JPWO2008050382A1 - Display device comprising a multi-layer gas discharge tube - Google Patents
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Abstract
本発明の特徴によれば、カラー表示装置(310)は複数層のガス放電管(11G,11B,11R)からなり、その複数層のガス放電管の各層の複数のガス放電管は、並置されており、前面側支持板(31)と背面側支持板(32)とによって挟持されている。その複数のガス放電管は、内部に、色に応じて異なる材料からなる蛍光体層(4G,4B,4R)が形成されると共に放電ガスが封入され、長手方向に複数の発光点をそれぞれ有し、その複数のガス放電管の表示面側に複数対の表示電極(2)が配置され、その複数のガス放電管の背面側に複数の信号電極(3)が配置されている。その複数層のガス放電管の中の第1層は、第1の材料からなる蛍光体層を有する第1の複数のガス放電管(11G)を含む。その複数層のガス放電管の中の第2層は、その第1の材料と異なる第2の材料からなる蛍光体層を有する第2の複数のガス放電管(11B)を含む。According to a feature of the present invention, the color display device (310) is composed of a plurality of gas discharge tubes (11G, 11B, 11R), and the plurality of gas discharge tubes in each layer of the plurality of gas discharge tubes are juxtaposed. Between the front side support plate (31) and the back side support plate (32). The plurality of gas discharge tubes are internally formed with phosphor layers (4G, 4B, 4R) made of different materials depending on the color and filled with discharge gas, and each has a plurality of light emitting points in the longitudinal direction. A plurality of pairs of display electrodes (2) are disposed on the display surface side of the plurality of gas discharge tubes, and a plurality of signal electrodes (3) are disposed on the back side of the plurality of gas discharge tubes. The first layer among the plurality of gas discharge tubes includes a first plurality of gas discharge tubes (11G) having a phosphor layer made of a first material. The second layer in the plurality of gas discharge tubes includes a second plurality of gas discharge tubes (11B) having a phosphor layer made of a second material different from the first material.
Description
本発明は、表示装置に関し、特に複数の細長いガス放電管を並列に配置して、任意の画像を表示する表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device that displays an arbitrary image by arranging a plurality of elongated gas discharge tubes in parallel.
特開2003−86141号公報には、外部電極からの電圧の印加によりガス放電を発生させ、内部に配置された蛍光体により発光する複数のガス放電管を並置して構成した表示装置が提案されている。
このような表示装置は、内部に放電ガスが封入され蛍光体層が形成されたガス放電管と、そのガス放電管に接触しかつガス放電管を支持する2つの支持体と、それら支持体のガス放電管対向面に配置され放電管に外部から電圧を印加して放電管内で放電を発生させることによって表示を行う複数の電極とで構成されている。 Such a display device includes a gas discharge tube in which a discharge gas is sealed and a phosphor layer is formed, two supports that are in contact with the gas discharge tube and support the gas discharge tube, It is composed of a plurality of electrodes that are arranged on the surface facing the gas discharge tube and perform display by applying a voltage from the outside to the discharge tube to generate a discharge in the discharge tube.
特開平11−214150号公報には、多色またはフルカラーの電場発光ディスプレイパネルが記載されている。そのディスプレイパネルは、疎水性表面を有する高分子フィルムの透明基板ユニット上にストライプ状透明陽極を形成し、その上に単色の蛍光発光性の有機層を介してストライプ状透明陽極と直角方向に画素の全色発光幅の1/2以下のストライプ状金属陰極を形成し、各単色パネルユニットをストライプ状金属陰極が互いに上下に重ならないように積層かつ接着一体化してなる。それは、大画面が可能でかつ製造が容易である。
特開2005−71693号公報には、発光装置が記載されている。その発光装置において、両面から発光させることのできる発光パネルを少なくとも2枚、好ましくは、R、G、Bの3枚の単色発光パネルを重ねられていて、1つのフルカラー表示画像が得られる。発光色の異なる単色発光パネルを3枚以上、例えば3×n(nは自然数)枚重ね、発光素子を立体的に配置することによって表示そのものを立体とし、それを視認させることで観察者に立体映像を認識させる。それによって、高精細化、高開口率化、高信頼性を備えたフルカラー・ディスプレイ、さらに立体画像を表示可能なディスプレイを提供する。
互いに平行な複数の細長いガス放電管からなる表示装置では、ガス放電管に垂直な方向の解像度はガス放電管の幅によって決まり、そのガス放電管に垂直な方向の解像度を高くすることは困難である。 In a display device composed of a plurality of elongated gas discharge tubes that are parallel to each other, the resolution in the direction perpendicular to the gas discharge tube is determined by the width of the gas discharge tube, and it is difficult to increase the resolution in the direction perpendicular to the gas discharge tube. is there.
発明者たちは、複数の細長いガス放電管を多層化して配置することによって表示装置におけるそのガス放電管に垂直な方向の解像度を高くすることができる、と認識した。 The inventors have recognized that the resolution in the direction perpendicular to the gas discharge tube in the display device can be increased by arranging a plurality of elongated gas discharge tubes in multiple layers.
本発明の目的は、カラー表示装置におけるガス放電管に垂直な方向の解像度を高くすることである。 An object of the present invention is to increase the resolution in a direction perpendicular to a gas discharge tube in a color display device.
本発明の特徴によれば、カラー表示装置は複数層のガス放電管からなり、その複数層のガス放電管の各層の複数のガス放電管は、並置されており、前面側支持板と背面側支持板とによって挟持されている。その複数のガス放電管は、内部に、色に応じて異なる材料からなる蛍光体層が形成されると共に放電ガスが封入され、長手方向に複数の発光点をそれぞれ有し、その複数のガス放電管の表示面側に複数対の表示電極が配置され、その複数のガス放電管の背面側に複数の信号電極が配置されている。その複数層のガス放電管の中の第1層は、第1の材料からなる蛍光体層を有する第1の複数のガス放電管を含む。その複数層のガス放電管の中の第2層は、その第1の材料と異なる第2の材料からなる蛍光体層を有する第2の複数のガス放電管を含む。 According to the characteristics of the present invention, the color display device is composed of a plurality of gas discharge tubes, and the plurality of gas discharge tubes in each layer of the plurality of gas discharge tubes are juxtaposed, and the front side support plate and the back side It is clamped by the support plate. The plurality of gas discharge tubes are internally formed with phosphor layers made of different materials depending on the color and filled with a discharge gas, each having a plurality of light emitting points in the longitudinal direction. A plurality of pairs of display electrodes are arranged on the display surface side of the tube, and a plurality of signal electrodes are arranged on the back side of the plurality of gas discharge tubes. The first layer among the plurality of gas discharge tubes includes a first plurality of gas discharge tubes having a phosphor layer made of a first material. The second layer in the multi-layer gas discharge tube includes a second plurality of gas discharge tubes having a phosphor layer made of a second material different from the first material.
