JPH02309539A - 平板型画像表示装置 - Google Patents

平板型画像表示装置

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JPH02309539A
JPH02309539A JP1130867A JP13086789A JPH02309539A JP H02309539 A JPH02309539 A JP H02309539A JP 1130867 A JP1130867 A JP 1130867A JP 13086789 A JP13086789 A JP 13086789A JP H02309539 A JPH02309539 A JP H02309539A
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electron
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Ryuichi Murai
隆一 村井
Kinzo Nonomura
欽造 野々村
Junpei Hashiguchi
淳平 橋口
Masayuki Takahashi
雅幸 高橋
Kiyoshi Hamada
潔 濱田
Satoshi Kitao
智 北尾
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテレビジョン受像弧 計算機の端末用ディスプ
レイ等に用いる平板型画像表示装置に関する。
従来の技術 近鍛 平板型画像表示装置が盛んに開発されており、液
晶ディスプレー(LCD)、エレクトロルミネッセンス
ディスプレー(EL)、発光ダイオードディスプレー(
LED)等が、 市場に登場しているが、輝度、解像エ
 フルカラー化の点で、カラーブラウン管に劣っていも これらの問題点を解消するために本出願人(よ第10図
〜第13図に示すような平板型陰極線管を提案している
。実際には真空外囲器(ガラス容器)によって各電極を
内蔵した形がとられるが、同図においては内部電極を明
確にするた六 真空外囲器は省略しである。また画像 
文字などを表示する画面の水平および垂直方向を明確に
するた八 フェースプレート部に水平方向(H)、垂直
方向(V)を図示している。
第10図において、 10はタングステン線の表面に酸
化物陰極材料が塗布された垂直方向に長い線状カソード
であり、水平方向に等間隔で独立して複数本配置されて
いも 線状カソード10を挟んでフェースプレート部2
8と反対側には 線状カソード10と近接して絶縁支持
体ll上に垂直方向に等ピッチて かっ電気的に分離さ
れた水平方向に細長い垂直走査電極12が配置される。
次に線状カソード10とフェースプレート28との間に
1友 線状カソード10側より順次、線状カソード10
と垂直走査電極12の交点に対応した部分に開孔を有す
る面状の第1グリツド電極(以下G1電極)13、G1
電極13と同様の開孔を有する第2グリツド電掻(以下
G2電極)14、第3グリツド電極(以下G3電極)1
5を配置する。G1.G2電極13、14は線状カソー
ドlOからの電子ビーム発生用であり、G3電極15は
後段の電極による電界とビーム発生電界とのシ−ルド用
であも 次に04電極16が配置され その開孔は垂直方向に比
べ水平方向に長1.%G4電極16の後段には同様の開
孔を持つ2枚の垂直偏向電極17゜18を配置している
。第11図に水平方向断面を、第12図に垂直方向断面
を示す。第11図に示すように2枚の垂直偏向電極17
、18の開孔中心軸を垂直方向にずらすことによって垂
直偏向電極部を形成すも 垂直偏向電極17、18の後
段に(上 線状カソード10の各間に垂直方向に長い電
極がフェースプレート部28に向かって複数段設けられ
ていも 第10図〜第12図は一例として3段の場合を
示し 各電極を第1水平偏向電極(以下DHIH極)1
9、第2水平偏向電極(以下DH2H極)20、第3水
平偏向電極(以下DH3H極)21とし 各DH電掻1
9〜21は水平方向に1本おきに共通母線22、23、
24に接続されている。これらのDH電電工19〜21
