專利名稱：：大屏幕彩色陰極射線管電子槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用以吸引聚集在彩色陰極射線管(下文稱為“CCRT”)電子槍的陰極周圍的熱電子的第二柵極，特別涉及適用于提高大屏幕陰極射線管清晰度的第二柵極。如圖1所示，通常CCRT有位于其前邊的屏盤1，位于后部的頸部2，和用以將上述兩部件聯(lián)成整體的漏斗部3。用以發(fā)射RGB電子束的電子槍5密封在頸部2中，受來(lái)自電子槍5的電子束激發(fā)發(fā)出三色光的熒光層6涂復(fù)在屏盤1的內(nèi)壁上。有多孔結(jié)構(gòu)的或其上有許多圓孔的蔭罩7靠近熒光層6并與其間隔預(yù)定距離用激光焊接固定到支架框8上。用以偏轉(zhuǎn)來(lái)自電子槍5的電子束的偏轉(zhuǎn)線圈9固定在頸部2的外周上。圖2是用以將電子束發(fā)射到熒光層6上的電子槍的側(cè)視圖。此電子槍包括被電子槍內(nèi)的熱絲(未繪出)加熱的陰極10，用以按照所接收的RGB電信號(hào)發(fā)射熱電子；固定在陰極10朝向熒光層那一側(cè)的第一柵極11用以控制陰極10發(fā)射的熱電子束；固定在第一柵極11一側(cè)的第二柵極12，用以引導(dǎo)并加速聚集在陰極10上的熱電子；和由順次固定在第二柵極12一側(cè)的多個(gè)電極13構(gòu)成的主聚焦透鏡，用以加速并聚焦入射的電子束。這些排成一列型的電極用一條形電絕緣部件，即玻桿14聯(lián)結(jié)成整體。上述電極有三個(gè)電子束通過(guò)孔15，它們?cè)谂c電子束行進(jìn)方向垂直的平面上成一列式方向排列。這三個(gè)電子束通過(guò)孔15分別形成在各電極的同一平面中。在這些電極當(dāng)中如圖3和4所示，包括在三極型陰極射線管中的第一柵極11和第二柵極12是平板型電極，沿水平方向有三個(gè)使電子束通過(guò)的電子束通過(guò)孔。采用上述電子槍的CCRTs正在向大型化發(fā)展，要求大偏轉(zhuǎn)角，因而屏的分辨率問(wèn)題就非常突出了。已建議用三種方法來(lái)提高屏的分辨率。第一種方法是使主聚焦透鏡有等效大孔以減少球面象差的影響。第二種方法是使用動(dòng)態(tài)四極透鏡以消除偏轉(zhuǎn)散焦和屏周邊上的象散。第三種方法是合理設(shè)計(jì)三極管的第一和第二柵極以控制屏周邊上的偏轉(zhuǎn)象差。如圖3和4中所示的具有常規(guī)三極管形式的一列型電子槍因?yàn)樽詴?huì)聚磁場(chǎng)而在屏周邊上嚴(yán)重受到偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的影響，所以電子束發(fā)生畸變。由于上述作用，電子束在水平平面上是很好地偏轉(zhuǎn)的，但除在水平平面上電子束外，其垂直部分被強(qiáng)烈地過(guò)聚焦并沿垂直方向偏轉(zhuǎn)，受主聚焦透鏡球面象差的影響而畸變。為了防止因?yàn)樽詴?huì)聚磁場(chǎng)的四極特性使電子束畸變?cè)斐傻姆直媛氏陆?，已提出了幾種設(shè)計(jì)不對(duì)稱三極管的方法。圖5例示出已由美國(guó)專利4,242,613，、4,358,703、4,629,933、日本專利平4-33099和日本專利公開平5-258682公開的技術(shù)。在上述技術(shù)中，第一柵極11的電子束通過(guò)孔15以這樣方式形成，即垂直槽16朝向陰極10，水平槽17朝向第二柵極，以便當(dāng)電子束通過(guò)此三極管時(shí)，在電子束的水平和垂直方向形成不同的交迭點(diǎn)。換句話說(shuō)，在垂直方向的交迭點(diǎn)比在水平方向的交迭點(diǎn)更靠近主聚焦透鏡，電子束通過(guò)主聚焦透鏡后在垂直方向伸長(zhǎng)。