專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自發(fā)光型平面板型圖像顯示裝置，特別適合于使用薄膜型電子源陣列的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為使用薄膜型電子源陣列的自發(fā)光型平面板顯示器的一種，利用可以微小集成的冷陰極的FED(Field Emission Display(場(chǎng)發(fā)射顯示器))是眾所周知的。這種FED冷陰極分成電場(chǎng)發(fā)射型電子源和熱電子型電子源兩類。屬于前者的有自旋型電子源、表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子源、或碳毫微管型電子源等，屬于后者的有層積金屬-絕緣體-金屬的MIM(Metal-Insulator-Metal(金屬-絕緣體-金屬))型、層積金屬-絕緣體-半導(dǎo)體的MIS(Metal-Insulator-Semiconductor(金屬-絕緣體-半導(dǎo)體))型、或金屬-絕緣體-半導(dǎo)體-金屬型等的薄膜型電子源等。
關(guān)于MIM型電子源，我們知道例如在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中揭示的那種。又，關(guān)于金屬-絕緣體-半導(dǎo)體型電子源，我們知道在非專利文獻(xiàn)1中報(bào)告的MOS型，關(guān)于金屬-絕緣體-半導(dǎo)體-金屬型電子源，我們知道在非專利文獻(xiàn)2等中報(bào)告的HEED型電子源，在非專利文獻(xiàn)3等中報(bào)告的EL型電子源，在非專利文獻(xiàn)4等中報(bào)告的多孔硅型電子源等。此外，例如也揭示了MIM型電子源。
圖1是MIM型電子源的結(jié)構(gòu)和工作原理的說明圖。在圖1中，參照標(biāo)號(hào)11表示下部電極、13表示上部電極、12表示絕緣層、23表示真空。在真空中，在上部電極13與下部電極11之間加上驅(qū)動(dòng)電壓Vd，在絕緣層12內(nèi)產(chǎn)生約1～10MV/cm的電場(chǎng)。這時(shí)，下部電極11中的費(fèi)米能級(jí)附近的電子e-由于隧道現(xiàn)象穿過勢(shì)壘，注入作為電子加速層的絕緣層12的傳導(dǎo)帶，成為熱電子，流入上部電極13的傳導(dǎo)帶。在這些熱電子中，具有上部電極13的功函數(shù)φ以上的能量達(dá)到上部電極13表面的熱電子被發(fā)射到真空23中。
本發(fā)明所引用的文獻(xiàn)如下[專利文獻(xiàn)1]日本平成7年公布的7-65710號(hào)專利公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本平成10年公布的10-153979號(hào)專利公報(bào)[非專利文獻(xiàn)1]J.Vac.Sci.Techonol.B11(2)p.429-432(1993)[非專利文獻(xiàn)2]high-efficiency-electro-emission device，Jpn.J.Appl.Phys.，vol 36，p L939[非專利文獻(xiàn)3]Electroluminescence，應(yīng)用物理第63卷，第6號(hào)，第592頁(yè)[非專利文獻(xiàn)4]應(yīng)用物理第66卷，第5號(hào)，第437頁(yè)發(fā)明內(nèi)容應(yīng)用于圖像顯示裝置等的薄膜型電子源陣列，為了實(shí)現(xiàn)低成本化，希望能夠用簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)和工藝流程制造出來。至今，在薄膜型電子源的加工中使用光刻法(簡(jiǎn)單地也稱為光蝕刻法)，但是在光刻工序(簡(jiǎn)單地也稱為光工序)中使用的曝光裝置很貴，又，抗蝕劑的涂敷、前烘、曝光、顯影、后烘、剝離、洗凈前后的附隨工序既長(zhǎng)，處理成本又高。
對(duì)此，如果用絲網(wǎng)印刷等印刷抗蝕劑，則制造裝置便宜，又因?yàn)榭梢灾苯邮箍刮g劑形成圖案，所以能夠省略涂敷、前烘、顯影等的前后工序，能夠降低處理成本。但是，用印刷法使抗蝕劑形成圖案的精度與光刻法比較數(shù)量級(jí)地降低，應(yīng)用于已有的薄膜型電子源的加工存在問題。
在抗蝕劑的圖案中，與在縱方向和橫方向的2個(gè)方向中要求圖案對(duì)準(zhǔn)精度的圖案比較，如果用只在縱方向或橫方向的任何1個(gè)方向中需要圖案對(duì)準(zhǔn)精度的圖案，則能夠緩和加工精度，也容易應(yīng)用印刷法。在本發(fā)明中，可以將這樣地只在1個(gè)方向中需要圖案對(duì)準(zhǔn)精度的形狀，從只在1維方向需要精度的意義上說，稱為“帶狀”。又，將帶狀的圖案電極稱為“帶狀電極”。帶狀電極是具有寬度的直線狀的電極，是在該電極上沒有有意形成的孔和凹部、凸部、曲部等結(jié)構(gòu)。
特別是，當(dāng)作為圖案形成方法，用絲網(wǎng)印刷和涂布器、噴墨、復(fù)印等的印刷法時(shí)，帶狀電極，因?yàn)榫W(wǎng)的延伸和印刷的抗蝕劑的滲透等引起的圖案精度惡化的影響很小，所以是令人滿意的。
本發(fā)明的目的是為了降低圖像顯示裝置的制造成本，在需要圖案對(duì)準(zhǔn)工序的圖像顯示區(qū)域中，實(shí)現(xiàn)用容易加工的帶狀電極的薄膜型電子源，從而實(shí)現(xiàn)低成本的圖像顯示裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明具有用鄰接的2條帶狀電極夾著薄膜型電子源的電子加速層，自匹配地分離上部電極，進(jìn)行薄膜型電子源的像素分離的特征。
因?yàn)樵诿總€(gè)子像素中能夠用容易形成圖案的帶狀電極作成薄膜型電子源，進(jìn)一步能夠自匹配地加工上部電極，所以能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的圖像顯示裝置。


圖1是MIM型電子源的結(jié)構(gòu)和工作原理的說明圖。
圖2是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1中的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的說明圖。
圖3是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖2的制造工序的說明圖。
圖4是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖3的制造工序的說明圖。
圖5是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖4的制造工序的說明圖。
圖6是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖5的制造工序的說明圖。
圖7是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖6的制造工序的說明圖。
圖8是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖7的制造工序的說明圖。
圖9是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖8的制造工序的說明圖。
圖10是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖9的制造工序的說明圖。
圖11是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。
圖12是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例2中的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的說明圖。
