DE2641884C3

DE2641884C3 - Gettervorrichtung

Info

Publication number: DE2641884C3
Application number: DE2641884A
Authority: DE
Inventors: Wilhelmus Adrianus Van Eindhoven Gils (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-09-30
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1979-05-23
Also published as: FR2326778B1; JPS52147963A; ATA718876A; NL7511482A; IT1071396B; FR2326778A1; DE2641884A1; GB1532024A; AT348033B; CA1071176A; DE2641884B2; ES451925A1; US4077899A; BE846679A; ES457039A1; BR7606436A; JPS5832732B2

Description

0 Gew.-°/o	15μηι
0,l-0,2Gew.-<y<	) 20μπι
3-10Gew.-%	30 μΐη
22-60Gew.-%	40 μπι
70-96 Gew.-%	50μηι
86-99 Gew.-°/o	55 μπι
97-100Gew.-%	65μηι

4. Gettervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 80 -90 Gew.-% des Barium-Aluminium-Pulvers eine Korngröße von weniger als 100 μπι aufweist.

5. Verwendung einer Gettervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung einer Farbfernsehbildröhre.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gettervorrichtung mit einem in einen Metallhalter gepreßten Pulvergemisch aus Nickel und einer Barium-Aluminium-Legierung, das zu 40 bis 60 Gew.-% aus Nickelpulver besteht und aus dem durch Erhitzung Barium als das gasbindende Metall verdampft werden kann, sowie auf die Verwendung dieser Gettervorrichtung zur Herstellung einer Farbfernsehbildröhre.

Eine derartige Gettervorrichtung ist z. B. aus der DE-OS 23 45 712 bekannt und hat bei der Herstellung von Kathodenstrahlröhren, wie Farbfernsehbildröhren, Anwendung gefunden. Nachdem die Röhre evakuiert ist, werden die darin zurückgebliebenen Restgase von einer auf der Innenseite der Röhrenwand angeordneten Schicht eines gasbindenden Metalls gebunden. Zum Anbringen dieser Schicht eines gasbindenden Metalls wird die Gettervorrichtung meistens durch induktive Erhitzung auf eine derart hohe Temperatur gebracht, daß /wischen dem Nickel und der Barium-Aluminium-Legierung eine exotherm verlaufende Reaktion in Gang gesetzt wird, bei der das Nickel das Aluminium bindet und bei der das Barium verdampft. Das verdampfte Barium schlägt sich als eine dünne Schicht gasbindenden Metalls auf einem Teil der Innenoberfläche der Röhre nieder und behält seine gasbindende Wirkung während der Lebensdauer der Röhre bei.

In he/ug auf die Herstellung der (ieltervorrichliing sowie auf deren Brauchbarkeit in einer Elektronen-Strahlrohre müssen eine Anzahl Bedingungen erfüllt werden:

Um serienmäßig Gettervorrichtungen in einem automatisierten Herstellungsvorgang fertigen zu können, ist es notwendig, daß die pulverförmigen Bestandteile des Gemisches, mit dem der Halter der Vorrichtung ausgefüllt wird, homogen vermischt werden können. Das Gemisch muß weiterhin derart günstige FlieBeigenschaften aufweisen, daß die Halter auf reproduzierbare Weise ausgefüllt werden können. Aus den hergestellten Gettervorrichtungen muß eine

ίο reproduzierbare Menge Barium verdampft werden können, während der Rückstand gut haftend in dem Halter zurückbleiben soll. Die Brauchbarkeit der Gettervorrichtung wird außerdem zu einem wesentlichen Teil durch das Ausmaß der chemischen Beständigkeit des Gemisches gegen die Einwirkung der Umgebungsatmosphäre bestimmt Die chemische Zusammensetzung des Gemisches soll sich nicht frühzeitig unter den während der Speicherung der Gettervorrichtung vorherrschenden Bedingungen oder während der Herstellung der Röhren, in denen sie verwendet werden, ändern.

Ein Beispiel, bei dem die Gettervorrichtung einer in dieser Hinsicht besonders ungünstigen Atmosphäre ausgesetzt wird, ist in der GB-PS 12 26 728 beschrieben.

Darin handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung einer Farbfernsehbildröhre, bei dem notwendigerweise die Gettervorrichtung in der Röhre montiert wird, bevor das Frontglas mittels eines Glasemails 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 1 Stunde. Unter derartigen Bedingungen wird das Nickel der bekannten Gettervorrichtungen wenigstens teilweise in Nickeloxid umgewandelt. Dieses Nickeloxid reagiert beim Erhitzen der Gettervorrichtung derart heftig mit dem Barium-Aluminium, daß aus dem in den Halter gepreßten Gemisch Feststoffteilchen weggeschleudert werden. Derartige Teilchen können Flecke auf dem Bildschirm herbeiführen oder einen Kurzschluß zwischen den Elektroden des Elektronenstrahlerzeugungssystems zur Folge haben. Die bisher bekannten Maßnahmen zur Lösung dieses Problems haben sich auf das Anbringen einer Schutzschicht oder folie über die freie Oberfläche des in den Halter gepreßten Gemisches beschränkt.

