DE2703093A1

DE2703093A1 - Farbfernsehbildroehre

Info

Publication number: DE2703093A1
Application number: DE19772703093
Authority: DE
Inventors: Johannes Maria Azaline Compen; Antonius Petrus Francis Zegers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-12-13
Filing date: 1977-01-26
Publication date: 1978-06-15
Also published as: GB1567653A; FR2373867B1; BE850728A; JPS5951439U; JPS6110292Y2; FR2373867A1; DE2703093C2; IT1077887B; JPS5374356A; CA1059568A; NL7613806A

Description

PHN 862*»

Goot/Va/RJ

7.1.77

N.V FKi.:, V o<

"Farbfernsehbildröhre".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehbildröhre enthaltend in einer evakuierten Umhüllung ein Elektrodensystem zum Erzeugen mindestens zweier Elektronenstrahlen; einen Bildschirm, der aus einer Vielzahl in verschiedenen Farben aufleuchtender Gebiete besteht, die auf einem inneren Wandteil der Umhüllung angebracht sind, der das Frontglas bildet; eine elektrische Widerstandsschicht auf einem inneren Wandteil der Umhüllung, der zwischen dem Elektrodensystem und dem Bildschirm liegt, und Farbauswahlmittel mit einer Vielzahl von

809824/.0 524

PHN 862*1 7.1.77

Offnungen, über die jeder Elektronenstrahl aufleuchtenden Gebieten einer bestimmten Farbe zugewiesen wird, wobei diese Farbauswahlmittel in einem definierten Abstand von dem Bildschirm in der Röhre liegen und elektrisch mit der genannten Widerstandsschicht mittels mindestens einer metallenen Kontaktfeder verbunden sind, die gegen den mit der Widerstandsschicht versehenen Wandteil der Röhre drückt.
Zum Erzeugen eines Elektronenstrahls in einer Bildwiedergaberöhre werden die Elektroden des dazu in der Röhre montierten Elektrodensystem meist bei sehr verschiedenen Spannungen betrieben. Span— nungsunterschiede von 20 kV zwischen in geringer Entfernung voneinander liegenden Elektroden sind insbesondere bei Farbbildröhren sehr gebräuchlich. Bei derartigen Spannungsunterschieden können zwischen den Elektroden elektrische Überschläge auftreten, die, wenn keine besonderen Massnahmen getroffen werden, mit zeitlich sehr schnell zunehmenden und auf Werte von 500 A und höher ansteigenden Strömen gepaart sind. Diese Ströme können über induktive oder kapazitive Kopplungen bestimmte Teile, insbesondere Halbleiterteile, in der elekironischen Schaltung des Fernsehempfängers schwer beschädigen, während auch dem Elektrodensystem

809824/0524

PHN 8624 7.1.77

selber Schaden zugefügt werden kann.

In der britischen Patentschrift !.§§6.728 ist eine Fernsehbildröhre beschrieben, die zur Beschränkung der schädlichen Folgen eines derartigen elektrischen Überschlags mit einer Widerstandsschicht versehen ist, die auf einem inneren Wandteil der Röhrenumhüllung angebracht ist. Obgleich mit einer derartigen Widerstandsschicht in bezug auf die Sicherung der elektronischen Schaltung des Fernsehempfängers günstige Ergebnisse erzielt werden können, stellt sich heraus, dass die Anwendung dieser Schicht in anderen Hinsichten nicht völlig problemlos ist. Namentlich ergeben sich Probleme, die mit der Tatsache zusammenhängen, dass ein eingeschalteter Fernsehempfänger eine Störungsquelle für einen in seiner Umgebung angeordneten Rundfunkempfänger sein kann, der auf einen Sender im Langoder Mittelwellenlängenbereich abgestimmt ist. Diese Störung stammt zu einem wesentlichen Teil von dem Videosignal. Beim Betrieb der Bildröhre wird der Bildschirm mit gemäss dem Videosignal modulierten Elektronenstrahlen abgetastet. Ein Teil dieser Strahlen erreicht über die Offnungen in den Farbauswahlmitteln den Bildschirm, während der nicht durchgelassene Teil der Strahlen auf die Farbauswahlmittel selber fällt. Das elektrische Potential

