(57)【要約】フェースプレート等の他のディスプレイ構造を形成することが可能な高品質で望ましいガラスのＣＴＥと一致し、または、極めて密接に近似するＣＴＥを有するディスプレイ用のスペーサ構造を開示する。このスペーサ構造は、フェースプレート等の他のディスプレイ構造を形成することが可能な、様々な容易に入手可能な高品質で望ましいガラスによって跨がれるＣＴＥ範囲に密接に一致する範囲内に調整可能なＣＴＥを有する材料で構成される。開示されたスペーサ構造は、上記品質を達成し、かつディスプレイに使用するための要件を特徴付けるすべての他の特性を保持するＣＴＥを有する。さらに、開示されたスペーサ構造は、既にある製造技術を刷新することを必要とせずに、他のディスプレイ部品の選択に大幅な柔軟性を可能にするＣＴＥを有する。さらに、ゼロ電流シフトを最小化するスペーサ構造を開示する。
2005538510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ装置におけるスペーサ構造であって、
外側表面と、
内側表面と、
対応する熱膨張係数を有する材料組成をと有し、前記熱膨張係数は、前記材料組成を調整することによって選択可能であるスペーサ構造。
【請求項２】
前記材料組成が、本質的にアルミナおよびジルコニアからなる群から選択された化合物の混合物を含む、請求項１に記載のスペーサ構造。
【請求項３】
前記調整することが、前記アルミナおよびジルコニアの相対的組成を変化させることを含む、請求項２に記載のスペーサ構造。
【請求項４】
前記材料組成が、本質的にアルミナおよびマグネシアからなる群から選択された化合物の混合物を含む、請求項１に記載のスペーサ構造。
【請求項５】
前記調整することが、前記アルミナおよびマグネシアの相対的組成を変化させることを含む、請求項４に記載のスペーサ構造。
【請求項６】
前記熱膨張係数が、８０〜８５×１０−７／℃の範囲にある、請求項１に記載のスペーサ構造。
【請求項７】
前記ディスプレイ装置がフラットパネルディスプレイを含む、請求項１に記載のスペーサ構造。
【請求項８】
ディスプレイ装置におけるスペーサ構造であって、
外側表面と、
内側表面と、
前記スペーサ構造の最長寸法および前記スペーサ構造の高さに関連する、対応する抵抗均一性を有する材料組成とを有し、前記抵抗均一性は、前記材料組成を調整することによって最適化が可能であるスペーサ構造。
【請求項９】
本質的に壁、壁セグメント、柱、十字型、ピン、およびＴ形状物体からなる群から選択される、請求項１または８に記載のスペーサ構造。
【請求項１０】
メタライゼーション細長片が前記スペーサの表面に付着されており、前記表面が、フェースおよび縁部を含む群から選択される、請求項１または８に記載のスペーサ構造。
【請求項１１】
前記材料組成が、本質的にアルミナ、ジルコニア、イットリアで安定化させたジルコニア、マグネシア、チタニア、および八モリブデン酸アンモニウムからなる群から選択された化合物の混合物を含む、請求項１または８に記載のスペーサ構造。
【請求項１２】
前記ディスプレイ装置がフラットパネルディスプレイを含む、請求項８に記載のスペーサ構造。
【請求項１３】
ディスプレイ用のスペーサ構造製品であって、
前記ディスプレイ用に選択されるガラスの熱膨張係数を決定する工程と、
前記スペーサ構造を含む化合物の相対的組成を策定する工程であって、前記スペーサ構造製品の前記熱膨張係数が前記ガラスの前記熱膨張係数と一致する工程と、
前記スペーサ構造を組み立てる工程とを含む方法によって製造されるスペーサ構造製品。
【請求項１４】
前記化合物が、本質的にアルミナ、ジルコニア、イットリアで安定化させたジルコニア、マグネシア、およびチタニアからなる群から選択される、請求項１３に記載のスペーサ構造製品。
【請求項１５】
前記化合物が、本質的にアルミナおよびジルコニアからなる群から選択される、請求項１３に記載のスペーサ構造製品。
【請求項１６】
前記策定する工程が、前記アルミナおよびジルコニアの相対的組成を変化させることを含む、請求項１３に記載のスペーサ構造製品。
【請求項１７】
前記材料化合物が、本質的にアルミナおよびマグネシアからなる群から選択される、請求項１３に記載のスペーサ構造製品。
【請求項１８】
前記策定する工程が、前記アルミナおよびマグネシアの相対的組成を変化させることを含む、請求項１７に記載のスペーサ構造製品。
【請求項１９】
前記熱膨張係数が、８０〜８５×１０−７／℃の範囲にある、請求項１３に記載のスペーサ構造製品。
【請求項２０】
前記ディスプレイ装置がフラットパネルディスプレイを含む、請求項１３に記載のスペーサ構造製品。
【請求項２１】
ディスプレイ装置用のスペーサ構造製品であって、
前記スペーサ構造製品の最長寸法および高さにわたる抵抗均一性に関する要件を決定する工程と、
前記スペーサ構造のための組成を策定する工程であって、モリブデン成分が八モリブデン酸アンモニウムによって供給される工程と、
前記スペーサ構造を組み立てる工程とを含む方法によって製造されるスペーサ構造製品。
【請求項２２】
前記ディスプレイ装置がフラットパネルディスプレイを含む、請求項２１に記載のスペーサ構造製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は電子ディスプレイの分野に関する。より詳細には、本開示は、フラットパネルディスプレイを含む電子ディスプレイのためのスペーサ（例えば支持）構造に関する。本開示は、高い熱膨張係数のスペーサ構造材料について論じる。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイを含むいくつかのディスプレイでは、バックプレートは一般に、スペーサ（例えば支持）構造を使用してフェースプレートから分離される。高電圧用途では、例えば、バックプレートとフェースプレートとは、約１〜３ミリメートルの高さを有するスペーサ構造によって分離される。本願において、高電圧とは、１キロボルトを超えるアノード−カソード間電位を指す。例示的には、フラットパネルディスプレイでは、バックプレートは、カソード（例えば電子放出器）のアレイを配置し、フェースプレートは画素のアレイを配置し、カソードアレイによって放出された、アノードとカソードとの間の高真空を通って移動する電子のための加速用アノードとして働く。カソードアレイとアノードとの間の隙間は、溶融フリット、粉末ガラスと様々な他の材料との混合物によってシールされ、それがバックプレートとフェースプレートとを連結する。その後、その空間が真空にされる。
【０００３】
真空にされたとき、大気圧は、フェースプレートをバックプレート側に押し潰そうとする力を付与する。この力に耐え、ひいては、フェースプレートを支えるために、複数のスペーサ構造が配置される。一実施形態では、スペーサ構造は、いくつかの細長片または約５０ミクロンの幅を有する個別の壁構造で構成される。これらの細長片は、複数の平行した水平の横列で配列され、各々の細長片がフラットパネルディスプレイの幅にわたって延びる。細長片の横列の間隔は、バックプレートおよびフェースプレートおよび細長片の強度とサイズ、それらの表面積、および大気圧に伴う力に応じて決定される。このために、細長片は非常に堅牢であることが望ましい。スペーサ構造は、いくつかの厳しい物理的要件を満たさなければならない。
