(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
行電極と、前記行電極の上に積層された抵抗層と、前記行電極および前記抵抗層の上に積層された誘電層と、前記誘電層の上に配置された列電極と、前記誘電層に設けられた空隙内に位置する前記抵抗層上に配置されたフィールドエミッタ構造と、を備える電界放射型ディスプレイ装置の製造方法であって、
ａ）行電極の一部であって該行電極のパッド領域を除いた部分の上に抵抗層を積層する工程と、
ｂ）前記抵抗層の上と前記行電極のパッド領域の上とに、誘電層を積層する工程と、
ｃ）前記抵抗層と前記誘電層が積層された前記行電極に対して、前記行電極の露呈部分が陽極酸化されるように陽極酸化処理する工程と、
を備えることを特徴とする電界放射型ディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２】
前記行電極は、アルミニウムからなる電極、または、アルミニウムをタンタルで被覆した構造からなる電極であり、
前記誘電層は二酸化ケイ素からなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電界放射型ディスプレイ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願請求の発明はフラットパネルディスプレイの分野に関する。具体的には、本願請求の発明はフラットパネルディスプレイ画面構造用の行電極の形成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電界放射型ディスプレイ装置は通常、多数の層から構成されている。各層は様々な製造処理工程により形成または積層される。従来技術の図１Ａは、従来の電界放射型ディスプレイ構造の完全な形の一部の概略側断面図である。特に、従来技術の図１Ａは、被覆抵抗層１０２と被覆金属間誘電層１０４が上に形成された行電極層１００を示している。１０６ａと１０６ｂが代表して示されているフィールドエミッタ構造が、金属間誘電層１０４に形成された空隙内に配置されている。列電極１０８は金属間誘電層１０４上に配置されるように示されている。上記のように、従来技術の図１は従来の電界放射型ディスプレイ構造の完全な形の一部を概略的に示している。しかし、従来の電界放射型ディスプレイ構造は通常は完全な形とはならない。すなわち、製造および組立工程のばらつきの結果、しばしば、深刻な欠陥をもつ電界放射型ディスプレイ構造が形成されることになる。
【０００３】
次に、従来技術の図１Ｂを参照すると、欠陥のある電界放射型ディスプレイ構造の一部の側断面図が示されている。従来の電界放射型ディスプレイ構造を組み立てている間に、上記の層はしばしば腐食性物質、さもなければ有害な物質にさらされる。特に、様々な被覆層を形成する間には、行電極層１００はしばしば行電極１００の完全性に悪影響を及ぼす処理にさらされる。従来技術の図１Ｂの例に示すように、製造処理工程は有害であり行電極１００を食刻または腐食することになる。行電極１００のこうした劣化により電界放射型ディスプレイ装置に欠陥が生じたり、動作しなくなることさえある。
【０００４】
次に、従来技術の図１Ｃを参照すると、他の欠陥をもつ電界放射型ディスプレイ装置の一部の側断面図が示されている。行電極の不本意な腐食や食刻に加えて、電界放射型ディスプレイ構造を劣化させたり非作動にしてしまう他の欠陥が生じる。従来技術の図１Ｃの例では、特色部分１１０は、行電極１００と列電極１０８の間に延在する「短絡部」を表している。こうした短絡は、行電極が適切にゲート電極から絶縁されてない場合に従来の電界放射型ディスプレイ装置に発生する場合がある。すなわち、行電極の導電性の表面領域が露呈しているので、ゲート電極から適切に絶縁されていない場合に、ゲート電極への短絡が発生する可能性がある。行電極上への様々な層の積層にむらがあったり、不完全である場合や、各層がその後の処理工程により劣化（たとえば、食刻または腐食）される場合に、行電極の複数部分が露呈される場合がある。行電極と列電極の間の各層のむらのある積層や劣化の結果、行電極から列電極に延在する非絶縁性経路が発生する。こうした短絡により電界放射型ディスプレイ装置に欠陥が生じたり、動作しなくなったりする。上記の欠陥はどれも、電界放射型ディスプレイ装置の信頼性を減じ、歩留りを低下させることになる。
