专利名称：一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构及其定位方法
技术领域：
本发明涉及一种用于阴极射线管上具有低热膨胀系数的屏罩定位结构及其定位方法，该屏罩定位结构可令彩色阴极射线管的显示屏幕与屏罩间保持固定连接关系，特别是在彩色阴极射线管的电子束进行显像扫描、对屏罩进行加热时，该屏罩定位结构及其定位方法不易使屏罩发生热膨胀。
在一般传统使用的彩色阴极射线管内，位于显示屏幕内侧的预定距离位置上，均设有屏罩(mask)。该屏罩由呈弧面状的高张力金属薄板制成，其上设有许多聚焦孔，且各聚焦孔对应于显示屏幕内侧所布设的莹光点(phosphordeposit)设置。该屏罩相当于一色选阴极(color selection cathode)，利用该聚焦孔，令彩色阴极射线管电子枪所产生的三色(RGB)电子束，能穿过各聚焦孔，并准确地投射至显示屏幕内侧的对应莹光点上。在制作该传统使用的彩色阴极射线管时，一般均将屏罩的周缘固设在一框架上，再在框架的四周边缘，分别通过弹性金属定位元件或弹片，将屏罩固定在彩色阴极射线管玻璃包封本体的内侧边。
当彩色阴极射线管的电子枪所产生的三色电子束进行显像扫描，而对屏罩进行加热时，定位元件将因屏罩的热传导而产生热膨胀，进而导致屏罩以彩色阴极射线管的中央位置为中心发生旋转，令屏罩上的聚焦孔(aperture)偏移，而无法对准该显示屏幕内侧对应位置上的莹光点(phosphor deposit)，造成电子枪所产生的三色电子束，无法准确地投射至显示屏幕内侧的对应莹光点上，大幅度降低视讯图像的色纯(color purity)效果。
本发明的目的是设计一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构及其定位方法，以解决传统彩色阴极射线管的屏罩定位结构在显像作业时，易因受热膨胀而造成屏罩旋转偏移的问题。
本发明的目的是这样实现的一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构，包括设置在彩色阴极射线管上的显示屏幕、玻璃包封本体、屏罩、框架及一个以上的定位元件，所述的屏罩设置在显示屏幕内侧并保持预定距离的位置处，屏罩的弧状本体上设有呈等间距排列的聚焦孔，屏罩的四周缘形成有裙部，所述的框架通过焊接方式固定在屏罩的裙部上，其特征在于所述的定位元件是由热膨胀系数小于2.0×10-6cm/cm/℃的弹性金属材料制成；定位元件一端固定在框架的侧边上，定位元件上于邻近该固定位置处向外弯折形成一中间部，中间部的另一端再向内弯折形成固定部，所述的固定部分别固定在玻璃包封本体内侧的对应位置上。
本发明的一种具有低热膨胀系数的屏罩定位方法，其特征在于将一个以上由热膨胀系数小于2.0×10-6cm/cm/℃的弹性金属材料制成的定位元件，固定在彩色阴极射线管的屏罩的框架与玻璃包封本体侧边间的对应位置上，屏罩与彩色阴极射线管的显示屏幕间保持固定的距离，在彩色阴极射线管的电子束进行显像扫描加热屏罩时，定位元件不易产生热膨胀。
所述的弹性金属材料是包含有以原子重量32～38％的镍成份制成的合金材料。
所述的定位元件是采用殷钢金属材料制作的。
所述的定位元件是采用Neovar金属材料制作的。
所述的定位元件是采用柯伐镍基合金金属材料制作的。
所述定位元件的固定部上设置有至少一个孔洞，所述的孔洞分别与设置在玻璃包封本体内侧对应位置上的凸柱相卡接固定。
还包括对所述的定位元件进行高温加热处理，而在定位元件表面形成可增加热发射特性的三氧化二铁或四氧化三铁成份层。