Aus der DE-OS 23 45 712 und auch der GB-PS 13 72 823 ist es bekannt, das Nickelpulver durch eine Nickelverbindung mit größerer chemischer Beständigkeit, z. B. durch eine Nickel-Titanverbindung, zu

■>" ersetzen. Obgleich diese Maßnahmen tatsächlich zu einer größeren Beständigkeit der Gettervorrichtung gegen atmosphärische Einflüsse führen, wird im Vergleich zu einer Gettervorrichtung, bei der diese Maßnahmen nicht getroffen sind, eine niedrigere

">"> Ausbeute an Barium erhalten, was in gewissen !-'allen unerwünscht sein kann.

Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, eine Gettervorrichtung zu schaffen, bei der die Eigenschaften des pulverförmigen Gemisches sowohl in bezug auf

^b(l die 1 ierstellung der Gettervorrichtung als auch in bezug auf deren Brauchbarkeit in einer Flektronenröhre erheblich verbessert sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist bei einer Gettervorrichtung tier eingangs genannten Art nach der

'" ['!rfiiiduiig das Nkkelpulvu Line spezifische Oberfläche von weniger als 0,15 in'/g und niic mittlere Korngröße von weniger als 80 μιη auf, wahrend das Barium-Aluminium-Pulver eine mittlere Korngröße von weniger als

125 μπι aufweist

Unter Korngröße ist hier die maximale Abmessung eines Kornes zu verstehen. Bei einer vorgegebenen Korngröße wird das Maß. in dem die Form der Körner von der reinen Kugelform abweicht, durch die spezifische Oberfläche der Körner bestimmt Weiterhin ist die spezifische Oberfläche für die Sauerstoffmenge entscheidend, die während einer Erhitzungsbehandlung vom Nickelpulver aufgenommen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Nickelpulver eine Korngrößenverteilung mit einer mittleren Korngröße zwischen 30 und 60 μΐη auf.

In einer auch in bezug auf die übrigen Eigenschaften der Gettervorrichtung besonderen Ausführungsform der Erfindung weist das Nickelpulver die folgende Korngrößenverteilung auf:

0Gew.-% 15 μπι

0,l-0,2Gew.-% 20 μπι

3-10Gew.-% 30 μπι

22 - 60 Gew.-% 40 μπι

70-96 Gew.-% 50 μπι

86-99 Gew.-% 55 μπι

97-100 Gew.-% 65 μπι

Durch passende Wahl der Korngrößenverteilung des Nickelpulvers kann die von der Gettervorrichtung aufgenommene Sauerstoffmenge derart beschränkt werden, daß die Brauchbarkeit der Gettervorrichtung erhalten bleibt In bezug ai;t diese Brauchbarkeit spielt weiter die Korngröße des Barium-Aluminium-Pulvers in Verbindung mit der des Nickelpulvers eine wichtige Rolle. Diese Korngrößen sollen derart aufeinander abgestimmt sein, daß die Bestandteile homogen vermischt werden können und eine gute Kontaktoberfläche zwischen dem Barium-Aluminium und dem Nickel erhalten wird.

Dazu können nach der Erfindung 80-90 Gew.-% des Barium-Aluminium-Pulvers eine Korngröße von weniger als 100 μπι aufweisen.

Eine Gettervorrichtung nach der Erfindung kann ohne Bedenken während mindestens einer Stunde einer feuchten Atmosphäre von etwa 450T ausgesetzt werden. Eine derartige Gettervorrichtung eignet sich daher besonders gut zur Anwendung in einem Verfahren zur Herstellung einer Farbfernsehbildröhre, bei dem die Gettervorrichtung in der Röhre montiert wird, bevor der Glaskonus der Röhre an dem Frontglas befestigt wird. Die Eigenschaften des Pulvergemisches sind in bezug auf die homogene Vermischung der Bestandteile, die Fließeigenschaften und die Bariumausbeute beim Verdampfen derart günstig, daß die Anwendung der gesamten Gettervorrichtung Vorteile im Vergleich zu den bekannten Gettervorrchlungen bietet, in denen Barium-Aluminium-Pulver mit einer mittleren Korngröße zwischen 150 und 300 μιη and Nickelpulver mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 0,15 mVg gebräuchlich sind.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Gettervorrichtung mit einem ringförmigen Malter in axialem Schnitt,

F i g. 2 und 3 Korngrößenverteilungen von Nickelpulver bzw. Barium-Aluminium-Pulver, die die gestellte Aufgabe erfüllen, und

Fig. 4 einen axialen Schnitt durch eine Farbfernschbildröhre, die unier Verwendung der in Fig. I dargestellten Gettervorrichtung hergestellt ist.

