JP2001319560A - 電子放出素子およびそれを利用した電子源、電界放出型画像表示装置、蛍光灯、並びにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低い動作電圧で、大きい動作電流が得られ、
かつ電子放出特性が安定した電子放出素子構造を提供す
る。 【解決手段】 空間に電子を放出するための第一の粒子
と、前記第一の粒子の近傍にあって前記第一の粒子の姿
勢を規整する第二の粒子とからなる混成粒子を用いて冷
陰極部材を構成する。この構成において、好ましくは第
一の粒子は第二の粒子よりも電子放出効率が高く、第二
の粒子は導電性を有するものであるとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子を放出する電
子放出素子、この電子放出素子を用いて構成される電子
源、この電子源を用いて構成される画像表示装置および
蛍光灯、並びにこれらの製造方法、更にはこれらの製造
方法に好適に使用することのできるパターン形成方法に
関する。このような本発明の内容は、以下では第１の発
明群と第２の発明群に分けて説明されている。

【０００２】〔共通事項〕初めに本明細書で使用する用
語である「粒子」の概念について説明する。本明細書で
いう「粒子」は、個別独立的に存在する個体を意味し、
形状を特定する概念を含まない。「粒子」の形状として
は、球状、楕円状、柱状、棒状、粒状、筒状、針状、テ
トラポット状、平板状などが例示でき、特に形状を特定
する必要がある場合には、例えば「繊維状粒子」などの
ように、形状を表す文言が付されている。また、本明細
書の「粒子」は、１個または２個以上の粒子を意味して
いる。但し、常態が２個以上の粒子である場合には、
「粒子群」と表現することがある。しかし、この場合も
１個のみの粒子を排除する意図を含まない。また、説明
の簡単化のために、単一粒子、凝集体粒子、混成粒子を
も単に「粒子」と称することがある。その一方、「集合
体」粒子としたときは、同質の粒子が２個以上集まった
ものを意味する。また、「混成粒子」としたときは、形
状および／または材質が異なった複数の粒子が集まった
ものを意味する。

【０００３】

【従来の技術】第一発明群の従来技術；従来、電子放出
素子としては、高温に加熱されたタングステン等の材料
に高電圧を印加する「熱放出型」が先行していた。しか
し、近年ではいわゆる「冷陰極型」の電子放出素子の研
究開発が活発化している。このような背景にあって、カ
ーボンナノチューブや炭素繊維などの棒状の微粒子は、
高いアスペクト比を有し且つ先端の曲率半径が小さいの
で、冷陰極型（電界放出型電子エミッタ）における高効
率の電子放出源の構成材料（冷陰極部材）として注目さ
れている。

【０００４】例えば、束ねた状態のカーボンナノチュー
ブから、６４Ｖという低いターンオン電圧で４００μＡ
／ｃｍ²という高い放出電流密度が得られることが、こ
れまでに報告されている。但し、カーボンナノチューブ
を高効率の冷陰極部材として使用するためには、電極面
にカーボンナノチューブを接触させて電極とカーボンナ
ノチューブとの電気的な導通を取ると共に、カーボンナ
ノチューブを電極面に対してほぼ垂直に立たせなければ
ならない。しかし、大面積に生産性よくカーボンナノチ
ューブをほぼ垂直に立たせることのできる方法は報告さ
れていない。

【０００５】また、デ・ヘア（de Heer）らは、サイエ
ンス（Science）誌の第２７０巻第１１７９頁（１９９
５年）において、カーボンナノチューブの懸濁液をセラ
ミックフィルターに通しフィルター表面のミクロな穴に
カーボンナノチューブを突き立てた後、このフィルター
をプラスチックシートに押圧して、プラスチックシート
上にカーボンナノチューブを転写する技術を開示してい
る。この技術によると、プラスチックシートにほぼ垂直
に立ったカーボンナノチューブの２次元アレイを形成す
ることができ、チューブの先端から電子の電界放出を得
られたことが報告されている。

【０００６】しかし、この技術ではガーボンナノチュー
ブと電極との導通をプラスチックシートが阻害するた
め、電子放出の動作電圧が高くなる。また、大面積のセ
ラミックフィルターが得られにくいため、大面積にパタ
ーン化された電子源を得ることが困難である。

【０００７】他方、特開平１０−１４９７６０号公報に
は、電界放出型冷陰極装置における電子エミッタ材とし
てカーボンナノチューブ或いはフラーレンを使用する技
術が開示されている。具体的には、複数の電子エミッタ
を、支持基板上に倒木が重なり合うようにして存在して
いる複数のカーボンナノチューブで構成する。この場合
のカーボンナノチューブは、例えばアーク放電によって
アノード電極の炭素を昇華させ、それをカソード上に析
出させることによって形成する。この析出したカーボン
ナノチューブを集め、塗布などの方法で電極上に配置す
る。

【０００８】しかし、この技術によると、カーボンナノ
チューブが支持基板に対してほぼ水平に寝てしまい易
く、カーボンナノチューブを支持基板に対しほぼ垂直に
配列しにくい。なおフラーレンは非常に小さいため、カ
ーボンナノチューブを支え、立たせる機能は無い。つま
り、この技術では、カーボンナノチューブの姿勢を十分
に制御できないので、高効率の電子放出特性を有する冷
陰極部材が得られにくい。

【０００９】また、特開平１０−１２１２４号公報に
は、カーボンナノチューブを電子エミッタとして使用す
る電子放出素子の構成が開示されており、この構成の電
子エミッタは、陽極酸化膜中に規則正しく配設された細
孔の中に、金属触媒の触媒作用を利用してカーボンナノ
チューブを成長させるものである。しかし、この構成及
びその製造方法は、カーボンナノチューブの形成プロセ
スに長い時間を必要とするため、必ずしも十分な生産性
を有するとは言い難く実用的でない。

【００１０】また、上述した特開平１０−１４９７６０
号公報及び特開平１０−１２１２４号公報にそれぞれ開
示されている装置構成は、カーボンナノチューブの一端
が電極支持基板に接触しているだけの弱いものであるた
めに、支持基板との間の電子のやりとりが不安定であ
り、動作電流が安定しないという問題点を有している。

【００１１】一方、これらの問題点を解決するために、
カーボンナノチューブを紫外線（ＵＶ）照射した有機ポ
リシラン膜に電気泳動によって突き刺し、支持基板に対
し鉛直方向にカーボンナノチューブを立たせる技術が提
案されている（参考文献：中山 他、Pan-Pacific Imag
ing Conference/Japan Hardcopy'98 予稿集 ページ313
-316、日本画像学会主催、1998年7月、東京）。この技術
を図１１に基づいて説明する。

【００１２】先ずイソプロピルアルコール中にカーボン
ナノチューブ１１０１を分散させた液体を泳動容器１１
０４内に注入する。次に支持基板１１０３に対向した平
板電極１１０５と支持基板１１０３上のパターニングさ
れた導電層１１０６との間に外部電源１１０７によって
電界を印加して、カーボンナノチューブ１１０１を電界
方向に配列させると同時に電気泳動によって導電層１１
０６上に移動させる。ここで、電気泳動させる前に導電
層１１０６上の有機ポリシラン膜１１０２のみに紫外線
照射しておく。こうすると、この部分の有機ポリシラン
膜のSi-Si結合が切断され膜がポーラスになり、この部
分にカーボンナノチューブ１１０１を選択的に突き刺す
ことができる。つまり、この技術によると、電気泳動時
の電界によってカーボンナノチューブ１１０１を導電層
１１０６上の有機ポリシラン１１０２上に選択的に配列
し、ほぼ垂直に立たせることができる。また有機ポリシ
ラン１１０２を紫外線でパターニングすることによりカ
ーボンナノチューブ１１０１を配列する領域を任意に設
定することができる。

【００１３】しかしながら、電気泳動によってカーボン
ナノチューブを立たせる上記技術は、有機ポリシランを
使用しなければならない点で制約がある。例えば、電子
放出素子をディスプレイ装置として利用する場合、電子
放出素子を真空容器内に封入する工程（フリット工程）
が必要であり、このフリット工程のおいて４００〜５０
０℃の高温プロセスを経る。この際、内部の電子放出素
子も同時に加熱されるため、有機ポリシランが熱分解し
て無くなってしまう（有機ポリシランは３００℃で分解
する）。つまり、フリット工程を経ると有機ポリシラン
で固定保持されていたカーボンナノチューブが倒れてし
まうことになる。この結果、電子放出素子の動作電圧が
高くなるとともに動作電流が小さくなり、ひどい場合に
は電子放出そのものが起こらなくなる。

【００１４】他方、高温プロセスを無くして有機ポリシ
ランの分解を防いだとしても有機ポリシランは導電性が
低いので、導電薄膜とカーボンナノチューブとの電気的
接続が阻害され、その結果としてカーボンナノチューブ
からの電子放出がされにくくなる。すなわち、上記技術
には、動作電圧が高くなるとともに、一定の動作電圧下
では動作電流の変動が大きく、素子特性が不安定である
という問題がある。

【００１５】さらに製造工程においては、カーボンナノ
チューブを突き刺したくない部分をマスクして、紫外線
を照射する必要があり、この分、コスト高になる。

【００１６】第二発明群の従来技術の説明；冷陰極型素
子には、低電圧・低消費電力駆動で高電流を安定に得ら
れる素子特性が要求されるが、このような要件を満たす
技術として、多軸の針状結晶部を有するウイスカーを用
いた電子放出素子が提案されている（特許公報第２７９
３７０２号）。この技術の内容を図２０に基づいて説明
する。

【００１７】陰極支持基板としてのガラス支持基板２２
０１上にスクリーン印刷法等を用いて黒鉛を被着し、焼
成して黒鉛電極２２０２を形成する。そしてテトラポッ
ト形のＺｎＯウィスカー粉末を、Ｎｉメッキの補助液で
あるＰｄＣｌ２等の溶液中に分散させ、湿式沈降法にて
ウィスカー粉末を塗布する。乾燥後、仕事関数の低いＮ
ｉ等の金属材料を無電界メッキによってＺｎＯウィスカ
ー表面に数Å〜数十Åの厚みでコーティングする。これ
により黒鉛支持基板２２０２上に上記ウイスカーを固着
させてエミッタ電極２２０３を構成する。

【００１８】次いで、このようにして形成されたエミッ
ション電極２２０３に、ＺｎＯウィスカーの先端部から
数μｍ〜数百μｍ程度離して、例えばメッシュ状に開口
を有する金属板からなるゲート電極２２０４をスペーサ
２２０５を介して設け、電界放出形陰極２２０６を構成
する。

【００１９】この技術は、尖鋭な先端を有ししかも基板
上で姿勢を好適に保つことができるウィスカーを電子放
出材料として用いているので、低電圧で効率よく電子放
出をさせ易い。しかしながら、その一方で尖鋭な先端を
有するウィスカーを使用するが故の課題を有している。
すなわち、 （１）テトラポット形のＺｎＯウィスカーは、黒鉛電極
２２０２と極めて尖鋭な先端部のみで接触しているだけ
であるので、電極との接触面積が極めて小さい。このた
め、ＺｎＯウィスカーへの電子注入の際に非常に大きな
電気抵抗が発生し、電子の注入がスムーズになされな
い。この問題はＺｎＯウィスカー表面を仕事関数の小さ
い材料でコートしたとしても十分に解消できない。

【００２０】（２）ＺｎＯウィスカーのテトラポットの
足部先端は非常に尖鋭であり、電界集中効果が大きい
が、その反面、折れ易い。ウィスカーの折れを防止する
ためには、無用な力を与えることなく、支持基板上に塗
布する必要があるが、湿式沈降法を用いる上記技術は、
煩雑であるので生産性に問題がある。言うまでもなく足
部が途中で折れると、先端の尖鋭さが損なわれるので、
電界集中効果が低下することになる。

【００２１】（３）更に、電子放出素子を用いてディス
プレイを構成する場合、同一支持基板上に多数の素子を
配列形成する必要があるが、上記技術ではウイスカーに
損傷を与えることなくして、パターニングを行うことは
困難である。

【００２２】

【課題を解決するための手段】一群の本発明は上述の課
題を解決することを目的とし、より詳しくは、（１）低
い動作電圧で、大きい動作電流が得られ、かつ電子放出
特性が安定した電子放出素子構造を提供すること、
（２）上述のような電子放出素子を少ない工程で低コス
トでもって作製できる製造方法を提供すること、（３）
上記のような電子放出素子を利用した電子源、電界放出
型ディスプレイ装置、蛍光灯、およびそれらの製造方法
を提供することである。（４）また、本願第２発明群の
より具体的な目的は、電子放出材料として多軸結晶ウィ
スカーを用いる上記従来技術における課題を解消するこ
とである。

【００２３】これらの目的を達成するための手段として
の本発明構成の特徴は、次の通りである。

【００２４】請求項１に記載の発明は、支持部材の上に
第１の電極と、冷陰極部材と、が少なくとも配置された
電子放出素子であって、前記冷陰極部材が、少なくとも
電子放出効率の異なる第１の粒子と第２の粒子の混成粒
子からなることを特徴とする。

【００２５】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明の電子放出素子において、前記第２の粒子
が、第一の粒子の姿勢を規整している、ことを特徴とす
る。

【００２６】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載の電子放出素子において、前記第１の粒子が、棒
状もしくは板状であり、かつ前記第２の粒子が、前記第
１の粒子を第１の電極に対して水平ではなく、ある角度
をもって姿勢規整している、ことを特徴とする。

【００２７】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載の電子放出素子において、第１の粒子が、炭素を
主成分とする、ことを特徴とする。

【００２８】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の電子放出素子において、第１の粒子が、黒鉛粒
子、カーボンナノチューブ、炭素繊維のうち何れか１つ
を含む、ことを特徴とする。

【００２９】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
に記載の電子放出素子において、第１の粒子が、炭素、
シリコン、ホウ素、窒素、酸素などの原子が符合したナ
ノチューブである、ことを特徴とする。

【００３０】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
に記載の電子放出素子において、第２の粒子が、概ね球
状である、ことを特徴とする。

【００３１】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
に記載の電子放出素子において、第２の粒子が、球状粒
子の集合体からなる、ことを特徴とする。

【００３２】また、請求項９に記載の発明は、請求項１
に記載の電子放出素子において、第２の粒子が、導電性
である、ことを特徴とする。

【００３３】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
１に記載の電子放出素子において、第２の粒子が、ウィ
スカーである、ことを特徴とする。

【００３４】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
１０に記載の電子放出素子において、第２の粒子が、少
なくともチタン原子、アルミニウム原子、ホウ素原子、
炭素原子、珪素原子、亜鉛原子、酸素原子のうち何れか
１つを主成分とする、ことを特徴とする。

【００３５】また、請求項１２に記載の発明は、請求項
３に記載の電子放出素子において、第２の粒子の高さ
が、第１の粒子の大きさよりも小さい、ことを特徴とす
る。

【００３６】また、請求項１３に記載の発明は、請求項
１に記載の電子放出素子において、冷陰極部材と第２の
電極の間に、前記冷陰極部材表面から単位時間当りに放
出される電子の数を制御する第３の電極が配置されてい
る、ことを特徴とする。

【００３７】また、請求項１４に記載の発明は、請求項
１に記載の電子放出素子を含む電界放出型ディスプレイ
装置であって、前記電子放出素子の冷陰極部材の表面
が、前記電界放出型ディスプレイ装置の電子放出源とし
て機能するように構成されている、ことを特徴とする。

【００３８】また、請求項１５に記載の発明は、請求項
１に記載の電子放出素子を含む蛍光灯であって、前記電
子放出素子の冷陰極部材の表面が前記蛍光灯の電子放出
源として機能するように構成されている、ことを特徴と
する。

【００３９】また、請求項１６に記載の発明は、請求項
１５に記載の蛍光灯において、第２の電極が、第１の電
極を包むように配置されている、ことを特徴とする。

【００４０】また、請求項１７に記載の発明は、支持部
材の上に第１の電極と、第１の粒子と第２の粒子からな
る混成粒子を有する冷陰極部材と、が少なくとも配置さ
れた電子放出素子の製造方法であって、支持部材上に第
１の電極を形成する工程と、前記第１の電極表面に第１
の粒子を分散する工程と、前記第１の電極表面に第２の
粒子を分散して冷陰極部材を形成する工程と、を少なく
とも備えることを特徴とする。

【００４１】また、請求項１８に記載の発明は、請求項
１７に記載の電子放出素子の製造方法において、前記第
１の粒子と第２の粒子とは電子放出効率が異なる、こと
を特徴とする。

【００４２】また、請求項１９に記載の発明は、請求項
１７に記載の電子放出素子の製造方法において、前記第
１の粒子と第２の粒子の何れか一方が電子放出用の粒子
であり、もう一方が電子放出用の粒子の姿勢を規整する
ための粒子である、ことを特徴とする。

【００４３】また、請求項２０に記載の発明は、請求項
１７に記載の電子放出素子の製造方法において、前記冷
陰極部材を形成する工程が、電極表面に分散された第１
の粒子を加圧した後、第２の粒子を分散して陰極部材を
形成する工程である、ことを特徴とする。

