(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ用の電子放出装置であって、
前記電子放出装置のアクティブ領域内において行方向及び列方向に並んで設けられ、各々が複数の電子放出素子を備える、複数の電子放出素子セットと、
複数の誘電体開口を有する誘電体層であって、前記複数の電子放出素子の各々は、前記複数の誘電体開口の対応する１つの内部に位置する、該誘電体層と、
該誘電体層の上に設けられた、前記複数の電子放出素子セットにそれぞれ対応する複数の制御開口を有する制御電極であって、前記複数の電子放出素子セットの各々は、行方向及び列方向に並んで設けられた前記複数の制御開口の対応する１つを介して露出されており、隣接する制御開口が列方向より行方向に接近して配置されている、該制御電極と、
前記誘電体層の上に位置し、前記電子放出素子を露出し、前記制御開口より大きな集束用開口を備える、ベース部集束用構造体と、
前記制御電極と接触せずに、前記ベース部集束用構造体の頂部から前記集束用開口内の途中まで延在する、前記ベース部集束用構造体の上に設けられた集束用コーティングとを含み、
前記集束用開口は、列方向に延在する一対の第１側面壁と、該一対の第１側面壁と交差し、行方向に延在する一対の第２側面壁によって規定されており、
前記列方向における前記第１側面壁の幅が、前記行方向における前記第２側面壁の幅より長く、
前記集束用コーティングは、前記第２側面壁上よりも前記第１側面壁上において、前記集束用開口内の深い位置まで延在することを特徴とする電子放出装置。
【請求項２】
行方向に並べられた赤色、青色、緑色の３つの副画素からなる画素を複数備える発光装置が設けられたフェースプレートと、
電子放出装置と該電子放出装置の上に備え付けられた集束システムが設けられたバックプレートと、
前記発光装置と前記電子放出装置との間の空間を維持するべく前記フェースプレートと前記バックプレートとの間に設けられ、行方向に延在するスペーサウォールとを有する、フラットパネルディスプレイ装置であって、
前記電子放出装置が、
（ｉ）前記電子放出装置のアクティブ領域内に行方向に並んで設けられ、各々が複数の電子放出素子を備える、複数の電子放出素子セットと、
（ｉｉ）前記複数の電子放出素子の各々が位置する開口を備える誘電体層と、
（ｉｉｉ）前記誘電体層の一部の上に位置し、前記複数の電子放出素子セットにそれぞれ対応する複数の制御開口を備える制御電極と、を備え、
前記集束システムが、
（ａ）前記誘電体層の他の一部の上に位置するアクセス用導体と、
（ｂ）前記誘電体層の上に位置し、前記複数の電子放出素子セットのそれぞれを露出し、前記制御開口より大きな集束用開口を備えるベース部集束用構造体と、
（ｃ）前記ベース部集束用構造体の上に設けられ、かつ前記制御電極と接触せずに前記ベース部集束用構造体の頂部から前記集束用開口内の途中まで延在し、前記アクセス用導体に接続される集束用コーティングと、を備え、
前記集束用開口は、列方向に延在する一対の第１側面壁と、該一対の第１側面壁と交差し、行方向に延在する、一対の第２側面壁によって規定されており、
前記列方向における前記第１側面壁の幅が、前記行方向における前記第２側面壁の幅より長く、
前記集束用コーティングは、前記第２側面壁上よりも前記第１側面壁上において、前記集束用開口内の深い位置まで延在し、
前記集束用コーティングの上に前記スペーサウォールが配置されることで前記集束用コーティングと前記スペーサウォールが接触しており、前記アクセス用導体と前記集束用コーティングとの接続が、前記スペーサと前記集束用コーティングとの接触面の長手方向の中心線によって分割された、前記集束用コーティングの表面上の２以上の領域のそれぞれにおいてなされていることを特徴とするフラットパネルディスプレイ装置。
【請求項３】
前記集束用コーティングが、前記ベース部集束用構造体に設けられたアクセス開口の内部に位置する前記アクセス用導体まで延在することで、前記集束用コーティングと前記アクセス用導体とが接続されていることを特徴とする請求項２に記載のフラットパネルディスプレイ装置。
【請求項４】
前記電子放出装置は、エミッタ開口が所定の間隔で複数設けられた梯子状のエミッタ電極を備えており、隣り合う２つの前記エミッタ開口の間に位置する前記エミッタ電極の一部の上に、前記電子放出素子セットが設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載のフラットパネルディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は電子放出装置に関連する。詳細には、本発明は、ＣＲＴタイプのフラットパネルディスプレイへの使用に好適な電子放出装置の構造及び製造に関する。
背景技術
第１図は、従来のカラーフラットパネルＣＲＴディスプレイのアクティブ領域における基本的な構造を例示する。このＣＲＴディスプレイは電界放出原理に基づいて動作する。第１図の電界放出ディスプレイ（「ＦＥＤ」）は、電子放出装置及び発光装置からなる。一般に、カソードと呼ばれる電子放出装置は、広範囲に電子を放出する電子放出素子１を備える。放出された電子は、発光装置の対応する領域上に配置された発光素子２に向けられる。電子が衝当すると、発光素子２は発光し、ＦＥＤの画面上に画像を形成する。
特に、電子放出素子１は、エミッタ電極３の上方に位置し、その内の１つが図１に示される。制御電極４がエミッタ電極３と交差し、電気的に絶縁される。電子放出素子１のセットが、制御電極４と交差する各エミッタ電極３に電気的に接続される。単純化するために、第１図は、各電極が交差する位置に電子放出素子１を１つだけ示す。好適な電圧を制御電極４とエミッタ電極３との間に加えると、制御電極４と組になっている電子放出素子１から電子を引き出す。発光装置内のアノード（図示せず）は、発光素子２に電子を引きつける。この発光素子２は、透明なフェースプレート６の上にあるブラックマトリクス５によって横方向に分割されている。
組になっている制御電極４の制御下の１つの電子放出素子１からの電子放出は、固形の円錐形全体から概ね放出される。この時の最大１／２角は第１図の垂直方向に対して４５度以上である。参照として、１つの電子放出素子１の先端部で１／２角が４５度の円錐形を示す。発光装置において、偏向されない電子は、第１図の要素７によって概ね示される領域の上に分散される。カソード構造体とアノード構造体との距離が大きくなると、領域７は増大する。第１図に例示するように、１つの電子放出素子１から放出された偏向されない電子は、目的の発光素子２の外側の領域に衝当する可能性がある。
輝度及び寿命を改善する高いアノード電圧で動作するＦＥＤは、アノードの構成部品とカソード構造体との間の電気放電を避けるために、カソード−アノード間に比較的大きな空間を必要とする。電子が望ましくない場所（目的の発光素子２に隣接する発光素子２）に衝当する可能性は、高いアノード電圧で動作するＦＥＤにとって重要な問題である。
ＦＥＤの電子放出装置は、一般に集束システム（focusing system）を含む。この集束システムが電子の軌道の制御を促進することにより、電子が概ね目的の発光素子にのみ衝当する。集束システムは通常、制御電極の上に位置する。集束システムと電子放出素子のセットとの横方向の関係は、高いディスプレイ性能を達成するのに重要である。
第２Ａ図−第２Ｃ図は、第１図のＦＥＤに集束システム８が加えられた従来の変更例を示している。集束システム８は、電子の軌跡を偏向する電子的なレンズを形成するように、アノードとカソード構造との間に存在する電界を局部的に変形する。電子の軌跡の偏向量は、初めの軌跡、電子レンズの強さ、レンズ内での飛行の時間などの要因による。理想的には、集束システム８の特性が、第２ａ図に示されるように殆ど全ての衝当する電子が目的の発光素子２に衝当するように選択される。しかしながら、電子レンズが第２ｂ図に示されるような集束不足、あるいは第２ｃ図に示されるような過剰集束の時、電子は好ましくない領域に衝当する場合が多い。
電子レンズが放出された電子を好適に集束する性能は、集束システムの物理的構造による。一般に、集束システムには所望の電位を保持する機能が必要とされる。米国特許第５，５２８，１０３号は、電位を保持することができるＦＥＤ内の電子集束システムの種々の構造を例示する。残念なことに、米国特許第５，５２８，１０３号の全ての集束システムは、不十分な集束性能であるか、或いは制御電極が電気的にショートする問題を起こすかのどちらかを伴う。
集束システムの導電材料が制御電極などの他の構成部品と電気的にショートする大きなリスクのない、電子放出装置の好適な電子偏向量を供給する集束システムが望ましい。加えて、信頼性の問題を伴わないように、集束システムに電子の軌跡を制御する電位が供給されるべきである。そのような集束システムを容易に製造する技術も望まれている。
本発明の開示
本発明は、フラットパネルＣＲＴディスプレイ特にＦＥＤに使用される、好適な電子放出装置の電子集束システムを提供する。本発明の電子集束システムを利用する電子放出装置の基本的な形態においては、電子が誘電体層の開口に位置する電子放出素子によって放出される。この電子放出素子は、誘電体層の上に延在する制御電極の制御開口を介して露出されている。
本発明の電子集束システムは、ベース部集束用構造体（base focusing structure）及び集束用コーティングを含む。このベース部集束用構造体は誘電体層の上に位置し、電子放出素子の上に概ね位置する集束用開口を備える。電子放出素子から放出された電子は、集束用開口を通過する。
