專利名稱：陰極結(jié)構(gòu)體與其制造方法以及電子槍和陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于彩色電視接收機(jī)等的圖像-文字顯示裝置的陰極結(jié)構(gòu)體與其制造方法以及電子槍和陰極射線管。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在信息化終端使用上，作為圖像-文字顯示裝置的陰極射線管(以下簡(jiǎn)稱CRT)希望能更高亮度化、高精細(xì)度化。在電子槍上，要求電子束縮得更小。
在電子槍的高析像度化上的技術(shù)努力，使大口徑透鏡、多段聚束透鏡系統(tǒng)的使用等的開發(fā)能夠繼續(xù)。
但是，采用大口徑透鏡，會(huì)引起偏轉(zhuǎn)線圈的消耗電力的增加；而采用多段聚束透鏡系統(tǒng)，必須在多種電極上設(shè)定不同的電壓。
特表平6-518004號(hào)公報(bào)上發(fā)表了解決這樣的技術(shù)課題的1種方法。
上述的多電子束方式是對(duì)于一個(gè)輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)多個(gè)電子束地設(shè)計(jì)的電子槍，例如，彩色CRT的情況下，通常是分別利用1束電子束照射紅、綠、藍(lán)各色的熒光面熒光體使其發(fā)光，與此相對(duì)，通過(guò)采用多個(gè)電子束分擔(dān)，可減小各電子束的電流量，通過(guò)將它們聚束，在熒光面上將更多的電流集中到1點(diǎn)上，這樣可望高亮度化、高精細(xì)度化。
又，為了使電子束更小，提出了限制陰極結(jié)構(gòu)體的電子束放射面積的區(qū)域限制陰極(Area-Restricted cathode)。(IDW，1999年，Page541∽544)

圖11(A)、(B)所示為上述文獻(xiàn)中介紹的陰極結(jié)構(gòu)體近旁的電子槍的主要部分側(cè)斷面圖，圖11(A)所示為在配置在構(gòu)成陰極結(jié)構(gòu)體的套管上的基底金屬8a上鍍絕緣型的電子放射物質(zhì)時(shí)使電子放射物質(zhì)的直徑減小到100μm的情況。圖11(B)的情況是設(shè)計(jì)成在基底金屬8a的上面整個(gè)區(qū)域鍍的電子放射物質(zhì)9的上面用不能放射電子的遮蔽件18進(jìn)行涂層，在該遮蔽件18的中心形成直徑為115μm的小孔18b，從該小孔18b部分限制地放射電子束。
利用上述的傳統(tǒng)構(gòu)成說(shuō)明的多電子束方式存在以下的問題。
(1)因?yàn)橐刂拼罅康碾娮邮?，所以使電子槍電極結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
(2)將多束電子束投射到CRT畫面所有區(qū)域，如果要使其高精度地集中，則總合的電子束直徑增大，達(dá)不到多重束的效果。
又，如果采用IDW文獻(xiàn)中詳細(xì)記述的限制電極的構(gòu)成，則存在下面的問題。
(3)電子放射物質(zhì)的電子放射面積減小，因?yàn)榧械街行?，集中后的?fù)電子相互排斥，擴(kuò)大了電子束直徑。
(4)仍然存在在電子束中心部的電子軌道與電子束最外部的電子軌道上，通過(guò)電子槍主電子透鏡系統(tǒng)后，熒光面上的電子束的焦點(diǎn)位置錯(cuò)開的問題(球面象差)。
(5)在高電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，將電子放射物質(zhì)設(shè)計(jì)為小直徑時(shí)的中心軸附近變成飽和電流密度，電子供給能力降低。
本發(fā)明是為了解決上述的問題提出的，本發(fā)明要解決的問題是得到可減小CRT的熒光面上的電子束的點(diǎn)徑，同時(shí)，減輕陰極電極的電子放射物質(zhì)的電流密度負(fù)荷，可改善在高電流域的陰極電極驅(qū)動(dòng)特性的陰極結(jié)構(gòu)體與其制造方法以及電子槍和陰極射線管。
發(fā)明介紹本發(fā)明涉及的第1陰極結(jié)構(gòu)體，特征在于設(shè)計(jì)為減小從陰極電極1的電子放射物質(zhì)9的上面放射的電子束的全面或者中心軸附近或外周附近的電流密度以放射中空狀電子束。
本發(fā)明涉及的第2陰極結(jié)構(gòu)體，特征在于設(shè)計(jì)為陰極電極的電子放射物質(zhì)9設(shè)計(jì)成圓筒狀，從穿過(guò)該圓筒部的中心的透孔9a以外的環(huán)狀部或圓筒狀的圓筒側(cè)面放射中空狀的電子束。
本發(fā)明涉及的第3陰極結(jié)構(gòu)體，特征在于設(shè)計(jì)為具有凹部9m，形成圍繞該凹部9m地隆起的突部9k，從該突部9k的上面放射中空狀電子束。
本發(fā)明涉及的第1陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，特征在于利用在電子放射形成件8、8a上預(yù)先形成均勻的電子放射物質(zhì)9的工序，和利用激光14、14a的照射、機(jī)械加工15、離子16的沖擊、金屬蒸汽17除去或遮掩電子放射物質(zhì)9的上面的中心附近或外周附近的工序，在電子放射物質(zhì)9上形成不能放射電子的區(qū)域。
本發(fā)明涉及的第2陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，特征在于利用在電子放射形成件8、8a的中心附近或外周附近配置遮蔽件18、18a的工序，和在電子放射形成件8、8a上涂抹電子放射物質(zhì)9的工序，以及除去遮蔽件18和遮蔽件18a上的電子放射物質(zhì)9的工序，在電子放射物質(zhì)9上形成不能放射電子的區(qū)域。
本發(fā)明涉及的第3陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，特征在于在電子放射形成件8、8a上形成發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)的工序中，利用在發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)9的中心附近或外周附近設(shè)置沒有浸漬發(fā)射體的物質(zhì)24而成型的工序，在發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)9上制作不能放射電子的區(qū)域。
本發(fā)明涉及的電子槍，特征在于在至少由陰極電極1以及柵極電極(G1∽G5)10、11、42、43、44以及會(huì)聚電極46構(gòu)成的電子槍41上，設(shè)計(jì)成減小從陰極電極1的電子放射物質(zhì)9的上面放射的電子束的全面或中心軸附近或外周附近的電流密度，以放射中空狀電子束13。