【００４４】また、請求項２１に記載の発明は、請求項
１７に記載の電子放出素子の製造方法において、前記冷
陰極部材を形成する工程が、少なくとも第２の粒子を帯
電させ、電界を印加した雰囲気下において、第１の電極
上に前記第２の粒子を分散して冷陰極部材を形成する工
程である、ことを特徴とする。

【００４５】また、請求項２２に記載の発明は、支持部
材の上に第１の電極と、第１の粒子と第２の粒子からな
る混成粒子を有する冷陰極部材と、が少なくとも配置さ
れた電子放出素子の製造方法であって、支持部材の上に
第１の電極を形成する工程と、前記第１の電極表面に第
１の粒子と第２の粒子を同時に分散して冷陰極部材を形
成する工程と、を少なくとも備える電子放出素子の製造
方法であることを特徴とする。

【００４６】また、請求項２３に記載の発明は、請求項
２２に記載の電子放出素子の製造方法において、前記第
１の粒子と第２の粒子とは電子放出効率が異なる、こと
を特徴とする。

【００４７】また、請求項２４に記載の発明は、請求項
２２に記載の電子放出素子の製造方法において、前記第
１の粒子と第２の粒子の何れか一方が電子放出用の粒子
であり、もう一方が電子放出用の粒子の姿勢を規整する
ための粒子である、ことを特徴とする。

【００４８】また、請求項２５に記載の発明は、請求項
２２に記載の電子放出素子の製造方法において、前記冷
陰極部材を形成する工程が、第１の粒子と第２の粒子を
帯電させ、電界を印加した雰囲気下において第１の電極
上に当該第１の粒子と第２の粒子を同時分散する工程で
ある、ことを特徴とする。

【００４９】また、請求項２６に記載の発明は、請求項
２２に記載の電子放出素子の製造方法において、前記冷
陰極部材を形成する工程が、揮発性を有する溶剤中に第
１の粒子と第２の粒子とが分散された分散溶液を加圧
し、前記分散溶液をノズルより放出させて第１の電極表
面に付着させる工程である、ことを特徴とする。

【００５０】また、請求項２７に記載の発明は、請求項
１７に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造方法
であることを特徴とする。

【００５１】また、請求項２８に記載の発明は、請求項
２０に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造方法
であることを特徴とする。

【００５２】また、請求項２９に記載の発明は、請求項
２１に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造方法
であることを特徴とする。

【００５３】また、請求項３０に記載の発明は、請求項
２２に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造方
法。

【００５４】また、請求項３１に記載の発明は、請求項
２５に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造方法
であることを特徴とする。

【００５５】また、請求項３２に記載の発明は、請求項
２６に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造方法
であることを特徴とする。

【００５６】また、請求項３３に記載の発明は、請求項
１７に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える蛍光灯の製造方法であることを特徴とす
る。

【００５７】また、請求項３４に記載の発明は、請求項
２０に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える蛍光灯の製造方法であることを特徴とす
る。

【００５８】また、請求項３５に記載の発明は、請求項
２１に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える蛍光灯の製造方法であることを特徴とす
る。

【００５９】また、請求項３６に記載の発明は、請求項
２２に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える蛍光灯の製造方法であることを特徴とす
る。

【００６０】また、請求項３７に記載の発明は、請求項
２５に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える蛍光灯の製造方法であることを特徴とす
る。

【００６１】また、請求項３８に記載の発明は、請求項
２６に記載の電子放出素子の製造方法に従って前記電子
放出素子を形成する工程と、蛍光体層および第２の電極
を表面に有する陽極基材を形成する工程と、前記電子放
出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前記蛍光体層
とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体層に対する
電子放出源として機能するように配置する工程と、を少
なくとも備える蛍光灯の製造方法また、請求項３９に記
載の発明は、少なくとも、空間に電子を放出するための
第一の粒子と、前記第一の粒子の近傍にあって前記第一
の粒子の姿勢を規整する第二の粒子と、を含む混成粒子
で構成された冷陰極部材と、前記冷陰極部材に電子を供
給する電子輸送部材と、が基材上に設けられた電界放出
素子であることを特徴とする。

【００６２】また、請求項４０に記載の発明は、請求項
３９に記載の電界放出素子において、前記第一の粒子
は、前記第二の粒子に比べ電子放出効率が高い、ことを
特徴とする。

【００６３】また、請求項４１に記載の発明は、請求項
４０に記載の電界放出素子において、第二の粒子は、導
電性である、ことを特徴とする。

【００６４】また、請求項４２に記載の発明は、請求項
３９に記載の電界放出素子において、前記第一の粒子
が、前記第二の粒子とは直接接触し、前記電子輸送部材
とは直接または前記第二の粒子を介して接触し、更に前
記支持基材面とは直接または第二の粒子を介し、または
第二の粒子および電子輸送部材を介して接触しており、
前記第一の粒子の空間に突出した非接触面積は、他の部
材に接触した接触面積よりも大きい、ことを特徴とす
る。

【００６５】また、請求項４３に記載の発明は、請求項
４２に記載の電界放出素子において、第二の粒子が、導
電性である、ことを特徴とする。

【００６６】また、請求項４４に記載の発明は、多足形
状粒子である第１の粒子と第２の粒子とからなる混成粒
子を含む冷陰極部材と、前記電冷陰極部材に電子を供給
する電子搬送部材と、が支持基材上に設けられた電子放
出素子であって、前記第２の粒子が、前記第２の粒子の
表面に突起状に付着している、電子放出素子であること
を特徴とする。

【００６７】また、請求項４５に記載の発明は、請求項
４４に記載の電子放出素子において、前記第２の粒子
が、繊維状の粒子である、ことを特徴とする。

【００６８】また、請求項４６に記載の発明は、請求項
４５に記載の電子放出素子において、前記第２の粒子
が、炭素繊維である、ことを特徴とする。

【００６９】また、請求項４７に記載の発明は、請求項
４５に記載の電子放出素子において、前記第２の粒子
が、六炭素環のσ結合の切れた部分を有するグラファイ
トである、ことを特徴とする。

【００７０】また、請求項４８に記載の発明は、請求項
４５に記載の電子放出素子において、前記第２の粒子
が、カーボンナノチューブである、ことを特徴とする。

【００７１】また、請求項４９に記載の発明は、請求項
４５に記載の電子放出素子において、前記第１の粒子
が、Ｚｎ、Ａｌ，Ｓｉ、Ｔｉ，Ｆｅ，Ｂ，Ｍｇの群から
選択される金属またはこれらの酸化物、窒化物、炭化物
のいずれかである、ことを特徴とする。

【００７２】また、請求項５０に記載の発明は、請求項
４９に記載の電子放出素子において、前記第１の粒子
が、テトラポット形状ウイスカーである、ことを特徴と
する。

【００７３】また、請求項５１に記載の発明は、多足形
状粒子である第１の粒子と第２の粒子とからなる混成粒
子を含む冷陰極部材と、前記電冷陰極部材に電子を供給
する電子搬送部材と、が支持基材上に設けられた電子放
出素子であって、前記第１の粒子は、少なくとも１本の
足を空間に突出させ、残りの足の先端部分を介して前記
電子搬送部材に電気接続され、前記第２の粒子は導電性
を有し、前記第１の粒子の足もと近傍に存在して前記第
１の粒子と前記電子搬送部材との電気接続を増強してい
る、ことを特徴とする。

【００７４】また、請求項５２に記載の発明は、請求項
５１に記載の電子放出素子において、前記第１の粒子
が、Ｚｎ、Ａｌ，Ｓｉ、Ｔｉ，Ｆｅ，Ｂ，Ｍｇの群から
選択される金属またはこれらの酸化物、窒化物、炭化物
のいずれかである、ことを特徴とする。

【００７５】また、請求項５３に記載の発明は、請求項
５２に記載の電子放出素子において、前記第１の粒子
が、テトラポット形状ウイスカーである、ことを特徴と
する。

【００７６】また、請求項５４に記載の発明は、請求項
５３に記載の電子放出素子において、前記第２の粒子
が、繊維状の粒子である、ことを特徴とする。

【００７７】また、請求項５５に記載の発明は、請求項
５４に記載の電子放出素子において、前記第２の粒子
が、炭素繊維である、ことを特徴とする。

【００７８】また、請求項５６に記載の発明は、支持基
材と、前記支持基材上に設けられた電子搬送部材と、電
子搬送部材上に設けられた感光性樹脂からなる接着層
と、前記接着層に固着された冷陰極部材と、を少なくと
も有し、前記冷陰極部材が、第１の粒子と第２の粒子を
含む混成粒子で構成されている、ことを特徴とする電子
放出素子であることを特徴とする。

【００７９】また、請求項５７に記載の発明は、請求項
５６に記載の電子放出素子において、前記感光性樹脂か
らなる接着層が、導電性粒子を含む、ことを特徴とす
る。

【００８０】また、請求項５８に記載の発明は、請求項
５６に記載の電子放出素子において、前記第１の粒子と
第２の粒子の電子放出効率が異なる、ことを特徴とす
る。

【００８１】また、請求項５９に記載の発明は、請求項
５６に記載の電子放出素子において、前記第１の粒子
が、多足形状粒子であり、前記第２の粒子が繊維状の粒
子である、ことを特徴とする。

【００８２】また、請求項６０に記載の発明は、請求項
５９に記載の電子放出素子において、前記多足形状粒子
が、Ｚｎ、Ａｌ，Ｓｉ、Ｔｉ，Ｆｅ，Ｂ，Ｍｇの群から
選択される金属またはこれらの酸化物、窒化物、炭化物
のいずれかである、ことを特徴とする。

【００８３】また、請求項６１に記載の発明は、請求項
６０に記載の電子放出素子において、前記多足形状粒子
が、テトラポット形状ウイスカーである、ことを特徴と
する。

【００８４】また、請求項６２に記載の発明は、請求項
５９に記載の電子放出素子において、前記繊維状の粒子
が、六炭素環のσ結合の切れた部分を有するグラファイ
トである、ことを特徴とする。

【００８５】また、請求項６３に記載の発明は、請求項
５９に記載の電子放出素子において、前記第２の粒子
が、カーボンナノチューブである、ことを特徴とする。

【００８６】また、請求項６４に記載の発明は、支持基
材と、前記支持基材上に部設けられた電子搬送材と、前
記接電子搬送材に固着された冷陰極部材と、を少なくと
も有し、前記冷陰極部材は、感光性樹脂が炭化されてな
る炭素または炭素質残留物によって前記電子搬送部材ま
たは前記支持部材に固着されている、ことを特徴とする
電子放出素子であることを特徴とする。

【００８７】また、請求項６５に記載の発明は、請求項
６４に記載の電子放出素子において、前記冷陰極部材
が、第１の粒子と第２の粒子を含む混成粒子で構成され
ている、ことを特徴とする。

【００８８】また、請求項６６に記載の発明は、請求項
６５に記載の電子放出素子において、前記第１の粒子
が、多足形状粒子であり、前記第２の粒子が繊維状の粒
子である、ことを特徴とする。

【００８９】また、請求項６７に記載の発明は、請求項
６６に記載の電子放出素子において、前記多足形状粒子
が、Ｚｎ、Ａｌ，Ｓｉ、Ｔｉ，Ｆｅ，Ｂ，Ｍｇの群から
選択される金属またはこれらの酸化物、窒化物、炭化物
のいずれかである、ことを特徴とする。

【００９０】また、請求項６８に記載の発明は、請求項
６７に記載の電子放出素子において、前記多足形状粒子
が、テトラポット形状ウイスカーである、ことを特徴と
する。

【００９１】また、請求項６９に記載の発明は、請求項
６６に記載の電子放出素子において、前記繊維状の粒子
が、六炭素環のσ結合の切れた部分を有するグラファイ
トである、ことを特徴とする。

【００９２】また、請求項７０に記載の発明は、請求項
６６に記載の電子放出素子において、前記第２の粒子
が、カーボンナノチューブである、ことを特徴とする。

【００９３】また、請求項７１に記載の発明は、支持基
材上に電子搬送部材を形成する工程と、前記電子搬送部
材上に感光性樹脂層を形成する工程と、前記感光樹脂層
に対しパターン露光と現像を行って前記感光樹脂層を所
定形状にパターン化するパターンニング工程と、パター
ン化された感光性樹脂領域に電子放出材料を接着させる
接着工程と、を少なくとも備える電子放出素子の製造方
法であることを特徴とする。

【００９４】また、請求項７２に記載の発明は、請求項
７１に記載の電子放出素子の製造方法において、前記電
子放出材料が、電子放出効率の異なる第１の粒子と第２
の粒子の混成粒子である、ことを特徴とする。

【００９５】また、請求項７３に記載の発明は、請求項
７１に記載の電子放出素子の製造方法において、更に、
前記パターンニング工程と接着工程の間に、感光性樹脂
層を軟化温度以上に加熱する加熱処理工程を備える、こ
とを特徴とする。

【００９６】また、請求項７４に記載の発明は、請求項
７１に記載の電子放出素子の製造方法において、更に、
前記接着工程の後に未接着の電子放出材料を除去する除
去工程を備える、ことを特徴とする。

【００９７】また、請求項７５に記載の発明は、請求項
７４に記載の電子放出素子の製造方法において、前記除
去工程が、支持基材面に流体を噴射する工程である、こ
とを特徴とする。

【００９８】また、請求項７６に記載の発明は、請求項
７１に記載の電子放出素子の製造方法において、更に、
前記接着工程の後に感光性樹脂層を焼成する工程を備え
る、ことを特徴とする。

【００９９】また、請求項７７に記載の発明は、請求項
７４に記載の電子放出素子の製造方法において、更に、
前記除去工程の後に感光性樹脂層を焼成する工程を備え
る、ことを特徴とする。

【０１００】また、請求項７８に記載の発明は、電子放
出素子と、前記電子放出素子を制御する制御回路とを少
なくとも備えた電子源であって、前記電子放出素子が、
請求項４４に記載の電子放出素子である、ことを特徴と
する電子源である。

【０１０１】また、請求項７９に記載の発明は、電子源
と、前記電子源から放出された電子により画像を形成す
る画像形成部とを少なくとも備えた画像表示装置であっ
て、前記電子源が、請求項７８に記載された電子源であ
る、ことを特徴とする画像表示装置である。

【０１０２】また、請求項８０に記載の発明は、電子放
出素子と、前記電子放出素子を制御する制御回路とを少
なくとも備えた電子源であって、前記電子放出素子が、
請求項５１に記載の電子放出素子である、ことを特徴と
する電子源である。

【０１０３】また、請求項８１に記載の発明は、電子源
と、前記電子源から放出された電子により画像を形成す
る画像形成部とを少なくとも備えた画像表示装置であっ
て、前記電子源が、請求項８０に記載された電子源であ
る、ことを特徴とする画像表示装置である。

【０１０４】また、請求項８２に記載の発明は、電子放
出素子と、前記電子放出素子を制御する制御回路とを少
なくとも備えた電子源であって、前記電子放出素子が、
請求項５６に記載の電子放出素子である、ことを特徴と
する電子源である。

【０１０５】また、請求項８３に記載の発明は、電子源
と、前記電子源から放出された電子により画像を形成す
る画像形成部とを少なくとも備えた画像表示装置であっ
て、前記電子源が、請求項８２に記載された電子源であ
る、ことを特徴とする画像表示装置である。

【０１０６】また、請求項８４に記載の発明は、電子放
出素子と、前記電子放出素子を制御する制御回路とを少
なくとも備えた電子源であって、前記電子放出素子が、
請求項６４に記載の電子放出素子である、ことを特徴と
する電子源である。

【０１０７】また、請求項８５記載の発明は、電子源
と、前記電子源から放出された電子により画像を形成す
る画像形成部とを少なくとも備えた画像表示装置であっ
て、前記電子源が、請求項８４に記載された電子源であ
る、ことを特徴とする画像表示装置である。

【０１０８】また、請求項８６に記載の発明は、電子源
と、前記電子源から放出された電子により発光する蛍光
面とを少なくとも備えた蛍光灯であって、前記電子源
が、請求項７８に記載された電子源である、ことを特徴
とする蛍光灯である。

【０１０９】また、請求項８７に記載の発明は、電子源
と、前記電子源から放出された電子により発光する蛍光
面とを少なくとも備えた蛍光灯であって、前記電子源
が、請求項８０に記載された電子源である、ことを特徴
とする蛍光灯である。

【０１１０】また、請求項８８に記載の発明は、電子源
と、前記電子源から放出された電子により発光する蛍光
面とを少なくとも備えた蛍光灯であって、前記電子源
が、請求項８２に記載された電子源である、ことを特徴
とする蛍光灯である。

【０１１１】また、請求項８９に記載の発明は、電子源
と、前記電子源から放出された電子により発光する蛍光
面とを少なくとも備えた蛍光灯であって、前記電子源
が、請求項８４に記載された電子源である、ことを特徴
とする蛍光灯である。

