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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre mit
einem Verstärkungsband
zur Verbesserung der Implosionssicherheitseigenschaften.
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Stand der
Technik
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Wie
zum Beispiel aus EP-A-0 740 326 bekannt, umfasst im Allgemeinen
eine Farbkathodenstrahlröhre eine
aus Glas gebildete Vakuumverkleidung bzw. Vakuumeinhüllung. Die
Vakuumverkleidung hat eine im Wesentlichen rechteckige Blende bzw.
ein rechteckiges Panel und einen mit der Blende verbundenen Trichter.
Die Blende hat integral ein im Wesentlichen rechteckiges wirksames
Teilstück
und ein rahmenartiges Einfassungsteilstück, das entlang des Umfangs
des wirksamen Teilstücks
bereitgestellt ist und sich im Wesentlichen senkrecht zu dem wirksamen
Teilstück
erstreckt. Ein Phosphorschirm mit Dreifarb-Phosphorschichten zum Emittieren von
blauem, grünem
und rotem Licht ist auf der inneren Oberfläche des wirksamen Teilstücks gebildet.
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Eine
Lochmaske mit einer Anzahl von Elektronenstrahl-Durchgangsöffnungen ist angeordnet, dem Phosphorschirm
gegenüberzustehen,
innerhalb der Vakuumverkleidung, und eine Elektronenkanone zum Emittieren
von drei Elektronenstrahlen auf den Phosphorschirm ist in einem
Hals des Trichters befestigt.
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In
der oben gebildeten Farbkathodenstrahlröhre werden drei von der Elektronenkanone
emittierte Elektronenstrahlen durch Verwendung eines auf der äußeren Seite
des Trichters befestigten Ablenkjochs abgelenkt, und tasten den
Phosphorschirm horizontal und vertikal über die Elektronenstrahl-Durchgangslöcher ab,
wodurch Farbbilder dargestellt werden.
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In
einer konventionellen Farbkathodenstrahlröhre wird die Druckspannung
bzw. Druckbelastung auf die Vakuumverkleidung durch Festmachen des
Einfassungsteilstücks
der Blende durch ein Verstärkungsband angewendet,
um die Implosionssicherheitseigenschaften der Vakuumverkleidung
zu verbessern.
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In
der konventionellen Farbkathodenstrahlröhre hat das wirksame Teilstück der Blende
bzw. des Panels eine große
Krümmung.
Selbst wenn die Befestigungsposition des Verstärkungsbandes in der Nähe der Mitte
des Einfassungsteilstücks
bezüglich
der Richtung der Röhrenachse
festgelegt ist, ist die Außenkraft,
die bei dem wirksamen Teilstück
der Blende durch Festmachen des Verstärkungsbandes erzeugt ist, im
Wesentlichen gleichmäßig auf
der gesamten Oberfläche
des wirksamen Teilstücks.
Somit können
die beständigen Implosionssicherheitseigenschaften
erreicht werden.
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Andererseits
hat in der jüngsten
Zeit das Verlangen hinsichtlich einer glatten bzw. ebenen Außenoberfläche des
wirksamen Teilstücks
der Farbkathodenstrahlröhre
aus Gründen
einer einfacheren Sicht von Bildern zugenommen.
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In
der konventionellen Struktur werden jedoch Probleme in Bezug zu
den Implosionssicherheitseigenschaften auftreten, wenn das wirksame
Teilstück
geglättet
bzw. ebener gemacht wird. Das heißt, dass, wenn die Außenoberfläche des
wirksamen Teilstücks
der Blende flach ist oder eine kleine Krümmung hat, die Außenkraft,
die bei dem wirksamen Teilstück
der Blende durch Festmachen des Verstärkungsbandes erzeugt ist, extrem groß bei Ecken
des wirksamen Teilstücks
ist, in der Struktur zum Festmachen des Nahbereichs der Mitte des
Einfassungsteilstücks
in der Richtung der Röhrenachse
durch das Verstärkungsband,
wie in dem Stand der Technik gesehen. Aus diesem Grund fliegt das
Glas bei den Ecken des wirksamen Teilstücks einfach umher, wenn die
Vakuumverkleidung zerbrochen wird, was die Implosionssicherheitseigenschaften
verschlechtert.
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Ferner
ist die durch das Festmachen des Verstärkungsbandes verursachte Deformation
des wirksamen Teilstücks
groß.
