DE2703093C2 - Farbfernsehbildröhre - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbfernsehbildröhre gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Farbfernsehbildröhre ist aus der GBPS 12 26 728 bekannt. Die elektrische Widerstands- schicht dient zur Beschränkung der schädlichen Folgen eines elektrischen Überschlags, der beim Betrieb der Röhre zwischen in geringer Entfernung voneinander liegenden Elektroden des Elektrodensystems auftreten kann. Obgleich mit einer derartigen Widerstandsschicht in beziig auf die Sicherung der elektronischen Schaltung des Fernsehempfängers günstige Ergebnisse erzielt werden können, hat sich herausgestellt, daß die Anwendung dieser Schicht in anderen Hinsichten nicht völlig problemlos ist, Namentlich ergeben sich Probleme, die eo mit der Tatsache zusammenhängen, daß ein eingeschalteter Fernsehempfänger eine Störungsquelle für einen in seiner Umgebung angeordneten Rundfunkempfänger sein kann, der auf einen Sender im Lang- oder 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 öffnungen in der Farbauswahlelektrode den Bildschirm, während der nicht durchgelassene Teil der Strahlen auf die Farbauswahlelektrode selbst fällt Das elektrische Potential der Farbauswahlelektrode und des Bildschirmes schwankt dadurch entsprechend der Amplitude des Videosignals. Diese Schwankungen werden von dem Bildschirm als Störstrahlung emittier/

In der US-PS 39 59 686 ist eine Farbbildröhre beschrieben, bei der die Widerstandsschicht sich nicht bis in den Hals der Röhre hinein erstreckt, sondern zwischen zwei jeweils mit einem Hochspannungskontakt verbundenen niederohmigen Leiterschichten liegt Mit dieser komplizierten Konstruktion wird beabsichtigt, das sogenannte »Härten des Elektronenstrahlerzeugers durch Oberschläge« während der Fertigung der Röhre zu erleichtern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Farbfernsehbildröhre der eingangs genannten Art Maßnahmen zur Herabsetzung der oben genannten Störstrahlung zu treffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen bei einer Farbfernsehbildröhre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Der Erfindung li^gt die sich aus Untersuchungen ergebende Erkenntnis zugrunde, daß die von der Röhre emittierte Störstrahlung geringer ist, wenn der elektrische Verbindungsweg zwischen der Farbauswahlelektrode 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 der Widerstandsschicht 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 geringer die Anzahl elektrisch gut leitender Teilchen der Widerstandsschicht ist, die 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 Ω pro Quadrat aufwies, wurde ohne Anwendung der Erfindung ein Übergangswiderstand von etwa 5000 Ω gemessen. Nach dem Anbringen einer niederohmigen Kontaktfläche auf der Widerstandsschicht mit einer Größe von etwa 5 cm² und einem Widerstand von etwa 25 Ω pro Quadrat stellte sich heraus, daß der Übergangswiderstand um etwa einen Faktor 100 herabgesetzt war. Dadurch wurde eine Herabsetzung des Störstrahlungspegels um etwa 1OdB erhalten. Unter dem Ausdruck »niederohmig« ist zu verstehen, daß die elektrische Leitfähigkeit der Kontaktfläche möglichst groß und vorzugsweise mindestens um einen Faktor 20 größer als die der Widerstandsschicht ist. Etwaige Toleranzen in bezug auf die Lage einer Kontakt= feder werden dadurch neutralisiert, daß der niederohmigen Kontaktfläche ein Flächeninhalt von mindestens 5 cm² 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 der Farbauswahlelektrode und dem

Bildschirm einerseits und dem Kondensator andererseits erhalten wird, der durch den Innenüberzug der Röhre (die Widerstandsschicht) und dem üblichen, mit dem Chassis des Fernsehempfängers verbundenen, auf der Außenseite der Röhre angebrachten, niederohmigen Oberzug 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 einem einzigen Bearbeitungsschritt auf der Röhrenwand angebracht werden können.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand einer Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Farbfernsehbildröhre im Schnitt,

F i g. 2 den mit einer inneren Widerstandsschicht versehenen Konus der in F i g. 1 dargestellten Röhre und

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

Die in F i g. 1 in einem waagerechten Schnitt gezeigte Röhre enthält eine Giasumhüiiung, die aus einem Frontglas 1, einem Konus 2 und einem Hals 3 b\--3teht In dem Hals 3 befindet sich das Elektrodensystem 4 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 1 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 um die Röhrenachse angeordneter Ablenkspuien S über den Bildschirm S abgelenkt und passieren dabei eine Farbauswahlelektrode 10, die aus einer Metallplatte mit langgestreckten Öffnungen 11 besteht, deren Längsrichtung zu den Leuchtstoffstreifen des Bildschirmes 8 parallel ist

