KR20030088021A - 게터부를 가지고 있는 광방출 디바이스 또는 전자방출디바이스와 같은 디바이스의 구조 및 제조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 디바이스의 활성 광방출부를 가로질러 상대적으로 균일한 방식으로 손쉽게 분포될 수 있는 게터 물질(58)이 광방출 디바이스에 제공된다. 유사하게, 디바이스의 활성 전자방출부를 가로질러 상대적으로 균일하게 손쉽게 분포될 수 있는 게터 물질(112, 110/112, 128, 132 및 142)이 전자방출 디바이스에 제공된다. 열 분사, 기울임 물리 침적, 및 마스크 없는 전기이동/유전체이동 침적과 같은 기술들이 게터 물질을 침적하는데 사용될 수 있다.

Description

게터부를 가지고 있는 광방출 디바이스 또는 전자방출 디바이스와 같은 디바이스의 구조 및 제조 {STRUCTURE AND FABRICATION OF DEVICE, SUCH AS LIGHT-EMITTING DEVICE OR ELECTRON-EMITTING DEVICE, HAVING GETTER REGION}

평면 CRT 디스플레이는 기본적으로 전자방출 디바이스와 광방출 디바이스로 구성되어 있다. 전자방출 디바이스는 전자방출 요소들(electron-emissive elements)을 포함하고 있다. 전자들은 광방출 디바이스내의 대응 부위에 가로질러 분포되어 있는 광방출부(light-emitting region)로 향하게 된다. 광방출부는 전자들에 의해 가격될 때, 디스플레이의 화면(viewing surface)에 영상(image)을 만들어내는 광을 방출한다.

전장방출 디바이스는, 전자방출 요소들이 위에 위치되어 있는, 일반적으로 후면판(backplate)으로 칭해지는 판(plate)을 포함하고 있다. 마찬가지로, 광방출디바이스도, 광방출부들이 위에 위치되어 있는, 일반적으로 전면판(faceplate)으로 칭해지는 판을 포함하고 있다. 후면판과 전면판은 통상적으로 외벽(outer wall)을 통해 서로 연결되어 밀봉 봉합부(sealed enclosure)를 형성한다.

평면 CRT 디스플레이가 적절히 작동하기 위해서는 밀봉 봉합부가 고진공으로 유지될 필요가 있다. 밀봉부내의 오염 가스들은 디스플레이를 열화시키고 디스플레이의 수명 단축과 균일하지 못한 디스플레이 밝기(brightness)와 같은 여러 문제점들을 야기할 수 있다. 따라서, 평면 CRT 디스플레이는, 외부의 영향을 받지 않게(hermetically)(기밀: 氣密 airtight) 밀봉되고, 디스플레이가 밀봉될 때 밀봉 봉합부에 고진공이 제공되며, 계속적으로 밀봉되게 고진공이 디스플레이내에서 유지되는 것이 필수적이다.

밀봉 공정 중과 그 이후에 필요한 고진공을 유지하기 위하여, 오염 가스를 흡입하는 게터(또는 게터링) 물질을 보통 평면 CRT 디스플레이에 제공한다. 오염 가스를 흡입하는 게터의 능력은 게터의 표면적이 증가함에 따라 보통 증가한다. 평면 CRT 디스플레이의 활성 영상부(active imaging area)가 디스플레이 전체 측면의 큰 부위인 것이 일반적으로 바람직하다. 따라서, 일반적으로 설계의 목적은 디스플레이 전체 측면을 현저히 증가시키지 않으면서 큰 면적을 가지도록 게터 물질을 구성하는 것이다.

도 1 내지 4는 일반적으로 전계방출 디스플레이("FED")로 칭해지는 전계방출 평면 CRT 디스플레이의 광방출 디바이스내에 게터 물질을 제공하는 4 개의 선행기술에 따른 배열을 보여주고 있다. 도 1의 광방출 디바이스는 미국특허제5,606,225호와 제5,628,662호에 개시되어 있다. 미국특허 제5,498,925호는 도 2의 광방출 디바이스를 개시하고 있다. 도 3과 4의 광방출 디바이스는 미국특허 제5,945,780호에 개시되어 있다.

도 1의 광방출 디바이스는 투명한 평면 기재(10), 투명한 전기전도성 양극층(12), 형광 물질부(14), 및 형광부(14)를 측면상으로 이격시키는 평행한 릿지(ridge)로서 배열되어 있는 차단 구조(barrier structure: 16)를 포함하는 것으로 구성되어 있다. 차단 구조(16)는 바람직하게는 가시 스펙트럼을 따라 불투명한 물질로 구성되어 있다. 편향 전극(deflection electrode: 18)이 구조(16)상에 각각 위치되어 있다. 전극(18)은 구조(16)들 중 소망하는 구조쪽으로 전자들을 편향시키도록 제어된다. 전자 편향 기능을 수행하는 것 이외에, 전극(18)은 바람직하게는 지르코늄, 바나듐 및 철과 같은 게터 물질로 구성되어 있다.

도 2에서, 광방출 디바이스는 투명한 평면 기재(20), 투명한 전기 전도성층(22), 및 인광부(phosphor region: 24)를 포함하고 있다. 불투명하게 구성할 수도 있는 웹(web: 26)은 지르코늄, 철 및 알루미늄의 합금과 같은 게터 물질을 포함할 수도 있다. 추가적으로 또는 투명 도전층(22) 대신에, 도 2의 광방출 디바이스는 인광부(24)와 웹(26) 위에 형성되는, 보통 알루미늄으로 되어있는 얇은 광반사막(thin light-reflective film: 도시하지 않음)을 포함할 수도 있다. 광반사막이 제공될 때에는, 그것은 디스플레이의 양극으로 작용한다.

도 3의 광방출 디바이스는 투명한 기재(28), 인광부(30), 및 각각의 인광부(30)를 측면상으로 둘러싸고 있는 전기전도성 물질(32)을 포함하고 있다.가스 흡착층(34), 즉, 게터링 층은 도전성 물질(32)의 일부 위에 놓여 있다. 가스 흡착층(34)은 층(34)에 대해 소망하는 측면 형상을 가지는 적당한 마스크를 통해 가스 흡착 물질의 현탁액(suspension)을 전기적으로 침적함으로써 형성될 수 있다.

도 4에서, 광방출 디바이스는 도 3에서와 같이 배열된 기재(28), 인광부(30), 및 도전성 물질(32)을 포함하고 있다. 가스 흡착층(36)은 도 4의 디바이스에서 인광부(30)와 도전성층(32) 위에 놓여 있다. 보통 알루미늄으로 되어있는 얇은 보지층(retainer layer: 38)이 인광층(30)과 도전성층(32) 위에 놓여 있다. 가스 흡착층(30)이 인광층(30)에 접하고 있기 때문에, 층(36)은 부위(30)에 의해 방출되는 오염 가스들을 흡입할 수 있다. 미국특허 제5,945,780호는 오염 가스들이 층(38)을 통과하여 층(36)에 의해 흡입될 수 있게 하는 통로(passage)를 보지층(38)이 가지고 있는지 여부를 설명하지 않고 있다.

도 1 내지 4의 게터-포함 광방출 장치들의 각 선행기술에서 게터 물질은 활성 영상부에 위치되어 있다. 따라서, 이들 각각의 디바이스는 디바이스 전체의 측면을 현저히 증가시키지 않으면서 넓은 게터 면적을 이룰 수 있음을 보여준다. 그러나, 도 1 내지 4의 선행기술의 디바이스들은 모두 심각한 단점들을 가지고 있다.

예를 들어, 광이 투명한 전기 도체를 통과할 때 광의 광도는 현저히 줄어드는데, 이는 도 1의 디바이스와 도 2의 디바이스에서 발생한다. 도 3의 디바이스를 포함하고 있는 디스플레이에서 양극으로 작용하는 도전성 물질(32)이 인광부(30)의 옆에 위치되어있는 량 만큼, 도 3의 디바이스는 부위(30)에 직접 비례하여 양극이 부족하게 되어, 바람직하지 못한 전자-궤도 편향(electron-trajectory deflection)에 민감하게 된다. 도 4의 구조에서 전자들은 인광부(30)를 가격하기 전에 가스 흡착층(36)을 통과해야 하므로, 디스플레이의 효율성을 떨어뜨린다.

도 1 내지 4의 광방출 디바이스와는 반대로, 미국특허 제5,866,978호는 광방출 디바이스가 전자방출 디바이스에 연결되어 있는 외벽을 따라 게터 물질이 위치되어 있는 FED를 개시하고 있다. 게터 물질은 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스에 모두 접해 있다. 광방출 디바이스에서, 게터 물질은 인광부 위로 연장되어 있는 알루미늄층의 얇은 주변 스트립(peripheral strip) 위에 놓여 있다. 미국특허 제5,866,978호의 FED가 도 1 내지 4의 FED의 많은 단점들을 피할 수 있다 할지라도, 오직 외벽을 따라 게터 물질을 위치시키는 것은 긴 디스플레이 수명을 얻기에 충분한 게터 면적을 제공하지는 못한다.

도 4의 광방출 디바이스와는 다소 반대로, 유럽특허공보("EPP") 제996,141호는, 디스플레이의 활성 부위에 있는 형광 물질을 덮고 있는 광반사층에 게터 물질을 포함하고 있는 광방출 디바이스의 평면 CRT 디스플레이를 개시하고 있다. 통상적으로 스트립 형태인 전기전도성 블랙 매트릭스는 양극층의 아래, 따라서 게터 물질의 아래에 위치되어 있다. EPP 996,141은 게터 물질이 전체 양극층 위에 위치되어 있는 덮개층(blanket layer)일 수 있다고 개시하고 있다. EPP 996,141은 또한 게터 물질이 패턴화(patterned)될 수 있다고 개시하고 있다. 블랙 매트릭스가 스트립들로 구성될 때, 게터 물질은 블랙 매트릭스 스트립 위의 양극층 상에, 또는 양극층에 걸쳐 연장되어있는 채널내의 외견상으로 블랙 매트릭스 층상에 직접 위치되어있는 스트립들로 구성되어 있다고, EPP 996,141은 개시하고 있다.

EPP 996,141은 평면 CRT 디스플레이의 전자방출 디바이스내의 어떠한 전기 도체 상에 선택적으로 또는 추가적으로 게터 물질을 제공할 수 있다고 설명하고 있다. 더욱 구체적으로, EPP 996,141은 게터 물질이 전자방출 디바이스내의 전기 절연층 위로 연장되어 있는 열 도체(row conductor)들 상에 위치되어 있는 표면 도전성(surface-conduction) 평면 CRT 디스플레이를 개시하고 있다. 열 도체들이 도체층 상의 행 도체(column conductor)들 위를 가로지르고 있는 실시예에서, 게터 물질은 행 도체들의 노출 부위(exposed portion) 상에도 제공되어 있다.

EPP 996,141의 표면 도전성 평면 CRT 디스플레이는 상기 설명한 게터-포함 평면 CRT 디스플레이의 몇몇 단점들을 극복하고 있다. 디바이스의 형광 물질을 도포하지 않으면서 광방출 디바이스내 블랙 매트릭스 스트립 위에 게터 물질을 배열하는 것에 의해, 전자방출 디바이스내 표면 도전체에서 방출된 전자들이 형광 물질을 가격하기 전에 게터 물질을 통과할 필요가 없다. 따라서, EPP 996,141의 디스플레이는 도 4의 광방출 디바이스를 가지고 있는 평면 CRT 디스플레이에서 발생하는 효율 손실을 피할 수 있다. 그러나, EPP 996,141의 디스플레이에서 개별적 광방출 장소들의 밀도가 상대적으로 낮고, 디스플레이의 이미지 밀도에서 불균일성을 야기할 수 있다.

디스플레이 전체 측면적을 현저히 증가시키지 않으면서 높은 게터 표면적을 이룰 수 있게 게터 물질을 배치하고 앞서의 단점들을 피할 수 있게 평면 디스플레이의 광방출 디바이스를 구성하는 것이 바람직하다. 유사하게, 디스플레이 전체의 측면적을 현저히 증가시키지 않고 높은 게터 표면적을 이룰 수 있도록 게터 물질이배치되어 있는 전자방출 디바이스를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 광방출 또는 전자방출 디바이스의 활성부를 비교적 균일한 방식으로 가로지르도록 게터 물질이 분포되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 오염 가스들을 흡입(흡착 및/또는 흡수)하기 위한 게터(getter)를 가지고 있는 디바이스에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 평면 음극선 관(flat-panel cathode-ray tube: "CRT") 디스플레이용 부품으로 사용하기에 적합한 게터-포함(getter-containing) 광방출(light-emitting) 디바이스와 전자방출(electron-emitting) 디바이스의 구조 및 제조에 관한 것이다.

도 1 - 4는 4 개의 선행기술 FED의 게터-포함 광방출 디바이스들의 활성부에 대한 측단면도들이다.

도 5는 본 발명에 따라 구성된 게터-포함 광방출 디바이스를 가지고 있는 평면 CRT 디스플레이, 통상적으로는, FED의 활성부에 대한 측단면도이다.

도 6은 도 5의 평면 디스플레이, 구체적으로는, 광방출 디바이스의 활성부에대한 평단면도로서, 도 5의 단면이 도 6에서 면 5-5를 따라 취해졌다. 도 6에서 단면은 도 5에서 면 6-6을 따라 취해졌다.

도 7 - 9는 도 5와 6의 광방출 디바이스를 치환할 수 있는, 본 발명에 따라 구성된 게터-포함 광방출 디바이스의 활성부에 대한 측단면도들이다.

도 10a - 10d는 본 발명에 따라 도 5와 6의 광방출 디바이스를 제조하기 위한 단계들을 나타내는 측단면도들이다.

도 11a - 11e는 본 발명에 따라 도 7의 광방출 디바이스를 제조하기 위한 단계들을 나타내는 측단면도들이다.

도 12a - 12e는 본 발명에 따라 도 7의 광방출 디바이스의 변형을 제조하기 위한 단계들을 나타내는 측단면도들이다.

도 13a - 13d는 본 발명에 따라 도 7의 광방출 디바이스의 또다른 변형을 제조하기 위한 단계들을 나타내는 측단면도들이다.

도 14a - 14e는 본 발명에 따라 도 8의 광방출 디바이스를 제조하기 위한 단계들을 나타내는 측단면도들이다.

도 15a - 15g는 본 발명에 따라 도 9의 광방출 디바이스의 구현예를 제조하기 위한 단계들을 나타내는 측단면도들이다.

도 16은 본 발명에 따라 구성된 게터-포함 광방출 디바이스를 가지고 있는 평면 CRT 디스플레이, 통상적으로는, FED의 활성부의 일부에 대한 측단면도이다.

도 17은 도 16의 평면 디스플레이, 구체적으로는, 광방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 평단면도로서, 도 16의 단면은 도 17에서 면 16-16을 통해 취해졌다. 도 17의 단면은 도 16에서 면 17-17을 통해 취해졌다.

도 18a - 18e는 본 발명에 따라 도 16과 17의 광방출 디바이스를 제조하기 위한 단계들을 나타내는 측단면도들이다.

도 19는 본 발명에 따라 구성된 게터-포함 전자방출 디바이스를 가지고 있는 평면 CRT 디스플레이, 통상적으로는, FED의 활성부의 일부에 대한 측단면도이다.

도 20은 도 19의 FED, 구체적으로는, 전자방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 평단면도로서, 도 19의 단면은 도 20에서 면 19-19를 통해 취해졌다. 도 20의 단면은 도 19에서 면 20-20을 통해 취해졌다.

도 21과 22는 도 19와 20의 전자방출 디바이스를 치환할 수 있는, 본 발명에 따라 구성된 2 개의 게터-포함 전자방출 디바이스의 활성부들에 대한 측단면도들이다.

도 23a - 23d는 본 발명에 따라 도 19와 20의 전자방출 디바이스를 제조하기 위한 단계들을 나타내는 측단면도들이다.

도 24a - 24c는 본 발명에 따라 도 19와 20의 전자방출 디바이스의 변형을 제조하기 위한 단계들을 나타내는 측단면도들이다.

도 25a - 25d는 본 발명에 따라 도 21 또는 22의 전자방출 디바이스를 제조하기 위한 단계들을 나타내는 측단면도들이다.

도 26은 본 발명에 따라 구성된 게터-포함 전자방출 디바이스를 가지고 있는 FED의 활성부의 일부에 대한 측단면도이다.

도 27은 도 26의 FED, 구체적으로 전자방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 평단면도로서, 도 26의 단면은 도 27에서 면 26-26을 통해 취해졌다. 도 27의 단면은 도 26에서 면 27-27을 통해 취해졌다.

도 28은 도 26과 27의 전자방출 디바이스의 구현예의 활성부의 일부에 대한 측단면도이다.

도 29a - 29c는 본 발명에 따라 도 26과 27의 전자방출 디바이스를 제조하는 단계들을 나타낸 측단면도들이다.

도 30은 본 발명에 따라 구성된 게터-포함 전자방출 디바이스를 가지고 있는 FED의 활성부의 일부에 대한 측단면도이다.

도 31은 도 30의 FED, 구체적으로, 전자방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 측단면도로서, 도 30의 단면은 도 31에서 면 30 - 30을 통해 취해졌다. 도 31의 측단면은 도 30에서 면 31-31을 통해 취해졌다.

도 32는 도 30과 31의 전자방출 디바이스를 치환할 수 있고 본 발명에 따라 구성된 게터-포함 전자방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 측단면도이다.

도 33a - 33e는 본 발명에 따라 도 30과 31의 전자방출 디바이스를 제조하기 위한 단계들을 나타낸 측단면도들이다.

도 34는 본 발명에 따라 구성된 게터-포함 전자방출 디바이스를 가지고 있는 FED의 활성부의 일부에 대한 측단면도로서, 도 34의 단면을 가지고 있는 FED는 도 35와 36에 표시된 바와 같은 2 개의 방식으로 구현된다.

도 35는 도 34의 FED, 구체적으로, 전자방출 디바이스의 활성부의 일부의 하나의 구현예에 대한 평단면도로서, 도 34의 단면은 도 35에서 면 34-34를 통해 취해졌다. 도 35의 단면은 도 34에서 면 35-35를 통해 취해졌다.

도 36은 도 34의 FED, 구체적으로, 전자방출 디바이스의 활성부의 일부의 또다른 구현예에 대한 평단면으로서, 도 36의 단면은 도 34에서 면 36-36을 통해 취해졌고, 면 36-36은 면 35-25과 동일하다.

도 37 - 39는 도 34 및 도 35 또는 36의 전자방출 디바이스를 치환할 수 있고 본 발명에 따라 구성된 3 개의 게터-포함 전자방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 측단면도들이다.

도 40a - 40d는 본 발명에 따라 도 34 및 도 35 또는 36의 전자방출 디바이스를 제조하는 단계들을 나타낸 측단면도들이다.

유사한 참조 기호들이 동일한 또는 매우 유사한 항목 또는 항목들을 나타내기 위하여 도면들과 바람직한 실시예들의 기재에서 사용되었다.

본 발명은 바람직하게 위치되어 있는 게터부(getter region)를 가지고 있는 디바이스를 제공한다. 본 디바이스는 예를 들어 광방출 디바이스 또는 전자방출 디바이스로서 구현될 수 있다. 어느 경우에든, 게터부는 디바이스의 활성부(active portion)에서 적어도 부분적으로 정상 위치되어 있다. 디바이스 활성부내에 게터 물질을 위치시킴으로써, 디바이스의 전체 측면적을 현저히 증가시키지 않고 높은 게터 표면적이 이뤄질 수 있다.

중요한 점은, 본 광방출 또는 전자방출 디바이스내의 게터 물질은 디바이스의 활성부를 가로지르면서 상대적으로 균일한 방식으로 용이하게 분포시킬 수 있다는 것이다. 본 발명은 활성부에서의 불균일한 게터링으로부터 발생할 수 있는 바람직하지 못한 활성부 압력 변위(active-portion pressure gradient)와 같은 어려움을 쉽게 피할 수 있다. 게터부를 포함하고 있는 본 광방출 및 전자방출 디바이스는 또한 앞서 설명한 선행기술의 게터-포함 광방출 및 전자방출 디바이스의 단점들을 피할 수 있도록 구성되어 있다. 예를 들어, 본 발명의 전자방출 디바이스들에 있어서 개별적 전자방출 장소(electron-emissive site)들의 밀도를 매우 높은 상태로 쉽게 만들 수 있어서, 개별적 전자방출 장소들의 낮은 밀도로부터 발생할 수 있는 불균일성의 문제점을 피할 수 있다.

본 발명의 첫 번째 측면에서, 평면 디스플레이의 광방출 디바이스로서 사용하기에 일반적으로 적합한 게터-포함 광방출 구조는, 판(plate), 위에 놓인 광방출부(overlying light-emissive region), 광차단부(light-blocking region), 게터부(getter region), 전기 비절연층(electrically non-insulating layer)을 포함하고 있고, 여기서 "전기 비절연성(electrically non-insulting)"은 전기 전도성(electrically conductive)과 전기 저항성(electrically resistive)을 의미한다. 가시광에 대해 일반적으로 비투과적인 광차단부는 판 위에 놓여 있다. 광방출부는 판이 가시광에 대해 일반적으로 투과적인 곳 위에서 광차단부내의 개구(opening)내에 적어도 부분적으로 위치되어 있다. 게터부는 광차단부의 적어도 일부 위에 놓여있고 광방출부를 측면상으로 가로질러 겨우 부분적으로만 연장되어 있다.

비절연층은 게터부와 광방출부 중의 하나 또는 이들 모두의 적어도 일부 위에 놓여 있다. 더욱 구체적으로, 비절연층은 통상적으로 적어도 광방출부 위에 놓여 있고 바람직하게는 게터부와 광방출부 위에 놓여 있다. 비절연층은 그것이 게터부 위에 놓여 있을 때 보통 천공되어(perforated) 있다. 결과적으로, 게터부는 비절연층을 통해 오염 가스들을 흡입할 수 있다. 비절연층을 게터부 위에 놓음으로써, 비절연층은 게터부를 보호하고 광방출 구조의 수명을 연장시킨다.

본 발명의 두 번째 측면에서, 평면 디스플레이의 광방출 디바이스로 사용하기에 일반적으로 적합한 게터-포함 광방출 구조는, 판, 위에 놓인 광방출부, 광차단부, 게터부, 및 전기 비절연층을 포함하고 있다. 본 발명의 두 번째 측면에서,판, 광방출부 및 광차단부는 첫 번째 측면에서와 동일하게 배열되어 있다. 즉, 광방출부는 판이 가시광에 대해 일반적으로 투과적인 곳 위에서 광차단부내 개구 안에 적어도 부분적으로 위치되어 있다. 또한, 개구는 전반적으로 측면상에서 광방출부가 판 위에 놓여 있는 곳으로 게터부를 통해 연장되어있다.

본 발명의 두 번째 측면에서 게터부와 비절연층의 위치는 제 1 측면에서의 이들의 위치와 전반적으로 반대이다. 구체적으로, 게터부가 광차단부 위에서 비절연층의 적어도 일부 위에 놓여 있는 반면에, 제 2 측면에서 비절연층은 광차단부의 적어도 일부 위에 그리고 바람직하게는 광방출부의 적어도 일부 위에도 놓여 있다. 게터부를 비절연층 위에 놓이도록 구성함으로써, 게터부는 비절연층이 천공되게 하지 않고도 광방출 구조 위에 존재하는 오염 가스들을 흡입할 수 있다.

비절연층은 본 발명의 이들 양 측면에서 보통 전기 전도성이다. 광방출 구조가 평면 CRT 디스플레이의 광방출 디바이스를 형성할 때, 비절연층은 통상적으로 전자들을 광방출 구조로 이끌기 위한 양극으로 작용한다. 비절연층, 즉, 양극이 광방출부 위에 놓인 상태에서, 전자들은 양극을 통과하여 광방출부를 가격함으로써, 이것이 광을 방출하게 한다. 양극은 광이 그것을 통과하여 디스플레이의 전면에 도달할 수 있도록 투명할 필요는 없다. 투명한 양극에서 불가피하게 일어나는 광 투과 손실은 여기에서 피하여 진다. 사실, 본 발명의 이들 측면들 각각에서 비절연층은 디스플레이의 광 강도를 증가시킬 수 있도록 초기 후방 광(initially rear-directed light)의 일부를 보통 반사한다.

특히, 본 발명의 이들 양 측면에서 게터부가 광방출 구조의 활성 광방출부에적어도 부분적으로 위치되어서, 구조의 전체 측면적을 현저하게 증가시키지 않으면서 큰 게터 표면적이 얻어질 수 있다. 또한, 본 발명의 두 번째 측면에서 설명한 바와 같이, 개구는 광방출부가 판 위에 일반적으로 측면상으로 놓여 있는 곳으로 게터부를 통해 보통 연장되어 있다. 따라서, 게터부의 존재는 광방출부 쪽으로의 전자 흐름에 나쁜 영향을 주지 않는다. 이는 평면 디스플레이가 높은 효율 방식으로 작동하도록 하여 준다.

본 발명의 세 번째 측면에서, 평면 디스플레이의 전자방출 디바이스용으로 사용하기에 적합한 게터-포함 전자방출 구조는, 판, 전자방출부, 지지부, 및 게터부를 포함하고 있다. 전자방출부와 지지부는 모두 판 위에 놓여 있다. 게터부는 지지부의 적어도 일부 위에 놓여 있다. 복합 개구(composite opening)는 전자방출 요소가 전자들을 공간 안으로 방출할 수 있도록 전자방출 요소가 판 위에 놓여있는 전반적으로 측면상의 곳에서 게터부와 지지부를 통해 연장되어 있다.

지지부는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 지지부는 전자방출 요소에 의해 방출되는 전자들을 포커싱하는 계(system)의 적어도 베이스 포커싱 구조로서 형성되어 있다. 이 때, 전자-포커싱 계는 전기 비절연성 포커스 코팅을 포함하고 있다. 포커스 코팅은 적어도 부분적으로 게터부를 형성한다. 다른 방식으로서, 포커스 코팅은 게터부의 적어도 일부 위에 또는 아래에 놓여 있을 수 있다. 포커스 코팅이 게터부의 위에 놓여 있을 때, 포커스 코팅은 가스들이 포커스 코팅을 통과하여 게터부에 의해 포집되도록 보통 천공되어 있다. 또다른 예로서, 지지체는 전자들을 전자방출 요소로부터 선택적으로 추출하거나 전자방출 요소에 의해방출된 전자들을 선택적으로 통과시키는 적어도 제어전극으로서 형성될 수 있다. 제어전극은 판 위에 놓여있고 개구를 가지고 있는데, 전자방출 요소는 상기 개구를 통해 노출되어 있다.

본 발명의 네 번째 측면에서, 평면 디스플레이의 전자방출 디바이스로서 일반적으로 적합하게 사용될 수 있는 게터-포함 전자방출 구조는, 판, 위에 놓인 전자방출 요소, 제어전극 및 게터부를 포함하고 있다. 제어전극은 본 발명의 세 번째 측면에서와 동일하게 구성되어 있고 동일하게 작용한다. 따라서, 개구는 전자방출 요소를 노출시키도록 제어전극을 통해 연장되어 있다.

본 발명의 네 번째 측면에서 게터부는 제어전극의 적어도 일부 위에 놓여 있고, 제어전극에 접촉되어 있거나 또는 바로 아래에 놓인 물질에 의해 제어전극에 연결되어 있다. 전자방출 요소는 통상적으로, 판 위에 놓여 있고 제어전극 위로 연장되어있는, 전자-포커싱 계의 일부 또는 전부와 같은, 돌출부내 개구를 통해 노출되어 있다. 게터부는 돌출부내 상기 개구를 통해 연장되어 있거나 및/또는 그 안에 위치되어있거나, 또는 돌출부내 또다른 개구를 통해 노출되어 있을 수 있다. 후자의 경우에, 전자방출 요소의 어느 것도 돌출부내 상기 다른 개구를 통해 보통 노출되어 있지 않다.

본 발명의 다섯 번째 측면은 전자-포커싱 기능을 수행하도록 게터부를 사용하는 것에 관한 것이다. 구체적으로, 평면 디스플레이의 전자방출 디바이스로 사용하기에 일반적으로 적합한 전자방출 구조는, 판, 판 위에 놓여있는 전자방출 요소, 및 판 위에 놓여있는 게터부를 포함하고 있다. 게터는 전자방출 요소에 의해방출된 전자들을 포커싱하도록 형상화되어있고 위치되어있으며 제어된다. 게터부는 보통 전자-포커싱 기능을 수행하고 따라서 포커스 전위(focus potential)를 수령하기 때문에, 게터부는 통상적으로 전자방출 요소가 노출되는 개구를 가지고 있는 제어전극과 사실상 전기적으로 연결되어있지 않은 전기 비절연성 물질로 구성되어 있다.

본 발명의 여섯 번째 측면에서, 평면 디스플레이의 전자방출 디바이스로서 사용하기에 일반적으로 적합한 게터-포함 전자방출 구조는, 판, 위에 놓여있는 일군의 전자방출 요소들, 전자방출 요소들이 노출되는 개구를 각각 가지고 있는 측면상으로 이격되어있는 일 군의 제어전극, 및 게터부를 포함하고 있다. 여기서 제어전극은 본 발명의 세 번째 측면에서의 제어전극과 동일하게 기능한다. 게터부는 연속적인 한 쌍의 제어전극이 판 위에 놓이는 곳에서 판 위에 놓여 있다. 게터부와 전자방출 요소는 통상적으로, 판 위에 놓여있고 제어전극 위로 연장되어있는, 통상적으로 일부 또는 전부의 전자-포커싱 계, 돌출부내 개구를 통해 연장되어 있다.

본 발명의 일곱 번째 측면에서, 평면 디스플레이의 전자방출 디바이스로 사용하기에 일반적으로 적합한 전자방출 디바이스는, 판, 일 군의 위에 놓여있는 전자방출 요소들, 판의 위에 놓여있는 측면상으로 이격되어있는 일 군의 제어전극들, 판 위에 놓여 있는 돌출부, 및 판 위에 놓여있는 게터부를 포함하고 있다. 제어전극은 전자들을 전자방출 요소로부터 선택적으로 추출하거나 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시킨다. 전자-포커싱 계일 수 있는 돌출부는 각제어전극의 적어도 일부 위로 연장되어 있다. 게터부는 돌출부내 개구를 통해 노출되어있거나 및/또는 그것 안에 위치되어 있다.

본 발명의 일곱 번째 측면에서 게터부는 통상적으로 제어전극들 중의 하나의 적어도 일부 위에 놓여 있다. 전자방출 요소는 돌출부내 상기 설명한 개구를 통해 노출될 수 있다. 다른 방식으로, 작동가능한 전자방출 요소의 어느 것도 돌출부내의 이러한 개구를 통해 노출되지 않도록 할 수도 있다. 즉, 돌출부내 상기 개구는 어떠한 전자방출 요소를 노출시키는 사용되는 개구로부터 이격되어 있다.

본 발명의 세 번째 내지 일곱 번째 측면에서의 전자방출 구조가 평면 CRT 디스플레이의 전자방출 디바이스를 형성할 때, 앞서 설명한 방식들로 전자방출 구조를 형성하는 것은 게터부가 구조의 활성 전자방출부내에 적어도 부분적으로 위치될 수 있게 하여 준다. 따라서, 디스플레이 전체 측면적을 현저히 증가시키지 않고 큰 게터 면적이 손쉽게 얻어질 수 있다.

각각의 본 광방출 구조 및 전자방출 구조는 오직 하나의 게터부만을 가지는 것으로서 기재되어 있다. 그럼에도 불구하고, 이들 구조들의 각각은 다중 게터부들(multiple getter regions)을 가지도록 연장되어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 첫 번째 네 개의 측면들에서 구조의 반복들이 측부 대 측부(side-to-side)로 놓일 수 있다. 게터부는 본 발명의 마지막 두 개의 측면들에서 단순히 반복되어질 수 있다. 결과적으로, 초래된 광방출 구조 또는 전자방출 구조에서 게터 물질은 구조의 활성부를 가로질로 상대적으로 균일하게 분포되어질 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 게터부가 제공된 광방출 구조는 게터-포함 활성부를 가진 전자방출 구조와 결합되거나 그 반대일 수 있다.

본 광방출 구조와 전자방출 구조를 만들기 위하여 다양한 기술들이 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 예를 들어, 게터 물질은 기울임 물리 침적(angled physical deposition)에 의해 침적될 수 있다. 게터 물질은 게터가 실질적인 량의 오염 가스들을 흡입하기 위한 상당한 기공을 가지는 것이 필요하다는 사실을 고려할 때, 기울임 기화(angled evaporation)는 일반적으로 게터부에 대해 바람직한 형태의 다공성 미세구조를 만든다. 기울임 물리 침적은 본 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스를 구현하는 판 구조의 위에, 그리고 게터 물질이 개구 안으로 오직 아래로 중도까지만 침적되도록 판 구조내의 개구 안으로 게터 물질을 침적하게는 통상적으로 사용된다.

게터 물질은 플라즈마 분사(plasma spray)나 프레임 분산(flame spray)와 같은 열 분사 기술에 의해 평면 디스플레이의 일부 완성된 구성요소들 위에 침적될 수 있다. 본 발명에 따라 디스플레이 구성요소 위로의 게터 물질의 열 분사는 선택적으로 또는 비선택적으로, 즉, 덮개(blanket) 방식으로 실행될 수 있다. 하나의 선택적 기술은 게터 물질이 구성요소의 어떠한 물질 위에 침적되는 것을 차단하기 위하여 마스크를 사용하는 것을 수반한다. 마스크는 그것 위에 축적된 게터 물질을 들어올리기 위하여 열 분산 이후에 보통 제거된다.

또다른 선택적 기술은 디스플레이 구성요소의 일부 위에 기울임 방식으로 게터 물질을 열 분사하는 것을 수반한다. 이 경우에, 게터 물질이 구성요소의 기본적 표면(primary surface) 상에 축적되고, 기본적 표면에서 시작되어 구성요소를통해 중도까지 연장되어있는 개구의 하단에는 축적되지 않는 것이 통상적으로 바람직하다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 게터 물질은, 기본적 표면에 대해 전반적으로 수직으로 연장되어있는 선에 대해 상대적으로 측정된 평균 경사각(tilt angle)에 있어서, 게터 물질이 개구 안으로 오직 아래로 중도까지만 축적되기에 충분히 큰 경사각으로, 기본적 표면 위에 열 분사된다. 결과적으로, 게터 물질은 기본적 표면 상에 축적되지만 개구의 하단에 축적되지는 않는다.

상대적으로 두꺼운 층의 게터 물질은 열 분사에 의해 보통 침적될 수 있다. 열 분사된 게터 물질을 수령하는 구성요소가 평면 CRT 디스플레이에서 전자방출 디바이스의 반대쪽에 위치되어있는 광방출 디바이스일 때에는, 게터 물질은 통상적으로 광방출부가 적어도 부분적으로 위치되어있는 개구를 가지고 있는 광차단부 위에 놓인다. 광차단부는 통상적으로 광방출부로부터 후방 산란된 전자들을 포집함으로써 디스플레이의 실행성을 강화시킨다. 게터 물질이 광차단부 위에 놓여있기 때문에, 게터 물질은 그렇게 후방 산란된 전자들을 포집하는 것을 돕는다. 게터 물질이 이러한 지원을 제공할 수 있는 능력은 게터 물질의 두께(또는 높이)의 증가에 따라 증가된다. 결과적으로, 열 분사에 의해 게터 물질을 침적하는 것은 고실행성의 평면 CRT 디스플레이를 만드는 것을 용이하게 하여준다.

전기이동(electrophoretic) 및/또는 유전체이동(dielectrophoretic) 침적은 마스크를 사용하지 않고 평면 디스플레이의 부분적으로 제조된 구성요소의 일부 위에 게터 물질을 침적하는데 사용될 수 있다. 게터 물질을 마스크없이(maskless) 전기이동/유전체이동 침적을 행하기 위하여, 구성요소는 보통 적정한 전위가 인가되는 전기 전도성 물질이다. 도전성 물질은, 예를 들어, 제어전극이나 포커스 코팅을 형성할 수도 있다. 이 때, 게터 물질은 구성요소 상에 그밖의 곳에는(elsewhere) 축적되지 않게 하면서 도전성 물질 위에 축적된다. 마스크 없는 전기이동/유전체이동 침적은 종종 값비싼 마스킹 단계를 피할 수 있기 때문에 잇점이 있다.

간단히 정리하면, 본 발명에 따라 구성된 광방출 구조 또는 전자방출 구조는, 구조의 전체 측면적을 현저히 증가시키지 않으면서 높은 게터 면적을 달성하기 위하여 구조의 활성부내에 위치되어있는 게터부를 포함하고 있다. 광방출 구조 또는 전자방출 구조의 수명은 이들이 고 진공 분위기에서 사용될 때 현저하게 증가된다. 본 발명의 광방출 구조는 투과 손실(transmission loss)과 앞서 설명한 선행기술의 광방출 디바이스의 다른 문제점들을 피할 수 있다. 게터 물질은, 광방출 구조 또는 전자방출 구조의 다른 부분들을 오염시키거나 그렇지 않으면 손상시키지 않으면서 필요한 곳에 게터 물질이 손쉽게 축적되도록 할 수 있는 기술에 의해 침적될 수 있다. 따라서, 본 발명은 선행기술에 대해 큰 발전을 제공한다.

일반적인 고려 사항들

본 발명에 따라 게터부가 제공된 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스에 관한 다양한 구조들을 이하에서 설명한다. 각각의 전자방출 디바이스는 전계 방출 원리에 따라 작동하고 여기서는 종종 전계 이미터(field emitter)로서 칭해지기도 한다. 광방출 디바이스들 중의 하나가 전계 이미터들 중의 하나와 결합될 때, 그러한 결합은 전계-방출 디스플레이(FED)를 형성한다.

각각의 본 광방출 디바이스는 일반적으로 이하에서 설명하게 되는 것과는 다른 전자방출 디바이스와 결합될 수도 있다. 예를 들어, 각각의 본 광방출 디바이스는 열 방출 또는 전계 방출 이외의 다른 기술에 따라 작동하는 전자방출 디바이스와 결합될 수 있다. 이 경우에, 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스의 결합은 간단히 평면 CRT 디스플레이이다. 유사하게, 각각의 본 전자방출 디바이스는 평면 CRT 디스플레이를 간단히 형성하기 위하여 하기에서 설명되는 것과는 다른 광방출 디바이스와 결합될 수 있다. 결과적으로 얻어진 평면 CRT 디스플레이가 구체적으로 FED이니 또는 그렇지 않은지에 관계없이, 디스플레이는 통상적으로 평면 텔레비전이나, 개인용 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 워크스테이션, 또는 개인용 디지털 기기와 같은 휴대 장치용 평면 비디오 모니터용으로 적합하다. 각각의 본 평면 CRT 디스플레이에서 전자방출 디바이스는, 열과 행으로 배열된 전자방출부들의 2차원적 배열을 포함하고 있다. 각각의 전자방출부는 콘(cone), 필라멘트(filament) 및 무질서한 형상의 입자들과 같은 하나 또는 그 이상의 전자방출 요소들로 구성되어 있다. 디스플레이의 광방출 디바이스는 열과 행으로 배열된 광방출부들의 2차원적 배열을 포함하고 있다. 각각의 광방출부들은 통상적으로 인광체(phosphor)로 구성되어있고, 대응하는 전자방출부의 각각 반대쪽에 위치되어있다.

각각의 본 평면 디스플레이는 통상적으로 컬러 디스플레이지만, 검은색과 녹색 또는 검은색과 흰색의 단색(monochrome) 디스플레이일 수도 있다. 각각의 광방출부와 대응하는 대향 위치의 전자방출부는 단색 디스플레이에서 하나의 화소(pixel)를 형성하고, 컬러 디스플레이에서는 서브화소(sub-pixel)를 형성한다. 색상 화소(color pixel)는 통상적으로 3 개의 서브화소들, 즉, 적색, 녹색 및 청색의 서브화소들로 구성되어있다.

평면 CRT 디스플레이 제품은 디스플레이의 활성부(active region)에서 영상(image)을 만들어낸다. 활성부는 광방출 디바이스의 활성 광방출부, 전자방출 디바이스의 활성 전자방출부, 및 활성 광방출 디바이스와 전자방출 다바이스 사이의 공간(space)으로 구성되어 있다. 활성 광방출부는 광방출부의 제 1 열로부터 광방출부의 마지막 열까지 그리고 광방출부의 제 1 행으로부터 광방출부의 마지막 행까지 연장되어있다. 활성 전자방출부는 전자방출부의 제 1 열로부터 전자방출부의 마지막 열까지 그리고 전자방출부의 제 1 행으로부터 전자방출부의 마지막 행까지 유사하게 연장되어 있다.

