JP2001023553A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 封着・封止プロセス時の高温プロセスに対す
る、電子源を構成する下部電極の耐熱性を確保し、表示
装置の大型化を図ることが容易となり、また、電子源を
構成する下部電極の表面凹凸を少なくして信頼性を向上
させることが可能な表示装置を提供する。 【解決手段】 一対の基板と、枠部材とを有し、前記一
対の基板と枠部材とで囲まれた空間が真空雰囲気とされ
る表示装置であって、前記一対の基板の一方の基板は、
マトリクス状に設けられ、かつ、下部電極と、上部電極
と、前記下部電極と前記上部電極との間に設けられる絶
縁層とを有する複数の電子源と、前記複数の電子源の中
の行（または列）方向の各電子源の前記下部電極と接続
される複数の下部バス電極と、前記複数の電子源の中の
列（または行）方向の各電子源の前記上部電極と接続さ
れる複数の上部バス電極とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置に係わ
り、特に、平面型表示装置に適用して有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】平面型表示装置として、薄膜型電子源を
使用するものが提案されている。この薄膜型電子源と
は、上部電極ー絶縁層ー下部電極の３層薄膜構造を基本
とし、上部電極と下部電極と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、金属ー絶縁体ー金属を積層したＭＩＭ（Me
tal-Insulator-Metal ）型、金属ー絶縁体ー半導体を積
層したＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor ）型等
が知られている。なお、ＭＩＭ型の薄膜型電子源につい
ては、例えば、特開平７−６５７１０号に開示されてい
る。

【０００３】図１８は、薄膜型電子源の動作原理を説明
するための図である。上部電極１３と下部電極１１との
間に、駆動電圧源２０から駆動電圧を印加して、絶縁層
（トンネル絶縁層）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、トンネル絶縁層
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のうち、上部
電極１３の仕事関数（φ）以上のエネルギーを有するも
のは、真空１８中に放出される。ここで、上部電極１３
および下部電極１１を複数本設け、これら複数本の上部
電極１３と、複数本の下部電極１１とを直交させて、薄
膜電子源をマトリクス状に形成すると、任意の場所から
電子線を発生させることができるので、表示装置等の電
子源として使用することができる。これまで、金（Ａ
ｕ）−酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）−アルミニウム
（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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記したような薄膜型
電子源を表示装置に適用する場合には、封着・封止プロ
セス時の高温プロセスに対する耐熱性が必要である。下
部電極１１に耐熱性の低いアルミニウム（以下、単に、
Ａｌと称する。）を用いる場合、ヒロックやボイドの形
成により電子放出部のトンネル絶縁層１２が破壊されや
すい。その対策として、これまでＡｌ合金材料の使用
や、薄いＡｌ系材料を高融点金属膜上へ積層する方法な
どが検討されている。膜厚３００ｎｍ程度のＡｌ合金の
下部電極１１は４００℃程度の耐熱性を有し、封着・封
止プロセスに対応できる。しかしながら、Ａｌ合金でも
膜厚を厚くしていくと、ヒロックやボイド等を生じやす
くなり耐熱性が低下してくる。その一方で、表示装置の
大型化を進めていくと配線長が長くなるため、下部電極
１１の膜厚を厚くしていく必要がある。したがって、表
示装置の大型化に従い、耐熱性や信頼性の確保が困難に
なってくるという問題点があった。一方、薄いＡｌ系材
料の高融点金属膜上への積層は、積層膜の加工プロセス
の煩雑さや、高融点金属材料がＡｌに比べ一般に抵抗率
が高いのが欠点である。下部電極１１の膜厚の厚膜化は
耐熱性のみならず、薄膜型電子源の駆動時の信頼性にも
影響を与える。下部電極１１にＡｌ系材料を用いる場
合、膜厚を厚くしていくと表面凹凸が大きくなってい
く。したがって、その表面を酸化して形成するトンネル
絶縁層１２も凹凸が反映される。駆動時に電圧を印加す
るとこの表面凹凸により局所的な電界集中が生じやすく
なり、トンネル絶縁層１２の破壊を誘発し信頼性が低下
するという問題点があった。

