(57)【要約】【課題】  効率のよい電子放出を実現し、高輝度かつ輝度むらを抑制した画像表示装置を提供する。【解決手段】  第１絶縁基板１０の主面に下部電極１１を形成して、当該下部電極１１の表面に陽極酸化により該表面凹凸の最大高さを略２３ｎｍ乃至２５ｎｍとした電子加速層１２を形成する。このとき、陽極酸化のための化成電流密度を１０μＡ/ｃｍ2以下の低電流密度とする【選択図】  図５
2007048613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁基板の平坦な主面の表示領域にマトリクス配列された多数の電子源を有する背面パネルと、
第２絶縁基板の平坦な主面に前記電子源のそれぞれに対応した蛍光体と前記電子源から放射される電子束を加速して前記蛍光体に射突させる陽極を有する前面パネルと、
前記背面パネルと前記前面パネルの周縁に介在して当該背面パネル及び前面パネルと共に真空容器を形成する封止枠と、
前記背面パネルと前記前面パネルの間に植立されて、両パネルの間隔を所定値に保持するスペーサと、
を備えた表示パネルで構成され、
前記背面パネルを構成する第１絶縁基板は、
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と、
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、
前記走査信号配線と前記画像信号配線の各交差部に設けら前記電子源とを有し、
前記電子源は、下部電極と電子加速層および上部電極とで構成され、
前記下部電極は前記画像信号配線であり、前記電子加速層は前記画像信号配線の表面を陽極化成して形成された絶縁層で、その表面の凹凸の最大高さが２３乃至２５であり、前記上部電極は前記走査信号配線に接続された金属薄膜であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記下部電極はアルミニウム又はアルミニウムとネオジムの合金の何れかであ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】
第１絶縁基板の平坦な主面の表示領域にマトリクス配列された多数の電子源を有する背面パネルと、第２絶縁基板の平坦な主面に前記電子源のそれぞれに対応した蛍光体と前記電子源から放射される電子束を加速して前記蛍光体に射突させる陽極を有する前面パネルとを有し、
前記第１絶縁基板に有する前記電子源が、下部電極と電子加速層および上部電極とで構成される画像表示装置の製造方法であって、
前記第１絶縁基板の主面に下部電極を形成して、当該下部電極の表面に陽極酸化により該表面凹凸の最大高さを略２３ｎｍ乃至２５ｎｍとした電子加速層を形成する工程を含むことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記陽極酸化のための化成電流密度を１０μＡ/ｃｍ2以下の低電流密度とすることを特徴とする請求項３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、画像表示装置とその製造方法に関し、特に、マトリクス配列された薄膜型電子源から放出される電子で蛍光体を発光させて画像を生成するフラットパネル型の画像表示装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像表示装置は、薄膜型電子源を備えた背面パネルとカラーフィルタと加速電極を備えた前面パネルを貼り合わせた表示パネルで構成される。薄膜型電子源は、上部電極−電子加速層−下部電極の３種の薄膜を積層した構造を基本とし、上部電極−下部電極の間に電圧を印加して、上部電極の表面から真空中に電子を放出させるものである。例えば、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−金属型等がある。ＭＩＭ型については例えば特許文献１に、金属―絶縁体―半導体型についてはＭＯＳ型が非特許文献１に、金属―絶縁体―半導体−金属型ではＨＥＥＤ型が非特許文献２などに記載、ＥＬ型（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）は非特許文献３に、ポーラスシリコン型は非特許文献４に報告されている。
【０００３】
