專利名稱：陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及彩色陰極射線管，特別涉及具有一字形電子槍組件的彩色陰極射線管，其中該一字形電子槍組件發(fā)射沿一個平面延伸的多束平行電子束。
諸如電視顯象管和顯示管之類的彩色陰極射線管被廣泛地用作可視監(jiān)視器件，該可視監(jiān)視器用于接收通過空氣傳播的TV節(jié)目或用于詳細(xì)再現(xiàn)圖象的各種信息處理裝置或設(shè)備。
這種類型的彩色陰極射線管通常包括抽真空的外殼結(jié)構(gòu)，該外殼由在其內(nèi)表面上有發(fā)光屏或熒光屏的屏盤部分、內(nèi)裝發(fā)射一束以上電子束的電子槍組件的頸部、和將屏盤和頸部連接在一起的也稱為錐體部分的圓錐形部分構(gòu)成。此外，電子槍組件一般包括一字形電子槍，用于提供多束沿一個平面即一字形平面延伸的平行電子束。


圖10是用于現(xiàn)有技術(shù)的彩色陰極射線管的一字形電子槍組件的側(cè)視圖，是從有關(guān)電子束的一字形布圖方向觀看的視圖。
圖10中，參考標(biāo)號“20”表示陰極；21表示用作控制電極的第一柵極；22表示用作加速電極的第二柵極；這些陰極20和第一柵極21以及第二柵極22構(gòu)成電子束發(fā)生單元(三極單元)。
標(biāo)號23表示第三柵極；24表示第四柵極；25表示第五柵極；26表示第六柵極；27表示陽極；28表示屏蔽杯；29表示絕緣支撐結(jié)構(gòu)(多泡沫玻璃)。
由第三柵極23、第四柵極24和第五柵極25形成的電子透鏡系統(tǒng)對由陰極20和第一柵極21以及第二柵極22構(gòu)成的三極單元產(chǎn)生的三束電子束進(jìn)行加速和預(yù)聚焦。然后，由第六柵極26和陽極27形成的主電子透鏡對該電子束進(jìn)行聚焦并使其沿朝向熒光屏的方向射出。
按照這種電子槍組件，第一柵極21、第二柵極22和第四柵極24分別由板形電極構(gòu)成，而構(gòu)成聚焦電子透鏡和主電子透鏡的那些電極(第五柵極25、第六柵極26和陽極27)分別由杯形電極構(gòu)成。
第三柵極23在第二柵極22一側(cè)有電子束開口或通孔，該通孔的直徑小于在第四柵極24一側(cè)的電子束通孔直徑。
圖11A和11B分別是圖10中第三柵極的正視圖和局部剖視圖。圖11A是從第二柵極一側(cè)觀看的第三柵極的正視圖，而圖11B是從側(cè)面觀看圖11A的局部剖視圖。
第三柵極23主要由兩個分離的電極部件構(gòu)成。構(gòu)成第三柵極的第一部件231是其電子束通孔233的小孔直徑或孔徑較小的杯形電極部件。構(gòu)成第三柵極的第二部件232是其電子束通孔的孔徑大于電子束通孔233的孔徑的板形電極部件。第三柵極的第一部件231和第二部件232結(jié)合并焊接在一起，構(gòu)成為一個整體或牢固的結(jié)構(gòu)。注意，標(biāo)號235表示用于使柵極嵌入多泡沫玻璃中的搭接片。
圖12表示圖11A中沿線B-B截取的電極結(jié)構(gòu)的剖面圖。第一部件231是在第二柵極一側(cè)有三個電子束通孔233的杯形部件。第二部件232是其電子束通孔234的孔徑大于電子束通孔233的孔徑的板形部件。
這兩個部件結(jié)合并焊接在一起，由此提供牢固結(jié)構(gòu)的第三柵極23。形成于第一部件231中且在第二柵極一側(cè)的三個電子束通孔233的直徑或孔徑d小于形成于第二部件232中且在第四柵極一側(cè)的電子束通孔234的孔徑D(D＞d)。
這樣排列第三柵極23，以使兩個部件電子束通孔中心軸彼此一致地焊接在一起地來使用兩個部件。使這種兩個分離電極部件的電子束通孔中心軸之間的位置精確對準(zhǔn)的操作是困難的，這本身也使按更高精度的第三柵極的組裝困難。此外，由于各部件(第一部件和第二部件)在其制造中具有的誤差，因而通過組裝它們所制得的第三柵極23的誤差必然變得更大。
此外，第三柵極位于三極單元附近。由于這種布圖，第三柵極的微小變形就會明顯地影響發(fā)射的電子束。
