KR100670880B1 - Cold cathode type flat panel display - Google Patents

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KR100670880B1 KR1020057001487A KR20057001487A KR100670880B1 KR 100670880 B1 KR100670880 B1 KR 100670880B1 KR 1020057001487 A KR1020057001487 A KR 1020057001487A KR 20057001487 A KR20057001487 A KR 20057001487A KR 100670880 B1 KR100670880 B1 KR 100670880B1
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

박막형 전자 소스 어레이의 상부 전극(13)에의 급전선으로 되는 상부 배선 전극(16) 아래에, 제2 층간 절연층(15)을 형성하여 단락 불량을 방지한다. 또한, 전자 방출부를 제2 층간 절연층(15)으로 제한함으로써, 전자 가속층(12)과 제1 층간 절연층(14)의 경계에 편재하는 결함을 피복하여, 경시적인 절연 파괴 불량을 억지한다. A second interlayer insulating layer 15 is formed under the upper wiring electrode 16 serving as a feed line to the upper electrode 13 of the thin film type electron source array to prevent a short circuit failure. In addition, by limiting the electron emission portion to the second interlayer insulating layer 15, defects ubiquitous at the boundary between the electron acceleration layer 12 and the first interlayer insulating layer 14 are covered, thereby preventing the failure of dielectric breakdown over time. .

하부 전극, 상부 전극, 전자 가속층, 급전 배선, 전자 소스 어레이Lower electrode, upper electrode, electron acceleration layer, feed wiring, electron source array

Description

냉음극형 플랫 패널 디스플레이{COLD CATHODE TYPE FLAT PANEL DISPLAY}Cold Cathode Flat Panel Display {COLD CATHODE TYPE FLAT PANEL DISPLAY}

본 발명은, 하부 전극과 상부 전극, 그 사이에 협지되는 절연층 등의 전자 가속층으로 형성되며, 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 전압을 인가함으로써 상기 상부 전극측으로부터 전자를 방출하는 박막형 전자 소스를 어레이 형상으로 배열한 기판과, 상기 제1 기판측으로부터 방출되는 전자에 의해 여기되는 복수의 형광체를 배열한 형광면을 갖는 제2 기판을 구비한 냉음극형 플랫 패널 디스플레이에 관한 것이다. The present invention is formed of an electron acceleration layer such as a lower electrode and an upper electrode, and an insulating layer sandwiched therebetween, and is a thin film type electron that emits electrons from the upper electrode side by applying a voltage between the lower electrode and the upper electrode. The present invention relates to a cold cathode flat panel display having a second substrate having a substrate in which sources are arranged in an array and a fluorescent surface in which a plurality of phosphors excited by electrons emitted from the first substrate side are arranged.

텔레비전 수신기나 퍼스널 컴퓨터 모니터, 그 밖의 각종 전자 기기의 표시 디바이스로서, 소위 플랫 패널 디스플레이가 알려져 있다. 이러한 종류의 플랫 패널 디스플레이에는, 액정 디스플레이, 유기 일렉트로루미네센스(유기 EL) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 혹은 전계 방출형 패널 디스플레이(필드 에미션 디스플레이 : FED) 등이 있다. As display devices for television receivers, personal computer monitors, and other various electronic devices, so-called flat panel displays are known. Flat panel displays of this kind include a liquid crystal display, an organic electroluminescent (organic EL) display, a plasma display, or a field emission panel display (field emission display: FED).

특히, 전계 방출형 패널 디스플레이에서는, 그 전자 방출원으로서 박막형 전자 소스를 이용한 냉음극형 플랫 패널 디스플레이가 실용화의 단계에 있다. 박막형 전자 소스란, 상부 전극-전자 가속층-하부 전극의 3층 박막 구조를 기본으로 하고, 상부 전극-하부 전극 사이에 전압을 인가하여, 상부 전극의 표면으로부터 진공 중으로 전자를 방출시키는 것이다. In particular, in the field emission panel display, a cold cathode flat panel display using a thin film type electron source as the electron emission source is in the stage of practical use. The thin film type electron source is based on the three-layer thin film structure of the upper electrode, the electron acceleration layer, and the lower electrode, and applies a voltage between the upper electrode and the lower electrode to emit electrons from the surface of the upper electrode into the vacuum.

예를 들면, 금속-절연체-금속을 적층한 MIM(Metal-Insulator-Metal)형, 금속-절연체-반도체를 적층한 MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)형, 금속-절연체-반도체-금속형 등이 있다. For example, metal-insulator-metal (MIM) type, metal-insulator-semiconductor (MIS) type, metal-insulator-semiconductor (MIM) type, metal-insulator-semiconductor-metal type, etc. have.

MIM형에 대해서는, 예를 들면 일본 특개평7-65710호 공보에 개시가 있다. 또한, 금속-절연체-반도체형에 대해서는, MOS형(J. Vac. Sci. Techonol. B11(2) p.429-432(1993) 참조), 금속-절연체-반도체-금속형에서는 HEED형(high-efficiency-electro-emission device, Jpn. J. Appl. Phys. vol 36 p L939 등에 기재 참조), EL형(Electroluminescence, 응용 물리 제63권, 제6호, 592페이지 등에 기재), 다공성 실리콘형(응용 물리 제66권, 제5호, 437페이지 등에 기재) 등이 보고되어 있다. The MIM type is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-65710. In addition, for the metal-insulator-semiconductor type, the MOS type (see J. Vac. Sci. Techonol. B11 (2) p.429-432 (1993)) and the HEED type (high for the metal-insulator-semiconductor-metal type) -efficiency-electro-emission device, see Jpn. J. Appl. Phys. vol 36 p L939, etc.), EL type (Electroluminescence, described in Application Physics, Vol. 63, No. 6, page 592, etc.), porous silicon type ( Applied Physics Vol. 66, No. 5, page 437, etc.) have been reported.

도 1은 MIM형을 예를 들어 박막형 전자 소스의 동작 원리를 설명하는 모식도이다. 또한, 도 2는 종래의 박형 전자 소스의 소자 구조를 설명하는 모식 단면도이다. 도 1에서, 참조 부호 11은 하부 전극, 참조 부호 12는 절연층, 참조 부호 13은 상부 전극, 참조 부호 20은 진공을 나타낸다. 상부 전극(13)과 하부 전극(11) 사이에 구동 전압 Vd를 인가하여, 절연층(12) 내의 전계를 1∼10MV/㎝ 정도로 하면, 하부 전극(11) 내의 페르미 준위 근방의 전자는 터널 현상에 의해 장벽을 투과하여, 절연층(12), 상부 전극(13)의 전도대에 주입되어 열 전자로 된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram explaining the operating principle of a thin film type electron source, taking MIM type as an example. 2 is a schematic cross section explaining the device structure of a conventional thin electron source. In Fig. 1, reference numeral 11 denotes a lower electrode, reference numeral 12 denotes an insulating layer, reference numeral 13 denotes an upper electrode, and reference numeral 20 denotes a vacuum. When the driving voltage Vd is applied between the upper electrode 13 and the lower electrode 11 to make the electric field in the insulating layer 12 about 1 to 10 MV / cm, electrons near the Fermi level in the lower electrode 11 are tunneled. It penetrates a barrier by this, and it injects into the conduction band of the insulating layer 12 and the upper electrode 13, and turns into hot electrons.

이들 열 전자는 절연층(12) 내, 상부 전극(13) 내에서 산란되어 에너지를 손실하지만, 상부 전극(13)의 일 함수 φ 이상의 에너지를 갖는 일부의 열 전자는 진 공(20) 중으로 방출된다. These hot electrons are scattered in the insulating layer 12 and in the upper electrode 13 to lose energy, but some hot electrons having energy above the work function φ of the upper electrode 13 are released into the vacuum 20. do.

다른 박막형 전자 소스도 원리는 다소 다른 것도 있지만, 얇은 상부 전극(13)을 통해 열 전자를 방출하는 점에서는 공통이다. Other thin film electron sources are somewhat different in principle, but they are common in that they emit hot electrons through the thin upper electrode 13.

이러한 박막형 전자 소스는 복수개의 상부 전극(13)과, 복수개의 하부 전극(11)을 직교시켜 매트릭스를 형성하면, 임의의 장소로부터 전자선을 발생시킬 수 있기 때문에, 화상 표시 장치 등의 전자 소스에 이용할 수 있다. 지금까지, Au-Al2O3-Al 구조의 MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조 등으로부터 전자 방출이 관측되고 있다. Such a thin film type electron source can be used for an electron source such as an image display device because an electron beam can be generated from an arbitrary place when a plurality of upper electrodes 13 and a plurality of lower electrodes 11 are orthogonal to form a matrix. Can be. Up to now, electron emission has been observed from a metal-insulator-metal (MIM) structure having an Au-Al 2 O 3 -Al structure.

또한, 통상 이러한 매트릭스 구조의 박막형 전자 소스 어레이를 형성하는 경우, 도 2에 도시한 바와 같이, 전자 방출부를 제한하고, 또한 하부 전극(11)의 배선 단부에의 전계 집중과, 양 전극간의 단락을 방지하기 위한 층간 절연층(14)과, 얇아서 시트 저항이 높은 상부 전극(13)에의 급전을 목적으로 한 상부 전극 급전 배선(15)이 전자 방출부 이외에 형성된다. 참조 부호 10은 기판, 또한 참조 부호 17은 표면 보호층이며, 참조 부호 17a는 표면 보호막 하층, 참조 부호 17b는 표면 보호막 상층이다. In general, when a thin film type electron source array having such a matrix structure is formed, as shown in FIG. 2, the electron emission unit is limited, and the concentration of the electric field on the wiring end of the lower electrode 11 and a short circuit between both electrodes are prevented. An interlayer insulating layer 14 for preventing and an upper electrode feeding wiring 15 for the purpose of feeding power to the upper electrode 13 which is thin and has high sheet resistance are formed in addition to the electron emitting portion. Reference numeral 10 is a substrate, and reference numeral 17 is a surface protective layer, reference numeral 17a is a lower surface protective film layer, and reference numeral 17b is an upper surface protective film layer.

박막형 전자 소스 어레이는 하부 전극(11)과 상부 전극(13) 및 상부 전극 급전 배선(16)의 XY 매트릭스에 전압을 인가하여 화상 표시 장치를 행하기 때문에, 이들 전극간의 절연이 중요하다. 절연 불량이 있으면 하부 전극(11)과, 상부 전극(13) 또는 상부 전극 급전 배선(16)간이 전기적으로 단락되어, 화상 결함을 발생시 킨다. 그 때문에, 전자 가속층으로 되는 터널 절연막(12), 및 전자 방출부를 제한하는 층간 절연막(14)은 무결함인 것이 요망된다. Since the thin film type electron source array performs an image display apparatus by applying a voltage to the XY matrix of the lower electrode 11, the upper electrode 13, and the upper electrode feed wiring 16, insulation between these electrodes is important. If there is a poor insulation, the lower electrode 11 and the upper electrode 13 or the upper electrode power supply wiring 16 are electrically shorted to cause an image defect. Therefore, it is desired that the tunnel insulating film 12 serving as the electron accelerating layer and the interlayer insulating film 14 restricting the electron emission portion be defect free.

통상적으로, 절연 불량에는, 타임 제로 절연 파괴와 경시적 절연 파괴의 2종류의 모드가 있다. 타임 제로 절연 파괴란, 전극간에 전압이 인가된 순간에 파괴에 이르는 모드로, MIM형 전자 소스에서는, 하부 전극(11)과 상부 전극 급전 배선(16)을 절연하는 층간 절연층(14)에 이 불량이 나타난다. Usually, there are two types of insulation failures: time zero insulation breakdown and time-dependent insulation breakdown. Time zero dielectric breakdown is a mode in which breakdown occurs when a voltage is applied between electrodes. In the MIM type electron source, the interlayer insulating layer 14 that insulates the lower electrode 11 and the upper electrode feed wiring 16 is attached to the breakdown time. Defects appear.

한편, 경시적 절연 파괴란, 전극간에 전압을 인가할 때, 초기에는 파괴를 나타내지 않지만, 전압을 계속해서 인가하면 서서히 파괴에 이르는 모드로, MIM형 전자 소스에서는 하부 전극(11)과 상부 전극 급전 배선(16)을 절연하는 터널 절연막(12)이 이 파괴 모드를 나타낸다. On the other hand, dielectric breakdown over time is a mode in which initial breakdown does not occur when voltage is applied between electrodes, but gradually breaks down when voltage is continuously applied. In the MIM type electron source, the lower electrode 11 and the upper electrode are fed. The tunnel insulating film 12 that insulates the wiring 16 exhibits this breakdown mode.

터널 절연막(12)이나 층간 절연막(14)의 형성에, 종래에는 양극 산화라는 전기 화학적인 성막법을 이용하였다. 이것은, 다른 성막 방법에 비해, 막질, 막 두께의 균일성이 매우 우수하여, 대규모(대면적) 어레이의 형성에 적합하기 때문이다. In forming the tunnel insulating film 12 and the interlayer insulating film 14, an electrochemical film formation method called anodization has conventionally been used. This is because the uniformity of film quality and film thickness is very excellent compared to other film forming methods, and is suitable for forming a large-scale (large area) array.

그러나, 양극 산화를 이용한 경우의 문제점으로서, 하기 (1), (2)를 들 수 있다. However, as a problem in the case of using anodization, the following (1) and (2) are mentioned.

(1) 표면에 부착한 이물 등에 의해 전류가 흐르지 않는 장소가 있으면 타임 제로의 절연 파괴 불량을 야기한다. (1) If there is a place where current does not flow due to foreign matter or the like adhering to the surface, the failure of insulation breakdown of time zero is caused.

(2) MIM형 전자 소스에서는 국소 산화의 방법을 사용하여, 두꺼운 산화막(층간 절연막(14))과 얇은 산화막(터널 절연막(12))을 구별하여 형성하고 있다. 이 경우, 양자의 경계에 중간적인 성질을 갖는 천이 영역이 개재되어, 터널 절연막에 경시적 절연 파괴를 일으키는 위크 스폿을 초래한다. (2) In the MIM electron source, a thick oxide film (interlayer insulating film 14) and a thin oxide film (tunnel insulating film 12) are formed by using a method of local oxidation. In this case, transition regions having intermediate properties are interposed at both boundaries, resulting in weak spots that cause dielectric breakdown over time in the tunnel insulating film.

상기 (1), (2)는 소위 화소 결함의 원인으로 되어, 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 신뢰성을 저하시킨다. 이들 문제점을 해소하는 것이 과제로 되어 있었다.The above (1) and (2) cause so-called pixel defects and lower the reliability of the cold cathode flat panel display. It was a problem to solve these problems.

본 발명의 목적은, 상기 종래 기술의 과제를 해소하고, 화소 결함의 발생을 저감하여 신뢰성을 향상시킨 냉음극형 플랫 패널 디스플레이를 제공하는 것에 있다. An object of the present invention is to provide a cold cathode flat panel display which solves the problems of the prior art, reduces the occurrence of pixel defects, and improves reliability.

<발명의 개시><Start of invention>

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 하부 전극과 상부 전극, 그 사이에 협지되는 절연층 등의 전자 가속층으로 형성되며, 그 하부 전극과 그 상부 전극간에 전압을 인가함으로써 그 상부 전극측으로부터 전자를 방출하는 박막형 전자 소스를 어레이 형상으로 형성한 기판과, 형광면을 갖는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이로서, In order to achieve the above object, the present invention is formed of an electron acceleration layer such as a lower electrode and an upper electrode, and an insulating layer sandwiched therebetween, and from the upper electrode side by applying a voltage between the lower electrode and the upper electrode. A cold-cathode flat panel display having a substrate formed by forming an array of thin film-type electron sources emitting electrons and a fluorescent surface,

상기 박막형 전자 소스 어레이에, 전자 가속층의 영역을 제한하는 제1 층간 절연층과, 상기 상부 전극에의 급전선으로 되는 상부 전극 급전 배선을 설치하며, 또한 상기 상부 전극 급전 배선과 상기 제1 층간 절연층 사이에 제2 층간 절연층을 형성함으로써, 타임 제로의 절연 파괴 불량을 억제하였다. In the thin film type electron source array, a first interlayer insulating layer for limiting an area of an electron acceleration layer and an upper electrode feeding wiring serving as a feeding line to the upper electrode are provided, and the upper electrode feeding wiring and the first interlayer insulation are provided. By forming the second interlayer insulating layer between the layers, failure of dielectric breakdown at time zero was suppressed.

또한, 본 발명은, 상기 제2 층간 절연층의 개구부를 전자 가속층 영역의 내측에 형성하여 전자 방출 영역을 제한함으로써 상기 경시적 절연 파괴를 일으키는 위크 스폿의 발생을 회피하였다. In addition, the present invention avoids the occurrence of weak spots that cause the dielectric breakdown over time by forming an opening of the second interlayer insulating layer inside the electron acceleration layer region to limit the electron emission region.

본 발명은 특히, 상기 제1 층간 절연층이 양극 산화막이고, 상기 제2 층간 절연층이 퇴적 프로세스로 형성되어 있는 경우 유효하다. 또한 상기 하부 전극이 Al, 또는 Al 합금이고, 상기 제1 층간 절연층은 그 양극 산화막이며, 상기 제2 층간 절연층은 상기 하부 전극 및 그 양극 산화막에 대하여 선택 에칭할 수 있는 절연막 재료인 경우에 유효하다. The present invention is particularly effective when the first interlayer insulating layer is an anodic oxide film and the second interlayer insulating layer is formed by a deposition process. In the case where the lower electrode is Al or an Al alloy, the first interlayer insulating layer is an anodic oxide film, and the second interlayer insulating layer is an insulating material capable of selectively etching the lower electrode and the anodic oxide film. Valid.

도 1은 박막형 전자 소스의 동작 원리를 도시하는 도면. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the operating principle of a thin film type electron source.

도 2는 종래의 박형 전자 소스의 소자 구조를 설명하는 모식 단면도. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a device structure of a conventional thin electron source.

도 3은 본 발명에 따른 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 제1 실시예의 박막형 전자 소스의 소자의 모식 단면도. 3 is a schematic cross-sectional view of a device of a thin film type electron source of a first embodiment of a cold cathode flat panel display according to the present invention;

도 4는 본 발명의 제1 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 모식도. 4 is a schematic view for explaining a method for manufacturing a thin film type electron source in a first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 4에 계속되는 모식도. FIG. 5 is a schematic view following FIG. 4 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a first embodiment of the present invention. FIG.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 5에 계속되는 모식도. FIG. 6 is a schematic diagram following FIG. 5 illustrating a method of manufacturing a thin film type electron source in a first embodiment of the present invention. FIG.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 6에 계속되는 모식도. FIG. 7 is a schematic view following FIG. 6 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a first embodiment of the present invention. FIG.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 7에 계속되는 모식도. FIG. 8 is a schematic view following FIG. 7 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a first embodiment of the present invention. FIG.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 8에 계속되는 모식도. FIG. 9 is a schematic diagram following FIG. 8 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a first embodiment of the present invention. FIG.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 9에 계속되는 모식도. FIG. 10 is a schematic view following FIG. 9 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a first embodiment of the present invention. FIG.

도 11은 본 발명의 제1 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 10에 계속되는 모식도. FIG. 11 is a schematic view following FIG. 10 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a first embodiment of the present invention. FIG.

도 12는 본 발명의 제1 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 11에 계속되는 모식도. FIG. 12 is a schematic view following FIG. 11 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a first embodiment of the present invention. FIG.

도 13은 본 발명의 제1 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 12에 계속되는 모식도. FIG. 13 is a schematic diagram following FIG. 12 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a first embodiment of the present invention. FIG.

도 14는 본 발명의 제1 실시예의 구조를 이용한 경우와 종래 구조를 이용한 경우의 재양극 산화의 특성을 비교한 설명도. Fig. 14 is an explanatory diagram comparing characteristics of reanode oxidation when using the structure of the first embodiment of the present invention and when using the conventional structure.

도 15는 본 발명에 따른 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 제2 실시예의 박막형 전자 소스의 소자의 모식 단면도. Fig. 15 is a schematic cross sectional view of a device of a thin film electron source of a second embodiment of a cold cathode flat panel display according to the present invention;

도 16은 본 발명의 제2 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 모식도. FIG. 16 is a schematic view for explaining a method for manufacturing a thin film electron source in a second embodiment of the present invention. FIG.

