DE2209762A1

DE2209762A1 - Cathode ray tube provided with at least one electron gun for generating a number of electron beams

Info

Publication number: DE2209762A1
Application number: DE19722209762
Authority: DE
Inventors: Jan Eindhoven Peper (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-03-16
Filing date: 1972-03-01
Publication date: 1972-09-28
Also published as: FR2130271A1; US3735178A; GB1384908A; BE780659A; FR2130271B1; NL7103464A

Description

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ne'd:r: N. V. Philips' Gloeilampenfabriekeo PHA'. ^ ₄₉₉ ne'd: r: NV Philips 'Gloeilampenfabriekeo PHA'. ^ ₄₉₉

Akt* No. PHN- 5495Act * No. PHN-5495

Anm.ld«ngvom, 25. Febr. J972 Note dated 25 Feb. J 972

Kathodenstrahlröhre, die mit mindestens einem Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Erzeugen einer Anzahl von Elektronenstrahlen versehen ist.Cathode ray tube equipped with at least one electron gun is provided for generating a number of electron beams.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einer Kathodenstrahlröhre, die innerhalb einer Glasumhüllung mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem zum Erzeugen und Fokussieren zweier oder mehrerer in einer bestimmten Ebene konvergierter Elektronenstrahlen und mit einem Bildwiedergabeschirm versehen ist. In einer derartigen Kathodenstrahlröhre enthält der Bildwiedergabeschirra z.B. eine Anzahl verschieden lumineszierender Stoffe und ist in geringer Entfernung von dem Bildwiedergabeschirm eine Farbauswahlelektrode angeordnet, während von dem Eiektronenstrahlerzeugungssystem eine der Anzahl lumineszierender Stoffe entsprechende Anzahl von Elektronenstrahlen erzeugt wird. Diese Strahlen werden dann in der Ebene der Farbauswahlelektrode konvergiert.The invention relates to a device having a cathode ray tube which is contained within a glass envelope with an electron gun for generating and focusing two or more electron beams converged in a certain plane and is provided with an image display screen. In such a cathode ray tube If the display screen contains e.g. a number of different luminescent substances and is at a short distance from it Image display screen a color selection electrode arranged while one of the number of luminescent from the electron gun Substances corresponding number of electron beams is generated. These rays are then converged in the plane of the color selection electrode.

In der erwähnten Kathodenstrahlröhre wird jeder der Elek-In the cathode ray tube mentioned, each of the elec-

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-2- PHK. 5495--2- PHK. 5495-

