(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラットパネル型ディスプレイであって、
バックプレート構造体と、
前記バックプレート構造体と連結されてシールされた筐体を形成するフェースプレート構造体と、
前記バックプレート構造体と前記フェースプレート構造体の間に配置された、前記ディスプレイに働く外部の力に対する耐性を与えるためのスペーサとを有し、
前記バックプレート構造体が、
（ａ）バックプレートと、
（ｂ）１つの平面である電子放出サイト平面に位置する複数の電子放出部位を有し、前記バックプレートの上に配置された電子放出構造体と、
（ｃ）前記電子放出サイト平面に沿って延在する非平面のバックプレート側等電位面を有し、前記バックプレートの上に配置されたバックプレート側主要構造体であって、前記バックプレート側等電位面上の各点と前記電子放出サイト平面との距離は第１の値と第２の値の間の長さである、該バックプレート側主要構造体とを有し、
前記バックプレート構造体は、前記電子放出サイト平面から前記第１の値と第２の値の間の距離だけ離れた位置にあって前記電子放出サイト平面と平行に延在する電気的末端面に位置する電気的末端部を有し、
前記フェースプレート構造体が、
（ａ）フェースプレート平面に位置する内側表面を有するフェースプレートと、
（ｂ）前記内側表面に沿って前記フェースプレートの上に配置された発光構造体と、
（ｃ）前記内側表面に沿って前記フェースプレートの上に配置された、前記フェースプレート平面上方に位置する非平面のフェースプレート側等電位面を有するフェースプレート側主要構造体であって、前記フェースプレート側等電位面上の各点と前記フェースプレート平面との距離は第３の値と第４の値の間の長さである、該フェースプレート側主要構造体とを有し、
前記フェースプレート構造体が、前記フェースプレート平面から上方に前記第３の値と第４の値の間の距離だけ離れた位置にあって前記フェースプレート平面に平行に延在するフェースプレート側電気的末端面に配置されたフェースプレート側電気的末端部を有し、
前記スペーサが、スペーサ主部と、前記スペーサ主部のバックプレート側の縁部に設けられたバックプレート側縁部電極と、前記スペーサ主部のフェースプレート側の縁部に設けられたフェースプレート側縁部電極とを有し、
前記スペーサは、前記電気的末端面に位置するバックプレート側の電気的末端部と、前記フェースプレート側電気的末端面に位置するフェースプレート側の電気的末端部とを有することを特徴とするディスプレイ。
【請求項２】
前記バックプレート側主要構造体に沿って延在するスペーサのない領域における電気的末端面に位置する仮想的な導電性プレートと前記フェースプレート構造体との間のキャパシタンスが、前記スペーサのない領域における前記バックプレート構造体と前記フェースプレート構造体との間のキャパシタンスに等しいことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項３】
フラットパネル型ディスプレイであって、
バックプレート構造体と、
前記バックプレート構造体と連結されてシールされた筐体を形成するフェースプレート構造体と、
前記バックプレート構造体と前記フェースプレート構造体の間に配置された、前記ディスプレイに働く外部の力に対する耐性を与えるためのスペーサとを有し、
前記バックプレート構造体が、
（ａ）バックプレートと、
（ｂ）１つの平面である電子放出サイト平面に位置する複数の電子放出部位を有するバックプレートの上に配置された電子放出構造体と、
（ｃ）前記電子放出サイト平面に沿って延在する非平面のバックプレート側等電位面を有し、前記バックプレートの上に配置されたバックプレート側主要構造体であって、前記バックプレート側等電位面上の各点と前記電子放出サイト平面との距離は第１の値と第２の値の間の長さである、該バックプレート側主要構造体とを有し、
前記バックプレート構造体は、前記電子放出サイト平面から前記第１の値と第２の値の間の距離だけ離れた位置にあって前記電子放出サイト平面と平行に延在する電気的末端面に位置する電気的末端部を有し、
前記フェースプレート構造体が、
（ａ）フェースプレート平面に位置する内側表面を有するフェースプレートと、
（ｂ）前記内側表面に沿って前記フェースプレートの上に配置された発光構造体と、
（ｃ）前記内側表面に沿って前記フェースプレートの上に配置された、前記フェースプレート平面上方に位置する非平面のフェースプレート側等電位面を有するフェースプレート側主要構造体であって、前記フェースプレート側等電位面上の各点と前記フェースプレート平面との距離は第３の値と第４の値の間の長さである、該フェースプレート側主要構造体とを有し、
前記フェースプレート構造体が、前記フェースプレート平面から上方に前記第３の値と第４の値の間の距離だけ離れた位置にあって前記フェースプレート平面に平行に延在するフェースプレート側電気的末端面に配置されたフェースプレート側電気的末端部を有し、
前記スペーサが、スペーサ主部と、前記スペーサ主部のバックプレート側の縁部に設けられたバックプレート側縁部電極と、前記スペーサ主部のフェースプレート側の縁部に設けられたフェースプレート側縁部電極とを有し、
前記スペーサは、前記電気的末端面から離隔された位置において前記バックプレート側主要構造体に沿って位置するバックプレート側の電気的末端部と、前記フェースプレート側電気的末端面に位置するフェースプレート側の電気的末端部とを有し、
前記スペーサは、前記スペーサのバックプレート側の電気的末端部が前記電気的末端面から離隔された結果、前記電子放出構造体によって放出された電子が、前記フェースプレート構造体における標的領域の外側に衝当することを防止し、電子が前記標的領域に衝当するように前記スペーサに沿って存在する電位場を制御するための補償構造体を備えることを特徴とするディスプレイ。
【請求項４】
前記バックプレート側主要構造体に沿って延在するスペーサのない領域における電気的末端面に位置する仮想的な導電性プレートと前記フェースプレート構造体との間のキャパシタンスが、前記スペーサのない領域における前記バックプレート構造体と前記フェースプレート構造体との間のキャパシタンスに等しいことを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ。
【請求項５】
前記スペーサが、前記バックプレート側主要構造体と前記フェースプレート構造体との間に配置されることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ。
【請求項６】
前記スペーサのバックプレート側の電気的末端部が、前記バックプレート側電気的末端面よりフェースプレート側に位置することを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ。
【請求項７】
前記補償構造体が、前記スペーサのバックプレート側の電気的末端部から離隔された位置にあることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ。
【請求項８】
前記スペーサが、
前記スペーサ主部に沿って配置され前記補償構造体の少なくとも一部を形成する表面電極とを含むことを特徴とする請求項７に記載のディスプレイ。
【請求項９】
前記表面電極が前記スペーサのフェースプレート側の電気的末端部まで延在することを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
前記スペーサが、前記フェースプレート構造体に沿って位置するフェースプレート側の電気的末端部を有し、前記表面電極が、前記スペーサの電気的末端部の各々から離隔されることを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
フラットパネル型ディスプレイであって、
フェースプレート構造体と、
前記フェースプレート構造体と連結されてシールされた筐体を形成するバックプレート構造体と、
前記フェースプレート構造体と前記バックプレート構造体の間に配置された、前記ディスプレイに働く外部の力に対する耐性を与えるためのスペーサとを有し、
前記フェースプレート構造体は、
（ａ）フェースプレート平面に位置する内側表面を有するフェースプレートと、
（ｂ）前記内側表面に沿って前記フェースプレートの上に配置された発光構造体と、
（ｃ）前記内側表面に沿って前記フェースプレートの上に配置された、前記フェースプレート平面上方に位置する非平面の等電位面を有するフェースプレート側主要構造体であって、前記等電位面上の各点と前記フェースプレート平面との距離は、第１の値と第２の値の間の長さである、該フェースプレート側主要構造体とを有し、
前記フェースプレート構造体は、前記フェースプレート平面から上方に前記第１の値と第２の値の間の長さの距離だけ離れた位置にあって前記フェースプレート平面に平行に延在するフェースプレート側電気的末端面に配置されたフェースプレート側電気的末端部を有し、
前記スペーサが、スペーサ主部と、前記スペーサ主部のバックプレート側の縁部に設けられたバックプレート側縁部電極と、前記スペーサ主部のフェースプレート側の縁部に設けられたフェースプレート側縁部電極とを有し、
前記スペーサが、前記フェースプレート側電気的末端面に位置するフェースプレート側の電気的末端部を有することを特徴とするディスプレイ。
【請求項１２】
前記フェースプレート側主要構造体に沿って延在するスペーサのない領域における電気的末端面に位置する仮想的な導電性プレートと前記バックプレート構造体との間のキャパシタンスが、前記スペーサのない領域における前記バックプレート構造体と前記フェースプレート構造体との間のキャパシタンスに等しいことを特徴とする請求項１１に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
相互参照
本発明は、国際特許出願PCT/US97/11730（1997年7月16日申請）に関連するものである。ここでは繰り返さないが、国際特許出願PCT/US97/11730の内容についてはここで言及することにより本明細書の一部とする。
【０００２】
技術分野
本発明は、陰極線管（CRT）タイプのフラットパネル型ディスプレイのフェースプレート構造体とバックプレート構造体の間の1以上のスペーサの配置に関するものである。
【０００３】
発明の背景
フラットパネル型CRTディスプレイは、発光材料に衝当する電子に応じてディスプレイの表示面上に画像を表示する薄く平坦なディスプレイである。電子は電界放出や熱電子放出のような機構によって生じさせることができる。通常フラットパネル型CRTディスプレイにはフェースプレート構造体とバックプレート構造体が含まれ、その2つのプレート構造体の周囲に沿って存在する外壁によってそれらは連結されている。結果として生じる密閉容器は、一般に高真空（通常は10-7torr又はそれ未満の圧力）に保持される。高真空でのディスプレイの圧壊を防止するために、通常は1以上のスペーサをプレート構造体の間に配置する。
【０００４】
図１は、従来型のフラットパネル型CRTディスプレイ１００の一部の概略図である。ディスプレイ１００の構成部品には、フェースプレート(faceplate)構造体１２０、バックプレート(backplate)構造体１３０、スペーサ壁１４０、及び電圧源１５０が含まれる。図１には1つのスペーサ壁１４０のみを示しているが、ディスプレイ１００にはそのような複数の付加的なスペーサ壁が含まれる。
【０００５】
フェースプレート構造体１２０には、透明な電気的に絶縁性のフェースプレート１２１及びフェースプレート１２１の内側表面上に形成された発光構造体１２２が含まれる。発光構造体１２２には、例えば蛍光体のようなディスプレイ１００のアクティブ領域を画定する発光素子が含まれる。またフェースプレート構造体１２０には、電圧源１５０の正極（高電圧）側に接続された発光構造体１２２に隣接するアノード（図示せず）が含まれる。バックプレート構造体１３０には、電気的に絶縁性のバックプレート１３１及びバックプレート１３１の内側表面上に位置する電子放出構造体１３２が含まれる。電子放出構造体１３２には、選択的に励起されて電子を放出する電子放出素子の複数のセット１６１〜１６５が含まれる。
【０００６】
ディスプレイ動作においては、電子放出構造体１３２の一部に変化に富む電圧が印加される。通常これらの全ての電圧は、電圧源１５０の正極側がフェースプレート構造体１２０の中のディスプレイのアノードに印加する電圧に比べて非常に小さい。発光構造体１２２及び隣接するアノードに関する空間的近似と同様に、電子放出構造体１３２は電圧源１５０の負極（低電圧）側に接続されているようにみなすことができる。図１はこの接続を図式化したものである。アノードを電子放出構造体１３２に対して高い電圧（例えば5kV）に保持することで、セット１６１〜１６５の中の電子放出素子によって放出された電子を対応する発光構造体１２２の発光素子に衝当させて、結果として発光素子にフェースプレート１２１の外側の表示面に対して可視光を放出させる。
【０００７】
スペーサ壁１４０は、発光構造体１２２の概ね平坦な下側表面と電子放出構造体１３２の概ね平坦な上側表面との間に位置する。スペーサ１４０を概ね一定の抵抗率を有する材料で形成する場合には、スペーサに沿って存在する電位場（電圧分布と称される場合もある）は、自由空間（即ち、プレート構造体１２０と１３０の間のスペーサのない空間）において同じ位置に存在するであろう電位場と概ね同一である。スペーサ１４０に衝当する電子を除けば、スペーサ１４０の存在が電子放出構造体１３２から発光構造体１２２まで移動する電子に大きな影響を及ぼすことはない。
【０００８】
図２は、別の従来型のフラットパネル型CRTディスプレイ２００の一部の概略図である。以下で説明するものを除けば、ディスプレイ１００と２００は同一であり、類似の要素には同様の参照符号が付されている。ディスプレイ２００のベースプレート構造体１３０には、さらに集束構造体１３３ａ〜１３３ｆからなる電子集束システム１３３が含まれる。スペーサ壁１４０の一方のエッジ部は、集束構造体１３３ａと接触している。スペーサ１４０の反対のエッジ部は、発光構造体１２２と接触している。