圖13是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例2中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖12的制造工序的說明圖。
圖14是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例2中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖13的制造工序的說明圖。
圖15是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例2中的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖14的制造工序的說明圖。
圖16是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。
圖17是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例3的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的說明圖。
圖18是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例3的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的接著圖17的說明圖。
圖19是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例3的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的接著圖18的說明圖。
圖20是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例3的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的接著圖19的說明圖。
圖21是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。
圖22是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例4的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的說明圖。
圖23是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例4的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的接著圖22的說明圖。
圖24是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例4的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的接著圖23的說明圖。
圖25是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例4的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的接著圖24的說明圖。
圖26是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例4的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的接著圖25的說明圖。
圖27是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例4的1個(gè)像素的MIM電子源的接著圖26的制造工序的說明圖。
圖28是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。
圖29是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例5的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的說明圖。
圖30是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。
標(biāo)號(hào)說明10--基板(陰極基板)，11--下部電極，12--絕緣層，13--上部電極，14--保護(hù)絕緣層，15--層間膜，16--下層金屬膜，17--金屬膜中間層，18--上層金屬膜，20--上部總線電極，21--墊片電極，22--厚膜電極，23--真空，25--抗蝕劑膜，26--抗蝕劑膜，30--墊片，50--信號(hào)線電路，60--掃描線電路，111--紅色熒光體，112--綠色熒光體，113--藍(lán)色熒光體，120黑色矩陣
具體實(shí)施例方式
下面，我們參照實(shí)施例的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
我們用圖2～圖11說明以MIM電子源為例的本發(fā)明的實(shí)施例1。圖2～圖11是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1中的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的說明圖，按照?qǐng)D2～圖10順序地表示工序。在各圖中(a)是1個(gè)像素的平面圖、(b)是(a)的A-A′截面圖，(c)是(a)的B-B′截面圖。此外，這里所說的1個(gè)像素(也稱為像素)是彩色顯示的單位像素，每個(gè)像素都由表示不同原色的多個(gè)子像素(以下也稱為子像素)構(gòu)成。在本實(shí)施例中，形成紅、綠、藍(lán)3原色的子像素。
開始時(shí)，如圖2所示，在玻璃等的絕緣性基板(陰極基板)10上形成成為下部電極11的金屬膜。作為下部電極11的材料可以用鋁(Al)和鋁合金(Al合金)。用Al和Al合金是因?yàn)檫@些材料經(jīng)過陽(yáng)極氧化能夠形成品質(zhì)優(yōu)良的絕緣膜。這里，用摻雜了原子量2％的鈮(Nd)的Al-Nd合金。為了形成該下部電極11的膜，例如用濺射法。它的膜厚為300nm。成膜后，用圖案形成工序、刻蝕工序形成帶狀的下部電極11(請(qǐng)參照?qǐng)D3)。
該下部電極11的電極寬度根據(jù)圖像顯示裝置的畫面尺寸和圖像分辨率而不同，但是具有它的子像素的配列間距左右的寬度(大略為100～200μm)?？涛g是例如用磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液的濕刻蝕。因?yàn)樵撓虏侩姌O11具有寬度大的簡(jiǎn)易的帶狀，所以能夠用便宜的印刷法形成電極加工用的抗蝕劑的圖案，這里用絲網(wǎng)印刷法。當(dāng)然，也能夠用貼近曝光等的比較便宜的光刻工序，與用分檔器和投影對(duì)準(zhǔn)儀等的曝光比較能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。
其次，形成限制電子發(fā)射單元，防止電場(chǎng)集中到下部電極11的邊緣的保護(hù)絕緣層14和絕緣層12。首先，在成為下部電極11上的電子發(fā)射單元的部分上涂敷抗蝕劑膜25，用該抗蝕劑膜25進(jìn)行掩蔽。對(duì)不被抗蝕劑膜25掩蔽的部分選擇地進(jìn)行厚的陽(yáng)極氧化，形成保護(hù)絕緣層14(圖4)。因?yàn)樵诒竟ば蛑惺褂玫目刮g劑膜25成為電子加速層的形狀，所以與電極比較希望加工精度高。因此，在本實(shí)施例中，不用印刷法，而由用投影曝光的光刻工序形成圖案。如果令陽(yáng)極氧化電壓為100V，則陽(yáng)極氧化形成厚度約136nm的保護(hù)絕緣層14。
