JP2001210225A - ゲッター、平面型表示装置及び平面型表示装置の製造方法 - Google Patents

ゲッター、平面型表示装置及び平面型表示装置の製造方法

Info

Publication number
JP2001210225A
JP2001210225A JP2000262754A JP2000262754A JP2001210225A JP 2001210225 A JP2001210225 A JP 2001210225A JP 2000262754 A JP2000262754 A JP 2000262754A JP 2000262754 A JP2000262754 A JP 2000262754A JP 2001210225 A JP2001210225 A JP 2001210225A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electron
forming
insulating layer
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000262754A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001210225A5 (ja
Inventor
Morikazu Konishi
守一 小西
Ichiro Saito
一郎 齋藤
Masakazu Muroyama
雅和 室山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2000262754A priority Critical patent/JP2001210225A/ja
Priority to TW089123437A priority patent/TW476974B/zh
Priority to KR1020000066693A priority patent/KR20010051595A/ko
Priority to CN00138066A priority patent/CN1298196A/zh
Priority to EP00403155A priority patent/EP1100107A3/en
Publication of JP2001210225A publication Critical patent/JP2001210225A/ja
Publication of JP2001210225A5 publication Critical patent/JP2001210225A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
    • H01J7/186—Getter supports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/94—Selection of substances for gas fillings; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the tube, e.g. by gettering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ゲッターによるガス収着効率を高め、平面型表
示装置を長寿命化、高画質化する。 【解決手段】有効領域に冷陰極電界電子放出素子を備え
た第１パネルＰ1と、有効領域に蛍光体層２１とアノー
ド電極２３とを備えた第２パネルＰ2とが真空層ＶＡＣ
を挟んで対向配置されて成る平面型表示装置であって、
冷陰極電界電子放出素子は、支持体１０上に設けられた
カソード電極１１、カソード電極１１上及び支持体１０
上に設けられた絶縁層１２、絶縁層１２上に設けられた
ゲート電極１３、ゲート電極１３と絶縁層１２とを貫通
した開口部１４、並びに、開口部１４の底部に位置する
カソード電極１１に設けられた電子放出部１５から成
り、更に、第１パネルＰ1はゲート電極１３上にゲッタ
ー４３Ｂを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゲッター、平面型
表示装置及び平面型表示装置の製造方法に関し、特に、
ガス捕捉効率が改善されたゲッター、かかるゲッターを
備えた長寿命且つ高画質を有する平面型表示装置、並び
に、かかる平面型表示装置を簡便に製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】テレビジョン受像機や情報端末機器に用
いられる表示装置の分野では、従来主流の陰極線管（Ｃ
ＲＴ）から、薄型化、軽量化、大画面化、高精細化の要
求に応え得る平面型表示装置への移行が検討されてい
る。平面型表示装置の１つに、冷陰極電界電子放出表示
装置（ＦＥＤ：フィールドエミッションディスプレイ，
Field Emission Display）のように、２枚のパネルが真
空層を挟んで対向して配置されたタイプの平面型表示装
置が知られている。この冷陰極電界電子放出表示装置
（以下、単に表示装置と呼ぶ場合がある）においては、
例えば、針状の導体材料又は半導体材料の先端部に高電
界が形成されると、常温においても電子が量子トンネル
効果により導体材料又は半導体材料におけるポテンシャ
ル障壁を透過し、先端部から放出される。このような現
象は、電界放出（Field Emission）又は冷陰極放出（Co
ld-Cathode Emission）とも呼ばれる。
【０００３】表示装置を分解した概念図を、図６６に示
す。この表示装置は、第１パネルＰ 1（表示用パネル）
と第２パネルＰ2とが真空層を挟んで対向して配置さ
れ、第１パネルＰ1と第２パネルＰ2とが周縁部において
枠体２４を介して接合された構成を有する。図６６で
は、接合部位をハッチングで表した。第１パネルＰ1及
び第２パネルＰ2の各々は、画素が配列され、実際の表
示画面として機能する有効領域ＥＦ1，ＥＦ2（ハッチン
グで表示）と、有効領域ＥＦ1，ＥＦ2を包囲し、画素を
選択するための周辺回路等が形成された無効領域Ｎ
Ｅ1，ＮＥ2とに、機能上、大別される。かかる表示装置
には、真空層の真空度を維持するために、真空層中の残
留ガスを捕捉可能な材料から成るゲッター６４２が配さ
れている。ゲッター６４２は、通常、２枚のパネル
Ｐ1，Ｐ2の少なくともいずれかの無効領域に配されてい
る。図示した例では、第１パネルＰ1の無効領域ＮＦ
1に、１又は複数の貫通孔６４０が設けられ、この貫通
孔６４０を第１パネルＰ1の外側から塞ぐように配設さ
れたゲッターボックス６４１内にゲッター６４２が収容
されている。尚、無効領域ＮＥ1の他所には真空排気用
の別の貫通孔６１６が設けられており、この貫通孔６１
６には、真空排気後に封じ切られるチップ管６１７が接
続されている。
【０００４】図６７には、かかる表示装置の一例とし
て、第１パネルＰ1（カソードパネルとも呼ばれる）の
有効領域ＥＦ1に複数の冷陰極電界電子放出素子（以
下、電子放出素子と呼ぶ）から構成された電子放出領域
が配列された表示装置の構成例を模式的な一部端面図で
示す。
【０００５】図示した電子放出素子は、円錐型の電子放
出部を有する、所謂スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型電子放
出素子と呼ばれるタイプの電子放出素子である。電子放
出素子は、支持体６１０と、支持体６１０上に形成され
たカソード電極６１１と、支持体６１０及びカソード電
極６１１上に形成された絶縁層６１２と、絶縁層６１２
上に形成されたゲート電極６１３と、ゲート電極６１３
及び絶縁層６１２に設けられた開口部６１４と、開口部
６１４の底部に位置するカソード電極６１１上に形成さ
れた円錐形の電子放出部６１５から構成されている。一
般に、カソード電極６１１を構成するストライプ状の導
電材料層（カソード電極用導電材料層と呼ぶ）と、ゲー
ト電極６１３を構成するストライプ状の導電材料層（ゲ
ート電極用導電材料層と呼ぶ）とは、これらの導電材料
層の射影像が互いに直交する方向に形成されており、こ
れらのストライプ状の導電材料層の射影像が重複する部
分に相当する領域（１画素分の領域に相当し、電子放出
領域である）に、通常、複数の電子放出素子が配列され
ている。更に、かかる電子放出領域が、第１パネルＰ1
の有効領域ＥＦ1内に、通常、２次元マトリクス状に配
列されている。
【０００６】一方、第２パネルＰ2（アノードパネルと
も称される）は、基板２０と、基板２０上に所定のパタ
ーンに従って形成された蛍光体層２１（蛍光体層２１
Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）と、蛍光体層２１上の全面に亙っ
て形成されたアノード電極２３から構成されている。
尚、蛍光体層２１の間の基板２０上には、ブラックマト
リクス２２が形成されている。
【０００７】カソード電極６１１には相対的な負電圧が
制御回路３０から印加され、ゲート電極６１３には相対
的な正電圧が走査回路３１から印加され、アノード電極
２３にはゲート電極６１３よりも更に高い正電圧が加速
電源３２から印加される。かかる表示装置において表示
を行う場合、カソード電極６１１には制御回路３０から
制御信号（ビデオ信号）が入力され、ゲート電極６１３
には走査回路３１から走査信号が入力される。カソード
電極６１１とゲート電極６１３との間に電圧を印加した
際に生ずる電界により、電子放出部６１５から電子が放
出され、この電子がアノード電極２３に引き付けられ、
蛍光体層２１に衝突する。その結果、蛍光体層２１が励
起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つま
り、この表示装置の動作は、基本的にゲート電極６１３
に印加される電圧、及びカソード電極６１１を通じて電
子放出部６１５に印加される電圧によって制御される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な電子放出素子を備えた表示装置において蛍光体層２１
に電子が照射されると、蛍光体層２１の表面や内部に捕
捉されていた水や二酸化炭素がエネルギーを得、そのま
まの形態、あるいは一酸化炭素、酸素、水素等の分解生
成物の形態にて真空層中へ脱離あるいは放出される。こ
のように真空層中へ脱離あるいは放出されるあらゆるガ
スを、便宜上、「放出ガス」と総称する。放出ガスが電
子放出部６１５の表面に吸着されたり、また、吸着され
た放出ガスが電子放出部６１５の表面から再び脱離する
と、その度に電子放出部６１５の仕事関数が変化し、放
出電子電流の変動によるノイズが発生する原因となる。
例えば、タングステンから成る電子放出部６１５の表面
に酸素ガスが吸着すると、電子放出部６１５の表面の仕
事関数が１〜２ｅＶ程度増大することが知られており、
これによって、放出電子電流密度は正常時の１０％〜１
％程度にまで低下してしまう。また、放出ガスが電離し
て真空層中に正イオンが発生すると、正イオンは加速電
源３２を通じてアノード電極２３に印加されている正電
圧により電子放出部６１５に向かって加速され、電子放
出部６１５をスパッタしてこれを劣化させる原因とな
る。
【０００９】上記の正イオンあるいは電子は、更に電子
放出部６１５の近傍に位置するゲート電極６１３や絶縁
層６１２にも入射し得る。その結果、ゲート電極６１３
や絶縁層６１２に吸着あるいは吸蔵されていた水や二酸
化炭素等が脱離あるいは放出され、一時的に電子放出部
６１５近傍の真空度が劣化し（即ち、圧力が上昇し）、
ゲート電極６１３と電子放出部６１５との間で局所放電
が生ずることがある。一旦、局所放電が発生すると、電
子放出部６１５近傍に存在する構成材料のスパッタ、構
成部材の温度上昇、更なる放出ガスの発生が連鎖的に進
行して放電が増幅され、最悪の場合には電子放出部６１
５が損傷して電子放出が不可能となる。その結果、表示
装置の寿命が劣化してしまう。
【００１０】上述したゲッター６４２は、放出ガスに起
因するこのような不都合を回避するための対策として設
けられている。ゲッター６４２は、バリウム、マグネシ
ウム、ジルコニウム、チタン等の化学的に高活性な材料
から成り、雰囲気中の放出ガスの分圧に応じた平衡状態
が達成されるまでガスを捕捉する。しかも、一旦捕捉さ
れたガス分子は、ゲッター６４２の内部まで拡散してそ
の構成材料と共に固溶体を形成するため、通常では、再
度放出されることはない。
【００１１】このように優れたガス捕捉性能を有するゲ
ッター６４２であるが、従来、表示装置の無効領域に設
けられているため、有効領域内の全ての電子放出素子に
対してそのガス捕捉性能が効果的に発揮されているとは
云い難い。即ち、ゲッター６４２の近傍に存在する一部
の電子放出素子を除き、大部分の電子放出素子について
は、電子放出部６１５の近傍で放出ガスによって圧力が
上昇しても、直ぐにはゲッター６４２による放出ガスの
捕捉を期待することができず、よって、局所放電を効果
的に防止することが困難である。
【００１２】図６８に、電子放出部６１５からガス分子
が放出された際の真空層中における圧力分布例を模式的
に示す。例えば、真空層において電子放出部６１５付近
の任意の位置Ｄでゲート電極６１３や絶縁層６１２等か
らガス分子が放出されたとすると、ガス分子が放出され
た位置Ｄにおける圧力が、例えば１Ｐａ程度にまで局所
的に上昇し、放電が起こる可能性がある。このとき、位
置Ｄが、ゲッターボックス６４１の近傍であれば、ゲッ
ター６４２によるガス捕捉作用により真空層内における
圧力の上昇及び放電を防止することができる。しかしな
がら、図６８に示すように、ゲッターボックス６４１か
ら離れた位置Ｄでガス分子が放出された場合には、ゲッ
ター６４２によるガス捕捉作用が小さいので、放電とガ
ス分子の放出とが連鎖的に起きるような悪循環となり易
い。
【００１３】従って、本発明は、効率的なゲッタリング
によって長寿命と高画質が達成され得る平面型表示装
置、かかる平面型表示装置を簡便に製造する方法、更に
は、ガス捕捉効率が改善されたゲッターを提供すること
を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のゲッターは、基体上に形成され、表面に凹
凸を有し、若しくは多孔質体から成る支持部材と、支持
部材の表面に沿って支持部材上に形成されたガス捕捉層
とから構成されていることを特徴とする。
【００１５】本発明のゲッターにおいては、ガス捕捉層
が支持部材の表面に沿って支持部材上に形成されている
ので、ガス捕捉層の表面積は、ガス捕捉層の表面が平坦
である場合に比べて増大しており、外部環境中に存在す
るガスとの接触確率が高い。本発明のゲッターを後述す
る本発明の平面型表示装置に適用した場合、外部環境と
は真空層に相当し、ガスとは真空層に面した内部構成部
材から放出される放出ガスに相当する。即ち、本発明の
ゲッターは、従来のゲッターに比べてガス捕捉効率に優
れており、真空度を長期間に亙って高い状態に維持する
ことができる。ここで、「捕捉」には、吸収、吸着、吸
蔵、収着が含まれる。また、本発明のゲッターにおい
て、基体は、支持部材を機械的に安定に支持し得る限り
において、特に限定されない。
【００１６】上述の目的を達成するための本発明の平面
型表示装置は、第１パネルと第２パネルとが真空層を挟
んで対向配置され、画素が配列されて成る有効領域を有
し、第１パネル及び第２パネルの少なくとも一方の有効
領域に、真空層の真空度を維持するためのゲッターが設
けられていることを特徴とする。
【００１７】本発明の平面型表示装置の具体的な構成に
おいて、第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電子放出
素子を備え、第２パネルは、有効領域にアノード電極と
蛍光体層とを備え、冷陰極電界電子放出素子は、（Ａ）
支持体上に設けられた絶縁層、（Ｂ）絶縁層上に設けら
れたゲート電極、（Ｃ）ゲート電極を貫通し、且つ、絶
縁層に設けられた開口部、並びに、（Ｄ）開口部内に設
けられた電子放出部、から成り、前記ゲッターは、ゲー
ト電極上及び／又は隣り合うゲート電極の間の絶縁層上
に設けられていることが好ましい。かかる構成を有する
平面型表示装置を、本発明の第１の構成に係る平面型表
示装置と呼ぶ。尚、本発明の第１の構成に係る平面型表
示装置は、所謂冷陰極電界電子放出表示装置である。
【００１８】また、本発明の平面型表示装置の他の具体
的な構成において、第１パネルは、有効領域に冷陰極電
界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領域にアノ
ード電極と蛍光体層とを備え、冷陰極電界電子放出素子
は、（Ａ）支持体上に設けられた絶縁層、（Ｂ）絶縁層
上に設けられたゲート電極、（Ｃ）ゲート電極及び絶縁
層上に設けられた第２絶縁層、（Ｄ）第２絶縁層上に設
けられた収束電極、（Ｅ）収束電極と第２絶縁層とゲー
ト電極とを貫通し、且つ絶縁層に設けられた開口部、
（Ｆ）開口部内に設けられた電子放出部、から成り、前
記ゲッターは、収束電極上及び／又は隣り合う収束電極
の間の第２絶縁層上に設けられていることが好ましい。
かかる構成を有する平面型表示装置を、本発明の第２の
構成に係る平面型表示装置と呼ぶ。本発明の第２の構成
に係る平面型表示装置は、収束電極を備えた冷陰極電界
電子放出表示装置である。
【００１９】ここで、収束電極とは、開口部から放出さ
れアノード電極へ向かう放出電子の軌道を収束させ、以
て、輝度の向上や隣接画素間の光学的クロストークの防
止を可能とするための電極であり、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、第１パネルと第２パネルとの間の距離が比較的長
い、所謂高電圧タイプの平面型表示装置を想定した場合
に、特に有効な部材である。収束電極には、収束電源か
ら相対的な負電圧が印加される。収束電極は、必ずしも
各冷陰極電界電子放出素子ごとに設けられている必要は
なく、例えば、冷陰極電界電子放出素子の所定の配列方
向に沿って延在させることにより、複数の冷陰極電界電
子放出素子に共通の収束効果を及ぼすこともできる。
【００２０】本発明の第１の構成若しくは第２の構成に
係る平面型表示装置において、ゲッターは、表面に凹凸
を有し、若しくは多孔質体から成る支持部材と、支持部
材の表面に沿って支持部材上に形成されたガス捕捉層と
から構成され、支持部材は、ゲート電極上及び／又は隣
り合うゲート電極の間の絶縁層上、若しくは、収束電極
上及び／又は隣り合う収束電極の間の第２絶縁層上に設
けられていることが好ましい。
【００２１】また、本発明の平面型表示装置の他の具体
的な構成において、第１パネルは、有効領域に冷陰極電
界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領域にアノ
ード電極と蛍光体層とを備え、冷陰極電界電子放出素子
は、（Ａ）支持体上に設けられた絶縁層、（Ｂ）絶縁層
上に設けられ、少なくとも一部分がガス捕捉材料から成
るゲート電極、（Ｃ）ゲート電極を貫通し、且つ、絶縁
層に設けられた開口部、並びに、（Ｄ）開口部内に設け
られた電子放出部、から成り、該ゲート電極は、前記ゲ
ッターとして機能することが好ましい。かかる構成を有
する平面型表示装置を、本発明の第３の構成に係る平面
型表示装置と呼ぶ。本発明の第３の構成に係る平面型表
示装置は、冷陰極電界電子放出表示装置である。
【００２２】本発明の第３の構成に係る平面型表示装置
において、ゲート電極は、ガス捕捉材料から成る単層構
造を有する構成とすることができ、あるいは又、ゲート
電極は、少なくとも、導電性材料又は絶縁性材料から成
る第１層と、ガス捕捉材料から成る第２層との積層構造
を有する構成とすることができる。
【００２３】また、本発明の平面型表示装置の他の具体
的な構成において、第１パネルは、有効領域に冷陰極電
界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領域にアノ
ード電極と蛍光体層とを備え、冷陰極電界電子放出素子
は、（Ａ）支持体上に設けられた絶縁層、（Ｂ）絶縁層
上に設けられたゲート電極、（Ｃ）ゲート電極及び絶縁
層上に設けられた第２絶縁層、（Ｄ）第２絶縁層上に設
けられ、少なくとも一部分がガス捕捉材料から成る収束
電極、（Ｅ）収束電極と第２絶縁層とゲート電極とを貫
通し、且つ絶縁層に設けられた開口部、（Ｆ）開口部内
に設けられた電子放出部、から成り、該収束電極は、前
記ゲッターとして機能することが好ましい。かかる構成
を有する平面型表示装置を、本発明の第４の構成に係る
平面型表示装置と呼ぶ。本発明の第４の構成に係る平面
型表示装置は、収束電極を備えた冷陰極電界電子放出表
示装置である。
【００２４】本発明の第４の構成に係る平面型表示装置
において、収束電極は、ガス捕捉材料から成る単層構造
を有する構成とすることができ、あるいは又、収束電極
は、少なくとも、導電性材料又は絶縁性材料から成る第
１層と、ガス捕捉材料から成る第２層との積層構造を有
する構成とすることができる。
【００２５】また、本発明の平面型表示装置の他の具体
的な構成において、第１パネルは、有効領域に冷陰極電
界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領域にアノ
ード電極と蛍光体層とを備え、冷陰極電界電子放出素子
は、（Ａ）支持体上に配設された、絶縁材料から成るス
ペーサ、（Ｂ）複数の開口部が形成され、少なくとも一
部分がガス捕捉材料から成るガス捕捉材料層から構成さ
れたゲート電極、並びに、（Ｃ）支持体上に形成された
電子放出部、から成り、スペーサの頂面に接するよう
に、且つ、電子放出部の上方に開口部が位置するように
ガス捕捉材料層が張架されていることが好ましい。かか
る構成を有する平面型表示装置を、本発明の第５の構成
に係る平面型表示装置と呼ぶ。本発明の第５の構成に係
る平面型表示装置は、冷陰極電界電子放出表示装置であ
る。
【００２６】尚、第１の構成〜第５の構成に係る平面型
表示装置において、第１パネルはカソードパネル、第２
パネルはアノードパネルと称されることもある。また、
第１の構成及び第２の構成に係る平面型表示装置におい
て、ゲート電極及び／又は隣り合うゲート電極の間の絶
縁層、あるいは、収束電極及び／又は隣り合う収束電極
の間の第２絶縁層が、基体に相当する。
【００２７】上述の目的を達成するための本発明の平面
型表示装置の製造方法は、本発明の平面型表示装置を製
造するための方法である。即ち、画素が配列されて成る
有効領域を有する第１パネルと第２パネルとが真空層を
挟んで対向配置され、第１パネルと第２パネルとが周縁
部において接合された平面型表示装置の製造方法であっ
て、第１パネル及び第２パネルの少なくとも一方の有効
領域にゲッターを形成する工程を含むことを特徴とす
る。
【００２８】本発明の平面型表示装置の製造方法の具体
的な構成において、第１パネルは、有効領域に冷陰極電
界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領域にアノ
ード電極と蛍光体層とを備え、第１パネルを、（ａ）支
持体上に絶縁層を形成する工程と、（ｂ）絶縁層上にゲ
ート電極形成用の導電材料層を形成する工程と、（ｃ）
導電材料層上にゲッター形成層を形成する工程と、
（ｄ）ゲッター形成層と導電材料層とをパターニングす
ることにより、ゲッターが上面に設けられたゲート電極
を形成する工程と、（ｅ）少なくとも絶縁層に開口部を
形成する工程と、（ｆ）開口部内に、電子放出部を形成
し、若しくは露出させる工程、とを経て形成することが
できる。かかる構成を有する平面型表示装置の製造方法
を、本発明の第１の構成に係る製造方法と呼ぶ。本発明
の第１の構成に係る製造方法により、本発明の第１の構
成に係る平面型表示装置を製造することができ、ゲート
電極とゲッターとは、同時パターニングにより同じパタ
ーンに形成される。
【００２９】本発明の第１の構成に係る製造方法におい
て、工程（ｃ）のゲッター形成層を形成する工程は、
（１）表面に凹凸を有し、若しくは多孔質体から成る支
持部材をゲート電極形成用の導電材料層上に形成する工
程と、（２）支持部材の表面に沿ったガス捕捉層を支持
部材上に形成する工程から成ることが好ましい。
【００３０】本発明の平面型表示装置の製造方法の他の
具体的な構成において、第１パネルは、有効領域に冷陰
極電界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領域に
アノード電極と蛍光体層とを備え、第１パネルを、
（ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、（ｂ）絶縁
層上にゲート電極を形成する工程と、（ｃ）絶縁層及び
ゲート電極上に第２絶縁層を形成する工程と、（ｄ）第
２絶縁層上に収束電極形成用の導電材料層を形成する工
程と、（ｅ）導電材料層上にゲッター形成層を形成する
工程と、（ｆ）ゲッター形成層と導電材料層とをパター
ニングすることにより、ゲッターが上面に設けられた収
束電極を形成する工程と、（ｇ）少なくとも第２絶縁層
と絶縁層とに開口部を形成する工程と、（ｈ）開口部内
に、電子放出部を形成し、若しくは露出させる工程、と
を経て形成することができる。かかる構成を有する平面
型表示装置の製造方法を、本発明の第２の構成に係る製
造方法と呼ぶ。本発明の第２の構成に係る製造方法によ
り、本発明の第２の構成に係る平面型表示装置を製造す
ることができ、収束電極とゲッターとは、同時パターニ
ングにより同じパターンに形成される。
【００３１】本発明の第２の構成に係る製造方法におい
て、工程（ｅ）のゲッター形成層を形成する工程は、
（１）表面に凹凸を有し、若しくは多孔質体から成る支
持部材を収束電極形成用の導電材料層上に形成する工程
と、（２）支持部材の表面に沿ったガス捕捉層を支持部
材上に形成する工程から成ることが好ましい。
【００３２】本発明の平面型表示装置の製造方法の他の
具体的な構成において、第１パネルは、有効領域に冷陰
極電界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領域に
アノード電極と蛍光体層とを備え、第１パネルを、
（ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、（ｂ）絶縁
層上にゲート電極を形成する工程と、（ｃ）ゲート電極
上及び／又は隣り合うゲート電極の間の絶縁層上にゲッ
ターを形成する工程と、（ｄ）少なくとも絶縁層に開口
部を形成する工程と、（ｅ）開口部内に、電子放出部を
形成し、若しくは露出させる工程、とを経て形成するこ
とができる。かかる構成を有する平面型表示装置の製造
方法を、本発明の第３の構成に係る製造方法と呼ぶ。本
発明の第３の構成に係る製造方法により、本発明の第１
の構成に係る平面型表示装置を製造することができ、ゲ
ート電極とゲッターとは別工程にて形成される。
【００３３】本発明の第３の構成に係る製造方法におい
て、工程（ｃ）のゲッターを形成する工程は、（１）表
面に凹凸を有し、若しくは多孔質体から成る支持部材を
ゲート電極上及び／又は隣り合うゲート電極の間の絶縁
層上に形成する工程と、（２）支持部材の表面に沿った
ガス捕捉層を支持部材上に形成する工程から成ることが
好ましい。ゲッターを全面に形成する場合以外は、工程
（２）の後で、必要に応じて支持部材とガス捕捉層とを
パターニングし、ゲッターを完成させてもよい。
【００３４】本発明の平面型表示装置の製造方法の更に
他の具体的な構成において、第１パネルは、有効領域に
冷陰極電界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領
域にアノード電極と蛍光体層とを備え、第１パネルを、
（ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、（ｂ）絶縁
層上にゲート電極を形成する工程と、（ｃ）絶縁層及び
ゲート電極上に第２絶縁層を形成する工程と、（ｄ）第
２絶縁層上に収束電極を形成する工程と、（ｅ）収束電
極上及び／又は隣り合う収束電極の間の第２絶縁層上に
ゲッターを形成する工程と、（ｆ）少なくとも第２絶縁
層と絶縁層とに開口部を形成する工程と、（ｇ）開口部
内に、電子放出部を形成し、若しくは露出させる工程、
とを経て形成することができる。かかる構成を有する平
面型表示装置の製造方法を、本発明の第４の構成に係る
製造方法と呼ぶ。本発明の第４の構成に係る製造方法に
より、本発明の第２の構成に係る平面型表示装置を製造
することができ、収束電極とゲッターとは別工程にて形
成される。
【００３５】本発明の第４の構成に係る製造方法におい
て、工程（ｅ）のゲッターを形成する工程は、（１）表
面に凹凸を有し、若しくは多孔質体から成る支持部材を
収束電極上及び／又は隣り合う収束電極の間の第２絶縁
層上に形成する工程と、（２）支持部材の表面に沿った
ガス捕捉層を支持部材上に形成する工程から成ることが
好ましい。ゲッターを全面に形成する場合以外は、工程
（２）の後で、必要に応じて支持部材とガス捕捉層とを
パターニングし、ゲッターを完成させてもよい。
【００３６】本発明の平面型表示装置の製造方法の更に
他の具体的な構成において、第１パネルは、有効領域に
冷陰極電界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領
域にアノード電極と蛍光体層とを備え、第１パネルを、
（ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、（ｂ）絶縁
層上に、少なくとも一部分がガス捕捉材料から成り、ゲ
ッターとして機能するゲート電極を形成する工程と、
（ｃ）少なくとも絶縁層に開口部を形成する工程と、
（ｄ）開口部内に、電子放出部を形成し、若しくは露出
させる工程、とを経て形成することができる。かかる構
成を有する平面型表示装置の製造方法を、本発明の第５
の構成に係る製造方法と呼ぶ。本発明の第５の構成に係
る製造方法により、本発明の第３の構成に係る平面型表
示装置を製造することができる。
【００３７】本発明の第５の構成に係る製造方法におい
ては、ゲート電極は、ガス捕捉材料から成る単層構造を
有する構成とすることができ、あるいは又、ゲート電極
は、少なくとも、導電性材料又は絶縁性材料から成る第
１層と、ガス捕捉材料から成る第２層との積層構造を有
する構成とすることができる。
【００３８】本発明の平面型表示装置の製造方法の更に
他の具体的な構成において、第１パネルは、有効領域に
冷陰極電界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領
域にアノード電極と蛍光体層とを備え、第１パネルを、
（ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、（ｂ）絶縁
層上にゲート電極を形成する工程と、（ｃ）絶縁層及び
ゲート電極上に第２絶縁層を形成する工程と、（ｄ）第
２絶縁層上に、少なくとも一部分がガス捕捉材料から成
り、ゲッターとして機能する収束電極を形成する工程
と、（ｅ）少なくとも第２絶縁層と絶縁層とに開口部を
形成する工程と、（ｆ）開口部内に、電子放出部を形成
し、若しくは露出させる工程、とを経て形成することが
できる。かかる構成を有する平面型表示装置の製造方法
を、本発明の第６の構成に係る製造方法と呼ぶ。本発明
の第６の構成に係る製造方法により、本発明の第４の構
成に係る平面型表示装置を製造することができる。
【００３９】本発明の第６の構成に係る製造方法におい
ては、収束電極は、ガス捕捉材料から成る単層構造を有
する構成とすることができ、あるいは又、収束電極は、
少なくとも、導電性材料又は絶縁性材料から成る第１層
と、ガス捕捉材料から成る第２層との積層構造を有する
構成とすることができる。
【００４０】本発明の平面型表示装置の製造方法の更に
他の具体的な構成において、第１パネルは、有効領域に
冷陰極電界電子放出素子を備え、第２パネルは、有効領
域にアノード電極と蛍光体層とを備え、第１パネルを、
（ａ）支持体上に絶縁材料から成るスペーサを配設し、
支持体上に電子放出部を形成する工程と、（ｂ）複数の
開口部が形成され、少なくとも一部分がガス捕捉材料か
ら成るガス捕捉材料層から構成されたゲート電極を、ス
ペーサの頂面に接するように、且つ、電子放出部の上方
に開口部が位置するように張架する工程、とを経て形成
することができる。かかる構成を有する平面型表示装置
の製造方法を、本発明の第７の構成に係る製造方法と呼
ぶ。本発明の第７の構成に係る製造方法により、本発明
の第３の構成に係る平面型表示装置を製造することがで
きる。
【００４１】本発明の第１の構成に係る平面型表示装
置、及び、本発明の第３の構成に係る製造方法におい
て、ゲッターをゲート電極上に設ける場合、ゲッターは
ゲート電極と同一のパターンを有していてもよいし、ゲ
ート電極を被覆するパターンを有していてもよい。ゲッ
ターをゲート電極上に設ける場合、支持部材及びガス捕
捉層は、導電性材料又は絶縁性材料のいずれによって構
成されていてもよい。また、ゲッターを隣り合うゲート
電極の間の絶縁層上に設ける場合、ゲッターはゲート電
極の側面と接して設けられてもよいし、ゲート電極の側
面から離間して設けられてもよい。但し、ゲート電極の
側面と接して設ける場合には、隣り合うゲート電極がゲ
ッターによって短絡されないように、支持部材及びガス
捕捉層の構成材料を選択する必要がある。ゲッターは、
必ずしも全ての隣り合うゲート電極の間の絶縁層上に設
けられていなくてもよい。更に、ゲッターをゲート電極
上及び隣り合うゲート電極の間の絶縁層上に設ける場合
には、ゲッターの有効面積（即ち、放出ガスの捕捉に寄
与する部分の面積）を最も大きく確保することができ
る。これは、少なくともゲート電極に接する部分の支持
部材が絶縁性材料から構成されていれば、たとえガス捕
捉層が導電性材料から構成されていても、開口部を除く
有効領域のほぼ全面にゲッターを設けることが可能とな
るからである。
【００４２】また、本発明の第２の構成に係る平面型表
示装置、及び、本発明の第４の構成に係る製造方法にお
いて、ゲッターを収束電極上に設ける場合、ゲッターは
収束電極と同一のパターンを有していてもよいし、収束
電極を被覆するパターンを有していてもよい。ゲッター
を収束電極上に設ける場合、支持部材及びガス捕捉層
は、導電性材料又は絶縁性材料のいずれによって構成さ
れていてもよい。ゲッターを隣り合う収束電極の間の第
２絶縁層上に設ける場合、ゲッターは収束電極の側面と
接して設けられてもよいし、収束電極の側面から離間し
て設けられてもよい。但し、収束電極の側面と接して設
ける場合には、隣り合う収束電極がゲッターによって短
絡されないように、支持部材及びガス捕捉層の構成材料
を選択する必要がある。ゲッターは、必ずしも全ての隣
り合う収束電極の間の第２絶縁層上に設けられていなく
てもよい。更に、ゲッターを収束電極上及び隣り合う収
束電極の間の第２絶縁層上に設ける場合には、ゲッター
の有効面積を最も大きく確保することができる。これ
は、少なくとも収束電極に接する部分の支持部材が絶縁
性材料から構成されていれば、たとえガス捕捉層が導電
性材料から構成されていても、開口部を除く有効領域の
ほぼ全面にゲッターを設けることが可能となるからであ
る。
【００４３】本発明の第１の構成及び第２の構成に係る
平面型表示装置、並びに、本発明の第１の構成〜第４の
構成に係る製造方法において、有効領域内におけるゲッ
ターは、各画素に対応して設けられていてもよいし、所
定個数の画素群に対応して設けられていてもよい。ゲッ
ターを各画素に対応して設ける場合、ゲッターは、有効
領域の全域を覆うように設けられていてもよい。また、
ゲッターを所定個数の画素群に対応して設ける場合、有
効領域内におけるゲッターの配置様式は規則的であって
もランダムであってもよい。また、本発明の第１の構成
及び第２の構成に係る平面型表示装置、並びに、本発明
の第１の構成〜第４の構成に係る製造方法において、有
効領域内におけるゲッターは、各電子放出素子に対応し
て設けられていてもよいし、所定個数の電子放出素子に
対応して設けられていてもよい。ゲッターを各電子放出
素子に対応して設ける場合、ゲッターは、有効領域の全
域全域を覆うように設けられていてもよい。また、ゲッ
ターを所定個数の電子放出素子群に対応して設ける場
合、有効領域内におけるゲッターの配置様式は規則的で
あってもランダムであってもよい。いずれにしても、放
出ガスによる真空層の局所的な圧力上昇をできるだけ防
止する観点からは、ゲッターの有効面積がなるべく大き
く、また配置の規則性がなるべく高いことが好ましい。
本発明の平面型表示装置、並びに、本発明の第１の構成
及び第２の構成に係る平面型表示装置においては、ゲッ
ターが無効領域の１ヶ所にのみ設けられていた従来の平
面型表示装置に比べてゲッタリングの効率が向上するこ
とにより、平面型表示装置の寿命と画質が大幅に改善さ
れる。
【００４４】本発明の第１の構成〜第５の構成に係る平
面型表示装置は、開口部内における電子放出電極の配設
様式に応じ、従来から公知のあらゆるタイプの冷陰極電
界電子放出素子を備えることができる。例えば、支持体
上にカソード電極が設けられ、絶縁層がカソード電極及
び支持体上に形成され、電子放出部は開口部の底部に位
置するカソード電極上に形成されている構成を挙げるこ
とができる。カソード電極上にかかる電子放出部が形成
された冷陰極電界電子放出素子として、円錐形の電子放
出部を有する所謂スピント型電子放出素子、王冠型の電
子放出部を有する所謂クラウン型電子放出素子、扁平な
電子放出部を有する所謂扁平型電子放出素子を挙げるこ
とができる。あるいは又、支持体上に電子放出層が設け
られ、絶縁層が電子放出層及び支持体上に形成され、開
口部の底部に位置する電子放出層が電子放出部に相当す
る構成（所謂平面型電子放出素子やクレータ型電子放出
素子）とすることもできる。
【００４５】冷陰極電界電子放出素子としてこれらスピ
ント型電子放出素子、クラウン型電子放出素子又は扁平
型電子放出素子を備えた平面型表示装置を本発明の第１
の構成〜第６の構成に係る製造方法によって製造する場
合、各構成に係る製造方法の工程（ａ）において、支持
体上にカソード電極を形成した後、カソード電極及び支
持体上に絶縁層を形成し、第１の構成に係る製造方法で
は工程（ｆ）、第２の構成に係る製造方法では工程
（ｈ）、第３の構成に係る製造方法では工程（ｅ）、第
４の構成に係る製造方法では工程（ｇ）、第５の構成に
係る製造方法では工程（ｄ）、第６の構成に係る製造方
法では工程（ｆ）において、開口部の底部に位置するカ
ソード電極上に電子放出部を形成すればよい。尚、第１
の構成に係る製造方法における工程（ｆ）、第２の構成
に係る製造方法における工程（ｈ）、第３の構成に係る
製造方法における工程（ｅ）、第４の構成に係る製造方
法における工程（ｇ）、第５の構成に係る製造方法では
工程（ｄ）、第６の構成に係る製造方法では工程（ｆ）
を、電子放出部形成工程と呼ぶ場合がある。また、冷陰
極電界電子放出素子として平面型電子放出素子を備えた
平面型表示装置を本発明の第１の構成〜第６の構成に係
る製造方法によって製造する場合、各構成に係る製造方
法の工程（ａ）において、支持体上に電子放出層を形成
した後、電子放出層及び支持体上に絶縁層を形成し、各
構成に係る製造方法の電子放出部形成工程においては、
開口部の底部に位置する電子放出層を露出させ、以て、
開口部内に電子放出部を露出させればよい。
【００４６】あるいは、本発明の第１の構成〜第５の構
成に係る平面型表示装置において絶縁層は電子放出層を
被覆しており、開口部は電子放出層を貫通しており、電
子放出部は、開口部の側壁面に露出した電子放出層の端
部から成っていてもよい。開口部の側壁面に電子放出層
の端部が露出して成る電子放出部を備えた冷陰極電界電
子放出素子としては、所謂エッジ型電子放出素子を挙げ
ることができる。
【００４７】冷陰極電界電子放出素子としてエッジ型電
子放出素子を備えた平面型表示装置を本発明の第１の構
成〜第６の構成に係る製造方法によって製造する場合、
各構成に係る製造方法の工程（ａ）において、電子放出
層を被覆した絶縁層を形成し、各構成に係る製造方法の
電子放出部形成工程においては、開口部の側壁面に電子
放出層の端部を露出させて電子放出部を形成すればよ
い。
【００４８】ここで、「電子放出層を被覆した絶縁層」
は、電子放出層の上面と側面のみを被覆していてもよい
し、電子放出層の周囲全体（即ち、上面と側面と底面）
を被覆していてもよい。電子放出層の周囲全体を被覆す
る絶縁層の実際的な構成としては、上部絶縁層と下部絶
縁層とから成る上下２層構成が可能である。例えば、下
部絶縁層を形成後、下部絶縁層上に電子放出層を形成
し、電子放出層及び下部絶縁層上に上部絶縁層を形成す
ればよい。絶縁層が電子放出層の上面と側面のみを被覆
している場合、第１の構成に係る製造方法の工程
（ｅ）、第２の構成に係る製造方法の工程（ｇ）、第３
の構成に係る製造方法の工程（ｄ）、第４の構成に係る
製造方法の工程（ｆ）、第５の構成に係る製造方法では
工程（ｄ）、第６の構成に係る製造方法では工程（ｆ）
において絶縁層及び電子放出層に開口部を形成すると、
開口部の底部側壁面に電子放出層の端部が露出する。
尚、第１の構成に係る製造方法における工程（ｅ）、第
２の構成に係る製造方法における工程（ｇ）、第３の構
成に係る製造方法における工程（ｄ）、第４の構成に係
る製造方法における工程（ｆ）、第５の構成に係る製造
方法では工程（ｄ）、第６の構成に係る製造方法では工
程（ｆ）を、開口部形成工程と呼ぶ場合がある。一方、
絶縁層が電子放出層の周囲全体を被覆している場合、開
口部形成工程において絶縁層に開口部を形成すると、開
口部の深さに応じて、開口部の底部側壁面に電子放出層
の端部を露出させることもできるし、開口部をより深く
形成することにより、開口部の深さ方向中途部の側壁面
に電子放出層の端部を露出させることもできる。尚、絶
縁層を上下２層構成とする場合、下部絶縁層の下に下部
ゲート電極を予め設けておき、底部に下部ゲート電極が
露出した開口部を絶縁層に形成することもできる。
【００４９】本発明の第１の構成に係る製造方法の工程
（ｅ）、第３の構成に係る製造方法の工程（ｄ）、及
び、第５の構成に係る製造方法では工程（ｃ）におい
て、開口部を「少なくとも」絶縁層に形成する、と表現
したのは、それ以前までの工程においてゲッターやゲー
ト電極（エッジ型電子放出素子を形成する場合には、更
に電子放出層）に何らかの貫通孔が形成されており、こ
の貫通孔の内部において絶縁層だけに開口部を形成すれ
ば済む場合もあり得るからである。また、本発明の第２
の構成に係る製造方法の工程（ｇ）、第４の構成に係る
製造方法の工程（ｆ）及び、第６の構成に係る製造方法
では工程（ｅ）において、開口部を「少なくとも」第２
