(57)【要約】【課題】製造工程中における電子源の特性劣化を防止する。【解決手段】映像信号配線８と同層で形成した下地電極１３と、映像信号配線８の突起部８１に端部が重畳された電子源１０と、この電子源１０を取り囲み前記下地電極１３と接続された補助電極１８と、走査信号配線９の下層にエッチング選択性の異なる材料からなる第１及び第２絶縁層１４，１５を備え、上層の第２絶縁層１５の端部に形成される凹部１６により上部電極１１を分断し素子分離する。【選択図】  図４
2008071493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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信号配線と、前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の映像信号配線と、この映像信号配線と前記走査信号配線間に配置された絶縁膜と、前記走査信号配線と前記映像信号配線の交差部近傍に設けられた電子源と、この電子源及び前記走査信号配線上に設けられ一部に切欠部を有する上部電極を備えた背面基板と、
前記電子源に対応して設けられた蛍光体層と、前記電子源から放出される電子を前記蛍光体層に指向する如く加速するための加速電極とを形成した前面基板と、
前記前面基板と前記背面基板間に配置され前記両基板を所定の間隔に保持する枠体と、
前記枠体と前記前面基板及び前記背面基板間に配置された封着部材とを備えた画像表示装置であって、
前記走査信号配線はこの走査信号配線側部に前記上部電極の切欠部を配置したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記映像信号配線相互間に下地電極を配置し、この下地電極と前記走査信号配線とを接続してな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】
前記映像信号配線は隣接する映像信号配線方向へ張り出す突出部を有し、この突出部に前記電子源の端部が重畳されてな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】
前記電子源に近接して補助電極を配置し、この補助電極と前記電子源とを前記上部電極で接続してな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】
前記補助電極は前記電子源の前記映像信号配線側を除く略全周を取り囲み、かつ前記下地電極と接続してなることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記走査信号配線はＣｒ層膜を含む多層膜からなり、前記Ｃｒ層膜を前記多層膜中の下層に配置したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
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信号配線と、前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の映像信号配線と、この映像信号配線と前記走査信号配線間に配置された絶縁膜と、前記走査信号配線と前記映像信号配線の交差部近傍に設けられた電子源と、この電子源及び前記走査信号配線上に設けられ一部に切欠部を有する上部電極を絶縁基板上に配置した背面基板と、
前記電子源に対応して設けられた蛍光体層と、前記電子源から放出される電子を前記蛍光体層に指向する如く加速するための加速電極とを透明基板上に配置した前面基板と、
前記前面基板と前記背面基板間に配置され前記両基板を所定の間隔に保持する枠体と、
前記枠体と前記前面基板及び前記背面基板間に配置された封着部材とを備えた画像表示装置の製造方法であって、
前記絶縁基板表面に第１の金属材料からなる金属薄膜を形成する工程と、
この第１の金属材料薄膜を加工し、複数の突出部を有する映像信号配線膜及び下地電極膜を形成する工程と、
前記映像信号配線膜を前記突出部の一部を除いて陽極酸化処理し映像信号配線を形成する工程と、
この映像信号配線及び下地電極膜を含む前記表面を覆ってエッチング選択性の異なる第１及び第２の絶縁層を積層する工程と、
この第１及び第２の絶縁層に複数のスルホールと電子源電極配置用開口を形成する工程と、
前記絶縁層をＣｒ層膜で被覆する工程と、
前記Ｃｒ層膜を覆って第２の金属材料からなる金属薄膜を積層する工程と、
この第２の金属材料からなる金属薄膜を加工し、前記Ｃｒ層膜上に第２の金属材料薄膜からなる走査信号配線膜を形成する工程と、
この走査信号配線膜下の前記Ｃｒ層膜以外のＣｒ層膜を除去する工程と、
ドライエッチング処理により前記第２絶縁層の露呈部分を除去すると共に、前記走査信号配線膜下の第２絶縁層の線幅を上層配線膜幅より小幅とし、この第２絶縁層の線幅の両側に前記上層配線膜と第１絶縁層に挟まれた凹部を形成する工程と、
第３の金属材料からなる金属薄膜で全面を覆う工程と、