偏向作用と共に水平集束作用も兼ねている。フェースプ
レート部28の内面には蛍光面27とメタルバック電極
26とからなる発光層が形成されている。蛍光面27に
は水平方向に順次赤(R)、緑(G)、青(B)の蛍光
体ストライプが黒色ガートバンドを介して形成されてい
る。
次に上記カラー陰極線管の動作について簡単に説明すも 線状カソード10に電流を流すことによりこれを加熱し
 垂直走査電極12、G1電極13にはカソード10と
ほぼ同じ電位を印加すム このとき各電極開孔をビーム
が通過するようにカソード10の電位よりも高い電位を
G2電極14に印加しておくと、G1、G2電極13、
14に向かってカソード10から電子ビームが放出され
る。ここでビーム量を制御するには線状カソード10あ
るいはG1電極13の電位を変えることによって行う。
G2電極14の開孔を通過したビームはG3電極15、
G4電極16、垂直偏向電極17.18の間に形成され
る静電レンズで垂直方向に集束され 水平方向にはDH
IH極19、DH2電掻20、DH3H極21の各々の
間に形成される静電レンズで集束される。
一方、水平偏向はこれらDHH極19〜21に接続され
ている共通母線22〜24番ミ 水平走査周波数の鋸歯
状波、三角波等を印加することにより行われも また 垂直走査について!瓜 第13図(a)(b)に
示すように行われも 線状カソード10からの篭手ビー
ムの放出ζ上 カソードを取り囲む空間電位を線状カソ
ード10の電位よりも正あるいは負とすることによって
制御できる。すなわ杖垂直走査電極12の電位をビーム
放出(以下オン)、または遮断(以下オフ)となる電位
に切り替えることにより制御することができる。インタ
ーレース方式を採用している現行のテレビジョン方式の
場合、最初の1フイールド目において垂直偏向電極17
、18に所定の偏向電圧を1フイ一ルド期間印加し 最
上段の垂直走査電極12に1水平走査期間(以下IH)
のみビームオン電圧を印加し 第2段目以下の垂直走査
電極12にはビームオフ電圧を印加する。 IHH過後
、第2段目の垂直走査電極12にのみIHビームオン電
圧を印加ム 以下順次垂直走査電極12にIHビームO
N電圧を印加する。最下段の垂直走査電極12が終了す
れ(′L 最初の1フイールドの垂直走査が完了する。
次の第2フイールド目(よ 垂直偏向電極17、18に
印加する偏向電圧の極性を反転よ これを1フイ一ルド
間印加する。そして垂直走査電極12に印加するビーム
オシ電圧は第1フイールド目と同様に行う。このとき、
第1フイールド目の垂直走査によるビームの水平走査線
位置の間に第2フイールドの水平走査線が位置するよう
に垂直偏向電極17、18に印加する偏向電圧の振幅を
調整すれ(′L インターレースが行える。
発明が解決しようとする課題 このような構成で1よ 平板ディスプレーとして、均一
で、充分な明るさをもった画像を、安定して得る上で、
4つの問題点がある。
(1)均一な画像が獲られない第1の問題点は電子源と
して垂直方向に長い線状カソードを用いていることによ
る。
節板 線状カソードは ばねによって架張されているL
 その長さのため艮 小さな機械的衝撃が加わるだけで
、線状カソードが弦振動する。このように線状カソード
が弦振動すると電子ビーム取り出し電極との距離が変動
して電界強度が変化し取り出される電子ビーム景が変動
するた敢 蛍光体が発光する輝度にむらが生じて画像の
品質を低下させている。
又 振動した線状カソードが、 前記背面型極東電子ビ
ーム取り出し電極に接触して電気的に短絡した場合に(
友 線状カソードの断線が発生する。
(2)均一な画像が獲られない第2の問題点は画像出力
爪 線状カソードの本数だけ水平方向に分割されたブロ
ックを、継ぎ合わせていることによる。
節板 1本の線状カソード(よ 僅かな量水平偏向され
1つの出力ブロックを形成していも 蛍光面に画像東 
文字等を表示する場合、このブロックが継ぎ合わされて
全体画像を表示することになa 従って、各ブロックを
水平走査する電子ビーム1上 此の継ぎ目で互いに重複
