專利名稱：具有改進(jìn)聚焦特性的投影式陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陰極射線管，并且特別地，涉及一種用于投影式圖像顯示設(shè)備例如投影式TV接收機和視頻投影機的陰極射線管。
背景技術(shù)：
投影式圖像顯示設(shè)備使用三個投影式陰極射線管，用于分別發(fā)射紅、綠和藍(lán)光。三個投影式陰極射線管的各自平板部分上的三幅圖像由一個投影透鏡放大，并且在一個屏上組合。在投影式圖像顯示設(shè)備中，因為將投影式陰極射線管的對角線尺寸為127mm(5英寸)至178mm(7英寸)的平板部分上的圖像放大，并且投影在例如對角線尺寸為1,016mm(40英寸)的屏上，所以在投影式陰極射線管的平板部分上形成的圖像要求具有高亮度和良好聚焦特性。也就是說，即使當(dāng)使射束電流增加以在平板部分上產(chǎn)生高亮度圖像時，也必須使聚焦特性的降低限制在可接受量。
目前，投影式圖像顯示設(shè)備的水平偏轉(zhuǎn)頻率從用于常規(guī)NTSC信號的15kHz變?yōu)橛糜贖ivision(日本高清晰度電視格式)信號的30kHz，并且在投影式圖像顯示設(shè)備中使用能夠以較高分辨率顯示的信號已成為最普通的。因此，需要改進(jìn)投影式陰極射線管的聚焦特性，以便投影式圖像顯示設(shè)備能產(chǎn)生較高分辨率的圖像。通過將投影式陰極射線管的頸部分的直徑從29mm增加到36mm，并且從而使投影式陰極射線管的電子槍的主透鏡的直徑增加，能改進(jìn)聚焦特性，但是，鑒于用于代替常規(guī)投影式陰極射線管，需要通過使用具有29mm直徑頸部分的投影式陰極射線管來改進(jìn)聚焦特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種投影式陰極射線管，它具有改進(jìn)的聚焦特性，而基本不增加其頸部分的直徑。
以下將解釋在本說明書中公開的發(fā)明中的一個代表性發(fā)明的概要。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種投影式陰極射線管，包括一個玻璃封套，它包括一個平板部分，一個頸部分，和一個將所述平板部分和所述頸部分連接的漏斗部分；一個在所述平板部分的內(nèi)表面上形成的熒光屏；和一個安置在所述頸部分之內(nèi)，并且向所述熒光屏發(fā)射電子束的電子槍，其中所述電子槍設(shè)有一個電子束產(chǎn)生部分，它包括一個設(shè)有一種電子發(fā)射材料的陰極，一個用于控制所述電子束的G1電極，和一個用于加速所述電子束的G2電極，按所指定順序安排；和一個主透鏡，它包括一個第一圓筒電極，一個第二圓筒電極，和一個第三圓筒電極，從所述主透鏡的陰極側(cè)按所指定順序安排，并且將來自所述電子束產(chǎn)生部分的所述電子束聚焦在所述熒光屏上，其中構(gòu)成所述第一圓筒電極和所述第三圓筒電極，以便對其供給一個等于施加于所述熒光屏的陽極電壓的電壓，并且對所述第二圓筒電極供給一個低于所述陽極電壓的聚焦電壓，其中所述第二圓筒電極在其熒光屏側(cè)上的端部中的開口的內(nèi)徑在14mm至18mm的范圍內(nèi)，并且所述第二圓筒電極在其所述熒光屏側(cè)上的所述端部布置在所述第三圓筒電極之內(nèi)，以及其中所述G1電極中的孔直徑Dmm和所述第二圓筒電極的軸向長度Lmm滿足以下不等式Lmm≥60×Dmm+27.6mm，Lmm≤-646×Dmm+396.3mm，Dmm≥0.44mm，以及Lmm≤75mm。
應(yīng)用以上結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供對投影式陰極射線管的聚焦特性進(jìn)行改進(jìn)，而基本不增加它們頸部分的直徑的優(yōu)點。


