DE2749210A1

DE2749210A1 - Elektrisch leitendes widerstandsschichtmaterial fuer kathodenstrahlroehren

Info

Publication number: DE2749210A1
Application number: DE19772749210
Authority: DE
Inventors: Gordon Thomas Fore-Man; Anthony Vincent Gallaro; George Norman Williams
Original assignee: GTE Sylvania Inc
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 1976-11-04
Filing date: 1977-11-03
Publication date: 1978-05-18
Also published as: US4124540A; BE860217A

Description

PATE NTANWALTE

oipi. ing. Klaus Westphal or.rar.nat Bernd Mussgnug

Seb.-Kneipp-Strasse 14 D-7730 VS-ViLLINGEN

Telefon 07721 - 55343 Telegr. Westbuch Villingen Telex 5213177 webu d

Or. rar. nat O 11 O B U C h Π θ Γ

Flossmannetrasse 30 a D-8000 MÖNCHEN 60

Telefon 089 - 832446 Telegr. Westbuch München Telex 6213177 webu d

U.Z. 88.283

GTE Sylvania Inc. 1oo West 1oth Street Wilmington, Delaware V.St.A.

ELEKTRISCH LEITENDES WIDERSTANDSSCHICHTMATERIAL FÜR

KATHODENSTRAHLRÖHREN

809820/0756

Postscheckkonto: Karlsruhe 76879-764 Bankkonto: Deutsche Bank AQ Villingen (BLZ 69470039) 146332

2 7 4 Q 2 10

U.Z. 88.263

GTE Sylvania Inc. 1oo West loth Street Wilmington, Delaware

v;st.A.

ELEKTRISCH LEITENDES WIDERSTANDSSCHICHTMATERIAL FÜR KATHODENSTRAHLRÖHREN

Die Erfindung betrifft eine Widerstandsbeschichtungsmasse für die Herstellung von Kathodenstrahlröhren zur Unterdrückung des schädlichen Funkenüberschlags im Inneren der Röhren.

Der technische Fortschritt auf dem Gebiet der Kathodenstrahlröhre brachte bedeutende Verbesserungen sowohl in der Röhrenkonstruktion als in Bezug auf den Betrieb der Röhren, einschließlich einer Tendenz zur Be-

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nützung höherer Bildschirmspannungen zusammen mit der Miniaturisierung und der gedrängten Bauweise der dazugehörigen Elektronenkanonen, die im verkleinerten Durchmesser des Halsteils untergebracht sind. Als Folge der fortschrittlichen Konstruktionsparameter wurden die Abstände zwischen den zusammengehörigen Elektrodenteilen in der Elektronenkanone reduziert. Die Winzigkeit dieser Abstände zwischen den Elektroden erhöht im Zusammenwirken mit der innerhalb der Röhre herrschenden Spannung und mit etwa vorhandenen Verunreinigungen die Wahrscheinlichkeit eines Durchschlags innerhalb des Röhrenaufbaus.

Es war herkömmlicherweise bei der Herstellung von Kathodenstrahlröhren üblich, auf der Innenseite des trichterförmigen Teils der Röhrenhülle eine elektrisch leitende Beschichtung anzubringen, die sich im wesentlichen vom Bereich des kathodolumineszenten Schirms bis in den vorderen Teil des anschließenden Halsteils erstreckte. Diese Beschichtung, an der im allgemeinen eine hohe positive Spannung über eine elektrische Durchführung in der Wandung des trichterförmigen Teils anliegt, dient der Zuführung einer hohen elektrischen Spannung von etwa gleicher Höhe zum Schirm und zur Anschlußelektrode der Elektronenquelle, die im Halsteil der Röhrenhülle untergebracht ist. Damit bestehen die Voraussetzungen für die Entstehung eines Funkenüberschlags zwischen der Anschlußelektrode und der benach-