【０００５】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、表示装
置において、封着・封止プロセス時の高温プロセスに対
する、電子源を構成する下部電極の耐熱性を確保し、表
示装置の大型化を図ることが容易となる技術を提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、表示装置にお
いて、電子源を構成する下部電極の表面凹凸を少なくし
て信頼性を向上させることが可能となる技術を提供する
ことにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。本発明では、電子源の電子放出部と
は重ならない下部バス電極を設けることにより、電子源
の電子放出部における、アルミニウム（Ａｌ）、または
アルミニウム（Ａｌ）を主材料とするアルミニウム（Ａ
ｌ）合金からなる下部電極の膜厚を、表示装置の大きさ
に依存せずに設定できるようにしたことを特徴とする。
即ち、本発明は、一対の基板と、枠部材とを有し、前記
一対の基板と枠部材とで囲まれた空間が真空雰囲気とさ
れる表示装置であって、前記一対の基板の一方の基板
は、マトリクス状に設けられ、かつ、下部電極と、上部
電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に設けられ
る絶縁層とを有する複数の電子源と、前記複数の電子源
の中の行（または列）方向の各電子源の前記下部電極と
接続される複数の下部バス電極と、前記複数の電子源の
中の列（または行）方向の各電子源の前記上部電極と接
続される複数の上部バス電極とを有することを特徴とす
る。また、本発明は、一対の基板と、枠部材とを有し、
前記一対の基板と枠部材とで囲まれた空間が真空雰囲気
とされる表示装置であって、前記一対の基板の一方の基
板は、マトリクス状に設けられ、かつ、下部電極と、上
部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に設けら
れる絶縁層とを有する複数の電子源と、前記複数の電子
源の中の行（または列）方向の各電子源の前記下部電極
と接続される複数の下部バス電極と、前記複数の電子源
の中の列（または行）方向の各電子源の前記上部電極と
接続される複数の上部バス電極で、前記列（または行）
方向の各電子源の領域に突出し、かつ、前記列（または
行）方向の各電子源の前記絶縁層が設けられる領域に開
口部を有する複数の突出部を有するとともに、前記各突
出部の前記開口部を覆うように前記列（または行）方向
の各電子源の前記上部電極が設けられる複数の上部バス
電極とを有することを特徴とする。また、本発明は、前
記各下部バス電極、あるいは、前記各上部バス電極が、
前記各電子源の前記絶縁層が設けられる領域と重ならな
いように設けられることを特徴とする。また、本発明
は、前記各電子源の前記下部電極の厚さが、前記各下部
バス電極の厚さより薄いことを特徴とする。また、本発
明は、前記各電子源の前記絶縁層が、前記各電子源の前
記下部電極を陽極酸化して形成される絶縁層であること
を特徴とする。また、本発明は、前記各電子源の前記下
部電極が、アルミニウムあるいはアルミニウムを主材料
とするアルミニウム合金で構成されることを特徴とす
る。また、本発明は、前記各下部バス電極が、その延長
方向に直交する面で切断した断面形状が台形形状である
ことを特徴とする。また、本発明は、前記各下部バス電
極が、陽極酸化法よりその表面に絶縁層が形成可能な材
料で構成されることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 〈本発明が適用される表示装置の基本構造〉図１は、本
発明が適用される平面型表示装置の基本構造を示す展開
斜視図である。図１に示す平面型表示装置は、その表面
に、ＭＩＭ型トンネルダイオード構造の薄膜型電子源ア
レイが形成される薄膜型電子源アレイ基板１と、ストラ
イプ状の蛍光体が形成される蛍光表示板３とが、枠ガラ
ス（本発明の枠部材）２により対向配置されて構成され
る。なお、同図において、４は排気管である。

