DE60129021T2

DE60129021T2 - Multi-level matrixstruktur zur festhaltung und ihr herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE60129021T2
Application number: DE60129021T
Authority: DE
Inventors: John D. Berkeley PORTER; Bob L. San Jose MACKEY; Robert G. San Jose NEIMEYER; Christopher J. Menlo Park SPINDT; David C. San Francisco CHANG; Kris E. Santa Cruz SAHLSTROM
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: WO2001093298A8; WO2001093298A2; WO2001093298A3; JP2004507864A; EP1305812B1; AU6128901A; EP1305812A2; KR20030011855A; DE60129021D1; JP5108195B2; AU2001261289A8; US6562551B1; KR100854657B1

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft das Gebiet eines Flachbildschirms oder Displayvorrichtungen mit Feldemission. Spezieller betrifft die Offenbarung die Black-Matrix eines Aufbaus eines Flachbildschirms.
Technischer Hintergrund
Subpixelbereiche auf der Frontplatte eines Flachbildschirms sind typischerweise durch eine lichtundurchlässige, maschenähnliche Struktur voneinander getrennt, die üblicherweise bezeichnet wird als "Black-Matrix". Indem lichtemittierende Subpixelbereiche mit einer lichtabsorbierenden Maske voneinander getrennt werden, erhöht die Black-Matrix das Kontrastverhältnis in hellen Außenraumumgebungen. Sie kann außerdem verhindern, dass Elektronen, die auf eines der Subpixel auftreffen, "zurückgestreut" werden und auf ein anderes Subpixel auftreffen. Dabei trägt die Black-Matrix dazu bei, bei einem Flachbildschirm eine scharfe Auflösung aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus wird die Black-Matrix auch als eine Grundlage verwendet, auf der Haltestrukturen angeordnet sind, wie beispielsweise Trägerunterlagen.
In den meisten Vorgehensweisen bekannter Ausführung werden die Trägerstrukturen der Black-Matrix unter Verwendung eines Klebmittels verbunden. Allerdings haben derartige Vorgehensweisen bekannter Ausführungen deutliche Nachteile, die damit verbunden sind. In zahlreichen Vorgehensweisen bekannter Ausführung ist es beispielsweise notwendig, die Trägerstruktur in Bezug auf die Black-Matrix präzise in Position zu bringen. Noch spezieller muss in einigen Ausführungsformen eine komplexe Justiervorrichtung angewendet werden, um sicherzustellen, dass die Unterlage der Trägerstruktur präzise an der gewünschten Stelle auf der Black-Matrix in Position gebracht wird.
Ein solches Problem wird noch dadurch verschärft, wenn sich die Trägerstruktur über die gesamte Länge oder Breite der Black-Matrix erstreckt.
Zusätzlich zu der präzisen Anordnung der Trägerstruktur an einer gewünschten Stelle in Bezug auf die Black-Matrix ist es ebenfalls erforderlich, im Verlaufe der nachfolgenden Verarbeitungsschritte die Trägerstruktur an der präzisen Stelle und mit einer gewünschten Orientierung zu halten (zum Beispiel nicht zu kippen oder zu neigen). Wenn beispielsweise die Unterlage der Trägerstruktur im Bezug auf die Black-Matrix präzise angeordnet wird, muss die Oberseite der Trägerstruktur von einem Abkippen so lange abgehalten werden, bis das Oberteil der Trägerstruktur an der vorgesehenen Verankerungsstelle befestigt ist. Ein solches Aufrechterhalten der Position der Trägerstruktur ist dafür entscheidend, dass die richtige Funktion der Trägerstruktur gewährleistet ist. In einer der Vorgehensweisen, die Stützstruktur an einer gewünschten Stelle zu halten, ist die Black-Matrix als ein grobes Positioniermittel oder als eine "Stützinstrument" verwendet worden. Eine derartige Vorgehensweise ist beispielsweise in dem Gemeinschaftspatent der US-P-5 858 619 von Chang et al. unter dem Titel "Multi-Level Conductive Matrix Formation Method" beschrieben worden, die am 12. Januar, 1999 erteilt wurde. Obgleich die Lehren des Patents von Chang et al. vorteilhaft sind, wird in der Erfindung der Patentschrift von Chang et al. kein Typ eines Trägers bereitgestellt, wie er während der nachfolgenden Verarbeitungsschritte benötigt wird, um zu gewährleisten, dass die Trägerstruktur an der präzisen Stelle und mit einer gewünschten Orientierung gehalten wird (zum Beispiel nicht gekippt oder geneigt wird).
In anderen Versuchen bekannter Ausführung, einige der vorgenannten Probleme zu lösen, werden große Mengen an Klebmittel, beispielsweise auf die Unterlage der Trägerstruktur aufgebracht, um die Trägerstruktur fest an der Oberseite der Black-Matrix zu befestigen. Diese Klebmittel machen das Justieren oder Korrigieren der Position der Trägerstrukturen allerdings schwierig, mühsam oder unmöglich. Außerdem können einige Klebmittel bekannter Ausführung auch in die evakuierte aktive Umgebung der Flachbildschirm-Vorrichtung schädliche Stoffe ausgasen. Als Ergebnis können bestimmte Vertreter von Klebmitteln für die Verwendung in der Herstellung von Flachbildschirmen nicht einsetzbar sein.
Das Dokument US-A-5 543 683 B1 offenbart eine Matrix einer Trägerstruktur für einen Flachbildschirm, der Rippen mit Kontaktabschnitten, zum Halten der Rippen aufweist. Obgleich darüber hinaus in dem vorgenannten Gemeinschaftspatent der US-P-5 858 619 von Chang et al. unter dem Titel "Multi-Level Conductive Matrix Formation Method", erteilt am 12. Januar, 1999, eine Methode zur Erzeugung einer Matrixstruktur beschrieben wird, gewährt die Erfindung des Patents von Chang et al. nicht den Typ eines Trägers, wie er benötigt wird, um Kontaktabschnitte zu bilden, mit denen gewährleistet ist, dass die Trägerstruktur an der plazierten Stelle und in der gewünschten Orientierung (zum Beispiel nicht gekippt oder geneigt) während der nachfolgenden Verarbeitungsschritte gehalten wird. Das heißt, in den konventionellen Methoden der Matrixerzeugung wird die Bildung von Kontaktabschnitten einer Matrixstruktur weder auch nur im Entferntesten vorgeschlagen, noch werden diese erwähnt.
Es besteht daher ein Bedarf für eine Methode zur Erzeugung einer Struktur einer Black-Matrix, mit der die Notwendigkeit für ein präzises Positionieren der Trägerstruktur eliminiert wird. Es besteht ferner ein Bedarf für eine Methode zur Erzeugung einer Struktur einer Black-Matrix, mit der die Probleme in Verbindung mit dem Aufrechterhalten der Trägerstruktur in einer präzisen Stellung und Orientierung während der nachfolgenden Verarbeitungsschritte gelöst werden. Es besteht ein noch weiterer Bedarf für eine Methode zur Erzeugung einer Struktur einer Black-Matrix, mit der der Bedarf großer Mengen zeitraubender und verunreinigender Klebmittel eliminiert wird, um die Trägerstruktur an ihrem Platz zu halten.
Darüber hinaus besteht zusätzlich zu der Notwendigkeit für eine Methode zur Erzeugung einer Black-Matrix, mit der den vorstehend aufgeführten Anforderungen genügt wird, auch ein Bedarf für eine Methode zur Erzeugung einer Black-Matrix, mit der eine Black-Matrix hergestellt wird, die elektrisch robust ist. Das bedeutet, es besteht ein Bedarf für eine Methode zur Erzeugung einer Black-Matrix, mit der eine Struktur einer Black-Matrix erzeugt wird, die so ausgelegt ist, dass eine Trägerstruktur im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung gehalten wird und die die gewünschten elektrischen Charakteristiken selbst unter Elektronenbeschuss während des Betriebs der Flachbildschirm-Vorrichtung zeigt.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung gewährt eine mehrlagige Black-Matrixstruktur nach Anspruch 1, sowie Verfahren nach Anspruch 15 und 26.
Insbesondere gewährt die vorliegende Offenbarung in einer der Ausführungsformen eine mehrlagige Struktur, die zum Teil eine erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen besteht (nachfolgend auch bezeichnet als eine erste Mehrzahl paralleler Rippen). Das bedeutet, dass die ersten Rippen in einer im Wesentlichen parallelen Orientierung beabstandet sind. Die mehrlagige Matrixstrukur schließt ferner eine zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen ein (nachfolgend auch bezeichnet als eine zweite Mehrzahl paralleler Rippen). Das bedeutet, dass die zweiten Rippen in einer im Wesentlichen parallelen Orientierung beabstandet sind. Die zweiten parallelen Rippen sind in Bezug auf die ersten parallelen Rippen im Wesentlichen senkrecht orientiert. Die zweiten parallelen Rippen haben eine Höhe, die größer ist als die Höhe der ersten parallelen Rippen. Darüber hinaus schließt die zweite Mehrzahl parallel beabstandeter Rippen Kontaktabschnitte zum Halten einer Trägerstruktur in der gewünschten Stellung im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung ein. Wenn somit eine Trägerstruktur zwischen mindestens zwei der Kontaktabschnitte der mehrlagigen Trägerstruktur eingesetzt wird, wird die Trägerstruktur an der gewünschten Lage. im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung mit Hilfe der Kontaktabschnitte gehalten.
Die vorliegende Offenbarung gewährt in einer der Ausführungsformen eine Methode zur Erzeugung einer Struktur einer Black-Matrix, mit der die Notwendigkeit für eine präzise Positionierung der Trägerstruktur im Wesentlichen verringert ist. Die vorliegende Ausführungsform gewährt ferner eine Methode zur Erzeugung einer Struktur einer Black-Matrix, mit der die Probleme in Verbindung mit dem Halten der Trägerstruktur in einer präzisen Lage und Orientierung während der nachfolgenden Verarbeitungsschritte gelöst werden. Die vorliegende Offenbarung gewährt ebenfalls in einer der Ausführungsformen eine Methode zur Erzeugung einer Struktur einer Black-Matrix, mit der der Bedarf für große Menge von zeitaufwendigem und verunreinigenden Klebmitteln, um die Trägerstruktur an ihrem Platz zu halten, eingedämmt wird.
Insbesondere gewährt die vorliegende Offenbarung eine Methode zum Erzeugen eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur, wobei der Kontaktabschnitt so ausgelegt ist, dass er die Trägerstruktur im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung in Stellung bringt und diese bewahrt. In der vorliegenden Offenbarung wird ein Polyimid-Präkursormaterial auf ein Substrat angeordnet. Das Substrat ist ein Substrat, an dem gehärtetes Polyimid-Material fest haftet. Anschließend wird das Polyimid-Präkursormaterial einem Prozess der thermischen Imidierung unterworfen, sodass angrenzend an dem Substrat ein lang gestreckter Bereich des gehärteten Polyimid-Materials gebildet wird. Nach Beendigung des thermischen Imidierungsprozesses wird mit dieser Methode das Substrat selektiv geätzt, um das Substrat unterhalb des lang gestreckten Bereichs des gehärteten Polyimid-Materials freizuätzen. Als Ergebnis weist der lang gestreckte Bereich des gehärteten Polyimid-Materials den Kontaktabschnitt der Matrixstruktur auf. Der lang gestreckte Bereich des gehärteten Polyimid-Materials ist so ausgelegt, dass eine Trägerstruktur im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung gehalten wird.
In einer anderen Ausführungsform gewährt die vorliegende Offenbarung eine Methode zum Erzeugen einer mehrlagigen Heterostruktur eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur, worin die mehrlagige Heterostruktur des Kontaktabschnittes so ausgelegt ist, dass sie eine Trägerstruktur im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung festhält. Spezieller wird in dieser Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Polyimid-Präkursormaterial auf einer ersten Oberfläche eines ersten Substrats aufgebracht. Die erste Oberfläche des ersten Substrats weist ein Material auf, an dem gehärtetes Polyimid-Material fest haftet. Anschließend wird das Polyimid-Präkursormaterial in der vorliegenden Ausführungsform einem Prozess einer thermischen Imidierung unterworfen, sodass ein lang gestreckter Bereich des gehärteten Polyimid-Materials angrenzend an der ersten Oberfläche des ersten Substrats gebildet wird, und derart, dass ein zurückgezogener Bereich des gehärteten Polyimid-Materials von der ersten Oberfläche des ersten Substrats abgewandt gebildet wird. In der ersten Ausführungsform weist die erste Oberfläche des ersten Substrats einen ersten Teil der mehrlagigen Heterostruktur des Kontaktabschnittes der Matrixstruktur auf. Die erste Oberfläche des ersten Substrats ist so ausgelegt, dass eine Trägerstruktur im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung festgehalten wird.
In einer noch anderen Ausführungsform wird die mehrlagige Heterostruktur des Kontaktabschnittes unter Verwendung einer Mehrzahl von Substraten gebildet, zwischen denen gehärtetes Polyimid angeordnet ist. Die mehrlagige Heterostruktur des Kontaktabschnittes wird in einer ähnlichen Weise erzeugt, wie sie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beschrieben wurde. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Mehrzahl von Substraten die mehrlagige Heterostruktur des Kontaktabschnittes der Matrixstruktur auf und ist so ausgelegt, dass eine Trägerstruktur im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung festgehalten wird.