圖12所示現(xiàn)有技術(shù)第三柵極的第一部件被設(shè)計為具有上升部分240，該部分設(shè)置于沿一字形方向的一側(cè)邊電子束通孔的外部。換言之，上升部分240很接近側(cè)邊電子束并離中心電子束較遠(yuǎn)。這導(dǎo)致作用于側(cè)邊電子束的電場形狀與作用于中心電子束的電場形狀不同。在用于側(cè)邊電子束的電場與用于中心電子束的電場之間的這種差別還引起中心電子束與側(cè)邊電子束的剖面形狀彼此不同。
圖13是用于說明現(xiàn)有技術(shù)使用兩個部件的第三柵極的制造方法的工藝流程圖。用壓力切削加工技術(shù)將第一部件形成為凸形，然后在這種凸形的頂部表面上形成三個電子束通孔。接著對所獲得的結(jié)構(gòu)進(jìn)行滾桶處理，去除殘留于電子束通孔的毛邊。用包括下列步驟的方法制備第二部件，即對板形體進(jìn)行壓力切削加工形成三個電子束通孔，然后用滾桶處理去除在這些電子束通孔的毛邊。
結(jié)合第一部件和第二部件，使各電子束通孔的中心軸彼此一致，然后焊接在一起成為整體或牢固的結(jié)構(gòu)。
圖14是一字形電子槍組件的另一個示例性結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，其中具有與圖10中部件相同功能的那些部分被標(biāo)以相同的參考標(biāo)號。
按照這種電子槍單元，由板形電極構(gòu)成第一柵極21、第二柵極22和第三柵極23，而用杯形電極構(gòu)成形成聚焦電子透鏡和主電子透鏡的那些電極(即，第五柵極25、第六柵極26和陽極27)。
由帶有三個電子束通孔的單塊整體板主體構(gòu)成第三柵極23。
圖15A和15B是圖14中第三柵極的正視圖和局部剖視圖，其中圖15A是從第二柵極側(cè)觀看的平面圖，圖15B是局部剖切的側(cè)視圖。
對整體電極部件進(jìn)行壓力切削加工，形成其中的三個電子束通孔233，同時在沿一字形方向的兩個平行的對邊形成搭接片235。在形成電子束通孔233的面與形成搭接片235的面之間存在階梯狀的高度差。配置這種階梯狀高度差以防止第三柵極2的搭接片235與第二柵極的搭接片在多泡沫玻璃29內(nèi)部相互靠近。
圖16是沿圖15A中線C-C截取的結(jié)構(gòu)的剖面圖。由于利用壓力切削加工技術(shù)形成板形第三柵極236的電子束通孔233，因而第二柵極側(cè)和第四柵極側(cè)的孔徑相互相同，同時其板厚(也稱為“電極長度”或“沿管軸方向的長度”)為典型1mm或1mm上下的有限值。由此，不可能通過設(shè)置電子束通孔(在電子束進(jìn)入側(cè)的孔和在電子束射出側(cè)的孔)的孔徑來很好地控制導(dǎo)向主透鏡的電子束直徑。
由于按這樣的方式設(shè)計上述現(xiàn)有技術(shù)的電子槍單元，即由兩個分開的電極部件構(gòu)成第三柵極，因而難以實現(xiàn)在第一部件與第二部件之間電子束通孔中心點的預(yù)定位置對準(zhǔn)。如果不能適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行這種在第一部件與第二部件之間電子束通孔中心點的預(yù)定位置對準(zhǔn)，那么所獲得的電子束的剖面形狀會變形。
此外，還難以以平行方式精確地設(shè)置第一部件和第二部件，這將容易導(dǎo)致聚焦變劣。第三柵極是在三極單元附近且位于交叉點附近的聚焦電極。與所包括的其余電極相比，該電極本身也需要有高精確的可加工性。這是由于第三柵極對電子束變形的影響比其它電極對電子束變形的影響更明顯的事實。簡言之，電子束直徑在交叉點最小，如果在很接近交叉點的這些位置，該電子束的截面形狀改變，那么在接近在該處電子束直徑會變得最大的主透鏡或其周圍，其變形將會更大。
另一個問題是，現(xiàn)有技術(shù)的第三柵極需要進(jìn)行明顯較多的沖壓步驟和滾桶處理步驟，這些步驟還致使制造過程的復(fù)雜性增加。
另一方面，采用現(xiàn)有技術(shù)的整體板形體的第三柵極容易制造。可是，由于形成這種整體板，因而不可能或至少極難增加電極長度(沿管軸方向的陰極射線管的長度)。此外，采用這種整體板形體的電子槍會碰到一個問題，即不能使在相鄰電極一側(cè)(第二柵極一側(cè)和第四柵極一側(cè))的電子束通孔的孔徑彼此不同。
