^estc"¹· ²⁰ nissen für die Methoden des Aufsprühens, des Auf-

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in bringers durch Eintauchen, Übergießen oder Auf-

Fig. 3 veranschaulicht, wo im vergrößerten Quer- schleudern erfüllen, sind: Methylsilane, hochmole-

schnitt die Frontplatte 27 ο mit der Schutzglasplatte kulare, schnellfilmbildende Polyvinylazetate, methakry-

29a, der Klebmittclschicht 31a und dem Bildschirm lierte Chromhalogenide und Polyvinylbutyral. An-

35« gezeigt sind. Zwischen der Außenfläche der Front- as organische Verbindungen wie Silikate eignen sich

platte 27a und der Klebmittelschicht 31a befirukt sich besonders deshalb, weil sie in chemischer Hinsicht

eine getrennte, nicht reflektierende lichtabschwächende einer Glasoberfläche ähneln und folglich die erforder-

Schicht 41 aus opaken Teilchen in einem Bindemittel. liehen Oberflächeneigenschaften für das Verkleben

Die Herstellung ist in diesem Fall etwas umständlicher mit dem Klebmittel ergeben.

als bei der Ausführungsform nach Fig. 2, da die 3o Ein nicht reflektierendes, neutralgrau eingefärbtes

Frontplatte entweder vor dem Evakuieren (in welchem Filter wird durch Einbauen von fein verteilten opaken

Falle eine spezielle Behandlung bei der anschließenden Teilchen in das Bindemittel erhalten. Der Ausdruck

Röhrenfertigung erforderlich ist) oder nach dem Eva- »opake Teilchen« umfaßt Teilchen, die Licht absor-

kuieren der Röhre (in welchem Fall eine Beschichtung bieren und/oder blockieren (nicht durchlassen). Die

der Oberfläche der im wesentlichen fertigen Röhre, die 35 opaken Teilchen sind für das unbewaffnete Auge

schwer und sperrig ist, notwendig ist) beschichtet wer- vorzugsweise schwarzfarbig. Für die opaken Teilchen

den muß. Trotzdem kann diese Ausführungsform, können verschiedene Materialien verwendet werden,

wenn sie aus anderen Gründen erwünscht ist, Anwen- beispielsweise Tusche-Farbstoff, der feinverteilte KoIi-

dung finden. lenstoffteilchen enthält. Statt dessen kann man für die

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 4° opaken Teilchen auch anorganische Materialien wie Fig. 4 veranschaulicht, die im vergrößerten Schnitt die Mangandioxid- oder Nickeloxid-Teilchen verwenden. Frontplatte 276 mit der Schutzglasplatte 296, der Kleb- Auch" organische Farbstoffe oder Pigmentfarben könmittelschicht 316 und dem Bildschirm 356 zeigt. In nen für die lichtabsorbierenden Teilchen verwendet diesem Fall sind zwei nicht reflektierende lichtabschwä- werden, vorausgesetzt, daß sie die Klebfähigkeii oder chende Schichten 43 und 45 aus jeweils opaken Teil- 45 andere notwendige Eigenschaften der Klebmittelchen in einem Bindemittel vorgesehen. Und zwar be- schicht nicht beeinträchtigen.

findet sich die erste Schicht 43 zwischen der Außen- Die nicht reflektierende lichtabschwächende Schicht fläche der Frontplatte 276 und der Klebmitielschicht kann nach beliebigen bekannten Beschichtungsverfah-31 6, während sich die zweite Schicht 45 zwischen der ren für das betreffende Schichtmaterial aufgebracht Klebmittelschicht 316 und der Innenfläche der 5<> werden. Geeignete Verfahren sind beispielsweise Auf-Schutzglasplatte 296 befindet. Bei sämtlichen Ausfüh- sprühen, Tauchbeschichtung, Aufgießen und Aufrungsformcn tritt das Licht des im Bildschirm 35, 35 a schleudern. Die besten Resultate wurden durch Aufoder 356 erzeugten Videobildes auf seinem Weg zum sprühen der Sprühmasse nach Verdünnung mit einem Betrachter lediglich einmal durch die lichtabschwä- geeigneten Lösungsmittel erzielt. Durch Verdünnen chenden Schichten 39, 41 oder 43 und 45 hindurch, 55 mit Lösungsmittel wird die Viskosität auf den für die während von der Außenfläche der Frontplatte 27 zu verwendende Sprühapparatur erforderlichen Wert reflektiertes Umgebungslicht auf seinem Weg zum erniedrigt. Die Viskosität kann auch auf einen für das Betrachter zweimal die lichtabschwächenden Schichten Tauchbeschichten geeigneten Wert eingestellt werden. 39, 41 oder 43 und 45 durchsetzen muß. Während des Beschichtens sollten Maßnahmen getrof-

