CN1140911C - 阴极射线管的电子枪电极及其制造方法 - Google Patents

阴极射线管的电子枪电极及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种制造阴极射线管的电子枪电极的方法，包括步骤：制备第一电极部件，包括电子束通孔，该孔周围部分具有预定的厚度，和排气孔；制备第二电极部件，包括平坦部分，其上形成有大于电子束通孔的通孔及等于或大于上述排气孔形成的另一些排气孔，从平坦部分的周边部分垂直延伸的侧边部，和从侧边部垂直延伸的嵌入部分；和把电极部件对准，使第一电极部件的电子束通孔和排气孔，分别对应于第二电极部件的通孔和排气孔，并相互焊接电极部件。该方法易于电极制造并可防止机械应力热应力造成的电极变形。

Description

阴极射线管的电子枪电极及其制造方法
技术领域
本发明涉及阴极射线管的电子枪电极和制造电极的方法，特别涉及通过把分离的电极部件相互焊接制造阴极射线管的电子枪电极的方法，和制造电极的方法。
背景技术
一般来说，通过冲切、压延、冲孔和锻模按带状提供金属片的步骤，制造阴极射线管的电子枪电极，并把上述那样制造的电极用支杆玻璃进行组装，形成固定的组装状态和构成电子枪。在制造电极的过程中，锻模处理包括减小金属片厚度的作用，以便通过冲压被冲压成预定形状的金属片来达到设计值。也就是说，把由冲孔形成的电子束通孔的周围部分冲压成预定的厚度。
为了形成会聚电子束的光学透镜，电子束通孔的直径和其周围部分的厚度应保持预定的设计值，而且厚度相当薄。另一方面，当电子枪作为成品在阴极射线管中工作时，由于电极本身受到制造和组装期间产生的机械应力和热应力以及由电子束产生的热应力的影响，所以必须考虑到这种情况下电极的机械强度。如果未按设计规格形成电子束通孔周围部分的厚度，那么由于对电极施加的机械应力和热应力及其它原因，会造成电子束轨迹的畸变，最终导致阴极射线管质量的下降。因此，在制造电子枪的电极中，电子束通孔的周围部分必须达到正常的很薄厚度的设计要求，同时其它部分必须满足维持较厚厚度的相反要求，以保持期望的机械强度。
图1是说明电极结构和对常规电子枪中的相应电极施加电压的示意剖面图。
参照图1，电子枪包括三个阴极2，控制电极3，构成三极管的屏栅电极4，构成主透镜的第一、第二、第三和第四聚焦透镜5、6、7、8，和面对第四聚焦电极8安装的最终加速电极9。其中，一字排列三个阴极2，并按一字电极形成三个对应的电子束通孔。此外，把形成四倍透镜的装置7a、7h、8a和8h安装在相应面对第三和第四聚焦电极7和8的表面上。
此外，把预定的静态电压(VS)施加在屏栅电极4和第二聚焦电极6上，把比静态电压(VS)高的聚焦电压(VF)施加在第一聚焦电极5和第三聚焦电极7上，把聚焦电压作为参考电压的动态电压(VD)施加在第四电极8上，把高于上述电压的阳极电压(VA)施加在最终加速电极8上。
图2表示常规电极的平面图，图3表示沿图2的III-III线剖切的剖面图，图4表示沿图2的IV-IV线剖切的剖面图。这种电极可以是图1所示的一个或多个控制电极3、聚焦电极和最终加速电极9。
参照图2，电极一般包括椭圆平坦部分21和从平坦部分21以杯形状延伸的侧边部22。嵌入部分25从侧边部22伸出，并有图3所示的形状。当用多个电极组装电子枪时，把嵌入部分25嵌入在支杆玻璃中。一字排列的电子束通孔24穿过平坦部分21，电子束通孔24的周围部分形成起伏部分23。从图1所示的阴极2发射的热电子穿过电子束通孔24。
在电子束通孔24的周围部分周围形成的起伏部分23具有防止把机械力和热膨胀传给电极本身的功能。也就是说，当在上述状态下把嵌入部分25嵌入在支杆玻璃中(未示出)时，起伏部分23缓冲了机械力和阴极2的灯丝(未示出)产生的热膨胀，防止电子束通孔24的错位。另一方面，在平坦部分21中形成排气孔27，在排气步骤中从阴极射线管中排出空气，它被用于对阴极射线管的内部空间抽真空。此外，在侧边部22上形成的组装调整孔28被用于检验电极的组装状态。