因此，本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種改進(jìn)的具有容易制造的電子槍組件的高清晰度的彩色陰極射線管。
為了實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的陰極射線管被特別地設(shè)置，以便主要由單塊整體板構(gòu)成第三柵極。第三柵極配有相應(yīng)于各個陰極的圓柱形突部或凸起部分，同時在該凸起部分的頂部表面上形成多于一個的電子束通孔。第三柵極在第四柵極一側(cè)形成的某些電子束通孔可設(shè)計為大于在第二柵極一側(cè)的電子束通孔。
并且，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還使所述凸起部分形成為具有以其內(nèi)徑逐漸減小的這種方式的可變形狀。
圖1A是本發(fā)明第一實施例的適用于陰極射線管的電子槍組件的第三柵極的平面示圖，其中是從第四柵極一側(cè)觀看的第三柵極的平面圖。
圖1B表示示于圖1A的電極的局部剖切的側(cè)視圖。
圖2表示圖1A中沿線A-A截取的電極的剖面圖。
圖3是用于說明本發(fā)明電極的制造方法的工藝流程圖。
圖4A和4B是分別表示形成于凸起部分頂部表面中的電子束通孔的剖面圖。
圖5A-5E是表示形成于凸起部分頂部表面中的電子束通孔的平面形狀和布圖的視圖。
圖6是本發(fā)明第一實施例的適用于陰極射線管的電子槍組件的第三柵極的沿一字形方向觀看的平面示圖。
圖7是在此處具有凸起部分的板形電極中產(chǎn)生的電場的圖示。
圖8是用于本發(fā)明彩色陰極射線管的一字形電子槍組件的局部剖面圖。
圖9是從軸向觀看的用于說明體現(xiàn)本發(fā)明彩色陰極射線管的總體結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖10是一個典型的現(xiàn)有技術(shù)電子槍組件的側(cè)視圖。
圖11A是現(xiàn)有技術(shù)中第三柵極的正視圖；圖11B是圖11A中電極的局部剖切的側(cè)視圖。
圖12是沿圖11A中線B-B截取的電極剖面圖。
圖13是用于說明使用兩個部件的現(xiàn)有技術(shù)電極制造方法的示意性工藝流程圖。
圖14是另一個現(xiàn)有技術(shù)電子槍組件的側(cè)視圖。
圖15A是表示又一個第三柵極的正視圖，圖15B是圖14A的局部剖切的視圖。
圖16是沿圖15A中C-C線的剖面圖。
下面提出本發(fā)明的一些典型配置。
(1)在具有電子槍組件的彩色陰極射線管中包括一組按稱為一字形的布圖橫向設(shè)置的發(fā)射多個電子束的電子槍，該電子槍組件包括主要由單塊整體板形體構(gòu)成的電極，該電極有有對應(yīng)于電子束的孔徑為Dt的圓柱形凸起部分，其中各所述圓柱形凸起部分在其頂部表面中有其孔徑為Db的電子束小孔或電子束通孔，其中所述電子束通孔的孔徑Db和所述圓柱形凸起部分的直徑Dt被確定為滿足特定關(guān)系Dt≥Db。
(2)在所述凸起部分的圓柱形基底部分形成彎曲壁部，設(shè)置該彎曲壁部使所述凸起部分的內(nèi)徑沿朝向所述頂部表面的方向逐漸減小。
利用本發(fā)明的配置，可以自由地設(shè)置在電子束進(jìn)入側(cè)的電子束通孔的孔徑和在電子束出口側(cè)的電子束通孔的孔徑。這還使電子槍組件的最佳設(shè)計裕量增加，從而可提供有預(yù)定高質(zhì)量的彩色陰極射線管。
進(jìn)一步的優(yōu)點是，在形成于相對相鄰電極的電極間空間的電場在凸起部分內(nèi)部的進(jìn)入或“收入”上的迅速改變的消除，允許所生成的球面象差較小，從而抑制熒光屏上束點的增加，這也將使清晰度提高。
(3)在所述(1)和(2)中所述凸起部分的隆起高度H與凸起部分的內(nèi)徑D的比值(H/D)被確定在0.3-1.0的特定范圍內(nèi)。
