JP2653621B2 - 電極間支持体構造の形成方法及びスペーサー構造の形成方法 - Google Patents

電極間支持体構造の形成方法及びスペーサー構造の形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電界放出装置、特に画像
の解像度を損なうことなく電界放出ディスプレイ上に大
気圧に対する支持体を与えることのできる電極間支持体
構造の形成方法及びスペーサー構造の形成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般にデスクトップ型コンピュータスク
リーンにおいて使用されるもののような陰極線管（ＣＲ
Ｔ）ディスプレイは、比較的離れたスクリーン上の蛍光
体に衝突する電子銃からの走査電子ビームの結果として
機能する。電子は蛍光体のエネルギー準位を増加する。
蛍光体はその定常のエネルギー準位に戻る時に光子を放
出し、これらがディスプレイのガラススクリーンを通し
て見る人に伝達される。
【０００３】ＣＲＴの陰極発光−蛍光体技術を集積回路
技術と組合せて平面パネルディスプレイに応用して、各
画素がそれ自体の電子放出により活性化される薄い、高
解像度のディスプレイの形成が試みられている。このタ
イプのディスプレイ技術は軽量ポータブルスクリーンを
必要とする装置においてますます重要になっている。
【０００４】電界放出陰極タイプの平面パネルディスプ
レイにおいては、排気された空洞が陰極の電子を放出す
る表面とその対応する陽極のディスプレイ面（陽極，陰
極発光スクリーン，ディスプレイスクリーン，フェース
プレートまたはディスプレイ電極ともいう）の間に維持
されることが重要である。
【０００５】陰極放出表面（ベース電極，ベースプレー
ト，放出器表面，陰極表面ともいう）とディスプレイス
クリーンの間に比較的高い電位差（例えば、一般に２０
０Ｖ以上）が存在する。電子放出表面と陽極ディスプレ
イ面の間の絶縁破壊を防止することが重要である。同時
に、プレート間の狭い間隔を所望の構造上の薄さに維持
し、かつ高解像度を得ることが必要である。この間隔は
また一定した解像度および輝度のために均一でなければ
ならず、そしてディスプレイのゆがみなどを回避する必
要がある。外部の大気圧とベースプレートおよびフェー
スプレート間の排気室内の圧力の間の高い圧力差のた
め、電界放出陰極のマトリクスでアドレスされる平面真
空タイプのディスプレイにおいて他のタイプのディスプ
レイよりもかなり不均一な間隔が発生しがちである。排
気室内の圧力は典型的に１０-6トル以下である。
【０００６】小面積のディスプレイ（例えば対角線が約
１インチのもの）は約０．０４０インチの厚さを有する
ガラスが大気の荷重を支えることができるためスペーサ
ーを必要としないが、ディスプレイ面積が大きくなるに
つれてスペーサー支持体はより重要になってくる。例え
ば、対角線の値が３０インチであるスクリーンはその上
に数トンの大気の力が加えられる。このものすごい圧力
の結果として、スペーサーは大きな面積の軽量ディスプ
レイの構造において重要な役割を果たす。
【０００７】スペーサーはディスプレイのフェースプレ
ートとその上に放出器先端が形成されるベースプレート
の間に組込まれる。スペーサーは薄い軽量の基板と共に
大気圧を支え、それにより基板の厚さを殆どまたは全く
増加することなくディスプレイ面積を大きくすることが
できる。
【０００８】スペーサー構造は特定のパラメーターに整
合させなければならない。支持体は１）比較的密接した
電極間スペーサー（１００ミクロンのオーダーでありう
る）および比較的高い電極間電位差（２００Ｖ以上のオ
ーダーでありうる）にも関わらず、陰極アレイおよび陽
極間の絶縁破壊を防止するには十分な程に非導電性であ
り、２）かなりの有効寿命を有する平面パネルディスプ
レイを得るまでの時間の間ゆっくりとした変形だけが起
こるような機械的強度を示し、３）各画素において電子
が発生するため、電子衝撃下で安定性を示し、４）ディ
スプレイのフェースプレートおよびバックプレート間に
高真空を形成するのに必要な４００℃位の“焼付け（ｂ
ａｋｅｏｕｔ）”温度に耐えることができ、そしてディ
