(57)【要約】支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための多層マトリックス構造である。一実施形態では、多層マトリックス構造は、第１の複数の平行リッジからなっている。多層マトリックス構造は、さらに、第２の複数の平行リッジを備えている。第２の複数の平行リッジは、第１の複数の平行リッジ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の複数の平行リッジの高さは、第１の複数の平行リッジの高さより高くなっている。また、この実施形態では、第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジは、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に保持するための接触部分を備えている。したがって、多層支持構造の少なくとも２つの接触部分の間に支持構造が挿入されると、支持構造は、接触部分によって、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に正しく保持される。
2004507864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造を装置の内部に保持するための多層マトリックス構造であって、
第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジと、
第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジとを備え、前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジが、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジに対して実質的に直角に配向され、前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの高さが、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの高さより高く、前記第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジが、支持構造を所望の位置に保持するための接触部分を備える
ところの多層マトリックス構造。
【請求項２】
前記第２の複数のリッジが、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するためのものであり、前記多層マトリックス構造が、前記装置の内部に前記支持構造を保持しており、前記装置がフラットパネルディスプレイ装置である、請求項１に記載の構造。
【請求項３】
電界放出ディスプレイ装置である前記装置内の所望の位置に、所望の配向で支持構造を保持するための構造であって、前記第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジが、前記電界放出ディスプレイ装置内の所望の位置に、所望の配向で前記支持構造を保持するためのものである、請求項１に記載の多層マトリックス構造。
【請求項４】
前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジが、前記装置のフェースプレートの内部表面上に配置されるのに適した、請求項１、２または３のいずれか１つに記載の多層マトリックス構造。
【請求項５】
前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジが、前記装置の陰極の上に配置されるのに適した、請求項１、２または３のいずれか１つに記載の多層マトリックス構造。
【請求項６】
前記接触部分が、前記接触部分のうちの２つがその対向する面側で前記支持構造と接触するように配置される、請求項１、２または３のいずれか１つに記載の多層マトリックス構造。
【請求項７】
前記接触部分が、前記支持構造に押し付けられて圧縮される変形可能端部を備える、請求項１、２または３のいずれか１つに記載の多層マトリックス構造。
【請求項８】
前記接触部分が、前記支持構造を押し付けるのに適した鋭角端部を備える、請求項１、２または３のいずれか１つに記載の多層マトリックス構造。
【請求項９】
前記鋭角端部が、前記支持構造が前記接触部分に押し付けられる際に、前記支持構造上に配置された材料が前記支持構造から実質的に剥がれないように、前記材料をきれいに突き破るように、更に構成されている、請求項８に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１０】
前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジが、保護材でカプセル化される、請求項１、２または３のいずれか１つに記載の多層マトリックス構造。
【請求項１１】
前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジが、窒化ケイ素でカプセル化される、請求項１、２または３のいずれか１つに記載の多層マトリックス構造。
【請求項１２】
前記支持構造が、前記支持構造の可視性が最小化されるように、前記装置の赤色サブピクセルと青色サブピクセルの間にのみ配置される、請求項１、２または３のいずれか１つに記載の多層マトリックス構造。
【請求項１３】
前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジが、第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの収縮が小さくなり、かつ、第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの高さに対する制御が改善される方法で、約４０〜５０マイクロメートルの高さに形成される、請求項１に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１４】
前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの真下に配置された導電ベースをさらに備え、前記導電ベースが、前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの少なくとも一方と、前記装置部分との間に電気接続を提供するのに適した、請求項１、２または３のいずれか１つに記載の多層マトリックス構造。
【請求項１５】
前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの真下に配置された前記導電ベースが、ブラッククロムのベース層およびクロムの頂部層からなる、請求項１４に記載の多層マトリックス構造。
【請求項１６】
前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの前記接触部分が、前記支持構造を前記装置内の前記所望の位置に摩擦保持するのに適した、請求項１、２または３のいずれか１つに記載の多層マトリックス構造。
【請求項１７】
支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の接触部分を形成するための方法であって、前記方法が、
ａ）硬化ポリイミド材が強固に接着する基板上にポリイミドプリカーソル材を配置するステップと、
ｂ）前記硬化ポリイミド材の拡張領域が前記基板に近接して形成されるように、前記ポリイミドプリカーソル材に熱イミド化プロセスを施すステップとを含む方法。
【請求項１８】
ｃ）前記基板を選択的にエッチングして、前記硬化ポリイミド材の前記拡張領域が、前記マトリックス構造の前記接触部分を含み、そして、前記支持構造を前記フラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適するように、前記硬化ポリイミド材の前記拡張領域の真下から前記基板をアンダーカットするステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記接触部分が多層ヘテロ構造接触部分であり、前記基板が、ポリイミドが配置された第１の表面を有しており、前記硬化ポリイミド材の拡張領域が、前記第１の基板の前記第１の表面に近接して形成されており、前記硬化ポリイミド材の収縮領域が、前記第１の基板の前記第１の表面から離れた位置に形成されており、前記第１の基板の前記第１の表面が、前記マトリックス構造の前記多層ヘテロ構造接触部分の第１の部分を含み、そして、前記支持構造を前記フラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記基板が、寸法安定材料からなる、請求項１７、１８または１９のいずれか１つに記載の、マトリックス構造の接触部分を形成するための方法。
【請求項２１】
前記寸法安定材料がクロムからなる、請求項２０に記載の、マトリックス構造の接触部分を形成するための方法。
【請求項２２】
前記寸法安定材料がシリカからなる、請求項２０に記載の、マトリックス構造の接触部分を形成するための方法。
【請求項２３】
前記硬化ポリイミド材の前記拡張領域が、前記接触部分によって前記フラットパネルディスプレイ装置の内部に保持されることになる前記支持構造の形状に対応して調整される形状を有する、請求項１７、１８または１９のいずれか１つに記載の、マトリックス構造の接触部分を形成するための方法。
【請求項２４】
前記支持構造の形状に対応して調整される形状を有する表面が、前記硬化ポリイミド材の前記拡張領域に近接して配置された前記第１の基板の前記第１の表面である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
ｃ）前記第１の基板と第２の基板との間に第２のポリイミドプリカーソル材を配置するステップであって、前記第２のポリイミドプリカーソル材が、前記第１の基板の第２の表面と接触し、前記第１の基板の前記第２の表面が、前記第１の基板の前記第１の表面と対向し、前記第１の基板の前記第２の表面および前記第２の基板の前記表面が、硬化ポリイミド材が強固に接着する材料からなっているところのステップと、
ｄ）前記第２のポリイミドプリカーソル材に熱イミド化プロセスを施して、前記硬化ポリイミド材の拡張領域を、前記第１の基板の前記第２の表面および前記第２の基板の前記表面に近接して形成し、かつ、前記硬化ポリイミド材の縮小領域を、前記第１の基板の前記第１の表面から離れた位置に形成するステップであって、前記第１の基板の前記第２の表面および前記第２の基板が、前記支持構造を前記フラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための、前記マトリックス構造の前記多層ヘテロ構造接触部分の第２の部分を含むところのステップとをさらに含む、請求項１９に記載の、マトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分を形成するための方法。
【請求項２６】
ステップａ）およびｃ）が同時に実行される、請求項２５に記載の、マトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分を形成するための方法。
【請求項２７】
ステップｂ）およびｄ）が同時に実行される、請求項２５に記載の、マトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分を形成するための方法。
【請求項２８】
ステップａ）およびｃ）が同時に実行され、かつ、ステップｂ）およびｄ）が同時に実行される、請求項２５に記載の、マトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分を形成するための方法。
【請求項２９】
支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法であって、
ａ）多層マトリックス構造を形成するステップを含み、前記多層マトリックス構造が、
ｉ）第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジと、
ｉｉ）第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジであって、前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジが、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジに対して実質的に直角に配向され、前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの高さが、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの高さより高く、前記第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジが、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に保持するための接触部分を備えるところのリッジとを備える方法。
【請求項３０】
ｂ）前記支持構造を、前記多層支持構造の前記接触部分のうちの少なくとも２つの間に挿入して、前記支持構造を、前記フラットパネルディスプレイ装置内の前記所望の位置において、前記接触部分の間に押し込み、かつ、前記接触部分によって保持するステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記マトリックス構造が、電気的に強固な多層マトリックス構造であり、前記電気的に強固な多層マトリックス構造が、前記支持構造を保持するのに適した接触部分を含んでおり、前記形成ステップにおいて、前記リッジが、前記フラットパネルディスプレイ装置内で使用される表面の上に形成される導電リッジであり、前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジが、前記フラットパネルディスプレイ装置内で使用される前記表面の上に形成されており、前記方法がさらに、