도 17은 본 발명의 제2 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 16에 계속되는 모식도. FIG. 17 is a schematic view following FIG. 16 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a second embodiment of the present invention. FIG.

도 18은 본 발명의 제2 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 17에 계속되는 모식도. FIG. 18 is a schematic view following FIG. 17 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a second embodiment of the present invention. FIG.

도 19는 본 발명의 제2 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 18에 계속되는 모식도. FIG. 19 is a schematic view following FIG. 18 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a second embodiment of the present invention. FIG.

도 20은 본 발명의 제2 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 19에 계속되는 모식도. FIG. 20 is a schematic view following FIG. 19 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a second embodiment of the present invention. FIG.

도 21은 본 발명의 제2 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 20에 계속되는 모식도. FIG. 21 is a schematic view following FIG. 20 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a second embodiment of the present invention. FIG.

도 22는 본 발명의 제2 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 21에 계속되는 모식도. FIG. 22 is a schematic view following FIG. 21 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a second embodiment of the present invention. FIG.

도 23은 본 발명의 제2 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 22에 계속되는 모식도. FIG. 23 is a schematic view following FIG. 22 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a second embodiment of the present invention. FIG.

도 24는 본 발명의 제2 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 23에 계속되는 모식도. FIG. 24 is a schematic view following FIG. 23 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a second embodiment of the present invention. FIG.

도 25는 본 발명의 제2 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 24에 계속되는 모식도. FIG. 25 is a schematic view following FIG. 24 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a second embodiment of the present invention. FIG.

도 26는 본 발명의 제2 실시예의 구조를 이용한 경우와 제1 실시예의 구조를 이용한 경우의 동작 수명 특성을 비교한 설명도. Fig. 26 is an explanatory diagram comparing operation life characteristics in the case of using the structure of the second embodiment of the present invention and in the case of using the structure of the first embodiment;

도 27은 본 발명의 제3 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 모식도. Fig. 27 is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a thin film electron source in a third embodiment of the present invention.

도 28은 본 발명의 제3 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 27에 계속되는 모식도. FIG. 28 is a schematic view following FIG. 27 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a third embodiment of the present invention. FIG.

도 29는 본 발명의 제3 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 28에 계속되는 모식도. FIG. 29 is a schematic diagram following FIG. 28 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a third embodiment of the present invention. FIG.

도 30은 본 발명의 제3 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 29에 계속되는 모식도. FIG. 30 is a schematic view following FIG. 29 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a third embodiment of the present invention. FIG.

도 31은 본 발명의 제3 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 30에 계속되는 모식도. FIG. 31 is a schematic diagram following FIG. 30 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a third embodiment of the present invention. FIG.

도 32는 본 발명의 제3 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 31에 계속되는 모식도. FIG. 32 is a schematic view following FIG. 31 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a third embodiment of the present invention. FIG.

도 33은 본 발명의 제3 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 32에 계속되는 모식도. FIG. 33 is a schematic diagram following FIG. 32 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a third embodiment of the present invention. FIG.

도 34는 본 발명의 제3 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 33에 계속되는 모식도. FIG. 34 is a schematic view following FIG. 33 illustrating a method of manufacturing a thin film type electron source in a third embodiment of the present invention. FIG.

도 35는 본 발명의 제4 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 모식도. Fig. 35 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing a thin film electron source in a fourth embodiment of the present invention.

도 36은 본 발명의 제4 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 35에 계속되는 모식도. FIG. 36 is a schematic view following FIG. 35 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fourth embodiment of the present invention. FIG.

도 37은 본 발명의 제4 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 36에 계속되는 모식도. FIG. 37 is a schematic diagram following FIG. 36 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fourth embodiment of the present invention. FIG.

도 38은 본 발명의 제4 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 37에 계속되는 모식도. FIG. 38 is a schematic diagram following FIG. 37 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fourth embodiment of the present invention. FIG.

도 39는 본 발명의 제4 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 38에 계속되는 모식도. FIG. 39 is a schematic diagram following FIG. 38 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fourth embodiment of the present invention. FIG.

도 40은 본 발명의 제4 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 39에 계속되는 모식도. FIG. 40 is a schematic diagram following FIG. 39 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fourth embodiment of the present invention. FIG.

도 41은 본 발명의 제4 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 40에 계속되는 모식도. FIG. 41 is a schematic view following FIG. 40 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fourth embodiment of the present invention. FIG.

도 42는 본 발명의 제4 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 41에 계속되는 모식도. FIG. 42 is a schematic diagram following FIG. 41 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fourth embodiment of the present invention. FIG.

도 43은 본 발명의 제4 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 42에 계속되는 모식도. FIG. 43 is a schematic view following FIG. 42 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fourth embodiment of the present invention. FIG.

도 44는 본 발명의 제2 실시예의 박막형 전자 소스를 이용한 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 전자 소스 기판의 구조를 설명하는 모식도. Fig. 44 is a schematic diagram illustrating a structure of an electron source substrate of a cold cathode flat panel display using the thin film type electron source of the second embodiment of the present invention.

도 45는 본 발명의 냉음극형 플랫 패널 디스플레이를 구성하는 형광면 기판의 일례를 설명하는 모식도. It is a schematic diagram explaining an example of the fluorescent surface board | substrate which comprises the cold cathode type flat panel display of this invention.

도 46은 도 44의 전자 소스 기판과 도 45의 형광면 기판을 접합한 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 구성을 설명하는 도 45의 A-A' 단면 및 B-B' 단면에 상당하는 모식 단면도. FIG. 46 is a schematic sectional view corresponding to a cross section A-A 'and B-B' in FIG. 45 illustrating a configuration of a cold cathode flat panel display in which the electron source substrate of FIG. 44 and the fluorescent surface substrate of FIG. 45 are bonded together.

도 47은 본 발명에 따른 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 구동계를 설명하는 회로 결선도. Fig. 47 is a circuit connection diagram illustrating a drive system of a cold cathode flat panel display according to the present invention.

도 48은 도 47의 구동계에서의 구동 전압 파형도. 48 is a waveform diagram of driving voltages in the driving system of FIG. 47;

도 49는 본 발명에 따른 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 제5 실시예를 설명하는 전자 소스 기판의 전자 방출부를 모식적으로 설명하는 주요부 단면도. Fig. 49 is a sectional view of principal parts, schematically illustrating an electron emitting portion of an electron source substrate for explaining a fifth embodiment of a cold cathode flat panel display according to the present invention.

도 50은 본 발명의 제5 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 모식도. Fig. 50 is a schematic diagram illustrating the manufacturing method of the thin film type electron source in the fifth embodiment of the present invention.

도 51은 본 발명의 제5 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 50에 계속되는 모식도. FIG. 51 is a schematic view following FIG. 50 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fifth embodiment of the present invention. FIG.

도 52는 본 발명의 제5 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 51에 계속되는 모식도. FIG. 52 is a schematic view following FIG. 51 illustrating a method of manufacturing a thin film type electron source in a fifth embodiment of the present invention.

도 53은 본 발명의 제5 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 52에 계속되는 모식도. FIG. 53 is a schematic view following FIG. 52 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fifth embodiment of the present invention. FIG.

도 54는 본 발명의 제5 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 53에 계속되는 모식도. FIG. 54 is a schematic view following FIG. 53 illustrating a method of manufacturing a thin film type electron source in a fifth embodiment of the present invention. FIG.

도 55는 본 발명의 제5 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 54에 계속되는 모식도. FIG. 55 is a schematic view following FIG. 54 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fifth embodiment of the present invention. FIG.

도 56은 본 발명의 제5 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 55에 계속되는 모식도. FIG. 56 is a schematic view following FIG. 55 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fifth embodiment of the present invention. FIG.

도 57은 본 발명의 제5 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 56에 계속되는 모식도. FIG. 57 is a schematic view following FIG. 56 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fifth embodiment of the present invention. FIG.

도 58은 본 발명의 제5 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 57에 계속되는 모식도. FIG. 58 is a schematic view following FIG. 57 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fifth embodiment of the present invention. FIG.

도 59는 본 발명의 제5 실시예에서의 박막형 전자 소스의 제법을 설명하는 도 58에 계속되는 모식도. FIG. 59 is a schematic view following FIG. 58 illustrating a method for manufacturing a thin film type electron source in a fifth embodiment of the present invention. FIG.

도 60은 본 발명의 제5 실시예의 전자 소스 기판의 모식적 설명도. Fig. 60 is a schematic illustration of the electron source substrate of the fifth embodiment of the present invention.

도 61은 도 60에 도시한 전자 소스 기판과 조합하는 형광면 기판의 모식적 설명도. FIG. 61 is a schematic explanatory diagram of a fluorescent surface substrate in combination with the electron source substrate shown in FIG. 60;

도 62는 도 60에 도시한 전자 소스 기판과 도 61에 도시한 형광면 기판을 접합시킨 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 구성을 설명하는 단면도.FIG. 62 is a cross-sectional view showing a configuration of a cold cathode flat panel display in which an electron source substrate shown in FIG. 60 and a fluorescent surface substrate shown in FIG. 61 are bonded together.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태><Best mode for carrying out the invention>

이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부의 도면에 따라 보다 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 제1 실시예의 전자 소스 기판의 전자 방출부를 모식적으로 설명하는 주요부 단면도, 도 4∼도 14는 도 3에 도시한 전자 소스 기판의 제조 방법의 설명도이다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail according to an accompanying drawing. 3 is an essential part cross-sectional view schematically illustrating the electron emission portion of the electron source substrate of the first embodiment of the cold cathode flat panel display according to the present invention, and FIGS. 4 to 14 are manufacturing methods of the electron source substrate shown in FIG. Is an explanatory diagram.

본 실시예의 전자 소스 기판의 전자 방출부는 MIM형 전자 소스 소자로 구성된다. 도 3에서, 참조 부호 10은 글래스가 바람직한 절연 기판, 참조 부호 11은 하부 전극, 참조 부호 12는 터널 절연막, 참조 부호 13은 상부 전극, 참조 부호 14는 제1 층간 절연막, 참조 부호 16은 상부 전극 급전 배선을 나타낸다. 또한, 참조 부호 17은 표면 보호층이며, 참조 부호 17a는 표면 보호막 하층, 참조 부호 17b는 표면 보호막 상층이다. The electron emission portion of the electron source substrate of this embodiment is composed of a MIM type electron source element. In Fig. 3, reference numeral 10 denotes an insulating substrate of which glass is preferable, reference numeral 11 denotes a lower electrode, reference numeral 12 denotes a tunnel insulating film, reference numeral 13 denotes an upper electrode, reference numeral 14 denotes a first interlayer insulating layer, and reference numeral 16 denotes an upper electrode. The feed wiring is shown. Reference numeral 17 is a surface protective layer, reference numeral 17a is a lower surface protective film layer, and reference numeral 17b is an upper surface protective film layer.                 

도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 MIM형 전자 소스 소자는, 그 상부 전극(13)이 상부 전극 급전 배선(16)의 테이퍼 형상의 단부와 전기적으로 접속되어 있다. 이하, 이 구조의 MIM형 전자 소스 소자의 제조 방법을 도 4∼도 14를 순서대로 참조하여 설명한다. As shown in FIG. 3, in the MIM type electron source element of this embodiment, the upper electrode 13 is electrically connected with the tapered end part of the upper electrode feeding wiring 16. As shown in FIG. Hereinafter, the manufacturing method of the MIM type electron source element of this structure is demonstrated with reference to FIGS.

우선, 도 4에 도시한 바와 같이, 글래스 등의 절연성의 기판(10) 상에 하부 전극(11)용의 금속막을 성막한다. 이 하부 전극(11)의 재료로서는 Al(알루미늄)이나 Al 합금을 이용한다. 여기서는, Nd(네오디뮴)를 2원자량% 도핑한 Al-Nd 합금을 이용한다. First, as shown in FIG. 4, the metal film for lower electrode 11 is formed into a film on insulating board | substrates 10, such as glass. As the material of the lower electrode 11, Al (aluminum) or Al alloy is used. Here, the Al-Nd alloy which doped 2 atomic% of Nd (neodymium) is used.

이 Al-Nd 합금의 성막에는, 예를 들면, 스퍼터링법을 이용하고, 막 두께는 300㎚로 하였다. 성막 후, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정에 의해 도 4에 도시한 바와 같은 스트라이프 형상의 하부 전극(11)을 형성한다. 에칭은, 예를 들면 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 처리액으로 하여 웨트 에칭을 적용한다. For film formation of this Al-Nd alloy, the film thickness was 300 nm using the sputtering method, for example. After the film formation, a stripe lower electrode 11 as shown in Fig. 4 is formed by a photolithography step and an etching step. For etching, wet etching is applied using, for example, a mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid as a treatment liquid.

다음으로, 제1 층간 절연층(14), 터널 절연막(12)의 형성 방법을 도 5와 도 6을 참조하여 설명한다. 우선, 하부 전극(11) 상의 전자 방출부로 되는 부분을 레지스트막(19)으로 피복하고, 그 밖의 부분을 선택적으로 두껍게 양극 산화하여, 제1 층간 절연층(14)으로 한다. 이 양극 산화 처리의 화성 전압을 100V로 하면, 두께 약 136㎚의 제1 층간 절연층(14)이 형성된다. Next, a method of forming the first interlayer insulating layer 14 and the tunnel insulating film 12 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. First, a portion of the lower electrode 11 serving as an electron emission portion is covered with a resist film 19, and the other portion is selectively thickly anodized to be the first interlayer insulating layer 14. When the chemical conversion voltage of this anodic oxidation process is 100V, the 1st interlayer insulation layer 14 with a thickness of about 136 nm is formed.

다음으로, 레지스트막(19)을 제거하고, 나머지의 하부 전극(11)의 표면을 양극 산화한다. 이 때의 화성 전압을 예를 들면 6V로 하면, 하부 전극(11) 상에 두께 약 10㎚의 터널 절연층(12)이 형성된다(도 6 참조). Next, the resist film 19 is removed and the surface of the remaining lower electrode 11 is anodized. If the formation voltage at this time is, for example, 6 V, a tunnel insulating layer 12 having a thickness of about 10 nm is formed on the lower electrode 11 (see FIG. 6).                 

도 8에서는, 상부 전극 급전 배선(16)과 제2 층간 절연층(15)을 성막한다. 상부 전극 급전 배선(16)의 재료로서는, Al 혹은 Al 합금이 바람직하며, 특히 Nd를 2원자량% 도핑한 Al-Nd 합금이 바람직하다. 여기서는 스퍼터법에 의해 Al-Nd 합금을 500㎚ 두께로 성막하였다. 이 때, 기판(10)의 온도를 실온보다 높게 설정하여 Al 합금의 입자 직경을 크게 하여, 보다 저항율을 내렸다. In FIG. 8, the upper electrode feed wiring 16 and the second interlayer insulating layer 15 are formed. As a material of the upper electrode feed wiring 16, Al or an Al alloy is preferable, and Al-Nd alloy which doped 2 atomic% of Nd is especially preferable. Here, an Al-Nd alloy was formed into a film by 500 nm thickness by the sputtering method. At this time, the temperature of the board | substrate 10 was set higher than room temperature, the particle diameter of Al alloy was enlarged, and the resistivity was further reduced.

제2 층간 절연층(15)의 재료로서는, Al이나 그 양극 산화막에 대하여 선택 에칭이 가능한 절연막 재료가 특히 바람직하다. 예를 들면, CF4를 이용한 드라이 에칭이 가능한 Si 산화물이나 Si 질화물 등의 절연막 재료를 이용하는 것이 바람직하다. CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은 하부 전극의 Al이나 Al 합금, 및 그 양극 산화막에 대하여, Si 산화물이나 Si 질화물을 높은 선택비로 에칭할 수 있다. As the material of the second interlayer insulating layer 15, an insulating film material capable of selective etching with respect to Al or its anodic oxide film is particularly preferable. For example, it is preferable to use an insulating material such as a dry etching capable of Si oxide and Si nitride using CF 4. In the dry etching method using a fluoride etching gas such as CF 4 , Si oxide or Si nitride can be etched at a high selectivity to Al, an Al alloy of the lower electrode, and the anodized film thereof.

여기서는, 제2 층간 절연층(15)으로서 Si 산화물을 이용하고, 그 막 두께는 박막형 전자 소스의 구동 전압 Vd(본 실시예에서는 5∼10V)나 터널 절연층(12)의 화성 전압 VA(본 실시예에서는 6V)로 절연 파괴되지 않는 충분한 막 두께(본 실시예에서는 40㎚: 내전압은 약 40V)로 하였다. Here, Si oxide is used as the second interlayer insulating layer 15, and the film thickness is the driving voltage Vd (5 to 10V in this embodiment) of the thin film type electron source or the formation voltage VA of the tunnel insulating layer 12 (main In Example, it was set as sufficient film thickness (40 nm in this example: withstand voltage is about 40 V) which is not broken at 6V.

다음으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정에 의해 상부 전극 급전 배선(16)을 하부 전극(11)과는 직교하는 방향으로 스트라이프 형상으로 가공한다. 웨트 에칭에는, 예를 들면, 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 처리액으로서 사용한다. 이 때, 제2 층간 절연층(15)은 에칭 스토퍼 의 역할을 담당하기 때문에, 상기 웨트 에칭액에 의한 제1 층간 절연층(14)에의 손상은 무시할 수 있다. Next, as shown in FIG. 8, the upper electrode feed wiring 16 is processed into a stripe shape in a direction orthogonal to the lower electrode 11 by a photolithography process and an etching process. For wet etching, for example, a mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid is used as the treatment liquid. At this time, since the second interlayer insulating layer 15 plays the role of an etching stopper, damage to the first interlayer insulating layer 14 by the wet etching solution can be ignored.

도 9에서는, 표면 보호막(17)을 형성한다. 표면 보호막(17)은 표면 보호막 하층(17a)과 표면 보호막 상층(17b)으로 이루어지며, 예를 들면 반도체 소자 등에서 절연막으로서 일반적으로 이용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 즉, 재료로서는 SiO, SiO2, 인규산 글래스, 붕규산 글래스 등의 글래스류, Si3N4, Al2 O3, 폴리이미드 등을 이용할 수 있다. In FIG. 9, the surface protective film 17 is formed. The surface protective film 17 is formed of the lower surface protective film 17a and the upper surface protective film 17b. For example, those commonly used as insulating films in semiconductor devices and the like can be used. That is, as the material can be used SiO, SiO 2, phosphorus acid glass, a glass flow, such as borosilicate glass, Si 3 N 4, Al 2 O 3, polyimide or the like.

또한, 성막법으로서는, 스퍼터링법, 진공 증착법, 화학 기상 성장법, 도포법 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, SiO2, Al2O3, Si3N4 등의 성막에는 스퍼터링법이나 화학 기상 성장법, SiO2의 성막에는 진공 증착법, 인규산 글래스나 붕규산 글래스 등의 글래스류나 폴리이미드는 도포법 등을 이용할 수 있다. As the film forming method, a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, a coating method, or the like can be used. For example, sputtering or chemical vapor deposition is used for film formation such as SiO 2 , Al 2 O 3 , Si 3 N 4, and glass or polyimide such as vacuum vapor deposition, phosphoric silicate glass or borosilicate glass is applied to film formation of SiO 2 . Law and the like.

본 실시예에서는, 표면 보호막 하층(17a)에 Si3N4를, 표면 보호막 상층(17b)에 SiO2로 이루어지는 다층막을 사용하고, 막 두께는 각각 300㎚로 하였다. In this embodiment, using the multi-layered film made of SiO 2 to Si 3 N 4 on the surface protective film lower layer (17a), the upper surface of the protective film (17b), and the film thickness was in each 300㎚.

이 표면 보호막(17)은, 상부 전극을 화소마다 분리시킴과 함께, 패널이 완성된 단계에서는, 지주에 걸리는 대기압으로부터 전자 소스 소자를 보호하는 역할이 있다. The surface protective film 17 separates the upper electrode for each pixel, and serves to protect the electron source element from atmospheric pressure applied to the strut in the stage where the panel is completed.

