JP3149743B2 - 電界放出型表示素子 - Google Patents
電界放出型表示素子Info
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- JP3149743B2 JP3149743B2 JP24512495A JP24512495A JP3149743B2 JP 3149743 B2 JP3149743 B2 JP 3149743B2 JP 24512495 A JP24512495 A JP 24512495A JP 24512495 A JP24512495 A JP 24512495A JP 3149743 B2 JP3149743 B2 JP 3149743B2
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- cathode
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示素子、特に、
電子源として電界放出アレイを採用した電界放出型表示
素子に関する。
電子源として電界放出アレイを採用した電界放出型表示
素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属または半導体表面の印加電界を１０
9 ［V/m ］程度にすると、トンネル効果により電子が障
壁を通過して常温でも真空中に電子放出が行われる。こ
の現象は電界放出（Field Emission）現象と呼ばれ、古
くから知られている現象であるが、このような原理を利
用して電子を放出するカソードを電界放出カソード（Fi
eld Emission Cathode）と呼んでいる。近年、半導体微
細加工技術を駆使して、ミクロンサイズの前記電界放出
カソードの作成が可能となり、この電界放出カソードを
基板上に多数形成することにより、面放出型の電界放出
アレイを作成することが可能となっている。このような
電界放出アレイを電子源として使用した電界放出型表示
素子（Field Emission Display ; FED）が開発されてい
る。
9 ［V/m ］程度にすると、トンネル効果により電子が障
壁を通過して常温でも真空中に電子放出が行われる。こ
の現象は電界放出（Field Emission）現象と呼ばれ、古
くから知られている現象であるが、このような原理を利
用して電子を放出するカソードを電界放出カソード（Fi
eld Emission Cathode）と呼んでいる。近年、半導体微
細加工技術を駆使して、ミクロンサイズの前記電界放出
カソードの作成が可能となり、この電界放出カソードを
基板上に多数形成することにより、面放出型の電界放出
アレイを作成することが可能となっている。このような
電界放出アレイを電子源として使用した電界放出型表示
素子（Field Emission Display ; FED）が開発されてい
る。
【０００３】図６は、このような電界放出型表示素子
（FED ）の一例の断面図である。図示するように、この
表示素子は、所定間隔をもって対向配置されたアノード
基板１００とカソード基板１０３とから構成されてい
る。そして、アノード基板１００には、例えば導電性酸
化インジウム（ITO ）により形成された透明のアノード
電極１０１が設けられているとともに、このアノード電
極１０１の上には、蛍光体１０２がストライプ状に形成
されている。この蛍光体１０２の各ストライプ１０２−
１、１０２−４・・・は、３原色のうちの例えば赤色
（Ｒ）の蛍光体からなり、ストライプ１０２−２、１０
２−５・・・は例えば緑色（Ｇ）の蛍光体からなり、さ
らに、ストライプ１０２−３、１０２−６・・・は例え
ば青色（Ｂ）の蛍光体からなっている。このように、蛍
光体１０２の各ストライプ１０２−１、１０２−２、１
０２−３・・・は２つおきに同じ色の蛍光体とされてい
る。
（FED ）の一例の断面図である。図示するように、この
表示素子は、所定間隔をもって対向配置されたアノード
基板１００とカソード基板１０３とから構成されてい
る。そして、アノード基板１００には、例えば導電性酸
化インジウム（ITO ）により形成された透明のアノード
電極１０１が設けられているとともに、このアノード電
極１０１の上には、蛍光体１０２がストライプ状に形成
されている。この蛍光体１０２の各ストライプ１０２−
１、１０２−４・・・は、３原色のうちの例えば赤色
（Ｒ）の蛍光体からなり、ストライプ１０２−２、１０
２−５・・・は例えば緑色（Ｇ）の蛍光体からなり、さ
らに、ストライプ１０２−３、１０２−６・・・は例え
ば青色（Ｂ）の蛍光体からなっている。このように、蛍
光体１０２の各ストライプ１０２−１、１０２−２、１
０２−３・・・は２つおきに同じ色の蛍光体とされてい
る。
【０００４】一方、カソード基板１０３の上には、スパ
ッタ等によりストライプ状に形成されたカソード電極１
０４と、その上に複数形成された円錐状のエミッタコー
ン１０５と、このエミッタコーン１０５の先端近傍に形
成されたゲート電極１０６とから構成されるスピント
（Spindt）型と呼ばれる電界放出アレイ１０７が複数個
形成されている。図８に、カソード基板１０３の平面図
を示し、これらの各構成要素が配列されている様子を示
す。
ッタ等によりストライプ状に形成されたカソード電極１
０４と、その上に複数形成された円錐状のエミッタコー
ン１０５と、このエミッタコーン１０５の先端近傍に形
成されたゲート電極１０６とから構成されるスピント
（Spindt）型と呼ばれる電界放出アレイ１０７が複数個
形成されている。図８に、カソード基板１０３の平面図
を示し、これらの各構成要素が配列されている様子を示
す。
【０００５】図８に示すように、カソード基板１０３上
に複数のカソードストライプ１０４−１、１０４−２、
１０４−３・・・からなるカソード電極１０４が形成さ
れている。また、ゲート電極１０６もストライプ状に形
成されており、各ゲートストライプ１０６−１、１０６
−２、１０６−３・・・は前記カソードストライプ１０
４−１、１０４−２・・・に直交するように配置されて
いる。そして、各カソードストライプ１０４−１、１０
４−２、１０４−３・・・と各ゲートストライプ１０６
−１、１０６−２、１０６−３・・・との交差部には、
前述した電界放出アレイ１０７がマトリックス状に配列
されている。
に複数のカソードストライプ１０４−１、１０４−２、
