JP2001043790A - 冷陰極電界電子放出素子の製造方法及び冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子放出効率の高い電子放出電極を均一、且
つ、容易に形成する。 【解決手段】本発明の電界放出素子の製造方法は、
（イ）支持体１０上にカソード電極１１を形成する工程
と、（ロ）カソード電極１１上を含む支持体１０上に絶
縁層１２を形成する工程と、（ハ）絶縁層１２上にゲー
ト電極１３Ａを形成する工程と、（ニ）底部にカソード
電極１１が露出した開口部１４を、少なくとも絶縁層１
２に形成する工程と、（ホ）導電性粒子及びバインダを
含む導電性組成物から成る電子放出電極１７Ａを、開口
部１４の底部に露出したカソード電極１１上に形成する
工程と、（ヘ）電子放出電極１７Ａの表層部のバインダ
を除去することにより、電子放出電極１７Ｂの表面に導
電性粒子を露出させる工程、から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷陰極電界電子放
出素子の製造方法、及び、かかる冷陰極電界電子放出素
子を組み込んだ冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空中に置かれた金属や半導体に或る閾
値以上の強さの電界を与えると、金属や半導体の表面近
傍の薄いエネルギー障壁を電子がトンネル効果によって
通過し、常温でも真空中に電子が放出されるようにな
る。かかる原理に基づく電子放出を、冷陰極電界電子放
出、あるいは単に電界放出（フィールド・エミッショ
ン）と称する。近年、この電界放出の原理を画像表示に
応用した平面型の冷陰極電界電子放出表示装置、所謂フ
ィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）が提
案されており、高輝度、低消費電力等の長所を有するこ
とから、従来の陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装
置として期待されている。

【０００３】冷陰極電界電子放出表示装置（以下、単
に、表示装置と称する場合がある）は、一般に、２次元
マトリクス状に配列された各画素に対応して電子放出領
域を有するカソードパネルと、電子放出領域から放出さ
れた電子との衝突により励起されて発光する蛍光体層を
有するアノードパネルとが、高真空層を介して対向配置
された構成を有する。カソードパネル上の各電子放出領
域においては、通常、複数の電子放出電極が形成され、
更に、電子放出電極から電子を引き出すためのゲート電
極も形成されている。この電子放出電極とゲート電極を
有する部分が冷陰極電界電子放出素子であり、以下、単
に電界放出素子と称する。

【０００４】かかる表示装置の構成において、低い駆動
電圧で大きな放出電子電流を得るためには、例えば、電
界放出素子を構成する電子放出電極の先端形状を鋭く尖
らせた形状とすること、個々の電子放出電極を微細化し
て、１画素に対応する電子放出領域内における電子放出
電極の存在密度を高めること、電子放出電極の先端とゲ
ート電極との距離を短縮することが要求される。従っ
て、これらの要求を満たすために、従来より様々な構成
を有する電界放出素子が提案されている。

【０００５】かかる従来の電界放出素子の代表例の１つ
として、電子放出電極を円錐形の導電体で構成した、所
謂スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型電界放出素子（以下、ス
ピント型素子と称する）が知られている。このスピント
型素子を組み込んだ表示装置の概念図を、図１０に示
す。この表示装置のカソードパネルは、支持体４０上に
形成されたカソード電極４１と、カソード電極４１上を
含む支持体４０上に形成された絶縁層４２と、絶縁層４
２上に形成されたゲート電極４３と、ゲート電極４３及
び絶縁層４２に設けられた開口部４４と、開口部４４内
に形成された円錐形の電子放出電極４５から構成されて
いる。電子放出電極４５が所定数、２次元マトリクス状
に配列されて１画素が形成される。一方、アノードパネ
ルは、基板５０上に所定のパターンにより蛍光体層５２
が形成され、この蛍光体層５２がアノード電極５１で覆
われた構造を有する。

【０００６】電子放出電極４５とゲート電極４３との間
に電圧を印加すると、その結果生じた電界によって電子
放出電極４５の先端から電子ｅ^-が引き出される。この
電子ｅ^-は、アノードパネルのアノード電極５１に引き
付けられ、アノード電極５１と基板５０との間に形成さ
れた発光体層である蛍光体層５２に衝突する。この結
果、蛍光体層５２が励起されて発光し、所望の画像を得
ることができる。この冷陰極電界電子放出素子の動作
は、基本的にゲート電極４３に印加される電圧によって
制御される。

【０００７】かかるスピント型素子の製造方法の概要
を、以下、図１１及び図１２を参照して説明する。この
製造方法は、基本的には、円錐形の電子放出電極４５を
金属材料の垂直蒸着により形成する方法である。即ち、
開口部４４に対して蒸着粒子は垂直に入射するが、開口
部４４の開口端部に形成されるオーバーハング状の堆積
物による遮蔽効果を利用して、開口部４４の底部に到達
する蒸着粒子の量を漸減させ、円錐形の堆積物から成る
電子放出電極４５を自己整合的に形成する。ここでは、
不要なオーバーハング状の堆積物の除去を容易とするた
めに、ゲート電極４３上に剥離層４６を予め形成してお
く方法について説明する。

【０００８】［工程−１０］先ず、例えばガラス基板か
ら成る支持体４０上にニオブ（Ｎｂ）から成るカソード
電極４１を形成した後、その上にＳｉＯ₂から成る絶縁
層４２、導電材料から成るゲート電極４３を順次製膜
し、次に、このゲート電極４３と絶縁層４２をパターニ
ングすることにより開口部４４を形成する〔図１１の
（Ａ）参照〕。このパターニングは、通常のフォトリソ
グラフィ技術によるレジストマスクの形成と、このレジ
ストマスクを介したドライエッチング技術により行われ
る。

【０００９】［工程−２０］次に、支持体４０に対して
アルミニウムを斜め蒸着することにより、剥離層４６を
形成する。このとき、支持体４０の法線に対する蒸着粒
子の入射角を十分に大きく選択することにより、開口部
４４の底部にアルミニウムを殆ど堆積させることなく、
ゲート電極４３の上に剥離層４６を形成することができ
る。この剥離層４６は、開口部４４の開口端部から庇状
に張り出しており、これにより開口部４４が実質的に縮
径される〔図１１の（Ｂ）参照〕。

【００１０】［工程−３０］次に、全面に例えばモリブ
デン（Ｍｏ）を垂直蒸着する。このとき、剥離層４６上
でオーバーハング形状を有する導電材料層４５Ａが成長
するに伴い、開口部４４の実質的な直径が次第に縮小さ
れるので、開口部４４の底部において堆積に寄与する蒸
着粒子は、次第に開口部４４の中央付近を通過する分に
制限されるようになる。この結果、図１２の（Ａ）に示
すように、開口部４４の底部には円錐形の堆積物が形成
され、この円錐形の堆積物が電子放出電極４５となる。