ＭＩＭ-ＦＥＤでは、上部電極−電子加速層−下部電極の３種の薄膜を積層した構造を電子源の基本とし、上部電極−下部電極の間に電圧を印加して上部電極の表面から真空中に電子を放出させるものである。
【０００４】
このような薄膜型電子源においては、複数本の上部電極と複数本の下部電極を直交させてマトリクスを形成すると、任意の場所から電子線を発生させることが可能となり、二次元のフラットパネル方式の画像表示装置等の電子源に用いることができる。
【特許文献１】特開平７‐６５７１０号公報
【特許文献２】特開２００１−３５３５７号公報
【特許文献３】特開２００４−１２７７８３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 、Ｐ Ｌ９３９
【非特許文献３】応用物理第６３巻、第６号、５９２頁などに記載
【非特許文献４】応用物理第６６巻、第５号、４３７頁などに記載
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＩＭ型などの薄膜型電子源の電子放出特性は、電子放出部の電子加速層に用いられる薄膜陽極化成膜（トンネルＡＯ膜）の成膜条件に依存する。上部電極を積層する電子加速層は、下部電極として用いられるアルミニウム又はアルミニウム‐ネオジム合金（Ａｌ−Ｎｄ）を陽極酸化処理（ＡＯ）で形成される。この陽極酸化により形成される電子加速層となるトンネルＡＯ膜は、このＡＯ成膜条件に依存する。電子加速層の成膜状態は膜緻密性、表面状態（凹凸:モフォロジ―）で表現される。そして、トンネルＡＯ膜の上層に成膜される上部電極はこのトンネルＡＯ膜の表面状態に依存する。膜緻密性は薄膜型電子源のダイオード特性（漏れ電流特性や閾値の変動）に直接影響する。
【０００６】
また、上部電極のパターニングは、ホトリソグラフィー工程（単に、ホト工程とも称する）で行われる。このホト工程で上部電極に有機物等が汚染物質として残留すると、電子放出効果が低下する。特許文献２では、トンネルＡＯ膜の表面に付着した汚染物質に起因する電子放出効果の低下を回避するため、電子描画法で上部電極をパターニングする技術が開示されている。さらに、特許文献３では、トンネルＡＯ膜やその上層の上部電極の表面平坦性を得るため、また下部電極・絶縁性薄膜・トンネル絶縁膜を連続一体の構造物としたものが開示されている。
【０００７】
しかし、これらの文献の何れにも、トンネルＡＯ膜等の電子加速層の表面粗さと電子放出特性、信頼性との関連について考慮がなされていない。
【０００８】
本発明の目的は、トンネルＡＯ膜等で形成された電子加速層の表面粗さに着目し、その値を特定することによって、効率のよい電子放出を実現し、高輝度かつ輝度むらを抑制した画像表示装置とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ＭＩＭ−ＦＥＤの電子放出部の電子加速層に用いられる絶縁膜（通常は、アルミニウムの陽極化成膜（トンネルＡＯ膜）、単にトンネル膜とも称する）は成膜条件により、膜緻密性が変化する。試作の結果，膜緻密性はダイオード特性（漏れ電流特性、閾値変動等）に直接影響する。また膜緻密性は表面状態（凹凸：モフォロジー）と相関あることが判明した。表面凹凸が一定以下となる成膜条件でダイオード特性を改善出来、ＭＩＭ-ＦＥＤのパネル寿命も改善出来ることが分かった。
【００１０】
本発明では、電子加速層に用いられる絶縁膜としてのＡｌ2Ｏ3の表面粗さ（表面凹凸の高さ）の最大値Ｒｚが２３ｎｍ〜２５ｎｍ、二乗平均値ｒｍｓで２．７〜３．０ｎｍとした。この表面粗さを得るためには、陽極化成条件を１０μＡ/ｃｍ2以下の低電流密度で陽極化成する。この電流密度の下限は、製造プロセスのタクトタイムを考慮して決める。
【００１１】
絶縁膜としてのＡｌ2Ｏ3の形成方法は必ずしもＡＯ（陽極酸化）による必要はないが、ここでは最もポピュラーな方法である陽極酸化を用いるものとして説明する。本発明の代表的な構成を記述すれば次のとおりである。
【００１２】
（１）本発明の画像表示装置は、第１絶縁基板の平坦な主面の表示領域にマトリクス配列された多数の電子源を有する背面パネルと、第２絶縁基板の平坦な主面に前記電子源のそれぞれに対応した蛍光体と前記電子源から放射される電子束を加速して前記蛍光体に射突させる陽極を有する前面パネルと、前記背面パネルと前記前面パネルの周縁に介在して当該背面パネル及び前面パネルと共に真空容器を形成する封止枠と、前記背面パネルと前記前面パネルの間に植立されて、両パネルの間隔を所定値に保持するスペーサとを備えた表示パネルで構成される。
