(57)【要約】【課題】  薄膜型電子源を構成する下部電極と上部電極（上部電極給電線）間の絶縁破壊不良を防止して表示欠陥のない長寿命の画像表示装置を提供する。【解決手段】  カソード基板１０の上に下部電極１１、トンネル絶縁膜１２、上部電極１３を形成する。上部電極１３の下層に上部電極給電線１６が形成され、上部電極１３は接続電極１５で上部電極給電線１６に確実に接続される。上部電極１３および接続電極１５と下部電極１１の間にはフィールド絶縁層１２Aとスパッタで成膜された層間絶縁膜下層１４aと塗布成膜された層間絶縁膜上層１４bとが積層され、下部電極１１と上部電極１３（上部電極給電線１６）とを絶縁する。【選択図】    図１１
2006253032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜型電子源を一定の間隔で複数個配置したカソード基板と、それらに相対するよう点状または線状に蛍光膜を配置したアノード基板と、前記カソード基板と前記アノード基板とを所定間隔で支持する複数個のスペーサと、真空を保持するための枠ガラスとで真空パネル容器を構成し、前記カソード基板上には、層間絶縁層を介して互いに交差する行方向と列方向に伸びる複数の電気配線があり、それらの交点座標に対応する位置に前記薄膜型電子源が、列方向と行方向の前記電気配線につながれ、前記薄膜型電子源を線順次的に駆動することにより画像表示を行う画像表示装置であって、
前記冷陰極型電子源が、下部電極と上部電極、およびこれらの間に挟持される電子加速層からなり、
前記層間絶縁層が、塗膜形成され、かつ比誘電率が５以下の薄膜絶縁材料と、真空成膜された薄膜絶縁材料との少なくとも２層の薄膜積層体からなることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
薄膜型電子源を一定の間隔で複数個配置したカソード基板と、それらに相対するよう点状または線状に蛍光膜を配置したアノード基板と、前記カソード基板と前記アノード基板とを所定間隔で支持する複数個のスペーサと、真空を保持するための枠ガラスとで真空パネル容器を構成し、前記カソード基板上には、層間絶縁層を介して互いに交差する行方向と列方向に伸びる複数の電気配線があり、それらの交点座標に対応する位置に前記薄膜型電子源が列方向と行方向の前記電気配線につながれ、前記薄膜型電子源を線順次的に駆動することにより画像表示を行う画像表示装置であって、
前記層間絶縁層が、塗膜形成され、かつ比誘電率が５以下の薄膜絶縁材料と、真空成膜された薄膜絶縁材料との少なくとも２層の薄膜積層体からなり、前記複数の電気配線のうちの上部電極に接続される電気配線、もしくは前記層間絶縁膜のうちの真空成膜された絶縁膜が、前記塗布成膜可能な絶縁材料のパターン端部の少なくとも一部を覆うように配置されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記下部電極が、アルミニウム又はアルミニウム合金であり、前記電子加速層が、その陽極酸化膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記塗布成膜された絶縁層材料が、ＳＯＧ、無機又は有機もしくは両者混成のポリシラザンであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
電気配線である複数の走査線及びこの走査線と交差する電気配線である信号線の各交叉部近傍毎に当該走査線および信号線とに電気的に接続されて電子を放出する薄膜型電子源をマトリクス状に配置したカソード基板と、前記薄膜型電子源のそれぞれに対応して配置した複数色の蛍光膜とアノードを有するアノード基板とを具備する画像表示装置であって、
前記走査線および前記信号線の間を絶縁する絶縁膜は塗布型絶縁膜であり、
前記塗布型絶縁膜上に接して形成される前記走査線または前記信号線は、内部応力がマイナス２５０ＭＰａ以下の金属膜で形成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
前記走査線または前記信号線を形成する金属膜は、添加金属を含まない純アルミニウムまたは純銅であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記塗布型絶縁層上に形成される前記走査線または前記信号線の金属膜の上に融点が１２００℃以上の高融点金属膜を積層してなることを特徴とする請求項５または６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記高融点金属膜が、クロム、ニッケル、モリブデン、タングステンのうちの少なくとも１種、またはこれらの２種以上の合金からなることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記塗布型絶縁層上に形成される前記走査線または前記信号線の金属膜は、前記塗布型絶縁膜側から、膜厚が１００ｎｍ以下、望ましくは５０ｎｍ以下の高融点遷移金属膜と、アルミニウムまたは銅の金属膜の二層膜であることを特徴とする請求項５または８の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記塗布型絶縁層上に形成される前記走査線または前記信号線の金属膜は、前記塗布型絶縁膜側から、膜厚が１０ｎｍ以下の高融点遷移金属膜と、アルミニウムまたは銅の金属膜と、アルミニウムまたは銅より融点の高い金属材料を順に形成した積層膜であることを特徴とする請求項５乃至８の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記塗布型絶縁膜は、真空中のドライプロセスにより形成された絶縁膜、または溶液中のウェットプロセスにより形成された絶縁膜、またはそれらの積層膜上に塗布形成されていることを特徴とする請求項５乃至１０の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記塗布絶縁膜は、有機または無機のケイ素ポリマーであることを特徴とする請求項５乃至１１の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記塗布絶縁膜は、ポリシラザンであることを特徴とする請求項５乃至１１の何れかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置とその製造方法にかかり、特に薄膜型電子源アレイを用いた自発光型のフラットパネルディスプレイとも称する画像表示装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