ｃ）前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジに誘電材料を塗布するステップと、
ｄ）前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジから前記誘電材料の一部を除去して、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジの露出領域を生成するステップと、
ｅ）前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ全体に１層の導電材を析出させて、前記導電材を、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジの前記露出領域に電気的に結合するステップと
を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記ステップａ）が、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の内部表面の上に、前記多層マトリックス構造を形成することをさらに含む、請求項２９または３０のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項３３】
前記ステップａ）が、前記フラットパネルディスプレイ装置の陰極の上に、前記多層マトリックス構造を形成するステップをさらに含む、請求項２９または３０のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項３４】
前記ステップａ）が、前記接触部分が、その対向する側面で前記支持構造と接触するのに適した前記接触部分のうちの２つと共に配置されるように、前記多層マトリックス構造を形成するステップをさらに含む、請求項３０または３１のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項３５】
前記ステップａ）が、前記接触部分が、前記支持構造に押し付けられて、圧縮される変形可能端部を備えるように、前記多層マトリックス構造を形成するステップをさらに含む、請求項３０または３１のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項３６】
前記ステップａ）が、前記接触部分が、前記支持構造を押し付けるのに適した鋭角端部を備えるように、前記多層マトリックス構造を形成するステップをさらに含む、請求項３０または３１のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項３７】
前記鋭角端部が、前記支持構造が前記多層マトリックス構造の少なくとも２つの前記接触部分の間に挿入される際に、前記支持構造上に配置された材料が前記支持構造から実質的に剥がれないように、前記材料をきれいに突き破るのに適した、請求項３６に記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項３８】
前記ステップａ）が、第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの収縮が小さくなり、かつ、第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの高さに対する制御が改善される方法で、前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジを約４０〜５０マイクロメートルの高さに形成するステップを含む、請求項３０または３１のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項３９】
前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジを保護材でカプセル化するステップをさらに含む、請求項３０または３１のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項４０】
前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジを窒化ケイ素でカプセル化するステップをさらに含む、請求項３０または３１のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項４１】
ステップｂ）が、前記支持構造の可視性が最小化されるように、前記支持構造を、前記フラットパネルディスプレイ装置の赤色サブピクセルと青色サブピクセルの間にのみ挿入するステップを含む、請求項３０または３１のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項４２】
ステップａ）を実行するに先立って、前記方法がさらに、
前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの真下に配置される導電ベースを形成するステップであって、前記導電ベースが、前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの少なくとも一方と前記フラットパネルディスプレイ装置の部分との間に電気的な接続をもたらすのに適しているところのステップを含む、請求項３０または３１のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項４３】
ステップａ）を実行するに先立って、前記方法がさらに、
ブラッククロムのベース層およびクロムの頂部層を有する導電ベースを形成するステップであって、前記導電ベースが前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの真下に配置され、かつ、前記導電ベースが、前記第１および第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの少なくとも一方と前記フラットパネルディスプレイ装置部分との間に電気的な接続をもたらすのに適しているところのステップを含む、請求項３０または３１のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法。
【請求項４４】
電気的に強固な多層マトリックス構造を形成するための方法であって、前記電気的に強固な多層マトリックス構造が、請求項３１に記載の接触部分を備え、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジが、ブラッククロムのベースおよびクロムのボディからなる方法。
【請求項４５】
電気的に強固な多層マトリックス構造を形成するための方法であって、前記電気的に強固な多層マトリックス構造が、請求項３１に記載の接触部分を備え、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジが、前記電気的に強固な多層マトリックス構造の行を構成する方法。
【請求項４６】
電気的に強固な多層マトリックス構造を形成するための方法であって、前記電気的に強固な多層マトリックス構造が、請求項３１に記載の接触部分を備え、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジが、前記電気的に強固な多層マトリックス構造の列を構成する方法。
【請求項４７】
電気的に強固な多層マトリックス構造を形成するための方法であって、前記電気的に強固な多層マトリックス構造が、請求項３１に記載の接触部分を備え、前記表面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方法。
【請求項４８】
電気的に強固な多層マトリックス構造を形成するための方法であって、前記電気的に強固な多層マトリックス構造が、請求項３１に記載の接触部分を備え、前記表面がフラットパネルディスプレイ装置の陰極である方法。
【請求項４９】
電気的に強固な多層マトリックス構造を形成するための方法であって、前記電気的に強固な多層マトリックス構造が、請求項４７に記載の接触部分を備え、ステップｄ）の後のステップｅ）の前に、前記方法がさらに、
前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジと前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジとの間の前記第１の表面の上にリン光体領域を形成するステップを含む方法。
【請求項５０】
電気的に強固な多層マトリックス構造を形成するための方法であって、前記電気的に強固な多層マトリックス構造が、請求項３１に記載の接触部分を備え、前記導電材層が反射アルミニウム層である方法。
【請求項５１】
電気的に強固な多層マトリックス構造を形成するための方法であって、前記電気的に強固な多層マトリックス構造が、請求項３１に記載の接触部分を備え、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジが、前記フラットパネルディスプレイ装置の所望の領域に電気的に結合されるように、前記導電材層が前記フラットパネルディスプレイ装置の前記所望の領域に結合される方法。
【請求項５２】
前記ステップｂ）が、
前記支持構造を、前記多層支持構造の前記接触部のうちの少なくとも２つの間に挿入して、前記支持構造を、前記フラットパネルディスプレイ装置内の前記所望の位置において、前記接触部分の間に押し込み、かつ、前記接触部分によって摩擦保持するステップを含む、請求項２９または３０のいずれか１つに記載の、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための方法であって、方法。
【請求項５３】
ステップｃ）が、
前記基板を選択的にエッチングして、前記硬化ポリイミド材の前記拡張領域が、前記マトリックス構造の前記接触部分を含み、そして、前記支持構造を前記フラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適するように、前記硬化ポリイミド材の前記拡張領域の真下から前記基板をアンダーカットすることを含む、請求項１７に記載の、マトリックス構造の接触部分を形成するための方法。
【請求項５４】
ステップｂ）が、
前記ポリイミドプリカーソル材に熱イミド化プロセスを施して、前記硬化ポリイミド材の拡張領域を、前記第１の基板の前記第１の表面に近接して形成し、そして、前記硬化ポリイミド材の縮小領域を、前記第１の基板の前記第１の表面から離れた位置に形成するステップであって、前記第１の基板の前記第１の表面が、前記マトリックス構造の前記多層ヘテロ構造接触部分の第１の部分を含み、そして、前記支持構造を前記フラットパネルディスプレイ装置内に摩擦保持するのに適しているところのステップを含む請求項１９に記載の、マトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分を形成するための方法。
【請求項５５】
電気的に強固な多層マトリックス構造を形成するための方法であって、前記電気的に強固な多層マトリックス構造が、請求項３１に記載の接触部分を備え、ステップｂ）が、
フラットパネルディスプレイ装置内で使用される前記表面の上に、第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジを形成するステップであって、前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジが、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジに対して実質的に直角に配向され、前記第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジの高さが、前記第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジの高さより高く、前記第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジが、支持構造を前記フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に摩擦保持するための接触部分を備えるところのステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（分野）
本開示は、フラットパネルすなわち電界放出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画面構造のブラックマトリックスに関する。
【０００２】
（背景技術）
通常、フラットパネルディスプレイのフェースプレート上のサブピクセル領域は、一般にブラックマトリックスと呼ばれる不透明メッシュ様構造によって分離されている。光を吸収するマスクで光を放出するサブピクセル領域を分離することにより、明るい周囲環境中におけるブラックマトリックスのコントラスト比が大きくなり、また、１つのサブピクセルから導かれる電子の「後方散乱」および他のサブピクセルへの衝突を防止することができる。そうすることにより、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による鮮鋭な分解能の維持を促進している。また、ブラックマトリックスは、例えば支持壁などの支持構造を設置するためのベースとしても使用されている。
【０００３】
従来技術のほとんどの手法は、接着剤を使用して支持構造をブラックマトリックスに接続しているが、このような従来技術の手法には、その手法に関連する重大な欠点がある。一例として、従来技術の手法の多くは、ブラックマトリックスに対する支持構造の正確な位置付けを必要としている。より詳細には、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上の所望の位置に正確に配置されていることを保証するためには、複雑なアライメント装置を使用しなければならない。このような問題は、支持構造のスパンがブラックマトリックスの長さ全体、あるいは幅全体に及んでいる場合、いっそう深刻である。