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barten Elektrode mit niedrigerer Spannung in der Elektronenkanone, insbesondere in Gegenwart von erschwerenden Umständen wie zum Beispiel Sublimationsniederschlägen, Fremdkörpern und winzigen VorSprüngen, die sich in die Zwischenräume zwischen den Elektroden erstrecken. Obwohl bei der Röhrenherstellung erhebliche Mühe darauf verwendet wird, die Faktoren, die zu einem Durchschlag beitragen könnten, auf ein Minimum zu reduzieren, wird durch die Verwendung von Anodenspannungen in der Größenordnung von 3o kV und darüber das Vorhandensein von Bedingungen, die eine Bildung von FunkenUberschlag begünstigen, zu einem äußerst wichtigen Faktor. Ein FunkenUberschlag oder Isolationsdurchschlag innerhalb der Kathodenstrahlröhre stellte stets eine unerwünschte Möglichkeit dar, deren Ausmaß manchmal gefährliche Stromstärken von über 1oo Ampere erreicht. Mit zunehmender Verwendung von Festkörperbeuteilen beim Fernsehen und bei Geräten mit ähnlicher Anzeige kann ein FunkenUberschlag innerhalb der Kathodenstrahlröhre katastrophale Wirkungen auf die emfpindlichen Bauteile in den außerhalb angeschlossenen Stromkreisen ausüben. Daneben kann ein FunkenUberschlag innerhalb der Röhre deren Aufbau ernstlich beschädigen und durch die Sublimierung von schädlichen Metallablagerungen auf den entsprechenden Flächen im Bereich der Elektronenkanone zu Leckströmen führen.

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Durch Sauberkeit, Genauigkeit, Wachsamkeit und Sorgfalt beim Röhrenherstellungsverfahren wird laufend gegen das Eintreten von Bedingungen gekämpft, die zum Funkenüberschlag führen könnten. Dennoch können menschliche Faktoren, Sublimate bei der Verarbeitung, Fertigungstoleranzen und Verfahrensschwankungen zusammentreffen, um eine unerwünschte und erschwerende Situation zu schaffen. Es wurden Versuche mit unterschiedlicher Verwendung von Widerstandsschichten mit hohem spezifischem Widerstand auf bestimmten Bereichen des trichterförmigen Teils der Röhrenhülle angestellt. Ein solches Verfahren wird zum Beispiel von A.V. de Vere Krause im U.S.-Patent 2.829.292 beschrieben, bei dem ein Streifen einer Widerstandsschicht auf der Innenseite im Bereich des Übergangs zwischen dem trichterförmigen Teil und dem Halsteil der Röhrenhülle aufgebracht wird, sodaß die Stützkontakte an der Anschlußelektrode der Elektronenquelle an mehreren Stellen einen Kontakt zu der Schicht mit hohem Widerstand herstellen, um den Funkenentladungsstrom im Bereich der Elektronenkanone zu begrenzen. Es zeigte sich Jedoch bei Röhren mit hoher Anodenspannung, daß» die Stützkontakte einen punktförmigen Kontakt mit hohem übergangswiderstand zur Widerstandsschicht bilden, wodurch die Neigung zu starker Hitzeerzeugung im Verlauf der Röhrenfertigung entsteht, wenn an der Anode eine Vorbehandlungsspannung von 4o kV oder darüber angelegt wird. Eine solche örtliche Wärmeerzeugung kann den

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Aufbau einer schädlichen Feldelektronenemission, die Ionisierung und schließlich den Bruch oder eine Rißbildung der Glaswand im Halsteil verursachen. Daneben tauchten Schwierigkeiten auf, eine elektrisch leitende Beschichtung mit hohem Widerstand zu erzeugen, die gleichmäßig ausfällt, dauernd die gewünschten elektrischen Eigenschaften aufweist und die erforderliche zähe Verbindung mit der Oberfläche der Röhrenhülle ergibt. Da die Reduzierung und Ausschaltung des Funken-Überschlags bei den heutigen Farbferasehröhren eine stets wachsende Bedeutung annimmt, ist es ein Hauptanliegen der Röhrenhersteller, ein zweckentsprechendes und brauchbares Beschichtungsmaterial zu erzeugen, um in geeigneter Weise die möglichen Bedingungen für die Entstehung eines Funkenüberschlags innerhalb der Kathodenröhre als solcher zu steuern.

