經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) [發明所屬的技術領域] 本發明係關於CRT用電子搶’尤係有關於驅動電壓能 獲得高感度流向螢幕電流之CRT用電子搶者。 [習用技術] 兹將習用CRT用電子槍說明於後：其動作條件係依使 用在電lb等顯示用之所謂「監控顯示管」（diSpiay monj.t〇r I tube)的CRT，予以說明。 第8圖為表示習用CRT用電子搶之陰極近傍之剖面構 成圖。圖中，1為向螢幕方向抽出電子的陰極，2為由陰極 抽出的電子流，3為G1電極，4為G2電極，5為G3電極， 6為設於陰極表面的電子放射物質。於習用電子槍，尚設 有未圖示部分之G3電極5以後之G4電極，G5電極等。 於該整體構成，分別設置支持各電極的玻璃珠（bead glass) 〇 其次，就其動作說明如下：於習用例中’由陰極1抽 出必要量的電子，通常係使該全部抽出電子，流向螢幕。 而該抽出電子量（發射電流量）可由陰極1的電位決定。若 減低陰極電位，即可增加發射電流’反之，若提高陰極電 位，即可減少發射電流，而於某值以後’該發射電流即為 | 0」。 第9圖為習用CRT用電子搶之驅動電壓與發射電流間 的關係圖=圖中，橫（X)轴為發射電流由「0」開始的陰極 電位變化之陰極調變電壓（V )，縱軸即為發射電流（"A)= 雖因CRT的尺寸等不同，欲於螢幕上之某畫素以所需最大 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A』規格（210^ 297公釐） \ 311379 4 523 13 A7 五、發明說明（ 亮度（如：lOOnit)發光時，如需於螢幕流入300 /iA的電子 流’即如第9圖所示’於習用電子槍為使發射電流具有〇 蓋300 # A變化時，即需將陰極電壓從約120V到約75V 止’作約45V範圍的變化。 又’G1電極及G2電極的電子穿過孔為圓形且該等電. 子穿過孔多為同一中心軸。即可將該中心軸視為旋轉對稱 軸的Z軸。第1〇圖為習用crt用電子搶，陰極近傍的旋 轉對稱轴上之電位分布說明圖。係表示發射電流為300仁a 時’陰極近傍Z軸的電位分布，係以陰極1表面為「零」， 向螢幕方向取「+」值予以表示者。圖中，橫軸為向螢幕 方向之由陰極面至Z軸上的位置（mm)，縱轴係表示z軸上 的電位（乂）者。由第1〇圖的圖表實線，可算出習用電子搶 為獲得3 00/ίΑ發射電流，需於陰極前面具有1〇5(v/m)之 指令電場。 若須於一般適當條件下使用電子搶時，即需於陰極1 表面有充分的電子存在’亦即可於施加愈大的電場獲得愈 多電流’而於電場為零以下時，發射電流為零。雖施加於 陰極表面的電場得由陰極電位予以變化，但需如上述，為 變化發射電流於〇至300 # A間，須將陰極電位變化約 45V。 如上所述，於習用電子搶中，如需以最大亮度（1〇〇nit) 顯示時，即以施加75V，而顯示黑色時係以施加I2〇v，故 須發生較液晶顯示器為大的電位差約45 V，以控制該電子 流。因此，於習用CRT電子搶的驅動需要較大電力，且為 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) :裝--------訂---------"· 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 311379 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) 以約45 V寬度巧速驅動，而有無效電磁波較大的問題發 生。又因近幾年來，顯示器被要求具有更高解像度化’須 在視頻訊號的⑤頻率化努力’若為控制驅動電壓約ΟV的 问頻率化即有需配置高價驅動電路的問題產生。 復因最近以顯示監視管（display tube)顯示動 畫的要求般切，為以快速舒適之鑑賞，須採用3〇〇nit高亮 度方式。唯以維持現行解像度，即難以增高驅動電壓因 此’亦有難以增加其亮度的問題。 [發明所欲解決的問題] 本發明係為解消上述CRT電子搶的問題而作者，若係 以習用一般亮度顯示為目的時’得由廉價驅動電路，以低 電壓控制電子流，以適合無效電磁波較少，且適用於驅動 之南頻化，而以習用一般驅動電壓顯示時，亦可對獲得較 習用者高數倍亮度的驅動電壓，獲得高靈敏度流向螢幕電 流之電子搶為其目的。 [解決課題的手段] 有關本發明第i形態之CRT用電子搶，係於將向作為 顯示面的螢幕方向放射電子之陰極，與設有由該陰極予以 施加較高電壓的G2電極，施加所定電壓的Gm電極，施 加較G2更高電壓的G3電極之至少3個電極，該3個電極 有電子穿過孔，由上述陰極侧依序配置於同一軸部上，使 上述陰極電位變化而使抽出電子量變化的CRT用電子搶 中，將存在於上述G m電極部分之軸上電位中的最低電 位 '與上述陰極電位變化範圍的最大電位略為一致，以使 私紙張尺度適用扣國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公釐） 311379 I I . I f I---11111111 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ 52 8 1 3 A7 五、發明說明（4 ) 由上述陰極抽出的電子之一部分至少流於上述G2電極、 Gm電極的任何一方者。 如上所述，即得以廉價驅動電路，由低電壓控制電子 流’以獲得無效電磁波較少的電子搶。或可不必增加驅動 電壓，能獲得較大亮度的電子搶。 又於有關本發明第2形態之CRT用電子搶，係於上述 陰極表面組裝不釋放電子的金屬板者。 如上述’可減低陰極負載’以減少對G2電極之流入 電子’減少能對陰極產生損害（damage)的氣體釋放現象， 同時，可減低電力的消耗。 有關本發明第3形態之CRT用電子搶，係於上述陰極 與上述G2電極間設電子穿過孔，以具備施加較陰極電壓 為低電壓之G1電極者。 如上所述，可減少對G2電極之流入電子，減少能對 陰極產生損害的瓦斯釋放現象，同時，可減低電力的消耗。 有關本發明第4形態之CRT用電子搶，係於上述Gm 電極之電子穿過孔螢幕側，設有與電子穿過孔中心轴同一 中心轴的圓筒狀且其板厚較大的部分者。 如上所述，即可使電子發散角度減小11 有關本發明第5形態之CRT用電子搶，係於上述Gm 電極與上述G3電極間設有防止上述Gm電極電子穿過孔 内之電位分布變化的Gs電極半。I) I如上所述’即可容易調整其距（focus)者。 I i 有關本發明第6形態之CRT Μ電子搶，係於Gs電極 如. 尺&用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公爱 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^^ !111 訂·！ ----— -^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 311379 A7 ----------B7___ 五、發明說明（5 ) 施加與上述G2電極為同電位之電壓者。 如上所述’即可不必增加由CRT之玻璃容器内部導出 之配線數’而能於G2電極施加電壓。 [發明的最佳實施形態] 實施例1 第1圖為表示有關本發明實施例1之CRT用電子搶的 剖面構成圖。係將電子搶陰極近傍之剖面構成予以擴大表 不者。於第1圖中’】為向螢幕方向抽出電子的陰極，4 為G2電極，5為G3電極。各電極係配置於同一軸上，以 各電極之圓形孔構成為由陰極抽出電子流時的電子流通 道。6為設於陰極！表面的電子放射物質。41設於〇2電 極4與G3電極5間@ Gm電極。亦即有G3電極以後之未 圖示G5電極、G6電極等。 --------------裝---------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 其次’說明各電極之形狀及其材質於後：
各電極厚度為：G2電極之ί2約〇 lmm，G3電極之U
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 B7 五、發明說明（6 ) 約0.4mm ’ G3電極5開口部直徑d4即約1.3mm。 繼而將其動作說明如下：第2圖為表示有關本發明實 施例1之CRT用電子搶的電子流控制條件說明圖。圖中， 以橫軸表示陰極1的電位（V)縱軸即表示流入螢幕之電流 的電流強度（仁A)。在第2圖中，22係於本電子搶實施例 中營幕方向流去的電流。然而，於陰極放射之電子係 多流2厂其與電流22之電流差數’係流於G2電極4 電極4 i。23係於本實施例中’由陰極I控制流向螢 幕電流為0至300以八時之電位範圍·» 於本實施例中’係於G2電極4施加較陰極1為高之 電位’如500V’而於Gm電極41即施加如100V的所定電 位’且於G3電極5施加7k V的電壓。此時，可如第2圖 之23範圍所示，於陰極施加ιοον至80V的電壓，即可獲 得0至300 // A之流向螢幕電子流。 又如上述’由陰極發射的放射電流量，在該陰極動作 範圍中，係超過流向螢幕的電流，即使陰極1之電位為 100V時，其流入螢幕的電流量為「零」，陰極1仍有電子 放射，而於Gm電極41之陰極側形成充滿電子的狀態。 