微少で集積可能な薄膜型電子源とも称する電子放出型電子源を利用する画像表示装置が開発されている。なお、薄膜型電子源は、上部電極―電子加速層―下部電極の三層薄膜構造を基本とし、上部電極―下部電極の間に電圧を印加して上部電極の表面から真空中に電子を放出させるものである。例えば、金属―絶縁体―金属を積層したＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型、金属―絶縁体―半導体を積層したＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型、金属―絶縁体―半導体−金属型、ＥＬ型、ポーラスシリコン型等がある。
【０００３】
ＭＩＭ型について、例えば特許文献１、特許文献２に、金属―絶縁体―半導体型については非特許文献１に、金属―絶縁体―半導体−金属型については非特許文献２に、ＥＬ型については非特許文献３に、ポーラスシリコン型については非特許文献４に報告されている。
【０００４】
図１は、薄膜型電子源の構造の一例をＭＩＭ型を例として説明する断面図である。そして、図２は、薄膜型電子源の動作原理を説明する図である。ＭＩＭ型の薄膜型電子源は、基板１０に成膜した下部電極１１にトンネル絶縁膜（トンネル絶縁層とも言う）１２と層間絶縁膜１４を介して交叉させて積層した上部電極１３を有する。上部電極１３には上部電極給電配線１６と接続電極１５により給電される。
【０００５】
図１に示した薄膜型電子源の動作原理を図２により説明する。図２において、上部電極１３と下部電極１１の間に駆動電圧Ｖｄを印加して、電子加速層であるトンネル絶縁層１２内の電界を１〜１０ＭＶ／ｃｍ程度にすると、下部電極１１中のフェルミ準位近傍の電子はトンネル現象により、障壁を透過し、トンネル絶縁膜１２、上部電極１３の伝導帯へ注入されホットエレクトロンとなる。
【０００６】
これらのホットエレクトロンはトンネル絶縁膜１２中、上部電極１３中で拡散されてエネルギーを損失するが、上部電極１３の仕事関数φ以上のエネルギーを有する一部のホットエレクトロンは真空２０中に放出される。他の薄膜型電子源も、原理は多少異なるものもあるが、薄い上部電極１３を通してホットエレクトロンを放出する点で共通する。
【０００７】
そして、このような薄膜型電子源を構成する下部電極と、下部電極とに交差する上部電極およびこの上部電極に給電する上部電極給電線配線を二次元マトリクス状に配置して薄膜型電子源アレイとし、下部電極に表示信号を印加し、上部電極（上部電極給電配線）に走査信号を印加して交差部の薄膜型電子源からの電子を蛍光体に指向させて励起することで画像表示装置を構成する。なお、この場合、上部電極給電配線は走査線バス配線となる。薄膜型電子源に関しては、例えば、次のような文献を挙げることができる。
【特許文献１】特開平７−６５７１０号公報
【特許文献２】特開平１０−１５３９７９号公報
【非特許文献１】ｊ.Ｖａｃ.Ｓｃｉ.Ｔｅｃｈｏｎｏｌ.Ｂ１１(２)ｐ.４２９−４３２(１９９３)
【非特許文献２】Ｊｐｎ、ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、ｖｏｌ．３６、ｐｐ.９３９
【非特許文献３】応用物理 第６３巻、第６号、５９２頁
【非特許文献４】応用物理  第６６巻、第５号、４３７頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記したように、この種の画像表示装置では、下部電極に表示信号を印加し、上部電極（上部電極給電線）に走査信号を印加することで交差部の薄膜型電子源を選択するものであるため、薄膜型電子源アレイの下部電極と上部電極（上部電極給電配線）の間の絶縁が重要である。両者の間に絶縁不良があると、下部電極と上部電極又は上部電極給電配線の間が電気的に短絡し、画像欠陥を生じる。そのため、電子加速層となるトンネル絶縁膜、および電子放出部を制限する層間絶縁膜は無欠陥であることが要求される。
【０００９】
従来から、トンネル絶縁膜および層間絶縁膜の形成に陽極酸化という電気化学的成膜法が用いられている。この成膜法は、他の成膜法に比べて、膜質、膜厚の均一性に格段に優れており、この電子源アレイを有する大規模（大面積）の画像表示装置を構成する表示パネルの形成に適している。しかしながら、陽極酸化には、以下の（１）〜（３）に記載したような課題がある。
【００１０】
（１）表面に付着した異物などにより電流が流れない場所があると、絶縁不良を引き起こす。（２）薄膜型電子源アレイを形成した表示パネルを構成した場合、スペーサを介してカソード基板（陰極基板とも言う）にかかる大気圧により、薄膜型電子源アレイの層間絶縁膜が機械的な損傷を受け、タイムゼロの絶縁破壊不良を起こす。（３）一般的に薄膜型電子源の静電容量は液晶素子に比べて大きい。これは、絶縁膜であるアルミナの比誘電率が１０と大きいことと、膜厚が１０ｎｍ程度と薄いためである。このため、十分な電流供給能力を持つ駆動回路チップ（ＩＣ若しくはＬＳＩ）を使用しなければならず、液晶素子に比べて回路コストが高くなる恐れがある。
【００１１】
静電容量の内訳を見ると、トンネル絶縁膜と層間絶縁膜がそれぞれ半分を占める。トンネル絶縁膜は層間絶縁膜に比べて、膜厚、面積とも１／１０、一方、誘電率は両者とも同じ（比誘電率:〜１０）なので、静電容量としてはほぼ同量となる。寄生容量を減らすには、層間絶縁膜の膜厚を増やせば良いが、局所酸化用レジストマスクの絶縁耐圧の関係上、単純に酸化電圧を上げることは困難であった。
【００１２】
本発明の目的は、薄膜型電子源を構成する下部電極と上部電極（上部電極給電線）間の絶縁破壊不良を防止して表示欠陥のない長寿命の画像表示装置を提供することにある。
【００１３】
このような電子源を複数の行（例えば水平方向）と複数の列（例えば垂直方向）に並べてマトリクスを形成し、各電子源対応に配列した多数の蛍光膜（蛍光体）およびアノードを真空中に配置して画像表示装置を構成することができる。この様な構成とした画像表示装置において画像表示を行う場合、線順次駆動方式と呼ばれる駆動方法が標準的に採用されている。これは、例えば毎秒６０枚（６０フレーム）の静止画を表示する際、各フレームにおける表示を走査線（水平方向）毎に行う方式である。従って、同一走査線上にある、信号線の数に対応する電子源は全て同時に動作することになる。動作時走査線には、サブピクセル（フルカラー表示のための１画素（ピクセル）を構成する単色画素、副画素とも称する）に含まれる電子源が消費する電流に、全信号線数をかけた電流が流れる。この走査線電流は、配線抵抗により走査線に沿った電圧降下をもたらすため、電子源の均一な動作を妨げることになる。特に大型の画像表示装置を実現する上で走査線の配線抵抗による電圧降下は大きな問題である。
【００１４】
上記のような薄膜型電子源をカソード（電子源）として用いた画像表示装置では、当該カソードへの充放電電力の低減による低消費電力化、駆動回路（ドライバ）負荷の低減、ＣＲ時定数低減による信号遅延防止のため、走査線―信号線間容量の低減が求められている。その実現には、走査線―信号線間の層間絶縁膜に誘電率が低く厚膜化の容易な塗布型絶縁膜の利用が有望視されている。
【００１５】