其次，除去抗蝕劑膜25，對(duì)余留的下部電極11的表面進(jìn)行陽(yáng)極氧化。例如，如果令陽(yáng)極氧化化成電壓為6V，則在下部電極11上形成厚度約10nm的絕緣層12(圖5)。
其次，形成層間膜15，在它上面用例如濺射法等形成作為到上部電極13的饋電線的上部總線電極20的金屬膜(圖6)。作為層間膜15，例如能夠用硅氧化物和硅氮化膜、硅等。這里，用硅氮化膜，膜厚為100nm。當(dāng)由陽(yáng)極氧化形成的保護(hù)絕緣層14中存在針孔時(shí)，該層間膜15能夠起到掩埋這種缺陷，保持下部電極11與上部總線電極之間絕緣的作用。
成為上部總線電極20的金屬膜具有下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積結(jié)構(gòu)，作為下層金屬膜16例如能夠用Al-Nd合金，作為上層金屬膜18例如能夠用銅(Cu)和鉻(Cr)等的各種金屬材料。這里，對(duì)于下層金屬膜16用Al-Nd合金，作為上層金屬膜18用銅(Cu)。
接著，通過由絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生的抗蝕劑的形成圖案和刻蝕工序?qū)⑸蠈咏饘倌?8加工成與下部電極11交叉的帶狀。在1個(gè)像素中形成1條該上層金屬膜18的帶狀電極(圖7)。此外，圖中沒有畫出與上層金屬膜18所示的帶狀電極鄰接的其它帶狀電極(在以下各實(shí)施例中也同樣)。
接著，通過由絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生的抗蝕劑的形成圖案和刻蝕工序?qū)⑾聦咏饘倌?6加工成與下部電極11交叉的帶狀。在1個(gè)像素中也形成1條該下層金屬膜16的帶狀電極(圖8)。這時(shí)，與在圖7中形成印刷的抗蝕劑膜26的上層金屬膜18的帶狀電極平行，偏離它的位置，在下層金屬膜16的帶狀電極的單側(cè)(圖8(c)的左側(cè))形成從上層金屬膜18伸出的伸出部分26A。由該伸出部分26A覆蓋該下層金屬膜16，抑制刻蝕，形成確保與在后面的工序中圖10中說明的上部電極13的接觸部分16A。又，在相反側(cè)(圖8(c)的右側(cè))，在上層金屬膜18上形成屋檐18A，通過對(duì)在后面的工序中用于分離上部電極13的下層金屬膜16進(jìn)行過刻蝕，作成用于形成后退部分16B的掩模。因此，能夠形成向上部電極13饋電的上部總線電極20(下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積膜)。
接著，如圖9所示，對(duì)層間膜15進(jìn)行加工，在電子發(fā)射單元中形成開口。電子發(fā)射單元形成在像素內(nèi)由1條下部電極11和與該下部電極11交叉的2條帶狀的上部總線電極20(上部總線電極20和圖中未畫出的鄰接的上部總線電極20)夾持的空間的一部分中。因?yàn)檫@時(shí)的抗蝕劑的形成圖案是孔圖案，所以用貼近曝光進(jìn)行。又，刻蝕加工例如能夠通過用以CF4和SF6為主要成分的刻蝕氣體的干刻蝕進(jìn)行(圖9)。
而且最后，如圖10所示形成上部電極13的膜。作為這種成膜法能夠采用各種不同的方法，但是這里用從層間膜15的上方進(jìn)行濺射的方法。例如用銥(Ir)、鉑(Pt)、金(Au)的層積膜作為上部電極13，它的膜厚為6nm。此外，膜厚不限于此。這時(shí)，上部電極13，在鄰接的帶狀的上部總線電極20的一側(cè)(圖10的右側(cè))，由該上層金屬膜18的屋檐切斷而成膜，為每個(gè)像素分離。另一方面，在帶狀的上部總線電極20的另一側(cè)(圖10的左側(cè))，由于下層金屬膜16的接觸部分上部電極13不會(huì)發(fā)生斷線，覆蓋層間膜15和絕緣層12地連續(xù)成膜，構(gòu)成到電子源的饋電結(jié)構(gòu)。這種上部電極13的成膜在后述的各實(shí)施例中也都是相同的。
圖11是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。此外，圖1～圖10中相同的參照標(biāo)號(hào)與相同的功能部分對(duì)應(yīng)。該圖像顯示裝置由將陰極側(cè)基板10(以下也稱為陰極基板10)和顯示側(cè)基板100(以下也稱為熒光面基板100)粘合起來的顯示面板構(gòu)成(在以下的實(shí)施例的說明中也同樣)。此外，在圖11中，為了避免煩雜，熒光面基板100只表示出一部分，在陰極基板10上圖示出在內(nèi)面上形成的熒光面的構(gòu)成部件的一部分。熒光面由用為了提高對(duì)比度的黑色矩陣120區(qū)劃的紅色熒光體111、綠色熒光體112、和藍(lán)色熒光體113構(gòu)成。又，在該熒光側(cè)基板100的內(nèi)面，形成加上數(shù)KV高電壓的陽(yáng)極膜。此外，在圖示中省略了陽(yáng)極(在以下的各實(shí)施例中也同樣)。
作為構(gòu)成熒光面的熒光體，例如能夠?qū)τ诩t色用Y2O2S:Eu(P22-R)，對(duì)于綠色用ZnS:Cu，Al(p22-G)，對(duì)于藍(lán)色用ZnS:Ag，Cl(P22-B)。為了包圍上述各色的熒光體周圍，區(qū)劃鄰接的熒光體而在熒光側(cè)基板100的內(nèi)面上形成黑色矩陣120。
通過用于使面板能夠支持大氣壓的高強(qiáng)度墊片30將陰極基板10和熒光面基板100粘合起來。墊片30是在板狀的玻璃或陶瓷上賦予用于防止帶電的傳導(dǎo)性的墊片。將該墊片30配置在構(gòu)成陰極基板10的上部總線電極20的上層金屬層18上，隱藏在熒光面基板100的黑色矩陣120的下面地進(jìn)行配置。下部電極11與將顯示信號(hào)(顯示數(shù)據(jù))供給像素的信號(hào)線電路50連接，由下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積膜構(gòu)成的上部總線電極20與將選擇信號(hào)供給像素的掃描線電路60連接。在該薄膜型電子源中，加在由上部總線電極20構(gòu)成的掃描線上的電壓為數(shù)V～數(shù)10V，相對(duì)于加上數(shù)KV的熒光面的電位非常低，能夠?qū)⒋笾陆咏拥仉娢坏碾娢唤o予墊片30的陰極側(cè)。因此，由下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積膜構(gòu)成的上部總線電極20可以兼用作墊片電極。在本實(shí)施例中將上部總線電極20兼用作墊片電極。
如從圖11可以看到的那樣，在與上部電極13的形成區(qū)域?qū)?yīng)的圖像顯示區(qū)域的外側(cè)中的下部電極11與信號(hào)線電路50連接、上部總線電極20與掃描線電路60連接的電路連接單元中，各電極的端子間隔一般與圖像顯示區(qū)域不同。因?yàn)樵谠撾娐愤B接單元中沒有電子源所以不需要圖案對(duì)準(zhǔn)，在連接單元中的各電極也可以不是帶狀，可以用圖案精度低的印刷法進(jìn)行加工，通?？梢圆恍纬蓭?。
又，如從圖11可以看到的那樣，因?yàn)閳D像顯示區(qū)域端部的薄膜電子源，即本實(shí)施例中圖1的上端行的薄膜電子源在上方一側(cè)沒有鄰接的像素，所以不需要用2條帶狀電極進(jìn)行像素分離。
這樣，在本實(shí)施例的圖像顯示裝置的陰極結(jié)構(gòu)中，成為信號(hào)線(數(shù)據(jù)線)的下部電極11、成為掃描線兼墊片電極的上部總線電極20(下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積膜)在圖像顯示區(qū)域內(nèi)的1個(gè)子像素內(nèi)只用1條簡(jiǎn)單的帶狀電極形成，進(jìn)一步備有能夠自匹配地分離上部電極13的功能，即便用便宜的精度低的印刷法等的圖像形成方法也能夠形成電極。
