(57)【要約】【課題】選択期間にトンネル絶縁層に捕獲された電子を非選択期間に十分に消失させて高品質の画像表示を実現する。【解決手段】スキャンドライバ２の走査回路ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４、・・・はスキャン線２１に順次走査信号を印加する。この走査信号で選択されたデータ線２７に駆動回路ＤＤ１、ＤＤ２、ＤＤ３、ＤＤ４、・・・から所定幅、所定波高のパルス電圧が印加される。このパルスは高域通過フィルタＨＰＦを通過することで短い幅の正負のパルス電圧が得られる。この短パルスがカソードＫの下部電極に印加され、短い幅の正バイアスのパルス電圧の幅をカソードＫの充電時間以下の幅とすることで、捕獲電子の引き抜き時（ブランキンギ期間）に電子が放出して誤発光が生じるのを防止する。そして、カソードＫに印加される逆バイアスの短パルスにより、表示期間にトンネル絶縁層に捕獲された電子を引き抜く。【選択図】図２
2008218020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷陰極型電子源をマトリクス配列して表示領域を形成した陰極基板と、前記複数の冷陰極型電子源のそれぞれと相対させた蛍光体を配置した陽極基板とを有し、
前記陰極基板の前記表示領域を通って一方向に延在し、該一方向と交差する他方向に並設して形成された複数の信号線と、
前記信号線とは絶縁層を介して前記他方向に延在し、前記一方向に並設して形成された複数の走査線と、
前記表示領域の外側に、前記信号線に表示信号を供給する信号線駆動回路と前記走査線に走査信号を印加する走査線駆動回路を備え、
前記冷陰極型電子源は、前記信号線と前記走査線の交差部において前記信号線を下部電極とし、該下部電極上に電子加速層が形成され、さらに該電子加速層を覆って形成されて前記走査線に接続した上部電極の積層構造を有し、
前記冷陰極型電子源は、前記下部電極に対して前記上部電極に正のバイアスを与えることで前記上部電極から放出される電子を前記蛍光体に衝突させて発光を得る表示メカニズムを有し、
前記信号線の直列抵抗をＲｄ、静電容量をＣｄとしたとき、前記下部電極に前記上部電極に対して、τ＝Ｒｄ×Ｃｄ（秒）以下のパルス幅を持つ正のバイアスを与える回路を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記下部電極に、前記表示信号に替えて前記回路の出力を切り替え接続する切り替えスイッチを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記切り替えスイッチは、前記下部電極に前記表示信号を供給する表示期間以外の非表示期間に前記切り替えを行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記回路は、前記信号線駆動回路と高域通過フィルタの直列回路であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記下部電極は、アルミニウム又はアルミニウム合金であり、前記電子加速層は前記下部電極の陽極酸化膜であることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置にかかり、特に薄膜型電子源アレイを用いた自発光のフラット・パネル・ディスプレイとも称する冷陰極型の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平面型の画像表示装置（フラット・パネル・ディスプレイ：ＦＰＤ）が開発されている。この種の画像表示装置の電子源は、電子放出型電子源とホットエレクトロン型電子源とに分類される。前者には、スピント型電子源、表面伝導型電子源、カーボンナノチューブ型電子源等が属し、後者としては金属―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−金属型等の薄膜型電子源がある。
【０００３】
ＭＩＭ型について、例えば特許文献１に、金属―絶縁体―半導体型についてはＭＯＳ型（非特許文献１）、金属―絶縁体―半導体−金属型ではＨＥＥＤ型(非特許文献２などに記載)、ＥＬ型（非特許文献３などに記載）、ポーラスシリコン型（非特許文献４などに記載）などが報告されている。
【０００４】
