(57)【要約】フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を摩擦で保持するための多重マトリックス構造。一実施形態では、本発明は多層マトリックス構造で構成される。本実施形態の多層マトリックス構造は、フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートの内部表面に配置された第１の多層構造で構成される。本実施形態の多層マトリックス構造は、さらに、複数の実質的に平行に離隔された隆起部で構成される。この実施形態では、複数の実質的に平行に離隔された隆起部は、第１の多層構造の上に位置する。さらに、この実施形態では、複数の実質的に平行に離隔された隆起部は、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置で第１の方向に支持構造を摩擦で保持するための接触部を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するための多層マトリックス構造であって、
前記フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートに配置された第１の構造と、
前記第１の構造を覆い、そして、前記フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置で第１の方向に前記支持構造を保持するための接触部を含む複数の突起構造と
を備える多層マトリックス構造。
【請求項２】
前記複数の突起構造が、複数の実質的に平行に離隔された隆起部であり、前記第１の構造が、前記フェースプレートの内部表面に配置され、前記第１の構造が多層構造であり、前記多層マトリックス構造が前記支持構造を摩擦で保持し、前記接触部が前記支持構造を摩擦で保持する、請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記第１の多層構造が、前記第１の多層構造の表面に沿って前記第１の方向で、前記複数の実質的に平行に離隔された隆起部の間に、前記第１の多層構造の表面内で形成された開口部中に配置された複数の蛍光体ウェルを有する、請求項２に記載の多層マトリックス構造。
【請求項４】
前記第１の方向が、前記フェースプレートに沿って列方向である、請求項３に記載の多層マトリックス構造。
【請求項５】
前記多層マトリックス構造が前記支持構造を摩擦で保持し、
前記第１の構造が多層構造であり、
前記突起構造の各々が開口部を有し、前記接触部が、前記フラットパネルディスプレイ装置内の前記フェースプレート上で前記支持構造を摩擦で保持する、請求項１に記載の構造。
【請求項６】
前記複数の突起構造が、その中に形成された前記開口部内に配置された蛍光体を有する、請求項５に記載の多層マトリックス構造。
【請求項７】
前記第１の構造が多層薄膜構造を備える、請求項１、２または５に記載の多層マトリックス構造。
【請求項８】
前記多層薄膜構造が２層薄膜構造で構成される、請求項１または２に記載の多層マトリックス構造。
【請求項９】
前記多層薄膜構造が３層薄膜構造で構成される、請求項７に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１０】
前記２層薄膜構造が、ブラッククロム薄膜層およびクロム薄膜層で構成される、請求項８に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１１】
前記第１の構造が、前記第１の構造と前記フラットパネルディスプレイ装置の前記フェースプレートとを電気的に接続するように構成された導電性ベースを備える、請求項１、２または５に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１２】
前記多層薄膜構造が、導電性ベースの上に配置された金属被覆層で構成される、請求項７または８に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１３】
前記３層薄膜構造が、導電性ベースと金属被覆層との間に配置された応力緩和層で構成され、前記応力緩和層が前記導電性ベースおよび前記金属被覆層に対して応力緩和をもたらすように構成される、請求項９に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１４】
前記２層薄膜構造のうちの一層が、導電性ベースで構成され、前記導電性ベースがブラッククロムの層で形成される、請求項８に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１５】
前記応力緩和層が窒化クロムの層で構成される、請求項１３に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１６】
前記金属被覆層がクロムの層で構成される、請求項１３に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１７】
前記多層構造が誘電体層と金属層で構成される、請求項１、２または８に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１８】
前記多層構造が１つまたは複数の金属で構成される、請求項１、２または８に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１９】
前記マトリックス構造が前記支持構造を摩擦で支持し、
前記第１の構造が薄い構造であり、
前記突起構造の各々が、開口部を有する離隔された構造突起であり、そして、
前記接触部が、前記フラットパネルディスプレイ装置内の前記フェースプレート上で前記支持構造を摩擦で保持する、請求項１に記載の構造。
【請求項２０】
前記多層薄膜構造が２層薄膜構造で構成される、請求項７に記載の多層マトリックス構造。
【請求項２１】
前記第１の構造が、前記フェースプレートに配置された第１の層であり、そして、前記複数の突起構造が、開口部を有する離隔された突起構造であり、前記接触部が、前記フラットパネルディスプレイ装置内の前記フェースプレート上の所望の位置で前記支持構造を保持するためのものである、請求項１に記載の構造。
【請求項２２】
前記第１の方向が前記フェースプレートの表面に沿った行方向である、請求項５、２０または２１に記載の多層マトリックス構造。
【請求項２３】
前記薄膜構造または第１の層がブラッククロムで構成される、請求項２０または２１に記載の多層マトリックス構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願）
この出願は、Ｐｏｒｔｅｒ　ｅｔ　ａｌ．の「ＧＲＩＰＰＩＮＧ　ＭＵＬＴＩ−ＬＥＶＥＬ　ＢＬＡＣＫ　ＭＡＴＲＩＸ」という名称の、２０００年５月３１日に出願された同時係属の本願の所有者が所有する米国特許出願第０９／５８５，７１２号の一部継続出願である。
【０００２】
（発明の分野）
本請求発明は、フラットパネルディスプレイまたは電界放出ディスプレイの分野に関する。より詳細には、本請求発明は、フラットパネルディスプレイの画面構造のブラックマトリックスに関する。
【０００３】
（背景技術）
フラットパネルディスプレイのフェースプレートのサブピクセル領域は、一般に、通常ブラックマトリックスと呼ばれる不透明なメッシュ状構造で分離されている。発光サブピクセル領域を光吸収マスクで分離することにより、ブラックマトリックスは、明るい周囲環境の中でコントラスト比を高める。また、ブラックマトリックスは、１つのサブピクセルに向かった電子が「後方散乱」されて別のサブピクセルに当たるのを防止することもできる。そのようにする中で、従来のブラックマトリックスは、フラットパネルディスプレイを高い分解能に維持するのに役立っている。さらに、ブラックマトリックスは、また、例えば支持壁のような支持構造を配置するベースとしても使用される。
【０００４】
大抵の従来技術の手法では、支持構造は、接着剤を使用してブラックマトリックスに接続されている。しかし、このことに関連した重大な欠点が、そのような従来技術方法にはある。例として、多くの従来技術方法では、ブラックマトリックスに対して支持構造を正確に位置付けすることが必要である。より具体的には、いくつかの実施形態では、支持構造のベースがブラックマトリックスの所望の位置に正確に配置されることを保証するために、複雑な位置合わせ装置を使用しなければならない。支持構造がブラックマトリックスの全長または全幅にわたるときに、そのような問題はさらに悪くなる。
【０００５】
ブラックマトリックスに対して所望の位置に支持構造を正確に配置することに加えて、その後の処理ステップの間、支持構造を正確な位置に、かつ所望の向きで（例えば、回転または傾斜しない）維持することも必要である。例えば、支持構造のベースがブラックマトリックスに対して正確に位置付けされている場合、支持構造の最上部が指定された固定点に取り付けられるまで、その支持構造の最上部が回転しないようにしなければならない。支持構造の位置のそのような維持は、支持構造が適切に機能することを保証するために極めて重要である。支持構造を所望の位置に保つようにする１つの試みでは、ブラックマトリックスが粗い位置付け用ツールまたは「バットレス」ツールとして使用されている。そのような方法は、１９９９年１月１２日に発行された「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の、本願の所有者が所有する米国特許第５，８５８，６１９号に述べられている。Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の特許の教示は有益であるが、Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の特許の発明には、その後の処理ステップの間、支持構造が正確な位置に所望の向きで（例えば、回転または傾斜しないで）維持されることを保証するのに必要な支持の様式が提供されていない。Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の特許は、背景資料として本明細書に組み込まれる。
【０００６】
前述の問題のいくつかを解決しようとする他の従来技術の試みでは、ブラックマトリックスの上面に支持構造をしっかりと貼り付けるために、大量の接着剤が、例えば、支持構造のベースに塗られる。しかし、そのような接着剤によって、支持構造の位置の調整または修正は困難で、時間のかかる、または実用的でないものになる。また、従来技術の接着剤には、有害なことに、フラットパネルディスプレイ装置の真空能動環境中に汚染物質を放出するものがある。そのために、接着剤のある型のものは、フラットパネルディスプレイの製造で使用するのに実用的でない可能性がある。
【０００７】
さらに、１９９９年１月１２日に発行された「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の前述の、本願の所有者が所有する米国特許第５，８５８，６１９号には、マトリックス構造を形成する方法が記述されているが、Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．特許の発明では、その後の処理ステップの間、支持構造が正確な位置に所望の向きで（例えば、回転または傾斜しないで）維持されることを保証するための接触部を形成するのに必要な支持の様式が提供されていない。上述のように、Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の特許は、背景資料として本明細書に組み込まれる。すなわち、従来のマトリックス形成方法は、マトリックス構造の接触部の形成について、ほんの少しも示唆するか、扱うか、していない。
【０００８】
したがって、支持構造の正確な位置付けを必要としないブラックマトリックス構造の形成方法が必要とされている。その後の製造ステップの間、支持構造を正確な位置および向きに維持することに関連した問題を多少とも解決するブラックマトリックス構造の形成方法がさらに必要とされている。支持構造を所定の位置に保つために、時間がかかり汚染する大量の接着剤を必要としないブラックマトリックス構造の形成方法もまたさらに必要とされている。
【０００９】
さらに、上に列挙した要求条件に適合するブラックマトリックス形成方法の必要に加えて、電気的に耐性の高いブラックマトリックスを製造するブラックマトリックス形成方法もまた必要とされている。すなわち、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成され、かつフラットパネルディスプレイ装置の動作中に電子衝撃のもとでさえも所望の電気的特性を示すブラックマトリックス構造、を製造するブラックマトリックス形成方法もまた必要とされている。
【００１０】
（発明の概要）
本発明は、一実施形態で、外部手段によって支持構造を正確に位置付けする必要性を実質的に減少させるブラックマトリックス構造を提供する。さらに、本実施形態は、その後の製造ステップ中正確な位置および向きに支持構造を維持することに関連した問題を軽減するブラックマトリックス構造を提供する。本実施形態は、さらに、所定の位置に支持構造を保つために、時間がかかり汚染する大量の接着剤を必要としない構造を提供する。
【００１１】
