專利名稱：陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有管殼的陰極射線管，該管殼包括在一端的熒光屏和在另一端的管頸部分，該管還包括位于管頸部分的電子槍，該槍具有電子束形成部件和聚焦結(jié)構(gòu)，所述電子束形成部件至少包括一個陰極和一個備有中心孔的金屬電極片，所述聚焦結(jié)構(gòu)包括具有內(nèi)，外表面的由絕緣材料制成的空心管，并且至少在其中一個表面上具有電阻材料層。
EP-A23，379號歐洲專利公開了這種類型的陰極射線管。在這個說明書中介紹的陰極射線管具有包括空心玻璃管的電子槍。在制備時，玻璃管被加熱軟化，并且在一根軸向上多次改變直徑的精密加工的芯棒上壓延。在如此校正后的空心管內(nèi)側(cè)上形成電子槍中電子束形成部件的電極的支承面。聚焦結(jié)構(gòu)是由玻璃內(nèi)壁上呈螺旋形的電阻層所形成的。如果要大量制造這樣的“玻璃”電子槍，則這種在生產(chǎn)中要求作得非常精密(所以很貴)的芯棒似乎易受快速的耗損。這將使重復(fù)生產(chǎn)費用昂貴。此外，將會出現(xiàn)的難題為要構(gòu)造一些能夠在保持足夠恒定的形狀的條件下插入玻璃管內(nèi)的電極元件。
本發(fā)明的目的是提供一種開頭一節(jié)中所述類型的陰極射線管，它具有可用簡單的方式，大量地，較廉價地重復(fù)生產(chǎn)的電子槍。
因此，本發(fā)明的在開頭一節(jié)所描述的陰極射線管的特征在于電子槍中電子束形成部件的零件是用銷釘(或托架)固定在絕緣裝配桿上的，空心管具有帶小孔的第一及第二端面，把第一端面固定連到電子槍中電子束形成部件的金屬電極片上，該電極片的小孔和所述端面的小孔要互相面對，以便讓從陰極發(fā)射的電子通過。
在以上描述的結(jié)構(gòu)中，電子束形成部件的零件是固定到桿上的。所以，該(玻璃)管并不需要用于支撐電子束形成部件的電極的支承面，因而可以“簡單化”(straight)。所以，在制造過程中并不需要用(快速耗損的)精密加工的芯棒來形成支承面。因為是直接將空心管固定在電子束形成部件的(最后)電極片上的，所以就不難保證電子槍零件的正確對中，尤其是，如果穿過端面帶小孔的金屬片而進行的固定就更能保證正確地對中了。
因為，在已知的陰極射線管中，電子束形成部件的電極和聚焦結(jié)構(gòu)電阻層共用唯一的空心管內(nèi)壁，所以，制備這種電子槍的另一困難的地方在于必須穿過空心管壁而接出很多引線。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造，電子束形成部件的電極是直接引出的，而利用起固定作用的，安裝在空心管端面的金屬片將電阻層直接連到管殼內(nèi)表面。
所以，根據(jù)本發(fā)明的陰極射線管的一個實施例的特征在于空心管內(nèi)表面?zhèn)溆须娮鑼樱藢优c此管第一端面的金屬片建立電氣接觸。這樣就通過金屬片將電阻層電氣引出，就不需要穿過管壁的引線。這樣的構(gòu)造可以同樣有益地用于空心管的另一端面。
所以，本發(fā)明的另一實施例的特征在于空心管第二端面也裝備有帶小孔的金屬片，并且，此金屬片也與內(nèi)表面電阻層建立電氣接觸。
最好把陰極射線管管頸部分空心管的各對中彈簧片固定在第二端面的金屬片上。這些彈簧片還可用于把金屬片(也就是電阻層)電連接到陰極射線管內(nèi)壁上陽極的高電壓觸點的導(dǎo)電層上。
因為空心管可以是由玻璃或陶瓷材料作成的，所以，為了將金屬片連接到聚焦結(jié)構(gòu)空心管的端面，可以采用以下這些工藝，如(玻璃)管與金屬的高溫熔合;
利用釉質(zhì)焊料高溫焊接;
用高頻加熱方法的局部熔合;