スプレイ動作を視覚的に妨げないように十分小さいサイ
ズでなければならない。
【０００９】様々なタイプのスペーサーが開発されてい
る。幾つかの例が「ガスパネルスペーサー技術」という
名称の米国特許第４，１８３，１２５号、「発光ディス
プレイパネルなどのための絶縁体支持体を製造する方
法」という名称の同第４，０９１，３０５号、「ハーフ
スタッド，スペーサー，接続層を有するディスプレイユ
ニットおよび製造法」という名称の同第４，４２２，７
３１号、および「支持体プレート間にスペーサーを有す
る平面ビュースクリーンおよびその製造法」という名称
の同第４，４５１，７５９号に開示されている。
【００１０】「電界放出パネルディスプレイにポリイミ
ドスペーサーを備える方法」という名称の米国特許第
４，９２３，４２１号には電界放出ディスプレイにおけ
るスペーサー支持体の使用が開示されている。ブロディ
ー（Ｂｒｏｄｉｅ）らの上記特許には、プレート表面の
１つに材料層を塗布し、この材料をパターニングし、次
いでスペーサーを形成する部分を除いた材料を取り除く
ことによりスペーサーが形成される方法が記載されてい
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記で引用された特許
に記載のスペーサーおよび方法には幾つかの欠点があ
る。欠点の１つは、異方性（プラズマ）エッチングの間
に当然起こる少量の等方性のゆがみを害のないものにす
るために、スペーサー支持体は比較的大きなものである
必要があり、５０ミクロン程度の直径を有することであ
る。換言すれば、もしスペーサーが細すぎると、スペー
サーを取り囲む材料を除去するために使用されるエッチ
ング工程中のアンダーカットによりスペーサーは曲がる
傾向を示す。
【００１２】予め形成されたスペーサーを電極に取付
け、整合することが含まれる公知の方法は非常に信頼性
がなく、また時間および費用のかかるものである。
【００１３】本発明によれば、画像の解像度を損なうこ
となく電界放出ディスプレイ上に大気圧に対する支持体
を与えることのできる電極間支持体構造の形成方法及び
スペーサー構造の形成方法であって、電極プレート上に
スペーサー材料を堆積し、次いでレーザー等の放射エネ
ルギーをスペーサー材料に選択的に照射することにより
スペーサー材料を”融触（ａｂｌａｔｅ）”して支持体
構造又はスペーサー構造を形成することからなる、電極
間支持体構造の形成方法及びスペーサー構造の形成方法
が提供される。場合によっては、パターニングした反射
層をスペーサー材料の上に堆積し、この反射層を利用し
て放射エネルギーをスペーサー材料に選択的に照射する
ようにしてもよい。また、パターニングした反射層の上
に高い熱伝導性のパターニングした層を配置してもよ
い。
【００１４】動作するのにプレート間に真空を必要とす
るディスプレイ例えば陰極発光ディスプレイにおいて
は、スペーサーまたは支柱はプレート間の物理的支持体
として働く。
【００１５】別法として、レーザーはまた過剰のスペー
サー材料を“けがい（ｓｃｒｉｂｅ）”て取除いてスペ
ーサー支持体構造を得るために使用することができる。
このような場合、レーザーは予めプログラミングするこ
とができ、それによりパターニング工程が省かれる。
【００１６】レーザーはまた選択的にエッチング可能な
層に穴を融蝕するために使用することができ、そしてこ
れらの穴はスペーサー材料で充てんされる。過剰の材料
は化学的機械的研磨により除去することができ、その
後、選択的にエッチング可能な材料が除去され、それに
よりスペーサーが露出する。
【００１７】添付図面を参照しながら、次の非限定的な
態様の記載を読むことにより本発明をより良く理解でき
よう。
【００１８】本発明の図面は縮尺図ではなく単なる略図
であり、当該技術分野においてよく知られている平面パ
ネルディスプレイの特性の要素または構造詳細図を描く
ものではないことに留意されたい。
【００１９】図１に言及すると、冷陰極を用いる電界放
出ディスプレイの画素２２が描かれている。単結晶シリ
コン層が好ましい基板層１１であり、その上に導電性材
料層１２例えばドープされた多結晶シリコンが堆積され
