JPH04317094A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JPH04317094A
JPH04317094A JP4009116A JP911692A JPH04317094A JP H04317094 A JPH04317094 A JP H04317094A JP 4009116 A JP4009116 A JP 4009116A JP 911692 A JP911692 A JP 911692A JP H04317094 A JPH04317094 A JP H04317094A
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spacer
layer
auxiliary
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JP4009116A
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Inventor
Remko Horne
レムコ　ホルネ
Andel Maarten A Van
マールテン　アレクサンダー　ファン　アンデル
Veen Gerardus N A Van
ヘラルダス　ニコラス　アンネ　ファン　フェーン
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第１基板と少なくとも
１個の電子源及び有機重合体で作られた少なくとも１個
のスペーサにより前記第１基板から離して間を置かれた
第２基板を具えている表示装置に関するものである。
【０００２】本発明はまた、そのような表示装置を製造
する方法にも関連している。
【０００３】この種類の平らな表示装置は、例えば携帯
できるコンピュータでの表示パネルとして用いられるが
、陰極線管の使用が問題を生じ得るその他の場所でも用
いられる。更にその上、ビデオ応用に対する平らな表示
装置においても興味が増大している。
【０００４】
【従来の技術】前述の種類の表示装置はＰＣＴ／ＷＯ−
９０／００８０８　号明細書に記載されている。ポリイ
ミドで作られたスペーサがこの明細書に記載された装置
に示されている。 これらのスペーサはポリアミドエステルを含んでいる層
によって基板を被覆することにより、続いてこの層を乾
燥しその層をフォトリソグラフ的にパターン化すること
により製造される。紫外線放射による露出と現像及びそ
の他の処理の後に、　１００〜１５０　μｍ　の高さを
有するポリイミドスペーサがこの方法で得られる。
【０００５】しかしながら、図示されたこの表示装置は
多くの欠点を有している。例えば、そのようなパネルの
前側は、それらの代わりに例えばアルミニウムの導電層
により被覆され、あるいは電子を伝達する目的のために
酸化インジュウム錫の層上に設けられたている蛍光体を
設けられねばならない。特にテレビジョン応用において
、充分な表示を得るために、２〜５ｋＶ程度の加速電圧
が第１基板（そこでは電界エミッタの形での電子源が前
記装置には存在する）と第２基板との間に（使用される
材料、ガス充填、その他、に依存して）必要である。Ｐ
ＣＴ／ＷＯ−９０／００８０８　号明細書による装置に
おいては、そのスペーサは有機化学材料（ポリイミド）
から成っている。 前記の高い加速電圧においては、これがフラッシュオー
バを経て黒鉛形成に導き得るので、装置の真空機能と電
気的機能との両方が有害に影響され得る。適当な被覆（
例えば酸化クロム又は酸化珪素）をこのスペーサに設け
ることによりこれを防止することも可能であるけれども
、これは基板を同時に回転させている間の真空めっき、
又は液体からの選択的な沈澱のような付加的な処理工程
を必要とするが、他方ではその基板はこの処理に対して
も普通は保護されねばならない。
【０００６】ＰＣＴ／ＷＯ−９０／００８０８　号明細
書に示された装置のもう一つの欠点は、電子の後方散乱
又は二次放射によって、隣接する画素がこれらの後方散
乱された又は二次電子により励起され得ることである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の一つは
、高すぎる電界強度により生じる前記の黒鉛形成又はそ
の他の問題なしに、高い加速電圧が用いられ得る、今ま
