專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平板狀的圖像顯示裝置，特別涉及謀求提高前面基板和背面基板之間的重疊位置精度的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為在高亮度、高清晰度方面優(yōu)良的顯示器件，以往廣泛使用彩色陰極射線管?？墒牵S著近年來信息處理裝置和電視廣播的像質(zhì)提高，對具有高亮度、高清晰度的特性，且重量輕、省空間的平面式圖像顯示裝置(平板顯示器、FPD)的需求日益提高。
作為其典型的例子，液晶顯示裝置、等離子體顯示裝置等已實(shí)用化。另外，被稱為電子發(fā)射式圖像顯示裝置或場致發(fā)射式圖像顯示裝置的利用了從電子源向真空發(fā)射電子的自發(fā)光式顯示裝置、以耗電量低為特征的有機(jī)EL顯示器等各種平面式圖像顯示裝置也正在謀求實(shí)用化。
在平面式圖像顯示裝置中的自發(fā)光式平板顯示器中，將電子源配置成矩陣狀的結(jié)構(gòu)已為人們所知，作為其中之一，利用微小、可集成的冷陰極的上述電子發(fā)射式的平板式圖像顯示裝置(以下稱為電子發(fā)射式FPD)也已經(jīng)為人們所知。
另外，在自發(fā)光式的平板顯示器中，對于其冷陰極，可使用Spindt型、表面?zhèn)鲗?dǎo)型、碳納米管型、層疊了金屬-絕緣體-金屬的MIM(Metal-Insulator-Metal)型、層疊了金屬-絕緣體-半導(dǎo)體的MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)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，已知有例如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中所公開的電子源。另外，關(guān)于金屬-絕緣體-半導(dǎo)體型電子源，已知有非專利文獻(xiàn)1中所發(fā)表的MOS型，關(guān)于金屬-絕緣體-半導(dǎo)體-金屬型電子源，已知有非專利文獻(xiàn)2等中所發(fā)表的HEED型電子源、非專利文獻(xiàn)3等中所發(fā)表的EL型電子源、非專利文獻(xiàn)4中所發(fā)表的多孔硅型電子源。
作為電子發(fā)射式FPD，顯示板包括具有如上所述的電子源的背面基板、具有熒光體層和施加用于使從電子源發(fā)射的電子轟擊該熒光體層的加速電壓的陽極的前面基板、以及使上述背面基板和前面基板相對，并將兩基板相對的內(nèi)部空間密封成預(yù)定的真空狀態(tài)的作為密封框的支撐體。電子發(fā)射式FPD將驅(qū)動電路與該顯示板組合進(jìn)行動作。
在具有MIM型電子源的圖像顯示裝置中，具有背面基板，該背面基板包括沿第1方向延伸并在與第1方向交叉的第2方向上并排設(shè)置的多個第1電極(例如陰極電極、圖像信號電極)、覆蓋該第1電極地形成的絕緣膜、在該絕緣膜上方沿上述第2方向延伸并在上述第1方向上并排設(shè)置的多個第2電極(例如柵極電極、掃描信號電極)、設(shè)置在上述第1電極和上述第2電極的交叉部附近的電子源，該背面基板具有由絕緣材料構(gòu)成的襯底，在襯底上形成上述電極。
在該結(jié)構(gòu)中，向上述掃描信號電極依次沿上述第1方向施加掃描信號。另外，在該襯底上，在掃描信號電極和圖像信號電極的各交叉部附近設(shè)置上述電子源，由供電電極連接兩電極和電子源，向電子源供給電流。
上述顯示裝置具有前面基板，上述前面基板與該背面基板相對，在上述相對的內(nèi)表面具有多種色的熒光體層和第3電極(陽極)。
前面基板由以玻璃為優(yōu)選的透光性材料形成。而且，在兩個基板的粘貼內(nèi)周邊緣處通過作為密封框的支撐體進(jìn)行密封，使由該背面基板、前面基板以及支撐體形成的內(nèi)部為真空，構(gòu)成顯示板。
電子源如上所述，位于第1電極和第2電極的交叉部附近，用第1電極和第2電極之間的電位差控制來自電子源的電子的發(fā)射量(包括發(fā)射的開、關(guān))。所發(fā)射的電子由位于前面基板的陽極施加的高電壓加速，轟擊同樣位于前面基板的熒光體層來進(jìn)行激發(fā)，從而以與該熒光體層的發(fā)光特性對應(yīng)的顏色的光發(fā)光。
各電子源與對應(yīng)的熒光體層成對地構(gòu)成單位像素。通常，由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)3色的單位像素構(gòu)成一個像素(彩色像素、pixel)。在彩色像素的情況下，單位像素也被稱為副像素(subpixel)。
在上述平面式的圖像顯示裝置中，一般在背面基板和前面基板之間的由上述支撐體所圍繞的顯示區(qū)內(nèi)固定配置多個間隔保持構(gòu)件(以下稱作間隔物)，與上述支撐體一起，使上述兩基板間的間隔保持為預(yù)定間隔。該間隔物一般由玻璃或陶瓷等絕緣材料形成的板狀體構(gòu)成，通常每隔多個像素設(shè)置在不妨礙像素動作的位置。
