[发明专利]阴极构件及使用该阴极构件的CRT电子枪

说明书

本发明涉及为电子发射源的阴极构件和使用该阴极构件的阴极射线管(CRT)的电子枪。

通常，CRT包括屏盘100和漏斗形部分200，荧光膜400形成在屏盘内表面上，漏斗形部分200与屏盘100相连，它包括内装电子枪300的颈部201和在其周围装有偏转系统203的锥体202，如图1所示，参考标号301代表支撑电子枪300的支架。

上述结构的CRT中，发自电子枪300的电子束被偏转系统203偏转后投射在荧光膜400上，从而激活其上的荧光材料，形成图像。

如图2所示，为发射电子将电子枪300装在漏斗形部分200的颈部201中。电子枪300包括玻杆11、固定在玻杆11上的发射电子束的阴极构件310、控制栅14、屏栅15、和从屏栅15开始顺序装配、构成电子透镜的聚焦电极16和后加速电极17。

将预定电压供给这样构成的电子枪300的各电极和阴极构件310，阴极构件310就发射电子，在相邻电极14-17之间还形成电子透镜。由阴极构件310所发射的电子束穿过这些电子透镜时，便被聚焦和加速。

由阴极构件310决定发自电子枪300的电子束所需要的正常时间和电子束的电流密度。图3中更详细地示出了阴极构件310的结构。阴极构件310包括三个阴极组件12、固定在图2中控制电极14上的外壳13、和外壳13内的绝缘体28，穿过绝缘体28设置三个阴极组件12。

各阴极组件12包括圆柱形套筒21、固定于套筒21端部上的端帽22、涂敷于端帽22的上表面上的电子发射材料层23、和支撑套筒21下部的支座25。各阴极组件12固定在内壳26内，绝缘体28使外壳13与内壳26隔离。此外，图3中的阴极组件12为间热式，热子24插入套筒21中。另一方面，直热式阴极结构中，热子与阴极直接相连。

当预定电压供给这种发射型的阴极构件310的热子24时，热子24辐射热量。热子24发射的热量被传送并由此加热端帽22、套筒21和支座25。若端帽22被加热至例如约800℃，则将从涂敷于端帽22的上表面上的电子发射材料层23发射电子。

有两种类型的电子发射材料层：一种是氧化物型，在含还原材料的底金属上涂敷含碱土金属氧化物为主要成份的材料就可制得；另一种为浸渍型，在多孔金属的孔隙中浸渍电子发射材料而制得。

可是，常规阴极结构中，在端帽和套筒被热子加热之后，电子发射材料被加热，因而正常的电子发射需要较长的时间。因此，需要延长的时间周期、一般8-9秒才能在CRT的荧光屏上形成图像。

此外，工作时，因热子，阴极构件的端帽和套筒被加热并由此热膨胀，从而产生会聚位移和电子束位移等热位移。为防止这些位移，在制造过程中应进行电子束发射老炼，长时间地加热阴极，使阴极具有更可靠地准确地发射电子的物理和化学结构。结果，生产率下降。

激活红、蓝和绿荧光材料的彩色CRT中，由于各阴极构件、控制栅和屏栅的初始热膨胀的瞬间差异，白平衡的稳定时间就较长。

并且，常规阴极构件为加热电子发射层消耗电功率如2-4W，其电子发射特性也因相应于红、蓝和绿阴级的热辐射不均匀而呈现一种分布。

此外，热子和其支架装在电子枪中，使电子枪的总长度变长，并且，热子的制造工艺很复杂，从而导致生产率下降和废品率增加。

本发明的目的是提供一种阴极构件和使用该阴极构件的彩色CRT电子枪，它能减少在荧光屏上形成图像的时间和白平衡的稳定时间，并易于制造，可提高生产率。

为实现上述目的，提供下列阴极构件，它包括：外壳；填充在外壳中的绝缘体；固定地插入绝缘体中的多根杆，杆的端部从绝缘体的上表面延伸；连在绝缘体上的场致发射装置(FED)部件；和电连接FED部件与杆的端部的金属线。

FED部件包括：衬底；在衬底上相隔预定距离的三个FED；和与FED电连接的多个端子、以传送由金属线提供的电能。

按照本发明的另一个实施例，提供下列阴极构件，它包括：带埋入电子枪玻杆中的埋置部分的外壳；具有相应于所述外壳内表面的外表面的固定器，它插入所述外壳内；插入所述外壳装配在所述固定器上的FED部件；和弹性导体，它有固定地埋入所述玻杆中的埋置部分和弹性地压在所述FED部件的上表面上的接触部分，接触部分与所述FED部件的上表面接触，提供电能给所述FED部件。