Aus diesem Grund wird die Irregularität in der Deformation des wirksamen
Teilstücks
größer, wenn
die auf das wirksame Teilstück
angewendete Druckspannung irregulär ist. Gemäß diesem wird der Phosphorschirm
auch deformiert, und deshalb werden die Phosphorschichten von ihren
Ursprungspositionen verschoben. Als ein Ergebnis werden die Auftreffpositionen
der Elektronenstrahlen irregulär,
und die Qualität der
Bilder wird verschlechtert.
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In
EP-0740326 ist das Verstärkungsband
in der Nähe
der äußeren Vorderfront
positioniert. In JP-01149344 umfasst das Verstärkungsband ein gebogenes Teilstück, das
nach außen
gefaltet ist.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der obigen Umstände zustande
gebracht und es ist ihre Aufgabe, eine Farbkathodenstrahlröhre bereitzustellen,
die fähig
ist zum Reduzieren der Irregularität des Strahlauftreffens und
zum Verbessern der Implosionssicherheitseigenschaften.
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Die
obige Aufgabe wird durch eine Farbkathodenstrahlröhre gemäß Anspruch
1 erreicht.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Gemäß der oben
gebildeten Kathodenstrahlröhre
ist die Befestigungsposition des Verstärkungsbandes in der Nähe der Außenoberfläche des
wirksamen Teilstücks
der Blende in der Richtung der Röhrenachse. Deshalb
wird die durch das Verstärkungsband
verursachte Druckspannung einfach an das wirksame Teilstück der Blende
angelegt, und somit wird die externe Kraft bei dem wirksamen Teilstück reduziert.
Somit kann das Herumfliegen von Glas, das die Blende bildet, reduziert
werden und die Implosionssicherheitseigenschaften können dadurch
verbessert werden, hinsichtlich des wirksamen Teilstücks der
Blende. Ferner kann die durch die Druckspannung des Verstärkungsbandes
verursachte Deformation des wirksamen Teilstücks der Blende reduziert werden
und die Irregularität
in den Auftreffpositionen der Elektronenstrahlen kann dadurch eingeschränkt werden.
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Eine
Kathodenstrahlröhre,
die sämtlichen
Bedingungen a ≥ 0,9
h, b ≥ 0,7
h, c ≥ 0,8
h, θ =
0 und t ≥ 1,5 tc
genügt,
wie in den Ansprüchen
beschrieben, kann gebildet werden. In diesem Fall kann die Druckspannung in
dem Nahbereich des wirksamen Teilstücks der Blende gewiss größer gemacht
werden und die Implosionssicherheitseigenschaften können verbessert
werden und die Irregularität
in den Strahlauftreffpositionen kann reduziert werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine teilweise Schnittbild-/Draufansicht, die eine Farbkathodenstrahlröhre gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Vorderansicht, die eine Blende der Farbkathodenstrahlröhre zeigt.
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3 ist
ein Diagramm, das schematisch die Blende und ein Verstärkungsband
zum Erläutern
struktureller Parameter a, b, c, θ, t und tc der Farbkathodenstrahlröhre zeigt.
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4 ist
eine Ansicht im Schnitt, die die Blende wie entlang einer Linie
IV-IV von 2 gesehen zeigt.
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5 ist
ein Diagramm, das schematisch das Ballaufprallverfahren zeigt.
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Bester Modus
zum Ausführen
der Erfindung
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Eine
Farbkathodenstrahlröhre
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Detail mit Verweis auf die begleitenden
Zeichnungen erläutert
werden.
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Die
Farbkathodenstrahlröhre
umfasst eine aus Glas gebildete Vakuumverkleidung 10, und
die Vakuumverkleidung enthält
eine im Wesentlichen rechteckige Blende bzw. Panel 2 und
einen mit der Blende verbundenen Trichter 3, wie in 1 und 2 gezeigt.
Die Blende 2 hat ein im Wesentlichen rechteckiges wirksames
Teilstück 8 und
ein rahmenartiges Einfassungsteilstück 9, das entlang
eines Umfangs des wirksamen Teilstücks bereitgestellt ist, um
sich im Wesentlichen senkrecht zu dem wirksamen Teilstück zu erstrecken,
als ein Körper.
Eine Außenoberfläche des
wirksamen Teilstücks 8 ist
gebildet, um im Wesentlichen flach zu sein oder eine kleine Krümmung zu
haben. Ein Phosphorschirm 1 mit Dreifarb-Phosphorschichten
zum Emittieren von blauen, grünen
und roten Lichtstrahlen ist auf einer Innenoberfläche des
wirksamen Teilstücks 8 gebildet. Der
Trichter 3 ist auf einer Endoberfläche des Einfassungsteilstücks 9 befestigt.
