JPH11500856A - フラットパネルディスプレイ用スペーサ構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、フラットパネルディスプレイにおけるフェースプレート構造とバックプレート構造とを分離し且つ支持するためのスペーサを提供する。典型的には、各スペーサは、チタニア、クロミアまたは酸化鉄のような遷移金属酸化物を含有するアルミナなどのセラミックから形成される。各スペーサは電気絶縁性のコアと電気抵抗性のスキンとを用いて製造することもできる。絶縁性コアはアルミナのようなセラミックから形成されたウェハとすることができ、抵抗性スキンは遷移金属酸化物を含有するアルミナから形成される電気抵抗性ウェハを絶縁性コアの外面に取着することにより形成することができる。また、各スペーサは、高い酸化状態にある遷移金属酸化物を含有するセラミックから形成される電気絶縁性セラミック組成物からなるコアと、低い酸化状態にある遷移金属酸化物を含有するセラミックから形成される電気抵抗性の外面とを有するようにすることもできる。フェース及び／またはエッジ金属被覆ストリップを所望に応じて各スペーサ上に設けることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】 フラットパネルディスプレイ用スペーサ構造及びその製造方法発明の背景 １．発明の技術分野 本発明は、フラット陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイのようなフラットパネル 装置に関する。特に、本発明はフラットパネル装置のフェースプレート構造及び バックプレート構造を内部において支持するためのスペーサ構造に関する。 ２．関連技術 近年、従来のビーム偏向型ＣＲＴディスプレイに代わるより軽くかさばらない ディスプレイを提供するべくフラットＣＲＴディスプレイ(“フラットパネルデ ィスプレイ”としても知られている)を実現するため多くの試みがなされている 。フラットＣＲＴディスプレイに加えて、プラズマディスプレイなどの他のフラ ットパネルディスプレイも開発されている。 フラットパネルディスプレイでは、フェースプレート構造、バックプレート構 造、及びフェースプレート及びバックプレート構造の周縁部においてこれらを接 続する壁によって、エンクロージャが形成される。あるフラットパネルディスプ レイでは、このエンクロージャは真空圧（例えば、典型的には１×１０^-7Ｔｏｒ ｒ以下）に保持される。フェースプレート構造は絶縁性のフェースプレートと、 この絶縁性フェースプレートの内面上に形成された光放射構造とを含む。光放射 構造は、蛍光体またはディスプレイのアクティブ領域を定める蛍光体パターンの ような光放射エレメントを含む。バックプレート構造は、絶縁性のバックプレー トと、このバックプレートに隣接して配置された電子放出素子とを含む。電子放 出素子は励起されると電子を放出し、放出された電子は蛍光体へ と加速され、蛍光体に光を放射させる。ユーザは蛍光体から放射された光をフェ ースプレートの外面（“表示面”）において見ることとなる。 真空圧フラットパネルディスプレイでは、内部の真空圧と外部の大気圧との間 の圧力差のためフラットパネルディスプレイのフェースプレート及びバックプレ ート構造に力が加えられる。対抗する力がなければ、この力によってフラットパ ネルディスプレイが潰れてしまうことになる。また、フラットパネルディスプレ イのフェースプレートまたはバックプレート構造は、フラットパネルディスプレ イに加えられる衝撃によって発生する外力によっても破損し得る。 フェースプレート構造及び／またはバックプレート構造を内部において支持す るため、スペーサが用いられている。従来のスペーサは、ディスプレイのアクテ ィブ領域内のピクセル（ディスプレイの最も小さな個々の画素を定める蛍光体領 域）間に配置される壁若しくは柱状部材である。 スペーサは、ポリイミドを光パターニングすることによって形成されている。 しかしながら、ポリイミドのスペーサは、１）強度が十分でない、２）ポリイミ ドの熱膨張係数はフェースプレート（例えば、ガラス）、バックプレート（例え ば、ガラス、セラミック、ガラスセラミックまたは金属）及びアドレス用グリッ ド（例えば、ガラスセラミックまたはセラミック）用に通常使用される材料の熱 膨張係数と整合させることができないためディプレイを破損させる結果となり得 る、３）必要とされる加工温度が低い、といった理由により不適当なことがある 。項目３）についていうと、加工温度が低いことを必要とすることにより、ディ スプレイの組立工程を通して高い加工温度を使用することができなくなる。低い 温度しか許容できないと、高い温度も許容できれば使用することが可能であるよ うな組立方法や材料をディスプレイに使用することができ なくなる。そのような方法及び材料の例として、高信頼性密閉用フリット（seal ing frit）、高温ゲッターフラッシュ法（getter flash method）、及び高速高 温真空焼き出し法（製造コストを軽減する）等がある。 スペーサはガラスからも製造されている。しかしながら、ガラスは強度が十分 でないことがある。更に、ガラスに内在する微小割れ（マクロクラック）は、ガ ラススペーサ全体に伝搬し易い傾向があるため、そのような微小割れによってガ ラススペーサの強度は“理想的な”ガラスよりも低くなる。 ヨーロッパ特許公報５８０ ２４４ Ａ１に述べられたガラススペーサは、（ １）バックプレート構造に隣接したスペーサエッジ上にコーティングされた高抵 抗材料（１０⁹乃至１０¹⁴Ω／平方）、（２）バックプレート構造に隣接したス ペーサエッジ上にコーティングされたパターニングされた低抵抗層、（３）フェ ースプレート構造に隣接したスペーサエッジ上にコーティングされた導電層、及 び（４）上記（１）、（２）及び／または（３）によって提供される任意の層を 含むスペーサ表面全体に形成された低い２次電子放出係数を有するコーティング 、を備えている。（４）の低２次電子放出係数コーティングは、ポリイミド、二 酸化チタン（ＴｉＯ₂）、または酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）粒子、ガラス粒子及び 有機結合剤（イソプロパノールなど）を含むサスペンションを含んでいる。 いずれのスペーサ材料でも、スペーサが存在することによって、スペーサの近 傍においてフェースプレート構造に向かう電子の流れは悪影響を受け得る。例え ば、浮遊電子によってスペーサの表面が静電的に帯電され、スペーサ近辺の電圧 分布が所望の電圧分布から変化し、電子の流れに歪みが生じ、それによってディ スプレイに表示されるイメージに歪みが発生することがある。 従って、フェースプレート構造とバックプレート構造とを分離しかつ十分に支 持することができる一方、これらの構造の間の電圧分布を制御することができる スペーサが提供されることが望まれている。また、フェースプレート及びバック プレート構造の熱膨張係数に整合させることのできる熱膨張係数を有するスペー サを提供することも望ましいであろう。さらに、容易に製造可能なスペーサを提 供することが望ましい。発明の要約 本発明は、フラットパネルディスプレイに用いられる高い強度を有するスペー サを形成するための方法及び構造を提供するものである。これらのスペーサは、 フラットパネルディスプレイのフェースプレート構造とバックプレート構造との 間に配置される。 一実施例では、電気抵抗性を有するスペーサが、１以上の遷移金属酸化物（例 えば酸化チタン（チタニア）、酸化クロム（クロミア）、酸化鉄または酸化バナ ジウム）を含有するセラミック（例えば酸化アルミニウム（アルミナ））の混合 物から形成される。このセラミック組成物からウェハが製造され、焼成される。 焼成（firing）過程において、時間、温度及び炉の雰囲気を制御することによっ て、及びセラミック組成体中の遷移金属の他の成分に対する割合を制御すること によってウェハに所望の電気抵抗率が与えられる。 ウェハの１または複数の外面に沿ってフェース金属被覆ストリップ（face met allizatlon strips）が形成される。金属被覆が形成された後、ウェハはフェー ス金属被覆ストリップに平行に切断されて、スペーサが生成される。 その結果、フェース金属被覆ストリップはフェースプレート及びバックプレー ト構造に接触するスペーサのエッジにすぐ隣接した位置においてスペーサ上に配 置されることとなる。スペーサがフェースプレート構 造とバックプレート構造との間に配置されるとき、フェース金属被覆ストリップ によって、スペーサとフェースプレート及びバックプレート構造とが電気的に接 触される。これによってスペーサの端部近辺において均一な電圧分布が得られる という利点がある。 更に、エッジ金属被覆ストリップをフェースプレート構造とバックプレート構 造とに接触するスペーサのエッジを覆うように形成してもよい。このエッジ金属 被覆は、スペーサとフェースプレート及びバックプレート構造との間に電気的接 触を与える。 本発明の別の実施例では、スペーサは電気絶縁性のセラミックコアを有し、ス ペーサの相対する外面に電気抵抗性スキンが結合される。絶縁性セラミックコア はアルミナとすることができ、抵抗性スキンは遷移金属酸化物（例えばクロミア 、チタニア、酸化鉄及び／または酸化バナジウム）を含むセラミック（例えばア ルミナ）から形成することができる。 一変形実施例では、ウェハを電気絶縁性のセラミックから形成し、さらに少な くとも１枚の別のウェハを絶縁性のセラミックと遷移金属酸化物とを含む電気抵 抗性セラミック組成物から形成することによってスペーサが製造される。このセ ラミック組成物ウェハは、絶縁性セラミックウェハより薄くてもよい。セラミッ ク組成物ウェハは絶縁性セラミックウェハの外面に重ねられ、電気抵抗性スキン を有する積層ウェハが形成される。この積層ウェハは焼成される。所望の温度及 び雰囲気で焼成された後、ウェハは所望の電気抵抗率を示す。積層ウェハの外面 上にはフェース金属ストリップが形成される。その結果得られる構造は、スペー サを形成するため、フェース金属被覆ストリップに沿って切断される。エッジ金 属被覆ストリップを追加形成することもできる。 スペーサの外面におけるセラミック組成物の電気抵抗率のため、スペーサに電 圧が加わると浮遊電子はこのセラミック組成物を通って流れる ことができ、それによってスペーサの外面に電荷が蓄積するのを防ぐことができ る。セラミック組成物ウェハの組成は２次電子放出が小さいように選択すること ができ、それによって更に電荷蓄積効果が低減される。セラミック組成物の強度 、特にアルミナをベースにしたセラミック組成物の強度は一般にかなり高く、従 って所与の大きさのディスプレイにおいて必要とされるスペーサの数を減らすこ とができる。 別の変形実施例では、スペーサは電気絶縁性セラミックウェハ上に電気抵抗性 のコーティングを形成することによって製造される。典型的には、電気絶縁性セ ラミックウェハは、アルミナ、充填剤入りガラス(filled glass）または他のセ ラミック組成物から形成される。電気抵抗性コーティングは、遷移金属酸化物を 含む絶縁性セラミックとすることができる。絶縁性セラミックウェハは、電気抵 抗性コーティングが施された後またはその前に焼成することができる。その結果 得られるウェハ構造の外面にフェース金属被覆ストリップが形成される。その結 果得られるウェハ構造はフェース金属被覆ストリップに平行に切断され、スペー サが生成される。エッジ金属被覆を付加することもできる。 スペーサの外面上の抵抗性コーティングの電気抵抗率によって、スペーサに電 圧が加わったとき浮遊電子がこの抵抗性コーティングを通って流れることができ 、それによってスペーサの外面に電荷が蓄積するのを防ぐことができる。このコ ーティング法の更なる利点は、スペーサに必要とされる強度がセラミックコアに よって得られることである。これにより、スペーサの電荷蓄積を抑制するべく２ 次電子放出と電気抵抗率の望ましい組合せを与え得るコーティング材料の選択幅 がより広くなる。 更に別の変形実施例では、スペーサの電気絶縁性セラミックコアは、遷移金属 酸化物を含むアルミナのようなセラミック組成物から形成されるが、ここで遷移 金属酸化物は高い酸化状態で（即ち、最大価数の酸化 物として）存在する。さらに電気抵抗性のスキン（外皮）が、スペーサの外面を 化学的に還元することによってスペーサの外面に形成される。スペーサの外面を 還元することにより、これらの外面における遷移金属イオンの配位が変化し、そ れによって遷移金属酸化物がスペーサの外面において電気抵抗性を有するように なる。スペーサのコアは電気的絶縁性を維持する。フェース金属被覆ストリップ がウェハの外面に形成され、その結果得られる構造体に対し中性雰囲気にて焼成 過程が実行される。その後ウェハは、スペーサを形成するため、フェース金属被 覆ストリップに平行に切断される。エッジ金属被覆を付加することもできる。 上述したスペーサは、フラットパネルディスプレイで使用されるとき、スペー サによって消費される電力を低減すると共に、スペーサの外面への電荷蓄積を防 止するという利点を有する。スペーサの熱膨張係数は、スペーサに使用される材 料の比率を制御することによって所望の値を達成するよう制御することができる 。一般に、ウェハは、使用される特定の方法に応じて、金属被覆が形成される前 または後に焼成することができる。上述した方法は、スペーサを製造するための 比較的単純で安価な技術を提供する。図面の簡単な説明 第１図は、本発明によるスペーサを形成するのに使用されるウェハの斜視図で ある。 第２図乃至第４図は、第１図のウェハから形成されたスペーサの断面図である 。 第５ａ図乃至第５ｄ図は本発明の一実施例によるスペーサを形成する方法を説 明する断面図である。 第６図は、フェースプレート構造とバックプレート構造との間に配置されたス ペーサの斜視図である。 第７図は、スペーサの電位調節電極の電源への接続を示した斜視図である。 第８図は、電気絶縁性コアと電気抵抗性スキンとを有する積層ウェハの斜視図 である。 第９図は、第８図の積層ウェハから形成されたスペーサの断面図である。 第１０図は、電気絶縁性コアと電気抵抗性スキンとを有する別のウェハの斜視 図である。 第１１図は、第１０図のウェハから形成されたスペーサの断面図である。 第１２図は、電気絶縁性コアと電気抵抗性スキンとを有する更に別のウェハの 斜視図である。 第１３図は、第１２図のウェハから形成されたスペーサの断面図である。 全体に、電気伝導性の領域は細い斜線で示し、電気抵抗性の領域は１つおきの 太い斜線と細い斜線で示し、電気絶縁性の領域は太い斜線で示した。