ＭＩＭ型電子源については、例えば特許文献２にも開示されている。ＭＩＭ型電子源の構造と動作は以下のとおりである。すなわち、上部電極と下部電極との間に絶縁層（トンネル絶縁層）を介在させた構造を有し、上部電極と下部電極との間に電圧を印加することで、下部電極中のフェルミ準位近傍の電子がトンネル現象により障壁を透過し、電子加速層であるトンネル絶縁層の伝導帯へ注入されホットエレクトロンとなり、上部電極の伝導帯へ流入する。これらのホットエレクトロンのうち、上部電極の仕事関数φ以上のエネルギーをもって上部電極表面に達したものが真空中に放出される。なお、以下では、特に必要とする場合を除いて、薄膜型電子源を、単に電子源とも称する。このような電子源において、トンネル絶縁層に捕獲された電子による電子放出特性の変動を抑制する駆動方法が特許文献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７−６５７１０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、ｖｏｌ．３６、ｐｐ.９３９
【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】
【０００５】
この種の電子源を用いた画像表示装置は、複数の電子源（カソード）を陰極基板上に二次元マトリクス状（アレイ状とも言う）に配列して表示領域を構成する。図１５は、本発明に係る画像表示装置の基本構造を説明する断面模式図である。主面（内面）に電子源（カソード）を有する陰極基板（カソード基板）１０と、同じく主面に蛍光面を有する蛍光体基板（アノード基板）２０とを対向させ、対向面外周間に封止枠（図示せず）を介在させて所定間隙をもって貼り合わせ、真空容器を構成している。
【０００６】
前記カソードＫは、下部電極１１と、該下部電極１１の上に絶縁層（以下、トンネル絶縁層）１２を介して成膜された上部電極１３との積層構造を有する。下部電極１１は、アルミニウム膜又はアルミニウム合金膜からなり、トンネル絶縁層１２は下部電極１１の表面を陽極酸化した非晶質酸化膜である。下部電極１１と上部電極１３とは、フィールド絶縁層１４と層間絶縁層１５で電気的に絶縁されている。層間絶縁層１５の上には下側金属１６、中間金属１７および上側金属１８の３層からなる走査配線（走査線バス配線）２１が形成されている。下側金属１６は、例えばクロム（Ｃｒ）、中間金属１７はアルミニウム（Ａｌ）、上側金属１８はクロムである。下側金属１６は、電子源側で中間金属１７から外側に突出して層間絶縁層１５、フィールド絶縁層１４と共に傾斜面を形成し、走査配線の上層に成膜される極薄の上部電極１３と上部電極１３との電気的接続を確保している。その反対側では、下側金属１６はエッチングバックにより中間金属１７の端縁から内側に後退しており、この後退で中間金属１７の端縁は下側金属１６に対して庇となる段差を形成している。この段差で隣接する画素（図１４の右側の画素）が分離される。
【０００７】
アノード基板２０の主面には、ブラックマトリクス２６が形成され、このブラックマトリクス２６の開口に蛍光体２２が塗布されている。ブラックマトリクス２６と蛍光体２２を覆って対向電極（アノード）２４が成膜されている。そして、アノード基板２０のブラックマトリクス２６とカソード基板１０の走査配線２１との間にスペーサ２３を設置して両基板の間に数ｍｍ程度の間隙を保持している。
【０００８】
下部電極１１は信号配線（又は、データ線）であり、この下部電極１１とアノード電極２４の間に電圧Ｖｄ（＝３〜１０ｋＶ）を印加することで、下記図１６で説明する原理により電子源から電子ｅ-が放出され、アノード電極２４の下層に塗布された蛍光体２２に射突し、蛍光体２２を励起して当該蛍光体の材料に応じた所定の波長または波長域の光Ｌが放出される。
【０００９】
図１６は、図１５に示した電子源（カソード）の動作原理の説明図である。この電子源すなわちカソードは、上部電極１３と下部電極１１との間に駆動電圧Ｖｄを印加して、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がトンネル現象により障壁を透過し、電子加速層であるトンネル絶縁層１２の伝導帯へ注入されホットエレクトロンとなり、上部電極１３の伝導帯へ流入する。これらのホットエレクトロンのうち、上部電極１３の仕事関数φ以上のエネルギーをもって上部電極１３表面に達した電子ｅ-が真空中に放出される。
【００１０】