【０００５】
したがって、電界放射型ディスプレイ装置の組立中に利用されるその後の処理工程中にそれほど損傷を被らない行電極構造および行電極形成方法が求められることになる。さらに、行電極が行から列への短絡の発生を減ずる電界放射型ディスプレイ装置で使用される行電極構造および行電極形成方法が必要となる。さらにその上、信頼性と歩留りを改良する行電極および行電極形成方法が求められる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電界放射型ディスプレイ装置の組立中に利用されるその後の処理工程中にそれほど損傷を被らない行電極構造と行電極形成方法を提供する。本発明はさらに、行電極が行から列への短絡を減少させるような電界放射型ディスプレイ装置で使用される行電極構造および行電極形成方法も提供する。本発明はその上、信頼性と歩留りを改良する行電極および行電極形成方法を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
実施の一形態では、電界放射型ディスプレイ装置用の陽極酸化行電極を形成する構造と方法が開示されている。本実施形態では、本発明は、行電極の複数部分上に抵抗層を積層することを含む。次に、金属間誘電性層が行電極上に積層される。本実施形態では、金属間誘電層が抵抗層の複数部分上および行電極の複数のパッド領域上に積層されている。金属間誘電層を積層したあとで、行電極は陽極酸化工程に入り、行電極の露呈領域またはうっかり被覆されなかった領域が陽極酸化される。このようにすることで、本発明は、行から列への電極の短絡の発生に耐性がありその後の処理工程から保護される行電極構造を提供することとなる。
【０００８】
他の実施形態では、本発明は、陽極酸化行電極およびその形成方法を提供するものである。この実施形態では、行電極の第１領域がマスクされ第２領域がマスクされないように行電極がマスクされる。次に、本発明は、行電極を陽極酸化処理過程に入れて、行電極の第１領域が陽極酸化されず、第２領域が陽極酸化されるようになる。本実施形態では、行電極の第１領域には、行電極のパッド領域および／またはサブピクセル領域が含まれている。
【０００９】
本発明の上記および他の目的および利点は、多様な図面に例示されている好適な実施形態の以下の詳細な説明を読めば、当業者には明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態のいくつかを詳細に参照する。添付図面に複数の例が示されている。本発明は好適な実施形態に関連して説明されているが、当然のことながら、これらの実施形態は本発明を制限するよう意図するものではない。これに対して、本発明は、添付請求項に限定された本発明の精神と範囲内に含まれている代替例、修正例および等価例も含むよう意図されている。さらに、本発明の以下に示す詳細な説明では、本発明が完全に理解できるように特定の細部が多々詳述されている。しかし、当業者には明らかなことだが、本発明はこれらの具体的な詳細がなくても実施可能である。他の例では、周知の方法、処理手順、構成要素および回路は、本発明の各態様を不必要に分かりにくくしないように、詳細には説明されていない。
【００１１】
次に、図２を参照すると、本願請求の発明に応じてマスクされた行電極の平面図が示されている。本実施形態では、行電極は、導電性層を積層させパターンを形成することで形成される。本実施形態では、行電極２００はアルミニウムで形成されている。しかし、本発明は、２種類以上の導電性材料から形成される行電極とともに使用するのが適切である。たとえば、本発明の他の実施形態では、行電極２００はアルミニウムからなり、頂面がタンタルで覆われている。本発明のさらに他の実施形態では、行電極２００がアルミニウムからなり、頂面と両側面がタンタルで覆われている。こうした電極形成法は本実施形態に関連して説明されているが、本発明は、様々な他の行電極形成技術または方法を用いて形成された行電極とともに用いることにも適合している。以下の説明では、明瞭化のために単一行電極２００だけが図示され説明される。しかし、当然のことながら、本発明はこうした行電極の配列による実施に適合している。
【００１２】
