(57)【要約】【課題】  両基板の重畳位置合わせ精度の向上とスパークの発生を抑制して長寿命で高品位表示が可能な画像表示装置を得る。【解決手段】  背面基板１に複数の島状電極１４を配置し、この島状電極１４を所定の電位に保持すると共に、この島状電極１４に対応する対向電極１７２を前面基板２に設け、この対向電極１７２を陽極電極１７に接続した。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に延在してこの第１の方向と交差する第２の方向に並設された複数の第１電極と、前記第１電極を覆って形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上で前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された複数の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との交叉部付近に設けられた電子源とを有する背面基板と、
前記背面基板の前記電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層及び第３電極を有し前記背面基板と所定の間隔をもって対向する前面基板と、
前記背面基板と前記前面基板との間で表示領域を周回して介挿され、前記所定の間隔を保持する支持体と、
前記支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着する封着部材と、
前記第１電極の少なくとも一端は前記表示領域から前記背面基板と前記支持体とが対向する気密封着領域を通して外側に引き出された第１電極引出端子を有し、
前記第２電極の少なくとも一端は前記表示領域から前記背面基板と前記支持体とが対向する気密封着領域を通して外側に引き出された第２電極引出端子を有し、
前記背面基板の一部が前記前面基板より突出した構成で前記背面基板と前記前面基板が重畳されて前記支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着してなる画像表示装置であって、
前記背面基板と前記前面基板の何れか一方の基板は、他方の基板側の内表面に所定の電位に保持される複数の島状電極を備え、前記他方の基板はこの基板を透過して前記島状電極が認識できる対向電極を有するたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記島状電極は前記封着領域より内側で前記支持体に近接した位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記島状電極は前記背面基板に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記島状電極は前記第１電極又は前記第２電極に接続していることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記島状電極は引出線を介して前記第１電極及び前記第２電極とは異なる電源に接続していることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記島状電極は前記第１電極又は前記第２電極と同一材料からなることを特徴とする請求項３乃至請求項５の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記対向電極は前記両基板の重畳方向で前記島状電極と略同軸の位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記対向電極は前記前面基板に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記対向電極は前記第３電極に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記対向電極は前記第３電極と同一材料からなることを特徴とする請求項８又は請求項９の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記前面基板と背面基板とは外形寸法が異なることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記前面基板と背面基板とは同一外形寸法を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記第１電極は映像信号電極、第２電極は走査信号電極及び第３電極は陽極であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２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、平板状の画像表示装置に係り、特に前面基板と背面基板間の重畳位置精度の向上を図った画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高輝度、高精細に優れたディスプレイデバイスとして、従来からカラー陰極線管が広く用いられている。しかし、近年の情報処理装置やテレビ放送の高画質化に伴い、高輝度、高精細の特性をもつと共に軽量、省スペースの平面型画像表示装置（フラット・パネル・ディスプレイ、ＦＰＤ）の要求が高まっている。
