TW464906B - Cathode ray tube and deflection unit - Google Patents

Description

464906 _案號88109136_年月日__ 五、發明說明（1) 本發明係關尹一種陰極射線管，其包括一真空外殼，-在 該外殼頸部係配置一可產生三電子束之電子鎗，及在外殼 外側係配置一電磁偏向單元，供使跨越顯示螢幕之電子束 偏向用。 本發明係也關於一製造鑛r陰極射線管之方法。 引言章節所述及之陰極射線管係屬普通型者，其係作電 視接收器及電腦監視器之用。 對陰極射線管而言，影像顯示品質係非常重要。此外， 能量消耗及陰極射線管之深度尺寸也係同樣重要。 本發明之一標的係提供一陰極射線管，其係可改善影j象 之顯示，及可減低能量消耗而不需加長陰極射線管之深度 尺寸。 為達此標的，根據本發明之陰極射線管，其特徵在該頸 部係包括一在其内配置電子鎗之第一部份及配置在該電子 鎗後方之一較窄之第二部份，於脫離電子鎗後，電子束中 心線間之最大距離係在8及1 4 m m之間，及該偏向單元至少 係部份環繞於該頸部之較窄部份。 在一陰極射線管中，影像品質係由下述決定： ： 電子束間之最大距離，及電子束與配置偏向單元之頸部 外圍間之距離。 在一電子鎗中，其中係具有一透鏡，供電子束聚焦用。 透鏡之品質係由透鏡大小決定，而透鏡之大小則係由電子 鎗電極中孔之大小與形狀決定。電子束間距離愈大，則透 鏡最大直徑亦愈大，進而透鏡品質愈高。透鏡品質愈高係 使更佳之電子束聚焦於顯示螢幕上。但當電子束間距離增

O:\58\58805.ptc 第5頁 4 6 4 9 〇 88109136 年 月 曰 修正 五、發明說明（2) 加時，偏向單孚中之電子束間距離也會增加，此會對糈·確 度產生負效應，^_此該電子束係偏向而橫過該顯示營幕。 特別係電子束在顯示螢幕之會聚不受電子束間距離增加之 影嚮。此外，供使電子束偏向所需磁場之能量係會增加β 通常，在每一偏向行程，能量係自線圈傳至一電容單元並 儲存於該處。傳遞損失係耗散於該偏向單元中，結果溫度 '增加及使周圍零件加溫。偏向頻率增加係會致使能量耙損 增加，因此，每單位時間需更多能量傳遞於偏向單元與電 容單元之間。溫度之增加係導致所謂之熱漂移，而嚴重影 嚮影像顯示。結果一在電子束間距離之增加或減少係對陰 極射線管影像顯示及偏向具有相反之影嚮。在根據本發明 之陰極射線管中，頸部之直徑係自電子鎗之後'縮減。其結 果係可使偏向單元_接近於電子束，進而改良影像品質及 減低能量消耗。如電子束間之最大距離係低於8 m m，透鏡 品質通常不能達現有之品質需求。如電子束間距離係大於 1 4 mm，能量消耗及熱漂移即會很高。最好係該較窄部份 具有小於電子束間距離兩倍之外徑。此係可達成有關現行 設計能量消耗之實質減低。 ： 在一字型電子鎗中，其中係產生三同一平面之電子束 電子束間之最大距離係由最外侧電子束間之距離形成，即 紅色與藍色電子束間之距離。在三角型電子鎗中，電子束 間之最大距離係由兩隨機電子束間之距離形成。 最好係該電子鎗具有一中心杯，該杯之長度應少於 5mm，但以少於3mm為最佳。在一現有之電子餘中，該中心 杯之長度係大約7 - 8 m m。藉該中心單元長度之縮減係使電