【０００４】
通常のフラットパネルディスプレイでは、スペーサ構造は多くの特徴および特性に応じなければならない。即ち、スペーサ構造は、バックプレートおよびフェースプレートを相互に圧縮する大気圧に耐えるために十分な強度を有していなければならない。さらに、スペーサ構造の横列の細長片の各々は本質的に、細長片の横列が画素のそれぞれの横列の間に正確に収まるように同じ高さでなければならない。さらに、スペーサ構造の横列の細長片の各々は、スペーサ構造がバックプレートおよびフェースプレートの内側表面にわたって一様な支持を確実に提供するように極めて平坦でなければならない。
【０００５】
スペーサ構造はまた、優れた安定性を有していなければならない。即ち、スペーサ構造は、電子衝突、高い動作温度、温度変化、および／または真空に晒されたときに、激しく劣化してはならない。さらに別の要件として、スペーサ構造はフラットパネルディスプレイの真空環境の汚染に著しく寄与してはならない。したがって、スペーサ構造は、動作温度および電圧範囲内のいかなるポイントでも、真空中に多量の脱ガスを生じてはならない。さらに、スペーサ構造は、その必要とされる特性のいずれかが劣化するような、真空にされた空間内で発達する可能性のある汚染を受けやすいものであってはならない。
【０００６】
ディスプレイ用のスペーサ構造に関する別の要件は、電気的にアノードとして機能するフェースプレート上のターゲット画素に向かって、ディスプレイのカソード、例えばＳｐｉｎｄｔエミッタアレイ型カソードによって発射される電子ビームの軌道と干渉してはならないことである。電子の軌道との干渉は、画像の歪み、劣化、または故障を引き起こす恐れがある。これらのために、スペーサ構造は、引力または反発力によって電子の軌道を偏向させる可能性のある、如何なる量の静電荷も保持してはならない。したがって、二次電子の放出の係数、例えば放出の二次電子係数は、理想的には、スペーサ構造によって吸収されるすべての電子は数として放出される電子に対応するという条件を満たさなければならない。
【０００７】
良好な二次電子放出係数を確保するために、特殊なコーティングをスペーサ構造に施してもよい。壁の様々な部分に衝突する電子のエネルギーは異なる。カソード近傍でスペーサ構造に衝突する電子は、通常では、アノード近傍のスペーサ構造を打つ電子のエネルギーよりもはるかに小さいエネルギーを有する。したがって、そのようなコーティングは、二次電子放出係数が、スペーサ構造の或る部分から他の部分で、すなわちカソードおよびアノードに相対した部分の位置で変化するように、上述したコーティングを調整してもよい。衝突する電子のエネルギーの変動の結果として、壁の二次電子放出係数関数もまた、カソード近傍のスペーサ構造の部分からアノード近傍のスペーサ構造の部分で著しく変化する。
【０００８】
スペーサ構造は、ディスプレイの動作範囲にわたってオーミック抵抗値が温度と共に著しく変化しないように、一貫し十分管理された熱抵抗係数を有するべきである。スペーサ構造の抵抗値が温度と共に変化する限り、この抵抗値は、均一で、かつ可能な限り小さく変化することが重要である。さらにディスプレイ用のスペーサ構造は、シート抵抗仕様を満たすべきである。さらに、壁の抵抗値の均一性、特に壁の高さにわたる抵抗値の均一性の変動は、ゼロ電流シフト、例えば、壁表面上の不規則な電位に起因して、壁に沿った電子ビームの変動を引き起こす恐れがある。ゼロ電流シフト変動は、ビームによって作り出される表示画像の可視的な歪みにより、画像の劣化を引き起こす。
【０００９】
また、優れた熱伝導率は、適切に設計されたスペーサ構造の別の重要な特性である。これは、電子衝突によって構造の中で生成される熱が、スペーサ構造全体にわたって均一に伝達されることを確保する。それはまた、スペーサ構造の温度の変動を適切に最小化することを保証する。そうでない場合、そのような変動は結果的に機械的応力、および歪み、および／または構造的変化につながる可能性があり、それらは亀裂、変形、および故障を生じさせる可能性がある。そのような変動はまた、抵抗値の変化につながる。
【００１０】
ディスプレイのカソードおよびアノードは、多少複雑な構造を有している場合がある。例えば、フラットパネルディスプレイのカソードの構造は、微小スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）エミッタのアレイ、およびそれに付随する複数のゲートであってもよく、また、導体の横列と縦列とのマトリックスによって相互接続されるその他の構造であってもよい。対応するアノードは部分画素のアレイ、およびサブ画素間で領域を隔てるようにサブ画素自体の近傍に配置される、時にブラッククロムと呼ばれる、不透明材料のマトリックスであってもよい。そのようなディスプレイのための支持構造は、フェースプレートをバックプレート側に押し潰そうとする大気圧に抵抗するように設計されるので、支持構造の端部はフェースプレートおよびバックプレートの双方の内側表面と物理的に接触状態にある。したがって、支持構造は、カソードおよびアノードの両方に接しているか、または近接していなければならない。支持構造は、横方向の移動を防止するために、これらの領域に支えられていてもよく、また、支えられなくてもよい。支えられていてもそうでなくても、そのようなフラットパネルディスプレイの支持構造は、そのカソード隣接端部上の焦点集束格子模様およびそのアノード隣接端部上のブラッククロム等の小さいくぼみに装着される。
【００１１】
しかしながら、ディスプレイの動作に関連する熱サイクルの間、支持構造は、温度上昇中に物理的膨張を伴って加熱され、温度降下中に物理的収縮を伴って冷却される。支持構造の寸法が熱サイクルで変化する度合いは、ｍ／（ｍ・℃）の単位で計測される熱膨張係数（ＣＴＥ）の関数である。先行技術に関する図１を参照すると、フラットパネルディスプレイ１０のアノードフェースプレート１２は、壁タイプの支持構造１４によって支えられている。フラットパネルディスプレイ１０の動作による加熱の間では、ガラスのフェースプレート１２および壁１４もやはり温度上昇し、物理的に膨張する。壁１４が熱くなると、等方的に（例えば垂直方向ならびに水平方向に）方向Ｘに沿って正および負の両方向、例えば正のＸ方向および負のＸ方向の両方に膨張する。従来、スペーサ構造材料は、支持体と他のディスプレイ部品との間のＣＴＥの不一致を最小限にし、そして、上述した他の物理的特性を最適化するように策定されていた。しかしながら、スペーサ構造のＣＴＥの不一致を単にそのように最小化することは問題となる場合がある。同様の現象がカソードのガラス（バックプレート）に関して生じることは明らかである。
【００１２】