本発明によれば、カラー表示装置におけるガス放電管に垂直な方向の解像度を高くすることができる。 According to the present invention, the resolution in the direction perpendicular to the gas discharge tube in the color display device can be increased.
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図面において、同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, similar components are given the same reference numerals.
図1は、通常のカラー表示装置用のプラズマ・チューブまたはガス放電管11R、11Gおよび11Bのアレイのユニット300の概略的な部分的構造を例示している。図1において、プラズマ・チューブ・アレイ(PTA)のユニット300は、互いに平行に配置された透明な細長いカラー・プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bのアレイ、透明な前面側の支持シートまたは薄い基板からなる前面側支持基板31、透明なまたは不透明な背面側の支持シートまたは薄い基板からなる背面側支持基板32、複数の表示電極対または主電極対2、および複数の信号電極またはアドレス電極3を含んでいる。図1において、Xは表示電極2のうちの維持電極またはX電極を示し、Yは表示電極2のうちの走査電極またはY電極を示している。R、GおよびBは蛍光体の発光色である赤、緑および青を示している。支持基板31および32は、例えば可撓性のPETフィルム、ガラス等で作られている。
細長いプラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの細管20は、例えばホウケイ酸ガラス、パイレックス(登録商標)、ソーダガラス、石英ガラスまたはゼロデュアのような透明な絶縁体で作製され、典型的には、管径が2mm以下であり、例えば、管の断面の幅約1mmおよび高さは幅よりも少し小さい扁平型であり、長さが300mm以上であり、管壁の厚さ約0.1mmの寸法を有する。
プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの内部の背面側には、赤、緑、青(R、G、B)の蛍光体層4がそれぞれ形成され、放電ガスが導入されて、両端が封止されている。プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの内面にはMgOからなる電子放出膜5が形成されている。蛍光体層R、G、Bは、典型的には、約10μm〜約50μmの範囲の厚さを有する。蛍光体層R、G、Bは、沈降法などの当該分野で公知の方法にて形成する。
電子放出膜5は、放電ガスの荷電粒子との衝突により電子を発生する。蛍光体層4は、表示電極対2に電圧を印加することにより励起された管内に封入された放電ガスが脱励起することによって発生する真空紫外光によって励起され、可視光を発生する。FIG. 1 illustrates a schematic partial structure of a
The
Red, green and blue (R, G, B) phosphor layers 4 are respectively formed on the back side inside the
The electron emission film 5 generates electrons by collision with the charged particles of the discharge gas. The phosphor layer 4 is excited by vacuum ultraviolet light generated by de-excitation of the discharge gas enclosed in the tube excited by applying a voltage to the
図2Aは、透明な複数の表示電極対2が形成された前面側支持基板31を示している。図2Bは、複数の信号電極3が形成された背面側支持基板32を示している。
信号電極3は、背面側支持基板32の前面すなわち内面上に形成され、プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの長手方向に沿って設けられている。隣接する信号電極3間のピッチは、プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの各々の幅とほぼ同じであり、例えば1mmである。複数の表示電極対2は、周知の形態で前面側支持基板31の背面すなわち内面上に形成され、信号電極3と直角に交差する方向に配置されている。表示電極2の幅は例えば0.75mmであり、各1対の表示電極2の端縁間の距離は例えば0.4mmである。表示電極対2と隣の表示電極対2の間には、非放電領域となる距離または非放電ギャップが確保され、その距離は例えば1.1mmである。
信号電極3と表示電極対2は、PTAユニット300の組み立て時にプラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの下側の外周面部分と上側の外周面部分にそれぞれ密着するように接触させる。その密着性を良くするために、それぞれの電極とプラズマ・チューブ面との間に接着剤を介在させて接着してもよい。
このPTAユニット300を正面から平面的にみた場合、信号電極3と表示電極対2との交差部が単位発光領域となる。表示は、表示電極対2のいずれか1本を走査電極Yとして用い、その走査電極Yと信号電極3との交差部で選択放電を発生させて発光領域を選択し、その放電により当該領域の管内面に形成された壁電荷を利用して、表示電極対2で表示放電を発生させ、蛍光体層を発光させることによって行う。選択放電は、垂直方向に対向する走査Y電極と信号電極3との間のプラズマ・チューブ11R、11Gおよび11B内で発生される対向放電である。表示放電は、平面上に平行に配置された1対の表示電極間のプラズマ・チューブ11R、11Gおよび11B内で発生される面放電である。
表示電極対2と信号電極3は、電圧を印加することによって管内部の放電ガスに放電を発生させることが可能である。図1では、プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの電極構造は、1つの発光部位に3つの電極が配置された構成であり、表示電極対2によって表示放電が発生される構造であるが、これに限定されるものではなく、表示電極2と信号電極3の間で表示放電が発生される構造であってもよい。即ち、表示電極対2を1本とし、この表示電極2を走査電極として用いて信号電極3との間に選択放電と表示放電(対向放電)を発生させる形式の電極構造であってもよい。FIG. 2A shows a
The
The
When the
The
図3は、PTAユニット300のプラズマ・チューブ・アレイ11の管の長手方向に垂直な断面の構造を示している。PTAユニット300において、プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bは、その内面に蛍光体層4R、4Gおよび4Bが形成されており、断面幅1.0mm、断面高さ0.7mm、管壁の厚さ0.1mm、および長さ1m〜3mの細管からなる。一実施例として、赤の蛍光体4Rはイットリア系((Y.Ga)BO3:Eu)の材料を含み、緑の蛍光体4Gはジンクシリケート系(Zn2SiO4:Mn)の材料を含み、青の蛍光体4BはBAM系(BaMgAl10O17:Eu)の材料を含む。
図3において、プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの底面には、粘着剤層34を介して背面側支持基板32が接着されている。プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの底面に、および背面側支持基板32の上面に信号電極3R、3Gおよび3Bが配置されている。また、信号電極3R、3Gおよび3Bは、プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bの底面に直接形成することもある。FIG. 3 shows the structure of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tubes of the
In FIG. 3, the back
図4は、通常の表示装置10のX電極ドライバ装置500、Y電極ドライバ装置700およびアドレス電極ドライバ回路46の電気的接続を示している。表示装置10において、プラズマ・チューブ・アレイ11のn対の表示電極2 (X1,Y1)、...、(Xj,Yj)、...(Xn,Yn)は、前面側支持基板31の複数に分割された右側端部53からフレキシブル・ケーブル52を介してX電極ドライバ装置500のX電極用の維持電圧パルス回路50に接続され、前面側支持基板31の複数に分割された左側端部71からY電極ドライバ装置700の走査パルス回路70に接続される。Y電極ドライバ装置700のY電極用の維持電圧パルス回路60は、フレキシブル・ケーブルを介して走査パルス回路(SCN)70に接続される。プラズマ・チューブ・アレイ11のm本の信号電極3 A1、...、Ai、...Amは、複数に分割された下側端部からアドレス・ドライバ回路46に接続される。X電極ドライバ装置5はさらにリセット回路51を含んでいる。Y電極ドライバ装置700はさらにリセット回路61を含んでいる。ドライバ制御回路42が、X電極ドライバ装置500、Y電極ドライバ装置700、およびアドレス・ドライバ回路46に接続される。