另外，作為密封框的支撐體由玻璃料等密封構(gòu)件固定在背面基板和前面基板之間的內(nèi)邊緣部，對該固定部進(jìn)行氣密密封，使之成為密封區(qū)域。由兩基板和支撐體形成的顯示區(qū)域內(nèi)部的真空度例如為10-5～10-7Torr。
在支撐體和兩基板之間的密封區(qū)域，與背面基板上形成的第1電極連接的第1電極引出端子、與第2電極連接的第2電極引出端子是貫通的。通常，作為密封框的支撐體由玻璃料等密封構(gòu)件固定在上述背面基板和前面基板上。第1電極引出端子和第2電極引出端子經(jīng)過密封框和背面基板的氣密密封部即密封區(qū)域而被引出。
在專利文獻(xiàn)3中公開了這樣一種結(jié)構(gòu)在顯示區(qū)周圍的非顯示區(qū)中包圍上述非顯示區(qū)地配置始終接地或在顯示動作內(nèi)間歇地設(shè)定為負(fù)電位的除電電極，防止由放電引起的畫面閃爍和場致發(fā)射式發(fā)射體的損壞。
日本特開平7-65710號公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開平10-153979號公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]日本特開平10-308189號公報(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.vol36，pL939[非專利文獻(xiàn)3]Electroluminescence，應(yīng)用物理第63卷，第6號，592頁 應(yīng)用物理第66卷，第5號，437頁發(fā)明內(nèi)容在上述現(xiàn)有技術(shù)中，在平面式圖像顯示裝置中，兩基板的電極的對位是至關(guān)重要的，特別是作為背面基板側(cè)的電子源和前面基板側(cè)的熒光體層的位置關(guān)系，要求該電子源和熒光體層以重心偏移在±10μm以下的高精度進(jìn)行對位。
另外，對于這種平面式圖像顯示裝置，提出過以下技術(shù)，即、通過從大尺寸玻璃板劃取多個塊，同時制造多個圖像顯示裝置的技術(shù)，和切斷并分離為單個基板后，進(jìn)行對位，然后進(jìn)行密封制造的技術(shù)。
進(jìn)而，在如上述那樣使用玻璃料這樣的密封材料對由玻璃材料構(gòu)成的兩基板和作為密封框的支撐體進(jìn)行密封的結(jié)構(gòu)中，必須進(jìn)行400℃左右的加熱的步驟，顯然，在該加熱步驟中，上述玻璃構(gòu)件會發(fā)生熱變形，從而需要考慮到該熱變形的對策。當(dāng)考慮該熱變形時，與上述通過劃取多個塊同時制造多個圖像顯示裝置的技術(shù)相比，切斷并分離為單個基板后進(jìn)行對位，然后進(jìn)行密封制造的技術(shù)能相對減少熱變形。
另外，在不需要加熱步驟或能進(jìn)行低溫加熱的密封構(gòu)造中，上述取多個面的制造技術(shù)具有能實(shí)現(xiàn)制造步驟的合理化、廉價等特征。
可以明確，無論哪種技術(shù)，上述兩基板間的電極的對位的好壞直接反映為顯示特性的優(yōu)劣。對于該對位，可考慮有外形基準(zhǔn)方式和利用對位標(biāo)記的方式等，但是各有利弊。在外形基準(zhǔn)方式中，存在難以根據(jù)兩基板的重疊形狀設(shè)定基準(zhǔn)點(diǎn)的情況。在對位標(biāo)記方式中，因?yàn)橐櫦盎迩袛辔恢?、或不能使真空區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)火花發(fā)生源等，所以存在對標(biāo)記形成位置有限制等的問題，無論在哪種方式中，都在尋求其解決方法。
因此，本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有課題而做出的，能以下述結(jié)構(gòu)來解決課題，即、在由兩基板和支撐體所包圍的真空區(qū)域內(nèi)，將對顯示無貢獻(xiàn)的非顯示的島狀電極和與該島狀電極相對的相對電極作為對位標(biāo)記配置在兩基板上，將該島狀電極和相對電極控制為預(yù)定的電位。
由此，能高精度地確保兩基板間的電極的相互位置，并且能從火花發(fā)生源中排除作為對位標(biāo)記的島狀電極和相對電極，減少火花的發(fā)生，可提供實(shí)現(xiàn)所期待的高質(zhì)量顯示、且長壽命的圖像顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過在彼此相對的兩基板中的一個基板的非顯示區(qū)域配置保持預(yù)定電位的島狀電極，該非顯示區(qū)域的島狀電極不會成為火花源，能避免火花發(fā)生的可能性，從而能得到長壽命、高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