【０００３】
その典型例として液晶表示装置、プラズマ表示装置などが実用化されている。又、特に、高輝度化が可能なものとして、電子源から真空への電子放出を利用した自発光型表示装置として、電子放出型画像表示装置、又は電界放出型画像表示装置と呼ばれるものや、低消費電力を特徴とする有機ＥＬディスプレイなど、種々の平面型画像表示装置の実用化も図られている。
【０００４】
平面型画像表示装置の中、自発光型のフラット・パネル・ディスプレイでは、電子源をマトリクス状に配置した構成が知られており、その一つとして、微少で集積可能な冷陰極を利用する前述した電子放出型の平板型画像表示装置（以下、電子放出型ＦＰＤという）も知られている。
【０００５】
又、自発光型のフラット・パネル・ディスプレイでは、その冷陰極に、スピント型、表面伝導型、カーボンナノチューブ型、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、あるいは金属―絶縁体―半導体−金属型等の薄膜型電子源などが用いられる。
【０００６】
ＭＩＭ型電子源については、例えば特許文献１、特許文献２に開示されたものが知られている。また、金属―絶縁体―半導体型電子源については非特許文献１で報告されたＭＯＳ型、金属―絶縁体―半導体−金属型電子源に関しては、非特許文献２などで報告されたＨＥＥＤ型電子源、非特許文献３などで報告されたＥＬ型電子源、非特許文献４などで報告されたポーラスシリコン型電子源などが知られている。
【０００７】
電子放出型ＦＰＤは、上記のような電子源を備えた背面基板と、蛍光体層とこの蛍光体層に電子源から放出される電子を射突させるための加速電極を形成する陽極を備えた前面基板とを対向させ、両基板の対向する内部空間を所定の真空状態に封止する封止枠となる支持体とで構成される表示パネルが知られている。この表示パネルに駆動回路を組み合わせて動作させる。
【０００８】
ＭＩＭ型電子源を有する画像表示装置では、第１の方向に延在して第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の第１電極（例えば、カソード電極、画像信号電極）と、この第１電極を覆って形成された絶縁膜と、この絶縁膜上で前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の第２電極（例えば、ゲート電極、走査信号電極）と、前記第１電極と前記第２電極との交叉部付近に設けられた電子源とを有する背面基板を備え、この背面基板は絶縁材からなる基板を有し、この基板上に前記電極が形成されている。
【０００９】
この構成で前記走査信号電極には前記他方向に走査信号が順次印加される。又、この基板上には走査信号電極と画像信号電極の各交差部に上記の電子源が設けられ、これら両電極と電子源とは給電電極で接続され、電子源に電流が供給される。
この背面基板と対向して、前記対向する内面に複数色の蛍光体層と第３電極（アノード電極、陽極）とを備えた前面基板を有している。
前面基板は、ガラスを好適とする光透過性の材料で形成される。そして、両基板の貼り合せ内周縁に封止枠となる支持体を介挿して封止し、当該背面基板と前面基板及び支持体で形成される内部を真空にして構成される。
【００１０】
電子源は前述のように第１電極と第２電極の交差部に有し、第１電極と第２電極との間の電位差で電子源からの電子の放出量（放出のオン・オフを含む）を制御する。放出された電子は、前面基板に有する陽極に印加される高電圧で加速され、同じく前面基板に有する蛍光体層に射突して励起することで当該蛍光体層の発光特性に応じた色光で発色する。
【００１１】
個々の電子源は対応する蛍光体層と対になって単位画素を構成する。通常は、赤（R）、緑（G）、青（B）の３色の単位画素で一つの画素（カラー画素、ピクセル）が構成される。なお、カラー画素の場合、単位画素は副画素（サブピクセル）とも呼ばれる。
【００１２】
前述したような平面型の画像表示装置では、一般的に背面基板と前面基板間の前記支持体で囲繞された表示領域内に複数の間隔保持部材（以下スペーサと言う）が配置固定され、前記両基板間の間隔を前記支持体と協働して所定間隔に保持している。このスペーサは、一般にはガラスやセラミックスなどの絶縁材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素ごとに画素の動作を妨げない位置に設置される。
【００１３】
又、封止枠となる支持体は背面基板と前面基板との内周縁にフリットガラスなどの封着部材で固着され、この固着部が気密封着され封止領域となっている。両基板と支持体とで形成される表示領域内部の真空度は、例えば１０-5〜１０-7Ｔｏｒｒである。
【００１４】
支持体と両基板との封止領域には、背面基板に形成された第１電極につながる第１電極引出端子や第２電極につながる第２電極引出端子が貫通する。通常、封止枠となる支持体はフリットガラスなどの封着部材で前記背面基板及び前面基板に固着される。第１電極引出端子や第２電極引出端子が封止枠と背面基板の気密封着部である封止領域を通して引き出されている。
【００１５】
