TW200406801A - Display device - Google Patents

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0) 0)200406801 玖、發明說明 (¾明㈣應敘明.發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說 技術領域 ~ 本發明有關-顯示装置，包括一陰極射線管，該陰極射 線管包括-電子搶’透過使用_陰極而產生至少__(含）電子 束’以及-位於顯示視窗内側表面的螢光螢幕；以及一裝 置，詩將該電子束偏離而穿越該勞光勞幕，該電子搶包 i前聚焦部份；一主要透鏡部份；一中間電極，位在該 前聚焦部份和主要透鏡部份之間；以及_衷置，用於減少 離子在該中間.電極内部或周圍所產生的陰極 先前技術 ' 此—裝置係從美國專利第4,075,533號中得知。 電子係由陰極所產生，並日^ 被加迷和斌焦，並透過電子 核内的電極形成電子束，該電 * Σ„ $放@ 电卞末破s亥偏向裝置所偏離， 二亚w幕而形成—影像。該電子搶包括—形成前聚 =焦部份’·以及-主要透鏡部份。—中間電 稱 ㈣焦匯流排）位於該前聚焦部份和主要透鏡部份之間= 者该電子束橫越/通過而產生電子 ^ 馆雕千廷些離子受嗜险 極吸引’該陰極受到該等離子 a 的毒害而受到彡賤射損害。 "陰極叉到該離子 美國專利第4,〇75,533號提出_減少陰極損壞 過在該中間電極内部或周圍所 九 透 丨座生的離子，並在 極之前提供-額外電極’其電壓比 二： 10到1〇〇伏特以上。以此法驅逐 ^堡兩約 、雖子使不致打/ 極，而減少該陰極受到該等離子的損宝。 1 °亥陰 (2) (2)200406801 '：： /然應用此-裝置遏止了大部份離子產生，但在該^ 琶極和額外電極之間卻需要—相當大的電拐 供一額外電極。 且而為 發明内容 =:明之一目標係提供-在開宗明義中所述之顯示裝置 ，其中能減少或消除至少_(含）上述問題。 為達此目的，如本發明之該裝置特徵在於該電子搶且有 在該中間電極内部產生-電場，該電場包括-垂直於一光軸上的元件（位於該光軸上）。 此一橫向元件將使該離子偽命兮 ”子走兮…向嶋的-側’亦即遠離 二:束。㈣子束，係由非常高的電子所組成（通常約數 千笔子伏⑷ectr〇nVoltSH艮少會受此—横向元件影響，秋 而所產生的離子，因移動速度慢（動能通常約為。工到: =會被此-橫向電場元件推到一旁，並且無 該陰極，或至少會被帶離該陰極最易受損的部份（該射心 件）。本發明者已了解到，並且 ° 如本發明之-裝置來說’遏止所產生的離子到達/接觸並碰 撞該陰極，或至少碰撞該陰極的射出部件的 先前技藝裝置要好得多。 羊至〆疋比 本發明可具體實現於各種具體實施例中。 在-具體實施例中，該中間電極在光束的二 认包極，運作時在此二光束間施加_電塵差異 異會產生-橫向電場，將所產生的離子推離該電； 200406801