【００１３】
前記背面パネルを構成する第１絶縁基板は、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と、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、前記走査信号配線と前記画像信号配線の各交差部に設けられ前記電子源とを有する。
【００１４】
そして、前記電子源は、下部電極と電子加速層および上部電極とで構成され、前記下部電極は前記画像信号配線であり、前記電子加速層は前記画像信号配線の表面を陽極化成して形成された絶縁層で、その表面の凹凸の最大高さが２３乃至２５であり、前記上部電極は前記走査信号配線に接続された金属薄膜であることを特徴とし、前記下部電極はアルミニウム又はアルミニウムとネオジムの合金の何れかとする。
【００１５】
（２）本発明の画像表示装置の製造方法は、前記第１絶縁基板の主面に下部電極を形成して、当該下部電極の表面に陽極酸化により該表面凹凸の最大高さを略２３ｎｍ乃至２５ｎｍとした電子加速層を形成する工程を含むことを特徴とし、前記陽極酸化のための化成電流密度を１０μＡ/ｃｍ2以下の低電流密度とする。
【００１６】
本発明は、上記構成および後述する実施の形態で説明する構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変形が可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、効率のよい電子放出が実現し、高輝度かつ輝度むらを抑制した画像表示装置をえることができる。
【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例の形態につき、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、薄膜型電子源の動作原理をＭＩＭ型を例として説明する図である。図１において、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、電子加速層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１２、上部電極１３の伝導帯へ注入されホットエレクトロンとなる。これらのホットエレクトロンは電子加速層１２中、上部電極１３中で散乱されエネルギーを損失するが、上部電極１３の仕事関数φ以上のエネルギーを有する一部のホットエレクトロンは、真空２０中に放出される。
【００２０】
他の薄膜型電子源も、電子を加速し、薄い上部電極１３を通して電子を放出する点で共通している。このような薄膜型電子源は複数本の上部電極１３と、複数本の下部電極１１を直交させてマトリクスを形成すると、任意の場所から電子線を発生させることができるので、画像表示装置等の電子源に用いることができる。
【００２１】
これまで、Ａｕ−Ａｌ2Ｏ3−Ａｌ構造のＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）構造などから電子放出が観測されている。薄膜型電子源アレイは、薄い上部電極を用いるため、画像表示装置などに適用するためには、通常給電線となる上部バス電極を付加する。
【００２２】
図２乃至図１０は、本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための背面パネルに設ける薄膜型電子源の製造方法を説明する図である。なお、図２乃至図１０の（ａ）は平面を、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面を、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面を示す。始めに、ガラスを好適とする絶縁性の基板（背面基板）１０上に電子源を構成する下部電極用の金属膜１１’を成膜する。下部電極用の金属膜１１’の材料としてはアルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金を用いる。ＡｌやＡｌ合金を用いたのは、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、ネオジム（Ｎｄ）を２原子量％ドープしたＡｌ−Ｎｄ合金を用いた。この成膜には、例えば、スパッタリング法を用いる。膜厚は３００ｎｍとする（図２）。