ガラスのフェースプレート１２のＣＴＥと壁１４のＣＴＥとの間に不一致が存在する場合、壁１４は、フェースプレート１２と異なる率でかつ異なる程度まで膨張する。これは、壁１４が、ブラッククロムおよび他のマトリックス材料、ポリイミド等の材料に、擦り傷を付けたり、または削ったりし、場合によっては、フェースプレート１２の画素材料に擦り傷を付けたり、または削ったりする原因となりかねない。そのような削り取りはディスプレイの動作性能にいくつかの有害な影響を及ぼす可能性がある。例えば、破片が剥がれ落ちる可能性がある。この破片がディスプレイの真空にされた内部環境を汚染し、真空状態を低下させ、かつカソードを汚して、それが放出された電子の散乱または吸収の原因となるか、そうでなければそれらの軌道と干渉する可能性がある。削り取りの別の影響は、不透明の画素境界と共に、実際の画素の蛍光体が損傷を受ける恐れがある。何れの場合でも、表示される画像が汚されるか、またはそうでなければディスプレイの動作性能が劣化させられる可能性がある。
【００１３】
従来、これらの問題は、何度も繰り返される上述した要件を満たすように構成されたスペーサ構造を製造するために使用される材料のＣＴＥを決定することによって対処される。例えば、１つのこの種の材料は、７０〜７５×１０−７／℃程度のＣＴＥを有する。その後、フェースプレートおよびバックプレート（例えばカソードガラス）として使用するための近似したＣＴＥを有するガラス材料、およびそれに対応してシール用フレームとして使用するためのガラス粉末またはフリットを見出す試みがなされる。場合により、完全に一致するガラスを見出すことは困難であり、スペーサ構造のＣＴＥに近似するＣＴＥを備えたガラスが代用として選択される。このように、他の従来の技術は、特別注文により形成されるガラスを、スペーサ構造のＣＴＥに一致させるものであった。これらの双方の技術は、ディスプレイの製造に直接含まれないベンダのような他の事業体との入念な協同作業を必要とする。この関係の依存はいくつかの理由で問題であることが判明した。
【００１４】
フリットまたはシール用ガラス粉末は、一般に、ディスプレイのガラスのそれとは異なる組成から導き出されることが理解される。フリットまたはシール用ガラス粉末のＣＴＥは、選択されるスペーサ材料およびディスプレイのガラスの両方に合致させられる。ディスプレイ用ガラスおよびスペーサ構造のＣＴＥに近似する市販入手可能なフリット材料が使用可能である。そのようなフリット材料は通常では高い鉛含有量を有する。
【００１５】
スペーサ構造のＣＴＥに近似するガラスを選択する従来の手法は、近似の程度に準じて変動のある、しばしば最適には及ばない結果を生じる。スペーサ構造のＣＴＥに合致させるように特別注文により形成されたフェースプレートガラスを得る従来の手法は高価格になる。さらに、ディスプレイの製造業者が、この目的のために極めて小さい企業連合のガラスベンダ、おそらく１つのガラスベンダにさえ頼ることになるので、この手法は非効率的である。ディスプレイの製造業者は、小さい企業連合のベンダによって配分されるガラスの入手可能性に束縛され、選択されるガラスが入手可能な最良の材料ではない可能性がある。しかしながら、供給業者の企業連合の制限は、それを唯一の選択肢にする可能性があり、それは最適には及ばない可能性がある。フラットパネルディスプレイを含めたディスプレイのような用途については、ガラスは容易に入手可能である。しかしながら、いくつかのこの種のガラスのＣＴＥは、８０〜８５×１０−７／℃程度である。その他の範囲のＣＴＥを備えたフラットパネル型およびその他のディスプレイのガラスもやはり容易に入手可能である。
【００１６】
１つの従来の手法では、熱膨張を変化させるための試みにおいて、ガラスを主原料とするセラミックが提案されている。しかしながら、これによって構成される壁および他のスペーサ構造の強度および電気的特性に与える不利な影響が、スペーサ構造の製造へのこの手法の応用性を制限する。場合によっては、ディスプレイ支持構造のための新たな製造技術が大幅に異なる材料で開発され得ることも考えられる。しかしながら、これは既にある処理工程が実質的に刷新されることを必要とし、それは間違いなくコスト高になり、現在利用可能な資源の非効率的な使用法であろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
フェースプレートおよびバックプレート（例えばカソードガラス）等の他のディスプレイ構造を形成することが可能な、高品質で望ましいガラスの熱膨張係数（ＣＴＥ）と一致し、または、極めて密接に近似するＣＴＥを有するディスプレイ用スペーサ構造に関するニーズが存在する。フェースプレートおよびバックプレート等の他のディスプレイ構造を形成することが可能な、様々な容易に入手可能な高品質で望ましいガラスによって跨がれるＣＴＥ範囲に密接に一致する範囲内に調整可能なＣＴＥを有する材料で構成されるディスプレイ用スペーサ構造に関するニーズもやはり存在する。ディスプレイに使用するための要件を特徴付けるすべての他の特性を保持しながら前述の事項を満たすＣＴＥを有するディスプレイ用スペーサ構造に関するさらなるニーズが存在する。さらに、既にある製造技術を刷新することを必要とせずに、そのＣＴＥが他のディスプレイ部品の選択に大幅な柔軟性を可能にするスペーサ構造に関するニーズが存在する。さらに、ゼロ電流シフトを最小化するスペーサ構造に関するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
フェースプレートおよびバックプレート（例えばカソードガラス）等の他のディスプレイ構造を形成することが可能な、高品質で望ましいガラスのＣＴＥと一致し、または、極めて密接に近似するＣＴＥを有するディスプレイ用スペーサ構造（例えば支持構造）を開示する。このスペーサ構造は、フェースプレートおよびバックプレート等の他のディスプレイ構造を形成することが可能な、様々な容易に入手可能な高品質で望ましいガラスによって跨がれるＣＴＥ範囲に密接に一致する範囲内に調整可能なＣＴＥを有する材料で構成される。開示されるスペーサ構造は、上述した品質を達成し、かつディスプレイに使用するための要件を特徴付けるすべての他の特性を保持するＣＴＥを有する。さらに、開示されるスペーサ構造は、既にある製造技術を刷新することを必要とせずに、他のディスプレイ部品の選択に大幅な柔軟性を可能にするＣＴＥを有する。さらに、ゼロ電流シフトを最小化するスペーサ構造が開示される。
【００１９】
一実施形態では、ディスプレイ用スペーサ構造が形成されるところの材料は、形成された完成スペーサ構造のＣＴＥが、従来のディスプレイ用スペーサ構造のＣＴＥよりも著しく高くなるように新たな形式で組み合わされる。一実施形態では、形成された完成スペーサ構造のＣＴＥが、従来のディスプレイ用スペーサ構造のＣＴＥよりも著しく高くなるように、スペーサ構造を形成するための材料に化合物が添加される。これらの実施形態から結果的に得られるスペーサ構造は、動作中のディスプレイの真空にされた領域の中の高電圧場において、激しい電子衝突および高温暴露条件下での良好な配置および応用のための様々な他の物理的特性の要件を満たし、または、それを超え、さらにそれらのＣＴＥは従来のスペーサ構造のそれよりも著しく高い。
【００２０】