発明の実施例の詳細な説明 以下の説明では次のような定義を使用する。“電気絶縁性”（または“誘電性 ”）という用語は、一般に１０¹²Ωｃｍより大きな抵抗率を有する材料に適用さ れる。“電気非絶縁性”という用語は、従って、１０¹²Ωｃｍより小さな抵抗率 を要する材料を表す。電気非絶縁性材料は、（ａ）抵抗率が１Ωｃｍ未満の電気 伝導性材料と、（ｂ）抵抗率が１Ωｃｍ乃至１０¹²Ωｃｍの範囲にある電気抵抗 性材料とに分けられる。これらのカテゴリーは弱電分野（low electrlc fields ）で定義されているものである。 電気伝導性材料（または導電体）の例としては、金属、金属−半導体化合物、 及び金属−半導体の共晶(eutectics)がある。さらに電気伝導性材料には、高レ ベルまたは中レベルにドーピングされた（ｎ型またはｐ型の）半導体が含まれる 。電気抵抗性材料としては、真性半導体及び低レベルにドーピングされた（ｎ型 またはｐ型）半導体がある。電気抵抗性材料の別の例として、サーメット（セラ ミックに金属粒子が埋め込まれたもの）及び他のそのような金属−絶縁体組成物 がある。電気抵抗性材料には更に導電性セラミックや充填剤入りガラスがある。 本発明のスペーサは、フラット陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイにおいてフェ ースプレート構造とバックプレート構造とを分離するのに使用することができる 。典型的には、フェースプレート構造は電気絶縁性のフェースプレートを含んで おり、このフェースプレートの内面に光放射構造が設けられる。バックプレート 構造は、通常、電気絶縁性バックプレートを含んでおり、バックプレートの内面 に電子放出構造が配置される。 本発明に基づくスペーサは、プラズマディスプレイまたは真空蛍光体ディスプ レイのような他のフラットパネルディスプレイに使用することもできる。更に、 これらのスペーサはディスプレイでの使用に限定されるものではなく、コピー機 やプリンタのような装置（これらの装置では他の媒体上に再生されるべき画像の スキャンがなされる）における、あるいは位相調整アレイレーダ装置のような装 置における光アドレッシング、光信号処理といった目的に用いられる他のフラッ トパネル装置においても使用することができる。更に、本発明は例えば円形とい った長方形ではないスクリーン形状や、車両のダッシュボードや航空機の制御パ ネルにおいて使用されうるような不規則なスクリーン形状を有するフラットパネ ル装置にも適用可能である。 本明細書中において、フラットパネルディスプレイとは、フェースプレート構 造とバックプレート構造とが概ね平行に配置され、ディスプレイの厚さが従来の ビーム偏向型ＣＲＴディスプレイに較べて薄く、且つディスプレイの厚さがフェ ースプレート及びバックプレート構造に対し概ね垂直な方向に測定されるような ディスプレイのことである。典型的には、必須というわけではないが、フラット パネルディスプレイの厚さは５ｃｍ未満である。フラットパネルディスプレイの 厚さは５ｃｍよりずっと薄いこともしばしばあり、例えば０．５乃至２．５ｃｍ のこともある。 本発明のスペーサは、本出願人によるＰＣＴ国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９４／ ００６０２、ＰＣＴ／ＵＳ９４／０９７６２、及びＰＣＴ／ＵＳ９５／００５５ ５により詳しく述べられているようなフラットパネルディスプレイに使用するこ とができる。これらの国際特許出願の関連する開示部分は本出願に引証として加 えられる。 本発明に基づくスペーサの製造方法にはいくつかある。これらの方法には、（ １）遷移金属酸化物を含むセラミックまたは遷移金属酸化物を添加することによ って電気抵抗性を有するようにされ且つ所望の電子放出及び熱膨張特性が得られ るように充填剤が選択された充填剤入りガラスシステムのような均一な電気抵抗 性材料の固体片からスペーサを製造する方法、（２）電気絶縁性コアの外面上に 電気抵抗性スキンを貼り付けることによってスペーサを製造する方法、（３）電 気絶縁性セラミック組成物の外面を還元することによってスペーサの外面に電気 抵抗性スキンを生成することにより電気絶縁性セラミック組成物からスペーサを 製造する方法、及び（４）電気絶縁性コアを電気抵抗性材料でコーティングする ことによってスペーサを製造する方法が含まれる。 上述した方法（１）では、スペーサは均一な電気抵抗性材料の固体片 から製造される。一実施例では、この均一な抵抗性材料は、遷移金属酸化物（例 えば酸化鉄、チタニア、クロミア、酸化バナジウム、または酸化ニッケル）を電 気絶縁性のセラミック（アルミナ等）に加えることによって形成される電気抵抗 性セラミック組成物である。遷移金属酸化物をアルミナに加えることによって、 １０⁵乃至１０¹⁰Ωｃｍという所望の範囲の電気抵抗率を有するセラミックを得 ることができる。 アルミナにチタンまたは鉄を加える場合、アルミナ中のアルミニウムカチオン の４％程度を置換することにより、所望の範囲（即ち、１０⁵乃至１０¹⁰Ωｃｍ ）の抵抗率が得られる。必要とされるチタンまたは鉄が少量であるため、得られ る組成物の熱膨張係数（ＴＣＥ）は、アルミナのＴＣＥとほとんど同じである。 所望の範囲の電気抵抗率を得るため、クロムはアルミナにより多量に加えられ る。セラミック組成物に加えられるクロミアの割合が高くなるほど、その結果得 られる格子構造におけるカチオン間の実効距離は小さくなる。このようにカチオ ン間の距離が減少すると、格子構造における電子の重なりが増加し、それによっ て所望の電気抵抗率を有する組成物が形成される。アルミナ及びクロミアを含む セラミックは、重量比で９０％に達するクロミアを含み得る。 クロミアを使用することには、結果として得られるセラミックの２次電子放出 が少なくなるという利点がある。例えば、アルミナ及びクロミアを含むセラミッ ク組成物では、２次電子放出を２ｋＶにおいて２未満とすることができる。これ は、スペーサの周りの電圧の歪みを軽減するという利点がある。 クロミアとアルミナの相対的な量を制御することによって、形成されるセラミ ック組成物のＴＣＥは、アルミナのＴＣＥ（約７２）とクロミアのＴＣＥ（約８ ４）の間の任意の値に制御することができる。ある実 施例では、アルミナ及びクロミアに二酸化シリコン（シリカ）が加えられ、ＴＣ Ｅは７０付近に保たれる。アルミナ及びクロムの三二酸化物（Eskolaite）、連 続した範囲の固溶体を形成し、それらは全てコランダム（corundum）結晶構造を 有することが知られている。Ｘ線回折を用いた研究により、この結晶構造は２０ ％に達するシリカ添加物を受け入れているときでもコランダムとして維持され得 ることが明らかとなっている。鉄またはバナジウムの酸化物のような他の遷移金 属酸化物を用いて電気抵抗性を有するセラミック組成物を生成することもできる 。 方法（１）において、スペーサは、セラミック粉末、有機結合剤及び溶媒を従 来のボールミルで混合することによって生成されるスラリーから形成される。あ る特定の実施例では、このスラリーは９０％のアルミナと１０％のチタニアを含 むセラミック組成物である（以後、“９０／１０アルミナ−チタニア組成物”と 呼ぶ）。表１にそのようなスラリーの配合を示す。 別の実施例では、スラリーは２％のチタン、３４．３％のアルミナ及び６３． ７％のクロミアを含むセラミック組成物である（以後、“２／３４／６４組成物 ”と呼ぶ）。表２にそのようなスラリーの配合を示す。 他の実施例では、焼結を促進したりあるいは粒子サイズを制御したりするため に選択された改質剤（modifier）もセラミックの配合中に含まれる。二酸化シリ コン、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムのような化合物を改質剤として使 用することができる。 従来方法を使い、微粉状にされたスラリーを用いて１１０乃至１２０μｍの厚 さを有するテープが鋳造される。一実施例では、このテープは幅１０ｃｍ、長さ １５ｃｍの大きなウェハに切断される。これらのウェハは従来のフラットなセッ ター上に載置され、空気及び／または還元性雰囲気の中で所望の抵抗率を有する ようになるまで焼かれる。 特に、ウェハは、冷壁周期釜(cold wall pcriodic kiln)内で、通常２４℃の 露点の水素雰囲気を用いて焼成される。ウェハの有機成分を同じ釜の中で熱分解 （即ち除去）すべき場合は、ウェハを損傷することなく有機成分の除去がされや すいように水素雰囲気の露点をより高く（約５０℃）するとよい。ウェハの有機 成分が熱分解された後には、露点温度は高い露点温度（５０℃）から低い露点温 度（２４℃）にシフトさせてよい。熱分解は、通常、６００℃の温度で完全にな される。典型的には、ウェ ハは１６２０℃のピーク温度で２．５時間焼かれる。セラミック組成物の特性は 、詳細に定められた焼成過程により制御される。処理開始時の原材料に応じて、 また、スペーサに求められる強度、安定性、抵抗率、及び２次電子放出の組合せ も考慮して、実際のピーク温度は１４５０℃乃至１７５０℃とすることができ、 焼成過程はこのピーク温度を１乃至１６時間維持する。 ウェハはその後取り出されて検査される。９０／１０アルミナ−チタニア組成 物では、得られたウェハの測定されたＴＣＥは７１．６であった。また、得られ たウェハは約１０⁸Ωｃｍのシート抵抗を有していた。２／３４／６４組成物は 、約２×１０⁸Ωｃｍの抵抗となった。 次に、ウェハの少なくとも１つのフェース面上にストライプ状の金属を形成す る。これらのフェース金属ストライプは得られるスペーサのフェース面において 電極として働く。フェース金属ストライプは、蒸着、スパッタリング、フォトリ ソグラフィ、電気メッキ、スクリーン印刷、直接ペン書き込みなどのいくつかあ る適切な技術のいずれかによって、あるいはレーザビームによる有機金属材料の 分解によって形成することができる。 例えばフェース金属ストライプが蒸着によって形成される場合は、以下の工程 が適当であろう。まず蒸着される金属がフェース面の所望の位置にのみ蒸着する ようにウェハをマスクする。マスクしたウェハは真空チャンバ（図示せず）内に 置かれる。真空チャンバはコンテナアレンジメントを含んでおり、これらのコン テナは、コンテナ内に置かれた金属（例えばクロム、ニッケルまたはアルミニウ ム）が低圧力にて気化するように加熱することができる。そのような状態におけ る気化した金属原子の平均自由行程は十分に長く、金属原子は基板の露出された 面にかなり大きな力で衝当し、それによって金属原子のウェハの露出面への付着 が促進される。こうして、マスクの開口が設けられた箇所においてウェハの表面 に金属ストライプが形成される。蒸着状態はストライプを形成するべく選択され た金属及びウェハ表面の状態に依存する。蒸着温度は典型的には１０００℃付近 であり、蒸着を実行する時間は１分未満である。真空蒸着装置は、通常、部材を 速やかにチャンバ内に導入したり金属の補給を速やかに行ったりできるようにポ ートその他の手段を有している。 マスクは、標準的なフォトリソグラフィ技術によって製造することができる。 そのような技術によって、微細な金属ストライプを製造することが可能であり、 特に非平面状のスペーサ構造の製造においてもそのようなことが可能である。フ ォトリソグラフィ技術では、最初にウェハを工業用のフォトレジストでコーティ ングし、フォトレジストを硬化させる。硬化したフォトレジストは表面上に投じ られる所望のストライプパターンの投影に曝される。露光されなかったフォトレ ジストを洗い流すことによってウェハの表面が露出される。このようにして準備 されたウェハは真空蒸着装置に入れられ、上述したようにして、金属がウェハ表 面に蒸着される。金属被覆されたウェハはチャンバから取り出され、フォトレジ ストが化学的に除去される。フォトレジストを除去するとき、フォトレジスト上 に付着した金属も剥ぎ落とされ、ウェハの表側面上には金属電極ストライプが残 される。 第１図は、外面１１２上にフェース金属被覆ストリップ１０１乃至１０５が設 けられ、外面１１４上にフェース金属被覆ストリップ１０６乃至１１０が形成さ れたウェハ１００を図示している。ウェハ１００は説明のため大きく拡大して示 されている。一実施例では、各々０．００２５ｍｍの幅を有する１１４０個のフ ェース金属被覆ストリップがある。面１１２上のフェース金属被覆ストリップは 、面１１４上の金属被覆ス トリップと整合している。例えば、ストリップ１０３はストリップ１０８の実質 的に反対側に配置されている。これらのフェース金属被覆ストリップの間の中心 間距離は典型的には０．５ｍｍである。以下に述べるように、この中心間の間隔 がスペーサの高さを定める。 これらのフェース金属ストライプは、ハイブリッド回路を製造するのに広く用 いられている厚膜金属被覆と同様の材料を使用して形成することもできる。これ らの金属被覆材料は、金属粉末及び粉末化されたガラスまたは他の金属のセラミ ックへの付着を促進する材料を含む混合物からなる。金属被覆材料は、有機結合 剤中に懸濁され、それによって様々な広く用いられているプリント技術のいずれ かを用いてその混合体を塗布することが可能である。蒸着に用いたのと同様のマ スクを用い、スクリーン印刷によって、あるいは特殊なペンを用いて直接ストラ イプ状に塗布することによって、この材料をストライプ状に形成することができ る。何れの場合でも、金属粉末を溶融して導体を形成し、同時に金属をセラミッ クに付着させるため、材料を焼成しなければならない。ウェハに使用されるセラ ミック材料の酸化状態は、スペーサの抵抗率及び帯電特性を決定する上で非常に 重要である。この材料を適切な酸化状態に維持するには、電極材料の焼成を中性 または還元性雰囲気中で行うことが必要であろう。典型的には、厚膜金属被覆材 料は８００℃乃至１０００℃の温度で焼成されるように設計される。全ての厚膜 金属被覆が空気以外の雰囲気中での焼成に対し適合性を有するわけではないが、 これらの材料のほとんど全ての製造メーカーはそのような焼成用に特別に配合さ れた製品を提供している。 続いてウェハ１００は、スペーサを形成するため、フェース金属被覆ストリッ プ１０１乃至１１０に沿って切断される。ライン１２１乃至１２３は切断箇所を 示している。この切断過程は従来のダイアモンド埋め 込み刃を有する鋸を用いて行うことができる。 第２図は、ウェハ１００（第１図）のライン１２３に沿って切断することによ り形成される１番下のストリップに対応した典型的なスペーサ１４０を示したも のである。