Die Frontplatten 27, 27« und 276 und die Schutz- ^6o fen werden, daß das Lösungsmittel verdampfen kann,

glasplatten 29, 29a und 29 6 können eine Lichtdurch- da andernfalls Ungleichmäßigkeiten im fertigen Belag

lässigkeit nahe 100% der von Luft haben oder auf eine auftreten könnten. Die herkömmlichen Farbspritz-

etwas niedrigere Lichtdurchlässigkeit eingefärbt sein. methoden vermitteln ausgezeichnete Anregungen für

Die Lichtdurchlässigkeit der nicht reflektierenden das Auftragen des Belags durch Aufsprühen oder

lichtabschwächenden Schichten 39, 41, 43 und 45 kan ⁶5 Aufspritzen.

ungefähr 50 bis 80% der Lichtdurchlässigkeit der Luft Die Lichtdurchlässigkeit des Belags kann während

betragen. Dieses entspricht einer Lichtabschwächung des Beschichtens überwacht werden, um festzustellen,

von ungefähr 50 bis 20%. Der Grad der Lichtab- wann die erforderliche Durchlässigkeit erreicht ist.

Dies kann mit Hilfe einer Lichtquelle und einer Photozclle geschehen, die mit Blenden ausgerüstet sind, um zu verhindern, daß sich Belagmatcrial auf der Optik der Überwachungs- oder Konlrollanlage ansammelt. Sobald die Verfahrenssteuerung festliegt, brauch! die Kontrollanlagc nur für die Endprüfung verwendet /u werden.

Der Konstrukteur der Frontplattenanordnung kann aus Gründen der mechanischen Festigkeit und oder des Gewichts die Fronipiatte so konstruieren, daß ihre Dicke sich von der Mitte ?um Rand ändert. Eine solche Änderung der Glasdicke hat zur Folge, daß der Durchlaßgrad des Glases für Licht sich entsprechend der folgenden Gleichung ändert:

Durchlaßgrad

worin:

u .Absorptionskoeffizient, d. h eine Konstante

für ein gegebenes Glas, und
/ Dicke des Glases.

Diese Änderung der Lichtdurchlässigkeit und folglich des Kontrasts kann erfindungsgemäß durch Verwendung eines Frontplattengiases mit höherer Lichtdurchlässigkeit, wodurch die absolute Änderung der Durchlässigkeit minimalisiert wird, vermieden werden. Die lichtabschwächende Schicht kann mit verhältnismäßig gleichmäßiger Dicke hergestellt werden, so daß eine gleichmäßige Lichtdurchlässigkeit innerhalb enger Toleranzen erzielt werden kann. Oder aber die Dicke der lichtabschwächenden Schicht kann auf Grund der Eigenschaften des angewendeten Beschichtungsverfahrens so gestaltet werden, daß Dickeänderungen der Frontplatte kompensiert werden, derart, daß die Gesamtdurchlässigkeit der Frontplatte und der lichtabschwächenden Schicht relativ einheitlich ist.

