JP2003242908A - 画像表示装置 - Google Patents
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- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
- H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
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- H01J2329/864—Spacing members characterised by the material
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電子ビームの軌道ずれを防止し、画像品位の向
上した画像表示装置を提供することにある。 【解決手段】画像表示面を有するフェースプレート１２
と、フェースプレートに隙間を置いて対向配置されてい
るとともに、画像表示面を励起する複数の電子源１８が
互いに直交するＸ方向およびＹ方向に所定の画素ピッチ
で設けられたリアプレート１０と、これらのプレート間
に配設された複数のスペーサ３０ａ、３０ｂと、を有し
ている。スペーサは、Ｘ方向には画素ピッチの数倍のピ
ッチで配列され、Ｙ方向には、画像表示面の少なくとも
一部の領域において、画素ピッチと同一のピッチで電子
源と整列して配置され、各電子源から放出された電子を
挟むように各電子源の両側に配置されている。
上した画像表示装置を提供することにある。 【解決手段】画像表示面を有するフェースプレート１２
と、フェースプレートに隙間を置いて対向配置されてい
るとともに、画像表示面を励起する複数の電子源１８が
互いに直交するＸ方向およびＹ方向に所定の画素ピッチ
で設けられたリアプレート１０と、これらのプレート間
に配設された複数のスペーサ３０ａ、３０ｂと、を有し
ている。スペーサは、Ｘ方向には画素ピッチの数倍のピ
ッチで配列され、Ｙ方向には、画像表示面の少なくとも
一部の領域において、画素ピッチと同一のピッチで電子
源と整列して配置され、各電子源から放出された電子を
挟むように各電子源の両側に配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、対向配置された
基板と、一方の基板の内面に配設された複数の電子源
と、を有した画像表示装置に関する。
基板と、一方の基板の内面に配設された複数の電子源
と、を有した画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高品位放送用あるいはこれに伴う
高解像度の画像表示装置が望まれており、そのスクリー
ン表示性能については一段と厳しい性能が要望されてい
る。これら要望を達成するためにはスクリーン面の平坦
化、高解像度化が必須であり、同時に軽量、薄型化も図
らねばならない。
高解像度の画像表示装置が望まれており、そのスクリー
ン表示性能については一段と厳しい性能が要望されてい
る。これら要望を達成するためにはスクリーン面の平坦
化、高解像度化が必須であり、同時に軽量、薄型化も図
らねばならない。
【０００３】上記のような要望を満たす画像表示装置と
して、例えば、フィールドエミッションディスプレイ
（以下ＦＥＤと称する）等の平面表示装置が注目されて
いる。このＦＥＤは、所定の隙間を置いて対向配置され
た第１基板および第２基板を有し、これらの基板は、そ
の周縁部同士が直接あるいは矩形枠状の側壁を介して互
いに接合され真空外囲器を構成している。第１基板の内
面には蛍光体層が形成され、第２基板の内面には、蛍光
体層を励起して発光させる電子源として複数の電子放出
素子が設けられている。
して、例えば、フィールドエミッションディスプレイ
（以下ＦＥＤと称する）等の平面表示装置が注目されて
いる。このＦＥＤは、所定の隙間を置いて対向配置され
た第１基板および第２基板を有し、これらの基板は、そ
の周縁部同士が直接あるいは矩形枠状の側壁を介して互
いに接合され真空外囲器を構成している。第１基板の内
面には蛍光体層が形成され、第２基板の内面には、蛍光
体層を励起して発光させる電子源として複数の電子放出
素子が設けられている。
【０００４】また、第１基板および第２基板に加わる大
気圧荷重を支えるために、これら基板の間には支持部材
として複数のスペーサが配設されている。そして、この
ＦＥＤにおいて、画像を表示する場合、蛍光体層にアノ
ード電圧が印加され、電子放出素子から放出された電子
ビームをアノード電圧により加速して蛍光体層へ衝突さ
せることにより、蛍光体が発光して画像を表示する。
気圧荷重を支えるために、これら基板の間には支持部材
として複数のスペーサが配設されている。そして、この
ＦＥＤにおいて、画像を表示する場合、蛍光体層にアノ
ード電圧が印加され、電子放出素子から放出された電子
ビームをアノード電圧により加速して蛍光体層へ衝突さ
せることにより、蛍光体が発光して画像を表示する。
【０００５】このようなＦＥＤでは、電子放出素子の大
きさがマイクロメートルオーダーであり、第１基板と第
２基板との間隔をミリメートルオーダーに設定すること
ができる。このため、現在のテレビやコンピュータのデ
ィスプレイとして使用されている陰極線管（ＣＲＴ）な
どと比較して、画像表示装置の高解像度化、軽量化、薄
型化を達成することが可能となる。
きさがマイクロメートルオーダーであり、第１基板と第
２基板との間隔をミリメートルオーダーに設定すること
ができる。このため、現在のテレビやコンピュータのデ
ィスプレイとして使用されている陰極線管（ＣＲＴ）な
どと比較して、画像表示装置の高解像度化、軽量化、薄
型化を達成することが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のような画像表示
装置において、実用的な表示特性を得るためには、通常
の陰極線管と同様の蛍光体を用い、アノード電圧を数ｋ
Ｖ以上に設定することが望ましい。しかし、第１基板と
第２基板との間の隙間は、解像度や支持部材の特性、製
造性などの観点からあまり大きくすることはできず、１
〜２ｍｍ程度に設定する必要がある。そのため、第２基