しかしながら、塗布型絶縁膜は、その塗布後の乾燥、焼成により収縮するため、引っ張り応力に対して脆い。これに対し、層間絶縁層上に形成する金属配線は、概して引っ張り応力の強い材料が多い。そのため、塗布型絶縁膜で形成した層間絶縁膜上に引っ張り応力の強い金属配線を成膜すると、ひび割れを起こし、膜剥がれが発生し易く、断線の一原因ともなる。
【００１６】
このような配線材料としては、クロム（Ｃｒ）やアルミニウム（Ａｌ）が広く使用されている。クロムは引っ張り応力の極めて強い金属材料であり、塗布絶縁膜上に成膜すると容易にひび割れが発生する。また、アルミニウムにネオジム（Ｎｄ）やタンタル（Ｔａ）などを添加した合金膜も、成膜直後は引っ張り応力は低いものの、表示基板の封着熱工程の際、合金膜の応力が変化して強い引っ張り応力が発生するため、ひび割れが発生する。その結果、断線などの発生で信頼性が低下する。このことは、信号線と走査線を層間絶縁膜で分離形成するマトリクス型の画像表示装置に限らず、塗布型絶縁上に金属薄膜の配線等を成膜する他の同様な膜構造においても同様である。
【００１７】
本発明の他の目的は、塗布型絶縁膜上に成膜しても、ひび割れを起こさない金属膜構造を備えた高信頼性の画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、薄膜型電子源を一定の間隔で複数個配置したカソード基板と、それらに相対するよう点状または線状に蛍光膜を配置したアノード基板と、前記カソード基板と前記アノード基板とを所定間隔で支持する複数個のスペーサと、真空を保持するための枠ガラスとで真空パネル容器を構成し、前記カソード基板上には、層間絶縁層を介して互いに交差する行方向と列方向に伸びる複数の電気配線があり、それらの交点座標に対応する位置に前記冷陰極型電子源が、列方向と行方向の前記電気配線につながれ、前記冷陰極型電子源を線順次的に駆動することにより画像表示を行う画像表示装置を構成する。
【００１９】
そして、前記薄膜型電子源を、下部電極と上部電極、およびこれらの間に挟持される電子加速層から構成し、前記層間絶縁層として、塗膜で形成されかつ比誘電率が５以下の薄膜絶縁材料と、真空成膜された薄膜絶縁材料との少なくとも２層の薄膜積層体とした。
【００２０】
また、本発明は、少なくとも２層の薄膜積層体とした前記層間絶縁層に加え、前記複数の電気配線のうち上部電極に接続される電気配線、もしくは前記層間絶縁膜のうち真空成膜された絶縁膜を、前記塗布成膜可能な絶縁材料のパターン端部の少なくとも一部を覆うように配置した。
【００２１】
また、本発明は、前記下部電極を、アルミニウム又はアルミニウム合金とし、前記電子加速層を、その陽極酸化膜とすることができる。そして、前記塗布成膜された絶縁層材料として、ＳＯＧ、無機又は有機もしくは両者混成のポリシラザンとすることができる。
【００２２】
また、本発明は、層間絶縁層として塗布型絶縁膜を用いた場合の当該塗布型絶縁層上に形成する配線等の金属膜をアルミニウムまたは銅を用いて形成した。また、本発明は、塗布型絶縁膜上で、この塗布型絶縁膜と接する金属膜を膜厚１０ｎｍ以下のクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）などの高融点金属、またはそれらの合金とし、その上にアルミニウムまたは銅を形成した積層配線とした。
【００２３】
本発明の画像表示装置をより具体的に記述すれば、以下のとおりである。すなわち、
複数の走査線及び信号線の交叉部近傍毎に当該走査線および信号線とに電気的に接続されて電子を放出する薄膜型電子源をマトリクス状に配置した陰極基板と、前記電子源のそれぞれに対応して配置した複数色の蛍光体層を有する蛍光体基板とを具備し、走査線および信号線の間を絶縁する層間絶縁層として塗布法で形成された塗布型絶縁膜を有し、この塗布型絶縁膜上に接して形成する走査線または信号線として、内部応力がマイナス２００ＭＰａ以下の金属膜で形成した。
【００２４】
そして、上記走査線または信号線を形成する金属膜を、添加金属を含まないアルミニウム（純アルミニウム）または銅（純銅）とし、この金属膜の上に、融点が１２００℃以上の高融点金属膜を積層した。高融点金属としては、クロム、ニッケル、モリブデン、タングステンのうちの少なくとも１種、またはこれらの２種以上の合金が好適である。
【００２５】
また、本発明の画像表示装置は、塗布型絶縁層上に形成される走査線または信号線として、当該塗布型絶縁膜上に、膜厚が１０ｎｍ以下の高融点金属膜を形成し、その上に純アルミニウムまたは純銅の金属膜を成膜し、さらにその上に当該純アルミニウムまたは純銅より融点の高い金属材料の薄膜を順に形成した積層膜とした。
【００２６】
この塗布型絶縁膜としては、真空中のドライプロセスにより形成された絶縁膜、または溶液中のウェットプロセスにより形成された絶縁膜、またはそれらの積層膜上に塗布法で形成した有機または無機のケイ素ポリマー、あるいはポリシラザンとした。
【発明の効果】
【００２７】
本発明により、初期的な(タイムゼロ)絶縁破壊不良が防止され、画像表示装置の製造歩留まりを向上できる。また、経時的な絶縁破壊不良が抑止されて画像表示装置の動作長寿命を確保することが出来る。
【００２８】
また、本発明により、層間絶縁層に塗布型絶縁層を使用しても、当該塗布型絶縁層上に形成する金属膜配線の応力によりクラックが生じ、膜剥がれが起きるのを防止することができ、信頼性の高い画像表示装置が得られる。また、膜厚が厚くかつ低誘電率である塗布型絶縁層を層間絶縁層としたことで、配線の低容量化が実現され、消費電力低減、ドライバ負荷の低減、信号遅延の防止を実現することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態につき、実施例の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例では、ホットエレクトロン放出型のＭＩＭ型薄膜電子源を用いた電界放出型の画像表示装置を例として説明する。しかし、本発明は、このようなＭＩＭ型電子源を用いたものに限るものではなく、背景技術の欄で説明した各種の電子源を用いた種々の画像表示装置にも同様に適用できることは言うまでもない。
【実施例１】
【００３０】
実施例１の構成を図３〜図１１に示した製造工程図を用いて説明する。図３〜図１１は、本発明による画像表示装置の実施例１を説明する工程図であり、図４は図３に続く工程図、図５は図４に続く工程図、・・・図１１は図１０に続く工程図を示す。ここでは、使用する塗膜形成型の絶縁膜が感光性を有し、かつパターン形成後、製造工程中の熱処理によりリフローを起こさない場合の製造方法を開示する。
【００３１】
図３において、ガラス等の絶縁性のカソード基板１０上に下部電極１１用の金属膜を成膜する。下部電極の材料としてはアルミニウム（Ａ１）やアルミニウム合金を用いる。ここでは、ネオジム（Ｎｄ）を２原子量％ドープしたＡ１−Ｎｄ合金を用いた。この金属膜の成膜には、例えば、スパッタ法を用いる。膜厚は３００ｎｍとした。成膜後はホトリソグラフィ工程、エッチングエ程により図３に示すようなストライプ状の下部電極１１を形成する。エッチング液には、例えば燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液によるウェットエッチングを適用する。