Durch die Erfindung sollen die vorgenannten, nach dem bisherigen Stand der Technik auftretenden Nachteile reduziert und ausgeschaltet werden, und es soll ein Widerstandsschichtmaterial geschaffen werden, um eine bessere Unterdrückung des Funkenüberechlags im Innern einer Kathodenstrahlröhre zu erzielen. Gleichzeitig soll die Unterdrückung des Funkenüberschlags in einer Kathodenstrahlröhre durch die Verwendung einer elektrisch leitenden Widerstandsschicht mit hohem spezifischem Widerstand von bestimmter Zusammensetzung erzielt werden,

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die an der Wandung der Röhrenhülle durch ein zweckentsprechendes und wirtschaftliches Verfahren während der Röhrenherstellung aufgebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Unterdrückung des Funkenüberschlags in einer Kathodenstrahlröhre eine elektrisch leitende Widerstandsschicht mit hohem spezifischem Widerstand auf einen Teil der Innenfläche der Röhrenhülle zwischen einer vorne liegenden ersten Widerstandsschicht mit geringem spezifischem Widerstand und einer weiter hinten im Halsteil vor der Elektronenquelle angebrachten zweiten Widerstandsschicht mit niedrigem spezifischem Widerstand aufgetragen wird. Die Widerstandsschicht mit hohem spezifischem Widerstand gemäß der Erfindung besteht aus einem amorphen Belag einer homogenen Mischung eines Glasschmelzenmaterials mit mindestens einem teilchenförmigen Material, das aus der Gruppe gewählt wird, zu der im wesentlichen Cadmiumoxyd, Indiumoxyd und Kupferoxyd gehören. Der Glasschmelzenbestandteil der Mischung besitzt einen Erweichungspunkt im Bereich von 35o bis 45o° C und einen Ausdehnungskoeffizienten, der mit der Glaszusammensetzung des Teils der Röhrenhülle verträglich ist, auf dem die Mischung aufgetragen wird. Der Anteil des Glasschmelzenmaterials im Belag liegt im Bereich von 35 bis 65 Gewichtsprozent, Je nach dem verwendeten Glasschmelzenmaterial, wobei die einzelnen Teilchen des entsprechenden Oxyds oder der entsprechenden Oxyde gleichmäßig verteilt und vorwiegend eingekapselt sind.

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Anhand der Figur wird ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Aufriß im Schnitt durch eine Kathodenstrahlröhre, in der eine Widerstandsschicht mit hohem spezifischem Widerstand gemäß der Erfindung aufgebracht wurde.

Die Erfindung eignet sich zur Verwendung in herkömmlichen Kathodenstrahlröhren sowohl in Schwarz-Weiß- als in Farbfernsehanlagen und in verwandten Bildwiedergabegeräten, doch wird für die folgende Beschreibung eine Farbfernsehröhre mit Mehrloch-Schattenmaske und einer Mehrfach-Elektronenstrahlquelle verwendet.

Eine Kathodenstrahlröhre 11 mit Mehrstrahl-Elektronenquelle wird mit einer Hülle 13 dargestellt, die aus dem Hals 15, dem trichterförmigen Teil 17 und dem Bildschirm 19 zusammengesetzt ist; der Bildschirmteil und das aus einem Teil bestehende Trichter- und Halsstück wird bei der Röhrenherstellung entlang einer zusammenpassenden Fläche 21 hermetisch dicht zusammengefrittet. Ein kathodolumineszenter Bildschirm 23 mit einem verschiedenfarbigen Leuchtstoffmuster wird auf der Innenfläche des Bildschirms in Form von bestimmten Streifen oder Punkten nach dem Stand der Technik gebildet. Eine Anordnung 25 mit einer Vielzahl von Löchern, in diesem Fall eine Schattenmaske, deren Öffnungen in genauer Übereinstimmung mit dem Muster des Bildschirms angeordnet sind, wird auf der Innenseite des Bildschirms durch eine Zahl von Befestigungeteilen 27 In einer räumlichen Zuordnung

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zum Muster des Bildschirms ausgerichtet.

Im Inneren des Halsstückes der Röhrenhülle ist als Beispiel eine teilweise im Detail dargestellte mehrstrahlige Elektronenquelle 29 untergebracht und so ausgerichtet, daß eine Zahl von Elektronenstrahlen auf der Lochmaske 25 konvergieren und danach den jenseits derselben liegenden Bildschirm 23 beaufschlagen.