FIG. 4 shows the electrical connection of the X
次に、一般的なプラズマ・チューブ・アレイ型のAC型ガス放電表示装置の駆動法の一例について説明する。1つのピクチャ(映像)は典型的には1フレーム期間で構成されており、インターレース型走査では1フレームが2つのフィールドで構成され、プログレッシブ型走査では1フレームが1つのフィールドで構成されている。また、通常のテレビジョン方式による動画表示のためには1秒間に30または60フレームの表示が必要である。そこでこの種ガス放電表示装置10による表示では、2値の発光制御によって階調を持ったカラー再現を行うために、典型的にはそのような1フィールドFをq個のサブフィールドSFの集合に置き換える。しばしば、これらサブフィールドSFに順に20,21,22,...2q-1等の異なる重みを付けて各サブフィールドSFの表示放電の回数を設定する。サブフィールド単位の発光/非発光の組合せでR,GおよびBの各色毎にN(=1+21+22+...+2q-1 )段階の輝度設定を行うことができる。このようなフィールド構成に合わせてフィールド転送周期であるフィールド期間Tfをq個のサブフィールド期間Tsfに分割し、各サブフィールドSFに1つのサブフィールド期間Tsfを割り当てる。さらに、サブフィールド期間Tsfを、初期化のためのリセット期間TR、アドレッシングのためのアドレス期間TA、および維持放電による発光のための表示期間TSに分ける。典型的には、リセット期間TRおよびアドレス期間TAの長さが重みに係わらず一定であるのに対し、表示期間TSにおけるパルス数は重みが大きいほど多く、表示期間TSの長さは重みが大きいほど長い。この場合、サブフィールド期間Tsfの長さも、該当するサブフィールドSFの重みが大きいほど長い。Next, an example of a driving method of a general plasma tube array type AC gas discharge display device will be described. One picture (video) is typically composed of one frame period. In interlaced scanning, one frame is composed of two fields, and in progressive scanning, one frame is composed of one field. In addition, in order to display a moving image by a normal television system, it is necessary to display 30 or 60 frames per second. Therefore, in the display by this kind of gas
図5は、通常の表示装置10における、X電極ドライバ回路基板500、Y電極ドライバ回路700およびアドレス・ドライバ回路42の出力駆動電圧波形の概略的な駆動シーケンスを例示している。なお、図示の波形は一例であり、振幅、極性およびタイミングを様々に変更することができる。
リセット期間TR、アドレス期間TAおよびサステイン期間TSの順序は、q個のサブフィールドSFにおいて同じであり、駆動シーケンスはサブフィールドSF毎に繰り返される。各サブフィールドSFのリセット期間TRにおいては、全ての表示電極Xに対して負極性のパルスPrx1と正極性のパルスPrx2とを順に印加し、全ての表示電極Yに対して正極性のパルスPry1と負極性のパルスPry2とを順に印加する。パルスPrx1,Pry1およびPry2は微小放電が生じる変化率で振幅が漸増するランプ波形または鈍波パルスである。最初に印加されるパルスPrx1およびPry1は、前サブフィールドSFにおける発光/非発光に係わらず全ての放電セルにいったん同一極性の適度の壁電荷を生じさせるために印加される。引き続き適度の壁電荷が存在する放電セルにパルスPrx2およびPry2を印加することにより、この壁電荷を維持パルスでは再放電しないレベル(消去状態)まで減少させるように調整する。セルに加わる駆動電圧は、表示電極XおよびYに印加されるパルスの振幅の差を表す合成電圧である。
アドレス期間TAにおいては、発光させる放電セルのみに放電維持に必要な壁電荷を形成する。全ての表示電極Xおよび全ての表示電極Yを所定電位にバイアスした状態で、行選択期間(1行分のスキャン時間)毎に選択行に対応した表示電極Yに負極性のスキャン・パルス−Vyを印加する。この行選択と同時にアドレス放電を生じさせるべき選択セルに対応したアドレス電極Aのみにアドレス・パルスVaを印加する。つまり、選択行jのm列分のサブフィールドデータDsfに基づいてアドレス電極A1〜Amの電位を走査ライン毎に2値制御する。これによって、選択セルでは表示電極Yとアドレス電極Aとの間で放電管内にアドレス放電が生じる。そのアドレス放電によって書き込まれた表示データが放電管のセル内壁に壁電荷の形で記憶され、その後のサステイン・パルスの印加により表示電極X−Y間の面放電が生じる。
サステステイン期間TSにおいては、最初に先のアドレス放電で生じた壁電荷と加算されて維持放電を発生する極性(図の例では正極性)のサステイン・パルスPsを印加する。その後、表示電極Xと表示電極Yとに対して交互にサステイン・パルスPsを印加する。サステイン・パルスPsの振幅は維持電圧Vsである。サステイン・パルスPsの印加によって、所定の壁電荷が残存する放電セルにおいて面放電が生じる。サステイン・パルスPsの印加回数は、上述したようにサブフィールドSFの重みに対応する。なお、サステイン期間TS全体にわたって不要な対向放電を防止するために、アドレス電極Aをサステイン・パルスPsと同極性の電圧Vasにバイアスしてもよい。FIG. 5 illustrates a schematic drive sequence of output drive voltage waveforms of the X electrode
The order of the reset period TR, the address period TA, and the sustain period TS is the same in the q subfields SF, and the driving sequence is repeated for each subfield SF. In the reset period TR of each subfield SF, a negative pulse Prx1 and a positive pulse Prx2 are sequentially applied to all the display electrodes X, and a positive pulse Pry1 is applied to all the display electrodes Y. A negative pulse Pry2 is applied in order. The pulses Prx1, Pry1, and Pry2 are ramp waveforms or blunt wave pulses that gradually increase in amplitude at the rate of change at which minute discharge occurs. The first applied pulses Prx1 and Pry1 are applied in order to once generate moderate wall charges of the same polarity in all the discharge cells regardless of light emission / non-light emission in the previous subfield SF. Subsequently, by applying the pulses Prx2 and Pry2 to the discharge cell in which an appropriate wall charge exists, the wall charge is adjusted so as to be reduced to a level (erase state) that is not redischarged by the sustain pulse. The drive voltage applied to the cell is a combined voltage that represents the difference in the amplitude of the pulses applied to the display electrodes X and Y.
