專利名稱：電子束裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用電子發(fā)射器件并被應用于平板類型的圖像 顯示裝置(平板顯示器)的電子束裝置，更具體地講，涉及一種具有 后板的電極結構中的特征的電子束裝置。
背景技術：
迄今為止，圖像形成裝置可被提及為電子發(fā)射器件的一種使用形 式。例如，存在平板類型的電子束顯示板，在該電子束顯示板中，平 行布置電子源基底(后板)和相對的基底(面板)以使彼此面對，所 述后板由許多個冷陰極電子發(fā)射器件形成，所述面板具有各自用于加 速從電子發(fā)射器件發(fā)射的電子的陽極電極和發(fā)光構件，并且在真空中 將顯示板的內(nèi)部抽空。根據(jù)平板類型的電子束顯示板，與目前廣泛使用的陰極射線管(CRT)顯示裝置的重量和屏幕相比，可實現(xiàn)更輕的 重量和更大的屏幕。與使用液晶的平板類型的顯示板或者其它平板類 型的顯示板(諸如等離子體顯示器、電致發(fā)光顯示器等)相比，還可 提供更高亮度和更高質(zhì)量的圖像。在如下類型的圖像形成裝置中，有利的是施加高壓以獲得最大發(fā) 光亮度，在所述類型的圖像形成裝置中，在陽極電極和器件之間施加 電壓以如上所述地加速從冷陰極電子發(fā)射器件發(fā)射的電子。由于發(fā)射 的電子束根據(jù)器件類型而被發(fā)散直到它到達反電極為止，所以為了實 現(xiàn)具有高分辨率的顯示器，理想情況是，后板和面板之間的板間距離 短。然而，如果板間距離短，則由于板之間的電場不可避免地變高， 所以電子發(fā)射器件被放電毀壞的現(xiàn)象易于發(fā)生。在專利文獻1 (公開號為H05-299010的日本專利申請)中，公開了這樣的結構，即，在場發(fā)射類型的電子源中，通過在場發(fā)射電極 和供電線之間提供熔斷部分，由于局部發(fā)生的短路而引起的對外圍部分的影響^皮抑制。在專利文獻2 (^S開號為2002-343230的日本專利 申請)中，公開了這樣的結構，即，在場發(fā)射類型的電子源中，通過 在表面電極和總線電極之間提供狹窄部分，當過電流產(chǎn)生時，該狹窄 部分被斷開，從而抑制對外圍部分的影響。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)專利文獻1和2中所公開的結構，使熔斷部分斷開，從而防 止過電流在外圍部分中流動。然而，在這些結構中，如果過電流是由 放電電流引起，則存在新的放電進一步發(fā)生并且在熔斷部分中繼續(xù)的 情況。因此，要求一定要消滅放電?？紤]以上問題，本發(fā)明的一個目的在于提供一種具有高可靠性的 電子束裝置，在該電子束裝置中，可有效率地抑制放電。根據(jù)本發(fā)明，提供一種電子束裝置，包括后板，具有多個電子 發(fā)射器件和多個配線，每個電子發(fā)射器件被提供有器件電極，配線連 接至器件電極；和面板，其被提供有陽極電極并被布置為與后板相對， 以便通過從電子發(fā)射器件發(fā)射的電子來照射，其中，器件電極通過附 加電極電連接至配線，附加電極由導電材料形成，在抽空的氣氛中在 不低于器件電極的熔點的溫度下引起所述導電材料從固相直接到汽 相的相變。本發(fā)明的電子束裝置包括作為示例性實施例的以下結構。 附加電極由氧化鉬、氧化鎳、氧化錫、氧化銅或碳形成。 附加電極具有高溫部分，在電流流過高溫部分時，高溫部分的溫度局部增加，并且高溫部分和器件電極在電氣上最接近配線的部分之間的距離Ll以及高溫部分和最接近高溫部分的電子發(fā)射器件之間的距離P滿足關系Ll￡P/5。器件電極在配線側具有被定形為突向配線的弧的端部，配線在器件電極側具有被定形為沿著如下圓的弧的端部，所述圓的中心處于在電氣上最接近具有所述弧的配線的同位處。提供多個器件電極，提供連接至成對器件電極中的一個器件電極的多個第一配線，以及提供連接至所述成對器件電極中的另一器件電 極的多個第二配線并與第一配線交叉，以將絕緣層夾在其之間。在本發(fā)明中，通過附加電極執(zhí)行器件電極和配線的電連接，并且 附加電極由如下材料形成，即，在高溫下引起該材料從固相直接到汽 相的相變。