JP2007311251A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査信号電極の配線抵抗を小さくし、電圧降下を抑制して走査信号電極に沿ったスメアの発生を抑制し、品質及び信頼性の高い長寿命の画像表示装置を提供する。
【解決手段】表示領域から封止領域に至る走査信号電極９の電極厚さを、この走査信号電極９に繋がる走査信号電極端子９１の電極厚さより厚い構成とした。
【選択図】図４

Description

本発明は、前面基板と背面基板の間に形成される真空中への電子放出を利用した平面型の画像表示装置に係わり、特に封止領域内における走査信号電極及びこの走査信号電極に繋がる走査信号電極引出端子の電極配線構造に関するものである。

高輝度、高精細に優れたディスプレイデバイスとして、従来からカラー陰極線管が広く用いられている。しかし、近年の情報処理装置やテレビ放送の高画質化に伴い、高輝度、高精細の特性をもつと共に軽量、省スペースの平面型画像表示装置（フラット・パネル・ディスプレイ：ＦＰＤ）の要求が高まっている。

その典型例として、液晶表示装置、プラズマ表示装置などが実用化されている。また、特に高輝度化が可能なものとして、電子源から真空への電子放出を利用した自発光型表示装置の中の電子放出型画像表示装置、または電界放出型画像表示装置と呼ばれるものや、低消費電力を特徴とする有機ＥＬディスプレイ等、種々の平面型画像表示装置の実用化も図られている。

平面型画像表示装置の中、自発光型のフラット・パネル・ディスプレイでは、電子源をマトリクス状に配置した構成が知られており、その一つとして、微小で集積可能な冷陰極を利用する上述した電界放出型画像表示装置（ＦＥＤ:Field Emission Display）も知られている。

また、自発光型のフラット・パネル・ディスプレイでは、その冷陰極にスピント型、表面伝導型、カーボンナノチューブ型、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）型または金属−絶縁体−半導体−金属型等の冷陰極型電子源などが用いられる。

ＦＰＤの構成として、上記のような電子源を備えた背面基板と、蛍光体層とこの蛍光体層に電子源から放出される電子を射突させるための加速電圧を形成する陽極を備えた前面基板と、両基板の対向する内部空間を所定の真空状態に封止する封止枠となる支持体とで構成される表示パネルが知られている。この表示パネルに駆動回路を組み合わせてＦＰＤを動作させる。

冷陰極型電子源を有する画像表示装置では、第１の方向に延在して第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の第１電極（例えば、カソード電極、映像信号電極）と、この第１電極を覆って形成された絶縁膜と、この絶縁膜上で前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の第２電極（例えば、ゲート電極、走査信号電極）と、第１電極と第２電極との交差部付近に設けられた電子源とを有する背面基板を備え、この背面基板は絶縁材からなる基板を有し、この基板上に電極が形成されている。

この構成で走査信号電極には第１の方向に走査信号が順次印加される。また、この基板上には走査信号電極と画像信号電極の各交差部付近に電子源が設けられ、これら両電極と電子源とは給電電極で接続され、電子源に電流が供給される。この背面基板と対向して内面に複数色の蛍光体層と第３電極（アノード電極、陽極）とを備えた前面基板を有している。前面基板は、ガラスを好適とする光透過性の材料で形成される。そして、両基板をその貼り合せ内周縁に封止枠となる支持体を介挿して封止し、背面基板と前面基板及び支持体とで形成される内部を真空にして画像表示装置が構成される。

電子源は、第１電極と第２電極との交差部近傍に有し、第１電極と第２電極との間の電位差により電子源からの電子の放出量（放出のオン・オフを含む）を制御する。放出された電子は、前面基板に有する陽極に印加される高電圧で加速され、同じく前面基板に有する蛍光体層に射突して励起することで蛍光体層の発光特性に応じた色光で発色する。

個々の電子源は、対応する蛍光体層と対になって単位画素を構成する。通常は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の単位画素で一つの画素（カラー画素、ピクセル）が構成される。なお、カラー画素の場合、単位画素は副画素（サブピクセル）とも呼ばれる。

上述したような平面型の画像表示装置では、一般的に背面基板と前面基板間の支持体で囲繞された表示領域内に複数の間隔保持部材（以下スペーサと言う）が配置固定され、両基板間の間隔を支持体と協働して所定間隔に保持している。このスペーサは、一般にはガラスやセラミックスなどの絶縁材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素ごとに画素の動作を妨げない位置に設置される。