ている。電界放出陰極部位において、ミクロ陰極１３が
基板１１の上に構築されている。ミクロ陽極ゲート構造
１５がミクロ陰極１３の周りを取囲んでいる。
【００２０】ソース２０から陰極１３およびゲート１５
間に電位差が印加されると、電子の流れ１７が蛍光体の
塗布されたスクリーン１６に向って放出される。ディス
プレイスクリーン１６は陽極として働く。電子放出先端
１３は半導体基板１１と一体になっており、陰極導体と
して働く。ゲート１５は低電位の陽極または陰極先端１
３のためのグリッド構造として働く。
【００２１】絶縁層１４が導電性陰極層１２の上に堆積
される。絶縁体１４はまた、電界放出部位に開口部を有
する。支持体構造１８（スペーサーともいう）はディス
プレイのフェースプレート１６とベースプレート２１の
間に位置する。
【００２２】ワサ（Ｗａｓａ）らの「ディスプレイパネ
ル」という名称の米国特許第３，８７５，４４２号には
透明なガスの漏れないエンベロープ、そのエンベロープ
内に互いに平行に配置される２個の主要な平面電極およ
び陰極発光パネルからなるディスプレイパネルが開示さ
れている。スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）らの米国特許第
３，６６５，２４１号，同第３，７５５，７０４号，同
第３，８１２，５５９号および同第４，８７４，９８１
号には電界放出陰極構造が開示されている。
【００２３】本発明の一連の製造工程により製造される
最初，中間および最終の構造を描いた図２〜４を参照し
て、本発明を最も良く理解することができる。
【００２４】図２に言及すると、好ましい態様において
は、適当な絶縁層１８′が電極プレート上に堆積される
（その電極プレートは最後に平面パネルディスプレイの
電極プレートの１つ、好ましくは電界放出器アレイ（ｆ
ｉｅｌｄ ｅｍｉｔｔｅｒａｒｒａｙ）を含有するベー
スプレート２１を形成するために使用される）が、また
絶縁体をスクリーン１６上に堆積することもできる。
【００２５】もちろん、放出器先端１３は絶縁層または
スペーサー層１８′をベースプレート２１上に堆積する
前に、例えば酸化膜１０で適当に保護されなければなら
ない。酸化膜１０は後で、放出器先端１３を尖らす時に
除去することができる（１８′は最後に支持体スペーサ
ー１８を形成する材料の層を指して呼ぶために使用され
る）。
【００２６】放射線（例えばレーザーからの）を用いて
エッチングまたは融蝕することのできる誘電体，絶縁体
または化学ポリマー材料は何れもスペーサー層１８′と
して使用することができるが、好ましい材料はポリイミ
ド、またはポリイミド誘導体例えばカプトン、および窒
化ケイ素である。
【００２７】化学ポリマー１８′は所望のスペーサー１
８の高さに相当する深さで堆積される必要がある。した
がって、所望のスペーサー１８が５０〜１０００ミクロ
ンである場合、絶縁性の化学ポリマー層１８′は大体そ
の深さまで堆積される必要がある。
【００２８】実際上、化学ポリマー例えばポリイミドの
スポットまたは小滴（ｇｌｏｂ）堆積（図示せず）はプ
レート２１の全体を覆うブランケット（ｂｌａｎｋｅ
ｔ）層１８′の堆積よりも好ましいことが確認されう
る。スペーサー支持体１８はアレイ上の小さな面積だけ
を占有し、そしてプレート全体を放射するよりも特定の
スポットの周辺の材料を単に除去する方が原価効率がよ
いことが証明されうる。用いるレーザーの正確度により
このようなスポット堆積が効果的である程度が決められ
る。
【００２９】本プロセスの次の工程には反射材料１９、
例えばアルミニウムのような金属膜の堆積が含まれる。
高い反射性の材料は施されたレーザービームの熱および
光（すなわちエネルギー）を吸収するよりも反射するた
め好ましい。アルミニウムを融蝕するのに化学ポリマー
に使用されるものより１０〜２０回多いレーザーパワー
密度（ｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙ）を必要とする。レー
ザーパワー密度は単位面積あたりの１秒間の光子の数と
して定義される。所定のパワーレベルについて、パワー
密度はスポット半径の二乗に反比例して変わる。すなわ