本發(fā)明涉及的CRT，特征在于在內(nèi)裝至少具有陰極電極的電子槍41的陰極射線管32上，設(shè)計(jì)成減小從陰極電極1的電子放射物質(zhì)9的上面放射的電子束的全面或中心軸附近或外周附近的電流密度，以放射中空狀電子束13。
如果采用上述的本發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)體與其制造方法以及電子槍和陰極射線管，可縮小電子束交叉截面直徑，可減小熒光面上的電子束點(diǎn)徑。又，可比傳統(tǒng)的電子槍收縮得更小，可降低因離子等的放電對(duì)陰極的損傷的機(jī)率。又，因?yàn)榭蓮谋认拗脐帢O更廣的區(qū)域放射電子，所以在可望減輕陰極的電流密度負(fù)荷并長(zhǎng)壽命化的同時(shí)具有改善高電流域的陰極驅(qū)動(dòng)特性的效果。
圖面的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1(A)是本發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)體的模式立體圖；圖1(B)是圖1(A)的A-A′斷面向視圖；圖1(C)是本發(fā)明另一形態(tài)例的陰極結(jié)構(gòu)體的側(cè)斷面圖；圖2(A)至圖2(D)是本發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法的各種形態(tài)例的陰極結(jié)構(gòu)體的側(cè)斷面圖；圖3(A)至圖3(D)是本發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)體的另一制造方法的各種形態(tài)例的陰極結(jié)構(gòu)體的側(cè)斷面圖；圖4(A)至圖4(E)是本發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)體的又一制造方法的各種形態(tài)例的陰極結(jié)構(gòu)體的立體圖；圖5是本發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)體的另一形態(tài)例的側(cè)斷面圖；圖6(A)是與圖5同樣的陰極結(jié)構(gòu)體的平面圖；圖6(B)至圖6(E)是展示陰極結(jié)構(gòu)體的電子放射物質(zhì)的突部的各種形式的圖6(A)的A-A′斷面向視圖；圖7(A)至圖7(D)是本發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)體的又一形態(tài)例的陰極結(jié)構(gòu)體的側(cè)斷面圖(圖7(A)、圖7(D))以及電子放射物質(zhì)的平面圖(圖7(B))和圖7(B)的B-B′斷面向視圖(圖7(C))；圖8是本發(fā)明的電子槍以及CRT的局部剖視立體圖；圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明的電子束的電子束交叉點(diǎn)與傳統(tǒng)的電子束的電子束交叉點(diǎn)的說(shuō)明圖；圖10(A)以及圖10(B)是用于說(shuō)明本發(fā)明的主透鏡上的球面象差改善的說(shuō)明圖；圖10(C)是相對(duì)陰極中空直徑的驅(qū)動(dòng)電壓(Ed)的模擬結(jié)果的坐標(biāo)圖；圖11(A)以及圖11(B)是傳統(tǒng)的限制型陰極結(jié)構(gòu)體的側(cè)斷面圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形式下面，參照?qǐng)D1至圖7詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的陰極結(jié)構(gòu)體與其制造方法以及電子槍和陰極射線管。
圖1(A)以及圖1(B)所示為用在圓孔型電子槍上時(shí)的陰極結(jié)構(gòu)體(以下稱陰極電極(K))1，在利用圓筒狀的金屬構(gòu)成的第1殼體6的上部溶敷用Ni合金構(gòu)成的碟形基底金屬8a，在該基底金屬8a上，將BaCo3、SrCo3、CaCo3的混合物或固溶體(Ba1-x-y，Srx，Cay)Co3混合在結(jié)合劑中的電子放射物質(zhì)9，被利用噴射法形成涂抹的形式。電子放射物質(zhì)9最初是碳酸鹽的形式，但在真空中加熱后變化成氧化物。
在第1殼體6內(nèi)設(shè)置將陰極電極1加熱到工作溫度的加熱器7。又，以既定的間隔在電子束放射方向設(shè)置構(gòu)成3極電極的陰極電極1、第1控制電極(以下稱G1)10、第2控制電極(參照?qǐng)D1(C)，以下稱G2)11，在G110、G211的中心穿設(shè)圓形的小孔12。
本發(fā)明的陰極電極1如圖1(A)以及圖1(B)所示那樣，在中心部穿設(shè)沒有電子放射物質(zhì)9的部分，即透孔9a，電子放射物質(zhì)9從環(huán)狀部9b以及/或圓形側(cè)面9c發(fā)射中空狀電子束13。
通過(guò)如上述那樣使用陰極電極1，利用G110以及G211的電流控制，從電子放射物質(zhì)9的上面可放射如圖1(A)所示那樣的同心圓狀的中空狀電子束13，維持其形狀地到達(dá)圖8所示的CRT32的彩色熒光面39成像。
圖1(C)所示的陰極電極1是浸漬型(Impregnate type)的構(gòu)成，雖然其形狀有各種各樣，但在圖1(C)中，與圖1(A)以及圖1(B)的對(duì)應(yīng)部分采用同一符號(hào)，不再重復(fù)說(shuō)明，但在內(nèi)裝加熱器7的第1殼體6的上側(cè)溶敷安放電子放射物質(zhì)9的斷面為U字形的耐熱性的杯8。浸漬型的陰極電極1是在多孔質(zhì)的鎢盤等多孔質(zhì)基體上浸漬BaO、CaO、Al2O3等電子放射物質(zhì)9的形式。
第2殼體4是由在底部穿設(shè)透孔的杯狀金屬構(gòu)成，第1殼體6通過(guò)帶狀的緊固夾板5固定在第2殼體4上。圓筒狀的套管夾具2焊接在第2殼體4上，在套管夾具2上固定對(duì)陶瓷盤等對(duì)電子槍與陰極電極1進(jìn)行絕緣的絕緣件3。
為了在上述浸漬型的電子放射物質(zhì)9的中心附近得到?jīng)]有電子放射物質(zhì)的部分，在發(fā)射體浸漬前研磨或照射激光，封住多孔質(zhì)基體中的孔隙，形成孔隙率小的設(shè)定區(qū)域，即形成發(fā)射體浸漬物體融化消失的無(wú)孔隙部9f。
這樣的構(gòu)成的浸漬型陰極電極，也能從電子放射物質(zhì)9的上面放射出同心圓狀的中空狀電子束13。
參照?qǐng)D2至圖7對(duì)上述那樣在陰極電極1的電子放射物質(zhì)9上設(shè)定不放射電子束的區(qū)域的制造方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。
