專利名稱：電子發(fā)射平板顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用從配置成矩陣狀的多個冷陰極發(fā)射出的電子束使熒光面發(fā)光而顯示圖像的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為使用冷陰極的圖像顯示裝置，特別是薄型的平板顯示器(以下稱為“FPD”)，有用電子束使熒光面發(fā)光而顯示圖像的電子發(fā)射顯示裝置(以下稱為“電子發(fā)射(electron-emission)FPD”)。
在日本特開平9-204889號公報中，記載了這樣的圖像顯示裝置當(dāng)電子發(fā)射FPD為大型的面板時，為了抵抗外部氣壓、保持面板內(nèi)部的真空空間，在基板和前板之間需要多個間隔物(spacer)，并且基板和前板使用合成樹脂，且使間隔物與基板或前板一體形成。
另外，在美國專利第6,259,198號中，記載了這樣的顯示裝置在使用金屬-絕緣體-金屬(MIMMetal Insulator Metal)構(gòu)造的電子發(fā)射元件的平板顯示裝置的背面基板上，具有多個絕緣性的隔壁(間隔物)。
另外，美國專利第6,274,972號中公開了在形成于基板的布線上配置了間隔物的構(gòu)造的電子發(fā)射FPD。

發(fā)明內(nèi)容
電子發(fā)射FPD是使陰極基板上的數(shù)據(jù)線和與之正交的掃描線中間隔著絕緣層重疊起來的構(gòu)造，由置于掃描線上的間隔物支撐陰極基板和陽極基板，并使兩基板間的空間為真空。因此，從外部向陰極基板和陽極基板間施加大的壓力，該壓力集中在間隔物上。
在陰極基板上所形成的數(shù)據(jù)線和掃描線，中間隔著絕緣膜，彼此正交。數(shù)據(jù)線與掃描線的重疊部分，相對于不重疊的部分，是局部隆起的。當(dāng)間隔物置于掃描線上時，壓力集中在隆起部分，布線間的絕緣膜會被壓碎而受到破壞，可能造成絕緣破壞。特別成問題的是數(shù)據(jù)線的角部的破壞。
因此，本發(fā)明的目的在于提供防止了掃描線和數(shù)據(jù)線的層間絕緣發(fā)生破壞的圖像顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明，在掃描線和數(shù)據(jù)線的重疊部分設(shè)置中間層，并減小中間層靠間隔物側(cè)的表面的凹凸，使之平坦化。中間層例如是在數(shù)據(jù)線之上形成的層間絕緣膜，或者是在掃描線和間隔物之間形成的厚膜電極層。另外，根據(jù)本發(fā)明，在陰極基板上形成了凹部，使數(shù)據(jù)線收容在凹部內(nèi)，并使掃描線和數(shù)據(jù)線的交叉部平坦化。
由于在掃描線上隆起部分變小，因此間隔物的壓力不只集中在掃描線和數(shù)據(jù)線的重疊部分，壓力分散到整個掃描線上。結(jié)果，能防止層間的絕緣層發(fā)生破壞。由于難以發(fā)生絕緣破壞，所以難以發(fā)生由大氣壓、載荷造成的像素破壞。


圖1是本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置的實施例的俯視圖。
圖2是圖1所示的包圍電子發(fā)射區(qū)域S的虛線部分的放大圖。
圖3是沿圖2的A-A’線的陰極基板的剖視圖。
圖4是沿圖2的B-B’線的陰極基板的剖視圖。
圖5是沿圖2的C-C’線的陰極基板的剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的第2實施例的、沿圖2的A-A’線的陰極基板的剖視圖。
圖7是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的第3實施例的、沿圖2的A-A’線的陰極基板的剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的第4實施例的、沿圖2的A-A’線的陰極基板的剖視圖。
具體實施例方式
以下，用

本發(fā)明的實施例。