具体的には、一実施形態で、本発明は、第１の複数の実質的に平行に離隔された隆起部（以下では、第１の複数の平行隆起部とも呼ぶ）で、部分的に、構成される多層構造を提供する。すなわち、第１の隆起部は、実質的に平行な向きで離隔されている。さらに、多層マトリックス構造は、第２の複数の実質的に平行に離隔された隆起部（以下では、第２の複数の平行隆起部とも呼ぶ）を含む。すなわち、第２の隆起部は、実質的に平行な向きで離隔されている。第２の平行隆起部は、第１の平行隆起部に対して実質的に直角に配向されている。この実施形態では、第２の平行隆起部の高さは、第１の平行隆起部の高さよりも高い。さらに、この実施形態では、第２の複数の平行に離隔された隆起部は、フラッパネルディスプレイ装置内の所望の位置に支持構造を保持するための接触部を含む。したがって、多層支持構造の少なくとも２つの接触部の間に、支持構造が挿入されるとき、支持構造は、接触部によって、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に適切に保持される。
【００１２】
本発明は、一実施形態で、支持構造を正確に位置付けする必要性を実質的に減少させるブラックマトリックス構造の形成方法を提供する。本実施形態は、さらに、その後の製造ステップ中に正確な位置および向きに支持構造を維持することに関連した問題を軽減するブラックマトリックス構造の形成方法を提供する。本発明はまた、一実施形態で、所定の位置に支持構造を保持するために、時間がかかり汚染する大量の接着剤の必要性を実質的に減少させるブラックマトリックス構造の形成方法も提供する。
【００１３】
具体的には、接触部が、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を位置決めし、かつ保持するように構成されているマトリックス構造、の接触部を形成する方法を提供する。この実施形態では、本発明は基板上にポリイミド前駆体材料を配置する。この基板は、硬化ポリイミド材料が強固に付着する基板である。次に、本実施形態は、硬化ポリイミド材料の延長領域が基板に近接して形成されるように、ポリイミド前駆体材料を熱イミド化プロセスにかける。熱イミド化プロセスの完了後直ちに、本実施形態は、硬化ポリイミド材料の延長領域の下から基板を切り取るように、基板を選択的にエッチングする。その結果、硬化ポリイミド材料の延長領域は、マトリックス構造の接触部を構成する。この実施形態では、硬化ポリイミド材料の延長領域は、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成される。
【００１４】
他の実施形態で、本発明は、マトリックス構造の多層へテロ構造接触部を形成する方法を提供し、このマトリックス構造では、多層へテロ構造接触部が、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成される。より具体的には、この実施形態で、本発明は、第１の基板の第１の表面にポリイミド前駆体材料を配置する。第１の基板の第１の表面は、硬化ポリイミド材料が強固に付着する材料で構成される。次に、硬化ポリイミド材料の延長領域が第１の基板の第１の表面に近接して形成され、かつ、硬化ポリイミド材料の収縮領域が第１の基板の第１の表面から遠く離れて形成されるように、本実施形態はポリイミド前駆体材料を熱イミド化プロセスにかける。本実施形態では、第１の基板の第１の表面は、マトリックス構造の多層へテロ構造接触部の第１の部分を構成する。第１の基板の第１の表面は、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成される。
【００１５】
さらに他の実施形態では、その間に硬化ポリイミドが配置されている複数の基板を使用して、多層へテロ構造接触部が形成される。多層へテロ構造接触部は、前述の実施形態で説明された方法と類似の方法で製造される。本実施形態では、複数の基板が、マトリックス構造の多層へテロ構造接触部を備え、さらに、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成されている。
【００１６】
他の実施形態では、本発明は、上に列挙された要求条件を満たし、かつ電気的に耐性の高いブラックマトリックスを製造するブラックマトリックス形成方法を提供する。すなわち、本発明の他の実施形態は、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成され、かつ、フラットパネルディスプレイ装置の動作中に電子衝撃の下でも所望の電気特性を示すブラックマトリックス構造、を製造するブラックマトリックス形成方法を提供する。
【００１７】
具体的には、本実施形態で、本発明は、フラットパネルディスプレイ装置内の使用されるべき表面の上に、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部を形成する。それから、本実施形態は、フラットパネルディスプレイ装置内の使用されるべき表面の上に、第２の平行隆起部を形成する。第２の平行隆起部は、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部に対して実質的に直角に配向されている。さらに、この実施形態では、第２の平行隆起部の高さは、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部の高さよりも高い。また、第２の複数の平行に離隔された隆起部は、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に支持構造を保持するための接触部を含む。次に、本実施形態は、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部に誘電体材料を付ける。それから、本実施形態は、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部の露出領域が生じるように、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部から誘電体材料の一部を取り除く。次に、本実施形態は、導電性材料が第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部の露出領域に結合されるように、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部の上に導電性材料の層を堆積する。
【００１８】
他の実施形態では、本発明は、上に列挙された要求条件を満たし、かつ電気的に耐性の高いブラックマトリックスを製造するブラックマトリックス形成方法を提供する。すなわち、本発明の他の実施形態は、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を摩擦で保持するように構成され、かつ、フラットパネルディスプレイ装置の動作中に電子衝撃の下でも所望の電気特性を示すブラックマトリックス構造を提供する。
【００１９】
具体的には、本実施形態で、本発明は、フラットパネルディスプレイ装置内の使用されるべき表面の上に薄膜材料の第１の多層構造を形成する。それから、本発明は、この第１の多層構造の表面の上に、複数の実質的に平行に離隔された隆起部を形成する。複数の実質的に平行に離隔された隆起部は、第１の多層構造の表面に対して第１の方向に配向されている。さらに、複数の蛍光体ウェルが、第１の多層構造の表面に配置される。また、複数の平行に離隔された隆起部は、第１の多層構造の表面に沿った第２の方向で、所望の位置に支持構造を摩擦で保持するための接触部を含む。
【００２０】
他の実施形態では、本発明は、フラットパネルディスプレイ装置内の表面の上に堆積されたブラッククロムの層、およびこのブラッククロム層の表面の上に配置されたクロムの層を有する２層の第１の多層構造を提供する。他の実施形態で、本発明は、第１の多層構造が３層構造で構成される、ブラックマトリックス形成方法を提供する。好ましくはブラッククロムまたは同様な誘電体材料である、第１の層の導電性材料が、フラットパネルディスプレイ装置内の表面の上に堆積される。好ましくは窒化クロムまたは同様な材料である第２の層が、第１のブラッククロムまたは誘電体層の表面の上に堆積される。好ましくはクロムまたは同様な金属である、第３の層の金属が、窒化クロム層の表面の上に堆積される。第１の多層構造の第２の層は、第１の誘電体層および第３の金属層に応力緩和をもたらす。
【００２１】
他の実施形態で、本発明は、フラットパネルディスプレイ装置内のフェースプレートの表面の上に配置された、開口が画定されている第１の多層構造を提供する。複数の実質的に平行に離隔された構造が、第１の多層構造の表面の上に配置される。複数の実質的に平行に離隔された構造は、第１の方向に配向され、さらに、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に支持構造を摩擦で保持するための接触部を含む。フラットパネルディスプレイ装置内で、第１の多層構造の開口は、少なくとも部分的に蛍光体材料を充填される。
【００２２】
本発明のこれらおよび他の目的および有利点は、様々な図面で例証される好ましい実施形態についての下記の詳細な説明を読んだ後で、当業者には疑いなく明らかになるであろう。
【００２３】
この明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付の図面は、本発明の実施形態を例示し、説明と共に、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００２４】
この説明で参照される図面は、特に指摘する場合を除いて、原寸に比例して描かれていないものと理解すべきである。
【００２５】
（好ましい実施形態の説明）
本発明の好ましい実施形態について詳細に言及し、実施形態の例を添付の図面に示す。好ましい実施形態に関連して本発明が説明される間に、その実施形態は、本発明をこれらの実施形態に限定する意図でないことが理解されるであろう。全く反対で、添付の特許請求の範囲で定義されるような本発明の精神および範囲内に含まれる可能性のある代替物、修正物および同等物を、本発明は含む意図である。さらに、本発明についての下記の詳細な説明において、多数の特定の細部は、本発明の完全な理解を可能にするために示される。しかし、当業者には明らかになるであろうが、これらの特定の細部なしで、本発明を実施することができる。他の例では、本発明の態様を不必要に不明瞭にしないように、周知の方法、手順、部品、および回路は、詳細に説明されていない。
【００２６】
本実施形態の図１を参照すると、本請求発明に従った多層マトリックス構造１００の平面図を示す。本発明は、フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートのサブピクセルの行と列を分離するための多層ブラックマトリックスで構成される。本発明はブラックマトリックスと呼ばれるが、「ブラック」という用語は、マトリックスの不透明な特性のことを意味することが理解されるであろう。したがって、本発明は、黒以外の色を有するのにも十分適している。さらに、本実施形態は、フラットパネルディスプレイ装置（例えば、電界放出ディスプレイ装置）のフェースプレートのサブピクセルの行と列を分離するために配置されるものとして説明されるが、本実施形態は、また、フラットパネルディスプレイ装置の陰極の上に多層マトリックス１００が配置されるのにも十分適している。さらに、本発明の様々な実施形態は、また、その上面を完全に覆って反射層の材料（例えば、アルミニウム）が配置されるのにも適している。
【００２７】
さらに図１を参照して、本実施形態では、多層ブラックマトリックス１００は、電界放出ディスプレイ型のフラットパネルディスプレイ装置で使用するのに適合している。より具体的には、以下で詳細に説明するように、本発明の多層マトリックス構造１００は、特に、電界放出ディスプレイ装置内の所望の位置および向きに支持構造を保持するように構成される。図１の実施形態では、多層マトリックス構造１００は、例えば、Ａｃｈｅｓｏｎ　Ｃｏｌｌｏｉｄｓ　ｏｆ　Ｐｏｒｔ　Ｈｕｒｏｎ、Ｍｉｃｈｉｇａｎで作られるＣＢ８００Ａ　ＤＡＧで構成される。多層ブラックマトリックスを形成する１つの方法は、１９９９年１月１２日に発行された「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の共有の米国特許第５，８５８，６１９号で説明されている。Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の特許は、背景資料として本明細書に組み込まれる。そのような資料および形成方法が挙げられ、上で参照して組み込まれるが、本発明は、また、様々な他の種類の材料を使用するのに、また、様々な他の使用可能な形成方法のいずれかを使用して形成するのにも十分適している。
【００２８】
図１を依然として参照して、本実施形態の多層マトリックス１００は、１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃとして一般的に示す第１の平行隆起部で構成される。図１の実施形態で、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃは、サブピクセルの隣り合う列の間に位置している。また、多層マトリックス１００は、１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃとして一般的に示す第２の平行隆起部も含む。図１の実施形態で、第２の平行隆起部１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃは、各々、部分で構成される。例えば、実質的に平行に離隔された隆起部１０４ａは、部分１０４ａ（ｉ）、１０４ａ（ｉｉ）、１０４ａ（ｉｉｉ）、および１０４ａ（ｉｖ）で構成される。実質的に平行に離隔された隆起部１０４ｂおよび１０４ｃは、同じように、部分で構成されている。
