JPH02265153A - フラットディスプレイ - Google Patents

フラットディスプレイ

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JPH02265153A
JPH02265153A JP1068057A JP6805789A JPH02265153A JP H02265153 A JPH02265153 A JP H02265153A JP 1068057 A JP1068057 A JP 1068057A JP 6805789 A JP6805789 A JP 6805789A JP H02265153 A JPH02265153 A JP H02265153A
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aperture
electrode substrate
address
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Shunichi Kishimoto
俊一 岸本
Yasuo Funatsukuri
康夫 船造
Katsumi Terada
克美 寺田
Goro Hamagishi
五郎 濱岸
Kazuhiko Takeuchi
和彦 竹内
Daisuke Takemori
大祐 竹森
Takashi Ikeda
貴司 池田
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Sanyo Electric Co Ltd
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  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (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) 本発明は大画面TV用のフラットデイスプレィに関する
ものである。
(従来技術) ハイビジョン用大画面の壁かけTVを目指して、各種方
式のフラットデイスプレィが研究されている。デイスプ
レィデバイスとして一般に使用されているCRTは、高
速の電子ビームが蛍光体を照射して励起するから、画質
の点から考えると最も優れている。しかし、40インチ
以上のハイビジョンTV用セットとなると、重量170
kg、奥行85011IInを越えるため、一般家庭用
としては受は入れ難い。
カソードから高速電子ビームを放出し、これをXYマト
リクス電極によって、蛍光面の所定アドレスを叩く様に
した電子ビーム方式のフラッ)〜デイスプレィが提案さ
れている (米国特許第4719388号及び特開昭6
l−242489)。
第12図は上記米国特許に係るフラットデイスプレィの
構成を示している。これは内面に蛍光面を具えた前面パ
ネル(10)と内面にバック電極(32)を具えた背面
パネル(16)とによって形成した扁平な空間に、ライ
ン状フィラメントカソード(14)とアドレス電極基板
(12)を配備すると共に、フィラメントカソード<1
4)とアドレス電極基板(12)との間に、これ等と平
行にグリッド状の加速電極(42)を配備したものであ
る。アドレス電極基板(12)の基体(25)には多数
のアパチャー(24)が明けられ、該アパチャー(24
)に従って基体(25)の一方の表面にX)′マトリク
スの一方向に延びるアドレス電極(26)を配備する。
基体 (25)の他方の表面には前記アドレス電極(26)と
は直交する方向に延びる第2アドレス電極(28)を配
備している。該装置の動作は2つのアドレス電極(26
) (28)に同時にプラス電圧が印加された箇所にお
いて、アパチャー(24)からビームを引き出し、高電
圧に印加された前面パネル(10)の蛍光面を照射し発
光させるものである。
この方式は基本的にはCRTと同し原理であるから、フ
ラットデイスプレィの他方式、例えばプラズマデイスプ
レィパネル(pop)方式、液晶ティスプレィ(LCD
)方式、蛍光表示管(V F D )方式等と比べて高
画質が得られる。
(解決すべき問題点) 高速電子ビーム方式の場き、デイスプレィ内部は10−
’Torrの真空状態に維持されるから、前面及び背面