板から放出された電子が第１基板に形成された蛍光面に
衝突する際に、２次電子、反射電子が放出され、これら
の２次電子、反射電子がスペーサに衝突し、この電界に
より基板間に配設されたスペーサが帯電してしまう。Ｆ
ＥＤにおける加速電圧では、一般にスペーサは正に帯電
し、電子放出素子から放出された電子ビームはスペーサ
に引き付けられ、本来の軌道からずれてしまう。
装置において、実用的な表示特性を得るためには、通常
の陰極線管と同様の蛍光体を用い、アノード電圧を数ｋ
Ｖ以上に設定することが望ましい。しかし、第１基板と
第２基板との間の隙間は、解像度や支持部材の特性、製
造性などの観点からあまり大きくすることはできず、１
〜２ｍｍ程度に設定する必要がある。そのため、第２基
板から放出された電子が第１基板に形成された蛍光面に
衝突する際に、２次電子、反射電子が放出され、これら
の２次電子、反射電子がスペーサに衝突し、この電界に
より基板間に配設されたスペーサが帯電してしまう。Ｆ
ＥＤにおける加速電圧では、一般にスペーサは正に帯電
し、電子放出素子から放出された電子ビームはスペーサ
に引き付けられ、本来の軌道からずれてしまう。
【０００７】その結果、蛍光体層に対して電子ビームの
ミスランディングが発生し、表示画像に色純度劣化を生
じるという問題がある。
ミスランディングが発生し、表示画像に色純度劣化を生
じるという問題がある。
【０００８】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、電子ビームの軌道ずれを防止し、画像
品位の向上した画像表示装置を提供することにある。
で、その目的は、電子ビームの軌道ずれを防止し、画像
品位の向上した画像表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る画像表示装置は、画像表示面を有す
る第１基板と、上記第１基板に隙間を置いて対向配置さ
れているとともに、上記画像表示面を励起する複数の電
子源が互いに直交するＸ方向およびＹ方向に所定の画素
ピッチで設けられた第２基板と、上記第１基板および第
２基板間に配設され、第１および第２基板間の間隔を保
持した複数のスペーサと、を備え、上記複数のスペーサ
は、上記Ｘ方向には上記画素ピッチの数倍のピッチで配
列され、上記Ｙ方向には、上記画像表示面の少なくとも
一部の領域において、上記画素ピッチと同一のピッチで
上記電子源と整列して配置され、各電子源から放出され
た電子を挟むように各電子源の両側に配置されている。
め、この発明に係る画像表示装置は、画像表示面を有す
る第１基板と、上記第１基板に隙間を置いて対向配置さ
れているとともに、上記画像表示面を励起する複数の電
子源が互いに直交するＸ方向およびＹ方向に所定の画素
ピッチで設けられた第２基板と、上記第１基板および第
２基板間に配設され、第１および第２基板間の間隔を保
持した複数のスペーサと、を備え、上記複数のスペーサ
は、上記Ｘ方向には上記画素ピッチの数倍のピッチで配
列され、上記Ｙ方向には、上記画像表示面の少なくとも
一部の領域において、上記画素ピッチと同一のピッチで
上記電子源と整列して配置され、各電子源から放出され
た電子を挟むように各電子源の両側に配置されている。
【００１０】また、この発明に係る画像形成装置は、画
像表示面を有する第１基板と、上記第１基板に隙間を置
いて対向配置されているとともに、上記画像表示面を励
起する複数の電子源が互いに直交するＸ方向およびＹ方
向に所定の画素ピッチで設けられた第２基板と、上記第
１基板に対向した第１表面および上記第２基板に対向し
た第２表面、並びにそれぞれ上記電子源に対向した複数
の開孔を有し、上記第１および第２基板間に設けられた
グリッドと、上記グリッドの第１表面上に立設され上記
第１基板に当接した複数の柱状の第１スペーサと、上記
グリッドの第２表面上に立設され上記第２基板に当接し
た複数の柱状の第２スペーサと、を備え、上記第１およ
び第２スペーサは、上記Ｘ方向には上記画素ピッチの数
倍のピッチで配列され、上記第１および第２スペーサの
少なくとも一方は、上記Ｙ方向には、上記画像表示面の
少なくとも一部の領域において、上記画素ピッチと同一
のピッチで上記電子源と整列して配置され、各電子源か
ら放出された電子を挟むように各電子源の両側に配置さ
れている。
像表示面を有する第１基板と、上記第１基板に隙間を置
いて対向配置されているとともに、上記画像表示面を励
起する複数の電子源が互いに直交するＸ方向およびＹ方
向に所定の画素ピッチで設けられた第２基板と、上記第
１基板に対向した第１表面および上記第２基板に対向し
た第２表面、並びにそれぞれ上記電子源に対向した複数
の開孔を有し、上記第１および第２基板間に設けられた
グリッドと、上記グリッドの第１表面上に立設され上記
第１基板に当接した複数の柱状の第１スペーサと、上記
グリッドの第２表面上に立設され上記第２基板に当接し
た複数の柱状の第２スペーサと、を備え、上記第１およ
び第２スペーサは、上記Ｘ方向には上記画素ピッチの数
倍のピッチで配列され、上記第１および第２スペーサの
少なくとも一方は、上記Ｙ方向には、上記画像表示面の
少なくとも一部の領域において、上記画素ピッチと同一
のピッチで上記電子源と整列して配置され、各電子源か
ら放出された電子を挟むように各電子源の両側に配置さ
れている。
【００１１】上記のように構成された画像表示装置によ
れば、第１基板と第２基板との間に配置されたスペーサ
は、Ｙ方向について、各電子源から放出された電子を両
側から挟むように、各電子源の両側に配置されている。
そのため、各電子は、両側のスペーサに引き付けられ、
軌道ずれが相殺される。従って、電子は本来の軌道から
ずれることなく、画像表示面の所望位置に正確にランデ
ィングすることができる。これにより、電子のミスラン
ディングに起因する色純度の劣化を低減し、画像品位の
向上した画像表示装置が得られる。
れば、第１基板と第２基板との間に配置されたスペーサ
は、Ｙ方向について、各電子源から放出された電子を両
側から挟むように、各電子源の両側に配置されている。
そのため、各電子は、両側のスペーサに引き付けられ、
軌道ずれが相殺される。従って、電子は本来の軌道から
