JP2003007200A - 電子放出装置の製造方法、冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法 - Google Patents
電子放出装置の製造方法、冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法Info
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- JP2003007200A JP2003007200A JP2001191424A JP2001191424A JP2003007200A JP 2003007200 A JP2003007200 A JP 2003007200A JP 2001191424 A JP2001191424 A JP 2001191424A JP 2001191424 A JP2001191424 A JP 2001191424A JP 2003007200 A JP2003007200 A JP 2003007200A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】比較的低温においても炭素から成る電子放出体
を形成することができる冷陰極電界電子放出素子の製造
方法を提供する。 【解決手段】冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、支
持体１０上に設けられたカソード電極１１と、電子放出
部を形成すべきカソード電極１１の部分に形成された電
子放出体選択成長領域２１と、電子放出体選択成長領域
２１上に形成された複数の電子放出体２２から成る電子
放出部１５から構成され、電子放出体２２は、炭素から
成り、チューブ形状を有し、支持体１０にバイアス電圧
を印加した状態で、プラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3
以上の条件のプラズマＣＶＤ法にて電子放出体２２を電
子放出体選択成長領域２１上に形成する。
を形成することができる冷陰極電界電子放出素子の製造
方法を提供する。 【解決手段】冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、支
持体１０上に設けられたカソード電極１１と、電子放出
部を形成すべきカソード電極１１の部分に形成された電
子放出体選択成長領域２１と、電子放出体選択成長領域
２１上に形成された複数の電子放出体２２から成る電子
放出部１５から構成され、電子放出体２２は、炭素から
成り、チューブ形状を有し、支持体１０にバイアス電圧
を印加した状態で、プラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3
以上の条件のプラズマＣＶＤ法にて電子放出体２２を電
子放出体選択成長領域２１上に形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出装置の製
造方法、冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法に関する。
造方法、冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】真空中に置かれた金属や半導体等に或る
閾値以上の強さの電界を与えると、金属や半導体の表面
近傍のエネルギー障壁を電子が量子トンネル効果によっ
て通過し、常温でも真空中に電子が放出されるようにな
る。かかる原理に基づく電子放出は、冷陰極電界電子放
出、あるいは単に電界放出（フィールド・エミッショ
ン）と呼ばれる。近年、この電界放出の原理を画像表示
に応用した平面型の冷陰極電界電子放出表示装置、所謂
フィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）が
提案されており、高輝度、低消費電力等の長所を有する
ことから、従来の陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示
装置として期待されている。
閾値以上の強さの電界を与えると、金属や半導体の表面
近傍のエネルギー障壁を電子が量子トンネル効果によっ
て通過し、常温でも真空中に電子が放出されるようにな
る。かかる原理に基づく電子放出は、冷陰極電界電子放
出、あるいは単に電界放出（フィールド・エミッショ
ン）と呼ばれる。近年、この電界放出の原理を画像表示
に応用した平面型の冷陰極電界電子放出表示装置、所謂
フィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）が
提案されており、高輝度、低消費電力等の長所を有する
ことから、従来の陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示
装置として期待されている。
【０００３】冷陰極電界電子放出表示装置（以下、単
に、表示装置と呼ぶ場合がある）は、一般に、２次元マ
トリクス上に配列された画素に対応して電子放出部を有
するカソードパネルと、電子放出部から放出された電子
との衝突により励起され発光するアノードパネルとが、
真空空間を挟んで対向配置された構造を有する。カソー
ドパネル上の各画素においては、通常、複数の電子放出
部が形成され、更に、電子放出部から電子を引き出すた
めのゲート電極も形成されている。電子の放出に関する
最小構造単位、即ち、電子放出部とゲート電極を有する
部分が冷陰極電界電子放出素子である。以下、冷陰極電
界電子放出素子を、単に電界放出素子と呼ぶ場合があ
る。
に、表示装置と呼ぶ場合がある）は、一般に、２次元マ
トリクス上に配列された画素に対応して電子放出部を有
するカソードパネルと、電子放出部から放出された電子
との衝突により励起され発光するアノードパネルとが、
真空空間を挟んで対向配置された構造を有する。カソー
ドパネル上の各画素においては、通常、複数の電子放出
部が形成され、更に、電子放出部から電子を引き出すた
めのゲート電極も形成されている。電子の放出に関する
最小構造単位、即ち、電子放出部とゲート電極を有する
部分が冷陰極電界電子放出素子である。以下、冷陰極電
界電子放出素子を、単に電界放出素子と呼ぶ場合があ
る。
【０００４】図１７に、かかる表示装置の構成例を示
す。図示した電界放出素子は、円錐形の電子放出部を有
する、所謂スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型電界放出素子と
呼ばれるタイプの電界放出素子である。この電界放出素
子は、支持体２１０上に形成されたカソード電極２１１
と、支持体２１０及びカソード電極２１１上に形成され
た絶縁層２１２と、絶縁層２１２上に形成されたゲート
電極２１３と、ゲート電極２１３及び絶縁層２１２に設
けられた開口部２１４と、開口部２１４の底部に位置す
るカソード電極２１１上に形成された円錐形の電子放出
部２１５から構成されている。一般に、カソード電極２
１１とゲート電極２１３とは、これらの両電極の射影像
が互いに直交する方向に各々ストライプ状に形成されて
おり、これらの両電極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する。この領域を、以
下、重複領域あるいは電子放出領域と呼ぶ）に、通常、
複数の電界放出素子が配列されている。更に、かかる重
複領域が、カソードパネルＣＰの有効領域（実際の表示
画面として機能する領域）内に、通常、２次元マトリク
ス状に配列されている。
す。図示した電界放出素子は、円錐形の電子放出部を有
する、所謂スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型電界放出素子と
呼ばれるタイプの電界放出素子である。この電界放出素
子は、支持体２１０上に形成されたカソード電極２１１
と、支持体２１０及びカソード電極２１１上に形成され
た絶縁層２１２と、絶縁層２１２上に形成されたゲート
電極２１３と、ゲート電極２１３及び絶縁層２１２に設
けられた開口部２１４と、開口部２１４の底部に位置す
るカソード電極２１１上に形成された円錐形の電子放出
部２１５から構成されている。一般に、カソード電極２
１１とゲート電極２１３とは、これらの両電極の射影像
が互いに直交する方向に各々ストライプ状に形成されて
おり、これらの両電極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する。この領域を、以
下、重複領域あるいは電子放出領域と呼ぶ）に、通常、
複数の電界放出素子が配列されている。更に、かかる重
複領域が、カソードパネルＣＰの有効領域（実際の表示
画面として機能する領域）内に、通常、２次元マトリク
ス状に配列されている。
【０００５】一方、アノードパネルＡＰは、基板３０
と、基板３０上に所定のパターン（例えば、ドット状あ
るいはストライプ状）に従って形成された蛍光体層３１
と、蛍光体層３１上に形成されたアノード電極３３から
構成されている。尚、蛍光体層３１と蛍光体層３１との
間の基板３０上にはブラックマトリックス３２が形成さ
れている。１画素は、カソードパネル側のカソード電極
２１１とゲート電極２１３との重複領域に所定数配列さ
れた電界放出素子の一群と、これらの電界放出素子の一
群に対面したアノードパネル側の蛍光体層３１とによっ
て構成されている。有効領域には、かかる画素が、例え
ば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
と、基板３０上に所定のパターン（例えば、ドット状あ
るいはストライプ状）に従って形成された蛍光体層３１
と、蛍光体層３１上に形成されたアノード電極３３から
構成されている。尚、蛍光体層３１と蛍光体層３１との
間の基板３０上にはブラックマトリックス３２が形成さ
れている。１画素は、カソードパネル側のカソード電極
２１１とゲート電極２１３との重複領域に所定数配列さ
れた電界放出素子の一群と、これらの電界放出素子の一
群に対面したアノードパネル側の蛍光体層３１とによっ
て構成されている。有効領域には、かかる画素が、例え
ば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
【０００６】アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰ
とを、電界放出素子と蛍光体層３１とが対向するように
配置し、周縁部において枠体３４を介して接合すること
によって、表示装置を作製することができる。カソード
パネルＣＰとアノードパネルＡＰとは、０．１ｍｍ〜１
ｍｍ程度の距離を隔てて対向配置させている。有効領域
を包囲し、画素を選択するための周辺回路が形成された
無効領域（例えば、カソードパネルＣＰの無効領域）に
は、真空排気用の貫通孔（図示せず）が設けられてお
り、この貫通孔には真空排気後に封じ切られたチップ管
（図示せず）が接続されている。即ち、アノードパネル
ＡＰとカソードパネルＣＰと枠体３４とによって囲まれ
た空間は真空となっている。
とを、電界放出素子と蛍光体層３１とが対向するように
配置し、周縁部において枠体３４を介して接合すること
によって、表示装置を作製することができる。カソード
パネルＣＰとアノードパネルＡＰとは、０．１ｍｍ〜１
ｍｍ程度の距離を隔てて対向配置させている。有効領域
を包囲し、画素を選択するための周辺回路が形成された
無効領域（例えば、カソードパネルＣＰの無効領域）に
は、真空排気用の貫通孔（図示せず）が設けられてお
り、この貫通孔には真空排気後に封じ切られたチップ管
（図示せず）が接続されている。即ち、アノードパネル
ＡＰとカソードパネルＣＰと枠体３４とによって囲まれ
た空間は真空となっている。
【０００７】カソード電極２１１には相対的な負電圧が
カソード電極制御回路４０から印加され、ゲート電極２
１３には相対的な正電圧がゲート電極制御回路４１から
印加され、アノード電極３３にはゲート電極２１３より
も更に高い正電圧がアノード電極制御回路４２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、例え
ば、カソード電極２１１にカソード電極制御回路４０か
ら走査信号を入力し、ゲート電極２１３にゲート電極制
御回路４１からビデオ信号を入力する。カソード電極２
１１とゲート電極２１３との間に電圧を印加した際に生
ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部
２１５から電子が放出され、この電子がアノード電極３
３に引き付けられ、蛍光体層３１に衝突する。その結
果、蛍光体層３１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２１３に印加される電圧、及びカソー
ド電極２１１を通じて電子放出部２１５に印加される電
圧によって制御される。
カソード電極制御回路４０から印加され、ゲート電極２
１３には相対的な正電圧がゲート電極制御回路４１から
印加され、アノード電極３３にはゲート電極２１３より
も更に高い正電圧がアノード電極制御回路４２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、例え
ば、カソード電極２１１にカソード電極制御回路４０か
ら走査信号を入力し、ゲート電極２１３にゲート電極制
御回路４１からビデオ信号を入力する。カソード電極２
１１とゲート電極２１３との間に電圧を印加した際に生
ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部
２１５から電子が放出され、この電子がアノード電極３
３に引き付けられ、蛍光体層３１に衝突する。その結
果、蛍光体層３１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２１３に印加される電圧、及びカソー
ド電極２１１を通じて電子放出部２１５に印加される電
圧によって制御される。
【０００８】以下、従来のスピント型電界放出素子の製
造方法の概要を説明するが、この製造方法は、基本的に
は、円錐形の電子放出部２１５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２１４に対して
蒸着粒子は垂直に入射するが、開口部２１４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２１４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２１５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２１３上
に剥離層２１７を予め形成しておく方法に基づくスピン
ト型電界放出素子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１８及び図１９を参照して説明
する。
造方法の概要を説明するが、この製造方法は、基本的に
は、円錐形の電子放出部２１５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２１４に対して
蒸着粒子は垂直に入射するが、開口部２１４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２１４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２１５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２１３上
に剥離層２１７を予め形成しておく方法に基づくスピン
ト型電界放出素子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１８及び図１９を参照して説明
する。
【０００９】［工程−１０］先ず、例えばガラスから成
る支持体２１０上にニオブ（Ｎｂ）から成るストライプ
状のカソード電極２１１を形成した後、全面にＳｉＯ2
から成る絶縁層２１２を形成し、更に、ストライプ状の
ゲート電極２１３を絶縁層２１２上に形成する。ゲート
電極２１３の形成は、例えば、スパッタリング法、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。
る支持体２１０上にニオブ（Ｎｂ）から成るストライプ
状のカソード電極２１１を形成した後、全面にＳｉＯ2
から成る絶縁層２１２を形成し、更に、ストライプ状の
ゲート電極２１３を絶縁層２１２上に形成する。ゲート
電極２１３の形成は、例えば、スパッタリング法、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。
【００１０】［工程−２０］次に、ゲート電極２１３及
び絶縁層２１２に、エッチング用マスクとして機能する
レジスト層２１６をリソグラフィ技術によって形成する
（図１８の（Ａ）参照）。その後、ＲＩＥ（反応性イオ
ン・エッチング）法にてゲート電極２１３に第１の開口
部２１４Ａを形成し、更に、この第１の開口部２１４Ａ
と連通した第２の開口部２１４Ｂを絶縁層２１２に形成
する。尚、第１の開口部２１４Ａ及び第２の開口部２１
４Ｂを総称して、開口部２１４と呼ぶ。開口部２１４の
底部にカソード電極２１１が露出している。その後、レ
ジスト層２１６をアッシング技術によって除去する。こ
うして、図１８の（Ｂ）に示す構造を得ることができ
る。
び絶縁層２１２に、エッチング用マスクとして機能する
レジスト層２１６をリソグラフィ技術によって形成する
（図１８の（Ａ）参照）。その後、ＲＩＥ（反応性イオ
ン・エッチング）法にてゲート電極２１３に第１の開口
部２１４Ａを形成し、更に、この第１の開口部２１４Ａ
と連通した第２の開口部２１４Ｂを絶縁層２１２に形成
する。尚、第１の開口部２１４Ａ及び第２の開口部２１
４Ｂを総称して、開口部２１４と呼ぶ。開口部２１４の
底部にカソード電極２１１が露出している。その後、レ
ジスト層２１６をアッシング技術によって除去する。こ
うして、図１８の（Ｂ）に示す構造を得ることができ
る。
【００１１】［工程−３０］次に、開口部２１４の底部
に露出したカソード電極２１１上に、電子放出部２１５
を形成する。具体的には、全面にアルミニウムを斜め蒸
着することにより、剥離層２１７を形成する。このと
き、支持体２１０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２１４の底部に
アルミニウムを殆ど堆積させることなく、ゲート電極２
１３及び絶縁層２１２上に剥離層２１７を形成すること
ができる。この剥離層２１７は、開口部２１４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２１４
が実質的に縮径される（図１８の（Ｃ）参照）。
に露出したカソード電極２１１上に、電子放出部２１５
を形成する。具体的には、全面にアルミニウムを斜め蒸
着することにより、剥離層２１７を形成する。このと
き、支持体２１０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２１４の底部に
アルミニウムを殆ど堆積させることなく、ゲート電極２
１３及び絶縁層２１２上に剥離層２１７を形成すること
ができる。この剥離層２１７は、開口部２１４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２１４
が実質的に縮径される（図１８の（Ｃ）参照）。
【００１２】［工程−４０］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、図１９の
（Ａ）に示すように、剥離層２１７上でオーバーハング
形状を有するモリブデンから成る導電材料層２１８が成
長するに伴い、開口部２１４の実質的な直径が次第に縮
小されるので、開口部２１４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２１４の中央付近を通過
するものに限られるようになる。その結果、開口部２１
４の底部には円錐形の堆積物が形成され、この円錐形の
モリブデンから成る堆積物が電子放出部２１５となる。
デン（Ｍｏ）を垂直蒸着する。このとき、図１９の
（Ａ）に示すように、剥離層２１７上でオーバーハング
形状を有するモリブデンから成る導電材料層２１８が成
長するに伴い、開口部２１４の実質的な直径が次第に縮
小されるので、開口部２１４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２１４の中央付近を通過
するものに限られるようになる。その結果、開口部２１
４の底部には円錐形の堆積物が形成され、この円錐形の
モリブデンから成る堆積物が電子放出部２１５となる。
【００１３】［工程−５０］その後、電気化学的プロセ
ス及び湿式プロセスによって剥離層２１７を絶縁層２１
２及びゲート電極２１３の表面から剥離し、絶縁層２１
２及びゲート電極２１３の上方の導電材料層２１８を選
択的に除去する。その結果、図１９の（Ｂ）に示すよう
に、開口部２１４の底部に位置するカソード電極２１１
上に円錐形の電子放出部２１５を残すことができる。
尚、このような電子放出部２１５の形成方法において
は、本質的に、１つの開口部２１４内に１つの電子放出
部２１５が形成される。
ス及び湿式プロセスによって剥離層２１７を絶縁層２１
２及びゲート電極２１３の表面から剥離し、絶縁層２１
２及びゲート電極２１３の上方の導電材料層２１８を選
択的に除去する。その結果、図１９の（Ｂ）に示すよう
に、開口部２１４の底部に位置するカソード電極２１１
上に円錐形の電子放出部２１５を残すことができる。
尚、このような電子放出部２１５の形成方法において
は、本質的に、１つの開口部２１４内に１つの電子放出
部２１５が形成される。
【００１４】かかる表示装置の構成において、低い駆動
電圧で大きな放出電子電流を得るためには、電子放出部
の先端部を鋭く尖らせることが有効であり、この観点か
ら、上述のスピント型電界放出素子の電子放出部２１５
は優れた性能を有していると云える。しかしながら、円
錐形の電子放出部２１５の形成には高度な加工技術を要
する。しかも、場合によっては数千万個以上にも及ぶ電
子放出部２１５を有効領域の全域に亙って均一に形成す
ることは、有効領域の面積が増大するにつれて困難とな
りつつある。即ち、大面積の支持体全体に亙って均一な
膜質、膜厚を有する導電材料層２１８を垂直蒸着法によ
り形成したり、均一な寸法の庇形状を有する剥離層２１
７を斜め蒸着法により形成することは、極めて困難であ
り、何らかの面内バラツキやロット間バラツキは避けら
れない。このバラツキにより、表示装置の画像表示特
性、例えば画像の明るさにバラツキが生じる。しかも、
大面積に亙って形成された剥離層２１７を除去する際
に、その残渣がカソードパネルＣＰを汚染する原因とな
り、表示装置の製造歩留を低下させるという問題も生じ
る。
電圧で大きな放出電子電流を得るためには、電子放出部
の先端部を鋭く尖らせることが有効であり、この観点か
ら、上述のスピント型電界放出素子の電子放出部２１５
は優れた性能を有していると云える。しかしながら、円
錐形の電子放出部２１５の形成には高度な加工技術を要
する。しかも、場合によっては数千万個以上にも及ぶ電
子放出部２１５を有効領域の全域に亙って均一に形成す
ることは、有効領域の面積が増大するにつれて困難とな
りつつある。即ち、大面積の支持体全体に亙って均一な
膜質、膜厚を有する導電材料層２１８を垂直蒸着法によ
り形成したり、均一な寸法の庇形状を有する剥離層２１
７を斜め蒸着法により形成することは、極めて困難であ
り、何らかの面内バラツキやロット間バラツキは避けら
れない。このバラツキにより、表示装置の画像表示特
性、例えば画像の明るさにバラツキが生じる。しかも、
大面積に亙って形成された剥離層２１７を除去する際
に、その残渣がカソードパネルＣＰを汚染する原因とな
り、表示装置の製造歩留を低下させるという問題も生じ
る。
【００１５】そこで、円錐形の電子放出部を使用せず、
開口部の底面に露出した平面状の電子放出部を使用す
る、所謂平面型電界放出素子が提案されている。平面型
電界放出素子における電子放出部は、カソード電極上に
設けられており、平面状であっても高い放出電子電流を
達成し得るように、カソード電極の構成材料よりも仕事
関数が低い材料から構成されている。かかる材料とし
て、近年、炭素系材料を使用することが提案されてい
る。炭素系材料は、高融点金属に比べて閾値電界が低
く、しかも、電子放出効率が高い。また、ダイヤモン
ド、グラファイト、カーボンナノチューブ等、結合形態
を変化させることが可能である。
開口部の底面に露出した平面状の電子放出部を使用す
る、所謂平面型電界放出素子が提案されている。平面型
電界放出素子における電子放出部は、カソード電極上に
設けられており、平面状であっても高い放出電子電流を
達成し得るように、カソード電極の構成材料よりも仕事
関数が低い材料から構成されている。かかる材料とし
て、近年、炭素系材料を使用することが提案されてい
る。炭素系材料は、高融点金属に比べて閾値電界が低
く、しかも、電子放出効率が高い。また、ダイヤモン
ド、グラファイト、カーボンナノチューブ等、結合形態
を変化させることが可能である。
【００１６】その中でも、例えば、特開２０００−５７
９３４号公報に記載されているように、化学的気相成長
法に基づき堆積させた高アスペクト比を有するカーボン
ナノチューブを用いた電界放出素子が、近年、盛んに研
究されている。この特開２０００−５７９３４号公報に
は、電界印加プラズマＣＶＤ法により、基板表面上にカ
ーボンナノチューブ又はアモルファスカーボンを直接堆
積させる炭素系超微細冷陰極及びその製造方法が開示さ
れている。
９３４号公報に記載されているように、化学的気相成長
法に基づき堆積させた高アスペクト比を有するカーボン
ナノチューブを用いた電界放出素子が、近年、盛んに研
究されている。この特開２０００−５７９３４号公報に
は、電界印加プラズマＣＶＤ法により、基板表面上にカ
ーボンナノチューブ又はアモルファスカーボンを直接堆
積させる炭素系超微細冷陰極及びその製造方法が開示さ
れている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】特開２０００−５７９
３４号公報に開示された技術においては、炭素系超微細
冷陰極を合成する温度が５００゜Ｃを越える非常に高い
温度であり、安価なガラス基板を使用できないという問
題がある。
３４号公報に開示された技術においては、炭素系超微細
冷陰極を合成する温度が５００゜Ｃを越える非常に高い
温度であり、安価なガラス基板を使用できないという問
題がある。
【００１８】従って、本発明の目的は、比較的低温にお
いても炭素から成る電子放出体を形成することができる
電子放出装置の製造方法、かかる電子放出体を応用した
冷陰極電界電子放出素子の製造方法、かかる冷陰極電界
電子放出素子を組み込んだ冷陰極電界電子放出表示装置
の製造方法を提供することにある。
いても炭素から成る電子放出体を形成することができる
電子放出装置の製造方法、かかる電子放出体を応用した
冷陰極電界電子放出素子の製造方法、かかる冷陰極電界
電子放出素子を組み込んだ冷陰極電界電子放出表示装置
の製造方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の第１の態様に係る電子放出装置の製造方法
は、（Ａ）支持体上に形成された導電体層と、（Ｂ）該
導電体層上に形成された電子放出体選択成長領域と、
（Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、該電子放
出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する電子放出
装置の製造方法であって、支持体にバイアス電圧を印加
した状態で、プラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の
条件のプラズマＣＶＤ法にて電子放出体選択成長領域上
に電子放出体を形成することを特徴とする。
めの本発明の第１の態様に係る電子放出装置の製造方法
は、（Ａ）支持体上に形成された導電体層と、（Ｂ）該
導電体層上に形成された電子放出体選択成長領域と、
（Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、該電子放
出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する電子放出
装置の製造方法であって、支持体にバイアス電圧を印加
した状態で、プラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の
条件のプラズマＣＶＤ法にて電子放出体選択成長領域上
に電子放出体を形成することを特徴とする。
【００２０】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る電子放出装置の製造方法は、（Ａ）支持体
上に形成された導電体層と、（Ｂ）該導電体層上に形成
された電子放出体選択成長領域と、（Ｃ）電子放出体選
択成長領域上に形成された複数の電子放出体から成る電
子放出部、から構成され、該電子放出体は、炭素から成
り、チューブ形状を有する電子放出装置の製造方法であ
って、支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電子温
度が１ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１ｍＡ
／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶＤ法
にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成する
ことを特徴とする。
の態様に係る電子放出装置の製造方法は、（Ａ）支持体
上に形成された導電体層と、（Ｂ）該導電体層上に形成
された電子放出体選択成長領域と、（Ｃ）電子放出体選
択成長領域上に形成された複数の電子放出体から成る電
子放出部、から構成され、該電子放出体は、炭素から成
り、チューブ形状を有する電子放出装置の製造方法であ
って、支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電子温
度が１ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１ｍＡ
／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶＤ法
にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成する
ことを特徴とする。
【００２１】本発明の第１の態様若しくは第２の態様に
係る電子放出装置の製造方法によって、冷陰極電界電子
放出素子の電子放出部や、陰極線管に組み込まれる電子
銃における電子線源、蛍光表示管を得ることができる。
係る電子放出装置の製造方法によって、冷陰極電界電子
放出素子の電子放出部や、陰極線管に組み込まれる電子
銃における電子線源、蛍光表示管を得ることができる。
【００２２】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、（Ｂ）電
子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形成された
電子放出体選択成長領域と、（Ｃ）電子放出体選択成長
領域上に形成された複数の電子放出体から成る電子放出
部、から構成され、該電子放出体は、炭素から成り、チ
ューブ形状を有する冷陰極電界電子放出素子の製造方法
であって、支持体にバイアス電圧を印加した状態で、プ
ラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の条件のプラズマ
ＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上に
形成することを特徴とする。
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、（Ｂ）電
子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形成された
電子放出体選択成長領域と、（Ｃ）電子放出体選択成長
領域上に形成された複数の電子放出体から成る電子放出
部、から構成され、該電子放出体は、炭素から成り、チ
ューブ形状を有する冷陰極電界電子放出素子の製造方法
であって、支持体にバイアス電圧を印加した状態で、プ
ラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の条件のプラズマ
ＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上に
形成することを特徴とする。
【００２３】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
は、冷陰極電界電子放出素子が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成り、冷陰
極電界電子放出素子は、（Ａ）支持体上に設けられたカ
ソード電極と、（Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード
電極の部分に形成された電子放出体選択成長領域と、
（Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、該電子放
出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する、所謂２
電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であっ
て、カソード電極にバイアス電圧を印加した状態で、プ
ラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の条件のプラズマ
ＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上に
形成することを特徴とする。
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
は、冷陰極電界電子放出素子が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成り、冷陰
極電界電子放出素子は、（Ａ）支持体上に設けられたカ
ソード電極と、（Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード
電極の部分に形成された電子放出体選択成長領域と、
（Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、該電子放
出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する、所謂２
電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であっ
て、カソード電極にバイアス電圧を印加した状態で、プ
ラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の条件のプラズマ
ＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上に
形成することを特徴とする。
【００２４】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、（Ｂ）電
子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形成された
電子放出体選択成長領域と、（Ｃ）電子放出体選択成長
領域上に形成された複数の電子放出体から成る電子放出
部、から構成され、該電子放出体は、炭素から成り、チ
ューブ形状を有する冷陰極電界電子放出素子の製造方法
であって、支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電
子温度が１ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１
ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶ
Ｄ法にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成
することを特徴とする。
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、（Ｂ）電
子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形成された
電子放出体選択成長領域と、（Ｃ）電子放出体選択成長
領域上に形成された複数の電子放出体から成る電子放出
部、から構成され、該電子放出体は、炭素から成り、チ
ューブ形状を有する冷陰極電界電子放出素子の製造方法
であって、支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電
子温度が１ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１
ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶ
Ｄ法にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成
することを特徴とする。
【００２５】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
は、冷陰極電界電子放出素子が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成り、冷陰
極電界電子放出素子は、（Ａ）支持体上に設けられたカ
ソード電極と、（Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード
電極の部分に形成された電子放出体選択成長領域と、
（Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、該電子放
出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する、所謂２
電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であっ
て、支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電子温度
が１ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１ｍＡ／
ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶＤ法に
て電子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成するこ
とを特徴とする。
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
は、冷陰極電界電子放出素子が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成り、冷陰
極電界電子放出素子は、（Ａ）支持体上に設けられたカ
ソード電極と、（Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード
電極の部分に形成された電子放出体選択成長領域と、
（Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、該電子放
出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する、所謂２
電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であっ
て、支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電子温度
が１ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１ｍＡ／
ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶＤ法に
て電子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成するこ
とを特徴とする。
【００２６】上記の目的を達成するための本発明の第３
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、（Ｂ）電
子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形成された
電子放出体選択成長領域と、（Ｃ）電子放出体選択成長
領域上に形成された複数の電子放出体から成る電子放出
部と、（Ｄ）電子放出部の上方に配設され、開口部を有
するゲート電極、から構成され、該電子放出体は、炭素
から成り、チューブ形状を有する冷陰極電界電子放出素
子の製造方法であって、支持体にバイアス電圧を印加し
た状態で、プラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の条
件のプラズマＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択
成長領域上に形成することを特徴とする。
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、（Ｂ）電
子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形成された
電子放出体選択成長領域と、（Ｃ）電子放出体選択成長
領域上に形成された複数の電子放出体から成る電子放出
部と、（Ｄ）電子放出部の上方に配設され、開口部を有
するゲート電極、から構成され、該電子放出体は、炭素
から成り、チューブ形状を有する冷陰極電界電子放出素
子の製造方法であって、支持体にバイアス電圧を印加し
た状態で、プラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の条
件のプラズマＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択
成長領域上に形成することを特徴とする。
【００２７】上記の目的を達成するための本発明の第３
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
は、冷陰極電界電子放出素子が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成り、冷陰
極電界電子放出素子は、（Ａ）支持体上に設けられたカ
ソード電極と、（Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード
電極の部分に形成された電子放出体選択成長領域と、
（Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部と、（Ｄ）電子放出部の上
方に配設され、開口部を有するゲート電極、から構成さ
れ、該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有
する、所謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の製
造方法であって、カソード電極にバイアス電圧を印加し
た状態で、プラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の条
件のプラズマＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択
成長領域上に形成することを特徴とする。
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
は、冷陰極電界電子放出素子が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成り、冷陰
極電界電子放出素子は、（Ａ）支持体上に設けられたカ
ソード電極と、（Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード
電極の部分に形成された電子放出体選択成長領域と、
（Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部と、（Ｄ）電子放出部の上
方に配設され、開口部を有するゲート電極、から構成さ
れ、該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有
する、所謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の製
造方法であって、カソード電極にバイアス電圧を印加し
た状態で、プラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の条
件のプラズマＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択
成長領域上に形成することを特徴とする。
【００２８】上記の目的を達成するための本発明の第４
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、（Ｂ）電
子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形成された
電子放出体選択成長領域と、（Ｃ）電子放出体選択成長
領域上に形成された複数の電子放出体から成る電子放出
部と、（Ｄ）電子放出部の上方に配設され、開口部を有
するゲート電極、から構成され、該電子放出体は、炭素
から成り、チューブ形状を有する冷陰極電界電子放出素
子の製造方法であって、支持体にバイアス電圧を印加し
た状態で、電子温度が１ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流
密度が０．１ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件の
プラズマＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択成長
領域上に形成することを特徴とする。
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、（Ｂ）電
子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形成された
電子放出体選択成長領域と、（Ｃ）電子放出体選択成長
領域上に形成された複数の電子放出体から成る電子放出
部と、（Ｄ）電子放出部の上方に配設され、開口部を有
するゲート電極、から構成され、該電子放出体は、炭素
から成り、チューブ形状を有する冷陰極電界電子放出素
子の製造方法であって、支持体にバイアス電圧を印加し
た状態で、電子温度が１ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流
密度が０．１ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件の
プラズマＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択成長
領域上に形成することを特徴とする。
【００２９】上記の目的を達成するための本発明の第４
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
は、冷陰極電界電子放出素子が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成り、冷陰
極電界電子放出素子は、（Ａ）支持体上に設けられたカ
ソード電極と、（Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード
電極の部分に形成された電子放出体選択成長領域と、
（Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部と、（Ｄ）電子放出部の上
方に配設され、開口部を有するゲート電極、から構成さ
れ、該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有
する、所謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の製
造方法であって、支持体にバイアス電圧を印加した状態
で、電子温度が１ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が
０．１ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズ
マＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上
に形成することを特徴とする。
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
は、冷陰極電界電子放出素子が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成り、冷陰
極電界電子放出素子は、（Ａ）支持体上に設けられたカ
ソード電極と、（Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード
電極の部分に形成された電子放出体選択成長領域と、
（Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部と、（Ｄ）電子放出部の上
方に配設され、開口部を有するゲート電極、から構成さ
れ、該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有
する、所謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の製
造方法であって、支持体にバイアス電圧を印加した状態
で、電子温度が１ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が
０．１ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズ
マＣＶＤ法にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上
に形成することを特徴とする。
【００３０】本発明の第１の態様に係る電子放出装置の
製造方法、本発明の第１の態様及び第２の態様に係る冷
陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、本発明の第
１の態様及び第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示
装置の製造方法にあっては、プラズマ密度を１×１０12
／ｃｍ3以上、好ましくは３×１０12／ｃｍ3以上とする
ことが望ましい。プラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3未
満の場合、低温（例えば４７０゜Ｃ以下、好ましくは４
００゜Ｃ以下）での電子放出体の形成が困難となる。
製造方法、本発明の第１の態様及び第２の態様に係る冷
陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、本発明の第
１の態様及び第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示
装置の製造方法にあっては、プラズマ密度を１×１０12
／ｃｍ3以上、好ましくは３×１０12／ｃｍ3以上とする
ことが望ましい。プラズマ密度が１×１０12／ｃｍ3未
満の場合、低温（例えば４７０゜Ｃ以下、好ましくは４
００゜Ｃ以下）での電子放出体の形成が困難となる。
【００３１】また、本発明の第２の態様に係る電子放出
装置の製造方法、本発明の第３の態様及び第４の態様に
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、本発
明の第３の態様及び第４の態様に係る冷陰極電界電子放
出表示装置の製造方法にあっては、電子温度を１ｅＶ乃
至１５ｅＶ、好ましくは５ｅＶ乃至１５ｅＶとし、イオ
ン電流密度を０．１ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2、
好ましくは２０ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2とする
ことが望ましい。電子温度及びイオン電流密度がこの範
囲未満になると、低温（例えば４７０゜Ｃ以下）での電
子放出体の形成が困難となる。
装置の製造方法、本発明の第３の態様及び第４の態様に
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、本発
明の第３の態様及び第４の態様に係る冷陰極電界電子放
出表示装置の製造方法にあっては、電子温度を１ｅＶ乃
至１５ｅＶ、好ましくは５ｅＶ乃至１５ｅＶとし、イオ
ン電流密度を０．１ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2、
好ましくは２０ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2とする
ことが望ましい。電子温度及びイオン電流密度がこの範
囲未満になると、低温（例えば４７０゜Ｃ以下）での電
子放出体の形成が困難となる。
【００３２】本発明の第１の態様若しくは第２の態様に
係る電子放出装置の製造方法、本発明の第１の態様〜第
４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並
びに、本発明の第１の態様〜第４の態様に係る冷陰極電
界電子放出表示装置の製造方法（以下、これらを総称し
て、単に、本発明の方法と呼ぶ場合がある）にあって
は、支持体に５０ボルト以上、好ましくは１００ボルト
以上のバイアス電圧を印加することが、チューブ形状を
有する電子放出体を確実に形成するといった観点から望
ましい。
係る電子放出装置の製造方法、本発明の第１の態様〜第
４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並
びに、本発明の第１の態様〜第４の態様に係る冷陰極電
界電子放出表示装置の製造方法（以下、これらを総称し
て、単に、本発明の方法と呼ぶ場合がある）にあって
は、支持体に５０ボルト以上、好ましくは１００ボルト
以上のバイアス電圧を印加することが、チューブ形状を
有する電子放出体を確実に形成するといった観点から望
ましい。
【００３３】本発明の方法にあっては、電子放出体の形
成前に、電子放出体選択成長領域表面の酸化物（所謂、
自然酸化膜）を除去することが、チューブ形状を有する
電子放出体を確実に形成するといった観点から望まし
い。ここで、電子放出体選択成長領域表面の酸化物を除
去する具体的な方法として、水素ガス雰囲気やアンモニ
アガス雰囲気（下記の希ガスを含んでいてもよい）にお
けるマイクロ波プラズマ法、トランス結合型プラズマ
法、誘導結合型プラズマ法、電子サイクロトロン共鳴プ
ラズマ法、ＲＦプラズマ法等に基づくプラズマ還元処
理；ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎ
ｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、ラドン（Ｒｎ）といった希
ガス雰囲気におけるスパッタ処理；若しくは、例えばフ
ッ酸等の酸や塩基を用いた洗浄処理によって行うことが
望ましい。
成前に、電子放出体選択成長領域表面の酸化物（所謂、
自然酸化膜）を除去することが、チューブ形状を有する
電子放出体を確実に形成するといった観点から望まし
い。ここで、電子放出体選択成長領域表面の酸化物を除
去する具体的な方法として、水素ガス雰囲気やアンモニ
アガス雰囲気（下記の希ガスを含んでいてもよい）にお
けるマイクロ波プラズマ法、トランス結合型プラズマ
法、誘導結合型プラズマ法、電子サイクロトロン共鳴プ
ラズマ法、ＲＦプラズマ法等に基づくプラズマ還元処
理；ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎ
ｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、ラドン（Ｒｎ）といった希
ガス雰囲気におけるスパッタ処理；若しくは、例えばフ
ッ酸等の酸や塩基を用いた洗浄処理によって行うことが
望ましい。
【００３４】本発明の方法にあっては、電子放出体の形
成後、電子放出体の表面あるいは電子放出体が形成され
なかった電子放出体選択成長領域の部分に薄いアモルフ
ァス状の炭素薄膜が堆積している場合がある。特に、電
子放出体表面にアモルファス状の炭素薄膜が堆積する
と、電子放出体からの電子の放出が阻害される虞があ
る。このような場合には、電子放出体の形成後、水素ガ
ス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことによって、アモ
ルファス状の炭素薄膜を除去することが望ましい。
成後、電子放出体の表面あるいは電子放出体が形成され
なかった電子放出体選択成長領域の部分に薄いアモルフ
ァス状の炭素薄膜が堆積している場合がある。特に、電
子放出体表面にアモルファス状の炭素薄膜が堆積する
と、電子放出体からの電子の放出が阻害される虞があ
る。このような場合には、電子放出体の形成後、水素ガ
ス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことによって、アモ
ルファス状の炭素薄膜を除去することが望ましい。
【００３５】本発明の方法における電子放出体選択成長
領域を構成する材料として、ニッケル（Ｎｉ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、コバ
ルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚ
ｒ）、タンタル（Ｔａ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、白
金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、水銀
（Ｈｇ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、イ
ンジウム（Ｉｎ）及びタリウム（Ｔｌ）から成る群から
選択された少なくとも１種類の金属、あるいは、これら
の元素を含む合金、有機金属を挙げることができる。更
には、上記に挙げた金属以外でも、電子放出体を形成
（合成）するときの雰囲気中で触媒作用を有する金属を
用いることができる。
領域を構成する材料として、ニッケル（Ｎｉ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、コバ
ルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚ
ｒ）、タンタル（Ｔａ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、白
金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、水銀
（Ｈｇ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐ
ｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、イ
ンジウム（Ｉｎ）及びタリウム（Ｔｌ）から成る群から
選択された少なくとも１種類の金属、あるいは、これら
の元素を含む合金、有機金属を挙げることができる。更
には、上記に挙げた金属以外でも、電子放出体を形成
（合成）するときの雰囲気中で触媒作用を有する金属を
用いることができる。
【００３６】本発明の方法において、電子放出体選択成
長領域を金属薄膜から構成することができ、金属薄膜の
形成方法として、物理的気相成長法や、メッキ法（電解
メッキ法及び無電解メッキ法を含む）、化学的気相成長
法を挙げることができる。物理的気相成長法として、
電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着等の各
種真空蒸着法、プラズマ蒸着法、２極スパッタリン
グ法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッ
タリング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンス
パッタリング法、イオンビームスパッタリング法、バイ
アススパッタリング法等の各種スパッタリング法、Ｄ
Ｃ(direct current)法、ＲＦ法、多陰極法、活性化反応
法、電界蒸着法、高周波イオンプレーティング法、反応
性イオンプレーティング法等の各種イオンプレーティン
グ法、を挙げることができる。
長領域を金属薄膜から構成することができ、金属薄膜の
形成方法として、物理的気相成長法や、メッキ法（電解
メッキ法及び無電解メッキ法を含む）、化学的気相成長
法を挙げることができる。物理的気相成長法として、
電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着等の各
種真空蒸着法、プラズマ蒸着法、２極スパッタリン
グ法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッ
タリング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンス
パッタリング法、イオンビームスパッタリング法、バイ
アススパッタリング法等の各種スパッタリング法、Ｄ
Ｃ(direct current)法、ＲＦ法、多陰極法、活性化反応
法、電界蒸着法、高周波イオンプレーティング法、反応
性イオンプレーティング法等の各種イオンプレーティン
グ法、を挙げることができる。
【００３７】あるいは又、電子放出体選択成長領域を形
成する方法として、例えば、電子放出体選択成長領域を
形成すべきカソード電極の領域以外の領域を適切な材料
（例えば、マスク層）で被覆した状態で、溶媒と金属粒
子から成る層を電子放出体選択成長領域を形成すべきカ
ソード電極の部分の表面に形成した後、溶媒を除去し、
金属粒子を残す方法を挙げることができる。あるいは
又、電子放出体選択成長領域を形成する方法として、例
えば、電子放出体選択成長領域を形成すべきカソード電
極の領域以外の領域を適切な材料（例えば、マスク層）
で被覆した状態で、金属粒子を構成する金属原子を含む
金属化合物粒子をカソード電極の表面に付着させた後、
金属化合物粒子を加熱することによって分解し、以て、
電子放出体選択成長領域（一種の金属粒子の集まりであ
る）をカソード電極に形成する方法を挙げることができ
る。この場合、具体的には、溶媒と金属化合物粒子から
成る層を電子放出体選択成長領域を形成すべきカソード
電極の部分の表面に形成した後、溶媒を除去し、金属化
合物粒子を残す方法を例示することができる。金属化合
物粒子は、電子放出体選択成長領域を構成する金属のハ
ロゲン化物（例えば、ヨウ化物、塩化物、臭化物等）、