図２をさらに参照すると、本実施形態では、行電極２００の第１領域２０２、２０４ａおよび２０４ｂがマスクされ、行電極２００の第２領域２０６がマスクされないように行電極２００が選択的にマスクされる。具体的には、本発明では、第１マスク領域は、導電性をもってなければならない行電極２００の表面領域である。たとえば、本実施形態では、マスクされた領域２０２は行電極２００のサブピクセル領域である。すなわち、マスクされた領域２０２は、電界放射型ディスプレイ構造のフェースプレイト上のサブピクセル領域に整合する行電極上の位置にあたる。さらに、本実施形態では、マスクされた領域２０４ａと２０４ｂは行電極２００のパッド領域である。パッド領域は、行電極２００を電源に接続するのに使用される。第２の非マスク領域２０６は、電界放射型ディスプレイ装置を適切に機能させるのに導電性をもつ必要がない行電極２００の面領域である。本実施形態では、非マスク領域２０６は、サブピクセル領域でもパッド領域でもない行電極の露呈面から成る。図２をさらに参照すると、本実施形態では、陽極酸化光マスクを用いて行電極２００に選択的にマスクがかけられている。しかし、当然のことながら、様々な他のマスクやマスク方法を用いて、行電極２００に選択的にマスクをかけることもできる。
【００１３】
次に、図３を参照すると、行電極を本願請求発明による陽極酸化処理した後の図２の行電極２００の平面図が示される。本発明では、たとえば、陽極酸化を実施する臨界酸性溶液を用いて選択的にマスクした行電極２００を陽極酸化処理する。こうすることで、行電極２００は非マスク領域２０６で陽極酸化され、領域２０２，２０４ａおよび２０４ｂでは陽極酸化されない。したがって、導電性をもつ必要がある行電極２００の表面領域（たとえば、サブピクセルおよびパッド領域）は陽極酸化されず、導電性をもつ必要のない行電極２００の表面領域（たとえば、サブピクセルやパッド領域以外の領域）は陽極酸化される。行電極２００を選択的に陽極酸化することにより、本発明は、電界放射型ディスプレイ装置の組立中に利用されるその後の処理工程中に損傷を被り難い行電極構造２００を提供する。したがって、広い部分（たとえば、行電極２００の陽極酸化領域２０６）に渡って保護被覆されるので、電界放射型ディスプレイ装置のその後の組立中に行電極２００を食刻／腐食させることになる有害な薬物から保護されることになる。
【００１４】
さらに他の利点としては、陽極酸化部分２０６では行電極２００の表面はそれほど導電性はないので、これらの領域からの電子の放射はかなり低下される。結果として、行から列への短絡は本願の陽極酸化発明により最小に抑えられる。こうした行から列への短絡を減少させることで、本発明は、行電極および行電極形成方法を提供して、信頼性と歩留りを改良する。
【００１５】
次に、図４を参照すると、本発明により陽極酸化された行電極の側断面図が示されている。図４の実施形態では、基板４００には行電極４０２が形成されている。本実施形態では、行電極４０２は、アルミニウムなどの導電性材料から構成されている。本実施形態では、たとえば、陽極酸化処理を実施する臨界酸性溶液を用いて、アルミニウムの行電極４０２に陽極酸化処理を実行する。こうすることで、アルミニウムの行電極４０２はＡｌ２Ｏ３の層４０４により被覆される。Ａｌ２Ｏ３が本実施形態で特に述べられているが、本発明は、他の様々な化学量論物質の使用にも適合している。すなわち、本発明は、ＡｌｘＯｙから成る陽極酸化被覆の形成にも適合している。
【００１６】
次に、図５を参照すると、本発明により陽極酸化された行電極の他の実施形態の側断面図が示されている。図５の実施形態では、基板５００には行電極５０２が形成されている。本実施形態では、行電極５０２は、アルミニウムなどの他の導電性材料から構成され、その頂面５０６にタンタルなどの他の導電性材料が被覆されている。本実施形態では、タンタル被覆アルミニウム行電極５０２を、たとえば、陽極酸化処理を実施する臨界酸性溶液を用いて、陽極酸化させる。そうすることで、行電極５０２の露呈したアルミニウム部分（たとえば、行電極５０２の下方側部）にはＡｌ２Ｏ３の層５０８が被覆される。本発明の陽極酸化処理の後で、行電極５０２のタンタル被覆部分（たとえば、行電極５０２の頂面５０６）がＴａ２Ｏ５の層５１０により被覆される。前述のように、行電極５０２では、導電性をもつ必要のない行電極５０２の複数の表面領域（たとえば、サブピクセルおよびパッド領域以外の領域）で上記の陽極酸化処理が実行される。さらに、本発明の本実施形態では、行電極にはアルミニウムとタンタルの露呈した領域があるので、アルミニウムとタンタルの陽極酸化は同時に達成される。