必須指出，上述凸起部分不應(yīng)僅限于完全的圓柱形，并且作為選擇，例如可用其剖面大體為梯形形狀的那些凸起部分進(jìn)行替代。此外，使各部分的基底為朝向頂部表面其直徑逐漸減小的彎曲壁部，可以獲得與(2)中類似的結(jié)果，即在凸起部分內(nèi)部的形成于相對相鄰電極的電極間空間的電場進(jìn)入作用變得緩和(換言之，擠入凸起部分內(nèi)部的電場成分不再迅速改變)。
利用本發(fā)明的配置，可獲得以下幾個優(yōu)點可減小形成于板形電極兩側(cè)的那些電子束通孔的位置偏移；可按任何預(yù)定值自由設(shè)置該兩側(cè)電子束通孔的各孔徑；電子槍設(shè)計裕量增加；抑制象散可獲得高清晰度的圖象；需要的零件或部件數(shù)量以及制造工藝步驟數(shù)量減少；和可獲得高質(zhì)量的彩色陰極射線管。
這里應(yīng)指出，上述通過形成整體板形體來設(shè)置的柵極并不限于第三柵極，作為選擇，可適用于除杯形電極之外的其它柵極。
下面參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的一個最佳實施例。
圖1是本發(fā)明的適用于彩色陰極射線管的電子槍組件的第三柵極的第一實施例的示意圖，其中圖1A是從第二柵極一側(cè)觀看的平面圖，圖1B表示包括局部剖面的側(cè)視圖。
第三柵極23為具有與各電子束相應(yīng)的圓柱形隆起或凸起部分238的整體板形體237。這些凸起部分238被設(shè)計成朝向第二柵極一側(cè)凸出并具有各自的頂部表面(凸起238的底表面)，其中在該頂部表面以相應(yīng)于各電子束的方式形成電子束通孔233。
圖2是沿圖1A中線A-A截取的剖面圖。在凸起部分238中形成孔徑Db的電子束通孔233。按預(yù)選的限定相鄰電子束通孔的節(jié)距S布置這些電子束通孔233。節(jié)距S與第一柵極的相鄰電子束通孔之間的距離相同并且還與陰極之間的距離相同。
各凸起部分238的基底的孔徑，即在第四柵極一側(cè)的電子束通孔234的孔徑為Dt。在第三柵極中，在第二柵極一側(cè)的電子束通孔233的孔徑Db和在第四柵極一側(cè)的電子束通孔的孔徑Dt被確定為滿足Dt≥Db的關(guān)系。此外，這種凸起部分的高度(電極長度)為H。
構(gòu)成第三柵極23的板形體237的板厚最好設(shè)置為從0.4mm至0.7mm的范圍內(nèi)。由于設(shè)定的該板厚值范圍，因而可以實現(xiàn)良好的處理的壓力加工極器。如果板厚低于0.4mm，那么可在其側(cè)壁中切割凸起部分238。
推薦的第三柵極23的電極長度H可設(shè)置為從1.25mm至3mm的范圍。如果第三柵極23的電極長度H低于1.25mm，那么因電子束通孔234，電子透鏡的作用將減弱。如果第三柵極23的電極長度H大于3mm，那么施加給聚焦電極的聚焦電壓電位必須變得較高，這將導(dǎo)致電壓不希望地增加以致超過芯柱管腳的耐壓容量，在這樣的芯柱管腳之間引起不希望的放電。
在第三柵極23的凸起部分238的頂部表面中電子束通孔233的孔徑Db最好確定在0.5mm至2mm的范圍內(nèi)。將孔徑Db設(shè)置在0.5mm至2mm范圍內(nèi)可使聚焦處于良好狀態(tài)。如果孔徑Db小于0.5mm，則所獲得的達(dá)到主透鏡的電子束直徑變小，從而其通過主透鏡的中心點。因此，這種電子束的聚焦點離主透鏡較遠(yuǎn)，這本身會使熒光面上的光聚焦不充分。另外，在按預(yù)定方式聚焦同時按小于0.5的尺寸設(shè)定孔徑Db的情況下，第五柵極必須變長。如果使第五柵極較長，那么元件或材料數(shù)量增加，會不利地引起感興趣的陰極射線管總長度變長。此外，如果孔徑Db超過2mm，那么所獲得的電子束直徑變得太大，于是引起象散相應(yīng)地增加。
第三柵極23在第四柵極一側(cè)的電子束通孔234的孔徑Dt最好小于或等于電子束距離或間隔(S尺寸)的2/3。使孔徑Dt小于或等于電子束距離的2/3將允許平面部分形成于相鄰?fù)蛊鸩糠?38之間，這將導(dǎo)致電子束通孔234內(nèi)的電場畸變增加?？讖紻t設(shè)置在從3mm至4.4mm的范圍內(nèi)更好。