絶縁層と絶縁層とに形成する、と表現したのは、それ以
前までの工程においてゲッターや収束電極やゲート電極
（エッジ型電子放出素子を形成する場合には、更に電子
放出層）に何らかの貫通孔が形成されており、この貫通
孔の内部において第２絶縁層と絶縁層だけに開口部を形
成すれば済む場合もあり得るからである。絶縁層や第２
絶縁層に開口部を形成する典型的な手法としては、マス
クパターンを用いたエッチングを挙げることができる。
【００５０】本発明のゲッター、本発明の平面型表示装
置、本発明の第１の構成及び第２の構成に係る平面型表
示装置、本発明の平面型表示装置の製造方法、並びに、
本発明の第１の構成〜第４の構成に係る製造方法におい
て、略半球状のシリコン粒子を形成する方法としては、
例えば、ＤＲＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモ
リ）の製造分野において、キャパシタ下部電極（記憶ノ
ード電極）の表面積を拡大するために、略半球状のシリ
コン粒子を成長させる技術を適用することができる。略
半球状のシリコン粒子の形成は、一般に、核形成（シー
ディング）段階と核成長段階との２段階プロセスにより
行われる。核形成段階では、一般に、シラン系ガスを用
いた減圧ＣＶＤ法によりシリコン核を形成する。シリコ
ン核の形成部位は、本発明の第１の構成に係る製造方法
においてはゲート電極形成用の導電材料層上、本発明の
第２の構成に係る製造方法においては収束電極形成用の
導電材料層上、本発明の第３の構成に係る製造方法にお
いてはゲート電極上及び／又は隣り合うゲート電極の間
の絶縁層上、更に、本発明の第４の構成に係る製造方法
においては収束電極上及び／又は隣り合う収束電極の間
の第２絶縁層上、即ち、基体上である。続く核成長段階
では、シリコン原子をシリコン核に付着させ、略半球状
のシリコン粒子へと成長させるためのアニールを行う。
【００５１】本発明のゲッター、本発明の平面型表示装
置、本発明の第１の構成及び第２の構成に係る平面型表
示装置、本発明の平面型表示装置の製造方法、並びに、
本発明の第１の構成〜第４の構成に係る製造方法におい
て、略半球状のシリコン粒子から成る支持部材は、略半
球状のシリコン粒子の下側（即ち、ガス捕捉層が形成さ
れる側とは反対側）に形成された非晶質シリコン層から
更に構成されていてもよい。本発明の平面型表示装置の
製造方法において、かかる支持部材を形成する場合に
は、略半球状のシリコン粒子の形成に先立ち、上述のシ
リコン核の形成部位に、予め非晶質シリコン層を形成し
ておけばよい。非晶質シリコン層は、例えば減圧ＣＶＤ
法により形成することができる。非晶質シリコン層の表
面には、シリコン（Ｓｉ）原子のダングリングボンド
（切れた結合手）が水素（Ｈ）原子で終端されたＳｉ−
Ｈ結合が存在しており、このＳｉ−Ｈ結合のＨ原子にＳ
ｉ原子が置換する結果、シリコン核が容易に形成され
る。
【００５２】また、本発明のゲッター、本発明の平面型
表示装置、本発明の第１の構成及び第２の構成に係る平
面型表示装置、本発明の平面型表示装置の製造方法、並
びに、本発明の第１の構成〜第４の構成に係る製造方法
において、支持部材は多孔質体から構成されていてもよ
い。多孔質体から成る支持部材は、酸化シリコン、窒化
シリコン及び酸窒化シリコンから成る群から選択された
少なくとも１種類の材料から構成することができる。酸
化シリコンには、所謂低誘電率を有するキセロゲルや、
リン（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）及びヒ素（Ａｓ）から成る群
から選択された少なくとも１つの元素を含有する酸化シ
リコン（例えば、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳ
Ｇ、ＰｂＳＧ）が包含される。
【００５３】本発明の平面型表示装置の製造方法、並び
に、本発明の第１の構成〜第４の構成に係る製造方法に
おいて、多孔質体から成る支持部材を形成する工程は、
熱分解基（熱の作用によって分解反応を生じる基）を有
し、あるいは又、溶媒を含有した支持部材形成膜を形成
する工程と、支持部材形成膜の熱処理によって熱分解基
を分解するか又は溶媒を気化させる工程から成る構成と
することができる。例えば、支持部材の構成材料を溶媒
中に分散させた液状組成物を基体（ゲート電極及び／又
は隣り合うゲート電極の間の絶縁層、あるいは、収束電
極及び／又は隣り合う収束電極の間の第２絶縁層）上に
塗布して支持部材形成膜を形成し、熱処理によって支持
部材形成膜中に含まれる溶媒を気化させることによって
空孔を形成することができる。あるいは、メチル基等の
熱分解基を有するシロキサン化合物を用いて支持部材を
形成すると、熱処理により熱分解基が分解し、その結
果、空孔を形成することができる。
【００５４】あるいは、本発明の平面型表示装置の製造
方法、並びに、本発明の第１の構成〜第４の構成に係る
製造方法において、多孔質体から成る支持部材を形成す
る工程は、エッチング速度が異なる複数の成分を含有し
た支持部材形成膜を形成する工程と、支持部材形成膜の
熱処理によって複数の成分を相分離させる工程と、エッ
チング速度が相対的に速い方の成分をエッチング除去す
る工程から成る構成とすることができる。エッチング速
度の異なる成分数は、２であれば実用上は十分である
が、３以上であってもよい。但し、成分数が３以上であ
る場合、相分離によって生成する相の数は必ずしも成分
数に等しくなくてもよく、少なくとも２つの相が生成す
ればよい。具体的には、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ
2）に対して固溶限界量以上の量の酸化ホウ素（Ｂ
2Ｏ3）を含むホウ珪酸ガラス組成物を用いて支持部材形
成膜を形成し、熱処理によって酸化ホウ素を凝集（相分
離）させ、凝集した酸化ホウ素を温水を用いてエッチン
グすると、酸化ホウ素が凝集していた部位に空孔を形成
することができる。
【００５５】あるいは、本発明の平面型表示装置の製造
方法、並びに、本発明の第１の構成〜第４の構成に係る
製造方法において、多孔質体から成る支持部材を形成す
る工程は、エッチング速度が異なる複数の成分を含有し
た支持部材形成膜を形成する工程と、エッチング速度が
相対的に速い方の成分をエッチング除去する工程から成
る構成とすることができる。エッチング速度の異なる成
分数は、２であれば実用上は十分であるが、３以上であ
ってもよい。具体的には、例えば、２種類の異なる有機
側鎖を有するシラン誘導体を用いて支持部材形成膜を形
成し、熱処理によって支持部材形成膜をガラス化し、希
フッ酸水溶液を用いて支持部材形成膜をエッチングする
と、有機側鎖の種類に応じて相対的に溶解度の大きい支
持部材形成膜の部分が先に溶解し、空孔を形成すること
ができる。
【００５６】本発明の第３の構成〜第５の構成に係る平
面型表示装置、あるいはその製造方法（本発明の第５の
構成〜第７の構成に係る平面型表示装置の製造方法）に
おいては、ゲート電極若しくは収束電極は、ガス捕捉材
料から成る単層構造とすることもできるし、あるいは
又、少なくとも、導電性材料又は絶縁性材料から成る第
１層と、ガス捕捉材料から成る第２層（ガス捕捉層）と
の積層構造を有する構成とすることができる。後者の場
合、より具体的には、少なくとも、導電性材料から成る
第１層と、ガス捕捉材料から成る第２層との積層構造、
少なくとも、絶縁性材料から成る第１層と、導電性を有
するガス捕捉材料から成る第２層（ガス捕捉層）との積
層構造とすることもできる。場合によっては、導電性材
料から成る第１層と、絶縁性材料から成る第２層と、ガ
ス捕捉材料から成る第３層（ガス捕捉層）との積層構
造、導電性を有するガス捕捉材料から成る第１層（ガス
捕捉層）と、絶縁性材料から成る第２層と、導電性を有
するガス捕捉材料から成る第３層（ガス捕捉層）との積
層構造とすることもできる。更には、４層以上の積層構
造であってもよい。尚、ゲート電極や収束電極を積層構
造とする場合、ゲート電極や収束電極の全ての部分が積
層構造である必要はなく、部分的に積層構造を有してい
てもよいが、この場合、積層構造を有していない部分は
導電性を有している必要がある。ゲート電極や収束電極
を、例えば２層の積層構造とする場合、第１層と第２層
とは同一のパターンを有していてもよいし、第２層が第
１層を被覆するパターンを有していてもよいし、第１層
が第２層を被覆するパターンを有していてもよい。第１
層を導電性材料から構成する場合、第２層は、導電性材
料、絶縁性材料のいずれによって構成されていてもよ
い。支持体側から、第１層、第２層の順に積層されてい
てもよいし、第２層、第１層の順に積層されていてもよ
い。３層の積層構造とする場合、支持体側から、第１
層、第２層、第３層の順に積層されていてもよいし、第
３層、第２層、第１層の順に積層されていてもよい。
尚、最表面はガス捕捉材料から成る層から構成されてい
ることが、ガス捕捉能力の増加といった観点から好まし
い。
【００５７】本発明において、ガス捕捉層の構成材料と
しては、あるいは又、ガス捕捉材料として、あるいは
又、ガス捕捉材料層として（尚、これらを総称して、ガ
ス捕捉材料と呼ぶ場合がある）としては、ゲッター用材
料として従来から公知の材料をいずれも使用することが
できる。ゲッター用材料には、バリウムのように真空層
内で気化し、真空層に面した内部構成部材の表面に薄膜
を形成してゲッタリング機能を発揮する所謂蒸発型の材
料と、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコ
ニウム−アルミニウム合金、ジルコニウム−バナジウム
−アルミニウム合金、ジルコニウム−バナジウム−鉄合
金、ジルコニウム粉末とグラファイト粉末の混合物、あ
るいはマグネシウムのように、真空層内で固体状態を保
ったままゲッタリング機能を発揮する所謂非蒸発型の材
料とがあるが、本発明において用いられる材料は非蒸発
型の材料である。ガス捕捉層にあっては、支持部材の表
面に沿って支持部材上に形成されている必要があるの
で、ガス捕捉層の形成時には、段差被覆性に優れた方法
によって、しかも、支持部材の表面の凹凸や空孔を完全
に埋め込まない程度の厚さにガス捕捉層を形成すること
が好ましい。ガス捕捉層の形成方法として、蒸着法やス
パッタリング法、ＣＶＤ法を挙げることができる。本発
明の第３の構成若しくは第４の構成に係る平面型表示装
置あるいはその製造方法において、ガス捕捉材料から成
る単層構造を有するゲート電極あるいは収束電極は、蒸
着法やスパッタリング法、ＣＶＤ法にて形成することも
できる。また、本発明の第５の構成に係る平面型表示装
置あるいはその製造方法において、ガス捕捉材料層から
成る単層構造を有するゲート電極は、帯状あるいはシー
ト状の上記の材料から構成することもできる。更には、
本発明の第３の構成若しくは第４の構成に係る平面型表
示装置あるいはその製造方法において、ゲート電極ある
いは収束電極が、少なくとも、導電性材料又は絶縁性材
料から成る第１層と、ガス捕捉材料から成る第２層との
積層構造を有する場合、第１層及び第２層を、それらを
構成する材料に依存して、蒸着法やスパッタリング法、
ＣＶＤ法、印刷法等によって形成することもできる。
尚、ゲート電極あるいは収束電極を少なくとも２層構成
とする場合、ゲート電極あるいは収束電極の全ての部分
を２層構成としてもよいし、ゲート電極あるいは収束電
極の全ての部分を第１層から構成し、一部分を第１層と
第２層の２層構成としてもよいし、ゲート電極あるいは
収束電極の全ての部分を第２層から構成し、一部分を第
１層と第２層の２層構成としてもよい。また、本発明の
第５の構成に係る平面型表示装置あるいはその製造方法
において、ゲート電極あるいは収束電極が、少なくと
も、導電性材料又は絶縁性材料から成る第１層と、ガス
捕捉材料から成る第２層との積層構造を有するガス捕捉
材料層から構成されている場合、第１層を帯状あるいは
シート状の金属層から構成し、第２層を塗布、蒸着法や
スパッタリング法、ＣＶＤ法、印刷法、塗布法等によっ
て第１層上に形成する方法にて得ることもできるが、こ
れに限定するものではない。尚、ガス捕捉材料層を少な
くとも２層構成とする場合、ガス捕捉材料層の全ての部
分を２層構成としてもよいし、ガス捕捉材料層の全ての
部分を第１層から構成し、一部分を第１層と第２層の２
層構成としてもよいし、ガス捕捉材料層の全ての部分を
第２層から構成し、一部分を第１層と第２層の２層構成
としてもよい。
【００５８】ガス捕捉材料は、温度の上昇に伴いガス捕
捉能力が高くなる特性を有することが好ましい。温度の
上昇に伴いガス捕捉能力が高くなる特性を有するガス捕
捉材料とすれば、蛍光体層等からの放出ガスや電子がゲ
ッターやゲート電極、収束電極に衝突することによりガ
ス捕捉材料の温度が上昇する結果、通常の物質のように
ガス等を放出することなく、むしろ、ガス捕捉材料のガ
ス捕捉能力が向上する。それ故、温度上昇に伴う平面型
表示装置の動作不安定を防止することが可能となる。あ
るいは又、ガス捕捉材料は、熱処理を施されることによ
りガス捕捉能力を有するように活性化されたものである
ことが好ましい。熱処理として、ガス捕捉材料への電子
ビームの照射、真空雰囲気又はアルゴンやヘリウム等の
不活性ガス雰囲気とした高熱炉における熱処理を挙げる
ことができる。あるいは又、ガス捕捉材料は、電子の衝
突による温度上昇に伴ってガス捕捉能力が高くなる特性
を有することが好ましい。ガス捕捉材料が、電子の衝突
による温度上昇に伴ってガス捕捉能力が高くなる特性を
有していれば、電子がダミーゲート電極に衝突すること
によりガス捕捉材料の温度が上昇する結果、通常の物質
のようにガス等を放出することがなく、むしろガス捕捉
材料のガス捕捉能力が向上する。それ故、温度上昇に伴
う平面型表示装置の動作不安定を防止することが可能と
なる。尚、温度の上昇に伴いガス捕捉能力が高くなる特
性を有するガス捕捉材料として、ジルコニウム−アルミ
ニウム合金、チタン−ジルコニウム−バナジウム−鉄合
金を例示することができる。
【００５９】スピント型電子放出素子にあっては、電子
放出部を構成する材料として、タングステン（Ｗ）、モ
リブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、
タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属又はこれらの金属元素を含む
合金や化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、
ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）、
及び、不純物を含有するシリコン（ポリシリコンやアモ
ルファスシリコン）から成る群から選択された少なくと
も１種類の材料を挙げることができる。スピント型電子
放出素子の電子放出部は、例えば、蒸着法やスパッタリ
ング法、ＣＶＤ法によって形成することができる。
【００６０】クラウン型電子放出素子にあっては、電子
放出部を構成する材料として、導電性粒子、あるいは、
導電性粒子とバインダの組合せを挙げることができる。
導電性粒子として、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
の透明導電材料を挙げることができる。バインダとし
て、例えば水ガラスといったガラスや汎用樹脂を使用す
ることができる。汎用樹脂として、塩化ビニル系樹脂、
ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース
エステル系樹脂、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂や、エ
ポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等
の熱硬化性樹脂を例示することができる。電子放出効率
の向上のためには、導電性粒子の粒径が電子放出部の寸
法に比べて十分に小さいことが好ましい。導電性粒子の
形状は、球形、多面体、板状、針状、柱状、不定形等、
特に限定されないが、導電性粒子の露出部が鋭い突起と
なり得るような形状であることが好ましい。寸法や形状
の異なる導電性粒子を混合して使用してもよい。クラウ
ン型電子放出素子の電子放出部は、例えば、リフトオフ
法と組み合わせた塗布法、蒸着法、スパッタリング法に
よって形成することができる。
【００６１】扁平型電子放出素子にあっては、電子放出
部を構成する材料として、カソード電極を構成する材料
よりも仕事関数Φの小さい材料から構成することが好ま
しく、どのような材料を選択するかは、カソード電極を
構成する材料の仕事関数、ゲート電極とカソード電極と
の間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等
に基づいて決定すればよい。電子放出素子におけるカソ
ード電極を構成する代表的な材料として、タングステン
（Φ＝４．５５ｅＶ）、ニオブ（Φ＝４．０２〜４．８
７ｅＶ）、モリブデン（Φ＝４．５３〜４．９５ｅ
Ｖ）、アルミニウム（Φ＝４．２８ｅＶ）、銅（Φ＝
４．６ｅＶ）、タンタル（Φ＝４．３ｅＶ）、クロム
（Φ＝４．５ｅＶ）、シリコン（Φ＝４．９ｅＶ）を例
示することができる。電子放出部は、これらの材料より
も小さな仕事関数Φを有していることが好ましく、その
値は概ね３ｅＶ以下であることが好ましい。かかる材料
として、炭素（Φ＜１ｅＶ）、セシウム（Φ＝２．１４
ｅＶ）、ＬａＢ6（Φ＝２．６６〜２．７６ｅＶ）、Ｂ
ａＯ（Φ＝１．６〜２．７ｅＶ）、ＳｒＯ（Φ＝１．２
５〜１．６ｅＶ）、Ｙ2Ｏ3（Φ＝２．０ｅＶ）、ＣａＯ
（Φ＝１．６〜１．８６ｅＶ）、ＢａＳ（Φ＝２．０５
ｅＶ）、ＴｉＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）、ＺｒＮ（Φ＝
２．９２ｅＶ）を例示することができる。仕事関数Φが
２ｅＶ以下である材料から電子放出部を構成すること
が、一層好ましい。尚、電子放出部を構成する材料は、
必ずしも導電性を備えている必要はない。
【００６２】特に好ましい電子放出部の構成材料とし
て、炭素、より具体的にはダイヤモンド、中でもアモル
ファスダイヤモンドを挙げることができる。電子放出部
をアモルファスダイヤモンドから構成する場合、５×１
０7Ｖ／ｍ以下の電界強度にて、平面型表示装置に必要
な放出電子電流密度を得ることができる。また、アモル
ファスダイヤモンドは電気抵抗体であるため、各電子放
出部から得られる放出電子電流を均一化することがで
き、よって、平面型表示装置に組み込まれた場合の輝度
ばらつきの抑制が可能となる。更に、アモルファスダイ
ヤモンドは、平面型表示装置内の残留ガスのイオンによ
るスパッタ作用に対して極めて高い耐性を有するので、
電子放出素子の長寿命化を図ることができる。
【００６３】あるいは又、電子放出部を構成する材料と
して、かかる材料の２次電子利得δがカソード電極を構
成する導電性材料の２次電子利得δよりも大きくなるよ
うな材料から適宜選択してもよい。即ち、銀（Ａｇ）、
アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃ
ｏ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎ
ｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、タンタル（Ｔ
ａ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の
金属；シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の半
導体；炭素やダイヤモンド等の無機単体；及び酸化アル
ミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化
ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸
化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、フッ
化バリウム（ＢａＦ2）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）
等の化合物の中から、適宜選択することができる。尚、
電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えて
いる必要はない。
【００６４】平面型電子放出素子、クレータ型電子放出
素子やエッジ型電子放出素子にあっては、電子放出部あ
るいは電子放出層に相当するカソード電極を構成する材
料として、タングステン（Ｗ）やタンタル（Ｔａ）、ニ
オブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、
クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、
金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の金属、あるいはこれらの合
金や化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、Ｍ
ｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）、あ
るいはダイヤモンド等の半導体、炭素薄膜を例示するこ
とができる。かかるカソード電極の厚さは、おおよそ
０．０５〜０．５μｍ、好ましくは０．１〜０．３μｍ
の範囲とすることが望ましいが、かかる範囲に限定する
ものではない。カソード電極の形成方法として、例えば
電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着
法、スパッタ法、ＣＶＤ法やイオンプレーティング法と
エッチング法との組合せ、スクリーン印刷法、メッキ法
等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ法
によれば、直接、ストライプ状のカソード電極を形成す
ることが可能である。
【００６５】あるいは又、扁平型電子放出素子、平面型
電子放出素子、クレータ型電子放出素子やエッジ型電子
放出素子にあっては、カソード電極（あるいはカソード
電極用導電材料層）や電子放出部（あるいは電子放出
層）を、導電性微粒子を分散させた導電性ペーストを用
いて形成することもできる。導電性微粒子としては、グ
ラファイト粉末；酸化バリウム粉末、酸化ストロンチウ
ム粉末、金属粉末の少なくとも一種を混合したグラファ
イト粉末；窒素、リン、ホウ素、トリアゾール等の不純
物を含むダイヤモンド粒子又はダイヤモンドライク・カ
ーボン粉末；カーボン・ナノ・チューブ粉末；（Ｓｒ，
Ｂａ，Ｃａ）ＣＯ3粉末；シリコン・カーバイド粉末を
例示することができる。特に、導電性微粒子としてグラ
ファイト粉末を選択することが、閾値電界の低減や電子
放出部の耐久性の観点から好ましい。導電性微粒子の形
状を、球状、鱗片状の他、任意の定形形状や不定形形状
とすることができる。また、導電性微粒子の粒径は、カ
ソード電極や電子放出部の厚さやパターン幅以下であれ
ばよい。粒径が小さい方が、単位面積当たりの放出電子
数を増大させることができるが、あまり小さ過ぎるとカ
ソード電極や電子放出部の導電性が劣化する虞がある。
よって、好ましい粒径の範囲はおおよそ０．０１〜４．
０μｍである。かかる導電性微粒子をガラス成分その他
の適当なバインダと混合して導電性ペーストを調製し、
この導電性ペースを用いてスクリーン印刷法により所望
のパターンを形成した後、パターンを焼成することによ
って電子放出部として機能するカソード電極や電子放出
部を形成することができる。あるいは、スピンコーティ
ング法とエッチング技術の組み合わせにより、電子放出
部として機能するカソード電極や電子放出部を形成する
こともできる。
【００６６】また、スピント型電子放出素子やクラウン
型電子放出素子から成る第１の構造を有する電子放出素
子にあっては、カソード電極（あるいはカソード電極用
導電材料層）を構成する材料として、タングステン
（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデ
ン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、
銅（Ｃｕ）等の金属、これらの金属元素を含む合金ある
いは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、Ｍ
ｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）、あ
るいはシリコン（Ｓｉ）等の半導体、ＩＴＯ（インジウ
ム錫酸化物）を例示することができる。カソード電極の
形成方法として、例えば電子ビーム蒸着法や熱フィラメ
ント蒸着法といった蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法やイ
オンプレーティング法とエッチング法との組合せ、スク
リーン印刷法、メッキ法等を挙げることができる。スク
リーン印刷法やメッキ法によれば、直接、ストライプ状
のカソード電極を形成することが可能である。
【００６７】第１の構成及び第２の構成に係る平面型表
示装置にあっては、これらの構造にも依るが、カソード
電極、ゲート電極、上部ゲート電極、下部ゲート電極及
び収束電極を構成する材料として、タングステン
（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデ
ン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、
銅（Ｃｕ）等の金属、これらの金属元素を含む合金ある
いは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、Ｍ
ｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）、あ
るいはシリコン（Ｓｉ）等の半導体やダイヤモンド、カ
ーボン、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を例示すること
ができる。尚、これらの電極を構成する材料を、互いに
同種材料としてもよいし、異種の材料としてもよい。こ
れらの電極の形成方法として、蒸着法、スパッタリング
法、ＣＶＤ法、イオン・プレーティング法、印刷法、メ
ッキ法等、通常の薄膜作製方法を利用できる。
【００６８】本発明の平面型表示装置、並びに、本発明
の平面型表示装置の製造方法において、第１パネルの構
成要素である支持体は、少なくとも表面が絶縁性部材か
ら構成されていればよく、ガラス基板、表面に絶縁膜が
形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成
された石英基板、表面に絶縁膜が形成された半導体基板
を挙げることができる。また、第２パネルの構成要素で
ある基板も、支持体と同様に構成することができる。
【００６９】絶縁層、第２絶縁層、上部絶縁層、あるい
は下部絶縁層の構成材料としては、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、
ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（スピンオングラス）、ガラス・ペー
スト硬化物を単独あるいは適宜組み合わせて使用するこ
とができる。絶縁層、第２絶縁層、上部絶縁層あるいは
下部絶縁層の形成には、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリ
ング法、印刷法等の公知の方法を利用できる。
【００７０】本発明の第５の構成に係る平面型表示装置
あるいはその製造方法（本発明の第７の構成に係る平面
型表示装置の製造方法）においては、スペーサは、隣り
合うストライプ状のカソード電極の間の領域に形成すれ
ばよく、あるいは又、複数のカソード電極を一群のカソ
ード電極群としたとき、隣り合うカソード電極群の間の
領域に形成すればよい。場合によっては、スペーサは、
有効領域と無効領域との境界の近傍にのみ形成してもよ
い。スペーサを構成する材料として、従来公知の絶縁材
料を使用することができ、例えば、広く用いられている
低融点ガラスにアルミナ等の金属酸化物を混合した材料
を用いることができる。スペーサの形成方法として、ス
クリーン印刷法、サンドブラスト法、ドライフィルム
法、感光法を例示することができる。ドライフィルム法
とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光及
び現像によってスペーサを形成すべき部位の感光性フィ
ルムを除去し、除去によって生じた開口部に絶縁材料を
埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成
によって燃焼、除去され、開口部に埋め込まれた隔壁形
成用の絶縁材料が残り、隔壁状のスペーサとなる。感光
法とは、基板上に感光性を有する隔壁形成用の絶縁材料
を形成し、露光及び現像によってこの絶縁材料をパター
ニングした後、焼成を行う方法である。尚、スペーサ
は、上述の絶縁層を構成する材料に基づき、ＣＶＤ法、
塗布法、スパッタリング法、印刷法等の公知の方法にて
形成することもできる。
【００７１】電子放出素子における開口部の平面形状
（基板表面と平行な仮想平面で開口部を切断したときの
形状）は、円形、楕円形、矩形、多角形、丸みを帯びた
矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすることが
できる。開口部の形成は、例えば、等方性エッチング、
異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって
行うことができる。また、電子放出素子において、ゲー
ト電極及び絶縁層に設けられた１つの開口部内に１つの
電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極及び絶縁層
に設けられた１つの開口部内に複数の電子放出部が存在
してもよいし、ゲート電極に複数の開口部を設け、かか
る開口部と連通する１つの開口部を絶縁層に設け、絶縁
層に設けられた１つの開口部内に１又は複数の電子放出
部が存在してもよい。
【００７２】電子放出素子において、カソード電極と電
子放出部との間に抵抗体層を設けてもよい。あるいは
又、カソード電極の表面あるいはそのエッジ部が電子放
出部に相当している場合、即ち、平面型電子放出素子あ
るいはエッジ型電子放出素子の場合、カソード電極を導
電材料層、抵抗体層、電子放出部に相当する電子放出層
の３層構成としてもよい。抵抗体層を設けることによっ
て、電子放出素子の動作安定化、電子放出特性の均一化
を図ることができる。抵抗体層を構成する材料として、
シリコンカーバイド（ＳｉＣ）といったカーボン系材
料、ＳｉＮ、アモルファスシリコン等の半導体材料、酸
化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化タンタル、窒化タンタ
ル等の高融点金属酸化物を例示することができる。抵抗
体層の形成方法として、スパッタ法や、ＣＶＤ法やスク
リーン印刷法を例示することができる。抵抗値は、概ね
１×１０5〜１×１０7Ω、好ましくは数ＭΩとすればよ
い。
【００７３】尚、本発明の第１の構成〜第５の構成に係
る平面型表示装置においては、本発明のゲッターを、第
２パネルの有効領域に更に設けてもよい。
【００７４】本発明の第１の構成〜第５の構成に係る平
面型表示装置において、冷陰極電界電子放出表示装置を
想定した場合の第２パネルの一般的な構成としては、有
効領域内の基板上の全面にアノード電極が設けられ、ア
ノード電極上に所定のパターンを有する蛍光体層が設け
られたタイプと、有効領域内の基板上に所定のパターン
を有する蛍光体層が設けられ、蛍光体層及び基板上に全
面的にメタルバックを兼ねたアノード電極が設けられた
タイプとがある。前者の場合、蛍光体層の上に、アノー
ド電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよ
い。後者の場合、アノード電極の上にメタルバック膜を
更に形成してもよい。アノード電極は、有効領域を１枚
のシート状の導電材料で被覆した形式のアノード電極と
してもよいし、１又は複数の電子放出領域に対応するア
ノード電極ユニットが集合した形式のアノード電極とし
てもよい。蛍光体層は、ストライプ状あるいはドット状
に形成されている。尚、カラー表示用の場合、ストライ
プ状又はドット状にパターニングされた赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に対応する蛍光体層が交互に
配置されている。ストライプ状あるいはドット状の蛍光
体層は、電子放出領域と対向している。蛍光体層と蛍光
体層の間には、ブラックマトリクスが形成されていても
よい。本発明の第１の構成〜第５の構成に係る平面型表
示装置においては、いずれのタイプにおいても、本発明
のゲッターを、蛍光体層が形成されていない有効領域に
おいて、真空層に面した部分（例えば、アノード電極
上）に形成することができる。実用的な第２パネルの構
成において、隣り合う蛍光体層間のスペースがコントラ
ストを向上させるためのブラックマトリクスで埋め込ま
れている場合には、ブラックマトリクス上、あるいはブ
ラックマトリクス上に位置するアノード電極の部分に、
本発明のゲッターを設けてもよい。アノード電極は、例
えば、アルミニウムから成る金属薄膜や、ＩＴＯ（イン
ジウム錫酸化物）等の透明導電材料から構成することが
できる。
【００７５】本発明の平面型表示装置あるいはその製造
方法においては、放出ガスの生じる部位の近くにゲッタ
ーを配するので、あるいは又、ゲート電極や収束電極が
ゲッターとして機能するので、これらのガス捕捉作用に
より真空層内における圧力の上昇及び放電を効果的に防
止することができる。
【００７６】
【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。
【００７７】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
のゲッター及び平面型表示装置に関する。本発明のゲッ
ターの構成例について、図１の（Ａ）〜図１の（Ｃ）を
参照して説明する。図１の（Ａ）に示すゲッター４３Ａ
（第１形式のゲッター４３Ａと呼ぶ）は、基体４０上に
形成され、表面に凹凸を有する支持部材と、支持部材の
表面に沿って支持部材に形成されたガス捕捉層４２とか
ら構成されている。ここで、支持部材は半球状シリコン
粒子４１（略半球状のシリコン粒子に相当）から成る。
図１の（Ｂ）には、基体４０上に形成された非晶質シリ
コン層４４と、非晶質シリコン層４４上に形成された半
球状シリコン粒子４１とから支持部材が構成されたゲッ
ター４３Ｂ（第２形式のゲッター４３Ｂと呼ぶ）を示
す。非晶質シリコン層４４は、半球状シリコン粒子から
成る支持部材を基体４０の表面に直接成長させ難い場合
に、シリコン核の形成を容易化して半球状シリコン粒子
４１の成長を促進する役割を果たす。図１の（Ｃ）に示
すゲッター４３Ｃ（第３形式のゲッター４３Ｃと呼ぶ）
においては、支持部材は多孔質体４５から成る。第１形
式、第２形式あるいは第３形式のゲッター４３Ａ，４３
Ｂ，４３Ｃのいずれにおいても、ガス捕捉層４２の表面
積はガス捕捉層の表面が平坦である場合に比べて増大し
ているので、外部環境中に存在する放出ガスを効率的に
捕捉することができる。かかる本発明の第１形式、第２
形式あるいは第３形式のゲッター４３Ａ，４３Ｂ，４３
Ｃは、本発明の平面型表示装置、本発明の第１の構成及
び第２の構成に係る平面型表示装置の他、陰極線管に用
いることもできる。
【００７８】次に、本発明の平面型表示装置の模式的な
構成例を、図２の（Ａ）〜図２の（Ｃ）に例示する。図
２の（Ａ）に示す平面型表示装置は、第１パネルＰ1と
第２パネルＰ2とが真空層ＶＡＣを挟んで対向配置さ
れ、画素が配列されて成る有効領域ＥＦ1，ＥＦ2を有
し、第１パネルＰ1の有効領域ＥＦ1に、真空層ＶＡＣの
真空度を維持するためのゲッターが設けられている。
尚、第１パネルＰ1と第２パネルＰ2は、互いの周縁部に
おいてシール部材Ｓを介して接合されている。図２の
（Ｂ）に示す平面型表示装置では、第２パネルＰ2の有
効領域ＥＦ2に、真空層ＶＡＣの真空度を維持するため
のゲッターが設けられている。更に、図２の（Ｃ）に示
す平面型表示装置では、第１パネルＰ1と第２パネルＰ2
の双方の有効領域ＥＦ1，ＥＦ2に、真空層ＶＡＣの真空
度を維持するためのゲッターが設けられている。第１パ
ネルＰ1と第２パネルＰ2とを、それぞれ、冷陰極電界電
子放出表示装置のカソードパネルとアノードパネルとす
れば、ゲッターはカソードパネルかアノードパネルのい
ずれか一方に設けられていても、あるいは双方のパネル
に設けられていてもよい。
【００７９】尚、シール部材Ｓは、接着層であってもよ
いし、あるいはガラスやセラミック等の絶縁剛性材料か
ら成る枠体と接着層との組合せであってもよい。シール
部材Ｓとして、接着層と枠体との組合せを採用した場合
には、枠体の高さを適宜選択することにより、接着層の
みを使用する場合に比べ、パネル間の対向距離をより長
く設定することが可能である。尚、接着層としては、フ
リットガラスが一般的であるが、融点が１２０〜４００
°Ｃ程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。かかる
低融点金属材料としては、Ｉｎ（インジウム：融点１５
７゜Ｃ）；インジウム−金系の低融点合金；Ｓｎ80Ａｇ
20（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓｎ95Ｃｕ5（融点２
２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）系高温はんだ；Ｐｂ
97.5Ａｇ2 .5（融点３０４゜Ｃ）、Ｐｂ94.5Ａｇ5.5（融
点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ97. 5Ａｇ1.5Ｓｎ1.0（融
点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）系高温はんだ；Ｚｎ95Ａ
ｌ5（融点３８０゜Ｃ）等の亜鉛（Ｚｎ）系高温はん
だ；Ｓｎ5Ｐｂ95（融点３００〜３１４゜Ｃ）、Ｓｎ2Ｐ
ｂ98（融点３１６〜３２２゜Ｃ）等の錫−鉛系標準はん
だ；Ａｕ88Ｇａ12（融点３８１゜Ｃ）等のろう材（以上
の添字は全て原子％を表す）を例示することができる。
【００８０】第１パネルＰ1と第２パネルＰ2と枠体の三
者を接合する際には、三者同時接合を行ってもよいし、
あるいは、第１段階でいずれか一方のパネルと枠体を先
に接合し、第２段階で他方のパネルと枠体とを接合して
もよい。三者同時接合や第２段階における接合を高真空
容器内で行えば、第１パネルＰ1と第２パネルＰ2とシー
ル部材Ｓとにより囲まれた空間は、接合と同時に真空層
ＶＡＣとなる。あるいは、三者の接合終了後、第１パネ
ルＰ1と第２パネルＰ2とシール部材Ｓとにより囲まれた
空間を排気して真空層ＶＡＣとすることもできる。この
ように接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気は常圧
／減圧のいずれであってもよく、また、大気であって
も、あるいは窒素ガスや周期律表０族に属するガス（例
えばＡｒガス）を含む不活性ガスであってもよい。
【００８１】接合後に排気を行う場合、排気は、第１パ
ネルＰ1及び／又は第２パネルＰ2に予め接続されたチッ
プ管（図示せず）を通じて行うことができる。チップ管
は、典型的にはガラス管を用いて構成され、第１パネル
Ｐ1及び／又は第２パネルＰ2の無効領域ＮＥ1，ＮＥ
2（即ち、表示画面として機能する有効領域ＥＦ1，ＥＦ
2以外の領域）に設けられた貫通孔の周囲に、フリット
ガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合されてお
り、空間が所定の真空度に達した後、例えば加熱処理を
行ってガス捕捉層あるいはガス捕捉材料の活性化を図
り、次いで、熱融着によってチップ管を封じ切る。
【００８２】次に、本発明の第１の構成に係る平面型表
示装置について、図３の（Ａ）〜図３の（Ｄ）を参照し
ながら説明する。ここでは、簡単のために、第１パネル
Ｐ1の有効領域ＥＦ1に設けられた冷陰極電界電子放出素
子（以下、電子放出素子と呼ぶ）とゲッターのみを図示
する。電子放出素子は、支持体１０上に設けられたカソ
ード電極１１、カソード電極１１上及び支持体１０上に
設けられた絶縁層１２、絶縁層１２上に設けられたゲー
ト電極１３、ゲート電極１３と絶縁層１２とを貫通した
開口部１４、並びに、開口部１４の底部に位置するカソ
ード電極１１上に設けられた電子放出部１５，１５Ａ，
１５Ｂ，１５Ｃから成る。そして、第１パネルＰ1に
は、ゲート電極１３上に設けられたゲッターが更に備え
られている。ここではゲッターとして第２形式のゲッタ
ー４３Ｂを図示したが、第１形式のゲッター４３Ａ又は
第３形式のゲッター４３Ｃであってもよい。図３の
（Ａ）に示す電子放出素子は、所謂スピント型電子放出
素子と呼ばれるタイプであり、円錐形の電子放出部１５
を有する。図３の（Ｂ）に示す電子放出素子は、クラウ
ン型電子放出素子と呼び得るタイプであり、王冠形の電
子放出部１５Ａを有する。図３の（Ｃ）に示す電子放出
素子は、扁平型と呼び得るタイプであり、扁平な電子放
出部１５Ｂを有する。扁平であっても十分な放出電子電
流を得るために、電子放出部１５Ｂは、一般的な高融点
金属よりも電子放出効率の高い材料から構成されてい
る。また、図３の（Ｄ）に示す電子放出素子は、所謂平
面型電子放出素子と呼ばれるタイプで、開口部１４の底
部におけるカソード電極１１の露出部分が電子放出部１
５Ｃに相当する。
【００８３】本発明の第１の構成に係る他の平面型表示
装置について、図４の（Ａ）〜図４の（Ｃ）を参照しな
がら説明する。ここでは、簡単のために、第１パネルＰ
1の有効領域ＥＦ1に設けられた電子放出素子（エッジ型
電子放出素子）とゲッターのみを図示する。これらの図
面において、電子放出素子は、支持体１０上に形成さ
れ、電子放出層１１１を被覆した絶縁層、絶縁層上に設
けられたゲート電極１３、ゲート電極１３と電子放出層
１１１とを貫通し、絶縁層に設けられた開口部１４、並
びに、開口部１４の側壁面に露出した電子放出層１１１
の端部１１１Ａから成る電子放出部から構成されてい
る。そして、第１パネルＰ1には、ゲート電極１３上に