図１７は、カソードを二次元マトリクス状に配列して表示領域とし、これに駆動回路を組み合わせて構成した画像表示装置の回路構成を説明する模式図である。複数のカソードＫは垂直方向（図１６の上下方向）に配線されたデータ線２７で形成される複数の下部電極１１と、水平方向（図１６の左右方向）に配線された走査線２１で形成される複数の上部電極１３との交差部に形成され、表示領域ＡＲを構成する。
【００１１】
データ線２７はスイッチ４を介してデータドライバ１から表示データが供給される。データドライバ１はデータ線２７のそれぞれに対応する駆動回路ＤＤ１、ＤＤ２、ＤＤ３、ＤＤ４、・・・に接続している。また、走査線（スキャン線）２１はスキャンドライバ２から印加される走査信号で順次走査される。スキャンドライバ２はスキャン線２１のそれぞれに対応する走査回路ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４、・・・に接続している。スイッチ４は逆バイアス印加回路５に接続され、次に説明するトンネル絶縁層での捕獲電子による電子放出能の低下を防止するための逆バイアス印加用のスイッチである。
【００１２】
図１８Ａ乃至図１８Ｈは、ＭＩＭ型カソードにおける選択期間と非選択期間における捕獲電子の低減プロセスでのエネルギーバンド変化の説明図である。図１８Ａはカソードが孤立した状態におけるエネルギーバンドの説明図で、当該カソードの積層構造を形成する下部電極１１とトンネル絶縁層１２の間にはバンドオフセットφbがあり、上部電極１３とトンネル絶縁層１２の間にはバンドオフセットφtがある状態を示す。
【００１３】
図１８Ｂは、カソードＫが非選択期間にあるときの状態で、下部電極１１と上部電極１３はともに接地ＧＮＤ電位にあり、エネルギーレベルは同じである（電荷の蓄積はない）。図１８Ｃは、このカソードがスキャン線により選択された選択期間の初期で、下部電極１１に電位源Ｅから負の電位が印加され、上部電極１３に正バイアスＶｄが印加された状態を示す。
【００１４】
図１８Ｄは、カソードＫが選択期間にあるときの定常状態であり、下部電極１１からトンネル絶縁層１２に電子が捕獲された状態を示す。図１８Ｅは、トンネル絶縁層１２に電子が捕獲された状態で非選択期間になった状態を示す。図１８Ｆは、図１８Ｅに示した状態で下部電極１１に電位源Ｅから逆バイヤスを印加した初期状態を示す。逆バイアスの印加は図１６のスイッチ４を逆バイアス印加回路５側に切り替えることで行われる。逆バイアスを印加した定常状態を図１８Ｇに示す。図１８Ｇに示した定常状態では、一部の電子が捕獲されたままになり、非選択期間になっても捕獲電子の一部は残留する（図１８Ｈ）。
【００１５】
このように、従来の逆バイアス印加技術では、ＭＩＭカソードがダイオードであることから、逆バイアス印加時に電子電流が流れ難く（電子移動度が低く）、短時間に捕獲電子を下部電極側に引き抜いてトンネル絶縁層の捕獲電子を解消することが困難である。選択期間にトンネル絶縁層中にトラップされた捕獲電子が残留していると、カソードからの電子放出能が変動し、残像や輝度低下を招き、表示品質を劣化させる。
【００１６】
本発明の目的は、選択期間にトンネル絶縁層に捕獲された電子を非選択期間に十分に消失させて高品質の画像表示を実現した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】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明は、（１）電子移動度の高い正バイアス印加時にの捕獲電子を引き抜く。（２）このとき、同時に起きる電子注入と誤発光を防止するため、正バイアスのパルス幅をＭＩＭ容量の充電時間以下に制限する。（３）これを容易に行うため、信号線と駆動回路の間に高域通過フィルタ（ハイパスフィルタ）を設けて、駆動回路から印加する信号電圧と同等の幅をもつ所定大きさのパルスを該高域通過フィルタに通過させることで得られる短パルス（微分パルス）を下部電極に逆電圧として与える。
【発明の効果】
【００１８】
トンネル絶縁膜に捕獲された電子が短期間に消失され、カソードからの電子放出能の変動が抑制され、高品質の画像表示を実現した画像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態につき、実施例の図面を用いて詳細に説明する。なお、以下では本発明の実施例をＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）型電子源を用いた画像表示装置を例として説明するが、電子加速層をもち、電子放出期間に電子が捕獲され、この捕獲された電子による電子放出特性が変動する、等の影響を受けるメカニズムを有する他の電子源を用いた画像表示装置についても同様に適用できるものである。