ずれることなく、画像表示面の所望位置に正確にランデ
ィングすることができる。これにより、電子のミスラン
ディングに起因する色純度の劣化を低減し、画像品位の
向上した画像表示装置が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明を、平面表示装置として表面伝導型電子放出装置（以
下、ＳＥＤと称する）に適用した実施の形態について詳
細に説明する。図１ないし図３に示すように、このＳＥ
Ｄは、透明な絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラスか
らなる第１基板１２および第２基板１０を備え、これら
の基板は約１．０〜２．０ｍｍの隙間を置いて対向配置
されている。第２基板１０は、第１基板１２よりも僅か
に大きな寸法に形成されている。そして、第１基板１２
および第２基板１０は、ガラスからなる矩形枠状の側壁
１４を介して周縁部同志が接合され、偏平な矩形状の真
空外囲器１５を構成している。
明を、平面表示装置として表面伝導型電子放出装置（以
下、ＳＥＤと称する）に適用した実施の形態について詳
細に説明する。図１ないし図３に示すように、このＳＥ
Ｄは、透明な絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラスか
らなる第１基板１２および第２基板１０を備え、これら
の基板は約１．０〜２．０ｍｍの隙間を置いて対向配置
されている。第２基板１０は、第１基板１２よりも僅か
に大きな寸法に形成されている。そして、第１基板１２
および第２基板１０は、ガラスからなる矩形枠状の側壁
１４を介して周縁部同志が接合され、偏平な矩形状の真
空外囲器１５を構成している。
【００１３】第１基板１２の内面には画像形成面として
蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体ス
クリーン１６は、電子の衝突で赤、青、緑に発光する蛍
光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および黒色着色層１１を並べて構成
されている。これらの蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはストライプ
状あるいはドット状に形成されている。また、蛍光体ス
クリーン１６上には、アルミニウム等からなるメタルバ
ック１７が形成されている。なお、第１基板１２と蛍光
体スクリーンとの間に、例えばＩＴＯからなる透明導電
膜あるいはカラーフィルタ膜を設けてもよい。
蛍光体スクリーン１６が形成されている。この蛍光体ス
クリーン１６は、電子の衝突で赤、青、緑に発光する蛍
光体層Ｒ、Ｇ、Ｂ、および黒色着色層１１を並べて構成
されている。これらの蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはストライプ
状あるいはドット状に形成されている。また、蛍光体ス
クリーン１６上には、アルミニウム等からなるメタルバ
ック１７が形成されている。なお、第１基板１２と蛍光
体スクリーンとの間に、例えばＩＴＯからなる透明導電
膜あるいはカラーフィルタ膜を設けてもよい。
【００１４】第２基板１０の内面には、蛍光体スクリー
ン１６の蛍光体層を励起する電子源として、それぞれ電
子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１
８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画
素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。
各電子放出素子１８は、図示しない電子放出部、この電
子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成され
ている。また、第２基板１０上には、電子放出素子１８
に電圧を印加するための図示しない多数本の配線がマト
リック状に設けられている。
ン１６の蛍光体層を励起する電子源として、それぞれ電
子ビームを放出する多数の表面伝導型の電子放出素子１
８が設けられている。これらの電子放出素子１８は、画
素毎に対応して複数列および複数行に配列されている。
各電子放出素子１８は、図示しない電子放出部、この電
子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成され
ている。また、第２基板１０上には、電子放出素子１８
に電圧を印加するための図示しない多数本の配線がマト
リック状に設けられている。
【００１５】接合部材として機能する側壁１４は、例え
ば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２０により、
第２基板１０の周縁部および第１基板１２の周縁部に封
着され、第１および第２基板同志を接合している。
ば、低融点ガラス、低融点金属等の封着材２０により、
第２基板１０の周縁部および第１基板１２の周縁部に封
着され、第１および第２基板同志を接合している。
【００１６】また、図２および図３に示すように、ＳＥ
Ｄは、第１基板１２および第２基板１０の間に配設され
たスペーサアッセンブリ２２を備えている。本実施の形
態において、スペーサアッセンブリ２２は、板状のグリ
ッド２４と、グリッドの両面に一体的に立設された複数
の柱状のスペーサと、を備えて構成されている。
Ｄは、第１基板１２および第２基板１０の間に配設され
たスペーサアッセンブリ２２を備えている。本実施の形
態において、スペーサアッセンブリ２２は、板状のグリ
ッド２４と、グリッドの両面に一体的に立設された複数
の柱状のスペーサと、を備えて構成されている。
【００１７】詳細に述べると、グリッド２４は第１基板
１２の内面に対向した第１表面２４ａおよび第２基板１
０の内面に対向した第２表面２４ｂを有し、これらの基
板と平行に配置されている。そして、グリッド２４に
は、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔２６お
よび複数のスペーサ開孔２８が形成されている。電子ビ
ーム通過孔２６はそれぞれ電子放出素子１８に対向して