設けられたゲッターが更に備えられている。ここではゲ
ッターとして第２形式のゲッター４３Ｂを図示したが、
第１形式のゲッター４３Ａ又は第３形式のゲッター４３
Ｃであってもよい。図４の（Ａ）に示す電子放出素子で
は、絶縁層は単一の絶縁層１２から成り、電子放出層１
１１は支持体１０に接して設けられている。図４の
（Ｂ）に示す電子放出素子では、絶縁層は電子放出層１
１１の下側に設けられた下部絶縁層１２Ａと、電子放出
層１１１の上側に設けられた上部絶縁層１２Ｂから構成
されており、開口部１４は、上部絶縁層１２Ｂに加え、
下部絶縁層１２Ａの一部を除去するように形成されてい
る。また、図４の（Ｃ）に示す電子放出素子では、絶縁
層は電子放出層１１１の下側に設けられた下部絶縁層１
２Ａと、電子放出層１１１の上側に設けられた上部絶縁
層１２Ｂから構成されており、下部絶縁層１２Ａの更に
下には更に第１ゲート電極１３Ａが設けられ、開口部１
４の底部には第１ゲート電極１３Ａが露出している。ま
た、上部絶縁層１２Ｂ上には、第２ゲート電極１３Ｂが
設けられている。この第１ゲート電極１３Ａを設けるこ
とにより、電子放出部に相当する開口部１４の壁面から
突出した電子放出層１１１の端部１１１Ａの近傍により
高強度の電界を形成することができる。尚、他の形式の
電子放出素子については、後述する。
【００８４】（実施の形態２）実施の形態２は、本発明
の第１の構成に係る製造方法と、これによって得られる
本発明の第１の構成に係る平面型表示装置に関する。第
１の構成に係る平面型表示装置の代表例として、図３の
（Ａ）に示したスピント型電子放出素子を備えた平面型
表示装置（冷陰極電界電子放出表示装置）の製造方法の
工程図を図５〜図８に示し、平面型表示装置（冷陰極電
界電子放出表示装置）の全体図を図９に示す。また、平
面型表示装置を分解したときの模式的な概念的斜視図を
図１０に示し、平面型表示装置を分解したときの模式的
な斜視図を図１１に示す。
【００８５】実施の形態２における製造方法において
は、ゲッターの具体例として、図１の（Ｂ）に示した第
２形式のゲッター４３Ｂを用いる。ゲッターとしては、
第２形式のゲッター４３Ｂだけでなく、第１形式のゲッ
ター４３Ａ、第３形式のゲッター４３Ｃを用いることも
できる。尚、図５〜図７では、簡単のために、第１パネ
ルＰ1の有効領域に設けられた電子放出素子及びゲッタ
ーのみを図示する。また、図６及び図７では、ゲート電
極１本に付き、開口部及び電子放出部は各１個だけ図示
する。
【００８６】スピント型電子放出素子の製造方法は、基
本的には、円錐形の電子放出部１５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１４に対し
て蒸着粒子は垂直に入射するが、開口部１４の付近に形
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１４の底部に到達する蒸着粒子の量を漸
減させ、円錐形の堆積物である電子放出部１５を自己整
合的に形成する。以下、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１３上に剥離
層１８を予め形成しておく方法に基づくスピント型電子
放出素子を備えた平面型表示装置の製造方法の概要を、
支持体等の模式的な一部端面図である図５〜図７、及び
基板等の模式的な一部断面図である図８を参照して説明
する。
【００８７】［工程−２００］先ず、一例としてガラス
基板から成る支持体１０の上に、スパッタリング法によ
り厚さ約０．２μｍのクロムから成るカソード電極用導
電材料層を成膜し、リソグラフィ技術及びエッチング技
術に基づき、このカソード電極用導電材料層をストライ
プ状にパターニングし、カソード電極１１を形成する。
次に、カソード電極１１及び支持体１０上に絶縁層１２
を形成する。ここでは一例としてＴＥＯＳ（テトラエト
キシシラン）原料ガスとして用いるＣＶＤ法により、Ｓ
ｉＯ2層を約１μｍの厚さに形成する。続いて、この絶
縁層１２上に、ゲート電極形成用の導電材料層（ゲート
電極用導電材料層１３’）を形成する。ここでは、ゲー
ト電極用導電材料層１３’として、例えば厚さ約０．２
μｍのクロム層をスパッタリング法により成膜する。
【００８８】更に、ゲート電極用導電材料層１３’上
に、ゲッター形成層４３を形成する。ゲッター形成層４
３は、下層側から順に、非晶質シリコン層４４、半球状
シリコン粒子４１、及び、例えばアルミニウム−ジルコ
ニウム合金から成るガス捕捉層４２から構成される（図
１の（Ｂ）参照）。非晶質シリコン層４４と半球状シリ
コン粒子４１とにより、支持部材が構成される。減圧Ｃ
ＶＤ法による非晶質シリコン層４４の形成条件の一例を
下記の表１に示す。尚、ＰＨ3は添加しなくてもよい。
また、半球状シリコン粒子４１の形成工程において、減
圧ＣＶＤ法による核形成条件の一例を下記の表２に示
す。更に、支持部材上には、例えばアルミニウム−ジル
コニウム合金より成るガス捕捉層４２を、スパッタリン
グ法により形成する（図５の（Ａ）参照）。
【００８９】［表１］ ［非晶質シリコン層の形成条件］ ＳｉＨ4流量：１５ＳＣＣＭ ＰＨ3流量 ：２ＳＣＣＭ 圧力 ：１×１０-3Ｐａ 形成温度 ：５４０°Ｃ
【００９０】［表２］ ［核形成条件］ ＳｉＨ4流量：２０ＳＣＣＭ Ｈｅ流量 ：３０ＳＣＣＭ 圧力 ：１．３３×１０-3Ｐａ 核形成温度 ：５６０°Ｃ
【００９１】［工程−２１０］次に、フォトリソグラフ
ィ技術によってゲッター形成層４３上にエッチング用マ
スクＥＭを形成し、このエッチング用マスクＥＭをエッ
チングマスクとして用い、ゲッター形成層４３及びゲー
ト電極用導電材料層１３’を反応性イオンエッチングに
てパターニングする。これにより、第２形式のゲッター
４３Ｂが上面に設けられたゲート電極１３を形成するこ
とができる（図５の（Ｂ）参照）。
【００９２】［工程−２２０］次に、エッチング用マス
クＥＭを除去し、新たにエッチング用マスクＥＭを第２
形式のゲッター４３Ｂ及び絶縁層１２上に形成し、この
エッチング用マスクＥＭを用いて、第２形式のゲッター
４３Ｂ、ゲート電極１３及び絶縁層１２のエッチングを
順次行うことにより、底部にカソード電極１１が露出し
た開口部１４を形成する。ここで、第２形式のゲッター
４３Ｂとゲート電極１３における開口部の形成は、反応
性イオンエッチングにより行い、絶縁層１２における開
口部の形成は、緩衝化フッ酸水溶液を用いたウェットエ
ッチングにより行うことができる。絶縁層１２のエッチ
ングは等方的に進行するので、開口部１４の側壁面は、
図６の（Ａ）に示すように、ゲート電極１３の端部より
も後退する。このときの後退量はエッチング時間の長短
により制御することができる。かかる開口部１４の形状
は、開口部１４内の電界強度を高める上で好都合であ
る。
【００９３】［工程−２３０］次に、エッチング用マス
クＥＭを除去し、全面にアルミニウムを斜め蒸着するこ
とにより、図６の（Ｂ）に示すような剥離層１８を形成
する。このとき、支持体１０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１４
の底部にアルミニウムを殆ど堆積させることなく、第２
形式のゲッター４３Ｂ上及び絶縁層１２上に剥離層１８
を形成することができる。この剥離層１８は、開口部１
４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１４が実質的に縮径される。
【００９４】［工程−２４０］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１８
上でオーバーハング形状を有する電子放出部形成層１９
が成長するに伴い、開口部１４の実質的な直径が次第に
縮小されるので、開口部１４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１４の中央付近を通過す
る成分に限定されるようになる。その結果、図７の
（Ａ）に示すように、開口部１４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部１５
となる。
【００９５】［工程−２５０］その後、リン酸水溶液を
用いて剥離層１８をその上の電子放出部形成層１９と共
に除去すると、図７の（Ｂ）に示すようなスピント型電
子放出素子を完成することができる。
【００９６】［工程−２６０］かかる電子放出素子が多
数形成された第１パネル（カソードパネル）Ｐ1と第２
パネル（アノードパネル）Ｐ2とを組み合わせると、平
面型表示装置を得ることができる。具体的には、例え
ば、セラミックスやガラスから作製された高さ約１ｍｍ
の枠体２４を用意し、枠体２４と第１パネルＰ1と第２
パネルＰ2とを例えばフリットガラスを用いて貼り合わ
せ、フリットガラスを乾燥した後、約４５０゜Ｃで１０
〜３０分焼成すればよい。次いで、平面型表示装置の内
部を１０-4Ｐａ程度の真空度となるまで排気後、例えば
加熱処理を行ってガス捕捉層（ガス捕捉材料）の活性化
を図る。その後、適当な方法でチップ管１７を封止す
る。あるいは又、例えば、枠体２４と第１パネルＰ1と
第２パネルＰ2との貼り合わせを高真空雰囲気中で行っ
てもよい。あるいは又、平面型表示装置の構造に依って
は、枠体無しで、第１パネルＰ1と第２パネルＰ2とを貼
り合わせてもよい。
【００９７】第２パネルＰ2の製造方法の一例を、以
下、図８を参照して説明する。先ず、発光性結晶粒子組
成物を調製する。そのために、例えば、純水に分散剤を
分散させ、ホモミキサーを用いて３０００ｒｐｍにて１
分間、撹拌を行う。次に、先に説明した発光性結晶粒子
を分散剤が分散した純水中に投入し、ホモミキサーを用
いて５０００ｒｐｍにて５分間、撹拌を行う。その後、
例えば、ポリビニルアルコール及び重クロム酸アンモニ
ウムを添加して、十分に撹拌し、濾過する。
【００９８】第２パネルＰ2の製造においては、例えば
ガラスから成る基板２０上の全面に感光性被膜２５を形
成（塗布）する。そして、露光光源（図示せず）から射
出され、マスク２８に設けられた孔部２９を通過した露
光光によって、基板２０上に形成された感光性被膜２５
を露光して感光領域２６を形成する（図８の（Ａ）参
照）。その後、感光性被膜２５を現像して選択的に除去
し、感光性被膜の残部（露光、現像後の感光性被膜）２
７を基板２０上に残す（図８の（Ｂ）参照）。次に、全
面にカーボン剤（カーボンスラリー）を塗布し、乾燥、
焼成した後、リフトオフ法にて感光性被膜の残部２７及
びその上のカーボン剤を除去することによって、露出し
た基板２０上にカーボン剤から成るブラックマトリクス
２２とを形成し、併せて、感光性被膜の残部２７を除去
する（図８の（Ｃ）参照）。その後、露出した基板２０
上に、赤、緑、青の各蛍光体層２１を形成する（図８の
（Ｄ）参照）。具体的には、上述した各発光性結晶粒子
（蛍光体粒子）から調製された発光性結晶粒子組成物を
使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶粒子組成物
（蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像し、次
いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物（蛍光体ス
ラリー）を全面に塗布し、露光、現像し、更に、青色の
感光性の発光性結晶粒子組成物（蛍光体スラリー）を全
面に塗布し、露光、現像すればよい。その後、蛍光体層
２１及びブラックマトリクス２２上にスパッタリング法
にて厚さ約０．０７μｍのアルミニウム薄膜から成るア
ノード電極２３を形成する。尚、スクリーン印刷法等に
より各蛍光体層２１を形成することもできる。
【００９９】図９に、実施の形態２に係る平面型表示装
置の構成例を示す。図９では、１本のゲート電極１３に
つき開口部１４及び電子放出部１５を２個ずつ図示した
が、スピント型電子放出素子の基本的な構成は図７の
（Ｂ）に示した通りである。上述のスピント型電子放出
素子は、第１パネルＰ1（カソードパネルとも称され
る）の有効領域ＥＦ1に形成されている。一方、第２パ
ネルＰ2（アノードパネルとも称される）は、基板２０
と、基板２０上に所定のパターンに従って形成された蛍
光体層２１（蛍光体層２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）と、蛍
光体層２１上の全面に亙って形成されたアノード電極２
３から構成されている。尚、隣り合う蛍光体層２１の間
は、コントラストを向上させるためにブラックマトリク
ス２２で埋め込まれている。
【０１００】平面型表示装置を分解した概念図を図１０
に示すように、実施の形態１の平面型表示装置は、第１
パネルＰ1（表示用パネル）と第２パネルＰ2とが真空層
ＶＡＣを挟んで対向して配置され、第１パネルＰ1と第
２パネルＰ2とが周縁部において枠体２４を介して接合
されている。図１０では、接合部位をハッチングで表し
た。第１パネルＰ1及び第２パネルＰ2の各々は、画素が
配列され、実際の表示画面として機能する有効領域ＥＦ
1，ＥＦ2（ハッチングで表示）と、有効領域ＥＦ 1，Ｅ
Ｆ2を包囲し、画素を選択するための周辺回路等が形成
された無効領域ＮＥ 1，ＮＥ2とに、機能上、大別され
る。無効領域ＮＥ1には真空排気用の別の貫通孔１６が
設けられており、この貫通孔１６には、真空排気後に封
じ切られるチップ管１７が接続されている。真空層ＶＡ
Ｃの真空度は、１０-4〜１０-6Ｐａのオーダーである。
【０１０１】図１１に示すように、カソード電極１１を
構成するストライプ状の導電材料層（カソード電極用導
電材料層）と、ゲート電極１３を構成するストライプ状
のゲート電極用導電材料層とは、これらの層の射影像が
互いに直交する方向に形成されており、これらのストラ
イプ状の層の射影像が重複する部分に相当する領域（１
画素分の領域に相当し、電子放出領域である）に、実施
の形態２においては、複数の電子放出素子が配列されて
いる。更に、かかる電子放出領域が、第１パネルＰ1の
有効領域ＥＦ1内に、通常、２次元マトリクス状に配列
されている。１画素は、第１パネルＰ1側のカソード電
極用導電材料層とゲート電極用導電材料層とが重複した
電子放出領域（所定数が配列された電子放出素子の一群
を有する）と、電子放出領域に対面した第２パネルＰ2
側の蛍光体層２１とによって構成される。有効領域ＥＦ
1，ＥＦ2には、かかる画素が、例えば数十万〜数百万個
ものオーダーにて２次元マトリックス状に配列されてい
る。
【０１０２】カソード電極１１には相対的な負電圧が走
査回路３０から印加され、ゲート電極１３には相対的な
正電圧が制御回路３１から印加され、アノード電極２３
にはゲート電極１３よりも更に高い正電圧が加速電源３
２から印加される。かかる平面型表示装置において表示
を行う場合、カソード電極１１には走査回路３０から走
査信号が入力され、ゲート電極１３には制御回路３１か
らビデオ信号が入力される。ゲート電極１３とカソード
電極１１との電位差ΔＶが、或る閾値電圧Ｖth以上にな
ると、かかる電位差ΔＶによって生成した電界に基づ
き、電子放出部１５の先端から量子トンネル効果によっ
て電子が放出される。
【０１０３】具体的には、実施の形態２の平面型表示装
置において、行方向（Ｘ方向）に配列された電子放出領
域を列方向（Ｙ方向）に順次作動させる。即ち、ゲート
電極１３が形成されたストライプ状のゲート電極用導電
材料層のそれぞれに、順次、走査回路３１から一定の電
圧ＶGを印加していく。一方、制御回路３０からカソー
ド電極１１を構成するストライプ状のカソード電極用導
電材料層のそれぞれに０≦［ＶC-MAX乃至ＶC-MIN］（＜
ＶG）の電圧を印加する。これによって、電圧ＶGが印加
されたストライプ状のゲート電極用導電材料層と、電圧
ＶC-MAX乃至Ｖ C-MINが印加されたそれぞれのカソード電
極用導電材料層とが重複する電子放出領域にあっては、
（ＶG−ＶC-MIN）のとき、電位差ΔＶが最大となり、電
子放出領域からの電子放出量が最大となり、この電子が
アノード電極２３に引き付けられ、蛍光体層２１に衝突
する。尚、アノード電極２３にはゲート電極１３よりも
更に高い正電圧が加速電源３２から印加される。その結
果、かかる電子放出領域に対応した蛍光体層の発光輝度
が最高となる。一方、（ＶG−ＶC-MAX）のとき、電位差
ΔＶは最小となり、電子放出領域からは電子が放出され
ず、かかる電子放出領域に対応した蛍光体層は発光しな
い。カソード電極用導電材料層のそれぞれにＶC-MAX乃
至ＶC-MINの電圧を印加することによって、蛍光体層の
発光輝度の制御を行うことができる。
【０１０４】かかる構成を有する平面型表示装置におい
ては、第２形式のゲッター４３Ｂが第１パネルＰ1の有
効領域ＥＦ1、より具体的には各ゲート電極１３上に設
けられているため、有効領域内のあらゆる場所に位置す
るスピント型電子放出素子に対して均等なガス捕捉効果
が保証される。従って、かかる平面型表示装置において
は、局所放電や電子放出部の損傷が抑制され、長寿命、
高画質が達成される。
【０１０５】（実施の形態３）実施の形態３は、実施の
形態２の変形例である。実施の形態３と実施の形態２の
主な相違点は、多孔質体４５から成る支持部材を有する
第３形式のゲッター４３Ｃを形成する点である。
【０１０６】先ず、カソード電極１１の構成材料として
ＩＴＯを用いた他は、実施の形態２の［工程−２００］
と同様にして、ゲート電極用導電材料層１３’の形成を
行う。次に、ゲート電極用導電材料層１３’上に、ゲッ
ター形成層４３を形成する。ゲッター形成層４３は、下
層側から順に、多孔質体４５、及び、多孔質体４５上に
形成されたガス捕捉層４２から構成される（図１の
（Ｃ）参照）。ここでは、例えば、メチルシロキサン溶
液を回転数約３０００ｒｐｍにて回転塗布法により全面
に塗布し、得られた支持部材形成膜を約５００°Ｃにて
焼成することにより、酸化シリコン系キセロゲルから成
る多孔質体４５を形成する。続いて、例えばスパッタリ
ング法又はＣＶＤ法により、チタン（Ｔｉ）から成るガ
ス捕捉層４２を多孔質体４５上に形成する。ＣＶＤ法に
よるチタン（Ｔｉ）から成るガス捕捉層４２を形成する
条件の一例を、下記の表３に示す。以降の工程は、電子
放出部１５をタングステンを用いて形成する他は、実施
の形態２と同様とすることができる。実施の形態３にお
いても、図９〜図１１に示したと同様の平面型表示装置
を構成することができる。
【０１０７】 ［表３］ ［チタンＴｉから成るガス捕捉層の形成条件］ ＣＶＤ装置 ：有磁場マイクロ波プラズマＣＶＤ装置 ＴｉＣｌ4 ：１５ＳＣＣＭ Ｈ2流量 ：５０ＳＣＣＭ Ａｒ流量 ：４３ＳＣＣＭ 圧力 ：０．３Ｐａ マイクロ波パワー：２．０ｋＷ（２．４５ＧＨｚ） 形成温度 ：４２０゜Ｃ
【０１０８】（実施の形態４）実施の形態４は、実施の
形態３の変形例である。実施の形態４と実施の形態３と
の主な相違点は、多孔質体４５を相分離を応用して形成
する点である。多孔質体４５の形成工程では、先ず、例
えば、ＴＥＯＳとトリメトキシ硼酸とを１０：３の重量
比にてエタノールに溶解した溶液を回転数約３０００ｒ
ｐｍにて回転塗布法により全面に塗布する。次に、得ら
れた支持部材形成膜を約２００°Ｃにて仮焼成し、溶液
中に含まれる有機物を除去する。更に、約５００°Ｃに
て本焼成を行うと、相分離により、ホウ珪酸ガラス中に
酸化ホウ素の微粒子が析出した状態が得られる。その
後、温水を用いたエッチングを行うと、酸化ホウ素の微
粒子のみが溶解除去され、ホウ珪酸ガラスの多孔質体４
５が得られる。以降の工程は、実施の形態３と同様とす
ることができる。実施の形態４においても、図９〜図１
１に示したと同様の平面型表示装置を構成することがで
きる。
【０１０９】（実施の形態５）実施の形態５は、実施の
形態３の更に他の変形例である。実施の形態５と実施の
形態３との主な相違点は、エッチング速度が相対的に速
い成分をエッチング除去することにより多孔質体４５を
形成する点である。多孔質体４５の形成工程では、先
ず、例えば、ＴＥＯＳとメチルトリメトキシシランとを
１０：４の重量比にてエタノールに溶解した溶液を回転
数約３０００ｒｐｍにて回転塗布法により全面に塗布す
る。次に、得られた支持部材形成膜を約２００°Ｃにて
仮焼成し、溶液中に含まれる有機物を除去する。このと
き得られる支持部材形成膜中では、ＴＥＯＳに由来する
酸化シリコンとメチルトリメトキシシランに由来する酸
化シリコンとが共存している。続いて、１％フッ酸水溶
液を用いたエッチングを行うと、エッチング速度が相対
的に速いメチルトリメトキシシランに由来する酸化シリ
コンが溶解除去され、ＴＥＯＳに由来する酸化シリコン
の多孔質体４５が得られる。以降の工程は、実施の形態
３と同様とすることができる。実施の形態５において
も、図９〜図１１に示したと同様の平面型表示装置を構
成することができる。
【０１１０】（実施の形態６）実施の形態６は、本発明
の第２の構成に係る製造方法と、これによって得られる
本発明の第２の構成に係る平面型表示装置に関する。以
下、実施の形態６を、図１２及び図１３を参照して説明
する。
【０１１１】［工程−６００］絶縁層１２の形成まで
を、実施の形態２の［工程−２００］と同様に行う。次
に、絶縁層１２上にゲート電極１３を形成する。ゲート
電極１３は、実施の形態２で述べたと同様に、ゲート電
極用導電材料層１３’を形成した後に、ゲート電極用導
電材料層１３’をエッチング法等に基づきパターニング
することによって形成してもよいし、印刷法に基づき最
初からストライプ状に形成してもよい。次に、例えばＣ
ＶＤ法により、ＳｉＯ2から成る厚さ約１μｍの第２絶
縁層４６をゲート電極１３及び絶縁層１２上に形成す
る。更に、第２絶縁層４６上の全面に厚さ約０．０７μ
ｍのＴｉＮ層をスパッタ法にて成膜し、収束電極形成用
の導電材料層（収束電極用導電材料層４７’）を形成す
る。更に、実施の形態２の［工程−２００］と同様にし
て、収束電極用導電材料層４７’上にゲッター形成層４
３を形成する（図１２の（Ａ）参照）。
【０１１２】［工程−６１０］次に、図１２の（Ｂ）に
示すように、ゲッター形成層４３及び収束電極用導電材
料層４７’をパターニングすることにより、第２形式の
ゲッター４３Ｂが上面に設けられた収束電極４７を形成
することができる。このパターニングは、例えばエッチ
ング用マスク（図示せず）を用いて、ゲッター形成層４
３及び収束電極用導電材料層４７’をエッチングするこ
とによって行うことができる。
【０１１３】［工程−６２０］次に、図１３の（Ａ）に
示すように、第２絶縁層４６、ゲート電極１３及び絶縁
層１２をパターニングし、底部にカソード電極１１が露
出した開口部１４を形成する。開口部１４の形成は、例
えばエッチング用マスク（図示せず）を用いて、第２絶
縁層４６、ゲート電極１３及び絶縁層１２をエッチング
することによって行うことができる。このとき、収束電
極４７に設けられた開口部の内側で上記のパターニング
を行うことにより、収束電極４７の端部を、ゲート電極
１３の端部よりも後退させることができる。収束電極４
７の本来の目的は、カソード電極１１に垂直な方向から
大きく外れようとする電子の軌道のみを修正することに
あり、収束電極４７の開口径が余り小さいと、電子放出
素子の電子放出効率が低下してしまう虞れがある。然る
に、このように収束電極４７の端部がゲート電極１３の
端部よりも後退していることは、電子放出を妨げずに必
要な収束効果のみを得ることができるので、極めて好ま
しい。
【０１１４】［工程−６３０］次に、実施の形態２の
［工程−２３０］〜［工程−２５０］と同様の工程を実
行し、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１の
部分に円錐形の電子放出部１５を形成した後、絶縁層１
２及び第２絶縁層４６に設けられた開口部１４の側壁面
を等方的なエッチング条件で後退させると、図１３の
（Ｂ）に示す電子放出素子を完成することができる。更
に、次に、実施の形態２の［工程−２６０］と同様の工
程を実行することで、実施の形態６においても、実施の
形態２で述べたと同様の平面型表示装置を得ることがで
きる。かかる平面型表示装置においては、放出電子軌道
の収束性が高められることによって、画素間の光学的ク
ロストークが低減されるので、画素を更に微細化して表
示画面の高精細度化を図ることが可能となる。尚、ゲッ
ターとしては、第２形式のゲッター４３Ｂだけでなく、
第１形式のゲッター４３Ａ、第３形式のゲッター４３Ｃ
を用いることができる。
【０１１５】（実施の形態７）実施の形態７は、本発明
の第３の構成に係る製造方法と、これによって得られる
本発明の第１の構成に係る平面型表示装置に関する。以
下、実施の形態７を、図１４を参照しながら説明する。
【０１１６】［工程−７００］絶縁層１２の形成まで
を、実施の形態２の［工程−２００］と同様に行う。次
に、図１４の（Ａ）に示すように、絶縁層１２上にゲー
ト電極１３を形成する。ゲート電極１３は、実施の形態
２で述べたゲート電極用導電材料層１３’を形成した後
に、ゲート電極用導電材料層１３’をエッチング法等に
基づきパターニングすることによって形成してもよい
し、印刷法に基づき最初からストライプ状に形成しても
よい。
【０１１７】［工程−７１０］次に、図１４の（Ｂ）に
示すように、ゲート電極１３上に第２形式のゲッター４
３Ｂを形成する。第２形式のゲッター４３Ｂは、ゲート
電極１３上のみに選択的に形成し得る方法により形成し
てもよいし、全面にゲッター形成層４３を形成した後、
ゲッター形成層４３をパターニングすることによって形
成してもよい。以降の工程は、実施の形態２の［工程−
２２０］〜［工程−２６０］と同様とすることができる
ので、詳細な説明は省略する。実施の形態７において
も、図９〜図１１に示したと同様の平面型表示装置を構
成することができる。
【０１１８】図１５に、ゲッターの形成パターン例を３
種類示す。図１５の（Ａ）は、ゲート電極１３上から絶
縁層１２上へ延在された第２形式のゲッター４３Ｂを示
す。図１５の（Ｂ）は、隣り合うゲート電極１３の間の
絶縁層１２上に設けられた第２形式のゲッター４３Ｂを
示す。また、図１５の（Ｃ）は、ゲート電極１３上と絶
縁層１２上の全面に亙って形成された第２形式のゲッタ
ー４３Ｂを示す。尚、ゲッターとしては、第２形式のゲ
ッター４３Ｂだけでなく、第１形式のゲッター４３Ａ、
第３形式のゲッター４３Ｃを用いることができる。図１
５の（Ｃ）に示した形成パターンは、ゲッターの有効面
積を最大とし得る形成パターンであるが、隣り合うゲー
ト電極１３間の短絡を防止するために、支持部材が絶縁
性を有することが必要とされる。絶縁性を有する支持部
材としては、絶縁材料層と多結晶シリコン層と略半球状
のシリコン粒子とから成る構造体、絶縁材料から成る多
孔質体４５、絶縁材料層とその上に形成された導電性の
多孔質体４５を挙げることができる。いずれにしても、
本発明の第３の構成に係る製造方法では、ゲート電極１
３とゲッターとを別工程で形成するため、ゲート電極１
３とゲッターのパターンが互いに異なるこれらの例は、
第３の構成に係る製造方法の特色をより効果的に利用し
た例と云える。
【０１１９】（実施の形態８）実施の形態８は、本発明
の第４の構成に係る製造方法と、これによって得られる
本発明の第２の構成に係る平面型表示装置に関する。実
施の形態６と異なる部分のみ、図１６を参照しながら説
明する。
【０１２０】［工程−８００］第２絶縁層４６の形成ま
でを、実施の形態６の［工程−６００］と同様に行う。
次に、第２絶縁層４６上に収束電極４７を形成する（図
１６の（Ａ）参照）。収束電極４７は、実施の形態６で
述べた収束電極形成用の収束電極用導電材料層４７’を
形成した後に、収束電極用導電材料層４７’をエッチン
グ法等の方法に基づきパターニングすることによって形
成してもよいし、印刷法に基づき最初からストライプ状
に形成してもよい。
【０１２１】［工程−８１０］次に、図１６の（Ｂ）に
示すように、収束電極４７上に第２形式のゲッター４３
Ｂを形成する。第２形式のゲッター４３Ｂは、収束電極
４７上のみに選択的に形成し得る方法により形成しても
よいし、全面にゲッター形成層４３を形成した後、ゲッ
ター形成層４３をパターニングすることによって形成し
てもよい。以降の工程は、実施の形態６の［工程−６２
０］〜［工程−６３０］と同様とすることができるの
で、詳細な説明は省略する。実施の形態８においても、
実施の形態６で述べたと同様の平面型表示装置を構成す
ることができる。
【０１２２】図１７に、ゲッターの形成パターンの変形
例を３種類示す。図１７の（Ａ）は、収束電極４７上か
ら第２絶縁層４６上へ延在された第２形式のゲッター４
３Ｂを示す。図１７の（Ｂ）は、隣り合う収束電極４７
の間の第２絶縁層４６上に設けられた第２形式のゲッタ
ー４３Ｂを示す。また、図１７の（Ｃ）は、収束電極４
７上と第２絶縁層４６上の全面に亙って形成された第２
形式のゲッター４３Ｂを示す。尚、ゲッターとしては、
第２形式のゲッター４３Ｂだけでなく、第１形式のゲッ
ター４３Ａ、第３形式のゲッター４３Ｃを用いることが
できる。図１７の（Ｃ）に示した形成パターンは、ゲッ
ターの有効面積を最大とし得る形成パターンであるが、
隣り合う収束電極４７間の短絡を防止するために、支持
部材が絶縁性を有することが必要とされる。絶縁性を有
する支持部材としては、絶縁材料層と多結晶シリコン層
と略半球状のシリコン粒子とから成る構造体、絶縁材料
から成る多孔質体４５や、絶縁材料層とその上に形成さ
れた導電性の多孔質体４５を挙げることができる。いず
れにしても、第４の構成に係る製造方法では、収束電極
４７とゲッターとを別工程で形成するため、収束電極４
７とゲッターのパターンが互いに異なるこれらの例は、
第４の構成に係る製造方法の特色をより効果的に利用し
た例と云える。
【０１２３】（実施の形態９）実施の形態９は、本発明
の第５の構成に係る製造方法と、これによって得られる
本発明の第３の構成に係る平面型表示装置に関する。実
施の形態９において、ゲート電極は、少なくとも一部分
がガス捕捉材料から成る。具体的には、実施の形態９に
おいて、ゲート電極１３を構成するガス捕捉材料は、ジ
ルコニウム−アルミニウム合金（Ｚｒ−Ａｌ合金）であ
り、ゲート電極１３は単層構造を有する。以下、実施の
形態９を、図１８を参照して説明する。
【０１２４】［工程−９００］先ず、例えばガラスから
成る支持体１０上にニオブ（Ｎｂ）から成るストライプ
状のカソード電極用導電材料層から構成されたカソード
電極１１を形成した後、全面にＳｉＯ2から成る絶縁層
１２を形成し、更に、ガス捕捉材料であるジルコニウム
−アルミニウム合金（Ｚｒ−Ａｌ合金）から成るストラ
イプ状のゲート電極用導電材料層から構成されたゲート
電極１１３を絶縁層１２上に形成する。ゲート電極１１
３の形成は、例えば、スパッタ法、リソグラフィ技術及
びドライエッチング技術に基づき行うことができる。次
に、ゲート電極１１３及び絶縁層１２に開口部１４をＲ
ＩＥ（反応性イオン・エッチング）法にて形成し、開口
部１４の底部にカソード電極１１を露出させる（図１８
の（Ａ）参照）。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。また、例えば、後の工程で形
成される各電子放出部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。尚、こ
のようなカソード電極の構造を、他の実施の形態におけ
る電子放出素子に適用することができる。
【０１２５】［工程−９１０］以降、実施の形態２の
［工程−２３０］〜［工程−２５０］と同様の工程を実
行することによって、図１８の（Ｂ）に示す構造を有す
るスピント型電子放出素子を完成させることができる。
【０１２６】図１９及び図２０にゲート電極の変形例を
示す。
【０１２７】図１９の（Ａ）に示すゲート電極は、単層
構造ではなく、例えばニッケル（Ｎｉ）といった導電性
材料から成る第１層１１３Ａと、ガス捕捉材料から成る
第２層１１３Ｂとの積層構造を有する。尚、第１層１１
３Ａを、ガラス材料等の絶縁性材料から構成してもよい
が、この場合には、第２層１１３Ｂが導電性を有してい
る必要がある。
【０１２８】図１９の（Ｂ）に示すゲート電極は、導電
性材料あるいはガス捕捉材料から成る第１層１１３Ａ
と、絶縁性材料から成る第２層１１３Ｂと、ガス捕捉材
料から成る第３層１１３Ｃ（ガス捕捉層）との積層構造
を有する。
【０１２９】図２０の（Ａ）に示すゲート電極は、導電
性材料から成る第１層１１３Ａと、ガス捕捉材料から成
る第２層１１３Ｂとの積層構造を有するが、図１９の
（Ａ）に示したゲート電極と異なり、第１層に設けられ
た開口部１４の上部開口端の大きさが下部開口端の大き
さよりも小さい構造を有する。電子放出部１５から放出
された電子が、第１層１１３Ａ近傍の絶縁層１２に入射
すると、絶縁層のその部分からガスが放出される虞があ
るが、このような構造にすることで、電子の経路が第１
層１１３Ａの内壁側に歪曲したとしても、電子が絶縁層
１２内に入射する虞が少なくなり、絶縁層１２からのガ
ス放出を防止することができる。
【０１３０】図２０の（Ｂ）に示すゲート電極も、導電
性材料から成る第１層１１３Ａと、ガス捕捉材料から成
る第２層１１３Ｂとの積層構造を有するが、図１９の
（Ａ）に示したゲート電極と異なり、第１層に設けられ
た開口部１４の上部開口端の大きさが下部開口端の大き
さよりも大きい構造を有する。
【０１３１】図２０の（Ｃ）に示すゲート電極も、導電
性材料から成る第１層１１３Ａと、ガス捕捉材料から成
る第２層１１３Ｂとの積層構造を有するが、図１９の
（Ａ）に示したゲート電極と異なり、第１層に設けられ
た開口部１４の上部開口端の大きさが下部開口端の大き
さよりも大きく、しかも、第１層１１３Ａの開口端側壁
が第２層１１３Ｂで覆われている。このような構造とす
ることによって、ゲート電極における電子の通過路とな
る開口部１４の開口端側壁が、全て、ガス捕捉材料から
成る第２層１１３Ｂによって覆われた状態となり、電子
が開口端側壁に入射したとしても、電子の入射部分は必
然的にガス捕捉材料であるが故に、ゲート電極からガス
が放出されることはない。
【０１３２】尚、図１９の（Ａ）〜（Ｃ）に示したゲー
ト電極においては、第１層１１３Ａのエッチング条件を
最適化することによって、傾斜した第１層１１３Ａの開
口端側壁を得ることができる。
【０１３３】次に、図２１を参照して、ゲート電極１１
３がガス捕捉材料を含むことによる作用についてより詳
しく説明する。
【０１３４】図２１の（Ａ）には、電子が蛍光体層２１
に衝突することによりガス分子等が放出され、蛍光体層
２１の近傍において、１Ｐａ程度にまで圧力が上昇した
場合の圧力分布例を示す。蛍光体層２１の近傍において
ガス分子等が放出され圧力が上昇したとしても、放出さ
れたガス分子等はゲート電極１１３のガス捕捉材料に捕
捉されるので、電子放出部１５付近に近づくに従って真
空層の圧力は低くなり、ガス分子等の放出に伴う局所放
電等が防止され、電子放出部１５に対する悪影響が防止
される。
【０１３５】図２１の（Ｂ）には、例えば電子が蛍光体
層２１に衝突することにより放出されたガス分子等が電
子放出部１５に到達し、電子放出部１５からガス分子等
が放出された場合の電子放出部１５の近傍における圧力
分布例を示す。電子放出部１５の近傍Ｈ1においてガス
分子等が放出されたとしても、放出されたガス分子等は
ゲート電極１１３のガス捕捉材料に捕捉されるので、電
子放出部１５の近傍Ｈ 1における圧力分布の上昇は、例
えば２×１０-4Ｐａ程度であり、電子放出部１５に悪影
響を及ぼすほどには高くならない。
【０１３６】図２１の（Ｃ）には、例えば電子が蛍光体
層２１に衝突することにより放出されたガス分子等や、
電子放出部１５から絶縁層１２側に歪曲して放出された
電子が絶縁層１２の壁面Ｈ2に衝突し、絶縁層１２から
ガス分子等が放出された場合の圧力分布例を示す。絶縁
層１２の壁面Ｈ2においてガス分子等が放出されたとし
ても、放出されたガス分子等はゲート電極１１３に捕捉
されるので、壁面Ｈ2における圧力分布の上昇は、例え
ば２×１０-3Ｐａ程度であると共に、電子放出部１５付
近に近づくに従って圧力は低くなり、電子放出部１５に
対する悪影響が防止される。
【０１３７】（実施の形態１０）実施の形態１０は、本
発明の第６の構成に係る製造方法と、これによって得ら
れる本発明の第４の構成に係る平面型表示装置に関す
る。実施の形態１０において、収束電極は、少なくとも
一部分がガス捕捉材料から成る。具体的には、実施の形
態１０において、収束電極１４７を構成するガス捕捉材
料は、ジルコニウム−アルミニウム合金（Ｚｒ−Ａｌ合
金）であり、収束電極１４７は単層構造を有する。以
下、実施の形態１０を、図２２を参照して説明する。
【０１３８】［工程−１０００］絶縁層１２の形成まで
を、実施の形態２の［工程−２００］と同様に行う。次
に、絶縁層１２上にゲート電極１３を形成する。ゲート
電極１３は、実施の形態２で述べたと同様に、ゲート電
極用導電材料層１３’を形成した後に、ゲート電極用導
電材料層１３’をエッチング法等に基づきパターニング
することによって形成してもよいし、印刷法に基づき最
初からストライプ状に形成してもよい。次に、例えばＣ
ＶＤ法により、ＳｉＯ2から成る厚さ約１μｍの第２絶
縁層４６をゲート電極１３及び絶縁層１２上に形成す
る。更に、第２絶縁層４６上に、ガス捕捉材料であるジ
ルコニウム−アルミニウム合金（Ｚｒ−Ａｌ合金）から
成るストライプ状の収束電極１４７を形成する。収束電
極１４７の形成は、例えば、スパッタ法、リソグラフィ
技術及びドライエッチング技術に基づき行うことができ
る（図２２の（Ａ）参照）。
【０１３９】［工程−１０１０］次に、実施の形態６の
［工程−６２０］〜［工程−６３０］と同様の工程を実
行することによって、図２２の（Ｂ）に示す構造を有す
るスピント型電子放出素子を完成させることができる。
【０１４０】尚、収束電極１４７を、図１９、図２０に
示したと同様の構造とすることもできる。
【０１４１】（実施の形態１１）実施の形態１１は、本
発明の第７の構成に係る製造方法と、これによって得ら
れる本発明の第５の構成に係る平面型表示装置に関す
る。実施の形態１１の平面型表示装置における電子放出
素子は、（Ａ）支持体１０上に配設された、絶縁材料か
ら成るスペーサ１２、（Ｂ）複数の開口部２１４Ａが形
成され、少なくとも一部分がガス捕捉材料から成るガス
捕捉材料層２１３Ａから構成されたゲート電極２１３、
並びに、（Ｃ）支持体１０上に形成された電子放出部１
５Ｃ、から成り、スペーサ１２の頂面に接するように、
且つ、電子放出部１５Ｃの上方に開口部２１４Ａが位置
するようにガス捕捉材料層２１３Ａが張架されている。
【０１４２】ガス捕捉材料層２１３Ａは、スペーサの頂
面に、熱硬化性接着剤（例えばエポキシ系接着剤）にて
固定されている。あるいは又、図２３に、支持体１０の
端部近傍の模式的な一部断面図を示すように、ストライ
プ状のガス捕捉材料層２１３Ａの両端部は、支持体１０
の周辺部に固定されている構造とすることもできる。よ
り具体的には、例えば、支持体１０の周辺部に突起部２
１６を予め形成しておき、この突起部２１６の頂面にガ
ス捕捉材料層２１３Ａを構成する材料と同じ材料の薄膜
２１７を形成しておく。そして、ストライプ状のガス捕
捉材料層２１３Ａを張架した状態で、かかる薄膜２１７
に、例えばレーザを用いて溶接する。尚、突起部２１６
は、例えば、スペーサの形成と同時に形成することがで
きる。
【０１４３】実施の形態１１におけるガス捕捉材料層２
１３Ａとして、ニッケル（Ｎｉ）の導電性材料よりなる
第１層、及び、ガス捕捉材料から成る第２層の積層構造
を用いた。尚、ガス捕捉材料層２１３Ａは、積層構造に
限らず、単層構造とすることもでき、この場合、ガス捕
捉材料層２１３Ａを構成する材料として、例えば、チタ
ン（Ｔｉ）、チタン・ジルコニウム・バナジウム・鉄
（Ｔｉ・Ｚｒ・Ｖ・Ｆｅ）合金等のチタンを含む合金、
炭素（Ｃ）またはバリウム（Ｂａ）を挙げることができ
る。尚、ガス捕捉材料層２１３Ａとして積層構造を用い
る場合、ガス捕捉材料から成る第２層をカソード電極２
１１側とすることが、カソード電極２１１の周辺の真空
排気状態をより良好な状態に保つといった観点から望ま
しい。即ち、図１９の（Ａ）、図２０の（Ａ）、（Ｂ）
及び（Ｃ）における第１層１１３Ａと第２層１１３Ｂの
積層順を逆にすることが望ましい。
【０１４４】実施の形態１１における電子放出素子を平
面型電子放出素子とした。この平面型電子放出素子は、
例えばガラスから成る支持体１０上に形成されたストラ
イプ状のカソード電極２１１、支持体１０及びカソード
電極２１１上に形成された絶縁層１２（スペーサに相当
する）、絶縁層１２上に形成されたストライプ状のゲー
ト電極２１３、並びに、ゲート電極２１３及び絶縁層１
２を貫通し、底部にカソード電極２１１が露出した開口
部２１４から成る。カソード電極２１１は、図２３の紙
面垂直方向に延び、ゲート電極２１３は、図２３の紙面
左右方向に延びている。カソード電極２１１はクロム
（Ｃｒ）から成り、絶縁層１２はＳｉＯ 2から成る。こ
こで、開口部２１４の底部に露出したカソード電極２１
１の部分が電子放出部１５Ｃに相当し、且つ電子放出層
に相当する。
【０１４５】以下、実施の形態１１における電子放出素
子の製造方法の一例を説明する。
【０１４６】［工程−１１００］先ず、支持体１０上に
電子放出部１５Ｃとして機能するカソード電極２１１を
形成する。具体的には、支持体１０上に、クロム（Ｃ
ｒ）から成るカソード電極用導電材料層をスパッタ法に
て形成した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング
技術に基づきカソード電極用導電材料層をパターニング
する。これによって、ストライプ状のカソード電極用導
電材料層から構成されたカソード電極２１１を支持体１
０上に形成することができる。
【０１４７】［工程−１１１０］次に、例えばＣＶＤ法
にてＳｉＯ2から成る絶縁層１２（スペーサに相当す
る）を、全面に、具体的には、支持体１０及びカソード
電極２１１の上に形成する。尚、絶縁層１２を、スクリ
ーン印刷法に基づきガラスペーストから形成することも
できる。
【０１４８】［工程−１１２０］その後、リソグラフィ
技術及びエッチング技術を用いて絶縁層１２に開口部２
１４を形成する。あるいは、例えば、スクリーン印刷法
にて、絶縁層１２を形成する際、併せて、開口部２１４
を形成してもよい。こうして、開口部２１４の底部に電
子放出部に相当するカソード電極２１１の表面を露出さ
せることができる。ここで、絶縁層１２がスペーサに相
当する。
【０１４９】［工程−１１３０］その後、複数の開口部
２１４Ａが形成されたストライプ状のガス捕捉材料層２
１３Ａを、開口部２１４Ａが電子放出部の上方に位置す
るように、スペーサである絶縁層１２によって支持され