集束用コーティングは、集束用開口内のベース部集束用構造体上に延在する。集束用コーティングが集束用開口の途中までしか延在しないことが望ましい。即ち集束用コーティングは集束用開口の底部の手前に留まっている。この集束用コーティングは通常、電気的に非絶縁材料から形成される。即ち導電物質または電気抵抗物質のどちらかである。集束用コーティングはまた、ベース部集束用構造体より通常は低い抵抗を有する。したがって、集束用コーティングは通常、放出された電子に対する大きな集束制御を行う。
集束用コーティングが集束用開口の途中までしか延在しない本発明の集束システムの構造には、２つの利点がある。まず第１に、集束用コーティングは通常、制御電極から自動的に間隔をおいて位置する。したがって、集束用コーティングと制御電極とのショートが回避される。次ぎに、望ましい程度の集束制御が、集束用開口に集束用コーティングが延在する範囲を単に調整することによる本発明によって達成される。即ち、集束用コーティングが集束用開口の途中まで延在することにより、概ねショートの問題を回避する一方、容易に最高の集束制御の達成が可能となる。
電子集束システムは、電子の集束を制御する電位を受容する好適なアクセス用導体を備えることが望ましい。このアクセス用導体は誘電体層の上に位置し、典型的にはベース部集束用構造体のアクセス用開口を通る集束用コーティングの下側表面に沿って集束用コーティングと電気的に接続される。したがって、集束用制御電位が、アクセス用導体から集束用コーティングに供給される。
ベース部集束用構造体は典型的には、制御電極及びアクセス用導体の一部の上に位置する。制御電極及びアクセス用導体の両方が誘電体層の上に位置するため、アクセス用導体は、制御電極としての電子放出装置のレベルと基本的に同じである。従って、電子放出素子を制御する制御電極に電圧が印加されるのと概ね同じように、集束用制御電位がアクセス用導体に印加される得る。これにより信頼性が改善され、電気的接続、及び集束用コーティングの上側表面に沿って接触しようとすることから起こり得る問題を回避する。
制御電極及びアクセス用導体は典型的には、主として同じ導体からなる。特に、アクセス用導体は通常、制御電極の形成中に形成される。この方法で形成される集束システムには、他の方法による集束用コーティングの上側表面と接触するアクセス用導体の配設に要する時間が、この方法で形成される集束システムには必要ない。
集束用コーティングは通常、アングルド（angled）被着技術によって形成される。即ち、集束用コーティングが、誘電体層に概ね平行な面に対して入射角９０度未満でベース部集束用構造体の上に被着される。集束用コーティング材料が望ましくはアングルド被着時に集束用開口の途中までしか被着されないように、入射角が十分に小さい。
電子放出装置においては、電子集束制御に最も重要な横方向特性が存在する。たとえば、集束用開口の寸法が第１の横方向と垂直をなす第２の横方向より第１の横方向に大きいことを考えてみる。集束制御は、第１方向より第２方向でより重要となる。
集束用コーティング材料がアングルド被着源から被着される場合、処理中の電子放出装置に対して概ね一定の入射角（９０度以下）で装置の周りを同時に回転する。この時の第１方向における集束用開口の寸法が大きいことにより、集束用開口の集束用コーティング材料が不均一な被着となるのが一般的である。第２方向（すなわち、集束制御がより重要である方向）の最適（最適に近い）集束制御となる数値で被着入射角を設定すると、望ましくない結果となり得る。特に、概ね横方向のスピードで瞬間的に第１方向の集束用開口に衝当する集束用コーティング材料が、集束用開口の底部に到達可能であり、集束用コーティングと制御電極とをショートさせる可能性がある。しかし、概ね横方向のスピードで瞬間的に第２方向の集束用開口に衝当する集束用コーティング材料は、集束用開口の途中までしか到達しない。
上記の問題は、アングルド集束用コーティング被着を実行する本発明によって対策が取られる。この被着は、適切に選択された２つの対向する位置、典型的には集束用開口の外側の対向する両側の位置から行われる。ここで用いられる被着位置とは、集束用コーティング材料などの材料が、集束用開口などのターゲットに向けられる位置である。
本発明の対向位置被着技術の利点は、集束用開口が、一対の対向する第２側面壁と一対の対向する第１側面壁とがそれぞれ交差することによって形成される場合、何が起こるかを考えれば理解できるであろう。アングルド被着は、第１側面壁の後方の対向する位置から行われることにより、集束用コーティング材料が第１側面壁の途中までしか被着されない。２つの対向する被着位置を集束用開口から十分に離して配置することによって及び／または集束用コーティング材料が各位置から集束用開口に向けられる１／２角を適切に調整することによって、集束用コーティング材料が、第２側面壁の被着が第１側面壁の被着より深くなることは通常はない。これは、第１側面壁が第２側面壁より縦方向に長くても短くても真実である。
次に、上記の第１方向に第１側面壁を延在させる一方、第２側面壁は第２方向に延在させる。上記の問題と同様に、集束制御は第１方向より第２方向において重要であるが、集束用開口の寸法は、第２方向より第１方向に大きい。従って、第１側面壁は、第２側面壁より長い。
集束用コーティング材料を、本発明の対向位置技術により被着することにより、集束用コーティング材料が第２側面壁の下側向きに被着される距離は、たとえ第２側面壁の長さのほうが長くても、集束用コーティング材料が第１側面壁の下側向きに被着される距離より大きくはならない。集束制御が第２方向においてより重要であり、ここではまさしく望まれていることである。従って、本発明の被着技術は、集束用コーティングと制御電極とのショートを避ける一方、所望の集束制御を生み出す。上記の方法で２つの対向する位置から集束用コーティング材料を被着することはまた、集束用コーティングをアクセス用導体に電気的に接続する必要性と一致する。
両方の被着位置は、各位置から被着している間、所定の位置（たとえば第１方向）に移動可能である。この方法で被着位置を移動することにより、集束用コーティングの厚さの一様性の改善が促進される。また、所定の位置に多数の集束用開口が延在する時、集束用コーティングが集束用開口内に延在する開口から開口への被着深さの一様性の改善にも貢献する。所定の位置に被着位置を移動することはさらに、広範囲の集束用コーティングの被着を容易にする。従って極めて大きな被着システムの必要性が緩和される。
本発明の被着技術は柔軟性に富んでいる。被着条件を調節することによって、サイズ及び解像度の異なる種々の装置に適合可能である。即ち、本発明は重大な利点を提供する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来の電子放出装置の一部の単純化した模式的な側断面図である。
第２ａ図、第２ｂ図、及び第２ｃ図は、集束システムを備える従来の電子放出装置の一部の単純化した模式的な側断面図である。第２ａ図−第２ｃ図はそれぞれ、適切な集束、集束不足、過剰集束の状態を例示する。
第３図は、本発明に従って形成された集束システムを備える電子放出装置の一部の側断面図である。第３図の断面図は、第４図及び第５図のそれぞれの面３−３に沿ったものである。
第４図は、第１図の電子放出装置の一部の平面図である。
第５図は、第３図の電子放出装置のベース部集束用構造体、列電極、及び２つのエミッタ電極の平面図である。
第６ａ図−第６ｄ図は、第３図−第５図の電子放出装置のベース部集束用構造体の製造において、本発明の教示を用いた工程を表す側断面図である。
第７図は、本発明に従って形成された集束システムを備える別の電子放出装置の一部の側断面図である。
第８図は、第７図の電子放出装置に用いられたタイプの電子集束システムを備える電子放出装置の一部の単純化した側断面図である。第８図は、本発明に従って電子集束システムの集束用コーティングがいかに電気的に接続されているかを示している。
第９図−第１１図は、第８図の電子放出装置の３つの変更例の単純化された平面図である。各変更例が、本発明に従い、異なった方法の集束用コーティングの接触を用いている。第８図の断面図は、第９図の面８−８に沿ったものである。
第１２図は、本発明に用いる好適なアングルド被着システムの模式図である。
第１３図は、本発明に従った集束用コーティングのアングルド被着時の、第８図及び第９図の電子放出装置の一部の単純化した平面図である。
第１４ａ図及び第１４ｂ図は、本発明に従った第８図及び第９図の電子放出装置の集束用コーティングを被着する工程を表す単純化した側断面図である。
第１５図は、本発明に従って集束用コーティングがベース部集束用構造体の上に形成される時、第８図、第９図、及び第１３図の電子放出装置の一部がいかに起こるかを示す単純化した斜視図である。
第１６図は、第８図、第９図、第１３図、及び第１５図の電子放出装置にいかに集束制御が現れるかを示す模式的な側断面図である。
図面及び好適実施例の説明において、参照符号などが、同じあるいは類似な要素を表すために用いられている。
好適な実施例の説明