スペーサ１４０は外面１１２及び１１４と、エッジ面１２６及び１２ ８を有している。 エッジ金属被覆ストリップを、各スペーサのエッジ面に形成することができる 。第３図は、エッジ金属被覆ストリップ１３０及び１３１をエッジ面１２６及び １２８に形成した後のスペーサ１４０を表している。エッジ金属被覆ストリップ １３０及び１３１は、従来技術を用いて形成される。 ウェハのフェース面に金属を施すのに使用したのと同様の方法を、エッジ金属 被覆ストリップ１３０及び１３１を形成するのに用いることができる。金属がエ ッジに限られるようにスペーサの向きを調節するのに必要とされる据え付けにお ける違いはあるが、金属被覆材料を施すプロセスはわずかに変形されるのみであ る。実際的なテクニックとして、エッジに金属を施すとき、切断されたスペーサ を大きなブロックにまとめ、多くのスペーサを１度に処理できるようにするのが 普通である。エッジ金属被覆を、アルミニウムをスペーサエッジに蒸着させるこ とによって、及び銀、タングステン、またはモリブデン−マンガンをスペーサエ ッジにスクリーン印刷することによって、スペーサ上に形成した。またエッジ金 属被覆は、銀またはパラジウムを有機金属材料と結合させ、その結合体をスペー サエッジにスクリーンコーティングし、その結合体を４５０℃付近の温度で熱的 に分解することによってもスペーサ上に形成された。 エッジ金属被覆ストリップ１３０及び１３１が形成された後、得られたスペー サ構造は従来技術に基づいて焼成することができる。最終検査 を行い、スペーサ１４０の製造が完了する。 第４図は、スペーサ１４０の外面１１２上に形成された電位調節電極１６１乃 至１６２を示している。電位調節電極１６１乃至１６２は、通常、フェース金属 被覆ストリップ１０１乃至１１０が形成されるのと同じ時に形成される。電位調 節電極１６１乃至１６２は約０．０２５ｍｍの幅を有する。特定の実施例では、 スペーサ１４０は約１．２７ｍｍの高さを有し、電位調節電極１６１は電子放出 構造１７２から約０．２５ｍｍのところに配置され、電位調節電極１６２は電子 放出構造１７２から０．７６ｍｍの所に配置される。エッジ金属被覆ストリップ １３０はフェースプレート１７４の光放射構造１７１に接触する。エッジ金属被 覆ストリップ１３１はバックプレート１７５の電子放出構造１７２に接触する。 光放射構造１７１、エッジ金属被覆ストリップ１２６、及びフェース金属被覆 ストリップ１０４及び１０９の電圧は電源回路１８０によって制御される。電源 回路１８０は外面１１２上に形成された電極のうち少なくとも２つに接続されて いる。電源回路１８０は様々な形態を取りうる従来の回路である。第４図におい て、電源回路１８０はフェース金属被覆電極１０４及び１０５に接続されるとと もに、電位調節電極１６１及び１６２にも接続されている。電源回路１８０は、 フェース金属被覆電極１０４に第１の電圧Ｖ１を供給し、電位調節電極１６２に 第２の電圧Ｖ２を供給し、電位調節電極１６１に第３の電圧Ｖ３を供給し、フェ ース金属被覆電極１０５に第４の電圧Ｖ４を供給する。ここで、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ ３＞Ｖ４の関係がある。スペーサ１４０は十分に薄く、電位調節電極１６１乃至 １６２によって反対側の面１１４における電圧分布も制御される。別の実施例で は、電位調節電極が面１１４にも設けられる。 別の実施例では、電源回路１８０はフェース金属被覆電極１０４に第 １の電圧Ｖ１を供給し、フェース金属被覆電極１０５に第２の電圧Ｖ４を供給す るのみである。そのような実施例では、電位調節電極１６１乃至１６２上の電圧 は、電位調節電極１６１乃至１６２及びスペーサ１４０により形成される電圧分 圧回路によって決定される。即ち、電位調節電極１６１乃至１６２上の電圧は、 電極１０４と１６２との間に位置するスペーサ１４０の部分の抵抗、電極１６２ と１６１との間に位置するスペーサ１４０の部分の抵抗、及び電極１６１と１０ ５との間に位置するスペーサ１４０の部分の抵抗によって決定される。 電位調節電極１６１乃至１６２は、スペーサ１４０に沿った電圧分布を調整す る。スペーサ１４０の外面１１２及び１１４に衝当する浮遊電子は電位調節電極 １６１乃至１６２へと移動し、それによってスペーサ１４０の外面１１２及び１ １４に電荷が溜まるのが防がれる。電源回路１８０は、典型的には、フェースプ レート構造１７４及びバックプレート構造１７５のアクティブ領域の外に延在す るスペーサ１４０の端部に接続される。 第５ａ図乃至第５ｄ図は、方法（１）の変形例である。第５ａ図に示すように 、ウェハ２０１が接着剤２０２によってガラス基板２００に取着される。一実施 例では、接着剤２０２はワックスを基にした接着剤である。ウェハ２０１のガラ ス基板２００への取り付け前に、フェース金属被覆層２０３が、スパッタリング 、蒸着または化学的沈着によってウェハ２０１上に形成される。 フェース金属被覆層２０３は、従来のフォトリソグラフィ法を用いてパターニ ングされ、それによりフェース金属電極２０５（第５ｂ図）が形成される。フェ ース金属電極２０５は、保護フィルム２０６（第５ｂ図）によってコーティング される。保護フィルム２０６を形成するのにフォトレジスト層を用いることがで きる。 続いてウェハ２０１は切断され、ストリップ２０７（第５ｃ図）が形成される 。一実施例では、ストリップ２０７は１．２７ｍｍの長さＬ及び０．０６４ｍｍ の高さＨを有する。 続いて、ストリップ２０７の露出されたエッジ面上に金属がスパッタリング、 蒸着または化学的沈着によって形成され、エッジ金属電極２０８（第５ｄ図）が 形成される。保護フィルム２０６及び接着剤２０２は分解され、そうしてストリ ップ２０７はガラス基板２００から分離される。ストリップ２０７は続いて例え ば超音波を用いて浄化処理を施される。 方法（１）の別の変形例では、未焼成の（焼かれていない）セラミックにスリ ットを入れてストリップ状にする。未焼成セラミックのテープに含まれる有機成 分のため、テープは可塑性を有しており、従来のプラスチックシート状材料に対 するのと同様に取り扱うことができる。従って、未焼成セラミックシートを、紙 及びプラスチック製品の製造に使用される装置と同様な従来のスリッタを通すこ とによってスリットを入れることができる。こうしてできる未焼成のストリップ は、スペーサを形成するべく、続いて、特別に設計された固定装置に取り付けら れて焼成される。焼成されたストリップは、上述したウェハに対して行ったのと 同様にして金属被覆することができる。 この方法の別の変形例において、金属被覆を、未焼成のウェハをセラミックに 変換するのに必要とされる高い焼成温度に適合するよう選択された金属とするこ とができる。この方法は、共焼成（cofiring）として知られており、半導体集積 回路装置をマウントするためのパッケージを製造するのに使用されている。共焼 成に使用される金属には、高温におけるタングステン及びモリブデンが含まれる 。銅及び銀も低温ガラスセラミックと共に共焼成することができる。未焼成（焼 かれていない）状態 においてストライプ状の金属を設けられたウェハは、焼成された後に個々のスペ ーサに切断されるか、あるいは金属被覆ストライプに沿って切断されストリップ 状にされてから、個々のスペーサとして焼成される。 第６図は、フラットパネルＣＲＴディスプレイのフェースプレート構造３５０ とバックプレート構造３５１との間に配置されたスペーサ３４０及び３４１を示 している。フェース金属被覆ストリップ３３０乃至３３３はフェースプレート構 造３５０に隣接しており、フェース金属被覆ストリップ３３４乃至３３７はバッ クプレート構造３５１に隣接している。フェースプレート構造３５０はフェース プレート３０２と光放射構造３０６とを含んでいる。バックプレート構造３５１ は、バックプレート３０３と電子放出構造３０５とを含んでいる。例として、フ ェースプレート３０２とバックプレート３０３の内面は通常０．１乃至２．５ｍ ｍ離れている。フェースプレート３０２は、例えば１．０ｍｍの厚さを有するガ ラスである。バックプレート３０３は、例えば１．０ｍｍの厚さのガラス、セラ ミックまたはシリコンである。スペーサ３４０と３４１の中心間距離は、例えば 、寸法３１６に沿って８乃至２５ｍｍである。 電子放出構造３０５は、電子放出素子（電界エミッタ）３０９と、概ね同一の 直線状エミッタ電極ライン３１０のグループに分割されるパターニングされた金 属エミッタ電極（しばしばベース電極と呼ばれることもある）と、概ね同一の直 線状ゲート電極ライン３１１のグループに分割される金属ゲート電極と、電気絶 縁層３１２と、集束用リッジ(focusing ridgc)３８０とを含んでいる。別の型の 電子放出構造を本発明のスペーサと共に使用することもできる。 エミッタ電極ライン３１０は、バックプレート３０３の内面上に配置され、均 等な間隔で互いに平行に延在している。絶縁層３１２はエミッタ電極ライン３１ ０の上とバックプレート３０３の横方向に隣接する部 分の上に形成されている。ゲート電極ライン３１１は、絶縁層３１２上に配置さ れ、均一な間隔で互いに平行に（エミッタ電極ライン３１０に直角に）延在して いる。 電界エミッタ３０９は、バックプレート３０３の内面の上にアレイ状に分散配 置されている。特に、電界エミッタ３０９の各グループは、ゲートライン３１１ の一つがエミッタライン３１０の一つと交差する配置候補領域の一部または全体 においてバックプレート３０３の内面の上に配置される。スペーサ３４０及び３ ４１は、電界エミッタ３０９間で且つエミッタ電極ライン３１０間の領域に向か って延在している。 電界エミッタ３０９の各グループは絶縁層３１２内の開口（図示せず）を通っ て延在し、下に位置するエミッタ電極ライン３１０の１つに接触している。電界 エミッタ３０９の各グループの上面（上端）は、上に位置するゲート電極ライン ３１１の１つに設けられた対応する開口（図示せず）を通じて露出されている。 電界エミッタ３０９は、円錐または針状フィラメントのような様々な形状を取り 得る。 ゲートライン３１１上方へと延在する集束用リッジ３８０は、ゲートライン３ １１から電気的に絶縁されている。集束用リッジ３８０については、上記の国際 出願番号ＰＣＴ／ＵＳ９５／００５５５に、より詳しく説明されている。スペー サ３４０及び３４１（及びフェース金属被覆ストリップ３３４乃至３３７）が、 集束用リッジ３８０に接触している。この場合、フェース金属被覆ストリップ３ ３４乃至３３７は集束用リッジ３８０と境界を接し、集束用リッジ３８０と同じ 電位に保たれる。電気伝導性の材料（図示せず）を、バックプレート構造３５１ のアクティブ領域の外に配置して、フェース金属被覆ストリップ３３４乃至３３ ７と集束用リッジ３８０との間を電気的に接続することもできる。この電気的接 続によって、電子放出構造３０５に隣接するスペーサ３４０及び ３４１の端部付近における電荷の蓄積を防ぐことができる。別の実施例では、ス ペーサ３４０及び３４１にエッジ金属被覆ストリップ（図示せず）が設けられる 。 光放射構造３０６が、フェースプレート３０２とスペーサ３４０及び３４１と の間に配置されている。光放射構造３０６は、電子が衝突すると光を放射する光 放射領域３１３（例えば蛍光体）、電子があたっても光を生成しない概ね同じ暗 さの非反射性リッジ３１４からなるブラックマトリクス、及び光反射層３１５の グループからなる。光放射領域３１３は、実質的に同一な領域３１３ｒ、３１３ ｇ及び３１３ｂに分けられ、これらはそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び及び青（ Ｂ）の光を放射する。 光反射層３１５、及び従って光放射領域３１３は、電界エミッタ３０９の電圧 に対し１５００乃至１００００ボルト高い電圧に保たれる。電界エミッタ３０９ のあるグループがエミッタ電極ライン３１０及びゲート電極ライン３１１の電圧 を適切に調節することによって励起されると、電界エミッタ３０９のそのグルー プは電子を放出し、放出された電子は目標の光放射領域３１３へと加速される。 第６図は、そのような電子群の１つがたどる軌跡３１７を示している。放出され た電子が目標の光放射性領域３１３に達すると、これらの蛍光体が光３１８を発 する。 電子のうちいくつかは必ず目標の蛍光体以外の光放射構造の一部にあたる。軌 跡３１７ａによって示されているように、ある電子はスペーサに衝当する。ダー クリッジ（dark ridge）３１４によって形成されるブラックマトリクスは、行方 向において電子が目標外に当たる効果を補償し、シャープなコントラスト及び高 い色純度を与える。 光反射層３１５は、典型的にはアルミニウムからなり、第６図に示すように光 放射性領域３１３及びダークリッジ３１４上に置かれる。光反射層３１５の厚さ は、層３１５に衝当する放出された電子のほとんど全 てがわずかなエネルギーロスで層３１５を通過するように十分に薄い。光放射性 領域３１３に隣接する層３１５の表面部分は、極めて滑らかであり、領域３１３ によって放射された光の一部は層３１５によって反射されてフェースプレート３ ０２を通過する。光反射層３１５は、ディスプレイのアノードとしても働く。光 放射領域３１３が層３１５に接触しているため、アノード電圧は領域３１３にも 加えられる。 スペーサ３４０及び３４１は、ディスプレイのアノード側において光反射層３ １５に接触している。ダークリッジ３１４が光放射領域３１３よりもバックプレ ート３１３に向かってより突出しているため、スペーサ３４０及び３４１はリッ ジ３１４の上面（第６図に示した向きでは下面）に沿って層３１５の一部に接触 する。リッジ３１４がこのように突出していることによって、スペーサ３４０及 び３４１が光放射性領域３１３に接触してそれに損傷を与えるのが防止される。 フェース金属被覆ストリップ３３０乃至３３３は層３１５と境界を接しており、 従って層３１５に電気的につながっている。 電気伝導性材料（図示せず）をフェースプレート構造３５０のアクティブ領域 の外（即ち、フェースプレート構造３５０の外側エッジ周り）に配置して、フェ ース金属被覆ストリップ３３０乃至３３３と層３１５との間を電気的に接続する こともできる。例えば、フェース金属被覆ストリップ３３０乃至３３３及び層３ １５を、フェースプレート構造３５０の外側エッジまで延在させ、電気伝導性の フリット（frit）に接続させてもよい。このフリットはフェースプレート構造３ ５０の外側エッジをフラットパネルディスプレイに結合するガラス複合材である 。フリットはガラス複合材中に金属粒子を含ませることによって電気伝導性とす ることができる。 