(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を提供するために、発光装置のフェースプレート（８１２）の発光面（８１９）における輝度のギャップ（８０６）を隠蔽するための光学的補正層（８００）であって、前記発光装置は前記ギャップ（８０６）に隣接する発光領域（８１４）を有し、
前記光学的補正層（８００）は光学的補正領域（８０２）と、光向け直し手段（８２０，８２２，８４０，８２４，８３０）と、複数の光学的透明領域（８０４）とを具備し、
前記光学的補正領域（８０２）は第１の高さを有し、更に光学的補正領域（８０２）の幅は、前記ギャップ（８０６）の幅と、前記ギャップ（８０６）に隣接する発光領域（８１４）の幅との和に等しく、該光学的補正領域（８０２）は実質的に前記ギャップ（８０６）の上に中心を有し、前記光学的補正領域（８０２）は前記ギャップ（８０６）と、前記ギャップ（８０６）に隣接する発光領域（８１４）とに対向し；
前記光向け直し手段（８２０，８２２，８４０，８２４，８３０）は前記光学的補正領域（８０２）内に配置され、該光向け直し手段（８２０，８２２，８４０，８２４，８３０）は前記発光領域（８１４）から放射された光（８１６）を受け、かつ該光を２回向け直し、その結果、前記光向け直し手段（８２０，８２２，８４０，８２４，８３０）の光非拡散外側面（８１７）から放出される光（８１６）は、実質的に前記ギャップ（８０６）を覆いかつ隠蔽し；そして
前記光学的透明領域（８０４）は、前記光学的補正領域（８０２）の前記第１の高さと実質的に等しい第２の高さを有し、前記光学的補正領域（８０２）は複数の前記光学的透明領域（８０４）の間に位置し、その結果、前記光学的補正領域（８０２）と前記光学的透明領域（８０４）は実質的に一様な高さの連続層を形成し、該連続層は互いに対向する第１平坦面（８１７）と第２平坦面（８１９）を有し、該第１平坦面は前記光非拡散外側面（８１７）を含み、前記第２平坦面（８１９）は前記発光装置の前記発光面（８１９）に取り付けられるよう設計され、それによって前記光学的補正領域（８０２）は、実質的に前記輝度のギャップ（８０６）の上に中心を有するよう構成され、前記光非拡散外側面（８１７）は一様な平坦面からなり、
D_PAGE2D_PAGE2  前記光学的補正層（８００）は、前記発光装置にわたり実質的に一様な輝度を提供し、かつ前記輝度のギャップ（８０６）を実質的に隠蔽することを特徴とする光学的補正層（８００）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフラットパネル表示装置の領域に関し、かつより特定的には、例えば、排気される場合の表示装置の内破（ｉｍｐｌｏｓｉｏｎ）を防止するために導入されるスペーサの存在による、あるいは大きなスクリーン（１メートルまたはそれ以上の対角線の）表示装置を形成するためにいっしょにタイル張り配置された（ｔｉｌｅｄ）個々の放出器のカソードプレートの間のギャップによる、電界放出表示装置の画像輝度のギャップの隠蔽（ｃｏｎｃｅａｌｍｅｎｔ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フラットパネル表示装置、液晶表示装置のためのバックライト用ランプ、および他の発光装置のある構造的な要件のため発光装置の放射領域にわたり放出された光の輝度のギャップを生じる結果となることがある。例えば、電界放出装置および液晶表示装置のためのバックライト用ランプはフェースプレートとバックプレートとの間に公称間隔を維持するためにスペーサを必要とする。電界放出装置においては、これらのスペーサは、電子放出領域における、表示装置のプレートの間に配置される。電界放出装置のためのスペーサの例は、１９９３年１２月１７日に出願されたウィーマン（Ｗｉｅｍａｎｎ）他による、「周辺ダイヤモンド材料エッジ電子放出器を使用した電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ  ａ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｅｄｇｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｅｍｉｔｔｅｒ）」と題する、同時係属の米国特許出願シリアル番号第０８／１６８，３０１号に記載されている。該スペーサの有限の厚さのため、かつ公差の要求のために、ギャップが前記フェースプレートの陰極発光（ｃａｔｈｏｄｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）材料の間に形成され、それによって前記スペーサがフェースプレートと物理的な接触を行いかつ荷重支持面（ｌｏａｄ−ｂｅａｒｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）を提供できるようにする。ギャップの形成を避ける方法が技術的に知られている。これらの知られたすべての技術は表示装置のコストのかかる、複雑な変更を必要とし、これはまたさらにフェースプレートまたはスペーサの機械的な完全性を妥協させることになる。
【０００３】
さらに、１メートルまたはそれ以上の対角線を有する、大きなスクリーンのフラットパネル表示装置が技術的に知られている。この連続した、大きな表示装置は複数のより小型の表示装置をタイル張り配置することによって形成される。大部分の表示装置は可視領域と機械的な外側フレームの間にエッジを有する。このエッジは大きな、タイル張り配置された表示装置を構成するより小型の表示装置の画像の間にギャップを生じる結果となる。これらのギャップを隠蔽するためにいくつかの方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの方法はより小型の表示装置のフェースプレートの変更を必要とする。これらの方法は分解能の損失、光伝達の低減、および表示装置の最終パッケージング工程との両立性のなさを生じる結果となる。