전자방출 디바이스의 외면에 대해 전반적으로 수직으로 보았을 때, 전자방출부의 각 열은 전자방출 디바이스의 활성부를 가로질러 연장되어있는 한 쌍의 가상 평행 직선(또는 면)에 의해 대략 경계지워져 있다. 두 개의 선 사이에 위치되어있고 전자방출부의 열을 포함하고 있는 디바이스 부위를 여기서는 "채널(channel)"로 칭한다. 유사하게, 전자방출 디바이스의 외면에 대해 전반적으로 수직으로 보았을 때, 전자방출부의 각 행은 활성 전자방출부를 가로질러 연장되어있는 한 쌍의 가상 평행 직선(또는 면)에 의해 대략 경계지워져 있다. 이들 두 개의 선 사이에 위치되어있고 전자방출부의 행을 포함하고 있는 디바이스 부위를 여기서는 또한 "채널"로서 칭한다. 전자방출부의 열과 행을 포함하고 있는 채널은 서로 교차하여 와플 같은 패턴(waffle-like pattern)을 형성한다. 방출 요소들의 열과 행의 교차 채널들 사이의 부위를 여기서는 "격자사이부(interstitial region)"로 칭한다.

각각의 전자방출 디바이스는 대향 위치의 광방출 디바이스로 이동하는 전자잔류의 량을 제어하기 위한 일 군의 제어전극을 포함하고 있다. 전자방출 디바이스가 전계 이미터일 때, 제어전극은 전자방출 요소로부터 전자들을 추출한다. 광방출 디바이스에서 양극은 추출된 전자들을 광방출부 쪽으로 이끈다.

전자방출 디바이스가 디스플레이 작동 동안에, 예를 들어, 열 방전에 의해 전자들을 연속적으로 방출하는 전자방출 요소를 포함하고 있을 때, 제어전극은 방출된 전자들을 선택적으로 통과시킨다. 즉, 전자들이, 제어전극이 없다면, 이들 전자들을 제어전극의 위치를 통과하여 지나가게 할 수 있는 조건하에서 방출됨에 따라, 제어전극은 이들 전자들의 일부가 제어전극을 통과할 수 있게 허여하고 이들 전자들의 나머지를 모으거나 그렇지 않다면 이들 나머지 전자들이 제어전극을 통과하지 못하게 한다. 광방출 디바이스에서 양극은 통과된 전자들을 광방출부 쪽으로 이끈다.

본 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스 각각은 전반적으로 평평한 판(plate)과, 상기 판과 함께 판 구조를 형성하는 위에 놓인(overlying) 층들 및 부위들로 구성되어있다. 평면 디스플레이에서, 광방출 디바이스는 디스플레이의 영상이 디스플레이의 전면에 나타나기 때문에 여기서는 때때로 전면판 구조로 칭한다. 평면 디스플레이에서 전자방출 디바이스는 여기서 때때로 후면판으로 칭한다.

이하의 기재에서, 용어 "전기 절연성(electrically insulating)" 또는 "유전성(dielectric)"은 10¹⁰ohm-㎝ 이상의 저항율(resistivity)을 가지는 물질에 적용된다. 따라서, 용어 "전기 비절연성(electrically non-insulating)" 또는 "비유전성(non-dielectric)"은 10¹⁰ohm-㎝ 이하의 저항율을 가지는 물질을 칭한다. 전기 비절연성 또는 비유전성 물질은 (a) 저항율이 1 ohm-㎝ 이하인 전기 전도성 물질과 (b) 저항율이 1 ohm-㎝ 내지 10¹⁰ohm-㎝의 범위에 있는 전기 저항성 물질로 나뉘어진다. 유사하게, 용어 "전기 비전도성(electrically non-conductive)"은 적어도 1 ohm-㎝의 저항율을 가지는 물질을 지칭하며, 이는 전기 저항성 물질과 전기 절연성 물질을 포함한다. 이들 분류는 10 volts/㎛ 이하의 전계에서 결정된다.

이하에서 설명하는 전자방출 디바이스와 광방출 디바이스에서 사용되는 각각의 게터부(getter region)는, 전기 도전성, 전기 저항성, 또는 전기 절연성일 수 있는, 일반적으로 하나 또는 그 이상의 층들 또는 부위들로 구성되어 있다. 각 게터부는 통상적으로 비절연성 물질, 즉, 전기 전도성 및/또는 전기 저항성 물질, 바람직하게는 금속과 같은 전기 전도성 물질로 구성되어 있다. 각 게터부의 후보 물질은 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 철, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 바륨, 탄탈, 텅스텐, 토륨, 및 이들 금속의 하나 또는 그 이상의 합금이다. 티타늄과 지르코늄은 각 게터부용으로 특히 관심을 가질 만하다. 하나의 실행예에서, 각 게터부는 티타늄과 지르코늄의 합금으로 형성된다.

또다른 실행예에서, 각 게터부는 거의 단일 원소(single atom element)만으로 이루어져 있다. 단일 원소는 상기 설명한 게터 물질들의 어느 하나, 즉, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 철, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 바륨, 탄탈, 텅스텐 및 토륨 금속들 중의 어느 하나일 수 있다.

이하 설명하는 광방출 디바이스의 각각에서 게터부를 형성하는 게터 물질은 광방출 디바이스의 활성부를 가로질러 상대적으로 균일한 방식으로 정상 분포되어 있다. 유사하게, 이하 설명하는 전자방출 디바이스에서 게터부 또는 게터부들을 형성하는 게터 물질은 전자방출 디바이스의 활성부를 가로질러 상대적으로 균일하게 정상 분포되어 있다. 이는 본 발명의 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스 각각이 디바이스의 활성부에서의 비균일 게터링으로부터 초래되는 어려움을 피할 수 있게 하여 준다.

광방출 디바이스의 활성부내에 게터 물질을 가지고 있는 평면 디스플레이

도 5와 6은 본 발명에 따라 구성된 평면 CRT 디스플레이의 활성부의 일부에 대한 측단면과 평단면를 각각 보여주고 있다. 도 5와 6의 평면 디스플레이는 전자방출 디바이스와, 게터-포함 활성 광방출부를 가지고 있고 반대쪽에 위치되어 있는 광방출 디바이스를 포함하고 있다. 전자방출 및 광방출 디바이스들은 외벽(도시하지 않음)을 통해 서로 연결되어 있어서, 통상 10^-6torr의 내압, 즉 고진공으로 유지되어 있는 밀봉된 봉합부를 형성한다. 도 6의 평단면은 밀봉 봉합부를 통해 측면으로 연장된 면을 따라 광방출 디바이스의 방향에서 본 도면이다. 따라서, 도 6은 광방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 평면을 보여주고 있다.

우선, 도 5와 6의 평면 디스플레이의 전자방출 디바이스를 살펴본다. 전자방출 디바이스, 또는 후면판 구조는 일반적으로 평평한 전기 절연성 후면판(40)과,후면판(40)의 안쪽면 위에 위치되어있는 층들과 부위(42)로 형성되어 있다. 층들/부위들(42)은 측면으로 이격되어있는 전자방출부(44)들의 열과 행의 2차원적 배열을 포함하고 있다. 각각의 전자방출부(44)는 광방출 디바이스쪽으로 향하는 전자들을 방출하는 하나 또는 그 이상의 전자방출 요소(electron-emissive element: 도시하지 않음)들로 구성되어 있다. 층들/부위들(42)의 항목(46)은 전자방출부(44) 위로 연장되어 있는 전자-포커싱 계의 일부 또는 전부로서 돌출부(raised section or structure)를 나타낸다. 전자방출 디바이스가 전계 이미터(field emitter)이면 디스플레이는 FED이다.

도 5와 6의 평면 디스플레이에서 광방출 디바이스 또는 전면판 구조는 일반적으로 평평한 전기 절연성 전면판(50)과, 전면판(50)의 안쪽면 위에 위치되어 있는 층들과 부위들(52)로 형성되어 있다. 전면판(50)은, 디스플레이의 전면에서 전면판(50)의 바깥쪽면 상에 영상을 생성할 수 있도록 가시광이 전면판(50)을 적어도 통과하는 곳에서는 투명, 즉, 일반적으로 가시광이 투과적이다. 전면판(50)은 통상 유리로 구성되어 있다. 층들/부위들(52)은 패턴화된 광차단부(light-blocking region: 54), 광방출부(56)의 열과 행의 2차원적 배열, 패턴화된 일차 게터부(patterned primary getter region: 58), 및 전기적으로 비절연성의 광반사 양극층(electrically non-insulating light-reflective anode layer: 60)으로 구성되어 있다.

광차단부(54)와 광방출부(56)는 전면판(50) 바로 위에 놓여 있다. 광방출부(56)는, 전자방출 디바이스의 전자방출부(44)의 각각 반대쪽 위치에서, 광차단부(54)에 걸쳐 연장되어 있는 광방출 개구(light-emission opening: 62)에 위치되어 있다. 전면판(50)은 적어도 개구(62) 아래에서 가시광에 투과적이다. 광차단부(54)는 보통 광방출부(56)보다 두껍다. 따라서, 광차단부(54)는 광방출부(56)보다 전면판(50)으로부터 멀리 연장되어 있어서, 광차단부(54)는 광방출부(56)의 각각을 측면상으로 완전히 둘러싸고 있다. 그러나, 광차단부(54)는 광방출부(56)와 거의 동일한 거리 또는 그보다 짧은 거리로 전면판(50)으로부터 연장되어 있을 수 있다. 후자의 경우에, 광차단부(54)는 각각의 광방출부(56)를 오직 그것의 일부 높이를 따라 측면으로 둘러싸게 된다.

게터부(58)는 광차단부(54)의 상단에 위치되어 있고, 광방출부(56)를 포함하고 있는 디바이스 부위를 가로질러 연장되어 있다. 따라서, 게터부(58)는 광방출 디바이스의 활성 광방출부에 적어도 부분적으로 위치되어 있으므로, 전체 평면 디스플레이의 활성부에 적어도 부분적으로 또한 위치되어 있다. 도 5와 6의 광방출 디바이스에서, 게터부(58)의 측면(lateral, side) 엣지(edge)들은 광차단부(54)의 측면 엣지들과 거의 수직하게 정열되어 있다. 개구들은 일반적으로 광방출 개구(62)의 각각 선상에서, 그리고 광방출부(56)가 전면판(50)에 놓여 있는 각각 위에서 게터부(58)에 걸쳐 연장되어 있다.

비절연층(60)은 광방출부(56)와 게터부(58)의 상단에 놓여 있다. 층(60)은 또한 광방출 개구(62)내 광차단부(54)의 측벽(sidewall)의 일부를 또한 덮고 있다. 층(60)을 덮개층(blanket layer)으로서 설명하지만, 실제로는 구멍이 나있다. 서로에 대해 각각 무질서한 곳에 위치되어 있는 미세한 구멍들은 층(60) 전체에 걸쳐연장되어 있다.

광차단부(54)는 일반적으로 가시광에 대해 비투과적이다. 더욱 구체적으로, 부위(54)는 평면 디스플레이의 전면에서 유입되어 전면판(50)을 통과한 다음 부위(54)로 유입되는 가시광을 거의 흡수한다. 디스플레이의 전면으로부터, 즉, 전면판(50)의 안쪽면보다 바깥쪽면에 가까운 위치에서 보았을 때, 부위(54)는 어두운 색, 거의 검은색이다. 이러한 이유 때문에, 부위(54)는 종종 "블랙 매트릭스(black matrix)"로 불린다. 또한, 블랙 매트릭스(54)는 광방출 디바이스내의 광방출부(44)로부터 방출된 전자들에 의해 가격될 때 광을 거의 방출하지 않는다. 상기 특성은 매트릭스(54)가 영상 콘트라스트(image contrast)를 강화시킬 수 있도록 해준다.

블랙 매트릭스(54)는, 각각 전기 절연성, 전기 저항성 또는 전기 전도성인 하나 또는 그 이상의 층들로 구성되어 있다. 매트릭스(54)의 일부 두께만이 가시광을 흡수하는 어두운 색의 물질로 되어 있을 수 있다. 매트릭스(54)의 두께 중 어두운 부위는 전면판(50)에 접해 있거나 또는 그것으로부터 수직하게 이격되어 있을 수 있다.

블랙 매트릭스(54)는 흑화 폴리이미드(blackened polyimide)와 같은 검은색 고분자 물질의 형태인 전기 절연성 물질을 통상 포함하고 있다. 예를 들어, 매트릭스(54)는 미국특허 제6,046,539호에 개시되어 있는 흑화 폴리이미드의 하나 또는 둘 이상의 패턴화된 층으로 구성되어 있다. 매트릭스(54)는 크롬 및/또는 크롬 산화물을 포함할 수도 있다. 적절히 침적되었을 때, 크롬 산화물은 또한 검은색일수 있다. 통상적인 실행 예에서, 매트릭스(54)는 하부의 흑화 폴리이미드층, 중간의 크롬 접착층, 및 반드시 필요한 것은 아니지만 검은색일 수 있는 상부 폴리이미드층으로 구성되어 있다. 또는, 매트릭스(54)는 미국특허 제5,858,619호에 개시되어 있는 바와 같이 예를 들어 분산 액상 흑연(dispersed aqueous graphite)과 같은 흑연계 전기 전도성 물질로 형성될 수도 있다.

광방출부(56)는 전자방출부(44)에 의해 방출된 후 비절연층(60)을 통과하는 전자들에 의해 가격될 때 광을 방출하는 인광체(phosphore)로 구성되어 있다. 부위(56)와 또한 광방출 개구(62)는 도 6의 평면도 예에서 일반적으로 직사각형의 형상으로 되어 있다. 도 6의 수평 또는 방향에서 3 개의 연속적인 부위(56)들은 대략 정사각형의 형상으로 측면적을 차지한다. 이러한 구조는 3 개의 연속적인 부위(56)들이 대략 정사각형의 색상 화소(color pixel)를 정의하는 컬러 디스플레이에 적합하다. 각 색상 화소에서 부위(56)들 중의 하나는 적색 방출 인광체로 구성되어 있고, 각 색상 화소에서 다른 부위(56)는 녹색 방출 인광체로 구성되어 있으며, 각 색상 화소에서 세 번째 부위(56)는 청색 방출 인광체로 구성되어 있다. 부위(56)들은 다른 형상을 가질 수도 있는데, 예를 들어, 단색 디스플레이에서는 대략 정사각형의 형상을 가진다.

게터부(58)는 평면 디스플레이의 성분들로부터 나온 오염 가스를 흡입한다. 폴리이미드와 같은 고분자 물질이 블랙 매트릭스(54)에 사용될 때, 고분자 물질은 종종 상당히 많은 량의 오염 가스들을 방출하기 쉽다. 게터부(58)는 매트릭스(54)에 직접 접하기 때문에, 매트릭스(54)로부터 나온 오염 가스들의 일부는 이들이 광방출 및 전자방출 디바이스들 사이의 밀봉 봉합부 안으로 유입되기 전에 부위(58)에 의해 흡입된다. 따라서, 부위(58)을 매트릭스(54) 옆에 위치시키는 것은 잇점이 있다. 부위(58)는 보통 0.1 - 10 ㎛, 통상 2 ㎛의 두께를 가진다.

많은 게터들에 있어서, 게터부(58)는 보통 다공성이다. 오염 가스들은 부위(58)의 바깥쪽 면을 따라 또는 그 가까이에 모인다. "활성화(activation)" 과정에 따라 부위(58)를 적절히 처리함으로써, 부위(58)의 바깥쪽 면을 따라 또는 그 가까이에 축적되어 있던 가스들이, 부위(58)가 다공성일 때, 그것의 안으로 들어가게 된다. 이는, 부위(58)의 내부 가스-보지 용량(internal gas-holding capability)이 차게 되는 지점까지, 부위(58)가 그것의 게터링 용량의 많은 회복할 수 있게 해 준다. 부위(58)는 통상 여러 차례 활성화될 수 있다.

게터부(58)는 외벽을 따라 광방출 및 전자방출 디바이스들을 기밀 밀봉하여 평면 CRT 디스플레이를 조립하기 전에 보통 형성한다. 통상적인 제조 과정에서, 완성된 광방출 디바이스는 디스플레이 밀봉 작업 전에 공기에 노출되어 오염 가스들이 부위(58)의 유효 게터링 면의 많은 부위를 따라 위치하게 된다. 따라서, 부위(58)는, 광방출 및 전자방출 디바이스들 사이의 봉합부가 고진공으로 있는 동안에, 디스플레이 밀봉 공정 중 또는 그 이후에 활성될 필요가 있다.

게터부(58)의 활성은 다양한 방법으로 행해질 수 있다. 부위(58)는 그것의 온도를 충분히 긴 시간 동안 충분히 높은 온도, 통상 300 - 900℃로 올림으로써 활성화될 수 있다. 일반적으로, 부위(58)를 활성화시키는데 요구되는 시간은 활성화 온도를 증가시킴에 따라 줄어든다. 디스플레이를 높은 진공 분위기에서 300℃ 이상, 통상 350℃에서 밀봉함으로써, 밀봉 작업 중에 활성화가 자동적으로 달성될 수 있다. 블랙 매트릭스(54) 또는 비절연층(56)이 전기 저항 물질을 포함하고 있을 때에는, 부위(58)가 활성화되기에 충분히 높은 온도로 그것을 가열하기 위하여 저항 물질에 때때로 전압을 인가할 수도 있다.

전체 평면 디스플레이의 구조에 따라, 게터부(58)에 지엽적으로 전자기파 에너지를 조준하여 그것을 활성화시킬 수도 있다. 예를 들어, 부위(58)는 때때로 레이저 빔과 같은 조준된 에너지의 빔으로 활성화시킬 수 있다. 몇몇 경우에, 극초단파(microwave)와 같은 무선주파수(radio-frequency) 에너지를 부위(58)에 조준함으로써 활성화를 이룰 수 있다.

전자방출부(44)에 의해 방출된 일부 전자들은 불가피하게 비절연층(60)을 통과하여 광방출부(56)로서 가서 게터부(58)를 가격한다. 이들 전자들은 상대적으로 통상 고에너지이고, 부위(58)의 성분에 따라서는 몇몇 경우에, 부위(58)를 활성화시키기에 충분한 에너지이다.

광방출부(56)를 가격하는 전자들의 일부는 부위(56)가 광을 방출하도록 야기하기보다는 부위(56)를 벗어나 뒤쪽으로 산란된다. 블랙 매트릭스(54)는 이들 후방산란 전자들의 일부를 포집함으로써, 그렇게 포집된 전자들이 부위(56)들 중의 의도하지 않은 부위(56)를 가격하여 영상 열화를 야기시키는 것을 방지하여 준다. 매트릭스(54)를 부위(56)를 넘어서 수직하게 연장시킴으로써, 후방산란 전자들을 포집할 수 있는 매트릭스(54)의 능력이 강화된다. 게터부(58)는 매트릭스(54) 위에 놓여있기 때문에, 매트릭스(54)의 유효 높이는 늘어난다. 이는 또한 후방산란전자들을 포집하여 영상 열화를 필할 수 있는 능력을 강화시킨다. 사실, 게터부(58)는 매트릭스(54)를 포함하는 복합 블랙 매트릭스의 일부로 생각될 수 있다.

비절연층(60)은, 밀봉 봉합부내의 가스가 층(60)의 미세 기공들을 통과하여 게터부(58)에 의해 흡입될 수 있도록 구멍이 나있다. 전자방출부(44)에 의해 방출된 전자들도 광방출부(56)를 가격하기 전에 층(60)을 통과하기 때문에, 층(60)은 통상 매우 얇다.

비절연층(60)은 보통 전기 전도성이고 전자들을 광방출부(56)쪽으로 끌어드리기 위한 양극으로 작용한다. 이러한 목적을 위해, 통상 500 - 10,000 볼트의 선택된 양극 전기 전위가 평면 디스플레이의 작동중에 적당한 전원(도시하지 않음)으로부터 층(60)에 인가된다. 층(60)은 부위(56)에 의해 방출된 초기 후향(rear-directed) 광의 일부를 반사하여 디스플레이의 이미지의 강도를 또한 강화시킨다. 층(60)이 전기 전도성이고 바람직한 천공 특성을 가지도록, 층(60)은 0.3 - 1.5 ㎛, 통상 0.75 ㎛의 두께를 가진 알루미늄과 같은 금속으로 이루어져 있다.

도 5와 6의 평면 디스플레이를 조립하고 기밀 밀봉하여 디스플레이의 밀봉 봉합부가 고진공이 되도록 한 이후, 광방출 또는 전자방출 디바이스를 가로지는 외부 대비 내부 압력차(external-to-internal pressure differential)는 보통 1 기압 근방이다. 스페이서(내부 지지체)가 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스 사이의 선택된 장소에 통상 위치함으로써, 외부 대비 내부 압력차와 같은 외력들에 의해 디스플레이가 붕괴되거나 또는 그렇지 않으면 손상되는 것을 방지하여 준다. 스페이서는 또한 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스 사이에 매우 일정한 간격을 유지하여 준다. 그러한 스페이서들은 통상 화소들의 임의의 열들 사이에 위치한 대략적으로 평평한 벽으로 구성되어 있다. 도 6의 항목(64)은 전형적인 스페이서 벽을 나타내고 있다.

도 7 - 9는 각각 본 발명에 따라 구성된 광방출 디바이스의 게터-포함 활성 광방출부의 일부에 대한 측단면도를 도시하고 있다. 도 7 - 9 각각의 광방출 디바이스는 도 5와 6의 평면 CRT 디스플레이에서의 광방출 디바이스를 치환하여, 변형 디스플레이, 통상적으로 FED를 형성할 수 있다. 하기에 설명하는 것을 제외하고, 도 7 - 9 각각의 광방출 디바이스는 도 5 및 6의 광방출 디바이스와 동일한 구조, 구성 및 기능을 하는 구성요소들(50, 54, 56, 58 및 60)을 포함하고 있다.

도 7 - 9의 광방출 디바이스는 게터부(58)의 측면 형상에서 도 5 및 6의 광방출 디바이스와 다르다. 도 5 및 6의 광방출 디바이스에서, 부위(58)는 블랙 매트릭스(54)의 상단면 전체 위에 놓여 있지만(도 5의 배향에서는 아래에 놓여 있음), 매트릭스(54)를 측면으로 상당히 넘어서서 광방출 개구(62) 안으로 연장되어 있지는 않다. 하나의 변형으로서, 부위(58)는 통상 매트릭스(54)를 측면으로 넘어서 개수(62) 안으로 연장되지 않고 매트릭스(54)의 상단면의 오직 일부 위에 놓여 있을 수 있다.

또다른 변형으로서, 게터부(58)는, 매트릭스(54)의 측벽 아래쪽으로 전체 또는 일부까지 연장되도록, 블랙 매트릭스(54)의 전체 상부면에 놓여 있고 광방출 개구(62) 안으로 연장되어 있을 수 있다. 도 7은 부위(58)가 개구(62) 안쪽에 아래일부까지 연장되어 있어서 매트릭스(54)의 측벽 아래로 일부까지 연장되어 있는 실시예를 제공한다. 본 실시예에서, 부위(58)는 광방출부(56)의 상단(도 7의 배향에서 하단) 면을 넘어 연장되어 있다. 대신, 게터부(58)는 개구(62) 안으로 일부 연장될 수는 있지만, 전면판(50)에 도달하기에 충분할 정도로 아래쪽으로 연장되어 있지는 않다.

도 8은 게터부(58)가 블랙 매트릭스(54)의 상단면 전체를 따라, 그리고 전면판(50)에 도달할 정도로 매트릭스(54)의 측벽을 따라 광방출 개구(62) 안의 아래쪽 전체를 따라 연장되어 있는 실시예를 제공하고 있다. 도 8의 실시예에서, 부위(58)는 상당한 정도로 광방출부(56) 아래(도 8의 배향에서 위)에 놓여있지는 않다. 도 9는 부위(58)가 매트릭스(54)의 상단면 위에 놓여 있고 개구(62) 안의 아래쪽 전체에 걸쳐 매트릭스(54)의 측벽을 따라 연장된 뒤 개구(62)의 하단에서 전면판(50)의 일부를 가로질러 있는 실시예를 제공하고 있다. 따라서, 부위(58)의 일부는 본 실시예에서 광방출부(56) 아래(도 9의 배향에서 위)에 놓여 있다. 도 5 - 9의 광방출 디바이스들은, 게터부(58)가 블랙 매트릭스(54)의 적어도 일부 위에 놓여있고 개구(62)의 하단에서 전면판(50)의 부위 아래에 겨우 부분적으로만 연장되어 있어서 그것을 측면상으로 겨우 부분적으로만 가로지르도록 연장되어 있다는 공통점을 가지고 있다.

평면 CRT 디스플레이의 광방출 디바이스가, 블랙 매트릭스(54)와 게터부(58)로 구성된 복합 블랙 매트릭스에 의해 쉽게 달성될 수 있는 것보다도, 전면판(50)으로부터 훨씬 떨어지도록 연장되어 있는 광차단 블랙 매트릭스를 가지도록 하는것이 바람직할 수 있다. 그러한 경우에, 도 8에 개시되어 있는 바와 같이, 부가부(additional region: 66)를 게터부(58) 위 그리고 비절연층(60) 아래에 제공할 수 있다. 부가부(66)가 게터부(58)의 상단면 상에 위치되어 있다 할지라도, 부위(66)는 부위(58)의 측면 엣지(측부) 아래로 많이 연장되어 있지는 않다. 따라서, 게터부(58)는 디스플레이의 밀봉 봉합부내에 존재하는 가스들을 여전히 흡입할 수 있다.

부가부(66)는 통상적으로 블랙 매트릭스(54)와 거의 동일한 측면 형상을 가지고 있다. 결과적으로, 개구는 일반적으로 광방출 개구(62)와 각각 일직선상에서 부위(66)를 거쳐 연장되어 있다. 부위(66)는 도 5와 6의 광방출 디바이스와 도 7과 8의 광방출 디바이스에도 제공될 수 있다. 어느 경우에든, 블랙 매트릭스(54), 게터부(58) 및 부가부(66)의 조합은, 광방출부(56)로부터 후방 산란된 전자들을 포집할 수 있는 능력을 더욱 강화시키는 더욱 높은 높이의 복합 블랙 매트릭스를 형성한다.

부가부(66)는 서로다른 화학 조성의 둘 또는 그 이상의 서브 부위들(sub-regions)(또는 서브 층들)로 이루어질 수도 있다. 부위(66)의 후보 물질에는 블랙 매트릭스(54)와 관련하여 상기에서 설명된 물질들이 포함된다. 하나의 구현예에서, 부위(66)는 반드시 필요한 것은 아니지만 검은색일 수 있는 폴리이미드와 같은 고분자 물질로 이루어져 있다.

블랙 매트릭스(54)는 도 5에서 설명된 것과는 상당히 다른 측면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 매트릭스(54)는 때때로 단일 연속 부위라기보다는 행 방향으로 연장되어 있는, 측면상으로 이격되어있는 스트립들로 이루어질 수 있다. 그러한 예에서, 매트릭스(54)는 오직 부분적으로만 각 광방출부(56)를 측면상으로 둘러싸고 있다.

도 5 -9의 광방출 디바이스 또는 이들 도면의 광방출 디바이스의 앞서 설명한 변형들은, 가스의 통과를 거의 허여하지 않고 블랙 매트릭스(54)를 밀봉하도록 위치되어 있는 부가적 부위를 포함할 수도 있다. 이러한 밀봉부(sealing region)는 보통 매트릭스(54)의 외면을 따라 그것의 전부 또는 거의 전부를 도포하고 있다. 구체적으로, 밀봉부는 매트릭스(54)의 위(도 5 및 7 - 9의 배향에서 아래)에 놓여 있고 비절연층(60)의 아래(도 5 및 7 - 9의 배향에서 위)에 놓여 있다. 매트릭스(54)가 많은 량의 오염 가스를 방출할 수 있는 예를 들어 폴리이미드와 같은 고분자 물질과 같은 물질을 함유하고 있을 때, 밀봉부는 매트릭스(54)로부터 방출된 가스가 평면 디스플레이의 밀봉 봉입부 안으로 유입되는 것을 방지하는 기능을 한다.

가열 및 전자와 같은 전하 입자(charged particle)들에 의한 가격 등을 포함하는 다양한 현상은 블랙 매트릭스(54)가 가스를 방출하도록 초래할 수 있다. 밀봉부는 보통 반대쪽에 위치한 전자방출 디바이스에 의해 방출된 고에너지 전자들의 통과도 거의 허여하지 않는다. 고에너지 전자들에 의해 가격될 때 많은 량의 가스를 쉽게 방출할 수 있는 물질, 통상 앞서 설명한 바와 같이 폴리이미드 등의 고분자 물질로 매트릭스(54)가 이루어져 있을 때, 밀봉부는 전자방출 디바이스에 의해 방출된 고에너지 전자들이 매트릭스(54)를 거의 가격하지 못하게 한다. 결과적으로, 밀봉부는 매트릭스(54)에 의해 방출된 가스의 량을 실질적으로 줄어들게 한다.

밀봉부는 통상 게터부(58)의 위쪽에 위치되어 있지만, 부위(58)의 아래쪽, 따라서 블랙 매트릭스(54)와 부위(58) 사이에 위치할 수도 있다. 어느 경우에든, 게터부(58)는 그것이 매트릭스(54) 위에 놓여 있는 밀봉부를 따라 위치되어 있다. 도 8의 광방출 디바이스에서, 특히, 가열 또는 전자들에 의해 가격될 때 많은 량의 오염 가스를 방출할 수 있는 물질, 예를 들어, 폴리이미드와 같은 고분자 물질로 부가부(66)가 형성되어 있을 때, 밀봉부는 부가부(66)의 외면 전부 또는 거의 전부를 덮을 있도록 그것의 위에 위치하게 될 것이다. 다른 예로, 밀봉부는 부가부(66)의 아래에 위치할 수도 있다. 밀봉부의 예는 도 15a - 15g와 관련하여 이후에 설명될 것이다.

밀봉부가 블랙 매트릭스(54)를 따라 한 곳에서 균열(crack)을 가진다면 어떠한 일이 발생하는지를 살펴본다. 게터부(58)가 밀봉부를 따라 위치되어 있을 때, 게터부(58)는, 매트릭스(54)에 의해 방출되어 밀봉부의 균열을 통해 빠져나가 디스플레이의 밀봉 봉입부내로 유입될 수 있는 오염 가스들을 흡입한다. 따라서, 게터부(58)와 밀봉부는 상호 협력하여 그렇게 방출된 오염 가스들이 평면 디스플레이를 손상시키지 못하게 한다.

밀봉부가 게터부(68) 위에 위치되어 있을 때, 밀봉부는(전면판(50)과 조합하여) 광방출 디바이스 바깥쪽에 존재하는 가스들이 밀봉부에 의해 도포되어있는 게터부(58)에 도달하는 것을 거의 방지하여 준다. 결과적으로, 게터부(58)는 통상적으로 평면 디스플레이의 조립 및 기밀 밀봉 전에 활성화될 수 있다. 광방출 디바이스는, 블랙 매트릭스(54)에 의해 방출되는 가스, 특히, 오염 가스를 흡입할 수 있는 게터부(58)의 용량을 현저히 감소시키지 않으면서, 게터 활성화에 뒤이어 그리고 조립 및 최종 디스플레이 밀봉 전에 공기에 노출될 수 있다. 게터부(58)를 밀봉부로 도포하는 것이 디스플레이의 밀봉 봉합부에 존재하는 오염 가스들을 부위(58)가 거의 흡입하지 못하게 한다 할지라도, 공기에 대한 연이은 노출이 부위(58)의 게터링 용량의 현저한 열화를 야기시키지 않게 하면서, 디스플레이의 밀봉전에 부위(58)를 활성화시킬 수 있게 하는 것은 상당한 공정상의 잇점이다. 밀봉부가 게터부(58)를 도포하고 있을 때, 디스플레이에는 밀봉 봉합부에 존재하는 오염 가스들을 흡입하기 위한 추가적인 게터 물질이, 예를 들어, 전자방출 디바이스내에 주어진다.

게터부(58)가 밀봉부 위에 위치되어 있다면, 부위(58)는 블랙 매트릭스(54)에 의해 방출되어 밀봉부의 균열을 통과하는 어떠한 오염 가스들뿐만 아니라 밀봉 봉합부에 존재하는 오염 가스들을 흡입할 수 있다. 그런 다음, 게터부(58)는 최종 디스플레이 밀봉 중 또는 그 이후에 정상적으로 활성화된다.

밀봉부는 전기 전도성, 전기 저항성, 또는 전기 절연성 물질의 하나 또는 둘 이상의 층 또는 부위로 형성된다. 밀봉부의 일차 후보 물질에는 알루미늄과 같은 금속들이 포함된다. 밀봉부의 다른 후보 물질들은 질화규소, 규소 산화물, 질화보론, 예를 들어, 실리콘 옥시나이트라이드(silicon oxynitride)와 같은 이들 전기 절연물들의 둘 또는 그 이상의 조합물이 있다.

게터부(58)가 도 5 - 9의 광방출 디바이스들에서 금속 또는 다른 전기 전도성 물질을 포함하고 있을 때, 부위(58)의 도전성 물질은 때때로 평면 디스플레이용 양극으로 사용될 수도 있다. 이 경우, 비절연층(60)이 때때로 생략될 수도 있다. 선택된 양극 전기 전위는 디스플레이 작동 동안에 부위(58)의 도전성 물질에 인가된다.

상기 변화를 포함하고 있는 도 5 - 9의 광방출 디바이스에서 블랙 매트릭스(54)가 금속 또는 다른 전기 전도성 물질을 함유하고 있는 구현예에 있어서, 매트릭스(54)의 도전성 물질은 때때로 디스플레이의 양극으로 사용될 수도 있다. 때때로, 비절연층(60)은 이때에도 생략될 수 있다. 선택된 양극 전기 전위가 디스플레이 작동 동안에 매트릭스(54)의 도전성 물질에 인가된다. 게터부(58)가 전기 전도성 물질을 함유하고 있다면, 매트릭스(54)와 부위(58)의 도전성 물질은 때때로 함께 양극으로 작용할 수도 있다. 이때, 양극 전위는 디스플레이 작동 동안에 매트릭스(54)와 부위(58)의 도전성 물질에 인가된다.

도 5 - 9의 광방출 디바이스와 이들 광방출 디바이스의 변형들을 제조하기 위하여 다양한 공정들을 사용할 수 있다. 도 10a - 10d(전체를 합쳐서 "도 10")는 본 발명에 따른 도 5와 6의 광방출 디바이스를 제조하기 위한 공정을 보여주고 있다. 도 11a - 11e(전체를 합쳐서 "도 11")는 본 발명에 따른 도 7의 광방출 디바이스를 제조하기 위한 공정을 도시하고 있다. 도 12a - 12e(전체를 합쳐서 "도 12")와 도 13a - 13d(전체를 합쳐서 "도 13")는 각각 본 발명에 따른 도 7의 광방출 디바이스의 2 개의 변형들을 제조하기 위한 공정들을 보여주고 있다. 도 14a - 14e(전체를 합쳐서 "도 14")는 본 발명에 따른 도 8의 광방출 디바이스를 제조하기위한 공정을 도시하고 있다. 도 15a - 15g는 본 발명에 따른 도 9의 광방출 디바이스의 구현예를 제조하기 위한 공정을 보여주고 있다. 편의를 위하여, 도 10 - 15의 제조 공정들에서의 단면들을 도 5 및 7 - 9의 단면들에 대해 상대적으로 뒤집어서 위쪽으로 도시하였다.

도 10의 공정을 위한 시작점은 전면판(50)이다. 도 10a를 참조한다. 광차단 블랙 매트릭스 물질의 덮개층(54P)을 전면판(50) 상에 형성한다. 블랙 매트릭스 층(54P)은 블랙 매트릭스(54)의 전구체(precursor)이다. 참조 기호의 끝에 있는 글자 "P"는 글자 "P" 앞에 있는 참조 기호에 의해 표시되는 부위의 전구체를 나타내기 위해 여기서 사용된다. 블랙 매트릭스 층(54P)은 서로 동일하거나 또는 서로 다른 화학 조성의 둘 이상의 서브층들로 형성될 수도 있다. 전형적인 구현예에서, 층(54P)은 흑화 폴리이미드와 같이 검은색 고분자 물질로 적어도 구성되어 있다.

블랙 매트릭스 층(54P)은 다양한 기술에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 층(54P)은 화학증착("CVD") 또는 물리증착("PVD")에 의해 부분적으로 또는 전체적으로 침적될 수 있다. 적합한 PVD 기술에는 기화(evaporation), 스퍼터링(sputtering) 및 열분사(thermal spraying) 등이 있다. 블랙 매트릭스 물질을 함유하고 있는 액상 조성물이나 슬러리에 의한 코팅은 압출 코팅, 스핀 코팅, 매니스커스 코팅(meniscus coating), 또는 액체 분사(liquid spraying)에 의해 침적된 다음 건조될 수 있다. 적합한 량의 액상 조성물이나 슬러리를 전면판(50) 상에 붓거나 그렇지 않으면 놓고, 닥터 블레이드 또는 그와 유사한 장치를 사용하여펼친 다음, 건조시킨다. 필요에 따라 소결(sintering)이나 베이킹(baking)이 행해질 수 있다.

블랙 매트릭스 층(54P)이 폴리이미드를 포함하고 있을 때, 화학선에 의해 중합될 수 있는(actinically polymerizable) 폴리이미드 물질의 층이 전면판(50) 위에 통상적으로 침적된다. 폴리이미드 층이 적합한 화학선 방사, 예를 들어, 자외선("UV") 광에 노출되어, 폴리이미드 물질이 중합반응을 하게 함으로써, 폴리이미드를 경화시킨다. 폴리이미드가 검은색 특성을 가진 층(54P)을 제공하는 것이라면, 고온에서 열분해 단계를 실행하여 경화 폴리이미드를 흑화시킨다. 층(54P)이 폴리이미드 이외의 다른 고분자 물질을 함유하고 있을 때 동일한 일반 공정이 사용된다.

소망하는 게터 물질의 덮개층(58P)을 블랙 매트릭스 층(54P) 위에 형성하여 도 10c에 개시되어 있는 구조를 생성한다. 게터층(58P)은 게터부(58)에 필요한 다공성을 가지도록 하는 방법으로 형성한다. 층(58P)은 서로 동일하거나 다른 게터링 물질로 이루어진 둘 이상의 서브층들로 형성될 수도 있다.

CVD와 PVD와 같은 다양한 기술들이 게터층(58P)을 만드는데 사용될 수 있다. 적합한 PVD 기술에는 기화, 스퍼터링, 열분사, 전기이동/유전체이동 침적(electrophoretic/dielectrophoretic deposition), 및 전기 도금과 전해질 도금을 포함하여 전기화학적 침적 등이 있다. 게터 물질을 함유하는 액상 조성물이나 슬러리의 코팅은 압출 코팅, 스핀 코팅, 매니스커스 코팅, 또는 액상 분사에 의해 블랙 매트릭스 층(54P) 상에 침적한 뒤 건조한다. 소결 또는 베이킹은 그렇게침적된 게터 물질을 균일한 다공성 고체로 변형하고 필요한 경우 바람직하지 못한 휘발성 물질을 날려보내는 것이 필요한 경우 사용될 수 있다.

기화 또는 스퍼터링이 게터층(58P)을 물리적으로 침적하는데 사용될 때에는, 기화 또는 스퍼터링은 바람직하게는 각도를 기울인 방식으로 행한다. 즉, 기화 또는 스퍼터링은 블랙 매트릭스 층(54P)(그것의 상단면)에 거의 수직이면서 전면판(50)(그것의 상단 또는 하단면)에 거의 수직으로 연장되어 있는 선에 0이 아닌 평균 경사각에서 실행된다. 게터 물질의 원자 또는 입자들은, 층(54P)에 거의 수직으로 연장되어 있는 선에 대해 상기 경사각로 있는 기본 충돌각(principal impingement axis)에 대략 평행하게 순간적으로 연장되어 있는 경로를 따라 층(54P) 상에 충돌한다. 평균 경사각은 보통 적어도 10°, 바람직하게는 적어도 15°, 더욱 바람직하게는 20°이다. 기울임 기화에서 평균 경사각은 통상 21 - 22°이다. 경사각은 기울임 기화나 스퍼터링 공정중에 변경될 수 있다.

기화 또는 스퍼터링 작업이 블랙 매트릭스 층(54P)에 대해 거의 수직 또는 상당한 정도의 0이 아닌 평균 경사각에서 행해지는지 여부에 관계없이, 고진공 환경에 놓여 있는 침적원(deposition source)으로부터 게터 물질이 제공된다. 전면판(50)과 층(54P)으로 이루어진 부분적으로 제조된 판 구조도 물론 고진공 환경에 놓여 있다. 판 구조와 게터 물질 침적원은 서로 상대적으로 바뀔 수도 있다.

기울임(angled) 기화 또는 스퍼터링이 사용될 때, 판 구조와 게터 물질 침적원은 서로에 대해 상대적으로, 보통은 전면판(50)에 일반적으로 수직으로 연장되어 있는 선(또는 축)에 대해 회전될 수도 있다. 회전은 통상적으로 거의 일정한 회전속도로 행해지지만, 가변성 회전속도로 행해질 수도 있다. 어느 경우에든, 회전은 보통 적어도 한번의 완전한 회전(one full rotation)으로 실행된다.

