专利名称：图像显示装置、显示面板及所用的薄膜型电子发射元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用薄膜型电子发射元件的图像显示装置，特别是涉及用于提高画面亮度的薄膜型电子发射元件的结构。
背景技术：
把发射电子的冷阴极型的电子发射元件以二维方式(矩阵状)进行排列，作为电子源使用的显示器称为场发射显示器(FEDFieldEmission Display)。该FED的冷阴极型的电子源分成电场发射型电子源和热电子型电子源。前者包括圆锥发射体(Spindt)型电子源、表面传导型电子源、碳纳米管(carbon nanotube)型电子源等，后者包括层叠有金属-绝缘体-金属的MIM(Metal-Insulator-Metal)型、金属-绝缘体-半导体层叠的MIS(Metal-Insulator-Semicoductor)型、金属-绝缘体-半导体-金属型等的薄膜型电子源。
例如日本专利公开2004-363075号公报、日本专利公开2001-243901号公报公开了属于薄膜型电子源的MIM型电子源及其所使用的显示装置。而且，日本专利公开2004-363075号公报的图1公开了构成MIM型电子源的MIM型电子发射元件的构造和动作原理。也就是在该图1中，在上部电极13和下部电极11之间，施加相对于上部电极使下部电极成为正电压的极性的驱动电压Vd，使薄到数nm(10-9m)～数10nm(10-9m)的绝缘层12内的电场为1～10MV/cm(106V/10-2m)左右。此时，下部电极11中的费米能级附近的电子因隧道效应(tunneling)而透过势垒，注入作为电子加速层的绝缘层12的传导带，成为热电子，并流入上部电极13的传导带。这些热电子在绝缘层12、上部电极13中散射而损失能量。但是，以上部电极13的功函数以上的能量，到达上部电极13表面的一部分热电子被发射到真空23中。
发明内容
如上所述，在薄膜型电子发射元件的情况下，在上部电极中因热电子的散射而造成能量损失。因此，为了降低能量损失，应尽可能使上部电极薄膜化。这样，可以提高从薄膜型电子发射元件向真空中的电子发射效率，可以实现明亮的显示装置。
所以，在日本专利公开2001-243901号公报中，为了提高电子发射效率，作为上部电极，将铱(Ir)薄膜、铂(Pt)薄膜和金(Au)薄膜的依次分别以1×10-9m、1×10-9m、2～3×10-9m左右厚度进行层叠而成，然后进行加热处理。利用该加热处理，以Ir薄膜的微小部分为核心，进行在其周围的Au薄膜的凝聚，形成由Au和Ir构成的多个岛状金属突起部，在和多个金属突起部连成一体且并存的状态下，形成仅在这些岛状突起部之间凝聚的部分Au成分变少的、薄于5×10-9m的平坦的金属薄膜部，而且再现性良好。也就是，通过此加热处理使薄膜结构重新构成，可以实现进一步的薄膜化。此外，下面把由上述的加热处理形成的薄膜结构的重新构成称为“岛状化”。通过该岛状化，从重新构成的更薄的平坦金属薄膜部产生电子发射，提高了电子发射效率。通过该岛状化重新构成的平坦的金属薄膜部是具有Ir、Pt、Au的多层结构以至混合的结构的合成体。
可是，本发明人从事图像显示装置用的薄膜型电子发射元件的研究开发，设计并试制了FED，在进行检验中，发现因岛状化造成上部电极的电阻增加。
图7表示加热处理前后的流经薄膜型电子发射元件电极之间的二极管电流Id(输入输出特性)的图。在图7中横轴是驱动电压Vd，纵轴是二极管电流Id。二极管电流Id成为对数标度。此外，Vth是二极管特性的阈值电压，Vh是施加在上部电极和下部电极上的驱动电压的规定的峰值电压。
从图7的输入输出特性可以看出，加热处理后的二极管特性CD102相对于加热处理前的特性CD101，二极管电流Id低。这表示通过岛状化，上部电极在构成岛状的金属突起部和更薄的平坦的金属薄膜部的结果，上部电极的电阻增加。在发明人的研究中，加热处理后的上部电极的薄膜电阻与加热处理前的相比，为2～5倍。