配列されているとともに、スペーサ開孔２８は、それぞ
れ電子ビーム通過孔間に位置し所定のピッチで配列され
ている。
１２の内面に対向した第１表面２４ａおよび第２基板１
０の内面に対向した第２表面２４ｂを有し、これらの基
板と平行に配置されている。そして、グリッド２４に
は、エッチング等により多数の電子ビーム通過孔２６お
よび複数のスペーサ開孔２８が形成されている。電子ビ
ーム通過孔２６はそれぞれ電子放出素子１８に対向して
配列されているとともに、スペーサ開孔２８は、それぞ
れ電子ビーム通過孔間に位置し所定のピッチで配列され
ている。
【００１８】グリッド２４は、例えば鉄−ニッケル系の
金属板により厚さ０．１〜０．２５ｍｍに形成されてい
るとともに、その表面には、酸化処理によって金属板を
構成する元素からなる酸化膜、例えば、Ｆｅ３Ｏ４、Ｎ
ｉＦｅ３Ｏ４からなる酸化膜が形成されている。更に、
グリッド２４の表面には、ガラス、セラミックからなる
高抵抗物質を塗布、焼成した高抵抗膜が形成されてお
り、高抵抗膜の抵抗は、Ｅ＋８Ω／□以上に設定されて
いる。
金属板により厚さ０．１〜０．２５ｍｍに形成されてい
るとともに、その表面には、酸化処理によって金属板を
構成する元素からなる酸化膜、例えば、Ｆｅ３Ｏ４、Ｎ
ｉＦｅ３Ｏ４からなる酸化膜が形成されている。更に、
グリッド２４の表面には、ガラス、セラミックからなる
高抵抗物質を塗布、焼成した高抵抗膜が形成されてお
り、高抵抗膜の抵抗は、Ｅ＋８Ω／□以上に設定されて
いる。
【００１９】また、電子ビーム通過孔２６は、例えば、
０．１５〜０．２５ｍｍ×０．１５〜０．２５ｍｍの矩
形状に形成され。スペーサ開孔２８は、例えば径が約
０．２〜０．５ｍｍに形成されている。なお、上述した
高抵抗膜は、グリッド２４に設けられた電子ビーム通過
孔２６の壁面にも形成されている。
０．１５〜０．２５ｍｍ×０．１５〜０．２５ｍｍの矩
形状に形成され。スペーサ開孔２８は、例えば径が約
０．２〜０．５ｍｍに形成されている。なお、上述した
高抵抗膜は、グリッド２４に設けられた電子ビーム通過
孔２６の壁面にも形成されている。
【００２０】グリッド２４の第１表面２４ａ上には、各
スペーサ開孔２８に重ねて第１スペーサ３０ａが一体的
に立設され、その延出端は、メタルバック１７および蛍
光体スクリーン１６の黒色着色層１１を介して第１基板
１２の内面に当接している。本実施の形態において、各
第１スペーサ３０ａの延出端は、高さ緩和層として機能
するインジウム層３１を介してメタルバック１７に当接
している。高さ緩和層として金属のインジウム層３１を
用いたが、この層は、電子ビームの軌道に何ら影響を与
えるものではなく、スペーサの高さばらつきの緩和効果
がある適当な硬度を持つものであれば、金属に限定され
るものではない。
スペーサ開孔２８に重ねて第１スペーサ３０ａが一体的
に立設され、その延出端は、メタルバック１７および蛍
光体スクリーン１６の黒色着色層１１を介して第１基板
１２の内面に当接している。本実施の形態において、各
第１スペーサ３０ａの延出端は、高さ緩和層として機能
するインジウム層３１を介してメタルバック１７に当接
している。高さ緩和層として金属のインジウム層３１を
用いたが、この層は、電子ビームの軌道に何ら影響を与
えるものではなく、スペーサの高さばらつきの緩和効果
がある適当な硬度を持つものであれば、金属に限定され
るものではない。
【００２１】また、グリッド２４の第２表面２４ｂ上に
は、各スペーサ開孔２８に重ねて第２スペーサ３０ｂが
一体的に立設され、その延出端は、第２基板１０の内面
に当接している。そして、各スペーサ開孔２８、第１お
よび第２スペーサ３０ａ、３０ｂは互いに整列して位置
し、第１および第２スペーサはこのスペーサ開孔２８を
介して互いに一体的に連結されている。第１および第２
スペーサ３０ａ、３０ｂの各々は、グリッド２４側から
延出端に向かって径が小さくなった先細テーパ状に形成
されている。
は、各スペーサ開孔２８に重ねて第２スペーサ３０ｂが
一体的に立設され、その延出端は、第２基板１０の内面
に当接している。そして、各スペーサ開孔２８、第１お
よび第２スペーサ３０ａ、３０ｂは互いに整列して位置
し、第１および第２スペーサはこのスペーサ開孔２８を
介して互いに一体的に連結されている。第１および第２
スペーサ３０ａ、３０ｂの各々は、グリッド２４側から
延出端に向かって径が小さくなった先細テーパ状に形成
されている。
【００２２】例えば、各第１スペーサ３０ａはグリッド
２４側に位置した基端の径が約０．４ｍｍ、延出端の径
が約０．３ｍｍ、高さが約０．４ｍｍに形成され、ま
た、各第２スペーサ３０ｂはグリッド２４側に位置した
基端の径が約０．４ｍｍ、延出端の径が約０．２５ｍ
ｍ、高さが約１．０ｍｍに形成されている。このよう
に、第１スペーサ３０ａの高さは、第２スペーサ３０ｂ
の高さよりも低く形成され、第２スペーサの高さは、第
１スペーサの高さに対し約４／３以上、望ましくは２倍
以上に設定されている。
２４側に位置した基端の径が約０．４ｍｍ、延出端の径
が約０．３ｍｍ、高さが約０．４ｍｍに形成され、ま
た、各第２スペーサ３０ｂはグリッド２４側に位置した
基端の径が約０．４ｍｍ、延出端の径が約０．２５ｍ
ｍ、高さが約１．０ｍｍに形成されている。このよう
に、第１スペーサ３０ａの高さは、第２スペーサ３０ｂ
の高さよりも低く形成され、第２スペーサの高さは、第
１スペーサの高さに対し約４／３以上、望ましくは２倍
以上に設定されている。
【００２３】そして、第１スペーサ３０ａおよび第２ス
ペーサ３０ｂをスペーサ開孔２８と同軸的に整列して一
体的に設けることにより、第１および第２スペーサはス
ペーサ開孔を通して互いに連結され、グリッド２４を両
面から挟み込んだ状態でグリッド２４と一体に形成され
ている。
ペーサ３０ｂをスペーサ開孔２８と同軸的に整列して一
体的に設けることにより、第１および第２スペーサはス
ペーサ開孔を通して互いに連結され、グリッド２４を両
面から挟み込んだ状態でグリッド２４と一体に形成され
ている。
【００２４】図２および図３に示すように、上記のよう
に構成されたスペーサアッセンブリ２２は第１基板１２
および第２基板１０間に配設されている。そして、第１