因此，因偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)引起的電子束畸變預(yù)先被補(bǔ)償。然而像上述這樣構(gòu)成的三極管不能預(yù)先補(bǔ)償電子束的畸變，因?yàn)楫?dāng)電子束增大時(shí)(即當(dāng)束電流增大時(shí))，在垂直和水平上交迭點(diǎn)的位置比是變化的。此外，由于第一柵極11必須足夠薄，在電子束通過(guò)孔15周圍約小于0.1mm，在電子束通過(guò)孔15的兩邊上就要制作垂直和水平槽16和17，這種零件的加工是非常困難的。圖6所例舉的技術(shù)已在美國(guó)專利4,558,253中披露。在此，垂直槽18像圖6A所示形成在第一柵極11中，水平槽19如圖6B所示形成在第二柵極12中，以起到像圖5的槽那樣的功能。特別是，垂直方向的交迭點(diǎn)比水平方向的交迭點(diǎn)更靠近主聚焦透鏡，以獲得上述同樣的效果。然而，由于應(yīng)用圖5所示的方法，在束電流增加的情況下，這種方法不能達(dá)到上述效果。此外，當(dāng)有垂直和水平槽的第一和第二柵極與其它電極裝配到一起時(shí)，要使各電極的電子束通過(guò)孔沿同一軸線將其中心對(duì)準(zhǔn)是非常困難的。由于這個(gè)原因，電子束要引起慧差畸變，使分辨率下降。本發(fā)明就是為了解決上述問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供一種減少了第二柵極厚度的CCRT電子槍以減少電子束的發(fā)散角，并在第二柵極的兩邊制成水平槽以形成四極效應(yīng)，從而補(bǔ)償在屏周邊上因偏轉(zhuǎn)失常引起的電子束的畸變。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，在此提供了一種CCRT電子槍。此電子槍包括三個(gè)用熱絲加熱以發(fā)射熱電子的陰極和設(shè)置在陰極一邊以控制所發(fā)射的熱電子的第一柵極。此外，設(shè)置在第一柵極一邊的第二柵極吸引并加速聚焦在陰極周圍的熱電子，按順序設(shè)置在第二柵極一邊的多個(gè)電極加速并聚焦射入的電子束，一玻璃桿將各個(gè)電極間隔一定距離裝配在一起。特別是第二柵極，要在其電子束通過(guò)孔的兩邊設(shè)有非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱部分。通過(guò)參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明將使本發(fā)明的上述目的和其它優(yōu)點(diǎn)說(shuō)明得更加清楚。圖1是表示一般彩色陰極射線管的縱剖視圖；圖2是表示用于圖1的彩色陰極射線管的電子槍的側(cè)視圖；圖3是表示常規(guī)第一柵極的一個(gè)實(shí)施例的正視圖和剖視圖；圖4是表示常規(guī)第二柵極的一個(gè)實(shí)施例的正視圖和剖視圖；圖5是表示常規(guī)第一柵極的另一實(shí)施例的正視圖和剖視圖；圖6A和6B分別是表示常規(guī)第一和第二柵極的又一實(shí)施例的正視圖和剖視圖；圖7是表示按照本發(fā)明的第二柵極的一個(gè)實(shí)施例的正視圖和剖視圖；圖8是表示按照本發(fā)明的第二柵極的另一個(gè)實(shí)施例的正視圖和剖視圖；圖9是表示按照本發(fā)明的第二柵極的又一個(gè)實(shí)施例的正視圖和剖視圖；圖10是例示說(shuō)明本發(fā)明電子光學(xué)原理的投影圖；圖11是本發(fā)明電子槍的束聚焦區(qū)電子束軌跡的曲線圖；其中圖11A是沿水平方向的軌跡圖；圖11B是沿垂直方向的軌跡圖；圖12是在模擬狀態(tài)下的射入主透鏡之前的束尺寸的曲線圖13是在模擬狀態(tài)下的屏上束點(diǎn)尺寸的曲線圖；圖14是射入主透鏡前束尺寸(計(jì)算值)和屏上束點(diǎn)尺寸(實(shí)測(cè)值)的曲線圖。