(57)【要約】【課題】走査信号配線の低抵抗化を図ると共に、給電及び導通の信頼性の向上と素子分離の信頼性の確保を図り、表示特性の優れた長寿命の画像表示装置を提供する。【解決手段】  走査信号配線９を、アルミニウム膜からなる下層膜９２と、アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜からなる上層膜９４の積層構造とした。【選択図】      図３
2008276975.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た複数の映像信号配線と、前記他方向に延在し前記映像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走査信号配線と、この走査信号配線と前記映像信号配線間に配置された層間絶縁膜と、前記映像信号配線と前記走査信号配線の交差部近傍に設けられ前記走査信号配線と接続された電子源と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電圧を印加するための陽極とを備えた前面基板と、
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、
前記枠体と前記両基板を気密封着する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アルミニウム膜とアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜との積層膜構造としたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記走査信号配線は下層に前記アルミニウム膜を配置し、その上層にアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜を積層した２層膜構造とした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】
前記走査信号配線は下層を前記アルミニウム膜を挟んでアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜を配置した３層膜構造とし、その上層に前記アルミニウム合金膜を積層した４層膜構造とした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４】
前記走査信号配線は下層を前記アルミニウム膜の下にアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜を配置した２層膜構造とし、その上層に前記アルミニウム合金膜を積層した３層膜構造とした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５】
前記走査信号配線は前記アルミニウム膜厚が他のアルミニウム合金膜厚より大であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設された複数の映像信号配線と、前記他方向に延在し前記映像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走査信号配線と、この走査信号配線と前記映像信号配線間に配置された層間絶縁膜と、前記映像信号配線と前記走査信号配線の交差部近傍に設けられ前記走査信号配線と接続された電子源と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電圧を印加するための陽極とを備えた前面基板と、
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、
前記枠体と前記両基板を気密封着する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アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜の積層膜構造からなり、この積層膜構造中に比抵抗の異なる層を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記積層膜構造中、比抵抗の大きな膜を比抵抗の小さな膜の上側に配置した２層膜構造としたことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記積層膜構造中、比抵抗の大きな膜を上下に配置し、その間に比抵抗の小さな膜を配置した３層膜以上の膜構造としたことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項９】
一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設された複数の映像信号配線と、前記他方向に延在し前記映像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走査信号配線と、この走査信号配線と前記映像信号配線間に配置された層間絶縁膜と、前記映像信号配線と前記走査信号配線の交差部近傍に設けられ前記走査信号配線と接続された電子源と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電圧を印加するための陽極とを備えた前面基板と、
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、
前記両基板と前記枠体とを気密封着する封着部材とを備えた画像表示装置の製造方法であって、
前記背面基板を構成する絶縁性の基板上にトンネル絶縁層及びフィールド絶縁膜を表面に備えたストライプ状の映像信号配線を形成する工程と、
この映像信号配線を前記層間絶縁膜で覆う工程と、
この層間絶縁膜上にこの層間絶縁膜とエッチングレートの異なる第２の絶縁膜を形成する工程と、
この第２の絶縁膜上に前記映像信号配線と略直交し前記走査信号配線の一部を構成するストライプ状の下層膜をアルミニウム膜で形成する工程と、
前記層間絶縁膜及び第２の絶縁膜の一部に開口を形成する工程と、
前記下層膜及び開口等を含む表面をアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなる金属薄膜で覆う工程と、
この金属薄膜を加工し、前記下層膜上面から一方の側壁を連続して覆う上層膜を形成する工程と、