實際上整體板形體237的板厚設(shè)置為0.5mm，電極長度H為2mm，限定在凸起部分238的頂部表面的電子束通孔233的孔徑Db為1.5mm，在第四柵極一側(cè)的電子束通孔234的孔徑Dt為3.5mm。對使用這樣設(shè)計的電子槍組件的彩色陰極射線管的評價表明，與現(xiàn)有技術(shù)的彩色陰極射線管相比可獲得極好的電子束聚焦點。
這些電子束通孔233和234可以容易地建立滿足Dt≥Db關(guān)系的尺寸Dt、Db和H。因此，電子槍單元的最佳設(shè)計裕量變得較大。
還應(yīng)指出，不管第三柵極是由整體板構(gòu)成的事實，在第二柵極一側(cè)的這些電子束通孔的孔徑和在第四柵極一側(cè)的電子束通孔的孔徑是彼此不同的。利用該結(jié)構(gòu)，可以容易地控制達(dá)到主透鏡的電子束的電子束直徑。還可以抑制電子束交叉形狀的任何可能的變形。換言之，本發(fā)明能夠獲得期望的具有增強聚焦能力的彩色陰極射線管。
此外，在凸起部分238的基底的電子束通孔234的孔徑Dt與這種凸起部分的高度H之比(H/Dt)被確定在0.3-1.0的范圍內(nèi)。0.3≤H/Dt≤1.0的建立能夠抑制形成于凸起部分238內(nèi)的電場大小的改變，從而降低象散。該比值(H/Dt)設(shè)計在0.3-1.0的范圍的根據(jù)或理由如下對使用實際制造的電極制備的電子槍組件組裝彩色陰極射線管的操作進(jìn)行評價從而獲得上述建立值。
并且，在這種凸起部分238的基底，在其內(nèi)壁形成其內(nèi)徑逐漸減小的彎曲壁部(與相鄰電極相對的電子束通孔234的邊緣部分)。通過在該凸起部分238基底的內(nèi)壁邊緣配置具有某一曲率的彎曲壁部239來形成該彎曲壁部。
形成這種彎曲壁部239可增加凸起部分基底的孔徑(電子束通孔的孔徑)。由此，當(dāng)形成于相鄰電極的電極間空間的電場從電子束通孔234進(jìn)入或“擁入”凸起部分內(nèi)部時，電場成分的任何改變都是緩合的。
由此，降低由包括該凸起部分238的基底的電子束通孔234形成的電子透鏡的任何可能的象散。結(jié)果，本發(fā)明使熒光屏上所獲得的束點直徑減小，于是能夠獲得可視頻顯示高清晰度圖象的彩色陰極射線管。
由于以相應(yīng)于各電子束的方式形成凸起部分238，因而將彼此相似地形成作用于各電子束的電場。因此，各電子束的電子束截面形狀無論如何也不會再變形。換言之，可以使側(cè)邊電子束的截面形狀和中心電子束的截面形狀彼此一致。此外，因相對各電子束形成單個的凸起部分238，因而還可以根據(jù)需要改變或修改各電子束的截面形狀。
圖3是用于說明所示實施例的板形電極的制造方法的示意性工藝流程圖。在該實施例中，在壓力切削加工過程中實施兩種不同的沖壓制造步驟。
首先，沖壓一個整體板形體，由此通過壓力切削加工制造期望的圓柱形凸起部分(第一沖壓)。第一沖壓可導(dǎo)致板形體形成相應(yīng)于電子束的三個凸起部分。凸起部分238從板形體垂直地豎立起來，從而使頂部表面大體與板形體平行。控制從板形體升高的直立部分的“根”部(基底)孔徑Dt和這樣的凸起部分的高度H，使其具有所要求的適當(dāng)尺寸。
接著，在頂部表面形成電子束通孔。通過利用壓力切削的模具沖孔技術(shù)形成電子束通孔(第二沖壓)?？刂朴傻诙_壓形成的這種孔的孔徑Db使其具有要求的適當(dāng)直徑。由于電子束通孔233的孔徑Db小于電子束通孔234的孔徑Dt，因而在頂部表面中保留從直立部分折疊的平面(與板形體大體平行的面)。
橢意地，可使用這些技術(shù)而不是壓力切削加工技術(shù)來限定電子束通孔。
在完成壓力切削加工之后，進(jìn)行滾桶處理。在滾桶處理步驟中，去除形成于電極部件的毛邊。
圖4是用于在凸起部分的頂部表面形成電子束通孔的方法的說明圖。在凸起部分的壓力切削期間可同時制造這些電子束通孔，或者，可變成在用壓力切削加工技術(shù)形成凸起部分之后進(jìn)行限定孔的工藝處理。
如圖4A所示，可以沿箭頭“A”所示的方向從凸起部分的外部構(gòu)成這樣的電子束通孔233；或者如圖4B所示，沿箭頭“B”所示的方向從凸起部分的內(nèi)部構(gòu)成這樣的電子束通孔233。
在完成該加工處理后，去除在這種加工步驟中形成于電子束通孔233的毛邊。如果從圖4B所示方向形成電子束通孔233，那么毛邊產(chǎn)生于凸起部分外面的部分。因毛邊產(chǎn)生于凸起部分的外部，因而在滾桶處理期間必需的毛邊去除操作變得容易。