因此，當由放電在器件電極上引起的陰極斑點向著配線移 動，在附加電極上不能連接器件電極，并且器件電極在其到達配線之 前消失。因而，在本發(fā)明的電子束裝置中，放電必定被抑制，并可防 止對外圍部分的影響。具體地講，在本發(fā)明中，當在接近于器件電極的附加電極的距離 處提供高溫部分時，陰極斑點的移動距離變短，從而使放電連接時間 變短，并可使損壞最小化。此外，在本發(fā)明中，在配線側，器件電極的端部被定形為弧，在 器件電極側，端部被定形在距在電氣上最接近器件電極的配線的位置 的相等距離處，從而連接至附加電極的配線上的放電電流的集中被抑 制。因此，即使當較大的放電電流流過時，也可使放電消失。從以下參考附圖對示例性實施例的描述，本發(fā)明的進一步的特征 將變得清楚。


圖l是示意性示出本發(fā)明的電子束裝置的實施例的平面圖。圖2A、圖2B、圖2C、圖2D、圖2E和圖2F是示意性示出圖1 中的后板的制造步驟的平面圖。圖3A、圖3B、圖3C、圖3D和圖3E是示出在本發(fā)明的電子束 裝置中發(fā)生的器件放電中的典型放電處理步驟的示圖。圖4是示出器件放電中的典型放電電流波形的示圖。圖5A和圖5B是示意性示出根據(jù)本發(fā)明的從器件電極上的陰極 斑點向著擴展配線流出的放電電流流量的示圖。圖6是示出本發(fā)明的電子束裝置的基本結構的示意圖。 圖7是示意性示出本發(fā)明的電子束裝置的另一實施例的平面圖。 圖8是用于描述在本發(fā)明中高溫部分和器件電極的端部之間的 位置關系的示圖。圖9是示意性示出本發(fā)明的電子束裝置的又一實施例的平面圖。 圖IO是本發(fā)明的比較的示意性平面圖。圖IIA、圖IIB和圖11C是示出本發(fā)明的實施例中的放電電流 波形的示圖。
具體實施方式
以下將描述本發(fā)明的示例性實施例。作為用在本發(fā)明中的電子發(fā)射器件，場發(fā)射類型的器件、MIM 類型的器件和表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射器件中的任何一種可被使用。具體地 講，從放電易于發(fā)生的觀點來講，電子發(fā)射器件應用于通常稱為高壓 類型的電子束裝置，幾kV或更高的電壓被施加于所述電子束裝置。以下將參考表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射器件用作電子源的示例來具體地 描述本發(fā)明的示例性實施例。在例如公開號為H02-056822號的日本 專利申請中公開了表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射器件的典型結構、制造方法和特 性。在圖6中示出了本發(fā)明的電子束裝置的基本結構。該電子束裝置 具有后板61;面板62，被布置為面對后板61;和框架部分64，其 被固定到板61和62的外緣部分，并與板61和62—起構成外殼。通 常，電子束裝置具有保持板61和62之間的距離的間隔件63 (組成構 件，諸如板形構件、柱形構件、肋骨等)，同時，間隔件63起抗大 氣壓結構的作用。后板61被提供有電子源以及用于驅(qū)動電子源的電 極和配線。圖1是示出本發(fā)明的示例性實施例中的與后板61上的兩個器件 對應的電子發(fā)射器件和配線組的平面圖。在該圖中，提供掃描信號 器件電極l;信息信號器件電極2;附加電極3;信息信號配線(第二配線)4;絕緣層5;掃描信號配線(第一配線)6;器件膜7;在器 件膜7上形成的電子發(fā)射部分8;和用于連接掃描信號配線6和附加 電極3的擴展配線9。掃描信號器件電極被提供有高溫部分IO。如圖 1所示， 一對器件電極由掃描信號器件電極1和信息信號器件電極2 形成。圖2A至圖2F示出圖1中的后板的電子發(fā)射器件和配線的制造 步驟。以下將描述每個步驟。首先，在基底(未顯示)上形成掃描信號器件電極1和信息信號 器件電極2(圖2A)。為了使配線6和4與器件膜7之間的電接觸電 阻穩(wěn)定，提供器件電極1和2。