【０１１２】また、請求項９０に記載の発明は、請求項
８９に記載された蛍光灯において、電子放出素子から電
子を引き出すための引き出し電極が、電子放出部材を包
むように配置されている、ことを特徴とする。

【０１１３】また、請求項９１に記載の発明は、支持基
材上に感光性樹脂層を形成する工程と、前記感光樹脂層
に対しパターン露光と現像を行って前記感光樹脂層を所
定形状にパターン化するパターンニング工程と、前記パ
ターンニング工程でパターン化された感光性樹脂領域の
上に被パターン形成層を形成し、前記感光性樹脂領域に
被パターン形成層を接着させる工程と、前記工程で接着
させた部分以外の被パターン形成層部分を除去する除去
工程と、を少なくとも備えるパターン形成方法であるこ
とを特徴とする。

【０１１４】また、請求項９２に記載の発明は、請求項
９１に記載のパターン形成方法において、更に前記除去
工程の後に、前記感光性樹脂層を焼失させる工程を備え
る、ことを特徴とする。

【０１１５】

【発明の実施の形態】以下、一連の本発明の実施の形態
を第１発明群と第２発明群に分け、それぞれの内容を実
施例に基づいて説明する。 〔第１発明群における実施例〕第一発明群の各実施例の
内容を図面を参照しながら具体的に説明する。 （実施例１−１）図１は、本発明の実施例１−１に係わ
る電子放出素子１００、およびそれを用いた電界放出型
ディスプレイ装置１０００の概略構成図である。以下
に、図１を参照しながら、電子放出素子１００や電界放
出型ディスプレイ装置１０００の構成や製造方法を説明
する。

【０１１６】まず、支持部材としてガラス支持基板１０
１上に、第１の導電性電極（導電層）１０２としてＡ
ｌ、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ｍｇ，Ｍｇ−Ａｇ合金、Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｏ、
ＴａまたはＴｉなどの金属薄膜をスパッタ法あるいは真
空蒸着法あるいはメッキ法により、厚さ約０．０１μｍ
〜約１００μｍ、典型的には約０．１μｍ〜約１μｍに
形成した。

【０１１７】次に、エタノールやイソプロピルアルコー
ルやアセトンやトルエンなどの揮発性有機溶剤中にほぼ
球状のＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃ
ｏ、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚ
ｎ合金、Ｃｕ−Ｐｂ合金、Ｃｕ−Ｐｂ−Ｓｎ合金、Ｃｕ
−Ｃｏ合金、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｍｎ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、
Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ合金、Ｆ
ｅ−Ｗ合金、Ｆｅ−Ｖ合金、Ｆｅ−Ｎｂ合金、ステンレ
ス、パーマロイなどの材質からなる金属微粒子（粒径：
０．１〜８μｍ）を分散した液をガラス支持基板１０１
上に滴下し、スピンコーターにて余分な液を除去し、第
１の導電性電極１０２上に、金属または金属合金からな
る金属微粒子である第二の粒子１０３を分散した。

【０１１８】その後、上記の揮発性有機溶剤または分散
性を高めるために界面活性剤を混合した水にカーボンナ
ノチューブ（直径：０．５ｎｍ〜１００ｎｍ、長さ２〜
１０μｍ）を分散した液を第１の導電性電極１０２上に
滴下乾燥して、カーボンナノチューブからなる第１の微
粒子１０４をばらまいた。

【０１１９】これによって、第１の導電性電極１０２上
にカーボンナノチューブからなる第一の粒子１０４と金
属微粒子からなる第二の粒子１０３とが混合した混成粒
子からなる冷陰極部材１０５が形成され、電子放出素子
１００が形成された。

【０１２０】この電子放出素子１００を陰極とし、それ
に対向するように、ガラス支持基板１０６上に第２の導
電性電極１０７として、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂、ＺｎＯなど
からなる透明電極、および蛍光体薄膜１０８を積層した
陽極支持基板１５０を配置した。これによって電界放出
型ディスプレイ装置１０００を構成された。ここで、陰
極１００と陽極１５０との距離は０．５ｍｍ〜２ｍｍと
した。

【０１２１】上記のような電子放出素子（陰極）１００
と陽極支持基板（陽極）１５０との間を真空状態にし、
さらに直流電源１０９を使ってバイアス電圧を陰極１０
０と陽極１５０との間に印加した。

【０１２２】その結果、直流電源１０９の電圧が約５０
０Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下で、冷陰極部材１０５の
表面から真空中に電子が放出され、この放出された電子
が、直流電源１０９による電界によって加速されて蛍光
体薄膜１０８と衝突し、蛍光体薄膜１０８が発光するの
を観測することができた。また、陰極１００と陽極間１
５０との間に流れる電流も２０−１００μＡと大きく、
時間変動も５％以下と小さく安定していることが確認で
きた。

【０１２３】また、ガラス支持基板１０１を金属板に置
き換え、導電性電極１０２を無くしても上記と同様の効
果を得ることができた。

【０１２４】（比較例１−１）比較のために上記の電子
放出素子１００の第二の粒子１０３をばらまかずに、第
一の粒子１０４だけをばらまいて冷陰極部材１０５を形
成し、他の構成要素は素子１００と全く同様にして比較
用電子放出素子（１−１）を作製した。そして、この素
子（１−１）に付いて上記と同様に電子放出特性を調べ
た。

【０１２５】その結果、素子（１−１）については、直
流電源１０９の電圧を約３ｋＶ〜１５ｋＶして初めて電
子放出を確認でき、電子放出素子１００に比べて動作電
圧が大きくなることが判明した。また、この時の動作電
流は５−１０μＡで、一定の動作電圧下での動作電流の
時間変動は２０−３０％であった。

【０１２６】このように第二の粒子１０３の有無によっ
て、電子放出特性が大きく異なった原因を探るため、本
実施例における素子１００と比較用素子（１−１）の冷
陰極部材１０５を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察
した。その結果、比較用素子（１−１）の冷陰極部材１
０５では第一の粒子１０４であるカーボンナノチューブ
が図２に示すように、第１の導電性電極１０２に対して
ほとんど水平に近い状態で重なりあっているのに対し
（第１の導電性電極１０２表面に対するカーボンナノチ
ューブの角度は０−４０度の範囲で分布しており、平均
角度はおよそ１５度）、素子１００では図１に示すよう
にカーボンナノチューブが立っていることが確認できた
（第１の導電性電極１０２表面に対するカーボンナノチ
ューブの角度は０−９０度の範囲で分布しており、平均
角度はおよそ６０度）。

【０１２７】（比較例１−２）また、上記比較例１−１
とは逆に第一の粒子１０４をばらまかずに、第二の粒子
１０３だけをばらまいた比較用電子放出素子（１−２）
を作製し、上記と同様にして電子放出特性を調べた。

【０１２８】その結果、素子（１−２）については直流
電源１０９の電圧を約８ｋＶ〜３０ｋＶして初めて電子
放出を確認でき、動作電圧はかなり大きいことが判明し
た。また、陰極ー陽極間に流れる電流も１μＡ以下と小
さく、時間的変動も７０−９０％であった。

【０１２９】これらの結果より、金属の微粒子からなる
第二の粒子１０３と第一の粒子１０４を分散して電子放
出の動作電圧が小さくなり、動作電流が大きくなった原
因は、第二の粒子１０３の電子放出効率が第一の粒子１
０４のそれよりも大きいというものではなく、第二の粒
子１０３が第一の粒子１０４であるカーボンナノチュー
ブの姿勢を規整する作用、すなわち第一の粒子１０４を
立たせる役目をしており、かつ第一の粒子１０４の電子
放出効率に異方性があり、第一の粒子１０４が支持基板
に対して立つことによって電子放出効率が向上したため
と考えられる。

【０１３０】（比較例１−３）また、金属微粒子の代わ
りに絶縁性のガラスやセラミックの微粒子を第二の粒子
１０３として使用したこと以外は、素子（１−１）と同
様にして比較用素子（１−３）作製し、この比較用素子
（１−３）の電子放出特性を調べた。その結果、電流の
時間変動が１０％以上となり、動作が不安定になること
が判明した。

【０１３１】従って、第２の微粒子１０３に導電性のも
のを使用した素子１００においては、第二の粒子１０３
を介して第１の導電性電極１０２と第一の粒子１０４と
の電気的接続がなされており、第１の導電性電極１０２
と第一の粒子１０４との接触抵抗が小さくなって安定動
作が実現できたものと思われた。

【０１３２】なお、更なる検討において、ガラスやセラ
ミックの微粒子に金属やＩＴＯなどの導電膜をコーティ
ングした場合には、素子１００と同様な電子放出特性が
得られ、動作電流の時間的変動は５％以下と安定になる
ことが判明した。

【０１３３】（実施例１−２）本発明の実施例１−２で
は、実施例１−１で作製した電子放出素子１００の作製
手順において、第二の粒子１０３をスピンコーターを使
って第１の導電性電極１０２上に分散した後、ステンレ
スの板を上から押し当て第２の微粒子１０３を加圧圧着
し、その後実施例１−１と同様にして第一の粒子１０４
のカーボンナノチューブを分散して電子放出素子を構成
した。その他の各構成要素および作製方法は実施例１−
１で説明したものと同様であり、それらの説明はここで
は省略する。

【０１３４】実施例１−１と同様に、本実施例の電子放
出特性を調べたところ、実施例１−１における素子１０
０に比べて電子放出開始電圧が１割ほど小さく、エミッ
ション電流はおよそ１割程度増加した。

【０１３５】このように本実施例の電子放出素子が、実
施例１−１で作製した電子放出素子１００に比べて僅か
であるが特性改善できた理由は、第二の粒子１０３を加
圧圧着したことで第二の粒子１０３が第１の導電性電極
１０２にめり込み、第二の粒子１０３と第１の導電性電
極１０２間の接触抵抗が下がったためと思われる。

【０１３６】尚、第二の粒子１０３を加圧する板の材質
は、第二の粒子１０３よりも硬いもので有ればステンレ
スに限られるものでなく、またその形状も板ではなくロ
ーラーであっても、ほぼ同じ結果を得る。

【０１３７】（実施例１−３）本発明の実施例１−３で
は、実施例１−１で作製した電子放出素子１００の作製
手順において、第一の粒子１０４および第二の粒子１０
３を混合してエタノールやイソプロピルアルコールやア
セトンなどの揮発性有機溶剤中に分散し、その液を第１
の導電性電極１０２上に滴下乾燥して第一の粒子１０４
と第二の粒子１０３が混合した冷陰極部材１０５を構成
して電子放出素子を構成した。その他の各構成要素およ
び作製方法は実施例１−１で説明したものと同様であ
り、それらの説明はここでは省略する。

【０１３８】実施例１−１と同様に、本実施例の電子放
出特性を調べたところ、実施例１−１における素子１０
０とほぼ同じ結果を得た。なお、実施例１−１は、第一
の粒子と第二の粒子とをそれぞれ別の分散液とした点に
おいて、実施例１−３と相違している。

【０１３９】（実施例１−４）本発明の実施例１−４で
は、実施例１−１で作製した電子放出素子１００におい
て、第一の粒子１０４のカーボンナノチューブの代わり
に、炭素，Ｓｉ，ホウ素，窒素，酸素などの原子が符号
した（または含まれた）ナノチューブや金属硫化物から
なるナノチューブで構成した電子放出素子を構成した。
その他の各構成要素は実施例１−１で説明したものと同
様であり、それらの説明はここでは省略する。

【０１４０】実施例１−１と同様に、本実施例の電子放
出特性を調べたところ、実施例１−１における素子１０
０とほぼ同じ結果を得た。

【０１４１】（実施例１−５）図３は、本発明の実施例
１−５に係わる電子放出素子３００、およびそれを使用
した電界放出型ディスプレイ装置３０００の概略構成図
である。

【０１４２】本実施例の電子放出素子３００の製造にあ
たっては、第１の実施例における電子放出素子１００の
製造時と同様のプロセスで第１の導電性電極１０２まで
の構成を形成した。その後、第二の粒子としてコンペイ
トウ菓子のように表面に突起のあるＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、
Ｃｕ、Ｎｉ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ
−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｐｂ合金、
Ｃｕ−Ｐｂ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｃｏ合金、Ｃｕ−Ｆｅ−
Ｍｎ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｍ
ｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ合金、Ｆｅ−Ｗ合金、Ｆｅ−Ｖ合
金、Ｆｅ−Ｎｂ合金、ステンレス、パーマロイなどの材
質からなる金属微粒子（粒径：０．５〜５０μｍ）を、
エタノールやイソプロピルアルコールやアセトンやトル
エンなどの揮発性有機溶剤中に分散した。この分散する
方法により、液をガラス支持基板１０１上に滴下し、ス
ピンコーターにて余分な液を除去し、第１の導電性電極
１０２上に第二の粒子３０１をばらまいた。

【０１４３】次で、上記の揮発性有機溶剤または界面活
性剤を混合した水に炭素繊維（直径：０．１μｍ〜１０
μｍ、長さ２〜１００μｍ）を分散した液を第１の導電
性電極１０２上に滴下乾燥して第１の微粒子３０２をば
らまいた。

【０１４４】これによって、第１の導電性電極１０２上
にカーボンファイバーからなる第一の粒子３０２と表面
に突起のある金属微粒子からなる第二の粒子３０１とが
混合した混成粒子からなる冷陰極部材１０５が形成さ
れ、電子放出素子３００が形成された。

【０１４５】さらに、実施例１−１の電界放出型ディス
プレイ装置１０００と同様に、陽極支持基板１５０を電
子放出素子３００に対向して配置することによって電界
放出型ディスプレイ装置３０００を構成した。

【０１４６】なお、電子放出素子３００および電界放出
型ディスプレイ装置３０００その他の構成要素は、実施
例１−１に於ける素子１００及びディスプレイ装置１０
００と同様であり、それらの説明はここでは省略した。

【０１４７】本実施例の素子３００について、実施例１
−１と同様に電子放出特性を測定したところ、直流電源
１０９の電圧が約５００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下
で、蛍光体薄膜１０８が発光するのを観測することがで
きた。また、陰極１００と陽極間１５０との間に流れる
電流も３０−１５０μＡと大きく、時間変動も５％以下
と小さく安定していることが確認できた。

【０１４８】本実施例の素子３００の冷陰極部材１０５
をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）にて観察したところ、図
３に示すように第１の導電性電極１０２に対して立って
いるカーボンファイバー３０２が多く存在することが確
認できた。

【０１４９】また、この素子３００において、コンペイ
トウ菓子のような金属微粒子３０１の代わりに図１に示
すような球状の金属微粒子１０３（但し、粒径は金属微
粒子３０１と同じとした）を用いても、素子３００と同
様の結果を得た。

【０１５０】（比較例１−４）比較のために本実施例の
電子放出素子３００の第二の粒子３０１をばらまかず
に、第一の粒子３０２だけをばらまいて冷陰極部材１０
５を形成し、他の構成要素は素子３００と全く同様にし
て比較用電子放出素子（１−４）を作製した。そして、
これらの素子（１−４）に付いて上記と同様に電子放出
特性を調べた。

【０１５１】その結果、素子（１−４）については、直
流電源１０９の電圧を約２．５ｋＶ〜１０ｋＶして初め
て電子放出を確認でき、電子放出素子３００に比べて動
作電圧が大きくなることが判明した。また、この時の動
作電流は７−１５μＡであり、一定の動作電圧下での動
作電流の時間変動は１５−２５％であった。

【０１５２】（比較例１−５）また、上記比較例１−４
とは逆に第一の粒子３０２をばらまかずに、第二の粒子
３０１だけをばらまいた比較用電子放出素子（１−５）
を作製し、上記と同様にして電子放出特性を調べた。

【０１５３】その結果、素子（１−５）については直流
電源１０９の電圧を約６ｋＶ〜２５ｋＶして初めて電子
放出を確認でき、動作電圧はかなり大きいことが判明し
た。また、陰極ー陽極間に流れる電流も１μＡ以下と小
さく、時間的変動も７０−９０％であった。

【０１５４】これらの結果より、金属の微粒子からなる
第二の粒子３０１と第一の粒子３０２とを分散した場合
において、電子放出の動作電圧が小さくなるとともに動
作電流が大きくなった原因は、第二の粒子３０１の電子
放出効率が第一の粒子３０２のそれよりも大きいという
ものでなく、第一の粒子３０２であるカーボンファイバ
ーが電子放出効率において異方性を有し、かつ第二の粒
子３０１の存在によってカーボンファイバーが立ち、電
子放出効率の高い端部が陽極側に向き易くなったためで
ある。なお、第一の粒子であるカーボンファイバーが立
ったのは、図３から明らかなごとく、第二の粒子が第一
の粒子の姿勢を規整し支えているからである。

【０１５５】（実施例１−６）図４は、本発明の実施例
１−６に係わる電子放出素子４００、およびそれを使用
した電界放出型ディスプレイ装置４０００の概略構成図
である。

