專利名稱：具有改進(jìn)的電弧抑制裝置的陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的CRT(陰極射線管)，它包括安裝在管子的玻璃管頸里的、用玻璃球熔融鑲嵌的電子槍裝架組件，其中，電子槍的絕緣支撐玻璃條帶有導(dǎo)電涂層，用來抑制管內(nèi)打火，更明白地說，抑制CRT管頸里的飛弧。對導(dǎo)電涂層尺寸及位置的要求是在管子的電處理過程中不產(chǎn)生有害影響。
彩色電視顯象管是包括抽成真空的玻殼的CRT，所述玻殼包括帶有熒光觀察屏的觀察窗以及裝有電子槍裝架組件的玻璃管頸，所述組件產(chǎn)生用于對觀察屏進(jìn)行選擇性掃描的一束或多束電子束。所述組件的每支電子槍包括一個陰極和若干電極，它們由至少兩根縱向取向的、細(xì)長的支撐桿(通常呈玻璃條形狀)、以前后隔開排列的方式支撐成一個單元。所述玻璃條的延伸的表面靠近并且面對著玻璃管頸的內(nèi)表面。玻璃條一般從外部電場很弱的靠近管頸芯柱的區(qū)域延伸到在使用時外部電場很強(qiáng)，帶最高工作電位的電極的區(qū)域。玻璃條和管頸表面之間的空間是從芯柱區(qū)到帶最高電位的電極的區(qū)域間漏電流可以流通的通道。這些漏電流是伴隨管頸玻璃中的蘭色輝光、管頸表面的充電以及管頸內(nèi)的跳火或飛弧而產(chǎn)生的。
已經(jīng)提出幾種阻斷或減少漏電流的應(yīng)急措施。玻璃管頸的涂層對防止打火有部分效果，但是，在打火時涂層會被燒穿。通道里的金屬線或帶(局部或全部圍繞裝架組件)對減輕打火也只有部分效果，這是因?yàn)椴Ａl和管頸之間的有限空間可能產(chǎn)生短路問題，并且，經(jīng)常存在來自該金屬結(jié)構(gòu)的場致發(fā)射，使金屬線或帶由于其有限的縱向延伸部分而被旁路。
1981年9月8日授予K·G·Hernqvist的美國專利第4，288，719號公開了另一種已證明特別有效的應(yīng)急措施。該專利公開了一種包含用玻璃小球熔融鑲嵌的電子槍裝架組件的CRT，在該組件中每根玻璃條在面對管頸的玻璃條表面上有矩形導(dǎo)電金屬涂層。但是，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)電子槍上的電極經(jīng)過電處理后〔例如，點(diǎn)沖擊處理(Spot-knocking)〕，導(dǎo)電涂層被沖蝕，在CRT中產(chǎn)生不希望有的顆粒。1980年7月29日授予L·F·Hopen的美國專利第4，214，798號敘述了點(diǎn)沖擊處理方法。
1986年1月28日授予S·A·Opresko的美國專利第4，567，400號敘述了另一種有效的應(yīng)急方法。該專利公開了以下內(nèi)容導(dǎo)電涂層應(yīng)位于聚焦極對面，并與陽極端部和聚束極之間的空隙相隔一段規(guī)定的距離。另外，聚焦極上的卡爪的對面不應(yīng)當(dāng)有導(dǎo)電涂層。但是，該專利中所述的涂層不僅有害地影響點(diǎn)沖擊的活性度(Spot-knockingactivity)即，感應(yīng)放電的次數(shù)，并且，還有害地影響電子槍裝架組件的放電區(qū)。更具體地說，對于絕緣玻璃條上有導(dǎo)電涂層的CRT來說，點(diǎn)沖擊處理過程中的電活性一般比不帶涂層的CRT高七倍。眾所周知，這么高的電活性度會產(chǎn)生玻璃條，芯柱及玻璃管頸顆粒，這些顆粒會阻塞管子的蔭罩板上的小孔。此外，先有技術(shù)的導(dǎo)電涂層把點(diǎn)沖擊過程的活性集中在裝架組件的低壓區(qū)。因而，點(diǎn)沖擊過程的活性在裝架組件的高壓區(qū)(在陽極與聚焦極之間)將減小，從而不能使其后的高壓特性，即漏電流與余輝最佳化。