图5是表示电子束通孔的周围部分的放大剖面图。
参照图5，在电子束通孔24的周围部分形成起伏部分23，电子束通孔24附近部分的厚度(t2)薄于其它部分的厚度(t1)。在常规例中，t2大约为t1的74％。如上决定的厚度(t2)的原因是为了在由上述电极形成的光学透镜中满足电子束的会聚特性的缘故，并通过锻模处理完成厚度上的减小。
在电极制造后进行的处理中，通过锻模处理减小电极厚度会产生各种问题。也就是说，由于电极的厚度不均匀，所以在例如随后处理的热处理期间会产生热应力。因此，热应力可以使电极的形状变形，并会改变电子束通孔24的位置。由于电子束通孔24的位置上的变化使从电子枪发射的电子束至荧光屏的轨迹畸变，所以确实导致由阴极射线管产生的图象质量的下降。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供制造阴极射线管的电子枪电极的改善方法。
本发明的另一目的在于提供制造阴极射线管的电子枪电极的方法，其中，分别形成相应的电极部件，并相互焊接，以制成电极。
本发明的再一目的在于提供用改善的方法制造阴极射线管的电子枪电极。
因此，为了实现上述目的，提供制造阴极射线管的电子枪电极的方法，其特征在于包括以下步骤：制备第一电极部件，包括电子束通孔，该孔周围部分具有预定的厚度，和排气孔；制备第二电极部件，包括平坦部分，该部分形成有大于电子束通孔的通孔及按等于或大于上述排气孔形成的另一些排气孔，从平坦部分的周边部分垂直延伸的侧边部，和从侧边部垂直延伸的嵌入部分；和把电极部件对准，使第一电极部件的电子束通孔和排气孔，分别对应于第二电极部件的通孔和排气孔， 并相互焊接电极部件。
按照本发明的一个方案，该方法还包括制备第 三电极部件的步骤，该电极被焊接在第一和第二电极部件之间，在对应于第一电极部件的电子束通孔和排气孔的位置上形成其它通孔和排气孔。
按照本发明的另一个方案，选择第一电极部件的厚度，以达到电子束通孔的周围部分的设计厚度值。
按照本发明的另一个方案，第一电极部件有设有电子束通孔和排气孔的平坦部分，从平坦部分垂直延伸的侧边部和从侧边部垂直延伸的嵌入部分。
按照本发明的另一个方案，这样形成第一电极部件的电子束通孔的周围部分的厚度，通过锻模处理降低厚度来达到设计厚度值。
按照本发明的另一个方案，第一电极部件的周围部分设有起伏部分。
为了实现以上目的，提供阴极射线管的电子枪电极，包括：呈平板状的第一电极部件；和具有平坦部分、侧边部分和嵌入部分的第二电极部件，所述侧边部分是由平坦部分的周边部分延伸出的，所述嵌入部分是从所述侧边部垂直延伸出的；其特征在于：所述第一电极部件具有：电子束通孔，该孔周围部分具有预定的厚度，和第一排气孔；所述第二电极部件的所述平坦部分具有：形成的大于电子束通孔的通孔及形成的相同或大于第一排气孔的第二排气孔；所述第一和第二电极部件对准，使得第一电极部件的电子束通孔和第一排气孔分别对应于第二电极部件的通孔和第二排气孔，并且第一和第二电极部件相互焊接。
通过参照附图，详细说明优选实施例，将使本发明的上述目的和优点变得更明显。
附图说明
图1是说明电极结构和对常规电子枪中的相应电极施加电压的示意剖面图；
图2是表示常规电极的平面图；
图3是表示沿图2的III-III线剖切的剖面图；
图4是表示沿图2的IV-IV线剖切的剖面图；
图5是表示电子束通孔的周围部分的放大剖面图；
图6、图7和图8分别表示按照本发明的电极制造方法制造的主电极部件、中间电极部件、辅助电极部件的平面图；
图9是表示沿图8的IX-IX线剖切的剖面图；
图10是表示按照本发明的电极制造方法制造的电极的平面图；
图11是表示沿图10的XI-XI线的剖面图；
图12是表示按照本发明的电极制造方法制造的电极平面图；和
图13的表示沿图12的XIII-XIII线剖切的剖面图。
具体实施方式