In einer anderen Ausführungsform gewährt die vorliegende Offenbarung eine Methode zur Erzeugung einer Black-Matrix, die den vorstehend aufgeführten Anforderungen genügt und eine Black-Matrix erzeugt, die elektrisch robust ist. Das bedeutet, es gewährt eine andere Ausführung der vorliegend Erfindung eine Methode zur Erzeugung einer Black-Matrix, mit der eine Struktur einer Black-Matrix erzeugt wird, die so ausgelegt ist, dass eine Trägerstruktur im Inneren einer Flachbildschirm-Vorrichtung gehalten wird, und die die gewünschten elektrischen Charakteristiken selbst unter Elektronenbeschuss während des Betriebs der Flachbildschirm-Vorrichtung zeigt.
Speziell wird in der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen über eine Oberfläche erzeugt, die in einer Flachbildschirm-Vorrichtung verwendet werden soll. Die vorliegende Ausführungsform erzeugt sodann zweite parallele Rippen über der Oberfläche, die in einer Flachbildschirmröhre verwendet werden sollen. Die zweiten parallelen Rippen sind im Wesentlichen senkrecht im Bezug auf die erste Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen orientiert. Darüber hinaus haben in der vorliegenden Ausführung die zweiten parallelen Rippen eine Höhe, die größer ist als die Höhe der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen. Außerdem schließt die zweite Mehrzahl parallel beabstan deter Rippen Kontaktabschnitte zum Halten einer Trägerstruktur an einer gewünschten Stelle im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung ein. Anschließend wird in der vorliegenden Offenbarung ein dielektrisches Material auf die erste Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen aufgebracht. In der der vorliegenden Ausführungsform wird sodann ein Teil des dielektrischen Materials von der ersten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen entfernt, sodass ein exponierter Bereich der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen erzeugt wird. Anschließend wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Lage eines leitfähigen Materials über der ersten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen aufgebracht, sodass das leitfähige Material elektrisch mit dem exponierten Bereich der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen verbunden ist.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden zweifelsfrei dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet offensichtlich, nachdem er die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen gelesen hat, wie in den zahlreichen Zeichnungen der Figuren veranschaulicht sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den beigefügten Zeichnungen, die in die vorliegende Patentbeschreibung einbezogen sind und einen Bestandteil von ihr bilden, werden Ausführungsformen veranschaulicht und dienen in Verbindung mit der Beschreibung zur Erklärung der Grundsätze.
Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine mehrlagige Matrixstruktur gemäß einer der Ausführungsformen der beanspruchten vorliegenden Erfindung;
2 eine Draufsicht auf die mehrlagige Matrixstruktur nach 1 mit einer Trägerstruktur, die darauf gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden beanspruchten Erfindung aufgebracht ist;
3 eine Draufsicht auf eine mehrlagige Matrixstruktur gemäß einer noch anderen Ausführungsform der beanspruchten vorliegenden Erfindung;
4 eine Draufsicht auf eine noch andere mehrlagige Matrixstruktur gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden beanspruchten Erfindung;
5 ein Ablaufschema gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden beanspruchten Erfindung ausgeführten Schritte;
6 ein Ablaufschema der gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden beanspruchten Erfindung ausgeführten Schritte;
7A bis 7D Seitenansichten im Schnitt der während der Erzeugung eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden beanspruchten Erfindung ausgeführten Schritte;
8 ein Ablaufschema der gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden beanspruchten Erfindung ausgeführten Schritt;
9A bis 9C Seitenansichten im Schnitt von Strukturen, die während der Herstellung eines mehrlagigen Kontaktabschnittes mit Heterostruktur für eine Matrixstruktur gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden beanspruchten Erfindung erzeugt werden;
10 ein Ablaufschema von Schritten, die gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden beanspruchten Erfindung ausgeführt werden;
11A bis 11C Seitenansichten im Schnitt von Strukturen, die während der Herstellung übereinander angeordneter, mehrlagiger Kontaktabschnitte mit Heterostruktur für eine Matrixstruktur gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden beanspruchten Erfindung erzeugt werden;
12A bis 12J Seitenansichten im Schnitt von Strukturen, die während der Herstellung einer elektrisch robusten Matrixstruktur erzeugt werden, einschließlich einen Kontaktabschnittes zum Halten einer Trägerstruktur in einer Flachbildschirm-Vorrichtung gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden beanspruchten Erfindung.
Die Zeichnungen, auf die in der vorliegenden Beschreibung Bezug genommen wird, sind, sofern nicht ausdrücklich angegeben, nicht als maßstabgerecht zu betrachten.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Es wird nun detailliert auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Obgleich die Erfindung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben werden wird, gilt als selbstverständlich, dass sie auf diese Ausführungsformen nicht beschränkt ist. Im Gegensatz soll die Erfindung Alternativen und Modifikationen umfassen, die in die Erfindung entsprechend der Festlegung durch die beigefügten Ansprüche einbezogen werden können. Darüber hinaus sind in der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung zahlreiche spezielle Einzelheiten angegeben, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Allerdings ist für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung ohne diese speziellen Einzelheiten ausgeführt werden kann. Um nicht unnötigerweise Aspekte der vorliegenden Erfindung unklar werden zu lassen, wurden in anderen Fällen wohlbekannte Verfahren, Prozeduren, Komponenten und Schaltkreise nicht im Detail beschrieben.
Bezug nehmend auf 1 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Draufsicht auf eine mehrlagige Matrixstruktur 100 gemäß der vorliegenden beanspruchten Erfindung gezeigt. Die vorliegende Erfindung umfasst eine mehrlagige Black-Matrix zum Trennen von Reihen und Spalten von Subpixeln auf der Frontplatte einer Flachbildschirm-Vorrichtung. Obgleich sich die vorliegende Erfindung auf eine Black-Matrix bezieht, versteht sich, dass sich der Begriff "Black" auf die lichtundurchlässige Eigenschaft der Matrix bezieht. Somit ist die vorliegende Erfindung genauso gut geeignet, wenn man eine andere Farbe als schwarz hat. Obgleich die vorliegende Ausführungsform im Zusammenhang mit dem Trennen von Zeilen und Spalten von Subpixeln auf der Frontplatte einer Flachbildschirm-Vorrichtung beschrieben wird (zum Beispiel einer Display-Vorrichtung mit Feldemission) ist die vorliegende Ausführungsform darüber hinaus genauso gut geeignet für eine mehrlagige Matrix 100, die über einer Kathode der Flachbildschirm-Vorrichtung angeordnet ist. Ferner sind die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gleichermaßen gut geeignet mit einer reflektierenden Schicht aus einem Material (zum Beispiel Aluminium), das vollständig über deren Oberfläche aufgebracht ist.
Weiterhin Bezug nehmend auf 1 ist in der vorliegenden Ausführungsform die mehrlagige Black-Matrix 100 zur Verwendung in einem Display mit Feldemission vom Typ einer Flachbildschirm-Vorrichtung ausgelegt. Spezieller ist die mehrlagige Matrixstruktur 100 der vorliegenden Erfindung, wie nachfolgend im Detail beschrieben werden wird, insbesondere so konfiguriert, dass sie eine Trägerstruktur in einer gewünschten Stellung und Orientierung innerhalb der Displayvorrichtung mit Feldemission festhält. In der Ausführungsform von 1 weist die mehrlagige Matrixstruktur 100 beispielsweise einen CB800A DAG auf, der hergestellt ist von Acheson Colloids of Port Huron, Michigan. Eines der Verfahren zum Erzeugen einer mehrlagigen Black-Matrix ist in dem Gemeinschaftspatent der US-P-5 858 619 von Chang et al. unter dem Titel "Multi-Level Conductive Matrix Formation Method", erteilt am 12. Januar, 1999, angeführt.
Weiterhin Bezug nehmend auf 1 weist die mehrlagige Matrix 100 der vorliegenden Ausführungsform erste parallele Rippen auf, die typischerweise als 102a, 102b und 102c gezeigt sind. In der Ausführungsform von 1, sind parallele Rippen 102a, 102b und 102c zwischen angrenzenden Spalten von Subpixeln angeordnet. Die mehrlagige Matrix 100 schließt ebenfalls zweite parallele Rippen ein, die typischerweise gezeigt sind als 104a, 104b und 104c. In der Ausführungsform von 1 weisen die zweiten parallelen Rippen 104a, 104b und 104c jeweils Abschnitte auf. Beispielsweise weist die im Wesentlichen parallel beabstandete Rippe 104a die Abschnitte 104a(i), 104a(ii), 104a(iii) und 104a(iv) auf. In ähnlicher Weise weisen die im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen 104b und 104c Abschnitte auf.
Wie in 1 gezeigt wird, sind die parallelen Rippen 104a, 104b und 104c im Wesentlichen senkrecht zu den ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c orientiert. Außerdem haben in der vorliegenden Ausführungsform die zweiten parallelen Rippen 104a, 104b und 104c eine größere Höhe als die Höhe der ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c.
Weiterhin Bezug nehmend auf 1 ist eine zweite Mehrzahl von parallel beabstandeten Rippen, die Kontaktabschnitte einschließen, typischerwiese als 106a, 106b und 106c gezeigt. In der vorliegenden Ausführungsform befinden sich die Kontaktabschnitte 106a, 106b und 106c auf den Enden jedes Abschnittes der zweiten parallelen Rippen 104a, 104b und 104c. Wie nachfolgend weiter beschrieben werden wird, sind die Kontaktabschnitte 106a, 106b und 106c der vorliegenden Ausführungsform so ausgelegt, dass sie eine Trägerstruktur in der gewünschten Stellung und Orientierung im Inneren einer. Displayvorrichtung mit Feldemission halten.
In der mehrlagigen Matrixstruktur 100 von 1 haben die ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c Vertiefungen oder ausgesparte Bereiche, die als typisch mit 108a und 108b gezeigt sind, wo sich die ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c mit den zweiten parallelen Rippen 104a, 104b und 104c schneiden. Spezieller erstrecken sich in der vorliegenden Ausführungsform die Kontaktabschnitte 106a, 106b und 106c der zweiten parallelen Rippen 104a, 104b und 104c in die ausgesparten Bereiche 108a und 108b hinein. Als Beispiel erstrecken sich die Kontaktabschnitte 106a und 106b in den ausgesparten Bereich 108a der Rippe 102c. Darüber hinaus erstrecken sich in der vorliegenden Ausführungsform die Kontaktabschnitte 106a und 106b auf den zweiten parallelen Rippen 104a, 104b und 104c in Richtung aufeinander zu (das heißt in die ausgesparten Bereiche 108a und 108b hinein), sodass der Abstand zwischen gegenüberliegenden Kontaktabschnitten weitaus geringer ist als die Dicke der Trägerstruktur. Das bedeutet, dass der Abstand D zwischen den Kontaktabschnitten kleiner ist als die Dicke der ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c und kleiner ist als die Dicke der Trägerstruktur, die schließlich auf mindestens einer der ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c ruht. Obgleich die ausgesparten Bereiche 108a und 108b in der vorliegenden Ausführungsform als Halbkreis gezeigt sind, eignet sich die vorliegende Erfindung ebenso gut für eine Ausführungsform, in der die ausgesparten Bereiche 108a und 108b eine andere Form als die Halbkreisform haben. In einer der Ausführungsformen werden die ausgesparten Bereiche 108a und 108b so erzeugt, dass sie eine Kontur besitzen, die sich der Form der Kontaktabschnitte gut anpasst, die in sie hineinragen (siehe beispielsweise die Ausführungsform in 3).
Bezug nehmend nun auf 2 wird die mehrlagige Matrixstruktur 100 in 1 mit Trägerstrukturen gezeigt, wie sie typischerweise mit 200a, 200b und 200c dargestellt sind, die darauf gehalten sind. In der vorliegenden Ausführungs form bestehen die Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c aus Trägerstrukturen vom Wand-Typ. Obgleich diese Trägerstrukturen speziell in der vorliegenden Ausführungsform angeführt werden, eignet sich die vorliegende Erfindung genauso gut für die Verwendung zahlreicher anderer Typen von Trägerstrukturen und ein einschließlich Säulen, Kreuzen, Stiften, Wandsegmenten, T-formigen Objekten und dergleichen, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Wiederum Bezug nehmend auf 2 haben die Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c eine Breite W, die größer ist als der Abstand D zwischen einander gegenüberliegenden Kontaktabschnitten. Wenn eine Trägerstruktur zwischen den Kontaktabschnitten und gegen die Oberseite der ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c zusammengedrückt wird, gelangen als Resultat die Kontaktabschnitte (zum Beispiel die Kontaktabschnitte 106a und 106b) in Kontakt mit den Trägerstrukturen (zum Beispiel Trägerstruktur 200c) an den gegenüberliegenden Seiten davon. Indem dieses ausgeführt wird, schafft die vorliegende Erfindung eine mehrlagige Matrixstruktur 100, welche die Trägerstrukturen "greift" und die Trägerstrukturen in einer präzisen Position und Orientierung während der nachfolgenden Verarbeitungsschritte festhält. Das bedeutet, die vorliegende Erfindung sorgt in dieser Ausführungsform für einen kraftschlüssigen Passsitz für die Trägerstruktur zwischen einander gegenüberliegenden Kontaktabschnitten der zweiten parallelen Rippen 104a, 104b und 104c. Obgleich es in der vorliegenden Ausführungsform speziell heißt, dass die Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c eine Breite W haben, die größer ist als der Abstand D zwischen einander gegenüberliegenden Kontaktabschnitten, eignet sich die vorliegende Ausführungsform genauso gut für eine Ausführungsform, in der die Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c eine Breite W haben, die kleiner ist als der Abstand D zwischen einander gegenüberliegenden Kontaktabschnitten. In einer solchen Ausführungsform kann eine "wellige" oder "serpentinenartige" geformte Trägerstruktur effektiv reibschlüssig zwischen Kontaktabschnitten gehalten werden, die nicht einander gegenüber angeordnet sind. Das bedeutet, dass der eine Kontaktabschnitt die serpentinenartige Trägerstruktur an der "Spitze oder dem Maximum ihrer Amplitude" kontaktieren kann, während der zweite Kontaktabschnitt die serpentinenartige Trägerstruktur in dem "Tal oder Minimum ihrer Amplitude" kontaktiert.