本發(fā)明CRT的電子槍裝架組件在結(jié)構(gòu)上與上述美國專利第4，288，719及4，567，400號中公開的先有的CRT的組件相似。正如已有的結(jié)構(gòu)，本電子槍裝架組件包括用于產(chǎn)生至少一束電子束的裝置以及固定在至少兩根縱向延伸的絕緣支撐玻璃條的一個主表面上的若干順序隔開的電極，這些電極包括簾柵極，聚焦極和陽極。每根支撐玻璃條的反面的主表面朝外，并且，其上的導(dǎo)電涂層位于聚焦極的對面。為把適當(dāng)電壓加到各電極上以在所述電子槍裝架組件內(nèi)以及沿其玻璃條產(chǎn)生電活性而提供裝置。該結(jié)構(gòu)與先有結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于每根玻璃條上的導(dǎo)電層位于沿玻璃條的具有最小電活性的區(qū)域，并且，與聚焦極靠近簾柵極的一端隔開預(yù)定的距離。
在附圖中

圖1是本發(fā)明的最佳CRT的管頸部分的剖開的側(cè)向立視圖。
圖2是圖1中所示CRT的管頸部份沿剖面線2-2剖開的正面立視圖。
圖3是表示沿電子槍的一部分的相對的點(diǎn)沖擊活性的曲線。
圖1及圖2表示彩色顯象管管頸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。除了電子槍裝架組件外，該CRT的結(jié)構(gòu)與一般管子是一樣的。
該CRT包括被抽成真空的玻殼11，后者包括密封在玻錐(未示出)上的面板(亦未示出)，管頸13連接到玻錐上，與它構(gòu)成一個整體。具有若干從中穿過的引線或管腳17的玻璃芯柱15密封于管頸13上，并將其一端封閉。管座19連接到玻殼11外面的管腳17上。面板包括觀察窗，窗的內(nèi)表面上有一熒光觀察屏，此屏包括很多沿窗的短軸方向延伸的熒光線條，此短軸方向就是正常觀察時的垂直方向。
一字排列的，用玻璃小球鑲嵌的，雙電位的電子槍裝架組件21同心地安裝在管頸中，它預(yù)定產(chǎn)生三束電子束，并將它們沿共面會聚路徑投射到熒光屏上。裝架組件包括兩根玻璃支撐桿或玻璃條23a及23b，以本技術(shù)領(lǐng)域中通用的方式將各種電極固定和支撐到這些桿上，以構(gòu)成一個粘合的單元。這些電極包括三個基本上橫向等間隔隔開的共面陰極25(每個產(chǎn)生一束電子束)，控制柵極(也稱為G1)27，簾柵極(亦稱為G2)29，聚焦極(亦稱為G3)31，陽極(亦稱為G4)33，以及屏蔽罩35，這些電極借助于玻璃條23a和23b在縱向上按上述次序隔開。裝架組件21的各種電極或者直接或者通過金屬帶37電連接到管腳17上。裝架組件21按規(guī)定的位置固定在管頸13里的管腳17上，并借助于壓在管頸13內(nèi)表面上的導(dǎo)電內(nèi)部涂層41上并與其接觸的緩沖件39而支撐在該內(nèi)表面上。內(nèi)部涂層41延伸在玻璃錐的整個內(nèi)表內(nèi)上，并連接到陽極鈕扣上(未示出)。
每個玻璃條23a及23b分別具有大約10mm寬和大約50mm長，并且，在面對著管頸13的內(nèi)表面并與其隔開的一部分表面上帶有導(dǎo)電涂層43a和43b。在本實(shí)施例中，每個涂層43a及43b所用的原料都是金屬樹脂酸鹽，例如EngelhardIndustries，Inc.EastNewark，N·J·(U·S·A)所銷售的HanoviaLiquidBrightPlatinum№5。樹脂酸鹽涂層可用任何已知的方法制備，例如用刷，絲網(wǎng)印刷，噴涂或轉(zhuǎn)印。將涂有樹脂酸鹽的玻璃條在空氣里加熱到500℃，以使有機(jī)物揮發(fā)，并使涂層凝固，然后在室溫下冷卻。
生成物是包含金與白金的合金的涂層，它緊緊地粘合在每一玻璃條23a及23b的向外的表面上。每個涂層43a和43b基本上是圓形的，其直徑d小于玻璃條寬度，約為6.4mm(1/4英寸)。除了邊緣區(qū)域之外，每一涂層具有大約1000 厚度，在邊緣區(qū)，厚度逐漸減小到500 。在電氣上每個涂層都是浮動的。
這個管子可按一般的方法操作，也就是通過把工作電壓加到管腳17上以及經(jīng)由陽極鈕扣加到內(nèi)涂層41上來工作。所加電壓的典型例子為在G1上小于100V，在G2上約600V，在G3上約8，000V，在G4上約30，000V。如上所述，由于這種用玻璃小球鑲嵌的結(jié)構(gòu)，玻璃條與管頸之間的區(qū)域(可稱為玻璃條通道47)將與裝架組件上的其它部分與管頸之間的區(qū)域(可稱為電子槍通道49)有不同的表現(xiàn)。如果沒有導(dǎo)電涂層43a及43b，則加電壓時在玻璃條通道47處打火(飛弧)。但是，在存在如圖1及圖2所示的導(dǎo)電涂層的情況下，這些通道中的電弧基本上完全被抑制。