圖5A-5E是與其布圖一起形成于凸起部分頂部表面的電子束通孔的平面形狀的說明圖。
按節(jié)距S設(shè)置圖5A的三個分開的電子束通孔233a(側(cè)邊電子束通孔)、233b(中心電子束通孔)和233c(側(cè)邊電子束通孔)。所有電子束通孔233a、233b和233c的截面為圓形。
按其中心點沿一字形方向以節(jié)距S′對準(zhǔn)的方式布置圖5B的電子束通孔233a、233b和233c。各側(cè)邊電子束通孔的中心點從第一柵極和陰極的中心點向左偏移。側(cè)邊電子束通孔的形狀為橢圓形的。
圖5C的三個分開的電子束通孔233a、233b和233c設(shè)置成使側(cè)邊電子束通孔233a和233c的中心點沿一字形方向以節(jié)距S″對準(zhǔn)。各側(cè)邊電子束通孔的中心點從第一柵極和陰極的中心點向中心電子束一側(cè)(向內(nèi))偏移。側(cè)邊電子束通孔的形狀為橢圓形的。
按節(jié)距S設(shè)置圖5D的三個電子束通孔233a、233b和233c。所有的電子束通孔233a、233b和233c都是矩形的。
圖5E的電子束通孔233a、233b和233c設(shè)置成使其中心點沿一字形方向以節(jié)距S′對準(zhǔn)。各側(cè)邊電子束通孔的中心從第一柵極和陰極的中心點向外偏移。側(cè)邊電子束通孔的形狀為其長軸沿一字形方向延伸的矩形。
使側(cè)邊電子束通孔233a和233c的中心點向外偏移，可以改變電子束的軌跡。
圖5A或圖5D的第三柵極23的凸起部分238或電子束通孔234的中心軸距離(節(jié)距)為S。圖5B或圖5E的第三柵極23的凸起部分238或電子束通孔234的中心軸距離(節(jié)距)為S′，該距離與電子束通孔233的節(jié)距一致。圖5C的第三柵極23的凸起部分238或電子束通孔234的中心軸距離(節(jié)距)為S″，該距離與電子束通孔233的節(jié)距一致。
盡管任一個示于圖5A-5E的三個電子束通孔233a、233b和233c的示意性布圖是可用的，但在本實施例中使用圖5A的實例。
圖6是用于說明本發(fā)明的適用于彩色陰極射線管電子槍組件第三柵極的第二實施例的剖面圖。在該實施例中，圓柱形凸起部分238被改變?yōu)閹缀跆菪巍＠眠@樣的設(shè)置，從相鄰電極一側(cè)擁入的電場的變化變得緩和，從而使因凸起部分238的大直徑小孔(電子束通孔)234的直徑朝向限定于這種凸起部分238的頂部表面中的開口(電子束通孔)的方向逐漸減小所引起的象散減少。
應(yīng)該指出，需要時，可在電子束通孔234的內(nèi)壁邊緣處形成與所述圖2中所示的彎曲壁部類似的彎曲壁部。在本實施例中凸起部分的各尺寸關(guān)系與所述實施例中的各尺寸關(guān)系相同。
利用圖示的實施例，還可以獲得能夠顯示高清晰圖象的彩色陰極射線管。
見圖7，圖7示出由第四柵極和第三柵極形成的電場。更具體地說，圖7是用于說明在由其上形成有凸起部分的一塊整體板形體構(gòu)成的板形電極處產(chǎn)生的象散的圖示。第四柵極24和第三柵極23構(gòu)成預(yù)聚焦電子透鏡。
作為形成于其中有圓柱形凸起部分238的板形電極23與相鄰電極24之間的一部分電場Ef進(jìn)入或“擁入”凸起部分238的內(nèi)部。
由于這種凸起部分238直立，電場Eff擠入電子束通孔234。該電場Eff起聚焦一束電子束或多束電子束的作用。預(yù)聚焦電子透鏡用作聚焦固有地企圖膨脹或擴(kuò)大的電子束，從而使其具有引入主透鏡的適當(dāng)電子束直徑。由預(yù)聚焦電子透鏡聚焦過的電子束還被主透鏡聚焦以投射到熒光屏上。
圖8是用于本發(fā)明彩色陰極射線管的電子槍組件的局部剖示圖。
該電子槍單元包括陰極20、第一柵極(加速極)21、第二柵極(控制極)22、第三柵極23、第四柵極24、第五柵極25、第六柵極26和陽極(第七柵極27)，各部件沿多泡沫玻璃29排列和固定成預(yù)定布圖。此外，標(biāo)號28表示屏蔽杯。約20-200V電壓施加于陰極上；約0V電壓施加于第一柵極上；約500-1kv的電壓施加于第二柵極和第四柵極上；20-30kv的電壓施加于陽極上。此外，約5-10kv的聚焦電壓施加于第三柵極和第五柵極。
