圖像顯示設(shè)備的制作方法

專利名稱：圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括電阻膜的圖像顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
已經(jīng)對如下的圖像顯示設(shè)備進行了研究該圖像顯示設(shè)備包括布置為彼此相對且 具有幾毫米的間距的后板和面板，該后板包括由布線互連的多個電子發(fā)射器件，并且該面 板包括用于使從電子發(fā)射器件發(fā)出的電子加速的陽極以及利用加速的電子照射以便發(fā)光 的發(fā)光部件。在這種類型的圖像顯示設(shè)備中，存在對陽極與電子發(fā)射器件之間放電的擔(dān)憂。 作為針對放電的對策，日本專利申請公開No. 2006-127794討論了在電子源襯底上的除電 子發(fā)射單元之外的導(dǎo)電部件被絕緣部件覆蓋的配置。此外，還討論了由此覆蓋導(dǎo)電部件的 絕緣部件又被電阻部件覆蓋的配置。在日本專利申請公開No. 2006-127794中討論的技術(shù)中，電阻部件和導(dǎo)電部件經(jīng) 由絕緣部件被堆疊在一起。這要求抑制基于在電阻部件和導(dǎo)電部件之間的電容的充電和放 電電流所引起的無效的功耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及能夠降低功耗的圖像顯示設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種圖像顯示設(shè)備包括后板，所述后板包括多個電子發(fā) 射器件、多個第一布線、多個第二布線、絕緣層以及電阻膜，每個電子發(fā)射器件包括一對電 極和位于所述一對電極之間的電子發(fā)射單元，所述多個電子發(fā)射器件以矩陣方式排列，每 個第一布線被配置為使在所述多個電子發(fā)射器件中排列在同一行處的電子發(fā)射器件的作 為所述一對電極中的一個電極的電極互相連接，每個第二布線被配置為使在所述多個電子 發(fā)射器件中排列在同一列處的電子發(fā)射器件的作為所述一對電極中的另一個電極的電極 互相連接，并且第二布線的電阻比第一布線的電阻高，所述絕緣層被配置為覆蓋第二布線， 所述電阻膜與第一布線連接并且與第二布線部分地交迭以便覆蓋所述絕緣層，并且具有設(shè) 定為108Ω/ □或更大的表面電阻；電勢供應(yīng)單元，被配置為分別向第一布線和第二布線供 應(yīng)第一電勢Vl和與第一電勢Vl不同的第二電勢V2 ；以及面板，包括設(shè)定在比第一電勢和 第二電勢高的電勢的陽極以及用從所述電子發(fā)射器件發(fā)出的電子照射以便發(fā)光的發(fā)光部 件。在該情況下，所述電阻膜在不與第二布線交迭的部分處與第一布線連接，并且在所述電 阻膜的與第一布線連接的部分和與第二布線交迭的部分之間的所述電阻膜的長度L滿足 以下關(guān)系L ^ (μ (|Vl-V2|)t)1/2μ 所述電阻膜的電子遷移率t 供應(yīng)電勢Vl和電勢V2的時間段根據(jù)以下參考附圖的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明更多的特征和方面將變得清晰。


被加入且構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的示例性實施例、特征和方面， 并且與描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖像顯示設(shè)備的透視圖。圖2A和圖2B是分別示出根據(jù)示例性實施例的電子發(fā)射器件的示例和根據(jù)比較示 例的電子發(fā)射器件的示例的平面圖。圖3A 3D示出在電阻膜的各個部分中的電勢和充電電流。圖4A 4C示出在電阻膜的各個部分中的電勢的時間變化。圖5A 5E是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的電子發(fā)射器件的制造過程的部分的 部分截面圖。圖6F 6H是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的電子發(fā)射器件的制造過程的其它部 分的部分截面圖。