평평한 기재상에 게터층(58P)과 같은 게터층을 침적하는 실시예들은, 게터 물질 침적이 회전없이 기울임 기화에 의해 행해질 때, 게터층이 그레인(grain)들 사이에 틈(gap)을 가진 긴 직선 그레인을 가지는 것으로 보여준다. 그렇게 침적된 미세구조는 게터 용량을 증가시키는 상대적으로 높은 표면적을 가진다. 통상적인 실시예에서, 티타늄으로 구성된 게터 물질을 회전없이 대략 20°의 평균 경사각으로 침적하였다. 판 구조와 게터 물질 침적원을 서로에 대해 상대적으로 회전시키는 것은, 게터 용량을 더욱 강화시키기 위하여 코르크 나선모양(corkscrew-shaped)의 게터 물질 그레인이 더욱 큰 표면적을 가지도록 제조하여야 한다.

열 분사를 사용하여 게터 물질층(58P)을 형성할 때에는, 가열원은 게터 물질을, 부분적으로 제조된 광방출 디바이스의 블랙 매트릭스 층(54P) 상에 침적되는 용융 또는 반용융 입자들의 분사물로 변형한다. 열 분사는 공지 문헌(van den Berg, "Thermal Spray Process",Advanced Materials & Processes, December 1998, pages 31 - 34)에 일반적으로 개시되어 있고, 그 내용은 참조로서 본 명세서에 합체된다. 열 분사 기술에는, 전기 가열원(electrical heat source)을 사용하는 플라즈마 분사(plasma spray)와 와이어-아크 분사(wire-arc spray)가 있고, 화학 가열원(chemical heat source)을 사용하는 프레임 분사(flame spray), 고속 산소 연료 분사(high-velocity-oxygen-fuel spray)와 디토네이션-건 분사(detonation-gun spray) 등이 있다. 플라즈마 분사와 프레임 분사는 게터층(58P)을 형성하는데 특히 매력적이다. 열 분사 작업이 완료된 후, 그렇게 침적된 게터 물질 입자들을 균일하고 다공성 구조로 변경하기 위하여 소결이나 베이킹이 행해질 수도 있다.

기화나 스퍼터링에 유사하게, 열 분사는 각도를 기울인 방식으로 실행할 수 있다. 기울임 기화나 스퍼터링에 대한 상기 설명은 기울임 열 분사에 대해서도 일반적으로 적용된다. 구체적으로, 기울임 열 분사에서의 평균 경사각은 보통 적어도 10°, 바람직하게는 적어도 15°, 더욱 바람직하게는 적어도 20°이다.

열 분사, 특히 플라즈마나 프레임 분사에 의해 상대적으로 두터운 게터 물질층이 손쉽게 얻어질 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 블랙 매트릭스(54)와 게터부(58)로 구성된 복합 블랙 매트릭스는 광방출부(56)로부터의 후방으로 산란된 일부 전자들을 포집하여 이들 전자들이 비타겟 부위(non-target region: 56)들을 가격하여 영상 열화를 초래하는 것을 방지하여 준다. 복합 블랙 매트릭스의 높이가 증가함에 따라 후방산란 전자들을 포집할 수 있는 능력이 증가하므로, 게터 물질의 열 분사는 더욱 많은 후방산란 전자들을 포집하도록 복합 블랙 매트릭스를 더욱 높게 만들 수 있게 하여 준다. 또한, 게터부(58)의 두께를 증가시키는 것은 가스-흡입 용량을 증가시킨다. 결과적으로, 게터 물질의 열 분사는 고실행성 평면 CRT 디스플레이의 제조를 용이하게 하여 준다.

게터층(58P)의 전기이동/유전체이동 침적은, 게터 물질이 필요하지 않은 전면판(50)의 외면 등과 같은 다른 표면에는 게터 물질을 함유한 입자들이 현저하게 축적시키지 않으면서 블랙 매트릭스 층(54P)에 선택적으로 상기 입자들을 축적시키도록 하기에 충분한 강도의 전기장을 사용하는 것을 수반한다. 전면판(50)과 블랙매트릭스 층(54P)으로 이루어진 부분적으로 제조된 판 구조는, 게터 물질을 함유하는 입자들이 분사되어 있는 유체에 일부 또는 전체가 담겨진다. 적절한 방법으로 전기장을 조준함으로써, 입자들은 층(54P)으로 이동하여 게터층(58P)을 형성한다. 유체는 통상 액체이지만 기체일 수도 있다.

전기이동/유전체이동 침적 동안에, 게터 물질을 함유하는 입자들은 통상 전기적으로 하전되어있다. 이 경우, 침적은 전기이동(electrophoretic)이다. 양 또는 음 전하는 입자들이 유체와 조합되는 시점 이전에 입자상에 존재할 수도 있고, 또는 유체내에서의 입자-하전 성분(particle-charging component)의 결과로서 입자들이 유체와 조합될 때 입자들에 인가될 수도 있다. 몇몇 경우에 있어서, 특히, 입자들이 극성화(polarized)될 수 있고 전기장이 실질적으로 비균일 수령 특성(substantial non-uniform convergent nature)이 있을 때에는, 상기 입자들이 전기적으로 하전되지 않을 수도 있다. 그러한 비하전 입자들의 침적은 유전체이동(dielectrophoresis)에 의해 일어난다. 유체는 침적이 전기이동과 유전체이동의 조합에 의해 일어나도록 하전 및 비하전 입자들을 포함할 수도 있다.

전기이동 침적과 유전체이동 침적은 때때로 "전기이동 침적"으로 그룹화되기 도 한다. 그러나, 여기서는 침적이 전기이동과 유전체이동 중의 하나 또는 그 둘에 의해 일어난다는 점을 강조하기 위하여 "전기이동/유전체이동 침적"이라는 용어를 사용한다.

전기이동/유전체이동 침적을 위한 전기장은 게터-포함 물질의 분산 입자들이 가지고 있는 유체내에 위치되어 있는 두 개의 전극에 의해 생성된다. 하나는 접지기준(ground reference)인 서로다른 전기 전위들이 침적 공정 동안에 두 개의 전극에 인가되어, 전기장을 생성하는 전위차(potential difference)를 설정한다. 두 개의 전극은 분산 입자들이 블랙 매트릭스 층(54P)으로 이동하여 그 위에 축적되도록 하게끔 위치되어 있다.

블랙 매트릭스 층(54P)이 전기 전도성 물질을 특히 그것의 노출(상단)면을 따라 함유하고 있을 때에는, 도전성 물질은 통상 전극들 중의 하나로서 작용한다. 따라서, 게터층(58P)을 형성하기 위한 게터 물질, 통상적으로, 금속의 전기이동/유전체이동 침적은, 침적 공정 동안에, 적합한 전기 전위를 블랙 매트릭스 층(54P)의 도전성 물질에 제공한다. 전기 전위값은, 다른 전극에 인가된 전기 전위값과, 분산 입자들이 양으로 하전되었는지, 하전되지 않았는지 또는 음으로 하전되었는지에 따라 좌우된다.

게터 물질을 함유하고 있는 분산 입사들을 유체에 공급하기 위하여 다양한 기술들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 입자들은 액체 또는 가스내에 위치되어 있는 본체(body)의 표면에 공급될 수 있다. 입자들이 본체의 표면에 달라붙는 경향이 있다면, 본체를 진동시켜서 입자들이 본체의 표면으로부터 이탈되는 것을 도울 수도 있다. 진동은 음파원이나 초음파원으로부터 제공될 수 있다. 입자들은 또한 분사로서 제공될 수도 있다.

게터층(58P)은, 블랙 매트릭스 층(54)이 그것의 노출(상단)면을 따라 전기 전도성 물질을 포함하고 있을 때, 전기 도금 또는 무전해 도금(electroless plating)과 같은 전기화학적 침적에 의해 형성될 수 있다. 전기이동/유전체이동침적에서와 유사하게, 게터층(58P)을 형성하기 위하여 전기도금을 사용하는 것은 적합한 전기 전위를 블랙 매트릭스 층(54P)에 공급하는 것을 수반한다. 게터층(58P)을 형성하기 위하여 무전해도금이 사용될 때에는, 블랙 매트릭스 층(54P)(또는 게터층(58P))에 어떠한 전기 전위도 인가되지 않는다.

도 10b를 참조하면, 광방출 개구(62)의 소망하는 위치에서 전반적으로 열려있는 포토레지스트 마스크(도시하지 않음)를 게터층(58P)의 상단에 형성한다. 포토레지스트 마스크 상의 개구들을 통해 층(58P)을 에칭하여, 층(58P)을 통해 개구들을 형성한다. 층(58P)의 나머지 부위는 게터부(58)를 구성한다. 포토레지스트는 이때 제거되거나 또는 그곳에 남겨질 수 있다. 이들 중 어느 하나의 경우에 있어서, 게터부(58)의 개구들을 통해 블랙 매트릭스 층(54P)을 에칭하여, 층(54P)을 통하는 개구(62)를 만든다. 층(54P)의 나머지 부위는 블랙 매트릭스(54)를 구성한다. 포토레지스트가 그곳에 여전히 남아 있다면, 매트릭스(54)를 만들기 위한 에칭을 마스크 개구를 통해 또한 행하고, 그 이후에 포토레지스트를 제거한다.

층들(58P 및 54P)을 게터부(58)와 블랙 매트리스(54)로 변화시키기 위해 사용된 에칭 단계는 층들(58P 및 54P)의 조성에 따라 동일한 에칭제(etchant) 또는 서로다른 에칭제를 가지고 실행될 수 있다. 상기 두 에칭 단계들은 통상 하나 또는 그 이상의 플라즈마 에칭제를 사용하여 비등방성으로(anisotropically) 행해진다. 에칭 단계들 중의 한 단계 또는 두 단계 모두는 화학 에칭제와 같은 등방성 에칭제를 가지고 행해질 수 있다. 층(54P)을 매트릭스(54)로 변화시키는데 사용된 에칭 단계가 등방성 에칭제를 가지고 행해진다면, 매트릭스(54)는 게터부(58)의 아래를 다소 잘라낼 수도 있다.

도 10a의 구조를 만드는 것과 덮개 침적/마스크-에칭 기술을 사용하여 도 10b의 구조를 생성하는 것 대신에, 리프트-오프(lift-off) 기술에 의해 도 10b의 구조를 생성할 수도 있다. 구체적으로, 블랙 매트릭스(54)(또는 게터부(58))에 대한 소망하는 패턴으로, 따라서, 광방출 개구(62)에 대한 역상 패턴으로 개구를 가지고 있는 포토레지스트 마스크를, 전면판(50) 위에 블랙 매트릭스나 게터 물질을 침적하기 전에, 전면판(50) 위에 제공한다. 그런 다음, 블랙 매트릭스 물질을 마스크의 개구 안으로 도입한다. 약간의 블랙 매트릭스 물질은 불가피하게도 마스크 상에 동시에 축적되게 된다. 이 단계는 블랙 매트릭스 층(54P)을 생성하기 위한 앞서 설명한 방법들 중의 어느 방법에 의해 실행될 수 있다.

그런 다음, 게터층(58P)을 생성하기 위한 앞서 설명한 방법들 중의 어느 방법에 의해 구조의 상단, 즉, 블랙 매트릭스 물질 상에 게터 물질을 형성한다. 통상적인 구현예에서, 플라즈마나 프레임 분사의 형태로 열 분사를 사용하여 블랙 매트릭스 물질 상에 게터 물질을 물리적으로 침적한다. 포토레지스트 마스크를 제거하여, 마스크 위에 놓여있는 블랙 매트릭스 및/또는 게터 물질을 들어 올린다. 그렇게 하여 도 10b의 구조가 제조된다.

이제, 도 10c에 나타낸 바와 같이, 광방출 개구(62)내에 광방출부(56)를 형성한다. 부위(56)의 형성은 다양한 방법에 의해 이뤄질 수 있다. 컬러 디스플레이를 위해, 적색, 녹색 및 청색 중의 오직 한 가지의 광을 방출할 수 있는 화학석 인광체(actinic phosphor)의 슬러리를 개구(62) 안으로 도입할 수 있다. 모두 3개의 개구(62)들 중에 하나의 개구가 UV 광과 같은 화학선 방사에 노출된다. 비인광체는 적절한 현상제(developer)로 제거한다. 그런 다음, 이러한 과정은 도 10c의 구조가 만들어질 때까지 다른 두 색상의 광을 방출할 수 있는 화학선 인광체들의 슬러리에 대해 두차례 반복된다.

광방출부(56)와 게터부(58) 상에 비절연층(60)을 형성하여 도 10의 제조 과정을 완료한다. 층(60)이 블랙 매트릭스(54)의 측벽 위로 부분적으로 연장되어 있는 도 10d를 참조한다. 가스들이 층(60)을 통과할 수 있게 하는 미세 기공의 형태로 구멍들을 가지도록 층(60)을 형성한다. 적합한 비절연 물질, 보통은, 알루미늄과 같은 금속의 기화가 층(60)을 만드는데 통상 사용된다. 도 10d의 구조는 도 5의 광방출 디바이스를 구성한다.

도 11의 제조 공정으로 넘어가면, 우선 전면판상에 블랙 매트릭스(54)를 생성한다. 도 11a를 참조한다. 이것은, 도 10의 공정에서 블랙 매트릭스 층(54P)을 만들기 위해 앞서 설명한 방법들 중의 어느 방법에 의해, 매트릭스(54)에 덮개 전구체를 형성하는 것을 수반할 수 있다. 따라서, 전구체 블랙 매트릭스 층은 서로 동일하거나 또는 서로 다른 화학 조성물의 다중 서브층으로 형성될 수도 있다. 광방출 개구(62)의 의도한 곳 위에 개구를 가지는 적합한 포토레지스트 마스크(도시하지 않음)를 사용하고, 전구체 블랙 매트릭스 층을 통해 개구(62)를 에칭하여 도 11a의 구조를 만든다. 에칭은 통상 플라즈마 에칭제와 같은 비등방성 에칭제를 가지고 행하지만, 블랙 매트릭스(54)의 소망하는 기하학적 구조 및/또는 두께 등에 따라 등방성 에칭제를 가지고 실행될 수도 있다.

다른 방법으로는, 블랙 매트릭스(54)에 대해 소망하는 패턴으로, 따라서, 광방출 개구(54)에 대해 역상 패턴으로 개구를 가진 포토레지스트 마스크를, 전면판(50)상에 블랙 매트릭스 물질을 침적하기 전에, 전면판(50) 위에 제공할 수도 있다. 블랙 매트릭스 물질은 마스크 개구 안으로 도입된다. 그와 동시에, 약간의 블랙 매트릭스 물질이 마스크 상에 축적될 수도 있다. 이러한 단계는 도 10의 공정에서 블랙 매트릭스 층(54P)을 형성하는데 사용된 기술들 중의 어느 기술에 따라 실행될 수 있다. 마스크를 제거하여 마스크 위에 놓여 있는 블랙 매트릭스 물질을 들어 올림으로써 도 11a의 구조를 만든다.

또다른 방법으로서, 블랙 매트릭스(54)가 폴리이미드로 구성되어 있거나 또는 것을 포함하고 있을 때, 화학선 폴리이미드 물질을 전면판(50) 위에 형성할 수 있다. 폴리이미드 층은, 네거티브-톤(negative-tone), 즉, 중합성 폴리이미드의 경우 블랙 매트릭스(54)에 대해 소망하는 곳에서 개구를 가지거나 또는 포지티브-톤 폴리이미드의 경우 광방출 개구(62)에 대해 소망하는 곳에서 개구를 가지는 레티클(reticle)을 통해, UV 광과 같은 적절한 화학선 조사에 선택적으로 노출된다. 현상 작업은 네거티브 톤일 때에는 비노출 폴리이미드를, 포지티브 톤일 때에는 노출 폴리이미드를 제거함으로써 행해진다. 폴리이미드가 검은색 특성을 가진 블랙 매트릭스(54)를 제공하는 것이라면, 남은 폴리이미드는, 통상적으로는 열분해에 의해, 흑화(blacken)되어 매트릭스(54) 또는 매트릭스(54) 층을 형성한다. 매트릭스(54)가 폴리이미드 이외의 고분자 물질을 함유하고 있을 때에는 동일한 일반 공정이 뒤따른다.

또다른 방법은, 매트릭스(54)에 대한 소망하는 패턴으로 전면판(50)의 상단에, 통상적으로는 금속의, 얇은 전기 전도성 층을 제공함으로써 블랙 매트릭스(54)를 두 개(또는 그 이상) 층으로 형성하는 것을 수반한다. 평면 디스플레이의 전면, 즉, 전면판(50)의 외면으로부터 보았을 때, 도전성 패턴은, 예를 들어, 적절히 다공성이 결과로서, 검은색일 수 있다. 도전성 패턴이 검은색(디스플레이의 전면에서 보았을 때)이 아니라면, 도전성 패턴과 거의 동일한 패턴을 가지는 블랙층(black layer)이 도전층 아래에 제공된다. 이들 중 어느 경우에 있어서, 매트릭스(54)에 대해 의도된 측면 형상으로 개구를 가지는 몰드(mold)가 도전성 패턴의 거의 바깥쪽에서 전면판의 상단(안쪽)면 위에 형성된다. 몰드 개구를 한정(define)하는 측벽들은 전면판(50)에 대해 대략 수직으로 연장되어 있다. 통상적으로는 금속과 같은 전기 전도성 블랙 매트릭스 물질은, 예를 들어, 전기 도금이나 무전해 도금에 의해, 몰드 개구 안과 도전성 패턴 상에 전기화학적으로 침적되어 매트릭스(54)의 형성을 완료하게 된다.

도 11b의 구조가 어떻게 만들어졌는지에 상관없이, 게터 물질은 기울임 물리 침적 기술에 의해 침적되어 도 11b와 11c에서 보는 바와 같이 블랙 매트릭스(54) 상에 게터부(58)를 형성한다. 도 11b는 게터부(58)의 한 부분(58A)이 형성된 기울임 침적 공정에서의 중간 시점을 나타내고 있다. 도 11c는 부위(58)이 완전히 형성된 이후의 구조를 나타내고 있다. 기울임 물리 침적은 기화, 스퍼터링과, 플라즈마 분사 및 프레임 분사를 포함한 열 분사에 의해 실행될 수 있다. 게터 물질은, 전면판(50)과 블랙 매트릭스(54)로 이루어진 판 구조에 대해 상대적으로 바뀌거나 및/또는 판 구조에 대해 상대적으로 회전할 수 있는 침지원으로부터 제공된다.

게터 물질의 하나 또는 그 이상의 원자들로 각각 구성된 입자들은 기울임 물리 침적 작업중에 전면판(50)에 수직으로 연장된 선(68)에 대해 평균 기일기 각도(α)로 블랙 매트릭스(54)에 부딪친다. 도 11b와 11c에서 화살표(70)는 게터 물질들이 따라가는 경로를 나타낸다. 도 11b와 11c의 경로들 중의 하나는 어떠한 순간에 게터 물질의 입자들에 대한 기본적인 충돌각을 나타낸다. 경로(70)들은 수직선(68)에 대해 평균적으로 경사각(α)을 갖는다.

기울임 물리 침적을 사용함으로써, 게터부(58)의 전체 표면적은 도 10의 공정과 관련하여 앞서 설명한 이유 때문에 보통 증가한다. 도 10의 공정과 관련하여 설명한 것과 유사하게, 도 11의 공정에서 경사각(α)은 보통 적어도 10°, 바람직하게는 적어도 15°, 더욱 바람직하게는 적어도 20°이다. 기울임 기화에서, 각(α)은 통상적으로 21 - 22°이다. 게터 물질은 기울임 침적 동안에 변화되어 부위(58)가 서로다른 조성의 부분들로 구성되게 할 수도 있다. 반면에, 기울임 물리 침적이 상기 설명한 바와 같이 한 종류의 원소만으로 거의 이루어진 게터 물질을 가지고 실행되어 부위(58)에 유익한 미세구조를 형성할 수도 있다.

도 11의 공정에서 게터 물질의 기울임 물리 침적은, 전면판(50)의 부분들이 블랙 매트릭스(54)의 측벽을 따라 게터 물질의 바로 아래에 위치될 가능성은 별문제로 하고, 광방출 개구(62)의 하단에서 전면판(50)상에 게터 물질이 거의 또는 완전히 축적되지 않도록 하는 방식으로 보통 행해진다. 경사각(α)은 보통, 게터 물질이 매트릭스(54)의 측벽 아래로 중도까지만, 따라서, 개구(62) 안으로 아래쪽 중도까지만 축적되기에 충분할 정도로 크다.

경사각(α) 값을 신중히 선택함으로써, 개구(62)의 하단에서 전면판(50)의 어느 곳에도 많은 량의 게터 물질이 축적되지 않게 하면서, 게터부(58)가 매트릭스(54)의 측벽을 따라 게터 물질 바로 아래의 전면판(50)의 부위에서 전면판(50)에 접하거나 또는 거의 접하도록 하는 것이 때때로 가능할 수 있다. 적은 량의 게터 물질이 개구(62)의 하단에서 바람직하지 않은 곳에 축적된다면, 게터부(58)의 두께를 바람직하지 못한 정도까지 감소시키지 않으면서, 이러한 바람직하지 못한 게터 물질을 제거하기에 충분히 짧은 시간동안 세정 공정을 행할 수 있다.

기울임 물리 게터 물질 침적은 다양한 방위각(azimuthal)(회전식: rotational) 배향으로 시행될 수 있다. 도 11b와 11c는 기울임 침적을 위한 두 개의 대향 방위각 배향(opposite azimuthal orientation)들을 나타내고 있다. 도 11b와 11c에서의 대향 침적 배향들은 게터 물질 침적이 상당한 시간동안 실행되는 배향들을 나타낼 수 있다. 다른 예로서, 도 11b와 11c에 개시된 침적 배향들은, 게터 물질 침적원과, 전면판(50) 및 블랙 매트릭스(54)로 형성된 판 구조가 수직선(68)에 대해 서로 상대적으로 회전할 때 일어나는 순간적인 배향들을 나타낸다. 도 10의 공정에서와 같이, 도 11의 공정에서 기울임 물리 게터 물질 침적 중의 회전은 적어도 한번의 전체 회전 동안에 거의 일정한 회전속도로 보통 실행된다.

광방출부(56)를 도 11d에서와 같이 광방출 개구(62)내에 형성한다. 그런 다음, 비절연층(60)을 도 11e에 도시된 바와 같이 광방출부(56)와 게터부(58)상에 형성한다. 본 실시예에서, 게터부(58)는, 층(60)이 매트릭스(54)에 접하지 않는 블랙 매트릭스(54)의 측벽들 아래로 충분히 연장되어 있다. 광방출부(56)와 층(60)의 형성을 도 10의 공정에서와 동일한 방법으로 여기서 실행한다. 도 11e의 구조는 도 7의 광방출 디바이스이다.

도 10과 11의 공정들의 변형으로서, 우선 도 11a의 구조를 제조한다. 광방출 개구(62)를 차지하고 있는 포토레지스트 마스크를 구조에 제공한다. 마스크는 블랙 매트릭스(54) 위에 부분적으로 연장되어 있을 수 있다. 매트릭스(54)의 노출 물질상에 게터 물질을 제공한다. 약간의 게터 물질이 불가피하게 마스크상에 축적된다. 이 단계는 도 10의 공정에서 게터층(58P)을 만들기 위해 상기 설명한 방법들 중의 어떠한 방법에 의해 실행될 수 있다. 통상적인 구현예는 플라즈마 또는 프레임 분사의 형태로서 열 분사를 이용하여 매트릭스(54)의 노출 물질상에 게터 물질을 침적하는 것을 수반한다.

포토레지스트 마스크는 제거하여 마스크 위에 놓여 있는 게터 물질을 들어 올린다. 결과적인 구조는, 결과적인 구조에서의 게터부(58)가 도 10b에서의 부위(58)보다 보통 측면상으로 더 작다는 점을 제외하고는, 도 10b에 개시된 것과 유사한 구조를 나타낸다. 달리 말하면, 이렇게 변형된 구조에서의 부위(58)는 보통 블랙 매트릭스(54)의 오직 일부 위에만 놓여 있다. 이 때 이후의 공정은 도 10의 공정에 대해 상기 설명한 방법으로 행해진다. 최종 광방출 디바이스는 게터부(58)가 매트릭스(54)의 오직 일부 위에만 놓여 있다는 점을 제외하고는 도10d에 개시된 것과 유사하다. 개구들은 광방출 개구(62)와 일반적으로 동심원의 곳에서 부위(58)을 통해 연장되어 있다.

도 12의 공정은, 도 11의 공정과 동일한 방법으로, 전면판(50) 상에 블랙 매트릭스(54)를 형성하는 것으로 시작된다. 도 11a를 반복하는 도 12a를 참조한다. 도 12b에서 보는 바와 같이 블랙 매트릭스(54)상에 중간의(intermediate) 전기 전도성 층(72)을 형성한다. 중간 도전층(72)은 바람직하게는 광방출 개구(62) 안으로 적어도 아래쪽 중도까지 연장되어 있지만, 개구(62)의 하단에서 전면판(50) 위로 현저히 연장되어 있지는 않다. 도 12b의 실시예에서, 층(72)은 매트릭스(54)의 측벽들 아래쪽 중도까지, 따라서, 개구(62) 안으로 중도까지만 연장되어 있다.

중간 도전층(72)은, 도 10과 11의 공정들과 관련하여 앞서 전반적으로 설명한 기울임 물리 침적에 따라, 적절한 전기 전도성 물질을 블랙 매트릭스(54)상에 침적하여 통상적으로 형성한다. 도 12b의 특정 실시예를 위한 기울임 물리 침적은, 전면판(50)에 대해 전반적으로 수직으로 연장되어 있는 직선에 대해 상대적으로 측정한 평균 경사각이, 개구(62) 안으로 중도까지만 도전성 물질이 축적되기에 충분할 정도로 큰 경사각에서 실행된다. 층(72)의 기울임 물리 침적을 실행하기 위하여, 기화, 스퍼터링 또는 열 분사가 사용될 수 있다.

중간 도전층(72)의 후보 물질로는 니켈, 크롬 및 알루미늄 등이 있다. 통상적인 구현예에서, 층(72)은 기울임 기화에 의해 침적된 알루미늄으로 구성되어 있다.

게터 물질이 중간 도전층(72)상에 선택적으로 침적되어, 도 12c에 개시된 바와 같이 게터부(58)를 형성한다. 층(72)은 광방출 개구(62)의 하단에서 전면판(50) 위로 현저히 연장되어 있지 않기 때문에, 부위(58)는 개구(62)의 하단에서 전면판(50) 위로 현저히 연장되어 있지 않다. 부위(58)는 층(72)의 전기 전도적 특성을 이용하는 기술에 의해 통상적으로 침적한다. 부위(58)의 선택적 침적을 위한 후보 기술에는 전기이동/유전체이동 침적과, 전기 도금 및 무전해 도금을 포함한 전기화학적 침적 등이 있다. 전기이동/유전체이동 침적이나 전기 도금이 부위(58)를 형성하는데 사용될 때에는, 침적 공정 동안에 적절한 전기 전위가 층(72)에 인가된다.

도 12d를 참조하면, 광방출부(56)가 광방출 개구(62)내에 형성된다. 그런 다음, 도 12e에 개시되어 있는 바와 같이, 비절연층(60)이 게터부(58)와 광방출부(56)상에 형성된다. 도 11의 공정에서처럼, 게터부(58)는 비절연층(62)이 블랙 매트릭스(54)에 접하는 않을 정도의 깊이로 도 12의 공정에서 개구(62) 안으로 연장되어 있다. 도 12의 공정에서 광방출부(56)와 비절연층(60)의 형성은 도 10의 공정에서와 동일한 방법으로 다시 실행된다. 도 12e의 구조는 도 7의 광방출부의 변형이다.

도 13의 공정은 전면판(50)상에 블랙 매트릭스(54)를 형성함으로써 개시된다. 도 11a를 반복하는 도 13a를 참조한다. 매트릭스(54)는, 그 상단면의 적어도 일부를 따라서, 보통은, 적어도 전체를 따라서 전기 전도성 물질로 매트릭스(54)가 구성되어 있다는 조건하에서, 도 10의 공정에서 매트릭스(54)를 형성하는데 사용된 기술들 중의 어느 기술에 따라 만들어진다. 도 13a에 명시적으로 나타나 있지는않지만, 매트릭스(54)는 도 13a의 실시예에서 그것의 전체 상단면과 측면을 따라 전기 전도성 물질로 구성되어 있다. 이러한 예시적인 구현예는 전기 전도성 물질로 매트릭스(54)를 간단히 형성함으로써 만들어질 수 있다.

게터 물질은, 블랙 매트릭스(54)의 노출면이 전기 전도성 물질로 구성되어 있는 거의 모든 곳에서 블랙 매트릭스(54)상에 축적되도록 선택적으로 침적된다. 그렇게 하여, 도 13b에서 보는 바와 같이 게터부(58)가 매트릭스(54)상에 형성된다. 부위(58)는 서로 동일하거나 또는 서로 다른 화학 조성의 다중 서브 부위들(또는 서브층들)로서 형성될 수도 있다. 전기 전도성 물질이 본 실시예에서 매트릭스(54)의 전체 상단면과 측벽들을 따라 놓여있기 때문에, 부위(58)는 여기서 매트릭스(54)의 전체 상단면과 측벽들 상에 형성된다. 매트릭스(54)가 그것의 상단면을 따라 전기 전도성이고 그것의 측벽을 따라서는 전기 전도성이 아니라면, 부위(58)는 매트릭스(54)의 오직 상단면을 따라서만 존재할 것이다.

도 13의 공정에서 게터부(58)를 형성하기 위한 게터 물질의 선택적 침적은 전기이동/유전체이동 침적이나 또는 전기 도금과 무전해 도금을 포함하는 전기화학적 침적에 의해 행해질 수 있다. 전기이동/무전해이동 침적은 게터층(58P)을 형성하기 위해 도 10의 공정과 관련하여 설명한 방법으로 실행된다. 전기이동/유전체이동 침적이나 전기 도금이 사용될 때에는, 침적 공정 동안에 적절한 전기 전위가 블랙 매트릭스(54)의 도전성 물질에 가해진다.

이제, 도 10의 공정을 위해 앞서 설명한 방법으로 광방출부(56)와 비절연층(60)을 형성한다. 구체적으로, 도 13에 개시되어 있는 바와 같이, 광방출부(56)를 광방출 개구(62)내에 형성한다. 비절연층(60)을 게터부(58)와 광방출부(56)상에 형성하여 도 13d의 구조를 만드는데, 이 구조는 도 7의 광방출 디바이스의 또다른 변형이다.

도 14의 공정은, 매트릭스(54)가 그것 상단면의 실질적으로 전체와 측벽의 바람직하게는 적어도 아래쪽 중도를 따라 전기 전도성 물질로 구성되어 있다는 점을 제외하고는, 전반적으로 도 13의 공정에서와 동일한 방법으로 전면판(50)상에 블랙 매트릭스(54)를 형성함으로써 개시된다. 도 13a와 도 11a를 반복하는 도 14a를 참조한다. 도 14a에서 명료하게 나타나 있지는 않지만, 매트릭스(54)는 도 14a의 예에서 그것의 전체 상단면과 측벽들을 따라 전기 전도성 물질로 이루어져 있다.

게터부(58)는 도 13의 공정에 대하여 상기 설명한 방법으로 블랙 매트릭스(54) 상에 선택적으로 침적된다. 도 13b를 반복하는 도 14b를 참조한다. 전기 전도성 물질은 본 실시예에서 매트릭스(54)의 전체 상단면과 측벽들을 따라 존재하기 때문에, 부위(58)는 도 13의 공정에서와 마찬가지로 매트릭스(54)의 전체 상단면과 측벽들을 따라 형성된다. 매트릭스(54)가 그것의 전체 상단면을 따라서 전기 전도성이지만 그것의 측벽 아래쪽 오직 중도까지만 전기 전도성이라면, 부위(58)는 매트릭스(54)의 전체 상단면을 따라서 존재하지만 그것의 측벽 아래쪽 중도까지만 전기 전도성일 것이다.

부가부(66)를 도 14c에 개시된 바와 같이 게터부(58) 위에 형성한다. 부가부(66)는 서로 동일하거나 또는 서로 다른 화학 조성물의 둘 또는 그 이상의 서브부위들(또는 서브층)들로 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(54)에 대한 게터부(58)의 접착은, 도 12의 공정과 관련하여 앞서 설명한 방법으로 저융점 물질을 사용함으로써 향상될 수 있다.

부가부(66)를 만드는데는 다양한 기술들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 소망하는 부가 물질의 덮개층이 구조의 상단면상에 제공될 수 있다. 적절한 포토레지스트 마스크(도시하지 않음)를 사용하여, 광방출 개구(62)를 위한 곳에서 부가 물질의 부위를 제거한다.

부가부(66)가 폴리이미드로 구성되어 있다면, 화학선 폴리이미드의 층이 구조 위에 제공된다. 적절한 레티클을 통해 UV 광과 같은 화학선 조사에 폴리이미드 층을 선택적으로 노출시킨 다음 현상 작업을 행함으로써, 개구(62)에서의 폴리이미드 부위들을 제거한다. 화학선 폴리이미드가 화학선으로 중합될 수 있는 폴리이미드일 때에는, 현상 작동 동안에 비노출부들을 제거한다. 부가부(66)가 폴리이미드 이외의 고분자 물질을 함유하고 있을 때에는 동일한 전반적인 공정이 사용된다.

광방출부(56)를 도 14d에 개시되어 있는 바와 같이 광방출 개수(62)내에 형성한다. 비절연층(60)을 도 14e에 나타낸 바와 같이 부가부(66)와 광방출부(56) 상에 형성한다. 층(60)은 게터부(58)의 측면 위쪽 중도까지도 연장되어 있다. 광방출부(56)와 층(60)의 형성은 도 10의 공정에 대해 상기 설명한 방법으로 행해진다. 도 14e의 구조는 도 8의 광방출 디바이스를 구성한다.

도 15의 공정을 보면, 블랙 매트릭스(54)를 본 공정에서 다중부(multiple portions)로 구성하도록 만든다. 도 15의 공정은 전면판(50)의 내면상에 흑화 폴리이미드의 덮개층(74)을 형성하는 것으로 시작된다. 도 15a를 참조한다. 흑화 덮개 폴리이미드 층(74)은, 폴리이미드의 덮개층을 전면판(50) 상에 형성한 다음 덮개 폴리이미드 층을 열분하여 흑화시킴으로써 통상적으로 형성된다. 덮개 폴리이미드 층은, 화학선으로 중합가능한 폴리이미드 물질의 덮개층을 전면판(50) 상에 침적한 다음, 폴리이미드를 경화시키기 위하여, 화학선 폴리이미드를 UV 광과 같은 적절한 화학선 조사에 노출시킴으로써 형성될 수도 있다.

통상적으로 크롬으로 이루어진 패턴화된 접착층(patterned adhesion layer: 76)을 폴리이미드 층(76) 상에 형성한다. 접착층(76)의 형상은 측면에서 보았을 때 통상적으로 거의 블랙 매트릭스(54)에 대해 의도된 패턴상으로 되어있다. 접착층(76)은 층(76)을 형성한 직후 구조상에 형성된 물질, 통상적으로는, 폴리이미드나 기타 고분자 물질의 접착력을 강화시키는 기능을 한다.

접착층(76)은, 전면판(50) 상에 크롬의 덮개층을 침적하고, 덮개 크롬층 상에 포토레지스트 마스크(도시하지 않음)을 형성하여 광방출 개구(62)에 대해 의도된 곳에 전반적으로 마스크가 개구를 가지도록 하며, 마스크 개구를 통해 노출된 크롬 부위를 제거한 후, 마스크를 제거함으로써, 만들어질 수 있다. 다른 방법으로, 크롬이 마스크 개구 안으로 도입된 이후, 접착층(76)에 대해 바람직한 형상으로 개구를 가지는 포토레지스트 마스크가 폴리이미드 층(74) 상에 형성될 수 있고, 마스크가 제거되어 마스크 위에 놓인 크롬을 들어 올린다.

폴리이미드의 패턴화 층(patterned layer: 78)을 도 15b에서 보는 바와 같이 접착층(76) 상에 형성한다. 전구체 광방출 개구(62P)는 광방출 개구(62)에 대한각각의 곳에서 전반적으로 폴리이미드 층(78)과 아래에 놓인 크롬층(76)을 통해 연장되어 있다. 폴리이미드 층(78)은, 화학선으로 중합가능한 폴리이미드의 덮개층을 크롬층(76)과 폴리이미드 층(74) 상에 형성하고, 개구(62P)에 대해 의도된 곳에서 개구를 가지는 레티클(도시하지 않음)을 통해 UV 광과 같은 적절한 화학선 조사에 덮개 폴리이미드 층을 선택적으로 노출시킨 후, 비노출 폴리이미드 물질을 제거함으로써, 통상적으로 형성된다. 하부 폴리이미드 층(74), 중간 크롬층(76) 및 상부 폴리이미드 층(78)은 전구체 광차단 블랙 매트릭스 부위(54')를 형성한다.

층들(74 및 78)의 폴리이미드 물질은, 층들(74 및 78)의 폴리이미드와 전반적으로 동일한 방법으로 처리되는 다른 고분자 물질로 대체될 수 있다. 마찬가지로, 접착층(76)은 크롬 이외의 접착제로서 형성될 수 있다. 층(76)은, 층(78)의 물질이 층(74)의 물질에 잘 접착된다면, 생략될 수도 있다. 이 경우에, 층(78)은 층(74) 대신 또는 그것과 함께 검은색으로 만들어질 수도 있다.

소망하는 게터 물질의 덮개 전구체 층(58')을 구조의 상단면 상에 형성한다. 도 15c를 참조한다. 게터층(58P')은 상부 폴리이미드 층(78) 상에 위치되어 있고, 개구(62)의 하단에서 하부 폴리이미드 층(74) 쪽으로 아래로 광방출 개구(62P) 안으로 연장되어 있다. 게터부(58P')는 도 10의 공정에서 게터부(58P)를 형성하기 위해 앞서 설명한 방법들 중의 어느 방법으로 형성될 수 있다. 유사하게, 층(58P')은 층(58P')에 대해 앞서 설명한 물질들 중의 어느 물질로 구성될 수도 있다.

덮개층(80)은 나중에 블랙 매트릭스(54)를 구성하는 것을 밀봉(또는 보호)하기 위하여 게터층(58P') 상에 형성된다. 밀봉층(80)은 그것이 가스의 통과를 거의 막을 수 있는 종류와 두께의 물질로 형성된다. 층(80)의 물질은 또한 보통 반대 위치의 전 방출 디바이스에 의해 방출된 고에너지 전자들을 거의 통과시키지 않는 종류 및 두께로 되어 있다. 폴리이미드 층들(74 및 78)이 가열 또는 고에너지 전자들의 가격될 때 현저히 많은 량의 가스를 방출하지 않는다면, 층(80)은 생략될 수 있다.

기화, 스퍼터링, 열 분사 및 CVD와 같은 다양한 기술들이 밀봉층(80)을 형성하는데 사용될 수 있다. 통상적인 경우에서처럼 층(58P)이 전기 전도성일 때에는, 밀봉부(80)는 전기이동/유전체이동 침적이나 또는 전기 도금 및 무전해 도금을 포함하는 전기화학적 침적에 의해 만들어질 수 있다. 밀봉 물질을 함유하고 있는 액체 조성물 또는 슬러리의 코팅이, 액체 분사 등에 의해, 게터층(58P') 상에 침적된 뒤, 건조되어 층(80)을 형성한다. 필요한 경우, 그렇게 침적된 밀봉 물질을, 가스의 통과와 전자들의 통과를 거의 허여하지 않는 고체로 변화시키기 위하여 소결 또는 베이킹이 사용될 수도 있다.

밀봉층(80)은 물질들 또는 그러한 유형의 물질들 중의 어느 물질에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 층(80)은 통상적으로 알루미늄, 질화규소, 규소 산화물, 및 질화보론 중의 하나 또는 그 이상으로 구성된다. 통상적인 구현예에서, 층(80)은 알루미늄을 게터층(58P') 상에 기화시킴으로써 형성된다.

적절한 포토레지스트 마스크(도시하지 않음)를 사용하고, 개구(62P)의 하단에서 층들(80, 58P' 및 74)을 제거하는 에칭 작업을 실행함으로써, 광방출개구(62P)는 밀봉층(80), 게터층(58P') 및 하부 폴리이미드 층(74)으로 연장되어, 광방출 개구(62)가 된다. 도 15d를 참조한다. 그런 다음, 층들(80, 58P' 및 74)은 각각 밀봉부(80A), 게터부(58) 및 패터화된 하부 폴리이미드 층(74A)으로 된다. 하부 폴리이미드 층(74A), 접착층(76) 및 상부 폴리이미드 층(78)의 조합에 의해 블랙 매트릭스(54)를 구성한다. 에칭 작업은 통상적으로 하나 또는 그 이상의 플라즈마 에칭을 사용하여 비등방성으로 실행되지만 등방성으로 실행될 수도 있다.

게터부(58)의 외면은, 블랙 매트릭스(54)와 계면을 형성하지 않고 광방출 개구(62)의 하단 가까이에 엣지부를 포함하고 있는 게터링 표면 부위로 이루어져 있다. 에칭 작업으로 인해, 개구(62)의 하단 가까이 부위(58)의 엣지가 노출된다. 이들 엣지는 부위(58)의 전체 외면적의 작은 부위이다. 밀봉부(80A)는 게터부(58)의 외면의 나머지를 도포하고 있다. 따라서, 밀봉부(80A)는 게터부(58) 외면의 거의 전부, 보통은 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 97%를 도포하고 있다.

