DE2408394A1

DE2408394A1 - Kathodenstrahl-roehrenkolben und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2408394A1
Application number: DE19742408394
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Matsudo; Yoshihiko Miyata
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-05-21
Filing date: 1974-02-21
Publication date: 1974-12-05
Also published as: FR2237310A1; JPS506612A; JPS5550337B2

Description

Patentanwälte

ύτ. Ing. H. Negendank

Ojpl. Ing. H. Hauck - Dip!. Phvs. W. Schmitz O Λ η Q Q Q £

Dipl. Ing. E. Gradis - D=.-.?. |- j. - Vehneri « U « d 9 4

8 München 1, Moi-riair jße 25

Telefon 538 0586
Hitachi Limited

5-1,1-chome, Marunouch i

Chiyoda-ku, Tokyo 21. Februar 1974

Japan . Anwaltsakte M-2993

Kathodenstrahl-Röhrenkolben und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf Kathodenstrahlröhren, bei denen der Trichter und die Frontschale mit Hilfe eines klebenden Dichtmaterials aneinandergefügt sind.

In der Herstellung eines Kathodenstrahl-Röhrenkolbens mit einem Hals zur Aufnahme einer Elektronenstrahl-Baugruppe, einem vom Hals aisgehenden Trichter und einer auf das offene Ende des Trich-

ters aufgesetzten Frontschale, an deren Innenseite über der wirksamen Bildfläche eine Leuchtstoffschicht und über einer Randfläche außerhalb der wirksamen Bildfläche eine weitere Schicht, sowie Stifte zur Halterung einer Farbauswahlelektrode vorgesehen sind, werden der Trichter und die Frontschale unter Verwendung eines Zwischenglases,z.B. Glasfritte, aneinander gefügt. Es gibt verschiedene Arten von Kathodenstrahlröhren, bei denen der Trichter undjdie Frontschale auf diese Weise aneinander befestigt sind, wo- ■ zu insbesondere Farbbildröhren zählen.

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Wenn eine derart hergestellte Kathodenstrahlröhre von vorne betrachtet wird, kann oftmals der Dichtkörper durch den sich vom Umfang der Frontschale zum Trichter erstreckenden Seitenwandabschnitt der Frontschale leicht gesehen werden. Auch kann die äußere und die innere Oberfläche des Seitenwandabschnittes durch ihr Inneres hindurch gesehen werden. Weiterhin kann durch den Seitenwandabschnitt die außerhalb der wirksamen Bildfläche auf die Frontschale aufgebrachte Schicht und der versenkte Abschnitt des Frontschalen-Stiftes oftmals von außen gesehen werden.

Auf der anderen Seite besteht die oben genannte Glasfritte aus einem feinen Glaspulver, das hauptsählich PbO enthält und außerdem ZnO, B?^3' ^2^3 ^unc^ SiO.-,. Beim Aufbringen der Glasfritte auf die zu verbindenden Stirnflächen von Frontschale und Trichter und beim Erwärmen, wobei die Frontschale und der Trichter in der vorgegebenen Stellung gehalten sind, weist das an der Verbindungsstelle zwischen der Frontschale und dem Trichter herausquellende Dichtmaterial eine braune Farbe auf, während auf der Verbindungsfläche ein vergleichsweise helles, bräunliches Farbmuster in einer nahezu weißen Farbe erscheint. Dies ist durch denSeitenwandabschnitt der Frontschale hindurch erkennbar, sodaß darunter das Aussehen der Farbbildröhre sehr leiden kann. Da bei einer Schwarzmatrix-Bildröhre die die wirksame Bildfläche umgebende, äußere Schicht als Fortsatz einer auf der wirksamen Bildfläche befindlichen Graphitschicht ausgebildet ist, hebt sich dieses farbige Muster sehr stark von dieser äußeren Schicht ab» wodurch sich im Aussehen der Farbbildröhre eine Verschlechterung ergibt.

