JP2006252979A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蛍光面側へ印加される高電圧の導通を確保して長寿命で高品位表示が可能な画像表示装置を得る。
【解決手段】 前面基板２に植設された陽極端子１４に一端を接続し、他端側を排気管４に気密に貫通させた高電圧導入用の陽極引出線１８を備え、前記陽極端子１４とメタルバック１７間を導電厚膜１９で接続した。
【選択図】 図３

Description

本発明は、平板状の画像表示装置に係り、特に高圧導入部の強度の向上を図った画像表示装置に関するものである。

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

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

平面型画像表示装置の中、自発光型のフラット・パネル・ディスプレイでは、電子源をマトリクス状に配置した構成が知られている。

自発光型のフラット・パネル・ディスプレイでは、その冷陰極に、スピント型、表面伝導型、カーボンナノチューブ型、金属―絶縁体―金属を積層したＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）型、金属―絶縁体―半導体を積層したＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）型、あるいは金属―絶縁体―半導体−金属型等の電子源などが用いられる。

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

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

この構成で前記走査信号電極には前記第２の方向に走査信号が順次印加される。又、この基板上には走査信号電極と画像信号電極の各交差部に上記の電子源が設けられ、これら両電極と電子源とは給電電極で接続され、電子源に電流が供給される。この背面基板と対向して、前記対向する内面に複数色の蛍光体層と第３電極（アノード電極、陽極）とを備えた前面基板を有している。前面基板は、ガラスを好適とする光透過性の材料で形成される。そして、両基板の貼り合せ内周縁に封止枠となる支持体を介挿して封止し、当該背面基板と前面基板及び支持体で形成される内部を真空にして構成される。

電子源は前述のように第１電極と第２電極の交差部に有し、第１電極と第２電極との間の電位差で電子源からの電子の放出量（放出のオン・オフを含む）が制御される。放出された電子は、前面基板に有する陽極に印加される高電圧で加速され、同じく前面基板に有する蛍光体層に射突して励起することで当該蛍光体層の発光特性に応じた色光で発色する。

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

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

又、封止枠となる支持体は背面基板と前面基板との内周縁にフリットガラスなどの封着部材で固着され、この固着部が気密封着され封止領域となっている。両基板と支持体とで形成される表示領域内部の真空度は、例えば１０^-3〜１０^-5Ｐａである。

支持体と両基板との封止領域には、背面基板に形成された第１電極につながる第１電極引出端子や第２電極につながる第２電極引出端子が貫通する。通常、封止枠となる支持体はフリットガラスなどの封着部材で前記背面基板及び前面基板に固着される。第１電極引出端子や第２電極引出端子が封止枠と背面基板の気密封着部である封止領域を通して引き出されている。

又、他の電圧供給手段としては、例えば「特許文献１」には、前面パネルの内面に形成された陽極の陽極端子に一端を押圧接触させた陽極リードを、その他端をゲッター室に気密貫通させて外部に引き出すように構成した接続手段を設けた電界放出型表示装置が開示されている。また、「特許文献２」には、前面パネルの内面に形成された陽極の取り出し配線に一端を接続した陽極リードを、その他端を背面パネルに気密貫通させて外部に引き出すように構成した画像形成装置が開示されている。

また、「特許文献３」及び「特許文献４」には、前面パネルの内面に形成された陽極の陽極端子に一端を接続させた陽極リードを、隅部に貫通口を設けた背面パネルの貫通口内に絶縁部材を介して挿通させて外部に引き出すように構成した画像形成装置が開示されている。また、「特許文献５」には、前面パネルの内面に形成された陽極の陽極端子に一端を接続させた陽極リードを、背面パネルの貫通口に設けた絶縁体内に挿通させて外部に引き出すように構成した画像表示装置が開示されている。

特開平１０−３１４３３号公報 特開平１０−３２６５８１号公報 特開２０００−２６０３５９号公報 特開２００３−９２０７５号公報 特開２０００−３１１６３６号公報

上記従来技術において、平面型画像表示装置では前面基板に高電圧を導入する構成が採られているが、前面基板は映視像面となるため背面基板側から導入し管内で前面基板に設けられた陽極に接続する構成が一般的である。この導入された高電圧を前記前面基板の陽極に接続印加する手段は、前述の特許文献にも開示されているように、例えば背面基板側に固定されたアノードリードの先端を前面基板内表面に被着形成された陽極薄膜に圧接する構成が採られている。

