專利名稱：陰極射線管電子槍組件的點沖擊方法
技術領域：
本發明涉及一種新穎的對陰極射線管(CRT)電子槍組件進行點沖擊的方法，更具體地說，對裝有6個電極的電子槍組件進行點沖擊的方法。
在制造CRT的過程中，在CRT已經總裝，排氣及密封后，通常要電處理氣子槍組件。電處理的一個步驟是點沖擊，它包括在相鄰電極之間(通常是聚焦極和與它相鄰的電極之間)的間隙中感應電弧。所述電弧清除掉在CRT正常工作條件下將成為電子的場致發射點的突出物，毛刺和/或顆粒。
1980年7月29日頒發給Hopen的美國專利第4，214，798號公開了一種點沖擊方法，這種方法可應用于雙電位或三電位電子槍結構。雙電位電子槍結構一般具有熱子及陰極K，控制柵極G1，簾柵極G2，單聚焦極G3及通常稱為陽極的高電壓電極或G4。雖然彩色顯象管三支電子槍的每一支可以配置單獨的元件，但近來實際應用中傾向于為三支電子槍的G1，G2，G3和陽極配置公用元件。三電位電子槍不同于雙電位電子槍的地方在于它使用三個起聚焦作用的聚焦極而不是單個聚焦極。三電位電子槍一般具有熱子，陰極K，控制柵極G1，簾柵極G2，三個聚焦極G3，G4和G5，還有通常記為G6的陽極。在引證的專利所介紹的方法中，熱子、陰極、控制柵極及簾柵極是連在一起的，并且在雙電位槍結構中點沖擊電壓加在陽極和互連的這些電子槍元件之間，而聚焦極電浮動。對點沖擊來說，三電位電子槍和雙電位電子槍相似，其不同之處在于在CRT中G3和G5聚焦極是內連的，并且，G3和G4聚焦極連接到兩根單獨的芯柱引線上，這兩個聚焦極在點沖擊期間是電浮動的。
先前已經用了很多種點沖擊電子槍組件的方法試圖改善電視顯象管的電特性。大多數方法用到在二相鄰電極之間強制產生電弧，以清除突出物，毛刺和/或顆粒，以便在以后的正常工作電位下顯著降低這兩個元件之間的電子場致發射。就包括陽極和聚焦極G3之間的點沖擊的所有情況而言，正脈動直流高壓脈沖加到這兩個電極之間，同時，所有其它電極保持地電位或允許浮動，正如引證的專利所介紹的。另一替代的辦法是把陽極接地，而把負脈動直流高壓脈沖加到電子槍結構的其余電極上。所用高壓脈沖的振幅，波形及重復頻率是在很大的范圍內變化的，取決于所用點沖擊設備的性質。最常用的點沖擊電壓脈沖是正弦形的，它由線間電壓的正常變壓產生。這些脈沖可以是半波的，它們的最底部分不是某個最低直流正電平就是地電位，或者，這些脈沖可以是全波的，這時，最低值常被鉗位在地電位。有時也用由經由球隙的電容放電產生的、電流脈沖常常超過100安培、前沿上升很快的短脈沖。雖然，這些脈沖的瞬時功率非常大，但是，每一脈沖的持續時間(常常小于1微秒)把感應電弧的能量限制在對于管子元件是安全的電平上。不管用什么樣的點沖擊脈沖，大多數使用者已經發現避免把負脈沖加到陽極上是正確的。
最近幾年來，已經通過在雙電位型和三電位型的聚焦元件上加越來越高的電壓實現了熒光屏上電子束斑點聚焦性能的改善。由于使用這些更高的工作電壓，常常需要進行聚焦極G3和簾柵極G2之間的點沖擊;對于三電位型電子槍，相信還需要進行不同的聚焦極G3，G4及G5之間的點沖擊。
在1977年10月11日頒發給Maskell等人的美國專利第4，052，776號所介紹的另一種點沖擊方法中，把很高振幅的射頻短脈沖群加到用于在G2和G3之間進行點沖擊的較低振幅的脈動直流脈沖上。在這個方法中，脈動直流點沖擊電壓脈沖是通過芯柱引線連到三電位槍的G3和G5上的，而射頻短脈沖群是通過其余的電連接在一起的芯柱引線引入的。由于芯柱引線彼此靠得很近，因此，要么把直流峰值電壓保持在較低值(這么作限制了它的有效作用)，要么就要采取預防措施防止在芯柱引線的管外部分之間的電擊穿。