도 10에서는, 전자 방출부를 열기 위해, 포토리소그래피와 드라이 에칭에 의해 표면 보호막(17)의 일부를 개구한다. 드라이 에칭의 가스에는 CF4와 O2의 혼합 가스가 바람직하다. CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은 표면 보호막(17)의 SiO2막이나 Si3N4막을 상부 전극 급전 배선(16)의 Al 합금에 대하여 높은 선택비로 에칭하기 때문에, 상부 전극 급전 배선(16)을 스토퍼막으로 하여 표면 보호막(17)만을 가공하는 것이 가능하다. In FIG. 10, a part of the surface protective film 17 is opened by photolithography and dry etching to open the electron emission section. As a gas of dry etching, a mixed gas of CF 4 and O 2 is preferable. The dry etching method using a fluoride-based etching gas such as CF 4 etches the SiO 2 film or Si 3 N 4 film of the surface protective film 17 with a high selectivity to the Al alloy of the upper electrode feed wiring 16, so that the upper electrode It is possible to process only the surface protection film 17 using the power supply wiring 16 as a stopper film.

이에 덧붙여, 본 실시예에서는, 표면 보호막(17)을 구성하는 2개의 막(표면 보호막 하층(17a)과 표면 보호막 상층(17b))은, 각각 다른 속도로 에칭되기 때문에, 층간 절연막 하층(17a)이 보다 큰 사이드 에칭을 받아, 표면 보호막 하층(17a)이 표면 보호막 상층(17b)보다 후퇴하여, 이 부분에 "차양" 구조가 형성된다. In addition, in this embodiment, since the two films constituting the surface protective film 17 (the lower surface protective film 17a and the upper surface protective film 17b) are etched at different speeds, respectively, the interlayer insulating film lower layer 17a is etched. In response to this larger side etching, the lower surface protective film layer 17a retreats from the upper surface protective film layer 17b, and a "shade" structure is formed in this portion.

도 11에서는, 포토리소그래프에 의해 레지스트 패턴을 부여하고, 상술한 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 사용하여 전자 방출부의 상부 전극 급전 배선(16)을 제거한다. 이 때, 전자 방출부에서 후에 형성되는 상부 전극(13)과의 전기적인 접속을 도모하기 위해, 박리를 수반하면서 에칭이 진행되도록, 레지스트의 경화 온도를 통상보다 내려 밀착력을 떨어뜨렸다. In FIG. 11, a resist pattern is given by a photolithography, and the upper electrode feed wiring 16 of the electron emission part is removed using the above-mentioned mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid, and nitric acid. At this time, in order to achieve electrical connection with the upper electrode 13 formed later in the electron emission section, the curing temperature of the resist was lowered than usual so that the etching proceeded with peeling, and the adhesion strength was lowered.

이에 의해, 상부 전극 급전 배선(16)의 단부에는, 순경사 형상 즉 매우 완만한 테이퍼(테이퍼각이 10도 이하)가 생겼다. As a result, a net inclined shape, i.e., a very gentle taper (taper angle of 10 degrees or less), was formed at the end portion of the upper electrode feed wiring 16.

도 12에서, 포토리소그래피 공정, CF4와 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭 공정에 의해 제2 층간 절연층(15)의 SiO2를 제거하고, 터널 절연막(12)을 둘러싸도록 전자 방출부를 개구한다. In FIG. 12, SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15 is removed by a photolithography process and a dry etching process using a mixed gas of CF 4 and O 2 , and the electron emission portion is opened to surround the tunnel insulating film 12. do.

CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은, 제2 층간 절연층(15)의 SiO2를, Al 합금의 양극 산화막으로 이루어지는 터널 절연막(12), 및 제1 층간 절연층(14)에 대하여 높은 선택비로 에칭하기 때문에, 터널 절연막(12)에의 손상을 적게 할 수 있다. In the dry etching method using a fluoride etching gas such as CF 4 , a tunnel insulating film 12 made of SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15, and an anodized film of an Al alloy, and the first interlayer insulating layer 14 are used. Since the etching is performed at a high selectivity with respect to this, damage to the tunnel insulating film 12 can be reduced.

또한 이 때, 에칭 조건을 조정하여, 제2 층간 절연층(15)의 SiO2에 비해 레지스트 마스크가 빠르게 에칭되도록 조정하여, 단부에 완만한 경사 형상을 주도록 하였다. 이에 의해 이 부분에서의 상부 전극의 피복 불량을 방지할 수 있었다. 노출된 터널 절연막(12)에는, 재차 양극 산화를 실시하여, 가공에 의한 손상을 수복한다. At this time, the etching conditions were adjusted to adjust the resist mask to be etched faster than the SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15 to give a gentle inclined shape to the ends. Thereby, the coating | cover failure of the upper electrode in this part was prevented. The exposed tunnel insulating film 12 is subjected to anodization again to repair damage caused by processing.

마지막으로, 도 13에 도시한 바와 같이, 상부 전극막(13)을 형성하여 전자 소스 기판이 완성된다. 상부 전극막(13)의 성막은 스퍼터로 행한다. 상부 전극(13)으로서는, 예를 들면 Ir, Pt, Au의 적층막을 이용하여, 각각의 막 두께는 수㎚로 한다. 이 때, 상부 전극(13)은, 상술한 "차양"부에서 피복 불량을 일으켜 화소마다 분리된다. 이에 의해, 포토리소그래피 등에 기인하는 상부 전극이나 터널 절연막(12)에의 부수적인 오염이나 가공 손상을 회피할 수 있다. Finally, as shown in FIG. 13, the upper electrode film 13 is formed to complete the electron source substrate. The upper electrode film 13 is formed by sputtering. As the upper electrode 13, each film thickness is several nm using the laminated film of Ir, Pt, Au, for example. At this time, the upper electrode 13 causes a coating failure in the above-described "shade" part and is separated for each pixel. Thereby, incidental contamination and processing damage to the upper electrode and the tunnel insulating film 12 due to photolithography or the like can be avoided.

본 실시예의 효과는, 화상 표시를 행함으로써 직접 확인할 수 있지만, 그 이외에도 상술한 재양극 산화 특성을 보는 것으로도 확인할 수 있다. The effect of the present embodiment can be confirmed directly by performing image display, but can also be confirmed by viewing the re-anodization characteristic described above.

도 14는 본 발명의 제1 실시예의 구조를 이용한 경우와 종래 구조를 이용한 경우의 재양극 산화의 특성을 비교한 설명도로서, 화성 전압 VA=6V일 때의 정전압 인가 상태에서의 본 발명의 제1 실시예의 구조의 재양극 산화의 화성 전류 특성을 (a), 제2 층간 절연층(15)을 갖지 않는 종래 구조의 재양극 산화의 화성 전류 특성을 (b)에 도시한다. Fig. 14 is an explanatory diagram comparing the characteristics of the reanode oxidation when using the structure according to the first embodiment of the present invention and using the conventional structure, and the present invention in the constant voltage application state when the chemical conversion voltage VA = 6V; (A) shows the formation current characteristic of the reanode oxidation of the structure of Example 1, and (b) shows the conversion current characteristic of the reanode oxidation of the conventional structure which does not have the 2nd interlayer insulation layer 15. FIG.

도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 층간 절연층(15)을 갖지 않는 종래 구조에서는, 산화 중에 제1 층간 절연층(14)에 절연 파괴가 자주 발생하여, 화성 전류의 증대가 관측된다. 이에 대하여, 제2 층간 절연층(15)을 갖는 본 실시예의 구조에서는, 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 화성 전류는 산화의 진행에 따라 단조롭게 감소하고 있다. 이것은, 본 발명의 구조가, 제1 층간 절연층(14)의 결함이 있어도 제2 층간 절연층(15)이 결함을 보호하여, 화성 전압 VA에 대하여 충분한 절연 내성을 확보하고 있는 것을 나타내고 있다. 이것은 제2 층간 절연층(15)의 결함이, 제1 층간 절연층(14)의 결함 위치와 중첩될 가능성은 매우 드물기 때문이다. As shown in Fig. 14A, in the conventional structure without the second interlayer insulating layer 15, dielectric breakdown occurs frequently in the first interlayer insulating layer 14 during oxidation, so that an increase in the chemical current is achieved. Is observed. In contrast, in the structure of this embodiment having the second interlayer insulating layer 15, as shown in Fig. 14A, the formation current decreases monotonously with the progress of oxidation. This indicates that the structure of the present invention protects the defect even if the first interlayer insulating layer 14 has a defect and ensures sufficient insulation resistance against the formation voltage VA. This is because the possibility that the defect of the second interlayer insulating layer 15 overlaps with the defect position of the first interlayer insulating layer 14 is very rare.

또한, 본 실시예에서는, 상부 전극 급전 배선(16)의 형성 전에 터널 절연막(12)을 사전에 양극 산화로 형성하고, 상부 전극 급전 배선(16) 등의 가공 후, 터널 절연막(12)의 재산화를 행하여 손상을 수복하였다. 이에 대하여, 상부 전극 급전 배선(16) 등의 가공 후, 비로소 터널 절연층(12)의 양극 산화를 행하는 것도 가능하다. 이 방법에서는, 터널 절연막(12)을 형성하는 산화가 1회로 완료되기 때문에 공정 단축이 가능하게 된다. In addition, in this embodiment, the tunnel insulating film 12 is formed by anodization in advance before the upper electrode feed wiring 16 is formed, and after the processing of the upper electrode feed wiring 16 or the like, the property of the tunnel insulating film 12 is reduced. Anger was done to repair the damage. On the other hand, after processing of the upper electrode feed wiring 16 etc., it is also possible to anodic-oxidize the tunnel insulation layer 12 only. In this method, since the oxidation forming the tunnel insulating film 12 is completed once, the process can be shortened.

본 실시예의 구조를 갖는 전자 소스 기판과 형광면 기판을 접합하여 냉음극형 플랫 패널 디스플레이를 구성한 결과, 화소 결함의 발생을 저감하여 신뢰성을 향상한 냉음극형 플랫 패널 디스플레이가 얻어졌다. As a result of bonding the electron source substrate and the fluorescent surface substrate having the structure of this embodiment to form a cold cathode flat panel display, a cold cathode flat panel display having reduced generation of pixel defects and improved reliability was obtained.                 

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다. Next, a second embodiment of the present invention will be described.

도 15는 본 발명에 따른 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 제2 실시예의 전자 소스 기판의 전자 방출부를 모식적으로 설명하는 주요부 단면도, 도 16∼도 25는 도 15에 도시한 전자 소스 기판의 제조 방법의 설명도이다. Fig. 15 is a cross sectional view of principal parts schematically illustrating electron emission portions of an electron source substrate of a second embodiment of a cold cathode flat panel display according to the present invention, and Figs. 16 to 25 are manufacturing methods of the electron source substrate shown in Fig. 15. Is an explanatory diagram.

도 15에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 전자 소스 기판의 전자 방출부는, 제2 층간 절연층(15)의 개구 영역이 터널 절연막(12)의 영역의 내측에 형성되어 있는 점을 특징으로 하고, 다른 구성은 도 3에서 설명한 것과 마찬가지이다. As shown in Fig. 15, the electron emission portion of the electron source substrate of the present embodiment is characterized in that the opening region of the second interlayer insulating layer 15 is formed inside the region of the tunnel insulating film 12, The other configuration is the same as that described in FIG.

도 16∼도 25를 참조하여 도 15에 도시한 단면 구조를 갖는 전자 방출부에 대하여, 그 제조 방법을 설명한다. 본 실시예에 의한 전자 방출부는, 층간 절연막의 결함에 의한 하부 전극과 상부 전극 급전 배선과의 초기적인 단락 불량을 저감할 뿐만 아니라, 터널 절연막(12)의 막질을 향상시켜, 경시적 절연 파괴를 억제하는 효과가 있다. With reference to FIGS. 16-25, the manufacturing method of the electron emission part which has a cross-sectional structure shown in FIG. 15 is demonstrated. The electron emission unit according to the present embodiment not only reduces the initial short circuit defect between the lower electrode and the upper electrode feed wiring due to the defect of the interlayer insulating film, but also improves the film quality of the tunnel insulating film 12, thereby preventing the dielectric breakdown over time. It has a suppressing effect.

도 16에서, 글래스 등의 절연성의 기판(10) 상에 하부 전극(11)용의 금속막을 성막한다. 하부 전극(11)의 구성 재료로서는 Al이나 Al 합금을 이용한다. 여기서는, Nd를 2원자량% 도핑한 Al-Nd 합금을 이용하였다. 이 성막에는, 예를 들면, 스퍼터링법을 이용하고, 그 막 두께는 300㎚로 하였다. 성막 후에는 포토리소그래피 공정, 에칭 공정에 의해 도 3에 도시한 바와 같은 스트라이프 형상의 하부 전극(11)을 형성한다. 에칭은 예를 들면 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액에 의한 웨트 에칭을 적용한다. In FIG. 16, a metal film for the lower electrode 11 is formed on an insulating substrate 10 such as glass. Al or an Al alloy is used as a constituent material of the lower electrode 11. Here, the Al-Nd alloy which doped 2 atomic% of Nd was used. For this film formation, the sputtering method was used, for example, and the film thickness was 300 nm. After the film formation, a stripe lower electrode 11 as shown in FIG. 3 is formed by a photolithography process and an etching process. Etching applies wet etching by the mixed aqueous solution of phosphoric acid, acetic acid, and nitric acid, for example.

다음으로, 보호 절연막(14), 터널 절연막(12)의 형성 방법을 도 17과 도 18 을 이용하여 설명한다. 우선, 하부 전극(11) 상의 전자 방출부로 되는 부분을 레지스트막(19)으로 피복하고, 그 밖의 부분을 선택적으로 두껍게 양극 산화하여 제1 층간 절연층(14)으로 한다. 화성 전압을 100V로 하면, 두께 약 136㎚의 제1 층간 절연층(14)이 형성된다. Next, the formation method of the protective insulating film 14 and the tunnel insulating film 12 is demonstrated using FIG. 17 and FIG. First, a portion of the lower electrode 11 serving as an electron emission portion is covered with a resist film 19, and the other portion is selectively thickly anodized to be the first interlayer insulating layer 14. When the formation voltage is 100 V, the first interlayer insulating layer 14 having a thickness of about 136 nm is formed.

다음으로, 레지스트막(19)을 제거하고, 나머지의 하부 전극(11)의 표면을 양극 산화한다. 이 양극 산화는, 예를 들면, 화성 전압을 6V로 하면, 하부 전극(11) 상에 두께 약 10㎚의 터널 절연층(12)이 형성된다. 여기서의 양극 산화에 사용하는 화성액으로서, 일본 특개평11-135316호 공보에 기재된 비수계 화성액을 이용하면, 터널 절연막(12)의 막질 향상을 기대할 수 있다. Next, the resist film 19 is removed and the surface of the remaining lower electrode 11 is anodized. In this anodic oxidation, for example, when the chemical conversion voltage is 6 V, the tunnel insulating layer 12 having a thickness of about 10 nm is formed on the lower electrode 11. As the chemical solution used for the anodic oxidation here, when the non-aqueous chemical solution described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-135316 is used, the film quality of the tunnel insulating film 12 can be expected to be improved.

상기 일본 특개평11-135316호 공보에서, 이들 화성액으로 양극 산화한 터널 절연막은, 경시적인 절연 파괴에 대하여 내성을 갖는 것이 개시되어 있다. In Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-135316, it is disclosed that the tunnel insulating film anodized with these chemical liquids is resistant to breakdown over time.

도 19에서는 상부 전극 급전 배선(16)과 제2 층간 절연층(15)을 성막한다. 상부 전극 급전 배선(16)의 재료로서는, Al 혹은 Al 합금이 바람직하고, 특히 Nd를 2원자량% 도핑한 Al-Nd 합금이 바람직하다. 여기서는 스퍼터법에 의해 Al-Nd 합금을 500㎚ 두께로 성막하였다. 이 때, 기판(10)의 온도를 실온보다 높게 설정하여 Al 합금의 입자 직경을 크게 하여, 보다 저항율을 내렸다. In FIG. 19, the upper electrode feed wiring 16 and the second interlayer insulating layer 15 are formed. As a material of the upper electrode feed wiring 16, Al or an Al alloy is preferable, and Al-Nd alloy which doped 2 atomic% of Nd is especially preferable. Here, an Al-Nd alloy was formed into a film by 500 nm thickness by the sputtering method. At this time, the temperature of the board | substrate 10 was set higher than room temperature, the particle diameter of Al alloy was enlarged, and the resistivity was further reduced.

제2 층간 절연층(15)의 재료로서는, Al이나 그 양극 산화막에 대하여 선택 에칭할 수 있는 절연막 재료가 특히 바람직하다. 예를 들면, CF4를 이용한 드라이 에칭할 수 있는 Si 산화물이나 Si 질화물 등의 절연막 재료를 이용하는 것이 바람 직하다. As the material of the second interlayer insulating layer 15, an insulating film material which can be selectively etched against Al or its anodization film is particularly preferable. For example, it is preferable to use wind the insulating material such as Si oxides, Si nitrides to dry etching using CF 4.

CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은 하부 전극의 Al이나 Al 합금, 및 그 양극 산화막에 대하여, Si 산화물이나 Si 질화물을 높은 선택비로 에칭할 수 있다. In the dry etching method using a fluoride etching gas such as CF 4 , Si oxide or Si nitride can be etched at a high selectivity to Al, an Al alloy of the lower electrode, and the anodized film thereof.

여기서는, 제2 층간 절연층(15)으로서 Si 산화물을 이용하고, 그 막 두께는 박막형 전자 소스의 구동 전압 Vd(본 실시예에서는 5∼10V)나 절연층(12)의 화성 전압 VA(본 실시예에서는 6V)로 절연 파괴되지 않는 충분한 막 두께(본 실시예에서는 40㎚ : 내전압은 약 40V)로 하였다. Here, Si oxide is used as the second interlayer insulating layer 15, and the film thickness thereof is the driving voltage Vd (5-10V in this embodiment) of the thin film type electron source or the formation voltage VA of the insulating layer 12 (this embodiment). In the example, it was set to a sufficient film thickness (40 nm in this embodiment: withstand voltage is about 40 V) that is not broken at 6 V).

도 20에서, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정에 의해 상부 전극 급전 배선(16)을 하부 전극(11)과는 직교하는 방향으로 스트라이프 형상으로 가공한다. 웨트 에칭에는, 예를 들면, 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 사용한다. 이 때, 제2 층간 절연층(15)은 에칭 스토퍼의 역할을 담당하기 때문에, 상기 웨트 에칭액에 의한 제1 층간 절연층(14)에의 손상은 무시할 수 있다. In FIG. 20, the upper electrode feed wiring 16 is processed into a stripe shape in a direction orthogonal to the lower electrode 11 by a photolithography process and an etching process. For wet etching, for example, a mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid is used. At this time, since the second interlayer insulating layer 15 plays the role of an etching stopper, damage to the first interlayer insulating layer 14 by the wet etching liquid can be ignored.

도 21에서는 표면 보호막(17)을 형성한다. 표면 보호막(17)은 표면 보호막 하층(17a)과 표면 보호막 상층(17b)으로 이루어지며, 이 표면 보호막(17)은, 예를 들면 반도체 소자 등에서 절연막으로서 일반적으로 이용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 즉, 재료로서는 SiO, SiO2, 인규산 글래스, 붕규산 글래스 등의 글래스류, Si3N4, Al2O3, 폴리이미드 등을 이용할 수 있다. 또한 성막법으로서는, 스퍼터링법, 진공 증착법, 화학 기상 성장법, 도포법 등을 이용할 수 있다. In FIG. 21, a surface protective film 17 is formed. The surface protective film 17 consists of the lower surface protective film 17a and the upper surface protective film 17b. For this surface protective film 17, for example, those commonly used as insulating films in semiconductor devices and the like can be used. That is, as the material can be used SiO, SiO 2, phosphorus acid glass, a glass flow, such as borosilicate glass, Si 3 N 4, Al 2 O 3, polyimide or the like. As the film forming method, a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, a coating method, or the like can be used.

예를 들면, SiO2, Al2O3, Si3N4 등의 성막에는 스퍼터링법이나 화학 기상 성장법, SiO2의 성막에는 진공 증착법, 인규산 글래스나 붕규산 글래스 등의 글래스류나 폴리이미드는 도포법 등을 이용할 수 있다. 본 실시예에서는, 표면 보호막 하층(17a)에 Si3N4를, 표면 보호막 상층(17b)에는 SiO2로 이루어지는 다층막을 사용하고, 막 두께는 각각 300㎚로 하였다. For example, sputtering or chemical vapor deposition is used for film formation such as SiO 2 , Al 2 O 3 , Si 3 N 4, and glass or polyimide such as vacuum vapor deposition, phosphoric silicate glass or borosilicate glass is applied to film formation of SiO 2 . Law and the like. In this embodiment, a multilayer film made of Si 3 N 4 is used as the lower surface protective film 17a and SiO 2 is used as the upper surface protective film 17b, and the film thickness is 300 nm.