在附圖中，其中在全部圖中相同標(biāo)號指示類似部件，并且其中圖1是表示通過模擬G1電極中的孔的直徑與在射束電流密度分布圖的5％點測量的5％射束點直徑之間關(guān)系所得到的結(jié)果的曲線圖；圖2是表示在使用含有鈧酸鋇的氧化物陰極的情況下，G1電極中的孔的直徑與使用壽命之間關(guān)系的曲線圖；圖3是表示在陰極電流為1.0mA的情況下，以G1電極中的孔的直徑作為參數(shù)，通過模擬G4電極的軸向長度與射束點直徑之間關(guān)系所得到的結(jié)果的曲線圖；圖4是表示在陰極電流為1.0mA下，使射束點直徑為0.089mm或更小，從圖3中陰極射線管的G4電極的軸向長度與G1電極中的孔的直徑之間關(guān)系所得到的結(jié)果的曲線圖；圖5是表示在陰極電流為4mA的情況下，以G1電極中的孔的直徑作為參數(shù)，通過模擬G4電極的軸向長度與射束直徑之間關(guān)系所得到的結(jié)果的曲線圖；圖6是表示在陰極電流為4.0mA下，使射束點直徑為0.256mm或更小，從圖5中陰極射線管的G4電極的軸向長度與G1電極中的孔的直徑之間關(guān)系所得到的結(jié)果的曲線圖；圖7是表示在陰極電流為1mA和4mA兩者下，為提供對分辨率的可感覺到的改進(jìn)，G1電極中的孔的直徑與G4電極的軸向長度和射束點直徑之間關(guān)系的曲線圖；圖8是表示G4電極的軸向長度與動態(tài)聚焦電壓之間關(guān)系的曲線圖；圖9是投影式陰極射線管的示意截面圖；圖10是在投影式陰極射線管中使用的電子槍的示意截面圖；和圖11是用于解釋與電子束的偏轉(zhuǎn)同步，通過疊加在聚焦電壓Vf上而應(yīng)用在G4電極上的動態(tài)聚焦電壓dVf的波形圖。
具體實施例方式
以下將參考附圖通過把這些實施例與常規(guī)電子槍比較，詳細(xì)地解釋根據(jù)本發(fā)明的代表性實施例。在全部圖中相同標(biāo)號或符號指示功能上類似部件或部分，并且省略重復(fù)對它們的解釋。
圖9是一個對其涉及本發(fā)明的投影式陰極射線管(以下稱為PRT)的示意截面圖。PRT用于投影式TV接收機(以下稱為PTV)和其他類似裝置。在圖9中，通過用一個漏斗部分2將一個平板部分1和一個頸部分3的一端耦合，并且用一個芯柱5密封頸部分3的另一端，形成一個真空封套。安置在頸部分3之內(nèi)的電子槍6包括一個陰極62，設(shè)有一種電子發(fā)射材料62A，用于發(fā)射電子束8；一個加熱器63，用于加熱電子發(fā)射材料62A；一個G1電極64，用于控制電子束8的量；一個G2電極65，用于加速電子束8；一個G3電極66，用于在它與G2電極65之間形成一個預(yù)聚焦透鏡；和一個G4電極67，用作一個聚焦電極，與用作陽極電極的G5電極68協(xié)同形成一個主透鏡。芯柱5具有嵌入其中的引腳51，用于對電子槍6的各自電極供給電壓，并且設(shè)有一個底座4，用于保護(hù)芯柱5和引腳51。在漏斗部分2中嵌入一個陽極按鈕21，并且在漏斗部分2的內(nèi)表面上涂有一個內(nèi)部石墨膜22。將供給陽極按鈕21的陽極電壓通過內(nèi)部石墨膜22施加于電子槍6的G5電極68。在一般矩形平板部分1的內(nèi)表面上形成一個一般矩形熒光屏11，用于產(chǎn)生原色中的一種。從電子槍6發(fā)射一個單電子束8，并且然后電子束8被一個偏轉(zhuǎn)線圈7沿水平和垂直方向偏轉(zhuǎn)，以掃描熒光屏11，并且從而在熒光屏11上形成一幅圖像。
通常，考慮偏轉(zhuǎn)線圈7的偏轉(zhuǎn)靈敏度，一個用于校正投影到一個屏(未示出)上的光柵的失真和投影到該屏上的三色光柵之中的對齊誤差的會聚線圈(未示出)的靈敏度，以及其他標(biāo)準(zhǔn)部件的使用，將頸部分3的外徑選擇為29mm。將PRT的總長度選擇在從240mm至290mm的范圍內(nèi)，因為PRT結(jié)合在一個普通PTV中，并且因此，為了防止偏轉(zhuǎn)線圈7的磁場的干擾，通常將從G4電極在其平板部分1側(cè)的開口端到熒光屏11的中心之間的距離Lg4p選擇在120mm至150mm的范圍內(nèi)。在一個常規(guī)電子槍的例子中，距離Lg4p選擇為140mm。