Obgleich darüber hinaus aus Gründen der Kürze und Klarheit dieses nicht speziell während der jeweiligen Diskussion der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wiederholt werden wird, ist jede der Ausführungsformen, die in der vorliegenden Patentanmeldung beschrieben wird, dafür geeignet, über einen Kontaktabschnitt oder Teilen davon zu verfügen, die reibschlüssig die Trägerstruktur in einer gewünschten Position und/oder Orientierung in der Flachbildschirm-Vorrichtung halten. Spezieller üben die Kontaktabschnitte in den verschiedenen Ausführungsformen auf die Trägerstruktur eine Kraft von zum Beispiel näherungsweise 0,49 bis 9,81 Newton aus. Diese Kraft wird in Querrichtung und/oder Axialrichtung in verschiedenen Größen ausgeübt.
Zusätzlich sind in einer der Ausführungsformen in die Kontaktabschnitte 106a, 106b und 106c verformbare Enden einbezogen, die zusammengedrückt werden, wenn sie gegen die Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c gedrückt werden. Durch das Zusammendrücken sind die Kontaktabschnitte in der Lage, auf die Trägerstruktur entlang einer größeren Oberfläche einen Druck auszuüben. Zusätzlich erhöht die Komprimierbarkeit der Kontaktabschnitte die Toleranz der mehrlagigen Matrixstruktur zur Aufnahme von Trägerstrukturen unterschiedlicher Breite. Indem man für die Komprimierbarkeit sorgt, wird darüber hinaus eine erhöhte Toleranz bereitgestellt, wenn die zweiten parallelen Rippen 104a, 104b und 104c erzeugt werden.
Wiederum Bezug nehmend auf die 1 und 2 schließen die Kontaktabschnitte 106a, 106b und 106c der mehrlagigen Matrixstruktur 100 scharfe Enden ein, die so konzipiert sind, dass sie gegen die Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c gedrückt werden. In einigen Fällen verfügen die Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c über ein, mindestens an ihrem Boden aufgebrachtes Material (zum Beispiel eine dünne Schicht aus Aluminium). Indem sie über scharfe Enden verfügen, schneiden die Kontaktabschnitte 106a, 106b und 106c sauber durch das auf den Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c aufgebrachte Material durch. Auf diese Weise löst sich das Material im Wesentlichen nicht von den Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c, wenn die Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c gegen die scharfen Enden den Kontaktabschnitte 106a, 106b und 106c, gedrückt werden.
Als ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung vermindert der Kontaktsitz, der durch den Kontakt der Abschnitte geschaffen wird, weitgehend die Notwendigkeit einer präzisen Positionierung der Trägerstruktur. Das bedeutet, dass anstelle einer akribisch genauen Anordnung der Trägerstrukturen an einer präzisen Position auf oder über den zweiten parallelen Rippen 104a, 104b und 104c die Trägerstrukturen mechanisch zwischen einander gegenüberliegenden Kontaktabschnitten gepresst werden. Damit führen die Kontaktabschnitte die Trägerstrukturen in die korrekte Position und halten anschließend die Trägerstrukturen in der gewünschten Position und in der gewünschten Orientierung. Als ein noch weiterer Nutzen durch Einsatz eines kraftschlüssigen Kontaktsitzes, der durch die einander gegenüberliegenden Kontaktabschnitte gewährt wird, wird in der vorliegenden Erfindung der Bedarf von großen Mengen von zeitraubenden und verunreinigenden Klebmitteln eliminiert, um die Trägerstrukturen an ihrer Position zu halten.
Bezug nehmend nun auf 3 wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In der Ausführungsform von 3 weist eine mehrlagige Black-Matrix 300 erste parallele Rippen auf, die als typisch mit 102a, 102b und 102c gezeigt sind. In der Ausführungsform von 3 sind erste parallele Rippen 102a, 102b und 102c zwischen angrenzenden Spalten von Subpixeln angeordnet. In die mehrlagige Matrix 100 ebenfalls einbezogen sind zweite parallele Rippen, die in typischer Form mit 304a, 304b und 304c dargestellt sind. In der Ausführungsform von 3 weisen die zweiten parallelen Rippen 304a, 304b und 304c jeweils Abschnitte auf. Zum Beispiel weist die im Wesentlichen parallel beabstandete Rippe 304a die Abschnitte 304a (i), 304a(ii), 304a(iii) und 304a(iv) auf. Die im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen 104b und 104c bestehen in ähnlicher Weise aus Abschnitten.
Wie in 3 gezeigt, sind die zweiten parallelen Rippen 304a, 304b und 304c weitgehend in Bezug auf die ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c senkrecht orientiert. In der vorliegenden Ausführungsform haben die zweiten parallelen Rippen 304a, 304b und 304c ebenfalls eine größere Höhe als die Höhe der ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c.
Immer noch Bezug nehmend auf 3 schließt die zweite Mehrzahl parallel beabstandeter Rippen Kontaktabschnitte ein, die in der typischen Form mit 306a, 306b und 306c gezeigt sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Kontaktabschnitte 306a, 306b und 306c an den Enden jedes Abschnittes der zweiten parallelen Rippen 304a, 304b und 304c angeordnet. In einer Form, wie sie vorstehend in Verbindung mit der Ausführungsform der 1 und 2 beschrieben wurde, sind die Kontaktabschnitte 306a, 306b und 306c der vorliegenden Ausführungsform so ausgeführt, dass sie eine Trägerstruktur in der gewünschten Position und Orientierung in einer Displayvorrichtung mit Feldemission halten.
In einer mehrlagigen Matrixstruktur 300 nach 3 haben erste parallele Rippen 102a, 102b und 102c eine Vertiefung oder einen ausgesparten Bereich, wie diese in der typischen Form mit 108a und 108b gezeigt sind, wo die ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c die zweiten. parallelen Rippen 304a, 304b und 304c schneiden. Spezieller erstrecken sich in der vorliegenden Ausführungsform die Kontaktabschnitte 306a, 306b und 306c der zweiten parallelen Rippen 304a, 304b und 304c in die ausgesparten Bereiche 108a und 108b hinein. Als Beispiel erstrecken sich die Kontaktabschnitte 306a und 306b in den ausgesparten Bereich 108a der Rippe 102c hinein. Darüber hinaus erstrecken sich in der vorliegenden Ausführungsform die Kontaktabschnitte 306a und 306b auf den zweiten parallelen Rippen 304a, 304b und 304c jeweils aufeinander zu (das heißt in die ausgesparten Bereiche 108a und 108b hinein), sodass der Abstand zwischen gegenüber liegenden Kontaktabschnitten im Wesentlichen kleiner ist als die Dicke einer Trägerstruktur. Das bedeutet, dass der Abstand D zwischen den Kontaktabschnitten kleiner ist als die Dicke der ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c und kleiner ist als die Dicke einer Trägerstruktur, die schließlich auf mindestens einer der ersten parallelen Rippen 102a, 102b und 102c ruht. In der vorliegenden Ausführungsform haben die ausgesparten Bereiche 108a und 108b eine Kontur, die sich den Formen der darin hineinragenden Kontaktabschnitte genau anpasst. Zusätzlich sind in einer der Ausführungsformen in die Kontaktabschnitte 306a, 306b und 306c verformbare Enden einbezogen, die zusammengedrückt werden, wenn sie gegen die Trägerstrukturen gedrückt werden.
Bezug nehmend nun auf 4 wird eine andere Ausführungsform einer mehrlagigen Black-Matrix 400 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Ausführungsform nach 4 ist ähnlich aufgebaut wie die Ausführungsform nach 1, 2 und 3, wie sie vorstehend detailliert beschrieben wurde. In dieser Ausführungsform sind in die Kontaktabschnitte 406a, 406b und 406c der mehrlagigen Matrixstruktur 400 scharfe Enden einbezogen, die so ausgelegt sind, dass sie gegen die Trägerstrukturen gepresst werden. In einigen Fällen haben die Trägerstrukturen auf mindestens den Bodenrändern davon ein Material aufgebracht (zum Beispiel eine dünne Lage aus Aluminium). Durch das Vorhandensein scharfer Enden werden die Kontaktabschnitte 406a, 406b und 406c sauber durch das auf den Trägerstrukturen aufgebrachte Material durchtrennt. Auf diese Weise wird das Material im Wesentlichen nicht von den Trägerstrukturen abgelöst, wenn sie gegen die scharfen Enden der Kontaktabschnitte 406a, 406b und 406c gedrückt werden. Zusätzlich sind in einer der Ausführungsformen in die Kontaktabschnitte 406a, 406b und 406c verformbare Enden einbezogen, die zusammengedrückt werden, wenn sie gegen die Trägerstrukturen gedrückt werden.
Obgleich drei spezielle Ausführungsformen gezeigt und in der vorliegenden Patentanmeldung diskutiert wurden, ist die vorliegende Erfindung auf diese speziellen Konfigurationen nicht beschränkt. Vielmehr eignet sich die vorliegende mehrlagige Black-Matrix zum Halten einer Trägerstruktur genauso gut zu einer Konfiguration mit irgendeinem der zahllosen unterschiedlichen geformten Abschnitte, Kontaktabschnitte, ausgesparten Bereichen und dergleichen. Obgleich darüber hinaus die Kontaktabschnitte auf dem horizontal orientierten Abschnitt der mehrlagigen Black-Matrix angeordnet sind (das heißt die zweiten parallelen Rippen), eignet sich die vorliegende Erfindung genauso gut für eine Ausführungsform, in der die Kontaktabschnitte auf dem vertikal orientierten Abschnitt der mehrlagigen Black-Matrix angeordnet sind (das heißt die ersten parallelen Rippen) und die ausgesparten Bereiche so geformt sind, dass sie in die zweiten parallelen Rippen hineinragen.
In einer anderen Ausführungsform ist die mehrlagige Black-Matrix der vorliegenden Erfindung mit einem Schutzmaterial gekapselt, wie beispielsweise Siliciumnitrid. Durch das Kapseln der erfindungsgemäßen mehrlagigen Black-Matrix werden mehrere bedeutende Vorteile erzielt. Beispielsweise wird durch das Kapseln der mehrlagigen Black-Matrix die Lebensdauer des Displays verlängert, indem das durch Elektronen erzeugte Ausgasen vermindert wird. Dieses Merkmal wird hauptsächlich nach einer von zwei Möglichkeiten erzielt. Zunächst wird das durch Elektronen erzeugte Ausgasen durch die das Kapselmaterial durchdringenden Elektronen verringert, bevor sie die eingekapselte Komponente kontaktieren (zum Beispiel die mehrlagige Black-Matrix). Zweitens, wird das durch Elektronen erzeugte Ausgasen durch die in dem Kapselmaterial enthaltenen Gase verringert, die durch einen solchen Elektronenkontakt mit der gekapselten Komponente (zum Beispiel die mehrlagige Black-Matrix) freigesetzt werden würden.
In der Ausführungsform nach 2 sind die Trägerstrukturen 200a, 200b und 200c zwischen jedem der Subpixel angeordnet dargestellt (das heißt zwischen dem roten Subpixel 202a und dem grünen Subpixel 202b, zwischen dem grünen Subpixel 202b und dem blauen Subpixel 202c, sowie zwischen dem blauen Subpixel 202c und dem roten Subpixel 202d). In einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Trägerstruktur jedoch lediglich zwischen roten und blauen Subpixeln angeordnet (zum Beispiel zwischen dem blauen Subpixel 202c und dem roten Subpixel 202d). Obgleich zum Zwecke der Deutlichkeit in 2 nicht gezeigt, ist der Abstand zwischen den in dem gleichen Pixel befindlichen Subpixeln konstant. Im Gegenteil ist der Abstand zwischen einem roten Subpixel eines ersten Pixels und dem blauen Subpixel eines angrenzenden Pixels größer als der Abstand zwischen angrenzenden Subpixeln, die sich in dem gleichen Pixel befinden. In der vorliegenden Ausführungsform wird durch das Anordnen einer Trägerstruktur in dem größeren "Spalt", der zwischen einem roten Subpixel eines ersten Pixels und dem blauen Subpixel eines angrenzenden Pixels vorhanden ist, die Sichtbarkeit der Trägerstrukturen (zum Beispiel einer Trägerwand) auf ein Minimum herabgesetzt. Insbesondere ist, was die Pixel betrifft, das menschliche Auge beim Erkennen eines Musters (zum Beispiel einer Reihe von Trägerstrukturen) am empfindlichsten, wenn sich das Muster in der Nähe eines grünen Subpixels befindet; das menschliche Auge ist weniger empfindlich im Bezug auf das Erkennen eines Musters (zum Beispiel einer Reihe von Trägerstrukturen), wenn sich das Muster in der Nähe eines roten Subpixels befindet; während das menschliche Auge noch weniger empfindlich beim Erkennen eines Musters ist (zum Beispiel einer Reihe von Trägerstrukturen), wenn sich das Muster in der Nähe eines blauen Subpixels befindet. Indem damit eine Trägerstruktur lediglich zwischen den roten und blauen Subpixeln angeordnet wird, wird die Sichtbarkeit der Trägerstrukturen auf ein Minimum herabgesetzt.
Bezug nehmend nun auf 5 wird ein Ablaufschema aus 500 Schritten gezeigt, die ausgeführt werden, um die Trägerstruktur im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu halten. Wie in Schritt 502 angegeben wird, wird in der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine mehrlagige Matrixstruktur erzeugt.