一実施形態では、スペーサ構造は、ジルコニア（ＺｒＯ２）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の混合物から、値の範囲を超える高いＣＴＥを有するように形成される。他の実施形態では、スペーサ構造は、マグネシア（ＭｇＯ）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の混合物から、値の範囲を超える高いＣＴＥを有するように形成される。さらに他の実施形態では、チタニア（ＴｉＯ２）および三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）および／または金属モリブデン（Ｍｏ）等の他の化合物が上述の混合物に添加される。
【００２１】
一実施形態で製造されたスペーサ構造のＣＴＥは、８０〜８５×１０−７／℃程度であり、それは容易に入手可能な高品質のディスプレイ用ガラスの範囲内にあることが有利である。高いＣＴＥを有する材料から形成されたそのようなスペーサ構造を利用することにより、広範な利用し易いガラス、およびフェースプレートのような他のディスプレイ部品の形成のための他の材料の有益な選択を可能にする。この柔軟性は、既にあるディスプレイ製造技術を刷新することを必要とせずに、ディスプレイに関する製造コストを下げるというさらなる利点およびさらに多くの材料の利用可能性をもたらす。
【００２２】
さらに他の実施形態では、ＭｏＯ３に代わって八モリブデン酸アンモニウム（（ＮＨ４）４Ｍｏ８Ｏ２６）を含む混合物を使用してスペーサ構造が形成され、それが結果的にスペーサ構造全体にわたるモリブデンのさらに均一な分布につながる。このさらに均一なモリブデンの分布は、壁の高さに亘って優れた抵抗値均一性を達成する。この抵抗値均一性がゼロ電流シフトを最小化することが有益である。
【００２３】
本発明のこれらの利点およびその他の利点は、様々な図面に例示されている好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を読めば、当業者であれば容易に明らかになるであろう。
【００２４】
本明細書に組み入れられ、本出願の一部を成す添付の図面は、本発明の実施形態を具体的に示しており、その説明と一体になって本発明の原理を説明することに役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。その例を添付の図面に具体的に示す。本発明は、好ましい実施形態と関連付けて説明されるが、それらが本発明をこれらの実施形態に限定することを意図されていないことは理解されるであろう。反対に、本発明は変形例、修正例、および均等物を網羅することが意図されており、それらは添付の特許請求の範囲によって特定される本発明の精神および範囲の中に含まれる。さらに、以下の本発明の詳細な説明、数多くの特別な事項の詳細は、本発明の十分な理解を提供するために述べられる。しかしながら、本発明をこれらの特定の詳細なしで実施することができることは、当業者には明らかであろう。他の例では、不必要に本発明の態様を曖昧にしないために、よく知られている方法、手順、部品、回路は詳細に述べられていない。さらに、以下の記述においては、特にスペーサ、スペーサ構造、およびスペーサ壁について述べているが、しかし本発明が、限定はされないが柱状物体、十字型物体、ピン、壁セグメント、Ｔ型物体などを含む様々な他の支持構造の使用にも同様に良好に適応され得ることは理解されるであろう。本発明の実施形態の明細全体を通して、「スペーサ構造」および「支持構造」という用語は置き換え可能に使用される。
【００２６】
以下の説明では次の定義が使用される。ここで、「電気的絶縁性」および「誘電性」という用語は、概して、１０１２Ω−ｃｍよりも大きい抵抗率を有する材料に当てはまる。「電気的に非絶縁性」という用語は、１０１２Ω−ｃｍよりも下の抵抗率を有する材料に関する。電気的に非絶縁性の材料は、抵抗率が１Ω−ｃｍよりも小さい電気伝導性材料、および抵抗率が１Ω−ｃｍから１０１２Ω−ｃｍの範囲にある電気抵抗性材料に分けられる。これらの分類は低い電場で決定される。
【００２７】
電気伝導性材料（例えば導電体）の例は、金属、金属−半導体化合物、金属−半導体共晶材料を含む。電気伝導性材料はまた、中程度または高レベルにドープされた半導体（ｎ型またはｐ型）も含む。電気抵抗性材料は、真性または軽くドープされた（ｎ型またはｐ型）半導体を含む。電気抵抗性材料のさらなる例は、サーメット（金属粒子を埋め込まれたセラミック）および他のそのような金属と絶縁体との複合材料である。電気抵抗性材料は、導電性セラミックおよび充填剤入りガラスも含む。
【００２８】
本発明の実施形態のスペーサおよび同様の構造は、フラットパネル型ＣＲＴディスプレイを含む陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイのフェースプレートおよびバックプレート構造を分離して支持するために利用することができる。フラットパネルディスプレイのフェースプレート構造は、通常、フェースプレート表面の内側に配置された発光構造を備えた電気絶縁性フェースプレートを含む。通常、フェースプレートはガラス材料で形成され、ディスプレイは、真空にするためにフリット、添加剤入りもしくは無添加の粉末ガラス材料を使用してシールされる。フリットのＣＴＥが以下に述べるガラスのＣＴＥと実質的に同様であることが理解される。バックプレート構造は、通常、バックプレート表面の内側に配置された電子放出構造を備えた電気絶縁性バックプレートを含む。
【００２９】
本発明の実施形態のスペーサおよび同様の構造はまた、プラズマディスプレイまたは真空蛍光ディスプレイのような他のフラットパネルディスプレイにも使用することができる。さらに、これらのスペーサおよび同様の構造は、ディスプレイでの使用に限定されず、位相配列レーダ装置のような装置、および他の媒体上に再生されるべき画像をスキャンするコピー機およびプリンタのような装置での光信号処理、光学的アドレス指定等の目的に使用される他のフラットパネル型装置に使用することができる。さらに、本発明は、長方形以外、例えば円形のスクリーン形状、および自動車のダッシュボード、航空機のコントロールパネル、計測および制御用パネル、および電気的スイッチギアに使用される可能性のある不規則なスクリーン形状を有するフラットパネル型装置に応用可能である。
【００３０】
ここで、フラットパネルディスプレイは、フェースプレートおよびバックプレート構造が実質的に平行なディスプレイであり、ディスプレイの厚さは、従来の偏向ビームＣＲＴディスプレイの厚さに比べると小さく、ディスプレイのこの厚さは、フェースプレートおよびバックプレート構造に実質的に直角の方向で測定される。必ずしも必要ではないが、通常では、フラットパネルディスプレイの厚さは５ｃｍ未満である。しばしば、フラットパネルディスプレイの厚さは大幅に５ｃｍを下回る（例えば０．５〜２．５ｃｍ）。
【００３１】