【０１５６】本実施例の電子放出素子４００の製造にあ
たっては、第５の実施例における電子放出素子３００の
製造時と同様のプロセスで第１の導電性電極１０２まで
の構成を形成した後に、第二の粒子として粒径：０．０
１μｍ〜５μｍの微粒子が集合して１つの集合体粒子を
構成したＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｃｏ、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｎｉ−
Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｐｂ合金、Ｃｕ−Ｐｂ−Ｓｎ合金、Ｃ
ｕ−Ｃｏ合金、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｍｎ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合
金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ合
金、Ｆｅ−Ｗ合金、Ｆｅ−Ｖ合金、Ｆｅ−Ｎｂ合金、ス
テンレス、パーマロイなどの材質からなる金属微粒子
（粒径：０．５〜５０μｍ）を、エタノールやイソプロ
ピルアルコールやアセトンやトルエンなどの揮発性有機
溶剤中に分散し、この分散液をガラス支持基板１０１上
に滴下し、スピンコーターにて余分な液を除去する方法
で、第１の導電性電極１０２上に第二の粒子４０１をば
らまいた。

【０１５７】その後、上記の揮発性有機溶剤または適当
な界面活性剤を混合した水に炭素繊維（直径：０．１μ
ｍ〜１０μｍ、長さ２〜１００μｍ）を分散した液を第
１の導電性電極１０２上に滴下乾燥して第１の微粒子３
０２をばらまいた。これによって、第１の導電性電極１
０２上にカーボンファイバーからなる第一の粒子３０２
と金属微粒子の集合体からなる第二の粒子４０１との混
成粒子からなる冷陰極部材１０５が形成され、電子放出
素子４００が形成された。

【０１５８】さらに、実施例１−１の電界放出型ディス
プレイ装置１０００と同様に、陽極支持基板１５０を電
子放出素子４００に対向して配置することによって電界
放出型ディスプレイ装置４０００を構成した。

【０１５９】なお、電子放出素子４００および電界放出
型ディスプレイ装置４０００その他の構成要素は、実施
例１−１に於ける素子１００及びディスプレイ装置１０
００と同様であり、それらの説明はここでは省略する。

【０１６０】本実施例の素子４００について、実施例１
−１と同様に電子放出特性を測定したところ、直流電源
１０９の電圧が約５００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下
で、蛍光体薄膜１０８が発光するのを観測することがで
きた。また、陰極１００と陽極間１５０との間に流れる
電流も３０−１５０μＡと大きく、時間変動も５％以下
と小さく安定していることが確認できた。

【０１６１】本実施例の素子４００の冷陰極部材１０５
をＳＥＭにて観察したところ、図４に示すように第１の
導電性電極１０２に対して立っているカーボンファイバ
ー３０２が多く存在することが確認できた。

【０１６２】（実施例１−７）図５は、本発明の実施例
１−７に係わる電子放出素子５００、およびそれを使用
した電界放出型ディスプレイ装置５０００の概略構成図
である。

【０１６３】本実施例の電子放出素子５００の製造にあ
たっては、第１の実施例における電子放出素子１００の
製造時と同様のプロセスで第１の導電性電極１０２まで
の構成を形成した後に、第二の粒子としてほぼ球状のＰ
ｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｃｕ
−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金、
Ｃｕ−Ｐｂ合金、Ｃｕ−Ｐｂ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｃｏ合
金、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｍｎ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓ
ｉ合金、Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｆｅ−Ｍｎ合金、Ｆｅ−Ｗ合
金、Ｆｅ−Ｖ合金、Ｆｅ−Ｎｂ合金、ステンレス、パー
マロイなどの材質からなる金属微粒子（粒径：０．５〜
５０μｍ）を、エタノールやイソプロピルアルコールや
アセトンやトルエンなどの揮発性有機溶剤中に分散し、
この分散液をガラス支持基板１０１上に滴下し、スピン
コーターにて余分な液を除去する方法により、第１の導
電性電極１０２上に第二の粒子５０１をばらまいた。

【０１６４】その後、上記の揮発性有機溶剤または適当
な界面活性剤を混合した水に、第一の粒子として粒径２
μｍ〜１００μｍのグラファイト（黒鉛）粒子を分散
し、この分散液を第１の導電性電極１０２上に滴下乾燥
して第１の微粒子５０２をばらまいた。これによって、
第１の導電性電極１０２上にグラファイト粒子からなる
第一の粒子５０２と金属微粒子からなる第二の粒子５０
１とが混合した混成粒子からなる冷陰極部材１０５が形
成され、電子放出素子５００が形成された。

【０１６５】さらに、実施例１−１の電界放出型ディス
プレイ装置１０００と同様に、陽極支持基板１５０を電
子放出素子５００に対向して配置することによって電界
放出型ディスプレイ装置５０００を構成した。

【０１６６】なお、電子放出素子５００および電界放出
型ディスプレイ装置５０００その他の構成要素は、実施
例１−１に於ける素子１００及びディスプレイ装置１０
００と同様であり、それらの説明はここでは省略する。

【０１６７】本実施例の素子５００について、実施例１
−１と同様に電子放出特性を測定したところ、直流電源
１０９の電圧が約５００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下
で、蛍光体薄膜１０８が発光するのを観測することがで
きた。また、陰極１００と陽極間１５０との間に流れる
電流も３０−１５０μＡと大きく、時間変動も５％以下
と小さく安定していることが確認できた。

【０１６８】本実施例の素子５００の冷陰極部材１０５
をＳＥＭにて観察したところ、図５に示すように第１の
導電性電極１０２に対して立っている板状のグラファイ
ト粒子５０２が多く存在することが確認できた。

【０１６９】また、この素子５００において、球状の金
属微粒子の代わりに、図３のようなコンペイトウ菓子の
ような金属微粒子３０１や図４のような微粒子の集合体
からなる金属微粒子４０１を用いても、素子５００と同
様の結果を得た。

【０１７０】（比較例１−６）比較のために本実施例の
電子放出素子５００の第二の粒子５０１をばらまかず
に、第一の粒子５０２だけをばらまいて冷陰極部材１０
５を形成し、他の構成要素は素子５００と全く同様にし
て比較用電子放出素子（１−６）を作製した。そして、
これらの素子（１−６）に付いて上記と同様に電子放出
特性を調べた。

【０１７１】その結果、素子（１−６）については、直
流電源１０９の電圧を約３．５ｋＶ〜２０ｋＶして初め
て電子放出を確認でき、電子放出素子５００に比べて動
作電圧が大きくなることが判明した。また、この時の動
作電流は３−９μＡであり、一定の動作電圧下での動作
電流の時間変動は２５−４５％であった。

【０１７２】（比較例１−７）また、上記比較例１−６
とは逆に第一の粒子５０２をばらまかずに、第二の粒子
５０１だけをばらまいた比較用電子放出素子（１−７）
を作製し、上記と同様にして電子放出特性を調べた。

【０１７３】その結果、素子（１−７）については直流
電源１０９の電圧を約８ｋＶ〜３０ｋＶして初めて電子
放出を確認でき、動作電圧はかなり大きいことが判明し
た。また、陰極ー陽極間に流れる電流も１μＡ以下と小
さく、時間的変動も７０−９０％であった。

【０１７４】これらの結果より、金属の微粒子からなる
第二の粒子５０１と第一の粒子５０２とを分散させる
と、電子放出の動作電圧が小さくなり、動作電流が大き
くなる原因は、第二の粒子５０１の電子放出効率が第一
の粒子５０２のそれよりも大きいというものでなく、第
一の粒子５０２であるグラファイト粒子が電子放出効率
において異方性を持ち、第二の粒子５０１が第一の粒子
の姿勢を規整し、電子放出効率の高い端部を陽極側に向
かせるためであることが判った。

【０１７５】（実施例１−８）図６は、本発明の実施例
１−８に係わる電子放出素子６００、およびそれを使用
した電界放出型ディスプレイ装置６０００の概略構成図
である。

【０１７６】本実施例の電子放出素子６００の製造にあ
たっては、先ず第１の実施例における電子放出素子１０
０の製造時と同様のプロセスで第１の導電性電極１０２
までの構成を形成した。その後第二の粒子として、テト
ラポット形状のＺｎＯウィスカー（大きさ：１〜１００
μｍ）をエタノールやイソプロピルアルコールやアセト
ンやトルエンなどの揮発性有機溶剤中に分散し、この分
散液をガラス支持基板１０１上に滴下し、スピンコータ
ーにて余分な液を除去する方法で、第１の導電性電極１
０２上に第二の粒子６０１をばらまいた。

【０１７７】次いで、上記の揮発性有機溶剤または適当
な界面活性剤を混合した水に炭素繊維（直径：０．１μ
ｍ〜１０μｍ、長さ２〜１００μｍ）を分散した液を第
１の導電性電極１０２上に滴下乾燥して第一の粒子３０
２をばらまいた。これによって、第１の導電性電極１０
２上にカーボンファイバーからなる第一の粒子３０２と
ウィスカーからなる第二の粒子６０１が混合した冷陰極
部材１０５が形成され、電子放出素子６００が形成され
る。

【０１７８】さらに、実施例１−１の電界放出型ディス
プレイ装置１０００と同様に、陽極支持基板１５０を電
子放出素子６００に対向して配置することによって電界
放出型ディスプレイ装置６０００を構成した。

【０１７９】なお、電子放出素子６００および電界放出
型ディスプレイ装置６０００その他の構成要素は、実施
例１−１に於ける素子１００及びディスプレイ装置１０
００と同様であり、それらの説明はここでは省略する。

【０１８０】本実施例の素子６００について、実施例１
−１と同様に電子放出特性を測定したところ、直流電源
１０９の電圧が約５００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下
で、蛍光体薄膜１０８が発光するのを観測することがで
きた。また、陰極１００と陽極間１５０との間に流れる
電流も３０−１５０μＡと大きく、時間変動も５％以下
と小さく安定していることが確認できた。

【０１８１】本実施例の素子６００の冷陰極部材１０５
をＳＥＭにて観察したところ、図６に示すように第１の
導電性電極１０２に対して立っているカーボンファイバ
ー３０２が多く存在することが確認できた。ウィスカー
は図６の拡大図に示すように３次元のテトラポット形状
であり、第１の導電性電極１０２上では網目状に重なり
合っていることが確認できた。また、この網目の隙間部
分にカーボンファイバー３０２が入り込んで立っている
のが観察された。

【０１８２】この素子６００においてＺｎＯウィスカー
６０１の代わりに、ほう酸アルミニウムウィスカー、炭
化ケイ素ウィスカー、ＴｉＣ、ＴｉＢなど他の材料のウ
ィスカーを用いても、あるいはこれらのウィスカー表面
にＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｏ、
Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｎなどの金属をコー
トしたものを用いても素子６００と同様の結果を得た。

【０１８３】また、この素子６００において、カーボン
ファイバー３０２の代わりに、実施例１−１で使用した
カーボンナノチューブまたは実施例１−７で使用したグ
ラファイト粒子を用いても、素子６００と同様の結果を
得られた。

【０１８４】（比較例１−８）比較のために本実施例の
電子放出素子６００の第二の粒子（ＺｎＯウィスカー）
６０１をばらまかずに、第一の粒子３０２だけをばらま
いて冷陰極部材１０５を形成し、他の構成要素は素子６
００と全く同様にして比較用電子放出素子（１−８）を
作製した。そして、これらの素子（１−８）に付いて上
記と同様に電子放出特性を調べた。

【０１８５】その結果、素子（１−８）については、直
流電源１０９の電圧を約２．５ｋＶ〜１０ｋＶして初め
て電子放出を確認でき、電子放出素子６００に比べて動
作電圧が大きくなることが判明した。また、この時の動
作電流は７−１５μＡであり、一定の動作電圧下での動
作電流の時間変動は１５−２５％であった。

【０１８６】（比較例１−９）また、上記比較例１−８
とは逆に、第一の粒子３０２をばらまかずに、第二の粒
子６０１だけをばらまいた比較用電子放出素子（１−
９）も作製し、上記と同様にして電子放出特性を調べ
た。

【０１８７】その結果、素子（１−９）については直流
電源１０９の電圧を約３ｋＶ〜１２ｋＶして初めて電子
放出を確認でき、動作電圧は少し大きいことが判明し
た。また、陰極ー陽極間に流れる電流も５ー１０μＡと
小さく、時間的変動も２５０−３５％であった。

【０１８８】これらの結果より、ウィスカーからなる第
二の粒子６０１と第一の粒子３０２を分散して電子放出
の動作電圧が小さくなるとともに動作電流が大きくなっ
た原因は、第二の粒子６０１の電子放出効率が第一の粒
子３０２のそれよりも大きいというものでなく、第一の
粒子３０２であるカーボンファイバーが電子放出効率に
おいて異方性を持ち、第二の粒子６０１の存在によって
カーボンファイバーが立ち、電子放出効率の高い端部が
陽極側に向き易くなったためであることが判った。

【０１８９】（実施例１−９）図７は、本発明の実施例
１−９に係わる電子放出素子７００、およびそれを使用
した電界放出型ディスプレイ装置７０００の概略構成図
である。

【０１９０】本実施例の電子放出素子７００の製造にあ
たっては、第１の実施例における電子放出素子１００の
製造時と同様のプロセスで第１の導電性電極１０２まで
の構成を形成した後に、第１の導電性電極１０２上にＡ
ｌ₂Ｏ₃等からなるセラミックやＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄など
の誘電体層７０２（厚さ：２０μｍ〜２００μｍ）をス
パッタ法または化学気相成長法（ＣＶＤ）法により形成
した。続いて、第１の導電性電極と同様にしてグリッド
電極７０１となる導電性電極（厚さ：０．１μｍ〜５０
μｍ）を積層した後、フォトリソグラフ法またはリフト
オフ法を用いて一部を除去して開口部７０３を形成し
た。このようにして誘電体スペーサ７０２およびグリッ
ド電極７０１を構成した。この時の陰極側の支持基板７
００を陽極側より見た様子を図７に示した。開口部の大
きさはおよそ１００μｍ×２００μｍであった。

【０１９１】次に、第二の粒子であるほぼ球状のＰｔ、
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｏ、パーマロ
イなどの金属微粒子を、エタノールやイソプロピルアル
コールやアセトンなどの揮発性有機溶剤中に分散し、こ
の分散液をガラス支持基板１０１上に滴下し、スピンコ
ーターにて余分な液を除去する方法により、第１の導電
性電極１０２上に第二の粒子１０３をばらまいた。

【０１９２】その後、上記の揮発性有機溶剤または適当
な界面活性剤を混合した水に、第一の粒子であるカーボ
ンナノチューブを分散した液を開口部７０３から第１の
導電性電極１０２上に滴下乾燥して第１の微粒子１０４
をばらまいた。これによって、第１の導電性電極１０２
上にカーボンナノチューブからなる第一の粒子１０４と
金属微粒子からなる第二の粒子１０３との混成粒子から
なる冷陰極部材１０５が形成され、電子放出素子７００
が形成された。

【０１９３】次いで、第１の導電性電極１０２とグリッ
ド電極７０１間に直流電源７０４を接続し、さらに実施
例１−１の電界放出型ディスプレイ装置１０００と同様
に、陽極支持基板１５０を電子放出素子７００に対向し
て配置することによって電界放出型ディスプレイ装置７
０００を構成した。

【０１９４】なお、電子放出素子７００および電界放出
型ディスプレイ装置７０００その他の構成要素は、実施
例１−１に於ける素子１００及びディスプレイ装置１０
００と同様であり、それらの説明はここでは省略する。

【０１９５】実施例１−１と同様にして直流電源１０９
を使って陰極−陽極間に電圧を印加したところ、蛍光体
薄膜１０８が長方形で面状に発光するのを確認された。
また、直流電源７０４の電圧を増減することにより、蛍
光体薄膜１０８の発光の明るさが変化することが確認さ
れた。これより冷陰極部材１０５から放出する電子の数
をグリッド電極７０１によって制御できることが検証で
きた。

【０１９６】電界放出型ディスプレイ装置７０００にお
いて、冷陰極部材１０５を実施例１−４と同じものに置
き換えた場合、実施例１−５と同じものに置き換えた場
合、実施例１−６と同じものに置き換えた場合、実施例
１−７と同じものに置き換えた場合、実施例１−８と同
じものに置き換えた場合についても上記と同様に調べた
ところ、冷陰極部材１０５から放出する電子の数をグリ
ッド電極７０１によって制御できることが確認できた。

【０１９７】（実施例１−１０）図８は、本発明の実施
例１−１０に係わる電子放出素子８００、およびそれを
使用した電界放出型ディスプレイ装置８０００の概略構
成図である。

【０１９８】本実施例の電子放出素子８００の製造にあ
たっては、先ず支持部材としてのガラス支持基板１０１
上に第１の導電性電極１０２群を形成した。第１の導電
性電極１０２群の形成は真空蒸着あるいはスパッタによ
り行い、適切なパターンのマスクを使用するかフォトリ
ソグラフ技術を用いることによって、２０００本の互い
に電気的に絶縁された矩形の電極パターンを形成した。

