DE2412529A1 - Elektronenkanonenanordnung - Google Patents

Description

Patentanwälte DIpI.-! η q. FJ. B Li E T Z ββη.

Dip!-!η-. K. LAM RIECHT Dr,-!; -τ. i-i. ϊί "IETZ Jr. Manchen 22, Steinsdorfetr. 18

81-22.3l6P(22.317H) 15· 3· 1974

HITACHI , LTD., Tokio (Japan)

Elektronenkanonenanordnuiig

Die Erfindimg bezieht sich auf eine Elektronenkanonenanordnung für Farbbildröhren mit drei Elektronenkanonen, die annähernd parallel in ein und derselben Ebene angeordnet sind und jede einen Heizer, eine Kathode und mehrere Elektroden aufweisen, und mit mindestens einem Verbindungselement, mit dem die Heizer aller drei Elektronenkanonen in etwa gleichen Intervallen verbunden sind.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt also bei Elektronenkanonenanordnungen für Farbbildröhren und spezieller bei Elektronenkanonenanordnungen der söge- ' nannten in-line-Bauart, bei der drei Elektronenkanonen etwa parallel in im wesentlichen ein und derselben Ebene angeordnet sind.

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Im allgemeinen werden Elektronenkanonenanordnungen für Farbbildröhren in Abhängigkeit von der Art und Weise, in der.die Elektroden angeordnet sind, in die Bipotentialbauart oder in die Unipotentialbauart eingestuft. Außerdem gibt es in Abhängigkeit von der Anordnung der Elektronenkanonen eine Einstufung der Elektronenkanonenanordnungen in die Λ-Bauart und in die in-line-Bauart. Die übliche in-line-Bauart für Elektronenkanonenanordnungen, bei der drei Elektronenkanonen mit je einem Heizer, einer Kathode und einer Mehrzahl von Elektroden in etwa parallel in im wesentlichen der gleichen Ebene angeordnet sind, weist den Nachteil auf, daß die zu der zentralen Elektronenkanone gehörende Kathode stärker aufgeheizt wird, als diefcathoden, die zu den beiden anderen Elektronenkanonen

-gehören, da sie auch Wärmestrahlung von den Kathoden und den Heizern dieser beiden anderen Elektronenkanonen aufnimmt. Diese Umstand beeinflußt die Aktivität der Kathoden beim Herstellungsprozeß für die Farbbildröhre in negativem Sinne, wobei sich die schädlichen Auswirkungen insbesondere während der Aktivierungsstufe im Herstellungsverfahren zeigen und außerdem verkürzt sich auf diese V/eise die nutzbare Lebensdauer für die zur zentralen Elektronenkanone gehörige Kathode.

Bei einem bekannten Versuch, diese Schwierigkeiten zu überwinden, wird die der zentralen Elektronenkanone zugeordnete Kathode größer gehalten als die Kathoden für die beiden anderen ^Elektronenkanonen, um die Wärmestrahlung und das Wärmeleitvermögen für diese zentrale Kathode zu vergrößern. Bei diesem Verfahren

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besteht jedoch stets die Gefahr, daß die Kathode für die zentrale Elektronenkanone im Zuge der Fertigung am Fließband mit einer Kathode für eine der beiden anderen Elektronenkanonen verwechselt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Elektronenkanonenanordnung der in-line-Bauart für Farbbildröhren zu schaffen, die für alle drei Elektronenkanonen analoge Kathoden verwendet und dennoch die Möglichkeit bietet, diese drei Kathoden auf in etwa der gleichen Temperatur zu halten.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Elektronenkanonenanordnung der eingangs erwähten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß·der Abschnitt des oder der Verbindungselemente, mit dem der zur zentralen Elektronenkanone gehörende Heizer verbunden ist, eine größere Fläche aufweist als jeder der Abschnitte des oder der Verbindungselemente, mit denen die zu den beiden anderen Elektronenkanonen gehörenden Heizer verbunden sind.