この第３の金属材料からなる金属薄膜を加工し、前記突出部に一部が積層され前記開口を塞ぐ電子源電極膜、この電子源電極膜を取り囲む補助電極膜及び前記走査信号配線膜上に第３の金属材料薄膜からなる走査信号配線膜を形成する工程と、
前記電子源電極膜の周縁部を陽極酸化処理する工程と、
この電子源電極膜の前記周縁部を除く残部を陽極酸化処理し、電子源電極を形成する工程と、
これら全面を第４の金属材料からなる上部電極膜で覆う工程を備えたことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１及び第３の金属材料はＡｌ−Ｎｄ合金、前記第２の金属材料はＡｌ、前記第４の金属材料はＩｒ−Ｐｔ−Ａｕであることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の絶縁層はＳｉＮ、第２の絶縁層はＳｉ又は第１層のＳｉＮよりＮ含有量の少ないＳｉＮからなることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記映像信号配線膜を前記突出部の一部を除いて陽極酸化処理し、それらを覆ってエッチング選択性の異なる第１及び第２の絶縁層を積層した後、この絶縁層にスルホール及び開口を形成する前工程で、前記陽極酸化処理温度より高温で再度陽極酸化処理する工程を備えたことを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光型フラットパネル型画像表示装置に関し、特に薄膜型電子源をマトリクス状に配列した画像表示装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
マトリクス状に配置した電子源を有する自発光型フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の一つとして、微少で集積可能な冷陰極を利用する電界放出型画像表示装置（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）や電子放出型画像表示装置が知られている。
これらの冷陰極には、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、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ある。
【０００３】
一般的な自発光型ＦＰＤは、上記のような電子源をガラス板からなる背面基板上に備えた背面パネルと、蛍光体層及びこの蛍光体層に前記電子源から放出される電子を射突させるための電界を形成する陽極とをガラス板からなる前面基板上に備えた前面パネルと、両パネルの対向する内部空間を所定の間隔に保持する枠体とを備え、前記両パネルと枠体で形成される表示空間を真空状態に保持する構成とし、この表示パネルに駆動回路を組み合わせて構成される。
【０００４】
又、前記背面パネルの前記背面基板上には、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信号配線を有し、更にこの背面基板上には、前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の画像信号配線を備えている。加えて前記走査信号配線と画像信号配線の各交差部付近に上記の電子源がそれぞれ設けられ、走査信号配線と電子源とは給電電極で接続され、走査信号配線から電子源に電流が供給される構成が一般的である。
【０００５】
更に、前記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。
【０００６】
上述の構成に加え、前述したような画像表示装置では、背面パネルと前面パネル間の前記枠体で囲繞された表示領域内に複数の間隔保持部材（スペーサ）が配置固定され、前記両パネル間の間隔を前記枠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あるいは幾分かの導電性を有する部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。
【０００７】
又、封止枠となる枠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。両基板と枠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程度である。
【０００８】
枠体と両基板との封止領域には、背面基板に形成された走査信号配線につながる走査信号配線引出端子や画像信号配線につながる画像信号配線引出端子がそれぞれ貫通する。この封止領域を貫通した走査信号配線引出端子及び画像信号配線引出端子の少なくとも一方はその先端が背面基板の端面付近の位置まで延長して配置されている。
【特許文献１】特開２００４−３６３０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