O:\58\58805.ptc 第6頁 4 6 4 9 Ο 6 _案號88109136_年月曰 修正__ 五、發明說明（3) 子鎗更能接近碑向單元。結果係使陰極射線管深度尺十縮 減。 陰極射線管最好係具有一偏向單元，該單元應包括一偏 向線圈及一偏向線圈支撐，該支撐一側係具有一頸狀之 孔，該偏向線圈支撐係具有裝置，供以相反方向擴大該頸 狀之孔，這樣，該偏向線圈支撐即形成一密合之整體。 以此，該偏向線圈支撐係可立即配置於陰極射線管外殼 之上。 本發明之諸概念係藉下述說明之實例更形明瞭。 本發明之圖式係包括： _ 圖1係根據本發明之陰極射線管截面圖； — 圖2係圖1所示陰極射線管詳細截面圖； 圖3係陰極射線管之細部簡圖，其說明現行使用之陰極 射線管與根據本發明之陰極射線管間之差異； 圖4 Α係適用於根據本發明陰極射線管之一電子鎗透視 圖； 圖4 B係根據本發明之陰極射線管細部截面圖； 圖5係說明供根據本發明陰極射線管用之一偏向單元；尽 «^6 A及圖6 B顯示依據本發明之二個實施例。 1 彩色陰極射線管 2 真空外殼 3 顯示窗 4 圓錐體部份 5 頸部

O:\58\58805.ptc 第7頁 464906 _案號88109136_年月日 修正 五、發明說明（4) 5， 第 一 _ 較 寬 部 份 5" 第 . 較 窄 部 份 6 電 子 鎗 7 . 電 子 束 r 電 子 束 8 電 子 束 9 電 子 束 10 顯 示 螢 幕 11 偏 向 單 元 11' 偏 向 單 元 112 彩 色 選 擇 極 113 孔 114 懸 吊 裝 置 12 行 線 圈 12’ 偏 向 線 圈 13 幀 線 圈 13* 偏 向 線 圈 14 支 撐 1 5 偏 轉 線 圈 15' 偏 轉 線 圈 16 圓 錐 體 部 份4之周邊 2 1 陰 極 22 陰 極 23 陰 極 24 電 極

O:\58\58805.ptc 第8頁 464906 _案號88109136_年月日_ 五、發明說明（5) 25 電 極 26 電 極 27 電 極 30 導 電 層 3 1 中 心 杯 32 接 觸 彈 箐 32’ 定 心 彈 簧 3 2" 定 心 彈 簧 40 孔 41 孔 42 孔 43 孔 44 孔 45 孔 51A 幀 偏 向 線 圈 51B 幀 偏 向 線 圏 52A 行 偏 向 線 圈 52B 行 偏 向 線 圈 53 偏 向 線 圈 支 撐 54 頸 狀 孔 55 偏 向 線 圈 支 撐53 之部 份 56 偏 向 線 圈 支 撐53 之部 份 57 溝 槽 諸圖式係未依比例繪製。在圖式中，相同之參考號碼通 常係指相同零件。

O:\58\58S05.ptc 第9頁 464906 _案號 88109136_年月日__ 五、發明說明（6) 陰極射線管(_圖1 )係一彩色陰極射線管1 ，其包括一具·有 顯示窗3之真空外殼2，一圓錐體部份4及一頸部5。該頸部 5係容納一電子鎗6，供產生三電子束7, 8,及9用，該三電 子束係在一字排列之一平面中。顯示窗之内表面係具有一 顯示螢幕1 0。該顯示螢幕1 0係具有相當數量之可發紅，綠 及藍色光的磷光元件。於顯示螢幕10顯示時，該電子束7, 8，及9係藉偏向單元11裝置偏向交叉於該顯示螢幕10上並 通過一彩色選擇極1 1 2，該極係配置在顯示窗3之前方及係 包括一具有孔之薄板13。三電子束7， 8，及9係以一小角度 通過彩色選擇極1 1 2之孔1 1 3，結果每一電子束係僅撞擊一 色彩之磷光元件。在此範例中，彩色選擇極1 1 2係藉一 吊裝置1 1 4懸吊。該頸部5係包括一第一較寬部份5 ’及一第 二較窄部份5"。 圖2係係圖1所示陰極射線管詳細截面圖。該頸部5 ’ 係 容納一電子餘6。該電子餘係包括三陰極21， 22及23，及 相當數量之電極24， 25，26及27，一主透鏡係成形於電極 26與2 7.之間。一導電層30係鋪施於圓錐體部份4之上。一 中心杯3 1係固定至電極2 7。陰極射線管中心杯之長度L係i 約7 - 8 m m。在一根據本發明之陰極射線管中，L係以S 5 m πι: 為最佳。一相當數量之接觸彈簧32係作固定該電子鎗及使 其位於外殼2之中央。接觸彈簧係接觸於導電層30及係連 接至中心單元3 1。在操作時，導電層3 0係帶有高電壓。 主透鏡之品質係大致由電極2 6及2 7中之孔4 0，4 1，4 2，4 3 , 4 4及45決定。該孔係可彼此成有部份混在一起之重疊或根 本不重疊。孔愈大時，通常係可在操作之孔間獲得最好品