【００１１】［工程−４０］その後、電気化学的プロセ
ス及び湿式プロセスによって剥離層４６をゲート電極４
３の表面から剥離し、ゲート電極４３の上方の導電材料
層４５Ａを選択的に除去する〔図１２の（Ｂ）参照〕。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１２の
（Ｂ）に示した構造を有する電界放出素子の電子放出特
性は、開口部４４の上端部を成すゲート電極４３の縁部
４３Ａから電子放出電極４５の先端部までの距離に大き
く依存する。この距離は通常、サブミクロンのオーダー
であり、開口部４４の形状の加工精度や直径の寸法精
度、［工程−３０］において製膜される導電材料層４５
Ａの膜厚精度、更にはその下地となる剥離層４６の形状
精度に大きく依存する。しかしながら、実際に大面積の
支持体全体に亙って均一な膜厚を有する導電材料層４５
Ａを垂直蒸着により形成したり、均一な寸法の庇形状を
有する剥離層４６を斜め蒸着により形成することは、極
めて困難であり、或る程度の面内ばらつきやロット間ば
らつきは避けられない。このばらつきは、表示装置の画
像表示特性、例えば画像の明るさにばらつきが生ずる原
因となる。しかも、大型の蒸着装置が必要とされるこ
と、スループットが低下すること、大面積に亙って形成
された剥離層４６を除去する際に、その残渣がカソード
パネルを汚染する原因となり、表示装置の製造歩留まり
を低下させること、といった問題もある。

【００１３】また、表示装置として実用的な輝度を得る
ために、電子放出電極の存在密度は１万個／ｍｍ²のオ
ーダーにも及ぶ場合があり、１個の電子放出電極の寸法
の縮小に伴ってその形成には半導体プロセスが多用され
る傾向にある。しかしながら、半導体プロセスの多用に
ついては、スループットの低下や製造コストの上昇等の
問題が常に避けられない。

【００１４】そこで、本発明は、電子放出効率の高い電
子放出電極を均一、且つ、容易に形成可能な電界放出素
子の製造方法、並びに、かかる電界放出素子を組み込ん
だ表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の電界放出素子の製造方法は、（イ）支持体
上にカソード電極を形成する工程と、（ロ）カソード電
極上を含む支持体上に絶縁層を形成する工程と、（ハ）
絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、（ニ）底部に
カソード電極が露出した開口部を、少なくとも絶縁層に
形成する工程と、（ホ）導電性粒子及びバインダを含む
導電性組成物から成る電子放出電極を、開口部の底部に
露出したカソード電極上に形成する工程と、（ヘ）電子
放出電極の表層部のバインダを除去することにより、電
子放出電極の表面に導電性粒子を露出させる工程、から
成ることを特徴とする。

【００１６】また、上記の目的を達成するための本発明
の表示装置の製造方法は、本発明の電界放出素子を組み
込んだ表示装置の製造方法である。即ち、アノード電極
及び蛍光体層が形成された基板と、電界放出素子が形成
された支持体とを、蛍光体層と電界放出素子とが対向す
るように配置し、基板と支持体とを周縁部において接着
する表示装置の製造方法であって、各電界放出素子は、
（イ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（ロ）カソード電極上を含む支持体上に絶縁層を形成す
る工程と、（ハ）絶縁層上にゲート電極を形成する工程
と、（ニ）底部にカソード電極が露出した開口部を、少
なくとも絶縁層に形成する工程と、（ホ）導電性粒子及
びバインダを含む導電性組成物から成る電子放出電極
を、開口部の底部に露出したカソード電極上に形成する
工程と、（ヘ）電子放出電極の表層部のバインダを除去
することにより、電子放出電極の表面に導電性粒子を露
出させる工程、を経て製造されることを特徴とする。

【００１７】本発明の電界放出素子の製造方法又は表示
装置の製造方法（以下、本発明と総称する場合がある）
では、工程（ヘ）において、電子放出電極の表層部のバ
インダを除去することにより導電性粒子を露出させるの
で、電子放出電極の表面は、導電性粒子の粒径や形状に
応じた突起が生じた状態となる。カソード電極とゲート
電極との間に所定の電位差を与えた場合に開口部内に形
成される電界の強度は、突起の近傍で大きくなるため、
最も理想的には、導電性粒子の露出部分から個々に電子
が放出され得る。つまり、電子放出電極１個につき先端
部の１カ所からしか電子が放出されない従来のスピント
型素子の電子放出電極と異なり、本発明では１個の電子
放出電極の表面の複数カ所から電子が放出され得る。従
って、個々の電子放出電極を著しく微細化したり、電界
放出素子の存在密度を著しく高めたりすることなく、ゲ
ート電圧に対する放出電子電流の値を容易に増大させる
ことができる（即ち、電子放出効率を高めることができ
る）。電子放出電極の全体形状については、特に規定さ
れない。即ち、電子放出電極は、従来のスピント型素子
におけるような円錐状であってもよいし、角錐状、円柱
状、角柱状、針状、球状、半球状等のあらゆる形状であ
ってよい。

【００１８】ここで、工程（ホ）において電子放出電極
を構成する「導電性組成物」には、後の工程で何も処理
を加えられず、従って何ら組成変化や構造変化を起こさ
ないまま電子放出電極の構成材料となるタイプもあり得
るが、多くのタイプは、例えば熱処理（後述）を行うこ
とにより、バインダが架橋や重合、あるいは一部分解等
の変化を起こして電子放出電極の構成材料となり得る。
従って、何らかの処理を経てバインダに何らかの変化が
生ずるタイプの導電性組成物については、電子放出電極
が形成される前の導電性組成物と電子放出電極が形成さ
れた後の導電性組成物とが厳密には一致しないことにな
るが、工程（ホ）で述べた「導電性組成物」には、電子
放出電極が形成される前の導電性組成物と電子放出電極
が形成された後の導電性組成物の双方が包含される。そ
こで、本明細書中では、明確化のために、電子放出電極
が形成される前の導電性組成物を「組成物原料」と称す
る場合がある。

【００１９】導電性粒子としては、黒鉛等のカーボン系
材料；タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル
（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロ
ム（Ｃｒ）等の高融点金属；あるいはＩＴＯ（インジウ
ム・錫酸化物）等の透明導電材料の粒子を使用すること
ができる。バインダとしては、ガラスや汎用樹脂を使用
することができる。ガラスは、組成物原料中においては
水ガラスであってもよい。汎用樹脂としては、塩化ビニ
ル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロ
ースエステル樹脂、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂や、エ
ポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬
化性樹脂を例示することができる。