1987年7月28日頒發給Daldry等人的美國專利第4，682，963號介紹了另一種點沖擊方法，它公開了具有六個柵極的CRT的兩步老練處理方法。在正常工作期間，G2和G4互連到較低電壓。G3和G5聚焦極互連到較高電位而陽極G6工作于最高電壓。一般的老練處理包括把高的直流電壓加到陽極以及把脈沖電壓加到互連的G2和G4電極。熱子，陰極及G1連在一起，并且，允許其浮動。G3和G5彼此連接，并且，也允許其浮動。在老練處理的第二步驟期間，包括熱子，陰極以及從G1到G5的電極一起連到脈沖電壓而高直流電壓加到陽極。
盡管上述若干點沖擊方法涉及帶六個元件的電子槍(此外還有熱子和陰極)，但是，都沒有提供老練雙重雙電位電子槍或具有兩個簾柵極和兩個聚焦電極的六元件電子槍的合適的方法。雙重雙電位電子槍結構一般具有熱子，陰極K，控制柵極G1，簾柵極G2，第一聚焦極G3，第一陽極G4，第二聚焦極G5和第二陽極G6。第一和第二聚焦極G3和G5一般約工作于7KV，而第一和第二陽極G4和G6約工作于25kV。一種六元件電子槍結構包括(除了熱子和陰極之外)控制柵極G1，第一簾柵極G2，第一聚焦極G3，第二簾柵極G4，第二聚焦極G5和陽極G6。第一和第二簾柵聚G2和G4一般約工作于300V到1000V，第一和第二聚焦極G3和G5約工作于7kV，而陽極G6約工作于25kV。
根據本發明，在抽完真空的CRT中點沖擊電子槍組件的方法包括在所述陽極和所述第一聚焦極之間施加點沖擊電壓，而剩下的槍元件電浮動;所述電子槍組件包含若干電子槍元件熱子，陰極，控制極，至少一個簾柵極，第一聚焦極，第二聚焦極和陽極。
附圖中
圖1用圖解法表示在第一號電子槍上實施本發明方法的第一種電路布局，圖2用圖解法表示在圖1的電子槍上實施本發明方法的第二種電路布局，圖3示出用一般方法及用本發明方法在點沖擊后雜散發射的對照圖，圖4用圖解法表示在第2號電子槍上實施本發明方法的第三種電路布局圖5用圖解法表示在圖4的電子槍上實施本發明方法的第四種電路布局。
本發明的點沖擊方法可用于任何CRT電子槍組件，該組件具有陰極以及若干引導和聚焦電子束的電極，其中至少有兩個電極工作在相同電位。在該CRT電子槍組件中可以只有單支電子槍也可以有若干支槍。當多于一支槍時這些槍可具有任何幾何排列方式。例如，象彩色電視顯象管那樣有三支槍時，如本領域中公知的那樣，這三支槍可以排列成三角形或一字形。例如，本方法可用于如圖1中用圖解法表示的那種雙重雙電位電子槍。雙重雙電位電子槍結構一般具有熱子，陰極，G1或控制柵極，G2或簾柵極，G3或第一聚焦極，G4或第一陽極，G5或第二聚焦極以及G6或第二陽極。雖然CRT三支電子槍的第一支可以使用單獨的元件，但近來的實際應用傾向于使用固定在玻璃支持桿上的公用元件(未示出)。在雙重雙電位電子槍中，聚焦極G3和G5一般工作于約7kV的第一電壓，而陽極G4和G6工作于約25kV的第二電壓。
本發明的雙重雙電位電子槍使用玻璃芯柱(未示出)，該芯柱備有足夠的引線(或管腳)，使G3和G5有可能連接到單獨的引線上，盡管在管子正常工作期間，G3和G5電極工作于約7kV的同一電壓。從真空管殼引出足夠的單獨引線使得有可能應用本發明的點沖擊方法。
圖1包括抽成真空的CRT21的示意的剖面立視圖，CRT21包含面板23，該面板的內表面配備熒光屏25。面板23封接在玻錐27的較大端，與玻錐27較小端連成一體的是管頸29。芯柱31將管頸29密閉。玻錐27的內表面涂有導電涂層33，導電涂層33和陽極按鈕35接觸。
管頸29容納雙重雙電位電子槍組件。該組件包括三支雙重雙電位電子槍，圖1只示出其中的一支。所述組件包括兩根玻璃支持桿(未示出)，用這兩根玻璃支持桿來安裝各種電子槍元件。每支槍的槍元件包括熱子37，陰極39，G1或控制電極41，G2或簾柵極43，G3或第一聚焦極45，G4或第一陽極47，G5或第二聚焦極49以及G6或第二陽極51。第一和第二陽極47和51在管內連接，第二陽極51通過緩沖器53連接到導電涂層33。