【０００５】
従って、従来技術のこれらの欠点の少なくともいくつかを克服するフラットパネル表示装置における可視ギャップを除去する方法の必要性が存在する。
【０００６】
本発明の１つの目的は、現存する装置の製造プロセスの変更を必要としない発光装置における輝度のギャップを除去する手段を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、製造しかつ使用するのが簡単でありかつ経済的な発光装置における輝度のギャップを除去する手段を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、フェースプレートおよび／またはスペーサの機械的な完全性を妥協することのない発光装置における輝度のギャップを除去する手段を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記必要性および他のものは実質的に発光装置のフェースプレートの発光面における輝度のギャップ（単数または複数）を隠蔽するための光学的補正層（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）の備えによって達成される。前記発光装置は輝度のギャップ（単数または複数）に隣接して位置しかつ前記輝度のギャップ（単数または複数）を隠蔽するための光を提供する発光領域を有する。本発明の特徴的機能を有する前記光学的補正層は前記ギャップ（単数または複数）の上部に実質的に中心を有しかつ前記ギャップ（単数または複数）および前記ギャップ（単数または複数）に隣接する発光領域に対向して配置された少なくとも１つの光学的補正領域を備えている。前記光学的補正層はさらに前記光学的補正領域（単数または複数）内に配置された光を向け直すための手段を含み、それによって前記発光領域によって放射された光は前記光を向け直すための手段によって受けられ、かつ向け直され、実質的に前記ギャップ（単数または複数）を覆うことができるようになる。
【００１０】
前記光学的補正層はさらに複数の光学的に透明な領域を含む。前記光学的補正領域（単数または複数）は実質的に一様な高さの連続層を形成するため前記複数の光学的に透明な領域の間に形成される。前記連続層は２つの対向する、平坦な面を有する。該平坦な面の内の一方は前記発光装置の発光面に固定され、それによって前記光学的補正領域（単数または複数）が実質的に前記輝度のギャップ（単数または複数）の上に中心を有するようにされる。前記光学的補正層は前記発光装置にわたり実質的に一様な輝度を提供しかつ実質的に輝度のギャップ（単数または複数）を隠蔽する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に図１を参照すると、複数のスペーサ１０２を有する電界放出表示装置（ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｉｓｐｌａｙ）１００の単純化した展開図が示されている。表示装置１００はフェースプレート１０４およびカソード構造１０６を含む。電子を放出する、電界放出器の複数の画素１０８がカソード構造１０６の面上に形成されている。複数の蛍光体または燐光体のドット（ｐｈｏｓｐｈｏｒ  ｄｏｔｓ）１１０がフェースプレート１０４上に形成されて電子を受けかつ光を放出して可視画像を生成する。電界放出表示装置のためのスペーサの一例は代理人整理番号第ＣＲ９５−１１２号を有しかつ本件出願と同じ譲受人に譲渡され、１９９５年１２月１３日に米国特許商標局に提出された「フラットパネル表示装置のスペーサ構造（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｓｐａｃｅｒ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」と題する同時係属の特許出願に記載されており、この出願は参照のためここに導入される。スペーサ１０２は排気されるときに表示装置１００の崩壊を防止するために構造的な支持を提供する。スペーサバー１０２はフェースプレート１０４およびカソード構造１０６と当接係合する対向するエッジを有する。スペーサバー１０２の製造および取扱い上の要件、ならびに荷重支持要件がスペーサバー１０２の厚さ、ｔ、を決定する。スペーサバー１０２が配置される場所における、蛍光体ドット１１０の間の必要な距離はスペーサバー１０２のこの所定の、有限の厚さによっておよび、さらに、配置のアライメントにおけるわずかな誤差を許容する実際上の公差の要件によって決定される。
【００１２】
次に図２を参照すると、図１の２−２線に沿って見た、表示装置１００の側面、非展開図が示されている。複数の電界放出器（ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｔｔｅｒｓ）２００は複数の電子２０２を放出し、該電子はフェースプレート１０４およびカソード構造１０６の内側面の間の距離を横断する。電子２０２は次に蛍光体ドット１１０に衝突し、蛍光体材料にフェースプレート１０４を横切る矢印で示される、光を放出させる。この光は次にフェースプレート１０４の拡散性の、発光面２０４で散乱される。前記光、または可視画像、のギャップ２０６が概略的に描かれた点線ボックス内に示されている。該ギャップ２０６の幅、ｗＧ、はほぼスペーサ１０２の厚さ、ｔ、およびスペーサ１０２の両側の公差、２ｄ、の和に等しい。ギャップ２０６の幅、ｗＧ、は人間の目で視覚的に識別できるほど十分に大きなものとなり得る。ギャップ２０６はもしその幅、ｗＧ、がほぼ２５０マイクロメートルより大きいか、あるいは等しい場合に視覚的に識別されるものとなる。