【００２９】
図１に示すように、第２の平行隆起部１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃは、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃに対して実質的に直角に配向されている。また、本実施形態では、第２の平行隆起部１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃの高さは、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃの高さよりも高い。
【００３０】
依然として図１を参照して、第２の複数の平行に離隔された隆起部は、１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃとして一般的に示される接触部を含む。本実施形態では、接触部１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃは、第２の平行隆起部１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃの各部分の端部に位置付けられている。以下でさらに説明するように、本実施形態の接触部１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃは、電界放出ディスプレイ装置内の所望の位置および向きに支持構造を保持するように構成されている。
【００３１】
図１の多層マトリックス構造１００では、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃは、１０８ａおよび１０８ｂとして一般的に示される、くぼみ、すなわち、くぼんだ領域を有することができ、これらのくぼんだ領域で、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃは第２の平行隆起部１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃと交差している。より詳細には、本実施形態では、第２の平行隆起部１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃの接触部１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃは、くぼんだ領域１０８ａおよび１０８ｂの中に延びて入っている。例として、接触部１０６ａおよび１０６ｂは、隆起部１０２ｃのくぼんだ領域１０８ａの中に延びて入っている。さらに、本実施形態では、第２の平行隆起部１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃの接触部１０６ａおよび１０６ｂは、対向する接触部間の距離が支持構造の厚さよりも実質的に少なくなるように、相互の方向に向かって延びている（すなわち、くぼんだ領域１０８ａおよび１０８ｂの中に延びている）。すなわち、接触部間の距離Ｄは、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃの厚さより小さく、かつ第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃの少なくとも１つの上に最終的に載っている支持構造の厚さより小さい。くぼんだ領域１０８ａおよび１０８ｂは、本実施形態では、半円形として示されているが、本発明は、くぼんだ領域１０８ａおよび１０８ｂが半円形以外の形につくられた実施形態にも十分適している。一実施形態では、くぼんだ領域１０８ａおよび１０８ｂは、そこに延びる接触部の形とぴったり一致する外形を持つように形成される（例えば、図３の実施形態を見られたい）。
【００３２】
図２を参照して、一般的に２００ａ、２００ｂ、および２００ｃとして示される支持構造が保持されている、図１の多層マトリックス構造１００を示す。本実施形態では、支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃは、壁型支持構造で構成されている。そのような支持構造が本実施形態で特に挙げられるが、本発明は、柱、十文字形、ピン、壁部分、Ｔ字形物体などを含む、これらに限定されない様々な他の型の支持構造を使用することにも十分適している。
【００３３】
再び図２を参照して、支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃは、対向する接触部間の距離Ｄよりも大きな幅Ｗを有する。その結果、支持構造が、接触部間で、かつ第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃの上面に向かって押し付けられるとき、接触部（例えば、接触部１０６ａおよび１０６ｂ）は、支持構造（例えば、支持構造２００ｃ）の反対の側面に接触する。そのようにすることで、本発明は、支持構造を「保持し」、さらに、その後の製造ステップの間、正確な位置および向きに支持構造を保持する多層マトリックス構造１００を提供する。すなわち、本発明は、この実施形態で、第２の平行隆起部１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃの対向する接触部の間に支持構造の摩擦接触嵌合を実現する。支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃは対向する接触部間の距離Ｄよりも大きな幅Ｗであることを、本実施形態は特に挙げるが、支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃが対向する接触部間の距離Ｄよりも小さな幅Ｗである実施形態にも、本実施形態は十分適している。そのような実施形態では、「波状」または「ヘビ状」支持構造を、互いに真向かいに配置されていない接触部間で、実際に摩擦によって保持することができる。すなわち、１つの接触部はヘビ状支持構造に「その振幅のピークすなわち最大点」で接触し、一方で、第２の接触部はヘビ状支持構造に「その振幅の谷すなわち最小点」で接触することができる。
【００３４】
さらに、簡潔明瞭にするために、本発明の様々な実施形態の各議論で特に繰り返さないが、この出願で説明する各々の実施形態は、接触部が、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置および／または向きに支持構造を摩擦によって保持することができるようにするのに適している。より具体的には、様々な実施形態で、接触部は数グラムの力（例えば、約５０〜１０００グラムの力）を支持構造に加える。この力は、様々な量で横方向および／または軸方向に加えられる。
【００３５】
さらに、一実施形態では、接触部１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃは、支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃに押し付けられたときに圧縮する変形可能な端部を含む。圧縮することで、接触部は、より大きな表面積に沿って支持構造に圧力を加えることができる。さらに、接触部の圧縮性によって、多層マトリックス構造の許容誤差が増して、様々な幅の支持構造を許容することができるようになる。さらに、圧縮性を与えることで、第２の平行隆起部１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃを形成するときに許容誤差が増加する。
【００３６】
再び図１および２を参照して、この実施形態では、多層マトリックス構造１００の接触部１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃは、支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃに押し付けられるように構成された尖った端部を含む。いくつかの例では、支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃは、少なくともそれの底の縁部に沿って材料（例えば、アルミニウムの薄い層）が配置されている。尖った端部を持つことで、接触部１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃは、支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃに配置された材料を容易に通り抜ける。したがって、支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃは接触部１０６ａ、１０６ｂ、および１０６ｃの尖った端部に押し付けられるので、この材料は、支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃから実質的にはがれない。
【００３７】
本発明の実質的な有利点として、接触部で実現される接触嵌合によって、支持構造の正確な位置付けの必要性は実質的に小さくなる。すなわち、第２の平行隆起部１０４ａ、１０４ｂ、および１０４ｃの上の正確な位置に支持構造を非常に注意深く配列する代わりに、支持構造は、対向する接触部の間に機械的に押し付けられる。したがって、接触部は支持構造を正しい位置に案内し、それから、所望の位置に所望の向きで支持構造を保持する。さらに他の利益として、対向する接触部で実現される接触嵌合を使用することで、本発明によって、支持構造を所定の位置に保持するために、時間がかかり汚染する大量の接着剤が必要でなくなる。
【００３８】
図３を参照して、本発明の他の実施形態を示す。図３の実施形態では、多層ブラックマトリックス３００は、１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃとして一般的に示す第１の平行隆起部で構成される。図３の実施形態では、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃは、サブピクセルの隣り合う列の間に位置付けされている。多層マトリックス３００は、また、３０４ａ、３０４ｂ、および３０４ｃとして一般的に示す第２の平行隆起部を含む。図３の実施形態では、第２の平行隆起部３０４ａ、３０４ｂ、および３０４ｃは、各々、部分で構成されている。例えば、実質的に平行に離隔された隆起部３０４ａは、部分３０４ａ（ｉ）、３０４ａ（ｉｉ）、３０４ａ（ｉｉｉ）、および３０４ａ（ｉｖ）で構成される。実質的に平行に離隔された隆起部３０４ｂおよび３０４ｃは、同じように、部分で構成されている。
【００３９】
図３に示すように、第２の平行隆起部３０４ａ、３０４ｂ、および３０４ｃは、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃに対して実質的に直角に配向されている。また、本実施形態では、第２の平行隆起部３０４ａ、３０４ｂ、および３０４ｃの高さは、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃの高さよりも高い。
【００４０】
依然として図３を参照して、第２の複数の平行に離隔された隆起部は、３０６ａ、３０６ｂ、および３０６ｃとして一般的に示される接触部を含む。本実施形態では、接触部３０６ａ、３０６ｂ、および３０６ｃは、第２の平行隆起部３０４ａ、３０４ｂ、および３０４ｃの各部分の端部に位置付けられている。図１および２の実施形態に関連して上で説明したように、本実施形態の接触部３０６ａ、３０６ｂ、および３０６ｃは、電界放出ディスプレイ装置内の所望の位置および向きに支持構造を保持するように構成されている。
【００４１】
図３の多層マトリックス構造３００では、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃは、１０８ａおよび１０８ｂとして一般的に示される、くぼみ、すなわちくぼんだ領域を有し、これらのくぼんだ領域で、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃは第２の平行隆起部３０４ａ、３０４ｂ、および３０４ｃと交差している。より詳細には、本実施形態では、第２の平行隆起部３０４ａ、３０４ｂ、および３０４ｃの接触部３０６ａ、３０６ｂ、および３０６ｃは、くぼんだ領域１０８ａおよび１０８ｂの中に延びて入っている。例として、接触部３０６ａおよび３０６ｂは、隆起部１０２ｃのくぼんだ領域１０８ａの中に延びて入っている。さらに、本実施形態では、第２の平行隆起部３０４ａ、３０４ｂ、および３０４ｃの接触部３０６ａおよび３０６ｂは、対向する接触部間の距離が支持構造の厚さよりも実質的に少なくなるように、相互の方向に向かって延びている（すなわち、くぼんだ領域１０８ａおよび１０８ｂの中に延びている）。すなわち、接触部間の距離Ｄは、第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃの厚さより小さく、かつ第１の平行隆起部１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃの少なくとも１つの上に最終的に載っている支持構造の厚さより小さい。本実施形態では、くぼんだ領域１０８ａおよび１０８ｂは、そも中に延びる接触部の形とぴったり一致する外形を持つ。さらに、一実施形態では、接触部３０６ａ、３０６ｂ、および３０６ｃは、支持構造に押し付けられるとき圧縮する変形可能な端部を含む。
【００４２】
