專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像顯示裝置，該圖像顯示裝置包括下部電極和上部電極；矩陣狀地形成薄膜型電子源的基板，該薄膜型電子源由夾置在下部電極和上部電極中的絕緣層等的電子加速層形成的，在上述下部電極和上部電極間施加電壓后從該上部電極發(fā)射電子；以及熒光面。
背景技術(shù)：
薄膜型電子源以層積了上部電極-電子加速層-下部電極這三種薄膜的構(gòu)造為基本，在上部電極-下部電極之間施加電壓，從上部電極的表面向真空中發(fā)射電子。例如，有層積了金屬-絕緣體-金屬的MIM(Metal-Insulator-Metal)型、金屬-絕緣體-半導(dǎo)體型等。有關(guān)MIM型，例如披露于(日本)特開平7-65710號，有關(guān)金屬-絕緣體-半導(dǎo)體型，披露了MOS型(J.Vac.Sci.Techonol.B11(2)p.429-432(1993))，在金屬-絕緣體-半導(dǎo)體-金屬型中披露了HEED型(high-efficency-electro-emission device、Jpn.J.Appl.Phys.、vol36、pL939等中記載)、EL型(Electroluminescence、應(yīng)用物理第63卷、第6號、592頁等上記載)、多孔硅型(應(yīng)用物理第66卷、第5號、437頁等上記載)等。
以MIM型為例，薄膜型電子源的工作原理示于圖2。在上部電極13和下部電極11之間施加驅(qū)動電壓Vd，使電子加速層12內(nèi)的電場達(dá)到1～10MV/cm左右，則下部電極11中的費(fèi)米能級附近的電子通過隧道現(xiàn)象穿過阻擋層，變?yōu)橄螂娮蛹铀賹?2、上部電極13的導(dǎo)帶注入的熱電子。這些熱電子在電子加速層12中、上部電極13中散射而損失能量，但具有上部電極13的功函數(shù)φ以上能量的一部分熱電子被發(fā)射到真空20中。其他薄膜型電子源也加速電子，在通過薄的上部電極13發(fā)射電子方面是相同的。
如果使多個上部電極13和多個下部電極11正交而形成矩陣，則這樣的薄膜型電子源可以從任意的場所產(chǎn)生電子射線，所以可用于圖像顯示裝置等的電子源。至今為止，可觀測到從Au-AlO-Al構(gòu)造的MIM(Metal-Insulator-Metal)構(gòu)造等中發(fā)射電子。
薄膜型電子源陣列使用薄的上部電極，以便應(yīng)用于圖像顯示裝置，通常附加作為饋電線的上部總線電極。此時，上部總線電極和上部電極的連接部必需與薄的上部電極不斷線。此外，為了不使薄的上部電極對電子加速層產(chǎn)生損傷，并且用抗蝕劑等不污染地加工上部電極，在上部總線電極上形成使電子發(fā)射部開口的層間絕緣膜，以該絕緣膜作為掩模并在每個像素中切斷上部電極是有效的。
作為滿足上述兩個條件的上部總線電極的構(gòu)造，我們提出以下方法如圖3所示的該構(gòu)造圖，將上部總線電極形成薄的上部總線電極下層16和厚的上部總線電極上層17的雙層構(gòu)造，在薄的上部總線電極下層16中使上部電極13不斷線而確保電接觸，擔(dān)任饋電的厚的上部總線電極上層17以堵塞層間絕緣膜18的懸伸來加工，以懸伸的臺階差來分離上部電極13(特開2001-256907(日本))。具體地說，在上部總線電極下層16中使用薄的W，在上部總線電極上層17中使用厚的Al合金，在層間絕緣層18上使用Si3N4或SiO2等。
但是，在將薄膜型電子源應(yīng)用于顯示器的情況下，為了熒光面與玻璃接合，必須經(jīng)過400℃以上進(jìn)行的熔結(jié)玻璃密封處理。在經(jīng)過該高溫處理時，在現(xiàn)有的構(gòu)造中產(chǎn)生兩個問題。首先，有薄的上部總線電極下層16的氧化問題。熔結(jié)玻璃密封處理在大氣中進(jìn)行較好，以便燒制熔結(jié)玻璃膏中包含的有機(jī)粘合劑，并省去氣體置換等設(shè)備和處理而降低成本，但相反會使電極材料氧化。為了防止氧化，即使在惰性氣體中進(jìn)行，也不能避免混入的氧造成的電極氧化。對于這個問題來說，現(xiàn)有的構(gòu)造存在薄的上部總線電極下層16的抗氧化性不充分的問題。例如，W是比較容易被氧化的材料，在膜厚為10nm左右薄的情況下，在400℃以上的加熱中幾乎被整體氧化，薄膜電阻值急劇增加，難以獲得與上部電極13的電接觸。如果膜厚厚于20nm以上，則表面氧化膜抑制氧化種的擴(kuò)散，可防止使整體氧化并維持低電阻，但臺階差變大，使電極連接的可靠性下降。