第3圖為表示有關本發明實施例1之CRT用電子搶之 流入螢幕電子流為「零」時，該陰極近傍Z軸上之電位分 布說明圖。圖令，橫拍表示由陰極面至Z轴上之位置 (mm) ’而以縱輕表示Z軸上之電位。32為G2電極4所在 的範圍，33為Gm電極41所在範圍，34係電位為最低的 範圍。於本實施例中，係於由陰極1表面至Z轴上之〇.5mm 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 311379 ；;裝--------訂----- <锖先閲讀背面之注意亊項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ______Β7 五、發明說明（7 ) 附近處設置Gm電極41 ’在圖中，該位置之電位3〇約 100V(如波浪線）。若陰極電位低於ι〇〇ν時，電子通過。 而於陰極電位大於100V時’將不會使電子流通過a 如第3圖表示’係將存在於Gm電極41的z相上最低 電位，與陰極電位變化範圍之最大電位為略一致的構成。 此時’若存在Gm電極41的Z軸上電位過低，電子無束向 螢幕方向前進’相反地’存在電極41的Z轴上電^過 尚時’該Z轴上的電位將如第3圖所示，不具之電位34 的極小值而單純地增加，即與習用電子搶一樣，將全部電 子流於螢幕’故驅動電壓無法予以有效低減。 通常，於電子穿過孔孔徑較電極板厚度為大時，由存 在於近傍的電極位置及電位，Gm電極之電子穿過孔電位 將义極大影響’因此’為施加設計電位，須以高位置精準 度組裝電子搶’唯因於本實施例1中，Gni電極之電子穿 過孔之孔徑為0〗5mm ’係採用與Gm電極之板厚同值。採 用此種構造時之Gm電極電子穿過孔内電位即略同於施加 在Gm電極的電位’故可構成為電位偏差較少的電子搶。 如上述構成’係如第3圖所示’在Gm電極4〗的陰極 1側存有豐富的陰極1動作範圍中之常時電子。再如第3 圖所示，於穿過Gm電極4丨後，之電位傾斜（z軸上電位/2 軸上之位置）為〗06(V/m)級，較習用陰極1與〇】電極2間 之電位傾斜大一個位數，因此，電子通過於〇111電極41 近傍後’可不受空間電荷效果的影響.能使多數電子向螢 幕方向前進：因而，向螢幕的電流，由可通過Gm電極4 j 太紙m適用中國國家標準（CNS)A‘i規格（210 X 297公餐.) 111379 I ------^ J ---111 --------線 ί請先閲讀背面之注专？事項再填寫本頁} 52
SI ο 五、發明說明) 存在的ζ袖上電位最低處之電子量左右，將該通過電子予 以0至300 /ζΑ範圍的變化控制，即可將陰極電位以較習 用為小之範圍予以進行驅動〇 若有與習用相同驅動電壓，即可獲得兩倍以上的大電 流。 依本實施例，可赛唉極的驅動電壓獲得以高靈敏度取 出向 電流的電子搶％ 本實施例中，| Gm電極之陰極側板厚度為較 厚的L部备’係為減少向瑩幕電子的發散角度而設者。為獲 得高精細影像’應使電子之各瞬間打擊螢幕的面積（射點尺 寸spot size)愈小愈好《為獲得小射點尺寸，該電子發散角 度即愈小愈有利。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 杜 印 製 因為本發明係以改變陰極1的電壓控制流向勞幕的電 子量者β亦能由改變Gm電極41電位予以控制電子量。准 Gm電極41之電位調變方法，需於彩色CRT中，具r、g、 B用的三個陰極時，須將RGB分別予以單獨驅動，故需將 Gm電極41予以三分割。而於Gm電極41三分割時，該 電極之製造、固定及配線較難，不如本實施例1之由陰極 1電壓進行電子搶控制容易。 於本實施例，係以顯示監視用CRT電子搶之動作條件 為依據’而予以記述者。但對TV用CRT亦能獲得同樣效 果。 實施例2 第4圖為表示有關本發明實施例2之擴大電子搶陰極 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS)A4規格（2i0 x 297公釐〉 8 311379 A7 五、發明說明（9 ) 近傍的剖面構成圖。圖中，7為設於陰極表面的具有圓形 電子穿過孔之金屬板。該電子穿過孔係與〇2電極及― 電極之電子穿過孔為同轴去d& λ 神言D金屬板的厚度為約〇 lmm， 電子穿過孔的孔徑為約02mm， u.zmm，其他構造即與實施例1相 同。 搶’同時’亦可獲得如下述之效果||首先，由金屬板一 蓋的陰極表面部分無電子放射’且僅於對應在作為開尽 之電子穿過孔部分放出電子，故能減低陰極負載。