さらに図４を参照して、本発明に従った多層ブラックマトリックス４００の他の実施形態を示す。図４の実施形態は、上で詳細に説明した図１、２、および３の実施形態に似た構造になっている。この実施形態では、多層マトリックス構造４００の接触部４０６ａ、４０６ｂ、および４０６ｃは、支持構造に押し付けられるように構成された尖った端部を含む。いくつかの例では、支持構造は、少なくともそれの底の縁部に沿って材料（例えば、アルミニウムの薄い層）が配置されている。尖った端部を持つことで、接触部４０６ａ、４０６ｂ、および４０６ｃは、支持構造に配置された材料を容易に通り抜ける。したがって、支持構造が接触部４０６ａ、４０６ｂ、および４０６ｃの尖った端部に押し付けられるとき、この材料は、支持構造から実質的にはがれない。さらに、一実施形態では、接触部４０６ａ、４０６ｂ、および４０６ｃは、支持構造に押し付けられたときに圧縮する変形可能な端部を含む。
【００４３】
本出願では、３つの特定の実施形態を示し、説明するが、本発明はこれらの特定の構成に限定されない。それどころか、支持構造を保持するための本多層ブラックマトリックスは、無数の異なった形状の部分、接触部、くぼんだ領域などのどのようなもので構成するのにも十分適している。さらに、接触部は多層ブラックマトリックスの横向きなった部分（すなわち、第２の平行隆起部）に配置されているが、接触部が多層ブラックマトリックスの縦向きなった部分（すなわち、第１の平行隆起部）に配置され、かつくぼんだ領域が第２の平行隆起部に形成される実施形態にも、本発明は十分適している。
【００４４】
他の実施形態では、本発明の多層ブラックマトリックスは、例えば窒化珪素のような保護材料を用いて封止される。本多層ブラックマトリックスを封止することで、いくつかの重要な有利点が実現される。例えば、多層ブラックマトリックスを封止することで、電子で誘起されるガス放出が減少して、ディスプレイの寿命が延びる。この成果は、２つの方法のうちの１つで主に達成される。第１に、電子が封入された部品（例えば、多層ブラックマトリックス）に接触する前に電子を阻止する封止材料によって、電子誘起ガス放出を減少させる。第２に、封入された部品（例えば、多層ブラックマトリックス）とのそのような電子の接触で、放出される可能性のあるガスを閉じ込める封止材料によって、電子誘起ガス放出を減少させる。
【００４５】
図２の実施形態では、支持構造２００ａ、２００ｂ、および２００ｃは、各サブピクセルの間に配置されて示されている（すなわち、赤サブピクセル２０２ａと緑サブピクセル２０２ｂの間に、緑サブピクセル２０２ｂと青サブピクセル２０２ｃの間に、および青サブピクセル２０２ｃと赤サブピクセル２０２ｄの間に）。しかし、本発明の一実施形態では、支持構造は赤と青のサブピクセルの間だけに配置される（例えば、青サブピクセル２０２ｃと赤サブピクセル２０２ｄの間に）。理解しやすくするために図２に示していないが、同じピクセル内にあるサブピクセル間の間隔は一定である。それと反対に、第１のピクセルの赤サブピクセルと隣接するピクセルの青サブピクセルの間の間隔は、同じピクセル中にある隣接するサブピクセル間の間隔よりも大きい。本実施形態では、第１のピクセルの赤サブピクセルと隣接するピクセルの青サブピクセルの間に存在するより大きな「隙間」の中に支持構造を位置付けすることで、支持構造（例えば、支持壁）の可視性を最小限にする。より具体的には、ピクセルに関して、緑サブピクセルの隣にパターン（例えば、一連の支持構造）があるとき、人の目は、そのパターンの検出に最も敏感である。赤サブピクセルの隣にパターン（例えば、一連の支持構造）があるとき、人の目は、そのパターンの検出に余り敏感でない。青サブピクセルの隣にパターン（例えば、一連の支持構造）があるとき、人の目は、そのパターンの検出にさらにいっそう敏感でない。したがって、赤と青のサブピクセルの間だけに支持構造を配置することで、支持構造の可視性は最小限になる。
【００４６】
図５を参照すると、本発明の一実施形態に従ったフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するために行われるステップの流れ図５００を示す。本実施形態のステップ５０２に挙げるように、本発明は多層マトリックス構造を形成する。
【００４７】
依然としてステップ５０２を参照して、多層ブラックマトリックスを形成する１つの方法が、参照により本明細書に組み込まれた、１９９９年１月１２日に発行された「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の、本願の所有者が所有する米国特許第５，８５８，６１９号に説明されている。具体的には、一実施形態では、本発明は、フラットパネルディスプレイのフェースプレートの表面全体にわたって第１のピクセル分離構造を形成する。第１のピクセル分離構造は、隣り合う第１のサブピクセル領域を分離する。この実施形態では、第１のピクセル分離構造は、フェースプレートの表面全体にわたって第１の層の光像形成可能材料を付けて形成される。このとき、それぞれの第１のサブピクセル領域を覆っている第１の層の光像形成可能材料の領域を後に残すように、第１の層の光像形成可能材料の部分を取り除く。それから、第１の層の材料（例えば、第１の平行隆起部を構成する）が第１の層の光像形成可能材料の前述の領域の間に配置されるように、第１の層の材料を、フェースプレートの表面全体にわたって付ける。それから、本発明は、第１の層の光像形成可能材料の領域を取り除いて、第１のサブピクセル領域の間に配置された第１の層の材料で形成された第１のピクセル分離構造だけを後に残す。本発明は、第２のサブピクセル領域の間に第２のピクセル分離構造（例えば、第２の平行隆起部を構成する）を形成するために、同様なステップを行う。第２のピクセル分離構造は、第１のピクセル分離構造に対して実質的に直角に配向されて形成され、さらに、本実施形態では、第１のピクセル分離構造と異なった高さであり、さらに、図１〜４の説明と関連して上で述べたような特徴および寸法の接触部を有する。そのようにすることで、所望の位置および向きに支持構造を保持するための多層ブラックマトリックス構造が形成される。
【００４８】
本実施形態では、光像形成可能材料の層は、例えば、Ｈｏｅｃｈｓｔ−Ｃｅｌａｎｅｓｅ　ｏｆ　Ｓｏｍｅｒｖｉｌｌｅ、Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙから市販されているＡＺ４６２０フォトレジストのような、フォトレジストで構成される。しかし、理解されるであろうが、本発明は、様々な他の種類および供給元の光像形成可能材料の使用に十分適している。フォトレジストの層は、本実施形態では、約１０〜２０ミクロンの厚さに堆積される。
【００４９】
さらに他の実施形態では、本発明は、フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートの表面に、第１のピクセル分離構造を堆積する。第１のピクセル分離構造が第１のサブピクセル領域を分離するように、第１のピクセル分離構造がフェースプレートの表面に配置される。この実施形態では、第１のピクセル分離構造が第１のサブピクセル領域の間で所望の高さに形成されるまで、フェースプレートの表面にわたって材料の層を繰り返し付けることで、第１のピクセル分離構造が形成される。次に、本発明は、フェースプレートの表面に第２のピクセル分離構造を堆積する。本実施形態では、第２のピクセル分離構造が第２のサブピクセル領域の間で所望の高さに形成されるまで、フェースプレートの表面にわたって材料の層を繰り返し付けることで、第２のピクセル分離構造が形成される。第２のピクセル分離構造が第１のピクセル分離構造に対して直角に配向されるように、第２のピクセル分離構造はフェースプレートの表面に配置される。
【００５０】
この実施形態では、フェースプレートの表面にわたって繰り返し付けられる材料の層は、例えば、Ａｃｈｅｓｏｎ　Ｃｏｌｌｏｉｄｓ　ｏｆ　Ｐｏｒｔ　Ｈｕｒｏｎ、Ｍｉｃｈｉｇａｎで作られているＣＢ８００Ａ　ＤＡＧで構成される。そのような実施形態では、第２の平行隆起部の接触部が支持構造を所望の位置に保持することを保証するために、第２の平行隆起部の高さは、約４０〜５０マイクロメートルの高さである。一実施形態では、材料の層は、黒鉛系材料で構成される。さらに他の実施形態では、材料の層の収縮を減少させ、かつ第２の平行隆起部の接触部で支持構造が確実に所望の位置に保持されるように、黒鉛系材料の層は半乾燥噴霧液として付けられる。そのようにすることで、本発明によって、第１の平行隆起部の層の最終厚さ制御の向上、第２の平行隆起部の収縮の減少、および第２の平行隆起部の高さ制御の向上が可能になる。そのような堆積方法が上に挙げられているが、本発明は様々な他の堆積方法を使用して様々な他の材料を堆積するのにも十分適している。
【００５１】
なおステップ５０２に関連して、要約すると、本実施形態は第１の平行隆起部および第２の平行隆起部を形成する。第２の平行隆起部は、第１の平行隆起部に対して実質的に直角に配向される。さらに、この実施形態では、第２の平行隆起部の高さは、第１の平行隆起部の高さよりも高い。第２の複数の平行に離隔された隆起部はさらに、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に支持構造を保持するための接触部を含む。
【００５２】
さらにステップ５０２に関連して、この実施形態では、多層マトリックス構造は、フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートの内部表面の上に形成される。しかし、本発明は、フラットパネルディスプレイ装置の陰極の上に多層マトリックス構造を形成するのにも十分適している。さらに、本実施形態は、２つの接触部が支持構造の反対の側面に接触するように構成された状態で、前述の接触部が配置されるように、多層マトリックス構造を形成する。また、一実施形態では、本多層マトリックスは、支持構造に押し付けられたときに圧縮する変形可能な端部を含む接触を用いて形成される。また、一実施形態では、支持構造に押し付けられるように構成された尖った端部を接触部が含むように、本発明は多層マトリックス構造を形成する。そのような実施形態では、尖った端部は、支持構造に配置された材料を容易に通り抜けるように構成されており、その結果、支持構造が多層マトリックス構造の少なくとも２つの接触部の間に挿入されるとき、この材料は支持構造から実質的に剥離しない。他の実施形態では、本発明はまた、第１および第２の平行隆起部を例えば窒化珪素のような保護材料で封止する。
【００５３】
ここで図５０４を参照すると、本実施形態では、支持構造がフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置で接触部間に押し付けられ、かつその接触部によって保持されるように、多層支持構造の少なくとも２つの接触部の間に支持構造を挿入する。さらに、一実施形態では、本発明は、支持構造の可視性が最小限であるように、フラットパネルディスプレイ装置の赤サブピクセルと青サブピクセルの間だけに支持構造を挿入する。
【００５４】
ここで図６を参照して、本発明の他の実施形態に従って行われるステップの流れ図６００を示す。ステップ６０２に挙げるように、この実施形態では、多層マトリックス構造を形成する前に、本発明は、多層マトリックス構造用の導電性ベースを形成する。具体的には、本実施形態は、フラットパネルディスプレイ（例えば、電界放出ディスプレイ装置）のフェースプレートに薄膜導電性ガードバンドをパターン形成する。この実施形態では、薄膜導電性ガードバンドは、第１および第２の平行隆起部がフェースプレートに垂直に接触するところにある。そのようにすることで、本実施形態は、壁の縁部材料と蛍光体（すなわち、サブピクセル）領域の上に配置されるアルミニウム処理皮膜との間に優れた電気接続を可能にする。一実施形態では、薄膜導電性ガードバンドは、フェースプレート上に黒い層を実現するブラッククロムのベース層で構成され、その次にクロムの層が続く。薄膜導電性ガードバンドが形成されると、ステップ６０４および６０６で説明したように、多層マトリックス構造は、薄膜導電性ガードバンドの上に形成される。ステップ６０４および６０６は、それぞれ図５のステップ５０２および５０４と同じである。ステップ５０２および５０４は、上で詳細に説明され、簡潔明瞭にするために、ここでは繰り返さない。
【００５５】
したがって、本発明は、一実施形態で、支持構造の正確な位置付けすることを必要としないブラックマトリックス構造を提供する。さらに、本実施形態は、その後の製造ステップ中支持構造を正確な位置および向きに維持することに関連した問題を多少とも解決するブラックマトリックス構造を提供する。さらに、本実施形態は、支持構造を所定の位置に保持するために、時間がかかり汚染する大量の接着剤を必要としないブラックマトリックス構造を提供する。
【００５６】
ここで図７Ａを参照して、接触部分の形成中に行われる最初のステップの側面断面図を示す。この最初のステップは、接触部がフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成されるマトリックス構造の接触部を形成するために使用される。図７Ａに示すように、本実施形態の形成方法は、基板７０２にポリイミド前駆体材料７００を配置することで始まる。この実施形態で、基板７０２は、硬化されたポリイミド材料が強固に付着する、寸法の安定した材料で構成される。一実施形態では、基板７０２はクロムで構成される。他の実施形態では、基板７０２はシリカである。そのような材料が特定の実施形態で列挙されるが、本発明は、硬化されたポリイミド材料が強固に付着する任意の寸法安定材料を使用することに十分適している。さらに、本実施形態は、特にポリイミド前駆体材料の使用およびその後の硬化ポリイミドの形成を挙げるが、本発明は、硬化ポリイミド材料について以下で説明する特徴を示し、かつフラットパネルディスプレイ装置で使用されるべき要素に対する要求条件に適合した他の材料で使用するのに十分適している。