圖10是用于PRT的電子槍6的示意說明。陰極62通過在600℃至1200℃的范圍內(nèi)受熱而發(fā)射電子束。對G1電極64供給一個約0V的電壓Ec1，用于控制從陰極62將要發(fā)射的電子束的量。對G2電極65供給一個200V至1,000V的范圍內(nèi)的電壓Ec2，用于加速電子束。為了在G2電極65與G3電極66之間形成一個強預(yù)聚焦透鏡，對G3電極66供給一個25,000V至35,000V的電壓，它等于對用作陽極的G5電極68所施加的電壓Eb。對G4電極67供給一個5,000V至12,000V的聚焦電壓，以在G4電極67與G5電極68之間，形成一個主透鏡，它將電子束聚焦在平板部分1的內(nèi)表面上形成的熒光屏11上(見圖9)。如上所述，對用作陽極的G5電極68供給25,000V至35,000V的電壓Eb，它等于施加于G3電極66的電壓。
如圖11所示，經(jīng)常對G4電極67供給一個電壓，它具有一個對聚焦電壓Vf疊加一個動態(tài)聚焦電壓dVf的波形，動態(tài)聚焦電壓dVf與電子束的掃描偏轉(zhuǎn)同步地變化，以便在光柵的整個區(qū)域上得到電子束的最佳聚焦。
按常規(guī)，G1電極64中的孔的直徑在0.54mm至0.60mm的范圍內(nèi)，G2電極65中的孔的直徑約等于G1電極64中的孔的直徑，并且在0.54mm至0.60mm的范圍內(nèi)。G1電極64的厚度在0.05mm至0.15mm的范圍內(nèi)，并且G2電極65的厚度在0.2mm至0.7mm的范圍內(nèi)。在G3電極66在其G2電極65側(cè)中的孔的直徑在1.0mm至3.0mm的范圍內(nèi)，并且考慮擊穿電壓，將G3電極66沿PRT的軸向的長度選擇在15mm至25mm的范圍內(nèi)。
在本電子槍中，G4電極67在其平板部分1側(cè)的開口端布置在G5電極68之內(nèi)，以便使主透鏡的直徑增加，并且因此即使由頸部分3的內(nèi)壁的充電所產(chǎn)生的頸部分3的電位變化，聚焦條件也不改變?？紤]在PRT的制造中頸部分3的內(nèi)壁與G5電極68之間的物理容限，因為G5電極68的壁厚度在0.2mm至0.5mm的范圍內(nèi)，所以將G5電極68的內(nèi)徑選擇在20mm至22.5mm的范圍內(nèi)。因為G4電極67的壁厚度在0.2mm至0.5mm的范圍內(nèi)，所以將G4電極67在其平板部分1側(cè)的開口端的內(nèi)徑選擇在14mm至18mm的范圍內(nèi)，以在G4電極67與G5電極68之間提供一個間隔，它保證在其之間符合要求的耐電壓。
在“A16-cm Dual Neck Diameter，Integrated Component，Projection CRT”，the Journal of the Institute of ImageInformation and Television Engineers，Vol.57，No.8，pp.983-988(2003)的表1中，作為一個比較例子，描述了一個使用29mm頸部分直徑的PRT的當(dāng)前使用系統(tǒng)的例子。本發(fā)明將與這個例子比較作出解釋。為了改進(jìn)PTV的分辨率，需要對上述當(dāng)前使用系統(tǒng)中使用的當(dāng)前電子槍的聚焦特性進(jìn)行改進(jìn)。在當(dāng)前電子槍中，G1電極64中的孔的直徑為0.54mm，G1電極64的厚度為0.07mm，G2電極65中的孔的直徑為0.55mm，以及G2電極65的厚度為0.36mm。在G3電極66中，G3電極66在其G2電極65側(cè)的孔的直徑為2.0mm，G3電極66沿PRT管軸向的長度為20mm。在G4電極67中，G4電極67在其平板部分1側(cè)的孔的直徑Dg4為16mm，G4電極67沿PRT管軸向的長度為48.7mm。G5電極68的內(nèi)徑為22mm。G4電極67在其平板部分1側(cè)的開口端與熒光屏11的中心之間的距離Lg4p(見圖9)為140mm。