其次，我們用圖2～圖6和圖12～圖16說明以MIM電子源為例的本發(fā)明的實(shí)施例2。圖12～圖15是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例2中的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的說明圖，按照?qǐng)D2～圖10、圖12～圖15順序地表示工序。在圖12～圖15各圖中(a)是1個(gè)像素的平面圖、(b)是(a)的A-A′截面圖，(c)是(a)的B-B′截面圖。又，圖16是為了說明根據(jù)本發(fā)明圖像顯示裝置實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。此外，與上述實(shí)施例的各圖相同的參照標(biāo)號(hào)與相同的功能部分對(duì)應(yīng)。
首先，用與在實(shí)施例1的說明中的圖2～圖6所示的工序相同的方法，形成下部電極11、保護(hù)絕緣膜14、絕緣膜12，直到形成層間膜15、下層金屬膜16、上層金屬膜18(18′)的膜。接著，通過由絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生的抗蝕劑的形成圖案和刻蝕工序?qū)⑸喜靠偩€電極20的上層金屬膜18(18′)加工成與下部電極11交叉的帶狀電極。在1個(gè)像素中形成2條該帶狀電極(圖12)。
接著，通過由絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生的抗蝕劑的形成圖案和刻蝕工序?qū)⑸喜靠偩€電極20的下層金屬膜16加工成與下部電極11交叉的帶狀電極(下層金屬膜16、16′)(圖13)。這時(shí)，1條帶狀電極(下層金屬膜16)，如圖13(c)所示，通過與在圖12中形成印刷的抗蝕劑膜26的上層金屬膜18的帶狀電極平行的方向中偏離它的位置，在絕緣層12一側(cè)(圖13(c)的左側(cè))形成從上層金屬膜18伸出的伸出部分26A。由該伸出部分26A在下層金屬膜16上形成確保在圖15中后述的后面的工序中上部電極13和下層金屬膜16連接的接觸部分16A。
又，在絕緣層12和相反側(cè)(圖13(c)的右側(cè))，在上層金屬膜18上形成屋檐18A，通過對(duì)該屋檐18A作為掩模對(duì)下層金屬膜16進(jìn)行過刻蝕使其后退。用該下層金屬膜16的后退部分16B，分離在后面的工序中濺射形成的上部電極13。因此，能夠在每個(gè)像素中形成向上部電極13饋電的上部總線電極20(下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積膜)。另一方面，在位于圖13(c)的左側(cè)的另一個(gè)帶狀電極的上層金屬膜18′上，為了通過對(duì)下層金屬膜16′進(jìn)行過刻蝕使上層金屬膜18′成為屋檐而使絕緣層12一側(cè)及其相反側(cè)后退。該屋檐成為使在圖15中后述的后面的工序中濺射形成的上部電極13分離的掩模。此外，該電極(由下層金屬膜16′和上層金屬膜18′構(gòu)成的上部總線電極20)成為最終配置墊片30的墊片電極21(圖16)。
接著，對(duì)層間膜15進(jìn)行加工，在電子發(fā)射單元中形成開口。電子發(fā)射單元形成在像素內(nèi)由1條下部電極11和與該下部電極11交叉的2條帶狀電極(由下層金屬膜16和上層金屬膜18構(gòu)成的上部總線電極20、由下層金屬膜16′和上層金屬膜18′構(gòu)成的墊片電極21)夾持的空間的交叉部分的一部分中。電子發(fā)射單元中的開口加工例如能夠通過用以CF4和SF6為主要成分的刻蝕氣體的干刻蝕進(jìn)行(圖14)。
最后，如圖15所示形成上部電極13的膜。作為這種成膜法能夠采用例如濺射法。例如用Ir、Pt、Au的層積膜作為上部電極13，它的膜厚例如為6nm。這時(shí)上部電極13，被2條帶狀電極(上部總線電極20和墊片電極21)的上層金屬膜18、18′的屋檐切斷，分離每個(gè)像素。另一方面，在上部總線電極20的絕緣層12一側(cè)，由于下層金屬膜16的接觸部分16A不會(huì)發(fā)生斷線地進(jìn)行連接，經(jīng)過層間膜15，覆蓋絕緣層12形成饋電的結(jié)構(gòu)。
圖16是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。在熒光面基板100的內(nèi)面形成為了提高對(duì)比度的黑色矩陣120、紅色熒光體111、綠色熒光體112、和藍(lán)色熒光體113構(gòu)成的熒光面。作為構(gòu)成熒光面的熒光體，例如能夠?qū)τ诩t色用Y2O2S:Eu(P22-R)，對(duì)于綠色用ZnS:Cu，Al(p22-G)，對(duì)于藍(lán)色用ZnS:Ag，Cl(P22-B)。為了包圍上述各色的熒光體周圍，區(qū)劃鄰接的熒光體而在顯示側(cè)基板100的內(nèi)面上形成黑色矩陣120。又，在該熒光面基板100的內(nèi)面，成模加上數(shù)KV的高電壓的陽(yáng)極。
將墊片30配置在陰極基板10的墊片電極21上，為了隱藏在熒光面基板100的黑色矩陣120的下面地進(jìn)行配置。下部電極11與信號(hào)線電路50連接，上部總線電極20(下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積膜)與掃描線電路60連接。下層金屬膜16′和上層金屬膜18′的層積膜成為墊片電極21，該墊片電極21通常是接地的。
如從圖16可以看到的那樣，在連接與上部電極13的形成區(qū)域?qū)?yīng)的圖像顯示區(qū)域的外側(cè)中的下部電極11與信號(hào)線電路50、上部總線電極20與掃描線電路60的電路連接單元中，各電極的端子間隔一般與圖像顯示區(qū)域不同。因?yàn)樵谠撾娐愤B接單元中沒有電子源所以不需要圖案對(duì)準(zhǔn)，在連接單元中的各電極也可以不是帶狀，可以用圖案精度低的印刷法進(jìn)行加工，通?？梢圆恍纬蓭睢?br> 又，如從圖16可以看到的那樣，因?yàn)閳D像顯示區(qū)域端部的薄膜電子源，即本實(shí)施例中圖16的上端行的薄膜電子源在上方一側(cè)沒有鄰接的像素，所以不需要用2條帶狀電極進(jìn)行像素分離。
這樣，在本實(shí)施例的圖像顯示裝置的陰極結(jié)構(gòu)中，成為信號(hào)線(數(shù)據(jù)線)的下部電極11、成為掃描線的上部總線電極20(下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積膜)、墊片電極21(下層金屬膜16′和上層金屬膜18′的層積膜)形成簡(jiǎn)單的帶狀電極，進(jìn)一步備有能夠自匹配地分離上部電極13的功能，即便用便宜的精度低的印刷法等的圖像形成方法也能夠形成電極。
其次，我們用圖2～圖6和圖17～圖21說明以MIM電子源為例的本發(fā)明的實(shí)施例3。圖17～圖20是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例3中的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的說明圖，在圖17～圖20各圖中(a)是1個(gè)像素的平面圖、(b)是(a)的A-A′截面圖，(c)是(a)的B-B′截面圖。又，圖21是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。此外，與上述實(shí)施例的各圖相同的參照標(biāo)號(hào)與相同的功能部分對(duì)應(yīng)。
首先，用與實(shí)施例1的圖2～圖6相同的方法，形成下部電極11、保護(hù)絕緣層14、絕緣層12，直到形成層間膜15、下層金屬膜16、上層金屬膜18的膜。
接著，通過由絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生的抗蝕劑的形成圖案和刻蝕工序?qū)⑸蠈咏饘倌?8加工成與下部電極11交叉的帶狀電極。在1個(gè)像素中形成3條帶狀電極(上層金屬膜18、18′、18″)(圖17)。