および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、第１基板１２お
よび第２基板１０の内面に当接することにより、これら
の基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を
所定値に維持している。
に構成されたスペーサアッセンブリ２２は第１基板１２
および第２基板１０間に配設されている。そして、第１
および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、第１基板１２お
よび第２基板１０の内面に当接することにより、これら
の基板に作用する大気圧荷重を支持し、基板間の間隔を
所定値に維持している。
【００２５】図２に示すように、ＳＥＤは、グリッド２
４および第１基板１２のメタルバック１７に電圧を印加
する電圧供給部５０を備えている。この電圧供給部５０
は、グリッド２４およびメタルバック１７にそれぞれ接
続され、例えば、グリッド２４に１２ｋＶ、メタルバッ
ク１７に１０ｋＶの電圧を印加する。すなわち、グリッ
ド２４に印加する電圧は、第１基板１２に印加する電圧
よりも高く設定され、例えば、１．２５倍以内に設定さ
れている。
４および第１基板１２のメタルバック１７に電圧を印加
する電圧供給部５０を備えている。この電圧供給部５０
は、グリッド２４およびメタルバック１７にそれぞれ接
続され、例えば、グリッド２４に１２ｋＶ、メタルバッ
ク１７に１０ｋＶの電圧を印加する。すなわち、グリッ
ド２４に印加する電圧は、第１基板１２に印加する電圧
よりも高く設定され、例えば、１．２５倍以内に設定さ
れている。
【００２６】次に、電子放出素子１８、電子ビーム通過
孔２６、蛍光体層、およびスペーサの配置関係について
詳細に説明する。図３ないし図５に示すように、第１基
板１２および第２基板１０の長手方向をＸ、幅方向をＹ
とした場合、第２基板１０上の電子放出素子１８は、Ｘ
方向およびＹ方向にそれぞれ所定の画素ピッチＰ、例え
ば、０．６２ｍｍで並んで配列されている。グリッド２
４に設けられた電子ビーム通過孔２６も、Ｘ方向および
Ｙ方向に電子放出素子１８と同一のピッチＰで配列され
ている。また、第１基板１２に設けられた蛍光体スクリ
ーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂおよび黒色着色層１１
は、それぞれストライプ状に形成されたＸ方向に延びて
いる。そして、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれ黒色着色
層１１間に位置しているとともに、画素ピッチと同一の
ピッチでＹ方向に並んでいる。
孔２６、蛍光体層、およびスペーサの配置関係について
詳細に説明する。図３ないし図５に示すように、第１基
板１２および第２基板１０の長手方向をＸ、幅方向をＹ
とした場合、第２基板１０上の電子放出素子１８は、Ｘ
方向およびＹ方向にそれぞれ所定の画素ピッチＰ、例え
ば、０．６２ｍｍで並んで配列されている。グリッド２
４に設けられた電子ビーム通過孔２６も、Ｘ方向および
Ｙ方向に電子放出素子１８と同一のピッチＰで配列され
ている。また、第１基板１２に設けられた蛍光体スクリ
ーン１６の蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂおよび黒色着色層１１
は、それぞれストライプ状に形成されたＸ方向に延びて
いる。そして、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂはそれぞれ黒色着色
層１１間に位置しているとともに、画素ピッチと同一の
ピッチでＹ方向に並んでいる。
【００２７】一方、第１および第２スペーサ３０ａ、３
０ｂは、Ｙ方向については、画素ピッチＰと同一のピッ
チ０．６２ｍｍで電子放出素子１８および電子ビーム通
過孔２６と整列して配列され、各電子放出素子１８の両
側、つまり、各電子ビーム通過孔２６の両側に位置して
いる。また、Ｘ方向について、第１および第２スペーサ
３０ａ、３０ｂは、画素ピッチＰよりも大きなピッチ、
例えば、画素ピッチの１４倍のピッチ８．６８ｍｍで配
列されている。そして、前述したように、第１および第
２スペーサ３０ａ、３０ｂは、黒色着色層１１と対向し
て配置されている。
０ｂは、Ｙ方向については、画素ピッチＰと同一のピッ
チ０．６２ｍｍで電子放出素子１８および電子ビーム通
過孔２６と整列して配列され、各電子放出素子１８の両
側、つまり、各電子ビーム通過孔２６の両側に位置して
いる。また、Ｘ方向について、第１および第２スペーサ
３０ａ、３０ｂは、画素ピッチＰよりも大きなピッチ、
例えば、画素ピッチの１４倍のピッチ８．６８ｍｍで配
列されている。そして、前述したように、第１および第
２スペーサ３０ａ、３０ｂは、黒色着色層１１と対向し
て配置されている。
【００２８】以上のように構成されたＳＥＤによれば、
第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、Ｙ方向にお
いて、各電子放出素子１８および各電子ビーム通過孔２
６の両側に位置し、各電子放出素子から蛍光体層に向か
う電子ビームを挟むように配置されている。そのため、
第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂが帯電し、これ
らスペーサにより電子ビームが引き付けられた場合で
も、電子ビームの軌道ずれを防止することができる。
第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂは、Ｙ方向にお
いて、各電子放出素子１８および各電子ビーム通過孔２
６の両側に位置し、各電子放出素子から蛍光体層に向か
う電子ビームを挟むように配置されている。そのため、
第１および第２スペーサ３０ａ、３０ｂが帯電し、これ
らスペーサにより電子ビームが引き付けられた場合で
も、電子ビームの軌道ずれを防止することができる。
【００２９】すなわち、図６（ａ）に示すように、第１
および第２スペーサ３０ａ、３０ｂが電子放出素子１８
あるいは電子ビーム通過孔２６の片側のみに設けられて
いる場合、電子ビームＢは帯電したスペーサに引き付け
