EP0201877A2 - Direkt geheizter Sorptions-Getterkörper - Google Patents

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EP0201877A2
EP0201877A2 EP86106341A EP86106341A EP0201877A2 EP 0201877 A2 EP0201877 A2 EP 0201877A2 EP 86106341 A EP86106341 A EP 86106341A EP 86106341 A EP86106341 A EP 86106341A EP 0201877 A2 EP0201877 A2 EP 0201877A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
getter
directly heated
mass
insulating body
sorption
Prior art date
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Ceased
Application number
EP86106341A
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English (en)
French (fr)
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EP0201877A3 (de
Inventor
Heinrich Feller
Manfred Dr. Kobale
Peter Ing. Fh Mammach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Deutschland GmbH
Original Assignee
Nokia Graetz GmbH
Siemens Corp
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Publication date
Application filed by Nokia Graetz GmbH, Siemens Corp filed Critical Nokia Graetz GmbH
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Publication of EP0201877A3 publication Critical patent/EP0201877A3/de
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/02—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by absorption or adsorption
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/94—Selection of substances for gas fillings; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the tube, e.g. by gettering

Definitions

  • the invention relates to a directly heated sorption getter body according to the preamble of claim 1.
  • Getter sorption pumps with at least one getter body made of non-evaporating getter material and an associated heating element are already known.
  • Such getter bodies are known, for example, from DE - PS 2204714.
  • The, 'for example, previously used zirconium-coal existing getter was heated indirectly.
  • An insulating jacket is applied between the heater and getter compound.
  • the heater - usually a tungsten coil - also serves as a carrier for the insulating jacket and getter mass.
  • the three-layer structure of the heater insulating jacket getter compound is relatively complex and also tends to crack and short circuits between the heater and getter jacket.
  • the invention has for its object to provide a directly heated sorption getter body of high capacity in a simple design.
  • the getter mass is applied directly to an insulating body.
  • the carrier including the contact points on the carrier, is coated with the getter mass. Coating can be done by brushing, dipping, spraying, screen printing, etc.
  • the getter body thus prepared is then sintered. There is a metallic connection between the electrical supply (contacts) and the getter mass. Sintering takes place in a vacuum ( ⁇ 1'0-3mbar), e.g. at 900 ° C, 30 minutes. To achieve mechanically solid sintered bodies, it is important to keep the heating rate in the vacuum furnace so low that the pressure in the system does not significantly exceed 10 -3 mbar.
  • the finished getter body is activated by direct current passage. This takes place after the getter body has been installed in the vacuum system provided for this purpose during or after the heating and pumping process. Since the specific resistance of the porous getter mass is many times greater than that of solid zircon, the current for the activation is within reasonable limits.
  • the getter layer can be made up to a few tenths of a millimeter thick, so that the capacity of getters produced in this way is significantly higher than that of conventional area getters.
  • the sorption getter body shown in FIG. 1 consists of an insulating body 1 which is provided with two electrical contacts 2.
  • the getter mass 3 is applied to the insulating body 1 serving as a carrier and the contact points 4.
  • an aluminum oxide rod with a diameter of one millimeter and a length of 45 mm is used as the insulating body 1, to which molybdenum tabs (contacts 2) are fixed by spot welding.
  • the getter mass 3 preferably consists of a mixture of zirconium powder with a grain size of approx. 5 ⁇ m and ammonium bikarbaminate (96 4% by weight) in a binder solution, for example of collidium wool, which is dissolved in butyl acetate or isobutanol.
  • the getter mass 3 is applied evenly to the insulating body 1 and the contact points 4 (connecting flanges).
  • the mass is first dried for a few hours at room temperature or about ten minutes at 50 ° C.
  • the heating rate for the sintering process is controlled by the pressure in the vacuum furnace. At a speed of 5 0 C / min. the pressure of 10-3mbar is not exceeded using common evacuation systems.
  • the sintering temperature is 900 ° C and is held for twenty minutes. Cooling continues under vacuum to at least 80 ° C.
  • the insulating body 1 of which consists of beryllium oxide shows a slotted ring as the sorption getter body, the insulating body 1 of which consists of beryllium oxide.
  • the getter mass 3 is applied to this insulating body 1 and its contact points 4 of the contacts 2.
  • an aluminum oxide plate is used as the insulating body 1, the dimensions of which are, for example, 20 ⁇ 20 ⁇ 0.5 mm.
  • the contacts 2 consist of molybdenum and the contact points 4 (electrical connection areas) of a palladium-containing baking paste.
  • the getter mass 3 is then e.g. preferably applied in a meandering manner by screen printing. The sintering takes place as in the other exemplary embodiments.
  • the contacts 2, in this embodiment consisting of molybdenum contact tabs, are connected by spot welding to the contact points 4, that is to say the connection region on the plate.
  • An embodiment variant of the ribbon fixation is the brazing of the contacts 2 (Mo contact tabs) with the contact points 4 produced by baking paste, that is to say the electrical connection surfaces.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