本発明は、マトリクス上にアドレス指定された電子放出装置を提供することである。この電子放出装置において、ショートの問題を緩和するように集束用コーティングが集束用開口の途中までしか延在しないことにより、電子集束用が達成される。（ａ）電子放出装置の制御電極のレベルに位置し、（ｂ）信頼性を高めるように制御電極と概ね同じ方法で外部に接続可能なアクセス用導体によって、集束用コーティングに、集束用制御電位が供給されるのが望ましい。本発明の電子エミッタは通常、電子を発生させるのに電界放出原理に基づいて動作する。この電子が、対応する発光装置の発光燐光体素子から放射される視認光を引き起こす。電子放出及び発光装置の組み合わせにより、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、またはワークステーションのフラットパネルビデオモニタ及びフラットパネルテレビなどのフラットパネルディスプレイのＣＲＴを形成する。
以下の説明において用いられる用語「電気的に絶縁性の」（または「誘電体の」）は、概ね１０10Ω・ｃｍより大きい抵抗率を有する材料に対して用いられる。従って、用語「電気的に非絶縁性の」は、抵抗率が１０10Ω・ｃｍ未満の材料に用いられる。電気的に非絶縁性の材料は、（ａ）抵抗率が１Ω・ｃｍ未満の導電性材料と、（ｂ）抵抗率が１〜１０10Ω−ｃｍの範囲にある電気的に抵抗性の材料とに分けられる。これらのカテゴリーは、１ｖｏｌｔ／μｍ未満の電界で決定される。同様に、用語「電気的に非導電性の」と呼ばれる材料は、少なくても１Ω・ｃｍの抵抗を備える材料、及び電気的に抵抗性の材料ならびに電気的に絶縁性の材料を含む。
導電性材料（または導体）の例には、金属、金属−半導体化合物（金属ケイ化物など）、及び金属−半導体共融混合物が含まれる。電気的に導電性の材料には、中程度から高程度の濃度までドープされた（ｎ型またはｐ型の）半導体が含まれる。電気的に抵抗性の材料には、真性半導体及び低濃度にドープされた（ｎ型またはｐ型の）半導体が含まれる。電気的に抵抗性の材料のさらなる例は、（ａ）サーメット（埋没金属粒子を含むセラミック）などの金属−絶縁体合成材料、（ｂ）黒鉛、非晶質炭素、改質（例：薄くドーピングされた、またはレーザーによって改質された）ダイヤモンド、（ｃ）シリコン−炭素−窒素（silicon-carbon nitrogen）などのシリコン−炭素化合物がある。
図面を参照すると、第３図は、本発明に従って形成された集束システムを備える、マトリクス上にアドレス指定された電子放出装置の一部の側断面図を例示する。第３図の装置は電子放出モードで動作し、ここでは電界エミッタとして呼ばれる場合が多い。第４図は、第３図に示される電界エミッタの一部の平面図を描いている。図解を単純化するために、第４図の垂直方向の寸法が、水平方向の寸法と比べ縮尺されて示されている。
第３図及び第４図の電界エミッタは、カラー画素（「画素」）の行及び列に分割されているカラーＦＥＤに用いられる。行方向（即ち画素の行に沿った方向）は、第３図及び第４図においては水平方向である。行方向と直角をなし画素の列に沿って延在する列方向は、第３図の面に垂直をなして延在する。列方向は第４図では垂直方向に延在する。各カラー画素は、赤、緑、青の３つの副画素を備える。
第３図及び第４図の電界エミッタは、典型的には、厚さ約１mmのSchott D263ガラスなどのガラスからなる薄い透明の平坦なベースプレート１０から形成される。平行する不透明なエミッタ電極１２の一群が、ベースプレート１０の上に位置し、行電極を形成するように行方向に延在する。平面図における各エミッタ電極１２は、エミッタ開口１８によって分割される一対のレール１４及び一群の横木部分１６からなり、概ね梯子状である。電極１２は通常、２００nmの厚さのニッケルまたはアルミの合金で形成される。
電気的に抵抗性の層２０が、エミッタ電極１２上に位置する。抵抗層２０が、各エミッタ電極１２とその上に位置する下記の電子放出素子との間に少なくとも１０6Ωの抵抗、典型的には１０10Ωの抵抗を供給する。層２０は典型的には、厚さ０．３〜０．４μｍのサーメットから形成される。透明な誘電体層２２は、抵抗層２０の上層をなす。誘電体層２２は典型的には、厚さ０．１〜０．２μｍのシリコン酸化物からなる。
横方向に分割されセットになっている電子放出素子２４の一群が、誘電体層２２を貫通する各開口２６の中に位置する。それぞれの電子放出素子２４のセットが、各エミッタ電極１２の横木部分１６の１つの上に位置する放出領域を占有する。各エミッタ電極１２の上に位置する特定の素子２４は、抵抗層２０を介して電極１２と電気的に接続されている。素子２４は種々の形状が可能である。第３図の例において、素子２４は、概ね円錐体状であり典型的にはモリブデンからなる。
概ね平行であり不透明な制御電極２８の複合剤の一群が、誘電体層２２の上に位置し列電極を形成するように列方向に延在する。各制御電極２８は、複画素の一列を制御する。従って、３つの連続する電極２８が画素の一列を制御する。
各制御電極２８が、主制御部３０及びエミッタ電極１２と同数のゲート隣接部３２の一群からなる。主要制御部３０は、電界エミッタと列方向に十分に交差して延在する。ゲート部３２の一部が、主要部３０を通って延在する大きな制御開口３４の中に位置する。電子放出素子２４は、ゲート開口３６を介して露出される。そのゲート開口３６は、大きな制御開口３４に位置するゲート部３２のセグメントである。制御開口３４が、電子放出素子２４のセットの放出領域を外側方向に囲むため、各制御開口３４は時として「スイートスポット」と呼ばれる。主要制御部３０は典型的には、厚さ０．２μｍのクロムからなる。ゲート部分３２は典型的には、厚さ０．０４μｍのクロムからなる。
フェースプレート１０の上側表面に対して垂直方向から見ると、概ねワッフルのようなパターンに整列された電子集束システム３７が、主制御部３０の一部及び制御電極２８によって覆われていない誘電体層２２の上に位置する。第３図を参照すると、集束システム３７は、電気的に非導電性のベース部集束用構造体３８と、電気的に非絶縁性の薄い集束用コーティング３９とからなる。この集束用コーティング３９は、ベース部集束用構造体３８の一部の上に位置する。集束用コーティング３９は薄く、ベース部集束用構造体３８の周囲外形に概ね従っているので、集束システム３７のベース部構造体３８の平面図のみが第４図に示されている。
非導電性のベース部集束用構造体３８は通常、電気的に絶縁材料から形成されるが、制御電極２８が電気的に互いに結合しないような、十分に高い抵抗からなる電気的抵抗物質から形成され得る。非絶縁性集束用コーティング３９は通常、導電物質からなり、典型的には厚さ１００nmのアルミニウムなどの金属である。集束用コーティング３９の他の候補は、クロム、ニッケル、金、銀である。集束用コーティング３９のシート抵抗は通常、１〜１０Ω／□である。或る形態においては、コーティング３９は、電気的に抵抗性の物質から形成され得る。いかなる場合も、コーティング３９の抵抗はベース部構造体３８の抵抗よりかなり小さくなければならない。
ベース部集束用構造体３８は一群の開口４０を備え、各開口はそれぞれ異なる電子放出素子２４のセットのためにある。特に、集束用開口４０はゲート部３２を露出させる。集束用開口４０は、大きな制御開口（スイートスポット）３４と同じ中心点を持ちそれより大きい。
第４図において、行方向（水平の）より列方向（垂直の）の縮尺が大きいことにより、集束用開口４０が列方向より行方向に大きく見えている。実際はこの反対の場合が多い。開口４０の行方向における横方向の寸法は、通常は５０〜１５０μｍであり典型的には、８０〜９０μｍである。開口４０の列方向における横方向の寸法は、通常は７５−３００μｍであり、典型的には１２０〜１４０μｍである。従って、開口４０の縦方向における横方向の寸法は、開口４０の行方向における横方向の寸法より著しく大きい。
集束用コーティング３９が、ベース部集束用構造体３８の頂部表面の上層をなし、集束用開口４０の中に途中まで延在し、典型的には開口の約５０％〜７５％まで延在する。非導電性のベース部集束用構造体３８が制御電極２８に接触するが、非絶縁集束用コーティング３９は、どこの場所においても制御電極２８から離れている。ベースプレート１０の上側表面に対して垂直方向から見ると、それぞれの異なる電子放出素子２４のセットが、ベース部構造体３８によって側面が囲まれており、従ってコーティング３９によっても囲まれている。
主として非絶縁性の集束用コーティング３９からなる集束システム３７が、それぞれの電子放出素子２４のセットから放出された電子を集束することにより、その電子が燐光体材料に衝当する。この燐光体材料は、電子放出装置と対向側に位置する発光装置の対応する発光素子の中にある。言い換えれば、集束システム３７が、電子放出素子２４から放出された電子を各副画素に集束することにより、電子がその副画素の燐光体材料に衝当する。電子集束用機能の性能を高めるためには、コーティング３９が素子２４のかなり上に延在すること、及びそれぞれの素子２４のセットとシステム３７の一定部分との横方向の距離、特にコーティング３９の一定部分との距離が十分に制御されることが必要である。
より詳細には、通常は画素が概ね正方形であり、画素の３つの副画素が行方向に位置を揃えて配列される画素群の各行の間の活性画素領域の一部が通常、スペーサウォール（spacer wall）の受容エッジとして割り当てられる。結果として、大きな制御開口３４が、典型的には列方向より行方向でかなり接近する。したがって、列方向より行方向によりよい集束制御が必要である。故に、優れた電子集束用を達成するために制御される重要な距離は、集束システム３７の横方向エッジから大きな制御開口３４の最も近いエッジ３４Ｃまでの行方向距離である。エッジ３４Ｃが列方向に延在するため、ここでは列方向エッジと呼ばれる。