第三柵極23在第二柵極22一側(cè)的電子束通孔孔徑小于在第四柵極24一側(cè)的電子束通孔孔徑。
第五柵極25和第六柵極26是聚焦電極。第六柵極26內(nèi)部安裝具有允許中心電子束通過的開口的校正電極板26-1，該校正電極板26-1與杯形電極內(nèi)壁結(jié)合允許側(cè)邊電子束從其通過。此外，在用作陽極的第六柵極27內(nèi)安裝允許三束電子束通過的校正電極板27-1。
圖9是用于說明本發(fā)明彩色陰極射線管的總體結(jié)構(gòu)的沿管軸的剖面圖。標(biāo)號1表示屏盤部分；2表示頸部；3表示圓錐形錐體部分；4表示熒光面；5表示蔭罩；6表示蔭罩框架；7表示磁屏蔽；8表示蔭罩支撐極構(gòu)；9表示一字形電子槍單元；10表示偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)；11表示形成于錐體內(nèi)的內(nèi)導(dǎo)電層；12表示形成于錐體外部的外導(dǎo)電層；13表示用于將陽極電壓施加于電子槍單元的接觸彈簧；14表示吸氣劑；15表示用于將所包括的并不限于圖象信號的各種電壓提供給電子槍的芯柱；16表示陽極端子；17表示防爆帶。
該彩色陰極射線管的抽真空外殼或真空容器主要由屏盤部分1、頸部2和連接屏盤部分1與頸部2的錐體部分3構(gòu)成。屏盤部分1的裙部由圍繞其周邊配置的防爆帶17剛性地夾緊。
此外，屏盤部分1的內(nèi)表面形成有熒光面4，熒光面4具有按條狀圖形或點狀圖形的所選的三基色熒光材料，這里是紅、藍(lán)和綠三基色熒光材料。
操作裝于頸部2內(nèi)的一字形電子槍組件，使其發(fā)射在一個平面即一字形的平面上延伸的三束分離的電子束。具有多個小孔或規(guī)則間隔的平行直線條的選色極(蔭罩)5與熒光面4很接近地設(shè)置。參考字符“B”用于表示三束電子束。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)10在外部地配置于錐體部分3與頸部2之間的過渡區(qū)域上。
用接觸彈簧13將陽極電壓從形成于錐體部分3上的陽極端子16通過內(nèi)導(dǎo)電層11提供給電子槍單元9。因存在由偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)10產(chǎn)生的垂直偏轉(zhuǎn)磁場和水平磁場，因而從電子槍單元9發(fā)射且按一字形方式對準(zhǔn)的三束電子束B沿兩個不同的方向即水平和垂直方向偏轉(zhuǎn)。該電子束經(jīng)過在蔭罩5的選色然后引導(dǎo)以轟擊形成熒光面4的各熒光材料，從而形成全色圖象。
利用這樣設(shè)置的該彩色陰極射線管，與任何傳統(tǒng)彩色陰極射線管相比，可以獲得更好的聚焦性能，這還使高清晰度的彩色圖象的顯示成為可能。
應(yīng)該指出，按照本發(fā)明，將構(gòu)成電子槍組件的第三柵極設(shè)計成在整體板形體中具有通過加工形成的凸起部分的特定形狀，能夠使兩側(cè)(電子束進(jìn)入側(cè)和電子束出口側(cè))的電子束通孔的孔徑彼此不同。這還使任何可能的象散出現(xiàn)風(fēng)險減小或最小，同時允許可有大體增加的電極長度。
不必說，本發(fā)明不限于此，并且可以選擇使用可提供相同或類似功能的其它板形電極；作為選擇，本發(fā)明不應(yīng)只采用圖9中所示的彩色陰極射線管的電子槍組件。
已經(jīng)說明了本發(fā)明能夠獲得的幾種效果和優(yōu)點，但并不限于此，還能夠使主要由整體板形體構(gòu)成的板形電極的兩側(cè)電子束通孔的直徑彼此不同，能夠增加電極長度，能夠使在各電子束通孔的電場變化緩和，能夠減小象散和能夠?qū)崿F(xiàn)因選擇設(shè)計范圍的擴(kuò)大所引起的聚焦特性的改善。