【００５７】
やはり図７Ａに関連して、本実施形態は、特に、接触部がフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成されるマトリックス構造の接触部の形成を扱う。しかし、理解されるであろうが、マトリックス構造の残り部分もまた形成されなければならない。簡潔明瞭にするために本実施形態では特に議論しないが、例えば、１９９９年１月１２日に発行された「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の、本願の所有者が所有する米国特許第５，８５８，６１９号に開示された方法を使用して、マトリックス構造の残り部分を形成することができる。Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の特許は、背景資料として本明細書に組み込まれる。そのような資料および形成方法が列挙され、上で参照して組み込まれるが、本発明は、また、マトリックス構造の残り部分の形成、様々な他の種類の材料の使用、および様々な他の使用可能などのような形成方法を使用して形成されることにも十分適している。さらに、接触部分がフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成されるマトリックス構造の接触部を形成するためにここで説明した方法に類似した方法を使用して、マトリックス構造の残り部分を形成するのにも、本実施形態は十分適している。
【００５８】
ここで図７Ｂを参照して、本実施形態は、図７Ａのポリイミド前駆体材料７００を熱イミド化プロセスにかける。そのようにすることで、ポリイミド前駆体材料は硬化ポリイミド材料７０４を形成する。図７Ｂに示すように、熱イミド化プロセスの後で、ポリイミド前駆体材料７００の元の境界からの収縮すなわち後退が起こる。具体的には、図７Ｂの点線７０６は、熱イミド化プロセス前のポリイミド前駆体材料７００の元の位置すなわち境界を示す。図７Ｂに示すように、硬化ポリイミド材料７０４は、硬化ポリイミド材料７０４が基板７０２に接触する領域を除いて、大きさが相当に減少している。その結果、硬化ポリイミド材料７０４の延長する領域７０８が基板７０２に近接して形成される。したがって、この議論のために、熱イミド化プロセスの後の、基板７０２から遠く離れた硬化ポリイミド材料７０４の領域を後退領域と呼び、また、基板７０２に近接する硬化ポリイミド材料７０４の領域を延長領域と呼ぶ（例えば、図７Ｂの領域７０８）。
【００５９】
ここで図７Ｃを参照すると、熱イミド化プロセスおよび硬化ポリイミド材料７０４の延長領域７０８の結果として生じる形成の後で、本実施形態は基板７０２を選択エッチングプロセスにかける。具体的には、本実施形態では、硬化ポリイミド材料７０４の延長領域７０８の下から基板７０２を切り取るように、基板７０２を選択的にエッチングする。すなわち、本実施形態は、基板７０２の領域７１０をエッチングする。そのようにすることで、硬化ポリイミド材料７０４の延長領域７０８は露出され、したがって、マトリックス構造の接触部分を構成するように形成される。
【００６０】
ここで図７Ｄを参照して、接触部７０８によって所望の位置および向きに保持されている支持構造７１２を示す。図７Ｄには示さないが、他の実施形態では、支持構造７１２が対向する接触部によって「サンドイッチ状に挟まれ」その側面を保持されるように、第２の接触部（図示しない）が接触部７０８に対向して配置されることは理解されるであろう。図７Ｄの実施形態において、支持構造７１２は、壁型支持構造として示されている。そのような支持構造を本実施形態で示すが、本発明は、柱、十文字形、ピン、壁部分、Ｔ字形物体などを含み、これらに限定されない様々な他の型の支持構造を使用することにも十分適している。さらに、一実施形態では、硬化ポリイミド材料の延長領域は、接触部で保持される支持構造の形状に対応する形状を持つように調整される。例として、支持構造が円柱で構成される一実施形態では、延長領域７０８は、くぼんだ半円の前面を有するように形成される。そのとき、接触部のくぼんだ半円前面は、円柱の少なくとも一部の周囲を囲み、それによって、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置および向きに円柱状支持構造を保持する。
【００６１】
ここで図８を参照して、図７Ａ〜７Ｄの説明に関連して列挙したステップを要約する流れ図８００を示す。図８のステップ８０２に示すように、本実施形態は、先ず、硬化ポリイミド材料が強固に付着する基板に、ポリイミド前駆体材料を配置する。
【００６２】
次に、ステップ８０４で、本実施形態は、ポリイミド前駆体材料を熱イミド化プロセスにかける。そのようにすることで、硬化ポリイミド材料の延長領域が基板に近接して形成される。
【００６３】
図８のステップ８０６で、本実施形態は、硬化ポリイミド材料の延長領域の下から基板を切り取るように、基板を選択的にエッチングする。その結果として、硬化ポリイミド材料の延長領域は、マトリックス構造の接触部を構成し、さらに、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成される。
【００６４】
ここで図９Ａを参照して、接触部の形成中に行われる最初のステップの側面断面図を示す。この最初のステップは、接触部がフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成されるマトリックス構造の接触部を形成するために使用される。図９Ａに示すように、本実施形態の形成方法は、第１の基板９０２の第１の表面９０１にポリイミド前駆体材料９００を配置することで始まる。この実施形態で、基板９０２は、硬化ポリイミド材料が強固に付着する寸法安定材料で構成される。一実施形態で、基板９０２はクロムで構成される。他の実施形態では、基板９０２はシリカである。そのような材料が特定の実施形態で列挙されるが、本発明は、硬化ポリイミド材料が強固に付着する任意の寸法安定材料を使用するのに十分適している。さらに、本実施形態は、ポリイミド前駆体材料の使用およびその後の硬化ポリイミドの形成を特に挙げるが、本発明は、硬化ポリイミド材料について以下で説明する特徴を示し、かつ、フラットパネルディスプレイ装置で使用されるべき要素に対する要求条件に適合した他の材料で使用するのに十分適している。
【００６５】
なお図９Ａを参照すると、本実施形態は、特に、マトリックス構造の多層へテロ構造接触部の形成を扱い、このマトリックス構造では、多層へテロ構造接触部がフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成されている。しかし、理解されるであろうが、マトリックス構造の残り部分もまた形成されなければならない。簡潔明瞭にするために本実施形態では特に議論しないが、例えば、１９９９年１月１２日に発行された「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の、本願の所有者が所有する米国特許第５，８５８，６１９号に開示された方法を使用して、マトリックス構造の残り部分を形成することができる。Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の特許は、背景資料として本明細書に組み込まれる。そのような資料および形成方法が列挙され、上で参照して組み込まれるが、本発明はまた、マトリックス構造の残り部分の形成、様々な他の種類の材料の使用、および様々な他の使用可能などのような形成方法を使用して形成されることにも十分適している。さらに、接触部分がフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成されるマトリックス構造の接触部を形成するためにここで説明される方法に類似した方法を使用して、マトリックス構造の残り部分を形成するのにも、本実施形態は十分適している。
【００６６】
ここで図９Ｂを参照すると、本実施形態は、それから、図９Ａのポリイミド前駆体材料９００を熱イミド化プロセスにかける。そのようにすることで、ポリイミド前駆体材料は硬化された、すなわち「イミド化された」ポリイミド材料９０４を形成する。図９Ｂに示すように、熱イミド化プロセスの後で、ポリイミド前駆体材料９００の元の境界からの収縮すなわち後退が起こる。具体的には、図９Ｂの点線９０６は、熱イミド化プロセス前のポリイミド前駆体材料９００の元の位置すなわち境界を示す。図９Ｂに示すように、硬化ポリイミド材料９０４が基板９０２の第１の表面９０１に接触する領域を除いて、硬化ポリイミド材料９０４は大きさが相当に減少している。その結果、硬化ポリイミド材料９０４の延長領域９０８が基板９０２の第１の表面９０１に近接して形成される。したがって、この議論のために、熱イミド化プロセスの後で、基板９０２の第１の表面９０１から遠く離れた硬化ポリイミド材料９０４の領域を後退領域と呼び、また、基板９０２の第１の表面９０１に近接する硬化ポリイミド材料９０４の領域を延長領域と呼ぶ（例えば、図９Ｂの領域９０８）。
【００６７】
ここで図９Ｃを参照して、本実施形態で、接触部を構成する基板９０２によって所望の位置および向きに保持されている支持構造９１２を示す。図９Ｃには示さないが、他の実施形態では、支持構造９１２が対向する接触部によって「サンドイッチ状に挟さまれ」、その側面を保持されるように、第２の接触部（図示しない）が第１の接触部（すなわち、支持構造９１２に接触する基板９０２のその部分）に対向して配置されることは理解されるであろう。図９Ｃの実施形態において、支持構造９１２は、壁型支持構造として示されている。そのような支持構造を本実施形態で示すが、本発明は、柱、十文字形、ピン、壁部分、Ｔ字形物体などを含み、これらに限定されない様々な他の型の支持構造を使用することにも十分適している。さらに、一実施形態では、支持構造９１２に接触する基板９０２の部分は、支持構造９１２に接触する基板９０２の部分で保持される支持構造の形状に対応する形状を持つように調整される。例として、支持構造が円柱で構成される一実施形態では、支持構造９１２に接触する基板９０２の部分は、くぼんだ半円の前面を有するように形成される。そのとき、支持構造９１２に接触する基板９０２の部分のくぼんだ半円状前面は、円柱の少なくとも一部の周囲を囲み、それによって、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置および向きに円柱状支持構造を保持する。
【００６８】
ここで図１０を参照して、図９Ａ〜９Ｃの説明に関連して列挙したステップを要約する流れ図１０００を示す。図１０のステップ１００２に示すように、本実施形態は、先ず、硬化ポリイミド材料が強固に付着する基板に、ポリイミド前駆体材料を配置する。
【００６９】
次に、ステップ１００４で、本実施形態は、ポリイミド前駆体材料を熱イミド化プロセスにかける。そのようにすることで、硬化ポリイミド材料の延長領域が基板に近接して形成される。
【００７０】
次に、ステップ１００６で、本実施形態は、硬化ポリイミド材料の延長領域に近接した基板のその部分を、マトリックス構造の接触部として使用する。
【００７１】
ここで図１１Ａを参照して、多層へテロ構造接触部の形成中に行われる最初のステップの側面断面図を示す。この最初のステップは、接触部がフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成されるマトリックス構造の多層へテロ構造接触部を形成するために使用される。図１１Ａに示すように、本実施形態の形成方法は、第１の基板１１０２の第１の表面１１０１にポリイミド前駆体材料１１００を配置することで始まる。この実施形態で、基板１１０２は、硬化ポリイミド材料が強固に付着する寸法安定材料で構成される。図示しないが、他の基板がポリイミド前駆体材料１１００のベースに配置される。一実施形態では、基板１１０２はクロムで構成される。他の実施形態では、基板１１０２はシリカである。さらに、本実施形態では、本実施形態の形成方法は、第１の基板１１０２の第２の表面１１０３と第２の基板１１０６の第１の表面１１０５との間に第２のポリイミド前駆体材料１１０４を配置する。さらに、本実施形態は、ポリイミド前駆体材料１１００および１１０４を、連続してか（すなわち、次々に）、または同時か（すなわち、ほぼ同じ時に）いずれかで配置するのに十分適している。
【００７２】
なお図１１Ａを参照すると、この実施形態で、基板１１０２および１１０６は、硬化ポリイミド材料が強固に付着する寸法安定材料で構成される。一実施形態では、基板１１０２はクロムで構成される。他の実施形態では、基板１１０２はシリカである。また、一実施形態では、基板１１０６はクロムで構成される。他の実施形態では、基板１１０６はシリカで構成される。そのような材料が特定の実施形態で列挙されるが、本実施形態は、硬化ポリイミド材料が強固に付着するどのような寸法安定材料の使用にも十分適している。
【００７３】
本実施形態は、特に、ポリイミド前駆体材料の使用およびその後の硬化ポリイミドの形成を挙げるが、本発明は、硬化ポリイミド材料について以下で説明する特徴を示し、かつ、フラットパネルディスプレイ装置で使用されるべき要素に対する要求条件に適合した他の材料で使用するのに十分適している。
【００７４】