第３図及び第４図の電界エミッタを備えるＦＥＤの内部圧力は極めて低く、一般には約１．３３×１０-5〜１．３３×１０-4Ｐａ（１０-7〜１０-6torr）である。ベースプレート１０は薄く、集束システム３７がまた、スペーサ（典型的にはスペーサウォール）と接触する表面としての機能を果たす。このスペーサにより、ディスプレイの電子放出部分と発光部分との間の所望の空間を維持する一方、ＦＥＤが空気圧などの外圧に耐えることが可能となる。
前述の距離及びスペーサとの接触の問題は、ベース部集束用構造体３８を、高い主要ベース部３８Ｍと、臨界的に整列された離れたベース部３８Ｌの対向する組になった一群として形成することによって対処する。離れて対向し対になったベース部３８Ｌのそれぞれの離れた２つのベース集束用部３８Ｌが、対応する１つの大きな制御開口３４の対向する両側に位置する。第３図の例において、離れたベース集束用部３８Ｌは主要ベース集束用部３８Ｍより短い。集束用コーティング３９の一部が、短い集束用部３８Ｌの側面壁を途中まで下がって集束用開口４０の中に延在する。
一対の対向する短いベース部集束用部分３８Ｌのそれぞれが、特定の制御電極２８の外側側面の縦方向エッジの部分２８Ｃと垂直方向に整列した横方向の列方向エッジ３８Ｃを備える。この制御電極２８が、対応する電子放出素子２４のセットを制御する。制御電極エッジ部２８Ｃの各対から（即ち対応する集束用構造体の列方向エッジ３８Ｃの対から）、対応する電子放出素子２４のセットのための大きな制御開口３４の列方向エッジ３４Ｃとの距離が、固定されたフォトマスク寸法によって決まるため十分に制御できる。従って、対向する集束用部３８Ｌの各対の上に位置する一部の集束用コーティング３９が、十分に制御された行方向距離によって、対応する電子放出素子２４のセットから離れて位置する。
電極２８及び１２に対するベース部集束用構造体３８の平面の図形が、第４図と同じ方向で第５図に示されている。第５図には２つのエミッタ電極１２が示されている。第５図の要素４２は、連続する電極１２の各対の間の領域を示している。ディスプレイの組立中に、スペーサウォールが集束用コーティング３９の一部と接触するように組み立てられる。この集束用コーティング３９は、領域４２の一部あるいは全てに概ね沿って主要集束用部３８Ｍの上に延在する。所望に応じて、スペーサ接触領域４２の上の主集束用部３８Ｍのストリップが、短い集束用部３８Ｌとして概ね同じ高さに延在する集束用材料に取り替え可能である。このように取り替えることにより、ベース集束用部３８に溝が配設され、それらが集束用コーティング３９で覆われているので、スペーサウォールの受容エッジとなり得る。
ベース部集束用構造体３８は通常、ネガ型の電気的に絶縁性の化学作用をもつ材料から形成される。この化学線材料は、選択的に化学線に曝され現像される。化学線材料は光重合可能なポリイミドが望ましく、通常はOlin OCG7020ポリイミドである。主要集束用部３８Ｍは典型的には、誘電体層２２の上４５〜５０μｍの厚さで延在する。離れた集束用部３８Ｌは通常、主要部３８Ｍより１０％〜２０％低い。
ディスプレイが動作中に、電子集束を制御するように、好適な電位が集束システム３７、特に集束用コーティング３９に印加される。集束用制御電位は通常、電子放出素子２４のそれぞれのセットから放出された電子が発光装置の対応する（対向側）燐光体領域に集束するよう、グランドに対して２０〜５０Ｖの値である。
第３図−第５図の電界エミッタは通常、以下の方法で形成される。エミッタ電極材料のブランケット層が、ベースプレート１０に堆積され、梯子型エミッタ電極１２を形成するように好適なフォトレジストマスクを用いてパターン形成される。
抵抗層２０が合成された構造体の上に堆積される。誘電体層２２が、抵抗層２０の上に堆積される。
主制御部３０の導電材料からなるブランケット層が、層２２の上に堆積され、制御開口３４を含む主要制御部３０を形成するために好適なフォトレジストマスクを用いてパターン形成される。下記の通り、集束用制御電位をも集束用コーティング３９に供給するアクセス用導体すなわち導体が、通常はパターン形成過程の間にブランケット制御層から形成される。このフォトレジストマスクは、開口３４の列方向縁部３４Ｃを含む主制御部３０の所望のパターンを備えるフォトマスク（レチクル）から形成される。
ゲート材料からなるブランケット層が、構造体の上部に堆積され、ゲート部３２を形成するように別のフォトレジストマスクを用いてパターン形成される。ゲート開口３６及び誘電体開口２６は、それぞれゲート部３２及び誘電体層２２に形成される。この形成は、米国特許第５，５５９，３８９号または米国特許第５，５６４，９５９号に示されたタイプの荷電粒子追跡に従って行われる。これら２つの特許の内容は参照として本明細書の一部とする。電子放出素子２４は、導電材料を被着することによって円錐形状に形成される。この時、上記の特許のどちらか１つに示されたタイプの被着技術を用いて、ゲート開口３６を通過して誘電体開口２６の中に形成される。
ベース部集束用構造体３８が、第６ａ図−第６ｄ図に示されたように形成される。電気的に絶縁性のネガ型の化学線材料の主要ブランケット層３８Ｐが、構造体の上に配設される。この電子放出構造体は、第６ｂ図に示されるようにベースプレート１０の下側表面に衝当する後方化学線４６に曝される。
ベースプレート１０及び誘電体層２２は、後方化学線４６を十分に透過する。一方、抵抗層２０が化学線４６を直接透過する割合は、典型的には約４０％〜８０％である。電極１２及び２８は、化学線４６に対して概ね非透過性である。従って、電極１２及び２８によって遮光されなかった主要化学線層３８Ｐの部分３８Ｑは、化学線４６に曝され、化学構造が変化する。従って、化学線４６は、エミッタ開口１８を透過する。横方向の制御電極エッジ２８Ｃと垂直方向に整列した主要層３８Ｐの一部が、化学線材料４６に曝されることにより、ベース部集束用構造体３８の列方向の横方向エッジ３８Ｃが確定される。
部分的に仕上がった構造体は、ここで、構造体の上部に衝当する前方化学線４８にフォトマスク４７を通して露光される。第６ｃ図参照。フォトマスク４７は、集束用開口４０の上方の領域に遮光領域４７Ｐを備える。遮光領域４７Ｐのそれぞれが、第３図又は第４図の水平方向の矢印４４及び垂直方向の矢印４０によって示される領域に対応する。
下記に詳述するように、フォトマスク４７は、１つ又は複数の位置のそれぞれの上に更なる遮光領域（図示せず）を備える。その位置とは、対応するアクセス用導体に接続するように、集束用コーティング３９がベース部集束用構造体３８の厚さに沿って延在する位置である。このアクセス用導体は、主制御部３０の形成に用いられるブランケット制御層から形成される。これらの追加された遮光領域の下の主要化学線材料は、アクセス用導体即ち導体の上に位置し、後方化学線４６に曝されない。遮光領域４７Ｂ及び追加された遮光領域によって影にならない主要層３８Ｐの材料が、前方化学線４８に曝され化学構造が変化する。
後方露光及び前方露光が実施される順番は、一般に重要ではない。化学線材料がOlin OCG7020ポリイミドなどの光重合可能なポリイミドである場合、両方の露光に用いられる化学線材料は通常、露光されたポリイミドを重合するＵＶ光である。
現像工程が、主要層３８Ｐの露光されなかった部分を取り除くために行われる。これにより、第６ｂ図に示されるように、ベース部集束用構造体３８及び集束用開口４０が形成される。集束用コーティング３９と対応するアクセス用導体との接触を可能とする、ベース部集束用構造体３８に至る各開口（図示せず）が、同時に形成される。ベースプレート１０の存在により、通常は後方化学線４６は、後方露光領域では、主要層３８Ｐに十分には透過しない。離れたベース部集束用構造体３８Ｌが後方化学線４６のみに露光されるため、集束用部３８Ｌは通常は主要集束部３８Ｍより低い。
好適な集束用コーティング材料のアングルド蒸着を実施することによって、集束用コーティング３９が、ベース部集束用構造体３８の上に形成される。アングルド蒸着の詳細は、下記に示す。この蒸着により集束システム３７の構造が完成し、第３図−第５図の電界エミッタが現れる。
次の工程では、電界エミッタが、外壁によって発光装置に密閉される。密閉工程は通常は、発光装置の外部壁及びスペーサウォールを取付けることを伴う。続いて、この形成された構造体が電界エミッタと当接され、ディスプレイ内部の圧力が典型的には約１．３３×１０-5〜１．３３×１０-4Ｐａ（１０-7〜１０-6torr）となるように密閉される。スペーサウォールは、第５図の領域４２の一部又は全てに沿って集束システム３７と接する。
第３図−第５図の電界エミッタは通常、Spindt他によって同時出願された国際出願番号 、代理人整理番号Ｍ−４３８６ＰＣＴに開示された、さらなる横方向の寸法を持ち、この特許に示された更なる工程情報に従い形成される。この特許の内容は参照として本明細書の一部とする。
第７図は、集束システム３７に類似した集束システム３７Ａを備える、マトリクス上にアドレス指定されたゲート電界エミッタの一部の側断面図である。第７図の電界エミッタは、その他の点は概ね同じであり、第３図−第５図の電界エミッタとほぼ同じ方法で形成される。