【００２０】本発明において、前述のような電子放出効
率の向上を期待するためには、導電性粒子の粒径が電子
放出電極の寸法に比べて十分に小さい必要があるが、電
子放出電極の表層部のバインダを除去する際の導電性粒
子の脱落を防止するために、導電性粒子の粒径は、バイ
ンダの除去厚さよりも十分に大きいことが必要である。
導電性粒子の形状は、球形、多面体、板状、針状、柱
状、不定形等、特に限られないが、電子放出電極の表層
部のバインダを除去した後に、露出部が鋭い突起となり
得るような形状であることが一層好ましい。寸法や形状
の異なる導電性粒子を混合して使用しても構わない。

【００２１】本発明の電界放出素子の製造方法又は表示
装置の製造方法の工程（ヘ）におけるバインダの除去
は、エッチング法により行うことができる。エッチング
条件は、導電性粒子やゲート電極やカソード電極をでき
る限り浸食しない条件とすることが望ましい。また、本
発明では電子放出電極の全体形状が特に規定されないた
め、あらゆる形状の電子放出電極の表層部のバインダを
ほぼ一定の深さに除去できるエッチングとしては、特定
の方向にエッチング速度が速い異方性エッチングより
も、あらゆる方向にほぼ等しい速度でエッチングが進行
する等方性エッチングの方が好ましい。等方性エッチン
グは、ケミカルドライエッチングのようにラジカルを主
エッチング種として利用するドライエッチング、あるい
は、エッチング液を利用するウェットエッチング法によ
り行うことができる。ガラスをバインダとして用いた場
合は、フッ素系ガスを用いるドライエッチング、あるい
は水酸化ナトリウム水溶液を用いるウェットエッチング
によってバインダを除去することができる。

【００２２】本発明の電界放出素子の製造方法又は表示
装置の製造方法では、導電性組成物から成る電子放出電
極を形成した後、電子放出電極を熱処理することによ
り、電子放出電極の機械的強度や電気的特性の安定性を
向上させることができる。この熱処理は、工程（ホ）と
工程（ヘ）との間で行ってもよいし、工程（ヘ）の後
に、（ト）電子放出電極の熱処理を行う工程、を更に設
けてもよい。

【００２３】熱処理を行う温度は、組成物原料に含まれ
るバインダの種類に応じて選択すればよい。例えば、バ
インダが水ガラスのような無機材料である場合には、無
機材料を焼成し得る温度で熱処理を行えばよい。バイン
ダが熱硬化性樹脂である場合には、熱硬化性樹脂を硬化
し得る温度で熱処理を行えばよい。但し、導電性粒子同
士の密着性を保つために、熱硬化性樹脂が過度に分解し
たり炭化する虞れのない温度で熱処理を行うことが好適
である。いずれのバインダを用いるにしても、熱処理温
度は、ゲート電極やカソード電極や絶縁層に損傷や欠陥
が生じない温度とする必要がある。熱処理雰囲気は、ゲ
ート電極やカソード電極の電気抵抗率が酸化によって上
昇したり、あるいはゲート電極やカソード電極に欠陥や
損傷が生ずることのないよう、不活性ガス雰囲気とする
ことが好ましい。尚、バインダとして熱可塑性樹脂を使
用した場合には、熱処理は必要とされない場合がある。

【００２４】組成物原料において、バインダは、（１）
それ自身が導電性粒子の分散媒であってもよいし、
（２）導電性粒子を被覆していてもよいし、（３）適当
な溶媒に分散あるいは溶解されることによって、導電性
粒子の分散媒を構成してもよい。（３）のケースの典型
例は水ガラスであり、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ１４０
８に規定される１号乃至４号、又はこれらの同等品を使
用することができる。１号乃至４号は、水ガラスの構成
成分である酸化ナトリウム（Ｎａ₂Ｏ）１モルに対する
酸化珪素（ＳｉＯ₂）のモル数（約２〜４モル）の違い
に基づく４段階の等級であり、それぞれ粘度が大きく異
なる。従って、後述のリフトオフ・プロセスで水ガラス
を使用する際には、水ガラスに分散させる導電性粒子の
種類や含有量、後述する剥離層との親和性、開口部のア
スペクト比等の諸条件を考慮して、最適な等級の水ガラ
スを選択するか、又は、これらの等級と同等の水ガラス
を調製して使用することが好ましい。

【００２５】バインダは一般に導電性に劣るので、導電
性組成物中の導電性粒子の含有量に対してバインダの含
有量が多過ぎると、形成される電子放出電極の電気抵抗
値が上昇し、電子放出が円滑に行われなくなる虞れがあ
る。従って、例えば水ガラス中に導電性粒子としてカー
ボン系材料粒子を分散させて成る組成物原料を例にとる
と、組成物原料の全重量に占めるカーボン系材料粒子の
割合は、電子放出電極の電気抵抗値、組成物原料の粘
度、導電性粒子同士の接着性等の特性を考慮し、概ね３
０〜９５重量％の範囲に選択することが好ましい。カー
ボン系材料粒子の割合をかかる範囲内に選択することに
より、形成される電子放出電極の電気抵抗値を十分に下
げると共に、カーボン系材料粒子同士の接着性を良好に
保つことが可能となる。但し、導電性粒子としてカーボ
ン系材料粒子にアルミナ粒子を混合して用いた場合に
は、導電性粒子同士の接着性が低下する傾向があるの
で、アルミナ粒子の含量に応じてカーボン系材料粒子の
割合を高めることが好ましく、６０重量％以上とするこ
とが特に好ましい。尚、組成物原料には、導電性粒子の
分散状態を安定化させるための分散剤や、ｐＨ調整剤、
乾燥剤、硬化剤、防腐剤等の添加剤が含まれていてもよ
い。尚、導電性粒子を結合剤（バインダ）の被膜で覆っ
た粉体を、適当な分散媒中に分散させて成る組成物原料
を用いてもよい。

【００２６】本発明の電界放出素子の製造方法又は表示
装置の製造方法において、工程（ホ）は所謂リフトオフ
・プロセスによって行うことができる。即ち、（ホ−
１）ゲート電極上を含む絶縁層上、及び開口部の側壁面
上に剥離層を形成する工程と、（ホ−２）全面に導電性
組成物から成る導電性組成物層を形成する工程と、（ホ
−３）剥離層を剥離層上の導電性組成物層の部分と共に
除去することにより、開口部の底部に露出したカソード
電極上の導電性組成物層の部分を電子放出電極として残
す工程、から成っていてもよい。尚、工程（ホ−２）に
おける「導電性組成物」も、前述の工程（ホ）における
「導電性組成物」と同様、電子放出電極が形成される前
の導電性組成物と電子放出電極が形成された後の導電性
組成物の双方を包含する。