另外，在彼此相對的兩基板中的另一個基板上具有能透過該基板識別島狀電極的相對電極，能透過該另一個基板的表面識別相對電極和島狀電極，確認(rèn)兩電極位置，謀求對位精度的提高，從而能得到可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過將島狀電極與對顯示有貢獻(xiàn)的電極(顯示區(qū)域)隔開配置，能得到可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過在背面基板配置島狀電極，能與其它電極同時形成島狀電極，從而可謀求操作性的提高。
根據(jù)本發(fā)明，通過島狀電極與對顯示有貢獻(xiàn)的電極連接，能將島狀電極控制為所期待的電位，能避免火花發(fā)生的可能性，能得到長壽命、可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明，島狀電極由與對顯示有貢獻(xiàn)的電極相同的材料構(gòu)成，從而能與相應(yīng)的對顯示有貢獻(xiàn)的電極同時形成島狀電極，可謀求操作性的提高，且能得到長壽命、可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過將相對電極和島狀電極設(shè)為大致同軸配置，可謀求對位精度的進(jìn)一步提高，能得到長壽命、可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明，在前面基板配置相對電極，從而相對電極易于形成，可謀求操作性的提高。
根據(jù)本發(fā)明，通過相對電極與陽極連接，能將相對電極控制在所期待的電位，能避免火花發(fā)生的可能性，從而能得到長壽命、可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明，相對電極由與陽極相同的材料構(gòu)成，從而能與陽極同時形成相對電極，可謀求操作性的提高，且能得到長壽命、可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明，前面基板和背面基板的外形尺寸不同，從而易于確保驅(qū)動器的外圍電路的安裝空間，而且如果在背面基板的端部搭載上述外圍電路，也能謀求圖像顯示裝置的小型化。
根據(jù)本發(fā)明，前面基板和背面基板具有同一外形尺寸，從而能使兩基板的取材通用化，因而是廉價的。
另外，通過將兩基板的端部錯開重疊，也能搭載上述外圍電路，并謀求圖像顯示裝置的小型化。
根據(jù)本發(fā)明，相對電極和島狀電極不會成為火花發(fā)生源，可作為對位標(biāo)記使用，從而能得到長壽命、可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。


圖1(a)和圖1(b)是用于說明本發(fā)明的圖像顯示裝置的一個實(shí)施例的圖，圖1(a)是從前面基板側(cè)觀察的俯視圖，圖1(b)是側(cè)視圖。
圖2是除去圖1(a)的前面基板后示出的背面基板的示意俯視圖。
圖3是沿圖1(a)的A-A線的示意剖視圖。
圖4是沿圖2的B-B線的背面基板和與該背面基板對應(yīng)的部分前面基板的示意剖視圖。
圖5是圖1(a)的“C”部放大圖。
圖6(a)和圖6(b)是用于說明本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例的圖，圖6(a)是從前面基板側(cè)觀察的俯視圖，圖6(b)是側(cè)視圖。
圖7是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例的背面基板的示意俯視圖。
圖8是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例的背面基板的示意俯視圖。
圖9是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例的背面基板的示意俯視圖。
圖10是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例的與圖5對應(yīng)的示意俯視圖。
圖11是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例的示意立體圖。
圖12(a)、圖12(b)和圖12(c)是說明本發(fā)明圖像顯示裝置的構(gòu)成像素的電子源的一個例子的圖。
圖13是應(yīng)用了本發(fā)明結(jié)構(gòu)的圖像顯示裝置的等效電路例的說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照實(shí)施例的附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。這里說明的是將發(fā)明應(yīng)用于電子發(fā)射式FPD的情況，但同樣能應(yīng)用于其它同樣的顯示裝置或類似的設(shè)備。