背面パネルは絶縁材の背面基板を有し、この背面基板上には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信号配線が形成されている。また、この背面基板上には、前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の映像信号配線が形成されている。走査信号配線と映像信号配線の各交差部付近に上記の電子源が設けられ、走査信号配線と電子源とは給電電極で接続され、走査信号配線から電子源に電流が供給される。
【００１０】
前記電子源としては、例えば特許文献１に示すＭＩＭ型電子放出素子が知られている。このＭＩＭ型電子放出素子は、前記特許文献１の図１１に示すように、ガラス等の絶縁性の基板上に例えばＡｌやＡｌ−Ｎｄ合金からなる下部電極が例えば３００ｎｍ程度の膜厚でＹ方向にストライプ状に形成されている。下部電極上には、下部電極のエッジで電界が集中するのを防止するとともに電子放出部を制限乃至規定する保護絶縁層(例えば膜厚１４０ｎｍ)と、トンネル絶縁層である絶縁層(例えば膜厚１０ｎｍ)が形成されている。
保護絶縁層の上部に、電子放出部を避けて、上部電極バスライン下層とバスライン上層の２層構造からなる上部電極バスラインが下部電極とは直交するＸ方向にストライプ状に形成されている。上部電極バスライン下層としては基板や保護絶縁層との接着性が強い金属膜である例えばＷやＭｏ等の高融点金属薄膜を例えば膜厚１０ｎｍ程度形成し、上部電極バスライン上層としては後述する上部電極への低抵抗の給電部となるＡｌ−Ｎｄ膜を膜厚２００ｎｍ程度形成する。上部電極バスライン下層の金属膜は上部電極の断線を防止するため、できるだけ薄くすることが望ましい。
上部電極バスライン、保護絶縁層や基板上には、電子放出素子を保護するため、電子放出部を除いて、絶縁膜となるパシベーション膜が例えばＳiＯ2、リン珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス類やＳｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3などで成膜されている。Ｓｉ3Ｎ4を用いた場合、膜厚は０．３乃至１μｍ程度である。絶縁層の上には電子放出部となる上部電極が、例えば耐熱性のよいＩｒを下層、Ｐｔを中間層、電子放出効率のよいＡｕを上層とする３層の金属膜を用いて、例えばスパッタリングで形成されている。このとき、同時に、上部電極を構成する３層の金属膜はパシベーション膜の上部表面にもスパッタ成膜されるが、上部電極バスライン上層がパシベーション膜に対して内側に後退し、パシベーション膜が庇状となっているので、パシベーション膜上の金属膜と上部電極とは隔絶されている。
【００１１】
このように構成されたＭＩＭ型電子放出素子の下部電極と上部電極との間に、真空中で、所定の印加電圧Ｖｄを加えると、下部電極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て、絶縁層、上部電極の伝導帯へ注入され、ホットエレクトロンとなるが、そのうち、上部電極の仕事関数φ以上のエネルギーを有するものは、真空中に放出される。
【００１２】
前述のような構成では電子源が前記下部電極上の線幅の略中央に配置されているため、個々の電子源に不良が発生した場合、不良電子源を切断除去すると、その配線上の全ての電子源が動作不能となって蛍光面上に線欠陥不良が発生し、表示装置自体が不良となる問題がある。
【００１３】
又、従来の製造方法では、電子源が製造工程中に損傷、所謂プロセスダメージを受ける問題があり、その対策も求められている。
【００１４】
本発明の目的は、上述した問題を解決し、電子源の損傷の発生もなく、製造歩留まりの向上と素子分離の信頼性の確保を可能とし、表示特性の優れ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】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、走査信号配線側部に上部電極の切欠部を配置し、素子分離を行うことを特徴とする。
本発明は、映像信号配線相互間に下地電極を配置し、この下地電極と前記走査信号配線とを接続したことを特徴とする。
本発明は、前記映像信号配線の一部に隣接する映像信号配線方向へ張り出した突出部を設け、この突出部に電子源電極端部を重畳配置することを特徴とする。
本発明は、電子源電極を取り囲む補助電極を配置し、この補助電極と前記下地電極とを接続したことを特徴とする。
本発明は、複数層の金属膜の積層構造から走査信号配線を構成し、その下部にエッチング選択性の異なる複数層の絶縁膜を配置したことを特徴とする。
本発明は、前記走査信号配線下の前記複数層の絶縁膜のうち上層に配置された絶縁層の線幅を下層側の絶縁層の線幅より小幅とし、上層絶縁層の線幅の両外側に走査信号配線と下層絶縁層に挟まれた凹部をそれぞれ形成したたことを特徴とする。
更に、本発明は走査信号配線を挟んで電子源を配置し、前記走査信号配線と一方の電子源とを上部電極を介して接続し、他方の電子源とは前記上部電極の切欠部により絶縁して素子分離してなる画像表示装置の製造において、前記上部電極の前記切欠部を前記走査信号配線両側部に配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