Nochmals Bezug nehmend auf Schritt 502 wird ein Verfahren zum Erzeugen einer mehrlagigen Black-Matrix in dem Gemeinschaftspatent der US-P-5 858 619 von Chang et al. unter dem Titel "Multi-Level Conductive Matrix Formation Method", erteilt am 12. Januar, 1999, zitiert. Speziell werden in einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung über einer Oberfläche der Frontplatte eines Flachbildschirms erste pixeltrennende Strukturen erzeugt. Die ersten pixeltrennenden Strukturen trennen angrenzende erste Subpixel-Bereiche. In dieser Ausführungsform werden die ersten pixeltrennenden Strukturen erzeugt, indem eine erste Lage eines zur Photobilderzeugung fähigen Materials über der Oberfläche der Frontplatte aufgebracht wird. Danach werden Abschnitte der ersten Lage des zur Photobilderzeugung fähigen Materials entfernt, um Bereiche der ersten Lage des zur Photobilderzeugung fähigen Materials zurückzulassen, das die entsprechenden ersten Subpixel-Bereiche "bedeckt. Danach wird eine erste Lage eines Materials über der Oberfläche der Frontplatte in der Art aufgebracht, dass die erste Lage von Material (die zum Beispiel die ersten parallelen Rippen aufweist) zwischen den vorgenannten Bereichen der ersten Lage des zur Photobilderzeugung fähigen Materials angeordnet ist. In der vorliegenden Erfindung werden sodann die Bereiche der ersten Lage von zur Photobilderzeugung fähigen Material entfernt, indem lediglich erste pixeltrennende Strukturen zurückgelassen werden, die auf der ersten Lage des Materials gebildet wurden und zwischen den ersten Subpixel-Bereichen angeordnet sind. In der vorliegenden Erfindung werden ähnliche Schritte ausgeführt, umzweite pixeltrennende Strukturen zu erzeugen (die zum Beispiel die zweiten parallelen Rippen aufweisen), und zwar zwischen den zweiten Subpixel-Bereichen. Die zweiten pixeltrennenden Strukturen werden mit einer im Wesentlichen zu den ersten pixeltrennenden Strukturen senkrechten Orientierung erzeugt und haben in der vorliegenden Ausführungsform eine andere Höhe als die ersten pixeltrennenden Strukturen und verfügen über Kontaktbereiche mit Merkmalen und Abmessungen, wie sie vorstehend in Verbindung mit der Beschreibung der 1 bis 4 beschrieben wurden. Indem man in dieser Weise verfährt, wird eine mehrlagige Black-Matrixstruktur zum Halten einer Trägerstruktur in der gewünschten Position und Orientierung erzeugt.
In der vorliegenden Ausführungsform weist die Lage des zur Photobilderzeugung fähigen Materials einen Photoresist auf, wie beispielsweise AZ4620 Photoresist, verfügbar bei Hoechst-Celanese of Somerville, New Jersey. Es gilt jedoch als selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung genauso gut zur Anwendung auf zahlreiche andere Arten und Hersteller von photoabbildfähigem Material anwendbar ist. Die Photorestist-Lage wird bis zu einer Tiefe von näherungsweise 10 bis 20 Mikrometer in der vorliegenden Ausführungsform aufgebracht.
In einer noch anderen Ausführungsform wird in der vorliegenden Erfindung eine erste pixeltrennende Struktur auf der Oberfläche der Frontplatte einer Flachbildschirm-Vorrichtung abgeschieden. Die erste pixeltrennende Struktur wird auf der Oberfläche der Frontplatte derart abgeschieden, dass die erste pixeltrennende Struktur erste Subpixel-Bereiche trennt. In dieser Ausführungsform wird die erste pixeltrennende Struktur durch wiederholtes Aufbringen von Lagen von Material über der Oberfläche der Frontplatte erzeugt, bis die erste pixeltrennende Struktur mit der gewünschten Höhe zwischen den ersten Subpixel-Bereichen erzeugt ist. Anschließend wird in der vorliegenden Erfindung eine zweite pixeltrennende Struktur auf der Oberfläche der Frontplatte abgeschieden. In der vorliegenden Ausführungsform wird die zweite pixeltrennende Struktur erzeugt, indem wiederholt Lagen von Material über der Oberfläche der Frontplatte solange aufgebracht werden, bis die zweite pixeltrennende Struktur mit der gewünschten Höhe zwischen den zweiten Subpixel-Bereichen erzeugt ist. Die zweite pixeltrennende Struktur wird auf der Oberfläche der Frontplatte derart abgeschieden, dass die zweite pixeltrennende Struktur senkrecht im Bezug auf die erste pixeltrennende Struktur orientiert ist.
In der vorliegenden Ausführungsform weist die Lage von Material, das wiederholt auf der Oberfläche der Frontplatte aufgebracht wird, beispielsweise einen CB800A DAG-Graphit auf, der erzeugt wird von Acheson Colloids of Port Huron, Michigan. In einer solchen Ausführungsform beträgt die Höhe der zweiten parallelen Rippen näherungsweise 40 bis 50 Mikrometer, um zu gewährleisten, dass die Kontaktabschnitte der zweiten parallelen Rippen die Trägerstruktur in der gewünschten Position halten. In einer der Ausführungsformen weist die Lage des Materials ein Material auf Graphitbasis auf. In noch einer anderen Ausführungsform wird die Lage des Materials auf Graphitbasis als ein halbtrockener Sprühnebel aufgebracht, um die Schrumpfung der Lage des Materials zu verringern und um zu gewährleisten, dass die Kontaktabschnitte der zweiten parallelen Rippen die Trägerstruktur in der gewünschten Position halten. Indem so verfahren wird, ermöglicht die vorliegende Erfindung eine verbesserte Kontrolle über die abschließende Tiefe der Lage der ersten parallelen Rippen, verringert die Schrumpfung der zweiten parallelen Rippen und verbessert die Kontrolle über die Höhe der zweiten parallelen Rippen. Obgleich diese Methoden der Abscheidung vorstehend genannt wurden, gilt als selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung auch genauso gut geeignet ist, um zahlreiche andere Abscheidungsmethoden zum Abscheiden verschiedener anderer Materialien zu verwenden.
Immer noch Bezug nehmend auf Schritt 502 erzeugt die vorliegende Ausführungsform zusammenfassend erste parallele Rippen und zweite parallele Rippen. Die zweiten parallelen Rippen sind in Bezug auf die ersten parallelen Rippen weitgehend senkrecht orientiert. Darüber hinaus haben die zweiten parallelen Rippen in der vorliegenden Ausführungsform eine Höhe, die größer ist als die Höhe der ersten parallelen Rippen. Die zweite Mehrzahl parallel beabstandeter Rippen schließt ferner Kontaktabschnitte zum Halten einer Trägerstruktur in der gewünschten Position im Inneren einer Flachbildschirm-Vorrichtung ein.
Immer noch Bezug nehmend auf Schritt 502 wird in der vorliegenden Ausführungsform die mehrlagige Matrixstruktur über einer Innenfläche der Frontplatte der Flachbildschirm-Vorrichtung erzeugt. Allerdings eignet sich die vorliegende Erfindung genauso gut zur Erzeugung einer mehrlagigen Matrixstruktur über einer Kathode der Flachbildschirm-Vorrichtung. Darüber hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform die mehrlagige Matrixstruktur derart erzeugt, dass die vorgenannten Kontaktabschnitte so angeordnet sind, dass zwei der Kontaktabschnitte auf Kontakt mit der Trägerstruktur an ihren gegenüber liegenden Seiten ausgelegt sind. In einer der Ausführungsformen wird die erfindungsgemäße mehrlagige Black-Matrix auch mit Kontaktabschnitten erzeugt, in die verformbare Enden einbezogen sind, die zusammengedrückt werden, wenn sie gegen die Trägerstruktur gedrückt werden. Außerdem wird in einer der Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung die mehrlagige Matrixstruktur so geformt, dass in die Kontaktabschnitte scharfe Enden eingezogen sind, die so ausgelegt sind, dass sie gegen die Trägerstruktur drücken. In einer solchen Ausführungsform sind die scharfen Enden so ausgelegt, dass sie scharf durch das auf der Trägerstruktur aufgebrachte Material schneiden, sodass das Material von der Trägerstruktur im Wesentlichen nicht abgelöst wird, wenn die Trägerstruktur zwischen mindestens zwei der Kontaktabschnitte der mehrlagigen Matrixstruktur eingesetzt wird. In einer anderen Ausführungsform werden in der vorliegenden Erfindung außerdem erste und zweite parallele Rippen mit einem Schutzmaterial gekapselt, wie beispielsweise Siliciumnitrid.
Bezug nehmend nun auf Schritt 502 wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Trägerstruktur zwischen mindestens zwei der Kontaktabschnitte der mehrlagigen Trägerstruktur derart eingesetzt, dass die Trägerstruktur zwischen Kontaktabschnitten an der gewünschten Position in der Flachbildschirm-Vorrichtung gedrückt und von den Kontaktabschnitten gehalten wird. Darüber hinaus wird in einer der Ausführungsformen in der vorliegenden Erfindung die Trägerstruktur lediglich zwischen roten Subpixeln und blauen Subpixeln der Flachbildschirm-Vorrichtung eingesetzt, sodass die Wahrnehmbarkeit der Trägerstruktur auf ein Minimum herabgesetzt ist.
Bezug nehmend nun auf 6 wird ein Ablaufschema 600 von Schritten dargestellt, die gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. Wie in Schritt 602 angegeben, wird in der vorliegenden Erfindung in dieser Ausführungsform vor dem Erzeugen der mehrlagigen Matrixstruktur eine leitfähige Basis für die mehrlagige Matrixstruktur erzeugt. Speziell wird in der vorliegenden Ausführungsform auf der Frontplatte des Flachbildschirms (zum Beispiel eine Displayvorrichtung mit Feldemission) ein Muster eines dünnen Films eines leitfähigen Führungsbandes erzeugt. In dieser Ausführungsform befindet sich der dünne Film des leitfähigen Führungsbandes dort, wo die ersten und zweiten parallelen Rippen normalerweise die Frontplatte berühren. Indem man in dieser Art verfährt, gewährt die vorliegende Erfindung einwandfreie elektrische Verbindungen zwischen dem Material des Wandrandes und der Aluminiumbeschichtung, die über die Leuchtstoffbereiche (das heißt Subpixel) abgeschieden wird. In einer der Ausführungsformen weist der dünne Film des leitfähigen Führungsbandes eine Basisschicht von Schwarz-Chrom auf, um auf der Frontplatte eine schwarze Schicht zu schaffen, gefolgt von einer Schicht aus Chrom. Sobald der dünne Film des leitfähigen Führungsbandes erzeugt ist, wird die mehrlagige Matrixstruktur über dem dünnen Film des leitfähigen Führungsbandes entsprechend den Angaben in den Schritten 604 und 606 erzeugt. Die Schritte 604 und 606 sind die gleichen Schritte wie 502 bzw. 504 in 5, die vorstehend detailliert beschrieben wurden und die hier zum Zwecke der Klarheit und Kürze nicht wiederholt werden.
Damit schafft die vorliegende Erfindung in einer der Ausführungsformen eine Black-Matrixstruktur, bei der die Notwendigkeit einer präzisen Positionierung der Trägerstruktur eliminiert ist. Die vorliegende Ausführungsform gewährt ferner eine Black-Matrixstruktur, beider die Probleme in Verbindung mit dem Halten der Trägerstruktur in einer präzisen Position und Orientierung während der nachfolgenden Verarbeitungsschritte behoben sind. Die vorliegende Ausführungsform gewährt ferner eine Black-Matrixstruktur, bei der der Bedarf für große Menge von aufwändigen und verunreinigenden Klebstoffen zum Halten der Trägerstruktur in ihrer Position eliminiert ist.
Bezug nehmend nun auf 7A wird eine Seitenansicht im Querschnitt eines Anfangsschrittes dargestellt, der bei der Erzeugung eines Kontaktabschnittes ausgeführt wird. Dieser Anfangsschritt wird zur Erzeugung des Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur angewendet, bei der der Kontaktabschnitt so ausgelegt ist, dass er die Trägerstruktur in der Flachbildschirm-Vorrichtung hält. Wie in 7A gezeigt, beginnt die Herstellungsmethode nach der vorliegenden Ausführungsform damit, dass ein Polyimid-Präkursormaterial 700 auf ein Substrat 702 aufgebracht wird. In dieser Ausführungsform weist das Substrat 702 ein dimensionsstabiles Material auf, an dem gehärtetes Polyimid-Material fest haftet. In einer der Ausführungsformen weist das Substrat 702 Chrom auf. In einer anderen Ausführungsform besteht das Substrat aus Siliciumdioxid 702. Obgleich diese Materialien in den speziellen Ausführungsformen angegeben sind, eignet sich die vorliegende Ausführungsform genauso gut für die Verwendung irgendeines beliebigen dimensionsstabilen Materials, an welchem Polyimid-Material fest haftet. Obgleich darüber hinaus in der vorliegenden Ausführungsform speziell die Verwendung eines Polyimid-Präkursormaterials genannt ist und die nachfolgende Erzeugung von gehärtetem Polyimid, eignet sich die vorliegende Erfindung genauso gut zur Anwendung mit anderen Materialien, die die nachfolgend für das gehärtete Polyimid-Material beschriebenen Merkmale zeigen und die mit den Anforderungen an den in einer Flachbildschirm-Vorrichtung zu verwendenden Elementen kompatibel sind.
