DE2646170C3

DE2646170C3 - Verfahren zum Bearbeiten des kathodenseitigen Randes eines elektrisch leitenden Belags auf der Innenwand des Glaskolbens von Kathodenstrahlröhren

Info

Publication number: DE2646170C3
Application number: DE2646170A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Otsu Mizoguchi; Isamu Oumihachiman Nakagawa; Masamichi Otsu Wada
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 1975-10-17
Filing date: 1976-10-13
Publication date: 1981-01-15
Also published as: FR2328276B1; AU502851B2; NL7611344A; GB1552845A; JPS5249762A; NL166358C; DE2646170B2; JPS5619060B2; AU1860576A; NL166358B; IT1074047B; US4076354A; CA1063162A; FR2328276A1; DE2646170A1

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derariige Verfahren sind aus den US-PS 37 36 038 und 34 34 770 bekannt. In diesen Druckschriften sind ferner Verfahren zur Hochspannungsalterung der Elektroden von Kathodenstrahlröhren beschrieben, bei denen hohe positive Spannungen an den Belag und die Anode gelegt werden, die zu Entladungen in den Röhren führen Und die Spannüngsfestigkek der Röhren erhöhen,

Es ist bekannt, daß die Durchschlagfestigkeit eines dielektrischen Materiales wie Glas mit einer an dem Material anliegenden Elektrode von der Form des Randes der Elektrode abhängt.

Im Betrieb einer Kathodenstrahlröhre wird eine hohe Gleichspannung von z. B. 30 kV an eine der Elektroden des Strahlerzeugers über den inneren elektrisch leitenden Belag und den Anodenanschluß angelegt Je höher die an den Anodenanschluß angelegte Gleichspannung ist, desto häufiger tritt ein Durchschlag am Röhrenhals nahe dem Rand des inneren elektrisch leitenden Belags auf

Wenn die Außenseite des Röhrenhalses elektrisch geerdet wird, wird die elektrische Feldstärke am Rande des leitenden Belags weiter erhöht, so daß leicht ein Durchschlag am Röhrenhals durch die Glaswand des Röhrenhalses hervorgerufen werden kann.

Bei Betrieb der Kathodenstrahlröhre in einer sehr feuchten Umgebung kann die Außenseite des Röhrenhalses der Kathodenstrahlröhre geerdet werden. Bei einem Fernsehempfänger mit einem elektrischen Kanalwähler sollte die Außenseite des Röhrenhalses elektrisch geerdet sein, um einen fehlerfreien Betrieb des Kanalwählers sicherzustellen. Aus diesem Grunde sollte die elektrische Durchschlagfestigkeit des Röhrenhalses der Kathodenstrahlröhre hoch sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, durch das die Durchschläge, die von uem Rand des elektrisch leitenden Belags ausgehen, bei üblichen Betriebsspannungen weitgehend ausgeschlossen werden. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich durch seine Einfachheit aus und führt, wie Versuche gezeigt haben, zu einer Verminderung der angesprochenen Durchschläge.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 4 beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild zur Messung der dielektrischen Durchschlagfestigkeit einer Kathodenstrahlröhre;

F i g. 2a und 2b Diagramme, aus denen die Durchschlagspannung von nicht behandelten und nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelten Kathodenstrahlröhren hervorgehen;

Fig. 3 ein Diagramm der Strom-Spannungsbeziehung bei Auftreten einer Entladung und

Fig.4a und 4b die Verteilung der Spannungen, bei denen eine Entladung auftritt.

