(57)【要約】【課題】自己整合的に画素分離を行う構造を有する薄膜型電子源を用いた画像表示装置【解決手段】電子源に給電するためのバス配線（走査線）の構造を、陰極基板１０に近いほうから、ＣｒＭｏ合金からなる下層１７、Ａｌ又はＡｌ合金からなる中間層１８、Ｃｒからなる上層１９の積層構造とする。下層１７のＣｒＭｏ合金は、Ｍｏを３０重量％以上含む。このような積層構造により、下層１７の片方側を中間層１８に対してアンダーカットを形成するように加工することができる。このアンダーカットは、電子源の上部電極１３をスパッタする際に、画素分離構造として働き、自己整合的に画素分離を行う。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極と上部電極及び前記下部電極と上部電極の間に挟持される電子加速層を有し、前記下部電極と上部電極間に電圧を印加することで前記上部電極側から電子を放出する薄膜型電子源アレイを有する陰極基板と、前記電子により励起されて発光する蛍光体を形成した蛍光面基板からなる表示パネルと、前記下部電極と上部電極を駆動する駆動回路を有し、
前記上部電極へ給電する上部バス電極は、クロムからなる層と、クロムとモリブデンからなる合金層とで、アルミニウム又はアルミニウム合金を挟んだ３層以上の膜で形成されており、上記クロムとモリブデンからなる合金は、モリブデンを３０重量％以上含むことを特徴とする画像表示装置
【請求項２】
請求項１に記載のクロムとモリブデンからなる合金層が、上部バス電極側面の片側側面では、アルミニウム又はアルミニウム合金より張り出して上部電極と接続され、反対側の側面では、アルミニウム又はアルミニウム合金に対してアンダーカットを形成して、上部電極を上部バス電極毎に分離していることを特徴とする画像表示装置
【請求項３】
請求項１に記載のクロムとモリブデンからなる合金層が、上部バス電極側面の片側側面では、アルミニウム又はアルミニウム合金より張り出した平坦なコンタクト部にて上部電極と接続され、反対側の側面では、アルミニウム又はアルミニウム合金に対してアンダーカットを形成して、上部電極を上部バス電極毎に分離していることを特徴とする画像表示装置
【請求項４】
請求項１に記載のクロムとモリブデンからなる合金層は、モリブデンの含有量が６０重量％以下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に記載の上部バス電極は、マトリクス駆動する際の走査線として用いられることを特徴とする画像表示装置
【請求項６】
下部電極と上部電極及び前記下部電極と上部電極の間に挟持される電子加速層を有し、前記下部電極と上部電極間に電圧を印加することで前記上部電極側から電子を放出する薄膜型電子源アレイを有する陰極基板と、前記電子により励起されて発光する蛍光体を形成した蛍光面基板からなる表示パネルと、前記下部電極と上部電極を駆動する駆動回路を有し、
前記上部電極へ給電する上部バス電極は、クロムからなる層と、クロムとモリブデンからなる合金とで、アルミニウム又はアルミニウム合金を挟んだ３層以上の膜で形成されており、前記クロムとモリブデンからなる合金は、クロムを２．５重量％以上８重量％以下含むことを特徴とする画像表示装置
【請求項７】
請求項６に記載のクロムとモリブデンからなる合金層が、上部バス電極側面の片側側面では、アルミニウム又はアルミニウム合金より張り出して上部電極と接続され、反対側の側面では、アルミニウム又はアルミニウム合金に対してアンダーカットを形成して、上部電極を上部バス電極毎に分離していることを特徴とする画像表示装置
【請求項８】
請求項６に記載のクロムとモリブデンからなる合金層が、上部バス電極側面の片側側面では、テーパー形状のアルミニウム又はアルミニウム合金より張り出したテーパー形状にて上部電極と接続され、反対側の側面では、アルミニウム又はアルミニウム合金に対してアンダーカットを形成して、上部電極を上部バス電極毎に分離していることを特徴とする画像表示装置
【請求項９】
請求項６に記載の上部バス電極は、マトリクス駆動する際の走査線として用いられることを特徴とする画像表示装置
【請求項１０】
下部電極と上部電極及び前記下部電極と上部電極の間に挟持される電子加速層を有し、前記下部電極と上部電極間に電圧を印加することで前記上部電極側から電子を放出する薄膜型電子源アレイを有する陰極基板と、前記電子により励起されて発光する蛍光体を形成した蛍光面基板からなる表示パネルと、前記下部電極と上部電極を駆動する駆動回路を有し、