另一方面，作为薄膜型电子发射元件之一的MIM型电子发射元件如日本专利公开2004-363075号公报的图10所示的方式构成。从这里可以看出，上部电极其构成包括平坦的电子发射电极部，该电子发射电极部有助于作为电子加速层的绝缘层的上部的电子发射；以大致平坦的电子发射电极部131为底面的大致倒置的四方形锥台的侧面的电子发射周边部；覆盖上部总线电极的上部总线电极覆盖部。而该电子发射周边部相对于上述平坦的电子发射电极部具有斜度。
在下部电极和上部电极之间，在施加相对于上部电极使下部电极成为正电压极性的驱动电压的情况下，在从该斜度的上述平坦电子发射电极部竖起部分上产生电场的集中，而流过大的电流。因此，通过与因上述的岛状化造成的电阻增加的复合作用，产生大量的焦尔热，存在有在上述斜度的竖起部分上容易断线的问题。
此外，一旦上部电极的薄膜电阻增加，由于在不利于上部电极内的电子发射的上述电子发射周边部上产生电压降，所以对于薄膜型电子发射元件有效的驱动电压Vd降低，此部分的电子发射效率也降低。此外，当为了对其进行祢补而使驱动电压Vd增加时，上述电场集中的程度更严重，进一步降低可靠性。
本发明是在图像显示装置的显示面板中所使用的薄膜型电子发射元件中，使上部电极的电子发射电极部(电子发射部)中的电子发射效率提高，同时降低在除了该电子发射电极部的部分上伴随岛状化造成的电阻的增加，从而提高电子发射周边部的可靠性。而且，本发明可以提供使图像亮度和可靠性提高的图像显示技术。
本发明，由例如铱、铂和金的多个不同种类的金属构成在图像显示装置的显示面板的薄膜型电子发射元件的上部电极，特别是使其电子发射部成为，由该多个不同种类的金属的熔融形成的合成体，并且使其厚度比该上部电极上的其他部分的厚度薄。如上所述结构的上部电极可以有效地从电子发射部向真空中发射电子，并且可以在不断线的状态下向该电子发射部供电。
根据本发明，可以提高薄膜型电子发射元件的电子发射效率和可靠性。其结果可以提供使图像亮度和可靠性提高的图像显示技术。
图1是表示作为本发明实施例的薄膜型电子发射元件的结构图。
图2是表示作为本发明实施例的图像显示装置的构成的例子的图。
图3是表示用局部加热形成图1的薄膜型电子发射元件中的上部电极的电子发射电极部的工序的图。
图4是说明图1的薄膜型电子发射元件的效果的图。
图5是说明由离子侵蚀产生的薄膜化的作用的图。
图6是表示通过离子侵蚀形成薄膜型电子发射元件的上部电极的电子发射电极部的工序的图。
图7是现有技术的说明图。
具体实施例方式
本实施例是涉及具有由上部电极、电子加速层、下部电极构成的三层结构，把在真空中发射电子的薄膜型电子发射元件用于显示面板的像素部，进行图像显示的图像显示技术。作为薄膜型电子发射元件有金属-绝缘体-金属层叠的MIM型、金属-绝缘体-半导体层叠的MIS型、金属-绝缘体-半导体-金属型等。下面对有代表性的薄膜型电子发射元件的MIM型的电子发射元件、以及使用它的图像显示技术进行说明。可是，本发明不是限定于该MIM型的电子发射元件、以及使用它的图像显示技术。
下面参照图对本发明的实施例进行说明。
图1～图6是本发明的实施例的说明图。图1是示意表示本实施例的薄膜型电子发射元件的结构图，图2是表示本实施例的图像显示装置的主要部分构成的框图，图3是说明用激光照射形成图1的薄膜型电子发射元件中的上部电极的电子发射电极部(电子发射部)的过程的流程图，图4是说明图1的薄膜型电子发射元件的效果的图，图5和图6是用稀有气体的离子侵蚀使薄膜型电子发射元件的上部电极的电子发射电极部(电子发射部)薄膜化技术的说明图，图5是说明用该离子侵蚀的薄膜化的作用的示意图，图6是说明用离子侵蚀形成薄膜型电子发射元件的上部电极的电子发射电极部(电子发射部)的过程的流程图。
如图2所示，本实施例的图像显示装置其构成包括把多个薄膜型电子发射元件配置成矩阵状的显示而板100；作为驱动显示面板100的驱动电路的扫描驱动器(扫描线驱动电路)2；作为相同驱动电路的数据驱动器(数据线驱动电路)4；生成施加在显示面板100上的高电压的加速电压的高压生成电路6；对于从视频输入端子7输入的影像信号进行规定的处理，以使其可以用显示面板100进行显示的视频信号处理电路8；作为根据输入的影像信号对扫描驱动器2和数据驱动器4进行控制的控制电路的时间控制器9。