【００３２】
図４において、下部電極の一部にレジストパターンを付与し、表面を局所的に陽極酸化する。例えば、化成電圧を１００Ｖとすれば、下部電極11上に厚さ約１４０ｎｍの絶縁層が形成される。続いて、局所酸化に用いたレジストパターンを剥離し、下部電極11の表面を再度陽極酸化する。例えば、化成電圧を６Ｖとすれば、下部電極11上に厚さ約１３ｎｍの絶縁層（トンネル絶縁膜）１２が形成される。トンネル絶縁膜１２の回りにはフィールド絶縁膜１２Ａが形成される。この時、既に１００Ｖの酸化膜が成長した領域では、酸化は行われず、前工程でレジストに覆われていた領域だけに酸化膜が成長する。
【００３３】
図５において、層間絶縁層１４の下層１４ａとして、窒化珪素（例えば、Ｓｉ3Ｎ4）、酸化珪素（例えば、Ｓｉ０2）もしくは両者の混成体（ＳｉxＯyＮz）をスパッタ法により形成する。続いて、層間絶縁膜の上層１４ｂとして、塗布成膜により絶縁膜を形成する。材料には、ＳＯＧ、無機ポリシラザンもしくは含有機ポリシラザンが適している。望ましくは、感光性を有する材料であればより好適である。
【００３４】
スピンコーティング法で基板上に塗膜を形成した後、所望のパターンを有するホトマスクで露光し、アルカリ現像処理を行うことでパターン形成を行う。その後、大気中で仮焼成を行う。このとき、焼成温度は下部電極11でＡｌ−Ｎｄ合金が析出しないよう、３００℃以下、望ましくは２００℃程度に設定することが好ましい。感光性を有しない場合には、仮焼成の後、ホトレジストパターンを付与し、フロン系ガス、例えばＣＦ4と０2の混合ガスを用いたドライエッチングにより所望のパターンを形成すれば良い。
【００３５】
図６において、接続電極１５としてクロム(Ｃｒ)を１００ｎｍ、上部電極給電線（上部電極給電配線、走査線バス配線）１６として前述のＡ１合金を２μｍ、その上にキャップ電極１７としてクロム(Ｃｒ)を５０ｎｍ形成する。
【００３６】
図７において、走査線となる部分にキャップ電極１７のＣｒを残す。Ｃｒのエッチングには、硝酸セリウム２アンモニウムと硝酸の混合水溶液が適している。このとき、キャップ電極１７の線幅は、次工程で作製される上部電極給電線１６の線幅よりも狭くなるように設計する必要がある。これは、上部電極給電線１６が２μｍのＡ１合金からなるため、ウェットエッチングにより同程度のサイドエッチングの発生が避けられないためである。これを考慮しないとキャップ電極１７が上部電極給電線１６から庇上に張り出す。キャップ電極１７の庇上に張り出した部分は、強度が不十分で、製造工程中容易に崩落や、剥離を起こし、走査線間のショート不良に至るとともに、高電圧印加時に電界集中を起こすため致命的な放電を誘発する。
【００３７】
図８において、上部電極給電線１６を下部電極11とは直交する方向にストライプ状に加工する。エッチング液には例えば、燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液（ＰＡＮ）が適している。
【００３８】
図９において、接続電極１５を層間絶縁膜１４の開口部側にせり出すように、また反対側では上部電極給電配線１６に対して後退するように(アンダーカットができるように)加工する。このためには、ホトレジストパターンを、前者では接続電極１５上に、後者ではキャップ電極１７上に配してウェットエッチングを行えばよい。エッチング液には前述の硝酸セリウム２アンモニウムと硝酸との混合水溶液が好適である。このとき、層間絶縁膜下層１４ａはトンネル絶縁膜１２をエッチング液から守るエッチングストッパーの役割を担っている。
【００３９】
図１０において、電子放出部を開けるために、ホトリソグラフィとドライエッチングにより層間絶縁膜１４の一部を開口する。エッチングガスにはＣＦ4と０2との混合ガスが好適である。露出したトンネル絶縁膜１２には再度陽極酸化を施し、エッチングによる加工損傷を修復する。
【００４０】
図１１において、上部電極１３を形成してカソード基板（電子源基板、陰極基板）が完成する。上部電極13の成膜にはシャドウマスクを用い、基板周辺に配された電気配線の端子部分などに成膜しないようにスパッタリング（スパッタ）法で行う。上部電極給電線16は前述のアンダーカット構造部分で被服不良を起こし、上部電極１３が走査線毎に自動的に分離される。上部電極１３の材料としては、Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕの積層膜を用い、それぞれの膜厚は数nｍとする。これにより、ホトリソグラフィ・エッチングに付随する上部電極１３やトンネル絶縁膜１２への汚染や損傷を回避することができる。
【実施例２】
【００４１】
本発明の実施例２の画像表示装置について、図１２〜１９を用いて説明する。図１２〜図１９は、本発明による画像表示装置の実施例２を説明する工程図であり、図１３は図１２に続く工程図、図１４は図１３に続く工程図、・・・図１９は図１８に続く工程図を示す。ここでは、使用する塗膜形成型の絶縁膜が感光性を有し、かつパターン形成後に製造工程中の熱処理によりリフローを起こす場合の製造方法を開示する。まず、前述した実施例１と同様の製法に従って、下部電極１１とトンネル絶縁膜１２、フィールド絶縁膜１２Ａを作製する(図１２)。
【００４２】
図１３において、層間絶縁層14の下層１４ａとして、窒化珪素(Ｓｉ3Ｎ4)、酸化珪素（Ｓｉ０2）もしくは両者の混成体（ＳｉＯＮ）をスパッタ法により形成する。続いて、層間絶縁膜１４の上層１４ｂとして、塗布成膜により絶縁膜を形成する。材料にはSOG、無機ポリシラザンもしくは含有機ポリシラザンが適している。望ましくは、感光性を有する材料であればより好適である。
【００４３】
スピンコーティング法で基板上に塗膜を形成した後、所望のパターンを有するホトマスクで露光し、アルカリ現像処理を行うことでパターン形成を行う。その後、大気中で仮焼成を行う。このとき、焼成温度は、下部電極でＡ１−Ｎｄ合金が析出しないよう、３００℃以下、望ましくは２００℃程度に設定することが好ましい。感光性を有しない場合には、仮焼成の後、ホトレジストパターンを付与し、前出のフロン系ガスを用いたドライエッチングにより開口部を形成すれぱ良い。
【００４４】
図１４において、接続電極１５としてクロム（Ｃｒ）を１００ｍｍ、上部電極給電線１６として前述のＡ１合金を２μｍ、その上にキャップ電極１７としてクロム（Ｃｒ）を５０ｎｍ形成する。
【００４５】