酸化物、水酸化物及び有機金属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が好ましい。
尚、これらの方法においては、適切な段階で、電子放出
体選択成長領域を形成すべきカソード電極の領域以外の
領域を被覆した材料（例えば、マスク層）を除去する。
成する方法として、例えば、電子放出体選択成長領域を
形成すべきカソード電極の領域以外の領域を適切な材料
（例えば、マスク層）で被覆した状態で、溶媒と金属粒
子から成る層を電子放出体選択成長領域を形成すべきカ
ソード電極の部分の表面に形成した後、溶媒を除去し、
金属粒子を残す方法を挙げることができる。あるいは
又、電子放出体選択成長領域を形成する方法として、例
えば、電子放出体選択成長領域を形成すべきカソード電
極の領域以外の領域を適切な材料（例えば、マスク層）
で被覆した状態で、金属粒子を構成する金属原子を含む
金属化合物粒子をカソード電極の表面に付着させた後、
金属化合物粒子を加熱することによって分解し、以て、
電子放出体選択成長領域（一種の金属粒子の集まりであ
る）をカソード電極に形成する方法を挙げることができ
る。この場合、具体的には、溶媒と金属化合物粒子から
成る層を電子放出体選択成長領域を形成すべきカソード
電極の部分の表面に形成した後、溶媒を除去し、金属化
合物粒子を残す方法を例示することができる。金属化合
物粒子は、電子放出体選択成長領域を構成する金属のハ
ロゲン化物（例えば、ヨウ化物、塩化物、臭化物等）、
酸化物、水酸化物及び有機金属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が好ましい。
尚、これらの方法においては、適切な段階で、電子放出
体選択成長領域を形成すべきカソード電極の領域以外の
領域を被覆した材料（例えば、マスク層）を除去する。
【００３８】あるいは又、電子放出体選択成長領域を有
機金属化合物薄膜から構成することもできる。この場
合、有機金属化合物薄膜は、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓ
ｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉛（Ｐｂ）、ニッケル
（Ｎｉ）及びコバルト（Ｃｏ）から成る群から選択され
た少なくとも１種の元素を含有して成る有機金属化合物
から構成されている形態とすることができ、更には、錯
化合物から構成されていることが好ましい。ここで、錯
化合物を構成する配位子として、アセチルアセトン、ヘ
キサフルオロアセチルアセトン、ジピバロイルメタネー
ト、シクロペンタジエニルを例示することができる。
尚、形成された有機金属化合物薄膜には、有機金属化合
物の分解物が一部含まれていてもよい。有機金属化合物
薄膜から成る電子放出体選択成長領域を形成する工程
は、有機金属化合物溶液から成る層を電子放出体選択成
長領域を形成すべきカソード電極の部分の上に成膜する
工程から構成することができ、あるいは又、有機金属化
合物を昇華させた後、かかる有機金属化合物を電子放出
体選択成長領域を形成すべきカソード電極の部分の上に
堆積させる工程から構成することができる。
機金属化合物薄膜から構成することもできる。この場
合、有機金属化合物薄膜は、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓ
ｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉛（Ｐｂ）、ニッケル
（Ｎｉ）及びコバルト（Ｃｏ）から成る群から選択され
た少なくとも１種の元素を含有して成る有機金属化合物
から構成されている形態とすることができ、更には、錯
化合物から構成されていることが好ましい。ここで、錯
化合物を構成する配位子として、アセチルアセトン、ヘ
キサフルオロアセチルアセトン、ジピバロイルメタネー
ト、シクロペンタジエニルを例示することができる。
尚、形成された有機金属化合物薄膜には、有機金属化合
物の分解物が一部含まれていてもよい。有機金属化合物
薄膜から成る電子放出体選択成長領域を形成する工程
は、有機金属化合物溶液から成る層を電子放出体選択成
長領域を形成すべきカソード電極の部分の上に成膜する
工程から構成することができ、あるいは又、有機金属化
合物を昇華させた後、かかる有機金属化合物を電子放出
体選択成長領域を形成すべきカソード電極の部分の上に
堆積させる工程から構成することができる。
【００３９】尚、本発明の電子放出装置の製造方法にお
いても、電子放出体選択成長領域の形成方法として、以
上に説明した各種工程を適用することができる。
いても、電子放出体選択成長領域の形成方法として、以
上に説明した各種工程を適用することができる。
【００４０】本発明の方法にあっては、プラズマＣＶＤ
法（化学的気相成長法）における原料ガスとして、炭化
水素系ガス、あるいは、炭化水素系ガスと水素ガスの組
合せを用いることが好ましい。ここで、炭化水素系ガス
として、メタン（ＣＨ4）、エタン（Ｃ2Ｈ6）、プロパ
ン（Ｃ3Ｈ8）、ブタン（Ｃ4Ｈ10）、エチレン（Ｃ
2Ｈ 4）、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）等の炭化水素系ガスやこ
れらの混合ガス、メタノール、エタノール、アセトン、
ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン等を気化し
たガスを挙げることができる。また、放電を安定にさせ
るため及びプラズマ解離を促進するために、ヘリウム
（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）等の希釈用ガスを混合して
もよいし、窒素、アンモニア等のドーピングガスを混合
してもよい。
法（化学的気相成長法）における原料ガスとして、炭化
水素系ガス、あるいは、炭化水素系ガスと水素ガスの組
合せを用いることが好ましい。ここで、炭化水素系ガス
として、メタン（ＣＨ4）、エタン（Ｃ2Ｈ6）、プロパ
ン（Ｃ3Ｈ8）、ブタン（Ｃ4Ｈ10）、エチレン（Ｃ
2Ｈ 4）、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）等の炭化水素系ガスやこ
れらの混合ガス、メタノール、エタノール、アセトン、
ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン等を気化し
たガスを挙げることができる。また、放電を安定にさせ
るため及びプラズマ解離を促進するために、ヘリウム
（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）等の希釈用ガスを混合して
もよいし、窒素、アンモニア等のドーピングガスを混合
してもよい。
【００４１】チューブ状の電子放出体を確実に形成する
といった観点からは、炭化水素系ガス／水素ガスの流量
比を１以上とすることが好ましい。即ち、炭化水素系ガ
スと水素ガスの合計流量に対する炭化水素系ガスの流量
を５０％以上とすることが好ましい。
といった観点からは、炭化水素系ガス／水素ガスの流量
比を１以上とすることが好ましい。即ち、炭化水素系ガ
スと水素ガスの合計流量に対する炭化水素系ガスの流量
を５０％以上とすることが好ましい。
【００４２】電子放出体選択成長領域上にプラズマＣＶ
Ｄ法に基づき電子放出体を形成するときの支持体の温度
の上限は、支持体が耐え得る温度とする必要があり、具
体的には、電子放出体を形成する際の支持体加熱温度を
４７０゜Ｃ以下とすることが望ましい。また、温度の下
限は、電子放出体が形成される最低温度であり、具体的
には、電子放出体を形成する際の支持体加熱温度を１５
０゜Ｃ以上、好ましくは２００゜Ｃ以上とすることが望
ましい。
Ｄ法に基づき電子放出体を形成するときの支持体の温度
の上限は、支持体が耐え得る温度とする必要があり、具
体的には、電子放出体を形成する際の支持体加熱温度を
４７０゜Ｃ以下とすることが望ましい。また、温度の下
限は、電子放出体が形成される最低温度であり、具体的
には、電子放出体を形成する際の支持体加熱温度を１５
０゜Ｃ以上、好ましくは２００゜Ｃ以上とすることが望
ましい。
【００４３】本発明の方法において得られるチューブ状
の電子放出体はｓｐ2結合を有するグラファイトから構
成される。場合によっては、ｓｐ2結合とｓｐ3結合が混
在したアモルファスカーボンから構成されていてもよ
い。チューブ状の電子放出体の外径は、１０ｎｍ乃至１
５０ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至６０ｎｍであること
が望ましい。チューブ状の電子放出体のアスペクト比
（長さ／外径の値）として、３乃至３００を得ることが
できる。
の電子放出体はｓｐ2結合を有するグラファイトから構
成される。場合によっては、ｓｐ2結合とｓｐ3結合が混
在したアモルファスカーボンから構成されていてもよ
い。チューブ状の電子放出体の外径は、１０ｎｍ乃至１
５０ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ乃至６０ｎｍであること
が望ましい。チューブ状の電子放出体のアスペクト比
（長さ／外径の値）として、３乃至３００を得ることが
できる。
【００４４】本発明の第３の態様若しくは第４の態様に
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法にあっては、電子放出
体を形成する方法として、より具体的には、（イ）電子
放出部を形成すべき表面領域に電子放出体選択成長領域
が形成されたカソード電極を支持体上に形成する工程
と、（ロ）支持体及びカソード電極の上に絶縁層を形成
し、絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成し、次
いで、ゲート電極に設けられた開口部に連通した第２の
開口部を絶縁層に形成し、第２の開口部の底部に電子放
出体選択成長領域を露出させる工程と、（ハ）プラズマ
ＣＶＤ法に基づき電子放出体を電子放出体選択成長領域
上に形成する工程、から成る方法（以下、製造方法
［Ａ］と呼ぶ場合がある）を挙げることができる。尚、
以下、ゲート電極に設けられた開口部を、便宜上、第１
の開口部と呼ぶ。
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法にあっては、電子放出
体を形成する方法として、より具体的には、（イ）電子
放出部を形成すべき表面領域に電子放出体選択成長領域
が形成されたカソード電極を支持体上に形成する工程
と、（ロ）支持体及びカソード電極の上に絶縁層を形成
し、絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成し、次
いで、ゲート電極に設けられた開口部に連通した第２の
開口部を絶縁層に形成し、第２の開口部の底部に電子放
出体選択成長領域を露出させる工程と、（ハ）プラズマ
ＣＶＤ法に基づき電子放出体を電子放出体選択成長領域
上に形成する工程、から成る方法（以下、製造方法
［Ａ］と呼ぶ場合がある）を挙げることができる。尚、
以下、ゲート電極に設けられた開口部を、便宜上、第１
の開口部と呼ぶ。
【００４５】あるいは又、本発明の第３の態様若しくは
第４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あ
るいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあって
は、電子放出体を形成する方法として、より具体的に
は、（イ）電子放出部を形成すべき表面領域に電子放出
体選択成長領域が形成されたカソード電極を支持体上に
形成する工程と、（ロ）プラズマＣＶＤ法に基づき電子
放出体を電子放出体選択成長領域上に形成する工程と、
（ハ）全面に絶縁層を形成し、絶縁層上に第１の開口部
を有するゲート電極を形成し、次いで、ゲート電極に設
けられた第１の開口部に連通した第２の開口部を絶縁層
に形成し、第２の開口部の底部に電子放出部（複数の電
子放出体）を露出させる工程、方法（以下、製造方法
［Ｂ］と呼ぶ場合がある）を挙げることができる。
第４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あ
るいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあって
は、電子放出体を形成する方法として、より具体的に
は、（イ）電子放出部を形成すべき表面領域に電子放出
体選択成長領域が形成されたカソード電極を支持体上に
形成する工程と、（ロ）プラズマＣＶＤ法に基づき電子
放出体を電子放出体選択成長領域上に形成する工程と、
（ハ）全面に絶縁層を形成し、絶縁層上に第１の開口部
を有するゲート電極を形成し、次いで、ゲート電極に設
けられた第１の開口部に連通した第２の開口部を絶縁層
に形成し、第２の開口部の底部に電子放出部（複数の電
子放出体）を露出させる工程、方法（以下、製造方法
［Ｂ］と呼ぶ場合がある）を挙げることができる。
【００４６】尚、製造方法［Ａ］あるいは製造方法
［Ｂ］における工程（イ）において、電子放出部を形成
すべき表面領域に電子放出体選択成長領域が形成された
カソード電極を形成するが、場合によっては、カソード
電極の表面全体に電子放出体選択成長領域を形成しても
よい。
［Ｂ］における工程（イ）において、電子放出部を形成
すべき表面領域に電子放出体選択成長領域が形成された
カソード電極を形成するが、場合によっては、カソード
電極の表面全体に電子放出体選択成長領域を形成しても
よい。
【００４７】あるいは又、本発明の第３の態様若しくは
第４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あ
るいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあって
は、電子放出体を形成する方法として、より具体的に
は、（イ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（ロ）全面に絶縁層を形成し、絶縁層上に第１の開口部
を有するゲート電極を形成し、次いで、ゲート電極に設
けられた第１の開口部に連通した第２の開口部を絶縁層
に形成し、第２の開口部の底部にカソード電極を露出さ
せる工程、（ハ）第２の開口部の底部に露出したカソー
ド電極上に電子放出体選択成長領域を形成する工程と、
（ニ）プラズマＣＶＤ法に基づき電子放出体を電子放出
体選択成長領域上に形成する工程、方法（以下、製造方
法［Ｃ］と呼ぶ場合がある）を挙げることができる。
第４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あ
るいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあって
は、電子放出体を形成する方法として、より具体的に
は、（イ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（ロ）全面に絶縁層を形成し、絶縁層上に第１の開口部
を有するゲート電極を形成し、次いで、ゲート電極に設
けられた第１の開口部に連通した第２の開口部を絶縁層
に形成し、第２の開口部の底部にカソード電極を露出さ
せる工程、（ハ）第２の開口部の底部に露出したカソー
ド電極上に電子放出体選択成長領域を形成する工程と、
（ニ）プラズマＣＶＤ法に基づき電子放出体を電子放出
体選択成長領域上に形成する工程、方法（以下、製造方
法［Ｃ］と呼ぶ場合がある）を挙げることができる。
【００４８】本発明の製造方法［Ｃ］においては、電子
放出体選択成長領域の形成方法にも依存するが、工程
（ハ）は、第２の開口部の底部の中央部にカソード電極
の表面が露出したマスク層を形成した後（即ち、少なく
とも第２の開口部の側壁にマスク層を形成した後）、露
出したカソード電極の表面を含むマスク層上に、電子放
出体選択成長領域を形成する工程から成る構成とするこ
とができる。
放出体選択成長領域の形成方法にも依存するが、工程
（ハ）は、第２の開口部の底部の中央部にカソード電極
の表面が露出したマスク層を形成した後（即ち、少なく
とも第２の開口部の側壁にマスク層を形成した後）、露
出したカソード電極の表面を含むマスク層上に、電子放
出体選択成長領域を形成する工程から成る構成とするこ
とができる。
【００４９】かかるマスク層の形成は、例えば、レジス
ト材料層を全面に塗布した後、リソグラフィ技術に基づ
き、第２の開口部の底部の中央部に位置するレジスト材
料層に孔部を形成する方法により行うことができる。第
２の開口部の底部に位置するカソード電極の一部分、第
２の開口部の側壁、第１の開口部の側壁及びゲート電極
がマスク層で被覆された状態で、第２の開口部の底部の
中央部に位置するカソード電極の表面に電子放出体選択
成長領域を形成するので、カソード電極とゲート電極と
が、電子放出体選択成長領域を構成する材料によって短
絡することを確実に防止し得る。場合によっては、ゲー
ト電極の上のみをマスク層で被覆してもよい。あるいは
又、ゲート電極に設けられた第１の開口部の近傍のゲー
ト電極の上のみをマスク層で被覆してもよいし、第１の
開口部の近傍のゲート電極上及び第１の開口部と第２の
開口部の側壁をマスク層で被覆してもよい。これらの場
合、ゲート電極を構成する導電材料によっては、ゲート
電極上に電子放出部が形成され得るが、かかる電子放出
部が高強度の電界中に置かれなければ、かかる電子放出
部から電子が放出されることはない。電子放出体選択成
長領域上に電子放出部を形成する前にマスク層を除去す
ることが好ましい。
ト材料層を全面に塗布した後、リソグラフィ技術に基づ
き、第２の開口部の底部の中央部に位置するレジスト材
料層に孔部を形成する方法により行うことができる。第
２の開口部の底部に位置するカソード電極の一部分、第
２の開口部の側壁、第１の開口部の側壁及びゲート電極
がマスク層で被覆された状態で、第２の開口部の底部の
中央部に位置するカソード電極の表面に電子放出体選択
成長領域を形成するので、カソード電極とゲート電極と
が、電子放出体選択成長領域を構成する材料によって短
絡することを確実に防止し得る。場合によっては、ゲー
ト電極の上のみをマスク層で被覆してもよい。あるいは
又、ゲート電極に設けられた第１の開口部の近傍のゲー
ト電極の上のみをマスク層で被覆してもよいし、第１の
開口部の近傍のゲート電極上及び第１の開口部と第２の
開口部の側壁をマスク層で被覆してもよい。これらの場
合、ゲート電極を構成する導電材料によっては、ゲート
電極上に電子放出部が形成され得るが、かかる電子放出
部が高強度の電界中に置かれなければ、かかる電子放出
部から電子が放出されることはない。電子放出体選択成
長領域上に電子放出部を形成する前にマスク層を除去す
ることが好ましい。
【００５０】尚、電子放出体選択成長領域表面の酸化物
（所謂、自然酸化膜）を除去する場合には、製造方法
［Ａ］にあっては、工程（ロ）と工程（ハ）の間で、製
造方法［Ｂ］にあっては、工程（イ）と工程（ロ）の間
で、製造方法［Ｃ］にあっては、工程（ハ）と工程
（ニ）の間で、実行すればよい。
（所謂、自然酸化膜）を除去する場合には、製造方法
［Ａ］にあっては、工程（ロ）と工程（ハ）の間で、製
造方法［Ｂ］にあっては、工程（イ）と工程（ロ）の間
で、製造方法［Ｃ］にあっては、工程（ハ）と工程
（ニ）の間で、実行すればよい。
【００５１】また、電子放出体の形成後、水素ガス雰囲
気中でのプラズマ処理を行う場合には、製造方法［Ａ］
にあっては工程（ハ）の後、製造方法［Ｂ］にあっても
工程（ハ）の後、製造方法［Ｃ］にあっては工程（ニ）
の後、水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を実行するこ
とが好ましい。
気中でのプラズマ処理を行う場合には、製造方法［Ａ］
にあっては工程（ハ）の後、製造方法［Ｂ］にあっても
工程（ハ）の後、製造方法［Ｃ］にあっては工程（ニ）
の後、水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を実行するこ
とが好ましい。
【００５２】尚、製造方法［Ａ］及び製造方法［Ｃ］に
あっては工程（ロ）において、また、製造方法［Ｂ］に
あっては工程（ハ）において、絶縁層上にストライプ状
を有するゲート電極を形成した後、絶縁層及びゲート電
極上に、第２の絶縁層を形成し、第２の絶縁層に第３の
開口部を形成した後、かかる第２の絶縁層をエッチング
用マスクとして用いて、ゲート電極に第１の開口部を形
成し、更に、絶縁層に第２の開口部を形成する構成とし
てもよい。この場合、第２の絶縁層は、一種のハードマ
スク層として機能する。あるいは又、絶縁層上にストラ
イプ状を有するゲート電極を形成した後、絶縁層及びゲ
ート電極上に、第２の絶縁層を形成し、この第２の絶縁
層上に孔部を有する収束電極を形成し、次いで、第２の
絶縁層に第３の開口部を形成した後、ゲート電極に第１
の開口部を形成し、更に、絶縁層に第２の開口部を形成
する構成としてもよい。
あっては工程（ロ）において、また、製造方法［Ｂ］に
あっては工程（ハ）において、絶縁層上にストライプ状
を有するゲート電極を形成した後、絶縁層及びゲート電
極上に、第２の絶縁層を形成し、第２の絶縁層に第３の
開口部を形成した後、かかる第２の絶縁層をエッチング
用マスクとして用いて、ゲート電極に第１の開口部を形
成し、更に、絶縁層に第２の開口部を形成する構成とし
てもよい。この場合、第２の絶縁層は、一種のハードマ
スク層として機能する。あるいは又、絶縁層上にストラ
イプ状を有するゲート電極を形成した後、絶縁層及びゲ
ート電極上に、第２の絶縁層を形成し、この第２の絶縁
層上に孔部を有する収束電極を形成し、次いで、第２の
絶縁層に第３の開口部を形成した後、ゲート電極に第１
の開口部を形成し、更に、絶縁層に第２の開口部を形成
する構成としてもよい。
【００５３】ここで、収束電極とは、第１の開口部から
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る。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、アノード電極とカソード電極との間の距離
が比較的長い、所謂高電圧タイプの表示装置において、
収束電極は特に有効である。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毎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。
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る。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、アノード電極とカソード電極との間の距離
が比較的長い、所謂高電圧タイプの表示装置において、
収束電極は特に有効である。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毎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。
【００５４】製造方法［Ａ］〜製造方法［Ｃ］におい
て、絶縁層上に第１の開口部を有するゲート電極を形成
する方法として、絶縁層上にゲート電極を構成するため
の導電材料層を形成した後、導電材料層上にパターニン
グされた第１のマスク材料層を形成し、かかる第１のマ
スク材料層をエッチング用マスクとして用いて導電材料
層をエッチングすることによって導電材料層をパターニ
ングした後、第１のマスク材料層を除去し、次いで、導
電材料層及び絶縁層上にパターニングされた第２のマス
ク材料層を形成し、かかる第２のマスク材料層をエッチ
ング用マスクとして用いて導電材料層をエッチングして
第１の開口部を形成する方法を挙げることができる。こ
の場合、第１の開口部の形成は、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。あるいは又、例えば、スクリ
ーン印刷法によって第１の開口部を有するゲート電極を
直接形成する方法を例示することができる。
て、絶縁層上に第１の開口部を有するゲート電極を形成
する方法として、絶縁層上にゲート電極を構成するため
の導電材料層を形成した後、導電材料層上にパターニン
グされた第１のマスク材料層を形成し、かかる第１のマ
スク材料層をエッチング用マスクとして用いて導電材料
層をエッチングすることによって導電材料層をパターニ
ングした後、第１のマスク材料層を除去し、次いで、導
電材料層及び絶縁層上にパターニングされた第２のマス
ク材料層を形成し、かかる第２のマスク材料層をエッチ
ング用マスクとして用いて導電材料層をエッチングして
第１の開口部を形成する方法を挙げることができる。こ
の場合、第１の開口部の形成は、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。あるいは又、例えば、スクリ
ーン印刷法によって第１の開口部を有するゲート電極を
直接形成する方法を例示することができる。
【００５５】これらの場合、ゲート電極に設けられた第
１の開口部に連通する第２の開口部を絶縁層に形成する
方法は、かかる第２のマスク材料層をエッチング用マス
クとして用いて絶縁層をエッチングする方法としてもよ
いし、ゲート電極に設けられた第１の開口部をエッチン
グ用マスクとして用いて絶縁層をエッチングする方法と
してもよい。第２の開口部の形成も、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。第２の開口部の形成にお
ける等方的なエッチング（より具体的には、第２の開口
部の側壁面を構成する絶縁層の部分の等方的なエッチン
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。
１の開口部に連通する第２の開口部を絶縁層に形成する
方法は、かかる第２のマスク材料層をエッチング用マス
クとして用いて絶縁層をエッチングする方法としてもよ
いし、ゲート電極に設けられた第１の開口部をエッチン
グ用マスクとして用いて絶縁層をエッチングする方法と
してもよい。第２の開口部の形成も、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。第２の開口部の形成にお
ける等方的なエッチング（より具体的には、第２の開口
部の側壁面を構成する絶縁層の部分の等方的なエッチン
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。
【００５６】本発明の第３の態様若しくは第４の態様に
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法若しくは冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法における冷陰極電界電
子放出素子において、第１の開口部あるいは第２の開口
部の平面形状（支持体表面と平行な仮想平面で第１ある
いは第２の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。
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法若しくは冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法における冷陰極電界電
子放出素子において、第１の開口部あるいは第２の開口
部の平面形状（支持体表面と平行な仮想平面で第１ある
いは第２の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。
【００５７】ゲート電極に１つの第１の開口部を設け、
かかるゲート電極に設けられた１つの第１の開口部と連
通する１つの第２の開口部を絶縁層に設け、かかる絶縁
層に設けられた第２の開口部内に１つの電子放出部を設
けてもよいし、ゲート電極に複数の第１の開口部を設
け、かかるゲート電極に設けられた複数の第１の開口部
と連通する１つの第２の開口部を絶縁層に設け、かかる
絶縁層に設けられた１つの第２の開口部内に１又は複数
の電子放出部を設けてもよい。
かかるゲート電極に設けられた１つの第１の開口部と連
通する１つの第２の開口部を絶縁層に設け、かかる絶縁
層に設けられた第２の開口部内に１つの電子放出部を設
けてもよいし、ゲート電極に複数の第１の開口部を設
け、かかるゲート電極に設けられた複数の第１の開口部
と連通する１つの第２の開口部を絶縁層に設け、かかる
絶縁層に設けられた１つの第２の開口部内に１又は複数
の電子放出部を設けてもよい。
【００５８】尚、製造方法［Ａ］〜製造方法［Ｃ］にあ
っては、支持体及びカソード電極の上に絶縁層が形成さ
れ、該絶縁層上にゲート電極が形成され、該絶縁層に
は、ゲート電極に設けられた第１の開口部に連通した第
２の開口部が形成され、第２の開口部の底部に電子放出
部が露出している構造を有する冷陰極電界電子放出素子
を得ることができる。尚、このような構成を、便宜上、
第１の構造を有する冷陰極電界電子放出素子と呼ぶ。
っては、支持体及びカソード電極の上に絶縁層が形成さ
れ、該絶縁層上にゲート電極が形成され、該絶縁層に
は、ゲート電極に設けられた第１の開口部に連通した第
２の開口部が形成され、第２の開口部の底部に電子放出
部が露出している構造を有する冷陰極電界電子放出素子
を得ることができる。尚、このような構成を、便宜上、
第１の構造を有する冷陰極電界電子放出素子と呼ぶ。
【００５９】あるいは又、本発明の第３の態様若しくは
第４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あ
るいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあって
は、（イ）絶縁材料から成る帯状あるいは井桁状のゲー
ト電極支持部を支持体上に形成し、且つ、支持体上にカ
ソード電極、電子放出体選択成長領域及び電子放出部を
形成する工程と、（ロ）複数の開口部が形成された帯状
材料から成るゲート電極がゲート電極支持部の頂面に接
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、帯状材料を張架する工程、から成る方法（以
下、製造方法［Ｄ］と呼ぶ場合がある）を採用すること
もできる。
第４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あ
るいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあって
は、（イ）絶縁材料から成る帯状あるいは井桁状のゲー
ト電極支持部を支持体上に形成し、且つ、支持体上にカ
ソード電極、電子放出体選択成長領域及び電子放出部を
形成する工程と、（ロ）複数の開口部が形成された帯状
材料から成るゲート電極がゲート電極支持部の頂面に接
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、帯状材料を張架する工程、から成る方法（以
下、製造方法［Ｄ］と呼ぶ場合がある）を採用すること
もできる。
【００６０】あるいは又、本発明の第３の態様若しくは
第４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あ
るいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあって
は、（イ）絶縁材料から成る帯状あるいは井桁状のゲー
ト電極支持部を支持体上に形成し、且つ、支持体上に電
子放出体選択成長領域が設けられたカソード電極を形成
する工程と、（ロ）複数の開口部が形成された帯状材料
から成るゲート電極がゲート電極支持部の頂面に接する
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、帯状材料を張架する工程と、（ハ）プラズマＣＶ