输入视频输入端子7的影像信号，首先输入到视频信号处理电路8。视频信号处理电路8对于输入的影像信号进行信号的像素数、同步信号的频率等的格式变换，以使其可在将薄膜型电子发射元件配置成矩阵状的显示面板100上进行显示。影像信号在视频信号处理电路9中进行了格式变换，输入到时间控制器9。时间控制器9根据输入的同步信号，生成时间信号的扫描控制信号Sscan，把该扫描控制信号Sscan输出到扫描驱动器2。此扫描控制信号Sscan是用于控制扫描驱动器2以使其逐个地选择扫描多个扫描线的时间信号。此外，时间控制器9与扫描控制信号Sscan的生成同步，进行被输入的影像信号数据的重新排列，输出到数据驱动器4。然后，通过数据驱动器4和扫描驱动器2，经由显示面板100显示图像。
显示面板100是被动式矩阵(passive matrix)方式的影像显示面板，具有相向的背面基板(图中没有表示)和前面基板(图中没有表示)。也就是，背面基板(也称为阴极基板)和前面基板(也称为阳极基板)在真空氛围的容器中，用图中没有表示的隔板保持在规定的间隔，在规定的温度下使用熔融玻璃(图中没有表示)等密封。在背面基板上把在列方向(画面的垂直方向)延伸的多根数据线32排列在行方向(画面的水平方向)，把行方向上延伸的多根扫描线31排列在列方向上。此外，在多根数据线和多根扫描线的各交点部位，设置有薄膜型电子发射元件(以下简称为“电子发射元件”)1。这样多个薄膜型电子发射元件1呈矩阵状配置在背面基板上。在与该背面基板相向的前面基板上，在与各薄膜型电子发射元件相向的位置配置荧光体(图中没有显示)，而且，还设置有覆盖该荧光体，并形成施加加速电压的阳极电极的金属敷层(图中没有显示)。
扫描驱动器2连接在显示面板100的扫描线31上。扫描驱动器2根据来自时间控制器8的时间信号的扫描控制信号Sscan，输出用于以行单位选择多个薄膜型电子发射元件1的选择信号(扫描信号)。此选择信号在列方向上顺序施加在扫描线上，连续不断地进行行的选择动作。这样扫描线在列方向上顺序扫描。
此外，数据驱动器4连接在显示面板100的数据线32上。将从时间控制器8输出的影像数据提供给数据驱动器4。数据驱动器4对应于扫描驱动器2的行选择，把以上述影像数据为基础的驱动信号通过数据线32，提供给一行的薄膜型电子发射元件。此外，数据驱动器4根据来自时间控制器8的时间信号，把显示面板100的一行部分的数据保持一个水平期间，也就是，把来自时间控制器的一行的影像数据保持一个水平期间，此外，在每一个水平周期改写数据。
高压生成电路6连接在显示面板100的阳极线34上，该高压生成电路6，生成用于加速来自薄膜型电子发射元件1的电子的例如约7×103V的加速电压。利用通过阳极线34施加在全面基板(图中没有)的金属敷层的加速电压，使从薄膜型电子发射元件1发射的电子从背面基板一侧向前面基板一侧加速。
下面对以上述方式构成的显示装置中的有关显示的动作进行说明。
在由上述扫描驱动器2经由扫描线31而施加有选择信号的一行电子发射元件1上，从数据数据驱动器4经由数据线32施加驱动信号时，该行的电子发射元件，发射出对应于选择信号和驱动信号的电位差(Vd)的量的电子。由于在选择时施加的选择信号的电平与电子发射元件的位置无关，是一定的，所以来自电子发射元件的电子发射量因驱动信号的电平而改变。也就是，电子发射量由成为驱动信号的基础的影像信号的电平决定。把来自高压生成电路6的加速电压(例如7×103V)加在显示面板100的阳极线34上。因此，从电子发射元件发射的电子利用该加速电压而被加速，然后冲击配置在显示面板100的前面基板上的荧光体。荧光体利用该加速电子的冲击而被激发，进行发光。由此，显示所选择的一水平行的影像。此外，扫描驱动器2通过对于多根扫描线在列方向上顺序施加选择信号，一行一行地进行电子发射元件的选择。由此，可以在显示面板100的显示面上形成一帧影像。