したり分離することなく、定められた位置を衝撃する必
要がある。
そのために各水平電極DHI、DH2、DH3に印加さ
れる偏向波形は 常に一定の振幅に保たれなければなら
ないカミ 電気回路の温度特性等によっては波形振幅は
変化してしまう。それによって電子ビームのミスランデ
ィングが発生し 各ブロック間の色ずれを生じることに
なも 又 本方式が採用しているインデックス方式において(
よ 光電変換素子からビーム変調信号の増幅器にいたる
光学系及び、回路系て フィルターで除去不可能な信号
の位相に非線形の歪を生じる場合があも 節板 ビーム
の蛍光体衝撃のタイミングと、ビーム変調電極への色信
号の印加タイミングとが正確に合致せず電子ビームのミ
スランディングを生じ画像のブロック間の継ぎ目が現わ
れも (3)均一な画像が獲られない第3の問題点は各水平偏
向電極を硝子性の板状体に蒸着などによる薄膜状電極で
構成していることによる。
即板 薄膜蒸着による板状電極に高電圧が印加されると
、水平電極内の陽極端部近傍において、電界放出や火花
放電が生じることがあり高電圧印加回路の破風 電位分
布の乱れによる電子ビーム軌道変動及び画像の乱れ 輝
度変動等の問題が発生する。
この原因として、陰極側電極が薄膜であり、電極絶縁部
の電、異強度が大きくなり電子放出をしやすくなること
、及び蒸着党で形成した薄膜電極の端部に凹凸が生よ 
一部剥離等が生じることにより局部的な電界集中が起こ
り放電に至ったと考えられる。
(4)均一な画像が獲られない第4の問題点(よ真空容
器が偏平化したことによる大気圧の問題による。
節板 軽量で大気圧に耐える真空容器を得るためへ 電
極とフェースプレート聞く 支持部材を配置しているた
め鳳 フェイスプレート上に通された蛍光体の均一性を
劣化させている。前記水平偏向電極に固定されたフェイ
スプレート側に先鋭な形状をした支持部材(よ 容器を
真空にする製造工程において、真空引き以前に(よ 支
持部材のフェースプレート側cヨ  フェースプレート
と僅かに接触しているに過ぎないカミ 容器を真空にす
ると、大気圧がフェースプレートに作用し フェースプ
レートは 支持部材によって、・ 注力を受け、大気圧
に耐えるわけである力(同時にフェースプレート枚に塗
布された蛍光体あるい(よ ブラックストライプを圧迫
すも その状態で、ベーキングプロセスを経ると、ガラ
スと金属の熱膨張差により相対的に支持部材は移動すも
 そして蛍光面にその奇跡を残し蛍光面を劣化させも 本発明c戴  上記従来例の画像の均−虫 対電圧性、
生産性の問題点を改良するものであ4課題を解決するた
めの手段 表示画面の水平方向の蛍光体数に相当する熱電子源を表
示装置の下端に設け、前記熱電子源から出射した電子ビ
ームを、周期的な磁場レンズによって発散させることな
く誘導する。そして電子ビームを所望の位置で蛍光面側
に偏向し電子増倍器によって電子ビームを増倍する。増
倍された電子ビーム(表 電子ビーム増倍器の最終段に
設けられた蛍光体を発光させる。
作   用 周期的な磁場レンズを用いることによって、耐電圧的問
題もなく電子ビームは所望の位置まで、発散すること無
しに誘導されも 電子増倍器に入射した電子ビームは増
倍され 最終段にある蛍光面を励起発光させも 電子増
倍器と蛍光面を一体化することで、地磁気や経時変化に
よるミスランディングも 放電の問題が解決されも 実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
第1図は本実施例における平板型画像表示装置の要部構
成を示すものである。
節板 真空容器1内に 熱電子放射を利用した電子ビー
ム源とそれを加速集束する電子レンズ系とを含む電子ビ
ーム発生部2と、電子ビーム発生部2で発生した電子ビ
ームを所望の位置まで発散させることなく誘導する電子
ビーム案内体3を備えた電子ビーム誘導部と、誘導され
た電子ビームをフェイスプレート6側へ偏向する電子ビ
ーム偏向系と、偏向された電子ビームを増幅し 最終段
にある蛍光体を発光させる電子ビーム増幅発光部5とを
備えている。
以下、電子ビーム発生部2、電子ビーム誘導部3、電子