Es war herkömmlicherweise üblich, sowohl auf der Innenseite als auf der Außenseite des trichterförmigen Teils der Röhre eine elektrisch leitende Beschichtung anzubringen. Diese Beschichtungen erzielen zusammen mit der dazwischenliegenden Glaswandung des Trichterteils eine kapazitive Filterwirkung, die in den Betriebsschaltungen der entsprechenden Fernseh- oder Bildwiedergabegeräte verwendet wird. Die Außenschicht 31 des trichterförmigen Teils besteht aus einem elektrisch leitenden Material wie zum Beispiel Aquadag und ist auf einem Teil der Außenfläche aufgebracht, die sich im wesentlichen vom Bereich der Schmelzverbindung 21 bis etwa zur Mitte des trichterförmigen Teils 17 erstreckt.

Bei der als Beispiel gezeigten Ausführungsform besitzt die Innenfläche des trichterförmigen Teils eine Anord-» nung aus drei getrennt aufgebrachten elektrisch leitenden Widerstandsschichten, von denen die erste eine elektrisch leitende Widerstandsschicht 33 mit geringem spezifischem Widerstand, zum Beispiel eine Aquadag-Zusammen-

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setzung ist, die in Umfangsrichtung auf dem vorderen Teil etwa bis zum Bereich der Schmelzverbindung 21 aufgebracht wird. Eine elektrische Spannung sowohl für den Schirm 23 als für die Anschlußelektrode 35 der Elektronenquelle 29 wird an dieser kohlenstoffhaltigen Schicht über eine elektrische Durchführung 37 im trichterförmigen Teil angelegt. In Umfangrichtung an die hintere Abgrenzung der ersten Widerstandsschicht 33 mit geringem spezifischem Widerstand anschließend folgt eine elektrisch leitende Schichtzusammensetzung 39 mit hohem spezifischem Widerstand, die im wesentlichen eine Mischung aus Glas und Metalloxyd ist und gleichmäßig und zäh haftend in Umfangrichtung auf der Innenfläche des hinteren Stücks des trichterförmigen Teils aufgetragen ist. Diese Widerstandsschicht mit hohem spezifischem Widerstand ist in Form eines Randstreifens angeordnet und erstreckt sich bis zum Halsteil 15, wo sie den Kontakt mit einem schmalen Streifen einer zweiten Widerstandsschicht 41 mit geringem spezifischem Widerstand herstellt, der sich durch seine Kratzfestigkeit und starke Haftfähigkeit auf dem Glas auszeichnet. Diese zweite Schicht dient als i'ammelleiter, der eine Kontaktfläche für die Mehrfach-Stützkontakte 43 für die Anschlußelektrode der im Halsstück der Röhrenhülle untergebrachten Elektronenquelle 29 darstellt.

In einer typischen Elektronenquelle kann die positive Betriebsspannung, der Anode oder der Anschlußelektrode 35 in der Größenordnung von 3o kV oder darüber liegen, die durch den Durchführungeknopf 37 in der Wandung des trich-

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terförmigen Teils angelegt wird, während die Spannung an der daran anschließenden Linsenelektrode 45 in der Elektronenquelle 29 im Bpreich von etwa 17 bis 2o % der Anodenspannung liegt. Damit wird es äußerst wünschenswert, eine strombegrenzende und funkenheramende Beschichtung im Inneren der Kathodenstrahlröhren zu verwenden.

Die dreiteilige Anordnung aus den verschiedenen aufeinander abgestimmten elektrisch leitenden Widerstandsschichten 33, 39 und 41, die auf der Innenfläche der Röhrenhülle aufgebracht sind, schafft eine Leiterstrecke mit einem Niederspannungs-Gleichstromwiderstand vorzugsweise in der Größenordnung von mehreren Megohm. Es hat sich gezeigt, daß Widerstände von diesem Wert den Strom merkbar begrenzen und die etwaige Entstehung eines schädlichen Funkenüberschlags an empfindlichen Stellen hemmen. In Röhren, die eine dreiteilige Anordnung von Beschichtungen nach der obigen Beschreibung verwenden, sind die Spitzenströme des Funkenüberschlags wesentlich geringer und beschränken sich auf ein unschädliches Maß.