图1(a)是抽出图2所述的显示面板100中的薄膜型电子发射元件排列的一个像素的部分进行表示的平面图。此外，图1(b)是图1(a)的A-A′截面图，是通过薄膜型电子发射元件1的电子发射部，在扫描线方向切断的截面中的一个薄膜型电子发射元件的结构图。此外，图1(c)为图1(a)的B-B’截面图，是通过薄膜型电子发射元件1的电子发射部，在数据线方向切断的截面中的一个薄膜型电子发射元件的结构图。而且，其中所说的一个像素(也称为像点)是彩色显示的单位像素，各像素由表示不同原色的多个子像素(也称为子像点)构成。
在图1中，例如成为Al(铝)-Nd(钕)合金的数据线的下部电极11，以例如约300×10-9m的膜厚，在数据线方向上带状地形成在玻璃等的绝缘的背面基板(阴极基板)10上。在下部电极11上形成，防止电场在下部电极11的边缘上集中，同时限制或规定发射电子的电子发射部的例如Al2O3的保护绝缘膜14(例如膜厚约140×10-9m)、以及作为电子加速层的例如Al2O3的绝缘膜12(例如膜厚约10×10-9m)。从图1(a)的平面图可以看出，绝缘膜12从上面看大致为矩形。
在保护绝缘膜14的上部，避开碰到绝缘膜12上部的发射电子的电子发射电极部131(大致为矩形，后面详细叙述)，形成例如氮化硅膜(SiN)的保护绝缘膜15(例如膜厚约100×10-9m)。此保护绝缘膜15存在在由阳极氧化形成的保护绝缘膜14上有针孔(pinfall)的情况，填埋此缺陷，起到保持下部电极11和上部总线电极(后面叙述)20之间的绝缘的作用。
而且，在数据线一侧(图1(a)的纸面上侧，图1(c)纸面的右侧)的保护绝缘膜15上，避开后面叙述的电子发射电极部131，形成在扫描线方向延伸的带状上部总线电极20。
上部总线电极20做成例如由金属膜下层16和金属膜上层18构成的层叠结构，是构成扫描线的一部分的结构。作为金属膜下层16，可以使用例如Al-Nd合金，作为金属膜上层18，可以使用Cu(铜)和Cr(铬)等的各种金属材料。在此，金属膜下层16使用Al-Nd合金，金属膜上层18使用Cu。此外，在图1(c)中，上部总线电极20的金属膜下层16为了确保与上部电极13的连接，在左侧对金属膜上层18伸出。此外，金属膜下层16在相反一侧(图1(c)中的右侧)，相对于金属膜上层18后移，使金属膜上层18成为一个檐。
上部电极13为发射电子的电极部(电子发射电极部)，例如用耐热性能好的Ir(铱)作为下层、用Pt(铂)作为中间层、用电子发射效率高的Au(金)作为上层的三层的金属膜，例如用溅射法在绝缘膜12上形成上部电极13。其膜厚例如约为4×10-9m～约8×10-9m是适当的，在此例如约为6×10-9m。此外，该膜厚并不限定于此。此时，同时在上部总线电极20和露出的金属膜下层16、保护绝缘层15上，也溅射形成构成上部电极13的三层的金属膜。可是，上部电极13在相邻的带状上部总线电极20的一侧(图1(c)中的右侧)，用其金属膜上层18的檐切断后成膜，使每个像点分离。另一方面，在带状上部总线电极20的另一侧(图1(c)中的左侧)，通过金属膜下层16，上部电极13构成连续成膜，不产生断线地覆盖保护绝缘膜15和绝缘层12，向电子发射元件供电的结构。
在上部电极13中，作为发射电子的电极部的电子发射电极部131的面积受到保护绝缘膜14的限制，大致为碰到绝缘膜12上部的部分。其中，为以下说明方便，把以大致平坦的电子发射电极部(电子发射部)131为底面的、大致为倒方锥台侧面的上部电极13的部分，称为电子发射周边部132，此外，把在上部电极13内形成电子发射部131和电子发射周边部132的部分特别称为上部电极130。此外，在电子发射周边部132中，把上部总线电极20一侧的部分作为电子发射周边部132a。而且，金属膜下层16的电子发射电极部131一侧的前端16a和电子发射电极部131之间的上部电极13，起到上部总线电极20和电子发射电极部131的连接部(接点部)135的功能，构成从上部总线电极20向电子发射电极部131供电的供电路。
上部电极130，在电子发射电极部(电子发射部)131和电子发射周边部132之间具有斜度。特别是电子发射周边部132a是连接上部总线电极20和电子发射电极部131的供电路的一部分。因此，在从该电子发射周边部132a的电子发射电极部131的斜度的上升部133，在下部电极11和上部电极13之间施加了驱动电压Vd时，产生电场的集中。