フェース金属被覆ストリップ３３０乃至３３３と層３１５との間の電 気的接続によって、フェース金属被覆ストリップ３３０乃至３３３は層３１５と 同じ高い電圧にバイアスされる。その結果、フェース金属被覆ストリップ３３０ 乃至３３３の近辺においてスペーサ３４０及び３４１の表面に衝当する浮遊電子 は、フェース金属被覆ストリップ３３０乃至３３３へと移動する。こうして、光 放射構造３０６に隣接するスペーサ３４０及び３４１の端部近辺において電荷の 蓄積が防止される。 電位調節電極またはフェース金属被覆ストリップを電源に接続するのにも電気 伝導性のフリット材料を用いることができる。第７図は、本発明に基づくスペー サ７００の電位調節電極７０１及び７０２の電源回路７０３への接続を示してい る。電位調節電極７０１及び７０２はフラットパネルディスプレイのアクティブ 領域の外においてスペーサ７００に沿って延在している。電位調節電極７０１及 び７０２は更にスペーサ７００のエッジ面の１つまで延在している。電気伝導性 フリット材料７１５及び７１６の一部によって、電極７０１及び７０２はバック プレート構造７２０の基板７２１上で電極７１１及び７１２に接続されている。 電極７０１及び７０２は、電源回路７０３に接続され、それによって所望の電圧 が電位調節電極７０１及び７０２に加えられるようになっている。フリットの部 分７１５及び７１６は、スペーサ７００を支持するのを補強する働きもしている 。フリット７１５乃至７１６は、スクリーン印刷や従来のフォトリソグラフィ技 術を含む様々な方法によって形成することができる。 別の方法として、電極７０１及び７０２の一方または両方をスペーサ７００の 他方のエッジ面まで延在させ、フリット材料を用いてフェースプレート構造（図 示せず）上の対応する電極に接続してもよい。他の変形例では、スペーサ７００ 上のフェース金属被覆ストリップ（図示せず）は、上述したようにしてフェース プレートまたはバックプレート構造上 の電極に接続される。 次に方法（２）について説明する。スペーサは電気抵抗性を有するスキン（外 皮）を電気絶縁性のコアの外面上に貼り付けることによって形成される。第８図 に、絶縁性セラミックコア４０１と電気抵抗性スキン４０２及び４０３とを用い て形成された積層ウェハ４００を示す。一実施例では、絶縁性コア４０１は７． ５乃至７５μｍの厚さを有するアルミナセラミックテープから形成される。アル ミナセラミックコアを形成するため、まずアルミナ粉末を有機材料中に拡散させ 、有機材料中にアルミナ粉末が均一に分散するようにする。このような分散は、 ボールミル、振動ミル、遊星ミルまたは他の当業者には公知の装置で実現可能で ある。分散された粉末と有機材料の混合体は、テープ鋳造（tape casting）また はロール圧密成形（roll compaction）のようなプロセスによってテープ状に形 成される。テープ鋳造では、有機スラリーがドクターブレードの下を流され、そ れによって薄いフィルムがならされて均一な高さにされる。溶剤及び他の有機成 分を慎重に制御することによって、このスラリーのフィルムを乾燥して厚さが精 密に制御された均一なフィルムを形成することができる。テープを形成する別の 方法は、有機混合体中にスラリー状に分散された粉末を、そのスラリーを一対の ローラ間を通すことによってテープ状にするというものである。これらのローラ はテープを圧迫して均一な厚さにする。これは、一般にロール圧密成形と呼ばれ ている。結合剤と溶剤の混合体中に分散されたセラミック粉末を特殊な乾燥室中 に噴霧することによってロール圧密成形用の原料を作ることもできる。このプロ セスによって粉末及び結合剤の大きな粒子を形成することができる。粉末の特有 の粒子形態構造に対し適切な割合を選択することによって、この“噴霧乾燥”さ れた粉末はさらさらした易流動性の粉末となる。このさらさらした粉末はロール 圧密成形プロセス用の取り 扱いの容易な原料となる。 上記において方法（１）に関連して述べた９０／１０アルミナ−チタニア組成 物及び２／３４／６４組成物は、方法（２）における電気抵抗性スキン４０２及 び４０３として使用するのにも適している。電気抵抗性スキン４０２及び４０３ として使用するのに適した組成物は他にもたくさん有る。方法（１）に関連して 上述した組成物はどれでも使用することができる。強度または均一性の理由によ り均一な電気抵抗性を有するスペーサを製造するのに使用することができない組 成物でも、電気抵抗性スキン４０２乃至４０３の製造に使用することが可能であ る。従って、抵抗性スキン４０２乃至４０３に対して使用することのできる組成 物の範囲はより広い。目的は、適切な範囲の抵抗率を有し、２次電子放出が少な く且つ制御可能な材料を製造することである。 クロム及びアルミニウム酸化物の固溶体は特に有用である。これらの組成物は 慎重に制御された雰囲気中で焼成されることを必要とする。このような固溶体の 導電メカニズムは複雑である。クロム及びアルミナは固溶体を形成しているため 、クロムカチオン同士が離れすぎており、電子はクロムカチオン間を容易に移動 することはできない。従って、電荷キャリアは二酸化チタンを微少量混入するこ とによって供給される。二酸化チタン（チタニア）は、クロム三二酸化物の焼結 に対しても、酸化状態を安定することによってそれを促進する効果がある。クロ ミア−アルミナ固溶体を焼成するのに必要とされる還元性雰囲気に対するチタニ アの反応により、チタニアはより低い酸化状態へと還元される。このことは、本 体の焼結を促進するだけでなく、チタニアの酸化状態を部分的に還元することに より必要とされる導電性を与える効果もある。 クロミア−アルミナ固溶体の結晶中でのチタニアの溶解度は、約２％に制限さ れる。その結果、２％より大きな濃度では、チタニアの大部分 は、結晶が焼結過程において成長するに従い、材料の粒子境界へとしみ出ること となる。従って、チタニアの濃度は無秩序な材料（disordered material）ほど 粒子境界においてかなり高くなる。このような秩序のより乱れた材料により占め られる材料の体積割合は、結晶状固溶体の粒子のそれと較べて小さい。しかしな がら、そのような材料中にはチタニアが豊富であるため、様々な配位にあるチタ ンカチオン間の電子の移動は、その固体の大部分を形成する結晶状材料における そのような電子の移動と較べてより容易である。従って、これらの組成物中では 、電荷の移送はほとんど粒子境界材料を通じてなされる。 チタニア−クロム−アルミナ固溶体の２次電子生成特性は、純粋なクロム酸化 物と非常に似ており、これらの材料から形成されたスペーサでは生成される帯電 電流が小さく、また、粒子境界における導電率はチタニアの混合を変化させるこ とによって広い範囲で操作可能である。 チタニア−クロム−アルミナの焼結における挙動は複雑である。適切なスペー サを製造するためには、粒子体積の粒子境界体積に対する適切な割合を維持し、 且つ、固溶体の組成だけでなく粒子境界の組成も制御しなければならない。焼成 条件、特にピーク温度、炉の雰囲気中の酸素分圧、焼成における温度傾斜、及び 焼成時間は、製造される特定の組成物に対し適切でなければならない。１０％の 三二酸化クロムと９０％のアルミナの組合せから、９０％のクロムと１０％のア ルミナの組合せの範囲に渡る組成物を形成した。これらの組成物は全て０.２５ ％乃至８％の二酸化チタンによって改質した。炉の雰囲気は、水素雰囲気中の水 蒸気としての１０^-20ａｔｍの酸素分圧から、２０％水素８０％窒素の混合体中 の水蒸気としての３％酸素の範囲で変化させた。 一実施例では、２／３４／６４組成物が約０．０５ｍｍの厚さを有するテープ に鋳造される。 アルミナテープはウェハ状に切断され、絶縁性コア４０１のような絶縁性コア を形成する。同様に、２／３４／６４組成物テープはウェハ状に切断されてスキ ン４０２及び２０３のような電気抵抗性スキンを形成する。絶縁性コア４０１及 び抵抗性スキン４０２及び４０３は、概ね同じ長さ及び幅寸法を有する。例えば 、絶縁性コア４０１及び抵抗性スキン４０２乃至４０３が各々約１０ｃｍの幅を 有し１５ｃｍの長さを有するようにすることができる。 スペーサは、絶縁性セラミックコア４０１の両側に抵抗性スキン４０２及び４ ０３を設けた積層として形成される。各層の厚さは完成した積層が所望のスペー サ厚さを有するように選択される。一実施例では、スペーサは０．３１７５ｍｍ の厚さのセラミックコアに０．０１２７ｍｍの厚さの抵抗性スキンを取着するこ とによって形成される。これらの層は、未焼成材料を溶融するべく十分に加熱し 圧力を与えることができるように調節された金属製ローラの間を３層の未焼成層 ４０１乃至４０３からなるストリップを連続的に通すことによって貼り合わせる ことができる。この方方は、積層を形成するための連続動作可能な且つ安価な方 法を提供する。約１００℃の温度にて、未焼成層４０１乃至４０３はローラ間を 通過するとき容易に溶融する。その結果、積層ウェハ４００が形成される。 方法（２）の残りの処理過程（例えばフェース及び／またはエッジ金属被覆ス トリップの形成）は、方法（１）に関して上述した過程と同様である。しかしな がら、方法（２）では、還元性雰囲気中でのウェハ４００の焼成過程は、積層ウ ェハ４００の還元される程度がより大きくなるように実行される。これには、ス ペーサのバルク抵抗率をあまり低下させることなく抵抗性スキン４０２及び４０ ３の電気抵抗率を減少させることができるという利点がある。抵抗性スキン４０ ２及び４０３の望 ましい電気抵抗率は１０⁵乃至１０¹⁰Ωｃｍである。 第９図は、方法（２）によって形成されたスペーサ４０４を示している。スペ ーサ４０４は、電気抵抗性スキン４０２及び４０３と絶縁性コア４０１の一部を 含んでいる。スペーサ４０４は抵抗性スキン４０２の外面４０７上にフェース金 属被覆ストリップ４０５及び４０６が形成され、抵抗性スキン４０３の外面４１ ０上にフェース金属被覆ストリップ４０８及び４０９が形成されている。また、 スペーサ４０４はエッジ面４１４上にエッジ金属被覆ストリップ４１２が形成さ れ、エッジ面４１８上にエッジ金属被覆ストリップ４１６が形成されている。フ ェース金属ストリップ４０５乃至４０６及び４０８乃至４０９のみ、またはエッ ジ金属被覆ストリップ４１２及び４１６のみを備えるようにスペーサ４０４を形 成してもよい。 方法（２）によって形成された積層スペーサの全体としての厚さは、方法（１ ）によって形成された均質なスペーサの厚さと概ね同じである。抵抗性スキン４ ０２及び４０３は７０乃至８０μｍの最小厚さで鋳造することができる。 方法（２）によって形成された積層スペーサ４０４は、コア４０１の絶縁特性 により、高いバルク抵抗率を示すという利点がある。積層スペーサ４０４の強度 は、絶縁性コア４０１を形成するのに使用される材料（例えばアルミナ）の強度 に概ね等しい。更に、方法（２）に関連して行われる過程によって、スキン４０ ２及び４０３のシート抵抗を制御することは比較的容易となっている。 更に、スキン４０２及び４０３は薄く且つ絶縁性コア０１によって分離されて いるため、ピンホールのような欠陥は均質な構造のスペーサほど重要ではない。 微小なピンポールは２つの理由によりスペーサ４０４の動作に悪影響を与えない 。１つの理由は、スキン４０２及び４０３の 厚さより直径の小さな孔があっても、絶縁性コア４０１はフェースプレート構造 とバックプレート構造との間を移動する電子から効果的にシールドされるという ことである。もう１つの理由は、スペーサ４０４の強度及び他の特性は、スキン ４０２及び４０３中の小さな欠陥によってはほとんど影響を受けないということ である。これは、そのような欠陥はコア４０１で止められるため、従ってコア４ ０１を通過して伝搬しスペーサ４０４に欠陥を生じさせるということができない からである。 方法（２）の変形例では、積層ウェハ４００のような積層ウェハが、遷移金属 酸化物を含有するセラミックを含む他のセラミック組成物から形成されるスキン を用いて製造される。このようなスペーサに適する組成物は数多くある。遷移金 属酸化物の組成物に加え、銅（例えば酸化銅）、カルコゲニド（chalcoginide） の族（families）及び適切な範囲内の抵抗率を有する半導体を含む組成物がある 。 次に方法（３）について説明する。スペーサの電気絶縁性セラミックコアは、 高い酸化状態で存在する遷移金属酸化物を含有するアルミナのようなセラミック 組成物から形成することができる。電気抵抗性スキンは、スペーサの外面を化学 的に還元することによってスペーサの外面に形成される。スペーサの外面を還元 することにより、これらの外面における遷移金属イオンの配位が変化し、それに よって遷移金属酸化物がスペーサの外面において電気抵抗性を有するようになる のである。スペーサコアは電気絶縁性を保つ。この還元過程は、様々な異なる方 法で実行可能であり、例えばスペーサを還元性雰囲気中で焼成したり、あるいは スペーサをレーザビームに曝したり、荷電粒子または光の照射に曝したりするこ とによって実行可能である。 方法（３）に基づいて形成されるスペーサは、抵抗率が選択的に還元すること によって変化し得るように製造されたセラミック組成物から形 成される。セラミック組成物は、その抵抗率が組成物中の少なくとも１つの成分 の酸化状態によって決まるように選択される。セラミック組成物は、また、その 表面の選択的還元によって組成物の電気抵抗率が変化することが可能な結晶構造 を有するように選択される。このような特性を有する組成物には、チタン酸バリ ウム、チタン酸鉛及びチタン酸ビスマスのような中心非対称性チタン酸塩、遷移 金属酸化物を含有するガラスが含まれる。これらの組成物の混合物もまた使用可 能である。鉄及びクロム含有ガラス（典型的には高圧絶縁碍子連に使用される上 薬として使用される）などの工業用材料を使用することもできる。 上記に示した各組成物では、抵抗率はある配位にある遷移金属カチオンの別の 配位にある遷移金属カチオンに対する割合によって決定される。例えば、チタン カチオンが電荷キャリアであるような組成物では、Ｔｉ³⁺カチオンのＴｉ⁴⁺カチ オンに対する割合によって組成物の抵抗率が決まる。同様に、バナジウムカチオ ンが電荷キャリアであるような組成物では、Ｖ⁴⁺カチオンのＶ⁵⁺カチオンに対す る割合によって抵抗率が定まる。上書きで示した数字は、最も近い近接する酸素 アニオンの数を示している。これらの割合を変えることにより、組成物の抵抗率 を変えることができる。これらの組成物の酸化状態を制御することによって、外 面の抵抗率より大幅に高い抵抗率を備えたコアを有するスペーサを形成すること ができる。 