前記第２の絶縁膜の一部を除去して前記下層膜の他方の側壁下にアンダーカット部を形成する工程と、
前記映像信号配線の前記トンネル絶縁層上に積層されている膜を除去して前記トンネル絶縁層を露呈させる工程と、
このトンネル絶縁層上から前記走査信号配線上に亘って上部電極膜を成膜する工程と、
前記アンダーカット部で前記上部電極膜を分断して隣接する走査信号配線との素子分離を行うと共に、前記トンネル絶縁層上から前記走査信号配線の前記一方の側壁を経て頂面迄連続して上部電極を形成する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１０】
一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設された複数の映像信号配線と、前記他方向に延在し前記映像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走査信号配線と、この走査信号配線と前記映像信号配線間に配置された層間絶縁膜と、前記映像信号配線と前記走査信号配線の交差部近傍に設けられ前記走査信号配線と接続された電子源と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電圧を印加するための陽極とを備えた前面基板と、
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、
前記両基板と前記枠体とを気密封着する封着部材とを備えた画像表示装置の製造方法であって、
前記背面基板を構成する絶縁性の基板上にトンネル絶縁層及びフィールド絶縁膜を表面に備えたストライプ状の映像信号配線を形成する工程と、
この映像信号配線を前記層間絶縁膜で覆う工程と、
この層間絶縁膜上にこの層間絶縁膜とエッチングレートの異なる第２の絶縁膜を形成する工程と、
この第２の絶縁膜上に前記映像信号配線と略直交し前記走査信号配線の一部を構成するストライプ状の下層膜をアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜で形成する工程と、
前記層間絶縁膜及び第２の絶縁膜の一部に開口を形成する工程と、
前記下層膜及び開口等を含む表面を前記下層膜を構成するアルミニウム合金膜とは比抵抗の異なるアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなる金属薄膜で覆う工程と、
この金属薄膜を加工し、前記下層膜上面から一方の側壁を連続して覆う上層膜を形成する工程と、
前記第２の絶縁膜の一部を除去して前記下層膜の他方の側壁下にアンダーカット部を形成する工程と、
前記映像信号配線の前記トンネル絶縁層上に積層されている膜を除去して前記トンネル絶縁層を露呈させる工程と、
このトンネル絶縁層上から前記走査信号配線上に亘って上部電極膜を成膜する工程と、
前記アンダーカット部で前記上部電極膜を分断して隣接する走査信号配線との素子分離を行うと共に、前記トンネル絶縁層上から前記走査信号配線の前記一方の側壁を経て頂面迄連続して上部電極を形成する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。
【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係り、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関する。
【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を好適とする光透過性の材料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領域を含む内部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た複数の映像信号配線と、この映像信号配線を覆って形成された絶縁膜と、この絶縁膜上で前記他方向に延在し前記映像信号配線に交差する如く前記一方向に並設され走査信号が順次印加される複数の走査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を含む減圧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減圧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。        
【０００９】
前述したＭＩＭ型電子源については、例えば特許文献１、２に開示されている。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。
【特許文献１】特開２００４−３６３０７５号公報
【特許文献２】特開２００６−１０７７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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体層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、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信号配線（水平方向）毎に行う方式である。従って、同一走査信号配線上にある、映像信号配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。動作時走査信号配線には、サブピクセル｛フルカラー表示のためのカラー１画素（ピクセル）を構成する副画素｝に含まれる電子源が消費する電流に、全映像信号配線数をかけた電流が流れる。この走査信号配線電流は、配線抵抗により走査信号配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。特に大型の表示装置を実現する上で走査信号配線の配線抵抗による電圧降下は大きな問題である。
【００１１】
この問題を解決するには、走査信号配線の配線抵抗を低減する必要がある。薄膜型電子源の場合、下部電極（映像信号電極）、又は上部電極に給電する上部バス電極配線（走査信号配線）を低抵抗化することが考えられる。しかしながら、下部電極を低抵抗化するため厚膜化すると配線の凹凸が激しくなり、電子加速層の品質が低下したり、上部バス電極などが断線しやすくなるなど、信頼性に問題が生じる。そこで上部バス電極配線を低抵抗化する方法が好ましい。