圖2(A)所示是本發(fā)明的陰極電極1的1形態(tài)例，組裝在基底金屬8a上預(yù)先形成電子放射物質(zhì)9的陰極電極1和G110。特別是，從電子放射物質(zhì)9上面到G110的下側(cè)的距離dgk以及G110的小孔直徑組裝得與現(xiàn)有電子槍相同，以G110的小孔12為基準(zhǔn)，將激光線14照射到電子放射物質(zhì)9的既定設(shè)定區(qū)域的中心位置附近或/以及如虛線所示那樣環(huán)狀殘留電子束放射部地照射到外周部附近。利用這樣的激光線14的照射，中心附近或/以及外周部附近的電子放射物質(zhì)9飛濺燒掉，通過(guò)形成不放射電子束的區(qū)域的透孔9a或環(huán)狀的外周部9n，可形成同心圓狀的電子放射物質(zhì)9。之后的電子槍的組裝，與通常同樣進(jìn)行。
圖2(B)是本發(fā)明的陰極電極1的另一形態(tài)例，在基底金屬8a上預(yù)先形成電子放射物質(zhì)9例如BaCo3等。利用后面的工序，位置精度準(zhǔn)確地安裝陰極電極1與G110，配置在高濕度大氣中，以G110的小孔12為基準(zhǔn)照射較弱的激光線14a，加熱陰極電極1的電子放射物質(zhì)9的設(shè)定區(qū)域，例如中心附近(以下，只說(shuō)明在中心附近形成不放射電子束的區(qū)域的情況)。
利用這樣的激光照射加熱，通過(guò)將電子放射物質(zhì)9化學(xué)變化為氫氧化物9b，形成不能放射電子束的區(qū)域(氫氧化物區(qū)域9b)。
通常，電子放射物質(zhì)9，如上述那樣在大氣中以碳酸鹽的形式使用，將電子槍封入CRT，利用在真空中的熱還原反應(yīng)使電子放射物質(zhì)9活性化。在排氣前變成氫氧化物時(shí)，不引起該活性化。因此，從氫氧化物9b部分不能放射電子束13。之后的電子槍的組裝與通常的方法同樣進(jìn)行。
圖2(C)是本發(fā)明的陰極電極的制造方法的又一形態(tài)例，預(yù)先正確組裝陰極電極1與G110，以G110的小孔12為基準(zhǔn)，照射激光線14，通過(guò)作為發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)9的發(fā)射體浸漬物體9d熔融而多孔質(zhì)基體(鎢)的孔隙消失后的無(wú)孔隙部9f設(shè)定在既定設(shè)定區(qū)域，例如中心附近，可在發(fā)射體浸漬物體9d上制作不能放射電子的區(qū)域。之后的電子槍的組裝與通常的方法同樣進(jìn)行。
圖2(D)是本發(fā)明的陰極電極的制造方法的又一形態(tài)例，預(yù)先正確組裝陰極電極1與G110，以G110的小孔12為基準(zhǔn)，利用微型砂輪機(jī)15那樣的機(jī)械切削電子放射物質(zhì)9除去例如中心附近，穿設(shè)不放射電子的透孔9a，形成環(huán)狀的電子放射物質(zhì)9，之后的電子槍的組裝與通常的方法同樣進(jìn)行。
圖3(A)是本發(fā)明的陰極電極的制造方法的又一形態(tài)例，預(yù)先正確組裝陰極電極1與G110，以G110的小孔12為基準(zhǔn)，在電子放射物質(zhì)9上的既定設(shè)定區(qū)域，例如中心位置，通過(guò)遮蔽件18上的透孔，利用金屬蒸汽17形成例如金那樣的放射限制物質(zhì)的金屬蒸鍍膜等遮蔽件9g，通過(guò)形成不能放射電子的金屬蒸鍍膜9g形成環(huán)狀的電子放射物質(zhì)9。之后的電子槍的組裝與通常的方法同樣進(jìn)行。
圖3(B)是本發(fā)明的陰極電極的制造方法的又一形態(tài)例，本例的情況是，完全組裝CRT的電子槍之后，在低真空中控制電子槍的各控制電極，有意產(chǎn)生離子16，利用離子沖擊飛濺燒掉電子放射物質(zhì)9的既定表面設(shè)定區(qū)域的例如中心位置的電子放射物質(zhì)9，形成環(huán)狀的電子放射物質(zhì)9。在通常圓形孔型的電子槍上，陰極電極1的電子放射物質(zhì)9表面的在G110的小孔12的中心軸附近的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，因?yàn)樵谠摬糠稚先菀桩a(chǎn)生離子，所以利用它形成不能放射電子束的透孔9a。
在上述的各形態(tài)例中得到在電子放射物質(zhì)9上具有不能放射電子的分布區(qū)域的陰極電極、電子槍或CRT時(shí)，當(dāng)在各控制電極間，特別是不能充分把握G110與陰極電極1的位置精度時(shí)，彗形像差、像散變大，在熒光面上的電子束點(diǎn)直徑增大，導(dǎo)致析像度惡化，因此，例如在圓筒對(duì)稱型電子槍上，當(dāng)沒有提高陰極電極1的電子放射物質(zhì)9上面的透孔9a的中心與G110的小孔12的中心之間的軸錯(cuò)精度或陰極電極1的表面與G110之間的距離dgk等的精度時(shí)，因?yàn)椴皇侵锌諣铍娮邮?，所以，必須以G110的小孔12為基準(zhǔn)。
又，采用圖像處理等的高精度定位的技術(shù)，在安裝陰極電極1和其它的電子槍電極時(shí)，也可采用下面所述那樣的陰極電極以及陰極電極的制造方法。
既，圖3(C)是本發(fā)明的又一形態(tài)例，圖3(C)所示的情況是，在陰極電極1的基底金屬8a上從箭頭A方向涂抹電子放射物質(zhì)9時(shí)，在基底金屬8a的例如中心附近放置遮擋既定設(shè)定區(qū)域的圓盤狀遮蔽件18，然后涂抹電子放射物質(zhì)9，這樣在基底金屬8a的周邊形成環(huán)狀的電子放射物質(zhì)9，通過(guò)從基底金屬8a上除去遮蔽件18，形成不能放射電子束的環(huán)狀的電子放射物質(zhì)9的區(qū)域。
圖3(D)是本發(fā)明的又一形態(tài)例，在基底金屬8a的中心附近制作形成凸部的凸形狀底層金屬，從箭頭A方向涂抹涂抹型電子放射物質(zhì)9，通過(guò)除去成為遮蔽件18a的凸部上的電子放射物質(zhì)9，制作不能放射電子束的環(huán)狀的電子放射物質(zhì)9的既定區(qū)域。
圖4(A)是本發(fā)明的用于陰極電極的電子放射物質(zhì)9的又一形態(tài)例的立體圖，形成將由浸漬型的鎢粉末燒結(jié)體構(gòu)成的例如多孔質(zhì)的鎢等多孔質(zhì)基體22設(shè)計(jì)為斷面凸?fàn)畹耐徊?0，即，留下中心部分而將周邊上部設(shè)計(jì)為環(huán)形的突部20，通過(guò)機(jī)械切削研磨突部20的上面21封住突部21的表面的稀疏的孔隙，制作孔隙率小的不能放射電子束的設(shè)定區(qū)域。
然后，通過(guò)浸漬作為電子陰極發(fā)射材料的Ba等發(fā)射體，并防止從突部20的上面21浸漬發(fā)射體，從而在突部20的上面21形成不能放射電子束的區(qū)域。