図１５において、走査線となる部分にキャップ電極１７のＣｒを残す。Ｃｒのエッチングには、硝酸セリウム２アンモニウムと硝酸の混合水溶液が適している。このとき、Ｃｒの線幅は次工程で作製される上部電極給電線１６の線幅よりも狭くなるように設計する必要がある。これは、上部電極給電線１６が２μｍのＡ１合金からなるため、ウェットエッチングにより同程度のサイドエッチングの発生が避けられない。これを考慮しないとキャップ電極１７が上部電極給電線１６から庇上に張り出す。この庇状に張り出したキャップ電極１７は強度が不十分なため、製造工程中容易に崩落剥離走査線間のショート不良を起こすとともに、高電圧印加時に局部的な電界集中を起こして致命的な放電を誘発する。
【００４６】
図１６において、上部電極給電線１６を下部電極１１とは直交する方向にストライプ状に加工する。エッチング液には、例えば、燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液（ＰＡＮ）が適している。ここでは、層間絶縁膜開口部と上部電極給電線１６との位置関係が実施例１とは異なり、開口部をまたがるように電極がパターニングされていることが肝心である。
【００４７】
図１７において、接続電極１５を層間絶縁膜１４の開口部側（矢印Ａ）に張り出すように、また反対側（矢印B）では上部電極給電線１６に対して後退するように(アンダーカットができるように)加工する。このため、ホトレジストパターンを、前者では接続電極上に、後者ではキャップ電極上においてウェットエッチングを行えばよい。エッチング液には前述の硝酸セリウム２アンモニウムと硝酸との混合水溶液が好適である。このとき層間絶縁膜下層１４ａはトンネル絶縁膜１２をエッチング液から守るエッチングストッパーの役割を担っている。
【００４８】
図１８において、電子放出部を開けるために、ホトリソグラフィとドライエッチングにより層間絶縁膜１４の一部を開口する。エッチングガスにはＣＦ4と０2との混合ガスが好適である。露出したトンネル絶縁膜１２には再度陽極酸化を施し、エッチングによる加工損傷を修復する。
【００４９】
図１９において、上部電極１３を形成してカソード基板が完成する。上部電極１３の成膜にはシャドウマスクを用い、基板周辺に配置された電気配線の端子部分などに成膜しないようスパッタリング法で行う。上部電極給電線１６は前述のアンダーカット構造部分で被服不良を起こし走査線毎に自動的に分離される。本実施例では、塗布成膜した層間絶縁膜が製造工程中の熱処理,特に後述するパネルの封着工程における熱処理によりリフローする場合を想定した。
【００５０】
分離側（矢印B）において、層間絶縁膜１４のテーパー上の上部電極１３は極薄膜ゆえ、下地のリフローにより容易に断線に至り画素分離をより促進する。一方接続側（矢印Ａ）では、層間絶縁膜１４のテーパー部は上部電極給電線１６があるためリフローが抑止されるので、上部電極１３への接続に何ら影響が及ばない。上部電極１３の材料としては、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕの積層膜を用い、それぞれの膜厚は数nｍとする。これによりホトリソグラフィとエッチングに付随する上部電極やトンネル絶縁膜への汚染・損傷を回避することができる。なお、本実施例において、画素分離を走査線の逆テーパー構造による上部電極の被服不良と、塗膜形成型絶縁膜のリフローによる断線を併用する場合を記述したが、後者のみで画素分離を行うことも可能であることを付記しておく。この揚合、前者に比べて走査線加工の工数が削減されるため、製造コスト、歩留まり等の点で優位性を有する。
【実施例３】
【００５１】
本発明の実施例３について、図２０〜２７を用いて説明する。図２０〜図２７は、本発明による画像表示装置の実施例３を説明する工程図であり、図２１は図２０に続く工程図、図２２は図２１に続く工程図、・・・図２７は図２６に続く工程図を示す。ここでは、使用する塗布成膜型の絶縁膜が感光性を有し、かつパターン形成後,製造工程中の熱処理などによりリフローを起こす場合に対応した別の製造方法を開示する。まず、前述の実施例で説明した製法に従って、下部電極１１とトンネル絶縁膜１２、フィールド絶縁膜１２Aを作製する(図２０)。
【００５２】
図２１において、層間絶縁層１４の下層１４ａとして、塗布成膜により絶縁膜を形成する。材料には、ＳＯＧ、無機ポリシラザンもしくは含有機ポリシラザンが適している。望ましくは感光性を有する材料であればより好適である。スピンコーティング法で基板上に塗膜を形成した後、所望のパターンを有するホトマスクで露光し、アルカリ現像処理を行うことでパターン形成を行う。その後、大気中で仮焼成を行う。このときの焼成温度は、下部電極１１でＡl−Ｎｄ合金が析出しないよう、３００℃以下、望ましくは２００℃程度に設定することが好ましい。感光性を有しない場合には、仮焼成の後、ホトレジストパターンを付与し、フロン系ガスを用いたドライエッチングにより開口部を形成すれば良い。
【００５３】
図２２において、層問絶縁膜の上層１４ｂとして窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、酸化珪素（Ｓｉ０2）もしくは両者の混成体（ＳｉＯＮ）を、接続電極１５としてクロム（Ｃｒ）を１００nm、上部電極給電線１６として前述のＡl合金を２μm、その上にキャップ電極１７としてクロム（Ｃｒ）を５０nm形成する。ここでは、層問絶縁膜の下層と上層の位置関係が,実施例2とは異なり,下層の開口部を被覆するように
上層が成膜されていることが肝要である。
【００５４】
図２３において、走査線となる部分にキャップ電極１７のＣｒを残す。Crのエッチングには硝酸セリウム２アンモニウムと硝酸の混合水溶液が適している。この時、Ｃｒの線幅は次工程で作製される上部電極給電線１６の線幅よりも狭くなるように設計する必要がある。これは、上部電極給電配線１６が２μmのＡ1合金からなるため、ウェットエッチングにより同程度のサイドエッチングの発生が避けられない。これを考慮しないとキャップ電極１７が上部電極給電線１６から庇上に張り出す。この庇状に張り出したキャップ電極１７は強度が不十分なため、製造工程中容易に崩落、剥離、走査線間のショート不良を起こすとともに、高電圧印加時に局部的な電界集中を起こし致命的な放電を誘発する。
【００５５】
図２４において、上部電極給電線１６を下部電極１１とは直交する方向にストライプ状に加工する。エッチング液には例えば、燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液（ＰＡＮ）が適している。
【００５６】
図２５において、接続電極１５を層間絶縁膜１４の開口部側にはせり出すように、また反対側では上部電極給電線１６に対し後退するよう(アンダーカットが入るように)加工する。このため、ホトレジストパターンを、前者では接続電極上に、後者ではキャップ電極上においてウェットエッチングを行えばよい。エッチング液には前述の硝酸セリウム２アンモニウムと硝酸との混合水溶液が好適である。このとき、層間絶縁膜上層は、トンネル絶縁膜１２をエッチング液から守るエッチングストッパーの役割を担っている。
【００５７】