Es wurden 50cm-90°-Farbfernsehröhren mit einer leitenden Innenbeschichtung des Kolbens dielektrischen Ruhrenhals-Durchschlagversuchen am Rand des inneren elektrisch leitenden Belags unterworfen. Die Versuche wurden mit einer Schaltung gemäß in Fig. 1 durchgeführt. Es wurde ein elektrisch leitender Belag auf die Außenseite des Röhrenhalses 2 an dem Umfangsteil, der dem Rand 11a des inneren elektrisch leitenden Belags 11 der Kathodenstrahlröhre 1 gegenüberliegt, als eine Elektrode 12 aufgebracht. Die zusätzliche Elektrode 12 und Sockelstifte 13 wurden gemeinsam geerdet. Der Anoderiänschluß 4 wurde mit der positiven Elektrode einer Gleichhochspannungsquelle über einen Widerstand 13 von 10 ΜΩ verbunden. Der Anodenanschluß 4 wurde mit Silikonharz 14 beschichtet um eine Funkenentladung an der Außenseite der Anöde zu verhindern* Die angelegte Spannung wurde mit einer Geschwindigkeit Von 2 kV/s erhöht. Die Spannung, bei der am Röhrenhals 2 ein Durchschlag

auftrat, wurde als dielektrische Durchschlagspannung gemessen. Die gemessenen Ergebnisse sind in Fig.2a gezeigt In Fig.2 stellen die schwarzen Punkte dielektrische Durchschlagspannungen der jeweiligen untersuchten Kathodenstrahlröhren dar. Die Kreise stellen die Spannungen dar, bei denen eine dauernde Entladung hervorgerufen wurde. Ober diesen Spannungen wurden die Versuche abgebrochen.

Wie aus F i g. 2a ersichtlich ist, trat der Durchschlag bei 8 von 73 Kathodenstrahlröhren (etwa 11%) bei ι ο Spannungen unter 50 kV auf. Bei einer davon trat der Durchschlag bei einer Spannung von 35 kV, also nahe der Betriebsspannung der Kathodenstrahlröhre auf. Sodann wurden 50 cm-90°-Farbfernsehröhren wie folgt behandelt: Die Sockelstifte der Röhren wurden gemeinsam geerdet und eine negative Gleichspannung wurde an den Anodenanschluß und den inneren elektrisch leitenden Belag angelegt Der Anodenanschluß wurde beginnend von 0 V mit einer Anstiegsgeschwindigkeit von 0,5 kV/s auf eine negative Spannung von —40 kV gelegt Danach wurde diese negative Spannung drei Minuten lang alternierend während 0,2 s angelegt und während 1,0 s unterbrochen.

Im Laufe der Spannungserhöhung wurde ein als »Kathodenfleck« bezeichneter rosa Fleck nahe dem Rand des inneren elektrisch leitenden Belags bei etwa —10 kV oder stärkerer negativer Spannung festgestellt, der sich verschob. Dieser Fleck wurde nur festgestellt, wenn negative Spannung an den inneren elektrisch leitenden Belag angelegt wurde.

Der bei Auftreten des Kathodenflecks fließende Entladestrom kann an einem Aufzeichnungsgerät aufgezeichnet werden. Es wurde beobachtet, daß der Strom während des wiederholten Anlegens der konstanten negativen Spannung von —40 kV abnahm.

30 Farbfernsehröhren, die der oben beschriebenen Behandlung unterworfen wurden, wurden entsprechend der Schaltung in F i g. 1 untersucht Das Ergebnis des dielektrischen Durchschlagversuches ist in Fig.2b wiedergegeben. Der Vergleich zwischen den Fig.2a und 2b zeigt, daß die vorgenommene Behandlung die Durchschlagfestigkeit des Röhrenhalses der Kathodenstrahlröhre erhöht.

Die Wirkung dieser Behandlung ist vermutlich auf die Tatsache zurückzuführen, daß ein Teil oder Teile des Randes des inneren elektrisch leitenden Belags, der die elektrische Feldstärke erhöht, abgerundet werden. Diese Tatsache wurde durch die folgenden Experimente bestätigt:

Die Sockelstifte einer 40cm-90°-Farbkathodanstrahlröhre mit Innenbeschichtung wurden gemeinsam geerdet und die an dem Anodenanschluß angelegte Spannung wurde mit einer Geschwindigkeit von 0,5 kV/s bis zu einer negativen Spannung von —50 kV erhöht Der Kathodenfbck wurde ab etwa --1OkV beobachtet wie die Kurve a in Fig.3 zeigt Danach wurde die gleiche Röhre der gleichen Behandlung unterworfen. Bei der zweiten Behandlung wurde der Kathodenfleck nicht beobachtet bevor die an den Anodenanschluß angelegte Spannung negativer als —30 kV war, wie die Kurve b in F i g. 3 zeigL Dies deutet an, daß der Rand des inneren elektrisch leitenden Films durch die orfindungsgemäße Behandlung bearbeitet wurde.

