[發明專利]單電子束跟蹤管

無效

• 申請號: 01804962.1
• 申請日: 2001-11-27
• 公開（公告）號: CN1401129A
• 公開（公告）日: 2003-03-05
• 發明（設計）人: M·P·C·M·克里恩;O·H·維勒姆森;N·C·范德瓦爾特
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: H01J29/56
• 分類號: H01J29/56;H01J29/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳立明,張志醒

本發明涉及一種顯示設備，該顯示設備包括一個“束指引”型(或跟蹤式)彩色陰極射線管，顯像管中具有顯示屏，而顯示屏中則具有多個平行的熒光線和單束電子槍。

陰極射線管中，采用蔭罩板來確保色彩選擇，蔭罩板在陰極射線管(CRT)中是較昂貴的部件，此外，其穿透率通常不到20％，因此，要想獲得預定的亮度，必須具有相對較強的電子束電流。該較大的電流強度約束了電子光學的特性。

新采用的無蔭罩板陰極射線管(CRT)可以避免上述弊端。這種陰極射線管中，可以沿著熒光線跟蹤電子束。熒光線在紅，綠，藍之間交替變換。電子束的導引通過主動操作電子束來實現，因而采用了反饋機制。對于該類型的顯像管，可以稱為電子束跟蹤顯像管或束指引顯像管。

為確保色彩純度，熒光線中的光斑尺寸必須足夠小。實際上，很難做到對三個電子束同時進行跟蹤。作為替代，采用三電子束順序寫入三種顏色。然而這種方案中，電子束電流強度是三槍三束電子束的三倍。因此，容易產生空間電荷相互作用，從而使光斑尺寸變差，并因此影響色彩純度。

因此，盡管單電子束跟蹤管會導致較大的電子束電流，本發明的目標還是提供一種具有高色彩純度的單電子束跟蹤管。該目標通過具有彩色陰極射線管的顯示設備來實現，彩色陰極射線管在權利要求1中有說明。本發明是基于這樣一種見解：即電子束電流增大所引起的色彩純度惡化可以通過增加電子束的開度角得到補償。電子束開度角的增加需要一個電子槍，電子槍具有一個有效直徑較大的主透鏡，較大的主透鏡直徑是為了防止產生球面像差。在陰極射線管中，格柵被激勵后，形成透鏡作用，格柵的其中一側可以通過所謂的多形棒(玻璃棒)固定在CRT的管頸節。由于多形棒占據一定的空間，因此這些多形棒的存在使得格柵成為基本橢圓形狀。(常規使用的彩色陰極射線管的三個電子束，每個格柵有三個孔，或者電子束穿孔，電子束孔形狀的選擇要滿足為每個電子束產生圓形透鏡的作用)。

單束電子槍中使用的橢園形格柵只有一個孔。此外，該孔必須足夠大以獲得最佳的透鏡質量。為滿足上述要求，設計的第一步的選擇的依據是：橢圓形格柵中含有橢圓形電子束穿過孔，格柵的縱向軸和小孔的縱向軸相一致。而且，縱軸通常橫穿熒光線方向。(最好，熒光線的方向與長方形顯示屏的縱向軸相平行，但本發明不局限于此)。

事實上，由于透鏡的最大直徑取決于CRT管頸的內部直徑，所以有效透鏡直徑的可擴大空間非常有限。設計中的第二步是采用一個所謂的分布主透鏡(DML)。DML包括多個金屬格柵(至少包括第一格柵，最終格柵和中間格柵)，這些金屬格柵通過分壓器電氣連接在一起(高阻)，通過分壓器，主透鏡電壓逐步、逐級地分布在格柵上，所導致的電位電壓分配可以仿效具有大直徑的標準透鏡。

格柵的橢圓形形狀，以及格柵中的孔，使得y方向有效透鏡直徑相對較大，而x方向則相對較小。因此，導致y方向上的透鏡強度要比x方向的弱：透鏡的非圓形特性導致顯示屏中光斑的散光。本發明也提供了解決該問題的一種方法。根據第一實施方案，該散光可以通過由“動態-散光和聚焦”節(DAF)產生的動態聚焦得以校正，DAF可以裝設在，例如主聚焦透鏡的電子束入口側，如同用在蔭罩式高后端電視顯像管中的電子槍。

然而，采用DAF來補償由主透鏡引起的散光，存在如下缺點：它在某種程度上惡化了y方向透鏡的質量。本發明中有兩種或多種優選實施方案可以用來補償散光，這些實施方案將在下文中說明。

第一個方法如下：通過在緊挨格柵G2之外增加至少一個額外格柵，可以在x-z平面形成柱面透鏡。該方法的實施方案圖示在圖5中。合理調整圓柱形透鏡的強度可以產生額外的交叉，從而可以補償由DML引起的散光。圖6a示出了獲得所需透鏡功能的格柵布局。

也可以在上述柱面透鏡中增加一個弱四極。四極的極性應該滿足能使y-z平面中的電子束分岔，以便增加該平面中的透鏡填充(lensfilling)(圖6a和圖6b)。要提高DML的y方向上的透鏡質量必須有大的透鏡填充。因此，X-z平面中的柱面透鏡的強度必須能夠相適應。此外，附加四極可以置于由柱面透鏡引起的額外交叉附近。該方案中，x-z平面中的透鏡不受影響。

與上述增加一個弱四極來增加y-z平面中的透鏡填充不同，也可以在y-z平面采用一個附加交叉以及通過調整電子束-即在交叉附近分岔電子束，來調節透鏡填充。