この構成は、平面型画像表示装置では両基板間の間隔が数ｍｍ〜十数ｍｍ程度に設定されるため優れた手段であるが、陽極薄膜とアノードリードとの接触部が経時劣化によって接触部の陽極薄膜が消失してしまう問題があり、この為電気的接続の信頼性の確保が困難となって高電圧導入が不安定となり、高品位表示、長寿命の画像表示装置の提供に問題があってその解決策が求められていた。

したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたもので、前面基板に陽極と連なる導電性の陽極端子を植設し、この陽極端子に一端側を接続し他端側を排気管と気密封着して貫通する陽極引出線を配置した構成とし、陽極薄膜の消失を防止して高電圧導入の安定化を図り、高品位表示が可能で、しかも長寿命の画像表示装置を提供することを可能にした。

請求項１に係る発明によると、陽極薄膜の消失を防止して高電圧導入の安定化を図り、高品位表示が可能で、しかも長寿命の画像表示装置を得ることが出来る。

請求項２に係る発明によると、前記陽極端子と陽極薄膜との接続の信頼性を確保でき、高電圧導入の安定化を図り、高品位表示が可能で、しかも長寿命の画像表示装置を得ることが出来る。

請求項３に係る発明によると、製造工程中封着工程より前工程では前面基板を平板として取り扱うことが可能となり、作業効率向上を図ることが出来る。

請求項４に係る発明によると、導電性の陽極端子の植設が容易となると共に、陽極端子の埋め込みに伴う前面基板ガラスの歪の発生を防止して前面基板の機械的強度の確保を可能にし、長寿命の画像表示装置を得ることが出来る。

請求項５に係る発明によると、排気管の封止と同時に陽極引出線を気密封着出来、陽極引出線の固定が確保出来ると共に作業効率向上が図れる。外部回路との接続が簡便であることと接続の信頼性の確保が可能となる。

請求項６に係る発明によると、陽極引出線を最短とすることが出来、スパーク発生を抑制して長寿命で信頼性の高い画像表示装置を得ることが出来る。

請求項７に係る発明によると。導電性能の確保とガス放出が少ない特徴を発揮して高真空化が図れ、高品位表示が可能で、しかも長寿命の画像表示装置を得ることが出来る。

請求項８に係る発明によると、排気管の保護が可能となると共に製品としての機械的強度の向上が図れ長寿命の画像表示装置を得ることが出来る。

請求項９に係る発明によると、陽極引出線の他端部先端が帽状体の筒状部でカバーされているため高電圧に対する安全性確保が容易となる。
又、帽状体の筒状部に高電圧端子を嵌合させることで高電圧導入が可能となり、高電圧に対する安全性確保が容易となる。

請求項１０に係る発明によると、陽極電圧を表示領域全面に亘って均一に印加出来、高品位表示が可能で、しかも長寿命の画像表示装置を得ることが出来る。

以下、本発明の最良の形態を実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１乃至図４は本発明の画像表示装置の一実施例を説明するための図で、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図、図２は図１の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿った模式断面図、図４は図２のＢ―Ｂ線に沿った背面基板の模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図である。

これら図１乃至図４において、参照符号１は背面基板、２は前面基板で、これら両基板１、２は厚さ数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度のガラス板から構成されている。３は支持体で、この支持体３は厚さ数ｍｍ、例えば３ｍｍ程度のガラス板或はフリットガラスの燒結体から構成されている。４は排気管で、この排気管４は前記背面基板１に固着されている。前記支持体３は前記両基板１、２間の周縁部に周回して介挿され、両基板１、２とフリットガラスのような封着部材５を介して気密封着されている。前記両基板１、２は重畳方向（Ｚ方向）で同軸配置されている。

この支持体３と両基板１、２及び封着部材５で囲まれた空間は前記排気管４を介して排気され例えば１０^-3〜１０^-5Ｐａの真空を保持して表示領域６を構成している。又前記排気管４は背面基板１を貫通して穿設された貫通孔７と略同軸で連通し、前述のように前記背面基板１の外表面に取り付けられ、排気完了後封止される。