In the address period TA, wall charges necessary for maintaining the discharge are formed only in the discharge cells that emit light. With all display electrodes X and all display electrodes Y biased to a predetermined potential, a negative scan pulse -Vy is applied to the display electrode Y corresponding to the selected row for each row selection period (scanning time for one row). Is applied. Simultaneously with the row selection, the address pulse Va is applied only to the address electrode A corresponding to the selected cell that is to generate the address discharge. In other words, to control the binary potentials of the address electrodes A 1 to A m for each scanning line based on the subfield data Dsf for m columns worth of the selected row j. As a result, an address discharge is generated in the discharge tube between the display electrode Y and the address electrode A in the selected cell. Display data written by the address discharge is stored in the form of wall charges on the cell inner wall of the discharge tube, and the surface discharge between the display electrodes XY is generated by the subsequent application of the sustain pulse.
In the sustain period TS, a sustain pulse Ps having a polarity (positive in the example shown in the figure) that is added to the wall charges generated in the previous address discharge to generate a sustain discharge is applied. Thereafter, the sustain pulse Ps is alternately applied to the display electrode X and the display electrode Y. The amplitude of the sustain pulse Ps is the sustain voltage Vs. By applying the sustain pulse Ps, a surface discharge is generated in a discharge cell in which a predetermined wall charge remains. The number of times the sustain pulse Ps is applied corresponds to the weight of the subfield SF as described above. Note that the address electrode A may be biased to the voltage Vas having the same polarity as the sustain pulse Ps in order to prevent unnecessary counter discharge throughout the sustain period TS.
図6は、図1のPTAユニット300の一部分の表示面側から見た水平および垂直方向の各寸法を示している。図3および6を参照すると、PTAユニット300は、管幅d((例えば、1.0mm)、例えば0.08mmの管壁厚さ、管水平開口幅Lh(例えば、0.7〜0.75mm)、水平非発光幅d−Lh(例えば、0.25〜0.3mm)を有する。PTAユニット300は、さらに、外部光の反射を防止するためのブラック・ストライプが形成された非表示領域26、バス電極22と23の間の透明電極24および25を含む発光領域の垂直開口幅Pv(例えば、1.0mm)、垂直ライン・ピッチPv(例えば、3.0mm)、水平ピクセル・ピッチPh(例えば、3.0mm)を有する。破線で囲まれた部分は1つのピクセルの配置を示している。透明電極24および25は、典型的には90%以上の透過率、例えば98%の透過率を有する。
通常、垂直解像度を高くするためには垂直ライン・ピッチPvを小さくする必要があり、そのためには非表示領域26において不要な放電が起こらない程度に前面側支持基板31上の表示電極2の間隔を小さくすればよい。一方、水平解像度を高くするためには水平ピクセル・ピッチPhを小さくする必要があり、そのためにはガラス管の幅dまたは外径を小さくすればよい。水平開口幅Lhは、プラズマ・チューブ11の肉厚を除いた蛍光体の幅で決まる。しかし、ガラス管幅dまたは外径を小さくすると、製造プロセスにおいて細管20内に蛍光体層および放電保護膜を形成するのが困難になり、プラズマ・チューブ11のガラスの強度を考慮すると肉厚を薄くするのは困難である。しかし、ガラス管幅dまたは外径を小さくすると、水平開口率(Lh/d)が下がり、輝度が低下する。6 shows horizontal and vertical dimensions of a part of the
Usually, in order to increase the vertical resolution, it is necessary to reduce the vertical line pitch Pv. For this purpose, the interval between the
図7は、本発明の実施形態によるプラズマ・チューブ・アレイ(PTA)ユニット310の管の長手方向に垂直な断面の構造を示している。
PTAユニット310は、表示面側から順に層1、2および3の3層からなる。PTAユニット310は、層1を構成し前面側支持基板31Gと背面側支持基板32の間に支持され互いに間隔をおいて等ピッチで実質的に平行に配置された複数のプラズマ・チューブ11Gと、層2を構成し前面側支持基板31Bと背面側支持基板32の間に支持され互いに間隔をおいて等ピッチで実質的に平行に配置された複数のプラズマ・チューブ11Bと、層3を構成し前面側支持基板31Rと背面側支持基板32Rの間に支持され互いに間隔をおいて等ピッチで実質的に平行に配置された複数のプラズマ・チューブ11Rと、を具えている。層1、2および3の各々の厚さは例えば0.7〜1.0mmである。前面側支持基板31G、31B、31R、背面側支持基板32、および接着層21は透明である。層2のプラズマ・チューブ11Bは、層1と層2の間の基板32および31Bおよび透明な表示電極2を通過することによって僅かに光の強度が低下する。層3のプラズマ・チューブ11Rは、層1と層2の間および層2と層3の間の基板32、31Bおよび31Rおよび透明な表示電極2を通過することによってより大きく僅かに光の強度が低下する。前面側支持基板31G、31B、31Rの表示電極対2は、PTAユニット310の層1、2および3の面上のそれぞれの対応するピクセルの同じ位置に垂直方向に重なるように配置される。