【００２０】
先ず、本発明の画像表示装置に用いる高域通過フィルタ（ハイパスフィルタ）ＨＰＦについて説明する。図１９は、高域通過フィルタの典型的な回路図である。また、図２０は、図１９に示した高域通過フィルタの入力信号波形と出力信号は計の説明図である。高域通過フィルタは、信号伝送に直列に挿入した抵抗と、この抵抗の信号出力側に並列接続された容量Ｃとから構成される。入力信号Ｓｉnとして図２０の（ａ）に示した矩形パルスを図１９に示した高域通過フィルタの入力に与えると、出力信号Ｓoutとして（ｂ）に示した微分されたパルスが出力される。入力信号Ｓｉnのパルス幅を、例えば１０〜１００μsecとしたとき、出力信号Ｓoutのパルス幅は、１〜１０μsecである。
【実施例】
【００２１】
図１と図２は、本発明の画像表示装置の実施例を説明する模式図であり、図１はカソードＫによる画像表示が行われている状態（１フレーム中の表示期間）、図２はカソードＫのトンネル絶縁層に捕獲された電子を消去する状態（非表示期間：１フレーム中の帰線期間）を示す。また、図３は、実施例の動作説明図である。本実施例の画像表示装置は、前記図１７と同様に、カソードＫを二次元マトリクス状に配列して表示領域とし、これに駆動回路を組み合わせて構成される。複数のカソードＫは垂直方向（図１の上下方向）に配線されたデータ線２７で形成される複数の下部電極１１と、水平方向（図１の左右方向）に配線された走査線２１で形成される複数の上部電極１３との交差部に形成され、表示領域ＡＲを構成する。
【００２２】
図１７と同様、データ線２７はスイッチ４を介してデータドライバ１から表示データが供給される。データドライバ１はデータ線２７のそれぞれに対応する駆動回路ＤＤ１、ＤＤ２、ＤＤ３、ＤＤ４、・・・に接続している。また、走査線（スキャン線）２１はスキャンドライバ２から印加される走査信号で順次走査される。スキャンドライバ２はスキャン線２１のそれぞれに対応する走査回路ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４、・・・に接続している。データ線２７には高域通過フィルタＨＰＦが並列に設けられており、スイッチ４はデータ線２７にデータドライバ１の駆動回路ＤＤ１、ＤＤ２、ＤＤ３、ＤＤ４、・・・と高域通過フィルタＨＰＦの何れかを切り替えるように設置されている。
【００２３】
表示期間では、スイッチ４はデータ線２７にデータドライバ１を接続し、各データ線２７に駆動回路ＤＤ１、ＤＤ２、ＤＤ３、ＤＤ４、・・・から表示データを供給して画像を表示する。スイッチ４がデータ線２７側に接続した状態を図３ではハイレベル（Ｈ）状態として示す。この表示は図３に示した画像信号（映像信号）の１フィールドＦの表示期間ＴDに行われる。すなわち、スキャンドライバ２の走査回路ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４、・・・がスキャン線２１に順次走査信号を印加する。図３では、走査信号をＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４、・・・で示す。この走査信号をＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４、・・・の印加されたスキャン線２１、すなわち選択されたスキャン線に上部電極を接続するカソードＫの下部電極にデータドライバ１の駆動回路ＤＤ１、ＤＤ２、ＤＤ３、ＤＤ４、・・・から表示データ（ＤＤ１、ＤＤ２、ＤＤ３、ＤＤ４、・・・で示す）が供給され、上部電極から放出された電子が蛍光体に射突し、これを励起して所定波長の光を放射する。
【００２４】
１ラインの表示期間ＴDが終了して次のラインに移る帰線期間（ブランキング期間）ＴBになり、スイッチ４が高域通過フィルタＨＰＦ側に切り替わる。図３には、スイッチ４がロー（Ｌ）レベルになるとして示した。帰線期間ＴBにおいても同様に、スキャンドライバ２の走査回路ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４、・・・はスキャン線２１に順次走査信号を印加する。この走査信号で選択されたデータ線２７に駆動回路ＤＤ１、ＤＤ２、ＤＤ３、ＤＤ４、・・・から図２０（ａ）に示したような所定幅、所定波高のパルス電圧が印加される。このパルス電圧は、例えば表示データの最大階調に相当するレベルと同程度のものであってよい。なお、高域通過フィルタＨＰＦの抵抗Ｒは下部電極（データ線）の配線抵抗を用いるが、配線材料の抵抗値次第では外付け抵抗を用いる場合もある。