前記上部電極へ給電する上部バス電極は、クロムからなる層と、クロムとモリブデンとニッケルを含む合金とで、アルミニウム又はアルミニウム合金を挟んだ３層以上の膜で形成されており、前記クロムとモリブデンとニッケルを含む合金は、クロムを２．５重量％以上８重量％以下含み、ニッケルを２５重量％以下含む合金であることを特徴とする画像表示装置
【請求項１１】
請求項１０に記載のクロムとモリブデンからなる合金層が、上部バス電極側面の片側側面では、アルミニウム又はアルミニウム合金より張り出して上部電極と接続され、反対側の側面では、アルミニウム又はアルミニウム合金に対してアンダーカットを形成して、上部電極を上部バス電極毎に分離していることを特徴とする画像表示装置
【請求項１２】
請求項１０に記載のクロムとモリブデンからなる合金層が、上部バス電極側面の片側側面では、テーパー形状のアルミニウム又はアルミニウム合金より張り出したテーパー形状にて上部電極と接続され、反対側の側面では、アルミニウム又はアルミニウム合金に対してアンダーカットを形成して、上部電極を上部バス電極毎に分離していることを特徴とする画像表示装置
【請求項１３】
請求項１０に記載の上部バス電極は、マトリクス駆動する際の走査線として用いられ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、薄膜型電子源アレイを用いた自発光型の画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微小で集積可能な電子源を利用するディスプレイは、ＦＥＤ(Field Emission Display)と呼称される。電子源には、表面伝導型電子源、下記特許文献１に記載されている金属／絶縁体／金属を積層したＭＩＭ(Metal Insulator Metal)型電子源等がある。
【０００３】
ＭＩＭ型電子源は、基板上に形成された第一の電極（下部電極）と、第一の電極の上方に配置される第二の電極（上部電極）と、上部電極と下部電極で挟持する電子加速層からなる。前記電極間に電圧を印加することで上部電極から電子を放出させる。
【０００４】
ＭＩＭ型電子源を用いたＦＥＤの例として、基板の上にＭＩＭ型電子源を並べマトリクスを形成し、さらに、それらをパネル外側から駆動するために上部電極に給電する上部バス電極（走査線）と下部電極を形成したものがある。電子源に給電を行い、電子源から放出された電子によって蛍光体を発光させ画像を表示する。
【０００５】
マトリクス駆動で画像表示を行う場合、走査線は、同一走査線上にある全ての電子源に一度に給電する。ゆえに、走査線の配線抵抗により電圧降下は、特に大型の画像表示装置を形成する上で大きな問題である。その問題を解決するには、配線抵抗を低減する必要がある。
【０００６】
バス電極の配線抵抗を下げるには、比抵抗が小さく、厚膜化しやすい材料を用いるのが有効である。Ｃｕ（銅）は、Ａｇ（銀）についで比抵抗が小さく、スパッタ成膜速度も速い。Ｃｕを上部バス配線に用いた例として、下記特許文献２がある。しかし、Ｃｕは酸化しやすく、パネルの製造過程での熱により容易に酸化する。酸化防止のため、Ｃｕの上下を耐熱性、耐酸化性を有する金属（Ｃｒ（クロム）など）で挟んである。
【０００７】
さらに、上部バス電極は、自己整合的に画素分離する機構を有する。Ｃｕ層より基板側に位置するＣｒ層の片側は、Ｃｕ層より張り出させて、上部電極との接続を確保するコンタクト部とし、反対側は、Ｃｕ層をマスクとしてアンダーカットを形成し、庇を形成する。この庇が、画素分離構造である。
【特許文献１】特開平７−６５７１０号公報
【特許文献２】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】
【０００８】
上部バス電極は、低抵抗であることが要求される。さらに、製造工程に高温となる工程が含まれるため、耐熱性が要求される。また、自己整合的に画素分離する構造を有する必要がある。
【０００９】
前述のＣｕ層の上下を耐熱性のある金属で挟んだ構造では、側面のＣｕ層の酸化を抑えることはできない。Ｃｕ層の酸化によりバス電極の断線や画素分離構造のアンダーカットの破壊がおこると、正常に画像を表示できない。そこで、本発明は、上記の課題を解決した画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明では、上部バス電極の構造として、Ｃｕの代わりに低抵抗でかつ耐酸化性のあるＡｌ（アルミニウム）又はＡｌ合金材料を使用する。Ａｌ合金からなる層の上下をＣｒ（クロム）からなる層とＣｒとＭｏ（モリブデン）のＣｒＭｏ合金からなる層で挟んだ構造を形成する。