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Weiterhin wird die Oberfläche des Frontschalen-Stiftes in typischer iVeise oxydiert, um ihn fest mit dem Glas der Frontschale zu verbinden. Diese Behandlung bewirkt eine Schwarzfärbung der Stiftoberfläche, sodaß der in die Frontschale versenkte Stift sich deutlich vom nahezu weißen Hintergrundmuster an der Verbindungsstelle zwischen Frontschale und Trichter abhebt. Dadurch wird also ebenfalls das Aussehen der Röhre beeinträchtigt. Außerdem sind meistens der Name des Herstellers, das Herstellungsdatum und eine Reihe technischer Angaben auf der äußeren oder inneren Oberfläche des Seitenwandabschnittes der Frontschale durch den Hersteller aufgedruckt oder eingraviert. Sie sind ebenfalls durch die Seitenwand in der oben beschriebenen Richtung oder in einem gewissen .Vinkel dazu zu sehen. Auch dies beeinträchtigt das Aussehen. Wie oben kurz angedeutet wurde, wird diese Beeinträchtigung des Aussehens durcli das Dichtmaterial bewirkt, das das Licht nicht ge-

s ich nügend absorbiert. Bei einer Röhre für den Durchsteckeinbau stellt/

dieses Problem noch viel mehr.

Jäher liegt der brfinuung die Aufgabe zugrunde, ein Dichtmaterial für die Verbindung von Frontschale und Trichter zu schaffen,ohne darunter das Aussehen der Röhre leidet.

der

Auch soll eine Iarbbildröhre geschaffen werden, bei/dieses Dichtmaterial verwendet wird und die ein besseres Aussehen besitzt.

Lrfindungsgeiu.i vird als Dichtmaterial eine Suspension verwendet, die ein hauptsächlich aus PbO zusammengesetztes und mindestens

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oder B-O, und ein Metalloxyd enthaltendes, glasähnliches Gemisch sowie eine Bindemittellösung umfaßt, wobei diese Suspension auf wenigstens eine der Verbindungsenden der Frontschale und des

die Trichters aufgebracht wird, die Frontschale und der Trichter,in der vorgegebenen Stellung gehalten sind, erwärmt und somit aneinan·- der fixiert werden, sodaß das Dichtmaterial durch die Wärmebehandlung gleichzeitig eine weniger stark reflektierende Farbe annimmt und daß mindestens der Verbindungsteil zur Frontschale hin schwarz oder, dunkel gefärbt wird.

Auch könnte eine Suspension als Dichtmaterial verwendet werden, j die aus dem obigen, glasähnlichen Gemisch zusammengesetzt ist, dem außerdem Schwefel oder ein Metalloxyd oder beides zugesetzt ist.

Bei einer derartigen Kathodenstrahlröhre wird das in die Verbindun fallende Licht weniger stark reflektiert, sodaß die Beschaffen^ heit der Verbindung und der innere Aufbau der Kathodenstrahlröhre kaum erkannt werden kann und das Aussehen der Röhre erheblich verbessert wird. Vom kommerzEllen Standpunkt aus gesehen ist dies ein großer Vorzug.

Die Erfindung wird nun an Ausführungsbeispielen und anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

•Fig. 1 eine Seitenansicht einer teilweise aufgeschnittenen Kathoi denstrahlröhre und

,Fig. 2 einen vergrößerten Teil eines Schnittes durch die Kathoden-

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\ strahlröhre zur genaueren Darstellung der Verbindung zwischen ; der Frontschale und dem Trichter.

Wie aus der in Fig. 1 gezeigten Seitenansicht eines Kathodenstrahl-Röhrenkolbens hervorgeht, weist dieser einen Hals 1 zur Aufnahme einer Elektronenstrahl-Kanonenbaugruppe auf, sowie einen vom Halsyausgehenden Trichter 2 und einen auf dessen erweitertem Ende unter Verwendung eines Dichtkörpers 4 aufgesetzte Frontschale 3. Die Innenseite der Frontschale 3 ist über der wirksamen Bildfläche mit einer Leuchtstoff schicht 5 und über bestimmtai Abschnittlen außerhalb der wirksamen Bildfläche mit einer Schicht 6 überzogen. In typischer Weise bildet die Schicht 6 einen Fortsatz einer sich über die wirksame Fläche erstreckenden Graphitschicht. Die Frontschale 3 besteht aus einem Frontabschnitt 3o mit der wirksamen Bildfläche auf seiner Innenseite und aus einem sich vom Rand des Frontabschnittes zu dem aufgeweiteten Ende des Trichters erstreckenden Seitenwand-Abschnitts 31. Der Endabschnitt 32 des Seitenwandabschnitts 31 ist über den Dichtkörper 4 auf das offene Ende 2o des Trichters 2 aufgesetzt. Auf der Innenseite des Seitenwandabschnitts 31 sind Stifte 7 zur Halterung einer nicht gezeigten Farbauswahlelektrode vorgesehen.

