JP2001518683A - 行電極陽極化 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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
。
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。
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1
08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。
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
。
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。
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。
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、行電極を陽極化処理過
程に入れて、行電極の第1領域が陽極化されず、第2領域が陽極化されるように
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。
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。
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。
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。
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。
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で陽極化され、領域202,
204aおよび204bでは陽極化されない。したがって、導電性をもつ必要の
ない行電極200の表面領域(たとえば、サブピクセルおよびパッド領域)は陽
極化されず、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)は陽極化される。行電極200を選択的に陽
極化することにより、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。
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。
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。Al2 O3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から成る陽極化被覆
の形成にも適合している。
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、陽極化処理を実施する臨界酸性溶液を用いて、陽極化させる。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T
a2O5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化は同時に達成される。
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60
2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、陽極化処理を実施する臨界酸性溶液を用いて、陽極化処理
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化処理する
前に広い範囲に渡って陽極化マスク工程を実施する必要がない。
、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。
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7
06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。
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7
08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。
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、動作不能になっることさえある。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
も陽極化される利点が発生する。本実施形態では、陽極化処理は金属間誘電層7
08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7
02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T
a2O5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。
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。
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。
。
。
Claims (21)
- 【請求項1】 電界放射型ディスプレイ装置で行電極を保護するよう処理する方法であって、 a)前記行電極上に部分的に抵抗層を積層する工程と、 b)前記抵抗層の部分上と前記行電極のパッド領域上に積層されるように、金
属間誘電層を前記行電極上に積層する工程と、 c)前記抵抗層と前記金属間誘電層が積層された前記行電極を、前記行電極の
露呈領域が陽極化されるように陽極化処理する工程と、 を備える方法。 - 【請求項2】 電界放射型ディスプレイ装置に陽極化行電極を形成する方法であって、 a)前記行電極の第1領域がマスクされ、前記行電極の第2領域はマスクされ
ないように前記行電極をマスクする工程と、 b)前記行電極の前記第1領域が陽極化されず前記行電極の前記第2領域が陽
極化されるように前記行電極を陽極化処理する工程と、 を備える方法。 - 【請求項3】 電界放射型ディスプレイ装置に陽極化行電極を形成する方法であって、 a)保護陽極化被覆が前記行電極上に形成されるように前記行電極を陽極化処
理する工程と、 b)前記行電極の第1領域から前記保護陽極化被覆を取り除き、前記行電極の
前記第2領域上に前記保護陽極化被覆を残す工程と、 を備える方法。 - 【請求項4】 前記行電極は、アルミニウムを含む請求項1,2または3に記載の方法。
- 【請求項5】 前記行電極は、頂面にタンタルを被覆したアルミニウムを含む請求項1,2ま
たは3に記載の方法。 - 【請求項6】 前記行電極は、頂面と両側面にタンタルを被覆したアルミニウムを含む請求項
1,2または3に記載の方法。 - 【請求項7】 前記行電極の前記第1領域には、前記行電極のパッド領域が含まれている請求
項1,2または3に記載の方法。 - 【請求項8】 前記行電極の前記第1領域には、前記行電極のサブピクセル領域が含まれてい
る請求項1,2または3に記載の方法。 - 【請求項9】 前記陽極化処理により前記行電極上にAlxOy被覆が形成される請求項4に
記載の方法。 - 【請求項10】 前記陽極化処理により、前記行電極の前記頂面にTaxOy被覆が、前記行電
極の側面にAlxOy被覆が形成される請求項5に記載の方法。 - 【請求項11】 前記陽極化処理により、前記行電極の前記頂面と、前記行電極の前記側面にT
axOy被覆が形成される請求項6に記載の方法。 - 【請求項12】 保護されるよう陽極化されない第1領域と、陽極化される第2領域とを含む行
電極構造と、 前記行電極構造の上方に配置され、内部に空隙が形成されている金属間誘電層
と、 前記金属間誘電層の前記空隙内に配置されたフィールドエミッタ構造と、 前記金属間誘電層の情報に配置されたゲート電極構造と、 を備える電界放射型ディスプレイ装置。 - 【請求項13】 前記行電極構造は、アルミニウムを含む請求項12に記載の電界放射型ディス
プレイ装置。 - 【請求項14】 前記行電極構造は、頂面がタンタルで被覆されたアルミニウムを含む請求項1
2に記載の電界放射型ディスプレイ装置。 - 【請求項15】 前記行電極構造は、頂面と両側面がタンタルで被覆されたアルミニウムを含む
請求項12に記載の電界放射型ディスプレイ装置。 - 【請求項16】 前記行電極構造にはAlxOyの被膜が形成されている請求項13に記載の電
界放射型ディスプレイ装置。 - 【請求項17】 前記行電極構造は、その前記第2領域において、前記頂面にはTaxOyの被
膜が形成され、その側面にはAlxOyの被膜が形成されている請求項14に記
載の電界放射型ディスプレイ装置。 - 【請求項18】 前記行電極構造は、その前記第2領域において、前記頂面と前記側面にはTa x Oyの被膜が形成されている請求項15に記載の電界放射型ディスプレイ装置
。 - 【請求項19】 前記行電極構造の前記第1領域には、そのパッド領域が含まれている請求項1
2に記載の電界放射型ディスプレイ装置。 - 【請求項20】 前記行電極構造の前記第1領域には、そのサブピクセル領域が含まれている請
求項12に記載の電界放射型ディスプレイ装置。 - 【請求項21】 前記行電極構造上に配置された抵抗層をさらに備える請求項12に記載の電界
放射型ディスプレイ装置。
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