本発明のスペーサ構造は、背景材料に関して本明細書に参照で組み入れる以下の共有の米国特許、Ｃｕｒｔｉｎ等による「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｒａｉｓｅｄ  Ｂｌａｃｋ  Ｍａｔｒｉｘ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｓｕｃｈ  ａｓ  Ｆｌａｔ−Ｐａｎｅｌ  Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ  Ｔｕｂｅｓ」に関する第５，４７７，１０５号、Ｓｐｉｎｄｔらによる「Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  ｗｉｔｈ  Ｆｏｃｕｓｉｎｇ  Ｒｉｄｇｅｓ  Ｓｉｔｕａｔｅｄ  ｔｏ  Ｓｉｄｅｓ  ｏｆ  Ｇａｔｅ」に関する第５，５２８，１０３号、Ｍａｃａｕｌａｙらによる「Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｆｉｌａｍｅｎｔａｒｙ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ，Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  Ｓｅｌｆ−Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｇａｔｅ」に関する第５，４６２，４６７号、Ｓｐｉｎｄｔらによる「Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｖａｒｉｏｕｓｌｙ  Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｅｍｉｓｓｉｖｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  Ｃｏｎｅｓ  ｏｒ  Ｐｅｄｅｓｔａｌｓ」に関する第５，５５９，３８９号に述べられているフラットパネルディスプレイに使用することができる。
【００３２】
フラットパネルディスプレイ用のスペーサ構造およびそれらの形成例は、背景材料に関して本明細書に参照により組み入れられる以下の共有の米国特許、Ｓｃｈｍｉｄ等による「Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｐａｃｅｒｓ  Ｓｕｉｔａｂｌｅ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ」に関する第５，８６５，９３０号、「Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｐａｃｅｒｓ  Ｓｕｉｔａｂｌｅ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ」に関する第５，９１６，３９６号、「Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｔｙｐｉｃａｌｌｙ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  ｉｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｃｏｒｅ  ｏｒ／ａｎｄ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｓｋｉｎ  ｏｆ  Ｓｐａｃｅｒ」に関する第５，９８５，０６７号、「Ｓｐａｃｅｒ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｓａｍｅ」に関する第６，１５７，１２３号、および２０００年７月１８日に出願され、特許査定され、したがって特許証発行費用が２００２年７月９日に支払われ、本発明の譲受人に譲渡される、Ｓｃｈｍｉｄ等による「Ｓｐａｃｅｒ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｓａｍｅ」に関する係属米国特許出願番号０９／６１７，５９１号に述べられている。
【００３３】
図２は、スペーサ１４０を例示している。スペーサ１４０は、外側表面１１２および１１４、並びに、縁部表面１２６および１２８を有していてもよい。各々のスペーサの縁部表面に、縁部用メタライゼーション細長片を付着することが可能である。
【００３４】
図３は、縁部表面１２６および１２８に、縁部用メタライゼーション細長片１３０および１３１が付着された後のスペーサ１４０を示している。使用される場合、縁部用メタライゼーション細長片１３０および１３１は、スペーサ焼成の後にプラズマ蒸着法（ＰＶＤ）を使用して、あるいは従来の技術を使用することによって付着される。
【００３５】
縁部用メタライゼーションは、スペーサの縁部にアルミニウムを蒸着することによって、および銀、タングステン、またはモリブデン−マンガンをスペーサの縁部にスクリーン印刷することによってスペーサ上に配置することができる。縁部用メタライゼーションは、また、銀もしくはパラジウムを有機金属材料と混ぜ合わせ、その混合物をスペーサの縁部にスクリーン被覆し、４５０℃近い温度で混合物を熱分解することによってスペーサ上に配置することもできる。
【００３６】
縁部用メタライゼーション細長片１３０および１３１の形成後に、結果として得られたスペーサ構造を従来の技術に従って焼成することができる。最終検査が実行されてスペーサ１４０の形成を完了する。
【００３７】
図４は、フラットパネル型ＣＲＴディスプレイの一実施形態のフェースプレート構造３５０とバックプレート構造３５１との間に配置されたスペーサ３４０および３４１を例示している。使用される場合、フェース用メタライゼーション細長片３３０〜３３３および／または縁部用メタライゼーション細長片（図示せず）は、フェースプレート構造３５０に隣接し、フェース用細長片３３４〜３３７および／または縁部用メタライゼーション細長片（図示せず）は、バックプレート構造３５１に隣接する。フェースプレート構造３５０は、フェースプレート３０２および発光構造３０６を有する。バックプレート構造３５１は、バックプレート３０３および電子放出構造３０５を有する。例示的には、フェースプレート３０２およびバックプレート３０３の内側表面は、通常では０．１〜３ｍｍ離れている。フェースプレート３０２は、例示的には１．０ｍｍの厚さを有するガラスである。バックプレート３０３は、ガラス、セラミックまたは例示的には１．０ｍｍの厚さを有するシリコンである。スペーサ３４０および３４１の中心から中心までの間隔は、例示的には範囲３１６に沿って８から２５ｍｍである。
【００３８】
電子放出構造３０５は、電子放出素子（フィールドエミッタ）３０９、実質的に同じ直線エミッタ電極ライン３１０のグループへと分割された（時には基台電極と称される）パターン化された金属エミッタ電極、実質的に同じ直線ゲート電極ライン３１１のグループへと分割された金属ゲート電極、電気的絶縁層３１２、および焦点集束用隆線３８０を有する。本発明の実施形態のスペーサおよび関連する構造と共に、他のタイプの電子放出構造を使用することができる。ゲートおよびエミッタ電極の方向は逆にすることができる。
【００３９】
エミッタ電極ライン３１０は、バックプレート３０３の内側表面に設置され、均一な間隔で互いに平行に延びる。絶縁層３１２は、エミッタ電極ライン３１０上、およびバックプレート３０３の横方向に隣接する部分の上に横たわる。ゲート電極ライン３１１は、絶縁層３１２の上に設置され、均一な間隔で互いに平行に（かつエミッタ電極ライン３１０に直交して）延びる。