Immer noch Bezug nehmend auf 7A bezieht sich die vorliegende Ausführungsform speziell auf die Erzeugung eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur, wobei der Kontaktabschnitt so ausgelegt ist, dass er eine Trägerstruktur in einer Flachbildschirm-Vorrichtung hält. Es gilt jedoch als selbstverständlich, dass die übrigen Teile der Matrixstruktur ebenfalls erzeugt werden müssen. Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform aus Gründen der Klarheit und Kürze nicht speziell diskutiert, lassen sich die übrigen Teile der Matrixstruktur beispielsweise unter Anwendung von Methoden erzeugen, wie sie zum Beispiel in dem Gemeinschaftspatent der US-P-5 858 619 von Chang et al. unter dem Titel "Mulit-Level Conductive Matrix Formation Method", erteilt am 12. Januar, 1999, offenbart wurden. Die vorliegende Ausführungsform eignet sich genauso gut zum Erzeugen des übrigen Teils der Matrixstruktur, indem ähnliche Methoden zur Anwendung gelangen, wie sie hierin für die Erzeugung eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur beschrieben wurden, worin der Kontaktabschnitt so ausgelegt ist, dass er eine Trägerstruktur in einer Flachbildschirm-Vorrichtung hält.
Bezug nehmend nun auf 7B wird das Polyimid-Präkursormaterial 700 von 7A sodann in der vorliegenden Ausführungsform einem thermischen Imidierungsprozess unterworfen. Indem man so verfährt, wird aus dem Polyimid-Präkursormaterial gehärtetes Polyimid-Material 704 erzeugt. Wie in 7B gezeigt, gibt es nach dem thermischen Imidierungsprozess eine Schrumpfung oder ein Zusammenziehen von der ursprünglichen Begrenzungsfläche des Polyimid-Präkursormaterials 700. Insbesondere zeigt die gepunktete Linie 706 in 7B die ursprüngliche Lage oder Grenzfläche des Polyimid-Präkursormaterials 700 vor dem thermischen Imidierungsprozess. Wie in 7B gezeigt, hat das gehärtete Polyimid-Material 704 eine deutlich verringerte Abmessung mit der Ausnahme des Bereichs dort, wo gehärtetes Polyimid-Material 704 mit dem Substrat 702 in Berührung gelangt. Als Folge wird ein verlängerter Bereich 708 aus gehärtetem Polyimid-Material 704 angrenzend an dem Substrat 702 gebildet. Daher werden für die Aufgaben der vorliegenden Diskussion die Bereiche aus gehärtetem Polyimid-Material 704 nach dem thermischen Imidierungsprozess, die von Substrat 702 beabstandet sind als zurückgezogene Bereiche bezeichnet und die Bereiche aus gehärtetem Polyimid-Material 704, die an dem Substrat 702 angrenzen als verlängerte Bereiche bezeichnet (zum Beispiel der Bereich 708 in 7B).
Bezug nehmend nun auf 7C wird nach dem thermischen Imidierungsprozess und der daraus folgenden Erzeugung eines verlängerten Bereichs 708 aus gehärtetem Polyimid-Material 704 das Substrat 702 in der vorliegenden Ausführungsform einem selektiven Ätzprozess unterworfen. Speziell wird das Substrat 702 in der vorliegenden Ausführungsform selektiv geätzt, um das Substrat 702 unterhalb des verlängerten Bereichs 708 von gehärtetem Polyimid-Material 704 freizuätzen. Das bedeutet, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Bereich 710 des Substrats 702 geätzt wird. Indem man so verfährt, wird der verlängerte Bereich 708 aus gehärtetem Poly imid-Material 704 freigelegt und damit so ausgebildet, dass er den, Kontaktabschnitt der Matrixstruktur ausmacht.
Bezug nehmend nun auf 7D wird eine Trägerstruktur 712 gezeigt, die in einer gewünschten Position und Orientierung mit Hilfe des Kontaktabschnittes 708 gehalten wird. Obgleich in 7D nicht gezeigt, gilt als selbstverständlich, dass gegenüber dem Kontaktabschnitt 708 in anderen Ausführungsformen ein zweiter Kontaktabschnitt (nicht gezeigt) aufgebracht werden kann, sodass die Trägerstruktur 712 "sandwichartig" eingeschlossen ist und von zwei Seiten durch die Kontaktabschnitte gehalten wird, die einander gegenüberstehen. In der Ausführungsform von 7D wird die Trägerstruktur 712 als eine Trägerstruktur vom Wand-Typ gezeigt. Obgleich Trägerstrukturen dieser Art in der vorliegenden Ausführungsform dargestellt werden, eignet sich die vorliegende Erfindung genauso gut für die Verwendung zahlreicher anderer Typen von Trägerstrukturen und einschließlich Säulen, Kreuzen, Stiften, Wandsegmenten, T-förmigen Objekten und dergleichen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Zusätzlich wird in einer der Ausführungsformen der verlängerte Bereich aus gehärtetem Polyimid-Material so bemessen, dass er über eine Form verfügt, die der Form der Trägerstruktur entspricht, die von dem Kontaktabschnitt gehalten wird. Als ein Beispiel wird in einer der Ausführungsformen, in der die Trägerstruktur eine kreisrunde Säule aufweist, der verlängerte Bereich 708 so ausgebildet, dass er eine ausgesparte, halbkreisförmige Vorderseite hat. Die ausgesparte, halbkreisförmige Vorderseite des Kontaktabschnittes umgibt dann mindestens einen Teil der kreisrunden Säule in ihrem Umfang und hält dadurch die säulenförmige Trägerstruktur in einer gewünschten Position und Orientierung im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung.
Bezug nehmend nun auf 8 wird ein Ablaufschema 800 gezeigt, worin die in Verbindung mit der Beschreibung der 7A bis 7D genannten Schritte zusammengefasst sind. Wie in Schritt 802 von 8 gezeigt, wird in der vorliegenden Ausführungsform zunächst ein Polyimid-Präkursormaterial auf ein Substrat gebracht, auf dem gehärtetes Polyimid-Material fest haftet.
Anschließend wird in Schritt 804 der vorliegenden Ausführungsform das Polyimid-Präkursormaterial einem thermischen Imidierungsprozess unterworfen. Indem man so verfährt, wird angrenzend an dem Substrat ein verlängerter Bereich aus gehärtetem Polyimid-Material erzeugt.
In Schritt 806 von 8 wird das Substrat in der vorliegenden Ausführungsform selektiv geätzt, um das Substrat unterhalb des verlängerten Bereichs des gehärteten Polyimid-Materials freizuätzen. Als Ergebnis weist der verlängerte Bereich aus gehärtetem Polyimid-Material den Kontaktabschnitt einer Matrixstruktur auf und ist so ausgelegt, dass er eine Trägerstruktur im Inneren einer Flachbildschirm-Vorrichtung hält.
Bezug nehmend nun auf 9A wird eine Seitenansicht im Querschnitt eines ersten Schrittes gezeigt, der bei der Erzeugung eines Kontaktabschnittes ausgeführt wird. Dieser erste Schritt wird angewendet, um den Kontaktabschnitt einer Matrixstruktur zu erzeugen, wobei der Kontaktabschnitt so ausgelegt ist, dass er eine Trägerstruktur im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung hält. Wie in 9A gezeigt, beginnt das Verfahren der Erzeugung nach der vorliegenden Ausführungsform mit dem Aufbringen eines Polyimid-Präkursormaterials 900 auf eine erste Oberfläche 901 eines ersten Substrats 902. In dieser Ausführungsform besteht das Substrat 902 aus einem dimensionsstabilen Material, an dem gehärtetes Polyimid-Material fest haftet. In einer der Ausführungsformen weist das Substrat 902 Chrom auf. In einer anderen Ausführungsform besteht das Substrat 902 aus Siliciumdioxid. Obgleich diese Materialien in den speziellen Ausführungsformen genannt sind, eignet sich die vorliegende Ausführungsform genauso gut für die Verwendung jedes beliebigen dimensionsstabilen Materials, an dem gehärtetes Polyimid-Material fest haftet. Obgleich darüber hinaus in der vorliegenden Ausführungsform speziell von der Verwendung eines Polyimid-Präkursormaterials und der nachfolgenden Erzeugung von gehärtetem Polyimid die Rede ist, eignet sich die vorliegende Erfindung genauso gut für die Anwendung mit anderen Materialien, welche die nachfolgend beschriebenen Merkmale für das gehärtete Polyimid-Material zeigen und die mit den Anforderungen an den Elementen kompartiebel sind, die in einer Flachbildschirm-Vorrichtung verwendet werden sollen.
Bezug nehmend immer noch auf 9A, befasst sich die vorliegende Ausführungsform speziell mit der Erzeugung eines Kontaktabschnittes einer mehrlagigen Heterostruktur einer Matrixstruktur, worin der mehrlagige Heterostruktur-Kontaktabschnitt so ausgelegt ist, dass er die Trägerstruktur in der Flachbildschirm-Vorrichtung hält. Es gilt jedoch als selbstverständlich, dass die übrigen Teile der Matrixstruktur ebenfalls erzeugt werden müssen. Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform aus Gründen der Klarheit und Kürze dieses nicht speziell diskutiert wird, können die übrigen Teile der Matrixstruktur beispielsweise unter Anwendung der Methoden erzeugt werden, die beispielsweise in dem Gemeinschaftspatent der US-P-5 858 619 von Chang et al. unter dem Titel "Mult-Level Conductive Matrix Formation Method", erteilt am 12. Januar, 1999, offenbart wurden. Die vorliegende Ausführungsform eignet sich genauso gut zum Erzeugen des übrigen Teils der Matrixstruktur unter Anwendung ähnlicher Methoden, wie sie hierin für die Erzeugung eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur beschrieben wurden, worin der Kontaktabschnitt so ausgelegt ist, dass er eine Trägerstruktur im Inneren einer Flachbildschirm-Vorrichtung hält.
Bezug nehmend nun auf 9B wird das Polyimid-Präkursormaterial 900 von 9A in der vorliegenden Ausführungsform einem thermischen Imidierungsprozess unterworfen. Indem man so verfährt, erzeugt das Polyimid-Präkursormaterial ein gehärtetes oder "imidiertes" Polyimid-Material 904. Wie in 9B gezeigt, tritt nach dem Prozess der thermischen Imidierung eine Schrumpfung oder ein Einziehen von der ursprünglichen Grenzfläche des Polyimid-Präkursormaterials 900 auf. Speziell zeigt die gestrichelte Linie 906 in 9B die ursprüngliche Position oder Grenzfläche des Polyimid-Präkursormaterials 900 vor dem thermischen Imidierungsprozess. Wie in 9B gezeigt, hat das gehärtete Polyimid-Material 904 deutlich seine Größe verringert mit Ausnahme des Bereichs, wo das gehärtete Polyimid-Material 904 mit der ersten Oberfläche 901 des Substrats 902 in Kontakt gelangt. Als Ergebnis wird an der ersten Oberfläche 901 des Substrats 902 ein verlängerter Bereich 908 aus gehärtetem Polyimid-Material 904 erzeugt. Zum Zwecke der vorliegenden Diskussion werden daher die Bereiche aus gehärtetem Polyimid-Material 904 nach dem thermischen Imidierungsprozess, die von der ersten Oberfläche 901 des Substrats 902 beabstandet sind, als einbezogene Bereiche bezeichnet und die Bereiche aus gehärtetem Polyimid-Material 904, die an der ersten Oberfläche 901 des Substrats 902 angrenzen, als verlängerte Bereiche bezeichnet (zum Beispiel Bereich 908 von 9B).
Bezug nehmend nun auf 9C wird eine Trägerstruktur 912 gezeigt, die in einer gewünschten Position und Orientierung von dem Substrat 902 gehalten wird, welche den Kontaktabschnitt nach der vorliegenden Ausführungsform aufweist. Obgleich in 9C nicht gezeigt, gilt als selbstverständlich, dass ein zweiter Kontaktabschnitt (nicht gezeigt) gegenüber dem ersten Kontaktabschnitt, derart angeordnet werden kann (das heißt der Abschnitt von Substrat 902, der mit der Trägerstruktur 912 in Kontakt gelangt), dass die Trägerstruktur 902 "sandwichartig" eingeschlossen und an deren zwei Seiten durch die gegenüberliegenden Kontaktabschnitte gehalten wird. In der Ausführungsform nach 9C ist die Trägerstruktur 912 als eine Trägerstruktur vom Wand-Typ dargestellt. Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform eine solche Trägerstruktur gezeigt ist, eignet sich die vorliegende Erfindung genauso gut für die Verwendung zahlreicher anderer Typen von Trägerstrukturen und einschließlich Säulen, Kreuze, Stifte, Wandsegmente, T-förmige Objekte und dergleichen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Darüber hinaus ist in einer der Ausführungsformen der Teil des Substrats 902, der sich im Kontakt mit der Trägerstruktur 912 befindet, so bemessen, dass er eine solche Form hat, die der Form der Trägerstruktur entspricht, die von den Teil des Substrats 902 gehalten wird, der sich mit der Trägerstruktur 902 im Kontakt befindet. Als Beispiel ist in einer der Ausführungsformen, in der die Trägerstruktur eine kreisrunde Säule aufweist, der Teil des Substrats 902, der sich mit der Trägerstruktur 912 im Kontakt befindet, so geformt, dass er über eine ausgesparte halbkreisförmige Vorderseite verfügt. Die ausgesparte halbkreisförmige Vorderseite des Abschnittes des Substrats 902, der sich mit der Trägerstruktur 912 im Kontakt befindet, wird sodann in seinem Umfang von mindestens einem Teil der kreisrunden Säule umgeben und dadurch die säulenförmige Trägerstruktur in einer gewünschten Position und Orientierung im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung gehalten.