また、封止枠となる支持体は、背面基板と前面基板との内周縁にフリットガラス等の封着部材で固着され、この固着部が気密封着され封止領域となっている。両基板と支持体とで形成される表示領域内部の真空度は、例えば１０^-5〜１０^-7Ｔｏｒｒ程度である。

支持体と両基板との封止領域には、背面基板に形成された第１電極に繋がる第１電極引出端子や第２電極に繋がる第２電極引出端子が貫通する。通常、封止枠となる支持体はフリットガラスなどの封着部材で前記背面基板及び前面基板に固着される。第１電極引出端子や第２電極引出端子が封止枠と背面基板の気密封着部である封止領域を通して引き出されている。電極配線の外部への取り出し部分の支持枠下部において屈曲した構造を有する画像形成装置が下記特許文献１に開示されている。

特開平９−２７７５８６号公報

第１電極と第２電極とは背面基板上に配置され、その引出端子は、背面基板表面と支持体端面との対向する間隙を貫通して外部に引き出されている。この間隙には、フリットガラスのような封着部材が配置されて気密封着され封止領域を構成している。このような構成において、所望の明るさの表示画像を得るためには、電極、特に第２電極の走査信号電極に多くの電流を流し込む必要が生じ、それに付随して走査信号電極に沿って電圧降下が生じる問題がある。

この問題解決のため、上記電圧降下を小さくするには走査信号電極の電気抵抗を小さくする必要がある。走査信号電極は、例えばアルミニウム（Ａｌ）のような金属材の薄膜から構成されているが、電気抵抗を小さくするには、上記電極を構成する金属薄膜の膜厚を大きく（厚く）する必要がある。しかしながら、膜厚を大きくすると、電極（配線）の応力が大きくなり、背面基板面から剥がれやすくなる問題がある。この問題は上記特許文献１の構成でも同様である。

特に、引き剥がし方向の応力が発生しやすい封止領域、すなわち背面基板表面と支持体端面との対向する間隙の気密封着部では、剥がれの発生の可能性が大きく、この部分の電極（配線）の剥がれは真空リークの発生原因となる。真空リークの発生は表示領域の真空度劣化を招き、画像表示装置の信頼性を損なう問題がある。

上記電極の配線材料としてＡｌや銅（Ｃｕ）等が用いられるが、薄膜プロセスでは生産性及び膜応力の観点から、電極膜厚は約４μｍ乃至５μｍが限界である。一方、銀（Ａｇ）ペーストを用いたスクリーン印刷法では約１０μｍ程度の厚膜化は可能である反面、第２電極（走査信号電極）に繋がる第２電極引出端子の引き回し部の微細加工が困難であった。よって、薄膜プロセスまたは印刷法の何れかの方式のみによる電極膜形成では、第２電極及びこの第２電極に繋がる第２電極引出端子の低抵抗化と第２電極引出端子の引き回し部の微細加工との両立が困難であるという課題があった。

したがって、本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、第２電極の配線抵抗を小さくし、電圧降下を抑制して第２電極に沿ったスメアの発生を抑制し、品質及び信頼性の高い長寿命の画像表示装置を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明による画像表示装置は、表示領域から封止領域に至る走査電極の電極厚さを、この走査電極に繋がる走査電極引出端子の電極厚さより厚い構成とした。これらの構成とした画像表示装置に映像信号駆動回路，走査信号駆動回路及びその他の周辺回路等を組み込んで自発光平面型画像表示装置を構成する。

本発明によれば、走査電極が厚膜で形成され、この走査電極に繋がる走査電極引出端子が薄膜で形成されることにより、配線抵抗の小さい走査電極が得られ、これによって電圧降下が抑制され、スメアの抑制効果が得られるので、品質及び信頼性の高い長寿命の画像表示装置が得られるという極めて優れた効果を有する。

また、本発明によれば、走査電極の配線抵抗が小さくなるので、配線長を長くすることが可能となり、走査信号駆動回路を片側のみに設けた片側走査が可能となり、両側走査に比べて走査信号駆動回路数を半減できるという極めて優れた効果が得られる。

また、本発明によれば、走査電極引出端子を走査電極に対し電極幅を小さく、且つ薄膜で形成するので、厚膜による形成に比べて走査電極引出端子を所定個所に収束できる。これによって表示領域周辺部（画像を表示しない個所：額縁）の面積を小さくすることができるので、画像面積効率の高い画像表示装置を提供できるという極めて優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１乃至図４は、本発明による画像表示装置の実施例１の構成を説明するための図であり、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ方向から見た側面図、図２は図１の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿った背面基板の模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図、図４は図２のＣ−Ｃ線に沿った背面基板の模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図である。