【００１２】
上部バス電極配線の配線抵抗を下げるには、比抵抗が小さい厚膜材料を用いるのが有効である。銅（Ｃｕ）は比抵抗が銀（Ａｇ）に次いで小さく、また安価であり、スパッタ成膜速度も速いため厚膜化しやすい。また、Ｃｕはめっき法によっても厚膜を形成できるので上部バス電極配線に適した材料である。しかし、Ｃｕは酸化しやすく、例えばＦＥＤパネルに適用した場合、その高温封着工程で容易に酸化してしまう。そこで、Ｃｕの上下を耐熱性で耐酸化性の高い金属で挟み込み酸化防止することが考えられるが、Ｃｕの上下を耐酸化性の高い金属でサンドイッチすることでＣｕの大部分は酸化されずに済むものの、配線側面の酸化は防止できない。上部バス電極配線には、上部電極を自己整合的に分離する機構も併せ持つことが望ましいが、配線側面の酸化により、Ｃｕと下層膜で形成したアンダーカット部が変形し、画素分離特性が劣化する場合がある。
【００１３】
又、上部バス電極配線の配線抵抗を下げるには、例えば、スクリーン印刷によって形成する銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）電極なども有効である。さらに、上部バス電極配線には上部電極を自己整合的に分離する構造、スペーサを設置し、スペーサの帯電を防止すると共にスペーサにかかる大気圧による下層配線等への機械的損傷を防止できるスペーサ電極の機能（スペーサを上部バス電極配線に電気的に接続する機能）を付加することが求められる。しかし、スクリーン印刷では、上部電極を自己整合的に分離する画素分離特性実現のための複雑な構造を作成することは困難である。
【００１４】
真空成膜等による薄膜配線上にＡｇ等のスクリーン印刷等による厚膜配線を積層することも開示されているが、ＡｇやＡｕ等のペーストを用いたスクリーン印刷配線の場合は、ペーストを焼結する際、バインダを焼失させるために、大気中雰囲気など酸素が存在する状態で高温熱処理を行うため、薄膜の表面が酸化し、薄膜と厚膜配線間の接触抵抗が大きくなり、実質的に低抵抗化できない問題がある。
【００１５】
更に、低抵抗材料として耐酸化性の高いアルミニウム（Ａｌ）（以下アルミとも呼称する）またはアルミニウム合金（Ａｌ合金）（以下アルミ合金とも呼称する）材料を使用し、上下の電極は耐酸化性の高く、Ａｌより標準電極電位の貴なクロム（Ｃｒ）またはクロム合金（Ｃｒ合金）等で形成する構成が特許文献２に開示されている。
この特許文献２では、ＡｌまたはＡｌ合金に対し、ＣｒまたはＣｒ合金等を選択的にエッチング処理して、片方は下層のＣｒまたはＣｒ合金等の電極が張り出し、他の片方は下層のＣｒまたはＣｒ合金等の電極がＡｌまたはＡｌ合金電極に対しアンダーカットを形成する。電極電位の卑なＡｌまたはＡｌ合金より、電極電位の貴なＣｒまたはＣｒ合金等の金属材料を選択エッチングしてアンダーカットをウェットエッチングで入れるために、下層より上層のＣｒまたはＣｒ合金等の膜厚を厚くし、また上層ＣｒまたはＣｒ合金等で被覆されないＡｌ又はＡｌ合金の露出量を制限して、ＡｌまたはＡｌ合金とＣｒまたはＣｒ合金等の間の局部電池作用を制御し、適切なアンダーカット量を確保する製造方法が開示されている。
【００１６】
この構成では、アンダーカット部の変形が抑制されて上部電極の自己整合分離特性を向上でき、又、画像表示装置の封着工程などの酸素含有雰囲気中での高温熱処理を経ても画素分離特性を劣化させることなく、低抵抗の上部バス電極配線（走査信号配線）を作成でき、これにより、表示領域内で均一な輝度の画像が得られる特徴を備えている。
【００１７】
しかしながら、このような特徴を持つこの特許文献２の構成においても、走査信号配線下層Ｃｒを側壁の一方が素子分離用のアンダーカット、他方がコンタクト用のテーパー加工とそれぞれ異なる加工を同時に行うことが要求され、加工性の低下は免れない。
又、テーパー加工が不十分であると、上部電極の断線が発生する恐れがあり、断線の発生は電子源への給電不良となる。
更に、走査信号配線下層Ｃｒは、パネル封着時等に受ける熱処理の影響により、前記下層Ｃｒが酸化し、導通の変動や導通不良の発生の恐れがあり、その解決が求められている。
【００１８】
本発明の目的は、上述した問題を解決し、給電及び導通の信頼性の向上と素子分離の信頼性の確保、更には製造工程の短縮を可能とし、表示特性の優れた長寿命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】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明は、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設された複数の映像信号配線と、前記他方向に延在し前記映像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走査信号配線と、この走査信号配線と前記映像信号配線間に配置された層間絶縁膜と、前記映像信号配線と前記走査信号配線の交差部近傍に設けられ前記走査信号配線と接続された電子源と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電圧を印加するための陽極を備えた前面基板と、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、前記枠体と前記両基板を気密封着する封着部材とを備えた画像表示装置であって、前記走査信号配線をアルミニウム膜とアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜との積層膜構造としたことを特徴とする。
又、本発明は、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設された複数の映像信号配線と、前記他方向に延在し前記映像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走査信号配線と、この走査信号配線と前記映像信号配線間に配置された層間絶縁膜と、前記映像信号配線と前記走査信号配線の交差部近傍に設けられ前記走査信号配線と接続された電子源と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電圧を印加するための陽極とを備えた前面基板と、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、前記枠体と前記両基板を気密封着する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アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜の積層膜構造からなり、この積層膜構造中に比抵抗の異なる層を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