１０４−３・・・からなるカソード電極１０４が形成さ
れている。また、ゲート電極１０６もストライプ状に形
成されており、各ゲートストライプ１０６−１、１０６
−２、１０６−３・・・は前記カソードストライプ１０
４−１、１０４−２・・・に直交するように配置されて
いる。そして、各カソードストライプ１０４−１、１０
４−２、１０４−３・・・と各ゲートストライプ１０６
−１、１０６−２、１０６−３・・・との交差部には、
前述した電界放出アレイ１０７がマトリックス状に配列
されている。
【０００６】そして、このカソード基板１０３に所定間
隔をもってアノード基板１００が対向配置される。この
とき、該アノード基板１００に設けられている前記蛍光
体１０２の各ストライプ１０２−１、１０２−２、１０
２−３・・・が、各カソードストライプ１０４−１、１
０４−２、１０４−３・・・とそれぞれ重なり合うよう
になされ、例えば、赤色（Ｒ）の蛍光体ストライプ１０
２−１がカソードストライプ１０４−１の上方に、緑色
（Ｇ）の蛍光体ストライプ１０２−２がカソードストラ
イプ１０４−２の上方に、また、青色（Ｂ）の蛍光体ス
トライプ１０２−３がカソードストライプ１０４−３の
上方に、というように配置される。
隔をもってアノード基板１００が対向配置される。この
とき、該アノード基板１００に設けられている前記蛍光
体１０２の各ストライプ１０２−１、１０２−２、１０
２−３・・・が、各カソードストライプ１０４−１、１
０４−２、１０４−３・・・とそれぞれ重なり合うよう
になされ、例えば、赤色（Ｒ）の蛍光体ストライプ１０
２−１がカソードストライプ１０４−１の上方に、緑色
（Ｇ）の蛍光体ストライプ１０２−２がカソードストラ
イプ１０４−２の上方に、また、青色（Ｂ）の蛍光体ス
トライプ１０２−３がカソードストライプ１０４−３の
上方に、というように配置される。
【０００７】なお、以上の説明においては、蛍光体１０
２はストライプ状に形成されているものとして説明した
が、蛍光体１０２は、前記各電界放出アレイ１０７の上
部にドット状に形成して配置してもよい。この場合に
は、ストライプ状に設けた場合と比較して、各発光ドッ
トの大きさを制限することができるという特徴を有して
いる。
２はストライプ状に形成されているものとして説明した
が、蛍光体１０２は、前記各電界放出アレイ１０７の上
部にドット状に形成して配置してもよい。この場合に
は、ストライプ状に設けた場合と比較して、各発光ドッ
トの大きさを制限することができるという特徴を有して
いる。
【０００８】さて、前記エミッタコーン１０５間のピッ
チは１０μｍ以下の寸法で作成することができ、このよ
うなエミッタコーン１０５が数万〜数１０万個、１枚の
カソード基板上１０３上に設けられている。そして、こ
の電界放出アレイ１０７においては、ゲート・エミッタ
コーン間の距離をサブミクロン単位とすることができる
ため、ゲート・エミッタコーン間に僅か数１０ボルトの
電圧ＶGEを印加することによりエミッタコーン１０５か
ら電子を電界放出することができるものである。そし
て、アノード電極１０１に正電圧ＶA を印加しておくこ
とにより、該エミッタコーン１０５から電界放出された
電子をアノード電極１０１により捕集し、該アノード電
極に付着された蛍光体が発光表示されるものである。
チは１０μｍ以下の寸法で作成することができ、このよ
うなエミッタコーン１０５が数万〜数１０万個、１枚の
カソード基板上１０３上に設けられている。そして、こ
の電界放出アレイ１０７においては、ゲート・エミッタ
コーン間の距離をサブミクロン単位とすることができる
ため、ゲート・エミッタコーン間に僅か数１０ボルトの
電圧ＶGEを印加することによりエミッタコーン１０５か
ら電子を電界放出することができるものである。そし
て、アノード電極１０１に正電圧ＶA を印加しておくこ
とにより、該エミッタコーン１０５から電界放出された
電子をアノード電極１０１により捕集し、該アノード電
極に付着された蛍光体が発光表示されるものである。
【０００９】そこで、まず、カソードストライプ１０４
−１を選択し、ゲート電極１０６にＲの色に対応する画
像信号を供給する。これにより、該カソードストライプ
１０４−１上の電界放出アレイ１０７からそれぞれの画
像信号に対応した量の電子が放出され、それらの上に配
置されている蛍光体ストライプ１０２−１のＲ色の蛍光
体が発光される。次に、カソードストライプ１０４−２
を選択し、ゲート電極１０６にＧの色に対応する画像信
号を印加して、カソードストライプ１０４−２上の電界
放出アレイ１０７から電子を放出させて蛍光体ストライ
プ１０２−２によりＧの色の画像を発光表示させ、続い
て、カソードストライプ１０４−３を選択し、ゲート電
極１０６にＢの色の画像信号を供給することにより、蛍
光体ストライプ１０２−３によりＢの色の画像を発光表
示させる。以下、同様にして、カソードストライプ１０
４−４、１０４−５・・・の順に順次駆動し、３原色カ
ラーの画像が発光表示される。
−１を選択し、ゲート電極１０６にＲの色に対応する画
像信号を供給する。これにより、該カソードストライプ
１０４−１上の電界放出アレイ１０７からそれぞれの画
像信号に対応した量の電子が放出され、それらの上に配
置されている蛍光体ストライプ１０２−１のＲ色の蛍光
体が発光される。次に、カソードストライプ１０４−２
を選択し、ゲート電極１０６にＧの色に対応する画像信
号を印加して、カソードストライプ１０４−２上の電界
放出アレイ１０７から電子を放出させて蛍光体ストライ
プ１０２−２によりＧの色の画像を発光表示させ、続い
て、カソードストライプ１０４−３を選択し、ゲート電
極１０６にＢの色の画像信号を供給することにより、蛍
光体ストライプ１０２−３によりＢの色の画像を発光表
示させる。以下、同様にして、カソードストライプ１０
４−４、１０４−５・・・の順に順次駆動し、３原色カ
ラーの画像が発光表示される。
【００１０】また、前記図６に示した表示素子は、アノ
ード基板１００に形成されているアノード電極１０１が
単一の電極として形成され、各色の蛍光体ストライプに
対向して配置されたカソードストライプを順次選択して
駆動することにより、カラー画像を表示するタイプのも
のであるが、他の方法によっても、カラー画像を表示す
ることができるものである。このような表示素子の構成
例を図７に示す。
ード基板１００に形成されているアノード電極１０１が