常時接地或いは表示動作内で間欠的に負電位に設定される除電電極を、表示領域の周囲の非表示領域に前記非表示領域を取り囲むように配置し、放電による画面のちらつき防止や電界放出型エミッタの破壊を防止する構成が特許文献３に開示されている。
【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
【特許文献３】特開平１０−３０８１８９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】ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ−ｅｌｅｃｔｒｏ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．ｖｏｌ３６、ｐＬ９３９
【非特許文献３】Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、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】
【００１６】
上記従来技術において、平面型画像表示装置では両基板の電極の位置合わせが重要で、特に背面基板側の電子源と前面基板側の蛍光体層との位置関係が例えば重心ずれで±１０μｍ以下程度の高精度が要求される。
【００１７】
又、この種の平面型画像表示装置では大判ガラス板から多面取りにより複数の画像表示装置を同時に製造する技術と、個別基板に切断分離した後、位置合わせし、その後封着製造する技術とが提案されている。
【００１８】
更に、前述の如くガラス材からなる両基板と、封止枠となる支持体との封着を、フリットガラスのような封着部材を用いて行う構成では、４００℃程度の加熱工程を必須とし、この加熱工程では、前記ガラス部材の熱変形の発生は当然のことで、この熱変形を考慮した対策が要求される。この熱変形を考慮すれば、前述した多面取りにより複数の画像表示装置を同時に製造することに比較し、個別基板に切断分離した後、位置合わせ、封着製造する技術が相対的に熱変形を小さくすることが可能である。
又、加熱工程を必要としないか若しくは低温加熱が可能な封着構造では、前記多面取りは製造工程の合理化が可能で廉価である等の特徴を備えている。
【００１９】
何れの技術にしても、前述した両基板間の電極の位置合わせの良否が表示特性の優劣に直ちに反映されることは明らかである。この位置合わせには、外形基準方式と位置合わせマークを利用する方式等が考えられるが、それぞれ一長一短がある。外形基準方式では、両基板の重畳形状によっては基準点の設定が困難なケースもあり、又位置合わせマーク方式では基板切断位置との兼ね合いが存在すること、或いは真空領域内にスパーク発生源を存在させないこと、等からマーク形成位置に制約がある等の問題があり、何れの方式においてもそれらの解決策が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたもので、両基板及び支持体で囲まれた真空領域内に、表示に寄与しない非表示の島状電極とこの島状電極に対向する対向電極を位置合わせマークとして両基板に配置し、この島状電極と対向電極を所定の電位に制御する構成としたことで解決できる。
これにより両基板間の電極相互位置を高精度に確保できると共に、位置合わせマークの島状電極と対向電極をスパーク発生源から排除できてスパーク発生を軽減でき、所望の高品位表示が可能で、しかも長寿命の画像表示装置を提供することを可能にした。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明によると、非表示で、かつ所定の電位に保持される島状電極を配置することでこの非表示の島状電極がスパーク源とならず、スパーク発生の恐れも回避でき、長寿命で高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
又、前面基板の前面から透過して対向電極と島状電極を確認でき、両電極位置を確認して位置合わせ精度の向上が図れ、高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
【００２２】
請求項２に係る発明によると、島状電極を表示電極から離隔して配置したことで高表示品位が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
【００２３】
請求項３に係る発明によると、島状電極を他の電極と同時に形成でき、作業性の向上が図れる。
【００２４】
請求項４及び５に係る発明によると、島状電極を所望の電位に制御可能で、スパーク発生の恐れが回避でき、長寿命で高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
【００２５】
請求項６に係る発明によると、島状電極を表示電極と同時に形成でき、作業性の向上が図れると共に長寿命で高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
【００２６】
請求項７に係る発明によると、対向電極と島状電極を略同軸配置とすることで、位置合わせ精度の一層の向上が図れ、長寿命で高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
【００２７】