パネルには、大気圧によって大なる圧縮力が加わる。デ
イスプレィが小形であれば、パネルのガラス厚さを増す
ことて、必要な耐圧が得られたが、第12図に示す構造
のハイビジョン用の大型デイスプレィでは、ガラス板厚
を増すと、重量は非常に大きくなる問題がある。
(目 0勺) 本発明は爆縮を防止できる電子ビーム方式フラットデイ
スプレィを提供することを目的とする。
更に本発明は、カラー画像の画質を向上した電子ビーム
式フラットデイスプレィを提供することを目的とする。
(構 成) 本発明は、内面に蛍光面を具えた前面パネル(10)と
背面パネルク16)とによって形成した扁平な空間に、
背面パネル側にライン状フィラメントカソード(14)
、前面パイ・ル側にアドレス電極基板(12)を配置す
ると共に、アドレス電極基板(12)の基体(25)に
多数のアパチャー(24)を明け、該アパチャー(24
)に従って基体(25)の一方の表面にXYマトリクス
の一方のアドレス電極(26)、基体(25)の他方の
表面には前記アドレス電極(26)とは直角方向に延び
る第2アドレス電極(28)を配設し、各ライン状フィ
ラメントカソード(14)の両側に沿つて、アドレス電
極基板(12)に達する高さのスペーサ条り30)を背
面パネルク16)内面に突設したことを特徴とする。
更に本発明は、フィラメントカソード(14)とは反対
側のアドレス電極基板(12)表面に、前面パネル(1
0)を支持し且つアパチャー(24)と一致する位置に
アパチャー(38)を全面に開けたアパチャー基板(3
6)を配備した。
蛍光面が、赤、青、緑の3原色蛍光体ドツト(18)を
1組とするトリプレット(20)によって形成されてい
るときは、アパチャー(24) (38)は各蛍光体ド
ツト(18)に対応して形成される。
蛍光面がモノクローム発光の場きは、アドレス電極基板
り12)及びアパチャー基板(36)に明けるアパチャ
ー(24) (38)は各画素に対応して形成する。
(fヤ用効果) フィラメントカソード(14)は常時電子を放出してい
るが、アドレス電極基板(12)のアドレス電極(26
) (28)にアドレス信号電圧が加わると、アドレス
位置のアパチャー(24)に最も近いカソード(14)
から電子ビーム(40)が引き寄せられ、アドレス電極
基板(12)のアパチャー(24)を経て蛍光面上の対
応位置を叩く。蛍光面が3原色蛍光体のトリプレットに
よって形成され、フィラメンI・カソード(14)がト
リプレット列毎に配設された場き、カソードから放出さ
れた電子はトリブレットの任意のアドレスされた蛍光体
ドツトに対応てき、1本のカソードが1組みのトリブレ
ットに対して面状の広がりをもって対応する。カソード
はアドレスパネルに接近して配置できるから、デイスプ
レィを薄く形成できる。
背面パネル面内に突設したスペーサ条(30)はアドレ
ス基板<12)を支持して、カソード(14)とアドレ
ス基板(12)の間隔を一定に保ち、且つカソード(1
4)から放出された電子の移動を、対応するトリプレッ
トの範囲に制限することによって、スペーサ条(30)
を越えて隣のトリブレラF−まで電子ヒームが移動する
ことを防止している。
しかも背面パネル内面のスペーサ条は背面パネルの機械
的曲げ強度を高めて、大気圧による圧縮に対して耐圧を
向上している。
アパチャー基板(36)を配備した場き、電子ビーム〈
40)は連通ずる2つのアパチャー(24) (38)
を通過して蛍光面を叩き、蛍光面を発光させると共に、
アパチャー基板(36)は前面パネル(10)の内面を
支え、又アパチャー基板自身はアドレス電極基板(12
)を介して背面パネル(16)のスペーサ条(30)の
先端によって支持されるから、両パネル(10) (1
B)の耐圧を著しく向上して爆縮を防止する。
(実施例) 図面及び以下の説明は本発明の1つの実施例を示すもの
てあって、これを特許請求の範囲を減縮するために理解
するべきでない。
フラットデイスプレィの前面パネルク10)は横長さ8
80 +nm、 縦長さ497 +n+n、厚さ3 \
4m+nの大型パネルであって、内面には公知のとおり
、赤、青、緑の3原色蛍光体ドツト(18)を1組とす
るトリブレット(20)が全面に形成されている。蛍光
体ドツト及びトリプレットは第1図に示したとおり規則
正しく配置し、多数の平行したトリプレソト列を形成し