映像信号配線の延在方向で隣接する電子源相互の素子分離を、電子源相互間に配置された走査信号配線両側部で上部電極を分断する構成で達成でき、信頼性の高い素子分離が可能となり、表示特性の優れた画像表示装置を実現できる。
又、電子源を映像信号配線の突出部先端に配置したことにより、例え個々の電子源に不良が発生しても、当該不良の電子源の配置された突出部のみを切断すれば良く、残部の良品の電子源にはなんら悪影響を及ぼすことはない。従って、製造歩留まりの向上が図れると共に、表示特性の優れた画像表示装置を実現できる。
更に、走査信号配線下層にエッチング選択性の異なる複数の絶縁層を配置し、このエッチング選択性の差を利用して形成した凹部を備えたことにより、上部電極の切欠部形成の容易さと共に素子分離の信頼性の確保が可能となり、表示特性の優れた画像表示装置を実現できる。
更に又、下地電極の配置により電子源電極の形成を上部電極形成直前まで遅らせることが可能となり、プロセスダメージを回避でき、信頼性の高い長寿命の画像表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１乃至図６は、本発明による画像表示装置の実施例の構成を説明する模式図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図、図２は図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図２の一部拡大平面図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５は図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図６は図３のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
図１乃至図６において、参照符号１は背面基板、２は前面基板、３は枠体、４は排気管、５は封着部材、６は表示領域、７は貫通孔、８は映像信号配線、９は走査信号配線、１０は電子源、１１は上部電極、１２はスペーサ、１３は下地電極、１４は第１絶縁層、１５は第２絶縁層、１６は凹部、１７はスルホール、１８は補助電極である。
参照符号１で示す背面基板と前面基板２は厚さ数ｍｍ、例えば１〜１０ｍｍ程度のガラス板から構成されている。これら両基板１、２は略矩形状を呈している。
参照符号３は枠状を呈する枠体で、この枠体３は例えばフリットガラスの燒結体或いはガラス板等から構成され、単体で若しくは複数部材の組み合わせで略矩形状とされ、前記両基板１、２間に介挿されている。
この枠体３は、前記両基板１、２間の周縁部に介挿され、両端面を両基板１、２と気密接合されている。この枠体３の厚さは数ｍｍ〜数十ｍｍ、その高さは両基板１、２間の前記間隔に略等しい寸法に設定されている。参照符号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。また、参照符号５は封着部材であり、この封着部材５は例えば低融点フリットガラス、例えばＰｂＯ：７５〜８０ｗｔ％、Ｂ２  Ｏ３  ：約１０ｗｔ％、その他：１０〜１５ｗｔ％等の組成からなり、かつ非晶質タイプのフリットガラスを含むガラス材料からなるもの等が知られており、前記枠体３と両基板１、２間を接合して気密封着している。
【００１９】
前記枠体３と両基板１、２及び封着部材５で囲まれた空間の表示領域６は前記排気管４を介して排気され、例えば１０-5〜１０-7Ｔｏｒｒの真空度を保持している。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、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。
【００２０】
参照符号８で示す映像信号配線は、前記背面基板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。この映像信号配線８は例えばＡｌ、Ａｌ−Ｎｄ等の金属材料を用いて被着形成されている。
【００２１】
この映像信号配線８は、前記一方向（Ｙ方向）に延在する直線状部８０と、この直線状部８０から隣接する映像信号配線８側方向に突出した複数個の突出部８１とを有し、この突出部８１に接合された電子源１０を備えている。
【００２２】
又、この映像信号配線８の直線状部８０の端部は表示領域６から枠体３と背面基板１との封止領域を気密に貫通し、背面基板１の長辺側端面近傍まで延長している。この映像信号配線８は前記封止領域より外側先端部分を映像信号配線引出端子８２としている。
【００２３】
参照符号９で示す走査信号配線は、前記映像信号配線８の上側に配置されている。この走査信号配線９は映像信号配線８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）に並設して配置されている。走査信号配線９の端部は表示領域６から枠体３と背面基板１との短辺側封止領域を気密に貫通し、背面基板１の短辺側端面近傍まで延長している。この走査信号配線９はその前記封止領域より外側先端部分を走査信号配線引出端子９１としている。