本发明的具有低热膨胀系数的屏罩定位结构及其定位方法，是在屏罩的框架与彩色阴极射线管的玻璃包封本体任一侧边的对应位置上，至少固设一屏罩定位元件，该定位元件系由热膨胀系数小于2.0×10-6cm/cm/℃的弹性金属材料制成，如Invar(殷钢，一种镍铁合金)，Neovar或Kovar(柯伐，一种镍基合金)等金属材料，定位元件一端通过凸柱固定在玻璃包封本体的内侧边，另一端则固定在屏罩的框架上，从而使屏罩与彩色阴极射线管的显示屏幕间保持固定的连接关系，令彩色阴极射线管的三色电子束在进行显像扫描，而对屏罩加热时，该定位元件不易产生热膨胀，以有效避免屏罩的定位结构发生旋转偏移，确保三色电子束穿过屏罩的聚焦孔并准确地投射至显示屏幕内侧对应位置上的莹光点上，有效提高视讯图像的色纯效果。
下面结合实施例及附图进一步说明本发明的技术。
图1是本发明彩色阴极射线管的屏罩与玻璃包封本体间的连接关系正视示意2是图1中用于连接屏罩与玻璃包封本体的屏罩定位元件结构正视示意3是图1中彩色阴极射线管的屏罩与玻璃包封本体间连接关系的局部结构示意图参见图1，在本发明的彩色阴极射线管中，主要包含一屏罩10，该屏罩10上设有一由高张力金属薄板制成的弧状本体14，其上设有许多呈等间距排列的聚焦孔10a，该聚焦孔10a恰可令彩色阴极射线管电子枪所产生的三色电子束贯穿，屏罩10的四周缘形成裙部12(skirt)，裙部12通过焊接方式固定在一呈长方形的框架16上。
框架16与彩色阴极射线管的玻璃包封本体18内侧间，在任一侧边的对应位置上，本发明分别通过至少一个屏罩定位元件20a、20b、20c及20d，将框架16与玻璃包封本体18连接在一起。
结合参见图2，定位元件20a、20b、20c及20d的一端固定在屏罩的框架16上，其固定方式可为传统的点焊30方式，而在邻近该固定位置处的定位元件则向外弯折形成一中间部，该中间部的另一端再向内弯折形成一固定部，通过在固定部上预设的孔洞34分别与玻璃包封本体18内侧对应位置上所设的凸柱22a、22b、22c及22d相卡接固定，令屏罩10被定位于玻璃包封本体18内侧的对应位置处，如图3中所示，且与彩色阴极射线管的显示屏幕28间保持固定的设计距离。
本发明中，由于屏罩10与显示屏幕28间仅保持一适当的微小间距，且屏罩上设有大量的聚焦孔10a，各聚焦孔10a用于令彩色阴极射线管电子枪所产生的三色电子束贯穿，准确地投射到与各聚焦孔对应的、布设在显示屏幕28内侧的莹光点36上。故，当彩色阴极射线管的三色电子束进行显像扫描、对屏罩10加热时，定位元件20a、20b、20c及20d极易因屏罩上热量的传导效应，而沿其纵向发生热膨胀，导致屏罩10以彩色阴极射线管的中央位置为中心，沿顺时钟方向发生旋转，使屏罩10上的聚焦孔10a发生偏移，此时电子枪所产生的三色电子束，将无法准确地投射到显示屏幕28内侧对应的莹光点36上，会大幅度降低视讯图像的色纯效果。
本发明中，为避免定位元件20a、20b、20c及20d因受屏罩热能影响而产生热膨胀，特采用热膨胀系数小于2.0×10-6cm/cm/℃的弹性金属材料制作，该弹性金属材料包含有以原子重量(atomic weight)32～38％的镍(Nickel)成份制成的台金材料，该合金材料的热膨胀系数将小于2.0×10-6cm/cm/℃。此外，为使本发明的定位元件20a、20b、20c及20d具有更佳的热发射率(thermalemissivity)，以有效降低热应力的集中，避免屏罩14发生旋转偏移，定位元件20a、20b、20c及20d还可再经高温加热处理，于其表面形成一Fe2O3(三氧化二铁)或Fe3O4(四氧化三铁)的成份，以增加其热发射特性。本发明的定位元件20a、20b、20c及20d亦可采用如Invar，Neovar或Kovar等金属材料制作，其中Invar金属材料的热膨胀系数更低，为0.8×10-6cm/cm/℃。