依然として図１１Ａを参照して、本実施形態は、特に、多層へテロ構造接触部がフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成されるマトリックス構造の多層へテロ構造接触部の形成を扱う。しかし、理解されるであろうが、マトリックス構造の残り部分もまた形成されなければならない。簡潔明瞭にするために本実施形態では特に議論しないが、例えば、１９９９年１月１２日に発行された「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の、本願の所有者が所有する米国特許第５，８５８，６１９号に開示された方法を使用して、マトリックス構造の残り部分を形成することができる。Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の特許は、背景資料として本明細書に組み込まれる。そのような資料および形成方法が列挙され、上で参照して組み込まれるが、本発明はまた、マトリックス構造の残り部分の形成、様々な他の種類の材料の使用、および様々な他の使用可能などのような形成方法を使用して形成されることにも十分適している。さらに、接触部分がフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成されるマトリックス構造の接触部を形成するためにここで説明される方法に類似した方法を使用して、マトリックス構造の残り部分を形成するのにも、本実施形態は十分適している。
【００７５】
ここで図１１Ｂを参照すると、本実施形態は、次に、図１１Ａのポリイミド前駆体材料１１００およびポリイミド前駆体材料１１０４の両方を熱イミド化プロセスにかける。そのようにすることで、ポリイミド前駆体材料は硬化された、すなわち「イミド化された」ポリイミド材料１１０８および１１１０を形成する。図１１Ｂに示すように、熱イミド化プロセスの後で、ポリイミド前駆体材料１１００および１１０４の元の境界からの収縮すなわち後退が起こる。具体的には、図１１Ｂの点線１１１２および１１１４は、それぞれ熱イミド化プロセス前のポリイミド前駆体材料１１００および１１０４の元の位置すなわち境界を示す。図１１Ｂに示すように、硬化ポリイミド材料が第１の基板１１０２の第１の表面１１０１、第１の基板１１０２の第２の表面１１０３、および第２の基板１１０６の第１の表面１１０５に接触する領域を除いて、硬化ポリイミド材料１１０８および１１１０は大きさが相当に減少している。その結果、硬化ポリイミド材料１１１０の延長領域１１１６および１１１８が、それぞれ第２の基板１１０６の第１の表面１１０５および第１の基板１１０２の第２の表面１１０３に近接して形成される。同様に、硬化ポリイミド材料１１０８の延長領域１１２０および１１２２が、それぞれ、第１の基板１１０２の第１の表面１１０１および硬化ポリイミド材料１１０８の下にある図示されない基板に近接して形成される。したがって、この議論のために、熱イミド化プロセスの後の、ベース（図示しない）、第１の基板１１０２、および第２の基板１１０６から遠く離れた硬化ポリイミド材料１１０８および１１１０の領域を後退領域と呼び、また、ベース（図示しない）、第１の基板１１０２、および第２の基板１１０６に近接する硬化ポリイミド材料１１０８および１１１０の領域を延長領域と呼ぶ（例えば、図１１Ｂの領域１１１６、１１１８、１１２０、および１１２２）。
【００７６】
ここで図１１Ｃを参照すると、本実施形態で接触部を構成する第１の基板１１０２および第２の基板１１０６によって所望の位置および向きに保持されている支持構造１１２４を示す。図１１Ｃには示さないが、他の実施形態では、支持構造１１２４が対向する接触部によって「サンドイッチ状に挟さまれ」、その２つの側面を保持されるように、第２の接触部（図示しない）が第１の接触部（すなわち、支持構造１１２４に接触する第１の基板１１０２および第２の基板１１０６のその部分）に対向して配置されることは理解されるであろう。図１１Ｃの実施形態において、支持構造１１２４は、壁型支持構造として示されている。そのような支持構造を本実施形態で示すが、本発明は、柱、十文字形、ピン、壁部分、Ｔ字形物体などを含み、これらに限定されない様々な他の型の支持構造を使用することにも十分適している。さらに、一実施形態では、支持構造１１２４に接触する第１の基板１１０２および第２の基板１１０６の部分は、支持構造１１２４に接触する第１の基板１１０２および第２の基板１１０６の部分で保持される支持構造の形状に対応する形状を持つように調整される。例として、支持構造が円柱で構成される一実施形態では、支持構造１１２４に接触する第１の基板１１０２および第２の基板１１０６の部分は、くぼんだ半円の前面を有するように形成される。そのとき、支持構造１１２４に接触する第１の基板１１０２および第２の基板１１０６の部分のくぼんだ半円状前面は、円柱の少なくとも一部の周囲を囲み、それによって、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置および向きに円柱状支持構造を保持する。
【００７７】
また、上記の実施形態は硬化ポリイミド１１０８および１１１０の同時形成を挙げるが、第１の硬化ポリイミド部が形成され（例えば、硬化ポリイミド材料１１０８）、それから第２の硬化ポリイミド部（例えば、硬化ポリイミド材料１１１０）が第１の硬化ポリイミド部の上に形成される実施形態にも、本発明は十分適している。さらに、本発明は、２層よりも多い硬化ポリイミド材料が連続して、または同時に形成される実施形態にも十分適している。
【００７８】
したがって、本発明は、一実施形態で、支持構造の正確な位置付けを必要としないブラックマトリックス構造の形成方法を提供する。さらに、本実施形態は、その後の製造ステップで正確な位置および向きに支持構造を維持することに関連した問題を多少とも解決するブラックマトリックス構造の形成方法を提供する。また、本発明は、一実施形態で、所定の位置に支持構造を保持するために、時間がかかりしかも汚染する大量の接着剤を必要としないブラックマトリックス構造の形成方法を提供する。
【００７９】
図１２を参照して、電気的に耐性の高い多層マトリックス構造１２００の形成中に行われる最初のステップの側面断面図を示す。ここで、電気的に耐性の高い多層マトリックス構造１２００は、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成された接触部を含む。電気的に耐性の高い多層マトリックス構造１２００の接触部は、上に列挙した実施形態で詳細に説明した接触部と、同じであり、同じ特徴を示し、同じ有利点を持っている。以下の議論では理解しやすいように、１２０４として一般的に示される第２の複数の平行に離隔された導電性隆起部は、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部を形成する前に、表面１２０２に形成される。第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部は、この実施形態では、第２の平行隆起部１２０４の形成後に形成される。しかし、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部の形成後に第２の平行隆起部１２０４が形成される実施形態、および、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部が第２の平行隆起部１２０４の形成と同時に形成される実施形態にも、本発明は十分適している。
【００８０】
依然として図１２に関連して、マトリックス構造形成方法は、例えば、１９９９年１月１２日に発行された「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｍａｔｒｉｘ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の、本願の所有者が所有する米国特許第５，８５８，６１９号に開示されている。Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の特許は、背景資料として本明細書に組み込まれる。しかし、上で言及したように、Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の文献は、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に支持構造を保持するための接触部を有する多層マトリックス構造を形成することを扱っていない。さらに、Ｃｈａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．の文献は、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に支持構造を保持するための接触部を有する電気的に耐性の高い多層マトリックス構造を形成することを扱っていない。また、理解されることであるが、本実施形態では、第２の平行隆起部１２０４は、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部に対して実質的に直角に配向されている。本実施形態では、第２の平行隆起部１２０４の高さは、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部の高さよりも高い。さらに、第２の複数の実質的に平行に離隔された隆起部は、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に支持構造を保持するための接触部１２０６ａおよび１２０６ｂを含む。接触部１２０６ａおよび１２０６ｂの構造および機能についての詳細な説明は、図１から６の説明と関連して上でなされている。
【００８１】
再び図１２Ａを参照すると、本実施形態では、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部は、電気的に耐性の高い多層マトリックス構造１２００の行を構成する。しかし、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部が、電気的に耐性の高い多層マトリックス構造１２００の列を構成する実施形態にも、本発明は十分適している。
【００８２】
また、本実施形態では、表面１２０２はフラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートである。しかし、本実施形態はまた、表面１２０２がフラットパネルディスプレイ装置の陰極である実施形態にも十分適している。そのような実施形態（表面１２０２がフラットパネルディスプレイ装置の陰極である）では、蛍光体領域およびサブピクセルは、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部と第２の平行隆起部の間に形成されないことが分かる。
【００８３】
ここで図１２Ｂを参照すると、電気的に耐性の高い多層マトリックス構造１２００用の第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部の形成における最初のステップの側面断面図を示す。本実施形態では、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部は、多層で形成される。具体的には、この実施形態では、ブラッククロムの層１２０８が、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部をベースを形成するために堆積される。ブラッククロムが本実施形態で使用されるが、本発明は、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部のベースとして、様々な他の不透明材料を使用するのに適している。
【００８４】
次に図１２Ｃを参照すると、電気的に耐性の高い多層マトリックス構造１２００用の第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部の形成における他のステップの側面断面図を示す。この実施形態では、導電性材料の層１２１０がブラッククロムの層１２０８の上に堆積されて、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部の最初の形成が完成される。本実施形態では、ブラッククロムの層１２０８の上に堆積された導電性材料１２１０はクロムである。本実施形態ではクロムが使用されるが、本発明は、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部の本体として、様々な他の導電性材料（フラットパネルディスプレイ装置内で使用するのに適している）を使用するのに十分適している。
【００８５】
図１２Ｄを参照すると、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部１２１２のベース１２０８および本体１２１０の形成が完成したとき、本実施形態は、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部１２１２に誘電体材料１２１４をつける。本実施形態では、誘電体材料１２１４は、二酸化珪素で構成される。そのような材料が本実施形態で挙げられるが、本発明は様々な他の誘電体材料の使用にも十分適している。
【００８６】
次に図１２Ｅを参照すると、誘電体材料１２１４の堆積に続いてすぐに、本実施形態は、誘電体材料１２１４の上に光像形成可能材料（例えば、フォトレジスト）の層１２１６を堆積する。
【００８７】