Bei einem direkt geheizten Sorptions-Getterkörper zur Gasaufzehrung reaktiver Restgase in vakuumdicht abgeschlossenen Behältern, insbesondere in fladen Bildanzeigegeräten, ist vorgesehen, daß ein Isolierkörper (1) mit zwei elektrischen Kontakten (2) versehen ist und daß die Gettermasse (3) auf den als Träger dienenden Isolierkörper (1) und die Kontaktstellen (4) aufgebracht ist. Der erfindungsgemäße Sorptions-Getterkörper wird insbesondere bei flachen Bildanzeigegeräten verwendet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen direkt geheizten Sorptions-Getterkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bereits bekannt sind Getter-Sorptionspumpen mit mindestens einem Getterkörper aus nichtverdampfendem Gettermaterial und einem zugehörigen Heizelement. Derartige Getterkörper gehen beispielsweise aus der DE-PS 2204714 als bekannt hervor.
  • Die bisher verwendeten,'z.B. aus Zirkon-Kohle bestehenden Getterkörper wurden indirekt geheizt. Dabei ist zwisehen Heizer und Gettermasse ein Isoliermantel aufgebracht. Der Heizer - meist eine Wolframwendel - dient demnach auch als Träger für den Isoliermantel und die Gettermasse. Der Dreischichtenäufbau Heizer-Isoliermantel-Gettermasse ist verhältnismäßig aufwendig und neigt außerdem zur Rissigkeit und zu Kurzschlüssen zwischen Heizer und Gettermantel.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen direkt geheizten Sorptions-Getterkörper hoher Kapazität in einfacher Bauweise zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen direkt geheizten Sorptions-Getterkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Sorptions-Getterkörper ist die Gettermasse direkt auf einem Isolierkörper aufgebracht.
  • Auf den Isolierkörper in Form von Zylindern, Rohren, Ringen, Platten usw. als Träger für die Gettermasse sind zwei Kontakte, z.B. aus Molybdän, durch Aufpressen oder Punktschweißen fixiert. Der Träger, einschließlich der Kontaktstellen auf dem Träger, ist mit der Gettermasse beschichtet. Das Beschichten kann durch Streichen, Tauchen, Sprühen, Siebdrucken usw. erfolgen.
  • Der so präparierte Getterkörper wird anschließend gesintert. Dabei erfolgt eine metallische Verbindung zwischen elektrischer Zuführung (Kontakten) und Gettermasse. Die Sinterung erfolgt im Vakuum (< 1'0-3mbar) z.B. bei 900°C, 30 Minuten. Zur Erzielung mechanisch fester Sinterkörper ist es wichtig, die Aufheizgeschwindigkeit im Vakuumofen so gering zu halten, daß der Druck in der Anlage 10-3mbar nicht wesentlich übersteigt.
  • Der fertiggestellte Getterkörper wird durch direkten Stromdurchgang aktiviert. Dies geschieht nach der Montage des Getterkörpers im dafür vorgesehenen Vakuumsystem während oder nach dem Ausheiz- und Fumpvorgang. Da der spezifische Widerstand der porösen Gettermasse um ein Vielfaches größer ist als der von massivem Zirkon, liegt der Strom für die Aktivierung im vertretbaren Rahmen. Die Getter- schicht kann bis zu einigen Zehntel-Millimetern dick gemacht werden, so daß die Kapazität derart hergestellter Getter bedeutend höher ist als die der herkömmlichen Flächengetter.
  • Beim Aktivieren der beschriebenen Getteraufbauten wird die gesamte Getterschicht aufgrund des direkten Stromdurchgangs gleichmäßig aufgeheizt. Die Gefahr des Reißens der Gettermasse und damit Loslösung von Gettermasseteilchen ist daher nahezu ausgeschlossen.
  • Die Erfindung wird anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Sorptions-Getterkörper in Seitenansicht,
    • Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sorptions-Getterkörpers in Frontansicht und
    • Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sorptions-Getterkörpers in Draufsicht.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Sorptions-Getterkörper besteht aus einem Isolierkörper 1, der mit zwei elektrischen Kontakten 2 versehen ist. Die Gettermasse 3 ist auf den als Träger dienenden Isolierkörper 1 und die Kontaktstellen 4 aufgebracht. Als Isolierkörper 1 wird beispielsweise ein Aluminiumoxidstab mit einem Durchmesser von einem Millimeter und einer Länge von 45mm verwendet, an dem Molybdänlaschen (Kontakte 2) durch Punktschweißen fixiert sind. Die Gettermasse 3 besteht vorzugsweise aus einem Gemisch von Zirkonpulver mit einer Korngröße von ca. 5um und Ammoniumbikarbaminat (96 4 Gew%) in einer Binderlösung z.B. aus Kollidiumwolle, die in Butylacetat oder Isobutanol gelöst ist. Die Gettermasse 3 wird auf den Isolierkörper 1 und die Kontaktstellen 4 (Anschlußflansche) gleichmäßig aufgetragen. Die Masse wird zu- 'nächst einige Stunden bei Raumtemperatur oder ca. zehn Minuten bei 50°C getrocknet. Die Aufheizgeschwindigkeit für den Sinterprozeß wird über den Druck im Vakuumofen gesteuert. Bei einer Geschwindigkeit von 50C/Min. wird der Druck von 10-3mbar unter dem Einsatz gängiger Evakuiersyteme nicht überschritten. Die Sintertemperatur liegt bei 900°C und wird zwanzig Minuten gehalten. Die Abkühlung erfolgt weiter unter Vakuum bis mindestens 80°C.
  • In Fig. 2 ist als Sorptions-Getterkörper ein geschlitzter Ring dargestellt, dessen Isolierkörper 1 aus Berylliumoxid besteht. Auf diesen Isolierkörper 1 und dessen Kontaktstellen 4 der Kontakte 2 ist die Gettermasse 3 aufgebracht.
  • Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausiührungsbeispiel wird als Isolierkörper 1 eine Aluminiumoxidplatte verwendet, deren Abmessungen beispielsweise 20 x 20 x 0,5mm betragen. Die Kontakte 2 bestehen aus Molybdän und die Kontaktstellen 4 (elektrische Anschlußbereiche) aus einer palladiumhaltigen Einbrennpaste. Die Gettermasse 3 wird anschließend z.B. durch Siebdruck vorzugsweise mäanderförmig aufgebracht. Die Sinterung erfolgt wie bei den anderen Ausführungsbeispielen.
  • Nach dem Sinterprozeß werden die Kontakte 2, in dieser Ausführungsform (Fig.3) aus Molybdän bestehende Kontaktlaschen, durch Punktschweißen mit den Kontaktstellen 4, das heißt dem Anschlußbereich auf der Platte verbunden. Eine Ausführungsvariante der Bändchenfixierung ist das Hartlöten der Kontakte 2 (Mo-Kontaktlaschen) mit den durch Einbrennpaste hergestellten Kontaktstellen 4, das heißt den elektrischen Anschlußflächen.