【０００８】図２は、図１に示す薄膜型電子源アレイ基
板１の一例の概略構成を示す斜視図である。図２、薄膜
型電子源アレイ基板１は、ソーダガラス等の基板１０上
に形成されるＸ方向に延びるストライプ状の下部電極１
１と、下部電極１１上に形成される保護絶縁層１４およ
びトンネル絶縁層１２と、保護絶縁層１４およびトンネ
ル絶縁層１２上に形成され、Ｙ方向に延びるストライプ
状の上部電極バスライン（本発明の上部バス電極）１５
と、上部電極バスライン１５上に形成される上部電極１
３とで構成される。ここで、下部電極１１と上部電極バ
スライン１５とは、互いに略直交するように形成され、
下部電極１１と上部電極バスライン１５とが重なる領域
内の一部に電子放出部１７が形成され、この電子放出部
１７はマトリクス状に形成される。この電子放出部１７
は、上部電極バスライン１５が除去され、上部電極１３
がトンネル絶縁層１２を介して下部電極１１と対向して
おり、即ち、電子放出部は、ＭＩＭ型トンネルダイオー
ド構造の薄膜型電子源を構成する。ここで、下部電極１
１は、例えば、ネオジム（以下、単に、Ｎｄと称す
る。）を２原子量％含む厚さが３００ｎｍのアルミニウ
ム（以下、単に、Ａｌと称する。）で形成される。ま
た、例えば、保護絶縁層１４およびトンネル絶縁層１２
は、共に、Ａｌの陽極酸化膜（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）で形成され
るが、その厚さは、例えば、保護絶縁層１４が１１０ｎ
ｍ、トンネル絶縁層１２が５．５ｎｍとされる。また、
例えば、上部電極バスライン１５は、厚さが１５０ｎｍ
のＡｌと、厚さが４５ｎｍのモリブデン（以下、単に、
Ｍｏと称する。）との多層膜で形成され、上部電極１３
は、厚さが１ｎｍのイリジウム（以下、単に、Ｉｒと称
する。）と、厚さが２ｎｍの白金（以下、単に、Ｐｔと
称する。）と、厚さが３ｎｍの金（以下、単に、Ａｕと
称する。）との多層膜で形成される。

【０００９】〈本発明の実施の形態の表示装置の特徴的
構造〉図３は、本発明の実施の形態の表示装置の薄膜型
電子源アレイ基板１の薄膜型電子源１画素分の平面図お
よび断面構造を示す断面図である。同図に示すように、
本実施の形態では、従来給電線の役割も兼ねていた下部
電極１１を、下部電極１１と下部電極バスライン（本発
明の下部バス電極）１６とに分割する。そして、下部電
極バスライン１６の膜厚を厚くして、表示装置の大型化
に対応させるとともに、下部電極１１の膜厚を、その表
面に形成されるトンネル絶縁層１２の膜厚が、封着・封
止プロセスに対応でき、かつ、表面凹凸も十分小さい膜
厚とする。これにより、本実施の形態では、封着・封止
プロセス時の高温プロセスに対する下部電極１１の耐熱
性を確保することができ、表示装置の大型化が容易とな
り、その上、下部電極１１の表面凹凸を少なくできるの
で、表示装置の信頼性を向上させることが可能となる。