第７図の集束システム３７Ａは、別法で、ネガ型化学線材料３８Ｐを加工することによって形成される。この別法とは、遮光する縞状部分を備えるフォトマスクを介して、主要層３８Ｐが前方化学線４８に初めに露光されることを含み、このフォトマスクが、ディスプレイ用のアクティブ領域に十分にわたって行方向に延在する。フォトマスク４７と同様に、このフォトマスクは、それぞれの目的の位置の上に更なる遮光領域を備える。この位置とは、対応するアクセス用導体に接触するように、集束用コーティングがベース部集束用構造体の厚さに沿って延在する位置である。前方化学線４８は露光領域で十分に層３８Ｐに透過することにより、行方向の縞状の遮光部分及び追加された遮光領域の下側の露光された化学線材料の化学構造が変化する。
後方化学線４６による露光がこの時点で行われ、露光領域で化学線４６が部分的に主要層３８Ｐに透過する。化学線４６に曝された主要化学線材料（電極１２及び２８に遮光されない）は、長方形の列方向の主要化学線ストリップからなる。この化学線ストリップは、各集束用開口の行の集束用開口４０用に定められた位置の間に位置する。したがって、主要層３８Ｐの露光された材料は、概ね第３図及び第４図の列方向集束用エッジ３８Ｃの位置に、制御電極の列方向エッジ２８Ｃの一部と垂直方向に整列された列方向エッジ３８Ｅを備える。
続いて主要層３８Ｐは、露光されなかった化学線材料を取り除くために現像される。層３８Ｐの露光された残りの部分が、集束用開口４０を備える電気的に非絶縁性のベース部集束用構造体３８Ａを形成する。ベース部集束用構造体３８Ａが、延在するアクセス用導体と集束用コーティングが接触するそれぞれの位置に、アクセス用開口（図示せず）を備える。後方露光された領域でも後方化学線４６は主要層３８Ｐの一定部分までしか浸透していないため、集束用開口４０間にある列方向に長方形の集束用ストリップの幅全体の高さは、概ね一様でありベース部集束用構造体３８Ａの残りの部分の高さより低い。このことと、平面図において、この集束用開口４０が、第４図の開口４０より長方形であることを除いて、ベース部構造体３８Ａの形は、第３図及び第４図に示されるベース部構造体３８と概ね同じである。
第６ａ図−第６ｄ図の工程の後方露光と同じように、別法の後方露光が実行可能である。この時、露光される領域で後方化学線４６が十分に主要化学線層３８Ｐに透過するように露光される。したがって、各集束用開口の行の集束用開口４０間に位置する（ａ）列方向に長方形の集束用ストリップと（ｂ）ベース部集束用構造体３８Ａの残りの部分との高さの違いが減少或いはなくなる。
ベース部集束用構造体３８Ａは、集束システム３７Ａを形成するように集束用コーティング３９と類似の電気的に非絶縁性の集束用コーティング３９Ａを備える。集束用コーティング３９Ａは通常、集束用コーティング３９を形成するのに用いられる方法によって蒸着された導電性の材料からなる。その結果、電界エミッタが概ね第７図に示されるように現れる。要素３８Ｔ及び３９Ｔのそれぞれが、この装置以外のベース部集束用構造体３８Ａ及び集束用コーティング３９Ａの高い位置まで延在する材料の頂部表面を示す。
集束システム３７又は３７Ａは、特性がレンズの寸法によって概ね決まる電子集束用レンズを形成する。レンズの寸法がどのように電子の集束に影響を及ぼすかという基本的な考えは、第７図の電界エミッタを参照すると容易である。第７図の集束用コーティング３９Ａの頂部表面は、比較的平坦である。第７図の要素８０、８２、及び８４は、適切なレンズ寸法を示す。第３図−第５図の電界エミッタの電子用レンズは、第７図のそれと同じ方法で動作する。
電子用レンズ内での飛行時間は、放出された電子がレンズの影響を強力に受ける時間と基本的に同じである。第７図を参照すると、集束システム３７Ａに形成されたレンズの飛行時間は距離８０による。この距離８０は、集束用コーティング３９Ａが、集束用開口４０のベース部集束用構造体３８Ａの列方向の側面壁に垂直に沿って延在する部分である。
電子がレンズに入る入口点は、垂直距離８２よって決まる。この距離８２は、列電極２８の頂部から集束用開口４０のベース部集束用構造体３８Ａの列方向の側面壁に沿った集束用コーティング３９Ａの底部までである。列電極２８の上部表面の高さのばらつきは、第７図に例示する寸法の入口点距離８２の大きな部分であるが、電極２８の上部表面の実際の高さのばらつきは、入口点距離８２にとって些細な部分であり、入口点距離に関する限り無視できる範囲である。一般に、入口点距離８２が小さくなるとフラットパネルディスプレイ性能が向上する。従って、距離８２は通常、集束用コーティング３９Ａと電極２８とのショートが実質的に起こらない範囲で、できるだけ小さくされる。
電子集束用レンズの第３の決定要因は、横方向の１／２幅（half width）であり、その横方向１／２幅に渡ってレンズが各集束開口４０を通過する電子に局部的に影響を与える。第７図の電界エミッタにおいて、各集束用開口４０の横方向の１／２幅は、行方向距離８４である。この距離８４は、集束用開口４０の集束用コーティング３９Ａから開口４０の列電極２８の行方向の中心までである。横方向の１／２幅８４が行方向距離８６の大部分を占めるはずである。この距離８６は、各集束用開口４０に沿ったベース部集束用構造体３８Ａの列方向ストリップの行方向の中心から開口４０の列電極２８の行方向の中心までである。好ましくない電子の軌跡を起こすレンズの異常は、横方向の１／２幅８４が行方向距離８６の大部分を占める時減少する。
第８図は、集束システム３７Ａに集束用制御電位を供給する集束用コーティング３９Ａに電気的接続がなされる位置から、いかに第７図の電界エミッタが長方形のアクティブ領域９０の周辺に沿って現れるかを示している。第８図の要素９２は、（とりわけ）コーティング３９Ａに集束用制御電位が供給されるように、その下側表面に沿って電気的に接続されている周辺領域である。
アクティブ領域９０及び周辺領域９２の単純化された平面図が第９図に示されている。第９図の要素３８Ｂは、ベース部集束用構造体３８Ａの外側の境界である。要素９４は、典型的なスペーサウォールが集束用コーティング３９Ａ（第９図では別々に示されていない）と接触することにより、ＦＥＤの電子放出部分と発光部分とを分割している位置を示す。
アクティブ領域９０のベース部集束用構造体３８Ａの部分は、多数の行方向ストリップ９６Ｒからなる。この行方向ストリップ９６Ｒは、多数の列方向ストリップ９６Ｃと交差し集束用開口４０を画定する。３つの行方向ストリップ９６Ｒは、中間にある１つのストリップ９６Ｒの上に位置するスペーサウォールの位置９４と共に第９図に示されている。第９図には示されていないが、行方向ストリップ９６Ｒは通常、列方向ストリップ９６Ｃより高い。各集束用開口４０は、囲まれた空間によって形成される。この空間は、２つの連続する行方向ストリップ９６Ｒの一組の対向する行方向集束用側面壁９８Ｒと、２つの連続する列方向ストリップ９６Ｃの一組の対向する列方向集束用側面壁９８Ｃとがそれぞれ交差する場所である。
周辺領域９２は、一列のダミーの副画素を備える。この副画素は、アクティブ領域９０の真の副画素の最初と最後の列のそれぞれに隣接する。このダミーの副画素は、ＦＥＤのテストに用いられる。ダミーの副画素のそれぞれの列が、ダミーの主要列部分３０Ｄ及びダミーのゲート部３２Ｄの一群とによって形成されるダミーの列電極２８Ｄを備える。それぞれのダミーに副画素が、ベース部集束用構造体３８Ａを通って延在するダミーの集束用開口４０Ｄを備える。それぞれのダミーの集束用開口４０Ｄが、ベース部構造体３８Ａの１つの列方向ストリップ９６Ｃ及び幅広の列方向ストリップ１００Ｃとによって行方向に囲まれている。列方向においては、一対の行方向ストリップ９６Ｒがダミーの各集束用開口４０Ｄを囲む。各ダミーの副画素は、行電極１２の１つの横木部分１６を備えるが、電子放出素子を１つも備えていない。
アクセス用開口（バイア）１０２の一群が、ダミーの副画素の最後の列に隣接するベース部集束用構造体３８Ａを貫通して延在する。１つのアクセス用開口１０２は、複数の副画素群の行、典型的には約２０の副画素群の行に対して設けられている。１つの開口１０２は、１組のスペーサウォール位置９４間に位置する。
アクセス用開口１０２は、ベース部集束用構造体３８Ａの列方向ストリップ１００Ｃと、列方向ストリップ１０４Ｃとによって行方向に囲まれている。列方向においては、各アクセス用開口１０２は、一組の行方向ストリップ９６Ｒによって囲まれている。したがって、各開口１０２は囲まれた空間に形成される。この空間は、２つの行方向ストリップ９６Ｒの一対の対向する側面壁９８Ｒと、列方向ストリップ１００Ｃ、及び１０４Ｃの対向する列方向側面壁１０５Ｃとがそれぞれ交差する位置にある。開口１０２は、横方向の寸法において集束用開口４０より大きい。集束用開口４０の行方向の寸法は５０〜１００μｍであり、典型的には８０〜９０μｍである。またアクセス用開口１０２の行方向の寸法は、８０〜５００μｍであり、典型的には１２０〜１４０μｍである。
集束用コーティング３９Ａは、アクセス用導体１０６に接触するようにアクセス用開口１０２に十分に深く延在する。このアクセス用導体１０６は、開口１０２の底部の誘電体層２２の上に位置する。従ってアクセス用導体１０６は、コーティング３９Ａの下側表面に接触する。少なくともコーティング３９Ａは、導体１０６に接触するように各開口１０２の左手側側面壁１０５Ｃの下側に十分に延在する。コーティング３９Ａはまた、典型的には、導体１０６に接触するように各開口１０２の右手側側面壁１０５Ｃの下側に十分に延在する。左手側側面壁１０５Ｃに沿ってコーティング３９Ａと導体１０６とが接触していれば、これは必ずしも必要ではない。