【００１３】
次に図３および図４を参照すると、動作している電界放出表示装置１００上の視覚的画像が示されている。図３の画像３００はギャップのない理想的な画像である。図４には図３の画像３００と同様の画像４００を有する電界放出表示装置１００が示されているが、画像４００はスペーサ１０２の使用によるギャップ２０６によって分裂されている。
【００１４】
次に図５を参照すると、大型スクリーン電界放出表示装置５００の単純化した頭部平面図が示されており、フェースプレートは示されていない。大型スクリーン表示装置５００は約１メートルの対角線長さを有しかつ共通のバックプレート５０２上に複数のカソード構造をいっしょにタイル張りのごとく配置する（ｔｉｌｉｎｇ）ことにより形成されている。スペーサ１０２は図１〜図４の説明において述べたように、おのおののカソード構造１０６上に配置されている。図示しない大きな連続したフェースプレートがすべてのスペーサ１０２と当接係合して配置されている。カソード構造１０６がいっしょにタイル張りのごとく配置されたとき、隣接する構造１０６の間に許容差または公差ギャップ（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ  ｇａｐ）５０４が存在する。これらの公差ギャップ５０４は表示画像における可視ギャップ、または輝度のギャップに寄与することになる。
【００１５】
次に図６を参照すると、図５の６−６線に沿って見た大型スクリーン電界放出表示装置５００の側面図が示されておりかつさらにスペーサ１０２と当接係合してかつバックプレート５０２と平行に配置されたフェースプレート６００を示している。フェースプレート６００は発光面６０１を含む。おのおののカソード構造１０６は複数の操作エッジ（ｈａｎｄｌｉｎｇ  ｅｄｇｅｓ）６０２を含み、該操作エッジのおのおのは描かれた点線ボックス内にほぼ示されている。操作エッジ６０２は構造１０６の周辺に沿って配置されている。エッジ６０２は表示装置５００の製造におけるプロセスおよび配置工程の間にカソード構造１０６の操作のための構造を提供する。エッジ６０２はまた電界放出器を動作させるための必要な電子的接続を提供するために使用される。隣接する構造１０６の間の公差ギャップ５０４、および隣接構造１０６のエッジ６０２は、表示装置５００によって生成される画像における、ほぼ点線で描かれたボックス内に表される、タイル張り配置のギャップ６０４の形成に寄与する。エッジ６０２上にまたは公差ギャップ５０４内に放出器（ｅｍｉｔｔｅｒｓ）が存在しないから、画像の形成に寄与するためにこれらの領域内に何らの電子も放出され得ない。タイル張り配置のギャップ６０４は公差ギャップ５０４の幅、ｘ、および２つの隣接する操作エッジ６０２の幅、２ｈ、の和に等しい幅、ｗＧ′、を有する。
【００１６】
図７にはさらにフェースプレート７００を含む大型スクリーンの電界放出表示装置５００の頭部平面図が示されている。表示装置５００は動作しておりかつ、それぞれ、スペーサおよびタイル張り配置によるギャップ２０６，６０４を備えた可視画像７０２を生成している。
【００１７】
次に図８を参照すると、参考例に係わる光学的補正層（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）８００の概略的表現の側面図が示されている。図８は概略的な原理を示しかつ理解を助けるために含められている。光学的補正層８００は実質的に一様な高さの連続層を構成する複数の光学的補正領域８０２および複数の光学的に透明な領域８０４を含む。前記連続層は２つの対向する平坦な面、すなわち外側面８１７および内側面８１９、を有する。この形態では、外側面８１７は光拡散面ではない。他の形態では、光学的補正層の外側面は光拡散面を含む。内側面８１９はフェースプレート８１２の発光面に取り付けられている。光学的補正領域８０２はほぼ点線で描かれたボックス内に表される、輝度のギャップ８０６の上に重なりかつ実質的に中心を有している。光学的補正領域８０２はまた発光領域８１４の上に横たわり、該発光領域８１４はこの特定の用途では、ギャップ８０６に隣接する、ギャップ隣接蛍光体ドット８０８を含む。発光領域８１４はギャップ８０６を隠蔽するために集められかつ向け直される光を提供する。発光領域８１４の幅、ｗＬ、はギャップ隣接蛍光体ドット８０８の幅に等しく、これは１５０マイクロメートルのオーダにある。光学的補正領域８０２はギャップ８０６に隣接する発光領域８１４によって放出される光８１６を受けるよう形成されかつ配置される。従って、光学的補正領域８０２の幅、ｗＯ、はギャップ８０６の幅および発光領域８１４の幅の和に等しく、または数式の形では、ｗＯ＝ｗＧ＋２ｗＬとなる。光学的補正領域８０２は光学的補正層８００の外側面８１７の上の光の分布の一様性を改善しかつそれによって効果的にギャップ８０６を隠蔽する。この形態では、発光領域８１４の幅は１つのギャップ隣接蛍光体ドット８０８の幅に等しくかつ、一般的に、輝度のギャップを隠蔽しかつ外側面８１７の上の輝度の一様性を最大にするために十分な光を提供するよう規定される。
【００１８】