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Eine
Lochmaske 12 mit einer Anzahl von Elektronenstrahl-Durchgangsöffnungen
ist so angeordnet, um dem Phosphorschirm 1 innerhalb der
Vakuumverkleidung 10 gegenüberzustehen. Eine Elektronenkanone 5 zum
Emittieren von drei Elektronenstrahlen in Richtung des Phosphorschirms 1 ist
innerhalb eines Halses 4 des Trichters 3 angeordnet.
Eingriffsstifte 14 ragen von mehreren Teilen der Innenoberfläche des
Einfassungsteilstücks 9 hervor,
und die Lochmaske 12 wird innerhalb der Vakuumverkleidung 10 durch
Eingreifen elastischer Halteglieder 13, die an die Lochmaske
angebracht sind, mit Bezug zu den Eingriffsstiften 14 gehalten.
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Mit
der die obige Struktur habenden Farbkathodenstrahlröhre wird
ein Farbbild dargestellt durch Ablenken von drei von der Elektronenkanone 5 emittierten
Elektronenstrahlen durch Verwendung eines auf der Außenoberfläche des
Trichters 3 befestigten Ablenkjochs 16 und durch
horizontales und vertikales Abtasten des Phosphorschirms 1 über die
Elektronenstrahl-Durchgangsöffnungen
der Lochmaske 12.
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Ein
Verstärkungsband 7 zum
Festmachen des Einfassungsteilstücks 9 ist
um den gesamten Umfang der Außenoberfläche des
Einfassungsteilstücks 9 der
Blende 2 angebracht. Das Verstärkungsband 7 ist aus einer
Legierung in einer im Wesentlichen rechteckigen Form entsprechend
der Außenform
des Einfassungsteilstücks 9 gebildet.
Das Endteilstück
des Verstärkungsbandes 7,
auf der Außenoberflächenseite
des wirksamen Teilstücks 8,
ist nach außen
um 180 Grad gebogen, um ein gebogenes Teilstück 7a zu bilden, wie
in 3 gezeigt.
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Zum
Reduzieren der Außenkraft,
die bei den Ecken des wirksamen Teilstücks der Blende durch Festmachen
des Verstärkungsbandes 7 erzeugt
ist, ist das Verstärkungsband 7,
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
befestigt, um dichter an dem Nahbereich der Außenoberfläche des wirksamen Teilstücks 8 als
an dem Nahbereich der Mitte des Einfassungsteilstücks 9 zu
sein, in der Röhrenachsenrichtung
der Vakuumverkleidung 10, so dass die durch das Verstärkungsband 7 verursachte
Druckspannung weiter auf das wirksame Teilstück 8 angewendet werden
kann.
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Zur
näheren
Erläuterung
davon, wenn die Distanz in der Richtung der Röhrenachse Z von einem Verbindungsteilstück (Verschlusskante)
zwischen der Blende 2 und dem Trichter 3 zu dem
Ende des Verstärkungsbandes 7 auf
der Außenoberflächenseite
des wirksamen Teilstücks 8 durch a dargestellt ist, und wenn die
Distanz in der Richtung der Röhrenachse
Z von der Verschlusskante zu der Mitte der Außenoberfläche des wirksamen Teilstücks 8 der
Blende 2 durch h dargestellt
ist, wie in 3 gezeigt, ist das Verstärkungsband 7 bei
einer Position befestigt, die der folgenden Beziehung genügt.
a ≧ 0,9 h
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Die
Größe des gebogenen
Teilstücks 7a auf
der Seite des wirksamen Teilstücks 8 des
Verstärkungsbandes 7 ist
eingeschränkt,
um die Druckspannung nur in dem Bereich nahe dem wirksamen Teilstück 8 zu erhöhen, innerhalb
des Festmachbereichs des Verstärkungsbandes 7.