【０００９】
集束システム１３３は、電圧源１５０の負極側に電気的に接続される。結果として、集束システム１３３はセット１６１〜１６５の中の電子放出素子から放出された電子における斥力を保持する。これらの斥力によって電子は発光構造体１２２の適切な発光素子に向けられる（即ち、集束される）。
【００１０】
集束システム１３３、特に電子放出構造体１３２と同様の電位にある集束構造体１３３ａのために、スペーサ壁１４０に沿って存在する電位場は、自由空間（即ち、ここでは集束システム１３３を含む、フェースプレート構造体１２０とベースプレート１３０の間のスペーサ１４０のない空間）において同じ位置に存在したであろう電位場とは異なる。これによって、スペーサ１４０付近の電子放出素子（例えば、セット１６１と１６２の中の電子放出素子）から放出された電子の望ましくない偏向が生じる可能性がある。電子集束システムを含むフラットパネル型CRTディスプレイにおけるスペーサは、望ましくない電子の偏向を防止するように、或いは生じた望ましくない電子の偏向を克服するように配置することが望ましい。
【００１１】
発明の開示
本発明は、2つの基本的なアプローチに従って前述の電子の偏向に関して扱うものである。
【００１２】
アプローチの1つにおいては、ディスプレイにおいて非平面の近似的に等電位の表面が1以上の主要な位置に存在する場合でも、フラットパネル型ディスプレイのバックプレート構造体とフェースプレート構造体との間に位置するスペーサに沿って存在する電位場は、自由空間（即ち、2つのプレート構造体の間のスペーサのない空間）において同じ位置に存在するであろう電位場に近づくように制御される。結果として、スペーサの存在はバックプレート構造体からフェースプレート構造体までの電子の移動の軌道には大きな影響を及ぼさない。スペーサは実質的に電子の流れに対して電気的に透過性である。望ましくない電子の偏向は概ね抑制される。
【００１３】
更に詳述すると、本発明によって構成されたフラットパネル型ディスプレイには、バックプレート構造体、フェースプレート構造体、及びスペーサが含まれる。偏向を抑制するアプローチの一態様においては、バックプレート構造体の構成要素には、バックプレート、電子放出構造体、及び主要な構造体が含まれる。電子放出構造体はバックプレートの上に重なり、また放出サイト平面に概ね位置する電子放出部位を有する。同様に主要な構造体（通常は電子放出構造体によって放出された電子を集束するための集束システム）もまたバックプレートの上に重なる。
【００１４】
主要な構造体は、放出サイト平面に沿って概ね位置する近似的に等電位の表面を有する。放出サイト平面から非平面の近似的に等電位の表面までの距離は、第１の値と第２の値との間で変化する。
【００１５】
バックプレート構造体は、電子放出平面に対して概ね平行に延在する電気的末端平面に位置する電気的末端部を有する。放出サイト平面からバックプレート構造体の電気的末端平面までの距離は、第１の値と第２の値との間にある。電気的末端平面の電気的な特質は、主要な構造体に沿って延在する自由空間（即ち、スペーサのない領域）における電気的末端平面に位置する想像上の導電性プレートとフェースプレート構造体との間のキャパシタンスが、主要な構造体を含むスペーサのない領域におけるバックプレート構造体とフェースプレート構造体との間のキャパシタンスに概ね等しいことである。
【００１６】
フェースプレート構造体はバックプレート構造体に連結され、シールされた密閉容器を形成する。ディスプレイに働く外部の力に耐えるようにスペーサが2つのプレート構造体の間に配置される。詳述すると、通常スペーサは主要な構造体とフェースプレート構造体との間に位置する。
【００１７】
重要なことには、スペーサがバックプレート構造体の電気的末端平面に概ね位置するバックプレート側の電気的末端部を有する。従ってスペーサが主要な構造体とフェースプレート構造体との間に位置する場合、スペーサのバックプレート側の電気的末端部はバックプレート構造体の電気的末端部と概ね一致する。その一致は、主要な構造体の凹部の中に延在するスペーサを有することによって通常は達成される。この一致の結果、バックプレート構造体付近のスペーサに沿って存在する電位場は、2つのプレート構造体の間の自由空間において同じ位置に存在するであろう電位場と概ね同一となる。従って、スペーサの存在は、電子の軌道がスペーサがない場合の軌道から大きく相違する原因とはならない。
【００１８】
フェースプレート構造体に関するスペーサの配置は、バックプレート構造体に関してスペーサを配置する方法と同様に取扱うことができる。偏向を抑制するアプローチの別の態様においては、フェースプレート構造体の構成要素には、フェースプレート、発光構造体、及び主たる構造体が含まれる。フェースプレートはフェースプレート平面に概ね位置する内側表面を有する。発光構造体は、フェースプレートの内側表面に沿ってフェースプレートの上に重なる。同様に主たる構造体（通常はバックプレート構造体によって放出された電子を引き寄せるためのアノード）は、フェースプレートの内側表面に沿ってフェースプレート上に重なる。
【００１９】
先に述べた偏向を抑制するアプローチの態様における主要な構造体と同様に、主たる構造体はフェースプレート平面の上方に位置する非平面の近似的に等電位の表面を有する。フェースプレート平面からこの更なる非平面の近似的に等電位の表面までの距離は、更なる第１の値と第２の値との間で変化する。
【００２０】
フェースプレート構造体は、フェースプレート平面の上に重なってフェースプレート平面に対して概ね平行に延在する更なる電気的末端平面に位置する電気的末端部を有する。フェースプレート平面からフェースプレート構造体の電気的末端平面までの距離は、更なる第１の値と第２の値との間に在る。偏向を抑制するアプローチのこの態様における電気的末端平面の電気的な特質は、主たる構造体に沿って延在する自由空間における電気的末端平面に位置する想像上の導電性プレートとバックプレート構造体との間のキャパシタンスが、主たる構造体を含むスペーサのない領域におけるバックプレート構造体とフェースプレート構造体との間のキャパシタンスに概ね等しいことである。
【００２１】
偏向を抑制するアプローチのこの第2の態様において、スペーサはフェースプレート構造体の電気的末端平面に概ね位置するフェースプレート側の電気的末端部を有する。通常スペーサは、主たる構造体とバックプレート構造体との間に位置する。従って、スペーサのフェースプレート側の電気的末端部は、フェースプレート構造体の電気的末端部と概ね一致する。通常これらの2つの電気的末端部の一致は、スペーサを主たる構造体の凹部の中に延在するように配置することによって達成される。この一致の結果として、フェースプレート構造体付近のスペーサに沿って存在する電位場は、2つのプレート構造体の間の自由空間において同じ位置に存在するであろう電位場と概ね同一である。
【００２２】
電子の偏向の問題を解決するための別のアプローチにおいては、フラットパネル型ディスプレイのバックプレート構造体とフェースプレート構造体との間に位置するスペーサは、バックプレート構造体からフェースプレート構造体までの電子の移動の際により初期に生じる望ましくない電子の偏向を概ね補償する電子の偏向を生じさせるように配置される。正味の電子の偏向は小さく、比較的0に近い。偏向を補償するアプローチにおけるバックプレート構造体は、偏向を抑制するアプローチの第１の態様において説明したように構成された主要な構造体、バックプレート、及び電子放出構造体を含む。通常、偏向を補償するアプローチにおけるスペーサは、主要な構造体とフェースプレート構造体との間に位置する。
【００２３】
偏向を補償するアプローチにおいて、スペーサはバックプレート構造体の電気的末端部から離隔された位置において主要な構造体に沿って位置するバックプレート側の電気的末端部を有する。詳述すると、スペーサのバックプレート側の電気的末端部は、通常バックプレート構造体の電気的末端平面の上に位置し、従ってバックプレート構造体の電気的末端部よりも放出サイト平面からより遠ざかる。スペーサは、スペーサのバックプレート側の電気的末端部がバックプレート構造体の電気的末端平面から離隔された結果、電子放出構造体によって放出された電子が標的領域の外側に衝当するよりも寧ろフェースプレート構造体の標的領域に衝当するように、スペーサに沿って存在する電位場を制御するための補償構造体(compensation structure)を備える。補償構造体は、通常はスペーサのバックプレート側の電気的末端部から離隔される。
【００２４】
偏向を補償するアプローチにおいては、補償構造体の少なくとも一部を形成する表面電極は、通常スペーサのスペーサ主部の使用面に沿って位置する。表面電極は、スペーサのフェースプレート側の電気的末端部まで概ね延在し得る。或いは、表面電極はスペーサの2つの電気的末端部の間に位置し得る。表面電極をこのような2つの概ね異なる位置の各々に配置することによって、表面電極付近のスペーサに沿って存在する電位場を、バックプレート構造体の電気的末端平面の上方に位置するスペーサのバックプレート側の電気的末端部によって生じる望ましくない初期の電子の偏向を補償する電子の偏向を生じさせるように改変することが可能である。
【００２５】
スペーサの補償構造体による電子の偏向の補正は、場合によっては望ましくない初期の電子の偏向を完全に補償するのに十分でないことがある。そのような場合には、フェースプレート構造体に対してスペーサを適切な位置に配置することによって更なる補償を実現することができる。特に、フェースプレート構造体に前述のような主たる構造体を備えることができる。スペーサのフェースプレート側の電気的末端部は、初期の望ましくない電子の偏向を概ね解消する電子の偏向の補正を生じさせるために、補償構造体のスペーサに沿って存在する電位場の制御を補助するように、フェースプレート構造体の電気的末端平面から離隔するように配置される。通常、スペーサのフェースプレート側の電気的末端部は、フェースプレート構造体の電気的末端部の上に位置し、従ってフェースプレート構造体の電気的末端部よりもフェースプレート平面から離隔される。
【００２６】
更に本発明は、好ましくない電子の偏向を補正するために、望ましくない電子の偏向を概ね抑制するように、即ち局部的に電位場を改変するように配置されたスペーサを有するフラットパネル型ディスプレイの製造方法を提供する。要するに、本発明は、電子放出構造体によって放出された電子をフェースプレート構造体の目的とする標的領域に正確に衝当させることを可能にする。故に本発明は先行技術に対して大きな進歩性を有する。
【００２７】
好適実施例の説明
以下の記載において、用語「電気的に絶縁性の」（または「誘電性の」）は1012Ω-cmよりも大きな抵抗率を有する材料に対して適用する。従って、用語「電気的に非絶縁性の」は、1012Ω-cm未満の抵抗率を有する材料を指す。電気的に非絶縁性の材料は（ａ）抵抗率が1Ω-cm未満の導電性材料と（ｂ）抵抗率が1Ω-cmから1012Ω-cmの範囲にある電気的に抵抗性の材料とに分類される。同様に用語「電気的に非導電性の」は、抵抗率が1Ω-cmを超える材料を指し、それらには電気的に絶縁性の材料と電気的に抵抗性の材料とが含まれる。これらのカテゴリーは10V/μm以下の電界強度に限定される。
【００２８】
以下で述べる電気的に非絶縁性の電極の各々は、105Ω-cm以下の抵抗率を有する。従って、電気的に非絶縁性の電極は、抵抗率が1Ω-cmから105Ω-cmの間の電気的に抵抗性の材料または／および導電性の材料で形成することができる。電気的に非絶縁性の各々の電極の抵抗率は、通常は103Ω-cm以下である。
【００２９】
導電性材料（即ち、導体）の例としては、金属、金属−半導体化合物、及び金属−半導体共融混合物が挙げられる。また導電性材料には、中位或いは高位までドーピングされた半導体（n型またはp型）が含まれる。電気的に抵抗性の材料には、真性半導体及び軽微にドーピングされた（n型或いはp型）半導体が含まれる。電気的に抵抗性の材料の更なる例としては、サーメット（金属粒子が埋入されたセラミック）、他のそのような金属−絶縁体の複合材、電気的に抵抗性のセラミック、及び充填材入りガラス(filled glasses)が挙げられる。
【００３０】
以下で述べるように、通常フラットパネル型CRTディスプレイのバックプレート構造体とフェースプレート構造体との間に位置するスペーサは、（ａ）スペーサ主部、（ｂ）各々がバックプレート構造体およびフェースプレート構造体と接触する対をなすエッジ電極（縁部電極）、及び（ｃ）場合によっては1以上の表面電極からなる。縁部電極は、スペーサ主部の対向するエッジ部（即ち、縁部表面）に沿って延在する。各表面電極は、スペーサ主部の使用面に沿って延在する。表面電極は、縁部電極に接触してもよい。
【００３１】
ここで、通常スペーサはバックプレート側およびフェースプレート側の電気的末端部と称される2つの電気的末端部を有し、その付近で縁部電極の各々がバックプレート構造体およびフェースプレート構造体と接触する。2つの縁部電極におけるスペーサの物理的末端部に対するスペーサの2つの電気的末端部の位置は、以下のような方法で決定する。
【００３２】
各表面電極（もし存在すれば）が、スペーサ主部のエッジ部全体に沿って延在する縁部電極から離隔されている場合、スペーサの対応する電気的末端部は縁部電極に存在し、従ってスペーサの対応する物理的末端部に一致する。表面電極がスペーサ主部位のエッジ部全体に沿って延在する縁部電極と接触する場合、スペーサの対応する電気的末端部は、抵抗的に決定された(resistively determined)量だけ別の縁部電極の方向にスペーサの上の方へ移動する。詳述すると、スペーサ（縁部電極及び表面電極を共に含む）は、両方の縁部電極を有して表面電極を欠くより短いスペーサと概ね等しい抵抗率を有する。2つのスペーサ（即ち、その1つは表面電極を有し、またより短い1つは表面電極を欠く）の間の長さの差は、表面電極を有するスペーサの電気的末端部が、対応する物理的末端部から離隔してスペーサの上の方へ移動する距離を示す。2以上の表面電極が、スペーサ主部位のエッジ部全体に沿って延在する縁部電極に接触する場合、スペーサの電気的末端部は、同様に計算された量だけスペーサの上の方へ移される。