作為器件電極1和2的形成方法，理 想情況是使用諸如真空蒸汽沉積法的真空系統(tǒng)膜形成法、濺射法、等 離子體CVD法等。從與器件膜7的步驟差異小的觀點來講，理想情 況是，器件電極1和2中的每個為具有0.01-0.3nm范圍內(nèi)的厚度的薄 膜。作為器件電極1和2的材料，使用鋁、鈦、鉻、鎳、銅、鉬、釕、 銀、鵠、鉑、金等。隨后，形成信息信號配線4和擴展配線9 (圖2B)。在該實施 例中，附加電極3和掃描信號配線6通過擴展配線9而電連接。雖然 制造步驟不同，但是擴展配線9在電氣上為在其中掃描信號流動的掃 描信號配線6的一部分。理想情況是，通過增加信息信號配線4和擴 展配線9中的每個的膜厚度，信息信號配線4和擴展配線9中的每個 具有低電阻。作為形成方法，存在厚膜印刷法、使用Pt漿料的膠印 法等，所述厚膜印刷法對通過將Ag組分和玻璃組分混合到溶劑中而 獲得的厚膜漿料進行印刷和烘烤。還可應用將光刻技術用于厚膜漿料 印刷的感光漿料方法。在前述器件電極1和2的形成步驟中，可通過與器件電極1和2 的材料相同的材料形成擴展配線9。隨后，形成附加電極3 (圖2C)。附加電極3位于擴展配線9 和掃描信號器件電極1之間，分別電連接至擴展配線9和掃描信號器 件電極l。附加電極3由稱為升華導電材料的物質(zhì)構成，在抽空的氣氛中在不低于器件電極1和2的熔點的溫度下引起所述升華導電材料 從固相到汽相的相變，而不通過液相。作為附加電極3的特定材料， 理想情況是使用氧化鉬、氧化鎳、氧化錫、氧化銅或碳。作為形成方 法，除了諸如真空蒸汽沉積法的真空系統(tǒng)膜形成法、濺射法、等離子 體CVD法等之外，還可使用旋涂法、噴涂法等。隨后，形成絕緣層5 (圖2D)。為了部分覆蓋信息信號配線4 并防止在其后形成的掃描信號配線6短路，提供絕緣層5。為了確保 擴展配線9和掃描信號配線6之間的連接，提供凹形或接觸孔類型的 開口部分。作為構造絕緣層5的材料，使用適于保持信息信號配線4 和掃描信號配線6之間的絕緣的電介質(zhì)材料是足夠的。例如，可使用 絕緣厚膜漿料或者感光漿料。隨后，形成掃描信號配線6 (圖2E)。作為掃描信號配線6的 形成方法，可應用與信息信號配線4類似的方法。最后，形成器件膜7并形成電子發(fā)射部分8 (圖2F)。通常，關于在板(外殼)中發(fā)生的放電，主要考慮器件放電、異 物放電或投射放電。器件放電為當電子發(fā)射器件被過電壓等毀壞時發(fā) 生的放電，這樣的器件破壞變?yōu)橛|發(fā)。異物放電為當異物進入板時并 且異物正在移動的同時發(fā)生的放電。投射放電為當從板中的不必要的 投射過多地發(fā)射電子時發(fā)生的放電。根據(jù)本發(fā)明，獲得對于這些放電 中的任何一種放電的效果。在異物放電和投射放電中，在許多情況下， 在放電發(fā)生之后，放電移到電子發(fā)射器件或器件電極，并且實際上執(zhí) 行與器件放電相同的步驟。現(xiàn)在將參考作為示例的器件放電來描述該實施例中放電發(fā)生的情況。圖3A至圖3E示出器件放電中的典型放電進展步驟。首先，當 過電壓被施加于電子發(fā)射部分8并且器件膜7的一部分被毀壞時，器 件放電20發(fā)生(圖3A)。通過將器件放電的發(fā)生用作觸發(fā)，來自為 面板提供的陽極電極的放電電流流動，并且放電繼續(xù)進行。放電電流 從器件膜7流到連接至器件模7的器件電極1和2中。然而，在該實施例中，假設掃描信號器件電極l側的電阻充分小于信息信號器件電極2側的電阻，并且放電電流主要流到掃描信號器件電極1中。與放 電相關聯(lián)產(chǎn)生的陰極斑點21在掃描信號器件電極1上向著掃描信號 配線6前進(圖3B)。當電極寬度像該實施例中的掃描信號器件電 極l那樣在中間改變時，電流集中發(fā)生在電極寬度不連續(xù)并且溫度局 部升高的部分中。在本發(fā)明中，這樣的部分被稱為高溫部分23。當高 溫部分23的器件電極1被熔斷并被損壞時，開始生成陰極斑點21， 并且陰極斑點21從作為開始點的被損壞的部分移動(圖3C )。已在 參考文獻4 ( Contrib. Plasma Phys. 33 (1993) 4， 307-316 )等中公開了 陰極斑點21的移動和電極的熔斷。