接著，通過由絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生的抗蝕劑的形成圖案和刻蝕工序?qū)⑾聦咏饘倌?6加工成與下部電極11交叉的帶狀電極(下層金屬膜16、16′、16″)(圖18)。這時(shí)，與上述實(shí)施例相同，通過夾著絕緣層12的2條(16′、16″)帶狀電極使印刷的抗蝕劑膜26、26′與圖17中形成的上層金屬膜18′、18″的帶狀電極平行而偏離它們的位置，在絕緣層12一側(cè)形成從上層金屬膜18′、18″伸出的伸出部分，形成在后面的工序中確保與上部電極13連接的接觸部分。
在夾著絕緣層12的下層金屬膜16′和16″的該絕緣層12的相反側(cè)，將上層金屬膜18′、18″作為掩模形成屋檐，為了成為在后面的工序中對(duì)用于分離上部電極13的下層金屬膜16′和16″進(jìn)行過刻蝕的掩模而形成。因此，能夠形成向上部電極13饋電的2條上部總線電極(下層金屬膜16′和上層金屬膜18′的層積膜與下層金屬膜16″和上層金屬膜18″的層積膜)。另一方面，另一個(gè)帶狀電極(上層金屬膜18和下層金屬膜16的層積膜)將它的兩側(cè)和上層金屬膜18作為掩模形成屋檐，為了成為分離上部電極13的掩模而形成。該電極成為最終配置墊片的墊片電極21。
接著，對(duì)層間膜15進(jìn)行加工，在電子發(fā)射單元中形成開口(圖19)。電子發(fā)射單元形成在像素內(nèi)由1條下部電極11、和與該下部電極11交叉，形成接觸部分16′A、16″A的2條帶狀電極(1條是下層金屬膜16′和上層金屬膜18′的層積膜，另1條是下層金屬膜16″和上層金屬膜18″的層積膜)夾持的空間的交叉部分的一部分中。為了在該電子發(fā)射單元中進(jìn)行開口的層間膜15的刻蝕例如能夠通過用以CF4和SF6為主要成分的刻蝕氣體的干刻蝕進(jìn)行。
最后，如圖20所示，形成上部電極13的膜。作為這種成膜法能夠采用例如濺射法。例如用Ir、Pt、Au的層積膜作為上部電極13，它的膜厚例如為6nm。這時(shí)，上部電極13，被圖19所示的形成接觸部分16′A、16″A的2條上部總線電極(下層金屬膜16′和上層金屬膜18′的層積膜、下層金屬膜16″和上層金屬膜18″的層積膜)的外側(cè)的屋檐和墊片電極21(下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積膜)的兩側(cè)的屋檐切斷，分離每個(gè)像素。另一方面，在絕緣層12一側(cè)，由于下層金屬膜16′、16″的接觸部分16′A、16″A不會(huì)發(fā)生斷線地進(jìn)行連接并成膜，經(jīng)過層間膜15上，覆蓋絕緣層12形成饋電的結(jié)構(gòu)。
圖21是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。在熒光面基板100的內(nèi)面形成由為了提高對(duì)比度的黑色矩陣120、紅色熒光體111、綠色熒光體112、和藍(lán)色熒光體113構(gòu)成的熒光面。作為構(gòu)成熒光面的熒光體，例如能夠?qū)τ诩t色用Y2O2S:Eu(P22-R)，對(duì)于綠色用ZnS:Cu，Al(p22-G)，對(duì)于藍(lán)色用ZnS:Ag，Cl(P22-B)。為了包圍上述各色的熒光體周圍，區(qū)劃鄰接的熒光體而在顯示側(cè)基板100的內(nèi)面上形成黑色矩陣120。又，在該熒光面基板100的內(nèi)面，成膜加上數(shù)KV的高電壓的陽(yáng)極。
在本實(shí)施例中，與實(shí)施例1不同，因?yàn)殡娮影l(fā)射單元不接近由下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積膜夠構(gòu)成的墊片電極21，所以容易實(shí)現(xiàn)墊片30的位置對(duì)準(zhǔn)，又容易增大熒光體的孔徑率。進(jìn)一步，因?yàn)槟軌蚴箟|片30與薄膜電子源之間的距離足夠大，所以存在著減少流入墊片30的電子數(shù)量，從而墊片30不易帶電這樣的優(yōu)點(diǎn)。
下部電極11與信號(hào)線電路50連接，上部總線電極(下層金屬膜16′和上層金屬膜18′的層積膜與下層金屬膜16″和上層金屬膜18″的層積膜)與掃描線電路60連接。由下層金屬膜16和上層金屬膜18的層積膜構(gòu)成的墊片電極21通常是接地的。
如從圖21可以看到的那樣，在與上部電極13的形成區(qū)域?qū)?yīng)的圖像顯示區(qū)域的外側(cè)的電路連接單元中電極的端子間隔一般與圖像顯示區(qū)域不同。因?yàn)樵谠搮^(qū)域中沒有電子源所以不需要圖案對(duì)準(zhǔn)，可以用圖案精度低的印刷法進(jìn)行加工，從而通?？梢圆恍纬蓭?。
這樣，在本實(shí)施例的陰極結(jié)構(gòu)中，下部電極11、上部總線電極20和墊片電極21由簡(jiǎn)單的帶狀電極形成，進(jìn)一步備有能夠自匹配地分離上部電極13的功能，即便用便宜的精度低的印刷法等的圖像形成方法也能夠形成電極。進(jìn)一步對(duì)于墊片30的位置對(duì)準(zhǔn)和增大熒光面的開口率也是有利的。
其次，我們用圖2～圖5和圖22～圖28說明以MIM電子源為例的本發(fā)明的實(shí)施例4。圖22～圖27是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序的說明圖，在圖22～圖27各圖中(a)是1個(gè)像素的平面圖、(b)是(a)的A-A′截面圖，(c)是(a)的B-B′截面圖。又，圖28是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。此外，與上述實(shí)施例的各圖相同的參照標(biāo)號(hào)與相同的功能部分對(duì)應(yīng)。
開始時(shí)，用與第1實(shí)施例中的圖2～圖5相同的方法，形成下部電極11、保護(hù)絕緣層14、絕緣層12。其次，如圖22所示，例如用濺射法等形成層間膜15、成為到上部電極13的饋電線的上部總線電極和成為用于配置墊片的墊片電極的金屬膜。作為層間膜15，例如能夠用硅氧化物和硅氮化膜、硅等。這里，用硅氮化膜，膜厚為100nm。當(dāng)由陽(yáng)極氧化形成的保護(hù)絕緣層14中存在針孔時(shí)，該層間膜15能夠起到掩埋這種缺陷，保持下部電極11與上部總線電極之間絕緣的作用。
本實(shí)施例中的上部總線電極是作為在下層金屬膜16和上層金屬膜18之間的金屬膜中間層17夾著Cu的3層層積膜。該層積膜不限于3層，也可以3層以上。例如，作為下層金屬膜16、上層金屬膜18能夠用Al和鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)等的耐氧化性高的金屬材料，或包含它們的合金以及它們的層積膜。此外這里，用Al-Nd合金作為下層金屬膜16、上層金屬膜18。其它，用Al合金和Cr、W、Mo等的層積膜作為下層金屬膜16，用Cr、W、Mo等和Al合金的層積膜作為上層金屬膜18，用5層的高熔點(diǎn)金屬膜作為與金屬膜中間層17的Cu連接的膜，因?yàn)楫?dāng)在圖像顯示裝置的制造過程中的加熱工序時(shí)，高熔點(diǎn)金屬成為阻擋層膜，能夠抑制Al和Cu的合金化，所以對(duì)于低電阻化是特別有效的。
當(dāng)只用Al-Nd合金時(shí)，因?yàn)槭股蠈咏饘倌?8比下層金屬膜16厚，金屬膜中間層17的Cu降低配線電阻，所以要盡可能地使該Al-Nd合金的膜厚厚。這里使下層金屬膜16的膜厚為300nm，金屬膜中間層17的膜厚為4μm，上層金屬膜18的膜厚為450nm。此外，除了濺射以外也可以通過電鍍等形成金屬膜中間層17的Cu。