【００１１】
ガラス基板に近い方から、ＣｒＭｏ層、Ａｌ又はＡｌ合金層、Ｃｒ層の順に積層する。このような積層構造の上部バス電極の下層は、一方が上部電極と接続し、他方がＡｌ層に対してアンダーカットを形成するように選択的にエッチングして庇構造に加工する。下層のアンダーカット形成の際、上層も同時にエッチングされる。上層がエッチングされ、Ａｌが露出しエッチング液に接するＡｌの面積がＣｒの面積に比して大きくなると、電池反応によりＣｒのエッチングは途中で止まる。
【００１２】
すなわち、下層のアンダーカット量は、上層のエッチングが完了するまでの時間で決まる。画素分離に有効なアンダーカット量を得るために、上層の膜厚を厚くし、アンダーカット形成の時間を稼ぐという方法がある。しかし、Ｃｒは引張応力が大きく厚膜とすると剥離しやすくなるため厚くすることはできない。下層をＣｒＭｏ合金とすることで、局部電池反応によりエッチングレートを制御し、下層を選択的にエッチングでき、必要なアンダーカット量を確保できる。
【００１３】
下層のＣｒＭｏ合金は、Ｍｏの含有量が３０重量％以上であり、また、６０重量％以下であることが望ましく、この範囲内であればよい。
【００１４】
また、下層のＣｒＭｏ層と中間層のＡｌ又はＡｌ合金層とを一括してエッチングする場合には、下層のＣｒＭｏ合金は、Ｃｒを２．５重量％以上８重量％以下（Ｍｏの含有量は９２重量％以上９７．５重量％以下）含むことが望ましく、この範囲内であればよい。
【００１５】
さらに、下層としてＣｒとＭｏとＮｉ（ニッケル）を含むＣｒＭｏＮｉ合金とし、Ｎｉの含有量を２５重量％以下とする。この際には、Ｎｉを含ませた分だけＭｏの含有量を減らす。
【００１６】
これら、Ｃｒ、Ａｌ及びＣｒＭｏ合金はいずれも耐熱性をもち、高温の製造工程で画素分離構造が破壊されることはない。このように、必要なアンダーカットを確実に加工して画素分離を行うことで、画像表示装置が製造可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
上記構造を用いることにより、薄膜型電子源アレイを用いた自発光型の画像表示装置を生産できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明による画像表示装置を、ＭＩＭ型電子源を用いた画像表示装置を例にして説明する。
【００１９】
図１は、ＭＩＭ型電子源の構造と動作原理を示す。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、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、電子加速層である絶縁層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表面に達したものが真空中に放出される。
【実施例１】
【００２０】
図２は、本発明に係るＭＩＭ型電子源を用いた画像表示装置を例とした模式平面図である。主として電子源を有する一方の陰極基板１０の平面を示してある。蛍光体を形成した他方の蛍光面基板は、その内面に有するブラックマトリクス１２０と蛍光体１１１，１１２，１１３のみを部分的に示してある。陰極基板１０と蛍光面基板とを対向して配置し、周辺をシール部材にて封止し、真空に排気して表示パネルが形成される。
【００２１】
陰極基板１０には、信号線駆動回路５０に接続する信号線を構成する下部電極１１、走査線駆動回路６０に接続して信号線と直交配置された走査線２１が形成されている。走査線２１は、上部電極１３に接続されている。下部電極１１と上部電極１３により絶縁層１２に電圧が印加され電子が放出する。
【００２２】
蛍光体を形成した蛍光面基板は、コントラストを上げる目的のブラックマトリクス１２０、赤色蛍光体１１１、緑色蛍光体１１２と青色蛍光体１１３からなる。蛍光体としては、例えば、赤色にＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ（Ｐ２２−Ｒ）、緑色にＺｎＳ:Ｃｕ，Ａｌ（Ｐ２２−Ｇ）、青色にＺｎＳ:Ａｇ，Ｃｌ（Ｐ２２−Ｂ）を用いる。ブラックマトリクス１２０は、図面の都合上、画像表示領域の一部のみに図示している。
