專利名稱：彩色陰極射線管電子槍中控制靜電場的電極系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種彩色陰極射線管的電子槍，特別涉及彩色陰極射線管電子槍中控制靜電場的電極系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以改善偏轉電子束時，在彩色陰極射線管熒光屏上，特別是熒光屏周邊處發(fā)生的像散和OCV(外側電子束會聚變化)，從而提高彩色陰極射線管的分辨率。
彩色陰極射線管中的電子槍是一種電束發(fā)射裝置，通過將分別由各陰極發(fā)射的三束電子束聚焦于陰極射管前部的紅、綠、藍熒光面上，使各電子束作用于各表面而形成像素，從而由像素組合在熒光屏上構成圖像。


圖1表示的是具有常規(guī)一字排列式電子槍的彩色陰極射線管的概況。
參見圖1，彩色陰極射線管有構成其前表面的玻璃面板1，還有其前部與面板1的后部熔接在一起的錐體2。錐體向后收斂，在密封電子槍3的后端形成管頸部分2a。面板1內有熒光面5，其上敷有借助電子槍發(fā)射的電子束4發(fā)光的紅、綠、藍熒光材料，面板1內還有蔭罩6，蔭罩上有可使三束電子束4選擇性通過的電子束通孔61，蔭罩6與面板1隔開一定距離。管頸2a外周邊上有偏轉線圈7，用于將電子束4偏轉到面板1，即熒光屏的區(qū)域上。
圖2展示的是圖1所示常規(guī)一字排列式電子槍，該圖為局部剖視圖。
參見圖2，常規(guī)電子槍包括三個陰極射線電極8，每個有熱子(未示出)；用于控制電子束的控制電極9，稱作第一柵極；加速電子束的加速電極10，稱作第二柵極；預聚焦電子束的預聚焦電極11和12，稱作第三和第四柵極；最終聚焦和加速電子束的聚焦電極和陽極13和14，稱作第五和第六柵極；置于陽極14熒光屏方向一端的屏蔽罩16，用于屏蔽偏轉漏磁場；上述電極皆由一對玻璃桿按彼此間隔一定距離的方向固定。聚焦電極13有施加靜態(tài)電壓的第一聚焦電極131和施加動態(tài)電壓的第二聚焦電極132。
電子槍工作時，在每個電極上加預定電壓，陰極8加電流，陰極8中的熱子加熱，發(fā)射熱電子束4，通過加速電極10和控制電極9之間的電壓差，電子束被向著熒光屏加速。然后，預聚焦電極11和12預聚焦電子束4，最后，靠由第二聚焦電極132和陽極14之間的電壓差形成的主靜電聚焦透鏡進行聚焦和加速。此后，偏轉線圈7偏轉電子束4，電子束穿過蔭罩6上的電子束通孔61，轟擊熒光面，從而構成像素。在這種情況下，主靜電聚焦透鏡尺寸越大，電子束的聚焦越準確，便可在熒光屏上形成清晰的圖像。然而，主聚焦靜電透鏡大約5.5～5.9mm的小直徑，會導致球面像差，這又會導致霧狀電子束，使彩色陰極射線管的分辨率變差。球差與主靜電聚焦透鏡直徑倒數的三次方成正比。主靜電聚焦透鏡的直徑基本上與第二聚焦電極132和陽極14中的電子束通孔的直徑成正比。因此，通常為了減小球差，已提出使第二聚焦電極132和陽極中的電子束通孔直徑變大，從而使主靜電聚焦透鏡直徑變大。
圖3是第二聚焦電極132和陽極14的常規(guī)系統(tǒng)實例的透視圖，圖中為局部剖視圖，圖4示出了帶有頸部的圖3所示系統(tǒng)的正剖面。
參見圖3和4，分別形成于垂直頸部2a的中心軸的平面上的第二聚焦電極132和陽極14中的三個電子束通孔132c、132s、14c和14s，其直徑被限制在小于頸部2a內徑的1/3，這是因為第二聚焦電極132和陽極14應設置于頸部2a內的緣故。因此，在上述彩色陰極射線管的電子槍中，為了制作構成主靜電聚焦透鏡的電子束通孔132c、132s、14c和14s的直徑D，應制作較大的頸部2a內徑L，第二聚焦電極132和陽極14的外周邊與頸部2a之間的最小間隙g、及電子束通孔132c、132s、14c和14s跨接寬度l1和l2應最小化，電子束通孔132c與132s之間以及14c與14s之間的距離，即束間距S應做得較大。然而，由于要保持第二聚焦電極132和陽極14及頸部2a間的電絕緣，限制了該間隙的減小，由于跨接強度的原因限制了跨接寬度l1和l2的減小，頸部2a的內徑L和束間隔S皆做得較大的情況下，會引起偏轉線圈偏轉功耗大和因來自較大束間隔S的電子束會聚較弱使分辨率下降的問題。因此，需要一種能使電子束通孔D最大并保持頸部2a的內徑L不變的方法。