Die erste leitende Widerstandsschicht 33 der dreiteiligen Anordnung ist im vorderen Stück des trichterförmigen Teils 17 angebracht und kann aus einer herkömmlichen kohlenstoffhaltigen Beschichtungsmasse wie zum Beispiel Aquadag zusammen mit einem wassergebundenen Kaliumoder Natriumsilikat-Bindemittel bestehen. Diese Beschichtung ist charakteristisch für die Art, die üblicherweise auf der Innenseite des trichterförmigen Teils verwendet

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wird, und kann in Umfangrichtung im Verlauf der Herstellung des Trichterteils durch handelsübliche Sprühverfahren oder durch Pinselbeschichtung aufgetragen werden. Diese Beschichtungsart kann zwar eine geringe Kratzfestigkeit aufweisen, doch ist sie in diesem Fall auf einen Bereich des Trichterteils beschränkt, in dem die Abriebgefahr sehr gering ist.

Die Widerstandsschicht 39 mit hohem spezifischem Widerstand gemäß der Erfindung wird in einem bestimmten Bereich des Trichterteils in Umfangrichtung anschließend an den hinteren Rand der Schicht 33 mit geringem spezifischem Widerstand aufgebracht und erstreckt sich von dort bis zum Halsteil 15. Diese Schicht 39 mit hohem spezifischem Widerstand ist eine amorphe Hasse aus einer homogenen Mischung einer Glasschmelze mit mindestens einem teilchenförmigen Material, das aus der Gruppe gewählt wird, die im wesentlichen Cadmiumoxyd, Indiumoxyd und Kupferoxyd umfaßt. Allgemein betrachtet hat der Glasschmelzenanteil isolierende Eigenschaften, einen Erweichungspunkt im Bereich von etwa 35o° bis 45o° C, und einen Ausdehnungskoeffizienten, der mit demjenigen der Glaszusammensetzung des Teils der Röhrenhülle vereinbar ist, auf den die Schicht aufgetragen werden soll. Ein amorphes Glas ist ein Glas, das seine glasige Struktur beibehält und bei der Wärmeumwandlung keine Entglasungs- oder Kristallisationserscheinungen aufweist. Solche für die Verwendung im Rahmen der Erfindung anwendbare Glassorten

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sind zum Beispiel diejenigen, die im Gewichtsanteil aus 7o - 85 % PbO, 5 - 15 % ^⁰S' ² " ^1o ^ ^A12°3 ^^{10 aus} 3 - 5 % SiO₂ bestehen. Beispiele für geeignete Glasschmelzen dieser Art sind Bleiborat-Glasschmelzen, die mit Nummer 8463 bzw. 757o bezeichnet werden, und die handelsüblich von Corning Glass Works, Corning, New York, bezogen werden können. Diese Glasschmelzen sind amorphe Glasmassen mit niedrigem Schmelzpunkt, die vollkommen mit dem Glas des Trichterteils vereinbar sind. Das Material Nr. 8463 ist charakteristisch für eine Masse mit niedrigem Schmelzpunkt und einer Erweichungstemperatur in der Größenordnung von 37o° C, während die Schmelzmasse Nr. 757o eine Erweichungstemperatur in der Größenordnung von 44o° C aufweist. Eine weitere Schmelzmasse, die zwischen den vorgenannten liegt, ist zum Beispiel die Glasschmelze Nr. 7555, die einen Erweichungspunkt von etwa 4io° C besitzt.

Eine strombegrenzende Zusammensetzung mit hohem spezifischem Widerstand erhält man zum Beispiel durch homogene Mischung eines oder mehrerer der vorgenannten von Natur aus elektrisch leitfähigen teilchenförmigen Metalloxyde mit einer der vorgenannten isolierenden Glasschmelzen in Pulverform. Es hat sich erwiesen, daß die Teilchengröße des Zusammensetzungsmaterials wichtig ist für die Herstellung einer Mischung, bei der zum Beispiel die Cadmiumoxydteilchen anschließend in homogener Weise im Glas eingebettet und im wesentlichen mit Glas verkapselt

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sind, um eine zäh haftende Beschichtung zu erhalten, die entsprechende Leit- und Widerstandswerte in der gesamten Masse der Beschichtung aufweist. Die Verteilung der Teilchengröße des entsprechenden pulverförmigen Glasschmelzmaterials liegt im Bereich von etwa 1,o bis 35,ο Mikrometer, während das teilchenförmige Cadmiumoxyd eine Teilchengrößenverteilung im Bereich von 1,o bis 1o,o Mikrometer besitzt.