【０００４】
また、ブラックマトリックスに対して、所望の位置に正確に支持構造を配置するためには、後続する処理ステップの間、支持構造を所望の配向で（例えば、傾斜することなく）正確な位置に維持しなければならない。例えば、支持構造のベースをブラックマトリックスに対して正確に位置付けする場合、支持構造の頂部がその指定アンカポイントに貼り付けられるまでの間、支持構造の頂部が傾斜しないように維持しなければならない。支持構造の機能特性を保証するためには、支持構造の位置をこのように維持することが極めて重要である。支持構造を所望の位置に維持するためのある試行では、ブラックマトリックスは、大まかな位置決めツール、すなわち「バットレス化」ツールとして使用されている。本出願人による、１９９９年１月１２日発行の、「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇらに対する米国特許第５，８５８，６１９号に、このような手法が記載されている。Ｃｈａｎｇらの特許の教示は有益ではあるが、Ｃｈａｎｇらの特許の発明は、後続する処理ステップの間、支持構造が所望の配向で（例えば、傾斜することなく）正確な位置に維持されていることを保証するために必要な支持タイプを提供していない。Ｃｈａｎｇらの特許は、背景材料として本明細書に組み込まれている。
【０００５】
前述の複数の問題のいくつかを解決するための従来技術による他の試行では、支持構造をブラックマトリックスの頂部表面に確実に貼り付けるために、例えば支持構造のベースに大量の接着剤が塗布されている。しかしながらこのような接着剤は、支持構造の位置の調整あるいは修正を困難にし、煩わしくし、あるいは現実離れしたものにしている。また、従来技術の接着剤の中には、フラットパネルディスプレイ装置の排気能動環境中に有害な汚染物をガス放出しているものもある。そのため、接着剤の種類によっては、フラットパネルディスプレイの製造用としは適していないものがある。
【０００６】
また、前述の本出願人による、１９９９年１月１２日発行の、「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇらに対する米国特許第５，８５８，６１９号には、マトリックス構造を形成するための方法が説明されているが、Ｃｈａｎｇらの特許の発明は、後続する処理ステップの間、支持構造が所望の配向で（例えば、傾斜することなく）正確な位置に維持されていることを保証するための接触部分の形成に必要な支持タイプを提供していない。上で言及したように、Ｃｈａｎｇらの特許は、背景材料として本明細書に組み込まれている。つまり、従来のマトリックス形成方法には、マトリックス構造の接触部分の形成について、間接的にさえ提案され、あるいは取り扱われていない。
【０００７】
したがって、支持構造を正確に位置付けする必要のないブラックマトリックス構造形成方法が必要である。さらに、後続する製造ステップの間、支持構造を正確な位置に、正確な配向で維持することに関わる問題を軽減するブラックマトリックス構造形成方法が必要である。さらにまた、支持構造を所定の場所に保持するための大量の煩わしい汚染接着剤を必要としないブラックマトリックス構造形成方法が必要である。
【０００８】
また、上に挙げた要求事項に合致するブラックマトリックス形成方法が必要であるばかりでなく、電気的に強固なブラックマトリックスが生成されるブラックマトリックス形成方法が必要である。つまり、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するようになされ、かつ、フラットパネルディスプレイ装置の動作中における電子衝撃下においてさえ、なおかつ所望の電気特性を示すブラックマトリックス構造が生成されるブラックマトリックス形成方法が必要である。
【０００９】
（概要）
本開示により、一実施形態では、外部手段による支持構造の正確な位置決めの必要性を実質的に軽減するブラックマトリックス構造が提供される。この実施形態により、さらに、後続する製造ステップの間、支持構造を正確な位置に、正確な配向で維持することに関わる問題を軽減するブラックマトリックス構造が提供される。また、この実施形態により、支持構造を所定の場所に保持するための大量の煩わしい汚染接着剤を必要としない構造が提供される。
【００１０】
詳細には、本開示により、一実施形態では、部分的に第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジ（以下、第１の複数の平行リッジとしても参照する）からなる多層構造が提供される。つまり、第１の複数のリッジは、実質的に平行配向で間隔を隔てている。多層マトリックス構造は、さらに、第２の複数の実質的に平行な間隔を隔てたリッジ（以下、第２の複数の平行リッジとしても参照する）を備えている。つまり、第２の複数のリッジは、実質的に平行配向で間隔を隔てている。第２の複数の平行リッジは、第１の複数のリッジ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の複数の平行リッジの高さは、第１の複数の平行リッジの高さより高くなっている。また、この実施形態では、第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジは、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に保持するための接触部分を備えている。したがって、多層支持構造の少なくとも２つの接触部分の間に支持構造が挿入されると、支持構造は、接触部分によって、フラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に正しく保持される。
【００１１】
本開示により、一実施形態では、支持構造を正確に位置決めする必要性を実質的に軽減するブラックマトリックス構造形成方法が提供される。この実施形態により、さらに、後続する製造ステップの間、支持構造を正確な位置に、正確な配向で維持することに関わる問題を軽減するブラックマトリックス構造形成方法が提供される。また、本開示により、一実施形態では、支持構造を所定の場所に保持するための大量の煩わしい汚染接着剤の必要性を実質的に軽減するブラックマトリックス構造形成方法が提供される。
【００１２】
詳細には、本開示により、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に配置し、かつ、保持するのに適した、マトリックス構造の接触部分を形成するための方法が提供される。本開示によれば、この実施形態では、基板上にポリイミドプリカーソル材が配置される。基板には硬化ポリイミド材が強力に接着されている。この実施形態によれば、次に、硬化ポリイミド材の拡張領域が基板に近接して形成されるように、ポリイミドプリカーソル材に熱イミド化プロセスが施される。この実施形態によれば、熱イミド化プロセスが終了すると、基板に選択的にエッチングが施され、基板の硬化ポリイミド材の拡張領域の真下の部分がアンダーカットされる。その結果、硬化ポリイミド材の拡張領域が、マトリックス構造の接触部分を構成することになる。この実施形態では、硬化ポリイミド材の拡張領域は、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するようになされている。
【００１３】
本開示により、他の実施形態では、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分を形成するための方法が提供される。より詳細には、本開示によれば、この実施形態では、第１の基板の第１の表面上にポリイミドプリカーソル材が配置される。第１の基板の第１の表面は、硬化ポリイミド材が強力に接着された材料からなっている。次に、硬化ポリイミド材の拡張領域が第１の基板の第１の表面に近接して形成されるように、かつ、硬化ポリイミド材の収縮領域が第１の基板の第１の表面から離れて形成されるように、この実施形態にポリイミドプリカーソル材の熱イミド化プロセスが施される。この実施形態では、第１の基板の第１の表面が、マトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分の第１の部分を構成している。第１の基板の第１の表面は、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するようになされている。
【００１４】
さらに他の実施形態では、多層ヘテロ構造接触部分は、硬化ポリイミドが間に配置された複数の基板を使用して形成されている。多層ヘテロ構造接触部分は、既に説明した実施形態で記述した方法と同様の方法で製造されている。この実施形態では、複数の基板がマトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分を構成し、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するようになされている。
【００１５】
本発明の開示により、他の実施形態では、上に挙げた要求事項に合致し、かつ、電気的に強固なブラックマトリックスが生成されるブラックマトリックス形成方法が提供される。つまり、本発明の他の実施形態により、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するようになされ、かつ、フラットパネルディスプレイ装置の動作中における電子衝撃下においてさえ、なおかつ所望の電気特性を示すブラックマトリックス構造が生成されるブラックマトリックス形成方法が提供される。
【００１６】
詳細には、本開示によれば、この実施形態では、フラットパネルディスプレイ装置の内部に使用される表面の上に、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジが形成される。この実施形態は、次に、フラットパネルディスプレイ装置の内部に使用される表面の上に、第２の複数の平行リッジを形成している。第２の複数の平行リッジは、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジに対して実質的に直角に配向されている。また、この実施形態では、第２の複数の平行リッジの高さは、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジの高さより高くなっている。また、第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジは、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に保持するための接触部分を備えている。この実施形態によれば、次に、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジに誘電材料が加えられる。次に、この実施形態によれば、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジの露出領域が生成されるように、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジから誘電材料の一部が除去される。次に、この実施形態によれば、導電材が第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジの露出領域に電気結合されるように、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ全体に導電材の層が付着される。
【００１７】
本開示のこれらおよびその他の目的および利点は、様々な図面に示す好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を読むことにより、疑問の余地なく当分野の技術者には明らかになるであろう。
【００１８】
本明細書に組み込まれ、かつ、本明細書の一部をなす添付の図面は、本開示の原理を説明するべく、本発明の実施形態を説明と共に示したものである。
【００１９】
以下の説明の中で参照する図面は、特に注記がない限り、スケール通りに画かれていないことを理解すべきである。
【００２０】
（好ましい実施形態の説明）
次に、添付の図面にその実施例を示す本発明の好ましい実施形態を詳細に参照する。本発明について、好ましい実施形態に照らして説明するが、説明する好ましい実施形態が、本発明をそれらの実施形態に限定することを意図したものではないことは理解されよう。そうではなく、本発明は、特許請求の範囲の各請求項によって定義されている本発明の精神および範囲に含まれる代替態様、改変、および等価物を包含することを意図している。また、本発明についての以下の詳細説明には、本発明を完全に理解するために、極めて多数の特定の詳細が示されているが、これらの特定の詳細がなくても本発明を実践することができることは、当分野の技術者には明白であろう。したがって本発明の態様を不必要にあいまいにしないために、良く知られている方法、手順、コンポーネントおよび回路の詳細な説明については、ここでは省略されている。
【００２１】
この実施形態についての図１を参照すると、本特許請求発明による多層マトリックス構造１００の平面図が示されている。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上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からなっている。本発明は、ブラックマトリックスとして参照されているが、「ブラック」という用語がマトリックスの不透明特性を表していることについては理解されよう。したがって本発明は、黒以外の色を持たせるためには好適である。また、この実施形態は、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上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ているが、この実施形態は、多層マトリックス１００をフラットパネルディスプレイ装置の陰極の上に配置するためにも好適である。さらに、本発明の様々な実施形態は、反射材料（例えばアルミニウム）層を頂部表面全体に配置するためにも好適である。