在最佳實施例中，熱子37，陰極39，G1電極41，G2電極43和G5電極49都連接到穿過芯柱31的單獨的芯柱引線55。G3電極45也連接到穿過所述芯柱的單獨的G3引線57。點沖擊期間，芯柱31和芯柱引線55及57插入管座中(未示出)，并且，引線55是電浮動。具有短的持續時間和快速上升前沿的高頻電壓脈沖的電源59接入插座和地線63之間的插座引線61。這些脈沖具有約350kHz的、在92到150kV之間的交流電壓。陽極按鈕35通過陽極引線65連接到電壓約+45kV的電源67。該陽極電壓加到在管內相連的陽極47和51。管座(未示出)包括絕緣筒，該絕緣筒容納G3的引線57在CRT管外的部分，并把它電絕緣起來。例如，1978年2月28日頒發給Wardell，Jr。等人的美國專利第4，076，336號及1978年11月28日頒發給Marks的美國專利第4，127，313號介紹了這種型式的管座。來自電源59的高頻電壓強制起弧并施加高壓，從而，這些電極附近的氣體分子有效地電離，并且，氣體離子及電弧有效地從面對的各電極的表面清除不希望有的碎片。
點沖擊的另一可供選擇的方法示于圖2。該結構和圖1中示出的結構相似，并且，相同的元件用圖1中所用的標號標記。在點沖擊期間，芯柱31和芯柱引線55及57插入管座(未示出)，并且，引線55電浮動。與圖1的方法不同的是插座引線把連接G3的引線57直接連到地線63。陽極按鈕35通過陽極引線65連到低頻脈沖點沖擊電壓的電源167，再連接到地線63。來自電源167的脈沖起初從地電位上升到約35±5kV負峰值，然后，在大約90到120秒時間內上升到約60±5kV負峰值。所述脈沖由具有約60Hz頻率的半波整流交流電壓生成。該交流電壓的正的部分被鉗位到地電位。這些脈沖的總的持續時間約0.1到0.2秒(6到12個周期)，時間間隔約0.5到1.0秒。
圖3示出射頻點沖擊(RFSK)試驗的結果。“常規的”的RFSK是這樣進行的G3和G5電極電浮動，熱子、陰極、G1及G2電極接地，所述另一替代方法的點沖擊電壓加到陽極按鈕35上。按照所述另一替代方法的“增強型”RFSK是這樣進行的熱子、陰極、G1、G2及G5電極浮動，只有G3電極接地。所述另一替代方法的點沖擊電壓加到陽極按鈕35上。如圖3中所示，本發明的方法使得G3和G5聚焦極可以工作在高達29kV的電壓(消電離電壓，VEXT)而不從電極產生任何明顯的(雜散)發射(例如，約大于40毫微安)，而經過正規的點沖擊的電極在電壓等于或超過22kV時就有雜散發射。
這里介紹的點沖擊方法也適用于圖4中用圖解法表示的六元件電子槍結構(不包含熱子和陰極)，圖4示出抽成真空的CRT121的剖面立視圖，CRT121包括面板123，熒光屏125嵌在面板123的內表面。面板123封接在玻錐127的較大端，玻錐127的較小端與管頸129連成一體。芯柱131把管頸129密閉。玻錐127的內表面涂有導電涂層133，導電涂層133和陽極按鈕135接連。
管頸129容納六元件電子槍組件，該組件包括三支電子槍，圖4中只示出其中的一支。所述組件包含兩根玻璃支持桿(未示出)，用該玻璃支持桿安裝各種電子槍元件，每支電子槍包含熱子137，陰極139，G1或控制電極141，G2或第一簾柵極143，G3或第一聚焦極145，G4或第二簾柵極147，G5或第二聚焦極149以及G6或陽極151。第一和第二簾柵極143和147在管內互連;正如以后將介紹的，為了便于點沖擊，工作于同一電壓的第一和第二聚焦極145和149具有單獨的引線。陽極151通過緩沖器153連接到導電涂層133。1988年8月16日頒發給New等人的美國專利第4，764，704號介紹了這種型式的電子槍。