tronenstrahlen auf den Bildwiedergabeschirm ocer wenigstens auf eine in der Mähe dieses Schirmes liegende Fläche, z.B. die Fläche der Farbauswahlelektrode im Falle einer Farbrö'hre, fokussiert. Dies wird im wesentlichen durch die Linsenwirkung zwischen aufeinanderfolgenden Elektroden des Elektronenstrahlerzeuger oder der Elektronenstrahlerzeuger, ' durch den oder die das Elektronenstrahlerzeugungssystem gebildet wird, erhalten. Die Elektronenstrahlen werden entweder auf magnetischem oder auf elektrostatischem Wege konvergiert. Da die aufeinanderfolgenden Elektroden des Elektronenstrahlerzeuger oder der -Erzeuger die Elektronenstrahlen nicht völlig an den betreffenden Stellen gegen die Wand der Glasumhüllung abschirmen, beeinflussen elektrische Ladungen auf der Wand die Fokussierung und die Konvergenz. Dieser Einfluss äussert sich am stärksten beim Konvergieren der Elektronenstrahlen. Bei Anwendung einer Farbrb'hre werden sie dann nicht mehr in der Ebene der Farbauswahlelektrode konvergiert. Für einen bestimmten Wert des Potentials der Glasoberfläche rings um das Elektronenstrahlerzeugungssystem herum kann die magnetische oder elektrostatische Konvergenz nun derart eingestellt werden, dass die Elektronenstrahlen in der betreffenden Ebene konvergiert werden. Es ergibt sich aber eine Schwierigkeit während der Zeitspanne, in der das Potential der GlasoberflSche den Gleichgewichtswert noch nicht erreicht hat; während dieser Periode ist die Konvergenz nicht richtig und die Elektronenflecken verschieben sich auf dem Bildwiedergabeschirm gegenseitig. Im Falle der Farbröhre verschieben sich die Teilbilder in den verschiedenen Farben in dieser Periode gegenseitig. Dies äussert sich insbesondere bei der Abregelung der Konvergenzvorrichtung, weil dann jeweils gewartet werden muss, bis der Gleichgewichtawert erreicht ist, was bei der Herstellung einen Zeitverlust ergibt.electron beams on the picture display screen ocer at least on one the area in the vicinity of this screen, e.g. the area of the color selection electrode in the case of a color tube, focused. This is essentially due to the lens action between successive electrodes of the electron gun or the electron gun by which the electron gun is formed, obtain. The electron beams are either on magnetic or converges electrostatically. Since the successive electrodes of the electron gun or the -generator the electron beams Do not completely shield against the wall of the glass envelope at the relevant points, electrical charges on the affect Wall the focus and convergence. This influence is most pronounced when the electron beams converge. When applied a color tube they are then no longer in the plane of the color selection electrode converges. For a certain value of the potential of the glass surface around the electron gun, the magnetic or electrostatic convergence can now be set in such a way that the electron beams converges in the plane in question will. However, a difficulty arises during the period in which the potential of the glass surface has not yet reached the equilibrium value has reached; during this period the convergence is not correct and the electron spots shift on the picture display screen each other. In the case of the color tube, the partial images in the different colors are mutually shifted in this period. This expresses itself in particular when limiting the convergence device, because then one has to wait in each case until the equilibrium value is reached is what results in a loss of time in manufacture.

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-3- - - . PHN. 5495--3- - -. PHN. 5495-

Aus der USA Patentschrift 3.517.242 ist eine Kathodenstrahlröhre zur Farbbildwiedergabe bekannt, die mehr als ein Elektronenstrahlerzeugungssystem enthält. Zur Herabsetzung des obenerwähnten Konvergenzdrifte8 nach dem Einschalten der Röhre ist eine zwischen der Kathode und der Anode liegende Elektrode mindestens eines der Elektronenstrahlerzeuger mittels eines leitenden Kontakts mechanisch und elektrisch mit der Glaswand verbunden. Eine sich dabei ergebende Schwierigkeit ist die, dass im Zusammenhang mit der schlechten elektrischen Leitfähigkeit des Glases nur an der Stelle des Kontakts die Wand stets ein bestimmtes Potential aufweist, was für den übrigen Teil des Umfangs der Glaswand aber nicht zutrifft.From the USA patent 3,517,242 a cathode ray tube for color picture reproduction is known which has more than one electron gun contains. To reduce the above-mentioned convergence drift8 after switching on the tube, there is one between the cathode and the anode lying electrode of at least one of the electron gun by means of a conductive contact mechanically and electrically with the Connected glass wall. A problem that arises is that in connection with the poor electrical conductivity of the glass only at the point of contact does the wall always have a certain potential has, which does not apply to the remaining part of the circumference of the glass wall.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es wichtig ist, dass das Potential der Glasoberfläche rings um das Elektronenstrahlerzeugungssystem herum sich beim Einschalten der Röhre möglichst schnell auf den Gleichgewichtswert einstellt. Dieser Gleichgewichtswert wird grösstenteils durch die Konfiguration des Elektronenstrahlerzeugungssystems bestimmt. Das Abfliessen elektrischer Ladung entlang der Glaswand ist in der Praxis vernachlässigbar. Die Geschwindigkeit, mit der sich der Gleichgewichtszustand des Potentials der Glaseberfläche einstellt, ist abhängig von der Anzahl der auf die Glasoberfläche rings um aas Elektronenstrahlerzeugungssystem herum pro Zeiteinheit auftreffenden Elektronen und von dem Sekundäremissionskoeffizienten der Glaseberfläche. Es ist daher erforderlich, dass die Anzahl der auf die Glasoberfläche auftreffenden Elektronen erhöht wird, damit sich der Gleichgewicntszustand schneller einstellt.The invention is based on the knowledge that it is important that the potential of the glass surface around the electron gun around adjusts itself to the equilibrium value as quickly as possible when the tube is switched on. This equilibrium value becomes largely due to the configuration of the electron gun certainly. The discharge of electrical charge along the glass wall is negligible in practice. The speed at which the equilibrium of the potential of the glass surface is established, depends on the number of times that impinge on the glass surface around the electron gun per unit of time Electrons and the secondary emission coefficient of the glass surface. It is therefore necessary that the number of electrons incident on the glass surface is increased in order for the equilibrium state to be achieved sets faster.