Die Erfindung führt also zu einer Elektronenkanonenanordnung für Farbbildröhren, die drei Elektronenkanonen, die in etwa parallel in ein und derselben Ebene angeordnet sind und Jede einen Heizer, eine Kathode und eine Mehrzahl von Elektroden enthalten, und mindestens ein Verbindungselement aufweist, mit dem die Heizer der verschiedenen Elektronenkanonen in etwa gleichen Intervallen verbunden sind. Dabei ist die Fläche des Abschnitts des Verbindungselements, mit dem der zur zentralen Elektronenkanone gehörende Heizer verbunden ist, größer gehalten als die Fläche jeder der beiden Abschnitte des Ver-

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bindungselements, mit denen die beiden anderen Heizer verbunden sind, so daß die Temperatur für die Kathodei^ller drei Elektronenkanonen während des Aktivierungsschrittes im Herstellungsverfahren und beim späteren Betrieb in etwa den gleichen Wert aufweist.

Für die weitere Erläuterung der Erfindung und ihrer Vorteile wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der eine Elektronenkanonenanordnung bisher üblicher Art und eine erfindungsgemäß ausgebildete Elektronenkanonenanordnung einander gegenübergestellt sind; dabei zeigen in der Zeichnungζ

Flg. 1 ein Sohemadiagramm für den grundsätzlichen Aufbau einer bisher üblichen Elektronenkanonenanordnung für eine Farbbildröhre;

Fig. 2 in schematischer Form die Konstruktion des Verbindungeelements für den Anschluß der Heizer bei einer Elektronenkanonenanordnung nach Fig. 1 und

Flg. 3 eine Flg. 2 entsprechende Darstellung der Konstruktion für ein Verbindungselement für den Anschluß der Heizer der Elektronenkanonen bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Elektronenkanonenanordnung für eine Farbbildröhre.

In Fig.l 1st ein ttbliohes AusfUhrungsbeispiel für eine herkömmliche Elektronenkanonenanordnung der in-line-Bauart für Farbbildröhren veranschaulicht, die drei Elektronenkanonen 2, 3 und 4 enthält, von denen jede einer der drei Grundfarben rot, grün und blau zugeordnet ist. So dient in Fig.l die Elektronenkanone 2

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als "rote" Elektronenkanone G„, die Elektronenkanone 3 als "grüne" Elektronenkanone G_Q und die Elektronenkanone 4 als "blaue" Elektronenkanone G_n. Alle drei Elektronenkanonen 2 bis 4 werden von Trägern 1 aus Bleiglas gehalten, wobei ihre Aohsen so um etwa 1° geneigt sind, daß sie sich an einem Punkt auf einer in der Zeichnung nicht dargestellten farbempfindlichen Elektrode schneiden. Wie die Darstellung in Flg. 2 zeigt, sind an den Trägern 1 über Schenkel 81 und 82 bzw. 91 und 92 Verbindungselemente 8 bzw· 9 befestigt, mit denen wiederum Heizer 5, 6 und 7 für die drei Elektronenkanonen 2, 3 und 4 verbunden sind. In der auseinander genommenen Darstellung in Flg. 2 sind außerdem oberhalb der Heizer 5, 6 und 7 Kathoden 10, 11 und 12 sowie erste Gitterelektrode^3 gezeigt, die zusammengesetzt die drei Elektronenkanonen 2, 3 und 4 bilden.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion werden bei Speisung der Heizer 5, 6 und 7 durch Anlage einer Heizspannung an die Verbindungselemente 8 und 9 die Kathoden 10, 11 und 12 aufgeheizt, so daß sie Elektronenstrahlen emittieren, die auf dem Leuchtschirm der Farbbildröhre ein gewünschtes Bild erzeugen.