図８にさらに示されているように、複数の光学的に透明な領域８０４が、それらがギャップ８０６に隣接しない複数の蛍光体ドット８１０の上に重なるように光学的補正層８００内に配置されている。光が蛍光体ドット８１０から放出されたとき、該光はフェースプレート８１２を横切りかつ次に向け直し（ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）なしに光学的に透明な領域８０４を通って進行する。光学的に透明な領域８０４とフェースプレート８１２との間の境界上に入射する光８１８の大部分は前記境界に垂直である。従って、光８１８は実質的に、フェースプレート８１２および層８００のプラスチックバルクの屈折率が等しいか否かにかかわりなく、その方向を変えることなく界面を通過する。最終的な結果はギャップの隠蔽でありかつフェースプレートの外面上に表示装置によって放射される光のより一様な分布である。
【００１９】
次に図９を参照すると、図２に見られ、かつさらに光学的補正層８００を含む、電界放出表示装置１００が示されている。光学的補正領域８０２はスペーサ１０２およびギャップ８０６に隣接する発光領域８１４に対し直接対向し、中心に位置し、かつオーバラップしている。この形態では、スペーサ１０２はほぼカソード構造１０６の内側面にわたって伸びているバーであるから、光学的補正領域８０７は対応して光学的補正層８００において細長い条片（ｓｔｒｉｐｓ）、またはコラム（ｃｏｌｕｍｎｓ）を形成している。ギャップ隣接蛍光体ドット８０８はスペーサ１０２に隣接しかつスペーサ１０２の各側にコラムを形成している。ギャップ隣接蛍光体ドット８０８はギャップ８０６に隣接する、ほぼ点線で描かれたボックス内に表される、発光領域８１４を構成する。光学的補正領域８０２の寸法は、光学的補正領域８０２がギャップ８０６および発光領域８１４にオーバラップするようにあらかじめ決められている。光学的補正領域８０２は発光領域８１４によって放出される（ギャップ隣接蛍光体ドット８０８によって放出される）光８１６を受けるよう配置され、それは次に光８１６を向け直してフェースプレート８１２の上の光のより一様な分布を提供することによりスペーサ１０２をカバーしかつ効果的にギャップ８０６を隠蔽する。スペーサ１０２に隣接しない、蛍光体ドット８１０によって放出された光８１８は、向け直されることなく、フェースプレート８１２および光学的に透明な領域８０４を通って進行する。
【００２０】
次に図１０を参照すると、図４に示される表示装置１００に取り付けられる光学的補正層８００の概略的な頭部平面図が示されている。光学的補正領域８０２は図４のギャップ２０６より厚く、かつギャップ２０６の上に中心を有している。ギャップ２０６は表示装置１００のフェースプレートにわたり細長い条片を形成しているから、光学的補正領域８０２は細長い条片を含んでいる。光学的補正領域８０２は一様な厚さの連続層を形成するように光学的に透明な領域８０４の間に埋め込まれている。光学的補正層８００は、図３に示されるように、間断のない画像を提供するため光を再分布させる。
【００２１】
次に図１１を参照すると、図６と同様であるがさらにフェースプレート６００の発光面６０１に取り付けられた光学的補正層８００を含む大型スクリーンの電界放出表示装置５００の単純化した、概略的な、側面図が示されている。光学的補正層８００は光学的補正領域８０２を含み、該光学的補正領域８０２は、点線で描かれたボックス内にほぼ表される、タイル張りギャップ６０４にオーバラップし、かつほぼ該ギャップ６０４を中心としている。図６の説明で詳細に述べたように、タイル張りギャップ６０４は配置公差ギャップ５０４およびカソード操作エッジ６０２に帰するものである。発光領域８１４はタイル張りギャップ６０４に隣接するギャップ隣接蛍光体ドット８０８を含む。この形態では、光学的補正領域８０２の幅、ｗＯ、はタイル張りギャップ６０４の幅、ｗＧ′、（または、図４に示されるようにｘ＋２ｈ）および隣接発光領域８１４の幅の和に等しく、または数式では、ｗＯ＝ｗＧ′＋２ｗＬ＝（ｘ＋２ｈ）＋２ｗＬとなる。隣接発光領域８１４におけるギャップ隣接蛍光体ドット８０８によって放出される光８１６はフェースプレート６００を通って進行し、かつ次に光学的補正領域８０２によって受けられ、かつ向け直される。光８１６は、光学的補正層８００を進行した後、外側面８１７を通って退出する。光８１６は光学的補正領域８０２の外側面の上部でほぼ一様に分布し、従ってギャップ６０４は効果的に隠蔽される。この形態では、光学的補正領域８０２はタイル張り配置されたギャップに対してのみ設けられている。図１１では、スペーサ１０２は十分薄く、従ってそれらは視覚的に識別可能なギャップを生成せずかつ、従って、隠蔽を必要としないものと仮定している。しかしながら、スペーサ１０２のいくつかまたはすべてはそれらが、タイル張り配置ギャップ６０４に加えて、視覚的に識別可能なギャップ８０６を生じるような厚さを有するかもしれない。この筋書きは図５に示されており、かつスペーサギャップ８０６およびタイル張り配置ギャップ６０４の双方を隠蔽するための光学的補正層８００の参考例は図１２に示されている。
【００２２】
次に図１２を参照すると、スペーサギャップ８０６およびタイル張り配置ギャップ６０４の隠蔽のための光学的補正領域８０２を有する光学的補正層８００をさらに含む大型スクリーンの電界放出表示装置５００の、図１と同様の図が示されている。
【００２３】
