DE2727560A1

DE2727560A1 - Verbessertes verfahren zur bearbeitung von kathodenstrahlroehren

Info

Publication number: DE2727560A1
Application number: DE19772727560
Authority: DE
Inventors: Thomas Harry Madden; Clair Wilbur Reash
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: SAES Getters SpA
Priority date: 1976-11-24
Filing date: 1977-06-18
Publication date: 1978-06-01
Also published as: US4048545A; NL185880B; JPS5755175B2; BE856112A; IT1079259B; DE2727560C3; JPS5366153A; FR2372508B1; FR2372508A1; NL185880C; DE2727560B2; CA1071700A; NL7707066A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bearbeitung von Fernsehröhren. Die Erfindung betrifft insbesondere die Verarbeitung von Fernsehröhren, die vorher bereits durch Verdampfen eines Bariumgetters gegettert wurden, die jedoch wiederaufgearbeitet wurden und eine weitere Getterung benötigen.

Bei der Herstellung von Fernsehröhren wird das nötige Vakuum durch die Verwendung von Gettern erhalten, insbesondere Bariumgettern, bei denen innerhalb der Bildröhre das Barium verdampft wird. Das verdampfte Gettermaterial, z.B. Barium, sorbiert die restlichen Gase und reagiert mit ihnen in der Bildröhre und entfernt sie als feste Kondensate, die einen niedrigen Dampfdruck aufweisen. Auch das Barium, das als Film auf der inneren Oberfläche der Bildröhre niedergeschlagen ist, fährt fort, Gase zu sorbieren, die während der Verwendung der Bildröhre freigesetzt werden.

Bei der normalen Herstellung von Farbfernsehbildröhren müssen ungefähr 10 % wiederaufgearbeitet werden, indem der Halsteil der Bildröhre geöffnet wird und der Elektronenstrahlerzeuger (electron gun) entfernt und durch einen neuen ersetzt wird. Da die Bildröhre vollständig bearbeitet ist, einschließlich des Verdampf ens des Bariumgetters, wenn der ursprüngliche Elektronenstrahlerzeuger entfernt ist, z.B. durch Aufbrechen des Glases am Halsteil, wird der Bariumfilm oxidiert und reagiert mit der Feuchtigkeit unter Bildung von stabilen Hydraten. Die Wassermoleküle der Hydrate werden durch das normale Ausheizen bei ungefähr 400°C nicht entfernt, das dem Verdampfen eines zweiten Getters in der wiederaufgearbeiteten Bildröhre vorangeht. Während des Verdampfens (flashing) des zweiten Get-

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ters nach dem Austausch des Kathodenstrahlerzeugers ist es jedoch möglich, Temperaturen zu erhalten, die ausreichen, um die Hydrate zu zersetzen. Die so* freigesetzte Feuchtigkeit kann mit bereits in der Röhre vorhandenen Metallcarbiden reagieren, und zwar unter Bildung von Kohlenwasserstoffgasen. Diese Gase können in der Röhre relativ hohe Drucke erzeugen und werden wegen der hohen Gasanzeigen zurückgewiesen; beim Hochspannungsabtasten können sie ionisiert werden und auf die Kathode hin beschleunigt werden, um ein Einbrennen durch Ionen (ion burn) und/oder Kohlenstoffniederschlagung zu bewirken. Dieses sog. Einbrennen durch Ionen (ion burn) kann die Kathodenelektronenemission entweder durch direktes mechanisches Bombardement verringern oder durch Niederschlagen einer Schicht von Kohlenstoff (aus den zersetzten Kohlenwasserstoffgasen) auf der elektronenemittierenden Oberfläche der Kathode. Es ist bekannt, daß bereits gegetterte Bildröhren, die geöffnet wurden und mehrere Tage lang gelagert wurden, eine etwas verringerte Neigung zur Freisetzung von Feuchtigkeit haben; bis jetzt gab es keine zufriedenstellende kommerzielle Methode, um eine übermäßige Freisetzung der Feuchtigkeit während der zweiten oder folgenden Getterung zu vermeiden.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung und Getterung einer wiederaufgearbeiteten Fernsehbildröhre zu entwickeln, dac die Entwicklung von schädlichen hohen Drücken beim wiederholten Gettern vermeidet. Andere Ziele ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen in Zusammenhang mit den Zeichnungen.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung für die praktische Ausführung der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 2 eine bereits gegetterte Bildröhre für die Verwendung gemäß der vorliegenden Erfhdung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren entwickelt zur Behandlung und Getterung einer Bildröhre, die bereits früher gegettert wurde durch das Verdampfen (flashing) eines bariumhaltigen Materials und welche deshalb einen Bariumfilm auf Teilen der inneren Oberfläche aufweist; das Verfahren besteht aus folgenden Verfahrensschritten:

1. Umwandlung des Bariumfilms zu Bariumcarbonat, indem der Bariumfilm auf der inneren Oberfläche der bereits gegetterten Bildröhre mit einem Gasgemisch in Berührung gebracht wird, das im wesentlichen aus COp und Wasserdampf besteht, wobei das Gasgemisch wenigstens ungefähr 10 Vol.-96 COg enthält und der Wasserdampf in einer Menge von wenigstens ungefähr 1 % des Volumens des CO₂ vorhanden ist, aber weniger als die Menge, welche dem Taupunkt des Wasserdampfes in der Mischung entspricht.