’並實質上避免他們碰撞該陰極。 在另一較佳具體實施例中，該中間電極的面陰極側具有 -隙孔通至一電子束通過隙孔的一側。該額外隙孔將：該 中間電極（由於該Durchgriff穿過額外隙孔的關係）内產生一 不對稱的電場，使所產生的離子被吸引至該額外隙孔，因 而將該離子帶離該電子束通過隙孔，並使該離子不會碰撞 陰極。在這些較佳具體實施例中不但不需額外電極，也不 需施加一額外電壓。 參考以下所說明之具體實施例，本發明這些和其它目標 將很明顯。 實施方式 該畫面顯示裝置包括一陰極射線管i，包括：一顯示營幕 2，圓錐狀部份3 ;和一頸狀部份4。在該頸狀部份4中，有 一裝置5用於產生至少-(含)電子束6。在未偏向狀態時，該 電子束6實質上舆該管軸7一致。該顯示榮幕2的内部表面8 包括螢光素。該未偏向電子束6撞擊該螢光時，後者變為磷 ,，因而在該顯示螢幕2上產生一可見的點。在到達該顯示 螢幕2之前’透過使用_偏向系統9使該電子束6偏離而穿越 顯示螢幕2，因而產生一二維晝面。 在該電子束内的電子可與來自管内殘存氣體的分子（或 原子μ亚彳里。这些碰撞造成一部份的氣體分子游/電離。所產 生的離子會加速朝向該陰極，並且通常聚焦於-相當小的 點上。標準陰極離子轟擊會導致該電子發射減少，特別是 200406801 1 Γ I 、/·>»、·》«·>、，《>、、、、、、 '、、、〜、'、s 、 丨麵__ 在運作的前幾個小時，那時殘存的氣體壓力仍很高。取決 於遠電子搶的設計，一陰極由於離子爲擊所造成的電子發 射減少可能遠超過所能接受的程度。在那種情況下，需要 減少该離子義擊的強度。 在美國專利第4,〇75,533號中提出一裝置’使在該中間電 極内部或周圍所產生的離子不會接觸到該陰極，透過在該 :間電極的前面提供一額外電極，其電壓比該中間電極的 弘C同約10到100伏特以上。以此法驅逐離子使不致打/撞 擊到該陰極。- 圖2圖示一從美國專利第4,〇75,533號得知之顯示裝置細 節。該電子搶包括-前聚焦部份，具有一陰極21其陰極電 壓為Vcath;以及一第一栅22其電壓為V22; 一中間電極23其 包壓為V23 ,以及二主要透鏡電極24和25其電壓分別為W和 V25。该電極22和23之間有一額外電極26，其電位比高 約10到100伏特。離開該最後的電極25之後，該電子束被偏 向装置（在此實施例為靜電偏向裝置）27和28偏離要被掃描 經由一螢幕29。以此法，正離子3〇(由該電子束内的電子所 產生的；或由次級電子形成，透過撞擊板3丨上的電極的一 邛份，該板包括一隙孔）因為被電極26驅逐並被電極23收集 的關係，而不會碰撞該陰極。請注意，提供該中間電極基 本上是在該前聚焦（形成於該前聚焦部份i丨内和/或由前聚 焦部份11所形成）和該主要聚焦（形成於該主要透鏡部份12 内和/或由主要透鏡部份丨2所形成）之間提供一實質上的無 (5) 200406801