た状態に配設し、しかも、第１の方向とは異なる第２の
方向にストライプ状のガス捕捉材料層２１３Ａを配置
し、以て、ストライプ状のガス捕捉材料層２１３Ａから
構成され、複数の開口部２１４Ａを有するゲート電極２
１３を電子放出部の上方に位置させる。
【０１５０】尚、ゲート電極２１３を構成する帯状材料
層は、例えば、以下の方法で作製することができる。即
ち、第１層１１３Ａとなる例えばニッケル板を用意し、
このニッケル板にガス捕捉材料（例えば、チタンまたは
チタン・ジルコニウム・バナジウム・鉄合金等のチタン
を含む合金）を例えば塗布または蒸着して、第２層１１
３Ｂを形成する。その後、第１層１１３Ａ及び第２層１
１３Ｂに所望の形状の開口部２１４Ａを形成する。尚、
第１層１１３Ａに予め開口部２１４Ａを形成しておき、
第２層１１３Ｂを形成してもよい。第２層１１３Ｂの形
成は、第２層１１３Ｂが第１パネルＰ1と第２パネルＰ2
とを一体化させる前に不要な物質を捕捉してしまうこと
を防止するために、真空雰囲気又はアルゴン（Ａｒ）や
ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガス雰囲気中において行う
ことが望ましい。
【０１５１】尚、ガス捕捉材料層２１３Ａを、温度の上
昇に伴いガス捕捉能力が高くなる特性を有するガス捕捉
材料、例えば、ジルコニウム−アルミニウム合金、チタ
ン−ジルコニウム−バナジウム−鉄合金から構成するこ
ともできる。ジルコニウム−アルミニウム合金（Ａｌ−
Ｚｒ合金）の温度と平面型表示装置における内部空間の
真空排気速度との関係を図２４に示す。図２４におい
て、横軸は温度（゜Ｃ）を示し、縦軸は排気速度（Ａｌ
−Ｚｒ合金が内部空間のガス分子等を捕捉する速度であ
り、単位はｍｌ／秒・ｃｍ2）である。図２４からも明
らかなように、Ａｌ−Ｚｒ合金は、温度の上昇に伴い、
排気速度が大きくなる（即ち、ガス捕捉能力が高くな
る）という特性を有している。従って、ゲート電極２１
３をＡｌ−Ｚｒ合金を含んで構成すれば、電子放出部１
５Ｃから放出された電子が、ゲート電極２１３方向に歪
曲されることによりゲート電極２１３と衝突し、ゲート
電極２１３の温度が上昇したとしても、むしろ、ゲート
電極２１３における真空排気速度が向上するという効果
が期待でき、温度上昇に伴う平面型表示装置の不安定動
作を防止することが可能となる。このような効果を積極
的に利用することを考えると、例えば、ゲート電極２１
３を、第１層と第２層とを積層した構造とする場合に
は、第１層１１３Ａよりも第２層１１３Ｂ側に電子が衝
突しやすい形状であることが好ましい。例えば、図２０
の（Ｃ）に示したように、第１層１１３Ａが第２層１１
３Ｂによって覆われた構成であれば、電子の入射部分は
必然的に第２層１１３Ｂとなり、温度上昇による真空排
気速度の向上の効果が期待できる。尚、Ａｌ−Ｚｒ合金
を活性化させて真空排気作用を持たせるためには、最低
３００゜Ｃ以上に加熱する必要がある。活性化は、ガス
捕捉材料層２１３Ａの作製後、［工程−１１３０］に先
立ち、真空雰囲気中又はアルゴンやヘリウム等の不活性
ガス雰囲気中において熱処理を行うことによって行うこ
とが好ましい。この熱処理は、例えば第２層１１３Ｂに
電子ビームを照射することにより行うことが可能であ
る。また、一般に用いられているような高熱炉にガス捕
捉材料層２１３Ａを導入することにより行うこともでき
る。
【０１５２】尚、このようなゲート電極の形成方法は、
各種の電子放出素子の製造に対して適用することができ
る。
【０１５３】（実施の形態１２）実施の形態１２は、実
施の形態１１の変形である。実施の形態１２における電
子放出素子は、図２５の（Ａ）に模式的な一部断面図を
示すように、実施の形態１１における電子放出素子と異
なり、カソード電極２１１とカソード電極２１１との間
に隔壁２１２（スペーサに相当する）が設けられてい
る。カソード電極２１１、ガス捕捉材料層２１３Ａ及び
ゲート電極２１３、並びに、隔壁２１２の模式的な配置
図を、図２５の（Ｂ）に示す。尚、ストライプ状のガス
捕捉材料層２１３Ａとして積層構造を用いる場合、ガス
捕捉材料から成る第２層をカソード電極２１１側とする
ことが、カソード電極２１１の周辺の真空排気状態をよ
り良好な状態に保つといった観点から望ましい。
【０１５４】そして、ガス捕捉材料層２１３Ａは、隔壁
２１２の頂面に、熱硬化性接着剤（例えばエポキシ系接
着剤）にて固定されている。あるいは又、図２３に模式
的な一部断面図を示したと同様に、ストライプ状のガス
捕捉材料層２１３Ａの両端部は、支持体１０の周辺部に
固定されている構造とすることもできる。より具体的に
は、例えば、支持体１０の周辺部に突起部２１６を予め
形成しておき、この突起部２１６の頂面にガス捕捉材料
層２１３Ａを構成する材料と同じ材料の薄膜２１７を形
成しておく。そして、ストライプ状のガス捕捉材料層２
１３Ａを張架した状態で、かかる薄膜２１７に、例えば
レーザを用いて溶接する。
【０１５５】実施の形態１２における電子放出素子は、
例えば、以下に説明する製造方法にて製造することがで
きる。
【０１５６】［工程−１２００］先ず、支持体１０上に
ストライプ状のスペーサ（ゲート電極支持部）を構成す
る隔壁２１２を、例えば、サンドブラスト法に基づき形
成する。
【０１５７】［工程−１２１０］その後、支持体１０上
に電子放出部を形成する。具体的には、全面に、スピン
コーティング法にてレジスト材料から成るマスク層を形
成し、隔壁２１２と隔壁２１２との間のカソード電極を
形成すべき領域の部分のマスク層を除去する。その後、
［工程−１１００］と同様にして、クロム（Ｃｒ）から
成るカソード電極用導電材料層をスパッタ法にて全面に
形成した後、マスク層を除去する。これによって、マス
ク層上に形成されたカソード電極用導電材料層も除去さ
れ、隔壁２１２と隔壁２１２との間に、電子放出部とし
て機能するカソード電極２１１が残される。
【０１５８】［工程−１２２０］その後、複数の開口部
２１４Ａが形成されたストライプ状のガス捕捉材料層２
１３Ａを、複数の開口部２１４Ａが電子放出部の上方に
位置するように、スペーサである隔壁２１２によって支
持された状態に配設し、以て、ストライプ状のガス捕捉
材料層２１３Ａから構成され、複数の開口部２１４Ａを
有するゲート電極２１３を電子放出部の上方に位置させ
る。ストライプ状のガス捕捉材料層２１３Ａの配設方法
は、上述のとおりとすればよい。
【０１５９】尚、このようなゲート電極の形成方法も、
各種の電子放出素子の製造に対して適用することができ
る。
【０１６０】実施の形態１１あるいは実施の形態１２に
おける電子放出素子の開口部２１４Ａの平面形状は円形
に限定されない。ガス捕捉材料層２１３Ａに設けられた
開口部２１４Ａの形状の変形例を図２６の（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）に例示する。
【０１６１】（実施の形態１３）実施の形態１３〜実施
の形態２７においては、各種の構成、構造の電子放出素
子及びその製造方法を説明するが、これらの電子放出素
子の全てを、実施の形態１〜実施の形態１２にて説明し
た平面型表示装置に適用することができる。即ち、実施
の形態１２〜実施の形態２７においては、第１の構成の
構成に係る平面型表示装置を構成する電子放出素子にお
けるゲート電極及びゲッター、第３の構成及び第５の構
成に係る平面型表示装置を構成する電子放出素子におけ
るゲート電極のいずれも適用することができ、以下の説
明においては、これらのゲート電極／ゲッターあるいは
ゲート電極を、総称してゲート電極３１３あるいは３１
３Ｂと表現し、図示する。ゲート電極３１３は、実施の
形態１〜実施の形態１２にて説明した方法で形成、作製
することができる。また、実施の形態１３〜実施の形態
２７においては、更に、実施の形態６、実施の形態８、
実施の形態１０にて説明した収束電極を設けてもよい。
【０１６２】電子放出素子として、先に説明したスピン
ト型（円錐形の電子放出部が、開口部の底部に位置する
カソード電極の部分の上に設けられた電子放出素子）の
他に、クラウン型（王冠状の電子放出部が、開口部の底
部に位置するカソード電極の部分の上に設けられた電子
放出素子）、扁平型（略平面の電子放出部が、開口部の
底部に位置するカソード電極の部分の上に設けられた電
子放出素子）、平坦なカソード電極の表面から電子を放
出する平面型電子放出素子、凹凸が形成されたカソード
電極の表面の凸部から電子を放出するクレータ型電子放
出素子、エッジ型電子放出素子を挙げることができる。
【０１６３】以下、先ず、クラウン型電子放出素子及び
その製造方法を説明する。
【０１６４】クラウン型電子放出素子の模式的な一部端
面図を図２９の（Ａ）に示し、一部を切り欠いた模式的
な斜視図を図２９の（Ｂ）に示す。クラウン型電子放出
素子は、支持体１０上に形成されたカソード電極１１
と、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶
縁層１２と、絶縁層１２上に形成されたと、ゲート電極
３１３及び絶縁層１２を貫通する開口部１４と、開口部
１４の底部に位置するカソード電極１１の部分の上に設
けられたクラウン（王冠）型の電子放出部１５Ａから構
成されている。
【０１６５】以下、クラウン型電子放出素子の製造方法
を、支持体等の模式的な一部端面図等である図２７〜図
２９を参照して説明する。
【０１６６】［工程−１３００］先ず、例えばガラスか
ら成る支持体１０上に、ストライプ状のカソード電極用
導電材料層から構成されたカソード電極１１を形成す
る。尚、カソード電極１１は、図面の紙面左右方向に延
びている。ストライプ状のカソード電極用導電材料層
は、例えば支持体１０上にＩＴＯ膜をスパッタリング法
により約０．２μｍの厚さに全面に亙って成膜した後、
ＩＴＯ膜をパターニングすることによって形成すること
ができる。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
出部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、全面に、具体的に
は、支持体１０及びカソード電極１１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３μｍの厚さにスクリーン印刷する。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
いたスクリーン印刷に替えて、例えばプラズマＣＶＤ法
によりＳｉＯ 2膜を形成してもよい。
【０１６７】次に、絶縁層１２上に、ゲート電極３１３
を形成する（図２７の（Ａ）参照）。尚、ゲート電極３
１３は、図面の紙面垂直方向に延びている。ゲート電極
３１３を構成するガス捕捉材料は、先に説明したスピン
ト型電子放出素子と同様とすることができる。ゲート電
極３１３の射影像の延びる方向は、ストライプ状のカソ
ード電極１１の射影像の延びる方向と９０度を成す。
【０１６８】［工程−１３１０］次に、例えばフォトレ
ジスト材料から成るエッチング用マスクＥＭを用いてゲ
ート電極３１３及び絶縁層１２をＲＩＥ法に基づきエッ
チングし、ゲート電極３１３及び絶縁層１２に開口部１
４を形成し、開口部１４の底部にカソード電極１１を露
出させる（図２７の（Ｂ）参照）。開口部１４の直径を
約２〜５０μｍとする。
【０１６９】［工程−１３２０］次に、エッチング用マ
スクＥＭを除去し、ゲート電極３１３上、絶縁層１２
上、及び開口部１４の側壁面上に剥離層５１を形成する
（図２８の（Ａ）参照）。かかる剥離層５１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ティン
グ法により全面に塗布し、開口部１４の底部の一部分の
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。
【０１７０】［工程−１３３０］次に、図２８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５２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６０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秒間の条件で全面にスピンコートする。開口部１４
内における導電性組成物層５２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。その後、
導電性組成物層５２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。
【０１７１】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、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、剥離層５１との親和性、開口部１４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。
【０１７２】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部１５Ａ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、電子放出部１５Ａ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３０〜９５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部１５Ａ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、アルミナ粒子の含有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。
【０１７３】一例として、王冠状の電子放出部１５Ａ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、王冠状の電子放出部１５Ａ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１１に対
する電子放出部１５Ａの密着性が良好となる。
【０１７４】［工程−１３４０］次に、図２８の（Ｃ）
に示すように、剥離層５１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、３０秒間浸漬するこ
とにより行う。このとき、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５１と共に剥離層
５１上の導電性組成物層５２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５２の部分のみが残される。この残存した部分が電
子放出部１５Ａとなる。電子放出部１５Ａ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−１３４０］が終了した時点における状態
を、図２９に示す。図２９の（Ｂ）は、電子放出素子の
一部を示す模式的な斜視図であり、図２９の（Ａ）は図
２９の（Ｂ）の線Ａ−Ａに沿った模式的な一部端面図で
ある。図２９の（Ｂ）では、電子放出部１５Ａの全体が
見えるように、絶縁層１２とゲート電極３１３との一部
を切り欠いている。尚、１つの電子放出領域（重複領
域）には、５〜１００個程度の電子放出部１５Ａを設け
ることで十分である。尚、導電性粒子の粒径が電子放出
部１５Ａの表面に確実に露出するように、電子放出部１
５Ａの表面に露出したバインダをエッチングによって除
去してもよい。
【０１７５】［工程−１３５０］次に、電子放出部１５
Ａの焼成を行う。焼成は、乾燥大気中、４００゜Ｃ、３
０分間の条件で行う。尚、焼成温度は、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、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がないように、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、熱処理を必要としない場合が
ある。
【０１７６】（実施の形態１４）扁平型電子放出素子の
模式的な一部断面図を、図３０の（Ｃ）に示す。扁平型
電子放出素子は、例えばガラスから成る支持体１０上に
形成されたカソード電極１１、支持体１０及びカソード
電極１１上に形成された絶縁層１２、絶縁層１２上に形
成されたゲート電極３１３、ゲート電極３１３及び絶縁
層１２を貫通する開口部１４、並びに、開口部１４の底
部に位置するカソード電極１１の部分の上に設けられた
扁平の電子放出部１５Ｂから成る。ここで、電子放出部
１５Ｂは、図３０の（Ｃ）の紙面垂直方向に延びたスト
ライプ状のカソード電極１１上に形成されている。ま
た、ゲート電極３１３は、図３０の（Ｃ）の紙面左右方
向に延びている。カソード電極１１及びゲート電極３１
３はクロム（Ｃｒ）から成る。電子放出部１５Ｂは、具
体的には、グラファイト粉末から成る薄層から構成され
ている。また、電子放出素子の動作安定化、電子放出特
性の均一化のために、カソード電極１１と電子放出部１
５Ｂとの間にＳｉＣから成る抵抗体層６０が設けられて
いる。図３０の（Ｃ）に示した扁平型電子放出素子にお
いては、カソード電極１１の表面の全域に亙って、抵抗
体層６０及び電子放出部１５Ｂが形成されているが、こ
のような構造に限定するものではなく、要は、少なくと
も開口部１４の底部に電子放出部１５Ｂが設けられてい
ればよい。
【０１７７】以下、支持体等の模式的な一部断面図であ
る図３０を参照して、扁平型電子放出素子の製造方法を
説明する。
【０１７８】［工程−１４００］先ず、支持体１０上
に、クロム（Ｃｒ）から成るカソード電極用導電材料層
をスパッタ法にて形成した後、リソグラフィ技術及びド
ライエッチング技術に基づきカソード電極用導電材料層
をパターニングする。これによって、ストライプ状のカ
ソード電極用導電材料層から構成されたカソード電極１
１を支持体１０上に形成することができる（図３０の
（Ａ）参照）。尚、カソード電極１１は、図３０の紙面
垂直方向に延びている。
【０１７９】［工程−１４１０］次に、カソード電極１
１上に、電子放出部１５Ｂを形成する。具体的には、先
ず、全面にスパッタ法にてＳｉＣから成る抵抗体層６０
を形成し、次いで、抵抗体層６０の上にグラファイト粉
末塗料から成る電子放出部１５Ｂをスピンコーティング
法にて形成し、電子放出部１５Ｂを乾燥させる。その
後、電子放出部１５Ｂ及び抵抗体層６０を公知の方法に
基づきパターニングする（図３０の（Ｂ）参照）。電子
放出部１５Ｂから電子が放出される。
【０１８０】［工程−１４２０］次に、全面に絶縁層１
２を形成する。具体的には、電子放出部１５Ｂ及び支持
体１０上に、例えば、スパッタ法にてＳｉＯ2から成る
絶縁層１２を形成する。尚、絶縁層１２を、ガラスペー
ストをスクリーン印刷する方法や、ＳｉＯ2層をＣＶＤ
法にて形成する方法に基づき形成することもできる。そ
の後、ストライプ状のゲート電極３１３を絶縁層１２上
に形成する。
【０１８１】［工程−１４３０］次に、ゲート電極３１
３及び絶縁層１２に開口部１４を形成し、開口部１４の
底部に電子放出部１５Ｂを露出させる。その後、エッチ
ング用マスクを除去し、電子放出部１５Ｂ中の有機溶剤
を除去するために、４００゜Ｃ、３０分の熱処理を施
す。こうして、図３０の（Ｃ）に示した電子放出素子を
得ることができる。
【０１８２】（実施の形態１５）実施の形態１５は、実
施の形態１４の変形である。実施の形態１５における扁
平型電子放出素子の模式的な一部断面図を、図３１の
（Ｃ）に示す。図３１の（Ｃ）に示す扁平型電子放出素
子においては、電子放出部１５Ｂの構造が、図３０の
（Ｃ）に示した扁平型電子放出素子と若干異なってい
る。以下、支持体等の模式的な一部断面図である図３１
を参照して、かかる電子放出素子の製造方法を説明す
る。
【０１８３】［工程−１５００］先ず、支持体１０上に
カソード電極用導電材料層を形成する。具体的には、支
持体１０の全面にレジスト材料層（図示せず）を形成し
た後、カソード電極を形成すべき部分のレジスト材料層
を除去する。その後、全面にクロム（Ｃｒ）から成るカ
ソード電極用導電材料層をスパッタ法にて形成する。更
に、全面にスパッタ法にてＳｉＣから成る抵抗体層６０
を形成し、次いで、抵抗体層６０の上にグラファイト粉
末塗料層をスピンコーティング法にて形成し、グラファ
イト粉末塗料層を乾燥させる。その後、剥離液を用いて
レジスト材料層を除去すると、レジスト材料層上に形成
されたカソード電極用導電材料層、抵抗体層６０及びグ
ラファイト粉末塗料層も除去される。こうして、所謂リ
フトオフ法に基づき、カソード電極１１、抵抗体層６０
及び電子放出部１５Ｂが積層された構造を得ることがで
きる（図３１の（Ａ）参照）。
【０１８４】［工程−１５１０］次に、全面に絶縁層１
２を形成した後、絶縁層１２上にストライプ状ゲート電
極３１３を形成する（図３１の（Ｂ）参照）。その後、
ゲート電極３１３及び絶縁層１２に開口部１４を形成す
ることによって、開口部１４の底部に電子放出部１５Ｂ
を露出させる（図３１の（Ｃ）参照）。開口部１４の底
部に露出したカソード電極１１の表面に設けられた電子
放出部１５Ｂから電子が放出される。
【０１８５】（実施の形態１６）実施の形態１６は、実
施の形態１１にて説明した平面型電子放出素子の変形で
ある。図３２の（Ａ）に模式的な一部断面図を示す平面
型電子放出素子が図２３に示した平面型電子放出素子と
相違する点は、開口部１４の底部に露出したカソード電
極２１１の表面（電子放出部１５Ｃに相当する）に、微
小凹凸部１１Ａが形成されている点にある。このような
平面型電子放出素子は、以下の製造方法にて製造するこ
とができる。
【０１８６】［工程−１６００］先ず、支持体１０上に
電子放出部１５Ｃとして機能するカソード電極２１１
（電子放出層）を形成する。具体的には、支持体１０上
に、タングステン（Ｗ）から成るカソード電極用導電材
料層をスパッタ法にて形成した後、リソグラフィ技術及
びドライエッチング技術に基づきカソード電極用導電材
料層をパターニングする。これによって、ストライプ状
のカソード電極用導電材料層から構成されたカソード電
極２１１を支持体１０上に形成することができる。
【０１８７】［工程−１６１０］次に、例えばＣＶＤ法
にてＳｉＯ2から成る絶縁層１２を、全面に、具体的に
は、支持体１０及びカソード電極２１１の上に形成す
る。尚、絶縁層１２を、スクリーン印刷法に基づきガラ
スペーストから形成することもできる。
【０１８８】［工程−１６２０］その後、リソグラフィ
技術及びエッチング技術を用いて絶縁層１２に開口部１
４を形成する。あるいは、例えば、スクリーン印刷法に
て、絶縁層１２を形成する際、併せて、開口部１４を形
成してもよい。こうして、開口部１４の底部に電子放出
部に相当するカソード電極２１１の表面を露出させるこ
とができる。ここで、絶縁層１２がスペーサに相当す
る。
【０１８９】［工程−１６３０］次いで、この絶縁層１
２の上に、ゲート電極３１３を形成する。
【０１９０】［工程−１６４０］その後、ゲート電極３
１３及び絶縁層１２に開口部１４を形成し、開口部１４
の底部にカソード電極２１１を露出させる。その後、開
口部１４の底部に露出したカソード電極２１１の部分
に、微小凹凸部１１Ａを形成する。微小凹凸部１１Ａの
形成に際しては、エッチングガスとしてＳＦ6を用い、
カソード電極２１１を構成するタングステンの結晶粒と
粒界との間でエッチング速度の差が大きくなるような条
件を設定してＲＩＥ法に基づくドライエッチングを行
う。その結果、タングステンの結晶粒径をほぼ反映した
寸法を有する微小凹凸部１１Ａを形成することができ
る。
【０１９１】このような平面型電子放出素子の構成にお
いては、カソード電極２１１の微小凹凸部１１Ａ、より
具体的には微小凹凸部１１Ａの凸部に、ゲート電極３１
３から大きな電界が加わる。このとき凸部に集中する電
界は、カソード電極２１１の表面が平滑である場合に比
べて大きいため、凸部からは量子トンネル効果によって
電子が効率良く放出される。従って、開口部１４の底部
に単に平滑なカソード電極２１１が露出している平面型
電子放出素子に比べて、平面型表示装置に組み込まれた
場合の輝度の向上が期待できる。それ故、図３２の
（Ａ）に示した平面型電子放出素子によれば、ゲート電
極３１３とカソード電極２１１との間の電位差が比較的
小さくても、十分な放出電子電流密度を得ることがで
き、平面型表示装置の高輝度化が達成される。あるい
は、同じ輝度を達成するために必要なゲート電圧が低く
て済み、以て、低消費電力化を達成することが可能であ
る。
【０１９２】尚、絶縁層１２をエッチングすることによ
って開口部１４を形成し、しかる後に異方性エッチング
技術に基づきカソード電極２１１に微小凹凸部１１Ａを
形成したが、開口部１４を形成するためのエッチングに
よって、微小凹凸部１１Ａを同時に形成することも可能
である。即ち、絶縁層１２をエッチングする際に、ある
程度のイオンスパッタ作用が期待できる異方的なエッチ
ング条件を採用し、垂直壁を有する開口部１４が形成さ
れた後もエッチングを継続することにより、開口部１４
の底部に露出したカソード電極２１１の部分に微小凹凸
部１１Ａを形成することができる。その後、絶縁層１２
の等方性エッチングを行えばよい。
【０１９３】また、［工程−１６００］と同様の工程に
おいて、支持体１０上に、タングステンから成るカソー
ド電極用導電材料層をスパッタ法にて形成した後、リソ
グラフィ技術及びドライエッチング技術に基づきカソー
ド電極用導電材料層をパターニングし、次いで、カソー
ド電極用導電材料層の表面に微小凹凸部１１Ａを形成し
た後、［工程−１６１０］以降と同様の工程を実行する
ことによって、図３２の（Ａ）に示したと同様の電子放
出素子を作製することもできる。
【０１９４】あるいは又、［工程−１６００］と同様の
工程において、支持体１０上に、タングステンから成る
カソード電極用導電材料層をスパッタ法にて形成した
後、カソード電極用導電材料層の表面に微小凹凸部１１
Ａを形成し、次いで、リソグラフィ技術及びドライエッ
チング技術に基づきカソード電極用導電材料層をパター
ニングした後、［工程−１６１０］以降の工程を実行す
ることによって、図３２の（Ａ）に示したと同様の電子
放出素子を作製することもできる。
【０１９５】図３２の（Ｂ）には、図３２の（Ａ）に示
した電子放出素子の変形例を示す。図３２の（Ｂ）に示
す電子放出素子においては、微小凹凸部１１Ａの先端部
の平均高さ位置が、絶縁層１２の下面位置よりも支持体
１０側に存在している（即ち、下がっている）。かかる
電子放出素子を形成するには、［工程−１６００］と同
様の工程におけるドライエッチングの継続時間を延長す
ればよい。このような構成によれば、開口部１４の中央
部近傍の電界強度を一層高めることができる。
【０１９６】図３３には、電子放出部１５Ｃに相当する
カソード電極１１の表面（より具体的には、少なくとも
微小凹凸部１１Ａ上）に被覆層１１Ｂが形成されている
平面型電子放出素子を示す。
【０１９７】この被覆層１１Ｂは、カソード電極２１１
を構成する材料よりも仕事関数Φの小さい材料から構成
することが好ましく、どのような材料を選択するかは、
カソード電極２１１を構成する材料の仕事関数、ゲート
電極３１３とカソード電極２１１との間の電位差、要求
される放出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定すれ
ばよい。被覆層１１Ｂの構成材料として、アモルファス
ダイヤモンドを例示することができる。被覆層１１Ｂを
アモルファスダイヤモンドを用いて構成した場合には、
５×１０7Ｖ／ｍ以下の電界強度にて、平面型表示装置
に必要な放出電子電流密度を得ることができる。
【０１９８】被覆層１１Ｂの厚さは、微小凹凸部１１Ａ
を反映し得る程度に選択する。これは、被覆層１１Ｂに
よって微小凹凸部１１Ａの凹部が埋め込まれ、電子放出
部の表面が平滑化されてしまっては、微小凹凸部１１Ａ
を設けた意味が無くなるからである。従って、微小凹凸
部１１Ａの寸法にも依るが、例えば微小凹凸部１１Ａが
電子放出部の結晶粒径を反映して形成されている場合に
は、被覆層１１Ｂの厚さを概ね３０〜１００ｎｍ程度に
選択することが好ましい。また、微小凹凸部１１Ａの先
端部の平均高さ位置を絶縁層の下面位置よりも下げる場
合には、厳密には、被覆層１１Ｂの先端部の平均高さ位
置を絶縁層の下面位置よりも下げることが、一層好まし
い。
【０１９９】具体的には、［工程−１６００］の後、全
面に例えばＣＶＤ法によりアモルファスダイヤモンドか
ら成る被覆層１１Ｂを形成すればよい。尚、被覆層１１
Ｂは、ゲート電極３１３及び絶縁層１２の上に形成され
たエッチング用マスク（図示せず）の上にも堆積する
が、この堆積部分はエッチング用マスクの除去時、同時
に除去される。原料ガスとして例えばＣＨ4／Ｈ2混合ガ
スや、ＣＯ／Ｈ2混合ガスを使用したＣＶＤ法に基づき
被覆層１１Ｂを形成することができ、それぞれ炭素を含
む化合物の熱分解によってアモルファスダイヤモンドか
ら成る被覆層１１Ｂが形成される。
【０２００】あるいは又、［工程−１６００］と同様の
工程において、支持体１０上に、タングステンから成る
カソード電極用導電材料層をスパッタ法にて形成した
後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づ
きカソード電極用導電材料層をパターニングし、その
後、カソード電極用導電材料層の表面に微小凹凸部１１
Ａを形成し、次いで、被覆層１１Ｂを形成した後、［工
程−１６１０］以降の工程を実行することによって、図
３３に示す電子放出素子を作製することもできる。
【０２０１】あるいは又、［工程−１６００］と同様の
工程において、支持体１０上に、タングステンから成る
カソード電極用導電材料層をスパッタ法にて形成した
後、カソード電極用導電材料層の表面に微小凹凸部１１
Ａを形成し、次いで、被覆層１１Ｂを形成した後、リソ
グラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき被覆層
１１Ｂ、カソード電極用導電材料層をパターニングした
後、［工程−１６１０］以降の工程を実行することによ
って、図３２に示す電子放出素子を作製することもでき
る。
【０２０２】あるいは又、被覆層を構成する材料とし
て、かかる材料の２次電子利得δがカソード電極を構成
する導電性材料の２次電子利得δよりも大きくなるよう
な材料を適宜選択することもできる。
【０２０３】尚、図２３に示した平面型電子放出素子の
電子放出部１５Ｃ（カソード電極２１１の表面）に被覆
層を形成してもよい。この場合には、［工程−１１２
０］の後、開口部１４の底部に露出したカソード電極２
１１の表面に被覆層１１Ｂを形成すればよく、あるいは
又、［工程−１１００］において、例えば、支持体１０
上にカソード電極用導電材料層を形成した後、カソード
電極用導電材料層上に被覆層１１Ｂを形成し、次いで、
リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき、
これらの層をパターニングすればよい。
【０２０４】（実施の形態１７）クレータ型電子放出素
子の模式的な一部断面図を、図３７の（Ｂ）に示す。ク
レータ型電子放出素子は、電子を放出する複数の隆起部
４１１Ａと、各隆起部４１１Ａに囲まれた凹部４１１Ｂ
とを有するカソード電極４１１が、支持体１０上に備え
られている。尚、絶縁層１２及びゲート電極３１３を取
り除いた模式的な斜視図を図３６の（Ｂ）に示す。
【０２０５】凹部の形状は特に限定されないが、典型的
には略球面を成す。これは、かかるクレータ型電子放出
素子の製造方法において球体が使用され、凹部４１１Ｂ
が球体の形状の一部を反映して形成されることと関連し
ている。従って、凹部４１１Ｂが略球面を成す場合、凹
部４１１Ｂを囲む隆起部４１１Ａは円環状となり、この
場合の凹部４１１Ｂと隆起部４１１Ａとは、全体として
クレータあるいはカルデラのような形状を呈する。隆起
部４１１Ａは電子を放出する部分であるため、電子放出
効率を高める観点からは、その先端部４１１Ｃが先鋭で
あることが特に好ましい。隆起部４１１Ａの先端部４１
１Ｃのプロファイルは、不規則な凹凸を有していても、
あるいは滑らかであってもよい。１画素内における隆起
部４１１Ａの配置は規則的であってもランダムであって
もよい。尚、凹部４１１Ｂは、凹部４１１Ｂの周方向に
沿って連続した隆起部４１１Ａにより囲まれていてもよ
いし、場合によっては、凹部４１１Ｂの周方向に沿って
不連続な隆起部４１１Ａにより囲まれていてもよい。
【０２０６】このようなクレータ型電子放出素子の製造
方法において、支持体上にストライプ状のカソード電極
を形成する工程は、より具体的には、複数の球体を被覆
したストライプ状のカソード電極用導電材料層を支持体
上に形成する工程と、球体を除去することによって、球
体を被覆したカソード電極用導電材料層の部分を除去
し、以て、電子を放出する複数の隆起部と、各隆起部に
囲まれ、且つ、球体の形状の一部を反映した凹部とを有
するカソード電極を形成する工程、から成る。
【０２０７】球体の状態変化及び／又は化学変化によっ
て、球体を除去することが好ましい。ここで、球体の状
態変化及び／又は化学変化とは、膨張、昇華、発泡、ガ
ス発生、分解、燃焼、炭化等の変化若しくはこれらの組
合せを意味する。例えば、球体が有機材料から成る場
合、球体を燃焼させることによって除去することが一層
好ましい。尚、球体の除去と球体を被覆するカソード電
極用導電材料層の部分の除去、あるいは、球体の除去と
球体を被覆するカソード電極用導電材料層、絶縁層及び
ゲート電極を構成する層の部分の除去は、必ずしも同時
に起こらなくてもよい。例えば、球体を被覆するカソー
ド電極用導電材料層の部分、あるいはこれに加えて絶縁
層やゲート電極を構成する層の部分を除去した後に球体
の一部が残存している場合、残存した球体の除去を後か
ら行えばよい。
【０２０８】特に、球体が有機材料から成る場合、球体
を例えば燃焼させると、例えば、一酸化炭素、二酸化炭
素、水蒸気が発生し、球体近傍の閉鎖空間の圧力が高ま
り、球体近傍のカソード電極用導電材料層は或る耐圧限
界を超えた時点で破裂する。この破裂の勢いによって、
球体を被覆するカソード電極用導電材料層の部分が飛散
し、隆起部及び凹部が形成され、しかも、球体が除去さ
れる。あるいは又、球体を例えば燃焼させると、同様の
機構に基づき、カソード電極用導電材料層と絶縁層とゲ
ート電極を構成する層は或る耐圧限界を超えた時点で破
裂する。この破裂の勢いによって、球体を被覆するカソ
ード電極用導電材料層と絶縁層とゲート電極を構成する
層の部分が飛散し、隆起部及び凹部と同時に開口部が形
成され、しかも、球体が除去される。即ち、球体を除去
する以前には絶縁層及びゲート電極を構成する層には開
口部が存在せず、球体の除去に伴って開口部が形成され
る。このとき、球体の燃焼の初期過程は閉鎖空間内で進
行するため、球体の一部は炭化する可能性もある。球体
を被覆するカソード電極用導電材料層の部分の厚さを、
破裂によって飛散し得る程度に薄くすることが好まし
い。あるいは又、球体を被覆するカソード電極用導電材
料層、絶縁層及びゲート電極を構成する層の部分の厚さ
を、破裂によって飛散し得る程度に薄くすることが好ま
しく、特に、絶縁層については、球体を被覆していない
部分の厚さを球体の直径と同程度にすることが好適であ
る。
【０２０９】後述する実施の形態１９の電子放出素子に
おいても、球体の状態変化及び／又は化学変化によって
球体を除去することができるが、カソード電極用導電材
料層の破裂を伴わないので、外力によって除去を行う方
が簡便な場合もある。また、後述する実施の形態２０の
電子放出素子では、球体を除去する前の時点で既に開口
部が完成されているが、開口部の大きさが球体の直径よ
りも大きい場合には、球体を外力によって除去すること
ができる。ここで、外力とは、空気又は不活性ガスの吹
付け圧力、洗浄液の吹付け圧力、磁気吸引力、静電気
力、遠心力等の物理的な力である。尚、実施の形態１９
あるいは実施の形態２０の電子放出素子においては、実
施の形態１７の電子放出素子と異なり、球体を被覆する
部分のカソード電極用導電材料層、あるいは、場合によ
っては、更に絶縁層やゲート電極を構成する層を飛散さ
せる必要がないので、カソード電極用導電材料層、絶縁
層あるいはゲート電極を構成する層の残渣が発生し難い
という利点がある。
【０２１０】後述する実施の形態１９あるいは実施の形
態２０における電子放出素子で使用される球体は、少な
くとも表面が、カソード電極用導電材料層、構成に依っ
ては絶縁層やゲート電極を構成する層を構成する材料の
各界面張力（表面張力）に比べて、大きな界面張力を有
する材料から構成されていることが好ましい。これによ
り、実施の形態２０における電子放出素子では、カソー
ド電極用導電材料層、絶縁層及びゲート電極を構成する
層は球体の少なくとも頂部を被覆することがなく、開口
部が最初から絶縁層及びゲート電極を構成する層に形成
された状態が得られる。開口部の直径がどの程度になる
かは、例えば、カソード電極用導電材料層、絶縁層やゲ
ート電極を構成する層を構成する材料の厚さと球体の直
径との関係や、カソード電極用導電材料層、絶縁層やゲ
ート電極を構成する層の形成方法、カソード電極用導電
材料層、絶縁層やゲート電極を構成する層を構成する材
料の界面張力（表面張力）に依存する。
【０２１１】後述する実施の形態１９あるいは実施の形
態２０の電子放出素子において、球体は、少なくとも表
面が界面張力に関する上述の条件を満たしていればよ
い。つまり、カソード電極用導電材料層、絶縁層及びゲ
ート電極を構成する層の各界面張力よりも大きな界面張
力を有している部分は、球体の表面のみであっても全体
であってもよく、また、球体の表面及び／又は全体の構
成材料は、無機材料、有機材料、あるいは無機材料と有
機材料の組合せのいずれであってもよい。実施の形態１
９あるいは実施の形態２０の電子放出素子において、カ
ソード電極用導電材料層等が通常の金属系材料から構成
され、絶縁層がガラス等の酸化シリコン系材料から構成
される場合、金属系材料の表面には吸着水分に由来する
水酸基、絶縁層の表面にはＳｉ−Ｏ結合のダングリング
・ボンドと吸着水分とに由来する水酸基が存在し、親水
性の高い状態にあるのが普通である。従って、疎水性の
表面処理層を有する球体を用いることが、特に有効であ
る。疎水性の表面処理層の構成材料として、フッ素系樹
脂、例えばポリテトラフルオロエチレンを挙げることが
できる。球体が疎水性の表面処理層を有する場合、疎水
性の表面処理層の内側の部分を芯材と称することにする
と、芯材の構成材料は、ガラス、セラミックス、フッ素
系樹脂以外の高分子材料のいずれであってもよい。
【０２１２】球体を構成する有機材料は特に限定されな
いが、汎用の高分子材料が好適である。但し、重合度が
極端に大きかったり、多重結合含有量が極端に多い高分
子材料では、燃焼温度が高くなり過ぎ、燃焼による球体
の除去時、カソード電極用導電材料層や絶縁層、ゲート
電極を構成する層に悪影響が及ぶ虞がある。それ故、こ
れらに対する悪影響が生じる虞のない温度にて燃焼若し
くは炭化させることが可能な高分子材料を選択すること
が好ましい。特に、絶縁層をガラスペーストのような、
後工程において焼成を要する材料を用いて形成する場合
には、工数をなるべく減少させる観点から、ガラスペー
ストの焼成温度にて燃焼若しくは炭化可能な高分子材料
を選択することが好適である。ガラスペーストの典型的
な焼成温度は約５３０゜Ｃなので、かかる高分子材料の
燃焼温度は３５０〜５００゜Ｃ程度であることが好まし
い。代表的な高分子材料として、スチレン系、ウレタン
系、アクリル系、ビニル系、ジビニルベンゼン系、メラ
ミン系、ホルムアルデヒド系、ポリメチレン系のホモポ
リマー又は共重合体を挙げることができる。あるいは
又、球体として、支持体上での確実な配置を確保するた
めに、付着力を有する固着タイプの球体を使用すること
もできる。固着タイプの球体として、アクリル系樹脂か
ら成る球体を例示することができる。
【０２１３】あるいは又、例えば、塩化ビニリデン・ア
クリロニトリル共重合体を外殻とし、発泡材としてイソ
ブタンを内包し、カプセル化した加熱膨張型マイクロス
フェアを球体として使用することができる。実施の形態
１７の電子放出素子において、かかる加熱膨張型マイク
ロスフェアを用い、熱膨張型マイクロスフェアを加熱す
ると、外殻のポリマーが軟化し、しかも、内包されたイ
ソブタンがガス化して膨張する結果、粒径が膨張前と比
較して約４倍程度の真球の中空体が形成される。その結
果、実施の形態１７の電子放出素子において、電子を放
出する隆起部、及び、隆起部に囲まれ、且つ、球体の形
状の一部を反映した凹部を、カソード電極用導電材料層
に形成することができる。また、かかる凹部や隆起部に
加え、ゲート電極を構成する層及び絶縁層を貫通した開
口部を形成することもできる。尚、熱膨張型マイクロス
フェアの加熱による膨張も、本明細書においては、球体
の除去という概念に包含する。その後、熱膨張型マイク
ロスフェアを適切な溶剤を用いて取り除けばよい。
【０２１４】実施の形態１７の電子放出素子において
は、支持体上に複数の球体を配置した後、球体を被覆す
るカソード電極用導電材料層を形成すればよい。この場
合においては、あるいは又、後述する実施の形態１９あ
るいは実施の形態２０の電子放出素子においては、支持
体上への複数の球体の配置方法として、球体を支持体上
に散布する乾式法を挙げることができる。球体の散布に
は、例えば、液晶表示装置の製造分野において、パネル
間隔を一定に維持するためのスペーサを散布する技術を
応用することができる。具体的には、圧搾気体で球体を
ノズルから噴射する、所謂スプレーガンを用いることが
できる。尚、球体をノズルから噴射する際、球体を揮発
性の溶剤中に分散させた状態としてもよい。あるいは、
静電粉体塗装の分野で通常使用されている装置や方法を
利用して球体を散布することもできる。例えば、コロナ
放電を利用した静電粉体吹付けガンにより負に帯電させ
た球体を、接地した支持体に向かって吹き付けることが
できる。使用する球体は、後述するように非常に小さい
ため、支持体上に散布されると支持体の表面に例えば静
電気力によって付着し、以降の工程においても容易に支
持体から脱落することはない。支持体上に複数の球体の
配置した後、球体を加圧すれば、支持体上の複数の球体
の重なりを解消することができ、球体を支持体上で単層
に密に配置することができる。
【０２１５】あるいは、後述する実施の形態１８におけ
る電子放出素子のように、球体とカソード電極材料とを
分散媒中に分散させて成る組成物から成る組成物層を支