Ｄ法に基づき電子放出体を電子放出体選択成長領域上に
形成する工程、から成る方法（以下、製造方法［Ｅ］と
呼ぶ場合がある）を採用することもできる。
第４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あ
るいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあって
は、（イ）絶縁材料から成る帯状あるいは井桁状のゲー
ト電極支持部を支持体上に形成し、且つ、支持体上に電
子放出体選択成長領域が設けられたカソード電極を形成
する工程と、（ロ）複数の開口部が形成された帯状材料
から成るゲート電極がゲート電極支持部の頂面に接する
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、帯状材料を張架する工程と、（ハ）プラズマＣＶ
Ｄ法に基づき電子放出体を電子放出体選択成長領域上に
形成する工程、から成る方法（以下、製造方法［Ｅ］と
呼ぶ場合がある）を採用することもできる。
【００６１】尚、これらの製造方法［Ｄ］及び製造方法
［Ｅ］にあっては、工程（イ）において、電子放出部あ
るいは電子放出体選択成長領域が形成されたカソード電
極を形成するが、電子放出部あるいは電子放出体選択成
長領域は、カソード電極の表面全体に形成してもよい
し、電子放出部を形成すべきカソード電極の表面領域に
のみ形成してもよい。
［Ｅ］にあっては、工程（イ）において、電子放出部あ
るいは電子放出体選択成長領域が形成されたカソード電
極を形成するが、電子放出部あるいは電子放出体選択成
長領域は、カソード電極の表面全体に形成してもよい
し、電子放出部を形成すべきカソード電極の表面領域に
のみ形成してもよい。
【００６２】製造方法［Ｄ］あるいは製造方法［Ｅ］に
あっては、ゲート電極支持部を、隣り合うストライプ状
のカソード電極の間の領域、あるいは、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。ゲート電極支
持部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や、Ｓｉ
Ｏ2等の絶縁材料を用いることができる。ゲート電極支
持部の形成方法として、ＣＶＤ法とエッチング法の組合
せ、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、支持体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ゲート電極支持部を形成すべき部
位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口
部にゲート電極支持部形成用の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ゲート電極支持部
形成用の絶縁材料が残り、ゲート電極支持部となる。感
光法とは、支持体上に感光性を有するゲート電極支持部
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。
あっては、ゲート電極支持部を、隣り合うストライプ状
のカソード電極の間の領域、あるいは、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。ゲート電極支
持部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や、Ｓｉ
Ｏ2等の絶縁材料を用いることができる。ゲート電極支
持部の形成方法として、ＣＶＤ法とエッチング法の組合
せ、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、支持体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ゲート電極支持部を形成すべき部
位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口
部にゲート電極支持部形成用の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ゲート電極支持部
形成用の絶縁材料が残り、ゲート電極支持部となる。感
光法とは、支持体上に感光性を有するゲート電極支持部
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。
【００６３】製造方法［Ｄ］あるいは製造方法［Ｅ］に
あっては、絶縁材料から成る帯状あるいは井桁状のゲー
ト電極支持部が支持体上に形成され、複数の開口部が形
成された帯状材料から成るゲート電極が、ゲート電極支
持部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された構造を有する冷陰極
電界電子放出素子を得ることができる。尚、このような
構成を、便宜上、第２の構造を有する冷陰極電界電子放
出素子と呼ぶ。
あっては、絶縁材料から成る帯状あるいは井桁状のゲー
ト電極支持部が支持体上に形成され、複数の開口部が形
成された帯状材料から成るゲート電極が、ゲート電極支
持部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された構造を有する冷陰極
電界電子放出素子を得ることができる。尚、このような
構成を、便宜上、第２の構造を有する冷陰極電界電子放
出素子と呼ぶ。
【００６４】電子放出装置における導電体層、あるい
は、冷陰極電界電子放出素子におけるカソード電極を構
成する材料として、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎ
ｂ）、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）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；
あるいはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を例示すること
ができる。導電体層や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、スパッタリング法、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、リフトオフ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
プ状の導電体層やカソード電極を形成することが可能で
ある。
は、冷陰極電界電子放出素子におけるカソード電極を構
成する材料として、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎ
ｂ）、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）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；
あるいはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を例示すること
ができる。導電体層や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、スパッタリング法、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、リフトオフ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
プ状の導電体層やカソード電極を形成することが可能で
ある。
【００６５】製造方法［Ａ］〜製造方法［Ｃ］における
ゲート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）、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（Ａ
ｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニ
ウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）及び亜鉛（Ｚ
ｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金
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）；あるいはシリコン（Ｓｉ）等の
半導体；ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化インジウ
ム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することがで
きる。ゲート電極を作製するには、ＣＶＤ法、スパッタ
リング法、蒸着法、イオンプレーティング法、電解メッ
キ法、無電解メッキ法、スクリーン印刷法、レーザーア
ブレーション法、ゾル−ゲル法等の公知の薄膜形成技術
により、上述の構成材料から成る薄膜を絶縁層上に形成
する。尚、薄膜を絶縁層の全面に形成した場合には、公
知のパターニング技術を用いて薄膜をパターニングし、
ストライプ状のゲート電極を形成する。ストライプ状の
ゲート電極の形成後、ゲート電極に第１の開口部を形成
してもよいし、ストライプ状のゲート電極の形成と同時
に、ゲート電極に第１の開口部を形成してもよい。ま
た、ゲート電極用導電材料層を形成する前の絶縁層上に
予めレジストパターンを形成しておけば、リフトオフ法
によるゲート電極の形成が可能である。更には、ゲート
電極の形状に応じた孔部を有するマスクを用いて蒸着を
行ったり、かかる孔部を有するスクリーンを用いてスク
リーン印刷を行えば、成膜後のパターニングは不要とな
る。また、開口部を有する帯状材料を上述した材料から
適宜選択して予め作製しておき、かかる帯状材料をゲー
ト電極支持部上に固定することによって、ゲート電極を
設けることもでき、これによって製造方法［Ｄ］あるい
は製造方法［Ｅ］を実施することができる。
ゲート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）、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（Ａ
ｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニ
ウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）及び亜鉛（Ｚ
ｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金
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）；あるいはシリコン（Ｓｉ）等の
半導体；ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化インジウ
ム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することがで
きる。ゲート電極を作製するには、ＣＶＤ法、スパッタ
リング法、蒸着法、イオンプレーティング法、電解メッ
キ法、無電解メッキ法、スクリーン印刷法、レーザーア
ブレーション法、ゾル−ゲル法等の公知の薄膜形成技術
により、上述の構成材料から成る薄膜を絶縁層上に形成
する。尚、薄膜を絶縁層の全面に形成した場合には、公
知のパターニング技術を用いて薄膜をパターニングし、
ストライプ状のゲート電極を形成する。ストライプ状の
ゲート電極の形成後、ゲート電極に第１の開口部を形成
してもよいし、ストライプ状のゲート電極の形成と同時
に、ゲート電極に第１の開口部を形成してもよい。ま
た、ゲート電極用導電材料層を形成する前の絶縁層上に
予めレジストパターンを形成しておけば、リフトオフ法
によるゲート電極の形成が可能である。更には、ゲート
電極の形状に応じた孔部を有するマスクを用いて蒸着を
行ったり、かかる孔部を有するスクリーンを用いてスク
リーン印刷を行えば、成膜後のパターニングは不要とな
る。また、開口部を有する帯状材料を上述した材料から
適宜選択して予め作製しておき、かかる帯状材料をゲー
ト電極支持部上に固定することによって、ゲート電極を
設けることもでき、これによって製造方法［Ｄ］あるい
は製造方法［Ｅ］を実施することができる。
【００６６】尚、電子放出装置における導電体層、ある
いは、冷陰極電界電子放出素子におけるカソード電極を
構成する材料、製造方法［Ａ］〜製造方法［Ｃ］におけ
るゲート電極を構成する材料は、プラズマＣＶＤ法にて
電子放出体を形成するときに、かかるプラズマＣＶＤ条
件において、導電体層、カソード電極、ゲート電極上に
電子放出体が形成されないような材料を選択することが
好ましい。
いは、冷陰極電界電子放出素子におけるカソード電極を
構成する材料、製造方法［Ａ］〜製造方法［Ｃ］におけ
るゲート電極を構成する材料は、プラズマＣＶＤ法にて
電子放出体を形成するときに、かかるプラズマＣＶＤ条
件において、導電体層、カソード電極、ゲート電極上に
電子放出体が形成されないような材料を選択することが
好ましい。
【００６７】本発明に方法にあっては、導電体層、ある
いは、カソード電極の構造を、導電材料層の１層構成と
することもできるし、下層導電材料層、下層導電材料層
上に形成された抵抗体層の２層構成とすることもでき
る。後者の場合、抵抗体層の表面に電子放出体選択成長
領域を形成する。このように、抵抗体層を設けることに
よって、冷陰極電界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、アモルファスシリコンや炭化ケイ素（シ
リコンカーバイド、ＳｉＣ）といったシリコンを含有す
る材料、ＳｉＣＮ、ＳｉＮ、酸化ルテニウム（Ｒｕ
Ｏ2）、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、スパッタリング法や、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。
いは、カソード電極の構造を、導電材料層の１層構成と
することもできるし、下層導電材料層、下層導電材料層
上に形成された抵抗体層の２層構成とすることもでき
る。後者の場合、抵抗体層の表面に電子放出体選択成長
領域を形成する。このように、抵抗体層を設けることに
よって、冷陰極電界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、アモルファスシリコンや炭化ケイ素（シ
リコンカーバイド、ＳｉＣ）といったシリコンを含有す
る材料、ＳｉＣＮ、ＳｉＮ、酸化ルテニウム（Ｒｕ
Ｏ2）、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、スパッタリング法や、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。
【００６８】本発明の冷陰極電界電子放出表示装置にお
いて、アノードパネルは、基板と蛍光体層とアノード電
極とから成る。電子が照射される面は、アノードパネル
の構造に依るが、蛍光体層から構成され、あるいは又、
アノード電極から構成される。
いて、アノードパネルは、基板と蛍光体層とアノード電
極とから成る。電子が照射される面は、アノードパネル
の構造に依るが、蛍光体層から構成され、あるいは又、
アノード電極から構成される。
【００６９】アノード電極の構成材料は、冷陰極電界電
子放出表示装置の構成によって適宜選択すればよい。即
ち、冷陰極電界電子放出表示装置が透過型（アノードパ
ネルが表示面に相当する）であって、且つ、基板上にア
ノード電極と蛍光体層がこの順に積層されている場合に
は、基板は元より、アノード電極自身も透明である必要
があり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材
料を用いる。一方、冷陰極電界電子放出表示装置が反射
型（カソードパネルが表示面に相当する）である場合、
及び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノード電
極とがこの順に積層されている場合には、ＩＴＯの他、
カソード電極やゲート電極に関連して上述した材料を適
宜選択して用いることができる。
子放出表示装置の構成によって適宜選択すればよい。即
ち、冷陰極電界電子放出表示装置が透過型（アノードパ
ネルが表示面に相当する）であって、且つ、基板上にア
ノード電極と蛍光体層がこの順に積層されている場合に
は、基板は元より、アノード電極自身も透明である必要
があり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材
料を用いる。一方、冷陰極電界電子放出表示装置が反射
型（カソードパネルが表示面に相当する）である場合、
及び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノード電
極とがこの順に積層されている場合には、ＩＴＯの他、
カソード電極やゲート電極に関連して上述した材料を適
宜選択して用いることができる。
【００７０】蛍光体層を構成する蛍光体として、高速電
子励起用蛍光体や低速電子励起用蛍光体を用いることが
できる。冷陰極電界電子放出表示装置が単色表示装置で
ある場合、蛍光体層は特にパターニングされていなくと
もよい。また、冷陰極電界電子放出表示装置がカラー表
示装置である場合、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
対応する蛍光体層を交互に配置することが好ましい。
尚、パターニングされた蛍光体層間の隙間は、表示画面
のコントラスト向上を目的としたブラックマトリックス
で埋め込まれていてもよい。
子励起用蛍光体や低速電子励起用蛍光体を用いることが
できる。冷陰極電界電子放出表示装置が単色表示装置で
ある場合、蛍光体層は特にパターニングされていなくと
もよい。また、冷陰極電界電子放出表示装置がカラー表
示装置である場合、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
対応する蛍光体層を交互に配置することが好ましい。
尚、パターニングされた蛍光体層間の隙間は、表示画面
のコントラスト向上を目的としたブラックマトリックス
で埋め込まれていてもよい。
【００７１】アノード電極と蛍光体層の構成例として、
（１）基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極
の上に蛍光体層を形成する構成、（２）基板上に、蛍光
体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構
成、を挙げることができる。尚、（１）の構成におい
て、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。また、（２）の構成にお
いて、アノード電極の上にメタルバック膜を形成しても
よい。
（１）基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極
の上に蛍光体層を形成する構成、（２）基板上に、蛍光
体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構
成、を挙げることができる。尚、（１）の構成におい
て、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。また、（２）の構成にお
いて、アノード電極の上にメタルバック膜を形成しても
よい。
【００７２】絶縁層や第２の絶縁層の構成材料として、
ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（スピンオングラ
ス）、低融点ガラス、ガラスペーストを、単独あるいは
適宜組み合わせて使用することができる。絶縁層や第２
の絶縁層の形成には、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリン
グ法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用でき
る。
ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（スピンオングラ
ス）、低融点ガラス、ガラスペーストを、単独あるいは
適宜組み合わせて使用することができる。絶縁層や第２
の絶縁層の形成には、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリン
グ法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用でき
る。
【００７３】カソードパネルを構成する支持体は、少な
くとも表面が絶縁性部材より構成されていればよく、ガ
ラス基板、表面に絶縁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が、製
造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表
面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いることが好ま
しい。アノードパネルを構成する基板も、支持体と同様
に構成することができる。本発明の電子放出装置におけ
る支持体は、周知の絶縁材料あるいは上述の材料から構
成すればよい。
くとも表面が絶縁性部材より構成されていればよく、ガ
ラス基板、表面に絶縁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が、製
造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表
面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いることが好ま
しい。アノードパネルを構成する基板も、支持体と同様
に構成することができる。本発明の電子放出装置におけ
る支持体は、周知の絶縁材料あるいは上述の材料から構
成すればよい。
【００７４】カソードパネルとアノードパネルとを周縁
部において接合する場合、接合は接着層を用いて行って
もよいし、あるいはガラスやセラミックス等の絶縁剛性
材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。
枠体と接着層とを併用する場合には、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、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離
をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構
成材料としては、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１５７゜Ｃ）；インジウム−金系の低融
点合金；Ｓｎ80Ａｇ20（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓ
ｎ95Ｃｕ5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）
系高温はんだ；Ｐｂ97.5Ａｇ2.5（融点３０４゜Ｃ）、
Ｐｂ94.5Ａｇ5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ
97.5Ａｇ1.5Ｓｎ1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）
系高温はんだ；Ｚｎ95Ａｌ5（融点３８０゜Ｃ）等の亜
鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ5Ｐｂ95（融点３００〜
３１４゜Ｃ）、Ｓｎ2Ｐｂ98（融点３１６〜３２２゜
Ｃ）等の錫−鉛系標準はんだ；Ａｕ88Ｇａ12（融点３８
１゜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。
部において接合する場合、接合は接着層を用いて行って
もよいし、あるいはガラスやセラミックス等の絶縁剛性
材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。
枠体と接着層とを併用する場合には、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、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離
をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構
成材料としては、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１５７゜Ｃ）；インジウム−金系の低融
点合金；Ｓｎ80Ａｇ20（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓ
ｎ95Ｃｕ5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）
系高温はんだ；Ｐｂ97.5Ａｇ2.5（融点３０４゜Ｃ）、
Ｐｂ94.5Ａｇ5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ
97.5Ａｇ1.5Ｓｎ1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）
系高温はんだ；Ｚｎ95Ａｌ5（融点３８０゜Ｃ）等の亜
鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ5Ｐｂ95（融点３００〜
３１４゜Ｃ）、Ｓｎ2Ｐｂ98（融点３１６〜３２２゜
Ｃ）等の錫−鉛系標準はんだ；Ａｕ88Ｇａ12（融点３８
１゜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。
【００７５】カソードパネルとアノードパネルと枠体の
三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、
あるいは、第１段階でカソードパネル又はアノードパネ
ルのいずれか一方と枠体とを接合し、第２段階でカソー
ドパネル又はアノードパネルの他方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
雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと
枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真
空となる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネ
ルとアノードパネルと枠体と接着層とによって囲まれた
空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気
を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧／減圧のいず
れであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、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。
三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、
あるいは、第１段階でカソードパネル又はアノードパネ
ルのいずれか一方と枠体とを接合し、第２段階でカソー
ドパネル又はアノードパネルの他方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
雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと
枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真
空となる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネ
ルとアノードパネルと枠体と接着層とによって囲まれた
空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気
を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧／減圧のいず
れであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、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。
【００７６】接合後に排気を行う場合、排気は、カソー
ドパネル及び／又はアノードパネルに予め接続されたチ
ップ管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、カソードパネル及び／
又はアノードパネルの無効領域（実際の表示部分として
は機能しない領域）に設けられた貫通部の周囲に、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、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封
じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、冷陰極電界電子
放出表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空
間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを
排気により空間外へ除去することができるので、好適で
ある。
ドパネル及び／又はアノードパネルに予め接続されたチ
ップ管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、カソードパネル及び／
又はアノードパネルの無効領域（実際の表示部分として
は機能しない領域）に設けられた貫通部の周囲に、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、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封
じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、冷陰極電界電子
放出表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空
間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを
排気により空間外へ除去することができるので、好適で
ある。
【００７７】本発明の第１の態様あるいは第２の態様に
おける冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法において
得られる冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、アノ
ード電極によって形成された電界に基づき、量子トンネ
ル効果に基づき電子放出部から電子が放出され、この電
子がアノード電極に引き付けられ、蛍光体層に衝突す
る。アノード電極は、１枚の導電材料シートが有効領域
を覆う構造を有していてもよいし、ストライプ形状を有
していてもよい。前者の場合、１画素を構成する電子放
出部毎に、電子放出部の動作を制御する。そのために
は、例えば、１画素を構成する電子放出部とカソード電
