JPH07506211A - 改良された電子蛍光表示装置 - Google Patents

改良された電子蛍光表示装置

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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】 改良された電子蛍光表示装置 発明の背景 本発明は一般的には電子蛍光表示装置、さらに詳しく言えば、低電圧のカソード ルミネッセンス装置であつて、特に全ての色を表現できる壁掛はタイプの表示装 置に関する。
薄いパネルの表示技術、すなわちLCD、PDP。
BL、LED、VFD、 薄形CRT(D研究者達ハ金色の壁掛はテレビジョン の開発に努めてきた。数インチから十インチのスクリーンでLCD技術を用いた ものが開発されている。製造上の困難性から基板の大きさとそのような製品のテ レビジョンのスクリーンの大きさをより増大させることは困難である。
LCDテレビジョンは裏から照明する技術を利用している。薄膜トランジスタを 持つ基板は光源の光を低い割合で一部分を透過するものであるからこれによって 表示の明るさが制限される。これらの困難性のためにLCD技術を用いた大形の カラーテレビジョンを開発するためにこの分野では特に投影形のテレビジョンに 研究が集中されている。
FDP技術を用いたカラーテレビジョン技術は、未だ研究上の段階であるこの時 点において、20インチのスクリーンが提案されている。PDP形のカラーテレ ビジョンの開発の主たる問題点は、そのりん光の効率が低いという問題、その駆 動回路が複雑であるということ、輝度の不均一性および製品の寿命が短いという ことである。LEDとELの研究は青い光に対する蛍光材料要素を未だ開発する ことができないことである。一方、VFDを用いたものの多色表示が開発されて いるが、そのような装置はより小さなテレビジョンスクリーンに限定される。こ れに加えて、亜鉛酸化物を蛍光要素として使用するものを除いて亜鉛を青−緑光 の発生に利用するものは、輝きと効率および他の色用の蛍光材料の製品寿命が未 だ十分でない。
前述したところから金色の壁掛はテレビジョンであって、すでに提案されている 既存の薄形パネル表示技術を用いたものは完全に満足できるものはない。
陰極線管(CRT)は、一般的に表示の目的、すなわち通常のテレビジョンシス テムのようなものに用いられてきた。通常のCRTシステムは一般的にいって大 嵩になってしまう。その理由は電子銃と電子偏向システムのために厚さが必要と なるからである。
多くの応用において、表示のための嵩を減縮した薄い表示装置が好まれる。米国 特許第3,935,500号であってオエス等のものは例えば平坦なCRTシス テムであって、偏向制御構造が多数のカソードとアノードの間に用いられるもの が提案されている。
この構造は多くの孔であって、X−Yの偏向電極が多くの孔に関連して設けられ ているものを介して電子が通過させられる。偏向制御はオエス等によって規定さ れているものであって、一般的にメツシュ形構造として知られている。一方、メ ツシュ形の構造は製造が容易であるが、そのような構造は大形の構造においては 高価なものとなる。
他の通常の平坦なパネルシステムで現在使用されているものは、日本国公開公報 、特開昭62−150638号および特開昭62−52846号に記述され、ジ ャンボトロンとして知られているものである。
このジャンボトロンの構造は先に記述された薄いマトリックスCRTにある程度 似ている。ジャンボトロンの各々のアノードは20以下のビクセルを含んでおり 、その結果ジャンボトロン構造を用いて高い蛍光ドツト密度タイプを構成するこ とは困難である。
フラットマトリックスCRTおよびジャンボトロン構造の両者は、オエス等によ って説明されたフラットCRTシステムに原理的にある程度類似している。
これらの構造はパネル中に個々に制御される電子銃であって、各々の電子銃はそ れ自身のブリッド電極をX−Yアドレスおよびまたは表示のディスプレイの輝き を制御するものを持っている。前述したCRT装置において、コントロールグリ ッド電極はメツシュ形状において使用される。これらのメツシュ構造は典型的に は導電性を持つ板の中にフォトエツチングの技術を用いてエツチングの孔を形成 するものである。
電子銃のカソードから発生した電子ビームは、メツシュ構造のこれらの孔を通過 してアノードの蛍光材料に到達する。前述したようにメツシュ構造は製造原価が 高(、そして大きなメツシュ構造をつくるのは困難である。この理由によりその カソードから発生した電子ビームを制御するためにそれ自身のメツシュ構造を持 っている。電子ビームはメツシュ構造の孔を通過しなければならないのであるか ら、カソードから発生させられた多くの電子はその孔を通過することなく、その 構造の孔の開いていない部分でグリッド電流を形成するために失われてしまい、 その結果わずかの電子だけが孔を通過してアノードの蛍光材料に達する。この理 由により孔のカソードのメツシュ構造の面積に対する孔の領域の比で透過率が規 定され、前述した構造においてそれは極めて低い。
親の出願において教示されているように、この低い通常の装置における透過率を 解決するために、個々を二制御された電子銃を利用する代わりに、2またはそれ 以上の細長いグリッド電極が全体のアノードのビクセルの輝きを制御するために 用いられており、その構造においてはグリッド電極が電子を制限する部分は従来 の通常形のものに比べてより小さくなっている。
前述したCRT装置は他の欠陥を持っている。
ジャンボトロンの場合には、各電子銃は総計20のビクセルを操作するために用 いられている。前述したオエス等の特許においては孔を通過する各々の電子ビー ムは多くの数のビクセルをアドレスし照明するために用いられている。ある特定 のビクセルに照射したいときには孔の内側の表面のX−Y偏向電極に対しである 電圧が印加され、その孔を通過する電子ビームをそのようなビクセルに突入させ る。しかしながら、電気的な雑音とか他の環境の要素がオエス等のシステムの電 子ビームやジャンボトロンのそれをその目的とする経路から隔たせることがある 。さらに、い(つかの電子は不可避的に電子ビームからはずれてアドレスされた ビクセルと異なったアノードの位置に着地することがある。これがアドレスされ たビクセルに隣接するビクセルを蛍光発光させ、クロストークの原因になり、表 示装置の動作品質を低下させる。
当業者に知られているように、カソードルミネッセンス可視表示装置の内側はカ ソードから放出された電子が空気の粒子によって妨げられることな(、そして自 由にアノードの蛍光要素に到達するように真空にされている。この理由により、 カソードとアノードとコントロール電極を収容するための容器はその室内が真空 化されるときに大気圧に対抗できる充分に丈夫なものでなければならない。大き な表面領域を持つスクリーンディスプレイ装置のようなものにおいては、容器内 が真空化されたときに大気から与えられる力はかなりの大きさになる。この理由 により、通常のカソードルミネッセンス表示装置は厚い表面板と裏面板を持つ頑 丈な容器を利用している。そのような板は容器を重くし、かつ厚くし、その結実 装置は重くなり、かつ高価になり、そして製造は困難になる。
そこで前述の問題を解決した改良されたカソードルミネッセンス可視表示装置を 提供することが望まれている。
発明の要約 本発明は次の考察、すなわち隣接するビクセルまたはビクセルドツト間のクロス トークを減少するためにスペーサ板であって、孔が設けられており、そこで電子 ビームがアノードカソード間を通過し、ここにおいて予め定められた1またはそ れ以上のビクセルドツトがこれに対応し、そして1つの孔に空間的にオーツクー ラツブされることによって、これによりクロストークを減少させるという考察に 基づいている。
好適な実施形態においては小さな数のピクセルドツト。
例えば2,4.または6個のピクセルドツトが1つの孔に対応し空間的に重なり 合っている。
本発明の特徴はカソードルミネッセンス可視表示装置であって、複数のピクセル ドツトを装置が表示方向から見られたときに複数のピクセルドツトが配置されて いるものに向けられている。これらの装置はその中に空間を形成するハウジング であって、そのハウジングは表面板と裏面板と横壁または表面板と裏面板間の板 で囲まれており、容器を形成している。そして、その装置はまた面板上またはそ れに近接したアノードであって、電子に応答して発光するルミネッセンス手段を 持っている。そしてそれはアノードまたはアノード ・に近接されて設けられて おり、少なくとも1つのカソードが容器内の表面板と裏面板間に設けられており 、そして少なくとも第1および第2の長いグリッド電極がアノードとカソードの 間に設けられている。各セットの電極群はルミネッセンス手段に重なっており、 カソードと少なくとも他のセットの電極が観察方向から見たときに重なり合う点 がピクセルドツトを形成する。
この装置はさらにカソードを加熱してカソードから電子を放出させる手段と、ア ノード、カソードおよび1またはそれ以上のグリッド電極に電圧を発生させる手 段を持っており、カソードから放出された電子が表示される像のためにアノード 上またはアノードに隣接して設けられているビクセル方向のルミネッセンス手段 に移動させる。この装置はさらにスペーサであって表面板と裏面板が容器内が真 空にされるときに潰されないように機械的に支持するためのスペーサを組んでい る。このスペーサはアノードとカソード間で電子を通過させるための開孔を規定 するスペーサ板を含んでいる。予め定められた1またはそれ以上のビクセルドツ トが空間的に1つの孔に重なりあって対応している。
スペーサ板はクロストークを減少させる。スペーサ板は横壁が容器を取り囲む位 置で、横壁にスペーサ板は取り付けられており、横方向の力に対する容器の力を つけている。
本発明の好ましい実施形態においては、スペーサ手段はまた少な(とも1つのメ ツシュ形状の構造を持っており、それが複数のビクセルドツトをアドレスするた めの電子の通過を許容する網目を規定している。
前記構造およびスペーサ板は表面板または裏面板に固定的に接続されている。好 適な実施形態においてはスペーサ手段はまたカソードに隣接する長いスペーサ部 材を含んでいる。スペーサ板の部分構造およびスペーサ部材はお互いに突き当て られ、そして表面板と裏面板に沿う一本の線であって、表面板および裏面板に直 角なものが表面板と裏面板をこの線に沿って強固に支持している。また好適な実 施形態においては前記孔とスペーサ板はテーパーが付けられており、各々の孔を より小さい孔に分割するための分離壁を含み、それらは個々のビクセルドツトに 対応し、隣接するビクセルドツト間のクロストークをより減少させている。
大形の表示装置においては、カソードにとってより短いフィラメントに分けるこ とによって弛みの量を少なくし、かつ取り扱いを容易にすることが好ましい。
カソードルミネッセンスの可視表示システムにおける1つの共通の問題はカソー ドにおけるフィラメントの2つの端部は中間の部分よりも冷たいことであり、そ してこの理由によって中間の部分よりもより少ない電子を放出することである。
長いカソードが短いフィラメントの要素に分割されることによってフィラメント の両端における不十分な電子放出の問題は折り合いがつけられる。本発明はさら に次の観察に基づいているものであり、すなわちフィラメントを各々のフィラメ ントセグメントの端部がほぼ異なるフィラメントセグメントの端部に観察方向か ら見たときに重なり合うようにして前述の問題を解決できるということである。
したがうて、本発明のさらに他の特徴は、カソードルミネッセンス可視表示装置 であって、アノードとルミネッセンス手段を持ち、そのルミネッセンス手段が電 子に応答して光を発生し、そのルミネッセンス手段はアノード上またはアノード に隣接して設けられており、および少なくとも1つのカソードを持つものに向け られている。この装置はさらに少なくとも第1および第2の長いグリッド電極を アノードとカソード間に装置の輝度を制御するために持っており、そしてアノー ドと少なくとも1つのカソードおよびグリッドセットに電圧を供給するための手 段、カソードを前記カソードが電子を放出するように加熱する手段、およびアノ ード、カソード、グリッド電極およびルミネッセンス手段を保持するハウジング を持っている。カソードから放出された電子は像を表示するためにアノード上ま たは近接して設けられているビクセルドツトの位置のルミネッセンス手段に電子 を送る。前記カソードは少な(とも2つの長いフィラメントを持っており、各々 は2つの端部を持っていて、そしてそれらはおよびフィラメントハウジングに接 続するための手段を持っている。あるフィラメントによって放射された電子はル ミネッセンス手段のビクセルドツトに到達する。そのビクセルドツトは観察方向 から見たときに、他のフィラメントによって放出された電子に到達されるビクセ ルドツトとは実質的に重なり合っていない。2つのフィラメントは観察方向から 見たときに、1つのフィラメントの端部が近似的に他のフィラメントの端部に重 なり合うように設けられており、端部が低い温度であって、フィラメントの他の 部分に比べて低い温度であることに原因する問題を減少させている。
本発明の他の特徴は少なくとも2セツトの長いグリッド電極をビクセルドツトを 走査し、およびビクセルドツトの輝度を制御するために設けられている。この特 徴による装置は1つのアノード2ルミネツセンス手段。
カソード、カソード加熱処理手段、少な(とも第1および第2の長いグリッド電 極であって、前述の形態のものおよびアノード、カソードおよびグリッド電極に 電圧を印加し、カソードによって放出された電子を像を表示するためにアノード に近接し、またはアノード上に設けられているビクセルの位置でルミネッセンス 手段に入射させる。印加させる電圧は第1のグリッドのセットが走査をするため に用いられ、そして第2の電極のセットがビクセルドツトの輝きをコントロール するために用いられる。
本発明のさらに他の特徴は表面板と裏面板を支持するために用いられるスペーサ 部材によって生ずる影を減少させるということに向けられている。そのような装 置はその中に部屋を規定するためのハウジング、前記ハウジングは表面板と裏面 板を持っており、前記装置はさらに表面板の上または近くにアノードを持ってお り、そしてルミネッセンス手段は電子に応答して光を放射し、そしてそれはアノ ード上または近接して設けられている。前記装置は少なくとも1つの長いカソー ドを容器内で表面板と裏面板の間に含み、少な(とも第1または第2の長いグリ ッド電極の対をアノードとカソードの間に含んでおり、そして前記カソードをカ ソードが電子雲の中に電子を放出させるグリッドを持っている。前記グリッド電 極は各々のセットがルミネッセンス手段のところで重なり合っており、カソード および電極は少なくとも他のセットとの間でその装置が観察方向から見られたと きに重なり合うように設けられており、ここにおいて重なり合う点がビクセルド ツトを規定する。その装置はさらに電圧を前記アノード、カソードおよびまたは それ以上のグリッドに電圧を与える手段を持つと、前記表面板と裏面板を前記容 器が真空になったときに表面板と裏面板が潰れないようにする機械的な支持を与 える表面板および裏面板に接続されたスペーサを持っている。カソードから放出 された電子はルミネッセンス手段のビクセルドツトであって、カソード、または 表示手段に隣接するルミネッセンス手段に電子を放出する。前記スペーサ手段は 長いスペーサ部材であって、観察方向から見たときに重なり合わないようになっ ている。前記部材は裏面板とグリッド電極の間、グリッド電極のセットの間また はグリッド電極とアノードとの間に配置される。
この装置はさらに1セツトまたはそれ以上のセットの長い影を除去するための電 極を持っており、それはスペーサ部材に近接させられている。前記装置はさらに 1またはそれ以上の長い影を減少させるための電極であって、前記スペーサ部材 に近接しているものを含んでいる。電圧印加手段は前記形を減少させる電極に前 記電圧印加手段によりカソードに印加されているものよりも、より高い電圧を印 加し、電子雲の中のカソードにより放出された電子雲中の電子をアノード方向に 移動する前に広げることによってスペーサ手段によつて発生させられる影を減少 させる。
本発明のさらに他の特徴はカソードルミネッセンス可視表示装置に向けられたも のであ7で、その装置は大形表示手段を形成するためにモザイク状に配列させら れるものである。各々の装置は前述した装置を含み、ここにおいて各々はスペー サ手段、前記スペーサ手段はスペーサ板であって、孔を規定するものであって、 そこは電子をアノードカソード間に透過させるものであり、そこにおいて予め定 められた1または2以上のビクセルドツトが空間的に重なり合って1つの孔に存 在し、それは観察方向から見たときに存在し、これによってクロストークを減少 させる。
本発明は金色の壁掛はテレビジョンであって、スクリーンのサイズが数インチか ら100インチのものを製造することを可能にしている。そのようなテレビジョ ンは高い解像力の金色の全範囲を発生し、そして輝きを持ち、そして大形のテレ ビジョンにしては相対的に薄い容器を持っている。前記スペーサ手段は表面板と 裏面板が大きなスクリーンディスプレイに対しても十分な強度を持つように表面 板と裏面板を支持している。
前記表示のクロストークは減少させられ、そして影を減少させる電極はスペーサ を使用してさえも均一な輝きを持つ表示を可能にしている。グリッド電極の配列 は改良された焦点合わせと解像度を持つ表示を可能にしている。
本発明の前述の特徴に加えて、発明者等は前述した発明の一般的な形態において 、い(つかの改良点を見出した。これらの改良点は下記に集約される。
カソードは2またはそれ以上の長いフィラメントであって、両端を持つものであ って、そしてばね手段が2つのフィラメントの両端をハウジングに接続している 。少なくとも1つのフィラメントのために他のフィラメントが、前記ばね手段に 近接して前記1つのフィラメントを支持するように設けられて前記ばね手段によ って発生する暗い領域を無(すようにしている。
電子に応答して光を放射するルミネッセンス手段は、蛍光層とマグネシウム酸化 物または酸化亜鉛の保護層であって、蛍光層の寿命を増大させるものを含んでい る。
さらに他の発見はディスプレイ装置の容器であって、表面板と裏面板と横板を前 記表面板と裏面板に囲まれる部屋を囲んでいるものを含んでいる。前記スペーサ 板層またはスペーサバーアレイ、表面板の前のものと裏面板はそこに位置合わせ の孔を規定している。
前記装置は位置合わせのビンで、前記板またはアレイの相対的位置を決定するた めに前記孔にビンがさし込まれる。
他の改良は前記グリッド電極が平行な細い金属線の布のメツシュであって、ホイ ルメタルに孔を開けるかエツチングしたもの、またはメッキされたスペーサ板ま たはスペーサバーアレイの表面にメッキをされた電極を持っている。
他の改良点は1つの像をこの装置を用いて表示するための方法に向けられたもの であって、それらの種々のものについては前述したのであるが、ここにおいて前 記装置は第1および第2のグリッド電極のセットをアノードとカソード間の異な る位置に持っている。
第1にカソードは電子雲を発生する。
その方法はグリッド電極を選択し、選ばれた1が走査される。電圧であって、カ ソードに印加されているより、より高いものが順次選択されたグリッド電極に走 査の際に印加される。
選択されなかったグリッド電極に印加される電圧は少な(ともあるときにおいて カソードに電子がカソードからアノードに到達するときの空間的な広がりを防止 するために印加されるものよりは低(、これにより走査の解像力を向上させ、ク ロストークを減少させている。
他の改良は横壁、スペーサバー、スペーサ板および裏面板がその中にまたは容器 内に対面して電極を持つことである。これらの電極は電子に飛び込まれたときに 2次電子を放出する材料を含んでおり、これによってカソードによって発生され た電子を広げることによって前記装置の均一性を改良し、そして電荷の上昇によ る電界に対応している。
さらに他の1つの改良は、電子が飛び込むことによって光を発生する蛍光体の点 の領域に関し、それがドツトの活性面積を規定し、そしてその活性面積は少なく とも幾つかのドツトであって、他のドツトと異なるものを持っている。これが表 示されるイメージの均一性または異なった色から放射するための蛍光点の寿命の 均一化を図っている。そのような目的は他の改良された方法によっても達成でき るものであり、ここにおいて電圧であって、あるグリッド電極に印加されるもの は長い期間中、掃引されるかまたはそのような高い電圧が他のグリッド電極より も高い電圧がそのようなグリッドが走査されるときに印加される。
他の改良は像の表示の像およびコントラスト改良することである。その様な改良 において、蛍光ドツトは直線アレイ上に同じ色の1つのグループから選ばれたも のが配列され:赤、緑、および青の順である。
この好適な実施形態によればピクセルドツトがRGBGドツトアレイ、垂直方向 および水平方向に繰り返し、その結果、全ての緑の蛍光ドツトは赤および青の蛍 光ドツトに垂直方向および水平方向で隣接されている。
表面板は製造されるかまた次のものを含むものである。層のスペクトル選択され たガラスであって、透過のピークが蛍光ドツトのピークに一致して像のコントラ ストと品質を改良している。
他の改良においては表面板はフレネル光学レンズを含んでいる。
本発明のさらに他の特徴はカソードルミネッセンス可視表示装置を組み立てるこ とに向けられている。
この方法は表面板と裏面板、1または2以上の壁、複数の電極であって、少なく とも1つのカソード、アノードおよびグリッド電極を含み、そして1または2以 上の光に感応する材料を持つ板に1または2以上のスペーサ板またはメツシュ状 のスペーサ構造であって、電子を通過させるものを形成するために孔が形成され る。前記方法はさらにスペーサ板または構造と表面板と裏面板間に配置される電 極と前記表面板、前記壁。
前記スペーサ板または構造を結合させて装置を形成する。前記方法において好ま しくは表面板、横板およびスペーサ板と構造は合わせ孔を持っており、そして合 わせピンが前記具なった要素を互いに結合するために用いられる。好ましくは前 記要素は前記の位置合わせステップの後、前記付着ステップの前に行われる。