【００２４】
この走査信号配線９は、複数の金属材料層を積層した構成であるが、詳細は後述する。
【００２５】
次に、参照符号１０で示す電子源は例えば特許文献１に開示された電子源の一種のＭＩＭ型の電子源で、この電子源１０は前記走査信号配線９と映像信号配線８の各交差部近傍の前記突出部８１に接合して設けられている。
【００２６】
電子源１０、両信号配線８、９等はＩｒ−Ｐｔ−Ａｕ金属薄膜からなる上部電極１１で覆われ、前記走査信号配線９の側部に配置された上部電極１１の切欠部１１１で素子分離を図っている。
【００２７】
次に、参照符号１２はスペーサで、このスペーサ１２はガラスやセラミックスなどの絶縁材あるいは幾分かの導電性を有する部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。
このスペーサ１２は１０8〜１０9Ω・ｃｍ程度の比抵抗で、全体として抵抗値の偏在の少ない構成となっている。スペーサ１２は前記枠体３と略平行で走査信号配線９上に１本おきに直立配置され、図示しない接着部材で両基板１、２と接着固定している。スペーサ１２の基板との接着固定は一端側のみでも良く、更にその配置は通常、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。
【００２８】
このスペーサ１２の寸法は基板寸法、枠体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枠体３と略同一寸法、厚さは数十μｍ〜数ｍｍ以下、長さは２０ｍｍ乃至１０００ｍｍ程度、更にはそれ以上の長尺も可能であるが、好ましくは８０ｍｍ乃至３００ｍｍ程度が実用的な値となる。
【００２９】
次に、図３乃至図５により両信号配線８、９及び電子源１０等を更に詳細に説明する。先ず、前述のごとくＹ方向に延在する直線状部８０及び複数個の突出部８１を備えた映像信号配線８は、背面基板１を構成する絶縁基板上に被着されたＡｌ−Ｎｄ金属の薄膜から構成され、前記突出部８１の先端部分を除き陽極酸化処理されている。
【００３０】
又、この映像信号配線８相互間に下地電極１３を配置している。この下地電極１３は映像信号配線８と同一材料から構成され、前記突出部８１と同一方向に延びる横辺と前記直線状部８０と同一方向に延びる縦辺を組み合わせた略逆Ｌ字状の構成を有している。
【００３１】
これら映像信号配線８と下地電極１３は、ＳｉＮ膜からなる第１絶縁層１４及びＳｉ膜からなる第２絶縁層１５の多層絶縁膜で覆われている。
【００３２】
一方、走査信号配線９は、前記多層絶縁膜上に配置され、その構成は第２絶縁層１５上にＣｒ膜９２Ｌ、Ａｌ膜９２Ｍ及びＡｌ―Ｎｄ膜９２Ａが順次積層被着形成された多層膜構成とされ、かつ線状を呈している。この走査信号配線９は、上記の３層積層膜とは限らず、それ以上とすることもできる。
【００３３】
この走査信号配線９の最下層Ｃｒ膜９２Ｌと前記第１絶縁層１４間に配置された前記第２絶縁層１５は、上層の走査信号配線９と同心でかつ線状に整形されている。その線幅Ｗｉは走査信号配線９幅Ｗｓより小幅、すなわちＷｓ＞Ｗｉの関係を有している。この第２絶縁層１５の線幅の小幅化は下層の第１絶縁層１４とのエッチング選択性の差を利用したドライエッチング等により達成できる。このＷｓ＞Ｗｉの線幅の関係から、第２絶縁層１５の線幅の両側の走査信号配線９と第１絶縁層１４に挟まれた空間に凹部１６を形成し、走査信号配線９が庇を形成する。
【００３４】
前記凹部１６の存在により、スパッタリング等により形成される上部電極１１は従来の庇形状を利用した素子分離方法と同様に、前記凹部１６部分で膜が分断され、この分断部分を切欠部１１１とし、素子分離を図っている。
【００３５】
又、前記走査信号配線９の最下層Ｃｒ膜９２Ｌの一部は、前記第１、第２絶縁膜１４、１５に設けられたスルホール１７を介して前記下地電極１３と接続し、他の一部は背面基板１まで達している。
【００３６】
一方、電子源１０はＡｌ−Ｎｄ金属薄膜を有し、その薄膜を前記第１、第２絶縁膜１４、１５に設けられた開口部分で絶縁基板表面に被着形成しており、かつ表面には上部電極１１がスパッタリング等により被着形成されている。この電子源１０は前記金属薄膜の一端側を前記映像信号配線８の突出部８１の先端部に積層している。又、この電子源１０の前記金属薄膜は陽極酸化処理されている。
【００３７】
この電子源１０を取り囲む位置で、前記第１、第２絶縁膜１４、１５上にＡｌ−Ｎｄ金属薄膜からなる補助電極１８が配置され、表面を上部電極１１で覆われている。
【００３８】
補助電極１８は、前記第１、第２絶縁膜１４、１５に設けられた前記スルホール１７を含む複数のスルホールを介して前記下地電極１３と接続している。
【００３９】