Claims (6)

1. Direkt geheizter Sorptions-Getterkörper zur Gasaufzehrung reaktiver Restgase in vakuumdicht abgeschlossenen Behältern, insbesondere in flachen Bildanzeigegeräten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolierkörper (1) mit zwei elektrischen Kontakten (2) versehen ist und daß die Gettermasse (3) auf den als Träger dienenden Isolierkörper (1) aufgebracht ist.
2. Direkt geheizter Sorptions-Getterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gettermasse (3) auf den Isolierkörper (1) und die auf diesem befindlichen Kontaktstellen (4) der Kontakte (2) aufgebracht ist.
3. Direkt geheizter Sorptions-Getterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gettermasse (3) auf den Isolierkörper (1) mäanderförmig aufgebracht ist.
4. Direkt geheizter Sorptions-Getterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (1) aus Aluminiumoxid oder Berylliumoxid besteht.
5. Direkt geheizter Sorptions-Getterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (2) aus Molybdän bestehen.
6. Direkt geheizter Sorptions-Getterkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gettermasse (3) aus einem Gemisch von Zirkonpulver und Ammoniumbikarbaminat sowie einer Binderlösung besteht.
EP86106341A 1985-05-09 1986-05-07 Direkt geheizter Sorptions-Getterkörper Ceased EP0201877A3 (de)

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DE3516786 1985-05-09

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US4835441A (en) 1989-05-30
EP0201877A3 (de) 1987-11-19

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Inventor name: MAMMACH, PETER, ING. FH

Inventor name: FELLER, HEINRICH

Inventor name: KOBALE, MANFRED, DR.