図面の簡単な説明 図IAは本発明によるカソードルミネッセンス可視表示装置の好適な実施形態の 一部を切断して示した断面図である。
図IBは図IAに示した装置の正面図であるが、ここにおいて図I八に示されて いる電流源は示されていない。
図2Aは図IAの装置のスペーサ板およびグリッド電極であって、前記装置の輝 きを変調するためのものを切断して示した断面図である。
図2Bは図2Aに示したスペーサ板の正面図である。
図3Aは本発明の他の実施形態である本発明によるカソードルミネッセンス可視 表示装置の他の実施形態の断面図である。
図3Bは図3Aに示した装置300の部分の正面図である。
図30はビクセル中のビクセルドツトの配列の略図である。
図3Dはビクセル中のピクセルドツトの他の配列を示す略図である。
図4は本発明を説明するために図IAおよび3Aの装置の部分の断面図である。
図5は図IA、3Aのカソードの部分を示す図である。
図6はカソードルミネッセンス表示装置であって、付加的なカソードを用い、カ ソードフィラメントをばねを用いることによって取り付け、これにより生ずる暗 い領域を減少させるための他のカソードを設けたものの略図である。
図7は図1のカソードルミネッセンス装置の部分の断面図で本発明の好適な実施 形態を説明するためのものである。
図8Aはカソード側からEFDモザイクタイルを見た図である。制御グリッド電 極は表現を簡潔にするためにはずされている。
図8Bは図8Aの8B−8Bの示す線で切断して示した断面図である。
図80は図8Aの8C−8Cの示す線から見た断面図である。
図9Aは図8への横壁の詳細な図である。
図9Bは本発明における改良を示すために通常の横壁構造であって、図9Aと比 較して示しである。
図10は図8A−8Cの合わせの特徴を示すために装置の色々な部分の関係を展 開して示した図である。
この図面においてスペーサ板の詳細な部分については省略して図示しである。
図11Aはカソード3層の制御電極およびアノードの配列を示している。
図11Bは図11AのKの方向から見た走査用の制御電極の焦点合わせ効果を示 す図である。
図12Aはスペーサ構造とそれらの表面板に対する関係を示すために破断して示 した図である。
図12Bは図12Aのしの方向から見た制御電極および分離壁の詳細を示す図で ある。
図13A、13Bはビクセルドツトの活性領域を変化した2つの具体例を示す1 つのビクセルの略図である。
図14A、14Bは像の品質、例えば均一性を改善するためにグリッド電極を走 査するために加えられるパルス電圧の2つの方法を示す図である。
図15は本発明の具体例のスペクトル選択ガラス板の透過カーブの形を示すグラ フである。
図16はカラーフィルタ間のギャップの効果をカラーフィルタと螢光ドツトとの 合わせおよびカラーフィルタギャップと可視角、観察角度との間を示す図である 。
図17Aは表示タイルの補償レンズおよび表示タイル間のタイル間隔を示す図で ある。
図18Aはフィラメントカソード組み立てのための可能性のある形状を示してい る。
図18Bおよび図18Cは2つのフィラメントカソード片のための2つの異なっ た支持構造を示す図である。
図19A−19Cは高い均一なカラー表示をするために3つの異なったビクセル ドツトパターンを本発明において示すものである。図19Cは好ましい蛍光ドツ トの配列を示している。
図20は15ピクセルアレイで各々が4つのビクセルドツト(RGBG)を持っ ているものであって、10個のグリッド電極G3であって、水平方向に延びてい るものおよび12個のグリッド電極G2であって、直角方向に延びているものに よってアドレスされるものを略図的に示した図である。
図21A1図21Bは本発明で示されている表示の電極に信号を加えるための回 路を示す図である。
図22は本発明による表示装置の部分であって、本発明によるグリッド電極の構 造を図示するための略図である。
図23Aは通常のガス抜きのための構造およびアノードの接続を示す図である。
図23Bは本発明によるもののガス出し部とアノードの構造を示す図である。
図24A−24Cは本発明による表示装置の好ましい電極およびフィンガーコネ クターの具体例を示す図である。
図25A−25Cは種々の方向から見た図である。
図25A−25Cにおいては表現を簡潔にするため【こその殆どの部分において コントロール電極を省略して示している。
図25Aは図25Bの25A−25Aで切断して示した図である。
図25Bは裏面板から見た図である。
図25Cは図25Bの25C−25Cで切断して示した図である。
図25Dは図25Cの装置の部分を拡大して示した図である。
図26は合わせノツチを示す図であって、それらと制御電極の線との関係も示さ れている。
図27はより小さいスペーサ板でより大きし1スペーサ板を提供するための突き 合わせ部分の実施例を示す図である。
図28はより明るい表示を与えるため(こ2つの線を一時に走査するときにスク リーンをアドレスするためのディスプレイスクリーンとグリ・ソド電極の略図で ある。
好適な実施形態の詳細な説明 図IAは本発明の好適な実施例を図解するためのものであって、平坦なパネルの カソードルミネッセンス可視ディスプレイ装置100の部分および前記装置10 0に電力を供給するための電流源150を示した図である。図IBは図IAの装 置100の正面図であって、囚IAの50の示す方向から見た図である。この装 置の外観、およびここで記述されている全ての装置について多(の例において決 定的な要素は見る方向”であって、これ以降においては図LAおよび図IBが通 常、観察者がその表示を見ようとする方向であり、そのような方向は他の図にお いては以後示してはいない。
この文脈において、もし2つの装置の要素がオーバーラツプするかまたはオーバ ーラツプしない場合であって、その様な見る方向は、そのような要素については 単に1オーバーラツピングまたは“オーバーラッピングしない”とする。装置1 00はカソード101.3つのグリッド電極102,103,104、アノード 105およびスペーサ106,107および108を含んでいる。これらの電極 および部分は表面板109および裏面板110.および側板または壁110′に よって囲まれる壁の中に閉じ込められており、ここにおいて表面板、裏面板およ び横板は平坦な真空装置であって、室内を取り囲むものを形成するために設けら れている。装置1000室内は表面板、横板および裏面板に囲まれてカソードか ら発生させられてアノードの方向に移動する電子が以下述べるように移動するよ うに真空にされている。
カソード101は実質的に平行で直接に加熱される酸化物により被覆されたフィ ラメントのグループからなるものである。各々のグリッド電極102,103お よび104の3セツトの各々は実質的に平行な細い金属線である。図Iへの好適 な実施形態において、第1のグリッド電極102−以下Glという−と裏面板1 10間には実質的に平行な長いスペーサ部材111がフィラメン)−101に沿 って配置され、それらは好ましくはフィラメント101に平行なものである。
装置の任意の振動によって発生するであろう金属線G1の振動の振幅を減少させ るために金属線G1はスペーサ101に取り付けられている。第1のセットであ るグリッド電極102(Gl)と第2の電極103(G2)のセットの間にスペ ーサ構造106が配置され、それはメツシュ形状であって、この構造がその中に 網目を形成し、各々は力゛ノードとアノード間に複数のビクセルドツトをつくる ために電子の通過を許容する。
第2のグリッド電極102(G2)のセットと第3のグリッド電極103(G3 )のセットの間にはさらに他のスペーサ構造107であって、好ましくは構造1 06の構造に共通するものが配置されている。
これらの2つのスペーサ構造は、3つのグリッド電極を分離している。3つの組 のグリッド電極の線は多分各々これらの2つのスペーサ構造に接着されて振動を 減少させている。
表面板109の内表面109a上にはアノード105であって、透明な導電フィ ルムであって3つの基本的な色の低い電圧のカソードルミネッセンス蛍光ドツト 112および黒い分m層113が蛍光ドツト間の、すなわちコントラストを強化 するために用いられている。
アノード105と第3のセットの電極104(G3)の間にはスペーサ板108 で孔が設けられているものが配置され、ここにおいて前記孔は蛍光ドツトとアノ ードに重なってマツチしている。このことはスペーサ板108の中の各々の孔は ビクセルドツトでビクセルを形成するものの予め定められた少ない数に対応し、 そして実質的にビクセルとほぼ同じサイズと形状を持ち、そして孔は板108に その位置がその対応するビクセルに対応し、その結果カソードからの電子は対応 するビクセル中の蛍光ドツトにその孔を介して到達し、そのようなビクセルを取 り囲む分離層113には到達しないことを意味している。電極G3の金属線はス ペーサ板108とスペーサ構造107の間に位置させられ、接合されている。
以下より詳細に説明されるように、裏面板110の内側の表面および長いスペー サ部材106の表面は影を減少させる電極114,115をそれぞれ表示の均一 性を改良させるために持っている。裏面板110の外側表面にはプリント回路板 116であって、それにはカソード、アノード、および3つの対のグリッド電極 の入出力線が半田付1ブされている。カソード101は電流源150(図IAに おいて接続は示されていない)にカソードフィラメントを加熱するために接続さ れている。電源150の他に図解を簡単にするために装置lOOのための電子駆 動回路を省略している。
電流源150がカソード101に電流を供給するとカソードフィラメントは、電 子雲を形成するように電子を放出する。これは複式のCRT形の装置と大変異な っており、それらの装置においては電子ビームが電子雲の代わりに生成されてい る。これらの電子雲中の電子はカソードに対してより高い正の電圧が与えられて いるアノードの方向に引きつけられる。電極の経路であって電子がアノード方向 に移動するときの経路は3つのグリッド電極に印加される電圧によって前記電子 がカラー像を表示するためにアドレスまたはスキャンされた適当なビクセルの中 の各々の蛍光材料に到達するように変調される。
前述したように、電気的なノイズと浮遊する電子であって、通常のCRTシステ ムにおけるものはしばしばアドレスされるビクセルに隣接するビクセルを光らせ ることがあり、クロストークであってCRT装置のふるまいを低下させている。
クロストークはスペーサ板108であって、図2A、2Bに示されているものを 参照してより詳細に示される。図2Aはスペーサ板200の断面図であって、図 2Bはスペーサ板200を図2Aを図2Bの方向から見た正面図であって、ここ において図2への電極は図2Bにおいてその表現を簡単にするために省略されて いる。スペーサ板200は好ましくは光感応性を持つガラスセラミック材料で作 られる;この実施例の具体的な板200は、カリウムとアルミニウムのモディフ ァイヤが銀とセリウムの微量の付加によって活性化されたものを含むリチウムシ リケートガラスマトリックスから作られている。
板200中の孔201はホトエツチングによって形成されるであろう。孔201 は傾いた表面を持っていて、その端部202は表面202aにおいて板の後面2 00bの孔端よりもより大きくなっている。孔201の端部202であって、表 面200aにあるものは実質的に同じ大きさであって、それは蛍光材料またはビ クセルドツトであって、そこにおいて孔の位置201は端部202がちょうど一 致し、かつ対応するビクセルドツトに実質的に重なり合う。孔201は実質的に 形状において矩形であって、対応するピクセルドツトの形状に合わされている。
後面200bにおける孔201の端部は、多(のグリッド線203(針金は図I Aにおける電極104の第3のセットの針金)で実質的に孔201の長い側に平 行である。1または多くの針金203が各々の孔に一致させられており;もし1 以上の針金が1つの孔に重なるときには図IAに示されており、ここにおいて3 つの針金が1つの孔に重なり合っており、前記針金は同じ孔に重なっており、電 気的に電極を形成するように接続されている。そのような1またはより以上のグ リッド線によって形成される電極は、そのような孔に対応するビクセルの輝度を 制御するために用いられるものであって、それは電極の電圧を制御することによ って成される。図2Bに示されているように各々のビクセル250は3つの隣接 する孔201であって、3つの蛍光ビクセルドツトであって、1つは赤、1つは 青および1つは緑の蛍光ドツトに対応するものに対応させられる。板200にお ける孔201の配列は、ディスプレイの1つのビクセルに対応する大きな孔25 0を介して見ることができるであろう。
ここにおいて板200は2つの分離壁204を各々の孔250で持って孔を3つ のより小さい孔201に分割し、各々のより小さい孔は対応する赤、青、および 緑の蛍光ドツトであるビクセルの赤、青または緑のドツトに対応させられている 。
分離壁204は、同じビクセルの隣接する蛍光点間のクロストークを減少させる かまたは除去することによってそれらの装置の色純度性はより改善される。
図2Aに示されているように分離壁204は楔形であって、薄い方の楔端は表面 200aに対応して如何なる暗い影が分離壁によって表示されるべき像に写るこ とを極小化させている。図2A、IAを参照するとカソード101から発生した 電子は孔201をスペーサ板の後面200bの孔端から入り、そして孔の202 に表れる。孔の202端はそれらの対応する蛍光およびビクセルドツトに重なり 合い適合するものであるから、電子はそのようなドツトに飛び込んで適当なドツ トアドレスがディスプレイイメージ用のルミネッセンスが成される。
図IAのディスプレイ装置の全体のスペーサ配置が図IAおよび図2Aを参照し て行う。図IAを参照するとスペーサ構造106および107は各々ネット形の 構造であって、単に第1のアレイで実質的な棒で強固に第2のアレイで実質的に 平行なバーでそこにおいて2つのバーが実質的に互いに直交するように配置され 、網目を任意の隣接するバーと第1のセットと他の対のセットバーと隣接するバ ーの第2のセットにより形成している。好ましくは各々のメツシュは幾つかのビ クセルを包含し、その結果、電子がカソードとアノードに向けられてそのような ビクセルがそのようなメツシュを介して通過し、そしてその様なバーが発生させ られた電子の多くの割合を阻害しないようにすることである。
2つのスペーサ構造106,107およびスペーサ板108(図2Aにおいて2 00)は表面板と裏面板109.110のために強力な剛体の支持を提供するよ うに積み上げられている。図I八に示されているようにスペーサ板108(図2 Aにおいて板200へとして示されている)の壁250a (図IAにおいては そのようにラベルされていない)は、構造107と他のバーであって構造106 と同様にスペーサ部材111で線に沿うものであって、それは実質的に表面板お よび裏面板であって、それらの表面板と裏面板は実質的に平行であるものに対し て直行している。
このようにして、組み立てられたスペーサ板108の部分、構造106,107 およびスペーサ部材111は互いに突き当てられ、そして表面板および裏面板が 表面板と裏面板に直交する線に沿って表面板と裏面板の支持構造を形成する。容 易に理解できるように構造106.107、板108.および部材111は他の 部分であって表面板と裏面板に直角な線に沿わない部分があり、そして表面板と 裏面板は必ずしもお互いに平行でなくてはならいというものではない;全てこの ような変形は本発明の範囲に属するものである。
このような強固な支持体であって表面板および裏面板に対するものを持ってすれ ば、ディスプレイ100のスクリーンの領域は非常に大きなものであるが、表面 板と裏面板は比較的薄いガラスを持って形成することができる。
比較的薄い表面板および裏面板であるにも関わらず、上述したスペーサの配列は 機械的に容器の構造を強(し、大きなスクリーンで容器が真空にされるときに、 大きなスクリーン容器を支持するのに充分に強いものである。
表示において好ましくない影を極小化するためにスペーサ板108の透過領域が 強固な支持体の中に形成されている構造106,107および部材111はスク リーンの部分で隣接するビクセルの間の部分に対応させられている。楔204の スペーサ板200(108)の表面200aにおける厚さは隣接するピクセルド ツト間の分離部分と等しいかより小さいものである。
非常に大きいスクリーンのテレビジョンを形成するために製造過程を容易にする ためにスペーサ板10Bとスペーサ構造106,107はより小さい板から形成 され、大きな板を製造する構造、またはそのような小さい板を使用する構造が、 小さな板または構造を同じ平面にお互いに隣接して2次元アレイに配列すること によってより大きな板または構造を得ることができる。
図3Aは本発明による他の実施形態である可視ディスプレイ装置!300のカソ ードルミネッセンスの装置の部分の断面図である。図3Bは図3Aに示されてい る装置300の部分の平面図である。図3八に示されているようにカソードSQ L、3つのセットになるグリッド電極302,303,304. アノード30 5は表面板309と裏面板310で図3Aに示されているものの間の室内に封じ 込められている。
装置300はスペーサ板308であって、図IAのスペーサ板108と同じよう な構造のものとスペーサ構造306,307で図I八に示されている構造106 ゜107に対応するものを持っている。
装置1300はまた図IAの部材111に類似するスペーサ部材311を持って おり、ここにおいて部材311はカソード301に沿って配置され、スペーサ構 造306゜307に接合され、そしてスペーサ板308は図IAに示されている というような同じ方法で表面板と裏面板に強固な支持を提供する。
装置300は図IAの装置100と異なるのはスペーサ板308が2つのグリッ ド電極303(G2)および第3のグリッド電極304(G3)の間に置かれ、 第3のグリッド電極とアノード装置1ooにおいてはそれの間に配置されたもの と異なっている;また、スペーサ構造307は第3のグリッド電極のセットとア ノードの間に配置されている。かくしてもし第1.第2および第3のグリッド電 極のセットが各々第1.第2および第3の面であって、表面板309の面と裏面 板310の間に配置されるのであり、スペーサ板108゜308はアノードの平 面かまたは第3の平面または第3と第2の平面の間に配置することもできる。
好ましくは表面板と裏面板は実質的にお互いに平行である。装置300は図IA の100と次の点で異なっており、装置300は第1および第3の電極のセット 302.304は互いに平行であって、実質的に第2の電極セット303とカソ ード301に直角である。
図IAの装置100においては、しかしながら、第1および第2のグリッド電極 103,102は実質的にお互いに平行であるが、実質的に第3のグリッド電極 104とカソード101に対して直角である。
図3Aに示されているように構造307におけるスペーサバーは好ましくは、実 質的に同じ角度でビクセル間のスペーサ板308と実質的に同じ角度を持ったテ ーパーがつけられており、そして図3Aに示されているような幅に合わされ、そ の結果これらのスペーサバーと壁308aは孔(図2への壁250aと同様)で スペーサ板308から実質的に滑らかなテーパー表面が電子がスペーサ配置によ って黒い影の領域を極小化するように伝達されるように形成されている。
装置100においてはスペーサ板308とスペーサ構造306,307およびス ペーサ部材311を全て少なくとも1つの部分が表面板および裏面板に直角な線 に沿うように各々が突き合てられており、そして表面板と裏面板は強固な機械的 な支持を表面板と裏面板間に形成される空間が真空にされるときに提供している 。
図30は、4つのビクセル350と対応するコントロールグリッド電極を略図的 に示しており、ビクセル350の各々は3個のビクセルドツト351を含み、コ ントロールグリッド電極は走査およびこれらのビクセルの輝度を調整する。図2 Aに示されている各々のビクセルに対応する各孔201に3つの線が重なってい るのに対して各々のグループG2’、G2’および02″は、5つの針金が電気 的にかつ各々のビクセルドツト351 (図2Aの各々の孔201に対応する) に重なっており、そのような孔に対応するビクセルドツトの輝度をコントロール するために用いられる。
図30に示されているように各々のビクセルの上半分は、1つのグループの走査 線2例えば線G131によって走査され、そして下側の半分は走査線G132に よって成される。ビクセル350の上および下側の半分の両方は、同時に同様な 電圧を2つのグループの金属線C;131.G132に与え、2つのビクセルの 半分は別々にアドレスされ、解像を増大させるために実質的に2つの異なるビク セルのように取り扱われる。
図3Dは他の具体例であって、4つのビクセル850′の各々が4つのビクセル ドツト352を含む4つのビクセル350′とこれらのビクセル352の走査お よび輝きを制御するためのコントロールグリッド電極線を示している。図3Dに 示されているように、各々4つのドツト350′は赤、青および2つの緑のビク セルドツト352を含んでいる。このような状況下においてビクセルを走査する ための電極のグループはビクセルに望まれる正しい照明を提供するように順序正 しく走査されるべきである。図3Dに用いられている概要によれば各々の孔はス ペーサ板108,200および3081図LA、図2Aまたは図3へのものは2 つの実質的に直角な分離壁によって、4つのより小さい孔で図3Dの各々のビク セル350′の4つのビクセルドツト352に重なり合うように分離される。
容易に理解できるようにビクセルの中の他のビクセルドツトの配列が使用するこ とができ、他の分離壁であって各々大きな孔250を対応するビクセルのより小 さな孔に適合させてビクセルドツトを形成するために用いられ、それらも本発明 の範囲内に属するものである。