【００２７】工程（ホ−１）において、剥離層は、換言
すれば、開口部の底面の一部を残した全面に形成され
る。この時の開口部の側壁面上における剥離層の厚さに
より、電子放出電極の寸法がほぼ決まる。剥離層の構成
材料としては、半導体装置の製造分野で通常使用されて
いるフォトレジスト材料のような有機高分子材料を用い
ることができる。剥離層は、例えば、工程（ニ）におけ
る開口部の形成が終了した後、薄いフォトレジスト層を
スピンコート法により全面に形成し、開口部の底部のカ
ソード電極上の部分におけるフォトレジスト層を選択的
に除去することにより形成可能である。

【００２８】工程（ホ−２）において、導電性組成物層
は、換言すれば、剥離層上と、開口部の底面に露出した
カソード電極上に形成される。かかるリフトオフ・プロ
セスを適用する場合の電子放出電極の寸法は、開口部の
寸法から剥離層の厚さを差し引いた寸法となる。組成物
原料が適当な粘度を有する液体である場合、工程（ホ−
２）では、例えばスピンコート法によって導電性組成物
層を形成することができる。この時、組成物原料の粘度
や表面張力によっては、開口部内において表面が開口部
の中央部に向かって窪んだ導電性組成物層が形成され
る。これにより、工程（ホ−３）では、表面が開口部の
中央部に向かって窪んだ電子放出電極を形成することが
できる。例えば、開口部の平面形状が円形であれば、電
子放出電極の全体形状は王冠（クラウン）状となる。王
冠状の電子放出電極は、急峻に切り立った縁部を有する
ため、表層部のバインダの除去に伴ってこの縁部に多数
の導電性粒子が露出し、効率良い電子放出を期待するこ
とができる。尚、導電性組成物層中において、或る程度
の形状均一性を有する導電性粒子が特定の方向に配向す
る傾向を示す場合には、表層部のバインダの除去に伴っ
て露出した導電性粒子の部分の形状や突出方向を或る程
度揃えることも可能である。

【００２９】一例として、王冠状の電子放出電極の直径
を概ね１〜２０μｍとし、導電性粒子としてカーボン系
材料粒子を使用した場合、カーボン系材料粒子の粒径は
概ね０．１μｍ〜１μｍの範囲とすることが好ましい。
カーボン系材料粒子の粒径をかかる範囲に選択すること
により、王冠状の電子放出電極の縁部に十分に高い機械
的強度が備わり、且つ、カソード電極に対する電子放出
電極の密着性が良好となる。

【００３０】リフトオフ・プロセスを採用する場合も、
電子放出電極の熱処理は、工程（ホ−３）の後に、（ホ
−４）電子放出電極の熱処理を行う工程、を設けて行っ
てもよいし、あるいは工程（ヘ）の後に、（ト）電子放
出電極の熱処理を行う工程、を設けて行ってもよい。

【００３１】本発明では、工程（ハ）に続き、ゲート電
極上を含む絶縁層上に第２絶縁層を形成し、第２絶縁層
上に収束電極を形成し、更に、第２絶縁層に第２開口部
を形成し、工程（ニ）においては、第２開口部に連通し
た開口部を、少なくとも絶縁層に形成してもよい。収束
電極は、アノード電極とカソード電極との間の電位差が
数キロボルトのオーダーであって両電極間の距離が比較
的長い、所謂高電圧タイプの表示装置において、電子放
出電極から放出された電子の軌道の発散を防止するため
に設けられる電極である。放出電子軌道の収束性を高め
ることによって、画素間の光学的クロストークを低減
し、以て、更に画素を微細化しても表示画面の高精細度
を図ることが可能となる。尚、収束電極は、必ずしも各
電界放出素子毎に個別に設けられていなくても良く、例
えば２次元マトリクス状に配列された電界放出素子の列
毎、あるいは行毎に帯状に設けられていてもよい。収束
電極を列毎あるいは行毎に帯状に設ける場合、第２開口
部は第２絶縁層にのみ形成すればよい。これに対し、収
束電極を各電界放出素子毎に設ける場合は、第２開口部
は、収束電極と第２絶縁層の双方を貫通して形成され
る。

【００３２】本発明により製造される電界放出素子又は
表示装置におけるカソード電極は、タングステン
（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン
（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）等の高
融点金属、カーボン系材料、あるいはＩＴＯ（インジウ
ム・錫酸化物）等の透明導電材料を用いて形成すること
ができる。本発明により製造される電界放出素子又は表
示装置におけるゲート電極や収束電極は、タングステン
（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン
（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アル
ミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｕ）等の金属層
又はこれらの金属元素を含む合金層、不純物を含有する
シリコン等の半導体層、カーボン系材料、あるいはＩＴ
Ｏ（インジウム・錫酸化物）等の透明導電材料を用いて
形成することができる。更に、本発明により製造される
表示装置におけるアノード電極の構成材料は、表示装置
の構成によって選択すればよい。即ち、表示装置が透過
型であって、且つ、基板上にアノード電極と蛍光体層が
この順に積層されている場合は、アノード電極が形成さ
れる基板は元より、アノード電極自身も透明である必要
があり、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）等の透明導電
材料を用いる。一方、表示装置が反射型である場合、及
び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノード電極
とがこの順に積層されている場合は、ＩＴＯの他、カソ
ード電極やゲート電極に関連して上述した材料を適宜選
択して用いることができる。

【００３３】カソード電極、ゲート電極又はアノード電
極の形成には、構成材料に応じて、ＣＶＤ法、蒸着法、
塗布法、スパッタリング法、印刷法等の公知のプロセス
を適用することができる。ＣＶＤ法、蒸着法、塗布法及
びスパッタリング法では、カソード電極やゲート電極を
構成する材料層が全面に亘って成膜されるが、カソード
電極やゲート電極のパターニングはリフトオフ・プロセ
スにより行ってもよいし、フォトリソグラフィ技術とエ
ッチング技術により行ってもよい。スクリーン印刷法等
の印刷法では、カソード電極やゲート電極の最終的なパ
ターンを、単一工程で得ることができ、特にゲート電極
に関しては、寸法精度に裕度があれば、初めから開口部
を有するゲート電極を形成することもできる。工程
（ニ）における開口部の形成に関し、開口部を「少なく
とも」絶縁層に形成すると表現しているのは、上述のよ
うに印刷法により開口部も同時に形成する場合もあるこ
とから、工程（ニ）におけるゲート電極への開口部の形
成が必ずしも必要ではないからである。