これら図１乃至図４において、参照符号１は背面基板、２は前面基板であり、これらの背面基板１及び前面基板２は、厚さ数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度のガラス板から構成されている。３は支持体であり、この支持体３は、厚さ数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度のガラス板またはフリットガラスの燒結体から構成されている。４は排気管であり、この排気管４は、背面基板１の背面側に固着されている。支持体３は、背面基板１と前面基板２との間の周縁部に周回して介挿され、背面基板１及び前面基板２と例えばフリットガラスからなる封着部材５を介して気密封着されている。

この支持体３と、背面基板１及び前面基板２と、封着部材５とによって囲まれた空間は排気管４を介して排気され、例えば１０^-3〜１０^-7Ｐａの真空度を保持して表示領域６を構成している。また、排気管４は、背面基板１の背面に取り付けられてこの背面基板１を貫通して穿設された貫通孔７に連通しており、排気完了後この排気管４は封止される。

参照符号８は、映像信号電極であり、この映像信号電極８は、背面基板１の内面に一方向（Ｙ方向）に延在し他方向（Ｘ方向）に並設されている。この映像信号電極８は、一端に映像信号電圧を入力する映像信号電極引出端子８１を有しており、この映像信号電極引出端子８１の先端部は支持体３と背面基板１との気密封着部である封止領域５１の外部で背面基板１の端部まで延在している。

参照符号９は、走査信号電極であり、この走査信号電極９は、映像信号電極８上でこれと交差する他方向（Ｘ方向）に延在し一方向（Ｙ方向）に並設されている。この走査信号電極９は、一端に走査信号電圧を入力する走査信号電極引出端子９１を有しており、この走査信号電極引出端子９１の先端部は、支持体３と背面基板１との気密封着部である封止領域５１の外部で背面基板１の他の端部まで延在している。

また、この走査信号電極９は、表示領域６内に配置された内部電極部９２の電極厚さＴｉｎと、この内部電極部９２の一端に封止領域５１の外部で繋がる走査信号電極引出端子９１の電極厚さＴｓとが、Ｔｓ＜Ｔｉｎとなる構成となっている。この走査信号電極引出端子９１の電極厚さＴｓは、封止領域５１の外側に配置されることから、支持体３への応力の発生を小さくすることが可能であり、一方、内部電極部９２の電極厚さＴｉｎは、電圧降下を小さくするように支持体３の封止領域５１まで膜厚を厚く設定する。

また、この走査信号電極９及びこの走査信号電極引出端子９１は、図５（ａ）に上方から見た平面図及び図５（ｂ）に図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図で示すように、走査信号電極引出端子９１が例えばＡｇを用いてインクジェット法により、電極厚さＴｓが約０．５μｍの薄膜で成膜され、走査信号電極９が例えばＡｇペーストを用いてディスペンサ法により電極厚さＴｉｎが約１０μｍの厚膜で成膜されている。

なお、これらの電極厚さＴｉｎと電極厚さＴｓとの差は、導電性及び低抵抗化を確保する観点から、その膜厚差が約４μｍ以上必要となる。また、この走査信号電極９と走査信号電極引出端子９１との接触部において、厚膜で形成された走査信号電極９の線幅Ｗ１が薄膜で形成された走査信号電極引出端子９１の線幅Ｗ２より広くして形成され（Ｗ１＞Ｗ２）、Ａｇ金属膜の積層構造で形成されている。

参照符号１０は電子源であり、この電子源１０は、走査信号電極９と映像信号電極８の各交差部付近に設けられ、この電子源１０は、その下面で映像信号電極８に接続され、その上面で上部電極１１に接続されている。また、映像信号電極８と走査信号電極９との間には層間絶縁膜ＩＮＳが配置されている。

ここで、映像信号電極８及び映像信号電極引出端子８１は、例えばＡｌ／Ｎｄ膜が用いられ、走査信号電極９は、厚膜Ａｇ膜が用いられ、走査信号電極引出端子９１には薄膜Ａｇ膜が用いられる。また、電極引出端子８１，９１は電極の一端のみに設けられているが、両端に設けても良い。また、上部電極１１は、例えばＩｒ／Ｐｔ／Ａｕ膜が用いられる。さらに層間絶縁膜ＩＮＳは、例えばＳｉＮが用いられる。

