专利名称：阴极射线管的制作方法
技术领域：
本发明涉及阴极射线管，特别涉及通过设置在管内的电阻元件向电子枪的规定电极施加所需电压的阴极射线管。
通常施加高电压的阴极射线管有如彩色显像管。这种彩色显像管的结构通常如图7所示，设置由屏1，锥2组成的管壳3，面对屏1内侧设置的荫罩4，在屏1内侧上分别由按红、兰、绿三色发光的荧光粉层组成的荧光屏(靶子)5。
此外，在锥2的管颈6内，设置能发射3电子束的电子枪7。该电子枪7由产生电子束发生部阴极、控制从该阴极来的电子束的发生的电极以及使电子束向荧光屏5加速聚焦的电极等若干个电极组成。
对于规定的电压，除了施加25-30kv左右的高阳极电压外，有必要施加5-8kv左右的中电压作为聚焦电压。
象这样对电子枪7的各电极施加的电压，除了一般通过设置在锥2上的阳极端8施加的阳极电压外，还通过与管颈6封闭连通的芯柱来提供。然而，在通过芯柱施加象聚焦电压那样中的高电压时，会发生和芯柱连接的插座等的供给部的耐压问题，其结构越复杂，问题就越多。
因此，在日本专利实开昭48-21516号、实开昭55-38484号，以及美国专利U.S.PNo.3，932，786，U.P.SNo.4，143，298号公报上公开了在管内设置电阻元件，用该电阻元件使阳极电压分压，从而获得需要的中电压的方法。然而，阴极射线管内缺少适合配置该电阻元件的空间，因此只好把电阻元件靠近电子枪设置在管颈6的仅有的空间内。
图8是表示配置这种电阻元件的电子枪的例子。该电子枪是一种放射穿过同一平面的中心电子束和一对侧电子束的一字型电子枪，具有分别内插加热丝10a，10b，10c(但是在图上看不到10b，10c)的呈一排配置的三个阴极11a，11b，11c(但在图上看不到11b，11c)，和该三个阴极11a，11b，11c对应的第一栅极G1，第二栅极G2，第三栅极G3，第四栅极G4，第五栅极G5以及会聚帽12，用一对绝缘支撑棒13a，13b分别按上述次序将这些固定成为一体。
特别是，由该图所示的电子枪7的结构是加长第三栅极G3，缩短第四栅极G4，从第三栅极G3，到第五栅极G5之间，形成具有缓慢电位梯度的长聚焦透镜。对该电子枪，在一根绝缘支撑棒13a的后面设置电阻元件14。
此外，在图8中，15是被焊接在会聚帽12上，与涂敷在锥2内侧的内导电膜16热压连接，通过会聚帽把加给阳极端8的阳极电压传递给第五栅极的衬垫，17是与管颈6端部的管座封闭连通的芯柱。
上述的电阻元件14，如图9所示，其长为60mm，宽为5.0mm，厚为1.0mm。是由从电子枪7的阴极11a，11b，11c一侧延长到会聚帽12侧面的绝缘基板18，把混合上玻璃氧化钌在绝缘基板18上形成弯曲状约1000MΩ的高电阻部19，由涂敷在该高电阻部19上，厚度约为50-200μm的薄玻璃层组成的绝缘敷层，由贯通绝缘基板18两面的通孔和在绝缘基板18面上与高电阻部19连接而形成的以氧化钌为主要成份的约若干KΩ低电阻部组成的电压引出端T1-T4，由采用铆接等方法压接固定在通孔上，并和低电阻部连接的冲细孔等筒状金属所组成的连接部组成。
而且，通过把由焊接在连接部上的，例如由带状金属构成的连接端CN的一端焊接在规定电极或芯柱17上，而使电阻元件14被机械地固定在电气和绝缘支撑棒13a的背面上。
特别在上述图中，电阻元件通过连接端CN，与会聚帽12，第四栅极G4，第三栅极G3以及芯柱17相连接，通过阳极端8，内导电膜16，衬垫15以及会聚帽12加给第五栅极G5约25-30kv的阳极电压，通过电阻部14进行分压，使大约12kv的电压加给第四栅极G4，约6kv的电压加给第三栅极G3。
然而，如上述那样当把电阻元件14靠近电子枪7配置在管颈6内的狭窄空间时，因电子枪7的各个电极以及内导电膜16的电位，而使该管颈6内的空间形成颇复杂的电位分布，且产生以下的问题。
也就是，由于管颈6以及绝缘支撑棒13a，13b和电阻元件14的表面均由绝缘材料构成，因此，因从电子枪7的电极开口泄漏的电子和强电场，使从电极场致放射的电子快速地从低电位部向高电位部移动。当这种电子和绝缘体相撞时，产生大量的两次电子，而且电子数一面增大，一面向高电位部移动。其结果是引起大量放电，即破坏阴极射线管的驱动回路，又破坏电阻元件14，以及绝缘支撑棒13a，13b等。