【００２３】
金属膜１１’の成膜後、ホト工程、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（図３）。
【００２４】
次に、電子放出部を制限すると共に下部電極エッジへの電界集中を防止する第１の保護絶縁層１４と、電子加速層１２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て第１の保護絶縁層１４とする（図４）。
【００２５】
次に、レジスト膜２５を除去し、残りの下部電極１１の表面を陽極酸化して電子加速層１２とする（図５）。このとき、陽極酸化のための化成電流密度を１０μＡ/ｃｍ2以下の低電流密度とする。これにより、電子加速層１２となる陽極酸化膜の表面凹凸の最大高さ（谷―山）が２３ｎｍ乃至２５ｎｍ程度が得られる。二乗平均値（ｒｍｓ）で表せば２．７乃至３．０程度となる。
【００２６】
第１の保護絶縁層１４と電子加速層１２の陽極酸化膜は図１４に示すように一定電流（化成電流Ｉｏ）を加え、所定電圧（化成電圧Ｖｏ）まで上昇させる定電流区間Ｔ１と、一定時間化成電圧Ｖｏを印加し続ける定電圧区間Ｔ２の２つの工程を組み合わせて形成される。例えば、第１の保護絶縁層１４は化成電圧を１００Ｖとして厚さ約１３６ｎｍの膜厚を形成する。一方、電子加速層１２は化成電圧を６Ｖとして厚さ約１０ｎｍの膜厚を形成する。
【００２７】
次に、上部電極の給電線となる上部バス電極膜とその下に形成する第２の保護絶縁層１５、第１の金属層(上部バス電極)２６、第２の金属層２７を例えばスパッタリング法等で成膜する（図６）。第２の保護絶縁層１５としては、Ｓｉ窒化物を用い、膜厚は１００ｎｍとした。この第２の保護絶縁層１５は、陽極酸化で形成する第１の保護絶縁層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と上部バス電極間の絶縁を保つ役割を果たす。
【００２８】
第１の金属層(上部バス電極)２６の材料としてＣｒを、第２の金属層２７の材料としてＡｌ−Ｎｄ合金を用いた。第１の金属層２６としては、他にＭｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂなど、第２の金属層２７としては他にＡｌ、Ｃｕ、ＣｒやＣｒ合金等が適用可能である。膜厚は、第1の金属層２６を数１０ｎｍ、第２の金属層２７を数μｍ成膜する。
【００２９】
続いて、ホトエッチング工程により第１の金属層２６と第２の金属層(上部バス電極)２７を下部電極１１とは直交するように加工して形成する。エッチングに使用するエッチャントは、第１の金属層２６のＣｒは硝酸アンモニウムセリウム水溶液等、第２の金属層２７のＡｌ−Ｎｄ合金は、燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液等を用いる（図７、図８）。次に、第２の保護絶縁層１５のＳｉＮをドライエッチングし、電子放出部を開口する(図９)。
【００３０】
最後に、上部電極１３膜の成膜を行う。この上部電極１３の成膜法としては、例えばスパッタ成膜を用いる。上部電極１３の材料は、例えばＩｒ、Ｐｔ,Ａｕの積層膜を用い、その膜厚は数ｎｍとする。ここでは、５ｎｍとした。成膜された薄い上部電極１３は、第１の金属層２６のＣｒ膜、および第２の金属層２７のＡｌ−Ｎｄ膜と接触して給電される構造となる（図１０）。
【００３１】
図１１は、本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための前面パネルに設けるカラーフィルタの製造方法を説明する図である。前面パネルは、透明ガラス基板を好適とする前面基板１１０の主面にブラックマトリクス、カラーフィルタ、メタルバックを形成して構成される。
【００３２】
まず、表示画像のコントラストを上げるためのブラックマトリクス１２０を形成する。ブラックマトリクス１２０は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）と重クロム酸ナトリウムとを混合した溶液を前面基板１１０に塗布し、ブラックマトリクス１２０を形成したい部分以外に紫外線を照射して感光させた後、未感光部分を除去し、そこに黒鉛粉末を溶かした溶液を塗布し、ＰＶＡをリフトオフすることにより形成する。
【００３３】