Zum Beispiel wird eine Mischung der teilchenförmigen Bestandteile mit Glasschmelzmaterial 757o vorzugsweise mit einem Gewichtsanteil von 5o - 65 % und mit Cadmiumoxyd im Gewichtsanteil von 35 - 5o % hergestellt. Der Widerstandswert der Zusammensetzung kann dadurch geändert werden, daß die Anteile der Glasschmelze und des Oxyds im angegebenen Bereich verändert werden. Um die gewünschte Haftfähigkeit zu erreichen, sollte der Gewichtsanteil des Glasschmelzmaterials Nr. 757o in der Schicht mindestens 5o % betragen. Zum Beispiel ergibt eine Mischung mit einem Gewichtsanteil von ca. 6o bis 65 % Glasschmelze und ca. 35 bis 4o % Cadmiumoxyd bei einer Beschichtungsdicke von o,o76 bis o,127 mm (3 - 5 mil) eine hervorragende Haftfähigkeit und einen entsprechenden Widerstand von etwa 2 Megohm.

Bei Verwendung des Glasschmelzmaterials Nr. 8463 in der homogenen Mischung nimmt diese vorzugsweise einen Gewichtsanteil von 35 - 45 % und das im Beispiel verwen-

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dete Cadmiumoxyd vorzugsweise einen Gewichtsanteil von 55 bis 65 % ein. Eine Änderung des Widerstandswerts der Mischung kann durch Anpassung der Anteile von Oxyd und Glasschmelze innerhalb des angegebenen Bereiches erreicht werden.

Die gewünschten Anteile des pulverförmigen Glasschmelz- und Oxydmaterials werden mit einem flüssigen Lösungsmittel gemischt, das mit den im Inneren der Kathodenstrahlröhre vorhandenen Stoffen verträglich ist, wie zum Beispiel mit einem organischen Bindemittel, das ein Fritteglaslack mit einem Feststoffgewichtsanteil von o,1 bis o,5 % sein kann, zum Beispiel eine Lösung von einem Prozent Nitrozellulose aufgelöst in einem Ester wie zum Beispiel Amylazetat. Diese Zusammensetzung aus Glasschmelze, Metalloxyd und Lösungsmittel von zähflüssiger Konsistenz wird dann in einem Walzmischverfahren bearbeitet, um eine homogene Suspension der darin enthaltenen Festkörper zu erreichen, worauf eine bestimmte Menge einer Verdünnung, vorzugsweise mit einem höheren Siedepunkt als das Lacklösemittel, wie zum Beispiel Diäthyloxalat, das mit dem Ester des organischen Bindemittels verträglich ist, zugemischt wird, um die richtige Viskosität für die Auftragung und die richtige Steuerung des Trocknungsvorgangs zu erreichen. So ist zum Beispiel für die Pinselbeschichtung eine Viskosität in der Größenordnung von 3oo bis 1ooo Centipoise richtig, während zum Aufsprühen eine Viskosität von etwa 15o Centipoise geeignet ist.