【００３３】
縁部電極がスペーサ主部のエッジ部の一部のみに沿って延在し、且つ各表面電極（もし存在すれば）が縁部電極から離隔される場合、スペーサの対応する電気的末端部は、抵抗的に決定された量だけスペーサの物理的末端部を越えて移動する。表面電極が、スペーサ主部のエッジ部の一部のみに沿って延在する縁部電極と接触する場合、スペーサの対応する電気的末端部は、種々の因子に依存する抵抗的に決定された量だけ別の縁部電極の方向にスペーサの上の方へ移動するか、或いはスペーサを越えて移動する。これらの2つのケースにおける異なるスペーサの電気的末端部及び物理的末端部の距離は、前述の技術に従って決定される。
【００３４】
本発明の幾つかの実施例において、スペーサはバックプレート構造体からフェースプレート構造体までの電子の移動に対して電気的に透過性であると見なされる。そのように用いられる「電気的に透過性」は、スペーサに沿って存在する電位場が、スペーサのない場合及びスペーサを適合させるために形成した溝のような表面の改変のない場合に存在するであろう電位場と概ね同一であることを意味する。ここで用いる電位は、電圧源の電位より寧ろ仕事関数を含む表面の電位である。
【００３５】
図３は、本発明によるフラットパネル型CRTディスプレイ３００の一部を示す図である。ディスプレイ３００には、フェースプレート構造体３２０、バックプレート構造体３３０、スペーサ３４０、電圧源３５０、及び外壁（図示せず）が含まれる。図３には1つのスペーサのみを示しているが、通常ディスプレイ３００には同様の付加的な複数のスペーサが含まれる。電圧源３５０は、フェースプレート構造体３２０の一部で使用される高電圧を含む種々の電圧（及び電流）を供給する一般的な電源である。電圧源３５０は、図３に示したタップに加えてディスプレイ３００で使用される1以上の更なる電圧（又は電流）を供給するための1以上の別のタップ（図示せず）を有することがある。
【００３６】
フェースプレート構造体３２０は、透明な電気的に絶縁性のフェースプレート３２１（通常はガラス）及びフェースプレート３２１の内側表面上に位置する発光構造体３２２によって形成される。発光材料（図示せず）を含む発光構造体３２２は内側表面３０２を有する。更にフェースプレート構造体３２０には、高電圧（通常は4〜10kVの範囲）に保持するように電圧源３５０の正極（高電圧）側に対して接続されたアノード（図示せず）が含まれる。また、フェースプレート構造体については、米国特許第5,477,105号に開示されている（ここで言及することにより本明細書の一部とする）。
【００３７】
バックプレート構造体３３０は、電気的に絶縁性のバックプレート３３１、電子放出構造体３３２、及び主要な構造体３３３からなる。バックプレート３２１の内側表面上に位置する電子放出構造体３３２は、側方に離隔された電子放出素子の複数のセット３６１〜３６５を含み、それらは選択的に励起されて電子を放出する。セット３６１〜３６５の中の電子放出素子は、例えばフィラメントの電界エミッタまたは円錐形の電界エミッタである。
【００３８】
前述の先行技術のフラットパネル型CRTディスプレイ１００又は２００における電子放出構造体１３２の場合と同様に、フラットパネル型ディスプレイ３００の動作の際には、電子放出構造体３３２の一部に種々の電圧が印加される。これらの全ての電圧は、ディスプレイのアノードに対して電圧源３５０の正極側によって印加された電圧と比べて小さい。発光構造体３２２及び隣接するアノードに関する空間的近似と同様に、電子放出構造体３３２は電圧源３５０の負極（低電圧）側に接続されているとみなすことができる。図３はこの接続を図式化したものである。結果として、電子放出構造体３２２は概ね0ボルトである。アノードが電子放出構造体３３２に対して高い正の電圧（例えば5kV）である場合、セット３６１〜３６５の中の電子放出素子によって放出された電子は発光構造体３２２の中の対応する発光素子に向けて加速される。また、バックプレート構造体３３０については、米国特許第5,686,790号及びPCT公報WO 95/07543に開示されている（これらはここで言及することにより本明細書の一部とする）。
【００３９】
ここで主要な構造体３３３は、電子放出構造体３３２の上側表面３０１上に位置する集束構造体３３３ａ〜３３３ｆからなる電子集束システムである。集束構造体３３３ａ〜３３３ｆの各々は、フラットパネル型ディスプレイ３００の長さに沿って延在する別個の構造体であり得る。或いは、集束構造体３３３ａ〜３３３ｆは、図３には示していない交差要素を含む集束グリッドを形成し得る。そのような集束構造体については、米国特許第5,528,103号及び第5,650,690号に開示されている（これらはここで言及することにより本明細書の一部とする）。各々の場合において、集束構造体３３３ａ〜３３３ｆは電圧源３５０の負極側に接続され、従って図３の例においてそれらは概ね0ボルトである。
【００４０】
スペーサ３４０は発光構造体３３２と集束構造体３３３ａとの間に位置する。スペーサに接触していない少なくとも1つの集束構造体が、スペーサに接触する各々連続的な対をなす集束構造体の間に位置する場合は、別のそのようなスペーサが、発光構造体３２２と集束構造体３３３ｂ〜３３３ｆのような別の集束構造体の選択された1つとの間に同様に位置する。例えば、別のスペーサは集束構造体３３３ｂと接触せずに集束構造体３３３ｃと接触し得る。典型的な具体的実施例においては、スペーサは集束システム３３３における全ての３０番目の集束構造体と接触する。
【００４１】
スペーサ３４０は、スペーサ主部３４０ａと、スペーサ主部３４０ａの対向するエッジ部に位置する電気的に非絶縁性の対をなす縁部電極３４１及び３４２とからなる。縁部電極３４１及び３４２は、導電性材料（通常は金属）からなることが好ましい。スペーサ主部３４０ａは、壁、部分的な壁、支柱、クロス、又は樹木状に形成され得る。図３はスペーサ部３４０ａが壁である例示的な態様を示している。スペーサ部３４０ａは、通常は概ね一定の抵抗率を有する材料からなる。
【００４２】
縁部電極３４１は集束構造体３３３ａと接触する。縁部電極３４２は発光構造体３２２と接触する。通常縁部電極３４１及び３４２は金属である。縁部電極３４１及び３４２を含むスペーサ３４０については、米国特許出願第5,675,212号及び第5,614,781号に開示されている（これらはここで言及することにより本明細書の一部とする）。フラットパネル型ディスプレイ３００において、縁部電極３４１及び３４２は、スペーサ３４０の対向する電気的末端部（ここでは各々をバックプレート側およびフェースプレート側の電気的末端部と称する）を形成する。
【００４３】
スペーサ３４０は、集束構造体３３３ａにある溝部（凹部を設けた箇所）３０５に位置する。溝部３０５は、通常は2〜15μの深さを有する。バックプレート側の縁部電極３４１は、溝部３０５の中で集束構造体３３３ａに接触する。縁部電極３４１の比較的高いコンダクタンスのために、溝部３０５の底部における集束構造体３３３ａの表面部分に沿って存在する電位は、スペーサ３４０の底部のエッジ部における電位と概ね等しい。溝部３０５の深さは、スペーサ３４０を電気的に「消失」させるように選択される。即ち、溝部３０５の深さは、スペーサ３４０に沿って存在する電位場が、自由空間（即ち、集束システム３３３を含む、フェースプレート構造体３２０とバックプレート構造体３３０の間のスペーサ３４０のない空間）において同じ位置に存在したであろう電位場に近づくように選択される。
【００４４】
図４は、フラットパネル型ディスプレイ３００の溝部３０５の概算深さを決定するために用られるグラフ３１０である。グラフ３１０の縦軸は、電子放出構造体３３２の表面３０１の露出した部分に沿って存在する電位がゼロである代表的な標準状態のディスプレイ３００の内部の電位を示す。集束システム３３３がゼロ電位の場合は、ディスプレイ３００の中の電位は、電子放出構造体３３２及び集束システム３３３における0からフェースプレート構造体３２０のディスプレイのアノードにおけるVまで変化する。グラフ３１０の横軸は、表面３０１から測定した高さを示す。この高さは、表面３０１における0からアノードに沿った発光構造体３２２の表面３０２におけるhまで変化する。この点において、表面３０２はアノードと概ね一致すると考えられる。
【００４５】
グラフ３１０の曲線３１１*は、図３の線３１１に沿って存在する電位を概ね表す。図３に示すように、線３１１は電子放出構造体３３２の表面３０１から発光構造体３２２の表面３０２まで延在する。曲線３１１*は、線３１１に沿って存在する表面３０１における電位が0であり、また線３１１に沿って存在する高さhにおける電位がVであることを示す。
【００４６】
グラフ３１０の曲線３１２*は、図３の線３１２に沿って存在する電位を概ね表す。図３に示すように、線３１２は集束構造体３３３ｂの頂部から発光構造体３２２の表面３０２まで延在する。集束構造体３３３ｂ〜３３３ｆの各々の頂部表面は、表面３０１上方の高さhsに位置する。高さhsは20〜70μmである（標準的には40〜50μm）。曲線３１２*は、線３１２に沿って存在する高さhsにおける電位が0であり、また線３１２に沿って存在する高さhにおける電位がVであることを示す。集束構造体３３３ｃ〜３３３ｆは、集束構造体３３３ｂと概ね同一の局所的電位場を示す。
【００４７】
図４に示すように、曲線３１１*及び３１２*は共通の曲線３１３*に収束する。共通の線３１３*は、曲線３１１*の平均的な傾きよりも大きく、また曲線３１２*の平均的な傾きよりも小さい傾きを有する。破線３１４*は、グラフ３１０の横軸に対する共通の直線３１３*の外挿を示す。破線３１４*は、表面３０１上方の高さheにおいてグラフ３１０の横軸と交差する。高さheは、集束システム３３３を含むバックプレート構造体３３０の電気的末端部を規定するものである。
【００４８】
共通線３１３*と破線３１４*は、フェースプレート構造体３２０とバックプレート構造体３３０の間の集束システム３３３を含む自由空間における平均的電位場を示す。（ａ）ゼロ電位に保持され、（ｂ）集束構造体３３３ｂ〜３３３ｆの少なくとも1つを含んでスペーサを含まないディスプレイ３００の所定の領域における表面３０１及び３０２に対して平行に配置され、且つ（ｃ）高さheに配置された導電性の平坦な電極によって同様の電位場を与え得る。
【００４９】
この点において、集束構造体３３３ｂ〜３３３ｆの少なくとも1つを含んでスペーサを含まないディスプレイ３００の所定の領域におけるフェースプレート構造体３２０と高さheに位置する架空の導電性（例えば金属）プレートの間のキャパシタンスは、通常ディスプレイ３００の表示されたスペーサのない領域における集束システム３３３を含むバックプレート構造体３３０とフェースプレート構造体３２０との間のキャパシタンスに概ね等しい。これが、高さheがバックプレート構造体３３０の電気的末端部を規定する理由である。集束構造体３３３ｂ〜３３３ｅに接触するスペーサがないと仮定すると、このキャパシタンスの均一化の目的のためのディスプレイ３００のスペーサのない領域は、例えば（ａ）集束構造体３３３ａと３３３ｂの間で等距離に位置する垂直平面から（ｂ）集束構造体３３３ｅと３３３ｆの間で等距離に位置する垂直平面まで集束システム３３３に沿って延在する領域であり得る。
【００５０】
フラットパネル型ディスプレイ３００の内側に存在する電位場においてスペーサ３４０を電気的に消失させるために、スペーサ３４０に沿って存在する電位場は、集束システム３３３を含むフェースプレート構造体３２０とバックプレート構造体３３０の間の自由空間において同じ位置に存在したであろう電位場と概ね同一でなければならない。このような状態を実現するためには、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部における縁部電極３４１が、バックプレート構造体３３０の電気的末端部に概ね位置する深さになるように溝を選択することを必要とする。つまり、縁部電極３４１は概ね高さheに位置し、故にスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部が、バックプレート構造体３３０の電気的末端部に概ね一致する。このように、縁部電極３４１によって、スペーサ３４０底部のエッジ部は高さheにおいてゼロ電位である。ここでは、溝部３０５の深さは概ねhs〜heである。スペーサ３４０頂部のエッジ部は、アノードに接触するフェースプレート側の縁部電極３４２によって電位Vに保持される。
【００５１】
スペーサ主部３４０ａの抵抗率が概ね一定である場合、スペーサ３４０に沿って存在する電位場は、高さheにおける0から高さhにおけるVまで概ね線形に変化する。従って、スペーサ部３４０ａに沿って存在する電位場は、プレート構造体３２０と３３０との間の自由空間において存在したであろう電位場に概ね一致する。スペーサ３４０の大部分に沿って存在するこれらの電位場の一致（同一性）により、例えばスペーサ３４０付近のセット３６１の中の電子放出素子から放出された電子の望ましくない偏向を抑止する。電子の流れに対するスペーサ３４０の電気的透過性の度合は、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部が、バックプレート構造体３３０の電気的末端部との一致に近づくにつれて通常増加する。
【００５２】
図５は、図３の実施例の変更によるフラットパネル型CRTディスプレイ５００の一部の略図である。ディスプレイ５００とディスプレイ３００は類似しているので、図３及び図５における類似の要素には同様の参照符号が付されている。ディスプレイ５００において、スペーサ３４０は電気的に非絶縁性の表面電極３４３及び３４４を含むように変更されている。表面電極３４３及び３４４は導電性材料（通常は金属）からなることが好ましい。図５に示すように、表面電極３４３及び３４４は縁部電極３４１と接触し、またスペーサ主部３４０ａの対向する使用面上に部分的に延在する。表面電極３４３及び３４４の製造については、Schmidらの国際出願PCT/US96/03640及びFahlenらの国際出願PCT/US94/00602に開示されている（これらはここで言及することにより本明細書の一部とする）。