圖1(a)至圖5是用于說明本發(fā)明的圖像顯示裝置的一個實(shí)施例的圖，圖1(a)是從前面基板側(cè)觀察的俯視圖，圖1(b)是側(cè)視圖，圖2是除去圖1(a)的前面基板后示出的背面基板的示意俯視圖，圖3是沿圖1(a)的A-A線的示意剖視圖，圖4是沿圖2的B-B線的背面基板和與其背面基板對應(yīng)的部分前面基板的示意剖視圖，圖5是圖1(a)的“C”部放大圖。
在圖1(a)至圖5中，參考標(biāo)號1是背面基板，2是前面基板，這兩個基板1、2由厚度幾毫米、例如3mm左右的玻璃板構(gòu)成，關(guān)于外形尺寸，與前面基板2相比，背面基板1形成得大。3是支撐體，該支撐體3由厚度幾毫米、例如3mm左右的玻璃板或玻璃料的燒結(jié)體構(gòu)成。4是排氣管，該排氣管4固定在上述背面基板1上。上述支撐體3圍繞地插在所述兩基板1、2之間的周圍部，兩基板1、2通過玻璃料那樣的密封構(gòu)件5氣密密封。上述兩基板1、2在重疊方向(Z方向)上同軸配置，背面基板1具有在前面基板2外側(cè)的非重疊部111。前面基板2從支撐體3向X方向或Y方向的外側(cè)伸出的尺寸d不大于1mm。
或者相反，有時前面基板2不從支撐體3向外側(cè)伸出，而向內(nèi)側(cè)后退，該后退尺寸不大于1mm。
由該支撐體3和兩基板1、2以及密封構(gòu)件5所包圍的空間通過上述排氣管4排氣，保持例如10-3～10-7Pa的真空度，構(gòu)成顯示區(qū)域6。此外，上述排氣管4如上所述，安裝在上述背面基板1的外表面，與貫通該背面基板1穿設(shè)的通孔7連通，在排氣結(jié)束后，上述排氣管4被密封。
參考標(biāo)號8是圖像信號電極，該圖像信號電極8在背面基板1的內(nèi)表面沿一個方向(Y方向)延伸并在另一個方向(X方向)上并排設(shè)置。該圖像信號電極8具有圖像信號電極引出端子81，該端子的頂端部氣密貫穿支撐體3和背面基板1的氣密密封部之后，延伸到比前面基板2端面更外側(cè)的非重疊部111。因此，在背面基板1端部的比前面基板2的端面更外側(cè)的非重疊部111，圖像信號電極引出端子81成為露出的狀態(tài)。
參考標(biāo)號9是掃描信號電極，該掃描信號電極9在上述圖像信號電極8上方沿與之交叉的上述另一個方向(X方向)延伸，并沿上述一個方向(Y方向)并排設(shè)置。該掃描信號電極9在端部具有掃描信號電極引出端子91，該端子的頂端部氣密貫通了上述支撐體3和背面基板1的氣密密封部之后，延伸到比前面基板2的端面更外側(cè)的端部的非重疊部111。因此，在背面基板1的端部的比前面基板2的端面更外側(cè)的非重疊部111，掃描信號電極引出端子91成為露出的狀態(tài)。
參考標(biāo)號10是電子源，該電子源10設(shè)置在上述掃描信號電極9和圖像信號電極8的各交叉部附近，該電子源10與上述掃描信號電極9用連接電極11連接。此外，在上述圖像信號電極8和上述掃描信號電極9之間配置層間絕緣膜INS。
這里，上述圖像信號電極8使用例如Al/Nd膜，掃描信號電極9使用例如Ir/Pt/Au膜等。
參考標(biāo)號12是間隔物，該間隔物12由陶瓷材料構(gòu)成，被整形成長方形的薄板形狀，在本實(shí)施例中，在掃描信號電極9上方隔一條掃描信號電極直立配置一個，并用接合構(gòu)件13與兩基板1、2固定。該間隔物12通常每隔多個像素設(shè)置在不妨礙像素動作的位置。
該間隔物12的尺寸根據(jù)基板尺寸、支撐體3的高度、基板材料、間隔物的配置間隔、間隔物材料等設(shè)定，但一般來說，間隔物12的高度與上述支撐體3為大致相同的尺寸，間隔物12的厚度在幾十微米～幾毫米以下，間隔物12的長度是20mm～200mm左右，優(yōu)選80mm至120mm左右為實(shí)用的值。另外，該間隔物12具有108～109Ω·cm左右的電阻值。
參考標(biāo)號14是十字形狀的島狀電極，該島狀電極14在顯示區(qū)域6內(nèi)，且在接近不會給正常顯示帶來障礙的支撐體3的位置配置多個，通過引出線141與掃描信號電極9連接。該島狀電極14和引出線141可使用同一材料在形成掃描信號電極9的同時形成。另外，該島狀電極14是可從上述前面基板2的外面識別的配置結(jié)構(gòu)。
在上述前面基板2的背面基板1側(cè)的內(nèi)表面，由遮光用的BM(黑色矩陣)膜16劃分配置有紅色、綠色、藍(lán)色用的熒光體層15，用例如蒸鍍法覆蓋BM膜16和熒光體層15地設(shè)置由金屬薄膜構(gòu)成的背金(陽極)17，形成熒光面。在背金17上，在與上述島狀電極14相對的位置設(shè)置窗口部171，在該窗口部171配置具有包圍上述島狀電極14的形狀尺寸的框狀的相對電極172，是可從上述前面基板2的外面識別上述相對電極172和上述島狀電極14的結(jié)構(gòu)。