極制御回路との間にスイッチング素子を設ければよい。
後者の場合、カソード電極をストライプ状とし、アノー
ド電極の射影像とカソード電極の射影像とが直交するよ
うに、カソード電極及びアノード電極を配置する。アノ
ード電極の射影像とカソード電極の射影像とが重複する
領域（以下、アノード電極／カソード電極重複領域と呼
ぶ）に位置する電子放出部を構成する電子放出体から電
子が放出される。尚、１アノード電極／カソード電極重
複領域における冷陰極電界電子放出素子の配列は、規則
的であってもランダムであってもよい。このような構成
の冷陰極電界電子放出表示装置の駆動は、所謂単純マト
リクス方式により行われる。即ち、カソード電極に相対
的に負の電圧を印加し、アノード電極に相対的に正の電
圧を印加する。その結果、列選択されたカソード電極と
行選択されたアノード電極（あるいは、行選択されたカ
ソード電極と列選択されたアノード電極）とのアノード
電極／カソード電極重複領域に位置する電子放出部を構
成する電子放出体から選択的に真空空間中へ電子が放出
され、この電子がアノード電極に引き付けられてアノー
ドパネルを構成する蛍光体層に衝突し、蛍光体層を励
起、発光させる。
おける冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法において
得られる冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、アノ
ード電極によって形成された電界に基づき、量子トンネ
ル効果に基づき電子放出部から電子が放出され、この電
子がアノード電極に引き付けられ、蛍光体層に衝突す
る。アノード電極は、１枚の導電材料シートが有効領域
を覆う構造を有していてもよいし、ストライプ形状を有
していてもよい。前者の場合、１画素を構成する電子放
出部毎に、電子放出部の動作を制御する。そのために
は、例えば、１画素を構成する電子放出部とカソード電
極制御回路との間にスイッチング素子を設ければよい。
後者の場合、カソード電極をストライプ状とし、アノー
ド電極の射影像とカソード電極の射影像とが直交するよ
うに、カソード電極及びアノード電極を配置する。アノ
ード電極の射影像とカソード電極の射影像とが重複する
領域（以下、アノード電極／カソード電極重複領域と呼
ぶ）に位置する電子放出部を構成する電子放出体から電
子が放出される。尚、１アノード電極／カソード電極重
複領域における冷陰極電界電子放出素子の配列は、規則
的であってもランダムであってもよい。このような構成
の冷陰極電界電子放出表示装置の駆動は、所謂単純マト
リクス方式により行われる。即ち、カソード電極に相対
的に負の電圧を印加し、アノード電極に相対的に正の電
圧を印加する。その結果、列選択されたカソード電極と
行選択されたアノード電極（あるいは、行選択されたカ
ソード電極と列選択されたアノード電極）とのアノード
電極／カソード電極重複領域に位置する電子放出部を構
成する電子放出体から選択的に真空空間中へ電子が放出
され、この電子がアノード電極に引き付けられてアノー
ドパネルを構成する蛍光体層に衝突し、蛍光体層を励
起、発光させる。
【００７８】また、本発明の第３の態様あるいは第４の
態様における冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法に
おいて得られる冷陰極電界電子放出表示装置にあって
は、ストライプ状のゲート電極の射影像とストライプ状
のカソード電極の射影像とが直交する方向に延びている
ことが、冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化の
観点から好ましい。尚、ストライプ状のカソード電極と
ストライプ状のゲート電極の射影像が重複する重複領域
（電子放出領域であり、１画素分の領域あるいは１サブ
ピクセル分の領域に相当する）に１又は複数の冷陰極電
界電子放出素子が設けられており、かかる重複領域が、
カソードパネルの有効領域（実際の表示部分として機能
する領域）内に、通常、２次元マトリクス状に配列され
ている。尚、１重複領域における冷陰極電界電子放出素
子の配列は、規則的であってもランダムであってもよ
い。カソード電極に相対的に負の電圧を印加し、ゲート
電極に相対的に正の電圧を印加し、アノード電極にゲー
ト電極より更に高い正の電圧を印加する。電子は、列選
択されたカソード電極と行選択されたゲート電極（ある
いは、行選択されたカソード電極と列選択されたゲート
電極）とのゲート電極／カソード電極重複領域に位置す
る電子放出部を構成する電子放出体から選択的に真空空
間中へ電子が放出され、この電子がアノード電極に引き
付けられてアノードパネルを構成する蛍光体層に衝突
し、蛍光体層を励起、発光させる。
態様における冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法に
おいて得られる冷陰極電界電子放出表示装置にあって
は、ストライプ状のゲート電極の射影像とストライプ状
のカソード電極の射影像とが直交する方向に延びている
ことが、冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化の
観点から好ましい。尚、ストライプ状のカソード電極と
ストライプ状のゲート電極の射影像が重複する重複領域
（電子放出領域であり、１画素分の領域あるいは１サブ
ピクセル分の領域に相当する）に１又は複数の冷陰極電
界電子放出素子が設けられており、かかる重複領域が、
カソードパネルの有効領域（実際の表示部分として機能
する領域）内に、通常、２次元マトリクス状に配列され
ている。尚、１重複領域における冷陰極電界電子放出素
子の配列は、規則的であってもランダムであってもよ
い。カソード電極に相対的に負の電圧を印加し、ゲート
電極に相対的に正の電圧を印加し、アノード電極にゲー
ト電極より更に高い正の電圧を印加する。電子は、列選
択されたカソード電極と行選択されたゲート電極（ある
いは、行選択されたカソード電極と列選択されたゲート
電極）とのゲート電極／カソード電極重複領域に位置す
る電子放出部を構成する電子放出体から選択的に真空空
間中へ電子が放出され、この電子がアノード電極に引き
付けられてアノードパネルを構成する蛍光体層に衝突
し、蛍光体層を励起、発光させる。
【００７９】本発明においては、一種の触媒として機能
する電子放出体選択成長領域を形成し、その上に、支持
体にバイアス電圧を印加した状態で、プラズマ密度が規
定され、あるいは又、電子温度及びイオン電流密度が規
定されたプラズマＣＶＤ法によって電子放出体を形成す
るので、従来と比較して低温で、しかも、確実に、炭素
から成り、チューブ形状を有する電子放出体を製造する
ことができる。
する電子放出体選択成長領域を形成し、その上に、支持
体にバイアス電圧を印加した状態で、プラズマ密度が規
定され、あるいは又、電子温度及びイオン電流密度が規
定されたプラズマＣＶＤ法によって電子放出体を形成す
るので、従来と比較して低温で、しかも、確実に、炭素
から成り、チューブ形状を有する電子放出体を製造する
ことができる。
【００８０】しかも、炭素から成るチューブ状の電子放
出体が備えられているので、電子放出効率の高い冷陰極
電界電子放出素子を得ることができ、また、低消費電
力、高画質の冷陰極電界電子放出表示装置を得ることが
できる。更には、電子放出部を所望の形状にするための
パターニングといった処理は一切不要である。
出体が備えられているので、電子放出効率の高い冷陰極
電界電子放出素子を得ることができ、また、低消費電
力、高画質の冷陰極電界電子放出表示装置を得ることが
できる。更には、電子放出部を所望の形状にするための
パターニングといった処理は一切不要である。
【００８１】
【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。
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。
【００８２】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
の第１の態様及び第２の態様に係る電子放出装置の製造
方法、第１の態様及び第２の態様に係る冷陰極電界電子
放出素子（以下、電界放出素子と略称する）の製造方
法、並びに、第１の態様及び第２の態様に係る所謂２電
極型の冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と
略称する）の製造方法に関する。
の第１の態様及び第２の態様に係る電子放出装置の製造
方法、第１の態様及び第２の態様に係る冷陰極電界電子
放出素子（以下、電界放出素子と略称する）の製造方
法、並びに、第１の態様及び第２の態様に係る所謂２電
極型の冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と
略称する）の製造方法に関する。
【００８３】実施の形態１の表示装置の模式的な一部断
面図を図１に示し、１つの電界放出素子の模式的な一部
断面図を図２の（Ｂ）に示す。
面図を図１に示し、１つの電界放出素子の模式的な一部
断面図を図２の（Ｂ）に示す。
【００８４】実施の形態１における電子放出装置は、支
持体１０上に形成された導電体層（具体的には、カソー
ド電極１１）と、導電体層上に形成された電子放出体選
択成長領域２１と、電子放出体選択成長領域２１上に形
成された複数の電子放出体２２から成る電子放出部１５
から構成されている。そして、電子放出体２２は、炭素
から成り、チューブ形状を有する。
持体１０上に形成された導電体層（具体的には、カソー
ド電極１１）と、導電体層上に形成された電子放出体選
択成長領域２１と、電子放出体選択成長領域２１上に形
成された複数の電子放出体２２から成る電子放出部１５
から構成されている。そして、電子放出体２２は、炭素
から成り、チューブ形状を有する。
【００８５】また、実施の形態１における電界放出素子
は、支持体１０上に設けられたカソード電極１１と、電
子放出部１５を形成すべきカソード電極１１の部分に形
成された（実施の形態１においては、カソード電極１１
の全面に形成された）電子放出体選択成長領域２１と、
電子放出体選択成長領域２１上に形成された複数の電子
放出体２２から成る電子放出部１５から構成されてい
る。そして、電子放出体２２は、炭素から成り、チュー
ブ形状を有する。ここで、電子放出体２２はｓｐ 2結合
を有するグラファイトから構成されており、１層のカー
ボングラファイトシートが巻かれた構造を有する単層カ
ーボンナノチューブ、あるいは、２層以上のカーボング
ラファイトシートが巻かれた構造を有する所謂カーボン
ナノチューブである。あるいは又、電子放出体２２は、
カーボングラファイトシートが重なったカーボンナノフ
ァイバーや、チューブあるいはファイバーの周囲にアモ
ルファスカーボンが堆積（付着）したものから構成され
ている。尚、このような構成を有する電子放出体も、本
発明におけるチューブ形状を有する電子放出体に包含さ
れる。カソード電極１１の平面形状はストライプ形状で
ある。
は、支持体１０上に設けられたカソード電極１１と、電
子放出部１５を形成すべきカソード電極１１の部分に形
成された（実施の形態１においては、カソード電極１１
の全面に形成された）電子放出体選択成長領域２１と、
電子放出体選択成長領域２１上に形成された複数の電子
放出体２２から成る電子放出部１５から構成されてい
る。そして、電子放出体２２は、炭素から成り、チュー
ブ形状を有する。ここで、電子放出体２２はｓｐ 2結合
を有するグラファイトから構成されており、１層のカー
ボングラファイトシートが巻かれた構造を有する単層カ
ーボンナノチューブ、あるいは、２層以上のカーボング
ラファイトシートが巻かれた構造を有する所謂カーボン
ナノチューブである。あるいは又、電子放出体２２は、
カーボングラファイトシートが重なったカーボンナノフ
ァイバーや、チューブあるいはファイバーの周囲にアモ
ルファスカーボンが堆積（付着）したものから構成され
ている。尚、このような構成を有する電子放出体も、本
発明におけるチューブ形状を有する電子放出体に包含さ
れる。カソード電極１１の平面形状はストライプ形状で
ある。
【００８６】更には、実施の形態１における表示装置
は、電界放出素子が複数設けられたカソードパネルＣ
Ｐ、及び、蛍光体層３１（赤色発光蛍光体層３１Ｒ、緑
色発光蛍光体層３１Ｇ、青色発光蛍光体層３１Ｂ）とア
ノード電極３３とを備えたアノードパネルＡＰが、それ
らの周縁部で接合されて成り、複数の画素を有する。ア
ノード電極３３はストライプ状である。ストライプ状の
カソード電極１１の射影像とストライプ状のアノード電
極３３の射影像とは直交する。具体的には、カソード電
極１１は図１の紙面垂直方向に延び、アノード電極３３
は図１の紙面左右方向に延びている。実施の形態１の表
示装置におけるカソードパネルＣＰにおいては、上述の
ような電界放出素子の複数から構成された電子放出領域
が有効領域に２次元マトリクス状に多数形成されてい
る。
は、電界放出素子が複数設けられたカソードパネルＣ
Ｐ、及び、蛍光体層３１（赤色発光蛍光体層３１Ｒ、緑
色発光蛍光体層３１Ｇ、青色発光蛍光体層３１Ｂ）とア
ノード電極３３とを備えたアノードパネルＡＰが、それ
らの周縁部で接合されて成り、複数の画素を有する。ア
ノード電極３３はストライプ状である。ストライプ状の
カソード電極１１の射影像とストライプ状のアノード電
極３３の射影像とは直交する。具体的には、カソード電
極１１は図１の紙面垂直方向に延び、アノード電極３３
は図１の紙面左右方向に延びている。実施の形態１の表
示装置におけるカソードパネルＣＰにおいては、上述の
ような電界放出素子の複数から構成された電子放出領域
が有効領域に２次元マトリクス状に多数形成されてい
る。
【００８７】カソードパネルＣＰの無効領域には、真空
排気用の貫通孔（図示せず）が設けられており、この貫
通孔には、真空排気後に封じ切られるチップ管（図示せ
ず）が接続されている。枠体３４は、セラミックス又は
ガラスから成り、高さは、例えば１．０ｍｍである。場
合によっては、枠体３４の代わりに接着層のみを用いる
こともできる。
排気用の貫通孔（図示せず）が設けられており、この貫
通孔には、真空排気後に封じ切られるチップ管（図示せ
ず）が接続されている。枠体３４は、セラミックス又は
ガラスから成り、高さは、例えば１．０ｍｍである。場
合によっては、枠体３４の代わりに接着層のみを用いる
こともできる。
【００８８】アノードパネルＡＰは、具体的には、基板
３０と、基板３０上に形成され、所定のパターン（例え
ば、ストライプ状やドット状）に従って形成された蛍光
体層３１と、蛍光体層３１を覆う例えばアルミニウム薄
膜から成るストライプ状のアノード電極３３から構成さ
れている。蛍光体層３１と蛍光体層３１との間の基板３
０上には、ブラックマトリックス３２が形成されてい
る。尚、ブラックマトリックス３２を省略することもで
きる。また、単色表示装置を想定した場合、蛍光体層３
１は必ずしも所定のパターンに従って設けられる必要は
ない。更には、ＩＴＯ等の透明導電膜から成るアノード
電極を基板３０と蛍光体層３１との間に設けてもよく、
あるいは、基板３０上に設けられた透明導電膜から成る
アノード電極３３と、アノード電極３３上に形成された
蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２と、蛍光体
層３１及びブラックマトリックス３２の上に形成された
アルミニウムから成り、アノード電極３３と電気的に接
続された光反射導電膜から構成することもできる。
３０と、基板３０上に形成され、所定のパターン（例え
ば、ストライプ状やドット状）に従って形成された蛍光
体層３１と、蛍光体層３１を覆う例えばアルミニウム薄
膜から成るストライプ状のアノード電極３３から構成さ
れている。蛍光体層３１と蛍光体層３１との間の基板３
０上には、ブラックマトリックス３２が形成されてい
る。尚、ブラックマトリックス３２を省略することもで
きる。また、単色表示装置を想定した場合、蛍光体層３
１は必ずしも所定のパターンに従って設けられる必要は
ない。更には、ＩＴＯ等の透明導電膜から成るアノード
電極を基板３０と蛍光体層３１との間に設けてもよく、
あるいは、基板３０上に設けられた透明導電膜から成る
アノード電極３３と、アノード電極３３上に形成された
蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２と、蛍光体
層３１及びブラックマトリックス３２の上に形成された
アルミニウムから成り、アノード電極３３と電気的に接
続された光反射導電膜から構成することもできる。
【００８９】１画素は、カソードパネル側におけるスト
ライプ状のカソード電極１１、並びに、電子放出部１５
と、電子放出部１５に対面するようにアノードパネルＡ
Ｐの有効領域に配列された蛍光体層３１とによって構成
されている。有効領域には、かかる画素が、例えば数十
万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
ライプ状のカソード電極１１、並びに、電子放出部１５
と、電子放出部１５に対面するようにアノードパネルＡ
Ｐの有効領域に配列された蛍光体層３１とによって構成
されている。有効領域には、かかる画素が、例えば数十
万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
【００９０】また、カソードパネルＣＰとアノードパネ
ルＡＰとの間には、両パネル間の距離を一定に維持する
ための補助的手段として、有効領域内に等間隔にスペー
サ３５が配置されている。尚、スペーサ３５の形状は、
円柱形に限らず、例えば球状でもよいし、ストライプ状
の隔壁（リブ）であってもよい。また、スペーサ３５
は、必ずしも全てのカソード電極の重複領域の四隅に配
置されている必要はなく、より疎に配置されていてもよ
いし、配置が不規則であってもよい。
ルＡＰとの間には、両パネル間の距離を一定に維持する
ための補助的手段として、有効領域内に等間隔にスペー
サ３５が配置されている。尚、スペーサ３５の形状は、
円柱形に限らず、例えば球状でもよいし、ストライプ状
の隔壁（リブ）であってもよい。また、スペーサ３５
は、必ずしも全てのカソード電極の重複領域の四隅に配
置されている必要はなく、より疎に配置されていてもよ
いし、配置が不規則であってもよい。
【００９１】この表示装置においては、アノード電極３
３によって形成された電界に基づき、量子トンネル効果
に基づき電子放出部１５から電子が放出され、この電子
がアノード電極３３に引き付けられ、蛍光体層３１に衝
突する。即ち、アノード電極３３の射影像とカソード電
極１１の射影像とが重複する領域（アノード電極／カソ
ード電極重複領域）に位置する電子放出部１５を構成す
る電子放出体２２から電子が放出される、所謂単純マト
リクス方式により、表示装置の駆動が行われる。具体的
には、カソード電極制御回路４０からカソード電極１１
に相対的に負の電圧を印加し、アノード電極制御回路４
２からアノード電極３３に相対的に正の電圧を印加す
る。その結果、列選択されたカソード電極１１と行選択
されたアノード電極３３（あるいは、行選択されたカソ
ード電極１１と列選択されたアノード電極３３）とのア
ノード電極／カソード電極重複領域に位置する電子放出
部１５を構成する電子放出体２２から選択的に真空空間
中へ電子が放出され、この電子がアノード電極３３に引
き付けられてアノードパネルＡＰを構成する蛍光体層３
１に衝突し、蛍光体層３１を励起、発光させる。
３によって形成された電界に基づき、量子トンネル効果
に基づき電子放出部１５から電子が放出され、この電子
がアノード電極３３に引き付けられ、蛍光体層３１に衝
突する。即ち、アノード電極３３の射影像とカソード電
極１１の射影像とが重複する領域（アノード電極／カソ
ード電極重複領域）に位置する電子放出部１５を構成す
る電子放出体２２から電子が放出される、所謂単純マト
リクス方式により、表示装置の駆動が行われる。具体的
には、カソード電極制御回路４０からカソード電極１１
に相対的に負の電圧を印加し、アノード電極制御回路４
２からアノード電極３３に相対的に正の電圧を印加す
る。その結果、列選択されたカソード電極１１と行選択
されたアノード電極３３（あるいは、行選択されたカソ
ード電極１１と列選択されたアノード電極３３）とのア
ノード電極／カソード電極重複領域に位置する電子放出
部１５を構成する電子放出体２２から選択的に真空空間
中へ電子が放出され、この電子がアノード電極３３に引
き付けられてアノードパネルＡＰを構成する蛍光体層３
１に衝突し、蛍光体層３１を励起、発光させる。
【００９２】以下、実施の形態１における電子放出体、
電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図２及び図３
を参照して説明する。
電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図２及び図３
を参照して説明する。
【００９３】［工程−１００］先ず、電子放出部を形成
すべき表面領域に電子放出体選択成長領域２１が形成さ
れたカソード電極１１を形成する。具体的には、例えば
ガラス基板から成る支持体１０上にレジスト材料から成
るマスク層を形成する。マスク層を、ストライプ状のカ
ソード電極を形成すべき部分以外の支持体１０を被覆す
るように形成する。次いで、アルミニウム（Ａｌ）層を
スパッタリング法にて全面に成膜した後、アルミニウム
層上に、スパッタリング法にてニッケル（Ｎｉ）を成膜
する。その後、マスク層並びにその上のアルミニウム層
及びニッケル層を除去することによって、電子放出部を
形成すべき表面領域にニッケルから成る電子放出体選択
成長領域２１が形成されたカソード電極１１を形成する
ことができる（図２の（Ａ）参照）。カソード電極１１
は図２の紙面左右方向に延びている。カソード電極１１
及び電子放出体選択成長領域２１はストライプ状であ
る。尚、このようなリフトオフ法に代えて、カソード電
極を構成する導電性材料及び電子放出体選択成長領域を
構成する層の成膜、リソグラフィ技術とドライエッチン
グ技術に基づくこれらのパターニングによって、ストラ
イプ状の電子放出体選択成長領域２１及びカソード電極
１１を形成してもよい。また、電子放出部を形成すべき
カソード電極１１の表面領域にのみ電子放出体選択成長
領域２１を形成してもよい。
すべき表面領域に電子放出体選択成長領域２１が形成さ
れたカソード電極１１を形成する。具体的には、例えば
ガラス基板から成る支持体１０上にレジスト材料から成
るマスク層を形成する。マスク層を、ストライプ状のカ
ソード電極を形成すべき部分以外の支持体１０を被覆す
るように形成する。次いで、アルミニウム（Ａｌ）層を
スパッタリング法にて全面に成膜した後、アルミニウム
層上に、スパッタリング法にてニッケル（Ｎｉ）を成膜
する。その後、マスク層並びにその上のアルミニウム層
及びニッケル層を除去することによって、電子放出部を
形成すべき表面領域にニッケルから成る電子放出体選択
成長領域２１が形成されたカソード電極１１を形成する
ことができる（図２の（Ａ）参照）。カソード電極１１
は図２の紙面左右方向に延びている。カソード電極１１
及び電子放出体選択成長領域２１はストライプ状であ
る。尚、このようなリフトオフ法に代えて、カソード電
極を構成する導電性材料及び電子放出体選択成長領域を
構成する層の成膜、リソグラフィ技術とドライエッチン
グ技術に基づくこれらのパターニングによって、ストラ
イプ状の電子放出体選択成長領域２１及びカソード電極
１１を形成してもよい。また、電子放出部を形成すべき
カソード電極１１の表面領域にのみ電子放出体選択成長
領域２１を形成してもよい。
【００９４】［工程−１１０］次に、ヘリコン波プラズ
マＣＶＤ装置を用いて、以下の表１に示すプラズマＣＶ
Ｄ条件にて、電子放出体２２を形成する（図２の（Ｂ）
参照）。尚、電子放出体２２の結晶性を変化させるため
に、ＣＶＤ条件を随時変化させてもよい。また、放電を
安定にさせるため及びプラズマ解離を促進するために、
ヘリウム（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）等の希釈用ガスを
混合してもよいし、窒素、アンモニア等のドーピングガ
スを混合してもよい。図においては、電子放出体２２が
規則的に形成されているように示しているが、実際に
は、ランダムに形成されている。その他の図面において
も同様である。
マＣＶＤ装置を用いて、以下の表１に示すプラズマＣＶ
Ｄ条件にて、電子放出体２２を形成する（図２の（Ｂ）
参照）。尚、電子放出体２２の結晶性を変化させるため
に、ＣＶＤ条件を随時変化させてもよい。また、放電を
安定にさせるため及びプラズマ解離を促進するために、
ヘリウム（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）等の希釈用ガスを
混合してもよいし、窒素、アンモニア等のドーピングガ
スを混合してもよい。図においては、電子放出体２２が
規則的に形成されているように示しているが、実際に
は、ランダムに形成されている。その他の図面において
も同様である。
【００９５】［表１］
使用ガス ：ＣＨ4／Ｈ2＝５０／５０sccm
電源パワー ：１５００Ｗ
支持体印加電力 ：１００Ｖ
プラズマ密度 ：３×１０12／ｃｍ3
反応圧力 ：０．１Ｐａ
支持体温度 ：３００゜Ｃ
電子温度 ：６．５ｅＶ
イオン電流密度 ：２５ｍＡ／ｃｍ2
【００９６】電子放出体２２の表面あるいは電子放出体
２２が形成されなかった電子放出体選択成長領域２１の
部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積している場
合がある。このような場合には、電子放出体２２の形成
後、水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことによ
って、アモルファス状の炭素薄膜を除去することが望ま
しい。プラズマ処理の条件を以下の表２に例示する。
尚、このようなプラズマ処理を行うことによって、電子
放出を引き起こす閾値電界を一層低くすることができ
る。
２２が形成されなかった電子放出体選択成長領域２１の
部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積している場
合がある。このような場合には、電子放出体２２の形成
後、水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことによ
って、アモルファス状の炭素薄膜を除去することが望ま
しい。プラズマ処理の条件を以下の表２に例示する。
尚、このようなプラズマ処理を行うことによって、電子
放出を引き起こす閾値電界を一層低くすることができ
る。
【００９７】［表２］
使用ガス ：Ｈ2＝１００sccm
電源パワー ：１０００Ｗ
支持体印加電力：５０Ｖ
反応圧力 ：０．１Ｐａ
支持体温度 ：３００゜Ｃ
【００９８】［工程−１２０］その後、表示装置の組み
立てを行う。具体的には、蛍光体層３１と電界放出素子
とが対向するようにアノードパネルＡＰとカソードパネ
ルＣＰとを配置し、アノードパネルＡＰとカソードパネ
ルＣＰ（より具体的には、基板３０と支持体１０）と
を、枠体３４を介して、周縁部において接合する。接合
に際しては、枠体３４とアノードパネルＡＰとの接合部
位、及び枠体３４とカソードパネルＣＰとの接合部位に
フリットガラスを塗布し、アノードパネルＡＰとカソー
ドパネルＣＰと枠体３４とを貼り合わせ、予備焼成にて
フリットガラスを乾燥した後、約４５０゜Ｃで１０〜３
０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰとカ
ソードパネルＣＰと枠体３４とフリットガラスとによっ
て囲まれた空間を、貫通孔（図示せず）及びチップ管
（図示せず）を通じて排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ
程度に達した時点でチップ管を加熱溶融により封じ切
る。このようにして、アノードパネルＡＰとカソードパ
ネルＣＰと枠体３４とに囲まれた空間を真空にすること
ができる。その後、必要な外部回路との配線を行い、表
示装置を完成させる。
立てを行う。具体的には、蛍光体層３１と電界放出素子
とが対向するようにアノードパネルＡＰとカソードパネ
ルＣＰとを配置し、アノードパネルＡＰとカソードパネ
ルＣＰ（より具体的には、基板３０と支持体１０）と
を、枠体３４を介して、周縁部において接合する。接合
に際しては、枠体３４とアノードパネルＡＰとの接合部
位、及び枠体３４とカソードパネルＣＰとの接合部位に
フリットガラスを塗布し、アノードパネルＡＰとカソー
ドパネルＣＰと枠体３４とを貼り合わせ、予備焼成にて
フリットガラスを乾燥した後、約４５０゜Ｃで１０〜３
０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰとカ
ソードパネルＣＰと枠体３４とフリットガラスとによっ
て囲まれた空間を、貫通孔（図示せず）及びチップ管
（図示せず）を通じて排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ
程度に達した時点でチップ管を加熱溶融により封じ切
る。このようにして、アノードパネルＡＰとカソードパ
ネルＣＰと枠体３４とに囲まれた空間を真空にすること
ができる。その後、必要な外部回路との配線を行い、表
示装置を完成させる。
【００９９】実施の形態１における電子放出体２２は、
その形状がチューブ状であり、高さは平均２μｍであ
り、外径は平均５０ｎｍであった。また、電子放出体２
２は、長さ方向の一端が電子放出体選択成長領域２１と
接し、且つ、電子放出体選択成長領域２１に対して略垂
直に延びていた。
その形状がチューブ状であり、高さは平均２μｍであ
り、外径は平均５０ｎｍであった。また、電子放出体２
２は、長さ方向の一端が電子放出体選択成長領域２１と
接し、且つ、電子放出体選択成長領域２１に対して略垂
直に延びていた。
【０１００】尚、図１に示した表示装置におけるアノー
ドパネルＡＰの製造方法の一例を、以下、図３を参照し
て説明する。
ドパネルＡＰの製造方法の一例を、以下、図３を参照し
て説明する。
【０１０１】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、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。
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、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。
【０１０２】アノードパネルＡＰの製造においては、例
えばガラスから成る基板３０上の全面に感光性被膜５０
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５３に設けられた孔部５４を通過し
た紫外線によって、基板３０上に形成された感光性被膜
５０を露光して感光領域５１を形成する（図３の（Ａ）
参照）。その後、感光性被膜５０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）
５２を基板３０上に残す（図３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５
２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３０上にカーボン剤から成るブラックマトリ
ックス３２を形成し、併せて、感光性被膜の残部５２を
除去する（図３の（Ｃ）参照）。その後、露出した基板
３０上に、赤、緑、青の各蛍光体層３１を形成する（図
３の（Ｄ）参照）。具体的には、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３