具體實施例方式下面將參考附圖來詳細描述本發(fā)明的各個示例性實施例、特征以及方面。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖像顯示設(shè)備的內(nèi)部配置的部分切開的 透視圖。圖2A以部分放大的方式示出圖1中示出的圖像顯示設(shè)備的電子發(fā)射器件5中的一個。如圖1中所示出的，圖像顯示設(shè)備47包括經(jīng)由框42互連的面板46和后板30以 及電勢供應(yīng)單元31和32，電勢供應(yīng)單元31和32與下述的后板30的行布線4和列布線2 連接，并且被配置為向各個布線線路供應(yīng)作為第一電勢的電勢Vl和作為與電勢Vl不同的 第二電勢的電勢V2。面板46包括前襯底43、布置在前襯底43上的多個發(fā)光部件44以及陽極45，該陽 極45被設(shè)定在比電子發(fā)射器件5高的電勢以便使從下述的電子發(fā)射器件5發(fā)出的電子加 速。用從電子發(fā)射器件5發(fā)出的電子照射發(fā)光部件44，從而發(fā)光。后板30包括背襯底1、以矩陣方式布置在背襯底1上的多個電子發(fā)射器件5、構(gòu)成 多個第一布線的行布線4以及構(gòu)成多個第二布線的列布線2。如圖2A中所示出的，每個電 子發(fā)射器件5包括構(gòu)成一對電極的陰極10和柵極11以及位于該對電極之間的電子發(fā)射單 元12。多個行布線4中的每一個使其中每個陰極都是在以矩陣方式排列的多個電子發(fā) 射器件5中排列在同一行上的每個電子發(fā)射器件5的一對電極中的一個電極的陰極10互 相連接。多個列布線2中的每一個使其中每個柵極都是在以矩陣方式排列的多個電子發(fā)射 器件5中排列在同一列上的每個電子發(fā)射器電極5的一對電極中的另一個電極的柵極11 互相連接。列布線2的電阻比行布線4的電阻高，并且列布線2被絕緣層3覆蓋。在圖像顯示設(shè)備中，一般，在屏幕的垂直邊和水平邊之間在屏幕的長度和排列的 像素的數(shù)目方面存在差異。因此，根據(jù)多個電子發(fā)射器件的布置，用于使與像素對應(yīng)排列的 多個電子發(fā)射器件互相連接的布線在長度和寬度方面彼此不同，導(dǎo)致不同的電阻值。在本示例性實施例中，列布線2的電阻比行布線4的電阻高。然而，行布線4的電阻可以比列布 線2的電阻高。重要的是高電阻的布線被絕緣層3覆蓋。即使當(dāng)在面板46和后板30之間出現(xiàn)料想不到的放電時，用絕緣層3覆蓋列布線 2也可以抑制在陽極45和列布線2之間的放電(可以抑制直接落在列布線2上的放電)。 作為抑制高電阻的列布線2和陽極45之間的放電的結(jié)果，可以防止與列布線2連接的所有 電子發(fā)射器件5的劣化，換言之，可以防止線缺陷(line defect)的產(chǎn)生。這在下面詳細地 描述。在行布線4或列布線2與陽極45之間出現(xiàn)放電時，在布線處的電勢升高到由流過 出現(xiàn)了放電的布線的放電電流與布線的電阻值的乘積確定的電壓值。列布線2的電阻比行 布線4的電阻高，并且因此在放電電流流過列布線2時電勢上升更大。因此，在放電電流流 過列布線2時，與列布線2連接的所有電子發(fā)射器件5被設(shè)定在高電勢，使電子發(fā)射特性極 大地劣化，其產(chǎn)生“線缺陷”。然而，根據(jù)本示例性實施例的配置，可以抑制落在高電阻的列 布線2上的放電。結(jié)果，可以抑制線缺陷。在本示例性實施例的配置中，圖像顯示設(shè)備包括電阻膜8，該電阻膜8與作為第一 布線的行布線4連接，并且與作為第二布線的列布線2部分地交迭從而覆蓋絕緣層3。電阻 膜8在不與列布線2交迭的部分處與作為第一布線的行布線4連接。