図IA、3Aに示されているように、スペーサ部材111および311は、構造 106.107および306307の各々より厚いものである。スペーサ構造1 06゜107.306,307に原因する暗い影を減少させるためにこれらの構 造のバーに近接するグリッド電極が前記バーにより近い方が狭い間隔を保って配 置される。同様な理由により、バーにより接近しているグリッド電極には、バー からより離れたグリッド電極に加えられる電圧よりもより高い電圧が印加される 。両方の構造はカソードによって発生された電子の大部分のものをバーにより近 いピクセルドツトの部分に突入させることとなり、これによってバーが電子をブ ロックするという効果を補償している。
前述したスペーサ手段により表面板および裏面板は厚さ1mm以下のガラス板を 用いることが可能になる。
前記3つのセットのグリッド電極として断面の直径が5ミクロンよりも大きいタ ングステン線に金メッキをしたものを利用することができる。図2Aにおける孔 201は0.2mmより大きい形状を持っている。
一方、多色の蛍光体が図3C,3Dに図解されているが、単色の蛍光体が単色の 表示のためには当然用いられるものであり、それも本発明の範囲内に含まれる。
表示される像の鋭さおよび解像は3つのセットのグリッド電極の相対的な方向お よびカソードフィラメントに依存する。下記の4つの構造により、受は入れら3 、れる解像および焦点合わせが提供される:1、 カソードのフィラメントは第 1および第2のグリッド電極のセットGl、G2に対して実質的に平電極Gl、 G2のセットは線方向の走査に用いられる。
第3のグリッド電極G3は第1および第2のセットに直角であり、これは走査さ れるピクセルドツトの明るさの変調に用いられる。
2、 カソードのフィラメントは第1および第3のグリッド電極Gl、03に対 して水平でかつそれらに平行に配置されている;第1および第3のグリッド電極 Gl、に3は線方向の走査に用いられる。
第2のグリッド電極G2は実質的にこれらの第1および第3のセットに対して直 角であって、ピクセルドツトの輝度を変調するために用いられる。
3、これらのカソードフィラメントは実質的に垂直でかつそれらは実質的に第1 および第2のグリッド電極Gl、G2に対して直行し;前記第1および第2のグ リッド電極のセットは線走査に用いられる。
第3のグリッド電極G3は実質的に第1および第2のセットに直角であって、ピ クセルの輝度を変調するために用いられる。
4、 カソードフィラメントは実質的に直角に置かれ、そしてそれは実質的に第 1および第3のグリッド電極に直角であり;第1および第3のグリッド電極Gl 。
G3はライン走査に用いられる。第2のグリッド電極G2のセットは実質的に第 1および第2のセットに対して直角であって、それはドツトの輝度を変調するた めに用いられている。
カソードフィラメントにとっては弛みをなくすためには垂直に位置させられるこ とが好ましい。第2および第4の電極配置であって、第1および第3のグループ のグリッド電極を線走査、かつ第2の電極セットをドツト輝度の走査のために用 いるのは低い変調電圧。
低い電流および簡単な回路によるドライブが可能である。
図IA、3Aの装置100.300は、単に2つのセットのグリッド電極を前記 3つの代わりに用いることにより、例えば第3のグリッド電極104.304を 各々なくすることによって簡単化することができる。
そのような状況において良い解像と焦点合わせ特性を得るためには第1のグリッ ド電極103,302がカソードフィラメントに対して平行であり、次のような 方法で配列される必要がある: 1、カソードフィラメントは、垂直に配置されグリッド電極の第1のセットに平 行でここにおいて第1のセットのグリッド電極G1は線走査に用いられる。
第2のセットのグリッド電極102,303は実質的に第1のグリッド電極に直 行しており、それらはビクセルの点を変調するために用いられる。
2、カソードフィラメントは直角に配置され、第1のグリッド電極に平行でここ において第1のグリッド電極G1は明るさの変調のために用いられる。
第2のグリッド電極G2のセットは、実質的に第1のセットに直角であり、そし て線走査に用いられる。
前述した具体例においては、異なるスペーサ構造が表面板と裏面板がそれらが形 成する室内が真空にされるときに機械的な支持を与えるための構造が使われてき た。前記スペーサは電子がカソードから放出されるときにある障害になり、そし てカソードルミネッセンス可視表示装置に好ましくない影を形成する。
そのような黒い領域を減少させるかまたはなくするために、カソードフィラメン トのまわりの電界を変更することにより、スペーサ要素により近いところの蛍光 ドツトの部分に飛び込む電子の量をスペーサ要素から離れたところのピクセルド ツトに飛び込む量よりも大きくした。
図4は図IA、図3A(7)装置100または300の裏側の断面図であって、 カソードフィラメントを取り囲む3つの電界の全てをそのような概略を示すため に図解したものである。図4において401はカソードフィラメントである。裏 面板402の内表面は導電層であって、−2つのグループに分かれている=40 3と404である。電極403のグループは直接にフィラメントに対面している から、その結果カソードフィラメントとオーバーラツプすることになる;この電 極403に与えられる電圧はカソードフィラメント401に与えられるものと同 じ電圧である。電極404はカソード401にオーバーラツプしない。電極40 4にそこに印加される高い電圧がカソードフィラメント401および電極403 よりも高(、その結果それらがフィラメント401から放射された電子をアノー ド上の蛍光ドツトにスペーサ部材405に近い方に飛び込むようにする。好まし い実施形態においては電極403゜404の両方のグループは実質的にカソード フィラメント401に平行であって、スペーサ部材405でスペーサバー106 .107,306,307で同様にカソードフィラメントに平行なものによって 生せしめる影の効果を減少させる。
付加的な組の電極406がスペーサ部材405の両側に設けられて、これも同様 にカソードフィラメント401よりも高い電圧が印加され、カソードフィラメン トから放出された電子を引きつけてそれらをスペーサ部材405に近い方向に移 動させ、スペーサ部材の影をなくするようにしている。
第1の電極のセットであって、電極407,408を含むものもまたそのような スベーイシングから離れて設けられており、電荷をスペーサ部材406により近 (移動させるようにしている。これによって、このことはグリッドの針金408 をスペーサ部材により近いところが、スペーサ部材から離れたところにあるグリ ッド針金407よりも狭い間隔にすることによって達成される。図4に示されて いるようにグリッド電極は電極40Bが電極407よりもより近(なっている。
スペーサ部材40Bに原因する影を減少させるためのさらに他の技術は、グリッ ド電極40Bにグリッド電極407よりもより高い電圧を持たせることである。
最後にグリッド電極に関連して記述した方法はカソードフィラメント401を横 切る方向のスペーサバーによって形成される影の部分を減少させるために用いる ことができる。このときにはグリッド電極でそのようなバーに平行なものでバー に近いところのものをそのようなスペーサバーまたはそれより広くするか、また はそれにスペーサバーにより近い方のグリッドに遠い方のグリッドよりも高い電 圧を与えることによって成される。
CRTタイプのテレビジョンで大きなスクリーンのものはカソードフィラメント が長い距離にわたって存在することが要求されている。そのような場合において 、短いカソード要素を直線のアレイ上に配置することにより、1つの長いフィラ メントに置き換えることにより、長いフィラメントによって生ずる弛みをなくす ることができる。カソードフィラメントの拡大または縮小を許容するためにフィ ラメントの端部はプリント版2例えば図IAの116のばねによって接合される 。通常のばねは典型的に低い抵抗を持っていて、それで低い温度にフィラメント の中心部よりも低い温度に加熱されている。ばねとフィラメントコア端のこの温 度の差がコアの端部を同様に低い温度にするものであり、これによってこのフィ ラメントの部分の有効な電子の放出を妨げる。この要素は、図5に示されている ような非常に長いカソードフィラメントのところにカソードフィラメントの直線 アレイを配置する場合に考慮されなければならない。
図5は、2つのカソードフィラメント要素501と502を略図的に示している 。各々の2つのカソードフィラメントはコア503を含んでおり、各々の端部は ばね505によって506を支持している。各々のフィラメントはまたそれが加 熱されたときに電子を放出する材料の被覆504を持っている。図5に示されて いるように2つのフィラメントは実質的に直線アレイで同じ直線上に一方のフィ ラメント501の端部が他のフィラメント502に近く、ここにおいて2つの端 部は部分的に重なりオーバーラツプしてフィラメントのコア503の端部がフィ ラメントの中央の部分に比較して低い温度になることによって生ずる好ましくな い効果を減少させている。これによって視覚上フィラメント501と502を用 いた装置の欠点を見分けられないようにしている。好ましくは重なり合う部分。
2つのフィラメント501,502端の重なる部分は1つのフィラメントの被覆 504が他のフィラメントの被覆の端に近づき、アノード上のピクセルドツトが フィラメントセグメント501.502からは1つのフィラメントで1つの電子 源でその間にはギャップがないものであるように重ね合わせる。
ばね505はコア503と同じ材料によって作られる。ある例においては、ばね 505はコア503よりもより丈夫で太めの材料を使用し;このような全ての変 形は本発明の範囲に含まれる。このようにしてフィラメント501,502は、 実質的に1本の電子源であって、それらの長さに沿って均一な電子を放出する。
図6は、カソードルミネッセンス表示装置600であって、他のカソードであっ て、ばねを用いてカソードフィラメントを装着することによって生ずる黒い領域 を減少させたものの略図である。図6に示されているように表示600はカソー ドフィラメント601のアレイを持ち、各々はばね605によってハウジング内 に取りつけられており、ここにおいて各々のフィラメント601の端部はハウジ ングに605によって取りつけられている。前に議論したようにばねとフィラメ ントの端部のばねに結合された部分は中間の部分のフィラメントと比べて僅かに 低い温度になりその結果、より少ない電子がその端部から放射し、これによって 表示に黒い部分が生ずる。そのような暗い領域は付加的なカソードフィラメント 、例えば追加のフィラメント、例えばフィラメント601′のようなものをばね 605に近接して配置するようにし、そこではフィラメント60ビは好ましくは ばね605に近接してカソード601のアレイの一方側のアレイで、前記一方便 のアレイのフィラメント601側のばね605のアレイによって発生させられる 暗い領域を減少させるのに役立つ。図6に示されるように2対のフィラメント6 01′は、一対が表示の上の部分、そして他の一対が表示の底の部分の暗い領域 を減少させるように用し)られている。前述した方法によりフィラメント601 は、図6に関連しているように重ね合わされた中央のディスプレイ領域では、付 加的なカソードはそのような領域には不要になるであろう。しかしながら、付加 的なカソードはディスプレイの明るさを強調することができる。
図7は本発明の実施例の好適な形態を示すために図1の表面板とアノードと蛍光 層の部分を示した部分である。装置100が動作しているときに蛍光層112は 電子が絶え間無(打ちつけられている。その結果、蛍光層112の通常の寿命は 保護層112′であって、マグネシウム酸化物または亜鉛酸化物をつけたものに よって保護することによって延ばすことができる。
もし、マグネシウム酸化物層が好まれるならば、マグネシウム酸化物材料は蛍光 層112に真空蒸着によって付着させられる。もし、保護層が亜鉛酸化物である 場合には、亜鉛材料が蛍光層の上に真空蒸着によって付着させられる。引き続く 、亜鉛材料の酸化により空中の酸化により、体積された亜鉛は保護層である酸化 層112′に変化する。マグネシウム酸化物または亜鉛酸化物を保護層として利 用することが好ましい。
なぜならば、そのような材料は、2keV−3keVの範囲の電子によって貫通 され、ここにおいてアノードとカソード間の電圧は2kV−3kVである。
そのような電圧で動作させられるカソードルミネッセンス表示においては、マグ ネシウム酸化物と亜鉛酸化物がアルミニウム酸化物であって、それはそのような エネルギーレベルでは電子の浸入に対して不透明であるアルミニウム酸化物を使 用するよりも好ましいことである。マグネシウム酸化物と亜鉛の酸化物は電子の 衝撃に対して抵抗性を持ち、蛍光層のその有効な寿命時間を長(するために役立 っている。
上述したフラットパネルテレビジョンパネルは大きなスクリーン表示装置を作る ためにモザイク状の巨大スクリーンとして用いることができ、ここにおいて、い くつかの装置100または300が1つの表面内に2次元的配列に形成されて、 そのようなモザイク状の大きいスクリーン表示装置を形成する。この発明は多色 の装置について説明されたのであるが、本発明は同様に単色の表示装置であり、 ここにおいて赤と緑と青のアノード上の蛍光ドツトは単色の蛍光ドツトに置き換 えられる。
前述した発明は1つのEFD (電子E−蛍蛍光2示示装置)であって、それは 高い解像力で高い解像度を達成する技術を持っている。一方、本発明の多(の部 分は特にEFD技術のモザイクタイルに有効に利用できるものであり、ここにお いて本発明のいろいろな特徴は他の技術に用いられる。出願人はこの前述したE FDについて種々の改良を見出した。
前記EFDの発明で前述されたものについての改良点は次の特徴に分割できる: 1、 新しい横壁構造であって、モザイクタイルの具体例を許容するものが内側 のタイルを極端に少なくしてこれによってそのような装置の解像力を改良できる 。
2、 解像が著しく増大したこと、および組立の許容度が著しく減少させられた ので、接続および組立の特徴が臨界的なものとなった。
3、 像とコントラストと均一性が増大された解像力に対してより重要な特徴と なっている。
ここにディスプレイシステムを創造するために2つの方法がある。その1つは単 品の装置であって、その他は多岐のディスプレイ装置をモザイクタイリングシス テムによって集めることである。装置の製造の制限上から単品の装置は不可避的 に最大の大きさを得るための制限がある。モザイクタイルの方式のアプローチで は、一方において非常に大きなシステムサイズを作ることができるが、小さいデ ィスプレイシステムの中の高い解像度を達成することが困難になることである。
主たる問題点はモザイク方式のアプローチにおいては、タイル間のギャップが問 題になる。これらのギャップは、タイルが一緒に集められたときに暗い不快な線 となって現れる。EFD技術においては、3つのタイル間のギャップに3つの原 因がある: (1)ディスプレイ装置の物理的な横壁; (2)カソードが電子 をタイルの側で発生する量が少ないこと;および(3)横壁構造におけるカソー ド電子の相互作用が明るさを減少させることである。
この発明において導入された特徴は前述した問題領域にアドレスされ、高い解像 度が得られるEFDモザイクシステムを提供することである。しかしながらこれ らの主要な問題を解決した後、ある二次的な問題がさらに面倒なものとなって現 れる。これらの問題は(1)高い解像力のタイルの耐久力を減少させるという困 難がある; (2)ディスプレイのコントラストが明るい観察環境のために改良 される必要があること; (3)均一性の問題がアノードによって受け付けられ るカソード電子のノードの不均一性に起因するものである;および(4)蛍光材 料の効率の変化に基づいて、色のシフトが現れることである。引き続く改良のい くつかの特徴によってこれらの問題の各々の解決が促進されるであろう。最後の 改良の特徴は新規な蛍光パターンであって、それが人間の視覚特性に良く適合し 、全カラーのディスプレイ装置の間隔的解像を増大させることである。
EFD構造について、簡単に復習をすることによって下記の議論が次の部分にお いて存在し: (1)新しい横壁構造、(2)組立の問題と位置合わせの問題。
(3)解像力の配慮についてのアドレス、(4)均一。
不均一性に基づ(ものと蛍光のライフタイムの均衡による問題および(5)コン トラストとイメージ増強の問題。
基礎的なEFD構造: EFD構造は上記および親の出願においてもたらされた ものである。
この表示装置は2枚の面板と横壁から形成される真空容器を持っている。正面の 板の内側の表面は通常透明な導伝性のコーティングをアノードとして持っている 。
裏面板の近くにはカソード、それは通常フィラメントによって電子雲が発生させ られ、そのフィラメントは裏面板に面平行である。2またはそれ以上の制御電極 がカソードとアノードの間にカソードの電子をアノード上の蛍光材料がコーティ ングされた方向に制御し、加速する。ガラスロッドから設けられたスペーサ、ホ トエッチされたガラス板または他のように形成された構造がこれらのアノード、 コントロール電極およびカソードの間に配置されている。これらのスペーサは物 理的には各々の上に積み重ねられ、好ましくはサンドイッチ状にコントロール電 極をその間に挟む。
これらのスペーサは単にコントロール電極の位置を保持するためだけではな(, 2つの面板間の強固な支持構造を提供する。この強固な構造によってEFD技術 はかなり大きな装置で、数mmよりも厚い程度の面板を使用しな(でもできる。
新しい横壁の構造: 新しい横壁構造であって、EFDモザイクタイル様のもの は1つの構造であって、面板と対応する裏面板に対応するものがある。
この横壁構造(図8A−8CにはSWで示されている)はガラスまたはセラミッ ク材料で0.2mmから2mmの厚さのものを利用できる。この横壁の中側の構 造は導電性の針金トレースによって内部の電極を外部から接続するようになって いる。図8A−8Cの具体例によれば、横壁構造はサーキットトレースがその上 にプリントされており、裏面板を越えてプリントサーキットボード(PCB)が 裏面板に固定されている。この構造が制御電極がPCBに配線後で横壁にプリン トされたものを介して接続可能である。横壁が非常に薄くできるのであるから、 この構造は内部のタイルのギャップ(図17A−17CにはITGで示されてい る)はBFDのモザイクタイルの間で正確に制御され、1mmの輻近くまで下げ られる。この新しい横壁の最小の厚さは以下の配慮によりもたらされたものであ る:(1) この装置が真空にされた後で、大気圧およびその他の横方向からの 装置の横壁に加えられる力に対して耐久する能力を持っており、 (2) 内部タイルの摩擦であって、ゴミや微粒子の引っ掻き傷等に対する耐久 力を持つ必要がある、および (3) 高い真空度を表面板と共同して保つこと。
最初の配慮が本発明の2つの特徴によって可能になる: (a)横壁構造はスペ ース板(図8A−80および10に示されているSP)またはスペーサの層によ って内部の支持構造が横壁構造を密接に間隔を保たしめているこということ、( b)付加的な補強は(図8A−8C,9,10にRBとして示されているもの) が横壁の内部スペーサ支持がないところに加えられる。
これらの層およびRBが全て4つの横壁に真空室を取り込むように配置されてい る。第2の配慮は横壁を3から10度(θ、図8B、8Cにおいては5度と示さ れている)でそのような表面板が僅かに裏面板よりも大きくなっている。この僅 かな傾けられた横壁が明らかにタイル間で前面から観察されているギャップの影 響を無くしている。狭いギャップがあり、しかしながらそれは傾けること(図1 7A−17C)によって発展させられるであろう。このギャップはバッファまた は保護材料を入れることにより、機械的な弊害の影響を少なくすることができる 。第3の配慮は適当なシーリング方法を前記横壁と表面板との間に提供すること によって処理される。シーリングは次の3つの形の1つを利用することができる : (1)アノードと同じ形状の平面に沿って横壁の狭い端を表面板に対して設 ける、(2)平面に沿ってほぼアノードに直角なものを横壁の端をシールするか ;または(3)研磨または他の方法により、1対の対応する傾けられた表面がこ れらの2つの構造の端にそれらを一対の表面によってシールする。これらの方法 のうちから第1のものは最も良い観察角度であって、少ないシーリング強度を持 っている。第2の方法は最も強いシーリング方法であるが、見る角度が表面の板 が光学的に研磨されていて透明なシーリング材料が用いられていなければ妨げら れる。第3の方法は第1と第2の方法の妥協である。
通常のEFDモザイク方式の具体例であって、横壁が種々のガラス片でお互いの 間に制御電極をサンドイッチ状に挟んで(図9B)いるものに対して新しい構造 は次の利点を持っている: (1) 1つの構造(単位横幅あたり)に非常に位置すれとか構造の機械的力の 増大による漏洩の問題を減少させる。
(2) 電極、それは金属または合金であって、もはや横壁の方からは突出する ものではないので、これらに基づいて余分のシーリングガラスフリットであって 、それが通常は真空室をシールするのに用いられているものを必要としない。こ れらの突起と余分なガラスフリットは本来的な理由において、きつい寸法制御に は馴染まないものである。
(3) 内部の制御電極は今や直接にタイルの後側かあるいは横壁の内壁の配線 トレースを介しく図8A−80)または電極(図240)の指を介して成される 。これらの電極に対する接続は容易に平坦なパネル技術において用いられている ものを利用して完成できる。
位置合わせおよび組立: 新しい横壁構造によってEFDは高い解像のモザイク タイルを実現することができる。次の問題は部品の精度とこれらの部品の間の位 置合わせがEFD装置によって完全に再現される高い解像度を損なわないように することである。現状の技術においては、ホトリソグラフィが現在のEFD装置 の要求を超える精度を提供している。多くのEFD用の精密部品は米国、コーニ ング社のフォトフオームガラスの技術によって達成できる。これは高い精密部品 とか下記に示される高級なディスプレイ装置を製造するための高度な位置合わせ を可能にするであろう。