次に、赤色蛍光体１１１を形成する。蛍光体粒子にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）と重クロム酸アンモニウムとを混合した水溶液を前面基板１１０上に塗布する。その後、蛍光体を形成する部分に紫外線を照射して感光させ、未感光部分を流水等で除去する。このようにして赤色蛍光体（Ｒ）１１１をブラックマトリクスの開口内にパターン化する。このパターンは図１１に示したようなストライプ状である。同様にして、緑色蛍光体（Ｇ）１１２と青色蛍光体（Ｂ）１１３を形成する。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)を用いることができる。
【００３４】
次いで、図示しないニトロセルロースなどで全面をフィルミングして平滑化した後、前面基板１１０全体にアルミニウム（Ａｌ）を膜厚７５ｎｍ程度に蒸着してメタルバック１１４とする。このメタルバック１１４は加速電極（陽極）として働く。その後、前面基板１１０を大気中４００℃程度に加熱してフィルミングの膜やＰＶＡなどの有機物を加熱分解する。このようにして、表示側パネルである前面パネルが完成する。
【００３５】
図１２は、前面パネルと背面パネルを貼り合わせて画像表示パネルとして一体化した状態を説明する断面図である。図１２（a）は図１１の緑色蛍光体の長手方向に沿って切断した断面を示し、図１２（b）は図１２（a）と直交する方向に沿って切断した断面を示す。
【００３６】
図１１で説明した前面パネルと前記した電子源を設けた背面パネルとをスペーサ４０を介し、周囲の枠（封止枠）１１６をフリットガラス１１５を用いて封着する。この封着は、フリットガラスペースト中に含まれる有機物のバインダを飛ばすため、およびガス置換などの設備、手間を省き低コスト化するため、大気中で行うのが好ましい。
【００３７】
前面パネルと背面パネル間の距離は１〜３ｍｍ程度になるようにスペーサ４０の高さを設定する。図１２（ｂ）では、説明のために、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）に発光するドット毎に全てスペーサ４０を植立しているが，実際は機械強度が耐える範囲で，スペーサ４０の枚数（設置密度）を減らし、大体１ｃｍおきに立てればよい。封着したパネルは，１０-7Ｔｏｒｒ程度の真空に排気して封じ切る。
【００３８】
封じ切り後、ゲッターを活性化し、パネル内の真空を維持する。例えば、Ｂａを主成分とするゲッター材の場合、高周波誘導加熱等によりゲッター膜を形成できる。又、Ｚｒを主成分とする非蒸発型ゲッターを用いてもよい。
【００３９】
このように本実施例では、前面パネルと背面パネル間の距離は１〜３ｍｍ程度と長いので、メタルバック１１４に印加する加速電圧を３〜６ＫＶと高電圧に出来る。したがって、上述のように、蛍光体には陰極線管（ＣＲＴ）用の蛍光体を使用できる。
【００４０】
図１３は、本発明の画像表示装置を構成する表示パネルの製造プロセスをまとめて示した流れ図である。
【００４１】
図１５は、本発明の実施例１で作製した電子源であるＭＩＭダイオードの一般的な電流密度−電圧曲線（Ｉ−Ｖ曲線）の説明図である。ダイオード電圧が閾値電圧Ｖｔ以下での電流を漏れ電流と定義する。閾値電圧以上での電流値はトンネル電流と定義する。漏れ電流は電子加速層（酸化膜）の閾値電圧以下の絶縁性を示すものであり低いほど良い。トンネル電流は閾値電圧以上での電子流通の容易性を示すものであり高いほど良い。
【００４２】
図１６は、化成電流密度を変化させて作製したＭＩＭダイオードの電子加速層表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察して得られた表面凹凸情報の説明図である。電子加速層を形成する下部電極はＡｌ−Ｎｄである。図１６より、化成電流密度５μＡ/ｃｍ2（低電流密度）で化成した膜は１５μＡ/ｃｍ2（高電流密度）で化成した膜と比較して表面凹凸の最大高さ（谷―山）Ｒｚ、二乗平均粗さＲｑは共に小さいことが分かる。
【００４３】
図１７は、図１６で作製したＭＩＭダイオードの初期のＩ−Ｖ特性を説明する図である。図１７によれば、高電流密度化成では漏れ電流値が半桁ほど高くなることが分かる。このことより、高電流密度化成膜は絶縁性が低いことが分かる。
【００４４】
図１８は、高電流密度化成膜を用いたＭＩＭダイオードを実駆動条件で１０００時間程度駆動の前後でのＩ−Ｖ特性を説明する図である。図１８より、長時間駆動後に閾値が変化量ΔＶｔ１ほどシフトしたことが分かる。