使1mA的平均陰極電流在結(jié)合在PTV中的PRT中流動。因此，為了改進(jìn)聚焦特性，必須減小在陰極電流Ik＝1mA下的射束點直徑。此外，如果不使射束點直徑減小10％或更多，則難以感覺到對PTV屏的分辨率的改進(jìn)。因此，為了實現(xiàn)對PTV屏的分辨率的改進(jìn)，與當(dāng)前電子槍所得到的結(jié)果比較，必須使陰極電流Ik＝1mA下的射束點直徑Ds1減小10％或更多。
如日本專利申請公開No.2000-250491出版物所述，通過使用減小G1電極中的孔的直徑的方法，使射束點直徑減小。因此，通過模擬來計算由當(dāng)前電子槍的G1電極中的孔的直徑和G1電極中的孔的進(jìn)一步減小直徑所得到的射束點直徑Ds1。在這個模擬中，除G1電極中的孔直徑外，電極結(jié)構(gòu)與上述當(dāng)前電子槍的規(guī)范中的那些相同。
首先，對于陰極電流Ik＝1mA，計算5％射束點直徑Ds1(在射束電流密度分布圖的5％點測量的射束點直徑，并且以下也僅稱為射束點直徑)，并且在圖1中示出結(jié)果。當(dāng)G1電極64中的孔直徑D如當(dāng)前PRT的情況那樣為0.54mm時，5％射束點直徑Ds1結(jié)果為0.099mm。這表示用于實現(xiàn)聚焦特性的改進(jìn)的射束點直徑等于或小于0.089mm，它使當(dāng)前射束點直徑Ds1減小10％或更多。圖1表示G1電極64中的孔直徑D需要選擇為等于或小于0.39mm，以使射束直徑Ds1等于或小于0.089mm。
然而，出現(xiàn)一個問題，即G1電極64中的孔直徑D的減小使陰極上的負(fù)載增加，并且使使用壽命特性降低。如“Barium-ScandateDispersed Oxide Cathode for CRT with High Beam CurrentDensity”，IDW’02 CRT5-2 pp.631-634所述，認(rèn)為PRT的使用壽命需要為20,000小時或更長。
圖2表示在使用包含鈧酸鋇并且目前是最普通的氧化物陰極的情況下，使用壽命與G1電極64中的孔直徑D之間的關(guān)系。圖2表示為了得到20,000小時或更長的使用壽命，G1電極64中的孔直徑D需要等于或大于0.44mm。另一方面，為了改進(jìn)聚焦特性，G1電極64中的孔直徑D需要為0.39mm或更小，并且G1電極64中的孔直徑D的這個尺寸引起關(guān)于使用壽命特性的大問題。因此，僅通過減小G1電極64的孔直徑D，不能實現(xiàn)聚焦特性的改進(jìn)。因此，通過改變G4電極67的軸向長度L，對聚焦特性的改進(jìn)進(jìn)行了研究。圖3表示將G1電極64中的孔直徑D作為參數(shù)，G4電極67的軸向長度L與射束點直徑Ds1之間關(guān)系的模擬結(jié)果。在這個模擬中，除G1電極中的孔直徑D和G4電極67的軸向長度L外，電極結(jié)構(gòu)與上述當(dāng)前電子槍的規(guī)范中的那些結(jié)構(gòu)相同。
圖3表示通過加長G4電極67的軸向長度L，使射束點直徑Ds1更小。當(dāng)G4電極67的軸向長度L增加時，使對象點離主透鏡更遠(yuǎn)，并且因此使進(jìn)入主透鏡的電子的入射角更小。因為透鏡的象差特性與入射角的三次方成比例地變壞，所以通過增加G4電極67的軸向長度L，并且從而減小進(jìn)入主透鏡的電子束的入射角，使透鏡的象差特性得以改進(jìn)，并且從而使熒光屏上的射束點直徑減小。
圖4表示在陰極電流Ik＝1.0mA下，要求使射束點直徑Ds1等于或小于0.089mm，從圖3得到的G1電極中的孔直徑D與G4電極的軸向長度L之間的關(guān)系，射束點直徑Ds1的值對于改進(jìn)PTV的屏的分辨率是必需的。圖4表示如果G1電極64中的孔直徑D和G4電極67的軸向長度L滿足以下不等式Lmm≥60×Dmm+27.6mm (1)，在陰極電流Ik＝1.0mA下，能使射束點直徑Ds1等于或小于0.089mm。