另一個問題是因熔結(jié)玻璃密封的高溫?zé)崽幚懋a(chǎn)生的熱應(yīng)力造成的薄的上部總線電極下層16的斷線。上部總線電極下層16通過熔結(jié)密封的高溫?zé)崽幚硌h(huán)，受到上部總線電極上層17和層間絕緣膜18的熱膨脹系數(shù)不同引起的應(yīng)力，上部總線電極上層17、層間絕緣膜18的致密化造成的應(yīng)力，產(chǎn)生變形。上部總線電極下層16與上部總線電極上層17和層間絕緣膜18相比非常薄，所以因該應(yīng)力容易產(chǎn)生斷線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過防止上部總線電極下層16的氧化，而且防止因為了防止該氧化而使上部總線電極下層16厚膜化情況下的臺階差造成的與上部電極13的電連接的可靠性下降、以及熱應(yīng)力造成的上部總線電極下層16的斷線，即使經(jīng)過高溫的熔結(jié)玻璃密封，仍然提供與上部電極13的電接觸的可靠性高的薄膜型電子源，從而實現(xiàn)制造良品率高、可靠性高的圖像顯示裝置。
本發(fā)明的目的如下實現(xiàn)提供一種圖像顯示裝置，包括具有下部電極和上部電極及被這些電極夾置的電子加速層，在所述下部電極和上部電極間施加電壓并將從該上部電極側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源形成陣列狀的基板；以及熒光面；其中，所述陣列狀的薄膜型電子源具有為了減少作為所述上部電極的饋電線朝向電子發(fā)射部側(cè)的膜厚而進(jìn)行了錐狀加工的上部總線電極，以及用于將所述上部電極分離給每個電子源的懸伸構(gòu)造。該懸伸構(gòu)造由兩種以上的材料的層積層構(gòu)成，上部總線電極和該懸伸構(gòu)造可以通過從上部總線電極側(cè)起依次層積第1金屬層(上部總線電極)、第2金屬層、絕緣層，或依次層積第1金屬層(上部總線電極)、絕緣層、第2金屬層，或依次層積第1絕緣層、第2絕緣層來實現(xiàn)。然后，對于同一腐蝕劑來說，通過使用該上部總線電極的腐蝕速度最慢，該懸伸構(gòu)造的層積膜的上部總線電極側(cè)的膜的腐蝕速度最快的材料組合，或使用上部總線電極和該懸伸構(gòu)造的層積膜由可分別選擇腐蝕的材料組合，可實現(xiàn)上部總線電極和懸伸構(gòu)造。


圖1是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示薄膜型電子源的工作原理的圖。
圖3是表示薄膜型電子源的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖5是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖6是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖7是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖8是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖9是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖10是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖11是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖12是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖13是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖14是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖15是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖16是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖17是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖18是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖19是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖20是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖21是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖22是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖23是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖24是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖25是表示本發(fā)明的薄膜型電子源的制造方法的圖。
圖26是表示使用了本發(fā)明的薄膜型電子源的顯示裝置的電子源基板的圖。
圖27是表示使用了本發(fā)明的薄膜型電子源的顯示裝置的熒光面基板的圖。
圖28是表示使用了本發(fā)明的薄膜型電子源的顯示裝置的剖面的圖。
圖29是表示使用了本發(fā)明的顯示裝置中的驅(qū)動電路的連接的圖。
圖30是表示本發(fā)明的顯示裝置中的驅(qū)動電壓波形的圖。
具體實施例方式
(第1實施例)作為實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第一實施例，以MIM型作為一例，說明從上部總線電極起以第1金屬層(上部總線電極)、第2金屬層、絕緣層的順序來層積構(gòu)成上部總線電極和懸伸構(gòu)造(overhangstructure)的層積膜情況的薄膜型電子源(cathode)。
首先，用圖4～15說明薄膜型電子源的形成方法。
開始，在玻璃等絕緣性的基板10上成膜下部電極用的金屬膜。作為下部電極材料，使用Al和Al合金。使用Al和Al合金的原因在于，可以通過陽極氧化形成優(yōu)質(zhì)的絕緣膜。這里，使用了摻雜了2原子量％的Nd的Al-Nd合金。在成膜上，例如使用濺射法。膜厚為300nm。成膜后通過感光工序、腐蝕工序形成條紋形狀的下部電極11。腐蝕例如采用磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液中的濕式腐蝕(圖4)。
接著，限制電子發(fā)射部，形成防止向下部電極邊緣集中電場的保護(hù)絕緣層14和電子加速層12。首先對作為下部電極11上的電子發(fā)射部的部分用抗蝕劑膜25進(jìn)行掩模，對其他部分有選擇地進(jìn)行深度陽極氧化，形成保護(hù)絕緣層14(圖5)。如果轉(zhuǎn)化電壓為100V，則可形成厚度約136nm的保護(hù)絕緣層14。接著，除去抗蝕劑膜25，對殘留的下部電極11的表面進(jìn)行陽極氧化。
例如，如果轉(zhuǎn)化電壓為6V，則在下部電極11上形成厚度約10nm的電子加速層12(圖6)。
接著，對作為上部電極13的饋電線的上部總線電極膜、在其下形成的第2保護(hù)絕緣層19、第1金屬層(上部總線電極)26、第2金屬層27例如用濺射法等進(jìn)行成膜。作為第2保護(hù)絕緣層19，例如使用Si氧化物，膜厚為40nm。在陽極氧化中形成的保護(hù)絕緣層14上有針孔的情況下，該第2保護(hù)絕緣層19起到埋沒該缺陷，保持下部電極11和上部總線電極間的絕緣的作用。作為第1金屬層(上部總線電極)26的材料，使用Al-Nd合金，作為第2金屬層27的材料，使用Cr。此外，作為第1金屬層(上部總線電極)26，還可使用Cr或Cr合金，作為第2金屬層27，可采用Mo、W、Ti、Nb等。第1金屬層(上部總線電極)26、第2金屬層27的膜厚都加厚成膜為300nm(圖7)。