請求項８に係る発明によると、対向電極の形成が容易で、作業性の向上が図れる。
【００２８】
請求項９に係る発明によると、対向電極を所望の電位に制御可能で、スパーク発生の恐れが回避でき、長寿命で高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
【００２９】
請求項１０に係る発明によると、対向電極を陽極と同時に形成でき、作業性の向上が図れると共に長寿命で高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
【００３０】
請求項１１に係る発明によると、駆動ドライバ等の周辺回路の取り付け空間の確保が容易で、しかも背面基板の端部に前記周辺回路を搭載すれば画像表示装置の小型化も図れる。
【００３１】
請求項１２に係る発明によると、両基板の材料取りを共通とすることができ、廉価である。
又、両基板の端部をずらして重畳することで前記周辺回路を搭載することも可能で、画像表示装置の小型化も図れる。
【００３２】
請求項１３に係る発明によると、対向電極と島状電極をスパーク発生源とすることなく位置合わせマークとして利用可能で、長寿命で高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは本発明を電子放出型ＦＰＤに適用したものについて説明するが、他の同様の表示装置あるいは類似する機器にも同様に適用できるものである。
【実施例１】
【００３４】
図１乃至図５は本発明の画像表示装置の一実施例を説明するための図で、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は側面図、図２は図１の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿った模式断面図、図４は図２のＢ―Ｂ線に沿った背面基板の模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図、図５は図１の“Ｃ”部拡大図である。
【００３５】
これら図１乃至図５において、参照符号１は背面基板、２は前面基板で、これら両基板１、２は厚さ数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度のガラス板から構成され、外形寸法は前面基板２に比べて背面基板１を大きく形成してある。３は支持体で、この支持体３は厚さ数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度のガラス板或はフリットガラスの燒結体から構成されている。４は排気管で、この排気管４は前記背面基板１に固着されている。前記支持体３は前記両基板１、２間の周縁部に周回して介挿され、両基板１、２とフリットガラスのような封着部材５を介して気密封着されている。前記両基板１、２は重畳方向（Ｚ方向）で同軸配置され、背面基板１は前面基板２より外側に非重畳部１１１を有している。前面基板２が支持体３からＸ方向、又はＹ方向の外側にはみ出す寸法ｄは１ｍｍ以下である。
或いは逆に前面基板２が支持体３から外側にはみ出さないで、内側に後退する場合もあり、この後退寸法は１ｍｍ以下である。
【００３６】
この支持体３と両基板１、２及び封着部材５で囲まれた空間は前記排気管４を介して排気され例えば１０-3〜１０-7Ｐａの真空を保持して表示領域６を構成している。又前記排気管４は前述のように前記背面基板１の外表面に取り付けられてこの背面基板１を貫通して穿設された貫通孔７に連通しており、排気完了後前記排気管４は封止される。
【００３７】
参照符号８は映像信号電極で、この映像信号電極８は背面基板１の内面に一方向（Ｙ方向）に延在し他方向（Ｘ方向）に並設されている。この映像信号電極８は端部に映像信号電極引出端子８１を有しており、この端子の先端部は支持体3と背面基板１との気密封着部を気密に貫通した後、前面基板２の端面より更に外側の端部の非重畳部１１１まで延在している。したがって、背面基板１の端部の前面基板２の端面より外側の非重畳部１１１では映像信号電極引出端子８１は露呈した状態となっている。
【００３８】
次に、参照符号９は走査信号電極で、この走査信号電極９は前記映像信号電極８上でこれと交差する前記他方向（Ｘ方向）に延在し前記一方向（Ｙ方向）に並設されている。この走査信号電極９は端部に走査信号電極引出端子９１を有しており、この端子の先端部は前記支持体3と背面基板１との気密封着部を気密に貫通した後、前面基板２の端面より更に外側の端部の非重畳部１１１まで延在している。したがって、背面基板１の端部の前面基板２の端面より外側の非重畳部１１１では走査信号電極引出端子９１は露呈した状態となっている。
【００３９】
次に、参照符号１０は電子源で、この電子源１０は前記走査信号電極９と映像信号電極８の各交差部近傍に設けられ、この電子源１０は前記走査信号電極９及び前記映像信号電極８と接続電極１１、１１Ａでそれぞれ接続されている。又、前記映像信号電極８と、電子源１０及び前記走査信号電極９間には層間絶縁膜ＩＮＳが配置されている。
【００４０】
ここで、前記映像信号電極８は例えばＡｌ／Ｎｄ膜、走査信号電極９は例えばＩｒ／Ｐｔ／Ａｕ膜等が用いられる。
【００４１】