単一の電極として形成され、各色の蛍光体ストライプに
対向して配置されたカソードストライプを順次選択して
駆動することにより、カラー画像を表示するタイプのも
のであるが、他の方法によっても、カラー画像を表示す
ることができるものである。このような表示素子の構成
例を図７に示す。
【００１１】図７において、図６と同一の構成要素には
同一の番号を付して、その説明は省略する。この図７に
示した表示素子は、アノード電極１０１がストライプ状
に形成されている点で、図６に示したものと相違してい
る。そして、各アノードストライプ１０１−１、１０１
−２、１０２−３・・・には、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂに
対応した蛍光体１０２−１、１０２−２、１０２−３・
・・が付着されており、同色の蛍光体１０２が付着され
ているアノードストライプは、相互に接続されて、各色
に共通のアノード配線１１０−１〜３に接続されてい
る。例えば、Ｒ色の蛍光体が付着されたアノードストラ
イプ１０１−１、１０１−４・・・は、アノード電極ラ
イン１１０−１に接続され、Ｇ色の蛍光体が付着された
アノードストライプ１０１−２、１０１ー５・・・はア
ノード電極ライン１１０−２に接続され、Ｂ色の蛍光体
が付着されたアノードストライプ１０１−３、１０１−
６・・・はアノード電極ライン１１０−３に接続されて
いる。
同一の番号を付して、その説明は省略する。この図７に
示した表示素子は、アノード電極１０１がストライプ状
に形成されている点で、図６に示したものと相違してい
る。そして、各アノードストライプ１０１−１、１０１
−２、１０２−３・・・には、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂに
対応した蛍光体１０２−１、１０２−２、１０２−３・
・・が付着されており、同色の蛍光体１０２が付着され
ているアノードストライプは、相互に接続されて、各色
に共通のアノード配線１１０−１〜３に接続されてい
る。例えば、Ｒ色の蛍光体が付着されたアノードストラ
イプ１０１−１、１０１−４・・・は、アノード電極ラ
イン１１０−１に接続され、Ｇ色の蛍光体が付着された
アノードストライプ１０１−２、１０１ー５・・・はア
ノード電極ライン１１０−２に接続され、Ｂ色の蛍光体
が付着されたアノードストライプ１０１−３、１０１−
６・・・はアノード電極ライン１１０−３に接続されて
いる。
【００１２】また、図示するように、カソードストライ
プ１０４−１、１０４−２・・・は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３本
のアノードストライプ１０１−１〜１０１−３、１０１
−４〜１０１−５・・・毎に対応して設けられている。
そして、例えば、カソードストライプ１０４−１が選択
駆動されているときに、アノード電極ライン１１０−１
を駆動しゲート電極にＲ色の画像データを印加してＲ色
の画像を表示させる。次いで、アノード電極ライン１１
０−２を駆動しゲート電極にＧ色の画像データを供給し
てＧ色の画像を表示させ、さらに、アノード電極ライン
１１０−３を駆動してＢ色の画像を表示させるというよ
うに、アノード電極を順次走査することによって、カラ
ー画像を表示するものである。なお、このタイプの表示
素子においても、電界放出アレイはマトリックス状に配
置されている。
プ１０４−１、１０４−２・・・は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３本
のアノードストライプ１０１−１〜１０１−３、１０１
−４〜１０１−５・・・毎に対応して設けられている。
そして、例えば、カソードストライプ１０４−１が選択
駆動されているときに、アノード電極ライン１１０−１
を駆動しゲート電極にＲ色の画像データを印加してＲ色
の画像を表示させる。次いで、アノード電極ライン１１
０−２を駆動しゲート電極にＧ色の画像データを供給し
てＧ色の画像を表示させ、さらに、アノード電極ライン
１１０−３を駆動してＢ色の画像を表示させるというよ
うに、アノード電極を順次走査することによって、カラ
ー画像を表示するものである。なお、このタイプの表示
素子においても、電界放出アレイはマトリックス状に配
置されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前述したＦＥＤは、高
輝度でちらつきがない平面型ディスプレイであるが、デ
ィスプレイ装置においては、常に、より高精細度のもの
とすることが求められている。また、前述したアノード
電極が単一の電極として形成されたタイプのものは、ア
ノード電極の走査をしていないために、アノード電圧を
高くすることができ、輝度を上げることができるという
特徴を有するものであるが、エミッタコーン１０５から
放出された電子はある拡がりをもって放出されるため
に、隣接している蛍光体が漏れ発光をすることがあり、
色がにじむという欠点を有している。
輝度でちらつきがない平面型ディスプレイであるが、デ
ィスプレイ装置においては、常に、より高精細度のもの
とすることが求められている。また、前述したアノード
電極が単一の電極として形成されたタイプのものは、ア
ノード電極の走査をしていないために、アノード電圧を
高くすることができ、輝度を上げることができるという
特徴を有するものであるが、エミッタコーン１０５から
放出された電子はある拡がりをもって放出されるため
に、隣接している蛍光体が漏れ発光をすることがあり、
色がにじむという欠点を有している。
【００１４】さらに、前述したアノードストライプを駆
動するタイプのものは、アノード電極の走査を行って、
比較的高電圧であるアノード電圧をスイッチングしてい
るものであるから、アノード電極において絶縁破壊が生
じる恐れがあり、あまり高いアノード電圧を使用するこ
とができない。したがって、発光輝度を十分に上げるこ
とができないという問題点があった。さらにまた、蛍光
体はその発光色により発光輝度に差があるという問題点
を有しており、高品質のフルカラー表示を行う為には、
各３原色の輝度を調整することが必須要件となる。
動するタイプのものは、アノード電極の走査を行って、
比較的高電圧であるアノード電圧をスイッチングしてい
るものであるから、アノード電極において絶縁破壊が生
じる恐れがあり、あまり高いアノード電圧を使用するこ