유사하게, 블랙 매트릭스(54)의 외면은, 전면판과 계면을 형성하지 않고 광방출 개구(62)의 하단에서 엣지부를 포함하고 있는 블랙 매트릭스 표면 부위로 이루어져 있다. 매트릭스의 엣지, 구체적으로 개구(62)의 하단에서 하부 폴리이미드 부위(74A)의 엣지는 에칭 작업의 결과로서 노출되어 있다. 이들 엣지들은 매트릭스(54) 전체 외면 중의 작은 일부를 구성한다. 밀봉부(80A)와 게터부(58)는 각각 매트릭스(54)의 외면의 나머지를 도포하고 있다. 결과적으로, 밀봉부(80A)와 게터부(58)의 각각은 매트릭스(54)의 거의 전부, 보통은 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 97%를 도포하고 있다.

통상 전기 전도성 물질로 이루어진 덮개 보호(또는 격리)층(82)은 도 15e에 표시된 바와 같이 구조의 상단면에 형성되어 있다. 보호층(82)은 밀봉층(80A) 상에 위치되어 있고, 밀봉층(80A)의 측벽을 따라 광방출 개구(62)의 안쪽 아래로 연장되어 개구(62)의 하단에서 전면판(50)과 만난다. 보호층(82)은 또한 개구(62) 가까이의 블랙 매트릭스(54)와 게터부(58)의 엣지들을 도포하고 있다. 보호층(82)와 같은 보호층들에 대한 더욱 자세한 사항은 Haven 등의 국제특허출원 PCT/US99/11170 (1999. 5. 20 출원: 국제특허공보 WO 99/63567)에 개시되어 있다.

보호층(82)은 밀봉부(80A)와 함께, 블랙 매트릭스(54), 구체적으로는, 폴리이미드 층들(74A 및 78)을, 이들이 가스를 방출하도록 야기할 수 있는 고 에너지 원자들로부터 보호하는 역할을 한다. 게터부(58)에 의해 흡입되지 않고 밀봉층(80A)에 의해 차단되지 않은 오염 가스를 매트릭스(54)가 방출할 때에는, 보호층(82)은 이들 가스가 평면 디스플레이의 밀봉 봉입부 안으로 유입되는 것을 느리게 하여 준다. 보호층(82)은 또한 게터부(58)를 나중에 형성되는 광방출부(56)로부터 격리시켜 광방출부(56)와 게터부(58) 사이에서의 바람직하지 못한 화학 반응을 금지시켜 준다.

보호층(82)은 가시광에 투과성이 있는 물질로 이루어져 있다. 따라서, 광방출 개구(62)의 하단에서의 층(82)의 존재는 허용될 수 있다. 통상적인 구현예에서, 층(82)은 CVD에 의해 침적된 규소 산화물로 이루어져 있다. 층(82)이 가시광을 투과하는 전기 절연성 물질로 이루어져 있다면, 층(82)을 형성하는데 적합한 다른 기술들에는 스퍼터링과 기화가 있다.

다른 방법으로, 보호층(82)은 가시광을 차단, 즉, 흡수 및/또는 반사할 수 있다. 그 경우에, 층(82)의 부위는 광방출 개구(62)의 하단에서 제거된다.

도 15f를 참조하면, 광방출부(56)는 광방출 개구(62)내에 형성되고 개구(62)의 하단에서 보호층(82) 위에 놓인다. 이제, 보호층(82)은 광방출부(56)와 게터부(58) 사이에 놓인다. 도 15g에 개시되어 있는 바와 같이, 비절연층(60)가 광방출부(56)와 보호층(82) 상에 형성된다. 광방출부(56)와 비절연층(60)의 형성은 도 10의 공정에 대해 앞서 설명한 방법으로 행해진다. 도 15g의 구조는 도 9의 광방출 디바이스의 변형이다.

게터-포함 활성 광방출부를 가진 광방출 디바이스를 제조하기 위한 도 10 - 15의 공정들의 변형에서, 블랙 매트릭스 게터부(54/58)내에 광방출 개구(62)를 한정하기 위하여 적당한 마스크를 사용하여, 전면판(50) 위에 블랙 매트릭스 게터 물질을 열적으로 분사함으로써, 광차단 블랙 매트릭스로서도 작용하는 다공성 게터부(54/58)가 전면판(50) 위에 성형된다. 예를 들어, 블랙 매트릭스 게터 물질의 덮개층이 전면판(50) 상에 열적으로 분사될 수 있다. 개구(62)에 대해 의도한 곳에 개구를 가지는 포토레지스트 마스크를 사용하고, 마스크 개구를 통해 노출된 블랙 매트릭스 게터 물질의 부위들이 통상적으로 플라즈마와 같은 비등방성 에칭제 등의 적절한 에칭제로 제거되어, 블랙 매트릭스 게터부(54/58)를 형성한다.

다른 방법으로서, 블랙 매트릭스 게터부(54/58)에 대해 의도된 곳 위에 개구를 가지는 포토레지스트 마스크를 전면판(50) 위에 제공한다. 블랙 매트릭스 게터 물질을 마스크 개구 안으로 도입한 후, 마스크를 제거하여 마스크 위에 위치되어있는 블랙 매트릭스 게터 물질을 들어올린다. 전면판(50) 상에 놓여있는 블랙 매트릭스 게터 물질의 나머지가 부위(54/58)를 형성한다.

블랙 매트릭스 게터부(54/58)을 형성할 때 사용되는 열 분사는 통상 프fp임 분사나 플라즈마 분사에 의해 행해진다. 필요한 경우, 열 분사된 게터 물질을 다공성의 고상 본체로 변화시키기 위해 소결을 행한다. 블랙 매트릭스 게터 물질의 후보 물질은 앞서 설명한 게터 금속들, 즉, 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 철, 니오븀, 몰리브덴, 지르코늄, 바륨, 탄탈(tantalum), 텅스텐 및 토륨(thorium)과 이들 금속의 하나 또는 그 이상을 함유한 합금 등이 있다. 이들 블랙 매트릭스 게터 물질은, 이들 금속의 합금과 마찬가지로, 이들이 충분히 다공성 및/또는 부분적 또는 전체적으로 또다른 적절한 형태로 변형되었을 때, 평면 디스플레이의 전면에서 보면, 통상 검은색으로 된다. 열 분사된 블랙 매트릭스 게터 물질이 검은색(디스플레이의 전면에서 보았을 때)이 아니라면, 부위(54/58)는, 열 분사된 블랙 매트릭스 게터 물질과 거의 동일한 측면형상을 가지고 그것의 아래에 위치되어 있는 블랙층을 포함할 수 있다.

광방출부(56)는 블랙 매트릭스 게터부(54/58)를 통해 연장되어 있는 광방출 개구(62)에 제공된다. 비절연층(60)은 광방출부(56)와 블랙 매트릭스 게터부(54/58) 위에 제공된다. 광방출부(56)와 층(60)의 형성은 도 10의 공정에 대해 앞서 설명한 방법으로 행해진다. 결과적인 광방출 디바이스는 블랙 매트릭스(54)와 게터부(58)가 함께 합치되어있는 도 5와 6의 광방출 디바이스에 유사하게 나타난다.

블랙 매트릭스 게터부(54/58)가 금속이나 다른 전기 전도성 물질로 이루어진 때에는, 부위(54/58)는 때때로 평면 디스플레이의 음극으로 작용할 수 있다. 이 때, 비절연층(60)의 형성은 이러한 제조 공정의 변형에서 때때로 생략될 수 있다. 선택된 양극 전기 전위가 디스플레이 작동 중에 이렇게 변형된 광방출 디바이스내의 복합부(composite region: 54/58)에 인가된다.

도 16과 17은 본 발명에 따라 구성된 평면 CRT 디스플레이의 활성부의 일부에 대한 측단면과 평단면을 각각 보여주고 있다. 도 16과 17의 평면 디스플레이는 전자방출 디바이스와, 게터-포함 활성 광방출부를 가지고 있고 반대쪽에 위치한 광방출 디바이스를 포함하고 있다. 도 16과 17의 전자방출 및 광방출 디바이스들은 외벽(도시하지 않음)을 통해 함께 연결되어 고진공에서 유지되는 밀봉 봉입부를 형성한다. 도 17의 평단면은 밀봉 봉입부를 통해 측면으로 연장된 면을 따라 광방출 디바이스의 방향에서의 단면도이다. 따라서, 도 17은 광방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 거의 평면도를 제공한다.

도 16과 17의 평면 디스플레이내 전자방출 디바이스는 후면판(backplate: 40)과, 후면판(40)의 내면 위에 위치되어 있는 층들/부위들(42)로 구성되어 있다. 여기서 층들/부위들(42)은, 도 5와 6의 평면 디스플레이내 전자방출 디바이스에서와 동일하게 배열된, 전자 방출부(44)와 돌출부(raised section: 46), 통상적으로 전자-포커싱 계의 일부 또는 전부를 포함하고 있다. 도 16과 17의 디스플레이에서 전자방출 디바이스가 전계 이미터(field emitter)일 때, 도 16과 17의 디스플레이는 FED이다. 도 16 및 17의 디스플레이와 도 5 및 6의 디스플레이의 차이는 광방출 디바이스에서 발생한다.

도 16과 17의 광방출 디바이스는 전면판(50)의 내면 상에 위치되어 있는 전면판(50)과 층들/부위들(52)로 구성되어 있다. 여기서 층들/부위들(52)은 광차단 매트릭스(54), 광방출부(56), 게터부(58) 및 비절연층(60)으로 구성되어 있다. 도 16과 17의 광방출 디바이스에서 전면판(50), 블랙 매트릭스(54) 및 광방출부(56)은 도 5와 6의 광방출 디바이스에서와 동일한 구성 및 구조으로 되어있고 동일하게 기능한다. 따라서, 도 16과 17의 광방출 디바이스에서의 광방출부(56)는, 전자방출 디바이스에서의 전자 방출부(44)에 각각 반대쪽 위치에서 전면판(50)에 대해 아래로 블랙 매트릭스(54)를 따라 연장되어 있는 광방출 개구(62)내에 각각 위치되어 있다. 전면판(50)은 적어도 광방출부(56) 아래에서 가시광에 투과적이다.

게터부(58)와 비절연층(60)의 위치는, 도 5와 6의 광방출 디바이스와 비교할 때, 도 16과 17의 광방출 디바이스에서 거의 역전되어 있다. 구체적으로, 게터부(58)는, 도 5와 6의 광방출 디바이스에서와 같이 층(60) 아래에 놓여 있기보다는, 도 16과 17의 광방출 디바이스에서 비절연층(60) 위에 놓여 있다. 따라서, 부위(58)는 도 16과 17의 광방출 디바이스에서 블랙 매트릭스(54)와 광방출부(56) 상에 놓여 있다.

게터부(58)는, 도 5와 6의 광방출 디바이스에서와 같이 매트릭스(54)와의 거의 수직 배열에서 끝을 맞대고 있기보다는, 도 16과 17의 광방출 디바이스에서 블랙 매트릭스(54)를 넘어 그리고 광방출 개구(62) 안으로 일부 연장되어 있다. 따라서, 도 16과 17의 광방출 디바이스에서 부위(58)의 측부는, 부위(58)가 도 5와 6의 광방출 디바이스에서 부위(58)의 측면 위치보다도 개구(62)안으로 중도까지 연장되어 있는, 도 7의 광방출 디바이스에서 부위(58)의 측부에 다소 유사하다.

도 16과 17의 광방출 디바이스에서 게터부(58)의 측면 위치는 다양한 방식으로 변형될 수 있다. 도 16과 17의 광방출 디바이스에서 부위(58)는 (a) 블랙 매트릭스(54)의 오직 일부 위에만 놓이도록, (b) 매트릭스(54) 위의 거의 전체에 놓여서, 도 5와 6의 광방출 디바이스에서와 같이 매트릭스(54)의 측면 엣지과 거의 수직한 배열에서 측면 엣지를 가지도록, 또는 (c) 매트릭스(54) 위의 전체에 놓이고, 광방출 개구(62) 안으로 연장되어, 도 9의 광방출 디바이스에서와 같이 비절연층(60)의 수직 부위 아래를 따라 전체, 그리고 가능하면 광방출부(56) 상에 위치되어 있는 층(60)의 수평 부위 위로 연장되도록 변형될 수 있다. 부위(58)가 매트릭스(54)를 넘어 개구(62) 안으로 중도까지 연장되어 있다고 가정하면, 도 16과 17의 광방출 디바이스는, 도 8의 광방출 디바이스에서의 부가부(66)와 유사하게, 매트릭스(54), (비절연층(60)의 위쪽에 놓인 부위)부위(58) 및 부가부로 형성된 복합 블랙 매트릭스의 전체 높이를 증가시키기 위하여 게터부(58) 위에 놓여 있는 부가부(도시하지 않음)를 포함하도록 변형될 수 있다.

상기 구조상의 차이를 조건으로 하여, 도 16과 17의 광방출 디바이스에서 게터부(58)와 비절연층(60)은, 비절연층(60)이 도 16과 17의 광방출 디바이스에서는 천공될 필요가 없다는 것을 제외하고는, 도 5 - 9의 광방출 디바이스에서와 동일한 구성 및 구조로 되어 있고 동일한 기능을 한다. 그럼에도 불구하고, 층(60)은 통상적으로 도 16과 17의 광방출 디바이스에서 여전히 천공되어 있고, 통상적으로 도5 - 0의 광방출 디바이스에서와 같은 물질로 구성되어 있다. 층(60)이 도 16과 17의 광방출 디바이스에서 양극으로 작용하기 때문에, 선택된 양극 전기 전위가 평면 디스플레이의 작동 동안에 전원(도시하지 않음)으로부터 층(60)으로 또한 공급된다.

도 16과 17의 광방출 디바이스와 그러한 광방출 디바이스의 변형들은, 가스의 통과를 거의 허여하지 않고 대향 위치의 전자방출 디바이스에 의해 방출된 고에너지 전자의 통과도 보통 거의 허여하지 않으며 블랙 매트릭스(54)를 부분적으로 또는 전체적으로 밀봉하도록 위치되어 있는 부가적 부위(도시하지 않음)를 포함할 수도 있다. 밀봉부는 매트릭스(54)의 외면의 전체 또는 일부분을 도포한다. 예를 들어, 밀봉부는 비절연층(60) 아래에 위치하고, 매트릭스(54)의 외면 전체 또는 거의 전체를 도포하도록 할 수 있다. 이 경우에, 밀봉부는 매트릭스(54) 외면의 오직 일부만을 도포한다. 매트릭스(54)가 오염 가스를 방출한다면, 밀봉부는 평면 디스플레이의 밀봉 봉입부 안으로 이들 가스가 유입되는 것을 방지하거나 또는 억제할 수 있다.

도 16과 17의 광방출 디바이스와 그러한 디바이스의 상기 언급한 변형들에 서 게터부(58) 또는 블랙 매트릭스(54)가 금속 또는 다른 전기 전도성 물질을 함유하고 있을 때, 부위(58) 및/또는 매트릭스(54)의 도전성 물질은 때때로 평면 디스플레이의 양극으로 사용될 수도 있다. 그러한 구현예에서 비절연층(60)은 때때로 생략될 수 있다. 선택된 양극 전기 전위가 디스플레이 작동 동안에 부위(58) 및/또는 매트릭스(54)에 인가된다. 층(60)이 생략되었을 때, 그렇게 변형된 도 16과17의 광방출 디바이스는 층(60)을 생략한 도 5와 6의 광방출 디바이스와 거의 동일하게 구성된다.

도 16과 17의 광방출 디바이스와 그러한 광방출 디바이스의 상기 변형들은 다양한 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 도 18a - 18e(통합하여 "도 18")는 도 16과 17의 광방출 디바이스를 만드는 하나의 공정을 보여주고 있다. 편의를 위하여, 도 18의 제조 공정에서 단면들은 도 16의 단면에 대해 상대적으로 아래에서 위쪽으로 작도하였다.

도 18 공정의 시작점은 전면판(50)이다. 도 18a를 참조한다. 블랙 매트릭스(54)가 도 11의 공정에서와 동일한 방식으로 전면판(50) 상에 형성된다. 도 18a는 도 11a를 반복한다. 광방출 개구(62)는 블랙 매트릭스(54)를 통해 전면판(50)에 대해 아래로 연장되어 있다.

광방출 물질이 광방출 개구(62) 안으로 도입되어 도 18b에 개시되어 있는 바와 같이 광방출부(56)를 형성한다. 그런 다음, 비절연층(60)이 도 18c에 개시되어 있는 바와 같이 광방출부(56)와 블랙 매트릭스(60) 상에 형성된다. 층(60)이 반드시 천공될 필요가 없다는 조건에서, 광방출부(56)와 층(60)이 도 10의 공정에서와 동일한 방법으로 형성된다.

게터 물질이 기울임 물리 침적 기술에 의해 침적되어 도 18d와 18e에 개시되어 있는 바와 같이 비절연층(60) 상에 게터부(58)를 형성한다. 도 18d는 부위(58)의 일부(58B)가 형성된 기울임 물리 침적 공정에서 중간 시점을 보여주고 있다. 도 18e는 부위(58)가 완전히 형성된 이후의 구조를 보여주고 있다. 도 18e의 구조는 도 16과 17의 광방출 디바이스이다.

도 18의 공정에서 기울임 물리 침적은 도 11의 공정에서와 거의 동일하다. 따라서, 게터 물질의 입자들은 임의의 순간에 수직선(68)에 대해 평균 경사각(α)으로 있는 경로(70)를 따라 비절연층(60) 상에 부딪친다. 도 18d와 18e는 기울임 침적을 위한 두 개의 대향 방위각 배향을 보여주고 있다. 이들 두 개의 방위각 배향은 도 11b와 11c에 나타나 있는 두 개의 방위각 배향과 각각 유사하다. 도 18의 공정에서 기울임 물리 침적은 통상적으로 기화에 의해 행해지지만, 스퍼터링이나 열 분사에 의해 행해질 수도 있다.

비절연층(60)은 광방출 개구(62) 안으로 그리고 그것을 가로질러 연장되어 있는 부위가 오목하게 되어 있다. 도 18의 기울임 물리 침적은, 게터부(58)의 수직부를 따라 게터 물질 아래의 광방출부(56)의 부위들을 제외하고, 게터 물질이 층(60)의 오목한 부위의 수평부 상에 거의 또는 전혀 축적되지 않게 하는 방식으로, 행해진다. 경사각(α)은 보통 층(60)의 오목한 부위 안으로 아래쪽 중도까지만 게터 물질이 축적되기에 충분할 정도로 크다.

경사각(α)을 조심스럽게 선택함으로써, 많은 량의 게터 물질이 층(60)의 오목한 부위의 수평부의 어디에도 축적되지 않게 하면서, 게터부(58)가 층(60)의 오목한 부위의 수평부에 접하게 또는 거의 접하게 하는 것이 가능할 수 있다. 적은 량의 게터 물질이 층(60)의 오목한 부위의 수평부를 따라 바람직하지 않는 곳에 축적된다면, 부위(58)의 두께를 원치않는 정도로 줄이지 않으면서 상기 바람직하지 않은 게터 물질을 제거하기에 충분히 짧은 시간동안 세정 작업이 행해질 수도 있다.

게터부(58)가 블랙 매트릭스(54)의 일부 또는 전체 위에 놓이지만 매트릭스(54)를 넘어 측면으로 연장되어 있지 않게 만들어지는 것이라면, 부위(58)을 제조하는데 또다른 기술들이 사용된다. 예를 들어, 도 18c의 구조 위에 게터 물질의 덮개층을 침적하고, 마스크가 광방출 개구(62) 위에 전반적으로 위치되어 있는 개구을 가지고 있고 개구(62)를 넘어 측면으로 연장될 수 있도록 포토레지스트 마스크를 덮개 게터층 위에 제공하며, 마스크 개구를 통해 노출된 덮개 게터층의 부위를 제거한 뒤, 마스크를 제거하여, 부위(58)가 형성될 수 있다. 또다른 방법으로, 부위(58)에 대해 소망하는 형상으로 마스크 개구를 가지도록 포토레지스트 마스크가 비절연층(60) 위에 제공된 뒤, 게터 물질이 마스크 개구내로 침적되고, 마스크가 제거되어 위에 놓인 게터 물질이 들어 올려질 수도 있다.

광방출 디바이스의 활성부내에 게터 물질을 가지고 있는 평면 디스플레이

도 19와 20은 본 발명에 따라 구성된 FED의 활성부의 일부에 대한 측단면과 평단면을 각각 보여주고 있다. 도 19와 20의 FED는 광방출 디바이스와, 게터-포함 활성 전자방출부를 가지고 있는 반대쪽에 위치한 전자방출 디바이스를 포함하고 있다. 도 19와 20의 광방출 및 전자방출 디바이스들은 외벽(도시하지 않음)을 통해 서로 연결되어 있어서, 고진공으로 유지되는 밀봉 봉입부를 형성한다. 도 20의 평단면도는 밀봉 봉입부를 통해 측면으로 연장되어 있는 면을 따라 전자방출 디바이스의 방향에서의 단면도이다. 따라서, 도 20은 전자방출 디바이스의 활성부에 대한 거의 평면도를 제공한다.

우선, 도 19와 20의 FED에서 광방출 디바이스를 살펴본다. 여기서 광방출 디바이스 또는 전면판 구조는 전면판(50); 및 광차단 블랙 매트릭스(54)와, 전자방출 디바이스에서의 전자방출부(44) 반대쪽에 위치되어 있는, 측면상으로 이격되어있는 광방출부(56)를 전반적으로 포함하고 있는, 위에 놓인 층들/부위들(52)로 구성되어 있다. 층들/부위들(52)은 또한 블랙 매트릭스(54)와 광방출부(56) 위에 놓인 얇은 광반사 전기 전도성 층으로서 통상 실행되는 양극(별도로 표시하지 않음)을 포함하고 있다. 그 경우에, 광방출 디바이스는 게터부(58)를 포함하도록 도 5 - 9, 16 및 17과 관련하여 설명한 것과 같이 구성될 수도 있다. 다른 방법으로, 양극은 한편으로 전면판(50)과 블랙 매트릭스(54), 다른 한편으로는 광방출부(56) 사이에 위치되어있는 투명한 전기 전도성 층일 수 있다.

도 19와 20의 FED에서 전자방출 디바이스 또는 후면판 구조는 통상 유리인 후면판(40)과, 전자방출부(44) 및 돌출부(46)를 전반적으로 포함하고 있는 위에 놓인 층들/부위들(42)로 구성되어 있다. 더욱 구체적으로, 층들/부위들(42)은 하부의 전기 비절연성부(100), 유전층(102), 전자방출 요소(104)들의 측면상으로 이격되어있는 셋트(set)들의 열과 행의 2차원 배열(array), 일 군(group)의 측면상으로 이격되어있는 전반적으로 평행한 제어전극(laterally separated generally parallel control electrode: 106), 패터화된 전기 비전도성 베이스 포커싱 구조(electrically non-conductive base focusing structure: 108), 전기 비절연성 포커스 코팅(electrically non-insulating focus coating: 110), 및 게터부(112)로형성되어 있다. 돌출부(46)는 베이스 포커싱 구조(108)와 포커스 코팅(110)을 포함하고 있는데, 이들은 요소(104)에 의해 방출되는 전자들을 포커싱하기 위한 계를 함께 구성한다. 도 19와 20의 실시예에서, 부위(46)는 또한 게터부(112)를 포함하고 있다.

하부의 비절연부(non-insulating region: 110)는, 후면판(40) 상에 위치되어 있는, 일군의 측면상으로 이격되어있는 전반적으로 평행한 이미터 전극(emitter electrode: 별도로 표시하지 않음)을 포함하고 있다. 이미터 전극은 도 20의 평면도에서 열 방향에서 세로로, 즉, 수평으로 연장되어 있다. 보통, 하부의 비절연부(100)는, 이미터 전극 위에 놓여있고 측면 형상에 따라서는 이미터 전극들 사이의 공간에서 후면판(40)쪽으로 아래로 연장되어 있을 수도 있는 전기 저항층(마찬가지로 별도로 표시하지 않음)도 포함하고 있다. 최소한, 저항층은 전자방출 요소(104)의 아래에 놓여 있다.

통상, 규소 산화물, 질화규소 또는 실리콘 옥시나이트라이드로 이루어진 유전체층(102)은 하부 비절연부(100) 상에 놓여 있다. 개구(114)는 유전체(102)(그것의 두께)를 통해 비절연부(100)쪽으로 아래로 연장되어 있다. 각각의 전자방출 요소(104)는 대략 유전성 개구(114)들 중의 대응 개구내에 위치되어 있고 부위(100)에 접해 있다.

전자방출 요소(104)는 도 19에 나타낸 바와 같이 형상면에서 통상적으로 원뿔(conical)이다. 다른 경우에, 요소(104)는 필라멘트 형상일 수 있다. 이들 경우에 있어서, 각각의 전자방출부(44)에서의 요소(104)들의 면적 밀도(arealdensity)는 보통 10⁴- 10⁹요소들/㎠, 통상 10⁸요소들/㎠ 로서 상대적으로 높다. 따라서, 전자방출 장소들의 밀도는 매우 높으므로, 낮은 밀도의 전자방출 장소들로부터 초래될 수 있는 불균일성 현상을 실질적으로 피할 수 있다. 요소(104)가 원뿔 또는 필라멘트 형상일 때, 이들은 통상 몰리브덴과 같은 금속으로 구성되어 있다. 각 요소(104)는 하나 또는 그 이상의 무질서한 형상의 입자들로 구성될 수도 있다.

전자방출부(44)는 도 20의 평면도 예에서 측면상에서 전반적으로 직사각형이다. 3 개의 연속적인 부위(44)들은 열 방향으로 대략 정사각형의 측면적을 차지한다. 도 6의 평면도에서, 직사각형 형상의 광방출부(56)들의 3 개의 연속적인 것들에 대해 앞서 설명한 것과 유사하게, 도 20의 전자방출부(44)의 배치는 3 개의 부위(44)들이 대략 정사각형 색상 화소에 전자들을 공급하는 컬러 디스플레이에 적합하다. 부위(44)는 다른 형상들, 예를 들어, 단색 디스플레이에 있어서 대략 정사각형의 형상을 가질 수도 있다.

제어전극(106)은 유전체(102) 상에 놓여 있고, 도 20의 평면도에서 행 방향으로, 즉, 수직으로 연장되어 있다. 개구(116)는 제어전극(106)을 통해 연장되어 있다. 각각의 전자방출 요소(104)는 제어전극(116)들의 대응 전극을 통해 노출되어 있다. 구체적으로, 전자방출부(44)의 각 행에 있어서 요소(104)는 대응하는 제어전극(106)을 통해 노출되어 있다. 도 19의 실시예에서, 각각의 요소(104)는 대응 제어 개구(116) 안으로 약간 연장되어 있다.

각각의 제어전극(106)은, 주 제어부(main control portion: 별도로 도시하지 않음)와, 주 제어부에 인접해 있는 하나 또는 그 이상의 얇은 게이트부(gate portion: 마찬가지로 별도로 도시하지 않음)로 구성되어 있다. 주 제어부는 전극(106)의 전체 길이로 연장되어 있다. 각각의 주 제어부는, 부위(44)의 각 행에서 전자방출부(44)의 측면 경계를 각각 한정하는 일 군의 주 제어 개구(main control opening)들을 가지고 있다. 각각의 게이트부는 하나 또는 그 이상의 주 제어개구들에 걸쳐 있다. 이때, 제어개구(116)는 게이트부를 통하는 개구이다. 전극(106)이 그렇게 구성되어 있을 때, 주 제어부는 니켈 및/또는 알루미늄과 같은 금속으로 구성되고, 게이트부는 크롬 및/또는 몰리브덴과 같은 금속으로 구성된다.

구조(108)와 포커스 코팅(110)으로 형성된 전자-포커싱 계의 베이스 포커싱 구조(108)는 유전체층(102) 상에 놓여 있고 제어전극(106: 도 19의 면 바깥쪽)의 부위 위쪽으로 연장되어 있다. 포커스 개구(focus opening: 118)의 열 및 행의 2차원 배열은 베이스 포커싱 구조(108)(그것의 두께)를 통해 연장되어 있다. 결과적으로, 구조(108)는 도 19와 20의 실시예에서 전반적으로 와플(waffle) 또는 그리드(grid)와 같은 측면 형상으로 되어 있다.

포커스 개구(118)의 각 행은 대응 제어전극(106) 위에 위치되어 있다. 각각의 전자방출부(44)에서 전자방출 요소(104)는 대응 포커스 개구(118)를 통해 노출되어 있다. 각각의 포커스 개구(118)는 통상적으로 대응 전자방출부(44)와 측면상에서 동심원에 있다. 각 전극(106)이 주 제어부와 상기 설명한 하나 또는 둘 이상의 얇은 인접 게이트부로 구성되어 있을 때에는, 각 포커스 개구(118)는 통상적으로 대응 부위(44)보다 더 넓고 길다.

포커스 코팅(110)은 베이스 포커싱 구조(108)의 적어도 외면의 일부 상에 위치되어 있고, 제어전극(106)으로부터 전기적으로 거의 연결되지 않도록 하도록 구성되어 있다. 구체적으로, 코팅(110)은 보통 구조(108)의 적어도 상단면 일부 상에 보통 위치되어 있고, 포커스 개구(118) 안으로 구조(108)의 측면 아래쪽으로 적어도 중도까지 연장되어 있다. 도 19와 20은 코팅(110)이 구조(108)의 거의 전체 상단면 상에 위치되어 있고 그것의 측벽 아래로 중도까지 연장되어 있는 예시적인 경우를 나타내고 있다. 코팅(110)은, 그것이 제어전극(106)에 접촉하지 않거나 도는 전극(106)과 상호작용할 정도로 가깝지만 않다면, 구조(108)의 측벽 아래로 모든 길이에 걸쳐 연장되어 있고 포커스 개구(118)의 하단에서 유전층(102)을 가로지는 중도까지 연장되어 있을 수 있다. 이들 변형들 모두에 있어서, 개구는, 적어도 전자방출부(44)와 부위(44)의 전자방출 요소(104)가 후면판(40) 위에 놓여 있는 곳에서 코팅(110)을 통해 연장되어 있다.

베이스 코팅 구조(108)는 전기 절연성 또는 전기 저항성 물질의 하나 또는 둘 이상의 층들 또는 부위들로 구성될 수도 있다. 구조(108)는 통상적으로, 적어도 그것의 외면, 즉, 유전층(102)과 계면을 형성하지 않는 표면 부위를 따라서, 전기적으로 절연성이다. 통상적인 구현예에서, 구조(108)는 폴리이미드와 같은 고분자 물질로 형성되어 잇다. 구조(108)는 보통 1 - 100 ㎛, 통상 50 ㎛의 두께를 가진다.

포커스 코팅(110)은 보통 전기 전도성이지만 전기 저항성일 수도 있다. 어느 경우에든, 코팅(110)은, 적어도 코팅(110)이 구조(108)와 접촉하는 표면적을 따라서, 구조(108)보다 훨씬 낮은 평균 전기 저항도를 가진다. 통상적으로 코팅(110)은 0.1 - 0.4 ㎛, 통상 0.2 ㎛의 두께를 가진 알루미늄과 같은 금속으로 이루어져 있다.

제어전극(106)은 전자방출부(44)에서 요소(104)로부터 전자들을 선택적으로 추출한다. 전자-포커싱 계(108/110)는 추출된 전자들을 광방출 디바이스의 광방출부(56)들 중 타겟 부위로 포커싱한다. 이러한 목적을 위해, 통상적으로 포커스 코팅(110)은 FED의 작동 동안에 전원(도시하지 않음)으로부터 선택된 포커스 전기 전위를 수령한다. 다른 것들 중에는, 계(108/110)는, 전자방출 디바이스와 광방출 디바이스 사이의 밀봉 봉합부에 위치하는 스페이서, 예를 들어, 도 20에서의 스페이서 벽(64)의 존재와 같은 다양한 요소들에 의해 야기되는 바람직하지 못한 전자-궤적 편향을 극복하도록 도와 준다.

게터부(112)는 베이스 포커싱 구조(108)로 기본적으로 구성된 지지부(support region) 위에 놓여 있다. 도 19와 20의 광방출 디바이스에서, 지지부는 또한 부위(112)가 직접 놓여 있는 포커스 코팅(110)을 포함하고 있다. 보통, 부위(112)는 전자-포커싱 계(108/110)의 적어도 상단면의 일부 위에 놓여 있고, 포커스 개구(118)의 안으로 계(108/110)의 측벽 아래로 적어도 중도까지 연장되어 있다. 도 19와 20은, 부위(112)가 코팅(110)의 거의 전체 상단면 상에 위치되어 있고 코팅(110)의 수직부 아래로 연장되어 있지만 코팅(110)을 현저하게 넘어서지 않는, 예시적인 경우를 도시하고 있다. 보통, 부위(112)는 0.1 - 10 ㎛, 통상 2 ㎛의 두께를 가진다.

게터부(112)는, 그것이 전기 비절연성 물질, 특히 금속과 같은 전기 전도성 물질로 이루어져 있을 때 부위(112)가 전극(106)과 전기적으로 상호작용할 정도로 제어전극(106)에 매우 가깝지만 않다면, 코팅(110)에 의해 도포되지 않은 베이스 포커싱 구조(108)의 측벽 부위들의 일부 또는 전체를 도포할 수 있도록 포커스 코팅(110)의 수직부를 현저히 넘어서 연장될 수 있다. 마찬가지로, 부위(112)가 전기 비절연성 물질로 구성될 때 전극(106)과 전기적으로 상호작용할 정도로 전극(106)에 가깝지만 않다면, 부위(112)는 포커스 개구(118)의 하단에서 유전층(102) 위로 중도까지 연장될 수 있다. 따라서, 코팅(110)처럼, 부위(112)는 전극(106)에 연결되어 있지 않다.

개구는 적어도 전자방출부(44)와 결국 부위(44)의 전자방출 요소(104)가 후면판(40) 위에 놓여 있는 곳까지 게터부(112)를 통해 연장되어 있다. 또한, 베이스 포커싱 구조(108)는 보통 제어전극(106)보다도 후면판(40)으로부터 더 멀리까지 연장되어 있다. 예를 들어, 전자-포커싱 계는 계(108/110)에서와 전반적으로 동일한 방법으로 패턴화된 전기 전도성 물질의 층으로 이루어질 수 있다. 전기 절연성 물질은 전자-포커싱 계의 패턴화된 도전층이 제어전극(106)에 원래 접하게 되는 장소에 제공된다. 이렇게 변형된 전자-포커싱 계에서, 패턴화된 도전성 전자-포커싱 층은 게터부(112)를 위한 지지부를 형성한다.

전자-포커싱 계는, 도 19와 20의 실시예에서의 전자-포커싱 계(108/110)의 와플과 같은 패턴과는 전혀 다른 측면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 포커스개구(118)의 각 행은 때때로 긴 트렌취(trench)와 같은 포커스 개구로 대체될 수도 있다. 그 경우에, 전자-포커싱 계는, 행 방향으로 연장되어 있고 그것의 양 단부가 서로 연결되어 있거나 연결되어있지 않은 일군의 스트립으로 구성되어 있다.

도 21과 22는 본 발명에 따라 구성된 전자방출 디바이스의 게터-포함 활성 전자방출부의 측단면도들을 각각 도시하고 있다. 도 21과 22의 각각에서 전자방출 디바이스는, 변형 FED를 형성하기 위하여 도 19와 20의 FED에 있는 전자방출 디바이스로 치환될 수 있다. 하기에 설명하는 것을 제외하고, 도 21과 22의 전자방출 디바이스는 도 19와 20의 전자방출 디바이스에서와 동일한 구성 및 구조를 가지고 동일하게 작동하는 구성성분들(40, 100, 102, 104, 106, 108, 110 및 112)을 포함하고 있다. 도 21과 22의 전자방출 디바이스들은 베이스 포커싱 구조(108)에 대한 부위(112)의 상대적 위치에서 도 19와 20의 전자방출 디바이스와 다르다.

도 21의 전자방출 디바이스에서, 게터부(112)는 베이스 포커싱 구조(108) 상에 놓여 있어서, 구조(108)는 게터부(112)의 지지부로서의 역할을 한다. 이러한 차이점을 제외하고, 부위(112)는 도 19와 20의 전자방출 디바이스에서와 동일한 방식으로 구조(108)와 유전체(102) 위에 놓여 있다. 즉, 도 21의 전자방출 디바이스에서 부위(112)는 구조(108)의 적어도 상단면 일부 위에 놓여 있고, 보통은 포커스 개구(118)의 안으로 구조(108)의 측면 위에서 적어도 중도까지 연장되어 있으며, 부위(112)가 전기 비절연성 물질, 특히, 금속과 같은 전기 전도성 물질로 이루어진 때에는 전극(106)과 전기적으로 상호작용하지 않을 정도로 제어전극(106)에 충분히 가까이 있지 않다면, 개구(118)의 하단에서 층(102)을 위에서 중도까지도 연장될수 있다. 개구는 부위(112)를 통해 적어도 전자방출부(44)가 후면판(50) 위에 놓여 있는 곳으로 연장되어 있다.

포커스 코팅(110)은 도 21의 전자방출 디바이스내의 게터부(112) 상에 놓여 있다. 결과적으로, 코팅(110)은 보통 그것에 있는 미세 기공을 통해 가스가 통과하여 부위(112)에 의해 흡입될 수 있게 천공되어 있다. 보통, 코팅(110)은 부위(112)의 적어도 상단면 일부 위에 놓여 있고 포커스 개구(118) 안으로 부위(112)의 수직부 위로 연장되어 있다. 도 21은, 코팅(110)이 부위(112)의 거의 전체 상단면 상에 위치되어 있고 부위(112)의 수직부 아래로 연장되어 있지만 부위(112)를 현저하게 넘어서 연장되어 있지는 않은, 예시적인 경우를 도시하고 있다. 코팅(110)은, 부위(112)에 의해 도포되지 않은 베이스 포커싱 구조(108)의 측벽들 일부 또는 모두를 도포하도록 부위(112)의 수직부를 현저히 넘어서 연장될 수 있으며, 코팅(110)이 전기 비절연성 물질로 이루어져 있을 때 전극(106)과 전기적으로 상호작용할 정도로 제어전극(106)에 매우 가깝지만 않다면, 유전층(102) 위로 중도까지도 연장되어 있을 수 있다.

도 22의 전자방출 디바이스는 베이스 포커싱 구조(108)로 형성되어 있는 지지부 상에 위치되어 있는 게터부(110/112)를 포함하고 있다. 게터부(110/112)는 또한 포커스 코팅으로서의 기능도 한다. 본질적으로, 도 19 - 21의 전자방출 디바이스에서 포커스 코팅(110)과 게터부(112)는 도 22의 전자방출 디바이스에서 함께 합체된다.

게터부(110/112)는, 게터부(112)가 도 19 - 21의 전자방출 디바이스에서 구조(108) 위로 연장되어 있는 것과 동일한 정도로, 베이스 포커싱 구조(108)와 유전층(102) 위로 연장되어 있다. 도 22는, 부위(110/112)가 구조(108)의 거의 전체 상단면 위에 위치되어 있고 포커스 개구(118) 안으로 측벽 아래로 중도까지 연장되어 있는 예시적인 경우를 보여주고 있다. 도 19 - 21의 전자방출 디바이스에서의 포커스 코팅(110)과 게터부(112)에 있어서, 부위(110/112)가 전기 비절연성 물질로 이루어져 있을 때에는 부위(110/112)는 제어전극으로부터 거의 전기적으로 연결되어 있지 않다.

다음 단락에서 논의되는 것처럼, 게터부(110/112)는 보통 다공성이다. 그러나, 도 21의 전자방출 디바이스에서의 게터부(110)와는 달리, 게터부(110/112)는 천공되어 있을 필요는 없다. 부위(110/112)는 포커스 코팅으로서도 기능하기 때문에, 부위(110/112)는 디스플레이의 작동 동안에 전원(도시하지 않음)으로부터 선택된 포커스 전기 전위를 수령한다.

일반적으로, 도 19 - 21의 전자방출 디바이스에서 게터부(112)는 광방출 디바이스에서의 게터부(58)와 거의 동일한 방식으로 기능하여 오염 가스를 흡입한다. 동일한 내용은 도 22의 전자방출 디바이스에서의 게터부(110/112)에도 적용된다. 이러한 목적을 위해, 부위(112 또는 110/112)는 보통 다공성이다.

게터부(58)와 유사하게, 게터부(112 또는 110/112)는 보통 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스를 외벽을 통해 기밀 밀봉하기 전에 형성된다. 부위(112 또는 110/112)를 형성한 후 그러나 FED 조립(및 밀봉) 작업 전에, 부위(112 또는 110/112)는 통상 공기에 노출된다. 도 21의 전자방출 디바이스의 경우에, 공기에대한 부위(112)의 노출은 포커스 코팅(112)의 기공을 통해 일어난다. 결과적으로, 부위(112 또는 110/112)는 보통, FED의 밀봉 봉합부가 고진공으로 있는 동안에, FED 조립 작업 중 또는 그 이후에 활성화된다. 일반적으로, 부위(112 또는 110/112)의 활성화는 부위(58)에 대해 상기 설명한 방법들 중의 어느 것에 의해 행해진다.