另外，作為上述熒光體層15的熒光體材料，例如作為紅色，可使用Y2O2S:Eu(P22-R)，作為綠色，可使用ZnS:Cu、Al(P22-G)，作為藍(lán)色，可使用ZnS:Ag，Cl(P22-B)。在該熒光面結(jié)構(gòu)中，使從上述電子源10發(fā)射的電子加速，轟擊構(gòu)成像素的對應(yīng)熒光體層15。由此，該熒光體層15以預(yù)定顏色的光發(fā)光，與其它像素的熒光體的發(fā)光色混合，構(gòu)成預(yù)定顏色的彩色像素。此外，陽極17示為面電極，但也可以是與掃描信號電極9交叉并按各像素列分割的帶狀電極。
如果是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)，通過使背面基板1上的多個島狀電極14和相對配置的前面基板2側(cè)的相對電極172的軸分別重合，能謀求兩基板的對位精度的提高，能得到可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。另外，向島狀電極14和相對電極172都施加預(yù)定的電壓，從而不存在成為火花發(fā)生源的電位懸浮的部位，所以能抑制火花發(fā)生，得到長壽命、可靠性高的圖像顯示裝置。另外，作為使兩基板1、2的外形尺寸不同的結(jié)構(gòu)，由于在背面基板1的各端部具有非重疊部111，所以使外圍電路易于搭載，能提高操作性，且能使圖像顯示裝置小型化。
圖6(a)、圖6(b)表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例，是與圖1(a)、圖1(b)分別對應(yīng)的圖，對于與之前說明的圖相同的部分標(biāo)記同一標(biāo)號。在圖6(a)、圖6(b)中，背面基板1和前面基板2具有相同的外形尺寸，該兩基板1、2錯開各自重心地重疊，是僅在背面基板1的兩個邊具有非重疊部111的結(jié)構(gòu)。另外，圖像信號電極8和掃描信號電極9各自的圖像信號電極引出端子81和掃描信號電極引出端子91，只在上述非重疊部111側(cè)引出。
根據(jù)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)，通過使兩基板1、2為同一外形尺寸，易于管理零件，并且廉價。此外，由于是電極引出端子81、91在非重疊部111引出的結(jié)構(gòu)，所以，外圍電路的搭載變得較為容易，能使圖像顯示裝置小型化。
圖7是本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例，是除去前面基板后示出的背面基板的示意俯視圖，對于與之前說明過的圖相同的部分標(biāo)記同一標(biāo)號。在圖7中，圖像信號電極引出端子81和掃描信號電極引出端子91，對應(yīng)于與未圖示的外圍電路元件的連接，在顯示區(qū)域6內(nèi)的接近支撐體3的位置分別設(shè)置彎曲部811、911。外圍電路元件內(nèi)的端子間間隔比電極間隔小，所以彎曲部811、911的彎曲方向朝向外圍電路元件的中心方向。而且，與此相應(yīng)地，在相鄰的外圍電路元件的布線間形成布線間露出區(qū)域118和119，上述布線間露出區(qū)域118和119的面積比一個外圍電路元件內(nèi)的電極引出端子間區(qū)域的面積大。而且，在該布線間露出區(qū)域119配置多個島狀電極14，并且通過引出線141將該島狀電極14與圖像信號電極8連接。雖然未圖示，但當(dāng)然要在前面基板2上配置與上述島狀電極14相對的相對電極。
如果是實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)，在面積比上述電極引出端子間區(qū)域大的布線間露出區(qū)域119配置島狀電極14，并將該島狀電極14與圖像信號電極8連接，從而不存在成為火花發(fā)生源的電位懸浮的部位，所以能抑制火花的發(fā)生，得到長壽命、可靠性高的圖像顯示裝置。
圖8是本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例，是除去前面基板后示出的背面基板的示意俯視圖，對于與之前說明過的圖相同的部分標(biāo)記同一標(biāo)號。在實(shí)施例4中，是通過引出線141將島狀電極14與掃描信號電極9連接的結(jié)構(gòu)，其它的與實(shí)施例3相同。根據(jù)實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)，能夠取得與實(shí)施例3同樣的作用效果。
圖9是本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例，是除去前面基板后示出的背面基板的示意俯視圖，對于與之前說明過的圖相同的部分標(biāo)記同一標(biāo)號。在實(shí)施例5中，是這樣的結(jié)構(gòu)在顯示區(qū)域6的與配置排氣用通孔7的角部不同的角部的露出區(qū)域，沿對角方向相對配置島狀電極14，通過引出線141分別與圖像信號電極8連接。