ビーム増倍発光部5について各々詳しく述べも 第2図に電子ビーム発生部2を示す。平板型表示装置の
真空容器を形成している硝子基板21の長辺側の底辺に
沿って、膜厚2μm〜100μmの熱絶縁層25を設け
る。熱絶縁層25の一端(よ他の部分に比べ厚くなって
突起部28を形成している。この突起部28の先端部に
陥没部23が設けられていも この陥没部23の断面形
状(よ 約20μmの直径の円形あるいは lOμm*
20μm程度の長方形をしている。そして陥没部23の
内部に(上 高融点材であるところのタングステン線2
2が配置されている。 このタングステン線22に電流
を流すことによって、酸化物陰極24を加熱すも 酸化
物陰極24であるところのBa0(よ 直径10から3
0μmのニッケル線26の先端に電着等によって取り付
けられている。抵抗(図示せず)を介して接地されたニ
ッケル線26(友長さ5mmで、その基端側(友 変調
用の電圧印加線を2次側として、容量性素子あるい(よ
 誘導性素子27に・結合されていも ニッケル線26
はクロストークを防止するためにアルミナ等の絶縁膜で
覆われている。
電子ビーム発生部2(よ 酸化物陰極24のあるニッケ
ル線26を除いて(友 印刷或いは蒸着によって形成さ
れていも 電子ビーム発生部2の前方(第2図右方)に
1よ 同じく印刷または蒸着によって複数の電極(図示
せず)が形成され これによって電子ビームは50〜2
00eVに加速され発数角の小さな電子ビームに集束さ
れも第3図は電場を利用した電子ビーム案内体3を示し
た図である。節板 硝子基板21上に約100μmの間
隔で30から50μm幅で、高さ20から50μmの略
直方体状の側壁32が、 例えば表面がアルミニウムか
らなる導電性材料によって複数条つくられている。これ
ら側壁32にC友  壁厚の小さい部分33と大きい部
分34とを1++r+nからlOn+mの周期で電子ビ
ームの進行方向に設けていム 壁厚の小さい部分33は
大きい部分34に対して10〜20μm壁厚が小さい。
これによって形成される陥没部33aにより電子ビーム
(よ実質的に正負の集束レンズによって発散されること
なく任意の位置まで誘導される。
第4図に示す例ではさらに効果を高めるた敷前記陥没部
33aに 例えばフリット硝子などの高抵抗材35を設
置す4 そうすると、壁厚の小さい部分33は他の部分
34より低電圧となり、実質的に電子ビーム進行方向に
対して、高電圧と低電圧が交互に配列され 第5図に示
すよう鳳周期的な静電レンズが形成され電子ビームは発
散することなく所望の位置まで進行することが可能とな
る。本構成の利点(社 印加電圧源1つで実質的に高圧
部と低圧部を形成することができ、効率的な静電レンズ
が得られることにある。
側壁(導電層)32に1i300Vの電圧を印加し 相
対的に低電圧の部分33には50から100■になるよ
うに抵抗値を調整する。電子ビームのエネルギーによっ
て異なるカミ 例えば100eVなぺ 1μ八〜3μA
の電流を流すことで可能となる。
第6図ζよ 静磁場を利用した電子ビーム案内体3を示
した斜視図で第7図はその断面図である。
即板 硝子基板21上に 磁性材料であるGd−C0,
Gd−Fe、あるいIL  r  Fearsからなる
厚さ・0.01〜100μmの磁性薄M52を形成し 
それをl〜LQa+mピッチで電子ビーム53の進行方
向に磁化する。同様に硝子基板21に相対する面例えば
マイクロチャンネルプレート(図示せず)の面上に 磁
性薄膜を設は磁化する。そうすると電子ビーム53f、
1、X方向の正負に力を受は集束発散を繰り返しなが収
 所望の位置まで移動する。さらに効果を確実にするた
め?ミ 第8図に示すようにビーム分割壁61の側面に
も磁性薄膜62を設は磁化するとよい。これら薄膜を設
ける手段としては 蒸着や印刷等による方法が取られる
。又磁性材料として(友 他の磁性記録材料を用いても
良いのはいうまでもない。
一般鳳 磁場の大きさを戊 ビーム半径r=bの電位を
vbとすると電流量■は 1−A寡b2寧B2寧(Vb−CB’本b2 )II 