また、参照符号１２はスペーサであり、このスペーサ１２は、セラミックス材から構成されており、長方形の薄板形状に整形され、この実施例では走査信号電極９上に１本おきに直立配置され、接着部材１３で背面基板１及び前面基板２と固定している。このスペーサ１２は通常、複数の画素毎に画素の動作を妨げない位置に設置される。

このスペーサ１２の寸法は、基板寸法、支持体３の高さ、基板素材、スペーサの配置間隔、スペーサ素材等により設定されるが、一般的には、高さは支持体３と略同一寸法、厚さは数十μｍ〜数ｍｍ以下、長さは約２０ｍｍ乃至２００ｍｍ程度、好ましくは約８０ｍｍ乃至１２０ｍｍ程度が実用的な値となる。また、このスペーサ１２は約１０⁸〜１０⁹Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有している。

このスペーサ１２の一端側が固定された前面基板２の内面には、赤色、緑色、青色用の蛍光体膜１５が遮光用のＢＭ（ブラックマトリクス）膜１６で区画されて配置され、これらを覆うように金属薄膜からなるメタルバック（陽極電極）１７が例えば蒸着方法で設けられて蛍光面を形成している。

これらの蛍光体としては、例えば赤色としてＹ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ（Ｐ２２−Ｒ）を、緑色としてＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ（Ｐ２２−Ｇ）を、青色としてＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（Ｐ２２−Ｂ）をそれぞれ用いることができる。この蛍光面構成で、電子源１０から放射される電子を加速し、対応する画素を構成する蛍光体膜１５に射突させる。これにより、該蛍光体膜１５が所定の色光で発光し、他の画素の蛍光体の発光色と混合されて所定の色のカラー画素を構成する。また、陽極電極１７は面電極として示してあるが、走査信号電極９と交差して画素列ごとに分割されたストライプ状電極とすることもできる。

この実施例１の構成によると、走査信号電極９の内部電極部９２の電極厚さＴｉｎが走査信号電極引出端子９１の電極厚さＴｓよりも厚く形成されていることにより、走査信号電極９の電圧降下を抑制できるとともに、封止領域５１における走査信号電極引出端子９１の応力発生を抑制して真空リークの発生を阻止できるので、品質及び信頼性の高い長寿命の画像表示装置が実現可能となる。

また、実施例１の構成によると、走査信号電極引出端子９１の電極厚さＴｓを薄膜により形成したことにより、厚膜での形成に比べて複数の走査信号電極引出端子９１を所定個所に収束できるので、額縁面積が小さくなり、表示領域を拡大することができる。

なお、この実施例１では、走査信号電極９を形成する金属材料としてＡｇペーストを用いたが、このＡｇペーストは、背面基板１上に配設される電子源の耐熱温度以下で焼成可能なものを用いることが好ましい。例えば、電子源としてＭＩＭ型電子源が配設される構成では、ＭＩＭ型電子源の耐熱性が約４３０℃程度であることから、この耐熱温度以下で焼成可能なＡｇペーストを用いることが好ましい。具体的には、フリット入りのＸＦＰ５３６９−５０Ｌ（ナミックス社製、加熱条件：仮乾燥約１５０℃で１５分、焼成約４３０℃で３０分）を用いることができる。

なお、実施例１では、走査信号電極引出線９１をインクジェット法により成膜し、走査信号電極９をディスペンサ法により成膜した場合について説明したが、走査信号電極引出線９１をフォトリソグラフィ法により成膜し、走査信号電極９をスクリーン印刷法により成膜しても良い。

また、実施例１では、走査信号電極９及び走査信号電極引出端子９１は、金属材料として、Ａｇを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ａｌ，Ａｌ合金，Ｃｕ，Ｃｒまたはこれらの合金を用いても良い。

図６は、本発明による画像表示装置の実施例２の構成を説明するための図であり、図６（ａ）は前面基板側から見た背面基板１表面の要部平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切断した要部拡大断面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図６に示すように走査信号電極９の内部電極部９２が電極厚さＴｉｎの厚膜で形成され、その走査信号電極端子９１が電極厚さＴｓの薄膜で形成されるハイブリッド構造を有する画像表示装置においては、電子源１０と走査信号電極９とを電気的に接続する上部電極１１と、走査信号電極９の内部電極部９２とが角部Ｃにおいて接合する層間絶縁膜ＩＮＳ上にはＡｇ薄膜からなるコンタクトパス膜ＣＮＰが形成されている。