第８図は、集束用コーティング３９Ａが、図示されたアクセス用開口１０２の底部に位置するアクセス用導体１０６の全ての部分に接触することを示している。同様に、これは望ましいことではあるが必ずしも必要ではない。言い換えれば、各開口１０２の底部のコーティング３９Ａに隙間が存在し得る。但し、この時コーティング３９Ａは、左手側側面壁１０５Ｃに沿った導体１０６と接触する。同様にコーティング３９Ａが、導体１０６と接触するように各開口１０２の行方向側面壁９８Ｒの下側に十分に延在することが望ましいが、必ずしも必要ではない。一般に、導体１０６とコーティング３９Ａとの接触領域を最大化すること、及び各開口１０２の内部にあるコーティング３９Ａの部分の隙間のサイズを最小化することが望ましい。
集束用コーティング３９Ａは、境界３８Ｂ内の全ての領域におけるベース部集束用構造体３８Ａの上に位置する。但し、集束用開口４０（及びダミーの集束用開口４０Ｄ）の下側部分に沿った部分は除く。従って、コーティング３９Ａとアクセス用開口１０２内のアクセス用導体１０６との接触により、集束用開口４０の全ての集束用コーティング部分が導体１０６と電気的に接続されていることを確実とする。
スペーサウォール位置９４によって分割される、複数のアクセス用開口１０２を介する集束用コーティング３９Ａと、アクセス用導体１０６との接触により、過剰な接続部分が設けられる。これは、あらゆる位置９４でのスペーサウォールとコーティング３９Ａとの接触、またはコーティング３９Ａの上のスペーサウォールへの二次的な圧力により、コーティング３９Ａに損傷が起こる場合に備えてである。このような損傷が、スペーサウォールの下の位置９４で発生しても、アクセス用導体１０６は損傷を受けず、損傷した両側のコーティング３９Ａの部分に集束用制御電位を印加することができる。従って、スペーサウォール位置９４のコーティング３９Ａの１つまたは複数の損傷が発生したとしても、コーティング３９Ａの全てに集束用制御電位が供給される。
アクセス用導体１０６が、第９図に示されるようにベース部集束用構造体の境界３８Ｂを越えて、列方向に延在する。導体１０６の両端が境界３８Ｂを越えて、集束用コーティング３９Ａに伝達する導体１０６に集束用制御電位が供給される位置まで延在することが望ましい。集束用制御電位は通常、密閉された低圧のエンクロージャの外側に位置する電圧源から供給される。このエンクロージャは、電子放出装置と発光装置とＦＥＤの外部壁とによって形成される。行電極１２及び列電極２８（ダミーの列電極２８Ｄを含む）と同様に、導体１０６がＦＥＤの外部壁を通って延在する。
アクセス用導体１０６及びアクセス用開口１０２が、アクティブ領域９０の素子を形成する段階で形成される。特に、導体１０６は、列方向の導電性材料からなるブランケット層の一部から形成される。この導電材料は、主要列部分３０（及びダミーの主要列状部３０Ｄ）の形成に用いられる。集束用開口４０（及びダミーの集束用開口４０Ｄ）の形成中に、開口１０２がベース部集束用構造体３８Ａに形成される。従って、導体１０６及び開口１０２の形成には、追加工程が伴わない。
第１０図及び第１１図は、第９図の電界エミッタのアクティブ領域９０及び周辺領域９２の別法の平面図２つを示している。第１０図及び第１１図のアクティブ領域９０は、基本的には第９図のそれと同じである。集束用コーティング３９Ａ（第１０図又は第１１図では別々に示されていない）はまた、境界３８Ｂ内の全ての領域のベース部集束用構造体３８Ａの上層をなす。但し、集束用開口４０（及びダミーの集束用開口４０Ｄ）の下側部分に沿った部分は含まない。
第８図及び第９図の電界エミッタと第１０図の電界エミッタとの主な相違は、集束用コーティング３９Ａに集束用制御電位を供給する導電材料が、第８図及び第９図のように開口１０２を介するのではなく、第１０図の境界３８Ｂに沿ってコーティング３９Ａに接触する。特に、コーティング３９Ａが、境界３８Ｂの両方の列方向部分の側面壁に沿って延在することにより、２つのアクセス用導体１０８とそれぞれ電気的に接続する。第１０図には示されていないが、アクセス用導体１０８は、誘電体層２２の上に位置する。導体１０８の一部が、ベース部集束用構造体３８Ａの下に位置し、列方向の縦方向に延在する。各導体１０８の両端が、列方向の境界３８Ｂを越えて、集束用制御電位が印加される位置まで延在する。アクセス用導体１０６と同様に、各導体１０８は通常、外側の電源から集束用制御電位が印加されるように、ＦＥＤの外部壁を貫通する。
第１１図の電界エミッタは、第８図及び第９図の電界エミッタと同様に複数のアクセス用開口１０２を備える。しかしながら、開口１０２を介してアクセス用導体１０６に接続される代わりに、第１１図の集束用コーティング３９Ａは、開口１０２を介してに延在することにより、開口１０２の底部のアクセス用導体１１０の過剰な部分にまで電気的に接続する。アクセス用導体１１０の導体の余分な部分は、ベース部集束用構造体３８Ａの底部の下の誘電体層２２の上に位置するが、通常は境界３８Ｂを越えては延在しない。アクセス用導体１１０はさらに、一組の指状型アクセス用開口１１２の底部に沿ってコーティング３９Ａと接続されている。このアクセス用開口１１２は、第１１図の構造体３８Ｂの右手側上部角及び右手側下部角付近のベース部構造体３８Ａを貫いて延在する。
もう一組の指状アクセス用開口１１４が、第１１図の電界エミッタの左手側上部角、及び左手側下部角付近の集束用構造体３８Ａを貫いて延在する。集束用コーティング３９Ａが、アクセス用開口１１４を介して延在し、ベース部構造体３８Ａの底部の下の誘電体層２２の上に位置する一組のアクセス用導体１１６のそれぞれに延在する。アクセス用導体１１０とは対照的に、アクセス用導体１１６は境界３８Ｂを越えて、集束用制御電位が供給される位置まで延在する。
アクセス用導体１１０及び１１６の全てが、集束用コーティング３９Ａの下部表面に沿ってその集束用コーティング３９Ａに接触する。アクセス用開口１０２と共に周辺部領域９２に位置する指状型のアクセス用開口１１２及び１１４は、その形状から、コーティング３９Ａが好適に導体１１０及び１１６に接触するための開口１１２及び１１４の側面壁の下に向かって延在する面積が増加する。
対応するアクセス用開口１１４を通る、どちらか一方のアクセス用導体１１６への接続により、集束用コーティング３９Ａに通常は十分な集束用制御電位が供給される。スペーサウォールが位置９４でコーティング３９へと接触することによる結果、または二次的に発生するスペーサウォールのコーティング３９への圧力の結果として、どのスペーサウォール位置９４に沿ってコーティング３９Ａが損傷した場合も、アクセス用導体１１０とアクセス用開口１０２及び１１２の組み合わせが、損傷に耐える十分な過剰部分を備えている。特に、コーティング３９Ａの一部が一方の開口１１４から開口１１２の行方向に延在することにより、開口１１４が集束用制御電位がコーティング３９Ａの右手側側面に伝達されるのを可能とする。したがって、各開口１０２及びどちらか一方の開口１１２による導体１１０とコーティング３９Ａとの接続により、集束用制御電位が、第９図の電界エミッタの上述された集束用コーティングの損傷をバイパスすることが可能となる。したがって、コーティング３９Ａの全ての部分に、集束用制御電位が供給される。
第１０図の電界エミッタにおいて、アクセス用導体１０８は、制御電極２８の形成に用いられる主要列層から形成される。第１１図の電界エミッタのアクセス用導体１１０及び１１６についても同様である。第１１図の電界エミッタのアクセス用開口１１２及び１１４は、集束用開口４０が形成される時に同時に形成される。第８図及び第９図の電界エミッタと同様に、第１０図または第１１図の電界エミッタの集束用コーティング３９Ａに集束用制御電位を供給する構造の製造には、発生領域９０の要素の形成に必要な工程以外の工程は必要としない。
集束用コーティング３９または３９Ａを形成する、アングルド金属蒸着に好適な真空メタライジングシステムが、第１２図に示される。第１２図の要素１２０が、部分的に仕上がった電界エミッタを表す。この電界エミッタ１２０は、ＸＹＺ座標軸のＸＹ面に沿って位置する。電界エミッタ１２０の上側表面のほぼ中心が、ＸＹＺ座標系の中心である。
集束用コーティング金属が、電界エミッタ１２０から比較的遠い（横方向）距離に位置する金属蒸着源１２２から供給される。この金属源１２２は、ＸＺ面に位置する点放射源に近づけるように配置される。集束用コーティング金属の電子が、金属面１２２から蒸発し、アパーチャプレート１２４の開口を通過する。蒸着金属原子の主軸１２６がＸＺ面にあり、Ｙ軸に対して垂直をなす。
プレート１２４の開口が、蒸着金属原子の分配を、蒸着主軸１２６に対して半角αをもつ概ね均質の円錐形に制限する。半角αの角度は、ベース部集束用構造体３８Ａの上側表面全体にわたって、集束用コーティング金属が均質に蒸着されるように選択される。この時、ベース部構造体３８Ａの上側表面の高さの変化の影響を受ける。通常、角度αは１〜５度の範囲である。蒸着領域の横方向の外形寸法が３４０ｍｍ×３２０ｍｍであり、高さの変化が１０μｍの場合、角度αは典型的には３度である。