图6至图8表示按照本发明的电极制造方法制造的电极部件的平面图，图9表示沿图8的IX-IX线剖切的剖面图。
参照图6，表示了主电极部件41。主电极部件41一般有椭圆平坦部分，排气孔44和在平坦部分形成的电子束通孔45。主电极部件41在电子枪工作期间主要具有光学透镜功能，以实现形成期望的光学透镜的设计值决定主电极部件41的厚度。
参照图7，表示了中间电极部件42。中间电极部件42有对应于主电极部件41的平坦部分的椭圆形状。在中间电极部件42中，形成对应于排气孔44的排气孔46，在对应于主电极部件41的电子束通孔45部分形成第一通孔47。也就是说，当把电极部件相互组装时，排气孔46与排气孔44对应。此外，在对应于第一通孔47中心的部分设有电子束通孔45。也就是说，通过第一通孔47不影响电子束穿过电子束通孔45。
参照图8和图9，辅助电极部件43一般有杯形状，包括平坦部分51，从平坦部分51垂直延伸的侧边部52，和从侧边部52的两边垂直延伸的嵌入部分48。当组装电极时，把嵌入部分48嵌入在支杆玻璃内(未示出)。
在平坦部分51中形成排气孔49和第二通孔50。当组装电极部件时，排气孔49与上述主电极部件41和中间电极部件42的排气孔44和45对应。此外，最好使第二通孔50的尺寸相同或大于中间电极部件42的第一通孔41的尺寸。当组装电极部件时，使第一通孔47处于与第二通孔50对应中心的同心位置。在侧边部52上形成组装调整孔53，以能够测量在其组装期间是否保持电极部件的相应位置。
图10说明作为组装状态的上述电极部件的平面图，图11表示沿图10的XI-XI线剖切的剖面图。
参照图10和图11，在辅助电极部件43上焊接中间电极部件42，随后在中间电极部件42上焊接主电极部件41。由于主电极部件41和中间电极部件42的平面轮廓相互一致，所以在平面图中以重叠状态表示两个部件。此外，使在各自电极部件上形成的排气孔44、46和49的尺寸和位置相互一致。
同心地配置电子束通孔45、第一通孔47和第二通孔50。图10表示相互同心地设置这些孔。因此，通过相应的通孔47和50，不影响电子束穿过电子束通孔45。参考序号55表示焊接点，利用激光焊接在焊接点相互组装电极部件。
图10和图11表示用三个电极部件形成电极的实施例，在其它实施例中，可以改变电极部件的形状，或用更多或更少的电极部件构成电极。例如，在图10和图11所示的实施例中，尽管设有中间电极部件42，以防止把热传给设有电子束通孔45的主电极部件41和电子束通孔45的变形，但应该指出，即使在省略中间电极部件42的情况下，通过调整辅助电极部件43的厚度，可令人满意地实现本发明的目的。也就是说，本发明的目的在于能够容易地完成电极制造，通过分别形成设有电子束通孔的电极部件和支撑它的电极部件，有效地防止由各种原因造成的机械应力和热应力产生的电极变形。
图12表示能够在本发明的范围内制造的作为组装状态的电极的另一实施例的平面图，图13表示沿图12的XIII-XIII线剖切的剖面图。
参照图12和图13，电极包括带有杯形状的主电极部件61，和也带有杯形状的辅助电极部件62。主电极部件61有平坦部分63，侧边部和从平坦部分63延伸的嵌入部分67。平坦部分63包括起伏部分64，在与起伏部分64的中心对应的位置形成的电子束通孔65和排气孔66。通过上述锻模处理形成起伏部分64，通过穿孔处理形成电子束通孔65和排气孔66。
另一方面，辅助电极部件62有平坦部分70，从平坦部分70的周边垂直延伸的侧边部和从侧边部垂直延伸的嵌入部分68。在平坦部分70中形成通孔69。由于在辅助电极部件62的大部分平坦部分70上形成通孔69，所以通过通孔69不会影响电子束穿过电子束通孔65。当组装电子枪时，把在主电极部件61两侧的嵌入部分67和68及辅助电极部件62嵌入在支杆玻璃中。利用激光焊接把主电极部件61和辅助电极部件62相互固定。