られ、蛍光体層に対し、本来ランディングすべき位置か
らスペーサ側にずれた位置にランディングする。
および第２スペーサ３０ａ、３０ｂが電子放出素子１８
あるいは電子ビーム通過孔２６の片側のみに設けられて
いる場合、電子ビームＢは帯電したスペーサに引き付け
られ、蛍光体層に対し、本来ランディングすべき位置か
らスペーサ側にずれた位置にランディングする。
【００３０】これに対して、図６（ｂ）に示すように、
本実施の形態によれば、第１および第２スペーサ３０
ａ、３０ｂは、電子ビームＢを両側から挟むように、各
電子放出素子１８および各電子ビーム通過孔２６の両側
に配置されているため、各電子ビームは、両側のスペー
サに引き付けられ、軌道ずれが相殺される。従って、電
子ビームは本来の軌道からずれることなく、所望の蛍光
体層に正確にランディングすることができる。これによ
り、電子ビームのミスランディングに起因する色純度の
劣化を低減し、画像品位の向上したＳＥＤを得ることが
できる。
本実施の形態によれば、第１および第２スペーサ３０
ａ、３０ｂは、電子ビームＢを両側から挟むように、各
電子放出素子１８および各電子ビーム通過孔２６の両側
に配置されているため、各電子ビームは、両側のスペー
サに引き付けられ、軌道ずれが相殺される。従って、電
子ビームは本来の軌道からずれることなく、所望の蛍光
体層に正確にランディングすることができる。これによ
り、電子ビームのミスランディングに起因する色純度の
劣化を低減し、画像品位の向上したＳＥＤを得ることが
できる。
【００３１】また、本実施の形態に係るＳＥＤによれ
ば、電子放出素子１８側に位置した第２スペーサ３０ｂ
の表面抵抗は、第１スペーサ３０ａの表面抵抗よりも小
さく設定されている。そのため、第２スペーサ３０ｂの
帯電を低減することができ、第２スペーサの帯電に起因
する電子ビームの変位を低減することができる。その結
果、色純度の一層向上した画像を表示することが可能と
なる。
ば、電子放出素子１８側に位置した第２スペーサ３０ｂ
の表面抵抗は、第１スペーサ３０ａの表面抵抗よりも小
さく設定されている。そのため、第２スペーサ３０ｂの
帯電を低減することができ、第２スペーサの帯電に起因
する電子ビームの変位を低減することができる。その結
果、色純度の一層向上した画像を表示することが可能と
なる。
【００３２】本実施の形態に係るＳＥＤと、電子放出素
子の片側のみにスペーサが設けられたＳＥＤと、を用意
し電子ビームの変位量を比較したところ、本実施の形態
に係るＳＥＤでは、スペーサ近傍を通る電子ビームの変
位は全くなくなり、本来の表示画像の色純度が得られ
た。
子の片側のみにスペーサが設けられたＳＥＤと、を用意
し電子ビームの変位量を比較したところ、本実施の形態
に係るＳＥＤでは、スペーサ近傍を通る電子ビームの変
位は全くなくなり、本来の表示画像の色純度が得られ
た。
【００３３】更に、上記ＳＥＤによれば、第１基板１２
と第２基板１０との間にグリッド２４が配置されている
とともに、第１スペーサ３０ａの高さは、第２スペーサ
３０ｂの高さよりも低く形成されている。これにより、
グリッド２４は第２基板１０よりも第１基板１２側に接
近して位置している。そのため、第１基板１２側から放
電が生じた場合でも、グリッド２４により、第２基板１
０上に設けられた電子放出素子１８の放電破損を抑制す
ることが可能となる。従って、放電に対する耐圧性に優
れ画像品位の向上したＳＥＤを得ることができる。
と第２基板１０との間にグリッド２４が配置されている
とともに、第１スペーサ３０ａの高さは、第２スペーサ
３０ｂの高さよりも低く形成されている。これにより、
グリッド２４は第２基板１０よりも第１基板１２側に接
近して位置している。そのため、第１基板１２側から放
電が生じた場合でも、グリッド２４により、第２基板１
０上に設けられた電子放出素子１８の放電破損を抑制す
ることが可能となる。従って、放電に対する耐圧性に優
れ画像品位の向上したＳＥＤを得ることができる。
【００３４】第１基板側の第１スペーサが第２基板側の
第２スペーサよりも高く形成されたスペーサアッセンブ
リを有するＳＥＤと、本実施の形態に係るＳＥＤとを用
意し、これらのＳＥＤについて１０００時間作動後にお
ける電子放出素子の破損状態を比較したところ、本実施
の形態に係るＳＥＤでは、電子放出素子の破損が４０％
低減された。
第２スペーサよりも高く形成されたスペーサアッセンブ
リを有するＳＥＤと、本実施の形態に係るＳＥＤとを用
意し、これらのＳＥＤについて１０００時間作動後にお
ける電子放出素子の破損状態を比較したところ、本実施
の形態に係るＳＥＤでは、電子放出素子の破損が４０％
低減された。
【００３５】また、上記構成のＳＥＤによれば、第１基
板１２側に設けられた第１スペーサ３０ａの高さを第２
基板１０側に設けられた第２スペーサ３０ｂよりも低く
形成することにより、グリッド２４に印加する電圧を第
１基板１２に印加する電圧より大きくした場合でも、電
子放出素子１８から発生した電子を蛍光体スクリーン側
へ確実に到達させることができる。
板１２側に設けられた第１スペーサ３０ａの高さを第２
基板１０側に設けられた第２スペーサ３０ｂよりも低く
形成することにより、グリッド２４に印加する電圧を第
１基板１２に印加する電圧より大きくした場合でも、電
子放出素子１８から発生した電子を蛍光体スクリーン側
へ確実に到達させることができる。
【００３６】また、本実施の形態に係るＳＥＤによれ
ば、高さ緩和層を設けることにより、複数の第１スペー
サ３０ａに高さのばらつきがあった場合でも緩和層によ
りばらつきを吸収し、複数の第１スペーサと第１基板１
２とを確実に接触させることができる。従って、第１お
よび第２スペーサ３０ａ、３０ｂにより、第１基板１２
および第２基板１０間の間隔をほぼ全域に亘って均一に
保持することが可能となる。
ば、高さ緩和層を設けることにより、複数の第１スペー
サ３０ａに高さのばらつきがあった場合でも緩和層によ
りばらつきを吸収し、複数の第１スペーサと第１基板１
２とを確実に接触させることができる。従って、第１お
よび第２スペーサ３０ａ、３０ｂにより、第１基板１２
および第２基板１０間の間隔をほぼ全域に亘って均一に
保持することが可能となる。
