CN1045843C - 具有减小光晕的彩色阴极射线管 - Google Patents

Abstract

一个彩色阴极射线管的第二栅极电极的电子束孔是在较长边沿水平方向伸展一个狭缝形凹槽的中心形成的一个矩形孔。矩形孔的垂直宽度大于该狭缝形凹槽的每个较短边的边长。

Description

具有减小光晕的彩色阴极射线管

本发明涉及一种具有改善了聚焦特性的电极结构的电子枪，以及使用这样一种电子枪的彩色阴极射线管。

一般来说，在诸如彩色阴极射线管或彩色监视显象管的一类彩色阴极射线管中，为了实现一种所谓的自会聚功能(self-convergencefunction)，即能使多个电子束会聚在荧光屏上而不必对它们施加一种特殊的用于校正的外磁场的功能，用于使从电子枪发射出来的电子束发生偏转的偏转磁场要给定一个预定的偏差值。

于是，当电子束通过所述偏转磁场时，该电子束要经受偏转偏差作用，并且在垂直于扫描线的方向之上、在荧光屏的周边部分上特别是在屏幕的每个角落处会形成伴随着光晕(halo)的电子束斑点，这样，电子枪的聚焦特性在这些部分会下降，即图象质量下降。

为了获得在整个屏幕上的聚焦特性的一致性，具有矩形形状的每个凹槽，即所谓的狭缝以这样的方式形成在电子枪的第二栅极电极上，即使电子束孔分别位于狭缝形凹槽上。

图1(a)和1(b)是示意图，说明了用于上述普通电子枪中的第二栅极电极的结构。图1(a)是从第一栅极电极一侧看去的前端视图，图1(b)是图1(a)中Ⅰ(b)-Ⅰ(b)截面的截面图。

第二栅极电极2的电子束孔1a是一个贯穿于狭缝形凹槽1b的中心的圆孔，所述狭缝形凹槽1b形成在构成所述第二栅极电极的平板上，并且矩形长边在水平方向上。电子束孔1a的直径小于狭缝形凹槽1b的每一个较短边的边长。所述狭缝形凹槽1b是在构成所述第二栅极电极的平板上铸造而成的，这样，该狭缝形凹槽1b就有一个基本上呈矩形截面，它从凹槽底部向着开口端有一个极小程度的向外张开，如图1(b)所示。

确切地说，在图中所示的普通电极结构中，在狭缝形凹槽1b的长边与电子束孔的边缘之间垂直方向上有间距d1在狭缝形凹槽1b的底端，结果削弱了在屏幕周边的扫描过程中存在着的垂直方向上的光晕抑制效应。

为了解决上述问题，已经提出了一种下面将作说明的电极结构。

图2(a)和2(b0示出了用在另一种普通电子枪中的一个第二栅极电极的结构视图。图2(a)是电子束孔部分的前端视图，图2(b)是图2(a)中Ⅱ(b)-Ⅱ(b)截面的截面图。

这个第二栅极电极由通过例如焊接固定地连接在一起的第一元件2-1和第二元件2-2构成，第一元件2-1经切割形成一个狭缝1b，而第二元件2-2有一个圆形电子束孔1a，该孔1a的直径与狭缝1b的垂直边(较短边)的边长相等。

通过采用这样的设计，有可能使图1(a)中所示的距离d1减少为零，由此，有可能获得前述的在屏幕的周边部分的光晕抑制效应。

为了达到类似的目的，在对应于日本专利申请58-164958的日本专利特许公开60-59637中也揭示了如图3(a)和3(b)所示的电极结构。

图3(a)和3(b)示出了用于另一种普通电子枪中的第二栅极电极的结构的部分视图。图3(a)是电子束孔部分的前端视图，图3(b)是图3(a)中Ⅲ(b)-Ⅲ(b)截面的截面图。

在这个电极结构中，电子束孔1a的直径大于狭缝形凹槽1b的每个短边边长，而且缝形凹槽1b的垂直壁部分与电子束孔1a共用。所以有可能获得如图2(a)和2(b)所述的相似的效应。

然而，上述先有技术的电极结构都存在以下问题。

在如图2(a)和2(b)所示的电极结构的情况下，由于所述电极结构是通过将两个元件2-1和2-2连接在一起形成的，那么在焊接元件2-1和2-2的过程中，可能存在着狭缝1b和电子束孔1a对不准的问题。特别是当存在着垂直方向上的对不准时，那么在电子束孔1a的上部和下部之间会出现抑制垂直光晕效应的不平衡问题，并且使聚焦特性劣化。