参照符号８は映像信号電極で、この映像信号電極８は背面基板１の内面に一方向（Ｙ方向）に延在し他方向（Ｘ方向）に並設されている。この映像信号電極８は端部に映像信号電極引出端子８１を有しており、この端子の先端部は支持体3と背面基板１との気密封着部を気密に貫通して背面基板１の端部まで延在している。

次に、参照符号９は走査信号電極で、この走査信号電極９は前記映像信号電極８上でこれと交差する前記他方向（Ｘ方向）に延在し前記一方向（Ｙ方向）に並設されている。この走査信号電極９は端部に走査信号電極引出端子９１を有しており、この端子の先端部は前記支持体3と背面基板１との気密封着部を気密に貫通して背面基板１の端部まで延在している。

又、これら映像信号電極８及び走査信号電極９と貫通孔７とは少なくとも３ｍｍ以上の間隔が確保出来るように設定する。この寸法より近接すると電極寸法に変動が生じる恐れがある。

次に、参照符号１０は電子源で、この電子源１０は前記走査信号電極９と映像信号電極８の各交差部近傍に設けられ、この電子源１０は前記走査信号電極９及び前記映像信号電極８と接続電極１１、１１Ａでそれぞれ接続されている。又、前記映像信号電極８と、電子源１０及び前記走査信号電極９間には層間絶縁膜ＩＮＳが配置されている。

ここで、前記映像信号電極８は例えばＡｌ／Ｎｄ膜、走査信号電極９は例えばＩｒ／Ｐｔ／Ａｕ膜等が用いられる。

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

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

次に、参照符号１４はカップ状の陽極端子で、この陽極端子１４は例えばクロム合金等から構成され前記前面基板２の背面基板１側の内面の後述する位置に植設配置されている。すなわち、陽極端子１４の配置位置は、両基板１、２をＺ軸方向に同軸で重畳した際、前記表示領域６内で、かつ正規の表示に支障を与えない支持体３に近接した位置に配置された前記排気管４と略同軸で前面基板２に埋め込まれている。この埋め込みは、陽極端子１４の閉止端面側の一部にガラス巻きを施すような処理を行った後、開口端側の一部を背面基板１側の内面に露呈させて埋め込みを行う方法等が可能である。この埋め込みはガラス板の時点で行い、埋め込み後洗浄等の前処理を行い、その後所定の製造工程に投入する。

又、この陽極端子１４が植設配置された前記前面基板２の同一面内に赤色、緑色、青色用の蛍光体層１５が遮光用のＢＭ（ブラックマトリクス）膜１６で区画されて配置され、更にこれらを覆うように例えば蒸着方法で設けられた金属薄膜からなるメタルバック１７が形成され、これらにより蛍光面が構成されている。

次に、参照符号１８は陽極引出線で、この陽極引出線１８は一端側１８１を前記陽極端子１４に着脱自在に接続し、他端側１８２を支持体３に略平行に背面基板１側へ延在させ貫通孔８を挿通した後、排気管４と気密封着して外部に引き出されている。この陽極引出線１８は、一端側１８１を押圧して変形させてカップ状の陽極端子１４内に挿入し前記押圧を解除することで拡張、弾接させて陽極端子１４と確実に接触する構造のばね状構成としている。このばね状構成は、例えば４５０℃程度の熱処理でもばね性が損なわれない特性が要求される。又、他端側１８２は例えばジュメット線のような熱膨張係数が排気管４と略等しい材料からなる線状構造とし、貫通孔８を挿通した後、排気管４のチップオフ時に同時に気密封着している。

次に、参照符号１９は接続用の導電厚膜で、この導電厚膜１９は前記蛍光面のＢＭ（ブラックマトリクス）膜１６及びメタルバック１７と前記陽極端子１４間に塗布され、この陽極端子１４とＢＭ膜１６及びメタルバック１７とを電気的に接続している。この導電厚膜１９は例えば黒鉛を主成分とした黒鉛ペーストが用いられ、その膜厚は数μｍ乃至二十数μｍとし、接続の信頼性を確保可能な厚膜としている。詳細は後述する。

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

次に、図5及び図6は図3の一部を拡大して示す本発明の画像表示装置を説明する図で、図5は背面基板１側から見た模式平面図、図6は図5のＣ−Ｃ線の模式切断図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。

