专利名称：彩色阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及阴极射线管，特别是具备具有优异的静电四极透镜特性的电子枪的彩色阴极射线管。
近年来，装配了使作为显示面的显示屏的外面为平坦面的平面管(纯平型彩色阴极射线管)的显示监视器及电视接收机已实用化了。特别是，在对角线方向的有效直径为51cm或其以上的大画面的平面管中，在画面中央部和周边部的电子束的集束(以下，也称为聚焦)差将增大。
作为降低该聚焦差的对策，有将构成电子枪的集束电极分割为多个电极部件而在这些电极部件间形成静电四极和像面弯曲修正透镜的方法。通过分别将一定电压的聚焦电压和把与偏转量同步地变化的动态电压与一定电压重叠的其他聚焦电压加到分割的集束电极上，可以改善随着偏转角的增大而引起的画面周边的聚焦劣化。这样的技术，已在例如日本专利申请公开特开平2-189842号公报、特开2000-277029号公报等中公开了。下面，也将聚焦电压称为集束电压。
图16a、图16b是上述特开2000-277029号公报的图1所示的彩色阴极射线管的一字形排列式电子枪的示意剖面图，图16a表示从与一字形排列方向成直角的方向看的水平剖面图，图16b表示从一字形排列方向看的垂直剖面图。在图16a、图16b中，1是阴极、2是第1电极(控制电极)、3是第2电极(加速电极)，由这些阴极1、控制电极2和加速电极3形成电子束发生部。4是第3电极，由加速电极3和第3电极4形成预聚焦透镜。
并且，在第3电极4的荧光面一侧配置了第4电极5和第5电极(集束电极)6，第4电极5与第2电极3电连接，成为同电位，加上约数百V的预聚焦电压。此外，由第5电极6和施加最高电压(阳极电压)的第6电极7(阳极电极)构成。在第6电极7上，安装了屏蔽帽8，阳极电压Eb经由该屏蔽帽8加到第6电极7上。
另外，集束电极6分割为第1集束电极61、第2集束电极62、第3集束电极63和第4集束电极64，在管轴方向连续地配置。第3电极4与第1集束电极61和第3集束电极63电连接。另一方面，与第6电极(阳极)7相对而形成主透镜的第4集束电极64与第2集束电极62电连接。
这里，在第1集束电极61与第2集束电极62的相对部，在第1集束电极61侧，在水平方向即3电子束排列方向(一字形排列方向)设置长的开口，与其相对地，在第2集束电极62侧，在垂直方向设置长的开口。因此，将上述动态电压加到第1集束电极61与第2集束电极62的相对部上时，就形成具有将通过的电子束变形为横长的作用的静电四极透镜601。另外，在第2集束电极62的第3集束电极63侧，设置了平板状的水平修正板6H，其位于使3条电子束共同被从垂直方向夹持的位置，同时，在第3集束电极63的第2集束电极62侧，设置了平板状的垂直修正板6V，其位于使3条电子束分别被从水平方向夹持的位置。
并且，通过在将垂直修正板6V用水平修正板6H夹持而组合的状态下加上动态电压，形成具有将通过的电子束变形为纵长的作用的静电四极透镜602。上述2个静电四极透镜，根据它们的形状，通常后者即静电四极透镜62的透镜作用比静电四极透镜601强。另外，在第3集束电极63与第4集束电极64之间，使分别在垂直方向具有长的开口的电子束通过孔相对，形成在水平方向和垂直方向分别具有大或小的集束力的具有像面弯曲象差修正功能的缝隙透镜603。
为了辅助主透镜具有的像面弯曲象差修正的功能，上述缝隙透镜603设置在主透镜的附近更有效。并且，该电子枪是集束电极6分割为多个电极部件的多级动态聚焦(MDF)方式，通过将一定的集束电压Vfs和把与偏转量同步地变化的动态电压dVf与一定的电压Vfd重叠的动态修正电压加到分割的电极部件上，形成用于在荧光体屏上的全部区域得到所希望的聚焦特性的静电四极和像面弯曲修正透镜。静电四极透镜是控制通过该静电四极透镜部的电子束点的剖面使荧光体屏上的电子束点形状接近圆形的透镜。