ち、化学ポリマー１８′は反射材料１９の前に融蝕さ
れ、それにより本プロセスがかなり制御される。
【００３０】反射材料層１９は当該技術分野においてよ
く知られている方法の何れかにより、例えばスパッタリ
ング，パターニング，限定パターニング，シャドーマス
キング，ブランケット堆積などにより塗布または堆積す
ることができる。反射性の金属層１９の好ましい深さは
約２ミクロン（すなわち、０．５〜３ミクロンの範囲）
である。
【００３１】金属層１９の塗布によりスペーサー１８の
形状が定まる。スペーサー１８は支柱もしくは鏡板（ｐ
ａｎｅｓ）の形態または他の形状である。アルミニウム
反射層１９は好ましくはマスクにより堆積される。別法
として、反射層１９はブランケット堆積され、次いでフ
ォトマスキングされ所望のパターンを形成する。
【００３２】反射金属１９により覆われる領域はスペー
サー支持体１８の断面である。スペーサー支持体１８の
好ましい幅は約５〜２５ミクロンの範囲である。高いア
スペクト比の支持体構造１８は好ましくは５：１以上の
アスペクト比（高さ対幅）を有する。
【００３３】別の態様においては、反射層１９の代りに
吸収層（図示せず）を使用することができる。このよう
な場合吸収材料は融蝕されうる位置に配置される。放射
エネルギーはより速い速度で吸収材料を加熱し、それに
よりスペーサー材料１８′の前に吸収材料が融蝕され
る。
【００３４】プレート２１は次に、好ましくは真空中に
置かれ、そしてそれに向かってレーザービームが直射さ
れる。図３に示されるように、反射材料１９により覆わ
れる化学ポリマー層１８′の領域はそのまま残る。しか
しながら、ポリイミドスペーサー材料１８′だけの領域
はレーザー照射により“融蝕”され、または気化されて
取除かれる。レーザーエネルギーは絶縁層１８′に衝撃
を与え、ポリイミドをそれが気化するまで加熱（すなわ
ち融蝕）する。
【００３５】別の態様には、場合によっては高い熱伝導
性の絶縁層（図示せず）を高い反射性の層１９の上に堆
積することが含まれる。このような高い熱伝導性の材料
の例の１つは窒化アルミニウムである。熱伝導性の層は
融蝕工程の間、反射層１９を保護する。照射後、窒化ア
ルミニウムは例えば硫化水素エッチングで除去すること
ができる。
【００３６】「反射オプチックスを用いる強力なレーザ
ー照射」という名称の米国特許第４，７４９，８４０号
においてはレーザー技術が議論されている。融蝕光分解
（ａｂｌａｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ；ＡＤＰ）は例えばパルスの作用により融蝕限界
を超える遠紫外レーザーパルスが直射された有機ポリマ
ー化学化合物（これには多くのフォトレジスト材料が包
含される）の表面で観察される現象である。
【００３７】例えば水銀ランプからの低強度の遠紫外光
で、材料は空気または酸素の存在下表面の照射された領
域から有意な速度で酸化されうる。例えば遠紫外レーザ
ーにより生じる高めの強度の遠紫外光で、ＡＤＰ工程を
表面で実施できるようになる。したがって、本発明にお
いては、放射エネルギーおよび高エネルギーとは融蝕光
分解（ＡＤＰ）を達成するために必要な程度のエネルギ
ーを意味する。
【００３８】ＡＤＰ工程により照射領域からの材料の自
発的な除去がもたらされる。適当な遠紫外レーザーパル
ス源は約１９３ナノメーター（ｎｍ）で照射する沸化ア
ルゴン（ＡｒＦｌ）エキシマレーザーである。このレー
ザーは典型的に数１００／秒までの繰返し速度で数１０
０ミリジュール／平方センチメートル（ｍＪ／ｃｍ2）
までのパルスを発生させ、そしてパルス強度は（実際
上）何千というパルスにわたって不変である。何れのポ
リマー化学化合物例えばポリカーボネート，ポリイミ
ド，ポリエチレンテレフタレートおよびポリメチルメタ
クリレート（ＰＭＭＡ）も、ＡＤＰ工程により約５０ｍ
Ｊ／ｃｍ2 の限界を超える作用の遠紫外レーザーパルス
でエッチングすることができる。
【００３９】ＡＤＰ工程によれば、遠紫外の光子エネル
ギーは化学結合の結合解離エネルギーを超えるのに十分
な程度のものである。これは１９３ｎｍの遠紫外照射の
場合である。それ以上は、結合解離エネルギーを超える
光子エネルギーは解離した材料の断片において並進，回
転および振動エネルギーとして存在する。結果として、
融蝕光分解の生成物は膜の表面から押出され、または
“融蝕”される。約１０ナノ秒で材料は照射領域から移
動し、その結果基板は殆ど、または全く加熱されないと
いうことが推定される。
【００４０】融蝕した材料がもとの表面部から移動する
という効果は明らかにパルスあたりの作用と融蝕限界の
間のエネルギー差に関係がある。明らかに、パルスあた
りのエッチングの深さはパルス作用の関数であり、対数
的に強度に依存することがわかっている。
【００４１】それを融蝕光分解と定義する反応の特徴は
材料がサンプルの残りの何れも損なうことなく（最小の
損傷）、融蝕されるということであり、融蝕した材料粒
子の表面から離れる平均速度は１０００〜２０００ｍ／
秒であり、角速度は２５〜３０度の範囲内で、面に垂直
な方向でピークに達し、そして遠紫外照射の連続パルス
が材料に直射されるにつれて、材料は一層づつ融蝕す
る。
【００４２】この融蝕工程により材料上に非常にきれい
な穴が形成され、あとにくっきりしたピットが残り、そ
してこれらの側面はまっすぐで、本質的に面に垂直であ
り、かつその底は平面で、本質的に面に平行である。ま
た、ピットと同じ深さまで除去する各パルス（または照
射によるエッチング）はむしろパルスの強度および数を
計量することにより正確に制御することができる。
【００４３】化学ポリマー材料は典型的には露出領域に
おいて完全に融蝕する。しかしながら、たとえ破片が残
っても、それは例えば水を用いる流体浴中における超音
波振動により除去することができる。別法として、窒素
もしくは他の気体、または空気のジェットで吹き飛ばす
ことにより破片を除去することができる。
【００４４】本プロセスのこの時点（図４参照）におい
て、反射層１９は好ましくは当該技術分野において公知
の方法、例えばエッチングにより除去される。残留する
ポリイミド構造１８′はスペーサー支持体１８として機
能する。しかしながら、反射層１９は除去する必要はな
いが、スペーサー１８の上に残留することができる。反
射層１９を形成するために使用される材料はたいてい導
電性であるが、それからスペーサー１８が形成される材
料は非導電性であり、したがって反射層１９が除去され
ない場合の絶縁破壊の問題はない。
【００４５】別の態様においては、不必要な材料を“け
がい”て取除いて、あとにスペーサー１８を残すために
レーザーが用いられる。米国特許第４，２９２，０９２
号および同第４，８９２，５９２号には確かに唯一の好
適な技術というわけではないが１つの好適なレーザーけ
がき技術が開示されている。
【００４６】けがきはレーザーのビームを基板に関して
動かすことにより、またはレーザーのビームに関して可
動性のＸ−Ｙテーブルの上に基板を取付けることにより
行なうことができる。けがきは好ましくは、ウェハーの
表側から行なわれるが、同様に裏側からも行なうことが
できる。しかしながら、裏側から行なわれる場合、レー
ザーエネルギーは電極プレート１６または２１上にすで
に形成された材料または構造の他の層を透過するかもし
れない。次に、絶縁層１８′をレーザーでけがいて、ポ
リイミドを所定のパターンのラインに沿って融蝕する。
【００４７】このような別法においては、スペーサー１
８を形成しないポリイミド１８′の領域を除去するべく
プレート２１の全体を正確に掃引するためレーザーをプ
ログラミングする時、反射性の被膜層１９を堆積する必
要はない。
【００４８】別の態様には選択的にエッチング可能な材
料層（図示せず）の堆積が含まれる。このような層はポ
リイミド，窒化ケイ素または他の適当な材料であってよ
い。レーザーを用いてスペーサー１８を必要とする部位
の材料層中に穴を融蝕し、それにより金型が形成する。
これらの穴は次いで、例えばポリイミドまたは窒化ケイ
素のようなスペーサー形成材料で充てんされる。金型を
超えて伸びる過剰のこの材料は化学的機械的研磨（ＣＭ
Ｐ）により除去することができる。次に、選択的にエッ
チング可能な材料は当該技術分野において公知の方法に
より除去することができ、それによりスペーサー１８が
得られる。