とができない。したがって、発光輝度を十分に上げるこ
とができないという問題点があった。さらにまた、蛍光
体はその発光色により発光輝度に差があるという問題点
を有しており、高品質のフルカラー表示を行う為には、
各３原色の輝度を調整することが必須要件となる。
【００１５】そこで、本発明は高精細度、高輝度、か
つ、漏れ発光がない高品質の画像を表示することができ
る表示素子を提供することを目的としている。
つ、漏れ発光がない高品質の画像を表示することができ
る表示素子を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の電界放出型表示素子は、カソード基板と、
前記カソード基板上に形成され、隣接する電界放出アレ
イのゲート電極によりその周囲が取り囲まれるように千
鳥状に配列された複数個の電界放出アレイと、前記カソ
ード基板に所定間隔をもって対向配置されているアノー
ド基板と、該アノード基板上に形成されたアノード電極
と、該アノード電極上に前記各電界放出アレイにそれぞ
れ対向するように形成された３原色のうちのいずれかの
色を発光する蛍光体とを有するものである。そして、前
記電界放出アレイは、隣接する電界放出アレイが同時に
駆動されることがないように順次選択駆動されるもので
ある。さらに、前記電界放出アレイは、選択駆動されな
いタイミングにおいては、そのゲート電極がカソード電
位と等しい電位とされるものである。
に、本発明の電界放出型表示素子は、カソード基板と、
前記カソード基板上に形成され、隣接する電界放出アレ
イのゲート電極によりその周囲が取り囲まれるように千
鳥状に配列された複数個の電界放出アレイと、前記カソ
ード基板に所定間隔をもって対向配置されているアノー
ド基板と、該アノード基板上に形成されたアノード電極
と、該アノード電極上に前記各電界放出アレイにそれぞ
れ対向するように形成された３原色のうちのいずれかの
色を発光する蛍光体とを有するものである。そして、前
記電界放出アレイは、隣接する電界放出アレイが同時に
駆動されることがないように順次選択駆動されるもので
ある。さらに、前記電界放出アレイは、選択駆動されな
いタイミングにおいては、そのゲート電極がカソード電
位と等しい電位とされるものである。
【００１７】さらに、前記アノード電極は単一の電極と
されており、かつ、前記順次選択駆動される電界放出ア
レイに対応する蛍光体の発光色に応じて該アノード電極
に印加されるアノード電位が変更されるものである。ま
た、前記アノード電極は複数の部分に分割して形成され
ており、該各部分にはそれぞれ異なるアノード電圧が印
加されているものである。
されており、かつ、前記順次選択駆動される電界放出ア
レイに対応する蛍光体の発光色に応じて該アノード電極
に印加されるアノード電位が変更されるものである。ま
た、前記アノード電極は複数の部分に分割して形成され
ており、該各部分にはそれぞれ異なるアノード電圧が印
加されているものである。
【００１８】電界放出アレイが隣接する電界放出アレイ
のゲート電極によりその周囲が取り囲まれるように千鳥
状に配列されているので、電界放出アレイの密度および
蛍光体ドット密度を高くすることができ、高精細度の表
示素子とすることができる。また、電界放出アレイを、
隣接する電界放出アレイが同時に駆動されることがない
ように順次選択駆動し、かつ、駆動されていないタイミ
ングにおいては電界放出アレイのゲート電極にカソード
電極と等しい電位を印加するようになされているので、
選択された電界放出アレイからの電子が非選択のゲート
電極の電位のレンズ作用により集束され、電界放出アレ
イから放出される電子の軌道の広がりを狭くすることが
できる。さらに、蛍光体の発光色に応じて、アノード電
圧を変更させていることにより、発光色による発光輝度
のばらつきをなくすことができる。
のゲート電極によりその周囲が取り囲まれるように千鳥
状に配列されているので、電界放出アレイの密度および
蛍光体ドット密度を高くすることができ、高精細度の表
示素子とすることができる。また、電界放出アレイを、
隣接する電界放出アレイが同時に駆動されることがない
ように順次選択駆動し、かつ、駆動されていないタイミ
ングにおいては電界放出アレイのゲート電極にカソード
電極と等しい電位を印加するようになされているので、
選択された電界放出アレイからの電子が非選択のゲート
電極の電位のレンズ作用により集束され、電界放出アレ
イから放出される電子の軌道の広がりを狭くすることが
できる。さらに、蛍光体の発光色に応じて、アノード電
圧を変更させていることにより、発光色による発光輝度
のばらつきをなくすことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１に本発明のＦＥＤの一実施形
態におけるカソード基板１０３の平面図を示し、カソー
ド電極１０４、ゲート電極１０６および電界放出アレイ
１０７の配置されている様子を示す。この図において、
１０４はカソード電極であり、複数個のカソードストラ
イプ１０４−１、１０４−２、１０４−３・・・から構
成されている。また、１０６はゲート電極であり、これ
も複数個のゲートストライプ１０６−１、１０６−２、
１０６−３・・・からなっており、前記カソードストラ
イプに直交するように配列されている。そして、１０７
は、前述したように、カソードストライプの上に形成さ
れたエミッタコーンとゲート電極１０６とから構成され
る電界放出アレイである。
態におけるカソード基板１０３の平面図を示し、カソー
ド電極１０４、ゲート電極１０６および電界放出アレイ
１０７の配置されている様子を示す。この図において、
１０４はカソード電極であり、複数個のカソードストラ
イプ１０４−１、１０４−２、１０４−３・・・から構
成されている。また、１０６はゲート電極であり、これ
も複数個のゲートストライプ１０６−１、１０６−２、
１０６−３・・・からなっており、前記カソードストラ
イプに直交するように配列されている。そして、１０７
は、前述したように、カソードストライプの上に形成さ
れたエミッタコーンとゲート電極１０６とから構成され
る電界放出アレイである。
【００２０】本発明のＦＥＤには、図示するように、ゲ
ート電極１０６の各ゲートストライプにおける電界放出
アレイ１０７が形成されていない部分の幅が狭くされ、
かつ、隣接するゲートストライプにおいて電界放出アレ