809824/0524

PHN 8624 7.1.77

der Farbauswahlmittel und des Bildschirmes schwankt dadurch entsprechend der Amplitude des Videosignals. Diese Schwankungen werden von dem Bildschirm als Störstrahlung emittiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbfernsehbildröhre mit einer inneren Widerstandsschicht zu schaffen, bei der Massnahmen zur Herabsetzung der obengenannten Störstrahlung getroffen sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Farbferhsehbildröhre der eingangs genannten Art nach der Erfindung die Kontaktfeder elektrisch mit der Widerstandsschicht über eine auf der Widerstandsschicht angebrachte Kontaktfläche verbunden, die aus einem Material mit einer die des Materials der Widerstandsschicht überschreitenden elektrischen Leitfähigkeit besteht.

Der Erfindung liegt die sich aus Untersuchungen ergebende Erkenntnis zugrunde, dass die von der Röhre emittierte Stirstrahlung geringer ist, je nachdem der elektrische Verbindungsweg zwischen den Farbauswahlmitteln und der Widerstandsschicht einen geringeren elektrischen Widerstand bildet. Bei Röhren mit einer inneren Widerstandsschicht ^ wird dieser Widerstand im wesentlichen durch den übergangswiderstand zwischen der Kontaktfeder und

809824/052/»

PHN 8624

7- 7.1.77

der WJd erstandsschicht bestimmt. Dieser Übergangswiderstand ist der Tatsache zuzuschreiben, dass die Widerstandsschicht aus einem Gemisch elektrisch gut leitender und elektrisch schlecht leitender Teilchen besteht. Der Übergangswiderstand ist umso höher, je nachdem eine geringere Anzahl elektrisch gut leitender Teilchen der Widerstandsschicht mit der Kontaktfeder in Berührung ist. Durch Anwendung der Erfindung wird die wirksame Kontaktoberfläche zwischen der Widerstandsschicht und der Kontaktfeder vergrössert, wodurch eine Herabsetzung des Übergangswiderstandes erhalten wird. In einem praktischen Beispiel, bei dem die Widerstandsschicht einen Widerstand von etwa 1000 JtI pro Quadrat aufwies, wurde ohne Anwendung der Erfindung ein übergangswiderstand von etwa 5000 Xi. gemessen. Nach dem Anbringen einer niederohmigen Kontaktfläche auf der Widerstandsschicht mit ei-

2
ner Grosse von etwa 5 cm und einen Widerstand von etwa 25 .Q pro Quadrat stellte sich heraus, dass der übergangswiderstand um etwa einen Faktor 100 herabgesetzt war. Dadurch wurde eine Herabsetzung des Störstrahlungspegels um etwa 10 dB erhalten. Unter dem Ausdruck "niederohmig" ist zu verstehen, dass die elektrische Leitfähigkeit der Kontaktfläche möglichst gross und vorzugsweise

809824/0524

PHN 8624 J 7.1.77

mindestens um einen Faktor 20 grosser als die der Widerstandsschicht ist. Etwaige Toleranzen in bezug auf die Lage einer Kontaktfeder werden dadurch neutralisiert, dass der niederohmigen Kontaktfläche

2 ein Flächeninhalt von mindestens 5 cm gegeben wird. Eine Kontaktfläche in Form eines Streifens aus niederohmigem Material auf der Widerstandsschicht hat sich als besonders günstig erwiesen. Ein derartiger Streifen weist infolge seines grossen Flächeninhalts den Vorteil auf, dass eine gute elektrische Kopplung zwischen einerseits den Farbauswahlmitteln und dem Bildschirm und andererseits dem Kondensator erhalten wird, der durch den Innenüberzug der Röhre (die Widerstandsschicht) und den