PTAユニット310の層1のプラズマ・チューブ11G、層2のプラズマ・チューブ11Bおよび層3のプラズマ・チューブ11Rは、表示面側から見て、それぞれ左右両側面の部分が典型的には最大で幅(d−Lh)だけ互いに重なるように配置されている。PTAユニット310は、ピクセルの水平方向の幅を、典型的にはピクセル当たり最大で3(d−Lh)だけ小さくすることができる。層1、2および3の各々において、プラズマ・チューブ11R、11Gまたは11Bの水平ピッチPhは、管幅dの3倍より小さい所定の値を有し、例えば2.1d〜2.4dである。プラズマ・チューブ11R、11Gおよび11Bは、表示面側から見て等間隔になるように配置されている。それによって、PTAユニット310の表示画像の水平方向の解像度を高くすることができる。
図8は、本発明の別の実施形態によるPTAユニット312の管の長手方向に垂直な断面の構造を示している。図8において、PTAユニット312は、図7のPTAユニット310の層3の背面側支持基板31Rを取り除いたものである。FIG. 7 shows a cross-sectional structure perpendicular to the longitudinal direction of the tubes of a plasma tube array (PTA)
The
As for the
FIG. 8 shows a cross-sectional structure perpendicular to the longitudinal direction of the tube of the
図9は、図7のPTAユニット310の各層1、2および3の前面側支持基板31G、31Bおよび31Rとその表示電極引き出し部分であるその右側端部53G、53B、53Rおよびその左側端部71G、71B、71R、およびそれぞれの前面側支持基板31G、31Bおよび31Rに接続された異なるX電極ドライバ装置500G、500B、500Rおよび異なるY電極ドライバ装置700G、700B、700Rの配置を示している。X電極ドライバ装置500G、500B、500RおよびY電極ドライバ装置700G、700B、700Rによって、異なる色のプラズマ・チューブ・アレイ11G、11Bおよび11Rに対して異なる電圧のサステイン・パルスを印加することができる。
前面側支持基板31Gの右側端部53Gおよび左側端部71Gは前面側支持基板31Gの上部分に位置する。前面側支持基板31Bの右側端部53Bおよび左側端部71Bは前面側支持基板31Bの中央部分に位置する。前面側支持基板31Rの右側端部53Rおよび左側端部71Rは前面側支持基板31Rの下部分に位置する。
プラズマ・チューブ・アレイ11Gの表示電極対2のX電極は、前面側支持基板31Gの複数に分割された右側端部53Gからフレキシブル・ケーブルを介してX電極ドライバ装置500Gに接続され、そのY電極は、前面側支持基板31Gの複数に分割された左側端部71GからY電極ドライバ装置700Gに接続される。プラズマ・チューブ・アレイ11Bの表示電極対2のX電極は、前面側支持基板31Bの複数に分割された右側端部53Bからフレキシブル・ケーブルを介してX電極ドライバ装置500Bに接続され、そのY電極は、前面側支持基板31Bの複数に分割された左側端部71BからY電極ドライバ装置700Bに接続される。プラズマ・チューブ・アレイ11Rの表示電極対2のX電極は、前面側支持基板31Rの複数に分割された右側端部53Rからフレキシブル・ケーブルを介してX電極ドライバ装置500Rに接続され、そのY電極は、前面側支持基板31Rの複数に分割された左側端部71RからY電極ドライバ装置700Rに接続される。FIG. 9 shows the front
The
The X electrode of the
図10は、図7のPTAユニット310の各層1、2および3の前面側支持基板31G、31Bおよび31Rとその表示電極引き出し部分であるその右側端部53G、53B、53Rおよびその左側端部71G、71B、71R、およびそれぞれの前面側支持基板31G、31Bおよび31Rに接続されたX電極ドライバ装置500およびY電極ドライバ装置700の配置を示している。この場合、共通のX電極ドライバ装置500およびY電極ドライバ装置700を設けて、異なる色のプラズマ・チューブ・アレイ11G、11Bおよび11Rに対して共通のサステイン・パルスPsを印加することができる。右側端部53Gおよび左側端部71Gを有する前面側支持基板31G、右側端部53Bおよび左側端部71Bを有する前面側支持基板31B、および右側端部53Rおよび左側端部71Rを有する前面側支持基板31Rは、実質的に同じ形状および表示電極配置を有する。プラズマ・チューブ・アレイ11G、11Bおよび11Rの対応する表示電極対2のX電極は、前面側支持基板31G、31Bおよび31Rの複数に分割された右側端部53G、53Bおよび53Rからフレキシブル・ケーブルを介してX電極ドライバ装置500に接続され、そのY電極は、前面側支持基板31G、31Bおよび31Rの複数に分割された左側端部71G、71Bおよび71RからY電極ドライバ装置700に接続される。
FIG. 10 shows the front
図11は、図9および10のPTAユニット310の変形を示しており、図7のPTAユニット310の各層1、2および3の前面側支持基板31G、31Bおよび31Rとその表示電極引き出し部分であるその右側端部53G、53B、53Rおよびその左側端部71G、71B、71R、およびそれぞれの前面側支持基板31G、31Bおよび31Rに接続された異なるX電極ドライバ装置500G、500B、500Rおよび異なるY電極ドライバ装置700G、700B、700Rの配置を示している。右側端部53Gおよび左側端部71Gを有する前面側支持基板31G、右側端部53Bおよび左側端部71Bを有する前面側支持基板31B、および右側端部53Rおよび左側端部71Rを有する前面側支持基板31Rは、図10の場合と同様に、実質的に同じ形状および表示電極配置を有する。
この場合、図9と同様に、前面側支持基板31Gは、X電極ドライバ装置500GおよびY電極ドライバ装置700Gに接続され、前面側支持基板31Bは、X電極ドライバ装置500BおよびY電極ドライバ装置700Bに接続され、前面側支持基板31Rは、X電極ドライバ装置500RおよびY電極ドライバ装置700Rに接続される。FIG. 11 shows a modification of the
In this case, as in FIG. 9, the front
図9〜11において、各層における異なる位置に配置されたプラズマ・チューブ・アレイ11G、11Bおよび11Rの信号電極3は、図4の場合のように、3つの層の重ね合わされたそれらの下側端部からアドレス・ドライバ回路(46)に接続される(図示せず)。
9-11, the
図12は、本発明のさらに別の実施形態によるPTAユニット318の管の長手方向に垂直な断面の構造を示している。PTAユニット318は、表示面側から順に層1および層2の2層からなる。