次に図１３を参照すると、電界放出表示装置１００の、図１と同様の、図が示されている。スペーサ１０２はポストを含み、該ポストの端部はフェースプレート１０４およびカソード構造１０６と当接係合している。スペーサ１０２の直径、Ｄ、は表示装置１００から放出される光に輝度のギャップを生成するに十分大きくなり得る。２−２線に沿って見た断面図は前に説明した図２に示されており、前記寸法ｔは今やスペーサ１０２の直径に対応する。ギャップ２０６はスペーサ１０２の断面の円形形状により円形である。この例では、図２における寸法ＷＧは円形ギャップ２０６の直径に対応する。
【００２４】
次に図１４を参照すると、円形の断面を有するポストである、スペーサ１０２による画像４００におけるギャップ２０６を示す、図４と同様の図が描かれている。
【００２５】
次に図１５を参照すると、光学的に透明な領域８０４内に埋め込まれた円形の光学的補正領域８０２を含む光学的補正層８００の頭部平面図が示されている。光学的補正層８００が図２のフェースプレート１０４に取り付けられたとき、図１５の９−９線に沿って見た断面図はまた図９によって表され、寸法ｔはスペーサ１０２の直径に対応しかつ寸法ＷＯは円形の光学的補正領域８０２の直径に対応する。この形態では、発光領域８１４は形状が環状であり（ａｎｎｕｌａｒ）、それは該発光領域８１４が円形のギャップに直接隣接するギャップ隣接蛍光体ドット８０８を含むからである。図９に関して説明した一般的な原理はまたこの円形形状にも適用することができる。
【００２６】
細長い条片または円形以外のギャップ形状も光学的補正層８００の構造に少しの変更を行うことにより導入することができ、そのような変更は当業者が本明細書を読むことにより理解できるであろう。
【００２７】
次に図１６を参照すると、フェースプレート８１２に対し当接係合して配置された光学的補正層８００の１実施形態の断面図が示されている。図１６には、ほぼ点線で示されたボックス内に表された光学的補正領域８０２の詳細な構造が示されている。この特定の実施形態では、光学的補正層８００はプラスチックから形成される。点線で示されたボックス内にほぼ表される、フェースプレート８１２および光学的に透明な領域８０４のプラスチックの間の界面上に入射する光８１８の大部分は前記界面に垂直でありそれによってその方向性または指向性を維持している。光８１８はそれがフェースプレート８１２および層８００の間の界面を通るときに向け直されることはない。光学的補正領域８０２は中央領域を画定する少なくとも１つの光集積溝８２０および前記中央領域内に形成された中央溝８２２を含み、それによって光８１６がほぼギャップ８０６を隠蔽するよう向け直される。図１６に示された断面は細長い条片および円形のギャップ形状の双方に適用される。この特徴的な構成については後に詳細に図示しかつ説明する（図１７および図１８）。１−１断面線に沿って見た図を参照すると、溝（単数または複数）８２０は凹状の、反射面８２４および透明な垂直面８２６を含む。面８２４および８２６は外側面８１７の下の、光学的補正領域８０２内のエッジ８２８で合致する。中央溝８２２は溝（単数または複数）８２０の間、または中央、に配置されかつほぼギャップ８０６とオーバラップする。１−１線に沿って見た図１６の断面を参照すると、溝８２２は少なくとも１つの凸状の反射面８３０を含む。面（単数または複数）８３０は、外側面８１７の下の、光学的補正領域８０２内の、ポイントまたはラインを含む、頂点８３２で合致する。この特定の実施形態では、外側面８１７は光拡散面である。本発明の他の実施形態では、外側面８１７は光拡散性のものではない。
【００２８】
溝８２０，８２２は前記層を加熱した固い円筒上に押圧することによってプラスチックフィルムに前記パターンをエンボス加工（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）することによって形成され、前記固い円筒の表面はプラスチックフィルムにエンボス加工されるべき溝のパターンの相補型を有している。前記円筒上のパターン構造はダイヤモンド加工されたマスタを使用して製造され、該マスタから薄いサブマスタが製造されかつ前記円筒に取り付けられる。前記フィルムを適切な温度および圧力に付すことにより、前記パターンは前記円筒がプラスチック層の上で回転するとき連続した長い層へと繰り返しエンボス加工することができる。このようにして、光学的補正層８００は連続的に所望の表示装置パターンをプリントしかつ切断することにより効率的に製造することができる。各部品が表示装置の寸法に切断された後、適切なシャドウマスクを使用する一方で蒸着を行うような方法で、アルミニウムのコーティングが溝８２０および８２２のそれぞれ凹状のおよび凸状の面へと付加され、それによって反射面８２４，８３０を形成する。次に光学的補正層８００が溝８２０，８２２が形成される層８００の面へと低い粘性のエポキシ樹脂の層８４０（前記プラスチックのおよびフェースプレート８１２の材料のものと等しい、またはほぼ等しい、屈折率を有する）を付加することによってフェースプレート８１２へと付着される。（理解を容易にするため、図１６における１つの光学的補正領域は光の通路が容易に示されるようにエポキシ８４０なしで示されている。しかしながら、実際の実施形態では、エポキシ８４０は溝８２０，８２２のすべてを満たすことになる。）溝（単数または複数）８２２は発光領域（単数または複数）８１４とオーバラップするよう形成され、該発光領域８１４は、電界放出表示装置の用途においては、ギャップ８０６に隣接するギャップ隣接蛍光体ドット８０８を含む。光８１６がギャップ隣接蛍光体ドット８０８から放出されたとき、光８１６はフェースプレート８１２を横切りかつ次に溝８２０のエポキシ８４０を通過する。光８１６の方向はフェースプレート８１２とエポキシ８４０との間の屈折率の整合のため変更されない。光８１６は次に反射面８２４によって反射される。