【００１７】
次に、第６図を参照すると、本発明に応じて陽極酸化された行電極の他の実施形態の側断面図が示されている。図６の実施形態では、基板６００には行電極６０２が形成されている。本実施形態では、行電極６０２は、たとえばアルミニウム６０４の導電性材料から構成され、この材料はタンタル６０６などの他の導電性材料で完全に覆われている。本実施形態では、タンタル被覆アルミニウム行電極６０２を、たとえば、陽極酸化処理を実施する臨界酸性溶液を用いて、陽極酸化処理する。そうすることで、タンタル被覆行電極６０２はＴａ２Ｏ５の層６０８で被覆される。本実施形態ではＴａ２Ｏ５が特に述べられているが、本発明は、他の様々な化学理論量材料の使用にも適合している。すなわち、本発明はＴａｘＯｙから成る陽極酸化被覆を形成するのにも適合している。上記のように、タンタル被覆行電極６０２には、導電性をもつ必要のないタンタル被覆行電極６０２の表面領域（たとえば、サブピクセルおよびパッド領域以外の領域）で上記の陽極酸化処理が行われる。本実施形態はさらに実質的な利益を備えている。特に、こうした実施形態では、導電性をもつ必要のないタンタル被覆行電極６０２の上記の表面領域（たとえば、サブピクセルおよびパッド領域）をマスクすることなく、タンタル被覆行電極６０２を陽極酸化処理することができる。すなわち、行電極は完全にタンタルに覆われているので、Ｔａ２Ｏ５だけが陽極酸化処理により形成される。Ａｌ２Ｏ３とは異なり、Ｔａ２Ｏ５は行電極の表面から容易に取り除ける。したがって、こうした実施形態では、タンタル被覆行電極の表面全体が陽極酸化されており、Ｔａ２Ｏ５を、たとえばサブピクセルおよびパッド領域から取り除けばよい。すなわち、こうした実施形態では、タンタル被覆行電極を陽極酸化処理する前に広い範囲に渡って陽極酸化マスク工程を実施する必要がない。
【００１８】
次に、図７Ａを参照すると、行電極の側断面図が示してある。本実施形態では、基板７００上に行電極７０２が形成されている。図７Ａの行電極７０２にはパッド領域７０４ａと７０４ｂも形成されている。本実施形態では、行電極７０２はアルミニウムなどの導電性材料から構成される。こうした電極構造が本実施形態で参照されているが、本発明は、行電極が複数の材料の組合せから構成されている実施形態にも適合している。こうした材料の組合せには、たとえば、部分的にタンタルで被覆されたアルミニウム行電極、タンタルで完全に被覆されたアルミニウム電極、などがある。
【００１９】
次に図７Ｂを参照すると、本実施形態では、行電極７０２の複数の部分上に抵抗層７０６が積層されている。図７Ｂの実施形態に示してあるように、抵抗層７０６が行電極７０２上に積層されている、ただしパッド領域７０４ａと７０４ｂを除く。本実施形態では、抵抗層７０６は炭化ケイ素（ＳｉＣ）、セメントまたは２重層の組合せから形成されている。本実施形態では抵抗層の積層が参照されているが、抵抗層が行電極７０２の頂部に直接配置されていない実施形態にも適合されている。
【００２０】
次に、図７Ｃを参照すると、本実施形態では、抵抗層７０６と行電極７０２上に金属間誘電層７０８が積層されている。図７Ｃに示すように、金属間誘電層７０８が、パッド領域７０４ａと７０４ｂを含む行電極７０２の表面全体に渡って積層されている。さらに、本実施形態では、金属間誘電層７０８は、２酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの非導電性材料から構成されている。本実施形態では、金属間誘電層７０８の積層は、行電極７０２のパッド領域７０４ａと７０４ｂ上に金属間誘電材料を積層させるためにやや修正された標準金属間積層マスクを用いて実施される。しかし、当然のことながら、金属間誘電材料の積層は、様々な他のマスクやマスク方法を用いても実行可能である。
【００２１】