接著，通過光刻工序?qū)⒌?金屬層27和第1金屬層(上部總線電極)26與下部電極11正交來加工形成。就腐蝕劑來說，Cr的第2金屬層27使用硝酸銨鈰水溶液等，Al-Nd合金的第1金屬層(上部總線電極)26使用磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液等(圖8)。隨后，對作為懸伸構(gòu)造的層積膜的上層的絕緣層28進(jìn)行成膜。絕緣層28例如可以利用SiO2和Si3N4等。在本實施例中，使用通過濺射法成膜的SiO2膜。在本實施例中，膜厚為500nm(圖9)。
接著，通過光刻工序在絕緣層28上對包含電子發(fā)射部的區(qū)域進(jìn)行開口。該加工例如使用CF4或SF6的干式腐蝕等就可以。使用CF4或SF6等氟化物系腐蝕氣體的干式腐蝕以對于Cr的第2金屬層27的高選擇比來腐蝕SiO2膜的絕緣層28，所以可將第2金屬層27作為阻擋膜而僅加工絕緣層28(圖10)。在第2金屬層27中使用了Ti的情況下也可同樣地加工。在第2金屬層27中使用了Mo和W、Nb的情況下，通過使用CF4或SF6等氟化物系腐蝕氣體的干式腐蝕法來進(jìn)行腐蝕，但此時可以將Al-Nd合金的第1金屬層(上部總線電極)26作為阻擋膜。接著，將電子發(fā)射部的Cr的第2金屬層27在硝酸銨鈰水溶液中進(jìn)行濕式腐蝕。該腐蝕劑對Cr進(jìn)行腐蝕，但幾乎不腐蝕用于絕緣層28的SiO2膜、Al-Nd合金的第1金屬層(上部總線電極)26和SiO2的第2保護(hù)絕緣層19。因此，以高的選擇比僅腐蝕第2金屬層27。因此，對于絕緣層(層間絕緣膜)28來說，第2金屬層27后退到內(nèi)側(cè)，形成開口部為懸伸狀的絕緣層28(圖11)。在第2金屬層27中使用了Mo的情況下，在磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液中對絕緣層28的下面進(jìn)行邊緣腐蝕，形成懸伸。Mo與Al和Al合金比較，在磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液中進(jìn)行差異不同的快速腐蝕，所以可按高的選擇比僅腐蝕第2金屬層27。在W和Ti的情況下，在銨和過氧化氫的混合水溶液等中，同樣能夠以高的選擇比僅腐蝕第2金屬層27。
通過將第2金屬層27中使用基于Mo和Nb等、CF4或SF6等的氟化物系腐蝕氣體的干式腐蝕法的腐蝕速度與用于絕緣層28的SiO2相比腐蝕速度快的材料以對絕緣層28中包含電子發(fā)射部的區(qū)域進(jìn)行開口的干式腐蝕來進(jìn)行充分過腐蝕，不與濕式腐蝕組合就可以作成懸伸構(gòu)造。此時，也可以將Al-Nd合金的第1金屬層(上部總線電極)26作為阻擋膜。
接著，通過感光工序、濕式腐蝕工序?qū)l-Nd合金的第1金屬層(上部總線電極)26進(jìn)行錐形加工，使得朝向電子發(fā)射部側(cè)的膜厚減少。錐形加工可如下實現(xiàn)使抗蝕劑涂敷后的預(yù)燒制溫度、顯像后的后燒制溫度比通常低，使抗蝕劑的粘結(jié)性下降，在濕式腐蝕中使抗蝕劑后退(圖12)。
接著，對SiO2的第2保護(hù)絕緣層19進(jìn)行濕式腐蝕，對電子發(fā)射部進(jìn)行開口。使用CF4或SF6等氟化物系腐蝕氣體的干式腐蝕法相對于Al合金的陽極氧化膜組成的電子加速層12、以及保護(hù)絕緣層14以高的選擇比來腐蝕SiO2的第2保護(hù)絕緣層19，所以可以減少對電子加速層12的損傷(圖13)。
接著，對電子加速層12再次進(jìn)行陽極氧化，修復(fù)損傷。電子加速層12修復(fù)后，最后進(jìn)行上部電極13膜的成膜。成膜方法例如使用濺射成膜。作為上部電極13，例如使用Ir、Pt、Au的層積膜，膜厚為幾nm。這里為5nm。成膜后的薄的上部電極13被絕緣層28的開口部的懸伸切斷，分離給每個電子源，并且與第2金屬層27和絕緣層28相比，與電子發(fā)射側(cè)加工成錐狀的Al-Nd膜的第1金屬層(上部總線電極)26接觸，成為饋電構(gòu)造(圖14)。
以上實施例作成的本發(fā)明的薄膜型電子源陣列中的1元件的剖面構(gòu)造示于圖15。