根據(jù)實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)，將島狀電極14與圖像信號電極8連接，從而不存在成為火花發(fā)生源的電位懸浮的部位，所以能抑制火花的發(fā)生，得到長壽命、可靠性高的圖像顯示裝置。
另外，角部的露出區(qū)域易于確保比較大的面積，并且是對顯示影響小的區(qū)域，所以能增大島狀電極的尺寸，并謀求對位精度的提高，從而能得到可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
此外，向島狀電極14施加預(yù)定的電壓，從而不存在成為火花發(fā)生源的電位懸浮的部位，所以能抑制火花的發(fā)生，得到長壽命、可靠性高的圖像顯示裝置。如果是實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)，就能用相對地配置在顯示區(qū)域6的對角方向的2個島狀電極14和設(shè)置在另一個角部的露出區(qū)域的排氣用通孔7這3個點(diǎn)進(jìn)行對位。
圖10是本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例，是與圖5對應(yīng)的示意俯視圖，對于與之前說明過的圖相同的部分標(biāo)記同一標(biāo)號。在圖10中，島狀電極14是菱形形狀，通過引出線141與預(yù)定的電源連接。另一方面，使與之對應(yīng)的陽極17的窗口部171也是相同的菱形形狀，除去其內(nèi)側(cè)中央部，成為比上述島狀電極14面積稍大的菱形形狀，從而形成了相對電極172。
根據(jù)實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)，能更正確地進(jìn)行菱形形狀的各角部的對位，謀求對位精度的提高，得到可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
圖11是本發(fā)明的圖像顯示裝置的其它實(shí)施例的示意立體圖，對于與之前說明過的圖相同的部分標(biāo)記同一標(biāo)號。在實(shí)施例7中，島狀電極14和相對電極172為相同或相似形狀。與上述各實(shí)施例同樣地配置這樣的島狀電極14和相對電極172的組合。
根據(jù)實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)，島狀電極14和相對電極172是大致相同的形狀，所以能更正確地進(jìn)行對位，能謀求對位精度的提高，得到可高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置。
圖12(a)、圖12(b)和圖12(c)是說明本發(fā)明的圖像顯示裝置的構(gòu)成像素的電子源的一個例子的圖，圖12(a)是俯視圖，圖12(b)是沿圖12(a)的E-E線的剖視圖，圖12(c)是沿圖12(a)的F-F線的剖視圖。該電子源是MIM型電子源。
下面按制造步驟說明該電子源的構(gòu)造。首先，在背面基板SUB1上形成下部電極DED(上述各實(shí)施例中的圖像信號電極8)、保護(hù)絕緣層INS1、絕緣層INS2。接著，用例如濺射法形成層間膜INS3、成為上部電極AED的供電線的上部總線電極(上述各實(shí)施例中的掃描信號電極9)和成為配置間隔物12用的間隔物電極的金屬膜。對下部電極或上部電極，能使用鋁，也能使用后述的其它金屬。
作為層間膜INS3，可使用例如氧化硅或氮化硅、硅等。這里，使用了氮化硅，膜厚為100nm。該層間膜INS3的功能在于，當(dāng)用陽極氧化形成的保護(hù)絕緣層INS1上具有氣孔時，填補(bǔ)該缺陷，保持下部電極DED和成為掃描信號電極的上部總線電極(在金屬膜下層MDL和金屬膜上層MAL之間夾有作為金屬膜中間層MML的銅(Cu)的3層層疊膜)之間的絕緣。
上部總線電極并不限于上述3層的層疊膜，也可以是3層以上的層數(shù)。例如作為金屬膜下層MDL、金屬膜上層MAL，可使用鋁(Al)、鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)等高耐氧化性的金屬材料、或包含它們的合金、它們的層疊膜。這里，作為金屬膜下層MDL、金屬膜上層MAL，使用了鋁和釹(Al-Nd)的合金。此外，作為金屬膜下層MDL，使用Al合金和Cr、W、Mo等的層疊膜，作為金屬膜上層MAL，使用Cr、W、Mo等和Al合金的層疊膜，通過使用與金屬膜中間層MML的Cu連接的膜為高熔點(diǎn)金屬的5層膜，使得在圖像顯示裝置的制造工藝中的加熱步驟時，高熔點(diǎn)金屬成為阻擋(barrier)膜，能抑制Al和Cu的合金化，所以對布線的低電阻化特別有效。
作為上述金屬膜下層MDL、金屬膜上層MAL只使用Al-Nd合金時，將該Al-Nd合金的膜厚設(shè)為金屬膜上層MAL比金屬膜下層MDL的厚，因?yàn)榻饘倌ぶ虚g層MML的Cu使布線電阻降低，所以使其盡量厚。這里，使金屬膜下層MDL的膜厚為300nm，金屬膜中間層MML的膜厚為4μm，金屬膜上層MAL的膜厚為450nm。金屬膜中間層MML的Cu除了濺射以外，也能通過電鍍等形成。