亦因《 G2電極之電子流入減少，得能減少對陰極具有傷害因素的 瓦斯產生’亦可減少電力的消耗。 實施例3 第5圖為表示有關本發明實施例3之擴大電子搶陰極 近傍的剖面構成圖。圖中，I為向螢幕方向抽出電子的陰 極3為G1電極，4為G2電極，41為Gm電極’5為G3 電極，各電極係配置於同一軸上，由各電極之圓形孔可通 過由陰極1抽出的電子流。6為設於陰極〗表面的電子放 射物質= 在實施例3中，係於陰極丨與G2電極4間設有gi電 極3。G1電極3的厚& tl約〇.〇8麵，其村f為不錄鋼或 鐵'鎳合金。其間隔係：陰極丨與G丨電極3間之L1為約 0.08mm ; G1電極3與G2電極4間之[2為約〇 12mm :嗶 子穿過孔的開口部直徑dl約〇 4mms而其他部分即與實詗 ΐ级張。棚，國家標準<CNS)A4 g咖 > 挪公餐） 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 癱 如依本實施例所示之構成 陰極的驅動電壓獲得以高靈敏度 一樣，得對 電流的電 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 社 印 Μ 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 社 印 製 8 1 3 A7 ________B7__ 五、發明說明（10 ) 例1相同。且於G1電極3施加低於陰極的電位〇v。 若依實施例3之構成，可獲得與實施例1 一樣，得對 陰極的驅動電壓獲得以高靈敏度取出向螢幕電流持淡子 搶，同時’亦可獲得下述效果。首先，由金屬板蓋的 陰極表面部分無電子放射’且僅於對應在作為之電 子穿過孔部分放出電子，故能減低陰極負載。I%/向G2 電極之電子流入減少’得能減少對陰極具有傷害因素的瓦 斯產生，亦可減少電力的消耗。 實施例4 第6圖為表示有關本發明實施例3之擴大電子檍陰極 近傍的剖面構成圖。於本例各電極形狀中，Gi電極3的厚 度tl約〇.〇8mm ’ G2電極4的厚度t2約〇.imm，（jm電極 41的厚度tm約0.1mm’G3電極5的厚度t3即為約〇 5nm。 而於各電極間之間隔為陰極1與G1電極3間之L1為約 〇.〇8mm ; G1電極3與G2電極4間之L2為約〇.lmm ; G2 電極4與Gm電極41間之L4為約〇.imm，而與G3電極5 間之距離為約1 mm =>又，將電子穿過孔的孔徑設定在gi 電極3、G2電極4、Gm電極41為dl=〇.4mm，G3電極5 的 d2 = l .3mm 〇 各電極上施加的電位如下：陰極1為1〇〇¥至8〇v; G1電極3為0V，G2電極4與Gs電極42為700V;Gm電 極41為-210V，而於G3電極5施加約7kV。 如實施例1的說明，係使Z轴上之電位分布，於存在 Gm電極處為極小’是獲得本發明高靈敏度電子搶的必要 C請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·-------訂----!-m
A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（11 ) 條件。故如上述，陰極電位小於該極小值時，無流向螢幕 之電子。因此’於設計時係將該電位設定於70至130V。 又因於今實施例4 ’係將Gm電極41挾在施加700 V之G2 電極4與施加7k V的G3電極5間，且電子穿過孔的孔徑 為〇‘4mm，而,叛厚為0.1mm，故為使Gni電極之電子穿過 孔電位為上述預定值’係如本實施例4，必須於Gm電極 施加負電位’以獲得不在Gm電極流入電流的電子搶。由 於陰極1不向G m電極流出電流’故其電源設計較易的時 候。亦可將損害陰極可能性的Gm電極之氣體放出解消。 若如本實施例4的構成，可獲得與實施例1 一樣，得 對陰極的驅動電壓獲得以高靈敏度取出向螢幕電流的電子 搶’同時，亦可獲得不向Gm電極流出電流的電子搶。 實施例5 第7圖為表示有關本發明實施例3之擴大電子搶陰極 近傍的剖面構成圖。各該電極形狀中，G1電極3的厚度tl 約〇.〇8mm，G2電極4的厚度t2為約0.1mm，Gm電極41 的厚度tm為約0.1mm，Gs電極42的厚度ts為約〇.imm， 而G3電極5的厚度t3為約〇.5mm。係將Gs電極42設於 Gm電極41與G3電極5的中間者=各電極間的間隔為： 陰極1與G1電極3間之L1為約〇.〇8mm;Gl電極3與G2 電極4間之L2為約0 Imm ; G2電極4與Gm電極41間之 L3為約〇,丨mm，Gm電極4 1與Gs電極42的距離L4為約 〇.丨5mm、而與G3電極5的L5為約1 mm。