入射角θは、Ｘ軸（電界エミッタ１２０の）と被着主軸１２６との角度である。入射角θの角度は、種々の決定要因による。その決定要因とは、集束用開口４０の深さ（すなわち、各開口４０の間の列方向ストリップ９６Ｃの高さ）と、集束用コーティング金属が開口４０に進入する基準深さと、良好なディスプレイ性能を保つ集束用コーティング金属材料が開口４０に進入する最低及び最大の深さと、行方向の開口４０の寸法と、可能であれば列方向の開口４０の寸法と、追加された開口１０２または１１２及び１１４の深さと、開口１０２または１１２及び１１４の行方向の寸法と、可能であれば開口１０２または１１２及び１１４の列方向の寸法と、集束用コーティング３９または３９Ａの基準厚さとである。入射角θは通常、５〜２５度の範囲である。第８図及び第９図の電界エミッタにおいて、集束用開口４０及びアクセス用開口１０２のそれぞれの行方向寸法が、典型的には、８０〜９０μｍ、１２０〜１４０μｍであり、集束用開口４０の中への最大メタライゼーション深さは約２５μｍであり、コーティングの厚さは５０μｍであり、この時の入射角θは典型的には１５度である。
第１２図のシステムの集束用金属アングルド蒸着が、以下の方法で行われる。集束用コーティング３９Ａがベース部集束用構造体３８Ａの上側表面のほぼ全体に形成されるが、各集束用開口４０の中へは途中までしか延在しない。コーティング３９Ａがどの列電極２８とも電気的にショートしないように、集束用コーティング金属のどの部分も、集束用開口４０のどの側面壁に沿っても十分に深く蒸着されるべきではない。
第８図及び第９図の電界エミッタにおいて、アングルド被着が以下の方法で行われる。集束用コーティング３９Ａが、アクセス用導体１０６に接触するように、各アクセス用開口１０２の少なくても１つの側面壁に十分深く延在し、少なくても１０５Ｃの左手側側面壁に延在するのが好ましい。アクセス用開口１１２及び１１４の中へのアングルド被着に関しても、導体１１０及び１１６の接触が必要であり、第１１図の電界エミッタと同様のことが言える。第１０図の電界エミッタへのアングルド被着は、コーティング３９Ａが、ベース部集束用構造体の境界３８Ｂの右手側及び左手側のエッジの下側に十分に延在することにより、アクセス用導体１０８に接触するように行われる。
前述の２つのパラグラフに従えば、集束用コーティング３９Ａのアングルド被着が、第１２図のシステム１２２／１２４を用いて種々の方法で実施される。例えば、集束用開口が、ベースプレート１０に対して垂直方向から見て概ね矩形または円形である場合、アングルド被着が、システム１２２／１２４をフィールドエミッタに対して回転して実行可能であり、逆にフィールドエミッタを回転しても可能である。入射角θは、集束用コーティング金属のいかなる部分も、開口４０の底部のどこにも到達しないように入射角θが選択される。この回転技術を用いて、第８図及び第９図の電界エミッタのアクセス用開口１０２の少なくとも１つの横方向の寸法または、第１１図の電界エミッタのアクセス用開口１１２、及び１１４の少なくとも１つの横方向の寸法が、集束用開口４０の寸法より十分に大きくなければならない。そうすることにより、選択された入射角θで、集束用コーティング金属が、開口１０２または１１２及び１１４の底部に到達する。システム１２２／１２４の電界エミッタに対して回転する速度は一定、或いは変動も可能である。
集束用開口４０は、横方向の寸法が、それと交差する横方向の寸法より著しく大きい場合が多い。一定の入射角θでこの回転技術に従ってアングルド被着が行われた場合、開口４０の一横方向の寸法が、それと交差する横方向の寸法より著しく大きいということは、集束用コーティング金属が、著しく不均一の深さに開口４０に被着されることである。状況によっては、この不均一の被着により、集束用コーティング３９または３９Ａと制御電極２８とのショートの危険性が著しく高まる可能性がある。
たとえば、集束用開口４０は通常、行方向の寸法が８０〜９０μｍであり、列方向の寸法が１２０〜１４０μｍである。第９図を参照すると、開口４０の列方向側面壁９８Ｃは、行方向側面壁９８Ｒより著しく長い。入射角θが一定に保たれると仮定し、電界エミッタが蒸着システム１２２／１２４に対して回転されながら、コーティング３９Ａのアングルド被着が実行されると、集束用コーティング金属の開口４０への被着は、列方向側面壁９８Ｃより行方向側面壁９８Ｒへの被着が深くなる。
上記の通り、良好な電子集束を達成するために、第７図の入り口点距離８２の値を小さく（距離８０と８２の和に対して）する必要がある。入り口点距離８２の数値が小さいと言うことは、集束用コーティング３９Ａが、列方向側面壁９８Ｃに沿って開口４０に深く延在することである。集束用金属アングルド被着が、一定の入射角θで回転技術にしたがって実施される場合、入り口点距離８２を小さくしようとすると、列電極２８と行方向側面壁９８Ｒに沿った集束用コーティング３９Ａとのショートの可能性がある。なぜなら、開口４０への集束用コーティング金属の被着が、側面壁９８Ｃより側面壁９８Ｒに沿って深いからである。
アングルド蒸着の別の実施例では、電界エミッタに対向する２つの静止位置から集束用コーティング金属を蒸着する。これら２つの静止位置を適切に選択することにより、集束用開口４０の一横方向の寸法がそれと交差する横方向の寸法より著しく大きいために起こる、集束用コーティング３９または３９Ａが制御電極２８とショートする可能性が実質的に回避できる。一般に、対向位置技術は、各位置において、蒸着用主軸が集束用開口４０の寸法が最大となる横方向に垂直になるように、蒸着システムを整列することを含む。開口４０の列方向の寸法が横方向の寸法より大きいという典型的な例では、対向位置のそれぞれの被着用主軸が列方向に概ね垂直をなす。
それぞれの被着用主軸と、集束用開口の最大の寸法の横方向との角度のある程度の方位角（偏揺れ）変動（即ち垂直方向の角度変動）は、許容範囲であり、場合によっては望ましい。たとえば、行方向ストリップ９６Ｒが、列方向ストリップ９６Ｃより高い場合、もし被着主軸が、列方向に対して完全に垂直をなすと、行方向側面壁９８Ｒの部分に堆積する集束用コーティング金属の量が比較的少ない。この側面壁９８Ｒは、行方向ストリップ９６Ｒの頂部から、列方向ストリップ９６Ｃの頂部へと下方向に向かって延在する。
この問題は、それぞれの被着主軸を、集束用開口４０の寸法が最大となる横方向に対して垂直から方位角５〜２５度、典型的には１０度ずらして配置することによって対処している。２つの対向位置が、互いに対向するように保たれることから、それぞれの被着主軸の方位角（すなわち垂直方向から見て）が概ね１８０度異なっている。
この僅かに垂直からずれた集束用コーティング３９Ａの被着により、１つの位置からの被着の間、集束用コーティング金属が、行方向側面壁９８Ｒのそれぞれ対向する上記の一対の部分の一方に十分に被着され、他方の位置からの被着の時、他方の側面壁部分に十分に被着される。結果として、コーティング３９Ａが、ベース部構造体３８Ａの頂部に沿って連続する。このベース部構造体３８Ａは、行方向ストリップ９６Ｒの頂部から列方向ストリップ９６Ｃの頂部に下に向かって延在する行方向側面壁９８Ｒの部分を含む。方位角、及びコーティング３９Ａが列方向側面壁９８Ｃに沿って集束用開口４０の中に延在する深さを選択することによって、コーティング３９Ａが開口４０の行方向側面壁に延在して列電極２８と接触することを容易に避けられる。
対向位置のアングルド被着は、１つの角度がついた被着源を用いて連続して実行することが可能である。即ち、集束用コーティング材料が一方の位置から被着し、続いて被着源が他方の位置に設置され、集束用コーティング材料がさらに、第２の位置から被着することが可能である。別法では、対向位置のアングルド被着が、２つの被着源で実行可能であり、典型的には同時に２つのそれぞれ異なる位置の被着源で行われる。
上述の方法で選択された２つの対向する位置から、アングルド被着を実行する重要な点は、アクセス用開口１０２、１１２、及び１１４などの開口の寸法を選択することにより、集束用コーティング材料が、集束用開口４０の中の途中までしか延在しなくても、集束用コーティング材料が、これらの開口の底部に到達することが容易に可能となる。これにより、開口４０の底部で、コーティング３９または３９Ａと制御電極２８とがショートすることなく、集束用コーティング３９または３９Ａが、その下側表面にそって電気的に接続され、集束用コーティング電位が供給される。
第１３図は、どのように本発明の対向位置被着技術が、第８図及び第９図の電界エミッタに用いられ、集束用コーティング３９Ａを形成するかを示す。２行の集束用開口と７列の集束用開口（ダミーの集束用開口１列を含む）が、第１３図に示されている。第１３図の要素１２８及び１３０は、被着システム１２２／１２４が集束用金属アングルド被着の実行に用いられる対向位置を表す。位置１２８及び１３０が、アクティブ領域９０及び周辺領域９２の横方向外側に位置する。位置１２８は、領域９０及び９２を越えて、アクセス用開口１０２の右側に位置する。位置１３０は、領域９０及び９２を越えて、集束用開口４０の第１の列の左側に位置する。
被着システム１２２／１２４の被着主軸１２６が、上述の方位角変動に従い、列方向に概ね垂直となるように位置１２８が配置される。同様に位置１３０がシステム１２２／１２４の被着主軸１２６が列方向に概ね垂直となるように配置される。集束制御が列方向より行方向により重要なため、位置１２８及び１３０の被着主軸１２６が、横方向に概ね垂直になるように延在する。この横方向とは、最も重要な集束制御の横方向と垂直をなす。被着主軸１２６はまた、概ね同じ垂直面に位置する。