(1) スペーサ層と裏面板は孔(図8A、10゜12A、および25にA T  Hとして示されている)を持っている。表面板中の孔(図10.25において 示されているAH)が精密なドリルまたはエツチングによって形成され、これら の孔はそれらの相対的な位置を位置合わせビン(図8B、10.25の中に示さ れているAP)を用いて合わせられる。これらの位置合わせ孔はアノードを金属 芯ガラスチューブを位置合わせビン(図8B、10の中のAPまたは図25中の MAP)を用いて結合するのに用いられる。この場合において、これらの孔は単 にこれらの手段の位置合わせとして働(たけではなく、絶縁壁を電気的に導体金 属芯にアノード接合をするためであって、それらは500vから5,0OOVの 電圧をカソードとコントロール電極に相対的に持っている。
(2) 横壁に対する強化されたノく−は、裏面板とスペーサ板(図8A−8C および10)の間の距1111i二等しい厚みを持っている。これは精密な2つ の平面間の距離を保証している。
(3) 横壁用の強化バーは溝(図8Aおよび10における位置合わせスロット AS)を持ち、スペーサバー(図8Aおよび10のSB)を他のスペーサ板層に 合わせるのに役立つ。これらのスロットの強化ツク−およびスペーサバーはそれ らの距離がそれらが一緒にされたときと同じような距離を与えられ、これらの構 造は横壁装置(図10)の横壁の残りの形成に役立つ。
(4) モザイクにおける強化バーの役割はスペーサバーの合わせの期間におい て端部のスペーサツク−(横壁としても役立つ)が1つのEFD (図25のE SB)の1つの具体例として置き換えられる。スペーサツク−合わせのスロット に換えて、これらの端部のスペーサバー(ESB)は付加的な孔であって、スペ ーサ板(図25中のATH)の層に対応する。
(5) スペーサ板の端において、位置合わせ用のノツチ(図26中のAN)が 制御電極の他のアンカー線によって位置合わせすることを助けるようにエッチさ れ、針金が適当にこれらのノツチの間に配置された後にこれらの針金がシーディ ングの過程において動(というチャンスを減少するために役立っている。
図10に示されているようにして装置は組み立てられる。まず第1に種々の要素 が提供された。スペーサ板はホトリソグラフィを利用するエツチング技術によっ て形成された。それから部品は位置合わせビンで位置合わせされ、ガラスフリッ トのようなものを接着剤を用いることができる。
高い解像度でのアドレシング: 高い精密なスペース板と、新しい横壁構造と、 精密な横合わせ手段により高い解像度の表示装置の製造が今や可能になった。し かし全てのこれらの良いことが電子がカソードから誘導されて、それが精密にア ノードの正しい位置にいかなければ無意味なものとなってしまう。
例えばEFDにおいて、これは以下に述べるような制御電極とスペーサ板によっ て達成される。
BFD構造はマトリックスアドレシングを2または3以上のコントロールゲート であって、平行で精密な金属線または金属針金クロスによって構成された網状体 、または孔が開けられたフォイルによってアドレスされる。各々の層の中にコン トロール電極はお互いに平行である。層の間にコントロール電極はお互いを直角 に交差する。交差領域がビクセルとか最小に制御できるディスプレイユニットを 定義する。
EFDは真空管の技術とデザイン理論を共有し、例えばグリッド電極のグリッド 針金に対するピッチとかグリッド層の間の距離等の特徴がそれである。EFDと 真空管の中の1つの大きな差はEFDにおいては、オフ電圧(すなわちカソード に印加されているよりも低い電圧)を持つ電極がピクセルとその、コントロール をターンオフするだけではな(、さらに近接するピクセルを電子を追いやること によって影響を与える。
この効果が線ごとの走査動作において大変重要となり、なぜならばとにかく選択 された列は選択されない列に囲まれており、オフ電圧は選択されない列に供給さ れて、それらの列をカットオフするだけではな(、選ばれた列の電子を焦点合わ せし、その結果隣接する走査線(図11B)間のクロストークを減少させる。
5極EFD (図11A、IIB)の現実的な応用において、中心の制御ブリッ ト層(G2)は通常強度変調に用いられており、そして第1のコントロールグリ ッド層(G1)で、それはG2とカソードの間にあり、そして第3のコントロー ルグリッド層(G3)は、それはG2とアノードの間にあり、それらは走査に用 いられる。この形態において、G1と03によって提供されるシールディングに 起因してG2に対する電流と電圧の要求はv p−p≦50Vかツl 、−、≦ 1mAの範囲にあるようにコントロールされる。この適当な駆動特性がVLSI s(大規模集積回路)をこのディスプレイのドライバとしての使用を可能にする 。マトリックスアドレス形態の1つの例はG2が強度変調のために直角方向に配 置され、モしてGl、G3が水平に配置され、対であって、線の走査が1つの親 の出願に記述されているように走査される。
G1はカソードに近接して配置されているから、それは電子の分布とカソードの 電子の発生の割合の両者の影響を受ける。G1が03(図11A)によって現実 に走査される領域よりも広い領域をカバーすることがときどき好ましいことにな る。
例えば、L*NラインのEFDディスプレイは幅がWのL*N G3電極および 幅がL*WのN Gl電極を持つ。G1と03は、ラインMが03M (G3電 極がラインMをアドレスしているとき)はV e m lの電圧とG1゜+1. GlxおよびGiK−+がV owl’であって、ココニおいてに= CM/L ) でV−1+、V−* GtGlとG3のために各々電圧をターンオンする。
これは図11Bに示されていると同じような状況を形成する。より広いG1の走 査線が平均的なカソード電子雲を広い領域に生せしめる。一般的に認識されてい るようにより広い平均的な範囲がより低い変化となり、そしてEFDとしてはよ りよい均一性となる。
03以下の電子であるときに、電子はG1のための領域よりもより少ない領域で 電子を通過させる。表示の明るさもまた増加させられるであろう。なぜならば、 より広いG1のスキャンラインはより多くのカソード電子のグリッドの通過を許 容し、そしてアノードに突き当たり、それはG1が電子をある領域であって、G 3のために許される狭い領域から発生させられるものよりも大きなものである。
この配置の他の特徴は走査ドライバの必要とする数を減少させることができるこ とである。これはG1と03は同時に、走査されるべき1つの走査線に対して、 そしてターンオンさせられる必要があり、これはG3電極が共通の駆動信号を供 給できることを意味し、その結果ドライバの数を減少させることができるからで ある。例えばL=4.N=120でそれが各々の01電極に4倍の幅の03電極 であるとする。そうすると我々は4つの63ドライバと120の01ドライバが 必要となり、または全体で124個のドライバがL*N=480ラインでライン ごとの走査を可能にする。
G2と03の役割を入れ換えることができる。
この形態において03は強度の変調に応答し、G2はライン走査に応答する。こ れらのグリッドの方向はG2の電極が01に平行であって、G3の電極が01と 02に直角方向になるように変えられる必要がある。さらに5極または6極のE FDのマトリックスアドレスを実行するための可能性のある他の形状が用いられ る。
これらの選択は真空管回路の設計に慣れている真空管技術者にとっては慣れたも のである。
EFD装置の中のアドレスの分解光はG3が最上であり、G2が続き、Glが最 も悪い。これが我々がアノードと03を最も短(するという答えのよってきたる ところである。アノード電圧は電子を加速することによって、それがアノードに 到達する時間を短くし、そして散乱の程度を減少させる。EFD装置、ここにお いてカソードGl、G2.G3およびアノード間の距離は通常0.5mmから5 mmの範囲であり、蛍光ドツトのピッチはほぼ2mmで、コントロールグリッド のみによって達成される。高い解像を達成するためのスペーサ板は細かい分離壁 を持つものが好ましい。
スペーサ板の構造を支持するものとしての機能についてはすでに述べた。スペー サ板の他のもう1つ重要な機能は、特にそれらがフォトフオームであって、分離 壁(図5のIW)とピクセルと螢光体ドツト間を分離することである。lまたは それ以上の層のスペーサ板(図12A、12BのSP)は薄い分離壁であって、 1つのEFDに用いられるものを利用できる。
これらの分離壁は電子移動の軌道を隣接する壁間にトンネルを形成することによ って規定する。
この形とこれらのトンネルの寸法は蛍光ドツトのアトレジソゲの良好な分解を許 容する。現在のフォトフオーム技術の最小の特徴的な大きさはほぼ1ミルまたは 0.025mmであり、EFD構造であって、フォトフオームスペーサ板を有す る構造のもののアドレス解像力は0.2mrn範囲まで下がる。
薄い壁のいくつかの特徴は希望する解像力を達成するために制御される必要があ る。なぜならば、フォトフオームガラスが大変に良い絶縁材料であるから、これ らの分離壁の表面は電子が蓄積して、静電的な電界を形成する。これらの静電的 な電界は焦点合わせレンズと電子の経路の絞り込みとして働き、そしてトンネル に入ろうとする電子の障壁となる。これらの2つの効果は好ましくない結果をも たらす。過度の焦点合わせ効果は蛍光点の大きさの効果を減少させるであろう。
障壁の効果はアノードに受け入れられる電流の密度を減少させるであろう。両方 のこれらの効果は壁に蓄積された電荷の量に関連するものであるから、その結果 として絶縁壁はそれらの強度がスペーサ板であって、異なる厚みまたは分離壁の 高さを適当なエツチング技術を用いて減少させることによって変えられる。
他のもう1つの静電界を制御する方法は後で述べられるであろうが、抵抗性のフ ィルム(図12BにおけるRFC)をそれらの分離壁の上に塗ることによって静 電化の蓄積を止めることができる。
一方、これらの静電界の影響は効果的に利用することもできる。その1つである 焦点合わせ効果は隣接するビクセル間のクロストークを減少させることの手助け となる。これに加えるに蛍光点の輝きは静電的な電界によって分離トンネルの静 電界によって影響を受けるものであるから、もし、これらの分離壁の表面が電極 を貼り付けられたならば、その結果電極は表示の動作を制御するために用いられ る。
換言するならば、本来のEFD (1)内のコントロールグリッドの機能は貼り 付けられたコントロール電極(図12AのPCB)のようにスペーサ板の壁に被 せることによって達成できる。螢光体ドツトのピッチが1mm以下であるEFD 装置では、これらの貼り付けられた電極は針金の電極または網状の電極に対して 製造容易性と信頼性において飛び抜けていると言える。
均一性およびカラーバランス: ディスプレイ装置の最も重要な品質要素はその 輝きの均一性にある。
カソードルミネッセンス表示装置1例えばCRTまたはEFDのために輝度はア ノードに受け取られた電流の密度と蛍光材料の効率に強く依存する。CRTは1 つの電子銃構造を持ち、そしてそこには電子銃とシャドウマスクまたはアノード 間のスペースを取らなくてはならないといういくつかの障害がある。
補償回路の助けを得て、CRT中のアノード電流密度の変化は人間の目では通常 は検出できないように明るさの相対的な変化が滑らかになるように補償されてい る。しかしながらEFD装置においては、これらの3つの大きな要素がアノード 電流密度の変動の原因となる。まず第1にスペーサの使用およびその表面の静電 荷の蓄積により、装置の内部に電界の不均一性が発生する。これらの電界の変化 がカソードによって発生された電子の分布を変化させる。我々はこの効果につい てはスペーサチャージ効果とういことにする。第2にフィラメントの電子を発生 する能力がその温度に極めて敏感な関数で与えられることである。支持手段に支 持されることによって失われたエネルギーに起因してフィラメントの2つの端部 の温度は一般的に残りの部分のフィラメントの部分の温度よりも低い。この温度 降下が電子の発生率を端部においてかなり分かるように減少させる。これを冷た い端子効果ということにする。第3に、フィラメントのアレイは平坦なカソード の近似に過ぎないという事実であって、それらは真実に均一な電子音を発生する ものではないことである。
1つのEFD装置においてカソードは、フィラメントアレイまたは平面でない電 子源によって作られ、アノードに到達する電流は一般的に言って、電子源の下の 領域でピークとなり、そして谷底が2つの電子源の間にできる。我々はこれを洗 濯板効果と名付けることにする。蛍光効率については長年の研究の結果として現 代の蛍光材料は、通常満足すべきふるまいをEFDの低い動作電圧でも達成でき ることが分かっている。
蛍光材料の効率に関連するものは、絶対的な輝度においてはあまり問題にならず 、ディスプレイ装置を走査する寿命に関連する。なぜならば、カラーのカソード ルミネッセンス装置は一般的に3種類の異なるタイプの蛍光材料を金色の領域に 亘ると人間によって感ぜられるものを使用するからである。各々の螢光材料のタ イプによって発生させられた相対的な輝きは慎重に最初のカラーを再生するよう に取り扱われなければならない。しかしながら、これらの蛍光の効率は異なった 割合で降下するであろう。1つの例をあげれば、青の蛍光材料の能率は赤または 緑の蛍光のそれよりも速(減少する。通常のディスプレイの動作においては、デ ィスプレイは次第に黄色みがかかってき、その結果、色を正確に再現する能力を 失う。これを避けるために異なる色の蛍光材料に対する効率の変化はできるだけ 近くする必要がある。
次の特徴はこの問題を解決することを目的すとするものである。
(1) 横壁の強化バーまたは横壁それ自身の強化であって、スペーサバーと裏 面板は電極パターン(図12BのSEまたはBE)がプリントさせるか、その表 面にコートされている。それが適当に付勢されることによって、これらの電極は (a)スペーサーチャージング効果によって形成された静電界に対抗することが でき、(b)各々のフィラメントによって発生された電荷をより均一に広がらせ ることによって洗濯板効果と冷たい端子効果を減少させる。
(2) II極(図12BにおけるSEおよびBE)でちょうど議論したもので あるが、それは高い二次電子放出係数材料1例えばセシウム酸化物を持っている 。
これは吸収された電子を単にそれらの電界によって再生することだけではな(、 また新しい電子を発生させる。この組合せにおいて、両方の分布と自由電子の発 生はこれらの電極SEおよびBEに供給される電圧によって変化させられる。
(3) スペーサ壁の表面は抵抗性の材料(図12BのRFC)によって、例え ばlnz Os r Pbz Rut O7によってコートされる。このコーテ ィングはコントロール電極をスペーサ電荷蓄積効果を停止するように接続する。
これらのコートされたものの抵抗性は余分な漏洩電流が近接するコントロール電 極間に過度の漏洩電流をもたらすように、高くはないが静電荷の蓄積を制御でき る程度に低くなければならない。
10” Ohm/cmが適当な値である。
(4) フィラメントのアレイに加えるに他の補助的なフィラメントがカソード 構造で冷たい端子効果を補償するために加えられる。例えば、もしカソードが垂 直なフィラメントアレイで構成するならば、2つの水平フィラメントがアレイの 上およびアレイの下にフィラメント端に沿って(図18AのAF)のように付加 され、全ての領域がフィラメントが適当な温度で動作してしかも冷たい端子効果 をなくする。
(5) ディスプレイ装置ががなり大きな形状の場合にはフィラメントは(図1 8A)に示すようにセグメント化されて振動を防止し、垂れ下がりおよびその他 の機械的問題に対抗する必要がある。これらのセグメントは1つのセグメントの 冷却端子効果が他のセグメントの動作領域にカバーして冷たい端子効果をなくす る。
(6) 親の出願番号N1657.867号に記述されているようにコイルばね (図18C)は冷却端子効果をコイルを縮ませることによって防止することがで きる。しかしながら、コイルばねは大変機械的に強いものではな(、長いEFD ディスプレイ装置のためには、フィラメント(図18A)は少な(とも2つの短 いセグメントで2つの端部を持つものから構成され、コイルばねによって支持さ れ、そしてlまたは2以上の長いフィラメントセグメントの間に長い指状のばね (図18B)によって支持される。
(7) 蛍光材料の効率の変化の量はその蛍光に投射された全体の電荷の量の関 数である。
“陰極線間に使用される電子的な螢光材料の経時的変化”、ファノール、エイ、 電子管技術の進歩、1960年9月号参照。より早(劣化する蛍光材料への面積 を増すと共に電流密度を減らすことによって蛍光材料の効率の変化に原因する色 のシフトの問題が改良される。蛍光材料の寿命は螢光材料の明るさが減少し、同 じ条件で50%に低下したときを持って規定されている。例えば、蛍光材料A、 BおよびCが50%に減少するために必要な電荷をQ、、Q、およびQcとする ならば、これらの蛍光に当てられる電流の密度をJlllJ、およびJcとする 。ここにおいて、J、:J、:Jc=Q、:Qb :Qc、これによって制御電 極のデユーティファクタとか波形を変えることによって行う。
それから電流密度において、各々の螢光材料のドツトサイズが好ましい色混合を 生成するように調整される。
このドツトサイズの調整は螢光材料ドツトの外形(図13A)または螢光材料ド ツトに同じ大きさの孔(図13B)を設けることによって効果的に放出領域を変 えることができる。
(8) 蛍光ドツトサイズおよび駆動波形の変化させるという前述した記述によ るアプローチではスペーサ電荷蓄積によって原因する明るさとか冷たい端子効果 または洗濯板効果による輝きの変動を補償するために利用することができる。我 々は蛍光のドツトのサイズを電流の密度が高いかまたはコントロール電極のドラ イブ強度であって、ここにおいて、電極の電流が低いところの螢光材料ドツトサ イズを減少させることができる。例えば、縦方向のフィラメントのアレイが用い られて、補助的なフィラメントが用いられない場合であって、ディスプレイタイ ルの上および下の近くの輝度が他のタイルのものよりも明らかに低いような場合 である。これは線を上と下側(図14Bにおけるライン1およびN)をより頻繁 に他の部分のディスプレイよりも励起する。すなわち、言い換えれば、これらの ラインがオンにされる時間のパーセンテージを増加することによって成される。
または我々はこの差を制御信号(電圧)の振幅またはパルス幅を上または下の線 (図14Aにおけるライン1およびN)をその時間を等しくすることによって成 される。両方の方法は同時に行うことができるであろう。
しかしながら、上記の議論において我々はカソードがフィラメントアレイを用い ているということに基づいているということを理解されるべきである。多くの方 法、ちょうど議論した方法を他の形式のカソードにも利用できる。例えば、もし エミッタアレイのフィールドのストライブがカソードとして用いられるならば、 冷たい端子効果は問題にならない。なぜならば、電子の放射率はもはやカソード の前記温度に依存しないからである。他の問題の全てはしかしながら、先に議論 されたものが有効に利用できる。
コントラストおよび像の増強: ディスプレイ装置のコントラストはその表面を 希望する観察条件下において、その最大と最小の輝度間の比率によって定義され る。高いコントラストのディスプレイシステムは高度に飽和した色の生き生きと した種々の影の詳細を表示できる。低いコントラストのディスプレイは一般的に 言って、ぼんやりとしていて暗い影のイメージを明確に表現できない。コントラ ストを増大させるために通常のCRT TV システムにおいては、そのブラッ ク マトリックス システムとかアルミニウムバックを蛍光材料にコーティング するとか、染められた螢光材料とかグレイフェース板を使用していた。
これらの方法の上に3つの新しい方法がそのコントラストを増強するために利用 される。
(1) 装置の表面板は使用される蛍光材料の放射のピークに合った波長領域に 高い透過率を示す(図15)スペクトル選択性を持つガラスを使用する。
例えばホーヤ光学製のコントラスト増強ガラス、AC−36またはAC−55は P−22シリーズのカラー蛍光材料のピークに対して40%を超える透過率を示 すが、他の可視光については2%しか許さない。
(2) 赤、緑と青の透明インクの点が、表面板(図8B、8C,16および1 2B)の上にコートされ、カラーフィルタが形成される。これらのドツトパター ンは表面板の他の側の螢光体ドツトパターンに適当に一致しなければならない。
これらのカラートッドはそれ自身以外の光をほとんど吸収する。
(3) カラーフィルタの層で第2の方法に記述されたものは、アノードと面板 間に配置できる。この応用において単に顔料が高い温度に対して安定であって、 EFDのシーリング環境で使用されるべきである。
上述した全ての3つの方法は環境の明かりがかなり広い帯域幅であって、蛍光材 料の放射が通常非常に狭い幅において成されるときについて記述したものである 。この選択的吸収は環境光から有効に反射させることによって、螢光材料によっ て透過される光を適当な明るさのディスプレイを維持することによって成される 。
1つの好ましくない副作用がカラーフィルタで第2の方法のものを用いたときに 発生する。なぜならば、カラーフィルタと蛍光材料は表面板の反対側の面にコー トされるものであるから、それらはお互いが正常の方向から見られたときにのみ 一致する。もし、ある角度をもって見られたならば、蛍光材料とフィルタが異な った色として重なる。カラーフィルタは高い吸収係数を他の光に対して持ってい るのであるから、その重なりは見る角度θが増大する(図16)はど減少する。
この問題は、フィルタと異なった色のフィルタの間にギャップを残すことによっ て避けられる。ギャップのサイズは面板の厚さと見ようとする角度の関数である 。
例えば、与えられた見ようとする角度で厚い面板の場合には、ギャップが大きく なればフィルタの効果はより少なくなる。この技術は面板が薄(形成されている 場合、例えばEFD技術において利用される多(の装置に適合する。