遷移金属カチオンが組成物中に、組成物の結晶格子の（復元型（reconstructi ve）でなく）変位型転移によってカチオンの酸化状態が変化可能なように拘束さ れているということが大切である。変位型転移は、材料の溶融点よりはかなり低 いが、スペーサがフラットパネルディスプレイ中で使用されるとき曝される温度 よりははるかに高い温度において生じる。従って、組成物の電気的特性は使用中 は安定である。 適切なセラミック組成物を形成する１つの方法は、遷移金属をケイ酸塩ガラス 中に溶かすことである。遷移金属カチオンは電荷キャリアとなり、電気伝導性を 与える。材料中に存在する電荷キャリアの数は、２つの関連する配位にあるカチ オン（例えばチタンの場合Ｔｉ³⁺とＴｉ⁴⁺）の割合に依存する。各配位にあるカ チオンの数は、組成物の全体的な酸化状態の関数となる。この酸化状態が変化す ると、導電率も変化する。遷移金属イオンを含むガラスまたはガラスセラミック は、結晶構造がカチオン配位の変位型転移を可能としている場合、低温における 還元または酸化によって変化し得る。従って、遷移金属酸化物ガラスは、スペー サとして機能し得る。また、そのようなガラスは、特定の値に調整されたＴＣＥ 及び２次電子放出を具現する材料を生成するべく他のセラミック成分を充填する こともできる。 遷移金属酸化物が非常に安定な結晶中に分散されている場合は、カチオンの配 位を変えることは非常に困難である。そのような結晶の電気抵抗率を大きく減少 させるには、高温での復元型転移を引き起こさなければならない。クロミア−ア ルミナ固溶体は、固溶体の抵抗率を低減するには復元型転移を経なければならな いような安定な結晶の例である。 変位型転移によって酸化状態の変化が可能なセラミック組成物を選択した後、 方法（１）に関連して上述したのと同様にしてスペーサが形成され焼成される。 焼成雰囲気は、導電性を与える酸化物系の選択によって決定される。例えば、チ タンまたは鉄がアクティブカチオンとして選択された場合、初期の焼成過程は空 気中で行われる。この空気中での焼成によって、ほとんどのチタンまたは鉄カチ オンは高い配位状態（例えばＴｉ⁴⁺）に置かれる。従って、低い配位にあるカチ オン（例えばＴｉ³⁺）の高い配位にあるカチオン（例えばＴｉ⁴⁺）に対する割合 は低い。従って、結果として得られる組成物は電気絶縁性となる。 導電性層が、還元性雰囲気における第２の焼成によって組成物の外面に形成さ れる。この第２の焼成によって、チタンまたは鉄カチオンのいくつかを取り巻く アニオン格子に空孔が生じる。その結果、チタンを使用する場合、Ｔｉ³⁺のＴｉ⁴⁺ に対する割合が上昇し、組成物は外面においてより導電性が高くなる。これら の電気抵抗性を示すスキンの深さは、焼成時間及び温度を適切に組み合わせるこ とによって調整することができる。例えば、空気中で焼成された鉛バリウムチタ ン酸塩組成物を１０％水素、９０％窒素の雰囲気中に８時間ほど９５０℃の温度 で置くことによって、抵抗性スキンが形成された。ウェハの抵抗性スキンを形成 した後、このウェハを金属被覆し、さらに切断してスペーサを形成することがで きる。 抵抗性スキンの厚さ及び抵抗率は、スペーサで消費される電力を低減するよう に、または電力消費を上昇させることなくより低い表面抵抗率を有する材料の使 用を可能とするように選択することができる。電気抵抗性スキンは、典型的には 、１０⁶乃至１０⁹Ωｃｍの抵抗率を有するように形成される。 第１０図は、方法（３）に基づいて形成されたウェハ５００の斜視図である。 一実施例では、ウェハ５００は約１００μｍの厚さを有する。 第１１図は、ウェハ５００から形成されたスペーサ５１０を示している。電気 抵抗性スキン５０２及び５０３により、外面５０４及び５０５における比較的低 い表面抵抗率からコア５０１における比較的高いバルク抵抗率へと抵抗率は徐々 に変化している。フェース金属被覆ストリップ５１６及び５１７が外面５０４上 に形成されており、フェース金属被覆ストリップ５１９及び５２０がスペーサ５ １０の外面５０５上に形成されている。また、エッジ金属被覆ストリップ５２４ 及び５２５がエッジ面５２６及び５２７上にそれぞれ形成されている。金属被覆 ストリッ プ５１６乃至５１７、５１９乃至５２０及び５２４乃至５２５は、方法（１）に 関連して上述したのと同様に形成される。 方法（３）の一変形例では、ウェハ５００が最初の焼成過程の前にスリットを 入れられてストリップ状にされる。これらのストリップを還元性雰囲気中で焼成 するとき、外面全体（外面５０４及び５０５、エッジ面５２６及び５２７を含む ）の遷移金属酸化物が電気抵抗性となる。 方法（３）の別の変形例では、得られるスペーサの２次電子放出を増加させる ことなく焼成温度及び抵抗率を低下させるため、Ｂ₂Ｏ₃がセラミック組成物中に 含まれる。 方法（３）に基づいて製造されるスペーサは、高いバルク抵抗率と低い２次電 子放出係数を有するという利点がある。そのようなスペーサは、従って、電力損 失を低下させ、フラットパネルディスプレイの動作中におけるスペーサ近辺の電 圧の乱れを軽減する。 次に方法（４）について説明する。ウェハ６００が、中実の電気絶縁性コアに 電気抵抗性コーティングを施し、その結果得られる構造を焼成することによって 形成される。第１２図に方法（４）に従って形成されるウェハ６００を示す。中 実の電気絶縁性コア６０１は、１００％アルミナセラミックを鋳造または圧密成 形して厚さ１００μｍのテープ状にすることによって形成することができる。こ のテープは切断されてウェハ（またはストリップ）にされ、約２時間、１５００ 乃至１７００℃の温度で焼成される。 電気抵抗性コーティング６０２及び６０３は、コア６０１が大きなウェハ形状 にある間にコア６０１に施される。コア６０１及び抵抗性コーティング６０２乃 至６０２は、焼成された後、スペーサを形成するべく、ストリップ状に切断され る。 電気絶縁性コーティング６０２及び６０３は、塗料または染料を表面 に塗布するのに用いることのできる任意の方法を用いてコア６０１に塗布される 。これらの方法には、スクリーン印刷、スプレー（噴霧）、ロールコーティング 、ドクターブレードを用いる方法あるいはデカルコマニア（decal）を適用する 方法（転写法）などが含まれる。これらの方法のうちいくつかについて以下に説 明する。 スクリーン印刷では、抵抗性材料は、抵抗性材料を有機懸濁液中に混入するこ とによって形成されるインクまたはペーストとして施される。懸濁液は、Ｔシャ ツまたは印刷ポスターに図柄を描くのに使用されのと非常によく似た方法で網目 （通常ステンレススチール）を通して押し付けられる。ペーストは、スクリーン の上面におかれ、それをスキージブレード（squeegee blade）がこすることによ り薄いペーストのコーティングがスクリーンを通して下に位置するコア６０１に 施される。ペーストの粘ちゅう度、網目の穴の大きさ及び厚さ、及びスキージの 速度及び柔らかさを適切に選択することにより、精密に制御されたペーストの層 がコア６０１に転写される。 別の方法として、抵抗性材料を希釈剤溶液中に分散させ、コア６０１の表面上 にスプレーすることもできる。このプロセスは塗料のスプレーと同様である。 ロールコーティングでは、基板を特殊な溝の付けられたラバーローラの下を通 過させることにより、有機懸濁液中の抵抗性材料の薄い層がコア６０１の表面上 に付着される。溝の構造を選択し、且つこの構造に合わせて有機懸濁液を調合す ることにより、薄い抵抗性コーティング６０２及び６０３をコア６０１上に非常 に高速に塗布することができる。 ドクターブレードを用いた方法（ドクターブレーディング）によって正確な厚 さのコーティングを施すこともできる。ドクターブレーディングでは、有機懸濁 液中の抵抗性材料のプールがコア６０１の上方に位置 させたブレードの背後にトラップされて形成される。コア６０１をブレード及び プールに対し一定のスピードで動かすことにより、一定の、制御された厚さの材 料がブレードの下から表面上へと引き出される。 抵抗性材料を有機材料中に分散させ、上述したテープ製造方法と同様の方法を 用いてテープを形成することもできる。このテープをコア６０１の大きさに合わ せて切断し、コア６０１上に圧着する。コア６０１のプラスチック成分は、粘着 性を与えるように選択される。あるいは、別個の接着層を設けてもよい。 使用可能な電気抵抗性材料には、これに限定するわけではないが、上述した様 々な電気抵抗性セラミック組成物が含まれる。コア６０１及び電気抵抗性コーテ ィング６０２及び６０３は、方法（１）に関連して上述したパラメータに従って 焼成される。焼成されたウェハ６００は、方法（１）に関連して上述したのと同 じ方法で加工処理される。 第１３図は、ウェハ６００から製造されたスペーサ６１０を示している。スペ ーサ６１０は、電気絶縁性コア６１０と電気抵抗性コーティング６０２及び６０ ３を含んでいる。フェース金属被覆ストリップ６１５及び６１６がスペーサ６１ ０の外面６１７上に形成されており、フェース金属被覆ストリップ６１９及び６ ２０がスペーサ６１０の外面６２１上に形成されている。また、エッジ金属被覆 ストリップ６２４及び６２５が、スペーサ６１０のエッジ面６２６及び６２７上 に形成されている。 方法（４）の一変形実施例では、絶縁性コア６０１を焼成する前に、抵抗性コ ーティング６０２及び６０３が絶縁性コア６０１上に塗布される。この場合もま た、使用可能な抵抗性コーティングには、限定するわけではないが、上述したよ うなアルミナ及び遷移金属酸化物の組合せが含まれる。電気抵抗性コーティング は、典型的には、スクリーン印刷、スプレーペインティング、ロールコーティン グ、ドクターブレーディン グまたはデカルコマニアを適用することによって施される。方法（４）のこの変 形例では、抵抗性コーティング６０２及び６０３のコア６０１への拡散によって 導電率が望ましい値より低い層が生成され、更なる還元過程が必要となる可能性 がある。一般に、拡散の程度が大きいほど、コーティング６０２及び６０３の導 電率は小さくなる。選択された格子において、結晶の非復元型の再構成が可能で ある場合（例えば、酸素の空孔を埋めるなど）、還元過程によって、方法（３） に関連して上述したのと同様にしてコーティング６０２及び６０３の表面に薄い 導電性層を形成することができる。 方法（４）のこの変形例の残りの過程は、方法（１）に関連して上述した過程 と同様である。 方法（４）の別の変形例では、抵抗性コーティング６０２及び６０３が、高電 圧絶縁碍子の絶縁破壊を抑制するために開発された導電性上薬から形成される。 これらの上薬は所望の電気抵抗率を示し、十分低い温度で処理可能である。使用 可能な抵抗性コーティングを形成するべく、鉄、クロム、またはチタンのような 遷移金属をこれらの上薬中に溶かすこともできる。この目的に使用可能な工業用 組成物は数多くある。これらのほとんどは、酸化物の形態の溶解された鉄、チタ ン及び／またはクロムを含んでいる。 方法（１）から（４）について、アルミナセラミックコアに関して上述したが 、他のセラミック組成物、例えばムライト（mullites）、キン青石（cordiorite s）、ほう珪酸塩バリウム、けい酸鉄、充填材入りガラス、及びゼロ縮みトレラ ンス（zero shrink tolerance：ＺＳＴ）材料、を使用することも可能である。 ＺＳＴ材料は、ガラスとセラミック充填材成分の性質をバランスさせることによ りそれらの固有の特性を得ている。遷移金属酸化物を、ＺＳＴ材料の特性を大き く変えることなく、ガ ラス成分中に混入することが可能である。ガラスはＺＳＴ材料の構造全体に亘っ て連続なマトリクスを形成するため、ガラス相を制御可能な導電体にすることに より、十分、スペーサの電気抵抗率を制御することができる。 上述したスペーサのあるものはフェース及びエッジ金属被覆ストリップを両方 とも有するものとして説明したが、これらのスペーサはエッジ金属被覆ストリッ プのみ、またはフェース金属被覆ストリップのみを有するようにすることもでき る。更に、これらの各スペーサは、方法（１）に関連して述べた電位調節電極を 含むようにすることもできる。 本発明の様々な実施例について説明してきた。上記説明は例示を目的としたも のであって、制限的なものではない。例えば、スペーサの長さは、スペーサが“ 柱”または“壁”をなすように変更可能である。従って、当業者には明らかなよ うに、本発明に対し特許請求の範囲を逸脱することなく変形変更が可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年４月１日 【補正内容】 明細書 フラットパネルディスプレイ用スペーサ構造及びその製造方法発明の背景 １．発明の技術分野 本発明は、フラット陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイのようなフラットパネル 装置に関する。特に、本発明はフラットパネル装置のフェースプレート構造及び バックプレート構造を内部において支持するためのスペーサ構造に関する。 ２．関連技術 近年、従来のビーム偏向型ＣＲＴディスプレイに代わるより軽くかさばらない ディスプレイを提供するべくフラットＣＲＴディスプレイ(“フラットパネルデ ィスプレイ”としても知られている)を実現するため多くの試みがなされている 。フラットＣＲＴディスプレイに加えて、プラズマディスプレイなどの他のフラ ットパネルディスプレイも開発されている。 フラットパネルディスプレイでは、フェースプレート構造、バックプレート構 造、及びフェースプレート及びバックプレート構造の周縁部においてこれらを接 続する壁によって、エンクロージャが形成される。あるフラットパネルディスプ レイでは、このエンクロージャは真空圧（例えば、典型的には１３．３×１０^-6 パスカル（１×１０^-7Ｔｏｒｒ）以下）に保持される。フェースプレート構造は 絶縁性のフェースプレートと、この絶縁性フェースプレートの内面上に形成され た光放射構造とを含む。光放射構造は、蛍光体またはディスプレイのアクティブ 領域を定める蛍光体パターンのような光放射エレメントを含む。バックプレート 構造は、絶縁性のバックプレートと、このバックプレートに隣接して配置された 電子放出素子とを含む。電子放出素子は励起されると電子を放 出し、放出された電子は蛍光体へと加速され、蛍光体に光を放射させる。 更に、これらのスペーサはディスプレイでの使用に限定されるものではなく、コ ピー機やプリンタのような装置（これらの装置では他の媒体上に再生されるべき 画像のスキャンがなされる）における、あるいは位相調整アレイレーダ装置のよ うな装置における光アドレッシング、光信号処理といった目的に用いられる他の フラットパネル装置においても使用することができる。