도 19 - 22의 전자방출 디바이스들과 이들 디바이스들의 상기 설명한 변형들은 다양한 방법에 의해 변형될 수 있다. 관련 광방출 디바이스에 의해 생성된 영상의 질은, 각각의 광방출부(44)를, 광방출 디바이스내의 대응 광방출부(56)에 반대로 위치되어 있는 둘 또는 그 이상의 측면상으로 이격되어있는 전자방출부들로 구성함으로써 강화될 수 있다. 그러한 경우에, 각각의 포커스 개구(118)는 마찬가지로 그렇게 분할된 부위(44)의 광방출부 위에 각각 위치되어 있는 둘 또는 그 이상의 포커스 개구로 대체된다. Schropp 등의 국제특허출원 PCT/US99/14679(1999. 6. 29 출원: 국제특허공보 WO 00/02081)을 참조한다. 또한 이하에서 도 38과 39를 참조한다. 포커스 코팅(110)과 게터부(112)는 코팅(110)과 부위(112)가 포커스 개구(118) 안으로 연장되는 것과 동일한 방식으로 이들 포커스 개구 안으로 연장되어 있다.

도 19 - 22의 전자방출 디바이스들과 이들 전자방출 디바이스의 상기 변형 버전들은, 공기의 통과를 거의 허여하지 않고 베이스 포커싱 구조(108)을 밀봉하도록 위치되어 있는 부가적 부위를 포함할 수도 있다. 이들 밀봉부는 보통 구조(108)의 전부 또는 거의 전부를 그것의 외면을 따라 도포한다. 구조(108)가많은 량의 오염 가스를 방출할 수 있는 물질, 예를 들어, 폴리이미드와 같은 고분자 물질을 포함하고 있을 때에는, 밀봉부는 구조(108)에 의해 방출된 가스가 FED의 밀봉 봉입부 안으로 유입되는 것을 방지하는 기능을 한다. 따라서, 게터부(112)와 밀봉부는 협력하여 상기 방출된 가스들이 FED를 손상시키는 것을 방지하여 준다.

밀봉부는 게터부(112)가 밀봉부 위에 위치된 상태에서 베이스 포커싱 구조(108) 상에 직접 놓일 수도 있다. 이 때, 밀봉부(유전층(102)과 함께)는 구조(108)에 의해 방출된 가스들이 디스플레이의 밀봉 봉입부 안으로 들어가는 것을 거의 방지하여 준다. 밀봉부가 균열을 가지고 있다면, 게터부(112)는 구조(108)에 의해 방출된 후 균열을 통과하는 오염 가스들을 흡입한다.

또다른 방식으로, 밀봉부는 포커스 코팅(110) 또는 게터부(110/112) 위에 놓여 있을 수 있다. 도 21의 전자방출 디바이스에서, 밀봉부는 코팅(110) 위에 위치하거나 또는 코팅(110)과 게터부(112) 사이에 위치할 수 있다. 밀봉부를 코팅(110) 또는 게터부(110/112) 위에 놓음으로써, 밀봉부(유전층(102)과 함께)는 전자방출 디바이스 밖에 존재하는 어떠한 가스들이 밀봉부에 의해 도포되는 곳에서 게터부(112)에 거의 도달하지 못하게 하여 준다. 결과적으로, 게터부(112)는 기밀 밀봉을 포함한 FED의 조립 전에 통상적으로 활성화될 수 있다. 그러면, 전자방출 디바이스는, 부위(112)의 게터링 용량을 현저히 감소시키지 않으면서, 게터 활성화에 뒤이어 그리고 조립 작업 전에 공기에 노출될 수 있다.

밀봉부를 게터부(112) 위에 위치시키는 것은 부위(112)가 디스플레이의 밀봉 봉입부내에 존재하는 오염 가스를 거의 흡입하지 못하게 한다. 그러나, 최종 디스플레이 밀봉 전에 부위(112)를 활성화시킬 수 있는 능력을 가지는 것은 당해 FED의 생산을 용이하게 만든다. 밀봉부가 게터부(112)를 도포하고 있을 때에는, 밀봉 봉입부내에 존재하는 오염 가스들을 흡입하기 위한 추가적인 게터 물질을 FED, 예를 들어, 광방출 디바이스 안에 제공한다.

일반적으로, 밀봉부는 전기 절연성, 전기 저항성 또는 전기 전도성 물질의 하나 또는 그 이상의 층들이나 부위들로 형성될 수 있다. 밀봉부가 전기적으로 비절연성 물질, 즉, 전기 도전성 및/또는 전기 저항성 물질로 이루어져 있는 바에는, 밀봉부는 제어전극(106)에 접촉하지 않거나 또는 그렇지 않은 바에는 전극(106)과 전기적으로 상호작용하지 않아야 한다. 밀봉부의 우선적인 후보 물질은 규소 산화물이다. 밀봉부의 다른 후보 물질은 질화규소, 질화보론 및 알루미늄이 있다. 밀봉부는 이들 물질들의 둘 또는 그 이상의 조합으로 형성될 수도 있다.

보호적 전기 절연층은 한 쪽에 제어전극(106)과 다른 쪽에 베이스 포커싱 구조(108) 사이에 위치되어 계속적인 공정 중에 전극(106)이 침식되거나 그렇지 않으면 손상되는 것을 방지하며, 또는 하나 또는 그 이상의 연속 층들의 형성 동안에 에칭 스톱(etch stop)으로 작용한다. 보호층은 구조(108) 아래에 위치되어 있는 적어도 전극(106)의 부위 위로 많이 연장되어 있다. 통상적으로, 보호층은 측면상으로 포커스 개구(118) 안으로 많이 연장되어 있지만, 반드시 필요한 것은 아닐지라도 보통은 전자방출부(44) 위로 연장되어 있지는 않다. 구조(108)가 전극(106)의 부위 위로 놓여 있는 곳이 측면상으로는 서로 이격되어있기 때문에, 보호층은 단일(연속)층 또는 일군의 측면상으로 이격되어있는 부위들로서 실행될 수 있다.

도 19 - 22의 전자방출 디바이스와 이들 전자방출 디바이스의 상기 변형들을 제조하는데 다양한 공정들이 사용될 수 있다. 도 23a - 23d(합해서 "도 23")는 본 발명에 따른 도 19와 20의 전자방출 디바이스를 제조하기 위한 공정을 나타내고 있다. 도 24a - 24c(합해서 "도 24")는 본 발명에 따른 도 19와 20의 전자방출 디바이스의 하나의 변형을 제조하기 위한 공정을 도시하고 있다. 도 25a - 25d(합해서 "도 25")는 본 발명에 따른 도 21과 22의 전자방출 디바이스를 제조하기 위한 공정을 나타내고 있다.

도 23의 공정에 대한 시작점은 후면판(40)이다. 도 23a를 참조한다. 하부 비절연부(100)가 후면판(40) 상에 형성된다. 이것은 이미터 전극을 후면판(40) 상에 형성한 다음 상부에 놓인 저항층을 형성하는 것을 수반한다. 유전층(102)에 대한 덮개 전구체 유전층이 비절연층(100) 상에 형성된다.

제어전극(106)이 전구체 유전층 상에 형성된다. 각 전극(106)이 주 제어부와 하나 또는 그 이상의 얇은 인접 게이트부로 구성되는 것이라면, 주 제어부가 통상적으로 형성된 후, 주 제어 개구에 걸쳐있고 주 제어부 위로 중도까지 연장되도록 게이트부에 대한 전구체가 형성된다. 이들 두 작업이 역전되어, 게이트부에 대한 전구체가 주 제어 개구 상에 걸쳐있고 주 제어부 아래로 중도까지 연장되도록 할 수 있다.

이 때, 다양한 공정 시퀀스들이 전자방출 요소(104)와 베이스 포커싱 구조(108)을 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 개구(116)는, 미국특허 제5,559,389호 또는 제5,564,959호의 하전 입자 트래킹 공정(charged-particletracking process)에 따라 제어전극(106)에 대한 전구체에서 생성될 수 있다. 제어 개구를 한정하는 하전 입자 트래킹 공정을 사용함으로써, 개구(106)의 면적 밀도는 높은 수준으로 쉽게 만들어질 수 있다. 각 전극(106)이 앞서 설명한 바와 같이 주 제어부와 하나 또는 그 이상의 얇은 인접 게이트부로 구성되어 있을 때에는, 제어 개구(116)는 주 제어 개구가 주 부위를 통하여 연장되는 게이트부에 형성된다.

보호층(도시하지 않음)이 나중에 형성되는 베이스 포커싱 구조(108)와 제어전극(106)의 하부에 놓인 부위 사이에 위치되는 것이라면, 적절한 전기 절연성 물질이 전극(106)과 유전층(102)의 노출 부위 위에 침적된다. 적절하게 패턴화된 마스크(도시하지 않음)를 사용하고, 적어도 전자방출부(44)에 대해 의도된 곳 위에서 상기 침적된 절연성 물질의 부위가 제거되어 보호층을 형성한다. 각 전극(106)이 주 제어부와 하나 또는 그 이상의 얇은 인접 게이트부로 구성되어 있을 때, 절연성 물질은 주 제어부를 통해 연장되어 있는 주 제어 개구로부터 제거된다.

그러한 보호층이 전자방출 디바이스내에 제공되었는지 또는 그렇지 않은지에 관계없이, 유전층(102)이 제어 개구(116)를 통해 에칭되어 유전 개구(114)를 형성한다. 전자방출 요소(104)는, 제어 개구(106)을 통해 그리고 유전 개구(114) 안으로 전기 도전성 이미터-콘 물질, 통상적으로, 몰리브덴과 같은 금속을 침적함으로써 전반적으로 콘(cone)으로서 생성된다. 각 제어 개구(116)가 서로다른 전자방출 요소(104)를 노출시키기 때문에, 그리고 개구(116)가 상기 설명한 방식으로 형성될 때 제어 개구(116)의 면적 밀도가 높은 수준으로 손쉽게 만들어질 수 있기 때문에,각 전자방출부(44)에서 요소(104)들의 면적 밀도, 즉, 전자방출 장소들의 밀도는 꽤 높은 수준으로 손쉽게 만들어질 수 있다.

전자방출 요소(104)가 형성되어짐에 따라, 이미터-콘 물질의 접근층(access layer)이 구조의 상단에 축적된다. 적절한 마스크(도시하지 않음)를 사용하여, 과잉 이미터-콘 물질이 전자방출부(44)에 대한 장소의 측면으로 제거된다. 따라서, 과잉 이미터-콘 물질의 부위가 그곳에 남아 전자방출부(44)를 도포한다. 이들 과잉 이미터-콘 물질 부위는 각 제어전극(106)이 주 제어부와 하나 또는 그 이상의 얇은 인접 게이트부로 구성되어 있을 때 주 제어 개구를 도포한다. 상기 작업의 실행에 관한 설명이 도 33c의 단계를 통해 도 33a - 33e 까지의 공정과 관련하여 하기에 제공된다.

그런 다음, 화학선으로 중합가능한 폴리이미드의 층을 침적하고, 폴리이미드를 UV 광과 같은 적절한 화학선 방사에 선택적으로 노출시킨 뒤, 비노출 폴리이미드를 제거함으로써, 베이스 포커싱 구조가 생성된다. 노출 작업이 후면판(40)의 하면을 통해 부분적으로 실행된다면, 구조(108)의 측벽은 도 23a에 전반적으로 표시된 바와 같은 열 방향으로 제어전극(106)의 세로 엣지의 부분과 만나고 그것에 수직으로 배열된다. 노출 작업은 또한 전극(106) 위에 위치되어 있는 하나 또는 그 이상의 레티클을 통해 전체적으로 실행될 수도 있다. 그 경우에, 구조(108)의 측벽은 전극(106)과 다양한 측면 관계를 가질 수 있다. 구조(108)가 폴리이미드 이외에 다른 고분자 물질을 함유하고 있을 때, 전반적으로 동일한 공정이 뒤따른다. 전자방출부(44) 위에 놓여 있는 과잉 이미터-콘 물질의 부분이 제거되어 도23a의 구조를 만든다.

다른 방식으로, 전자방출 요소(104)와 베이스 포커스 단일 구조(108)는 상기 설명한 기술들 중의 하나에 따라 우선 구조(108)를 통상적으로 생성함으로써 행해질 수 있다. 보호층(도시하지 않음)이 구조(108)와 제어전극(106)의 아래 부위들 사이에 놓이는 것이라면, 보호층은 구조(108)를 생성하기 전에 전극(106) 위에 형성된다. 어떠한 경우든, 제어 개구(116)와 유전 개구(114)는 위에서 설명한 방법으로 전극(106)과 유전층(102)을 통해 각각 생성된다.

그런 다음, 전자방출 요소(104)가 상기에서 설명한 침적 기술에 따라 전반적으로 콘으로서 형성된다. 노출된 정도에 따라 제어전극(106)과 베이스 포커싱 구조(108) 상에, 그리고 유전층(102) 상에도 축적되는 과잉 이미터-콘 물질이 제거된다. 도 23a의 구조가 다시 만들어진다.

포커스 코팅(110)은 도 23b에 개시되어 있는 바와 같이 베이스 포커싱 구조(108) 상에 형성된다. 통상적으로 이것은, 게터부(58)를 생성하기 위해 도 11의 공정에서 전반적으로 사용된 기울임 물리 침적 공정을 사용하여 구조(108) 상에 적절한 포커스-코팅 물질을 침적하는 것을 수반하다. 기울임 물리 침적은, 포커스-코팅 물질의 입자들이 포커스 개구(118) 안으로 중도까지만 아래로 침투하고 개구(118)의 하단을 따라 전자방출 요소(104) 상에 많이 축적되지 않도록 침적 조건이 손쉽게 제어될 수 있기 때문에, 코팅(110)을 생성하기에 특히 적합하다. 따라서, 과잉 이미터-콘 물질의 층과 같은 보호층이 코팅(110)의 기울임 물리 침적 동안에 요소(104)를 보호하기 위하여 전극(106) 위에 위치되어야 할 필요가 없다.코팅(110)을 생성하는데 사용된 기울임 물리 침적 기술은 통상적으로 기울임 기화이지만, 기울임 스퍼터링 또는 기울임 열 분사일 수 있다.

다른 방식으로서, 포커스 코팅(110)은, 포커스-코팅 물질의 덮개층을 구조의 상단면 상에 침적한 다음, 코팅(110)에 대해 의도한 곳에서 포커스-코팅을 보호하기 위하여 적절한 마스크를 사용하여 덮개 포커스-코팅층의 일부를 선택적으로 제거함으로써, 형성될 수 있다. 또다른 방식으로서, 포커스-코팅 물질이 마스크의 개구 안으로 침적된 다음, 마스크가 제거되어 위에 놓인 포커스-코팅 물질이 들어 올려진다. 과잉 이미터-콘 물질의 상기 설명한 층과 같은 보호층이 제어전극(106) 위에 통상적으로 위치되어, 전자방출 요소(104)가 이들 다른 방식들 중에 에칭되는 것을 방지하여 준다.

게터 물질이 기울임 물리 침적에 의해 침적되어 도 23c와 23d에서 보는 바와 같이 포커스 코팅(100) 상에 게터부(112)를 형성한다. 도 23c는 부위(112)의 일부(112A)가 형성되어지는 기울임 침적 공정에서 중간 시점을 보여주고 있다. 도 23d는 부위(112)가 완전히 형성된 후의 구조를 도시하고 있다. 도 23d의 구조는 도 19와 20의 전자방출 디바이스이다.

도 23d의 공정에서 게터부(112)를 생성하기 위해 사용된 기울임 물리 침적은 게터부(58)를 형성하기 위한 도 11의 공정에서와 전반적으로 동일한 방법으로 실행된다. 게터 물질의 입자들은, 기울임 물리 침적 동안에 후면판(50)의 상부면 또는 하부면에 수직으로 연장되어 있는 선(120)에 대해 평균 경사각(α)으로 포커스 코팅(110)에 충돌한다. 경사각(α)은 보통은 적어도 5°, 바람직하게는 적어도 10°, 더욱 바람직하게는 적어도 15°이다. 기울임 기화에서, 경사각(α)은 통상적으로 16 - 17°이다, 어떠한 경우에든 간에, 각(α)은 코팅(110)의 수직부 아래로 중도까지만 따라서 포커스 개구(118) 안으로 중도까지만 축적된다.

도 23c와 23d에서 화살표(122)는 게터 물질의 입자들이 따라가는 경로를 나타낸다. 도 23c와 23d 각각에서 경로(122)들 중의 하나는 어느 순간에 게터 물질의 입자에 대한 기본 침범축을 나타낼 수 있다. 경로(122)는 평균적으로 수직선(120)에 대해 경사각(α)에 있다. 도 23c와 23d는 기울임 물리 침적에 대한 2 개의 대향 방위각 배향을 나타낸다. 이들 2 개의 방위각 배향은 각각 도 11b와 11c에 나타낸 2 개의 방위각 배향에 유사하다. 게터부(122)를 생성하기 위한 기울임 물리 침적은 기울임 기화에 의해 통상적으로 행해지지만 기울임 스퍼터링이나 기울임 열 분사에 의해 행해질 수도 있다.

도 23의 공정에 대해 다른 방식으로서, 전자방출 요소(104)와 베이스 포커싱 구조(108)가 앞서 설명한 공정 시퀀스에 따라 생성될 때 전자방출부(44) 위에 놓여 있는 과잉 이미터-콘 물질의 부위는 포커스 코팅(110)과 게터(112)가 형성되는 동안에 그 자리에 남겨질 수 있다. 이 때, 과잉 이미터-콘 물질의 이들 부위는 요소(104)가 코팅(110)과 부위(112)의 형성 동안에 오염되는 것을 방지하여 준다. 포커스 코팅(110)과 게터부(112)가 형성된 후, 전자방출부(44)위에 놓여 있는 과잉 이미터-콘 물질의 부위는 제거된다,

도 24의 공정은 도 23에서와 동일한 방법으로 후면판(40) 위에 구성요소들(100, 102, 04, 106 및 108)을 생성함으로써 개시된다. 도 23a를 반복하는 도 24a를 참조한다. 그런 다음, 포커스 코팅(110)은, 그것이 구체적으로 전기 전도성 물질, 통상적으로, 금속으로 구성되어 있다는 점을 제외하고는, 도 23에서와 동일한 방법으로 베이스 포커싱 구조(108) 위에 형성된다. 도 23b를 반복하는 도 24b를 참조한다.

기울임 물리 침적 이외의 기술을 사용함으로써, 게터 물질이 포커스 코팅(110) 상에 선택적으로 침적되어 도 24c에서 보는 바와 같이 게터부(112)를 형성한다. 여기서 코팅(110)은 전기 전도성이고 제어전극(106)으로부터 전기적으로 이격되어 있기 때문에, 부위(112)는 코팅(110)의 도전 특성을 이용할 수 있는 기술에 의해 침적된다. 부위(112)를 선택적으로 침적하기 위해 코팅(110)의 도전 특성을 이용하는 후보 기술에는 전기이동/유전체이동 침적과, 전기 도금 및 무전해 도금을 포함하는 전기화학적 침적 등이 있다. 부위(112)가 전기이동/유전체이동 침적이나 전기 도금에 의해 침적될 때에는, 침적 공정 동안에 선택된 전기 전위가 포커스 코팅(110)에 인가된다. 부위(112)를 형성하기 위한 전기이동/유전체이동 침적은 도 10의 공정에서 게터층(58P)을 형성하기 위해 앞서 설명한 방법으로 실행된다. 도 24c의 구조는 도 19와 20의 전자방출 디바이스의 변형이다.

도 25의 공정은 (a) 베이스 포커싱 구조(108)에 침적되는 물질에 대해 적절한 한정이 주어지면서, 도 25d의 단계에 도달할 때 도 21의 전자방출 디바이스에 이르거나, 또는 (b) 구조(108)에 침적되는 물질에 대해 다른 한정이 주어지면서, 도 25c의 단계에 도달할 때 도 22의 전자방출 디바이스에 이른다. 도 25의 공정에서, 구성요소들(100, 102, 104, 106 및 108)은 우선 도 23의 공정에 대해 앞서 설명한 바와 같이 후면판(40) 위에 형성된다. 도 23a를 반복하는 도 25a를 참조한다.

게터 물질은 기울임 물리 침적에 의해 도 25b와 25c에서 보는 바와 같이 베이스 포커싱 구조(108) 상에 게터부(112 또는 110/112)를 형성한다. 도 25b는 부위(112)의 일부(112A)가 형성되거나 부위(110/112)의 일부(110A/112A)가 형성되는 기울임 물리 침적에서 중간시점을 보여주고 있다. 도 25c는 부위(112 또는 110/112) 완전히 형성된 이후의 구조를 도시하고 있다. 부위(112)의 형성은 도 21의 광방출 디바이스를 생성하는 단계이다. 부위(110/112)의 형성은 부위(110/112)가 포커스 코팅으로도 기능하는 도 22의 광방출 디바이스를 생산한다.

도 25의 공정에서 기울임 물리 침적은 게터부(112 또는 110/112)를 생성하기 위한 도 23의 공정에서와 전반적으로 동일한 방법, 따라서 게터부(58)를 생성하기 위한 도 11의 공정에서와 동일한 방법으로 행해진다. 따라서, 게터 물질의 입자들은, 수직선(120)에 대해 어느 순간 평균 경사각(α)에 있는 경로(122)를 따라 베이스 포커싱 구조(108)에 부딪힌다. 도 25b와 25c는 기울임 침적에 대한 2 개의 대향 방위각 배향을 보여주고 있다. 이들 두 개의 방위각 배향은 각각 도 23c와 23d 따라서 도 11b와 11c에 표시되어 있는 두 개의 방위각 배향에 유사하다. 도 25의 공정에서 기울임 물리 침적은 통상적으로 기울임 기화에 의해 행해지지만, 기울임 스퍼터링 또는 기울임 열 분사에 의해 행해질 수 있다.

도 25c의 구조를 도 21의 전자방출 디바이스로 변경하기 위하여, 포커스-코팅 물질이 게터부(112) 상에 침적되어 천공된 포커스 코팅(110)을 형성한다. 도25d를 참조한다. 코팅(110)은 앞서 전반적으로 설명한 것처럼 기울임 물리 침적에 의해 형성된다. 기울임 기화, 기울임 스퍼터링, 또는 기울임 열 분사가 사용될 수 있다. 게터부(112)가 적어도 그것의 외면을 따라 전기 전도성 물질, 통상적으로, 금속을 함유하고 있을 때, 코팅(110)은 전기이동/유전체이동 침적, 또는 전기 도금과 무전해 도금을 포함하는 전기화학적 침적과 같은 선택적 침적 기술을 사용하여 형성되며, 이들 침적 기술은 부위(112)의 도전 특성을 이용한다. 전기이동/유전체이동 침적 또는 전기 도금이 사용될 때, 침적 공정 동안에 선택된 전기 전위가 부위(112)에 인가된다.

도 26과 27은 각각 본 발명에 따라 구성된 FED의 활성부의 일부에 대한 측단면과 평단면을 보여주고 있다. 도 26과 27의 FED는 광방출 디바이스와, 게터-포함 광방출부를 가진 대향 위치 전자방출 디바이스를 포함하고 있다. 도 26과 27의 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스는 외벽(도시하지 않음)을 통해 서로 연결되어 고진공으로 유지되는 밀봉 봉합부를 형성한다. 도 27의 평단면은 밀봉 봉입부를 통해 측면으로 연장되어 있는 면을 따라 전자방출 디바이스의 방향에서 취한 것이다. 따라서, 도 27은 전자방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 평면도를 크게 제공한다.

도 26과 27의 FED에서 광방출 디바이스는 전면판(50)과, 전면판(50)의 내면 위에 위치되어 있는 층들/부위들(52)로 구성되어 있다. 여기서 층들/부위들(52)은 광차단 블랙 매트릭스(54), 광방출부(56) 및 양극(별도로 도시하지 않음)을 포함하고 있다. 화소의 열을 통해 수직면으로 취한 도 20과는 달리, 도 26은 화소의 한쌍의 열들 사이의 수직면을 따라 취한 것이다. 결과적으로, 광방출부(56)는 도 26의 단면에는 나타나 있지 않다. 그럼에도 불구하고, 여기서 블랙 매트릭스(54), 광방출부(56) 및 양극은 도 19와 20의 FED에서의 광방출 디바이스와 동일하게 배열되어 있다. 도 26과 27의 FED와 도 19와 20의 FED의 차이는 전자방출 디바이스로부터 발생한다.

도 26과 27의 전자방출 디바이스는 후면판(40)과, 후면판(40)의 내면 위에 설치되어 있는 층들/부위들(42)로 형성되어 있다. 여기서 층들/부위들(42)은 하부의 비절연부(100), 유전층(102), 행과 열로 배열되어 있는 전자방출부(44), 제어전극(106), 돌출부(46), 측면상으로 이격되어있는 중간의 일군의 전기 전도성 부위(128), 및 측면상으로 이격되어있는 게터부(128)로 구성되어 있다. 각 전자방출부(44)는 다중 전자방출 요소(104)들로 구성되어 있다. 도 26은 화소의 한 쌍의 열들 사이의 수직면을 따라 취해졌기 때문에, 부위(44)가 도 26에 나타나 있지 않다. 도 26과 27의 전자방출 디바이스에서 후면판(40), 비절연부(100), 유전층(102), 전자방출부(44) 및 제어전극(106)은 도 19와 20의 전자방출 디바이스에서와 동일한 구성 및 구조를 가지고 동일하게 기능한다.

돌출부(46)는 도 26과 27의 전자방출 디바이스에서 전자-포커싱 계를 포함하고 있다. 전자-포커싱 계의 상세한 내용이 도 26과 27에 개시되어 있지 않지만, 전자-포커싱 계는 베이스 포커싱 구조(108)와 포커스 코팅(110)으로 구성될 수도 있다. 게터부(128)의 존재에 의해 야기되는 구조적 차이점을 제외하고, 구조(108)와 코팅(110)은 도 19와 20의 전자방출 디바이스에서와 동일한 구조 및 구성을 가지고 있고 동일하게 기능한다.

도 26과 27의 전자방출 디바이스에서, 부위(46)는, 도 28과 관련하여 이후 설명하게 되는 바와 같이 포커스 코팅(110) 위에 위치되어 있거나 또는 도 21의 전자방출 디바이스에서와 같이 코팅(110)과 구조(108) 사이에 위치되어 있는 게터부(112)를 포함할 수도 있다. 코팅(110)과 개별적 게터부(112)를 가지는 대신에, 여기서 부위(46)는 도 22의 전자방출 디바이스에서와 같이 포커스 코팅으로도 작용하는 게터부(110/112)를 가지고 있을 수도 있다. 게터부(128)의 존재로 인해 발생하는 구조적 차이점들을 제외하고, 게터부(112 또는 110/112)는 도 19 - 22와 관련하여 앞서 설명한 바와 같이 구성되고 사용된다.

도 26과 27의 전자방출 디바이스는 도 19 - 22의 전자방출 디바이스에 대해 앞서 설명한 다른 방법들에 의해 전반적으로 변형될 수도 있다. 예를 들어, 전자-포커싱 계는, 전자-포커싱 계(108/110)에서와 전반적으로 동일한 방식으로 패턴화되어 있고 패턴화된 도전성 전자-포커싱 층이 어떠한 전극(106)과 접촉할 수도 있었던 어떠한 곳에서 전기 절연성 물질에 의해 제어전극(106)으로 이격되어있는 전기 전도성 층으로 구성될 수도 있다.

중간의 도전부(conductive region: 126)는 유전층(102) 상에 놓여 있다. 게터부(128)는 다양하게 중간부(intermediate region: 126) 상에 놓여 있다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 중간부(126)의 전기 전도적 특성은 게터부(128)를 형성할 때 정상적으로 사용된다.

게터부(128)는 돌출부(26)(그것의 두께)를 통해 연장되어 있는 각각의 게터-노출 개구(130) 상에 위치되어 있다. 부위(128)는 통상적으로 게터-노출 개구(130)의 하단에 도달해 있거나 또는 그 가까이까지 연장되어 있다. 도 26은 부위(128)가 개구(130)의 (평균) 높이의 상대적으로 작은 부분을 차지하고 있는 것으로 나타내고 있지만, 부위(128)는 개구(130) 높이의 많은 부분을 차지할 수도 있다. 사실, 부위(128)는 개구(130)를 채우거나 또는 거의 채울 수도 있다.

중간의 도전부(126)는 통상적으로 제어전극(106)에 적합한 하나 또는 그 이상의 금속들로 구성되어 있다. 사실, 중간부(106)는 때때로 전극(106)에 사용된 물질로 부분적 또는 전체적으로 구성하기 위하여 전극(106)과 동시에 부분적 또는 전체적으로 구성된다. 게터부(128)가 전기 전도성, 전기 저항성 또는 전기 절연성일 수 있지만, 부위(128)는 보통은 전기 비절연성, 통상적으로는 전기 전도성이다.

각각의 중간 도전부(126)는 서로다른 연속적인 한 쌍의 제어전극(106)들 사이에 위치되어 있다. 도 26과 27의 실시예에서, 부위(126)는 유전층(102)의 상부면을 따라 전극(106)과 교호적으로 위치되어 있다. 교호 배열(alternating arrangement)은 부위(128)의 어떠한 특정 측면 형상과 크기를 가지고 얻어질 수 있는 게터링 용량이 통상적으로 최대 또는 최대에 근접하기 때문에 잇점이 있다. 그럼에 불구하고, 부위(126)가 연속적인 한 쌍의 전극(106)들 사이에 위치되지 않은 예가 있을 수 있다.

제어전극(106)처럼, 도 27의 평면도에서 점선으로 표시되어 있는 중간 도전부(126)는 통상 게터부(128)의 형성 동안에 전기적으로 액세스(access)된다. 중간부(126)의 전기적 액세싱은 전극(106)을 통해 또는 전극(106)과는 독립적으로 행해질 수 있다. 중간부(126)가 전극(106)을 통해 전기적으로 액세스된다면, 부위(126)는 전극(106)과 정상적으로 연속되고 따라서 간단하게는 전극(106)의 연속이다. 부위들(126 및 128)은, 게터부(128)의 형성중에 중간부(126)의 전기적 액세싱이 행해지는 여부와 어떻게 행해지는지에 따라 다양한 측면 형상을 가질 수 있다. 부위들(126 및 128)의 형상에 대한 기본적인 제약은, 전극(106)이 다른 전극(106)과 전기적으로 상당히 상호작용하도록 야기하는 방식으로 이들 부위들(126 및 128)이 형상되지는 않는다는 점이다.

도 26과 27은 게터부(128)가 형성됨에 따라 제어전극(106)에 독립적으로 중간 전도부(126)가 전기적으로 엑세스되도록 부위(126)가 측면상으로 구성되어 있는 실시예를 제공한다. 본 실시예에서, 각각의 중간부(126)는 (평균) 폭보다도 훨씬 큰 길이로 되어 있다. 더욱 구체적으로, 부위(126)는, 행 방향에서 세로로, 즉, 도 27의 평면도에서 수직으로 도 26과 27의 전자방출 디바이스의 활성부를 완전히 가로질러, 게터부(128)의 형성 동안에 이들이 전극(106)에 대해 독립적으로 전기적으로 액세스될 수 있는 주변 디바이스 장소까지 연장되어 있다. 도 27의 예시적인 평면도가 전자방출 디바이스의 활성 부위에서 중간부(126)가 서로 측면상으로 멀리 떨어져 있는 것을 도시하고 있다 할지라도, 부위(126)는 활성 디바이스 부위의 바깥에서 서로 부분적으로 또는 전체적으로 연결되어 있어서 이들 부위를 전기적으로 액세싱하는 것을 용이하게 할 수도 있다.

도 26과 27의 실시예에서, 각각의 중간 도전부(126)는 왼쪽에서는 가장 가까운 제어전극(106)으로부터 오른쪽에서는 가장 가까운 제어전극(106)으로부터 측면상으로 떨어져 있다. 각각의 부위(126)와 왼쪽 및 오른쪽에서의 두 개의 가장 가까운 전극(106)들 사이의 간격은, 부위(126)가 이들 두 개의 전극(106)들과 또는 다른 전극(106)들과 상당히 전기적으로 상호작용하지 않을 정도로 충분히 크다. 즉, 부위(126)는 도 26과 27의 실시예에서 전극(106)들과 전기적으로 거의 연결되어 있지 않다.

도 26과 27의 실시예에서 중간 도전부(126)와 제어전극(106) 사이의 측면상 상호관계의 설명을 용이하게 하기 위하여, 도 27은 중간부(126)들이 다른 곳보다 게터부(128)에 의해 도포되는 곳에서 더 넓은 것으로 도시하고 있다. 이러한 방식으로 중간부(128)를 형상화하는 것이 각각의 부위(126)와 왼쪽 및 오른쪽에서 가장 가까운 전극(106)들 사이의 상당한 전기적 상호작용이 있을 것 같은 가능성을 증가시킬 수 있다 할지라도, 부위(126)는 다른 곳보다 게터부(128)의 아래에서 더 넓을 필요는 없다.

도 26과 27의 실시예에서 각각의 게터부(128)는, 중간 도전부(126)들의 하나 전체에 놓이고 따라서 하부에 놓인 중간부(126)를 넘어서 측면상으로 연장되지는 않은 것으로 표시되어 있다. 게터부(128)가 전기적으로 비절연성인 물질로 이루어져 있을 때, 도 26과 27의 실시예는 부위(128)가 제어전극(106)에 대해 전기적으로 거의 연결되어 있지 않은 것을 초래한다. 이 경우에, 부위(128)의 비절연성 물질은, 예를 들어, 돌출부(46)의 포커스 코팅(108), 게터부(110: 존재한다면), 또는 게터부(110/112: 존재한다면) 등의 전기적으로 비절연성인 물질에 접촉할 수 있고 따라 이들과 전기적으로 연결될 수 있다.

게터부(128)는 측면상으로 중간 도전부(126)를 넘어 연장될 수 있고, 중간부(126) 또는 게터부(128)가 왼쪽에서 가장 가까운 전극(106)과 오른쪽에서 가장 가까운 전극(106)과 전기적으로 상당히 상호작용하는 것을 야기시키는 전기적 브리지(electrical bridge)를 게터부(128)가 생성하지 않는다면 제어전극(106)에 접촉할 수도 있다. 달리 말하면, 어느 부위(126 또는 128)가 하나 이상의 전극(106)들과 전기적으로 상호작용을 하게, 즉, 전기적으로 연결되게 야기하지만 않는 한, 게터부(128)는 측면상으로 중간부(126)를 넘어 연장될 수 있다. 어느 게터부(128)가 전극(106)들 중의 단일 전극에 전기적으로 연결되어 있는 전기적 비절연성 물질을 포함하고 있다면, 그러한 부위(128)는, 예를 들어, 돌출부(46)의 포커스 코팅(108), 게터부(110: 존재한다면) 또는 게터부(110/112: 존재한다면) 등의 전기적 비절연성 물질로부터 거의 떨어져 있다.

바람직하게는, 어느 중간 도전부(126)와 어느 제어전극(106) 사이의 현저한 전기적 상호작용이, 게터부(128)의 형성 동안에 중간부(126)가 전극(106)에 대해 독립적으로 전기적 액세스되게 되는 위치에서 게터부(128)가 측면상으로 중간부(126)를 넘어서 연장되어 있는 결과로 인해, 일어나지 않는다. 부위(128)가 전기적 비절연성 물질로 이루어진 경우, 이러한 변형에서 각각의 부위(128)는 결과적으로 각각의 전극(106)으로부터 전기적으로 거의 연결되어 있지 않다.

도 26과 27의 실시예에서, 다수의 게터부(128)가 각각의 중간 도전부9126) 상에 위치되어 있다. 각각의 게터부(128)는 게터-노출 개구(130)의 서로다른 대응 개구 안에, 따라서 상기 개구를 통해 놓여 있다. 또한, 게터부(128)는 방출요소(44)의 열과 행을 포함하고 있는 교차 채널(intersecting channel)들의 경계들 사이에 위치하고 있는 격자간 부위(interstitial region)내에 위치되어 있다.

도 26과 27의 실시예에서, 게터부(128)의 배열은, 어느 중간 도전부(126)가 하나 이상의 제어전극(128)과 전기적으로 상호작용하는 것을 야기할 수 있는 전기적 브리지를 생성하지 않는 조건을 유지하면서, 다양한 방식들로 변형될 수 있다. 예를 들어, 일부 또는 모든 게터부(128)는, 부위(128)의 어느 것도 실질적으로 어떠한 전자방출부(44) 위로 연장되어 있지 않다면, 전자방출부(44)의 열을 포함하고 있는 채널 안으로 행 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 도 27의 평면도에서, 게터부(128)는 전자방출부(44)의 열들의 수평 경계를 한정하는 가상의 수평선 위쪽으로 및/또는 넘어서 연장될 수 있다.

그 경우, 그렇게 길어진 게터부(128)는, 그러한 방식으로 길어진 게터-노출 부(130)가 돌출부(46)에 의해 제공되는 기능(들), 예를 들어, 전자 포커싱을 현저히 떨어뜨리지 않는다면, 전자방출부(44)의 열을 포함하고 있는 채널 안으로 연장되어 있는 길어진 대응 게터-노출 개구(130)에 노출되게 된다. 부위(46)에 의해 제공되는 기능(들)이 현저히 손상된다면, 게터부(128)는, 이들이 어떻게 만들어지느냐에 따라, 전자방출부(44)의 열과 행을 포함하고 있는 채널들 사이에 위치하는 격자사이 부위들을 넘어서 현저하게 연장되어 있지 않은 좀더 작은 게터-노출 개구(130)를 통해 노출될 수 있다. 그 경우에, 각각의 게터-노출 개구(130)는 그것의 게터부(128)보다 통상적으로 더 작은 측면적으로 되어있고 게터부(128)의 일부만을 노출시킨다.

각각의 중간 도전부(126) 상에 놓여 있는 많은 수의 게터부(128)는, 한 부위(128)만큼 낮은 적은 수의 게터부(128)로 치환될 수 있다. 그렇게 변형된 게터(128)의 일부 또는 전부는 전자방출부(44)의 열을 포함하고 있는 채널을 완전히 가로질러 연장되어 있을 수도 있다. 그렇게 연장된 게터-노출 개구(130)가 돌출부(46)에 의해 제조되는 기능(들)을 현저히 손상시키지 않는다면, 전자방출부(44)의 열을 포함하고 있는 하나 또는 그 이상의 채널을 완전히 가로질러 연장되어 있는 각각의 게터부(128)는, 부위(44)의 열을 포함하고 있는 하나 또는 그 이상의 채널을 완전히 가로질러 연장되어있는 길어진 게터-노출 개구(130)를 통해 노출될 수 있다. 부위(46)의 기능(들)이 현저히 손상된다면, 각각의 게터부(128)는, 이들이 어떻게 형성되었느냐에 따라, 전자방출부(44)의 열과 행을 포함하고 있는 채널들 사이의 격자사이 부위들을 넘어서 현저히 연장되어있지 않은 둘 또는 그 이상의 게터-노출 개구(130)를 통해 연장될 수 있다.

게터부(128)가 전기적 비절연성 물질로 이루어질 때에는, 어느 중간 도전부(126) 상에 놓여있는 일부 또는 전체 부위(128)는, 그러한 중간부(126)의 반대쪽에 직접적으로 위치되어있는 전자방출부(44)를 포함하고 있는 채널 쌍의 하나(둘 모두는 아님) 안으로 열 방향으로 연장될 수 있다. 이 때, 그렇게 변형된 게터부(128)에 접촉하는 각각의 부위(126)는 그 부위(126)의 왼쪽과 오른쪽에 직접적으로 위치되어있는 전극(106)들 중의 하나(둘 모두는 아님)와 전기적으로 상호작용한다. 게터-노출 개구(130)는 동일하게 남아있을 수 있고, 또는 돌출부946)에 의해 제공되는 기능(들)을 손상시키지 않는다면, 게터부(128)가 어떻게 만들어지느냐에따라, 유사한 방식에서 열 방향으로 연장될 수 있다. 열 방향에서의 게터부(128) 및 가능한 게터-노출 개구(130)의 이러한 연장은, 행 방향에서의 부위(128) 및 가능한 게터-연장 개구(130)의 상기 설명한 연장과 결합될 수도 있다.

게터부(128)와 게터-노출 개구(130)의 앞서의 변형들은, 중간부(126)를 전극(106) 안으로 합체시킴으로써 게터부(128)의 제조 중에 중간 도전부(126)가 제어전극(106)을 통해 전기적으로 액세스되게 될 때, 전반적으로 사용될 수 있다. 그 경우에, 하나 또는 그 이상의 게터부(128)로 도포되어있는 각각의 전극(106)은 통상적으로 전극의 중간 전극 이웃들 중의 하나 또는 둘 모두 쪽으로 열 방향으로 측면상으로 연장되어 있지만, 이들 두 개의 이웃 전극(106)들의 어느 것과 전기적으로 상호작용할 정도로 가깝게 연장되어 있지는 않다. 그러한 전극(106) 각각의 측면 연장은 그것의 길이 일부분 또는 전체를 따라 실행될 수 있다. 예를 들어, 열 방향에서의 그러한 전극(106) 각각의 측면 연장은, 전자방출부(44)의 열을 포함하고 있는 채널 바깥의 부위로 한정될 수 있다. 다른 방식으로, 게터부(128)는 전자방출부(44)의 행을 포함하고 있는 채널의 비전자방출부(non-electron-emissive portion) 내에서 전극(106)을 단순히 오버랩할 수 있다. 이에 대하여, 이후 설명하는 도 34 - 39를 참조한다.