イ１０７が形成されている位置が相互にずらされてお
り、当該電界放出アレイ１０７の周囲が隣接するゲート
ストライプにより取り囲まれるように、各電界放出アレ
イ１０７が千鳥状に配列されている点で、前述した従来
技術のＦＥＤと相違している。
ート電極１０６の各ゲートストライプにおける電界放出
アレイ１０７が形成されていない部分の幅が狭くされ、
かつ、隣接するゲートストライプにおいて電界放出アレ
イ１０７が形成されている位置が相互にずらされてお
り、当該電界放出アレイ１０７の周囲が隣接するゲート
ストライプにより取り囲まれるように、各電界放出アレ
イ１０７が千鳥状に配列されている点で、前述した従来
技術のＦＥＤと相違している。
【００２１】このカソード電極１０４とゲート電極１０
６とが設けられているカソード基板の上には、前述した
図６の従来技術の場合と同様に、アノード電極が単一電
極により形成されたアノード基板が対向配置されてお
り、該アノード電極の上には蛍光体が付着されている。
そして、このカソードストライプ１０４−１、１０４−
２・・・の上方には、前述したようにアノード電極１０
１状に形成された３原色のいずれかの発光色を有する蛍
光体が対向配置されている。なお、この蛍光体の形状
は、前述したようにストライプ状のものであってもよい
し、あるいは、ドット状の蛍光体としてもよい。
６とが設けられているカソード基板の上には、前述した
図６の従来技術の場合と同様に、アノード電極が単一電
極により形成されたアノード基板が対向配置されてお
り、該アノード電極の上には蛍光体が付着されている。
そして、このカソードストライプ１０４−１、１０４−
２・・・の上方には、前述したようにアノード電極１０
１状に形成された３原色のいずれかの発光色を有する蛍
光体が対向配置されている。なお、この蛍光体の形状
は、前述したようにストライプ状のものであってもよい
し、あるいは、ドット状の蛍光体としてもよい。
【００２２】このように構成されているので、図５に示
した従来技術の場合と比較して、カソード基板１０３上
に形成される電界放出アレイ１０７の密度を高くするこ
とができ、ひいては、それに対応する発光ドットの密度
を高くすることができる。したがって、より高精細度の
表示素子を実現することが可能となる。
した従来技術の場合と比較して、カソード基板１０３上
に形成される電界放出アレイ１０７の密度を高くするこ
とができ、ひいては、それに対応する発光ドットの密度
を高くすることができる。したがって、より高精細度の
表示素子を実現することが可能となる。
【００２３】図２に、このように構成された本発明のＦ
ＥＤのカソードストライプおよびゲート電極に印加する
駆動信号の一例を示す。この図において、（ａ）は、図
１に示したカソード基板１０３の平面図であり、Ｃ1 、
Ｃ2 、Ｃ3 ・・・は各カソードストライプ、Ｇ1 、Ｇ
2 、Ｇ3 ・・・は各ゲートストライプである。また、各
電界放出アレイ１０７には、それらに対応して図示しな
いアノード電極１０１上に設けられている蛍光体１０２
の色がＲ，Ｇ，Ｂで示してある。図２の（ｂ）は各カソ
ードストライプＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 ・・・に順次印加され
る選択駆動信号および各ゲートストライプＧ1 、Ｇ2 、
Ｇ3 ・・・に印加される画像データの様子を示す図であ
る。
ＥＤのカソードストライプおよびゲート電極に印加する
駆動信号の一例を示す。この図において、（ａ）は、図
１に示したカソード基板１０３の平面図であり、Ｃ1 、
Ｃ2 、Ｃ3 ・・・は各カソードストライプ、Ｇ1 、Ｇ
2 、Ｇ3 ・・・は各ゲートストライプである。また、各
電界放出アレイ１０７には、それらに対応して図示しな
いアノード電極１０１上に設けられている蛍光体１０２
の色がＲ，Ｇ，Ｂで示してある。図２の（ｂ）は各カソ
ードストライプＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 ・・・に順次印加され
る選択駆動信号および各ゲートストライプＧ1 、Ｇ2 、
Ｇ3 ・・・に印加される画像データの様子を示す図であ
る。
【００２４】図２の（ｂ）に示すように、まず、時刻ｔ
０〜ｔ１の期間に、カソードストライプＣ1 に選択駆動
信号が印加される。このとき、ゲートストライプＧ1 に
は、Ｒ色の画像信号が供給され、カソードストライプＣ
1 とゲートストライプＧ1 との交差部に位置する電界放
出アレイ１０７から該Ｒ色の画像信号に応じた量の電子
が放出され、その上方に位置するＲ色の蛍光体がそれに
応じた輝度で発光表示される。同時に、ゲートストライ
プＧ3 、Ｇ5 、Ｇ7 ・・・にも、対応するＲ色の画像信
号が供給され、それぞれに対応するＲ色の蛍光体が発光
される。このとき、ゲートストライプＧ2 、Ｇ4 、Ｇ6
・・・には画像信号が印加されず、これらのゲートスト
ライプは、カソード電極１０４と同電位、例えば０
［Ｖ］になされている。
０〜ｔ１の期間に、カソードストライプＣ1 に選択駆動
信号が印加される。このとき、ゲートストライプＧ1 に
は、Ｒ色の画像信号が供給され、カソードストライプＣ
1 とゲートストライプＧ1 との交差部に位置する電界放
出アレイ１０７から該Ｒ色の画像信号に応じた量の電子
が放出され、その上方に位置するＲ色の蛍光体がそれに
応じた輝度で発光表示される。同時に、ゲートストライ
プＧ3 、Ｇ5 、Ｇ7 ・・・にも、対応するＲ色の画像信
号が供給され、それぞれに対応するＲ色の蛍光体が発光
される。このとき、ゲートストライプＧ2 、Ｇ4 、Ｇ6
・・・には画像信号が印加されず、これらのゲートスト
ライプは、カソード電極１０４と同電位、例えば０
［Ｖ］になされている。
【００２５】次いで、時刻ｔ１になると、カソードスト
ライプＣ2 が選択駆動される。このとき、ゲートストラ
イプＧ1 、Ｇ3 、Ｇ5 ・・・はカソード電極１０４と同
電位、例えば０［Ｖ］とされ、ゲートストライプＧ2 、
Ｇ4 ・・・にはＧ色の画像信号が供給される。したがっ
て、カソードストライプＣ2 とゲートストライプＧ2，
Ｇ4 ・・・の交差部に位置する電界放出アレイ１０７か
ら当該Ｇ色の画像信号に応じた量の電子が放出され、対
応するＧ色の蛍光体が発光表示される。以下、時刻ｔ２
〜ｔ３にはカソードストライプＣ3 の上のＢ色の蛍光体
が発光され、時刻ｔ３〜ｔ４にはＣ4 の上のＲ色の蛍光