使用高熔點(diǎn)金屬的上述5層膜時，與Cu一樣，使可在磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液中進(jìn)行濕蝕刻的Mo夾著Cu的層疊膜作為金屬膜中間層MML使用是特別有效的。這時，使夾著Cu的Mo的膜厚為50nm，夾著該金屬膜中間層的金屬膜下層MDL的Al合金的膜厚為300nm，金屬膜上層MAL的Al合金的膜厚為450nm。
接著，通過用網(wǎng)板印刷進(jìn)行的抗蝕劑圖形化和蝕刻加工，將金屬膜上層MAL加工成與下部電極DED交叉的帶狀。在該蝕刻加工中，例如使用在磷酸、醋酸的混合水溶液中進(jìn)行的濕蝕刻。通過不在蝕刻液中加入硝酸，可以有選擇地只蝕刻Al-Nd合金而不蝕刻Cu。
在使用了Mo的5層膜時，也可以通過不在蝕刻液中加入硝酸，來有選擇地只蝕刻Al-Nd合金而不蝕刻Mo和Cu。這里，對每一個像素形成一個金屬膜上層MAL，也可以形成2個。
接著，原樣使用相同的抗蝕劑膜，或以金屬膜上層MAL的Al-Nd合金作為掩模，用例如磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液濕蝕刻金屬膜中間層MML的Cu。磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液的蝕刻液中的Cu的蝕刻速度比Al-Nd合金快得多，所以能有選擇地只蝕刻金屬膜中間層MML的Cu。使用了Mo的5層膜也是這樣，Mo和Cu的蝕刻速度比Al-Nd合金快得多，能有選擇地只蝕刻Mo和Cu的3層層疊膜。對Cu的蝕刻，過硫酸銨水溶液和過硫酸鈉水溶液也是有效的。
接著，通過用網(wǎng)板印刷進(jìn)行的抗蝕劑圖形化和蝕刻加工，將金屬膜下層MDL加工成與下部電極DED交叉的帶狀。該蝕刻加工，用在磷酸、醋酸的混合水溶液中的濕蝕刻來進(jìn)行。這時，通過使印刷的抗蝕劑膜從金屬膜上層MAL的帶狀電極的位置偏移，使金屬膜下層MDL的一方的單側(cè)端部EG1比金屬膜上層MAL突出，在此后的步驟中作為確保與上部電極AED的連接的接觸部。另外，在與金屬膜下層MDL的上述一方的單側(cè)端部EG1相反側(cè)的另一方的單側(cè)端部EG2，以金屬膜上層MAL和金屬膜中間層MML為掩模，進(jìn)行過蝕刻加工，像在金屬膜中間層MML上形成檐那樣地形成后退的部分。
由于該金屬膜中間層MML的檐，在以后的步驟中形成的上部電極AED被分離。這時，金屬膜上層MAL比金屬膜下層MDL的膜厚要厚，所以即使金屬膜下層MDL的蝕刻結(jié)束，也能在金屬膜中間層MML的Cu上留下金屬膜上層MAL。由此，能保護(hù)Cu的表面，所以即使使用Cu，也能具有耐氧化性，且使上部電極AED自對準(zhǔn)地分離，并且形成成為進(jìn)行供電的掃描信號布線的上部總線電極。另外，在采用由Mo夾著Cu的5層膜的金屬膜中間層MML的情況下，即使金屬膜上層MAL的Al合金很薄，Mo也能抑制Cu的氧化，所以不必使金屬膜上層MAL比金屬膜下層MDL的膜厚更厚。
接著，加工層間膜INS3，將電子發(fā)射部開口。電子發(fā)射部在由像素內(nèi)的一個下部電極DED、和下部電極DED交叉的2個上部總線電極(金屬膜下層MDL、金屬膜中間層MML、金屬膜上層MAL的層疊膜和未圖示的相鄰像素的金屬膜下層MDL、金屬膜中間層MML、金屬膜上層MAL的層疊膜)所夾的空間的交叉部的一部分形成。該蝕刻加工能通過例如使用了以CF4或SF6為主要成分的蝕刻氣體的干蝕刻來進(jìn)行。
最后，進(jìn)行上部電極AED的成膜。在該成膜中使用濺射法。作為上部電極AED，可以是鋁，或者也能使用銥(Ir)、鉑(Pt)、金(Au)的層疊膜，其膜厚例如為6nm。這時，上部電極AED，在上部總線電極(金屬膜下層MDL、金屬膜中間層MML、金屬膜上層MAL的層疊膜)的一方的端部(圖12(c)的右側(cè))，被由金屬膜中間層MML和金屬膜上層MAL的檐構(gòu)造而形成的金屬膜下層MDL的后退部(EG2)切斷。而且，在上部總線電極的另一方的端部(圖12(c)的左側(cè))，上部電極AED，通過金屬膜下層MDL的接觸部(EG1)與上部總線電極(金屬膜下層MDL、金屬膜中間層MML、金屬膜上層MAL的層疊膜)成膜連接而不發(fā)生斷線，成為向電子發(fā)射部供電的構(gòu)造。
圖13是應(yīng)用了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的圖像顯示裝置的等效電路例的說明圖。圖13中，虛線所示的區(qū)域是顯示區(qū)域6，在該顯示區(qū)域6中n個圖像信號電極8和m個掃描信號電極9相互交叉配置，形成排列為n×m矩陣的像素。矩陣的各交叉部構(gòu)成副像素，用圖中的3個單位像素(或者副像素)“R”、“G”、“B”的1組構(gòu)成1個彩色像素。須指出的是，電子源的結(jié)構(gòu)省略了圖示。圖像信號電極8(陰極電極)用圖像信號電極引出端子81與圖像信號驅(qū)動電路DDR連接，掃描信號電極(柵極電極)9用掃描信號電極引出端子91與掃描信號驅(qū)動電路SDR連接。從外部信號源向圖像信號驅(qū)動電路DDR輸入圖像信號NS，同樣地向掃描信號驅(qū)動電路SDR輸入掃描信號SS。