【００５３】
表面電極３４３及び３４４は、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部がバックプレート側の縁部電極３４１に一致しないようにスペーサ壁３４０の電気的特性を変更する。表面電極３４３及び３４４によって、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部は、スペーサのバックプレート側の電気的末端平面３４５までスペーサ３４０の上の方に移動する。つまり、縁部電極３４１ならびに表面電極３４３及び３４４を含むスペーサ３４０は、電気的末端平面３４５に表面電極ではなく、電気的末端平面３４５に導電性のバックプレート側縁部表面（即ち、導電性のバックプレート側縁部電極）を有する若干短いスペーサが示す電気抵抗に等しい電気抵抗を有する。
【００５４】
図５に示すように、ディスプレイ５００における溝部３０５の深さは、図３のディスプレイ３００における溝部３０５の深さよりも若干深い。ディスプレイ５００における溝部３０５の深さは、高さheにおいてバックプレート構造体３３０の電気的末端部とスペーサの電気的末端平面３４５が概ね一致するように選択される。つまり、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部とバックプレート構造体３３０の電気的末端部は概ね一致する。このようにスペーサの電気的末端平面３４５を配置することにより、ディスプレイ５００におけるスペーサ３４０の大部分に沿って存在する電位場は、フェースプレート構造体３２０とバックプレート構造体３３０との間の集束システム３３３を含む自由空間において同じ位置に存在するであろう電位場に近づく。
【００５５】
図５には2つの表面電極３４３及び３４４が示されているが、表面電極３４３又は３４４の1つのみを用いても同様の結果が得られる。表面電極３４３又は３４４の1つを用いることにより、スペーサ３４０の製造に関する処理工程の数（従って処理コスト）を低減することができる。
【００５６】
フラットパネル型ディスプレイ３００又は５００の電気的末端部のマッチング（適合）の処理手続は、電気的末端部のマッチングの処理手続の概括を容易にする多少異なる図によって説明され得る。図３又は図５に示すように、通常セット３６１〜３６５の中の電子放出素子は、電子放出構造体３３２の表面３０１の下方の距離（即ち、高さ）dbに位置する放出サイト平面３０３に配置された電子放出部位から電子を放出する。電圧源３５０の負極側が、電子放出構造体３３２に対して表面３０１伝いに接続されているように示されている図３又は図５の例において、バックプレート側の非平面の近似的に等電位の表面が、集束システム３３３の外側に沿って下方の表面３０１まで延在している。従って、距離dbは放出サイト平面３０３から集束システム３３３の非平面の近似的に等電位の表面の最も接近した部位までの距離を表す。
【００５７】
集束システム３３３は、その外側表面に沿ったバックプレート側の非平面の近似的に等電位の表面を形成する導電性材料からなる。この導電性材料は多少限定された、しかし小さな抵抗率を有するので、集束システム３３３の外側に沿って存在する電位は或る点から或る点までにおいて若干変化する。しかしながら、本発明に関する限りにおいてその変化は僅かなものである。そのため、以下においては集束システム３３３の外側に沿った非平面の近似的に等電位の表面は、しばしば単に非平面の等電位の表面と称する（即ち修飾語「近似的に」は用いない）。以下では他のそのような非平面の近似的に等電位の表面に対しても同様に適用する。
【００５８】
集束システム３３３の頂部表面は、放出サイト平面３０３の上方の距離（即ち、高さ）dsにある。従って集束システム３３３の非平面の等電位表面は、放出サイト平面３０３の上方の距離（即ち、高さ）db〜dsまで変化する。図３又は図５の例において、距離dsはhs+dbに等しい。距離dbは通常0.1μmのオーダーである。高さhsは20〜70μm（標準的には40〜50μm）であるので、距離dbは高さhsに比べて非常に小さい。従って、距離dsは、近似的に20〜70μm（標準的には40〜50μm）である。
【００５９】
フラットパネル型ディスプレイ３００又は５００におけるバックプレート構造体３３０の電気的末端部は、放出サイト平面３０３上方の距離（即ち、高さ）deにおいて放出サイト平面３０３に対して概ね平行に延在するバックプレート側の電気的末端平面３０４に位置する。図３又は図５の例において、距離deはhe+dbに等しい。高さheはhsとゼロの間にあるので、距離deはdbとdsの間にある。
【００６０】
また、発光構造体３２２の表面３０２は放出サイト平面３０３上方の距離（即ち、高さ）dにあり、ここで距離dはh+dbに等しい。スペーサ３４０に沿って存在する電位場は、図４のグラフ３１０の横軸を単純に移動させることによって距離db、de、ds、及びdについて説明することができる。これは図４において挿入符号によって表されている。
【００６１】
前述のように、フラットパネル型ディスプレイ３００又は５００における電子放出構造体３３２の種々の部位の電圧は、電圧源３５０の正極側がアノードに対して印加する電圧に比べて低い。しかし、実際は電子放出構造体３３２の種々の部位に印加される電圧はディスプレイ動作において変化し、図３又は図５における電圧源３５０の負極側と電子放出構造体３３２との接続によって示されるようには一定ではない。従って、電子放出構造体３３２の表面３０１の露出した部分は、実際には等電位表面ではない。
【００６２】
図３又は図５において電圧源３５０の負極側と集束システム３３３との接続によって示されるように、概ね一定の電圧が集束システム３３３の露出した導電性表面に印加される。従って、集束システム３３３の露出した導電性表面は、実際上非平面の等電位表面である。集束システム３３３の露出した導電性表面に印加された電圧を電子放出構造体３３２の種々の部位に印加された電圧から切り離すと仮定すると、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部がバックプレート側の電気的末端平面３０４に概ね位置する場合に、従ってバックプレート構造体３３０の電気的末端部と概ね一致する場合に、縁部電極３４１の付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場は要求された自由空間の電位場に近づく。縁部電極３４１はフラットパネル型ディスプレイ３００におけるスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部を形成するので、ディスプレイ３００における縁部電極３４１は電気的末端平面３０４に概ね位置する。表面電極３４３及び３４４の存在によってスペーサ３４０のバックプレート側の末端部が縁部電極３４１から離隔されたスペーサ３４０の上の方に位置するフラットパネル型ディスプレイ５００の場合、スペーサの電気的末端平面３４５がバックプレート側の電気的末端平面３０４と概ね一致する。
【００６３】
集束システム３３３の露出した導電性表面に印加された電圧を電子放出構造体３３２の種々の部位に印加された電圧から切り離すために改変されたようなフラットパネル型ディスプレイ３００又は５００においては、集束システム３３３の露出した導電性表面は、集束システム３３３の側壁の途中までのみ下方に延在し得る。つまり、電気的に絶縁性の材料のような帯状の非導電性の材料が、表面３０１から集束システム３３３の側壁の途中における集束システム３３３の露出した表面の残りの部分を形成する導電性材料まで延在し得る。このような方法で構成された電子集束システムの例が、Havenらの国際出願PCT/US98/09906及びKnallらの国際出願PCT/US98/22761に開示されている（これらはここで言及することにより本明細書の一部とする）。距離dbは、放出サイト平面３０３から集束システム３３３の露出した導電性表面の底部までの距離を表す。
【００６４】
前述の概括を含め、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部までの距離deはdbとdsの間に在る。そこで縁部電極３４１の付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場は、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部を電気的末端平面３０４に概ね位置するように配置することによって要求された自由空間の電位場に近づく。
【００６５】
放出サイト平面３０３上方の距離dsから距離dbまで延在する非平面の近似的に等電位の表面を形成するように、代替する主要な構造体の露出した材料が、その上側表面から下方の側壁の少なくとも途中まで導電性であるとすれば、集束システム３３３は、電子放出構造体３３２によって放出された電子を集束するのに大きくは役立たない別の主要な構造体に置き換えることができる。例として、電子放出素子から放出された電子の軌道に大きな影響を与えないように、代替する主要な構造体をセット３６１〜３６５の電子放出素子から十分に離隔することができる。
【００６６】
集束システム３３３又はその代替物の露出した導電性表面に形成されたバックプレート側の非平面の等電位表面は、フラットパネル型ディスプレイ３００若しくは５００又は前述のそれらの変更例において放出サイト平面３０３の上に完全に位置する。或いは、集束システム３３３又はその代替物によって与えられる非平面の等電位表面は、放出サイト平面３０３の下に部分的に又は完全に位置し得る。例えば、スペーサ３４０及び他のそのようなスペーサの各々は、電子放出構造体３３２の中に設けられた開口部中に延在し得る。
【００６７】
そのような場合、距離dbは負の値をとる。また距離dsも負の値をとり得る。電気的末端平面３０４は、依然として放出サイト平面３０３に対する中間距離deに位置する。従って距離deは、距離db及びdsの値によって正または負の値をとり得る。更に、縁部電極３４１付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場は、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部が電気的末端平面３０４に概ね位置するときに、要求された自由空間の電位場に近づく。
【００６８】
図６は、図３の実施例の別の変更例によるフラットパネル型CRTディスプレイ６００の一部の略図である。ディスプレイ６００はディスプレイ３００に類似しているので、図３及び図６における類似の要素には同様の参照符号を付す。図６のディスプレイ６００は、集束構造体３３３ａの上側表面における溝を含まない。これにより集束システム３３３の製造コストを有効に低減するが、一方で縁部電極３４１におけるスペーサ壁３４０のバックプレート側の電気的末端部は高さhsにあり、従ってバックプレート構造体３３０の電気的末端部の高さheよりも高い位置にある。故に、バックプレート側の縁部電極３４１と集束構造体３３３ａの境界付近に望ましくない電位場が存在する。
【００６９】
更に詳述すると、バックプレート側の縁部電極３４１における電位は概ねゼロであり、従って高さhsにおいては要求された電位よりも小さい。縁部電極３４１付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場は、縁部電極３４１付近のスペーサ３４０に沿って存在する要求された電位場に対して負であるので、図６においてはマイナス（−）符号で示されている。従ってセット３６１の中の電子放出素子から放出された電子は、最初に縁部電極３４１付近のスペーサ３４０から離隔されるように偏向される。
【００７０】
この初期の電子の偏向を補償するために、電気的に非絶縁性の表面電極３４７が、発光構造体３２２に隣接するスペーサ主部３４０ａの使用面上に配置される。表面電極３４７は、導電性材料（通常は金属）からなることが好ましい。表面電極３４７の垂直方向に測定した幅は20〜100μmである。
【００７１】
表面電極３４７は縁部電極３４２と接触する。その結果、表面電極３４７は電圧Vに保持される。表面電極３４７がスペーサ３４０の使用面に下方に部分的に延在するので、表面電極３４７によって発光構造体３２２付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場が変更される。表面電極３４７付近の電位場は、表面電極３４７のない同じ位置において存在するであろう電位場に対して正であるので、図６の表面電極３４７付近におけるこの電位場はプラス（＋）符号で示される。
【００７２】
表面電極３４７は電子を引きつける。従って、縁部電極３４１付近で偏向されてスペーサ３４０から離された電子は、表面電極３４７付近で偏向されてスペーサ３４０の方に戻される。表面電極３４７の幅は、高さhe上方の縁部電極３４１の位置調整によって生じる初期の電子の偏向が、表面電極３４７によって生じる後の電子の偏向によって概ね解消されるように決定される。このように、表面電極３４７を用いてバックプレート構造体３３０の電気的末端部よりも高い位置にあるスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部における縁部電極３４１のための補償を行う。
【００７３】
スペーサの電気的末端部の位置がどのように決定されるかを扱う前述の説明のように、また図１７から図２３について以下で説明するように、表面電極３４７がフェースプレート側の縁部電極３４２と接触する事実は、スペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部が、縁部電極３４２から離れて、バックプレート側の縁部電極３４１に向かってスペーサ３４０の上の方に（図６の方向においては下の方に）移動することを意味する。従って、通常スペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部は、フェースプレート構造体３２０の電気的末端部と概ね一致する所から移動する（即ち、離れる）。本質的に、バックプレート構造体３３０の電気的末端部とスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部との不一致は、対応するフェースプレート構造体３３０の電気的末端部とスペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部との不一致によって補償される。