提供給每金屬片一夾在空心管中的襯片。隨后，把第一端面上帶有金屬片的空心管固定地連接到電子槍的電子束形成部件最后電極的金屬片上。當進行這種連接時，最好使用一種對中機構(gòu)，這將在下文描述。自身的連接最好使用焊接方法來完成。另外的方法是用，例如，釉質(zhì)焊料或玻璃陶瓷材料，但對電氣連接不很實用。然而，當將空心管的一端直接固定到電極的金屬片上時，后者所說的連接工藝是需要的。
根據(jù)本發(fā)明陰極射線管中的電子槍具有通用性構(gòu)造，也就是說，其用途不局限于一種具有一個單獨電子束形成部件及一個單獨聚焦結(jié)構(gòu)的電子槍的單色陰極射線管。在其它應(yīng)用例子上，這種構(gòu)造同樣可顯示它的優(yōu)越性，例如在準備把電子束形成部件用來產(chǎn)生三束電子束的應(yīng)用中，這三個電子束或者可以共用一個聚焦結(jié)構(gòu)，或者每束可以有它自己的聚焦結(jié)構(gòu)。在后一情況下，三個聚焦結(jié)構(gòu)的每一個可以或者是一個電絕緣材料空心管，或者可以把三個聚焦結(jié)構(gòu)容納在具有三個通道的殼體。
現(xiàn)將通過舉例，參考各附圖對本發(fā)明進行詳細描述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的陰極射線管的示意剖面圖，此管包括具有特殊固定方式的圓管型聚焦結(jié)構(gòu)的電子槍，
圖2是沿圖1的Ⅱ-Ⅱ線剖開的示意剖面圖;
圖3是剖過圖1中陰極射線管電子槍的示意剖面圖，該圖說明組裝方法;
圖4是剖過根據(jù)本發(fā)明陰極射線管電子槍的示意剖面圖，圖中所示的電子槍具有圓管型的預(yù)聚焦結(jié)構(gòu)及聚焦結(jié)構(gòu);
圖5是根據(jù)本發(fā)明的陰極射線管的三束(彩色)電子槍的示意剖面圖;
圖6是沿圖5中Ⅵ-Ⅵ線剖開的示意剖面正視圖;
圖7A及7B是具有三個通道的殼體的復(fù)式聚焦結(jié)構(gòu)的透視圖;
圖8是具有管型共用聚焦結(jié)構(gòu)的三束(彩色)電子槍的示意剖面圖，以及圖9示意地表明了一個電子槍，圖中示出了由兩個不同型式的聚焦結(jié)構(gòu)所形成的等位線。
參考圖1，它將一般概念性地描述本發(fā)明的構(gòu)造原理。圖1表示陰極射線管1具有裝配在管頸部分2的電子槍23。G1(柵極)電極結(jié)構(gòu)22具有標準小孔，其后面裝有具有電子發(fā)射表面的陰極24，該陰極緊貼著熱子25。電極結(jié)構(gòu)G2在這里是具有帶中心孔的金屬片26，它被進一步向前設(shè)置而靠近G1的電極結(jié)構(gòu)22。為了構(gòu)成一個組件，通過銷釘(或小釘)把構(gòu)成電子束形成部件(在這種情況下是三極管部件)的電子槍的電極結(jié)構(gòu)22，26，27固定到絕緣桿48，50，52，54(見圖2)。這么一來，這里用了四根桿。但是，本發(fā)明并不局限于此。例如，也可以照別的和傳統(tǒng)的方式使用二根或三根桿。聚焦結(jié)構(gòu)28包括一空心圓筒32，此筒可用玻璃或陶瓷制成，在這里，其內(nèi)表面是敷以電阻材料層34的。在這里，層34成為螺旋形。圓筒32的一端裝配有金屬片或法藍29。借助此法藍或金屬片使圓筒與電極結(jié)構(gòu)的金屬片27連固在一起。圓筒32的另一端裝配有金屬片31，在此片上固定著四個彈簧片36(圖2)，以便使電子槍23在管頸2內(nèi)對中，并且通過金屬片31把電阻層34電氣連接到管頸內(nèi)所涂有的導(dǎo)電材料層33，而此涂層又與高電壓觸點電氣連通(未示出)。
請參照圖3來較詳細地描述電子槍的組裝步驟?？捎酶鞣N可能的方法將電子槍的聚焦結(jié)構(gòu)和電子束形成部件(三極管)組裝在一起。