在圖2A中，電阻膜8 在作為電阻膜8的部分的連接部分13處與行布線4連接。在電阻膜8的與作為第一布線 的行布線4的連接部分13和與列布線2交迭的部分之間的電阻膜的長度L滿足如下關(guān)系 L彡(μ (|Vl-V2|)t)"2(在下文中，可以被稱為表達式1)，其中μ表示電阻膜8的電子遷 移率(在下文中為遷移率)，Vl和V2表示分別由電勢供應(yīng)單元31和32向作為第一布線的 行布線4和作為第二布線的列布線2供應(yīng)的電勢，并且t表示供應(yīng)電勢Vl和V2的時間段。 在本示例性實施例中，如圖2A中所示出的，為了滿足該關(guān)系，電阻膜8的與行布線4的連接 部分13從列布線2偏移以便防止與列布線2交迭，并且電阻膜8上的距連接部分13的距 離小于(μ (IV1-V2 I) t)1/2的電阻膜8的任何部分不與列布線2交迭。結(jié)果，可以穩(wěn)定從電 子發(fā)射器件5發(fā)出的電子的軌道，并且可以減少功耗。這在下面詳細地描述。用絕緣層3覆蓋列布線2可以防止產(chǎn)生如上所述的線缺陷。然而，在絕緣層3的 表面上出現(xiàn)帶電，產(chǎn)生新問題，即從電子發(fā)射器件5發(fā)出的電子束的軌道不穩(wěn)定。因此，設(shè) 置電阻膜8以便覆蓋絕緣層3。電阻膜8與行布線4連接以便用作抗靜電膜，由此抑制在絕 緣層3的表面上帶電，并且使電子束的軌道穩(wěn)定。即使當(dāng)在陽極45與電阻膜8之間出現(xiàn)放 電時，由于電阻膜8與行布線4連接，也可以抑制放電電流流過電阻比行布線4高的列布線 2。然而，在與行布線4連接的電阻膜8覆蓋絕緣層3而與列布線2部分地交迭時，根 據(jù)在電阻膜8與列布線2之間產(chǎn)生的電容而流動充電電流，導(dǎo)致功率的消耗。然而，由于電 阻膜8在把絕緣層3夾在中間的情況下與列布線2交迭，因此充電電流在電阻膜8中流動 要花費時間。因此，不一定與和列布線2交迭的面積成比例地消耗功率。這在下面詳細地 描述。圖2B示出了如在圖2A中示出的情況中一樣的包括在覆蓋列布線2的絕緣層3 上形成的電阻膜8的后板。該配置與圖2A中示出的配置的不同之處在于，電阻膜8甚至 在電阻膜8的與行布線4的連接部分13附近(具體來說，在距連接部分13的距離小于
5(μ (|￥1-￥2|)01/2的范圍內(nèi))(在下文中為區(qū)域六和鍆與列布線2交迭。圖3Α 3C示意 性地示出在將第二電勢V2供應(yīng)給列布線2預(yù)定的時間段t時在電阻膜8的區(qū)域A C中電 勢隨時間的改變的狀態(tài)。區(qū)域A和B是與電阻膜8的與行布線4的連接部分13相鄰的電阻 膜8的區(qū)域，其中經(jīng)過電阻膜8距連接部分13的距離L不滿足表達式1 (小于(μ (IV1-V2 |) t)1/2)0區(qū)域B的位置比區(qū)域A更遠離行布線4。區(qū)域C是鄰近于區(qū)域B的電阻膜8的區(qū)域， 其中經(jīng)過電阻膜8距與行布線4的連接部分13的距離L等于或大于(μ (IV1-V2 |) t)1/20 圖3D示出在絕緣層3被導(dǎo)體而不是圖2B中示出的電阻膜8覆蓋的配置中導(dǎo)體處的電勢隨 時間的改變的狀態(tài)。導(dǎo)體處的電勢在導(dǎo)體的所有區(qū)域中表現(xiàn)出相同的舉動。每個圖在上曲 線圖處示出列布線2的電勢，在中間曲線圖處示出電阻膜8或?qū)w的電勢，并且在下曲線圖 處示出流過電阻膜8或?qū)w的充電電流。為了更容易描述，供應(yīng)給行布線4的第一電勢Vl 被設(shè)定為地(GND)電勢。如圖3D中所示出的，即使當(dāng)將電勢V2供應(yīng)給列布線2時，導(dǎo)體的電勢也沒有任何 改變地被維持在作為行布線電勢Vl的GND電勢處。這是因為導(dǎo)體的電阻非常低，并且導(dǎo)體 用作電極，即使在供應(yīng)給列布線2的電勢V2引起絕緣層3中的電介質(zhì)極化時，如在下曲線 圖處所示的。因此，從行布線4迅速地供應(yīng)相應(yīng)電子量的充電電流。