【００７４】
フラットパネル型ディスプレイ６００の集束システム３３３は、種々の技術によって製造可能である。ディスプレイ６００において、通常集束システム３３３は、非導電性のベース集束構造体と、集束システム３３３にバックプレート側の非平面の等電位表面を与えるその上に重なる導電性の集束コーティングとからなる。スペーサ３４０を支持するのに集束システム３３３の上側表面に沿った溝を必要としないので、非導電性のベース集束構造体は、前面側のUV露出技術を用いて光でパターン形成可能なポリマーで形成することができる。この技術の適当な例がKnallらの国際出願PCT/US98/22761に開示されている（前出）。また集束コーティングもKnallらの開示に従って形成可能である。
【００７５】
図６の実施例は種々の方法で改変することが可能である。例えば、縁部電極３４２と接触する表面電極をスペーサ３４０の両方の使用面上に形成することができる。更に、縁部電極３４１を集束構造体３３３ａの上側表面に形成された溝部の中に配置することができる。溝部は、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部における縁部電極３４１を高さheに配置するための深さを有する。
【００７６】
フラットパネル型ディスプレイ３００又は５００の電気的末端部のマッチングの処理手続きについて説明したのと同様に、フラットパネル型ディスプレイ６００の電気的末端部の補償手続きは、電気的末端部の補償手続きの概括を容易にする多少異なる図によって説明され得る。ディスプレイ６００のセット３６１〜３６５の中の電子放出素子は、電子放出構造体３３２の表面３０１の下方に位置する放出サイト平面３０３に概ね配置された電子放出部位から電子を放出する。ディスプレイ６００において、バックプレート側の非平面の近似的に等電位の表面は、集束システム３３３の露出した導電性表面に沿って放出サイト平面３０３上方の距離dsから平面３０３上方の距離dbまで延在する。ディスプレイ６００におけるバックプレート構造体３３０の電気的末端部は、放出サイト平面３０３上方の距離deにおけるバックプレート側の電気的末端平面３０４に位置する。ここで距離deはdbとdsの間に在る。
【００７７】
フラットパネル型ディスプレイ６００において、集束システム３３３の露出した導電性表面に印加される電圧は、電子放出構造体３３２の種々の部位に印加される電圧から通常切り離される。前述のディスプレイ３００又は５００に関する電圧を切り離すことの説明は、ディスプレイ６００にも適用する。同様に、ディスプレイ６００における集束システム３３３の露出した導電性表面は、集束システム３３３の側壁の途中までのみ下方に延在し得る。ディスプレイ６００におけるスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部は、放出サイト平面３０３上方の距離dsにあり、従って電気的末端平面３０４の上方に位置する。そこでスペーサ３４０の表面電極３４７は、電気的末端平面３０４の上方に位置するスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部を補償することによって電子の流れを調節する。著しくは電子を集束しない主要な構造体で集束システム３３３を代替することに関する前述の説明は、ディスプレイ６００にも適用する。
【００７８】
図７は、図６の実施例の変更によるフラットパネル型ディスプレイ７００の一部の略図である。ディスプレイ７００はディスプレイ６００に類似しているので、図６及び図７の類似の要素には同様の参照符号を付す。ディスプレイ７００においては、スペーサ３４０が改変されて縁部電極３４１及び３４２から離隔されたスペーサ主部３４０ａの使用面上に位置する導電性の表面電極３４６を含む。表面電極３４６は、1〜300μm（標準的には5〜100μm）の垂直方向に測定した幅を有し、また通常表面電極３４６は金属からなる。
【００７９】
表面電極３４６は、表面３０１上方の高さhfに位置する。図６のディスプレイ６００に関する前述の理由のために、ディスプレイ７００におけるバックプレート側の縁部電極３４１付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場は、縁部電極３４１付近のスペーサ３４０に沿って存在する要求された電位場に比べてより負である。表面電極３４６に電圧Vfを印加することで、縁部電極３４１付近の相対的に負の電位場を概ね補償する。電圧Vfは、表面電極３４６のない高さhfに存在するであろう電位に比べてより高い（即ち、より正である）。
【００８０】
補償電圧Vfは、スペーサ３４０に対して種々の方法で供給することができる。図８〜図１１は、電圧Vfを生じさせる4つの方法を示す。
【００８１】
図８は、フラットパネル型ディスプレイ７００に適するスペーサ３４０の実施例の側面図である。表面電極３４６は、ディスプレイのアクティブ領域３６０内で、縁部電極３４１及び３４２と平行に延在する。アクティブ領域３６０の外側において、表面電極３４６は上方に延在して導電性縁部電極３５１に接触し、ここで縁部電極３５１は、縁部電極３４２のようにスペーサ主部３４０ａの同じ端部表面に位置するが、ギャップ部によって縁部電極３４２から離隔されている。縁部電極３５１は、補償電圧Vfを供給する更なる電圧源３５２に接続される。スペーサ３４０のこのような配置によって、電圧源３５２から供給された電圧Vfは、縁部電極３５１を介して表面電極３４６に伝達される。電圧源３５２は、電圧源３５０上のタップとして具現することができる。
【００８２】
図９は、フラットパネル型ディスプレイ７００に適するスペーサ３４０の別の実施例の側面図である。この実施例においては、第１の抵抗体３５３が縁部電極３４２と縁部電極３５１の間に接続されている。第２の抵抗体３５４は、縁部電極３５１と縁部電極３４１の間に接続されている。抵抗体３５３及び３５４は分圧器を形成する。前述のように、縁部電極３４２は高圧Vに保持され、また縁部電極３４１は概ね0ボルトに保持される。従って表面電極３４６の補償電圧Vfは、抵抗体３５３及び３５４の値によって0〜Vの間の値に保持される。通常抵抗体３５４は、分圧器が供給電圧Vfを適切な補正（即ち、補償）値に調節することを可能にする可変抵抗体である。更に電圧Vfは、縁部電極３４１付近のスペーサ３４０に沿って存在する相対的に負の電位場を概ね補正するように制御される。
【００８３】
図１０は、フラットパネル型ディスプレイ７００に適するスペーサ３４０の第３の実施例の側面図である。図１０において、表面電極３４６は浮動する。つまり、表面電極３４６は、補正電圧Vfを受ける導体に接続されていない。縁部電極３４２は、スペーサ主部３４０ａの上側のエッジ表面全体に沿って延在する。しかし縁部電極３４１は、スペーサ主部３４０ａの下側のエッジ表面に沿って途中までのみ延在する。詳述すると、縁部電極３４１はアクティブ領域３６０の端部までのみ延在する。アクティブ領域３６０を越えて延在する縁部電極３４２の部分は、抵抗分割(resistive dividing)によってスペーサ主部３４０ａの下側のエッジ部の全体に沿って縁部電極３４１が延在する場合に生じるであろう電圧よりも縁部電極３４２に印加された高圧Vに電圧Vfを若干近づけるように、表面電極３４６の電圧（即ち、補正電圧Vf）を僅かに増大させる。従って、補正電圧Vfをより低下させることが望ましい場合、縁部電極３４１はスペーサ主部３４０ａの下側のエッジ表面全体に沿って延在するように改変され、一方でアクティブ領域３６０を越えて延在する縁部電極３４２の部分は除去される。
【００８４】
図１１は、フラットパネル型ディスプレイ７００に適するスペーサ３４０の第4の実施例の側面図である。図１１のスペーサ３４０は、図１０のスペーサ３４０の変更例である。図１１のスペーサ３４０において、縁部電極３４２はアクティブ領域３６０の端部までのみ延在する。導電性の延長電極３４８は、アクティブ領域３６０の端部において縁部電極３４２と接触し、またスペーサ主部３４０ａの後部表面に沿って下方に延在する。スペーサ主部３４０ａの後部表面は、表面電極３４６が配置された面の反対側の使用面である。抵抗分割の結果、延長電極３４８の存在によって、表面電極３４６の補正電圧Vfは縁部電極３４１がスペーサ主部３４０ａの上側のエッジ部の全域を横切り延在する場合に到達するであろう電圧Vfよりもより高い値に到達する。延長電極３４８をスペーサ主部３４０ａの後部表面に配置することによって、延長電極３４８と表面電極３４６との間のアーク放電が抑制される。
【００８５】
図１２は、図７の実施例の変更によるフラットパネル型CRTディスプレイ８００の一部の略図である。ディスプレイ８００はディスプレイ７００に類似しているので、図７及び図１２における類似の要素には同様の参照符号を付す。ディスプレイ８００において、スペーサ３４０にはディスプレイ７００の導電性の表面電極３４６に類似した電気的に非絶縁性の表面電極３７０が含まれる。ディスプレイ８００の表面電極３７０は、縁部電極３４１及び３４２から離隔されたスペーサ主部３４０ａの使用面上に位置する。表面電極３７０の垂直方向に測定した幅は30〜150μmである。表面電極３７０は、導電性材料（通常は金属）からなることが好ましい。
【００８６】
図１３は、フラットパネル型ディスプレイ８００におけるスペーサ３４０の側面図である。図１３に示すように、表面電極３７０は縁部電極３４１及び３４２に平行にスペーサ主部３４０ａの使用面を横切り延在する。表面電極３７０は、外部の電圧源に直接は接続されていない。表面電極３７０の下側のエッジ部は、縁部電極３４１（の下側表面）上方の第1の高さh1に位置する。表面電極３７０の上側のエッジ部は、縁部電極３４１の上方の第2の高さh2に位置する。
【００８７】
図１４は、フラットパネル型ディスプレイ８００のスペーサ３４０に沿って存在する近似的な電位場を示すグラフ３８０である。線３８１は、スペーサ３４０に沿った実際の電位場を概ね表す。線３８２は、表面電極３７０のないスペーサ３４０に沿って存在するであろう電位場を概ね表す。表面電極３７０は電気的に非絶縁性（好ましくは導電性）であるので、高さh1から高さh2までの表面電極３７０の高さ（即ち、幅）にかかる電圧は、概ね一定の電圧Vfeに保持される。
【００８８】
グラフ３８０における線３８１及び線３８２の各々は、縁部電極３４１の上方の高さh3において電圧Vfeに達する。高さh3より下では、電位場３８１は電位場３８２に対して正である。従って高さh3よりも下の領域においては、表面電極３７０を含むスペーサ３４０は、同様の表面電極３７０のないスペーサに比べて電子により大きな引力を働かせる。高さh3より上では、電位場３８１は電位場３８２に対して負である。従って高さh3よりも上の領域においては、スペーサ３４０は同様の表面電極３７０のないスペーサよりも電子により大きな斥力を働かせる。
【００８９】
セット３６１の中の電子放出素子から放出された電子は、発光構造体３２２に向って移動する際に加速される。従って、これらの電子はセット３６１の電子放出素子付近においては相対的に緩やかに移動し、発光構造体３２２付近においては相対的に速やかに移動する。より緩やかに移動する電子は、より速やかに移動する電子に比べてスペーサ３４０に沿って存在する電位場に対応してより引きつけられるか、或いはより反発される。セット３６１の中の電子放出素子から放出された電子は高さh3より上の位置よりも高さh3より下の位置においてはより緩やかに移動するので、高さh3よりも下の位置において表面電極３７０によって生じる増大した引力は、高さh3より上の位置において表面電極３７０によって生じる増大した斥力よりもこれらの電子により大きな影響を与える。正味の効果は、セット３６１の中の電子放出素子から放出された電子が若干スペーサ３４０の方に引きつけられることである。結果として、表面電極３７０はスペーサ３４０に沿った縁部電極３４１付近の相対的に負の電位場の補正のために用いることができる。表面電極３７０によって生じる正味の引力は、高さh1及びh2を変化させることで調整可能である。
【００９０】
フラットパネル型ディスプレイ６００の電気的末端部の補償手続きの場合と同様に、フラットパネル型ディスプレイ７００又は８００の電気的末端部の補償手続きは、ディスプレイ７００又は８００に適用するように補償手続きの概括を容易にする多少異なる図によって説明され得る。図７〜図１２に示すように、ディスプレイ７００又は８００のセット３６１〜３６５の中の電子放出素子からの電子放出は、電子放出構造体３３２の表面３０１の下方の放出サイト平面３０３に概ね位置する電子放出部位で起こる。放出サイト平面３０３に関して、ディスプレイ７００又は８００のバックプレート側の非平面の近似的に等電位の表面は、集束システム３３３の露出した導電性表面に沿って距離dsから距離dbまで延在する。ディスプレイ７００又は８００のバックプレート構造体３３０の電気的末端部は、中間距離deにおいて主要な電気的末端平面３０４に位置する。
【００９１】