Nach der Erfindung wird ein Teil jedes Elektronenstrahls von einer Elektrode des Elektronenstrahlerzeugungssystems derart, abge-According to the invention, a part of each electron beam is removed from an electrode of the electron gun in such a way

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fangen und reflektiert, dass die reflektierten Elektronen an der Stelle einer weiter von dem Bildwiedergabeschirm entfernten Oeffnung zwischen zwei Elektroden auf die Glasoberfläche auftreffen. Insbesondere wird von der letzten Elektrode des Elektronenstrahlerzeugungssystems ein Teil jedes Elektronenstrahls abgefangen und die reflektierte Elektronen treffen an der Stelle der Oeffnung zwischen der zweiletzten Elektrode und der letzten Elektrode auf die Glasoberflache auf. Die zweiletzte Elektrode wird manchmal als Fokussieranode und die letzte Elektrode als Endanode bezeichnet.catch and reflect that the reflected electrons at the point an opening further away from the picture display screen between two electrodes impinge on the glass surface. In particular, will the last electrode of the electron gun intercepts a portion of each electron beam and hits the reflected electrons at the point of the opening between the second electrode and the last electrode on the glass surface. The second last electrode is sometimes referred to as the focus anode and the last electrode as the end anode.

Der zu reflektierende Teil der Elektronenetrahlen kann auf verschiedene Weise abgefangen werden. Zu diesem Zweck ist z.B. die Oeffnung in einer Elektrode kleiner als der Elektronenstrahldurchmesser oder diese Oeffnung ist zwar nahezu gleich dem Elektronenstrahldurchmesser, aber die Mitte der Oeffnung ist in bezug auf die Achse des Elektronenstrahls exzentrisch angeordnet.The part of the electron rays to be reflected can be on be intercepted in different ways. For this purpose, e.g. the opening in an electrode is smaller than the electron beam diameter or this opening is almost equal to the electron beam diameter, but the center of the opening is in relation to the axis of the electron beam arranged eccentrically.

Bei einer weiteren Bauart werden Elektronen von einem oder mehreren Ansätzen der Elektrode in der Oeffnung abgefangen oder die Oeffnung ist von einer Gaze mit verhältnismEssig grosser Durchlässigkeit verschlossen oder über der Oeffnung ist in den Weg des Elektronenstrahls ein Draht gespannt. Die abgefangenen Elektronen werden zum Teil in Richtung auf die GlasoberflRche rings um das Elektronenstrahlerzeugungssystem herum reflektiert und sie laden diese Glasoberflache schnell auf ihr Gleichgewichtspotential auf. Bei einer besondere günstigen Ausführungsform befindet sich in der letzten Elektrode jedes Elektronenstrahl erzeugungssystems in einer zu der Achse senkrechten Ebene wenigstens an dem in der Nähe des Umfangs liegenden Teil eine Gaze mit hoher Durchlässigkeit und mit einem für das Zentrum des Strahls freidurchlässigenIn a further design, electrons are intercepted by one or more approaches of the electrode in the opening or the The opening is made of a gauze with a relatively large permeability closed or above the opening is in the path of the electron beam a wire taut. Some of the trapped electrons are directed toward the glass surface around the electron gun reflects around and they quickly charge this glass surface to its equilibrium potential. In a particularly favorable embodiment is located in the last electrode of each electron beam generating system a high permeability gauze in a plane perpendicular to the axis at least on the part near the periphery and with one that is transparent to the center of the beam

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-b- PHW. 5495. -b- PHW. 5495.