即使不引起大量放电，也要在绝缘体和电极间发生稳定的少量放电现象，有时还能观察到兰白色光，因这种放电现象使绝缘体的电位以及其周围的电位分布发生变化，这种变化也会要对电子束产生影响，使荧光屏上的光点恶化，图像质量降低。
众所周知，解决这一问题的措施是采用金属环，以便从低电位电极或中电位电极把绝缘支撑棒包围起来的技术。因而，在图8的场合，在尽可能靠近第三栅极G3的电压引出端T3的部分包上金属环SR，以便把绝缘支撑棒13a，13b和电阻元件14包起来，并对其进行加热，在管颈内壁101和支撑棒13a，13b上的100之间形成蒸发物。
但是，即使用这种技术，电阻元件14的电压引出端T2附近的电场也会增强，在电压引出端T2附近和管颈内壁101以及绝缘支撑棒13a，13b上的100之间发生较小放电现象，因此电阻元件14的部分电压发生变化，不能发挥规定的电子透镜的性能，并且使荧光屏5上的光点恶化，图像质量降低。
如上所述，问题是在管颈6的狭小空间，靠近电子枪设置电阻元件14，用该部分电阻向电子枪7的规定电极施加所需电压而构成的阴极射线管中，在为了防止在管颈6内引起的放电现象而采用金属环SR的场合，若电阻元件14的电压引出端电压远比金属环SR的电位高，则其防止效果小，难于完全防止管颈6内的放电现象，妨碍阴极射线管正常动作。
本发明正是鉴于上述问题而成立，其目的在于提供能提高防止在管颈内引起放电现象的效果，提高耐电压性能，且具有可靠性和实用性的阴极射线管。
本发明的阴极射线管至少具有电子枪，该电子枪包括电子束发生部，由多个电极组成的主透镜部，它使从电子束发生部放射出的电子束向荧光屏的规定位置会聚，支撑上述电极的绝缘支撑棒，只少向形成上述主透镜部的一个电极上施加电压的电阻元件以及和上述主透镜部的规定电极相接触，并包围上述绝缘支撑棒的金属环，在于该阴极射线管是使上述电阻元件的为向形成上述主透镜部的至少一个电极施加电压的电压引出端比上述金属环位于更近上述电子束发生部。
根据本发明，由于使电阻元件的高电位电压引出端的位置降到阴极一侧，把从低电位电极来的金属环卷绕在绝缘支承棒以及电阻元件上，从而使管颈部内壁的电位下降，特别是使电阻元件高电位电压引出端位置附近的电场强度降低。其结果是有效地控制管颈部内发生放电现象。
实施例下面，参照附图对本发明的一实施例作详细说明。
本发明的阴极射线管的管颈部内部构造如第1图和第2图所示。第1图表示电子枪71附近结构，第2图表示电阻元件141。此外，用同一符号表示和传统例(图8和图9)同样的地方。
就是，设置在电子枪71的绝缘支撑棒13a背后的电阻元件141，具有电压引出端T1，T4以及在其间的两个电压引出端T，T，且分别用连接端CN来和会聚帽12，第四栅极G4，第三栅极G3以及芯柱17相连接。
但是在本发明中，向第四栅极G4提供电位的电压引出端T的位置向阴极11a，11b和11c一侧大幅度偏移，来自包围电阻元件141的第三栅极G3的金属环SR，向第四栅G4极侧偏移卷绕。因此，电压引出端T21比金属环SR位于更近芯柱17一侧。
进而，把例如25kv阳极高压施加在会聚帽12和第五栅极G5上，此电压也被加在电阻元件141上端电压引出端T1上。从而在电压引出端T21上分压12kv，在另一个电压引出端T31上分压6kv，并且电阻元件141下端电压引出端T4在管外接地。
电压引出端T21的12kv加给了第四栅极G4，电压引出端T的kv加给了第三栅极G3。
根据本发明，由于12kv的电压引出端T21位于和第三栅极G3的6kv电位相同电位的金属环SR的阴极11a，11b，11c侧，特别是处于第三栅极G3电位的附近，因此最大电位差是12kv-6kv。
在图9的传统例中，由于电压引出端T2位于阳极高压附近，最大电位差为25kv-12kv的13kv，与之相比，是其值的一半。因此，还能大幅度减少电压引出端附近的电场强度，并有效抑制放电现象。
接着，用
图10来对传统例和本发明的管颈内壁电位的关系进行说明。图10(a)是传统阴极射线管管颈部的局部剖面图，图10(b)是本发明管颈部的局部剖面图，图10(c)是传统例和本发明管颈内壁电位的说明图。一般来说，管颈内壁电位是以加到内导电膜的高电压为最大值，并形成逐渐向阴极下降的电压分布。这在图10(a)所示的传统例中，如图10(c)中虚线所示那样，电压引出端T2的对面略高一些，在相对于金属环SR的位置上大大降低，以后向阴极侧慢慢降低。