또다른 방식으로, 중간 도전부(126)는 때때로 생략될 수 있다. 이 때, 게터부(128)는 유전층(102)에 직접 형성된다. 게터부(128)는 이하 설명하는 어느 측면 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 부위(128)는, 어느 전극(106)이 다른 전극(106)과 전기적으로 상호작용하도록 야기하는 것과 같은 방식으로 게터부(128)가 형상되지 않는다는 조건하에서, 전자방출부(44)가 존재하지 않는 와플 같은 부위(waffle-like region)를 다양하게 차지할 수 있다. 마찬가지로, 전자-포커싱 계는 베이스 포커싱 구조(108)와 포커스 코팅(110)에서와 전반적으로 동일하게 패턴화된 전기 전도성 층으로 구성되고 전극(106)으로부터 전기적으로 절연되도록 변형될 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 평면 CRT 디스플레이에서처럼, FED에 가해진 외력에 저항하고 전자방출 디바이스와 광방출 디바이스 사이에 거의 일정한 간격을 유지하기 위하여, 스페이서가 도 26과 27의 FED에서의 전자방출 디바이스와 광방출 디바이스 사이에서 밀봉 봉입부 안에 위치되어 있다. 도 26과 27의 FED에서 각각의 스페이서는, 통상적으로 한 쌍의 연속적인 전자방출부(44)들의 열 사이를 통과하는 수직면을 따라 열 방향으로 연장되어 있는 벽(도시하지 않음)과 같은 형상으로 되어있다. 연속적인 스페이서 벽들은 부위(44)의 실질적인 수, 예를 들어, 20 - 40 열들에 의해 통상적으로 이격되어 있다. 각 스페이서 벽의 한쪽 단부는 돌출부(46)(그것의 상단면)에 접촉한다.

게터부(128)는 스페이서 벽 아래에 부분적으로 또는 전체적으로 위치되어 있을 수 있다. 그러나, 통상적으로, 어떠한 게터부(128)도 스페이서 벽 아래에 부분적으로 또는 전체적으로 위치되어 있지 않다. 따라서, 부위(128)는 통상적으로 스페이서 벽들 사이의 열에 측면으로 연장되도록 위치한다. 이러한 방식으로 부위(128)를 배열하는 것이 전자방출 디바이스의 활성부를 따라 전체적으로 균일하게 분포되는 것이 아니라는 것을 의미한다 할지라도, 스페이서 벽들 사이의 열에측면으로 연장되도록 부위(128)를 위치시키는 것은, 부위(128)의 게터 물질이 디바이스의 활성부를 가로질러 상대적으로 균일한 방식으로 분포하도록 하여 준다.

도 28은, 돌출부(46)가 도 24c에 개시되어있는 바와 같은 구조로 되어있어서 도 19와 20의 전자방출 디바이스에서 부위(46)의 변형을 구성하는 도 26과 27의 전자방출 디바이스의 실행에 관한 측단면을 도시하고 있다. 즉, 부위(46)는 베이스 포커싱 구조(108), 구조(108) 위에 부분적으로 놓여 있는 포커스 코팅(110), 및 코팅(110) 위에 부분적으로 놓여 있는 게터부(112)로 구성되어 있다. 도 28의 단면은 도 26의 단면과 동일한 면을 따라 취해졌다. 결과적으로, 전자방출부(44)는 도 28에서 표시되지 않는다. 도 28에 개시된 것과 유사하게, 도 26과 27의 전자방출 디바이스에서 부위(46)는, 도 19와 20에 구체적으로 개시된 것처럼, 부위(112)를 코팅(112)와 구조(108) 사이에 위치시키기 위하여 도 21에 개시된 것처럼, 또는 포커스 코팅으로서도 작용하는 게터부(110/112)를 가지기 위하여 도 22에 개시된 것처럼 쉽게 실행될 수 있다.

도 26 - 28의 전자방출 디바이스에서 게터부(128)는 도 19 - 22의 전자방출 디바이스에서의 게터부들(112 및 110/112)과 전반적으로 동일한 방법으로, 결국, 광방출 디바이스에서의 게터부(58)와 전반적으로 동일한 방법으로 오염 가스들을 흡입한다. 따라서, 부위(128)는 보통은 다공성이다.

게터부(112 및 110/112)에서처럼, 게터부(128)는 보통은 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스를 외벽을 통해 함께 기밀 밀봉하기 전에 형성된다. 부위(128)가 생성된 이후 그러나 FED가 밀봉되기 전에, 부위(128)는 통상적으로 공기에 노출된다. 따라서, 부위(128)는 보통 FED의 밀봉 봉합부가 고진공으로 있는 동안에 FED 밀봉 작업 중이나 그 이후에 활성화된다.

광방출 디바이스내 게터부(58)를 활성화시키기 위해 앞서 설명한 기술들의 어느 것도 게터부(128)을 활성화시키는데 전반적으로 사용될 수 있다. 전자방출 디바이스가 부위(128) 및 도 28에 개시된 것과 같은 게터부(112)나 게터부(110/112)를 포함하고 있을 때, 그리고 게터 활성화가 예를 들어 FED 밀봉 작업중에 전자방출 디바이스를 가열함으로써 실행될 때, 부위(112 또는 110/112)는 부위(128)와 동시에 활성화된다.

도 26 - 28의 전자방출 디바이스와 이들 디바이스의 변형들에서 돌출부(46)는 전자 포커싱 이외에 하나 또는 그 이상의 기능들을 제공할 수 있으며, 게터부(112 또는 110/112)가 존재할 때에는 게터링 기능도 제공한다. 사실, 부위(46)는 도 26 - 28의 전자방출 디바이스의 몇몇 변형들에서 전자 포커싱을 제공하지 않을 수도 있다. 다른 변형들에서, 부위(46)가 전자방출 디바이스에서 생략될 수도 있다. 게터부(128)는 또한 상기 설명한 다양한 측면 장소들에 위치될 수도 있다. 부위(46)가 이들 변형들에 없기 때문에, 부위(128)는 부위(46)에서 개구를 통해 노출되기보다는 전자방출 디바이스의 상단을 따라 위치한다.

도 29a - 29c(합쳐서 "도 29")는 본 발명에 따른 도 26과 27의 전자방출 디바이스를 만들기 위한 하나의 공정을 나타내고 있다. 후면판(40)을 가지고 시작하여, 하부 비절연부(100)가 도 23과 관련하여 앞서 설명한 방법으로 후면판(40) 위에 형성된다. 도 29a를 참조한다. 덮개 전구체 유전층(102P)이 비절연부(100) 상에 침적된다.

제어전극(106)과 중간 도전부(126)가 유전층(102) 상에 형성된다. 부위(126)의 형성은 전극(106)의 형성과 동시에 또는 별도의 공정으로 부분적으로 또는 전체적으로 행해질 수 있다. 덮개-침적/마스크-에칭 및/또는 마스크-침적/들어올림 기술들이 다양하게 사용되어 전극(106)과 부위(126)를 형성할 수 있다.

도 23의 공정에서 전자방출 요소(104)와 베이스 포커싱 구조(108)의 형성에 대하여 설명한 것과 유사하게, 다양한 공정 시퀀스들 중의 하나가 여기서 사용되어 요소(104)(도 29의 단면에서는 보이지 않음)와 돌출부(46)를 생성할 수 있다. 도 29b는 구조 상단에 부위(46)를 형성하는 것을 나타내고 있다. 요소(104)가 이때 생성되고, 그 후 전구체 유전층(102P)이 유전층(102)이 될 수도 있다. 다른 방식으로, 요소(104)가 나중에 생성되고, 그 때 전구체 유전층(102P)이 유전층(102)이 될 수도 있다. 어느 경우에든, 게터-노출 개구(130)는 중간부(126)에 대해 아래로 부위(46)를 통해 연장되어 있다. 부위(46)가 베이스 포커싱 구조(108)(도 29에 별도로 도시하지 않음)를 포함하고 있을 때에는, 마찬가지로 포커스 개구(118: 도 29의 단면에서는 보이지 않음)가 구조(108)를 통해 연장되어 있다.

게터 물질이 게터-노출 개구(130) 안쪽과 중간 도전부(126) 위에 선택적으로 침적되어 도 29c에 개시되어 있는 바와 같이 게터부(128)를 형성한다. 선택적 침적은 중간부(126)의 전기 전도성을 이용하는 기술에 의해 실행된다. 이러한 목적을 위한 후보 기술에는 전기이동/유전체이동 침적, 전기 도금과 무전해 도금을 포함한 전기화학적 침적 등이 있다. 전기이동/유전체이동 침적이나 전기 도금이 사용되어 게터부(128)를 생성할 때에는, 중간부(126)는 침적 공정 동안에 선택된 전기 전위를 게터부(128)에 제공하기 위하여 제어전극(106)에 독립적으로 전기적으로 액세스된다. 게터부(128)의 전기이동/유전체이동 침적은 도 23에서 게터부(112)를 생성하기 위해 앞서 설명한 것과 동일한 방법으로, 결국, 도 10의 공정에서 게터부(58P)를 생성하기 위해 앞서 설명한 것과 동일한 방법으로 실행된다. 도 29c의 구조는 도 26과 27의 전자방출 디바이스이다.

다양한 다른 기술들이 도 26과 27의 전자방출 디바이스와 그러한 디바이스의 앞서 설명한 변형에서 중간 도전부(126)와 게터부(128)를 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 게터부(128)는 돌출부(46)를 만들기 전에 중간부(126) 상에 형성될 수 있다. 덮개-침적/마스크-에칭 및 마스크-침적/들어올림 기술들인 이러한 방식으로 게터부(128)를 형성하는데 사용될 수 있다. 돌출부(46)를 연속적으로 형성할 때, 게터부(128)는 게터-노출 개구(130)를 통해 노출된다.

도 29의 공정이 도 28의 구현예를 만드는데 사용될 때, 전기이동/유전체이동 침적, 또는 전기 도금과 무전해 도금을 포함한 전기화학적 침적 등과 같은 선택적 침적 기술에 의해, 게터부(128)를 형성하는데 사용된 것과 동일한 물질을 가지고 게터부(112)가 형성될 수 있다. 그 경우에, 부위(112 및 128)는 동시에 형성되어 하나의 공정 단계를 절약할 수 있다. 전기이동/유전체이동 침적 또는 전기 도금에 있어서, 선택적 전기 전위가 포커스 코팅(110)과 중간부(126)에 인가된다.

도 30과 31은 본 발명에 따라 구성된 FED의 활성부의 일부에 대한 측단면과 평단면을 각각 나타내고 있다. 도 30과 31의 FED는 광방출 디바이스와, 게터-포함활성 전자방출부를 가지고 있는 대향 위치의 전자방출 디바이스를 포함하고 있다. 도 30과 31의 전자방출 디바이스와 광방출 디바이스는 외벽(도시하지 않음)을 통해 합체 연결되어 고진공으로 유지되는 밀봉 봉합부를 형성한다.

설명된 FED가 행 방향에서 어떻게 나타나는지를 도시하고 있는 도 19와 26의 측단면들과는 반대로, 도 30의 단면은 설명된 FED가 열 방향에서 어떻게 나타나는지를 도시하고 있다. 도 31의 평단면은 밀봉 봉입부를 통해 측면으로 연장되어있는 면을 따라 전자방출 디바이스의 방향으로 취해졌다. 따라서, 도 31은 전자방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 평면도를 제공한다. 도 30과는 일치하지만 도 20과 27의 평면도와는 반대로, 도 31의 평면도에서 수평 방향은 열 방향이라기보다는 행 방향이다.

도 30과 31의 FED에서 광방출 디바이스는 전면판(50)과, 도 19와 20의 FED에서 광방출 디바이스에 대해 설명한 방식으로 광차단 블랙 매트릭스(54), 광방출부(56) 및 양극(별도로 도시하지 않음)을 포함하고 있는 위에 놓인 층들/부위들(52)로 구성되어 있다. 도 30과 31의 FED와 도 19와 20의 FED의 차이는 전자방출 디바이스에서 발생한다.

도 30과 31의 전자방출 디바이스는 후면판(40)과, 하부의 비절연부(100), 유전층(102), 열과 행으로 배열된 전자방출부(44), 제어전극(106), 보호적 전기 절연성 포커스-이격 층(protective electrically insulating focus-isolating layer: 130), 및 부위(44)에서 전기방출 요소(104)에 의해 방출된 전자들을 포커싱하기 위한 계(system)로도 작용하는 패턴화된 게터부(132)로 구성된 위에 놓인 층들/부위들(42)로 형성되어 있다. 도 30과 31의 전자방출 디바이스에서 구성요소들(100, 102, 44 및 106)은 도 19와 20의 전자방출 디바이스에서와 동일한 구조 및 구성을 가지고 있고 동일하게 기능한다.

게터부(132)가 전자-포커싱 계로서 작용하면서, 포커스 개구(134)의 열과 행의 2차원 배열은 부위(132)(그것의 두께)를 따라 연장되어 있다. 따라서, 게터부(132)는 도 30과 31의 실시예에서 측면상으로 대략 와플 또는 그리드와 같은 형상으로 되어 있다. 포커스 개구(134)는 도 19 - 22 및 26 - 28의 전자방출 디바이스에서 베이스 포커싱 구조(108)를 통해 연장되어 있는 포커스 개구(108)와 대략 동일한 특성을 가진다. 따라서, 포커스 개구(134)의 각 행은 대응 제어전극(106) 위에 위치되어 있다.

전자-포커싱 기능을 제공하기 위하여, 게터부(132)는 보통 전기 비절연성 물질, 바람직하게는 전기 전도성 물질로 이루어져 있다. 구체적으로, 부위(132)는 보통은 앞서 정의된 하나 또는 그 이상의 게터 물질로 기본적으로 형성되어 있다. 부위(132)는 보통 1 - 100 ㎛, 통상적으로는 50 ㎛의 두께를 가진다. FED 작동 동안에 적절한 포커스 전위가 부위(132)에 인가된다.

전자-포커싱 게터부(132)의 부위는 도 30과 31의 실시예에서 제어전극(106)의 부위 위로 연장되어 있다. 절연 포커스-격리 층(insulating focus-isolating layer: 130)은, 부위(132)가 각각의 제어전극(106)으로부터 물리적으로 떨어져 있는 것과 같은 방식으로, 한쪽으로 부위(132)와 다른 쪽으로 제어전극(106) 사이에 위치되어 있다. 달리 말하면, 절연층(130)은 각 전극(106)의 적어도 일부 위에 그리고 부위(132)의 적어도 일부 아래로 연장되어 있다. 게터부(132)가 전기 비절연성 물질, 보통은 전기 전도성 물질로 이루어진 통상의 경우에 있어서, 부위(132)는 각 전극(106)으로부터 전기적으로 거의 연결되어 있지 않다.

절연 포커스-격리 층(130)은, 게터부(132)의 전기 비절연성 물질이 각 제어전극(106)으로 전기적으로 거의 연결되어 있지 않도록 할 수 있는 다양한 방식에 의해 형상화될 수 있다. 도 30과 31의 실시예에서, 절연층(130)은 측면상으로 게터부(132)를 넘어서 그리고 포커스 개구(134) 안으로 다소 연장되어있는 와플과 같은 측면 형상으로 되어있다. 절연층(130)은 통상적으로 전자방출부(44) 위로 현저히 연장되어 있지 않다. 그러한 위치가 도 30과 31에 도시되어 있다. 그럼에도 불구하고, 층(130)은, 현저한 이미지 열화를 야기시키지 않는 한, 측면상으로 부위(44) 위로, 즉, 제어전극(106) 위로 제어 개구(116)(도 30과 31에는 도시하지 않음)의 측면까지 연장되어 있을 수 있다. 전반적으로 와플 또는 그리드와 같은 형상으로 되어있기 보다는, 절연층(130)은, 그것이 전극(106)의 부위 위로 연장되어있는 전반적으로 게터부(132) 아래로 연장되어있는 다중의 측면상으로 이격되어있는 부위들(multiple laterally separated portions)로 구성될 수 있다.

도 32는 절연 포커스-격리 층(130)이 게터부(132) 아래에 놓여 있고 측면상으로 부위(132)를 넘어 현저하게 연장되어있지 않은 도 30과 31의 전자방출 디바이스의 변형에 대한 측단면을 도시하고 있다. 사실, 절연층(130)은, 개방 공간이 언더-컷 장소에서 제어전극(106)으로부터 부위(132)를 이격시킨다는 것을 조건으로 하여, 부위(132)를 언더컷(undercut) 한다. 도 32는, 절연층(130)이 측면상에서게터부(132)와 거의 동일한 와플형 패턴으로 형상화되어 있는 경우, 또는 절연층(130)이 전극(106)의 부위 위에 놓여 있는 곳에서만 게터부(132)에 놓여 있는 다중의 측면상으로 이격되어있는 부위들로 절연층(130)이 구성되어 있는 경우를 나타낼 수 있다.

전자-포커싱 게터부(132)는 보통 절연 포커스-격리 층(130)보다도 상당히 두껍다. 구체적으로, 부위(132)는 절연층(130)보다 보통은 적어도 2 배, 바람직하게는 적어도 20 배이다. 절연층(130))은 보통 하나 또는 그 이상의 규소 산화물, 질화규소 및 질화보론으로 형성되어 있다.

베이스 포커싱 구조(108)와 포커스 코팅(110)보다는 게터부(132)를 전자-포커싱 계를 구현함으로써 초래된 변화라는 조건하에서, 도 30과 31의 전자방출 디바이스는 도 19 - 22의 전자방출 디바이스에 대해 상기 설명한 방식들에 의해 전반적으로 변형될 수 있다. 구체적으로, 게터부(102)는 도 30 - 32의 실시예에서 사용된 와플형 패턴과는 완전히 다른 측면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 포커스 개구(134)의 각 행은 긴 트렌치 같은 포커스 개구로 대체될 수 있다. 이 때, 게터부(132)는, 행 방향으로 연장되어 있고 단부들이 함께 연결되어 있거나 연결되어 있지 않은 일 군의 스트립들로 구성되어 있다.

보통 다공성인 게터부(132)는 광방출 디바이스에서 게터부(58)에 대해 설명한 전반적인 방식으로 오염 가스들을 흡입하는 기능을 한다. 마찬가지로, 게터부(132)는 보통은 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스를 외벽을 통해 함께 기밀 밀봉하기 전에 생성된다. 공기에 통상적으로 노출된 부위(132)는 FED의 밀봉봉입부가 고진공으로 있는 동안에 FED 밀봉 작업 중 또는 그 이후에 보통 활성화된다. 광방출 디바이스에서 게터부(58)를 활성화시키기 위해 앞서 설명한 기술들은 여기 게터부(132)를 활성화시키는데 전반적으로 사용될 수 있다.

도 33a - 33e(합쳐서 "도 33")는 본 발명에 따른 도 30과 31의 전자방출 디바이스를 생산하기 위한 공정을 나타내고 있다. 도 33의 공정은 도 23의 공정에서와 동일한 방법으로 후면판(40) 위에 하부 비절연부(100)를 생성함으로써 개시된다. 도 33a를 참조한다. 유전층(102)에 대한 덮개 전구체(102P)는 구조의 상단에 형성되고 비절연부(100) 위로 연장되어 있다.

제어전극(106)에 대한 전구체가 덮개 전구체 유전층(102P) 상에 형성된다. 전극(106)에 대한 전구체가 측면상으로 전극(106)에 대해 바람직한 형상으로 패턴화되지만 제어 개구(116)가 부족하다. 각각의 전구체 제어전극은 주 제어부와, 주 제어부에 인접하는 일군의 얇은 게이트부로 이루어져 있다. 각 전구체 제어전극의 게이트부 각각은, 전극의 전자방출부(44)를 위한 위치에서 전극의 주 제어부를 통해 연장되어 있는 일군의 주 제어부 상에 걸쳐 있다.

절연 포커스-격리 층(130)은 제어전극(106)에 대한 전구체 부위 위로 연장되기 위하여 구조의 상단에 형성된다. 일 군의 개구(136)는 전자방출부(44)에 대해 의도된 위치 위로 절연층(130)을 통해 연장되어 있다. 각 개구(136)는 보통 오직 하나의 부위(44)에 대한 위치에 존재한다. 또다른 방식으로, 각 개구(136)는 부위(44)의 행을 위한 위치를 노출할 수도 있다. 절연층(130)은, 예를 들어, 소망하는 전기 절연성 물질의 덮개층을 구조의 상단에 침적한 후 적절한 포토레지스트마스크(도시하지 않음)를 사용하여 덮개층을 통해 개구(130)를 에칭하는 포함하여, 다양한 기술에 의해 생성될 수 있다.

그런 다음, 제어 개구(116)가 제어-전극 전구체를 통해 형성되어 제어전극(106)을 한정한다. 보통, 개구(116)는 앞서 설명한 하전-입자 트래킹 공정에 따라 생성된다. 각 전극(106)이 주요부(main portion)와 얇은 인접 게이트부로 구성된 통상적인 경우에 있어서, 개구(116)는 게이트부를 통해 연장되어 있다.

유전 개구(dielectric opening: 114)는 제어 개구(116)를 통해 층(102P)를 에칭함으로써 덮개 유전층(102P)을 통해 생성된다. 유전층(102)이 전구체 층(102P)의 나머지인 도 33b를 참조한다.

전자방출 요소(104)는, 소망하는 전기 도전성 이미터-콘 물질, 통상적으로는, 몰리브덴을 제어 개구(116)를 통해 유전 개구(114) 안으로 기화에 의해 침적함으로써, 유전 개구(114) 내에 콘(cone)으로 형성된다. 기화 콘-금속 침적(evaporative cone-metal deposition)은 후면판(100)의 하단면에 거의 수직으로 실행된다. 이미터-콘 침적 동안에, 이미터-콘 물질의 과잉층(excess layer: 138)이 구조의 상단에 축적된다.

적절한 포토레지스트 마스크(도시하지 않음)를 사용하여, 과잉 이미터-콘 물질이 전자방출부(44) 위의 위치에서만을 제외하고 제거된다. 도 33c는 과잉 이미터 물질 부위(138A)가 과잉 이미터-콘 물질층(138)의 나머지인 결과적으로 얻어진 구조를 도시하고 있다. 각각의 과잉 이미터-콘 물질 부위(138A)는 대응하는 부위(44) 위에 위치되어 있다. 과잉 부위(138A)는 측면상으로 부위(44)를 위한 보호 커버를 제공하도록 부위(44)를 넘어 약간 연장되어 있다. 도 33의 실시예에서, 과잉 부위(138A)는 개구(136)에 완전히 걸쳐 있다. 그럼에도 불구하고, 부위(138A)는, 부위(138A)가 부위(44)를 완전히 도포한다는 조건하에서, 개구(136)에 부분적으로만 결쳐 있을 수 있다.

전자-포커싱 게터부(132)는 도 33d에서 보는 바와 같이 과잉 이미터-콘 물질부(138A) 쪽으로 구조의 상단에 형성되어 있다. 부위(132)는 소망하는 비절연성, 바람직하게는 전기 전도성 게터 물질의 덮개층을 침적하고 적절한 포토레지스트 마스크(도시하지 않음)를 사용하여 포커스 개구(134)를 위한 위치에서 게터 물질을 제거함으로써 통상적으로 생성된다. CVD 및 PVD와 같은 다양한 기술들이 덮개 게터 물질층을 생성하는데 사용될 수 있다.

게터부(132)를 생성하기 위한 또다른 적당한 PVD 기술에는 기화, 스퍼터링 및 열 분사 등이 있다. 게터 물질을 함유하고 있는 액상 조성물 또는 슬러리의 코팅이 압출 코팅, 스핀 코팅, 매니스커스 코팅 또는 액체 분사에 의해 구조의 상단에 침적될 수 있다. 적당한 량의 액상 조성물이나 슬러리가 구조의 상단에 놓이고, 닥터 블레이드나 다른 디바이스를 사용하여 펼쳐진 뒤, 건조될 수 있다. 필요에 따라, 그렇게 침적된 게터 물질을 균일한 다공성 고체로 변형하고 불필요한 휘발성 물질을 날려 버리기 위하여 소결이나 베이킹이 사용될 수 있다.

덮개-침적/선택적 제거 공정에 의해 게터부(132)를 생성하는 대신에, 부위(132)는 들어올리는(lift-off) 기술에 의해 생성될 수도 있다. 즉, 포토레지스트 마스크가 포커스 개구(134)에 대해 소망하는 위치에서 구조의 상단에 형성된후, 소망하는 게터 물질이 예를 들어 앞서의 기술들에 의해 침적된다. 그런 다음, 포토레지스트 마스크가 제거되어 개구(134)를 위한 위치에서 게터 물질이 들어올려진다.

게터부(132)가 만들어진 후, 과잉 이미터-콘 물질 부위(138)가 제거된다. 도 33e를 참조한다. 도 33의 구조는 도 30과 31의 전자방출 디바이스이다.

도 34는 본 발명에 따라 구성된 FED의 활성부의 일부에 대한 측단면도을 나타내고 있다. 도 34의 FED는 광방출 디바이스와, 게터-포함 전자방출부를 가지고 있는 대향 위치의 전자방출 디바이스를 포함하고 있다. 도 34의 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스는 외벽(도시하지 않음)을 통해 함께 연결되어 고진공으로 유지되는 밀봉 봉합부를 형성한다. 도 30의 측단면에 유사하게, 도 34의 측단면은 설명되어 있는 FED가 열 방향으로 어떻게 나타나고 있는지를 도시하고 있다.

도 35와 36은 도 34의 전자방출 디바이스의 활성부를 구현하는 2 가지 방법의 평단면들을 도시하고 있다. 구체적으로, 도 35와 36의 각각의 평단면은 전자방출 디바이스의 활성부의 일부에 대한 평단면을 제공하기 위하여 밀봉 봉합부를 따라 연장되어있는 전자방출 디바이스의 방향으로 취한 것이다. 도 34와 일치하고 도 31의 평면도에 유사하게, 도 35와 36의 각 평면도에서 수평 방향은 행 방향이다.

도 34 및 도 35 또는 36에서 광방출 디바이스는 전면판(50)과, 도 19와 20에서 광방출 디바이스에 대해 앞서 설명한 것과 같이 배열된 광차단 블랙 매트릭스(54), 광방출부(56) 및 양극(도시하지 않음)를 포함하고 있는 위에 놓인층들/부위들(52)로 구성되어 있다. 도 34 및 도 35 또는 36의 FED와 도 19와 20의 FED의 차이점은 전자방출 디바이스에서 발생한다.

도 34 및 도 35 또는 36에서 전자방출 디바이스는 후면판(40)과, 하부 비절연부(100), 유전층(102), 열과 행으로 배열된 전자방출부(44), 제어전극(106), 돌출부(46), 측면상으로 이격되어있는 일 군의 전기 절연부(140), 및 측면상으로 이격되어있는 일 군의 게터부(142)로 구성된 위에 놓인 층들/부위들(42)로 형성되어 있다. 각각의 전자방출부(44)는 다중 전자방출 요소(104)들로 구성되어 있다. 여기서 돌출부(46)는 베이스 포커싱 구조(108)와 포커스 코팅(110)으로 형성되어있는 전자-포커싱 계로 구성되어 있다. 도 34 및 도 35나 36의 전자방출 디바이스에서 후면판(40), 비절연부(100), 유전층(102), 전자방출부(44) 및 제어전극(106)은 도 19와 20의 전자방출 디바이스에서와 동일한 구조 및 구성으로 되어 있고 동일한 기능을 한다.

도 34 및 도 35나 36의 전자방출 디바이스에서 돌출부(46)는 베이스 포커싱 구조(108)와 위에 놓인 포커스 코팅(110)으로 형성된 전자-포커싱 계를 구성되어 있다. 게터부(142)의 존재로 초래되는 구조상의 차이를 전제로 하여, 전자-포커싱 계(108/110)은 도 19와 20의 전자방출 디바이스에서와 동일한 구조 및 구성을 가지고 있고 동일하게 기능한다.

도 34 및 도 35나 36의 전자방출 디바이스는 도 19와 20의 전자방출 디바이스에 대해 상기 설명한 방법들에 의해 전반적으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 34 및 도 35나 36의 전자방출 디바이스에, 베이스 포커싱 구조(108)를 밀봉하도록위치되어 있는 밀봉부가 제공될 수도 있다. 밀봉부는 구조(108)에 의해 방출될 수도 있는 가스들의 통과를 거의 허여하지 않는다. 밀봉부는 (a) 포커스 코팅(110) 아래의 구조(108) 상에 직접 놓일 수도 있고, 또는 (b) 구조(108) 위의 코팅(110) 상에 놓일 수도 있다. 이들 중 어느 경우에 있어서, 밀봉부는 구조(108)의 외면을 따라 그것의 전부 또는 거의 전부를 도포한다.

일 군의 게터(또는 게터-포함) 개구(144)는 도 34 및 도 35나 36의 전자방출 디바이스에서 돌출부(46)(그것의 두께)를 통해 연장되어 있다. 각각의 게터-포함 개구(144)는 측면상으로 전자방출부(44)의 한 쌍의 열들 사이에 위치되어있고, 제어전극들(106) 중 적어도 하나의 관련 전극 위로 연장되어 있다. 다중 개구(144)는 각 전극(106)의 측면상으로 이격되어있는 부분들 위로 연장되어 있다.

도 35와 36의 구현예들은 각 게터-포함 개구(144)와 관련된 제어전극(106)의 수에서 다르다. 도 35의 구현예에서, 개구(144)의 각각은 오직 하나의 전극(106)과 관련되어 있어서 그러한 관련 전극(106)의 일부 위로 연장되어 있다. 도 35는 각 개구(144)가 측면상으로 관련 전극(106)의 양 세로 측면들을 넘어 전자방출 디바이스의 두 개의 인접 격자사이 부위들 안으로 연장되어 있다. 따라서, 도 35의 구현예에서 각 개구(144)는 관련 전극(106)의 양 세로 측면들을 따라 유전층(102)에 대해 아래로 연장되어 있다. 다른 방식으로, 도 35의 구현예는 각 개구(144)가 관련 전극(106) 위에 전체적으로 놓여 있고 둘 중 하나의 인접 격자사이 부위에서의 층(102)에 대해 아래로 연장되어 있지 않도록 변형될 수 있다.

도 36의 구현예에서, 게터-포함 개구(144)의 각각은 제어전극(106)들 중 다중 전극들과 관련이 있다. 따라서, 도 36의 구현예에서 각 개구(144)는 각각의 관련 전극(106)의 일부 위로 연장되어 있고, 전자방출 디바이스의 사이에 낀 격자사이 부위들(intervening interstitial regions)을 가로질러 관련 전극(106)을 넘어 측면상으로 연장되어 있다. 도 36의 구현예에서 각 개구(144)는, 열 방향으로 연장되어 있고 다중 전극(106) 위로 가로지는 채널을 형성한다. 각 채널(144)은 모든 전극(106) 위로 가로지를 수 있다.

통상적으로, 게터-포함 개구(144)의 어느 것도 하부 비절연부(100)에서 이미터 전극 위에 놓이지 않는다. 전자방출 물질(도시하지 않음)의 하나 또는 그 이상의 조각들이 하나 또는 그 이상의 개구(144) 아래의 유전층(102)을 통해 연장되어있는 하나 또는 그 이상의 개구(마찬가지로 도시하지 않음) 안에 위치할 수도 있다. 절연부(140)와 부위(140) 위에 놓여있는 물질(이하에서 더 설명함)의 존재를 제외하고, 전자방출 물질의 이들 조각들은 하나 또는 그 이상의 개구(144) 아래의 하나 또는 그 이상의 제어전극(106)을 통해 연장되어 있는 하나 또는 그 이상의 개구(도시하지 않음)들을 통해 노출될 수도 있다. 어떠한 개구(144)도 이미터 전극 위에 놓여있지 않은 통상적인 경우에 있어서, 전자방출 물질의 이들 조각들은 이미터-전극 제어가 부족하기 때문에 어느 것도 전자방출 요소로서 기능할 수 없다. 따라서, 작동가능한 전자방출 요소의 어느 것도 통상적으로는 개구(144)를 통해 노출되어있지 않다.

각각의 절연부(14)는 대응 게터-포함 개구(144)의 하단을 따라 위치되어 있고, 그러한 개구(144) 아래의 각 제어전극(106)의 일부(측벽을 포함)를 전체적으로도포하고 있다. 통상적으로 각 부위(140)는 대응 개구(144)를 실질적으로 전체적으로 가로질러 연장되어 있다. 각 부위(140)는 측면상으로 대응 개구(144)를 넘어, 결국 돌출부(46)의 일부 아래로 연장될 수도 있다. 도 35와 36의 구현예에서와 같이 각 개구(144)가 관련 전극(106)을 넘어 측면상으로 연장되어 있을 때에는, 통상적으로 대응 부위(140)는 그러한 개구(144)에 관련된 각 전극(106)을 측면상으로 넘어 유전층(102)에 대해 아래로 연장되어 있다. 각 개구(144)가 관련 전극(106) 위에 전체적으로 놓여 있는 도 35의 상기 설명한 변형에서, 부위(140)의 어느 것도 층(102)에 대해 아래로 연장되어 있지 않다.

절연부(140)는 규소 산화물, 질화규소, 질화보론 또는 이들 절연체의 하나 또는 그 이상의 조합과 같은 하나 또는 그 이상의 전기 절연체로 형성될 수도 있다. 부위(140)가 도 34에서 상대적으로 얇아서 게터-포함 개구(144)의 (평균)높이의 작은 부위를 차지하는 것으로 표시되어있다 할지라도, 부위(140)는 개구(144)의 높이의 실질적인 부위를 차지할 수도 있다.

각 게터부(142)는 대응 게터-포함 개구(144) 안에 위치되어 있고 대응 절연부(140)의 상단에 놓여 있다. 따라서, 각 절연부(140)는, 대응 게터부(142)와 그러한 절연부(140) 아래로 연장되어있는 각 제어전극(106) 사이에 놓여 있고 이들을 이격시킨다. 이러한 전기 절연성 이격(electrically insulating separation)은, 도 35의 구현예에서처럼 각 게터부(142)가 전극(106) 위로만 연장되어 있는지, 또는 도 36의 구현예에서처럼 다중 전극(106)들 위로 연장되어 있는지 여부에 관계없이 일어난다. 게터부(142)는 통상적으로 전기 전도성이지만 전기 저항성일 수 있다. 어느 경우에 있어서, 절연부(140)의 존재는 각 게터부(142)가 각 제어전극(106)에 대해 전기적으로 연결되지 않도록 하여 준다.

도 34 - 36의 실시예에서, 게터부(142)는 부위(142)가 포커스 코팅(110)에 접할 정도로 게터-포함 개구(144)를 채운다. 더욱 구체적으로, 코팅(110)은 도 34 - 36의 실시예에서 부위(142)의 상단 위로 연장되어 있다. 베이스 포커싱 구조(108)의 두께가 1 - 100 ㎛, 통상적으로는 50 ㎛인 경우, 부위(142)는 마찬가지로 1 - 100 ㎛, 통상적으로는 50 ㎛의 평균 두께를 가진다. 부위(142)가 전기적으로 비절연성, 통상적으로 전기 전도성일 때에는, 부위(142)가 코팅(110)에 전기적으로 연결되어 있다.

도 34 및 도 35 또는 36의 FED는 전자방출 디바이스와 광방출 디바이스 사이에서 밀봉 봉합부내에 위치되어 있는 스페이서를 포함하고 있다. 도 26과 27의 FED에 대해 위에서 설명한 것과 유사하게, 각 스페이서 벽(64)은, 광방출부(44)의 한 쌍의 연속적인 열들 사이를 통과하는 수직면을 따라 열 방향으로 연장되어 있다. 실시예를 목적으로 도 34 - 36은 두 개의 벽(64)들이 부위(44)의 3 개의 열에 의해 측면상으로 이격되어있는 것으로 나타내고 있다 할지라도, 연속적인 벽(64)들은 통상적으로 부위(44)의 실질적인 수, 예를 들어, 20 - 40의 열들에 의해 측면상으로 이격되어 있다.

게터부(142)는 스페이서 벽(64) 아래에 부분적으로 또는 전체적으로 위치되어 있을 수 있다. 도 26과 27의 FED에서의 게터부(128)와 유사하게, 통상적으로 게터부(142)의 어느 것도 벽(64) 아래에 부분적으로 또는 전체적으로 위치되어 있지 않다. 도 35의 구현예에서, 부위(142)는 부위(44)의 열들 사이에 측면으로 연장되어있고 열 방향으로 연장되어있는 긴(elongated) 부위이다. 부위(144)가 도 34 및 도 35와 36에서 전자방출 디바이스의 활성부를 가로질러 전체적으로 균일하게 분포되어있지 않다고 할지라도, 측면상으로 벽(64)들 사이의 열 방향으로 연장되도록 도 34 - 36에 개시된 방법으로 부위(142)를 위치시키는 것은, 부위(142)의 게터 물질이 디바이스의 활성부를 가로질러 상대적으로 균일한 방식으로 분포되도록 야기시킨다.

도 37은, 포커스 코팅(110)이 게터부(142)의 상단을 가로질러 연장되어있기 보다는 제어전극(106)에 대해 아래로 중도까지 게터-포함 개구(144) 안으로 연장되어있는, 도 34 및 도 35 또는 36의 전자방출 디바이스의 변형에 대한 측단면을 도시하고 있다. 즉, 코팅(110)은 개구(144)를 한정하는 베이스-포커싱-구조 측벽 아래로 중도까지 연장되어 있다. 부위(142)는 도 37의 실시예에서 코팅(110)과 접촉해 있다. 부위(142)가 전기 비절연성 물질로 이루어져 있을 때에는, 도 37의 실시예에서 부위(142)는 코팅에 전기적으로 연결되어있고 도 34 및 도 35 또는 36의 실시예에서처럼 전극(106)에 대해 전기적으로 연결되어있지 않다. 도 37의 측면으로 가로지는 부위는 도 35 또는 36과 유사한 평단면을 가질 수 있다.

도 38은 도 34 및 도 35 또는 3의 전자방출 디바이스의 또다른 변형에 대한 측단면을 나타내고 있다. 도 39는 도 37의 전자방출 디바이스의 대응 변형에 대한 측단면을 도시하고 있다. 도 38과 39의 변형에서, 각각의 전자방출부(144)는 두 개의 측면상으로 이격되어있는 전자방출부들(44A 및 44B)로 구성되어 있다. 각각의 전자방출부(44A 또는 44B)는 베이스 포커싱 구조(108)(그것의 두께)를 통해 연장되어있는 대응 포커스 구조(118A 또는 118B)를 통해 노출되어 있다. 도 38과 39의 단면에는 도시되어 있지 않다고 할지라도, 포커스 개구들(118A 및 118B)의 각각의 쌍은 광방출 디바이스에서 광방출부(56)들 중의 대응하는 하나의 부위(56)을 가로질러 위치되어 있다.

포커스 코팅(110)은 코팅(110)이 도 36과 37의 전자방출 디바이스에서 포커스 개구(118) 안으로 아래로 연장되어있는 것과 같은 동일한 방식으로 포커스 개구들(118A 및 118B) 안으로 아래로 중도까지 연장되어 있다. 따라서, 코팅(110)은 제어전극(106)에 대해 전기적으로 연결되어 있지 않다. 도 38과 39에 개시되어있는 방식으로 전자방출부(44)를 구성하는 것과 관련하여, 앞서 인용한 Schropp 등의 국제특허출원 PCT/US99/14679를 참조한다.

도 34 - 37의 전자방출 디바이스에서 각각의 게터-포함 개구(144)는 도 38과 39의 변형들에서 측부 대 측부(side by side)로 위치되어있는 한 쌍의 게터-포함 개구(144)들로 치환된다. 도 38과 39의 실시예에서 각 개구(144)는, 도 34와 37의 각 실시예에서 절연부(140)와 위에 놓인 게터부(142)에서와 동일하게 배열된, 하나의 절연부(140)과 위에 놓인 게터부(142)를 포함하고 있다. 따라서, 도 34 또는 37의 각 실시예에서 각 게터부(142)는 도 38 또는 39의 실시예에서의 두 개의 게터부(142)들로 치환된다. 마찬가지로, 도 34 또는 37의 실시예에서 각 절연부(140)는 도 38 또는 39의 실시예에서의 두 개의 절연부(140)로 치환된다.

도 38과 39의 실시예에서 게터-포함 개구(144)는 통상적으로 도 34 - 37의실시예에서의 개구(144)보다 행 방향에서 더 작다(좁다). 따라서, 도 38과 39의 실시예에서 게터부(142)는 통상적으로 도 34 - 37의 실시예에서 부위(142)보다 행 방향에서 더 작다.