次に、参照符号１２はスペーサで、このスペーサ１２はセラミックス材から構成されており、長方形の薄板形状に整形され、この実施例では走査信号電極９上に１本おきに直立配置され、接着部材１３で両基板１、２と固定している。このスペーサ１２は通常、複数の画素毎に画素の動作を妨げない位置に設置される。
【００４２】
このスペーサ１２の寸法は基板寸法、支持体３の高さ、基板素材、スペーサの配置間隔、スペーサ素材等により設定されるが、一般的には高さは前述した支持体３と略同一寸法、厚さは数十μｍ〜数ｍｍ以下、長さは２０ｍｍ乃至２００ｍｍ程度、好ましくは８０ｍｍ乃至１２０ｍｍ程度が実用的な値となる。又、このスペーサ１２は１０8〜１０9Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有している。
【００４３】
次に、参照符号１４は十字形状の島状電極で、この島状電極１４は表示領域６内で、かつ正規の表示に支障を与えない支持体３に近接した位置に複数個配置され、引出線１４１を介して走査信号電極９と接続している。この島状電極１４及び引出線１４１は走査信号電極９の形成時に同時に同一材料を用いて形成することが出来る。又、この島状電極１４は前記前面基板２の外面から認識可能な配置、構成となっている。
【００４４】
前記前面基板２はその背面基板１側の内面に、赤色、緑色、青色用の蛍光体層１５が遮光用のＢＭ（ブラックマトリクス）膜１６で区画されて配置され、これらを覆うように金属薄膜からなるメタルバック（陽極電極）１７が例えば蒸着方法で設けられて蛍光面を形成している。このメタルバック１７の前記島状電極１４に対向する位置に窓部１７１を設け、この窓部１７１に前記島状電極１４を取り囲む形状寸法を持つ枠状の対向電極１７２を配置し、前記前面基板２の外面から前記対向電極１７２を含めて前記島状電極１４が認識可能な構成としている。
【００４５】
又、前記蛍光体層１５の蛍光体材料としては、例えば赤色としてＹ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ（Ｐ２２−Ｒ）を、緑色としてＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ（Ｐ２２−Ｇ）、青色といてＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（Ｐ２２−Ｂ）を用いることができる。この蛍光面構成で、前記電子源１０から放射される電子を加速し、対応する画素を構成する蛍光体層１５に射突させる。これにより、該蛍光体層１５が所定の色光で発光し、他の画素の蛍光体の発光色と混合されて所定の色のカラー画素を構成する。又、陽極電極１７は面電極として示してあるが、走査信号電極９と交差して画素列ごとに分割されたストライプ状電極とすることもできる。
【００４６】
この実施例１の構成であれば、背面基板１上の複数の島状電極１４と、対向配置される前面基板２側の複数の対向電極１７２とをそれぞれ軸合わせすることで両基板の位置合わせ精度の向上が図れ、高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。又、島状電極１４及び対向電極１７２共に所定の電圧が印加されることでスパーク発生源となる電位浮遊の拠点が存在しないことから、スパーク発生を抑制して長寿命で信頼性の高い画像表示装置を得ることが出来る。更に、両基板１、２の外形寸法を異なる構成として背面基板１の各端部に非重畳部１１１を備えたことで周辺回路の搭載を容易とし、作業性の向上と共に画像表示装置の小型化を可能にしている。
【実施例２】
【００４７】
図６（ａ）、（ｂ）は本発明による画像表示装置の他の実施例を示す図１（ａ）、（ｂ）にそれぞれ対応する図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。図６（ａ）、（ｂ）において、背面基板１と前面基板２とは同一の外形寸法を有し、この両基板１、２の重心をずらして重畳し、背面基板１の２辺のみに非重畳部１１１を備えた構成としたものである。又、映像信号電極８及び走査信号電極９のそれぞれの映像信号電極引出端子８１及び走査信号電極引出端子９１は、前記非重畳部１１１側のみに引き出した構成としている。
【００４８】
実施例２の構成であれば、両基板１、２を同一外形寸法としたことで部品管理が容易で、しかも廉価である。又、電極引出端子８１、９１を非重畳部１１１に引き出す構成としたことで周辺回路の搭載も容易となり、画像表示装置の小型化を可能にしている。
【実施例３】
【００４９】
図７は本発明による画像表示装置の更に他の実施例の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。図７において、映像信号電極引出端子８１及び走査信号電極引出端子９１は、図示しない周辺回路素子との接続に対応して表示領域６内の支持体３に近接した位置に折り曲げ部８１１、９１１をそれぞれ設けている。この折り曲げ部８１１、９１１は、周辺回路素子ピッチが電極引出端子ピッチより小さいことから、折り曲げ方向は周辺回路素子の中心方向に向かい、これに伴い隣接する周辺回路素子の配線間に前記電極引出端子ピッチより広い面積の配線間露出領域１１８及び１１９が形成され、この配線間露出領域１１９に島状電極１４を複数配置すると共に、この島状電極１４を引出線１４１を介して映像信号電極８と接続した構成としている。図示しないが、前面基板２に対向電極を配置することは勿論である。