更に、本発明は例えば円 形といった長方形ではないスクリーン形状や、車両のダッシュボードや航空機の 制御パネルにおいて使用されうるような不規則なスクリーン形状を有するフラッ トパネル装置にも適用可能である。 本明細書中において、フラットパネルディスプレイとは、フェースプレート構 造とバックプレート構造とが概ね平行に配置され、ディスプレイの厚さが従来の ビーム偏向型ＣＲＴディスプレイに較べて薄く、且つディスプレイの厚さがフェ ースプレート及びバックプレート構造に対し概ね垂直な方向に測定されるような ディスプレイのことである。典型的には、必須というわけではないが、フラット パネルディスプレイの厚さは５ｃｍ未満である。フラットパネルディスプレイの 厚さは５ｃｍよりずっと薄いこともしばしばあり、例えば０．５乃至２．５ｃｍ のこともある。 本発明のスペーサはフラットパネルディスプレイに使用することができる。 本発明に基づくスペーサの製造方法にはいくつかある。これらの方法には、（ １）遷移金属酸化物を含むセラミックまたは遷移金属酸化物を添加することによ って電気抵抗性を有するようにされ且つ所望の電子放出及び熱膨張特性が得られ るように充填剤が選択された充填剤入りガラスシステムのような均一な電気抵抗 性材料の固体片からスペーサを製造する方法、（２）電気絶縁性コアの外面上に 電気抵抗性スキンを貼り付 けることによってスペーサを製造する方法、（３）電気絶縁性セラミック組成物 の外面を還元することによってスペーサの外面に電気抵抗性スキンを生成するこ とにより電気絶縁性セラミック組成物からスペーサを製造する方法、及び（４） 電気絶縁性コアを電気抵抗性材料でコーティングすることによってスペーサを製 造する方法が含まれる。 クロミアを使用することには、結果として得られるセラミックの２次電子放出 が少なくなるという利点がある。例えば、アルミナ及びクロミアを含むセラミッ ク組成物では、２次電子放出を２ｋＶにおいて２未満とすることができる。これ は、スペーサの周りの電圧の歪みを軽減するという利点がある。 クロミアとアルミナの相対的な量を制御することによって、形成されるセラミ ック組成物のＴＣＥは、アルミナのＴＣＥ（約７２）とクロミアのＴＣＥ（約８ ４）の間の任意の値に制御することができる。ある実施例では、アルミナ及びク ロミアに二酸化シリコン（シリカ）が加えられ、ＴＣＥは７０付近に保たれる。 アルミナ及びクロムの三二酸化物（Eskolaite）、連続した範囲の固溶体を形成 し、それらは全てコランダム（corundum）結晶構造を有することが知られている 。Ｘ線回折を用いた研究により、この結晶構造は２０％に達するシリカ添加物を 受け入れているときでもコランダムとして維持され得ることが明らかとなってい る。鉄またはバナジウムの酸化物のような他の遷移金属酸化物を用いて電気抵抗 性を有するセラミック組成物を生成することもできる。 方法（１）において、スペーサは、セラミック粉末、有機結合剤及び溶媒を従 来のボールミルで混合することによって生成されるスラリーから形成される。あ る特定の実施例では、このスラリーは９０％のアルミナと１０％のチタニアを含 むセラミック組成物である（以後、“９０／１０アルミナ−チタニア組成物”と 呼ぶ）。表１にそのようなスラリーの配合を示す。 別の実施例では、スラリーは２％のチタン、３４．３％のアルミナ及び６３． ７％のクロミアを含むセラミック組成物である（以後、“２／３４／６４組成物 ”と呼ぶ）。表２にそのようなスラリーの配合を示す。 他の実施例では、焼結を促進したりあるいは粒子サイズを制御したりするため に選択された改質剤（modifier）もセラミックの配合中に含まれる。二酸化シリ コン、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムのような化合物を改質剤として使 用することができる。 従来方法を使い、微粉状にされたスラリーを用いて１１０乃至１２０μｍの厚 さを有するテープが鋳造される。一実施例では、このテープは幅１０ｃｍ、長さ １５ｃｍの大きなウェハに切断される。これらのウェハは従来のフラットなセッ ター上に載置され、空気及び／または還元性雰囲気の中で所望の抵抗率を有する ようになるまで焼かれる。 ペーストの粘ちゅう度、網目の穴の大きさ及び厚さ、及びスキージの速度及び柔 らかさを適切に選択することにより、精密に制御されたペーストの層がコア６０ １に転写される。 別の方法として、抵抗性材料を希釈剤溶液中に分散させ、コア６０１の表面上 にスプレーすることもできる。このプロセスは塗料のスプレーと同様である。 ロールコーティングでは、基板を特殊な溝の付けられたラバーローラの下を通 過させることにより、有機懸濁液中の抵抗性材料の薄い層がコア６０１の表面上 に付着される。溝の構造を選択し、且つこの構造に合わせて有機懸濁液を調合す ることにより、薄い抵抗性コーティング６０２及び６０３をコア６０１上に非常 に高速に塗布することができる。 ドクターブレードを用いた方法（ドクターブレーディング）によって正確な厚 さのコーティングを施すこともできる。ドクターブレーディングでは、有機懸濁 液中の抵抗性材料のプールがコア６０１の上方に位置させたブレードの背後にト ラップされて形成される。コア６０１をブレード及びプールに対し一定のスピー ドで動かすことにより、一定の、制御された厚さの材料がブレードの下から表面 上へと引き出される。 抵抗性材料を有機材料中に分散させ、上述したテープ製造方法と同様の方法を 用いてテープを形成することもできる。このテープをコア６０１の大きさに合わ せて切断し、コア６０１上に圧着する。コア６０１のプラスチック成分は、粘着 性を与えるように選択される。あるいは、別個の接着層を設けてもよい。 使用可能な電気抵抗性材料には、上述した様々な電気抵抗性セラミック組成物 が含まれる。コア６０１及び電気抵抗性コーティング６０２及び６０３は、方法 （１）に関連して上述したパラメータに従って焼成される。焼成されたウェハ６ ００は、方法（１）に関連して上述したのと 同じ方法で加工処理される。 請求の範囲 １．フラットパネルディスプレイであって、 フェースプレートと該フェースプレートの内面に沿って配置された光放射構造 とを有するフェースプレート構造と、 バックプレートと該バックプレートの内面に沿って配置された電子放出構造と を有するバックプレート構造と、 前記光放射構造と前記電子放出構造との間に延在するスペーサとを含み、 前記スペーサがセラミックと該セラミックの概ね全体に渡って分散された遷移 金属酸化物とを含んでいることを特徴とするフラットパネルディスプレイ。 ２．前記スペーサが更に、 前記光放射構造に隣接する前記スペーサの外面に沿って配置された第１のフェ ース金属被覆ストリップと、 前記電子放出構造に隣接する前記スペーサの外面に沿って配置された第２のフ ェース金属被覆ストリップとを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のフ ラットパネルディスプレイ。 ３．前記第１フェース金属被覆ストリップが前記光放射構造に電気的に接触して おり、前記第２フェース金属被覆ストリップが前記電子放出構造に電気的に接触 し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。 ４．前記電子放出構造が１以上の集束用リッジを含んでおり、前記第２フェース 金属被覆ストリップが前記集束用リッジに電気的に接触していることを特徴とす る請求項３に記載のフラットパネルディスプレイ。 ５．更に、 前記スペーサの外面に沿って配置された第１フェース金属被覆ストリ ップと、 前記フェースプレート構造の外側エッジに沿って形成された電気伝導性のフリ ットとを含み、 前記第１フェース金属被覆ストリップが前記フリットに電気的に接触している ことを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ。 ６．前記電気伝導性フリットが前記フェースプレート構造上にスクリーン印刷さ れていることを特徴とする請求項５に記載のフラットパネルディスプレイ。 ７．前記スペーサが前記光放射構造に隣接して位置する第１エッジ面と前記電子 放出構造に隣接して位置する第２エッジ面とを有しており、当該フラットパネル ディスプレイは更に、 前記第１エッジ面上に配置され、前記第１フェース金属被覆ストリップと前記 光放射構造とに接触する第１エッジ金属被覆ストリップと、 前記第２エッジ面上に配置され、前記第２フェース金属被覆ストリップと前記 電子放出構造とに接触する第２エッジ金属被覆ストリップとを含んでいることを 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。 ８．更に、 前記スペーサの外面上に間隔をおいて配置された複数の電位調節電極と、 前記第１及び第２フェース金属被覆ストリップに接続された電源回路とを含み 、該電源回路は前記光放射構造と前記電子放出構造との間の電圧分布を制御する 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。 ９．前記電源回路が前記電位調節電極に接続されていることを特徴とす る請求項８に記載のフラットパネルディスプレイ。 １０．前記電位調節電極の各々が前記スペーサの同じ面上に配置されていること を特徴とする請求項８に記載のフラットパネルディスプレイ。 １１．前記第１及び第２フェース金属被覆ストリップが、前記電位調節電極と同 じスペーサの面上に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載のフラッ トパネルディスプレイ。 １２．前記スペーサが前記光放射構造に隣接して位置する第１エッジ面と前記電 子放出構造に隣接して位置する第２エッジ面とを有しており、当該フラットパネ ルディスプレイは更に、 前記第１エッジ面に沿って配置され、前記光放射構造に電気的に接触する第１ エッジ金属被覆ストリップと、 前記第２エッジ面に沿って配置され、前記電子放出構造に電気的に接触する第 ２エッジ金属被覆ストリップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のフラッ トパネルディスプレイ。 １３．前記セラミックがアルミナであることを特徴とする請求項１に記載のスペ ーサ。 １４．前記遷移金属酸化物がチタニア、クロミア、酸化鉄または酸化バナジウム であることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ。 １５．前記遷移金属酸化物がチタニア及びクロミアからなることを特徴とする請 求項１に記載のスペーサ。 １６．前記セラミックが０．２５乃至８％のチタニアを含んでいることを特徴と する請求項１５に記載のスペーサ。 １７．前記スペーサが概ね２％のチタン、３４％のアルミナ及び６４％のクロミ アを含んでいることを特徴とする請求項１５に記載のスペーサ。 １８．フラットパネルディスプレイであって、 フェースプレートと該フェースプレートの内面に沿って配置された光 放射構造とを有するフェースプレート構造と、 バックプレートと該バックプレートの内面に沿って配置された電子放出構造と を有するバックプレート構造と、 前記光放射構造と前記電子放出構造との間に延在するスペーサとを含み、 前記スペーサが電気絶縁性セラミックコアと該スペーサの外面上に配置された 電気抵抗性スキンとを含み、前記電気抵抗性スキンがセラミックと該セラミック 中に分散された遷移金属酸化物とを含んでいることを特徴とするフラットパネル ディスプレイ。 １９．前記スペーサが更に、 前記光放射構造に隣接する前記スペーサの外面に沿って配置された第１のフェ ース金属被覆ストリップと、 前記電子放出構造に隣接する前記スペーサの外面に沿って配置された第２のフ ェース金属被覆ストリップとを含んでいることを特徴とする請求項１８に記載の フラットパネルディスプレイ。 ２０．前記第１フェース金属被覆ストリップが前記光放射構造に電気的に接触し ており、前記第２フェース金属被覆ストリップが前記電子放出構造に電気的に接 触していることを特徴とする請求項１９に記載のフラットパネルディスプレイ。 ２１．前記電子放出構造が１以上の集束用リッジを含んでおり、前記第２フェー ス金属被覆ストリップが前記集束用リッジに電気的に接触していることを特徴と する請求項２０に記載のフラットパネルディスプレイ。 ２２．更に、前記フェースプレート構造の外側エッジに沿って形成された電気伝 導性のフリットを含んでおり、 前記第１フェース金属被覆ストリップが前記フリットに電気的に接触している ことを特徴とする請求項１９に記載のフラットパネルディスプ レイ。 ２３．前記スペーサが前記光放射構造に隣接して位置する第１エッジ面と前記電 子放出構造に隣接して位置する第２エッジ面とを有しており、前記スペーサが更 に、 前記第１エッジ面上に配置され、前記第１フェース金属被覆ストリップと前記 光放射構造とに電気的に接触する第１エッジ金属被覆ストリップと、 前記第２エッジ面上に配置され、前記第２フェース金属被覆ストリップと前記 電子放出構造とに電気的に接触する第２エッジ金属被覆ストリップとを含んでい ることを特徴とする請求項１９に記載のフラットパネルディスプレイ。 ２４．更に、 前記スペーサの外面上に間隔をおいて配置された複数の電位調節電極と、 前記第１及び第２フェース金属被覆ストリップに接続された電源回路とを含み 、該電源回路は前記光放射構造と前記電子放出構造との間の電圧分布を制御する ことを特徴とする請求項１９に記載のフラットパネルディスプレイ。 ２５．前記電源回路が前記電位調節電極に接続されていることを特徴とする請求 項２４に記載のフラットパネルディスプレイ。 ２６．前記第１及び第２フェース金属被覆ストリップと前記電位調節電極とが、 前記スペーサの同じ面上に配置されていることを特徴とする請求項２４に記載の フラットパネルディスプレイ。 ２７．前記スペーサが前記光放射構造に隣接して位置する第１エッジ面と前記電 子放出構造に隣接して位置する第２エッジ面とを有しており、当該フラットパネ ルディスプレイは更に、 前記第１エッジ面に沿って配置され、前記光放射構造に電気的に接触する第１ エッジ金属被覆ストリップと、 前記第２エッジ面に沿って配置され、前記電子放出構造に電気的に接触する第 ２エッジ金属被覆ストリップとを含むことを特徴とする請求項１８に記載のフラ ットパネルディスプレイ。 ２８．前記絶縁性セラミックコアがアルミナを含んでいることを特徴とする請求 項１８に記載のスペーサ。 ２９．