圖5是第二聚焦電極132和陽極14的常規(guī)系統(tǒng)另一實例的透視圖，該系統(tǒng)中有靜電場控制電極。該圖為局部剖視圖，圖6是圖5所示第二聚焦電極132和陽極14的常規(guī)系統(tǒng)的剖面圖，圖中相同的標號表示與前述相同的部件。
參見圖5和6，第二聚焦電極132和陽極14的常規(guī)系統(tǒng)的另一實例包括電極桶132d和14d及置于各電極桶中的靜電場控制電極17和18，它們適于加與各自的電極桶相同的電壓。電極桶132d和14d的外端敞開，這樣三束電子束可一同穿過，相對設置的其內端也以同樣的方式敞開，每個上皆沿其內周邊形成有凸緣部分132e和14e，并帶有向第二聚焦電極132和陽極14內延伸的預定長度的內壁。靜電場控制電極17和18皆設置于與凸緣部分132d、14d相隔一定距離的位置處，并與電子束行進的方向垂直，靜電場控制電極17和18皆包括有中心電子束通孔17a和18a的平板部分17b和18b、及在平板部分17b和18b兩端以直角彎向平板部分17b和18b的葉片17c和18c。
因而，進入第二聚焦電極的中央電子束穿過中央電子束通孔17a，外側電子束穿過由電極桶132d和葉片17c內部構成的空間。然后電子束以與第二聚焦電極相同的方式穿過陽極。在這種情況下，由于第二聚焦電極132和陽極14的凸緣部分132f和14f限定的開口直徑較大，所以主聚焦靜電透鏡的直徑可形成得較大，但水平直徑遠大于垂直直徑。因此，水平聚焦力比起垂直聚焦力來弱很多，可以改變引起像散的焦距。然而，這種情況下，靜電場控制電極保護靜電場不滲透到某種程度上防止像散產生的開口中。附加場由葉片17c和18c，即由主聚焦靜電透鏡的水平聚焦力形成，葉片17c和18c在中心電子束通孔17a和18a的兩側有一定寬度。由于靜電場控制電極17和18在第二聚焦電極132和陽極14中的位置較深，即遠離凸緣部分132e和14e，兩靜電場控制電極17和18間的電場變得較弱，并且形成了較大斜率的等電位線，形成的主聚焦靜電透鏡的直徑較大。
然而，為獲得較大直徑的主聚焦靜電透鏡使靜電場控制電極位置較深會導致以下問題。
首先，靜電場控制電極在第二聚焦電極中的位置較深導致了“-”像散趨向，即水平方向的電子束欠聚焦，垂直方向的電子束過聚焦，引起圖像垂直色散，還使OCV減弱，OCV表示外側電子束會聚。
第二，靜電場控制電極在陽極中的位置較深導致了“+”像散趨向，即水平方向的電子束過聚焦，垂直方向的電子束欠聚焦，引起圖像水平色散，還使OCV增強，OCV表示外側電子束會聚。
即使通過適當設置靜電場控制電極，在某種程度上能夠解決上述問題，但由于該程度是有限的，所以僅用調節(jié)靜電場控制電極位置的方法欲改善像散和OCV到該程度之外是不可能的。
因此，本發(fā)明旨在提供一種控制彩色陰極射線管電子槍中靜電場的電極系統(tǒng)，基本上能解決由于現(xiàn)有技術的局限和蔽端造成的幾個問題。
本發(fā)明的目的是提供一種控制彩色陰極射線管電子槍中靜電場的電極系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在偏轉電子束時改善彩色陰極射線管熒光屏上，特別是熒光屏周邊發(fā)生的像散和OCV，從而提高彩色陰極射線管的分辨率。
本發(fā)明其它的特點和優(yōu)點將在以下的說明中闡述，部分可從說明中顯現(xiàn)，或可以通過實施本發(fā)明得知。其說明書和權利要求書及所附各附圖中指出的結構可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的，獲得本發(fā)明的優(yōu)點。
為了獲得這些和其它優(yōu)點，根據本發(fā)明的目的，正如所概括和概要說明的那樣，在彩色陰極射線管電子槍中具有發(fā)射三束電子束的電子束發(fā)射裝置；將三束電子束聚焦和加速到熒光屏上的兩分開的第一和第二聚焦電極及陽極；及控制靜電場的電極系統(tǒng)。該電極系統(tǒng)包括每個皆設置于陽極及與陽極相對放置的第二聚焦電極中的靜電場控制電極，每個靜電場控制電極包括具有中央電子束通孔的中央框架和從中央框架的兩側延伸以構成外側電子束通孔的外框架，其中，每個靜電場控制電極設置成與每個第二聚焦電極和陽極內部接觸，調整從每個第二聚焦電極和陽極的凸緣部分算起的設置深度及中央框架和外框架在電子束行進方向的厚度，由此使三束電子束的偏轉像差最小。
應該明白，上述一般性的說明和下述具體說明皆是例證性和說明性的，旨在對所申請的發(fā)明作進一步的解釋。