由于两个元件2-1和2-2必须焊接在一起，所以这个电极结构还存在成本增加的问题。

在图3(a)和3(b)所示的电极结构的情况下，在光晕抑制效应中起作用的狭缝形凹槽1b的垂直壁部分与电子束孔共用，结果，光晕抑制效应被损害，具体地说，如图4所示，由于电力线向着电子束孔1a会聚，所以垂直的光晕抑制效应减弱且聚焦特性劣化。

平板元件的平板厚度在狭缝形凹槽1b和电子束孔1a的相交处(在图3(a)中的B处)急剧变化，这种剧烈的变化会在制造过程中产生一种模缝(burr)，从而不能形成形状良好的电子束。

为解决上述先有技术中各种问题的本发明的一个目的是要提供一种电子枪，在该电子枪所具有的电极结构中若干个狭缝形凹槽分别形成在电子束孔部分，并且可以防止光晕抑制效应在纵向(垂直方向)上的削弱，特别防止光晕抑制效应在屏幕的周边部分削弱，本发明的目的还要提供一种配备有这种电子枪的彩色阴极射线管。

为达到上述目的，本发明的电子枪包括一个含有阴极、第一栅极电极和第二栅极电极的三极部分，一个含有所述第二栅极电极和第三栅极电极的预聚焦部分，以及一个含至少所述第三栅极电极(依次命名)的主透镜部分。选自第一栅极电极和第二栅极电极中至少一个栅极电极的电子束孔是一个在一个狭缝形凹槽的中心形成的矩形孔。该狭缝形凹槽的较长边沿一个方向伸展。在垂直于上述一个方向的方向上的矩形孔的宽度大于在垂直于所述一个方向的方向上的狭缝形凹槽的宽度。

本发明的彩色阴极射线管包括含有一个屏板部分的真空室，该屏板部分的内表面上形成有荧光物，还包括一个颈部，该颈部容纳有电子枪，以及一个连接所述屏板部分和颈部的漏斗形部分，悬挂在真空室内的一个荫罩。在这种彩色阴极射线管中，电子枪包括一个含有阴极、第一栅极电极和第二栅极电极的三极部分，一个含有所述第二栅极电极和第三栅极电极的预聚焦部分，以及一个至少含所述第三电极(依次命名)的主透镜部分。选自所述第一栅极电极和第二栅极电极中的至少一个栅极电极的电子束孔是在一个狭缝形凹槽的中心形成的矩形孔狭缝形凹槽较长边沿一个方向伸展。在垂直于上述一个方向的方向上的矩形孔的宽度大于在垂直于上述一个方向的方向上的狭缝形凹槽的宽度。

图1(a)和1(b)示出了用于一种普通电子枪中的一种第二栅极电极的结构，图1(a)是前端视图，图1(b)是图1(a)A-A截面图；

图2(a)和2(b)示出了用于另一种普通电子枪中的一种第二栅极电极的结构，图2(a)是前端视图，图2(b)是沿图2(a)的截面A-A的截面图；

图3(a)和3(b)示出了用于又一种普通电子枪中的一种第二栅极电极的结构，图3(a)是前端视图，图3(b)是图3(a)A-A截面的截面图；

图4说明了图3(a)和3(b)中所示的所述第二传统栅极电极处电力线的分布情况；

图5(a)和5(b)是说明构成本发明电子枪的一部分的第二栅极电极的一个实施例的示意图，图5(a)是前端视图，图5(b)是图5(a)A-A截面的截面图；

图6是本发明的所述第二栅极电极处电力线的分布图；

图7(a)和7(b)是制造本发明的所述第二栅极电极的制备过程的一个步骤，图7(a)是该第二栅极电极的主要部分的平面图，图7(b)是图7(a)的A-A截面的截面图；

图8(a)和8(b)是制造本发明的所述第二栅极电极的制备过程的另一个步骤，图8(a)是该第二栅极电极的平面图；图8(b)是图8(a)的A-A截面的截面图；

图9(a)和9(b)是制造本发明的所述第二栅极电极的制备过程的又一个步骤，图9(a)是该第二栅极电极的平面图，图9(a)是图9(a)的A-A截面的截面图；

图10(a)和10(b)是一个例子的示意图，在该例子中，本发明的第二栅极电极被用作为一个三束栅极电极，图10(a)是前端视图，图10(b)是图10(a)的A-A截面处的截面图；