圖4(B)是本發(fā)明的又一形態(tài)例，因?yàn)閷⒂山n型的鎢粉末燒結(jié)體構(gòu)成的多孔質(zhì)的鎢盤等多孔質(zhì)基體22形成圓柱狀，制作不能放射電子束的既定的設(shè)定區(qū)域23，所以，例如通過(guò)對(duì)多孔質(zhì)基體22的例如中心附近照射激光線14，使多孔質(zhì)基體22的設(shè)定區(qū)域23融化將多孔質(zhì)的孔隙封住，得到孔隙率小的多孔質(zhì)基體22。之后，通過(guò)浸漬浸漬用的Ba等發(fā)射體可得到從既定區(qū)域23不能放射電子束的電子放射物質(zhì)9。
圖4(C)是本發(fā)明的浸漬型陰極的又一形態(tài)例的制造方法。在圖4(C)中，在圓筒狀的由鎢粉末燒結(jié)體構(gòu)成的多孔質(zhì)基體22的中空內(nèi)一體制作鎢金屬柱24那樣的沒有浸漬發(fā)射體的部分。這時(shí)，以鎢金屬柱24為軸，在該軸的周圍加壓燒結(jié)鎢粉末。然后將圓柱形多孔質(zhì)基體22環(huán)切如箭頭B所示那樣成為盤狀，之后，通過(guò)使其浸漬Ba等發(fā)射體，除去鎢金屬柱24部分得到成為被浸漬物體的電子放射物質(zhì)9。
圖4(D)以及圖4(E)是展示本發(fā)明的又一構(gòu)成的陰極電極1的電子放射物質(zhì)9。即，如果明確電子放射物質(zhì)9的表面的不能放射電子的設(shè)定區(qū)域23的邊界，則可高精度地定位。作為其實(shí)現(xiàn)方法，如圖4(D)那樣，通過(guò)在電子放射物質(zhì)9的上面的中心位置上穿設(shè)锪孔20a，可利用電子放射物質(zhì)9的除去效果和锪孔20a部分的電場(chǎng)強(qiáng)度下降效果，形成不放射電子的區(qū)域。又，如圖1(E)那樣，即使不是從電子放射物質(zhì)9的上面21a，而是從圓盤狀的側(cè)周面21b放射電子束13，也可放射中空狀電子束13。
雖然說(shuō)明的是在上述的陰極電極上將電子放射物質(zhì)9的中心附近形成的透孔9a等不放射電子的區(qū)域設(shè)計(jì)為圓形，但這些設(shè)定區(qū)域的形狀，當(dāng)穿設(shè)在G110、G211上的小孔12的形狀為橢圓形、矩形、正方形、多邊形等時(shí)，可設(shè)計(jì)成與這些各形狀對(duì)應(yīng)的不放射電子束的區(qū)域的形狀。
雖然說(shuō)明的是在上述的陰極電極1上，在電子放射物質(zhì)9的電子束中心軸附近形成的不放射電子的區(qū)域的情況，但也可在陰極電極1的電子束放射的中心軸上形成凹部，并形成圍繞該凹部地隆起周邊部的突起部。
圖5是這樣的陰極電極1的側(cè)斷面圖，在圖1至圖3中詳細(xì)標(biāo)明的與陰極電極1的對(duì)應(yīng)部分采用同一符號(hào)，不再重復(fù)說(shuō)明。
在圖5中，使陰極電極1的放射電子束的電子束軸(中心軸)CL附近凹陷，并形成圍繞該凹部9m地隆起的突部9k。即，在圖5中，在電子放射物質(zhì)9的上面以電子束軸CL為中心形成環(huán)狀的突部9k。通過(guò)使該突部9k圍繞的凹部9m以及電子放射物質(zhì)9的環(huán)狀的突部9k的外側(cè)到外直徑的外周部9n不能放射電子束，代替從突部9k的上面限定地放出電子束，可生成作為從陰極電極1放射的電子束的束的電子束流斷面的電流密度分布在電子束的中心小的中空狀電子束13。
利用圖6(A)∽(E)說(shuō)明上述電子放射物質(zhì)9為浸漬型時(shí)的制作方法的1例。
圖6(A)是與圖5同樣的電子放射物質(zhì)9的平面圖，圖6(B)至第6(E)是展示突部9k的各種前端形狀的圖6(A)的A-A′斷面向視圖。
作為電子放射物質(zhì)9的制作方法，首先將鎢粉末與粘接劑一起，通過(guò)金屬模壓制形成圖6(A)至第6(E)那樣的形狀，之后燒結(jié)。然后，將燒結(jié)后的鎢粉末燒結(jié)體除去突部9k的上面并利用研磨機(jī)進(jìn)行切削加工，將再燒結(jié)后的鎢粉末燒結(jié)體利用噴丸機(jī)進(jìn)行切削加工，可切削加工成第6(B)那樣環(huán)狀的突部9k的前端(上面)為圓形的形式、第6(C)那樣尖銳的9ka的形式、第6(D)那樣平的9kb的形式、或第6(E)那樣將頂部周邊做成倒角9kc的形式等。
又，設(shè)計(jì)上，在突部9k的高度有限制等的時(shí)候，根據(jù)需要，通過(guò)用激光將電子放射物質(zhì)9的中心部的凹部9m以及突部9k的外周部9n的孔隙融化，將鎢燒結(jié)體的空洞封住，也能使其不能放射電子。
又，不僅是浸漬型，氧化物噴涂型的陰極等也可利用研磨機(jī)或噴丸機(jī)物理地制作為既定的環(huán)狀形狀。并且還可利用與圖1至圖3同樣的方法制作。
圖7(A)至圖7(C)是進(jìn)一步發(fā)展圖5的另一浸漬型陰極的示圖。圖7(A)是設(shè)計(jì)2層環(huán)狀的突部9時(shí)的平面圖，圖7(B)是設(shè)計(jì)多層的3層環(huán)狀的突部時(shí)的電子放射物質(zhì)9的平面圖，圖7(C)是圖7(B)的B-B′斷面向視圖，圖7(D)是圖6(A)的變形例的陰極電極的側(cè)斷面圖。
在圖7(A)的情況下，形成2層的環(huán)狀同心圓形的突部9k1和9k2，突部的高度是第1層的環(huán)狀突部9k1低、2層的環(huán)狀突部9k2高，并設(shè)計(jì)使隆起頂點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度Es在既定的陰極電流區(qū)域相同?？墒?，在單環(huán)形狀時(shí)，當(dāng)進(jìn)行重視高電流區(qū)域的中空電子束的效果的設(shè)計(jì)時(shí)，則該環(huán)直徑變大，在低電流區(qū)域反而電子束直徑增大。又，反之，當(dāng)進(jìn)行從低電流區(qū)域謀求中空電子束效果的設(shè)計(jì)時(shí)，則該環(huán)直徑變小，大電流時(shí)的中空電子束效果以及使其在比通常陰極小的電流密度下工作的效果降低。
根據(jù)以上的理由，當(dāng)設(shè)計(jì)為這樣的2層(多層)環(huán)狀形狀時(shí)，在低電流區(qū)域，電流從內(nèi)側(cè)的環(huán)狀突部產(chǎn)生，當(dāng)超過(guò)某電流值時(shí)電流也從外側(cè)的環(huán)狀突部產(chǎn)生，這樣，可在更寬的電流區(qū)域獲得中空電子束效果以及如果擴(kuò)大電子放射產(chǎn)生區(qū)域則降低陰極的電流發(fā)生密度的效果。突部9k1、9k2距陰極電子束中心軸CL的距離以及突部9k1、9k2的高度，根據(jù)利用陰極電極1、G110以及G211控制的突部9k1以及9k2的電場(chǎng)強(qiáng)度Es設(shè)計(jì)。即，可以任意決定需要怎樣的陰極電壓-陰極電流特性，以及怎樣的陰極電壓-電子束直徑特性。
圖7(B)以及圖7(C)中，所示為3層構(gòu)造的環(huán)狀的例子，突部9k1、9k2、9k2的位置以及高度可如前述的圖7(A)同樣設(shè)定。不用說(shuō)，可以設(shè)計(jì)成這樣的3層環(huán)狀構(gòu)造以外的多重同心圓構(gòu)造。