圖7例示出本發(fā)明的大屏幕CCRT電子槍的第二柵極的一個(gè)實(shí)施例。按照本發(fā)明，在構(gòu)成三極管的第二柵極12的電子束通過(guò)孔15周圍的兩邊處形成非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱部分。此非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱部分是通過(guò)分別面向第一柵極11和主聚焦鏡制成水平槽20a和20b來(lái)建立的。此水平槽20a和20b與第二柵極12中的電子束通過(guò)孔15同時(shí)形成。圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例的正視圖和剖視圖，圖9是本發(fā)明又一實(shí)施例的正視圖和剖視圖。這是所設(shè)計(jì)的各電極的尺寸和形狀與圖7所示實(shí)施例相同，只是第二柵極12在圖8是用二個(gè)平板電極12a和12b分別加工，而在圖9是用三個(gè)平板電極12a、12b和12c加工，然后焊接而成。在圖8中第二柵極12是由分離的平板電極12b和平板電極12a構(gòu)成的，在分離的平板電極12a中面對(duì)主聚焦透鏡形成水平槽20a。在圖9中，平板電極12b是分離形成的，在分離的平板電極12a、12c中，分別面對(duì)主聚焦透鏡形成水平槽20a、面對(duì)第一柵極11形成水平槽20b。構(gòu)成電子槍的三極管的第二柵極的專門設(shè)計(jì)尺寸如下。電子束通過(guò)孔b設(shè)置成0.67mm；水平槽的寬度W是1.4mm；水平槽的高度是0.85mm；圖7所示的第二柵極的厚度T是0.4mm；水平槽20a的厚度t1是0.1mm；水平槽20b的厚度t2是0.1mm；圖8所示的第二柵極的厚度t3是0.3mm；平板電極12b的厚度t4是0.2mm。下面將詳細(xì)說(shuō)明上述這樣構(gòu)成的本發(fā)明的工作和效果。如圖10所示，本發(fā)明的電子槍借助水平槽12a和12b構(gòu)成四極靜態(tài)電透鏡，所說(shuō)的水平槽12a和12b槽是在第二柵極12的電子束通過(guò)孔15周圍的兩邊處形成的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱部分，其中所說(shuō)的四極靜態(tài)電透鏡改變了電子束在垂直和水平方向的發(fā)散角。換言之，垂直方向的發(fā)散角減少得比水平方向的發(fā)散角小以產(chǎn)生截面為標(biāo)號(hào)“E”形的電子束。具有上述形狀的電子束抑制了在通過(guò)主聚焦透鏡期間圖象的畸變。結(jié)果，防止了屏周邊分辨率的降低。同時(shí)，此畸變涉及到，由于垂直方向電子束部分欠聚焦，使在屏中央處(即不受偏轉(zhuǎn)線圈的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)影響部分)電子束點(diǎn)成為垂直橢圓形，當(dāng)電子束借助偏轉(zhuǎn)線圈(即受偏轉(zhuǎn)變形影響)向屏周邊偏轉(zhuǎn)時(shí)，由于偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的四極特性，使電子束在垂直方向畸變。本發(fā)明的第二柵極設(shè)計(jì)得處于在水平和垂直方向的交迭點(diǎn)相等的位置處，而電子束的發(fā)散角不同。因此，盡管電子束電流增加，而特征值幾乎不變。圖11是本發(fā)明電子束在電子槍的束聚焦區(qū)的軌跡的曲線圖。應(yīng)注意到，在水平和垂直方向交迭點(diǎn)的位置不變，僅發(fā)散角改變。下表示出在各個(gè)不同的束電流值下測(cè)量的屏上電子束點(diǎn)縱橫尺寸比率的結(jié)果，可從中看到本發(fā)明電子槍的電子束點(diǎn)的縱橫尺寸比率大于常規(guī)電子槍。