【００３４】絶縁層又は第２絶縁層は、ＳｉＯ₂、Ｓｉ
Ｎ、ＳｉＯＮ、ガラス・ペースト硬化物を単独で用いる
か、あるいは適宜積層して形成することができる。絶縁
層と第２絶縁層との構成材料は、同じであっても、互い
に異なっていてもよい。絶縁層の形成には、構成する材
料に応じて、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法、印
刷法等の公知のプロセスが利用できる。

【００３５】アノード電極が形成される基板として、ガ
ラス基板、表面に絶縁層が形成されたガラス基板、石英
基板、表面に絶縁層が形成された石英基板を例示するこ
とができる。また、カソード電極が形成される支持体
は、少なくとも表面が絶縁性部材より構成されていれば
よく、ガラス基板、表面に絶縁層が形成されたガラス基
板、石英基板、表面に絶縁層が形成された石英基板、表
面に絶縁膜が形成された半導体基板を例示することがで
きる。

【００３６】アノード電極及び蛍光体層が形成された基
板と、電界放出素子が形成された支持体とを周縁部にお
いて接着して表示装置を製造する際、周縁部はフリット
ガラスや低融点金属材料によって接着されていてもよい
し、あるいは枠体を介して接着されていてもよい。接着
後の基板と支持体とに挟まれた空間は、おおよそ１０ ^-2
Ｐａのオーダー、あるいはそれ以上（即ち、より低圧）
の真空度に維持される。枠体を用いる場合の枠体と基板
との間の接着や、枠体と支持体との間の接着は、フリッ
トガラスや低融点金属材料を用いて行うことができる。
上記低融点金属材料の「低融点」とは、概ね４００°Ｃ
の温度範囲を指し、低融点金属材料は、インジウム、イ
ンジウム系合金、錫系はんだ、鉛系はんだ、亜鉛系はん
だの中から適宜選択することができる。かかる低融点金
属材料はフリットガラスに比べて脱ガスを生じにくいた
め、枠体と支持体と基板に囲まれた空間の真空度を長期
間に亘り維持し、以て、表示装置の長寿命化を図る上で
好適である。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態（以下、実施の形態と略称する）に基づき本発
明を説明する。尚、以下の説明においては、支持体とそ
の上に形成されるあらゆる段階における全ての構造物を
まとめて、「基体」と称することがある。

【００３８】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
の電界放出素子の製造方法及び本発明の表示装置の製造
方法に関する。電界放出素子の製造方法の工程図を図１
乃至図５に示し、電界放出素子の電子放出特性を図６に
示し、更に、かかる電界放出素子を組み込んだ表示装置
の概念的な構成図を図７に示す。

【００３９】［工程−１００］先ず、例えばガラス基板
から成る支持体１０上に、帯状のカソード電極１１を形
成する。カソード電極１１は、例えば支持体１０上にＩ
ＴＯ膜をスパッタリング法により約０．２μｍの厚さに
全面に亘って製膜し、続いてこのＩＴＯ膜をパターニン
グすることにより形成することができる。尚、カソード
電極１１は、単一の材料層であってもよく、複数の材料
層を積層することによって構成することもできる。例え
ば、後の工程で形成される各電子放出電極（図５の符号
１７Ｂ）の電子放出特性のばらつきをカバーするため
に、カソード電極１１の表層部を残部よりも電気抵抗率
の高い材料で構成することができる。次に、カソード電
極１１上を含む支持体１０上に絶縁層１２を形成する。
ここでは、一例としてガラス・ペーストを全面に約３μ
ｍの厚さに印刷する。次に、絶縁層１２に含まれる水分
や溶剤を除去し、且つ、絶縁層１２を平坦化するため
に、例えば１００゜Ｃ，１０分間の仮焼成、及び５００
°Ｃ，２０分間の本焼成といった２段階の焼成を行う。
尚、上述のようなガラス・ペーストを用いた印刷に替え
て、例えばプラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ₂膜を形成し
てもよい。

【００４０】次に、絶縁層１２上に帯状のゲート電極１
３を形成する。ゲート電極１３は、例えば、絶縁層１２
上に厚さ約２０ｎｍのクロム（Ｃｒ）膜と厚さ０．２μ
ｍの金（Ａｕ）膜を電子ビーム蒸着法によりこの順に全
面製膜し、続いてこの積層膜をパターニングすることに
より形成することができる。尚、クロム膜は、絶縁層１
２に対する金膜の密着性の不足を補うために形成され
る。帯状のゲート電極１３の延在方向は、帯状のカソー
ド電極１１の延在方向と直交する方向である。図１の
（Ａ−１）は、ストライプ状のパターニングのみを行っ
たゲート電極１３を示し、図１の（Ａ−２）は、カソー
ド電極１１と重複する領域において開口部のパターニン
グも同時に行われたゲート電極１３Ａを示す。

【００４１】［工程−１１０］次に、例えばフォトレジ
スト材料から成るエッチングマスク１５を介してエッチ
ングを行う。ここで、［工程−１００］の終了時点にお
ける状態が図１の（Ａ−１）に示した状態である場合に
は、ゲート電極１３と絶縁層１２の双方をエッチング
し、［工程−１００］の終了時点における状態が図１の
（Ａ−２）に示した状態である場合には、絶縁層１２の
みをエッチングする。いずれにしても、このエッチング
法により、底部にカソード電極１１が露出した、直径約
２〜５０μｍの円形の開口部１４を形成する〔図１の
（Ｂ）参照〕。ここでは、一例としてフッ素系ガスを用
いた異方性ドライエッチング法により、垂直壁を有する
開口部１４を形成する。

【００４２】［工程−１２０］次に、エッチングマスク
１５を除去し、図２の（Ａ）に示すように、ゲート電極
１３Ａ上を含む絶縁層１２上、及び開口部１４の側壁面
上に剥離層１６を形成する。かかる剥離層１６を形成す
るには、例えば、フォトレジスト材料をスピンコート法
により全面に塗布し、開口部１４の底部の部分のみを除
去するようなパターニングを行う。この時点で、開口部
１４の実質的な直径は、約１〜２０μｍに縮径される。