ている。前面パネルの内面及び蛍光体ドツト間にはコン
置〜ラスト向上のためカーボンを塗布し、それ等の表面
は薄いアルミバンク<22)で覆い、帯電を防止する。
第5図の如く、図背面パネル(16)は3〜4.m+n
の厚いガラス板によって形成され、周囲を前面バネ・ル
(10)の内面と一体に結きし、デイスプレィパネルユ
ニットを構成する。
背面パネル(16)の内側には両端をアンカー(15)
(15)(第3図参照)に留めたライン状フィラメント
カソード(14)が緊張状態で張られている。カソード
は直径30〜50ミクロンのタングステンワイヤーに酸
化バリウム等の電子のエミッター材を塗布したものであ
って、第2図の如く、裏面パネル(16)から離れて、
接触しないようにアンカー(15)に支持されている。
カソード(14)は蛍光面のトリプレット(20)の1
列毎に1本が対応し、345本が平行に張られる。背面
パネル(16)の裏面には各フィラメントカン−1−’
(14)を挾んて両側にスペーサ条(30)が約Q 、
 3 mmの高さに突設され、裏面パネル(16)の内
面及びスペーサ条(30)の全長側面を金属膜によって
覆い、背面型i (32)を形成する。
スペーサ状(30)は、アドレス電極基板(12)側が
徐々に幅狭に形成され、スペーサ条の両側面は背面パネ
ル(16)の板面に対して、対称的に傾斜している。
カソード(14)は公知のとおり零ボルトを中心電圧と
して振幅±2■の範囲で100KHzの交流が加わり、
自由電子を放出しており、一方背面電極り32)は直流
零ボルト或いはやや高い電位に保たれて、カソード(1
4)の周面から電子の放出を容易にする。
前面及び背面パオ・ル(10)(16)間にアドレス電
極基板(12)が配置される。これはガラス或いはセラ
ミックによって形成された厚さl+nmの基体(25)
の一方の表面に蛍光体ドツト(18)の列毎にXYマト
リックスの一方に向かうアドレス電極(26)を形成し
、基板(25)の他方の表面には前記アドレス電極と直
交して形成され、その方向に存在する蛍光体ドツト列毎
に第2アドレス電′!f1(28)を形成する。
画電極(26) (28)の交差位置は各蛍光体ドラl
〜(18)に対応しており、電極交差位置に於て、電極
及び基体を貫通ずるアパチャー(24) (24a) 
(2411)をアドレス電極基板(12)の全面に亘っ
て形成する。
アドレス電極(26)は前面バネルク10)の幅方向に
存在する蛍光体ドツト列に対応し、3143本が平行に
並んでいる。
第2アドレス電極(28)は縦方向に配列された蛍光体
ドツト列の数に対応し、1035本が平行に形成されて
いる。アドレス電極基板(12)は、アパチャ(24)
(24a)(24b)間においてスペーサ条(30)の
先端に支持され、必要により接着されて撓み振動か防止
されており、背面パネル(16)の内面から0 、3 
+nmの高さに支えられている。スペーサ条(30)に
は、全長の数ゲ所に於て、隣設するスペーサ条との間を
繋ぐ短い補助スペーサ(34)が形成され、該補助スペ
ーサ(34)の上面中央に形成した凹み(35)/\フ
ィラメントカソード(14)を嵌め、カソード(14)
の弛み及び上下振動による第2アドレス電極(28)と
の接触を防止している。カソード(14)と補助スペー
サ(34)との接触は凹み(35)に於ける点接触であ
るから、カソード(14)は補助スペーサと接触しても
熱伝導による温度低下は殆んと起こらず、電子放出に支
障はない。
カソード(14)は赤、青、緑の3つの蛍光体ドラ) 
(18)からなる1トリブレツト(20)に対応してい
るから、2つのスペーサ条(30) (30)の間隔中
にはカソード(14)を中心として3つのアパチャー(
24)(24a) (2411)が対称的に開口してい
る。中央のアパチャー(24)はカソード(14)の真
上に位置するから、アパチャー真上のB蛍光体ドツト(
18)ヘアドレスがあったときには、電子ビームを放出
することは容易である。
両側のR,G蛍光体ドツト(18)に対しては、電子ビ
ーム(40)は−旦側方へ伸びた後、電極(26)(2
8)に引かれてアパチャー(24)の方向l\906の
方向転換することになる。R蛍光体ドツト(18)に対
応するアドレス電極に30ボルトを加え、中央及び他の
側方電極を零ボルトとしたとき、電子軌道のシュミレー