結(jié)果，在導(dǎo)體的電勢沒 有任何改變的情況下，導(dǎo)體的電勢被維持在作為行布線4的電勢Vl的GND電勢。另一方面，如圖3A 3C中所示出的，在電阻膜8中，在將電勢V2供應(yīng)給列布線2 時，在絕緣層3中的電介質(zhì)極化的影響下，電阻膜8的所有區(qū)域中的電勢跟隨供應(yīng)給列布線 2的電勢V2而改變。在這些區(qū)域之中，如圖3A中所示出的，與列布線2相鄰的區(qū)域A的部 分的電勢跟隨列布線2的電勢的改變而稍微改變，持續(xù)較短的時間段，具體來說，在列布線 2的電勢到達其最高電勢V2max之前(在時間到達t0之前)。然而，由于該部分靠近與行 布線4的連接部分，因此，如在下曲線圖處示出的，迅速供應(yīng)電子，并且在時間t0內(nèi)狀態(tài)被 穩(wěn)定在GND電勢處。在區(qū)域B中的電勢(在區(qū)域B的中心的電勢)如圖:3B中所示跟隨列 布線2的電勢的改變而升高到V2maX。然而，如在下曲線圖處示出的，由行布線4供應(yīng)的電 子到達，并且電勢開始逐漸地朝向GND電勢下降。在與電勢V2向列布線2的供應(yīng)的結(jié)束同步地如電勢V2的情況一樣地下降之后， 電勢到達GND電勢。如圖3C中所示出的，區(qū)域C的任意位置中的電勢跟隨列布線2的電勢 的改變而升到電勢V2maX，并且被保持在等于列布線2的電勢的水平處。然后，類似地，與列 布線2的電勢V2下降同步地改變電勢以到達GND電勢。換句話說，在區(qū)域C中，電勢的波 動與列布線2的電勢V2的波動相同。這是因為在區(qū)域C中，在向列布線2供應(yīng)電勢V2的 時間段(時間t)內(nèi)由行布線4供應(yīng)的電子沒有到達，如在下曲線圖處示出的。因此，在區(qū)域C的電阻膜8中，在向列布線2供應(yīng)電勢V2的時間段t內(nèi)，既不產(chǎn)生 與列布線2的任何電勢差，也不流動任何充電電流，沒有引起功耗。因此，在用作電阻器的 電阻膜8在把絕緣層3夾在中間的情況下與列布線交迭時，電勢波動與導(dǎo)體的電勢波動不 同，并且因此可以不出現(xiàn)在與列布線2交迭的區(qū)域中出現(xiàn)的功耗。廣泛研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)表現(xiàn) 出與導(dǎo)體不同的電勢波動的電阻膜8的表面電阻是108Ω/ □或更大。因此，本示例性實施例通過如圖2Α中所示出的那樣把用電阻膜8覆蓋絕緣層3的 位置僅限為滿足表達式1的區(qū)域C(換言之，防止電阻膜8與列布線2在區(qū)域A和B中交 迭)，而提供了能夠在抑制絕緣層3的表面上帶電的同時抑制基于電阻膜8與列布線2之間的電容的功耗的結(jié)構(gòu)。接下來，與電阻膜8中的電勢分布隨時間的波動一起描述區(qū)域C的 長度。圖4A 4C示出了在將電勢V2供應(yīng)給列布線2時圖2B中示出的配置的電阻膜 8中的電勢分布縱軸表示電阻膜8中的電勢，而橫軸表示從連接部分13行布線4的電阻 膜8的長度。圖4A示出在供應(yīng)給列布線2的電勢V2到達其最高電勢V2max的時間(在圖 3A 3D中的t0)處電阻膜8中的電勢分布。圖4B示出在供應(yīng)給列布線2的電勢V2開始 從最高電勢V2max向GND電勢下降的時間(在圖3A 3D中的tl)處電阻膜8中的電勢分 布。圖4C示出在向列布線2供應(yīng)電勢V2結(jié)束的時間(在圖3A 3D中的t)處電阻膜8 中的電勢分布。如上所述的和在圖4A 4C中示出的，在絕緣膜3中的電介質(zhì)極化的影響下，基于 供應(yīng)給列布線2的電勢，電阻膜8中的電勢從GND電勢向列布線2的電勢V2改變。如圖4A 中所示出的，在列布線2的電勢V2到達最高電勢V2maX的時間t0處，在鄰近于與行布線4 的連接部分的區(qū)域A中，由行布線4供應(yīng)的電子已經(jīng)開始到達，并且因此在鄰近于列布線2 的一些位置處電勢已經(jīng)開始回到GND電勢。