Teil. Diese Gaze kann an dem dem Schirm zugewandten Ende dieser letzten Elektrode liegen, an der Stelle, an der diese in die allen Elektronenstrahlerzeugern gemeinsame Konvergenzvorrichtung übergeht.Part. This gauze can be at the end of the latter facing the screen Electrode lie at the point where it enters the all electron guns common convergence device passes.

Die Erfindung wird nachstehend für ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below for an exemplary embodiment with reference to the drawing. Show it

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Kathodenstrahlröhre nach der Erfindung,Fig. 1 is a section through a cathode ray tube according to the invention,

Fig. 2 einen Hals dieser Kathodenstrahlröhre teilweise im Schnitt, undFig. 2 shows a neck of this cathode ray tube partially in section, and

Fig. 3 teilweise aufgebrochen eine perspektivische Ansicht der letzten Elektrode des Elektronenstrahlerzeugungssystems nach Fig. 2.3 shows a perspective view, partially broken away the last electrode of the electron gun according to FIG. 2.

Die in Fig. 1 gezeigte Kathodenstrahlröhre 1 enthält ein schematisch dargestelltes Elektronensfcrahlerzeugungssystem 2, das drei in Form eines Dreiecks angeordnete Erzeuger und eine innere Konvergenzvorrichtung aufweist. Die Elektronensfcrahlen werden von einer Konvergenzvorrichtung, die aus einer einen Teil des Erzeugungssystems 2 bildenden inneren Konvergenzvorrichtung und einer schematisch dargestellten ausseien Konvergenzvorrichtung 3 besteht, auf eine Lochmaske 4 konvergiert, wonach sie je auf einen bestimmten Teil eines Leuchtschirmes 5 auftreffen. Der Schirm wird mittels einer schematisch dargestellten Ablenkvorrichtung 6 abgetastet.The cathode ray tube 1 shown in Fig. 1 includes a schematically illustrated electron gun 2, the three Generators arranged in the form of a triangle and an internal convergence device having. The electron beams are generated by a convergence device, which consist of an inner convergence device forming part of the generation system 2 and a schematically illustrated one Convergence device 3 consists, converges on a shadow mask 4, after which they each strike a certain part of a fluorescent screen 5. Of the The screen is moved by means of a deflection device 6 shown schematically scanned.

In Fig. 2 ist der Hals 7 der Kathodenstrahlröhre be L Lwei.se im Schnitt gezeigt, wodurch einer der Erzeuger sichtbar i3t. Dieser Erzeuger enthält die folgenden schematisch dargestellten Teile (ohne die mechanische Befestigung und die elektrische Verbindung): Eine Kathode B₁ ein nahezu plattenförmiges erstes futter ⁽), ein nahezu plat fcenförmlgeEs zweites Glttf-r K), i.-ln hülsenförunge3 drittes Gitter ti und ein hüLEienförmiges vierteη Gibter 12, das in einen zu der inneren Konvergenzvor-In FIG. 2, the neck 7 of the cathode ray tube is shown in section, whereby one of the producers is visible. This generator contains the following parts shown schematically (without the mechanical fastening and the electrical connection): A cathode B _1, an almost plate-shaped first lining ⁽ ) , an almost square-shaped second glttf-r K), i.-ln sleeving3 third grid ti and a shell-shaped fourth giver 12, which is inserted into one of the inner convergence

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ORiQlNALORiQlNAL

-6- PHN. 5495.-6- PHN. 5495.

richtung gehörigen Hohlzylinder 13 mündet. Letzterer ist von einer Gaze verschlossen, während in einem zu der Zeichnungsebene senkrechten plattenförmigen Teil 14» der die Verbindung zwischen dem hOlsenförmigen vierten Gitter 12 und der Buchse 13 herstellt, Oeffnungen vorgesehen sind.direction corresponding hollow cylinder 13 opens. The latter is from a gauze closed, while in a plate-shaped part 14 which is perpendicular to the plane of the drawing, the connection between the sleeve-shaped fourth Grid 12 and the socket 13 produces openings are provided.