當時間進一步流逝時，陰極斑點21到達掃描信號器件電極1的 端部(圖3D )。電極消失的損害22余留在陰極斑點21去除的位置 中。由于當掃描信號器件電極1被熔斷并汽化時附加電極3到汽相的 相變發(fā)生，所以即使損害22發(fā)生，也不在附加電極3中形成陰極斑 點21。也就是說，陰極斑點21前進不超過掃描信號器件電極1，并 且放電最終被會聚(圖3E)。在附加電極3被層壓到掃描信號器件 電極l上的部分中，由于掃描信號器件電極l維持陰極斑點21，所以 放電不被會聚在這個位置中。由于陰極斑點21的電流密度高并已到達器件電極1和2的沸點 附近的溫度，所以陰極斑點21的溫度變得非常高。因此，附加電極3 到汽相的相變發(fā)生的溫度可以為器件電極1和2的沸點附近的溫度。在圖4中示出了與圖3中的放電進展步驟對應的放電電流24的 示意圖。與器件放電的發(fā)生相關聯(lián)地產(chǎn)生放電電流24(圖4中的(a))。 當陰極斑點21移到高溫部分23時，放電路徑的阻抗改變，從而在放 電電流24中發(fā)生中斷(圖4中的(b))。當陰極斑點21到達附加電極 3(圖4中的(c))并且陰極斑點21周圍的掃描信號器件電極1消失時， 放電被會聚，從而放電電流24不流動(圖4中的(d))。即使附加電極3部分連接至掃描信號配線6和掃描信號器件電極 1或者即使整個附加電極3被汽化并消失，也獲得類似的效果。陰極斑點21消失的條件為在預定位置上的掃描信號器件電極1消失，并 且這樣的條件與附加電極3的余留部分的存在或不存在無關。以上步驟為真空中的現(xiàn)象，具體地講，它指示其真空程度不大于 1x10 —3 Pa的高真空。也就是說，使用如下材料是足夠的，在該材料 中，在稱為三相點處的壓力不大于lxl(T3 Pa,在所述三相點，升華 特性出現(xiàn)。由于器件電極1和2對放電沒有貢獻，所以還考慮這樣的方法， 通過該方法，電極僅由附加電極3構成，而不使用器件電極1和2。 然而，由于適合于附加電極3的材料通常具有高電阻，或者從與器件 膜7的附著、膜特性的穩(wěn)定性等觀點來講，難以使用該材料。因此， 理想情況是，使用這樣的結構，即，將低電阻的導電材料用于器件電 極1和2，并且器件電極1和2通過附加電極3連接至配線6和4。 由于以上原因，在許多情況下，從電極電阻的角度來指定作為附加電 極3的形狀的厚度和長度。限制條件還存在于連接至附加電極3的擴展配線9的形狀中。圖 5A示意性地示出掃描信號器件電極1、擴展配線9、陰極斑點21已 到達掃描信號器件電極1的端部的情況下的陰極斑點21和從其流出 的放電電流的電流流量25。通常，電子束裝置中的放電電流的最大值 被設計為大約0.1-3 A，并且電流通過陰極斑點21流進擴展配線9中。 因此，依賴于結構，存在擴展配線9被熔斷并且放電跳過附加電極3 并在擴展配線9上繼續(xù)的危險。如圖5A所示，在擴展配線9的端部 被定形為位于距陰極斑點21的相等距離的弧的情況下，電流流量25 放射狀地流向該弧。然而，流到端部中的電流的密度小。另一方面， 在以下結構中，流到擴展配線9的端部中的電流的密度大，并且擴展 配線9被熔斷且放電繼續(xù)的危險高，如圖5B所示，在所述結構中， 在器件電極1側，在擴展配線9的端部中，位于距陰極斑點21的相 等距離的部分的所述部分的距離短。為了防止擴展配線9被熔斷，理想情況是，使用通過有限元解算 程序進行分析的方法，在有限元解算程序中，通過使用諸如包括擴展配線9的組成構件的材料恒定參數(shù)、放電電流值、陰極斑點寬度等的 條件來將電場-熱導分析結合起來，并且擴展配線9被設計為這樣的 形狀，即，它不超過熔點。具體數(shù)值根據(jù)所使用的材料和形狀而極不 相同。例如，假設通過使用Ag來形成擴展配線9,以便具有l(wèi)-10nm 的厚度，并且如圖l所示，在配線6側，器件電極l的端部被定形為 突向配線6側的弧。擴展配線9的端部被形成為圍繞在電氣上最接近 配線6的作為中心的所述弧上的位置(圖5A和圖5B中的陰極斑點 21的位置)的弧。從而，獲得幾A的放電電流的耐受屬性。