【００２３】
スペーサ３０は、陰極基板１０の走査線２１上に配置し、蛍光面基板のブラックマトリクス１２０の下に隠れるように配置する。
【００２４】
本実施例は、走査線２１を、陰極基板１０に近い方からＭｏを３０重量％以上含むＣｒＭｏ合金層、Ａｌ又はＡｌ合金層、Ｃｒ層を積層して形成することを特徴とする画像表示装置である。この構造により、アンダーカットを確実に形成し、画像表示装置を生産できる。以下に、ＭＩＭ電子源の製造工程を示しながら詳細を記す。
【００２５】
図３から図１３は、本発明に係る画像表示装置における一画素を構成するＭＩＭ電子源の製造工程の説明図であり、図３から図１３に従って工程を順に示す。なお、ここでいう一画素は異なる色を表示する複数のサブ画素（以下「サブピクセル」ともいう。）で構成される。本実施例では、赤、緑、青のサブ画素とする。
【００２６】
始めに、図３に示したようにガラス等の絶縁性の陰極基板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、例えば、Ａｌを用いる。Ａｌを用いるのは、低抵抗で、かつ、酸化により良質の絶縁膜を形成できるからであり、Ａｌの代わりにＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉでもよい。ここでは、Ｎｄ（ネオジウム）を１０重量％添加したＡｌＮｄ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１００ｎｍとした。
【００２７】
図４に示すように、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。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、そのサブピクセルピッチ程度、大体１００〜２００μｍ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。
【００２８】
次に、図５に示すように、電子放出部を制限し、下部電極１１におけるエッジへの電界集中を防止する保護絶縁層１４を形成する。まず、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、保護絶縁層１４とする。化成電圧を１００Ｖとすれば、厚さ約１３６ｎｍの保護絶縁層１４が形成される。
【００２９】
次に、図６に示すように、絶縁層１２を形成する。レジスト膜２５を除去し残りの下部電極１１の表面を陽極酸化する。例えば、化成電圧を６Ｖとすれば、下部電極１１上に厚さ約１０ｎｍの絶縁層１２が形成される。
【００３０】
次に、図７に示すように、層間膜１５を、例えば、スパッタリング法等で成膜する。層間膜１５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１５は、陽極酸化で形成する保護絶縁層１４にピンホールがあった場合にその欠陥を埋める役割と、下部電極１１と走査線２１との絶縁交差容量を低減する役割とを果たす。
【００３１】
層間膜１５上に走査線２１となる金属膜１７，１８，１９を、例えば、スパッタリング法等で成膜する。金属膜は３層以上とする。金属膜下層１７に、Ｍｏを３０％重量以上含むＣｒ合金を用い、金属膜中間層１８に、例えば、Ａｌを用い、金属膜上層１９に、Ｃｒを用いる。金属膜下層１７、金属膜上層１９は、引張応力が強く、厚くすると配線の剥がれを起こし不良につながるため、１００ｎｍ程度にする。Ａｌは、配線抵抗の低減のためにできるだけ厚くしておく。ここでは、金属膜下層１７を１００ｎｍ、金属膜中間層１８を４μｍ、金属膜上層１９を１００ｎｍの膜厚とする。
【００３２】
続いて、図８に示すように、レジストのパターニングとエッチング工程により、金属膜上層１９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、Ａｌ中間層を冒すことなく金属膜上層１９を選択的に加工する必要がある。例えば、硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液でのウェットエッチングを用いる。
【００３３】