이 표면 보호막(17)은, 상부 전극(11)을 화소마다 분리시킴과 함께, 패널 디스플레이가 완성된 단계에서는, 전자 소스 기판과 형광면 기판의 접합 간격을 규정하는 지주에 걸리는 대기압으로부터 전자 소스 소자를 보호하는 역할이 있다. The surface protective film 17 separates the upper electrode 11 from pixel to pixel, and at the stage where the panel display is completed, the surface protection film 17 separates the electron source element from the atmospheric pressure applied to the post which defines the bonding interval between the electron source substrate and the fluorescent surface substrate. There is a role to protect.

도 22에서는, 전자 방출부를 열기 위해, 포토리소그래피와 드라이 에칭에 의해 표면 보호막(17)의 일부를 개구한다. 드라이 에칭의 가스에는 CF4와 O2의 혼합 가스가 바람직하다. CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은 표면 보호막(17)의 SiO2나 Si3N4막을 상부 전극 급전 배선(16)의 Al 합금에 대하여 높은 선택비로 에칭하기 때문에, 상부 전극 급전 배선(16)을 스토퍼막으로 하여 표면 보호막(17)만을 가공하는 것이 가능하다. 이에 덧붙여, 본 실시예에서는, 표면 보호막(17)을 구성하는 2개의 막(표면 보호막 하층(17a)과 표면 보호막 상층(17b))은, 각각 서로 다른 속도로 에칭되기 때문에, 층간 절연막 하층(17a)이 보다 큰 사이드 에칭을 받아, 표면 보호막 하층(17a)이 표면 보호막 상층(17b)보다 후퇴하여, 이 부분에 "차양" 구조가 형성된다. In FIG. 22, a part of the surface protective film 17 is opened by photolithography and dry etching to open the electron emission section. As a gas of dry etching, a mixed gas of CF 4 and O 2 is preferable. The dry etching method using a fluoride-based etching gas such as CF 4 etches the SiO 2 or Si 3 N 4 film of the surface protective film 17 with a high selectivity to the Al alloy of the upper electrode feeding wiring 16, so that the upper electrode feeding It is possible to process only the surface protection film 17 using the wiring 16 as a stopper film. In addition, in the present embodiment, the two films constituting the surface protective film 17 (the lower surface protective film 17a and the upper surface protective film 17b) are etched at different speeds, respectively, so that the interlayer insulating film lower layer 17a is etched. ) Is subjected to larger side etching, the lower surface protective film 17a retreats than the upper surface protective film 17b, and a "shade" structure is formed in this portion.

도 23에서는, 포토리소그래피에 의해 레지스트 패턴을 부여하고, 상술한 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 사용하여 전자 방출부의 상부 전극 급전 배선(16)을 제거한다. 이 때, 전자 방출부에서 후에 형성되는 상부 전극(13)과의 전기적인 접속을 도모하기 위해, 박리를 수반하면서 에칭이 진행되도록, 레지스트의 경화 온도를 통상보다 내려 밀착력을 떨어뜨렸다. 이에 의해, 상부 전극 급전 배선(16)의 단부에는, 순경사 형상 즉 매우 완만한 테이퍼(테이퍼각이 10도 이하)가 생겼다. In Fig. 23, a resist pattern is applied by photolithography, and the upper electrode feed wiring 16 of the electron emission portion is removed using the above-described mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid. At this time, in order to achieve electrical connection with the upper electrode 13 formed later in the electron emission section, the curing temperature of the resist was lowered than usual so that the etching proceeded with peeling, and the adhesion strength was lowered. As a result, a net inclined shape, i.e., a very gentle taper (taper angle of 10 degrees or less), was formed at the end portion of the upper electrode feed wiring 16.

도 24에서는, 포토리소그래피 공정, CF4와 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭 공정에 의해 제2 층간 절연층(15)의 SiO2를 드라이 에칭하여, 터널 절연막(12)을 둘러싸도록 전자 방출부를 개구한다. CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은 제2 층간 절연층(15)의 SiO2를, Al 합금의 양극 산화막으로 이루어지는 터널 절연막(12), 및 제1 층간 절연층(14)에 대하여 높은 선택비로 에칭하기 때문에, 터널 절연막(12)에의 손상을 적게 할 수 있다. In FIG. 24, the electron emission portion is formed to dry-etch SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15 by a photolithography process and a dry etching process using a mixed gas of CF 4 and O 2 to surround the tunnel insulating film 12. Open. In the dry etching method using a fluoride etching gas such as CF 4 , SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15 is applied to the tunnel insulating film 12 made of an Al alloy anodized film and the first interlayer insulating layer 14. Since etching is performed at a high selectivity, the damage to the tunnel insulating film 12 can be reduced.

또한 이 때, 에칭 조건을 조정하여, 제2 층간 절연층(15)의 SiO2에 비해 레지스트 마스크가 빠르게 에칭되도록 조정하여, 단부에 완만한 경사 형상을 부여하도록 하였다. 이에 의해 이 부분에서의 상부 전극의 피복 불량에 기인하는 단선을 방지할 수 있었다. 노출된 터널 절연막(12)에는, 재차 양극 산화를 실시하여, 가공에 의한 손상을 수복한다. At this time, the etching conditions were adjusted to adjust the resist mask to be etched faster than the SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15, thereby providing a gentle inclined shape to the ends. This prevented disconnection caused by poor coating of the upper electrode at this portion. The exposed tunnel insulating film 12 is subjected to anodization again to repair damage caused by processing.

마지막으로, 도 25에 도시한 바와 같이, 상부 전극막(13)을 형성하여 전자 소스 기판이 완성된다. 상부 전극막(13)의 성막은 스퍼터로 행한다. 상부 전극(13)으로서는, 예를 들면 Ir, Pt, Au의 적층막을 이용하고, 각각의 막 두께는 수㎚로 한다. 이 때, 상부 전극(13)은, 상술한 "차양"부에서 피복 불량을 일으켜, 화소마다 분리된다. 이에 의해 포토리소그래피 등에 기인하는 상부 전극막(13)이나 터널 절연막(12)에의 부수적인 오염이나 가공 손상을 회피할 수 있다. Finally, as shown in FIG. 25, the upper electrode film 13 is formed to complete the electron source substrate. The upper electrode film 13 is formed by sputtering. As the upper electrode 13, for example, a laminated film of Ir, Pt, Au is used, and each film thickness is several nm. At this time, the upper electrode 13 causes poor coating in the above-described "shade" portion, and is separated for each pixel. As a result, incidental contamination and processing damage to the upper electrode film 13 and the tunnel insulating film 12 due to photolithography or the like can be avoided.

도 26은 본 발명의 제2 실시예의 구조를 이용한 경우와 제1 실시예의 구조를 이용한 경우의 동작 수명 특성을 비교한 설명도이다. 도 26은 일정 전류를 다이오드에 흘리는 데 필요한 다이오드 전압의 증가분을 동작 시간에 대하여 측정하여 플롯한 것이다. Fig. 26 is an explanatory diagram comparing operation life characteristics in the case of using the structure of the second embodiment of the present invention and in the case of using the structure of the first embodiment. FIG. 26 is a plot of the increase in diode voltage required to flow a constant current through a diode measured with respect to operating time.

터널 다이오드에서, 절연막에 주입된 전자는, 전도대를 주행하는 중에 비탄성 산란을 받아, 일부가 절연막 내에 포획된다. 포획된 전자는 절연막 내의 전계를 완화하기 위해, 장벽의 두께가 증가한다. 이에 의해, 전자 주입이 억제된다. 따라서, 일정한 다이오드 전류를 유지하기 위해서는, 인가하는 전압을 늘릴 필요가 있다. 본 발명자들의 경험에서는, 이 전압 증가분이 0.5V에 도달하면 절연막이 진성 파괴에 이르는 경향에 있는 것을 알고 있다. In the tunnel diode, electrons injected into the insulating film are subjected to inelastic scattering while traveling the conduction band, and part of them are trapped in the insulating film. The trapped electrons increase the thickness of the barrier to mitigate the electric field in the insulating film. Thereby, electron injection is suppressed. Therefore, in order to maintain a constant diode current, it is necessary to increase the voltage to apply. In our experience, it is known that when this voltage increase reaches 0.5V, the insulating film tends to intrinsic breakdown.

본 발명의 제1 실시예에서 설명한 MIM형의 전자 방출 구조의 경우, 다이오드 전압의 상승은 3,000 시간에서 0.3V, 그 후 10,000 시간에서 절연 파괴에 이르렀다. 이에 대하여, 본 발명의 제2 실시예의 구조의 경우, 전압 상승은 20,000 시간 경과의 시점에서 0.2V로, 파괴에 이르지 않는 것이 확인되었다. In the case of the MIM type electron emission structure described in the first embodiment of the present invention, the rise of the diode voltage reached breakdown at 0.3V at 3,000 hours and then at 10,000 hours. In contrast, in the case of the structure of the second embodiment of the present invention, it was confirmed that the voltage rise was 0.2V at the time of 20,000 hours elapsed, which did not lead to breakdown.                 

이 이유에 대해서는, 아직 불분명한 점도 있지만, 본 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다. This reason is still unclear, but the present inventors consider as follows.

제1 실시예와 제2 실시예의 차이는, 전자 방출 영역을 정하는 방식에 있다. 제1 실시예에서는, 제1 층간 절연층에 의해 경계가 형성되어 있다. 제1 층간 절연층에서는, 비산화 영역을 형성하기 때문에, 레지스트 패턴을 마스크로 한 국소 산화의 방법을 이용하고 있다. 이 경우, 레지스트 패턴의 엣지에서 산화가 완전하게 억지되지 않는다. The difference between the first embodiment and the second embodiment lies in the manner of determining the electron emission region. In the first embodiment, the boundary is formed by the first interlayer insulating layer. In the first interlayer insulating layer, since the non-oxidized region is formed, a method of local oxidation using a resist pattern as a mask is used. In this case, oxidation is not completely inhibited at the edge of the resist pattern.

실제로는, 그것보다 1㎛ 정도 가로 방향 내측까지 산화가 진행된다. 이 가로 방향의 산화 진행에 의해, 산화막 두께가 제로(혹은, 자연 산화막)로부터 140㎚(100V 산화)까지 연속적으로 변화된 중간 영역이 형성된다. 이 상태에서 다음 공정으로 진행하여, 양극 산화에 의해 터널 산화막을 형성하면, 이 중간 영역에서 6V에 상당하는 막 두께를 갖는 부분까지가, 재차 산화를 받게 된다. 소위 2중의 산화를 받은 이 영역은, 터널 산화막과 층간 절연막의 중간적인 성질을 나타낸다. 정상적인 터널 절연막 영역에 비해, 이 영역에는 트랩 순위나 결함이 많이 포함되어 있는 것으로 추정되며, 터널 다이오드로서 동작시키면, 전자 주입에 대하여 경시 열화가 현저하게 나타날 것으로 생각된다. In practice, oxidation proceeds to the inner side in the transverse direction by about 1 μm. By the progress of oxidation in the lateral direction, an intermediate region in which the oxide film thickness is continuously changed from zero (or a natural oxide film) to 140 nm (100 V oxidation) is formed. In this state, the process proceeds to the next step, and when a tunnel oxide film is formed by anodic oxidation, up to a portion having a film thickness equivalent to 6 V in this intermediate region is subjected to oxidation again. This region subjected to so-called double oxidation shows intermediate properties between the tunnel oxide film and the interlayer insulating film. Compared with the normal tunnel insulating film region, it is estimated that this region contains a large number of trap ranks and defects, and when operated as a tunnel diode, deterioration with time is expected to be remarkable with respect to electron injection.

이에 대하여 제2 실시예에서는, 상기 중간 영역은 제2 층간 절연층으로 피복되기 때문에, 터널 다이오드의 동작에는 기여하지 않는다. 이것이 경시적인 절연 파괴 모드를 억제할 수 있는 이유인 것으로 생각된다. In contrast, in the second embodiment, since the intermediate region is covered with the second interlayer insulating layer, it does not contribute to the operation of the tunnel diode. This is considered to be the reason which can suppress the dielectric breakdown mode with time.

본 실시예의 구조를 갖는 전자 소스 기판과 형광면 기판을 접합하여 냉음극 형 플랫 패널 디스플레이를 구성한 결과, 화소 결함의 발생을 저감하여 신뢰성을 향상시킨 냉음극형 플랫 패널 디스플레이가 얻어졌다. As a result of bonding the electron source substrate and the fluorescent surface substrate having the structure of this embodiment to form a cold cathode flat panel display, a cold cathode flat panel display with reduced occurrence of pixel defects and improved reliability was obtained.

다음으로, 본 발명의 제3 실시예를 도 27∼도 33을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예는, 제2 층간 절연층(15)의 개구 영역이 터널 절연막(12)의 영역의 내측에 형성되어 있는 점에서는, 제2 실시예와 마찬가지의 구조이다. 그러나, 본 실시예는, 테이퍼 가공의 버스 배선을 이용하는 대신에, 접속용의 박막 전극을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 구조는, 제2 실시예에 비해, 테이퍼 가공의 프로세스가 불필요하기 때문에, 버스 배선의 후막화에 대응하기 쉽다고 하는 이점이 있다. Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figs. This embodiment has a structure similar to that of the second embodiment in that the opening region of the second interlayer insulating layer 15 is formed inside the region of the tunnel insulating film 12. However, this embodiment is characterized by having a thin film electrode for connection instead of using a tapered bus wiring. This structure has the advantage that it is easier to cope with thickening of the bus wiring since the tapering process is unnecessary as compared with the second embodiment.

본 실시예는, 전자 소스 기판에 터널 절연막(12)을 형성할 때까지는, 제2 실시예를 설명하는 도 16∼도 18과 동일하기 때문에 반복의 설명은 생략하고, 버스 전극의 형성부터 설명한다. Since this embodiment is the same as FIGS. 16 to 18 for explaining the second embodiment until the tunnel insulating film 12 is formed on the electron source substrate, the description of the repetition is omitted and the description will be made from the formation of the bus electrode. .

도 27에서는, 터널 절연막(12) 상에 상부 전극 급전 배선(16)과 제2 층간 절연막(15)을 성막한다. 본 실시예에서는, 상부 전극 급전 배선(16)은 상부 전극 급전 배선 하층(16a)과 상부 전극 급전 배선 상층(16b)의 2층 구조로 되어 있다. In FIG. 27, the upper electrode feed wiring 16 and the second interlayer insulating film 15 are formed on the tunnel insulating film 12. In the present embodiment, the upper electrode feed wiring 16 has a two-layer structure of the upper electrode feed wiring lower layer 16a and the upper electrode feed wiring upper layer 16b.

상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 재료로서는, 고융점 금속, 예를 들면 Ti, Cr, W 등, Mo, Nb 또는 이들의 규소 화합물(실리사이드)이 바람직하다. 특히, 제2 층간 절연층(15)에 대하여 선택적으로 웨트 에칭이 가능하기 때문에, Cr, W가 바람직하다. 상부 전극 급전 배선 상층(16b)의 재료로서는, Al 혹은 Al 합금이 바람직하고, 특히 Nd를 2원자량% 도핑한 Al-Nd 합금이 바람직하다. 여기서는, 스퍼터법에 의해 Cr과 Al-Nd 합금을, 각각 20㎚와 500㎚ 두께로 성막하였다. 이 때, 기판 온도를 실온보다 높게 설정하여 Al 합금의 입자 직경을 크게 하여, 보다 저항율을 내리는 것도 가능하다. As a material of the upper electrode feed wiring lower layer 16a, a high melting point metal, for example, Ti, Cr, W, etc., Mo, Nb, or a silicon compound (silicide) thereof is preferable. In particular, Cr and W are preferable because wet etching can be selectively performed with respect to the second interlayer insulating layer 15. As a material of the upper electrode feed wiring upper layer 16b, Al or an Al alloy is preferable, and Al-Nd alloy which doped 2 atomic% of Nd is especially preferable. Here, Cr and an Al-Nd alloy were formed into a film by 20 nm and 500 nm thickness by sputtering method, respectively. At this time, it is also possible to set the substrate temperature higher than room temperature to increase the particle diameter of the Al alloy to lower the resistivity.

제2 층간 절연층(15)으로서는, Al이나 그 양극 산화막에 대하여 선택 에칭할 수 있는 절연막 재료가 특히 바람직하다. 예를 들면, CF4를 이용한 드라이 에칭할 수 있는 Si 산화물이나 Si 질화물 등의 절연막 재료를 이용하는 것이 바람직하다. As the second interlayer insulating layer 15, an insulating film material which can be selectively etched against Al or its anodization film is particularly preferable. For example, it is preferable to use an insulating material such as Si oxides, Si nitrides to dry etching using CF 4.

CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은 하부 전극의 Al이나 Al 합금, 및 그 양극 산화막에 대하여, Si 산화물이나 Si 질화물을 높은 선택비로 에칭할 수 있다. In the dry etching method using a fluoride etching gas such as CF 4 , Si oxide or Si nitride can be etched at a high selectivity to Al, an Al alloy of the lower electrode, and the anodized film thereof.

여기서는, 제2 층간 절연층(15)으로서 Si 산화물을 이용하고, 막 두께는 박막형 전자 소스의 구동 전압 Vd(본 실시예에서는 5∼10V)나 절연층(12)의 화성 전압 VA(본 실시예에서는 6V)로 절연 파괴되지 않는 충분한 막 두께(본 실시예에서는 40㎚ : 내전압은 약 40V)로 하였다. Here, Si oxide is used as the second interlayer insulating layer 15, and the film thickness is the driving voltage Vd (5 to 10V in this embodiment) of the thin film type electron source or the formation voltage VA of the insulating layer 12 (this embodiment). 6V), the film thickness (40 nm in this example: withstand voltage of about 40 V) is not sufficient.

도 28에서는, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정에 의해 상부 전극 급전 배선(16a, 16b)을 하부 전극(11)과는 직교하는 방향으로 스트라이프 형상으로 가공한다. 웨트 에칭에는, 예를 들면, Al 합금에 대해서는 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을, Cr에 대해서는 질산 세륨 2암모늄 수용액을 사용한다. 이 때 제2 층간 절연층(15)은, 에칭 스토퍼의 역할을 담당하기 때문에, 상기 웨트 에칭액에 의한 제1 층간 절연층(14)에의 손상은 무시할 수 있다. In FIG. 28, the upper electrode feed wirings 16a and 16b are processed into stripes in a direction orthogonal to the lower electrodes 11 by a photolithography step and an etching step. For wet etching, for example, a mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid is used for the Al alloy, and a cerium nitrate diammonium nitrate aqueous solution is used for Cr. At this time, since the second interlayer insulating layer 15 plays the role of an etching stopper, damage to the first interlayer insulating layer 14 by the wet etching liquid can be ignored.

도 29에서는 표면 보호막을 형성한다. 표면 보호막(17)은 예를 들면 반도체 소자 등에서 절연막으로서 일반적으로 이용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 즉, 표면 보호막(17)의 재료로서는, SiO, SiO2, 인규산 글래스, 붕규산 글래스 등의 글래스류, Si3N4, Al2O3, 폴리이미드 등을 이용할 수 있다. In Fig. 29, a surface protective film is formed. As the surface protective film 17, for example, those commonly used as insulating films in semiconductor devices and the like can be used. That is, as the material of the surface protective film 17, glass such as SiO, SiO 2 , phosphic silicate glass, borosilicate glass, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , polyimide, or the like can be used.

또한, 성막법으로서는, 스퍼터링법, 진공 증착법, 화학 기상 성장법, 도포법 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, SiO2, Al2O3, Si3N4 등의 성막에는 스퍼터링법이나 화학 기상 성장법, SiO2의 성막에는 진공 증착법, 인규산 글래스나 붕규산 글래스 등의 글래스류나 폴리이미드는 도포법 등을 이용할 수 있다. As the film forming method, a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, a coating method, or the like can be used. For example, sputtering or chemical vapor deposition is used for film formation such as SiO 2 , Al 2 O 3 , Si 3 N 4, and glass or polyimide such as vacuum vapor deposition, phosphoric silicate glass or borosilicate glass is applied to film formation of SiO 2 . Law and the like.