另一方面，以往用加热处理在上部电极13产生岛状化，重新构成上部电极13的膜厚更薄，它的电阻值(薄膜电阻)增加。因此，通过此电阻增加和电场集中的叠加作用，在电子发射周边部132中，存在有在从电子发射电极部131的斜度上升部分133容易断线，可靠性低的问题。
所以在本实施例中，为了提高可靠性，如图1(b)、(c)所示，以引起岛状化的加热处理为基础，用多个不同种类的金属(其中有Ir、Pt、Au)熔融形成的合成体构成电子发射电极部(电子发射部)131的部分。也就是，把上述多个不同种类的金属熔融，使组成改变，在上述电子发射部构成该多个不同种类的金属的合成体。并且，使其膜厚比上部电极13上的其他部分薄，特别是比该电子发射电极部(电子发射部)131的周围的、连接保护绝缘膜14、15的部分薄，同时，对于除了大致为矩形的电子发射电极部131的上部电极13不引起岛状化。如上所述，在从电子发射电极部131的斜度上升部133中，不产生因岛状化而造成的薄膜化，由于大致保持形成的膜厚，电阻值(薄膜电阻)不增加，抑制了断线，提高了可靠性。
此外，上部总线电极20上，在接点部135上和电子发射周边部132中，由于上部电极13的膜厚不变薄，可以抑制其电阻值(薄膜电阻)的增加，抑制有效的驱动电压Vd的降低，与以往相比，提高了电子发射效率。因此，利用本实施例的适用于薄膜型电子发射元件(电子源)的图像显示装置，可以得到明亮的图像。
下面为了说明上的方便，在图1的电子发射元件的构成中，把电子发射电极部131不薄膜化状态的电子发射元件称为薄膜化前电子发射元件。此薄膜化前电子发射元件例如也可以用专利文献1的技术形成。
下面用图3对用激光照射仅使电子发射电极部131膜厚变薄的激光(LASER)方式进行说明。
在图3中，(1)制作搭载有图1构成的薄膜化前电子发射元件的背面基板(负极基板)(工序S1)。
(2)仅对电子发射电极部(电子发射部)131照射激光，进行局部加热，对Ir/Pt/Au的三层层叠膜进行加热处理，进行岛状化。在本实施例中，作为激光例如使用YAG激光(YAGYittrium(铱)-Aluminium(铝)-Garnet(金刚砂)，例如采用功率为2W/cm2、波长λ＝355nm(355×10-9m)利用激光加工可以仅对电子发射电极部131进行岛状化，可以仅使电子发射电极部131薄膜化。通过用激光加工的局部加热，在电子发射电极部(电子发射部)131中，使上述Ir/Pt/Au的三层层叠膜变成金(Au)、铂(Pt)、铱(Ir)熔融后混合的该三种金属的合成体的膜，并且使其薄膜化。也就是，把上述三种金属熔融，产生组成变化，在上述电子发射电极部131中构成该三种金属的合成体。电子发射电极部131中的膜厚，在作为例如Ir/Pt/Au的三层层叠膜的膜厚采用4～8nm的情况下，从电子发射效率方面看，优选的是使其形成大约一半的2～4nm(工序S2)。
(3)背面基板(阴极基板)装有在工序S2中经激光加工薄膜化后的电子发射元件(电子源)，前面基板形成有荧光体和金属敷层，使用图中没有表示的隔扳，以规定的间隔把背面基板和前面基板保持在图中没有表示的面板容器内(工序S3)。
(4)继续工序S3的组装，利用例如熔融玻璃进行面板密封(工序S4)。此时，面板密封的温度设定成不引起上部电极13、130的Ir/Pt/Au的三层层叠膜岛状化的温度。由于超过400℃时引起岛状化，所以优选的是400℃以下。此外，在日本专利公开2001-243901号公报中，岛状化的加热处理使用410℃。
(5)一旦在工序S4中的密封完成，为了使面板容器内成为真空氛围，进行真空排气(工序S5)。
经过以上工序，完成面板。此外，在上述的工序中，工序S1、工序S3～工序S5除了密封温度，可以使用现有技术。
如上所述，用激光加工形成仅使电子发射电极部薄膜化的电子源，此后使用不引起岛状化的密封温度，对面板进行密封，所以在除了电子发射电极部131以外的上部电极13、130中，很难引起因重新构成形成的薄膜化。