【００１０】以下、図４ないし図１２を用いて、本実施
の形態の表示装置の薄膜型電子源アレイ基板１の薄膜型
電子源１画素分の製造方法について説明する。先ず、ソ
ーダガラス等の絶縁性の基板１０を用意し、この基板１
０上に下部電極バスライン１６用の金属膜を形成する。
この下部電極バスライン用の金属膜は、下部電極１１へ
の給電線バスラインとして機能する配線抵抗、封着・封
止時の耐熱性を実現できる材料であれば何でもよい。但
し、表面が陽極酸化法で良質の絶縁膜が形成できる材料
を用いると、後で形成する上部電極１３や上部電極バス
ライン１５との絶縁を取り易いので有利である。この下
部電極バスライン用の金属膜としては、例えば、Ａｌ、
Ａｌ合金、タンタル（Ｔａ）等が利用可能である。本実
施の形態では、下部電極バスライン用の金属膜として、
前記Ａｌ−Ｎｄ合金を用いた。この下部電極バスライン
用の金属膜の膜厚は、配線抵抗に要求される仕様に合わ
せ任意に設定する。本実施の形態では、下部電極バスラ
イン用の金属膜の膜厚は２μｍとした。下部電極バスラ
イン用の金属膜の形成後、図４に示すように、エッチン
グにより下部電極バスライン１６を形成する。本実施の
形態では、下部電極バスライン１６は単純なストライプ
としたが、電子放出部１７と重ならない他の形状に加工
してもよい。次に、下部電極用の金属膜を形成する。こ
の下部電極用の金属膜の材料としては、ＡｌやＡｌ合金
等が使用されるが、本実施の形態では、前記したＡｌ−
Ｎｄ合金を使用した。なお、この下部電極用の金属膜の
膜厚は、封着・封止温度への耐熱性が確保できる範囲で
任意に設定する。本実施の形態では、この下部電極用の
金属膜の膜厚は３００ｎｍとした。なお、耐熱性の低い
純Ａｌを用いる場合は、この下部電極用の金属膜の膜厚
は５０ｎｍ程度に設定するとよい。下部電極用の金属膜
を形成した後、図５に示すように、エッチングにより下
部電極１１を形成する。この場合に、下部電極バスライ
ン１６は、後で形成する電子放出部１７とは重ならない
位置に形成される。なお、図５では、下部電極１１は、
下部電極バスライン１６の側面で接触する場合を例示し
たが、下部電極１１と下部電極バスライン１６との接触
をより確実にするためには、例えば、図６に示すよう
に、下部電極バスライン１６の断面形状を台形形状と
し、下部電極１１の一部が、下部電極バスライン１６の
上に形成されるようにすればよい。さらに、下部電極１
１と下部電極バスライン１６との接触をさらにより確実
にするためには、例えば、図７、図８に示すように、下
部電極１１の一部が、下部電極バスライン１６を覆うよ
うに形成し、下部電極１１が、下部電極バスライン１６
の側面のみならず上面にも接触するようにすればよい。
なお、図７は、下部電極バスライン１６の断面形状が直
方体形状の場合を、また、図８は、下部電極バスライン
１６の断面形状が台形形状の場合を図示しており、さら
に、この図７、図８は、ともに下部電極バスライン１６
を覆う下部電極１１の一部が、下部電極バスライン１６
の端でパターンニングされた場合を図示している。次
に、図９に示すように、下部電極１１上の電子放出部１
７となる部分をレジスト膜２１でマスクし、化成液中で
下部電極１１および下部電極バスライン１６とを陽極と
して、下部電極１１の電子放出部１７以外の部分と下部
電極バスライン１６を選択的に厚く陽極酸化して保護絶
縁層１４を形成する。化成電圧を８０Ｖとすれば、約１
０９ｎｍの保護絶縁層１４が形成される。なお、下部電
極バスライン１６の材料が、陽極酸化法で表面に絶縁膜
が形成できる材料でない場合には、下部電極バスライン
１６上に、厚い絶縁膜を堆積する。この保護絶縁層１４
は、電子放出部１７を制限するとともに下部電極１１の
エッジに電界が集中するのを防止する役目を果たす。さ
らに、下部電極バスライン１６と、後で形成する上部電
極１３や上部電極バスライン１５とを絶縁する。次に、
図１０に示すように、保護絶縁層１４の陽極酸化終了
後、レジスト膜２１を除去し、再度下部電極１１を陽極
とし、電子放出部１７を陽極酸化してトンネル絶縁層１
２を形成する。化成電圧を６Ｖとすれば、約１０ｎｍの
トンネル絶縁層１２が形成される。次に、図１１に示す
ように、上部電極バスライン用の金属膜を形成し、エッ
チングにより上部電極バスライン１５を形成する。な
お、本実施の形態では、上部電極バスライン１５は単純
なストライプ構造としたが、図１２に示すように、上部
電極バスライン１５に下部電極１１上まで突出する突出
部を設け、かつ、電子放出部１７の周囲を囲むように当
該突出部の電子放出部１７の領域に開口部を設けるよう
にしてもよい。最後に、上部電極用金属膜をスパッタリ
ング法で形成し、エッチングまたはリフトオフ法によ
り、上部電極バスライン１５および電子放出部１７上
に、上部電極１３を形成する。