図２６において、電子放出部を開けるために、ホトリソグラフィとドライエッチングにより層間絶縁膜１６の一部を開口する。エッチングガスにはＣＦ4と０2との混合ガスが好適である。露出したトンネル絶縁膜１２には、再度陽極酸化を施し、エッチングによる加工損傷を修復する。
【００５８】
図２７において、上部電極１３を形成してカソード基板が完成する。上部電極１３の成膜にはシャドウマスクを用い、基板周辺に配置された電気配線の端子部分などに成膜しないようスパッタリング法で行う。上部電極給電線１６は前述のアンダーカット構造部分（矢印B）で被服不良を起こし走査線毎に自動的に分離される。本実施例では、塗膜形成した層間絶縁膜１４が製造工程中の熱処理、特に後述するパネルの封着工程における熱処理によりリフローする場合を想定した。接続側（矢印Ａ）において、層間絶縁膜１４のテーパー部は層間絶縁膜上層１４ｂがカバーしているため、リフローが抑止され、上部電極の導通に何ら影響が及ばない。上部電極１３の材料としては、Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕの積層膜を用い、それぞれの膜厚は数nmとする。これにより、ホトリソグラフィとエッチングに付随する上部電極１３やトンネル絶縁膜１２への汚染・損傷を回避することができる。
【実施例４】
【００５９】
続いて、ＭＩＭ型カソード基板を用いた画像表示装置の実施例４の構成を図２８、図２９により実施例４として説明する。まず、上述した実施例1乃至実施例3の製法にしたがってカソード基板１０上にＭＩＭ型電子源を複数個配列したカソード基板を作製する。説明のため、図２８には（３×４）ドットのＭＩＭ型電子源基板の平面図と断面図を示したが、実際には表示ドット数に対応した数のＭＩＭ型電子源のマトリクスを形成する。
【００６０】
図２８（a）は平面図、図２８（b）は図２８（a）のＡ−Ａ’断面図、図２８（c）は図２８（a）のB−B’断面図である。前記の説明における符号と同一符号は同一機能部分に対応する。
【００６１】
ＭＩＭ型電子源の製造方法では説明しなかったが、画像表示装置を構成する場合、下部電極１１、上部電極給電線１６の電極端部は駆動回路との接続のため電極面を露出しておかなければならない。
【００６２】
図２９により、アノード基板の構成をその作製方法で説明する。アノード基板１１０には透光性のガラスなどを用いる。まず、画像表示装置のコントラストを上げる目的でブラックマトリクス１１７を形成する。ブラックマトリクス１１７は、PVA(ポリビニルアルコール)と重クロム酸アンモニウムとを混合した溶液をアノード基板１１０に塗布し、ブラックマトリクス１１７を形成したい部分以外に紫外線を照射して感光させた後、未感光部分を除去し、そこに黒鉛粉末を溶かした溶液を塗布してＰＶＡをリフトオフすることにより形成する。
【００６３】
次に、赤色蛍光体１１１を形成する。蛍光体粒子にＰＶＡ(ポリビニルアルコール)と重クロム酸アンモニウムとを混合した水溶液をアノード基板１１０上に塗布した後、蛍光体を形成する部分に紫外線を照射して感光させた後、未感光部分を流水で除去する。このようにして赤色蛍光体１１１をパターン化する。同様にして、緑色蛍光体１１２と青色蛍光体１１３を形成する。蛍光体としては、例えば赤色にＹ2０2Ｓ:Ｅｕ（Ｐ２２−Ｒ）、緑色にＺｎＳ:Ｃｕ，Ａｌ（Ｐ２２−Ｇ）、青色にＺｎＳ:Ａｇ（Ｐ２２−Ｂ）を用いればよい。
【００６４】
次いで、ニトロセルロースなどの膜でフィルミングして表面を平坦化した後、アノード基板１１０全体にＡｌを膜厚７５nｍ程度蒸着してメタルバック１１４とする。このメタルバック１１４が加速電極として働く。その後、アノード基板１１０を大気中４００℃程度に加熱してフィルミング膜やＰＶＡなどの有機物を加熱分解する。このようにして、アノード基板が完成する。このようにして製作したアノード基板１１０とカソード基板１０とをスペーサ３０を介し、表示領域の周囲に枠ガラス１１６を介在させてフリットガラス１１５で封着する。
【００６５】
図３０は、カソード基板とアノード基板を貼り合わせた画像表示装置断面図であり、図３０（a）は図２９のＡ−Ａ’断面に相当し、図３０（b）は図２９のＢ‐Ｂ’断面に相当する。貼り合わせたアノード基板１１０とカソード基板１０間の距離は１〜３ｍｍ程度になるようにスペーサ３０の高さを設定する。スペーサ３０は、例えば板状のガラスまたはセラミックスを上部電極給電線１６上に配置する。この場合、スペーサが表示基板側のブラックマトリクス１１７の下に配置されるため、スペーサ３０は発光を阻害しない。ここでは、説明のため、Ｒ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)に発光するドット毎、すなわち上部電極給電線１６上の上に全てスペーサ３０を立てているが、実際は機械強度が耐える範囲でスペーサ３０の枚数(密度)を減らし、例えば数ｃｍおきに立てればよい。
【００６６】
また、本実施例では述べなかったが、支柱状のスペーサ、格子状のスペーサを使用する場合でも同様な手法によりパネル組み立てが可能である。封着したパネルは、１０‐7Ｔｏｒｒ程度の真空に排気して封じきる。封止後、内蔵したゲッターを活性化し、基板と枠とで構成される容器内を高真空に維持する。例えば、Ｂａを主成分とするゲッター材の場合、高周波誘導加熱等によりゲッター膜を形成できる。また、Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッターを用いてもよい。このようにして、ＭＩＭ型電子源を用いた表示パネルが完成する。アノード基板１１０とカソード基板１０間の距離は１〜３mm程度と長いので、メタルバック１１４に印加する加速電圧を１〜１０KVと高電圧に出来る。これにより、蛍光体には陰極線管（CRT）用の蛍光体を使用できる。
【００６７】
図３１は、このようにして製作した画像表示装置の駆動回路への結線図である。下部電極１１は信号線駆動回路４０へフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）で結線される。信号線駆動回路４０は、各信号線（下部電極１１）に対応する駆動回路Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を有する。また、上部電極給電線１６は走査線駆動回路５０にＦＰＣで結線する。走査線駆動回路５０は、各走査線（上部電極１３）に対応する駆動回路Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を有する。
【００６８】
この方式の優れた点は、製造工数を増やすことなく、走査線の接続と同時にスペーサヘ接地電位を与えることにある。m番目の上部電極給電線１６とn番目の下部電極１１の交点に位置する画素を,座標（ｍ，ｎ）で表わす。メタルバック１１４には高電圧発生回路６０から１〜１０ＫＶ程度の加速電圧を印加する。尚、本実施例では、走査線及び信号線ともに片側から駆動することを想定しているが、必要に応じて両側に駆動回路を配備して両側駆動とすることは何ら本発明の実現性を妨げるものではない。
【００６９】