图11是使用了本发明的第二栅极电极的直列式(in-line type)彩色电子枪的外视图；

图12是使用了含本发明第二栅极电极的直列式彩色电子枪的彩色阴极射线管的截面图。

本发明的电子束孔具有矩形形状，其每个侧边的长度都稍大于狭缝形凹槽的宽度(即每个较短边的长度)，所以，狭缝形凹槽的有效部分有垂直的壁，这些壁的宽度与电子束孔宽度基本上相等且这些壁相互平行。

采用这样的结构，可以获得如图6所示的平行的电力线，而且，由于狭缝形凹槽1b的有效部分和图5(a)和5(b)中所示的电子束孔1a形成共用的形式，所以有可能防止电子束孔1a和狭缝形凹槽1b的位置不对准，因此本发明可以防止在电子束孔1a的较上部和较下部部分之间抑制垂直光晕效应的不平衡问题。

由于图5(a)和5(b)中所示的电子束孔1a是一个矩形孔，有可能减小电子束斑点的尺寸而不减少阴极射线管的屏幕的亮度，由此改善聚焦特性。

另外，如图5(b)中所示，由于狭缝形凹槽1b的壁倾斜一个θ角，所以有可能防止电子束孔1a和狭缝形凹槽1b的相交叉所形成的平板厚度的急剧变化，由此可以减少在制造过程中模缝的存在，从而获得优异形状的电子束孔。

下面将参照附图说明本发明的优选实施例。

图5(a)和5(b)是本发明电子枪的一个第一实施例示意图。图5(a)是第二栅极电极的基本部分的前端视图，图5(b)是沿图5(a)的A-A截面的截面图。在图5(a)和5(b)中，标号1a指电子束孔，标号1b指狭缝凹槽，标号2指所述第二栅极电极。

如图5(a)所示，电子束孔1a是矩形(正方形)的，电子束孔1a的每一边长d为0.6mm，狭缝形凹槽1b底部每一较短边的边长(垂直方向上的宽度)w为0.4mm。

换句话说，电子束孔1a的每一边的尺寸d稍大于狭缝凹槽1b的每一较短边的边长w(d＞w)，较优选的是边长d和w满足0.5毫米≥d-w≥0.2毫米的关系。

另外，狭缝形凹槽1b的壁以18°倾斜角倾斜，较优选的是这个倾斜角在10°到30°的范围之内。

一般来说，狭缝形凹槽1b的深度μ在电子束孔的内壁高T的50-80％的范围内。

通过用上述的电极结构，有可能产生平行的电力线，这些电子线垂直地作用在穿过电子束孔1a的电子束上(参见图6)。

另外，由于狭缝形凹槽1b的有效部分和电子束孔1a形成共用形式，那么有可能防止电子束孔1a和狭缝形凹槽1b之间的位置不对准，由此可以防止电子束孔1a的较上部和较下部之间垂直光晕抑制效应的不平衡的问题。

由于电子束孔1a是一个矩形孔，有可能减小电子束斑点的直径而不减小阴极射线管的屏幕的亮度，由此可改善聚焦特性。

另外，由于狭缝形凹槽1b倾斜θ角，有可能防止电子束孔1a和狭缝凹槽1b的相交处平板厚度的急剧变化，所以可减少在制造过程中形成的模缝从而获得良好形状的电子束孔。

图7(a)、7(b)、8(a)、8(b)、9(a)和9(b)是形成阶段步骤示意图，说明了本发明第二栅极电极制造方法的各步骤，对它们的说明也要参照图5(a)和5(b)。图7(a)、8(a)及9(a)是第二栅极电极基本部分的平面图，图7(b)、8(b)和9(b)是各个图中A-A

        截面的截面图。

如图7(a)和7(b)所示，一个直径大约为0.5mm的预备孔4在厚度大约为0.4mm的平板3上制成。

然后，如图8(a)和8(b)所示，利用一个其形状与狭缝形槽1b一致的下机加工夹具(未示出)及具有一平坦形状的上机加工夹具(未示出)来铸造狭缝形凹槽1b。

此后，如图9(a)和9(b)所示，使用其形状与狭缝形凹槽1b的形状一致的下形成夹具以及其形状与电子束孔1a一致的上形成夹具(未示出)冲压出电子束孔1a。

最后，平板3被冲压成第二栅极电极的所希望的形状，至此完成了所述第二栅极电极。

图10(a)和10(b)是示意图，说明了本发明的第二栅极电极形成作为一个栅极电极用于直列式三电子束型电子枪的例子。图10(a)是一个前端视图，图10(b)是沿图10(a)的A-A截面的截面图。在这个例子中，所述狭缝形凹槽1b作成面对着第一栅极电极。