然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)以下問題。當(dāng)PTV產(chǎn)生一幅峰值亮度圖像時，在PRT中流動陰極電流Ik＝4mA。如果聚焦特性在陰極電流Ik＝4mA下降低，即使當(dāng)聚焦特性在陰極電流Ik＝1mA下已經(jīng)作了改進(jìn)，在PTV上看到的圖像的分辨率也變壞。鑒于此，通過使用上述當(dāng)前電子槍的規(guī)范對當(dāng)前電子槍進(jìn)行模擬，計算在陰極電流Ik＝4mA下的5％射束點直徑Ds4。當(dāng)前電子槍的射束點直徑Ds4結(jié)果為0.256mm。這指示需要使陰極電流Ik＝4mA下的射束點直徑Ds4等于或小于0.256mm。
圖5表示以G1電極64中的孔直徑D作為參數(shù)，對射束點直徑Ds4與G4電極67的軸向長度L之間關(guān)系的模擬結(jié)果。圖5指示如當(dāng)前電子槍的情況那樣，在G1電極64中的孔直徑D為0.54mm的情況下，如果使G4電極67的軸向長度L比作為當(dāng)前電子槍的對應(yīng)尺寸的48.7mm長，射束點直徑Ds4結(jié)果為增加。此外，在G1電極64中的孔直徑D為0.50mm的情況下，當(dāng)使G4電極67的軸向長度L比作為當(dāng)前電子槍的對應(yīng)尺寸的48.7mm長時，射束點直徑Ds4稍微減小，但是在G4電極67的軸向長度L約為60mm處開始增加。這能解釋如下。當(dāng)G4電極67的軸向長度L增加時，主透鏡的象差特性如上解釋那樣得到改進(jìn)，但是在陰極電流Ik＝4mA下，不能保證進(jìn)入主透鏡的電子束的最佳直徑，從而使射入主透鏡的電子束的直徑相對于其最佳直徑的偏差量增加，并且因此，在G4電極67的軸向長度L的某一值，電子束直徑相對于其最佳直徑的偏差比主透鏡的像差的改進(jìn)施加較大的影響，并且從而使射束點直徑Ds4增加。如圖5顯而易見，G4電極67的軸向長度L與射束點直徑Ds4之間的這個關(guān)系隨G1電極64中的孔直徑D而變化。
圖6表示要求使陰極電流Ik＝4mA下的射束點直徑Ds4等于或小于0.256mm，這個0.256mm是通過當(dāng)前電子槍可得到的射束點直徑Ds4，從圖5得到的G1電極64中的孔直徑D與G4電極67的軸向長度L之間的關(guān)系。圖6指示如果G1電極64中的孔直徑D和G4電極67的軸向長度L滿足以下關(guān)系Lmm≤-646×Dmm+396.3mm (2)，能使陰極電流Ik＝4mA下的射束點直徑Ds4等于或小于0.256mm，這個0.256mm是通過當(dāng)前電子槍可得到的射束點直徑。
為了改進(jìn)PTV的分辨率，必須同時滿足不等式(1)和(2)兩者。圖7表示由不等式(1)和(2)所代表的G1電極64中的孔直徑D與G4電極67的軸向長度L之間的關(guān)系。圖7指示如果G1電極64中的孔直徑D和G4電極67的軸向長度L位于以下不等式所限定的區(qū)域內(nèi)Lmm≥60×Dmm+27.6mm (1)，和Lmm≤-646×Dmm+396.3mm (2)，能改進(jìn)PTV的分辨率。
作為例子，將解釋一個使用Hi-UPF型電子槍(它結(jié)合一個等電位電子透鏡，其中對聚焦電極供給高電壓)的29mm直徑頸部PRT。在這個PRT中，將G1電極64中的孔直徑D選擇為0.5mm，并且將G4電極67的軸向長度L選擇為59mm。在這種情況下，G2電極65中的孔直徑為0.5mm，G3電極66的軸向長度為20mm，以及G4電極67在其平板部分1側(cè)的端部中的開口的直徑Dg4為16mm。在本例中，在陰極電流Ik＝1mA下的射束點直徑Ds1為0.088mm，在陰極電流Ik＝4mA下的射束點直徑Ds4為0.232mm，這些值滿足這個標(biāo)準(zhǔn)，基于該標(biāo)準(zhǔn)，來判斷是否實現(xiàn)了對聚焦特性的改進(jìn)，也就是，在陰極電流Ik＝1mA下的射束點直徑Ds1為0.089mm或更小，在陰極電流Ik＝4mA下的射束點直徑Ds4為0.256mm或更小，并且因此實現(xiàn)了對PTV的分辨率的改進(jìn)。