PTAユニット318は、層1を構成し前面側支持基板31Gと背面側支持基板32の間に支持され互いに間隔をおいて等ピッチで実質的に平行に配置された複数のプラズマ・チューブ11Gと、層2を構成し前面側支持基板31BRと背面側支持基板32の間に支持され互いに間隔をおいて等ピッチで実質的に平行に配置された複数のプラズマ・チューブ11Bおよび11Rと、を具えている。プラズマ・チューブ11Bとプラズマ・チューブ11Rとは隣接して配置される。
PTAユニット318の層1のプラズマ・チューブ11Gは、その左右両側面の部分が、表示面側から見て、層2のプラズマ・チューブ11Rの右側面の部分およびプラズマ・チューブ11Bの左側面の部分と重なるように配置されている。層1および2の各々において、プラズマ・チューブ11R、11Gまたは11Bの水平ピッチPhは、管幅dの3倍より小さい所定の値を有し、例えば2.5d〜2.7dである。PTAユニット318は、ピクセルの水平方向の幅を、ピクセル当たり2(d−Lh)だけ小さくできる。前面側支持基板31Gおよび31BRの形状は、図9〜11のいずれかの前面側支持基板31Gおよび31Rと同様であってもよい。FIG. 12 shows a cross-sectional structure perpendicular to the longitudinal direction of the tube of the
The
The left and right side portions of the
図13は、本発明のさらに別の実施形態によるPTAユニット320の管の長手方向に垂直な断面の構造を示している。PTAユニット320も層1と層2の2層からなる。
PTAユニット320は、層1を構成し前面側支持基板31Gと背面側支持基板32の間に支持され互いに間隔をおいて等ピッチで配置された複数のプラズマ・チューブ11Gと、層2を構成し前面側支持基板31RBと背面側支持基板32の間に支持され互いに間隔をおいて交互に等ピッチで配置された複数のプラズマ・チューブ11Bおよび11Rと、を具えている。前面側支持基板31Gおよび31RBの形状は、図9〜11のいずれかの前面側支持基板31Gおよび31Rと同様であってもよい。
プラズマ・チューブ11Bの数はプラズマ・チューブ11Rの数と概して等しい。プラズマ・チューブ11Gの数は、プラズマ・チューブ11Bの数より多く、またプラズマ・チューブ11Rの数より多く、プラズマ・チューブ11Bまたは11Rの数の概して2倍である。プラズマ・チューブ11Gの密度および解像度は、プラズマ・チューブ11Bの密度および解像度より高く、またプラズマ・チューブ11Rの密度および解像度より高く、プラズマ・チューブ11Bまたは11Rの密度および解像度の概して2倍である。従って、緑色成分は輝度の大きい部分を占めるので、プラズマ・チューブ11Gの数が多い分だけPTAユニット320の輝度信号の解像度が相対的に高くなる。
PTAユニット320の層1のプラズマ・チューブ11G、層2のプラズマ・チューブ11Bおよびプラズマ・チューブ11Rは、表示面側から見て、左右両側面の部分が典型的には最大で幅(d−Lh)だけ互いに重なるように配置されている。層1において、プラズマ・チューブ11Gの水平ピッチPhは、管幅dの2倍より小さい所定の値を有し、例えば1.7d〜1.75dである。層2において、プラズマ・チューブ11Gまたは11Bの水平ピッチPhは、管幅dの4倍より小さい所定の値を有し、例えば3.4d〜3.5dである。この場合、1本のプラズマ・チューブ11Gの発光点とその左右両側のプラズマ・チューブ11Rおよび11Bの発光点の一部分とで、水平方向の1ピクセルが構成される。FIG. 13 shows a cross-sectional structure perpendicular to the longitudinal direction of the tube of the
The
The number of
The
図14は、本発明のさらに別の実施形態によるPTAユニット322の管の長手方向に垂直な断面の構造を示している。PTAユニット320も2層からなる。
PTAユニット322は、層1を構成し前面側支持基板31GBと背面側支持基板32の間に支持され互いに間隔をおいて等ピッチで配置された複数のプラズマ・チューブ11Gおよび11Bと、層1を構成し前面側支持基板31Rと背面側支持基板32の間に支持され互いに間隔をおいて等ピッチで配置された複数のプラズマ・チューブ11Rと、を具えている。プラズマ・チューブ11Gとプラズマ・チューブ11Bとは隣接して配置される。
PTAユニット322の層2のプラズマ・チューブ11Rは、その左右両側面の部分が、表示面側から見て、層1のプラズマ・チューブ11Bの右側面の部分およびプラズマ・チューブ11Gの左側面の部分と重なるように配置されている。層1および2の各々において、プラズマ・チューブ11R、11Gまたは11Bの水平ピッチPhは、管幅dの3倍より小さい所定の値を有し、例えば2.5d〜2.7dである。PTAユニット322は、ピクセルの水平方向の幅を、ピクセル当たり2(d−Lh)だけ小さくできる。前面側支持基板31GBおよび31Rの形状は、図9〜11のいずれかの前面側支持基板31Gおよび31Rと同様であってもよい。PTAユニット322では、複数のプラズマ・チューブ11Gと11Bの双方を層1に配置したことによって、図12のPTAユニット318と比較して青色光の強度が大きくなり、PTAユニット322における表示画像の色温度を上げることができる。FIG. 14 illustrates a cross-sectional structure perpendicular to the longitudinal direction of the tube of the
The
As for the
図15は、図12のPTAユニット318に用いられるX電極ドライバ装置500およびY電極ドライバ装置700の構成を示している。
図12のプラズマ・チューブ・アレイ11Gの表示電極対2のX電極は、前面側支持基板31Gの複数に分割された右側端部からフレキシブル・ケーブルを介してX電極ドライバ装置500中の維持電圧パルス回路50Gに接続され、そのY電極は、前面側支持基板31Gの複数に分割された左側端部からY電極ドライバ装置700中の維持電圧パルス回路60Gに接続される。プラズマ・チューブ・アレイ11Bおよび11Rの表示電極対2のX電極は、前面側支持基板31BRの複数に分割された右側端部からフレキシブル・ケーブルを介してX電極ドライバ装置500中の維持電圧パルス回路50BRに接続され、そのY電極は、前面側支持基板31BRの複数に分割された左側端部からY電極ドライバ装置700中の維持電圧パルス回路60BRに接続される。輝度に最も影響する緑の維持電圧パルス回路50Gを青および赤の維持電圧パルス回路50BRと別個に設けることによって、PTAユニット318における輝度の表示負荷依存性を低減することができる。
図15のX電極ドライバ装置500およびY電極ドライバ装置700は、所要の変形を施すことによって、図13のPTAユニット320および図14のPTAユニット322にも適用できる。FIG. 15 shows the configuration of the X
The X electrode of the
The X
図16Aおよび16Bは、図7のPTAユニット310に類似した構造を有するPTAユニット324の製造方法を示している。
図16Aを参照すると、まず、プラズマ・チューブ11R、11G、11Bを収容するための所要の間隔をおいて配置された平行な溝を有する治具33を用意する。治具33は隣接する溝の間に平坦な上面を有し、治具33の溝の深さは層に垂直な方向のプラズマ・チューブ11の外形の垂直方向の厚さより僅かに小さい。