でに説明された種類の表示装置を提供することである。 後方散乱又は二次放射による前記の問題が生じない表示
装置を提供することが、本発明のもう一つの目的である
。
【０００８】２個の実質的に平行な基板を有する表示装
置を製造する方法を提供することが本発明のさらに別の
目的である。
【０００９】本発明は、特に、毎回各工程を完全に反復
することなく、今までに説明したような工程の累積的効
果により、これが達成され得ると言う認識に基づいてい
る。断面でみて、この反復的な処理が異なるレベルでは
異なる断面を有するスペーサを作り出すと言う認識にそ
れは更に基づいている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】それ故に、本発明による
表示装置は、二つの基板の間の距離が少なくとも　２０
０μｍ　であることを特徴としている。
【００１１】この方法では電界強度が同じ加速電圧を用
いるにもかかわらず前記の装置よりも小さくなり得るか
ら、黒鉛を形成すること及び真空に影響することの危険
は大幅に低減される。　１００μｍ２と１０，０００μ
ｍ２との間の第一基板の範囲での断面の面（ここでこの
面は使用された方法により普通は最も小さい）を有する
約１ｍｍまでの高さのスペーサがこの方法で実現され得
て、一方この種類の表示装置では画素間のピッチは一般
に５０〜５００　μｍ　位である。
【００１２】本発明による表示装置の第一の好適な実施
例は、そのスペーサの異なる高さで見たスペーサの断面
が異なるパターンを有することを特徴とする。
【００１３】これによって、例えば断面で見た（例えば
ポリイミドから成る）スペーサが少なくとも第２基板の
範囲において画素の周りに閉じられた構造を形成するこ
とが達成され得る。これは矩形構造であってもよいが、
好適には蜂の巣構造である。この画素の位置における閉
じられた構造が、隣接する画素への電子の後方散乱を防
止する。
【００１４】この表示機構がＰＣＴ／ＷＯ−９０／００
８０８　号明細書に記載されたような電子の手段による
蛍光体の励起に基づいている場合には、第１基板は、例
えば電界エミッタのような電子源のマトリックスを具え
ており、その代わりに、各電子源が複数の電界エミッタ
を作られてもよく、あるいは、第１基板が半導体である
場合には、電子源がこの半導体本体内に組み込まれても
よい。
【００１５】本発明による表示装置のもう一つの好適な
実施例は、スペーサが少なくとも導電性材料の一層によ
り横切られていることを特徴としている。
【００１６】この方法では、加速グリッドが、例えば、
構成された金属層を具えることにより、スペーサ内に組
み込まれ得る。
【００１７】本発明による方法は、少なくとも　２００
μｍ　の厚さを有するパターン化できる有機材料の層が
、少なくとも１個のスペーサがフォトリソグラフ的に定
義される基板上に設けられることを特徴としている。
【００１８】この層は、必要な場合には、補助マスクが
二つの補助層の間にフォトリソグラフ的に設けられ、一
方平面図ではその補助マスクと最後に設けられた層上の
マスクとが互いに重なり合わないか又は互いに部分的に
のみ重なり合う補助層によって、好適に与えられる。
【００１９】その代わりに、少なくとも１個の補助層が
設けられてしまった後に、スペーサの一部がパターン化
できる材料の部分に定義され、その後この材料は、パタ
ーン化できる材料の代わりにそのスペーサの別の部分を
定義するための少なくとも１個の補助層によって被覆さ
れる導電材料のパターン化された層を設けられる。
【００２０】
【実施例】これらの及びその他の本発明の態様を幾つか
の実施例と図面とを参照して、以下非常に詳細に説明し
よう。
【００２１】図１は例えばガラス又は珪素の第１基板を
具えている本発明による表示装置の一部を示しており、
その第１基板はこの場合には本質的に既知の方法で製造
される電子源２（例えば、電界エミッタ）のマトリック
スを設けられている。この例では電子源２に対向する基
板３の側に設けられた蛍光体と実質的に一致する画素４
が、ガラスの第２基板３上に電子源に対向して存在して
いる。２個の画素４が示されているのみであるが、装置
の種類（単色、カラー）に依存して、少なくとも　１０
０，０００〜１，０００，０００　画素をこの装置は実
際には具えている。
【００２２】基板１及び３はスペーサ５によって約　５