圖12～14是在射入主聚焦透鏡前的電子束點(diǎn)尺寸的實(shí)際測(cè)量值與常規(guī)值比較的曲線圖。這里，通過(guò)第二柵極的束尺寸在垂直方向比在水平方向小。實(shí)際上，在屏的周邊處在垂直方向受偏轉(zhuǎn)畸變的影響小，從而使在水平和垂直方向上的差別減小。<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="735">按束流分類IK(μA)已有技術(shù)本發(fā)明屏中心屏周邊屏中心屏周邊5000.9270.5931.2740.79210000.9180.4981.2110.66220000.9460.4281.2070.62830000.9400.3921.1750.59140000.9600.3901.1500.586</table></tables>以上只是參照特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了展示和說(shuō)明，本領(lǐng)域有熟練技術(shù)人員應(yīng)明白，可對(duì)其形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種變化而不會(huì)超出如所附權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的精神和范圍。權(quán)利要求1.一種大屏幕彩色陰極射線管的電子槍，它包括用熱絲加熱以發(fā)射熱電子的三個(gè)陰極；設(shè)置在所述陰極一側(cè)用以控制熱電子發(fā)射的第一柵極；設(shè)置在所述第一柵極一側(cè)以在電子束通過(guò)孔周圍的兩側(cè)形成非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱部分的第二柵極；按順序設(shè)置在所述第二柵極一側(cè)用以加速和聚焦入射電子束的多個(gè)電極；用以間隔預(yù)定距離固定所述各個(gè)電極的玻璃桿。2.按照權(quán)利要求1所述大屏幕彩色陰極射線管的電子槍，其特征在于所述非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱部分加工成槽。3.按照權(quán)利要求2所述大屏幕彩色陰極射線管的電子槍，其特征在于所述槽是水平槽。4.按照權(quán)利要求1所述大屏幕彩色陰極射線管的電子槍，其特征在于所述第二柵極由二個(gè)平板電極構(gòu)成，一個(gè)平板電極上具有圍繞所述電子束通過(guò)孔的所述水平槽，而另一平板電極上由所述另一水平槽限定孔徑。5.按照權(quán)利要求1所述大屏幕彩色陰極射線管的電子槍，其特征在于所述第二柵極由三個(gè)平板電極構(gòu)成，兩側(cè)的平板電極由所述水平槽限定孔徑，中間平板電極由所述電子束通過(guò)孔限定孔徑。全文摘要一種大屏幕彩色陰極射線管電子槍，具有三個(gè)陰極；位于陰極一側(cè)的第一柵極；位于第一柵極一側(cè)吸引聚集在陰極處的熱電子的第二柵極；順序排列在第二柵極一側(cè)以加速和聚焦入射電子束的多個(gè)電極；和以預(yù)定間隔固定各電極的玻璃桿；其中第二柵極的厚度改變以減少電子束的發(fā)散角，作為非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱部分的水平槽形成在電子束通過(guò)孔周圍的兩側(cè)使之有四極效應(yīng)，從而補(bǔ)償屏周邊因偏轉(zhuǎn)變形引起的電子束畸變，提高了陰極射線管的清晰度。文檔編號(hào)H01J29/50GK1117201SQ95101408公開日1996年2月21日申請(qǐng)日期1995年1月20日優(yōu)先權(quán)日1994年7月7日發(fā)明者金元鉉,尹熙遠(yuǎn),金星吉,金鉉喆,曹成昊,安成基申請(qǐng)人:株式會(huì)社金星社