【００４３】［工程−１３０］次に、図２の（Ｂ）に示
すように、全面に組成物原料から成る導電性組成物層１
７を形成する。ここで使用する組成物原料は、例えば、
導電性粒子として平均粒径約０．１μｍの黒鉛粒子を６
０重量％、バインダとして４号の水ガラスを４０重量％
含む。この組成物原料を、例えば１４００ｒｐｍ，１０
秒間の条件で基体の全面にスピンコートする。開口部１
４内における導電性組成物層１７の表面は、組成物原料
の表面張力に起因して、開口部１４の側壁面に沿って迫
り上がり、開口部１４の中央部に向かって窪む。この
後、導電性組成物層１７に含まれる水分を除去するため
の仮焼成を、例えば大気中、４００°Ｃで３０分間行
う。

【００４４】［工程−１４０］次に、図２の（Ｃ）に示
すように、剥離層１６を除去する。剥離は、２重量％の
水酸化ナトリウム水溶液中に、基体を３０秒間浸漬する
ことにより行う。この時、基体に超音波振動を加えなが
ら剥離を行ってもよい。これにより、剥離層１６と共に
剥離層１６上の導電性組成物層１７の部分が除去され、
開口部１４の底部に露出したカソード電極１１上の導電
性組成物層１７の部分のみが残される。この残存した部
分が電子放出電極１７Ａとなる。電子放出電極１７Ａの
形状は、表面が開口部１４の中央部に向かって窪み、王
冠状となる。［工程−１４０］が終了した時点における
基体の状態を、図３に示す。図３の（Ｂ）は、電界放出
素子の一部を示す模式的な斜視図であり、図３の（Ａ）
は図３の（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。図３の（Ｂ）
では、電子放出電極１７Ａの全体が見えるように、絶縁
層１２とゲート電極１３Ａとの一部を破断している。ま
た、図３には簡略化のため、カソード電極１１とゲート
電極１３Ａとの各重複領域において電子放出電極１７Ａ
が１つだけ形成された状態を図示するが、実際の電界放
出素子の構成においては、各重複領域に開口部１４と電
子放出電極１７Ａの組が複数形成され、これら複数の電
子放出電極１７Ａの集合体によって１画素に対応する電
子放出領域が構成される場合が多い。しかし、本発明で
は、従来のスピント型素子のように１画素に対応する電
子放出領域に数十個〜数千個ものオーダーで電子放出電
極を集積させる必要はなく、５〜１００個程度で十分で
ある。

【００４５】［工程−１５０］次に、図４に示すよう
に、電子放出電極１７Ａの表層部のバインダ１７２をエ
ッチングすることにより、最終的に表面に導電性粒子１
７１が露出した電子放出電極１７Ｂを形成するが、この
エッチングと電子放出電極１７Ａ又は１７Ｂの焼成（熱
処理に相当）との順序により、［工程−１５０］は２通
りに行うことができる。即ち、１つの方法は、図４の
（Ａ−１）→図４の（Ｂ−１）→図４の（Ｃ−１）に示
すように、リフトオフ後の電子放出電極１７Ａを先ず焼
成してからバインダ１７２をエッチングする方法であ
り、もう１つの方法は、図４の（Ａ−２）→図４の（Ｂ
−２）→図４の（Ｃ−２）に示すように、リフトオフ後
の電子放出電極１７Ａの表層部のバインダをまずエッチ
ングしてから焼成を行う方法である。ここで、焼成は、
乾燥大気中、４００°Ｃ，３０分間の条件で行った。ま
た、エッチングは、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶
液を用い、下記の表１及び表２に示す条件で行った。表
１には、「焼成→エッチング」の順序による４種類の実
験例（実験１〜実験４）を示す。表２には、「エッチン
グ→焼成」の順序による３種類の実験例（実験５〜実験
７）を示す。尚、水酸化ナトリウム水溶液は各実験毎に
新しく調製した。水に水酸化ナトリウムが溶解した際の
発熱により達成された温度を「溶液温度」とし、エッチ
ング時間を通じてこの溶液温度を維持した。エッチング
と焼成の両方が終了した段階で、得られた電子放出電極
１７Ｂの形状を走査型電子顕微鏡を用いて観察した。

【００４６】［表１］

【００４７】［表２］

【００４８】実験１では、水酸化ナトリウム水溶液の濃
度とエッチング時間の不足により、電子放出電極１７Ａ
の状態に何ら変化はみられなかった。実験２と実験３で
は、電子放出電極１７Ｂの表面に導電性粒子１７１（こ
こでは黒鉛粒子）が露出し、王冠状の電子放出電極１７
Ｂの縁部がより先鋭化している状態が観察された。実験
４では、電子放出電極１７Ｂの表面への導電性粒子１７
１の露出がより明瞭に認められたが、エッチング時間が
長く、電子放出電極１７Ｂの底部のバインダ１７２がエ
ッチングされたため、電子放出電極１７Ｂとカソード電
極１１との間に剥離が一部認められた。

【００４９】実験５では、王冠状の電子放出電極１７Ｂ
の高さが減少し、縁部の一部に導電性粒子１７１の露出
が認められたが、電子放出電極１７Ｂの表面の大部分に
おいては、導電性粒子１７１がバインダ１７２で覆われ
ている状態であった。実験６では、実験５に比べて電子
放出電極１７Ｂの高さが一層低くなり、電子放出電極１
７Ｂの表面に導電性粒子１７１がより明瞭に露出し、王
冠状の電子放出電極１７Ｂの縁部がより先鋭化している
状態が観察された。実験７では、エッチング時間が長
く、電子放出電極１７Ｂの深部までバインダ１７２がエ
ッチングされたため、導電性粒子１７１同士が重なり合
い、王冠状の全体形状が潰れた状態が観察された。

【００５０】表面に導電性粒子１７１が露出し、王冠状
の縁部が先鋭化された電子放出電極１７Ｂの状態を、図
５に模式的に示す。図５の参照符号は図３の参照符号と
共通なので、詳しい説明は省略する。尚、ガラスから成
るバインダのエッチングに用いた水酸化ナトリウム水溶
液は、絶縁層１２の露出部も若干エッチングする可能性
がある。即ち、開口部１４の側壁面を構成する絶縁層１
２の部分が若干後退したり、隣り合うゲート電極１３Ａ
の間において絶縁層１２が若干浸食される可能性がある
が、電界放出素子の機能上、何ら問題はない。開口部１
４の側壁面の後退は、ゲート電極１３Ａの開口端部を開
口部１４の側壁面から突出させる結果となり、むしろ好
ましい。