Beispiel 1

Eine Sprüh- oder Spritzmasse wird wie folgt zubereitet: 881 g Isopropanol (technische Qualität oder gleichwertig) werden mit 63 g Isobutanol (technische Qualität oder gleichwertig) vermischt. In dieses Gemisch werden 51 g einer Polyvinylbutyral-Harzlösung (20% Feststoffe in Isopropanol) und dann 5 g Kohlenstoffsuspension (25% Kohlenstoff in Isopropanol) eingemischt. Das Gesamtgemisch sollte dann ungefähr 20 min lang homogenisiert werden, um die Spritzmasse zu erhalten. Diese Spritzmasse wird mit einer automatischen Spritzmaschine auf die Innenfläche einer sauberen Schutzglasplatte aufgesprüht. Das Aufsprühen erfolgt bis zu einer Schichtdicke, bei der die gewünschte Lichtdurchlässigkeit, beispielsweise 75% erreicht ist. Die Lichtdurchlässigkeil kann mit Hilfe einer Durchlässigkeitsnießvorrichtung, beispielsweise einer Lichtquelle und Photo/clle, die für das Erfassen der Durchlässigkeit geeicht sind, ermittelt werden. Der Sprühbelag wird in Luft, mit oder ohne Erhitzen und/oder künstlichem Luft/ug, getrocknet. Die beschichtete Glasplatte wird dann auf der Frontplatte einer ίο Kathodenstrahlröhre in beliebiger bekannter Weise befestigt, so daß sich eine Anordnung von der in Fig. 1 gezeigten Art ergibt.

B e i s ρ i e 1 2

Es wird nach dem Verfahren gemäß Beispiel I gearbeitet, außer daß derGesamtpro/cntsatzan Lösungsmittel in der Spritzmasse erhöht wird, damit ein Handspritzgerät verwendet werden kann. Die gleichen Materialien werden verwendet, jedoch sind für eine Handspritzmasse die folgenden Mengenanteile typisch:

823 g Isopropanol
145 g Isobutanol
29 g Polyvinylbutyralharz
3 g Kohlenstoffsuspension

Die Materialien werden ungefähr 20 min lang homogenisiert, um die Spritzmasse zu erhalten. Die Spritzmasse wird auf eine Schutzglasplatte mit einer Lichtdurchlässigkeit von ungefähr 100% aufgesprüht. Die Glasplatte sollte nach jedem Durchgang um ungefähr 90 gedreht werden, damit eine gleichmäßige Beschichtung sichergestellt wird. Nach jedem Durchgang sollte man das Lösungsmittel verdampfen lassen, damit ein Zerfließen und/oder Rißbildungen im Belag verhindert werden. Damit eine Lichtdurchlässigkeit von ungefähr 55% erreicht wird, sollten für das Aufspritzen der erforderlichen Anzahl von Portionen auf jede Glasplatte ungefähr IO min vorgesehen werden. Die fertige beschichtete Sicherheitsglasplatte wird dann auf die Frontplatte einer Kathodenstrahlröhre in beliebiger bekannter Weise aufgebracht, so daß sich eine Anordnung von der in FiJg. 1 gezeigten Art ergibt. Die oben angegebenen Bindemittelstoffe für die lichtabschwächende Schicht sind auch Beispiele von Grundierungsmitteln, wie sie normalerweise dazu verwendet werden, um das Benetzen und das Haftvermögen zu verklebender Flächen an der Klebmittelschicht zu fördern. Durch Zugeben von opakem Mateso rial zu einem Grundierungsbelag erhält man ebenfalls die lichtabschwächende Schicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kathodenstrahlröhre iTiit einer auf der Außenseite ihrer Bildschirmfläche mit Hilfe eines Klebmittels aufgebrachten Schutzglasplatte, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht reflektierende lichtabschwächende Schicht (39, 41, 43, 45) zwischen der Klebmittelschicht (31, 31a, 316) und der Bildschirmfläche (27, 27a, 21b) und/oder zwisehen der Klebmittelschicht (31, 31a, 316) und der Schutzgiasplatte (29, 29a, 29b) angeordnet ist.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabschwächende Schicht ein Neutralgraufilter ist, das die Helligkeit des hindurchtretenden Lichts um mindestens 20% abschwächt.

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabschwächende Schicht auf die Schutzglasplatte aufgebracht ist und aus in einem Bindemittel dispergierten opaken Teilchen besteht.

4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabschwächende Schicht aus Kohlenstoffteilchen in einem orgar.ischen Bindemittel besteht.

5. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel für die lichtabschwächende Schicht ein Grundierungsmittel ist, das die Benetzung durch das Klebmittel sowie dessen Haftvermögen fördert.

6. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die opaken Teilchen aus organischem Material bestehen.

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