さらに図７Ｃを参照すると、上記のように、電界放射型構造を劣化させたり動作不能にしたりする欠陥が発生し得る。たとえば、行電極上の様々な層の積層にむらがあったり不完全な場合や各層がその後の処理工程により劣化（たとえば、食刻または腐食）させられる場合には、行電極の複数の部分が露呈する可能性がある。すなわち、抵抗層７０６の積層や金属間誘電層７０８の積層の後でさえ、行電極７０２の複数の部分が露呈してしまう可能性がある。行電極と列電極の間の各層のむらのある積層や劣化のため、行電極から列電極に延在する非絶縁経路が形成されてしまう場合がある。こうした短絡のため電界放射ディスプレイ装置に欠陥が生じ、動作不能になることさえある。上記の欠陥すべてのため、電界放射型ディスプレイ装置の信頼性と歩留りが低下することになる。本実施形態は以下に示す方式でこうした欠陥を防ぐものである。本発明では、抵抗層と金属間誘電層を被覆した行電極７０２を陽極酸化処理する。抵抗層と金属間誘電層を被覆した行電極７０２を陽極酸化処理することで、行電極７０２の露呈部分ならどこでも陽極酸化される利点が発生する。本実施形態では、陽極酸化処理は金属間誘電層７０８と抵抗層７０６を介して実行される。結果として、アルミニウムの行電極７０２の露呈部分にはどこにもＡｌ２Ｏ３が形成されることになる。当然のことながら、陽極酸化処理の結果、行電極がタンタルで被覆される場合には、たとえばＴａ２Ｏ５などの他の被覆が形成されることになる。しかし、当然、本実施形態では、行電極の露呈部分を陽極酸化するのに使用する電解液を抵抗層または金属間誘電層を壊すことがないように選択しなければならない。
【００２２】
したがって、本発明は、電界放射型ディスプレイ装置の組立中に利用されるその後の処理で損傷を被り難い行電極構造および行電極形成方法を提供する。本発明は、行電極が行から列への短絡の発生を抑える電界放射型ディスプレイ装置で使用される行電極構造および行電極形成方法も提供する。本発明はさらに、信頼性と歩留りを改良する行電極および行電極形成方法を提供する。
【００２３】
本発明の特定の実施形態についての上記の記載は例示と説明のために提示されたものである。そうした記載は、包括的なものではないし、開示された正確な形態に本発明を制限するものでもなく、明らかに、上記の教唆に照らせば多くの修正と変更が可能になる。本発明の原理とその実際上の適応例を最もよく説明でき、当業者が本発明と特定の用途にふさわしく様々な修正を加えた様々な実施形態を利用できるように、上記実施形態は選択して開示されている。本発明の範囲は添付請求項により限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】  従来の電界放射型ディスプレイの純粋な構造を示す側断面図である。
【図１Ｂ】  従来の欠陥をもつ電界放射型ディスプレイ構造を示す側断面図である。
【図１Ｃ】  従来の他の欠陥をもつ電界放射型ディスプレイ構造を示す側断面図である。
【図２】  本願請求発明による選択的にマスクされた行電極の平面図である。
【図３】  本願請求発明により選択的に陽極酸化された行電極の平面図である。
【図４】  本願請求発明により陽極酸化された行電極の側断面図である。
【図５】  本願請求発明によるタンタル被覆陽極酸化行電極の側断面図である。
【図６】  本願請求発明によるタンタル被覆陽極酸化行電極の側断面図である。
【図７Ａ】  本願請求発明による陽極酸化マスク処理を行う前の行電極の側断面図である。
【図７Ｂ】  本願請求発明による陽極酸化マスク処理の第１工程での行電極の側断面図である。
【図７Ｃ】  本願請求発明による陽極酸化マスク処理の第２工程での行電極の側断面図である。
【符号の説明】
２００，４０２，５０２  行電極
４００，５００  基板
５０６  頂面
【図１Ａ】
0004330795.tif 000002
【図１Ｂ】
0004330795.tif 000003
【図１Ｃ】
0004330795.tif 000004
【図２】
0004330795.tif 000005
【図３】
0004330795.tif 000006
【図４】
0004330795.tif 000007
【図５】
0004330795.tif 000008
【図６】
0004330795.tif 000009
【図７Ａ】
0004330795.tif 000010
【図７Ｂ】
0004330795.tif 000011
【図７Ｃ】
0004330795.tif 000012