Der Halter in F i g. 1 besteht aus einem U-Profil I aus

Chrom-Nickel-Stahl, deren Schenkellänge h 2 mm, deren Steglänge 6 = 5 mm und deren Wandstärke 0,25 mm betragen. In das U-Profil 1 ist ein pulverförmiges Gemisch von 1 Gewichtsteil Barium-Aluminium (BaAl₄) und 1 Gewichtsteil Nickel gepreßt Auch ist es möglich, das Gemisch als einen vorgeformten Körper in den Halter zu pressen.

Die Korngröße des NickelpuWers entspricht der in Fig.2 dargestellten Verteilung, während die des Barium-Aluminium-Pulvers der in F ι g. 3 dargestellten Verteilung entspricht Darin ist als Abszisse die Korngröße in Mikrometer aufgetragen. Bei einer bestimmten Korngröße kann auf der senkrechten Achse in Gew.-% jene Fraktion abgelesen werden, die Körner enthält, die kleiner als die betreffende Korngröße sind. So gilt für den Punkt P auf der in F i g. 2 gezeigten Kurve, daß Y Gew.-% des Nickelpulvers aus Körnern besteht, deren Korngröße kleiner als X μπι ist Aut analoge Weise gilt für den Punkt P' auf der in F i g. 3 gezeigten Kurve, daß Y' Gew.-% des Barium-Aluminium-Pulvers aus Körnern besteht, deren Korngröße kleiner als X' μπι ist

Die in F i g. 4 schematisch dargestellte Farbfernsehbildröhre enthält einen Hals 10, einen Konus U und ein Frontglas 12. Auf der Innenseite des Frontglases 12 ist eine Schicht 13 rot, grün und blau aufleuchtender Gebiete angeordnet, die auf bekannte Weise ein Streifenmuster oder ein Punktemuster bilden. Ferner weist die Röhre eine metallene Maske 15, die, wie eine metallene magnetische Abschirmkappe 17, auf einem metallenen Tragrahmen 16 befestigt ist, auf.

Die Gettervorrichtung 21, die aus einem metallenen ringförmigen Halter 20 besteht, wird am Ende eines Metallstreifens 19 festgeschweißt. Das andere Ende des Metallstreifens 19 wird bei 22 auf der Abschirmkappe 17 festgeschweißt. Mittels einem Glasemail 18 wird das Frontglas 12 an dem Konus 11 befestigt. Dazu wird das Gebilde während einer Stunde in einem Ofen einer Temperatur von 450° C ausgesetzt.

Dann wird das schematisch dargestellte Elektronenstrahlerzeugungssystem 14, mit dem drei Elektronenstrahlen erzeugt werden können, in dem Hals angeordnet und die Röhre wird evakuiert. Schließlich wird durch eine induktive Erhitzung der Gettervorrich tung die exotherm verlaufende Reaktion zwischen dem Barium-Aluminium (BaAU) und dem Nickel in Gang gesetzt, wobei das Barium aus der Vorrichtung ausgelöst wird und sich als eine dünne Schicht gasbindenden Metalls auf innerhalb des durch die Maske 15 und die Abschirmkappe 17 gebildeten Raumes liegenden Oberflächen ablagert.

Die Lage und die Anordnung der Gettervorrichtung sind derart, daß der zwischen der mit 24 bezeichneten Linie und dem Elektronenstrahlerzeugungssystem 14 liegende Teil einer auf der Innenoberfläche der Röhre angebrachten Widerstandsschicht 25 nicht mit Barium bedeckt wird. Eine derartige Widerstandsschicht bezweckt nämlich, die schädlichen Folgen, die ein etwaiger Hochspannungsdurchschlag in der Röhre für bestimmte Einzelteile in der mit ihr verbundenen Steuerschaltung haben kann, auf ein Mindestmaß zu beschränken. Hei bekannten Befestigungen der Gettervorrichtung auf dem Elektronenstrahlerzeugungssystem oder auf einem mit Jiescm Elektronenstrahlurzeugiingssystcm verbundenen Element wurde diese Widerstaiulssuhicht durch das niedergeschlagene Barium wieder kurzgeschlossen, was nunmehr bei der Anordnung der Gettervorrichtuiig nach der Erfindung verhindert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gettervorrichtung mit einem in einen Metallhalter gepreßten Pulvergemisch aus Nickel und einer Barium-Aluminium-Legierung, das zu 40 bis 60 Gew.-% aus Nickelpulver besteht und aus dem durch Erhitzung Barium als das gasbindende Metall verdampft werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Nickelpuiver eine spezifische Oberfläche von weniger als 0,15 m²/g und eine mittlere Korngröße von weniger als 80 μητ, während das Barium-Aluminium-Pulver eine mittlere Korngröße von weniger als 125 μη* aufweist

2. Gettervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nickelpulver eine Korngrößenverteilung mit einer mittleren Korngröße zwischen 30 und 60 μπι aufweist.

3. Gettervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nickelpulver die folgende Korngrößenverteilung aufweist: