KR100766887B1 - 밀폐된 매트릭스 구조를 가진 디스플레이 - Google Patents

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매키봅엘.
포터죤디.
팔렌테오도르에스.
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

평판 디스플레이는 페이스플레이트(100), 폴리이미드 매트릭스 구조(102), 및 오염 방지 구조(106)를 포함한다.

Description

밀폐된 매트릭스 구조를 가진 디스플레이{DISPLAY WITH ENCAPSULATED MATRIX STRUCTURE}
본 발명은 평판 디스플레이 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 평판 디스플레이 스크린 구조의 "블랙 매트릭스"에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 밀폐된 평판 디스플레이 구조에 관한 것이다.
평판 디스플레이의 페이스플레이트상의 서브 화소 영역은 매트릭스 또는 "블랙 매트릭스"라 하는 불투명한 메쉬형 구조에 의해 분리된다. 서브 화소 영역을 분리함에 의해, 블랙 매트릭스는 일 서브 화소로 배향된 전자가 다른 서브 화소와 중첩됨을 방지한다. 이로써, 종래의 블랙 매트릭스는 평판 디스플레이의 칼라 순도를 유지하도록 한다. 또한, 블랙 매트릭스는 지지 벽(wall)등의 구조를 배치하는 기부로서도 이용된다. 또한, 블랙 매트릭스가 3차원인 경우(즉, 광 방사 인광체의 레벨 위로 연장하는 경우), 블랙 매트릭스는 전자중의 일부가 일 서브 화소의 인광체로부터 산란되어 다른 것에 충돌함을 방지함으로써, 칼라 순도를 향상시킨다.
매트릭스를 형성하도록 폴리이미드가 사용된다. 폴리이미드 재료는 질소, 수소, 탄소 및 산소등의 많은 성분들을 포함하고 있다. 폴리이미드 재료에 포함된 상기 성분들은 평판 디스플레이의 진공 환경에 약영향을 미치지는 않는다. 그러나, 종래의 폴리이미드 매트릭스 및 그 성분들은 항상 폴리이미드 재료내에 구속된채 유지되지 않는다. 즉, 일정 조건하에서, 폴리이미드 성분 및 그의 화합물은 매트릭스의 폴리이미드 재료에서 해제된다. 그 결과, 평판 디스플레이의 진공 환경이 오염된다.
폴리이미드(또는 다른 블랙 매트릭스 재료) 성분의 오염은 여러 가지 방식으로 발생한다. 일례로서, 열적 처리 또는 가열시에 종래의 매트릭스는 폴리이미드 재료의 저분자량 성분(프라그먼트, 모노머 또는 모노머 그룹)이 매트릭스의 표면으로 이동되게 한다. 그후, 이들 저분자량 성분들은 매트릭스에서 페이스플레이트상으로 이동할 수 있다. 에너지를 가진 전자가 오염물로 코팅된 페이스플레이트에 부딪칠 때, 오염물의 중합이 발생할 수 있다. 또한, 상기 중합은 페이스플레이트상에 어두운 코팅부를 형성하게 된다. 상기 어두운 코팅부는 디스플레이의 휘도를 감소시켜 평판 디스플레이의 전체 성능을 열화시킨다.
열적으로 유도되는 오염에 더하여, 종래의 폴리이미드 재료는 전자 자극에 의한 오염물의 이탈 현상도 일으킨다. 즉, 동작중에, 평판 디스플레이의 캐소드 부분이 페이스플레이트의 서브 화소 영역으로 배향되는 전자를 방사한다. 그러나, 이때 방사된 전자들중 일부가 결과적으로 매트릭스에 충격을 가한다. 종래의 폴리이미드 매트릭스에서의 이러한 전자 충격에 의해 전자 충격된 오염물(즉, 폴리이미드 매트릭스의 성분들 또는 분해 생성물)의 이탈이 발생한다. 폴리이미드 매트릭스에서의 이들 방사된 오염물이 평판 디스플레이의 진공 환경으로 유독성있게 진입된다. 진공 환경으로 방사된 상기 오염물들은 진공도를 열화시키며, 스퍼터링을 유도 할 수 있고, 또한 필드 에미터의 표면을 코팅할 수도 있다.
또한, 종래의 폴리이미드 재료는 X-선 자극된 오염물의 이탈도 유발한다. 즉, 동작중에, 인광체에 충돌하는 전자등에 의해 X-선(즉, 고에너지 광양자)이 발생된다. 상기 X-선들중 일부는 결과적으로 매트릭스에 충격을 가하게 된다. 종래의 폴리이미드 매트릭스에서의 X-선 충격에 의해 X-선 자극된 오염물(즉, 폴리이미드 매트릭스의 성분들 또는 분해 생성물)의 이탈이 발생된다. 상기한 바와 같이, 폴리이미드 매트릭스에서 방사된 이들 오염물이 평판 디스플레이의 진공 환경으로 유독성있게 진입된다. 전자 자극된 오염물과 유사하게, 그 성분들이 진공도를 열화시키고, 스퍼터링을 유발할 수 있으며, 또한 필드 에미터의 표면을 코팅할 수 있다.
필드 에미션 음극관의 페이스플레이트는 디스플레이를 조명하도록 이용되는 전류를 이송하기 위한 전도성 애노드 전극을 필요로 한다. 또한, 전도성 블랙 매트릭스 구조는 균일 전위 표면을 제공하여, 전기 아크 발생 가능성을 감소시킨다. 그러나, 종래의 폴리이미드 매트릭스는 전도성이 없다. 따라서, 블랙 매트릭스 표면의 국부적인 충전이 발생할 수 있고 캐소드 및 종래의 매트릭스 구조 사이에서 아크가 유발될 수 있다.
따라서, 열 변형될 때 유독성있는 가스를 배출하지 않는 매트릭스 구조에 대한 필요성이 있다. 상기한 필요성에 더하여 원치 않는 전자 또는 광양자 자극에 의한 오염물의 이탈이 발생되지 않는 매트릭스 구조에 대한 다른 필요성도 있다. 마지막으로, 상기 두 가지 필요성에 더하여 일정 전위 표면을 제공함에 의해 페이스플레이트에서 전기적 강성(robustness)을 얻게 되고, 아크 가능성을 감소시키는 매 트릭스 구조에 대한 또 다른 필요성도 있다.
본 발명은 열변형시에 유독성있는 가스를 배출하지 않는 매트릭스 구조를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 장점에 더하여 원치않는 전자 자극에 의한 오염물의 이탈을 발생하지 않는 매트릭스 구조를 제공한다. 마지막으로, 다른 실시예에서, 본 발명은 상기 두 가지 장점에 더하여 전위 아크 가능성을 감소시키는 일정 전위 표면을 제공함에 의해 페이스플레이트에서 전기적 강성을 얻게 되는 매트릭스 구조를 제공한다. 또한, 본 발명의 전도성 매트릭스 구조는 평판 디스플레이의 많은 타입들에 적용할 수 있다. 본 발명은 밀폐된 매트릭스 구조를 제공함으로써 상기한 바를 성취할 수 있다.
특히, 일 실시예에서, 본 발명은 평판 디스플레이의 페이스플레이트에 결합될 매트릭스 구조로 구성된다. 상기 매트릭스 구조는 인접한 서브 화소 영역들을 분리하도록 페이스플레이트상에 배치된다. 본 발명은 매트릭스 구조를 덮고 있는 오염 방지 구조를 더 포함한다. 본 발명의 오염 방지 구조는 매트릭스 구조내에서 발생한 오염물이 그 내부에 구속되는 물리적 구조를 가진다. 또한, 본 발명의 오염 방지 구조는 전자가 관통할 수 없도록 한다. 따라서, 본 발명에서는 매트릭스 구조로부터 전자 자극에 의한 오염물의 이탈을 방지한다. 이로써, 본 발명은 열적으로 유도된 유독한 가스의 배출을 방지하고 매트릭스 구조에 의해 전자 자극에 의한 오염물의 이탈을 방지한다.
다른 실시예에서, 본 발명은 상기한 특징들을 포함하면서 전도성 코팅을 가 진 오염 방지 구조를 덮고 있는 구조를 포함한다. 이 실시예에서, 상기 전도성 코팅은 저원자가 재료로 구성된다. 본 발명에서, 저원자가 재료는 18 이하의 원자가를 가진 요소들로 된 재료를 말한다. 또한, 저원자가 재료는 고원자가 재료에 비해 전자 산란을 감소시킨다. 오염 방지 구조를 전도성 코팅으로 덮게 됨으로써, 이 실시예에서는 전위 아크의 가능성을 감소시키는 일정 전위 표면을 제공함에 의해 페이스플레이트에서 전기적 강성을 이룰 수 있게 된다.
본 발명의 이들 및 다른 목적들 및 장점들은 첨부 도면들에 나타낸 바람직한 실시예들에 대한 이하의 상세한 설명을 이해함으로써 당업자들에게 명백하게 될 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 매트릭스 구조를 가진 평판 디스플레이 장치의 페이스플레이트의 사시도,
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따라 지지 구조가 밀폐되어 있는 평판 디스플레이 장치의 지지 구조의 사시도,
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따라 초점 구조가 밀폐되어 있는 평판 디스플레이 장치의 초점 구조의 사시도,
도 2는 매트릭스 구조가 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 오염 방지 구조를 갖는 상태를 나타낸 도 1a의 A-A선의 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도,
도 3은 매트릭스 구조가 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 다층 오염 방지 구조를 갖는 상태를 나타낸 도 1a의 A-A선의 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 페이스 플레이트의 서브 화소 영역 및 매트릭스 구조를 덮도록 배치된 오염 방지 구조의 단면도,
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 전도성 코팅을 가진 도 2의 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도,
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 전도성 코팅을 가진 도 3의 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도,
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 전도성 코팅을 가진 도 4의 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도,
도 6a는 매트릭스 구조가 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 다공성 재료로 된 오염 방지 구조를 가진 상태를 나타낸 도 1a의 A-A선의 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도,
도 6b는 매트릭스 구조가 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 다수의 다공성 재료의 층으로 된 오염 방지 구조를 가진 상태를 나타낸 도 1a의 A-A선의 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도,
도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 전도성 코팅을 가진 도 6b의 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도,
도 7a는 매트릭스 구조가 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 다공성 재료의 층 및 무공성 재료의 층으로 된 오염 방지 구조를 가진 상태를 나타낸 도 1a의 A-A 선의 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도,
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 전도성 코팅을 가진 도 7a의 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도, 및
도 8은 매트릭스 구조가 본 발명의 일 실시예에 따라 배치된 염료 함유 오염 방지 구조를 갖는 상태를 나타낸 페이스플레이트 및 매트릭스 구조의 단면도이다.
이제, 첨부 도면들에 나타내진 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세하게 설명한다. 본 발명을 바람직한 실시예들과 연관하여 설명하지만, 그 실시예들로 본 발명을 제한하려는 것은 아니다. 그와 반대로, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 정신과 범위내에 포함되는 변화, 개조 및 등가물을 커버하는 것이다. 또한, 본 발명의 상세한 설명에서는, 본 발명을 완전하게 이해할 수 있도록 특정 수치를 예시하여 설명한다. 그러나, 당업자들이라면 본 발명이 이들 상세한 수치 없이도 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 다른 예들에서, 잘 알려진 방법, 과정 및 부품들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세하게 설명하지 않는다.
도 1a를 참조하면, 밀폐형 매트릭스의 형성시에 본 실시예에서 이용되는 제 1 단계가 도시되어 있다. 더 구체적으로, 도 1a는 그에 결합된 매트릭스 구조(102)를 가진 평판 디스플레이 장치의 페이스플레이트(100)를 나타낸 사시도이다. 도 1a의 실시예에서, 매트릭스 구조(102)는 페이스플레이트(100)상에 배치되어 상기 매트릭스 구조(102)의 행 및 열들이 참조 부호(104)로 나타낸 바와 같이, 인접한 서 브 화소 영역으로 분리하고 있다. 또한, 본 실시예에서, 매트릭스 구조(102)는 폴리이미드 재료로 형성된다. 본 실시예에서는 매트릭스 구조(102)가 폴리이미드 재료로 형성되었지만, 본 발명은 유독한 오염물을 야기할 수 있는 여러 가지 다른 매트릭스 형성 재료들에도 적용될 수 있다. 일례로서, 본 발명은 폴리이미드가 아닌 성분을 포함하는 감광성 폴리이미드 형식으로 구성된 매트릭스 구조에도 적합하게 사용될 수 있다.
도 1a를 참조하면, 매트릭스 구조(102)는 "멀티 레벨" 매트릭스 구조이다. 즉, 매트릭스 구조(102)의 행은 매트릭스 구조(102)의 열과 다른 높이를 가진다. 이러한 멀티 레벨 매트릭스 구조가 서브 화소 영역(104)을 더 분명하게 나타내도록 도 1a의 실시예에 도시된다. 그러나, 본 발명은 멀티 레벨이 아닌 매트릭스 구조에도 적용될 수 있다. 본 발명의 매트릭스 구조를 종종 블랙 매트릭스라고 하지만, "블랙"이라는 용어는 매트릭스 구조의 불투명한 특성을 나타내는 것이다. 즉, 본 발명은 블랙이 아닌 칼라를 가진 것에도 적용될 수 있다. 또한, 이하의 도면들에서는, 명료화를 위해 페이스플레이트의 내부 표면의 일부분만이 도시된다. 또한, 이하의 설명은 특히 오염 방지 구조에 의해 밀폐된 블랙 매트릭스에 관련되어 있다. 이러한 특정한 설명이 이하에 기재되지만, 본 발명은 평판 디스플레이 장치의 여러 가지 다른 물리적 부품에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들이 평판 디스플레이의 화소 및/또는 서브 화소 영역을 한정하는 매트릭스 구조에 관한 것이지만, 본 발명은 "매트릭스" 구조가 아닌 화소/서브 화소 한정 구조의 실시예들에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 출원의 목적에 있어서, 매트릭스 구조라는 용 어는 화소 및/또는 서브 화소 한정 구조에 관한 것이며 특정의 물리적 형상의 구조 에 관한 것이 아니다.
도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 오염 방지 구조에 의해 밀폐될 지지 구조(150)의 사시도가 나타내진다. 상세하게 후술하는 바와 같이, 매트릭스 구조 실시예와 연관되는 본 실시예에서, 지지 구조(150)는 오염 방지 구조에 의해 밀폐되어 있다. 즉, 오염 방지 구조는 지지 구조(150)내에서 발생되는 오염물을지지 구조(150)내에 구속하기 위한 물리적 구조를 가진다. 따라서, 오염 방지 구조는 지지 구조(150)내에서 발생된 오염물이 지지 구조(150) 외부로 전이됨을 방지한다. 또한, 오염물을 지지 구조(150)내에 구속할 뿐만 아니라, 본 발명의 오염 방지 구조를 형성하는 재료는 평판 디스플레이의 캐소드 부분에서 방사된 전자와 부딪칠 때 오염 가스를 배출하지 않는다. 지지 구조(150)가 도 1b의 실시예에서 벽으로 되어 있지만, 본 발명은 예컨대 지지 구조가 핀, 볼, 칼럼, 또는 여러 가지 다른 지지 구조로 구성되는 실시예에도 적용될 수 있다.
도 1c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 오염 방지 구조에 의해 밀폐된 초점 구조(160)의 단면도가 나타내진다. 상세하게 후술되는 바와 같이, 매트릭스 구조 실시예와 연관하여, 본 실시예에서는, 오염 방지 구조에 의해 초점 구조(160)가 밀폐되어 있다. 즉, 상기 오염 방지 구조는 오염 구조(160)내에서 발생된 오염물이 오염 구조(160)내에 구속된다. 따라서, 오염 방지 구조는 오염 구조(160)내에서 발생된 오염물이 오염 구조(160) 외부로 이동함을 방지한다. 오염물을 오염 구조(160)내에 구속하는 외에, 본 발명의 오염 방지 구조를 형성하는 재 료는 평판 디스플레이의 캐소드 부분에서 방사되는 전자와 부딪칠 때 오염 가스를 배출하지 않는다. 초점 구조(160)가 도 1c의 실시예에서 와플형(waffle-like) 구조로 되어 있지만, 본 발명은 초점 구조가 다른 형태를 갖는 실시예에도 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 1a의 A-A선에 따른 페이스플레이트(100) 및 매트릭스 구조(102)의 측단면도가 나타내진다. 상기 측단면도에서는, 명료화를 위해 매트릭스 구조(102)의 일부분만이 도시된다. 그러나, 매트릭스 구조(102)의 더 넓은 부분에 걸쳐 이하의 단계들이 실행되며 도 2에 도시된 매트릭스 구조(102)의 부분만으로 제한되지 않는다. 또한, 본 발명의 형성에 이용되는 이하의 단계들은 매트릭스에서 일부 오염물을 초기에 배출시키도록 예비적인 베이크-아웃(bake-out) 단계가 사용되는 경우에도 적용할 수 있다. 베이크-아웃 단계에서, 평판 디스플레이의 밀봉된 진공 환경에 폴리이미드 매트릭스가 배치되기 전에 폴리이미드 매트릭스가 가열된다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 매트릭스 구조(102)를 덮도록 오염 방지 구조(106)가 배치된다. 이 실시예에서, 오염 방지 구조(106)는 무공성(non-porous) 재료의 층으로 구성된다. 즉, 매트릭스 구조(102)는 그의 내부에서 발생된 오염물이 매트릭스 구조(102)내에 구속되는 물리적 구조를 가진다. 따라서, 오염 방지 구조(106)는 매트릭스 구조(102)내에서 발생된 오염물이 매트릭스 구조(102)의 외부로 배출되지 않게 한다. 매트릭스 구조(102)내에 오염물을 구속하는 외에, 본 발명의 오염 방지 구조(106)를 형성하는 재료는 평판 디스플레이의 캐 소드 부분에서 방사된 전자와 부딪칠 때 오염 가스를 배출하지 않는다.
다시 도 2를 참조하면, 화살표(108)는 매트릭스 구조(102)내에서 발생된 오염물의 경로를 나타낸다. 이러한 오염물은, 예컨대 N2, H2, CH4, CO, CO 2, O2 및 H2O등의 종을 포함한다. 화살표(108)로 나타낸 바와 같이, 오염 방지 구조(106)는 매트릭스 구조(102)에서 오염물이 방출됨을 방지한다.
도 2를 참조하면, 상기한 바와 같이, 본 실시예에서, 오염 방지 구조(106)는 무공성 재료로 구성된다. 일 실시예에서, 오염 방지 구조(106)의 무공성 재료는 : 실리콘 산화물, 금속막, 무기 고형물등으로 된 군에서 선택된다. 또한, 본 실시예에서는 알루미늄, 베릴륨, 및 무공성 오염 방지 구조(106)에 대해 화학적으로 증착된 실리콘 산화물등의 재료를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 무공성 오염 방지 구조(106)의 재료가 약 500℃ 이상의 용융점을 가진 고형물로 된 실시예에도 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 무공성 재료는 화학 증착법(CVD), 증발, 스퍼터링 또는 다른 수단에 의해 약 500-5000Å의 두께로 매트릭스 구조(102)에 걸쳐 퇴적된다. 그러나, 본 발명은 매트릭스 구조(102)내에 오염물을 구속하기에 적합한 다른 여러 가지 무공성 재료들도 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기한 두께 범위 이상 또는 이하로 오염 방지 구조(106)의 두께를 변화시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 오염 방지 구조(106)는 페이스플레이트(100)로 배향하는 전자에 의한 관통을 방지하기에 충분한 두께를 가진다. 이 실시예에서, 오염 방지 구조(106)는 CVD, 증발, 스퍼터링, 또는 다른 수단에 의 해 약 1000-5000Å의 두께로 매트릭스(102)를 덮도록 퇴적된 실리콘 산화물층으로 구성된다. 그 결과, 이 실시예에서는 열적으로 발생된 오염물을 매트릭스 구조(102)의 표면 또는 그 내부에 구속하며, 전자 자극에 의해 이탈되어 오염물을 형성함을 방지한다. 즉, 본 실시예에서는 매트릭스 구조(102)의 전자 충격과 관련된 대부분의 유독한 조건을 해소할 수 있다. 이 실시예에서, 오염 방지 구조는 전자에 의한 관통을 방지하며, 상기 오염 방지 구조는 하부 부품을 용접 밀폐하지 않는다.
도 3을 참조하면, 이 실시예에서는, 매트릭스 구조를 덮고 있는 다층 오염 방지 구조가 배치된다. 이 실시예에서, 다층 오염 방지 구조는 무공성 재료로 된 다수의 층들(106,110)로 구성된다. 즉, 매트릭스 구조(102)는 그 내부에서 발생하는 오염물이 매트릭스 구조(102)내에 구속되는 물리적 구조를 가진다. 따라서, 상기 다층 오염 방지 구조는 매트릭스 구조(102)내에서 발생된 오염물이 매트릭스 구조(102) 외부로 이동함을 방지한다. 매트릭스 구조(102)내에 오염물을 구속하는 외에, 본 발명의 다층 오염 방지 구조를 포함하는 층들(106,110)은 평판 디스플레이의 캐소드 부분에서 방사되는 전자와 부딪칠 때 오염 가스가 배출되지 않게 한다.
상기한 실시예에서, 화살표(108)는 매트릭스 구조(102)내에서 발생되는 오염물의 경로를 나타낸다. 이러한 오염물은, 예컨대 N2, H2, CH4, CO, CO2 , O2 및 H2O등의 종을 포함한다. 화살표(108)로 나타낸 바와 같이, 상기 다층 오염 방지 구조는 매트릭스 구조(102)에서 오염물이 방사됨을 방지한다.
다시 도 3을 참조하면, 상기한 바와 같이, 본 실시예에서, 다층 오염 방지 구조는 무공성 재료로 된 다수의 층들로 구성된다. 일 실시예에서, 다층 오염 방지 구조의 무공성 재료의 층들(106,110)중 적어도 하나는 : 실리콘 산화물, 금속막, 무기 고형물등으로 된 군에서 선택된다. 또한, 본 실시예에서는 알루미늄, 베릴륨, 및 무공성 재료의 층들(106,110)중 적어도 하나에 대해 화학적으로 증착된 실리콘 산화물등의 재료를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 무공성 층들(106,110)중 적어도 하나의 재료가 약 500℃ 이상의 용융점을 가진 고형물로 된 실시예에도 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 층들(106,110)중 적어도 하나가 화학 증착법(CVD), 증발, 스퍼터링 또는 다른 수단에 의해 매트릭스 구조(102)에 걸쳐 퇴적된다. 이 실시예에서, 다층 오염 방지 구조는 약 500-5000Å의 전체 두께를 가진다. 그러나, 본 발명은 매트릭스 구조(102)내에 오염물을 구속하기에 적합한 다른 여러 가지 무공성 재료들도 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기한 두께 범위 이상 또는 이하로 다층 오염 방지 구조의 전체 두께를 변화시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 다층 오염 방지 구조를 포함하는 무공성 재료의 층들의 수를 변화시킨 경우에도 적용될 수 있다.
이 실시예에서, 다층 오염 방지 구조는 페이스플레이트(100)로 배향하는 전자에 의한 관통을 방지하기에 충분한 두께를 가진다. 이 실시예에서, 상기 다층 오염 방지 구조는 CVD에 의해 약 1000-5000Å의 두께로 매트릭스(102)를 덮도록 퇴적된 실리콘 산화물의 층을 포함한다. 그 결과, 이 실시예는 열적으로 발생된 오염물을 매트릭스 구조(102)내에 구속하며, 전자 자극에 의해 이탈되어 오염물을 형성함 을 방지한다. 즉, 본 발명은 매트릭스 구조(102)의 전자 충격과 관련된 대부분의 유독한 조건을 해소하게 된다.
이제 도 4를 참조하면, 이 실시예에서, 오염 방지 구조(112)는 페이스플레이트(100)의 서브 화소 영역(114)과 매트릭스 구조(102)를 덮도록 배치된다. 이 실시예에서, 무공성 재료는 화학 증착법(CVD), 증발, 스퍼터링, 또는 다른 수단에 의해 약 500-5000Å의 두께로 매트릭스 구조(102) 및 서브 화소 영역(114)상에 퇴적된 실리콘 이산화물 또는 인듐 주석 산화물등의 투명한 재료이다. 오염 방지 구조(112)가 서브 화소 영역(114)으로 연장되지만, 서브 화소 영역(114)의 실리콘 이산화물 재료의 존재에 의해 평판 디스플레이의 형성 또는 동작에 악영향을 미치지 않는다. 그러나, 본 발명은 평판 디스플레이의 형성 또는 동작에 악영향을 미치지 않고 오염물을 매트릭스 구조(102)내에 구속하는데 적합한 여러 가지 다른 무공성 재료를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기한 범위 이상 또는 이하로 오염 방지 구조(112)의 두께를 변화시키는 경우에도 적용될 수 있다.
도 4의 실시예에서, 오염 방지 구조(112)는 패이스플레이트(100)로 배향하는 전자에 의한 관통을 방지하기에 충분한 두께를 가진다. 따라서, 상기한 실시예들에서와 같이, 이 실시예는 열적으로 발생된 오염물을 매트릭스(102) 구조내에 구속하며, 전자 자극에 의해 이탈되어 오염물을 형성함을 방지한다. 즉, 본 발명은 매트릭스 구조(102)의 전자 충격과 관련된 대부분의 유독한 조건을 해소하게 된다.
도 5a를 참조하면, 오염 방지 구조(106)를 덮도록 전도성 코팅(116)이 배치된 본 발명의 다른 실시예가 도시된다. (이 실시예는 전도성 코팅(116)이 그 위에 배치되어 있는, 도 2의 실시예를 나타낸다.) 이 실시예에서, 전도성 코팅은 저원자가 재료로 구성된다. 본 출원에서, 저원자가 재료는 18 이하의 원자가를 가진 요소들로 구성된 재료를 의미한다. 또한, 저원자가 재료는 고원자가 재료에 비해 전자 산란을 감소시킨다. 더 구체적으로, 일 실시예에서, 전도성 코팅(116)은, 예컨대 미시간, 포트 휴론의 어체손 콜라이드사에서 제조된 CB800A DAG로 구성된다. 다른 실시예에서, 전도성 코팅(116)은 흑연계 전도성 재료로 구성된다. 또 다른 실시예에서, 전도성 코팅(116)의 수축을 감소시키도록 흑연계 전도성 재료의 층이 반건조(semi-dry) 스프레이로서 도포된다. 이로써, 본 발명에서는 전도성 코팅(116)의 최종 깊이에 걸쳐 개선된 제어를 제공하게 된다. 상기한 퇴적 방법이 개시되었지만, 본 발명은 오염 방지 구조(106)상에 여러 가지 다른 전도성 코팅을 퇴적하도록 여러 가지 다른 퇴적 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 본 발명은 앵글(angled) 증발에 의해 부착되는 알루미늄 코팅을 이용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 매트릭스 구조(102)의 상부면은 물리적으로 페이스플레이트(100) 보다 필드 에미터에 더 근접해 있다. 매트릭스 구조(102)의 상부면에 전도성 코팅(116)을 부착함에 의해, 본 발명에서는 일정한 전위의 표면을 제공한다. 일정 전위의 표면을 제공함에 의해, 이 실시예는 전위의 아크 발생 가능성을 감소시킨다. 그 결과, 이 실시예에서는 인광체 및 그 위의 알루미늄층(도 5a의 실시예에서는 아직 퇴적 안됨)의 순도가 유지되도록 할 수 있다. 또한, 상기 전도성 밀폐층은 인광체상의 알루미늄 층보다 더 두껍게 또는 더 전도성이 있는 재료로 제조함으로써 전기적으로 또는 열적으로 더 전도성있게 되어, 밀봉 재료에서 전위 아크의 고전류를 제거함에 의해 국부적인 전압 스파이크의 발생을 방지하고 아크가 발생되더라도 물리적으로 더 잘 견디게 한다. 또한, 전도성 코팅이 블랙 매트릭스상의 단일층(도 2 참조)으로 되고 이중층으로 될 필요가 없도록 한다.
도 5b를 참조하면, 전도성 코팅(116)이 다층 오염 방지 부재의 층들(106,110)을 덮도록 배치된 본 발명의 다른 실시예가 도시된다. (이 실시예는 전도성 코팅(116)이 그 위에 배치된, 도 3의 실시예를 나타낸다.) 이 실시예에서, 전도성 코팅은 저원자가 재료 또는 저원자가 요소의 대부분으로 구성된 재료로 되어 있다. 본 발명에서는, 저원자가 재료는 18 이하의 원자가를 가진 요소로 구성된 재료를 의미한다. 이 실시예에서 상기한 바와 같이 정의되었지만, 본 출원은 전도성 코팅이 저원자가 재료로 구성되지 않은 실시예에도 적용될 수 있다. 더 구체적으로, 일 실시예에서, 전도성 코팅(116)은, 예컨대 미시간 포트 휴론의 어체손 콜라이드사에서 제조된 CB800A DAG로 구성된다. 다른 실시예에서, 전도성 코팅(116)은 흑연계 전도성 재료로 구성된다. 또 다른 실시예에서, 흑연계 전도성 재료층은 전도성 코팅(116)의 수축을 감소시키도록 반건조 스프레이로서 도포된다. 이로써, 본 발명은 전도성 코팅(116)의 최종 깊이에 걸쳐 개선된 제어를 제공한다. 이상에서 이러한 퇴적 방법들이 개시되었지만, 본 발명은 다층 오염 방지 구조의 층들(106,110)상에 여러 가지 다른 전도성 코팅을 퇴적하는 여러 가지 다른 퇴적 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 본 발명은 앵글 증발에 의해 부착되는 알루미늄 코팅을 이용할 수 있다.
상세하게 기술된 이유들로서, 본 실시예는 일정 전위의 표면을 제공하여 전 기 아크가 발생할 기회를 감소시킨다. 그 결과, 본 실시예에서는 인광체 및 그 위의 알루미늄층(도 5b의 실시예에서는 아직 퇴적 안됨)의 순도를 유지할 수 있게 된다.
도 5c를 참조하면, 전도성 코팅(116)이 오염 방지 구조(112) 위에 배치된 본 발명의 다른 실시예가 도시된다. (본 실시예는 전도성 코팅(116)이 그 위에 배치되어 있는, 도 4의 실시예를 나타낸다.) 이 실시예에서, 전도성 코팅은 저원자가 재료로 구성된다. 더 구체적으로, 일 실시예에서, 전도성 코팅(116)은 미시간 포트 휴론의 어체손 콜라이드사에서 제조된 CB800A DAG로 구성된다. 다른 실시예에서, 전도성 코팅(116)은 흑연계 전도성 재료로 구성된다. 또 다른 실시예에서, 흑연계 전도성 재료층이 전도성 코팅(116)의 수축을 감소시키도록 반건조 스프레이로서 도포된다. 이로써, 본 발명에서는 전도성 코팅(116)의 최종 깊이에 걸쳐 개선된 제어를 제공한다. 이러한 퇴적 방법들을 개시하였지만, 본 발명은 오염 방지 구조(112)상에 여러 가지 다른 전도성 코팅을 퇴적하도록 여러 가지 다른 퇴적 방법이 사용될 수 있다. 예컨대, 본 발명은 앵글 증발에 의해 부착되는 알루미늄 코팅을 이용할 수 있다.
상기한 이유들로서, 본 실시예에서는 일정 전위의 표면을 제공하여 전기 아크가 발생할 기회를 감소시킨다. 그 결과, 본 실시예는 인광체 및 그 위의 알루미늄층(도 5c의 실시예에서는 아직 퇴적 안됨)의 순도를 유지할 수 있다.
본 발명의 상기한 실시예들은 그와 연관된 여러 가지 장점들을 가진다. 예컨대, 본 발명에서는 종래 기술의 폴리이미드계 블랙 매트릭스 구조와 연관된 유독한 브라우닝(갈색으로의 변색)(browning) 및 가스 배출을 해소한다. 또한, 매트릭스 구조에 의해 오염물이 방사됨을 방지함으로써, 본 발명에서는 해방된 오염물에 의한 필드 에미터의 코팅을 방지한다. 또한, 폴리이미드를 충격하는 전자의 수 및 에너지를 감소시킴으로써, 오염물의 전자 이탈이 감소된다. 그 결과, 본 발명에서는 필드 에미터의 수명을 연장시킨다. 또 다른 장점으로서, 본 발명의 오염물 방지 구조는 계속되는 처리 단계중의 전위 손상 및 전기 아크로부터 매트릭스 구조를 보호한다.
다음, 도 6a를 참조하면, 도 1a의 A-A선을 따른 페이스플레이트(100) 및 매트릭스 구조(102)의 측단면도가 도시된다. 상기한 바와 같이, 매트릭스 구조(102)는 이 실시예에서 폴리이미드 재료로 형성된다. 또한, 본 발명은 유독한 오염을 야기할 수 있는 여러 가지 다른 매트릭스 형성 재료를 이용할 수 있다. 일례로서, 본 발명은 폴리이미드가 아닌 성분을 포함하는 감광성 폴리이미드 제재(formulation)로 구성된 매트릭스 구조에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은, 예컨대 지지 구조 및/또는 초점 구조등의 여러 가지 다른 물리적 성분을 이용할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 이 실시예에서, 오염 방지 구조(602)는 페이스플레이트(100)의 매트릭스 구조(102) 및 서브 화소 영역(114)을 덮도록 배치된다. 오염 방지 구조(602)가 서브 화소 또는 화소 영역(114)으로 연장하지만, 서브 화소 또는 화소 영역(114)내의 투명한 다공성 또는 무공성 재료의 존재에 의해 평판 디스플레이의 형성 또는 동작에 악영향을 미치지 않는다. 그러나, 본 발명은 오염 방지 구조(602)의 다공성 재료가 서브 화소 영역(114)으로 연장되지 않는 실시예에도 적용될 수 있다. 이 실시예에서, 오염 방지 구조(602)는 다공성 재료층으로 구성된다. 이 실시예에서, 오염 방지 구조(602)를 형성하는 다공성 재료는 평판 디스플레이에서 발생된 전자 및 X-선이 매트릭스 구조(102)에 충격을 가함을 방지한다. 또한, 본 발명의 오염 방지 구조(602)를 형성하는 재료는 평판 디스플레이내에서 발생된 전자 또는 X-선에 의해 부딪칠 때 오염 가스를 배출하지 않는다. 이러한 오염물은 N2, H2, CH4, CO, CO2, O2, 및 H2O등의 종을 포함한다.
도 6a를 참조하면, 상기한 바와 같이, 이 실시예에서, 오염 방지 구조(602)는 다공성 재료로 구성된다. 일 실시예에서, 오염 방지 구조(602)의 다공성 재료는 : 콜로이드 실리콘, 실리콘 산화물, 및 화학적으로 증착된 실리콘 산화물로 된 그룹중에서 선택된다. 그러나, 본 발명은, 예컨대 실리콘, 산화물, 질화물, 탄화물, 다이아몬드등의 여러 가지 다른 다공성 재료를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 다공성 오염 방지 구조(602)의 재료가 약 500℃ 이상의 용융점을 가진 고체인 경우에도 적용될 수 있다.
다시 도 6a를 참조하면, 일 실시예에서, 다공성 재료는 약 300-10000Å의 두께로 대기압하의 물리적 증착(APPVD)에 의해 매트릭스 구조(100)상에 퇴적되는 실리콘 이산화물이다. 그러나, 본 발명은 평판 디스플레이에서 발생된 전자 및/또는 X-선에 의한 전자 및/또는 X-선의 관통을 방지하기에 적합한 여러 가지 다른 다공성 재료를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 다공성 재료의 층이, 예컨대 스퍼터링, e-빔 증발, 스프레이법, 딥코팅(dip-coating)법등에 의해 부착되는 실시예에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 오염 방지 구조(602)의 두께를 상기한 두께 범위 이상 또는 이하로 변화시키는 경우에도 적용할 수 있다. 더 구체적으로, 6keV에서, 대부분의 전자는 실리콘 이산화물로 6000Å이상 관통하지 않는다. 10keV에서, 대부분의 전자는 실리콘 이산화물로 10000Å 이상 관통하지 않는다. 따라서, 이 실시예에서는, 오염 방지 구조(602)를 형성하는 다공성 재료의 깊이를, 매트릭스 구조(102)가 평판 디스플레이에서 발생된 전자 및/또는 X-선에 의해 충격받지 않도록 조정한다.
도 6b를 참조하면, 이 실시예에서, 다층 오염 방지 구조는 매트릭스 구조(102)를 덮도록 배치된다. 이 실시예에서, 다층 오염 방지 구조는 다수의 다공성 재료의 층들(602,604)로 구성된다. 도 6a의 실시예에서와 같이, 이 실시예에서도 평판 디스플레이에서 발생된 전자 및 X-선이 매트릭스 구조(102)를 충격하지 않도록 한다. 또한, 본 발명의 오염 방지 구조를 형성하는 재료는 평판 디스플레이내에서 발생된 전자 또는 X-선에 의해 부딪칠 때 가스를 배출하지 않는다.
도 6b를 참조하면, 상기한 바와 같이, 이 실시예에서도, 다층 오염 방지 구조는 다수의 다공성 재료의 층들로 구성된다. 일 실시예에서, 다층 오염 방지 구조의 다공성 재료의 층들(602,604)중 적어도 하나는 : 콜로이드 실리콘, 실리콘 산화물, 및 화학 증착 실리콘 산화물로 된 그룹에서 선택된다. 그러나, 본 발명은 예컨대 실리콘, 산화물, 질화물, 탄화물, 흑연, 알루미늄, 다이아몬드등의 여러 가지 다른 다공성 재료를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 다공성 재료의 층들(602,604)중 적어도 하나가 약 500℃ 이상의 용융점을 가진 고체인 실시예에도 적용될 수 있다.
다시 도 6b를 참조하면, 일 실시예에서, 층들(602,604)중 적어도 하나의 다공성 재료는 약 300-10000Å의 두께로 대기압하의 물리적 증착(APPVD)에 의해 매트릭스 구조(102)상에 퇴적된 실리콘 이산화물이다. 그러나, 본 발명은 평판 디스플레이에서 발생된 전자 및/또는 X-선에 의한 전자 및/또는 X-선의 관통을 방지하기에 적합한 여러 가지 다른 다공성 재료를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 다공성 재료의 층이, 예컨대 스퍼터링, e-빔 증발, 스프레이법, 딥코팅법등에 의해 부착되는 실시예에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 오염 방지 구조의 두께를 상기한 범위의 두께 이상 또는 이하로 변화시킨 경우에도 적용될 수 있다. 이 실시예에서, 오염 방지 구조를 포함하는 다공성 재료의 층들(602,604)의 합쳐진 두께는, 평판 디스플레이내에서 발생된 전자 및/또는 X-선에 의해 매트릭스 구조(102)가 충격받지 않도록 조정된다.
도 6c를 참조하면, 전도성 코팅(606)이 오염 방지 구조상에 배치된 본 발명의 다른 실시예가 도시된다. 이 실시예는 전도성 코팅(606)이 위에 배치되어 있는 도 6b의 실시예를 나타낸다. 그러나, 본 발명은 전도성 코팅(606)이 예컨대 도 6a의 실시예의 구조상에 배치된 경우에도 적용될 수 있다. 이 실시예에서, 전도성 코팅은 저원자가 재료로 구성됨이 바람직하다. 더 구체적으로, 일 실시예에서, 전도성 코팅(606)은, 예컨대 미시간 포트 휴론의 어체손 콜라이드사에서 제조된 CB800A DAG로 구성된다. 다른 실시예에서, 전도성 코팅(606)은 탄소계 전도성 재료로 구성된다. 또 다른 실시예에서, 탄소계 전도성 재료의 층이 전도성 코팅(606)의 수축을 감소시키도록 반건조 스프레이로서 도포된다. 이로써, 본 발명에서는 전도성 코팅(606)의 최종 깊이에 걸쳐 개선된 제어를 제공한다. 이러한 퇴적법들이 예시되었지만, 본 발명은 오염 방지 구조상에 여러 가지 다른 전도성 코팅(예컨대, 알루미늄)을 퇴적하기 위한 여러 가지 다른 퇴적 방법들을 이용할 수도 있다. 또한, 이 실시예에서는, 전도성 코팅(606)이 1000-5000Å의 깊이로 퇴적된다.
상기한 바와 같이, 이 실시예는 일정한 전위 표면을 제공하여 전기 아크가 발생할 수 있는 기회를 감소시킨다. 그 결과, 이 실시예에서는 인광체 및 그 위의 알루미늄층(도 6c의 실시예에서는 아직 퇴적 안됨)의 순도가 유지되도록 한다.
도 7a를 참조하면, 이 실시예에서는, 매트릭스 구조(102)를 덮고 있는 다층 오염 방지 구조가 도시된다. 이 실시예에서, 다층 오염 방지 구조는 다수의 층들(702,704)로 구성된다. 이 실시예에서, 층(702)은 다공성 재료로 구성되는 한편, 층(704)은 거의 무공성 재료로 구성된다. 도 6a의 실시예에서와 같이, 이 실시예에서도 평판 디스플레이에서 발생된 전자 및 X-선이 매트릭스 구조(102)를 충격하지 않게 한다. 이 실시예에서는 열적으로 발생된 오염물을 매트릭스 구조(102)내에 더욱 구속한다. 또한, 본 발명의 오염 방지 구조를 형성하는 재료는 평판 디스플레이내에서 발생된 전자 또는 X-선에 의해 부딪칠 때 오염 가스를 배출하지 않는다.
도 7a를 참조하면, 상기한 바와 같이, 이 실시예에서, 다층 오염 방지 구조는 다수의 재료의 층들로 구성된다. 일 실시예에서, 다층 오염 방지 구조의 다공성 재료(702)는 : 콜로이드 실리콘; 실리콘 산화물; 및 화학 증착 실리콘 산화물로 된 그룹에서 선택된다. 그러나, 본 발명은 예컨대 실리콘, 산화물, 질화물, 탄화물, 다이아몬드등의 여러 가지 다른 다공성 재료를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 층들(702,604)중 적어도 하나가 약 500℃ 이상의 용융점을 가진 고형물인 실시예에도 적용될 수 있다.
도 7a를 참조하면, 일 실시예에서, 다수의 재료의 층들이 다음과 같이 한정된다. 층(702)은 약 1000-10000Å의 깊이로 퇴적된 인듐 주석 산화물층으로 구성된다. 층(704)은 약 300-10000Å의 두께로 매트릭스 구조(102)상에 퇴적된 실리콘 산화물로 구성된다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다른 다공성 및 무공성 재료를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 다공성 재료의 층이 예컨대 스퍼터링, e-빔 증발, 스프레이법, 딥코팅법에 의해 부착되는 실시예에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 오염 방지 구조의 두께를 상기한 범위 이상 또는 이하의 두께로 변화시키는 경우에도 적용될 수 있다. 이 실시예에서, 오염 방지 구조를 포함하는 재료의 층들(702,704)의 합쳐진 깊이를, 매트릭스 구조(102)가 평판 디스플레이내에서 발생된 전자 및/또는 X-선에 의해 충격받지 않도록 조정한다.
도 7b를 참조하면, 오염 방지 구조상에 전도성 코팅(706)이 배치되어 있는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예는 그 위에 배치된 전도성 코팅(706)을 가진 도 7a의 실시예를 나타낸다. 특히, 상기 실시예에서, 층(702)은 약 1000-10000Å의 깊이로 퇴적된 인듐 주석 산화물층으로 구성된다. 층(704)은 300-10000Å의 두께로 매트릭스 구조(102)상에 배치된 실리콘 산화물로 구성된다. 이 실시예의 층(706)은 약 300-2000Å의 깊이로 퇴적된 알루미늄층으로 구성된다. 이 실시예에서는, 전도성 코팅이 저원자가 재료로 구성됨이 바람직하다. 더 구체적으로, 일 실시예에서, 전도성 코팅(606)은 예컨대 미시간 포트 휴론의 어체손 콜로이드사에서 제조된 CB800A DAG로 구성된다. 다른 실시예에서, 전도성 코팅(606)은 탄소계 전도성 재료로 구성된다. 또 다른 실시예에서, 탄소계 전도성 재료의 층은 전도성 코팅(606)의 수축을 감소시키도록 반건조 스프레이로서 도포된다. 이로써, 본 발명에서는 전도성 코팅(606)의 최종 깊이에 걸쳐 개선된 제어를 제공한다. 이러한 퇴적 방법들이 예시되었지만, 본 발명은 오염 방지 구조상에 여러 가지 다른 전도성 코팅(예컨대, 알루미늄)을 퇴적하기 위한 여러 가지 다른 퇴적 방법들을 이용할 수도 있다.
다시 도 7b를 참조하면, 이 실시예에서는, 오염 방지 구조가 두 개의 다른 층들(702,704)로 구성된다. 그러나, 다른 실시예에서, 오염 방지 구조는 내부에 주입된 무공성 재료(예컨대, 인듐 주석 산화물층)(702)를 가진 다공성 재료(예컨대, 실리콘 산화물)(704)의 층으로 구성된다. 즉, 본 발명은 다공성 재료의 층이 그 내부에 주입된 무공성 재료를 갖는 실시예에도 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 다공성 재료의 층은 상술한 바와 같이 퇴적된다. 또한, 무공성 재료는 예컨대 스퍼터링, 물리적 증착등에 의해 무공성 재료의 층내로 주입된다. 또한, 이 실시예는 상술한 바와 같이 전도성 코팅이 그 위에 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 도 1a의 A-A선을 따른 페이스플레이트(100) 및 매트릭스 구조(102)의 측단면도가 도시된다. 상기한 바와 같이, 매트릭스 구조(102)는 이 실시예에서 폴리이미드 재료로 구성된다. 본 발명은 유독한 오염을 야기할 수 있는 여러 가지 다른 매트릭스 형성 재료를 이용할 수 있다. 일례로서, 본 발명은 폴리이미드가 아닌 성분을 포함하는 감광성 폴리이미드 제재로 된 매트릭스 구조에도 적용될 수 있다. 또한, 본 발명은 예컨대 지지 구조 및/또는 초점 구조등의 여러 가지 다른 물리적 성분들을 이용할 수 있다. 이 실시예에서, 오염 방지 구조(802)는 매트릭스 구조(102)상에 그리고 서브 화소 영역(114)내로 배치된다. 오염 방지 구조(802)는 염료(통상 염료 입자)(804)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 오염 방지 구조(802)는 염료가 도프된 실리콘 산화물로 구성된다. 이로써, 이 실시예에서는 주위 반사광을 감소시킴에 의해 디스플레이 콘트라스트를 향상시키는 칼라 필터를 제공한다. 또한, 이 실시예는 서브 화소 영역(114)상에 있는 오염 방지 구조(802)의 부분에만 염료가 배치되는 경우에도 적용될 수 있다. 또한, 이 실시예는 전체 오염 방지 구조(802)에 염료가 배치되어 있는 실시예에도 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 이 실시예에서는 일정 전위 표면을 제공하여 전기 아크가 발생될 기회를 감소시킨다. 그 결과, 이 실시예는 인광체 및 그 위의 알루미늄층(도 7b의 실시예에는 아직 도시 안됨)의 순도를 유지할 수 있게 한다.
따라서, 일 실시예에서, 본 발명은 열적으로 변형될 때 유독한 가스를 배출하지 않는 매트릭스 구조를 제공한다. 또한, 본 발명은 매트릭스 구조가 상기한 장점에 더하여 원치 않는 전자 자극에 의한 오염물의 이탈을 감소시키는 장점을 제공한다. 마지막으로, 본 발명은 상기 두 가지 장점에 더하여 전위 아크 가능성을 감소시키는 일정 전위 표면을 제공함으로써 페이스플레이트에서 전기적 강성(robustness)을 얻게 되는 매트릭스 구조를 제공한다. 또한, 본 발명의 전도성 매트릭스 구조는 수많은 타입의 평판 디스플레이에 적용될 수 있다.
예시 및 설명의 목적으로 본 발명의 특정 실시예들에 대해 설명되었다. 그러나, 상기한 설명은 본 발명을 제한하려는 것이 아니며, 상기한 설명에 대해 여러 가지 변화 및 개조가 이루어질 수 있을 것이다. 본 발명의 원리 및 그의 응용을 설명하기 위해 실시예들이 선택되어 기술되었으므로, 당업자들이라면 본 발명을 잘 이용할 수 있을 것이며 특정 용도에 맞게 여러 가지 실시예들로 변경할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위 및 그들의 등가물로써 한정된다.
본 발명의 매트릭스 구조는 수많은 타입의 평판 디스플레이에 적용될 수 있다.

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  27. a) 페이스플레이트;
    b) 상기 페이스플레이트에 결합된 백플레이트;
    c) 상기 페이스플레이트 및 백플레이트 사이에 배치된 초점 구조; 및
    d) 상기 초점 구조를 덮도록 배치되며, 상기 초점 구조에서 전자 자극에 의한 오염물의 이탈 및 열적 가스 배출을 방지하는 오염 방지 구조를 포함하는 필드 에미션 디스플레이 장치.
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  31. 제27항에 있어서, 상기 초점 구조는 폴리이미드를 포함하는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  32. 제27항에 있어서, 상기 오염 방지 구조는 하나 이상의 무공성 재료층을 포함하는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 무공성 재료는 : 금속 막; 유기 고형물; 알루미늄; 베릴륨; 및 500℃ 이상의 용융점을 가진 고형물로 된 그룹에서 선택되는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  34. 제32항에 있어서, 상기 무공성 재료는 : 실리콘 산화물; 금속막; 및 유기 고형물로 된 그룹에서 선택되는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  35. 제27항에 있어서, 상기 오염 방지 구조는 하나 이상의 다공성 재료층으로 구성되는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 오염 방지 구조는 다수의 다공성 재료층으로 구성되며, 상기 다수의 다공성 재료층들중 하나 이상이 : 콜로이드 실리콘; 실리콘 산화물; 및 화학 증착 실리콘 산화물로 된 그룹에서 선택되는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  37. 제35항에 있어서, 상기 다공성 재료는 : 콜로이드 실리콘; 실리콘 산화물; 및 화학 증착 실리콘 산화물로 된 그룹에서 선택되는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  38. 제27항에 있어서, 상기 오염 방지 구조는 :
    다공성 재료의 층; 및
    상기 다공성 재료의 층에 결합되는 무공성 재료의 층으로 구성되는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  39. 제27항에 있어서, 상기 오염 방지 구조는 인듐 주석 산화물이 주입된 다공성 재료의 층을 포함하는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  40. 제27항에 있어서, 상기 오염 방지 구조는 무공성 재료가 주입된 다공성 재료의 층을 포함하는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  41. 제27항에 있어서, e) 상기 오염 방지 구조를 덮도록 배치된 전도성 코팅을 더 포함하는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  42. 제41항에 있어서, 상기 전도성 코팅은 저원자가 재료를 포함하는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  43. 제27항 또는 제41항에 있어서, 상기 오염 방지 구조는 상기 필드 에미션 디스플레이 장치의 서브 화소 영역에 배치되는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  44. 제43항에 있어서, 상기 오염 방지 구조는 주위 반사광을 감소시킴에 의해 디스플레이 콘트라스트가 개선되도록 염료를 포함하는 필드 에미션 디스플레이 장치.
  45. 제44항에 있어서, 상기 오염 방지 구조는 상기 염료로 도프된 실리콘 산화물을 포함하는 필드 에미션 디스플레이 장치.
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