由此，通過向與依次選擇的掃描信號電極9交叉的圖像信號電極8供給圖像信號，能顯示二維的全彩色圖像。通過使用本結(jié)構(gòu)例的顯示板，能以比較低的電壓實(shí)現(xiàn)高效率的圖像顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，包括背面基板，具有沿第1方向延伸并沿與第1方向交叉的第2方向并排設(shè)置的多個第1電極、覆蓋上述第1電極地形成的絕緣膜、在上述絕緣膜上方沿上述第2方向延伸并沿上述第1方向并排設(shè)置的多個第2電極、以及設(shè)置在上述第1電極和上述第2電極的交叉部附近的電子源；前面基板，具有由從上述背面基板的上述電子源發(fā)射的電子的激發(fā)而發(fā)光的多個顏色的熒光體層和第3電極，并以預(yù)定的間隔與上述背面基板相對；支撐體，圍繞顯示區(qū)地插在上述背面基板和上述前面基板之間，保持上述預(yù)定的間隔；密封構(gòu)件，將上述支撐體的端面與上述前面基板和背面基板分別氣密密封；第1電極引出端子，將上述第1電極的至少一端從上述顯示區(qū)域經(jīng)過上述背面基板和上述支撐體相對的氣密密封區(qū)域引出到外側(cè)；以及第2電極引出端子，將上述第2電極的至少一端從上述顯示區(qū)域經(jīng)過上述背面基板和上述支撐體相對的氣密密封區(qū)域引出到外側(cè)；其中，上述背面基板和上述前面基板，以上述背面基板的一部分比上述前面基板突出的結(jié)構(gòu)重疊，上述支撐體的端面與上述前面基板和背面基板分別氣密密封，該圖像顯示裝置的特征在于上述背面基板和上述前面基板中的任一個基板，在與另一個基板相對的內(nèi)表面具有保持為預(yù)定的電位的多個島狀電極，上述另一個基板具有能透過該基板識別上述島狀電極的相對電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述島狀電極配置在比上述密封區(qū)域靠內(nèi)側(cè)、接近上述支撐體的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述島狀電極配置于上述背面基板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述島狀電極與上述第1電極或上述第2電極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述島狀電極通過引出線連接與上述第1電極和第2電極不同的電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述島狀電極由與上述第1電極或上述第2電極相同的材料構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述相對電極設(shè)置于在上述兩基板的重疊方向上與上述島狀電極大致同軸的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述相對電極配置于上述前面基板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述相對電極與上述第3電極連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述相對電極由與上述第3電極相同的材料構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述前面基板和背面基板的外形尺寸不同。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述前面基板和背面基板具有相同的外形尺寸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述第1電極是視頻信號電極，第2電極是掃描信號電極，第3電極是陽極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能提高兩基板的重疊對位精度、抑制火花的產(chǎn)生、長壽命、可進(jìn)行高質(zhì)量顯示的圖像顯示裝置，在背面基板(1)上配置多個島狀電極(14)，使該島狀電極(14)保持為預(yù)定的電位，并且在前面基板(2)上設(shè)置與該島狀電極(14)對應(yīng)的相對電極(172)，使該相對電極(172)連接陽極電極(17)。
文檔編號H01J9/26GK1808682SQ200610002070
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月20日
發(fā)明者金子好之, 木島勇一, 佐川雅一 申請人:株式會社日立顯示器