提供對本發(fā)明更進一步理解并與說明結合的各附圖，構成說明書的一部分，它所示出了本發(fā)明的各實施例，并與以下說明一起解釋發(fā)明的原理。
圖1示出了帶有常規(guī)一字排列式電子槍的彩色陰極射線管的概況；圖2示出了圖1所示常規(guī)一字排列式電子槍，該圖為局部剖視圖；圖3是第二聚焦電極和陽極的常規(guī)系統(tǒng)的一個實例的透視圖，該圖為局部剖視圖；圖4示出了具有所指的頸部一起的圖3所示系統(tǒng)的正剖面圖；圖5是第二聚焦電極和陽極的常規(guī)系統(tǒng)的另一實例的透視圖，所示系統(tǒng)中具有設置于其中的靜電場控制電極，該圖為局部剖視圖；圖6示出了圖5所示第二聚焦電極和陽極的常規(guī)系統(tǒng)的剖面圖7是根據本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的每個皆設有靜電場控制電極的第二聚焦電極和陽極的透視圖，該圖為局部剖視圖；圖8是示于圖7中的靜電場控制電極的透視圖；圖9是根據本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的靜電場控制電極的透視圖；圖10是根據本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的靜電場控制電極的透視圖。
下面參照示于各附圖中的實例詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在以下的說明中，與常規(guī)部件相同的部件用相同的標號表示。圖7是根據本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的每個皆設有靜電場控制電極的第二聚焦電極和陽極的透視圖，該圖為局部剖視圖，圖8是圖7所示靜電場控制電極的透視圖。
參見圖7和8，根據本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的靜電場控制電極19和20包括具有形成于其中的三個電子束通孔191和201的框架部件192和202，它們的外周邊分別與第二聚焦電極132和陽極14的內部接觸。每個框架部件192和202皆具有其內形成有中央電子束通孔191c和201c的中央框架192c和202c，和其內形成有外側電子束通孔191s和201s的外框架192s和202s。盡管中央電子束通孔191c和201c形成得比外側電子束通孔191s和201s要小，但為了使熒光屏上中央電子束的光點尺寸變化最小，使中央電子束通孔191c和201c形成到最大程度。包圍著中央電子束通孔191c和201c的中央框架其在電子束行進方向的厚度tc厚于電子束行進方向的外側電子束通孔191s和201s的外框架192s和202s的厚度ts。而且，最好是由中央和外框架192c、192s、202c、202s的厚度tc和ts之差構成的中央電子束通孔的臺階部分193和203僅在靜電場控制電極的一側凸出，更好是將靜電場控制電極19和20設置成使臺階部分193和203相互面對，以加強電場的作用。由于這些厚度差使中央框架的位置比外框架的位置更靠近各凸緣部分，由此產生的加強的聚焦力補償了可能是由于中央電子束通孔形成最大尺寸引起的電子束聚焦力的減弱。該厚度tc和ts可根據靜電場控制電極19和20在第二聚焦電極132和陽極14中的深度、及中央電子束通孔191c和201c的尺寸做相當大的改變。最好是中央框架的厚度tc比外框架的厚度ts厚10-50％。如果在第二聚焦電極132中的靜電場控制電極19的外框架192s的水平直徑Ds1形成得較小，陽極14中的靜電場控制電極20的外框架202s的水平直徑Ds2形成得較大，則可減弱OCV，所以水平直徑Ds1形成得小于水平直徑Ds2。當為了形成較大主聚焦靜電透鏡將靜電場控制電極19和20設置得離開第二聚焦電極和陽極的凸緣部分132e和14e較深時，形成較薄厚度tc和ts的中央和外框架192c、192s、202c和202s，以減弱由框架部件192和202形成的電場強度，防止電子束的過聚焦和欠聚焦。中央和外側電子束通孔最好形成為具有圓拐角的矩形。
本發(fā)明第二實施例的特征在于中央框架的臺階部分窄于第一實施例的中央框架臺階部分，而本發(fā)明第三實施例的特征在于中央框架的臺階部分寬于第一實施例的中央框架臺階部分。