圖7(D)是將在如圖5(A)中所示的陰極電極1的圓盤狀的電子放射物質(zhì)9的上面形成的環(huán)狀的突部9k的高度設(shè)計(jì)得比從電子放射物質(zhì)9的上面到G110的下面的距離Dgk更高，在圖7(D)的例子中，使突部9k從G110的小孔12突出50μm左右。不用說(shuō)，這樣構(gòu)成的突部9k的外徑選擇得比G110的小孔12的直徑小。在圖7(A)、(B)等的多環(huán)形狀的形式上也可同樣使其突出。
如上述那樣，通過(guò)在G110的小孔12方向上延伸設(shè)計(jì)突部9k，在突部9k周邊的陰極軸向電位梯度，在陰極電流遮斷時(shí)(切斷時(shí))，比不這樣突出的情況可以更平穩(wěn)。這樣，可利用更少的陰極電位變化(驅(qū)動(dòng)電壓變化)，產(chǎn)生大的陰極電流。
參照?qǐng)D8對(duì)使用由上述的各種制造方法得到的陰極電極1的電子槍以及陰極射線管的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
在圖8中，CRT32的管體35由玻璃板36和漏斗狀的由玻璃制成的漏斗部38構(gòu)成，與在板36內(nèi)面上形成的彩色熒光面39相向地，在框架20上架設(shè)的選色用電極薄板(選色罩)37上，在其縱向具有格柵元件38，構(gòu)成選色機(jī)構(gòu)(蔭柵(アパ一チヤグリル)AG)40，該AG40固定在管體35的內(nèi)面上，并且與AG40相向地在頸部33內(nèi)配置電子槍41。
在該彩色用的CRT32的電子槍上，多個(gè)陰極電極，例如紅、綠以及藍(lán)的陰極電極構(gòu)成串聯(lián)型。對(duì)于取自這些各陰極電極的電子束，由共同的G110、G211、G342構(gòu)成3極電極，利用G443的聚焦電極和G544的第2陽(yáng)極電極構(gòu)成主電子透鏡系統(tǒng)。在G544的后段設(shè)計(jì)會(huì)聚杯等會(huì)聚偏轉(zhuǎn)器46等，在頸部33的外側(cè)固定安裝圖中未畫出的水平-垂直偏轉(zhuǎn)線圈，構(gòu)成使各電子束水平、垂直偏轉(zhuǎn)。
對(duì)在上述的陰極電極1及其制造方法以及電子槍和CRT上使用中空狀電子束時(shí)的動(dòng)作以及效果進(jìn)行說(shuō)明。
(1)如上述的CRT32的電子槍41那樣，利用由3電極配置成的陰極電極1進(jìn)行電流控制時(shí)，在陰極電極1與G110之間形成電子束交叉截面，這成為配置在其后的主電子透鏡系統(tǒng)的物點(diǎn)。從該主電子透鏡系統(tǒng)看到的電子束交叉截面的直徑、發(fā)散角很大程度地關(guān)系到彩色熒光面39上的電子束直徑。
現(xiàn)在，如果將熒光面39上的電子束點(diǎn)徑設(shè)為φ，則下面的關(guān)系式(1)成立。
φ＝M·φc+M·Cs·θ3+Rep.......(1)在此，M主電子透鏡系統(tǒng)的像倍率，Cs主電子透鏡系統(tǒng)的球面像差，φc從主電子透鏡系統(tǒng)看到的電子束交叉截面的直徑，θ從主電子透鏡系統(tǒng)看到的發(fā)散角Rep飛行電子間的排斥效果。
現(xiàn)在，如圖9所示那樣，從陰極電極1的陰極表面27放射的電子束軌道，與來(lái)自陰極最外輪廓部的電子束軌道31相比，越接近來(lái)自電子束中心附近的陰極表面27的電子束軌道29，電子束交叉點(diǎn)越靠近G110側(cè)，相對(duì)從決定于中心軸近旁的電子軌道的不放射中空狀電子束的主電子透鏡系統(tǒng)看到的電子束交叉截面直徑28的位置，從放射中空狀電子束的陰極的主電子透鏡系統(tǒng)看到的電子束交叉截面直徑26更靠近陰極側(cè)并減小，電子束交叉點(diǎn)直徑φc可根據(jù)(1)式縮小，可減小彩色熒光面39上的電子束點(diǎn)徑。
(2)下面利用圖10(A)以及圖10(B)對(duì)涉及主電子透鏡系統(tǒng)的球面像差的改進(jìn)進(jìn)行說(shuō)明。
在圖10(A)中，因?yàn)閺碾娮邮徊纥c(diǎn)51射入主透鏡50的電子束B與電子束中心軸Z形成的角θ分布在0到θ的范圍，所以，從主透鏡50射出的電子束B與電子束中心軸Z的焦點(diǎn)58a以及58b不同，因?yàn)槭艿角蛎嫦癫畹挠绊?，所以，在彩色熒光?9上的點(diǎn)57的尺寸變大。
與此相對(duì)，在圖10(B)的情況下，如果將來(lái)自電子束交叉點(diǎn)51的電子束B與電子束中心軸Z之間的電子束B的中空的區(qū)域內(nèi)的角度設(shè)為η2，將以電子束中心軸Z為中心至環(huán)狀的外周的角度設(shè)為η1，則電子束B僅分布在η1-η2的范圍，在電子束中心軸近旁的角度η2范圍因?yàn)闆]有電子束B，所以在狹小的范圍內(nèi)電子不會(huì)排斥，球面像差的影響減小，可得到良好的點(diǎn)57′。
即，在電子束中心部的電子軌道和電子束最外輪廓部的電子軌道之間，由于電子槍的主電子透鏡系統(tǒng)的球面像差，焦點(diǎn)位置錯(cuò)開，越靠近電子束的外輪廓部，焦點(diǎn)位置越靠近電子槍側(cè)。中空電子束的情況下，因?yàn)闆]有穿過(guò)電子束中心部的電子軌道，所以，焦點(diǎn)位置的差更小，可比傳統(tǒng)電子槍收縮得更小，可以減小彩色熒光面39上的電子束點(diǎn)徑。
在通常的構(gòu)造中，電子束中心軸附近的電流密度大，由于電子流之間的排斥，從陰極面至到到達(dá)熒光面電子束的直徑逐漸增大。而環(huán)狀的中空電子束的情況，因?yàn)樵陔娮邮闹行牟繘]有電流密度大的部分，所以，電子間的排斥減輕，在熒光面上可以縮得更小，可使電子束點(diǎn)徑更小。
(3)在陰極表面27上，因?yàn)樵陔妶?chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)的部分不配置電子放射物質(zhì)，所以，不易受到真空動(dòng)作中的離子腐蝕，也降低了放電引起的對(duì)陰極電極1的損傷的概率。
(4)在利用高電流驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)的電子槍時(shí)，在陰極表面的電子束中心軸附近，幾乎處于飽和電流密度狀態(tài)。因此，易導(dǎo)致該部分電子供給能力惡化，會(huì)影響陰極的壽命。本發(fā)明的情況，因?yàn)闆]有來(lái)自該部分的電子供給，而是利用來(lái)自更寬的陰極區(qū)域的電子放射，所以，可減輕陰極的電流密度負(fù)荷，可望長(zhǎng)壽命化。