ションの結果を、第5図A、第512IBに示した。
電子ビーノ\(40)は支障なく側方l\流れ、アパチ
ャー延長上のR蛍光体ドラ)−(1,8>を叩くことは
確認。
された。
第5図Aは、電子ビーム(40)が、フイシン〉′トカ
ソード(14)の真上のB蛍光体ドツトに対応するアパ
ーチャ(24)を通過する状態を示し、第5171Bは
、電子ビームが左のR蛍光体ドラ1〜に対応するアパチ
ャー(24a)を通過する状態を示している。
第5図A、5図Bから、電子ビーム(40)が、真上の
アパーチャ(24)を通過する場合も、両側のアパーチ
ャ(24a) (241+)を通過する場きでも、電子
ヒームが各アパチャーの延長上の蛍光体ドツトに当たる
面積はそればと差異はなく、画素を確実に叩き明るく鮮
明な画像を得られることを確認した。
ところか、第6図A、第6図Bに示す如く、電子ビーム
(40)が各アパチャー延長上の蛍光体トントに当たる
面積に大きな差異か生じ、画像のチクつき等の不都合の
あることが判った。
第5図A、第5図Bの如く、スペーサ条(30)の側面
が傾斜していることにより、スペーサ条(30)、背面
パネル(16)及びアドレス電極基板(12)とて囲ま
れた部分の電位分布が変化し、中央、左右の何れのアパ
ーチャを通過しても、電子ビームの前面パネル(10)
へ当たる面積に殆ど差異は生じない様に、フィラメント
カソード(14)から放出される電子ビームの軌道か変
化すると考えられる。
第7図は本発明の他の実施例を示している。前面パネル
(10)とアドレス電極基板(12)とは]、+n+n
以下の間隔がある。第7図に示す如くガラス、セラミッ
クス等の絶縁材料によって形成したアパチャー基板り3
6)を前面パイ・ル(10)とアドレス電極基板(12
)との間に配置し、アドレス電極基板(12)のアパチ
ャー(24)と一致する位置にアパチャー(38)を全
面に形成する。アパチャー基板(36)はアパチャー 
(38)を形成しているから、電子ビーノ\が2つのア
パチャー(24) (38)を通過して蛍光体ドラ)−
(18)を叩くことを全く妨害しない。しかも前面パネ
ル(10)と背面パネル(16)との間をスペーサ条(
34)、アドレス電極基板(12)、アパチャー基板(
36)によつて直接に支持するから、パネルの耐圧構造
を著しく向上するものである。
第8図は本発明の更に他の実施例であって、アパチャー
基板(36)に加工されたアパチャー〈38)の内径は
、アドレス電極基板(12)のアパチャー(24)より
も稍小径に形成した点及び前面パネル側に形成ずべきX
Yマトリクスの一方のアドレス電極(26)を、アパチ
ャー基板(36)の下表面に形成した点で、第7図の実
施例を改良したものである。
第8図の実施例ては、アドレス電極基板り12)のアパ
チャー<24)内に露出するアドレス電極(26)の面
積は増えるから、電子ビームの引き寄せが容易となり、
従ってアドレス電1(26)に印加ずべき電圧を低める
ことができ、消費電力の節減に有効である。
蛍光面がモノクローム発光の場き、アドレス電極基板(
12)及びアパチャー基板(36)に加工すべきアパチ
ャー(24) (38)は、蛍光面の画素の大きさであ
って、画素と同一ピッチに形成すればよい。この場合、
背面パネル(16)の内面に突出するスペーザ条(30
)は画素の1ピツチ又は複数ピッチの間隔て配設される
上記の実施例は、第9図Aに示す様に、アドレス電極基
板(12)の上に於て、アドレス電極(26)と第2ア
ドレス電極(28)とが基体(25)を挟んで、重なり
6う位置の中央部に1個のアパーチャ(24)を開設し
ている場きであるが、この場き、アパーチャや各電極の
製造時における誤差の累積により、第9図Bの如く、電
極(26)と(28)の交差部の中央がら、アパーチャ
(3)の位置にズレが生し、位置ずれが極端な場きは、
第9図Cのごとく、電極り26)とく28)との交差部
からアパーチャが外れる。これは全く光らない画素が生
しることを意味する。
上記の問題を解決するには、アドレス電極基板(12)
の基体(25)に、隣自うアパーチャが重ならない様に
密なるピッチで規則正しくアパーチャ(24〉を開設し
、電極(26)とく28)の交差部に対応して、1以上
のアパーチャを対応させれば可い。
例えば、第10図の如く、 アパーチャ(24)の直径をDa、隣きうアバチャ−間