図5及び図6において、背面基板１の支持体３の角部に近接し図示しない貫通孔７と略同軸に配置された陽極端子１４は、開口端側の表面を背面基板１の内表面１ａと略面一で植設され、この開口端側の表面とＢＭ膜１６及びメタルバック１７とを導電厚膜１９で電気的に接続している。この導電厚膜１９は黒鉛ペーストを例えば刷毛塗りのような手段で形成することも可能で、膜厚Ｔは前述のように数μｍ乃至二十数μｍが必要であり、５μｍ〜１０μｍ程度が実用的である。又、塗布長さとしてはＢＭ膜16及びメタルバック１７と導電厚膜１９との沿面距離、すなわち、ＢＭ膜16と導電厚膜１９との第１の接触点Ｐ１から中央部のメタルバック膜１７との接触点Ｐ２を通り第３の接触点Ｐ３までの沿面距離を数ｃｍ乃至数十ｃｍ程度としたもので、５ｃｍ〜１０ｃｍが実用的である。更に材料としては前述した黒鉛ペーストのほかに金、銀ペースト等の導電性金属ペーストを用いても良い。

この実施例１の構成であれば、前面基板に植設された陽極端子とＢＭ膜、メタルバックとの電気的接続を導電厚膜により行うことにより、高電圧導入部の信頼性の確保が可能となり、高電圧導入が安定して高品位表示が可能で、しかも長寿命の画像表示装置を得ることが出来る。又、陽極端子と陽極引出線とを着脱自在としたことで作業性の向上が図れると共に陽極引出線の熱処理回数を減らすことが出来る。

更に、陽極端子と排気管とを略同軸に配置したことで陽極引出線を最短とすることが出来、スパーク発生を抑制して長寿命で信頼性の高い画像表示装置を得ることが出来る。

図７は本発明による画像表示装置の他の実施例を示す排気管近傍の模式断面図で、前述した図と同一部分には同一記号を付してある。図７において、排気管４は貫通孔７と同軸で背面基板１に固定されると共に、陽極端子から延在して内側を挿通する陽極引出線１８を気密に保持している。 又、絶縁材料からなる帽状体２０を排気管４を覆うように被せ、両者の間隙に絶縁性部材２１を充填している。

更に、この帽状体２０はその閉止端２０１から図で下方に離れる方向に伸びる筒状部２０２を備えており、この筒状部２０２で前記閉止端２０１から突出した陽極引出線１８の他端部１８２先端部の側面を取り囲んでいる。しかも、前記筒状部２０２の長さを、陽極引出線１８の他端部１８２先端が筒状部２０２内で終端する寸法に設定してある。高電圧の導入は前記筒状部２０２の開口２０３から行われる。

この実施例２の構成であれば、排気管の保護が可能となると共に製品としての機械的強度の向上が図れ長寿命の画像表示装置を得ることが出来る。又、高電圧導入が容易となると共に高電圧リークを防止でき、高品位で、長寿命の画像表示装置を得ることが出来る。ここで、前述の実施例１では陽極端子と陽極引出線とを着脱自在としたが、溶接等により固定しても良い事は勿論である。又、陽極端子と排気管とを略同軸配置したが、異なる配置でも良い事は勿論である。

次に、図８は本発明の画像表示装置の画素を構成する電子源１０の一例を説明する図であり、図８（a）は平面図、図８（b）は図８（a）のＤ−Ｄ線に沿う断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。この電子源はＭＩＭ電子源である。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

最後に、上部電極ＡＥＤの成膜を行う。この成膜にはスパッタ法を用いる。上部電極ＡＥＤとしては、アルミニウムでも良く、あるいはＩｒ、Ｐｔ、Ａｕの積層膜を用い、その膜厚は例えば６ｎｍとすることもできる。この時、上部電極ＡＥＤは、電子放出部を挟む２本の上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）の一方（図８（ｃ）の右側）では、金属膜中間層ＭＭＬと金属膜上層ＭＡＬの庇構造による金属膜下層ＭＤＬの後退部（ＥＧ２）により切断される。そして、他方（図８（ｃ）の左側）では、上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）とは金属膜下層ＭＤＬのコンタクト部（ＥＧ１）により断線を起こさずに成膜接続されて、電子放出部への給電される構造となる。