【００４９】平面パネルディスプレイに使用されるスペ
ーサーを構築する方法は本出願と同じ譲受人を有する。
「ミクロソー（ｍｉｃｒｏ−ｓａｗ）技術を用いる電界
放出ディスプレイのための高アスペクト比の支持体（ス
ペーサー）を形成する方法」という名称の米国特許出願
番号８５１，０３６に記載されている。これには、前段
落に記載したものと類似の金型形成工程も記載されてい
る。しかしながら、金型を形成するために、レーザーで
はなくミクロソーが使用されている。これらの方法は共
に相当なメリットを有し、平面パネル装置用スペーサー
の製造業者に融通性を与える。上記で引用した出願は参
考文献として本明細書に組込まれる。
【００５０】好ましくはベースプレート２１（すなわ
ち、陰極）上でスペーサー１８が形成された後、陰極発
光スクリーン１６およびベースプレート２１は互いに正
確に整合され、嵌合される。支持体１８が一方のプレー
ト上で形成されるため、整合工程はスペーサー支持体が
別々に作られ、次いでベースプレート２１とスクリーン
１６の両方に取付けられる他の装置の場合よりも容易で
ある。
【００５１】プレートはいったん正確に整合されると、
当該技術分野において公知の方法により、例えばフリッ
トシール（ｆｒｉｔｓｅａｌ）およびこれらの間の空間
に形成される真空によりシールすることができる。電極
間、すなわち放出器先端１３と陰極発光スクリーン１６
の間の空間におけるパッシェン絶縁破壊を防止するため
に真空が必要とされる。
【００５２】前記したように、形成することのできる窒
化ケイ素またはポリイミドスペーサー１８は真空の形成
に必要な約４００℃の高温焼付けに耐えることができ
る。
【００５３】これまで引用した米国特許のすべてが参考
文献として本明細書に組込まれる。本明細書で図示し、
詳細に開示した特定の方法により、前述したような目的
および利点を完全に達成することができるが、これらは
本発明の好ましい態様の単なる例示にすぎないことは理
解されよう。
【００５４】本発明はスペーサー構造を必要とする他の
平面パネルディスプレイに同様に応用できる。さらに、
当業者ならば種々の仕事レベルの他の波長のレーザーエ
ネルギーを照射工程において使用して、本明細書で開示
したようなことを達成することができることは容易に理
解しえよう。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればパ
ターニングした反射層をスペーサー材料の上に堆積し、
次いでレーザー等の放射エネルギーでスペーサー材料を
融蝕して支持体構造を形成することからなる、電界放出
平面パネルディスプレイに使用されるスペーサー支持体
の形成方法及び電界放出平面パネルディスプレイが提供
される。本発明においては、放射エネルギーで材料を融
蝕するので、スペーサー支持体（電極間支持体構造）
を、従来のプラズマエッチングによる支持体に比べて直
径の小さいものに形成できるという効果を発揮する。ま
た、レーザーはクリーンであり不要な材料を迅速に融蝕
して蒸発させるので、基板は加熱されない。更に、レー
ザーはプログラム可能であり、したがって、従来のプロ
セスのすべてのパターニングの工程は不要になる。更
に、本発明の方法により形成されるスペーサー支持体
は、そのスペーサー支持体が用いられる表示装置内に形
成される。したがって、予め形成されたスペーサー支持
体を表示装置内の電極に取付ける従来の方法に比べて信
頼性が高く、時間及び費用が少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプロセスを用いて形成されたスペーサ
ーにより支えられるベースプレートに真空密封された蛍
光体スクリーンを有するフェースプレートから構成され
る電界放出ディスプレイの画素を示す断面図である。
【図２】スペーサー形成材料を堆積し、その上に高い反
射性の材料をパターニングしたベースプレートの断面図
である。
【図３】照射後の図２のベースプレートの断面図であ
る。
【図４】高い反射性の材料を除去した後の図３のベース