【００２５】
このパルス信号は高域通過フィルタＨＰＦを通過することで図３のｄｄ１、ｄｄ２、・・・に示したような短い幅の正負のパルス電圧（図２０（ｂ）参照）が得られ、この短パルスがカソードＫの下部電極に印加される。カソードＫの下部電極に印加される短い幅の正バイアスのパルス電圧の幅をカソードＫの充電時間以下の幅とすることで、捕獲電子が上部電極側に引き抜かれ（ブランキング期間）、同時に新たな電子が注入され、上部電極から放出されて誤発光が生じるのを防止する。そして、カソードＫに印加される逆バイアスの短パルスと合わせて、表示期間にトンネル絶縁層に捕獲された電子を引き抜く。なお、帰線期間ＴBの幅に順次全てのスキャン線を動かしてもよい。但し、帰線期間ＴBは時間が限られているので、全スキャン線、全データ線に同時にパルスをかけてもよい。
【００２６】
図４Ａ〜図４Ｄは、ＭＩＭ型カソードにおける選択期間と非選択期間における実施例１の捕獲電子の低減プロセスでのエネルギーバンド変化の説明図である。図４Ａは、図１８Ｅと同じに、トンネル絶縁層（電子加速層）１２に捕獲電子が残留した非選択期間でのカソードの模式図である。この状態で帰線期間に入り、図４Ｂの捕獲電子消去の初期に示したように下部電極１１に短パルスを印加する。この結果、正と逆バイアスが印加される。
【００２７】
図４Ｃの捕獲電子消去の定常状態では、トンネル絶縁層１２に捕獲された電子は上部電極１３から接地ＧＮＤに引き抜かれ、消去される。そして、図４Ｄに示したように、トンネル絶縁層１２に捕獲電子は無くなり、前記図１８Ｂに示した状態と同じに、カソードＫの非選択期間に捕獲電子が無い状態で次の選択待ちとなる。
【００２８】
これにより、捕獲電子によるカソードのダイオード特性変動は抑制され、残像や輝度低下の無い、高品位の画像表示が得られる。
【００２９】
図５は、本発明の画像表示装置の陰極基板に有する画素の詳細構成例を説明する要部平面図である。図４では、陰極基板１０の主面に信号線（データ線）である下部電極１１の上にフィールド絶縁層１４と層間絶縁層１５を介して走査線バス配線２１に接続する上部電極１３が直交配置され、交差部にカソードが形成されている。上部電極１３の下層にあるトンネル絶縁層（電子加速層）１２は上部電極１３の上層に矩形で示されている。上部電極１３は走査線バス配線２１で選択される画素のトンネル絶縁層１２（走査線バス配線２１の上方）側で当該走査線バス配線２１の下側金属１６と層間絶縁層１５、フィールド絶縁層１４で形成される側壁のテーパ部（矢印Ａ）で走査線バス配線２１との電気的に確実に接続される。走査線バス配線２１の下方では前記した段差（矢印Ｂ）で隣接する画素と分離されている。
【００３０】
カソードの構造例としては、下部電極１１がアルミニウムーネオジム合金（Ａｌ−２原子％Ｎｄ）で、この下部電極１１の表面を陽極酸化して生成した厚さ２〜１０ｎｍ程度のトンネル絶縁層１２と、その上に上部電極１３を積層成膜してなる。上部電極１３は、例えば金（Ａｕ）:１ｎｍ/白金（Ｐｔ）:１ｎｍ/イリジウム（Ｉｒ）:０．３ｎｍを順次スパッタして形成される。
【００３１】
次に、本発明の画像表示装置に係る陰極基板の詳細構成を図６乃至図１４に示す製造工程で説明する。先ず、図６に示したように、ガラス基板１０上に下部電極１１用の金属膜を成膜する。下部電極１１の材料としてＡｌ系金属を用いる。Ａｌ系金属を用いるのは、陽極酸化により良質の絶縁膜を形成できるからである。ここでは、前記したように、ＡｌにＮｄを２原子量％ドープしたＡｌ−Ｎｄ合金を用いた。成膜には、例えば、スパッタリング法を用いる。膜厚は１００〜３００ｎｍとした。
【００３２】
成膜後はパターニング工程、エッチング工程によりストライプ形状の下部電極１１を形成した(図７)。下部電極１１の電極幅は画像表示装置のサイズや解像度により異なるが、そのサブピクセル（カラー画素を構成する３色の副画素）のピッチ程度、大体１００〜２００ミクロン程度とする。エッチングは例えば燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液でのウェットエッチングを用いる。この電極は幅の広い簡易なストライプ構造のため、レジストのパターニングは安価なプロキシミティ露光や、印刷法などで行うことができる。