このコンタクトパス膜ＣＮＰは、走査信号電極引出端子９１のインクジェット法による形成と同一工程で電子源１０の配列ピッチに合わせて矩形状に形成されている。このコンタクトパス膜ＣＮＰの膜幅Ｗ３は、約４μｍ〜数１０μｍ程度であれば十分である。なお、このコンタクトパス膜ＣＮＰの形状は、線状，鎖状またはドット状に形成しても良い。その後、走査信号電極９をディスペンサ法により厚膜形成し、上部電極１１により電子源１０と走査信号電極９とを接続させた結果、電気的断線のない良好な接続が得られた。また、走査信号電極引出端子９１は、走査信号電極９の内部電極部９２の形成時に同時に形成された封止電極部９３があっても良い。この構成では、接触信頼性を高めることができる。

ここで、走査信号電極９を薄膜により形成していた構成においては、走査信号電極９と電子源１０との電気的接続に何ら問題が生じなかったが、走査信号電極９を低抵抗化するために厚膜で形成した結果、接続不良が生じる場合があった。この接続不良は、電子源１０の最上層を構成する上部電極１１の金属皮膜が極めて薄いこと及び厚膜の走査信号電極９と層間絶縁膜ＩＮＳとの濡れ性の不均一性に起因している。厚膜により形成した走査信号電極９の層間絶縁膜ＩＮＳと接触する角部Ｃで薄膜の上部電極１１に段切れ部が生じ、接触不良が生じることがあった。

したがって、本実施例では、層間絶縁膜ＩＮＳと、走査信号電極９と、上部電極１１とが角部Ｃにおいて接合する層間絶縁膜ＩＮＳ上に矩形状のコンタクトパス膜ＣＮＰを形成する。このコンタクトパス膜ＣＮＰは、走査信号電極引出端子９１の形成と同一工程でＡｇ薄膜からなるコンタクトパス膜ＣＮＰを形成するものである。その後、走査信号配線９をディスペンサ法により厚膜形成し、上部電極１１で電子源１０と走査信号配線９との接続を行なったところ、電気的断線が生じない良好な電気的接続が得られた。

実施例２の構成によると、上部電極１１と走査信号電極９とが接合する角部Ｃにおける層間絶縁膜ＩＮＳ上にコンタクトパス膜ＣＮＰを形成したことにより、厚膜により形成した走査信号電極９と電子源１０との電気的接続が歩留まり良くできるようになり、走査信号電極９の低抵抗化により確実なスメアの抑制が実現可能となった。

また、実施例２の構成によると、電子源１０と走査信号電極９とのより確実な電気的接続が可能となるので、信頼性をさらに高めることができる。

また、走査信号電極引出端子９１は、映像信号電極８の配線パターン形成時に同時に形成された薄膜電極であってもよい。この構成により、より接触の信頼性が高まる。

図７は、本発明の画像表示装置の画素を構成する電子源の一例を説明する図であり、図７（a）は平面図、図７（b）は図７（a）のＡ−Ａ´線に沿う断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ´線に沿う断面図である。この電子源はＭＩＭ型電子源である。

この電子源の構造を、その製造工程で説明する。先ず、背面基板ＳＵＢ１上に下部電極ＤＥＤ（実施例における映像信号電極８）、保護絶縁層ＩＮＳ１、絶縁層ＩＮＳ２を形成する。次に、層間膜ＩＮＳ３と、上部電極ＡＥＤへの給電線となる上部バス電極（実施例における走査信号電極９）とスペーサ１２を配置するためのスペーサ電極となる金属膜を、例えばスパッタリング法等で成膜する。下部電極や上部電極にはアルミニウムを用いることができるが、後述する他の金属も用いることができる。

層間膜ＩＮＳ３としては、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化物、シリコンなどを用いることができる。ここでは、シリコン窒化物を用い膜厚は約１００ｎｍとした。この層間膜ＩＮＳ３は、陽極酸化で形成する保護絶縁層ＩＮＳ１にピンホールがあった場合、その欠陥を埋め、下部電極ＤＥＤと走査信号電極となる上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬと金属膜上層ＭＡＬの間に金属膜中間層ＭＭＬとして銅（Ｃｕ）を挟んだ３層の積層膜）間の絶縁を保つ役割を果たす。