換句話說，產(chǎn)生與列布線2的電勢V2的電勢差。 另一方面，在區(qū)域B和C中，由于由行布線4供應(yīng)的電子尚未到達，因此電勢保持在V2處。 如圖4B中所示出的，在列布線2的電勢V2開始從V2max向GND電勢下降的時間tl處，在 區(qū)域A的所有位置中電勢已經(jīng)回到了 GND電勢。在區(qū)域B中，由行布線4供應(yīng)的電子已經(jīng)開始到達，并且在一些位置中電勢已經(jīng)開 始回到GND電勢。另一方面，在區(qū)域C中，由于由行布線4供應(yīng)的電子尚未到達，因此電勢 保持在與列布線2的電勢V2相同的最高電勢V2max處。如圖4C中所示出的，在向列布線 2供應(yīng)電勢結(jié)束的時間t處，在區(qū)域A和B中，為了對抗基于列布線2的電勢波動的絕緣層 3中的電介質(zhì)極化而進行的從行布線4供應(yīng)的多余電子的放電還沒有完成，因此電勢稍微 變成負電勢。在區(qū)域C中，由于由行布線4供應(yīng)的電子尚未被接收，因此電勢保持在原始的 GND電勢處。因此，區(qū)域A和B在向列布線2供應(yīng)電勢期間接收由行布線4供應(yīng)的新的電子來對 抗絕緣層3中的電介質(zhì)極化，而區(qū)域C由于由行布線4供應(yīng)的電子沒有到達而沒有收到新 的電子。由供應(yīng)的電子經(jīng)過電阻膜8的移動距離來確定由行布線4供應(yīng)的電子是否到達。 移動距離取決于移動經(jīng)過電阻膜8的電子的速度和渡越時間(transit time)。具體來說， 使用電阻膜8的遷移率μ、行布線4和列布線2之間的電勢差|V1-V2|以及電勢差|V1-V2 的產(chǎn)生時間t來獲得供應(yīng)的電子的移動距離(μ (|Vl-V2|)t)"2。因此，從電阻膜8的與行 布線4的連接部分13區(qū)域C的長度L只須滿足以下關(guān)系。L 彡(μ (IV1-V2 I) t)1/2 (表達式 1)因此，在抑制絕緣層3的表面上帶電的同時可以抑制功耗。在圖像顯示設(shè)備中，電勢差|V1_V2|的產(chǎn)生時間t可以根據(jù)顯示的圖像而改變。具 體來說，使用基于電子發(fā)射器件的驅(qū)動時間段來控制顯示的圖像的亮度的脈寬調(diào)制系統(tǒng)的 顯示設(shè)備是圖像顯示設(shè)備的一個示例。在該情況下，由t的最大值來計算表達式1。接下來，描述根據(jù)本示例性實施例的每個組件。首先描述后板30的組件。背襯底1應(yīng)該適當(dāng)?shù)鼐哂袡C械上支撐電子發(fā)射器件5、作為第一布線的行布線4和 作為第二布線線路的列布線2的強度，并且應(yīng)該表現(xiàn)對用于干法刻蝕、濕法刻蝕或用作顯
7影液的堿或酸的抵抗性。因此，對于背襯底1，可以使用石英玻璃、例如Na的雜質(zhì)含量減少 的疊層或例如礬土的陶瓷。根據(jù)本示例性實施例，適合使用例如PD200的高應(yīng)變點玻璃。構(gòu)成一對電極的陰極10和柵極11應(yīng)該適當(dāng)?shù)赜沙司哂袃?yōu)秀的導(dǎo)電性之外還具 有高導(dǎo)熱性和高熔點的材料制成。對于這樣的材料，可以使用金屬(例如Be、Mg、Ti、Zr、 Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Al、Cu、Ni、Cr、Au、Pt或Pd)或合金材料。此外，可以使用碳化物，例如 TiC、ZrC、HfC、TaC、SiC 或 WC。另外，可以使用硼化物(例如 HfB2, ZrB2, CeB6, YB4 或 GbB4)、 氮化物(例如TaN.TiN.ZrN或HfN)或半導(dǎo)體(例如Si或Ge)。還可以使用碳(例如非晶 碳、石墨、類金剛石碳或金剛石)或者碳化合物(例如有機聚合物材料或分散進的那些碳)。 作為用于形成電極的方法，可以使用一般的真空淀積技術(shù)，例如氣相淀積或者濺射。