圖1是本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置的俯視圖，在陰極基板10上配置形成了電子發(fā)射區(qū)域S的帶狀的數(shù)據(jù)線11。在數(shù)據(jù)線11之上中間隔著層間絕緣膜14形成與數(shù)據(jù)線11交叉的帶狀的掃描線20。在該掃描線20上配置間隔物30。
在與陰極基板10相對的陽極基板100的內(nèi)面，涂敷有由用于提高對比度的黑矩陣120劃分開的紅色熒光體111、綠色熒光體112以及藍(lán)色熒光體113，并且覆蓋這些熒光體地蒸鍍有陽極(背金)130，上述陽極130將被施加數(shù)KV或更高的高電壓。
陰極基板10和陽極基板100，中間隔著抵抗大氣壓保持面板的高強度的間隔物30被粘合起來。該間隔物30配置在陰極基板10的掃描線20上，并隱藏在陽極基板100的黑矩陣120之下。
數(shù)據(jù)線11與提供圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路50連接，掃描線20與提供選擇信號的掃描線驅(qū)動電路40連接。
與由掃描線驅(qū)動電路40選擇的掃描線20相對應(yīng)地從數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路50經(jīng)由數(shù)據(jù)線11提供圖像數(shù)據(jù)信號。按照該圖像數(shù)據(jù)信號，從電子發(fā)射區(qū)域S發(fā)射電子。電子由在陰極基板10和陽極基板100之間施加的數(shù)千伏的電場加速，撞擊熒光體而使之發(fā)光，由此顯示圖像。
圖2是圖1所示的包圍電子發(fā)射區(qū)域S的虛線部分的放大圖，該放大圖中的虛線A-A’、B-B’、C-C’的剖視圖分別由圖3、圖4、圖5表示。
說明圖3至圖5中的陰極基板10的結(jié)構(gòu)。首先，在圖5中，在玻璃等絕緣性陰極基板10上，形成由帶狀的金屬膜構(gòu)成的下部電極11-1。作為下部電極11-1的材料，使用鋁(Al)或鋁合金(Al合金)。
以該帶狀的下部電極11-1上的電子發(fā)射區(qū)域S(絕緣層13的區(qū)域)為掩模，對下部電極11-1進(jìn)行陽極氧化，由此形成保護絕緣層11-2。該保護絕緣層11-2可防止下部電極11-1的邊緣的電場集中。然后，除去掩模，對下部電極11-1進(jìn)行陽極氧化，形成極薄的絕緣層13。保護絕緣層11-2已經(jīng)形成了氧化膜，原封不動地保留。
接著，除了電子發(fā)射區(qū)域S以外，都形成層間絕緣膜14。該層間絕緣膜14由下部層間絕緣膜14-1和上部層間絕緣膜14-2組成，作為這些絕緣膜，可以使用例如硅氧化物、硅氮化物等。當(dāng)在用陽極氧化形成的保護絕緣層11-2上有針孔(pin hole)時，這些絕緣膜起到掩埋該缺陷，保持?jǐn)?shù)據(jù)線11和掃描線20之間的絕緣的作用、以及后面將說明的作為平坦化層的作用。
將下部層間絕緣膜14-1形成得與數(shù)據(jù)線11的厚度d相等或比其更厚，另外，在其上形成上面的凹凸深度比下面小的平面的上部層間絕緣膜14-2。在上面的凹凸深度比下面小的平面的上部層間絕緣膜14上，形成構(gòu)成掃描線的上部電極17。
圖3和圖4所示的掃描線20包括與數(shù)據(jù)線11交叉的帶狀的下層金屬膜15、上層金屬膜16以及上部電極17，作為下層金屬膜15可以使用例如鋁-釹合金(Al-Nd合金)，作為上層金屬膜16可以使用例如銅(Cu)、鉻(Cr)等各種金屬材料。
上部電極17，用銥(Ir)、鉑(Pt)、金(Au)的層疊膜在掃描線20之上成膜。上部電極17，在相鄰的帶狀的掃描線20的一例(圖4的記號R)，因其下側(cè)的上層金屬膜16的垂直側(cè)壁和下部金屬膜15的凹陷而被切斷，在另一側(cè)(圖4的記號L)，下層金屬膜15成為接觸部，上部電極17不會發(fā)生斷線，覆蓋層間絕緣膜14和絕緣層13，自對準(zhǔn)地連續(xù)成膜。
向與所選擇的掃描線20重疊的數(shù)據(jù)線11提供數(shù)據(jù)信號，當(dāng)數(shù)據(jù)線11的下部電極11-1和掃描線20的上部電極17之間施加電壓時，由于隧道效應(yīng)而從極薄的絕緣層13發(fā)射電子。所發(fā)射的電子，由在陰極基板10和陽極基板100之間施加的數(shù)千伏的電場加速，撞擊陽極基板上的熒光體111(112、113)。