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Die nächste Komponente der dreiteiligen Schichtanordnung ist eine zweite elektrisch leitende Widerstandsschicht 41 mit geringem spezifischem Widerstand, die als schmaler Streifen in Umfangrichtung im vorderen Bereich des Halsteils 15 aufgebracht ist und mit dem hinteren Rand der Widerstandsschicht 39 mit hohem spezifischem Widerstand in Berührung steht. Dieser Streifen hat eine wesentlich geringere Breite als die Schicht mit hohem spezifischem Widerstand und bildet einen Sammelleiter für die vorteilhafte Verbindung mit den Stützkontakten 43, die am Ende der Elektronenquelle 29 angebracht sind, wobei unerwünscht hohe Kontaktwiderstände vermieden werden und damit die gefährlichen Punkte mit unnormal hoher örtlicher Erwärmung bei der darauffolgenden Vorbearbeitung der Röhre mit hoher Spannung wegfallen. Der Streifen mit einer Breite von weniger als 25 mm (1 inch) bietet eine Möglichkeit für Kontakt und Positionierung vorwiegend für die Kontaktstützen der Elektronenquelle. Die Zusammensetzung des leitfähigen Streifens ist so, daß ein Widerstand von der Größenordnung von etwa 5oo bis 2ooo Ohm pro Zoll (ohms per inch) entsteht, und sie kann zum Beispiel aas einem modifizierten leitfähigen kohlenstoffhaltigen Material wie Graphit oder Aquadag bestehen, zu dem ein verträgliches vorwiegend indifferentes feinteilchenförmiges Material wie Eisen (III)-Oxyd, Chrom(III)-Oxyd und Aluminiumoxyd gemischt ist, sowie aus einem geeigneten Silikatbindemittel auf wäßriger Grundlage. Eine Zusammensetzung, die sich für die Ausbildung eines leitfähigen Streifens mit zäher

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Haftung, einer harten, kratzfesten und teilchenfreien Oberfläche und der gewünschten Leitfähigkeit eignet, könnte zum Beispiel enthalten:

5o Gewichtsprozent von wenigstens einem der oben genannten Oxydbestandteile;

3o Gewichtsprozent Aquadag (Wassergrundlage, 3o 96 Feststoffgehalt);

2o Gewichtsprozent Kaliumsilikat auf Wassergrundlage (35 % Feststoffgehalt).

Dies wird zum Beispiel durch Pinselbeschichtung auf den entsprechenden Bereich des Halsteils aufgebracht.

Die dreiteilige Anordnung von leitenden Widerstandsschichten wird so aufgetragen, daß die erste und zweite leitende Widerstandsschicht 33 und 41 mit niedrigem spezifischem Widerstand auf herkömmliche Weise an den entsprechenden voneinander getrennten Bereichen wie zuvor dargestellt aufgetragen werden, worauf sie einem Trocknungsprozeß unterworfen werden. Die elektrisch leitende Widerstandsschicht 39 mit hohem spezifischem Widerstand wird dann auf die Fläche zwischen der ersten Schicht 33 und der zweiten Schicht 41 so aufgetragen, daß ein Berührungskontakt in Umfangrichtung mit beiden Schichten entsteht, zum Beispiel durch Überlappung der Ränder beider Schichten. Wie erwähnt, verwendet die erste leitende Schicht 33 und die zweite Schicht 41 Lösungsmittel auf wäßriger Grundlage, während für die mittlere Schicht 39 mit hohem spezifischem Widerstand ein chemisch verschie-

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denes, aber verträgliches Lösungsmittel verwendet wird, um eine schädliche Kantenvermischung der Beschichtungen beim Auftragen zu vermeiden.

Nach dem Trocknen der drei Schichten wird eine zusammenhängende Wulst aus Dichtungsglasschmelze 21 auf den mit dem Bildschirm zu verschmelzenden Rand des trichterförmigen Teils aufgetragen, worauf der Bildschirmteil in Stellung gebracht wird. Die Einheit von Bildschirm und trichterförmigem Teil wird dann in herkömmlicher Weise für eine entsprechende Zeitdauer auf 45o° C erhitzt, zum Beispiel eine Stunde lang, damit die Dichtungsglasschmelze verglast und eine feste Verbindung zwischen Bildschirm und trichterförmigem Teil herstellt. Die gesteuerte Hitze bei diesem Dichtverfahren erzeugt zusätzlich eine amorphe Transformation der homogenen Mischung, aus der die Widerstandsschicht 39 mit hohem spezifischem Widerstand besteht, und bewirkt die Entglasung der damit verbundenen ersten leitenden Widerstandsschicht 33 und der zweiten Schicht 41, die zu der dreiteiligen Anordnung gehören. In diesem Stadium wird die Elektronenquelle in den offenen Halsteil eingeführt und hermetisch abgedichtet, worauf die Röhre in herkömmlicher Weise weiterverarbeitet wird.