【００５１】次に、実験２、実験３及び実験６で得られ
た電界放出素子について、電子放出特性を比較した。
尚、参照実験として、リフトオフ後に焼成のみを行い、
エッチングを行なわずに電界放出素子を製造し、同様に
電子放出特性を比較した。結果を図６に示す。図６は、
ゲート電圧（単位：ボルト）に対する放出電子電流（単
位：アンペア）の変化をプロットしたグラフである。こ
れより、参照実験によって得られた電界放出素子の閾値
電圧が最も高く、実験２、実験３及び実験６の順に閾値
電圧が低下していた。かかる閾値電圧の低下は、導電性
粒子である黒鉛粒子の露出の度合いが増すにつれて大き
くなることから、本発明により電子放出効率が改善され
る効果を確認することができた。バインダは焼成によっ
て硬化し、そのエッチング速度は焼成前よりも大幅に低
下する。実験６では、焼成前の軟らかい状態でバインダ
をエッチングしたので、焼成後にエッチングを行った実
験２及び実験３に比べて短時間で十分にバインダを除去
することができている。

【００５２】表示装置を製造するには、上述のような電
界放出素子が形成された支持体１０と、アノード電極３
２（符号は図７を参照。以下同様）及び蛍光体層３１が
形成された基板３０とを、蛍光体層３１と電界放出素子
とが対向するように配置し、基板３０と支持体１０とを
周縁部において接着する。ここで、電界放出素子が形成
された支持体１０をカソードパネルＣＰと称し、アノー
ド電極及び蛍光体層が形成された基板をアノードパネル
ＡＰと称することにする。具体的には、セラミックスや
ガラスから作製された高さ約１ｍｍの枠体（図示せず）
を用意し、枠体とアノードパネルＡＰとカソードパネル
ＣＰとをフリットガラスを用いて仮接着した後、約４５
０゜Ｃで１０〜３０分焼成すればよい。その後、表示装
置の内部を１０^-4Ｐａ程度の真空度となるまで排気し、
適当な方法で封止する。あるいは、真空槽内で枠体とア
ノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとをフリットガ
ラスを用いて接着してもよく、この場合には、接着と同
時に表示装置の内部が真空となるので、後工程における
排気が不要となる。

【００５３】このようにして得られる表示装置は、図７
に示すように、複数の画素から構成されている。各画素
は、上述の電界放出素子の複数個と、これらに対向配置
して基板３０上に設けられたアノード電極３２及び蛍光
体層３１から成る。アノード電極３２は例えばアルミニ
ウムから成り、ガラスから成る基板３０の上に所定のパ
ターンをもって形成された蛍光体層３１を被覆するよう
に形成されている。基板３０上における蛍光体層３１と
アノード電極３２の積層順を上記と逆にしても構わない
が、表示装置が透過型である場合は、観察面側から見て
アノード電極３２が蛍光体層３１の手前に来るため、ア
ノード電極３２をＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）等の
透明導電材料にて構成する必要がある。

【００５４】カソード電極１１には、走査回路３３から
相対的に負電圧が印加され、ゲート電極１３Ａには制御
回路３４から相対的に正電圧が印加され、アノード電極
３２にはゲート電極１３Ａよりも更に高い正電圧が加速
電源３５から印加される。表示装置において表示を行う
場合、制御回路３４にはビデオ信号、走査回路３３には
走査信号が入力される。カソード電極１１とゲート電極
１３Ａとに電圧を印加した際に生ずる電界により、電子
放出電極１７Ｂの先端部から電子ｅ^-が引き出される。
この電子ｅ^-が、アノード電極３２に引き付けられて蛍
光体層３１に衝突すると、蛍光体層３１が発光し、所望
の画像を得ることができる。本発明の表示装置において
は、１個の電子放出電極１７Ｂの表面の複数カ所から電
子が放出され得るため、電子放出電極１７Ｂの集積密度
をそれ程高くしなくても、低い閾値電圧にて大きな放出
電子電流を得ることができる。電子放出電極１７Ｂの集
積密度をそれ程高くしなくてもよいことで、個々の電子
放出電極を高度に微細化する必要もなくなり、半導体プ
ロセスを多用せずに電子放出電極を容易に形成すること
が可能となる。従って、低消費電力にて、高輝度、高画
質を達成可能な表示装置を、低コスト、且つ、高いスル
ープットと歩留をもって製造することが可能となる。

【００５５】（実施の形態２）実施の形態２は、実施の
形態１の変形例であり、更に収束電極を備えた電界放出
素子の例である。実施の形態２の電界放出素子の製造方
法を、図８及び図９を参照しながら説明する。尚、これ
らの図面の参照符号は図１乃至図５と一部共通であり、
共通部分については詳しい説明を省略する。

【００５６】［工程−２００］先ず、絶縁層上にゲート
電極１３又はゲート電極１３Ａを形成する工程までを、
実施の形態１の［工程−１００］と同様に行う〔図１の
（Ａ−１）又は図１の（Ａ−２）参照〕。次に、図８の
（Ａ）に示すように、全面、即ちゲート電極１３上を含
む絶縁層１２上に第２絶縁層１８を形成し、更に第２絶
縁層１８上に収束電極１９を形成する。尚、図８の
（Ａ）ではゲート電極１３を示しているが、ゲート電極
１３Ａであっても同様である。第２絶縁層１８は絶縁層
１２と同様に形成することができ、収束電極１９はゲー
ト電極１３又はゲート電極１３Ａと同様に形成すること
ができる。収束電極１９は、ここでは一例としてゲート
電極１３と同方向に延在される帯状のパターンに形成さ
れている。

【００５７】［工程−２１０］次に、エッチングマスク
を介して第２絶縁層１８、ゲート電極１３及び絶縁層１
２を順次エッチングすることにより、底部にカソード電
極１１が露出した開口部２０を形成する。ゲート電極１
３は、この時点でゲート電極１３Ａとなる〔図８の
（Ｂ）参照〕。

【００５８】［工程−２２０］次に、収束電極１９上を
含む第２絶縁層１８上、及び開口部２０の側壁面上に剥
離層２１を形成する。更に、全面に組成物原料から成る
導電性組成物層２２を形成する〔図８の（Ｃ）参照〕。
剥離層２１及び導電性組成物層２２の形成は、実施の形
態１で述べたと同様に行うことができる。この後、導電
性組成物層２２の仮焼成を行う。

【００５９】［工程−２３０］次に、剥離層２１を除去
する。剥離層２１と共に剥離層２１上の導電性組成物層
２２の部分が除去され、開口部２０の底部に露出したカ
ソード電極１１上の導電性組成物層２２の部分のみが残
される。この残存した部分が電子放出電極２２Ａとなる
〔図９の（Ａ）参照〕。