Die Behandlung mit negativer Spannung am Anodenanschluß ist von der üblichen, eingangs als bekannt beschriebenen Behandlung durch Anlegen einer positiven Gleichspannung verschieden und kann vor oder nach ihr -Jurchgeführt werden.

Folgende Versuche wurden an 30 und 50 cm-90° -Kathodenstrahlröhren durchgeführt, die vorher einer Behandlung mit positiver Spannung unterzogen worden waren. Die Sockelstifte der Röhre wuroen gemeinsam geerdet und es wurde eine negative Gleichspannung an die Anode der Röhre beginnend mit 0 V mit einer Anstiegsgeschwindigkeit von 0,5 kV/s angelegt und auf —40 kV erhöht. Die Spannung, bei der der Kathodenfleck am Rande des inneren elektrisch leitenden Belags hervorgerufen wurde, wurde gemessen. Die gemessenen Spannungen verteilen sich so, wie F i g. 4a zeigt Die gleichen Röhren wurden nochmals den gleichen Behandlungen unterworfen. Es ergab sicn, daii die Spannungen, bei denen der Kathodenfleck hervorgerufen wurde, um etwa 10 kV tiefer als bei der ersten Behandlung waren, wie Fig.4b zeigt Durch die vorgeschlagene Behandlung wird daher die dielektrische Durchbruchfestigkeit erhöht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bearbeiten des kathodenseitigen Randes eines elektrisch leitenden Belags auf der Innenwand des Glaskolbens von Kathodenstrahlröhren, bei denen der Kolben einen an einem Ende mit einem Sockel abgeschlossenen Halsteil und einen mit dem anderen Ende des Halsteiles verbundenen trichterförmigen Teil aufweist und der Belag sich vom trichterförmigen Teil in den Halsteil hinein erstreckt, im Halsteil mindestens ein Strablerzeugersystem angeordnet ist, dessen Anode mit dem Belag elektrisch leitend verbunden ist, in der Wand des trichterförmigen Teiles ein Anodenanschluß angebracht ist, der mit dem Belag ebenfalls elektrisch leitend verbunden ist, und elektrische Durchführungen in dem Sockel angebracht sind, die mit den übrigen Elektroden des Strahlerzeugersystems verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Durchführungen gemeinsam geerdet werden und daß eine negative Gleichspannung an den Anodenanschluß angelegt wird, deren Größe ausreicht, um eine am Auftreten eines rosa Flecks nahe dem Rand erkennbare Entladung hervorzurufen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung an dem Anodenanschluß von 0 V auf —40 kV mit einer Geschwindigkeit von 0,5 kV/s geändert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nie Spannung an dem Anodenanschluß von 0 V auf —50 kV mir einer Geschwindigkeit von 0,5 kV/s geändert wird.

4. Verfahren nach Anspiuch ' dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung an dem Anodenanschluß von 0 V auf —40 kV mit einer Geschwindigkeit von 0,5 kV/s geändert wird und anschließend über eine Dauer von 3 min die negative 40 kV-Spannung alternierend jeweils während 0,2 s angelegt und während 1.0 s abgeschaltet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Elektrode an dei Außenseite des Röhrenhalses an denjenigen Umfangsteil angebracht wird, der auf der Höhe des Randes des elektrisch leitenden Belags liegt, und daß die zusätzliche Elektrode gemeinsam mit den elektrischen Durchführungen geerdet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung an dem Anodenanschluß von 0 V auf — 10 kV mit einer Geschwindigkeit von 0,5 kV/s geändert wird.