【００４０】
その一例が時にはＳｐｉｎｄｔエミッタと称される、フィールドエミッタ３０９は、バックプレート３０３の内側表面の上にアレイで分配される。特に、ゲートライン３１１の１本が、エミッタライン３１０の１本と交差する投影面積の一部もしくは全部の中で、バックプレート３０３の内側表面の上にフィールドエミッタ３０９の各々のグループが配置される。スペーサ３４０および３４１は、フィールドエミッタ３０９の間、また、エミッタ電極ライン３１０の間の領域にも向かって延びる。通常、スペーサは、すべてのエミッタ電極ライン３１０の間に配置されるわけではない。
【００４１】
フィールドエミッタ３０９の各々のグループは、下にあるエミッタ電極ライン３１０の１本と接触するように絶縁層３１２内の開口部（図示せず）を通って延びる。フィールドエミッタ３０９の各々のグループの最上部（もしくは上端部）は、上にあるゲート電極ライン３１１の１本にある対応する開口（図示せず）を通して露出させられる。フィールドエミッタ３０９は、針状のフィラメントまたは円錐等の様々な形状を有していてもよい。平板状、縁部、表面接続、金属−絶縁体−金属、または弾道型エミッタ等の他のタイプのフィールドエミッタを使用することも可能である。
【００４２】
ゲートライン３１１の上で延びる焦点集束用隆線３８０は、ゲートライン３１１から電気的に分離される。焦点集束用隆線はまた、横列方向と縦列方向の両方に走って「格子模様」のパターンを形成する。焦点集束用隆線は高くなっていてもよく、あるいは平面状であってもよい。焦点集束用隆線３８０は、上記で引用した米国特許第５，５２８，１０３号にさらに詳細に述べられている。スペーサ３４０および３４１（およびフェース用メタライゼーション細長片３３４〜３３７）は、焦点集束用隆線３８０に接触している。この場合には、フェース用メタライゼーション細長片３３４〜３３７は、焦点集束用隆線３８０に隣接し、焦点集束用隆線３８０と同じ電位に保たれる。フェース用メタライゼーション細長片３３４〜３３７と焦点集束用隆線３８０との間の電気的接続を提供するために、電気伝導性材料（図示せず）をバックプレート構造３５１の活性領域の外側に配置することも可能である。この電気的接続は、電子放出構造３０５の隣りにあるスペーサ３４０および３４１の端部付近での帯電形成を防止する。他の実施形態では、スペーサ３４０および３４１が縁部用メタライゼーション細長片（図示せず）を有しており、または、フェース用メタライゼーションを備えずに縁部用メタライゼーションを使用することもできる。フェース用メタライゼーションは、スペーサの最上部または底部の何れか、または両方、およびスペーサの側面のどちらか、または両方にあってもよい。スペーサは図示されるような壁状構造、壁セグメント、柱、Ｔ形状構造、または十字状構造を含んでもよい。
【００４３】
発光構造３０６は、フェースプレート３０２とスペーサ３４０および３４１との間に設置される。発光構造３０６は、電子によって打たれると光を発生する発光領域３１３（例えば蛍光体）のグループ、電子によって打たれたときに光を発生しない実質的に同じ黒さで非反射性の隆線３１４の黒色マトリックスで構成され、光反射層３１５を含んでもよく、または含まなくてもよい。黒色マトリックスの隆線は、「格子模様」のパターンを形成するように横列方向および縦列方向の両方に走ることが可能である。黒色マトリックスの隆線は高くなっていてもよく、あるいは実質的に平面状であってもよい。発光領域３１３は、複数の実質的に同じ領域３１３ｒ、３１３ｇ、および３１３ｂに分割され、それらがそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の光を発する。
【００４４】
光反射層３１５、および発光層３１３は、フィールドエミッタ３０９の電圧に相対して１５００〜１０，０００ボルトの正の電圧に維持される。エミッタ電極ライン３１０およびゲート電極ライン３１１の電圧を適切に調節することによって、フィールドエミッタ３０９の１つのグループが適切に励起されると、そのグループのフィールドエミッタ３０９が電子を放出し、それらがターゲットの発光領域３１３に向かって加速される。図４は、１つのそのようなグループの電子によって追随される軌道３１７を例示している。ターゲットの発光領域３１３に到達すると、放出された電子がこれらの蛍光体に光３１８を出させる。
【００４５】
電子のうちのいくつかは、ターゲット蛍光体以外の発光構造の部分を定常的に打つ。軌道３１７ａによって例示されるように、いくつかの電子はスペーサを打つ。黒い隆線３１４で形成される黒色マトリックスがターゲット外れの打撃を横列方向で補償することにより、際立ったコントラストならびに高い色純度を提供する。
【００４６】
通常はアルミニウムである光反射層３１５は、図４に示されるように発光領域３１３および黒い隆線３１４の上に設置される。光反射層３１５の厚さは、層３１５を打つ放出電子の殆ど全部が殆どエネルギー損失を伴わずに層３１５を通過するのに十分な程度に小さい。発光領域３１３に隣接する層３１５の表面部分は、領域３１３によって発射された光の一部が層３１５によって反射されて、フェースプレート３０２を通るように極めて滑らかである。光反射層３１５はまた、ディスプレイのアノードとして働く。発光領域３１３が層３１５に接触しているので、領域３１３にアノード電圧が印加される。反射層が使用されない場合、フェースプレートガラスの蛍光体側は通常は透明導電層でコーティングされ、それがアノードとして働く。
【００４７】
スペーサ３４０および３４１は、ディスプレイのアノード側上の光反射層３１５に接触している。黒い隆線３１４が発光領域３１３よりもさらに遠くバックプレート３０３に向かって延びる実施形態では、スペーサ３４０および３４１は、隆線３１４の最上部（あるいは図４に示す方向での底部）に沿って層３１５部分に接触する。隆線３１４の割り増しの高さは、スペーサ３４０および３４１が発光領域３１３に接触して傷つけることを防止する。フェース用メタライゼーション細長片３３０〜３３３は、層３１５に接触し、したがって層３１５に電気的に接続される。
【００４８】
フェース用メタライゼーション細長片３３０〜３３３と層３１５との間の電気的接続を提供するために、電気伝導性材料（図示せず）をフェースプレート構造３５０の活性領域の外側（例えばフェースプレート構造３５０の外側縁部周囲）に配置することができる。例えば、フェース用メタライゼーション細長片３３０〜３３３および層３１５は、電気伝導性のフリットへと電気的に接続されるように、フェースプレート構造３５０の外側縁部に延在することができる。フリットは、フェースプレート構造３５０の外側縁部をフラットパネルディスプレイへと結合させるガラス複合材料である。
【００４９】