以下將解釋陰極62。如圖10所示，陰極62在其頂表面上具有電子發(fā)射材料62A。電子發(fā)射材料62A能主要由至少包括Ba的堿土金屬的氧化物，例如由鋇、鍶和鈣組成的氧化物(Ba·Sr·Ca)O組成，并且也能包含鋇和鈧的復(fù)合氧化物，例如鈧酸鋇Ba2Sc2O5。這里，鈧的量能選擇在0.01wt％至5.0wt％的范圍內(nèi)。
關(guān)于使用上述電子發(fā)射材料62A的電子槍的一例，通過選擇G1電極64中的孔直徑D為0.44mm或更大，并且選擇G1電極64中的孔直徑D和G4電極67的軸向長度L，以便滿足上述不等式(1)和(2)，保證20,000小時或更長的使用壽命，并且能實現(xiàn)對PTV的分辨率的改進(jìn)。
此外，關(guān)于使用上述電子發(fā)射材料62A的電子槍的一個更具體例子，以下將解釋用于一個29mm直徑頸部PRT的Hi-UPF型的電子槍，其中將G1電極64中的孔直徑D選擇為0.5mm，將G4電極67的軸向長度L選擇為59mm，以及將電極的剩余部分的尺寸選擇為與上述當(dāng)前電子槍中的那些尺寸相同。在陰極電流Ik＝1mA下的射束點直徑Ds1為0.088mm，在陰極電流Ik＝4mA下的射束點直徑Ds4為0.232mm，并且能保證30,000小時的使用壽命。這些結(jié)果實現(xiàn)上述對聚焦特性的改進(jìn)的目標(biāo)，其中在陰極電流Ik＝1mA下的射束點直徑Ds1為0.089mm或更小，在陰極電流Ik＝4mA下的射束點直徑Ds4為0.256mm或更小，以及使用壽命為20,000小時或更長，并且這指示能完成對PTV的分辨率的改進(jìn)。
此外，G4電極67的軸向長度L還與連同圖11解釋的動態(tài)聚焦電壓dVf有關(guān)。動態(tài)聚焦電壓dVf隨G4電極67的軸向長度L增加而增加，并且圖8表示G4電極67的軸向長度L與動態(tài)聚焦電壓dVf之間的這個關(guān)系。如果動態(tài)聚焦電壓dVf變?yōu)?,200V或更高，由于形成電路的IC(集成電路)的耐電壓特性，使得用于產(chǎn)生動態(tài)聚焦電壓dVf的電路的制造變得困難。因此理想的是將動態(tài)聚焦電壓dVf限制在1,200V。圖8表示必須將G4電極67的軸向長度L選擇為75mm或更短，以便將動態(tài)聚焦電壓dVf限制在1,200V。因此，當(dāng)上述不等式(1)和(2)得到滿足，并且G4電極67的軸向長度L等于或短于75mm時，能改進(jìn)PTV的分辨率，而不引起用于產(chǎn)生動態(tài)聚焦電壓dVf的電路的制造問題。
這里，在用于29mm直徑頸部PRT的Hi-UPF型的電子槍中，其中將G1電極64中的孔直徑D選擇為0.5mm，將G4電極67的軸向長度L選擇為59mm，以及將電極的剩余部分的尺寸選擇為與上述當(dāng)前電子槍中的那些尺寸相同，則動態(tài)聚焦電壓dVf為990V，在陰極電流Ik＝1mA下的射束點直徑Ds1為0.088mm，在陰極電流Ik＝4mA下的射束點直徑Ds4為0.232mm。因此，動態(tài)聚焦電壓dVf不高于1,200V，并且以上結(jié)果滿足用于提供對聚焦特性可感覺到的改進(jìn)的條件，即在陰極電流Ik＝1mA下的射束點直徑Ds1等于或小于0.089mm，在陰極電流Ik＝4mA下的射束點直徑Ds4等于或小于0.256mm。因此，能實現(xiàn)對PTV的分辨率的改進(jìn)，而不引起用于產(chǎn)生動態(tài)聚焦電壓dVf的電路的制造問題。