【００６０】［工程−２４０］更に、焼成（熱処理に相
当）→エッチング、又は、エッチング→焼成（熱処理に
相当）のいずれかの順序にて、実施の形態１の［工程−
１５０］と同様の工程を実行すると、図９の（Ｂ）に示
すように、表面に導電性粒子１７１（ここでは黒鉛粒
子）が露出した電子放出電極２２Ｂを有する電界放出素
子を形成することができる。実施の形態２で得られた電
界放出素子を用いて、更に、実施の形態１と同様に表示
装置を製造することができる。

【００６１】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。電界放出素子の構造の細部、電界放出素子の製造方
法における加工条件や使用した材料等の詳細事項、電界
放出素子を適用した表示装置の構造の細部は例示であ
り、適宜変更、選択、組合せが可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の電界放出素子の製造方法によれば、電子放出効率の
高い電子放出電極を極めて容易に形成することができ
る。電子放出電極の集積密度や微細化度をそれ程高める
必要がないので、半導体プロセスを多用せず、比較的容
易なプロセスによって電界放出素子を製造することが可
能となる。本発明の表示装置の製造方法によれば、低消
費電力にて高輝度、高画質を達成可能な表示装置を、低
コスト、且つ、高いスループットと歩留まりをもって製
造することができる。従って、表示装置の表示画面の大
面積化を想定した場合にも、製造設備投資の削減、プロ
セス時間の短縮化、製造コストの低減を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る電界放出素子の製造方法を
示す工程図である。

【図２】図１に引き続き、実施の形態１に係る電界放出
素子の製造方法を示す工程図である。

【図３】リフトオフが終了した段階における基体の状態
を示す模式図である。

【図４】焼成とエッチングにより電子放出電極が形成さ
れる過程を示す模式図である。

【図５】電界放出素子の完成状態を示す模式図である。

【図６】エッチング条件の異なる実験で得られた電界放
出素子の電子放出特性を示すグラフである。

【図７】実施の形態１において製造される表示装置の構
成例を示す模式図である。

【図８】実施の形態２に係る電界放出素子の製造方法を
示す工程図である。

【図９】図８に引き続き、実施の形態２に係る電界放出
素子の製造方法を示す工程図である。

【図１０】スピント型素子を組み込んだ従来の一般的な
表示装置の構成例を示す模式図である。

【図１１】従来のスピント型素子の製造方法を示す工程
図である。

【図１２】図１１に引き続き、従来のスピント型素子の
製造方法を示す工程図である。

【符号の説明】

１０・・・支持体、１１・・・カソード電極、１２・・
・絶縁層、１３Ａ・・・ゲート電極、１４，２０・・・
開口部、１６，２１・・・剥離層、１７，２２・・・導
電性組成物層、１７Ｂ，２２Ｂ・・・電子放出電極、１
８・・・第２絶縁層、１９・・・収束電極、１７１・・
・導電性粒子、１７２・・・バインダ、３０・・・基
板、３１・・・蛍光体層、３２・・・アノード電極、Ｃ
Ｐ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネル

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）支持体上にカソード電極を形成する
   工程と、 （ロ）カソード電極上を含む支持体上に絶縁層を形成す
   る工程と、 （ハ）絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、 （ニ）底部にカソード電極が露出した開口部を、少なく
   とも絶縁層に形成する工程と、 （ホ）導電性粒子及びバインダを含む導電性組成物から
   成る電子放出電極を、開口部の底部に露出したカソード
   電極上に形成する工程と、 （ヘ）電子放出電極の表層部のバインダを除去すること
   により、電子放出電極の表面に導電性粒子を露出させる
   工程、から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素
   子の製造方法。
2. 【請求項２】工程（ヘ）におけるバインダの除去を、エ
   ッチング法により行うことを特徴とする請求項１に記載
   の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
3. 【請求項３】工程（ホ）と工程（ヘ）との間で、電子放
   出電極の熱処理を行うことを特徴とする請求項１に記載
   の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
4. 【請求項４】工程（ヘ）の後に、 （ト）電子放出電極の熱処理を行う工程、を更に有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷陰極電界電子放出
   素子の製造方法。
5. 【請求項５】工程（ホ）は更に、 （ホ−１）ゲート電極上を含む絶縁層上、及び開口部の
   側壁面上に剥離層を形成する工程と、 （ホ−２）全面に導電性組成物から成る導電性組成物層
   を形成する工程と、 （ホ−３）剥離層を該剥離層上の導電性組成物層の部分
   と共に除去することにより、開口部の底部に露出したカ
   ソード電極上の導電性組成物層の部分を電子放出電極と
   して残す工程、から成ることを特徴とする請求項１に記
   載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
6. 【請求項６】工程（ホ−２）では、開口部内において表
   面が該開口部の中央部に向かって窪んだ導電性組成物層
   を形成し、以て、工程（ホ−３）では、表面が開口部の
   中央部に向かって窪んだ電子放出電極を形成することを
   特徴とする請求項５に記載の冷陰極電界電子放出素子の
   製造方法。
7. 【請求項７】工程（ホ−３）の後に、 （ホ−４）電子放出電極の熱処理を行う工程、を更に有
   することを特徴とする請求項５に記載の冷陰極電界電子
   放出素子の製造方法。
8. 【請求項８】工程（ヘ）の後に、 （ト）電子放出電極の熱処理を行う工程、を更に有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の冷陰極電界電子放出
   素子の製造方法。
9. 【請求項９】工程（ハ）に続き、ゲート電極上を含む絶
   縁層上に第２絶縁層を形成し、第２絶縁層上に収束電極
   を形成し、更に、第２絶縁層に第２開口部を形成し、 工程（ニ）においては、第２開口部に連通した開口部
   を、少なくとも絶縁層に形成することを特徴とする請求
   項１に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
10. 【請求項１０】アノード電極及び蛍光体層が形成された
    基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体と
    を、該蛍光体層と該冷陰極電界電子放出素子とが対向す
    るように配置し、該基板と該支持体とを周縁部において
    接着する冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であっ
    て、 各冷陰極電界電子放出素子は、 （イ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、 （ロ）カソード電極上を含む支持体上に絶縁層を形成す
    る工程と、 （ハ）絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、 （ニ）底部にカソード電極が露出した開口部を、少なく
    とも絶縁層に形成する工程と、 （ホ）導電性粒子及びバインダを含む導電性組成物から
    成る電子放出電極を、開口部の底部に露出したカソード
    電極上に形成する工程と、 （ヘ）電子放出電極の表層部のバインダを除去すること
    により、電子放出電極の表面に導電性粒子を露出させる
    工程、を経て製造されることを特徴とする冷陰極電界電
    子放出表示装置の製造方法。