在圖4的實施例中，熱子137，陰極139，G1電極141，內連的G2和G4電極143和147以及G5電極149都連接到穿過芯柱131的單獨的芯柱引線155。G3電極145也連到穿過所述芯柱的單獨的引線157。點沖擊期間，芯柱131和芯柱引線155及157插入管座(未示出)中，并且，引線155是電浮動的。
具有短的持續時間和快速上升前沿的高頻電壓脈沖的電源59與圖1中所述的電源59相同，該電源接入位于插座和地線63之間的插座引線61。該脈沖具有約350kHz的，92到150kV之間的交變電壓。陽極按鈕135通過陽極引線165連接到電壓約+45kV的電源67。這里的電源67也與圖1中所述的電源67相同。把陽極電壓加到陽極151上。管座(未示出)包括絕緣筒(也未示出)，這個絕緣筒容納G3在CRT外部的引線157，并將它絕緣起來。例如，上面引用的美國專利4，076，366和4，127，313號介紹了這種型式的管座。來自電源59的高頻電壓強制起弧并且施加高壓，從而，這些電極附近的氣體分子有效地電離，氣體離子和電弧有效地從面對的電極表面清除不希望有的碎片。
圖5中還示出另一種點沖擊方法。該結構和圖4中示出的結構相似，并且，用圖4中所用的標號標記相同的元件。在點脈擊期間，芯柱131和芯柱引線155和157插入管座(未示出)中，并且，引線155是電浮動的。與圖4的方法不同的地方在于管座引線把G3引線157直接連接到地線63。陽極按鈕135通過陽極引線165連到低頻脈沖點沖擊電壓電源167，再連接到地線63。電源167的脈沖先從地電位上升到約35±5kV負峰值，再在90到120秒內上升到約60±5kV負峰值。這些脈沖由具有約60Hz頻率的半波整流的交流電壓生成。該交流電壓的正的部分鉗位到地電位。這些脈沖的總的持續時間可以在0.1到0.2秒之間(6到12個周期)，并且，時間間隔在0.5到1.0秒之間。
權利要求
1.一種對抽成真空的CRT中的電子槍組件進行點沖擊的方法，所述組件包括若干電子槍元件熱子，陰極，控制電極，至少一個簾柵極，第一聚焦極，第二聚焦極和陽極，其特征在于包括如下步驟把點沖擊電壓加到所述陽極(47，51；151)和所述第一控制電極(45；145)之間，而其余電子槍元件(37，39，41，43，49；137，139，141，143，147，149)是電浮動的。
2.權利要求1所限定的方法，其特征在于點沖擊電壓加到兩個陽極(47，51)之一和所述第一聚焦極(45)之間，所述兩個陽極位于所述第二聚焦極(49)的兩邊。
3.權利要求1所限定的方法，其特征在于所述點沖擊電壓加到所述陽極和所述第一聚焦極(145)之間，第一聚焦極(145)置于兩個簾柵極(143，147)之間。
4.權利要求1，2或3所限定的方法，其特征在于所述第一聚焦極(45;145)接地。
5.權利要求1，2或3所限定的方法，其特征在于所述第一聚極(45，145)電連接到具有短的持續時間及快速上升前沿的高頻電壓脈沖的電源(59)上。
全文摘要
本發明涉及一種新穎的對陰極射線管電子槍組件進行點沖擊的方法，更具體地說，對裝有六個電極的電子槍組件進行點沖擊的方法。該方法包括在陽極和第一聚焦極之間施加點沖擊電壓，而其余槍元件電浮動。所述電子槍組件包含電子槍元件熱子，陰極，控制極，至少一個簾柵極，第一聚焦極，第二聚焦極和陽極。經受本發明的點沖擊步驟以后，第一和第二聚焦極工作在高達29kV的電壓而不引起來自電極的任何明顯的雜散發射。圖文檔編號H01J9/44GK1039146SQ8910452
公開日1990年1月24日 申請日期1989年6月26日 優先權日1988年6月29日
發明者卡爾·格哈德·赫恩維斯特 申請人:Rca許可公司