圖3示意地示出帶四根桿的電子槍的電子束形成部件(三極管)，在圖上可以看到兩根桿48和50，桿上固定著三個電極G1，G2，G3。電極G3(三極管部件的最后電極)的形狀為帶中心孔20的金屬片27。把一個例如可以用玻璃制成的空心圓筒32按以下方式固定到金屬片27上?？招膱A筒32在一端裝備有金屬平環(huán)29。環(huán)的內(nèi)徑最好大到不致對電子束產(chǎn)生約束作用。利用對中機構(gòu)5，穿過圓環(huán)29與金屬片27而把空心圓筒32焊到金屬片27。各焊點都用標號7，7′……示意地表示出來。實現(xiàn)焊接的方法，例如，可用激光焊法或其它可使作用于零件上的力盡可能小的焊法。如果準備校正很小的斜度，建議采用過橋(gapbridging)焊法。例如，金屬焊條惰性氣體保護焊法(MIGwelding)。
對中機構(gòu)5包括一芯棒，使它精確地裝進空心筒32并且朝著一端而階梯形變窄，以便精確地裝進各電極G1，G2，G3的小孔。圖3表示的方法是簡單，快速，容易實現(xiàn)自動化的，并且，均適于將一個或幾個空心圓筒(例如三個)組裝到三極管零件上去。當金屬環(huán)29固定到空心筒32上去時，可把金屬環(huán)如此精確地置定于電子束形成部件，以致該環(huán)接著可用于使圓筒同該電子束形成部件對中。另一種作法是使環(huán)很粗略地入位而靠圓筒內(nèi)壁本身來使圓筒與電子束形成部件對中。
用于空心筒32及金屬環(huán)29的材料的膨脹系數(shù)最好能互相適應(yīng)?？梢郧‘?shù)剡x定，例如，空心筒用G28玻璃而環(huán)配合以鉬或鐵-鎳-鈷合金，或空心筒用鉛玻璃或鈣玻璃而環(huán)配合以FeCr。
至于將(玻璃)空心筒連接到金屬環(huán)可以采用以下各種技術(shù)，例如熱熔合，通過釉質(zhì)焊料來進行熱連接，高頻熔合(局部)。
當采用這些技術(shù)時，可以在很大程度上阻止(玻璃)空心筒軟化及變形。這對于要獲得最大可能地免除象差的聚焦結(jié)構(gòu)來說是重要的。為了獲得聚焦結(jié)構(gòu)，我們將一層高電阻材料34涂敷在空心圓筒32的內(nèi)和/或外表面上。這個薄層可以具有一個或幾個環(huán)的形狀，也可以，成為螺旋線形狀或者一個或幾個環(huán)與螺旋線的組合。這層電阻材料可以或者在空心筒與三極管固定前，或者可以在固定后制備。在后一情況下就可以保證使電阻層免于在連接過程中經(jīng)受高溫。例如，可以通過將RuO2或RuCl3微粒與玻璃釉料混合，在用抽真空技術(shù)在管頸內(nèi)側(cè)上形成導(dǎo)電涂層的同時就可在空心管內(nèi)表面形成很穩(wěn)定的高電阻層。同將電阻層形成在外表面相比，將電阻層形成在內(nèi)表面的優(yōu)點在于不會在內(nèi)壁造成未定界的充電。燒制期間，玻璃釉料熔化，從而，在玻璃壁上得到非常穩(wěn)定并且在管子制作過程中不改變性質(zhì)的高電阻導(dǎo)電玻璃層。螺旋形電阻層可以如此獲得，例如，可在燒制前用刮針將玻璃壁上的粉末層按所希望的螺距刮出螺旋電阻層。這些層在經(jīng)受制管工藝(熔合管頸，燒結(jié)石墨乳，熔接玻璃部件，排氣)及管子的火花沖擊(sparking)過程中都是穩(wěn)定的。
也可以另外用裝入空心筒里的帶凸緣的襯片來代替圓筒32一端的平板金屬環(huán)29。
空心圓筒的另一端也可裝備一種金屬片(圖1中的片31)?？梢詫⒐茴i中用于使電子槍對中，并有可能在聚焦結(jié)構(gòu)的電阻層的一端與連到高壓觸點的導(dǎo)電層(圖1中的層33)之間建立電接觸的彈簧片36焊在金屬片31上。