持体上に形成し、以て、支持体上に複数の球体を配置
し、カソード電極材料から成るカソード電極で球体を被
覆した後、分散媒を除去することもできる。組成物の性
状としては、スラリーやペーストが可能であり、これら
の所望の性状に応じ、分散媒の組成や粘度を適宜選択す
ればよい。組成物層を支持体上に形成する方法として
は、スクリーン印刷法が好適である。カソード電極材料
は、典型的には、分散媒中における沈降速度が球体より
も遅い微粒子であることが好適である。かかる微粒子を
構成する材料として、カーボン、バリウム、ストロンチ
ウム、鉄を挙げることができる。分散媒を除去した後、
必要に応じてカソード電極の焼成を行う。組成物層を支
持体上に形成する方法としては、噴霧法、滴下法、スピ
ンコーティング法、スクリーン印刷法を挙げることがで
きる。尚、球体が配置されると共に、カソード電極材料
から成るカソード電極用導電材料層で球体が被覆される
が、組成物層の形成方法に依っては、かかるカソード電
極用導電材料層のパターニングを行う必要がある。
【０２１６】あるいは、後述する実施の形態１９あるい
は実施の形態２０における電子放出素子にあっては、球
体を分散媒中に分散させて成る組成物から成る組成物層
を支持体上に形成し、以て、支持体上に複数の球体を配
置した後、分散媒を除去することができる。組成物の性
状としては、スラリーやペーストが可能であり、これら
の所望の性状に応じ、分散媒の組成や粘度を適宜選択す
ればよい。典型的には、イソプロピルアルコール等の有
機溶媒を分散媒として用い、蒸発により分散媒を除去す
ることができる。組成物層を支持体上に形成する方法と
しては、噴霧法、滴下法、スピンコーティング法、スク
リーン印刷法を挙げることができる。
【０２１７】ところで、ゲート電極を構成する層とカソ
ード電極用導電材料層は互いに異なる方向（例えば、ス
トライプ状のゲート電極を構成する層の射影像とストラ
イプ状のカソード電極用導電材料層の射影像とが成す角
度が９０度）に延びており、且つ、例えばストライプ状
にパターニングされており、電子放出領域に位置する隆
起部から電子が放出される。従って、隆起部は、機能
上、電子放出領域にのみ存在すればよい。但し、たとえ
電子放出領域以外の領域に隆起部及び凹部が存在してい
たとしても、このような隆起部及び凹部は絶縁層に被覆
されたまま、何ら電子を放出するといった機能を果たさ
ない。従って、球体を全面に配置しても何ら問題は生じ
ない。
【０２１８】これに対して、球体を被覆したカソード電
極用導電材料層、絶縁層及びゲート電極を構成する層の
各部分を除去する場合、個々の球体の配置位置と開口部
の形成位置とが一対一に対応するため、電子放出領域以
外の領域にも開口部が形成される。以下、電子放出領域
以外の領域に形成される開口部を「無効開口部」と呼
び、電子放出に寄与する本来の開口部と区別する。とこ
ろで、電子放出領域以外の領域に無効開口部が形成され
たとしても、この無効開口部は電子放出素子として何ら
機能せず、電子放出領域に形成される電子放出素子の動
作に何ら悪影響を及ぼさない。なぜなら、無効開口部の
底部に隆起部及び凹部が露出していても、無効開口部の
上端部にゲート電極が形成されていないからであり、あ
るいは又、無効開口部の上端部にゲート電極が形成され
ていても底部に隆起部及び凹部が露出していないか、あ
るいは、無効開口部の底部に隆起部及び凹部が露出して
おらず、しかも、上端部にゲート電極が形成されておら
ず、単に支持体の表面が露出しているか、のいずれかで
あるからである。従って、球体を全面に配置しても何ら
問題は生じない。尚、電子放出領域とそれ以外の領域と
の境界線上に形成された孔は、開口部に含まれる。
【０２１９】球体の直径は、所望の開口部の直径、凹部
の直径、電子放出素子を用いて構成される平面型表示装
置の表示画面寸法、画素数、電子放出領域（重複領域）
の寸法、１画素を構成すべき電子放出素子の個数に応じ
て選択することができるが、０．１〜１０μｍの範囲で
選択することが好ましい。例えば、液晶表示装置のスペ
ーサとして市販されている球体は、粒径分布が１〜３％
と良好なので、これを利用することが好適である。球体
の形状は真球であることが理想的ではあるが、必ずしも
真球である必要はない。また、電子放出素子の製造方法
に依っては、上述したように、球体の配置された場所に
開口部か無効開口部のいずれかが形成され得るが、支持
体上には球体を１００〜５０００個／ｍｍ2程度の密度
で配置することが好適である。例えば球体を約１０００
個／ｍｍ2の密度で支持体上に配置すると、例えば電子
放出領域の寸法を仮に０．５ｍｍ×０．２ｍｍとした場
合、この電子放出領域内に約１００個の球体が存在し、
約１００個の隆起部が形成されることになる。１つの電
子放出領域にこの程度の個数の隆起部が形成されていれ
ば、球体の粒径分布や真球度のばらつきに起因する凹部
の直径のばらつきはほぼ平均化され、実用上、１画素
（又は１サブピクセル）当たりの放出電子電流密度や輝
度はほぼ均一となる。
【０２２０】実施の形態１７における電子放出素子ある
いは後述する実施の形態１８〜実施の形態２０の電子放
出素子においては、球体の形状の一部が電子放出部を構
成する凹部の形状に反映される。隆起部の先端部のプロ
ファイルは、不規則な凹凸を有していても、あるいは滑
らかであってもよいが、特に、実施の形態１７における
電子放出素子や実施の形態１８における電子放出素子に
あっては、この先端部はカソード電極用導電材料層の破
断により形成されるため、隆起部の先端部が不規則形状
となり易い。破断により隆起部に先端部が先鋭化する
と、先端部が高効率の電子放出部として機能し得るの
で、好都合である。実施の形態１７〜実施の形態２０に
おける電子放出素子にあっては、凹部を囲む隆起部はい
ずれも概ね円環状となり、この場合の凹部と隆起部と
は、全体としてクレータあるいはカルデラのような形状
を呈する。
【０２２１】支持体上における隆起部の配置は規則的で
あってもランダムであってもよく、球体の配置方法に依
存する。上述の乾式法あるいは湿式法を採用した場合、
支持体上における隆起部の配置はランダムとなる。尚、
凹部の周方向に沿って連続した隆起部により凹部が囲ま
れていてもよいし、場合によっては、凹部の周方向に沿
って不連続な隆起部により凹部が囲まれていてもよい。
【０２２２】実施の形態１７〜実施の形態２０における
電子放出素子にあっては、絶縁層の形成後、絶縁層に開
口部を形成する場合、隆起部の先端部に損傷が生じない
ように、隆起部を得た後、保護層を形成し、開口部の形
成後、保護層を取り除く構成とすることもできる。保護
層を構成する材料として、クロムを例示することができ
る。
【０２２３】以下、図３４〜図３７を参照して、実施の
形態１７における電子放出素子の電子放出素子の製造方
法を説明するが、図３４の（Ａ）、図３５の（Ａ）、図
３６の（Ａ）は模式的な一部端面図であり、図３７の
（Ａ）及び（Ｂ）は模式的な一部断面図であり、図３４
の（Ｂ）、図３５の（Ｂ）及び図３６の（Ｂ）は、図３
４の（Ａ）、図３５の（Ａ）及び図３６の（Ａ）よりも
広い範囲を模式的に示す一部斜視図である。
【０２２４】［工程−１７００］先ず、複数の球体８０
を被覆したカソード電極４１１を支持体１０上に形成す
る。具体的には、先ず、例えばガラスから成る支持体１
０上の全面に、球体８０を配置する。球体８０は、例え
ばポリメチレン系の高分子材料から成り、平均直径約５
μｍ、粒径分布１％未満である。球体８０を、スプレー
ガンを用い、支持体１０上におおよそ１０００個／ｍｍ
2の密度でランダムに配置する。スプレーガンを用いた
散布は、球体を揮発性溶剤と混合して噴霧する方式、あ
るいは粉末状態のままノズルから噴射する方式のいずれ
でもよい。配置された球体８０は、静電気力で支持体１
０上に保持されている。この状態を図３４の（Ａ）及び
（Ｂ）に示す。
【０２２５】［工程−１７１０］次に、球体８０及び支
持体１０上にカソード電極用導電材料層４１１’を形成
する。カソード電極用導電材料層４１１’を形成した状
態を、図３５の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。カソード電極
用導電材料層４１１’は、例えばカーボンペーストをス
トライプ状にスクリーン印刷することによって形成する
ことができる。このとき、球体８０は支持体１０上の全
面に配置されているので、球体８０の中には、図３５の
（Ｂ）に示すように、カソード電極用導電材料層４１
１’で被覆されないものも当然存在する。次に、カソー
ド電極用導電材料層４１１’に含まれる水分や溶剤を除
去し、且つ、カソード電極用導電材料層４１１’を平坦
化するために、例えば１５０゜Ｃにてカソード電極用導
電材料層４１１’を乾燥する。この温度では、球体８０
は何ら状態変化及び／又は化学変化を起こさない。尚、
上述のようなカーボンペーストを用いたスクリーン印刷
に替えて、カソード電極用導電材料層４１１’を全面に
形成し、カソード電極用導電材料層４１１’を通常のリ
ソグラフィ技術とドライエッチング技術を用いてパター
ニングし、ストライプ状のカソード電極用導電材料層４
１１’を形成することもできる。リソグラフィ技術を適
用する場合、通常、レジスト層をスピンコーティング法
により形成するが、スピンコーティング時の支持体１０
の回転数が５００ｒｐｍ程度、回転時間が数秒間程度で
あれば、球体８０は脱落したり変位することなく、支持
体１０上に保持され得る。
【０２２６】［工程−１７２０］次に、球体８０を除去
することによって、球体８０を被覆したカソード電極用
導電材料層４１１’の部分を除去し、以て、電子を放出
する複数の隆起部４１１Ａと、各隆起部４１１Ａに囲ま
れ、且つ、球体８０の形状の一部を反映した凹部４１１
Ｂとを有するカソード電極４１１を形成する。この状態
を、図３６の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。具体的には、カ
ソード電極用導電材料層４１１’の焼成を兼ね、約５３
０゜Ｃにて加熱を行うことにより球体８０を燃焼させ
る。球体８０の燃焼に伴って球体８０が閉じ込められて
いた閉鎖空間の圧力が上昇し、球体８０を被覆するカソ
ード電極用導電材料層４１１’の部分が或る耐圧限界を
超えた時点で破裂して除去される。その結果、支持体１
０上に形成されたカソード電極４１１の一部分に、隆起
部４１１Ａ及び凹部４１１Ｂが形成される。尚、球体を
除去した後に、球体の一部分が残渣として残る場合に
は、使用する球体を構成する材料にも依るが、適切な洗
浄液を用いて残渣を除去すればよい。
【０２２７】［工程−１７３０］その後、カソード電極
４１１及び支持体１０上に絶縁層１２を形成する。具体
的には、例えば、ガラスペーストを全面に約５μｍの厚
さにスクリーン印刷する。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１５０゜Ｃにて絶縁層１２を乾燥する。上
述のようなガラスペーストを用いたスクリーン印刷に替
えて、例えばプラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ2膜を形成
してもよい。
【０２２８】［工程−１７４０］次に、絶縁層１２上
に、ストライプ状のゲート電極３１３を形成する（図３
７の（Ａ）参照）。ストライプ状のゲート電極を構成す
る層の射影像の延びる方向は、ストライプ状のカソード
電極用導電材料層の射影像の延びる方向と９０度の角度
を成している。
【０２２９】［工程−１７５０］その後、ゲート電極３
１３の射影像とカソード電極４１１の射影像とが重複す
る電子放出領域において、ゲート電極３１３及び絶縁層
１２に開口部１４を形成し、以て、開口部１４の底部に
複数の複数の隆起部４１１Ａ及び凹部４１１Ｂを露出さ
せる。開口部１４の形成は、通常のリソグラフィ技術に
よるレジストマスクの形成と、レジストマスクを用いた
エッチングにより行うことができる。但し、カソード電
極４１１に対して十分に高いエッチング選択比が確保で
きる条件でエッチングを行うことが好ましい。あるいは
又、隆起部４１１Ａを形成した後、例えば、クロムから
成る保護層を形成しておき、開口部１４を形成した後、
保護層を取り除くことが好ましい。その後、レジストマ
スクを除去する。こうして、図３７の（Ｂ）に示した電
子放出素子を得ることができる。
【０２３０】尚、実施の形態１７における電子放出素子
の製造方法の変形例として、［工程−１７１０］の後、
［工程−１７３０］〜［工程−１７５０］を実行し、次
いで、［工程−１７２０］を実行してもよい。この場
合、球体の燃焼と絶縁層１２を構成する材料の焼成を同
時に行えばよい。
【０２３１】あるいは又、［工程−１７１０］の後、
［工程−１７３０］を実行し、更に、［工程−１７４
０］と同様の工程において、開口部を有していないスト
ライプ状のゲート電極を構成する層を絶縁層上に形成し
た後、［工程−１７２０］を実行する。これによって、
球体８０を被覆したカソード電極用導電材料層４１
１’、絶縁層１２及びゲート電極を構成する層の各部分
が除去され、以て、ゲート電極３１３及び絶縁層１２を
貫通した開口部が形成されると共に、電子を放出する隆
起部４１１Ａと、隆起部４１１Ａに囲まれ、且つ、球体
８０の形状の一部を反映した凹部４１１Ｂとから成る電
子放出部を、開口部の底部に位置するカソード電極用４
１１に形成することができる。即ち、球体８０の燃焼に
伴って球体８０が閉じ込められている閉鎖空間の圧力が
上昇し、球体を被覆する部分のカソード電極用導電材料
層４１１’と絶縁層１２とゲート電極を構成する層とが
或る耐圧限界を超えた時点で破裂し、隆起部４１１Ａ及
び凹部４１１Ｂと同時に開口部が形成され、しかも、球
体８０が除去される。開口部は、ゲート電極３１３及び
絶縁層１２を貫通し、且つ、球体８０の形状の一部を反
映している。また、開口部の底部には、電子を放出する
隆起部４１１Ａ、及び、隆起部４１１Ａに囲まれ、且
つ、球体８０の形状の一部を反映した凹部４１１Ｂが残
る。
【０２３２】（実施の形態１８）実施の形態１８は、実
施の形態１７の変形である。実施の形態１８のクレータ
型電子放出素子の製造方法を図３８を参照して説明する
が、支持体１０上に複数の球体８０を配置する工程が、
球体８０とカソード電極材料とを分散媒中に分散させて
成る組成物から成る組成物層８１を支持体１０上に形成
し、以て、支持体１０上に複数の球体８０を配置し、カ
ソード電極材料から成るカソード電極４１１で球体を被
覆した後、分散媒を除去する工程から成る、即ち、湿式
法から成る点が、実施の形態１７における電子放出素子
の製造方法と相違する。
【０２３３】［工程−１８００］先ず、支持体１０上に
複数の球体８０を配置する。具体的には、球体８０とカ
ソード電極材料８１Ｂとを分散媒８１Ａ中に分散させて
成る組成物から成る組成物層８１を支持体１０上に形成
する。即ち、例えば、イソプロピルアルコールを分散媒
８１Ａとして使用し、平均直径約５μｍのポリメチレン
系の高分子材料から成る球体８０と、平均直径約０．０
５μｍのカーボン粒子をカソード電極材料８１Ｂとして
分散媒８１Ａ中に分散させて成る組成物を支持体１０上
にストライプ状にスクリーン印刷し、組成物層８１を形
成する。図３８の（Ａ）には、組成物層８１の形成直後
の状態を示す。
【０２３４】［工程−１８１０］支持体１０に保持され
た組成物層８１中では、間もなく球体８０が沈降して支
持体１０上に配置されると共に、球体８０から支持体１
０上に亙ってカソード電極材料８１Ｂが沈降し、カソー
ド電極材料８１Ｂから成るカソード電極用構成層４１
１’が形成される。これによって、支持体１０上に複数
の球体８０を配置し、カソード電極材料から成るカソー
ド電極用導電材料層４１１’で球体８０を被覆すること
ができる。この状態を、図３８の（Ｂ）に示す。
【０２３５】［工程−１８２０］その後、分散媒８１Ａ
を例えば蒸発させることによって除去する。この状態
を、図３８の（Ｃ）に示す。
【０２３６】［工程−１８３０］次いで、実施の形態１
７における電子放出素子の［工程−１７２０］〜［工程
−１７５０］と同様の工程、あるいは、実施の形態１７
における電子放出素子の製造方法の変形例を実行するこ
とによって、図３７の（Ｂ）に示したと同様の電子放出
素子を完成することができる。
【０２３７】（実施の形態１９）実施の形態１９も、実
施の形態１７の変形である。実施の形態１９のクレータ
型電子放出素子の製造方法の変形において、支持体上に
ストライプ状のカソード電極を形成する工程は、より具
体的には、支持体上に複数の球体を配置する工程と、電
子を放出する複数の隆起部と、各隆起部に囲まれ、且
つ、球体の形状の一部を反映した凹部とを有し、各隆起
部が球体の周囲に形成されたカソード電極を、支持体上
に設ける工程と、球体を除去する工程、から成る。支持
体上への複数の球体の配置は、球体の散布によって行
う。また、球体は疎水性の表面処理層を有する。以下、
かかる電子放出素子の製造方法を、図３９を参照して説
明する。
【０２３８】［工程−１９００］先ず、支持体１０上に
複数の球体１８０を配置する。具体的には、ガラスから
成る支持体１０上の全面に、複数の球体１８０を配置す
る。この球体１８０は、例えばジビニルベンゼン系の高
分子材料から成る芯材１８０Ａをポリテトラフルオロエ
チレン系樹脂から成る表面処理層１８０Ｂで被覆して成
り、平均直径約５μｍ、粒径分布１％未満である。球体
１８０を、スプレーガンを用い、支持体１０上におおよ
そ１０００個／ｍｍ2の密度でランダムに配置する。配
置された球体１８０は、静電気力で支持体１０上に吸着
されている。ここまでの工程が終了した状態を、図３９
の（Ａ）に示す。
【０２３９】［工程−１９１０］次に、電子を放出する
複数の隆起部４１１Ａと、各隆起部４１１Ａに囲まれ、
且つ、球体１８０の形状の一部を反映した凹部４１１Ｂ
とを有し、各隆起部４１１Ａが球体１８０の周囲に形成
されたカソード電極４１１（カソード電極用導電材料層
から成る）を、支持体１０上に設ける。具体的には、実
施の形態１７における電子放出素子で述べたと同様に、
例えばペーストをストライプ状にスクリーン印刷する
が、実施の形態１９における電子放出素子では、球体１
８０の表面が表面処理層１８０Ｂにより疎水性を帯びて
いるために、球体１８０の上にスクリーン印刷されたペ
ーストは直ちに弾かれて落下し、球体１８０の周囲に堆
積して隆起部４１１Ａが形成される。隆起部４１１Ａの
先端部４１１Ｃは、実施の形態１７における電子放出素
子の場合ほど先鋭とはならない。球体１８０と支持体１
０との間に入り込んだカソード電極用導電材料層の部分
が、凹部４１１Ｂとなる。図３９の（Ｂ）では、カソー
ド電極４１１と球体１８０との間に隙間が存在するよう
に図示されているが、カソード電極４１１と球体１８０
とは接触している場合もある。その後、カソード電極４
１１を例えば１５０゜Ｃにて乾燥させる。ここまでの工
程が終了した状態を、図３９の（Ｂ）に示す。
【０２４０】［工程−１９２０］次に、球体１８０に外
力を与えることによって、支持体１０上から球体１８０
を除去する。具体的な除去方法としては、洗浄や圧搾気
体の吹付けを挙げることができる。ここまでの工程が終
了した状態を、図３９の（Ｃ）に示す。尚、球体の除去
は、球体の状態変化及び／又は化学変化に基づいて、よ
り具体的には、例えば、燃焼によって球体を除去するこ
とも可能である。以下に説明する実施の形態２０におけ
る電子放出素子においても同様である。
【０２４１】［工程−１９３０］その後、実施の形態１
７における電子放出素子の［工程−１７３０］〜［工程
−１７５０］を実行することによって、図３７の（Ｂ）
に示したと略同様の電子放出素子を得ることができる。
【０２４２】尚、実施の形態１９における電子放出素子
の製造方法の変形例として、［工程−１９１０］の後、
実施の形態１７における電子放出素子の［工程−１７３
０］〜［工程−１７５０］を実行し、次いで、［工程−
１９２０］を実行してもよい。
【０２４３】（実施の形態２０）実施の形態２０のクレ
ータ型電子放出素子の製造方法において、支持体上にス
トライプ状のカソード電極を形成する工程は、より具体
的には、支持体上に複数の球体を配置する工程と、電子
を放出する複数の隆起部と、各隆起部に囲まれ、且つ、
球体の形状の一部を反映した凹部とを有し、各隆起部が
球体の周囲に形成されたカソード電極を支持体上に設け
る工程、から成る。尚、全面に絶縁層を設ける際、球体
の上方に開口部が形成された絶縁層を、カソード電極及
び支持体上に設ける。球体の除去は、開口部の形成後に
行う。実施の形態２０における電子放出素子の電子放出
素子の製造方法においては、支持体上への複数の球体の
配置は、球体の散布によって行う。また、球体は疎水性
の表面処理層を有する。以下、実施の形態２０の電子放
出素子の製造方法を、図４０及び図４１を参照して説明
する。
【０２４４】［工程−２０００］先ず、支持体１０上に
複数の球体１８０を配置する。具体的には、実施の形態
１９における電子放出素子の［工程−１９００］と同様
の工程を実行する。
【０２４５】［工程−２０１０］その後、電子を放出す
る複数の隆起部４１１Ａと、各隆起部４１１Ａに囲ま
れ、且つ、球体１８０の形状の一部を反映した凹部４１
１Ｂとを有し、各隆起部４１１Ａが球体１８０の周囲に
形成されたカソード電極４１１を、支持体１０上に設け
る。具体的には、実施の形態１９における電子放出素子
の［工程−１９１０］と同様の工程を実行する。
【０２４６】［工程−２０２０］次に、球体の上方に開
口部１４Ａが形成された絶縁層１２を、カソード電極４
１１及び支持体１０上に設ける。具体的には、例えば、
ガラスペーストを全面に約５μｍの厚さにスクリーン印
刷する。ガラスペーストを用いたスクリーン印刷は、実
施の形態１７における電子放出素子と同様に行うことが
できるが、球体１８０の表面が表面処理層１８０Ｂによ
り疎水性を帯びているために、球体１８０の上にスクリ
ーン印刷されたガラスペーストは直ちに弾かれて落下
し、自らの表面張力により絶縁層１２の球体１８０の上
の部分は収縮する。その結果、球体１８０の頂部は絶縁
層１２に覆われることなく、開口部１４Ａ内に露出す
る。この状態を図４０の（Ａ）に示す。図示した例で
は、開口部１４Ａの上端部の直径は球体１８０の直径よ
りも大きいが、表面処理層１８０Ｂの界面張力が、ガラ
スペーストの界面張力よりも小さい場合には、開口部１
４Ａの直径が小さくなる傾向にある。逆に、表面処理層
１８０Ｂの界面張力が、ガラスペーストの界面張力より
も著しく大きい場合には、開口部１４Ａの直径は大きく
なり易い。その後、絶縁層１２を例えば１５０゜Ｃにて
乾燥させる。
【０２４７】［工程−２０３０］次に、開口部１４Ａと
連通する開口部１４Ｂを有するゲート電極３１３を絶縁
層１２上に形成する。具体的には、例えば、ペーストを
ストライプ状にスクリーン印刷する。ペーストを用いた
スクリーン印刷は、実施の形態１７における電子放出素
子と同様に行えばよいが、球体１８０の表面が表面処理
層１８０Ｂにより疎水性を帯びているために、球体１８
０の上にスクリーン印刷されたペーストは直ちに弾かれ
て、自らの表面張力により収縮し、絶縁層１２の表面の
みに付着した状態となる。このとき、ゲート電極３１３
は、図示するように、絶縁層１２の開口端部から開口部
１４Ａ内へ若干回り込むように形成されることもある。
その後、ゲート電極３１３を例えば１５０゜Ｃにて乾燥
させる。ここまでの工程が終了した状態を、図４０の
（Ｂ）に示す。尚、表面処理層１８０Ｂの界面張力が、
ペーストの界面張力よりも小さい場合には、開口部１４
Ａの直径が小さくなる傾向にある。逆に、表面処理層１
８０Ｂの界面張力が、ペーストの界面張力よりも著しく
大きい場合には、開口部１４Ａの直径は大きくなり易
い。
【０２４８】［工程−２０４０］次に、開口部１４Ｂ，
１４Ａの底部に露出した球体１８０を除去する。具体的
には、カソード電極４１１と絶縁層１２との焼成を兼
ね、ガラスペーストの典型的な焼成温度である約５３０
゜Ｃにて加熱を行うことにより、球体１８０を燃焼させ
る。このとき、実施の形態１７における電子放出素子と
異なり、絶縁層１２及びゲート電極３１３には開口部１
４Ａ，１４Ｂが最初から形成されているので、カソード
電極４１１や絶縁層１２、ゲート電極３１３の一部が飛
散することはなく、球体１８０は速やかに除去される。
尚、開口部１４Ａ，１４Ｂの上端部の直径が球体１８０
の直径よりも大きい場合、球体１８０を燃焼させなくと
も、例えば、洗浄や圧搾気体の吹付け等の外力によって
球体１８０を除去することが可能である。ここまでの工
程が終了した状態を、図４１の（Ａ）に示す。
【０２４９】［工程−２０５０］その後、開口部１４Ａ
の側壁面に相当する絶縁層１２の一部を等方的にエッチ
ングすると、図４１の（Ｂ）に示す電子放出素子を完成
することができる。ここでは、ゲート電極３１３の端部
が下方を向いているが、このことは、開口部１４内の電
界強度を高める上で好ましい。
【０２５０】（実施の形態２１）エッジ型電子放出素子
の模式的な一部断面図を図４２の（Ａ）に示す。このエ
ッジ型電子放出素子は、支持体１０上に形成されたスト
ライプ状のカソード電極（電子放出層）１１１と、支持
体１０及びカソード電極１１１上に形成された絶縁層１
２と、絶縁層１２上に形成されたストライプ状のゲート
電極３１３から構成されており、開口部１４がゲート電
極３１３及び絶縁層１２に設けられている。開口部１４
の底部にはカソード電極１１１のエッジ部１１１Ａが露
出している。カソード電極１１１及びゲート電極３１３
に電圧を印加することによって、カソード電極１１１の
エッジ部１１１Ａから電子が放出される。
【０２５１】尚、図４２の（Ｂ）に示すように、開口部
１４内のカソード電極１１１の下の支持体１０に凹部１
０Ａが形成されていてもよい。あるいは又、模式的な一
部断面図を図４２の（Ｃ）に示すように、支持体１０上
に形成された第１ゲート電極１３Ａと、支持体１０及び
第１ゲート電極１３Ａ上に形成された下部絶縁層１２Ａ
と、下部絶縁層１２Ａ上に形成されたカソード電極１１
１と、下部絶縁層１２Ａ及びカソード電極１１１に形成
された上部絶縁層１２Ｂと、上部絶縁層１２Ｂ上に形成
された第２ゲート電極３１３Ｂから構成することもでき
る。そして、開口部１４が、第２ゲート電極３１３Ｂ、
上部絶縁層１２Ｂ、カソード電極１１１及び下部絶縁層
１２Ａに設けられており、開口部１４の側壁にはカソー
ド電極１１１のエッジ部１１１Ａが露出している。カソ
ード電極１１１並びに第１ゲート電極１３Ａ、第２ゲー
ト電極３１３Ｂに電圧を印加することによって、電子放
出部に相当するカソード電極１１１のエッジ部１１１Ａ
から電子が放出される。
【０２５２】例えば、図４２の（Ｃ）に示したエッジ型
電子放出素子の製造方法を、支持体等の模式的な一部端
面図である図４３を参照して、以下、説明する。
【０２５３】［工程−２１００］先ず、例えばガラスか
ら成る支持体１０の上に、スパッタリングにより厚さ約
０．２μｍのタングステン膜を成膜し、フォトリソグラ
フィ技術及びドライエッチング技術によりこのタングス
テン膜をパターニングし、第１ゲート電極１３Ａを形成
する。次に、全面に、ＳｉＯ2から成る厚さ０．３μｍ
の下部絶縁層１２Ａを形成した後、下部絶縁層１２Ａの
上にタングステンから成るストライプ状のカソード電極
用導電材料層から構成されたカソード電極１１１を形成
する（図４３の（Ａ）参照）。
【０２５４】［工程−２１１０］その後、全面に、例え
ばＳｉＯ2から成る厚さ０．７μｍの上部絶縁層１２Ｂ
を形成し、次いで、上部絶縁層１２Ｂ上にストライプ状
の第２ゲート電極３１３Ｂを形成する（図４３の（Ｂ）
参照）。第２ゲート電極３１３Ｂはガス捕捉材料から構
成されている。
【０２５５】［工程−２１２０］次に、全面にレジスト
層９０を形成した後、レジスト層９０に第２ゲート電極
３１３Ｂの表面を一部露出させるようにレジスト開口部
９０Ａを形成する。レジスト開口部９０Ａの平面形状は
矩形である。矩形の長辺はおおよそ１００μｍ、短辺は
数μｍ〜１０μｍである。続いて、レジスト開口部９０
Ａの底面に露出した第２ゲート電極３１３Ｂを例えばＲ
ＩＥ法により異方的にエッチングし、開口部を形成す
る。次に、開口部の底面に露出した上部絶縁層１２Ｂを
等方的にエッチングし、開口部を形成する（図４３の
（Ｃ）参照）。上部絶縁層１２ＢをＳｉＯ2を用いて形
成しているので、緩衝化フッ酸水溶液を用いたウェット
エッチングを行う。上部絶縁層１２Ｂに形成された開口
部の壁面は、第２ゲート電極３１３Ｂに形成された開口
部の開口端面よりも後退するが、このときの後退量はエ
ッチング時間の長短により制御することができる。ここ
では、上部絶縁層１２Ｂに形成された開口部の下端が、
第２ゲート電極３１３Ｂに形成された開口部の開口端面
よりも後退するまで、ウェットエッチングを行う。
【０２５６】次に、開口部の底面に露出したカソード電
極１１１を、イオンを主エッチング種とする条件により
ドライエッチングする。イオンを主エッチング種とする
ドライエッチングでは、被エッチング物へのバイアス電
圧の印加やプラズマと磁界との相互作用を利用して荷電
粒子であるイオンを加速することができるため、一般に
は異方性エッチングが進行し、被エッチング物の加工面
は垂直壁となる。しかし、この工程では、プラズマ中の
主エッチング種の中にも垂直以外の角度を有する入射成
分が若干存在すること、及び開口部の端部における散乱
によってもこの斜め入射成分が生ずることにより、カソ
ード電極１１１の露出面の中で、本来であれば開口部に
よって遮蔽されてイオンが到達しないはずの領域にも、
ある程度の確率で主エッチング種が入射する。このと
き、支持体１０の法線に対する入射角の小さい主エッチ
ング種ほど入射確率は高く、入射角の大きい主エッチン
グ種ほど入射確率は低い。
【０２５７】従って、カソード電極１１１に形成された
開口部の上端部の位置は、上部絶縁層１２Ｂに形成され
た開口部の下端部とほぼ揃っているものの、カソード電
極１１１に形成された開口部の下端部の位置はその上端
部よりも突出した状態となる。つまり、カソード電極１
１１のエッジ部１１１Ａの厚さが、突出方向の先端部に
向けて薄くなり、エッジ部１１１Ａが先鋭化される。例
えば、エッチング・ガスとしてＳＦ6を用いることによ
り、カソード電極１１１の良好な加工を行うことができ
る。
【０２５８】次に、カソード電極１１１に形成された開
口部の底面に露出した下部絶縁層１２Ａを等方的にエッ
チングし、下部絶縁層１２Ａに開口部を形成し、開口部
１４を完成させる。ここでは、緩衝化フッ酸水溶液を用
いたウェットエッチングを行う。下部絶縁層１２Ａに形
成された開口部の壁面は、カソード電極１１１に形成さ
れた開口部の下端部よりも後退する。このときの後退量
はエッチング時間の長短により制御可能である。開口部
１４の完成後にレジスト層９０を除去すると、図４２の
（Ｃ）に示した構成を得ることができる。
【０２５９】（実施の形態２２）実施の形態２２は、実
施の形態１とは異なるスピント型電子放出素子の製造方
法に関する。以下、かかるスピント型電子放出素子の製
造方法を、支持体等の模式的な一部端面図である図４４
〜図４６を参照して説明するが、このスピント型電子放
出素子は、基本的には、以下の工程に基づき作製され
る。即ち、 （ａ’）支持体５１０上にカソード電極５１１を形成す
る工程 （ｂ’）カソード電極５１１上を含む支持体５１０上に
絶縁層５１２を形成する工程 （ｃ’）絶縁層５１２上にゲート電極３１３を形成する
工程 （ｄ’）底部にカソード電極５１１が露出した開口部５
１４を、少なくとも絶縁層５１２に形成する工程 （ｅ’）開口部５１４内を含む全面に電子放出部形成用
の導電材料層５２１を形成する工程 （ｆ’）開口部５１４の中央部に位置する導電材料層５
２１の領域を遮蔽するように、マスク材料層５２２を導
電材料層５２１上に形成する工程 （ｇ’）導電材料層５２１の支持体５１０に対して垂直
な方向におけるエッチング速度がマスク材料層５２２の
支持体５１０に対して垂直な方向におけるエッチング速
度よりも速くなる異方性エッチング条件下で導電材料層
５２１とマスク材料層５２２とをエッチングすることに
より、導電材料層５２１から成り、先端部が錐状形状を
有する電子放出部１５Ｄを開口部５１４内に露出したカ
ソード電極５１１上に形成する工程
【０２６０】［工程−２２００］先ず、例えばガラス基
板上に厚さ約０．６μｍのＳｉＯ2層を形成して成る支
持体５１０上に、クロム（Ｃｒ）から成るカソード電極
５１１を設ける。具体的には、支持体５１０上に、例え
ばスパッタ法やＣＶＤ法にてクロムから成るカソード電
極用導電材料層を堆積させ、かかるカソード電極用導電
材料層をパターニングすることによって、複数のカソー
ド電極５１１を含む、列方向に平行に延びるストライプ
状のカソード電極用導電材料層を形成することができ
る。カソード電極用導電材料層の幅を例えば５０μｍ、
カソード電極用導電材料層間スペースを例えば３０μｍ
とする。その後、全面に、具体的には、カソード電極５
１１及び支持体５１０上に、原料ガスとしてＴＥＯＳ
（テトラエトキシシラン）を使用するプラズマＣＶＤ法
にてＳｉＯ2から成る絶縁層５１２を形成する。絶縁層
５１２の厚さを約１μｍとする。次に、絶縁層５１２上
の全面に、カソード電極用導電材料層と直交する方向に
平行に延びるストライプ状のゲート電極を構成する層か
ら成るゲート電極３１３を形成する。
【０２６１】次に、カソード電極用導電材料層とゲート
電極を構成する層との重複する電子放出領域、即ち、１
画素領域において、ゲート電極を構成する層と絶縁層５
１２とを貫通する開口部５１４を形成する。開口部５１
４の平面形状は、例えば、直径０．３μｍの円形であ
る。開口部５１４は、通常、１画素領域（１電子放出領
域）に数百乃至千個程度形成される。開口部５１４を形
成するには、通常のフォトリソグラフィ技術により形成
されたレジスト層をマスクとして、先ず、ゲート電極を
構成する層に開口部５１４を形成し、続いて、絶縁層５
１２に開口部５１４を形成する。ＲＩＥ終了後、レジス
ト層をアッシングにより除去する（図４４の（Ａ）参
照）。
【０２６２】［工程−２２１０］次に、全面に密着層５
２０をスパッタ法にて形成する（図４４の（Ｂ）参
照）。この密着層５２０は、ゲート電極を構成する層の
非形成部や開口部５１４の側壁面に露出している絶縁層
５１２と、次の工程で全面的に成膜される導電材料層５
２１との間の密着性を高めるために設けられる層であ
る。導電材料層５２１をタングステンで形成することを
前提とし、タングステンから成る密着層５２０を、ＤＣ
スパッタ法により０．０７μｍの厚さに形成する。
【０２６３】［工程−２２２０］次に、開口部５１４内
を含む全面に、厚さ約０．６μｍのタングステンから成
る電子放出部形成用の導電材料層５２１を水素還元減圧
ＣＶＤ法により形成する（図４５の（Ａ）参照）。成膜
された導電材料層５２１の表面には、開口部５１４の上
端面と底面との間の段差を反映した凹部５２１Ａが形成
される。
【０２６４】［工程−２２３０］次に、開口部５１４の
中央部に位置する導電材料層５２１の領域（具体的には
凹部５２１Ａ）を遮蔽するようにマスク材料層５２２を
形成する。具体的には、先ず、ピンコート法により厚さ
０．３５μｍのレジスト層をマスク材料層５２２として
導電材料層５２１の上に形成する（図４５の（Ｂ）参
照）。マスク材料層５２２は、導電材料層５２１の凹部
５２１Ａを吸収し、ほぼ平坦な表面となる。次に、マス
ク材料層５２２を酸素系ガスを用いたＲＩＥ法によりエ
ッチングする。このエッチングを、導電材料層５２１の
平坦面が露出した時点で終了する。これにより、導電材
料層５２１の凹部５２１Ａを平坦に埋め込むようにマス
ク材料層５２２が残る（図４６の（Ａ）参照）。
【０２６５】［工程−２２４０］次に、導電材料層５２
１とマスク材料層５２２と密着層５２０とをエッチング
し、円錐形状の電子放出部１５Ｄを形成する（図４６の
（Ｂ）参照）。これらの層のエッチングは、導電材料層
５２１のエッチング速度がマスク材料層５２２のエッチ
ング速度よりも速くなる異方性エッチング条件下で行
う。エッチング条件を以下の表４に例示する。
【０２６６】［表４］ ［導電材料層５２１等のエッチング条件］ ＳＦ6流量 ：１５０ＳＣＣＭ Ｏ2流量 ：３０ＳＣＣＭ Ａｒ流量 ：９０ＳＣＣＭ 圧力 ：３５Ｐａ ＲＦパワー：０．７ｋＷ（１３．５６ＭＨｚ）
【０２６７】［工程−２２５０］その後、等方的なエッ
チング条件にて開口部５１４の内部において絶縁層５１
２に設けられた開口部５１４の側壁面を後退させると、
図４７に示す電子放出素子が完成される。等方的なエッ
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に
より行うことができる。エッチング液として、例えば４
９％フッ酸水溶液と純水の１：１００（容積比）混合液
を用いることができる。
【０２６８】ここで、［工程−２２４０］において、電
子放出部１５Ｄが形成される機構について、図４８を参
照して説明する。図４８の（Ａ）は、エッチングの進行
に伴って、被エッチング物の表面プロファイルが一定時
間毎にどのように変化するかを示す模式図であり、図４
８の（Ｂ）は、エッチング時間と開口部５１４の中心に
おける被エッチング物の厚さとの関係を示すグラフであ
る。開口部５１４の中心におけるマスク材料層の厚さを
ｈp、開口部５１４の中心における電子放出部１５Ｄの
高さをｈeとする。
【０２６９】表４に示したエッチング条件では、レジス
ト材料から成るマスク材料層５２２のエッチング速度よ
りも、導電材料層５２１のエッチング速度の方が当然速
い。マスク材料層５２２が存在しない領域では、導電材
料層５２１が直ぐにエッチングされ始め、被エッチング
物の表面が速やかに下降してゆく。これに対して、マス
ク材料層５２２が存在する領域では、最初にマスク材料
層５２２が除去されないとその下の導電材料層５２１の
エッチングが始まらないので、マスク材料層５２２がエ
ッチングされている間は被エッチング物の厚さの減少速
度は遅く（ｈp減少区間）、マスク材料層５２２が消失
した時点で初めて、被エッチング物の厚さの減少速度が
マスク材料層５２２の存在しない領域と同様に速くなる
（ｈe減少区間）。ｈp減少区間の開始時期は、マスク材
料層５２２が厚さが最大となる開口部５１４の中心で最
も遅く、マスク材料層５２２の薄い開口部５１４の周辺
に向かって早くなる。このようにして、円錐形状の電子
放出部１５Ｄが形成される。
【０２７０】レジスト材料から成るマスク材料層５２２
のエッチング速度に対する導電材料層５２１のエッチン
グ速度の比を、「対レジスト選択比」と称することにす
る。この対レジスト選択比が、電子放出部１５Ｄの高さ
と形状を決定する重要な因子であることを、図４９を参
照して説明する。図４９の（Ａ）は、対レジスト選択比
が相対的に小さい場合、図４９の（Ｃ）は、対レジスト
選択比が相対的に大きい場合、図４９の（Ｂ）はこれら
の中間である場合の、電子放出部１５Ｄの形状を示して
いる。対レジスト選択比が大きいほど、マスク材料層５
２２の膜減りに比べて導電材料層５２１の膜減りが激し
くなるので、電子放出部１５Ｄはより高く、且つ鋭くな
ることが判る。対レジスト選択比は、ＳＦ6流量に対す
るＯ2流量の割合を高めると低下する。また、基板バイ
アスを併用してイオンの入射エネルギーを変化させるこ
とが可能なエッチング装置を用いる場合には、ＲＦバイ
アスパワーを高めたり、バイアス印加用の交流電源の周
波数を下げることで、対レジスト選択比を下げることが
できる。対レジスト選択比の値は１．５以上、好ましく
は２以上、より好ましくは３以上に選択される。
【０２７１】尚、上記のエッチングにおいては当然、ゲ
ート電極３１３やカソード電極５１１に対して高い選択
比を確保する必要があるが、表４に示した条件で全く問
題はない。なぜなら、ゲート電極３１３やカソード電極
５１１を構成する材料は、材料さえ適切に選択すれば、
フッ素系のエッチング種では殆どエッチングされず、上
記の条件であれば、概ね１０以上のエッチング選択比が
得られるからである。
【０２７２】（実施の形態２３）実施の形態２３は、実
施の形態２２の変形である。実施の形態２３の製造方法
においては、マスク材料層により遮蔽される導電材料層
の領域を、実施の形態２２における製造方法におけるよ
りも狭くすることが可能である。即ち、実施の形態２３
におけるスピント型電子放出素子の製造方法において
は、開口部の上端面と底面との間の段差を反映して、柱
状部とこの柱状部の上端に連通する拡大部とから成る略
漏斗状の凹部を導電材料層の表面に生成させ、工程
（ｆ’）において、導電材料層の全面にマスク材料層を
形成した後、マスク材料層と導電材料層とを支持体の表
面に対して平行な面内で除去することにより、柱状部に
マスク材料層を残す。
【０２７３】以下、実施の形態２３におけるスピント型
電子放出素子の製造方法を、支持体等の模式的な一部端
面図である図５０〜図５２を参照して説明する。
【０２７４】［工程−２３００］先ず、支持体５１０上
にカソード電極５１１を形成する。カソード電極５１１
を含むカソード電極用導電材料層は、例えばＤＣスパッ
タ法により、ＴｉＮ層（厚さ０．１μｍ）、Ｔｉ層（厚
さ５ｎｍ）、Ａｌ−Ｃｕ層（厚さ０．４μｍ）、Ｔｉ層
（厚さ５ｎｍ）、ＴｉＮ層（厚さ０．０２μｍ）及びＴ
ｉ層（０．０２μｍ）をこの順に積層して積層膜を形成
し、続いてこの積層膜をストライプ状にパターニングし
て形成する。尚、図ではカソード電極５１１を単層で表
した。次に、全面に、具体的には、支持体５１０とカソ
ード電極５１１の上に、厚さ０．７μｍの絶縁層５１２
を、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を原料ガスとす
るプラズマＣＶＤ法に基づき形成する。次いで、絶縁層
５１２の上にゲート電極３１３を含むストライプ状のゲ
ート電極を構成する層を形成する。
【０２７５】更に、全面に例えば ＳｉＯ2から成る厚さ
０．２μｍのエッチング停止層５２３を形成する。エッ
チング停止層５２３は、電子放出素子の機能上不可欠な
部材ではなく、後工程で行われる導電材料層５２１のエ
ッチング時に、ゲート電極３１３を保護する役割を果た
す。尚、導電材料層５２１のエッチング条件に対してゲ
ート電極３１３が十分に高いエッチング耐性を持ち得る
場合には、エッチング停止層５２３を省略しても構わな
い。その後、ＲＩＥ法により、エッチング停止層５２
３、ゲート電極３１３、絶縁層５１２を貫通し、底部に
カソード電極５１１が露出した開口部５１４を形成す
る。このようにして、図５０の（Ａ）に示す状態が得ら
れる。
【０２７６】［工程−２３１０］次に、開口部５１４内
を含む全面に、例えば厚さ０．０３μｍのタングステン
から成る密着層５２０を形成する（図５０の（Ｂ）参
照）。次いで、開口部５１４内を含む全面に電子放出部
形成用の導電材料層５２１を形成する。但し、実施の形