在用高熔點(diǎn)金屬的上述5層膜的情形中，與Cu一樣，用特別可以用磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液進(jìn)行濕刻蝕的Mo夾著Cu的層積膜作為金屬膜中間層17是特別有效的。這時(shí)，使夾著Cu的Mo的膜厚為50nm，夾著該金屬膜中間層17的下層金屬膜16的Al合金的膜厚為300nm，上層金屬膜18的Al合金的膜厚為50nm。
接著，如圖23所示，通過由絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生的抗蝕劑的形成圖案和刻蝕工序?qū)⑸蠈咏饘倌?8加工成與下部電極11交叉的帶狀。在該刻蝕加工中，例如用磷酸、醋酸的混合水溶液進(jìn)行濕刻蝕。由于在刻蝕液中不加入硝酸不能對(duì)Cu進(jìn)行刻蝕，可以選擇地只對(duì)Al-Nd合金進(jìn)行刻蝕。
在用Mo的5層膜的情形中，由于在刻蝕液中不加入硝酸不能對(duì)Mo和Cu進(jìn)行刻蝕，可以選擇地只對(duì)Al-Nd合金進(jìn)行刻蝕加工。這里，與實(shí)施例1相同對(duì)每一個(gè)像素形成1條上層金屬膜18，但是也可以與實(shí)施例2相同形成2條。
接著，原封不動(dòng)地使用同一個(gè)抗蝕膜，或者將上層金屬膜18的Al-Nd合金作為掩模，例如用磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液對(duì)金屬膜中間層17的Cu進(jìn)行濕刻蝕(圖24)。因?yàn)樵诹姿帷⒋姿?、硝酸的混合水溶液的刻蝕液中Cu的刻蝕速度比A1-Nd合金快得多，所以可以選擇地只對(duì)金屬膜中間層17的Cu進(jìn)行刻蝕。在用Mo的5層膜情形中，由于Mo和Cu的刻蝕速度比Al-Nd合金快得多，也可以選擇地只對(duì)Mo和Cu的3層層積膜進(jìn)行刻蝕。其它的過硫酸銨水溶液和過硫酸銨鈉水溶液對(duì)于Cu的刻蝕也是有效的。
接著，通過由絲網(wǎng)印刷產(chǎn)生的抗蝕劑的形成圖案和刻蝕加工將下層金屬膜16加工成與下部電極11交叉的帶狀(圖25)。該刻蝕加工是用磷酸、醋酸的混合水溶液中的濕刻蝕進(jìn)行的。這時(shí)，通過使印刷的抗蝕劑膜26在與圖23中形成的上層金屬膜18的帶狀電極平行的方向中偏離位置，使下層金屬膜16的單側(cè)(圖25(c)的左側(cè))從上層金屬膜18伸出，作為在后面的工序中確保與上部電極13連接的接觸單元16A，在下層金屬膜16的相反側(cè)(圖25(c)的右側(cè))，將上層金屬膜18和金屬膜中間層17作為掩模進(jìn)行過刻蝕，為了在金屬膜中間層17中形成屋檐而后退，形成后退部分16B。
由金屬膜中間層17的屋檐分離在后面的工序中成膜的上部電極13。這時(shí)，因?yàn)槭股蠈咏饘倌?8的膜厚比下層金屬膜16的膜厚厚，所以即便結(jié)束下層金屬膜16的刻蝕，上層金屬膜18也能夠余留在金屬膜中間層17的Cu上。因?yàn)橐虼丝梢员Ｗo(hù)Cu的表面，所以即便用Cu也具有耐氧化性，并且能夠自匹配地分離上部電極13，形成進(jìn)行饋電的上部總線電極20。又，在將用Mo夾著Cu的5層膜作為金屬膜中間層17的情形中，因?yàn)樯蠈咏饘倌?8的Al合金即便很薄，Mo也能夠抑制Cu的氧化，所以不一定需要使上層金屬膜18的膜厚比下層金屬膜16的膜厚厚。
接著，對(duì)層間膜15進(jìn)行加工，在電子發(fā)射單元中形成開口。電子發(fā)射單元形成在像素內(nèi)由1條下部電極11和與該下部電極11交叉的2條上部總線電極(下層金屬膜16、金屬膜中間層17、上層金屬膜18的層積膜和圖中未畫出的鄰接像素的下層金屬膜16、金屬膜中間層17、上層金屬膜18的層積膜)夾持的空間的交叉部分的一部分中。該刻蝕加工例如能夠通過用以CF4和SF6為主要成分的刻蝕氣體的干刻蝕進(jìn)行(圖26)。
最后，形成上部電極13的膜。作為這種成膜法這里采用濺射法。例如用Ir、Pt、Au的層積膜作為上部電極13，它的膜厚為6nm。這時(shí)，上部電極13，在夾著電子發(fā)射單元的2條上部總線電極(下層金屬膜16、金屬膜中間層17、上層金屬膜18的層積膜)的一方(圖27(c)的右側(cè))，被由金屬膜中間層17和上層金屬膜18的屋檐結(jié)構(gòu)形成的下層金屬膜16的后退部分16B切斷。而且，在另一方(圖27(c)的左側(cè))，由于下層金屬膜16的接觸部分16A與上部總線電極(下層金屬膜16、金屬膜中間層17、上層金屬膜18的層積膜)不會(huì)發(fā)生斷線地進(jìn)行成膜連接，構(gòu)成向電子發(fā)射單元饋電的結(jié)構(gòu)(圖27)。
圖28是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。與上述實(shí)施例同樣，在熒光面基板100上形成為了提高對(duì)比度的黑色矩陣120、紅色熒光體111、綠色熒光體112、和藍(lán)色熒光體113。作為這些熒光體，例如能夠?qū)τ诩t色用Y2O2S:Eu(P22-R)，對(duì)于綠色用ZnS:Cu，Al(p22-G)，對(duì)于藍(lán)色用ZnS:Ag，Cl(P22-B)。為了包圍上述各色的熒光體周圍，區(qū)劃鄰接的熒光體而在顯示側(cè)基板100的內(nèi)面上形成黑色矩陣120。為了避免圖面的煩雜只在圖像顯示區(qū)域的一部分中表示出黑色矩陣和各色的熒光體。又，在該熒光面基板100的內(nèi)面，形成加上數(shù)KV的高電壓的陽(yáng)極膜。
又，將該墊片30配置在構(gòu)成陰極基板10的上部總線電極20上，隱藏在熒光面基板100的黑色矩陣120的下面地進(jìn)行配置。下部電極11與信號(hào)線電路50連接，上部總線電極20與掃描線電路60連接。在該薄膜型電子源中，加在作為掃描線的上部總線電極20上的電壓為數(shù)V～數(shù)10V，相對(duì)于加在熒光面基板100的陽(yáng)極上的數(shù)KV非常低，能夠?qū)⒋笾陆咏拥仉娢坏碾娢唤o予墊片30的陽(yáng)極側(cè)。
如從圖28可以看到的那樣，在與形成上部電極13的膜的區(qū)域?qū)?yīng)的圖像顯示區(qū)域的外側(cè)的電路連接單元中，下部電極11和上部總線電極20的電極端子間隔一般與圖像顯示區(qū)域不同。因?yàn)樵谠撾娐愤B接單元中沒有電子源所以不需要圖案對(duì)準(zhǔn)，電極端子也可以不是帶狀，可以用圖案精度低的印刷法進(jìn)行加工。從而，通常可以不形成帶狀。
又，如從圖28可以看到的那樣，因?yàn)閳D像顯示區(qū)域端部的薄膜電子源(在本實(shí)施例中圖28的上端行的薄膜電子源)沒有鄰接的像素，所以如圖像顯示區(qū)域那樣不需要用2條帶狀電極進(jìn)行像素分離。
這樣，在構(gòu)成本實(shí)施例的圖像顯示裝置的陰極結(jié)構(gòu)中，通過形成用具有耐氧化性的Al合金和Cr等夾著低電阻的Cu配線的層積膜結(jié)構(gòu)，能夠自匹配地加工上部電極13，能夠作成即便通過密封工序也不會(huì)惡化的上部總線電極(下層金屬膜16、金屬膜中間層17、上層金屬膜18的層積膜)，能夠抑制由顯示裝置的配線電阻引起的電壓下降。特別是，在用在Al合金與Cu之間插入Mo等的高熔點(diǎn)金屬的5層的層積膜結(jié)構(gòu)的情形中，能夠防止Al和Cu的合金反應(yīng)，特別可以將配線電阻保持在很低的值上。
又，能夠防止來自用厚的上部總線電極(下層金屬膜16、金屬膜中間層17、上層金屬膜18的層積膜)支持大氣壓的墊片的對(duì)薄膜型電子源的機(jī)械損傷。
我們用圖2～圖5、圖22～圖27和圖29～圖30說明以MIM電子源為例的本發(fā)明的實(shí)施例5。圖29表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例5的1個(gè)像素的MIM電子源的制造工序，各圖29(a)是1個(gè)像素的平面圖、(b)是(a)的A-A′截面圖，(c)是(a)的B-B′截面圖。又圖30是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。此外，與上述實(shí)施例的各圖相同的參照標(biāo)號(hào)與相同的功能部分對(duì)應(yīng)。