図１２Ｆを参照すると、光像形成可能材料の層１２１６の堆積に続いてすぐに、光像形成可能材料の層１２１６は、開口１２１８を形成するようにパターン形成される。開口１２１８により、誘電体材料１２１４の一部が露出される。
【００８８】
図１２Ｇを参照すると、次に、本実施形態は、誘電体材料１２１４の露出部を誘電体エッチングプロセスにかける。そのようにすることで、誘電体材料１２１４の露出部は除去されて、開口１２２０が形成される。図１２Ｇに示すように、開口１２２０は、光像形成可能材料１２１６および誘電体材料１２１４を通って延びる。その結果として、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部１２１２の上面に、露出領域が生成される。
【００８９】
図１２Ｈを参照すると、それから、本実施形態は、光像形成可能材料の層１２１６の残り部分を取り除く。
【００９０】
図１２Ｉを参照すると、表面１２０２がフラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートである実施形態で、蛍光体領域およびサブピクセル１２２２が、表面１２０２の上の、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部１２１２と第２の平行隆起部１２０４の間に形成される。上で言及したように、表面１２０２がフラットパネルディスプレイ装置の陰極である実施形態では、蛍光体領域およびサブピクセルは、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部１２１２と第２の平行隆起部１２０４の間に形成されない。
【００９１】
図１２Ｊを参照すると、それから、本実施形態は、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部１２１２の上に導電性材料の層１２２４を堆積する。そのようにすることで、導電性材料の層１２２４は、開口１２２０で、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部１２１２の露出領域に電気的に結合される。一実施形態では、導電性材料の層１２２４は反射性アルミニウム層である。その結果として、本実施形態により、フラットパネルディスプレイ装置の所望の領域に、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部１２１２を電気的に結合することが可能になる。その結果、一実施形態では、そのとき、第１の複数の実質的に平行に離隔された導電性隆起部１２１２は、フラットパネルディスプレイ装置の能動領域の縁部に存在する電荷排出構造に電気的に結合される。そのようにすることで、本実施形態は、有効な電荷放出を実現し、不要な電子蓄積を防止し、さらに、電気的高耐性の向上を達成する。
【００９２】
図１３Ａを参照すると、フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレート１３００の平面図を示すが、このフェースプレートには、第１の多層構造（ここで、不透明層１３０２と呼ぶ）および複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０が配置されている。本実施形態では、フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレート基板（例えば、図１３Ｂのガラス基板１３０１）には、黒い不透明層１３０２が配置されている。一実施形態では、黒い不透明層１３０２は、各蛍光体サブピクセル１３１１を囲み、かつ蛍光体ピクセル１３１１以外の、ディスプレイフェースプレートの能動領域中のフェースプレート基板全体を実質的に覆っている。一実施形態では、不透明層１３０２は誘電体材料で構成される。さらに、一実施形態では、不透明層１３０２は、金属層でオーバーコートされた誘電体層で構成されている。他の実施形態では、不透明層１３０２は１つまたは複数の金属で構成されている。
【００９３】
再び図１３Ａを参照すると、不透明層１３０２が複数の層を含む実施形態では、その層の１つは導体であり、この導体は、フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートとこの導体の上に位置する１つまたは複数の層とを電気的に接続するように構成されている。１つのそのような実施形態では、ガラス基板１３０１のブラッククロム酸化物１３４４が、高コントラスト用の黒い層を実現している。クロム金属オーバーコート（例えば、図１３Ｂの金属層１３５５）は、蛍光体領域１３１１の上の反射金属層陽極１３１４に電気的に接続され、フェースプレート１３００上の陽極の電気伝導性の向上を実現する。そのような実施形態において、また、反射性オーバーコートが使用されないとき、金属オーバーコート１３５５は、ディスプレイ陽極の電気伝導性向上層としても作用する。本発明の一実施形態では、不透明層１３０２の一般的な高さは、ほぼ数十から数百オングストロームの程度である。
【００９４】
依然として１３Ａを参照すると、本実施形態はまた、複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０を含む。この実施形態では、複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０は、第１の多層構造１３０２の上に位置し、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に第１の方向で、支持構造（例えば、壁１３２２）を摩擦によって保持するための接触部を含む。本実施形態の接触部は、前の実施形態で説明したものに実質的に類似しており、簡潔にするために、ここでその議論を繰り返さない。複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０は、図１３Ｃの説明に関連して、以下で詳細に議論する。
【００９５】
図１３Ｂを参照すると、さらに他の実施形態では、不透明層１３０２は、例えば金属酸化物と金属のような材料の２層組合せで構成される。図１３Ｂは、線Ａ−Ａに沿った図１３Ａの側面断面図である。一実施形態では、層１３０２は、導電性ベースの上に配置された金属被覆層を含んだ２層薄膜構造で構成される。具体的には、１つの２層実施形態では、不透明層１３０２は、例えば、クロム金属（例えば、金属層１３５５として示される）をオーバーコートされたブラッククロム酸化物層（例えば、層１　１３４４として示される）の導電性ベースの組合せで構成される。さらに、本発明の以上および以下で説明される実施形態のいずれにおいても、本発明は、多層構造の層１３０２が薄膜で構成されるのに十分適している。材料のそのような組合せを本実施形態で挙げたが、本実施形態は、２層構造を構成する、材料の様々な他の組合せを使用するのに十分適している。
【００９６】
図１３Ｂ−２を参照すると、さらに他の実施形態では、不透明層１３０２は、材料の３層組合せで構成される。具体的には、１つの３層実施形態では、不透明層１３０２は、導電性ベース（例えば、層１　１３０８）、応力緩和層１３１３、および金属オーバーコート層（例えば、金属層１３１５）の組合せで構成される。そのような実施形態では、応力緩和層１３１３は、導電性ベース１３０８および金属オーバーコート層１３１５に対して応力緩和を実現するように構成される。１つの３層実施形態では、応力緩和層１３１３は窒化クロムの層で構成される。他の３層実施形態では、金属被覆層１３１５はクロムの層で構成される。材料のそのような組合せが本実施形態で列挙されるが、本実施形態は、３層構造を構成するために、材料の様々な他の組合せを使用するのに十分適している。一実施形態では、反射性金属層陽極１３１４はまた、蛍光体領域１３１１の上に配置される。
【００９７】
ここで図１３Ｃを参照すると、線Ｂ−Ｂに沿った図１３Ａの構造の側面断面図を示す。図１３Ｃで、複数の突起構造（すなわち、実質的に平行に離隔された隆起部１３２０）がフェースプレート１３００の上に形成されて示されている。具体的には、複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０が第１の多層構造１３０２の上に位置している。さらに、複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０は、不透明層１３０２よりも大きな距離だけフェースプレート１３００から離れて延びている。一実施形態では、複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０は、セグメント化隆起部に構成され、その各セグメント化隆起部は支持構造（例えば、壁１３２２）に対して基本的に垂直であり、かつ蛍光体サブピクセル１３１１の間に位置している。複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０の高さは、蛍光体サブピクセル１３１１から散乱される電子の数を減少させ、かつ／または支持構造（例えば、壁１３２２）のための位置決め「溝」を提供するように選ばれる。複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０の一般的な高さは、約５０マイクロメートルである。複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０の端部は、支持構造（例えば、壁１３２２）を位置決めし、かつ／またはその支持構造を摩擦で保持するように構成される。上で言及したように、しかし簡潔にするためにここでは詳細に議論しないが、複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０は、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置で第１の方向に支持構造（例えば、壁１３２２）を摩擦で保持するための接触部を含む。本実施形態では、支持構造（例えば、壁１３２２）は、各行または列のサブピクセルの間に配置される必要はない。
【００９８】
依然として図１３Ｃを参照すると、複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０は、材料（例えば、ポリイミド材料）の第１の層１３２４の一実施形態では、金属層（例えば、金属層１３２６）で被覆されて形成される。ここではそのような材料を列挙するが、複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０が様々な他の種類の材料および／または材料の組合せで形成される実施形態にも、本発明は十分適している。また、図１３Ｃに示すように、複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０は、第１の多層構造１３０２の表面に沿って第１の方向に配置されている。より詳細には、一実施形態で、複数の実質的に平行に離隔された隆起部１３２０は、フェースプレート１３００に沿って列方向に配置されている。本実施形態は、フェースプレート１３００の表面に沿って異なる方向に支持構造を配向するのにも十分適している。さらに、金属の層１３２６は、フェースプレート１３００の能動領域全体を覆って、ディスプレイ陽極を形成し、かつ／またはディスプレイ効率を高めるように図１３ｂの蛍光体領域１３１１の上に反射層を形成することができる。１つのそのような実施形態では、金属層はアルミニウムで構成される。しかし、本実施形態は、反射層を形成するために、様々な他の種類の金属を使用するのに十分適している。
【００９９】
図１４Ａを参照すると、フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレート１４００の平面図を示すが、このフェースプレート１４００には、第１の多層構造（ここで、不透明層１４０２と呼ぶ）が配置されている。本実施形態では、フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレート基板（例えば、図１４Ｂのガラス基板１４０１）には、黒い不透明層１４０２が配置されている。一実施形態では、黒い不透明層１４０２は、各蛍光体サブピクセル１４１１を囲み、さらに、蛍光体ピクセル１４１１以外の、ディスプレイフェースプレートの能動領域中の全フェースプレート基板を実質的に覆っている。一実施形態では、不透明層１４０２は誘電体材料で構成される。さらに、一実施形態では、不透明層１４０２は、金属層でオーバーコートされた誘電体層で構成されている。他の実施形態では、不透明層１４０２は、１つまたは複数の金属で構成されている。
【０１００】
再び図１４Ａを参照すると、不透明層１４０２が複数の層を含む実施形態では、その層の１つは導体であり、この導体は、フラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートとその導体の上に位置する１つまたは複数の層とを電気的に接続するように構成される。１つのそのような実施形態では、ガラス基板１４０１上のブラッククロム酸化物１４４４（図１４Ｂの）が高コントラストのための黒い層を実現している。クロム金属オーバーコート（例えば、図１４Ｂの金属層１４５５）は、蛍光体領域１４１１の上の反射性金属層陽極１４１４に電気的に接続され、フェースプレート１４００上の陽極の電気伝導性の向上を実現している。そのような実施形態で、金属オーバーコート１４５５は、また、反射オーバーコートが使用されないとき、ディスプレイ陽極の電気伝導性向上層としても作用する。本発明の一実施形態では、不透明層１４０２の一般的な高さは、ほぼ数十から数百オングストロームの程度である。
【０１０１】