O:\58\58805.ptc 第10頁 464906 _案號 88109136 年 月 曰 修正 五、發明說明（7) 質電子光學透鍊之形成。孔之大小係由最外側電子束7及8 間之距離D決定。因之，當距離D增加，透鏡品質即增加。 圖3係說明頸部5之簡圖。頸部5 ’ 係容納一電子鎗6 (為 簡單計，故未示於圖中）。圖之右側係簡單說明一用於陰 極射線管之偏向單元。該偏向單元係包括一第一線圈系統 1 2，一在支撐1 4之第二線圈系統1 3及一偏轉線圈1 5。偏向 單元係結合或大致結合於圓錐體部份4之周邊1 6。最外侧 之偏向電子束9與偏向單元11間之距離係隨電子束間距離D 之增加而增加。最外側電子束與偏向單元間距離之增加係 具有相當負效應。該負效應係可使電子束偏向精確度減_ 低，嚴重影嚮影像品質，及增加偏向電子束所需功率「當 在偏向單元產生之功率增加時，雖有傳遞耗損，但偏向單 元之溫度係會增加。溫度改變通常係具有影像品質之負效 應；特別於會聚漂移現象發生時為然。 圖之左側係簡單說明一根據本發明之陰極射線管。頸部 5係包括一第一部份5’及一第二部份5'_ ， 第一部份5’之外 徑D’係大於第二部份5" 之外徑D"。 第一部份5’ 係容納 一具有主透鏡之電子鎗，而第二部份，於操作時，電子束 係偏向。電子束7 ’與偏向單元1 Γ間之距離，特別於偏向厂 線圈1 3 ’及1 2 ’間之距離係非常近。其結果係偏向之靈敏度 及精確度增加及能量消耗減低。 圖4 A及圖4 B係詳細說明本發明一實例。在此實例中，D 係1 1 m m，D ’（等於現行陰極射線管之外徑）係2 9 . 4 m m，及較 窄部份之外徑D1'係1 9 . 4mm。距離D與較窄部份之外徑之比 係1 9 . 4/ 1 1 = 1. 8，而在現行陰極射線管中，該比例係

O:\58\5S805.pCc 第11頁 464906 _案號88109136_年月日__ 五、發明說明（8) 2 9 . 4 / 11 = 2 . 6。_中心杯3 1係具有大致減少之長度。最好務 該中心杯之長度小於5 m m，及以小於2 m m為最佳。藉此，該 主透鏡係配置得更接近部份5’及部份5"間之轉變，進而縮 短陰極射線管之長度。陰極射線管長度之縮短係可導致陰 極射線管重量之縮減。 在本最佳實例中，相當數量之定心彈簧3 2 ’及3 2 "，定心 彈簧3 2 ”係面向螢幕，而定心彈簧3 2 ’則面向與螢幕相反之 方向。最好係如本實例所示，彈簧3 2"係不配置於電子束 平面中（在本實例令，電子束係一字型者）^在本實例中， 彈簧3 2"係配置於一字平面之下或之上。藉此，其係可使 該鎗與一在較窄頸部處之導電層30相接觸，而在電子東偏 向時，電子束（或其一部份）射於彈簧上之危險。彈簧32’ 係負貴定心該鎗於該頸部之寬部位。此種結構，其中該彈 簧3 2 ’及3 2 ”係作構成一最佳實例用，而在一現行電子鎗之 實例中，全部定心彈簧皆係指向螢幕，因此該鎗係耦合於 部份V及部份5 "並集中於兩平面中。此係可改良電子鎗之 對正。電極26及27(見圊2)係示於圖4A中。為簡明計，在 圊4B中，係僅示出該等電極，電子鎗之其他組件係未示於 圖4B中。頸部部份5"係具有一導電層30。定心彈簧32"係-與導電層30作電氣接觸。導電層30最好係伸延至部份5’及 5 "間轉變以外，但不可超過定心彈簧3 2 ’ 。如導電層之伸 延超過定心彈箐32’ ，導電層之部份即會接近電極26及27 間之主透鏡，進而嚴重影嚮該主透鏡之操作及/或於電子 鎗跳火時發生問題。跳火係電子鎗製造過程中之慣例步 驟，藉此，毛邊及其他不合格之處係可用電極間之非常高