Bei den tekannten Röhren wird Glasfritte ajs Dichtkörper 4 verwendet. Glasfritte ist pulverisiertes Glas, das hauptsächlich aus PbO besteht und ZnO, B₂O₃, Al₂O₃ und SiO₂ als Zusätze enthält. Zur !Befestigung der Frontschale mit dem Trichter wird sie auf den vorbestimmten Abschnitt der Frontschale und des Trichters aufgeibracht. Dann werden Frontschale und Trichter in die gewünschte

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Stellung übereinander gefügt und zur Verbindung auf eine vorbestimr te Temperatur erwärmt.

Wenn jedoch die Frontschale und der Trichter zusammengebracht werden,will der übermäßig aufgebrachte Dichtkörper 4 aus der Verbindungsstelle heraus und bildet eine ungleichmäßige Schicht 41 aus überschüssigem Material(Fig. 2). Bei nachfolgender Wärmebehandlung

an
nimmt die Schicht 41 eine braune Farbe, während der Dichtkörper ; 42 innerhalb des Stoßes, also der, der von den jeweiligen Endabschnitten der Frontschale und des Trichters wie ein Sandwich , eingeschlossenist, ein Bild mit vergleichsweise heller, bräun-

₇grund licher Farbe in einem nahezu weißem Färb aufbaut. Daher ■ würde das Aussehen der so hergestellten Kathodenstrahlröhre sehr beeinträchtigt sein. Dieser Aspekt wird jetzt anhand der Fig. 2 näher erläutert.

f Fig. 2 zeigt vergrößert einen Schnitt durch die angrenzenden Abjschnitte der Frontschale und des Triahters. Hierbei sind dieselben Teile wie in Fig. 1 mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Wenn die Kathodenstrahlröhre in Richtung des Pfeiles A betrachtet wird, kann die Verbindungsstelle 32 durch den Seitenwandabschnitt 3> hindurch gesehen werden. Falls die Verbindung 32 stark reflektiert kann leicht das scheckige, farbige Bild an der Verbindungsstelle 32 gesehen werden, worunter das Aussehn und die Qualität der Kathodenstrahlröhre leidet.

Ebenso kann infolge der Reflektion jedes Zeichen oder jeder auf der äußeren Oberfläche des Seitenwandabschnitts der Frontschale

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durch den Hersteller zur Produktionskontrolle vorgesehener Eindruck aus einer gewissen Winkelstellung heraus, z.B. in Richtung des Pfeiles B, erkannt werden, wodurch sich ebenso eine Beeinträch tigung des Röhrenaussehens ergibt.

Weiterhin weisen die auf der Innenseite des Seitenwandabschnitts eingebetteten Stifte 7 gewöhnlich eine schwarze Farbe infolge eine|r !oxydierenden Behandlung ihrer Oberflächen zu deren sicheren Befe- !stigung auf. Daher würden, je besser die Verbindung reflektiert, auch die eingebetteten Abschnitte der Stifte deutlicher zu sehen j sein, was ebenfalls das Aussehen verschlechtert. Weiterhin heben

J sich im Falle einer Schwarzmatrix-Bildröhre die Schicht 6 und das

'scheckig gemusterte, farbige Bild an der Verbindungsstelle zu j stark voneinander ab, sodaß auch dies zu einer Beeinträchtigung

des Aussehens führt. So ist unerwünschterweise die innere Beschaf-j jfenheit der Kathodenstrahlröhre von außen insofern erkennbar, als | j die Verbindung zwischen der Frontschale und dem Trichter das von j außen einfallende Licht reflektiert. Die Nachteile werden durch 'die notwendigen Forderungen nach höherer Lichttransparenz für das in der Frontschale verwendete Glas vergrößert.

Mit Hilfe der Erfindung werden bei einer Kathodenstrahlröhre die oben genannten Nachteile vermieden, und es wird für ein besseres Aussehen der Röhre gesorgt, indem die Verbindung zwischen der Frontschale und dem Trichter durch eine schwarze oder dunkle Farbgebung der Verbindung nicht-reflektierend und undurchsichtig gemacht wird.