對于電子發(fā)射單元12，可以使用不僅具有高導(dǎo)電性而且能夠場致發(fā)射的任何材 料。一般，可以使用具有等于或大于2000°C的高熔點以及5電子伏或更小的功函數(shù)的材料 (其難以形成例如氧化物的化學(xué)反應(yīng)層)。對于這樣的材料，可以使用金屬(例如Hf、V、 Nb、Ta、Mo、W、Au、Au、Pt或Pd)或合金材料。還可以使用碳化物(例如TiC、ZrC、HfC、TaC、 SiC或WC)、硼化物(例如HfB2、ZrB2、Ce 、YB4或GdB4)或者氮化物(例如TiN、ZrN、HfN或 TaN)。還可以使用其中分散非晶碳、石墨、類金剛石碳或金剛石的碳或者碳化合物。作為用 于形成電子發(fā)射單元的方法，可以使用一般的真空淀積技術(shù)，例如氣相淀積或者濺射。對用于作為第一布線的行布線4和作為第二布線的列布線2的材料沒有特定的限 制，只要材料是導(dǎo)電的(例如金屬)即可。作為形成布線的方法，可以使用印刷方法或者通 過分配器的涂敷方法。通過將寬度和厚度設(shè)定為更小并且使用電導(dǎo)率比行布線4小的材 料，作為第二布線的列布線2的電阻可以比作為第一布線的行布線4的電阻高。對于絕緣層3，耐高電場的材料是優(yōu)選的。例如，可以使用例如SW2的氧化物或者 例如SiN4的氮化物。可以通過例如濺射、化學(xué)氣相淀積(CVD)或真空氣相淀積的一般的真 空淀積來形成絕緣層3。對于電阻膜8，如上所述，對材料沒有特定的限制，只要表面電阻可以被設(shè)定為 108Ω/□或更大即可。推薦具有低遷移率的材料。例如，可以使用半導(dǎo)體材料，例如非晶硅 或碳。接下來，描述面板46的組件。對于前襯底43，可以使用透射可見光的部件，例如玻璃。在本示例性實施例中，適 合使用例如PD200的高應(yīng)變點玻璃。對于發(fā)光部件44，可以使用由電子束激勵以發(fā)光的熒 光體晶體。作為具體的熒光體材料，可以使用在傳統(tǒng)的陰極射線管(CRT)中使用的熒光體 材料，例如在熒光體協(xié)會的“熒光體手冊”(由Ohmsha公司出版)中描述的那個。對于陽極45，可以使用在CRT中已知的由Al制成的金屬背(metal back)。為了使 陽極45圖形化，可以使用經(jīng)由掩模的氣相淀積方法或者刻蝕方法?？紤]到電子能量損失、 設(shè)定的加速電壓(陽極電壓)和光反射效率來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定陽極45的厚度，因為電子必須經(jīng) 過陽極45以到達發(fā)光部件44。在本示例性實施例中，如圖1中所示出的，作為優(yōu)選的形式，在彼此相鄰的發(fā)光部 件44之間設(shè)置遮光部件48。遮光部件48可以使用在CRT中公知的黑色矩陣結(jié)構(gòu)，其一般包含黑色金屬、黑色 金屬氧化物或者碳。黑色金屬氧化物的示例是氧化釕、氧化鉻、氧化鐵、氧化鎳、氧化鉬、氧化鈷和氧化銅。面板46和后板30的邊緣部分經(jīng)由框部件42被接合在一起從而構(gòu)造圖像顯示設(shè) 備47。為了由圖像顯示設(shè)備47顯示圖像，經(jīng)由高壓端子HV供應(yīng)比電子發(fā)射器件的電勢 高的電勢Va，并且經(jīng)由端子Dx和Dy將不同的電勢供應(yīng)給行布線4和列布線2。驅(qū)動電壓 被施加到電子發(fā)射器件5以便從任意電子發(fā)射器件5發(fā)射電子。從電子發(fā)射器件5發(fā)出的 電子被加速以便與發(fā)光部件44碰撞。因此，發(fā)光部件44被選擇性地激勵以便發(fā)光，由此顯 示圖像。在下文中，描述本發(fā)明的示例1。在示例1中，使用包括圖2A中示出的電子發(fā)射器 件的后板30來構(gòu)造圖像顯示設(shè)備。面板和圖像顯示設(shè)備的整個配置與上述實施例的配置 類似，并且因此僅僅描述示例1的特征部分。在示例1中，由于電子發(fā)射特性優(yōu)秀，因此使用 垂直的電子發(fā)射器件，其中絕緣部件被堆疊在背襯底1上，電子發(fā)射單元被形成在側(cè)面上， 并且柵極被形成在頂面上。