前面提到的聚焦結(jié)構(gòu)只能包括一主透鏡，或有可能是主透鏡的一部分，或一主透鏡前面再加一預(yù)聚焦透鏡。在后一種情況中，可以把由兩個電阻層構(gòu)成的兩個結(jié)構(gòu)裝進一個空心筒中，可是為要向兩端提供電路連接而必須從壁穿出引線。為了避免該穿出引線，該聚焦結(jié)構(gòu)可以另外包括如圖4所示的耦合在一起的兩個空心筒11及12;第一圓筒11具有形成預(yù)聚焦透鏡的電阻層結(jié)構(gòu)13，而第二圓筒具有形成主透鏡的電阻層結(jié)構(gòu)14。圓筒11及12是通過固定在他們端面上的金屬平環(huán)15與16連接在一起的。可通過玻璃陶瓷墊圈17來連接。平環(huán)15及16可以分別與電阻層結(jié)構(gòu)13及14建立電接觸，并可用來施加電壓。
將聚焦透鏡做成螺旋透鏡形狀來代替(單純的)金屬零件形狀(這時電子束形成部件電極數(shù)目由四個來代替三個)的優(yōu)點在于可以降低電子槍的球面象差。此外，可以改變電子槍的公差敏感性。圖4中表示，經(jīng)由另外一個固定圓筒11一端的金屬環(huán)而把圓筒11焊接到電子槍的電子束形成部件的最后一個電極19。
圖5及6表示一個電子槍，此槍帶有由三個組成(構(gòu)成一體的)的電子束形成部件及三個分開的聚焦結(jié)構(gòu)，每一聚焦結(jié)構(gòu)包括一個帶有某電阻層圖案的空心圓筒結(jié)構(gòu)。這里又將有利于使用本發(fā)明的原理。在三個空心圓筒結(jié)構(gòu)42，43，44的各端處通過金屬平環(huán)45，46，47把三個圓筒結(jié)構(gòu)固定到電子束形成部件上由金屬片41構(gòu)成的最后一個電極(G3)?？梢粤硗庥靡粠齻€小孔的金屬片來代替三個分開的金屬環(huán)來使空心圓筒結(jié)構(gòu)固定到電子束形成部件。在空心圓筒42，43，44的另一端具有金屬平環(huán)70，71，72。把環(huán)71固定地定位(例如，通過焊接)在帶有四個對中彈簧片74，75，76，77的金屬片73上。例如，也可以用三個或六個對中彈簧片來代替四個?？招膱A筒內(nèi)表面電阻層42，43，44也可以不同方式通過環(huán)70，71，72連接到電壓電源。在圖5及6所示的實施例中，各圓筒結(jié)構(gòu)均是屬于圖4中所示的型式，也就是說，侵械拿懇桓鼉哂泄潭ǖ僥搶锏拇ぞ勱雇婦檔牡諞豢招腦餐布按魍婦檔牡詼招腦餐?。但薁楷悲d⒚韃⒉瘓窒抻詿?。栽r礱饕蛔峙帕行偷繾憂溝耐 及6的實施例中，各圓筒結(jié)構(gòu)均位于一個平面上;而對品字型電子槍來說，應(yīng)把各圓筒結(jié)構(gòu)裝配成三角形。在二者(玻璃的或陶瓷的)情況下，帶三個內(nèi)通道的殼體49，51(圖7A，圖7B)可以被另一方式，也就是分開的空心圓筒的方式所代替。也可以在本發(fā)明范圍內(nèi)將由三個組成的(構(gòu)成一體的)電子束形成部件53與一共同的聚焦結(jié)構(gòu)55(圖8)組合在一起，聚焦結(jié)構(gòu)55是包含帶電阻層57的空心管56。
圖9示意地表明具有電子束形成部件58與包括帶有螺旋電阻層61的空心圓筒60的聚焦結(jié)構(gòu)59?？梢允闺娮鑼尤绱诵纬?，以便在把電壓跨接于電極G3及G4時可產(chǎn)生等位面62(用虛線表示)，它相當于由電極G3及G4構(gòu)成一般聚焦透鏡的等位面。這意味著，同具有大得多的直徑的傳統(tǒng)電子槍相比，在要求獲得同樣小的球面象差條件下，則用螺旋形電阻層構(gòu)成的聚焦透鏡可具有相當小的直徑。盡管只有有限的空間可用于具有螺旋結(jié)構(gòu)的三個空管或通道，它還是可以獲得很小的球面象差，這對多束(彩色)電子槍來說是特別重要的。
權(quán)利要求