【００２２】
さらに図１を参照すると、この実施形態では、多層ブラックマトリックス１００は、電界放出ディスプレイタイプのフラットパネルディスプレイ装置に使用されるべく適合されている。より詳細には、以下で詳細に説明するが、本発明による多層マトリックス構造１００は、とりわけ、支持構造を電界放出ディスプレイ装置内の所望の位置に、所望の配向で保持するべく構成されている。図１に示す実施形態では、多層マトリックス構造１００は、例えば、Ｍｉｃｈｉｇａｎ州Ｐｏｒｔ　ＨｕｒｏｎにあるＡｃｈｅｓｏｎ　Ｃｏｌｌｏｉｄｓ製ＣＢ８００Ａ　ＤＡＧからなっている。本出願人による、１９９９年１月１２日発行の、「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇらに対する米国特許第５，８５８，６１９号に、多層ブラックマトリックスを形成する方法の１つが詳述されている。Ｃｈａｎｇらの特許は、背景材料として本明細書に組み込まれている。このような材料および形成方法は、上述の参照によって詳述され、かつ、組み込まれているが、本発明は、他の様々なタイプの材料の使用にも好適であり、また、利用可能な任意の他の様々な形成方法を使用しての形成にも好適である。
【００２３】
図１をさらに参照すると、この実施形態の多層マトリックス１００は、１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃで典型的に示す、第１の複数の平行リッジからなっている。図１００に示す実施形態では、第１の複数のリッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃは、サブピクセルの隣接する列の間に配置されている。また、多層マトリックス１００は、１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃで典型的に示す、第２の複数の平行リッジを備えている。図１に示す実施形態では、第２の複数のリッジ１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃは、それぞれセクションからなっている。例えば実質的に平行な間隔を隔てたリッジ１０４ａは、セクション１０４ａ（ｉ）、１０４ａ（ｉｉ）、１０４ａ（ｉｉｉ）および１０４ａ（ｉｖ）からなっている。実質的に平行な間隔を隔てたリッジ１０４ｂおよび１０４ｃも、同様にセクションからなっている。
【００２４】
図１に示すように、第２の複数の平行リッジ１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃは、第１の複数の平行リッジ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、この実施形態では、第２の複数の平行リッジ１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃの高さは、第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃの高さより高くなっている。
【００２５】
図１をさらに参照すると、第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジは、１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃで典型的に示す接触部分を備えている。この実施形態では、接触部分１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃは、第２の複数の平行リッジ１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃの各セクションの端部に設けられている。以下でさらに説明するが、この実施形態の接触部分１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃは、支持構造を電界放出ディスプレイ装置内の所望の位置に、所望の配向で保持するようになされている。
【００２６】
図１に示す多層マトリックス構造１００では、第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃは、１０８ａおよび１０８ｂで典型的に示す刻み目すなわち凹み領域を有しており、その領域で第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃと第２の複数の平行リッジ１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃが交差している。より詳細には、この実施形態では、第２の複数の平行リッジ１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃの接触部分１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃは、凹み領域１０８ａおよび１０８ｂ中に延びている。一例として接触部分１０６ａおよび１０６ｂは、リッジ１０２ｃの凹み領域１０８ａ中に延びている。また、この実施形態では、第２の複数の平行リッジ１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃ上の接触部分１０６ａおよび１０６ｂは、対向する接触部分と接触部分の間の距離が実質的に支持構造の厚さ未満になるように、互いに向かって（すなわち、凹み領域１０８ａおよび１０８ｂ中に）延びている。つまり、接触部分と接触部分の間の距離Ｄは、第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃの厚さ未満であり、かつ、第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃの少なくとも１つのリッジ上に最終的に存在することになる支持構造の厚さ未満である。この実施形態では、凹み領域１０８ａおよび１０８ｂは半円形で示されているが、本発明は、凹み領域１０８ａおよび１０８ｂの形状が半円形以外の形状の実施形態にも好適である。一実施形態では、凹み領域１０８ａおよび１０８ｂは、凹み領域中に延びる接触部分の形状に緊密に整合する輪郭を持たせるべく形成されている（例えば図３の実施形態参照）。
【００２７】
次に図２を参照すると、２００ａ、２００ｂおよび２００ｃで典型的に示す、図１の多層マトリックス構造に保持された支持構造を有する多層マトリックス構造１００が示されている。この実施形態では、支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃは、壁タイプの支持構造からなっている。この実施形態では、このような支持構造がとりわけ詳述されているが、本発明は、他にもあるが、ポスト、クロス、ピン、壁セグメント、Ｔ形物体等を含む、他の様々なタイプの支持構造の使用にも好適である。
【００２８】
もう一度図２を参照すると、支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃは、対向する接触部と接触部の間の距離Ｄより大きい幅Ｗを有している。そのため、支持構造が、接触部と接触部の間を、第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃの頂部表面に向かって押し込まれると、接触部分（例えば接触部分１０６ａおよび１０６ｂ）が、接触部分の対向する側面で支持構造（例えば支持構造２００ｃ）と接触する。そのようにすることにより、本発明は、支持構造を「把持」し、後続する製造ステップの間、支持構造を正確な位置に、正確な配向で保持する多層マトリックス構造１００を提供している。つまり、本発明は、この実施形態では、第２の複数の平行リッジ１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃの対向する接触部分と接触部分の間の支持構造に摩擦接触はめ合いを提供している。この実施形態では、とりわけ、対向する接触部分と接触部分の間の距離Ｄより大きい幅Ｗを有する支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃについて詳述されているが、この実施形態は、支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃの幅Ｗが、対抗する接触部分と接触部分の間の距離Ｄより小さい実施形態にも好適である。このような実施形態では、「波状」すなわち「へび様」形状の支持構造が、実際に、互いに直接向かい合って配置されない接触部分と接触部分の間に摩擦保持されている。つまり、１つの接触部分が、へび様支持構造と「その振幅のピークすなわち最高点」で接触し、第２の接触部分が、へび様支持構造と「その振幅の谷すなわち最低点」で接触している。
【００２９】
また、説明を簡潔かつ分かり易くするために、本発明の様々な実施形態の各考察において特に繰り返さないが、本出願に記載されている実施形態の各々は、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に、および／または所望の配向で摩擦保持する接触部分または複数の接触部分を持たせるために適している。より詳細には、様々な実施形態では、接触部分は、数グラムの力（例えば、約５０〜１０００グラムの力）を支持構造に印加している。この力は、様々な量で横方向および／または軸方向に印加されている。
【００３０】
また、一実施形態では、接触部分１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃは、支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃに押し付けられると圧縮する変形可能端部を備えている。接触部分は、圧縮することによってより広い表面積に沿って支持構造を押し付けることができる。また、接触部分の圧縮性により、様々な幅の支持構造を受け入れるための多層マトリックス構造の公差が大きくなっている。さらに、圧縮性を提供することにより、第２の複数の平行リッジ１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃを形成する場合に、大きい公差が提供される。
【００３１】
もう一度図１および２を参照すると、この実施形態では、多層マトリックス構造１００の接触部分１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃは、支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃを押し付けるのに適した鋭角端部を備えている。実施例の中には、支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃが、少なくともその底部エッジに沿って配置された材料（例えば、薄いアルミニウム層）を有しているものがある。鋭角端部を持たせることにより、接触部分１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃは、支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃ上に配置された材料を、きれいに突き破ることができる。したがって、支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃが接触部分１０６ａ、１０６ｂおよび１０６ｃの鋭角端部に押し付けられる際に、材料が支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃから実質的に剥がれることはない。
【００３２】
本発明の本質的な利点として、接触部分によって提供される接触はめ合いにより、支持構造を正確に位置決めする必要性が実質的に軽減される。つまり、支持構造を第２の複数の平行リッジ１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃ上または上側の正確な位置への慎重な配列に代わって、対向する接触部分と接触部分の間に支持構造が機械的に押し込まれる。したがって、接触部分が支持構造を正確な位置に導き、かつ、支持構造を所望の位置および所望の配向で保持している。さらに他の利点として、対向する接触部分によって提供される接触はめ合いを使用することにより、本発明は、支持構造を所定の位置に保持するための大量の煩わしい汚染接着剤の必要性を排除している。
【００３３】
次に図３を参照すると、本発明による他の実施形態が示されている。図３に示す実施形態では、多層ブラックマトリックス３００は、１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃで典型的に示す、第１の複数の平行リッジからなっている。図１００に示す実施形態では、第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃは、サブピクセルの隣接する列の間に配置されている。また、多層マトリックス１００は、３０４ａ、３０４ｂおよび３０４ｃで典型的に示す、第２の複数の平行リッジを備えている。図３に示す実施形態では、第２の複数の平行リッジ３０４ａ、３０４ｂおよび３０４ｃは、それぞれセクションからなっている。例えば実質的に平行な間隔を隔てたリッジ３０４ａは、セクション３０４ａ（ｉ）、３０４ａ（ｉｉ）、３０４ａ（ｉｉｉ）および３０４ａ（ｉｖ）からなっている。実質的に平行な間隔を隔てたリッジ１０４ｂおよび１０４ｃも、同様にセクションからなっている。
【００３４】