面８２４の曲率は光８１６を反射面８３０に向かって進行させるようにあらかじめ決定される。光８１６は次に透明な面８２６を通りかつ層８００のプラスチック母材（ｍａｔｒｉｘ）へと進行する。プラスチックの屈折率はエポキシ８４０のものと等しいから、光８１６の方向はそれがプラスチック内へと進行するのと同じままに留まっている。光８１６は次に反射面８３０によって反射されかつプラスチック母材および外側面８１７を通って進行する。反射面（単数または複数）８３０の曲率は光８１６をギャップ８０６に直接対向する外側面８１７の部分にわたりかつ発光領域８１４の部分にわたり光８１６を拡散するようあらかじめ決定される。反射面８２４，８３０を使用することの利点の１つは反射の角度が入射光の波長と独立であり、または、等価的には分散がないことである。従って、この特定の実施形態は多色表示装置に適用できる。
【００２９】
断面が同じでありかつ図１６に示された、光学的補正層８００の２つの実施形態が図１７と図１８に分けて示されている。
【００３０】
次に、図１７を参照すると、本発明に係わる光学的補正層８００の１実施形態の等角投影図（ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ  ｖｉｅｗ）が示されている。１６−１６線に沿って見た、この実施形態の断面は図１６の説明において詳細に説明されている。図１７には、溝８２０，８２２を含む、点線で描かれたボックス内にほぼ示される、光学的補正領域８０２が示されている。この特定の実施形態は細長いバーを含むスペーサ１０２から生じるもののような、細長いギャップ２０６（図１、図４、図１０）に適用するよう構成されている。細長いギャップ２０６にオーバラップするために、溝８２０，８２２は光学的補正層８００の面にわたり形成された細長い溝またはトラフを含む。該細長いトラフは方形の中央領域を画定する。また、この特定の用途においては、ギャップ隣接蛍光体ドット８０８はスペーサ１０２の両側に列を形成する。これら２つの列にオーバラップするため、２つの細長い溝８２０が含まれている。溝８２２は前記方形の中央領域内に形成されかつライン８３２で合致する２つの対向面８３０を含む。面８２４，８３０からの光８１６の反射もまた示されている。
【００３１】
次に図１８を参照すると、本発明に係わる光学的補正層８００の他の実施形態の等角投影図が示されている。この実施形態の、１６−１６線に沿って見た、断面図は図１６の説明において詳細に述べられている。図１８には、溝８２０，８２２を含む、点線で描かれたボックス内にほぼ示された、光学的補正領域８０２が示されている。この特定の実施形態は円形の断面を有するポストを含むスペーサ１０２から生じるもののような、円形のギャップ２０６（図１３、図１４、図１５）に適用するよう構成されている。円形のギャップ２０６にオーバラップするため、溝８２２は光学的補正層８００の表面に形成された円形のトラフを含む。この円形のトラフは円形の中央領域を画定する。溝８２２は前記円形の中央領域に形成されかつポイント８３２で合致する１つの面８３０を含む。この特定の用途では、ギャップ隣接蛍光体ドット８０８はスペーサ１０２を囲む円（ｃｉｒｃｌｅ）を形成する。蛍光体ドットのこのサークルにオーバラップするため、円形の溝８２０が溝８２２の回りに形成されている。凹状の反射面８２４はライン８２８において垂直な透明な面８２６に合致する。面８２４，８３０からの光８１６の反射も図１８において矢印で示されている。
【００３２】
次に図１９を参照すると、フェースプレート８１２と当接係合して配置された光学的補正層５０の参考例の断面図が示されている。図１９には点線で描かれたボックス内にほぼ示された光学的補正領域９０２の詳細な構造が示されている。光学的補正領域９０２は光８１６が適切にギャップ８０６を隠蔽するよう向け直されるように形成された少なくとも１つの光屈折溝９２０を含んでいる。光学的補正層９００は、高粘性エポキシのような、接着剤の薄い層９４０をフェースプレート８１２の面に付加しかつ次に光学的補正層９００を接着剤９４０と物理的接触するよう配置することにより接着剤９４０が光集積溝９２０を満たすことなく、溝９２０が形成された内側面９２２の平坦な面に接触するようにすることによってフェースプレート８１２に取り付けられる。接着剤９４０は光集積溝９２０を満たすのを防止するため高い粘性を有する。接着剤９４０はそれが溝９２０を満たさないようにフェースプレート８１２の面上にパターニングすることができる。この参考例では、光学的補正層９００は接着剤９４０のものに近い屈折率を有するプラスチックから作成される。溝９２０は空気で満たされ、空気はおよそ１の屈折率を有する。集められた光８１６が溝９２０に入るとき、その方向性は不変であり、それはフェースプレート８１２と溝９２０の間の界面上に入射する光８１６の大部分は該界面に垂直であるためである。光８１６はそれが空気で満たされた溝９２０と、１より大きな屈折率を有する、プラスチックバルクとの間の光学的に透明な面９２６を通って進行するとき曲げられ、また屈折される。面９２６は入射光に対して凸状になっている。面９２６の曲率はギャップ隣接蛍光体ドット８０８およびギャップ８０６の上にある外側面９１８の部分にわたり光８１６を実質的に一様に拡散するようあらかじめ決定される。この参考例では、外側面９１８は光拡散面である。他の参考例では、外側面９１８は光拡散性でない面を含む。もし光学的補正層９００が多色表示装置に適用されれば、面９２６の曲率はまた屈折される光の波長によっても決定される。
【００３３】