【００４５】
図１９は、低電流密度化成膜を用いたＭＩＭダイオードを実駆動条件で１０００時間程度駆動の前後でのＩ−Ｖ特性を説明する図である。図１９より、長時間駆動後に閾値が変化量ΔＶｔ２シフトしたことが分かる。
【００４６】
図１８、図１９の比較より、高電流密度化成膜は閾値の変動が大きいことが分かる。閾値の変動により、例えばダイオード電圧８Ｖでの電流値は０．２Ａ/ｃｍ2程度低下する。ＭＩＭダイオードの電流値低下は電子放出量の減少に直結し、最終的にはＦＥＤの輝度低下として現れる。
【００４７】
電子源として求められるＭＩＭダイオードの電子放出特性は、許容できる輝度低下を考慮すると、その電子放出量の減少が画像表示装置の実駆動１０万時間の条件下で３０％以下であることが必要である。このことから、電子加速層を形成する下部電極（Ａｌ−Ｎｄ）を陽極酸化するための化成電流密度は１０μＡ/ｃｍ2程度以下として、形成される電子加速層の表面凹凸の最大高さ（山―谷）Ｒzが２３乃至２５、二乗平均粗さＲｑが２．７乃至３．０となるようにする。これにより、効率のよい電子放出が実現され、高輝度かつ輝度むらを抑制した画像表示装置が実現できる。
【００４８】
なお、電子加速層の表面凹凸は、その下地膜となる下部電極（Ａｌ−Ｎｄのスパッタ膜）の表面の形状に依存し、また当該下部電極の陽極酸化（電子加速層の形成）における化成電流密度を少なくするほど小さくなる。このため、電子加速層の表面凹凸の最小高さは、画像表示装置（その背面板）の製造プロセスのタクトタイムに応じた下部電極（スパッタ膜）の表面の平坦性（その実現し得る限界値）と、その陽極酸化における化成電流密度（電子加速層の形成に照らして許容されるその最小値）とで決まる。
【００４９】
図２０は、本発明の画像表示装置の全体構造の一例を具体的に説明する一部破断して示す斜視図である。また、図２１は、図２０のＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図である。繰り返しの説明になるが、背面パネル１００を構成する背面基板１０の内面には信号線（電子源の下部電極を構成）１１と走査線（電子源の上部電極を構成）１３を有し、信号線１１と走査線１３の交差部近傍に電子源（図示せず）が形成されている。信号線１１の端部には信号線引出線１１Ｔが形成され、走査線１３の端部には走査線引出線１３Ｔが形成されている。
【００５０】
また、前記したように、前面パネル２００を構成する前面基板１１０の内面にはブラックマトリクス１２０、陽極（メタルバック）１１４、蛍光体層１１１（１１２，１１３）が形成されている。背面パネル１００を構成する背面基板１０と前面パネル２００を構成する前面基板１１０とは、その周縁に封止枠１１６を介在させて貼り合わされる。この貼り合わせた間隙を所定値に保持するため、背面パネル１００と前面パネル２００の間にガラス板あるいはセラミックス板を好適とするスペーサ４０を植立させている。図２１はこのスペーサ４０に沿った断面を示す。図２１には、走査線１３の上に当該走査線１３に沿って３枚のスペーサを示してあるが、これはあくまで一例である。
【００５１】
なお、背面パネル１００と前面パネル２００および枠ガラス１１６で密封された内部空間は、背面パネル１００の一部に設けた排気管３００から排気して所定の真空状態に維持される。このような表示パネルに駆動回路等を組み合わせて画像表示装置が構成される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】薄膜型電子源の動作原理をＭＩＭ型を例として説明する図である。
【図２】本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための背面パネルに設ける薄膜型電子源の製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための背面パネルに設ける薄膜型電子源の製造方法を説明する図２に続く図である。
【図４】本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための背面パネルに設ける薄膜型電子源の製造方法を説明する図３に続く図である。
【図５】本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための背面パネルに設ける薄膜型電子源の製造方法を説明する図４に続く図である。