도 34 - 37의 실시예에서의 하나의 게터부(142) 대신에 도 38과 39의 실시예에서의 두 개의 게터부(142)들을 사용하는 것은 임의적이다(arbitrary). 도 38과 39의 실시예는 도 34 - 37의 실시예에서 각 게터부(142)에 대해 하나의 게터부(142)를 가지도록 변형될 수 있다. 유사하게, 도 34 - 37의 실시예들은 각각의 현재 부위(142)에 대해 측부 대 측부로 둘 또는 그 이상의 게터부(142)들이 위치되도록 변형될 수 있다.

도 34의 실시예에서 일어나는 것과 유사하게, 포커스 코팅(110)은 도 38의 실시예에서 게터부(142)의 상단을 가로질러 연장되어 있다. 도 39의 실시예는, 코팅(110)이 부위(142)의 상단을 가로질러 연장되어있기 보다는 게터-포함 개구(144) 안으로 아래로 중도까지 연장되어있다는 점에서 도 37의 실시예와 유사하게 필적한다. 도 34 - 37의 실시예에서처럼, 도 38과 39의 실시예에서 부위(142)를 전기 비절연성 물질로 구현하는 것은, 부위(142)가 코팅(110)에 전기적으로 연결되고 제어전극(106)에 전기적으로 연결되지 않게 하여 준다. 도 38과 39의 측단면은 도 35 또는 36에 유사한 평단면을 가질 수 있다.

도 34 - 39의 전자방출 디바이스는 게터부(142)가 제어전극(106)에 전기적으로 연결되어 있지 않는다는 설계 사항을 유지하면서 다양한 방식들로 변형될 수 있다. 예를 들어, 전극(106)의 형상은, 전자방출부(44) 위 전극(106)의 부위가 측면상으로 개구(144)와 직선상에 있다고 할지라도 측면상으로 개구(144)로부터 이격되도록 하는 방식으로, 게터-포함 개구(144) 주변에 측면상으로 둘러(skirt) 있도록 때때로 변형될 수 있다. 그 경우에, 절연부(140)는 생략될 수 있다. 이 때, 게터부(142)는 유전층(102) 상에 직접 위치되어 있다. 전자-포커싱 계(108/110)는, 계(108/110)와 전반적으로 동일하게 패턴화되어있고 전극(106)으로부터 전기적으로 이격되어있는 전기 전도성 층으로 구성된 전자-포커싱 계로 치환될 수 있다.

도 34 - 39의 전자방출 디바이스는 도 19 - 22 및 26 - 28의 전자방출 디바이스의 하나 또는 그 이상의 게터링 용량을 포함하도록 변형될 수도 있다. 예를 들어, 도 34 - 39의 전자방출 디바이스의 변형에서, 게터부(112)가 포커스 코팅(110)의 적어도 일부의 위 또는 아래에 제공되거나 또는 코팅(110)과 조합되어 게터부(110/112)를 형성할 수 있다. 도 34 - 39의 전자방출 디바이스의 변형은 게터부(128)와, 도 26과 27의 전자방출 디바이스에 대해 위에서 설명한 곳에서 돌출부(46)에 제공된 게터-노출 개구(130)에 위치되어 있는 가능하면 중간 도전부(126)를 포함할 수도 있다. 게터부(128)와 가능하면 중간부(126)에 대해 상기 설명한 변형들은 도 34 - 39의 전자방출 디바이스에 대한 변형들에도 적용될 수 있다.

보통은 다공성인 게터부(142)는 광방출 디바이스에서의 게터부(58)에 대해 앞서 설명한 전반적인 방식으로 오염 가스들을 흡입한다. 게터부(142)는 보통 기밀 밀봉을 포함한 FED 조립 작업을 실행하기 전에 생성된다. 게터부(142)를 형성한 이후 그러나 디스플레이 조립 작업 전에, 부위(142)는 통상적으로 공기에 노출된다. 결과적으로, 부위(142)는 보통은 FED 밀봉 작업 중이나 그 이후에 활성화된다.

광방출 디바이스에서 게터부(58)를 활성화시키기 위해 앞서 설명한 기술들은 여기 게터부(142)를 활성화시키는데 전반적으로 사용될 수 있다. 전자방출 디바이스가 게터부(142)와 하나 또는 그 이상의 게터부들(112, 110/112 및 128)을 포함하고 있을 때, 그리고 게터 활성화가 예를 들어 FED 조립 작업 동안에 전자방출 디바이스를 가열함으로 실행될 때에는, 디바이스에 존재하는 부위들(112, 110/112 및 128)은 부위(42)와 동시에 활성화된다.

도 40a - 40d(합해서 "도 40")는 본 발명에 따른 도 34 및 도 35 또는 36의 전자방출 디바이스를 생산하기 위한 공정을 나타내고 있다. 도 40의 공정에 대한 시작점은 후면판(40)이다. 하부 비절연부(100), 유전층(120) 및 제어전극(106)은 도 23의 공정에 대해 앞서 설명한 전반적인 방식으로 형성된다. 그런 다음, 베이스 포커싱 구조(108)가, 포커스 개구(118)에 추가해서 게터-포함 개구(134)가 구조(108)에 제공된다는 점을 제외하고는, 도 23의 공정에서와 같이 생성된다.

도 40의 공정에서, 제어 개구(116: 도 40에 도시하지 않음), 유전 개구(114: 도 40에 또한 도시하지 않음), 및 전자방출 요소(104)가 도 23 또는 33의 공정에 대해 앞서 설명한 바와 같이 형성된다. 전자방출 요소(140)의 형성 동안에, 요소(104)를 형성하는 전자방출 물질, 통상적으로는, 이미터-콘 물질의 과잉층이 구조의 상단면에 축적된다. 구조의 상단에 놓인 적당한 포토레지스트 마스크(도시하지 않음)를 사용하여, 에칭 작업이 마스크의 개구를 통해 실행되어 전자방출부(44) 위의 곳을 제외하고 과잉 전자방출 물질을 제거한다. 도 40a는,도 33의 공정에서 항목(138A)에 유사한 항목(146)이 과잉 전자방출 물질의 나머지 부위인, 결과적으로 얻어진 구조를 도시하고 있다.

절연층(140)은 도 40b에 표시된 바와 같은 제어전극(106)의 상단면을 따라 개구(144)내에 형성된다. 부위(140)는 다양한 방법들에 의해 형성될 수 있다. 하나의 통상적인 구현예에서, 마스크는 그것의 개구들이 개구(144)와 수직으로 배열되도록 베이스 포커싱 구조(108) 위에 위치한다. 마스크는 구조의 상단에 직접 위치되는 포토레지스트 마스크 또는 하드 마스크일 수 있다. 마스크는 또한 쉐도우 마스크(shadow mask)일 수 있다.

적절한 전기 절연성 물질이, 예를 들어, 스퍼터링과 같은 CVD 기술에 의해 또는 PVD 기술에 의해, 마스크 개구를 통해 개구(144) 안으로 침적되어 절연부(140)을 형성한다. 몇몇 절연성 물질은, 침적 조건과 마스크 개구가 개구(144)에 대해 얼마나 수직으로 배열되어있느냐에 따라, 베이스 포커싱 구조(108)의 상단과 측벽 상에 축적된다. 구조(108)는 통상적으로 전기 절연성 물질로 이루어져 있기 때문에, 구조(108) 상에 추가적 절연성 물질의 이러한 축적은 통상적으로 용인될 수 있다. 게터부(142)가 어떻게 생성될 것인가에 따라, 마스크는 절연부(140)의 형성 이후에 제어되거나 또는 그 자리에 남아있을 수 있다. 마스크가 이 시점에 제거된다면, 마스크에 축적되어있는 절연성 물질이 그로 인해 들어올려진다.

다른 방식으로, 절연부(140)는, 개구(144)를 통해 노출되어있는 제어전극(106)의 부위에 가능하면 열의 존재하에서 적절한 산화제 또는질화제(oxidizing or nitriding agent)를 가함으로써 형성될 수 있다. 그러면, 부위(140)는 금속 산화물이나 금속 질화물로 이루어진다. 과잉 전자방출 물질 부위(146)는 부위(44)가 손상되지 않도록 이러한 다른 방식 동안에 전자방출부(44)를 도포하고 있다. 과잉 부위(146)의 측면으로 포커스 개구(118) 안에 형성되는 금속 산화물 또는 질화물은 일반적으로 용인될 수 있다.

게터부(142)는 절연부(140)의 상단면을 따라 개구(44)내에 형성된다. 도 40c를 참조한다. 게터부(142)를 형성하기 위하여 다양한 기술들이 사용될 수 있다. 하나의 통상적인 구현예에서, 개구(144)에 수직으로 배열된 개구들을 가지고 있는 마스크가 베이스 포커싱 구조(108) 상에 위치된다. 통상 포토레지스트를 가지고 또는 쉐도우 마스크로서 구현되는 마스크는, 적어도 전자방출 디바이스의 활성부에서, 절연부(140)를 형성하는데 사용된 마스크와 같거나 또는 거의 동일한 것일 수 있다. 소망하는 게터 물질이 마스크 개구를 통해 개구(144) 안에 침적되어 부위(142)를 형성한다. 마스크의 잘못된 배열(misalignment)이나 마스크 개구를 포커스 개구(118)에 실질적으로 완벽하게 수직으로 해열하지 못함으로 인해, 베이스 포커싱 구조(108)의 전자방출부(44) 상에 약간의 게터 물질이 축적되는 것은, 포커스 코팅(110)이 나중에 게터부(142)에 접촉하게 되기 때문에, 일반적으로 용인될 수 있다.

게터 물질은 CVD 또는 PVD와 같은 기술에 의해 마스크 개구를 통해 침적될 수 있다. 적절한 PVD 기술에는 기화, 스퍼터링, 열 분사, 및 게터 물질을 개구(144) 안으로 주입한 다음 닥터 블레이드나 유사한 디바이스를 사용하여 과잉게터 물질을 제거하는 것 등이 있다. 예를 들어, 기울임 기화와 같은 기울임 물리 침적은, 특히 도 36의 실시예에서와 같이 게터-포함 개구(144)가 채널일 때, 게터부(142)를 형성하는데 적합하다. 물리 침적이 사용될 때, 통상적으로 게터 물질은 게터 물질의 입자들이 개구(144)의 길이 방향으로 연장되어있는 수직면을 따라 경사각(α)으로 침적 표면에 부딪치도록 두 개의 대향 방위각 배향으로 각을 이뤄 침적된다. 이 후 마스크가 제거되어 마스크 상에 축적되어있는 게터 물질이 들어올려 진다.

도 40b의 구조나 도 40b에 유사한 구조는 제조 공정에서 초기 단계에 절연부(140)를 형성함으로써 다른 방식으로 생성될 수 있다. 예를 들어, 부위(140)는 절연부(130)가 도 33의 공정에서 생성되는 단계에서 형성될 수 있다. 이 경우에, 부위(140)는 측면상으로 게터부(144)를 넘어 그리고 포커스 구조(118) 안으로 중도까지도 연장될 수도 있다.

절연부(140)가 어떻게 생성되는지에 관계없이, 기울임 물리 침적 기술, 통상적으로는, 기울임 기화가 사용되어 베이스 포커싱 구조(108)와 게터부(142) 상에 포커스 코팅(110)을 형성한다. 경사각(α)의 값을 적절히 선택함으로써, 코팅(110)은 각 포커스 개구(118) 안으로 아래로 오직 중도까지만 연장된다. 과잉 부위(146)는 코팅(110)을 형성한 후에 제거될 수도 있다. 도 40d에 나타나 있는 결과적인 구조는 도 34 및 도 35 또는 36의 전자방출 디바이스이다.

다른 방식으로, 도 40의 구조는, (포커스 개구(118)를 가지고 있지만) 게터부(142)를 위한 개구(144)가 부족한 전구체로 베이스 포커싱 구조(108)가 치환되어있다는 점을 제외하고는, 도 40d와 거의 동일한 구조를 우선적으로 형성함으로써 제조될 수 있다. 개구(144)에 대해 소망하는 곳에 개구들을 가지고 있는 마스크가 구조(108)에 대한 전구체 위에 위치된다. 마스크는 구조의 상단에 직접 형성된, 예를 들어, 질화규소와 같은 포토레지스트 마스크나 하드 마스크일 수 있다. 마스크는 쉐도우 마스크일 수도 있다.

베이스 포커싱 구조에 대한 전구체가 마스크 개구를 통해 에칭되어 개구(144)를 형성하고, 그로 인해 전구체를 구조(108)로 변형한다. 그 곳에서 마스크를 사용하여, 적당한 전기 절연성 물질이 마스크 개구를 통해 침적되어 절연부(140)를 형성한다. 소망하는 게터 물질이 마스크 개구를 통해 침적되어 게터부(142)를 형성한다. 이 후, 마스크가 제거되어, 위에 놓인 게터 물질과 위에 놓인 절연성 물질을 포함하여 위에 놓인 물질을 들어올린다. 포커스 코팅(110)이 구조(108)와 게터부(142) 상에 형성되고, 과잉 전자방출 물질의 부위(146)가 제거된다. 결과적으로 얻어진 구조는 도 34 및 도 35 또는 도 36의 전자방출 디바이스이다.

도 37의 전자방출 디바이스는, 도 40a의 구조를 생성한 후, 전기 절연성 물질을 개구(144) 안으로 도입하여 도 40b에 나타낸 것과 같은 절연부(104)를 형성함으로써 제조될 수 있다. 개구(144)의 하단에 부위(140)를 형성할 때 마스크가 사용된다면, 마스크는 제거된다. 다른 방식으로, 도 40b의 구조는 제조 공정의 초기 단계, 예를 들어, 절연층(130)이 도 33의 공정에서 생성되는 단계에서 절연부(140)를 형성함으로써 이뤄질 수 있다. 도 40b의 구조가 어떻게 이루어졌는지에 관계없이, 포커스 코팅(110)은 연속하여, 코팅(110)이 포커스 개구(118)와 게터부(142)용 개구(144) 안으로 아래로 도중까지 연장되도록, 통상적으로는 기울임 물리 침적에 의해 베이스 포커싱 구조(108) 상에 형성된다.

소망하는 게터 물질이 개구(144) 안으로 도입되어 게터부(142)를 형성한다. 포토레지스트 마스크나 쉐도우 마스크와 같은 마스크가 사용되어 게터 물질이 구조 상에서 기타의 곳에 거의 축적되지 못하게 한다. 이 후, 마스크는 제거된다. 과잉 전자방출 디바이스의 부위(146)가 제거되어 도 37의 전자방출 디바이스를 만든다. 게터부(144) 바깥쪽에서 포커스 코팅(110)의 상단면에 게터 물질이 축적되는 것은 통상적으로 용인될 수 있다.

도 38의 전자방출 디바이스는, 각각의 포커스 개구(118)가 포커스 개구들(118A 및 118B)로 치환되고 각각의 게터 개구(144)가 두 개의 게터 개구(144)로 치환되어 있다는 점을 제외하고는, 도 34 및 도 35 또는 36의 전자방출 디바이스를 만드는데 사용된 공정들에 의해 제조될 수 있다. 동일한 치환들을 전제로 하여, 도 39의 전자방출 디바이스는 도 37의 전자방출 디바이스를 만드는 것에 대해 앞서 설명한 공정들에 의해 제조된다.

게터부와 제어전극(106)의 아래에 놓인 물질 사이에 전기 절연성 물질이 위치되어 있기보다는, 본 발명에 따라 구성된 전자방출 디바이스에서 게터부는 게터부가 다른 전극(106)에 접촉되어 있지 않다면 아래에 놓인 제어전극의 물질에 직접 접촉할 수 있다. 이러한 변형에서, 게터부는 아래에 놓인 전극(106)에 의해 제어되는 하나 또는 그 이상의 전자방출부(44) 위에 부분적으로 또는 전체적으로 놓여있거나 또는 그렇지 않을 수 있다. 하나의 통상적인 구현예에서, 게터부는 하나 또는 그 이상의 포커스 개구(118)를 통해 노출되어 있다.

앞서의 변형에서 게터부는, 그것이 다른 제어전극(106)과 전기적으로 상호작용할 정도로 측면상으로 연장되어있지 않다면, 아래에 놓인 제어전극(106)을 넘어 측면상으로 연장되어 있을 수도 있다. 그러한 다중 게터부는, 하나의 전극(106)에 대한 적어도 하나의 게터부로서, 전자방출 디바이스내에 보통 존재한다. 따라서, 각 게이트부의 전기 절연성 물질은 하나의 전극(106)에 전기적으로 연결되어 있지만 서로의 전극(106)에 대해 전기적으로 연결되어있지 않다. 또한, 전자방출 디바이스는 각 게이트부의 전기 비절연성 물질이 전자-포커싱 계의 전기 비절연성 물질, 예를 들어, 포커스 코팅(110)에 전기적으로 거의 연결되어있지 않다.

추가적인 변형들과 확장들

도 5 - 9, 16 및 17의 광방출 디바이스들과 이들 광방출 디바이스들의 앞서 설명한 변형들의 각각에 있어서, 아래에 놓인 표면에 대한 게터부(58)의 접착은, 게터 물질과 비교할 때 상대적으로 낮은 융점을 가진 물질과 게터 물질을 혼합함으로써 (적절하게) 향상될 수 있다. 다른 방식으로, 저융점 물질의 접착층(도시하지 않음)이 부위(58)의 아래에 제공될 수도 있다. 부위(58) 또는 부위(58)에 대한 전구체가 형성될 때, 게터 물질과 저융점 물질을 포함하고 있는 부분적으로 제조된 광방출 전면판 구조는 저융점 물질이 용해되기에 충분히 높은 온도로 가열된다. 이어, 부분적으로 제조된 전면판 구조는 냉각된다. 냉각 동안에, 저융점 물질은부위(58)의 게터 물질 또는 부위(58)의 전구체를 아래에 놓인 표면에 확실하게 결합시킨다.

상기 기술들은 도 19 - 22, 26 - 28, 30 - 32 및 34 - 39의 전자방출 디바이스와 이들 디바이스의 앞서 설명한 변형들에서 게터부(112, 110/112, 128, 132 및 142)의 아래에 놓인(하부) 표면에 대한 접착력을 향상시키는데 (적합하게) 사용될 수 있다. 즉, 저융점 물질이 부위(112, 110/112, 128, 132 및 142)이나 부위(112, 110/112, 128, 132 및 142)의 전구체에 혼합되거나 또는 아래에 놓인(하부) 접착층으로서 제공될 수 있으며, 그런 다음, 게터 물질과 저융점 물질을 포함하고 있는 부분적으로 제조된 전자방출 후면판 구조가 저융점 물질을 용융시키기에 충분한 온도로 가열된다. 다음의 냉각 공정 동안에, 저융점 물질은 각각의 게터부(112, 110/112, 128, 132 및 142)나 그러한 부위(112, 110/112, 128, 132 및 142)에 대한 전구체가 하부 표면에 확실하게 결합되도록 초래한다. 저융점 물질의 후보에는, 특히, 게터 물질이 금속일 때, 인듐, 주석, 비스무트(bismuth), 바륨과 같은 금속과, 이들 금속의 하나 또는 둘 이상의 합금 등이 있다.

저융점 물질과 게터 물질을 혼합하기 위한 기술을 실현하기 위하여, 보통은 각 게터부(112, 110/112, 128, 132 및 142)나 각 부위(112, 110/112, 128, 132 및 142)에 대한 전구체가 형성되게 될 표면 상에 저융점 물질을 동시에 침적한다. 이러한 목적을 위하여, 침적 전에 저융점 물질과 게터 물질을 혼합함으로써 게터 물질과 동일한 공급원(source, 또는 공급원들)으로부터 저융점 물질이 제공될 수 있다. 몇몇 경우에 있어서, 저융점 물질은 게터 물질과 저융점 물질의 동시 침적 동안에 게터 물질과는 다른 공급원으로부터 제공될 수 있다. 게터 물질과 저융점 물질을 침적하는데 별도의 공급원들이 사용될 때에는, 저융점 물질은 통상적으로 게터 물질의 침적에 사용된 것과 동일한 기술, 예를 들어, 기화, 스퍼터링, 열 분사, 전기이동/유전체이동 침적, 전기화학적 침적 등에 의해 침적된다. 별도의 공급원이나 하나 또는 그 이상의 동일한 공급원이 사용되느냐에 관계없이, 게터 물질과 저융점 물질은 침적 동안에 함께 혼합된다.

저융점 물질이 게터부(58, 112, 110/112, 128, 132 및 142)나 부위(58, 112, 110/112, 128, 132 및 142)에 대한 전구체 아래에 놓인 표면 상에 별도의 접착층으로서 제공될 때, 저융점 접착층은 통상적으로 게터 물질을 침적하는데 사용된 것과 동일하거나 유사한 기술에 의해 침적된다. 예를 들어, 게터 물질이 기울임 물리 침적에 의해 침적되는 도 11, 18, 23 및 25의 공정에서, 저융점 접착층은 통상적으로 기울임 물리 침적에 의해 침적된다. 게터 물질과 저융점 물질의 입자들은 경사각(α)으로 침적 표면에 부딪힌다.

저융점 접착층이 없이, 게터 물질이 아래에 놓인 표면의 전기 전도 특성을 이용하는 전기이동/유전체이동 또는 전기화학적 침적과 같은 기술에 따라 전기 전도성 면 상에 침적된다면, 저융점 접착층은 통상적으로 표면의 도전 특성을 이용하는 기술에 따라 도전성 표면 상에 침적된다. 그럼에도 불구하고, 저융점 접착층은 게터 물질을 침적하는데 사용된 기술과는 실질적으로 다른 기술에 의해 생성될 수 있다.

게터 물질의 핵생성(nucleation)을 강화시키는 박막의 물질이, 게터 물질을침적하기 전에, 본 광방출 디바이스와 전자방출 디바이스의 각각에 침적될 수도 있다. 게터-핵생성 물질은 보통 전기 비절연성, 통상 전기 전도성이다. 게터-핵생성 물질의 침적은 앞서 설명한 바와 같은 하나 또는 그 이상의 접착 부위의 사용과 함께 행해질 수도 있다.

도 5 - 9, 16 및 15의 광방출 디바이스와 이들 디바이스의 앞서 설명한 변형에서 게터부의 형성이 기울임 물리 침적 기술에 따라 게터 물질을 침적하는 것과 관련이 있다면, 게터 물질은 대략 단일 원자 원소(atomic element)만으로 이루어질 수도 있다. 이러한 내용은 도 19 - 22, 26 - 28, 30 - 32 및 34 - 39의 전자방출 디바이스와 이들 디바이스의 앞서 설명한 변형들에서 게터부(112, 110/112, 128, 132 및 142)의 형성이 기울임 물리 침적 기술에 따라 게터 물질을 침적하는 것과 관련이 있을 때에도 동일하게 적용된다.

게터부(58, 112, 110/112, 128, 132 및 142)의 단일 원소 구현예는 (a) 게터 물질이 도 10과 15의 공정에서 전구체 게터층(58P 및 58P')에서와 같이 덮개, 즉, 비선택적 방식으로 아래에 놓인 표면상에 침적되는 경우, 및 (b) 게터 물질이 도 11 - 13, 18, 23 및 25의 공정에서와 같이 아래에 놓인 표면에 선택적으로 침적되는 경우에 모두 적용된다. 기울임 물리 침적에 따라 단일 원소 게터 물질을 침적하기 위한 후보에는, 거의 단일 원자 원소만으로 부위(58, 112, 110/112, 128, 132 및 142)를 형성하기 위한 일반적인 경우들에 대해 앞서 설명한 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 철, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 바륨, 탄탈, 텅스텐, 토륨 등의 금속들이 있다.

부위(58, 112, 110/112, 128, 132 및 142)를 형성하기 위한 단일 원소 게터 물질의 기울임 기화는 행렬(columnar)의 게터 구조를 만들어 낸다. 이는, 게터 영역이 증가되어 오염 가스들을 흡입하는 게터의 용량을 증가시키기 때문에 바람직하다.

도 5 - 9, 16 및 17의 광방출 디바이스와 이들 앞서 설명한 변형들에서 게터부(58)의 형성은 때때로 그 이후에도 고진공으로 유지된 상태에서, 즉, 진공을 없애지 않고, 디스플레이 조립 작업 전반에 걸쳐 부위(58) 상에 행해질 수 있다. 유사하게, 도 19 - 22, 26 - 28, 30 - 32 및 34 - 39의 전자방출 디바이스와 이들의 앞서 설명한 변형들에서 게터부(112, 110/112, 128, 132 및 142)의 형성은 때때로 그 이후에도 진공이 유지된 상태에서 조립 작업 전반에 걸쳐 그러한 각각의 부위(112, 110/112, 128, 132 및 142) 상에 행해질 수 있다. 그러한 경우에, 부위(58, 112, 110/112, 128, 132 및 142) 각각은 디스플레이 조립 작업 이전에 활성화될 수 있다. 물론, 부위(58, 112, 110/112, 128, 132 및 142)는, 고진공이 형성 시점부터 디스플레이 조립 시점에 걸쳐 각 부위(58, 112, 110/112, 128, 132 및 142) 상에 유지되는 상태에서, 조립 작업 중이나 그에 연속하여 활성화될 수도 있다.

"측면(lateral)", "수직(vertical)", "수평(horizontal)", "위(above)", 및 "아래(below)"와 같은 방향에 관한 용어들은, 본 발명의 다양한 부분들이 어떻게 함께 설치되는지를 독자가 더욱 쉽게 이해할 수 있도록 참조의 체계(frame of reference)를 이루기 위하여 본 발명을 기재하는데 사용되었다. 실제 실행시에는,평면 CRT 디스플레이의 부품들이 여기에 사용된 방향에 관한 용어들에 의해 암시된 것과는 다른 배향으로 위치될 수도 있다. 방향에 관한 용어들이 기재를 용이하게 하기 위한 편의에서 사용되고 있기 때문에, 여기 사용된 방향관련 용어들에 의해 엄격히 커버되는 것과 배향이 다른 구현예들로 본 발명은 포함한다.

용어 "열(row)"과 "행(column)"은 서로에 대해 임의적인 상대성을 가지므로 반대로 될 수도 있다. 또한, 영상의 선들이 통상적으로는 여기 열 방향으로 표현된 것에 따라 만들어진다는 사실을 고려할 때, 제어전극(106)과 하부 비절연부(100)의 이미터 전극은, 전극(106)이 여기 열 방향으로 표현된 것으로 연장되어 있고 이미터 전극이 여기 행 방향으로 표현된 것으로 연장되도록, 전체 회전(360°)의 1/4로 회전될 수 있다.

본 발명을 특정한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 본 기재는 오직 설명을 위한 것이며 이하에 청구된 발명의 범주를 한정하도록 해석되지는 않는다. 전계 방출은 일반적으로 표면 도전성 방출(surface conduction emission)로 표현되는 현상을 포함한다. 따라서, 이하의 청구들에 정의된 본 발명의 진정한 범주와 사상으로부터 벗어나지 않은 상태에서 다양한 변형과 응용들이 본 발명의 당업자에 의해 행해질 수 있다.

Claims (250)

1. 판(plate);

   판 위에 놓여있고 가시광에 대해 전반적으로 투과성이 없는 광차단부(light-blocking region)로서, 판이 가시광에 대해 전반적으로 투과적인 곳 위에서 개구(opening)가 광차단부를 통해 거의 연장되어있는 광차단부;

   판 위에 놓여있고 광차단부내의 개구내에 적어도 부분적으로 위치되어있는 광방출부(light-emissive region);

   광차단부의 적어도 일부 위에 놓여있고 광방출부를 가로질러 측면상으로 부분적으로만 연장되어있는 게터부(getter region); 및

   게터부의 적어도 일부 및/또는 광방출부의 적어도 일부 위에만 놓여있는 기본적 전기 비절연층(primary electrically non-insulating layer);

   을 포함하는 것으로 구성된 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 개구는 광방출부가 판 위에 놓여있는 곳에서 전반적으로 측면상으로 게터부를 통해 연장되어있는 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 광차단부는 판을 통과하여 광차단부에 부딪치는 광시에 대해 거의 흡수성이 있는 구조.
4. 제 1 항에 있어서, 비절연층은 전기 전도성인 구조.
5. 제 4 항에 있어서, 구조의 작동 동안에 선택된 전기 전위(selected electrical potential)를 비절연층에 인가하기 위한 수단을 더 포함하고 있는 구조.
6. 제 1 항에 있어서, 비절연층은 적어도 광방출부 위에 놓여있는 구조.
7. 제 6 항에 있어서, 비절연층은 가시광에 대해 전반적으로 반사적인 구조.
8. 제 1 항에 있어서, 비절연층은 게터부와 광방출부 위에 놓여있는 구조.
9. 제 8 항에 있어서, 비절연층은 천공되어있는 구조.
10. 제 1 항에 있어서, 광방출부는 충분히 높은 에너지의 전자들에 의해 가격될 때 광을 방출하는 구조.
11. 제 1 항에 있어서, 광차단부는 광방출부를 측면상으로 둘러싸고 있는 구조.
12. 제 1 항에 있어서, 광차단부는 광방출부보다 판으로부터 멀리 떨어져 연장되어 있는 구조.
13. 제 1 항에 있어서, 광차단부의 적어도 일부 위와 비절연층의 적어도 일부 아래에 위치되어있는 부가부(additional region)를 더 포함하고 있는 구조.
14. 제 13 항에 있어서, 부가부는 게터부의 적어도 일부 위에 위치되어있는 구조.
15. 제 13 항에 있어서, 부가부는 가스들을 거의 통과시키지 않는 구조.
16. 제 13 항에 있어서, 부가부는 전자들을 거의 통과시키지 않는 구조.
17. 제 13 항에 있어서, 부가부는 광차단부의 전부 또는 거의 전부를 그것의 외면을 따라 도포하고 있는 구조.
18. 제 1 항에 있어서, 게터부의 적어도 일부 위와 비절연층의 아래에 위치되어있는 보호층(protective layer)을 더 포함하고 있고, 상기 보호층은 게터부의 적어도 일부와 광방출부의 적어도 일부 사이에 놓여있는 구조.
19. 제 18 항에 있어서, 보호층은 전자들을 거의 통과시키지 않는 구조.
20. 제 1 항에 있어서, 광차단부는 판으로부터 가장 멀리 떨어져있는 원격 표면(remote surface)을 가지고 있고, 게터부는 광차단부의 원격 표면의 적어도 일부 위에 놓여있는 구조.
21. 제 20 항에 있어서, 게터부는 광차단부의 거의 모든 원격 표면 위에 놓여있는 구조.
22. 제 1 항에 있어서, 게터부는 광차단부내 개구 안으로 적어도 중도 아래까지 연장되어있는 구조.
23. 제 1 항에 있어서, 게터부는 광차단부내 개구 안으로 실질적으로 모든 아래쪽 방향으로 연장되어있는 구조.
24. 제 1 항에 있어서, 게터부는 광차단부내 개구 안으로, 그리고 광차단부내 개구의 하단에서 부분적으로 판 위로 연장되어있는 구조.
25. 판;

    판 위에 놓여있고 가시광에 대해 전반적으로 투과성이 없는 광차단부로서, 판이 가시광에 대해 전반적으로 투과성이 있는 곳 위에서 개구가 거의 광차단부를통해 연장되어있는 광차단부;

    판의 위에 놓여있고 광차단부내 개구안에 적어도 부분적으로 위치되어있는 광방출부;

    광차단부의 적어도 일부 위에 놓여있는 기본적 전기 비절연층; 및

    광차단부 위에서 비절연층 위에 놓여있는 게터부로서, 광방출부가 판 위에 놓여있는 곳에서 전반적으로 측면상으로 개구가 게터부를 통하여 거의 연장되어있는 게터부;

    를 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
26. 제 25 항에 있어서, 광방출부는 판을 통과하여 광차단부에 부딪치는 가시광에 대해 거의 흡수성이 있는 구조.
27. 제 25 항에 있어서, 비절연층은 전기 전도성인 구조.
28. 제 27 항에 있어서, 구조의 작동 동안에 선택된 전기 전위를 비절연층에 인가하기 위한 수단을 더 포함하고 있는 구조.
29. 제 25 항에 있어서, 비절연층은 광방출부의 적어도 일부 위에도 놓여있는 구조.
30. 제 29 항에 있어서, 비절연층은 가시광에 대해 전반적으로 반사성이 있는 구조.
31. 제 25 항에 있어서, 광방출부는 충분히 높은 에너지의 전자들에 의해 가격될 때 광을 방출하는 구조.
32. 제 25 항에 있어서, 광차단부는 광방출부보다도 판으로부터 더 멀리 떨어져 연장되어있는 구조.
33. 제 1 내지 32 항의 어느 하나에 있어서, 광방출부를 가격하여 광을 방출하도록 야기하는 전자들을 방출하기 위한 디바이스를 더 포함하고 있는 구조.
34. 제 33 항에 있어서, 전자방출 디바이스는 전자방출 디바이스의 활성 전자방출부내에 적어도 부분적으로 위치되어있는 게터부를 포함하고 있는 구조.
35. 판;

    판 위에 놓여있는 전자방출 요소(electron emissive element);

    판 위에 놓여있는 지지부(supporting region); 및

    지지부의 적어도 일부 위에 놓여있는 게터부로서, 전자방출 요소가 판 위에 놓여있는 곳에서 전반적으로 측면상으로 복합 개구(composite opening)가 게터부와지지부를 통해 연장되어있는 게터부;

    를 포함하는 것으로 구성된 구조.
36. 제 35 항에 있어서, 지지부 아래에서 판 위에 놓여있는 유전층(dielectric layer)을 더 포함하고 있고, 전자방출 요소가 거의 유전층내 개구 안에 위치되어있는 구조.
37. 제 35 항에 있어서, 전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키며, 판 위에 놓여있고 전자방출 요소가 노출되는 개구를 가지고 있는, 제어전극(control electrode)을 더 포함하고 있는 구조,
38. 제 37 항에 있어서, 제어전극의 적어도 일부 위로 연장되어있는 전기 절연성 물질을 더 포함하고 있는 구조.
39. 제 37 항에 있어서, 지지부는 제어전극보다도 판으로부터 더 멀리 떨어져 연장되어있는 구조.
40. 제 35 항에 있어서, 지지부는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱(focusing)하기 위한 전자-포커싱 계(electron-focusing system)의 베이스포커싱 구조(base focusing structure)를 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
41. 제 40 항에 있어서, 전자-포커싱 계는 게터부를 구성하는 전기 비절연성 포커스 코팅을 포함하고 있어서, 포커스 코팅의 적어도 일부가 베이스 포커싱 구조 위에 놓여있는 구조.
42. 제 40 항에 있어서, 전자-포커싱 계는 게터부의 적어도 일부 위에 위치되어있는 전기 비절연성 포커스 코팅을 포함하고 있고, 개구는 적어도 전자방출 요소가 판 위에 놓여있는 곳에서 전반적으로 측면상으로 포커스 코팅을 통해 연장되어있는 구조.
43. 제 42 항에 있어서, 포커스 코팅은 천공되어있는 구조.
44. 제 40 항에 있어서, 전자-포커싱 계는 베이스 포커싱 구조의 적어도 일부 위와 게터부의 적어도 일부 아래에 위치되어있는 전기 비절연성 포커스 코팅을 포함하고 있고, 개구는 적어도 전자방출 요소가 판 위에 놓여있는 곳에서 전반적으로 측면상으로 포커스 코팅을 통해 연장되어있는 구조.
45. 제 35 항에 있어서, 지지부는 전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 또는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키기 위한제어전극을 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
46. 제 45 항에 있어서, 판 위에 놓여있고 적어도 제어전극의 일부 위로 연장되어있는 돌출부(raised section)을 더 포함하고 있고, 게터부는 돌출부내 개구를 통해 노출되어있거나 및/또는 개구 안에 위치되어있는 구조.
47. 제 45 항에 있어서, 게터부는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하는 구조.
48. 제 47 항에 있어서, 게터부는 제어전극에 대해 실질적으로 전기적으로 연결되어있지 않은 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
49. 제 48 항에 있어서, 제어전극의 적어도 일부와 게터부의 적어도 일부 사이에 위치되어있는 전기 비절연성 물질을 더 포함하고 있는 구조.
50. 판;

    판 위에 놓여있는 전자방출 요소;

    전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 또는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키기 위한 제어전극으로서, 판 위에 놓여있고 전자방출 요소가 노출되는 개구를 가지고 있는 제어전극; 및

    제어전극의 적어도 일부 위에 놓여있고, 제어전극에 접촉되어있거나 또는 바로 아래에 놓여있는 물질에 의해 제어전극에 연결되어있는 게터부;

    를 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
51. 제 50 항에 있어서, 개구는 전자방출 요소가 판 위에 놓여있는 곳에서 전반적으로 측면상으로 게터부를 통해 연장되어있는 구조.
52. 제 50 항에 있어서, 제어전극 아래에서 판 위에 놓여있는 유전층을 더 포함하고 있고, 전자방출 요소는 상기 유전층을 통해 거의 개구 안에 위치되어있는 구조.
53. 제 50 항에 있어서, 판 위에 놓여있고 제어전극의 적어도 일부 위로 연장되어있는 돌출부를 더 포함하고 있고, 전자방출 요소는 상기 돌출부내 기본적 개를 통해 연장되어있는 구조.
54. 제 53 항에 있어서, 게터부는 돌출부내 기본적 개구를 통해 노출되어있거나 및/또는 상기 개구 안에 위치되어있는 구조.
55. 제 54 항에 있어서, 게터부는 제어전극에 전기적으로 연결되어있는 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
56. 제 55 항에 있어서, 돌출부는 제어전극과 게터부의 비절연성 물질에 대해 실질적으로 전기적으로 연결되어있지 않은 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
57. 제 53 항에 있어서, 게터부는 돌출부의 또다른 개구를 통해 노출되어있거나 및/또는 상기 개구내에 위치되어있으며, 작동가능한 전자방출 요소들 중의 어느 것도 돌출부내 상기 개구를 통해 노출되어있지 않은 구조.
58. 제 57 항에 있어서, 게터부는 제어전극에 대해 실질적으로 전기적으로 연결되어있지 않은 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
59. 제 58 항에 있어서, 게터부와 제어전극 사이에 위치되어있는 전기 비절연부를 더 포함하고 있는 구조.
60. 제 58 항에 있어서, 돌출부는 게터부의 비절연성 물질에 대해 전기적으로 연결되어있는 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
61. 제 58 항에 있어서, 돌출부는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하기 위한 전자-포커싱 계를 포함하는 것으로 구성된 구조.
62. 제 50 항에 있어서, 상기 게터부는 전자방출 요소에 의해 방출되는 전자들을 포커싱하는 구조.
63. 제 62 항에 있어서, 게터부는 제어전극에 대해 실질적으로 전기적으로 연결되어있지 않은 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
64. 제 63 항에 있어서, 제어전극의 적어도 일부와 게터부의 적어도 일부 사이에 위치되어있는 전기 비절연성 물질을 더 포함하고 있는 구조.
65. 판;

    판 위에 놓여있는 전자방출 요소; 및

    판 위에 놓여있고, 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하도록 형상화되어있고, 위치되어있으며 제어되는 게터부를 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
66. 제 65 항에 있어서, 게터부는 포커스 전위(focus potential)를 수령하는 구조.
67. 제 65 항에 있어서, 전자방출 요소에 의해 방출되는 전자들을 선택적으로 추출하거나 전자방출 요소에 의해 방출되는 전자들을 선택적으로 통과시키기 위한 제어전극을 더 포함하고 있으며, 전자방출 요소가 판 위에 위치되어있는 곳에서 전반적으로 측면상으로 개구가 제어전극을 통해 연장되어있는 구조.
68. 제 67 항에 있어서, 게터부는 제어전극에 대해 실질적으로 전기적으로 연결되어있지 않는 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
69. 제 68 항에 있어서, 제어전극의 적어도 일부 위에 놓여있는 전기 절연층을 더 포함하고 있으며, 게터부는 상기 절연층의 적어도 일부 위에 놓여있고 상기 절연층보다 더 큰 평균 두께로 되어있는 구조.
70. 제 65 항에 있어서, 개구는 전자방출 요소가 판 위에 놓여있는 곳에서 전반적으로 측면상으로 게터부를 통해 연장되어있는 구조.
71. 제 35 항 내지 70 항 중의 어느 하나에 있어서, 전자방출 요소에 의해 방출되는 전자들에 의해 가격될 때 광을 방출하기 위한 디바이스를 더 포함하고 있는 구조.
72. 제 71 항에 있어서, 광방출 디바이스는 광방출 디바이스의 활성 광방출부 안에 적어도 부분적으로 위치되어있는 게터부를 포함하고 있는 구조.
73. 판;

    판 위에 놓여있는 일 군의 전자방출 요소들(a group of electron-emissive elements);

    전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 또는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키기 위한, 일 군의 측면상으로 이격되어있는 제어전극들(a group of laterally separated control electrodes)로서, 판 위에 놓여있고, 전자방출 요소가 제어전극내 각 개구를 통해 연장되어있는 제어전극; 및