００μｍ　だけ離されて間を空けられている。関連する
例においては、これらのスペーサは二つの部分、すなわ
ち第１基板１の範囲における第１部分５ａと、第２基板
３上の画素４の範囲における第２部分５ｂとを具えてい
る。この部分５ｂは画素４　の周りに完全に延在しても
よい。図示された装置は画素４に関連する蛍光体上に衝
突するように、電子源２から電子を生じることにより駆
動される。今や後方散乱された電子はその部分５ｂ上に
衝突し、且つ従って隣接する画素に影響することはでき
ない。二つの基板の間の大きい距離によって、比較的高
い電圧差（５〜１０ｋＶ）がフラッシュ−オーバの危険
なしにそれらの間にに印加され得る。この表示装置はス
ペーサ５内の開口部７によって真空にされ得る。
【００２３】図１の装置は次のようにして（図２〜７参
照）製造することができる。
【００２４】この製造は、第１基板１、例えば半導体基
板（この例では珪素又はガラス）から出発し、その半導
体基板の中又は上に電子源、例えば、電界エミッタ（図
示せず）が実現されるが、本出願人の名前で特公平１−
４５６９４　号公報に記載されたような半導体陰極も可
能である。約　３００μｍ　の厚さを有する感光性ポリ
アミド酸又はポリアミドエステルの層８が基板１上に設
けられる。適当なポリアミドエステルは、例えばチバ−
ガイギー社のＰｒｏｂｉｍｉｄｅ　３４８　ＦＣである
。（約　１００μｍ　までの）薄い層がポリアミドエス
テルの単一スピン被覆処理によって塗布され得る。この
場合に用いられた層厚さにおいては、このポリアミドエ
ステルが、図８及び９を参照して説明されるような方法
によって与えられるか、あるいは「スペーサナイフ」の
ような適当な道具によって与えられる。電子源を保護す
るために、必要な場合には保護被覆が一時的に設けられ
てもよい。
【００２５】続いて層８が本例では金の薄い層９（約４
０ｎｍ）により覆われ、その上に正フォトレジストの層
１０が設けられる。開口部７を定義するマスク１２を通
して紫外線放射（矢印１１によって図式的に示されてい
る）による露出の後に、及び現像の後に部分１０ｂ　が
取り除かれ且つフォトレジストの部分１０ａ　が残され
る（図３参照）。マスクとして残っているフォトレジス
トによって、金層９がこの目的に適したエッチング液〔
例えば、２５％沃化カリウム（ＫＩ）と１０％沃素（Ｉ
２　）の水溶液〕内で続いてウエットエッチングされる
（図４参照）。かくして作り出された構造が、約　１０
０μｍ　の厚さを有するポリアミドエステルの感光層１
３（図５参照）により再び覆われる。この組立品が続い
てスペーサの部分５ｂを定義するマスク１５を介して、
紫外線と可視放射線によって（図６に矢印１４によって
図式的に示されている）露出される。使用される波長と
露出の期間とは光強度と使用される材料及び層８，１３
の厚さ（約　２００μｍ　の厚さを有するＰｒｏｂｉｍ
ｉｄｅ　３４８　の層と完全水銀スペクトルによる露出
に対しては、光強度は例えば、　２００秒間で１５ｍＷ
／ｃｍ２である）に依存する。だから、平面図において
は、層９，１０ａ　により形成された補助マスクとマス
ク１５との間には開放空間があり、これらの範囲におい
ては層８，１３の厚さを通してポリアミドエステルが硬
化されて、これらの部分５が次の現像工程において次の
基板１上に残される。清掃、層９，１０ａ　の除去、さ
らに可能な清掃工程及び熱的後処理の後に、図７の装置
が得られる。
【００２６】このようにして得られた、放射源とスペー
サ５とを設けられた基板１が、それから例えばガラスの
第２基板３上に置かれて、蛍光体を設けられる。電子源
に対して蛍光体を整列した後に、この組立品が縁に沿っ
て密封されて真空にされる。図１の装置はこうして得ら
れる。
【００２７】図８と図９とは　２００〜１０００μｍ　
の高さを有するスペーサがいかにして得られるかを示し
ている。補助層８ａ，　８ｂ，　８ｃを次々に設けるこ
とによりポリイミド層８が得られる。先の補助層が（例
えば回転被覆法によって）定義された層厚さを獲得して
しまうまでは、各連続する補助層は設けられない。続い
て形成されるべきスペーサの位置がマスク１５を介して
定義され、その後この組立品が露出され、現像され、硬
化その他が行われる。このようにして形成されたスペー
サ５が、例えば４５０μｍだけ離れて間隔を置かれた図