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

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

本発明の画像表示装置の一実施例を説明するための図で、図１（ａ）は前面基板側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図である。 図１の前面基板を取り去って示す背面基板の模式平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。 図２のＢ―Ｂ線に沿った背面基板の模式断面図とその背面基板と対応する部分の前面基板の模式断面図である。 図3の一部を拡大して示す背面基板側から見た模式平面図である。 図5のＣ−Ｃ線に沿った模式断面図である。 本発明の画像表示装置の他の実施例を示す排気管部分の模式断面図である。 本発明の画像表示装置の画素を構成する電子源の一例を説明する図である。 本発明の構成を適用した画像表示装置の等価回路例の説明図である。

符号の説明

１・・・背面基板、２・・・前面基板、３・・・支持体、４・・・排気管、５・・・封着部材、６・・・表示領域、７・・・貫通孔、８・・・画像信号電極、８１・・・画像信号電極引出端子、９・・・走査信号電極、９１・・・走査信号電極引出端子 、１０・・・電子源、１１，１１Ａ・・・接続電極、１２・・・間隔保持部材、１３・・・接着部材、１４・・・陽極端子、１５・・・蛍光体層、１６・・・ブラックマトリクス膜、１７・・・メタルバック（陽極電極）、１８・・・陽極引出線、１９・・・導電厚膜、２０・・・帽状体、２１・・・絶縁部材、ＳＵＢ１・・・背面基板、ＩＮＳ・・・絶縁膜（層間絶縁膜）。

Claims (10)

1. 第１の方向に延在してこの第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の第１電極と、前記第１電極を覆って形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上で前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との交叉部付近に設けられた電子源とを有する背面基板と、
   前記背面基板の前記電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層及び第３電極を有し前記背面基板と所定の間隔をもって対向する前面基板と、
   前記背面基板と前記前面基板との間で表示領域を周回して介挿され、前記所定の間隔を保持する支持体と、
   前記支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着する封着部材と、
   前記背面基板に設けられた貫通孔に連通して配置された排気管とを有し、
   前記支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着してなる画像表示装置であって、
   前記前面基板の内表面に一部を露呈して植設された陽極端子、及びこの陽極端子に一端側が接続され他端側が前記貫通孔を貫通し前記排気管と気密封着された陽極引出線とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記陽極端子と前記第３電極間に接続用導電厚膜を配置したことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記陽極端子と陽極引出線とは着脱自在に接続していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記前面基板のガラス板と前記陽極端子は熱膨張係数が略同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像表示装置。
5. 前記陽極引出線は前記排気管との気密封着部に前記排気管と熱膨張係数が略同一の線材を用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の画像表示装置。
6. 前記陽極端子と前記貫通孔及び排気管は前記両基板の重畳方向で略同軸配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の画像表示装置。
7. 前記接続用導電厚膜は黒鉛を主成分とすることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の画像表示装置。
8. 前記排気管に帽状体を被せ、この帽状体と前記排気管との隙間に絶縁性部材を配置してなることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の画像表示装置。
9. 前記排気管を気密に貫通し前記帽状体の閉止端を貫通した前記陽極引出線の他端部側面を、前記閉止端から離隔する方向に延在する筒状部で取巻き、前記他端部先端が前記筒状部内で終端してなることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
10. 第１の方向に延在してこの第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の第１電極と、前記第１電極を覆って形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上で前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との交叉部付近に設けられた電子源とを有する背面基板と、
    複数の開口部を備えたブラックマトリクス膜と、前記開口部を塞いで前記ブラックマトリクス膜上迄延在して配置され前記背面基板の前記電子源から取り出される電子の励起で発光する複数色の蛍光体層と、この蛍光体層及び前記ブラックマトリクス膜を覆うアルミニウムを主成分とする光反射膜を内面に有し前記背面基板と所定の間隔をもって対向する前面基板と、
    前記背面基板と前記前面基板との間で表示領域を周回して介挿され、前記所定の間隔を保持する支持体と、
    前記支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着する封着部材と、
    前記背面基板に設けられた貫通孔に連通して配置された排気管とを有し、
    前記支持体の端面と前記前面基板及び背面基板とをそれぞれ気密封着してなる画像表示装置であって、
    前記前面基板の内表面に一部を露呈して植設された陽極端子、及びこの陽極端子に一端側が接続され他端側が前記貫通孔を貫通し前記排気管と気密封着された陽極引出線とを備え、前記陽極端子と前記ブラックマトリクス膜及び光反射膜間に接続用導電厚膜を配置したことを特徴とする画像表示装置。
    
    

Images