、 S(但しここで、Aは常数) 電流量工には最大値が存在して、 Imax=16本yr 本s  本(e/m)”、tV
b’ −’となる。
本実施例で(よ 磁場の大きさBM  10 GAUS
S〜200 GAIJS\ 電子ビーム53のエネルギ
ーが100eVの晦 約1μAの電子ビーム53が発散
せずに伝送され九 第9図(よ 電子ビーム増幅装置及び発光装置を示す。
節板 縦方向に蛍光体トリオ数の3@、@方向に走査線
数の略円形開孔を有する厚さ0.2mmの金属薄板の全
面にフリット硝子71を塗布し それを3段から4段重
ね合わせて一体化した高抵抗材料へ 前記高抵抗材と同
数の略円形で、開孔断面の形状が略円錐形72の透過型
の電子増倍器73を重ね合わせる。前記電場あるいは磁
場を用いた電子ビーム案内体3によって誘導された電子
ビームは 所望の位置で静電的あるいは磁場を用いて偏
向され 前記電子ビーム増倍器73の開孔に入射する。
そして、開孔内壁に衝突しながら電子ビームは増倍され
 最終段の透過型増倍器73に入り円錐形状の開口内に
塗布された蛍光体74を励起発光する。透過型増倍器7
3の蛍光体を塗布した側の表面にC′!、いわゆるアク
アダックが塗布されていも 本構成によれ(戯 いわゆる電子ビームのミスランディ
ング発生しなu〜 そして熱膨張差よるランディングの
変化もなく経時変化の無い優れた画像が得られる。
発明の効果 本発明によれは 構造が簡単で、耐電圧問題も地磁気や
経時変化による画像の劣化もなく、容易に大型化するこ
とが可能な平板型表示装置を実現することができも
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における平板型画像表示装置
の斜視図 第2図は同実施例における電子ビーム発生部
の拡大斜視図 第3図は同実施例における電子ビーム案
内体の斜視@ 第4図は同電子ビーム案内体の第1の変
形例を示す平面は第5図は同変形例の拡大平面医 第6
図は第2の変形例を示す斜視図 第7図は同変形例にお
ける作用説明の概略側面医 第8図は第3の変形例を示
す斜視は 第9図は同実施例における電子増倍器と表示
部を示す医 第10図は先行技術の斜視図 第11図は
その横断平面医 第12図はその縦断側面l 第13図
(a)(b)はその作用説明の要部側面図(a)及び印
加電圧のタイムチャート (b)である。 1・・・・・・真空容銖 2・・・・・・電子ビーム発
生m3・・・・・・電子ビーム案内体 21・・・・・
・硝子基板22・・・・・・タングステン樵 27・・
・・・・誘導素子、 28・・・・・・突起眠 32・
・・・・・個装 33a・・・・・・陥没臥 35・・
・・・・高抵抗材、 52.62・・・・・・磁性薄風
1−一一冥空溶番 2−一一覧各ビーム発生部 3−一一覧みビーム案内体 5−一一電各ビーム増倍発光部 6−−−フエイスプレー上 21−−一硝5基版 第1図 ?2−−−タングヌテン床 第 2 図 32−一一釧璧 35−m−高察次材 嘉4図 第5図 52−−−a性簿戻 第6図 宵7図 62−一一債1生簿ら罠 ¥48図 第9図 グl 第10図 第11図 d 第12図

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)真空容器内に 少なくとも1個の電子源と、前記
    電子源から出射した電子ビームを集束するための電子ビ
    ーム集束手段と、少なくとも1色の蛍光体を備えた蛍光
    表示面とを有する平板型画像表示装置に於て、前記電子
    ビームを前記蛍光表示面に対して略平行移動させ、その
    移動経路に沿って略全長にわたって前記電子ビーム進行
    方向と略平行に周期的に磁化された周期磁気レンズによ
    って磁気力を与えることにより、前記電子ビームを前記
    経路に閉じこめるように構成したことを特徴とする平板
    型画像表示装置。
  2. (2)真空容器内に、少なくとも1個の電子源と、前記
    電子源から出射した電子ビームを集束するための電子ビ
    ーム集束手段と、少なくとも1色の蛍光体を備えた蛍光
    表示面とを有する平板型画像表示装置に於て、前記蛍光