以上僅關(guān)于電子槍的電極結(jié)構(gòu)的代表性例子作了解釋，但是在G4電極67在其熒光屏11側(cè)的端部中的開口的內(nèi)徑Dg4在14mm至18mm的范圍內(nèi)，G3電極66的軸向長度在15mm至25mm的范圍內(nèi)，G5電極68的內(nèi)徑在20mm至22.5mm的范圍內(nèi)，G4電極67在其熒光屏11側(cè)的端部與熒光屏11的中心之間的距離在120mm至150mm的范圍內(nèi)，以及G1電極64的厚度在0.05mm至0.15mm的范圍內(nèi)的情況下，也能得到如上述電極結(jié)構(gòu)的代表性例子的情況那樣相同的優(yōu)點。
通過對電子槍的電極采用上述尺寸，能將投影式陰極射線管的總長度限制在240mm至290mm的范圍。
權(quán)利要求
1.一種投影式陰極射線管，包括玻璃封套，包括平板部分、頸部分，和將所述平板部分和所述頸部分連接的漏斗部分；熒光屏，形成在所述平板部分的內(nèi)表面上；和電子槍，安置在所述頸部分之內(nèi)，并且向所述熒光屏發(fā)射電子束，其中所述電子槍設(shè)有電子束產(chǎn)生部分，包括設(shè)有一種電子發(fā)射材料的陰極，用于控制所述電子束的G1電極，和用于加速所述電子束的G2電極，按所指定順序安排；和主透鏡，包括第一圓筒電極，第二圓筒電極，和第三圓筒電極，從所述主透鏡的陰極側(cè)按所指定順序安排，并且將來自所述電子束產(chǎn)生部分的所述電子束聚焦在所述熒光屏上，其中構(gòu)成所述第一圓筒電極和所述第三圓筒電極，以便對其供給等于施加于所述熒光屏的陽極電壓的電壓，并且對所述第二圓筒電極供給低于所述陽極電壓的聚焦電壓，其中所述第二圓筒電極在其熒光屏側(cè)的端部中的開口的內(nèi)徑在14mm至18mm的范圍內(nèi)，并且所述第二圓筒電極在其所述熒光屏側(cè)的所述端部布置在所述第三圓筒電極之內(nèi)，并且其中所述G1電極中的孔直徑Dmm和所述第二圓筒電極的軸向長度Lmm滿足以下不等式Lmm≥60×Dmm+27.6mm，Lmm≤-646×Dmm+396.3mm，Dmm≥0.44mm，和Lmm≤75mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的投影式陰極射線管，其中所述第一圓筒電極的軸向長度在15mm至25mm的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的投影式陰極射線管，其中所述第三圓筒電極的內(nèi)徑在20mm至22.5mm的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的投影式陰極射線管，其中所述第二圓筒電極在其所述熒光屏側(cè)的所述端部與所述熒光屏的中心之間的距離在120mm至150mm的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的投影式陰極射線管，其中所述陽極電壓在25,000V至35,000V的范圍內(nèi)，并且所述聚焦電壓在5,000V至12,000V的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的投影式陰極射線管，其中所述陽極電壓在25,000V至35,000V的范圍內(nèi)，并且所述聚焦電壓是一個在5,000V至12,000V的范圍內(nèi)的固定電壓，所述固定電壓疊加一個等于或低于12,000V，并且與所述電子束的偏轉(zhuǎn)同步變化的動態(tài)聚焦電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的投影式陰極射線管，其中所述G1電極的厚度在0.05mm至0.15mm的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的投影式陰極射線管，其中所述頸部分的外徑約為29mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的投影式陰極射線管，其中所述投影式陰極射線管的總長度在240mm至290mm的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的投影式陰極射線管，其中所述電子發(fā)射材料主要由一種至少包括Ba的堿土金屬的氧化物組成，并且包含一種鋇和鈧的復(fù)合氧化物，而且所述鈧在所述電子發(fā)射材料的0.01wt％至5.0wt％的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的投影式陰極射線管，其中堿土金屬的所述氧化物是一種由鋇、鍶和鈣組成的氧化物(Ba·Sr·Ca)O，并且鋇和鈧的所述復(fù)合氧化物是鈧酸鋇Ba2Sc2O5。