間隔物30支撐陰極基板10和陽極基板100，抵抗大氣壓，因此使用例如板狀的玻璃、陶瓷或合成樹脂。
這里，用圖3詳細(xì)說明層間絕緣膜14。層間絕緣膜14是設(shè)置在陰極基板10和間隔物30之間的中間層，是為了使數(shù)據(jù)線11與掃描線20重疊的部分平坦化而設(shè)置的。
層間絕緣膜14，由下部層間絕緣膜14-1和上部層間絕緣膜14-2這2層構(gòu)成。下部層間絕緣膜14-1的厚度s形成得與數(shù)據(jù)線11的厚度d相同或比其更厚。由此，下部層間絕緣膜14-1填充相鄰數(shù)據(jù)線11之間的溝部，使得數(shù)據(jù)線11的上部的層變得很平坦。當(dāng)在下部層間絕緣膜14-1之上再形成上部層間絕緣膜14-2時，數(shù)據(jù)線11的上部的層會更平坦。
上部層間絕緣膜14-2的上面(掃描線20側(cè))與下面(數(shù)據(jù)線11側(cè))相比，凹凸的深度小得多，所以在其上形成的掃描線20的表面也是大致平坦的。因此，由間隔物30施加的壓力，施加在整個大致平坦的掃描線20上，不會像以往那樣，特別是只在數(shù)據(jù)線11之上的掃描線20的一部分上施加更強的壓力，所以不會破壞層間絕緣膜14。另外，如果層間絕緣膜14的整體厚度形成得與數(shù)據(jù)線11的厚度d相同或比其更厚，則層間絕緣膜14也可以由1層構(gòu)成。
在第2實施例中，如圖6所示，在陰極基板10上，形成數(shù)據(jù)線11、層間絕緣膜14以及掃描線20。層間絕緣膜14作為平坦化層所起到的作用很小。另外，在間隔物30和掃描線20之間形成有厚膜電極層，作為用于使數(shù)據(jù)線11與掃描線20的重疊部分平坦化的中間層。厚膜電極22具有降低掃描線20的電阻的作用。厚膜電極22的上表面(間隔物30側(cè))與下表面(掃描電極20側(cè))相比，凹凸的深度小，很平坦。當(dāng)層疊多個層時，表面的凹凸深度具有越靠上部的層，其凹凸深度越小的性質(zhì)。該厚膜電極22，通過絲網(wǎng)印刷法、分配器(dispenser)法、噴墨(ink jet)法等，印刷含有銀(Ag)等金屬材料和玻璃材料的漿料而形成。另外，該厚膜電極22可以是1層，也可以如圖6的虛線所示是2層。
在第3實施例中，如圖7所示，在陰極基板10形成有凹部18，收容在凹部18之中地形成有數(shù)據(jù)線11，數(shù)據(jù)線11的表面與陰極基板10的表面齊平。并且，在平坦的陰極基板10之上形成平坦的掃描線20。由此，掃描線20受到的來自間隔物30的壓力一樣，因此不會破壞掃描線20和數(shù)據(jù)線11之間的絕緣。因此，能防止層間短路。
數(shù)據(jù)線11和掃描線20之間的絕緣由保護絕緣層11-2保持。為了進(jìn)一步提高絕緣性能，從而提高可靠性，也可以在數(shù)據(jù)線11和掃描線20之間形成層間絕緣膜14，使得其收容在凹部18之中。
在本實施例中，如圖8所示，在陰極基板10上形成收容數(shù)據(jù)線11和掃描線20的一部分的凹部18。這種情況下，掃描線20在數(shù)據(jù)線11的邊界處隆起，受到來自間隔物30的壓力，但由于該隆起的掃描線20的部分是數(shù)據(jù)線11的邊界，所以不會發(fā)生掃描線20和數(shù)據(jù)線1的絕緣破壞。
數(shù)據(jù)線11和掃描線20之間的絕緣由保護絕緣層11-2保持。為了進(jìn)一步提高絕緣性能，從而提高可靠性，也可以在數(shù)據(jù)線11和掃描線20之間形成層間絕緣膜14，使得其收容在凹部18之中。