【００５０】
この実施例３の構成であれば、電極引出端子ピッチより広い面積の配線間露出領域１１９に島状電極１４を配置し、この島状電極１４を映像信号電極８と接続したことでスパーク発生源となる電位浮遊の拠点が存在しないことから、スパーク発生を抑制して長寿命で信頼性の高い画像表示装置を得ることが出来る。
【実施例４】
【００５１】
図８は本発明による画像表示装置の更に他の実施例の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。この実施例４では、島状電極１４を引出線１４１を介して走査信号電極９と接続した構成で、その他は実施例３と同一である。実施例４の構成であれば、前記実施例３と同様の作用効果を奏する。
【実施例５】
【００５２】
図９は本発明による画像表示装置の更に他の実施例の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。実施例５では、島状電極１４を表示領域６の隅部の排気用貫通孔７が配置される角部と異なる角部の露出領域に対角に配置し、映像信号電極８に引出線１４１を介してそれぞれ接続した構成である。
【００５３】
この実施例５の構成であれば、島状電極１４を映像信号電極８と接続したことでスパーク発生源となる電位浮遊の拠点が存在しないことから、スパーク発生を抑制して長寿命で信頼性の高い画像表示装置を得ることが出来る。
又、角部の露出領域は比較的広い面積が確保し易いことと、表示への影響が少ない領域であることから島状電極の寸法を大きくし、位置合わせの精度向上を図ることが出来、高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
又、島状電極１４に所定の電圧が印加されることでスパーク発生源となる電位浮遊の拠点が存在しないことから、スパーク発生を抑制して長寿命で信頼性の高い画像表示装置を得ることが出来る。更に、この実施例５の構成であれば、対角に配置された２個の島状電極１４と、他の角部の露出領域に設けられた排気用貫通孔７の３点で位置合わせを行うことも可能である。
【実施例６】
【００５４】
図１０は本発明による画像表示装置の更に他の実施例の図５に対応する模式平面図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。図１０において、島状電極１４は菱形形状で、引出線１４１を介して所定の電源に接続してある。一方、これに対応する陽極１７の窓部１７１も同じ菱形形状とし、その内側中央部を前記島状電極１４よりやや大きな面積の菱形形状に除去して対向電極１７２を形成したものである。
【００５５】
実施例６の構成により、菱形形状の各角部の位置合わせをより正確に行うことが出来、位置合わせの精度向上を図って高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
【実施例７】
【００５６】
図１１は本発明による画像表示装置の更に他の実施例の模式斜視図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。この実施例７では、島状電極１４と対向電極１７２とが合同若しくは相似形状としたものである。このような島状電極１４と対向電極１７２の組み合わせを前述した各実施例と同様に配置したものである。
【００５７】
実施例７の構成により、島状電極１４と対向電極１７２とがほぼ同一形状であるため、位置合わせをより正確に行うことが出来、位置合わせの精度向上を図って高品位表示が可能な画像表示装置を得ることが出来る。
【００５８】
図１２は、本発明の画像表示装置の画素を構成する電子源１０の一例を説明する図であり、図１２（a）は平面図、図１２（b）は図１２（a）のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図１２（ｃ）は図１２（ａ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。この電子源はＭＩＭ電子源である。
【００５９】
次に、この電子源の構造を、その製造工程で説明する。先ず、背面基板ＳＵＢ１上に下部電極ＤＥＤ（前記の各実施例における映像信号電極８）、保護絶縁層ＩＮＳ１、絶縁層ＩＮＳ２を形成する。次に、層間膜ＩＮＳ３と、上部電極ＡＥＤへの給電線となる上部バス電極ＡＥＤ（前記の各実施例における走査信号電極９）とスペーサ１２を配置するためのスペーサ電極となる金属膜を、例えばスパッタリング法等で成膜する。下部電極や上部電極にはアルミニウムを用いることができるが、後述する他の金属も用いることができる。
【００６０】
層間膜ＩＮＳ３としては、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化膜、シリコンなどを用いることができる。ここでは、シリコン窒化膜を用い膜厚は１００ｎｍとした。この層間膜ＩＮＳ３は、陽極酸化で形成する保護絶縁層ＩＮＳ１にピンホールがあった場合、その欠陥を埋め、下部電極ＤＥＤと走査信号電極となる上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬと金属膜上層ＭＡＬの間に金属膜中間層ＭＭＬとしてＣｕを挟んだ３層の積層膜）間の絶縁を保つ役割を果たす。