の最短距離をIn、 第2アドレス電極(28)の幅をWxg、電極り28)
<28)間の隙間幅をIXg、第2アドレス電極のピン
チをPxg、 アドレス電極(26)の幅をWxg、電極(26)(2
6)間の隙間幅をIyg、アドレス電極のピッ1−をP
xgとする。
Wxg=に:X (Da十I a) I  xg=IX  (Da + I  a)Pxg−
(k+jりX(Da+I a)Wyg=+nX (D 
a−1−1a)I)’g=n>ぐ (Da + Ia)
Pyg=(+n+n)X(Da−1−Ia)但し、k、
β、In、11は整数 となる様に、各部寸法を決定すれば可い。
即ち、アドレス電極(26)、第2アドレス電極り28
)の夫々の幅、隙間幅、ピッチがアパーチャ(24)の
直径と、隣り合うアパチャーの最短距離の和(Da十I
n)の整数倍になる様に決める。
第10図は、k=3  N−1珀−4n−1の場ばであ
る。
第11図は、アバ−チャフ24)の断面か長方形の場き
である。
アパーチャ(24)のアドレス電極(26)方向の幅を
”vVax、第2アドレス電極〈28)方向の幅をWa
y、アドレス電極(26)方向に隣り合うアパチャー間
の距離をlax、第2アドレス電1 (28)方向に隣
り白うアパチャー間の距離をIayとし、 第2ア■・レス電極(28)の幅をWXg、電極(28
)り28)間の隙間をIxg、ピンチをPxg、アドレ
ス電fl(26)ノ幅をwy、、電vi!(26) (
26)間の隙間をIl’g、ピンチをF’ygとする。
Wx8= k〉、 (Wax−1−I ax)I xg
−1!X (Wax+ I ax)P xFl−(k+
 n) >(Wax−t−I ax)Wy8=mX (
Way−1−1ay)I yB=n/(Wny−1−I
 ay)Pyg=(+n+n)>て (Way+  I
  ax)但し、k、l、In、宣lは整数 となる様に、各部寸法を決定すれば可い。
即ち、第2アドレス電極(28)の幅Wxg、電極(2
8) (28)間のt?巨離1xg、ビ・ンチF’Xg
がアパーチャ(24)のアドレス電極(26)方向の幅
Waxと、アドレス電極(26)方向に隣り合う電極間
Iuxの隙間の和(Wax+ f ax)の整倍数にな
ると共に、アドレス電極(26)の幅Wyg、アドレス
電極(26)(26)間の隙間■yg、ピッチPygが
アパーチャ(24)の第2アドレス電極(28)方向の
幅Wayと、第2アドレス電極(28)方向に隣りきう
電極間の隙間Iayの和(Way+ I ay)の整数
倍になる様に決める。
第11図は、k=3 1=11O−411=]−の揚重
である。
本発明は、上記説明及び図面の記載に限定されることは
なく、当業者てあれば特許請求の範囲に記載の範囲内で
各種実施例を得ることは容易であり、それ等は本発明の
具体例であると解されるへきである。
【図面の簡単な説明】
第1I2Iはフラントチ仁スプレィの要部を示す斜面図
、第2図は第1図■−■線に沿う拡大断面図、第3図は
背面パネルの内面を示す平面図、第4[Jは背面パネル
の拡大斜面図、第5図A及び第5図Bは、スベーザ条の
側面が傾斜しているときの電子ビーノ、の前面パネルへ
の当たり状態の説明図、第6図A、第61Bはスベーザ
条の側面が垂直であるときの電子ビームの前面パネルハ
\の当たり状態の説明図、第7図、第8図はアパーチャ
基板を配備した他の実施例の断面図、第9図A、第91
B、第9図Cはアパーチャとアドレス電極及び第2アド
レス電極の位置関係の説明図、第10図は円形アパーチ
ャの配列状態の説明図、第11図は矩形アパーチャの配
列状態の説明図、第12図は従来例の斜面図である。 (10)・・−前面パネル (12)−アドレス電極基板 (14)−フィラメントカソード (16)・・・背面パネル 〈24)・・・アパチャー (26) (28)・・・アドレス電極スベーザ条 アパチャー基板 (38)・ アパチャー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1]内面に蛍光面を具えた前面パネル(10)と背面
    パネル(16)との間の扁平な空間に、背面パネル側に
    ライン状フィラメントカソード(14)、前面パネル側
    にアドレス電極基板(12)を配置すると共に、アドレ
    ス電極基板(12)の基体(25)に多数のアパチャー