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，其特征在于，包括陰極基板(10)，形成有電子發(fā)射區(qū)域(S)、數(shù)據(jù)線(11)、和與該數(shù)據(jù)線交叉的掃描線(20)；陽極基板(100)，與上述陰極基板相對配置，具有利用從上述電子發(fā)射區(qū)域發(fā)射出的電子的撞擊而發(fā)光的熒光體；間隔物(30)，設(shè)置在上述陰極基板和上述陽極基板之間，且設(shè)置在上述掃描線的上部，保持上述陰極基板和上述陽極基板之間的間隙；以及中間層(14、22)，設(shè)置在上述陰極基板和上述間隔物之間；其中，上述中間層的上述間隔物側(cè)的表面的凹凸深度比上述陰極基板側(cè)的表面的凹凸深度小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述中間層是設(shè)置在上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線之間的層間絕緣膜(14)，上述層間絕緣膜的上述掃描線側(cè)的表面的凹凸深度比上述數(shù)據(jù)線側(cè)的表面的凹凸深度小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述層間絕緣膜(14)形成在上述數(shù)據(jù)線(11)的上方，上述層間絕緣膜的厚度等于或大于上述數(shù)據(jù)線的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述層間絕緣膜(14)由不同的2層形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述中間層是設(shè)置在上述掃描線和上述間隔物之間的厚膜電極層(22)，上述厚膜電極層的上述間隔物側(cè)的表面的凹凸深度比上述掃描線側(cè)的表面的凹凸深度小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述厚膜電極層由不同的2層形成。
7.一種圖像顯示裝置，其特征在于，包括陰極基板(10)，形成有電子發(fā)射區(qū)域(S)、數(shù)據(jù)線(11)、和與該數(shù)據(jù)線交叉的掃描線(20)；陽極基板(100)，與上述陰極基板相對配置，具有利用從上述電子發(fā)射區(qū)域發(fā)射出的電子的撞擊而發(fā)光的熒光體；間隔物(30)，設(shè)置在上述陰極基板和上述陽極基板之間，且設(shè)置在上述掃描線的上部，保持上述陰極基板和上述陽極基板之間的間隙；以及凹部(18)，設(shè)置在上述陰極基板上，收容上述數(shù)據(jù)線；其中，在該凹部的數(shù)據(jù)線上方，中間隔著絕緣膜(11-2)地形成有上述掃描線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像顯示裝置，其特征在于收容于上述凹部(18)的上述數(shù)據(jù)線上方的上述絕緣膜，其與上述掃描線接觸的面是平坦的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述陰極基板的凹部(18)還收容上述掃描線的一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像顯示裝置，其特征在于收容于上述凹部(18)的上述數(shù)據(jù)線上方的上述絕緣膜，其與上述掃描線接觸的面是平坦的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子發(fā)射平板顯示器，具有形成了中間隔著絕緣層彼此交叉的數(shù)據(jù)線(11)和掃描線(20)、以及電子發(fā)射區(qū)域(S)的陰極基板(10)，從電子發(fā)射區(qū)域發(fā)射出的被加速了的電子撞擊設(shè)置于陽極基板(100)的熒光體而發(fā)光，在掃描線與數(shù)據(jù)線的重疊部分設(shè)置了中間層，減小了中間層的間隔物側(cè)的表面的凹凸而使之平坦化。中間層例如是在數(shù)據(jù)線之上形成的層間絕緣膜，或是在掃描線和間隔物之間形成的厚膜電極層。并且，在陰極基板上形成了凹部，而且使數(shù)據(jù)線收容于凹部，使掃描線與數(shù)據(jù)線的交叉部平坦化。
文檔編號H01J29/02GK1808681SQ200610001479
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月18日
發(fā)明者野口一成, 井上勇一, 內(nèi)田剛, 中村智樹 申請人:株式會社日立顯示器