図３２は、各駆動回路における発生電圧波形の一例を示す。時刻ｔＯでは、何れの電極も電圧ゼロであるので電子は放出されず、蛍光体は発光しない。時刻ｔ1において、上部電極給電線１６のうちＳ１だけにＶ１なる電圧をかけ、下部電配線１１のうちＤ２，Ｄ３には−V2なる電圧を印加する。座標（１，２），（１，３）において、下部電極１１と上部電極給電線１６間には（Ｖ１＋Ｖ２）なる電圧が印加されるので、(Ｖ１＋Ｖ２)を電子放出開始電圧以上に設定しておけば、これらのＭＩＭ型電子源からは電子が真空中に放出される。放出された電子は高圧発生回路６０からメタルバック１１４に印加された印加される加速電圧により加速された後、蛍光体に入射し、発光を起こす。
【００７０】
同様に時刻ｔ2において、上部電極給電線１６のＳ２にＶ１なる電圧を印加し、下部電極１１のＤ３に−Ｖ２なる電圧を印加すると、同様に座標（２，３）が点灯する。このようにして、上部電極給電線１６に印加する信号を変えることにより所望の画像または情報を表示することが出来る。また、下部電極１１への印加電圧―Ｖ２の大きさを適宜変えることにより、階調のある画像を表示することが出来る。時刻ｔ5において、トンネル絶縁膜１２中に蓄積される電荷を開放するための反転電圧の印加を行う。すなわち、上部電極給電配線１６の全てに−Ｖ３を加え、同時に全下部電極１１にＯＶを印加する。
【実施例５】
【００７１】
図３３は、本発明の実施例５の要部構造を説明する図であり、図３３（a）は平面図、図３３（b）は図３３（a）のＡ―Ａ’断面図、図３３（c）は図３３（a）のＢ―Ｂ’断面図である。陰極基板１０上に下部電極となる金属膜１１０、金属膜１１０を覆って塗布形成された層間絶縁層１２０（ここでは、フィールド絶縁層、トンネル絶縁層も含む）、上部電極を構成する金属膜１３０が形成されている。ここでは、金属膜１１０と金属膜１３０は、各２本のみ示してある。金属膜１１０と金属膜１３０の各交点近傍にはそれぞれ電子源１４０が配置されている。電子源１４０の一方の電極（下部電極）と他方の電極（上部電極）とにそれぞれ金属膜１１０と金属膜１３０が電気的に接続されているが、詳細構造は省略してある。なお、ここでは、金属膜１１０の金属材料の材質は特に問わない。
【００７２】
層間絶縁層１２０は、スクリーン印刷などの印刷手段あるいはスピンコーティングで塗布し、乾燥して焼結した絶縁膜であり、例えば、無機ポリシラザン、有機ポリシラザン、もしくは無機ポリシラザンと有機ポリシラザンを混成したものを使用できる。金属膜１３０はこの層間絶縁層１２０の上にスパッタリング法などで成膜される。
【００７３】
図３４は、スパッタリング法で形成した主な配線材料の真性応力の説明図である。図３４に示したように、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）など融点の低い金属は真性応力が低いのに対し、モリブデン（Ｍｏ）やクロム（Ｃｒ）などの高融点金属は引張応力が強い。そこで、図３３の塗布型絶縁膜である層間絶縁層１２０の上に形成する金属膜１３０をアルミニウムまたは銅とすれば、層間絶縁層１２０にクラックは発生しない。ちなみに、塗布絶縁膜とした層間絶縁層１２０上にアルミニウムを３μｍ形成した場合、同じく銅を３μｍ形成した場合には、塗布型絶縁膜である層間絶縁層１２０にクラックは発生しなかった。しかし、同様にクロム、モリブデンをそれぞれ１００ｎｍ形成した場合には、塗布型絶縁膜１２０にクラックが発生した。
【００７４】
実施例５の構成により、層間絶縁層に塗布型絶縁膜を使用しても、当該層間絶縁層上に形成する走査線等の金属配線のクラックが抑制される。これにより、膜剥がれが防止され、断線が回避される。また、膜厚の厚い塗布型絶縁膜を層間絶縁層とすることで、配線の低容量化が実現され、消費電力低減とドライバ負荷の低減、信号遅延を防止した信頼性の高い画像表示装置を得ることができる。
【実施例６】
【００７５】
図３５は、本発明の実施例６の要部構造を説明する図であり、図３５（a）は平面図、図３５（b）は図３５（a）のＡ―Ａ’断面図、図３５（c）は図３５（a）のＢ―Ｂ’断面図である。図３３と同一符号は同一機能部分に対応する。図３３の構成に加えて、塗布型絶縁膜である層間絶縁膜１２０の上に接するアルミニウム、銅は応力緩和層として機能するため、図３５に示すようにアルミニウムあるいは銅の走査線となる金属膜１３０の上に引っ張り応力の強い高融点金属１５０を積層した。高融点金属１５０としては、例えば真性応力がマイナス（引っ張り）が５００ＭＰａ〜２ＧＰａのクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）や、それらの２種以上の合金を用いることができる。
【００７６】
銅（Ｃｕ）は酸化し易いため、酸化防止層としても機能するクロム膜を積層することが有効である。また、アルミニウムはパターニングの際にウェットエッチングでテーパ加工がなされるが、このとき、アルミニウムよりもエッチング速度の速いモリブデンやモリブデン合金を積層すると、テーパ加工がし易くなるので有効である。
【００７７】
一方、引っ張り応力が５００ＭＰａ〜２ＧＰａの強いクロム膜等でも、その膜厚を１０ｎｍ以下と極めて薄くすることにより張力を低減できるので、塗布絶縁膜である層間絶縁層上に直接成膜してもクラックを防止することが可能である。
【００７８】
実施例６により、層間絶縁層に塗布型絶縁膜を使用しても、層間絶縁層の乾燥、焼成に起因する収縮で、当該層間絶縁層の上に形成する金属配線のクラックが抑制され、膜剥がれが防止され、金属配線の断線が回避される。また、膜厚の厚い塗布絶縁膜を層間絶縁層とすることで、配線の低容量化が実現され、消費電力低減とドライバ負荷の低減、信号遅延を防止した信頼性の高い画像表示装置を得ることができる。
【実施例７】
【００７９】
図３６は、本発明の実施例７の要部構造を説明する図であり、図３６（a）は平面図、図３６（b）は図３６（a）のＡ―Ａ’断面図、図３６（c）は図３６（a）のＢ―Ｂ’断面図である。図３３、図３５と同一符号は同一機能部分に対応する。図３６に示されたように、実施例７ではアルミニウムあるいは銅の下に膜厚１０ｎｍ以下のクロムやクロム合金の金属層１６０を敷いたものである。この金属層１６０は層間絶縁層との間の密着固定のための接着層として有効である。他の構成および作用は図３５の実施例と同様である。
【００８０】
実施例７によっても、層間絶縁層に塗布型絶縁膜を使用して、層間絶縁層の乾燥、焼成に起因する収縮で、当該層間絶縁層の上に形成する金属配線のクラックが抑制され、膜剥がれが防止され、金属配線の断線が回避される。また、膜厚の厚い塗布絶縁膜を層間絶縁層とすることで、配線の低容量化が実現され、消費電力低減とドライバ負荷の低減、信号遅延を防止した信頼性の高い画像表示装置を得ることができる。
【実施例８】
【００８１】