Die drei Elektronenstrahlen 5, 6 und 7 passieren die öffnungen 11 unter einem kleinen Winkel zueinander und treffen demzufolge jeweils nur Leuchtstoffstreifen einer bestimmten Farbe. Die Röhre enthält weiter eine innere Widerstandsschicht 12 und eine auf der Außenseite des Konus 2 angebrachte, gut leitende Schicht 13. Die Widerstandsschicht 12 weist eine Dicke von etwa ΙΟμπι auf und besteht aus 1 Gewichtsteil Graphitpulver, 6 bis 10 Gewichtsteilen Eisenoxidpulver (FejOs) und 1,5 bis 3 Gewichtsteilen eines anorganischen Bindemittels, wie Kalium- oder Natriumsilikat Die Widerstandsschicht 12 ist mit einem in der Röhrenwand angebrachten Hochspannungskontakt 14 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 10 und andererseits mittels zweier Kontaktfedern 17 mit der Widerstandsschicht 12 verbunden. Beim Betrieb der Röhre liegt die Schicht 12 an einem Betriebspotential von etwa 25 kV und die Schicht μ 13 an Erdpotential, weil diese mit dem Chassis des Empfängers verbunden ist. Die Schichten 12 und 13 bilden mit dem dazwischenliegenden Glas des Konus 2 als Dielektrikum einen Kondensator, der als Glättungskondensator für die Hochspannung dient. Dieser Kondensator entlädt sich, wenn in dem Elektrodensystem 4 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-Konus-Übergang 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 Volt und des demzufolge die Widerstandsschicht durchfließenden Stromes definiert ist Für die oben angegebene Zusammensetzung der Schicht beträgt der dynamische Widerstand etwa 500 Ω und der statische Widerstand etwa 2000 Ω.

Die Anwendung einer Widerstandsschicht verringert die Filterwirkung der Röhre in bezug auf die von ihr emittierende Störstrahlung. In dz-sem Zusammenhang steiit 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 umso geringer ist, je niedriger dieser Übergangswiderstand 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 bis 90 Gewichtsteile Graphit und 10 bis 40 Gewichtsteile eines anorganischen Bindemittels, wie Kalium- oder Natriumsilikat. Ein derartiges Material kann in Form einer wässerigen Suspension mit einer Bürste aufgebracht werden. Statt dieses Materials können eher auch andere gut leitende Materialien, wie z. B. Aluminium, verwendet werden. Der Streifen 20 weist eine Dreite von etwa 5 cm auf und bildet, wie in F i g. 2 dargestellt ist, einen geschlossenen Ring auf der Innenoberfläche des Konus z. Mit einem derartigen Ring wird infolge seiner großen Kontaktoberfläche außerdem eine gute elektrische Kopplung zwischen der Farbauswahlelektrode 10 und dem Bildschirm 8 einerseits und dem Kondensator andererseits erhalten, der durch die Widerstandsschicht 12 und die äußere Schicht 13 gebildet wird.

Bekanntlich wird nach dem Evakuieren der Röhre eine Schicht aus einem gasbindenden Material, z. B. Barium, Strontium, Calcium oder Magnesium, auf der Röhrenwand niedergeschlagen, um in der Röhre zurückgebliebene Restgase zu binden. In einer üblichen Bildröhre ist der Halter, aus dem dieses gasbindende Material dtich Erhitzung ausgelöst wird, entweder unmittelbar oder mittels eines Metallstreifens mit dem Elektrodensystem verbunden. Bei diesem üblichen Befestigungsverfahren würde jedoch ein Teil des gasbindenden Metalls auf der Widerstandsschicht 12 an der Stelle des Halses und am Hals-Konus-Übergang niedergeschlagen werden, wodurch die Widerstandsschicht kurzgeschlossen würde. Weiter können bei einem elektrischen Überschlag Gleitfunken entlang des Befestigungsstreifens des Halters auftreten. Ein Beispiel einer möglichen Befestigung des Getterhalters, bei dem diese Probleme vermieden werden, ist in F i g. 3 dargestellt. Darin ist der Getterhalter 30 mit Hilfe eines Befestigungsstreifens 31 an dem Hochspannungsanschluß 14 befestigt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß das gasbindende Material nicht auf dem Hals und dem Hals-Konus-

Übergang, 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 5 elektrischen Überschlags kaum beeinflußt wird.

Bei Röhren ohne eben metallenen Abschirmkonus oder bei Röhren mit einem äußeren metallenen Abschirmkonus sind die Kontaktfedern 17 z. B. direkt an dem Gestell der Farbauswahlelektrode 10 befestigt, und io der niederohmige Streifen 20 liegt dem Bildschirm näher, als es in F i g. 1 dargestellt ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Farbfernsehbildröhre, bestehend aus einem Hals, einem Konus und einem Frontglas, mit einem Elektrodensystem in dem Hals zum Erzeugen mindestens zweier Elektronenstrahlen, einem auf dem Frontglas angeordneten Bildschirm mit einer Vielzahl in verschiedenen Farben aufleuchtender Gebiete, einer sich über nahezu die ganze Konusinnen- wand bis in den Hals hinein erstreckenden elektrischen Widerstandsschicht und einer Farbauswahlelektrode, die eine Vielzahl von öffnungen aufweist, über welche jeder Elektronenstrahl den aufleuchtenden Gebieten einer bestimmten Farbe zugewiesen wird, und die in einem definierten Abstand vor dem Bildschirm in der Röhre liegt und mit der Widerstandsschicht über mindestens eine die Konusinnenwand berührende metallene Kontaktfeder elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschicht (12) an der Stelle, an der die Kontaktfeder (17) die Konusinnenwand berührt, mit einer gut leitenden Schicht als Kontaktfläche für die Kontaktfeder bedeckt ist

2. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche eine Größe von mindestens 5 cm² aufweist

3. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche aus einem Streifen (20) aus niederohmigem Material besteht.

4. Farbfernsehbildröhre ncrh Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (5!0) einen geschlossenen Ring bildet.

5. Farbfernsehbildröhre nach Anspruch 3 oder 4, in der die Farbauswahlelekifodc über mindestens zwei Kontaktfedern mit der Widerstandsschicht verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (17) mit der Widerstandsschicht (12) über einen auf der Widerstandsschicht angebrachten Streifen (20) aus niederohmigem Material verbunden sind.