プレートの断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリス・シー・ユウ アメリカ合衆国、83702−3148 アイダ ホ州、ボイーズ、スチュワート・アベニ ュー 2801 (72)発明者 トラング・ティー・ドーン アメリカ合衆国、83712−6668 アイダ ホ州、ボイーズ、シェナンドア・ドライ ブ 1574 (72)発明者 タイラー・エイ・ロウリー アメリカ合衆国、83712 アイダホ州、 ボイーズ、イースト・プラトウ 2599 (72)発明者 ジェイ・ブレット・ロルフソン アメリカ合衆国、83709−7236 アイダ ホ州、ボイーズ、ホリリン・ドライブ 6225 (56)参考文献 特開 平２−58216（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−297932（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−501547（ＪＰ，Ａ)

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像の解像度を損なうことなく電界放出
    ディスプレイ上に大気圧に対する支持体を与えることの
    できるスペーサー構造の形成方法であって、電極プレー
    トに隣接して所定の材料を堆積する工程と、 前記材料に放射エネルギーを選択的に照射して該材料を
    融蝕し、スペーサー構造を形成する工程とを含む、スペ
    ーサー構造の形成方法。
  2. 【請求項２】 画像の解像度を損なうことなく電界放出
    ディスプレイ上に大気圧に対する支持体を与えることの
    できる電極間支持体構造の形成方法であって、 所定の材料を電極プレート上に配置された保護層上に堆
    積する工程と、 前記材料に放射エネルギーを選択的に照射して該材料を
    部分的に融蝕し、支持体構造を形成する工程とを含む、
    電極間支持体構造の形成方法。
  3. 【請求項３】 画像の解像度を損なうことなく電界放出
    ディスプレイ上に大気圧に対する支持体を与えることの
    できる電極間支持体構造の形成方法であって、 所定の材料を電極プレートの上に堆積する工程と、 前記材料に放射エネルギーを選択的に照射して該材料を
    部分的に融蝕し、該材料の残りの部分により支持体構造
    を形成する工程とを含む、電極間支持体構造の形成方
    法。
  4. 【請求項４】 画像の解像度を損なうことなく電界放出
    ディスプレイ上に大気圧に対する支持体を与えることの
    できる電極間支持体構造の形成方法であって、 第１材料を第１電極プレート上に堆積する工程と、 少なくとも１つの波長に対して反射性の第２材料を第１
    材料の上に堆積する工程と、 前記第２材料をパターニングする工程と、 前記第１及び第２材料にレーザビームからの前記波長の
    放射エネルギーを照射する工程と、 前記第２材料により前記レーザビームの放射エネルギー
    を反射して、少なくと も前記第２材料の下に位置する第
    １材料の部分を保護する工程と、 前記放射エネルギーにより、前記第２材料で保護されて
    いない第１材料の部分を除去し、支持体構造を形成する
    工程とを含む、電極間支持体構造の形成方法。
  5. 【請求項５】 画像の解像度を損なうことなく電界放出
    ディスプレイ上に大気圧に対する支持体を与えることの
    できる電極間支持体構造の形成方法であって、 第１材料を第１電極プレート上に堆積する工程と、 第２材料を前記第１材料の上に選択的に堆積して、該第
    ２材料により少なくとも支持体構造の断面を規定する工
    程と、 前記第１及び第２材料に放射エネルギーを照射する工程
    と、 前記第２材料から前記放射エネルギーを反射させる工程
    と、 前記第２材料で保護されていない第１材料の部分を除去
    し、支持体構造を形成する工程とを含む、電極間支持体
    構造の形成方法。
  6. 【請求項６】 画像の解像度を損なうことなく電界放出
    ディスプレイ上に大気圧に対する支持体を与えることの
    できる電極間支持体構造の形成方法であって、 第１電極プレート上に保護層を形成する工程と、 第１材料を、前記保護層と少なくとも部分的に接触する