治具33の溝に同じ色のプラズマ・チューブ11R、11Gまたは11Bを表示面側を上にして挿入配置し、表示電極2および接着層21を形成した前面側支持基板31R、31Gまたは31Bをプラズマ・チューブ11R、11Gまたは11Bの上面上に配置し、前面側支持基板31R、31Gまたは31Bをプラズマ・チューブ11R、11Gまたは11Bの上面上に加熱圧着する。それによって、前面側支持基板31R、31Gまたは31Bとプラズマ・チューブ11R、11Gまたは11Bの上面とが良好に接着される。前面側支持基板31R、31Gまたは31Bは、プラズマ・チューブ11R、11Gまたは11Bの上面の位置に突条部(リッジ)319を形成し、両者の間の接触面積または接着面積が大きくなる。次いで、治具33から、組み立てられた前面側支持基板31Gとプラズマ・チューブ11Gの層1の部分を取り出す。同様の手順で、組み立てられた前面側支持基板31Bとプラズマ・チューブ11Bの層2の部分、および組み立てられた前面側支持基板31Rとプラズマ・チューブ11Rの層3の部分を作製する。次いで、前面側支持基板31Bおよび31Rの上面に接着層34を形成する。
次いで、図15Bを参照すると、層1のプラズマ・チューブ11Gを層2の前面側支持基板31Bの上に、プラズマ・チューブ11Gの底面右角部を前面側支持基板31Bの突条部319の左斜面に当てることによって、プラズマ・チューブ11Gと前面側支持基板31Bを位置合わせして接着する。層2のプラズマ・チューブ11Gを層3の前面側支持基板31Rの上に、プラズマ・チューブ11Gの底面右角部を前面側支持基板31Rの突条部319の左斜面に当てることによって、プラズマ・チューブ11Gと前面側支持基板31Rを位置合わせして接着する。層3のプラズマ・チューブ11Rを、接着層34が形成された背面側支持基板32Rの上に接着する。この場合、前面側支持基板31Gおよび31Bの前面側支持基板31Bは背面側支持基板を兼ねている。このように前面側支持基板31G、31B、31Rに、プラズマ・チューブ11G、11B、11Rに沿って凹凸を形成することによって、PTAユニット324の厚さが薄くなる。16A and 16B show a method for manufacturing a
Referring to FIG. 16A, first, a
A
Next, referring to FIG. 15B, the
本発明の実施形態によれば、プラズマ・チューブ・アレイを多層化配置することによって、水平解像度を典型的には最大で約20〜30%だけ高くすることができ、各色のプラズマ・チューブ・アレイに異なる駆動電圧を印加することができる。 According to embodiments of the present invention, by arranging the plasma tube arrays in multiple layers, the horizontal resolution can typically be increased by up to about 20-30%, and each color plasma tube array Different drive voltages can be applied.
以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、その各実施形態の構成要素を組み合わせること、その変形およびバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。 The embodiments described above are merely given as typical examples, and it is obvious to those skilled in the art to combine the components of each embodiment, and variations and variations thereof will be apparent to those skilled in the art. It will be apparent that various modifications of the above-described embodiments can be made without departing from the scope of the invention as set forth in the scope.
Claims (15)
前記複数層のガス放電管の各層の複数のガス放電管は、並置されており、前面側支持板と背面側支持板とによって挟持されており、
前記複数のガス放電管は、内部に、色に応じて異なる材料からなる蛍光体層が形成されると共に放電ガスが封入され、長手方向に複数の発光点をそれぞれ有し、前記複数のガス放電管の表示面側に複数対の表示電極が配置され、前記複数のガス放電管の背面側に複数の信号電極が配置されており、
前記複数層のガス放電管の中の第1層は、第1の材料からなる蛍光体層を有する第1の複数のガス放電管を含み、
前記複数層のガス放電管の中の第2層は、前記第1の材料と異なる第2の材料からなる蛍光体層を有する第2の複数のガス放電管を含むことを特徴とする、カラー表示装置。A color display device comprising a plurality of gas discharge tubes,
The plurality of gas discharge tubes of each layer of the plurality of gas discharge tubes are juxtaposed, and are sandwiched between a front side support plate and a back side support plate,
The plurality of gas discharge tubes are internally formed with phosphor layers made of different materials depending on colors and filled with a discharge gas, and each have a plurality of light emitting points in the longitudinal direction. A plurality of pairs of display electrodes are arranged on the display surface side of the tube, and a plurality of signal electrodes are arranged on the back side of the plurality of gas discharge tubes,
The first layer in the plurality of gas discharge tubes includes a first plurality of gas discharge tubes having a phosphor layer made of a first material,
The second layer in the plurality of gas discharge tubes includes a second plurality of gas discharge tubes having a phosphor layer made of a second material different from the first material. Display device.