【０１９９】次に、実施例１−９と同様にして第１の導
電性電極１０２群上に開口部７０３を設けた誘電体スペ
ーサ７０２およびグリッド電極７０１を構成した。グリ
ッド電極７０１は、真空蒸着またはスパッタにて形成す
る際、第１の導電性電極１０２群とは直交する方向に所
定のパターンのマスクを使用するかフォトリソグラフ技
術によって、１１００本の電気的に絶縁された矩形の電
極パターンとして形成した。また、開口部７０３は、第
１の導電性電極１０２とグリッド電極７０１が交差する
部分に１つずつ形成し、結果的に２次元アレイ状に１１
００×２０００個配列した。開口部７０３の１つの大き
さはおよそ１００μｍ×２００μｍである。この時の陽
極側より見た陰極側の支持基板８００の一部の様子を図
８に示した。

【０２００】次に、酢酸３メチルブチル（化学式：ＣＨ
₂ＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）₂）中に重量比１％の
ニトロセルロースを混合した液にほぼ球状のＰｔ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｏ、パーマロイ
などの金属微粒子（第二の粒子）、およびカーボンナノ
チューブ（第一の粒子）を分散した混合分散液を調整
し、インクジェット（分散液を加圧して細い開口を持っ
たノズルより液滴を飛ばす方式）のノズルを使って各開
口部７０３に混合液を吐出した。

【０２０１】その後、３０−９０℃に加熱して溶媒の酢
酸３メチルブチルを蒸発させた後、空気中で３００℃以
上に加熱してニトロセルロースを熱分解して除去して、
第１の導電性電極１０２上にカーボンナノチューブから
なる第一の粒子１０４と金属微粒子からなる第二の粒子
１０３が混合した混成粒子からなる冷陰極部材１０５を
全開口部７０３に構成し、電子放出素子アレイ８００を
形成した。

【０２０２】次いで、第１の導電性電極１０２とグリッ
ド電極７０１間に直流電源７０４を接続し、さらに実施
例１−１の電界放出型ディスプレイ装置１０００と同様
に、陽極支持基板１５０を電子放出素子８００に対向し
て配置することによって電界放出型ディスプレイ装置８
０００を構成した。

【０２０３】なお、電子放出素子８００および電界放出
型ディスプレイ装置８０００その他の構成要素は、実施
例１−１に於ける素子１００及びディスプレイ装置１０
００と同様であり、それらの説明はここでは省略する。

【０２０４】実施例１−１と同様にして直流電源１０９
を使って陰極−陽極間に電圧を印加した。その結果、蛍
光体薄膜１０８が面状に発光するのを確認できた。ま
た、直流電源７０４の電圧を増減することにより、蛍光
体薄膜１０８の発光の明るさが変化することを確認し
た。これより冷陰極部材１０５から放出する電子の数を
グリッド電極７０１によって制御できることを確認でき
た。

【０２０５】次に、各第１の導電性電極１０２と各グリ
ッド電極７０１に順に電圧を印加して行き、３３ｍｓの
間に全陰極部材１０５にそれぞれ所定の電圧が一通り印
加されるようにすると、蛍光体層１０８からの発光はモ
ノクロ画像を表示した。

【０２０６】カラー画像を表示する場合は、蛍光体薄膜
１０８として１つ１つの冷陰極部材１０５に対応して
Ｒ，Ｇ，Ｂを発色する蛍光体を配置させたものを使用す
れば良い。

【０２０７】また、蛍光体の発光輝度をより高めるため
に、蛍光体薄膜１０８の発光をガラス支持基板１０６側
に厚める反射層（例えば、０．０５μｍ〜１μｍの厚み
でＡｌ層）を蛍光体薄膜１０８の上に積層してもよい。

【０２０８】電界放出型ディスプレイ装置８０００にお
いて、冷陰極部材１０５を実施例１−４と同じものに置
き換えた場合、実施例１−５と同じものに置き換えた場
合、実施例１−６と同じものに置き換えた場合、実施例
１−７と同じものに置き換えた場合、実施例１−８と同
じものに置き換えた場合についてもの上記と同様に調べ
たところ、画像表示できることが確認された。

【０２０９】上記の第一の粒子１０４と第二の粒子１０
３を混合した液を調整する際、第一の粒子１０４と第二
の粒子１０３の混合比は、重量比１：１〜１００：１範
囲が好ましく、より好適には１：３〜１：２０の範囲で
ある。

【０２１０】（実施例１−１１）本発明の実施例１−１
１では、実施例１−１で作製した電子放出素子１００の
作製手順において、第１の導電性電極１０２を形成した
後、酢酸３メチルブチル中に重量比１％のニトロセルロ
ースを混合した液に、第二の粒子１０３としてほぼ球状
のＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｏ、
パーマロイなどの金属微粒子を分散した液を調整し、第
１の導電性電極１０２上にこの分散液を塗布した。その
後、３０−９０℃に加熱して溶媒の酢酸３メチルブチル
を蒸発させ、第１の導電性電極１０２および第二の粒子
１０３をニトロセルロースでコートした。

【０２１１】続いて、この支持基板１０１をコロナ放電
しているコロトロンまたはスコトロンの下をくぐらせ
て、ニトロセルロースをコートした第１の導電性電極１
０２および第二の粒子１０３表面を帯電させた後、摩擦
によって帯電したカーボンナノチューブの粉塵に接触さ
せた。この際、静電力によってカーボンナノチューブは
第１の導電性電極１０２および第二の粒子１０３表面に
引き寄せられ、第一の粒子１０４として付着した。

【０２１２】次に、空気中で３００℃以上に加熱してニ
トロセルロースを熱分解して除去して、第１の導電性電
極１０２上にカーボンナノチューブからなる第一の粒子
１０４と金属微粒子からなる第二の粒子１０３が混合し
た混成粒子からなる冷陰極部材１０５を構成し、電子放
出素子１００を形成した。

【０２１３】その他の各構成要素および作製方法は実施
例１−１で説明したものと同様であり、それらの説明は
ここでは省略する。

【０２１４】実施例１−１と同様に、本実施例の電子放
出特性を調べたところ、実施例１−１における素子１０
０と同じ結果を得た。また、球状金属微粒子の代わり
に、実施例１−８で使用したウィスカーを第二の粒子１
０３として使用した場合も、同様の結果を得ることがで
きた。

【０２１５】（実施例１−１２）本発明の実施例１−１
２では、実施例１−１で作製した電子放出素子１００の
作製手順において、第１の導電性電極１０２を形成した
後、酢酸３メチルブチル中に重量比１％のニトロセルロ
ースを混合した液を第１の導電性電極１０２上に塗布し
た。その後、３０−９０℃に加熱して溶媒の酢酸３メチ
ルブチルを蒸発させ、第１の導電性電極１０２をニトロ
セルロースでコートした状態とした。続いて、この支持
基板１０１をコロナ放電しているコロトロンまたはスコ
トロンの下をくぐらせて、ニトロセルロースをコートし
た第１の導電性電極１０２表面を帯電させた。他方、第
二の粒子１０３としてほぼ球状のガラスまたはセラミッ
ク粒子、および第一の粒子１０４としてのカーボンナノ
チューブの混合粉末を摩擦によって帯電させた。そし
て、この混合粉末を上記第１の導電性電極１０２の表面
に接触させた。この際、静電力によってガラスまたはセ
ラミック粒子およびカーボンナノチューブは第１の導電
性電極１０２表面に引き寄せられ、それぞれ第一の粒子
１０４および第二の粒子１０３として付着する。次に、
空気中で３００℃以上に加熱してニトロセルロースを熱
分解して除去して、第１の導電性電極１０２上にカーボ
ンナノチューブからなる第一の粒子１０４とガラスまた
はセラミック粒子からなる第二の粒子１０３が混合した
冷陰極部材１０５を構成し、電子放出素子１００を形成
した。

【０２１６】その他の各構成要素および作製方法は実施
例１−１で説明したものと同様であり、それらの説明は
ここでは省略する。

【０２１７】実施例１−１と同様に、本実施例の電子放
出特性を調べたところ、実施例１−１における比較用素
子（１−３）とほぼ同じ結果であったが、球状のガラス
またはセラミック粒子を用いた場合であっても、第二の
粒子を帯電させ静電力により基板上に配置することがで
きることが確認できた。

【０２１８】（実施例１−１３）本発明の実施例１−１
３では、実施例１−１で作製した電子放出素子１００を
図９に示すような蛍光灯９０００に構成した。

【０２１９】ガラス支持基板１０１上に第１の導電性電
極１０２、第二の粒子１０３および第一の粒子１０４を
順次形成した電子放出素子１００を底の平らなフラスコ
状ガラス容器９０１内に配置した。ガラス容器９０１内
壁には第２の導電性電極としてＩＴＯ透明導電膜９０２
がほぼ全面にコートされ、底の部分にはさらに蛍光体薄
膜９０３が積層してある。

【０２２０】ガラス容器９０１内は真空状態で、ガラス
容器９０１の口の部分にはソケットにはめれるように口
金９０４が設けてある。また、ガラス容器９０１の口の
部分には第１の導電性電極１０２と電気的に接続された
取り出し電極９０５が有り、取り出し電極９０５と口金
９０４とはガイシ９０６によって電気的に絶縁されてい
る。ここで、陰極１００と蛍光体薄膜９０３との距離は
０．５ｍｍ〜２ｍｍとした。また、この距離を保つため
にこの距離と同じ大きさのガラスファイバーやビーズな
どの誘電体スペーサ９０８を用いた。ガラス容器９０１
を真空封止する際、蛍光灯９０００の温度は４００〜５
００℃に到達した。

【０２２１】口金９０４と取り出し電極９０５間に直流
電源９０７を使ってバイアス電圧を印加したところ、直
流電源９０７の電圧が約５００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条
件下で、蛍光体薄膜９０３が発光するのを観測すること
ができた。

【０２２２】なお、ガラス支持基板１０１を金属板に置
き換え、導電性電極１０２を無くしても上記と同様の効
果を得ることができた。

【０２２３】（実施例１−１４）本発明の実施例１−１
４では、実施例１−２で作製した電子放出素子１００を
用い、実施例１−１３と同様にして蛍光灯９０００に構
成した。その他の各構成要素および作製方法は実施例１
−１３で説明したものと同様であり、それらの説明はこ
こでは省略する。

【０２２４】実施例１−１３と同様に、本実施例の蛍光
灯の特性を調べたところ、直流電源９０７の電圧が約４
５０Ｖ〜１．７ｋＶのバイアス条件下で、蛍光体薄膜９
０３が発光するのを観測することができた。

【０２２５】（実施例１−１５）本発明の実施例１−１
５では、実施例１−３で作製した電子放出素子１００を
実施例１−１３と同様にして蛍光灯９０００に構成し
た。その他の各構成要素および作製方法は実施例１−１
３で説明したものと同様であり、それらの説明はここで
は省略する。

【０２２６】実施例１−１３と同様に、本実施例の蛍光
灯の特性を調べたところ、直流電源９０７の電圧が約５
００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下で、蛍光体薄膜９０３
が発光するのを観測することができた。

【０２２７】（実施例１−１６）本発明の実施例１−１
６では、実施例１−１１で作製した電子放出素子１００
を実施例１−１３と同様にして蛍光灯９０００に構成し
た。その他の各構成要素および作製方法は実施例１−１
３で説明したものと同様であり、それらの説明はここで
は省略する。

【０２２８】実施例１−１３と同様に、本実施例の蛍光
灯の特性を調べたところ、直流電源９０７の電圧が約５
００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下で、蛍光体薄膜９０３
が発光するのを観測することができた。

【０２２９】（実施例１−１７）本発明の実施例１−１
７では、実施例１−１２で作製した電子放出素子１００
を実施例１−１３と同様にして蛍光灯９０００に構成し
た。その他の各構成要素および作製方法は実施例１−１
３で説明したものと同様であり、それらの説明はここで
は省略する。

【０２３０】実施例１−１３と同様に、本実施例の蛍光
灯の特性を調べたところ、直流電源９０７の電圧が約５
００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下で、蛍光体薄膜９０３
が発光するのを観測することができた。

【０２３１】（実施例１−１８）本発明の実施例１−１
８では、実施例１−４で作製した電子放出素子１００を
実施例１−１３と同様にして蛍光灯９０００に構成し
た。その他の各構成要素および作製方法は実施例１−１
３で説明したものと同様であり、それらの説明はここで
は省略する。

【０２３２】実施例１−１３と同様に、本実施例の蛍光
灯の特性を調べたところ、直流電源９０７の電圧が約５
００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下で、蛍光体薄膜９０３
が発光するのを観測することができた。

【０２３３】（実施例１−１９）本発明の実施例１−１
９では、実施例１−５で作製した電子放出素子３００を
実施例１−１３と同様にして蛍光灯９０００に構成し
た。その他の各構成要素および作製方法は実施例１−１
３で説明したものと同様であり、それらの説明はここで
は省略する。

【０２３４】実施例１−１３と同様に、本実施例の蛍光
灯の特性を調べたところ、直流電源９０７の電圧が約５
００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下で、蛍光体薄膜９０３
が発光するのを観測することができた。

【０２３５】（実施例１−２０）本発明の実施例１−２
０では、実施例１−６で作製した電子放出素子４００を
実施例１−１３と同様にして蛍光灯９０００に構成し
た。その他の各構成要素および作製方法は実施例１−１
３で説明したものと同様であり、それらの説明はここで
は省略する。

【０２３６】実施例１−１３と同様に、本実施例の蛍光
灯の特性を調べたところ、直流電源９０７の電圧が約５
００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下で、蛍光体薄膜９０３
が発光するのを観測することができた。

【０２３７】（実施例１−２１）本発明の実施例１−２
１では、実施例１−７で作製した電子放出素子５００を
実施例１−１３と同様にして蛍光灯９０００に構成し
た。その他の各構成要素および作製方法は実施例１−１
３で説明したものと同様であり、それらの説明はここで
は省略する。

【０２３８】実施例１−１３と同様に、本実施例の蛍光
灯の特性を調べたところ、直流電源９０７の電圧が約５
００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下で、蛍光体薄膜９０３
が発光するのを観測することができた。

【０２３９】（実施例１−２２）本発明の実施例１−２
２では、実施例１−８で作製した電子放出素子６００を
実施例１−１３と同様にして蛍光灯９０００に構成し
た。その他の各構成要素および作製方法は実施例１−１
３で説明したものと同様であり、それらの説明はここで
は省略する。

【０２４０】実施例１−１３と同様に、本実施例の蛍光
灯の特性を調べたところ、直流電源９０７の電圧が約５
００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下で、蛍光体薄膜９０３
が発光するのを観測することができた。

【０２４１】（実施例１−２３）本発明の実施例１−２
３では、実施例１−３で作製した電子放出素子１００の
作製手順において、第一の粒子１０４および第二の粒子
１０３を重量比１％のニトロセルロースを混合した酢酸
３メチルブチルに混合して懸濁液を作製し、この液を実
施例１−１０と同様にインクジェットのノズルを使って
第１の導電性電極１０２上に塗布乾燥した。その後、空
気中で３００℃以上に加熱してニトロセルロースを熱分
解して除去し、第１の導電性電極１０２上にカーボンナ
ノチューブからなる第一の粒子１０４と金属微粒子から
なる第二の粒子１０３が混合した冷陰極部材１０５を構
成し、電子放出素子１００を形成した。その他の構成要
素および作製方法は実施例１−３で説明したものと同様
であり、それらの説明は省略する。

【０２４２】本実施例で作製した電子放出素子１００を
実施例１−１３と同様にして蛍光灯９０００を構成し
た。その他の各構成要素および作製方法は実施例１−１
３で説明したものと同様であり、それらの説明はここで
は省略する。

【０２４３】実施例１−１３と同様に、本実施例の蛍光
灯の特性を調べたところ、直流電源９０７の電圧が約５
００Ｖ〜２ｋＶのバイアス条件下で、蛍光体薄膜９０３
が発光するのを観測することができた。

【０２４４】（実施例１−２４）図１０は、本発明の実
施例１−２４に係わる電子放出素子１００１、およびそ
れを用いた蛍光灯１００００の概略構成図である。以下
に、図１０を参照しながら、電子放出素子１００１や蛍
光灯１００００の構成や製造方法を説明する。

【０２４５】第１の導電性電極１００２としてＡｌ、Ａ
ｌ−Ｌｉ合金、Ｍｇ，Ｍｇ−Ａｇ合金、Ａｕ、Ｐｔ、Ａ
ｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、ＴａまたはＴ
ｉなどの金属薄膜をスパッタ法あるいは真空蒸着法によ
り形成した円筒形のガラス支持部材１００３上に、第二
の粒子として、ほぼ球状のＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎ
ｉ，Ｒｈ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合
金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ｐｂ合金、Ｃｕ−Ｐ
ｂ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｃｏ合金、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｍｎ合
金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｍｏ合
金、Ｆｅ−Ｍｎ合金、Ｆｅ−Ｗ合金、Ｆｅ−Ｖ合金、Ｆ
ｅ−Ｎｂ合金、ステンレス、パーマロイなどの材質から
なる金属微粒子（粒径：０．１〜８μｍ）をエタノール
やイソプロピルアルコールやアセトンやトルエンなどの
揮発性有機溶剤中に分散した。この分散液を第１の導電
性電極１００２表面全体に滴下し、乾燥させて第１の導
電性電極１００２上に第二の粒子１００４をばらまい
た。