図３７は、本発明の実施例８の要部構造を説明する図であり、図３７（a）は平面図、図３７（b）８は図３７（a）のＡ―Ａ’断面図、図３７（c）は図３７（a）のＢ―Ｂ’断面図である。図３３、図３５および図３６と同一符号は同一機能部分に対応する。図３７に示されたように、実施例８では、図３６と同様に、層間絶縁層１２０の上に膜厚１０ｎｍ以下のクロムやクロム合金等の高融点金属１６０を成膜し、その上にアルミニウムまたは銅を成膜する。そして、その上に上記と同様のクロムやクロム合金等の高融点金属を積層した。
【００８２】
そして、実施例８では、上記の塗布型絶縁膜１２０を、他のプロセスで形成された絶縁膜１７０の上に形成した。この絶縁膜１７０は、例えば真空中のドライプロセスにより、または溶液中のウェットプロセスにより形成された絶縁膜、またはそれらの積層膜上と組み合わせたものである。
【００８３】
実施例８によれば、層間絶縁層に塗布型絶縁膜を使用して、層間絶縁層の乾燥、焼成に起因する収縮で、当該層間絶縁層の上に形成する金属配線のクラックが抑制され、膜剥がれが防止され、金属配線の断線が回避される。また、膜厚の厚い塗布絶縁膜を層間絶縁層とすることで、配線の低容量化が実現され、消費電力低減とドライバ負荷の低減、信号遅延を防止した信頼性の高い画像表示装置を得ることができる。さらに、層間絶縁層を異なる成膜プロセスで形成した積層絶縁膜で形成できるので、信号線と走査線間の絶縁不良の確率を下げることができ、製造歩留まりが向上する。
【００８４】
図３８は、本発明の画像表示装置の全体構成例の概略を説明する展開斜視図である。カソード基板を構成する背面パネルＰＮＬ1には、その陰極基板１０の内面に、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設されて前記他方向に走査信号が順次印加される複数の走査線で構成される上部電極１３と、他方向に延在し走査線で構成される上部電極１３に交差する如く前記一方向に並設された複数の信号線である下部電極１１と、上部電極１３と下部電極１１の各交叉部近傍に設けた電子源ＥＬＳを有する。陰極基板１０の上に下部電極１１が形成され、その上に層間絶縁層を介して上部電極１３が形成されている。
【００８５】
そして、アノード基板を構成する前面パネルＰＮＬ２には、その基板４０の内面にブラックマトリクス４３で互いに区画された３色（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の３つの副画素４１と、アノード（陽極）４３が形成されている。この構成例では、陰極基板１０の走査線で構成される上部電極１３の上に、当該走査線１３に沿ってスペーサ３０を設置して両パネルを所定の間隔で図示しない枠ガラスを介在させて貼り合せ、真空封止している。スペーサ３０は一枚のみ図示したが、通常は一本の走査線を構成する上部電極１３の上に複数に分割して、かつ何本かの上部電極１３ごとに設置される。
【００８６】
なお、上記した各実施例は基板上に信号線を形成し、その上に層間絶縁層を介して走査線を形成した構成の画素表示装置を例として説明したが、本発明は、信号線と走査線が逆の層で形成された構成を有するもの、あるいは信号線と走査線以外の配線や電極に対しても同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】薄膜型電子源の素子構造を示す図である。
【図２】薄膜型電子源の動作原理を示す図である。
【図３】本発明の実施例１における薄膜型電子源の製法を示す図である。
【図４】本発明の実施例１における薄膜型電子源の製法を示す図３に続く図である。
【図５】本発明の実施例１における薄膜型電子源の製法を示す図４に続く図である。
【図６】本発明の実施例１における薄膜型電子源の製法を示す図５に続く図である。
【図７】本発明の実施例１における薄膜型電子源の製法を示す図６に続く図である。
【図８】本発明の実施例１における薄膜型電子源の製法を示す図７に続く図である。
【図９】本発明の実施例１における薄膜型電子源の製法を示す図８に続く図である。
【図１０】本発明の実施例１における薄膜型電子源の製法を示す図９に続く図である。
【図１１】本発明の実施例１における薄膜型電子源の製法を示す図１０に続く図である。
【図１２】本発明の実施例２における薄膜型電子源の製法を示す図である。
【図１３】本発明の実施例２における薄膜型電子源の製法を示す図１２に続く図である。
【図１４】本発明の実施例２における薄膜型電子源の製法を示す図１３に続く図である。
【図１５】本発明の実施例２における薄膜型電子源の製法を示す図１４に続く図である。
【図１６】本発明の実施例２における薄膜型電子源の製法を示す図１５に続く図である。
【図１７】本発明の実施例２における薄膜型電子源の製法を示す図１６に続く図である。
【図１８】本発明の実施例２における薄膜型電子源の製法を示す図１７に続く図である。
【図１９】本発明の実施例２における薄膜型電子源の製法を示す図１８に続く図である。
【図２０】本発明の実施例３における薄膜型電子源の製法を示す図である。
【図２１】本発明の実施例３における薄膜型電子源の製法を示す図２０に続く図である。
【図２２】本発明の実施例３における薄膜型電子源の製法を示す図２１に続く図である。
【図２３】本発明の実施例３における薄膜型電子源の製法を示す図２２に続く図である。
【図２４】本発明の実施例３における薄膜型電子源の製法を示す図２３に続く図である。
【図２５】本発明の実施例３における薄膜型電子源の製法を示す図２４に続く図である。
【図２６】本発明の実施例３における薄膜型電子源の製法を示す図２５に続く図である。
【図２７】本発明の実施例３における薄膜型電子源の製法を示す図２６に続く図である。
【図２８】ＭＩＭ型カソード基板を用いた画像表示装置の実施例４の構成を示す図である。
【図２９】ＭＩＭ型カソード基板を用いた画像表示装置の実施例４の構成を示す他の図である。
【図３０】カソード基盤とアノード基板を貼り合わせた画像表示装置断面図である。
【図３１】画像表示装置の駆動回路への結線図である。
【図３２】各駆動回路における発生電圧波形の一例を示す図である。
【図３３】本発明の実施例５の要部構造を説明する図である。
【図３４】スパッタリング法で形成した主な配線材料の真性応力の説明図である。
【図３５】本発明の実施例６の要部構造を説明する図である。
【図３６】本発明の実施例７の要部構造を説明する図である。
【図３７】本発明の実施例８の要部構造を説明する図である。
【図３８】本発明の画像表示装置の全体構成例の概略を説明する展開斜視図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０・・・カソード基板、１１・・・下部電極、１２・・・トンネル絶縁膜、１３・・・上部電極、１４・・・層間絶縁膜、１５・・・接続電極、１６・・・上部電極給電線、１７・・・キャップ電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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