본 실시예에서는, 표면 보호막 하층(17a)에 Si3N4를, 표면 보호막 상층(17b)에는 SiO2로 이루어지는 다층막을 사용하고, 막 두께는 각각 300㎚로 하였다. 이 표면 보호막(17)은, 상부 전극(13)을 화소마다 분리시킴과 함께, 패널 디스플레이가 완성된 단계에서는, 전자 소스 기판과 형광면 기판의 접합 간격을 규정하는 지주에 걸리는 대기압으로부터 전자 소스 소자를 보호하는 역할이 있다. In this embodiment, a multilayer film made of Si 3 N 4 is used as the lower surface protective film 17a and SiO 2 is used as the upper surface protective film 17b, and the film thickness is 300 nm. The surface protective film 17 separates the upper electrode 13 from pixel to pixel, and at the stage where the panel display is completed, the surface protection film 17 separates the electron source element from the atmospheric pressure applied to the post which defines the bonding interval between the electron source substrate and the fluorescent surface substrate. There is a role to protect.

도 30에서는, 전자 방출부를 열기 위해, 포토리소그래피와 드라이 에칭에 의해 표면 보호막(17)의 일부를 개구한다. 드라이 에칭의 가스에는 CF4와 O2의 혼합 가스가 바람직하다. CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은, 표면 보호막(17)의 SiO2나 Si3N4막을 상부 전극 급전 배선(16)의 Al 합금에 대하여 높은 선택비로 에칭하기 때문에, 상부 전극 급전 배선 상층(16b)을 스토퍼막으로 하여 표면 보호막(17)만을 가공하는 것이 가능하다. In FIG. 30, a part of the surface protective film 17 is opened by photolithography and dry etching to open the electron emission section. As a gas of dry etching, a mixed gas of CF 4 and O 2 is preferable. The dry etching method using a fluoride-based etching gas such as CF 4 etches the SiO 2 or Si 3 N 4 film of the surface protective film 17 with a high selectivity with respect to the Al alloy of the upper electrode feed wiring 16, so that the upper electrode It is possible to process only the surface protection film 17 by using the feeder wiring upper layer 16b as a stopper film.

이에 덧붙여, 본 실시예에서는, 표면 보호막(17)을 구성하는 2개의 막(표면 보호막 하층(17a)과 표면 보호막 상층(17b))은, 각각 서로 다른 속도로 에칭을 받기 때문에, 층간 절연막 하층(17a)이 보다 큰 사이드 에칭을 받아, 표면 보호막 하층(17a)이 표면 보호막 상층(17b)보다 후퇴하고, 이 부분에 "차양" 구조가 형성된다. In addition, in this embodiment, since the two films constituting the surface protective film 17 (the lower surface protective film 17a and the upper surface protective film 17b) are etched at different rates, respectively, the interlayer insulating film lower layer ( 17a) is subjected to larger side etching, and the lower surface protective film layer 17a retreats from the upper surface protective film layer 17b, and a "shade" structure is formed in this portion.

도 31에서는, 포토리소그래피에 의해 레지스트 패턴을 부여하고, 상술한 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 사용하여 전자 방출부의 상부 전극 급전 배선 상층(16b)을 제거한다. In Fig. 31, a resist pattern is applied by photolithography, and the upper electrode feed wiring upper layer 16b of the electron emission portion is removed using the above-described mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid.

계속해서, 도 32에 도시한 바와 같이, 포토리소그래피에 의해 레지스트 패턴을 부여하고, 상술한 질산 세륨 2암모늄 수용액을 사용하여, 전자 방출부의 상부 전극 급전 배선 하층(16a)을 제거한다. 이 때, 전자 방출부에서 후에 형성되는 상부 전극(13)과의 전기적인 접속을 도모하기 위해, 상부 전극 급전 배선 하층(16a)이 상부 전극 급전 배선 상층(16b)으로부터 비어져 나오도록 패터닝한다. 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 두께는 불과 수십㎚이기 때문에, 이 부분에서 단절(段切)을 일으키지 않고 상부 전극(13)과의 전기적 접속을 취할 수 있다. Then, as shown in FIG. 32, the resist pattern is given by photolithography and the upper electrode feed wiring lower layer 16a of the electron emission part is removed using the above-mentioned cerium nitrate ammonium aqueous solution. At this time, in order to achieve electrical connection with the upper electrode 13 formed later in the electron emission section, the upper electrode feed wiring lower layer 16a is patterned so as to protrude from the upper electrode feed wiring upper layer 16b. Since the thickness of the lower layer 16a of the upper electrode feed wiring is only tens of nm, electrical connection with the upper electrode 13 can be made without causing a break in this portion.

도 33에서는, 포토리소그래피 공정, CF4와 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에칭 공정에 의해 제2 층간 절연층(15)의 SiO2를 드라이 에칭하여, 터널 절연막(12)의 내측에 전자 방출부를 개구한다. In FIG. 33, SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15 is dry etched by a photolithography step and a dry etching step using a mixed gas of CF 4 and O 2 to form an electron emission portion inside the tunnel insulating film 12. Open.

CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은 제2 층간 절연층(15)의 SiO2를, Al 합금의 양극 산화막으로 이루어지는 터널 절연막(12), 및 제1 층간 절연층(14)에 대하여 높은 선택비로 에칭하기 때문에, 터널 절연막(12)에의 손상을 적게 할 수 있다. In the dry etching method using a fluoride etching gas such as CF 4 , SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15 is applied to the tunnel insulating film 12 made of an Al alloy anodized film and the first interlayer insulating layer 14. Since etching is performed at a high selectivity, the damage to the tunnel insulating film 12 can be reduced.

또한 이 때, 에칭 조건을 조정하여, 제2 층간 절연층(15)의 SiO2에 비해 레지스트 마스크가 빠르게 에칭되도록 조정하여, 단부에 완만한 경사 형상을 부여하도록 하였다. 이에 의해, 이 부분에서의 상부 전극(13)의 피복 불량에 기인하는 단선을 방지할 수 있다. 노출된 터널 절연막(12)에는 재차 양극 산화를 실시하여, 가공에 의한 손상을 수복한다. At this time, the etching conditions were adjusted to adjust the resist mask to be etched faster than the SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15, thereby providing a gentle inclined shape to the ends. Thereby, the disconnection caused by the covering failure of the upper electrode 13 in this part can be prevented. The exposed tunnel insulating film 12 is again anodized to repair damage caused by processing.

마지막으로, 도 34에 도시한 바와 같이, 상부 전극막(13)을 형성하여 전자 소스 기판이 완성된다. 상부 전극막(13)의 성막은 스퍼터로 행한다. 상부 전극(13)으로서는, 예를 들면 Ir, Pt, Au의 적층막을 이용하고, 각각의 막 두께는 수㎚로 한다. 이 때, 상부 전극(13)은, 상술한 "차양"부에서 피복 불량을 일으켜, 화소마다 분리된다. 이에 의해, 포토리소그래피 등에 기인하는 상부 전극(13)이나 터널 절연막(12)에의 부수적인 오염이나 가공 손상을 회피할 수 있다. Finally, as shown in FIG. 34, the upper electrode film 13 is formed to complete the electron source substrate. The upper electrode film 13 is formed by sputtering. As the upper electrode 13, for example, a laminated film of Ir, Pt, Au is used, and each film thickness is several nm. At this time, the upper electrode 13 causes poor coating in the above-described "shade" portion, and is separated for each pixel. As a result, incidental contamination or processing damage to the upper electrode 13 or the tunnel insulating film 12 due to photolithography or the like can be avoided.

본 실시예에서는, 상부 전극 급전 배선(16)에 상부 전극(13)과의 접속을 위한 테이퍼 가공을 실시할 필요가 없다. 이것은, 레지스트와의 선택비와 무관하게 상부 전극 급전 배선(16)의 막 두께를 설정할 수 있는 것을 의미하며, 그 급전 배선(16)의 저저항화를 도모하는 데 유리한 소자 구조라고 할 수 있다. In this embodiment, it is not necessary to give the upper electrode feed wiring 16 a taper process for connection with the upper electrode 13. This means that the film thickness of the upper electrode feed wiring 16 can be set irrespective of the selectivity with the resist, and it can be said to be an element structure which is advantageous for reducing the resistance of the feed wiring 16.                 

본 실시예의 구조를 갖는 전자 소스 기판과 형광면 기판을 접합하여 냉음극형 플랫 패널 디스플레이를 구성한 결과, 화소 결함의 발생을 저감하여 신뢰성을 향상시킨 냉음극형 플랫 패널 디스플레이가 얻어졌다. As a result of bonding the electron source substrate and the fluorescent surface substrate having the structure of the present example to a cold cathode flat panel display, a cold cathode flat panel display was obtained in which the occurrence of pixel defects was reduced and the reliability was improved.

다음으로, 본 발명의 제4 실시예에 대하여, 도 35∼도 43을 참조하여 설명한다. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to Figs.

본 실시예는, 제2 층간 절연층(15)의 개구 영역이 터널 절연막(12)의 영역의 내측에 형성되어 있는 점에서는 앞서 설명한 제2 실시예와 동일하다. 그러나, 본 실시예에서는, 두꺼운 양극 산화막을 제2 층간 절연층에 이용하는 대신에, 제1 층간 절연층이 제2 층간 절연층을 겸하고 있는 점에 특징을 갖는다. 이 구조는, 제2 실시예에 비해, 국소적으로 두꺼운 양극 산화를 실시하는 처리가 없기 때문에, 제조 공정을 간략화할 수 있다고 하는 이점이 있다. This embodiment is the same as the second embodiment described above in that the opening region of the second interlayer insulating layer 15 is formed inside the region of the tunnel insulating film 12. However, in the present embodiment, instead of using a thick anodic oxide film for the second interlayer insulating layer, the first interlayer insulating layer also serves as a second interlayer insulating layer. This structure has the advantage that the manufacturing process can be simplified because there is no treatment for locally thick anodic oxidation as compared with the second embodiment.

우선, 도 35에 도시한 바와 같이, 제2 실시예와 동일하게, 기판(10) 상에 하부 전극 배선(11)을 형성한다. First, as shown in FIG. 35, the lower electrode wiring 11 is formed on the board | substrate 10 similarly to 2nd Example.

다음으로, 도 36에서는, 하부 전극 배선(11)을 양극 산화하여, 전면에 터널 절연막(12)을 형성한다. 이 형성 조건은 제2 실시예에서 개시한 조건에 따른다. Next, in Fig. 36, the lower electrode wiring 11 is anodized to form a tunnel insulating film 12 on the entire surface. This formation condition is based on the conditions disclosed in the second embodiment.

도 37에서는, 상부 전극 급전 배선(16)과 제2 층간 절연막 하층(14a) 및 제2 층간 절연막 상층(14b)을 성막한다. In FIG. 37, the upper electrode feed wiring 16, the second interlayer insulating film lower layer 14a, and the second interlayer insulating film upper layer 14b are formed.

본 실시예에서는, 제2 층간 절연층(14)을 2층 구조로 하였다. 이것은, 제2 층간 절연층(14)의 단부에서 상부 전극(13)이 피복 불량을 일으켜 단선하지 않도록, 순경사 형상 즉 완만한 경사 형상을 갖게 하기 위해서이다. 이 경사 형상의 가공에는, 드라이 에칭 시에 마스크재와 피에칭재의 속도비를 1보다 크게 하면 된다. In this embodiment, the second interlayer insulating layer 14 has a two-layer structure. This is because the upper electrode 13 has a net inclined shape, that is, a gentle inclined shape, so that the upper electrode 13 does not cause a coating failure at the end of the second interlayer insulating layer 14 and causes disconnection. What is necessary is just to make the speed ratio of a mask material and a to-be-etched material larger than 1 for this inclined process.

여기서는, 제2 층간 절연막 상층(14b)을 마스크재로 하여, 에칭 속도차를 이용하여 경사 구조를 도입하였다. 그러나, 이 밖에도 제2 층간 절연막 상층(14b) 대신에, 마스크재로서 통상의 레지스트 패턴을 이용하고, 에칭 조건(가스 조성 등)을 조정하여 동일한 목적을 달성하는 것도 가능한 것은 물론이다. Here, the inclined structure was introduced using the etching rate difference using the second interlayer insulating film upper layer 14b as a mask material. However, of course, instead of the second interlayer insulating film upper layer 14b, it is also possible to use a common resist pattern as a mask material, and to adjust the etching conditions (gas composition and the like) to achieve the same purpose.

제2 층간 절연층(14)으로서는, Al이나 그 양극 산화막에 대하여 선택 에칭할 수 있는 절연막 재료가 특히 바람직하다. 예를 들면 CF4를 이용한 드라이 에칭할 수 있는 Si 산화물이나 Si 질화물 등의 절연막 재료를 이용하는 것이 바람직하다. CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은 하부 전극의 Al이나 Al 합금, 및 그 양극 산화막에 대하여, Si 산화물이나 Si 질화물을 높은 선택비로 에칭할 수 있다. As the second interlayer insulating layer 14, an insulating film material that can be selectively etched against Al or its anodization film is particularly preferable. For example, to use a dry etching insulating material such as Si oxides, Si nitrides capable of using CF 4 is preferred. In the dry etching method using a fluoride etching gas such as CF 4 , Si oxide or Si nitride can be etched at a high selectivity to Al, an Al alloy of the lower electrode, and the anodized film thereof.

여기서는, 제2 층간 절연층 하층(14a)으로서 Si 산화물을 이용하고, 그 막 두께는 박막형 전자 소스의 구동 전압 Vd(본 실시예에서는 5∼10V)나 절연층(12)의 화성 전압 VA(본 실시예에서는 6V)로 절연 파괴되지 않는 충분한 막 두께로 한다. 본 실시예에서는 200㎚(내전압은 약 200V)로 하였다. 제2 층간 절연층 상층(14b)으로는, 질화 규소 SiNx가 바람직하다. 여기서는, 스퍼터법에 의해 SiOx, SiNx , Al 합금을 각각, 200㎚, 20㎚, 500㎚ 두께로 성막하였다. Al 합금의 성막 시, 기판 온도를 실온보다 높게 설정하여 Al 합금의 입자 직경을 크게 하여 저항율을 내리는 것도 가능하다. Here, Si oxide is used as the second interlayer insulating layer lower layer 14a, and the film thickness is the driving voltage Vd (5 to 10V in this embodiment) of the thin film type electron source or the formation voltage VA of the insulating layer 12 (main In the embodiment, the film thickness is sufficient to prevent breakdown at 6V). In the present Example, it was set to 200 nm (withstand voltage of about 200 V). As the second interlayer insulating layer upper layer 14b, silicon nitride SiN x is preferable. Here, SiO x , SiN x , and Al alloys were formed into a film by 200 nm, 20 nm, and 500 nm, respectively, by a sputtering method. In forming the Al alloy, it is also possible to set the substrate temperature higher than room temperature to increase the particle diameter of the Al alloy to lower the resistivity.

도 38에서는, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정에 의해 상부 전극 급전 배선(16)을 하부 전극(11)과는 직교하는 방향으로 스트라이프 형상으로 가공한다. 웨트 에칭에는, 예를 들면, Al 합금에 대해서는 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 사용한다. 이 때 제2 층간 절연층(14)은 에칭 스토퍼의 역할을 담당하기 때문에, 상기 웨트 에칭액에 의한 하부 전극(11)에의 손상은 무시할 수 있다. In FIG. 38, the upper electrode feeding wiring 16 is processed into a stripe shape in a direction orthogonal to the lower electrode 11 by a photolithography step and an etching step. For wet etching, for example, a mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid is used for the Al alloy. At this time, since the second interlayer insulating layer 14 plays the role of an etching stopper, damage to the lower electrode 11 by the wet etching liquid can be ignored.

도 39에서는 표면 보호막(17)을 형성한다. 표면 보호막(17)은, 예를 들면 반도체 소자 등에서 절연막으로서 일반적으로 이용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 즉, 표면 보호막(17)의 재료로서는, SiO, SiO2, 인규산 글래스나 붕규산 글래스 등의 글래스류, Si3N4, Al2O3, 폴리이미드 등을 이용할 수 있다. In FIG. 39, a surface protective film 17 is formed. As the surface protective film 17, what is generally used as an insulating film in a semiconductor element etc. can be used, for example. That is, as the material of the surface protective film 17, it is possible to use a SiO, SiO 2, phosphorus acid such as a glass or borosilicate glass stream of glass, Si 3 N 4, Al 2 O 3, polyimide or the like.

또한, 이 성막법으로서는, 스퍼터링법, 진공 증착법, 화학 기상 성장법, 도포법 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, SiO2, Al2O3, Si3N 4 등의 성막에는 스퍼터링법이나 화학 기상 성장법, SiO2의 성막에는 진공 증착법, 인규산 글래스나 붕규산 글래스 등의 글래스류나 폴리이미드는 도포법 등을 이용할 수 있다. As the film forming method, a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, a coating method, or the like can be used. For example, sputtering or chemical vapor deposition is used for film formation such as SiO 2 , Al 2 O 3 , Si 3 N 4, and glass or polyimide such as vacuum vapor deposition, phosphoric silicate glass or borosilicate glass is applied to film formation of SiO 2 . Law and the like.

본 실시예에서는, 표면 보호막 하층(17a)에 Si3N4를, 표면 보호막 상층(17b)에는 SiO2로 이루어지는 다층막을 사용하고, 그 막 두께는 각각 300㎚로 하였다. 이 표면 보호막(17)은, 상부 전극(13)을 화소마다 분리시킴과 함께, 패널 디스플레이가 완성된 단계에서는, 전자 소스 기판과 형광면 기판의 접합 간격을 규정하는 지주에 걸리는 대기압으로부터 전자 소스 소자를 보호하는 역할이 있다. In this embodiment, a multilayer film made of Si 3 N 4 is used as the lower surface protective film 17a and SiO 2 is used as the upper surface protective film 17b, and the film thickness is 300 nm. The surface protective film 17 separates the upper electrode 13 from pixel to pixel, and at the stage where the panel display is completed, the surface protection film 17 separates the electron source element from the atmospheric pressure applied to the post which defines the bonding interval between the electron source substrate and the fluorescent surface substrate. There is a role to protect.

도 40에서는, 전자 방출부를 열기 위해, 포토리소그래피와 드라이 에칭에 의해 표면 보호막(17)의 일부를 개구한다. 드라이 에칭의 가스에는 CF4와 O2의 혼합 가스가 바람직하다. CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은, 표면 보호막(17)의 SiO2나 Si3N4막을 상부 전극 급전 배선(16)의 Al 합금에 대하여 높은 선택비로 에칭하기 때문에, 상부 전극 급전 배선 상층(16b)을 스토퍼막으로 하여 표면 보호막(17)만을 가공하는 것이 가능하다. In FIG. 40, a part of the surface protective film 17 is opened by photolithography and dry etching to open the electron emission section. As a gas of dry etching, a mixed gas of CF 4 and O 2 is preferable. The dry etching method using a fluoride-based etching gas such as CF 4 etches the SiO 2 or Si 3 N 4 film of the surface protective film 17 with a high selectivity with respect to the Al alloy of the upper electrode feed wiring 16, so that the upper electrode It is possible to process only the surface protection film 17 by using the feeder wiring upper layer 16b as a stopper film.

이에 덧붙여, 본 실시예에서는, 표면 보호막(17)을 구성하는 2개의 막(표면 보호막 하층(17a)과 표면 보호막 상층(17b))은, 각각 서로 다른 속도로 에칭을 받기 때문에, 층간 절연막 하층(17a)이 보다 큰 사이드 에칭을 받아, 이 부분에 "차양" 구조가 형성된다. In addition, in this embodiment, since the two films constituting the surface protective film 17 (the lower surface protective film 17a and the upper surface protective film 17b) are etched at different rates, respectively, the interlayer insulating film lower layer ( 17a) is subjected to a larger side etch so that a "shade" structure is formed in this portion.