另一方面，像面弯曲修正透镜在动态电压dVf增大时即电子束的偏转量大时(向画面周边部偏转时)像面弯曲修正透镜的电位差减小、透镜强度降低。因此，将电子束集束的力在电子束偏转时减弱，从而修正像面弯曲。
在上述结构的彩色阴极射线管中，用多个电极部件构成与阳极相邻的集束电极，用平板状的垂直修正板6V和平板状的水平修正板6H形成静电四极透镜，具有可以在荧光体屏上的全部区域得到所希望的聚焦特性的优异的特征。但是，在上述结构中，存在难于得到所希望的静电四极透镜特性的问题。下面，使用
这一点。
图17是与上述图16a、图16b的水平、垂直修正板6H、6V的管轴垂直方向的剖面的示意图。在图17中，4块平板状的垂直修正板6V1～6V4在水平方向以预定的间隔S1配置，与平板状的水平修正板6H一起对中心电子束Bc和2条侧边电子束Bs1、Bs2分别形成静电四极透镜。
在这样的结构中，例如平板状的垂直修正板6V2位移到虚线所示的6V21的位置时，对于中心电子束Bc和一方的侧边电子束Bs1的上述静电四极透镜特性将发生变化。即，形成静电四极透镜的集束电极的修正板，要求将电子束夹在中间而相互相对的修正板的间隔从修正板的根部到前端平行并且确保在预定的尺寸内。但是，如上所述，在发生位移时，由另一方的集束电极的修正板或电极本身包围的电子束通过的空间形状将发生畸变，从而不能形成所希望的静电四极透镜。并且，与此相伴地，难于在荧光体屏上的全部区域得到所希望的聚焦特性，从而将修正板相互间的间隔确保在预定的尺寸内就成为课题之一。另外，平板状的修正板的直立根部形成直角的部分垂直地弯曲，所以，由于冲压加工时凹陷的发生等在耐压方面也要求改善。
本发明的彩色阴极射线管的特征在于集束电极具有构成静电四极透镜的多个电极部件，构成上述静电四极透镜的上述集束电极中的1个具有将电子束夹在中间而与上述管轴方向平行地延伸的平板状的修正电极板，该平板状的修正电极板具有增加强度的机构。下面，列举出本发明的代表性的结构。
(1)一种彩色阴极射线管，具有由在内表面具有荧光体屏的面板、收容电子枪的管颈和连接上述面板和管颈的漏斗状部分构成的真空封装，在上述漏斗状部分的上述管颈侧安装使上述电子束向水平方向和垂直方向偏转的偏转装置，而上述电子枪由上述阴极、控制电极和加速电极构成的将发生多个电子束的电子束发生部、形成用于使由上述电子束发生部发生的电子束向上述荧光体屏集束的主电子透镜的集束电极和阳极在管轴方向配置而成，其特征在于上述集束电极具有构成静电四极透镜的多个电极部件，构成上述静电四极透镜的上述集束电极中的1个具有将电子束夹在中间而与上述管轴方向平行地延伸的平板状的修正电极板，上述平板状的修正电极板具有增加强度的机构。
(2)在上述(1)中，特征在于上述平板状的修正电极板的增加强度的机构是平板状的修正电极板的根部比前端部宽。
(3)在上述(1)或(2)中，特征在于上述平板状的修正电极板的增加强度的机构是在平板状的修正电极板上形成的凹凸部。
(4)在上述(1)或(2)中，特征在于上述平板状的修正电极板的增加强度的机构是固定在平板状的修正电极板上的支持部件。
(5)在上述(1)～(4)的任一中，特征在于形成上述集束电极的上述静电四极透镜的一方的电极的平板状的修正电极板的前端部插入到形成上述静电四极透镜的另一方的电极的电子束通过孔内。
通过采用上述结构，可以将形成静电四极透镜的平板状的修正电极板基本上与管轴平行地延伸配置，可以得到所希望的静电四极透镜特性，从而可以在荧光体屏的全部区域改善电子枪的聚焦特性。
本发明不限于上述结构和后面所述的实施例的结构，在不脱离本发明的技术思想的范围内可以进行种种变更。