フェース用メタライゼーション細長片３３０〜３３３および／または縁部金属（図示せず）と層３１５との間の電気的接続は、フェース用メタライゼーション細長片３３０〜３３３が層３１５と同じ高電圧にバイアスされる原因となる。結果として、フェース用メタライゼーション細長片３３０〜３３３の近傍でスペーサ３４０および３４１の表面を打つ漂遊電子がフェース用メタライゼーション細長片３３０〜３３３へと移動する。この方式で、発光構造３０６に隣接するスペーサ３４０および３４１の端部近傍で帯電形成が防止される。
【００５０】
高ＣＴＥスペーサ構造材料
本発明の一実施形態では、スペーサ構造の形成に使用される材料は（ａ）イットリア（Ｙ２Ｏ３）で安定化させたジルコニア（ＺｒＯ２）とアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）との様々な量の混合物、（ｂ）マグネシア（ＭｇＯ）とアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）との様々な量の混合物を含む。いくつかの構成では他の化合物を含み、かつ酸化モリブデン（ＭｏＯ３）が追加される。スペーサ材料の抵抗率を調節するために、この構成にチタニア（ＴｉＯ２）が追加される。それら自体で、アルミナのＣＴＥは、８．８×１０−７／摂氏度（／℃）であり、ジルコニアのＣＴＥは、１０×１０−７／℃であり、マグネシアのＣＴＥは、１３．５×１０−７／℃である。動作ディスプレイ内で満足に機能を果たすために十分に頑丈な物理的特性を備えたスペーサ構造を、従来の構成から製造されるスペーサのそれよりも高いＣＴＥを備えて製造することができる。
【００５１】
一実施形態では、ディスプレイの支持構造の形成のための材料は、イットリアで安定化させたジルコニアとアルミナとを様々な構成で組み合わせることによって形成され、それらのすべてが相対的に高いＣＴＥ値を有する。スペーサ構造を形成するためのイットリアで安定化させたジルコニアとアルミナとの様々な量の混合物の構成に関して、結果として得られる材料のＣＴＥは、アルミナ対ジルコニアの質量による比で直接変化する。これらの比は、２つの化合物の質量によるパーセンテージ組成で与えられ、その結果得られたＣＴＥを、下記表１に示す。結果として生じるＣＴＥはこの比とほぼ直線関係で変化する。
【００５２】
【表１】
2005538510.tif 000003
【００５３】
一実施形態では、ディスプレイ支持構造の製造のための材料はアルミナをマグネシアと様々な構成で混ぜ合わせることによって形成され、それらのすべてが或るＣＴＥ値を有する。スペーサ構造を形成するためのアルミナとマグネシアとの様々な量の混合物の構成に関し、結果的に得られる材料のＣＴＥは、マグネシア対アルミナの質量による比で直接変化する。これらの比は、２つの化合物の質量によるパーセンテージ組成で与えられ、その結果得られたＣＴＥを、下記表２に示す。結果として得られたＣＴＥはこの比とほぼ直線関係で変化する。
【００５４】
【表２】
2005538510.tif 000004
【００５５】
イットリアで安定化したジルコニアまたはマグネシア対アルミナの相対的組成を変えることによってＣＴＥを調整することができる。例えば、９０％アルミナ／１０％マグネシアの混合物は、８０％アルミナ／２０％マグネシアの混合物のＣＴＥに対応する９．７４×１０−７／℃のＣＴＥよりも９５％アルミナ／５％マグネシアの混合物のＣＴＥに対応する９．０４×１０−７／℃のＣＴＥに近いＣＴＥ値を有する。これに対して、８５％アルミナ／１５％マグネシアの混合物は、９５％アルミナ／５％マグネシアの混合物のＣＴＥに対応する９．０３５×１０−７／℃のＣＴＥよりも８０％アルミナ／２０％マグネシアの混合物のＣＴＥに対応する９．７４×１０−７／℃のＣＴＥに近いＣＴＥ値を有する。結果として生じるＣＴＥはこの比とほぼ直線関係で変化する。
【００５６】
その特性および利用可能性がディスプレイのフェースプレートとしての使用に極めて望ましいガラスは、Ａｓａｈｉ  Ｇｌａｓｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｔｄ．Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎから市販入手可能なＰＤＰ−２００ガラスのようなプラズマディスプレイパネル用ガラスを含む。そのようなガラスは、通常、８０〜８５×１０−７／℃程度のＣＴＥを有する。特に、ＰＤＰ−２００ガラスは、８２〜８４×１０−７／℃のＣＴＥを有する。一の実施形態のジルコニアおよび他の実施形態のマグネシアの、アルミナに対する比を変えることが所望のガラスのＣＴＥと一致するかまたは極めて密接に近似するように支持構造のＣＴＥの調整を達成することが可能であることが理解される。支持構造が作り出される材料のＣＴＥを上げることにより、他のディスプレイ構造の製造のためのさらに望ましいガラスの選択を有効化し、その一方でそのような支持構造に要求される頑丈な必要物理特性を保持することが有益である。
【００５７】
ディスプレイのスペーサ構造用の新たなモリブデン供給源化合物
通常、スペーサ構造は抵抗均一性、熱伝導度の改善、およびその他の有利な特性を目指してモリブデンまたはその他の耐熱性金属を組み入れる。一実施形態では、現在使用されるチタニアのレベルを変えることなく八モリブデン酸アンモニウム（（ＮＨ４）４Ｍｏ８Ｏ２６）、例えばＡＯＭが加えられる。従来、モリブデンはスペーサ構造が形成される材料の構成にＭｏＯ３を組み入れることによって供給される。本実施形態では、ＡＯＭは、それを含む構成体から製造されるスペーサ構造全体にわたるモリブデンの分布を実現し、それは従来のモリブデンもしくは三酸化モリブデン源から調製されるスペーサ構造よりも少ない局所的変動を有し、一層球形で均一な形状である。これはその最大寸法（例えば高さ）にわたる電気抵抗の一層優れた均一性を有するスペーサ構造を作り出し、したがって従来の構造よりもゼロ電流シフトに煩わされることが少ないことが有益である。また、結果的に得られるスペーサ構造はさらに良好な高電圧堅牢性、向上した平坦度、およびさらに高い熱伝導性を有し、かつ処理することがさらに容易であることが有益である。一実施形態では、ＡＯＭからスペーサ構造製造用混合物を構成することは、質量で現状の８％を上回るスペーサ構造へのモリブデン取り込みの増大を実現する。これは、高電圧堅牢性のどのような減少も伴わずにスペーサ構造の熱伝導率を向上させるというさらなる利点を有し、それは形成されたディスプレイの全体的な熱的変化を下げる。
【００５８】
例示的なプロセス
一実施形態では、他のディスプレイ部品（例えばフェースプレート）のために望ましいガラスに一致するように十分に高いＣＴＥを備えたスペーサ構造製品は、図５に示されたプロセス５００によって製造される。
【００５９】
プロセス５００は、他のディスプレイ構造に使用するために選択されるガラスのＣＴＥが決定される工程５０１で始まる。選択することが可能な１つの望ましく、かつ入手可能なガラスは、例えばＰＤＰ−２００であり、これは従来のスペーサ構造材料に相対して高いＣＴＥを有する。
【００６０】
工程５０２で、支持構造が製造される混合物を構成するためにマグネシアまたはイットリアで安定化させたジルコニアのいずれがアルミナ（および考え得る他の添加物）と混合されるか判定される。
【００６１】