図３に示すように、第２の複数の平行リッジ３０４ａ、３０４ｂおよび３０４ｃは、第１の複数の平行リッジ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、この実施形態では、第２の複数の平行リッジ３０４ａ、３０４ｂおよび３０４ｃの高さは、第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃの高さより高くなっている。
【００３５】
図３をさらに参照すると、第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジは、３０６ａ、３０６ｂおよび３０６ｃで典型的に示す接触部分を備えている。この実施形態では、接触部分３０６ａ、３０６ｂおよび３０６ｃは、第２の複数の平行リッジ３０４ａ、３０４ｂおよび３０４ｃの各セクションの端部に設けられている。図１および２の実施形態に関連して上で説明した方法と同じ方法で、この実施形態の接触部分３０６ａ、３０６ｂおよび３０６ｃは、支持構造を電界放出ディスプレイ装置内の所望の位置に、所望の配向で保持するようになされている。
【００３６】
図３に示す多層マトリックス構造３００では、第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃは、１０８ａおよび１０８ｂで典型的に示す刻み目すなわち凹み領域を有しており、その領域で第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃと第２の複数の平行リッジ３０４ａ、３０４ｂおよび３０４ｃが交差している。より詳細には、この実施形態では、第２の複数の平行リッジ３０４ａ、３０４ｂおよび３０４ｃの接触部分３０６ａ、３０６ｂおよび３０６ｃは、凹み領域１０８ａおよび１０８ｂ中に延びている。一例として接触部分３０６ａおよび３０６ｂは、リッジ１０２ｃの凹み領域１０８ａ中に延びている。また、この実施形態では、第２の複数の平行リッジ３０４ａ、３０４ｂおよび３０４ｃ上の接触部分３０６ａおよび３０６ｂは、対向する接触部分と接触部分の間の距離が実質的に支持構造の厚さ未満になるように、互いに向かって（すなわち、凹み領域１０８ａおよび１０８ｂ中に）延びている。つまり、接触部分と接触部分の間の距離Ｄは、第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃの厚さ未満であり、かつ、第１の複数の平行リッジ１０２ａ、１０２ｂおよび１０２ｃの少なくとも１つのリッジ上に最終的に存在することになる支持構造の厚さ未満である。この実施形態では、凹み領域１０８ａおよび１０８ｂは、凹み領域中に延びる接触部分の形状に緊密に整合する輪郭を有している。また、一実施形態では、接触部分３０６ａ、３０６ｂおよび３０６ｃは、支持構造に押し付けられると圧縮する変形可能端部を備えている。
【００３７】
図４をさらに参照すると、本発明による多層ブラックマトリックス４００の他の実施形態が示されている。図４に示す実施形態の構造は、上で詳細に説明した図１、２および３の実施形態の構造と同様である。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、支持構造を押し付けるのに適した鋭角端部を備えている。実施例の中には、支持構造が、少なくともその底部エッジに沿って配置された材料（例えば、薄いアルミニウム層）を有しているものもある。鋭角端部を持たせることにより、接触部分４０６ａ、４０６ｂおよび４０６ｃは、支持構造上に配置された材料を、きれいに突き破ることができる。したがって、支持構造が接触部分４０６ａ、４０６ｂおよび４０６ｃの鋭角端部に押し付けられた場合に、材料が支持構造から実質的に剥がれることはない。また、一実施形態では、接触部分４０６ａ、４０６ｂおよび４０６ｃは、支持構造に押し付けられると圧縮する変形可能端部を備えている。
【００３８】
本出願では３つの特定の実施形態が示され、かつ、考察されているが、本発明は、これらの特定の構成に制限されることはない。そうではなく、支持構造を保持するためのこの多層ブラックマトリックスは、任意の形状が異なる無数のセクション、接触部分、凹み領域等を使用しての構成に好適である。また、接触部分は、多層ブラックマトリックスの水平方向に配向された部分（すなわち第２の複数の平行リッジ）に配置されているが、本発明は、接触部分が、多層ブラックマトリックスの垂直方向に配向された部分（すなわち第１の複数の平行リッジ）に配置され、かつ、凹み領域が第２の複数の平行リッジ中に形成される実施形態にも好適である。
【００３９】
他の実施形態では、本発明による多層ブラックマトリックスは、例えば窒化ケイ素などの保護材でカプセル化されている。この多層ブラックマトリックスをカプセル化することにより、いくつかの重要な利点が実現されている。例えば、多層ブラックマトリックスをカプセル化することによって電子誘導ガス放出が低減され、ディスプレイの寿命が延びている。この利点は、主として次に挙げる２つの方法のいずれかによって実現されている。第１の方法は、材料をカプセル化することにより、カプセル化されたコンポーネント（例えば多層ブラックマトリックス）に電子が接触する前に電子を遮断することによって電子誘導ガス放出を低減させる方法である。第２の方法は、カプセル化されたコンポーネント（例えば多層ブラックマトリックス）とのこのような電子接触によって開放されるガスを含有する材料をカプセル化することによって電子誘導ガス放出を低減させる方法である。
【００４０】
図２に示す実施形態では、支持構造２００ａ、２００ｂおよび２００ｃは、各々のサブピクセルの間（すなわち、赤色サブピクセル２０２ａと緑色サブピクセル２０２ｂの間、緑色サブピクセル２０２ｂと青色サブピクセル２０２ｃの間、および青色サブピクセル２０２ｃと赤色サブピクセル２０２ｄの間）に配置されているが、本発明の一実施形態では、支持構造は、赤色サブピクセルと青色サブピクセルの間（例えば、青色サブピクセル２０２ｃと赤色サブピクセル２０２ｄの間）にのみ配置されている。分かり易くするために図２には示されていないが、同一ピクセル内に存在するサブピクセル間の間隔は不変である。対照的に、第１のピクセルの赤色サブピクセルと、隣接するピクセルの青色サブピクセルとの間の間隔は、同一ピクセル内に存在する隣接サブピクセル間の間隔より大きくなっている。この実施形態では、第１のピクセルの赤色サブピクセルと、隣接するピクセルの青色サブピクセルとの間に存在している、より大きい「間隙」中に支持構造を配置することにより、支持構造（例えば支持壁）の可視性を最小化している。より詳細には、ピクセルの観点からすると、パターン（例えば、一連の支持構造）が緑色サブピクセルの次に配置された場合、そのパターンの検出には人間の目が最も敏感である。パターン（例えば、一連の支持構造）が赤色サブピクセルの次に配置された場合、そのパターンの検出に対する人間の目の感度は鈍くなり、パターン（例えば、一連の支持構造）が青色サブピクセルの次に配置された場合は、そのパターンの検出に対する人間の目の感度はさらに鈍くなる。したがって支持構造を赤色サブピクセルと青色サブピクセルの間にのみ置くことにより、支持構造の可視性が最小化される。
【００４１】
次に図５を参照すると、本発明の一実施形態による、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するために実行されるステップの流れ図５００が示されている。ステップ５０２に詳述されているように、この実施形態では、本発明により、多層マトリックス構造が形成される。
【００４２】
ステップ５０２をさらに参照すると、参照により本明細書に組み込まれる、本出願人による、１９９９年１月１２日発行の、「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇらに対する米国特許第５，８５８，６１９号に、多層ブラックマトリックスを形成する方法の１つが詳述されている。詳細には、一実施形態では、本発明により、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全体に、第１のピクセル分離構造が形成される。第１のピクセル分離構造は、隣接する第１のサブピクセル領域を分離している。この実施形態では、第１のピクセル分離構造は、写真画像化可能材料の第１の層をフェースプレートの表面全体に塗布することによって形成されている。次に写真画像化可能材料の第１の層の一部が除去され、それぞれ第１のサブピクセル領域を覆っている、写真画像化可能材料の第１の層の領域が残される。次に、第１の材料層（例えば、第１の複数の平行リッジを構成する）が、前述の写真画像化可能材料の第１の層の領域の間に配置されるように、フェースプレートの表面全体に加えられる。本発明によれば、次に写真画像化可能材料の第１の層の領域が除去され、第１のサブピクセル領域の間に配置された、第１の材料層からなる第１のピクセル分離構造のみが残される。本発明によれば、同様のステップが実行され、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の複数の平行リッジを構成する）が形成される。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交配向で形成されており、この実施形態では、第１のピクセル分離構造の高さとは異なる高さを有している。また、図１〜４の説明に関連して上で説明した特長および寸法を備えた接触部分を有している。このようにして、支持構造を所望の位置に、所望の配向で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ている。
【００４３】
この実施形態では、写真画像化可能材料の層は、例えばＮｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ州ＳｏｍｅｒｖｉｌｌｅにあるＨｏｅｃｈｓｔ−Ｃｅｌａｎｅｓｅが市販しているＡＺ４６２０　Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔなどのフォトレジストからなっているが、本発明が、他の様々なタイプの様々なサプライヤからの写真画像化可能材料の使用に好適であることは理解されよう。この実施形態では、フォトレジスト層は、約１０〜２０ミクロンの深さに付着されている。
【００４４】
さらに他の実施形態では、本発明により、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が付着される。第１のピクセル分離構造は、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は、第１のサブピクセル領域の間に、所望の高さを有する第１のピクセル分離構造が形成されるまで、フェースプレートの表面全体に材料層を繰り返し塗布することによって形成されている。本発明によれば、次にフェースプレートの表面に第２のピクセル分離構造が付着される。この実施形態では、第２のピクセル分離構造は、第２のサブピクセル領域の間に、所望の高さを有する第２のピクセル分離構造が形成されるまで、フェースプレートの表面全体に材料層を繰り返し塗布することによって形成されている。第２のピクセル分離構造は、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交配向になるようにフェースプレートの表面に配置される。
【００４５】
この実施形態では、フェースプレートの表面全体に繰り返し加えられる材料層は、例えば、Ｍｉｃｈｉｇａｎ州Ｐｏｒｔ　ＨｕｒｏｎにあるＡｃｈｅｓｏｎ　Ｃｏｌｌｏｉｄｓ製ＣＢ８００Ａ　ＤＡＧからなっている。このような実施形態では、第２の複数の平行リッジの高さは約４０〜５０マイクロメートルの高さになっており、第２の複数の平行リッジの接触部分が支持構造を所望の位置に保持することを保証している。一実施形態では、材料層は、黒鉛をベースとする材料からなっている。さらに他の実施形態では、黒鉛をベースとする材料の層を半乾燥飛沫として塗布することによって材料層の収縮を小さくし、かつ、第２の複数の平行リッジの接触部分が支持構造を所望の位置に保持することを保証している。このようにして、本発明により、第１の複数の平行リッジの最終的な層の深さに対する制御が改善され、第２の複数の平行リッジの収縮が小さくなり、かつ、第２の複数の平行リッジの高さに対する制御が改善されている。このような付着方法について詳述したが、本発明が、他の様々な材料を付着させるための他の様々な付着方法の使用にも好適であることは理解されよう。
【００４６】
ステップ５０２をさらに参照すると、要約すると、この実施形態により、第１の複数の平行リッジおよび第２の複数の平行リッジが形成される。第２の複数の平行リッジは、第１の複数の平行リッジに対して実質的に直角に配向されている。また、この実施形態では、第２の複数の平行リッジの高さは、第１の複数の平行リッジの高さより高くなっている。第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジは、さらに、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に保持するための接触部分を備えている。
【００４７】
ステップ５０２をさらに参照すると、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ているが、本発明は、フラットパネルディスプレイ装置の陰極の上への多層マトリックス構造の形成にも好適である。さらに、この実施形態によれば、多層マトリックス構造は、前述の接触部分が、接触部分の対向する側面で支持構造と接触するのに適した２つの接触部分と共に配置されるように形成されている。また、一実施形態では、この多層ブラックマトリックスは、支持構造に押し付けられると圧縮する変形可能端部を備えた接触部分と共に形成されている。また、一実施形態では、本発明によれば、多層マトリックス構造は、接触部分が支持構造を押し付けるのに適した鋭角端部を備えるように形成されている。このような実施形態では、鋭角端部は、支持構造が多層マトリックス構造の少なくとも２つの接触部分の間に挿入される際に、支持構造上に配置された材料が支持構造から実質的に剥がれないように、支持構造上の材料をきれいに突き破るようになされている。また、他の実施形態では、本発明により、第１および第２の複数の平行リッジが、例えば窒化ケイ素などの保護材でカプセル化されている。