于是，構(gòu)成上部總線電極和懸伸構(gòu)造的層積膜為從上部總線電極側(cè)起依次層積了第1金屬層(上部總線電極)26、第2金屬層27、絕緣層28的構(gòu)造，使可以分別有選擇腐蝕各層的材料組合，或?qū)τ谕桓g劑，通過將第1金屬層(上部總線電極)26的腐蝕速度最慢，在其上的層積膜的上部總線電極側(cè)的膜的腐蝕速度最快的材料組合來形成懸伸構(gòu)造，從而在第2金屬層27上使用絕緣層28伸出的懸伸構(gòu)造，可以將上部電極分離給每個電子源，而且通過對第1金屬層(上部總線電極)26進(jìn)行錐形加工來減少向電子發(fā)射部側(cè)的膜厚，從而可以實現(xiàn)與上部電極13的電連接的可靠性高的薄膜型電子源。
(第2實施例)作為實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第2實施例，以MIM型為例來說明構(gòu)成上部總線電極和懸伸構(gòu)造的層積膜為從上部總線電極側(cè)起依次層積第1金屬層(上部總線電極)、絕緣層、第2金屬層(表面電極)情況下的薄膜型電子源。
首先，根據(jù)與實施例1相同的步驟來形成電子加速層12。接著，將第2保護(hù)絕緣層19和第1金屬層26進(jìn)行成膜。作為第2保護(hù)絕緣層19，例如使用Si氧化物，膜厚為40nm。而作為第1金屬層26的材料，使用Al-Nd合金。此外，作為第1金屬層26，也可使用Cr或Cr合金等。膜厚為300nm(圖16)。
接著，通過感光工序來加工形成第1金屬層(上部總線電極)26，以便與下部電極11正交。腐蝕劑使用磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液等(圖17)。
接著，對作為懸伸構(gòu)造的層積膜的絕緣層28和第2金屬層(表面電極)29進(jìn)行成膜。絕緣層28例如可以采用SiO2或Si3N4等。這里使用SiO2，膜厚為300nm。作為第2金屬層27，可以使用Al、Al合金、Cr、Cr合金、W等。在本實施例中，使用Al-Nd合金，膜厚為200nm(圖18)。
接著，通過光刻工序在第2金屬層(表面電極)29上對包含電子發(fā)射部的區(qū)域進(jìn)行開口。腐蝕劑使用磷酸、醋酸、硝酸的混合水溶液等(圖19)。接著，以第2金屬層(表面電極)29作為掩模，使用CF4或SF6以干式腐蝕來加工絕緣層28。使用CF4或SF6等氟化物系腐蝕氣體的干式腐蝕以對于第1金屬層26和第2金屬層(表面電極)29的Al-Nd合金的高選擇比來腐蝕絕緣層28的SiO2膜，所以能夠僅加工絕緣層28。因此，絕緣層28相對于第2金屬層(表面電極)29后退至內(nèi)側(cè)，形成懸伸構(gòu)造(圖20)。此時，Al-Nd合金的第1金屬層(上部總線電極)26成為阻擋膜。作為第2金屬層(表面電極)29，在使用W的情況下，如果使用CF4或SF6等氟化物系腐蝕氣體的干式腐蝕，則絕緣層28比第2金屬層(表面電極)29的W腐蝕得快，所以通過充分的過腐蝕，絕緣層28相對于第2金屬層(表面電極)29后退至內(nèi)側(cè)，形成懸伸構(gòu)造。此時，Al-Nd合金的第1金屬層(上部總線電極)26成為阻擋膜。
以下，通過與第1實施例相同的方法，對Al-Nd合金的第1金屬層(上部總線電極)26進(jìn)行錐形加工，使得朝向電子發(fā)射部側(cè)的膜厚減小，接著對SiO2的第2保護(hù)絕緣層19進(jìn)行干式腐蝕，對電子發(fā)射部進(jìn)行開口，而且對電子加速層12再次進(jìn)行陽極氧化，來修復(fù)損傷。最后完成上部電極13膜的成膜(圖21)。
以上實施例作成的本發(fā)明的薄膜型電子源陣列中的1元件的剖面構(gòu)造示于圖22。
于是，構(gòu)成上部總線電極和懸伸構(gòu)造的層積膜為從上部總線電極側(cè)起依次層積了第1金屬層(上部總線電極)26、絕緣層28、第2金屬層(表面電極)29的構(gòu)造，使可以分別有選擇腐蝕各層的材料組合，或?qū)τ谕桓g劑，通過將第1金屬層(上部總線電極)26的腐蝕速度最慢，在其上的層積膜的上部總線電極側(cè)的膜的腐蝕速度最快的材料組合來形成懸伸構(gòu)造，從而在絕緣層28上使用第2金屬層(表面電極)29伸出的懸伸構(gòu)造，可以將上部電極分離給每個電子源，而且通過對第1金屬層(上部總線電極)26進(jìn)行錐形加工來減少向電子發(fā)射部側(cè)的膜厚，從而可以實現(xiàn)與上部電極13的電連接的可靠性高的薄膜型電子源。