【００６１】
なお、上部バス電極ＡＥＤは、上記の３層積層膜は限らず、それ以上とすることもできる。例えば、金属膜下層ＭＤＬ、金属膜上層ＭＡＬとしてＡｌやクロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などの耐酸化性の高い金属材料、またはそれらを含む合金やそれらの積層膜を用いることができる。なお、ここでは金属膜下層ＭＤＬ、金属膜上層ＭＡＬとしてＡｌ−Ｎｄ合金を用いた。この他に、金属膜下層ＭＤＬとしてＡｌ合金とＣｒ、Ｗ、Ｍｏなどの積層膜を用い、金属膜上層ＭＡＬとしてＣｒ、Ｗ、ＭｏなどとＡｌ合金の積層膜を用いて、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕに接する膜を高融点金属とした５層膜を用いることで、画像表示装置の製造プロセスにおける加熱工程の際に、高融点金属がバリア膜となってＡｌとＣｕの合金化を抑制できるので、低抵抗化に特に有効である。
【００６２】
Ａｌ−Ｎｄ合金のみ用いる場合の、当該Ａｌ−Ｎｄ合金の膜厚は、金属膜下層ＭＤＬより金属膜上層ＭＡＬを厚くし、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕは配線抵抗を低減するため、できるだけ厚くしておく。ここでは金属膜下層ＭＤＬを３００ｎｍ、金属膜中間層ＭＭＬを４μｍ、金属膜上層ＭＡＬを４５０ｎｍの膜厚とした。なお、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕはスパッタ以外に電気めっきなどにより形成することも可能である。
【００６３】
高融点金属を用いる上記５層膜の場合は、Ｃｕと同様に、特に燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液でのウェットエッチングが可能なＭｏでＣｕを挟んだ積層膜を金属膜中間層MMLとして用いるのが特に有効である。この場合、Ｃｕを挟むＭｏの膜厚は５０ｎｍとし、この金属膜中間層を挟む金属膜下層ＭＤＬのＡｌ合金は３００ｎｍ、金属膜上層ＭＡＬのＡｌ合金は５０ｎｍの膜厚とする。
【００６４】
続いて、スクリーン印刷によるレジストのパターニングとエッチング加工により金属膜上層ＭＡＬを、下部電極ＤＥＤと交差するストライプ形状に加工する。このエッチング加工では、例えば燐酸、酢酸の混合水溶液でのウェットエッチングを用いる。エッチング液に硝酸を加えないことによりＣｕをエッチングせずにＡｌ−Ｎｄ合金のみを選択的にエッチングすることが可能となる。
【００６５】
Ｍｏを用いた５層膜の場合も、エッチング液に硝酸を加えないことによりＭｏとＣｕをエッチングせずに、Ａｌ−Ｎｄ合金のみのみ選択的にエッチング加工することが可能である。ここでは、金属膜上層ＭＡＬを１画素あたり１本形成したが、２本形成することも可能である。
【００６６】
続いて、同じレジスト膜をそのまま用いるか、金属膜上層ＭＡＬのＡｌ−Ｎｄ合金をマスクとして金属膜中間層ＭＭＬのＣｕを例えば燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液でウェットエッチングする。燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液のエッチング液中でのＣｕのエッチング速度はＡｌ−Ｎｄ合金に比べて十分に速いため、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕのみを選択的にエッチングすることが可能である。Ｍｏを用いた５層膜の場合もＭｏとＣｕのエッチング速度はＡｌ−Ｎｄ合金に比べて十分に速くＭｏとＣｕの３層の積層膜のみを選択的にエッチングすることが可能である。Ｃｕのエッチングにはその他過硫酸アンモニウム水溶液や過硫酸ナトリウム水溶液も有効である。
【００６７】
続いて、スクリーン印刷によるレジストのパターニングとエッチング加工により金属膜下層ＭＤＬを下部電極ＤＥＤと交差するストライプ形状に加工する。このエッチング加工は燐酸、酢酸の混合水溶液でのウェットエッチングで行う。その際、印刷するレジスト膜を金属膜上層ＭＡＬのストライプ電極とは平行な方向に位置をずらすことにより、金属膜下層ＭＤＬの片側ＥＧ１は金属膜上層ＭＡＬより張り出させて、後の工程で上部電極ＡＥＤとの接続を確保するコンタクト部とし、金属膜下層ＭＤＬの反対側ＥＧ２では金属膜上層ＭＡＬと金属膜中間層ＭＬをマスクとしてオーバーエッチング加工がなされ、金属膜中間層ＭＭＬに庇を形成する如く後退した部分が形成される。
【００６８】
この金属膜中間層ＭＭＬの庇により、後の工程で成膜される上部電極ＡＥＤが分離される。この際、金属膜上層ＭＡＬは金属膜下層ＭＤＬの膜厚より厚くしてあるので、金属膜下層ＭＤＬのエッチングが終了しても、金属膜上層ＭＡＬは金属膜中間層ＭＭＬのＣｕ上に残すことができる。これによりＣｕの表面を保護することが可能となるので、Ｃｕを用いても耐酸化性があり、かつ上部電極ＡＥＤを自己整合的に分離し、かつ給電を行う走査信号配線となる上部バス電極を形成することができる。また、ＣｕをＭｏで挟んだ５層膜の金属膜中間層ＭＭＬとした場合には、金属膜上層ＭＡＬのＡｌ合金が薄くても、ＭｏがＣｕの酸化を抑制してくれるので、金属膜上層ＭＡＬを金属膜下層ＭＤＬの膜厚より厚くする必要は必ずしもない。