光学的に透明な領域９０４は領域９０２の間に配置され、かつ点線で描かれたボックス内にほぼ示されている。内側面９２２上に入射する光の大部分は内側面９２２に垂直に進行しているから、光８１８はフェースプレート８１２および層９００のバルクプラスチックの屈折率の何らかの差にもかかわらず、その方向性を維持して、内側面９２２を通過する。
【００３４】
図１９に示される断面は図１６および図１７，１８と同様に、細長い条片および円形ギャップ形状の双方に適用される。すなわち、溝９２０は、細長い条片の形状では、細長いトラフまたは溝を含み、各領域９２０は一対の溝９２０を有する。円形ギャップ形状では、溝９２０はギャップ８０６の上部に中心を有する円形のトラフまたは溝を含むことができかつ１つの連続した面９２６を有する。
【００３５】
溝９２０は前記層を加熱した固い円筒上に押圧することによりプラスチックフィルムに前記パターンをエンボス加工することによって形成され、該円筒の面はプラスチックフィルムにエンボス加工される溝パターンの相補型を含んでいる。前記円筒上のパターニング構造はダイヤモンド加工されたマスタを使用して製造され、該マスタから薄いサブマスタが製造されかつ前記円筒に取り付けることができる。フィルムを適切な温度および圧力に付すことにより、前記円筒がプラスチック層の上部で回転されるとき前記パターンは反復して連続した長い層にエンボス加工することができる。このようにして、光学的補正層９００は所望のパターンを連続的にプリントしかつ切断することにより効率的に製造することができる。溝（単数または複数）９２０はそれらが発光領域（単数または複数）８１４にオーバラップするように形成され、該発光領域８１４は、電界放出表示装置の用途では、ギャップ８０６に隣接するギャップ隣接蛍光体ドット８０８を含む。光８１６がギャップ隣接蛍光体ドット８０８から放出されたとき、光８１６はフェースプレート８１２を横切りかつ次に溝８２０内のエポキシ８４０を通過する。
【００３６】
次に図２０を参照すると、フェースプレート８１２に取り付けられた光学的補正層５０の他の参考例の断面図が示されている。光学的補正層５０は透明な内側サブレイヤ５２および黒くしたまたは染めた外側サブレイヤ５４を含むエポキシ母材を含んでいる。外側サブレイヤ５４は透明な内側サブレイヤ５４の上にかぶさっている。複数の透明な球形構造５６が前記エポキシ母材に埋め込まれ複数の光学的に透明な領域５７を画定している。光学的に透明な領域５７は直接蛍光体ドット８１０に対向している。球形構造５６は球の単一層を形成し、隣接する球は互いに一点で接触している。層５０の厚さは球５６の直径に等しく、従って実質的に各球５６の一点がサブレイヤ５４の外側面６０において露出している。球形構造５６はガラスのような透明な材料から形成される。光８１８が蛍光体ドット８１０から放出されたとき、それはフェースプレート８１２を通り、かつ透明なサブレイヤ５２を通りおよび／または球形構造５６を通って進行する。光８１８は球形構造５６が外側面６０に接触する領域において光学的補正層５０を退出する。光は黒くしたサブレイヤ５４を進行することができない。複数の光学的に透明な楕円体構造５８が、球形構造５６と同様の方法で、エポキシ母体に埋め込まれ、光学的補正層５０の光学的補正領域５２を画定している。隣接する楕円体構造５８はお互いに該楕円体の長軸の端点に等しいポイントで物理的に接触している。楕円体構造５８は光学的補正領域５２の厚さにわたり延在する端軸を有する。該端軸は前記球形構造５６の直径と実質的に等しい長さを有し、従って層５０は実質的に一様な厚さを有する。おのおのの光学的補正領域６２において、楕円体構造５８の部分は発光領域８１４に対向して配置されかつ残りの部分はギャップ８０６に対向して配置される。電界放出表示装置においては、発光領域８１４は、ギャップ８０６に隣接する、ギャップ隣接蛍光体ドット８０８を含む。ドット８０８からの光８１６はフェースプレート８１２を通り、かつ次に透明なサブレイヤ５２を通りおよび／または楕円体構造５８を通って進行する。光８１６は楕円体構造５８が外側面６０に接触する領域で光学的補正層５０を退出する。光８１６が楕円体構造５８を退出するポイントはギャップ８０６の上部に位置し、従って効果的に光８１６をギャップ８０６の上部に向け直しかつ面６０にわたり光のより一様な分布を提供する。光学的補正層５０は、エポキシ樹脂のような、接着剤の薄い層６４を光学的補正層５０およびフェースプレート８１２の間に付加することによりフェースプレート８１２に固定される。
【００３７】
次に図２１を参照すると、光学的補正層８００をその上に固定したフラット蛍光ランプ４の、図９と同様の、断面図が示されている。フラット蛍光ランプ４は液晶表示装置における液晶パネルのバックライトとして使用するのに適している。ランプ４は外側の発光面５を有し、該発光面５上には、エポキシ樹脂のような、接着剤を層８００の適切な平坦面に付加しかつそのエポキシを付加した層８００の平坦な面を発光面５と当接係合して配置することにより光学的補正層８００が取り付けられる。層８００の外側面８１７は液晶パネル（図示せず）の後部側と密接に接触して配置され、図２１の構造全体は該パネルのためのバックライトとして作用する。この特定の形式の発光装置、フラット蛍光ランプ４の動作および詳細な説明は、１９９０年４月２４日に発行された、ヒノタニ他による米国特許第４，９２０，２９８号に教示されている。上部ガラスプレート６および下部ガラスプレート８は、それらの内側面において、蛍光体フィルム１２によってコーティングされている。少なくとも１つのスペーサ１０は上部および下部ガラスプレート６，８の間の距離にほぼ等しい高さを有する。