走査信号配線をアルミニウム膜とアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜との積層膜構造としたことにより、コンタクト用のテーパー加工がクロムに比べ容易で、加工精度と加工性の向上が図れ、上部電極の断線の発生を回避できる。
又、パネル封着時等に受ける熱処理での抵抗上昇がクロムに比べ低くなり、導通の信頼性の向上が図れる。
更に、クロムの揮発による電子源汚染を回避でき、電子放射特性の信頼性が確保でき、長寿命化を達成できる。
更に又、比抵抗の異なる前記アルミニウム合金膜を有する前記アルミニウム合金の積層膜構造としたことにより、上述した効果は勿論のこと、アンダーカット部の庇形状の保持の信頼性が向上し、素子分離の信頼性が確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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】
【００２２】
図１乃至図３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Ｂ−Ｂ線に沿う断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の断面図である。
図１乃至図３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は表示領域を含む真空領域、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は接続配線、１２はスペーサ、１３は接着部材、１４は層間絶縁膜、１５は蛍光体層、１６は遮光用のＢＭ（ブラックマトリクス）膜、１７は金属薄膜からなるメタルバック（陽極電極）である。
【００２３】
参照符号１で示す背面基板と前面基板２は略矩形状を呈し、厚さ数ｍｍ、例えば１〜１０ｍｍ程度のガラス板からそれぞれ構成されている。
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、両端面が両基板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。
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。
５は封着部材で、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。
【００２４】
前記枠体３と両基板１、２及び封着部材５で囲まれた表示領域を含む真空領域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。
【００２５】
参照符号８はストライプ状の映像信号配線で、この映像信号配線８は例えばアルミニウム（Ａｌ）膜、アルミニウムとネオジムの合金（Ａｌ−Ｎｄ）膜等からなり、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。後述するようにこの映像信号配線８の上面にトンネル絶縁層及びフィールド絶縁膜を備えている。この映像信号配線８は真空領域６から枠体３と背面基板１との接合領域を気密に貫通し、背面基板１の長辺側の端部まで延在し、その先端部を映像信号配線引出端子８０としている。
【００２６】
参照符号９はストライプ状の走査信号配線で、この走査信号配線９は前記映像信号配線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。この走査信号配線９の詳細は後述するが、この走査信号配線９はアルミニウム膜９２とアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜９４の積層膜構造若しくは比抵抗の異なるアルミニウム合金膜の積層膜構造となっている。この走査信号配線９は真空領域６から枠体３と背面基板１との接合領域を気密に貫通し、背面基板１の短辺側の端部まで延在し、その先端部を走査信号配線引出端子９０としている。
【００２７】
参照符号１０は電子源で、この電子源１０は例えば特許文献１、２に開示された電子源の一種のＭＩＭ型電子源で、この電子源１０は前記走査信号配線９と映像信号配線８の交差部近傍で、前記映像信号配線８の前記トンネル絶縁層の部分に設けられている。この電子源１０は前記走査信号配線９と接続配線１１で接続されている。
【００２８】
又、前記映像信号配線８と、前記走査信号配線９間には層間絶縁膜１４が配置されている。この層間絶縁膜１４としては、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化物、シリコンなどを用いることができる。
【００２９】
次に、参照符号１２はスペーサで、このスペーサ１２はセラミックス材等の絶縁材料からなり、抵抗値の偏在が少なく、かつ長方形の薄板形状に整形された絶縁性基体１２１と、この絶縁性基体１２１の表面を覆い、かつ抵抗値の偏在の少ない被膜層１２２から構成されている。
このスペーサ１２は１０8〜１０9Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有し、全体として抵抗値の偏在の少ない構成となっている。
このスペーサ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、接着部材１３で両基板１、２と接着固定している。
このスペーサ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。
【００３０】
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。
【００３１】