【００４８】
ステップ５０４を参照すると、この実施形態によれば、次に、支持構造が接触部分の間に押し込まれ、接触部分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保持されるように、支持構造が多層支持構造の少なくとも２つの接触部分の間に挿入される。また、一実施形態では、本発明によれば、支持構造の可視性が最小化されるように、フラットパネルディスプレイ装置の赤色サブピクセルと青色サブピクセル間のみに支持構造が挿入されている。
【００４９】
次に図６を参照すると、本発明の他の実施形態によって実行されるステップの流れ図６００が示されている。ステップ６０２に詳述されているように、この実施形態では、本発明により、多層マトリックス構造の形成に先立って、多層マトリックス構造のための導電ベースが形成される。詳細には、この実施形態によれば、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上に薄膜導電保護帯域がパターン化される。この実施形態では、薄膜導電保護帯域は、第１および第２の複数の平行リッジがフェースプレートに正常に接触する位置に設けられている。そうすることにより、この実施形態は、ウォールエッジ材と、リン光体（すなわちサブピクセル）領域全体に配置されることになるアルミナ化被覆との間に良好な電気接続を提供している。一実施形態では、薄膜導電保護帯域は、ブラッククロムのベース層からなり、クロム層に先立って、フェースプレート上にブラック層を提供している。薄膜導電保護帯域が形成されると、ステップ６０４および６０６に詳述されているように、薄膜導電保護帯域全体に多層マトリックス構造が形成される。ステップ６０４および６０６は、それぞれ上で詳細に説明した図５のステップ５０２および５０４と同じであり、簡潔かつ分かり易くするために、ここでは省略する。
【００５０】
したがって本発明により、一実施形態では、支持構造を正確に位置決めする必要のないブラックマトリックス構造が提供される。この実施形態により、さらに、後続する製造ステップの間、支持構造を正確な位置に、正確な配向で維持することに関わる問題を軽減するブラックマトリックス構造が提供される。この実施形態により、さらに、支持構造を所定の位置に保持するための大量の煩わしい汚染接着剤を必要としないブラックマトリックス構造が提供される。
【００５１】
次に図７Ａを参照すると、接触部分の形成中に実行される開始ステップの側断面図が示されている。この開始ステップは、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の接触部分を形成するために使用されるステップである。図７Ａに示すように、この実施形態による形成方法は、基板７０２上にポリイミドプリカーソル材７００を配置することから始まっている。この実施形態では、基板７０２は、硬化ポリイミド材が強固に接着する寸法安定材料からなっている。一実施形態では、基板７０２はクロムからなっている。他の実施形態では、基板７０２はシリカである。特定の実施形態ではこのような材料が詳述されているが、この実施形態は、硬化ポリイミド材が強固に接着する、寸法的に安定した任意の材料の使用に好適である。また、この実施形態では、とりわけポリイミドプリカーソル材の使用、および引き続く硬化ポリイミドの形成について詳述されているが、本発明は、硬化ポリイミド材に対して、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に使用されるエレメントに対する要求事項と両立する他の材料との使用に好適である。
【００５２】
図７Ａをさらに参照すると、この実施形態では、とりわけ、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の接触部分の形成が取り扱われている。しかしながら、マトリックス構造の残りの部分も形成しなければならないことについては理解されよう。分かり易くするために、また、簡潔にするために、この実施形態では詳細に考察されていないが、マトリックス構造の残りの部分は、例えば、本出願人による、１９９９年１月１２日発行の、「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇらに対する米国特許第５，８５８，６１９号に開示されている方法を使用して形成することができる。Ｃｈａｎｇらの特許は、背景材料として本明細書に組み込まれている。このような材料および形成方法は、上述の参照によって詳述され、かつ、組み込まれているが、本発明は、マトリックス構造の残りの部分の、他の様々なタイプの材料を使用した形成、および利用可能な任意の他の様々な形成方法を使用した形成にも好適である。さらに、この実施形態は、本明細書において説明する、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の接触部分を形成するための方法と同様の方法を使用した、マトリックス構造の残りの部分の形成にも好適である。
【００５３】
次に図７Ｂを参照すると、この実施形態によれば、次に、図７Ａのポリイミドプリカーソル材７００に熱イミド化プロセスが施される。そうすることにより、ポリイミドプリカーソル材によって硬化ポリイミド材７０４が形成される。図７Ｂに示すように、ポリイミドプリカーソル材７００は、熱イミド化プロセスによって元の境界からの収縮または後退が起こる。詳細には、図７Ｂの点線７０６は、熱イミド化プロセスの前のポリイミドプリカーソル材７００の元の位置すなわち境界を示している。図７Ｂに示すように、硬化ポリイミド材７０４は、硬化ポリイミド材７０４が基板７０２と接触している領域を除き、そのサイズが著しく縮小している。その結果、硬化ポリイミド材７０４の拡張領域７０８が、基板７０２に近接して形成される。したがってこれを考察するために、熱イミド化プロセスの後は、基板７０２から離れた位置にある硬化ポリイミド材７０４の領域を縮小領域と呼び、また、基板７０２に近接した位置にある硬化ポリイミド材７０４の領域を拡張領域（例えば、図７Ｂの領域７０８）と呼ぶ。
【００５４】
次に図７Ｃを参照すると、熱イミド化プロセスが終了し、その結果として硬化ポリイミド材７０４の拡張領域７０８が形成されると、この実施形態によれば、基板７０２に選択的にエッチングプロセスが施される。詳細には、この実施形態では、基板７０２が選択的にエッチングされ、基板７０２の硬化ポリイミド材７０４の拡張領域７０８の真下の部分がアンダーカットされる。つまり、この実施形態によれば、基板７０２の領域７１０にエッチングが施される。そうすることにより、硬化ポリイミド材７０４の拡張領域７０８が露出し、したがってマトリックス構造の接触部分を構成するべく形成される。
【００５５】
次に図７Ｄを参照すると、接触部分７０８によって所望の位置に、所望の配向で保持された支持構造７１２が示されている。図７Ｄには示されていないが、他の実施形態では、支持構造７１２が対向する接触部分の２つの側面に「サンドイッチ」され、かつ、保持されるように、第２の接触部分（図示せず）が、接触部分７０８に対向して配置されていることは理解されよう。図７Ｄに示す実施形態では、支持構造７１２は、壁型支持構造として示されている。この実施形態ではこのような支持構造が示されているが、本発明は、他にもあるが、ポスト、クロス、ピン、壁セグメント、Ｔ形物体等を含む、他の様々なタイプの支持構造の使用にも好適である。また、一実施形態では、硬化ポリイミド材の拡張領域は、接触部分によって保持される支持構造の形状に対応した形状を持たせるべく調整されている。一例として、支持構造が円形列からなる一実施形態では、凹状半円形前部表面を有する拡張領域７０８が形成されている。接触部分の凹状半円形前部表面は、円形列の少なくとも一部の周囲を取り囲み、それにより列形状の支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に、所望の配向で保持している。
【００５６】
次に図８を参照すると、図７Ａ〜７Ｄの説明に関連して詳述したステップを要約した流れ図８００が示されている。図８のステップ８０２に示すように、この実施形態によれば、先ず、硬化ポリイミド材が強力に接着された基板上にポリイミドプリカーソル材が配置される。
【００５７】
この実施形態によれば、次にステップ８０４でポリイミドプリカーソル材に熱イミド化プロセスが施される。そうすることにより、硬化ポリイミド材の拡張領域が基板に近接して形成される。
【００５８】
この実施形態によれば、図８のステップ８０６で基板に選択的にエッチングが施され、基板の硬化ポリイミド材の拡張領域の真下の部分がアンダーカットされる。その結果、硬化ポリイミド材の拡張領域によって、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の接触部分が構成される。
【００５９】
次に図９Ａを参照すると、接触部分の形成中に実行される開始ステップの側断面図が示されている。この開始ステップは、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の接触部分を形成するために使用されるステップである。図９Ａに示すように、この実施形態による形成方法は、第１の基板９０２の第１の表面９０１上にポリイミドプリカーソル材９００を配置することから始まっている。この実施形態では、基板９０２は、硬化ポリイミド材が強固に接着する寸法安定材料からなっている。一実施形態では、基板９０２はクロムからなっている。他の実施形態では、基板９０２はシリカである。特定の実施形態ではこのような材料が詳述されているが、この実施形態は、硬化ポリイミド材が強固に接着する、寸法的に安定した任意の材料の使用に好適である。また、この実施形態では、とりわけポリイミドプリカーソル材の使用、および引き続く硬化ポリイミドの形成について詳述されているが、本発明は、硬化ポリイミド材に対して、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に使用されるエレメントに対する要求事項と両立する他の材料との使用に好適である。
【００６０】
図９Ａをさらに参照すると、この実施形態では、とりわけ、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分の形成が取り扱われている。しかしながら、マトリックス構造の残りの部分も形成しなければならないことについては理解されよう。分かり易くするために、また、簡潔にするために、この実施形態では詳細に考察されていないが、マトリックス構造の残りの部分は、例えば、本出願人による、１９９９年１月１２日発行の、「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇらに対する米国特許第５，８５８，６１９号に開示されている方法を使用して形成することができる。Ｃｈａｎｇらの特許は、背景材料として本明細書に組み込まれている。このような材料および形成方法は、上述の参照によって詳述され、かつ、組み込まれているが、本発明は、マトリックス構造の残りの部分の、他の様々なタイプの材料を使用した形成、および利用可能な任意の他の様々な形成方法を使用した形成にも好適である。さらに、この実施形態は、本明細書において説明する、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の接触部分を形成するための方法と同様の方法を使用した、マトリックス構造の残りの部分の形成にも好適である。
【００６１】
次に図９Ｂを参照すると、この実施形態によれば、次に、図９Ａのポリイミドプリカーソル材９００に熱イミド化プロセスが施される。そうすることにより、ポリイミドプリカーソル材によって、硬化すなわち「イミド化された」ポリイミド材９０４が形成される。図９Ｂに示すように、ポリイミドプリカーソル材９００は、熱イミド化プロセスによって元の境界からの収縮または後退が起こる。詳細には、図９Ｂの点線９０６は、熱イミド化プロセスの前のポリイミドプリカーソル材９００の元の位置すなわち境界を示している。図９Ｂに示すように、硬化ポリイミド材９０４は、硬化ポリイミド材９０４が基板９０２の第１の表面９０１と接触している領域を除き、そのサイズが著しく縮小している。その結果、硬化ポリイミド材９０４の拡張領域９０８が、基板９０２の第１の表面９０１に近接して形成される。したがってこれを考察するために、熱イミド化プロセスの後は、基板９０２の第１の表面９０１から離れた位置にある硬化ポリイミド材９０４の領域を縮小領域と呼び、また、基板９０２の第１の表面９０１に近接した位置にある硬化ポリイミド材９０４の領域を拡張領域（例えば、図９Ｂの領域９０８）と呼ぶ。
【００６２】
次に図９Ｃを参照すると、この実施形態中に接触部分を構成する基板９０２によって所望の位置に、所望の配向で保持された支持構造９１２が示されている。図９Ｃには示されていないが、他の実施形態では、支持構造９１２が対向する接触部分の２つの側面に「サンドイッチ」され、かつ、保持されるように、第２の接触部分（図示せず）が、第１の接触部分（すなわち、基板９０２の支持構造９１２と接触している部分）に対向して配置されていることは理解されよう。図９Ｃに示す実施形態では、支持構造９１２は、壁型支持構造として示されている。この実施形態ではこのような支持構造が示されているが、本発明は、他にもあるが、ポスト、クロス、ピン、壁セグメント、Ｔ形物体等を含む、他の様々なタイプの支持構造の使用にも好適である。また、一実施形態では、基板９０２の支持構造９１２と接触する部分は、基板９０２の支持構造９１２と接触する部分によって保持されることになる支持構造の形状に対応した形状を持たせるべく調整されている。一例として、支持構造が円形列からなる一実施形態では、基板９０２の支持構造９１２と接触する部分は、凹状半円形前部表面を有するべく形成されている。基板９０２の支持構造９１２と接触する部分の凹状半円形前部表面は、円形列の少なくとも一部の周囲を取り囲み、それにより列形状の支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に、所望の配向で保持している。