图2是从与一字形排列方向成直角的方向看图1的电子枪时的侧面图。
图3是表示形成本发明的彩色阴极射线管的一字形排列式电子枪的静电四极透镜的电极的组合的一例的示意图。
图4a是形成本发明的彩色阴极射线管的一字形排列式电子枪的静电四极透镜的电极的俯视图、图4b是图4a的B1-B1剖面图、图4c是图4a的C1-C1剖面图。
图5a是形成本发明的彩色阴极射线管的一字形排列式电子枪的静电四极透镜的第2集束电极G5-2的俯视图、图5b是图5a的B2-B2剖面图、图5c是图5a的C2-C2剖面图。
图6a是第2集束电极G5-2的电极部件G5-21的俯视图、图6b是图6a的B3-B3剖面图、图6c是图6a的C3-C3剖面图。
图7a是第2集束电极G5-2的电极部件G5-21的冲压后进行弯曲整形前的俯视图、图7b是图7a的C4-C4剖面图。
图8a是本发明的彩色阴极射线管的电子枪使用的平板状的修正电极板QPH的上面图、图8b是全长具有锥度的平板状的修正电极板QPH的上面图。
图9a是本发明的彩色阴极射线管的电子枪使用的平板状的修正电极板QPH的斜视图、图9b是图9a的B5-B5剖面图。
图10a是本发明的彩色阴极射线管的电子枪使用的平板状的修正电极板QPH的斜视图、图10b是图10a的B6-B6剖面图。
图11a是构成第1集束电极G5-1的杯状的电极部件G5-11的俯视图、图11b是图11a的B7-B7剖面图、图11c是图11a的C7-C7剖面图。
图12a是表示构成第1集束电极G5-1的杯状的电极部件G5-12的俯视图、图12b是图12a的B8-B8剖面图、图12c是图12a的C8-C8剖面图。
图13a是构成第2集束电极G5-2的平板状的电极部件G5-22的俯视图、图13b是图13a的B9-B9剖面图、图13c是图13a的C9-C9剖面图。
图14a是构成第2集束电极G5-2的杯状的电极部件G5-23的俯视图、图14b是图14a的B10-B10剖面图、图14c是图14a的C10-C10剖面图。
图15是本发明的彩色阴极射线管的示意剖面图。
图16是先有的一字形排列式电子枪的示意剖面图。
图17是先有的平板状的水平和垂直修正板的与管轴垂直方向的剖面的示意图。
并且，第4电极G4和由多个电极的集合体构成的集束电极(第5电极)G5排列在其后，第4电极G4与第2电极G2电连接，成为同电位，加上约数百V的电压。此外，在集束电极G5的后级，配置加了阳极电压的阳极电极(第6电极)G6，在集束电极G5与阳极电极G6间形成主电子透镜。在该阳极电极G6上，安装了屏蔽帽SC和固定在该屏蔽帽SC上的多个接触弹簧CS，阳极电压(最高电压)Eb经由屏蔽帽SC从接触弹簧CS加到第6电极G6上。这些电极从阴极侧开始向荧光面方向沿管轴方向连续地排列，在一对熔接玻璃(多形玻璃)BG上埋设各支持部，按预定的配置进行固定。
另外，上述集束电极G5分割为第1集束电极G5-1、第2集束电极G5-2、第3集束电极G5-3和第4集束电极G5-4，沿管轴方向连续地配置，第1集束电极G5-1和第3集束电极G5-3与上述第3电极4电连接，加上一定的集束电压。另一方面，与第6电极(阳极)G6相对配置而形成主透镜的第4集束电极G5-4与第2集束电极G5-2电连接，加上将与偏转量同步地变化的动态电压与一定的集束电压重叠的动态修正电压。
另一方面，在构成上述集透镜的集束电极G5中，形成静电四极透镜的第1集束电极G5-1与第2集束电极G5-2如图3中用示意图表示其一例所示的那样，作为另一方的电极的第1集束电极G5-1，具有在与作为一方的电极的第2集束电极G5-2的相对面垂直的方向具有长轴的3个键孔状的电子束通过孔BHK。