本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點是通過使用單個部件獲得有預(yù)定電極長度的柵極，這還使這種彩色陰極射線管的制造容易。并且，還可以降低彩色陰極射線管的生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種彩色陰極射線管，包括屏盤部分，具有形成于其內(nèi)表面上的熒光層；頸部，其內(nèi)裝有用于發(fā)射第一多個電子束的電子槍組件；和錐體部分，將屏盤部分與頸部連接在一起；其中所述電子槍組件包括電子束產(chǎn)生單元和聚焦加速單元，電子束產(chǎn)生單元包括按一字形布圖設(shè)置的第一多個陰極、加速電極和控制電極；聚焦加速單元包括第二多個電極，所述第二多個電極包括至少一個板形電極和陽極，該板形電極具有相應(yīng)于所述第一多個電子束數(shù)量的多個電子束通孔，和所述板形電極有按對應(yīng)于所述第一多個電子束的方式向相鄰電極一側(cè)突出的多于一個的圓柱形凸起部分，并且還有在所述圓柱形凸起部分頂部表面中的電子束通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中所述凸起部分有基底，該基底具有形成于該處的彎曲壁部，該彎曲的壁部使所述凸起部分的內(nèi)徑沿朝向所述頂部表面的方向逐漸減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中所述凸起部分的內(nèi)徑大于在所述頂部表面電子束通孔的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陰極射線管，其中所述凸起部分的高度H與其內(nèi)徑Dt的比值(H/Dt)確定在0.3-1.0的范圍內(nèi)。
5.一種彩色陰極射線管，包括屏盤部分，具有形成于其內(nèi)表面上的熒光層；頸部，其內(nèi)裝有用于發(fā)射第一多束電子束的電子槍組件；和錐體部分，將屏盤部分與頸部連接在一起；其中所述電子槍組件包括按一字形布圖設(shè)置的多個陰極、加速電極、控制電極、由與所述控制電極對置的整體部件形成的柵極和陽極，和所述柵極有按對應(yīng)于所述多束電子束的方式向所述控制電極突出的多于一個的圓柱形凸起部分，并且還有在所述圓柱形凸起部分頂部表面中的電子束通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的彩色陰極射線管，其中所述凸起部分有基底，該基底具有形成于該處的彎曲壁部，該彎曲的壁部使所述凸起部分的內(nèi)徑沿朝向所述頂部表面的方向逐漸減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的彩色陰極射線管，其中所述凸起部分的內(nèi)徑大于在所述頂部表面的電子束通孔的直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的彩色陰極射線管，其中所述凸起部分的高度H與其內(nèi)徑Dt的比值(H/Dt)確定在0.3-1.0的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的彩色陰極射線管，其中聚焦電壓施加于所述柵極上。
全文摘要
公開了一種彩色陰極射線管,該彩色陰極射線管具有其上形成有熒光層的內(nèi)表面的屏盤部分、內(nèi)裝用于發(fā)射多個電子束的電子槍組件的頸部、和將屏盤部分與頸部連接在一起的錐體部分,其中電子槍組件被設(shè)計成包括對應(yīng)于電子束數(shù)量的具有多個電子束通孔的板形電極。板形電極有按對應(yīng)于多個電子束的方式突出的圓柱形凸起部分,各凸起部分有頂部表面,在頂部表面中形成電子束開口或通孔。本發(fā)明提供包括容易制造的高清晰度電子槍組件的彩色陰極射線管。
文檔編號H01J29/50GK1272679SQ99120489
公開日2000年11月8日 申請日期1999年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月15日
發(fā)明者杉山光浩, 東條努, 伊藤雅弘, 御園正義, 田村博行 申請人:株式會社日立制作所, 日立電子設(shè)備株式會社, 日立裝置工程株式會社