なお、上部バス電極は、上記の３層積層膜とは限らず、それ以上の層数とすることもできる。例えば、金属膜下層ＭＤＬ、金属膜上層ＭＡＬとしてアルミニウム（Ａｌ）やクロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などの耐酸化性の高い金属材料、またはそれらを含む合金やそれらの積層膜を用いることができる。なお、ここでは金属膜下層ＭＤＬ、金属膜上層ＭＡＬとしてアルミニウムとネオジウム（Ａｌ−Ｎｄ）の合金を用いた。この他に、金属膜下層ＭＤＬとしてＡｌ合金とＣｒ、Ｗ、Ｍｏなどの積層膜を用い、金属膜上層ＭＡＬとしてＣｒ、Ｗ、ＭｏなどとＡｌ合金の積層膜を用いて、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕに接する膜を高融点金属とした５層膜を用いることで、画像表示装置の製造プロセスにおける加熱工程の際に高融点金属がバリア膜となってＡｌとＣｕとの合金化を抑制できるので、配線の低抵抗化に特に有効である。

上記金属膜下層ＭＤＬ、金属膜上層ＭＡＬとしてＡｌ−Ｎｄ合金のみ用いる場合、当該Ａｌ−Ｎｄ合金の膜厚は、金属膜下層ＭＤＬより金属膜上層ＭＡＬを厚くし、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕは配線抵抗を低減するため、できるだけ厚くしておく。ここでは金属膜下層ＭＤＬを約３００ｎｍ、金属膜中間層ＭＭＬを約４μｍ、金属膜上層ＭＡＬを約４５０ｎｍの膜厚とした。なお、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕはスパッタ以外に電気めっきなどにより形成することも可能である。

高融点金属を用いる上記５層膜の場合は、Ｃｕと同様に特に燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液でのウェットエッチングが可能なＭｏでＣｕを挟んだ積層膜を金属膜中間層ＭＭＬとして用いるのが特に有効である。この場合、Ｃｕを挟むＭｏの膜厚は約５０ｎｍとし、この金属膜中間層を挟む金属膜下層ＭＤＬのＡｌ合金は約３００ｎｍ、金属膜上層ＭＡＬのＡｌ合金は約５０ｎｍの膜厚とする。

続いて、スクリーン印刷によるレジストのパターニングとエッチング加工により金属膜上層ＭＡＬを、下部電極ＤＥＤと交差するストライプ形状に加工する。このエッチング加工では、例えば燐酸、酢酸の混合水溶液でのウェットエッチングを用いる。エッチング液に硝酸を加えないことにより、ＣｕをエッチングせずにＡｌ−Ｎｄ合金のみを選択的にエッチングすることが可能となる。

Ｍｏを用いた５層膜の場合も、エッチング液に硝酸を加えないことにより、ＭｏとＣｕをエッチングせず、Ａｌ−Ｎｄ合金のみ選択的にエッチング加工することが可能である。ここでは、金属膜上層ＭＡＬを１画素あたり１本形成したが、２本形成することも可能である。

続いて、同じレジスト膜をそのまま用いるか、金属膜上層ＭＡＬのＡｌ−Ｎｄ合金をマスクとして金属膜中間層ＭＭＬのＣｕを例えば燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液でウェットエッチングする。燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液のエッチング液中でのＣｕのエッチング速度はＡｌ−Ｎｄ合金に比べて十分に速いため、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕのみを選択的にエッチングすることが可能である。Ｍｏを用いた５層膜の場合も、ＭｏとＣｕのエッチング速度はＡｌ−Ｎｄ合金に比べて十分に速く、ＭｏとＣｕの３層の積層膜のみを選択的にエッチングすることが可能である。Ｃｕのエッチングにはその他過硫酸アンモニウム水溶液や過硫酸ナトリウム水溶液も有効である。

続いて、スクリーン印刷によるレジストのパターニングとエッチング加工により金属膜下層ＭＤＬを、下部電極ＤＥＤと交差するストライプ形状に加工する。このエッチング加工は燐酸、酢酸の混合水溶液でのウェットエッチングで行う。その際、印刷するレジスト膜を金属膜上層ＭＡＬのストライプ電極の位置からずらすことにより、金属膜下層ＭＤＬの一方の片側端部ＥＧ１を金属膜上層ＭＡＬより張り出させて、後の工程で上部電極ＡＥＤとの接続を確保するコンタクト部とする。また、金属膜下層ＭＤＬの上記一方の片側端部ＥＧ１とは反対側の他方の片側端部ＥＧ２では、金属膜上層ＭＡＬと金属膜中間層ＭＭＬをマスクとしてオーバーエッチング加工がなされ、金属膜中間層ＭＭＬに庇を形成する如く後退した部分が形成される。