焦和/或主要聚焦 場空間。中間電極的任一端在形成該前聚 上也有某種程度的作用。

雖然大體上此-裝置運作的相當好，亦即該等離子中赛 相當大比例已不會碰撞該陰極’但本發明者理解到在該缔 極23和額外電極26之間所需的電麼差異相當高，並且也, 要一額外電極26。很野異地發現在該電極23内使用一非到 稱電場，亦即一電場’在該光軸上包括—元件，其方向係 垂直於該電子槍的縱軸方向’亦即，在該光軸上垂直於該 電^束的方式使得該電場/它能以_較小的€；1差異獲得 -較大的遏止效果，並且在—最佳具體實施例中甚至未使 用-額外電麗差異或一額外電極來產生此較大的效果。在 圖3到5中已舉例該基本設計，其中目说明一符合美國專 利弟4,075,533號所敘述的裝置，其中該中間電極^正面向 -額外電極G3A(其電屋為1〇〇伏特，高於^的電麼)。圖4 务設計中透過使用二個次電極，在此實施例中， 中間電極g3之間具有額外的板41和42 ,在板“和π上施加 不同電壓而產生一不對稱電場。並且圖5圖示一設計，盆中 不需額外電極，也不需施加-電壓差異，但透過中間電極 始内的_孔51部能產生—不對稱電場。圖5顯示該等電位 :。也心直接在該電子束通過隙㈣後面產生的離子軌 逼52。這些離子被吸至該額外的複數個孔別，因而無法 至:達/接觸該陰極。在該圖式中也顯示所施加的電壓。該額 外的隙孔5 1在該中問雷托 極内邛（由於該Durchgriff穿過該額 隙孔51)產生-不對稱的電場，使所產生的離子被吸引至 -10- 200406801 該額外隙孔51(請參考執道52)，“將該離子帶/導離 極化内㈣電子束通過隙孔53，並使該離子不會碰撞陰極 此具體貝例之重要優點為：本發明既不需提供額外電 虽，也不需施加一額外電遷差異。此法大大地減化設計’ 亚祕錯誤和某些誤對準的來源，因而增加影像品質。在 ::4和5的s“中’該中間電極〜或通常也被稱為該 j琶極。在這些範例具體實施例中，該前聚焦部份為國 寸：應用W〇 01/26131 A1所敘述的該類型。然而’所圖 不之前聚焦部份類型僅為範例，並且，雖然本發明對於具 有此種前聚焦部份的電子搶很有用，但仍不應將此實施例 推廣為本發明範疇的限制。 圖6圖示一面向該陰極的G3電極之正視圖。在此實施例中 有二個同軸隙孔53，在該等隙孔的-側具有-單一離子偏 向隙孔51。 平雕于偏 ，了提供該金屬板、或該孔51和所說的壓力之外，其它 :每一件事，/亦即，所有的測量，例如電極之間的距離， 包[’乳壓’ I露的長度，射束電流以及隙孔在電極内的 大小和尺寸等皆保持相@，而能針對離子損害對該陰極的 j面效果，所需的電壓差異以及對感應的光線錯誤的效果 這幾項加以比較。 表1 :剩餘損害的百分比（所計算的損害為在陰極中央的 濺射損害），所需的電壓差異Λν，以及增加5%和3〇% X-連^ LSF(線分散功能，Line Spread Function)值之間的 200406801 ⑺ 零购續頁 設計 Δ V %仍然損 害 增加的％ 備註 圖3 100 ----- 40% 也於6% 圖4 40 3 0% 少於6% --------------一 圖5 無 35% ~-— 少於5% 不需額外的 —---.__ 電壓或電極 〜丁入〜^丨、丨八π疋1有出對該已知設計而言（圖 3) ’使用一不.對稱電場（在該電子束的軸上有一電場垂直該 光軸）會導致更佳的結果。圖4所示之該裝置使用的電壓差 僅為圖3所示該裝置電壓差異的衝。，並且該感應的錯誤為 可比較的，’然而圖4該裝置的離子損害卻比圖3的裝置少 25%。同樣比較圖5與圖3所示之該裝置資料，可清楚看出 損壞減少了 12.5%(不是剩下4〇%，而是剩下35%),而該减 f的錯誤減少了約16%，並且所有的減少皆不需要一額外 电壓或電極。請注意該損害有一 a 邛6疋由在該丽聚焦部份 的先束内的離子所造成。纟士果合 斗、田㈤ 果㈢有恶法受在該聚焦電極内 或周圍的裝置所影響的的偏 置的屬^里、 例（大約為2〇%)。即使該裝 、、效果為100% ,仍會有偏壓損宝。若老_ 害，本發明之正面效果將更” 一考慮此偏㈣ 30 Wi 果將更明頒。剩餘損害從4G%減少至 〇 (比較圖3和4)實卩祭l咅去& 二倍。 ）“上忍味者该遏止效果是原有效率的 口而不對稱電場（在該光軸上的—彳 垂直該光軸U , 個私％，包括一元件 尤釉）在遏止該等離子方 光軸而言一雷3曰& ^， 平又對稱遏止電場（對該 電野為對稱的）更有效率 另又丰也庄意到本發明還有 -12- 200406801 ⑻ 其它的優點。為了使一對稱電場 的轴上必須有—區域，該電場實際，電極⑺内 相反，亦即必須有-最大電位。此一：一:者该軸的方向 離子的障礙。然而，僅使用在—取大電位充當至該等 成功，該電位差必須相當高。電二極並不-定會 有-二果將不會有效果或效果很小。因而會 咬是正面 異，低於此電壓差異則不會產生正面效果 不可避免地均會發生尺寸未者’基於任何製程中 ，隙孔在實，例如電極間的距離 电極内的大小，和所施加 方面她早合士知 J u 在该正面效果 面…有較大的延伸’除非所施 …致於總是會產生該遏止效；：如此 獲得正面效果，需施加一高於名目上為了確保能 此相反，圖4所示之如本發明設 戶斤"的電墨差異。與 壓差異約。綠从y 又^之正面效果與所施加的電 太大的影塑、:而：係’以便些微偏離該理想位置不會造成 7 0〜毒，而又可選擇一較適中的電壓。 ^地在本發明架構下可有多種變化。例如可 ΠΓ，透過將該電極分為二部份，-較高的部份㈣ 等份叫其中可在該二部份之間或是在該 H亥電子束通過隙孔，在該實例中，具有 部份通常將較另一部份大，並且在這兩半之間施 圖示二隹Γ(2°到6G伏特)電•差異(參考圖9)。圖7和8 中來'、、、电極〇3的二個正視圖。圖7在該電子束通過隙孔53 甲央之上提供一 ^ . ^ 一隙孔6 1。在某些裝置中，主要問題在 200406801

(9) 於該中央電子束。如果是這樣的話，則只需要一個相當小 的隙孔6 1就夠了。圖8圖示位於中間和較外侧的隙孔5 3之間 的二個隙孔7 1和8 1。 在一較佳範例具體實施例中，面向該g3電極的電極係與 该隙孔51相反，具有一肩部或突起物54(圖5，以虛線表示） 這g i曰加牙過5亥隙孔5 1的Durchgriff，因而增加對所產生 離子的拉力效果。