.15 üblichen mit dem Chassis des Fernsehempfängers

verbundenen auf der Aussenseite der Röhre angebrachten niederohmigen Überzug gebildet wird. Falls mehr als eine Kontaktfeder verwendet wird, bilden die zu diesen Federn gehörigen Kontaktflächen ein Ganzes mit dem obengenannten Streifen. Der Streifen und die Kontaktflächen können aus demselben niederohmigen Material bestehen, so dass sie in einer einzigen Bearbeitung auf der Röhrenwand angebracht werden können.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es

809824/0 52 4

* PHN 8624

7.1.77

zeigen:

Fig. 1 im Schnitt eine Farbfernsehbildröhre nach der Erfindung,

Fig. 2 den mit einer inneren Widerstandsschicht versehenen Konus der in Fig. 2 dargestellten Röhre, und

Fig. 3 eine mögliche Befestigung einer Gasbindervorrichtung in einer Bildröhre nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 in einem waagerechten Schnitti gezeigte Röhre enthält eine Glasumhüllung, die aus einem Frontglas 1, einem Konus 2· und einem Hals 3 besteht. In dem Hals 3 befindet sich das Elektrodensystem k^ mit drei Elektronenstrahlerzeugern zum Erzeugen dreier Elektronenstrahlen 5» 6 und

7. Die Elektronenstrahlen werden in einer Ebene (hier der Zeichnungsebene) erzeugt und sind auf einen auf der Innenseite des Frontglases 3 angebrachten Bildschirm 8 gerichtet, der aus einer Vielzahl mit einer Aluminiumschicht überzogener in Rot, Grün und Blau aufleuchtender Leuchtstoffstreifen besteht, deren Längsrichtung zu der Ebene durch die Elektronenstrahlerzeuger (hier der Zeichnungsebene) senkrecht ist. Auf ihrem Wege zu dem Bildschirm 8 werden die Elektronenstrahlen 5, 6 und 7 mit Hilfe einer Anzahl koaxial ■»

809824/0 524

PHN 8624 7.1.77

um die Röhrenachse angeordneter Ablenkspulen 9 über den Bildschirm 8 abgelenkt und passieren dabei eine Farbauswahlelektrode .TO, die aus einer Metallplatte mit langgestreckten Offnungen 11 besteht, deren Längsrichtung zu der Leuchtstoffstreifen des Bildschirmes 8 parallel ist. Die drei Elektronenstrahlen 5» 6 und 7 passieren die Offnungen 11 unter einem kleinen Winkel zueinander und treffen demzufolge je nur Leuchtstoffstreifen einer bestimmten Far— be. Die Röhre enthält weiter eine innere Widerstandsschicht 12 und eine auf der Aussenseite des Konus angebrachte, gut leitende Schicht 13· Die Widerstandsschicht 12 weist eine Dicke von etwa 10 #um auf und besteht aus 1 Gewichtsteil Graphitpulver, 6 bis 10 Gewichtsteilen Eisenoxidpulver (Fe_?0 ) und 1,5 bis 3 Gewichtsteilen eines anorganischen Bindemittels, wie Kalium- oder Natriumsilikat. Die Widerstandsschicht 3 2· ist mit einem in der Röhrenwand angebrachten Hdchspannungskontakt lh verbunden. Die Farbauswahlelektrode 10 ist mittels einer Anzahl von Kontaktfedern 15 mit dem Bildschirm 8 verbunden. Ein metallener Abschirmkonus 16 ist einerseits mit der Farbauswahlelektrode und andererseits mittels zweier Kontaktfedern tf mit der Widerstandsschicht 12 verbunden. Beim Betrieb der Röhre liegt die Schicht 23 an einem Be-