表示面側から見て、前記第1層の前記第1の複数のガス放電管は、前記第2層の前記第2の複数のガス放電管と側面部分において部分的に互いに重なるように配置されていることを特徴とする、請求項1に記載のカラー表示装置。In the first layer, the first plurality of gas discharge tubes are arranged at a substantially equal pitch, and in the second layer, the second plurality of gas discharge tubes are arranged at a substantially equal pitch. And
When viewed from the display surface side, the first plurality of gas discharge tubes of the first layer are arranged so as to partially overlap each other at the side surface portion with the second plurality of gas discharge tubes of the second layer. The color display device according to claim 1, wherein:
表示面側から見て、前記第1層の前記第1の複数のガス放電管は、前記第2層の前記第2の複数のガス放電管および前記第3の複数のガス放電管と側面部分において部分的に互いに重なるように配置されていることを特徴とする、請求項3に記載のカラー表示装置。In the first layer, the first plurality of gas discharge tubes are arranged at a substantially equal pitch, and in the second layer, the second plurality of gas discharge tubes are arranged at a substantially equal pitch. And the third plurality of gas discharge tubes in the third layer are arranged at substantially equal pitches,
When viewed from the display surface side, the first plurality of gas discharge tubes of the first layer include side surfaces of the second plurality of gas discharge tubes and the third plurality of gas discharge tubes of the second layer. The color display device according to claim 3, wherein the color display devices are arranged so as to partially overlap each other.
表示面側から見て、前記第1層の前記第1の複数のガス放電管は、前記第2層の前記第2の複数のガス放電管および前記第3の複数のガス放電管と側面部分において部分的に互いに重なるように配置されていることを特徴とする、請求項5に記載のカラー表示装置。In the first layer, the first plurality of gas discharge tubes are arranged at a substantially equal pitch, and in the second layer, the second plurality of gas discharge tubes are arranged at a substantially equal pitch. In the second layer, the third plurality of gas discharge tubes are arranged at substantially the same pitch, and in the second layer, each of the second plurality of gas discharge tubes includes the third gas discharge tube. Arranged adjacent to the corresponding gas discharge tube among the plurality of gas discharge tubes,
When viewed from the display surface side, the first plurality of gas discharge tubes of the first layer include side surfaces of the second plurality of gas discharge tubes and the third plurality of gas discharge tubes of the second layer. The color display device according to claim 5, wherein the color display devices are arranged so as to partially overlap each other.
表示面側から見て、前記第1層の前記第1の複数のガス放電管は、前記第2層の前記第2の複数のガス放電管および前記第3の複数のガス放電管と側面部分において部分的に互いに重なるように配置されていることを特徴とする、請求項5に記載のカラー表示装置。The number of the first plurality of gas discharge tubes is greater than the number of the second plurality of gas discharge tubes and greater than the number of the third plurality of gas discharge tubes, and the first plurality of gas discharge tubes in the first layer. Gas discharge tubes are arranged at a substantially equal predetermined pitch, and the second and third gas discharge tubes are alternately arranged at the predetermined pitch in the second layer;
When viewed from the display surface side, the first plurality of gas discharge tubes of the first layer include side surfaces of the second plurality of gas discharge tubes and the third plurality of gas discharge tubes of the second layer. The color display device according to claim 5, wherein the color display devices are arranged so as to partially overlap each other.
表示面側から見て、前記第2層の前記第2の複数のガス放電管は、前記第1層の前記第1の複数のガス放電管および前記第3の複数のガス放電管と側面部分において部分的に互いに重なるように配置されていることを特徴とする、請求項8に記載のカラー表示装置。In the first layer, the first plurality of gas discharge tubes are arranged at a substantially equal pitch, and in the second layer, the second plurality of gas discharge tubes are arranged at a substantially equal pitch. In the first layer, the third plurality of gas discharge tubes are arranged at substantially the same pitch, and in the first layer, each of the first plurality of gas discharge tubes includes the third gas discharge tube. Arranged adjacent to the corresponding gas discharge tube among the plurality of gas discharge tubes,
When viewed from the display surface side, the second plurality of gas discharge tubes of the second layer are the side surfaces of the first plurality of gas discharge tubes and the third plurality of gas discharge tubes of the first layer. The color display device according to claim 8, wherein the color display devices are arranged so as to partially overlap each other.
間隔をおいて並置された第2の複数のガス放電管の上面部分に、背面に複数対の表示電極が配置された第2の支持板を加熱圧着して第2層を形成して、前記第2の支持板に前記第2の複数のガス放電管の各接着位置において表示面側へ突出する第1の複数の突条部を形成し、
前記第1層の前記第1の複数のガス放電管の背面部を前記第2層の前記第2の支持板の前記第2の複数の突条部の斜面に当てることによって、前記第1の複数のガス放電管を前記第2の支持板と位置合わせして、前記第1層の前記第1の複数のガス放電管と前記第2層の前記第2の複数のガス放電管とを重ねることを特徴とする、
カラー表示装置の製造方法。Forming a first layer by thermocompression bonding a first support plate having a plurality of pairs of display electrodes disposed on the back surface thereof on top surfaces of the first plurality of gas discharge tubes juxtaposed at intervals; Forming a plurality of first protrusions projecting toward the display surface at each bonding position of the first plurality of gas discharge tubes on the first support plate;
Forming a second layer by thermocompression-bonding a second support plate having a plurality of pairs of display electrodes disposed on the back surface thereof on top surfaces of the second plurality of gas discharge tubes juxtaposed at intervals; Forming a plurality of first protrusions projecting toward the display surface at each bonding position of the second plurality of gas discharge tubes on the second support plate;
The back surface of the first plurality of gas discharge tubes of the first layer is applied to the slopes of the second plurality of protrusions of the second support plate of the second layer, whereby the first A plurality of gas discharge tubes are aligned with the second support plate, and the first plurality of gas discharge tubes of the first layer and the second plurality of gas discharge tubes of the second layer are overlapped. It is characterized by
A method for manufacturing a color display device.
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