その他のEFDの主な特徴は網形状のスペーサ板を利用することである。この特 徴はEFDに大きな領域のディスプレイ装置で非常に強いが、軽い重さの構造を 許容する。しかしながら、これらのスペーサの足跡は表面板のスペースをとる。
加得るにスペーサの電荷蓄積効果に基づいて陰極電子はスペーサ表面に極めて接 近することができない。集合的にいって、これらの領域は放出不能であり、なぜ ならば、2つの理由によるものであって、ちょうどスペーサの影として言及され るであろう。これらの影の領域は黒いガラスフリットの筋によって覆われるであ ろう(図8B、17A−17CのBMMまたは黒のマド、リックスマスク)が他 の電力の損失を減少させて、コントラストを増強させる。これらの黒マトリック スマスクは黒い線がイメージをディスプレイしたときに現れる。これらの線は、 補償レンズ(図170のフレネルレンズ)を面板(図17AのCL)に付着させ ることによって補償できる。
これらの結合された光学的なレンズの資質および表面の板はこれらの黒い線であ って、観測者に感知されるものを減少させるであろう。EFDのモザイク形態に おいて、この特徴は全く重要となり、なぜならば、内側のタイルギャップ(図1 7AのITG)、むしろスペーサ壁の値が黒のストリップの幅を決定し、これら のギャップは一般的に言って、スペーサの壁の厚さよりも大きい。
本発明の最後の特徴はカラーEFD装置の赤、緑。
青(R,G、B)の蛍光材料のドツトパターンに関連するものである。広(知ら れているように人間の眼は特に緑に対して感度を持っている。事実上、白の光に 対する輝きの間隔は大雑把にいって60%が緑から、30%が赤からおよび10 %が青によるものである。
人間の視覚のシステムはルミナンス(または輝き)の変化に対する解像分解能力 の方がクロミナンス(または色)より敏感である。RGBGパターン(図19B )がRGBパターン(図19A)に対して優れているところは次の理由による。
(1) 同じ数だけの蛍光材料ドツトが与えられるとすると、RGBGパターン の繰り返しは、RGBパターンの繰り返しのそれよりも50%多く、緑のドツト を持つことになるだろう。数学的にいえば、RGBGパターンにおいては50% のドツトがGであり、RGBパターンにおいては33.3%の緑のドツトに比較 すると緑のドツトの比は:0.510.333=1.5となる。緑は輝度情報の 大多数を持っているから、RGBRパターンはRGBパターンよりは高い解像度 を持つと感じられることになり、その理由は人間の視覚システムが色よりも輝き に対してより高い認識力を持つからである。
(2) RGBGパターンは常に1つの赤のドツトと青のドツトが全ての緑のド ツトを囲むことになっている(図19B)。これはRGB3極子が局部的に全て の緑のドツトで囲まれ、それが円滑な色混ぜ合わせ効果として人間の眼に与えら れる。
(3) このRGBGパターンはまた二次元の形態(図190)の形でも繰り返 すことができる。この配列は部分的なRGB3極子を達成する。RGB3極子の 形態を縦、横両方向に達成するであろう。これに加得るに像の円滑性を極めて上 昇させることができ、この二次元RGBG配置の中の緑のドツトが垂直または水 平ラインに対向してチェスポードパターンを形成し、それは良く知られているよ うに垂直または水平の線がより劣った像の品質を景色との関係でつくり出す傾向 に対向する成果を挙げるものである。
図19A−19cのドツトパターンは次のようにして一般化することができる。
図19A、19Bを参照すると、赤(R)、緑(G)、および青(B)の蛍光体 ドツトが縦方向から形成しており、図19Aにおいては、RGBの繰り返しパタ ーンで図19BはRGBGの繰り返しパターンである。図19cにおいては、垂 直の列を形成する代わりに、赤、緑および青の蛍光体ドツトは同じ色においてR GBGの繰り返しパターンの傾いたアレイを形成している。
高分解EFDモザイクタイル 図8Aから19Cを参照すると、5橋形式のモザイクEFDタイルの具体例が示 されている。同じ数字が同一または対応する部分をこの具体例の関連において用 いられている。
表示されているEFDモザイクタイルは表面板FFP。
裏面板RFPおよび4つの横壁SWから、真空室を形成している。表面の面板F FPは図15に示されてしするような透過曲線に類似する特性を持つスペクトル 選択性を持つガラスにより形成されている。通過の透過曲線のピークはこの装置 に用いられている蛍光材料のピークと合っていなければならない。
好ましくは赤外線側の透過曲線は装置の内側に熱が閉じ込められないように高く なっているべきである。
この透過曲線の谷間の部分は環境の光を充分に吸収するために大変に低い透過率 を持っている。透過曲線のピークの部分では蛍光材料によって発せられた光を過 度な損失なしに通過させる。これに加得るに、環境の光はFFPを2回通過する ことになるであろうから、一度外側からFFPを通過して蛍光材料層に達し、再 度蛍光層が観察者に戻ることになり、環境光の減衰はFFPの透過率の二乗とな る。このガラス板の効果は装置が観察環境内において検討されたときに、充分に 装置のコントラストを増強させる。カラーフィルタCFの層は透明なインクまた は他の材料がFFPの表側の面にコントラストを増強させるために塗られたもの である。このカラーフィルタの層の動作の原理はFFPに用いられるスペクトル 選択性のガラスと似ている。
相違点は各々のカラーフィルタは単にその透過曲線中に1つのピークを持つこと であろう。しかし、異なった光を発生する蛍光材料の前に異なった色のフィルタ が配置されるのであるから、異なったカラーのフィルタの色と蛍光体の発生する 色に合わせて配置されるのであるから、このカラーフィルタの層は装置のコント ラストをかなり増大させる。
FFPの内側表面上に透明な導電材料である2例えばSnowまたはITOがア ノード(A)としてコートされる。色蛍光ドツト(P)の層は赤、緑、または青 の光を図19Cと同じようなパターンで放射し、Aの上にさらにコートされてい る。黒いガラスフリット材料より形成されるブラックマトリックスマスクBMM は蛍光体材料層と同一の平面内でアノードの表面にコートされている。銀ペース トのトレースSPTがブラックマトリックスマスクBMMの下側でアノード(A )の表面にプリントされている。このパターンは表面板FFPで孔AHにアノー ドが広い領域において、低抵抗を供給するように一致させて覆われている。
カラーフィルタのパターンCFと蛍光体材料のドツトのパターンはお互いが一致 するように合わされている。
さらに、フィルタドツトとドツトの異なった色の間にギャップがブランクを残し ている。ギャップの輻G(図16)はFFPの厚さTおよび屈折率nに関連させ られており、隣接する蛍光体ドツト間のギャップDと望まれる観察角度θとで累 積される合わせ誤差εは次の式で与えられる: G=ε+2Tx t an (s i n−’ (s i nθ/n)) −D 上に与えられた式から表面板ガラスの厚さはカラーフィルタの効果をあらしめる ためには極力薄(すべきことであることが分かる。FFPの上、BFPに向かっ て、3つの層のスペーサ板(SP)SPIからSP3がそれらの上に逐次積み上 げられている。これらのスペーサ板はそれ自体の開口であって、積み上げられた ときに次のようになるように設計されており、つまりそれらの壁がなだらかな傾 斜面を表面に向けられた方向に持っており、そしてアノードに突き当てられてい る。
スペーサ板SP2およびSF3はいろんな薄い絶縁壁IWを持っている。SF3 とSF3が積み上げられたときに結合された構造は多くの分離トンネルITを分 離壁IW(図12Aおよび12B)の間に形成する。
これらの分離トンネルITは蛍光体と対の外側の線に一致させられている。これ らのトンネルの最も重要な機能はアノードに向けられる電子の軌跡を物理的に閉 じ込め、そしてそのことによってクロストークの大部分を消滅させることである 。1つのトンネル内の2つの蛍光体は異なった走査線に対応するものであるが、 それらは僅かなりロストークに基づく色飽和の損失を極小化するために同じ色と なっている。SF3の壁の表面、および、たぶんSPlおよびSF3の表面はさ らに抵抗性の材料で静電荷の集積を制御するように被覆されている。非常に小さ いピッチを持っているスペーサ板SP3からSPIにより、またこれらのスペー サSP1からSF3およびFFPがガラスフリットまたは適当な接着剤により、 図12Aに示されているように強固に接合されていることにより、結合された構 造はFFPがその厚さで単独に存在しているよりもはるかに強度な構造を持って おり、かくして非常に薄いガラス板をFFPとして用いることが許される。
支持壁SP3.SP2およびSPIの支持壁のピッチに依存して、表面板FFP を1mm以下のガラス板から形成することができるが、それでも充分に大気圧に 対向できる強度を持っている。
制御グリッド電極は3層の細い金属線であって、直径がほぼ0.1ミルで中心か ら中心までのピッチがほぼ0.1から0.5mm(図11A、11B)に形成さ れている。これらの金属線はグループ化されて、各層の電極を形成している。層 G3は2つのスペーサ板であって、細かい分離壁(SF3,5P3)の間にサン ドイッチ状に保持されている。層G2はスペーサ板SP2とSPl間にサンドイ ッチ状に保持されている。
層G1はカソードに対面してSPIの上に置かれている。これらの電極の全て3 つの層は振動や垂れ下がりを極小化するためにスペーサ板に接着されている。
G1およびG3の両方の電極は水平方向に配置されている。2つの03電極と1 つの01電極は各々のトンネルの2つの異なった交差点において、分離トンネル ITの各々の行をカバーしている。G1と03は線ごとの走査を遂行するために 同期して走査される。
G2電極は垂直方向に向けられており、各々の02電極は分離トンネルITの1 つの列をカバーする。
各々の02電極と03m極の明確な対の重なり合う領域がビクセルを規定する。
そのようなビクセルにおいて、蛍光材料の点はアノードの表面に規定される。
2つのビクセルが1つの分離トンネルITを共用している。前面/観察方向から の重なり合わされた状悪が図20に示されている。
各々の電極の直径と、ピッチおよびそれらのアノードからの距離を制御すること によって、G3.G2゜G1およびカソードG1電極は飽和電圧v、、1をほぼ 20Vから80■の領域でカット−オフ電圧V 、 r t +を0■から一2 0■の範囲で持ち;G2電極は飽和電圧をtOVから40vでカット−オフ電圧 V 、 t l 2を5vから一10Vの範囲で持ち;G31L極は飽和電圧v ansをほぼ10vから30Vでカット−オフ電圧v、、r、をほぼ一10Vか ら一60Vで持っており、これら全てはカソードが設置レベルまたはOvという ことを前提としている。線Nが走査されるとき、電極G3.および電極GIN/ 、が電圧V、1.とV e s lを各々持ち、そしてその線中の各々のビクセ ルは対応するG2電極に与えられる電圧によって制御される。図11Bに示され ているように、G3は隣接する走査線間のクロストークを減少させるために用い ることができる。G3へのオフ電圧を適当に選択することによって、電子は走査 されているビクセルの方向に走査され、走査されていないものから遠ざけられ、 これはカソードをO電圧として負の電圧をオフ電圧として与えることによって成 される。
スペーサ板SP1と裏面板BFPとの間はスペーサバーSBの層と強化バーRB である。図12Bに示されているように横電極SEと裏電極BEはスペーサ/強 化バーと裏面板の上に各々配置されている。これらの電極に電圧が供給されたと き、電界はフィラメントカソードによって生成された電子の拡散をさせ、そして スペーサ壁の表面の静電荷によって生成される電界に対向する。電極SEとBE は高い二次電子放射材料。
例えばセシウム酸化物化合物を含んでいる。これらの電極を適当に付勢すること によって二次電子放出センターを設けることができる。二次電子放射によって発 生させられた余分の電子の効果を組合せることによって滑らかな電子群を生成す ることができる。
表面板FFPの上、裏面板BFP、スペーサ板SPlからSF3およびスペーサ バーSB、合わせ孔(AH)および位置合わせ貫通孔(ATH)は位置合わせビ ンAPがこれらの孔を貫通し、全ての部品がお互いに一致するように設けられて いる。ある位置合わせビンAPは金属ビンを中心に設けたガラスチューブである 。
金属ビンは2つのAPの端部から延び出している。
一端において金属ビンはアノードAに接続されて、銀ペーストがプリントされて いるアノードAを貫通して接続されている。他端において、APの金属ビンは裏 面板RFPの後側に固定されているPCBに接続され、BFPの後ろにあるPC Bからのアノードの接続を提供している。この構造において、APのガラスチュ ーブと位置合わせ貫通孔ATHの壁はATHを貫通して絶縁性の働きをし、アノ ードをコントロールゲートおよびカソードフィラメントに接続している。結合さ れた壁の厚さはアノード電圧であって、それは通常500vから5,0OOVに 対向する厚さが与えられるべきである。コーニング社のフォトフオームガラスで は誘電体強度は4.000V/mi 1とされているので、合成された絶縁厚さ はほぼl、6ミルまたは0.04mmとすべきである。銀ペーストのトレースS PTであって、アノード上に印刷されたものは一般的にスペーサ板SP3の足跡 の下のスペースを専有する。これらの銀ペーストトレースSPTは全体のアノー ドに亘って熱集中が起こることを防止するための低い抵抗を提供しており、その 熱集中はそうしなければ、アノードの被覆とメタル金属接続体の間に起こり得る ものである。
横壁(SW)は薄いガラス材料でほぼ0.2mmから1mmの厚さのものから作 られている。内側の壁は導通性の接続トレースWTが電極G1.G2およびG3 をPCBに接続するためにプリントされている。
他の接続線は他の内部電極2例えば横電極SEであって、スペーサ/補強バーの 表面に配置されているものおよび裏電極BEであって、裏面板RFPの表面に設 けられているものを接続するためにプリントされている。コントロール電極と接 続トレースWT間の接続であって、横壁にプリントされているものはスプリング ばね作用を介して機械的に接続されている。導伝性のペースト、例えば銀ペース トが接続点の導通を向上させるために付加されている。
横壁は表面板とそれらの狭い横の幅をシール用のガラスフリフトをほぼ430度 摂氏でもってシールされている。これらの横壁SWは内部のスペーサ層SP1か らSB3.補強バーRBおよびスペーサバーSBによって支持されている。スペ ーサ板SP3は壁または横バーをSPIからSB2がエツジであって、横バーが 横壁SWに沿って全体の長さのサイドバーの接触をしているようなものを持って いない。しかし、狭いピッチのSB3の狭いピッチの壁は各々を10mm以内の 間隔でもって分離し、各々はそれらのエツジが横壁SP3に充分な支持を横壁S Wが薄いガラス板を用いることができるように支持している。SB3の端の壁を 除去する主たる目的はITG内部のタイル幅(図17A)を減少させ、それは多 くのタイルが一緒にされて完全なディスプレイシステムを形成するために極小化 するためである。スペーサ板SPIおよびSB2の両方は壁を持っていて、それ らは横壁SWと接触をしている。
これらの壁はのみ形の構造で尖った側をアノードに向けている。横壁のさらに他 の支持を提供するためにこれらの壁には配線接続が横壁上に印刷されており、そ してコントロール電極が良い接触状態にある。これに加得るに、これらの壁の傾 斜された表面はカソードからアノードに流れる電子の流れの混乱を減少させ、そ してそれによって、タイルの横に沿う影を極小化する。
内部のタイルギャップITGの視覚の衝撃をより減少させるためにスペーサの足 跡、補正レンズCLが表面板FFPに図8B、8Cおよび図17A−17cに示 されているように設けられている。図17Cはフレネルレンズの形状におけるC Lの他の具体的構成である。
このレンズの表面は光学的にITGとブラックマトリックスマスクBMMO幅を 減少させるように設計されている。このレンズは光学的に透明な材料2例えばガ ラス、有機ガラス、アクリルまたはプラスチックガラスのような透明な材料で作 られている。表面の曲面の部分は光学的に透明でなければならない。表面の平坦 な部分は環境光の反射を拡散するために粒状にすることができる。他のアプロー チとしては、全体の表面を反射防止コーティングをすることである。別のレンズ を用いることなく、表面板FFPは前述した特徴を持つ形態にすることができる 。
4つの全ての横壁は内側に5度、FFPからRFPに向かって傾けられている。
この傾きがタイル間の小さなギャップを作り出している。これらのギャップは近 接するタイルの表面板FFPがお互いに横壁SWに大きい歪みを生ぜさせること な(、密接して組合せることを可能にしている。バッファ層BLの層が、横壁S Wの外側表面に設けられる。前記傾斜によって形成されるギャップおよびこのバ ッファ層BLは横壁SWを隣接するタイルの機械的な摩擦およびゴミ粒子のスク ラッチから守る。
横壁SWの内側でスペーサ板SPIと裏面板RFPの間には強化バーRBがある 。これらの強化バーは横壁SWの内側表面にガラスフィツトのようなもので接合 されている。効果的には横壁のSPIとRFPの間の厚さはSWとRBの厚さを 結合することによって増加させられる。強化バーRBはさらにその表面に位置合 わせの溝ASを持っている。これらの位置合わせスロットの位置は壁のスペーサ 板SPlの壁に対応させられている。スペーサバーの中の孔ATHを貫通する位 置合わせによって、これらの位置合わせスロットASはSBの位置をスペーサ板 SPIからSB3へ正確に位置合わせすることを可能にし、およびこれによって 部品間の高精度の位置合わせ精度を得ている。
これらの構造に対する代替は、1つの構造で組み立てられた強化パーRBの形に スペーサバーSBの構造に1つの構造をエツチングすることである。この代替品 は大変精密であり、比較的厚い光電感度を持つガラスで、約1.5mmから5m mのものを必要とするから極めて無駄である。これに加えて、横壁電極SE形成 工程は1つの構造においては極めて複雑になるであろう。
スペーサ板SP1と裏面板BFPの間の空間にフィラメント配列アレイを持つ陰 極が存在する。図18Aから図18Cにフィラメント配列の可能性を示している ものであり、これらで各々のフィラメントは3つのセグメントを持っており;2 つは短いものであって、コイルばね<CS>に支持されているもの、2つの両端 縁で支持され、そして長いものは指状のばねにより中心で支持されている。冷た い端子、すなわちサポートであって、熱導通するエネルギー損失に起因するもの を埋め合わせるために、これらの3つのフィラメントのセグメントは互いに1つ のフィラメントの冷たい端子が他の通常の動作領域によってカバーされるように 配列されている。これに加えて、2つの補助的なフィラメントAFが上および下 側のアレイのサイドに設けられて各々のフィラメントの端部における冷たい端子 をカバーするように設けられている。さらに一般的に言えば、これらのアレイは 実質的に平行なフィラメントであって、各々の端部に存在することである。
補助的なフィラメントは端の部分に低温温度効果を減少させるために配列される 。指状のばねの例とコイルばねが図18Bおよび図180にそれぞれ示されてい る。横の電極SEおよび後の電極BEを一緒に用いることによって、これらのフ ィラメントカソード行動はかなり均一な電子雲形状をコントロール電極Gl、G 2およびG3の後方に形成することができる。これらのフィラメントはPCBに フィラメント接続ビンFCP(図8C)であって、それらはガラスチューブで金 属ビンをその中心に持つものによって接続することができる。これらのビンFC Pは裏面板RFPに孔開けまたはエッチされた孔を貫通してそれにシールされる 。
好ましい投射条件においてフィラメントはその端部で一定の電圧によって加熱さ れる。かくして、発生させられた熱はフィラメントの温度を自由電子が熱電子放 出によって発生させられる温度まで上昇させる。
この規定されたフィラメント加熱電圧は図21Aに示されているようにパルス状 に印加され、すなわちライン走査の間で、すなわち垂直ブランキング期間であっ て、エネルギーのパルスがフィラメントに供給されて、それらの温度が維持され る。この加熱温度は、すなわちそこには中心にタップが付けられ、それが接続さ れている接地が用いられているトランスが、AC矩形波電圧が平行電圧としてフ ィラメントの端部に印加される図21Bに示されている。
カソードによって生成された電子は種々の電界で、後(BE)および横(SE) というフィラメントカソードに関連して配置されたものによってさらになだらか にされる。これらのさらに均一な電子雲はそれから01電極に与えられる電圧に よって追い立てられる。
G1に印加される電圧がカソードに対してかなり高い電圧であって、前記電子は G1の方向に加速される。
G1は非常に細い金属線から構成されているので、加速されたほとんどの電流は これらの針金を離れ、そしてGlと02間の空間に入る。この空間において、G 2に印加されている電圧がこれらの電子であって、G1に触れないできたものが 、さらにG1に戻されるか、またはG2の空間に引かれるか、G2およびG3の 空間に引かれるかを決定する。同様な条件が02と03の空間においても繰り返 される。コントロール電極の全ての3つの層を通過した電極はそれからアノード の方に加速されて、アノードの上にコートされた蛍光材料にアノード電圧によっ て決定されるスピードにおいて突き当てられる。
この動作においてG1は電子の最初の加速にもつとも責任がある。電子が01を 通過するとそれらはほとんどG1に直角な方向に移動し、そしてその結果アノー ドの方に移動する。この一般的な移動の方向はG2゜G3でそれらがアノードに 到達するまで維持され、そしてEFD制御電極で焦点合わせが成される。