另外，作为一方的电极的集束电极G5的第2集束电极G5-2在与上述第1集束电极G5-1的相对面上具有将多个(这里为3条)电子束Bc、Bs1、Bs2(电子束通过孔BHR)分别从上下方向夹在中间而沿管轴方向平行地向上述作为另一方的电极的第1集束电极G5-1方向突出的各一对平板状的修正电极板QPH，该平板状的修正电极板QPH具有后面所述的强度增加机构。上述第2集束电极G5-2的各一对平板状的修正电极板QPH将平板状的修正电极板QPH的前端部插入上述键孔状的电子束通过孔BHK的长轴方向的两端内，包含通过该插入而形成的两电极的重叠部，形成静电四极透镜。
图4和图5是表示上述第1集束电极G5-1和第2集束电极G5-2的具体的结构例的图。首先，图4a、图4b、图4c表示第1集束电极G5-1的一例，图4a是俯视图，图4b是图4a的B1-B1剖面图，图4c是图4a的C1-C1剖面图。第1集束电极G5-1是使上述电子束通过孔BHK与电子束通过孔BHK1的孔中心一致，并使在封闭端面将3个电子束通过孔BHK一字形排列地配置的杯状的电极部件G5-11，和在封闭端面以内翻边形状将3个圆形的电子束通过孔BHK1一字形排列地配置的杯状的电极部件G5-12与其各开放端配合通过焊接固定而构成的。另外，电极部件G5-11和电极部件G5-12具有分别埋设到熔接玻璃BG中的支持部BSP1、BSP2。
在第1集束电极G5-1的封闭端面上形成的电子束通过孔BHK是在垂直方向具有长轴的键孔状的电子束通过孔。这里，所谓键孔状，就是电子束通过孔BHK那样的在具有4边的开口的相对的2边具有圆弧形的切口的形状。
另外，图5a是第2集束电极G5-2的俯视图，图5b是图5a的B2-B2剖面图，图5c是图5a的C2-C2剖面图。第2集束电极G5-2由大致呈コ字状的电极部件G5-21、平板状的电极部件G5-22和杯状的电极部件G5-23构成。大致呈コ字状的电极部件G5-21和平板状的电极部件G5-22焊接，杯状的电极部件G5-23，其开放端与平板状的电极部件G5-22焊接。各一对平板状的修正电极板QPH从垂直方向将上述3条电子束Bc、Bs1、Bs2夹在中间与管轴方向平行地向第1集束电极G5-1方向突出。电子束通过孔BHK2的中心与各一对平板状的修正电极板QPH相互间隔的中央一致，在底板部BPL上一字地排列。平板状的电极部件G5-22与电极部件G5-21的底板部BPL固定。电极部件G5-22的电子束通过孔BHK3与电子束通过孔BHK2同心、同径。杯状的电极部件G5-23在其封闭端面上以内翻边形状一字排列地具有3个圆形的电子束通过孔BHK4，将开放端与平板状的电极部件G5-22焊接固定。另外，电极部件G5-22和电极部件G5-23具有分别埋设到熔接玻璃BG中的支持部BSP3、BSP4。
第2集束电极G5-2的电极部件G5-21使平板状的修正电极板QPH的弯曲部的根部的宽度成为比前端部的宽度W1宽的宽度W2，并使宽度W1与宽度W2间成为具有预定的曲率半径R1的曲面形状。
图6a是第2集束电极G5-2的电极部件G5-21的俯视图，图6b是图6a的B3-B3剖面图，图6c是图6a的C3-C3剖面图，与上述各图相同的部分标以相同的标号。平板状的修正电极板QPH将3个电子束通过孔BHK2夹在中间，从底板部BPL的两端部BPLS弯折成大致呈直角的形状。弯折的板成为具有高度L1或L2而直立的结构。另外，弯折的板具有相对的间隔S2。平板状的修正电极板QPH形成为根部的宽度W2比前端部的宽度W1宽的形状，宽度W1与宽度W2间通过曲率半径R1的曲面相联系而成为末端展宽的形状。