９の二つの基板１，３を保持する。この例においては、
補助マスクは用いられないので、このスペーサは一様な
断面を有さねばならないが、負のフォトレジストシステ
ムが用いられ且つその層内に光吸収があるので、実際に
は第１基板の範囲における断面は普通は少し小さい。
【００２８】各画素に対して電子源を有する装置が示さ
れているけれども、例えば特開昭６３−２２６８６３　
号明細書に記載されているようなその他の平らな表示装
置にも用いることができる。
【００２９】図１０はもう一つの表示装置の製造を断面
図で部分的に及び平面図で部分的に示している。この方
法も再び基板１、例えばガラス板から出発し、その基板
上に電界エミッタのマトリックスが設けられる。ポリア
ミドエステルの補助層８ａ，　８ｂが今までに説明した
のと同じ方法で基板１上に堆積される。紫外線放射によ
る露出により硬化された範囲２２が、形成されるべきス
ペーサの部分の範囲においてその補助層内に形成される
。このようにして形成された層は、しかしながら、まだ
現像されずに、最初にエミッタ上に開口部１７を有する
金属層１６により覆われる。この金属層１６は前もって
開口部１７を設けられてもよいが、開口部のパターン（
又はなんらかのその他の必要なパターン）もエッチング
により金属層の沈澱の後に設けられてもよい。続いてポ
リアミドエステルの層８ｃが再び設けられ、その層はそ
れの代わりにエッチングによってパターン化された金層
９で覆われる。続いてポリアミドエステルの層１３が設
けられ、その後この組立品が紫外線と可視放射線との両
方またはいずれか一方によりマスク１５を介して露出さ
れる。現像、洗浄及び可能な別の処理の後に図１１の装
置が得られる。この装置は基板１を有し、その上にスペ
ーサ５ａの方形の柱状の部分がこの例では存在する。こ
のスペーサのその他の部分は類似した柱状の部分５ｂと
部分５ｃとから成り、それらの部分はそれらの周囲に沿
って閉じられており、且つそれらの部分は基本的な表示
装置において画素（蛍光体）を囲んでいる。電界エミッ
タ２１の位置において開口部１７を有する金属層１６が
、このスペーサの部分５ａと５ｂとの間で、基板１上に
存在している。この金属層１６は共通加速電極として今
や機能し得る。別の領域への可能な後方散乱を抑制する
ために、閉じられた部分５ｃの壁が導電層により覆われ
てもよく、その導電層は例えば電気的に伝導する方法で
前の基板３へ貫通接続されている。金属層１６と類似し
た格子を設けることにより、及び基板３と電気的にそれ
を短絡することによっても、これが達成され得る。
【００３０】図１１も２個の電界エミッタ２１を図式的
に示している。本例においてはそれらは電界エミッタの
マトリックスの部分を形成し、そのマトリックスはＸ線
路１８とＹ線路１９とにより駆動され、且つＸ線路が接
続紐１８ａ　を設けられているそれらの交差部の範囲に
おいて、絶縁層２０によって相互に絶縁されている。密
封に際して真空を与える可能性を提供する開口部７が部
分５ａの間と部分５ｂの間とに存在している。
【００３１】最後に、図１２はスペーサの閉じられた部
分５ｂが蜂の巣構造を有する変形を示している。他方、
参照符号は先の図面におけると同じ要素を表している。 存在している電子流は矢印２３によって図式的に示され
ている。
【００３２】勿論この発明は図示した例に制限されるも
のではなく、本発明の範囲内で幾つかの変形が可能であ
る。例えば、スペーサが定義される構造は基板１上の代
わりに蛍光体を有するガラス板上に設けられることもで
きる。複数の金属マスクが補助層の間に設けられてもよ
いので、その通りに、電子光学システムの部分がそのス
ペーサ内に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明るよる表示装置の一部の図式的表現であ
る。
【図２】製造の最初の段階で図１の線ＩＩ〜ＩＩ上で取
った図１の表示装置図式的に示す断面図である。
【図３】製造の次の段階で図１の線ＩＩ〜ＩＩ上で取っ
た図１の表示装置図式的に示す断面図である。
【図４】製造のその次の段階で図１の線ＩＩ〜ＩＩ上で
取った図１の表示装置図式的に示す断面図である。
【図５】製造のその次の段階で図１の線ＩＩ〜ＩＩ上で
取った図１の表示装置図式的に示す断面図である。
【図６】製造のその次の段階で図１の線ＩＩ〜ＩＩ上で