【００１１】このように、本実施の形態では、従来給電
線の役割も兼ねていた下部電極１１を、下部電極１１と
下部電極バスライン１６とに分割することにより、電子
放出部１７が形成される下部電極１１の膜厚は、封着等
の高温プロセスでの耐熱性が確保でき、表面凹凸も十分
小さい任意の膜厚に設定することが可能である。一方、
下部電極バスライン１６は厚い保護絶縁層１４で被覆で
きるため、表示装置の大きさに合わせて、下部電極バス
ライン１６の膜厚を厚くしても、封着プロセス等での絶
縁不良は生じない。したがって、薄膜型電子源を用いた
大型の表示装置を作成することができる。

【００１２】〈本発明の実施の形態の表示装置の薄膜型
電子源アレイ基板１の構成〉本実施の形態の薄膜型電子
源アレイ基板１は、前記説明した手順にしたがって、基
板１０上に、薄膜型電子源がマトリクス状に形成されて
構成される。図１３は、本発明の実施の形態の表示装置
の薄膜型電子源アレイ基板１の概略構成を示す模式図で
ある。なお、図１３では、３本の下部電極バスライン１
６と４本の上部電極バスライン１５からなる（３×４）
ドットの薄膜型電子源マトリクスを図示しているが、実
際には、表示ドット数に対応した数の薄膜型電子源マト
リクスを形成する。

【００１３】〈本発明の実施の形態の表示装置の蛍光表
示板３の構成〉図１４は、本発明の実施の形態の表示装
置の蛍光表示板３の概略構成を示す模式図である。本実
施の形態の蛍光表示板３は、ソーダガラス等の基板１１
０に形成されるブラックマトリクス１２０と、このブラ
ックマトリクス１２０の溝内に形成される赤（Ｒ）・緑
（Ｇ）・青（Ｂ）の蛍光体（１１１〜１１３）と、これ
らの上に形成されるメタルバック膜１１４とで構成され
る。以下、本実施の形態の蛍光表示板３の作成方法につ
いて説明する。まず、表示装置のコントラストを上げる
目的で、基板１１０上に、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；以下、単に、ＰＶＡと称する。）と
重クロム酸アンモニウムとを混合した溶液を基板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。次に、以下の方
法により赤色蛍光体１１１を形成する。赤色蛍光体粒子
にＰＶＡと重クロム酸アンモニウムとを混合した水溶液
を基板１１０上に塗布した後、蛍光体を形成する部分に
紫外線を照射して感光させた後、未感光部分を流水で除
去する。このようにして、赤色蛍光体１１１をパターン
化する。なお、蛍光体パターンは、図１４に示すストラ
イプ状のパターンであるが、このストライプパターンは
一例であって、それ以外にも、ディスプレイの設計に応
じて、例えば、近接する４ドットで一画素を構成させた
「ＲＧＢＧ」パターンでももちろん構わない。また、赤
色蛍光体１１１の膜厚は１．４〜２層程度になるように
する。同様の方法により、緑色蛍光体１１２と青色蛍光
体１１３を形成する。ここで、蛍光体として、例えば、
赤色蛍光体１１１はＹ₂ Ｏ₂ Ｓ：Ｅｕ（Ｐ２２−Ｒ）、
緑色蛍光体１１２はＺｎ₂ ＳｉＯ₄ ：Ｍｎ、青色蛍光体
１１３はＺｎＳ：Ａｇ（Ｐ２２−Ｂ）を用いた。次い
で、ニトロセルロースなどの膜でフィルミングした後、
基板１１０全体にアルミニウム（Ａｌ）を、膜厚５０〜
３００ｎｍ程度蒸着してメタルバック膜１１４とする。
このメタルバック膜１１４が、加速電極として働く。そ
の後、基板１１０を大気中４００℃程度に加熱してフィ
ルミング膜やＰＶＡなどの有機物を加熱分解する。この
ようにして、蛍光表示板３が完成する。