圖7示意性地示出在作為本發(fā)明的另一實施例的后板中的電子 發(fā)射器件和配線組。這個實施例涉及這樣的示例，在該示例中，在配 線6側，器件電極l的端部被定形為直線，在器件電極l側，擴展配 線9的端部被定形為直線。在本發(fā)明中，器件電極l、擴展配線9和 附加電極3可被形成為任意形狀，只要以以下方式設計它們，即，預 防目標放電電流的耐受屬性被進一步提高。掃描信號器件電極1上的高溫部分23為當電流流過時其溫度局 部上升的部分。理想情況是，在掃描信號器件電極1和附加電極3的 連接位置中，高溫部分23接近于在電氣上最接近掃描信號配線6的 位置(也就是說，直到掃描信號配線6為止電阻最小的位置)。圖8 示出了這樣的關系。在圖8中，位置26指示在掃描信號器件電極1中在電氣上最接 近掃描信號配線6的位置。距離Ll指示連接位置26與高溫部分23 的直線。部分26還指示在掃描信號器件電極1上移動的陰極斑點21 最終到達的位置。理想情況是，距離Ll盡可能地短。具體地講，當 定義高溫部分23和鄰近電子發(fā)射器件之間的距離P時，理想情況是， 滿足至少L1^P/5。以下將描述原因。當假設直到放電平穩(wěn)所需要的時間為t并假設陰極斑點21的前進速度為Vare時，t = Ll/Varc。從陰極斑點21產(chǎn)生的氣體以速度VgM擴散到周圍，并到達鄰近電子發(fā)射器件。<formula>formula see original document page 12</formula>R:氣體常量=8.314772 J/molKT:電極的熔點溫度M:噴出的氣體的質(zhì)量數(shù)由于氣體分壓的增加，而導致存在放電發(fā)生在鄰近電子發(fā)射器件 中的情況。相關的電子發(fā)射器件和鄰近電子發(fā)射器件被連續(xù)損壞，損 壞的器件作為缺陷是顯著的。為了避免這樣的情形，以下條件是必要 的對于陰極斑點21 (在這種情況下，為高溫部分23)和鄰近電子 發(fā)射器件之間的距離P以及氣體分子的速度VgM，到達時間(P/Vgas) 比前述的直到放電平穩(wěn)所需要的時間T長。更具體地講，陰極斑點21 和鄰近電子發(fā)射器件之間的距離P為從陰極斑點21到鄰近電子發(fā)射 器件的電子發(fā)射部分8的距離。也就是說，存在以下關系P/VgasSLl/Varc。從高溫部分23到位置26的距離LI的條件如下。LI ^ P.Varc/Vgas通常，有報告顯示陰極斑點的速度Vare等于10-500m/sec (HANDBOOK OF VACUUM ARC SCIENCE AND TECHNOLOGY, NO YES PUBLICATIONS, 1995， pp 86 )。根據(jù)本 發(fā)明者等的檢驗，在本發(fā)明的結構中，Vare-200m/sec。關于氣體速度 Vgas，在本發(fā)明的情況下，電極材料和當形成電極材料膜時取得的諸 如Ar等的氣體起主導作用。假設T被設置為從Pt電極的熔點到沸點 的范圍(2042-4100K)內(nèi)的值，并且在Ar的情況下，噴出的氣體的 質(zhì)量數(shù)等于(M-39.95)，氣體速度Vgas等于大約1000m/sec。因此， 距離LKP/5，并且在高精度圖像顯示裝置中，由于P-大約200nm， 所以L1^40nm是必要條件。高溫部分23為當電子發(fā)射器件被驅(qū)動時其溫度變?yōu)樽罡邷囟鹊?部分。如果溫度局部升高，則可以使用這樣的結構，從而不僅器件電 極1和2的寬度改變，而且它們的厚度改變，或者提供其中轉(zhuǎn)角部分 的曲率半徑小的區(qū)域，由此使電流集中。還可使用這樣的結構，即，通過局部使用高電阻材料等來提供焦耳熱高的區(qū)域。雖然多個高溫部分23可存在，但是理想情況是在一個位置提供高溫部分23，因為可 容易地控制陰極斑點21。圖9示出在掃描信號器件電極1中不形成高溫部分23的結構示 例。在這種情況下，從電子發(fā)射部分8或者從器件電極1上的任意位 置開始放電。雖然在該實施例中顯示附加電極3連接至掃描信號器件電極1 的示例，但是如果放電電流還流進信息信號器件電極2，則還可使用 這樣的結構，即，在信息信號器件電極2側提供附加電極3。