EFDのマトリックスアドレスの解像の重要な要素はアノードとコントロール電 極間の距離である。通常のカラーCRTテレビジョンセットに比較して、EFD では低いアノード電圧が用いられること、および電子ビームの形成と変更装置を 省くことができるので、アノードとコントロール電極間の距離を非常に短(する ことができる。この短い距離がかなり電子運動の横方向の動きを減少させ、その 結果散乱のチャンスを減少さぜるので、この装置のアドレスの解像は改良される 。
スペーサ板に薄い分離壁IWを付加することによって物理的にビクセルからピク セルを分離することにより、EFDの焦点合わせ能力をさらに改良する。
現在の実施形態においては、SF3とSF3の両方が薄い分離壁を利用している から、解像力はこれらのスペーサ板の精度によって実質的に決められるであろう 。
G1と02が正方向に付勢され、そして全ての03電極がカットオフ電圧であれ ば、G1に引きつけられる電子はこれらの電極とついにはGlはぶつかり、G1 に吸収される。しかしながら、G3電極中の1つのG3電極がターンオンされる と、その結果そのバウンドしている電子の大部分がターンオンされたGet極を 通過する道を見出して、そしてそのアノード電流密度を増加する。換言すれば、 輝度を増加させる1つの方法は現実に03によって走査させられるよりも広い領 域をカバーするGet極を持つことである。
電極線の中心を通る軌跡を持つ電子だけが、電極に吸収されるチャンスを持つの で、吸収係数またはカソードから発生させられてアノードに到達する電子と細い 線の制御電極を持つEFDのカソードで発生させられた電子の割合は適当に金属 線の直径とピッチを選択することにより95%以上にすることができる。
もし塞がれる領域と開かれる領域が適当に制御されるならば、同じような効果が 針金クロスまたは網形状のホイルで孔開けまたはエツチングされたものについて も期待できる。針金クロスまたは網状のホイル電極が使用されるときに電極はそ れらのパターンが(図22に示す)壁に対して45度方向を持たせることができ る。これは電極材料と残りのEFD構造との間の熱膨張係数に起因する変形を防 止することができる。
電極が金属ホイルの1.5ミルの厚さで426の合金にエツチングまたは孔開け させられたものから作られている場合には、異なったアプローチがこの電極をP CBに接続するために用いられる。図24Aは電極アレイがフレームから切り出 されて、そして図24Bに示されているような形状に形成される前の平面的な電 極フレームの平面図である。図24Aに示されているように各々の電極の一方側 に長い指状のものを残すことによって、PCBへの接続は図24Bおよび図24 Cに示されているようにこれらの指をPCBに単に接続することによって成され る。このアブ口“−チによって横壁SWは接続トレースWTでそれらの表面に印 刷されたものおよび横壁SWは裏面板BPPを超えて延びていることを必要とし ない。横壁の表面の接触点の省略は接合材料のより自由な応用1例えばガラスフ リットで接続点の上に達することを心配する必要がない等の自由な応用を許容す る。
各電極の指の開口は種々の横壁構造間の接続強度を最大にすることを許容する。
また、パターンの形状において、隣接する電極との小さな電極に注意しなければ ならない。この小さなリンクはそれらの組立工程においてそれらの適当な位置を 維持することを許容する。
これらのリンクは後にレーザカッティングのような技術によって除去される。
改良されたアノード接続 図23Aに示されているようにBFDの当初のモザイク設計においてはアノード 接続はタイルの後側の中心に設けられたガス出し孔707を介して成される。
この接続の概要はアノード電極が1.5KVよりも低い場合には有効である。ア ノード電圧が上昇するにしたがって、しかしながらフィラメント413によって 放出された電子は707を介して、アノード接続405に直接に飛び始める。こ のカソードとアノード電極間の短絡経路は当初のEFD構造のブレークダウン電 圧の制限に対して責任をとらなければなら゛ない。改善された陽極接続は図23 Bに示されている。ここにおいて分離ベンチ499であって、選択的に用いられ る電極板497であって413に接続されているものが、ガス出し孔407の上 に配置されている。孔707の直径を適当に制御することによって分離ベンチ4 99の高さ幅および長さと、413と405間の通路は有効に阻止され、EFD 装置の安全な動作電圧がかなり向上させられる。
図8Bと図10に示されているように位置合わせビンを用いることによって、他 のアノード接続計画が可能となる。この方法においては、アノードの接続は位置 合わせビンとの中心の金属コネクタを介して成され、そして位置合わせビンはガ ラス組立へシールされる。
それらは高い絶縁性材料によってとにかく包み込まれているから、これらのコネ クタとしたがって、EFD装置はこのタイプのアノード接続構造を持って、より 安定性を持って5,0OQV以上のアノード電圧において動作可能である。
1つの高分解のEFD 図25Aから図28Aを参照すると、5極形の1つのEFDスクリーンの具体例 が示されている。
同じ参照符号は同じかまたは対応する部分をこの部分の議論のために用いる。多 くの部分は構造的および機能的にすぐ前で説明されたものと同じで”ある。
これらの部分は同じ名前で、そしてそれらの説明は異なっている点について行わ れるか、混乱しそうな部分についてのみ行われる。
示されているEFDの単一のスクリーンは表面板FFPと裏面板RFPに3層の スペーサ板SPI、SP2およびSF3. スペーサバーSBおよびエツジスペ ーサバーESBから形成されている。
表面板FFPはスペクトルに対して選択性のガラスであって、図17に示された ものに類似する透過率曲線を持つものから作られている。FFPガラスの透過率 曲線のピークはこの装置において用いられる蛍光材料の放射ピークと一致させら れるべきである。
FFPの内側の表面上には、透明な導電材料(図25A。
25Cには示されていない)であって、SnowまたはITOがアノードAに被 覆されている。色蛍光ドツト(P)の層は赤、緑および青の光を放出するものが アノードの表面にコーティングされている。蛍光物質のドツトパターンは二次元 配列で図19Cに示されているようにRGBGを繰り返す。これに加えて、ブラ ックマトリックスマスクBMMの層は黒のガラスフリットから作られており、こ れはまたアノード上に蛍光性ドツトの層と同一平面において被覆されている。
ブラックマトリックスマスクBMMの層の下および透明な導体の上にはシルバー ペーストの板のパターンがアノードの表面抵抗を減少するためにプリントされて いる。銀ペーストのトレースのパターンはさらにFFPの中の位置合わせ孔AH を貫通している。これらの孔は位置合わせが目的およびアノードを節約するため に用いられている。
スペーサ板SPI、SP2およびSF3の層はFFPの上に積み重ねられており 、ここにおいてSF3は直接にアノードに接続し、SF3はSF3の上にそして SPIはSF3の上に設けられている。スクリーンのサイズに依存して各々のス ペーサ板の層は小さなスペーサ板の多層から形成されている。これらの小さい板 は要求される精度を持って、スペーサ板を製造する可能性のある技術はコーニン グ社のフォートフオームガラスである。最も大きな板であって、フォートフオー ムガラスによって製造されているもの、はぼ16インチ×20インチの大きさの ものである。より大きな板をつくることが可能であるが作られてはいない。
より小さなスペーサ板の辺を精密に一緒にして大きなスペーサ板とすることは、 対角線において30インチ以上の大きなスクリーンを作るためには不可欠な技術 である。
SPIの上にはスペーサバーSBのアレイが設けられている。スクリーンの4つ の縁に沿ってエツジスペーサバーESBが横壁を形成している。これらのスペー サバーの上には裏面板RFPが真空室を完成するために配置されている。
フィラメントアレイから形成されたカソードはSPIとBFPの間の空間に配置 されている。フィラメントは垂直方向に向けられており、G1電極の方向と直角 方向に走っている。横電極SEおよび後電極BEはフィラメントの後側の横に図 12Bに示されているように配置され、表示の均一性を改良している。各々のフ ィラメントは多数の短いセグメントであって、指状のばねで両端を支持されてい る。これらのセグメントはこれらの端部を冷たい端子効果を減少するために重ね 合わされている。その他の補助的なフィラメントは利用されていないが、フィラ メントは僅かにアノードの上および下を超えて延びて、その領域における冷たい 端子効果を避けている。テレビとかモニタの応用においては、フィラメントはパ ルス状の電圧をフィラメントに垂直ブランキング期間中に供給することによって 加熱することができる。
制御電極Gl、G2.G3の層は図12Bに示されているようにスペーサ板SP I、SP2およびSF3の3つのスペーサ間に層状に配置されている。G1はス ペーサSBの下、SPIの上に配置されている。
G2はSPIとSF3の間に配置されている。G3はSF3とSF3の間に配置 されている。GlおよびG3の制御電極中の制御電極は水平方向に向けられてい る。
それらは走査動作を行うために同期して動作させられる。各々の01およびG3 のグリッド電極は2ま°たは3以上の細い金属線であって、はぼ直径が1ミルで 相互に平行であって、ピッチはほぼ0.1mmから0.5mmの間の中心にある 。制御電極G2は垂直に向けられている。この電極のセットは線が走査させられ ているときに蛍光体ドツトのための強度を変調する役目を持っている。G2電極 はG1およびG3のような細い金属線かまたはスペーサ板SP2の壁上にメッキ された電極とすることもできる。G2がメッキされた電極でない場合に、スペー サ板SP2の壁の表面は、およびSPlおよびSF3の壁の表面もたぶん、図1 2Bに示されているように蛍光材料であるRFCの層によって被覆されている。
この抵抗材料層は、電荷であって、電界を形成し、好ましくない経過をもたらす であろう電荷の漏洩をさせる。G2が以下の電極から構成されている場合には、 表示は2つの線でいつでも走査できる。
これは各々の垂直G2電極をg2を上の半分のg2′と下側のg2#に分割する ことによって達成される。
各々の半分は表示の片側に接続されており、各々の列のために一方側に接続され ており、2つの異なったデータ信号が同時に供給される。この接続形態において 、表示の輝度はかなり増強される。その理由は1つの線が1回走査されるに比べ て2回各々に走査されることで2倍にされることによる。このことは同時に独立 したデータを02’およびG2’に供給し、そして02′。
G2’を01を用いて同時に走査することによって完成させられる。
エツジスペーサバーESBは位置合わせスロットASと位置合わせの貫通孔AT Hを持っている。位置合わせスロットASはスペースバーSBであって、壁を持 つスペースバーSBがスペース板SPIからSF3を介して位置合わせされるた めに用いられる。この位置合わせ孔はESBとスペーサ板SPIからSF3を位 置合わせするために用いられる。好ましくはESB 1゜ESB2およびESB 3は一辺のガラスにして両者の機械的強度と組立精度を改良する。ASおよびA THの位置はスペーサバーSBおよびスペーサ板SPIからSF3を各々に関連 して行われる。真空管EVTがESB4aとESB4b間に配置されている。
室内が適当に真空にされた後にEVTは内部の真空を維持するためにシールドさ れるであろう。スペーサ板層SP3とSF3は薄い絶縁壁を持っており、その機 能は要約と第1の実施例に記述されている。
エツジスペーサがESBの幅の中でスクリーンの4つの隅に沿って、特殊な位置 合わせビンMAPであって、ガラス管から設けられて中心に金属が包まれている ものが用いられる。位置合わせ機能に加えて、これらのビンはアノードを裏面板 RFPの後に設けられているPCBに接続する。アノードの表面にプリントされ た銀ペーストトレースと結合して、これらの特殊な位置合わせビンMAPは大き なスクリーンのために低抵抗のアノード接続を提供するであろう。
スペーサ板が多数の小さな板から形成されているときに、この実施例の場合のよ うなもの、2またはそれ以上のMPAが各々の隅にこれらの小さな板が回転する チャンスを少なくするために用いられる。これと異なって位置合わせの貫通孔は 4つの隅の内側でないところで用いられる。G2電極が細い金属線から作られて おり、制御電極が全てのスペーサ板の間に挟まれているので、位置合わせの孔A THは4隅の1つに存在できず、2つの隣接するスペーサ板層の間にある。
付加的な位置合わせ孔AHは孔開けされるか、表面板FFPに孔開けされるか、 エッチされ、位置合わせプロセスの精度を保つ。
この実施形態において、各々のスペーサ板は8つの小さな板AからHで図25B に点線で示されているようにマークされている。換言すれば、SF3は8個の小 さな板5P3kからSF3エ (すなわち5P8A−1I)から構成されている 。各々のスペーサ板は僅かに異なる方法によって分割されている。または全体と して強度を保つために位置合わせのための突出部pと溝gをそれらの端部に設け てエツチングされている(図27)。
位置合わせ孔AHC図250)がFFPの上に形成されている。位置合わせビン APR3Bは5P3A−HをESBsに位置合わせするために用いられる。
位置合わせビンAPFFPは5P2A−Hと5PIA−HをFFPと位置合わせ するために用いられる。
位置合わせのループはBFP、FFPを持つESBsからMAPsでスクリーン の4つのコーナーにあるものによって完成させられる。この位置合わせプロセス は全てのスペーサ板が正確な位置合わせを可能にしている。G2はSF3の表面 のプレートされた電極から作られているときには、金属線がスクリーン組立の表 面および平面に存在しない。これは位置合わせビンAPをFFP中の位置合わせ 孔に位置させ、そして位置合わせ貫通孔ATHであって、5P3A−H,5P2 A−H,5PIA−HおよびESBであって、簡単で正確な位置合わせのために 用いられる。上述したこれらの2つの位置合わせ方法は多くの小さなスペーサ板 から大きな表示板を組み立てるのに利用される。この結果は一枚のEFD技術の ためにかなり大きな最大のスクリーンサイズとなる。
スペーサ板SPI、SP2およびSF3のエツジに沿って、細い位置合わせノツ チANが、細い制御電極として利用される細い金属線を位置合わせするためにエ ツチングによって形成される。この位置合わせノツチANはシーリング工程中に 制御電極を表示装置の他の要素と一致させて保持している。このようなこれらの 位置合わせノツチANがなかったならば、細い金属線はシール用のガラスフリッ トで高温のシーリング用のオーブンの中の種々の環境要素の下で、彼らの正当の 位置から動きやすい傾向となる。これらの金属線の位置のドリフトは多くの好ま しくない結果、例えば隣接する電極との短絡とか蛍光体ドツトとの位置すれと不 安定なコントロール特性となり得る。高いアドレス解像度は(1)カソードG1 .G2およびG8との位置合わせ;(2)!極の距離を制御するための短いアノ ード;および(3)スペーサ板SP2とSF3間に分離壁を使用することの組合 せによって達成される。
EFD技術の1つの具体例の場合の特徴はここにおいて我々はタイルギャップ間 の問題を心配する必要がないからである。この理由により、1つのEFD装置の 中の蛍光体ドツトはEFDモザイクタイルに比較してより小さくすることができ る。1つの具体例の場合において、蛍光ドツトピッチはほとんどディスプレイ装 置の種々の部品間の位置合わせ誤差と薄い分IIm壁の最小厚さによって決定さ れる。EFD装置であって、コーニング社のフォトフオームガラスの技術による ものは蛍光ドツトのピッチは0.2mmまで実現できる。
この具体例に示されている特徴を組合せることによって対角長さが70インチ以 上で蛍光ドツトのピッチが0.2mm以下のものを製造することができる。
この技術は金色で大きなEFD装置であって、来るべきHDTVの利用のための 中心的な技術を提供するものである。
本発明は上記のように種々の具体例を参照して行われたが、本発明について本発 明の範囲内で種々の変形と変種を提供することができる。
例えば本発明の範囲は添付の請求の範囲のみによって限定されるべきものである と理解されたい。
FIG、/A。
2°0\ 6℃ 2θ FIG、 2A。
31JO FIG、 3B、 F/に、3A。
F7に、4 FIO,5゜ FIG、6 FIG ? FIG、9A。
FIG 9B。
tPRIORARTI (地イj千セぐS)FIG、/2θ F/に、 13A、 FIG、 1.3θWAVELENGTH,r+r++ FIG、15゜ FIG、/6゜ FIo、 18B、 FIG、 /610゜C2 FIG、20゜ FIG、21B。
FIG、23A。
PRIORART (記彰4姐ネj) FIG 238 り【 FIG、26 FIG、 27 C2°DATA ATA FIG、2B。
フロントページの続き (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、SE)、0A(BF 、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、ML、MR,SN、TD、TG )、AU、 BB、 BG、 BR,CA、 C3,FI、 HU、JP。
KP、KR,LK、MG、MN、MW、No、PL、RO,RU、SD、US (72)発明者 リイアン ジェム ワイ。
アメリカ合衆国、95133、カリフォルニア州 サン ホセ、ファラグット  ウェイ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.観察方向から見たときに、像を表示するための複数のピクセルドットを持つ カソードルミネッセンス可視表示装置であって: 容器であって、その中に室を規定し、前記容器は表面板,裏面板,および前記表 面板と裏面板の間に横壁を持ち、それらが前記室を規定する一つの容器と;前記 表面板の上または側に設けられたアノードと;ルミネッセンス手段であって電子 に応答して光を発射し、そしてそれはアノードの上または近接して設けられてい るルミネッセンス手段と; 少なくとも1つのカソードであって、前記室内で前記表面板と裏面板間に設けら れている少なくとも1つのカソードと; 少なくとも第1および第2の長いグリット電極であって、アノードとカソードの 間に配置され、前記電極の各々のセットはルミネッセンス手段とグリットに少な くともお互いに観察方向から見たときに一部重なっており、そこにおいて重なっ ている部分がピクセルドットを規定する少なくとも第1および第2の対のグリッ ト電極と; アノード,カソードおよび2またはそれ以上のグリット電極に電圧を印加するこ とにより、カソードから放出された電子をアノードの上またはアノードに近接し て設けられているピクセルドットのところのルミネッセンス手段にカソードから 放出された電子を移動させるために電圧を印加する手段と;および表面板および 裏面板に機械的支持を与えるためのスペーサ手段であって、容器が真空にされる ときに潰れることがなく、前記スペーサは,少なくとも1つのスペーサ板であっ て、カソードとアノード間で電子を通過させる孔を持っており、ここにおいて予 め決められた1またはそれ以上のピクセルドットが空間的にその孔に重なりあっ ており、ここにおいてクロストークを減少させ、前記スペーサ板は前記横板また は横壁に空間を横方向の力に対抗できるように設けられているスペーサ手段とか ら構成したカソードルミネッセンス可視表示装置。 2.請求項1記載の装置において、前記アノードとカソードは2つの平面であっ て、それらは離れて配置されており、ここにおいて第1および第2のグリット電 極のセットは第1および第2の平面にそれぞれ存在し、前記スペーサ手段はさら に少なくとも1つの網状の構造であって孔を規定し、それぞれは電子をルミネッ センス手段の方に通過させて複数個のピクセルドットをアドレスし、前記構造お よび前記スペーサ板は表面板または裹面板および横型に強固に固定されているカ ソードルミネッセンス可視表示装置。 3.請求項1記載の装置であって、ここにおいて前記表面板および裹面板および スペーサ板は実質的に同じ平面的な大きさを持っており、ここにおいて前記3つ の板はそれぞれ直接または間接的にそれらの端で強化用の構造を接続するために 取りつけられているカソードルミネッセンス可視表示装置。 4.請求項2記載の装置において、前記表面板,および裹面板は実質的にお互い に平行であり、前記スペーサ手段はさらに長いスペーサ部材を前記第1の平面お よび裏面板間に含み、前記部材は前記構造を裏面板に接続し、ここにおいて前記 構造,前記スペーサ板およびスペーサ手段はお互いに突きあてられ、そして前記 表面板および裏面板に沿って前記表面板と裏面板を前記線に沿って支持するため に前記裏面板および表面板に直角な線の方向に配置されており、前記装置はさら に前記スペーサを取りつける手段、前記スペーサ部材と前記表,裏面板および前 記壁を強固な構造に取りつける手段を持ち、ここにおいて前記構造はメッシュ間 にバーを持ち、前記部材はこれらのバーの内のいくつかのものが、突きあてられ お互いに表面板と裏面板の間に存在するカソードルミネッセンス可視表示装置。 5.請求項2記載の装置において、前記構造はメッシュ間にバーを含み、そして 各々のバーは隣接するピクセル間の空間に一致させられているカソードルミネッ センス可視表示装置。 6.請求項2記載の装置において、前記構造は,メッシュと近接するグリット電 極との部分の間に存在し、ここにおいて、少なくともバーに隣接するグリット電 極のある部分はそれらのバーから離れているものよりもその間隔を狭くして前記 構造に原因する暗い影の領域を減少させるカソードルミネッセンス可視表示装置 。 7.請求項2記載の装置において、前記構造は,メッシュと隣接するグリット電 極との間にバーを持ち、そしてそこにおいて電荷供給手段は、少なくとも前記バ ーに近接する電極に前記バーから離れているものよりも高い電圧を与え、前記構 造に原因する暗い影を減少させるカソードルミネッセンス可視表示装置。 8.請求項2記載の装置において、前記スペーサ手段は複数の網目状の構造を含 み、前記構造は板であって、大きな板構造体を形成するために互いに隣接する平 面間に実質的に配直されているカソードルミネッセンス可視表示装置。 9.