DE2720132A1 - Gasbindervorrichtung. verfahren zur herstellung einer farbbildroehre unter verwendung dieser gasbindervorrichtung und durch dieses verfahren hergestellte farbbildroehre - Google Patents

Description

Gasbindervorrichtung. Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre unter Verwendung dieser Gasbindervorrichtung und durch dieses Verfahren hergestellte Farbbildröhre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasbindervorrichtung mit einem in einem offenen Metallhalter untergebrachten Pulvergemisch aus Nickel und einer Legierung aus Aluminium und einem Erdalkalimetall, das aus der durch Barium, Strontium, Calcium und Magnesium gebildeten Gruppe gewählt ist, wobei aus diesem Gemisch durch Erhitzung das Erdalkalimetall verdampft werden kann.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre unter Verwendung einer derartigen Gasbindevorrichtung sowie auf eine durch dieses Verfahren hergestellte Farbbildröhre.

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Eine derartige Gasbindervorrichtung ist allgemein bekannt und hat insbesondere bei der Herstellung von Kathodenstrahlröhren, wie Fernsehbildröhren, Anwendung gefunden. Nachdem die Röhre evakuiert worden ist, werden die darin zurückgebliebenen Restgase durch eine auf der Innenseite der Röhre angebrachte Schicht eines gasbindenden Metalls gebunden. Vor dem Anbringen dieser Schicht eines gasbindenden Metalls wird die Gasbindervorrichtung meistens durch induktive Erhitzung auf eine derart hohe Temperatur gebracht, daß zwischen dem Nickel und der Erdalkalimetall-Aluminium-Legierung eine exotherm verlaufende Reaktion einsetzt, bei der das Nickel das Aluminium bindet und bei der das Erdalkalimetall verdampft. Das verdampfte Erdalkalimetall schlägt sich als eine dünne Schicht gasbindenden Metalls auf einem Teil der Innenoberfläche der Röhre nieder und seine gasbindende Wirkung bleibt während der Lebensdauer der Röhre erhalten.

Die Brauchbarkeit einer Gasbindervorrichtung wird zu einem wesentlichen Teil durch das Ausmaß bestimmt, in dem das Gemisch chemisch gegen die Einwirkung der Umgebungsatmosphäre resistent ist. Die chemische Zusammensetzung soll sich nicht vorzeitig unter den Bedingungen ändern, die während der Speicherung der Gasbindervorrichtung oder während der Herstellung der Röhren vorherrschen, in denen sie angewendet werden.

Ein Beispiel, bei dem eine Gasbindervorrichtung einer in dieser Hinsicht besonders ungünstigen Atmosphäre ausgesetzt wird, ist in der GB-PS 1.226.728 beschrieben. Dabei handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre, bei dem notwendigerweise die Gasbindervorrichtung in der Röhre montiert wird, bevor das Frontglas mittels eines Verbindungsglases an dem Konus der Röhre befestigt wird. Das Miteinanderverbinden dieser Umhüllungsteile erfolgt in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 450° C und dauert etwa eine Stunde. Unter derartigen Bedingungen wird von den bekannten Gasbindervorrichtungen das Nickel wenigstens teilweise

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in Nickeloxid umgewandelt. Dieses Nickeloxid reagiert bei Erhitzung der Gasbindervorrichtung derart stark mit der Aluminiumlegierung, daß aus dem in dem Halter untergebrachten Gemisch Feststoffteilchen herausgeschleudert werden. Derartige Teilchen können Flecke auf dem Bildschirm erzeugen oder einen Kurzschluß zwischen den Elektroden des Elektronenstrahlerzeugungssystems herbeiführen.

Zur Lösung dieses Problems wird in der GB-PS 1.226.728 u.a.

vorgeschlagen, eine Schutzschicht oder -folie über die freie

Oberfläche des in dem Halter untergebrachten Gemisches anzubringen.

Aus der US-PS 2,491,880 ist ein Verfahren zum überziehen von Gettermaterialteilchen, die aus Phosphor bestehen, mit einer Siliciumdioxidschicht bekannt. Die Siliciumdioxidschicht dient hier zur Vermeidung einer frühzeitigen Verdampfung des Phosphors während der Abdichtung der Glasumhüllung einer Glühlampe oder Entladungsröhre. Nach dem Abdichtungsvorgang wird das Gettermaterial auf eine derart hohe Temperatur gebracht, daß die Siliciumdioxidschicht verdampft, während zu gleicher Zeit der Phosphor verdampft und die gewünschte gasbindende Wirkung auftritt.