【００３７】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、Ｙ方向について、第１および第２スペー
サ３０ａ、３０ｂの両方が各電子放出素子１８および各
電子ビーム通過孔２６の両側に配置された構成とした
が、図７に示す第２の実施の形態のように、Ｙ方向につ
いて、各電子放出素子１８から放出された電子ビームを
挟むように、第１スペーサ３０ａのみを画素ピッチと同
一のピッチで電子ビーム通過孔２６の両側に配置し、第
２スペーサ３０ｂを画素ピッチの数倍のピッチで配置す
る構成としてもよい。
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、Ｙ方向について、第１および第２スペー
サ３０ａ、３０ｂの両方が各電子放出素子１８および各
電子ビーム通過孔２６の両側に配置された構成とした
が、図７に示す第２の実施の形態のように、Ｙ方向につ
いて、各電子放出素子１８から放出された電子ビームを
挟むように、第１スペーサ３０ａのみを画素ピッチと同
一のピッチで電子ビーム通過孔２６の両側に配置し、第
２スペーサ３０ｂを画素ピッチの数倍のピッチで配置す
る構成としてもよい。
【００３８】あるいは、Ｙ方向について、各電子放出素
子１８から放出された電子ビームを挟むように、第２ス
ペーサ３０ｂのみを画素ピッチと同一のピッチで電子ビ
ーム通過孔２６の両側に配置し、第１スペーサ３０ａを
画素ピッチの数倍のピッチで配置する構成としてもよ
い。
子１８から放出された電子ビームを挟むように、第２ス
ペーサ３０ｂのみを画素ピッチと同一のピッチで電子ビ
ーム通過孔２６の両側に配置し、第１スペーサ３０ａを
画素ピッチの数倍のピッチで配置する構成としてもよ
い。
【００３９】いずれの場合も、前述した第１の実施の形
態と同様に、スペーサの帯電による電子ビームの軌道ず
れを低減し、画像品位の向上したＳＥＤを得ることがで
きる。なお、図７において、他の構成は第１の実施の形
態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付し
てその詳細な説明を省略する。
態と同様に、スペーサの帯電による電子ビームの軌道ず
れを低減し、画像品位の向上したＳＥＤを得ることがで
きる。なお、図７において、他の構成は第１の実施の形
態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付し
てその詳細な説明を省略する。
【００４０】また、Ｙ方向について、第１および第２ス
ペーサは基本的に画像表示領域の全域に亘って画素ピッ
チと同一のピッチで配列されていることが望ましいが、
場合により、画像表示領域の一部で、第１および第２ス
ペーサを省略しても良い。
ペーサは基本的に画像表示領域の全域に亘って画素ピッ
チと同一のピッチで配列されていることが望ましいが、
場合により、画像表示領域の一部で、第１および第２ス
ペーサを省略しても良い。
【００４１】この発明は、グリッドを備えた画像表示装
置に限らず、グリッドを持たない画像表示装置にも適用
可能である。この場合、それぞれ一体に形成された柱状
あるいは板状のスペーサを用い、これらのスペーサをＸ
方向およびＹ方向について上述した実施の形態と同様に
配置することにより、上記と同様の作用効果を得ること
ができる。
置に限らず、グリッドを持たない画像表示装置にも適用
可能である。この場合、それぞれ一体に形成された柱状
あるいは板状のスペーサを用い、これらのスペーサをＸ
方向およびＹ方向について上述した実施の形態と同様に
配置することにより、上記と同様の作用効果を得ること
ができる。
【００４２】なお、上記実施の形態では、第２基板１０
および第１基板１２の長手方向をＸ方向、幅方向をＹ方
向としたが、逆に、長手方向をＹ方向、幅方向をＸ方向
としてスペーサを配置してもよい。この際、蛍光体スク
リーンの蛍光体層および黒色着色層をストライプ状とす
る場合、これら蛍光体層および黒色着色層は、幅方向Ｙ
に沿って延びるように形成する。
および第１基板１２の長手方向をＸ方向、幅方向をＹ方
向としたが、逆に、長手方向をＹ方向、幅方向をＸ方向
としてスペーサを配置してもよい。この際、蛍光体スク
リーンの蛍光体層および黒色着色層をストライプ状とす
る場合、これら蛍光体層および黒色着色層は、幅方向Ｙ
に沿って延びるように形成する。
【００４３】その他、この発明において、スペーサ形成
材料は上述したガラスペーストに限らず、必要に応じて
適宜選択可能である。また、スペーサの径や高さ、その
他の構成要素の寸法、材質等は必要に応じて適宜選択可
能である。更に、グリッド表面および第２スペーサに設
けられた高抵抗膜は、ガラスや、酸化錫および酸化アン
チモンに限らず、必要に応じて適宜選択可能である。
材料は上述したガラスペーストに限らず、必要に応じて
適宜選択可能である。また、スペーサの径や高さ、その
他の構成要素の寸法、材質等は必要に応じて適宜選択可
能である。更に、グリッド表面および第２スペーサに設
けられた高抵抗膜は、ガラスや、酸化錫および酸化アン
チモンに限らず、必要に応じて適宜選択可能である。
【００４４】一方、電子源は、表面導電型電子放出素子
に限らず、電界放出型、カーボンナノチューブ等、種々
選択可能である。また、この発明は、上述したＳＥＤに
限定されることなく、ＦＥＤ、ＰＤＰ等の種々の画像表
示装置にも適用可能である。
に限らず、電界放出型、カーボンナノチューブ等、種々
選択可能である。また、この発明は、上述したＳＥＤに
限定されることなく、ＦＥＤ、ＰＤＰ等の種々の画像表
示装置にも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、電子ビームの軌道ずれを防止し、画像品位の向上し
た画像表示装置を提供することができる。
ば、電子ビームの軌道ずれを防止し、画像品位の向上し
た画像表示装置を提供することができる。
【図１】この発明の実施の形態に係るＳＥＤを示す斜視
図。
図。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿って破断した上記ＳＥＤの
斜視図。
斜視図。
【図３】上記ＳＥＤを拡大して示すＹ方向に沿った断面
図。
図。