此外， 即使信息信號配線4和掃描信號配線6之間的垂直層壓關系相反，也 獲得類似的操作和效果。<示例>雖然以下將針對特定示例詳細描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于這 些示例。(示例1)根據(jù)圖2中示出的步驟制造圖1中示出的后板。在這個示例中， 堿組分的量小的厚度為2.8mm的PD-200的玻璃(由Asahi Glass Co. Ltd.生產(chǎn))被用作基底，此外，玻璃基底被涂覆有作為鈉阻斷層的厚 度為200nm的SiCh膜。<器件電極的形成>通過濺射法將厚度為5/20nm的Ti/Pt膜形成到玻璃基底上。在 此之后，將整個表面涂覆上光刻膠。隨后，通過一系列光刻技術執(zhí)行 圖案制作，所述光刻技術諸如曝光、顯影和蝕刻，從而形成掃描信號 器件電極1和信息信號器件電極2 (圖2A )。以Z字形形狀形成信息 信號器件電極2，以使具有高電阻。器件電極1和2中的每個的電阻 率等于0.25xl(T6 [Jlm。在掃描信號器件電極l中，將連接至器件膜 7的電極的寬度設置為20nm，將連接至附加電極3的電極的寬度設置 為10nm，前緣為半圓形，并且將電氣上最接近掃描信號配線6的部 分26和高溫部分23之間的距離Ll設置為20jun。配線的形成>在通過使用銀Ag的感光漿料墨執(zhí)行絲網(wǎng)印刷之后，將其干燥、 曝光到預定圖案中，并顯影。在此之后，在大約480K下對其進行烘 烤，從而形成信息信號配線4和擴展配線9 (圖2B)。將擴展配線9 的厚度設置為大約10nm，將其寬度設置為80fim，將其長度設置為 15(Him，連接至附加電極3的端部為半圓形，并且將其直徑設置為 30nm。將信息信號配線4的厚度設置為大約10pm，將其寬度設置為 20nm。測量制造的擴展配線9的電阻率，其等于0.03xl(T6 [Qml。擴 展配線9的最后的端部(不與附加電極3接觸的一側)連接至掃描信 號配線6。<附加電極的形成>在通過旋轉(zhuǎn)法將表面涂覆上光刻膠之后，通過使用預定圖案來執(zhí) 行曝光和顯影。隨后，通過噴涂法將表面涂覆上石墨，并在80K下對 其進行預烘烤。在此之后，將刻膠剝掉，并在200K下對表面進行后 烘烤，從而形成附加電極3 (圖2C)。作為這里所使用的石墨涂料， 通過將微細粒石墨分散到包含作為主組分的水的溶劑中而獲得的涂 料,皮4吏用。作為典型的材料，已知HITASOL(商標，由Hitachi Powdered Metals Co.， Ltd.生產(chǎn))。將附加電極3的厚度設置為大約 ljim，將其寬度設置為60nm，將其長度設置為30nm。<絕緣層的形成>當在掃描信號配線6之下印刷包含作為主組分的PbO的感光漿 料的絲網(wǎng)之后，將其膝光、顯影，最終在大約460K下烘烤，從而形 成各自具有厚度30fiin和寬度200nm的絕緣層5 (圖2D )，在后面 的步驟中形成掃描信號配線6。在絕緣層5中，在與擴展配線9的最 后的端部對應的區(qū)域中形成開口部分。<掃描信號配線的形成>在通過使用Ag漿料墨執(zhí)行絲網(wǎng)印刷之后，將其干燥，其后，在 450K下對其進行烘烤，從而形成具有厚度lOjim和寬度150fim的掃 描信號配線6,掃描信號配線6在絕緣層5上與信息信號配線4交叉(圖2E)。在以上步驟中還類似地形成對外部驅(qū)動電路的提取配線 和提取端子。測量這個示例中的配線組的電阻。以下線的電阻等于大約150Q， 該線從在其上形成器件膜7的掃描信號器件電極1開始，穿過掃描信 號配線6，并到達外部驅(qū)動電路。以下線的電阻等于大約150 11，該 線從信息信號器件電極2開始，穿過信息信號配線4，并到達外部驅(qū) 動電路。<器件膜和電子發(fā)射部分的形成>在對基底進行充分清潔之后，用包含防水劑的溶液對表面進行處 理，以使其不易被水沾濕。將脯氨鉭(palladium-proline )復合物以 混合比率85:15 (v/v)溶解到包含水和異丙醇(IPA)的水溶液中， 以使水溶液中的含量等于0.15質(zhì)量％ ，從而調(diào)節(jié)包含有機鈀的溶液。 