【００６９】
続いて、層間膜ＩＮＳ３を加工して電子放出部を開口する。電子放出部は画素内の１本の下部電極ＤＥＤと、下部電極ＤＥＤと交差する２本の上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜と非図示の隣接画素の金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）に挟まれた空間の交差部の一部に形成する。このエッチング加工は、例えばＣＦ4やＳＦ6を主成分とするエッチングガスを用いたドライエッチングによって行うことができる。
【００７０】
最後に、上部電極ＡＥＤの成膜を行う。この成膜にはスパッタ法を用いる。上部電極ＡＥＤとしては、アルミニウムでも良く、あるいはＩｒ、Ｐｔ、Ａｕの積層膜を用い、その膜厚は例えば６ｎｍとすることもできる。この時、上部電極ＡＥＤは、電子放出部を挟む２本の上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）の一方（図８（ｃ）の右側）では、金属膜中間層ＭＭＬと金属膜上層ＭＡＬの庇構造による金属膜下層ＭＤＬの後退部（ＥＧ２）により切断される。そして、他方（図８（ｃ）の左側）では、上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）とは金属膜下層ＭＤＬのコンタクト部（ＥＧ１）により断線を起こさずに成膜接続されて、電子放出部への給電される構造となる。
【００７１】
図１３は、本発明の構成を適用した画像表示装置の等価回路例の説明図である。図１３中に破線で示した領域は表示領域６であり、この表示領域６にｎ本の映像信号電極８とｍ本の走査信号電極９が互いに交差して配置されてｎ×ｍのマトリクスが形成されている。マトリクスの各交差部は副画素を構成し、図中の３つの単位画素（あるいは、副画素）"Ｒ"，"Ｇ"，"Ｂ"の１グループでカラー１画素を構成する。なお、電子源の構成は図示を省いた。映像信号電極（カソード電極）８は、映像信号電極引出端子８１で映像信号駆動回路ＤＤＲに接続され、走査信号電極（ゲート電極）９は走査信号電極引出端子９１で走査信号駆動回路SDRに接続されている。映像信号駆動回路ＤＤＲには外部信号源から映像信号ＮＳが入力され、走査信号駆動回路ＳＤＲには同様に走査信号ＳＳが入力される。
【００７２】
れにより、順次選択される走査信号電極９に交差する映像信号電極８に映像信号を供給することで、二次元のフルカラー画像を表示することができる。本構成例の表示パネルを用いることにより、比較的低電圧で高効率の画像表示装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の画像表示装置の一実施例を説明するための図で、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は側面図である。
【図２】図１の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。
【図４】図２のＢ―Ｂ線に沿った背面基板の模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図である。
【図５】図１の“Ｃ”部拡大図である。
【図６】本発明の画像表示装置の他の実施例を説明するための図で、図６（ａ）は前面基板側から見た平面図、図６（ｂ）は側面図である。
【図７】本発明の画像表示装置の更に他の実施例を示す背面基板の模式断面図である。
【図８】本発明の画像表示装置の更に他の実施例を示す背面基板の模式平面図である。
【図９】本発明の画像表示装置の更に他の実施例を示す背面基板の模式平面図である。
【図１０】本発明の画像表示装置の更に他の実施例を示す図5に対応する模式平面図である。
【図１１】本発明の画像表示装置の更に他の実施例を示す模式斜視図である。
【図１２】本発明の画像表示装置の画素を構成する電子源の一例を説明する図である。
【図１３】本発明の構成を適用した画像表示装置の等価回路例の説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・背面基板、２・・・前面基板、３・・・支持体、４・・・排気管、５・・・封着部材、６・・・表示領域、７・・・貫通孔、８・・・画像信号電極、８１・・・画像信号電極引出端子、９・・・走査信号電極、９１・・・走査信号電極引出端子  、１０・・・電子源、１１，１１Ａ・・・接続電極、１２・・・間隔保持部材、１３・・・接着部材、１４・・・島状電極、１４１・・・引出線、１５・・・蛍光体層、１６・・・ＢＭ膜、１７・・・メタルバック（陽極電極）、１７１・・・窓部、１７２・・・対向電極、１１１・・・非重畳部、ＳＵＢ１・・・背面基板、ＩＮＳ・・・絶縁膜（層間絶縁膜）。
【図１】
2006202585.tif 000003
【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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