体が発光される。このようにして、カラー画像が表示さ
れる。
ライプＣ2 が選択駆動される。このとき、ゲートストラ
イプＧ1 、Ｇ3 、Ｇ5 ・・・はカソード電極１０４と同
電位、例えば０［Ｖ］とされ、ゲートストライプＧ2 、
Ｇ4 ・・・にはＧ色の画像信号が供給される。したがっ
て、カソードストライプＣ2 とゲートストライプＧ2，
Ｇ4 ・・・の交差部に位置する電界放出アレイ１０７か
ら当該Ｇ色の画像信号に応じた量の電子が放出され、対
応するＧ色の蛍光体が発光表示される。以下、時刻ｔ２
〜ｔ３にはカソードストライプＣ3 の上のＢ色の蛍光体
が発光され、時刻ｔ３〜ｔ４にはＣ4 の上のＲ色の蛍光
体が発光される。このようにして、カラー画像が表示さ
れる。
【００２６】上述した例においては、各カソードストラ
イプＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 ・・・を順次１本ずつ走査するこ
とによりカラー画像を表示しているが、複数個のカソー
ドストライプを同時に選択駆動して走査することにより
カラー画像を表示することも可能である。このような走
査方法の一例を図３に示す。図３において、（ａ）は前
述した図２の（ａ）と同様のカソード基板１０３の平面
図であり、（ｂ）は、カソードストライプＣ1 、Ｃ2 、
Ｃ3 ・・・に印加される選択駆動信号およびゲートスト
ライプＧ1 、Ｇ2 、Ｇ3 ・・・に印加される画像データ
の様子を示す図である。
イプＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 ・・・を順次１本ずつ走査するこ
とによりカラー画像を表示しているが、複数個のカソー
ドストライプを同時に選択駆動して走査することにより
カラー画像を表示することも可能である。このような走
査方法の一例を図３に示す。図３において、（ａ）は前
述した図２の（ａ）と同様のカソード基板１０３の平面
図であり、（ｂ）は、カソードストライプＣ1 、Ｃ2 、
Ｃ3 ・・・に印加される選択駆動信号およびゲートスト
ライプＧ1 、Ｇ2 、Ｇ3 ・・・に印加される画像データ
の様子を示す図である。
【００２７】この図に示したものにおいては、時刻ｔ０
〜ｔ２の期間に、カソードストライプＣ１とＣ２とが同
時に選択駆動されている。そして、その期間ｔ０〜ｔ２
を２等分し、前半の期間ｔ０〜ｔ１においてゲートスト
ライプＧ1 、Ｇ3 、Ｇ5 ・・・にＲ色の画像信号が印加
され、それぞれ、対応するＲ色の蛍光体が前述したよう
に発光される。次に、その後半の期間ｔ１〜ｔ２にゲー
トストライプＧ2 、Ｇ4 ・・・にＧ色の画像信号が印加
され、対応するＧ色の蛍光体が発光される。時刻ｔ２に
なると、カソードストライプＣ3 とＣ4 とが同時に選択
駆動され、時刻ｔ２〜ｔ３の期間に奇数番号のゲートス
トライプにＢ色の画像信号が印加され、時刻ｔ３〜ｔ４
の期間に偶数番号のゲートストライプにＲ色の画像信号
が印加される。以下、同様にして、カラー画像が発光表
示されるものである。
〜ｔ２の期間に、カソードストライプＣ１とＣ２とが同
時に選択駆動されている。そして、その期間ｔ０〜ｔ２
を２等分し、前半の期間ｔ０〜ｔ１においてゲートスト
ライプＧ1 、Ｇ3 、Ｇ5 ・・・にＲ色の画像信号が印加
され、それぞれ、対応するＲ色の蛍光体が前述したよう
に発光される。次に、その後半の期間ｔ１〜ｔ２にゲー
トストライプＧ2 、Ｇ4 ・・・にＧ色の画像信号が印加
され、対応するＧ色の蛍光体が発光される。時刻ｔ２に
なると、カソードストライプＣ3 とＣ4 とが同時に選択
駆動され、時刻ｔ２〜ｔ３の期間に奇数番号のゲートス
トライプにＢ色の画像信号が印加され、時刻ｔ３〜ｔ４
の期間に偶数番号のゲートストライプにＲ色の画像信号
が印加される。以下、同様にして、カラー画像が発光表
示されるものである。
【００２８】前述した図２および図３のいずれの方法に
よっても、奇数番号の付されたゲートストライプＧ1 、
Ｇ3 、Ｇ5 ・・・に画像信号が供給されているときに
は、偶数番号の付されたゲートストライプＧ2 、Ｇ4 ・
・・はカソード電極１０４と同電位の０［Ｖ］になされ
ており、逆に、偶数番号の付されたゲートストライプＧ
2 、Ｇ4 ・・・に画像信号が供給されているときには、
奇数番号の付されたゲートストライプＧ1 、Ｇ3 、Ｇ5
・・・にはカソード電位と同電位の０［Ｖ］が印加され
ている。このために、発光表示されている電界放出アレ
イの周囲に隣接しているゲート電極には０［Ｖ］が印加
されていることとなる。これにより、当該電界放出アレ
イから放出される電子流は集束され、漏れ発光がなくな
って、色のにじみが防止され、かつ、対応する蛍光体に
到達する電子の量が多くなり、発光輝度が高くなってい
る。
よっても、奇数番号の付されたゲートストライプＧ1 、
Ｇ3 、Ｇ5 ・・・に画像信号が供給されているときに
は、偶数番号の付されたゲートストライプＧ2 、Ｇ4 ・
・・はカソード電極１０４と同電位の０［Ｖ］になされ
ており、逆に、偶数番号の付されたゲートストライプＧ
2 、Ｇ4 ・・・に画像信号が供給されているときには、
奇数番号の付されたゲートストライプＧ1 、Ｇ3 、Ｇ5
・・・にはカソード電位と同電位の０［Ｖ］が印加され
ている。このために、発光表示されている電界放出アレ
イの周囲に隣接しているゲート電極には０［Ｖ］が印加
されていることとなる。これにより、当該電界放出アレ
イから放出される電子流は集束され、漏れ発光がなくな
って、色のにじみが防止され、かつ、対応する蛍光体に
到達する電子の量が多くなり、発光輝度が高くなってい
る。
【００２９】このことを、図４を参照して説明する。図
４は電界放出アレイから放出された電子の軌跡分布のシ
ミュレーション結果の一例を示す図であり、（ａ）はＯ
Ｎされているゲート電極１０６とそれに隣接するゲート
電極１０６の電位が全て同じ電位とされている場合の電
子軌道を示し、（ｂ）はＯＮされているゲート電極１０
６の両側に隣接しているゲート電極１０６の電位が０
［Ｖ］にされている場合の電子軌道を示す図である。な
お、アノード電極１０１の電位はいずれの図においても
全て同電位とされている。この図から明らかなように、
（ｂ）の場合には、（ａ）の場合と比較して、放出され
た電子の広がり幅が狭められており、隣接するアノード
電極１０１に到達する電子が少なくなっている。したが
って、漏れ発光を少なくすることができるとともに、対