【００３３】
次に、電子放出部を制限し、下部電極１１のエッジへの電界集中を防止するフィールド絶縁層（保護絶縁層とも言う）１４と、トンネル絶縁層１２を形成する。まず、図８に示した下部電極１１上の電子放出部となる部分をレジスト膜２５でマスクし、その他の部分を選択的に厚く陽極酸化してフィールド絶縁層１４とする。化成電圧を１００Ｖとして、厚さ約１００〜２００ｎｍ低殿のフィールド絶縁層１４が形成される。その後、レジスト膜２５を除去して残りの下部電極１１の表面を陽極酸化する。例えば、化成電圧を６Ｖとした場合、下部電極１１上に厚さ約１０ｎｍ程度の絶縁層（トンネル絶縁層）１２が形成される（図９）。
【００３４】
次に、層間絶縁層１５と、上部電極１３への給電線となる走査配線（走査線バス配線とも言う）とスペーサ（図１５参照）を配置するための、スペーサを走査配線に電気的に接続する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（図１０）。この層間絶縁層１５は、陽極酸化で形成するフィールド絶縁膜１４にピンホールがあった場合、その欠陥を埋め、下部電極１１と走査線バス配線間の絶縁を保つ役割を果たす。走査配線の金属中間層１７としてＡｌの肉厚配線を用い、金属下層１６と金属上層１８との間に挟んだ３層膜とする。なお、ここでは、金属下層１６と金属上層１８にはＣｒを用いた。Ａｌの膜厚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、金属下層１６を１００ｎｍ、金属中間層１７を４μｍ、金属上層１８を１００ｎｍの膜厚とした。金属中間層１７を導電性ペーストのスクリーン印刷等で形成することも可能である。なお、走査配線は上記の構造に限らないことは言うまでもない。
【００３５】
続いて、パターニングとエッチング工程により金属上層１８を、下部電極１１とは直交するストライプ形状に加工する。このエッチングには、例えば硝酸アンモニウムセリウム水溶液でのウェットエッチングを用いる。（図１１）。
【００３６】
次に、図１２に示したように、パターニングとエッチング工程により金属下層１６を下部電極１１とは直交するストライプ形状に加工する。エッチングは燐酸、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、金属下層１６の片側（電子源形成側、図１２のＢ−Ｂ'線断面図の左側）は金属上層１８より張り出させ（突出させ）て、後の工程で上部電極１３との接続を確保する接続電極（コンタクト部）とし、金属下層１６の反対側（電子源形成側と反対側、図１２のＢ−Ｂ'線断面図の右側）では金属上層１８をマスクとしたエッチングバックによりアンダーカット（段差）を形成し、後の工程で上部電極１３を分離する庇を形成する。これにより、上部電極１３を自己整合的に分離し、かつ給電を行う走査線バス配線を形成することができる。金属下層１６に替えてシリコン膜を用い、ドライエッチングの等方エッチング特性でアンダーカットして庇を形成することもできる。このとき、走査配線のカソード側を覆ってアルミニウム膜を成膜して上部電極との電気的接続を確実にするほうホもある。
【００３７】
続いて、層間絶縁層１５を加工して電子放出部を開口する。電子放出部はサブピクセル内の１本の下部電極１１と、この下部電極１１と直交する２本の上部バス電極に挟まれた空間の直交部の一部に形成する。エッチングは、例えばＣＦ4やＳＦ6を主成分とするエッチング剤を用いたドライエッチングによって行うことができる（図１３）。
【００３８】
最後に、上部電極１３の成膜を行う。この成膜法は、例えばスパッタ成膜を用いる。上部電極１３としては、例えばＩｒ、Ｐｔ、Ａｕの積層膜を用い、ここでは膜厚は６ｎｍとした。この時、上部電極１３は、電子放出部を挟む２本の走査線バス配線の一方（図１４のＢ−Ｂ'線断面図の右側）で、金属下層１６の後退で形成された庇構造により切断される。一方、図１４の左側では、走査線バス配線の金属下層１６のコンタクト部（矢印１９で示す）により断線を起こさずに接続され、給電される構造となる（図１４）。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の画像表示装置の実施例を説明するカソードによる画像表示が行われている状態（１フレーム中の表示期間）の説明図である。
【図２】カソードのトンネル絶縁層に捕獲された電子を消去する状態（非選択期間：１フレーム中の帰線期間）の説明図である。