Bezug nehmend nun auf 10 wird ein Ablaufschema 1000 gezeigt, in welchem die Schritte zusammengefasst sind, die in Verbindung mit der Beschreibung der 9A bis 9C genannt wurden. Wie in Schritt 1002 von 10 gezeigt wird, wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Polyimid-Präkursormaterial auf einem Substrat angeordnet, auf dem gehärtetes Polyimid-Material fest haftet.
Anschließend wird in einem Schritt 1004 in der vorliegenden Ausführungsform das Polyimid-Präkursormaterial einem thermischen Imidierungsprozess unterworfen. Indem so verfahren wird, wird angrenzend an dem Substrat ein verlängerter Bereich aus gehärtetem Polyimid-Material erzeugt.
Als nächstes wird in der vorliegenden Ausführungsform in Schritt 1006 dieser Abschnitt es Substrats, der sich angrenzend an dem verlängerten Bereich aus gehärtetem Polyimid-Material befindet, als Kontaktabschnitt der Matrixstruktur genutzt.
Bezug nehmend nun auf 11A wird eine Seitenensicht im Querschnitt eines ersten Schrittes gezeigt, der bei der Erzeugung eines mehrlagigen Heterostruktur-Kontaktabschnittes ausgeführt wird. Dieser erste Schritt wird angewendet, um den Kontaktabschnitt der mehrlagigen Heterostruktur einer Matrixstruktur zu erzeugen, wobei der Kontaktabschnitt so ausgelegt ist, dass er eine Trägerstruktur im Inneren einer Flachbildschirm-Vorrichtung hält. Wie in 11A gezeigt, beginnt das Verfahren zur Erzeugung nach der vorliegenden Ausführungsform damit, dass ein Polyimid-Präkursormaterial 1100 auf einer ersten Oberfläche 1101 eines ersten Substrats 1102 aufgebracht wird. In dieser Ausführungsform besteht das Substrat 1102 aus einem dimensionsstabilen Material, an welchen gehärtetes Polyimid-Material fest haftet. Obgleich nicht gezeigt, wird auf der Basis des Polyimid-Präkursormaterials 1100 ein weiteres Substrat aufgebracht. In einer der Ausführungsformen weist Substrat 1102 Chrom auf. In einer anderen Ausführungsform besteht das Substrat 1102 aus Siliciumdioxid. Zusätzlich wird in dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform ein zweites Polyimid-Präkursormaterial 1104 zwischen einer zweiten Oberfläche 1103 des ersten Substrats 1102 und einer ersten Oberfläche 1105 eines zweiten Substrats 1106 aufgebracht. Außerdem eignet sich die vorliegende Ausführungsform genauso gut zum Aufbringen von Polyimid-Präkursormaterial 1100 und 1104 entweder nacheinander (das heißt eines nach dem anderen) oder gleichzeitig (das heißt näherungsweise zur gleichen Zeit).
Weiterhin Bezug nehmend auf 11A bestehen die Substrate 1102 und 1106 in der vorliegenden Ausführungsform aus einem dimensionsstabilen Material, an dem gehärtetes Polyimid-Material fest haftet. In einer der Ausführungsformen besteht das Substrat 1102 u.a. aus Chrom. In einer anderen Ausführungsform besteht das Substrat 1102 aus Siliciumdioxid. Das Substrat 1106 besteht in einer der Ausführungsformen ebenfalls u.a. aus Chrom. In einer anderen Ausführungsform besteht das Substrat 1106 u.a. aus Siliciumdioxid. Obgleich diese Materialien in den speziellen Ausführungsformen genannt werden, eignet sich die vorliegende Ausführungsform genauso gut für die Verwendung jedes beliebigen dimensionsstabilen Materials, an welchem gehärtetes Polyimid-Material fest haftet.
Weiterhin Bezug nehmend auf 11A betrifft die vorliegende Ausführungsform speziell die Erzeugung eines mehrlagigen Heterostruktur-Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur, worin der mehrlagige Heterostruktur-Kontaktabschnitt so beschaffen ist, dass er eine Trägerstruktur im Inneren einer Flachbildschirm-Vorrichtung hält. Es gilt jedoch als Selbstverständlich, dass die übrigen Teile der Matrixstruktur ebenfalls erzeugt werden müssen. Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform aus Gründen der Klarheit und Kürze nicht speziell diskutiert, können die übrigen Teile der Matrixstruktur beispielsweise unter Anwendung der Methoden erzeugt werden, die zum Beispiel in dem Gemeinschaftspatent der US-P-5 858 619 von Chang et al. unter dem Titel "Multi-Level Conductive Matrix Formation Method", erteilt am 12. Januar, 1999, offenbart wurden. Die vorliegende Ausführungsform ist außerdem gut geeignet zum Erzeugen des übrigen Teils der Matrixstruktur, indem ähnliche Methoden zur Anwendung gelangen, wie sie hierin zur Erzeugung eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur beschrieben wurden, worin der Kontaktabschnitt so ausgelegt ist, dass er eine Trägerstruktur im Inneren einer Flachbildschirm-Vorrichtung hält.
Bezug nehmend nun auf 11B werden in der vorliegenden Ausführungsform das Polyimid-Präkursormaterial 1100 und das Polyimid-Präkursormaterial 1104, beide entsprechend 11A, anschließend einem thermischen Imidierungsprozess unterworfen. Indem man so verfährt, erzeugt das Polyimid-Präkursormaterial gehärtetes oder "imidiertes" Polyimid-Material 1108 und 1110. Wie in 11B gezeigt, tritt nach dem thermischen Imidierungsprozess eine Schrumpfung oder ein Zurückziehen von der ursprünglichen Grenzfläche des Polyimid-Präkursormaterials 1100 und 1104 auf. Speziell zeigen die gestrichelten Linien 1112 und 1114 in 11B die ursprüngliche Position oder Grenzfläche der Polyimid-Präkursormaterialien 1100 bzw. 1104 dem thermischen Imidierungsprozess. Wie in 11B gezeigt, hat das gehärtete Polyimid-Material 1108 und 1110 eine deutlich verringerte Größe mit der Ausnahme des Bereichs dort, wo das gehärtete Polyimid-Material mit der ersten Oberfläche 1101 des ersten Substrats 1102, der zweiten Oberfläche 1103 des ersten Substrats 1102 und der ersten Oberfläche 1105 des zweiten Substrats 1106 in Kontakt gelangt. Als Resultat werden verlängerte Bereiche 1116 und 1118 aus gehärtetem Polyimid-Material 1110 angrenzend an der ersten Oberfläche 1105 des zweiten Substrats 1106 bzw. der zweiten Oberfläche 1103 des ersten Substrats 1102 erzeugt. In ähnlicher Weise werden verlängerte Bereiche 1120 und 1122 aus gehärtetem Polyimid-Material 1108 angrenzend an der ersten Oberfläche 1101 des ersten Substrats 1102 bzw. des Substrats, das nicht gezeigt ist und sich unterhalb des gehärteten Polyimid-Materials 1108 befindet, erzeugt. Damit werden zum Zwecke der vorliegenden Diskussion die Bereiche des gehärteten Polyimid-Materials 1108 und 1110, die von der Basis (nicht gezeigt) des ersten Substrats 1102 und des zweiten Substrats 1106 beabstandet sind, nach dem thermischen Imidierungsprozess bezeichnet als zurückgezogene Bereiche und die Bereiche des gehärteten Polyimid-Materials 1108 und 1110, die an der Basis (nicht gezeigt) des ersten Substrats 1102 und des zweiten Substrats 1106 angrenzen, bezeichnet als verlängerte Bereiche (zum Beispiel die Bereiche 1116, 1118, 1120 und 1122 von 11B).
Bezug nehmend nun auf 11C, wird eine Trägerstruktur 1124 gezeigt, die in einer gewünschten Position und Orientierung mit Hilfe des ersten Substrats 1102 und des zweiten Substrats 1106 gehalten wird, welche den Kontaktabschnitt der vorliegenden Ausführungsform aufweisen. Obgleich in 11C nicht gezeigt, gilt als selbstverständlich, dass ein zweiter Kontaktabschnitt (nicht gezeigt) dem ersten Kontaktabschnitt gegenüberliegend (das heißt derjenige Abschnitt des ersten Substrats 1102 und des zweiten Substrats 1106, der sich mit der Trägerstruktur 1124 in Kontakt befindet) so angeordnet wird, dass die Trägerstruktur 1124 "sandwichartig" eingeschlossen und an ihren beiden Seiten von den gegenüberliegenden Kontaktabschnitten gehalten wird. In der Ausführungsform von 11C ist die Trägerstruktur 1124 als eine Trägerstruktur vom Wand-Typ dargestellt. Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform eine derartige Trägerstruktur dargestellt ist, ist die vorliegende Erfindung genauso gut geeignet für die Verwendung zahlreicher anderer Typen von Trägerstrukturen, einschließlich Säulen, Kreuze, Stifte, Wandsegmente, T-förmige Objekte und dergleichen, ohne auf diese beschränkt zu sein. Darüber hinaus ist der Abschnitt des ersten Substrats 1102 und des zweiten Substrats 1106, die sich mit der Trägerstruktur 1124 im Kontakt befinden, in einer der Ausführungsformen so bemessen, dass sie eine Form haben, die der Form der Trägerstruktur entspricht und die von dem Abschnitt des ersten Substrats 1102 und des zweiten Substrats 1106, das sich mit der Trägerstruktur 1124 im Kontakt befindet, gehalten wird. Beispielsweise ist in einer der Ausführungsformen, in der die Trägerstruktur eine kreisrunde Säule aufweist, der Abschnitt des ersten Substrats 1102 und des zweiten Substrats 1106, der sich mit der Trägerstruktur 1124 in Kontakt befindet, so ausgebildet, dass er eine ausgesparte halbkreisförmige Vorderseite hat. Die ausgesparte halbkreisförmige Vorderseite des Abschnittes des ersten Substrats 1102 und des zweiten Substrats 1106, der sich im Kontakt mit der Trägerstruktur 1124 befindet, wird sodann peripher von mindestens einem Teil der kreisrunden Säule umgeben und hält dadurch die säulenförmige Trägerstruktur in einer gewünschten Position und Orientierung im Inneren der Flachbildschirm-Vorrichtung.
Obgleich darüber hinaus in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform von der Erzeugung von gehärtetem Polyimid 1108 und 1110 zur gleichen Zeit die Rede ist, ist die vorliegende Erfindung genauso gut in einer Ausführungsform geeignet, in der zuerst ein gehärteter Polyimid-Teil erzeugt wird (zum Beispiel das gehärtete Polyimid-Material 1108) und anschließend ein zweiter gehärteter Polyimid-Teil (zum Beispiel das gehärtete Polyimid-Material 1110) auf dem ersten gehärteten Polyimid-Teil erzeugt wird. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung genauso gut für eine Ausführungsform geeignet, in der mehr als zwei Lagen von gehärtetem Polyimid-Material nacheinander oder gleichzeitig erzeugt werden.
Damit gewährt die vorliegende Erfindung in einer ihrer Ausführungsformen ein Verfahren zur Erzeugung einer Black-Matrixstruktur, in welchem Verfahren die Notwendigkeit für ein präzises Positionieren der Trägerstruktur eliminiert ist. Die vorliegende Ausführungsform gewährt ferner ein Verfahren zur Erzeugung einer Black-Matrixstruktur, bei welchem Verfahren die Probleme in Verbindung mit dem Halten der Trägerstruktur in einer präzisen Position und Orientierung während der nachfolgenden Verarbeitungsschritte behoben sind. Die vorliegende Erfindung gewährt ebenfalls in einer der Ausführungsformen ein Verfahren zum Erzeugen einer Black-Matrixstruktur, in welchem Verfahren die Notwendigkeit großer Mengen an zeitaufwändigen und verunreinigenden Klebstoffen eliminiert ist, die Trägerstruktur an ihrem Ort zu halten.
Bezug nehmend nun auf 12A wird eine Seitenansicht im Querschnitt eines Anfangsschrittes gezeigt, der bei der Erzeugung einer elektrisch robusten, mehrlagigen Matrixstruktur 1200 ausgeführt wird, wobei die elektrisch robuste, mehrlagige Matrixstruktur 1200 einen Kontaktabschnitt einschließt, der so ausgelegt ist, dass er eine Trägerstruktur in der Flachbildschirm-Vorrichtung hält. Der Kontaktabschnitt der elektrisch robusten, mehrlagigen Matrixstruktur 1200 ist der gleiche wie die in den vorstehend aufgeführten Ausführungsformen detailliert beschriebenen Kontaktabschnitte und zeigt die gleichen Merkmale und verfügt über die gleichen Vorteile. Aus Gründen der Klarheit in der folgenden Diskussion ist die zweite Mehrzahl von parallel beabstandeten leitfähigen Rippen, die in der typischen Ausführung als 1204 dargestellt ist, auf der Oberfläche 1202 vor der Erzeugung der ersten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen dargestellt. Obgleich die erste Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen nach der Erzeugung der zweiten parallelen Rippen 1204 in der vorliegenden Ausführung erzeugt wird, ist die vorliegende Erfindung genauso gut geeignet für eine Ausführungsform, in der zweite parallele Rippen 1204 nach der Erzeugung der ersten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen erzeugt werden, sowie für eine Ausführungsform, in der die erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen gleichzeitig mit der Erzeugung der zweiten parallelen Rippen 1204 erzeugt wird.