2. Anschließende Evakuierung der Bildröhre zu einem Vorgetter-Verdampfungsvakuum (pre-gettering flash vacuum) und

3. Getterung der Bildröhre durch Verdampfen eines bariumhaltigen Getters in der Röhre.

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Die vorliegende Erfindung wird deutlicher, wenn auf die Zeichnung Bezug genommen wird; e.s zeigen

Fig. 1 eine bereits gegetterte Fernsehbildröhre mit einer Anordnung zur Behandlung der Bildröhre vor einer zweiten Getterung.

Fig. 1 zeigt eine bereits gegetterte Fernsehbildröhre 10, die am Teil 12 des Halsteiles 14 geöffnet worden ist, z.B. durch Aufbrechen oder Bohren nach bekannten Verfahren. Ein Film aus Barium, der von einer früheren Getterung durch Verdampfen eines Bariumgetters in der Röhre 10 herrührt, wird bei 16 angedeutet. Derartige Filme sind normalerweise 0 bis 10 Mikron dick. Die Röhre 10 ist innerhalb einer Kammer 18 angebracht, welche mit Hilfe einer Vakuumpumpe 20 evakuiert werden kann, so daß die Röhre 10 im wesentlichen gasfrei ist, z.B. bei einem Druck von weniger als ungefähr 10 Torr. Bei derartigen Bedingungen wird das Ventil 24 geöffnet und gasförmiges CO₂ strömt von dem Behälter 26 in die Röhre 10 über die Leitung 28 zusammen mit Wasserdampf aus dem Behälter 30; das Verhältnis des Wasserdampfdruckes sollte ausreichen, um einen Teil des Bariumfilms zu hydratisieren, er sollte wenigstens ungefähr 1 % des Volumens des CO₂ betragen und sollte nicht die Menge erreichen, die dem Taupunkt der Gasmischung entspricht, d.h. es ist wichtig, die Kondensation von Wasser in der Röhre 10 während der Bearbeitung zu vermeiden. Die entsprechende Menge an Wasserdampf kann durch das Meßgerät 31 geregelt werden. Der Behälter 30 kann irgendeine Wasserdampfquelle sein, welche es erlaubt, den Wasserdampf, welcher in die Röhre einströmt, innerhalb dieser Grenzen zu regeln. Beispiele sind ein Dampfgenerator oder ein Behälter mit flüssigem Wasser, durch den CO₂

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perlt. Wenn die Röhre 10 mit einem COp-Wasserdampfgemisch gefüllt ist, geeigneterweise bei Standardbedingungen der Temperatur und des Druckes, erfolgt eine Reaktion zwischen dem Bariumfilm 16 und dem Gasgemisch, wobei der Bariumfilm 16 in Bariumcarbonat umgewandelt wird. Diese Reaktion erfolgt schnell und unter den oben beschriebenen Bedingungen wird der Bariumfilm 16 in Bariumcarbonat innerhalb von ungefähr 1 bis 15 Minuten umgewandelt,und Wasser aus dem Bariumhydroxidhydrat wird in dem Maße entfernt, wie die Bariumverbindungen im Carbonat umgewandelt werden.

Bei einem alternativen Verfahren befindet sich die Kammer 18 . bei ungefähr Atmosphärendruck und Temperatur, während CO₂ und Wasserdampf kontinuierlich durch die Leitung 28 in die Röhre 10 geleitet werden, wobei die Pumpe 20 als eine Absaugpumpe verwendet wird, um die atmosphärischen Gase abzuziehen, welche durch das CO^Wasserdampfgemisch und nicht umgesetztes CO₂ und H₂O verdrängt werden. Wie im Falle des zuerst beschriebenen Verfahrens wird der Bariumfilm 16 schnell in Bariumcarbonat umgewandelt.

Nachdem der ursprüngliche Bariumfilm 16 in Bariumcarbonat umgewandelt worden ist, wird nach Fig. 2 die bereits gegetterte Röhre 10 mit einem Kathodenstrahlerzeuger 30 (electron gun) und einem Bariumgetter 32 versehen; dann wird die Röhre 10 wieder verschlossen, typischerweise bis auf ungefähr 10~⁵ Torr evakuiert (Vorvakuum für die Selbstverdampfung) und durch Verdampfen eines Getters 32 wieder gegettert, z.B. mit Hilfe der Spule 36, wie in dem US-Fatent 3 816 788 beschrieben ist. Infolge der vorhergehenden Umwandlung des Barium-

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films 16 in Bariumcarbonat (wie bereits beschrieben wurde), führt die zv/eite Verdampfung des Getters nicht zu einer Zersetzung des umgewandelten Films 16 und gefährliche Gasdrücke in der Röhre 10 werden nach dem Verdampfen vermieden. In einem alternativen Verfahren wird zuerst eine entsprechende Menge von Wasserdampf in die Röhre 10 eingeführt, hierauf erfolgt die Einführung von CO₂ oder umgekehrt, um das erforderliche Gasgemisch in der Röhre 10 bereitzustellen.