【００１４】〈本発明の実施の形態の表示装置の全体構
成〉図１５は、本発明の実施の形態の表示装置の概略全
体構成を示す模式図である。図１５に示すように、前記
手順により製作された薄膜型電子源アレイ基板１と蛍光
表示板３とを、スペーサ３０を介して、周囲をフリット
ガラス１１５を用いて封着する。薄膜型電子源アレイ基
板１と蛍光表示板３との間の距離は、１〜３ｍｍ程度に
なるようにスペーサ３０の高さを設定する。なお、図１
５では、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）に発光するドッ
ト毎、即ち、下部電極３列ずつにスペーサ３０の支柱を
設けているが、機械強度が耐える範囲で、支柱の数（密
度）を減らしても構わない。ここで、スペーサ３０は、
厚さ１〜３ｍｍ程度のガラスやセラミックスなどの絶縁
板に、例えば、サンドブラスト法などで所望の形状の穴
を加工して形成する。封着したパネルは、１０~⁷Ｔｏｒ
ｒ程度の真空に排気して、封止する。このようにして、
本実施の形態の薄膜電子源アレイを表示装置が完成す
る。本実施の形態の表示装置では、薄膜型電子源アレイ
基板１と蛍光表示板３との間の距離が、１〜３ｍｍ程度
と長いので、メタルバック膜１１４に印加する加速電圧
を３〜６ＫＶと高電圧にできる。したがって、前記した
ように、蛍光体には、陰極線管（ＣＲＴ）用の蛍光体を
使用することができる。

【００１５】図１６は、本実施の形態の表示装置に、駆
動回路を接続した状態を示す模式図である。下部電極バ
スライン１６は下部電極駆動回路４０で駆動され、上部
電極バスライン１５は上部電極駆動回路５０で駆動され
る。メタルバック膜１１４には、加速電圧源６０から３
〜６ＫＶ程度の加速電圧を常時印加する。