    연속적인 한 쌍의 제어전극이 판 위에 놓여있는 그 사이의 위치에서 판 위에 놓여있는 게터부를 포함하고 있는 것으로 구성되어있는 구조.
74. 제 73 항에 있어서, 게터부는 하나 또는 그 이상의 제어전극에 대해 전기적으로 연결되어있는 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
75. 제 73 항에 있어서, 게터부는 각 제어전극에 대해 전기적으로 거의 연결되어있지 않은 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
76. 제 73 항에 있어서, 게터부는 바로 아래에 놓여있는 물질에 의해 판에 연결되어있는 구조.
77. 제 73 항에 있어서, 판 위에 놓여있고 각 제어전극의 적어도 일부 위로 연장되어있는 돌출부를 더 포함하고 있으며, 전자방출 요소는 상기 돌출부내 각 개구를 통해서도 노출되었고, 게터부는 상기 돌출부내 개구를 통해 노출되어있거나 및/또는 상기 개구 안에 위치되어있는 구조.
78. 제 77 항에 있어서, 돌출부는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하기 위한 전자-포커싱 계를 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
79. 제 78 항에 있어서, 돌출부는 전자-포커싱 계의 전기 비절연성 베이스 포커싱 구조의 적어도 일부 위에 위치되어있는 추가적 게터부를 더 포함하고 있는 구조.
80. 제 73 항에 있어서, 판 위에 놓여있는 유전층을 더 포함하고 있으며, 전자방출 요소는 유전층내 각각의 측면상으로 이격되어있는 개구 안에 거의 위치되어있고, 제어전극과 게터부는 유전층 위에 놓여있는 구조.
81. 제 80 항에 있어서, 유전층의 적어도 일부와 게터부의 적어도 일부 사이에 위치되어있는 전기 전도성 중간부(intermediate)를 더 포함하고 있는 구조.
82. 제 81 항에 있어서, 유전층의 적어도 일부 위에 놓여있고 각 제어전극의 적어도 일부 위로 연장되어있는 돌출부를 더 포함하고 있으며, 전자방출 요소는 돌출부내 각 개구를 통해 노출되어있고, 게터부는 돌출부내 부가적 개구(additional opening)를 통해 노출되어있거나 및/또는 그 안에 위치되어있는 구조.
83. 판;

    판의 위에 놓여있는 일 군의 전자방출 요소들;

    전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 또는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키며, 판 위에 놓여있는, 측면상으로 이격되어있는 일 군의 제어전극들;

    판 위에 놓여있고 각 제어전극의 적어도 일부 위로 연장되어있는 돌출부; 및

    판 위에 놓여있고 돌출부내 기본적 개구(primary opening)를 통해 노출되어있거나 및/또는 그 안에 위치되어있는 게터부;

    를 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
84. 제 83 항에 있어서, 전자방출 요소는 (a) 제어전극을 통한 각각의 개구와 (b) 돌출부를 통한 각각의 또다른 개구를 통해 노출되어있고, 돌출부내 상기 또다른 개구들 중의 하나는 잠재적으로 돌출부내 기본적 개구인 구조.
85. 제 83 항에 있어서, 게터부는 제어전극들 중의 특정한 전극의 적어도 일부 위에 놓여있는 구조.
86. 제 85 항에 있어서, 전자방출 요소들 중의 하나는 돌출부내 기본적 개구를 통해 노출되어있는 구조.
87. 제 85 항에 있어서, 게터부는 상기 특정한 전극에 전기적으로 연결되어있는 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
88. 제 87 항에 있어서, 돌출부는 제어전극과 게터부의 비절연성 물질 모두에 대해 실질적으로 전기적으로 연결되어있지 않은 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
89. 제 85 항에 있어서, 작동가능한 전자방출 요소들 중의 어느 것도 돌출부내 개구를 통해 노출되어있지 않은 구조.
90. 제 89 항에 있어서, 게터부는 제어전극에 대해 실질적으로 전기적으로 연결되어있지 않은 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
91. 제 90 항에 있어서, 게터부와 특정한 제어전극 사이에 위치되어있는 전기 절연부를 더 포함하고 있는 구조.
92. 제 90 항에 있어서, 돌출부는 게터부의 비절연성 물질에 대해 전기적으로 연결되어있는 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
93. 제 83 항에 있어서, 게터부는 연속적인 한 쌍의 제어전극들이 판 위에 놓여있는 위치에서 판 위에 놓여있는 구조.
94. 제 93 항에 있어서, 판, 돌출부, 제어전극, 및 유전층의 적어도 일부 위에 놓여있는 게터부 위에 놓여있는 유전층을 더 포함하고 있는 구조.
95. 제 94 항에 있어서, 유전층의 적어도 일부와 게터부의 적어도 일부 사이에 위치되어있는 중간의 전기 전도부(intermediate electrically conductive region)를 더 포함하고 있는 구조.
96. 제 94 항에 있어서, 전자방출 요소가 (a) 유전체내 각 개구 안에 거의 위치되어 있고, (b) 제어전극내 각 개구를 통해 노출되어있으며, (c) 돌출부내 각 개구를 통해 노출되어있는 구조.
97. 제 83 항에 있어서, 돌출부는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하기 위한 전자-포커싱 계를 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
98. 판;

    판 위에 놓여있는 유전층;

    판 위에 놓여있고, 유전층내 각각의 측면상으로 이격되어있는 개구 안에 거의 위치되어있는 일군의 전자방출 요소들; 및

    유전층의 적어도 일부 위에 위치되어있고, 유전층내 한 쌍의 개구들 사이의 곳 위에 위치되어있는 게터부의 적어도 일부에서 유전층에 접촉되어있거나 또는 아래에 놓인 물질에 의해 유전층에 연결되어있는 게터부;

    를 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
99. 도 98 항에 있어서, 게터부는 전자방출 요소에 의해 방출되는 전자들을 포커싱하는 구조.
100. 제 98 항에 있어서, 전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 전자방출 요소에 의해 각각 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키기 위한, 측면상으로 이격되어있는 일 군의 제어전극들을 더 포함하고 있고, 각 제어전극의 적어도 일부는 유전층 위에 놓여있으며, 전자방출 요소는 제어전극내 각 개구를 통해 노출되어있는 구조.
101. 제 100 항에 있어서, 유전체의 적어도 일부 위에 놓여있고 각 제어전극의 적어도 일부 위로 연장되어있는 돌출부를 더 포함하고 있으며, 전자방출 요소는 돌출부내 각 개구를 통해서도 노출되어있는 구조.
102. 제 101 항에 있어서, 게터부는 돌출부의 지지부의 적어도 일부 위에 놓여있는 구조.
103. 제 101 항에 있어서, 지지부는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하기 위한 전자-포커싱 계의 베이스 포커싱 구조를 포함하는 것으로 구성되어있고, 상기 전자-포커싱 계는 게터부의 적어도 일부를 구성하거나, 그것의 적어도 일부 위에 놓여있거나, 또는 그것의 적어도 일부 아래에 놓여있는 전기 비절연성 포커스 코팅을 포함하고 있는 구조.
104. 제 100 항에 있어서, 게터부는 연속적인 한 쌍의 제어전극들 사이의 위치에서 유전층 위에 놓여있는 구조.
105. 제 104 항에 있어서, 유전층의 적어도 일부 위에 놓여있고 각 제어전극의 적어도 일부 위로 연장되어있는 돌출부를 더 포함하고 있으며, 전자방출 요소는 상기 돌출부내 각각의 기본적 개구를 통해 노출되어있고, 게터부는 상기 돌출부내 또다른 개구를 통해서도 노출되어있으며, 돌출부내 상기 또다른 개구는 잠재적으로 돌출부내 기본적 개구들 중의 하나인 구조.
106. 제 105 항에 있어서, 유전층의 적어도 일부와 게터부의 적어도 일부 사이에 위치되어있는 전기 전도성 중간부를 더 포함하고 있는 구조.
107. 제 100 항에 있어서, 게터부는 제어 전극들 중의 하나의 적어도 일부 위에 위치되어있는 구조.
108. 제 107 항에 있어서, 유전층의 적어도 일부 위에 놓여있고 각 제어전극의 적어도 일부 위로 연장되어있는 돌출부를 더 포함하고 있으며, 전자방출 요소는 상기 돌출부내 각 개구를 통해 연장되어있고, 게터부는, 그것이 놓여있는 제어전극내 개를 통해서도 노출되어있는 전자방출 요소를 노출시키는 상기 돌출부의 개구를 통해 노출되어있거나 및/또는 그것 안에 위치되어있는 구조.
109. 제 100 항에 있어서, 게터부가 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하는 구조.
110. 제 109 항에 있어서, 게터부는 제어전극에 대해 실질적으로 전기적으로 연결되어있지 않은 전기 비절연성 물질로 구성되어있는 구조.
111. 제 73 항 내지 110 항의 어느 하나에 있어서, 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들에 의해 가격될 때 광을 방출하는 디바이스를 더 포함하고 있는 구조.
112. 제 111 항에 있어서, 광방출 디바이스는 광방출 디바이스의 활성 광방출부 안에 적어도 부분적으로 위치되어있는 게터부를 포함하고 있는 구조.
113. 제 1 항 내지 32 항, 제 35 항 내지 70 항, 및 제 73 항 내지 110 항 중 어느 하나에 있어서, 게터부는 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 철, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 바륨, 탄탈, 텅스텐 및 토륨의 적어도 하나를 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
114. 제 1 항 내지 32 항, 제 35 항 내지 70 항, 및 제 73 항 내지 110 항 중 어느 하나에 있어서, 게터부는 티타늄-지르코늄 합금을 포함하는 것으로 구성되어있는 구조.
115. 제 1 항 내지 32 항, 제 35 항 내지 70 항, 및 제 73 항 내지 110 항 중 어느 하나에 있어서, 게터부는 단일 원소(single atomic element)만으로 거의 구성되어있는 구조.
116. 제 115 항에 있어서, 단일 원소는 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 철, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 바륨, 탄탈, 텅스텐 및 토륨 중의 하나인 구조.
117. 가시광에 대해 전반적으로 투과성이 없는 광차단부가 판 위에 놓여있고, 판이 가시광에 대해 일반적으로 투과적인 곳 위에서 개구가 광차단부를 통해 거의 연장되어있으며, 광방출부는 광차단부내 개구 안에 적어도 부분적으로 위치되어있고, 게터부는 광차단부의 적어도 일부 위에 놓여있고 광방출부 위로 부분적으로만 연장되어있는 구조를 제공하는 단계; 및

     게터부의 적어도 일부 위 및/또는 광방출부의 적어도 일부 위에 기본적 전기 비절연층을 형성하는 단계;

     를 포함하는 것으로 구성된 방법.
118. 제 117 항에 있어서, 구조를 제공하는 단계는,

     개구가 광차단부를 통해 연장되어있는 상태로, 게터부가 판 위에서 광차단부의 적어도 일부 위에 놓여있는 초기 구조를 제공하는 것; 및

     광방출부를 광차단부내 개구 안에 적어도 부분적으로 제공하는 것;

     을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
119. 제 118 항에 있어서, 초기 구조를 제공하는 단계는,

     광차단 물질층을 판 위에 형성하는 단계;

     게터 물질층을 광차단 물질층의 적어도 일부 위에 형성하는 단계;

     광차단부내 개구가 위치될 곳에 전반적으로 측면상으로 게터 물질층을 통해 개구를 형성하는 단계; 및

     게터 물질층내 개구를 통해 광차단 물질층을 에칭하여 광차단부 안에 개구를 형성하는 단계;

     을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
120. 제 118 항에 있어서, 초기 구조를 제공하는 단계는;

     광차단부가 위치되도록 의도된 곳에 전반적으로 측면상으로 마스크가 개구를 가지도록 판 위에 마스크를 제공하는 것;

     마스크내 개구 안에 광방출 물질을 제공하는 것;

     광차단 물질 위에 게터 물질을 제공하는 것; 및

     마스크를 제거하여 마스크 위에 놓여있는 물질을 들어올리는 것;

     을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
121. 제 117 항에 있어서, 구조 제공 단계는,

     개구가 광차단부를 통해 연장되어있는 상태로 판 위에 광차단부를 형성하는 단계;

     (a) 게터부를 광차단부의 적어도 일부 위에 제공하는 것과 (b) 광방출부내 개구 안에 적어도 부분적으로 광방출부를 제공하는 것 중의 하나를 실행하는 단계; 및

     이들 두 개의 제공 단계들 중의 다른 하나를 실행하는 단계;

     를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
122. 제 121 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 광방출부를 제공하는 단계 전에 실행되는 방법.
123. 제 121 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는, 판에 대해 전반적으로 수직으로 연장되어있는 선에 대해 상대적으로 측정된 평균 경사각에서, 게터 물질이 광차단부내 개구 안으로 아래로 중도까지만 축적되도록 하기에 충분히 큰 경사각으로, 게터 물질을 광차단부 위에 물리적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
124. 제 121 항에 있어서, 광차단부를 형성하는 단계 이후와 두 개의 실행 단계들 이전에, 광차단부의 적어도 일부 위에 중간층을 형성하고 게터부가 중간층의 적어도 일부 위로 제공되는 단계를 더 포함하는 방법.
125. 제 124 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 게터 물질을 중간층 위에 선택적으로 침적하는 단계를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
126. 제 125 항에 있어서, 게터 물질을 선택적으로 침적하는 단계는, 전기이동으로(electrophoretically)/유전체이동으로(dielectrophoretically) 게터 물질을 침적하는 것과 전기화학적으로(electrochemically) 게터 물질을 침적하는 것 중의 적어도 하나로 구성되어있는 방법.
127. 제 126 항에 있어서, 중간층은 전기 전도성인 방법.
128. 제 124 항에 있어서, 중간층은 광차단부내 개구 안으로 적어도 아래로 중도까지 연장되어있지만 광차단부내 개구의 하단에서 판 위로 현저하게 연장되어있지 않은 방법.
129. 제 124 항에 있어서, 중간층을 제공하는 단계는, 판에 대해 전반적으로 수직으로 연장되어있는 선에 대해 상대적으로 측정된 평균 경사각에서, 중간 물질을 광차단부내 개구 안으로 아래로 중도까지만 축적되도록 하기에 충분히 큰 경사각으로, 중간 물질을 광차단부 위에 물리적으로 침적하는 단계를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
130. 제 121 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 게터 물질을 광차단부 위에 선택적으로 침적하는 단계를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
131. 제 130 항에 있어서, 게터 물질을 선택적으로 침적하는 단계는, 전기이동으로/유전체이동으로 게터 물질을 침적하는 것과 전기화학적으로 게터 물질을 침적하는 것 중의 적어도 하나로 구성되어있는 방법.
132. 제 130 항에 있어서, 광차단부는 게터 물질이 광차단부 위에 침적되어있는 곳에서 전기 전도성 물질로 구성되어있는 방법.
133. 제 130 항에 있어서, 게터 물질은 광차단부내 개구 안으로 아래로 적어도 중도까지 연장되어 있지만 광차단부내 개구의 하단에서 판 위로 현저하게 연장되어있지 않은 방법.
134. 제 130 항에 있어서, 비절연층이 부가부의 적어도 일부 위에 놓이도록 게터부의 적어도 일부 위에 상기 부가부를 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
135. 제 121 항에 있어서, 비절연층이 나중에 부가부 위에 놓이도록 부가부를 광차단부 위에 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
136. 제 135 항에 있어서, 상기 부가부는 게터부의 적어도 일부 위에 놓여있는 방법.
137. 제 135 항에 있어서, 부가부는 광차단부의 외면을 따라 그것의 전부 또는 거의 전부 위에 놓여있는 방법.
138. 제 137 항에 있어서, 부가부는 가스들을 거의 통과시키지 않는 방법.
139. 제 138 항에 있어서, 부가부는 전자들을 또한 거의 통과시키지 않는 방법.
140. 제 117 항에 있어서, 개구는 광방출부가 판 위에 놓여있는 곳에서 전반적으로 측면상으로 게터부를 통해 연장되어있는 방법.
141. 제 117 항에 있어서, 비절연층은 적어도 광방출부의 적어도 일부 위에 놓여있는 방법.
142. 제 117 항에 있어서, 비절연층은 게터부의 적어도 일부와 광방출부의 적어도 일부 위에 놓여있는 방법.
143. 가시광에 대해 전반적으로 비투과적인 광방출부가 판 위에 놓여있고, 개구가 판이 가시광에 대해 전반적으로 투과적인 곳 위에서 거의 광차단부를 통해 연장되어 있으며, 광방출부가 광차단부내 개구 안에 적어도 부분적으로 위치되어있고, 전기 비절연층이 광차단부의 적어도 일부 위에 놓여있는 구조를 제공하는 단계; 및

     광방출부가 판 위에 놓여있는 곳에 전반적으로 측면상으로 개구가 게터부를 통해 거의 연장되어 있도록 광차단부 위에 비절연층의 적어도 일부 위에 게터부를 제공하는 단계;

     를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
144. 제 143 항에 있어서, 구조를 제공하는 단계는,

     개구가 광방출부를 통해 거의 연장되어있는 상태로 판 위에 광차단부를 형성하는 단계;

     (a) 광방출부를 광차단부내 개구 안에 적어도 부분적으로 제공하는 단계와 (b) 비절연층을 광차단부의 적어도 일부 위에 제공하는 단계 중의 어느 하나를 실행하는 단계; 및

     이들 두 제공 단계들 중의 다른 하나를 실행하는 단계;

     를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
145. 제 144 항에 있어서, 광방출부를 제공하는 단계는 비절연층을 제공하는 단계 전에 실행되는 방법.
146. 제 143 항에 있어서, 비절연층은 광방출부의 적어도 일부 위에도 놓여있는 방법.
147. 제 146 항에 있어서, 비절연층은 그것이 광차단부내 개구 안으로 그리고 그것을 가로질러 연장되어있는 오목한 부위(recessed portion)를 가지고 있고;

     게터부를 제공하는 단계는, 판에 대해 전반적으로 수직하게 연장되어있는 선에 대해 상대적으로 측정한 평균 경사각에 있어서, 게터부가 비절연층의 오목한 부위 안으로 아래로 중도까지만 축적되기에 충분할 정도로 큰 경사각으로, 게터 물질을 비절연층 위에 물리적으로 침적하는 단계를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
148. 판이 가시광에 대해 전반적으로 투과성이 있는 곳에서 광차단 게터부를 통해 개구를 한정하기 위하여 마스크를 사용하여, 판 위에 게터 물질을 열 분사함으로써, 가시광에 대해 전반적으로 비투과적인 광차단 게터부를 판 위에 형성하는 단계; 및

     광방출부를 광차단 게터부 안에 적어도 부분적으로 제공하는 단계;

     를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
149. 제 148 항에 있어서, 열 분사 단계가,

     판 위에 게터 물질층을 열 분사하는 단계; 및

     게터 물질층 위에 제공된 마스크내 개구를 통해 게터 물질층을 에칭하여 게터 물질층의 노출 부위를 제거하는 단계,

     를 수반하는 방법.
150. 제 148 항에 있어서, 열 분사 단계가,

     판 위에 제공된 마스크내 개구 안으로 게터 물질을 열 분사하는 단계; 및

     마스크를 제거하여 마스크 위에 놓여있는 물질을 들어올리는 단계;

     를 수반하는 방법.
151. 제 148 항에 있어서, 게터 물질은 금속을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
152. 제 148 항에 있어서, 게터 물질은 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 철, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 바륨, 탄탈, 텅스텐 및 토륨 중의 어느 하나를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
153. 제 148 항에 있어서, 광차단 게터부 및/또는 광방출부 위에 전기 비절연층을 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
154. 제 153 항에 있어서, 비절연층은 적어도 광방출부 위에 놓여있는 방법.
155. 제 117 항 내지 147 항, 제 153 항 및 제 154 항 중의 어느 하나에 있어서, 비절연층이 전기 전도성인 방법.
156. 제 155 항에 있어서, 선택된 전기 전위를 비절연층에 인가하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
157. (a) 판 위에 전자방출 요소를 제공하는 단계, (b) 판 위에 지지부를 제공하는 단계 및 (c) 지지부 위에 게터부를 제공하는 단계 중의 어느 하나를 실행하는 단계;

     상기 제공 단계들 중의 다른 하나를 실행하는 단계; 및

     상기 제공 단계들 중의 나머지를 실행하는 단계;

     를 포함하는 것으로 구성되어 있어서, 게터부를 제공하는 단계가 지지부를 제공하는 단계 이후에 개시되고, 전자방출 요소가 판 위에 놓여있는 곳에서 전반적으로 측면상으로 게터부를 통해 그리고 지지부를 통해 복합 개구가 연장되어있도록 하는 방법.
158. 제 157 항에 있어서, 지지부를 제공하는 단계는 전자방출 요소를 제공하는 단계 이후에 개시되는 방법.
159. 제 157 항 또는 제 158 항에 있어서, 지지부를 제공하는 단계는, 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하기 위한 전자-포커싱 계의 베이스 포커싱 구조를 구성하도록 지지부를 형성하고, 그로 인해 지지부내 개구가 베이스 포커싱 구조내 개구가 되게 하는 것을 수반하는 방법.
160. 제 159 항에 있어서, 전자방출 계는 게터부를 구성하는 전기 비절연성 포커스 코팅을 포함하고 있는 방법.
161. 제 160 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는, 판에 대해 전반적으로 수직하게 연장되어있는 선에 대해 상대적으로 측정된 평균 경사각에 있어서, 베이스 포커싱 구조내 개구 안으로 아래로 중도까지만 게터 물질이 축적되도록 하기에 충분히 큰 경사각으로, 게터 물질은 베이스 포커싱 구조 위에 물리적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
162. 제 159 항에 있어서, 지지부를 제공하는 단계는, 게터부가 나중에 포커스 코팅 위에 놓이도록 베이스 포커싱 구조 위에 놓인 전기 비절연성 포커스 코팅을 포함하도록 지지부를 형성하는 것을 더 수반하는 방법.
163. 제 162 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 포커스 코팅 위에 게터 물질을 선택적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
164. 제 163 항에 있어서, 게터 물질은 선택적으로 침적하는 단계는, 전기이동으로/유전체이동으로 게터 물질을 침적하는 것과 전기화학적으로 게터 물질을 침적하는 것 중의 적어도 하나를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
165. 제 164 항에 있어서, 게터 물질을 선택적으로 침적하는 단계는, 판에 대해전반적으로 수직하게 연장되어있는 선에 대해 측정한 평균 경사각에 있어서, 베이스 포커싱 구조내 개구 안으로 아래로 중도까지만 게터 물질이 축적되도록 하기에 충분히 큰 경사각으로 포커스 코팅의 적어도 일부 위에 게터 물질을 물리적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
166. 제 159 항에 있어서, 게터부 위에 전기 비절연성 포커스 코팅을 형성하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
167. 제 166 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는, 판에 대해 전반적으로 수직하게 연장되어있는 선에 대해 상대적으로 측정한 평균 경사각에 있어서, 베이스 포커싱 구조내 개구 안으로 아래로 중도까지만 게터 물질이 축적되도록 하기에 충분히 큰 경사각으로, 베이스 포커싱 구조 위에 게터 물질을 물리적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
168. 제 157 항에 있어서, 지지부를 제공하는 단계는, 전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 또는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키기 위한 제어 전극을 포함하는 것으로 구성하도록 지지부를 형성하는 것을 수반하는 방법.
169. 제 168 항에 있어서, 제어 전극의 적어도 일부 위에 전기 비절연성 물질을제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
170. 제 169 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는, 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하기에 적합한 위에서 전기 비절연성 게터 물질을 제공하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
171. (a) 판 위에 제어전극을 제공하는 단계, (b) 판 위에 전자방출 요소를 제공하는 단계, 및 (c) 제어전극 위에 게터부를 제공하는 단계 중의 어느 하나를 실행하는 단계;

     상기 제공 단계들 중의 다른 하나를 실행하는 단계; 및

     상기 제공 단계들 중의 나머지를 실행하는 단계;

     를 포함하는 것으로 구성되어 있어서, 게터부를 제공하는 단계가 제어전극을 제공하는 단계 이후에 개시되고, 제어전극은 전자방출 요소가 노출되어있는 개구를 가지고 있으며, 게터부는 제어전극에 접촉되어 있거나 또는 바로 아래 놓인 물질에 의해 그것에 연결되어 있고, 제어전극은 전자방출 요소로부터 전자를 선택적으로 추출하거나 또는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시킬 수 있도록 작동되도록 하는 방법.
172. 제 171 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 광방출 요소를 제공하는 단계 이후에 개시되는 방법.
173. 제 171 항 또는 제 172 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 게터 물질을 제어전극 위에 선택적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
174. 제 173 항에 있어서, 게터 물질을 선택적으로 침적하는 단계는 전기이동으로/유전체이동으로 게터 물질을 침적하는 것과 전기화학적으로 게터 물질을 침적하는 것 중의 적어도 하나를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
175. 제 171 항 또는 제 172 항에 있어서, 제어전극의 적어도 일부 위에 전기 절연성 물질을 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
176. 제 175 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하기에 적합한 위에서 전기 비절연성 게터 물질을 제공하는 것을 포함하도록 구성되어있는 방법.
177. (a) 측면상으로 이격되어있는 일 군의 제어전극들을 판 위에 제공하는 단계, (b) 일 군의 전자방출 요소들을 판 위에 제공하는 단계, 및 (c) 게터부를 판 위에 제공하는 단계 중의 어느 하나를 실행하는 단계;

     상기 제공 단계들 중의 다른 하나를 실행하는 단계; 및

     상기 제공 단계들 중의 나머지 하나를 실행하는 단계;

     를 포함하는 것으로 구성되어 있어서, 전자방출 요소는 제어전극내 각 개구를 통해 연장되어있고, 게터부는 연속된 한 쌍의 제어전극들이 판 위에 놓여있는 위치에서 판 위에 놓여있고, 제어전극들은 전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키게 작동할 수 있도록 하는 방법.
178. 제 177 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 제어전극을 제공하는 단계 이후에 개시되는 방법.
179. 제 177 항 또는 제 178 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 판 위에 게터 물질을 선택적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
180. 제 177 항 또는 제 178 항에 있어서,

     유전층, 제어전극, 전자방출 요소 및 게터부가 모두 제공된 이후에, 전자방출 요소가 유전층내의 측면상으로 이격되어있는 각 개구 안에 거의 위치되어있고 제어전극과 게터부가 유전층 위에 놓이도록, 유전층을 판 위에 제공하는 단계를 더 포함하고 있으며;

     게터부를 제공하는 단계는 게터 물질을 유전층 위에 선택적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
181. 제 180 항에 있어서,

     유전층 위에 전기 전도성 중간부를 제공하는 단계를 더 포함하고 있고;

     게터 물질을 선택적으로 침적하는 단계는 전기이동/유전체이동 침적과 전기화학적 침적 중의 적어도 하나에 의해 중간부 위에 게터 물질을 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
182. 제 177 항 또는 제 178 항에 있어서, 제어전극, 전자방출 요소, 돌출부 및 게터부가 모두 제공된 이후에, 돌출부가 제어전극 위로 연장되어 있고, 전자방출 요소가 돌출부내 각 개구를 통해 또한 연장되어 있으며, 게터부가 돌출부내 개를 통해 연장되어 있거나 및/또는 그것 안에 위치되어 있도록, 돌출부를 판 위에 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
183. 제 182 항에 있어서, 돌출부는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하기 위한 전자-포커싱 계를 포함하는 것으로 구성되어 있는 방법.
184. 제 182 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 돌출부내 개구 안으로 게터 물질을 선택적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어 있는 방법.
185. 제 177 항 또는 제 178 항에 있어서,

     유전층, 제어전극, 전자방출 요소, 돌출부 및 게터가 제공된 이후에, 전자방출 요소가 유전층내의 측면상으로 이격되어있는 각 개구 안에 거의 위치되어있고, 게터부가 돌출부내 개구를 통해 노출되어 있거나 및/또는 그것 안에 위치되어 있도록, (a) 판 위에 유전층을 제공하는 단계 및 (b) 유전층 위에 돌출부를 제공하는 단계를 더 포함하고 있고;

     게터부를 제공하는 단계는 돌출부내 개구 안으로 게터 물질을 선택적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
186. 제 185 항에 있어서,

     유전층 위에 전기 전도성 중간부를 제공하는 단계를 더 포함하고 있고;

     전기이동/유전체이동 침적과 전기화학적 침적 중의 적어도 하나에 의해, 돌출부내 개구 안으로 그리고 중간부 위에 게터 물질을 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
187. (a) 측면상으로 이격되어있는 일 군의 제어전극들을 판 위에 제공하는 단계; (b) 일 군의 전자방출 요소들을 판 위에 제공하는 단계; (c) 돌출부를 판 위에 제공하는 단계; 및 (d) 게터부를 판 위에 제공하는 단계 중의 하나를 실행하는 단계;

     상기 제공 단계들 중의 다른 하나를 실행하는 단계;

     상기 제공 단계들 중의 또다른 하나를 실행하는 단계; 및

     상기 제공 단계들 중의 나머지 하나를 실행하는 단계;

     를 포함하는 것으로 구성되어 있어서, 제어전극이 전자방출 요소로부터 전자들을선택적으로 추출하거나 또는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키도록 작동하고, 돌출부가 각 제어전극의 적어도 일부 위로 연장되어 있으며, 게터부가 돌출부내 기본적 개구를 통해 노출되어 있거나 및/또는 그 안에 위치되어 있도록 하는 방법.
188. 제 187 항에 있어서, 실행 단계들은, 전자방출 요소가 (a) 제어전극을 통해 각각의 개구를 통해 노출되어 있고 (b) 돌출부를 통해 각각의 또다른 개구를 통해 노출되어 있도록 실행되며, 돌출부내 상기 또다른 개구들 중의 하나는 잠재적으로 돌출부내 기본적 개구인 방법.
189. 제 187 항 또는 제 188 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 돌출부를 제공하는 단계 이후에 개시되는 방법,
190. 제 187 항 또는 제 188 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 제어전극들 중의 특정한 제어전극의 적어도 일부 위에 게터부를 제공하는 방법.
191. 제 190 항에 있어서, 실행 단계들은 전자방출 요소가 돌출부내 개구를 통해 노출되도록 실행되는 방법.
192. 제 190 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 돌출부내 개구 안으로 게터물질을 선택적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
193. 제 192 항에 있어서, 게터 물질을 선택적으로 침적하는 단계는 전자이동으로/유전체이동으로 게터 물질을 침적하는 것과 전기화학적으로 게터 물질을 침적하는 것 중의 적어도 하나를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
194. 제 190 항에 있어서, 실행 단계들은 작동가능한 전자방출 요소들 중의 어느 것도 돌출부내 개구를 통해 노출되지 않도록 실행되는 방법.
195. 제 194 항에 있어서, 게터부가 추후 전기 절연부 위에 놓이도록 절연부를 상기 특정한 제어전극 위에 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
196. 제 187 항 또는 제 188 항에 있어서, 게터부는 연속적인 한 쌍의 제어전극들이 판 위에 놓여 있는 위치에서 판 위에 놓여 있는 방법.
197. 제 196 항에 있어서, 돌출부, 제어전극 및 게터부가 유전층의 적어도 일부 위에 각각 측면상으로 놓여 있도록, 판 위에 유전층을 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
198. 제 197 항에 있어서, 게터부가 추후 전기 전도성 중간부의 적어도 일부 위에놓여 있도록, 전기 전도성 중간부를 유전층의 적어도 일부 위에 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
199. 제 197 항에 있어서, 게터부는 돌출부내 개구 안으로 게터 물질을 선택적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
200. 제 199 항에 있어서, 실행 단계는 작동가능한 전자방출 요소들 중의 어느 것도 돌출부내 개구를 통해 노출되지 않도록 실행되는 방법.
201. (a) 유전층을 판 위에 제공하는 단계, (b) 일 군의 전자방출 요소들을 판 위에 제공하는 단계, 및 (c) 게터부를 유전층 위에 제공하는 단계 중의 어느 하나를 실행하는 단계;

     상기 제공 단계들 중의 다른 하나를 실행하는 단계; 및

     상기 제공 단계들 중의 나머지 하나를 실행하는 단계;

     를 포함하는 것으로 구성되어 있어서, 전자방출 요소를 제공하는 단계와 게터부를 제공하는 단계가 유전층을 제공하는 단계 이후에 개시되고, 전자방출 요소가 유전층내의 측면상으로 이격되어있는 각 개구내에 거의 위치되어 있으며, 게터부가 유전층에 접촉되어 있거나 또는 바로 아래에 놓인 물질에 의해 유전층에 연결되어 있고, 게터부의 적어도 일부는 유전층내 한 쌍의 개구를 사이의 곳 위에 위치되어 있도록 하는 방법.
202. 제 201 항에 있어서, 유전층, 제어전극, 전자방출 요소 및 게터부가 모두 제공되었을 때, 전자방출 요소는 제어전극내 각 개구를 통해 노출되어있고, 제어전극은 전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 또는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시킬 수 있게 작동되어 지도록, 측면상으로 이격되어있는 일 군의 제어전극들을 유전층 위에 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
203. 제 202 항에 있어서, 전기 절연성 물질을 각 제어전극의 적어도 일부 위에 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
204. 제 202 항 또는 제 203 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 포커싱하기에 적합한 위치에 전기 비절연성 게터부를 제공하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
205. 제 202 항 또는 203 항에 있어서, 돌출부가 제어전극 위로 연장되어있고 전자방출 요소가 돌출부내 각 개구를 통해서도 노출되어 있도록, 돌출부를 유전층 위에 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
206. 제 205 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 돌출부의 지지부의 적어도일부 위에 게터부를 형성하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
207. 제 206 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 지지부의 전기 전도성 물질 위에 게터 물질을 선택적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
208. 제 202 항 또는 제 203 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 연속적인 한 쌍의 제어전극들 사이의 위치에서 유전층 위에 게터부를 형성하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
209. 제 208 항에 있어서,

     전기 전도성 중간부를 유전층 위에 제공하는 단계를 더 포함하고 있고;

     게터부를 제공하는 단계는 중간부의 적어도 일부 위에 게터 물질을 선택적으로 침적하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
210. 제 208 항에 있어서, 돌출부가 제어전극 위로 연장되어있고 전자방출 요소가 돌출부내 각 개구를 통해서도 노출되어 있도록, 돌출부를 유전층 위에 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
211. 제 210 항에 있어서, 게터부를 제공하는 단계는 돌출부내 추가적인 개구 안으로 게터 물질을 선택적으로 침적시키는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
212. 부분적으로 제조된 판의 기본적 표면에서 시작되는 주요 개구(major opening)가 판 구조를 통해 중도까지 연장되어 있을 때, 판 구조의 기본적 표면에 대해 전반적으로 수직하게 연장되어있는 선에 대해 상대적으로 측정한 평균 경사각에 있어서, 게터 물질이 주요 개구 안으로 아래로 중도까지만 실질적으로 축적되도록 하기에 충분히 큰 경사각으로, 게터 물질을 판 구조의 기본적 표면 위에 물리적으로 침적하는 단계를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
213. 제 212 항에 있어서, 판 구조가 평면 디스플레이의 부분적으로 제조된 구성요소(component)인 방법.
214. 제 213 항에 있어서, 평면 디스플레이는 평면 음극선 튜브 디스플레이인 방법.
215. 제 212 항에 있어서, 게터 물질은 판 구조와 침적원(deposition source)이 서로에 대해 병진(translate)되는 동안에 침적원으로부터 침적되는 방법.
216. 제 212 항에 있어서, 게터 물질은 침적 단계 동안에 판 구조에 대해 거의 상대적으로 회전식으로 설치되어있는 침적원으로부터 침적되는 방법.
217. 제 212 항에 있어서, 게터 물질은, 판 구조와 침적원이 판 구조의 기본적 표면에 대해 대략 수직으로 연장되어있는 축에 대해 서로 상대적으로 회전되는 동안에 침적원으로부터 침적되는 방법.
218. 제 212 항에 있어서, 침적 단계는 기화, 스퍼터링 및 열 분사 중의 적어도 하나에 의해 실행되는 방법.
219. 제 212 항에 있어서, 게터 물질은 거의 단일 원소만으로 구성되어있는 방법.
220. 제 219 항에 있어서, 단일 원소는 금속인 방법.
221. 제 219 항에 있어서, 단일 원소는 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 철, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 바륨, 탄탈, 텅스텐 및 토륨 중의 하나인 방법.
222. 제 221 항에 있어서, 침적 단계는 적어도 부분적으로는 기화에 의해 실행되는 방법.
223. 평면 디스플레이의 부분적으로 제조된 구성요소의 일부 위에 게터 물질을 열 분사시키는 단계를 포함하는 것으로 되어있는 방법.
224. 제 223 항에 있어서, 게터 물질이 구성요소의 다른 물질 위에 축적되는 것을 차단하면서 게터 물질을 구성요소의 임의의 물질 위에 축적시키도록 허여하는 마스크가 열 분사 단계 동안에 구성요소 위에 주어지는 방법.
225. 제 224 항에 있어서,

     구성요소에 접촉하기 하도록 마스크를 제공하는 단계; 및

     마스크 위에 축적되어있는 게터 물질을 제거하기 위하여 구성요소에 접촉되어있는 마스크를 제거하는 단계;

     를 더 포함하고 있는 방법.
226. 제 225 항에 있어서, 마스크는 화학선(actinic) 물질을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
227. 제 223 항에 있어서, 열 분사 단계는 게터 물질을 플라즈마 분사하는 것과 게터 물질을 프레임(flame) 분사하는 것 중의 적어도 하나를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
228. 제 223 항에 있어서, 게터 물질은 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 철, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 바륨, 탄탈, 텅스텐 및 토륨 중의 적어도 하나를 포함하고 있는것으로 구성되어있는 방법.
229. 제 223 항에 있어서, 평면 디스플레이는 평면 음극선 튜브 디스플레이인 방법.
230. 제 223 항에 있어서, 구성요소는 광방출 디바이스인 방법.
231. 제 230 항에 있어서, 게터 물질은 광방출 디바이스가 적어도 부분적으로 위치되어있는 개구를 가지고 있는 광차단부 위에 축적되는 방법.
232. 제 223 항에 있어서, 구성요소는 전자방출 디바이스인 방법.
233. 제 223 항에 있어서, 주요 개구는 구성요소의 기본적 표면에서 출발하여 구성요소를 통해 중도까지 연장되어있고, 열 분사 단계는, 구성요소의 기본적 표면에 대해 전반적으로 수직하게 연장되어있는 선에 대해 상대적으로 측정한 평균 경사각에 있어서, 게터 물질이 주요 개구 안으로 아래로 중도까지만 실질적으로 축적되도록 하기 충분히 큰 경사각으로, 구성요소의 기본적 표면 위에 게터 물질을 열 분사하는 것을 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
234. 제 233 항에 있어서, 게터 물질은 구성요소와 침적원이 서로에 대해 상대적으로 병진되는 동안에 침적원으로부터 침적되는 방법.
235. 제 212 항 내지 222 항, 제 233 항 및 제 234 항 중의 어느 하나에 있어서, 경사각이 적어도 5°인 방법.
236. 제 212 항 내지 222 항, 제 233 항 및 제 234 항 중의 어느 하나에 있어서, 경사각이 적어도 10°인 방법.
237. 평면 디스플레이의 부분적으로 제조된 구성요소 위에 마스크 없이 전기이동으로/유전체이동으로 게터 물질을 침적하는 단계를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
238. 제 237 항에 있어서, 게터 물질은 선택된 전기 전위가 전기 전도성 물질에 인가됨에 따라 구성요소의 전기 전도성 물질 위에 선택적으로 축적되는 방법.
239. 제 237 항 또는 제 238 항에 있어서, 게터 물질은 알루미늄, 티타늄, 바나듐, 철, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 바륨, 탄탈, 텅스텐 및 토륨 중의 적어도 하나를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
240. 제 237 항 또는 제 238 항에 있어서, 평면 디스플레이는 평면 음극선 튜브디스플레이인 방법.
241. 제 240 항에 있어서, 구성요소는 광방출 디바이스인 방법.
242. 제 240 항에 있어서, 구성요소는 전자방출 디바이스인 방법.
243. 제 242 항에 있어서, 게터 물질이 전자방출 디바이스내 전자-포커싱 계의 전기 비절연성 포커스 코팅 위에 축적되는 방법.
244. 제 242 항에 있어서, 적어도 하나의 전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 또는 적어도 하나의 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키도록 작동되는, 전자방출 디바이스의 제어전극 위에 게터 물질이 축적되는 방법.
245. 부분적으로 제조된 전자방출 디바이스의 일부 위에 전기이동으로/유전체이동으로 게터 물질을 첨적하는 단계를 포함하는 것으로 구성되어있는 방법.
246. 제 245 항에 있어서, 게터 물질이 디바이스의 특정한 전기 전도성 물질 위에만 거의 축적되는 방법.
247. 제 246 항에 있어서, 게터 물질이 상기 특정한 도전성 물질 위에 축적되도록 야기시키는 선택된 전기 전위에 특정한 도전성 물질을 위치시키는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
248. 제 247 항에 있어서, 상기 특정한 도전성 물질은 디바이스의 제어전극의 물질하며, 상기 제어전극은 적어도 하나의 전자방출 요소로부터 전자들을 선택적으로 추출하거나 또는 적어도 하나의 전자방출 요소에 의해 방출된 전자들을 선택적으로 통과시키도록 작동하는 방법.
249. 제 247 항에 있어서, 특정한 도전성 물질은 디바이스의 전자-포커싱 계의 포커스 코팅을 구성하는 방법.
250. 제 245 항 내지 249 항 중의 어느 하나에 있어서, 전자방출 디바이스는 평면 음극선 튜브 디스플레이의 구성요소인 방법.