一方、図示しないが、前記スペーサ１２の一端側が固定された前面基板２の内面には、赤色、緑色、青色用の蛍光体層が遮光用のＢＭ（ブラックマトリクス）膜で区画された窓部に配置され、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）が例えば蒸着方法で設けられて蛍光面を形成している。メタルバックは前面基板２と反対側、つまり背面基板１側への発光を前面基板２側へ向け反射させ、発光の取り出し効率を上げる為の光反射膜であると共に蛍光体粒子の表面の帯電を防ぐ機能も合わせ持っている。又、このメタルバックは面電極でも、或いは走査信号配線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。
【００４０】
又、前記蛍光体としては、例えば赤色用としてＹ2Ｏ3：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕを、又、緑色用としてＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｔｂ、更に、青色用としてＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ等を用いることができる。この蛍光体層は蛍光体粒子の平均粒径は例えば４μｍ〜９μｍ、膜厚は例えば１０μｍ〜２０μｍ程度となっている。
【００４１】
次に、図７乃至図２９は本発明の画像表示装置の実施例１の製造工程を説明する模式図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図８乃至図２９において偶数番号図は平面図、奇数番号図は直前の偶数番号図の断面図で、それぞれ（ａ）はＥ−Ｅ線に沿う断面図、（ｂ）はＦ−Ｆ線に沿う断面図、（ｃ）はＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【００４２】
始めに、図７に示すように、ガラス等の絶縁性の基板（陰極基板）１上に映像信号配線８となる金属膜を成膜する。映像信号配線８の材料としてはアルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金（Ａｌ合金）を用いる。ＡｌやＡｌ合金を用いるのは、これらの材料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、ネオジム（Ｎｄ）を２原子量％ドープしたＡｌ−Ｎｄ合金を用いた。この映像信号配線８の成膜には、例えば、スパッタリング方法を用いる。その膜厚は３００ｎｍとした。
成膜後、パターニング工程、エッチング工程により図８及び図９に示すように、直線状部８０と隣接する映像信号配線８方向に突出する複数の突出部８１を有する略線状の映像信号配線８を形成する。
この映像信号配線８の形成時に、前記成膜から下地電極１３を同時に形成する。この下地電極１３は前記突出部８１毎に形成され、隣接する映像信号配線８方向に延びる横辺１３１と前記直線状部８０と同一方向に延びる縦辺１３２を組み合わせた略逆Ｌ字状の構成で、前記突出部８１に対向して配置されている。
前述したエッチングは、例えばプロキシミティ露光等の比較的安価なフォトリソグラフィ技術を用いて燐酸、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。
次に、前記映像信号配線８を陽極酸化処理し、図１０、図１１に示すように直線状部８０を陽極酸化し保護絶縁層８３を形成する。陽極酸化処理は、非処理部の前記突出部８１及び下地電極１３等をフォトリソグラフィ技術を用いてレジスト膜で覆って行う。
次に、図１２、図１３に示すように前記映像信号配線８及び下地電極１３を含む全面を第１絶縁層１４及び第２絶縁層１５で被覆する。第１絶縁層１４としては、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化膜などを用いることができる。ここでは、ＳｉＮ膜を用い、膜厚は２００ｎｍとした。又、第２絶縁層１５としてはＳｉを用い、その膜厚さは２００ｎｍとした。
この第２絶縁層１５は、前記第１絶縁層１４と同様な材料を用いることが可能であるが、本発明では両層はドライエッチング選択性が異なるものを用い、第２絶縁層１５が第１絶縁層１４よりエッチングの進行が速いものを用いる。
ここで、前記第２絶縁層１５としては、前記Ｓｉに代えて第１絶縁層１４のＳｉＮよりもＮの含有量の少ないＳｉＮを用いることができる。この構成で有れば、純Ｓｉはエッチングの進行が速いが絶縁性が劣るので、第２絶縁層１５を第１絶縁層１４のＳｉＮよりもＮの含有量の少ないＳｉＮにすると、絶縁性とエッチングの選択性の双方が確保でき、より望ましい結果が得られる特徴を有する。
次に、図１４、図１５に示すように前記第１、第２絶縁層１４、１５に複数のスルホール１７及び開口１９を穿孔する。この穿孔はフォトリソグラフィ技術を用いる。
この穿孔位置は、前記突出部８１と下地電極１３の縦辺１３２間の電子源電極が配置される位置の開口１９と、下地電極１３の横辺１３１の上端部に対応する位置及び縦辺１３２の前記開口１９に対向する側端部に対応する位置のそれぞれのスルホール１７１、１７２となる。
次に、前記穿孔位置を含む基板全面にＣｒ膜９２ＬとＡｌ膜９２Ｍを順次塗布する。塗布方法は両金属膜共スパッタリング方法による。又、塗布厚さはＣｒ膜９２Ｌは１００ｎｍ、Ａｌ膜９２Ｍは５０００ｎｍとした。