態２３における導電材料層５２１は、実施の形態２２の
製造方法で述べた凹部５２１Ａよりも深い凹部５２１Ａ
が表面に生成されるように、導電材料層５２１の厚さを
選択する。即ち、導電材料層５２１の厚さを適切に設定
することによって、開口部５１４の上端面と底面との間
の段差を反映して、柱状部５２１Ｂとこの柱状部５２１
Ｂの上端に連通する拡大部５２１Ｃとから成る略漏斗状
の凹部５２１Ａを導電材料層５２１の表面に生成させる
ことができる。
【０２７７】［工程−２３２０］次に、導電材料層５２
１の全面に、例えば無電解メッキ法により、厚さ約０．
５μｍの銅（Ｃｕ）から成るマスク材料層５２２を形成
する（図５１の（Ａ）参照）。無電解メッキ条件を以下
の表５に例示する。
【０２７８】 ［表５］ メッキ液 ：硫酸銅（ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ） ７ｇ／リットル ホルマリン（３７％ＨＣＨＯ） ２０ｍｌ／リットル 水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ） １０ｇ／リットル 酒石酸ナトリウムカリウム ２０ｇ／リットル メッキ浴温度：５０゜Ｃ
【０２７９】［工程−２３３０］その後、マスク材料層
５２２と導電材料層５２１とを支持体５１０の表面に対
して平行な面内で除去することにより、柱状部５２１Ｂ
にマスク材料層５２２を残す（図５１の（Ｂ）参照）。
この除去は、例えば化学的機械的研磨法（ＣＭＰ法）に
より行うことができる。
【０２８０】［工程−２３４０］次に、導電材料層５２
１と密着層５２０のエッチング速度がマスク材料層５２
２のエッチング速度よりも速くなる異方性エッチング条
件下で、導電材料層５２１とマスク材料層５２２と密着
層５２０とをエッチングする。その結果、開口部５１４
内に錐状形状を有する電子放出部１５Ｄが形成される
（図５２の（Ａ）参照）。尚、電子放出部１５Ｄの先端
部にマスク材料層５２２が残存する場合には、希フッ酸
水溶液を用いたウェットエッチングによりマスク材料層
５２２を除去することができる。
【０２８１】［工程−２３５０］次に、等方的なエッチ
ング条件で開口部５１４の内部において絶縁層５１２に
設けられた開口部５１４の側壁面を後退させると、図５
２の（Ｂ）に示す電子放出素子が完成される。等方的な
エッチングについては、実施の形態２２の製造方法で説
明したと同様とすればよい。
【０２８２】ところで、実施の形態２３の製造方法で形
成された電子放出部１５Ｄにおいては、実施の形態２２
の製造方法で形成された電子放出部１５Ｄに比べ、より
鋭い錐状形状が達成されている。これは、マスク材料層
５２２の形状と、マスク材料層５２２のエッチング速度
に対する導電材料層５２１のエッチング速度の比の違い
に起因する。この違いについて、図５３を参照しながら
説明する。図５３は、被エッチング物の表面プロファイ
ルが一定時間毎にどのように変化するかを示す図であ
り、図５３の（Ａ）は銅から成るマスク材料層５２２を
用いた場合、図５３の（Ｂ）はレジスト材料から成るマ
スク材料層５２２を用いた場合をそれぞれ示す。尚、簡
略化のために導電材料層５２１のエッチング速度と密着
層５２０のエッチング速度とをそれぞれ等しいものと仮
定し、図５３においては密着層５２０の図示を省略す
る。
【０２８３】銅から成るマスク材料層５２２を用いた場
合（図５３の（Ａ）参照）は、マスク材料層５２２のエ
ッチング速度が導電材料層５２１のエッチング速度に比
べて十分に遅いために、エッチング中にマスク材料層５
２２が消失することがなく、従って、先端部の鋭い電子
放出部１５Ｄを形成することができる。これに対して、
レジスト材料から成るマスク材料層５２２を用いた場合
（図５３の（Ｂ）参照）は、マスク材料層５２２のエッ
チング速度が導電材料層５２１のエッチング速度に比べ
てそれ程遅くないために、エッチング中にマスク材料層
５２２が消失し易く、従って、マスク材料層消失後の電
子放出部１５Ｄの錐状形状が鈍化する傾向がある。
【０２８４】また、柱状部５２１Ｂに残るマスク材料層
５２２には、柱状部５２１Ｂの深さが多少変化しても、
電子放出部１５Ｄの形状は変化し難いというメリットも
ある。即ち、柱状部５２１Ｂの深さは、導電材料層５２
１の厚さやステップカバレージのばらつきによって変化
し得るが、柱状部５２１Ｂの幅は深さによらずほぼ一定
なので、マスク材料層５２２の幅もほぼ一定となり、最
終的に形成される電子放出部１５Ｄの形状には大差が生
じない。これに対して、凹部５２１Ａに残るマスク材料
層５２２においては、凹部５２１Ａが浅い場合と深い場
合とでマスク材料層の幅も変化してしまうため、凹部５
２１Ａが浅くマスク材料層５２２の厚さが薄い場合ほ
ど、より早期に電子放出部１５Ｄの錐状形状の鈍化が始
まる。電子放出素子の電子放出効率は、ゲート電極とカ
ソード電極との間の電位差、ゲート電極とカソード電極
との間の距離、電子放出部の構成材料の仕事関数の他、
電子放出部の先端部の形状によっても変化する。このた
め、必要に応じて上述のようにマスク材料層の形状やエ
ッチング速度を選択することが好ましい。
【０２８５】（実施の形態２４）実施の形態２４の製造
方法は、実施の形態２３のスピント型電子放出素子の製
造方法の変形である。実施の形態２４の製造方法におい
ては、工程（ｅ’）において、開口部の上端面と底面と
の間の段差を反映して、柱状部とこの柱状部の上端に連
通する拡大部とから成る略漏斗状の凹部を導電材料層の
表面に生成させ、工程（ｆ’）において、導電材料層の
全面にマスク材料層を形成した後、導電材料層上と拡大
部内のマスク材料層を除去することにより、柱状部にマ
スク材料層を残す。以下、実施の形態２４におけるスピ
ント型電子放出素子の製造方法を、支持体等の模式的な
一部端面図である図５４及び図５５を参照して説明す
る。
【０２８６】［工程−２４００］先ず、図５１の（Ａ）
に示したマスク材料層５２２の形成までを実施の形態２
３の製造方法の［工程−２３００］〜［工程−２３２
０］と同様に行った後、導電材料層５２１上と拡大部５
２１Ｃ内のマスク材料層５２２のみを除去することによ
り、柱状部５２１Ｂにマスク材料層５２２を残す（図５
４の（Ａ）参照）。このとき、例えば希フッ酸水溶液を
用いたウェットエッチングを行うことにより、タングス
テンから成る導電材料層５２１を除去することなく、銅
から成るマスク材料層５２２のみを選択的に除去するこ
とができる。柱状部５２１Ｂ内に残るマスク材料層５２
２の高さは、エッチング時間に依存するが、このエッチ
ング時間は、拡大部５２１Ｃに埋め込まれたマスク材料
層５２２の部分が十分に除去される限りにおいて、それ
程の厳密さを要しない。なぜなら、マスク材料層５２２
の高低に関する議論は、図５３の（Ａ）を参照しながら
前述した柱状部５２１Ｂの浅深に関する議論と実質的に
同じであり、マスク材料層５２２の高低は最終的に形成
される電子放出部１５Ｄの形状に大きな影響を及ぼさな
いからである。
【０２８７】［工程−２４１０］次に、導電材料層５２
１とマスク材料層５２２と密着層５２０のエッチング
を、実施の形態２３の製造方法と同様に行い、図５４の
（Ｂ）に示すような電子放出部１５Ｄを形成する。この
電子放出部１５Ｄは、図５２の（Ａ）に示したように全
体が錐状形状を有していても勿論構わないが、図５４の
（Ｂ）には先端部のみが錐状形状を有する変形例を示し
た。かかる形状は、柱状部５２１Ｂに埋め込まれたマス
ク材料層５２２の高さが低いか、若しくは、マスク材料
層５２２のエッチング速度が比較的速い場合に生じ得る
が、電子放出部１５Ｄとしての機能に何ら支障はない。
【０２８８】［工程−２４２０］その後、等方的なエッ
チング条件で開口部５１４の内部において絶縁層５１２
に設けられた開口部５１４の側壁面を後退させると、図
５５に示す電子放出素子が完成される。等方的なエッチ
ングについては、実施の形態２２の作製方法で説明した
と同様とすればよい。
【０２８９】（実施の形態２５）実施の形態２５の製造
方法は、実施の形態２２の製造方法の変形である。実施
の形態２５の模式的な一部端面図を図５６に示す。実施
の形態２５が実施の形態２２と異なる点は、電子放出部
が、基部５３０と、基部５３０上に積層された錐状の電
子放出部１５Ｄとから構成されている点にある。ここ
で、基部５３０と電子放出部１５Ｄとは異なる導電材料
から構成されている。具体的には、基部５３０は、電子
放出部１５Ｄとゲート電極３１３の開口端部との間の距
離を調節するための部材であり、且つ、抵抗体層として
の機能を有し、不純物を含有するポリシリコン層から構
成されている。電子放出部１５Ｄはタングステンから構
成されており、錐状形状、より具体的には円錐形状を有
する。尚、基部５３０と電子放出部１５Ｄとの間には、
ＴｉＮから成る密着層５２０が形成されている。尚、密
着層５２０は、電子放出部の機能上不可欠な構成要素で
はなく、製造上の理由で形成されている。絶縁層５１２
がゲート電極３１３の直下から基部５３０の上端部にか
けてえぐられることにより、開口部５１４が形成されて
いる。
【０２９０】以下、実施の形態２５の製造方法を、支持
体等の模式的な一部端面図である図５７〜図５９を参照
して説明する。
【０２９１】［工程−２５００］先ず、開口部５１４の
形成までを、実施の形態２２の製造方法の［工程−２２
００］と同様に行う。続いて、開口部５１４内を含む全
面に基部形成用の導電材料層５３０Ａを形成する。導電
材料層５３０Ａは、抵抗体層としても機能し、ポリシリ
コン層から構成され、プラズマＣＶＤ法により形成する
ことができる。次いで、全面に、スピンコート法にてレ
ジスト層から成る平坦化層５３１を表面が略平坦となる
ように形成する（図５７の（Ａ）参照）。次に、平坦化
層５３１と導電材料層５３０Ａのエッチング速度が共に
略等しくなる条件で両層をエッチングし、開口部５１４
の底部を上面が平坦な基部５３０で埋め込む（図５７の
（Ｂ）参照）。エッチングは、塩素系ガスと酸素系ガス
とを含むエッチングガスを用いたＲＩＥ法により行うこ
とができる。導電材料層５３０Ａの表面を平坦化層５３
１で一旦平坦化してからエッチングを行っているので、
基部５３０の上面が平坦となる。
【０２９２】［工程−２５１０］次に、開口部５１４の
残部を含む全面に密着層５２０を成膜し、更に、開口部
５１４の残部を含む全面に電子放出部形成用の導電材料
層５２１を成膜し、開口部５１４の残部を導電材料層５
２１で埋め込む（図５８の（Ａ）参照）。密着層５２０
は、スパッタ法により形成される厚さ０．０７μｍのＴ
ｉＮ層であり、導電材料層５２１は減圧ＣＶＤ法により
形成される厚さ０．６μｍのタングステン層である。導
電材料層５２１の表面には、開口部５１４の上端面と底
面との間の段差を反映して凹部５２１Ａが形成されてい
る。
【０２９３】［工程−２５２０］次に、導電材料層５２
１の全面に、スピンコート法によりレジスト層から成る
マスク材料層５２２を表面が略平坦となるように形成す
る（図５８の（Ｂ）参照）。マスク材料層５２２は、導
電材料層５２１の表面の凹部５２１Ａを吸収して平坦な
表面となっている。次に、マスク材料層５２２を酸素系
ガスを用いたＲＩＥ法によりエッチングする（図５９の
（Ａ）参照）。このエッチングは、導電材料層５２１の
平坦面が露出した時点で終了する。これにより、導電材
料層５２１の凹部５２１Ａにマスク材料層５２２が平坦
に残され、マスク材料層５２２は、開口部５１４の中央
部に位置する導電材料層５２１の領域を遮蔽するように
形成されている。
【０２９４】［工程−２５３０］次に、実実施の形態２
２の製造方法の［工程−２２４０］と同様にして、導電
材料層５２１、マスク材料層５２２及び密着層５２０を
共にエッチングすると、前述の機構に基づき対レジスト
選択比の大きさに応じた円錐形状を有する電子放出部１
５Ｄと密着層５２０とが形成され、電子放出部が完成さ
れる（図５９の（Ｂ）参照）。その後、開口部５１４の
内部において絶縁層５１２に設けられた開口部５１４の
側壁面を後退させると、図５６に示した電子放出素子を
得ることができる。
【０２９５】（実施の形態２６）実施の形態２６の製造
方法は、実施の形態２３の製造方法の変形である。実施
の形態２６の模式的な一部端面図を図６１の（Ｂ）に示
す。実施の形態２６が実施の形態２３と異なる点は、電
子放出部が、実施の形態２４と同様に、基部５３０と、
基部５３０上に積層された錐状の電子放出部１５Ｄとか
ら構成されている点にある。ここで、基部５３０と電子
放出部１５Ｄとは異なる導電材料から構成されている。
具体的には、基部５３０は、電子放出部１５Ｄとゲート
電極３１３の開口端部との間の距離を調節するための部
材であり、且つ、抵抗体層としての機能を有し、不純物
を含有するポリシリコン層から構成されている。電子放
出部１５Ｄはタングステンから構成されており、錐状形
状、より具体的には円錐形状を有する。尚、基部５３０
と電子放出部１５Ｄとの間には、ＴｉＮから成る密着層
５２０が形成されている。尚、密着層５２０は、電子放
出部の機能上不可欠な構成要素ではなく、製造上の理由
で形成されている。絶縁層５１２がゲート電極３１３の
直下から基部５３０の上端部にかけてえぐられることに
より、開口部５１４が形成されている。
【０２９６】以下、実施の形態２６の製造方法を、支持
体等の模式的な一部端面図である図６０及び図６１を参
照して説明する。
【０２９７】［工程−２６００］先ず、開口部５１４の
形成までを、実施の形態２２の製造方法の［工程−２２
００］と同様に行う。次に、開口部５１４内を含む全面
に基部形成用の導電材料層を形成し、導電材料層をエッ
チングすることによって、開口部５１４の底部を埋め込
む基部５３０を形成することができる。尚、図示される
基部５３０は平坦化された表面を有しているが、表面が
窪んでいてもよい。尚、平坦化された表面を有する基部
５３０は、実施の形態２５の製造方法の［工程−２５０
０］と同様の工程によって形成可能である。更に、開口
部５１４の残部を含む全面に、密着層５２０、及び電子
放出部形成用の導電材料層５２１を順次形成する。この
とき、開口部５１４の残部の上端面と底面との間の段差
を反映した柱状部５２１Ｂとこの柱状部５２１Ｂの上端
に連通する拡大部５２１Ｃとから成る略漏斗状の凹部５
２１Ａが導電材料層５２１の表面に生成されるように、
導電材料層５２１の厚さを選択する。次に、導電材料層
５２１上にマスク材料層５２２を形成する。このマスク
材料層５２２は、例えば銅を用いて形成する。図６０の
（Ａ）は、ここまでの工程が終了した状態を示してい
る。
【０２９８】［工程−２６１０］次に、マスク材料層５
２２と導電材料層５２１とを支持体５１０の表面に対し
て平行な面内で除去することにより、柱状部５２１Ｂに
マスク材料層５２２を残す（図６０の（Ｂ）参照）。こ
の除去は、実施の形態２３の［工程−２３３０］と同様
に、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ法）により行うことが
できる。
【０２９９】［工程−２６２０］次に、導電材料層５２
１とマスク材料層５２２と密着層５２０とをエッチング
すると、前述の機構に基づき対レジスト選択比の大きさ
に応じた円錐形状を有する電子放出部１５Ｄが形成され
る。これらの層のエッチングは、実施の形態２３の製造
方法の［工程−２３４０］と同様に行うことができる。
電子放出部１５Ｄと基部５３０、及び、電子放出部１５
Ｄと基部５３０の間に残存する密着層５２０とによっ
て、電子放出部が形成される。電子放出部は、全体が錐
状形状を有していても勿論構わないが、図６１の（Ａ）
には基部５３０の一部が開口部５１４の底部を埋め込む
ように残存した状態を示した。かかる形状は、柱状部５
２１Ｂに埋め込まれたマスク材料層５２２の高さが低い
か、若しくは、マスク材料層５２２のエッチング速度が
比較的速い場合に生じ得るが、電子放出部としての機能
に何ら支障はない。
【０３００】［工程−２６３０］その後、等方的なエッ
チング条件で開口部５１４の内部において絶縁層５１２
の側壁面を後退させると、図６１の（Ｂ）に示した電子
放出素子が完成される。等方的なエッチング条件は、実
施の形態２２の製造方法で説明したと同様とすればよ
い。
【０３０１】（実施の形態２７）実施の形態２７の製造
方法は、実施の形態２４のスピント型電子放出素子の製
造方法の変形である。実施の形態２７が実施の形態２４
と異なる点は、電子放出部が、実施の形態２４と同様
に、基部５３０と、基部５３０上に積層された錐状の電
子放出部１５Ｄとから構成されている点にある。以下、
実施の形態２７のスピント型電子放出素子の製造方法
を、支持体等の模式的な一部端面図である図６２を参照
して説明する。
【０３０２】［工程−２７００］マスク材料層５２２の
形成までを実施の形態２６の製造方法の［工程−２６０
０］と同様に行う。その後、導電材料層５２１上と拡大
部５２１Ｃ内のマスク材料層５２２のみを除去すること
により、柱状部５２１Ｂにマスク材料層５２２を残す
（図６２参照）。例えば希フッ酸水溶液を用いたウェッ
トエッチングを行い、タングステンから成る導電材料層
５２１を除去することなく、銅から成るマスク材料層５
２２のみを選択的に除去することができる。この後の導
電材料層５２１とマスク材料層５２２のエッチング、絶
縁層５１２の等方的なエッチング等の工程は、全て、実
施の形態２６の製造方法と同様に行うことができる。
【０３０３】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。発明の実施の形態において説明した電子放出素子や
平面型表示装置の構成の細部は例示に過ぎず、適宜変更
が可能である。
【０３０４】更には、電子放出素子の製造において使用
した各種材料も例示であり、適宜変更することができ
る。電子放出素子においては、専ら１つの開口部に１つ
の電子放出部が対応する形態を説明したが、電子放出素
子の構造に依っては、１つの開口部に複数の電子放出部
が対応した形態、あるいは、複数の開口部に１つの電子
放出部が対応する形態とすることもできる。また、ゲー
ト電極を構成する層に複数の開口部を設け、絶縁層にか
かる複数の開口部に連通した１つの開口部を設け、１又
は複数の電子放出部を設ける形態とすることもできる。
【０３０５】平面型表示装置の駆動方法は、発明の実施
の形態にて説明した方法に限定されない。また、例え
ば、ゲート電極あるいはゲート電極用導電材料層の形状
はストライプ状に限定されない。平面型表示装置におけ
る第１パネルＰ1を構成する全てのゲート電極が１つの
平板状（シート）の電極構成層（例えば、ガス捕捉材料
から成る単層構造、あるいは、導電性材料又は絶縁性材
料から成る第１層と、ガス捕捉材料から成る第２層（ガ
ス捕捉層）との積層構造）から構成されている構成とす
ることもできる。そして、このような構成においては、
カソード電極は、画素に対応して、例えば、矩形の平面
形状を有する。尚、場合によっては、冷陰極電界電子放
出素子毎にスペーサを設ける必要はない。
【０３０６】このような構成の平面型表示装置を駆動す
るための回路を、図６３に示す。この回路は、電子放出
部（より具体的には、カソード電極１１）に電気的に接
続された制御回路３０、並びに、ゲート電極３１３に電
気的に接続された走査回路（図示せず）から構成されて
いる。尚、制御回路３０は、データ回路１３０Ａとスキ
ャン回路１３０Ｂから構成されている。各カソード電極
１１は、ＭＯＳトランジスタから成るスイッチング素子
１３０Ｃを介してデータ回路１３０Ａに接続されてい
る。また、ＭＯＳトランジスタのゲート部は、スキャン
回路１３０Ｂに接続されている。ＭＯＳトランジスタ
は、例えば、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタであ
り、スキャン回路１３０Ｂ及びデータ回路１３０Ａから
印加された制御信号に応じてオン／オフ制御がなされる
スイッチング素子として機能する。そして、スイッチン
グ素子１３０Ｃが導通状態となったときに、スイッチン
グ素子１３０Ｃに接続されたカソード電極１１に、スキ
ャン回路１３０Ｂ及びデータ回路１３０Ａから加えられ
た制御信号に応じて電圧が印加される。ＭＯＳトランジ
スタを、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成
してもよい。また、ＭＯＳトランジスタを、ＭＯＳトラ
ンジスタと同等のスイッチング機能を有する他のスイッ
チング手段に置き換えて構成してもよい。
【０３０７】そして、行方向（Ｘ方向）に配列された電
子放出領域を列方向（Ｙ方向）に順次作動させる。具体
的には、ゲート電極３１３が形成された１つの平板状
（シート）の電極構成層に、走査回路から一定の電圧Ｖ
Gを印加しておく。一方、制御回路３０により所望のス
イッチング素子１３０Ｃを導通状態とすることによっ
て、カソード電極１１のそれぞれに０≦［ＶC-MAX乃至
ＶC-MIN］（＜ＶG）の電圧を印加する。これによって、
電圧ＶGが印加されたゲート電極３１３と、電圧ＶC -MAX
乃至ＶC-MINが印加されたそれぞれのカソード電極１１
から構成された電子放出領域にあっては、（ＶG−Ｖ
C-MIN）のとき、電位差ΔＶが最大となり、電子放出領
域からの電子放出量が最大となり、この電子がアノード
電極２３に引き付けられ、蛍光体層２１に衝突する。そ
の結果、かかる電子放出領域に対応した蛍光体層の発光
輝度が最高となる。一方、（ＶG−ＶC-MAX）のとき、電
位差ΔＶが最小となり、電子放出領域からは電子が放出
されず、かかる電子放出領域に対応した蛍光体層は発光
しない。カソード電極用導電材料層のそれぞれにＶ
C-MAX乃至ＶC-MINの電圧を印加することによって、蛍光
体層の発光輝度の制御を行うことができる。
【０３０８】あるいは又、平面型表示装置における第１
パネルＰ1を構成する全てのカソード電極が１つの平板
状（シート）の導電性材料から形成され、ゲート電極３
１３３は、ストライプ状のゲート電極用導電材料層から
成る構成とすることもできる。即ち、ゲート電極３１３
は、画素に対応して、例えば、矩形の平面形状を有す
る。平面型表示装置を駆動するための回路を、図６４に
示すように、電子放出部（具体的には、カソード電極）
に電気的に接続された制御（図示せず）、ゲート電極３
１３に電気的に接続された走査回路３１から構成するこ
とができる。尚、走査回路３１は、データ回路１３１Ａ
とスキャン回路１３１Ｂから構成されている。ゲート電
極３１３は、ＭＯＳトランジスタから成るスイッチング
素子１３１Ｃを介してデータ回路１３１Ａに接続されて
いる。また、ＭＯＳトランジスタのゲート部は、スキャ
ン回路１３１Ｂに接続されている。ＭＯＳトランジスタ
は、例えば、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタであ
り、スキャン回路１３１Ｂ及びデータ回路１３１Ａから
印加された走査信号に応じてオン／オフ制御がなされる
スイッチング素子として機能する。そして、スイッチン
グ素子１３１Ｃが導通状態となったときに、スイッチン
グ素子１３１Ｃに接続されたゲート電極３１３に、スキ
ャン回路１３１Ｂ及びデータ回路１３１Ａから加えられ
た制御信号に応じて電圧が印加される。ＭＯＳトランジ
スタを、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成
してもよい。また、ＭＯＳトランジスタを、ＭＯＳトラ
ンジスタと同等のスイッチング機能を有する他のスイッ
チング手段に置き換えて構成してもよい。
【０３０９】この表面型表示装置においても、行方向
（Ｘ方向）に配列された電子放出領域を列方向（Ｙ方
向）に順次作動させる。具体的には、カソード電極１１
が形成された１つの平板状（シート）の電極構成層に、
制御回路から一定の電圧ＶCを印加しておく。一方、走
査回路３１により所望のスイッチング素子１３１Ｃを導
通状態とすることによって、ゲート電極３１３のそれぞ
れにＶC＜［ＶG-MAX乃至Ｖ G-MIN］の電圧を印加する。
これによって、電圧ＶCが印加されたカソード電極１１
と、電圧ＶG-MAX乃至ＶG-MINが印加されたそれぞれのゲ
ート電極３１３から構成された電子放出領域にあって
は、（ＶG-MAX−ＶC）のとき、電位差ΔＶが最大とな
り、電子放出領域からの電子放出量が最大となり、この
電子がアノード電極２３に引き付けられ、蛍光体層２１
に衝突する。その結果、かかる電子放出領域に対応した
蛍光体層の発光輝度が最高となる。一方、（ＶG-MIN−
ＶC）のとき、電位差ΔＶが最小となり、電子放出領域
からは電子が放出されず、かかる電子放出領域に対応し
た蛍光体層は発光しない。ゲート電極１３のそれぞれに
ＶG-MAX乃至ＶG-MINの電圧を印加することによって、蛍
光体層の発光輝度の制御を行うことができる。
【０３１０】更には、表面伝導型電子放出素子と通称さ
れる素子から電子放出領域を構成することもできる。こ
の表面伝導型電子放出素子は、例えばガラスから成る基
板上に酸化錫（ＳｎＯ2）、金（Ａｕ）、酸化インジウ
ム（Ｉｎ2Ｏ3）／酸化錫（ＳｎＯ2）、カーボン、酸化
パラジウム（ＰｄＯ）等の導電材料から成り、微小面積
を有し、所定の間隔（ギャップ）を開けて配された一対
の電極がマトリクス状に形成されて成る。それぞれの電
極の上には炭素薄膜が形成されている。そして、一対の
電極の内の一方の電極に行方向配線が接続され、一対の
電極の内の他方の電極に列方向配線が接続された構成を
有する。一対の電極に電圧を印加することによって、ギ
ャップを挟んで向かい合った炭素薄膜に電界が加わり、
炭素薄膜から電子が放出される。かかる電子を第２パネ
ル（アノードパネル）上の蛍光体層に衝突させることに
よって、蛍光体層が励起されて発光し、所望の画像を得
ることができる。
【０３１１】発明の実施の形態においては、ゲート電極
の上方に第２絶縁層４６を介して収束電極４７，１４７
を設けたが、図６５に示すように、ゲート電極の上方に
真空層を介して収束電極２４７を設けてもよい。この場
合には、収束電極２４７の構造を、実施の形態１０にお
ける収束電極１４７と同様の構造とすることができる。
また、ゲート電極３１３も、発明の実施の形態にて説明
したと同様の構造とすることができるし、場合によって
は、従来の構造としてもよい。収束電極２４７は、例え
ば１枚の平板状（シート）の材料から構成することがで
きる。かかる収束電極２４７は、例えば、第２パネルＰ
2の周縁部に設けられた支持部材２４８を介して第２パ
ネルＰ2に固定されている。収束電極２４７も、ガス捕
捉材料から成る単層構造（例えば、厚さ５０μｍのチタ
ン合金から成る）、あるいは、少なくとも、導電性材料
又は絶縁性材料から成る第１層と、ガス捕捉材料から成
る第２層との積層構造を有する構成とすることができ
る。後者の具体的な構成は、図１９及び図２０にて説明
したゲート電極と同様の構成とすればよい。但し、収束
電極２４７を積層構造とする場合、ガス捕捉材料から成
る第２層をカソード電極１１側とすることが、カソード
電極１１の周辺の真空排気状態をより良好な状態に保つ
といった観点から望ましい。即ち、図１９の（Ａ）、図
２０の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）における第１層１１３
Ａと第２層１１３Ｂの積層順を逆にすることが望まし
い。収束電極２４７には、電子放出素子毎に開口部が設
けられていてもよいし、複数（例えば、１画素毎）の電
子放出素子に１つの開口部が設けられていてもよい。
【０３１２】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のゲッターはガス捕捉効果を発揮する有効面積が大き
く、従来のゲッターに比べて優れたガス捕捉効率を達成
可能である。本発明の平面型表示装置においては、第１
パネル及び第２パネルの少なくとも一方の有効領域にゲ
ッターが設けられているので、ゲッターが無効領域の１
ヶ所にのみ設けられていた従来の平面型表示装置に比べ
てガス捕捉効率が向上する結果、平面型表示装置の寿命
と画質が大幅に改善される。そして、真空層内で発生し
たガス等がゲート電極や収束電極あるいはゲッターに捕
捉され、真空層を高真空雰囲気に保つことが可能とな
る。それ故、例えば蛍光体層からガス分子やイオン等が
放出されたとしても、これらがゲート電極や収束電極あ
るいはゲッターに捕捉される結果、電子放出部へ衝突す
ることを防止することができる。その結果、局所放電の
発生を防止することができ、あるいは又、電子放出部の
表面における仕事関数の変化や電子放出部の劣化を防止
することができるので、電子放出部の長寿命化を図るこ
とができると共に、画像表示の劣化を防止して、動作の
安定化を図ることができる。更に、従来のようにゲッタ
材料設置室を設ける必要がないので、構造の簡略化を図
ることができる。尚、本発明の第３の構成あるいは第４
の構成にかかる製造方法において、冷陰極電界電子放出
表示装置のゲート電極あるいは収束電極とゲッターとを
異なるパターンに形成すれば、ゲッターの有効面積の一
層の増加を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゲッターの構成例を示す模式図であ
る。
【図２】本発明の平面型表示装置の構成例を示す概念図
である。
【図３】本発明の第１の構成に係る平面型表示装置の構
成要素である陰極電界電子放出素子の構成例を示す模式
的端面図である。
【図４】本発明の第１の構成に係る平面型表示装置の構
成要素である陰極電界電子放出素子の構成例を示す模式
的端面図である。
【図５】発明の実施の形態２に係る平面型表示装置の製
造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図
である。
【図６】図５に続き、発明の実施の形態２に係る平面型
表示装置の製造方法を説明するための支持体等の模式的
な一部端面図である。
【図７】図６に続き、発明の実施の形態２に係る平面型
表示装置の製造方法を説明するための支持体等の模式的
な一部端面図である。
【図８】第２パネル（アノードパネル）の製造方法の一
例を説明するための基板等の模式的な一部端面図であ
る。
【図９】発明の実施の形態２に係る平面型表示装置（冷
陰極電界電子放出表示装置）の模式的な一部断面図であ
る。
【図１０】発明の実施の形態２に係る平面型表示装置の
第１パネル及び第２パネルを分解して示す模式的な概念
的斜視図である。
【図１１】発明の実施の形態２に係る平面型表示装置の
第１パネル及び第２パネルの一部分の模式的な分解斜視
図を示す。
【図１２】発明の実施の形態６に係る平面型表示装置の
構成要素である陰極電界電子放出素子の製造方法を説明
するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１３】図１２に続き、発明の実施の形態７に係る平
面型表示装置の製造方法を説明するための支持体等の模
式的な一部端面図である。
【図１４】発明の実施の形態７に係る平面型表示装置の
製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面
図である。
【図１５】発明の実施の形態７におけるゲッターの形成
パターンを示す模式的な一部端面図である。
【図１６】発明の実施の形態８に係る平面型表示装置の
製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面
図である。
【図１７】発明の実施の形態１０におけるゲッターの形
成パターンを示す模式的な一部端面図である。
【図１８】発明の実施の形態９に係る平面型表示装置の
製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面
図である。
【図１９】発明の実施の形態９に係る平面型表示装置を
構成する電子放出部の変形例の拡大した模式的な端面図
である。
【図２０】発明の実施の形態９に係る平面型表示装置を
構成する電子放出部の変形例の拡大した模式的な端面図
である。
【図２１】発明の実施の形態９に係る平面型表示装置に
おける真空層の圧力分布の例を表す模式図である。
【図２２】発明の実施の形態１０に係る平面型表示装置
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図２３】発明の実施の形態１１に係る平面型表示装置
における電子放出素子の製造方法を説明するための支持
体等の模式的な一部端面図である。
【図２４】ジルコニウム−アルミニウム合金の温度と平
面型表示装置における内部空間の真空排気速度との関係
を表す特性図である。
【図２５】発明の実施の形態１２に係る平面型表示装置
における電子放出素子の製造方法を説明するための支持
体等の模式的な一部端面図である。
【図２６】ゲート電極の有する複数の開口部を示す模式
的な平面図である。
【図２７】発明の実施の形態１３に係る平面型表示装置
におけるクラウン型電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図２８】図２７に引き続き、クラウン型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図２９】図２８に引き続き、クラウン型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図、及び、部分的な斜視図である。
【図３０】発明の実施の形態１４に係る平面型表示装置
における扁平型電子放出素子の製造方法を説明するため
の支持体等の模式的な一部断面図である。
【図３１】発明の実施の形態１５に係る平面型表示装置
における扁平型電子放出素子の製造方法を説明するため
の支持体等の模式的な一部断面図である。
【図３２】発明の実施の形態１６に係る平面型表示装置
における平面型電子放出素子の模式的な一部断面図であ
る。
【図３３】発明の実施の形態１６に係る平面型表示装置
における平面型電子放出素子の変形例の模式的な一部断
面図である。
【図３４】発明の実施の形態１７に係る平面型表示装置
におけるクレータ型電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図、及び、部分的な
斜視図である。
【図３５】図３４に引き続き、クレータ型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図、及び、部分的な斜視図である。
【図３６】図３５に引き続き、クレータ型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図、及び、部分的な斜視図である。
【図３７】図３６に引き続き、クレータ型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部断
面図である。
【図３８】発明の実施の形態１８に係る平面型表示装置
におけるクレータ型電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部断面図である。
【図３９】発明の実施の形態１９に係る平面型表示装置
におけるクレータ型電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部断面図である。
【図４０】発明の実施の形態２０に係る平面型表示装置
におけるクレータ型電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図４１】図４０に引き続き、クレータ型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図４２】発明の実施の形態２１に係る平面型表示装置
におけるエッジ型電子放出素子の模式的な一部断面図で
ある。
【図４３】エッジ型電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図４４】発明の実施の形態２２に係る平面型表示装置
における、図４７に示すスピント型電子放出素子の製造
方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図で
ある。
【図４５】図４４に引き続き、図４７に示すスピント型
電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模
式的な一部端面図である。
【図４６】図４５に引き続き、図４７に示すスピント型
電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模
式的な一部端面図である。
【図４７】スピント型電子放出素子の模式的な一部端面
図である。
【図４８】円錐形状の電子放出部が形成される機構を説
明するための図である。
【図４９】対レジスト選択比と、電子放出部の高さと形
状の関係を模式的に示す図である。
【図５０】発明の実施の形態２３に係る平面型表示装置
におけるスピント型電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図５１】図５０に引き続き、スピント型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図５２】図５１に引き続き、スピント型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図５３】被エッチング物の表面プロファイルが一定時
間毎にどのように変化するかを示す図である。
【図５４】発明の実施の形態２４に係る平面型表示装置
におけるスピント型電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図５５】図５４に引き続き、スピント型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図５６】発明の実施の形態２５に係る平面型表示装置
におけるスピント型電子放出素子の模式的な一部端面図
である。
【図５７】実施の形態２５のスピント型電子放出素子の
製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面
図である。
【図５８】図５７に引き続き、スピント型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図５９】図５８に引き続き、スピント型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図６０】発明の実施の形態２６に係る平面型表示装置
におけるスピント型電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図６１】図６０に引き続き、スピント型電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図６２】発明の実施の形態２７に係る平面型表示装置
におけるスピント型電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図６３】全てのゲート電極を１つの平板状（シート）
の電極構成層から構成した場合の平面型表示装置の駆動
回路の一例を占めす図である。
【図６４】全てのカソード電極を１つの平板状（シー
ト）の電極構成層から構成した場合の平面型表示装置の
駆動回路の一例を占めす図である。
【図６５】ゲート電極の上方に真空層を介して収束電極
が設けられた平面型表示装置の模式的な一部端面図であ
る。
【図６６】従来の平面型表示装置を分解した概念図であ
る。
【図６７】図６６に示した従来の第１パネルにおける各
構成要素の概念的な配置図である。
【図６８】従来の平面型表示装置における電子放出部か
らガス分子が放出された際の真空層中における圧力分布
例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
Ｐ1・・・第１パネル、Ｐ2・・・第２パネル、ＶＡＣ・
・・真空層、ＥＦ1，ＥＦ2・・・有効領域、ＮＥ1，Ｎ
Ｅ2・・・無効領域、Ｓ・・・シール部材、ＥＭ・・・
エッチング用マスク、１０，５１０・・・支持体、１
１，１１１，２１１，４１１，５１１・・・カソード電
極、１１１・・・電子放出層、１１Ａ・・・微小凹凸
部、１１Ｂ・・・被覆層、４１１’・・・カソード電極
用導電材料層、１２，１２Ａ，１２Ｂ，４６，５１２・
・・絶縁層、２１２・・・隔壁、１３，１３Ａ，１３
Ｂ，２１３，３１３・・・ゲート電極、１３’・・・ゲ
ート電極用導電材料層、１１３Ａ・・・第１層、１１３
Ｂ・・・第２層、１１３Ｃ・・・第３層、２１３Ａ・・
・ガス捕捉材料層、１４．１４Ａ，１４Ｂ，２１４，２
１４Ａ，５１４・・・開口部、１５，１５Ａ，１５Ｂ，
１５Ｃ，１５Ｄ・・・電子放出部、１６・・・貫通孔、
１７・・・チップ管、１８・・・剥離層、１９・・・電
子放出部形成層、２０・・・基板、２１，２１Ｒ，２１
Ｇ，２１Ｂ・・・蛍光体層、２２・・・ブラックマトリ
ックス、２３・・・アノード電極、２４・・・枠体、３
０・・・制御回路、１３０Ａ，１３１Ａ・・・データ回
路、１３０Ｂ，１３１Ｂ・・・スキャン回路、１３０
Ｃ，１３１Ｃ・・・スイッチング素子、３１・・・走査
回路、３２・・・加速電源、４０・・・基体、４１・・
・半球状シリコン粒子、４２・・・ガス捕捉層、４３・
・・ゲッター形成層、４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ・・・ゲ
ッター、４４・・・非晶質シリコン層、４５・・・多孔
質体、４７，１４７，２４７・・・収束電極、４７’・
・・収束電極用導電材料層、５１・・・剥離層、５２・
・・導電性組成物層、６０・・・抵抗体層、７０・・・
炭素薄膜選択成長領域、７１・・・マスク層、７２・・
・金属粒子、７３・・・炭素薄膜、８０，１８０・・・
球体、８１・・・組成物層、８１Ａ・・・分散媒、８１
Ｂ・・・カソード電極材料、１８０Ａ・・・芯材、１８
０Ｂ・・・表面処理層、２１２・・・隔壁、２１６・・
・突起部、２１７・・・薄膜、４１１Ａ・・・隆起部、
４１１Ｂ・・・凹部、４１１Ｃ・・・先端部、５２０・
・・密着層、５２１・・・導電材料層、５２１Ａ・・・
凹部、５２１Ｂ・・・柱状部、５２１Ｃ・・・拡大部、
５２２・・・マスク材料層、５２３・・・エッチング停
止層、５３０・・・基部、５３０Ａ・・・導電材料層、
５３１・・・平坦化層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 29/62 Ｈ０１Ｊ 29/62 ５Ｃ０４１ 31/12 31/12 Ｃ (72)発明者 室山 雅和 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C012 AA09 5C027 FF06 5C031 DD17 5C035 JJ07 5C036 EE19 EF01 EF06 EG02 EG12 EG50 EH26 5C041 BB29