V ^ 一種顯示裝置，包括_陰極射線管⑴，該陰極射線管 有一電子搶（5)，透過使用一陰極而產生至少一（含）電子 ⑹，一位於顯示視窗（2)内侧表面的榮光榮幕⑻；及一裝 (9 27 28) ’用於將該電子束偏離而穿越該螢光

f子搶包括該前聚焦部份⑴）；—主要透鏡部份（12);以 一位於該前聚；t部份和主要透鏡部份之間的中間電極 仏’ G3B)nm於減少離子 :或周圍所產生的離子陰極損壞。該電子搶 1 42 ’ 5卜54)，用於在該中間電極⑼ 場，該電場包括一垂直於一光 。產生一〗 會導致爷、件（位於该光軸上）。i 極所造成的損壞。 卫乂有效革的方式減少對㈣ 圖式簡單說明 圖1為一顯示裝置之橫斷面圖； 之晝面顯示裝置 圖2圖示從美國專利第伽，3’33號得知 的電子搶橫斷面。 -14- 200406801 (ίο)

”. 人川从U 7SU 口又δ丨黾于德、之細節。 圖4概要圖示如本發明具體實施例之一電子搶之細節。 圖5概要圖示如本發明另一具體實施例之電子搶細節。 ^圖示如本發明具體實施例之—中間電極⑹）正視圖 圖7’ 8和9圖示如本發明具體實 的前視圖。 U之"“極另-貫 响；主思该等圖式非依比例繪製 石馬通常代表相同元件。 圖式代表符號說明 在圖式中，相同參考號

1 2 5 6 7 8 27.28 11 9 12 23, G3, g3b 22 23, 24, 25, 26 30 27.28 29 31 陰極射線管 顯示視窗 電子搶 電子束 管軸 螢光螢幕/内部表面 裝置 前聚焦部份 偏向系統 主要透鏡部份 中間電極 棚* 電極 離子 偏向裝置 螢幕 板

-15- 200406801 (11) 發戀態_

41，42 次電極 54 裝置 61，71，81 隙孔 51 52 軌道 53 電子束通過隙孔 54 肩部/突起物

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Claims (1)

1. 200406801 拾、申請專利範圍 1 · 一種顯不裝置，包括一陰極射線管（1)，該陰極射線管包 括一電子搶（5)，透過使用一陰極以產生至少一（含）電子 束（6); —位於顯示視窗（2)内侧表面的螢光螢幕（8);及 衣置（9，27，2 8)，用於將該電子束偏離越過該螢光螢 幕，該電子搶包括該前聚焦部份⑴）；一主要透鏡部份 (12):以及一中間電極（23, G3, G3B)，位於該前聚焦部 份和該主要透鏡部份之m裝置，用於減少離子 (30)在該中間電極内部或周圍所產生的離子陰極損壞， 其中該電子搶（5)具有一裝置⑷，42, 51，54)，用於在 该中間電極（G3, G3B)内部產生一電場，該電場包括_垂 直於一光軸的元件。 如申請專利範圍第i項之顯示裝置，其中用於產生的咳 ^置包括二個次電極⑷，42)，每_個位於該電子束路 從的-側，在該等次電極之間可施加一電塵差显。 t申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該中間電極… :二=爾有—隙孔⑴)通至一電子束通過隙孔⑺) 如申清專利範圍第35 — 軸類型，該中間電、U衣置’其中該電子搶為同 位於同一線上，以^束通過㉔、孔’均 以便嘁二條電子束通過， od :隙孔⑼的長度與所有這三個電子東通過隙-孔:： 5.如"專利範圍第3項之顯示裝置.其中該電子搶為同

   2. 3. 4.

   200406801

   軸類型，該中間電極m 、， tt(G3)包括三這電子束通過隙孔，均 位於-線上’以便讓三條電子束通過，並且且中十 隙孔（⑷係位於接近這三條電子束通過隙孔 心 位置。 6.如申請專利範圍第3項之顯示裝置，其中該電子搶為同 車由類型，該中間電極（Gs)包括三道電子束通過隙孔，均 4於線上，以便瓖二條電子束通過，並且其中提供二 们隙孔（71 ’ 8 1 )，每一個可位於該三條電子束通過隙孔 (53)的上方或下方，且在該三條電子束通過隙孔的間隙 之間。 7'如申請專利範圍第3項之顯示裝置，其中一朝向該中間 電極（GO的面陰極侧的電極具有一肩部或突起物（54)向 4中間電極的面陰極側延伸。 8.如申請專利範圍第丨項之顯示裝置，其中該中間電極包 括個（含）以上的元件（G,3 ’ G1’3)，運作中的元件則提供 單獨的電位。

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