開始時(shí)，用與在實(shí)施例4的圖2～圖5、圖22～圖27中的說明相同的方法結(jié)束直到形成上部電極13的膜的工序。接著，在上部總線電極(下層金屬膜16、金屬膜中間層17、上層金屬膜18的層積膜)上用絲網(wǎng)印刷法和涂布器法、噴墨法等印刷包含銀(Ag)等的金屬材料和玻璃材料的涂膠，形成厚膜電極22。因?yàn)槟軌蚴乖摵衲る姌O22的膜厚厚膜化到約10μm～20μm，所以能夠降低配線電阻和吸收來自墊片的壓力。進(jìn)一步，由于導(dǎo)電性能夠防止墊片帶電，并且通過包含玻璃進(jìn)行燒結(jié)，能夠牢固地固定墊片。厚膜電極22，干燥后，用與熒光面基板100密封時(shí)的高溫處理進(jìn)行燒結(jié)，能夠進(jìn)行低電阻化和墊片的粘合(圖29)。關(guān)于形成上部電極13的膜，與上述實(shí)施例相同。
圖30是為了說明根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)將一部分放大表示的模式平面圖。與上述實(shí)施例相同，在熒光面基板100上形成為了提高對(duì)比度的黑色矩陣120、紅色熒光體111、綠色熒光體112、和藍(lán)色熒光體113。作為這些熒光體，例如能夠?qū)τ诩t色用Y2O2S:Eu(P22-R)，對(duì)于綠色用ZnS:Cu，Al(p22-G)，對(duì)于藍(lán)色用ZnS:Ag，Cl(P22-B)。為了包圍上述各色的熒光體周圍，區(qū)劃鄰接的熒光體而在顯示側(cè)基板100的內(nèi)面上形成黑色矩陣120。為了避免圖面的煩雜只在圖像顯示區(qū)域的一部分中表示出黑色矩陣和各色的熒光體。又，在該熒光面基板100的內(nèi)面，形成加上數(shù)KV的高電壓的陽(yáng)極膜。
又，將該墊片30配置在陰極基板10上形成的厚膜電極22上，隱藏在熒光面基板100上形成的黑色矩陣120的下面地進(jìn)行配置。下部電極11與信號(hào)線電路50連接，厚膜電極22與掃描線電路60連接。在該薄膜型電子源中，加在作為掃描線的厚膜電極22上的電壓為數(shù)V～數(shù)10V，相對(duì)于加上數(shù)KV的熒光面的陽(yáng)極電壓非常低，能夠?qū)⒋笾陆咏拥仉娢坏碾娢唤o予墊片的陰極側(cè)。
如從圖30可以看到的那樣，在與上部電極13的形成區(qū)域?qū)?yīng)的圖像顯示區(qū)域的外側(cè)的電路連接單元中，下部電極11和上部總線電極20的電極端子間隔一般與圖像顯示區(qū)域不同。因?yàn)樵搮^(qū)域沒有電子源所以不需要圖案對(duì)準(zhǔn)，可以不是帶狀，并且可以用圖案精度低的印刷法進(jìn)行加工。從而，通常可以不形成帶狀。
又，如從圖30可以看到的那樣，因?yàn)閳D像顯示區(qū)域端部的薄膜電子源(在本實(shí)施例中圖30的上端行的薄膜電子源)沒有鄰接的像素，所以如圖像顯示區(qū)域的內(nèi)側(cè)那樣不需要用2條帶狀電極進(jìn)行像素分離。
這樣，在構(gòu)成本實(shí)施例的圖像顯示裝置的陰極結(jié)構(gòu)中，通過在上部總線電極上印刷Ag等的厚膜墊片，能夠抑制由顯示裝置的配線電阻引起的電壓下降。又，因?yàn)楹衲る姌O22的膜厚厚，能夠吸收墊片30的壓力，所以能夠防止來自墊片30的對(duì)薄膜型電子源的機(jī)械損傷。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，其特征是備有包括陰極基板和熒光面基板的顯示面板，和驅(qū)動(dòng)下部電極與上部電極的驅(qū)動(dòng)電路，其中該陰極基板具有上述下部電極與上述上部電極、和夾在上述下部電極與上部電極之間的電子加速層，以及具有將電壓加在上述下部電極和上述上部電極之間、從該上部電極一側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源陣列，該熒光面板具有形成由上述電子激勵(lì)發(fā)光的熒光體的熒光面，和向在將上述顯示面板的上述薄膜型電子源陣列配置成矩陣狀的圖像顯示區(qū)域中的上述下部電極和上部電極饋電的上部總線電極的某一方是帶狀的電極。
2.一種圖像顯示裝置，其特征是備有包括陰極基板和熒光面基板的顯示面板，和驅(qū)動(dòng)下部電極與上部電極的驅(qū)動(dòng)電路，其中該陰極基板具有上述下部電極與上述上部電極、和夾在上述下部電極與上部電極之間的電子加速層，以及具有將電壓加在上述下部電極和上述上部電極之間、從該上部電極一側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源陣列，該熒光面板具有形成由上述電子激勵(lì)發(fā)光的熒光體的熒光面，和向在將上述顯示面板的上述薄膜型電子源陣列配置成矩陣狀的圖像顯示區(qū)域中的上述下部電極和上部電極饋電的上部總線電極的雙方都是帶狀的電極。
3.一種圖像顯示裝置，其特征是備有包括陰極基板和熒光面基板的顯示面板，和驅(qū)動(dòng)下部電極與上部電極的驅(qū)動(dòng)電路，其中該陰極基板具有上述下部電極與上述上部電極、和夾在上述下部電極與上部電極之間的電子加速層，以及具有將電壓加在上述下部電極和上述上部電極之間、從該上部電極一側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源陣列，該熒光面板具有形成由上述電子激勵(lì)發(fā)光的熒光體的熒光面，和將上述薄膜型電子源設(shè)置在至少鄰接的圖像顯示區(qū)域中帶狀的上部總線電極之間，通過將在上述圖像顯示區(qū)域中成膜的上述上部電極與該像素的上部總線電極進(jìn)行連接，并且與鄰接的像素的上部總線電極分離，進(jìn)行像素分離。
4.一種圖像顯示裝置，其特征是備有包括陰極基板和熒光面基板的顯示面板，和驅(qū)動(dòng)下部電極與上部電極的驅(qū)動(dòng)電路，其中該陰極基板具有上述下部電極與上述上部電極、和夾在上述下部電極與上部電極之間的電子加速層，以及具有將電壓加在上述下部電極和上述上部電極之間、從該上部電極一側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源陣列，該熒光面板具有形成由上述電子激勵(lì)發(fā)光的熒光體的熒光面，和將上述薄膜型電子源設(shè)置在至少圖像顯示區(qū)域中帶狀的鄰接的上部總線電極之間，通過將在圖像顯示區(qū)域中成膜的上部電極膜與上述第1上部總線電極進(jìn)行連接，并且與上述鄰接像素的上部總線電極以在該像素的上部總線電極的單側(cè)側(cè)面上形成的屋檐結(jié)構(gòu)的臺(tái)階狀變形進(jìn)行分離，從而進(jìn)行像素分離。
5.權(quán)利要求3到4中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是在每個(gè)像素間隔形成1條上述帶狀的上部總線電極，兼有作為向上部電極饋電的上部總線電極的功能和給予插在上述第1基板與上述第2基板之間支持兩基板的墊片的電位的電極的功能。
6.一種圖像顯示裝置，其特征是備有包括陰極基板和熒光面基板的顯示面板，和驅(qū)動(dòng)下部電極與上部電極的驅(qū)動(dòng)電路，其中該陰極基板具有上述下部電極與上述上部電極、和夾在上述下部電極與上部電極之間的電子加速層，以及具有將電壓加在上述下部電極和上述上部電極之間、從該上部電極一側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源陣列，該熒光面板具有形成由上述電子激勵(lì)發(fā)光的熒光體的熒光面，和將上述薄膜型電子源設(shè)置在至少圖像顯示區(qū)域中具有帶狀的上部總線電極與墊片電極之間，在圖像顯示區(qū)域中成膜的上述上部電極與上述上部總線電極連接，并且與上述墊片電極分離，與上述墊片電極和鄰接的行或列的上述薄膜型電子源的上述上部總線電極絕緣，在上述墊片電極上配置支持上述陰極基板與上述熒光面基板之間的墊片。