12.根據(jù)權(quán)利要求2的投影式陰極射線管，其中所述第三圓筒電極的內(nèi)徑在20mm至22.5mm的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的投影式陰極射線管，其中所述第二圓筒電極在其所述熒光屏側(cè)的所述端部與所述熒光屏的中心之間的距離在120mm至150mm的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的投影式陰極射線管，其中所述G1電極的厚度在0.05mm至0.15mm的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的投影式陰極射線管，其中所述電子發(fā)射材料主要由一種至少包括Ba的堿土金屬的氧化物組成，并且包含一種鋇和鈧的復(fù)合氧化物，而且所述鈧在所述電子發(fā)射材料的0.01wt％至5.0wt％的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的投影式陰極射線管，其中堿土金屬的所述氧化物是一種由鋇、鍶和鈣組成的氧化物(Ba·Sr·Ca)O，并且鋇和鈧的所述復(fù)合氧化物是鈧酸鋇Ba2Sc2O5。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的投影式陰極射線管，其中所述陽極電壓在25,000V至35,000V的范圍內(nèi)，并且所述聚焦電壓在5,000V至12,000V的范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的投影式陰極射線管，其中所述陽極電壓在25,000V至35,000V的范圍內(nèi)，并且所述聚焦電壓是一個在5,000V至12,000V的范圍內(nèi)的固定電壓，所述固定電壓疊加一個等于或低于12,000V，并且與所述電子束的偏轉(zhuǎn)同步變化的動態(tài)聚焦電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的投影式陰極射線管，其中所述頸部分的外徑約為29mm。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的投影式陰極射線管，其中所述投影式陰極射線管的總長度在240mm至290mm的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種投影式陰極射線管包括一個熒光屏，一個陰極，G1，G2以及由第一、第二和第三電極組成的主透鏡。對第一和第三電極供給熒光屏的陽極電壓，并且對第二電極供給一個低于陽極電壓的聚焦電壓。第二電極的熒光屏側(cè)端中的開口的內(nèi)徑在14mm至18mm，并且第二電極的熒光屏側(cè)端安置在第三電極之內(nèi)。G1電極中的孔直徑Dmm和第二電極的軸向長度Lmm滿足以下不等式Lmm≥60×Dmm+27.6mm，Lmm≤－646×Dmm+396.3mm，Dmm≥0.44mm，和Lmm≤75mm。
文檔編號H01J29/00GK1606122SQ20041008080
公開日2005年4月13日 申請日期2004年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
發(fā)明者內(nèi)田剛 申請人:株式會社日立顯示器