对此，本发明如图10(b)所示，由于金属环SR向高压侧偏移，而电压引出端T21向阴极一侧偏移更大，因此，如图10(c)实线所示那样，和传统例相比，管颈内壁电位下降很多。此外，在相当于电压引出端T21的位置上略高一些，以后向阴极一侧慢慢降低。然而，相当于电压引出端T21的部分，因金属膜101作用使电位受到抑制，因此和传统例基本相同。
通常，由于绝缘支撑棒13a，13b，以及电阻元件141表面是绝缘体玻璃，容易引起电荷积蓄，而且两次电子的释放比也大，因此容易发生持续放电现象(电极间放电因相互为金属而难以发生)。
因此，为了取得抑制金属环SR的阳极电压向芯柱侧变化的效果同而使电压引出端T21比金属环更位于芯柱侧，使该电压引出端T21附近的电场稳定，并能抑制放电现象的发生。
此外，有关本发明的阴极射线管，除上述外均和传统例(图7至图9)相同，因此省略其详细说明。
图3和图4是表示本发明的其它实施例，能取得和上述例同样的效果。
也就是，在上述实施例中，从电压引出端T21到第四栅极G4，是用连接端CN连接，但是，如图3所示，在电子枪72，把第三栅极G3分成第三栅极单体G31，G32，在其间用薄板设置第四栅极G4′，且能从电阻元件141的电压引出端T21，通过连接端直接与该电极相连。用另一个连接端CN′使第四栅极G4′和第四栅极G4相连。
第三栅极单体G31和G32也用另一个连接端CN′(在图上，使管转动)连接。
在此场合，通过使第四栅极的薄电极或电子束开口口径大于第三栅极单体G31，G32，使由第三栅极单体G31-第四栅极G′4-第三栅极单体G32形成的电子透镜的效果微小，因此对电子枪72的会聚性几乎没有影响。
或者，通过把第四栅极G′4作成稍厚电极，积极地在第三栅极单体G31-第四栅极G′4-第三栅极单体G32上形成单电位透镜，这种效果也能提示电子枪72的会聚性能。
由于直接通过长连接端CN从阻抗元件141的电压引出端向第四栅极G4移动是不稳定的，且制造时会造成很大困难，因此，根据图3所示的结构，可以解决这个问题。
接着，图5和图6表示本发明的又一其它实施例，可以获得和上述实施例相同的效果。
在该图5中位于管颈6内的电子枪73，到第二栅极G为止的部分和图1中的电子枪71相同，从第三栅极G3起电极数增多。
也就是由第三栅极G3，第四栅极G4，第五栅极G5，第六栅极G6，第七栅极G7，第八栅极G8，第九栅极G9，第十栅极G10以及会聚帽12构成。将这些电极固定在由两根玻璃组成的绝缘支撑棒13a，13b上，把电阻元件142设置在另一个绝缘支撑棒13a的背面。
该电阻元件142，如图6所示，在其上端设置第一电压引出端T1，用连接端CN′从该电压引出端T1连在会聚帽12上，用连接端CN把其后的第二电压引出端T22引向近傍，和第九栅极G9相连接，用连接器CN把其后的第三电压引端T32引向近傍和第六栅极G6相连接，用连接端CN把其后的第四电压引出端T4和芯柱17相连接，在管外成为低电位或接地电位。
进而，用连接端CN使第三栅极G3和第五栅极G5及第七栅极G7相连接的同时，用连接端CN和芯柱相连接，从管外提供8-10kv的电压Ec3。
此外，如同在图中易看出的那样，连接端CN的一部分表示在管外。
此外，用连接端CN使第四栅极G4和第二栅极相连接，用连接端CN使第二栅极G2和芯柱17相连接，从管外提供500-1kv的电压E。
进而，用连接端CN使第六栅极G6和第八栅极G8相连接。
此外，通过管壳衬垫15把25-30kv的阳极高电压加到第十栅极G10和会聚帽12上。通过电阻元件142把约20kv的电压加给第九栅极G9，同样，通过电阻元件142把约12kv的电压加到第八栅极G8和第六栅极G6上。
各电极的长度举例如下G3l＝3.2m/m G4l＝2.0m/m G5l＝8.0m/mG6l＝0.25m/m G7l＝8.0m/m G8l＝2.0m/mG9l＝2.0m/m G10l＝7.5m/m各电极间距离为0.6m/m，电子束通过孔径约6.2m/m。
由于第六栅极G6是很薄的电极，因此在第五栅极G5-第六栅极G6-第七栅极G7间几乎没有透镜作用。