Bezug nehmend nun auf 12A werden Verfahren zur Erzeugung einer Matrixstruktur offenbart wie beispielsweise in dem Gemeinschaftspatent der US-P-5 858 619 von Chang et al. unter dem Titel "Multi-Level Conductive Matrix Formation Method", erteilt am 12. Januar, 1999. Wie vorstehend ausgeführt, befasst man sich in der Fundstelle von Chang et al. jedoch nicht mit der Erzeugung einer mehrlagigen Matrixstruktur, die über Kontaktabschnitte zum Halten einer Trägerstruktur in der gewünschten Position in einer Flachbildschirm-Vorrichtung verfügt. Außerdem befasst man sich in der Fundstelle von Chang et al. nicht mit der Erzeugung einer elektrisch robusten, mehrlagigen Matrixstruktur mit Kontaktabschnitten zum Halten einer Trägerstruktur in der gewünschten Position in einer Flachbildschirm-Vorrichtung. Ebenfalls gilt als selbstverständlich, dass in der vorliegenden Ausführungsform zweite parallele Rippen 1204 im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen orientiert sind. In der vorliegenden Ausführungsform haben die zweiten parallelen Rippen 1204 eine Höhe, die größer ist als die Höhe der ersten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen. Zusätzlich sind in die zweite Mehrzahl parallel beabstandeter Rippen Kontaktabschnitte 1206a und 1206b zum Halten einer Trägerstruktur in einer gewünschten Position in der Flachbildschirm-Vorrichtung einbezogen. Eine detaillierte Beschreibung der Struktur und der Funktion der Kontaktabschnitte 1206a und 1206b ist vorstehend in Verbindung mit der Beschreibung der 1 bis 6 gegeben worden.
Wiederum Bezug nehmend auf 12A weist die erste Mehrzahl im Wesentlichen parallel beabstandeter leitfähiger Rippen in der vorliegenden Erfindung Reihen einer elektrisch robusten, mehrlagigen Matrixstruktur 1200 auf. Allerdings ist die vorliegende Erfindung genauso gut geeignet für eine Ausfüh rungsform, in der die erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen Spalten einer elektrisch robusten, mehrlagigen Matrixstruktur 1200 aufweist.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Fläche 1202 außerdem eine Frontplatte einer Flachbildschirm-Vorrichtung. Allerdings ist die vorliegende Ausführungsform genauso gut geeignet für eine Ausführungsform, in der die Fläche 1202 eine Kathode einer Flachbildschirm-Vorrichtung ist. In einer derartigen Ausführungsform (in der die Fläche 1202 eine Kathode einer Flachbildschirm-Vorrichtung ist) gilt als selbstverständlich, dass die Leuchtstoffbereiche und Subpixel nicht zwischen der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen und den zweiten parallelen Rippen erzeugt werden.
Bezug nehmend nun auf 12B wird eine Seitenansicht im Querschnitt eines Anfangsschrittes in der Erzeugung einer ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen für eine elektrisch robuste, mehrlagige Matrixstruktur 1200 gezeigt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen aus mehrfachen Lagen erzeugt. Speziell wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Lage aus Schwarz-Chrom 1208 zur Erzeugung der Basis der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen abgeschieden. Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform Schwarz-Chrom verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung genauso gut für die Verwendung zahlreicher anderer lichtundurchlässiger Materialien für die Basis der ersten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen geeignet.
Als nächstes Bezug nehmend auf 12C wird eine Seitenansicht im Querschnitt eines anderen Schrittes in der Erzeugung einer ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen für eine elektrisch robuste, mehrlagige Matrixstruktur 1200 gezeigt. In dieser Ausführungsform wird eine Lage aus leitfähigem Material 1210 über der Lage aus Schwarz-Chrom 1208 abgeschieden, um die erste Erzeugung der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen abzuschließen. In der vorliegenden Ausführungsform besteht das auf der Lage aus Schwarz-Chrom 1208 abgeschiedene leitfähige Material 1210 aus Chrom. Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform Chrom verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung genauso gut für die Verwendung zahlreicher anderer leitfähiger Materialien (die zur Verwendung in einer Flachbildschirm-Vorrichtung geeignet sind) als Masse für die erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen geeignet.
Bezug nehmend nun auf 12D wird bei der Beendigung der Erzeugung der Basis 1208 und des Körpers 1210 der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen in der vorliegenden Ausführungsform ein dielektrisches Material 1214 auf die erste Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen 1212 aufgebracht. In der vorliegenden Ausführungsform besteht das dielektrische Material 1214 unter anderem aus Siliciumdioxid. Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform von einem solchen Material die Rede ist, ist die vorliegende Erfindung genauso gut geeignet für die Verwendung zahlreicher anderer dielektrischer Materialien.
Als nächstes Bezug nehmend auf 12E wird nach der Abscheidung des dielektrischen Materials 1216 in der vorliegenden Ausführungsform eine Lage eines zur Photobilderzeugung fähigen Materials 1216 (zum Beispiel Photoresist) über dem dielektrischen Material 1214 aufgetragen.
Bezug nehmend nun auf 12F wird nach der Abscheidung der Lage des zur Photobilderzeugung fähigen Materials 1216 die Lage des zur Photobilderzeugung fähigen Materials 1216 zur Erzeugung einer Öffnung 1218 gerastert. Die Öffnung 1218 legt einen Teil des dielektrischen Materials 1214 frei.
Bezug nehmend nun auf 12G wird der freigelegte Abschnitt des dielektrischen Materials 1214 anschließend einem dielektrischen Ätzprozess unterworfen. Indem man so verfährt, wird der freigelegte Abschnitt des dielektrischen Materials 1214 entfernt, um eine Öffnung 1220 zu erzeugen. Wie in 12G gezeigt, erstreckt sich die Öffnung 1220 durch das zur Photobilderzeugung fähige Material 1216 und das dielektrische Material 1214 hindurch. Als Resultat wird ein freigelegter Bereich an der Oberseite der ersten Mehrzahl im Wesentlichen parallel beabstandeter leitfähiger Rippen 1212 erzeugt.
Bezug nehmend nun auf, 12H wird der zurückbleibende Teil der Lage aus zur Photobilderzeugung fähigen Materials 1216 anschließend in der vorliegenden Ausführungsform entfernt.
Bezug nehmend nun auf 12I werden in einer Ausführungsform, in der die Oberfläche 1202 eine Frontplatte einer Flachbildschirm-Vorrichtung ist, Leuchtstoffbereiche und Subpixel 1222 zwischen der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen 1212 und den zweiten parallelen Rippen 1204 auf der Oberfläche 1202 erzeugt. Wie vorstehend ausgeführt, werden in einer Ausführungsform, in der die Fläche 1202 eine Kathode einer Flachbildschirm-Vorrichtung ist, keine Leuchtstoffbereiche und Subpixel zwischen der ersten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen 1212 und den zweiten parallelen. Rippen 1204 erzeugt.
Bezug nehmend nun auf 12J wird in der vorliegenden Ausführungsform anschließend eine Lage aus leitfähigem Material 1224 über der ersten Mehrzahl im Wesentlichen parallel beabstandeter leitfähiger Rippen 1212 abgeschieden. Indem man so verfährt, wird die Lage aus leitfähigem Material 1224 elektrisch mit dem exponierten Bereich der ersten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen 1212 an der Öffnung 1220 verbunden. In einer der Ausführungsformen besteht die Lage aus leitfähigem Material 1224 aus einer reflektierenden Lage als Aluminium. Als Resultat sorgt die vorliegendende Ausführungsform für eine elektrische Verbindung der ersten Mehrzahl im Wesentlichen parallel beabstandeter leitfähiger Rippen 1212 mit einem gewünschten Bereich der Flachbildschirm-Vorrichtung. Als Beispiel wird in einer der Ausführungsformen die erste Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten leitfähigen Rippen 1212 sodann elektrisch mit ladungsableitenden Strukturen verbunden, die an dem Rand des aktiven Bereichs der Flachbildschirm-Vorrichtung vorhanden sind. Indem man so verfährt, gewährt die vorliegende Ausführungsform eine wirksame Ladungsableitung, verhindert unerwünschte Elektronenanhäufung und erreicht eine verbesserte elektrische Robustheit.
Damit gewährt die vorliegende Erfindung in der vorstehend ausgeführten Ausführungsform ein Verfahren zum Erzeugen einer Black-Matrix, das den vorstehend aufgeführten Anforderungen genügt und mit dem eine Black-Matrix erzeugt wird, die elektrisch robust ist. Das bedeutet, mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung einer Black-Matrix bereitgestellt, mit dem eine Black-Matrixstruktur erzeugt wird, die so ausgelegt ist, dass sie eine Trägerstruktur in einer, Flachbildschirm-Vorrichtung hält und die gewünschten elektrischen Merkmale selbst unter Elektronenbeschuss während der Operation der Flachbildschirm-Vorrichtung zeigt.
Die vorstehend ausgeführten Beschreibungen spezieller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung gegeben worden. Sie sind nicht als erschöpfend auszulegen oder als die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen als beschränkend auszulegen, wobei nahe liegend zahlreiche Modifikationen und Variationen angesichts der vorgenannten Lehre innerhalb des Schutzumfanges der Patentansprüche möglich sind. Die Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendung am Besten zu erläutern und dadurch andere in der Fachwelt in die Lage zu versetzen, zu der besten Nutzanwendung der Erfindung und zahlreichen Ausführungsformen mit den zahlreichen Modifikationen zu gelangen, die für die spezielle vorgesehene Anwendung geeignet sind. Der in Betracht gezogene Geltungsbereich der Erfindung soll durch die hierin angefügten Patentansprüche begrenzt sein.

Claims

Mehrlagige Matrixstruktur (100) zum Halten einer Trägerstruktur (200) in einer Flachbildschirm-Vorrichtung, wobei die mehrlagige Matrixstruktur ein Substrat C(08) aufweist, eine erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen (102) auf dem Substrat; eine zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen (104) auf dem Substrat, wobei die zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen orientiert ist, wobei die zweite Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen eine Höhe hat, die. größer ist als die Höhe der ersten Mehrzahl im Wesentlichen parallel beabstandeter Rippen, und wobei die zweite Mehrzahl parallel beabstandeter Rippen aus einem gehärteten Polyimid-Material gefertigt ist, einschließend Kontaktabschnitte (106) zum Halten einer Trägerstruktur (200) an einer gewünschten Stelle, wobei die Kontaktabschnitte der zweiten Mehrzahl parallel beabstandete Rippen einen unterätzten Bereich (108) des Substrats unterhalb eines herausragenden Bereichs von gehärtetem Polyimid-Material (704) aufweist.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1, die zum Halten einer Trägerstruktur in einer gewünschten Stellung und Orientierung in der Vorrichtung dient, die eine Display-Vorrichtung mit Feldemission ist, wobei die zweite Mehrzahl parallel beabstandeter Rippen zum Halten der Trägerstruktur in einer gewünschten Stellung oder Orientierung in der Display-Vorrichtung mit Field-Emission dient.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen so ausgelegt sind, dass sie sich auf der Innenseite der Frontplatte der Vorrichtung befinden.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen so ausgelegt sind, dass sie sich oberhalb der Kathode der Vorrichtung befinden.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kontaktabschnitte so angeordnet sind, dass zwei der Kontaktabschnitte die Trägerstruktur an gegenüberliegenden Seiten davon berühren.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei in die Kontaktabschnitte verformbare Enden einbezogen sind, die sich beim Andrücken an die Trägerstruktur zusammendrücken.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei in die Kontaktabschnitte scharfe Enden einbezogen sind, die so ausgelegt sind, dass sie gegen die Trägerstruktur drücken.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 7, wobei die scharfen Enden ferner so ausgelegt sind, dass sie das auf der Trägerstruktur aufgebrachte Material derart scharf durchtrennen, dass das Material sich im Wesentlichen von der Trägerstruktur nicht ablöst, wenn die Trägerstruktur gegen die Kontaktabschnitte gedrückt wird.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen mit einem Schutzmaterial gekapselt sind.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen mit Siliciumnitrid gekapselt sind.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trägerstruktur lediglich zwischen roten Subpixeln und blauen Subpixeln der Vorrichtung derart angeordnet ist, dass die Wahrnehmbarkeit der Trägerstruktur auf Minimum herabgesetzt ist.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1, wobei die zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen bis zu einer Höhe von näherungsweise 40 bis 50 Mikrometern in einer solchen Weise ausgebildet ist, die für eine verringerte Schrumpfung der zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen sorgt und die Kontrolle über die Höhe der zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen verbessert.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine leitfähige Basis, die unterhalb der ersten und zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen angeordnet ist, wobei die leitfähige Basis so ausgelegt ist, dass sie eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einer der ersten und zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen und Abschnitten der Vorrichtung gewährt.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 13, wobei die leitfähige Basis unterhalb der ersten und zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen angeordnet ist und eine Basisschicht von Schwarz-Chrom und eine Deckschicht von Chrom.
Mehrlagige Matrixstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kontaktabschnitte der zweiten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen so ausgelegt sind, dass sie die Trägerstruktur an der gewünschten Stelle in der Vorrichtung reibschlüssig halten.