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Erfindungsgemäß wird ein undurchsichtiges Dichtmaterial mit einer j lichtabsorbierenden, z.B. dunklen oder schwarzen Farbe entweder ι lauf eine oder auf beide, aneinander zufügende Stirnflächen des Trichters und der Frontschale aufgebracht.

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jln den folgenden Beispielen sind bevorzugte Ausführungen der Erfindung angegeben.

Beispiel 1:

9o Gewichtsteile aus einer Mischung mit den unten angeführten Bestandteilen wurden mit 1o Gewichtsteilen eines Bindemittels, z.B. j einer Nitrozellulose enthaltenden Lösung, zur Bildung eines klebri+ gen Dichtkörpers gemischt.

Bestandteile Gewichtsprozent

PbO 7o%

ZnO 1o*

B₂O₃ 1ol

MnO₂ 5*

Co-O 5*

Rest entsprechend den Ver

unreinigungen.

f)as so hergestellte Dichtmaterial wurde auf das aufgeweitete Ende Trichters aufgebracht, wonach eine schrittweise zusammenge- »etzte Schwarzmatrix-Frontschale auf das Trichterende aufgesetzt

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wurde und danach 6o Minuten lang eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 45o°C erfolgte. Es ergab sich, daß das Dichtmateri-

!al sich im wesentlichen mit derselben Farbe wie die Graphitschicht j 6 verfestigte. Die Frontschale und der Trichter waren in zufrie-

jdenstellender Weise aneinander befestigt. Was das Aussehen anbelangt, so konnte auf diese Weise der Farbkontrast zwischen der Verbindung und der Randschicht 6 stark vermindert werden.

Beispiel II:

9o Gewichtsteile einer Mischung mit den unten angeführten Bestandteilen wurden mit 1o Gewichtsteilen eines Bindemittels, wie z.B. eine Nitrozellulose enthaltende Lösung, zur Bildung eines Mebrigen Dichtkörpers gemischt.

Bestandteile	Gewichtsprozent
PbO	771
ZnO	11*
^B2°3	11%
Cu₂O	0.7*
S	O.3*

Dieser Dichtkörper wurde sowohl auf den Trichter als auch auf die Frontschale aufgebracht, die dann in die vorgegebene Stellung für die Wärmebehandlung aneinander gefügt wurden. Die sich ergebende Verbindung wies eine nahezu schwarze Schokola^denfarbe auf. Auf diese Weise konnte das Problem gelöst werden, da das von außen

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-Ιοί auf die Verbindung einfallende Licht nicht reflektiert wurde.

Beispiel III:

9o Gewichtsteile einer Mischung mit den unten angeführten Bestands wurden mit Io Gewichtsteilen !

j teilen/eines Bindemittels, wie z.B. einer Nitrozellulose enthaltenden Lösung, zur Bildung eines klebrigen Dichtkörpers gemischt.

Bestanteile Gewichtsprozent SiO₂ 51

PbO 7ol

B₂O₃ 15%

MnO₂ 71

CO₂O₃ 3%

Dieser Dichtkörper wurde gleichmäßig auf das Ende des Seitenwandabschnitts der Frontschale aufgebracht und es wurde nur die sich i so ergebende Frontschale auf eine Temperatur von 45o bis 5oo°C - ! erhitzt. Es ergab sich eine Schwarzfärbung des zuvor genannten j Endes. In aufeinanderfolgenden, vorgegebenen Arbeitsschritten zur Herstellung der Leuchtstoffschicht usw. wurde dann diese Frontschale fertiggestellt. Danach wurde die Frontschale unter Verwendung eines gewöhnlichen Dichtmaterials mit dem Trichter verbunden, wobei der erwähnte Nachteil durch Ausschalten jeglicher Reflektion des auf die Verbindung fallendes Lichtes beseitigt wurde.

Beispiel IV:

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Das in Beispiel I verwendete Dichtmaterial wurde sowohl auf der inneren als auch auf der äußeren Oberfläche und auf die Stirnfläch( des Seitenwandabschnitts einer Frontschale aufgebracht, und danach wurde die Kathodenstrahlröhre schrittweise wie in Beispiel II fertiggestellt. Durch diesen Vorgang konnte ebenfalls das Aussehen der Röhre erheblich verbessert werden.