続いて、図９に示すように、レジストのパターニングとエッチング工程により、金属膜中間層１８を加工する。エッチングは、金属膜上層１９、下層１７を冒すことなく金属膜中間層１８を選択的に加工する必要がある。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。金属膜上層１９の電極幅は、金属膜中間層１８の電極幅より狭くし、金属膜上層１９が庇状にならないようにする。
【００３４】
続いて、図１０に示すように、レジスト膜２６のパターニングを行う。
【００３５】
その後、図１１に示すように、エッチングにより、金属膜下層１７を加工する。エッチングは、例えば、硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液でのウェットエッチングで行う。その際、金属膜下層１７の片側（図１１のＢ−Ｂ’断面図の左側）は、金属膜中間層１８より張り出させて、後の工程で上部電極との接続を確保する平坦なコンタクト部１６とする。また、金属膜下層１７の反対側は、金属膜中間層の１８をマスクとして、アンダーカットを形成し、金属膜中間層１８の庇を形成する。後に上部電極１３を成膜する際、この庇により隣接する画素（図１１のＢ−Ｂ’断面図の右側）と切断されて成膜される。
【００３６】
金属膜下層１７をウェットエッチングにて加工する際、そのエッチングの速度は、上層１９、中間層１８、下層１７の接液面積比に依存して著しく変化する。
【００３７】
そのため、図１４に示すように、エッチングを３段階に分けて考える。１段階目（Ａ）は、金属膜下層１７が膜厚方向にエッチングされる段階である。２段階目（Ｂ）は、サイドエッチングが進行する段階である。３段階目（Ｃ）は、上層Ｃｒの露出部分が完全にエッチングされた段階である。上層１９、下層１７の接液面積に対して、Ａｌの中間層１８の面積が十分に大きくなる３段階目では、下層１７のエッチングは停止する。つまり、十分なサイドエッチ量を得るには、段階（Ｃ）に至る前に、加工を終えなくてはならない。
【００３８】
実用的には、下層１７の膜厚に対して３倍のサイドエッチ量があれば、上部電極１３をスパッタ法で成膜しても安定して分離することができる。ＣｒとＣｒＭｏを電気的に接続してエッチングする場合、電池反応が起こる。その結果、下層１７は酸化反応で溶解し、上層Ｃｒ表面では、エッチャントのセリウム（IV）の還元が起こる。そのため、選択的に
下層１７をエッチングすることができる。
【００３９】
下層１７の露出面積が上層１９の露出面積に比べ十分に大きい段階（Ａ）においては、下層１７のＣｒＭｏ合金のエッチングレートは上層１９のＣｒに比べはるかに速く、段階（Ａ）での上層１９のエッチングは無視できる。膜厚に対して３倍以上のサイドエッチ量を得るには、段階（Ｂ）において、上層１９の膜厚方向のエッチングが終わる前にサイドエッチ量が膜厚の３倍に達する必要がある。つまり、上層１９と下層１７のエッチングレート比が３以上であればよい。
【００４０】
図１５は、下層１００ｎｍ、アルミ層４５００ｎｍ、上層１００ｎｍとし、ａ＝ｂ＝５μｍ（図１４右上参照）としたときに、下層のＣｒＭｏ合金のＭｏ含有量を変化させたときの、図１４に示す段階（Ｂ）における下層のＣｒＭｏ合金対上層のＣｒのエッチングレート比を表したものである。
【００４１】
図１５よりエッチングレート比が３以上となるＭｏ含有量が３０重量％以上の範囲であれば、十分なサイドエッチが得られ、画素分離構造を形成できることがわかる。ただし、図１６を参照するとわかるように、Ｍｏ含有量が６０重量％以上８５重量％以下の時、ＣｒＭｏ合金のエッチングレートは大幅に低下するため実用上好ましくない。また、エッチング終了後に上層１９に段差ができる。したがって、Ｍｏ含有量は３０重量％以上６０重量％以下の範囲内が実用上好ましい。
【００４２】
続いて、図１２に示すように、層間膜１５を加工し、電子放出部を開口する。電子放出部はピクセル内の１本の下部電極１１と、下部電極１１と直交する２本の走査線２１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を主成分とするドライエッチングによって行うことができる。
【００４３】
最後に、図１３に示すように、上部電極膜１３の成膜を行う。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の積層膜を用い膜厚は、例えば、６ｎｍとした。この時、上部電極１３は、下層のサイドエッチングによってできた庇構造により切断される。