この金属膜中間層ＭＭＬの庇により、後の工程で成膜される上部電極ＡＥＤが分離される。この際、金属膜上層ＭＡＬは金属膜下層ＭＤＬの膜厚より厚くしてあるので、金属膜下層ＭＤＬのエッチングが終了しても、金属膜上層ＭＡＬを金属膜中間層ＭＭＬのＣｕ上に残すことができる。これによりＣｕの表面を保護することが可能となるので、Ｃｕを用いても耐酸化性があり、かつ上部電極ＡＥＤを自己整合的に分離し、かつ給電を行う走査信号配線となる上部バス電極を形成することができる。また、ＣｕをＭｏで挟んだ５層膜の金属膜中間層ＭＭＬとした場合には、金属膜上層ＭＡＬのＡｌ合金が薄くても、ＭｏがＣｕの酸化を抑制してくれるので、金属膜上層ＭＡＬを金属膜下層ＭＤＬの膜厚より厚くする必要は必ずしもない。

続いて、層間膜ＩＮＳ３を加工して電子放出部を開口する。電子放出部は画素内の１本の下部電極ＤＥＤと、下部電極ＤＥＤと交差する２本の上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜と非図示の隣接画素の金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）に挟まれた空間の交差部の一部に形成する。このエッチング加工は、例えばＣＦ₄やＳＦ₆を主成分とするエッチングガスを用いたドライエッチングによって行うことができる。

最後に、上部電極ＡＥＤの成膜を行う。この成膜にはスパッタ法を用いる。上部電極ＡＥＤとしては、アルミニウムでも良く、あるいはイリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）の積層膜を用い、その膜厚は例えば６ｎｍとすることもできる。この時、上部電極ＡＥＤは、上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）の一方の端部（図７（ｃ）の右側）では、金属膜中間層ＭＭＬと金属膜上層ＭＡＬの庇構造による金属膜下層ＭＤＬの後退部（ＥＧ２）により切断される。そして、上部バス電極の他方の端部（図７（ｃ）の左側）では、上部電極ＡＥＤは、上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）とは金属膜下層ＭＤＬのコンタクト部（ＥＧ１）により断線を起こさずに成膜接続されて、電子放出部へ給電される構造となる。

図８は、本発明の構成を適用した画像表示装置の等価回路例の説明図である。図８中に破線で示した領域は表示領域６であり、この表示領域６にｎ本の映像信号電極８とｍ本の走査信号電極９とが互いに交差して配置されて、ｎ×ｍのマトリクス配列された画素が形成されている。マトリクスの各交差部は副画素を構成し、図中の３つの単位画素（または、副画素）"Ｒ"，"Ｇ"，"Ｂ"の１グループでカラー１画素を構成する。なお、電子源の構成は図示を省いた。映像信号電極（カソード電極）８は、映像信号電極引出端子８１で映像信号駆動回路ＤＤＲに接続され、走査信号電極（ゲート電極）９は走査信号電極引出端子９１で走査信号駆動回路ＳＤＲに接続されている。映像信号駆動回路ＤＤＲには外部信号源から映像信号ＮＳが入力され、走査信号駆動回路ＳＤＲには同様に走査信号ＳＳが入力される。

これにより、順次選択される走査信号電極９に交差する映像信号電極８に映像信号を供給することにより、二次元のフルカラー画像を表示することができる。本構成例の表示パネルを用いることにより、比較的低電圧で高効率の画像表示装置が実現される。

本発明の画像表示装置の実施例１を説明するための図であり、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ方向から見た側面図である。 図１の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿った背面基板の模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図である。 図２のＣ―Ｃ線に沿った背面基板の模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図である。 本発明による画像表示装置に係わる走査信号電極及びこの走査信号電極に接合される走査信号電極引出端子の構成を説明するための模式図であり、図５（ａ）は模式平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。 本発明による画像表示装置の実施例２の構成を説明する走査信号電極及びこの走査信号電極に接合される走査信号電極引出端子の構成を説明するための模式図であり、図６（ａ）は模式平面図、図６（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。 本発明の画像表示装置の画素を構成する電子源の一例を説明する図である。 本発明の構成を適用した画像表示装置の等価回路例の説明図である。