图4是说明图1的薄膜型电子发射元件的效果的图，是示意表示流经薄膜型电子发射元件的电极之间的二极管电流Id(输入输出特性)的图。从图4的输入输出特性可以看出，薄膜型电子发射元件的二极管特性CD104，相对于激光加工处理前的特性CD101，二极管电流Id有一些降低，但比现有的加热处理后的特性CD102大幅度提高。因此，除了电子发射电极部131的上部电极电阻值(薄膜电阻)的增加减少，其结果，在从电子发射电极部131的斜度上升部分133产生断线的顾虑减少，可靠性提高。同时，也可以抑制有效的驱动电压Vd的降低，与以往相比，提高了电子发射效率。其结果，如把本实施例的薄膜型电子发射元件(电子源)用于显示装置，可以提供一种能显示更明亮的图像的图像显示装置技术。
本实施例的薄膜型电子发射元件中的上部电极的电子发射部薄膜化，除了用上述的激光加工以外，也可以用稀有气体的离子侵蚀(ionattack)。
下面，用图1、图5和图6对用离子侵蚀形成薄膜化的例子进行说明。图5是说明用离子侵蚀形成薄膜化的作用的示意图，图6是说明本实施例的薄膜型电子发射元件中的上部电极的电子发射电极部的形成过程的图。此外，在图5中为了图示上的方便，在图中仅表示了电子发射电极部131和电子发射周边部132构成的上部电极130附近。
在图6中，(1)首先，制作搭载有图1构成的薄膜化前电子发射元件的背面基板(负极基板)(工序S11)。
(2)背面基板(阴极基板)搭载有薄膜化前的电子发射元件(电子源)，前面基板形成有荧光体和金属敷层，使用隔扳(图中没有表示)，以规定的间隔(例如1×10-3m～3×10-3m)把背面基板和前面基板保持在图中没有表示的面板容器内(工序S12)。
(3)继续工序S12的组装，利用例如熔融玻璃进行面板密封(工序S13)。此时，面板密封的温度设定成不引起Ir/Pt/Au的三层层叠膜岛状化的温度(例如400℃以下)。
(4)然后，向面板容器内导入例如Ne(氖)、Ar(氩)、Xe(氙)等的稀有气体(工序S14)。在此，决定采用容易得到的Ar，但不限于此。然后使容器内的压力减压到稀有气体容易离子化的压力(例如0.2～0.8Pa)。
(5)此后，驱动FED面板，进行规定时间的老化(工序S15)。一旦驱动FED面板，如图5所示，就从上部电极130的电子发射电极部131发射电子e-。从电子发射电极部131发射的电子e-向施加加速电压(例如约7×103V)的阳极电极(图中没有)的金属敷层加速。它的一部分与存在于面板内的稀有气体的Ar冲撞，使Ar离子化。离子化的Ar+被吸引靠近背面基板(阴极基板)的电子发射电极部131一侧，引起对电子发射电极部131微弱的溅射现象。这样电子发射电极部131被加热，通过此加热，电子发射电极部131的Ir/Pt/Au的三层层叠膜被岛状化，引起薄膜化。通过上述加热，在电子发射电极部(电子发射部)131中，上述Ir/Pt/Au的三层层叠膜变成金(Au)、铂(Pt)、铱(Ir)熔融后混合而成的该三种金属的合成体的膜，并且被薄膜化。也就是，把上述三种金属熔融，产生组成变化，使上述电子发射电极部131中构成该三种金属的合成体。当然，此时离子化的Ar+也被吸引靠近电子发射电极部131以外的上部电极130。可是，上部电极和金属敷层相对的间隔为例如1×10-3m～3×10-3m左右，此间的电场大致为平行电场。因此，由于来自电子发射电极部131的电子线轨道上的Ar被离子化，所以吸引靠近电子发射部131的比例大。因此，集中产生电子发射电极部131的岛状化，难以在电子发射电极部131以外的上部电极上产生岛状化。也就是，在电子发射电极部131以外的上部电极上，抑制因薄膜化造成电阻值(薄膜电阻)的增加，在从电子发射电极部131的斜度上升部分133产生断线的顾虑减少，可靠性提高。
(6)在上述S15部中的老化后，为了使面板容器内成为真空氛围，进行真空排气(工序S16)。
经过以上工序，完成面板。上述工序内，工序S11～S13、工序S16除了密封温度以外，可以采用现有技术。