【０２４６】その後、上記の揮発性有機溶剤または適当
な界面活性剤を混合した水に第一の粒子としてのカーボ
ンナノチューブ（直径：０．５ｎｍ〜１００ｎｍ、長さ
２〜１０μｍ）を分散した液を第１の導電性電極１００
２上に滴下乾燥して第１の微粒子１００５をばらまい
た。これによって、第１の導電性電極１００２上にカー
ボンナノチューブからなる第一の粒子１００５と金属微
粒子からなる第二の粒子１００４が混合した混成粒子か
らなる冷陰極部材１００６が形成され、電子放出素子１
００１が形成された。

【０２４７】この電子放出素子１００１を陰極とし、そ
れに対向するように、円筒ガラス支持基板１００７の内
壁面上に第２の導電性電極１００８としてＩＴＯ、Ｓｎ
Ｏ₂、ＺｎＯなどからなる透明電極、および蛍光体薄膜
１００９を積層した陽極支持基板１５００を配置し、陽
極および陰極間を真空にして円筒ガラス支持基板１００
３、１００７の両端部を封止する。これによって蛍光灯
１００００を構成した。但し、陰極１００と陽極１５０
との距離は０．５ｍｍ〜５ｍｍとし、この距離を保つた
めにガラス板を誘電体スペーサ１０１０として適所に配
置した。また封止の際、蛍光灯１００００の温度は４０
０〜５００℃に到達した。

【０２４８】なお、誘電体スペーサ１０１０には、ガラ
ス板他にガラスビーズやガラスファイバーを使用しても
よい。

【０２４９】上記のような蛍光灯１００００の陰極１０
０１と陽極１５００との間に直流電源１０１１を使って
バイアス電圧を印加した。その結果、直流電源１０１１
の電圧が約５００Ｖ〜５ｋＶのバイアス条件下で、冷陰
極部材１００６の表面から真空中に電子が放出され、こ
の放出された電子が、直流電源１０１１による電界によ
って加速されて蛍光体薄膜１００９と衝突し、蛍光体薄
膜１００９が発光するのを観測することができた。ま
た、発光輝度の時間変動も５％以下と小さく動作が安定
していることが確認できた。

【０２５０】また、以上の実施例１−１〜１−２４にお
いて、陽極−陰極間への電圧印加手段として直流電源を
使用したが、交流電源でも、直流電圧を重畳した交流電
圧、あるいは交流電源に半波整流回路や全波整流回路を
設けたものでも良い。

【０２５１】また、以上の実施例１−１〜１−２４にお
いて、ガラス支持基板１０１、１０６、１００３は、例
えば耐熱性ガラス（パイレックス（登録商標）ガラス、
コーニング＃７７４０、＃７０５９など）や石英支持基
板、あるいは各種セラミックス材料（アルミナなど）、
各種ガラスセラミックス（グリーンシート）からなる支
持基板を使用することができる。

【０２５２】実施例１−１３〜１−２４における誘電体
スペーサ９０８，１０１０には、ガラスの他にセラミッ
クス、ガラスセラミックスなども使用できる。また、実
施例１−１〜１−１２の電界放出型ディスプレイにおい
ても陰極−陽極間の距離を保つために上記のような誘電
体スペーサを使用してもよい。

【０２５３】以上から分かるように、上記に記載した実
施例の電子放出素子は低動作電圧で、動作電流が大き
く、放電性能が安定している。また従来手法では、ポリ
シラン塗布工程（洗浄工程、ポリシラン塗布工程）、Ｕ
Ｖ照射工程（アライメント工程、ＵＶ照射工程）が必要
であり、その分、高コストであるが、上記実施例に記載
した方法によればこれらの工程は必要ない。これらの実
施例で裏付けられる本発明によると、単純な塗布工程ま
たは印刷工程により、大面積に冷陰極部材を配置するこ
とができるので、電子放出素子および大型の電界放出型
ディスプレイ装置および蛍光灯を低コストで作製するこ
とができる。 〔第２発明群における実施例群〕以下では、第２発明群
の内容を実施例に基づいて具体的に説明する。なお、各
図に示す部材のうち機能が同一のものは、同一の参照番
号を付し、説明を省略する。 （実施例２−１）図１２〜１５に基づいて、本発明の実
施例２−１の電子放出素子を説明する。図１２は本発明
の実施例２−１である電子放出素子の概略断面図を示す
ものであり、図１３は、テトラポット形状ウイスカー粒
子の拡大図である。

【０２５４】図１２に示す電子放出素子は、ガラス板か
らなる支持基板２０１１上に、アルミニュウム膜からな
る電子搬送部材２００１（導電層）が形成され、この電
子搬送部材２００１上に、多足形状物質の一つの形態で
ある、足が４本のテトラポット形状ウィスカー２００２
ａ（第一の粒子）と、導電性粒子の一つの形態であるカ
ーボンファイバー２００２ｃ（第二の粒子）とを含む電
子放出材料２００２(混成粒子)が固着された構造であ
る。ここで、電子放出材料２００２が固着された領域が
電子放出部２００３（冷陰極部材）となる。

【０２５５】この実施例の電子放出素子の製造方法を説
明する。図１４(a)〜（c）は、製造手順の概略を示す工
程図である。先ず、テトラポット形状ウィスカー２００
２ａと炭素繊維からなる導電性粒子２００２ｃとを溶媒
２００２dに分散させた混合分散溶液を作製する（図１
４（ａ））。上記分散溶媒２００２ｄとしては、好まし
くは真空中で用いる蛍光体の塗布に使用される溶媒、例
えば酢酸イソアミル９９％とニトロセルロース１％の混
合物などを使用することが好ましい。なお、このような
溶媒を以下、ビークルと称する。

【０２５６】次に、支持基板２０１１に形成された０．
０１μm〜１００μm、好ましくは０．１μm〜１μm程度
の厚みのアルミニュウム膜からなる導電層（電子搬送部
材２００１）の上に上記混合分散溶液を塗布し（図１４
（b））、加熱してビークルを蒸発除去して、支持基板
２０１１上にテトラポット形状ウィスカー２００２ａと
炭素繊維粒子との混成粒子からなる電子放出材料を電子
搬送部材２００１上に配置する（図１４（c））。これ
により、実施例２−１の電子放出素子が完成する。

【０２５７】この電子放出素子は電子放出部２００３
（冷陰極部材）の構造に特徴を有する。すなわち、テト
ラポット形状ウィスカー２００２ａの４本の足の何れか
が空間に突出し、他の足が電子搬送部材（導電層）２０
０１に接触している。また、電子放出材料を組成するも
う一つの材料である導電性粒子２００２ｃ（炭素繊維粒
子）の一部は、上記テトラポット形状ウィスカー２００
２ａの足下（電子搬送部材２００１側）に集積し、他の
一部はテトラポット形状ウィスカー２００２ａの表面に
突起物として付着している。この構造の素子では、空間
に突出したテトラポット形状ウィスカー２００２ａの足
先が電子放出先端として機能するとともに、テトラポッ
ト形状ウィスカー２００２ａの表面に付着した炭素繊維
粒子の先端が電界集中効果の高い電子放出先端として機
能する。

【０２５８】他方、テトラポット形状ウィスカー２００
２ａの足下に集積した炭素繊維粒子が、電子搬送部材２
００１からテトラポット形状ウィスカー２００２ａへの
電子流入を容易にする導電体として機能する。

【０２５９】以上から、この構成であると、低電圧で大
電流放出が可能な電子放出素子を、殆どコスト上昇を伴
うことなくして実現することができる。

【０２６０】ここで、この実施例におけるテトラポット
形状ウィスカー（第一の粒子）は平均は２０ミクロン程
度であり、導電性粒子としてのカーボンファイバー（第
二の粒子）は、径がサブミクロン（０．１〜０．９μ
m）、長さがミクロンサイズであった。

【０２６１】上記塗布の手段としては、特に限定される
ことはないが、例えば次のような方法を用いることがで
きる。その第一としては、上記分散溶液を予め所定形状
の領域に塗布する方法であり、具体的には、印刷法とキ
ャスト法が例示できる。印刷法は、塗布対象となる基板
面が平坦で塗布に際して障害となる凹凸（構造物の形成
を含む）がない場合に適する。他方、キャスト法は、デ
ィスペンサーなどを用いて必要量の分散溶液を所定領域
に滴下する方法であるので、基板面に凹凸があっても塗
布が可能である。

【０２６２】その第二としては、基板表面の全面に塗布
し、その後に塗布面を所定形状に整形する方法であり、
具体的には、スピンコート法やディップ（浸漬）法を用
いて基板表面の全面に塗布し溶媒を除去した後に、不要
な塗布面を削り取る方法や、ホトグラフィー法を利用す
る方法が例示できる。これらの方法によると、塗布操作
の効率がよいとともに、微細加工がし易いという利点が
ある。

【０２６３】なお、テトラポット形状ウイスカーや繊維
状粒子は折れやすいので、ウィスカーや繊維に無用に応
力が作用しない塗布手段を用いるのが好ましい。

【０２６４】ここで、テトラポット形状ウィスカーとし
ては、特に限定されないが例えばＺｎＯを原料とする
「パナテトラ」（商品名；松下アムテック株式会社製）
を用いることができる。ウイスカーのサイズも特に限定
されないが、一般には１０μm前後（例えば１μm〜３０
μm）のものを使用する。

【０２６５】更に、上記では４本足のテトラポット形状
ウィスカーを使用したが、足の数は４本に限定されるも
のではなく、３本以上であればよい。３本以上でれば、
その内の少なくとも１本を空間に突出させ、他の足で自
立させることができるからである。なお、本明細書では
３本以上の足を持つ粒子を多足形状粒子と称する。

【０２６６】また、上記導電性粒子としては、良導電性
でかつ低電界電子放出性の両方の特性を兼ね備えた材質
・形状のものが好ましい。このような材料としては、例
えば炭素繊維、カーボン・ナノ・チューブ、ウィスカー
等が挙げられ、このうち特に六炭素環のσ結合の切れた
部分を有するグラファイトを主成分とする導電性粒子
が、低電界で大電流放電が望め、かつ材料物性としての
安定性にも優れるので好ましい。 （実施例２−２）実施例２−２は、製造方法を変えるこ
とにより、テトラポット形状ウイスカーの表面により多
くの炭素繊維粒子が付着した混成粒子を作製した。そし
て、これを電子放出材料としたこと以外は、前記実施例
２−１と同様である。よって、ここでは製造方法を中心
に説明する。

【０２６７】図１５にこの実施例における製造工程を説
明するための概念図を示した。この図を実施例２−２の
素子の製造方法を説明する。

【０２６８】先ず、テトラポット形状ウイスカーを前記
と同様な溶媒（ビークル）に分散させた第一分散溶液作
製し、この第一分散溶液を支持基板２０１１上の導電層
（電子搬送部材２００１）に塗布する（図１５
（b））。この後、塗布面を加熱乾燥してテトラポット
形状ウイスカーのみを支持基板２０１１上に配置する
（図１５（c））。

【０２６９】次に、導電性の繊維状粒子である炭素繊維
を前記と同様な溶媒に分散させた第二分散溶液作製し、
この第二分散溶液（図１５（d））を上記で支持基板２
０１１上に配置したテトラポット形状ウイスカーの上に
塗布する（図１５（e））。この後、塗布面を加熱乾燥
して炭素繊維をテトラポット形状ウイスカーの表面およ
び導電層の表面に付着させる（図１５（f））。

【０２７０】これにより実施例２−２の電子放出素子が
完成するが、この製法では初めにテトラポット形状ウイ
スカーを塗布し、その後炭素繊維を塗布するので、混合
分散溶液を用いて２つの粒子を一度に塗布する実施例２
−１の場合に比較し、テトラポット形状ウイスカーの表
面により多くの炭素繊維が突起状に付着する。そして、
より多く付着したこの炭素繊維の先端は、電子放出先端
として機能する。したがって、この実施例によると、よ
り高い電子放出密度をより低い電圧で実現することがで
きる。

【０２７１】また、この方法によると、各々の粒子の比
重差に起因する不都合が回避できる。具体的には、複数
種類の粒子を同一溶液中に分散した混合分散溶液を用い
た場合、各々の粒子の比重差が大きいと、不均一な分散
溶液となるために、塗布面の粒子組成も不均一になる。
然るに、単一種類の粒子を分散した分散溶液であるとこ
のようなことがない。

【０２７２】ところで、本発明では、主たる役割が電子
放出である粒子を電子放出用粒子（第一の粒子）とい
い、主たる役割が電子放出用粒子への電子の流入時の抵
抗を緩和し、または／および電子放出用粒子の姿勢を電
子放出に有利なように規整するものを姿勢規整用粒子
（第二の粒子）という。この使い分けによると、実施例
２−２におけるテトラポット形状ウイスカーは炭素繊維
が電子放出し易いようにその姿勢を規整する姿勢規整用
粒子（第二の粒子）であり、炭素粒子は電子放出用粒子
（第一の粒子）となる。但し、テトラポット形状ウイス
カーからも電子放出がなされることは勿論であり、いず
れに分類されるかは全体のバランスを考慮し相対的に決
定される。

【０２７３】なお、この実施例においても、実施例２−
１に記載した塗布手段を採用することができる。 （実施例２−３）実施例２−３は、テトラポット形状ウ
イスカーの足下により多くの炭素繊維粒子が集積した構
造の混成粒子を電子放出材料としたこと以外は、前記実
施例２−１と同様である。また、前記実施例２−２に記
載した製造方法とは、第一、第二の分散溶液の組成が異
なる点を除き同様な製造方法が用いられている。以下、
図１６を参照しながら、炭素繊維粒子をテトラポット形
状ウイスカーの足下により多く集積させるための製造方
法を説明する。

【０２７４】先ず、炭素繊維粒子を前記と同様な溶媒
（ビークル）に分散させた第一分散溶液（図１６
（a））を作製し、この第一分散溶液を支持基板２０１
１上の導電層（電子搬送部材２００１）に塗布する（図
１６（b））。この後、塗布面を加熱乾燥して炭素繊維
粒子のみを支持基板２０１１上に配置する（図１６
c）。

【０２７５】次に、テトラポット形状ウイスカー粒子を
前記と同様な溶媒に分散させた第二分散溶液作製し、こ
の第二分散溶液（図１６（d））を上記で支持基板２０
１１上に配置した炭素繊維粒子２００２ｃ上に塗布する
（図１６（e））。この後、塗布面を加熱乾燥してテト
ラポット形状ウイスカーの足下に炭素繊維粒子がより多
く集積した構造の電子放出部（冷陰極部材）を形成する
（図１６（f））。

【０２７６】これにより実施例２−３の電子放出素子が
完成する。この製法では初めに炭素繊維粒子を塗布し、
その後にテトラポット形状ウイスカー粒子を塗布する点
で前記実施例２−２と相違し、この製法によると、電子
放出材料への電子の流入が円滑になされる電子放出素子
を製造することができる。なぜなら、テトラポット形状
ウイスカー粒子の足の先端は極めて細いので導電層（電
子搬送部材２００１）との間の電気抵抗が大きいが、こ
の構成であると、テトラポット形状ウイスカー粒子の足
下に導電性を有する炭素繊維が集積し電気抵抗を低減さ
せるように機能するからである。

【０２７７】なお、この実施例におけるテトラポット形
状ウイスカー粒子は電子放出用粒子（第一の粒子）であ
り、炭素繊維粒子は電子放出粒子を支える姿勢規整粒子
（第二の粒子）に相当することになる。但し、この例に
おける第二の粒子の役割は、導電性改善効果が主であ
り、姿勢を規整する作用は小さい。 （実施例２−４）この実施例は支持基板の導電層（電子
搬送部材２００１）上に予め接着層を形成し、この接着
層を利用して電子放出材料を導電層上に固着させる製造
方法を用いた点に特徴を有し、これ以外の要素について
は上記実施例２−１の構成と同様である。以下、図１７
（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。

【０２７８】先ず、アルミニュウム膜からなる導電層
（電子放送部材２００１）が形成されたガラス板製の支
持基板２０１１上に、感光性樹脂からなる接着層２００
５を形成した（図１７（ａ））。ここで、感光性樹脂と
しては、東京応化製ポジ型フォトレジスト：ＯＦＰＲ−
５０００を用い、ペースト状のレジストをスピンコート
法により、導電層上に２μm〜６μmの厚みに塗布した。

【０２７９】上記塗布の後、ホットプレートにて９０℃
・９０秒間のプリベークを行った。なお、この時点では
塗布された感光性レジストは接着性を持たないが、この
後の処理により接着性が出現することとなる。

【０２８０】更に感光性レジストからなる接着層２００
５に対し露光・現像を行ない、接着層２００５を、電子
放出部（冷陰極部材）を形成するのに都合のよい形状、
大きさにパターニングした（図１７（ｂ））。露光条件
は１００ｍＷ／ｃｍ²とした。また現像はＮＭＤ−３を
用い、静止パドル現像を行った。