【００６３】
次に図１０を参照すると、図９Ａ〜９Ｃの説明に関連して詳述したステップを要約した流れ図１０００が示されている。図１０のステップ１００２に示すように、この実施形態によれば、先ず、硬化ポリイミド材が強力に接着された基板上にポリイミドプリカーソル材が配置される。
【００６４】
この実施形態によれば、次にステップ１００４でポリイミドプリカーソル材に熱イミド化プロセスが施される。そうすることにより、硬化ポリイミド材の拡張領域が基板に近接して形成される。
【００６５】
この実施形態によれば、次にステップ１００６で、硬化ポリイミド材の拡張領域に近接した基板部分が、マトリックス構造の接触部分として利用される。
【００６６】
次に図１１Ａを参照すると、多層ヘテロ構造接触部分の形成中に実行される開始ステップの側断面図が示されている。この開始ステップは、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分を形成するために使用されるステップである。図１１Ａに示すように、この実施形態による形成方法は、第１の基板１１０２の第１の表面１１０１上にポリイミドプリカーソル材１１００を配置することから始まっている。この実施形態では、基板１１０２は、硬化ポリイミド材が強固に接着する寸法安定材料からなっている。図には示されていないが、ポリイミドプリカーソル材１１００のベースに他の基板を配置することもできる。一実施形態では、基板１１０２はクロムからなっている。他の実施形態では、基板１１０２はシリカである。また、この実施形態では、この実施形態による形成方法によれば、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の間に、第２のポリイミドプリカーソル材１１０４が配置されている。また、この実施形態は、ポリイミドプリカーソル材１１００および１１０４の連続（すなわち交互）配置あるいは平行（すなわち、ほぼ同時の）配置に好適である。
【００６７】
図１１Ａをさらに参照すると、この実施形態では、基板１１０２および１１０６は、硬化ポリイミド材が強固に接着する寸法安定材料からなっている。一実施形態では、基板１１０２はクロムからなっている。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はクロムからなっている。他の実施形態では、基板１１０６はシリカからなっている。特定の実施形態ではこのような材料が詳述されているが、この実施形態は、硬化ポリイミド材が強固に接着する寸法的に安定した任意の材料の使用に好適である。
【００６８】
この実施形態では、とりわけポリイミドプリカーソル材の使用、および引き続く硬化ポリイミドの形成について詳述されているが、本発明は、硬化ポリイミド材に対して、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に使用されるエレメントに対する要求事項と両立する他の材料との使用に好適である。
【００６９】
図１１Ａをさらに参照すると、この実施形態では、とりわけ、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の多層ヘテロ構造接触部分の形成が取り扱われている。しかしながら、マトリックス構造の残りの部分も形成しなければならないことについては理解されよう。分かり易くするために、また、簡潔にするために、この実施形態では詳細に考察されていないが、マトリックス構造の残りの部分は、例えば、本出願人による、１９９９年１月１２日発行の、「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇらに対する米国特許第５，８５８，６１９号に開示されている方法を使用して形成することができる。Ｃｈａｎｇらの特許は、背景材料として本明細書に組み込まれている。このような材料および形成方法は、上述の参照によって詳述され、かつ、組み込まれているが、本発明は、マトリックス構造の残りの部分の、他の様々なタイプの材料を使用した形成、および利用可能な任意の他の様々な形成方法を使用した形成にも好適である。さらに、この実施形態は、本明細書において説明する、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した、マトリックス構造の接触部分を形成するための方法と同様の方法を使用した、マトリックス構造の残りの部分の形成にも好適である。
【００７０】
次に図１１Ｂを参照すると、この実施形態によれば、次に、図１１Ａのポリイミドプリカーソル材１１００およびポリイミドプリカーソル材１１０４の両方に熱イミド化プロセスが施される。そうすることにより、ポリイミドプリカーソル材によって、硬化すなわち「イミド化された」ポリイミド材１１０８および１１１０が形成される。図１１Ｂに示すように、ポリイミドプリカーソル材１１００および１１０４は、熱イミド化プロセスによって元の境界からの収縮または後退が起こる。詳細には、図１１Ｂの点線１１１２および１１１４は、それぞれ熱イミド化プロセスの前のポリイミドプリカーソル材１１００および１１０４の元の位置すなわち境界を示している。図１１Ｂに示すように、硬化ポリイミド材１１０８および１１１０は、硬化ポリイミド材が第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と接触している領域を除き、そのサイズが著しく縮小している。その結果、硬化ポリイミド材１１１０の拡張領域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１１０８の拡張領域１１２０および１１２２が、第１の基板１１０２の第１の表面１１０１、および、図には示されていないが、硬化ポリイミド材１１０８の真下に配置されているベースにそれぞれ近接して形成される。したがってこれを考察するために、熱イミド化プロセスの後は、ベース（図示せず）、第１の基板１１０２および第２の基板１１０６から離れた位置にある、硬化ポリイミド材１１０８および１１１０の領域を縮小領域と呼び、また、ベース（図示せず）、第１の基板１１０２および第２の基板１１０６に近接した位置にある、硬化ポリイミド材１１０８および１１１０の領域を拡張領域（例えば、図１１Ｂの領域１１１６、１１１８、１１２０および１１２２）と呼ぶ。
【００７１】
次に図１１Ｃを参照すると、この実施形態中に接触部分を構成する第１の基板１１０２および第２の基板１１０６によって所望の位置に、所望の配向で保持された支持構造１１２４が示されている。図１１Ｃには示されていないが、他の実施形態では、支持構造１１２４が対向する接触部分の２つの側面に「サンドイッチ」され、かつ、保持されるように、第２の接触部分（図示せず）が、第１の接触部分（すなわち、第１の基板１１０２および第２の基板１１０６の支持構造１１２４と接触している部分）に対向して配置されていることは理解されよう。図１１Ｃに示す実施形態では、支持構造１１２４は、壁型支持構造として示されている。この実施形態ではこのような支持構造が示されているが、本発明は、他にもあるが、ポスト、クロス、ピン、壁セグメント、Ｔ形物体等を含む、他の様々なタイプの支持構造の使用にも好適である。また、一実施形態では、第１の基板１１０２および第２の基板１１０６の支持構造１１２４と接触する部分は、第１の基板１１０２および第２の基板１１０６の支持構造１１２４と接触する部分によって保持されることになる支持構造の形状に対応した形状を持たせるべく調整されている。一例として、支持構造が円形列からなる一実施形態では、第１の基板１１０２および第２の基板１１０６の支持構造１１２４と接触する部分は、凹状半円形前部表面を有するべく形成されている。第１の基板１１０２および第２の基板１１０６の支持構造１１２４と接触する部分の凹状半円形前部表面は、円形列の少なくとも一部の周囲を取り囲み、それにより列形状の支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に、所望の配向で保持している。
【００７２】
また、上で説明した実施形態では、硬化ポリイミド１１０８および１１１０の同時形成について詳述されているが、本発明は、第１の硬化ポリイミド部分（例えば硬化ポリイミド材１１０８）が形成され、次に、第１の硬化ポリイミド部分上に第２の硬化ポリイミド部分（例えば硬化ポリイミド材１１１０）が形成される実施形態にも好適である。さらに、本発明は、３層以上の硬化ポリイミド材層が連続的に、あるいは同時に形成される実施形態にも好適である。
【００７３】
したがって本発明により、一実施形態では、支持構造を正確に位置決めする必要のないブラックマトリックス構造形成方法が提供される。この実施形態により、さらに、後続する製造ステップの間、支持構造を正確な位置に、正確な配向で維持することに関わる問題を軽減するブラックマトリックス構造形成方法が提供される。また、本発明により、一実施形態では、支持構造を所定の位置に保持するための大量の煩わしい汚染接着剤を必要としないブラックマトリックス構造が提供される。
【００７４】
次に図１２Ａを参照すると、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するのに適した接触部分を備えた、電気的に強固な多層マトリックス構造１２００の形成中に実行される開始ステップの側断面図が示されている。電気的に強固な多層マトリックス構造１２００の接触部分は、上に挙げた実施形態で詳細に説明した接触部分と同じであり、また、同じ特徴を示し、かつ、同じ利点を有している。分かり易くするために、以下の考察では、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジの形成に先立って、１２０４で典型的に示す、表面１２０２上に形成された第２の複数の平行な間隔を隔てた導電リッジが示されている。この実施形態では、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジは、第２の複数の平行リッジ１２０４が形成された後に形成されるが、本発明は、第２の複数の平行リッジ１２０４が、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジが形成された後に形成される実施形態にも好適であり、また、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジと第２の複数の平行リッジ１２０４が同時に形成される実施形態にも好適である。
【００７５】
図１２Ａをさらに参照すると、例えば、本出願人による、１９９９年１月１２日発行の、「Ｍｕｌｔｉ−Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ」という名称のＣｈａｎｇらに対する米国特許第５，８５８，６１９号に、マトリックス構造形成方法が開示されている。Ｃｈａｎｇらの特許は、背景材料として本明細書に組み込まれている。しかしながら、上で言及したように、Ｃｈａｎｇらの特許には、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に保持するための接触部分を有する多層マトリックス構造の形成については扱われていない。また、Ｃｈａｎｇらの特許には、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に保持するための接触部分を有する、電気的に強固な多層マトリックス構造の形成については扱われていない。また、この実施形態では、第２の複数の平行リッジ１２０４が、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジに対して、実質的に直角に配向されていることは理解されよう。この実施形態では、第２の複数の平行リッジ１２０４の高さは、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジの高さより高くなっている。また、第２の複数の平行な間隔を隔てたリッジは、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置内の所望の位置に保持するための接触部分１２０６ａおよび１２０６ｂを備えている。接触部分１２０６ａおよび１２０６ｂの構造および機能の詳細な説明については、図１〜６の説明に関連して上に示した通りである。
【００７６】
もう一度図１２Ａを参照すると、この実施形態では、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジが、複数の行の電気的に強固な多層マトリックス構造１２００を構成しているが、本発明は、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジが、複数の列の電気的に強固な多層マトリックス構造１２００を構成する実施形態にも好適である。
【００７７】
また、この実施形態では、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が、この実施形態は、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好適である。このような（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、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジと第２の複数の平行リッジの間に、リン光体領域およびサブピクセルを形成することができないことを理解されたい。
【００７８】