取った図１の表示装置図式的に示す断面図である。
【図７】製造のその次の段階で図１の線ＩＩ〜ＩＩ上で
取った図１の表示装置図式的に示す断面図である。
【図８】本発明によるもう一つの表示装置の製造を図式
的に示している。
【図９】図８の表示装置の製造の次の段階を図式的に示
している。
【図１０】別の装置の製造を示している。
【図１１】図１０の装置の製造の次の段階を示している
。
【図１２】本発明による別の表示装置を図式的に示して
いる。
【符号の説明】
１，３　　基板 ２　　電子源 ４　　画素 ５　　スペーサ ５ａ，　５ｂ，　５ｃ　　スペーサの部分７，１７　　
開口部 ８　　層 ８ａ，　８ｂ，　８ｃ　　補助層 ９　　薄層 １０ａ，　１０ｂ　　フォトレジストの部分１１，　１
４，　２３　　矢印 １２，　１５　　マスク １６　　薄い金属層 １８　　Ｘ線路 １８ａ　接続紐 １９　　Ｙ線路 ２０　　絶縁層 ２１　　電界エミッタ ２２　　硬化される範囲

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　第１基板と少なくとも１個の電子源及
    び有機重合体で作られた少なくとも１個のスペーサによ
    り前記第１基板から離して間を置かれた第２基板を具え
    ている表示装置において、二つの基板の間の距離が少な
    くとも　２００μｍであることを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項２】　　前記第１基板の範囲におけるスペーサ
    は第１基板に平行な断面の最小面を有し、その面は多く
    ても１０，０００μｍ２であることを特徴とする請求項
    １記載の表示装置。
  3. 【請求項３】　　前記スペーサの異なる高さにおいて見
    た該スペーサの第１基板に平行な断面が異なるパターン
    を有することを特徴とする請求項１又は２記載の表示装
    置。
  4. 【請求項４】　　基板に平行な断面において見た前記ス
    ペーサが、基板の範囲において閉じられた構造を形成し
    ていることを特徴とする請求項３記載の表示装置。
  5. 【請求項５】　　基板の一方が電子源のマトリックスを
    具えていること、及び他方の基板が一つ又は複数の種類
    の蛍光体を設けられたガラス板を具えていることを特徴
    とする前記請求項のいずれか１項記載の表示装置。
  6. 【請求項６】　　スペーサが少なくとも導電性材料の一
    層により横切られていることを特徴とする請求項１〜５
    のいずれか１項記載の表示装置。
  7. 【請求項７】　　請求項１〜６のいずれか１項記載の表
    示装置を製造する方法において、少なくとも　２００μ
    ｍ　の厚さを有するパターン化できる有機材料の層が少
    なくとも１個のスペーサがフォトリソグラフ的に定義さ
    れる基板上に設けられることを特徴とする表示装置を製
    造する方法。
  8. 【請求項８】　　前記層が少なくとも最後に設けられた
    補助層が少なくともスペーサの一部を定義するためのフ
    ォトリソグラフ的なマスクを設けられる複数の補助層を
    次々と設けることにより形成されることを特徴とする請
    求項７記載の表示装置を製造する方法。
  9. 【請求項９】　　少なくとも１個のフォトリソグラフ的
    な補助マスクが２個の補助層の間に設けられ、一方平面
    図においてその補助マスクの放射線伝達部分と最後に設
    けられる補助層上のマスクの放射線伝達部分とが互いに
    重なり合わないか又は互いに部分的にのみ重なり合うこ
    とを特徴とする請求項８記載の表示装置を製造する方法
    。
  10. 【請求項１０】　　少なくとも１個の補助層が設けられ
    てしまった後に、スペーサの一部がパターン化できる材
    料の部分に定義され、その後この材料がその材料の代わ
    りに前記スペーサの別の部分を定義するために少なくと
    も１個の補助層により覆われる導電材料のパターン化さ
    れた層を設けられることを特徴とする請求項８又は９記
    載の表示装置を製造する方法。
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