Das heißt,
dass, wenn die Distanz in der Richtung der Röhrenachse Z von der Verschlusskante
zu dem Ende des gebogenen Teilstücks 7a auf
der Seite der Elektronenkanone 5 durch b dargestellt ist, das Verstärkungsband 7 gebildet
ist, der folgenden Beziehung zu genügen.
b ≧ 0,7 h
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Der
Teil einer Formübereinstimmungslinie 11 der
Blende 2, wo die durch das Verstärkungsband 7 angewendete
Druckspannung bzw. Druckbelastung am größten gemacht ist, ist positioniert,
um dicht an der Außenoberfläche des
wirksamen Teilstücks 8 der
Blende 2 zu sein. Wenn die Distanz in der Richtung der
Röhrenachse
Z von der Verschlusskante zwischen der Blende 2 und dem
Trichter 3 zu der Formübereinstimmungslinie 11 durch c dargestellt ist, ist die
Formübereinstimmungslinie 11 gebildet,
die folgende Beziehung zu erfüllen:
c ≧ 0,8 h
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Die
Außenoberfläche des
Teils von der Formübereinstimmungslinie 11 zu
der Außenoberfläche des wirksamen
Teilstücks 8,
in der Außenoberfläche des
Einfassungsteilstücks 9 der
Blende 2, bildet einen Winkel θ (0 bis 3 Grad) in der Richtung
der Röhrenachse
Z. Zum verstärkten
Anlegen der durch das Verstärkungsband 7 verursachten
Druckspannung auf die Ecken des wirksamen Teilstücks 8 der Blende 2 ist
jedoch ein Teil der Außenoberfläche der
Blende 2, d.h. jede Ecke der Blende, so gebildet, dass
der Winkel θ,
der durch die Außenoberfläche des
Einfassungsteilstücks 9 und
die Richtung der Röhrenachse
Z gebildet ist, null Grad in dem Bereich von der Formübereinstimmungslinie 11 zu
der Außenoberfläche des
wirksamen Teilstücks 8 ist,
wie in 4 gezeigt. Deshalb stößt, bei jeder Ecke der Blende 2,
der Bereich von der Formübereinstimmungslinie 11 zu
der Außenoberfläche des
wirksamen Teilstücks 8 auch
an das Verstärkungsband 7 an.
Als ein Ergebnis wird die Druckspannung bzw. Druckbelastung auf
den Bereich bei jeder Ecke des Einfassungsteilstücks 9 angewendet.
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Wie
oben beschrieben, kann die durch das Festmachen des Verstärkungsbandes 7 verursachte Druckspannung
einfach auf das wirksame Teilstück
der Blende 2 angewendet werden, und die Außenkraft
in dem wirksamen Teilstück
kann reduziert werden durch Festlegen der Bedingungen von a ≧ 0,9 h, b ≧ 0,7 h, c ≧ 0,8 h und θ = 0 Grad.
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Wenn
die Vakuumverkleidung 10 zerbrochen wird, kann somit das
nach außen
von dem wirksamen Teilstück 8 gerichtete
Herumfliegen von Glasstücken
reduziert werden und die Implosionssicherheitseigenschaften der
Farbkathodenstrahlröhre
können
verbessert werden. Gleichzeitig kann die Deformation des wirksamen
Teilstücks 8,
die aus der durch das Festmachen des Verstärkungsbandes 7 verursachten
Druckspannung resultiert, reduziert werden, und die Irregularität in den
Auftreffpositionen der Elektronenstrahlen kann auch reduziert werden.
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Als
nächstes
werden die spezifischen Beispiele der vorliegenden Erfindung erläutert werden.
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Es
wurden sechs Arten von Farbkathodenstrahlröhren (CRT) (1) bis (6), die
in den oben erwähnten strukturellen
Parametern a, b, c und θ unterschiedlich
sind, wie in der folgenden TABELLE 1 dargestellt, zur Verwendung
einer Kathodenstrahlröhre
zum Ausführen
eines Implosionstests verwendet, in der ein Krümmungsradius auf der Außenoberfläche des
wirksamen Teilstücks 8 der
Blende 2 ungefähr
10 m war.
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Unter
Einsatz des Ballaufprallverfahrens und des Geschossaufprallverfahrens
wurde der Implosionstest unter den UL-Standards ausgeführt, die
die striktesten Sicherheitsstandards in den USA sind. Wie in 5 gezeigt,
bewirkte das Testverfahren, dass ein vorbestimmter Stahlball 20 oder
ein Stahlgeschoss mit einem vorbestimmten Bereich des wirksamen
Teilstücks
der Blende auf jeder der CRTs (1) bis (6) kollidiert durch Übernahme
des Prinzips des Pendels und Anwenden eines vorbestimmten Stoßes darauf
und Messen des Gewichts von Glasstücken, die vor das wirksame
Teilstück
fliegen, und der Flugdistanz. Somit wurden die in TABELLE 1 dargestellten
Testergebnisse erhalten.