Beispiel V:

Eine Frontschale mit einem geschwärzten Ende, hergestellt wie in Beispiel III, und das in Beispiel I benutzte Dichtmaterial wurden

. i verwendet, wobei sowohl das Dichtmaterial als auch das anliegende

Ende der Frontschale geschwärzt wurden.

Obwohl die obigen Beispiele sich auf Dichtkörper aus glasartigem !Material beziehen, so ist doch dies nicht unbedingt erforderlich.

Nach der Erfindung könnten möglicherweise auch anderweitige Materialien verwendet werden, z.B. metallische Materialien, die mit dem Glas verschmolzen und zur Schwärzung oxydiert werden könnei

jlndem erfindungsgemäß wenigstens die Frontschalenseite der Verbin-

dung zwischen der Frontschale und dem Trichter schwarz oder dunkel gemacht wurde, kann das von außen und von vorne, von der Seite und vom Ende der Frontschale auf die Verbindung auffallende Licht größtenteils absorbiert werden, sodaß die Verbindung schwarz erscheint jund die sich ungleichmäßig verfestigte Glasfritte nicht leicht zu prkennen ist. Somit wird die das Aussehen der Kathodenstrahlröhre beeinträchtigende Lichtreflektion wirksam ausgeschaltet.

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Claims

Patentanwälte

Dr. Ing. H. i'cgendenk Dipl. ing. H. Ks-jck - Γί.< :\-ys. W.S-hmitz Dipl. Ina. E. Gre: It's - L i^ . :. "' Wchnert Hitachi Limited 8 Münche. 2, r*.J.«.:·:.- —· 2i

Telefon 5380586 5-1,1-chome, Marunouchi

Chiyoda-ku, Toyko 21. Februar 1974

Japan Anwaltsakte M-2993

Patentansprüche

1.) Kathodenstrahlröhrenkolben mit einem Hals, einem davon ausgehenden Trichter und eine mit dem aufgeweiteten, offenen Ende des Trichters unter Verwendung eines Dichtkörpers befestigte Frontschale, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Frontschale (3) und dem Trichter (2) mindestens am mit dem Trichter zu verbindenden Ende (32) der Frontschalenseite (31) eine undurchsichtige und nicht-reflektierende Farbe aufweist.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit einem Zwischenglas aufgebaut ist.

3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglas nach seiner Verfestigung eine undurchsichtige, lichtabsorbierende Farbe aufweist.

4. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit einem Dichtkörper aufgebaut ist, der aus einer Basis aus Glas und einem Zusatz besteht.

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5. Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz ein Metalloxyd ist.

ö. Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz Schwefel ist.

7. Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz ; aus einem Metalloxyd und aus einer Schwefelmischung besteht.

i8. Verfahren zur Herstellung eines Kathodenstrahl-Röhrenkolbens

einen i .

; mit einem Hals, davon ausgehenden Trichter und einer mit dem aufgeweiteten, offenen Ende des Trichters unter Verwendung eines ! Dichtkörpers befestigte Frontschale, dadurch gekennzeichnet, daß eine Suspension aus einem Glaspulver, das hauptsächlich PbO enthält, Zusätzen und einem Bindemittel hergestellt wird, das diese Suspension mindestens auf eine der sich berührenden Stirn- !

i flächen des Trichters oder der Frontschale aufgebracht wird und! daß der den Trichter und die Frontschale in der vorgegebenen I Stellung haltende Dichtkörper zur Fixierung erwärmt wird, wobei j

der Verbindungsteil gleichzeitig eine Farbe annimmt, die undurchsichtig ist und das Licht absorbiert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sus-j

pension auf das mit dem Trichter zu verbindende Ende der Front-! schale aufgebracht wird und daß die mit der Suspension versehend ι Frontschale auf eine bestimmte Temperatur erwärmt wird, um das I Ende der Frontschale zu färben.

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1ο. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die

Suspension auf den einander gegenüberstehenden Endflächen des Trichters und der Frontschale aufgebracht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß das Glaspulver mindestens eine der Bestandteile SiO₂ und B₂ ⁰T enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 8 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß ^] der Zusatz ein Metalloxyd ist.

j13. Verfahren nach Anspruch 8 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß

ι der Zusatz Schwefel ist.

!14. Verfahren nach Anspruch 8 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz aus Schwefel und einem Metalloxydgemisch besteht.

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