图7a是第2集束电极G5-2的电极部件G5-21的冲压后弯曲整形前的俯视图，图7b是图7a的C4-C4剖面图，与上述各图相同的部分标以相同的标号。平板状的修正电极板QPH形成为根部的宽度W2比前端部的宽度W1宽的形状，宽度W1与宽度W2间通过曲率半径R1的曲面相联系，弯曲整形在由连结宽度W2的点的虚线所示的弯曲部PL的位置进行。L4表示底板部BPL的全长，W4表示底板部BPL的宽度，T表示板厚。
通过用预定的曲率半径R1的曲面将前端部的宽度W1与根部的宽度W2间联系，平板状的修正电极板QPH成为根部展宽的形状。与全长(全高)为均匀宽度的先有结构相比，提高了机械强度，从而可以避免作为先有问题的修正电极板QPH的变形、移位的现象。另外，由于可以提高机械强度，所以，可以增加全长(L1、L2)，从而可以提高静电四极透镜的强度。此外，由于根部呈曲率半径R1的曲面，可以抑制进行冲压加工时发生凹陷，从而可以提高相对的电极间的耐压，同时可以扩大透镜的直径。
若表示上述各尺寸的具体例子，则有以下的数字。在标称29英寸彩色阴极射线管中，W13mm、W24.8mm、R10.9mm、L13.5mm、L421.5mm、W44.7mm、T0.4mm、S24.9mm、BHK2φ4.5mm。
图8a是本发明的彩色阴极射线管的电子枪使用的平板状的修正电极板QPH的其他例的说明图，是根部具有锥度的平板状的修正电极板QPH的上面图，图8b是全长具有锥度的平板状的修正电极板QPH的上面图。图8a、图8b两者的修正电极板具有可以避免作为现有问题的变形、移位的特性。
图9a、图9b是示意地表示本发明的彩色阴极射线管的电子枪使用的平板状的修正电极板QPH的其他例主要部分的图。图9a、图9b所示的平板状的修正电极板QPH通过冲压整形等处理将长方形的突起HIM从底板部BPL到平板状的修正电极板QPH连续地设置，将该凹凸作为增加强度的机构，能够提高机械强度。图9a是斜视图，图9b是图9a的B5-B5剖面图。
图10a、图10b是示意地表示本发明的彩色阴极射线管的电子枪使用的平板状的修正电极板QPH的其他例的主要部分的图。另外，图10a、图10b所示的平板状的修正电极板QPH将由其他部件构成的L字状的辅助体SPT从底板部BPL到平板状的修正电极板QPH进行固定，可以提高机械强度。图10a是斜视图，图10b是图10a的B6-B6剖面图。
图11a、图11b、图11c是表示构成第1集束电极G5-1和第2集束电极G5-2的各电极部件的例子的图。图11a是表示构成第1集束电极G5-1的平板状的电极部件G5-11的俯视图，图11b是图11a的B7-B7剖面图，图11c是图11a的C7-C7剖面图，对于与上述各图相同的部分标以相同的标号，并省略重复的说明。图12a是表示构成第1集束电极G5-1的平板状的电极部件G5-12的俯视图，图12b是图12a的B8-B8剖面图，图12c是图12a的C8-C8剖面图，对于与上述各图相同的部分标以相同的标号，并省略重复的说明。
图13a是表示构成第2集束电极G5-2的平板状的电极部件G5-22的俯视图，图13b是图13a的B9-B9剖面图，图13c是图13a的C9-C9剖面图，对于与上述各图相同的部分标以相同的标号，并省略重复的说明。图14a表示构成第2集束电极G5-2的杯状的电极部件G5-23的俯视图，图14b是图14a的B10-B10剖面图，图14c是图14a的C10-C10剖面图，对于与上述各图相同的部分标以相同的标号，并省略重复的说明。
图15是说明本发明的彩色阴极射线管的实施例的概略结构的示意剖面图，具有由在接近内表面涂布的荧光面23配置荫罩24的面板部20收容上述图1和图2所示的本发明的彩色阴极射线管的一字形排列式电子枪28的管颈部21和连接面板部20与管颈部21的漏斗状部分22构成的真空封装。荫罩24保持在罩框25上，通过弹簧悬挂机构27悬挂到在面板部20的侧壁内表面直立的销钉上。用于屏蔽地磁场等外部磁场的内部屏蔽罩26安装在罩框25上。作为最高电压的阳极电压从涂布在真空玻壳的内壁上的内部导电膜32通过接触弹簧10供给收容在管颈部21内的一字形排列式电子枪28的阳极电极。最高电压通过贯通漏斗状部分的壁面而形成的阳极钮(图中未示出)从外部供给。