如图10(a)和10(b)所示，一个直列式第二栅极电极5被用在一个直列式彩色电子枪中，该电子枪包括用于绿(G)、蓝(B)、和红(R)的集成在一起的三个电极。

尽管在上述实施例中，以水平方向伸展的狭缝形凹槽被形成在第二栅极电极上，但是本发明并不局限于上述这种设计。例如，通过将本发明应用到第一栅极电极上，有可能提供良好的结果。另外，通过将狭缝形凹槽沿垂直方向延伸，也有可能提供一个良好的结果。

图11给出了采用本发明第二栅极电极的直列式彩色电子枪的外观的外视图。符号K表示一个阴极，10是第一栅极电极，11是第二栅极电极，12是第三栅极电极，13是第四栅极电极，14是第五栅极电极，15是第六栅极电极，16是屏蔽罩，17颗粒玻璃(bead glass)，18是芯柱。

阴极K、第一栅极电极10、第二栅极电极11构成了一个三极部分，第二栅极电极11和第三栅极电极构成了一个预聚焦部分。

第三到第六栅极电极12至15构成一个主透镜，这些电极12-15由颗粒玻璃17整体地固定在一起。

图12是使用了含本发明第二栅极电极的直列式彩色电子枪的彩色阴极射线管的结构的截面图。标号9是阳极帽，标号20是面板，它构成一个屏幕，标号21是荧光屏，22是荫罩，30是颈，31是电子枪，40是漏斗，41是内导电膜，42是磁屏蔽，50是偏转线圈。

示于图12中的电子枪31是图11所示的电子枪。从该电子枪发射出的电子束由偏转线圈50使其在水平方向和垂直方向上偏转，由荫罩22进行颜色选择，然后射向预定的构成荧光屏21的荧光物，由此形成了彩色视频图象。

如上所述，根据本发明的实施例，矩形电子束孔的垂直宽度大于在水平方向伸展的狭缝凹槽的垂直宽度，所以有可能改善荧光屏周边部分的垂直光晕抑制效应，以使屏幕周边部分的聚焦特性接近于屏幕的中心。

Claims (13)

1．一个电子枪，顺次包括：

一个三极部分，含有一个阴极，一个第一栅极电极和一个第二栅极电极；

一个预聚焦部分，含有所述第二栅极电极和一个第三栅极电极；以及

一个主透镜部分，含有至少所述第三栅极电极；其特征在于

其中选自所述第一栅极电极和所述第二栅极电极中的至少一个栅极电极的一个电子束孔是矩形孔，形成在其长边沿一个方向伸展的一个狭缝形凹槽的中心，所述矩形孔在垂直于上述一个方向的方向上的宽度大于所述狭缝形凹槽在垂直于上述一个方向的所述方向上的宽度。

2．根据权利要求1的电子枪，其特征在于：所述一个方向是水平方向。

3．根据权利要求1的电子枪，其特征在于：所述至少一个栅极电极是所述第二栅极电极。

4．根据权利要求3的电子枪，其特征在于：所述狭缝形凹槽形成在所述第二栅极电极相对于所述第一栅极电极的一侧。

5．一种彩色阴极射线管，包括含有一个屏板且在屏板的内表面上形成有荧光物的一个真空室，其特征在于其中装有权利要求1所述的电子枪。

6．根据权利要求5的彩色阴极射线管，其特征在于所述一个方向是水平方向。

7．根据权利要求5的彩色阴极射线管，其特征在于所述至少一个栅极电极是所述第二栅极电极。

8．根据权利要求7的彩色阴极射线管，其特征在于所述狭缝形凹槽形成在所述第二栅极电极相对于所述第一栅极电极的那一侧。

9．根据权利要求5的彩色阴极射线管，其特征在于要满足下列关系：

             0.5毫米≥d-w≥0.2毫米其中d表示所述矩形孔在垂直于所述一个方向的方向上的所述宽度，w表示所述狭缝形凹槽在垂直于所述一个方向的方向上的所述宽度。

10．根据权利要求5的彩色阴极射线管，其特征在于所述狭缝形凹槽包括一个相对于与所述至少一个栅极电极形成所述狭缝形凹槽的一个表面相垂直的线倾斜一定角度的壁。

11．根据权利要求10的彩色阴极射线管，其特征在于所述倾斜角在10°到30°的范围内。

12．根据权利要求5的彩色阴极射线管，其特征在于：所述主透镜部分包括所述第三栅极电极、第四栅极电极、第五栅极电极和第六栅极电极。

13．根据权利要求5的彩色阴极射线管，其特征在于：所述狭缝形凹槽的深度在所述电子束孔的内壁高度的50-80％的范围内。

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