Weiter ist aus der US-PS 3,666,547 ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Entladungsröhre mit einer photoempfindlichen Schicht bekannt, bei dem in der Röhre eine mit einer Silikatschicht überzogene Antimonquelle zur Herstellung einer photoempfindlichen Schicht angeordnet wird. Auch hier dient die Silikatschicht dazu, eine frühzeitige Verdampfung des Antimons während der Ausheizung der Röhre zu vermeiden. Weiter wird der Silikatschicht eine schützende Wirkung, z.B. vor Oxidation, zugeschrieben, solange die Antimonquelle in Luft gespeichert ist. Auf eine ähnliche schützende Wirkung vor Oxidation wird in der NL-PS 129.729 hingewiesen. Bei dieser handelt es sich um ein Verfahren zum Einschmelzen von Nickelleitern in Glas, bei dem diese Leiter vor dem Einschmelzen mit einer AlkaliSilikatschicht überzogen werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasbindervorrichtung zu schaffen, die ohne Bedenken einer feuchten Atmosphäre von 450° C ausgesetzt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Gasbindervorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung mit einem schützenden Überzug aus Siliciumoxid versehen. Ein derartiger Überzug schützt den Metallhalter und die darin untergebrachten Teile der Gasbindervorrichtung in genügendem Maße vor dem Angriff durch die feuchte Luft bis zu einer Temperatur von mindestens 450° C, während eine derartige Schicht keinen störenden Einfluß auf die Verdampfung des Erdalkalimetalls beim Aktivieren der Gasbindervorrichtung ausübt.

Eine derartige Gasbindervorrichtung wird vorzugsweise bei einem Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre verwendet, bei dem an einer Stelle innerhalb der Glasumhüllung der Röhre eine Gasbindervorrichtung angeordnet wird, die ein in einem Metallhalter untergebrachtes Pulvergemisch aus Nickel und einer Legierung aus Aluminium und einem Erdalkalimetall enthält, das aus der durch Barium, Strontium, Calcium und Magnesium gebildeten Gruppe gewählt ist, wonach mindestens zwei Teile der Umhüllung der Röhre bei hoher Temperatur aneinander befestigt werden, dann die Röhre evakuiert und schließlich aus der Gasbindervorrichtung das Erdalkalimetall verdampft und als eine Schicht gasbindenden Metalls auf der Innenoberfläche der Röhre niedergeschlagen wird.

Auf einfache Weise wird die Siliciumoxidschicht auf der Gasbindervorrichtung dadurch erhalten, daß diese zunächst mit einem hydrolysierten organischen Silikat, vorzugsweise Äthylsilikat, überzogen und dann auf eine derartige Temperatur erhitzt wird, daß die Silikatschicht in Siliciumoxid (SiO₂) umgewandelt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Gasbindervorrichtung nach der Erfindung mit einem

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ringförmigen Halter in axialem Schnitt und Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine Farbbildröhre, die unter Verwendung der Gasbindervorrichtung nach Fig. 1 hergestellt ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Gasbindervorrichtung besteht aus einem aus Chromnickelstahl bestehenden ringförmigen Halter 1 mit einem zur einen Stirnseite offenen U-Profil, dessen Höhe h 2 mm und dessen Breite b 5mm beträgt. Der Außendurchmesser des ringförmigen Halters 1, der aus Blechen mit einer Dicke von 0,25 mm hergestellt ist, beträgt 25 mm. In dem Halter 1 ist ein pulverförmiges Gemisch 2 aus einem Gewichtsteil Bariumaluminium (BaAl,) und einem Gewichtsteil Nickel gepreßt. Die Außenoberfläche der Gasbindervorrichtung ist mit einer Schicht 3 aus Siliciumoxid abgedeckt. Zum Aufbringen dieser Schicht 3 wird die Gasbindervorrichtung in eine hydrolysierte Äthylsilikatlösung mit der Basiszusanunensetzung mit 56,08 Gew. % Äthylsilikat, 32,57 Gew. % Methanol, 11,30 Gew. % entionisierten Wassers und 0,05 Gew. % Salpetersäure mit einer chemischen Reinheit von 60 % eingetaucht. Die gewünschte Dicke der so erhaltenen Silikatschicht, die nach dem Eintauchen auf der Gasbindervorrichtung zurückbleibt, kann beliebig durch Verdünnung der genannten Basiszusammensetzung mit einem geeigneten Verdünnungsmittel eingestellt werden. Eine die erfindungsgemäßen Anforderungen erfüllende Silikatschicht wird mit einer 10 %igen Lösung der oben genannten Ausgangszusammensetzung in Methanol erhalten. Dann wird die auf diese Weise überzogene 'Gasbindervorrichtung in einer Vakuumglocke auf eine Temperatur von 120° C erhitzt, wobei die Silikatschicht in die Schicht 3 aus Siliciumoxid umgewandelt wird. Die Gasbindervorrichtung eignet sich dann zur Anwendung bei einem Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre, wie anhand der Fig. 2 näher erläutert wird.

Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Farbbildröhre enthält einen Hals 10, einen Konus 11 und ein Frontglas 12. Auf der Innenseite des Frontglases 12 ist eine Schicht rot, grün und blau aufleuchtender Gebiete angebracht, die auf bekannte Weise

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ein Linienmuster oder ein Punktemuster bilden. Weiter enthält die Röhre eine metallene Lochmaske 15 und eine metallene magnetische Abschirmkappe 17, die auf einem Metalltragrahmen 16 befestigt sind.

Eine erfindungsmäße Gasbindervorrichtung 21 mit einem metallenen ringförmigen Halter 20 wird am Ende eines Metallstreifens festgeschweißt. Das andere Ende des Metallstreifens 19 wird bei 22 auf der Abschirmkappe 17 festgeschweißt. Bei auf diese Weise montierter Gasbindervorrichtung wird mittels eines Verbindungsglases 18 das Frontglas 12 am Konus 11 befestigt. Dazu wird das Gebilde während einer Stunde in einem Ofen einer Temperatur von 450° C ausgesetzt. Dann wird ein schematisch dargestelltes Elektronenstrahlerzeugungssystem 14, mit dessen Hilfe drei Elektronenstrahlen erzeugt werden können, in dem Hals 10 der Röhre angeordnet und die Röhre wird evakuiert. Schließlich wird durch eine induktive Erhitzung der Gasbindervorrichtung die exotherm verlaufende Reaktion zwischen dem Bariumaluminium (BaAl,) und dem Nickel eingesetzt, wobei das Barium aus der Vorrichtung ausgelöst wird und sich als eine dünne Schicht gasbindenden Metalls auf die innerhalb des durch die Maske 15 und die Abschirmkappe 17 gebildeten Raumes liegenden Oberfläche niederschlägt. Die Stelle und die Lage der Gasbindervorrichtung sind derart, daß von einer auf der Innenoberfläche der Röhre angebrachten Widerstandsschicht 25 der zwischen der mit 24 bezeichneten Linie und dem Elektronenstrahlerzeugungssystem 14 liegende Teil 23 nicht mit Barium überzogen wird. Eine derartige Widerstandsschicht dient nämlich dazu, die schädlichen Folgen, die ein etwaiger Hochspannungsdurchschlag in der Röhre für bestimmte Teile der mit ihr verbundenen Steuerschaltung haben kann, auf ein Mindestmaß zu beschränken.

Bei einer bekannten Befestigung der Gasbindervorrichtung auf dem Elektronenstrahlerzeugunpsystem oder auf einem mit diesem Elektronenstrahlerzeugungssystem verbundenen Element wird diese Widerstansschicht von dem niedergeschlagenen Barium wieder kurzgeschlossen, was bei der oben angegebenen Anordnung der Gasbindervorrichtung vermieden wird.

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Claims (5)

N.V.PHILIPS· GLOEILAMFENFABRIKfEN Patentansprüche;

1. Gasbindervorrichtung mit einem in einem offenen Metallhalter untergebrachten Pulvergemisch aus Nickel und einer Legierung von Aluminium und einem Erdalkalimetall, das aus der durch Barium, Strontium, Calcium und Magnesium gebildeten Gruppe gewählt ist, aus dem durch Erhitzung das Erdalkalimetall verdampft werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasbindervorrichtung mit einer Siliciumoxidschicht überzogen ist.

2. Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre, bei dem an einer Stelle innhalb der Glasumhüllung der Röhre eine Gasbindervorrichtung angeordnet wird, die ein in einem Metallhalter untergebrachtes Pulvergemisch von Nickel und einer Legierung von Aluminium und einem Erdalkalimetall enthält, das aus der durch Barium, Strontium, Calcium und Magnesium gebildeten Gruppe gewählt ist, wonach mindestens zwei Teile der Umhüllung der Röhre bei hoher Temperatur aneinander befestigt werden, dann die Röhre evakuiert und schließlich aus der Gasbindervorrichtung das Erdalkalimetall verdampft und als eine Schicht gasbindenden Metalls auf der Innenoberfläche der Röhre niedergeschlagen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasbindervorrichtung verwendet wird, die mit einer Siliciumoxidschicht überzogen ist. .

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumoxidschicht dadurch erhalten wird, daß die Gasbindervorrichtung auf der Außenseite mit einem hydrolysierten organischen Silikat überzogen und dieses dann auf eine derartige Temperatur erhitzt wird, daß die Silikatschicht in eine Siliciumoxidschicht umgewandelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Silikat aus Äthylsilikat besteht.

5. Farbbildröhre, die durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3 und 4 erhalten ist.

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