応する蛍光体に多くの電子を到達させることができ、蛍
光体の発光輝度を高くすることができる。
４は電界放出アレイから放出された電子の軌跡分布のシ
ミュレーション結果の一例を示す図であり、（ａ）はＯ
Ｎされているゲート電極１０６とそれに隣接するゲート
電極１０６の電位が全て同じ電位とされている場合の電
子軌道を示し、（ｂ）はＯＮされているゲート電極１０
６の両側に隣接しているゲート電極１０６の電位が０
［Ｖ］にされている場合の電子軌道を示す図である。な
お、アノード電極１０１の電位はいずれの図においても
全て同電位とされている。この図から明らかなように、
（ｂ）の場合には、（ａ）の場合と比較して、放出され
た電子の広がり幅が狭められており、隣接するアノード
電極１０１に到達する電子が少なくなっている。したが
って、漏れ発光を少なくすることができるとともに、対
応する蛍光体に多くの電子を到達させることができ、蛍
光体の発光輝度を高くすることができる。
【００３０】また、一般に、蛍光体の発光輝度はその発
光色に応じて異なっているものであるが、各発光色に応
じて、アノード電極に印加するアノード電圧を変更する
ことにより、全ての発光色を同一の輝度で発光させるこ
とが可能となる。すなわち、前述した図２の駆動方法を
採用した場合には、Ｒ色の蛍光体が発光される時刻ｔ０
〜ｔ１の期間においてはアノード電極１０１に所定の発
光輝度が得られるアノード電圧ＶARを印加し、Ｇ色の蛍
光体が発光される時刻ｔ１〜ｔ２の期間にはＧ色の蛍光
体がＲ色の蛍光体と同じ輝度で発光するようなアノード
電圧ＶAGを印加し、さらに、時刻ｔ２〜ｔ３にはＢ色の
蛍光体がＲ色およびＧ色の蛍光体と同じ輝度で発光する
ようなアノード電圧ＶABを印加する。このように、順次
駆動されるカソードストライプＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 ・・・
に対応して発光される蛍光体の特性に応じてアノード電
圧を変更することにより、発光色による発光輝度の差を
なくすことが可能となる。
光色に応じて異なっているものであるが、各発光色に応
じて、アノード電極に印加するアノード電圧を変更する
ことにより、全ての発光色を同一の輝度で発光させるこ
とが可能となる。すなわち、前述した図２の駆動方法を
採用した場合には、Ｒ色の蛍光体が発光される時刻ｔ０
〜ｔ１の期間においてはアノード電極１０１に所定の発
光輝度が得られるアノード電圧ＶARを印加し、Ｇ色の蛍
光体が発光される時刻ｔ１〜ｔ２の期間にはＧ色の蛍光
体がＲ色の蛍光体と同じ輝度で発光するようなアノード
電圧ＶAGを印加し、さらに、時刻ｔ２〜ｔ３にはＢ色の
蛍光体がＲ色およびＧ色の蛍光体と同じ輝度で発光する
ようなアノード電圧ＶABを印加する。このように、順次
駆動されるカソードストライプＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 ・・・
に対応して発光される蛍光体の特性に応じてアノード電
圧を変更することにより、発光色による発光輝度の差を
なくすことが可能となる。
【００３１】なお、上述した実施形態においては、アノ
ード電極１０１を単一の電極として形成し、その上にス
トライプ状あるいはドット状に蛍光体を付着している
が、アノード電極１０１を図７に示した従来例のように
ストライプ状に形成し、その各ストライプの上に対応す
る色の蛍光体を形成してもよい。この場合には、各色に
対応するアノードストライプに接続されたアノード電極
ライン１１０−１〜１１０−３に各色ごとに異なるアノ
ード電圧を印加しておくことにより、発光色による発光
輝度の差をなくすことができる。
ード電極１０１を単一の電極として形成し、その上にス
トライプ状あるいはドット状に蛍光体を付着している
が、アノード電極１０１を図７に示した従来例のように
ストライプ状に形成し、その各ストライプの上に対応す
る色の蛍光体を形成してもよい。この場合には、各色に
対応するアノードストライプに接続されたアノード電極
ライン１１０−１〜１１０−３に各色ごとに異なるアノ
ード電圧を印加しておくことにより、発光色による発光
輝度の差をなくすことができる。
【００３２】さらに、図１に示した実施形態において
は、電界放出アレイ１０７が円形形状とされており、ゲ
ート電極１０６の電界放出アレイを取り囲む領域の形状
も円形となされているが、必ずしもこれに限られること
はなく、図５に示すような多角形の形状とすることもで
きる。一つの電界放出アレイの周囲を他の電界放出アレ
イを形成するゲート電極により取り囲むようになされて
いればよいのである。
は、電界放出アレイ１０７が円形形状とされており、ゲ
ート電極１０６の電界放出アレイを取り囲む領域の形状
も円形となされているが、必ずしもこれに限られること
はなく、図５に示すような多角形の形状とすることもで
きる。一つの電界放出アレイの周囲を他の電界放出アレ
イを形成するゲート電極により取り囲むようになされて
いればよいのである。
【００３３】
【発明の効果】本発明の電界放出型表示素子は以上のよ
うに構成されているので、電界放出アレイを高密度に配
置することが可能となり、より高精細度の電界放出型表
示素子を提供することができる。また、電界放出アレイ
から放出される電子の軌道を集束することができるの
で、漏れ発光を防止し、色のにじみが少ないものとする
ことができ、かつ、発光輝度の高いものとすることがで
きる。さらに、発光色に応じてアノード電圧を変更する
ことにより、発光色による輝度のばらつきをなくすこと
ができ、より高品質の電界放出型表示素子を提供するこ
とができる。
うに構成されているので、電界放出アレイを高密度に配
置することが可能となり、より高精細度の電界放出型表
示素子を提供することができる。また、電界放出アレイ
から放出される電子の軌道を集束することができるの
で、漏れ発光を防止し、色のにじみが少ないものとする
ことができ、かつ、発光輝度の高いものとすることがで
きる。さらに、発光色に応じてアノード電圧を変更する
ことにより、発光色による輝度のばらつきをなくすこと
ができ、より高品質の電界放出型表示素子を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の電界放出型表示素子における電界放出
アレイの配列の一実施形態を示す図である。