請求項1記載の装置において、前記アノードおよびカソードは離れた2つの 平面にあり、ここにおいて前記第1および第2のグリット電極は第1および第2 の平面にそれぞれ存在し、前記スペーサ板は前記アノードと前記第1および第2 の平面でアノードに近接するものとの間に配置され、前記スペーサ板は孔を規定 し、その孔は傾斜した平面を持ち、前記スペーサ手段はさらに少なくとも1つの 網状の構造を含み、前記構造を形成するために取りつけられたバーを含み、前記 バーは実質的に同じ孔の表面と同じ角度を持っており、実質的に円滑した傾斜面 を形成するカソードルミネッセンス可視表示装置。 10.請求項1記載の装置において、前記アノードおよびカソードは2つの離れ た平行の2つの平面に存在し、ここにおいて前記第1および第2のグリット電極 のセットは第1および第2の平面にそれぞれ存在し、前記スペーサ板は前記第1 および第2の平面に存在し、前記スペーサ板は傾斜した平面を持つ孔を規定し、 前記スペーサ手段はさらに少なくとも1つの網状の構造を含み、前記構造はお互 いに前記構造を形成するためのバーを含み、前記バーは実質的に孔の平面と同じ 角度をもって実質的に連続する傾斜面を形成するカソードルミネッセンス可視表 示装置。 11.請求項1記載の装置において、前記ピクセルドットは1または2以上の色 を表現するために隣接したグループ内に配置されており、ここにおいて各々の隣 接するピクセルドットのグループは観察方向から1つの重なり合う孔の中に配置 され、前記スペーサ板はさらに前記1つの孔が前記ピクセルドットのグループの 中に電子を分離して異なったピクセルドットのグループのクロストークを減少さ せるカソードルミネッセンス可視表示装置。 12.請求項11記載の装置において、前記ピクセルドットは3またはそれ以上 の隣接するドットで、色赤,緑および青を表現するドットであり、ここにおいて 各々3またはそれ以上の隣接するピクセルドットは赤,緑および青に対応して1 つの孔に存在し、前記分離手段はさらに2またはそれ以上の分離壁であって、前 記孔を3またはそれ以上の小さな孔に分離し、各々3またはそれ以上の赤,緑お よび青のピクセルドットにそれぞれ重なり合うカソードルミネッセンス可視表示 装置。 13.(D3,38)請求項11記載の装置においてさらに前記スペーサ板また はブロックに導電性の層が電荷の蓄積を防止するために設けられているカソード ルミネッセンス可視表示装置。 14.請求項1記載の装置において、さらに前記グリット電極を前記スペーサ手 段に振動を防止するために接著する手段を含むカソードルミネッセンス可視表示 装置。 15.請求項1記載の装置において、前記スペーサ板は光感応性のガラスセラミ ック材料から構成されているカソードルミネッセンス可視表示装置。 16.請求項1記載の装置において、前記スペーサ板の一面における孔の大きさ は他の面における孔の大きさよりも大きいカソードルミネッセンス可視表示装置 。 17.請求項16記載の装置において、前記ピクセルドットは隣接する点のグル ープに配置されており、ここにおいて各々のグループに対応し、そして観察方向 から見て孔に対応し、重なり合っており、前記スペーサ板はさらに2またはそれ 以上の壁で、少なくとも1つの孔をさらに小さい孔に分割する壁を含み、各々は 少なくとも1つの孔に観察方向から見たときにピクセルグループの1つのドット に対応し重なり合っており、ここにおいて各々小さい孔は他の壁の孔に対して傾 きを持っており、ここにおいて各々の小さな孔の大きい方に一致させられている カソードルミネッセンス可視表示装置。 18.請求項16記載の装置において、前記孔はそれらの大きい方の寸法がピク セルドットに対応させられているカソードルミネッセンス可視表示装置。 19.請求項1記載の装置において、前記グリット電極は針金を含み、およびこ こにおいて各々の孔はそれが1本の金属線または2またはそれ以上の金属で電気 的に接続されたものと重なり合っており、1またはそれ以上の電極が1または2 以上のピクセルドットで孔に対応し、またはそれらの輝度に対応するように走査 するために電気的に接続されているカソードルミネッセンス可視表示装置。 20.(C4)請求項1記載の装置において、前記スペーサ手段はさらに前記表 面板と前記壁と前記スペーサ板またはブロックを1つの強固な容器構造を形成す るために接合する手段を含むカソードルミネッセンス可視表示装置。 21.(3)請求項1記載の装置において、前記スペーサ手段は2またはそれ以 上のスペーサ板であって、アレイ上に前記表面板と裏面板の間に配置され、前記 スペーサ板は網形の構造を持ち、ここにおいて全ての前記スペーサ板はアレイ中 にあり、1または2以上のスペーサ板で表面板に接近するものを除き、横壁また は網形の構造を含み、横パーは前記横壁に接着されているカソードルミネッセン ス可視表示装置。 22.(1)請求項1記載の装置において、前記横壁は面板から裏面板を超えて 延ひている寸法であるカソードルミネッセンス可視表示装置。 23.(4)請求項22記載の装置において、さらに接続線トレースまたは他の 電極が前記横壁の内側の表面に設けられているカソードルミネッセンス可視表示 装置。 24.(5,6)請求項23記載の装置において:プリント板であって前記ブロ ック板に固着され、前記プリント板はそこに回路が形成されている1枚のプリン ト板と;および 前記グリット電極を前記ボードの外側で容器の外側の接続トレースまたは他の電 極に前記壁の表面において電気的に接続する手段を含むカソードルミネッセンス 可視表示装置。 25(8)請求項1記載の装置において、前記グリット電極は孔開けされた,ま たはエッチングされたホイルであって、長い指状のコネクタを含むカソードルミ ネッセンス可視表示装置。 26.(8)請求項25記載の装置において、前記横壁はそれが表面板から裏面 板または裏面板を超えて延びる大きさであり、そしてここにおいて前記長い指の コネクタは室外の回路に延びて接続されるカソードルミネッセンス可視表示装置 。 27.(9)請求項1記載の装置において、前記グリット電極は金属針金のクロ スメッシュから形成されており、前記メッシュの方向は横壁に対して0またはg 0度以外の角度であって、熱膨張による差の効果を極小化させているカソードル ミネッセンス可視表示装置。 28.(11)請求項1記載の装置において、前記容器は横板および横壁,前記 横板は室内の強化用のバーであり、そしてそれは前記横壁の表面に接続されてお り、ここにおいて、前記強化用のバーは裏面板とスペーサ板に突きあてられて接 続されているカソードルミネッセンス可視表示装置。 29.(13)請求項1記載の装置において、前記横壁は前記表面板に対して鋭 角であり、前記鋭角は3度から15度の角度であって、表面の板のタイルギャッ プ間の空隙を極小化して、塵やその他の外部の分子がモザイク状装置の他の装置 と隣接させられて配置されているときに極小化するカソードルミネッセンス可視 表示装置。 30.(14)請求項1記載の装置において、さらに保護用のまたは緩衝用の材 料の包みがあり、前記室の横面に付着されているカソードルミネッセンス可視表 示装置。 31.(17)請求項1記載の装置において、前記装置はさらに金属芯ガラス管 で電気的に前記アノードと容器外の回路を接続するものを含むカソードルミネッ センス可視表示装置。 32.(17)請求項1記載の装置において、前記装置はガス出しの孔を持って おり、前記装置はさらに金属の芯を持つガラス管を介して絶縁性のベンチに重な り合い、それを覆うものでないそのガス出しの孔を含んでいるカソードルミネッ センス可視表示装置。 33.複数のピクセルドットを持ち、観察方向から見られたときに像を表示する カソードルミネッセンス可視表示装置であって; 1つのアノードと: 電子に応答して光を発射し、そしてアノード上または近接して設けられているル ミネッセンス手段と;少なくとも1つのカソード; 少なくとも第1および第2の長いグリット電極がアノードとカソードの間に走査 し、その装置の輝きを制御するために設けられているグリット電極と;および前 記アノード,少なくとも1つのカソードと前記グリット電極に電荷を与え、前記 カソードから放出された電子を前記ルミネッセンス手段のアノード上または隣接 して設けられているピクセルのドットに移動させて像を表示する電圧印加手段と ; 前記カソードから電子を放出させるようにカソードを加熱する手段と; 前記アノード,カソード,グリッド電極とルミネッセンス手段を支持する容器と ; ここにおいて前記カソードは少なくとも2つの長いフィラメントであって、各々 は2つの端を持ち、そして手段は前記フィラメントを前記容器に接続し、ここに おいて前記フィラメントから放出された電子は前記ルミネッセンス手段に前記ピ クセルドットの点で実質的に重なり合わないように前記ピクセルドットにフィラ メントによって放出された電子が観察方向から見たときに到達し、前記2つのフ ィラメントは前記フィラメントの端部であって、隣接して配置され、そして他の フィラメントの端部と観察方向から見たときに重なり合っているカソードルミネ ッセンス可視表示装置。 34.請求項33記載の装置において、各々のフィラメントは中心の芯材料とコ ーティングを含み、前記接続手段はばねを含み、ここにおいて前記中心の芯材料 はコーティングの外に延びてばねを接続またはばねを形成し、そしてここにおい て2つのフィラメントの各々の重なり合う部分は中心の芯または各々のフィラメ ントの外側のコーティングされた部分を含むカソードルミネッセンス可視表示装 置。 35.請求項34記載の装置において、前記フィラメントのコーティングはフィ ラメントの端部において実質的に重なり合わずにお互いに近接していて、それが 視覚上のギャップをイメージ表示装置に前記装置によって2つのフィラメントか ら放出された電子によってギヤツプを起こさせないカソードルミネッセンス可視 表示装置。 36(18,19)請求項33記載の装置において、前記カソードは実質的に平 行なフィラメントであって各々離れた端部に位置する両端を持ち、前記装置はさ らに2つの補助的なフィラメントであって、前記アレイの端部で観察方向から見 たときに冷たい端子効果を減少するために重なり合わされているカソードルミネ ッセンス可視表示装置。 37.(20)請求項36記載の装置において、ここにおいて各々の前記2つの フィラメントは2またはそれ以上のフィラメントセグメントで1つのフィラメン トを形成するために繋ぎあわされたセグメントを含み、前記セグメントはお互い に観察方向から見たときに冷たい端子効果を減少するためのものであるカソード ルミネッセンス可視表示装置。 38.(21)請求項37記載の装置において、さらにコイルばね,指状のスプ リングまたはそれらの混合であって、前記セグメントを支持するものを含むカソ ードルミネッセンス可視表示装置。 39.(22)セグメント37記載の装置において、前記装置は隣接する他のデ ィスプレイタイルにモザイク形状で隣接しており、各々のフィラメントは前記ア レイ中で少なくとも2つのセグメントであって一方が他方より短く、前記短い方 のセグメントは長さにおいて8cmより短く、ここにおいて前記コイルばねは前 記短い方のフィラメントセグメントと一体になって支持するものであるカソード ルミネッセンス可視表示装置。 40.複数のピクセルドットを前記装置が観察方向から見たときに表示するため に含むカソードルミネッセンス可視表示装置であって: 1つのアノードと; 前記アノード上またはアノードに隣接して設けられており、電子に対応して光を 放出するルミネッセンス手段と; 少なくとも1つのカソードと; 少なくとも1つの第1および第2の長いグリット電極であって、第1および第2 の平面であって、アノードとカソードの間にそれぞれ存在し、前記第1の平面は カソードに前記第2の平面よりも近く、前記各々のセットの電極は観察方向から 見たときに、ルミネッセンス手段と少なくともお互いのセットポイントにおいて 重なり合っており、ここにおいて重なり合う部分がピクセルドットを規定するグ リットと;カソードを加熱するための手段であって、前記カソードが電子を放出 するように加熱する手段と;前記アノード,カソードおよび2またはそれ以上の セットのグリット電極に電圧を印加する手段であって、前記カソードによって放 出された電極をルミネッセンス手段のピクセルのアノードの表面または近接され ているピクセルドットの方向に像を表示するために電圧を印加する手段と; ここにおいて前記電圧を印加する手段は、アノード,カソードおよびグリット電 極に第1のセットのグリット電極が走査をし、第2が前記ピクセルドットの輝度 を制御するように加えられるカソードルミネッセンス可視表示装置。 41.請求項40記載の装置において、前記装置は各々第1,第2および第3の 平面に3つのセットのグリット電極を含み、ここにおいて前記第3の面は前記第 2の面と前記アノードの間に存在するカソードルミネッセンス可視表示装置。 42.請求項41記載の装置において、ここにおいて前記カソード,前記第1お よび第2のグリット電極は実質的に水平に配置されており、前記第3のグリット 電極は実質的に垂直方向に配置されており、ここにおいて前記電圧印加手段は前 記アノード,カソードとグリット電極が走査のために用いられ、前記第3のグリ ット電極がピクセルドットの輝きを制御するように印加されるカソードルミネッ センス可視表示装置。 43.請求項41記載の装置において、前記カソード,第1および第3のグリッ トのセットは実質的に平行に配置されており、ここにおいて前記電圧印加手段は 前記アノード,カソードおよびグリット電極に前記第1および第3のグリット電 極が走査をし、前記第2のグリット電極がピクセルドットの輝きを制御するよう に印加するカソードルミネッセンス可視表示装置。 44.請求項41記載の装置において、前記カソードとグリット電極の第3のセ ットは実質的に垂直に配置されており、そして前記第1および第3のグリット電 極は実質的に水平方向に配置されており、ここにおいて前記電圧印加する手段は 前記アノード,カソードおよびグリット電極に前記第1および第2のグリツト電 極が走査をし、前記第3のグリット電極がピクセルドットの輝きを制御するよう に印加されるカソードルミネッセンス可視表示装置。 45.請求項41記載の装置において、前記カソードと前記グリット電極は実質 的に垂直方向に配置され、および前記第1および第3のグリット電極のセットは 実質的に水平方向に配置され、ここにおいて前記電圧印加手段は前記アノード, カソードおよびグリット電極に前記第1および第3のグリット電極のセットが走 査を行い、前記第2のセットのグリット電極がピクセルドットの輝きを制御する ように印加されるカソードルミネッセンス可視表示装置。 46.複数のピクセルドットが観察方向から見たときに像を表示するためのもの を有するカソードルミネッセンス可視表示装置であって: 内部に部屋を規定し、表面板と裏面板を含む容器と;前記表面板に配置上または 近接して配置されているアノードと; 蛍光手段であって、電子に応答して光を排出するものであって、アノード上また は隣接して設けられているルミネッセンス手段と; 少なくとも1つの長いカソードであって、前記表面板と裏面板との間の室内に配 置されているカソードと;前記アノードとカソード間に配置され、前記電極は各 々のセットがルミネッセンス手段と少なくとも観察方向から見たときにいずれか の電極に重なりあっており、ここにおいて前記重なっている部分がピクセルドッ トを規定する少なくとも第1および第2の長いグリット電極と; 前記カソードを電子雲ができるように加熱する手段と; 前記アノード,カソードおよび2つまたはそれ以上のグリット電極のセットに電 圧を印加し、前記カソードから放置された電子が前記アノード上または近接して 設けられたピクセル手段のルミネッセンス手段の方向に移動するように印加する 手段であって;前記表面板と裏面板を前記板の支持手段を形成し、その結果前記 容器が配置されるときに潰れることなく、前記スペーサ手段は長いスペーサ部材 がカソードに沿って存在し、前記部材は裏面板と前記グリット電極の間で前記グ リット電極または前記グリット電極と前記アノードの間に存在するスペーサ手段 と;1またはそれ以上の長い影の減少用の電極であって、前記スペーサに隣接し て設けられ、ここにおいて前記電圧印加手段は前記影の減少用の電圧印加手段に よって前記カソードから放出された電子がアノードに到達される前に広げられ、 これによって前記スペーサ手段によって発生させられる影の部分を減少させるカ ソードルミネッセンス可視表示装置。 47.請求項46記載の装置において、さらに第2のセットの形の減少する電極 を前記裏面板と前記カソードの間に含み、前記影の減少用電極のカソードに隣接 し、ここにおいて前記手段に印加される電圧は実質的に同じ電圧をカソードと第 2の影の減少用電極に印加させるカソードルミネッセンス可視表示装置。 48.請求項46記載の装置において、前記第1の形の減少用電極は裏面板に位 置させられているカソードルミネッセンス可視表示装置。 49.請求項46記載の装置において、少なくとも前記スペーサ手段のいくつか のものは前記裏面板と前記グリット電極との間に移され、そしてカソードに対面 する面を持ち、そしてここにおいて少なくとも前記第1の影の減少用電極のある ものは前記スペーサ部材に配置され、そして前記カソードに対面しているカソー ドルミネッセンス可視表示装置。 50.モザイク状の装置が隣接して大きなディスプレイを形成するために配置さ れ、各々の装置は複数のピクセルドットであってそれが観察方向から見たときに 像を表示するように設けられているカソードルミネッセンス可視表示装置であっ て: 内部に室を形成する容器であって、前記容器は表面板,裏面板,および横壁であ って前記表面板と裏面板の間に前記室内を囲むように設けられている容器と;前 記表面板の上または隣接して設けられているアノードと; ルミネッセンス手段であって、前記電子に対応して光を発生し、そしてそれはア ノード上またはアノードに隣接して設けられているルミネッセンス手段と;少な くとも1つのカソードで前記室内で前記表面板と裏面板の間に設けられているカ ソードと;少なくとも第1および第2の長いグリッド電極であって、前記アノー ドとカソードの間に配置され、前記電極は各々重なり合う部分があって、前記ル ミネッセンス手段と電極に少なくともお互いにそれが観察方向から見たときに重 なり合い、前記重なり合い手段はピクセルドットを規定するグリット電極と;前 記カソードを加熱し前記カソードに電子を放出させる加熱する手段と; 前記アノード,カソードおよび2またはそれ以上のグリッド電極に電圧を印加し 、前記カソードから放出された電子を前記ルミネッセンス手段に前記アノード上 または隣接して設けられているピクセルドットに像を表示するために移動させる ように電圧を印加する手段と;および 表面板と裏面板を接続する手段であって、前記板に機械的支持を与え、前記容器 が前記室内が排気されているときに潰れないようにし、前記スペーサ手段は電子 がアノードからカソードに通過するための孔を規定し、ここにおいて予め決めら れた1または2以上のピクセルドットに対応し、空間的に1つの孔に重なり合い 、ここにおいてクロストークを減少させ前記スペーサ板は前記容器内を取り囲む 位置に前記容器の横方向の強度を増加させるために取り付けられているカソード ルミネッセンス可視表示装置。 51.複数のピクセルドットを持つカソードルミネッセンス可視表示装置であっ て: 1つのアノードと; ルミネッセンス手段であって電子に応答して光を発生し、そしてそれはアノード 上またはアノードに隣接して設けられているルミネッセンス手段と;2またはそ れ以上のカソードと; 少なくとも第1および第2の長いグリッドであって前記アノードとカソード間に 走査のため、および前記装置の輝度を制御するために設けられているグリッド電 極と;および 前記アノードに少なくとも1つのカソードおよび組のグリッド電極に前記カソー ドから放出された電子が隣接するアノード上または隣接して設けられているピク セルドットに像を表示するために電圧を印加する手段と;および 前記カソードをカソードから電子を放出するように加熱する手段と; 前記アノード,カソード,グリッド電極と前記ルミネッセンス手段を支持するた めの容器と;ここにおいて各々のカソードは長いフィラメントで2つの端部を持 つものとばね手段で2つのフィラメントを容器に接続するためのもの、およびこ こにおいて少なくとも1つのカソードは他のカソードであって、そのフィラメン トが前記ばね手段の少なくとも1つのカソードに前記ばね手段による暗い領域を 無くすために他のカソードが設けられているカソードルミネッセンス可視表示装 置。 52.請求項51記載の装置において、前記装置はカソードのアレイであってそ のフィラメントが実質的にお互いに平行に配置され、そしてばねが各々のフィラ メントの端部を容器に固定し、前記装置はさらに少なくとも他のカソードでその フィラメントが前記カソードアレイ上のばねのそばに位置させられているカソー ドルミネッセンス可視表示装置。 53.複数のピクセルドットを含むカソードルミネッセンス可視表示装置であっ て; 1つのアノードと; ルミネッセンス手段であって、アノード上またはアノードに近接して設けられて いるルミネッセンス材料に電子に応答して光を発生させるルミネッセンス手段と ; 1つのカソードと; 前記アノードとカソード間に前記装置を走査し、または輝きをコントロールする ための長いグリッドと;および 前記アノードに電圧を印加する手段であって、少なくとも前記アノード、前記1 つのカソードおよび対のグリッド電極に前記アノードから放出された電子が前記 アノード上またはアノードに隣接して設けられているピクセルドットのところで ルミネッセンス手段に移行させる電圧印加手段と;および 前記カソードを加熱し、前記カソードに電子を放射させる手段と; 前記ルミネッセンス手段は前記蛍光層およびマグネシウム酸化物または亜鉛酸化 物の保護層であって、前記蛍光層の寿命を長くするものを含むカソードルミネッ センス可視表示装置。 54.請求項53記載の装置において、前記マグネシウム酸化物または亜鉛酸化 物層はマグネシウム酸化物材料の真空蒸着または亜鉛材料の真空蒸着および亜鉛 材料の酸化によって形成されるものであるカソードルミネッセンス可視表示装置 。 