次に、前記Ａｌ膜９２Ｍをフォトリソグラフィ技術により加工し、走査信号配線９を構成する一層の薄膜線を形成する。この加工では前記Ｃｒ膜９２Ｌがエッチングストッパとして利用可能である。
次に、前記Ｃｒ膜９２Ｌを加工する。この加工は、前記走査信号配線９の下側を除く残部の前記Ｃｒ膜９２Ｌを全て除去する。この除去作業はフォトリソグラフィ技術は不要で、単にエッチングすればよい。この工程を図１８、図１９に示す。
次に、ドライエッチング工程を行う。この工程は防護レジストを用いることなく行う。
このドライエッチングにより、前記第２絶縁層１５が第１絶縁層１４に比べてエッチング速度が速いためエッチングの進行が早く、前記第２絶縁層１５の側壁の第１絶縁層１４と前記Ｃｒ膜９２Ｌに挟まれた空間に凹部１６が形成される。この第２絶縁層１５はこのドライエッチングにより前記走査信号配線９の下側を除く残余は除去される。このドライエッチングは、例えばＣＦ4やＳＦ6を主成分とするエッチングガスを用いて行うことができる。これを図２０及び図２１に示す。
続いて、基板全面にＡｌ−Ｎｄ金属膜を成膜する。この成膜はスパッタリング方法により行い、成膜後フォトリソグラフィ技術により、図２２及び図２３に示すように、走査信号配線９上にＡｌ−Ｎｄ金属膜配線９２Ａを積層する。更に、前記開口１９に電子源電極膜１００とその周りを取り囲む位置に補助電極１８をそれぞれ形成する。
前記電子源電極膜１００は、前記開口１９を塞ぐと共にその端部は前記映像信号配線８の突出部８１に積層する。又、補助電極１８は前記下地電極１３と略重なる位置に設けられ、前記スルホール１７２を介して下地電極１３と接続する。
次に、図２４及び図２５に示すように前記電子源電極膜１００の周縁部１０１を陽極酸化処理して保護絶縁層を形成する。この処理により突出部８１も同時に処理される。
続いて、前記電子源電極膜１００の中央部分１０２を陽極酸化処理してトンネル絶縁層を形成する。これを図２６及び図２７に示す。
次に、図２８及び図２９に示すように上部電極１１膜を全面に被着形成する。この成膜で前記凹部１６部分の庇により膜が切断されて切欠部１１１が発生し、この切欠部１１１で上部電極１１膜が分断され、素子分離が図られる。
【００４３】
以上の実施例では、電子源にＭＩＭを用いた構造を例としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記した各種の電子源を用いた自発光型ＦＰＤに対しても同様に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による画像表示装置の構成を説明する模式図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図である。
【図２】図１（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う模式断面図である。
【図３】図２の一部拡大模式平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う模式断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図である。
【図６】図３のＤ−Ｄ線に沿う模式断面図である。
【図７】本発明による画像表示装置の実施例１の製造工程を説明する模式図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図８】本発明による画像表示装置の製造工程を設明する模式平面図である。
【図９】図８の模式断面図で、図９（ａ）は図８のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図９（ｂ）は図８のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図９（ｃ）は図８のＧ−Ｇ線に沿う断面図ある。
【図１０】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する模式平面図である。
【図１１】図１０の模式断面図で、図１１（ａ）は図１０のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図１１（ｂ）は図１０のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図１１（ｃ）は図１０のＧ−Ｇ線に沿う断面図ある。
【図１２】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する模式平面図である。
【図１３】図１２の模式断面図で、図１３（ａ）は図１２のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図１３（ｂ）は図１２のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図１３（ｃ）は図１２のＧ−Ｇ線に沿う断面図ある。