Die übliche Elektronenkanonenanordnung mit der oben beschriebenen Konstruktion weist jedoch den Mangel auf, daß die von der zentralen Kathode 11 aufgefangene Strahlungswärme, die von den Heizern 5 und 7 für die beiden anderen Kathoden 10.und 12 und von diesen Kathoden ' selbst stammt, zu einem stärkeren Temperaturanstieg

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für die Kathode 11 führt, als er bei den beiden anderen Kathoden 10 und 12 zu beobachten ist. Diese Erscheinung hat stark ungünstige Rückwirkungen auf die anfängliche Charakteristik der Kathoden bei der Herstellung der Farbbildröhren, insbesondere im Verlaufe des Aktivierungsschrittes in diesem Herstellungsverfahren, und sie führt außerdem zu einer Verkürzung, der Lebensdauer für die Kathode 11 im Vergleich zur Lebensdauer für die lEathoden 10 und 12.

Erfindungsgemäß wird dieser Mangel dadurch behoben, daß die Fläche des. Abschnitts des Verbindungselements, mit dem der zur zentralen Kathode gehörende Heizer verbunden ist, vergrößert wird, was zu dem Ergebnis führt, daß die Wärmestrahlungskapazität dieses spezieIlen Abschnitts des Verbindungselements größer wird, so daß alle drei Kathoden auf etwa der gleichen Temperatur gehalten werden.

Die erfindungsgemäße Konstruktion für eine Elektronenkanonenanordnung für Farbbildröhren ist in Fig.3 schematisch dargestellt, wobei speziell die Verbindungselemente für den Anschluß der Heizer der drei Elektronenkanonen dargestellt sind. In Fig.3 sind gleiche Bauteile wie in Fig.l und 2 mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Die erfindungsgemäß ausgebildeten Verbindungselemente 80 und 90 in Fig.3 sind wiederum über Schenkel 81, 82, 91 und 92 mit den Trägern 1 verbunden. Die drei Heizer 5, 6 und 7 der drei Elektronenkanonen 2, 3 und 4 sind mit den Verbindungselementen und 90 über Anschlußdrähte 51, 61 und 71 verbunden, die an den Verbindungselementen 80 und 90 in etwa gleichen Intervallen beispielsweise mittels Punktschweißung oder

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einer ähnlichen Verbindungstechnik befestigt" sind. Die zentralen Abschnitte 80a und 90a der Verbindungselemente 8o bzw. 90, an denen der Heizer 6 der zentralen Elektronenkanone 11 angeschlossen ist, sind in ihrer Fläche größer gehalten als, der übrige Teil der Verbindungselemente 80 und 90.

Auch bei dieser Anordnung zeigt die zentrale Kathode dank ihrer Mittellage zwischen den Kathoden 10 und 12 bei Aufheizung der Heizer 5# 6 und 7 durch Zuführung von Heizleistung Über die Verbindungselemente 8o und 90 und entsprechender Aufheizung der Kathoden 10, 11 und 12 die Tendenz, eine höhere Temperatur anzunehmen als die beiden anderen Kathoden 10 und 12, wie dies oben begründet worden ist. Da jedoch die zentralen Abschnitte 8Oa und 90a der Verbindungselemente 80 und 90 für den Anschluß des Heizers 6 eine größere Fläche aufweisen als die anderen Teile der Verbindungselemente 8o und 90 und daher auch mehr Wärme abstrahlen, wird die Temperatur des an diesen speziellen Abschnitten 80a und 90a der Verbindungselemente 80 bzw. 90 angeschlossenen Heizers 6 ebenso niedrig gehalten wie die Temperatur der beiden anderen Heizer 5 und 7. Die Ursache dafür liegt in der höheren Wärmestrahlungskapazität dieser zentralen Abschnitte 80a und 90a der Verbindungselemente 80 und 90, die über die Anschlußdrähte 6l mit dem Heizer 6 in wärmeleitender Verbindung stehen. Im Gesamtergebnis wird also die Kathode 11 in Fig. J5 auf der gleichen Temperatur gehalten wie die beiden anderen Kathoden 10 und

Für diesen Fall versteht es sich von selbst, daß die Fläche der zentralen Abschnitte 8oa und 90a der Verbindungselemente 80 bzw. 90 so gewählt werden muß, daß der

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Temperaturanstieg für die Kathode 11 gleich dem Temperaturanstieg für die Kathoden 10 und 12 gehalten wird.