Claims (85)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基体上に形成され、表面に凹凸を有し、若
    しくは多孔質体から成る支持部材と、支持部材の表面に
    沿って支持部材上に形成されたガス捕捉層とから構成さ
    れていることを特徴とするゲッター。
  2. 【請求項２】表面に凹凸を有する支持部材は、略半球状
    のシリコン粒子から成ることを特徴とする請求項１に記
    載のゲッター。
  3. 【請求項３】多孔質体から成る支持部材は、酸化シリコ
    ン、窒化シリコン及び酸窒化シリコンから成る群から選
    択された少なくとも１種類の材料から成ることを特徴と
    する請求項１に記載のゲッター。
  4. 【請求項４】第１パネルと第２パネルとが真空層を挟ん
    で対向配置され、画素が配列されて成る有効領域を有す
    る平面型表示装置であって、 第１パネル及び第２パネルの少なくとも一方の有効領域
    に、真空層の真空度を維持するためのゲッターが設けら
    れていることを特徴とする平面型表示装置。
  5. 【請求項５】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電子
    放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に設けられた絶縁層、 （Ｂ）絶縁層上に設けられたゲート電極、 （Ｃ）ゲート電極を貫通し、且つ、絶縁層に設けられた
    開口部、並びに、 （Ｄ）開口部内に設けられた電子放出部、から成り、 前記ゲッターは、ゲート電極上及び／又は隣り合うゲー
    ト電極の間の絶縁層上に設けられていることを特徴とす
    る請求項４に記載の平面型表示装置。
  6. 【請求項６】ゲッターは、表面に凹凸を有し、若しくは
    多孔質体から成る支持部材と、支持部材の表面に沿って
    支持部材上に形成されたガス捕捉層とから構成され、 支持部材は、ゲート電極上及び／又は隣り合うゲート電
    極の間の絶縁層上に設けられていることを特徴とする請
    求項５に記載の平面型表示装置。
  7. 【請求項７】表面に凹凸を有する支持部材は、略半球状
    のシリコン粒子から成ることを特徴とする請求項６に記
    載の平面型表示装置。
  8. 【請求項８】多孔質体から成る支持部材は、酸化シリコ
    ン、窒化シリコン及び酸窒化シリコンから成る群から選
    択された少なくとも１種類の材料から成ることを特徴と
    する請求項６に記載の平面型表示装置。
  9. 【請求項９】支持体上にカソード電極が設けられ、 絶縁層は、カソード電極及び支持体上に形成され、 電子放出部は、開口部の底部に位置するカソード電極上
    に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の平
    面型表示装置。
  10. 【請求項１０】支持体上に電子放出層が設けられ、 絶縁層は、電子放出層及び支持体上に形成され、 開口部の底部に位置する電子放出層が電子放出部に相当
    することを特徴とする請求項５に記載の平面型表示装
    置。
  11. 【請求項１１】絶縁層は電子放出層を被覆しており、 開口部は電子放出層を貫通しており、 電子放出部は、開口部の側壁面に露出した電子放出層の
    端部から成ることを特徴とする請求項５に記載の平面型
    表示装置。
  12. 【請求項１２】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に設けられた絶縁層、 （Ｂ）絶縁層上に設けられたゲート電極、 （Ｃ）ゲート電極及び絶縁層上に設けられた第２絶縁
    層、 （Ｄ）第２絶縁層上に設けられた収束電極、 （Ｅ）収束電極と第２絶縁層とゲート電極とを貫通し、
    且つ絶縁層に設けられた開口部、 （Ｆ）開口部内に設けられた電子放出部、から成り、 前記ゲッターは、収束電極上及び／又は隣り合う収束電
    極の間の第２絶縁層上に設けられていることを特徴とす
    る請求項４に記載の平面型表示装置。
  13. 【請求項１３】ゲッターは、表面に凹凸を有し、若しく
    は多孔質体から成る支持部材と、支持部材の表面に沿っ
    て支持部材上に形成されたガス捕捉層とから構成され、 支持部材は、収束電極上及び／又は隣り合う収束電極の
    間の第２絶縁層上に設けられていることを特徴とする請
    求項１２に記載の平面型表示装置。
  14. 【請求項１４】表面に凹凸を有する支持部材は、略半球
    状のシリコン粒子から成ることを特徴とする請求項１３
    に記載の平面型表示装置。
  15. 【請求項１５】多孔質体から成る支持部材は、酸化シリ
    コン、窒化シリコン及び酸窒化シリコンから成る群から
    選択された少なくとも１種類の材料から成ることを特徴
    とする請求項１３に記載の平面型表示装置。
  16. 【請求項１６】支持体上にカソード電極が設けられ、 絶縁層は、カソード電極及び支持体上に形成され、 電子放出部は、開口部の底部に位置するカソード電極上
    に形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の
    平面型表示装置。
  17. 【請求項１７】支持体上に電子放出層が設けられ、 絶縁層は、電子放出層及び支持体上に形成され、 開口部の底部に位置する電子放出層が電子放出部に相当
    することを特徴とする請求項１２に記載の平面型表示装
    置。
  18. 【請求項１８】絶縁層は電子放出層を被覆しており、 開口部は電子放出層を貫通しており、 電子放出部は、開口部の側壁面に露出した電子放出層の
    端部から成ることを特徴とする請求項１２に記載の平面
    型表示装置。
  19. 【請求項１９】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に設けられた絶縁層、 （Ｂ）絶縁層上に設けられ、少なくとも一部分がガス捕
    捉材料から成るゲート電極、 （Ｃ）ゲート電極を貫通し、且つ、絶縁層に設けられた
    開口部、並びに、 （Ｄ）開口部内に設けられた電子放出部、から成り、 該ゲート電極は、前記ゲッターとして機能することを特
    徴とする請求項４に記載の平面型表示装置。
  20. 【請求項２０】ゲート電極は、ガス捕捉材料から成る単
    層構造を有することを特徴とする請求項１９に記載の平
    面型表示装置。
  21. 【請求項２１】ゲート電極は、少なくとも、導電性材料
    又は絶縁性材料から成る第１層と、ガス捕捉材料から成
    る第２層との積層構造を有することを特徴とする請求項
    １９に記載の平面型表示装置。
  22. 【請求項２２】支持体上にカソード電極が設けられ、 絶縁層は、カソード電極及び支持体上に形成され、 電子放出部は、開口部の底部に位置するカソード電極上
    に形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の
    平面型表示装置。
  23. 【請求項２３】支持体上に電子放出層が設けられ、 絶縁層は、電子放出層及び支持体上に形成され、 開口部の底部に位置する電子放出層が電子放出部に相当
    することを特徴とする請求項１９に記載の平面型表示装
    置。
  24. 【請求項２４】絶縁層は電子放出層を被覆しており、 開口部は電子放出層を貫通しており、 電子放出部は、開口部の側壁面に露出した電子放出層の
    端部から成ることを特徴とする請求項１９に記載の平面
    型表示装置。
  25. 【請求項２５】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に設けられた絶縁層、 （Ｂ）絶縁層上に設けられたゲート電極、 （Ｃ）ゲート電極及び絶縁層上に設けられた第２絶縁
    層、 （Ｄ）第２絶縁層上に設けられ、少なくとも一部分がガ
    ス捕捉材料から成る収束電極、 （Ｅ）収束電極と第２絶縁層とゲート電極とを貫通し、
    且つ絶縁層に設けられた開口部、 （Ｆ）開口部内に設けられた電子放出部、から成り、 該収束電極は、前記ゲッターとして機能することを特徴
    とする請求項４に記載の平面型表示装置。
  26. 【請求項２６】収束電極は、ガス捕捉材料から成る単層
    構造を有することを特徴とする請求項２５に記載の平面
    型表示装置。
  27. 【請求項２７】収束電極は、少なくとも、導電性材料又
    は絶縁性材料から成る第１層と、ガス捕捉材料から成る
    第２層との積層構造を有することを特徴とする請求項２
    ５に記載の平面型表示装置。
  28. 【請求項２８】支持体上にカソード電極が設けられ、 絶縁層は、カソード電極及び支持体上に形成され、 電子放出部は、開口部の底部に位置するカソード電極上
    に形成されていることを特徴とする請求項２５に記載の
    平面型表示装置。
  29. 【請求項２９】支持体上に電子放出層が設けられ、 絶縁層は、電子放出層及び支持体上に形成され、 開口部の底部に位置する電子放出層が電子放出部に相当
    することを特徴とする請求項２５に記載の平面型表示装
    置。
  30. 【請求項３０】絶縁層は電子放出層を被覆しており、 開口部は電子放出層を貫通しており、 電子放出部は、開口部の側壁面に露出した電子放出層の
    端部から成ることを特徴とする請求項２５に記載の平面
    型表示装置。
  31. 【請求項３１】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に配設された、絶縁材料から成るスペー
    サ、 （Ｂ）複数の開口部が形成され、少なくとも一部分がガ
    ス捕捉材料から成るガス捕捉材料層から構成されたゲー
    ト電極、並びに、 （Ｃ）支持体上に形成された電子放出部、から成り、 スペーサの頂面に接するように、且つ、電子放出部の上
    方に開口部が位置するようにガス捕捉材料層が張架され
    ていることを特徴とする請求項４に記載の平面型表示装
    置。
  32. 【請求項３２】画素が配列されて成る有効領域を有する
    第１パネルと第２パネルとが真空層を挟んで対向配置さ
    れ、第１パネルと第２パネルとが周縁部において接合さ
    れた平面型表示装置の製造方法であって、 第１パネル及び第２パネルの少なくとも一方の有効領域
    にゲッターを形成する工程を含むことを特徴とする平面
    型表示装置の製造方法。
  33. 【請求項３３】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 第１パネルを、 （ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、 （ｂ）絶縁層上にゲート電極形成用の導電材料層を形成
    する工程と、 （ｃ）導電材料層上にゲッター形成層を形成する工程
    と、 （ｄ）ゲッター形成層と導電材料層とをパターニングす
    ることにより、ゲッターが上面に設けられたゲート電極
    を形成する工程と、 （ｅ）少なくとも絶縁層に開口部を形成する工程と、 （ｆ）開口部内に、電子放出部を形成し、若しくは露出
    させる工程、とを経て形成することを特徴とする請求項
    ３２に記載の平面型表示装置の製造方法。
  34. 【請求項３４】工程（ｃ）のゲッター形成層を形成する
    工程は、 （１）表面に凹凸を有し、若しくは多孔質体から成る支
    持部材をゲート電極形成用の導電材料層上に形成する工
    程と、 （２）支持部材の表面に沿ったガス捕捉層を支持部材上
    に形成する工程、から成ることを特徴とする請求項３３
    に記載の平面型表示装置の製造方法。
  35. 【請求項３５】工程（１）では、表面に凹凸を有する支
    持部材を、略半球状のシリコン粒子を用いて形成するこ
    とを特徴とする請求項３４に記載の平面型表示装置の製
    造方法。
  36. 【請求項３６】工程（１）では、多孔質体から成る支持
    部材を、酸化シリコン、窒化シリコン及び酸窒化シリコ
    ンから成る群から選択された少なくとも１種類の材料を
    用いて形成することを特徴とする請求項３４に記載の平
    面型表示装置の製造方法。
  37. 【請求項３７】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 熱分解基を有し、あるいは又、溶媒を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 支持部材形成膜の熱処理によって、熱分解基を分解し、
    あるいは又、溶媒を気化させる工程、から成ることを特
    徴とする請求項３６に記載の平面型表示装置の製造方
    法。
  38. 【請求項３８】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 エッチング速度が異なる複数の成分を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 支持部材形成膜の熱処理によって複数の成分を相分離さ
    せる工程と、 エッチング速度が相対的に速い方の成分をエッチング除
    去する工程、から成ることを特徴とする請求項３６に記
    載の平面型表示装置の製造方法。
  39. 【請求項３９】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 エッチング速度が異なる複数の成分を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 エッチング速度が相対的に速い方の成分をエッチング除
    去する工程、から成ることを特徴とする請求項３６に記
    載の平面型表示装置の製造方法。
  40. 【請求項４０】工程（ａ）では、支持体上にカソード電
    極を形成した後、カソード電極及び支持体上に絶縁層を
    形成し、 工程（ｆ）では、開口部の底部に位置するカソード電極
    上に電子放出部を形成することを特徴とする請求項３３
    に記載の平面型表示装置の製造方法。
  41. 【請求項４１】工程（ａ）では、支持体上に電子放出層
    を形成した後、電子放出層及び支持体上に絶縁層を形成
    し、 工程（ｆ）では、開口部の底部に位置する電子放出層を
    露出させ、以て、開口部内に電子放出部を露出させるこ
    とを特徴とする請求項３３に記載の平面型表示装置の製
    造方法。
  42. 【請求項４２】工程（ａ）では、電子放出層を被覆した
    絶縁層を形成し、 工程（ｆ）では、開口部の側壁面に電子放出層の端部を
    露出させて電子放出部を形成することを特徴とする請求
    項３３に記載の平面型表示装置の製造方法。
  43. 【請求項４３】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 第１パネルを、 （ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、 （ｂ）絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、 （ｃ）絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成する
    工程と、 （ｄ）第２絶縁層上に収束電極形成用の導電材料層を形
    成する工程と、 （ｅ）導電材料層上にゲッター形成層を形成する工程
    と、 （ｆ）ゲッター形成層と導電材料層とをパターニングす
    ることにより、ゲッターが上面に設けられた収束電極を
    形成する工程と、 （ｇ）少なくとも第２絶縁層と絶縁層とに開口部を形成
    する工程と、 （ｈ）開口部内に、電子放出部を形成し、若しくは露出
    させる工程、とを経て形成することを特徴とする請求項
    ３２に記載の平面型表示装置の製造方法。
  44. 【請求項４４】工程（ｅ）のゲッター形成層を形成する
    工程は、 （１）表面に凹凸を有し、若しくは多孔質体から成る支
    持部材を収束電極形成用の導電材料層上に形成する工程
    と、 （２）支持部材の表面に沿ったガス捕捉層を支持部材上
    に形成する工程、から成ることを特徴とする請求項４３
    に記載の平面型表示装置の製造方法。
  45. 【請求項４５】工程（１）では、表面に凹凸を有する支
    持部材を、略半球状のシリコン粒子を用いて形成するこ
    とを特徴とする請求項４４に記載の平面型表示装置の製
    造方法。
  46. 【請求項４６】工程（１）では、多孔質体から成る支持
    部材を、酸化シリコン、窒化シリコン及び酸窒化シリコ
    ンから成る群から選択された少なくとも１種類の材料を
    用いて形成することを特徴とする請求項４４に記載の平
    面型表示装置の製造方法。
  47. 【請求項４７】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 熱分解基を有し、あるいは又、溶媒を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 支持部材形成膜の熱処理によって、熱分解基を分解し、
    あるいは又、溶媒を気化させる工程、から成ることを特
    徴とする請求項４６に記載の平面型表示装置の製造方
    法。
  48. 【請求項４８】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 エッチング速度が異なる複数の成分を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 支持部材形成膜の熱処理によって複数の成分を相分離さ
    せる工程と、 エッチング速度が相対的に速い方の成分をエッチング除
    去する工程、から成ることを特徴とする請求項４６に記
    載の平面型表示装置の製造方法。
  49. 【請求項４９】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 エッチング速度が異なる複数の成分を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 エッチング速度が相対的に速い方の成分をエッチング除
    去する工程、から成ることを特徴とする請求項４６に記
    載の平面型表示装置の製造方法。
  50. 【請求項５０】工程（ａ）では、支持体上にカソード電
    極を形成した後、カソード電極及び支持体上に絶縁層を
    形成し、 工程（ｈ）では、開口部の底部に位置するカソード電極
    上に電子放出部を形成することを特徴とする請求項４３
    に記載の平面型表示装置の製造方法。
  51. 【請求項５１】工程（ａ）では、支持体上に電子放出層
    を形成した後、電子放出層及び支持体上に絶縁層を形成
    し、 工程（ｈ）では、開口部の底部に位置する電子放出層を
    露出させ、以て、開口部内に電子放出部を露出させるこ
    とを特徴とする請求項４３に記載の平面型表示装置の製
    造方法。
  52. 【請求項５２】工程（ａ）では、電子放出層を被覆した
    絶縁層を形成し、 工程（ｈ）では、開口部の側壁面に電子放出層の端部を
    露出させて電子放出部を形成することを特徴とする請求
    項４３に記載の平面型表示装置の製造方法。
  53. 【請求項５３】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 第１パネルを、 （ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、 （ｂ）絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、 （ｃ）ゲート電極上及び／又は隣り合うゲート電極の間
    の絶縁層上にゲッターを形成する工程と、 （ｄ）少なくとも絶縁層に開口部を形成する工程と、 （ｅ）開口部内に、電子放出部を形成し、若しくは露出
    させる工程、とを経て形成することを特徴とする請求項
    ３２に記載の平面型表示装置の製造方法。
  54. 【請求項５４】工程（ｃ）のゲッターを形成する工程
    は、 （１）表面に凹凸を有し、若しくは多孔質体から成る支
    持部材をゲート電極上及び／又は隣り合うゲート電極の
    間の絶縁層上に形成する工程と、 （２）支持部材の表面に沿ったガス捕捉層を支持部材上
    に形成する工程、から成ることを特徴とする請求項５３
    に記載の平面型表示装置の製造方法。
  55. 【請求項５５】工程（１）では、表面に凹凸を有する支
    持部材を、略半球状のシリコン粒子を用いて形成するこ
    とを特徴とする請求項５４に記載の平面型表示装置の製
    造方法。
  56. 【請求項５６】工程（１）では、多孔質体から成る支持
    部材を、酸化シリコン、窒化シリコン及び酸窒化シリコ
    ンから成る群から選択された少なくとも１種類の材料を
    用いて形成することを特徴とする請求項５４に記載の平
    面型表示装置の製造方法。
  57. 【請求項５７】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 熱分解基を有し、あるいは又、溶媒を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 支持部材形成膜の熱処理によって、熱分解基を分解し、
    あるいは又、溶媒を気化させる工程、から成ることを特
    徴とする請求項５６に記載の平面型表示装置の製造方
    法。
  58. 【請求項５８】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 エッチング速度が異なる複数の成分を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 支持部材形成膜の熱処理によって複数の成分を相分離さ
    せる工程と、 エッチング速度が相対的に速い方の成分をエッチング除
    去する工程、から成ることを特徴とする請求項５６に記
    載の平面型表示装置の製造方法。
  59. 【請求項５９】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 エッチング速度が異なる複数の成分を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 エッチング速度が相対的に速い方の成分をエッチング除
    去する工程、から成ることを特徴とする請求項５６に記
    載の平面型表示装置の製造方法。
  60. 【請求項６０】工程（ａ）では、支持体上にカソード電
    極を形成した後、カソード電極及び支持体上に絶縁層を
    形成し、 工程（ｅ）では、開口部の底部に位置するカソード電極
    上に電子放出部を形成することを特徴とする請求項５３
    に記載の平面型表示装置の製造方法。
  61. 【請求項６１】工程（ａ）では、支持体上に電子放出層
    を形成した後、電子放出層及び支持体上に絶縁層を形成
    し、 工程（ｅ）では、開口部の底部に位置する電子放出層を
    露出させ、以て、開口部内に電子放出部を露出させるこ
    とを特徴とする請求項５３に記載の平面型表示装置の製
    造方法。
  62. 【請求項６２】工程（ａ）では、電子放出層を被覆した
    絶縁層を形成し、 工程（ｅ）では、開口部の側壁面に電子放出層の端部を
    露出させて電子放出部を形成することを特徴とする請求
    項５３に記載の平面型表示装置の製造方法。
  63. 【請求項６３】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 第１パネルを、 （ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、 （ｂ）絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、 （ｃ）絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成する
    工程と、 （ｄ）第２絶縁層上に収束電極を形成する工程と、 （ｅ）収束電極上及び／又は隣り合う収束電極の間の第
    ２絶縁層上にゲッターを形成する工程と、 （ｆ）少なくとも第２絶縁層と絶縁層とに開口部を形成
    する工程と、 （ｇ）開口部内に、電子放出部を形成し、若しくは露出
    させる工程、とを経て形成することを特徴とする請求項
    ３２に記載の平面型表示装置の製造方法。
  64. 【請求項６４】工程（ｅ）のゲッターを形成する工程
    は、 （１）表面に凹凸を有し、若しくは多孔質体から成る支
    持部材を収束電極上及び／又は隣り合う収束電極の間の
    第２絶縁層上に形成する工程と、 （２）支持部材の表面に沿ったガス捕捉層を支持部材上
    に形成する工程、から成ることを特徴とする請求項６３
    に記載の平面型表示装置の製造方法。
  65. 【請求項６５】工程（１）では、表面に凹凸を有する支
    持部材を、略半球状のシリコン粒子を用いて形成するこ
    とを特徴とする請求項６４に記載の平面型表示装置の製
    造方法。
  66. 【請求項６６】工程（１）では、多孔質体から成る支持
    部材を、酸化シリコン、窒化シリコン及び酸窒化シリコ
    ンから成る群から選択された少なくとも１種類の材料を
    用いて形成することを特徴とする請求項６４に記載の平
    面型表示装置の製造方法。
  67. 【請求項６７】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 熱分解基を有し、あるいは又、溶媒を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 支持部材形成膜の熱処理によって、熱分解基を分解し、
    あるいは又、溶媒を気化させる工程、 から成ることを特徴とする請求項６６に記載の平面型表
    示装置の製造方法。
  68. 【請求項６８】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 エッチング速度が異なる複数の成分を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 支持部材形成膜の熱処理によって複数の成分を相分離さ
    せる工程と、 エッチング速度が相対的に速い方の成分をエッチング除
    去する工程、から成ることを特徴とする請求項６６に記
    載の平面型表示装置の製造方法。
  69. 【請求項６９】多孔質体から成る支持部材を形成する工
    程は、 エッチング速度が異なる複数の成分を含有した支持部材
    形成膜を形成する工程と、 エッチング速度が相対的に速い方の成分をエッチング除
    去する工程、から成ることを特徴とする請求項６６に記
    載の平面型表示装置の製造方法。
  70. 【請求項７０】工程（ａ）では、支持体上にカソード電
    極を形成した後、カソード電極及び支持体上に絶縁層を
    形成し、 工程（ｇ）では、開口部の底部に位置するカソード電極
    上に電子放出部を形成することを特徴とする請求項６３
    に記載の平面型表示装置の製造方法。
  71. 【請求項７１】工程（ａ）では、支持体上に電子放出層
    を形成した後、電子放出層及び支持体上に絶縁層を形成
    し、 工程（ｇ）では、開口部の底部に位置する電子放出層を
    露出させ、以て、開口部内に電子放出部を露出させるこ
    とを特徴とする請求項６３に記載の平面型表示装置の製
    造方法。
  72. 【請求項７２】工程（ａ）では、電子放出層を被覆した
    絶縁層を形成し、 工程（ｇ）では、開口部の側壁面に電子放出層の端部を
    露出させて電子放出部を形成することを特徴とする請求
    項６３に記載の平面型表示装置の製造方法。
  73. 【請求項７３】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 第１パネルを、 （ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、 （ｂ）絶縁層上に、少なくとも一部分がガス捕捉材料か
    ら成り、ゲッターとして機能するゲート電極を形成する
    工程と、 （ｃ）少なくとも絶縁層に開口部を形成する工程と、 （ｄ）開口部内に、電子放出部を形成し、若しくは露出
    させる工程、とを経て形成することを特徴とする請求項
    ３２に記載の平面型表示装置の製造方法。
  74. 【請求項７４】ゲート電極は、ガス捕捉材料から成る単
    層構造を有することを特徴とする請求項７３に記載の平
    面型表示装置の製造方法。
  75. 【請求項７５】ゲート電極は、少なくとも、導電性材料
    又は絶縁性材料から成る第１層と、ガス捕捉材料から成
    る第２層との積層構造を有することを特徴とする請求項
    ７３に記載の平面型表示装置の製造方法。
  76. 【請求項７６】工程（ａ）では、支持体上にカソード電
    極を形成した後、カソード電極及び支持体上に絶縁層を
    形成し、 工程（ｄ）では、開口部の底部に位置するカソード電極
    上に電子放出部を形成することを特徴とする請求項７３
    に記載の平面型表示装置の製造方法。
  77. 【請求項７７】工程（ａ）では、支持体上に電子放出層
    を形成した後、電子放出層及び支持体上に絶縁層を形成
    し、 工程（ｄ）では、開口部の底部に位置する電子放出層を
    露出させ、以て、開口部内に電子放出部を露出させるこ
    とを特徴とする請求項７３に記載の平面型表示装置の製
    造方法。
  78. 【請求項７８】工程（ａ）では、電子放出層を被覆した
    絶縁層を形成し、 工程（ｄ）では、開口部の側壁面に電子放出層の端部を
    露出させて電子放出部を形成することを特徴とする請求
    項７３に記載の平面型表示装置の製造方法。
  79. 【請求項７９】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 第１パネルを、 （ａ）支持体上に絶縁層を形成する工程と、 （ｂ）絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、 （ｃ）絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成する
    工程と、 （ｄ）第２絶縁層上に、少なくとも一部分がガス捕捉材
    料から成り、ゲッターとして機能する収束電極を形成す
    る工程と、 （ｅ）少なくとも第２絶縁層と絶縁層とに開口部を形成
    する工程と、 （ｆ）開口部内に、電子放出部を形成し、若しくは露出
    させる工程、とを経て形成することを特徴とする請求項
    ３２に記載の平面型表示装置の製造方法。
  80. 【請求項８０】収束電極は、ガス捕捉材料から成る単層
    構造を有することを特徴とする請求項７９に記載の平面
    型表示装置の製造方法。
  81. 【請求項８１】収束電極は、少なくとも、導電性材料又
    は絶縁性材料から成る第１層と、ガス捕捉材料から成る
    第２層との積層構造を有することを特徴とする請求項７
    ９に記載の平面型表示装置の製造方法。
  82. 【請求項８２】工程（ａ）では、支持体上にカソード電
    極を形成した後、カソード電極及び支持体上に絶縁層を
    形成し、 工程（ｆ）では、開口部の底部に位置するカソード電極
    上に電子放出部を形成することを特徴とする請求項７９
    に記載の平面型表示装置の製造方法。
  83. 【請求項８３】工程（ａ）では、支持体上に電子放出層
    を形成した後、電子放出層及び支持体上に絶縁層を形成
    し、 工程（ｆ）では、開口部の底部に位置する電子放出層を
    露出させ、以て、開口部内に電子放出部を露出させるこ
    とを特徴とする請求項７９に記載の平面型表示装置の製
    造方法。
  84. 【請求項８４】工程（ａ）では、電子放出層を被覆した
    絶縁層を形成し、 工程（ｆ）では、開口部の側壁面に電子放出層の端部を
    露出させて電子放出部を形成することを特徴とする請求
    項７９に記載の平面型表示装置の製造方法。
  85. 【請求項８５】第１パネルは、有効領域に冷陰極電界電
    子放出素子を備え、 第２パネルは、有効領域にアノード電極と蛍光体層とを
    備え、 第１パネルを、 （ａ）支持体上に絶縁材料から成るスペーサを配設し、
    支持体上に電子放出部を形成する工程と、 （ｂ）複数の開口部が形成され、少なくとも一部分がガ
    ス捕捉材料から成るガス捕捉材料層から構成されたゲー
    ト電極を、スペーサの頂面に接するように、且つ、電子
    放出部の上方に開口部が位置するように張架する工程、
    とを経て形成することを特徴とする請求項３２に記載の
    平面型表示装置の製造方法。
JP2000262754A 1999-11-12 2000-08-31 ゲッター、平面型表示装置及び平面型表示装置の製造方法 Pending JP2001210225A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000262754A JP2001210225A (ja) 1999-11-12 2000-08-31 ゲッター、平面型表示装置及び平面型表示装置の製造方法
TW089123437A TW476974B (en) 1999-11-12 2000-11-07 Getter, flat-panel display and method of production thereof
KR1020000066693A KR20010051595A (ko) 1999-11-12 2000-11-10 게터, 평면형 표시장치 및 평면형 표시장치의 제조방법
CN00138066A CN1298196A (zh) 1999-11-12 2000-11-11 消气部件、平板式显示器及其制造方法
EP00403155A EP1100107A3 (en) 1999-11-12 2000-11-13 Getter, flat-panel display and method of production thereof