1.一種具有管殼的陰極射線管，殼內(nèi)一端是熒光屏而另一端是管頸部分，同時，位于管頸部分的電子槍具有電子束形成部件與聚焦結(jié)構(gòu)，所述電子束形成部件至少包含一陰極與一帶中心小孔的金屬電極片，所述聚焦結(jié)構(gòu)包含由絕緣材料制成的帶有內(nèi)、外表面的空心管，其中至少在一個表面上帶有電阻材料層；其特征在于電子槍中電子束形成部件的零件經(jīng)由金屬銷釘固定在各絕緣桿上，并且，該空心管具有第一及第二帶小孔的端面，并且該第一端面是固定地連接到電子槍的電子束形成部件的金屬電極片上的，為了讓陰極發(fā)射的電子通過，所述電極片與所述端面的小孔是互相面對著面的。
2.如權(quán)利要求1中所要求的陰極射線管，其特征在于空心管的第一端面?zhèn)溆袔】椎慕饘倨?，并且，所述片與電子槍中電子束形成部件的金屬電極片是固定地連接在一起的，這些片上的各小孔都是互相面對著面的。
3.如權(quán)利要求2中所要求的陰極射線管，其特征在于在空心管內(nèi)表面上形成有一電阻層，從而與空心管第一端面金屬片建立電氣接觸。
4.如權(quán)利要求3中所要求的陰極射線管，其特征在于空心管第二端面也備有帶小孔的金屬片，并且所述片也與內(nèi)表面電阻層建立電氣接觸。
5.如權(quán)利要求4中所要求的陰極射線管，其特征在于在陰極射線管管頸部分中的對中彈簧片是使空心管固定在第二端面的金屬片上的。
6.如權(quán)利要求1中所要求的陰極射線管，其特征在于打算由電子槍中電子束形成部件產(chǎn)生三束電子束，并且此三電子束共用一個聚焦結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1中所要求的陰極射線管，其特征在于打算由電子槍中電子束形成部件產(chǎn)生三束電子束，并且每個電子束各有它自己的聚焦結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7中所要求的陰極射線管，其特征在于三個聚焦結(jié)構(gòu)中的每一個包含一個電擋牧峽招墓堋
9.如權(quán)利要求7中所要求的陰極射線管，其特征在于三個聚焦結(jié)構(gòu)都是容納在具有三個通道的殼體內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1中所要求的陰極射線管，其特征在于聚焦結(jié)構(gòu)包含一預(yù)聚焦透鏡及一主聚焦透鏡。
11.如權(quán)利要求10中所要求的陰極射線管，其特征在于每一預(yù)聚焦透鏡及每一主聚焦透鏡都包含備有電阻層圖形的空心筒，在這些空心筒的端面上借助于各金屬平環(huán)而使各空心筒面對面地固定在一起。
全文摘要
具有位于管頸部分的電子槍的陰極線管，所述電子槍包含電子束形成部件和聚焦結(jié)構(gòu)電子束形成部件至少包含一陰極及一帶中心孔的金屬電極片并用金屬銷釘將電極片固定在絕緣小桿上以形成組件；聚焦結(jié)構(gòu)包含絕緣空心管，至少在管的一表面上涂高電阻層。在一個實施例中，該管的第一端面具有帶同軸小孔的電極片；為了正確地對中，聚焦結(jié)構(gòu)第一端面上的電極片與電子束形成部件的電極片固定連接以使兩個電極片的小孔同軸定位。
文檔編號H01J29/82GK1034635SQ8910055
公開日1989年8月9日 申請日期1989年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月27日
發(fā)明者安東尼厄斯·威廉馬斯·弗朗西斯卡斯·范德海登, 杰拉達斯·雅各布斯·阿卡迪厄斯·赫寧斯, 埃里奇·愛德華·希姆爾包爾, 蒂約克·杰里特·斯彭尼雅, 杰拉達斯·阿諾達斯·赫曼·瑪麗亞·弗里森 申請人:菲利浦光燈制造公司