然而，本發(fā)明不限于該垂直的電子發(fā)射器件。圖5A 5E以及圖6F 6H示出用于形成根據(jù)本示例性實施例的后板的過程。逐 步地描述該過程。圖5A 5E以及圖6F 6H示出在XX'線的位置中每個步驟處的截面。首先，如圖5A中所示出的，制備并且充分地清洗鈉鈣玻璃以用于背襯底1。然后通 過濺射淀積具有300納米厚度的Si3N4膜作為絕緣層21。通過濺射淀積具有20納米厚度 的SiO2膜作為絕緣層22。如圖5B中所示出的，正性光致抗蝕劑通過旋涂而被施加在整個表面上，并且隨后 被曝光和顯影從而形成抗蝕劑圖形。使用圖形化的光致抗蝕劑作為掩模來使絕緣層22圖 形化。如圖5C中所示出的，通過濺射淀積具有30納米厚度的TaN膜作為導(dǎo)電層23。如圖5D中所示出的，通過濺射淀積具有3微米厚度的Cu膜。正性光致抗蝕劑通 過旋涂而被施加在整個表面上，并且隨后被曝光和顯影從而形成抗蝕劑圖形。使用圖形化 的光致抗蝕劑作為掩模來利用刻蝕溶液刻蝕Cu膜，從而形成具有20微米寬度的列布線2。如圖5E中所示出的，正性光致抗蝕劑通過旋涂而被施加，并且隨后被曝光和顯影 從而形成抗蝕劑圖形。在使用圖形化的光致抗蝕劑作為掩模的情況下通過使用CF4氣體的 干法刻蝕使絕緣層21、絕緣層22和導(dǎo)電層23圖形化。因此，形成開口 25，并且在絕緣部件 22和導(dǎo)電部件23上形成由TaN制成的柵極11。然后，如圖6F中所示出的，通過CVD在整個襯底表面上淀積具有3微米厚度的SW2 膜，從而形成絕緣層3。通過電解鍍敷而在絕緣層3上淀積具有10微米厚度的Cu膜。正性 光致抗蝕劑通過旋涂而被施加在Cu膜上，并且隨后被曝光和顯影從而形成抗蝕劑圖形。使 用圖形化的光致抗蝕劑作為掩模來通過刻蝕溶液刻蝕Cu膜，從而形成具有250微米寬度的 行布線4。負性光致抗蝕劑通過旋涂而被施加在行布線4上，并且隨后被曝光和顯影從而 形成抗蝕劑圖形。在抗蝕劑圖形上淀積具有100納米厚度的非晶硅。剝離抗蝕劑圖形以便 形成防止帶電的非晶硅電阻膜8。在不與列布線2交迭的部分處電阻膜8被堆疊在行布線 4上，從而形成與行布線4的連接部分13。行布線4和位于其上的電阻膜8的連接部分13 由虛線表示。如圖6G中所示出的，選擇性地刻蝕在先前步驟中形成的由彼此相鄰的行布線4和
9列布線2圍繞的S^2膜的區(qū)域，從而使絕緣層3圖形化。對于刻蝕溶液，使用緩沖的氫氟酸 (BHF)(由STELLACHEMIFA公司制造的LAL 100)，并且刻蝕時間為11分鐘。在開口 25中的 絕緣層22的側(cè)面被同時刻蝕大約60納米，從而形成凹槽26。如圖6H中所示出的，通過傾斜的氣相淀積，在絕緣層21的側(cè)面上與上側(cè)傾斜45 度地淀積具有30納米厚度的Mo。正性光致抗蝕劑通過旋涂而被施加于其上，并且隨后被曝 光和顯影，從而形成抗蝕劑圖形。使用圖形化的光致抗蝕劑作為掩模并且使用CF4氣體干 法刻蝕Mo膜，從而形成陰極電極10和電子發(fā)射單元12。使用如此構(gòu)造的后板并且通過根據(jù)上述的示例性實施例的方法制造圖1中示出 的圖像顯示設(shè)備。從電阻膜8的連接部分13到與列布線2交迭的部分的距離L為260微 米，電阻膜的薄層電阻值為1 X IO12 [ Ω / 口]，并且遷移率為1 [cm2/Vsec]。作為比較示例，如在示例1的情況中的那樣構(gòu)造圖像顯示設(shè)備，除了由多晶硅形 成電阻膜8之外。獲得的由多晶硅制成的電阻膜8的遷移率為80[cm2/Vsec]。在如此構(gòu)造的圖像顯示設(shè)備中，在作為一對的陰極電極10和柵極電極11之間通 過布線施加電壓。具體來說，施加到列布線2的電勢為+5伏，施加到行布線4的電勢為-5 伏，并且施加將用于輸出最高亮度的最大脈沖寬度設(shè)定為5微秒的脈沖電壓。同時，10千伏 的直流高電壓被施加到面板46的金屬背45。結(jié)果，(μ (|Vl-V2|)t)1/2變?yōu)榇蠹s70微米。 