在由如上所述的电极部件构成电极的情况下，由于能够把主电极部件62选择得足够薄，所以能够解决在随后处理中出现的常见问题。换句话说，即使当由上述常规锻模处理减小电子束通孔65的周围部分的厚度，通过选择相对于主电极部件61足够薄的原片，能够使由锻模处理产生的厚度下降率较小，因此由随后热处理产生的应力造成的变形就不会超出允许的范围。
利用本发明的制造彩色阴极射线管的电子枪电极的方法，能够容易地完成电极的制造，能够防止制造过程中产生的机械应力和热应力造成的电极部件变形。其优点在于，能够容易进行电子束通孔周边部分厚度的设计和控制，并容易进行电极部件的其它部分的设计和控制。另一方面，在按照本发明制造的彩色阴极射线管的电子枪中，其优点在于，能够防止因电子枪的阴极产生的热造成的电子束通孔的位置变化，因此能够获得高质量图象。
尽管参照附图说明了本发明的实施例，但应该指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种变更和制成等价物。因此，应该指出，本发明的范围由后面的权利要求限定。

Claims (10)

1.一种制造阴极射线管的电子枪电极的方法，其特征在于包括以下步骤：
制备第一电极部件，包括电子束通孔，该孔周围部分具有预定的厚度，和排气孔；
制备第二电极部件，包括平坦部分，该部分形成有大于电子束通孔的通孔及按等于或大于上述排气孔形成的另一些排气孔，从平坦部分的周边部分垂直延伸的侧边部，和从侧边部垂直延伸的嵌入部分；和
把电极部件对准，使第一电极部件的电子束通孔和排气孔，分别对应于第二电极部件的通孔和排气孔，并相互焊接电极部件。
2.如权利要求1的制造阴极射线管的电子枪电极的方法，其特征在于，该方法还包括制备中间电极部件的步骤，所述第一电极部件和第二电极部件通过所述中间电极部件相互焊接，所述中间电极部件在第一和第二电极部件之间，具有在对应于第一电极部件的电子束通孔和排气孔的位置上形成的通孔和排气孔。
3.如权利要求1的制造阴极射线管的电子枪电极的方法，其特征在于，选择第一电极部件的厚度，以达到电子束通孔的周围部分的设计厚度值。
4.如权利要求1的制造阴极射线管的电子枪电极的方法，其特征在于，第一电极部件有设有电子束通孔和排气孔的平坦部分，从平坦部分垂直延伸的侧边部和从侧边部垂直延伸的嵌入部分。
5.如权利要求1或4的制造阴极射线管的电子枪电极的方法，其特征在于，这样形成第一电极部件的电子束通孔的周围部分的厚度，通过锻模处理降低厚度来达到设计厚度值。
6.如权利要求1的制造阴极射线管的电子枪电极的方法，其特征在于，第一电极部件的周围部分设有起伏部分。
7.如权利要求4的制造阴极射线管的电子枪电极的方法，其特征在于，第一电极部件的周围部分设有起伏部分。
8.一种阴极射线管电子枪的电极，包括：
呈平板状的第一电极部件；和
具有平坦部分、侧边部分和嵌入部分的第二电极部件，所述侧边部分是由平坦部分的周边部分延伸出的，所述嵌入部分是所述从侧边部垂直延伸出的；
其特征在于：
所述第一电极部件具有：电子束通孔，该孔周围部分具有预定的厚度，和第一排气孔；
所述第二电极部件的所述平坦部分具有：形成的大于电子束通孔的通孔及形成的相同或大于第一排气孔的第二排气孔；
所述第一和第二电极部件对准，使得第一电极部件的电子束通孔和第一排气孔分别对应于第二电极部件的通孔和第二排气孔，并且第一和第二电极部件相互焊接。
9.如权利要求8的阴极射线管电子枪的电极，其特征在于，该电极还包括中间电极部件，所述第一电极部件和第二电极部件通过所述中间电极部件相互焊接，所述中间电极部件在第一和第二电极部件之间，具有在对应于第一电极部件的电子束通孔和排气孔的位置上形成的通孔和排气孔。
10.如权利要求9的阴极射线管电子枪的电极，其特征在于，第一电极部件有设有电子束通孔和排气孔的平坦部分，从平坦部分垂直延伸的侧边部和从侧边部垂直延伸的嵌入部分。
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