도 41에서는, 포토리소그래피에 의해 레지스트 패턴을 부여하고, 상술한 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 사용하여 전자 방출부의 상부 전극 급전 배선 상층(16)을 제거한다. 이 때, 전자 방출부에서 후에 형성되는 상부 전극(13)과의 전기적인 접속을 도모하기 위해, 박리를 수반하면서 에칭이 진행되도록, 레지스트의 경화 온도를 통상보다 내려 밀착력을 떨어뜨렸다. 이에 의해, 상부 전극 급전 배선(16)의 단부에는, 순경사 형상 즉 매우 완만한 테이퍼(테이퍼각이 10도 이하)가 생겼다. In FIG. 41, a resist pattern is applied by photolithography, and the upper electrode feed wiring upper layer 16 of the electron emission portion is removed using the above-described mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid. At this time, in order to achieve electrical connection with the upper electrode 13 formed later in the electron emission section, the curing temperature of the resist was lowered than usual so that the etching proceeded with peeling, and the adhesion strength was lowered. As a result, a net inclined shape, i.e., a very gentle taper (taper angle of 10 degrees or less), was formed at the end portion of the upper electrode feed wiring 16.

도 42에서, 포토리소그래피 공정, CF4와 O2의 혼합 가스를 이용한 드라이 에 칭 공정에 의해 제2 층간 절연막 상층(14b)의 SiNx와 제2 층간 절연막 하층(14a)의 SiOx를 드라이 에칭하여 전자 방출부를 개구한다. CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은 제2 층간 절연층(14)을, Al 합금의 양극 산화막으로 이루어지는 터널 절연막(12)에 대하여 높은 선택비로 에칭하기 때문에, 터널 절연막(12)에의 손상을 적게 할 수 있다. In Figure 42, the photolithography process, CF 4 and SiN x in the second interlayer insulating film upper layer (14b) by the called process to dry using a mixed gas of O 2, a second dry-etching the SiO x of the interlayer insulating film lower layer (14a) To open the electron emission section. In the dry etching method using a fluoride etching gas such as CF 4 , the second insulating interlayer 14 is etched at a high selectivity with respect to the tunnel insulating film 12 made of an Al alloy anodized film. You can reduce the damage to.

또한, 통상의 조건 하에서는, 제2 층간 절연막 상층(14b)의 SiNx가 제2 층간 절연막 하층(14a)의 SiOx보다 빠르게 에칭되기 때문에, 완만한 경사 형상이 부여된다. 노출된 터널 절연막(12)에는 재차 양극 산화를 실시하여, 가공에 의한 손상을 수복한다. Further, under normal conditions, since the SiN x of the second interlayer insulating film 14b is etched faster than SiO x of the second interlayer insulating film 14a, a gentle inclined shape is provided. The exposed tunnel insulating film 12 is again anodized to repair damage caused by processing.

마지막으로, 도 43에서, 상부 전극막(13)을 형성하여 전자 소스 기판이 완성된다. 상부 전극막(13)의 성막은 스퍼터로 행한다. 상부 전극(13)으로서는, 예를 들면, Ir, Pt, Au의 적층막을 이용하고, 각각의 막 두께는 수㎚로 한다. 이 때, 상부 전극(13)은 상술한 "차양"부에서 피복 불량을 일으켜, 화소마다 분리된다. 이에 의해 포토리소그래피 등에 기인하는 상부 전극이나 터널 절연막(12)에의 부수적인 오염이나 가공 손상을 회피할 수 있다. Finally, in FIG. 43, the upper electrode film 13 is formed to complete the electron source substrate. The upper electrode film 13 is formed by sputtering. As the upper electrode 13, for example, a laminated film of Ir, Pt, Au is used, and each film thickness is several nm. At this time, the upper electrode 13 causes poor coating in the above-mentioned "shade" portion, and is separated for each pixel. As a result, incidental contamination or processing damage to the upper electrode or the tunnel insulating film 12 due to photolithography or the like can be avoided.

본 실시예의 구조에는, 상술한 제1 실시예∼제3 실시예에서의 두꺼운 양극 산화막으로 이루어지는 제1 층간 절연층이 없다. 양극 산화막 형성 공정을 줄이기 위해, 제조 공정의 간략화에 유리한 소자 구조라고 할 수 있다. In the structure of this embodiment, there is no first interlayer insulating layer made of a thick anodized film in the first to third embodiments described above. In order to reduce the anodic oxide film forming process, it can be said to be an element structure that is advantageous for the simplification of the manufacturing process.

본 실시예의 구조를 갖는 전자 소스 기판과 형광면 기판을 접합하여 냉음극 형 플랫 패널 디스플레이를 구성한 결과, 화소 결함의 발생을 저감하여 신뢰성을 향상시킨 냉음극형 플랫 패널 디스플레이가 얻어졌다. As a result of bonding the electron source substrate and the fluorescent surface substrate having the structure of this embodiment to form a cold cathode flat panel display, a cold cathode flat panel display with reduced occurrence of pixel defects and improved reliability was obtained.

다음으로, 본 발명에 따른 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 다른 구성예에 대하여 도 44∼도 48을 참조하여 설명한다. Next, another structural example of the cold cathode flat panel display according to the present invention will be described with reference to FIGS. 44 to 48.

도 44는 본 발명의 제2 실시예의 박막형 전자 소스를 이용한 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 전자 소스 기판의 구조를 설명하는 모식도이다. 전자 소스 기판의 박막형 전자 소스는 MIM형 전자 소스이다. 또한, 제2 실시예∼제4 실시예에서 설명한 박막형 전자 소스를 갖는 전자 소스 기판에 대해서도 마찬가지이다. Fig. 44 is a schematic diagram illustrating the structure of an electron source substrate of a cold cathode flat panel display using the thin film type electron source of the second embodiment of the present invention. The thin film type electron source of an electron source substrate is a MIM type electron source. The same applies to the electron source substrate having the thin film type electron source described in the second to fourth embodiments.

도 44에서, 상기 각 실시예와 동일한 참조 부호는 동일 기능 부분에 대응한다. In Fig. 44, the same reference numerals as those in the above embodiments correspond to the same functional parts.

우선, 제2 실시예의 방법에 따라 기판(10) 상에 MIM형 전자 소스를 제작한다. 여기서는, (3×3) 도트의 MIM형 전자 소스 기판의 평면도와 그 단면도로 설명한다. 단, 실제로는 표시 도트 수에 대응한 수의 MIM형 전자 소스 매트릭스를 형성한다. 제1 실시예 내지 제4 실시예에서는 설명하지 않았지만, MIM형 전자 소스 매트릭스를 표시 장치에 사용하는 경우, 하부 전극(11), 상부 전극 급전 배선(16)의 전극 단부는 후술하는 구동 회로와의 접속을 위해 전극면을 노출해 두어야만 한다. First, a MIM electron source is fabricated on the substrate 10 according to the method of the second embodiment. Here, the plan and the cross-sectional view of the MIM type electron source substrate of (3x3) dots will be described. In practice, however, a number of MIM type electron source matrices corresponding to the number of display dots are formed. Although not described in the first to fourth embodiments, when the MIM type electron source matrix is used in the display device, the electrode ends of the lower electrode 11 and the upper electrode feed wiring 16 are connected to the driving circuit described later. The electrode surface must be exposed for the connection.

도 45는 본 발명의 냉음극형 플랫 패널 디스플레이를 구성하는 형광면 기판의 일례를 설명하는 모식도이다. 참조 부호 110은 형광면 기판을 구성하는 면판, 참조 부호 111은 적색 형광체, 참조 부호 112는 녹색 형광체, 참조 부호 113은 청 색 형광체, 참조 부호 114는 메탈백, 참조 부호 120은 블랙 매트릭스이다. 도 45에 도시한 형광면 기판의 제조 방법을 설명한다. It is a schematic diagram explaining an example of the fluorescent surface board | substrate which comprises the cold cathode flat panel display of this invention. Reference numeral 110 denotes a face plate constituting a fluorescent surface substrate, reference numeral 111 denotes a red phosphor, reference numeral 112 a green phosphor, reference numeral 113 a blue phosphor, reference numeral 114 a metal back, and reference numeral 120 a black matrix. The manufacturing method of the fluorescent surface substrate shown in FIG. 45 is demonstrated.

면판(110)에는 투광성의 글래스 등을 이용한다. 우선, 패널 디스플레이의 콘트라스트를 향상시킬 목적으로 면판(110)에 블랙 매트릭스(120)를 형성한다. 이 블랙 매트릭스(120)는 다음과 같이 하여 형성한다. 면판(110)에 PVA(폴리비닐알콜)과 중크롬산암모늄을 혼합한 용액을 면판(110)에 도포하고, 블랙 매트릭스(120)를 형성하고자 하는 부분 이외에 자외선을 조사하여 감광시킨 후, 미감광 부분을 제거하며, 거기에 흑연 분말을 녹인 용액을 도포하고, PVA를 리프트오프(박리)함으로써 형성한다. Translucent glass or the like is used for the face plate 110. First, the black matrix 120 is formed on the face plate 110 for the purpose of improving the contrast of the panel display. This black matrix 120 is formed as follows. The surface plate 110 is coated with a solution containing a mixture of PVA (polyvinyl alcohol) and ammonium dichromate on the surface plate 110, and irradiated with ultraviolet light in addition to the portion to form the black matrix 120, the unsensitized portion is It removes, and apply | coats the solution which melt | dissolved graphite powder there, and forms by lifting-off (peeling) PVA.

다음으로, 적색 형광체(111)를 형성한다. 적색의 형광체 입자에 PVA와 중 크롬산암모늄을 혼합한 수용액을 면판(110) 상에 도포하고, 적색의 형광체를 형성하는 부분에 자외선을 조사하여 감광시킨 후, 미감광 부분을 유수로 제거한다. Next, the red phosphor 111 is formed. An aqueous solution obtained by mixing PVA and ammonium bichromate in red phosphor particles is applied onto the face plate 110, and irradiated with ultraviolet rays to a portion forming the red phosphor, and then the unsensed portion is removed with running water.

이와 같이 하여 적색 형광체(111)를 패턴화한다. 이 패턴은 도 45에 도시한 바와 같은 스트라이프 형상으로 패턴화한다. 마찬가지로 하여, 녹색 형광체(112)와 청색 형광체(113)를 형성한다. In this way, the red phosphor 111 is patterned. This pattern is patterned into a stripe shape as shown in FIG. Similarly, the green phosphor 112 and the blue phosphor 113 are formed.

형광체로서는, 예를 들면 적색에 Y2O2S : Eu(P22-R)를, 녹색에 ZnS : Cu, Al(P22-G)를, 청색에 ZnS : Ag(P22-B)를 이용할 수 있다. As the phosphor, for example, Y 2 O 2 S: Eu (P22-R) in red, ZnS: Cu, Al (P22-G) in green, and ZnS: Ag (P22-B) in blue can be used. .

3색의 형광체를 형성한 후, 이들 형광체를 피복하여 니트로셀룰로스 등을 형성하여 필밍막을 실시하고, 또한 그 위를 피복하여 면판(110) 전체에 Al을 막 두께 75㎚ 정도의 막 두께로 증착하여 메탈백(114)으로 한다. 이 메탈백(114)은 가속 전극(양극)으로서 기능한다. 그 후, 면판(110)을 대기 중 400℃ 정도로 가열하여 필밍막이나 PVA 등의 유기물을 가열 분해한다. 이와 같이 하여 형광면 기판 즉 표시측 기판이 완성된다. After forming three-color phosphors, the phosphors were coated to form nitrocellulose or the like to form a film, and then the Al was deposited on the entire face plate 110 to a thickness of about 75 nm. A metal bag 114 is used. This metal back 114 functions as an acceleration electrode (anode). Thereafter, the face plate 110 is heated to about 400 ° C. in the air to thermally decompose organic substances such as a film or PVA. In this manner, the fluorescent surface substrate, that is, the display side substrate, is completed.

도 46은 도 44에 도시한 전자 소스 기판과 도 45에 도시한 형광면 기판을 접합한 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 구성의 설명도로서, 도 46의 (a)는 도 45의 A-A' 단면에 상당하는 모식 단면도, 도 46의 (b)는 동일하게 도 45의 B-B' 단면에 상당하는 모식 단면도이다. Fig. 46 is an explanatory diagram of a configuration of a cold cathode flat panel display in which the electron source substrate shown in Fig. 44 and the fluorescent surface substrate shown in Fig. 45 are bonded, and Fig. 46 (a) corresponds to the AA ′ cross section of Fig. 45. 46B is a schematic sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along line BB 'of FIG. 45.

도 45에서 설명한 형광면 기판(110)과 전자 소스 기판(10)을 스페이서(30)를 개재하여, 주위의 프레임(116)을 프릿 글래스(115) 등의 접착제를 이용하여 밀봉 부착한다. 형광면 기판의 면판(110)과 전자 소스 기판의 기판(10) 사이의 거리는 1∼3㎜ 정도로 되도록 스페이서(30)의 높이를 설정한다. 스페이서(30)는, 예를 들면 글래스판 또는 세라믹스판을 이용하고, 이것을 상부 전극 급전 배선(16) 상에 배치한다. The fluorescent surface substrate 110 and the electron source substrate 10 described with reference to FIG. 45 are sealed and attached to the surrounding frame 116 using an adhesive such as a frit glass 115 through the spacer 30. The height of the spacer 30 is set so that the distance between the face plate 110 of the fluorescent surface substrate and the substrate 10 of the electron source substrate is about 1 to 3 mm. The spacer 30 uses a glass plate or a ceramic plate, for example, and arranges this on the upper electrode feeding wiring 16.

이 스페이서(30)를 형광면 기판(110)에 갖는 블랙 매트릭스(120)의 아래에 배치함으로써, 스페이서(3)는 형광체의 발광을 저해하지 않는다. By arranging the spacer 30 under the black matrix 120 having the fluorescent surface substrate 110, the spacer 3 does not inhibit the light emission of the phosphor.

여기서는, 설명을 위해, 적색, 녹색, 청색으로 발광하는 도트마다, 즉 모든 상부 전극 급전 배선(16)의 상방에 스페이서(30)를 세우고 있지만, 실제로는 기계 강도가 견디는 범위에서, 스페이서(30)의 수(밀도)를 줄여, 대체로 1㎝ 간격 정도로 세우면 된다. Here, for the sake of explanation, the spacer 30 is placed for each dot which emits red, green, and blue light, i.e., above all the upper electrode feed wirings 16, but the spacer 30 is actually in a range that withstands mechanical strength. What is necessary is just to reduce the number (density) of and to make it stand about 1 cm apart.                 

도 46에서는 스페이서(30)를 한 방향으로 병설한 판 형상 스페이서로서 나타내고 있지만, 이 대신에 지주 형상의 스페이서, 혹은 격자 형상의 스페이서를 사용하여 형광면 기판(110)과 전자 소스 기판(10)을 조립할 수 있다. 형광면 기판(110), 전자 소스 기판(10) 혹은 프레임(116)에는 배기관(도시 생략)이 설치되고, 또한 표시 영역을 피한 위치에 겟터재가 수용된다. In FIG. 46, the spacer 30 is shown as a plate-shaped spacer provided in one direction. Instead, the fluorescent surface substrate 110 and the electron source substrate 10 can be assembled using a post-shaped spacer or a lattice-shaped spacer. Can be. An exhaust pipe (not shown) is provided in the fluorescent surface substrate 110, the electron source substrate 10, or the frame 116, and the getter material is accommodated in a position avoiding the display area.

형광면 기판(110)과 전자 소스 기판(10)을 프레임(116)으로 밀봉 부착한다. 이 밀봉 부착은 프릿 글래스(115)를 이용하는 것이 바람직하다. 밀봉 부착한 후, 밀봉 부착된 내부를 도시하지 않은 배기관을 통해 10-7Torr 정도의 진공에 배기하고, 완전히 밀봉한다. 완전히 밀봉한 후, 겟터재를 활성화하여, 밀봉 부착된 내부를 고진공으로 유지한다. 예를 들면, Ba를 주성분으로 하는 증발형의 겟터재의 경우, 고주파 유도 가열 등에 의해 겟터재를 증발시켜 겟터막을 형성한다. 또한, Zr을 주성분으로 하는 비증발형 겟터재를 이용해도 된다. 이와 같이 하여, MIM형 전자 소스를 이용한 냉음극형 플랫 패널 디스플레이가 완성된다. The fluorescent surface substrate 110 and the electron source substrate 10 are hermetically attached to the frame 116. It is preferable to use the frit glass 115 for this sealing adhesion. After sealing is attached, the sealed inside is evacuated to a vacuum of about 10 −7 Torr through an exhaust pipe (not shown) and completely sealed. After the complete sealing, the getter material is activated to maintain the sealed interior at high vacuum. For example, in the case of an evaporation type getter material containing Ba as a main component, the getter material is evaporated by high frequency induction heating to form a getter film. Moreover, you may use the non-evaporable getter material which has Zr as a main component. In this manner, a cold cathode flat panel display using a MIM electron source is completed.

상기의 냉음극형 플랫 패널 디스플레이에서는, 면판(110)과 기판(10)간의 거리는 1∼3㎜ 정도로 길기 때문에, 메탈백(114)에 인가하는 가속 전압을 1∼10KV로 고전압으로 할 수 있다. 따라서, 형광체에는 상술한 바와 같은 음극선관(CRT)용의 형광체를 사용할 수 있다. In the above-mentioned cold cathode flat panel display, since the distance between the face plate 110 and the board | substrate 10 is about 1-3 mm long, the acceleration voltage applied to the metal back 114 can be made into high voltage at 1-10KV. Therefore, the phosphor for cathode ray tube (CRT) as described above can be used as the phosphor.

도 47은 본 발명에 따른 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 구동계의 일례를 설명하는 회로 결선도, 도 48은 도 47의 구동계에서의 구동 전압 파형도이다. 도 47에서, 하부 전극(11)은 주사선 구동 회로(40)에 결선되며, 상부 전극 급전 배선(16)은 신호선 구동 회로(50)에 결선된다. 설명의 간단화를 위해, 도 47에는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 표시 영역을 (3×3) 화소로 나타내고, 주사선 구동 회로(40)는 주사선 급전 회로 S1, S2, S3을 갖고, 신호선 구동 회로(50)는 신호선 급전 회로 D1, D2, D3을 갖는다. FIG. 47 is a circuit connection diagram illustrating an example of a drive system of a cold cathode flat panel display according to the present invention, and FIG. 48 is a drive voltage waveform diagram in the drive system of FIG. 47. In FIG. 47, the lower electrode 11 is connected to the scan line driver circuit 40, and the upper electrode feed wiring 16 is connected to the signal line driver circuit 50. For simplicity of explanation, the display area of the cold cathode flat panel display is shown as (3 × 3) pixels in FIG. 47, and the scan line driver circuit 40 has the scan line feed circuits S1, S2, and S3, and the signal line driver circuit. Reference numeral 50 has signal line power supply circuits D1, D2, and D3.

따라서, 여기서는 m=3, n=3인 (m×n) 화소로 구성되며, 주사선 구동 회로(40)는 주사선 급전 회로 Sm(m=1, 2, 3)으로, 신호선 구동 회로(50)는 신호선 급전 회로 Dn(n=1, 2, 3)으로 구성된다. Therefore, here, it is composed of (m × n) pixels with m = 3 and n = 3, and the scan line driver circuit 40 is the scan line feed circuit Sm (m = 1, 2, 3), and the signal line driver circuit 50 is It consists of a signal line power supply circuit Dn (n = 1, 2, 3).

화소는 m번째의 상부 전극 급전 배선(16)에 연결된 주사선 급전 회로 Sm과 n번째의 하부 전극(11)에 연결된 신호선 급전 회로 Dn의 교점에 위치하는 화소는, 좌표 (m, n)으로 표시된다. 메탈백(114)에는 전원 회로(60)로부터 1∼10KV 정도의 직류 가속 전압이 항상 인가된다. The pixel is located at the intersection of the scan line power supply circuit Sm connected to the mth upper electrode power supply wiring 16 and the signal line power supply circuit Dn connected to the nth lower electrode 11 by coordinates (m, n). . A DC acceleration voltage of about 1 to 10 KV is always applied to the metal back 114 from the power supply circuit 60.

도 48을 참조하여 도 47의 회로에서 발생하는 전압 파형의 일례를 설명한다. 시각 t0에서는 어느 전극도 전압 제로이기 때문에 전자는 방출되지 않으며, 형광체는 발광하지 않는다. 시각 t=t1에서, 하부 전극 배선(11)에 접속하는 주사선 급전 회로 S1에만 -V1로 되는 전압을 걸고, 상부 전극 급전 배선(16)에 접속하는 신호선 급전 회로 D2, D3에는 V2로 되는 전압을 인가한다. An example of the voltage waveform generated in the circuit of FIG. 47 will be described with reference to FIG. 48. At time t0, since neither electrode has voltage zero, electrons are not emitted and the phosphor does not emit light. At time t = t1, the voltage of -V1 is applied only to the scan line power supply circuit S1 connected to the lower electrode wiring 11, and the voltage of V2 is applied to the signal line power supply circuits D2 and D3 connected to the upper electrode power supply wiring 16. Is authorized.