一方、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１５が遮光用のＢＭ（ブラックマトリクス）膜１６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）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１７は面電極として示してあるが、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。
【００３２】
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１５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。
【実施例２】
【００３３】
次に、本発明の画像表示装置の製造方法の実施例について、実施例１の両信号配線及び電子源等の製造工程を図４乃至図１５を参照して説明する。
図４乃至図１５において、各図（ａ）は模式平面図、各図（ｂ）は各図（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図、各図（ｃ）は各図（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う模式断面図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。この電子源はＭＩＭ型電子源である。
【００３４】
先ず、図４に示すように背面基板１を構成するガラス等の絶縁性の基板上の略全面に映像信号配線８用の金属膜を成膜する。この映像信号配線８の材料としてはアルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金を用いた。このＡｌ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特性を利用できることが一つの要因である。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。成膜には、スパッタリング方法を用い、膜厚は６００ｎｍとした。
【００３５】
成膜後、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映像信号配線８を形成した（図５）。
この映像信号配線８の配線幅は画像表示装置のサイズや解橡度により異なるが、そのサブピクセルのピッチ程度、大体１００〜２００ミクロン(μｍ)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。この配線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もできる。
【００３６】
次に、前記映像信号配線８表面に、電子放出部を制限し、映像信号配線８のエッジヘの電界集中を防止するフィールド絶縁膜８１と、トンネル絶縁層８２をそれぞれ形成する（図６）。
これは、先ず図６に示した映像信号配線８上の膜幅の略中央部で将来電子放出部となる部分に相当する部位をレジスト膜でマスクし、その他の部分を選択的に厚く陽極酸化して保護絶縁膜となるフィールド絶縁膜８１を形成する。この作業では化成電圧を１００ｖ〜２００ｖとすれば、厚さは約１４０ｎｍ〜２８０ｎｍのフィールド絶縁膜８１が形成される。
その後、前記レジスト膜を除去して残りの映像信号配線８の表面を陽極酸化する。例えば、化成電圧を６ｖとすれば、映像信号配線８上に厚さ約１０ｎｍのトンネル絶縁層８２が形成される（図６）。
【００３７】
次に、層間絶縁膜１４と、その上部に第２の絶縁膜２４をスパッタリング方法でそれぞれ成膜する(図7)。この成膜はＣＶＤを利用することも可能である。
前記層間絶縁膜１４としては、第２の絶縁膜２４にシリコン（Ｓｉ）を用いる場合は、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化物など第２の絶縁膜２４とはエッチングレートの異なる材料を用いる。
これは後述するように第２の絶縁膜２４をドライエッチングで加工しアンダーカット部を形成する際に層間絶縁膜１４のエッチング量がこの第２の絶縁膜２４に比べて少なくなるようにエッチング選択性を確保できる材料とするためである。
ここでは、前記層間絶縁膜１４をアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ2）雰囲気中で反応性スパッタにより成膜した窒化シリコンＳｉＮを用い膜厚は２００ｎｍとした。
この層間絶縁膜１４は、陽極酸化で形成する前記フィールド絶縁膜８１にピンホールがあった揚合、その欠陥を埋め、映像信号配線８と走査信号配線間の絶縁を保つ役割を果たす。
一方、第２の絶縁膜２４のＳｉは、Ａｒ雰囲気中でスパッタリングにより成膜した。膜厚は１００ｎｍ〜３００ｎｍとした。
層間絶縁膜１４に酸化Ｓｉや酸窒化Ｓｉを用いた場合は、ＳｉＮを用いた揚合よりさらにエッチング速度が低下するため第２の絶縁膜２４との間に高い選択性を得ることができる。
【００３８】
次に、走査信号配線９用のアルミ膜９１を前記第２の絶縁膜２４の全面を覆うようにスパッタリング方法で成膜した。膜厚は４.５μｍとした（図８）。
続いて、前記アルミ膜９１をホトエッチング工程により加工し、前記トンネル絶縁層８２とそこから所定距離離間し隣接する同色のトンネル絶縁層８２（図示せず）との間の位置で前記映像信号配線８とは直交する方向に延在するストライプ状の走査信号配線９の下層膜９２を形成する（図９）。この下層膜９２は延在方向に直交する断面は略矩形状である。
この加工での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ツチングを用いる。
この下層膜９２をアルミで構成することは、低抵抗を呈することと、エッチング液の燐酸、酢酸、硝酸の比率を調整することにより、具体的には硝酸の比率を高めることによりレジスト端面の接着性を低下させることで加工が容易であり、走査信号配線材料として好ましいものである。
【００３９】
次に、前記層間絶縁膜１４及び第２の絶縁膜２４にフィールド絶縁膜８１表面に達する開口を穿設する（図１０）。
これは、平面が略矩形状で深さ方向が略擂鉢状を呈する開口１４ａ、２４ａを略同心で穿設する。この穿設はフォトリソグラフィ技術とドライエッチングで可能で有る。
この開口位置は、前記映像信号配線８の線幅内で、前記下層膜９２の一方の側壁９２ａと前記トンネル絶縁層８２間とし、開口はそれぞれ側壁にテーパーを備え、積層状態で連続したテーパーを持つ実質的に一つの開口として扱われる構成となっている。しかも、前記テーパー及び膜境界部分の形状は、上部に積層する金属膜が当該部分で段切れを発生させ難い構成となっている。