由于，本发明中的定位元件具有极低的热膨胀效率，故在彩色阴极射线管的电子束进行显像扫描、对屏罩加热时，不易产生热膨胀，可有效避免屏罩的定位结构发生旋转偏移的问题，确保电子枪所产生的三色电子束，能准确地透过屏罩的聚焦孔，投射至显示屏幕28内侧的对应莹光点36上，大幅度提高视讯影像的色纯效果。
以上所述，仅是本发明的一较佳实施例，本发明所主张的权利范围，并不局限于此，凡熟悉本技术领域的人士，依据本发明所揭露的技术内容所作的等效变化，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1．一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构，包括设置在彩色阴极射线管上的显示屏幕、玻璃包封本体、屏罩、框架及一个以上的定位元件，所述的屏罩设置在显示屏幕内侧并保持预定距离的位置处，屏罩的弧状本体上设有呈等间距排列的聚焦孔，屏罩的四周缘形成有裙部，所述的框架通过焊接方式固定在屏罩的裙部上，其特征在于所述的定位元件是由热膨胀系数小于2.0×10-6cm/cm/℃的弹性金属材料制成；定位元件一端固定在框架的侧边上，定位元件上于邻近该固定位置处向外弯折形成一中间部，中间部的另一端再向内弯折形成固定部，所述的固定部分别固定在玻璃包封本体内侧的对应位置上。
2．根据权利要求1所述的一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构，其特征在于所述的弹性金属材料是包含有以原子重量32～38％的镍成份制成的合金材料。
3．根据权利要求1所述的一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构，其特征在于所述的定位元件是采用殷钢金属材料制作的。
4．根据权利要求1所述的一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构，其特征在于所述的定位元件是采用Neovar金属材料制作的。
5．根据权利要求1所述的一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构，其特征在于所述的定位元件是采用柯伐镍基合金金属材料制作的。
6．根据权利要求1所述的一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构，其特征在于所述的定位元件表面还有经高温加热处理形成的三氧化二铁或四氧化三铁成份层。
7．根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构，其特征在于所述定位元件的固定部上设置有至少一个孔洞，所述的孔洞分别与设置在玻璃包封本体内侧对应位置上的凸柱相卡接固定。
8．一种具有低热膨胀系数的屏罩定位方法，其特征在于将一个以上由热膨胀系数小于2.0×10-6cm/cm/℃的弹性金属材料制成的定位元件，固定在彩色阴极射线管的屏罩的框架与玻璃包封本体侧边间的对应位置上，屏罩与彩色阴极射线管的显示屏幕间保持固定的距离，在彩色阴极射线管的电子束进行显像扫描加热屏罩时，定位元件不易产生热膨胀。
9．根据权利要求8所述的一种具有低热膨胀系数的屏罩定位方法，其特征在于还包括对所述的定位元件进行高温加热处理，而在定位元件表面形成可增加热发射特性的三氧化二铁或四氧化三铁成份。
全文摘要
本发明涉及一种具有低热膨胀系数的屏罩定位结构及其定位方法、在屏罩的框架与彩色阴极射线管的玻璃包封本体侧边间,对应设置由热膨胀系数小于2.0×10
文档编号H01J29/07GK1297246SQ9912378
公开日2001年5月30日 申请日期1999年11月23日 优先权日1999年11月23日
发明者童华苏, 陈文吉, 洪晧程 申请人:中华映管股份有限公司