１及びブラックマトリックス３２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３３（ストライプ形状を有する）を形成す
る。尚、スクリーン印刷法等により各蛍光体層３１を形
成することもできる。
えばガラスから成る基板３０上の全面に感光性被膜５０
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５３に設けられた孔部５４を通過し
た紫外線によって、基板３０上に形成された感光性被膜
５０を露光して感光領域５１を形成する（図３の（Ａ）
参照）。その後、感光性被膜５０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）
５２を基板３０上に残す（図３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５
２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３０上にカーボン剤から成るブラックマトリ
ックス３２を形成し、併せて、感光性被膜の残部５２を
除去する（図３の（Ｃ）参照）。その後、露出した基板
３０上に、赤、緑、青の各蛍光体層３１を形成する（図
３の（Ｄ）参照）。具体的には、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３
１及びブラックマトリックス３２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３３（ストライプ形状を有する）を形成す
る。尚、スクリーン印刷法等により各蛍光体層３１を形
成することもできる。
【０１０３】尚、１画素を、カソードパネル側において
矩形形状のカソード電極１１と、その上に形成された電
子放出部１５と、電子放出部１５に対面するようにアノ
ードパネルＡＰの有効領域に配列された蛍光体層３１と
によって構成してもよい。この場合の１つの電子放出部
の模式的な斜視図を図４に示す。このような表示装置に
おいては、１画素単位で、カソード電極１１に印加する
電圧の制御を行う。カソード電極１１の平面形状は、図
４に模式的に示すように、略矩形であり、各カソード電
極１１は、配線１１Ａ、及び、例えばトランジスタから
成るスイッチング素子（図示せず）を介してカソード電
極制御回路４０に接続されている。また、アノード電極
３３はアノード電極制御回路４２に接続されている。ア
ノード電極３３は、１枚の導電材料シートが有効領域を
覆う構造を有していればよい。場合によっては、１又は
複数の電子放出部、あるいは、１又は複数の画素に対応
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。各カソード電極１１に閾値電圧以上の
電圧が印加されると、アノード電極３３によって形成さ
れる電界に基づき、量子トンネル効果に基づき電子放出
部１５を構成する電子放出体２２から電子が放出され、
この電子がアノード電極３３に引き付けられ、蛍光体層
３１に衝突する。輝度は、カソード電極１１に印加され
る電圧によって制御される。
矩形形状のカソード電極１１と、その上に形成された電
子放出部１５と、電子放出部１５に対面するようにアノ
ードパネルＡＰの有効領域に配列された蛍光体層３１と
によって構成してもよい。この場合の１つの電子放出部
の模式的な斜視図を図４に示す。このような表示装置に
おいては、１画素単位で、カソード電極１１に印加する
電圧の制御を行う。カソード電極１１の平面形状は、図
４に模式的に示すように、略矩形であり、各カソード電
極１１は、配線１１Ａ、及び、例えばトランジスタから
成るスイッチング素子（図示せず）を介してカソード電
極制御回路４０に接続されている。また、アノード電極
３３はアノード電極制御回路４２に接続されている。ア
ノード電極３３は、１枚の導電材料シートが有効領域を
覆う構造を有していればよい。場合によっては、１又は
複数の電子放出部、あるいは、１又は複数の画素に対応
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。各カソード電極１１に閾値電圧以上の
電圧が印加されると、アノード電極３３によって形成さ
れる電界に基づき、量子トンネル効果に基づき電子放出
部１５を構成する電子放出体２２から電子が放出され、
この電子がアノード電極３３に引き付けられ、蛍光体層
３１に衝突する。輝度は、カソード電極１１に印加され
る電圧によって制御される。
【０１０４】このような構造の電界放出素子の製造にあ
たっては、［工程−１００］において、例えばガラス基
板から成る支持体１０上にカソード電極形成用の導電材
料層を形成する。導電材料層は、例えばスパッタリング
法により形成されたアルミニウム（Ａｌ）層から成る。
次いで、周知のリソグラフィ技術及び反応性イオンエッ
チング法（ＲＩＥ法）に基づき、導電材料層をパターニ
ングすることによって、矩形形状のカソード電極１１を
支持体１０上に形成する。同時に、カソード電極１１に
接続された配線１１Ａ（図４参照）を支持体１０上に形
成する。次に、全面にニッケル層をスパッタリング法に
て全面に成膜した後、更に、カソード電極１１の表面に
ニッケル層が残されるように、周知のリソグラフィ技術
及び反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）に基づき、
ニッケル層をパターニングすればよい。こうして、電子
放出体選択成長領域が電子放出部を形成すべき表面領域
に形成された矩形形状のカソード電極１１を得ることが
できる。
たっては、［工程−１００］において、例えばガラス基
板から成る支持体１０上にカソード電極形成用の導電材
料層を形成する。導電材料層は、例えばスパッタリング
法により形成されたアルミニウム（Ａｌ）層から成る。
次いで、周知のリソグラフィ技術及び反応性イオンエッ
チング法（ＲＩＥ法）に基づき、導電材料層をパターニ
ングすることによって、矩形形状のカソード電極１１を
支持体１０上に形成する。同時に、カソード電極１１に
接続された配線１１Ａ（図４参照）を支持体１０上に形
成する。次に、全面にニッケル層をスパッタリング法に
て全面に成膜した後、更に、カソード電極１１の表面に
ニッケル層が残されるように、周知のリソグラフィ技術
及び反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）に基づき、
ニッケル層をパターニングすればよい。こうして、電子
放出体選択成長領域が電子放出部を形成すべき表面領域
に形成された矩形形状のカソード電極１１を得ることが
できる。
【０１０５】［工程−１００］と［工程−１１０］との
間で、電子放出体２２の形成前に、電子放出体選択成長
領域２１の表面の酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去す
ることが、チューブ形状を有する電子放出体を確実に形
成するといった観点から望ましい。酸化物の除去を、例
えば、以下の表３に例示するプラズマ還元処理（マイク
ロ波プラズマ処理）に基づき行うことができる。あるい
は又、例えば５０％フッ酸水溶液と純水の１：４９（容
積比）混合液を用いて、電子放出体選択成長領域２１の
表面の酸化物（自然酸化膜）を除去することもできる。
間で、電子放出体２２の形成前に、電子放出体選択成長
領域２１の表面の酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去す
ることが、チューブ形状を有する電子放出体を確実に形
成するといった観点から望ましい。酸化物の除去を、例
えば、以下の表３に例示するプラズマ還元処理（マイク
ロ波プラズマ処理）に基づき行うことができる。あるい
は又、例えば５０％フッ酸水溶液と純水の１：４９（容
積比）混合液を用いて、電子放出体選択成長領域２１の
表面の酸化物（自然酸化膜）を除去することもできる。
【０１０６】［表３］
使用ガス ：Ｈ2＝１００sccm
圧力 ：１．３×１０3Ｐａ
マイクロ波パワー：６００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
処理温度 ：４００゜Ｃ
【０１０７】（実施の形態２）実施の形態２は、本発明
の第１の態様及び第２の態様に係る電子放出装置の製造
方法、第３の態様及び第４の態様に係る電界放出素子の
製造方法、並びに、第３の態様及び第４の態様に係る所
謂３電極型の表示装置の製造方法に関する。尚、実施の
形態２における電界放出素子は第１の構造を有する。ま
た、製造方法［Ａ］に関する。
の第１の態様及び第２の態様に係る電子放出装置の製造
方法、第３の態様及び第４の態様に係る電界放出素子の
製造方法、並びに、第３の態様及び第４の態様に係る所
謂３電極型の表示装置の製造方法に関する。尚、実施の
形態２における電界放出素子は第１の構造を有する。ま
た、製造方法［Ａ］に関する。
【０１０８】実施の形態２の電界放出素子の模式的な一
部端面図を図８の（Ｂ）に示し、表示装置の模式的な一
部端面図を図５に示し、カソードパネルＣＰとアノード
パネルＡＰを分解したときの模式的な部分的斜視図を図
６に示す。この電界放出素子は、支持体１０上に形成さ
れたカソード電極１１（導電体層に相当する）、カソー
ド電極１１の上方に形成され、開口部１４Ａを有するゲ
ート電極１３、及び、カソード電極１１上に形成された
電子放出部１５から成る。尚、ゲート電極１３に設けら
れた開口部１４Ａを、便宜上、第１の開口部１４Ａと呼
ぶ。そして、支持体１０及びカソード電極１１上に絶縁
層１２が形成されており、ゲート電極１３に設けられた
第１の開口部１４Ａに連通した第２の開口部１４Ｂが絶
縁層１２に設けられており、第２の開口部１４Ｂの底部
に電子放出部１５が位置する。電子放出装置は、支持体
１０上に形成された導電体層（具体的には、カソード電
極１１）と、導電体層上に形成された電子放出体選択成
長領域２１と、電子放出体選択成長領域２１上に形成さ
れた複数の電子放出体２２から成る電子放出部１５から
構成されている。電子放出部１５を構成する電子放出体
２２は、炭素から成り、チューブ形状を有する。ここ
で、電子放出体２２はｓｐ2結合を有するグラファイト
から構成されており、１層のカーボングラファイトシー
トが巻かれた構造を有する単層カーボンナノチューブ、
あるいは、２層以上のカーボングラファイトシートが巻
かれた構造を有する所謂カーボンナノチューブである。
あるいは又、電子放出体２２は、カーボングラファイト
シートが重なったカーボンナノファイバーや、チューブ
あるいはファイバーの周囲にアモルファスカーボンが堆
積（付着）したものから構成されている。尚、このよう
な構成を有する電子放出体も、本発明におけるチューブ
形状を有する電子放出体に包含される。
部端面図を図８の（Ｂ）に示し、表示装置の模式的な一
部端面図を図５に示し、カソードパネルＣＰとアノード
パネルＡＰを分解したときの模式的な部分的斜視図を図
６に示す。この電界放出素子は、支持体１０上に形成さ
れたカソード電極１１（導電体層に相当する）、カソー
ド電極１１の上方に形成され、開口部１４Ａを有するゲ
ート電極１３、及び、カソード電極１１上に形成された
電子放出部１５から成る。尚、ゲート電極１３に設けら
れた開口部１４Ａを、便宜上、第１の開口部１４Ａと呼
ぶ。そして、支持体１０及びカソード電極１１上に絶縁
層１２が形成されており、ゲート電極１３に設けられた
第１の開口部１４Ａに連通した第２の開口部１４Ｂが絶
縁層１２に設けられており、第２の開口部１４Ｂの底部
に電子放出部１５が位置する。電子放出装置は、支持体
１０上に形成された導電体層（具体的には、カソード電
極１１）と、導電体層上に形成された電子放出体選択成
長領域２１と、電子放出体選択成長領域２１上に形成さ
れた複数の電子放出体２２から成る電子放出部１５から
構成されている。電子放出部１５を構成する電子放出体
２２は、炭素から成り、チューブ形状を有する。ここ
で、電子放出体２２はｓｐ2結合を有するグラファイト
から構成されており、１層のカーボングラファイトシー
トが巻かれた構造を有する単層カーボンナノチューブ、
あるいは、２層以上のカーボングラファイトシートが巻
かれた構造を有する所謂カーボンナノチューブである。
あるいは又、電子放出体２２は、カーボングラファイト
シートが重なったカーボンナノファイバーや、チューブ
あるいはファイバーの周囲にアモルファスカーボンが堆
積（付着）したものから構成されている。尚、このよう
な構成を有する電子放出体も、本発明におけるチューブ
形状を有する電子放出体に包含される。
【０１０９】表示装置は、上述のような電界放出素子が
有効領域に多数形成されたカソードパネルＣＰと、アノ
ードパネルＡＰから構成されており、複数の画素から構
成され、各画素は、電界放出素子と、電界放出素子に対
向して基板３０上に設けられたアノード電極３３及び蛍
光体層３１から構成されている。カソードパネルＣＰと
アノードパネルＡＰとは、それらの周縁部において、枠
体３４を介して接合されている。図５に示す一部端面図
には、カソードパネルＣＰにおいて、１本のカソード電
極１１につき開口部１４Ａ，１４Ｂ及び電子放出部１５
を、図面の簡素化のために２つずつ示しているが、これ
に限定するものではなく、また、電界放出素子の基本的
な構成は図８の（Ｂ）に示したとおりである。更には、
カソードパネルＣＰの無効領域には、真空排気用の貫通
孔３６が設けられており、この貫通孔３６には、真空排
気後に封じ切られるチップ管３７が接続されている。但
し、図５は表示装置の完成状態を示しており、図示した
チップ管３７は既に封じ切られている。また、スペーサ
の図示は省略した。
有効領域に多数形成されたカソードパネルＣＰと、アノ
ードパネルＡＰから構成されており、複数の画素から構
成され、各画素は、電界放出素子と、電界放出素子に対
向して基板３０上に設けられたアノード電極３３及び蛍
光体層３１から構成されている。カソードパネルＣＰと
アノードパネルＡＰとは、それらの周縁部において、枠
体３４を介して接合されている。図５に示す一部端面図
には、カソードパネルＣＰにおいて、１本のカソード電
極１１につき開口部１４Ａ，１４Ｂ及び電子放出部１５
を、図面の簡素化のために２つずつ示しているが、これ
に限定するものではなく、また、電界放出素子の基本的
な構成は図８の（Ｂ）に示したとおりである。更には、
カソードパネルＣＰの無効領域には、真空排気用の貫通
孔３６が設けられており、この貫通孔３６には、真空排
気後に封じ切られるチップ管３７が接続されている。但
し、図５は表示装置の完成状態を示しており、図示した
チップ管３７は既に封じ切られている。また、スペーサ
の図示は省略した。
【０１１０】アノードパネルＡＰの構造は、実施の形態
１にて説明したアノードパネルＡＰと同様の構造とする
ことができるので、詳細な説明は省略する。但し、アノ
ード電極３３は、１枚の導電材料シートが有効領域を覆
う構造を有している。
１にて説明したアノードパネルＡＰと同様の構造とする
ことができるので、詳細な説明は省略する。但し、アノ
ード電極３３は、１枚の導電材料シートが有効領域を覆
う構造を有している。
【０１１１】この表示装置において表示を行う場合に
は、カソード電極１１には相対的な負電圧がカソード電
極制御回路４０から印加され、ゲート電極１３には相対
的な正電圧がゲート電極制御回路４１から印加され、ア
ノード電極３３にはゲート電極１３よりも更に高い正電
圧がアノード電極制御回路４２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、例えば、カソード電
極１１にカソード電極制御回路４０から走査信号を入力
し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１からビデ
オ信号を入力する。尚、これとは逆に、カソード電極１
１にカソード電極制御回路４０からビデオ信号を入力
し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１から走査
信号を入力してもよい。カソード電極１１とゲート電極
１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量
子トンネル効果に基づき電子放出部１５から電子が放出
され、この電子がアノード電極３３に引き付けられ、蛍
光体層３１に衝突する。その結果、蛍光体層３１が励起
されて発光し、所望の画像を得ることができる。
は、カソード電極１１には相対的な負電圧がカソード電
極制御回路４０から印加され、ゲート電極１３には相対
的な正電圧がゲート電極制御回路４１から印加され、ア
ノード電極３３にはゲート電極１３よりも更に高い正電
圧がアノード電極制御回路４２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、例えば、カソード電
極１１にカソード電極制御回路４０から走査信号を入力
し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１からビデ
オ信号を入力する。尚、これとは逆に、カソード電極１
１にカソード電極制御回路４０からビデオ信号を入力
し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１から走査
信号を入力してもよい。カソード電極１１とゲート電極
１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量
子トンネル効果に基づき電子放出部１５から電子が放出
され、この電子がアノード電極３３に引き付けられ、蛍
光体層３１に衝突する。その結果、蛍光体層３１が励起
されて発光し、所望の画像を得ることができる。
【０１１２】以下、実施の形態２の電子放出装置の製造
方法、電界放出素子の製造方法（製造方法［Ａ］）及び
表示装置の製造方法を、図７〜図８を参照して説明す
る。
方法、電界放出素子の製造方法（製造方法［Ａ］）及び
表示装置の製造方法を、図７〜図８を参照して説明す
る。
【０１１３】［工程−２００］先ず、電子放出部を形成
すべき表面領域に電子放出体選択成長領域２１が形成さ
れたカソード電極１１を形成する（図７の（Ａ）参
照）。具体的には、実施の形態１の［工程−１００］と
同様の工程を実行すればよい。ストライプ状のカソード
電極１１は、図７〜図８の紙面左右方向に延びている。
カソード電極１１は、例えばスパッタリング法により形
成されたアルミニウム（Ａｌ）層から成り、電子放出体
選択成長領域２１はニッケル（Ｎｉ）から構成されてい
る。カソード電極１１の全面は電子放出体選択成長領域
２１によって覆われているが、電子放出体選択成長領域
２１の形成方法によっては、電子放出部を形成すべき表
面領域にのみ電子放出体選択成長領域２１を形成しても
よい。
すべき表面領域に電子放出体選択成長領域２１が形成さ
れたカソード電極１１を形成する（図７の（Ａ）参
照）。具体的には、実施の形態１の［工程−１００］と
同様の工程を実行すればよい。ストライプ状のカソード
電極１１は、図７〜図８の紙面左右方向に延びている。
カソード電極１１は、例えばスパッタリング法により形
成されたアルミニウム（Ａｌ）層から成り、電子放出体
選択成長領域２１はニッケル（Ｎｉ）から構成されてい
る。カソード電極１１の全面は電子放出体選択成長領域
２１によって覆われているが、電子放出体選択成長領域
２１の形成方法によっては、電子放出部を形成すべき表
面領域にのみ電子放出体選択成長領域２１を形成しても
よい。
【０１１４】［工程−２１０］次に、全面に、具体的に
は、支持体１０及び電子放出体選択成長領域２１上（場
合によっては、更には、カソード電極１１上）に絶縁層
１２を形成する。具体的には、例えばＴＥＯＳ（テトラ
エトキシシラン）を原料ガスとして使用するＣＶＤ法に
より、全面に、厚さ約３μｍの絶縁層１２を形成する。
尚、例えば、スパッタリング法やスクリーン印刷法にて
絶縁層１２を形成してもよい。
は、支持体１０及び電子放出体選択成長領域２１上（場
合によっては、更には、カソード電極１１上）に絶縁層
１２を形成する。具体的には、例えばＴＥＯＳ（テトラ
エトキシシラン）を原料ガスとして使用するＣＶＤ法に
より、全面に、厚さ約３μｍの絶縁層１２を形成する。
尚、例えば、スパッタリング法やスクリーン印刷法にて
絶縁層１２を形成してもよい。
【０１１５】［工程−２２０］その後、絶縁層１２上に
第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成す
る。具体的には、絶縁層１２上にゲート電極を構成する
ためのアルミニウム（Ａｌ）から成る導電材料層をスパ
ッタリング法にて形成した後、導電材料層上にパターニ
ングされた第１のマスク材料層（図示せず）を形成し、
かかる第１のマスク材料層をエッチング用マスクとして
用いて導電材料層をエッチングして、導電材料層をスト
ライプ状にパターニングした後、第１のマスク材料層を
除去する。次いで、導電材料層及び絶縁層１２上にパタ
ーニングされた第２のマスク材料層（図示せず）を形成
し、かかる第２のマスク材料層をエッチング用マスクと
して用いて導電材料層を燐酸、硝酸、酢酸の混合液を用
いたウェットエッチング法にてエッチングする。これに
よって、絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲ
ート電極１３を得ることができる。ストライプ状のゲー
ト電極１３は、カソード電極１１と異なる方向（例え
ば、図７〜図８の紙面垂直方向）に延びている。
第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成す
る。具体的には、絶縁層１２上にゲート電極を構成する
ためのアルミニウム（Ａｌ）から成る導電材料層をスパ
ッタリング法にて形成した後、導電材料層上にパターニ
ングされた第１のマスク材料層（図示せず）を形成し、
かかる第１のマスク材料層をエッチング用マスクとして
用いて導電材料層をエッチングして、導電材料層をスト
ライプ状にパターニングした後、第１のマスク材料層を
除去する。次いで、導電材料層及び絶縁層１２上にパタ
ーニングされた第２のマスク材料層（図示せず）を形成
し、かかる第２のマスク材料層をエッチング用マスクと
して用いて導電材料層を燐酸、硝酸、酢酸の混合液を用
いたウェットエッチング法にてエッチングする。これに
よって、絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲ
ート電極１３を得ることができる。ストライプ状のゲー
ト電極１３は、カソード電極１１と異なる方向（例え
ば、図７〜図８の紙面垂直方向）に延びている。
【０１１６】［工程−２３０］次いで、引き続き、ゲー
ト電極１３に形成された第１の開口部１４Ａに連通する
第２の開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。具体的に
は、第２のマスク材料層をエッチング用マスクとして用
いて絶縁層１２をＲＩＥ法にてエッチングした後、第２
のマスク材料層を除去する。こうして、図７の（Ｂ）に
示す構造を得ることができる。実施の形態２において
は、第１の開口部１４Ａと第２の開口部１４Ｂとは、一
対一の対応関係にある。即ち、１つの第１の開口部１４
Ａに対応して、１つの第２の開口部１４Ｂが形成され
る。尚、第１及び第２の開口部１４Ａ，１４Ｂの平面形
状は、例えば直径１μｍ〜３０μｍの円形である。これ
らの開口部１４Ａ，１４Ｂを、例えば、１画素に１個〜
３０００個程度形成すればよい。
ト電極１３に形成された第１の開口部１４Ａに連通する
第２の開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。具体的に
は、第２のマスク材料層をエッチング用マスクとして用
いて絶縁層１２をＲＩＥ法にてエッチングした後、第２
のマスク材料層を除去する。こうして、図７の（Ｂ）に
示す構造を得ることができる。実施の形態２において
は、第１の開口部１４Ａと第２の開口部１４Ｂとは、一
対一の対応関係にある。即ち、１つの第１の開口部１４
Ａに対応して、１つの第２の開口部１４Ｂが形成され
る。尚、第１及び第２の開口部１４Ａ，１４Ｂの平面形
状は、例えば直径１μｍ〜３０μｍの円形である。これ
らの開口部１４Ａ，１４Ｂを、例えば、１画素に１個〜
３０００個程度形成すればよい。
【０１１７】［工程−２４０］その後、第２の開口部１
４Ｂの底部に位置する電子放出体選択成長領域２１の上
に電子放出体を形成する。具体的には、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様の工程を実行する。この状態を
図８の（Ａ）に示す。尚、ヘリコン波プラズマＣＶＤ装
置を用いたＣＶＤ条件を、以下の表４に示す条件とし
た。尚、電子放出体２２の結晶性を変化させるために、
ＣＶＤ条件を随時変化させてもよい。また、放電を安定
にさせるため及びプラズマ解離を促進するために、ヘリ
ウム（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）等の希釈用ガスを混合
してもよいし、窒素、アンモニア等のドーピングガスを
混合してもよい。こうして、電子放出体選択成長領域２
１上に複数のチューブ状の電子放出体２２から成る電子
放出部１５を形成することができる。ここで、ゲート電
極１３はアルミニウム（Ａｌ）から構成されているの
で、ゲート電極１３上に電子放出体が形成されることは
ない。尚、図においては、電子放出体２２が規則的に形
成されているように示しているが、実際には、ランダム
に形成されている。
４Ｂの底部に位置する電子放出体選択成長領域２１の上
に電子放出体を形成する。具体的には、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様の工程を実行する。この状態を
図８の（Ａ）に示す。尚、ヘリコン波プラズマＣＶＤ装
置を用いたＣＶＤ条件を、以下の表４に示す条件とし
た。尚、電子放出体２２の結晶性を変化させるために、
ＣＶＤ条件を随時変化させてもよい。また、放電を安定
にさせるため及びプラズマ解離を促進するために、ヘリ
ウム（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）等の希釈用ガスを混合
してもよいし、窒素、アンモニア等のドーピングガスを
混合してもよい。こうして、電子放出体選択成長領域２
１上に複数のチューブ状の電子放出体２２から成る電子
放出部１５を形成することができる。ここで、ゲート電
極１３はアルミニウム（Ａｌ）から構成されているの
で、ゲート電極１３上に電子放出体が形成されることは
ない。尚、図においては、電子放出体２２が規則的に形
成されているように示しているが、実際には、ランダム
に形成されている。
【０１１８】［表４］
使用ガス ：ＣＨ4／Ｈ2＝５０／５０sccm
電源パワー ：１５００Ｗ
支持体印加電力：５０Ｖ
プラズマ密度 ：３×１０12／ｃｍ3
反応圧力 ：０．１Ｐａ
支持体温度 ：３００゜Ｃ
電子温度 ：６．５ｅＶ
イオン電流密度：２５ｍＡ／ｃｍ2
【０１１９】［工程−２５０］その後、絶縁層１２に設
けられた第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチ
ングによって後退させることが、ゲート電極１３の開口
端部を露出させるといった観点から、好ましい。こうし
て、図８の（Ｂ）に示す電界放出素子を完成することが
できる。尚、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
ング液としては、例えば４９％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。
けられた第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチ
ングによって後退させることが、ゲート電極１３の開口
端部を露出させるといった観点から、好ましい。こうし
て、図８の（Ｂ）に示す電界放出素子を完成することが
できる。尚、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
ング液としては、例えば４９％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。
【０１２０】［工程−２５０］その後、実施の形態１の
［工程−１２０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
［工程−１２０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０１２１】実施の形態２における電子放出体２２は、
その形状がチューブ状であり、高さは平均２μｍであ
り、外径は平均５０ｎｍであった。また、電子放出体２
２は、長さ方向の一端が電子放出体選択成長領域２１と
接し、且つ、電子放出体選択成長領域２１に対して略垂
直に延びていた。
その形状がチューブ状であり、高さは平均２μｍであ
り、外径は平均５０ｎｍであった。また、電子放出体２
２は、長さ方向の一端が電子放出体選択成長領域２１と
接し、且つ、電子放出体選択成長領域２１に対して略垂
直に延びていた。
【０１２２】電子放出体２２の表面あるいは電子放出体
２２が形成されなかった電子放出体選択成長領域２１の
部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積している場
合がある。このような場合には、［工程−２４０］の後
に、水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことによ
って、アモルファス状の炭素薄膜を除去することが望ま
しい。プラズマ処理の条件は表２と同様とすればよい。
２２が形成されなかった電子放出体選択成長領域２１の
部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積している場
合がある。このような場合には、［工程−２４０］の後
に、水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことによ
って、アモルファス状の炭素薄膜を除去することが望ま
しい。プラズマ処理の条件は表２と同様とすればよい。
【０１２３】［工程−２３０］と［工程−２４０］との
間で、電子放出体２２の形成前に、電子放出体選択成長
領域２１の表面の酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去す
ることが、チューブ形状を有する電子放出体を確実に形
成するといった観点から望ましい。酸化物の除去を、例
えば、表３と同様の条件にて行うことができる。あるい
は又、例えば５０％フッ酸水溶液と純水の１：４９（容
積比）混合液を用いて、電子放出体選択成長領域２１の
表面の酸化物（自然酸化膜）を除去することもできる。
間で、電子放出体２２の形成前に、電子放出体選択成長
領域２１の表面の酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去す
ることが、チューブ形状を有する電子放出体を確実に形
成するといった観点から望ましい。酸化物の除去を、例
えば、表３と同様の条件にて行うことができる。あるい
は又、例えば５０％フッ酸水溶液と純水の１：４９（容
積比）混合液を用いて、電子放出体選択成長領域２１の
表面の酸化物（自然酸化膜）を除去することもできる。
【０１２４】（実施の形態３）実施の形態３は、実施の
形態２の変形である。以下、実施の形態３の電子放出装
置の製造方法、電界放出素子の製造方法（製造方法
［Ｂ］）及び表示装置の製造方法を、図９を参照して説
明する。
形態２の変形である。以下、実施の形態３の電子放出装
置の製造方法、電界放出素子の製造方法（製造方法
［Ｂ］）及び表示装置の製造方法を、図９を参照して説
明する。