G3，即聚焦極31包括向G4，即陽極33延伸的第一個基本上矩形的管狀罩子51和向G2延伸的第二個基本上矩形的管狀罩子53，這些罩子在其開口端借助于周邊凸緣55連接在一起，凸緣55包括用于把罩子51和53固定到玻璃條23a和23b上的卡爪56。在第一個帽51的一端與G4之間形成寬度約1.25±0.20mm(50±8mils)的第一間隙57。第二個間隙59的寬度約0.84±0.05mm(33±2mils)，它位于第二個帽53的另一端與G2之間。
圖1及圖2所示的實(shí)施例與美國專利第4，288，719及4，567，400號所敘述的實(shí)施例不同之處在于導(dǎo)電涂層43a及43b的中心位于距聚焦極31的第二個帽53靠近第二間隙59的一端約1.25×d的地方(d是所述涂層的縱向尺寸)。
最好把導(dǎo)涂層43a及43b作成圓形，這樣作就沒有可能引起打火或產(chǎn)生顆粒的尖角。已經(jīng)證實(shí)，將涂層直徑選為約6.4mm(1/4英寸)是理想的，因?yàn)樗∮谥尾Ａl23a及23b的寬度(10mm)，這樣就使導(dǎo)電涂層43a及43b與卡爪56的位置無關(guān)。正如此文中所描述，涂層43a及43b的中心離第二間隙59一側(cè)的第二個帽53的端部約8mm(3.31英寸)。
圖3是表示當(dāng)涂層43a和43b位于沿玻璃條23a及23b的不同位置時，點(diǎn)沖擊活性度的相對值的曲線。曲線中沒表示涂層本身，但按比例給出陽極G4，聚焦極G3與簾柵極G2的相對位置。該曲線已歸一化，因此，在點(diǎn)沖擊活性度最強(qiáng)的地方賦值為1。圖中示出疊加在曲線上點(diǎn)沖擊活性度最低區(qū)域的導(dǎo)電涂層之一43a。
用上述美國專利第4，214，798號中所述的方式進(jìn)行點(diǎn)沖擊。
簡要地說，包括熱子，陰極，控制極與簾柵極的電子槍裝架組件的各元件相互連接，然后，把高于正常工作電壓的點(diǎn)沖擊電壓加到陽極與相互連接的各電子槍元件之間。點(diǎn)沖擊過程中，聚焦極處在電浮動狀態(tài)。點(diǎn)沖擊過程從電極凸出部分的表面除去毛刺和/或顆粒，后者在以后CRT正常工作期間可能成為電子的場致發(fā)射源。
導(dǎo)電涂層43a，43b的尺寸與位置強(qiáng)烈地影響點(diǎn)沖擊活性度及其有效性。降低點(diǎn)沖擊活性度是有益的，因?yàn)楦叩幕钚远葧p壞管子并產(chǎn)生松動的粒子。在圖3上表示現(xiàn)在的導(dǎo)電涂層43a，43b在玻璃條23a，23b上的最佳位置是以數(shù)據(jù)點(diǎn)3為中心的。曲線指出，通過把導(dǎo)電涂層43a，43b放在適當(dāng)位置可將活性度降至最低;此位置在電極G3上方，玻璃條23a，23b的向外的主表面上，這樣，涂層就在活性度最低點(diǎn)的位置上。在表Ⅰ中列出一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，比較了直徑約6.4mm(1/4英寸)的導(dǎo)電涂層的點(diǎn)沖擊活性度隨其中心離開陽極G4的距離的變化情況。需要指出，在電極G2及G3之間的間隙59附近，即，在數(shù)據(jù)點(diǎn)4，5之間，電活性度以及產(chǎn)生粒子和/或電子槍的電損壞的可能性都是最大的。這和對使用大面積導(dǎo)電涂層的CRT的點(diǎn)沖擊過程的觀察結(jié)果是一致的，所引用的美國專利4，567，400號的圖1和2中示出這種大面積涂層。
表Ⅰ數(shù)據(jù)點(diǎn)離開G4的距離點(diǎn)沖擊(mm)活性度16.60.35211.70.32318.00.25423.90.62530.70.34
圖3的點(diǎn)沖擊活性度曲線是通過記錄點(diǎn)沖擊過程中產(chǎn)生電弧的次數(shù)，目測電弧的位置，并計算制成后的CRT的后點(diǎn)沖擊性能而建立起來的。