Verfahren zum Erzeugen eines Kontaktabschnittes (106) einer mehrlagigen Matrixstruktur (100) nach Anspruch 1, wobei der Kontaktabschnitt so ausgelegt ist, dass er die Trägerstruktur (200) in der Vorrichtung des Flachbildschirms hält und welches Verfahren die Schritte umfasst: a) Anordnen eines Polyimid-Präkursormaterials (700) auf einem Substrat (702), auf dem gehärtetes Polyimid-Material (704) stark haftet; b) das Polyimid-Präkursormaterial einem Prozess der thermischem Imidierung aussetzen, so dass ein langgestreckter Bereich (708) des gehärteten Polyimid-Materials (704) angrenzend an dem Substrat gebildet wird, und c) selektives Atzen des Substrats, um das Substrat unterhalb des langgestreckten Bereichs des gehärteten Polyimid-Materials freizuätzen, so dass der langgestreckte Bereich des gehärteten Polyimid-Materials dem Kontaktabschnitt (106) der Matrixstruktur (100) aufweist und so beschaffen ist, dass die Trägerstruktur (200) innerhalb der Vorrichtung des Flachbildschirms gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der kontaktabschnitt ein mehrlagiger Kontaktabschnitt mit Heterostruktur ist und wobei das Substrat eine erste Oberfläche hat, auf der das Polyimid angeordnet wird und der langgestreckte Bereich des gehärteten Polyimid-Materials (904) angrenzend an eine Oberfläche eines weiteren Substrats (902) gebildet wird und im Abstand von der ersten Oberfläche des weiteren Substrats ein eingezogener Bereich des gehärteten Polyimid-Materials gebildet wird, wobei die erste Oberfläche des weiteren Substrats einen ersten Teil des mehrlagigen Kontaktabschnittel mit Heterostruktur der Matrixstruktur aufweist und so ausgeführt ist, dass die Trägerstruktur in der Vorrichtung des Flachbildschirms gehalten wird.
Verfahren zum Erzeugen eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur nach Anspruch 16 oder 17, wobei das weitere Substrat ein dimensionsstabiles Material aufweist.
Verfahren zum Erzeugen eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur nach Anspruch 18, wobei das dimensionsstabile Material Chrom aufweist.
Verfahren zum Erzeugen eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur nach Anspruch 19, wobei das dimensionsstabile Material Siliciumdioxid aufweist.
Verfahren zum Erzeugen eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur nach Anspruch 16 oder 17, wobei der langgestreckte Bereich des gehärteten Polyimid-Materials eine Form hat, die so zugeschnitten ist, dass sie der Form der Trägerstruktur entspricht, die von dem Kontaktabschnitt im Inneren der Vorrichtung des Flachbildschirmes gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 17, worin die erste Oberfläche des wieteren Substrats, das angrenzend an dem langgestreckten Bereich des gehärteten Polyimid-Materials angeordnet ist, eine Form hat, die so zugeschnitten ist, dass sie der Form der Trägerstruktur entspricht.
Verfahren zum Erzeugen eines mehrlagigen Kontaktabschnittes mit Heterostruktur einer Matrixstruktur nach Anspruch 17, ferner umfassend die Schritte: c) Anordnen eines zweiten Polyimid-Präkursormaterials zwischen dem ersten Substrat und einem zweiten Substrat, wobei das zweite Polyimid-Präkursormaterial eine zweite Oberfläche des ersten Substrats berührt und wobei die zweite Oberfläche des ersten Substrats sich gegenüber der ersten Oberfläche des ersten Substrats befindet und die zweite Oberfläche des ersten Substrats und die Oberfläche des zweiten Substrats ein Material aufweisen, an dem gehärtetes Polyimid-Material stark haftet; d) das zweite Polyimid-Präkursormaterial einem Prozess der thermischen Imidierung unterziehen, so dass ein langgestreckter Bereich des gehärteten Polyimid-Materials angrenzend an der zweiten Oberfläche des ersten Substrats und der zweiten Oberfläche des zweiten Substrats gebildet wird, sowie ein zurückgezogener Bereich des gehärteten Polyimid-Materials beabstandet von der ersten Oberfläche des ersten Substrats gebildet wird, wobei die zweite Oberfläche des ersten Substrats und das zweite Substrat einen zweiten Teil des mehrlagigen Kontaktabschnittes mit Heterostruktur der Matrixstruktur zum Halten der Trägerstruktur innerhalb der Vorrichtung des Flachbildschirms aufweisen.
Verfahren zum Erzeugen eines mehrlagigen Kontaktabschnittes mit Heterostruktur einer Matrixstruktur nach Anspruch 23, wobei Schritte a) und c) gleichzeitig ausgeführt werden.
Verfahren zum Erzeugen eines mehrlagigen Kontaktabschnittes mit Heterostruktur einer Matrixstruktur nach Anspruch 23, wobei Schritte b) und d) gleichzeitig ausgeführt werden.
Verfahren zum Erzeugen eines mehrlagigen Kontaktabschnittes mit Heterostruktur einer Matrixstruktur nach Anspruch 23, wobei Schritte a) und c) gleichzeitig ausgeführt werden und Schritte b) und d) gleichzeitig ausgeführt werden.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur (200) in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms, welches Verfahren die Schritte umfasst: a) Erzeugen einer mehrlagigen Matrixstruktur (100), wobei die mehrlagige Matrixstruktur aufweist: i) eine erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen (102) und ii) eine zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen (104), wobei die zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen orientiert ist und die zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen eine Höhe hat, die größer ist als die Höhe der ersten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen und wobei in die zweite Mehrzahl von parallel beabstandeten Rippen Kontaktabschnitte (106) einbezogen sind, um eine Trägerstruktur (200) an einer gewünschten Stelle im Inneren der Vorrichtung des Flachbild schirms zu halten, wobei die Kontaktabschnitte der zweiten Mehrzahl parallel beabstandeter Rippen einen freigeätzten Bereich (108) des Substrats unterhalb eines langgestreckten Bereichs von gehärtetem Polyimid-Material (704) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 27, ferner umfassend die Schritte: b) Einsetzen der Trägerstruktur zwischen mindestens zwei der Kontaktabschnitte der mehrlagigen Trägerstruktur, so dass die Trägerstruktur zwischen den Kontaktabschnitten zusammengedrückt und von diesem an einer gewünschten Stelle im Inneren der Vorrichtung des Flachbildschirms gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei die Matrixstruktur eine elektrisch robuste mehrlagige Matrixstruktur ist und in die elektrisch robuste mehrlagige Matrixstruktur ein Kontaktabschnitt einbezogen ist, der so ausgelegt ist, dass er die Trägerstruktur hält, wobei in dem Schritt zum Erzeugen der Rippen leitfähige Rippen oberhalb einer Oberfläche gebildet werden, die in der Vorrichtung des Flachbildschirms verwendet werden soll; wobei die zweite Mehrzahl von im wesentlich parallel beabstandeten Rippen oberhalb der Oberfläche gebildet wird, die in der Vorrichtung des Flachbildschirms verwendet werden soll und wobei das Verfahren ferner die Schritte umfasst: c) Aufbringen eines dielektrischen Materials auf die erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen; d) Entfernen eines Abschnittes des dielektrischen Materials von der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen, so dass ein freigelegter Bereich der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen erzeugt wird; und e) Abscheiden einer Schicht eines leitfähigen Materials über der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen, so dass das leitfähige Material elektrisch mit dem freigelegten Bereich der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen verbunden ist.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 27 oder 28, wobei der Schritt a) ferner das Erzeugen der mehrlagigen Matrixstruktur oberhalb einer Innenseite einer Frontplatte der Vorrichtung eines Flachbildschirms umfasst.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 27 oder 28, wobei der Schritt a) ferner das Erzeugen der mehrlagigen Matrixstruktur oberhalb einer Kathode der Vorrichtung eines Flachbildschirms umfasst.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 28 oder 29, wobei der Schritt a) ferner das Erzeugen der mehrlagigen Matrixstruktur umfasst, so dass die Kontaktabschnitte mit zwei der Kontaktabschnitte angeordnet sind, die so ausgelegt sind, dass die Trägerstruktur an deren gegenüberliegenden Seiten berührt wird.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 28 oder 29, wobei der Schritt a) ferner das Erzeugen der mehrlagigen Matrixstruktur umfasst, so dass in die Kontaktabschnitte verformbare Enden einbezogen sind, die sich beim Andrücken der Trägerstruktur zusammendrücken.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 28 oder 29, wobei der Schritt a) ferner das Erzeugen der mehrlagigen Matrixstruktur umfasst, so dass in die Kontaktabschnitte scharfe Enden einbezogen sind, die so ausgelegt sind, dass sie an die Trägerstruktur gedrückt werden.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 34, wobei die scharfen Ende so ausgelegt sind, dass sie das auf der Trägerstruktur angeordnete Material sauber durchtrennen, so dass das Material sich im Wesentlichen von der Trägerstruktur nicht ablöst, wenn die Trägerstruktur zwischen mindestens zwei der Kontaktabschnitte der mehrlagigen Matrixstruktur eingesetzt wird.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirmes nach Anspruch 28 oder 29, wobei Schritt a) das Erzeugen der zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen beabstandeten Rippen bis zu einer Höhe von näherungsweise 40 bis 50 Mikrometer in einer solchen Weise umfasst, das für eine verringerte Schrumpfung der zweiten Mehrzahl der im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen gesorgt wird und die Kontrolle über die Höhe der zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen verbessert wird.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 28 oder 29, ferner umfassend die Schritte: Kapseln der ersten und zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen mit einem schützenden Material.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 28 oder 29, ferner umfassend den Schritt: Kapseln der ersten und zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen mit Siliciumnitrid.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 28 oder 29, wobei Schritt b) das Einsetzen der Trägerstruktur lediglich zwischen roten Subpixeln und blauen Subpixeln der Vorrichtung eines Flachbildschirmes umfasst, so dass die Wahrnehmbarkeit der Trägerstruktur auf ein Minimum herabgesetzt ist.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 28 oder 29, wobei vor der Ausführung von Schritt a) das Verfahren ferner den Schritt umfasst: Erzeugen einer leitfähigen Basis, die unterhalb der ersten und zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen angeordnet werden soll, wobei die leitfähige Basis so ausgelegt ist, dass sie für eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einer der ersten und zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen und Abschnitten der Vorrichtung eines Flachbildschirms sorgt.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 28 oder 29, wobei vor der Ausführung von Schritt a) das Verfahren ferner den Schritt umfasst: Erzeugen einer leitfähigen Basis mit einer Basisschicht aus Schwarz-Chrom und einer Deckschicht aus Chrom, wobei die leitfähige Basis unterhalb der ersten und zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen angeordnet ist und die leitfähige Basis so ausgelegt ist, dass sie für eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einer der ersten und zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen und Abschnitten der Vorrichtung des Flachbildschirms sorgt.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen eine Basis aus Schwarz-Chrom und einer Abdeckung aus Chrom aufweist.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen Zeilen aus der elektrisch robusten mehrlagigen Matrixstruktur aufweist.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen Spalten aus der elektrisch robusten mehrlagigen Matrixstruktur aufweist.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Oberfläche eine Frontplatte der Vorrichtung eines Flachbildschirms ist.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Oberfläche eine Kathode einer Vorrichtung eines Flachbildschirms ist.
Verfahren nach Anspruch 45, wobei nach Schritt d) und vor Schritt e) das Verfahren ferner den Schritt umfasst: Erzeugen von Leuchtstoffbereichen über der ersten Oberfläche zwischen der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen und der zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Schicht aus leitfähigem Material eine reflektierende Aluminiumschicht ist.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Schicht aus leitfähigem Material verbunden ist mit einem gewünschten Bereich der Vorrichtung eines Flachbildschirms, so dass die erste Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen elektrisch mit dem gewünschten Bereich der Vorrichtung eines Flachbildschirms verbunden ist.
Verfahren zum Halten einer Trägerstruktur in einer Vorrichtung eines Flachbildschirms nach Anspruch 27 oder 28, wobei der Schritt b) aufweist: Einsetzen der Trägerstruktur zwischen mindestens zwei der Kontaktabschnitte der mehrlagigen Trägerstruktur, so dass die Trägerstruktur zwischen den Kontaktabschnitten an der gewünschten Stelle in der Vorrichtung eines Flachbildschirms zusammengedrückt und von diesen Kontaktabschnitten reibschlüssig gehalten wird.
Verfahren zum Erzeugen eines Kontaktabschnittes einer Matrixstruktur nach Anspruch 16, wobei das gehärtete Polyimid-Material so beschaffen ist, dass es die Trägerstruktur in der Vorrichtung eines Flachbildschirms reibschlüssig hält.
Verfahren zum Erzeugen eines mehrlagigen Kontaktabschnittes mit Heterostruktur einer Matrixstruktur nach Anspruch 17, wobei Schritt b) aufweist: das Polyimid-Präkursormaterial einem Prozess der thermischen Imidierung unterwerfen, so dass ein langgestreckter Bereich des gehärteten Polyimid-Materials angrenzend an der ersten Oberfläche eines weiteren Substrats gebildet wird, sowie ein zurückgezogener Bereich des gehärteten Polyimid-Materials beabstandet von der ersten Oberfläche des weiteren Substrats gebildet wird, wobei die erste Oberfläche des ersten Substrats einen ersten Teil des mehrlagigen Kontaktabschnittes mit Heterostruktur der Matrixstruktur aufweist und so beschaffen ist, dass er die Trägerstruktur in der Vorrichtung eines Flachbildschirms reibschlüssig hält.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei Schritt b) umfasst: Erzeugen einer zweiten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeter Rippen über der Oberfläche, die in der Vorrichtung eines Flachbildschirms verwendet werden soll, wobei die zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen beabstandeten, leitfähigen Rippen orientiert ist und die zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen eine Höhe hat, die größer ist als die Höhe der ersten Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten, leitfähigen Rippen und wobei die zweite Mehrzahl von im Wesentlichen parallel beabstandeten Rippen Kontaktabschnitte zum reibschlüssigen Halten einer Trägerstruktur an der gewünschten Stelle in der Vorrichtung eines Flachbildschirms einschließt.