    ように形成する工程と、 前記第１材料上に第２材料をパターニングする工程と、 前記第１及び第２材料に放射エネルギーを照射して該第
    １及び第２材料を除去し、支持体構造を形成する工程
    と、 前記保護層を前記第１電極プレートから取り除く工程と
    を含む、電極間支持体構造の形成方法。
  7. 【請求項７】 画像の解像度を損なうことなく電界放出
    ディスプレイ上に大気圧に対する支持体を与えることの
    できる電極間支持体構造の形成方法であって、 第１電極上に第１材料を形成する工程と、 放射エネルギーを用いて前記第１材料に穴を形成する工
    程と、 第２材料で前記穴を充てんする工程と、 前記第２材料を平滑化してその表面を前記第１材料の表
    面のレベルに一致させる工程と、 放射エネルギーにより前記第１材料を融蝕する一方で、
    前記第２材料の少なくとも一部を残し、残った前記第２
    材料から支持体構造を提供する工程とを含む、電極間支
    持体構造の形成方法。
  8. 【請求項８】 前記支持体構造が第１電極プレートと第
    ２電極プレートとの間に位置するように、前記第１電極
    プレートを第２電極プレートに取り付ける工程と、 前記第１電極プレート及び前記第２電極プレート間の領
    域をシールし、且つ真空にする工程とをさらにを含む請
    求項４から請求項７のいずれか一項に記載の電極間支持
    体構造の形成方法。
  9. 【請求項９】 前記放射エネルギーは、遠紫外の波長を
    有し、レーザーからパルス状に供給される請求項８に記
    載の電極間支持体構造の形成方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１材料は、誘電体、化学ポリマ
    ーおよび絶縁体のうちの少なくとも１つからなる請求項
    ９に記載の電極間支持体構造の形成方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１材料はポリマーであり、該ポ
    リマーは、カプトン、ポリイミドおよび窒化ケイ素のう
    ちの少なくとも１つからなり、前記第２材料は金属膜か
    らなる請求項９に記載の電極間支持体構造の形成方法。
  12. 【請求項１２】 画像の解像度を損なうことなく電界放
    出ディスプレイ上に大気圧に対する支持体を与えること
    のできるスペーサー構造の形成方法であって、 基板を準備する工程と、 第１材料を、前記基板に直接又は間接的に結合するよう
    に堆積する工程と、 前記第１材料の上に少なくとも部分的に第２材料を堆積
    する工程と、 前記第１及び第２材料に放射エネルギーを照射する工程
    と、 スペーサーを形成すべく、前記放射エネルギーが照射さ
    れた前記第１材料を融蝕する工程とを含む、スペーサー
    構造の形成方法。
  13. 【請求項１３】 前記融蝕する工程は、レーザを使用し
    て行われる請求項１２に記載のスペーサー構造の形成方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記第１材料は誘電体であり、前記第
    ２材料は、吸収層及び反射層からなるグループから選択
    される請求項１３に記載のスペーサー構造の形成方法。
  15. 【請求項１５】 画像の解像度を損なうことなく電界放
    出ディスプレイ上に大気圧に対する支持体を与えること
    のできるスペーサー構造の形成方法であって、 基板を準備する工程と、 所定の材料を、前記基板に直接又は間接的に結合するよ
    うに堆積する工程と、前記材料に放射エネルギーを選択
    的に照射する工程と、 スペーサーを形成すべく前記材料を融蝕する工程とを含
    む、スペーサー構造の形成方法。
  16. 【請求項１６】 前記融蝕する工程は、融蝕光分解プロ
    セスを使用する工程を含む請求項１２又は請求項１５に
    記載のスペーサー構造の形成方法。
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