【００４４】
本実施例は、局部電池作用を制御し庇機構を安定して形成し、上部電極の画素分離を形成することができる。また、Ａｌは耐酸化性のある材料であり、この後の高温の製造工程にも耐えることができる。よって、画像表示装置の製造が可能となる。
【実施例２】
【００４５】
本実施例では、下層のＣｒＭｏ層と中間層のＡｌ又はＡｌ合金層を一括エッチングする場合について説明する。
【００４６】
本実施例での走査線構造は、Ａｌ又はＡｌ合金中間層を、Ｍｏを９２重量％以上９７．５重量％以下含んでいるＣｒＭｏ合金層とＣｒ層とで挟んだ構造である。ただし、ＣｒＭｏ合金層を陰極基板１０側に配置する。
【００４７】
上記構造をとることにより、走査線に画素分離構造を形成することができる。さらに、走査線と上部電極との電気的な接続を良好にすることができる。以下に、本実施例の走査線の製造プロセスを説明する。
【００４８】
層間膜１５を成膜する前までは、実施例１の製造プロセス図３〜図６と同様である。層間膜１５の成膜後、実施例１の図７に示すように、走査線２１となる金属膜１７，１８，１９をスパッタリングで成膜する。
【００４９】
金属膜下層１７には、Ｍｏを９２重量％以上９７．５重量％以下含んでいるＣｒＭｏ合金を用いることができる。ここでは、Ｍｏを９５重量％含むＣｒＭｏ合金を用いた。中間層１８には、Ａｌ又はＡｌ合金を、上層１９にはＣｒを用いる。金属膜下層を１００ｎｍ、金属膜中間層１８を４μｍ、金属膜上層１９を１００ｎｍの膜厚とした。
【００５０】
続いて、実施例１の図８に示すように、レジストのパターニング工程とエッチング工程により、金属膜上層１９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、Ａｌ中間層に対して金属膜上層１９を選択的にエッチングする必要がある。エッチングは、例えば、硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液でのウェットエッチングを用いる。
【００５１】
続いて、図１７に示すように、レジスト膜２７のパターニング工程とエッチング工程により、金属膜中間層１８のＡｌと金属膜下層１７を一括で、かつ、テーパー形状に加工する。テーパー形状は、後の工程で成膜する上部電極との接続に有利である。金属膜上層１９の電極幅は金属膜中間層１８の電極幅より狭くし、金属膜上層１９が庇状にならないようにする。
【００５２】
中間層１８と下層１７を一括で加工する際に、テーパー形状に加工するためには、Ａｌからなる中間層１８のエッチングレートが、下層１７のエッチングレートよりも速い必要がある。
【００５３】
図２２は、燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液を用いてエッチングを行ったときの、中間層１８と下層１７のエッチングレート比と、下層１７のＣｒＭｏ合金のＣｒ含有率との関係を示した図である。
【００５４】
図２２より、エッチングレート比が１以下となるには、Ｃｒ含有量を２．５重量％以上にする必要があることがわかる。すなわち、下層１７のＣｒＭｏ合金のＭｏ含有量を９７．５重量％以下にすると、燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液を用いて一括でエッチングでき、かつ、テーパー形状ができる。
【００５５】
ただし、図２３を参照するとわかるように、Ｃｒ含有量が８重量％以上（Ｍｏ含有量９２重量％以下）の時、ＣｒＭｏ合金のエッチングレートは大幅に低下するため実用上好ましくない。したがって、Ｃｒ含有量を２．５重量％以上８重量％以下（Ｍｏ含有量９２重量％以上９７．５重量％以下）の範囲とすることが好ましい。また、エッチング終了後に上層１９に段差ができるのが特徴である。
【００５６】
続いて、図１８に示すように、レジスト膜２８をパターニングする。後に上部電極と接続する側をレジスト膜２８で完全に覆い、画素分離構造側のみを露出する。硝酸第二セリウムアンモニウムを用いて実施例１と同様にサイドエッチングを行う。図１９に示すように、サイドエッチングを行うことで庇構造ができる。
【００５７】
続いて、図２０に示すように、層間膜１５を加工し、電子放出部を開口する。電子放出部はピクセル内の１本の下部電極１１と、下部電極１１と直交する２本の走査線２１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を主成分とするドライエッチングによって行うことができる。