通過使用壓電元件的噴墨涂覆裝置，調(diào)節(jié)包含有機鈀的溶液，以使點 直徑等于50nm，并將其施加在器件電極1和2之間。在此之后，在 空氣中在350K下執(zhí)行熱烘烤工藝10分鐘，從而獲得其最大厚度等于 IO腿的氧化把(PdO)。通過在包含少量氫氣的抽空的氣氛下對氧化鈀膜進行激勵和加 熱，氧化鈀減少，從而形成由鈀構成的器件膜7，同時，將電子發(fā)射 部分8形成為器件膜7的一部分(圖2F)。隨后，將三硝酰(trinitryl)引入抽空的大氣中，并在1.3xlO"Pa 的抽空的氣氛下對器件膜7執(zhí)行激勵工藝，從而使碳或碳化合物沉積 在電子發(fā)射部分附近。<顯示板的形成>制備面板62，通過將作為發(fā)光構件的磷光體膜和作為陽極電極 的金屬靠板層壓到玻璃基底上來獲得面板62。在較上和較下的位置布 置在以上步驟中制造的面板62和后板61。如圖6所示，在外緣部分 中布置框架部分64。通過間隔件63使板62和61之間的距離保持為 2mm，從而對它們進行密封。因而，獲得這樣的矩陣顯示板，在該顯 示板中，像素的數(shù)量等于3072x768，像素間距等于200x60nm。通過幾十kH的電阻器構件將面板62連接在每個像素的金屬靠板之間，從 而提供對放電電流的電流限制效果。 (示例2 )制造具有圖7中示出的結構的后板。由于其制造步驟與圖2中的 步驟類似，所以這里省略其描述。將擴展配線9的厚度設置為大約10nm，將其寬度設置為8(Him， 將其長度設置為13(Him。將附加電極3的厚度設置為大約lnm，將其 寬度設置為60nm，將其長度設置為30jim。在掃描信號器件電極1中，將連接至器件膜7的電極的寬度設置 為20nm，將連接至附加電極3的電極的寬度設置為lOjirni,將在電氣 上最接近掃描信號配線6的部分26和高溫部分23之間的距離Ll設 置為15拜。(示例3 )以與示例1類似的方式制造后板，除了器件電極1和2以及擴展 配線9同時由相同的材料構成之外。 (比較1)作為比較l，制造具有圖10中示出的結構的后板，在該結構中， 不提供附加電極3。由于除了圖2中的附加電極3之外該后板的制造 步驟與圖2中的步驟類似，所以這里省略其描述。將擴展配線9的厚 度設置為大約l(Hun，將其寬度設置為80pm，將其長度設置為150jim。<評價>對于如上所述獲得的示例1至3以及比較l的顯示板執(zhí)行普通的 圖像顯示操作，以使在所有的顯示板中獲得良好的顯示結果。隨后，為了確認本發(fā)明的效果，執(zhí)行放電實驗，在放電實驗中， 通過將過電壓施加于電子發(fā)射器件來人工地誘發(fā)器件放電。首先，在 板的中心，去除這樣的電子發(fā)射器件，其不是遠離間隔件的位置中的 適當?shù)牡刂?X,Y)上的像素及其三個外圍像素。這是因為在放電實 驗中，如果電子發(fā)射器件連接到將被驅(qū)動的配線上，則當施加電壓時， 根據(jù)器件特性的電流被添加到放電電流。作為電子發(fā)射器件的去除方法，通過將來自后板的背面的YAG激光照射到器件膜7來實現(xiàn)這樣 的器件去除。由于器件膜7為非常薄的膜，所以即使在低功率下，也 可去除器件膜7。隨后，分別地，將1至10kV的電壓施加于面板的陽極電極，將 -10至20V的電壓作為掃描信號施加，將+10至20V的電壓作為信息 信號施加。同時，通過使用電壓探針和電流探針來對電壓施加線上的 電壓和電流波形進行監(jiān)視。在該示例中，由于掃描信號側的電壓施加路徑的電阻比信息信號 側的電壓施加路徑的電阻小，所以大多數(shù)放電電流流到掃描信號配 線。以電路的方式，(掃描信號側信息信號側)的分流比等于(10:1)。 然而，如圖3所示，由于陰極斑點21在掃描信號器件電極1上移動 并且器件膜7被毀壞，從而使電阻上升，所以可認為流到信息信號側 的電流幾乎為零。實際上，來自信息信號配線4的放電電流等于20mA 或更小。圖IIA至圖11C示出在該實施例中從掃描信號配線6輸出的放 電電流的波形的示意圖。