【図３】本発明の画像表示装置の実施例の動作説明図である。
【図４Ａ】トンネル絶縁層（電子加速層）に捕獲電子が残留した非選択期間でのカソードの模式図である。
【図４Ｂ】トンネル絶縁層（電子加速層）に捕獲電子が残留した状態で逆バイアスをかけた場合の非選択期間の初期でのエネルギーバンドの模式図である。
【図４Ｃ】トンネル絶縁層（電子加速層）に捕獲電子が残留した状態で逆バイアスをかけた場合の非選択期間の定常状態でのエネルギーバンドの模式図である。
【図４Ｄ】トンネル絶縁層（電子加速層）から捕獲電子が消去された状態での非選択期間のエネルギーバンドの模式図である。
【図５】本発明の画像表示装置の陰極基板に有する画素の詳細構成例を説明する要部平面図である。
【図６】本発明の薄膜型電子源の製法を示す図である。
【図７】本発明の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】本発明の薄膜型電子源の製法を示す図１１に続く図である。
【図１３】本発明の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】本発明に係る画像表示装置の基本構造を説明する断面模式図である。
【図１６】図１５に示した薄膜型電子源の動作原理の説明図である。
【図１７】カソードを二次元マトリクス状に配列して表示領域とし、これに駆動回路を組み合わせて構成した画像表示装置の回路構成を説明する模式図である。
【図１８Ａ】ＭＩＭ型カソードにおける孤立状態でのエネルギーバンドの説明図である。
【図１８Ｂ】ＭＩＭ型カソードにおける非選択期間の蓄積電荷なしでのエネルギーバンドの説明図である。
【図１８Ｃ】ＭＩＭ型カソードにおける選択期間の初期におけるエネルギーバンドの説明図である。
【図１８Ｄ】ＭＩＭ型カソードにおける選択期間の定常状態におけるエネルギーバンドの説明図である。
【図１８Ｅ】ＭＩＭ型カソードにおける非選択期間の捕獲電荷ありでのエネルギーバンドの説明図である。
【図１８Ｆ】ＭＩＭ型カソードにおける非選択期間における反転パルス印加時の初期のエネルギーバンドの説明図である。
【図１８Ｇ】ＭＩＭ型カソードにおける非選択期間における反転パルス印加時の定常状態でのエネルギーバンドの説明図である。
【図１８Ｈ】ＭＩＭ型カソードにおける非選択期間における残留捕獲電荷ありの状態のエネルギーバンドの説明図である。
【図１９】高域通過フィルタの典型的な回路図である。
【図２０】図１９に示した高域通過フィルタの入力信号波形と出力信号は計の説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・データドライバ、２・・・スキャンドライバ、３・・・広域通過フィルタ（ハイパスフィルタ）、４・・・スイッチ、１０・・・陰極基板、１１・・・下部電極（信号配線、データ線）、１２・・・トンネル絶縁層（電子加速層）、１３・・・上部電極、１４・・・フィールド絶縁層、１５・・・層間絶縁層、２０・・・蛍光体基板、２１・・操作配線（走査線バス配線）、２２・・・蛍光体、２３・・・スペーサ、２４・・・陽極（アノード）、２６・・・ブラックマトリクス、Ｋ・・・カソード（電子源）、ＡＲ・・・表示領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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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１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１８Ｅ】
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【図１８Ｆ】
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【図１８Ｇ】
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【図１８Ｈ】
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【図１９】
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【図２０】
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