Bei der praktischen Ausführung der Erfindung besteht das bevorzugte Gasgemisch aus CO₂ und Wasserdampf mit einem Wasserdampfgehalt von ungefähr 1 bis 5 Vol.-%. Das Gemisch kann bis zu 92 Vol.-% andere Gase enthalten, die im wesentlichen mit Wasserdampf oder COp nicht reagieren, z.B. die atmosphärischen Gase, N₂, Ar, und die Edelgase. Die Reaktionszeit Jedoch, die erforderlich ist, um den ursprünglichen Bariumfilm in Bariumcarbonat umzuwandeln, steigt in dem Maße, wie die Menge von CO₂ in dem Gasgemisch abnimmt. Das Gasgemisch befindet sich geeigneterweise bei Raumtemperatur und die Druckbedingungen können in weiten Bereichen geändert werden, solange genügend CO₂-GaS mit dem Bariumfilm in Kontakt steht, um den Film in Bariumcarbonat umzuwandeln.

Wesentliche Merkmale der vorliegenden Erfindung sind die Gegenwart von CO₂ mit Wasserdampf in Kontakt mit einem Bariumfilm und in der Abwesenheit von kondensiertem Wasserdampf; erforderlich ist auch ein ausreichender Kontakt zwischen der Gasmischung und dem Bariumfilm, um den Film in Bariumcarbonat umzuwandeln; für dies&n Zweck genügt eine kommerzielle Bildröhre, die ungefähr 1 bis 15 Minuten lang, vorzugsweise 10 Minuten lang, mit dem oben beschriebenen CO₂-Wasserdampfgemisch gefüllt ist.

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Als Beispiel sei eine 62,5 cm Diagonalschirm-Fernsehbildröhre genannt mit einem Bariumfilm, der von den Verdampfern von 250 mg Bariumgetter herrührt (siehe US-Patent 3 816 788); diese Röhre kann bei atmosphärischen Bedingungen geöffnet werden und danach mit einem C0₂-Wasserdampfgemisch (97 % CO₂, 3 % H₂O) gefüllt werden, und zwar bei Standardbedingungen ungefähr 10 Minuten lang, um die Umwandlung des Films in Bariumcarbonat zu bewirken. Beim Wiederverdampfen desselben Gettertyps würde der Druck in der Bildröhre nach dem Verdampfen ungefähr 10 Torr nicht übersteigen.

Die Verwendung von trockenem CO₂, d.h. die Abwesenheit von Wasserdampf, anstatt des oben genannten Gasgemisches, würde nicht zu einer Umwandlung des bereits bestehenden Bariumfilms in Bariumcarbonat führen und das wiederholte Verdampfen würde

-•5 in der Bildröhre zu Drücken von ungefähr 10 Torr und höher führen, welche die Funktion der Röhre sehr nachteilig beeinflussen würden.

Es wird ein Verfahren zur Behandlung und Getterung einer wiederaufgearbeiteten Fernsehbildröhre beschrieben, und zwar unter Verwendung von CO₂ und Wasserdampf, wodurch die Entwicklung von schädlichen hohen Drücken bei der wiederholten Getterung vermieden wird.

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Leerseite

Claims

DlPL-ING. HELMUT GÖRTZ Frankfurt am Main 70 SchnecUnhorstr. 27 · TeL 617079 16. Juni 1977 Gzm/Ra. Union Carbide Corporation, Jiew York, N.Y. 10017 / USA Verbessertes Verfahren zur Bearbeitung von Kathodenstrahlröhren Patentansprüche (1J Verfahren zur Behandlung 1OId Getterung einer Bildröhre, die bereits vorher durch Verdampfen eines bariumhaltigen Materials gegettert wurde und die deshalb auf Teilen ihrer inneren Oberfläche einen Bariumfilm aufweist, gekennzeichnet durch:

1. Umwandlung des Bariumfilms in Bariumcarbonat, indem der Bariumfilm auf der inneren Oberfläche der bereits gegetterten Bildröhre mit einem Gasgemisch in Berührung gebracht wird, das im wesentlichen aus CO₂ und Wasserdampf besteht, wobei das Gasgemisch wenigstens ungefähr 10 Vol. CO₂ enthält und der Wasserdampfgehalt wenigstens ungefähr 1 % des Volumens des CO₂ enthält, aber weniger als die Menge, die dem Taupunkt des Wasserdampfes in dem Gemisch entspricht.

2. Nachfolgendes Evakuieren der Bildröhre auf ein Vakuum; das dem Zustand vor der Getterung entspricht und

3. Getterung der Bildröhre durch Verdampfen eines bariumhaltigen Getters.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch Im wesentlichen aus COp und Wasserdampf besteht.

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