【００４０】
続いて、前記下層膜９２及び開口等の上面全面にアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜９３を成膜する（図１１）。
このアルミニウム合金膜９３は前述したネオジム（Ｎｄ）を２原子量％ドープしたアルミニウムとネオジムの合金膜とし、スパッタリング方法で成膜した。膜厚は前記下層膜９２より薄膜の３００ｎｍ〜６００ｎｍとした。
成膜後ホトエッチング工程により加工し、下層膜９２の上面９２ｂから一方の側壁９２ａを通り開口１４ａ、開口２４ａの一部に亘って連続して走査信号配線９の上層膜９４を積層配置した（図１２）。
一方、下層膜９２の他方の側壁９２ｃ側は、前記素子分離を考慮して上面の一部から側壁にかけて上層膜９４が残存しない構成としている。従って、第２の絶縁膜２４は前記側壁９２ｃの外側部分から隣接する走査信号配線（図示せず）側に延在した中間部２４ｂも露呈されている。
このアルミニウム合金膜からなる上層膜９４と、アルミニウム膜からなる前記下層膜９２との積層膜で前記走査信号配線９が構成される。
【００４１】
一方、アルミニウム合金膜の積層膜構造で前記走査信号配線９を形成する際は、前記下層膜９２を構成するアルミニウム合金膜の比抵抗を前記上層膜９４を構成するアルミニウム合金膜の比抵抗より小さいものとして形成する。
次に、第２の絶縁膜のＳｉの選択ドライエッチングを行う。
このＳｉの選択ドライエッチングは、ＣＦ4とＯ2の混合ガス、又はＳＦ6とＯ2の混合ガスにより行う。
これらのガスはＳｉとＳｉＮをともにエッチングするが、Ｏ2の比率を最適化することにより、Ｓｉのエッチング選択比を高めることができる。
このドライエッチングにより、ＳｉＮからなる層間絶縁膜１４上に配置されているＳｉからなる第２の絶縁膜２４の一部を選択的に除去する。
このＳｉの選択ドライエッチングにより、前記中間部２４ｂを含めて露呈部分が除去される。更に、これに加えて前記中間部２４ｂの前記下層膜９２の下側に続く一部がサイドエッチによって削除され、前記下層膜９２が庇状を呈してこの部分がアンダーカット部２５となる（図１３）。
【００４２】
次に、層間絶縁膜１４を加工し、トンネル絶縁層８２上の層間絶縁膜１４を除去してトンネル絶縁層８２を露呈する。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(図１４)。
【００４３】
次に、上部電極２６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２６としては、例えばイリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）の積層膜を用い、膜厚は例えば３ｎｍとした。
この上部電極２６は、トンネル絶縁層８２からフィールド絶縁膜８１、上層膜９４を連続して覆う形状に成膜され、図示しない隣接する走査信号配線とは前記アンダーカット部２５で隔絶する構成となっている(図１５)。
以上の工程で背面基板１上の走査信号配線９、映像信号配線８、電子源１０及び上部電極２６をそれぞれ形成する。
この実施例２では、走査信号配線は、前記電子源と導通する側のエッジと非導通側となるエッジとの形状が異なり、厚さ方向の断面形状が線の中心軸の左右で非対称形状となっている。
導通側のエッジは前記走査信号配線がテーパー形状を呈し，反対側の非導通側エッジでは前記第２の絶縁膜がサイドエッチングで凹み、前記走査信号配線が庇状を呈する形状となっている。
このエッジ形状の差により、導通側エッジでは前記上部電極が走査信号配線から電子源まで連続して形成されるのに対し、非導通側エッジ部分では前記上部電極がアンダーカット部分で分断され、隣接する電子源と非導通とする素子分離の構成となっている。
【実施例３】
【００４４】
図１６は本発明の画像表示装置の製造方法の他の実施例を説明する図１５に対応する模式図で、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。
図１６（ａ）〜（ｃ）において、走査信号配線９は４層膜構成からなっている。
先ず、下層膜９２がアルミニウム膜９２１を挟んで上下にアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜９２２，９２３を備えた３層膜構成であり、この上側にアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜からなる上層膜９４を備えた４層膜構成としたものである。
この実施例３の構成では、走査信号配線をアルミニウム及びアルミニウム合金で構成する特徴に加え、第２の絶縁膜２４に接するアルミニウム合金膜９２３が加熱工程で庇形状を保持できる特徴を有し、素子分離の信頼性の確保に寄与できる特徴を合わせ備えている。
【実施例４】
【００４５】
図１７は本発明の画像表示装置の製造方法の他の実施例を説明する模式図で、図１７（ａ）は平面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図１７（ｃ）は図１７（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。
図１７（ａ）〜（ｃ）において、走査信号配線９は３層膜構成からなっている。
下層膜９２はアルミニウム膜９２１の下にアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜９２３を備えた２層膜構成である。この下層膜９２の上側にアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金膜からなる上層膜９４を備えた３層膜構成としたものである。
この実施例４の構成の構成においても、実施例３と同様の効果が得られる。
【実施例５】
【００４６】
図１８は本発明の画像表示装置の他の実施例を説明する模式断面図で、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５では、図１８に示すように上部電極２６が層間絶縁膜１４上に配置した間隙帯域２７を有し、この間隙帯域２７によって素子分離を行う構成である。
この間隙帯域２７は、上部電極２６の一部を層間絶縁膜１４上でレーザビーム２８によって切断して形成したものである。