おのおののスペーサはプレート６，８を支持するために上部および下部面６，８と接触する上部および下部エッジを有し、プレート６，８はこれによって放電空間１４の高い真空度にもかかわらず大気圧に対して内破から保護する。前記ヒノタニ他に教示されているように、液晶パネルを背後から一様に照明することが必要である。しかしながら、スペーサ１０の導入によって輝度の不規則性が生じる。さらに、スペーサ１０はしばしば１００％よりかなり低いＵＶ透過率を示しかつ緑へのカラー変調を生じる光の透過率を有するガラスで作成される。これらの問題は実質的に光学的補正層８００を提供することによって解決できる。光学的補正領域８０２はスペーサ１０の上部に実質的に中心を有し、従っておのおのの光学的補正領域８０２はスペーサ１０、スペーサ１０の両側の公差または許容ギャップ（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ  ｇａｐｓ）、およびスペーサ１０の両側の発光領域８１４の和に実質的に等しい幅ｗ０、を有するよう構成される。この特定の用途においては、発光領域８１４は蛍光体フィルム１２の所定のセグメントを含む。領域８１４を構成する蛍光体フィルム１２の該ゼグメントの幅は外側面８１７にわたる光の一様性が最適化されるように選択されかつ、部分的には、スペーサ１０の幅に依存する。緑へのカラー変調による問題を除去するため、スペーサ１０はスペーサ１０が光を透過しないように不透明なコーティングで覆うことができる。あるいは、スペーサ１０はセラミックで構成し光を透過しない高度に電気的に抵抗性の材料を提供することもできる。
【００３８】
本発明の特定の実施形態を示しかつ説明したが、当業者にはさらに他の変更および改善をなすことができる。従って、この発明は示された特定のものに限定されるのではなくかつ添付の特許請求の範囲によりこの発明の精神および範囲から離れることのないすべての変更をカバーすることを意図していることが理解されるべきである。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、発光装置の輝度のギャップを適切に除去することができ、この場合既存の装置の製造工程を変更する必要がなく、製造および使用が簡単かつ経済的であり、しかもフェースプレートおよび／またはスペーサの機械的な完全性を低下させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】スペーサバーを有する電界放出表示装置の単純化した展開図である。
【図２】図１の２−２線に沿って見た電界放出表示装置の側面非展開図である。
【図３】ギャップのない可視画像を有するフラットパネル表示装置の等角投影図である。
【図４】スペーサによるギャップを有する可視画像を有する、図３と同様の、電界放出表示装置の等角投影図である。
【図５】フェースプレートなしで、大型スクリーンのタイル張り配置された電界放出表示装置を示す単純化した頭部平面図である。
【図６】図５の６−６線に沿って見た、かつさらにフェースプレートを示す大型スクリーンの電界放出表示装置を示す側面図である。
【図７】スペーサおよびタイル張り配置によるギャップを備えた可視画像を有する大型スクリーンの電界放出表示装置を示す頭部平面図である。
【図８】光学的補正層をその上に取り付けた電界放出表示装置のためのフェースプレートを示す断面図である。
【図９】図２の構造を含み、かつその上に光学的補正層を配置した、電界放出表示装置の単純化した側面図である。
【図１０】光学的補正層の参考例を示す概略的頭部平面図である。
【図１１】図６に示された、大型スクリーンの電界放出表示装置に適用される光学的補正層を示す単純化した概略側面図である。
【図１２】大型スクリーンの電界放出表示装置に適用されかつタイル張り配置およびスペーサの双方によるギャップを隠蔽する光学的補正層を示す、図１１と同様の、説明図である。
【図１３】ポストを含むスペーサを有する電界放出表示装置の、図１と同様の、説明図である。
【図１４】図１３のスペーサによる可視画像におけるギャップを示す、図４と同様の、説明図である。
【図１５】光学的補正層の参考例を示す、図１０と同様の、概略頭部平面図である。
【図１６】光学的補正層の詳細な構造および電界放出表示装置のフェースプレートへの応用を示す断面図である。
【図１７】本発明に係わる、図１６に示された断面を有する光学的補正層の１実施形態を示す等角投影図である。
【図１８】その断面図が図１６に示された、光学的補正層の他の実施形態の、図１７と同様の、等角投影図である。
【図１９】光学的補正層の詳細な構造および電界放出表示装置のフェースプレートへの応用を示す、図１６と同様の、断面図である。
【図２０】光学的補正層の参考例を示す、図１６および図１９と同様の、断面図である。
【図２１】参考例の光学的補正層をその上に取り付けたフラット蛍光ランプを示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図３】
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【図４】
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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１４】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２０】
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