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32330199 1999-11-12
JP32408899 1999-11-15
JP11-324088 1999-11-15
JP11-323301 1999-11-15
JP2000262754A JP2001210225A (ja) 1999-11-12 2000-08-31 ゲッター、平面型表示装置及び平面型表示装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001210225A true JP2001210225A (ja) 2001-08-03
JP2001210225A5 JP2001210225A5 (ja) 2007-02-01

Family

ID=27339968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000262754A Pending JP2001210225A (ja) 1999-11-12 2000-08-31 ゲッター、平面型表示装置及び平面型表示装置の製造方法

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1100107A3 (ja)
JP (1) JP2001210225A (ja)
KR (1) KR20010051595A (ja)
CN (1) CN1298196A (ja)
TW (1) TW476974B (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003068235A (ja) * 2001-08-23 2003-03-07 Canon Inc 非蒸発型ゲッタとその製造方法、及び、表示装置
KR100446623B1 (ko) * 2002-01-30 2004-09-04 삼성에스디아이 주식회사 전계 방출 표시장치 및 그 제조방법
JP2006066376A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Samsung Sdi Co Ltd 電子放出素子
JP2006244980A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Samsung Sdi Co Ltd 電子放出素子とその製造方法
EP1371077A4 (en) * 2000-10-27 2006-11-02 Candescent Intellectual Prop STRUCTURE AND MANUFACTURE OF A DEVICE, SUCH AS A LIGHT EMITTING DEVICE OR ELECTRON EMISSION DEVICE WITH A REGION TO BE GETTERED
JP2006338966A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Rohm Co Ltd 電子装置、ならびにそれを利用した表示装置およびセンサ
JP2007115590A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Nissin Kogyo Co Ltd 電子放出性薄膜の製造方法、電極基材及び電子放出装置
JP2018520466A (ja) * 2015-05-27 2018-07-26 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 電子光学システム内の清浄環境を提供するためのシステム及び方法
JPWO2020026624A1 (ja) * 2018-07-31 2021-08-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ガラスパネルユニットの製造方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020041956A (ko) * 2000-11-29 2002-06-05 김영남 전계방출 표시소자의 게터 실장방법
US6673130B2 (en) * 2001-06-15 2004-01-06 The Regents Of The University Of California Method of fabrication of electrodes and electrolytes
JP2003068237A (ja) * 2001-08-24 2003-03-07 Toshiba Corp 画像表示装置およびその製造方法
ITMI20012010A1 (it) * 2001-09-27 2003-03-27 Getters Spa Sistemi per la conversione di acqua in idrogeno e l'assorbimemnto di idrogeno in dispositivi elettronici e processo di produzione
JP4817641B2 (ja) * 2004-10-26 2011-11-16 キヤノン株式会社 画像形成装置
US8173995B2 (en) 2005-12-23 2012-05-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Electronic device including an organic active layer and process for forming the electronic device
US8866068B2 (en) 2012-12-27 2014-10-21 Schlumberger Technology Corporation Ion source with cathode having an array of nano-sized projections
CN111257475B (zh) * 2020-03-31 2022-07-12 西北核技术研究院 可同时检测多种稀有气体含量的色谱检测方法及色谱仪

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63181248A (ja) * 1987-01-23 1988-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子管の製造法
JPH02100242A (ja) * 1988-10-07 1990-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子管
JPH0412436A (ja) * 1990-04-28 1992-01-17 Sony Corp 画像表示装置
JPH05190080A (ja) * 1991-06-27 1993-07-30 Raytheon Co 電界放出アレイの製造方法および電界放出装置
JPH07140906A (ja) * 1993-11-15 1995-06-02 Canon Inc 画像表示装置
JPH0817365A (ja) * 1994-06-30 1996-01-19 Fujitsu Ltd 電界放出装置及びその製造方法
US5606225A (en) * 1995-08-30 1997-02-25 Texas Instruments Incorporated Tetrode arrangement for color field emission flat panel display with barrier electrodes on the anode plate
JPH09293451A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Nec Corp 電界放射冷陰極の製造方法
JP2793702B2 (ja) * 1990-07-31 1998-09-03 双葉電子工業株式会社 電界放出形陰極
JPH10269973A (ja) * 1997-03-26 1998-10-09 Mitsubishi Electric Corp 電子放出素子を用いたディスプレイ
JPH1131452A (ja) * 1997-07-08 1999-02-02 Nec Corp 電界放出型冷陰極およびその製造方法
JPH11204067A (ja) * 1998-01-19 1999-07-30 Futaba Corp 電界放出型デバイス
JP2000268703A (ja) * 1999-03-17 2000-09-29 Futaba Corp 電界放出デバイス
JP2000311588A (ja) * 1999-02-26 2000-11-07 Canon Inc ゲッター、ゲッターを有する気密容器および画像形成装置、ゲッターの製造方法
JP2001101986A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Hitachi Ltd フラットパネル表示装置およびその製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1201540B (it) * 1986-12-22 1989-02-02 Getters Spa Dispositivo getter non evaporabile comprendente un supporto ceramico e metodo per la sua fabbricazione
KR0139489B1 (ko) * 1993-07-08 1998-06-01 호소야 레이지 전계방출형 표시장치
IT1273349B (it) * 1994-02-28 1997-07-08 Getters Spa Visualizzatore piatto ad emissione di campo contenente un getter e procedimento per il suo ottenimento
US5453659A (en) * 1994-06-10 1995-09-26 Texas Instruments Incorporated Anode plate for flat panel display having integrated getter
US5689151A (en) * 1995-08-11 1997-11-18 Texas Instruments Incorporated Anode plate for flat panel display having integrated getter
US5865658A (en) * 1995-09-28 1999-02-02 Micron Display Technology, Inc. Method for efficient positioning of a getter
US5578900A (en) * 1995-11-01 1996-11-26 Industrial Technology Research Institute Built in ion pump for field emission display
IT1290471B1 (it) * 1997-03-25 1998-12-04 Getters Spa Processo per la produzione di griglie per schermi piatti ricoperte con materiali getter non evaporabili e griglie cosi' ottenute
US5945780A (en) * 1997-06-30 1999-08-31 Motorola, Inc. Node plate for field emission display

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63181248A (ja) * 1987-01-23 1988-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子管の製造法
JPH02100242A (ja) * 1988-10-07 1990-04-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子管
JPH0412436A (ja) * 1990-04-28 1992-01-17 Sony Corp 画像表示装置
JP2793702B2 (ja) * 1990-07-31 1998-09-03 双葉電子工業株式会社 電界放出形陰極
JPH05190080A (ja) * 1991-06-27 1993-07-30 Raytheon Co 電界放出アレイの製造方法および電界放出装置
JPH07140906A (ja) * 1993-11-15 1995-06-02 Canon Inc 画像表示装置
JPH0817365A (ja) * 1994-06-30 1996-01-19 Fujitsu Ltd 電界放出装置及びその製造方法
US5606225A (en) * 1995-08-30 1997-02-25 Texas Instruments Incorporated Tetrode arrangement for color field emission flat panel display with barrier electrodes on the anode plate
JPH09293451A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Nec Corp 電界放射冷陰極の製造方法
JPH10269973A (ja) * 1997-03-26 1998-10-09 Mitsubishi Electric Corp 電子放出素子を用いたディスプレイ
JPH1131452A (ja) * 1997-07-08 1999-02-02 Nec Corp 電界放出型冷陰極およびその製造方法
JPH11204067A (ja) * 1998-01-19 1999-07-30 Futaba Corp 電界放出型デバイス
JP2000311588A (ja) * 1999-02-26 2000-11-07 Canon Inc ゲッター、ゲッターを有する気密容器および画像形成装置、ゲッターの製造方法
JP2000268703A (ja) * 1999-03-17 2000-09-29 Futaba Corp 電界放出デバイス
JP2001101986A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Hitachi Ltd フラットパネル表示装置およびその製造方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1898442A3 (en) * 2000-10-27 2010-07-07 Canon Kabushiki Kaisha Structure and fabrication of device, such as light-emitting device or electron-emitting device, having getter region
EP1371077A4 (en) * 2000-10-27 2006-11-02 Candescent Intellectual Prop STRUCTURE AND MANUFACTURE OF A DEVICE, SUCH AS A LIGHT EMITTING DEVICE OR ELECTRON EMISSION DEVICE WITH A REGION TO BE GETTERED
US7315115B1 (en) 2000-10-27 2008-01-01 Canon Kabushiki Kaisha Light-emitting and electron-emitting devices having getter regions
JP2003068235A (ja) * 2001-08-23 2003-03-07 Canon Inc 非蒸発型ゲッタとその製造方法、及び、表示装置
KR100446623B1 (ko) * 2002-01-30 2004-09-04 삼성에스디아이 주식회사 전계 방출 표시장치 및 그 제조방법
US6963165B2 (en) 2002-01-30 2005-11-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Field emission display having integrated getter arrangement
US7131883B2 (en) 2002-01-30 2006-11-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Field emission display manufacturing method having integrated getter arrangement
JP2006066376A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Samsung Sdi Co Ltd 電子放出素子
JP2006244980A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Samsung Sdi Co Ltd 電子放出素子とその製造方法
JP2006338966A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Rohm Co Ltd 電子装置、ならびにそれを利用した表示装置およびセンサ
JP2007115590A (ja) * 2005-10-21 2007-05-10 Nissin Kogyo Co Ltd 電子放出性薄膜の製造方法、電極基材及び電子放出装置
JP4490901B2 (ja) * 2005-10-21 2010-06-30 日信工業株式会社 電子放出性薄膜の製造方法、電極基材及び電子放出装置
JP2018520466A (ja) * 2015-05-27 2018-07-26 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 電子光学システム内の清浄環境を提供するためのシステム及び方法
US10692692B2 (en) 2015-05-27 2020-06-23 Kla-Tencor Corporation System and method for providing a clean environment in an electron-optical system
JPWO2020026624A1 (ja) * 2018-07-31 2021-08-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ガラスパネルユニットの製造方法
US11913277B2 (en) 2018-07-31 2024-02-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Method for manufacturing glass panel unit

Also Published As

Publication number Publication date
EP1100107A3 (en) 2004-06-02
KR20010051595A (ko) 2001-06-25
CN1298196A (zh) 2001-06-06
TW476974B (en) 2002-02-21
EP1100107A2 (en) 2001-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4580439B2 (ja) 電子放出装置およびフラットパネルディスプレイ
US6819041B2 (en) Luminescence crystal particle, luminescence crystal particle composition, display panel and flat-panel display
JP2001210225A (ja) ゲッター、平面型表示装置及び平面型表示装置の製造方法
US6580223B2 (en) Flat-type display
JP2002265942A (ja) 蛍光体粉末及びその製造方法、表示用パネル、並びに、平面型表示装置
US6945838B2 (en) Knocking processing method in flat-type display device, and knocking processing method in flat-panel display device-use substrate
JP2002208346A (ja) 冷陰極電界電子放出素子の製造方法
JP2001256884A (ja) 冷陰極電界電子放出素子及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置及びその製造方法
JP2002175764A (ja) 表示用パネル及びこれを用いた表示装置
JP4670154B2 (ja) 冷陰極電界電子放出素子及び冷陰極電界電子放出表示装置
JP2004285363A (ja) 蛍光体粉末及びその製造方法、表示用パネル、並びに、平面型表示装置
JP2001043790A (ja) 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
JP2002124199A (ja) 表示用パネル、表示装置、及び、それらの製造方法
JP2001332199A (ja) 表示用パネル、平面型表示装置、及び、平面型表示装置駆動方法
JP2003086080A (ja) 冷陰極電界電子放出素子及び冷陰極電界電子放出表示装置
JP2003151456A (ja) 冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパネル及び冷陰極電界電子放出表示装置、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパネルの製造方法
JP2004307869A (ja) 蛍光体粉末及びその製造方法、表示用パネル、並びに、平面型表示装置
JP2002270087A (ja) 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
JP2000285796A (ja) 冷陰極電界電子放出素子及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置
JP2002134017A (ja) 冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法、及び、冷陰極電界電子放出表示装置用のアノードパネルの製造方法
JP2003007234A (ja) 冷陰極電界電子放出表示装置用のアノードパネル及びその製造方法、冷陰極電界電子放出表示装置用のカソードパネル及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置およびその製造方法
JP2002313264A (ja) 表示用パネル及び表示装置
JP2001345042A (ja) 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
JP2002150976A (ja) 平面型表示装置
JP2002150977A (ja) 表示用パネル及び表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061206

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100706

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100825

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110426