(5)在利用高電流驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)的電子槍時(shí)，在陰極表面的電子束中心軸附近，幾乎處于飽和電流密度狀態(tài)，來(lái)自高電流域的該部分的電子放射對(duì)陰極驅(qū)動(dòng)電壓的變化反應(yīng)遲緩。即，來(lái)自陰極表面27的電子束中心軸Z附近的電子放射是在高電流域使激勵(lì)特性惡化的原因之一。本發(fā)明的情況，因?yàn)闆]有來(lái)自該部分的電子供給，而是來(lái)自具有環(huán)狀的細(xì)長(zhǎng)的突部或更廣的沒有達(dá)到飽和電流密度的陰極區(qū)域的電子放射，所以，可改善高電流域的激勵(lì)特性。作為理想地不從電子束中心軸附近放射電子的情況，計(jì)算機(jī)模擬時(shí)的結(jié)果示于圖10(C)。
雖然通過(guò)不使陰極中心部產(chǎn)生電流，有可能降低總陰極電流，但可通過(guò)擴(kuò)大陰極電極直徑進(jìn)行補(bǔ)償。
例如，在通常的圓筒對(duì)稱型陰極上，將最大電流時(shí)的陰極電流發(fā)生區(qū)域的半徑設(shè)為R0，如果考慮使其一半的直徑的區(qū)域不能產(chǎn)生電流，則通常陰極的電流發(fā)生區(qū)域SO＝π·R02，不能發(fā)生電子的區(qū)域SE＝π·R02/4；在將這樣的不發(fā)生電子的區(qū)域設(shè)在中心部時(shí)，如果設(shè)電流發(fā)生區(qū)域的半徑R為5/2·R0，則可確保與該方式的陰極電流發(fā)生區(qū)域S＝π·R2-π·R02/4＝π·R02·(5/4-1/4)＝π·R02同等的陰極電流發(fā)生區(qū)域。
即，雖然是簡(jiǎn)單的粗略計(jì)算，但即使在考慮通常陰極的電流發(fā)生區(qū)域的一半的中空直徑的情況下，也可只將電流發(fā)生直徑設(shè)計(jì)到原來(lái)的1.12倍(5/2)就可以了。
又，在電子放射物質(zhì)的上面形成環(huán)狀突部的陰極電極上，在低電流時(shí)，從圍繞電子束中心軸附近的凹部的環(huán)狀突起的尖頂棱線部進(jìn)行電子放射，在電場(chǎng)強(qiáng)度增大的同時(shí)從尖頂棱線向下地?cái)U(kuò)大電流發(fā)生區(qū)域，可抑制CRT的熒光面上的像點(diǎn)的增大，即使是在高電流時(shí)，不只從突部窄的區(qū)域進(jìn)行電子放射，減少了高電流時(shí)的電子放出的區(qū)域的增大。這意味著減少對(duì)應(yīng)高電流時(shí)的電子槍的主透鏡的物點(diǎn)的增大，防止CRT熒光面上的像點(diǎn)粗大化。
又，在高電流下，電流密度達(dá)到最大的是突部的棱線的部分，相對(duì)于傳統(tǒng)陰極集中在中心點(diǎn)，因?yàn)榧性诰哂协h(huán)狀突部的細(xì)長(zhǎng)的棱線上，所以不易受到因陰極材料性質(zhì)決定的電流密度飽和的限制。
又，作為這樣具有突部的陰極構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)，能盡可能地減小G110與陰極電極1的距離Dgk，或者可靠近G110或G211設(shè)定。在傳統(tǒng)構(gòu)造中，如果其距離小，則加熱器開燈時(shí)由于陰極結(jié)構(gòu)體的套管等熱膨脹，會(huì)接觸陰極電極1引起短路。
在G110的小孔12方向延伸設(shè)計(jì)突部9k1、9k2、9k3......等，在從小孔12突出突部的尖頂棱線地設(shè)計(jì)的陰極電極1上，也具有可降低陰極電流的驅(qū)動(dòng)電壓的效果。
又，當(dāng)利用本發(fā)明的陰極電極與其制造方法以及電子槍和陰極射線管時(shí)，可縮小電子束交叉截面直徑，可減小熒光面上的電子束點(diǎn)徑。又，可收縮得比傳統(tǒng)的電子槍小，可降低由于離子等的放電使陰極受到損傷的概率。并且，與限制陰極相比，因?yàn)榭蓮母鼘挼膮^(qū)域放射電子束，所以可減輕陰極上的電流密度負(fù)荷從而可望長(zhǎng)壽命化，同時(shí)，具有可望改善高電流域的陰極驅(qū)動(dòng)特性的效果。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上述那樣，如果采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)為環(huán)狀的陰極結(jié)構(gòu)體(陰極電極k)及其制造方法，可用于電視用或計(jì)算機(jī)用的CRT、以及電視接收機(jī)、作為計(jì)算機(jī)用的監(jiān)視器的顯示裝置上。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1、(修改后)一種陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于在電子放射物質(zhì)上面的中心部近旁具有凹部，并形成圍繞該凹部的隆起的同心狀的多個(gè)突部，該同心狀的多個(gè)突部的高度設(shè)計(jì)成距離該同心狀的中心軸越遠(yuǎn)越高。
2、(修改后)一種陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于在電子放射物質(zhì)上面的中心部近旁具有凹部，并形成圍繞該凹部的隆起的同心狀的多個(gè)突部，貫通第1控制電極上形成的小孔地延伸設(shè)置該突部，該同心狀的多個(gè)突部的高度設(shè)置成距離該同心狀的中心軸越遠(yuǎn)越高。
3、(修改后)一種陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于利用在電子放射形成件上預(yù)先形成均勻的電子放射物質(zhì)的工序、將上述電子放射物質(zhì)配置在高濕度區(qū)域的工序，并激光照射電子放射物質(zhì)上面的中心附近或外周附近，在該電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
4、(修改后)一種陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于將電子放射物質(zhì)設(shè)計(jì)成發(fā)射體浸漬型，在浸漬發(fā)射體前在該電子放射物質(zhì)上面的中心附近或外周附近照射激光或研磨，這樣制成孔隙率小的區(qū)域，防止發(fā)射體的浸漬的工序，利用該工序在該發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
5、(修改后)一種陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于在壓制發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)形成件，并燒結(jié)形成在中心部具有凹狀突部的盤狀的陰極結(jié)構(gòu)體的工序中，利用在上述發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)的上述凹狀突部的中心近旁或外周附近形成沒有浸漬發(fā)射體的物質(zhì)的工序，在上述陰極結(jié)構(gòu)體上形成不能放射電子的區(qū)域。