前記セラミックがアルミナであり、前記遷移金属酸化物がチタニア、クロ ミアまたは酸化鉄であることを特徴とする請求項１８に記載のスペーサ。 ３０．前記セラミックがアルミナであり、前記遷移金属酸化物がクロミア及びチ タニアを含んでいることを特徴とする請求項１８に記載のスペーサ。 ３１．前記絶縁性セラミックコアが遷移金属酸化物を含有するアルミナを含んで おり、前記遷移金属酸化物が高い酸化状態で存在していることを特徴とする請求 項１８に記載のスペーサ。 ３２．前記遷移金属酸化物が低い酸化状態で存在していることを特徴とする請求 項１８に記載のスペーサ。 ３３．前記電気抵抗性スキンが前記外面上に取着された薄いウェハを含んでいる ことを特徴とする請求項１８に記載のスペーサ。 ３４．スペーサの製造方法であって、 電気絶縁性セラミックと遷移金属酸化物とを含むセラミック組成物からウェハ を形成する過程と、 前記ウェハを所望の電気抵抗率を示すようになるまで焼成する過程と、 前記ウェハの相対する外面上にフェース金属被覆ストリップを形成する過程と 、 前記ウェハ及びフェース金属ストリップを焼成する過程と、 前記ウェハを前記フェース金属ストリップに沿って切断し、前記スペーサを形 成する過程とを含むことを特徴とする方法。 ３５．前記ウェハを所望の電気抵抗率を示すようになるまで焼成する前記過程が 、還元性雰囲気中で実行されることを特徴とする請求項３４に記載の方法。 ３６．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が、前記ウェハ上に金属 を蒸着させる過程を含んでいることを特徴とする請求項３４に記載の方法。 ３７．前記金属がアルミニウム、クロムまたはニッケルを含んでいることを特徴 とする請求項３６に記載の方法。 ３８．更に、前記スペーサのエッジ面上にエッジ金属被覆ストリップを形成する 過程を含んでいることを特徴とする請求項３４に記載の方法。 ３９．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が更に、前記ウェハの相 対する外面の少なくとも一方に電位調節電極を形成する過程を含んでいることを 特徴とする請求項３４に記載の方法。 ４０．前記切断過程が前記ウェハ焼成過程の前に実行されることを特徴とする請 求項３４に記載の方法。 ４１．スペーサの製造方法であって、 電気絶縁性セラミックから第１のウェハを形成する過程と、 電気絶縁性セラミックと該セラミック中に分散された遷移金属酸化物とを含む セラミック組成物から第２のウェハを形成する過程と、 前記第１ウェハと第２ウェハとを取着して積層ウェハを形成する過程とを含む ことを特徴とする方法。 ４２．更に、 前記積層ウェハを前記第２ウェハが所望の電気抵抗率を示すようにな るまで焼成する過程と、 前記積層ウェハの外面に沿ってフェース金属被覆ストリップを形成する過程と 、 前記積層ウェハを前記フェース金属被覆ストリップに沿って切断し、前記スペ ーサを形成する過程とを含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。 ４３．前記絶縁性セラミックがアルミナを含んでいることを特徴とする請求項４ １に記載の方法。 ４４．前記積層ウェハを焼成する前記過程が、前記積層ウェハを還元性雰囲気中 で焼成する過程を含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。 ４５．前記フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が、更に、前記積層 ウェハの外面上に金属を蒸着させる過程を含むことを特徴とする請求項４２に記 載の方法。 ４６．前記金属がアルミニウム、クロムまたはニッケルを含んでいることを特徴 とする請求項４５に記載の方法。 ４７．更に、前記スペーサのエッジ面上にエッジ金属被覆ストリップを形成する 過程を含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。 ４８．更に、前記積層ウェハ上にフェース金属被覆ストリップと電位調節電極と を形成する過程を含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。 ４９．前記フェース金属被覆ストリップと電位調節電極とが、前記積層ウェハの 一面にのみ形成されることを特徴とする請求項４８に記載の方法。 ５０．スペーサの製造方法であって、 電気絶縁性セラミックと遷移金属酸化物とを含み、前記遷移金属酸化 物が高い酸化状態で存在している電気絶縁性セラミック組成物からウェハを形成 する過程と、 前記ウェハを還元性雰囲気中で焼成して、前記遷移金属酸化物の配位を変化さ せ、それによって前記遷移金属酸化物が前記ウェハの外面において低い酸化状態 で存在するようにし、前記ウェハの外面が電気抵抗性となるようにする過程とを 含むことを特徴とする方法。 ５１．更に、 前記ウェハの前記外面上にフェース金属被覆ストリップを形成する過程と、 前記ウェハを前記フェース金属被覆ストリップに沿って切断し、前記スペーサ を形成する過程とを含むことを特徴とする請求項５０に記載の方法。 ５２．前記セラミック組成物がアルミナ及びＣｒ₂Ｏ₃を含んでいることを特徴と する請求項５０に記載の方法。 ５３．前記セラミック組成物が更にＢ₂Ｏ₃を含んでいることを特徴とする請求項 ５２に記載の方法。 ５４．前記フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が、前記ウェハ上に 金属を蒸着させる過程を含んでいることを特徴とする請求項５０に記載の方法。 ５５．前記金属がアルミニウム、クロムまたはニッケルを含んでいることを特徴 とする請求項５４に記載の方法。 ５６．更に、前記スペーサのエッジ面上にエッジ金属被覆ストリップを形成する 過程を含んでいることを特徴とする請求項５０に記載の方法。 ５７．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が更に、前記ウェハの相 対する外面の少なくとも一方に電位調節電極を形成する過程を含んでいることを 特徴とする請求項５０に記載の方法。 ５８．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が更に、前記ウェハの相 対する外面の一方にのみ電位調節電極を形成する過程を含んでいることを特徴と する請求項５０に記載の方法。 ５９．スペーサの製造方法であって、 電気絶縁性セラミックからコアウェハを形成する過程と、 前記コアウェハの表面上に電気抵抗性のコーティングを施す過程とを含み、 前記電気抵抗性コーティングは電気絶縁性セラミックと該セラミック中に分散 された遷移金属酸化物とを含んでいることを特徴とする方法。 ６０．更に、 前記コアウェハ及び前記抵抗性コーティングを焼成する過程と、 前記抵抗性コーティングの外面に沿ってフェース金属被覆ストリップを形成す る過程と、 得られた構造を前記金属被覆ストリップに沿って切断し、前記スペーサを形成 する過程とを含むことを特徴とする請求項５９に記載の方法。 ６１．更に、前記抵抗性コーティングを施す前に前記コアウェハを焼成する過程 を含むことを特徴とする請求項５９に記載の方法。 ６２．前記コーティングを施す過程が、スクリーン印刷、スプレーによる噴霧、 ロールコーティングまたはドクターブレーディングによって前記コアウェハ上に 前記抵抗性コーティングを施すか、あるいは前記抵抗性コーティングを含んだデ カルコマニアを前記コアウェハに適用することを特徴とする請求項５９に記載の 方法。 ６３．前記絶縁性セラミックがアルミナであることを特徴とする請求項５９に記 載の方法。 ６４．前記抵抗性コーティングが、クロミア、チタニア、酸化鉄または酸化バナ ジウムを含有するアルミナを含んでいることを特徴とする請求 項５９に記載の方法。 ６５．前記フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が、前記抵抗性コー ティング上に金属を蒸着させる過程を含んでいることを特徴とする請求項５９に 記載の方法。 ６６．前記金属がアルミニウム、クロムまたはニッケルを含んでいることを特徴 とする請求項６５に記載の方法。 ６７．更に、前記スペーサのエッジ面上にエッジ金属被覆ストリップを形成する 過程を含んでいることを特徴とする請求項５９に記載の方法。 ６８．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が更に、前記抵抗性コー ティングの外面のうち少なくとも一面に電位調節電極を形成する過程を含んでい ることを特徴とする請求項５９に記載の方法。 ６９．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が更に、前記抵抗性コー ティングの外面のうち一面にのみ電位調節電極を形成する過程を含んでいること を特徴とする請求項５９に記載の方法。 ７０．スペーサの製造方法であって、 電気絶縁性セラミックと該セラミック中に分散された遷移金属酸化物とを含む セラミック組成物からウェハを形成する過程と、 前記ウェハ上にフェース金属被覆層を形成する過程と、 前記ウェハを基板に取り付ける過程と、 前記フェース金属被覆層をパターニングして、複数のフェース金属被覆ストリ ップを形成する過程と、 前記フェース金属被覆ストリップ及びウェハ上に保護層を形成する過程と、 前記ウェハを切断してスペーサストリップを形成する過程と、 前記スペーサストリップ上にエッジ金属被覆層を形成する過程と、 前記保護層を除去する過程と、 前記スペーサストリップを前記基板から取り外す過程とを含むことを特徴とす る方法。 ７１．スペーサであって、 電気絶縁性ガラスと、 当該スペーサが所望の電気抵抗率を有するように前記ガラスの全体に広がって 溶解された遷移金属酸化物と、 当該スペーサが所望の２次電子放出を示すように前記ガラス中に分散された充 填材とを含むことを特徴とするスペーサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｊ 17/04 Ｈ０１Ｊ 17/04 29/87 29/87 31/12 31/12 Ｂ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 モリス、デイビッド・エル アメリカ合衆国カリフォルニア州95132・ サンノゼ・エルグランデコート 3644 (72)発明者 ファーレン、セオドア・エス アメリカ合衆国カリフォルニア州95120・ サンノゼ・コータデラリーナ 6131 (72)発明者 サン、ユー・ナン アメリカ合衆国カリフォルニア州94086・ サニーベイル・アルパインテラス 9964

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．スペーサであって、 セラミックと、 前記セラミック中に分散された遷移金属酸化物とを含むことを特徴とするスペ ーサ。 ２．前記セラミックがアルミナであることを特徴とする請求項１に記載のスペー サ。 ３．前記遷移金属酸化物がチタニア、クロミア、酸化鉄または酸化バナジウムで あることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ。 ４．前記遷移金属酸化物がチタニア及びクロミアからなることを特徴とする請求 項１に記載のスペーサ。 ５．前記セラミックが０．２５乃至８％のチタニアを含んでいることを特徴とす る請求項４に記載のスペーサ。 ６．前記スペーサが概ね２％のチタン、３４％のアルミナ及び６４％のクロミア を含んでいることを特徴とする請求項４に記載のスペーサ。 ７．フラットパネルディスプレイであって、 フェースプレートと該フェースプレートの内面に沿って配置された光放射構造 とを有するフェースプレート構造と、 バックプレートと該バックプレートの内面に沿って配置された電子放出構造と を有するバックプレート構造と、 前記光放射構造と前記電子放出構造との間に延在するスペーサとを含み、 前記スペーサがセラミックと該セラミック中に分散された遷移金属酸化物とを 含んでいることを特徴とするフラットパネルディスプレイ。 ８．前記スペーサが更に、 前記光放射構造に隣接する前記スペーサの外面に沿って配置された第 １のフェース金属被覆ストリップと、 前記電子放出構造に隣接する前記スペーサの外面に沿って配置された第２のフ ェース金属被覆ストリップとを含んでいることを特徴とする請求項７に記載のフ ラットパネルディスプレイ。 ９．前記第１フェース金属被覆ストリップが前記光放射構造に電気的に接触して おり、前記第２フェース金属被覆ストリップが前記電子放出構造に電気的に接触 していることを特徴とする請求項８に記載のフラットパネルディスプレイ。 １０．前記電子放出構造が１以上の集束用リッジを含んでおり、前記第２フェー ス金属被覆ストリップが前記集束用リッジに電気的に接触していることを特徴と する請求項９に記載のフラットパネルディスプレイ。 １１．更に、 前記スペーサの外面に沿って配置された第１フェース金属被覆ストリップと、 前記フェースプレート構造の外側エッジに沿って形成された電気伝導性のフリ ットとを含み、 前記第１フェース金属被覆ストリップが前記フリットに電気的に接触している ことを特徴とする請求項７に記載のフラットパネルディスプレイ。 １２．前記電気伝導性フリットが前記フェースプレート構造上にスクリーン印刷 されていることを特徴とする請求項１０に記載のフラットパネルディスプレイ。 １３．前記スペーサが前記光放射構造に隣接して位置する第１エッジ面と前記電 子放出構造に隣接して位置する第２エッジ面とを有しており、当該フラットパネ ルディスプレイは更に、 前記第１エッジ面上に配置され、前記第１フェース金属被覆ストリッ プと前記光放射構造とに接触する第１エッジ金属被覆ストリップと、 前記第２エッジ面上に配置され、前記第２フェース金属被覆ストリップと前記 電子放出構造とに接触する第２エッジ金属被覆ストリップとを含んでいることを 特徴とする請求項８に記載のフラットパネルディスプレイ。 １４．更に、 前記スペーサの外面上に間隔をおいて配置された複数の電位調節電極と、 前記第１及び第２フェース金属被覆ストリップに接続された電源回路とを含み 、該電源回路は前記光放射構造と前記電子放出構造との間の電圧分布を制御する ことを特徴とする請求項８に記載のフラットパネルディスプレイ。 １５．前記電源回路が前記電位調節電極に接続されていることを特徴とする請求 項１４に記載のフラットパネルディスプレイ。 １６．前記電位調節電極の各々が前記スペーサの同じ面上に配置されていること を特徴とする請求項１４に記載のフラットパネルディスプレイ。 １７．前記第１及び第２フェース金属被覆ストリップが、前記電位調節電極と同 じスペーサの面上に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載のフラッ トパネルディスプレイ。 １８．前記スペーサが前記光放射構造に隣接して位置する第１エッジ面と前記電 子放出構造に隣接して位置する第２エッジ面とを有しており、当該フラットパネ ルディスプレイは更に、 前記第１エッジ面に沿って配置され、前記光放射構造に電気的に接触する第１ エッジ金属被覆ストリップと、 前記第２エッジ面に沿って配置され、前記電子放出構造に電気的に接触する第 ２エッジ金属被覆ストリップとを含むことを特徴とする請求項 ７に記載のフラットパネルディスプレイ。 １９．スペーサであって、 外面を有する電気絶縁性セラミックコアと、 前記外面上に配置された電気抵抗性スキンとを含み、 前記電気抵抗性スキンがセラミックと該セラミック中に分散された遷移金属酸 化物とを含んでいることを特徴とするスペーサ。 ２０．前記絶縁性セラミックコアがアルミナを含んでいることを特徴とする請求 項１９に記載のスペーサ。 ２１．前記セラミックがアルミナであり、前記遷移金属酸化物がチタニア、クロ ミアまたは酸化鉄であることを特徴とする請求項１９に記載のスペーサ。 ２２．前記セラミックがアルミナであり、前記遷移金属酸化物がクロミア及びチ タニアを含んでいることを特徴とする請求項１９に記載のスペーサ。 ２３．前記絶縁性セラミックコアが遷移金属酸化物を含有するアルミナを含んで おり、前記遷移金属酸化物が高い酸化状態で存在していることを特徴とする請求 項１９に記載のスペーサ。 ２４．前記遷移金属酸化物が低い酸化状態で存在していることを特徴とする請求 項１９に記載のスペーサ。 ２５．前記電気抵抗性スキンが前記外面上に取着された薄いウェハを含んでいる ことを特徴とする請求項１９に記載のスペーサ。 ２６．フラットパネルディスプレイであって、 フェースプレートと該フェースプレートの内面に沿って配置された光放射構造 とを有するフェースプレート構造と、 バックプレートと該バックプレートの内面に沿って配置された電子放出構造と を有するバックプレート構造と、 前記光放射構造と前記電子放出構造との間に延在するスペーサとを含み、 前記スペーサが電気絶縁性セラミックコアと該スペーサの外面上に配置された 電気抵抗性スキンとを含み、前記電気抵抗性スキンがセラミックと該セラミック 中に分散された遷移金属酸化物とを含んでいることを特徴とするフラットパネル ディスプレイ。 ２７．前記スペーサが更に、 前記光放射構造に隣接する前記スペーサの外面に沿って配置された第１のフェ ース金属被覆ストリップと、 前記電子放出構造に隣接する前記スペーサの外面に沿って配置された第２のフ ェース金属被覆ストリップとを含んでいることを特徴とする請求項２６に記載の フラットパネルディスプレイ。 ２８．前記第１フェース金属被覆ストリップが前記光放射構造に電気的に接触し ており、前記第２フェース金属被覆ストリップが前記電子放出構造に電気的に接 触していることを特徴とする請求項２７に記載のフラットパネルディスプレイ。 ２９．前記電子放出構造が１以上の集束用リッジを含んでおり、前記第２フェー ス金属被覆ストリップが前記集束用リッジに電気的に接触していることを特徴と する請求項２８に記載のフラットパネルディスプレイ。 ３０．更に、前記フェースプレート構造の外側エッジに沿って形成された電気伝 導性のフリットを含んでおり、 前記第１フェース金属被覆ストリップが前記フリットに電気的に接触している ことを特徴とする請求項２７に記載のフラットパネルディスプレイ。 ３１．前記スペーサが前記光放射構造に隣接して位置する第１エッジ面と前記電 子放出構造に隣接して位置する第２エッジ面とを有しており、 前記スペーサが更に、 前記第１エッジ面上に配置され、前記第１フェース金属被覆ストリップと前記 光放射構造とに電気的に接触する第１エッジ金属被覆ストリップと、 前記第２エッジ面上に配置され、前記第２フェース金属被覆ストリップと前記 電子放出構造とに電気的に接触する第２エッジ金属被覆ストリップとを含んでい ることを特徴とする請求項２７に記載のフラットパネルディスプレイ。 ３２．更に、 前記スペーサの外面上に間隔をおいて配置された複数の電位調節電極と、 前記第１及び第２フェース金属被覆ストリップに接続された電源回路とを含み 、該電源回路は前記光放射構造と前記電子放出構造との間の電圧分布を制御する ことを特徴とする請求項２７に記載のフラットパネルディスプレイ。 ３３．前記電源回路が前記電位調節電極に接続されていることを特徴とする請求 項３２に記載のフラットパネルディスプレイ。 ３４．前記第１及び第２フェース金属被覆ストリップと前記電位調節電極とが、 前記スペーサの同じ面上に配置されていることを特徴とする請求項３２に記載の フラットパネルディスプレイ。 ３５．前記スペーサが前記光放射構造に隣接して位置する第１エッジ面と前記電 子放出構造に隣接して位置する第２エッジ面とを有しており、当該フラットパネ ルディスプレイは更に、 前記第１エッジ面に沿って配置され、前記光放射構造に電気的に接触する第１ エッジ金属被覆ストリップと、 前記第２エッジ面に沿って配置され、前記電子放出構造に電気的に接 触する第２エッジ金属被覆ストリップとを含むことを特徴とする請求項２６に記 載のフラットパネルディスプレイ。 ３６．スペーサの製造方法であって、 電気絶縁性セラミックと遷移金属酸化物とを含むセラミック組成物からウェハ を形成する過程と、 前記ウェハを所望の電気抵抗率を示すようになるまで焼成する過程と、 前記ウェハの相対する外面上にフェース金属被覆ストリップを形成する過程と 、 前記ウェハ及びフェース金属ストリップを焼成する過程と、 前記ウェハを前記フェース金属ストリップに沿って切断し、前記スペーサを形 成する過程とを含むことを特徴とする方法。 ３７．前記ウェハを所望の電気抵抗率を示すようになるまで焼成する前記過程が 、還元性雰囲気中で実行されることを特徴とする請求項３６に記載の方法。 ３８．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が、前記ウェハ上に金属 を蒸着させる過程を含んでいることを特徴とする請求項３６に記載の方法。 ３９．前記金属がアルミニウム、クロムまたはニッケルを含んでいることを特徴 とする請求項３８に記載の方法。 ４０．更に、前記スペーサのエッジ面上にエッジ金属被覆ストリップを形成する 過程を含んでいることを特徴とする請求項３６に記載の方法。 ４１．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が更に、前記ウェハの相 対する外面の少なくとも一方に電位調節電極を形成する過程を含んでいることを 特徴とする請求項３６に記載の方法。 ４２．前記切断過程が前記ウェハ焼成過程の前に実行されることを特徴とする請 求項３６に記載の方法。 ４３．スペーサの製造方法であって、 電気絶縁性セラミックから第１のウェハを形成する過程と、 電気絶縁性セラミックと該セラミック中に分散された遷移金属酸化物とを含む セラミック組成物から第２のウェハを形成する過程と、 前記第１ウェハと第２ウェハとを取着して積層ウェハを形成する過程とを含む ことを特徴とする方法。 ４４．更に、 前記積層ウェハを前記第２ウェハが所望の電気抵抗率を示すようになるまで焼 成する過程と、 前記積層ウェハの外面に沿ってフェース金属被覆ストリップを形成する過程と 、 前記積層ウェハを前記フェース金属被覆ストリップに沿って切断し、前記スペ ーサを形成する過程とを含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。 ４５．前記絶縁性セラミックがアルミナを含んでいることを特徴とする請求項４ ３に記載の方法。 ４６．前記積層ウェハを焼成する前記過程が、前記積層ウェハを還元性雰囲気中 で焼成する過程を含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。 ４７．前記フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が、更に、前記積層 ウェハの外面上に金属を蒸着させる過程を含むことを特徴とする請求項４４に記 載の方法。 ４８．前記金属がアルミニウム、クロムまたはニッケルを含んでいることを特徴 とする請求項４７に記載の方法。 ４９．更に、前記スペーサのエッジ面上にエッジ金属被覆ストリップを形成する 過程を含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。 ５０．更に、前記積層ウェハ上にフェース金属被覆ストリップと電位調節電極と を形成する過程を含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。 ５１．前記フェース金属被覆ストリップと電位調節電極とが、前記積層ウェハの 一面にのみ形成されることを特徴とする請求項５０に記載の方法。 ５２．スペーサの製造方法であって、 電気絶縁性セラミックと遷移金属酸化物とを含み、前記遷移金属酸化物が高い 酸化状態で存在している電気絶縁性セラミック組成物からウェハを形成する過程 と、 前記ウェハを還元性雰囲気中で焼成して、前記遷移金属酸化物の配位を変化さ せ、それによって前記遷移金属酸化物が前記ウェハの外面において低い酸化状態 で存在するようにし、前記ウェハの外面が電気抵抗性となるようにする過程とを 含むことを特徴とする方法。 ５３．更に、 前記ウェハの前記外面上にフェース金属被覆ストリップを形成する過程と、 前記ウェハを前記フェース金属被覆ストリップに沿って切断し、前記スペーサ を形成する過程とを含むことを特徴とする請求項５２に記載の方法。 ５４．前記セラミック組成物がアルミナ及びＣｒ₂Ｏ₃を含んでいることを特徴と する請求項５２に記載の方法。 ５５．前記セラミック組成物が更にＢ₂Ｏ₃を含んでいることを特徴とする請求項 ５４に記載の方法。 ５６．前記フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が、前記ウェハ上に 金属を蒸着させる過程を含んでいることを特徴とする請求項５ ２に記載の方法。 ５７．前記金属がアルミニウム、クロムまたはニッケルを含んでいることを特徴 とする請求項５６に記載の方法。 ５８．更に、前記スペーサのエッジ面上にエッジ金属被覆ストリップを形成する 過程を含んでいることを特徴とする請求項５２に記載の方法。 ５９．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が更に、前記ウェハの相 対する外面の少なくとも一方に電位調節電極を形成する過程を含んでいることを 特徴とする請求項５２に記載の方法。 ６０．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が更に、前記ウェハの相 対する外面の一方にのみ電位調節電極を形成する過程を含んでいることを特徴と する請求項５２に記載の方法。 ６１．スペーサの製造方法であって、 電気絶縁性セラミックからコアウェハを形成する過程と、 前記コアウェハの表面上に電気抵抗性のコーティングを施す過程とを含み、 前記電気抵抗性コーティングは電気絶縁性セラミックと該セラミック中に分散 された遷移金属酸化物とを含んでいることを特徴とする方法。 ６２．更に、 前記コアウェハ及び前記抵抗性コーティングを焼成する過程と、 前記抵抗性コーティングの外面に沿ってフェース金属被覆ストリップを形成す る過程と、 得られた構造を前記金属被覆ストリップに沿って切断し、前記スペーサを形成 する過程とを含むことを特徴とする請求項６１に記載の方法。 ６３．更に、前記抵抗性コーティングを施す前に前記コアウェハを焼成する過程 を含むことを特徴とする請求項６１に記載の方法。 ６４．前記コーティングを施す過程が、スクリーン印刷、スプレーによ る噴霧、ロールコーティングまたはドクターブレーディングによって前記コアウ ェハ上に前記抵抗性コーティングを施すか、あるいは前記抵抗性コーティングを 含んだデカルコマニアを前記コアウェハに適用することを特徴とする請求項６１ に記載の方法。 ６５．前記絶縁性セラミックがアルミナであることを特徴とする請求項６１に記 載の方法。 ６６．前記抵抗性コーティングが、クロミア、チタニア、酸化鉄または酸化バナ ジウムを含有するアルミナを含んでいることを特徴とする請求項６１に記載の方 法。 ６７．前記フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が、前記抵抗性コー ティング上に金属を蒸着させる過程を含んでいることを特徴とする請求項６１に 記載の方法。 ６８．前記金属がアルミニウム、クロムまたはニッケルを含んでいることを特徴 とする請求項６７に記載の方法。 ６９．更に、前記スペーサのエッジ面上にエッジ金属被覆ストリップを形成する 過程を含んでいることを特徴とする請求項６１に記載の方法。 ７０．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が更に、前記抵抗性コー ティングの外面のうち少なくとも一面に電位調節電極を形成する過程を含んでい ることを特徴とする請求項６１に記載の方法。 ７１．フェース金属被覆ストリップを形成する前記過程が更に、前記抵抗性コー ティングの外面のうち一面にのみ電位調節電極を形成する過程を含んでいること を特徴とする請求項６１に記載の方法。 ７２．スペーサの製造方法であって、 電気絶縁性セラミックと該セラミック中に分散された遷移金属酸化物とを含む セラミック組成物からウェハを形成する過程と、 前記ウェハ上にフェース金属被覆層を形成する過程と、 前記ウェハを基板に取り付ける過程と、 前記フェース金属被覆層をパターニングして、複数のフェース金属被覆ストリ ップを形成する過程と、 前記フェース金属被覆ストリップ及びウェハ上に保護層を形成する過程と、 前記ウェハを切断してスペーサストリップを形成する過程と、 前記スペーサストリップ上にエッジ金属被覆層を形成する過程と、 前記保護層を除去する過程と、 前記スペーサストリップを前記基板から取り外す過程とを含むことを特徴とす る方法。 ７３．スペーサであって、 電気絶縁性ガラスと、 当該スペーサが所望の電気抵抗率を有するように前記ガラス中に溶解された遷 移金属酸化物と、 当該スペーサが所望の２次電子放出を示すように前記ガラス中に分散された充 填材とを含むことを特徴とするスペーサ。