集束システム３３３の露出した導電性表面に印加される電圧を電子放出構造体３３２の種々の部位に印加される電圧から切り離すことに関する前述の説明は、フラットパネル型ディスプレイ７００又は８００に対しても適用される。同様にディスプレイ７００又は８００において、集束システム３３３の露出した導電性表面はその側壁の途中までのみ下方に延在し得る。放出サイト平面３０３に関して、ディスプレイ７００又は８００におけるスペーサ３０４のバックプレート側の電気的末端部は距離dsに位置し、従って電気的末端平面３０４の上方に位置する。ディスプレイ７００において、表面電極３４６は放出サイト平面３０３上方の距離（即ち、高さ）dfに位置し、ここで距離dfはhf+dbに等しい。概ね位置調整され、且つ適切な制御電圧を印加されることによって、表面電極３４６又は３７０は、電気的末端平面３０４の上方に位置するスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部を補償する局所的な電位場を発生させることによって電子の流れを調節する。電子を著しくは集束しない主要な構造体で集束システム３３３を代替することに関する説明は、ディスプレイ７００又は８００にも適用する。
【００９２】
前述のように、集束システム３３３又はその代替物によって与えられた非平面の等電位表面は、部分的又は完全に放出サイト平面３０３の下に位置し得る。図１５は、図５の実施例のそのような変更によるフラットパネル型CRTディスプレイ９００の一部の略図である。ディスプレイ９００はディスプレイ５００と類似しているので、図５及び図１５における類似の要素には同様の参照符号を付する。
【００９３】
フラットパネル型ディスプレイ９００において、1以上の主要部からなる主要な構造体３３４がバックプレート３３１の上に重なる。図１５には、そのような2つの主要部３３４ａ及び３３４ｂが示されている。主要部３３４ａ及び３３４ｂは互いに側方に離隔されるか、或いは図１５の平面の外側の1以上の位置において互いに接続され得る。ディスプレイ９００における主要な構造体３３４で、ディスプレイ３００における集束システム３３３を代替する。
【００９４】
図１５の例では、主要な構造体３３４は側方において電子放出構造体３３２の材料と隣接する。しかしながら、主要な構造体３３４を電子放出構造体３３２から側方に離隔することができる。また、図１５に示すようにバックプレート３３１上に直接配置する代わりに、主要な構造体３３４をバックプレート３３１の上方の電子放出構造体３３２の一部に配置することができる。更に、電子放出構造体３３２に対して少なくとも部分的に共通な材料で主要な構造体３３４を形成することができる。
【００９５】
図１５の主要な表面３３４の上側表面は、電子放出構造体３３２の上側表面と概ね同一の平面上にあるように示されている。それにも関わらず、主要な構造体３３４の上側表面を電子放出構造体３３２の上側表面よりもバックプレート３３１に非常に近づけるか、或いは非常に遠ざけることが可能である。電子放出構造体３３２と主要な構造体３３４の上側表面の間の垂直方向の関係に関わらず、主要な構造体３３４の上側表面は放出サイト平面３０３からdbの距離にある。図１５における主要な構造体３３４の上側表面は、距離dbが正の値となるように放出サイト平面の上側に位置するか、或いは距離dbが負の値となるように平面３０３の下側に位置し得る。
【００９６】
凹部３０６ａ及び３０６ｂの各々は、放出サイト平面３０３上方の距離dbに生じる上側表面に沿って主要部３３４ａ及び３３４ｂに設けられる。主要部３３４ａ及び３３４ｂの各々の底部は、平面３０３の下方の距離dsに位置する。従って図１５において距離dsは負の値である。
【００９７】
バックプレート側の非平面の近似的に等電位の表面は、主要な構造体３３４の一部３３４ａ及び３３４ｂの上側の表面に沿って延在し、また凹部を設けた箇所３０６ａ及び３０６ｂの側壁を下方に十分に延在し、更に通常は凹部３０６ａ及び３０６ｂの底部を横切り延在する。従って、バックプレート側の非平面の等電位表面は、放出サイト平面３０３からの距離dbの位置から放出サイト平面３０３からの距離dsの位置まで延在する。図１５の例において距離dbは正の値であるので、バックプレート側の非平面の等電位表面は、図示した例においては部分的に放出サイト平面の上に位置し、また一部は下に位置する。主要な構造体３３４の上側の表面が平面３０３の下側に位置するように距離dbが負の値であるとき、バックプレート側の非平面の等電位表面は完全に平面３０３の下に位置する。バックプレート側の非平面の等電位表面は、導電性材料の層によって形成される。
【００９８】
電圧源３５０の負極側は、構造体３３４の上側表面伝いにバックプレート側の非平面の等電位表面に対して要求された電圧を供給するために、主要な構造体３３４に接続される。図５で示したのと矛盾せずに、図１５では電子放出構造体３３２に対して電圧が供給されるので、電圧源３５０の負極側が電子放出構造体３３２に接続されるように示され、また主要な構造体３３４は、電圧源３５０の正極側からディスプレイのアノードに対して供給された電圧に比べ非常に低い電圧である。しかしながら、集束システム３３３に印加される電圧を電子放出構造体３３２の種々の部位に印加される電圧から切り離すことに関して前述したのと同様に、ディスプレイ９００における主要な構造体３３４に印加される電圧は、通常は電子放出構造体３３２の一部に印加される電圧から切り離される。電圧源３５０の負極側から供給される電圧は、電子放出構造体３３２の種々の部位に存在する概ね平均的な電圧であるが、電圧源３５０の負極側は、実際には電子放出構造体３３２とは接続されていない。
【００９９】
図１５のバックプレート構造体３３０は、放出サイト平面３０３下方の距離deに位置する電気的末端部を有する。ここでは距離deが負の値であるので、バックプレート構造体３３０の電気的末端部は、バックプレート側の電気的末端平面３０４に位置する。ディスプレイ３００におけるバックプレート構造体３３０の電気的末端部に関して前述したのと同様に、バックプレート構造体３３０に沿って（例えば少なくとも主要部３３４ｂに沿って）存在する自由空間領域における放出サイト平面３０４に位置する想像上の導電性プレートとフェースプレート構造体３２０との間のキャパシタンスは、通常は示された自由空間領域における主要な構造体３３４を含むバックプレート構造体３３０とフェースプレート構造体３２０との間のキャパシタンスに概ね等しい。主要部３３４ｂに接触するスペーサがないと仮定すると、このキャパシタンスの均一化を目的としたディスプレイ９００の示されたスペーサのない領域は、例えば主要な構造体３３４に沿って（ａ）主要部３３４ａ及び３３４ｂの間で等距離に位置する垂直平面から（ｂ）主要部３３４ｂの右側の方に等距離に位置する垂直な平面まで延在する領域であり得る。
【０１００】
フラットパネル型ディスプレイ９００のスペーサ３４０は、フェースプレート構造体３３２と主要部３３４ａとの間に位置する。ディスプレイ５００のように、スペーサ３４０はスペーサ主部３４０ａ、縁部電極３４１及び３４２、並びにバックプレート側の縁部電極３４１に接触する表面電極３４３及び３４４からなる。スペーサ３４０のバックプレート側の端部は、凹部３０６ａの中に延在する。表面電極３４３及び３４４の特性は、スペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部が放出サイト平面３０３の下方の概ね距離deに在るように選択される。従って、スペーサのバックプレート側の電気的末端部は、電気的末端平面３０４に概ね位置し、バックプレート構造体３３０の電気的末端部と概ね一致する。この一致の結果、縁部電極３４１付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場は、自由空間（即ち、フェースプレート構造体３２０とバックプレート構造体３３０の間の主要な構造体３３４を含むスペーサ３４０のない空間）において同じ位置に存在するであろう電位場に近づく。従って、少なくとも縁部電極３４１の付近においては、スペーサ３４０は電子放出構造体３３２から発光構造体３２２までの電子の移動に対して概ね電気的に透過性である。
【０１０１】
図１６は、フラットパネル型ディスプレイ９００の距離deを決定するために用いたグラフ３１５である。グラフ３１５は、ディスプレイ３００の高さhe及び距離deを決定するために用いたグラフ３１１に類似のものである。グラフ３１１と同様に、グラフ３１５の縦軸は、主要な構造体３３４のバックプレート側の非平面の等電位表面に印加された電圧がゼロである代表的な状態のディスプレイ９００内部の電位を表す。従ってディスプレイ９００内部の電位は、主要な構造体３４４における0から発光構造体３２２に隣接するアノードにおけるVまで変化する。グラフ３１５の横軸は、放出サイト平面３０３から測定された距離を表す。この距離は、平面３０３における0から発光構造体３２２の表面３０２におけるdまで変化する。
【０１０２】
グラフ３１５における曲線３１６*及び３１７*の各々は、図１５の線３１６及び線３１７に沿って存在する電位を概ね表す。線３１６及び線３１７の各々は、電位がゼロである主要な構造体３３４のバックプレート側の非平面の等電位表面で始まり、ディスプレイのアノードに隣接する発光構造体３３２の表面３０２で終わる。線３１６と線３１７は、線３１６が主要な構造体３３４の頂部の距離dbで始まるのに対し、線３１７が凹部を設けた箇所３０６ｂの底部の距離dsにおいて始まることにおいて異なる。従って曲線３１６*で示される電位は、距離dbにおける0から距離dにおけるVまで変化する。対照的に、曲線３１７*によって示される電位は、距離dsにおける0から距離dにおけるVまで変化する。
【０１０３】
曲線３１６*及び曲線３１７*の各々は距離dにおいて電圧Vに到達するので、それらは一定の傾きの共通の線３１８*に収束する。グラフ３１５の破線３１９*は、グラフ３１５の横軸に対する直線３１８*の外挿を示す。ライン３１８*及びライン３１９*の組合せは、2つの容量性プレート（一方は電気的末端平面３０４に位置し、他方は発光構造体３２２の表面３０２に位置する）の間の自由空間において電位がどのように変化するかを示すものである。従って、ライン３１９*とグラフ３１５の横軸との交点は、距離deを規定する。
【０１０４】
図１７は、図６及び図７のフラットパネル型ディスプレイ６００と７００の複合の具体的実施例６５０の一部を示すものである。図１７には概ね同一の3つの内部スペーサが示されている。フラットパネル型CRTディスプレイ６５０におけるスペーサの1つには符号３４０が付され、それにはディスプレイ６００の表面電極３４７とディスプレイ７００の表面電極３４６とが含まれる。これにより、図６、図７、及び図１７における類似の要素には同様の参照符号を付する。
【０１０５】
図１７のフラットパネル型ディスプレイ６５０における電子放出構造体３３２は、下側の電気的に非絶縁性のエミッタ領域３６６、誘電性の層３６７、概ね平行な制御電極のグループ３６８、及び電子放出素子の集合（セット３６１及び３６２）の2次元アレイからなる。バックプレート３３１の内側表面上に位置する下側の非絶縁性の領域３６６は、行方向（即ち、ディスプレイ６５０における画素（ピクセル）の行に沿った方向）に延在する概ね平行なエミッタ電極のグループを含む。行方向は図１７の平面に対して垂直である。エミッタ電極３７１及び３７２の各々は、電子放出素子のセット３６１及び３６２の下に重なる。また非絶縁性の領域３６６には、通常はエミッタ電極の上に重なる電気的に抵抗性の層（図示せず）が含まれる。誘電性の層３６７は非絶縁性領域３６６の上に重なる。
【０１０６】
制御電極３６８は誘電性の層３６７の頂部に位置する。制御電極３６８の各々は、（ａ）列方向（即ち、ディスプレイ６５０におけるピクセルの列に沿った方向）に延在する主制御部３７４と（ｂ）主制御部３７４に隣接するより薄いゲート部のセットからなる。図１７には2つのゲート部に符号３７５及び３７６が付されている。ゲート部３７５又は３７６のようなゲート部の各々は、制御アパーチャの1つに広がっている。図１７には1つの制御電極３６８が示されており、ここで列方向は水平に延在し、図の平面に対して垂直である。
【０１０７】
各電子放出素子は、エミッタ電極３７１又は３７２のようなエミッタ電極の1つに対する位置において、誘電性の層３６７を通って下方の非絶縁性の領域３６６までの対応する開口部の中に配置され、またゲート部３７５又は３７６のような上に重なるゲート部の1つの対応する開口部を通して露出される。図１７においては誘電性の層３６７及びゲート部を通る開口部は明示していない。セット３６１及び３６２のような電子放出素子のセットの2次元アレイは、主制御部３７４を通る制御アパーチャの側壁によって画定される。図１７において電子放出素子は定性的に示されている。典型的な実施例においては、通常電子放出素子は直立の円錐体か鋭利にしたフィラメントのように形成される。
【０１０８】
集束システム３３３は、制御電極３６８、特に主制御部３７４、及び誘電性の層３６７の一部（図１７には図示せず）の上に配置される。バックプレート３３１の内側表面に対して垂直に見ると、集束システム３３３は概ね蜂の巣模様のパターンで形成されている。集束構造体３３３ａ及び３３３ｂ並びに集束システム３３３を形成する他の集束構造体は、図１７の平面の外側で互いに接続されている。
【０１０９】
集束システム３３３はベース集束構造体３７８及び導電性の集束コーティング３７９からなり、ここで集束コーティング３７９はベース集束構造体３７８の頂部に位置し、集束システム３３３を通るアパーチャ３３５の中にその側壁を途中まで下方に延在する。セット３６１又は３６２のような電子放出素子の1つのセットは、異なる各集束アパーチャ３３５を通して露出される。ベース集束構造体３７８は、電気的に絶縁性の材料及び／又は電気的に抵抗性の材料で形成される。
【０１１０】
フラットパネル型ディスプレイ６５０において、集束コーティング３７９は集束システム３３３のバックプレート側の非平面の等電位表面を形成する。集束コーティング３７９はベース集束構造体３７８の側壁を途中までのみ下方に延在するので、ディスプレイ６５０におけるバックプレート側の非平面の等電位表面は、電子放出構造体３３２までは下方に延在しない。従って図１７において、放出サイト平面３０３からバックプレート側の非平面の等電位表面の下側のエッジまでの距離dbは、電子放出構造体３３２の上側の表面を越えて上方に延在する。電圧源３５０（図１７には図示せず）の負極側は、集束コーティング３７９における要求された集束電位（通常は0ボルト）を確立するように、図１７に示した断面の外側における1以上の位置において集束コーティング３７９と接続される。
【０１１１】