【０２８１】次に、前記したテトラポット形状ウイスカ
ー粒子と炭素繊維粒子とを溶媒（ビークル）に分散し、
混合分散溶液を作製した。この混合分散溶液を上記でパ
ターン形成した基板上に塗布した（図１７（ｃ））。こ
の場合における塗布法としては、例えばスピンコート法
やキャスト法を用いることができる。なお、テトラポッ
ト形状ウイスカーと炭素繊維粒子との混成粒子は電子放
出材料として機能するものである。

【０２８２】上記混合分散溶液の塗布の後、支持基板２
０１１を１６０℃・３分間の熱処理を行った。この温度
はフォトレジスト；ＯＦＰＲ５０００のポストベーク温
度より高い温度であり、この熱処理により上記でパター
ン化された接着層２００５（レジストパターン）が軟化
して接着性を帯びる。よって、テトラポット形状ウイス
カーと炭素繊維粒子とからなる混成粒子がパターン化さ
れた接着層２００５に選択的に接着される。そこで、こ
の後に未接着の混成粒子を基板上から除去した。

【０２８３】未接着の混成粒子を基板上から除去する方
法としては、テトラポット形状ウイスカー等に損傷を与
え難い非接触な方法が好ましく、このような方法として
は、基板面に対して純水をにシャワー状に噴射する方法
が例示できる。

【０２８４】以上により、支持基板２０１１上に複数の
電子放出部（冷陰極部材）がパターン形成された電子放
出素子が完成する（図１７（ｄ））。この電子放出素子
では、電子放出材料が接着層２００５により基板に接着
されているので、耐久性・安定性に優れる。また、この
方法によると、接着層をパターンニングすることにより
電子放出材料に外力を加えることなく、電子放出部をパ
ターンニング形成することができる。したがって、パタ
ーンニングに際しテトラポット形状ウイスカー粒子の足
が折れ、これに起因して素子の性能が低下するという問
題が発生しない。

【０２８５】ところで、上記では接着層２００５を形成
する材料として加熱処理により接着力が発現する感光性
レジストを用いたが、これに限るものではなく、接着作
用を有し、かつパターン化できる材料であれば感光性レ
ジストでなくともよい。

【０２８６】また、感光性レジスト２００５を基板全面
に塗布した後、パターニングを行い、その後、接着力を
発現させたが、これに限るものでもない。電子放出材料
を接着させた後にパターンニングしてもよい。また、印
刷法やキャスト法等を用い接着層２００５自体を当初か
らパターン化して塗布する方法を採用することもでき
る。

【０２８７】また、上記では、電子放出材料を混合分散
溶液を用いて電子放出材料を接着層に塗布したが、混合
粉末を直接基板上に降りかける方法を採用することもで
きる。

【０２８８】また、この実施例においては、電子放出材
料と電子搬送部材との接触の機会を高めるために、第一
の粒子（例えばテトラポット形状ウイスカー粒子）より
も大きさ又は体積の小さい粒子を第二の粒子とするのが
好ましい。 （実施例２−５）接着層２００５に導電性粒子を配合し
たこと以外は、上記実施例２−４と同様である。具体的
には、前記フォトレジスト（ＯＦＰＲ−５０００）に適
量の炭素粒子を配合したものを用い、その他の事項につ
いては実施例２−４と同様にしてにして実施例２−５に
かかる電子放出素子を作製した。

【０２８９】この実施例は、電子搬送部材２００１と電
子放出材料２００２との間の導電性が向上させることが
できる点で好ましい。

【０２９０】ここで、上記導電粒子としては、上記炭素
繊維粒子等も使用可能であるが、接着層に導電性を付与
することを目的とするものであるので、導電性に優れ、
かつ感光性レジストの露光・現像およびパターンニング
の解像度に悪影響を与えない大きさ・形状・材質である
ことが望ましい。なお、この用途に直接使用できるもの
として、液晶表示装置に使用されているカラーフィルタ
ー・ブラックマトリックス用フォトレジスト（例えば東
京応化製：ＰＭＥＲ６０２０ＥＫなど）が挙げられる。
これは、適度な粒径のカーボン粒子が適度な濃度に配合
されているので都合がよい。 （実施例２−６）電子放出材料としてテトラポット形状
ウイスカー粒子のみを用いたこと以外は、上記実施例２
−５と同様にして実施例２−６にかかる電子放出素子を
作製した。

【０２９１】この実施例は、テトラポット形状ウイスカ
ー粒子のみであっても電子放出材料と電子搬送部材との
導通が確保できることを確認するための実施例である.
実際の導通テストにより導通が確保されていることが確
かめられた。 （実施例２−７）上記実施例２−６では、（i）感光性
レジストペースト塗布→（ii）９０℃・９０分のプリベ
ーク→（iii）パターンニング→（iv）混成粒子分散溶
液の塗布→（v）１６０℃・３分の熱処理→（vi）未接
着粒子の除去、からなる工程を採用したが、実施例２−
７では、上記（v）工程をなくし、上記（iii）工程と
（iii）工程の間に１６０℃・３分間の熱処理を行う工
程を挿入し、更に上記（iv）工程に代えて混成粒子を降
りかける工程を採用した。その他の工程については、実
施例２−６と同様に行って、実施例２−７にかかる電子
放出素子を作製した。

【０２９２】この製法であると、電子放出材料を降りか
ける方法により、基板上にパターン化された電子放出部
（冷陰極部材）を形成することができる。なお、この実
施例においては、未接着粒子を除去する（vi）工程の後
に、下記する焼成工程を付加することもできる。 （実施例２−８）実施例２−４における図１７（ｄ）の
後に、更に接着層２００５を焼成する工程を付加したこ
とを除き、上記実施例２−５と同様にして実施例２−７
にかかる電子放出素子を作製した。

【０２９３】具体的には、接着層２００５に接着されて
いない未接着の混成粒子を基板上から除去した後に、支
持基板２０１１全体を５００℃・１時間の加熱処理を行
った。この温度は、レジストＯＦＰＲ５０００のバーン
アウト温度以上の温度である。したがって、接着層を形
成しているレジストＯＦＰＲ５０００が焼失する。但
し、電子放出材料が直接接触した部分、すなわち電子放
出材料と導電層（電子搬送部材２００１）との間には、
レジスト由来の微量の炭素または炭素質が残留する。そ
して、この残留物（炭素又は炭素質粒子）が電子放出材
料と導電層との導通を図るように作用するとともに、電
子放出材料を導電層に固着するように作用する。 した
がって、この実施例によると、微量に残留する微量の炭
素または炭素質によりテトラポット形状ウィスカー粒子
等の電子放出材料が基板面に確実に固着され、かつが電
子放出材料と導電層（電子搬送部材２００１）との導通
が図られる。

【０２９４】また、有機物である感光性レジスト（接着
層）が完全に除去されているので、電子放出装置を構成
し長期間駆動させた場合においても、レジスト成分の昇
化に起因する装置性能の低下がない。したがって、この
実施例によると、電子放出性能に優れた信頼性の高い電
子放出素子が提供できる。

【０２９５】更に、この実施例に記載した製法による
と、炭素又は炭素質残留物が電子放出材料と導電層との
導通を向上させるので、第二の粒子を配合した混成粒子
を必ずしも用いなくてもよい。 （実施例２−９）実施例２−１の電子放出素子を用いて
図１８に示すような電子源を作製した。図１８は電子源
の概略構成図である。この図に示すように、実施例２−
９の電子源は、ガラス製の支持基板２０１１と、この上
にマトリックス状に形成された複数の電子放出部（冷陰
極部材）２００３と、電子放出材料２０02aより引き出
す電子量を制御する電子引き出し電極２００４を基本構
成要素として構成されている。

【０２９６】ここで電子放出部２００３の一部である電
子搬送部材２００１は、電子放出部材に電子放出のため
の電気信号を伝達する回路に接続されており、この電気
信号に応じて電子放出素子から電子が放出されるように
構成されている。そして、電子搬送部材２００１とこれ
に続く上記回路は、支持基板２０１１上にパターン状に
形成されている。

【０２９７】この電子源は、電子放出特性に優れた実施
例２−１の電子放出素子を利用しているので、低電圧で
大電流放電が可能であり且つ安定したエミッション電流
の取り出しが実現できた。なお、この実施例では前記実
施例２−１に記載した電子放出素子を用いて電子源を構
成したが、これに限られるものではなく、電子源用の電
子放出素子として実施例２−２〜実施例２−８の素子を
利用できることは勿論である。

【０２９８】（実施例２−１０）上記実施例２−９の電
子源を用いて図１９（概略構成図）に示すような画像表
示装置を作製した。この画像表示装置は、図１９に示す
ように、電子搬送部材２００１と電子放出部（冷陰極部
材）２００３が形成されたガラス製の支持基板２０１１
と、支持基板２０１１に対向する基板であって、内側面
に蛍光体が塗布されたアノード電極が形成されたガラス
製のアノード支持基板２０１２と、側面を覆おう補助部
材２０１３と、上記両基板の中間に配置された電子引き
出し電極２００４と、を有する。そして、支持基板２０
１１，補助部材２０１３，および対向基板２０１２とで
密閉した外囲器が構成されており、この外囲器の内部は
真空になっている。なお、電子引き出し電極２００４は
電子放出材料２０02aより引き出す電子量を制御するも
のであり、電子引き出し電極２００４で引き出された電
子がアノード電極表面の蛍光体に衝突し発光することに
より画像が表示されるように構成されている。

【０２９９】この画像表示装置は、電子源として低電圧
で大電流放電が可能であり且つ安定したエミッション電
流が取り出せる上記実施例２−９の電子源が使用されて
いる。したがって、低電圧駆動で高品質な画像表示が実
現できた。

【０３００】以上のように第二発明群の発明によると、
テトラポット形状ウィスカーの様な足の折れ易い多足形
状物質を支持基板上に好適な状態のままで固着・配置で
きる。このような本発明によると多足形状物質の電子放
出材料としての優れた特性が十分に発揮されるので、電
子放出素子の高性能化が実現することになる。

【０３０１】

【発明の効果】本発明によれば、カーボンナノチューブ
やカーボンファイバーなどの電子放出効率の異なる微粒
子を混合した混成粒子などを大面積に少ない作業工程数
で生産性よく配置し固定できる。そして、混成粒子を含
んでなる本発明にかかる冷陰極部材は、低電圧駆動で、
大きな動作電流を取り出せ、しかも電子放出性能が安定
しているという優れた電子放出特性を有する。よって、
このような冷陰極部材を用いた一連の本発明によると、
高性能な電子放出素子、電子源、画像表示装置、蛍光灯
等を低コストでもって提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一発明群の実施例における電子放出素子、お
よびそれを用いて構成される電界放出型ディスプレイ装
置の構成を模式的に示す図である。

【図２】図２は、第一発明群の実施例における比較用に
構成した電子放出素子を模式的に示す図である。

【図３】第一発明群の実施例における電子放出素子、お
よびそれを用いて構成される電界放出型発光装置の構成
を模式的に示す図である。

【図４】第一発明群の他の実施例における電子放出素
子、およびそれを用いて構成される電界放出型発光装置
の構成を模式的に示す図である。

【図５】第一発明群の他の実施例における電子放出素
子、およびそれを用いて構成される電界放出型発光装置
の構成を模式的に示す図である。

【図６】第一発明群の他の実施例における電子放出素
子、およびそれを用いて構成される電界放出型発光装置
の構成を模式的に示す図である。

【図７】第一発明群の他の実施例における電子放出素
子、およびそれを用いて構成される電界放出型発光装置
の構成を模式的に示す図である。

【図８】図７に示す電子放出素子をアレイ状に構成した
電子放出素子、およびそれを用いて構成される電界放出
型発光装置の構成を模式的に示す図である。

【図９】本発明の他の実施例における電子放出素子、お
よびそれを用いて構成される蛍光灯の構成を模式的に示
す図である。

【図１０】第一発明群の他の実施例における放出素子、
およびそれを用いて構成される蛍光灯の構成を模式的に
示す図である。

【図１１】従来技術による電子放出素子の構成および作
製方法を模式的に示す図である。

【図１２】第２発明群の実施例２−１の電子放出素子の
概略断面図である。

【図１３】テトラポット形状ウイスカー粒子の拡大図で
ある。

【図１４】第２発明群の実施例２−１における電子放出
素子の製造方法の概略工程である。

【図１５】第２発明群の実施例２−２における電子放出
素子の製造方法の概略工程である。

【図１６】第２発明群の実施例２−３における電子放出
素子の製造方法の概略工程である。

【図１７】第２発明群の実施例２−４における電子放出
素子の製造方法の概略工程である。

【図１８】第２発明群の実施例２−９にかかる電子源の
概略構成図である。

【図１９】第２発明群の実施例２−１０にかかる画像表
示装置の概略構成図である。

【図２０】ZnOウイスカーを用いた従来の電子放出素子
を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１，１０６，１００３，１００３，１００７
ガラス基板 １０２，１００２
第１の導電性電極 １０３，３０１，４０１，５０１，６０１，１００４
第２の粒子 １０４，３０２，５０２，１００５
第１の粒子 １０５，１００６
冷陰極部材 １０７，９０２，１００８
第２の導電性電極 １０８，９０３，１００９
蛍光体薄膜 １０９，７０４，９０７，１０１１
直流電源 １００，３００，４００，５００，６００，７００，８
００，１００１ 陰極 １５０
陽極 １０００，３０００，４０００，５０００，６０００，
７０００，８０００電界放出型ディスプレイ装置 ７０１ グリッド電極（引き出し電極） ７０２，９０８，１０１０ 誘電体スペーサ ７０３ 開口部 ９０１ ガラス容器 ９０４ 口金 ９０５ 取り出し電極 ９０６ ガイシ ９０００，１００００ 蛍光灯 ２００１ 電子搬送部材（導電層） ２００２ 電子放出材料（混成粒子） ２００２ａ テトラポット形状ウイスカー（第１の粒
子） ２００２ｃ カーボンファイバー（第２の粒子） ２００２ｄ 溶媒 ２００３ 電子放出部（冷陰極部材） ２００４ 電子引き出し電極 ２００５ 接着層 ２０１１ 支持基板 ２０１２ 対向基板 ２０１３ 補助部材

───────────────────────────────────────────────────── 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 63/06 Ｈ０１Ｊ 1/30 Ａ (72)発明者 川瀬 透 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 黒川 英雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C031 DD17 5C035 AA12 BB10 5C036 EE19 EF01 EG12 EH11 5C039 MM01