【図６】本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための背面パネルに設ける薄膜型電子源の製造方法を説明する図５に続く図である。
【図７】本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための背面パネルに設ける薄膜型電子源の製造方法を説明する図６に続く図である。
【図８】本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための背面パネルに設ける薄膜型電子源の製造方法を説明する図７に続く図である。
【図９】本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための背面パネルに設ける薄膜型電子源の製造方法を説明する図８に続く図である。
【図１０】本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための背面パネルに設ける薄膜型電子源の製造方法を説明する図９に続く図である。
【図１１】本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための前面パネルに設けるカラーフィルタの製造方法を説明する図である。
【図１２】前面パネルと背面パネルを貼り合わせて画像表示パネルとして一体化した状態を説明する断面図である。
【図１３】本発明の画像表示装置を構成する表示パネルの製造プロセスをまとめて示した流れ図である。
【図１４】陽極酸化膜を形成するための化成電流と電圧の関係を説明する図である。
【図１５】本発明の実施例１で作製した電子源であるＭＩＭダイオードの一般的な電流密度−電圧曲線（Ｉ−Ｖ曲線）の説明図である。
【図１６】化成電流密度を変化させて作製したＭＩＭダイオードの電子加速層表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察して得られた表面凹凸情報の説明図である。
【図１７】図１６で作製したＭＩＭダイオードの初期のＩ−Ｖ特性を説明する図である。
【図１８】高電流密度化成膜を用いたＭＩＭダイオードを実駆動条件で１０００時間程度駆動の前後でのＩ−Ｖ特性を説明する図である。
【図１９】低電流密度化成膜を用いたＭＩＭダイオードを実駆動条件で１０００時間程度駆動の前後でのＩ−Ｖ特性を説明する図である。
【図２０】本発明の画像表示装置の全体構造の一例を具体的に説明する一部破断して示す斜視図である。
【図２１】図２０のＡ−Ａ’線に沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００・・・背面パネル、２００・・・前面パネル、１０・・・背面基板、１１０・・・前面基板、１１・・・下部電極、１２・・・電子加速層、１３・・・上部電極、１４・・・第１の保護絶縁層、１５・・・第２の保護絶縁層、１１４・・・陽極、１２０・・・ブラックマトリクス、１１１，１１２，１１３・・・蛍光体、４０・・・スペーサ。
【図１】
2007048613.tif 000003
【図２】
2007048613.tif 000004
【図３】
2007048613.tif 000005
【図４】
2007048613.tif 000006
【図５】
2007048613.tif 000007
【図６】
2007048613.tif 000008
【図７】
2007048613.tif 000009
【図８】
2007048613.tif 000010
【図９】
2007048613.tif 000011
【図１０】
2007048613.tif 000012
【図１１】
2007048613.tif 000013
【図１２】
2007048613.tif 000014
【図１３】
2007048613.tif 000015
【図１４】
2007048613.tif 000016
【図１５】
2007048613.tif 000017
【図１６】
2007048613.tif 000018
【図１７】
2007048613.tif 000019
【図１８】
2007048613.tif 000020
【図１９】
2007048613.tif 000021
【図２０】
2007048613.tif 000022
【図２１】
2007048613.tif 000023