図１７において、スペーサ３４０のバックプレート側の縁部電極３４１は、集束構造体３３３ａの上側の表面に沿って設けた付加的な溝部（凹部を設けた箇所）３０７の中に延在するように示されている。特に、溝部３０７は集束構造体３３３ａの頂部において集束コーティング３７９に部分的に形成されている。また、溝部３０７を画定する集束コーティング３７９の一部は、ベース集束構造体３７８における対応する溝部の上に重なる。
【０１１２】
溝部３０７（存在する場合）は、集束構造体３７８において、溝部３０７の要求された位置にその上部表面に沿って溝を生じさせることによって形成され、次に集束コーティング３７９が集束構造体３７８上に形成される。或いは、溝部３０７は、ディスプレイの組立てにおいて、スペーサをプレート構造体３２０と３３０との間に挿入する際のスペーサ３４０による集束構造体３３３ａ上に働く力の結果として部分的又は完全に形成され得る。溝部３０７が概ね存在しないか、或いはディスプレイの組立ての際にスペーサ３４０の集束構造体３３３ａ上に働く力によって完全に生じる場合の、構成部品の製造の更なる知見が、Havenらの国際出願PCT/US98/09907（この内容についてはここで言及することにより本明細書の一部とする）及びKnallらの国際出願PCT/US98/22761（前出）に開示されている。何れにしても、溝部３０７は、縁部電極３４１におけるスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部がバックプレート構造体３３０の電気的末端部と概ね一致するほど十分に深くはない。図１７に示すように、縁部電極３４１は電気的末端平面３０４の上方に位置する。
【０１１３】
溝部３０７にバックプレート側の縁部電極３４１が存在することにより、縁部電極３４１付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場は、フェースプレート構造体３２０とバックプレート構造体３３０の間の集束システム３３３を含む自由空間において同じ位置に存在するであろう電位場に近づくように変更される。しかしながら、ディスプレイ６５０における縁部電極３４１付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場は、プレート構造体３２０と３３０との間の自由空間において同じ位置に存在するであろう電位場に実質的に到達しない。従ってディスプレイ６５０のスペーサによって望ましくない初期の電子の偏向が若干生じる。表面電極３４６及び３４７は、それらが配置された付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場を改変し、前述のように初期の望ましくない電子の偏向を概ね補正する反対方向の電子の偏向を生じさせる。
【０１１４】
或いは、ディスプレイ６５０における表面電極３４６及び３４７の1つを取除くことができる。そこで表面電極３４６が取除かれた場合が、結果として生じるフラットパネル型CRTディスプレイはディスプレイ６００の実施例であり、また表面電極３４７が取除かれた場合が、ディスプレイ７００の実施例である。また或いは、溝部３０７の深さを著しく増大させてバックプレート側の縁部電極３４１が電気的末端平面３０４に位置することを可能とすれば、ディスプレイ６５０における表面電極３４６及び３４７の両方を取除くことができる。この場合、結果として生じるフラットパネル型CRTディスプレイはディスプレイ３００の具体的実施例である。溝部３０７は、事実上ディスプレイ３００における溝部３０５となる。
【０１１５】
フラットパネル型ディスプレイ６００及び７００のように、フラットパネル型ディスプレイ６５０における集束システム３３３は、電子放出構造体３３２によって放出された電子を著しくは集束しない別の主要な構造体で代替可能である。同様に、ディスプレイ６５０における集束システム３３３又はその代替物の集束コーティング３７９によって与えられたバックプレート側の非平面の等電位表面は、放出サイト平面３０３の下に部分的又は完全に位置する。従って図１５の変更例はディスプレイ６５０に適用可能である。
【０１１６】
図１７のフラットパネル型ディスプレイ６５０に示すように、発光構造体３２２は、蛍光素子３８５の2次元アレイとブラックマトリクス３８６とからなる。発光素子３８７の各々は、セット３６１及び３６２のような電子放出素子のセットの反対側のバックプレート３２１の内側表面上に配置される。ブラックマトリクス３８６は、発光素子３８５の間の蜂の巣模様の空間におけるバックプレート３２１の内側表面上に重なる。ディスプレイのアノードは、発光素子３８５上に位置する導電性の光反射層３８７とブラックマトリクス３８６とからなる。構成部品３８５〜３８７の典型的な具現化に関する更なる知見が、Havenらの国際出願PCT/US98/07633（ここで言及することにより本明細書の一部とする）に開示されている。
【０１１７】
ディスプレイのフェースプレート構造体とバックプレート構造体との間に位置する1以上の内部スペーサを含むフラットパネル型CRTディスプレイのバックプレート側に関して前述したものと類似の電気的末端部のマッチングは、ディスプレイのフェースプレート側においても実施され得る。図１８ａ及び図１８ｂは、フェースプレート側の電気的末端部のマッチングを達成するために構成されたフェースプレート構造体３２０の実施例の斜視図である。図１８ａは、アノード３８７を形成する前に、従ってスペーサ３４０がアノード３８７と接触する前に、フェースプレート構造体３２０がどのように見えるかを示すものである。図１８ｂは、アノード３８７が形成されてスペーサ３４０がアノード３８７と接触した後の状態を示す。図１９は、図１８ｂにおける矢印１９によって示された垂直平面に沿って得られた図１８ｂのスペーサ３４０及びフェースプレート３２０の断面図である。図１８ａ、図１８ｂ、及び図１９において、フェースプレート構造体３２０はこれまでの図で示されたものと上下が逆になっている。
【０１１８】
図１８ａ、図１８ｂ、及び図１９におけるフェースプレート構造体３２０は、フェースプレート３２１の外側の表示面にカラー画像を生じさせる。図１８ａ、図１８ｂ、及び図１９における電子放出素子３８５の添字「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」の各々は、それぞれ赤、緑、青の光を放出する発光体を表す。各カラーピクセルは、隣接する列における3つの発光素子３８５からなる。
【０１１９】
図１８ｂ及び図１９におけるスペーサ３４０は、縁部電極３４２及び縁部電極３４１（図示せず）に加え、表面電極３４６及び３４７を含む。従って、図１８ｂ及び図１９のフェースプレート構造体３２０は、図１７のフラットパネル型ディスプレイ６５０での使用に特に適している。しかしながら、図１８ｂ及び図１９のフェースプレート構造体３２０がディスプレイ３００、５００、６００、７００、及び８００の何れかにおける使用に適するように、表面電極３４６及び３４７の一方またはその両方を取除くことができる。
【０１２０】
図１８ａに示すように、ブラックマトリクス３８６は、（ａ）行方向に延在する行ストリップ３９１のグループ並びに（ｂ）隣接する、行方向に延在するバーおよび列方向に延在するストリップからなるパターン形成されたより高い部分３９２からなる。図１８ａには1つの行ストリップ３９１が示されている。行チャネル３９３は各々の行ストリップ３９１の上方に位置する。パターン形成された部分３９２の行バーは、行チャネル３９３の側壁を形成する。
【０１２１】
図１８ｂ及び図１９に示すように、アノード層３８７からなる主たる構造体が、発光素子３８５及びブラックマトリクス３８６上に形成される。そのため行チャネル３９３は、アノード層３８７におけるチャネル（凹部を設けた箇所）３９４となる。スペーサ３４０のフェースプレート側の端部が、チャネル３９４の1つに挿入される。従ってスペーサ３４０の縁部電極３４２は、チャネル３９４の中の集束コーティング３８７と接触する。ディスプレイ動作においてアノード３８７が高電位に保持されるように、電圧源３５０（図示せず）の正極側がアノード層３８７に接続される。
【０１２２】
図１９に示すように、フェースプレート３２１の内側の表面は、フェースプレート平面３０８に位置する。アノード層３８７、特にその露出した表面は、フェースプレート側の非平面の近似的に等電位の表面を形成する。アノード３８７の最も高い部位は、フェースプレート平面３０８上方の距離csにおけるブラックマトリクス部分３９２の行バー上に位置する。アノード３８７の最も低い部分は、平面３０８上方の距離cbにおける発光素子３８５上に位置する。従ってアノード３８７で形成されるフェースプレート側の非平面の等電位表面は、平面３８０上方のcbからcsまで変化する距離に位置する。
【０１２３】
アノード層３８７を含むフェースプレート構造体３２０は、フェースプレート平面３０８上方の距離ceに位置する電気的末端部を有する。距離ceはcbとcsの間に在る。フェースプレート構造体３２０の電気的末端部は、フェースプレート平面３０８に対して平行に延在するフェースプレート側の電気的末端平面３０９に位置する。バックプレート構造体３３０の場合のように、フェースプレート構造体３２０の電気的末端部の物理的位置は、図４に示したタイプの高さ（即ち、距離）に対する電位のグラフを用いることによって決定される。フェースプレート構造体３２０の電気的末端部は、フェースプレート構造体３２０から比較的離れた電位を表す直線の外挿が横軸に交わる位置に存在する。
【０１２４】
この点において、集束構造体３３８ｂから３３８ｆ又は主要な構造体３３４におけるそれらの等価物の少なくとも1つの反対側に位置するアノード３８７に沿って延在するスペーサのない領域におけるフェースプレート側の電気的末端平面３０９に配置された想像上の導電性プレートとバックプレート構造体３３０との間のキャパシタンスは、通常示されたスペーサのない領域におけるアノード３８７を含むフェースプレート構造体３２０とバックプレート構造体３３０との間のキャパシタンスに概ね等しい。集束構造体３３８ａ〜３３８ｅ又はそれらの等価物に接触するスペーサがないと仮定すると、このキャパシタンスの均一化を目的としたフラットパネル型ディスプレイのスペーサのない領域は、例えば、アノード３８７に沿って（ａ）集束構造体３３３ａ及び３３３ｂ又はそれらの等価物の間で等距離に位置する垂直平面から（ｂ）集束構造体３３３ｅ及び３３３ｆ又はそれらの等価物の間で等距離に位置する垂直な平面まで延在する領域であり得る。
【０１２５】
表面電極３４３及び３４４の存在によって、フラットパネル型ディスプレイ５００におけるスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部が、バックプレート側の縁部電極３４１から多少離隔されたスペーサ主部３４０の上の方に位置するのと同様の理由で、図１８ｂ及び図１９の構成要素３２０及び３４０を用いるフラットパネル型ディスプレイにおける表面電極３４７の存在により、スペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部が、フェースプレート側の縁部電極３４２から多少離隔されたスペーサ３４０の上の方に位置する。
【０１２６】
図１８ｂ及び図１９におけるスペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部が、バックプレート側の電気的末端平面３０９に位置するように、アノード層３８７におけるチャネル３９４の深さが選択される。結果として、縁部電極３４２付近のスペーサ３４０に沿って存在する電位場は、フェースプレート構造体３２０とバックプレート構造体３３０との間のアノード３８７を含む自由空間において同じ位置に存在したであろう電位場に近づく。スペーサ３４０に実際に衝当する電子を除き、縁部電極３４２付近のスペーサ３４０の部分は、電子放出構造体３３２から発光構造体３２２まで移動する電子に対して概ね電気的に透過性である。バックプレート側の電気的末端部のマッチングの場合と同様に、電子の移動に対するスペーサ３４０の電気的透過性の度合いは、スペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部がフェースプレート構造体３２０の電気的末端部との一致に近づくにつれて通常は増加する。
【０１２７】
図２０ａ及び図２０ｂは、フェースプレート側の電気的末端部のマッチングを達成するために構成されたフェースプレート構造体３２０の別の実施例の斜視図である。図２０ａは、アノード３８７が形成される前に、従ってスペーサ３４０がアノード３８７と接触する前に、フェースプレート構造体３２０がどのように見えるかを示す。図２０ｂは、アノード３８７が形成されてスペーサ３４０がアノード３８７と接触した後の状態を示す。図２１は、図２０ｂにおける矢印２１によって示された垂直平面に沿って得られた図２０ｂのスペーサ３４０及びフェースプレート構造体３２０の断面図である。図２０ａ、図２０ｂ、及び図２１のフェースプレート構造体３２０は、図１８ａ、図１８ｂ、及び図１９のフェースプレート構造体３２０の変更例である。従って、図１８ａ、図１８ｂ、図１９、図２０ａ、図２０ｂ、及び図２１における類似の要素には同様の参照符号を付する。
【０１２８】
図２０ａ、図２０ｂ、及び図２１のフェースプレート構造体３２０と図１８ａ、図１８ｂ、及び図１９のフェースプレート構造体３２０との主な相違点は、ブラックマトリクス３８６の構造である。図２０ａ、図２０ｂ、及び図２１において、ブラックマトリクス３８６は（ａ）行方向に延在する行ストリップ３９５のグループと（ｂ）列方向に延在するより高い列ストリップ３９６のグループとからなる。図２０ａに示すように、列ストリップ３９６は行ストリップ３９５と交差し、また行ストリップ３９５の上に部分的に重なる。行チャネルが各行ストリップ３９５の上方に存在する。図２０ａには2つの行チャネル３９７ａ及び３９７ｂが示されている。列ストリップ３９６は、チャネル３９７ａ及び３９７ｂのような行チャネルの側壁を部分的に形成する傾斜した端部を有するセグメントに分割される。
【０１２９】