【００１６】図１７は、図１６に示す各駆動回路から出
力される駆動電圧の波形の一例を示すタイミングチャー
トである。ここで、ｍ番目の下部電極バスライン１６を
Ｋｍ、ｎ番目の上部電極バスライン１５をＣｎ、ｍ番目
の下部電極バスライン１６と、ｎ番目の上部電極バスラ
イン１５との交点を（ｍ、ｎ）で表すことにする。時刻
ｔ０ではいずれの電極も駆動電圧がゼロであるので電子
は放出されず、したがって、蛍光体は発光しない。時刻
ｔ１において、Ｋ１の下部電極バスライン１６に、下部
電極駆動回路４０から（−Ｖ１）なる駆動電圧を、（Ｃ
１，Ｃ２）の上部電極バスライン１５に、上部電極駆動
回路５０から（＋Ｖ２）なる駆動電圧を印加する。交点
（１，１）、（１，２）の下部電極１１と上部電極１３
との間には（Ｖ１＋Ｖ２）なる電圧が印加されるので、
（Ｖ１＋Ｖ２）の電圧を電子放出開始電圧以上に設定し
ておけば、この２つの交点の薄膜型電子源からは電子が
真空中に放出される。放出された電子はメタルバック膜
１１４に印加される加速電圧源６０からの加速電圧によ
り加速された後、蛍光体（１１１〜１１３）に入射し、
発光させる。時刻ｔ２において、Ｋ２の下部電極バスラ
イン１６に、下部電極駆動回路４０から（−Ｖ１）なる
駆動電圧を印加し、Ｃ１の上部電極バスライン１５に、
上部電極駆動回路５０から（＋Ｖ２）なる駆動電圧を印
加すると、同様に交点（２、１）が点灯する。このよう
にして、上部電極バスライン１５に印加する信号を変え
ることにより所望の画像または情報を表示することがで
きる。また、上部電極バスライン１５に印加する駆動電
圧（＋Ｖ２）の大きさを適宜変えることにより、階調の
ある画像を表示することができる。なお、トンネル絶縁
層１２中に蓄積される電荷を開放するための反転電圧の
印加は、ここでは下部電極バスライン１６の全てに、下
部電極駆動回路４０から（−Ｖ１）の駆動電圧を印加し
た後、全下部電極バスライン１６に下部電極駆動回路４
０から（＋Ｖ３）の駆動電圧を、全上部電極バスライン
１５に、上部電極駆動回路５０から（−Ｖ３’）の駆動
電圧を印加することにより行った。この場合に、（Ｖ３
＋Ｖ３’）の電圧が、（Ｖ１＋Ｖ２）の電圧と同程度に
なるようにする。以上、本発明者によってなされた発明
を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発
明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は勿論である。

【００１７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）本発明によれば、下部バス電極の膜厚を厚くする
とともに、下部電極の膜厚を最適な膜厚に設定できるの
で、封着・封止プロセス時の高温プロセスに対する、電
子源を構成する下部電極の耐熱性を確保することがで
き、表示装置の大型化が容易となる。 （２）本発明によれば、電子源を構成する下部電極の表
面凹凸を少なくできるので、表示装置の信頼性を向上さ
せることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される平面型表示装置の基本構造
を示す展開斜視図である。

【図２】図１に示す薄膜型電子源アレイ基板の一例の概
略構成を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態の表示装置の薄膜型電子源
アレイ基板の薄膜型電子源１画素分の平面図および断面
構造を示す断面図である。