圖9是根據本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的靜電場控制電極的透視圖，其中形成窄臺階部分193和203，形成的臺階部分193和203的寬度窄于中央框架192c和202c的寬度。
圖10是根據本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的靜電場控制電極的透視圖，其中形成寬臺階部分193和203，形成的臺階部分193和203寬于中央框架192c和202c的寬度。
第一實施例的靜電場控制電極的大致尺寸如下第二聚焦電極中靜電場控制電極*中央電子束通孔的厚度tc 0.7mm*外側電子束通孔的厚度ts 0.5mm*中央電子束通孔的水平寬度Dc 4.4mm*中央電子束通孔的垂直直徑Hc 7.0mm*外側電子束通孔的水平直徑Ds1 7.0mm*外側電子束通孔的垂直寬度Hs 8.0mm*跨接寬度 5.8mm陽極中靜電場控制電極*中央電子束通孔的厚度tc 0.7mm*外側電子束通孔的厚度ts 0.5mm*中央電子束通孔的水平寬度Dc 4.2mm*中央電子束通孔的垂直寬度Hc 7.0mm*外側電子束通孔的水平直徑Ds2 7.5mm*外側電子束通孔的垂直直徑Hs 8.0mm*跨接寬度 5.6mm第二聚焦電極內的靜電場控制電極設置深度e 4.2mm
陽極內靜電場控制電極的設置深度f4.0mm本發(fā)明的靜電場控制電極中，中央框架用作常規(guī)靜電場控制電極，外框架可減弱OCV，形成的中央框架厚于外框架可以加強作用于中央電子束的力，減小作用于外側電子束的力的差異。
用分別安裝于第二聚焦電極和陽極內的本發(fā)明靜電場控制電極做實驗，獲得了1mm的OCV，而且與圖5所示常規(guī)電子槍相比，熒光屏中央部分電子束光點尺寸減小約15％，熒光屏外圍部分電子束光點尺寸減小約10％，熒光屏上特別是熒光屏外圍部分的像散和OCV得到改善。
權利要求
1.一種彩色陰極射線管電子槍中控制靜電場的電極系統(tǒng)，該彩色陰極射線管電子槍包括發(fā)射三電子束的電子束發(fā)射裝置，將電子束聚焦和加速到熒光屏的兩分開的第一和第二聚焦電極及陽極和控制靜電場的電極系統(tǒng)，該控制靜電場的電極系統(tǒng)包括每個設置于陽極與陽極相對放置的第二聚焦電極中的靜電場控制電極，每個靜電場控制電極包括具有中央電子束通孔的中央框架；及從中央框架的兩側延伸構成外側電子束通孔的外框架，其中每個靜電場控制電極皆設置成與第二聚焦電極和陽極的每一個的內部接觸，調整從第二聚焦電極和陽極的凸緣算起的設置深度和電子束行進方向的中央框架和外框架的厚度，由此使三電子束的偏轉像差最小。
2.根據權利要求1的控制靜電場電極系統(tǒng)，其中，由中央框架和外框架的厚度差形成的中央框架臺階部分的寬度窄于中央框架的寬度。
3.根據權利要求1的控制靜電場電極系統(tǒng)，其中，由中央框架和外框架的厚度差形成的中央框架臺階部分的寬度寬于中央框架的寬度。
4.根據權利要求1、2或3的控制靜電場電極系統(tǒng)，其中，中央框架的厚度厚于外框架的厚度。
5.根據權利要求4的控制靜電場電極系統(tǒng)，其中，由中央框架和外框架的厚度差形成的中央框架臺階部分只形成于靜電場控制電極的一側。
6.根據權利要求5的控制靜電場電極系統(tǒng)，其中，第二聚焦電極和陽極中的靜電場控制電極設置成使臺階部分上相互面對。
7.根據權利要求6的控制靜電場電極系統(tǒng)，其中，形成的中央電子束通孔小于外側電子束通孔。
8.根據權利要求7的控制靜電場電極系統(tǒng)，其中，第二聚焦電極中的外側電子束通孔的水平直徑小于陽極中的外側電子束通孔的水平直徑。
9.根據權利要求8的控制靜電場電極系統(tǒng)，其中，中央和外側電子束通孔皆為有圓拐角的矩形。
全文摘要
一種彩色陰極射線管電子槍中控制靜電場的電極系統(tǒng),包括靜電場控制電極,每個靜電場控制電極皆置于陽極和與陽極相對放置的第二聚焦電極內,每個靜電場控制電極皆包括有中央電子束通孔的中央框架和從中央框架的兩側延伸形成外側電子束通孔的外框架,每個靜電場控制電極皆置于與第二聚焦電極和陽極的每個內部接觸,調整從第二聚焦電極和陽極的凸緣的設置深度及電子束行進方向上中央框架和外框架的厚度,以使三電子束的偏轉像差最小。
文檔編號H01J29/50GK1170227SQ9711324
公開日1998年1月14日 申請日期1997年5月28日 優(yōu)先權日1996年5月28日
發(fā)明者金鉉喆 申請人:Lg電子株式會社