電子穿過孔的 孔fe即設定為，GI電極3、G2電極4'Gm電極4]及Gs I* -----------------^ <請先閱讀背面之注意事項再填窵本頁) 私紙張,p、度適用中國g家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公楚 Ϊ1 311379 4528 1 五、發明說明（U ) 電極 42 的 dl = 0.4mm，G3 電極 5 的 d2 = l .3mm。 {諳先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 其施加電Μ為：陰極70至85V; G1電極3為〇v; G2 電極4與Gs電極42為700V; Gm電極41為-21〇¥，而於 03電極5施加約7kV。 如上述實施例4’若使Gm電極41的板厚度大於Gm 電極41的電子穿過孔孔徑，該Gm電極電子穿過孔之電 位’容易接受存在於近傍電極之電位影響。為使螢幕上的 射點尺寸（spot size)能作最適調整（焦距調整），通常係變化 G3電極予以實施，唯於實施例4,若為焦距調整而變化電 壓’將使Gm電極電子穿過孔内之電位變化，而使開始於 螢幕流電流之陰極電壓，或使流入螢幕之電流量變化，以 致使焦距調整有其困難度。 因於實施例5 ’係於Gm電極與G3電極間設Gs電極， 可使G3電極之電壓變化給予Gm電極電子穿過孔内之電 位影響減少，因而得使焦距的調整容易。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 如上所述若依本實施例5的構成，可獲得與實施例i 一樣’得對陰極的驅動電壓獲得以高靈敏度取出向螢幕電 流的電子搶，同時’亦可獲得不向Gm電極流出電流的電 子槍’亦能獲得焦距調整容易的電子搶。 若如上述實施例，係將G2電極4及Gs電極42為同 一電位’但不一定要將Gs電極42之電位設成與G2電極4 相同。唯於Gs電極42施加分別與其他電極不同電位的結 果’需增加一配線。但由CRT玻璃容器内部導於外側的配 線數’為保持端子間的财壓及氣密度，應儘量予以減少較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297公釐） 12 311379 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ^-------B7-------- 五、發明說明（D ) 且。因此’於本實施例係將Gs電極42之電位設為與G2 電核4相同。 [產業上的可能利用性] 本發明的CRT用電子搶，可利用於高亮度、高解析度 的顯示監視管，及電視機。 [附圖的簡單說明] 第1圖為表示有關本發明實施例1之CRT用電子搶的 剖面構成圖。 第2圖為表示有關本發明實施例1之CRT用電子搶的 電子流控制條件說明圖。 第3圖為表示有關本發明實施例1之CRT用電子搶z 轴上之電位分布之說明圖。 第4圖為表不有關本發明實施例2之CRT用電子搶的； 剖面構成圖。 第5圖為表示有關本發明實施例3之CRT用電子搶的 剖面構成圖。 第6圖為表示有關本發明實施例4之CRT用電子搶的 剖面構成圖。 第7圖為表示有關本發明實施例5之CRT用電子搶的 剖面構成圖。 第8圖為表示習用CRT用電子槍之剖面構成圖。 第9圖為表示習用CR丁用電子搶之驅動電壓與發射電 流之關係說明圖。 第]0圖為表示習用CRT用電子搶中，陰極近傍 裝-------—訂---------線 ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張Κ度適闬中國國家標準rCNS)A4規格m〇 χ ?97公髮、 13 3U379 452813 A7 B7 五、發明說明（I4 ) 轉對稱軸上之電位分布之說明圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [符號的說明] 1 陰極 2 電子流 3 G1電極 4 G2電極 5 G3電極 6 電_射物 7 具穿過孔之金屬板 «= JmiMLz. 22 流向螢幕的電流 23 電流的電位範i 30 各位置上之電位 32 G2電極存在的範圍 33 Gm電極存在的範圍 34 電位最低範圍 41 Gm電極 42 Gs電極 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 裝- ---1--訂---------爽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 14 311379