6、(修改后)一種陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于利用將發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)形成件與粘結(jié)劑一同壓制形成在中心部具有凹狀的突部的盤狀的多孔質(zhì)基體的工序、燒結(jié)上述多孔質(zhì)基體的工序、進(jìn)行機(jī)械切削加工除去上述陰極結(jié)構(gòu)體的突部的上面的工序，在上述盤狀的多孔質(zhì)基體的突部中心附近或外周附近形成沒有浸漬發(fā)射體的區(qū)域，從而在該發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)上形成不能放射電子的區(qū)域。
7、(修改后)一種陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于在電子放射形成件上預(yù)先形成均勻的電子放射物質(zhì)，將該電子放射物質(zhì)配置在高濕度區(qū)域，激光照射該電子放射物質(zhì)上面的中心附近或外周附近，在該電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
8、(修改后)一種陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于將電子放射物質(zhì)設(shè)計(jì)成發(fā)射體浸漬型，在浸漬發(fā)射體前在該電子放射物質(zhì)上面的中心附近或外周附近照射激光或研磨，制成孔隙率小的區(qū)域，防止發(fā)射體的浸漬，這樣，在該發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
9、(修改后)一種電子槍，其特征在于具有陰極結(jié)構(gòu)體，該陰極結(jié)構(gòu)體，在電子放射形成件上預(yù)先形成均勻的電子放射物質(zhì)，將該電子放射物質(zhì)配置在高濕度區(qū)域，激光照射該電子放射物質(zhì)上面的中心附近或外周附近，在該發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
10、(修改后)一種電子槍，其特征在于具有陰極，該陰極，將電子放射物質(zhì)設(shè)計(jì)成發(fā)射體浸漬型，在浸漬發(fā)射體前在該電子放射物質(zhì)上面的中心附近或外周附近照射激光或研磨，制成孔隙率小的區(qū)域，防止發(fā)射體的浸漬，這樣，在該發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
11、(修改后)一種陰極射線管，其特征在于內(nèi)裝電子槍，該電子槍具有陰極，該陰極，在電子放射形成件上預(yù)先形成均勻的電子放射物質(zhì)，將該電子放射物質(zhì)配置在高濕度區(qū)域，激光照射該電子放射物質(zhì)上面的中心附近或外周附近，在電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
12、(修改后)一種陰極射線管，其特征在于內(nèi)裝電子槍，電子槍具有陰極，該陰極，將電子放射物質(zhì)設(shè)計(jì)成發(fā)射體浸漬型，在浸漬發(fā)射體前在該電子放射物質(zhì)上面的中心附近或外周附近照射激光或研磨，制成孔隙率小的區(qū)域，防止發(fā)射體的浸漬，這樣，在該發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
根據(jù)條約第19條(1)的聲明書本發(fā)明是陰極結(jié)構(gòu)體及其制造方法，明確了將同心狀的多個(gè)突部的高度設(shè)計(jì)成距離中心軸越遠(yuǎn)越高的陰極結(jié)構(gòu)體以及將電子放射物質(zhì)放在高濕度區(qū)域照射激光或研磨制成孔隙率小的區(qū)域，從而在陰極結(jié)構(gòu)體上制作電子放射控制區(qū)域的制作方法。
據(jù)此，刪除修改前的權(quán)利要求范圍第1項(xiàng)至第8項(xiàng)以及第11項(xiàng)和第14項(xiàng)至第18項(xiàng)，權(quán)利要求范圍的序號(hào)重新排列。
權(quán)利要求范圍第1項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第9項(xiàng)，且已修改。
權(quán)利要求范圍第2項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第10項(xiàng)，且已修改。
權(quán)利要求范圍第3項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第12項(xiàng)，且已修改。
權(quán)利要求范圍第4項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第13項(xiàng)，且已修改。
權(quán)利要求范圍第5項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第16項(xiàng)，且已修改。
權(quán)利要求范圍第6項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第16項(xiàng)，且有增加并已修改。
權(quán)利要求范圍第7項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第12項(xiàng)，且有增加并已修改。
權(quán)利要求范圍第8項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第13項(xiàng)，且有增加并已修改。
權(quán)利要求范圍第9項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第12項(xiàng)，且有增加并已修改。
權(quán)利要求范圍第10項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第13項(xiàng)，且有增加并已修改。
權(quán)利要求范圍第11項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第12項(xiàng)，且有增加并已修改。
權(quán)利要求范圍第12項(xiàng)，對(duì)應(yīng)修改前的權(quán)利要求范圍第13項(xiàng)，且有增加并已修改。