【図４】本発明の実施の形態の薄膜型電子源アレイ基板
の薄膜型電子源の製造方法を説明するための図である。

【図５】本発明の実施の形態の薄膜型電子源アレイ基板
の薄膜型電子源の製造方法を説明するための図である。

【図６】本発明の実施の形態の下部電極の他の例を説明
するための図である。

【図７】本発明の実施の形態の下部電極の他の例を説明
するための図である。

【図８】本発明の実施の形態の下部電極の他の例を説明
するための図である。

【図９】本発明の実施の形態の薄膜型電子源アレイ基板
の薄膜型電子源の製造方法を説明するための図である。

【図１０】本発明の実施の形態の薄膜型電子源アレイ基
板の薄膜型電子源の製造方法を説明するための図であ
る。

【図１１】本発明の実施の形態の薄膜型電子源アレイ基
板の薄膜型電子源の製造方法を説明するための図であ
る。

【図１２】本発明の実施の形態の薄膜型電子源アレイ基
板の薄膜型電子源の製造方法を説明するための図であ
る。

【図１３】本発明の実施の形態の表示装置の薄膜型電子
源アレイ基板の概略構成を示す模式図である。

【図１４】本発明の実施の形態の表示装置の蛍光表示板
の概略構成を示す模式図である。

【図１５】本発明の実施の形態の表示装置の概略全体構
成を示す模式図である。

【図１６】本発明の実施の形態の表示装置に、駆動回路
を接続した状態を示す模式図である。

【図１７】図１６に示す各駆動回路から出力される駆動
電圧の波形の一例を示すタイミングチャートである。

【図１８】薄膜型電子源の動作原理を説明するための図
である。

【符号の説明】

１…薄膜型電子源アレイ基板、２…枠ガラス、３…蛍光
表示板、４…排気管、１０，１１０…基板、１１…下部
電極、１２…トンネル絶縁層、１３…上部電極、１４…
保護絶縁層、１５…上部電極バスライン、１６…下部電
極バスライン、１７…電子放出部、１８…真空、２０…
駆動電圧源、２１…レジスト膜、３０…スペーサ、４０
…下部電極駆動回路、５０…上部電極駆動回路、６０…
加速電圧源、１１１…赤色蛍光体、１１２…緑色蛍光
体、１１３…青色蛍光体、１１４…メタルバック膜、１
１５…フリットガラス、１２０…ブラックマトリクス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐川 雅一 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 岡井 誠 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 石坂 彰利 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 5C031 DD09 DD17 5C036 EE02 EE08 EE14 EF01 EF06 EF09 EG12 EH01 EH06 EH08 5C094 AA33 BA04 BA31 CA19 DA15 EA03 EA07 FA02 FB02 FB12

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板と、枠部材とを有し、前記一
   対の基板と枠部材とで囲まれた空間が真空雰囲気とされ
   る表示装置であって、 前記一対の基板の一方の基板は、マトリクス状に設けら
   れ、かつ、下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前
   記上部電極との間に設けられる絶縁層とを有する複数の
   電子源と、 前記複数の電子源の中の行（または列）方向の各電子源
   の前記下部電極と接続される複数の下部バス電極と、 前記複数の電子源の中の列（または行）方向の各電子源
   の前記上部電極と接続される複数の上部バス電極とを有
   することを特徴とする表示装置。
2. 【請求項２】 前記各上部バス電極は、前記各電子源の
   前記絶縁層が設けられる領域と重ならないように設けら
   れることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 【請求項３】 一対の基板と、枠部材とを有し、前記一
   対の基板と枠部材とで囲まれた空間が真空雰囲気とされ
   る表示装置であって、 前記一対の基板の一方の基板は、マトリクス状に設けら
   れ、かつ、下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前
   記上部電極との間に設けられる絶縁層とを有する複数の
   電子源と、 前記複数の電子源の中の行（または列）方向の各電子源
   の前記下部電極と接続される複数の下部バス電極と、 前記複数の電子源の中の列（または行）方向の各電子源
   の前記上部電極と接続される複数の上部バス電極で、前
   記列（または行）方向の各電子源の領域に突出し、か
   つ、前記列（または行）方向の各電子源の前記絶縁層が
   設けられる領域に開口部を有する複数の突出部を有する
   とともに、前記各突出部の前記開口部を覆うように前記
   列（または行）方向の各電子源の前記上部電極が設けら
   れる複数の上部バス電極とを有することを特徴とする表
   示装置。
4. 【請求項４】 前記各下部バス電極は、前記各電子源の
   前記絶縁層が設けられる領域と重ならないように設けら
   れていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のい
   ずれか１項に記載の表示装置。
5. 【請求項５】 前記各電子源の前記下部電極の厚さは、
   前記各下部バス電極の厚さより薄いことを特徴とする請
   求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の表示装
   置。
6. 【請求項６】 前記各電子源の前記絶縁層は、前記各電
   子源の前記下部電極を陽極酸化して形成される絶縁層で
   あることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれ
   か１項に記載の表示装置。
7. 【請求項７】 前記各電子源の前記下部電極は、アルミ
   ニウムあるいはアルミニウムを主材料とするアルミニウ
   ム合金で構成されることを特徴とする請求項１ないし請
   求項６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 【請求項８】 前記各下部バス電極は、その延長方向に
   直交する面で切断した断面形状が台形形状であることを
   特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記
   載の表示装置。
9. 【請求項９】 前記各下部バス電極は、陽極酸化法より
   その表面に絶縁層が形成可能な材料で構成されることを
   特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記
   載の表示装置。
10. 【請求項１０】 前記各電子源の前記下部電極の一部
    は、前記各下部バス電極上に設けられることを特徴とす
    る請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の表示
    装置。