【図４】上記ＳＥＤの電子放出素子および電子ビーム通
過孔とスペーサとの配置関係を示す平面図。
過孔とスペーサとの配置関係を示す平面図。
【図５】上記ＳＥＤを拡大して示すＹ方向に沿った断面
図。
図。
【図６】蛍光体層に対する電子ビームのランディング状
態を従来と比較して概略的に示す平面図。
態を従来と比較して概略的に示す平面図。
【図７】この発明の第２の実施の形態に係るＳＥＤの一
部を拡大して示す断面図。
部を拡大して示す断面図。
１０…第２基板
１２…第１基板
１４…側壁
１５…真空外囲器
１６…蛍光体スクリーン
１８…電子放出素子
２２…スペーサアッセンブリ
２４…グリッド
２４ａ…第１表面
２４ｂ…第２表面
２６…電子ビーム通過孔
２８…スペーサ開孔
３０ａ…第１スペーサ
３０ｂ…第２スペーサ
５０…電圧供給部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 平原 祥子
埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式
会社東芝深谷工場内
(72)発明者 小柳津 聡子
埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２ 株式
会社東芝深谷工場内
Ｆターム(参考） 5C032 AA01 CC10
5C036 EE04 EF01 EF06 EG02 EG50
EH02
Claims (13)
- 【請求項１】画像表示面を有する第１基板と、 上記第１基板に隙間を置いて対向配置されているととも
に、上記画像表示面を励起する複数の電子源が互いに直
交するＸ方向およびＹ方向に所定の画素ピッチで設けら
れた第２基板と、 上記第１基板および第２基板間に配設され、第１および
第２基板間の間隔を保持した複数のスペーサと、を備
え、 上記複数のスペーサは、上記Ｘ方向には上記画素ピッチ
の数倍のピッチで配列され、上記Ｙ方向には、上記画像
表示面の少なくとも一部の領域において、上記画素ピッ
チと同一のピッチで上記電子源と整列して配置され、各
電子源から放出された電子を挟むように各電子源の両側
に配置されていることを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２】上記複数のスペーサは、上記Ｙ方向には、
上記画像表示面の全域に亘って上記画素ピッチと同一の
ピッチで配置されていることを特徴とする請求項１に記
載の画像表示装置。 - 【請求項３】上記画像表示面は、それぞれ上記Ｘ方向に
延びた複数の蛍光体層および黒色着色層とを有し、上記
スペーサは、これら黒色着色層に対向して配置されてい
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装
置。 - 【請求項４】画像表示面を有する第１基板と、 上記第１基板に隙間を置いて対向配置されているととも
に、上記画像表示面を励起する複数の電子源が互いに直
交するＸ方向およびＹ方向に所定の画素ピッチで設けら
れた第２基板と、 上記第１基板に対向した第１表面および上記第２基板に
対向した第２表面、並びにそれぞれ上記電子源に対向し
た複数の開孔を有し、上記第１および第２基板間に設け
られたグリッドと、 上記グリッドの第１表面上に立設され上記第１基板に当
接した複数の柱状の第１スペーサと、 上記グリッドの第２表面上に立設され上記第２基板に当
接した複数の柱状の第２スペーサと、を備え、 上記第１および第２スペーサは、上記Ｘ方向には上記画
素ピッチの数倍のピッチで配列され、上記第１および第
２スペーサの少なくとも一方は、上記Ｙ方向には、上記
画像表示面の少なくとも一部の領域において、上記画素
ピッチと同一のピッチで上記電子源と整列して配置さ
れ、各電子源から放出された電子を挟むように各電子源
の両側に配置されていることを特徴とする画像表示装
置。 - 【請求項５】上記第１および第２スペーサの少なくとも
一方は、上記Ｙ方向には、上記画像表示面の全域に亘っ
て上記画素ピッチと同一のピッチで配置されていること
を特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。 - 【請求項６】上記第１および第２スペーサは、上記Ｙ方
向には、上記画素ピッチと同一のピッチで上記電子源と
整列して配置されていることを特徴とする請求項４又は
５に記載の画像表示装置。 - 【請求項７】上記第１スペーサは、上記Ｙ方向には、上
記画素ピッチと同一のピッチで上記電子源と整列して配
置され、上記第２スペーサは、上記Ｙ方向には上記画素
ピッチの数倍のピッチで配列されていることを特徴とす
る請求項４又は５に記載の画像表示装置。 - 【請求項８】上記第２スペーサは、上記Ｙ方向には、上
記画素ピッチと同一のピッチで上記電子源と整列して配
置され、上記第１スペーサは、上記Ｙ方向には上記画素
ピッチの数倍のピッチで配列されていることを特徴とす
る請求項４又は５に記載の画像表示装置。 - 【請求項９】上記第１スペーサの高さは、上記第２スペ
ーサの高さよりも低く形成されていることを特徴とする
請求項４ないし８のいずれか１項に記載の画像表示装
置。 - 【請求項１０】上記各第１スペーサは、高さ緩和層を介
して上記第１基板に当接していることを特徴とする請求
項４ないし９のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 【請求項１１】上記グリッドの表面、並びに各開孔の内
面は、高抵抗表面処理されていることを特徴とする請求
項４ないし１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 【請求項１２】上記グリッドおよび第１基板に、互いに
異なる電位を供給する電圧供給部を備えていることを特
徴とする請求項４ないし１１のいずれか１項に記載の画
像表示装置。 - 【請求項１３】上記画像表示面は、それぞれ上記Ｘ方向
に延びた複数の蛍光体層および黒色着色層とを有し、上
記第１スペーサは、これら黒色着色層に対向して配置さ
れていることを特徴とする請求項４ないし１２のいずれ
か１項に記載の画像表示装置。
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