權(quán)利要求
1.一種陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于減小從陰極電極的電子放射物質(zhì)的上面放射的電子束的全面或者中心軸附近或外周附近的電流密度而放射中空狀電子束地構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于在前述電子放射物質(zhì)的上面的中心部附近形成凹部或貫通部，從該凹部或貫通部以外的部分放射前述中空狀電子束地構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于在前述電子放射物質(zhì)上面的中心部近旁形成的凹部或貫通部的形狀是圓、橢圓、四邊形、多邊形。
4.一種陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于陰極電極的電子放射物質(zhì)設(shè)計(jì)為圓筒狀，從穿過(guò)該圓筒狀的中心的透孔以外的環(huán)狀上部或圓筒狀的圓筒側(cè)面放射中空狀電子束地構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于在前述圓筒狀的電子放射物質(zhì)的圓筒的內(nèi)部設(shè)計(jì)突部，該突部成為不放射電子束的設(shè)定區(qū)域。
6.一種陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于在電子放射物質(zhì)上面的中心部近旁具有凹部，并形成圍繞該凹部的隆起的突部，從該突部的上面放射中空狀電子束地構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于前述突部由同心狀的多個(gè)突部形成。
8.如權(quán)利要求6或如權(quán)利要求7所述的陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于貫通第1控制電極上形成的小孔地延伸設(shè)計(jì)前述突部。
9.如權(quán)利要求7所述的陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于將前述同心狀的多個(gè)突部的高度設(shè)計(jì)成距離該同心狀的中心軸越遠(yuǎn)越高。
10.如權(quán)利要求8所述的陰極結(jié)構(gòu)體，其特征在于將前述同心狀的多個(gè)突部的高度設(shè)計(jì)成距離該同心狀的中心軸越遠(yuǎn)越高。
11.一種陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于利用在電子放射形成件上預(yù)先形成均勻的電子放射物質(zhì)的工序，和利用激光照射、機(jī)械加工、離子沖擊、金屬蒸汽除去或遮掩上述電子放射物質(zhì)上面的中心附近或外周附近的工序，在上述電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
12.如權(quán)利要求10所述的陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于利用將前述電子放射物質(zhì)配置在高濕度區(qū)域的工序，并激光照射前述電子放射物質(zhì)上面的中心附近或外周附近，在該電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
13.如權(quán)利要求10所述的陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于將前述電子放射物質(zhì)設(shè)計(jì)成發(fā)射體浸漬型，在浸漬發(fā)射體前在該電子放射物質(zhì)上面的前述中心附近或外周附近照射激光或研磨，這樣制成孔隙率小的區(qū)域，防止發(fā)射體的浸漬，利用該工序在該發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
14.一種陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于利用在電子放射物質(zhì)形成件的中心部近旁或外周附近配置遮蔽件的工序、在上述電子放射物質(zhì)形成件上涂抹電子放射物質(zhì)的工序、除去上述遮蔽件或該遮蔽件上的上述電子放射物質(zhì)的工序，在該電子放射物質(zhì)上制作不能放射電子的區(qū)域。
15.如權(quán)利要求14所述的陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于將前述遮蔽件做成設(shè)計(jì)在前述電子放射物質(zhì)形成件的中心部近旁或外周附近的圓柱狀或環(huán)狀突出部。
16.一種陰極結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于在電子放射物質(zhì)形成件上形成發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)的工序中，利用在上述發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)的中心附近或外周附近設(shè)計(jì)成形沒有浸漬發(fā)射體的物質(zhì)的工序，在該發(fā)射體浸漬型電子放射物質(zhì)上制作不放射電子的區(qū)域。
17.一種電子槍，其特征在于在至少由陰極電極以及柵極電極和會(huì)聚電極構(gòu)成的電子槍上，減小從上述陰極電極的電子放射物質(zhì)上面放射的電子束的全面或中心軸附近或外周附近的電流密度以放射中空狀電子束地構(gòu)成。
18.一種陰極射線管，其特征在于在內(nèi)裝至少具有陰極電極的電子槍的陰極射線管上，減小從上述陰極電極的電子放射物質(zhì)上面放射的電子束的全面或中心軸附近或外周附近的電流密度以放射中空狀電子束地構(gòu)成。
全文摘要
為了提供可減小電子束點(diǎn)徑、可降低陰極驅(qū)動(dòng)電壓、并可望使陰極電流長(zhǎng)期穩(wěn)定化的陰極電極(陰極結(jié)構(gòu)體),在陰極電極(1)的電子放射物質(zhì)(9)的中心部近旁或外周部近旁形成不放射電子束的凹部或區(qū)域,得到放射中空狀電子束的陰極電極和其制造方法以及電子槍和陰極射線管。
文檔編號(hào)H01J1/20GK1423822SQ01808078
公開日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2001年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月26日
發(fā)明者前田誠(chéng), 淺野智久, 小嶌章弘, 山田義禮, 中平忠克 申請(qǐng)人:索尼公司