7.一種圖像顯示裝置，其特征是備有包括陰極基板和熒光面基板的顯示面板，和驅(qū)動(dòng)下部電極與上部電極的驅(qū)動(dòng)電路，其中該陰極基板具有上述下部電極與上述上部電極、和夾在上述下部電極與上部電極之間的電子加速層，以及具有將電壓加在上述下部電極和上述上部電極之間、從該上部電極一側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源陣列，該熒光面板具有形成由上述電子激勵(lì)發(fā)光的熒光體的熒光面，和將上述薄膜型電子源設(shè)置在至少圖像顯示區(qū)域中具有帶狀的上部總線電極與墊片電極之間，在上述圖像顯示區(qū)域中成膜的上述上部電極與上述上部總線電極連接，并且與上述墊片電極以在該墊片電極的側(cè)面上形成的屋檐結(jié)構(gòu)的臺(tái)階狀變形進(jìn)行分離，與上述墊片電極和鄰接的行或列的薄膜型電子源的上述上部總線電極絕緣，在上述墊片電極上配置支持薄膜型電子源陣列基板與熒光面基板之間的墊片。
8.一種圖像顯示裝置，其特征是備有包括陰極基板和熒光面基板的顯示面板，和驅(qū)動(dòng)下部電極與上部電極的驅(qū)動(dòng)電路，其中該陰極基板具有上述下部電極與上述上部電極、和夾在上述下部電極與上部電極之間的電子加速層，以及具有將電壓加在上述下部電極和上述上部電極之間、從該上部電極一側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源陣列，該熒光面板具有形成由上述電子激勵(lì)發(fā)光的熒光體的熒光面，和將上述薄膜型電子源設(shè)置在至少圖像顯示區(qū)域中具有帶狀的第1和第2上部總線電極與墊片電極之間，在上述圖像顯示區(qū)域中成膜的上述上部電極與上述第1和第2上部總線電極連接，進(jìn)一步，在與上述第1和第2上部總線電極平行地形成的至少上述圖像顯示區(qū)域中具有帶狀的第3電極，將上述上部電極以在上述第3電極的側(cè)面上形成的屋檐結(jié)構(gòu)的臺(tái)階狀變形進(jìn)行分離，與鄰接的行或列的上述薄膜型電子源的上部總線電極絕緣，在上述第3電極上配置支持上述陰極基板與上述熒光面基板之間的墊片。
9.權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)或權(quán)利要求6到8中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是上述上部總線電極包含在上述圖像顯示區(qū)域之外不是帶狀的部分。
10.權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)或權(quán)利要求6到8中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是上述帶狀的上述上部總線電極和上述墊片電極為2層以上的金屬薄膜的層積膜結(jié)構(gòu)。
11.權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)或權(quán)利要求6到8中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是上述帶狀的上部總線電極和墊片電極是由用其它金屬夾著Cu的3層以上的金屬膜形成的。
12.權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)或權(quán)利要求6到8中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是上述帶狀的上部總線電極和墊片電極是由用其它金屬夾著Cu的3層以上的金屬膜形成的，上述3層膜的下層膜和上層膜是Al、Cr、W、Mo或包含它們的合金。
13.權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)或權(quán)利要求6到8中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是上述帶狀的上部總線電極和墊片電極是由用其它金屬夾著Cu的3層以上的金屬膜形成的，上述3層膜的下層膜和上層膜是Al、Cr、W、Mo或包含它們的合金，上述3層膜的上層膜的厚度比下層膜的厚度厚。
14.權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)或權(quán)利要求6到8中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是將上述帶狀的上部總線電極和墊片電極用作當(dāng)矩陣驅(qū)動(dòng)上述顯示面板時(shí)的掃描線。
15.權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)或權(quán)利要求6到8中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是上述帶狀的上述上部總線電極是由用濺射形成的薄膜和用印刷形成的導(dǎo)電性厚膜的層積膜形成的。
16.權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)或權(quán)利要求6到8中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是上述上部總線電極的薄膜部分由2層以上的膜構(gòu)成，在該配線的側(cè)面的單側(cè)上具有與上述上部電極連接的分段結(jié)構(gòu)，在它的相反側(cè)的側(cè)面上具有分離上述上部電極的屋檐結(jié)構(gòu)。
17.權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)或權(quán)利要求6到8中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是上述帶狀的上述上部總線電極是由用濺射形成的薄膜和用印刷形成的導(dǎo)電性厚膜的層積膜形成的，上述導(dǎo)電性厚膜的厚膜是包含Ag的電極。
18.權(quán)利要求1到4中的任何一項(xiàng)或權(quán)利要求6到8中的任何一項(xiàng)記載的圖像顯示裝置，其特征是上述帶狀的上部總線電極是由用濺射形成的薄膜和用印刷形成的導(dǎo)電性厚膜的層積膜形成的，上述導(dǎo)電性厚膜的厚膜是包含Ag的電極，將上述上部總線電極用作進(jìn)行矩陣驅(qū)動(dòng)時(shí)的掃描線。
全文摘要
本發(fā)明提供用具有能夠由簡(jiǎn)單的制造過程形成的結(jié)構(gòu)的薄膜型電子源的圖像顯示裝置。在陰極基板(10)上形成下部電極(11)、保護(hù)絕緣層(14)、層間膜(15)，在其上具有由下層金屬膜(16)和上層金屬膜(18)的層積膜構(gòu)成的上部總線電極(20)。當(dāng)用濺射法在該像素的上部總線電極(20)和鄰接像素的上部總線電極(20)的2條帶狀電極的上層形成由在下部電極(11)上成為電子下層的絕緣層(12)和上部電極(13)構(gòu)成的每個(gè)像素的薄膜型電子源的上部電極(13)時(shí)，上部電極(13)，被構(gòu)成該上部總線電極(20)的下層金屬膜(16)的后退部分(16A)和上層金屬膜(18)的屋檐(18A)自匹配地分離，形成對(duì)于每個(gè)像素分離的薄膜型電子源。
文檔編號(hào)H01J1/62GK1512468SQ20031012444
公開日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者楠敏明, 一, 佐川雅一, 三, 鈴木睦三 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所