如上所述，用离子溅射方式也可以仅在薄膜型电子发射元件的上部电极的电子发射电极部实现薄膜化，可以提高可靠性。同时，也可以抑制有效的驱动电压Vd的降低，与现有技术相比，可以提高电子发射效率。其结果在显示装置中使用本实施例的薄膜型电子发射元件(电子源)，可以显示更明亮的图像。
权利要求
1.一种图像显示装置，其特征在于，具有显示面板，包括以下部分a)薄膜型电子发射元件，由依次层叠下部电极、绝缘层和上部电极而构成；b)背面基板，将多个该薄膜型电子发射元件排列成矩阵状；c)前面基板，与该背面基板相对设置，该前面基板排列有，由于来自所述薄膜型电子发射元件的电子而发光的荧光体；驱动电路，驱动所述显示面板，使设置在所述显示面板上的薄膜型电子发射元件发射电子；控制电路，根据影像信号控制所述驱动电路；其中，所述薄膜型电子发射元件的上部电极的电子发射部，由多个不同种类的金属熔融而形成的合成体构成，该上部电极的电子发射部的厚度比该上部电极的其他部分的厚度薄。
2.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述薄膜型电子发射元件的所述上部电极的电子发射部的厚度，比该上部电极的、与配置在该电子发射部周围的用于限制电子发射的保护绝缘层相连接的部分的厚度薄。
3.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述薄膜型电子发射元件的上部电极包括铱、铂和金，所述电子发射部为该三种金属的合成体。
4.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述薄膜型电子发射元件的上部电极的电子发射部，通过局部加热使其薄膜化。
5.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述薄膜型电子发射元件的上部电极的电子发射部，通过从该薄膜型电子发射元件发射的电子和稀有气体的离子冲撞使其薄膜化。
6.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述薄膜型电子发射元件的所述上部电极的电子发射部的厚度为，从约2×10-9m到约4×10-9m。
7.如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，所述上部电极的电子发射部中的薄膜电阻，比该上部电极的其他部分上的薄膜电阻大。
8.一种显示面板，其特征在于，包括薄膜型电子发射元件，由依次层叠下部电极、绝缘层和上部电极而构成；背面基板，将多个该薄膜型电子发射元件排列成矩阵状；前面基板，与该背面基板相对设置，该前面基板排列有，由于来自所述薄膜型电子发射元件的电子而发光的荧光体；其中，所述薄膜型电子发射元件的上部电极的电子发射部，由多种不同金属熔融而形成的合成体构成，该上部电极的电子发射部的厚度比该上部电极的其他部分的厚度薄。
9.如权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述上部电极的电子发射部中的薄膜电阻，比该上部电极的其他部分上的薄膜电阻大。
10.如权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述上部电极由铱、铂和金构成，所述电子发射部为该三种金属的合成体。
全文摘要
本发明是在使用薄膜型电子发射元件的图像显示技术中，可以提高图像的亮度和可靠性。为此，本发明例如由铱、铂和金的多个不同种类的金属构成薄膜型电子发射元件的上部电极，特别是对此电子发射部进行局部加热，成为通过该多个不同种类的金属的熔融形成的合成体。而它的厚度比该上部电极的其他部分的厚度薄。通过使电子发射部的厚度比其他部分薄，提高电子发射效率，并且在除了该电子发射部的部分的断线消失，使可靠性提高。
文档编号H01J29/04GK1983503SQ200610141899
公开日2007年6月20日 申请日期2006年10月9日 优先权日2005年12月15日
发明者的野孝明, 小寺喜卫, 楠敏明 申请人:株式会社日立制作所