(第3實施例)作為實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第3實施例，以MIM型為例來說明構(gòu)成上部總線電極和懸伸構(gòu)造的層積膜為從上部總線電極側(cè)起依次層積第1金屬層(上部總線電極)、第1絕緣層、第2絕緣層情況下的薄膜型電子源。
首先，根據(jù)與實施例2相同的步驟來加工形成第1金屬層(上部總線電極)26，使得與下部電極11正交。這里，作為第1金屬層26的材料，使用Al-Nd合金。除此以外，作為第1金屬層，還可采用Cr或Cr合金等。膜厚為300nm(圖17)。
接著，將作為懸伸構(gòu)造的層積膜的第1絕緣層30和第2絕緣層31進(jìn)行成膜(圖23)。這里，作為第1絕緣層30，使用Si3N4，作為第2絕緣層31，使用SiO2。膜厚分別為300nm和150nm。
接著，通過光刻工序，在第2絕緣層31和第1絕緣層30上對包含電子發(fā)射部的區(qū)域進(jìn)行開口。這里使用CF4或SF6的干式腐蝕。使用CF4或SF6等氟化物系腐蝕氣體的干式腐蝕使Si3N4的第1絕緣層30比SiO2的第2絕緣層31腐蝕得快，所以通過充分的過腐蝕，第1絕緣層30相對于第2絕緣層31后退至內(nèi)側(cè)，形成懸伸構(gòu)造(圖24)。此時，Al-Nd合金的第1金屬層(上部總線電極)26成為阻擋膜。
作為第1絕緣層30和第2絕緣層31，可以使用腐蝕速度不同的旋涂玻璃(SOG)膜、聚硅烷等涂敷型絕緣膜的層積膜、或在第1絕緣層30、第2絕緣層31上與涂敷型絕緣膜通過濺射或CVD進(jìn)行成膜所得的SiO2或Si3N4等層積膜。絕緣膜一般因致密化而干式腐蝕速度不同，所以如果將第1絕緣層30上腐蝕速度快的物質(zhì)與第2絕緣層31上腐蝕速度慢的物質(zhì)進(jìn)行組合，則可以形成懸伸構(gòu)造。
以下，通過與第1實施例相同的方法，對Al-Nd合金的第1金屬層(上部總線電極)26進(jìn)行錐形加工，使得朝向電子發(fā)射部側(cè)的膜厚減小，接著對SiO2的第2保護(hù)絕緣層19進(jìn)行干式腐蝕，對電子發(fā)射部進(jìn)行開口，而且對電子加速層12再次進(jìn)行陽極氧化，來修復(fù)損傷。最后完成上部電極13膜的成膜(圖25)。
以上實施例作成的本發(fā)明的薄膜型電子源陣列中的1元件的剖面構(gòu)造示于圖21。
于是，構(gòu)成上部總線電極和懸伸構(gòu)造的層積膜為從上部總線電極側(cè)起依次層積了第1金屬層(上部總線電極)26、第1絕緣層30、第2絕緣層31的構(gòu)造，使可以分別有選擇腐蝕各層的材料組合，或?qū)τ谕桓g劑，通過將第1金屬層(上部總線電極)26的腐蝕速度最慢，在其上的層積膜的上部總線電極側(cè)的膜的腐蝕速度最快的材料的組合，從而使用在第1絕緣層30上第2絕緣層31伸出的懸伸構(gòu)造，可以將上部電極分離給每個電子源，而且通過對第1金屬層(上部總線電極)26進(jìn)行錐形加工來減少向電子發(fā)射部側(cè)的膜厚，從而可以實現(xiàn)與上部電極13的電連接的可靠性高的薄膜型電子源。
(第4實施例)下面，作為一例，說明通過隔板來粘結(jié)第1實施例形成的薄膜型電子源陣列基板(圖26)和熒光面，形成本發(fā)明的顯示裝置的方法。再有，在圖26、28、29中，為了圖面的簡化，將第1金屬層(上部總線電極)26、第2金屬層27集中描繪。以下，使用第2、第3實施例制成的電子源的情況也是同樣的。
顯示側(cè)基板的制作如下進(jìn)行(圖25)。面板110使用透光性的玻璃等。
首先，以提高顯示裝置的對比度為目的而形成黑底120。黑底120如下形成將混合了PVA(聚乙烯醇)和重鉻酸鈉的溶液涂敷在面板110上，在對要形成黑底120的以外部分照射紫外線進(jìn)行感光后，除去未感光部分，在那里涂敷溶解了石墨粉末的溶液，使PVA頂起(liftoff)。
接著，形成紅色熒光體111。將熒光體粒子中混合了PVA(聚乙烯醇)和重鉻酸鈉的溶液涂敷在面板110上后，對形成熒光體的部分照射紫外線進(jìn)行感光后，用水流除去未感光部分。對這樣形成的紅色熒光體111進(jìn)行構(gòu)圖。將圖形構(gòu)圖為圖27所示的帶狀。同樣，形成綠色熒光體112和藍(lán)色熒光體113。作為熒光體，可以例如紅色使用Y2O2SEu(P22-R)，綠色使用ZnSCu，Al(P22-G)，藍(lán)色使用ZnSAg，Cl(P22-B)。