    (24)を明け、該アパチャー(24)に従って、基体
    (25)の一方の表面にXYマトリクスの一方のアドレ
    ス電極(26)、基体(25)の他方の表面に前記アド
    レス電極(26)とは直角方向に延びる第2アドレス電
    極(28)を配設して、背面パネル(16)内面には前
    記ライン状フィラメントカソード(14)の1本又は複
    数本毎にアドレス電極基板(12)に達する高さのスペ
    ーサ条(30)を突設したフラットディスプレイ。 [2]内面に蛍光トリプレット列からなる蛍光面を具え
    た前面パネル(10)と背面パネル(16)との間の扁
    平な空間に、前面パネルの各トリプレット列に対応して
    背面パネルにライン状フィラメントカソード(14)、
    前面パネル側にアドレス電極基板(12)を配置すると
    共に、アドレス電極基板(12)の基体(25)に多数
    のアパチャー(24)を明け、該アパチャー(24)に
    従って、基体(25)の一方の表面にXYマトリクスの
    一方のアドレス電極(26)、基体(25)の他方の表
    面に前記アドレス電極(26)とは直角方向に延びる第
    2アドレス電極(28)を配設したフラットディスプレ
    イ。 [3]内面に蛍光面を具えた前面パネル(10)と背面
    パネル(16)との間の扁平な空間に、背面パネルにラ
    イン状フィラメントカソード(14)、前面パネル側に
    アドレス電極基板(12)を配置すると共に、アドレス
    電極基板(12)の基体(25)に多数のアパチャー(
    24)を明け、該アパチャー(24)に従って、基体(
    25)の一方の表面にXYマトリクスの一方のアドレス
    電極(26)、基体(25)の他方の表面に前記アドレ
    ス電極(26)とは直角方向に延びる第2アドレス電極
    (28)を配設しており、アドレス電極(26)と第2
    アドレス電極(28)がアドレス電極基板(12)の基
    体(25)を挟んで重り合う部分には、1個以上のアパ
    ーチャ(24)が開設されているフラットディスプレイ
    。 [4]背面パネル(16)の内面には、各フィラメント
    カソード(14)を挟んで両側にアドレス電極基板(1
    2)達する高さのスペーサ条(30)を突設した特許請
    求の範囲第2項又は第3項のフラットディスプレイ。 [5]アドレス電極基板(12)と前面パネル(10)
    との間の間隔に、アドレス電極基板(12)のアパチャ
    ー(24)と一致する位置にアパチャー(38)を明け
    たアパチャー基板(36)を配備し、前面パネル(10
    )と背面パネル(16)とをアパチャー基板(36)、
    アドレス電極基板(12)、スペーサ条(30)によっ
    て支持し、爆縮を防止した特許請求の範囲第1項乃至第
    4項の何れかに記載のフラットディスプレイ。 [6]スペーサ条(30)はアドレス電極基板(12)
    側が徐々に幅狭に形成され、スペーサ条(30)の両側
    面は背面パネル(16)の板面に対して、傾斜している
    特許請求の範囲第1項、第3項、第4項、第5項の何れ
    かに記載のフラットディスプレイ。 [7]アドレス電極(26)と第2アドレス電極(28
    )がアドレス電極基板(12)の基体(25)を挟んで
    重り合う部分には、1以上のアパーチャが開設されてい
    る特許請求の範囲第1項又は第2項に記載のフラットデ
    ィスプレー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57202632A (en) * 1981-06-09 1982-12-11 Toshiba Corp Planar display
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JPS62290043A (ja) * 1986-06-06 1987-12-16 Nec Kagoshima Ltd ドツトストリクス型蛍光表示パネル

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