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Wie
aus den Testergebnissen von TABELLE 1 ersichtlich, war das Herumfliegen
der abgelösten
Stücke
für die
CRTs (4) bis (6) sehr groß,
und es war sehr schwierig, den UL-Standards zu genügen. Für die CRT (3)
war das Gewicht der herumfliegenden abgelösten Stücke klein und die Flugdistanz
war kurz, aber die UL-Standards wurden in geringem Grade erfüllt.
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Für die CRT
(2) erfüllte
das Herumfliegen der abgelösten
Stücke
die UL-Standards ohne Probleme. In dem Fall von CRT (1) wurde den
UL-Standards genügt,
und selbst eine kleine Implosion trat nahezu höchst unwahrscheinlich auf und
als ein Ergebnis wurden sehr beständige Implosionssicherheitseigenschaften
erhalten. Deshalb kann verstanden werden, dass das Herumfliegen
des Glases von dem wirksamen Teilstück 8 reduziert werden
kann und die Implosionssicherheitseigenschaften verbessert werden
können,
unter den oben erwähnten
Bedingungen der vorliegenden Ausführungsform, durch Festlegen
der strukturellen Parameter von:
a ≧ 0,9 h
b ≧ 0,7 h
c ≧ 0,8 h
θ = 0 (bei
den Ecken)
und durch weiteres Anwenden der durch das Festmachen
des Verstärkungsbandes 7 verursachten
Druckspannung auf die Seite des wirksamen Teilstücks 8 der Blende 2.
Außerdem
kann, durch Festlegen der oben erwähnten Bedingungen, die Deformation
des wirksamen Teilstücks 8,
die von der durch das Festmachen des Verstärkungsbandes 7 verursachten
Druckspannung resultiert, reduziert werden und die Irregularität in den Strahlauftreffpositionen,
die mit der Irregularität
in der durch das Festmachen des Verstärkungsbandes 7 verursachten
Druckspannung verknüpft
ist, kann auch reduziert werden.
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Als
nächstes
wurden die Unterschiede in den Vorteilen der jeweiligen Bedingungen
entsprechend der Dicke t getestet,
wobei die maximale Dicke des wirksamen Teilstücks 8, die sich bei
dem Außenumfang
des Phosphorschirms 1 befindet, durch t dargestellt ist, und die Dicke des wirksamen
Teilstücks 8,
die sich bei der Mitte des Phosphorschirms 1 befindet,
durch tc dargestellt ist, wie
in 3 gezeigt. Drei in der Dicke t unterschiedliche Arten von Farbkathodenstrahlröhren (7)
bis (9) wurden angefertigt, und der Implosionstest wurde auf dieselbe
Weise wie der oben Beschriebene ausgeführt. Die Beziehung zwischen
den Dicken t und tc, und die wie zu dieser Zeit erhaltenen
Testergebnisse sind unten in TABELLE 2 dargestellt.
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Da
die Dicke t des wirksamen Teilstücks 8 bei
dem Umfang des Phosphorschirms 1 größer als die Dicke tc des wirksamen Teilstücks 8 bei der Mitte
des Phosphorschirms 1 ist, werden, wie aus TABELLE 2 ersichtlich,
die erhaltenen Vorteile größer und
die Implosionssicherheitseigenschaften werden beständiger,
wenn den obigen Bedingungen genügt
wird. Deshalb ist es vorzuziehen, dass das wirksame Teilstück 8 gebildet
sein sollte, um der Beziehung t ≥ 1,5
tc zu genügen.
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Die
vorliegende Erfindung kann nicht nur auf eine Farbkathodenstrahlröhre, sondern
auch auf eine monochromatische Kathodenstrahlröhre angewendet werden.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung kann eine Kathodenstrahlröhre bereitstellen, wobei die
Außenoberfläche des
wirksamen Teilstücks
der Blende gebildet ist, im Wesentlichen flach zu sein, wobei das
Herumfliegen der Glasstücke
von dem wirksamen Teilstück
der Blende bzw. des Panels reduziert werden kann und die Implosionssicherheitseigenschaften
verbessert werden können,
die Deformation des wirksamen Teilstücks der Blende, die von dem
Festmachen des Verstärkungsbandes resultiert,
reduziert werden kann, und die Irregularität in den Strahlauftreffpositionen
auch reduziert werden kann, durch Anordnen des Verstärkungsbandes
wie im Anspruch 1 definiert, um zu ermöglichen, dass die durch das
Verstärkungsband
verursachte Druckspannung auf die Seite des wirksamen Teilstücks der
Blende angewendet wird.