接著，用硝化棉等的膜進(jìn)行鍍膜后，在整個面板110上鍍敷膜厚75nm左右的Al，作為金屬背114。該金屬背114起到加速電極的作用。然后，將面板110在大氣中加熱到400度左右使鍍膜和PVA等有機(jī)物加熱分解。這樣，完成顯示側(cè)基板。
將這樣制作的顯示側(cè)基板和基板10通過隔板40使用熔結(jié)玻璃115與周圍的框116進(jìn)行密封。密封在大氣中進(jìn)行，以便使溶解玻璃膏中包含的有機(jī)物的粘合劑飛散，節(jié)省氣體置換等設(shè)備及時間而實現(xiàn)低成本。即使這樣，Al-Nd膜的第1金屬層(上部總線電極)26也僅表面被氧化，通過相反的加熱與上部電極材料進(jìn)行合金，可以獲得穩(wěn)定的電接觸。
在圖28中表示與粘結(jié)后的顯示屏板的A-A’剖面、B-B’剖面相當(dāng)?shù)牟糠帧ＴO(shè)定隔板40的高度，使得面板110-基板10間的距離為1～3mm左右。隔板40在被上部電極13的膜覆蓋的絕緣層28上直立。這里，為了說明，在每個以R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))發(fā)光的點(diǎn)上都設(shè)置隔板40，但實際上在機(jī)械強(qiáng)度可抗的范圍內(nèi)，減少隔板40的片數(shù)(密度)，大體上每隔1cm設(shè)置就可以。
密封的屏板被排氣到10-7Torr左右的真空，進(jìn)行密封。密封后，將消氣劑激活，來維持屏板內(nèi)的真空。例如，在以Ba為主要成分的消氣劑材料的情況下，通過高頻感應(yīng)加熱等可以形成消氣劑膜。也可以使用以Zr為主要成分的非蒸發(fā)型消氣劑。
于是，在本實施例中，面板110和基板10間的距離為1～3mm左右，所以可以施加在金屬背114上的加速電壓為3～6KV的高電壓。因此，如上所述，熒光體可以使用陰極射線管(CRT)所用的熒光體。
圖29是這樣制作的顯示裝置屏板的驅(qū)動電路的連線圖。下部電極11連線到下部電極驅(qū)動電路50，上部總線電極26連線到上部電極驅(qū)動電路60。第m號的下部電極11 Km和第n號的上部總線電極26 Cn的交點(diǎn)用(m，n)表示。在金屬背114上始終施加3～6KV左右的加速電壓70。
圖30表示一例各驅(qū)動電路的產(chǎn)生電壓的波形。在時刻t0時，任何一個電極都為零電壓，所以不發(fā)射電子，因此，熒光體不發(fā)光。在時刻t1時，在下部電極11 K1上施加-V1的電壓，在上部總線電極26C1、C2上施加+V2的電壓。在交點(diǎn)(1，1)、(1，2)的下部電極11-上部電極13間施加(V1+V2)的電壓，所以只要將(V1+V2)設(shè)定在電子發(fā)射開始電壓以上，則從這兩個交點(diǎn)的薄膜型電子源中向真空發(fā)射電子。發(fā)射的電子通過施加在金屬背114上的加速電壓70來加速，入射到熒光體上，使其發(fā)光。在時刻t2時，如果在下部電極11的K2上施加-V1的電壓，在上部總線電極26的C1上施加V2的電壓，則同樣使交點(diǎn)(2，1)點(diǎn)亮。于是，通過改變施加在上部總線電極26的信號，可以顯示期望的圖像或信息。而通過適當(dāng)改變對上部總線電極26的施加電壓V1的大小，可以顯示某個色調(diào)的圖像。用于釋放電子加速層12中積蓄的電荷的反向電壓的施加，這里是在對所有下部電極11施加-V1后，通過對所有下部電極11施加V3，對所有上部總線電極26施加-V3’來進(jìn)行。
如以上那樣，可以制作沒有缺陷的薄膜型電子源，可以提高圖像顯示裝置的制造良品率。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，包括具有下部電極和上部電極、被這些電極夾置的電子加速層、在所述下部電極和上部電極間施加電壓并將從該上部電極側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源形成陣列狀的基板；以及熒光面；其特征在于，所述陣列狀的薄膜型電子源具有為了減少作為所述上部電極的饋電線朝向電子發(fā)射部側(cè)的膜厚而進(jìn)行了錐狀加工的上部總線電極，以及用于將所述上部電極分離給每個電子源的懸伸構(gòu)造。