符号の説明

１・・・背面基板、２・・・前面基板、３・・・支持体、４・・・排気管、５・・・封着部材、５１・・・封止領域、６・・・表示領域、７・・・貫通孔、８・・・映像信号電極（第１電極）、８１・・・映像信号電極引出端子（第１電極引出端子）、８２・・・内部電極部、８３・・・封止電極部、９・・・走査信号電極（第２電極）、９１・・・走査信号電極引出端子（第２電極引出端子）、９２・・・内部電極部、９３・・・封止電極部、１０・・・電子源、１１・・・上部電極、１２・・・間隔保持部材、１３・・・接着部材、１５・・・蛍光体層、１６・・・ＢＭ膜、１７・・・メタルバック（陽極電極）、ＣＮＰ・・・コンタクトパス膜、ＩＮＳ・・・層間絶縁膜、ＳＵＢ１・・・背面基板、ＳＵＢ２・・・前面基板。

Claims (17)

1. 第１の方向に延在して第１の方向と交差する第２の方向に並設された複数の第１電極と、前記第１電極を覆って形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上で前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との交差部付近に設けられた電子源とを有する背面基板と、
   前記背面基板の前記電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層及び第３電極を有し前記背面基板と所定の間隔をもって対向する前面基板と、
   前記背面基板と前記前面基板との間で表示領域を周回して介挿され、前記所定の間隔を保持する支持体と、
   前記支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ封止領域で気密封着する封着部材とを具備し、
   前記第２電極の少なくとも一端は前記表示領域から前記背面基板と前記支持体とが対向する前記封止領域を通して外側に引き出され、
   前記第２電極の前記封止領域における電極厚さを、前記第２電極引出端子の電極厚さより厚くしたことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記第２電極の電極幅は、前記第２電極引出端子の電極幅より広いことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記第２電極と前記第２電極引出端子との接触部において、前記第２電極が前記第２電極引出端子の一端上に積層して形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記第２電極及び前記第２電極引出端子は同種金属材料からなり、且つ前記第２電極は厚膜により形成され、前記第２電極引出端子は薄膜により形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像表示装置。
5. 前記同種金属材料は、銀部材であることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記第２電極は、厚膜プロセス法により形成した厚膜配線であり、前記第２電極引出端子は、薄膜プロセス法により形成した薄膜配線であることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記第２電極と前記第２電極引出端子との膜厚差が４μｍ以上であることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
8. 前記第１電極は、映像信号電極であることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の画像表示装置。
9. 前記第２電極は、走査信号電極であることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の画像表示装置。
10. 前記第３電極は、陽極電極であることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れかに記載の画像表示装置。
11. 前記電子源は、下部電極と上部電極及び該下部電極と該上部電極と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より電子を放出する薄膜型電子源アレイであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の画像表示装置。
12. 第１の方向に延在して第１の方向と交差する第２の方向に並設された複数の第１電極と、前記第１電極を覆って形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上で前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との交叉部付近に設けられた電子源とを有する背面基板と、
    前記背面基板の前記電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層及び第３電極を有し前記背面基板と所定の間隔をもって対向する前面基板と、
    前記背面基板と前記前面基板との間で表示領域を周回して介挿され、前記所定の間隔を保持する支持体と、
    前記前面基板と背面基板間の前記表示領域内に配置された複数の間隔保持部材と、
    前記間隔保持部材の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ接着する接着部材と、
    前記支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ封止領域で気密封着する封着部材とを具備し、
    前記第２電極の少なくとも一端は前記表示領域から前記背面基板と前記支持体とが対向する前記封止領域を通して外側に引き出され、
    前記第２電極から外部の駆動回路へ電気的に接続する第２電極引出端子が前記封止領域より外側で該第２電極に接続されていることを特徴とする画像表示装置。
13. 前記間隔保持部材は、前記第２電極と重畳してこの第２電極と同一方向に延在配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置。
14. 前記第１電極は、映像信号電極であることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の画像表示装置。
15. 前記第２電極は、走査信号電極であることを特徴とする請求項１２乃至請求項１４の何れかに記載の画像表示装置。
16. 前記第３電極は、陽極電極であることを特徴とする請求項１２乃至請求項１５の何れかに記載の画像表示装置。
17. 前記電子源は、下部電極と上部電極及び該下部電極と該上部電極と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より電子を放出する薄膜型電子源アレイであることを特徴とする請求項１２乃至請求項１６の何れかに記載の画像表示装置。
    
    
    

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