因此，本发明者等提出，通过第三栅极G3-第四栅极G4-第五栅极G5-第七栅极G7-第八栅极G8-第九栅极G9-第十栅极G10这种透镜结构，能提高透镜性能。
在其他实施例中，装在第七栅极G7上的金属环SR把绝缘支撑棒13a，13b或电阻元件142包起来，而分别在绝缘支撑棒13a，13b和管颈6的内壁上形成蒸镀膜100、101。
通过把这种金属环SR装在第七栅极G7上，并把供给第八栅极G8电位的电阻元件142的第三电压引出端，比金属环SR更近阴极一侧，连接，第三电压引出端T32附近的最大电位差是第五栅极G5和第七栅极G7的电位差，且非常小，约为2-4kv，使抑制放电现象的效果显著。
此时，由于第二电压引出端T22的电位本来是接近于阳极高电压，因此索性将其放置在阳极一侧为好，其电位差也小，所以不存在问题。
在不采用本发明的场合，没有第六栅极G6，第五栅极G5和第七栅极G7相连续，第三电极引出端T32就设置在第八栅极G8近傍，又通过比金属环SR，更位于阳极一侧，这样其附近的最大电位差接近10kv的同时，因从阳极一侧的阳极电压的变动使电位差提高。因此而易引起放电现象。
但是，若采用本发明，则经过本发明者等的实验，如下面表1所示，在第三电压引出端T32附近的放电现象全部消失，从而能得到可靠性极高的阴极线管。
表1放电现象产生率传统例场合约10%本发明场合%这里，总数N＝10根因此，根据本发明，由于电阻元件的高电位电压引出端的位置连向阴极一侧来自低电位电极的金属环卷绕在支撑棒或电阻元件上，所以管颈内壁的电位降低，特别是电阻元件的高电位电压引出端位置附近的电场强度下降，其结果是，能显著抑制管颈内放电现象的发生。
因此，能对因阴极射线管内放电而妨碍或破坏管子正常动作防患于未然，还能消除对驱动装置的不良影响，从而能提供具有极高可靠性的阴极射线管。
对附图的简单说明图1是表示有关本发明一实施例的阴极射线管核心部分(电子枪部件附近)的剖面图，图2是表示图1中所示电阻元件的俯视图，图3是表示有关本发明其它实施例的阴极射线管核心部分(电子枪部件附近)的剖面图，图4是表示图3中所示电阻元件的俯视图，图5是表示有关本发明其它实施例的阴极射线管核心部分(电子枪部件附近)的剖面图，图6是表示图5中所示电阻元件的俯视图，图7是表示一般阴极射线管总体的剖面图，图8是表示传统的阴极射线管核心部分(电子枪部件附近)的剖面图，图9是表示图8所示电阻元件的俯视图，图10(a)是传统阴极射线管管颈的局部剖面图，图10(b)是本发明阴极射线管管颈的局部剖面图，图10(c)是传统例和本发明颈内壁电位的说明图。
11a，11b，11c是阴极，12是会聚帽，13a，13b……是绝缘支撑棒，71是电子枪，141是电阻元件，G1是第一栅极，G2是第二栅极，G3是第三栅极，G4是第四栅极，G5是第五栅极，T1，T4，T21，T31是电压引出端。
权利要求
1.一种阴极射线管，包括具备电子束发生部11a由用来对由此电子束发生部放射出电子束向荧光屏的规定位置会聚的多个电极G3，G4，G5组成的主透镜部，支撑上述电极的绝缘支撑棒13a，向形成上述主透镜部的至少一个电极加电压的电阻元件141，和上述主透镜部的规定电极相接触，包围上述绝缘支撑棒的金属环SR的电子枪71，其特征在于使上述电阻元件的为向形成上述主透镜部的至少一个电极加电压的电压引出端T1，T21，T31，T4比上述金属环更位于上述电子束发生部11a侧。
2.根据权利要求1所述的阴极射线管，其特征在于金属环SR的电位比向比金属环更位于电子束发生部侧，形成主透镜部的电极G3，G4，G5加电压的电压引出端T1，T21，T31，T4的电位较低。
全文摘要
一种阴极射线管包括具备电子束发生部，由多个对从电子束发生部放射出的电子束向荧光屏规定位置会聚的电极组成的主透镜部，支撑上述电极的绝缘支撑棒，向构成上述主透镜部的至少一个电极加电压的电阻元件，和上述主透镜部的规定电极接触，包围上述绝缘支撑棒的金属环的电子枪，使电子枪的电阻元件的为向形成主透镜部的至少一个电极加电压的电压引出端比金属环更位于电子束发生部一侧。
文档编号H01J29/48GK1042622SQ8910833
公开日1990年5月30日 申请日期1989年11月1日 优先权日1988年11月2日
发明者蒲原英治, 腰越真平, 下间武敏 申请人:东芝株式会社