Claims (92)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持部材の上に第１の電極と、冷陰極部
   材と、が少なくとも配置された電子放出素子であって、 前記冷陰極部材が、少なくとも電子放出効率の異なる第
   １の粒子と第２の粒子の混成粒子からなることを特徴と
   する電子放出素子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電子放出素子におい
   て、 前記第２の粒子が、第一の粒子の姿勢を規整している、 ことを特徴とする電子放出素子。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の電子放出素子におい
   て、 前記第１の粒子が、棒状もしくは板状であり、 かつ前記第２の粒子が、前記第１の粒子を第１の電極に
   対して水平ではなく、ある角度をもって姿勢規整してい
   る、 ことを特徴とする電子放出素子。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の電子放出素子におい
   て、 第１の粒子が、炭素を主成分とする、 ことを特徴とする電子放出素子。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の電子放出素子におい
   て、 第１の粒子が、黒鉛粒子、カーボンナノチューブ、炭素
   繊維のうち何れか１つを含む、 ことを特徴とする電子放出素子。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の電子放出素子におい
   て、 第１の粒子が、炭素、シリコン、ホウ素、窒素、酸素な
   どの原子が符合したナノチューブである、 ことを特徴とする電子放出素子。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の電子放出素子におい
   て、 第２の粒子が、概ね球状である、 ことを特徴とする請求項１に記載の電子放出素子。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の電子放出素子におい
   て、 第２の粒子が、球状粒子の集合体からなる、 ことを特徴とする電子放出素子。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の電子放出素子におい
   て、 第２の粒子が、導電性である、 ことを特徴とする電子放出素子。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載の電子放出素子におい
    て、 第２の粒子が、ウィスカーである、 ことを特徴とする電子放出素子。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の電子放出素子にお
    いて、 第２の粒子が、少なくともチタン原子、アルミニウム原
    子、ホウ素原子、炭素原子、珪素原子、亜鉛原子、酸素
    原子のうち何れか１つを主成分とする、 ことを特徴とする電子放出素子。
12. 【請求項１２】 請求項３に記載の電子放出素子におい
    て、 第２の粒子の高さが、第１の粒子の大きさよりも小さ
    い、 ことを特徴とする電子放出素子。
13. 【請求項１３】 請求項１に記載の電子放出素子におい
    て、 冷陰極部材と第２の電極の間に、前記冷陰極部材表面か
    ら単位時間当りに放出される電子の数を制御する第３の
    電極が配置されている、 ことを特徴とする電子放出素子。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載の電子放出素子を含む
    電界放出型ディスプレイ装置であって、前記電子放出素
    子の冷陰極部材の表面が、前記電界放出型ディスプレイ
    装置の電子放出源として機能するように構成されてい
    る、 ことを特徴とする電界放出型ディスプレイ装置。
15. 【請求項１５】 請求項１に記載の電子放出素子を含む
    蛍光灯であって、前記電子放出素子の冷陰極部材の表面
    が前記蛍光灯の電子放出源として機能するように構成さ
    れている、 ことを特徴とする蛍光灯。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の蛍光灯において、 第２の電極が、第１の電極を包むように配置されてい
    る、 ことを特徴とする蛍光灯。
17. 【請求項１７】 支持部材の上に第１の電極と、第１の
    粒子と第２の粒子からなる混成粒子を有する冷陰極部材
    と、が少なくとも配置された電子放出素子の製造方法で
    あって、 支持部材上に第１の電極を形成する工程と、 前記第１の電極表面に第１の粒子を分散する工程と、 前記第１の電極表面に第２の粒子を分散して冷陰極部材
    を形成する工程と、 を少なくとも備える電子放出素子の製造方法。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 前記第１の粒子と第２の粒子とは電子放出効率が異な
    る、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
19. 【請求項１９】 請求項１７に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 前記第１の粒子と第２の粒子の何れか一方が電子放出用
    の粒子であり、もう一方が電子放出用の粒子の姿勢を規
    整するための粒子である、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
20. 【請求項２０】 請求項１７に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 前記冷陰極部材を形成する工程が、電極表面に分散され
    た第１の粒子を加圧した後、第２の粒子を分散して陰極
    部材を形成する工程である、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
21. 【請求項２１】 請求項１７に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 前記冷陰極部材を形成する工程が、少なくとも第２の粒
    子を帯電させ、電界を印加した雰囲気下において、第１
    の電極上に前記第２の粒子を分散して冷陰極部材を形成
    する工程である、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
22. 【請求項２２】 支持部材の上に第１の電極と、第１の
    粒子と第２の粒子からなる混成粒子を有する冷陰極部材
    と、が少なくとも配置された電子放出素子の製造方法で
    あって、 支持部材の上に第１の電極を形成する工程と、 前記第１の電極表面に第１の粒子と第２の粒子を同時に
    分散して冷陰極部材を形成する工程と、 を少なくとも備える電子放出素子の製造方法。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 前記第１の粒子と第２の粒子とは電子放出効率が異な
    る、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
24. 【請求項２４】 請求項２２に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 前記第１の粒子と第２の粒子の何れか一方が電子放出用
    の粒子であり、もう一方が電子放出用の粒子の姿勢を規
    整するための粒子である、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
25. 【請求項２５】 請求項２２に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 前記冷陰極部材を形成する工程が、第１の粒子と第２の
    粒子を帯電させ、電界を印加した雰囲気下において第１
    の電極上に当該第１の粒子と第２の粒子を同時分散する
    工程である、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
26. 【請求項２６】 請求項２２に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 前記冷陰極部材を形成する工程が、揮発性を有する溶剤
    中に第１の粒子と第２の粒子とが分散された分散溶液を
    加圧し、前記分散溶液をノズルより放出させて第１の電
    極表面に付着させる工程である、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
27. 【請求項２７】 請求項１７に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造
    方法。
28. 【請求項２８】 請求項２０に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造
    方法。
29. 【請求項２９】 請求項２１に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造
    方法。
30. 【請求項３０】 請求項２２に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造
    方法。
31. 【請求項３１】 請求項２５に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造
    方法。
32. 【請求項３２】 請求項２６に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える電界放出型ディスプレイ装置の製造
    方法。
33. 【請求項３３】 請求項１７に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える蛍光灯の製造方法。
34. 【請求項３４】 請求項２０に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える蛍光灯の製造方法。
35. 【請求項３５】 請求項２１に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える蛍光灯の製造方法。
36. 【請求項３６】 請求項２２に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える蛍光灯の製造方法。
37. 【請求項３７】 請求項２５に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える蛍光灯の製造方法。
38. 【請求項３８】 請求項２６に記載の電子放出素子の製
    造方法に従って前記電子放出素子を形成する工程と、 蛍光体層および第２の電極を表面に有する陽極基材を形
    成する工程と、 前記電子放出素子の前記冷陰極部材と前記陽極基材の前
    記蛍光体層とを対向させ、前記冷陰極部材が前記蛍光体
    層に対する電子放出源として機能するように配置する工
    程と、 を少なくとも備える蛍光灯の製造方法。
39. 【請求項３９】 少なくとも、空間に電子を放出するた
    めの第一の粒子と、前記第一の粒子の近傍にあって前記
    第一の粒子の姿勢を規整する第二の粒子と、を含む混成
    粒子で構成された冷陰極部材と、 前記冷陰極部材に電子を供給する電子輸送部材と、 が基材上に設けられた電界放出素子。
40. 【請求項４０】 請求項３９に記載の電界放出素子にお
    いて、 前記第一の粒子は、前記第二の粒子に比べ電子放出効率
    が高い、ことを特徴とする電界放出素子。
41. 【請求項４１】 請求項４０に記載の電界放出素子にお
    いて、 第二の粒子は、導電性である、 ことを特徴とする電界放出素子。
42. 【請求項４２】 請求項３９に記載の電界放出素子にお
    いて、 前記第一の粒子は、前記第二の粒子とは直接接触し、前
    記電子輸送部材とは直接または前記第二の粒子を介して
    接触し、更に前記支持基材面とは直接または第二の粒子
    を介し、または第二の粒子および電子輸送部材を介して
    接触しており、 前記第一の粒子の空間に突出した非接触面積は、他の部
    材に接触した接触面積よりも大きい、 ことを特徴とする電界放出素子。
43. 【請求項４３】 請求項４２に記載の電界放出素子にお
    いて、 第二の粒子は、導電性である、 ことを特徴とする電界放出素子。
44. 【請求項４４】 多足形状粒子である第１の粒子と第２
    の粒子とからなる混成粒子を含む冷陰極部材と、 前記電冷陰極部材に電子を供給する電子搬送部材と、 が支持基材上に設けられた電子放出素子であって、 前記第２の粒子が、前記第２の粒子の表面に突起状に付
    着している、 ことを特徴とする電子放出素子。
45. 【請求項４５】 請求項４４に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第２の粒子が、繊維状の粒子である、ことを特徴と
    する電子放出素子。
46. 【請求項４６】 請求項４５に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第２の粒子が、炭素繊維である、 ことを特徴とする電子放出素子。
47. 【請求項４７】 請求項４５に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第２の粒子が、六炭素環のσ結合の切れた部分を有
    するグラファイトである、 ことを特徴とする電子放出素子。
48. 【請求項４８】 請求項４５に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第２の粒子が、カーボンナノチューブである、 ことを特徴とする電子放出素子。
49. 【請求項４９】 請求項４５に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第１の粒子が、Ｚｎ、Ａｌ，Ｓｉ、Ｔｉ，Ｆｅ，
    Ｂ，Ｍｇの群から選択される金属またはこれらの酸化
    物、窒化物、炭化物のいずれかである、ことを特徴とす
    る電子放出素子。
50. 【請求項５０】 請求項４９に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第１の粒子が、テトラポット形状ウイスカーであ
    る、 ことを特徴とする電子放出素子。
51. 【請求項５１】 多足形状粒子である第１の粒子と第２
    の粒子とからなる混成粒子を含む冷陰極部材と、 前記電冷陰極部材に電子を供給する電子搬送部材と、 が支持基材上に設けられた電子放出素子であって、 前記第１の粒子は、少なくとも１本の足を空間に突出さ
    せ、残りの足の先端部分を介して前記電子搬送部材に電
    気接続され、 前記第２の粒子は導電性を有し、前記第１の粒子の足も
    と近傍に存在して前記第１の粒子と前記電子搬送部材と
    の電気接続を増強している、 ことを特徴とする電子放出素子。
52. 【請求項５２】 請求項５１に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第１の粒子が、Ｚｎ、Ａｌ，Ｓｉ、Ｔｉ，Ｆｅ，
    Ｂ，Ｍｇの群から選択される金属またはこれらの酸化
    物、窒化物、炭化物のいずれかである、 ことを特徴とする電子放出素子。
53. 【請求項５３】 請求項５２に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第１の粒子が、テトラポット形状ウイスカーであ
    る、 ことを特徴とする電子放出素子。
54. 【請求項５４】 請求項５３に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第２の粒子が、繊維状の粒子である、 ことを特徴とする電子放出素子。
55. 【請求項５５】 請求項５４に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第２の粒子が、炭素繊維である、 ことを特徴とする電子放出素子。
56. 【請求項５６】 支持基材と、 前記支持基材上に設けられた電子搬送部材と、 電子搬送部材上に設けられた感光性樹脂からなる接着層
    と、 前記接着層に固着された冷陰極部材と、 を少なくとも有し、 前記冷陰極部材が、第１の粒子と第２の粒子を含む混成
    粒子で構成されている、 ことを特徴とする電子放出素子。
57. 【請求項５７】 請求項５６に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記感光性樹脂からなる接着層が、導電性粒子を含む、 ことを特徴とする電子放出素子。
58. 【請求項５８】 請求項５６に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第１の粒子と第２の粒子の電子放出効率が異なる、 ことを特徴とする電子放出素子。
59. 【請求項５９】 請求項５６に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第１の粒子が、多足形状粒子であり、前記第２の粒
    子が繊維状の粒子である、 ことを特徴とする電子放出素子。
60. 【請求項６０】 請求項５９に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記多足形状粒子が、Ｚｎ、Ａｌ，Ｓｉ、Ｔｉ，Ｆｅ，
    Ｂ，Ｍｇの群から選択される金属またはこれらの酸化
    物、窒化物、炭化物のいずれかである、 ことを特徴とする電子放出素子。
61. 【請求項６１】 請求項６０に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記多足形状粒子が、テトラポット形状ウイスカーであ
    る、 ことを特徴とする電子放出素子。
62. 【請求項６２】 請求項５９に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記繊維状の粒子が、六炭素環のσ結合の切れた部分を
    有するグラファイトである、 ことを特徴とする電子放出素子。
63. 【請求項６３】 請求項５９に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第２の粒子が、カーボンナノチューブである、 ことを特徴とする電子放出素子。
64. 【請求項６４】 支持基材と、 前記支持基材上に部設けられた電子搬送材と、 前記接電子搬送材に固着された冷陰極部材と、 を少なくとも有し、 前記冷陰極部材は、感光性樹脂が炭化されてなる炭素ま
    たは炭素質残留物によって前記電子搬送部材または前記
    支持部材に固着されている、 ことを特徴とする電子放出素子。
65. 【請求項６５】 請求項６４に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記冷陰極部材が、第１の粒子と第２の粒子を含む混成
    粒子で構成されている、 ことを特徴とする電子放出素子。
66. 【請求項６６】 請求項６５に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第１の粒子が、多足形状粒子であり、前記第２の粒
    子が繊維状の粒子である、 ことを特徴とする電子放出素子。
67. 【請求項６７】 請求項６６に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記多足形状粒子が、Ｚｎ、Ａｌ，Ｓｉ、Ｔｉ，Ｆｅ，
    Ｂ，Ｍｇの群から選択される金属またはこれらの酸化
    物、窒化物、炭化物のいずれかである、 ことを特徴とする電子放出素子。
68. 【請求項６８】 請求項６７に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記多足形状粒子が、テトラポット形状ウイスカーであ
    る、 ことを特徴とする電子放出素子。
69. 【請求項６９】 請求項６６に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記繊維状の粒子が、六炭素環のσ結合の切れた部分を
    有するグラファイトである、 ことを特徴とする電子放出素子。
70. 【請求項７０】 請求項６６に記載の電子放出素子にお
    いて、 前記第２の粒子が、カーボンナノチューブである、こと
    を特徴とする電子放出素子。
71. 【請求項７１】 支持基材上に電子搬送部材を形成する
    工程と、 前記電子搬送部材上に感光性樹脂層を形成する工程と、 前記感光樹脂層に対しパターン露光と現像を行って前記
    感光樹脂層を所定形状にパターン化するパターンニング
    工程と、 パターン化された感光性樹脂領域に電子放出材料を接着
    させる接着工程と、 を少なくとも備える電子放出素子の製造方法。
72. 【請求項７２】 請求項７１に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 前記電子放出材料が、電子放出効率の異なる第１の粒子
    と第２の粒子の混成粒子である、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
73. 【請求項７３】 請求項７１に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 更に、前記パターンニング工程と接着工程の間に、感光
    性樹脂層を軟化温度以上に加熱する加熱処理工程を備え
    る、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
74. 【請求項７４】 請求項７１に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 更に、前記接着工程の後に未接着の電子放出材料を除去
    する除去工程を備える、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
75. 【請求項７５】 請求項７４に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 前記除去工程が、支持基材面に流体を噴射する工程であ
    る、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
76. 【請求項７６】 請求項７１に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 更に、前記接着工程の後に感光性樹脂層を焼成する工程
    を備える、ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
77. 【請求項７７】 請求項７４に記載の電子放出素子の製
    造方法において、 更に、前記除去工程の後に感光性樹脂層を焼成する工程
    を備える、 ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
78. 【請求項７８】 電子放出素子と、前記電子放出素子を
    制御する制御回路とを少なくとも備えた電子源であっ
    て、 前記電子放出素子が、請求項４４に記載の電子放出素子
    である、 ことを特徴とする電子源。
79. 【請求項７９】 電子源と、前記電子源から放出された
    電子により画像を形成する画像形成部とを少なくとも備
    えた画像表示装置であって、 前記電子源が、請求項７８に記載された電子源である、 ことを特徴とする画像表示装置。
80. 【請求項８０】 電子放出素子と、前記電子放出素子を
    制御する制御回路とを少なくとも備えた電子源であっ
    て、 前記電子放出素子が、請求項５１に記載の電子放出素子
    である、 ことを特徴とする電子源。
81. 【請求項８１】 電子源と、前記電子源から放出された
    電子により画像を形成する画像形成部とを少なくとも備
    えた画像表示装置であって、 前記電子源が、請求項８０に記載された電子源である、 ことを特徴とする画像表示装置。
82. 【請求項８２】 電子放出素子と、前記電子放出素子を
    制御する制御回路とを少なくとも備えた電子源であっ
    て、 前記電子放出素子が、請求項５６に記載の電子放出素子
    である、 ことを特徴とする電子源。
83. 【請求項８３】 電子源と、前記電子源から放出された
    電子により画像を形成する画像形成部とを少なくとも備
    えた画像表示装置であって、 前記電子源が、請求項８２に記載された電子源である、 ことを特徴とする画像表示装置。
84. 【請求項８４】 電子放出素子と、前記電子放出素子を
    制御する制御回路とを少なくとも備えた電子源であっ
    て、 前記電子放出素子が、請求項６４に記載の電子放出素子
    である、 ことを特徴とする電子源。
85. 【請求項８５】 電子源と、前記電子源から放出された
    電子により画像を形成する画像形成部とを少なくとも備
    えた画像表示装置であって、 前記電子源が、請求項８４に記載された電子源である、 ことを特徴とする画像表示装置。
86. 【請求項８６】 電子源と、前記電子源から放出された
    電子により発光する蛍光面とを少なくとも備えた蛍光灯
    であって、 前記電子源が、請求項７８に記載された電子源である、 ことを特徴とする蛍光灯。
87. 【請求項８７】 電子源と、前記電子源から放出された
    電子により発光する蛍光面とを少なくとも備えた蛍光灯
    であって、 前記電子源が、請求項８０に記載された電子源である、 ことを特徴とする蛍光灯。
88. 【請求項８８】 電子源と、前記電子源から放出された
    電子により発光する蛍光面とを少なくとも備えた蛍光灯
    であって、 前記電子源が、請求項８２に記載された電子源である、 ことを特徴とする蛍光灯。
89. 【請求項８９】 電子源と、前記電子源から放出された
    電子により発光する蛍光面とを少なくとも備えた蛍光灯
    であって、 前記電子源が、請求項８４に記載された電子源である、 ことを特徴とする蛍光灯。
90. 【請求項９０】 請求項８９に記載された蛍光灯におい
    て、 電子放出素子から電子を引き出すための引き出し電極
    が、電子放出部材を包むように配置されている、 ことを特徴とする蛍光灯。
91. 【請求項９１】 支持基材上に感光性樹脂層を形成する
    工程と、 前記感光樹脂層に対しパターン露光と現像を行って前記
    感光樹脂層を所定形状にパターン化するパターンニング
    工程と、 前記パターンニング工程でパターン化された感光性樹脂
    領域の上に被パターン形成層を形成し、前記感光性樹脂
    領域に被パターン形成層を接着させる工程と、 前記工程で接着させた部分以外の被パターン形成層部分
    を除去する除去工程と、 を少なくとも備えるパターン形成方法。
92. 【請求項９２】 請求項９１に記載のパターン形成方法
    において、 更に前記除去工程の後に、前記感光性樹脂層を焼失させ
    る工程を備える、 ことを特徴とするパターン形成方法。