アレイの配列の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の電界放出型表示素子の駆動信号の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明の電界放出型表示素子の駆動信号の他の
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】電界放出アレイから放出される電子の軌道を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明の電界放出型表示素子における電界放出
アレイの配列の他の実施形態を示す図である。
アレイの配列の他の実施形態を示す図である。
【図６】従来の電界放出型表示素子の一例の構成を示す
図である。
図である。
【図７】従来の電界放出型表示素子の他の例の構成を示
す図である。
す図である。
【図８】従来の電界放出型表示素子における電界放出ア
レイの配列を示す図である。
レイの配列を示す図である。
１００ アノード基板 １０１ アノード電極 １０１−１〜６ アノードストライプ １０２ １０２−１〜６ 蛍光体 １０３ カソード基板 １０４ カソード電極 １０４−１〜６ カソードストライプ １０５ コーン状エミッタ １０６ ゲート電極 １０６−１〜６ ゲートストライプ １０７ 電界放出アレイ １１０−１〜３ アノード電極ライン
Claims (5)
- 【請求項１】 カソード基板と、 前記カソード基板上に形成され、隣接する電界放出アレ
イのゲート電極によりその周囲が互いに取り囲まれるよ
うに千鳥状に配列された複数個の電界放出アレイと、 前記カソード基板に所定間隔をもって対向配置されてい
るアノード基板と、 該アノード基板上に形成されたアノード電極と、 該アノード電極上に前記各電界放出アレイにそれぞれ対
向するように形成された３原色のうちのいずれかの色を
発光する蛍光体と、 を有することを特徴とする電界放出型表示素子。 - 【請求項２】 前記電界放出アレイは、隣接する電界放
出アレイが同時に駆動されることがないように順次選択
駆動されることを特徴とする請求項１記載の電界放出型
表示素子。 - 【請求項３】 前記電界放出アレイは、選択駆動されな
いタイミングにおいては、そのゲート電極がカソードの
電位と等しい電位とされることを特徴とする請求項１あ
るいは２のいずれかに記載の電界放出型表示素子。 - 【請求項４】 前記アノード電極は単一の電極となされ
ており、かつ、前記順次選択駆動される電界放出アレイ
に対応する前記蛍光体の発光色に応じて、該アノード電
極に印加されるアノード電圧が選択ラインに同期して変
更されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の電界放出型表示素子。 - 【請求項５】 前記アノード電極は複数の部分に分割し
て形成されており、該各部分にはそれぞれ異なるアノー
ド電圧が印加されていることを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載の電界放出型表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512495A JP3149743B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 電界放出型表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512495A JP3149743B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 電界放出型表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0969332A JPH0969332A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3149743B2 true JP3149743B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=17128987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24512495A Expired - Fee Related JP3149743B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 電界放出型表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3149743B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100322606B1 (ko) * | 1999-06-14 | 2002-03-18 | 구자홍 | 마이크로홀이 형성된 전극을 가지는 표시소자 |
| KR20010017492A (ko) * | 1999-08-12 | 2001-03-05 | 이형도 | 자기 매트릭스 표시장치 |
| KR100625466B1 (ko) * | 2000-06-15 | 2006-09-20 | 엘지전자 주식회사 | 전계 방출 표시소자 |
| KR100839409B1 (ko) * | 2002-03-27 | 2008-06-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계 방출 표시소자 |
| KR20050077960A (ko) * | 2004-01-30 | 2005-08-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전계 방출 표시장치 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP24512495A patent/JP3149743B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0969332A (ja) | 1997-03-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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