809824/0 524

PHN 862J* 7.1.77

triebspotential von etwa 25 kV und die Schicht 13 an Erdpotential, weil diese mit dem Chassis des Empfängers verbunden ist. Die Schichten 12 und 13 bilden mit als Dielektrikum dem zwischenliegenden Glas des Konus 2 einen Kondensator, der als Glättungskondensator für die Hochspannung dient. Dieser Kondensator entlädt sich, wenn in dem Elektrodensystem J^ ein elektrischer Überschlag zwischen z.B. einer Elektrode 18 und einer in geringer Entfernung von dieser Elektrode liegenden Elektrode 19 auftritt. Der bei dieser Entladung auftretende Stromstoss wird aber in seiner Grösse durch die Widerstandsschicht 12, und zwar im wesentlichen durch den sich über den Hals-Konusübergang und in dem Hals erstreckenden Teil derselben, beschränkt. Der durch die Widerstandsschicht gebildete Widerstand ist unter dynamischen Bedingungen, d.h. während des obengenannten elektrischen Überschlags, im allgemeinen niedriger als unter statischen Bedingungen. Unter dem Ausdruck "statische Bedingungen" ist hier der Widerstand zu verstehen, der als der Quotient eines über der Widerstandsschicht angelegten Spannungsunterschiedes von einigen Zehn Volts und des dem- zufolge die Widerstandsschicht durchfliessenden

Stromes definiert ist. Für die oben angegebene 1

809824/052A

27030S3

UO- -

PHN 8624 ti 7.1.77

Zusammensetzung der Schicht beträgt der dynamische Widerstand etwa 500 -TX und der statische Widerstand etwa 2000 Ώ. .

Die Anwendung einer Widerstandsschicht verringert die Filterwirkung der Röhre in bezug auf die von ihr emittierte Störstrahlung. In diesem Zusammenhang stellt sich heraus, dass der Übergangswiderstand zwischen den Kontaktfedern 17 und der Widerstandsschicht 12 von besonderer Bedeutung ist, in dem Sinne, dass die Menge an Störstrahlung geringer ist, je nachdem dieser Ubergangswideratand niedriger ist. Um einen niedrigen übergangswiderstand zu erhalten, ist an der Stelle, an der die Kontaktfedern 17 gegen die Röhrenwand drücken, eine niederohmige Kontaktfläche in Form eines Streifens 20 auf der Widerstandsschicht 12 angebracht. Dieser Streifen 20 besteht aus einem niederohmigen Material der Zusammensetzung 60 - 90 Gewichtsteile Graphit und 10 - 40 Gewichtsteile eines anorganischen Bindemittels, wie Kaliumoder Natriumsilikat. Ein derartiges Material kann in Form einer wässerigen Suspension mit einer Bürste aufgebracht werden. Statt dieses Materials können aber auch andere gut leitende Materialien, wie z.B. Aluminium, verwendet werden. Der Streifen 20 weist eine Breite von etwa 5 cm auf und bildet,

809824/0 524

PHN 8624 73 7.1.77

wie in Fig. 2 dargestellt ist, einen geschlossenen Ring auf der Innenoberfläche des Konus 2. Mit einem derartigen Ring wird infolge seiner grossen Kontaktoberfläche ausserdem eine gute elektrische Kopplung zwischen einerseits der Farbauswahlelektrode 10 und dem Bildschirm 8 und andererseits dem Kondensator erhalten, der durch die Viderstandsschicht 12 und die äussere Schicht 13 gebildet wird.

Bekanntlich wird nach dem Evakuieren der Röhre eine Schicht eines gasbindenden Materials, z.B. Barium, Strontium, Calcium oder Magnesium, auf der Röhrenwand niedergeschlagen, um in der Röhre zurückgebliebene Restgase zu binden. In der üblichen Bildröhre ist der Halter, aus dem dieses gasbindende Material durch Erhitzung ausgelöst wird, entweder unmittelbar oder mittels eines Metallstreifens mit dem Elektrodensystem verbunden. Dieses übliche Befestigungsverfahren kann in einer Bildröhre nach der Erfindung nicht angewandt werden, weil ein Teil des gasbindenden Metalls dann auf der Widerstandsschicht 12 an der Stelle des Halses und am Hals-Konus-Übergang niedergeschlagen werden würde, wodurch die Widerstandsschicht kurzgeschlossen wird. Weiter können bei einem elektri- sehen Überschlag Gleitfunken entlang des Befestigungsstreifens des Halters auftreten. Ein Beispiel

809824/0524

2703033

- YZ -

A₁, PHN 8624

^M 7.1.77

einer möglichen Befestigung des Getterhalters, bei dem diese Probleme vermieden werden, ist in Fig. dargestellt, Darin ist dieser Getterhalter 30 mit Hilfe eines Befestigungsstreifens 31 an dem Hoch-Spannungsanschluss 14 befestigt.