図２０ｂ及び図２１に示すように、アノード層３８７からなる主たる構造体が、発光素子３８５及びブラックマトリクス３８６上に再び形成される。従って行チャネル３９７ａ及び３９７ｂの各々は、図２０ｂ及び図２１のアノード３８７におけるチャネル（凹部を形成した箇所）３９８ａ及び３９８ｂとなる。スペーサ３４０のフェースプレート側の端部がチャネル３９８ａの中に挿入される。従って縁部電極３４２はチャネル３９８ａの中のアノード３８７と接触する。
【０１３０】
図２０ｂ及び図２１のフェースプレート構造体３２０においては、アノード層３８７は、図１８ｂ及び図１９のフェースプレート構造体３２０とは異なるように形成される。しかしながら、アノード３８７は依然としてフェースプレート平面３０８上方のcbからcsまで変化する距離に位置するフェースプレート側の非平面の近似的に等電位の表面を形成する。同様に、図２０ｂ及び図２１のフェースプレート構造体３２０の電気的末端部は、フェースプレート平面３０８上方の距離ceにおけるバックプレート側の電気的末端平面３０９に位置する。
【０１３１】
図２０ｂ及び図２１におけるスペーサ３４０は、図１８ｂ及び図１９のスペーサ３４０のように同様のフラットパネル型ディスプレイにおいて用いることができる。図１８ｂ及び図１９におけるスペーサ３４０の場合と同様に、図２０ｂ及び図２１の表面電極３４７の存在により、スペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部は、スペーサ主部３４０ａに沿ってフェースプレート側の縁部電極３４２から離隔された場所に位置する。チャネル３９４をチャネル３９８ａに置換すると仮定すると、前述の図１８ｂ及び図１９のフェースプレート構造体３２０のフェースプレート側の電気的末端部のマッチングに関する説明は、図２０ｂ及び図２１のフェースプレート構造体３２０に対して同様に適用することができる。
【０１３２】
前述のように、図１８ｂ及び図１９又は図２０ｂ及び図２１における構成部品３２０及び３４０は、フラットパネル型ディスプレイ５００、７００、８００、又は９００において使用可能である。そのような場合には表面電極３４７が存在しないので、スペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部の位置は、縁部電極３４２と一致するように移される。
【０１３３】
フラットパネル型ディスプレイ６００及び６５０の表面電極３４６及び３４７で実施された種々の電子の偏向の補正は、場合によってはバックプレート側の電気的末端平面３０４の上方に位置するスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部によって生じる初期の望ましくない電子の偏向を完全に補償するには十分でないことがあり得る。更なる電子の偏向の補正は、図２２に示すようにフェースプレート構造体３２０とスペーサ３４０を構成することによって通常与えられる。図２２に示した構造は、図２１の変更例であり、図２１及び図２２における類似の要素には同様の参照符号を付する。
【０１３４】
図２２の構造において、スペーサ３４０はスペーサ主部３４０ａ、フェースプレート側の縁部電極３４２、バックプレート側の縁部電極３４１（図示せず）、表面電極３４６（ここでは随意に）、及び表面電極３４７からなる。図２１と図２２の構造の相違点は、図２２の構造における表面電極３４７は非常に幅広く、スペーサのフェースプレート側の電気的末端部がバックプレート側の電気的末端部に向かってスペーサ３４０の上方に十分離れて移動し、またスペーサのフェースプレート側の電気的末端部は概ねフェースプレート側の電気的末端平面３０９には位置せず、従ってフェースプレート構造体３２０の電気的末端部と概ね一致しないことである。詳述すると、図２２の構造におけるスペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部は、電気的末端平面３０９の上方に位置する更なるスペーサの電気的末端平面３９９に位置する。
【０１３５】
スペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部の電位は、電圧源３５０の正極側によってアノード３８７に対して印加された電圧である。フェースプレート側の電気的末端平面３０９上方のスペーサの電気的末端平面３９９に位置するスペーサのバックプレート側の電気的末端部を有することによって、表面電極３４７付近においてスペーサ３４０に沿って存在する電位場は、プレート構造体３２０と３３０との間の自由空間において同じ位置に存在したであろう電位場よりもより高い。この増大した電位場が電子を引き寄せ、従って付加的な電子の偏向の補正を生じさせる。付加的な電子の偏向の補償の大きさは、種々の因子によって、特に表面電極３４７の幅によって決定される。
【０１３６】
図２３は、スペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部がフェースプレート側の電気的末端平面３０９から離隔されたスペーサの電気的末端平面３９９に位置する、図１７のフラットパネル型ディスプレイ６５０の変更例６７５を示す。フラットパネル型CRTディスプレイ６７５はディスプレイ６５０と類似しているので、図１７及び図２３における類似の要素には同様の参照符号を付する。図２３のディスプレイ６７５において、スペーサの電気的末端平面３９９は、フェースプレート側の電気的末端平面３０９よりもスペーサのバックプレート側の電気的末端部により接近している。
【０１３７】
フラットパネル型ディスプレイ６７５のスペーサ３４０では表面電極３４６は用いない。またスペーサ３４０のバックプレート側の端部における縁部電極３４１は、集束構造体３３３ａの中の溝の中に延在しない。ディスプレイ６７５で実施される概ね全ての電子の偏向の補正は、（ａ）表面電極３４７の存在と（ｂ）フェースプレート構造体３２０の電気的末端部よりもバックプレート側の電気的末端部により接近するスペーサ３４０のフェースプレート側の電気的末端部を有することとの組合せによって達成される。
【０１３８】
種々の影響によって、フラットパネル型ディスプレイ３００又は５００におけるスペーサ３４０のバックプレート側の電気的末端部がバックプレート構造体３３０の電気的末端部に概ね一致する場合でも、場合によっては望ましくない初期の電子の偏向が起こり得る。そのような場合、ディスプレイ３００又は５００における構成部品３２０及び３４０を図２２又は図２３に示すように構成することによって電子の偏向の補正を行うことができる。
【０１３９】
フラットパネル型ディスプレイ３００、５００、６００、６５０、６７５、７００、８００、又は９００は、以下のような方法で製造する。プレート構造体３２０及び３３０、スペーサ３４０及び他のそのようなスペーサ、並びに外壁は個別に製造する。外壁に沿ってプレート構造体３２０と３３０の間に適切に挿入されたスペーサ３４０及び他のスペーサを用いて、シールされたディスプレイの中の圧力が高真空（通常は10-7torr又はそれ未満）であるように個々のディスプレイの構成部品を組立てる。
【０１４０】
本発明のフラットパネル型CRTディスプレイは次のような方法で動作する。特にディスプレイ６５０又は６７５の場合、アノード層３８７は制御電極３６８及び下側の非絶縁性領域３６６のエミッタ電極に対して高い電位に保持される。（ａ）制御電極３６８の選択された1つと（ｂ）エミッタ電極の選択された1つとの間に適切な電圧が印加された場合、例えばゲート部３６５又は３６６のようなそのように選択されたゲート部は、セット３６１又は３６２のような電子放出素子の選択されたセットから電子を抜き出し、結果として生じる電子流の大きさを制御する。高電位の発光体である発光素子３８５において測定された0.1mA/cm2の電流密度においてゲートからカソードまでの平行平板電界が20V/μmに到達するとき、要求されたレベルの電子放出が通常生じる。
【０１４１】
アノード層３８７は、放出された電子を対応する1つの発光素子３８５の方向に引き寄せる。集束システム３３３は対応する発光素子３８５上に抜出された電子を集束するのに役立つ。電子が発光構造体３２２に到達すると、それらはアノード層３８７を通過して対応する発光素子３８５に衝当し、それによってフェースプレート３２１の外側表面上に可視光を放出する。同様に別の発光素子３８５も選択的に活性化される。発光素子３８５によって放出された光は、最初ある程度はバックプレート構造体３３０に向かって進む。アノード層３８７はこの光を反射して表示面の方向に戻して画像強度を高める。
【０１４２】
「上側（頂部側）」のような方向を表す用語は、本発明の様々な構成要素がどのように組み合せられているかを読者が容易に理解できるようにするための基準となる枠組みの設定のために用いられている。実際には、フラットパネル型CRTディスプレイの構成要素は、ここで用いる用語の示す方向とは異なる向きに配置されていることもある。説明を容易にするために方向を表す用語を便宜上用いるが、本発明は、ここで用いた方向を示す用語によって厳密に取扱われているものとは異なる方向を有する実施形態も包含している。
【０１４３】
本発明について特定の実施例を引用して説明してきたが、この説明は単に例示の目的でなされたものであり、本発明の請求の範囲を限定するものと解釈してはならない。例えば、表面電極３４６又は３７０に類似の表面電極を概ね互いに対向するようにスペーサ主部３４０ａの両方の使用面上に配置することができる。スペーサ３４０の各々の電気的末端部まで延在する任意の表面電極から離隔された複数のそのような表面電極を、スペーサ主部３４０ａの各々の使用面上に設けることができる。
【０１４４】
スペーサ主部３４０を概ね一定の抵抗率を有する電気的に抵抗性の材料から形成する代わりに、スペーサ主部３４０は電気的に抵抗性のコーティングによって覆われた電気的に絶縁性のコアからなり得る。また、スペーサ部３４０ａの抵抗性材料を電子の第2の放出を抑制するコーティングで覆うこともできる。
【０１４５】
アノード３８７を、スペーサ３４０のフェースプレート側の端部と接触するがディスプレイのアノードとしては役立たない別の主たる構造体で代替可能である。例として、主たる構造体が導電性の外側表面を有するブラックマトリクスで具現可能であり、一方ディスプレイのアノードは、フェースプレート３２１と発光構造体３２２との間に配置されたそのように改変されたブラックマトリクスを含む透明な導電性の層からなる。
【０１４６】
本発明の原理は、薄型の曲面CRTディスプレイに適用することが可能である。この場合、前述の平面は対応する曲面に置換えられる。従って当業者は、添付の請求の範囲で確定されるような発明の厳密な目的及び精神から逸脱することなく種々の変更及び応用を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来型のフラットパネル型CRTディスプレイの一部の断面の略図である。
【図２】  従来型のフラットパネル型CRTディスプレイの一部の断面の略図である。
【図３】  本発明によるフラットパネル型CRTディスプレイの一部の断面の略図である。
【図４】  図３のフラットパネル型ディスプレイの種々の位置における高さを関数とする電位のグラフである。
【図５】  本発明による表面電極を有する複数のスペーサを用いるフラットパネル型CRTディスプレイの一部の断面の略図である。
【図６】  本発明による表面電極を有する複数のスペーサを用いるフラットパネル型CRTディスプレイの一部の断面の略図である。
【図７】  本発明による表面電極を有する複数のスペーサを用いるフラットパネル型CRTディスプレイの一部の断面の略図である。
【図８】  図７のフラットパネル型ディスプレイに使用可能なスペーサの側面図である。
【図９】  図７のフラットパネル型ディスプレイに使用可能なスペーサの側面図である。
【図１０】  図７のフラットパネル型ディスプレイに使用可能なスペーサの側面図である。
【図１１】  図７のフラットパネル型ディスプレイに使用可能なスペーサの側面図である。
【図１２】  本発明による表面電極を有するスペーサを用いるフラットパネル型CRTディスプレイの一部の断面の略図である。
【図１３】  図１２のフラットパネル型ディスプレイに用いられるスペーサの側面図である。
【図１４】  図１２及び図１３のスペーサに沿った高さを関数とする電位のグラフである。
【図１５】  本発明によるフラットパネル型CRTディスプレイの一部の断面の略図である。
【図１６】  図１５のフラットパネル型ディスプレイの種々の位置における高さを関数とする電位のグラフである。
【図１７】  本発明により配置された表面電極を有する複数のスペーサを用いるフラットパネル型CRTディスプレイの一部の断面の略図である。
【図１８ａ】  ディスプレイにスペーサを取付ける前の本発明によるフラットパネル型CRTディスプレイのフェースプレート構造体の一部の斜視図である。
【図１８ｂ】  ディスプレイにスペーサを取付けた後の本発明によるフラットパネル型CRTディスプレイのフェースプレート構造体の一部の斜視図である。
【図１９】  図１８ｂのフェースプレート構造体の断面図である。
【図２０ａ】  ディスプレイにスペーサを取付ける前の本発明によるフラットパネル型CRTディスプレイの別のフェースプレート構造体の一部の斜視図である。
【図２０ｂ】  ディスプレイにスペーサを取付けた後の本発明によるフラットパネル型CRTディスプレイの別のフェースプレート構造体の一部の斜視図である。
【図２１】  図２０ｂのフェースプレート構造体の断面図である。
【図２２】  図２１のフェースプレート構造体およびスペーサの変更例の断面図である。
【図２３】  本発明により配置された表面電極を有する複数のスペーサを用いる更なるフラットパネル型CRTディスプレイの一部の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１９】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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