在該實施例中，圖IIA至圖11C中的時間 T0-T5和電流Al-A3的值如下。<formula>formula see original document page 17</formula>基于施加于面板的電壓的值對Al-A3的電流值進行調(diào)整。在電 流值Al的情況下，在示例1至3中，在時間Tl內(nèi)放電完成。在電流 值A2的情況下，在示例1和2中，在時間T3內(nèi)放電完成。在電流值A3的情況下，在示例1中，在時間T5內(nèi)放電完成。在放電實驗之后觀察后板的像素損壞，從而在所有的示例1至3 和比較l的顯示板中，僅在產(chǎn)生放電的像素中確認由放電引起的損壞。 然而，當在其中余留有電子發(fā)射器件的三個外圍像素被驅(qū)動時，在短 時間(Tl、 T3、 T5)內(nèi)放電沒有完成的顯示面板的發(fā)光在放電之后 稍微劣化。假設這是因為，由于放電在長時間內(nèi)繼續(xù)，所以后板的構 件被熔斷和汽化，并引起對外圍電子發(fā)射器件的損壞。在該實施例中，從高溫部分23到鄰近電子發(fā)射器件的距離等于 大約200nm。因此，位置26和高溫部分23之間的距離Ll等于以下 值。Ll S P/5 = 40 |um示例1至3滿足以上方程的條件。當掃描信號器件電極1的圖案 改變、距離Ll改變并進行檢查時，可在超過以上方程中的值的距離 Ll處的鄰近電子發(fā)射器件中確認損壞。盡管已參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是將理解，本發(fā)明不 限于所公開的示例性實施例。應該給予權利要求的范圍以最寬的解 釋，以便包括所有這樣的修改以及等同結構和功能。
權利要求
1、一種電子束裝置，包括后板，具有多個電子發(fā)射器件和多個配線，每個電子發(fā)射器件被提供有器件電極，配線連接至器件電極；和面板，被提供有陽極電極，并被布置成與后板相對，以便通過從電子發(fā)射器件發(fā)射的電子來照射，其中器件電極通過附加電極電連接至配線，附加電極由導電材料形成，在抽空的氣氛中在不低于器件電極的熔點的溫度下引起所述導電材料從固相直接到汽相的相變。
2、 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中， 附加電極由氧化鉬、氧化鎳、氧化錫、氧化銅或碳形成。
3、 根據(jù)權利要求l所述的裝置，其中，附加電極具有高溫部分，所述高溫部分的溫度在電流流過其時局 部升高，以及高溫部分和器件電極在電氣上最接近配線的部分之間的距離Ll 以及高溫部分和最接近高溫部分的電子發(fā)射器件之間的距離P滿足以下關系Ll《P/5。
4、 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，器件電極在配線側具有被定形為突向配線的弧的端部，配線在器 件電極側具有被定形為沿著如下圓的弧的端部，所述圓的中心處于在 電氣上最接近于具有所述弧的配線的位置處。
5、 根據(jù)權利要求l所述的裝置，其中，提供有多個器件電極，提供有連接至成對器件電極中的一個器件 電極的多個第一配線，提供有連接至所述成對器件電極中的另一器件 電極的多個第二配線并與第 一配線交叉，以將絕緣層夾在其之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子束裝置，具有后板，具有多個電子發(fā)射器件和多個配線，每個電子發(fā)射器件被提供有器件電極，配線連接至器件電極；面板，被提供有陽極電極，并被布置成與后板相對，以便通過從電子發(fā)射器件發(fā)射的電子來照射，其中，器件電極通過附加電極電連接至配線，附加電極由導電材料形成，在抽空的氣氛中在不低于器件電極的熔點的溫度下引起所述導電材料從固相直接到汽相的相變。
文檔編號H01J1/30GK101281841SQ200810090079
公開日2008年10月8日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權日2007年4月2日
發(fā)明者東尚史, 伊庭潤 申請人:佳能株式會社