【図１４】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する模式平面図である。
【図１５】図１４の模式断面図で、図１５（ａ）は図１４のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図１５（ｂ）は図１４のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図１５（ｃ）は図１４のＧ−Ｇ線に沿う断面図ある。
【図１６】本発明による画像表示装置の製造工程を設明する模式平面図である。
【図１７】図１６の模式断面図で、図１７（ａ）は図１６のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図１７（ｂ）は図１６のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図１７（ｃ）は図１６のＧ−Ｇ線に沿う断面図ある。
【図１８】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する模式平面図である。
【図１９】図１８の模式断面図で、図１９（ａ）は図１８のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図１９（ｂ）は図１８のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図１９（ｃ）は図１８のＧ−Ｇ線に沿う断面図ある。
【図２０】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する模式平面図である。
【図２１】図２０の模式断面図で、図２１（ａ）は図２０のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図２１（ｂ）は図２０のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図２１（ｃ）は図２０のＧ−Ｇ線に沿う断面図ある。
【図２２】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する模式平面図である。
【図２３】図２２の模式断面図で、図２３（ａ）は図２２のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図２３（ｂ）は図２２のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図２３（ｃ）は図２２のＧ−Ｇ線に沿う断面図ある。
【図２４】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する模式平面図である。
【図２５】図２４の模式断面図で、図２５（ａ）は図２４のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図２５（ｂ）は図２４のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図２５（ｃ）は図２４のＧ−Ｇ線に沿う断面図ある。
【図２６】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する模式平面図である。
【図２７】図２６の模式断面図で、図２７（ａ）は図２６のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図２７（ｂ）は図２６のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図２７は図２６のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図２８】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する模式平面図である。
【図２９】図２８の模式断面図で、図２９（ａ）は図２８のＥ−Ｅ線に沿う断面図、図２９（ｂ）は図２８のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図２９（ｃ）は図２８のＧ−Ｇ線に沿う断面図ある。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・背面基板、２・・・前面基板、３・・・枠体、４・・・排気管、５・・・封着部材、６・・・表示領域、７・・・貫通孔、８・・・映像信号配線、８０・・・直線状部、８１・・・突出部、８２・・・映像信号配線引出端子、９・・・走査信号配線、９１・・・走査信号配線引出端子、１０・・・電子源、１１・・・上部電極、１１１・・・切欠部、１２スペーサ、１３下地電極、１４第１絶縁層、１５・・・第２絶縁層、１６・・・凹部、１７・・・スルホール、１８・・・補助電極、１９・・・開口部。
【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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