この実施例５では、素子分離を前述した実施例１〜４におけるアンダーカット手法とは異なる構成としたもので、素子構成が単純となり製品歩留まりの向上が図れ、更に作業工程の短縮が図れる特徴を有する。
【００４７】
以上の実施例では、電子源にＭＩＭ型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。
又、アルミニウム合金としてネオジムを含む例を示したが、これに限定されることなく例えば数％以下でＴａ、Ｃｕ、Ｓｉ等必要により種々のものが用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】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Ｂ−Ｂ線に沿う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４】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する模式図で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図５】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する図で、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図６】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する図で、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図７】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ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説明する図で、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図９】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する図で、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図９（ｃ）は図９（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１０】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する図で、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１１】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する図で、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１２】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する図で、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図、図１２（ｃ）は図１２（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１３】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する図で、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図、図１３（ｃ）は図１３（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１４】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する図で、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図、図１４（ｃ）は図１４（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１５】本発明による画像表示装置の製造工程を説明する図で、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図、図１５（ｃ）は図１５（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１６】本発明による画像表示装置の他の実施例の製造工程を説明する図で、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う模式断面図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１７】本発明による画像表示装置の他の実施例を説明する模式図で、図１７（ａ）は平面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図１７（ｃ）は図１７（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１８】本発明による画像表示装置の他の実施例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・背面基板、２・・・前面基板、３・・・枠体、４・・・排気管、５・・・封着部材、６・・・表示領域を含む真空領域、７・・・貫通孔、８・・・映像信号配線、８１・・・フィールド絶縁膜、８２・・・トンネル絶縁層、９・・・走査信号配線、９１・・・アルミニウム膜、９２・・・走査信号配線下層膜、９３・・・アルミニウム合金膜、９４・・・走査信号配線上層膜、１０・・・電子源、１１・・・接続配線、１２・・・スペーサ、１３・・・接着部材、１４・・・層間絶縁膜、１５・・・蛍光体層、１６・・・遮光用のＢＭ（ブラックマトリクス）膜、１７・・・金属薄膜からなるメタルバック（陽極電極）、２４・・・第２の絶縁膜、２６・・・上部電極、２７・・・間隔帯域、２８・・・レーザ光線。
【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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