表Ⅱ中比較各種尺寸導(dǎo)電涂層(包括支撐玻璃條23a及23b上沒有涂層的情況)的點(diǎn)沖擊活性度，涂層的位置都是固定在離G412.7mm處。各種樣品的數(shù)量從20個到550個管子不等。“標(biāo)準(zhǔn)”導(dǎo)電涂層基本上是矩形的，其規(guī)一化面積為1?，F(xiàn)在的圓涂層的規(guī)一化面積為0.3。
表Ⅱ涂層型式實(shí)驗(yàn)項目標(biāo)準(zhǔn)圓形無規(guī)一化面積10.30規(guī)一化點(diǎn)沖擊活性度10.440.17聚焦極漏電流(≥1μA，78%43%-陽極電壓40KV)飛弧(陽極電壓小于85%49%40KV)
電子槍不帶導(dǎo)電涂層的CRT顯示很低的點(diǎn)沖擊活性度，但從所引用的美國專利第4，288，719號所公開的工作中可以知道，在電子槍裝架組件的支撐玻璃條上需要有某種型式的導(dǎo)電涂層，以抑制管子正常工作期間的打火及飛弧。本發(fā)明所用的圓形導(dǎo)電涂層與以前所用的標(biāo)準(zhǔn)涂層有效性的比較，在對用于提供表Ⅱ中數(shù)據(jù)的CRT的分析中得到證實(shí)。同使用與上述美國專利第4，288，719與4，567，400號中所公開的類似的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電涂層的CRT相比較，本發(fā)明的導(dǎo)電涂層43a，43b使得在40KV陽極電壓下聚焦極漏電流等于或大于1μA的CRT只占較小的百分?jǐn)?shù)，并且，在陽極電壓小于40KV時呈現(xiàn)余輝的管子也只占小的百分?jǐn)?shù)。余輝是電子槍的G3-G4區(qū)域的電子發(fā)射，這部分電子在CRT電源斷開后在熒光屏上以可見的圖案現(xiàn)出，直到所儲存的電荷散掉為止。本發(fā)明導(dǎo)電涂層43a，43b的減小尺寸及新穎的位置表明在使用本發(fā)明的涂層的情況下，點(diǎn)沖擊總的比使用先有的導(dǎo)電涂層更有效，并且，管子性能(如減少漏電流及余輝)得到顯著的改善。
權(quán)利要求
1.一種陰極射線管(CRT)，它具有玻璃管頸和在所述管頸內(nèi)的電子槍裝架組件，所述裝架組件包括用于產(chǎn)生至少一束電子束的裝置和若干順序隔開的電極，這些電極包括固定在至少兩根縱向延伸的絕緣支撐玻璃條的一個主表面上的簾柵極、聚焦極和陽極，每根所述玻璃條的反面的主表面是面朝外的，并且，其上具有位于所述聚焦極對面的導(dǎo)電涂層，所述管子還具有用于把適當(dāng)電壓加到各電極上，以便在所述電子槍裝架組件中以及沿著組件的所述玻璃條產(chǎn)生電活性，其特征在于所述玻璃條(23a，23b)中的每一根上的所述涂層(43a，43b)位于沿所述玻璃條的、具有最小電活性的區(qū)域中，所述涂層與所述聚焦極(31)的、與所述簾柵極(29)相鄰的端部隔開預(yù)定的距離。
2.權(quán)利要求1中所限定的CRT，其特征在于所述導(dǎo)電涂層(43a，43b)具有縱向尺寸d，所述涂層的中心與所述聚焦極(31)的所述端部隔開大約1.25×d的距離。
3.權(quán)利要求2中所限定的CRT，其特征在于涂層(43a，43b)是圓形的。
4.權(quán)利要求3中所限定的CRT，其特征在于所述涂層(43a，43b)的所述尺寸d約為6.4mm(1/4英寸)。
5.權(quán)利要求3中所限定的CRT，其特征在于所述涂層(43a，43b)在電氣上是浮動的。
全文摘要
一種新穎的CRT具有電子槍組件(21)，后者包括用于產(chǎn)生至少一束電子束的陰極(25)和固定在至少兩根縱向延伸的絕緣支撐玻璃條的一個主表面上的若干順序隔開的電極簾柵極(29)，聚焦極(31)和陽極(33)。具有預(yù)定寬度的第二隙縫(59)延伸在聚焦極的一端與簾柵極間。每根支撐玻璃條的對立的主表面朝外并具有縱向尺寸為d的導(dǎo)電涂層。將適當(dāng)電壓加到電極上以產(chǎn)生電活性。每根玻璃條上的涂層與聚焦極靠近第二隙縫的一端隔開大約1.25×d的距離。
文檔編號H01J29/48GK1035913SQ8910026
公開日1989年9月27日 申請日期1989年1月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月15日
發(fā)明者塞繆爾·保羅·貝尼尼 申請人:Rca許可公司