O:\5S\58805.ptc 第12頁 464906 案號 88109136 -年 月 曰 修正 五、發明說明（9) 壓清除。在主透鏡周圍出現導電層30係會因層上發生之-跳 火而導致問題’進而導致組件截動而形成短路。 圖5係一偏向單元之詳細透視圖。圖中係說明： -幀偏向線圈51A及51B’及行偏向線圈μα及52β ; -偏向線圈支撐53，其係具有一頸狀之孔54(在本申浐 中稱為"頸狀孔"，因該孔係包括該頸部或當偏向單元安3 至外殼時’該孔係朝向陰極射線管之頸部）。行偏向線 52Α及52Β係固定於線圈支標53之内表面上。偏向線圈支^ 53係包括兩部份55及56 ’及溝槽57。溝槽57係在行偏向^ 圈52Α及5 2Β間伸延一長度。藉此該頸狀孔係可加寬。結-果 係可於加寬頸狀孔使之超過頸部之第一寬部份5 ’及大致縮 減頸狀孔尺寸之簡單方式移動該偏向線圈支撐，這樣，後 圈支撐即圍住該較窄之第二部份5 "(見圖3 ) β因偏向線圏 支樓係开々成一密合體，其構成一較未包括一線圈支擇或包 括一由兩獨立組件構成之線圈支撐的本發明實例對線 撐之最佳參考。 於該線圈支撐固定後，幀偏向線圈5丨Α及5 1 Β係回定於該 線圈支撐上，而後再配置偏轉線圈i 5，（見圖3 )。配置偏 轉線圈後係再嚙合該偏向單元及該外殼。於嚙合時，偏^ 線圈之位置係可調整，以一顯示於顯示螢幕上之測試才 係達規定品質之需求。 本發明係可概述如下： 一彩色陰極射線管係包括一電子鎗及一偏向單元，該電 子餘係配置在一外殼之頸部中，及該偏向單元則係配置於 該外威四周。該外殼頸部係包括一第一部份，該電子翁即

O:\58\58805,ptc 第13頁 4 6 4 9 Ο 6 _案號 88109136_年月日__ 五、發明說明（10) 配置於其中。在該第一部份之後方，該頸部係漸窄（即其 外徑縮小）。至少部份之該偏向單元係圍繞於該漸窄之頸 部。 根據本發明之方法係可藉製造一陰極射線管之方法概述 之，該陰極射線管係包括一真空外殼，其上具有一偏向單 元，其特徵在該外殼係包括一頸部及一圓錐體部份，該頸 部係包括一第一較寬部份及一第二較窄部份，該第二頸部 份係比該第一部份更接近該圓錐體部份，該偏向單元係包 括一偏向線圈支撐，該支撐具有一裝置供反向擴張頸部中 之孔，該偏向單元係成一密合體，行偏向線圈係固定至胃該 線圏支撐内表面，該方法係包括下述步驟： — -擴張頸部中之孔； - 配置該線圈支撐於該外殼之上，這樣，使之伸延而超 過該頸部之第一部份； - 窄縮頸部中之孔； _ 提供Ψ貞偏向線圈。 在本發明範圍内顯然係可有多種變化"圖6 A及圖6 B係說 明兩更進一步之實例。在圖6 A令，該行線圈（12)係具有一 較幀線圈（1 3 )更長之長度。圖6 B所示係一更進一步之實 例，在該實例中，該行線圈係伸延超過自部份5 ’至部份5 ” 之轉變。此具有之優點係藉偏向場之電子束偏向係已在電 子鎗6之上部開始。藉此，係可達成偏向角之縮減，以及 進而之偏向能量縮減。