図１４Ｂを参照すると、さらに他の実施形態で、不透明層１４０２は、例えば金属酸化物と金属のような、材料の２層組合せで構成される。図１４Ｂは、Ａ−Ａに沿った図１４Ａの構造の側面断面図である。一実施形態では、層１４０２は、導電性ベースの上に配置された金属被覆層を含んだ２層薄膜構造で構成される。具体的には、１つの２層実施形態で、不透明層１４０２は、例えばクロム金属（例えば、金属層１４５５として示される）でオーバーコートされたブラッククロム酸化物層（例えば、層１　１４４４として示される）の導電性ベースの組合せで構成される。さらに、本発明の以上および以下で説明される実施形態のいずれでも、本発明は、多層構造の層１４０２が薄膜で構成されるのに十分適している。材料のそのような組合せが本実施形態で挙げられるが、本実施形態は、２層構造を構成するために、材料の様々な他の組合せを使用するのに十分適している。
【０１０２】
図１４Ｂ−２を参照すると、さらに他の実施形態で、不透明層１４０２は３層の組合せの材料で構成される。具体的には、１つの３層実施形態では、不透明層１４０２は、導電性ベース（例えば、層１　１４０８）、応力緩和層１４１３、および金属オーバーコート層（例えば、金属層１４１５）の組合せで構成される。そのような実施形態で、応力緩和層１４１３は、導電性ベース１４０８および金属オーバーコート層１４１５に対して応力緩和をもたらすように構成される。１つの３層実施形態では、応力緩和層１４１３は、窒化クロムの層で構成される。他の３層実施形態では、金属被覆層１４１５はクロムの層で構成される。材料のそのような組合せが本実施形態で挙げられるが、本実施形態は、３層構造を構成するために、材料の様々な他の組合せを使用するのに十分適している。一実施形態では、反射性金属層陽極１４１４が、また、蛍光体領域１４１１の上に配置される。
【０１０３】
図１４Ｃを参照すると、線Ｂ−Ｂに沿った図１４Ａの構造の側面断面図を示す。図１３Ｃの実施形態とは異なり、本実施形態の突起構造は、複数の実質的に平行に離隔された隆起部で構成されていない。そうではなくて、本実施形態では、層１４２６および１４２８は、蛍光体サブピクセル１４１１および支持構造（例えば、壁１４３０）が位置する領域を除いて、フェースプレート１４００の全ての能動領域を実質的に覆っている。そうでなければ、本実施形態は、図１３Ｃの実施形態の説明に関連して上で説明された同じ機能を実質的に行う（すなわち、支持構造を位置付けし、かつ／または摩擦で保持する）。図１４Ｃで、第１の層の材料（例えば、ポリイミド材料）１４２６は金属層（例えば、金属層１４２８）で被覆される。そのような材料がここで挙げられるが、様々な他の種類の材料および／または材料の組合せが突起構造を構成するために使用される実施形態にも、本発明は十分適している。また、図１４Ｃに示すように、突起構造は、第１の多層構造１４０２の表面に沿って第１の方向に支持構造（例えば、壁１４３０）を配向するように形成される。より詳細には、一実施機形態で、支持構造はフェースプレート１４００に沿って行方向に配列される。本実施形態は、また、フェースプレート１４００の表面に沿って異なる方向に支持構造を配向するのにも十分適している。さらに、金属の層１４２８はフェースプレート１４００の全能動領域を覆って、ディスプレイ陽極を実現し、かつ／またはディスプレイ効率を高めるように蛍光体領域１４１１の上に反射層を形成することができる。しかし、本実施形態は、反射層を形成するために、様々な他の種類の金属を使用するのにも十分適している。
【０１０４】
したがって、上記の実施形態で、本発明は、上に列挙した要求条件を満たし、かつ、電気的に耐性の高いブラックマトリックスを製造するブラックマトリックス形成方法を提供する。すなわち、本発明の他の実施形態は、フラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するように構成され、かつ、フラットパネルディスプレイ装置の動作中に電子衝撃の下でも所望の電気特性を示すブラックマトリックス構造を製造するブラックマトリックス形成方法を提供する。
【０１０５】
本発明の特定の実施形態についての前述の説明は、例証と説明のために行われた。それらは、網羅的である意図でなく、または、開示された通りの形態に本発明を制限する意図でなく、明らかに多くの修正物および変化物が上記の教示に照らして可能である。本発明の原理および実際的な応用を最良に説明し、それによって、当業者が、考慮された特定の使用に適した様々な修正物で本発明および様々な実施形態を、最良に使用できるようにするために、実施形態は選ばれ説明された。本明細書に添付された特許請求の範囲およびそれの同等物によって、本発明の範囲は定義される意図である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本請求発明の一実施形態に従った多層マトリックス構造の平面図である。
【図２】
本請求発明の他の実施形態に従った、支持構造が配置された図１の多層マトリックス構造の平面図である。
【図３】
本請求発明のさらに他の実施形態に従った多層マトリックス構造の平面図である。
【図４】
本請求発明の一実施形態に従ったさらに他の多層マトリックス構造の平面図である。
【図５】
本請求発明の一実施形態に従って行われるステップの流れ図である。
【図６】
本請求発明の他の実施形態に従って行われるステップの流れ図である。
【図７Ａ〜７Ｄ】
本請求発明の一実施形態に従ったマトリックス構造の接触部の形成中に行われるステップの側面断面図である。
【図８】
本請求発明の他の実施形態に従って行われるステップの流れ図である。
【図９Ａ〜９Ｃ】
本請求発明の一実施形態に従ったマトリックス構造の多層へテロ構造接触部の製造中に形成される構造の側断面図である。
【図１０】
本請求発明の他の実施形態に従って行われるステップの流れ図である。
【図１１Ａ〜１１Ｃ】
本請求発明の一実施形態に従ったマトリックス構造の積み重ね多層へテロ構造接触部の製造中に形成される構造の側断面図である。
【図１２Ａ〜１２Ｊ】
本請求発明の一実施形態に従ったフラットパネルディスプレイ装置内の支持構造を保持するための接触部を含んだ電気的高耐性マトリックス構造の製造中に形成される構造の側断面図である。
【図１３Ａ】
本請求発明の一実施形態に従って、第１の多層構造および複数の実質的に並列な離隔された隆起部がフェースプレートに配列されたフラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートの平面図である。
【図１３Ｂ】
本請求発明の一実施形態に従った、図１３Ａの線Ａ−Ａに沿った、図１３Ａの構造の側断面図である。
【図１３Ｂ−２】
本請求発明の一実施形態に従った、図１３Ａの線Ａ−Ａに沿った、応力緩和層を含んだ図１３Ａの構造の側断面図である。
【図１３Ｃ】
本請求発明の一実施形態に従った、図１３Ａの線Ｂ−Ｂに沿った、図１３Ａの構造の側断面図である。
【図１４Ａ】
本請求発明の一実施形態に従った、フェースプレートに第１の多層が配列されたフラットパネルディスプレイ装置のフェースプレートの平面図である。
【図１４Ｂ】
本請求発明の一実施形態に従った、図１４Ａの線Ａ−Ａに沿った図１４Ａの構造の側断面図である。
【図１４Ｂ−２】
本請求発明の一実施形態に従った、図１４Ａの線Ａ−Ａに沿った、応力緩和層を含んだ図１４Ａの構造の側断面図である。
【図１４Ｃ】
本請求発明の一実施形態に従った、図１４Ａの線Ｂ−Ｂに沿った、応力緩和層を含む図１４Ａの構造の側断面図である。
【図２】
2004505428.tif 000002
【図５】
2004505428.tif 000003
【図６】
2004505428.tif 000004
【図７Ａ】
2004505428.tif 000005
【図７Ｂ】
2004505428.tif 000006
【図７Ｃ】
2004505428.tif 000007
【図７Ｄ】
2004505428.tif 000008
【図８】
2004505428.tif 000009
【図９Ａ】
2004505428.tif 000010
【図９Ｂ】
2004505428.tif 000011
【図９Ｃ】
2004505428.tif 000012
【図１０】
2004505428.tif 000013
【図１１Ａ】
2004505428.tif 000014
【図１１Ｂ】
2004505428.tif 000015
【図１１Ｃ】
2004505428.tif 000016
【図１３Ａ】
2004505428.tif 000017
【図１３Ｂ】
2004505428.tif 000018
【図１３Ｂ−２】
2004505428.tif 000019
【図１３Ｃ】
2004505428.tif 000020
【図１４Ｂ】
2004505428.tif 000021
【図１４Ｂ−２】
2004505428.tif 000022
【国際公開パンフレット】
2004505428.tif 000023
2004505428.tif 000024
2004505428.tif 000025
2004505428.tif 000026
2004505428.tif 000027
2004505428.tif 000028
2004505428.tif 000029
2004505428.tif 000030
2004505428.tif 000031
2004505428.tif 000032
2004505428.tif 000033
2004505428.tif 000034
2004505428.tif 000035
2004505428.tif 000036
2004505428.tif 000037
2004505428.tif 000038
2004505428.tif 000039
2004505428.tif 000040
2004505428.tif 000041
2004505428.tif 000042
2004505428.tif 000043
2004505428.tif 000044
2004505428.tif 000045
2004505428.tif 000046
2004505428.tif 000047
2004505428.tif 000048
2004505428.tif 000049
2004505428.tif 000050
2004505428.tif 000051
2004505428.tif 000052
2004505428.tif 000053
2004505428.tif 000054
2004505428.tif 000055
2004505428.tif 000056
2004505428.tif 000057
2004505428.tif 000058
2004505428.tif 000059
2004505428.tif 000060
2004505428.tif 000061
2004505428.tif 000062
2004505428.tif 000063
2004505428.tif 000064
2004505428.tif 000065
2004505428.tif 000066
2004505428.tif 000067
2004505428.tif 000068
2004505428.tif 000069
2004505428.tif 000070
2004505428.tif 000071
2004505428.tif 000072
2004505428.tif 000073
2004505428.tif 000074
2004505428.tif 000075
2004505428.tif 000076
2004505428.tif 000077
2004505428.tif 000078
2004505428.tif 000079
2004505428.tif 000080
2004505428.tif 000081
2004505428.tif 000082
2004505428.tif 000083
2004505428.tif 000084
2004505428.tif 000085
2004505428.tif 000086
2004505428.tif 000087
2004505428.tif 000088
2004505428.tif 000089
2004505428.tif 000090
2004505428.tif 000091
2004505428.tif 000092
2004505428.tif 000093
2004505428.tif 000094
2004505428.tif 000095
2004505428.tif 000096
2004505428.tif 000097
2004505428.tif 000098
2004505428.tif 000099
2004505428.tif 000100
2004505428.tif 000101
2004505428.tif 000102
2004505428.tif 000103
2004505428.tif 000104
2004505428.tif 000105
2004505428.tif 000106
2004505428.tif 000107
2004505428.tif 000108
2004505428.tif 000109
2004505428.tif 000110
2004505428.tif 000111
2004505428.tif 000112
2004505428.tif 000113
2004505428.tif 000114
2004505428.tif 000115
2004505428.tif 000116
2004505428.tif 000117
2004505428.tif 000118
【国際調査報告】
2004505428.tif 000119