【００５８】
最後に、図２１に示すように、上部電極膜１３の成膜を行う。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、膜厚は、例えば、６ｎｍとした。この時、上部電極１３は、下層をサイドエッチングすることによってできた庇構造によって切断される。また、走査線２１の庇構造と反対側は、下層１７と中間層１８によるテーパー形状になっており、上部電極が切断されることがなく電子源に給電を行うことができる。
【実施例３】
【００５９】
本実施例は、実施例２と同様に、下層と中間層との一括エッチングにおいて、下層のＭｏＣｒ層にＮｉを添加して、下層をＭｏＣｒＮｉ合金とした場合について説明する。
【００６０】
ＣｒＭｏ合金（Ｃｒ含有量２．５重量％以上８％以下）にＮｉを添加すると、後の製造工程の熱による酸化耐性が向上する。パネル封着工程で用いる４００℃の大気雰囲気中の加熱処理によって、下層のテーパー形状の表面に酸化膜が形成されると、このテーパー形状の表面に形成する上部電極との間で接触抵抗が発生する。つまり、加熱処理後の表面酸化膜厚は薄いほどよい。
【００６１】
図２４は、ＭｏＣｒＮｉ合金のＣｒ含有量を５重量％としたときの、Ｎｉ添加量と表面酸化膜厚との関係を示した図である。図２４からわかるように、耐酸化性を保つために、Ｎｉの添加量は２５重量％以下の範囲とする必要があるが、特に、１０重量％前後において、表面酸化膜厚は最小となる。また、図２５に示すＳＥＭ写真のように、Ｎｉを２０重量％とすると、非晶質化し、上部電極との電気的接続に有利である。
【００６２】
以上、説明したように、実施例１は、局部電池作用を制御し庇機構を走査線２１に安定して形成し、上部電極の画素分離を形成することができる。また、実施例２，３は、走査線２１の庇構造と反対側は、テーパー形状になっており、上部電極が切断されることがなく電子源に給電を行うことができる。本発明で使用するＡｌは耐酸化性のある材料であり、この後の高温の製造工程にも耐えることができる。よって、画像表示装置を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】ＭＩＭ型電子源の構造と動作原理図
【図２】本発明に係るＭＩＭ型電子源を用いた画像表示装置の模式平面図
【図３】ＭＩＭ電子源の製造工程図
【図４】ＭＩＭ電子源の図３に続く工程図
【図５】ＭＩＭ電子源の図４に続く工程図
【図６】ＭＩＭ電子源の図５に続く工程図
【図７】ＭＩＭ電子源の図６に続く工程図
【図８】ＭＩＭ電子源の図７に続く工程図
【図９】ＭＩＭ電子源の図８に続く工程図
【図１０】ＭＩＭ電子源の図９に続く工程図
【図１１】ＭＩＭ電子源の図１０に続く工程図
【図１２】ＭＩＭ電子源の図１１に続く工程図
【図１３】ＭＩＭ電子源の図１２に続く工程図
【図１４】画素分離構造の形成方法を説明する模式図
【図１５】ＣｒＭｏ／Ｃｒのエッチングレート比とＭｏ含有量との関係図
【図１６】ＣｒＭｏのエッチングレートとＭｏ含有量との関係図
【図１７】ＭＩＭ電子源の図８に続く他の工程図
【図１８】ＭＩＭ電子源の図１７に続く工程図
【図１９】ＭＩＭ電子源の図１８に続く工程図
【図２０】ＭＩＭ電子源の図１９に続く工程図
【図２１】ＭＩＭ電子源の図２０に続く工程図
【図２２】ＣｒＭｏのＣｒ含有量とＣｒＭｏ／Ａｌのエッチングレート比との関係図
【図２３】ＣｒＭｏのＣｒ含有量とＣｒＭｏのエッチングレートの関係図
【図２４】ＣｒＭｏＮｉ合金のＮｉ含有量と表面酸化膜厚（耐酸化性）との関係図
【図２５】ＣｒＭｏＮｉ合金の断面図（ＳＥＭ写真）
【符号の説明】
【００６４】
１０…陰極基板、１１…下部電極、１２…絶縁層（トンネル絶縁層）、１３…上部電極、１４…保護絶縁層、１５…層間膜、１６…コンタクト部、１７…金属膜下層、１８…金属膜中間層、１９…金属膜上層、２１…走査線、２５…レジスト膜、２６…レジスト膜、２７…レジスト膜、２８…レジスト膜、３０…スペーサ、５０…信号線駆動回路、６０…走査線駆動回路、１１１…赤色蛍光体、１１２…緑色蛍光体、１１３…青色蛍光体、１２０…ブラックマトリクス
【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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