次に図１２Ｂを参照すると、電気的に強固な多層マトリックス構造１２００のための、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジを形成する初期ステップの側断面図が示されている。この実施形態では、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジは、複数の層からなっている。詳細には、この実施形態では、１層のブラッククロム１２０８が付着され、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジのベースを形成している。この実施形態ではブラッククロムが使用されているが、本発明は、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジのベースとして、他の様々な不透明材料の使用に好適である。
【００７９】
次に図１２Ｃを参照すると、電気的に強固な多層マトリックス構造１２００のための、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジを形成する他のステップの側断面図が示されている。この実施形態では、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジの初期形成を完成させるために、ブラッククロム層１２０８の上に、１層の導電材１２１０が付着されている。この実施形態では、ブラッククロム層１２０８の上に付着される導電材１２１０はクロムである。この実施形態ではクロムが使用されているが、本発明は、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジのボディとして、他の様々な（フラットパネルディスプレイ装置内での使用に適した）導電材の使用に好適である。
【００８０】
次に図１２Ｄを参照すると、この実施形態によれば、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ１２１２のベース１２０８およびボディ１２１０の形成が完了すると、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ１２１２に、誘電材料１２１４が加えられる。この実施形態では、誘電材料１２１４は、二酸化ケイ素からなっている。この実施形態ではこのような材料が詳述されているが、本発明は、他の様々な誘電材料の使用にも好適である。
【００８１】
次に図１２Ｅを参照すると、この実施形態によれば、誘電材料１２１６が付着されると、誘電材料１２１４の上に、写真画像化可能材料１２１６（例えばフォトレジスト）の層が付着される。
【００８２】
次に図１２Ｆを参照すると、写真画像化可能材料１２１６の層が付着されると、写真画像化可能材料１２１６の層がパターン化され、開口部１２１８が形成される。開口部１２１８により、誘電材料１２１４の一部が露出する。
【００８３】
次に図１２Ｇを参照すると、この実施形態によれば、次に誘電材料１２１４の露出部分に誘電エッチプロセスが施される。そうすることにより、誘電材料１２１４の露出部分が除去され、開口部１２２０が形成される。図１２Ｇに示すように、開口部１２２０は、写真画像化可能材料１２１６および誘電材料１２１４を貫通して延びている。その結果、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ１２１２の頂部表面に露出領域が生成される。
【００８４】
次に図１２Ｈを参照すると、この実施形態によれば、次に写真画像化可能材料１２１６層の残りの部分が除去される。
【００８５】
次に図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は、表面１２０２の上の第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ１２１２と第２の複数の平行リッジ１２０４の間に、リン光体領域およびサブピクセル１２２２が形成される。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、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ１２１２と第２の複数の平行リッジ１２０４の間に、リン光体領域およびサブピクセルを形成することはできない。
【００８６】
次に図１２Ｅを参照すると、この実施形態によれば、次に第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ１２１２全体に１層の導電材１２２４が付着される。そうすることにより、導電材１２２４層が第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ１２１２の開口部１２２０の露出領域に電気結合される。一実施形態では、導電材１２２４層は、反射アルミニウム層である。その結果、この実施形態は、フラットパネルディスプレイ装置の所望の領域に電気結合した、第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ１２１２を提供している。一例として、一実施形態では、次に第１の複数の実質的に平行な間隔を隔てた導電リッジ１２１２が、フラットパネルディスプレイ装置の能動領域のエッジに存在する電荷ドレイン構造に電気結合される。そうすることにより、この実施形態は、有効な電荷放出を提供し、それにより望ましくない電子蓄積を回避し、電気的強固性の改善を実現している。
【００８７】
したがって本発明により、一実施形態では、上に挙げた要求事項に合致し、かつ、電気的に強固なブラックマトリックスが生成されるブラックマトリックス形成方法が提供される。つまり、本発明の他の実施形態では、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するようになされ、かつ、フラットパネルディスプレイ装置の動作中における電子衝撃下においてさえ、所望の電気特性を示すブラックマトリックス構造が生成されるブラックマトリックス形成方法が提供される。
【００８８】
以上、実例を挙げて説明するために、本発明の特定の実施形態について説明した。説明した特定の実施形態は、本発明を余すところなく説明することを意図したものではなく、あるいは開示した正確な形態に本発明を限定することを意図したものではなく、以上の教示に照らして、多くの改変および変形形態が可能であることは明らかである。実施形態は、本発明の原理およびその実践的アプリケーションを最も良く説明するために選択され、かつ、説明されており、したがって当分野の技術者は、意図する特定の用途に適した様々な改変を加えることにより、本発明および様々な実施形態を最も有効に利用することができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲の各請求項およびその等価物によって定義されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本特許請求発明の一実施形態による多層マトリックス構造の平面図である。
【図２】
本特許請求発明の他の実施形態による、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】
本特許請求発明のさらに他の実施形態による多層マトリックス構造の平面図である。
【図４】
本特許請求発明の一実施形態によるさらに他の多層マトリックス構造の平面図である。
【図５】
本特許請求発明の一実施形態によって実行されるステップの流れ図である。
【図６】
本特許請求発明の他の実施形態によって実行されるステップの流れ図である。
【図７Ａ〜７Ｄ】
本特許請求発明の一実施形態による、マトリックス構造の接触部分の形成中に実行されるステップの側断面図である。
【図８】
本特許請求発明の他の実施形態によって実行されるステップの流れ図である。
【図９Ａ〜９Ｃ】
本特許請求発明の一実施形態による、マトリックス構造のための多層ヘテロ構造接触部分の製造中に形成される構造の側断面図である。
【図１０】
本特許請求発明の他の実施形態によって実行されるステップの流れ図である。
【図１１Ａ〜１１Ｃ】
本特許請求発明の一実施形態による、マトリックス構造のためのスタック多層ヘテロ構造接触部分の製造中に形成される構造の側断面図である。
【図１２Ａ〜１２Ｊ】
本特許請求発明の一実施形態による、支持構造をフラットパネルディスプレイ装置の内部に保持するための接触部分を備えた、電気的に強固な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２】
2004507864.tif 000003
【図５】
2004507864.tif 000004
【図６】
2004507864.tif 000005
【図７Ａ】
2004507864.tif 000006
【図７Ｂ】
2004507864.tif 000007
【図７Ｃ】
2004507864.tif 000008
【図７Ｄ】
2004507864.tif 000009
【図８】
2004507864.tif 000010
【図９Ａ】
2004507864.tif 000011
【図９Ｂ】
2004507864.tif 000012
【図９Ｃ】
2004507864.tif 000013
【図１０】
2004507864.tif 000014
【図１１Ａ】
2004507864.tif 000015
【図１１Ｂ】
2004507864.tif 000016
【図１１Ｃ】
2004507864.tif 000017
【国際公開パンフレット】
2004507864.tif 000018
2004507864.tif 000019
2004507864.tif 000020
2004507864.tif 000021
2004507864.tif 000022
2004507864.tif 000023
2004507864.tif 000024
2004507864.tif 000025
2004507864.tif 000026
2004507864.tif 000027
2004507864.tif 000028
2004507864.tif 000029
2004507864.tif 000030
2004507864.tif 000031
2004507864.tif 000032
2004507864.tif 000033
2004507864.tif 000034
2004507864.tif 000035
2004507864.tif 000036
2004507864.tif 000037
2004507864.tif 000038
2004507864.tif 000039
2004507864.tif 000040
2004507864.tif 000041
2004507864.tif 000042
2004507864.tif 000043
2004507864.tif 000044
2004507864.tif 000045
2004507864.tif 000046
2004507864.tif 000047
2004507864.tif 000048
2004507864.tif 000049
2004507864.tif 000050
2004507864.tif 000051
2004507864.tif 000052
2004507864.tif 000053
2004507864.tif 000054
2004507864.tif 000055
2004507864.tif 000056
2004507864.tif 000057
2004507864.tif 000058
2004507864.tif 000059
2004507864.tif 000060
2004507864.tif 000061
2004507864.tif 000062
2004507864.tif 000063
2004507864.tif 000064
2004507864.tif 000065
2004507864.tif 000066
2004507864.tif 000067
2004507864.tif 000068
2004507864.tif 000069
2004507864.tif 000070
2004507864.tif 000071
2004507864.tif 000072
2004507864.tif 000073
2004507864.tif 000074
2004507864.tif 000075
2004507864.tif 000076
2004507864.tif 000077
2004507864.tif 000078
2004507864.tif 000079
2004507864.tif 000080
2004507864.tif 000081
2004507864.tif 000082
2004507864.tif 000083
2004507864.tif 000084
2004507864.tif 000085
2004507864.tif 000086
2004507864.tif 000087
2004507864.tif 000088
2004507864.tif 000089
2004507864.tif 000090
2004507864.tif 000091
2004507864.tif 000092
2004507864.tif 000093
2004507864.tif 000094
2004507864.tif 000095
2004507864.tif 000096
2004507864.tif 000097
2004507864.tif 000098
2004507864.tif 000099
2004507864.tif 000100
2004507864.tif 000101
2004507864.tif 000102
2004507864.tif 000103
2004507864.tif 000104
2004507864.tif 000105
2004507864.tif 000106
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004507864.tif 000107
2004507864.tif 000108
【国際調査報告】
2004507864.tif 000109
2004507864.tif 000110
2004507864.tif 000111