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述上部總線電極和懸伸構(gòu)造從該上部總線電極側(cè)起依次層積第1金屬層(上部總線電極)、第2金屬層、絕緣層來形成。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述上部總線電極和懸伸構(gòu)造從該上部總線電極側(cè)起依次層積第1金屬層(上部總線電極)、絕緣層、第2金屬層來形成。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述上部總線電極和懸伸構(gòu)造從該上部總線電極側(cè)起依次層積第1金屬層(上部總線電極)、第1絕緣層、第2絕緣層來形成。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于，對于同一腐蝕劑來說，所述上部總線電極和懸伸構(gòu)造使用該上部總線電極的腐蝕速度最慢，該懸伸構(gòu)造的層積膜的上部總線電極側(cè)的膜的腐蝕速度最快的材料組合。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述上部總線電極和懸伸構(gòu)造由可分別單獨(dú)選擇腐蝕的材料的組合來形成。
7.一種圖像顯示裝置，包括具有下部電極和上部電極，被這些電極夾置的電子加速層，在所述下部電極和上部電極間施加電壓并將從該上部電極側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源形成陣列狀的基板；以及熒光面；其特征在于，所述陣列狀的薄膜型電子源具有為了減少作為所述上部電極的饋電線朝向電子發(fā)射部側(cè)的膜厚而進(jìn)行了錐狀加工的上部總線電極，以及用于將所述上部電極分離給每個電子源的懸伸構(gòu)造，該懸伸構(gòu)造由兩種以上的不同材料的層積膜構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述上部總線電極和懸伸構(gòu)造從該上部總線電極側(cè)起依次層積第1金屬層(上部總線電極)、第2金屬層、絕緣層來形成。
9.如權(quán)利要求7所述的圖像顯示裝置，其特征在于，其特征在于，所述上部總線電極和懸伸構(gòu)造從該上部總線電極側(cè)起依次層積第1金屬層(上部總線電極)、絕緣層、第2金屬層來形成。
10.如權(quán)利要求7所述的圖像顯示裝置，其特征在于，其特征在于，所述上部總線電極和懸伸構(gòu)造從該上部總線電極側(cè)起依次層積第1金屬層(上部總線電極)、第1絕緣層、第2絕緣層來形成。
11.如權(quán)利要求7所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述上部總線電極和懸伸構(gòu)造對于同一腐蝕劑來說，使用該上部總線電極的腐蝕速度最慢、該懸伸構(gòu)造的層積膜的上部總線電極側(cè)的膜的腐蝕速度最快的材料組合。
12.如權(quán)利要求7所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述上部總線電極和懸伸構(gòu)造由可分別單獨(dú)選擇腐蝕的材料的組合來形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像顯示裝置，可實現(xiàn)上部電極的布線連接高可靠性。包括具有下部電極和上部電極，被這些電極夾置的電子加速層，在所述下部電極和上部電極間施加電壓并將從該上部電極側(cè)發(fā)射電子的薄膜型電子源形成陣列狀的基板；以及熒光面；其中，所述陣列狀的薄膜型電子源具有為了減少作為所述上部電極的饋電線朝向電子發(fā)射部側(cè)的膜厚而進(jìn)行了錐狀加工的上部總線電極，以及用于將所述上部電極分離給每個電子源的懸伸構(gòu)造。
文檔編號H01J29/04GK1409358SQ02130109
公開日2003年4月9日 申請日期2002年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月26日
發(fā)明者楠敏明, 佐川雅一, 鈴木睦三 申請人:株式會社日立制作所