Es wird somit ein Widerstandsschichtmaterial geschaffen, das die Unterdrückung des Funkenüberschlags in einer Kathodenstrahlröhre erhöht. Das Beschichtungsmaterial kann getrennt auf die Wandung der Röhrenhülle durch ein zweck-

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entsprechendes und wirtschaftliches Verfahren während der Röhrenherstellung aufgebracht werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Elektrisch leitendes Widerstandsschichtmaterial mit hohem spezifischem Widerstand zum Auftragen auf einen bestimmten Bereich der Innenfläche einer Kathodenstrahlröhre im Verlauf der Röhrenherstellung, um darauf eine amorphe Beschichtung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Widerstandsschichtmasse zusammengesetzt ist aus einer Mischung von:

bis zu 65 Gewichtsprozent eines teilchenförmigen amorphen und im wesentlichen isolierenden Glasschmelzenmaterials, das mit dem Material der Röhre verträglich ist und einen Erweichungspunkt im Temperaturbereich besitzt, der im Verlauf der Fertigung vorherrscht; bis zu 65 Gewichtsprozent mindestens eines teilchenförmigen Materials, das aus der Gruppe gewählt wird, zu der vorwiegend Cadmiumoxyd, Indiumoxyd und Kupferoxyd gehören, und das homogen mit dem Glasschmelzenmaterial gemischt wird, wobei der Metalloxydzusatz eine mittlere Teilchengrößenverteilung besitzt, die kleiner als die Teilchen des Glasschmelzenmaterials ist; einem Feststoffbindemittel mit nicht mehr als etwa o,5 Gewichtsprozent; und

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einem Lösungsmittel für das Feststoffbindemittel, wobei das Lösungsmittel mit dem Material der Röhre verträglich sein muß und die verwendete Menge für die genannte Mischung ein Dispergierungsmittel darstellen und eine Viskosität ergeben muß, die im wesentlichen über 15o Centipoise liegt.

2. Elektrisch leitendes Widerstandsschichtmaterial mit hohem spezifischen Widerstand zum Auftragen auf bestimmte Bereiche der Innenfläche einer Kathodenstrahlröhre im Verlauf der Röhrenherstellung, um eine amorphe Beschichtung herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Beschichtungsmaterial zusammengesetzt ist aus einer Mischung von:

5o - 65 Gewichtsprozent einer teilchenförmigen amorphen Art eines im wesentlichen isolierenden Glasschmelzenmaterials, das mit dem Material der Röhre verträglich ist und einen Erweichungspunkt im Bereich von 4oo - 45o° C besitzt;

35 bis 5o Gewichtsprozent von mindestens einem teilchenförmigen Material, das aus der Gruppe gewählt wird, zu der im wesentlichen Cadmiumoxyd, Indiumoxyd und Kupferoxyd gehören, und das homogen mit dem Glasschmelzenmaterial gemischt wird, wobei der Metalloxydzusatz eine durchschnittliche Teilchengrößenverteilung besitzt, die kleiner als die Teilchengröße des Glasschmelzenmaterials ist;

o,1 bis o,5 Gewichtsprozent eines Feststoffbindemittels; und

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einem Lösungsmittel für das Feststoffbindelmittel, wobei das Lösungsmittel mit dem Material der Röhre vereinbar sein und die verwandte Menge für die genannte Mischung ein Dispersierungsmittel darstellen und eine Viskosität ergeben muß, die im Bereich von etwa 15o bis 4oo Centipoise liegt.

3. Widerstandsbeschichtungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasschmelzmaterial einen Erweichungspunkt im Bereich von 4oo° C bis 45o° C und einen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, der mit dem Glas der Röhrenhülle, auf die es aufgetragen wird, verträglich ist, wobei die Teilchengrößenverteilung des Glasschmelzenmaterials im Bereich von etwa 1,o bis 35,ο Mikrometer liegt.

4. Widerstandsschichtmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengrößenverteilung des Metalloxydzusatzes etwa im Bereich von 1,o bis 1o,o Mikrometer liegt.

5. Widerstandsschichtmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststoffbindemittel in Form von 1 % Nitrozellulose hergestellt wird, die in einem Ester gelöst ist.

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