第１４ａ図及び第１４ｂ図は、いかにシステム１２２／１２４を用いた対向位置被着が、第８図及び第９図の電界エミッタ上で行われるかを示す。第１４ａ図及び第１４ｂ図の要素１３２が、制御電極２８及びベース部集束用構造体３８Ａの下の構造体（電子放出素子２４及び行電極１２を含む）を概ね表す。第１４ａ図においては、アングルド被着が位置１２８から開始される。集束用コーティング金属の電子が、ベース部集束用構造体３８Ａの上部に蒸着され、左手側側面壁９８Ｃに沿った集束用開口４０（及びダミーの集束用開口４０Ｄ）の中の途中までと、左手側側面壁１０５Ｃに沿ったアクセス用開口１０２の中の全てと、開口１０２の底部のアクセス用導体１０６の一部とに延在する。
電界エミッタ及び被着システム１２２／１２４が、位置１３０にシステム１２２／１２４が位置するように、互いに１８０度の方位角をなすように回転させられる。これには、電界エミッタの移動とシステム１２２／１２４の移動と、電界エミッタ及びシステム１２２／１２４の両方の移動が伴い得る。
位置１３０から、集束用コーティング金属の原子がベース部集束用構造体３８Ａの頂部の上に蒸着され、右手側側面壁９８Ｃに沿った集束用開口４０（及びダミーの集束用開口４０Ｄ）の中の途中までと、右手側側面壁１０５Ｃに沿ったアクセス用開口１０２の中全てと、開口１０２の底部のアクセス用導体１０６の一部とに延在する。その結果として、集束用コーティング３９Ａが、各集束用開口４０（または４０Ｄ）の中には途中までしか延在しないが、少なくとも側面壁１０５Ｃの両方に沿ってアクセス用開口１０２の中まで延在する。いかなる集束用開口４０の制御電極２８ともショートすることなく、アクセス用導体１０６が、開口１０２の中の下側表面に沿った集束用コーティング３９Ａと電気的に接触する。
各集束用開口４０に延在する、右手側側面壁９８Ｃに対する左手側側面壁９８Ｃの集束用コーティング３９Ａの量は、各開口４０によって異なる。適切な被着パラメータの選択により、通常はこの変動が十分に少ないため、電子が集束不足または過剰集束によって目的以外の発光素子に到達することは殆どない。この発光素子は、最終的なＦＥＤの電界エミッタの対向側に位置する発光装置の中に位置する。第１４ｂ図に示される例において、集束用コーティング金属は、アクセス用開口１０２を介して露出されるアクセス用導体１０６のすべての部分には蒸着されていない。隙間１３４が、それぞれの開口１０２の底部の集束用コーティング３９Ａの中に存在する。この隙間１３４は、被着条件の調節／または行方向の開口１０２の寸法の調節によって取り除くことが可能である。
停止被着とは別に、各位置１２８及び１３０から被着する間、被着位置１２８及び１３０が、概ね横方向に限定された中で横方向に移動可能である。通常は、この移動は列方向に行われる。例えば、位置１２８が、集束用開口４０の底部の行付近から、開口４０の上部の行付近に移動が可能である（そのまた逆も同様である）。位置１３０にも同様のことが言える。
円錐形の半角αを適切に制限することにより、列方向に位置１２８及び１３０を移動することにより、集束用コーティング３９Ａの厚さを、ベース部集束用構造体３８Ａの上部全体にわたって概ね一様とすることが可能である。同様にコーティング３９Ａが、列方向側面壁９８Ｃに沿って集束用開口４０の中に延在する深さは、各開口４０の列の各開口４０が概ね均質となる。加えて、位置１２８及び１３０の列方向の移動により、位置１２８及び１３０が電界エミッタに近づくことになる。従って、被着位置を電界エミッタから離すことなく、コーティング３９Ａが電界エミッタの広い領域に被着可能であり、特別に大きな被着チャンバを必要としない。
対向位置アングルド被着時に、シャドーマスク（図示せず）が、通常は、集束用コーティング３８Ａの周辺部に用いられる。これは集束用コーティング金属が、電極２８、２８Ｄ、及び１２の露出した端部に付着し互いにショートすることを防ぐためである。別法では、電極２８、２８Ｄ、及び１２並びに導体１６の露出した端部の上に付着した全ての集束用コーティング金属を、好適なマスクを用いたエッチング処理に従って除去することも可能である。この好適なエッチング処理は、電極２８、２８Ｄ、１２、及び導体１０６からなる材料次第であり、また集束用コーティング金属によっても異なる。
第１４ａ図及び第１４ｂ図に概ね示される工程に従って処理された、第８図、第９図、及び第１３図の電界エミッタの集束システム３７Ａの一部の斜視図が、第１５図に示される。第１５図の要素１３６は、集束システム３７Ａの下側の構造体を示す。第１５図は、いかに集束用コーティング３９Ａの開口４０の中への延在が、開口４０の列方向側面壁９８Ｃほど開口４０の行方向側面壁９８Ｒに深く延在しないかを示す。
第１６図は、第８図、第９図、第１３図、及び第１５図の電界エミッタを備えるＦＥＤのアクティブ領域９０の一部を例示する。各集束用開口４０を通過する電子を放出する電子放出素子２４の各セットが、第１６図では単純化のために１つの素子２４によって示されている。発光装置は、第１６図の電界エミッタの対向側に位置する。この発光装置は、典型的にはガラスからなる平坦で透明なフェースプレート１４０を備える。横方向に分離された燐光体発光素子１４２が、電界エミッタの電子放出素子２４のセットのパターンに対応するパターンのフェースプレート１４０の内側表面の上に位置する。ブラックマトリクス１４４は、発光素子１４２を横方向に取り囲む。薄い光反射アノード層１４６は、発光素子１４２及びブラックマトリクス１４４の上に位置する。
集束制御の各極値が、第１６図に示されている。第１６図の右側の集束用開口４０に延在する集束用コーティング３９Ａは、右手側側面壁９８Ｃより左手側側面壁９８Ｃに沿って深く延在する。右手側集束用開口４０については反対のことが言える。中心の集束用開口４０の集束用コーティング３９Ａは、列方向側面壁９８Ｃに沿って集束用開口４０の中に概ね等距離に延在する。中心の開口４０のコーティング３９Ａの部分が、平均して概ね左右対称に、電子を中心の開口４０を通過させて対向側（すなわち目的の）発光素子１４６に衝当させる。左側または右側の開口４０の場合は、衝当するパターンが左または右に曲がるが、開口４０に沿った集束用コーティング３９Ａの部分が、それでも電子の軌跡を制御し、実質的に放出された電子の全てが、対向側の発光素子１４６に衝当する。
本発明に従って製造された電子放出装置を備えるフラットパネルＣＲＴディスプレイが、以下の方法で動作する。発光装置のアノードが、制御電極２８及びエミッタ電極１２に対して高いプラス電位に保たれる。好適な電位が、選択された１つの制御電極２８と選択された１つのエミッタ電極１２との間に印加されると、選択されたゲート部分３２が選択された電子放出素子２４のセットから電子を引き出し、結果としての電子流の大きさを制御する。発光素子が高電圧燐光体である場合に発光素子で計測された電流密度が０．１mA/cm2であり、印加されたゲート−カソード電界が２０Ｖ／μｍまたはそれ未満に到達する時、所望のレベルの電子放出が通常は起こる。引き出された電子がアノード層を通過して、選択的に燐光体素子に衝当することにより、発光素子が、発光装置の外側表面に視認できる光を発光する。
「頂部」、「底部」、「上側」、及び「下側」などの方向の用語が、座標系を明確にするために本発明の説明に用いられ、本発明の種々の構成部分がいかに適合するかが読者に容易に理解できるであろう。実際の実施においては、本発明の電子放出装置の構成部分は、ここで用いられる要素に示された方向とは異なった方向に位置する場合もある。製造工程が本発明に従って実行された場合も同様である。方向の用語は、説明を容易にするために用いられており、この方向の用語によって示された実施例とは異なる方向の実施例も含まれる。
本発明は特定の実施例を用いて説明されているが、この説明は単に図解の目的だけであり、以下の本発明の請求項の範囲を限定するものと解釈されものではない。たとえば、集束用コーティング３９Ａの被着時に、被着システム１２２／１２４が電界エミッタの周りを回転され得る（逆も同様である）。このときの入射角θは、コーティング３９Ａが行方向側面壁９８Ｒに完全には延在せず、かつ列方向側面壁９８Ｃの途中まで延在するように、適切に調節され得る。
システム１２２／１２４が電界エミッタに対して被着主軸１２６が列方向に垂直となる位置から主軸１２６が列方向に平行となる位置に回転する時、入射角θが小さくなる。逆もまた同様である。
集束用開口４０並びにアクセス用開口１０２、１１２、及び１１４は、長方形以外の形も可能である。コーティング３９Ａの被着に用いられる技術は、集束用コーティング３９にも利用可能である。蒸着以外の別の被着方法が、コーティング３９または３９Ａに用いられ得る。
電子放出素子２４の各セットが、多数の素子２４よりむしろ１つの素子２４からなり得る。多数の電子放出素子が、誘電体層２２を通る１つの開口に位置することも可能である。電子放出素子２４は、円錐形以外の形も取り得る。一例としてフィラメント型がある一方、ダイヤモンドグリットなどのそれぞれの形が異なるものもある。
本発明の原理は、マトリクス上にアドレス指定されたフラットパネルディスプレイの別のタイプにも適用可能である。この目的のフラットパネルディスプレイの候補には、マトリクス上にアドレス指定されたプラズマディスプレイ及びアクティブマトリクス（active matrix）液晶ディスプレイも含まれる。添付の請求項に記載された本発明の精神から逸脱することなく、当業者によって種々の変更及び応用が可能である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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