55.(1′+15)カソードルミネッセンス可視表示装置であって: 容器であってその中に室を規定し、前記容器は表面板,裏面板,および前記表お よび裏面板間の横壁で前記室を取り囲み、前記表面板と前記裏面板によって囲ま れた部屋を形成し、前記横壁はその内面が室内に向けられており; 少なくとも1つのカソードと; 前記表面板の内側の表面上または近接して設けられているアノードと; 1または2以上のスペーサ板またはスペーサバーアレイまたは前記表面板と裏面 板間に配置されている層と; スペーサ板層または前記スペーサバーまたは前記表面板または裏面板に規定され る位置合わせ孔であって、そこにおいて; 位置合わせピンが前記孔の中に前記板とアレイの相対的位置を決定するために配 置され; カソードルミネッセンスか蛍光ドットであって、アノード上に形成されているも のの複数のものと;少なくとも第1および第2のグリッド電極であって前記アノ ード,カソード間で前記アノード,カソードから離れて配置され、前記スペーサ 板またはスペーサ層から離れて配置されている少なくとも第1および第2のグリ ッド電極と; 前記カソードに電子雲を発生させる手段と;および前記セットのグリッド電極, アノードおよびカソードに前記電子雲がカソードから像を表示するために蛍光ド ットの方向に移動させる手段と; を含むカソードルミネッセンス可視表示装置。 56.(1′+11+12)請求項55記載の装置であって、前記容器は横型を 含み、前記装置はさらに前記壁の内側に取り付けられる補強用のバーを含み、前 記補強用のバーは前記裏面板とスペーサ板またはスペーサアレイ層に突き当てら れており、ここにおいて前記横壁の強化バーは多重の位置合わせスロットが一面 に形成されており、そしてここにおいて前記スペーサパーアレイ層は前記スロッ トに適合する端を持って前記層を前記壁に合わせるカソードルミネッセンス可視 表示装置。 57.(1′+11+12)請求項55記載の装置において、前記容器は横板を 含み前記横板は前記裏面板に突き当てられ、スペーサ板またはスペーサパーアレ イに突き当てられ、ここにおいて前記横板は多数の位置合わせスロットを一方側 に有し、ここにおいて前記スペーサパーは、バーのアレイ層は端を持っており、 それは前記スロットに適合して、前記層を前記板の相対位置合わせをするカソー ドルミネッセンス可視表示装置。 58.(C2)請求項55記載の装置において、前記スペーサ板層は各々複数の スペーサ板であって、お互いに実質的に同じ平面に存在するものを持ち、各々の そのようなスペーサ層は位置合わせ孔を持ち、隣接するスペーサ板の溝と突出部 に適合して、スペーサ板で1つのスペーサ板層を形成するために高い精度で位置 合わせし、そしてそのような層を横方向の装置の強度を与えるカソードルミネッ センス可視表示装置。 59.(C3)請求項55記載の装置において、ここにおいて前記スペーサバー は表面を持っており、その表面は単一的なガラス片で強度を増強させるもので前 記スペーサ部材は前記孔を位置合わせのために貫通し、そして位置合わせスロッ トが前記スペーサパーと横壁の位置を合わせるカソードルミネッセンス可視表示 装置。 60.(10)請求項55記載の装置において、前記装置はスペーサ板とスペー サバーアレイの層を含み、ここにおいて前記スペーサバーアレイと前記スペーサ 板層は全て傾斜した表面をそこに持ちそれらが一緒に積み重ねられ前記位置合わ せピンを持って積み合わされたときには、そして隣立する楔形の壁を前記表面板 と裏面板の面に形成し、前記楔形の壁は裏面板の方が表面板の方よりも厚く、そ して前記隣立する楔形形状の壁は前記表面板の方に高い密度を前記裏面板の面よ りも持つカソードルミネッセンス可視表示装置。 61.(C1)請求項55記載の装置において、前記スペーサ板は端を持ってい て、前記位置合わせノッチがその端に沿ってグリッド電極を支持し、位置合わせ するために用いられるカソードルミネッセンス可視表示装置。 62.(16+C6)請求項55記載の装置において、前記位置合わせピンはガ ラスチューブで電気的に導通する芯を被覆したものを含み、前記芯は前記アノー ドに電気的接続をするために接続されるカソードルミネッセンス可視表示装置。 63.(C4)請求項55記載の装置において、さらに前記表面板,スペーサ板 ,スペーサバーおよび裏面板を一緒に表面を接触させて1つの合成された強固な 構造であって、大きな表示スクリーンのために機械的なカを与えるための接着手 段を含むカソードルミネッセンス可視表示装置。 64.(1′+7)カソードルミネッセンス可視表示装置であって: 容器であってその中に室を形成し、前記容器は表面板,裏面板および横壁を前記 表面板と裏面板の間で前記室を取り囲むように設けた容器と; 少なくとも1つのカソードと; 前記表面板の内側表面上またはこれと設けられている1つのアノードと; 1または2以上のスペーサ板またはスペーサバーアレイで前記表面板と裏面板間 に設けられ、前記スペーサ板はその中に電気が前記アノードとカソード間を通過 する空間を規定し、ここにおいて観察方向から見たときに予め定められた数のピ クセルドットが空間的に前記孔に重なるように配置されてこれによってクロスト ークを減少させる1または2以上のスペーサ板またはスペーサバーアレイと; 前記アノードの表面に形成されている多数のカソードルミネッセンス蛍光点と; 少なくとも第1および第2のグリッド電極のセットが前記アノードとカソード間 で前記アノードとカソードと各々を前記層によってスペーサ板またはスペーサパ ーアレイによって分離するように配置し、ここにおいて前記グリッド電極は平行 な細い金属針金線を含み金属針金線,金属クロスメッシェであって、金属ホイル のエッチングによって形成されたもの、または前記スペーサ板またはスペーサバ ーの表面にプレートされたものを含み; 前記カソードに電子雲を発生させるための手段;および 前記一連の電極アノードおよびカソードに前記電子雲がカソードから像を表示す るために蛍光体ドットに移動するように電圧を印加する手段と;から構成したカ ソードルミネッセンス可視表示装置。 65.(C5)請求項64記載の装置において、前記第1のグリッド電極は前記 表示の輝きを制御するためのものであって、データ電極を規定し、および第2の セットはデータ電極を横切る走査電極を規定し、そしてそれらはピクセルドット 線をアノードを横切って走査し、ここにおいて前記データ電極は2つのアレイで 前記データ電極に沿って実質的な方向に規定され、その結果各々のピクセルドッ トラインは前記データ電極に重なって2つの独立したデータ電極を持ち、その結 果2つのピクセルドットラインは2つの異なった像の領域を同時に走査すること ができるカソードルミネッセンス可視表示装置。 66.(1′+D1)カソードルミネッセンス可視表示装置により像を表示する 方法であって:(a)真空室を規定する容器であって、前記容器は表面板と裏面 板より離れて配置し、お互いに1または2以上の横壁と対応しており; (b)少なくとも1つのカソードと; (c)1つのアノードであって、前記表面板の内側表面の上または隣接して設け られているアノードと;(d)多数のカソードルミネッセンス蛍光ドットであっ て、前記アノード上に設けられているもの;(e)異なった表面上で前記アノー ドとカソードの内に存在する少なくとも第1および第2のグリッド電極のセット と; を用いた方法であって; 前記カソードに電子雲を発生させ;およびグリッド電極とアノードとカソードに 電圧を印加して電子雲を像を表示するために蛍光体ドットの方向に移動させ、こ の印加ステップは以下を含み、グリッド電極を選択するステップと1つを走査す るステップと、ここにおいて前記電圧はカソードに印加される電極は順次選択さ れたグリッド電極に走査期間に印加され、そして前記電圧で、前記選ばれないグ リッドに供給されるものは少なくとも1回であって、それは前記カソードの空間 の分布で電子がカソードからアノードに通過する分を少なくするように印加され 、これによって改良された走査解像度とクロストークを得、かつクロストークを 減少させるカソードルミネッセンス可視表示装置により像を表示する方法。 67.(D2)66記載の方法において、前記装置を2つのグリッド電極を走査 のために含み、前記2つのセットは異なった平面上でアノードとカソード間に存 在し、そして1つの走査電極は他のセットよりもアノードに近く、ここにおいて 電界が印加されるステップはグリッド電極で走査のために選ばれたものがさらに アノードを広げた領域であって、それはその選択されたセットの走査電極の領域 よりもアノードに近い方で広く、かつそして2つの領域は観察方向から見たとき に重なっており、これによって多くの電子がアノードへ輝度を改善するために到 達し、そして電子雲がより均一になるように装置の均一性を改良するカソードル ミネッセンス可視表示装置により像を表示する方法。 68.請求項66記載の方法において、ここにおいて第1のグリッドセットは前 記表示のためのデータの輝きを検討するものであって、データ電極を規定し、そ して第2のセットは走査電極であって、データ電極を横切り、そしてそれはピク セルドットをアノードを横切って走査し、およびここにおいてデータ電極は2つ のアレイでデータ電極で実質的にある方向によって配置され、その結果各々のピ クセルドットは2つの独立したアドレス可能な電極によって重ね合わされている ; ここにおいて前記電圧は2つの独立したセットデータが2つのデータ電極に印加 されるに当たって適用され、および同時に走査用の電極を2つの走査電極に与え 、その結果2つの線のピクセルドットが2つの異なった像エリアに同時に走査さ れるカソードルミネッセンス可視表示装置により像を表示する方法。 69.(1′+23)カソードルミネッセンス可視表示装置であって: 容器であってその中に室を規定しそこにおいて前記容器は表面板,裏面板,およ び横壁を前記表面板と裏面板間で前記室を取り囲む容器と; 少なくとも1つのカソードと; 前記表面板の内側の表面上または近接して設けられているアノードと; 前記表面板と裏面板との間に配置されている1またはそれ以上のスペーサ板また はスクリーンパーアレイと; アノード上に設けられている多数のカソードルミネッセンス蛍光体ドットと; 少なくとも第1および第2のグリッド電極セットでアノードから分離して配置さ れ、カソードおよび各々のその他の前記層のスペーサの層またはスペーサバーア レイから支持されているグリッド電極と;前記カソードから電子雲を発生させる 手段と;および 前記グリッド電極のセット、アノードおよびカソードに電子雲状の電子を前記カ ソードから蛍光点に像を表示するために送る電圧を印加する手段と;ここにおい て1または2以上の前記壁,前記スペーサバー,スペーサ板および裏面板は電極 がその表面の中または前記容器に向けて設けられ、前記電極は2次電子が放射さ れ電子が飛び込んだときに2次電子が発射される材料であって、これによってカ ソードによって発射された電子の走査の均一性と前記静電荷によって発生させる 電荷に対応するカソードルミネッセンス可視表示装置。 70.(1′,32,33,35,36)カソードルミネッセンス可視表示装置 であって:内部に室を規定する容器であって、前記容器は表面板,裏面板および 前記表面板と裏板間の横壁であって、前記部屋を取り囲む容器と; 少なくとも1つのカソードと; 前記表面板の表面上にまた近接して設けられている1つのアノードと; 1または2以上のスペーサ板またはスペーサパーアレイで前記表面板と裏面板の 間に配置されている板と;ドットの領域で入射された電子に対応して光を発生し 、ドット上の活性領域を規定し、ここにおいて前記活性領域は少なくとも幾つか の他のドットと異なるドットを含んでいる前記アノード上に配置された多数のカ ソードルミネッセンス蛍光材料点と; 少なくとも第1および第2のグリッド電極であって、アノードとカソード間に前 記アノードとその他の電極から離れて配置されることにより前記スペーサ層また はスペーサパーアレイを形成する少なくとも第1および第2のグリッド電極と; 前記カソードに電子雲を発生させるための手段と;および 前記グリッド電極のセットに電圧を印加し、前記グリッド電極と前記アノードと カソードに電圧を印加し、そして前記電子雲を前記カソードから像を表示するた めに蛍光材料の方へ移動させるカソードルミネッセンス可視表示装置。 71.(33)請求項70記載の装置において、ここにおいて少なくともある蛍 光ドットはより大きな活性領域を他の蛍光材料より持っているカソードルミネッ センス可視表示装置。 72.(34,36)請求項72記載の装置において、ここにおいて前記蛍光ド ットのグループは、同じ大きさであるがドットがより小さい領域で、電子の投入 にしたがって電子を放射しないグループ以外のものを含むカソードルミネッセン ス可視表示装置。 73.(1′十33十37)カソードルミネッセンス可視表示装置を用いる表示 方法であって:(a)容器であって真空室を内部に含み前記室は表面板と裏面板 と1またはそれ以上の壁を含み;(b)少なくとも1つのカソードと; (c)1つの前記表面板の表面の内側に近接して配置されているアノード上また は近接して配置されているアノードと; (d)前記アノードの表面にあるカソードルミネッセンス蛍光ドット多数個と; (e)少なくとも第1および第2のグリッド電極のセットが前記アノードとカソ ード間の異なった平面内にあり、この方法は: 前記カソードに前記電子雲を発生させ;および前記セットのグリッド電極,前記 アノードおよびカソードに前記電子雲中の電子をカソードから前記蛍光体ドット に像を表示するために電圧を印加し、前記印加ステップは前記グリッド電極、選 択された1つの走査、ここにおいて前記電圧はカソードに印加されるものが順次 前記印加されたものより高くなって前記電極の走査時間を規定し; ここにおいて前記グリッド電極はあるグリッド電極が走査されかっ長い時間の間 、前記電界があるグリッド電極に印加されたものが他のグリッド電極よりも高く その結果グリッド電極の均一性と蛍光体ドットの効率を均等化するカソードルミ ネッセンス可視表示装置により像を表示する方法。 74.(33)請求項73記載の方法において、前記ドットの領域は前記ドット の活性化領域に電子が飛び込むことによって光を発生し、そしてあるドットは他 のドットよりも大きく、前記印加ステップはより電気的に高く、あるグリッド電 極が走査されるときにはより少ない活性領域が前記グリッド電極がドットを走査 するために利用されるカソードルミネッセンス可視表示装置により像を表示する 方法。 75.(37)請求項73記載の方法において、前記カソードは端部を持つフィ ラメントを含み、ここにおいて走査過程は前記グリッド電極でよりフィラメント の近接する端部またはスペーサパーまたは横壁に隣接するものが長い時間または 高い電圧によって他のものよりも異なって行われるカソードルミネッセンス可視 表示装置により像を表示する方法。 76.(1′+28+29)カソードルミネッセンス表示装置であって: 室を規定する容器を含み、前記容器は表面板,裏面板および横壁であって前記表 面板と裏面板で前記室内を取り囲む容器と; 少なくとも1つのカソードと; 1つのアノードまたは前記表面板に隣接するアノードと; 1またはそれ以上のスペーサ層またはスペーサバーアレイで前記表面板と裏面板 間に配置され、前記スペーサ板は前記電子を前記アノードとカソード間を通過さ せ、ここにおいて予め定めた1またはそれ以上のピクセルドットで空間的に前記 1つの孔に重なり合うものを持ちこれによってクロストークを減少させる1また は2以上のスペーサ板またはスペーサバーアレイの1またはそれ以上の層と、 カソードルミネッセンス蛍光ドットでアノードの頂面にある複数の蛍光ドットと ; 少なくとも第1または第2のグリッド電極で、アノードとカソード間で前記アノ ード,カソードおよびその他の層またはスペーサバーアレイから離れて配置され ている第1または第2のグリッド電極と;電子雲を生成するためにカソードから 電子雲を生成させるための手段;および 前記対のグリッド電極に前記アノードおよびカソードに前記電子雲中の電子を前 記カソードから蛍光体ドットに像を表示するため移動させるために電荷を印加す る手段と; 前記蛍光ドットであって、同じ選択されたグループからの同一のカラー中に選択 された線の赤,緑および青のグループで配置されているカソードルミネッセンス 可視表示装置により像を表示するカソードルミネッセンス可視表示装置。 77.(28−31)76記載の装置において、前記アレイは垂直の列、前記列 が交互に:赤列,緑列,および前列の順序で配置されているカソードルミネッセ ンス可視表示装置により像を表示するカソードルミネッセンス可視表示装置。 78.(28−31)請求項76記載の装置であって、 ここにおいて前記アレイは垂直な列であり前記列は交互に次の順序: 赤の列,緑の列および青の列および他の緑の列の順で配列されているカソードル ミネッセンス可視表示装置。 79.(28−31)請求項76記載の装置において、前記アレイは観察方向か ら見たときに垂直方向に配置され前記アレイは相互に次のパターンで:赤のアレ イ,緑のアレイおよび青のアレイおよびその他の緑のアレイで配置するカソード ルミネッセンス可視表示装置。 80.(1′+28+29)カソードルミネッセンス可視表示装置であって: 表示スクリーンであって、その上に2次元配列のピクセルドットを持ち、前記ピ クセルドットは3つのタイプ、各々のタイプはドットを3つのカラーに配列する :赤,青と緑,ここにおいてピクセルドットはRGBGドットアレイを垂直方向 および水平方向に繰り返し、ここにおいて全ての緑の蛍光ドットは赤および青の 蛍光ドットに取り囲まれている。垂直および水平方向、いずれの方向においても 取り囲まれている;および ピクセルドットをカラー像を表示するためにアドレスするための手段からなるカ ソードルミネッセンス可視表示装置。 81.請求項80記載の装置において、前記ピクセルドットはカソードルミネッ センス蛍光体材料を含むカソードルミネッセンス可視表示装置。 82.(1′+24−26)カソードルミネッセンス可視表示装置であって: 容器であってその中に室を規定し、前記室は1つの表面板と1つの裏面板と横型 を前記表面板と裏面板間に前記室を取り囲むように有している容器と;少なくと も1つのカソードと; 隣接する表面板の上または隣接して配置される1つのアノードと; 前記表面板と裏面板間に配置されている1または2以上のスペーサ板またはスペ ーサバーアレイと;アノードの上に形成され、ここにおいて前記表面板は製造さ れまたは層を含み、それはスペクトル選択性のガラスであって透明ピークが前記 カソードルミネッセンス蛍光ドットのピークと一致させられている複数個のカソ ードルミネッセンス蛍光ドットと;少なくとも第1および第2のセットのグリッ ド電極が前記アノードとカソードにアノードから分離して配置されており、カソ ードとその他の層をカソードとスペーサ板またはスペーサバーアレイに配置され ている第1および第2のセットのグリッド電極と;前記カソードから電子雲を発 生させる手段と;および 前記グリッド電極に電気信号を印加し、前記電子雲をカソードから蛍光材料に像 を表示するために移動させる電圧印加手段; からなるカソードルミネッセンス可視表示装置。 83.(24)請求項82記載の装置において、前記蛍光体は蛍光点であって、 赤,緑または青の光を発する材料を含み、ここにおいて前記表面板はスペクトル 選択性のガラスであって、3つの透過ピークを持ちそれらは前記赤,緑および青 のカソードルミネッセンス蛍光材料のピークに一致させられているカソードルミ ネッセンス可視表示装置。 84.(25)請求項82記載の装置において、前記蛍光ドットは異なったタイ プであって、異なった色を発射するものを含み、ここにおいて前記表面板は透明 な板であって、かつ透明な板とフィルタで2つの二次元アレイの異なったタイプ フィルタドットがコートされており、前記異なったタイプのドットは異なった色 の光で、各々のフィルタドットは透明な板にそれらが同じ色の蛍光ドットに前記 装置の観察方向から見たときに重なり、ここにおいて各々のフィルタドットの透 過ピークは前記対応する蛍光ドットのピークに一致させられているカソードルミ ネッセンス可視表示装置。 85.(26)請求項84記載の装置において、前記表面板は外側の板、室内で ない外側の面を含みここにおいて前記フィルタドットアレイが前記表面板の表面 にコーティングされており、前記アレイはフィルタドットと前記異なった色との 間にギャップGを持っているカソードルミネッセンス可視表示装置。 86.(1′+27)カソードルミネッセンス可視表示装置であって; 容器であって室を規定し前記容器は表面板,裏面板および横壁を前記面および横 間に前記室を取り囲むように持っており、ここにおいて前記表面板はフレネル光 学レンズを含む容器と; 少なくとも1つのカソードと; 前記表面板の内側の表面上または隣接して設けられている1つのアノードと; 前記表面板と裏面板間に配置されている1またはそれ以上のスペーサ板またはス ペーサバーアレイと;前記アノードの表面に設けられているカソードルミネッセ ンス蛍光体ドットの複数と; 少なくとも、前記アノードとカソード間で、前記アノード,カソードおよびその 他の層から離れて設けられ第1および第2のグリッド電極のセットと;電子雲を 前記カソードから発生させる手段と;および 電圧を前記グリッド,前記アノードおよびカソードに前記電子雲中に前記カソー ドから像を表示するために蛍光点に移動させるカソードルミネッセンス可視表示 装置。 87.カソードルミネッセンス可視表示装置を組み立てるための方法: 表面板と裏面板で1または2以上の壁で、複数の電極が少なくとも1つのカソー ドとアノードとグリッド電極を含み; 1または2以上の光感応性の板をエッチングして1または2以上のスペーサ板ま たは網状のスペーサ構造を電子を通過させるために形成し; 前記スペーサ板または構造を前記電子が前記表面板と裏面板間を通過するように 配置し;および前記表面板,前記壁および前記裏面板を装置を形成するために接 合するカソードルミネッセンス可視表示装置を組み立てる方法。
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