Auf diese Weise wird erreicht, dass das gasbindende Material nicht auf dem Hals und dem Hals-KonusT-Ubergang, sondern auf dem weiten Teil des Konus 2 niedergeschlagen wird. Durch das Kurzschliessen der Widerstandsschicht an dieser Stelle wird die vorgenannte Filterwirkung der Röhre verbessert, während der dynamische Widerstand der Schicht 12 während eines elektrischen Überschlags dadurch nahezu nicht beeinflusst wird.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf Röhren mit einem inneren metallenen Abschirmkonus. Die Erfindung kann auch bei Röhren ohne einen metallenen Abschirmkonus oder bei Röhren mit einem äusseren metallenen Abschirmkonus angewendet werden. In diesen Fällen sind die Kontaktfedern 17 z.B. direkt an dem Gestell der Farbauswahlelektrode 10 befestigt und liegen die niederohmigen Kontaktflächen oder der Streifen'30 dem Bildschirm näher als in Fig. 1 dargestellt ist.

809824/052/;

Claims

PHN 8624

2703633

Patentansprüche;

1.JFarbfernsehbildröhre enthaltend in einer evakuierten Umhüllung ein Elektrodensystem zum Erzeugen mindestens zweier Elektronenstrahlen; einen Bildschirm, der aus einer Vielzahl in verschiedenen Farben aufleuchtender Gebiete besteht, die auf einem inneren Wandteil der Umhüllung angebracht sind, der das Frontglas bildet; eine elektrische Widerstandsschicht auf einem inneren Wandteil der Umhüllung, der zwischen dem Elektrodensystem und dem Bildschirm liegt, und Farbauswahlmittel mit einer Vielzahl von Offnungen, über die jeder Elektronenstrahl aufleuchtenden Gebieten einer bestimmten Farbe zugewiesen wird, wobei diese Farbauswahlmittel in einem definierten Abstand von dem Bildschirm in der Röhre liegen und elektrisch mit der genannten Widerstandsschicht mittels einer metallenen Kontaktfeder verbunden sind, die gegen den mit der Widerstandsschicht versehenen Wandteil der Röhre drückt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder elektrisch mit der Widerstandsschicht über eine auf der Widerstandsschicht angebrachte Kontaktfläche verbunden ist, die aus einem Material mit einer die des Materials der Widerstandsschicht überschreitenden elektrischen Leitfähigkeit besteht,

809824/0524 ORIGINAL INSPECTED

PHN 8624 7.1.77

2. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche eine

2
Grosse von mindestens 5 cm aufweist.

3· Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche aus einem Streifen niederohmigen Materials besteht .

h. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen einen geschlossenen Ring bildet.

5. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 3 oder k, in der die Farbauswahlmittel über mindestens zwei Kontaktfedern mit der Widerstandsschicht verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern mit der Widerstandsschicht über einen auf der Widerstandsschicht angebrachten Streifen aus niederohmigem Material verbunden sind.

6. Farbfernsehbildröhre nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsschicht im wesentlichen aus 1 Gewichtsteil Graphitpulver, 6 bis 10 Gewichtsteilen Eisenoxidpulver (Fe~O ) und 1,5 bis 3 Gewichtsteilen Alkalimetallsilikat besteht, während die Kontaktfläche im wesentlichen aus 60 bis 90 Gewichtsteilen Graphit und 10 bis ko Gewichtsteilen Alkalimetallsilikat besteht.

809824/0524