O:\S8\58805.ptc 第14頁 4649 0 6 _案號88109136_年月日_修正 圖式簡單說明 第15頁 O:\58\58805.ptc

Claims (1)

1. 46 4-9 0 6 _案號88109136_年月日__ 六、申請專利範圍 1 . 一種陰極射線管，係包括一真空外殼，在該外殼頸-部 係配置一可產生三電子束之電子鎗，及在外殼外側係配置 一電磁偏向單元，供使跨越顯示螢幕之電子束偏向用，其 特徵在該頸部係包括一在其内配置一電子餘之第一部份及 配置在該電子鎗後方之一較窄之第二部份，於脫離電子鎗 後，電子束中心線間之最大距離係在8及丨4 ,m m之間，及該 偏向單元至少係部份環繞於該頸部之較窄部份。 2. 根據申請專利範圍第1項之陰極射線管，其特徵在該 頸部之較窄部份係具有小於該電子束間距離兩倍之外徑。 3. 根據申請專利範圍第1或第2項之陰極射線管，其特徵 在該電子鎗係具有一定心單元，其長度在5mm以内。 、4.根據申請專利範圍第3項之陰極射線管，其特徵在該 定心杯係具有一小於3 m m之長度。 5. 根據申請專利範圍第1項之陰極射線管，其特徵在該 電子鎗係包括一由複數彈簧構成之定心單元，相當數量之 該彈簧面向該顯示螢幕及相當數量之該彈簧則面向相反之 方向® 6. 根據申請專利範圍第1項之陰極射線管，其特徵在該: 陰極射線管係具有一偏向單元，該單元包括偏向線圈及一 偏向線圈支撐，該支撐一侧係具有一頸狀之孔，該偏向線 圈支撙係具有裝置，供以相反方向擴大該頸狀之孔，使該 偏向線圈支撐即形成一密合之整體。 ' 7.根據申請專利範圍第6項之陰極射線管，其特徵在該 供反向擴大之裝置係具有複數之溝槽。

   O:\58\58805.pnc 第16頁 4 6 4 9 Ο 6 _案號88109136_年月曰__ T、申請專利範圍 .. 8 . —種偏向#元，用以偏向一陰極射線管之電子束跨-越 顯示螢幕，該陰極射線管包括一真空外殼，其具有一頸 部，該頸部包括一電子鎗用以產生電子束，該頸部並包括 一在其内配置該電子鎗之第一部分，及配置在該電子鎗後 方之一較窄之第二部分，於脫離電子鎗後，電子束中心線 間之最大距離係在8至1 4mm之間，其中當位於該外殼外 時，該偏向單元延伸至少部分地環繞該頸部之較窄部分。 9.根據申請專利範圍第8項之偏向單元，其中該偏向單 元包括偏向線圈及一偏向線圏支撐，該支撐一側係具有一 頸狀之孔，該偏向線圈支撐係具有裝置，供以相反方向^擴 大該頸狀之孔，使該偏向線圈支撐即形成一密合之整體。 1 0.根據申請專利範圍第9項之偏向單元，其中該供反向 擴大之裝置係具有複數之溝槽。 1 1. 一種製造陰極射線管之方法，該陰極射線管係包括 一真空外殼，其上具有一偏向單元，其特徵在該外殼係包 括一頸部及一圓錐體部份，該頸部係包括一第一較寬部份 及一第二較窄部份，該第二頸部份係比該第一部份更接近 該圓錐體部份，該偏向單元係包括一偏向線圈支撐，該支 撐具有一裝置供反向擴張頸部中之孔，該偏向單元係成一 密合體，及行偏向線圈係固定至該線圈支撐内表面，該方 法係包括下述步驟： -擴張頸部中之孔； - 配置該線圈支撐於該外殼之上，這樣，使之伸延而 超過該頸部之第一部份；

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