【０１２５】［工程−３００］先ず、電子放出部を形成
すべき表面領域に電子放出体選択成長領域２１が形成さ
れたカソード電極１１を形成する（図９の（Ａ）参
照）。具体的には、実施の形態１の［工程−１００］と
同様の工程を実行すればよい。ストライプ状のカソード
電極１１は、図９の紙面左右方向に延びている。カソー
ド電極１１は、例えばスパッタリング法により形成され
たアルミニウム（Ａｌ）層から成り、電子放出体選択成
長領域２１はニッケル（Ｎｉ）から構成されている。カ
ソード電極１１の全面は電子放出体選択成長領域２１に
よって覆われているが、電子放出体選択成長領域２１の
形成方法によっては、電子放出部を形成すべき表面領域
にのみ電子放出体選択成長領域２１を形成してもよい。
すべき表面領域に電子放出体選択成長領域２１が形成さ
れたカソード電極１１を形成する（図９の（Ａ）参
照）。具体的には、実施の形態１の［工程−１００］と
同様の工程を実行すればよい。ストライプ状のカソード
電極１１は、図９の紙面左右方向に延びている。カソー
ド電極１１は、例えばスパッタリング法により形成され
たアルミニウム（Ａｌ）層から成り、電子放出体選択成
長領域２１はニッケル（Ｎｉ）から構成されている。カ
ソード電極１１の全面は電子放出体選択成長領域２１に
よって覆われているが、電子放出体選択成長領域２１の
形成方法によっては、電子放出部を形成すべき表面領域
にのみ電子放出体選択成長領域２１を形成してもよい。
【０１２６】［工程−３１０］その後、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、電子放出体選択成長領
域２１の部分の表面に電子放出体を形成する。具体的に
は、実施の形態１の［工程−１１０］と同様の工程を実
行する。この状態を図９の（Ｂ）に示す。こうして、カ
ソード電極１１上に複数のチューブ状の電子放出体２２
から成る電子放出部１５を形成することができる。電子
放出体２２は、電子放出体選択成長領域２１上に形成さ
れた炭素から成り、チューブ状である。
［工程−１１０］と同様にして、電子放出体選択成長領
域２１の部分の表面に電子放出体を形成する。具体的に
は、実施の形態１の［工程−１１０］と同様の工程を実
行する。この状態を図９の（Ｂ）に示す。こうして、カ
ソード電極１１上に複数のチューブ状の電子放出体２２
から成る電子放出部１５を形成することができる。電子
放出体２２は、電子放出体選択成長領域２１上に形成さ
れた炭素から成り、チューブ状である。
【０１２７】［工程−３２０］その後、実施の形態２の
［工程−２１０］と同様にして、全面に絶縁層１２を形
成し、実施の形態２の［工程−２２０］と同様にして、
絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極
１３を形成する。その後、実施の形態２の［工程−２３
０］と同様にして、ゲート電極１３に設けられた第１の
開口部１４Ａに連通する第２の開口部１４Ｂを絶縁層１
２に形成し、第２の開口部１４Ｂの底部に電子放出部１
５を露出させる。実施の形態３においても、第１の開口
部１４Ａと第２の開口部１４Ｂとは、一対一の対応関係
にある。即ち、１つの第１の開口部１４Ａに対応して、
１つの第２の開口部１４Ｂが形成される。尚、第１及び
第２の開口部１４Ａ，１４Ｂの平面形状は、例えば直径
１μｍ〜３０μｍの円形である。これらの開口部１４
Ａ，１４Ｂを、例えば、１画素に１個〜３０００個程度
形成すればよい。
［工程−２１０］と同様にして、全面に絶縁層１２を形
成し、実施の形態２の［工程−２２０］と同様にして、
絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極
１３を形成する。その後、実施の形態２の［工程−２３
０］と同様にして、ゲート電極１３に設けられた第１の
開口部１４Ａに連通する第２の開口部１４Ｂを絶縁層１
２に形成し、第２の開口部１４Ｂの底部に電子放出部１
５を露出させる。実施の形態３においても、第１の開口
部１４Ａと第２の開口部１４Ｂとは、一対一の対応関係
にある。即ち、１つの第１の開口部１４Ａに対応して、
１つの第２の開口部１４Ｂが形成される。尚、第１及び
第２の開口部１４Ａ，１４Ｂの平面形状は、例えば直径
１μｍ〜３０μｍの円形である。これらの開口部１４
Ａ，１４Ｂを、例えば、１画素に１個〜３０００個程度
形成すればよい。
【０１２８】［工程−３３０］その後、実施の形態２の
［工程−２５０］と同様にして、絶縁層１２に設けられ
た第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチングに
よって後退させることが、ゲート電極１３の開口端部を
露出させるといった観点から、好ましい。こうして、図
９の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。尚、図９の
（Ｃ）においては、カソード電極１１の上方の全てに電
子放出体２２が形成された状態を示しているが、［工程
−３００］における電子放出体選択成長領域２１の形成
方法に依存して、絶縁層１２で被覆されているカソード
電極１１の部分の表面には電子放出体選択成長領域２１
及び電子放出体２２が形成されていない構造とすること
もできる。このような構造を、図１０に例示する。
［工程−２５０］と同様にして、絶縁層１２に設けられ
た第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチングに
よって後退させることが、ゲート電極１３の開口端部を
露出させるといった観点から、好ましい。こうして、図
９の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。尚、図９の
（Ｃ）においては、カソード電極１１の上方の全てに電
子放出体２２が形成された状態を示しているが、［工程
−３００］における電子放出体選択成長領域２１の形成
方法に依存して、絶縁層１２で被覆されているカソード
電極１１の部分の表面には電子放出体選択成長領域２１
及び電子放出体２２が形成されていない構造とすること
もできる。このような構造を、図１０に例示する。
【０１２９】［工程−３４０］その後、実施の形態１の
［工程−１２０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
［工程−１２０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０１３０】尚、［工程−３２０］において既に形成さ
れた電子放出体２２に損傷が発生することを防止するた
めに、［工程−３１０］の完了後、電子放出体２２を例
えばクロムから成る保護層で被覆し、［工程−３２０］
の完了後、かかる保護層を除去してもよい。
れた電子放出体２２に損傷が発生することを防止するた
めに、［工程−３１０］の完了後、電子放出体２２を例
えばクロムから成る保護層で被覆し、［工程−３２０］
の完了後、かかる保護層を除去してもよい。
【０１３１】また、電子放出体２２の表面あるいは電子
放出体２２が形成されなかった電子放出体選択成長領域
２１の部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積して
いる場合がある。このような場合には、［工程−３３
０］の後に、水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行う
ことによって、アモルファス状の炭素薄膜を除去するこ
とが望ましい。プラズマ処理の条件は表２と同様とすれ
ばよい。
放出体２２が形成されなかった電子放出体選択成長領域
２１の部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積して
いる場合がある。このような場合には、［工程−３３
０］の後に、水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行う
ことによって、アモルファス状の炭素薄膜を除去するこ
とが望ましい。プラズマ処理の条件は表２と同様とすれ
ばよい。
【０１３２】［工程−３００］と［工程−３１０］との
間で、電子放出体２２の形成前に、電子放出体選択成長
領域２１の表面の酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去す
ることが、チューブ形状を有する電子放出体を確実に形
成するといった観点から望ましい。酸化物の除去を、例
えば、表３と同様の条件にて行うことができる。あるい
は又、例えば５０％フッ酸水溶液と純水の１：４９（容
積比）混合液を用いて、電子放出体選択成長領域２１の
表面の酸化物（自然酸化膜）を除去することもできる。
間で、電子放出体２２の形成前に、電子放出体選択成長
領域２１の表面の酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去す
ることが、チューブ形状を有する電子放出体を確実に形
成するといった観点から望ましい。酸化物の除去を、例
えば、表３と同様の条件にて行うことができる。あるい
は又、例えば５０％フッ酸水溶液と純水の１：４９（容
積比）混合液を用いて、電子放出体選択成長領域２１の
表面の酸化物（自然酸化膜）を除去することもできる。
【０１３３】（実施の形態４）実施の形態４も、実施の
形態２の変形である。以下、実施の形態４の電子放出装
置の製造方法、電界放出素子の製造方法（製造方法
［Ｃ］）及び表示装置の製造方法を、図１１及び図１２
を参照して説明する。
形態２の変形である。以下、実施の形態４の電子放出装
置の製造方法、電界放出素子の製造方法（製造方法
［Ｃ］）及び表示装置の製造方法を、図１１及び図１２
を参照して説明する。
【０１３４】［工程−４００］先ず、例えばガラス基板
から成る支持体１０上にカソード電極形成用の導電材料
層を形成し、次いで、周知のリソグラフィ技術及びＲＩ
Ｅ法に基づき導電材料層をパターニングすることによっ
て、ストライプ状のカソード電極１１（導電体層に該当
する）を支持体１０上に形成する（図１１の（Ａ）参
照）。ストライプ状のカソード電極１１は、図１１〜図
１２の紙面左右方向に延びている。導電材料層は、例え
ばスパッタリング法により形成されたアルミニウム（Ａ
ｌ）層から成る。
から成る支持体１０上にカソード電極形成用の導電材料
層を形成し、次いで、周知のリソグラフィ技術及びＲＩ
Ｅ法に基づき導電材料層をパターニングすることによっ
て、ストライプ状のカソード電極１１（導電体層に該当
する）を支持体１０上に形成する（図１１の（Ａ）参
照）。ストライプ状のカソード電極１１は、図１１〜図
１２の紙面左右方向に延びている。導電材料層は、例え
ばスパッタリング法により形成されたアルミニウム（Ａ
ｌ）層から成る。
【０１３５】［工程−４１０］次に、支持体１０及びカ
ソード電極１１上に絶縁層１２を形成する。具体的に
は、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を原料ガ
スとして使用するＣＶＤ法により、全面に、厚さ約３μ
ｍの絶縁層１２を形成する。
ソード電極１１上に絶縁層１２を形成する。具体的に
は、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を原料ガ
スとして使用するＣＶＤ法により、全面に、厚さ約３μ
ｍの絶縁層１２を形成する。
【０１３６】［工程−４２０］その後、絶縁層１２上に
第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成す
る。具体的には、絶縁層１２上にゲート電極を構成する
ためのアルミニウム（Ａｌ）から成る導電材料層をスパ
ッタリング法にて形成した後、導電材料層上にパターニ
ングされた第１のマスク材料層（図示せず）を形成し、
かかる第１のマスク材料層をエッチング用マスクとして
用いて導電材料層をエッチングして、導電材料層をスト
ライプ状にパターニングした後、第１のマスク材料層を
除去する。次いで、導電材料層及び絶縁層１２上にパタ
ーニングされた第２のマスク材料層（図示せず）を形成
し、かかる第２のマスク材料層をエッチング用マスクと
して用いて導電材料層をエッチングする。これによっ
て、絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート
電極１３を得ることができる。ストライプ状のゲート電
極１３は、カソード電極１１と異なる方向（例えば、図
１１〜図１２の紙面垂直方向）に延びている。
第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成す
る。具体的には、絶縁層１２上にゲート電極を構成する
ためのアルミニウム（Ａｌ）から成る導電材料層をスパ
ッタリング法にて形成した後、導電材料層上にパターニ
ングされた第１のマスク材料層（図示せず）を形成し、
かかる第１のマスク材料層をエッチング用マスクとして
用いて導電材料層をエッチングして、導電材料層をスト
ライプ状にパターニングした後、第１のマスク材料層を
除去する。次いで、導電材料層及び絶縁層１２上にパタ
ーニングされた第２のマスク材料層（図示せず）を形成
し、かかる第２のマスク材料層をエッチング用マスクと
して用いて導電材料層をエッチングする。これによっ
て、絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート
電極１３を得ることができる。ストライプ状のゲート電
極１３は、カソード電極１１と異なる方向（例えば、図
１１〜図１２の紙面垂直方向）に延びている。
【０１３７】［工程−４３０］次いで、引き続き、ゲー
ト電極１３に形成された第１の開口部１４Ａに連通する
第２の開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。具体的に
は、第２のマスク材料層をエッチング用マスクとして用
いて絶縁層１２をＲＩＥ法にてエッチングした後、第２
のマスク材料層を除去する。こうして、図１１の（Ｂ）
に示す構造を得ることができる。実施の形態４において
は、第１の開口部１４Ａと第２の開口部１４Ｂとは、一
対一の対応関係にある。即ち、１つの第１の開口部１４
Ａに対応して、１つの第２の開口部１４Ｂが形成され
る。尚、第１及び第２の開口部１４Ａ，１４Ｂの平面形
状は、例えば直径１μｍ〜３０μｍの円形である。これ
らの開口部１４Ａ，１４Ｂを、例えば、１画素に１個〜
３０００個程度形成すればよい。
ト電極１３に形成された第１の開口部１４Ａに連通する
第２の開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。具体的に
は、第２のマスク材料層をエッチング用マスクとして用
いて絶縁層１２をＲＩＥ法にてエッチングした後、第２
のマスク材料層を除去する。こうして、図１１の（Ｂ）
に示す構造を得ることができる。実施の形態４において
は、第１の開口部１４Ａと第２の開口部１４Ｂとは、一
対一の対応関係にある。即ち、１つの第１の開口部１４
Ａに対応して、１つの第２の開口部１４Ｂが形成され
る。尚、第１及び第２の開口部１４Ａ，１４Ｂの平面形
状は、例えば直径１μｍ〜３０μｍの円形である。これ
らの開口部１４Ａ，１４Ｂを、例えば、１画素に１個〜
３０００個程度形成すればよい。
【０１３８】［工程−４４０］その後、第２の開口部１
４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の部分の表面に
電子放出体を形成する。そのために、先ず、第２の開口
部１４Ｂの底部の中央部にカソード電極１１の表面が露
出したマスク層１１６を形成する（図１１の（Ｃ）参
照）。具体的には、レジスト材料層をスピンコート法に
て開口部１４Ａ，１４Ｂ内を含む全面に成膜した後、リ
ソグラフィ技術に基づき、第２の開口部１４Ｂの底部の
中央部に位置するレジスト材料層に孔部を形成すること
によって、マスク層１１６を得ることができる。実施の
形態４において、マスク層１１６は、第２の開口部１４
Ｂの底部に位置するカソード電極１１の一部分、第２の
開口部１４Ｂの側壁、第１の開口部１４Ａの側壁、ゲー
ト電極１３及び絶縁層１２を被覆している。これによっ
て、以降の工程で、第２の開口部１４Ｂの底部の中央部
に位置するカソード電極１１の部分の表面に電子放出体
選択成長領域を形成するが、カソード電極１１とゲート
電極１３とが、電子放出体選択成長領域の形成によって
短絡することを確実に防止し得る。
４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の部分の表面に
電子放出体を形成する。そのために、先ず、第２の開口
部１４Ｂの底部の中央部にカソード電極１１の表面が露
出したマスク層１１６を形成する（図１１の（Ｃ）参
照）。具体的には、レジスト材料層をスピンコート法に
て開口部１４Ａ，１４Ｂ内を含む全面に成膜した後、リ
ソグラフィ技術に基づき、第２の開口部１４Ｂの底部の
中央部に位置するレジスト材料層に孔部を形成すること
によって、マスク層１１６を得ることができる。実施の
形態４において、マスク層１１６は、第２の開口部１４
Ｂの底部に位置するカソード電極１１の一部分、第２の
開口部１４Ｂの側壁、第１の開口部１４Ａの側壁、ゲー
ト電極１３及び絶縁層１２を被覆している。これによっ
て、以降の工程で、第２の開口部１４Ｂの底部の中央部
に位置するカソード電極１１の部分の表面に電子放出体
選択成長領域を形成するが、カソード電極１１とゲート
電極１３とが、電子放出体選択成長領域の形成によって
短絡することを確実に防止し得る。
【０１３９】［工程−４５０］次に、露出したカソード
電極１１の表面を含むマスク層１１６上に、実施の形態
１の［工程−１００］と同様にして、スパッタリング法
にてニッケル（Ｎｉ）を成膜する。その後、マスク層１
１６並びにその上のニッケル層を除去することによっ
て、電子放出部を形成すべき表面領域にニッケルから成
る電子放出体選択成長領域２１が形成されたカソード電
極１１を形成することができる（図１２の（Ａ）参
照）。
電極１１の表面を含むマスク層１１６上に、実施の形態
１の［工程−１００］と同様にして、スパッタリング法
にてニッケル（Ｎｉ）を成膜する。その後、マスク層１
１６並びにその上のニッケル層を除去することによっ
て、電子放出部を形成すべき表面領域にニッケルから成
る電子放出体選択成長領域２１が形成されたカソード電
極１１を形成することができる（図１２の（Ａ）参
照）。
【０１４０】［工程−４６０］その後、電子放出体選択
成長領域２１上に、実施の形態１の［工程−１１０］と
同様にして、プラズマＣＶＤ法に基づき電子放出体２２
を形成する。この状態を図１２の（Ｂ）に示す。こうし
て、炭素から成り、チューブ形状を有する複数の電子放
出体２２が電子放出体選択成長領域２１上に形成された
電子放出部１５を得ることができる。ここで、カソード
電極１１及びゲート電極１３はアルミニウム（Ａｌ）か
ら構成されているので、カソード電極１１及びゲート電
極１３上に電子放出体が形成されることはない。
成長領域２１上に、実施の形態１の［工程−１１０］と
同様にして、プラズマＣＶＤ法に基づき電子放出体２２
を形成する。この状態を図１２の（Ｂ）に示す。こうし
て、炭素から成り、チューブ形状を有する複数の電子放
出体２２が電子放出体選択成長領域２１上に形成された
電子放出部１５を得ることができる。ここで、カソード
電極１１及びゲート電極１３はアルミニウム（Ａｌ）か
ら構成されているので、カソード電極１１及びゲート電
極１３上に電子放出体が形成されることはない。
【０１４１】［工程−４７０］その後、絶縁層１２に設
けられた第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチ
ングによって後退させることが、ゲート電極１３の開口
端部を露出させるといった観点から、好ましい。
けられた第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチ
ングによって後退させることが、ゲート電極１３の開口
端部を露出させるといった観点から、好ましい。
【０１４２】［工程−４８０］その後、実施の形態１の
［工程−１２０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
［工程−１２０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０１４３】電子放出体２２の表面あるいは電子放出体
２２が形成されなかった電子放出体選択成長領域２１の
部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積している場
合がある。このような場合には、［工程−４７０］の後
に、水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことによ
って、アモルファス状の炭素薄膜を除去することが望ま
しい。プラズマ処理の条件は表２と同様とすればよい。
２２が形成されなかった電子放出体選択成長領域２１の
部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積している場
合がある。このような場合には、［工程−４７０］の後
に、水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことによ
って、アモルファス状の炭素薄膜を除去することが望ま
しい。プラズマ処理の条件は表２と同様とすればよい。
【０１４４】［工程−４５０］と［工程−４６０］との
間で、電子放出体２２の形成前に、電子放出体選択成長
領域２１の表面の酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去す
ることが、チューブ形状を有する電子放出体を確実に形
成するといった観点から望ましい。酸化物の除去を、例
えば、表３と同様の条件にて行うことができる。あるい
は又、例えば５０％フッ酸水溶液と純水の１：４９（容
積比）混合液を用いて、電子放出体選択成長領域２１の
表面の酸化物（自然酸化膜）を除去することもできる。
間で、電子放出体２２の形成前に、電子放出体選択成長
領域２１の表面の酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去す
ることが、チューブ形状を有する電子放出体を確実に形
成するといった観点から望ましい。酸化物の除去を、例
えば、表３と同様の条件にて行うことができる。あるい
は又、例えば５０％フッ酸水溶液と純水の１：４９（容
積比）混合液を用いて、電子放出体選択成長領域２１の
表面の酸化物（自然酸化膜）を除去することもできる。
【０１４５】（実施の形態５）実施の形態５も、実施の
形態２の変形である。実施の形態５における電界放出素
子は第２の構造を有する。即ち、実施の形態５における
電界放出素子は、支持体１０上に配設された絶縁材料か
ら成る帯状のゲート電極支持部１１２、支持体１０上に
形成されたカソード電極１１、複数の開口部１１４が形
成された帯状材料１１３Ａから成るゲート電極１１３、
並びに、電子放出部１５から成り、ゲート電極支持部１
１２の頂面に接するように、且つ、電子放出部１５の上
方に開口部１１４が位置するように帯状材料１１３Ａが
張架されている。電子放出部１５は、より具体的には、
開口部１１４の底部に位置する電子放出体選択成長領域
２１上に形成された複数のチューブ状の電子放出体２２
から成る。電子放出体選択成長領域２１は、カソード電
極１１上に形成されている。
形態２の変形である。実施の形態５における電界放出素
子は第２の構造を有する。即ち、実施の形態５における
電界放出素子は、支持体１０上に配設された絶縁材料か
ら成る帯状のゲート電極支持部１１２、支持体１０上に
形成されたカソード電極１１、複数の開口部１１４が形
成された帯状材料１１３Ａから成るゲート電極１１３、
並びに、電子放出部１５から成り、ゲート電極支持部１
１２の頂面に接するように、且つ、電子放出部１５の上
方に開口部１１４が位置するように帯状材料１１３Ａが
張架されている。電子放出部１５は、より具体的には、
開口部１１４の底部に位置する電子放出体選択成長領域
２１上に形成された複数のチューブ状の電子放出体２２
から成る。電子放出体選択成長領域２１は、カソード電
極１１上に形成されている。
【０１４６】帯状材料１１３Ａは、ゲート電極支持部１
１２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。実施の形態５の電界放出素子
の模式的な一部断面図を図１３の（Ａ）に示し、カソー
ド電極１１、帯状材料１１３Ａ及びゲート電極１１３、
並びに、ゲート電極支持部１１２の模式的な配置図を図
１３の（Ｂ）に示す。
１２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。実施の形態５の電界放出素子
の模式的な一部断面図を図１３の（Ａ）に示し、カソー
ド電極１１、帯状材料１１３Ａ及びゲート電極１１３、
並びに、ゲート電極支持部１１２の模式的な配置図を図
１３の（Ｂ）に示す。
【０１４７】以下、実施の形態５の電界放出素子の製造
方法（製造方法［Ｄ］）の一例を説明する。
方法（製造方法［Ｄ］）の一例を説明する。
【０１４８】［工程−５００］先ず、支持体１０上にゲ
ート電極支持部１１２を、例えば、サンドブラスト法に
基づき形成する。
ート電極支持部１１２を、例えば、サンドブラスト法に
基づき形成する。
【０１４９】［工程−５１０］その後、支持体１０上に
電子放出部１５を形成する。具体的には、実施の形態１
の［工程−１００］及び［工程−１１０］と同様にし
て、カソード電極１１、電子放出体選択成長領域２１、
及び、炭素から成り複数のチューブ状の電子放出体２２
から成る電子放出部１５を形成する。但し、カソード電
極１１はストライプ状であり、ゲート電極支持部１１２
とゲート電極支持部１１２との間に位置する支持体１０
の部分に形成される。電子放出体２２は、重複領域に位
置するカソード電極１１の表面領域にのみ形成してもよ
いし、カソード電極１１の全面に形成してもよい。前者
の場合には、例えば、実施の形態１の［工程−１００］
において、カソード電極を構成する導電性材料の成膜、
リソグラフィ技術とドライエッチング技術に基づく導電
性材料のパターニングによって、ストライプ状のカソー
ド電極１１を形成した後、例えば、ニッケル層の成膜、
リソグラフィ技術とドライエッチング技術に基づくニッ
ケル層のパターニングによって、重複領域に位置するカ
ソード電極１１の表面領域にのみ矩形形状の電子放出体
選択成長領域２１を形成すればよい。
電子放出部１５を形成する。具体的には、実施の形態１
の［工程−１００］及び［工程−１１０］と同様にし
て、カソード電極１１、電子放出体選択成長領域２１、
及び、炭素から成り複数のチューブ状の電子放出体２２
から成る電子放出部１５を形成する。但し、カソード電
極１１はストライプ状であり、ゲート電極支持部１１２
とゲート電極支持部１１２との間に位置する支持体１０
の部分に形成される。電子放出体２２は、重複領域に位
置するカソード電極１１の表面領域にのみ形成してもよ
いし、カソード電極１１の全面に形成してもよい。前者
の場合には、例えば、実施の形態１の［工程−１００］
において、カソード電極を構成する導電性材料の成膜、
リソグラフィ技術とドライエッチング技術に基づく導電
性材料のパターニングによって、ストライプ状のカソー
ド電極１１を形成した後、例えば、ニッケル層の成膜、
リソグラフィ技術とドライエッチング技術に基づくニッ
ケル層のパターニングによって、重複領域に位置するカ
ソード電極１１の表面領域にのみ矩形形状の電子放出体
選択成長領域２１を形成すればよい。
【０１５０】［工程−５２０］その後、複数の開口部１
１４が形成されたストライプ状の帯状材料１１３Ａを、
複数の開口部１１４が電子放出部１５の上方に位置する
ように、ゲート電極支持部１１２によって支持された状
態に配設し、以て、ストライプ状の帯状材料１１３Ａか
ら構成され、複数の開口部１１４を有するゲート電極１
１３を電子放出部１５の上方に位置させる。ストライプ
状の帯状材料１１３Ａを、ゲート電極支持部１１２の頂
面に、熱硬化性接着剤（例えばエポキシ系接着剤）にて
固定することができる。尚、ストライプ状のカソード電
極１１の射影像と、ストライプ状の帯状材料１１３Ａの
射影像は、直交する。
１４が形成されたストライプ状の帯状材料１１３Ａを、
複数の開口部１１４が電子放出部１５の上方に位置する
ように、ゲート電極支持部１１２によって支持された状
態に配設し、以て、ストライプ状の帯状材料１１３Ａか
ら構成され、複数の開口部１１４を有するゲート電極１
１３を電子放出部１５の上方に位置させる。ストライプ
状の帯状材料１１３Ａを、ゲート電極支持部１１２の頂
面に、熱硬化性接着剤（例えばエポキシ系接着剤）にて
固定することができる。尚、ストライプ状のカソード電
極１１の射影像と、ストライプ状の帯状材料１１３Ａの
射影像は、直交する。
【０１５１】尚、図１４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、ストライプ状の帯状材
料１１３Ａの両端部が、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１１７を予め形成して
おき、この突起部１１７の頂面に帯状材料１１３Ａを構
成する材料と同じ材料の薄膜１１８を形成しておく。そ
して、ストライプ状の帯状材料１１３Ａを張架した状態
で、かかる薄膜１１８に、例えばレーザを用いて溶接す
る。尚、突起部１１７は、例えば、ゲート電極支持部の
形成と同時に形成することができる。
式的な一部断面図を示すように、ストライプ状の帯状材
料１１３Ａの両端部が、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１１７を予め形成して
おき、この突起部１１７の頂面に帯状材料１１３Ａを構
成する材料と同じ材料の薄膜１１８を形成しておく。そ
して、ストライプ状の帯状材料１１３Ａを張架した状態
で、かかる薄膜１１８に、例えばレーザを用いて溶接す
る。尚、突起部１１７は、例えば、ゲート電極支持部の
形成と同時に形成することができる。
【０１５２】また、実施の形態５の電界放出素子におけ
る開口部１１４の平面形状は円形に限定されない。帯状
材料１１３Ａに設けられた開口部１１４の形状の変形例
を図１５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）に例示す
る。
る開口部１１４の平面形状は円形に限定されない。帯状
材料１１３Ａに設けられた開口部１１４の形状の変形例
を図１５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）に例示す
る。
【０１５３】また、実施の形態５においては、支持体１
０上にカソード電極１１及び電子放出体２２を形成した
後に、支持体１０上にゲート電極支持部１１２を、例え
ば、サンドブラスト法に基づき形成してもよい。また、
ゲート電極支持部１１２を、例えば、ＣＶＤ法とエッチ
ング法の組合せに基づき形成してもよい。
０上にカソード電極１１及び電子放出体２２を形成した
後に、支持体１０上にゲート電極支持部１１２を、例え
ば、サンドブラスト法に基づき形成してもよい。また、
ゲート電極支持部１１２を、例えば、ＣＶＤ法とエッチ
ング法の組合せに基づき形成してもよい。
【０１５４】更には、実施の形態５において、［工程−
５１０］を実行した後、［工程−５００］を実行しても
よい。あるいは又、［工程−５００］を実行した後、
［工程−５１０］と同様の工程において、ストライプ状
のカソード電極１１の形成、電子放出体選択成長領域２
１の形成を行った後、［工程−５２０］を実行し、次い
で、プラズマＣＶＤ法に基づき電子放出体を電子放出体
選択成長領域２１上に形成してもよい。即ち、製造方法
［Ｅ］を採用してもよい。このように、実施の形態５の