좌표 (1, 2)의 화소와 좌표 (1, 3)의 화소에서, 하부 전극(11)과 상부 전극 급전 배선(16)간에는 (V1+V2)로 되는 전압이 인가되기 때문에, (V1+V2)를 전자 방출 개시 전압 이상으로 설정해 두면, 이들의 MIM형 전자 소스로부터는 전자가 진공 중으로 방출된다. 방출된 전자는, 형광면 기판의 메탈백(114)에 인가된 1∼10KV 정도의 가속 전압에 의해 가속된 후, 형광체에 입사하여 이것을 여기하여, 발광시켜 점등시킨다. In the pixel at the coordinates (1, 2) and the pixel at the coordinates (1, 3), a voltage of (V1 + V2) is applied between the lower electrode 11 and the upper electrode feeding wiring 16, so that (V1 + V2). ) Is set above the electron emission start voltage, electrons are released into the vacuum from these MIM type electron sources. The emitted electrons are accelerated by an acceleration voltage of about 1 to 10 KV applied to the metal back 114 of the fluorescent surface substrate, and then enter the phosphor, excite it, emit light, and light it.

마찬가지로, 시각 t=t2에서, 하부 전극 배선(11)에 접속하는 주사선 급전 회로 S2에만 -V1로 되는 전압을 걸고, 상부 전극 급전 배선(16)에 접속하는 신호선 급전 회로 D3에 V2로 되는 전압을 인가하면, 좌표 (2, 3)의 화소가 점등한다. Similarly, at time t = t2, only the scan line power supply circuit S2 connected to the lower electrode wiring 11 is energized to -V1, and the voltage line V2 is applied to the signal line power supply circuit D3 connected to the upper electrode power supply wiring 16. When applied, the pixels at coordinates (2, 3) light up.

이와 같이 하여, 하부 전극 배선(11)에 인가하는 전압 신호를 변화시킴으로써 원하는 주사선을 선택하고, 상부 전극 급전 배선(16)에의 인가 전압 V2의 크기를 적절하게 변화시킴으로써 계조 표현을 행하는, 소위 선순차 구동 방식의 화상 표시가 가능하게 된다. In this way, the so-called linear sequence which selects a desired scanning line by changing the voltage signal applied to the lower electrode wiring 11 and performs gradation expression by appropriately changing the magnitude of the applied voltage V2 to the upper electrode feeding wiring 16 is performed. Image display of the driving method is enabled.

시각 t=t5에서, 터널 절연막(12) 내에 축적되는 전하를 개방하기 위한 반전 전압의 인가를 행한다. 즉, 하부 전극 배선(11) 모두에 전압 V3을 가하고, 동시에 모든 상부 전극 급전 배선(16)에 0V를 인가한다. At time t = t5, an inversion voltage for applying the charge accumulated in the tunnel insulating film 12 is applied. That is, voltage V3 is applied to all the lower electrode wirings 11, and 0V is applied to all the upper electrode feeding wirings 16 at the same time.

또한, 여기서는 개시하지 않은 다른 전자 소스, 예를 들면 MIS형 혹은 탄도 전도(BSD)형 등의 열 전자형 전자 소스에 대해서도, 상술한 의론을 그대로 적용시킬 수 있다. In addition, the above-described argument can also be applied directly to other electron sources not disclosed herein, for example, thermal electron electron sources such as MIS type or ballistic conduction (BSD) type.

즉, 상부 전극 급전 배선과 하부 전극 배선의 타임 제로의 절연 불량을 방지하기 위해서는, 열 산화와 퇴적법 등, 성막법이 서로 다른 복수의 절연막을 중첩시킨 층간 절연막을 배비하는 것이 유효하다. That is, in order to prevent the insulation failure of time zero of an upper electrode feeding wiring and a lower electrode wiring, it is effective to arrange | position the interlayer insulation film which laminated | stacked several insulating films from which film-forming methods, such as thermal oxidation and a deposition method, differ.

이에 덧붙여, 상기 복수의 절연막 내에, 퇴적법에 의해 형성한 절연막의 개 구부로써, 전자 방출 영역을 규정하는 것은, 국소 산화에 수반하여 반도체에 발생하는 댕글링 본드나 결정 결함을 회피할 수 있기 때문에, 열 전자 주입에 대한 터널 절연막의 경시적 절연 파괴 내성이 우수한, 신뢰성 있는 플랫 패널 디스플레이를 제공할 수 있다. In addition, defining the electron emission region as the opening of the insulating film formed by the deposition method in the plurality of insulating films can avoid dangling bonds or crystal defects occurring in the semiconductor due to local oxidation. It is possible to provide a reliable flat panel display having excellent resistance to breakdown of the tunnel over time to hot electron injection.

다음으로, 본 발명의 제5 실시예에 대하여, 도 49∼도 62를 참조하여 설명한다. 도 49는 본 발명에 따른 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 제5 실시예를 설명하는 전자 소스 기판의 전자 방출부를 모식적으로 설명하는 주요부 단면도이다. 도면에서, 참조 부호 10은 기판, 참조 부호 11은 하부 전극, 참조 부호 12는 터널 절연막, 참조 부호 13은 상부 전극, 참조 부호 14는 제1 층간 절연층, 참조 부호 15는 제2 층간 절연층, 참조 부호 16은 상부 전극 급전 배선이며 참조 부호 16a는 상부 전극 급전 배선 하층, 참조 부호 16b는 상부 전극 급전 배선 상층을 나타낸다. 또한, 참조 부호 17은 표면 보호층이다. Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 49 to 62. FIG. Fig. 49 is a sectional view of principal parts, schematically illustrating an electron emitting portion of an electron source substrate for explaining a fifth embodiment of a cold cathode flat panel display according to the present invention. In the drawings, reference numeral 10 denotes a substrate, reference numeral 11 denotes a lower electrode, reference numeral 12 denotes a tunnel insulating film, reference numeral 13 denotes an upper electrode, reference numeral 14 denotes a first interlayer insulating layer, reference numeral 15 denotes a second interlayer insulating layer, Reference numeral 16 denotes an upper electrode feed wiring, reference numeral 16a denotes an upper layer of the upper electrode feed wiring, and reference numeral 16b denote an upper layer of the upper electrode feed wiring. Reference numeral 17 is a surface protective layer.

본 실시예에서는, 상부 전극 급전 배선(16)의 아래에 제2 층간 절연층(15)을 형성하고, 제1 층간 절연층(14)에 결함이 있는 경우라도 내전압성을 확보할 수 있도록 구성한 것이다. 제2 층간 절연층(15)은, 구동 전압 Vd나 상부 전극 급전 배선(16)의 형성 후의 실시되는 양극 산화 중에 인가되는 화성 전압 VA에 의한 제1 층간 절연층(14)의 절연 파괴를 방지할 수 있도록 한 것이다. In this embodiment, the second interlayer insulating layer 15 is formed under the upper electrode feed wiring 16, and the voltage resistance is ensured even when the first interlayer insulating layer 14 is defective. . The second interlayer insulating layer 15 can prevent dielectric breakdown of the first interlayer insulating layer 14 due to the chemical conversion voltage VA applied during the anodic oxidation performed after the driving voltage Vd or the upper electrode feed wiring 16 is formed. I would have to.

본 실시예의 전자 소스 기판의 제조 방법을 도 50∼도 59를 참조하여 설명한다. 또한, 도 50∼도 59에서, (a)는 평면도, (b)는 (a)의 A-A' 단면도, (c)는 (a)의 B-B' 단면도를 도시한다. The manufacturing method of the electron source substrate of this embodiment is demonstrated with reference to FIGS. 50-59, (a) is a top view, (b) is A-A 'sectional drawing of (a), (c) is B-B' sectional drawing of (a).                 

우선, 도 50에 도시한 바와 같이, 글래스 등의 절연성의 기판(10) 상에 하부 전극(11)으로 되는 금속막을 성막한다. 이 금속막의 재료로서는, Al이나 Al 합금을 이용한다. 하부 전극(11)으로 되는 금속막에 Al이나 Al 합금을 이용하는 것은, 양극 산화에 의해 양질의 절연막을 형성할 수 있기 때문이다. 여기서는, Nd를 2원자량% 도핑한 Al-Nd 합금을 이용하였다. First, as shown in FIG. 50, the metal film used as the lower electrode 11 is formed on insulating substrate 10, such as glass. Al or Al alloy is used as a material of this metal film. The use of Al or an Al alloy for the metal film serving as the lower electrode 11 is because a good insulating film can be formed by anodization. Here, the Al-Nd alloy which doped 2 atomic% of Nd was used.

이 성막에는, 예를 들면 스퍼터링법을 이용하고, 그 막 두께를 300㎚로 하였다. 성막 후, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정에 의해 스트라이프 형상의 하부 전극(11)을 형성한다. 에칭 처리에는, 예를 들면 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 이용한다. For this film formation, the film thickness was 300 nm using the sputtering method, for example. After the film formation, the stripe lower electrode 11 is formed by a photolithography step or an etching step. For example, a mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid is used for the etching treatment.

다음으로, 제1 층간 절연층(14), 터널 절연층(12)을 형성한다. 도 51에 도시한 바와 같이, 하부 전극(11) 상의 전자 방출부로 되는 부분을 레지스트막(19)으로 피복하고, 그 밖의 부분을 선택적으로 두껍게 양극 산화하여, 제1 층간 절연층(14)으로 한다. 이 때의 화성 전압을 100V로 하면, 두께가 약 136㎚인 제1 층간 절연층(14)이 형성된다. 다음으로, 도 52에 도시한 바와 같이, 레지스트막(19)을 제거하고, 나머지의 하부 전극(11)의 표면을 양극 산화한다. 이 때의 화성 전압을 6V로 하면, 하부 전극(11) 상에 두께가 약 10㎚인 터널 절연층(12)이 형성된다. Next, the first interlayer insulating layer 14 and the tunnel insulating layer 12 are formed. As shown in FIG. 51, the portion which becomes the electron emission part on the lower electrode 11 is covered with the resist film 19, and the other part is selectively thickly anodized to be the first interlayer insulating layer 14. . If the formation voltage at this time is 100 V, the first interlayer insulating layer 14 having a thickness of about 136 nm is formed. Next, as shown in FIG. 52, the resist film 19 is removed and the surface of the remaining lower electrode 11 is anodized. At this time, if the formation voltage is 6 V, the tunnel insulation layer 12 having a thickness of about 10 nm is formed on the lower electrode 11.

도 53에서, 상부 전극(13)에의 급전선으로 되는 상부 전극 급전 배선 하층(16a)과 제2 층간 절연층(15)을, 예를 들면 스퍼터링법 등으로 성막한다. 제2 층간 절연층(15)으로서는, 특히 Al이나 그 양극 산화막에 대하여 선택 에칭할 수 있 는 절연 재료가 바람직하다. 예를 들면, CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은, 하부 전극(11)의 Al이나 Al 합금, 및 그 양극 산화막에 대하여, Si 산화물이나 Si 질화물을 높은 선택비로 에칭할 수 있다. In FIG. 53, the upper electrode feed wiring lower layer 16a and the second interlayer insulating layer 15 serving as feed lines to the upper electrode 13 are formed by, for example, a sputtering method. As the second interlayer insulating layer 15, an insulating material which can be selectively etched with respect to Al or its anodization film is particularly preferable. For example, the dry etching method using a fluoride etching gas such as CF 4 can etch Si oxide or Si nitride at a high selectivity to Al, an Al alloy of the lower electrode 11, and an anodized film thereof. .

여기서는, 제2 층간 절연층(15)으로서 Si 산화물(여기서는, SiO2)을 이용하고, 막 두께는 박막 전자 소스의 구동 전압 Vd(본 실시예에서는 5∼10V)나 터널 절연층(12)의 화성 전압 VA(본 실시예에서는 6V)로 절연 파괴되지 않는 충분한 막 두께(본 실시예에서는 40㎚, 내전압은 약 40V)로 하였다. Here, Si oxide (SiO 2 in this case) is used as the second interlayer insulating layer 15, and the film thickness is the driving voltage Vd (5-10V in this embodiment) of the thin film electron source or the tunnel insulating layer 12. It was set as sufficient film thickness (40 nm in this Example, withstand voltage about 40V) which is not broken by the formation voltage VA (6V in this Example).

또한, 상부 전극 급전 배선층(16)에는 적층막을 이용하였다. 본 실시예에서는, 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 재료로서 텅스텐(W)을 이용하고, 상부 전극 급전 배선 상층(16b)의 재료로서 Al-Nd 합금을 이용하였다. 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 막 두께는, 상부 전극(13)이 해당 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 단차로 파선되지 않도록, 수㎚∼수10㎚ 정도로 얇게 하고, 상부 전극 급전 배선 상층(16b)은 급전을 충분히 확보하고, 표면 보호층(17)의 에칭 시의 스토퍼막으로 하기 위해, 수100㎚ 정도로 두껍게 성막한다. In addition, a laminated film was used for the upper electrode feed wiring layer 16. In this embodiment, tungsten (W) was used as the material of the upper electrode feed wiring lower layer 16a, and Al-Nd alloy was used as the material of the upper electrode feed wiring upper layer 16b. The film thickness of the upper electrode feed wiring lower layer 16a is made thin so that the upper electrode 13 is not broken by the step | step of the said upper electrode feed wiring lower layer 16a, about several nm-several 10 nm, and the upper electrode feed wiring upper layer The film 16b is thickly formed at about 100 nm in order to sufficiently secure the power supply and to form a stopper film during the etching of the surface protective layer 17.

계속해서, 도 54에 도시한 바와 같이, 포토 에칭 공정에 의해 상부 전극 급전 배선 상층(16b)과 상부 전극 급전 배선 하층(16a)을 하부 전극(11)에 대하여 직교하도록 가공하여 형성한다. 이 에칭은, 상부 전극 급전 배선 상층(16b)의 Al-Nd 합금에 대하여, 상기한 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 이용한 웨트 에칭을 실시한다. 또한, 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 W에 대해서는 암모니아 와 과산화수소의 혼합 수용액 내에서의 웨트 에칭이나, CF4+O2 가스를 이용한 플라즈마 에칭 등을 이용할 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 54, the upper electrode feed wiring upper layer 16b and the upper electrode feed wiring lower layer 16a are processed and orthogonal to the lower electrode 11 by a photo etching process. This etching performs wet etching using the above-mentioned mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid, and nitric acid with respect to the Al-Nd alloy of the upper electrode feed wiring upper layer 16b. In addition, wet etching in a mixed aqueous solution of ammonia and hydrogen peroxide, plasma etching using CF 4 + O 2 gas, or the like can be used for W of the lower layer 16a of the upper electrode feed wiring.

CF4+O2 가스를 이용한 플라즈마 에칭에서는, 제2 층간 절연층(15)의 SiO2도 어느 정도 에칭되지만, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는, 제2 층간 절연층(15)은 상부 전극 급전 배선(16)의 아래에만 있으면 되기 때문에 문제는 없다. 또한, 도 54는 플라즈마 에칭을 실시한 경우를 도시한다. In plasma etching using CF 4 + O 2 gas, SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15 is also etched to some extent, but in order to achieve the object of the present invention, the second interlayer insulating layer 15 is provided with an upper electrode feed. Since it only needs to be under the wiring 16, there is no problem. 54 shows a case where plasma etching is performed.

다음으로, 도 55에 도시한 바와 같이, 표면 보호층(17)으로 되는 절연막을 성막한다. 이 표면 보호층(17)은, 예를 들면 반도체 소자 등에서 절연막으로서 일반적으로 이용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 즉, 그 재료로서는, SiO, SiO2, 인규산 글래스, 붕규산 글래스 등의 글래스류, Si3N4, Al2O3, 폴리이미드 등을 이용할 수 있다. Next, as shown in FIG. 55, the insulating film used as the surface protection layer 17 is formed into a film. As this surface protection layer 17, what is generally used as an insulating film in semiconductor elements etc. can be used, for example. That is, as the material, glass such as SiO, SiO 2 , phosphoric silicate glass, borosilicate glass, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , polyimide and the like can be used.

또한 성막법으로서는, 스퍼터링법, 진공 증착법, 화학 기상 성장법, 도포법 등을 이용할 수 있다. 예를 들면, SiO2, Al2O3, Si3N4 등의 성막에는 스퍼터링법이나 화학 기상 성장법, SiO2의 성막에는 진공 증착법, 인규산 글래스나 붕규산 글래스 등의 글래스류나 폴리이미드는 도포법 등을 이용할 수 있다. 본 실시예에서는, 스퍼터링법에 의해 Si3N4를 두께가 0.3∼1㎛ 정도로 성막하였다. As the film forming method, a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, a chemical vapor deposition method, a coating method, or the like can be used. For example, sputtering or chemical vapor deposition is used for film formation such as SiO 2 , Al 2 O 3 , Si 3 N 4, and glass or polyimide such as vacuum vapor deposition, phosphoric silicate glass or borosilicate glass is applied to film formation of SiO 2 . Law and the like. In this embodiment, the Si 3 N 4 was deposited so thick 0.3~1㎛ by sputtering.

계속해서, 도 56에서는, 포토 에칭 공정에서 표면 보호층(17)에 전자 방출부를 포함하는 영역을 개구한다. 이 가공은, 예를 들면 CF4를 이용한 드라이 에칭법 등이 이용된다. CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은, 표면 보호층(17)의 Si3N4막을 상부 전극 급전 배선 상층(16b)의 Al 합금에 대하여 높은 선택비로 에칭하기 때문에, 상부 전극 급전 배선 상층(16b)을 스토퍼막으로 하여 표면 보호층(17)만을 가공하는 것이 가능하다. 56, the area | region containing an electron emission part is opened in the surface protection layer 17 in a photoetch process. As the processing, for example, a dry etching method using CF 4 is used. In the dry etching method using a fluoride-based etching gas such as CF 4 , the Si 3 N 4 film of the surface protection layer 17 is etched at a high selectivity with respect to the Al alloy of the upper electrode feeding wiring upper layer 16b, so that the upper electrode feeding It is possible to process only the surface protection layer 17 using the upper wiring layer 16b as a stopper film.

도 57에서는, 전자 방출부의 상부 전극 급전 배선 상층(16b)을 인산, 아세트산, 질산의 혼합 수용액(PAN)을 이용한 웨트 에칭을 실시한다. 표면 보호층(17)에 이용한 Si3N4막, 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 W와 제2 층간 절연층(15)의 SiO 2는 거의 에칭되지 않는다. 따라서, 상부 전극 급전 배선 상층(16b)만 높은 선택비로 에칭한다. 그 때문에, 표면 보호층(17)에 대하여, 상부 전극 급전 배선 상층(16b)이 내측으로 후퇴하여, 개구부가 "차양" 상태로 된다. In FIG. 57, wet etching using a mixed aqueous solution (PAN) of phosphoric acid, acetic acid, and nitric acid is performed on the upper electrode feed wiring upper layer 16b of the electron emission unit. The Si 3 N 4 film used for the surface protective layer 17, the W of the upper electrode feed wiring lower layer 16a and the SiO 2 of the second interlayer insulating layer 15 are hardly etched. Therefore, only the upper electrode feed wiring upper layer 16b is etched at a high selectivity. Therefore, with respect to the surface protection layer 17, the upper electrode feed wiring upper layer 16b retreats inward, and the opening part becomes a "shade" state.

다음으로, 도 58에 도시한 바와 같이, 포토 에칭 공정, CF4+O2 가스를 이용한 드라이 에칭 공정에 의해, 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 W와 제2 층간 절연층(15)의 SiO2를 일괄로 드라이 에칭하여 전자 방출부를 개구한다. 이 때, 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 W가 상부 전극 급전 배선 상층(16b) 및 표면 보호층(17)으로부터 전자 방출부측으로 연장되도록 가공함으로써, 후에 형성하는 상부 전극(13)과의 접촉을 취할 수 있다. Next, as shown in Fig. 58, photo-etching process, CF 4 + O by dry etching process using a second gas, the upper electrode power supply wiring lower layer (16a) W and the second interlayer insulating layer 15 of SiO 2 is dry-etched collectively and an electron emission part is opened. At this time, the W of the lower electrode feed wiring lower layer 16a is processed to extend from the upper electrode feed wiring upper layer 16b and the surface protection layer 17 to the electron emitting portion side, thereby making contact with the upper electrode 13 formed later. Can be taken.

CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법은, 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 W 및 표면 보호층(17)의 SiO2를, Al 합금의 양극 산화막으로 이루어 지는 터널 절연층(12), 및 제1 층간 절연층(14)에 대하여 높은 선택비로 에칭하기 때문에, 터널 절연층(12)에의 손상을 적게 할 수 있다. In the dry etching method using a fluoride etching gas such as CF 4 , a tunnel insulating layer 12 including W of the upper electrode feed wiring lower layer 16a and SiO 2 of the surface protection layer 17 is formed of an anodized film of an Al alloy. ) And the first interlayer insulating layer 14 at high selectivity, so that damage to the tunnel insulating layer 12 can be reduced.

또한, 본 실시예와 같이, 제2 층간 절연층(15)과, 이 제2 층간 절연층(15)에 접하는 상부 전극 급전 배선 하층(16a)으로서, CF4 등의 불화물계 에칭 가스를 이용한 드라이 에칭법으로 가공할 수 있는 SiO2, Si3N4, W 등을 이용함으로써, 제2 층간 절연층(15)이 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 아래에 일괄 에칭에 의해 자기 정합적으로 형성됨과 함께, 공정이 간략화된다고 하는 이점이 있다. In addition, as in the present embodiment, dry using a fluoride etching gas such as CF 4 is used as the second interlayer insulating layer 15 and the upper electrode feed wiring lower layer 16a in contact with the second interlayer insulating layer 15. By using SiO 2 , Si 3 N 4 , W, or the like, which can be processed by etching, the second interlayer insulating layer 15 is formed self-coherently by batch etching under the upper electrode feed wiring lower layer 16a. In addition, there is an advantage that the process is simplified.

다음으로, 터널 절연층(12)을 재차 양극 산화하여 손상을 수복한다. 본 실시예에서는, 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 아래에 제2 층간 절연층(15)을 갖고 있기 때문에, 정상적으로 재양극 산화를 행할 수 있다. Next, the tunnel insulating layer 12 is again anodized to repair the damage. In the present embodiment, since the second interlayer insulating layer 15 is provided under the upper electrode feed wiring lower layer 16a, re-anodization can be performed normally.

도 59에서는, 터널 절연층(12)의 재양극 산화로 손상의 수복을 행한 후, 최종적으로 상부 전극(13)의 성막을 행한다. 이 성막에는, 예를 들면 스퍼터링법을 이용한다. 상부 전극(13)으로서는, 예를 들면 Ir, Pt, Au의 적층막을 이용하고, 그 막 두께는 수㎚이다(여기서는, 5㎚로 하였다). 성막된 얇은 상부 전극(13)은, 표면 보호층(17)의 개구부의 "차양" 형상의 단차로 절단되어, 각 전자 소스마다 분리됨과 함께, 상부 전극 급전 배선 상층(16b) 및 표면 보호층(17)으로부터 전자 방출부측으로 연장되는 상부 전극 급전 배선 하층(16a)의 W와 접촉하여, 급전되는 구조로 된다. In FIG. 59, after repair of damage by re-anodization of the tunnel insulation layer 12, the upper electrode 13 is finally formed. For this film formation, for example, a sputtering method is used. As the upper electrode 13, for example, a laminated film of Ir, Pt, and Au was used, and the film thickness thereof was several nm (here, 5 nm). The thin upper electrode 13 formed into a film is cut | disconnected by the "shade" shape step of the opening part of the surface protection layer 17, is isolate | separated for each electron source, and the upper electrode supply wiring upper layer 16b and the surface protection layer ( It becomes a structure which it feeds in contact with W of the upper electrode feed wiring lower layer 16a extended from 17) to the electron emission part side.

본 실시예에서는, 상부 전극 급전 배선(16)의 형성 전에 터널 절연층(12)을 사전에 양극 산화로 형성하고, 상부 전극 급전 배선(16) 등의 가공 후, 터널 절연층(12)의 재양극 산화를 행하여 손상을 수복하였지만, 상부 전극 급전 배선(16) 등의 가공 후에 비로소 터널 절연층(12)의 양극 산화를 행하는 것도 가능하다. 이 방법에서는, 양극 산화가 1회만으로 되기 때문에, 공정을 단축할 수 있다. 특히, 본 실시예의 구조는, 상부 전극 급전 배선 상층(16b)의 웨트 에칭 시, 그 상부 전극 급전 배선 상층(16b)과 제2 층간 절연층(15)이 2중으로 하부 전극(11)을 보호하기 때문에, 하부 전극(11)의 전극 표면이 거칠어지기 어려워, 양질의 터널 절연층(12)을 형성할 수 있다. In the present embodiment, the tunnel insulation layer 12 is formed by anodization in advance before formation of the upper electrode feed wiring 16, and after the upper electrode feed wiring 16 is processed, Although the anodic oxidation was performed to repair the damage, it is also possible to anodic oxidize the tunnel insulating layer 12 only after the upper electrode feed wiring 16 and the like are processed. In this method, since the anodic oxidation is performed only once, the process can be shortened. In particular, in the structure of the present embodiment, during wet etching of the upper electrode feed wiring upper layer 16b, the upper electrode feed wiring upper layer 16b and the second interlayer insulating layer 15 double to protect the lower electrode 11. Therefore, the surface of the electrode of the lower electrode 11 is hard to be rough, and the tunnel insulating layer 12 of good quality can be formed.

도 60은 본 발명의 제5 실시예의 전자 소스 기판의 모식적 설명도로서, 도 60의 (a)는 평면도, 도 60의 (b)는 도 60의 (a)의 A-A' 단면도, 도 60의 (c)는 도 60의 (a)의 B-B' 단면도를 도시한다. 또한, 도 61은 도 60에 도시한 전자 소스 기판과 조합하는 형광면 기판의 모식적 설명도로서, 도 61의 (a)는 평면도, 도 61의 (b)는 도 61의 (a)의 A-A' 단면도, 도 61의 (c)는 도 61의 (a)의 B-B' 단면도를 도시한다. 또한, 여기서는, 설명을 위해 (3×3) 화소만을 나타낸다. Fig. 60 is a schematic explanatory diagram of an electron source substrate according to a fifth embodiment of the present invention, in which Fig. 60 (a) is a plan view, Fig. 60 (b) is a sectional view taken along line AA ′ of Fig. 60 (a), and Fig. 60 (c) shows BB 'sectional drawing of FIG. 60 (a). 61 is a schematic explanatory view of a fluorescent surface substrate combined with the electron source substrate shown in FIG. 60, in which FIG. 61 (a) is a plan view, and FIG. 61 (b) is AA 'of FIG. 61 (a). Sectional drawing, FIG. 61 (c) shows sectional drawing BB 'of FIG. 61 (a). In addition, here, only (3x3) pixel is shown for description.

형광면 기판은 다음과 같이 하여 제작된다. 도 61에 도시한 바와 같이, 투광성의 글래스가 바람직한 면판(110)에 표시 화상의 콘트라스트를 향상시킬 목적으로 블랙 매트릭스(120)를 형성한다. 이 블랙 매트릭스(120)는, PVA(폴리비닐알콜)과 중크롬산나트륨을 혼합한 용액을 면판(110)에 도포하고, 건조하여 PVA 도포막을 형성한다. 이 PVA 도포막에 대하여, 소정의 노광 마스크를 통해 블랙 매트릭스(120)를 형성하는 부분 이외의 부분에 자외선을 조사하여 감광시킨다. The fluorescent surface substrate is produced as follows. As shown in FIG. 61, the black matrix 120 is formed in the faceplate 110 in which transparent glass is preferable for the purpose of improving the contrast of a display image. This black matrix 120 applies the solution which mixed PVA (polyvinyl alcohol) and sodium dichromate to the faceplate 110, and dries to form a PVA coating film. The PVA coating film is irradiated with ultraviolet rays to a portion other than a portion forming the black matrix 120 through a predetermined exposure mask.                 

그리고, 미감광 부분의 PVA 도포막을 제거하여 감광 부분의 PVA 도포막을 남긴다. 이 PVA 도포막의 상기 제거 부분에 흑연 분말을 녹인 용액을 도포하여, 건조한 후, PVA 도포막을 박리(리프트오프)함으로써 블랙 매트릭스(120)가 형성된다. Then, the PVA coating film of the unsensitive portion is removed to leave the PVA coating film of the photosensitive portion. The black matrix 120 is formed by applying the solution which melt | dissolved graphite powder in the said removal part of this PVA coating film, drying, and peeling (lifting off) a PVA coating film.

다음으로, 적색 형광체 재료에 PVA와 중크롬산나트륨을 혼합한 수용액을 블랙 매트릭스(120)를 형성한 면판(110)에 도포한다. 형광체로 되는 부분에 자외선을 조사하여 감광시키고, 미감광 부분을 유수로 제거하여, 적색 형광체(111)를 패턴 형성한다. 본 실시예에서는, 스트라이프 형상 패턴으로 하였다. 마찬가지로 하여, 녹색 형광체(112)와 청색 형광체(113)를 형성한다. Next, the aqueous solution which mixed PVA and sodium dichromate with the red fluorescent substance material is apply | coated to the faceplate 110 in which the black matrix 120 was formed. A portion of the phosphor is irradiated with ultraviolet rays, the photosensitive portion is irradiated, and the unsensed portion is removed with running water to form a red phosphor 111. In this embodiment, a stripe pattern was used. Similarly, the green phosphor 112 and the blue phosphor 113 are formed.

적색 형광체 재료로서는, 예를 들면, Y2O2S : Eu(P22-R), 녹색 형광체 재료로서는, 예를 들면, ZnS : Cu, Al(P22-G), 청색 형광체 재료로서는, 예를 들면, ZnS : Ag, Cl(P22-B)을 이용할 수 있다. As the red phosphor material, for example, Y 2 O 2 S: Eu (P22-R), as the green phosphor material, for example, ZnS: Cu, Al (P22-G), as the blue phosphor material, e.g. , ZnS: Ag, Cl (P22-B) can be used.

계속해서, 형광체를 피복하여 니트로셀룰로스 등의 막으로 필밍한 후, 면판(110)의 전체에 Al을 막 두께가 75㎚ 정도 증착하여 메탈백(114)으로 한다. 이 메탈백(114)은 가속 전극(양극)으로서 기능한다. 그 후, 면판(110)을 대기 중 400℃ 정도로 가열하여 필밍막이나 PVA 등의 유기물을 가열 분해한다. 이렇게 해서, 표시측 기판인 형광면 기판이 완성된다. Subsequently, the phosphor is coated and filmed with a film such as nitrocellulose, and then Al is deposited on the entire surface of the face plate 110 by about 75 nm to form a metal back 114. This metal back 114 functions as an acceleration electrode (anode). Thereafter, the face plate 110 is heated to about 400 ° C. in the air to thermally decompose organic substances such as a film or PVA. In this way, the fluorescent surface substrate which is a display side substrate is completed.

도 62는 도 60에 도시한 전자 소스 기판과 도 61에 도시한 형광면 기판을 접합시킨 냉음극형 플랫 패널 디스플레이의 구성을 설명하는 단면도로서, 도 62의 (a)는 도 61의 A-A' 단면에, 도 62의 (b)는 도 61의 B-B' 단면에 상당한다. FIG. 62 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a cold cathode flat panel display in which the electron source substrate shown in FIG. 60 and the fluorescent surface substrate shown in FIG. 61 are bonded together, and FIG. 62A is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 61. And FIG. 62 (b) corresponds to the BB 'cross section of FIG.                 

전자 소스 기판과 형광면 기판은, 그 사이에 스페이서(30)를 개재시켜 주위 프레임(116)을 프릿 글래스가 바람직한 접착제로 접합하여, 밀봉 부착한다. 전자 소스 기판과 형광면 기판의 거리가 1∼3㎜ 정도로 되도록 스페이서(30)의 높이를 설정한다. 스페이서(30)는 전자 소스 기판의 표면 보호층(17) 상에 세워져 있다. 여기서는, 설명을 위해 적, 녹, 청의 각 화소마다 스페이서(30)를 설치하고 있지만, 실제로는 기계적 강도를 견딜 수 있는 범위에서 스페이서의 설치 밀도를 선정하면 되고, 예를 들면 1㎝ 간격으로 설치된다. 밀봉 부착한 후의 처리는 상기한 도 46에서 설명한 것과 마찬가지이고, 또한 구동 회로계에 대해서도 상기의 도 47과 도 48에서 설명한 것과 마찬가지이기 때문에 반복 설명은 생략한다. The electron source substrate and the fluorescent surface substrate are bonded together with the peripheral frame 116 with an adhesive suitable for frit glass through a spacer 30 therebetween, and are sealed. The height of the spacer 30 is set such that the distance between the electron source substrate and the fluorescent surface substrate is about 1 to 3 mm. The spacer 30 stands on the surface protective layer 17 of the electron source substrate. Here, the spacer 30 is provided for each pixel of red, green, and blue for the purpose of explanation, but in practice, the installation density of the spacer may be selected within a range capable of withstanding mechanical strength, for example, at intervals of 1 cm. . Since the process after sealing is the same as that described with reference to FIG. 46 and the driving circuit system is the same as that described with reference to FIG. 47 and FIG. 48 above, repeated description is omitted.

본 실시예에 의해서도, 국소 산화에 수반하여 반도체에 발생하는 댕글링 본드나 결정 결함을 회피할 수 있기 때문에, 열 전자 주입에 대한 터널 절연막의 경시적 절연 파괴 내성이 우수한, 신뢰성 있는 플랫 패널 디스플레이를 제공할 수 있다. Also in this embodiment, since a dangling bond or crystal defect occurring in a semiconductor due to local oxidation can be avoided, a reliable flat panel display excellent in resistance to breakdown of the tunnel insulating film over time to hot electron injection can be obtained. Can provide.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 초기적인(타임 제로) 절연 파괴 불량을 방지하여, 제조 수율을 향상시킬 수 있고, 또한 경시적인 절연 파괴 불량을 억지하여, 동작 수명을 확보한 고신뢰성의 냉음극형 플랫 패널 디스플레이를 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, a high reliability cold cathode which prevents initial (time zero) dielectric breakdown failure, improves the production yield, and suppresses failure breakdown over time and secures operating life. Type flat panel display can be provided.

Claims (9)

하부 전극 및 상부 전극과, 상기 하부 전극 및 상부 전극 사이에 협지된 전자 가속층을 갖고, A lower electrode and an upper electrode, and an electron acceleration layer sandwiched between the lower electrode and the upper electrode, 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 전압을 인가함으로써 상기 상부 전극측으로부터 전자를 방출하는 박막형 전자 소스를 어레이 형상으로 배열한 제1 기판과, A first substrate in which an array of thin film type electron sources for emitting electrons from the upper electrode side by applying a voltage between the lower electrode and the upper electrode is arranged; 상기 제1 기판측으로부터 방출되는 전자로 여기되는 복수의 형광체를 배열한 형광면을 갖는 제2 기판A second substrate having a fluorescent surface arranged with a plurality of phosphors excited by electrons emitted from the first substrate side 을 포함한 냉음극형 플랫 패널 디스플레이로서, A cold cathode flat panel display comprising 상기 박막형 전자 소스의 어레이는, 제1 층간 절연층과 상기 상부 전극에의 급전선(給電線)으로 되는 상부 전극 급전 배선을 가짐과 함께, The array of thin film type electron sources has a first electrode insulating wiring and an upper electrode feeding wiring serving as a feeding line to the upper electrode, 상기 제1 층간 절연층과 상기 상부 전극 급전 배선 사이에 제2 층간 절연층을 포함한 것을 특징으로 하는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이. And a second interlayer insulating layer between the first interlayer insulating layer and the upper electrode feeding wiring. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 하부 전극은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지며, The lower electrode is made of aluminum or aluminum alloy, 상기 전자 가속층 및 상기 제1 층간 절연층은, 상기 하부 전극을 구성하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화막이고, The electron acceleration layer and the first interlayer insulating layer are anodized films of aluminum or aluminum alloy constituting the lower electrode, 상기 제2 층간 절연층은, 상기 하부 전극 및 상기 하부 전극을 구성하는 알 루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화막에 대하여, 선택적으로 에칭을 실시하기 위한 절연막 재료인 것을 특징으로 하는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이. And said second interlayer insulating layer is an insulating film material for selectively etching said anodic oxide film of aluminum or aluminum alloy constituting said lower electrode and said lower electrode. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 전자 가속 영역을 둘러싸는 상기 제2 층간 절연층의 단부가, 순경사(順傾斜) 형상인 것을 특징으로 하는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이. An end portion of the second interlayer insulating layer surrounding the electron acceleration region is a net inclined shape, characterized in that the cold cathode flat panel display. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 제2 층간 절연층이 다층 구조를 이루고, The second interlayer insulating layer forms a multilayer structure, 상기 전자 방출 영역을 둘러싸는 단부에 각 층의 에칭 속도차를 이용하여 형성된 순경사 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이. And a net inclined shape formed at an end portion surrounding the electron emission region by using an etching rate difference of each layer. 하부 전극과 상부 전극 및 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이에 협지되는 전자 가속층을 갖고, A lower electrode and an upper electrode and an electron acceleration layer sandwiched between the lower electrode and the upper electrode, 상기 하부 전극과 상기 상부 전극간에 전압을 인가함으로써 상기 상부 전극측으로부터 전자를 방출하는 박막형 전자 소스를 어레이 형상으로 배열한 기판과 형광면을 갖는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이로서, A cold-cathode flat panel display having a substrate and a fluorescent surface arranged with an array of thin film-type electron sources emitting electrons from the upper electrode side by applying a voltage between the lower electrode and the upper electrode. 상기 박막형 전자 소스 어레이는, 제1 층간 절연층과, 상기 상부 전극에의 급전선으로 되는 상부 전극 급전 배선을 갖고, The thin film type electron source array has a first interlayer insulating layer and an upper electrode feed wiring serving as a feed line to the upper electrode, 상기 제1 층간 절연층과 상기 상부 전극 급전 배선 사이에 개구를 갖는 제2 층간 절연층을 갖고, A second interlayer insulating layer having an opening between the first interlayer insulating layer and the upper electrode feed wiring; 전자 방출을 행하는 영역이, 상기 제2 층간 절연층의 상기 개구 영역으로 규정되어 있는 것을 특징으로 하는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이. The area | region which performs electron emission is prescribed | regulated as the said opening area | region of the said 2nd interlayer insulation layer, The cold cathode type flat panel display characterized by the above-mentioned. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 하부 전극은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지며, The lower electrode is made of aluminum or aluminum alloy, 상기 전자 가속층 및 상기 제1 층간 절연층은, 상기 하부 전극을 구성하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화막이고, The electron acceleration layer and the first interlayer insulating layer are anodized films of aluminum or aluminum alloy constituting the lower electrode, 상기 제2 층간 절연층은, 상기 하부 전극 및 상기 하부 전극을 구성하는 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 양극 산화막에 대하여 선택적으로 에칭을 실시하기 위한 절연막 재료인 것을 특징으로 하는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이. And said second interlayer insulating layer is an insulating film material for selectively etching said anodized film of aluminum or aluminum alloy constituting said lower electrode and said lower electrode. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 전자 방출 영역을 둘러싸는 상기 제2 층간 절연층의 단부가, 순경사 형상인 것을 특징으로 하는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이. An end portion of the second interlayer insulating layer surrounding the electron emission region is inclined forward shape, characterized in that the cold cathode flat panel display. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 제2 층간 절연층이 다층 구조를 이루고, 상기 전자 방출 영역을 둘러싸는 단부에 각 층의 에칭 속도차를 이용하여 형성된 순경사 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이. And the second interlayer insulating layer has a multi-layer structure, and has a net inclination shape formed at an end portion surrounding the electron emission region by using an etching rate difference of each layer. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2 층간 절연층이 다층 구조를 이루고, The second interlayer insulating layer forms a multilayer structure, 상기 전자 방출 영역을 둘러싸는 단부에 각 층의 에칭 속도차를 이용하여 형성된 순경사 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 냉음극형 플랫 패널 디스플레이. And a net inclined shape formed at an end portion surrounding the electron emission region by using an etching rate difference of each layer.
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