Bei dem in Fig.J> dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwar zwei Verbindungselemente 80 und 90 gezeigt, die Erfindung läßt sich jedoch mit der gleichen Wirkung auch bei Konstruktionen anwenden, die nur ein einziges Verbindungselement aufweisen, das über einen Isolator an wenigstens einem Träger befestigt ist, und bei denen die Heizer der Elektronenkanonen an ihren anderen Enden über ihre Anschlußdrähte mit getrennten Stromzuführungen verbunden sind, wobei die Fläche des zentralen Leitungsanschlusses größer gemacht ist als die der beiden anderen Leitungsanschltisse. In diesem Falle ist jeder Leitungsanschluß so unterteilt,daß die Abschnitte des Leitungsanschlusses, mit denen ein Paar von Anschlußdrahten für einen Heizer verbunden ist, elektrisch gegeneinander isoliert sind.

In dem oben beschriebenen Beispiel ist die Erfindung auf den Fall angewandt, daß die drei Heizer für die drei Elektronenkanonen parallel gespeist werden, jedoch läßt sich die Erfindung mit der gleichen Wirkung auch unter Verwendung von drei in Serie miteinander geschalteten Heizern einsetzen« Weiterhin kann im Rahmen der Erfindung anstelle von drei vollständig voneinander getrennten Elektronenkanonen für die einzelnen Grundfarben auch eine integral ausgebildete Elektronenkanone verwendet werden.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Elektronenkanonenanordnung für Farbbildröhren die Fläche des Abschnitts des Ver-

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bindungselernents, an dem der zentrale Heizer angeschlossen ist, zur Steigerung der Wärtneabstrahlung an dieser Stelle größer gehalten ist, so daß die
Temperatur des zentralen Heizers nicht einen unerwünscht hohen Pegel erreicht, und damit alle
Kathoden auf der gleichen Temperatur gehalten werden können. Als Ergebnis davon kommt es nicht zu einer ungünstigen Beeinflussung der Aktivität der Kathoden, und die unerwünschte Verkürzung der Lebensdauer
der zentralen Kathode im Vergleich mit der Lebensdauer der beiden anderen Kathoden wird vermieden, so daß sich insgesamt eine längere nutzbare Lebensdauer
für die Elektronenkanonenanordnung als Ganzes erhalten läßt.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   (Iy Elektronenkanonenanordnung für Farbbildröhren mit drei Elektronenkanonen, die annähernd parallel in ein und derselben Ebene angeordnet sind und jede einen Heizer, eine Kathode und mehrere Elektroden aufweisen, und mit mindestens einem Verbindungselement, mit dem die Heizer aller drei Elektronenkanonen in etwa gleichen Intervallen verbunden sind, dadurc h gekennzeichnet, daß der Abschnitt (80a, 90a) des oder der Verbindungselemente (80, 90), mit dem der zur zentralen Elektronenkanone (3) gehörende Heizer (6) verbunden ist, eine größere Fläche aufweist als jeder der Abschnitte des oder der Verbindungselemente, mit denen die zu den beiden anderen Elektronenkanonen (2 und 4) gehörenden Heizer (5 bzw. 7) verbunden sind.
2. 2. Elektronenkanonenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Abschnitts (80a, 90a) des oder der Verbindungselemente (80, 90) mit dem der zur zentralen Elektronenkanone (j5) gehörende Heizer (6) verbunden ist, so gewählt ist,daß der Temperaturanstieg für die zur zentralen Elektronenkanone gehörende Kathode (11) etwa der gleiche ist wie der für die zu den beiden anderen Elektronenkanonen (2 und 4) gehörenden Kathoden (10 bzw. 12).

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