Fig. 3 zeigt, wie eine Elektrode 12 an der Stelle, an der sie in die Konvergenzvorrichtung übergeht, von einer Gaze 16 verschlos-Fig. 3 shows how an electrode 12 at the point where it passes into the convergence device, closed by a gauze 16-

ItIt

sen ist. Über der.Oeffnung in der Elektrode 12 mit einem Durchmesser von 4 mm sind sich kreuzende Wolframdrähte mit einer Dicke von 20 /um und einer Steigung von 200/um gespannt. Die Gaze ist mit Hilfe von Gold festgeschweisst oder -gelötet, wobei die Drähte aneinander befestigt werden. Wenn zum ersten Mal ein Elektronenstrahl hoher Energie durch die Elektrode 12 hindurchgeführt wird, wird das Zentrum des Strahles mit seiner hohen Dichte in die Gaze ein Loch 17 mit einem Durchmesser von etwa 0,6 mm einbrennen. Der weniger dichte äussere Teil des Strahles wird teilweise von dem äusseren Teil der Gaze reflektiert, wobei die reflektierten Elektronen von dem Feld zwischen den Elektroden 11 und 12 zu der Wand des Glashalses 7 etwa bei 15 abgelenkt werden können. Bei einem üblichen StrahLstrom im Erzeugungssystem stellt sich das Gleichgewichtspotential der Wand innerhalb etwa 10 Sekunden ein. Diese Ausführungs-Form hat den Vorteil, dass es nicht notwendig ist, eine kleine Oeffnung (jüiiau &u zentrieren; der Strahl brennt die Oeffnung an der richtigen ütfille Ln die Gaze ein und der hindurchgehende Strahl wird Möglichst wenig beeinflusst. Die geringe Menge an verdampftem Gitterdraht braucht keine schädliche Folgt!» herbeizuführen.sen is. Over the opening in the electrode 12 with a diameter of 4 mm, crossing tungsten wires with a thickness of 20 μm and a pitch of 200 μm are stretched. The gauze is welded or soldered in place with the help of gold, with the wires attached to one another. When a high energy electron beam is passed through the electrode 12 for the first time, the center of the high density beam will burn a hole 17 in the gauze with a diameter of about 0.6 mm. The less dense outer part of the beam is partially reflected by the outer part of the gauze, wherein the reflected electrons can be deflected from the field between the electrodes 11 and 12 to the wall of the glass neck 7 approximately at 15. With a normal beam current in the generation system, the equilibrium potential of the wall is established within about 10 seconds. This embodiment has the advantage that it is not necessary to center a small opening (jüiiau &u; the jet burns the opening at the correct place in the gauze and the jet passing through is influenced as little as possible. The small amount of vaporized grid wire does not need to cause harmful consequences! ».

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Claims

-7- · PHN. 5495.

PATENT CLAIMS :

Device with a cathode ray tube, which within a glass envelope with an electron gun for generating and focusing two or more electron beams converged in a certain plane and with a display screen is provided, characterized in that a portion of each electron beam from an electrode of the electron gun such is intercepted and reflected that the reflected electrons at the location of an opening further away from the display screen strike the glass surface between two electrodes.

2. Device according to claim 1, characterized in that the last electrode of the electron gun is a part each electron beam intercepts, while reflected electrons at the The point of the opening between the last electrode and the last electrode hit the surface of the glass.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that in the last electrode of each electron gun in a plane perpendicular to the axis, at least on the part near the periphery, a high permeability gauze and with a part that is freely permeable to the center of the beam.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the gauze is at the end of the last electrode facing the screen, at the point where it is common to all electron guns Convergence direction passes.

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