在管颈部21和漏斗状部分22的过渡区域，外装了偏转线圈29，使从电子枪28出射的电子束B(中心电子束Bc、侧边电子束Bs1、Bs2)向水平方向和垂直方向偏转，在由荧光面23形成的画面上再现二维图像。在管颈部21的外部，安装了用于调整电子束的中心度和色纯度的外部修正磁场装置30。标号31是吸气剂，安装在罩框25上，由外部加热单元进行加热，用于提高真空玻壳内部的真空度。底座引线34安装在管颈部的端部，将外部电路的图像信号或工作电压供给电子枪28。标号33是箍紧在面板部20和漏斗状部分22的接合部附近的用于防止真空玻壳爆炸的防爆带。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明的技术思想的范围内，可以进行种种变更。
如上所述，按照本发明，通过使形成静电四极透镜的平板状的修正电极板具有增加强度的机构，避免修正电极板的变形、位移，可以提供在整个画面上聚焦特性优异的具有一字形排列式电子枪的彩色阴极射线管。
权利要求
1.一种由在内表面具有荧光体屏的面板、收容电子枪的管颈和连接上述面板和管颈的漏斗状部分构成真空封装的彩色阴极射线管，其特征在于上述电子枪由阴极、控制电极和加速电极构成电子束发生部，由集束电极和阳极形成主电子透镜，上述集束电极具有构成静电四极透镜的多个电极部件，构成上述静电四极透镜的上述集束电极中的1个具有将上述电子束夹在中间与上述管轴方向平行地延伸的修正电极，上述修正电极具有增加强度的机构。
2.按权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于上述增加强度的机构是在上述修正电极上形成的凹凸部。
3.按权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于上述增加强度的机构是固定在上述修正电极上的支持部件。
4.按权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于上述集束电极形成上述静电四极透镜的一方的电极的平板状的修正电极板，在形成上述静电四极透镜的另一方的电极的电子束通过孔内重叠地配置。
5.按权利要求1所述的彩色阴极射线管，其特征在于上述增加强度的机构，是上述修正电极的根部比前端部宽。
6.按权利要求5所述的彩色阴极射线管，其特征在于上述增加强度的机构是在上述修正电极上形成的凹凸部。
7.按权利要求6所述的彩色阴极射线管，其特征在于上述增加强度的机构是固定在上述修正电极上的支持部件。
8.按权利要求6所述的彩色阴极射线管，其特征在于上述集束电极形成上述静电四极透镜的一方的电极的平板状的修正电极板，在形成上述静电四极透镜的另一方的电极的电子束通过孔内重叠地配置。
全文摘要
本发明提供一种彩色阴极射线管，能够抑制形成静电四极透镜的平板状的修正电极板的变形和位移而在整个画面上聚焦特性优异。相对地配置而构成静电四极透镜的集束电极中的一方的集束电极具有将电子束从上下夹在中间与管轴平行地延伸的平板状的修正电极板QPH。本发明在修正电极板QPH上具有用于抑制该平板状的修正电极板QPH的变形或位移的增加强度的机构。
文档编号H01J29/48GK1461037SQ0313138
公开日2003年12月10日 申请日期2003年5月16日 优先权日2002年5月17日
发明者小诸英正, 渡边健一, 野口一成, 内田刚, 白井正司 申请人:株式会社日立显示器