マグネシアがアルミナと混合されることが決定された場合、形成されるスペーサ構造のＣＴＥが選択されるガラスのＣＴＥに密接に一致するように、アルミナ対マグネシアの相対的組成が工程５０３で構成される。そのように形成される混合物は、上記の表２に従ったＣＴＥ、または、そこから補完され、または、算出されるＣＴＥに合致するＣＴＥを有するマグネシア対アルミナ比を有することが可能である。
【００６２】
ジルコニアがアルミナと混合されることが決定された場合、形成されるスペーサ構造のＣＴＥが選択されるガラスのＣＴＥに密接に一致するように、アルミナ対ジルコニアの相対的組成が工程５０４で構成される。そのように形成される混合物は、上記の表１に従ったＣＴＥ、または、そこから補完され、または、算出されるＣＴＥに合致するＣＴＥを有するジルコニア対アルミナ比を有することが可能である。
【００６３】
工程５０５では、この技術分野において知られているさらなる技術によって、工程５０３または５０４のいずれかで形成された混合物から支持構造が製造され、こうしてプロセス５００を完了させる。
【００６４】
一実施形態では、ゼロ電流シフトを最小化するように高度に均一な抵抗を備えたスペーサ構造製品が、図６に描かれるようなプロセス６００によって製造される。プロセス６００は、製造されるスペーサ構造の抵抗均一性のための要件がその最大寸法（例えば高さ）にわたって決定される工程６０１で始まる。
【００６５】
工程６０２では、製造されるスペーサ構造に関する抵抗均一性がゼロ電流シフトの要件に影響を与えるかどうかが判定される。
【００６６】
製造されるスペーサ構造に関する抵抗均一性がゼロ電流シフトの要件に影響を与えると決定された場合、工程６０３で、八モリブデン酸アンモニウム（（ＮＨ４）４Ｍｏ８Ｏ２６）、例えばＡＯＭが、スペーサ構造材料のためのモリブデン供給源として選択される。
【００６７】
製造されるスペーサ構造に関する抵抗均一性がゼロ電流シフトの要件に普通以上に影響を与えないと決定された場合、ＡＯＭまたはＭｏＯ３のいずれかをモリブデン供給源として選択することができ、この時点でプロセス６００は完了することができる。
【００６８】
ＡＯＭがスペーサ構造材料のためのモリブデンの供給源として選択された場合、工程６０５で、従来のモリブデン濃度によって付与されるよりも高い熱伝導度がスペーサ構造に必要とされるかどうか判定される。必要でない場合、この時点でプロセス６００は完了することができる。
【００６９】
しかしながら、８％のモリブデンによって付与されるよりも高い熱伝導度がスペーサ構造に必要とされる場合、工程６０６で、スペーサ構造にモリブデンを供給するために使用されるＡＯＭの量が必要に応じて増加され、従来与えられたよりも高いモリブデンレベルを生み出す。
【００７０】
工程６０７で、この技術分野において知られているさらなる技術によって支持構造が製造され、こうしてプロセス６００を完了させる。
【００７１】
このように、フェースプレートおよびバックプレート（例えばカソード）等の他のディスプレイ構造を形成することが可能な、高品質で望ましいガラスのＣＴＥと一致し、または、極めて密接に近似するスペーサ構造が開示される。このスペーサ構造は、フェースプレートおよびバックプレート等の他のディスプレイ構造を形成することが可能な、様々の容易に入手可能な高品質で望ましいガラスによって跨がれるＣＴＥ範囲に密接に一致する範囲内に調整可能なＣＴＥを有する材料で構成される。開示されたスペーサ構造は、上述した品質を達成し、かつディスプレイに使用するための要件を特徴付けるすべての他の特性を保持するＣＴＥを有する。さらに、開示されたスペーサ構造は、既にある製造技術を刷新することを必要とせずに、他のディスプレイ部品の選択に大幅な柔軟性を可能にするＣＴＥを有する。さらに、ゼロ電流シフトを最小化するスペーサ構造が開示される。
【００７２】
概して述べると、この文書は以下を開示するものである。即ち、フェースプレート等の他のディスプレイ構造を形成することが可能な、高品質で望ましいガラスのＣＴＥと一致し、または、極めて密接に近似するＣＴＥを有するディスプレイ用のスペーサ構造を開示する。このスペーサ構造は、フェースプレート等の他のディスプレイ構造を形成することが可能な、様々の容易に入手可能な高品質で望ましいガラスによって跨がれるＣＴＥ範囲に密接に一致する範囲内に調整可能なＣＴＥを有する材料で構成される。開示されたスペーサ構造は、上述した品質を達成し、かつディスプレイに使用するための要件を特徴付けるすべての他の特性を保持するＣＴＥを有する。さらに、開示されたスペーサ構造は、既にある製造技術を刷新することを必要とせずに、他のディスプレイ部品の選択に大幅な柔軟性を可能にするＣＴＥを有する。さらに、ゼロ電流シフトを最小化するスペーサ構造が開示される。
【００７３】
本発明の特定の実施形態のための上述した記述は、具体的例示および説明の目的で提示したものである。それらは網羅的であること、または開示された厳密な形式に本発明を限定することを意図されているわけではなく、上記の教示を考慮に入れると修正例および変形例は可能である。本発明の原理およびその実際的応用例を最善に説明し、それにより、他の当業者が考察対象の特定用途に合うように様々な修正を付帯して本発明および様々な実施形態を最善に利用することを可能にするために実施形態を選択し、これについて説明した。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって特定されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】フェースプレートおよびスペーサ構造が熱膨張を受けるディスプレイを示す上面図である。
【図２】本発明の一実施形態に従って形成されたスペーサ構造の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による、導電性コーティングを備えて形成されたスペーサ構造の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による、フラットパネルディスプレイのフェースプレート構造とバックプレート構造との間に配置されたスペーサ構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による、調整されたＣＴＥを有するスペーサ構造を形成するための方法の工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態による、小さいゼロ電流シフトを有するスペーサ構造を形成するための方法の工程を示すフローチャートである。
【図１】
2005538510.tif 000005
【図２】
2005538510.tif 000006
【図３】
2005538510.tif 000007
【図４】
2005538510.tif 000008
【図５】
2005538510.tif 000009
【図６】
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【国際調査報告】
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