在其中從電阻膜8的與行布線4的連接部分13到與列布線2交迭的部分的距離是260微米 的根據(jù)示例1的圖像顯示設(shè)備中，在一個電子發(fā)射器件處的功耗被充分地減少到1X10—14 瓦。在顯示期間圖像中沒有干擾，確認圖像顯示設(shè)備具有足夠的抗靜電功能。另一方面，在根據(jù)比較示例的圖像顯示設(shè)備中，(μ (|Vl_V2|)t)"2變?yōu)榇蠹s660 微米。在其中從電阻膜8的與行布線線路4的連接部分13到與列布線2交迭的部分的距 離是260微米的比較示例中，與示例1相比，在一個電子發(fā)射器件處的功耗增大到1X10_12 瓦。經(jīng)過驅(qū)動時間，觀察到從電子發(fā)射器件發(fā)出的電子束的斑點(spot)擴展狀態(tài)。因此， 確認了示例1的配置可以減少功耗并且提供良好的顯示圖像。雖然已經(jīng)參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開 的示例性實施例。以下權(quán)利要求的范圍將被給予最寬的解釋從而包括所有的修改、等同結(jié) 構(gòu)與功能。
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權(quán)利要求
1.一種圖像顯示設(shè)備，包括 后板，包括多個電子發(fā)射器件，每個電子發(fā)射器件包括一對電極和位于所述一對電極之間的電子 發(fā)射單元，所述多個電子發(fā)射器件以矩陣方式排列；多個第一布線，每個第一布線被配置為使在所述多個電子發(fā)射器件中排列在同一行處 的電子發(fā)射器件的作為所述一對電極中的一個電極的電極互相連接；多個第二布線，每個第二布線被配置為使在所述多個電子發(fā)射器件中排列在同一列處 的電子發(fā)射器件的作為所述一對電極中的另一個電極的電極互相連接，并且電阻比第一布 線的電阻高；絕緣層，被配置為覆蓋第二布線；以及電阻膜，與第一布線連接并且與第二布線部分地交迭以便覆蓋所述絕緣層，并且具有 設(shè)定為IO8 Ω / □或更大的表面電阻；電勢供應(yīng)單元，被配置為分別向第一布線和第二布線 供應(yīng)第一電勢Vl和與第一電勢Vl不同的第二電勢V2 ；以及面板，包括設(shè)定在比第一電勢和第二電勢高的電勢的陽極以及用從所述電子發(fā)射器件 發(fā)出的電子照射以便發(fā)光的發(fā)光部件，其中所述電阻膜在不與第二布線交迭的部分處與第一布線連接，并且在所述電阻膜的 與第一布線連接的部分和與第二布線交迭的部分之間的所述電阻膜的長度L滿足以下關(guān) 系L ^ (μ (|Vl-V2|)t)1/2其中μ為所述電阻膜的電子遷移率，并且t為供應(yīng)電勢VI和電勢V2的時間段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，其中所述電阻膜是抗靜電膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像顯示設(shè)備。一種圖像顯示設(shè)備包括后板，該后板包括多個電子發(fā)射器件，其中每個包括一對電極和電子發(fā)射單元；多個第一布線，其中每個使排列在同一行處的電子發(fā)射器件的作為一對電極中的一個的電極互相連接；多個第二布線，其中每個使排列在同一列處的電子發(fā)射器件的作為一對電極中的另一個的電極互相連接，并且電阻比第一布線的電阻高；絕緣層，覆蓋第二布線；和電阻膜，與第一布線連接且與第二布線部分地交迭以便覆蓋絕緣層，并且具有設(shè)定為108Ω/□或更大的表面電阻。電阻膜在不與第二布線交迭的部分處與第一布線連接，并且在電阻膜的與第一布線連接的部分和與第二布線交迭的部分之間的電阻膜的長度L滿足一定關(guān)系。
文檔編號H01J29/02GK102122598SQ201110002449
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者大西敏一, 竹上毅 申請人:佳能株式會社