    表示面に対向し真空容器を形成するほぼ平板状構体上の
    真空側とその面に対向する面上とに磁性を有する膜を設
    け、前記電子ビーム進行方向と略同方向に磁化した周期
    磁場からなる電子ビーム案内体を形成したことを特徴と
    する平板型画像表示装置。
  3. (3)真空容器内に、少なくとも1個の電子源と、前記
    電子源から出射した電子ビームを集束するための電子ビ
    ーム集束手段と、少なくとも1色の蛍光体からなる蛍光
    表示面とを有する平板型画像表示装置に於て、画像の水
    平走査方向と略同方向に配列された少なくとも1つ以上
    の電子源に対して、絶縁性あるいは高抵抗性材料からな
    る壁を前記電子ビーム進行方向にほぼ全長にわたって前
    記水平画素数又は水平画素数の3倍設け、この壁の配列
    方向の壁面に磁性を有する薄膜を設けて前記電子ビーム
    進行方向に対して略同方向に磁化した周期磁場からなる
    電子ビーム案内体を形成したことを特徴とする平板型画
    像表示装置。
  4. (4)電子ビーム案内体を、アモルファスシートの磁性
    体で形成したことを特徴とする請求項1、2又は3記載
    の平板型画像表示装置。
  5. (5)電子ビーム案内体を、蒸着膜で形成したことを特
    徴とする請求項1、2又は3記載の平板型画像表示装置
  6. (6)真空容器内に、少なくとも1個の電子源と、前記
    電子源から出射した電子ビームを集束するための電子ビ
    ーム集束手段と、少なくとも1色の蛍光体からなる蛍光
    表示面を有する平板型画像表示装置に於て、前記電子源
    は硝子基盤の一端側に設けた熱絶縁性の突起部の上に設
    けられ、前記突起部に設けられた高融点材によって前記
    電子源の加熱が行なわれる一方、この電子源の電子ビー
    ム量の制御が、電子源の電位を熱的に絶縁され容量性あ
    るいは誘導性素子と結合した電気回路に信号を入れるこ
    とで行なわれるように構成したことを特徴とする平板型
    画像表示装置。
  7. (7)壁を導電性材料によって形成するとともに、この
    壁の配列方向の壁面に電子ビーム進行方向に対して陥没
    する陥没部を設けることにより、電子ビームの進行方向
    に相対的に正負の周期的電界を形成したことを特徴とす
    る請求項3記載の平板型画像表示装置。
  8. (8)陥没部に抵抗体を設けて他の部分より相対的に低
    電圧とすることにより、周期電場を形成したことを特徴
    とする請求項7記載の平板型画像表示装置。
  9. (9)電子ビーム案内体によって誘導された電子ビーム
    を増幅する電子ビーム増幅装置を備えたことを特徴とす
    る請求項8又は9記載の平板型画像表示装置。
  10. (10)電子ビーム増幅装置の最終段を透過型の増倍器
    とし、その位置に蛍光体を塗布して前記電子増倍装置と
    画像表示部とを一体化したことを特徴とする請求項9記
    載の平板型画像表示装置。
  11. (11)真空容器内に、少なくとも1個の電子源と、こ
    の電子源から出射した電子ビームを集束するための電子
    ビーム集束手段とを有する平板型画像表示装置に於て、
    請求項1乃至3記載の電子ビーム案内体と、請求項10
    記載の電子ビーム増幅装置とを備えたことを特徴とする
    平板型画像表示装置。
JP1130867A 1989-05-24 1989-05-24 平板型画像表示装置 Expired - Lifetime JPH0799680B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63228552A (ja) * 1987-03-02 1988-09-22 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブリケン 平型陰極線表示管

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