電界放出素子の製造方法には各種の変形が存在する。こ
れらの各種の変形を、以下の表５に纏めた。尚、表５
中、数字は、形成あるいは工程実行の順序を意味する。
５１０］を実行した後、［工程−５００］を実行しても
よい。あるいは又、［工程−５００］を実行した後、
［工程−５１０］と同様の工程において、ストライプ状
のカソード電極１１の形成、電子放出体選択成長領域２
１の形成を行った後、［工程−５２０］を実行し、次い
で、プラズマＣＶＤ法に基づき電子放出体を電子放出体
選択成長領域２１上に形成してもよい。即ち、製造方法
［Ｅ］を採用してもよい。このように、実施の形態５の
電界放出素子の製造方法には各種の変形が存在する。こ
れらの各種の変形を、以下の表５に纏めた。尚、表５
中、数字は、形成あるいは工程実行の順序を意味する。
【０１５５】［表５］
【０１５６】電子放出体２２の表面あるいは電子放出体
２２が形成されなかった電子放出体選択成長領域２１の
部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積している場
合がある。このような場合には、［工程−５１０］の後
に、あるいは又、［工程−５２０］の後に、水素ガス雰
囲気中でのプラズマ処理を行うことによって、アモルフ
ァス状の炭素薄膜を除去することが望ましい。プラズマ
処理の条件は表２と同様とすればよい。
２２が形成されなかった電子放出体選択成長領域２１の
部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積している場
合がある。このような場合には、［工程−５１０］の後
に、あるいは又、［工程−５２０］の後に、水素ガス雰
囲気中でのプラズマ処理を行うことによって、アモルフ
ァス状の炭素薄膜を除去することが望ましい。プラズマ
処理の条件は表２と同様とすればよい。
【０１５７】［工程−５００］において、電子放出体２
２の形成前に、電子放出体選択成長領域２１の表面の酸
化物（所謂、自然酸化膜）を除去することが、チューブ
形状を有する電子放出体を確実に形成するといった観点
から望ましい。酸化物の除去を、例えば、表３と同様の
条件にて行うことができる。あるいは又、例えば５０％
フッ酸水溶液と純水の１：４９（容積比）混合液を用い
て、電子放出体選択成長領域２１の表面の酸化物（自然
酸化膜）を除去することもできる。
２の形成前に、電子放出体選択成長領域２１の表面の酸
化物（所謂、自然酸化膜）を除去することが、チューブ
形状を有する電子放出体を確実に形成するといった観点
から望ましい。酸化物の除去を、例えば、表３と同様の
条件にて行うことができる。あるいは又、例えば５０％
フッ酸水溶液と純水の１：４９（容積比）混合液を用い
て、電子放出体選択成長領域２１の表面の酸化物（自然
酸化膜）を除去することもできる。
【０１５８】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て説明した、電子放出装置や電
界放出素子、表示装置の具体的な構造、これらの製造条
件、使用した材料等は例示であり、適宜変更することが
できる。
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て説明した、電子放出装置や電
界放出素子、表示装置の具体的な構造、これらの製造条
件、使用した材料等は例示であり、適宜変更することが
できる。
【０１５９】また、発明の実施の形態においては、専
ら、スパッタリング法にて形成されたニッケル層から電
子放出体選択成長領域を構成したが、電子放出体選択成
長領域は、これに限定するものではなく、電子放出体を
形成（合成）するときの雰囲気中で触媒作用を有する金
属を用いればよい。また、スパッタリング法以外の物理
的気相成長法（例えば、電子ビーム加熱法に基づく真空
蒸着法）や、メッキ法（例えば、亜鉛メッキ液や錫メッ
キ液を用いたメッキ法）、ＭＯＣＶＤ法に基づき形成す
ることもできる。プラズマＣＶＤ法に基づく炭素から成
る電子放出体の形成においては、その他、誘導結合型プ
ラズマＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴プラズマＣＶ
Ｄ法、又は、容量結合型プラズマＣＶＤ法を採用するこ
ともできる。
ら、スパッタリング法にて形成されたニッケル層から電
子放出体選択成長領域を構成したが、電子放出体選択成
長領域は、これに限定するものではなく、電子放出体を
形成（合成）するときの雰囲気中で触媒作用を有する金
属を用いればよい。また、スパッタリング法以外の物理
的気相成長法（例えば、電子ビーム加熱法に基づく真空
蒸着法）や、メッキ法（例えば、亜鉛メッキ液や錫メッ
キ液を用いたメッキ法）、ＭＯＣＶＤ法に基づき形成す
ることもできる。プラズマＣＶＤ法に基づく炭素から成
る電子放出体の形成においては、その他、誘導結合型プ
ラズマＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴プラズマＣＶ
Ｄ法、又は、容量結合型プラズマＣＶＤ法を採用するこ
ともできる。
【０１６０】電子放出体選択成長領域の形成方法の変形
例として、以下の方法を挙げることができる。即ち、カ
ソード電極及び支持体の全面にレジスト材料層をスピン
コート法にて成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、
電子放出体選択成長領域を形成すべきカソード電極の部
分の表面が露出したマスク層を形成する。次に、露出し
たカソード電極の表面を含むマスク層上に、金属粒子を
付着させる。具体的には、ニッケル（Ｎｉ）微粒子や亜
鉛（Ｚｎ）微粒子、コバルト−ニッケル合金（Ｃｏ−Ｎ
ｉ合金）微粒子、モリブデン（Ｍｏ）微粒子等をポリシ
ロキサン溶液中に分散させた溶液（溶媒としてイソプロ
ピルアルコールを使用）をスピンコート法にて全面に塗
布し、溶媒と金属粒子から成る層をカソード電極の表面
に形成する。その後、マスク層を除去し、４００゜Ｃ程
度に加熱することによって溶媒を除去し、カソード電極
の表面に金属粒子を残すことで、電子放出体選択成長領
域を得ることができる。尚、ポリシロキサンは、カソー
ド電極の表面に金属粒子を固定させる機能（所謂、接着
機能）を有する。
例として、以下の方法を挙げることができる。即ち、カ
ソード電極及び支持体の全面にレジスト材料層をスピン
コート法にて成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、
電子放出体選択成長領域を形成すべきカソード電極の部
分の表面が露出したマスク層を形成する。次に、露出し
たカソード電極の表面を含むマスク層上に、金属粒子を
付着させる。具体的には、ニッケル（Ｎｉ）微粒子や亜
鉛（Ｚｎ）微粒子、コバルト−ニッケル合金（Ｃｏ−Ｎ
ｉ合金）微粒子、モリブデン（Ｍｏ）微粒子等をポリシ
ロキサン溶液中に分散させた溶液（溶媒としてイソプロ
ピルアルコールを使用）をスピンコート法にて全面に塗
布し、溶媒と金属粒子から成る層をカソード電極の表面
に形成する。その後、マスク層を除去し、４００゜Ｃ程
度に加熱することによって溶媒を除去し、カソード電極
の表面に金属粒子を残すことで、電子放出体選択成長領
域を得ることができる。尚、ポリシロキサンは、カソー
ド電極の表面に金属粒子を固定させる機能（所謂、接着
機能）を有する。
【０１６１】あるいは又、露出したカソード電極の表面
を含むマスク層上に、ヨウ化銅微粒子をポリシロキサン
溶液中に分散させた溶液をスピンコート法にて全面に塗
布し、溶媒と金属化合物粒子（ヨウ化銅粒子）から成る
層をカソード電極の表面に形成する。その後、マスク層
を除去し、４００゜Ｃの加熱処理を施すことによって溶
媒を十分に除去し、且つ、ヨウ化銅を熱分解させ、カソ
ード電極の表面に金属粒子（銅粒子）を析出させること
で、電子放出体選択成長領域を得ることもできる。
を含むマスク層上に、ヨウ化銅微粒子をポリシロキサン
溶液中に分散させた溶液をスピンコート法にて全面に塗
布し、溶媒と金属化合物粒子（ヨウ化銅粒子）から成る
層をカソード電極の表面に形成する。その後、マスク層
を除去し、４００゜Ｃの加熱処理を施すことによって溶
媒を十分に除去し、且つ、ヨウ化銅を熱分解させ、カソ
ード電極の表面に金属粒子（銅粒子）を析出させること
で、電子放出体選択成長領域を得ることもできる。
【０１６２】あるいは又、露出したカソード電極の表面
を含むマスク層上に、スピンコート法にて、アセチルア
セトナートニッケルを含む有機金属化合物溶液から成る
層を成膜する。次いで、有機金属化合物溶液を乾燥した
後、マスク層を除去することによって、カソード電極の
表面にアセチルアセトナートニッケルから成る有機金属
化合物薄膜から構成された電子放出体選択成長領域を得
ることができる。
を含むマスク層上に、スピンコート法にて、アセチルア
セトナートニッケルを含む有機金属化合物溶液から成る
層を成膜する。次いで、有機金属化合物溶液を乾燥した
後、マスク層を除去することによって、カソード電極の
表面にアセチルアセトナートニッケルから成る有機金属
化合物薄膜から構成された電子放出体選択成長領域を得
ることができる。
【０１６３】あるいは又、露出したカソード電極の表面
を含むマスク層上に、アセチルアセトナートニッケルか
ら成る有機金属化合物薄層を成膜するために、反応室
と、加熱し得る配管によって反応室に接続された昇華室
とを備えた成膜装置を準備する。そして、支持体を反応
室内に搬入した後、反応室の雰囲気を不活性ガス雰囲気
とする。そして、昇華室内でアセチルアセトナートニッ
ケルを昇華させ、昇華したアセチルアセトナートニッケ
ルをキャリアガスと共に反応室内に送る。反応室内にお
いては、カソード電極の表面を含むマスク層上に、アセ
チルアセトナートニッケルを含む有機金属化合物薄膜が
堆積する。尚、支持体の温度は室温とすればよい。その
後、マスク層を除去することによって、カソード電極の
部分の表面にアセチルアセトナートニッケルから成る有
機金属化合物薄膜から構成された電子放出体選択成長領
域を得ることができる。
を含むマスク層上に、アセチルアセトナートニッケルか
ら成る有機金属化合物薄層を成膜するために、反応室
と、加熱し得る配管によって反応室に接続された昇華室
とを備えた成膜装置を準備する。そして、支持体を反応
室内に搬入した後、反応室の雰囲気を不活性ガス雰囲気
とする。そして、昇華室内でアセチルアセトナートニッ
ケルを昇華させ、昇華したアセチルアセトナートニッケ
ルをキャリアガスと共に反応室内に送る。反応室内にお
いては、カソード電極の表面を含むマスク層上に、アセ
チルアセトナートニッケルを含む有機金属化合物薄膜が
堆積する。尚、支持体の温度は室温とすればよい。その
後、マスク層を除去することによって、カソード電極の
部分の表面にアセチルアセトナートニッケルから成る有
機金属化合物薄膜から構成された電子放出体選択成長領
域を得ることができる。
【０１６４】あるいは又、露出したカソード電極の表面
を含むマスク層上に、アセチルアセトナートニッケルを
熱分解する方法にて金属薄膜から成る電子放出体選択成
長領域を形成することもできる。具体的には、反応室
と、加熱し得る配管によって反応室に接続された昇華室
とを備えた成膜装置を準備する。そして、支持体を反応
室内に搬入した後、反応室の雰囲気を不活性ガス雰囲気
とする。そして、昇華室内でアセチルアセトナートニッ
ケルを昇華させ、昇華したアセチルアセトナートニッケ
ルをキャリアガスと共に反応室内に送る。尚、支持体を
適切な温度に加熱しておく。尚、支持体の加熱温度を、
５０゜Ｃ〜３００゜Ｃ、好ましくは、１００゜Ｃ〜２０
０゜Ｃとすることが望ましい。反応室内においては、露
出したカソード電極の表面を含むマスク層上に、アセチ
ルアセトナートニッケルが熱分解して得られたニッケル
（Ｎｉ）層が成膜される。その後、マスク層を除去する
ことによって、カソード電極の部分の表面に形成され
た、ニッケル（Ｎｉ）から成る金属薄膜から構成された
電子放出体選択成長領域を得ることができる。
を含むマスク層上に、アセチルアセトナートニッケルを
熱分解する方法にて金属薄膜から成る電子放出体選択成
長領域を形成することもできる。具体的には、反応室
と、加熱し得る配管によって反応室に接続された昇華室
とを備えた成膜装置を準備する。そして、支持体を反応
室内に搬入した後、反応室の雰囲気を不活性ガス雰囲気
とする。そして、昇華室内でアセチルアセトナートニッ
ケルを昇華させ、昇華したアセチルアセトナートニッケ
ルをキャリアガスと共に反応室内に送る。尚、支持体を
適切な温度に加熱しておく。尚、支持体の加熱温度を、
５０゜Ｃ〜３００゜Ｃ、好ましくは、１００゜Ｃ〜２０
０゜Ｃとすることが望ましい。反応室内においては、露
出したカソード電極の表面を含むマスク層上に、アセチ
ルアセトナートニッケルが熱分解して得られたニッケル
（Ｎｉ）層が成膜される。その後、マスク層を除去する
ことによって、カソード電極の部分の表面に形成され
た、ニッケル（Ｎｉ）から成る金属薄膜から構成された
電子放出体選択成長領域を得ることができる。
【０１６５】また、例えば、亜鉛（Ｚｎ）を含む有機金
属化合物溶液を、露出したカソード電極及びマスク層の
全面にスピンコート法にて塗布し、還元ガス雰囲気中で
の熱処理を行うことによって、亜鉛を含む有機金属化合
物を熱分解させ、露出したカソード電極の表面を含むマ
スク層上に、亜鉛（Ｚｎ）層を成膜することで、亜鉛
（Ｚｎ）から成る金属薄膜から構成された電子放出体選
択成長領域を得ることもできる。
属化合物溶液を、露出したカソード電極及びマスク層の
全面にスピンコート法にて塗布し、還元ガス雰囲気中で
の熱処理を行うことによって、亜鉛を含む有機金属化合
物を熱分解させ、露出したカソード電極の表面を含むマ
スク層上に、亜鉛（Ｚｎ）層を成膜することで、亜鉛
（Ｚｎ）から成る金属薄膜から構成された電子放出体選
択成長領域を得ることもできる。
【０１６６】あるいは又、露出したカソード電極の表面
に、メッキ法にて金属薄膜から成る電子放出体選択成長
領域を形成することもできる。具体的には、亜鉛メッキ
溶液槽に支持体を浸漬し、カソード電極を陰極側に接続
し、陽極側に対陰極として金属ニッケルを接続した亜鉛
メッキ法に基づき、亜鉛（Ｚｎ）から構成された金属薄
膜から成る電子放出体選択成長領域を、カソード電極の
表面に形成することができる。尚、ゲート電極を陽極側
に接続しておくことが、ゲート電極上に亜鉛層を確実に
析出させないといった観点から好ましい。その後、アセ
トン等の有機溶剤を用いてマスク層を除去すればよい。
こうして、カソード電極の表面に形成された、亜鉛（Ｚ
ｎ）から構成された金属薄膜から成る電子放出体選択成
長領域を得ることができる。尚、亜鉛メッキ溶液の代わ
りに錫メッキ溶液を用いれば、錫（Ｓｎ）から構成され
た金属薄膜から成る電子放出体選択成長領域を得ること
ができる。
に、メッキ法にて金属薄膜から成る電子放出体選択成長
領域を形成することもできる。具体的には、亜鉛メッキ
溶液槽に支持体を浸漬し、カソード電極を陰極側に接続
し、陽極側に対陰極として金属ニッケルを接続した亜鉛
メッキ法に基づき、亜鉛（Ｚｎ）から構成された金属薄
膜から成る電子放出体選択成長領域を、カソード電極の
表面に形成することができる。尚、ゲート電極を陽極側
に接続しておくことが、ゲート電極上に亜鉛層を確実に
析出させないといった観点から好ましい。その後、アセ
トン等の有機溶剤を用いてマスク層を除去すればよい。
こうして、カソード電極の表面に形成された、亜鉛（Ｚ
ｎ）から構成された金属薄膜から成る電子放出体選択成
長領域を得ることができる。尚、亜鉛メッキ溶液の代わ
りに錫メッキ溶液を用いれば、錫（Ｓｎ）から構成され
た金属薄膜から成る電子放出体選択成長領域を得ること
ができる。
【０１６７】電界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
界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。あ
るいは又、ゲート電極に複数の第１の開口部を設け、絶
縁層にかかる複数の第１の開口部に連通した１つの第２
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。
部に１つの電子放出部が対応する形態を説明したが、電
界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。あ
るいは又、ゲート電極に複数の第１の開口部を設け、絶
縁層にかかる複数の第１の開口部に連通した１つの第２
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。
【０１６８】本発明における電界放出素子にあっては、
ゲート電極１３及び絶縁層１２の上に更に第２の絶縁層
６２を設け、第２の絶縁層６２上に収束電極６３を設け
てもよい。このような構造を有する電界放出素子の模式
的な一部端面図を図１６に示す。第２の絶縁層６２に
は、第１の開口部１４Ａに連通した第３の開口部６４が
設けられている。収束電極６３の形成は、例えば、実施
の形態２にあっては、［工程−２２０］において、絶縁
層１２上にストライプ状のゲート電極１３を形成した
後、第２の絶縁層６２を形成し、次いで、第２の絶縁層
６２上にパターニングされた収束電極６３を形成した
後、収束電極６３、第２の絶縁層６２に第３の開口部６
４を設け、更に、ゲート電極１３に第１の開口部１４Ａ
を設ければよい。尚、収束電極のパターニングに依存し
て、１又は複数の電子放出部、あるいは、１又は複数の
画素に対応する収束電極ユニットが集合した形式の収束
電極とすることもでき、あるいは又、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収束電極とするこ
ともできる。
ゲート電極１３及び絶縁層１２の上に更に第２の絶縁層
６２を設け、第２の絶縁層６２上に収束電極６３を設け
てもよい。このような構造を有する電界放出素子の模式
的な一部端面図を図１６に示す。第２の絶縁層６２に
は、第１の開口部１４Ａに連通した第３の開口部６４が
設けられている。収束電極６３の形成は、例えば、実施
の形態２にあっては、［工程−２２０］において、絶縁
層１２上にストライプ状のゲート電極１３を形成した
後、第２の絶縁層６２を形成し、次いで、第２の絶縁層
６２上にパターニングされた収束電極６３を形成した
後、収束電極６３、第２の絶縁層６２に第３の開口部６
４を設け、更に、ゲート電極１３に第１の開口部１４Ａ
を設ければよい。尚、収束電極のパターニングに依存し
て、１又は複数の電子放出部、あるいは、１又は複数の
画素に対応する収束電極ユニットが集合した形式の収束
電極とすることもでき、あるいは又、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収束電極とするこ
ともできる。
【０１６９】尚、収束電極は、このような方法にて形成
するだけでなく、例えば、厚さ数十μｍの４２％Ｎｉ−
Ｆｅアロイから成る金属板の両面に、例えばＳｉＯ2か
ら成る絶縁膜を形成した後、各画素に対応した領域にパ
ンチングやエッチングすることによって開口部を形成す
ることで収束電極を作製することもできる。そして、カ
ソードパネル、金属板、アノードパネルを積み重ね、両
パネルの外周部に枠体を配置し、加熱処理を施すことに
よって、金属板の一方の面に形成された絶縁膜と絶縁層
１２とを接着させ、金属板の他方の面に形成された絶縁
膜とアノードパネルとを接着し、これらの部材を一体化
させ、その後、真空封入することで、表示装置を完成さ
せることもできる。
するだけでなく、例えば、厚さ数十μｍの４２％Ｎｉ−
Ｆｅアロイから成る金属板の両面に、例えばＳｉＯ2か
ら成る絶縁膜を形成した後、各画素に対応した領域にパ
ンチングやエッチングすることによって開口部を形成す
ることで収束電極を作製することもできる。そして、カ
ソードパネル、金属板、アノードパネルを積み重ね、両
パネルの外周部に枠体を配置し、加熱処理を施すことに
よって、金属板の一方の面に形成された絶縁膜と絶縁層
１２とを接着させ、金属板の他方の面に形成された絶縁
膜とアノードパネルとを接着し、これらの部材を一体化
させ、その後、真空封入することで、表示装置を完成さ
せることもできる。
【０１７０】ゲート電極を、有効領域を１枚のシート状
の導電材料（開口部を有する）で被覆した形式のゲート
電極とすることもできる。この場合には、カソード電極
を、矩形形状を有する実施の形態１にて説明したと同様
の構造としておく。そして、ゲート電極に正の電圧（例
えば１６０ボルト）を印加する。更には、各画素を構成
するカソード電極とカソード電極制御回路との間に、例
えば、ＴＦＴから成るスイッチング素子を設け、かかる
スイッチング素子の作動によって、各画素を構成するカ
ソード電極への印加状態を制御し、画素の発光状態を制
御する。
の導電材料（開口部を有する）で被覆した形式のゲート
電極とすることもできる。この場合には、カソード電極
を、矩形形状を有する実施の形態１にて説明したと同様
の構造としておく。そして、ゲート電極に正の電圧（例
えば１６０ボルト）を印加する。更には、各画素を構成
するカソード電極とカソード電極制御回路との間に、例
えば、ＴＦＴから成るスイッチング素子を設け、かかる
スイッチング素子の作動によって、各画素を構成するカ
ソード電極への印加状態を制御し、画素の発光状態を制
御する。
【０１７１】あるいは又、カソード電極を、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カソード電
極とすることもできる。この場合には、１枚のシート状
の導電材料の所定の部分に、電界放出素子を備え、各画
素を構成する電子放出領域を形成しておく。そして、カ
ソード電極に電圧（例えば０ボルト）を印加する。更に
は、各画素を構成する矩形形状のゲート電極とゲート電
極制御回路との間に、例えば、ＴＦＴから成るスイッチ
ング素子を設け、かかるスイッチング素子の作動によっ
て、各画素を構成する電子放出部への電界の加わる状態
を制御し、画素の発光状態を制御する。
１枚のシート状の導電材料で被覆した形式のカソード電
極とすることもできる。この場合には、１枚のシート状
の導電材料の所定の部分に、電界放出素子を備え、各画
素を構成する電子放出領域を形成しておく。そして、カ
ソード電極に電圧（例えば０ボルト）を印加する。更に
は、各画素を構成する矩形形状のゲート電極とゲート電
極制御回路との間に、例えば、ＴＦＴから成るスイッチ
ング素子を設け、かかるスイッチング素子の作動によっ
て、各画素を構成する電子放出部への電界の加わる状態
を制御し、画素の発光状態を制御する。
【０１７２】
【発明の効果】本発明においては、一種の触媒として機
能する電子放出体選択成長領域を形成し、その上に、プ
ラズマ密度が規定され、あるいは又、電子温度及びイオ
ン電流密度が規定されたプラズマＣＶＤ法によって電子
放出体を形成するので、電子放出部を例えば４７０゜Ｃ
以下の温度で形成することが可能となる。それ故、ガラ
ス基板から成る支持体上に電子放出部を作製することが
でき、且つ、チューブ状の電子放出体を一度に所望の位
置に形成することができるので、従来の冷陰極電界電子
放出素子の製造工程数に比べて工程数を削減できる。そ
の結果、安価に、簡便に、しかも、量産性を持って冷陰
極電界電子放出素子や冷陰極電界電子放出表示装置を作
製することができる。また大面積に均一に電子放出部を
形成できることから、表示画面が大面積化されても、高
度に均一な輝度分布と画質を有する表示装置を提供する
ことができる。また、支持体にバイアス電圧を印加した
状態とすることによって、確実にチューブ形状を有する
電子放出体を製造することができる。
能する電子放出体選択成長領域を形成し、その上に、プ
ラズマ密度が規定され、あるいは又、電子温度及びイオ
ン電流密度が規定されたプラズマＣＶＤ法によって電子
放出体を形成するので、電子放出部を例えば４７０゜Ｃ
以下の温度で形成することが可能となる。それ故、ガラ
ス基板から成る支持体上に電子放出部を作製することが
でき、且つ、チューブ状の電子放出体を一度に所望の位
置に形成することができるので、従来の冷陰極電界電子
放出素子の製造工程数に比べて工程数を削減できる。そ
の結果、安価に、簡便に、しかも、量産性を持って冷陰
極電界電子放出素子や冷陰極電界電子放出表示装置を作
製することができる。また大面積に均一に電子放出部を
形成できることから、表示画面が大面積化されても、高
度に均一な輝度分布と画質を有する表示装置を提供する
ことができる。また、支持体にバイアス電圧を印加した
状態とすることによって、確実にチューブ形状を有する
電子放出体を製造することができる。
【０１７３】しかも、炭素から成るチューブ状の電子放
出体が備えられているので、更には、先端部がアノード
電極に向かっているので、電子放出効率の高い冷陰極電
界電子放出素子を得ることができ、また、低消費電力、
高画質の冷陰極電界電子放出表示装置を得ることができ
る。しかも、電子放出部を所望の形状にするためのパタ
ーニングといった処理は一切不要である。また、かかる
冷陰極電界電子放出素子を用いて構成された冷陰極電界
電子放出表示装置は、例えば、３電極型構造を有する場
合、ゲート電極及び絶縁層を貫通する開口部、第２の開
口部の直径をミクロンオーダとしても所望の電子放出電
流密度を得ることが可能になるため、高精度な半導体プ
ロセスを使用する必要はなく、冷陰極電界電子放出表示
装置を作製することが可能となる。
出体が備えられているので、更には、先端部がアノード
電極に向かっているので、電子放出効率の高い冷陰極電
界電子放出素子を得ることができ、また、低消費電力、
高画質の冷陰極電界電子放出表示装置を得ることができ
る。しかも、電子放出部を所望の形状にするためのパタ
ーニングといった処理は一切不要である。また、かかる
冷陰極電界電子放出素子を用いて構成された冷陰極電界
電子放出表示装置は、例えば、３電極型構造を有する場
合、ゲート電極及び絶縁層を貫通する開口部、第２の開
口部の直径をミクロンオーダとしても所望の電子放出電
流密度を得ることが可能になるため、高精度な半導体プ
ロセスを使用する必要はなく、冷陰極電界電子放出表示
装置を作製することが可能となる。
【図１】発明の実施の形態１の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。
装置の模式的な一部断面図である。
【図２】発明の実施の形態１における冷陰極電界電子放
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
一部断面図である。
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３】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示
装置におけるアノードパネルの製造方法を説明するため
の基板等の模式的な一部断面図である。
装置におけるアノードパネルの製造方法を説明するため
の基板等の模式的な一部断面図である。
【図４】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示
装置の変形例における１つの電子放出部の模式的な斜視
図である。
装置の変形例における１つの電子放出部の模式的な斜視
図である。
【図５】発明の実施の形態２の冷陰極電界電子放出表示
装置の模式的な一部端面図である。
装置の模式的な一部端面図である。
【図６】発明の実施の形態２の冷陰極電界電子放出表示
装置におけるカソードパネルとアノードパネルを分解し
たときの模式的な部分的斜視図である。
装置におけるカソードパネルとアノードパネルを分解し
たときの模式的な部分的斜視図である。
【図７】発明の実施の形態２における冷陰極電界電子放
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。
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８】図７に引き続き、発明の実施の形態２における
冷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。
冷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９】発明の実施の形態３における冷陰極電界電子放
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。
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１０】発明の実施の形態３における冷陰極電界電子
放出素子の変形例の模式的な一部端面図である。
放出素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図１１】発明の実施の形態４における冷陰極電界電子
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。
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１２】図１１に引き続き、発明の実施の形態４にお
ける冷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。
ける冷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】発明の実施の形態５における冷陰極電界電子
放出素子の模式的な一部断面図、及び、ゲート電極等の
模式的な配置図である。
放出素子の模式的な一部断面図、及び、ゲート電極等の
模式的な配置図である。
【図１４】発明の実施の形態５の変形例における冷陰極
電界電子放出素子の模式的な一部断面図である。
電界電子放出素子の模式的な一部断面図である。
【図１５】発明の実施の形態５におけるゲート電極の有
する複数の開口部を示す模式的な平面図である。
する複数の開口部を示す模式的な平面図である。
【図１６】発明の実施の形態２の冷陰極電界電子放出素
子の変形であって、収束電極を備えた冷陰極電界電子放
出素子の模式的な一部端面図である。
子の変形であって、収束電極を備えた冷陰極電界電子放
出素子の模式的な一部端面図である。
【図１７】スピント型冷陰極電界電子放出素子を備えた
従来の冷陰極電界電子放出表示装置の構成例を示す模式
図である。
従来の冷陰極電界電子放出表示装置の構成例を示す模式
図である。
【図１８】従来のスピント型冷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。
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】図１８に引き続き、従来のスピント型冷陰極
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。
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。
ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネ
ル、１０・・・支持体、１１・・・カソード電極、１２
・・・絶縁層、１３・・・ゲート電極、１４Ａ・・・
（第１の）開口部、１４Ｂ・・・第２の開口部、１５・
・・電子放出部、２１・・・電子放出体選択成長領域、
２２・・・電子放出体、３０・・・基板、３１，３１
Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ・・・蛍光体層、３２・・・・・・
ブラックマトリックス、３３・・・アノード電極、３４
・・・枠体、４０・・・カソード電極制御回路、４１・
・・ゲート電極制御回路、４２・・・アノード電極制御
回路
ル、１０・・・支持体、１１・・・カソード電極、１２
・・・絶縁層、１３・・・ゲート電極、１４Ａ・・・
（第１の）開口部、１４Ｂ・・・第２の開口部、１５・
・・電子放出部、２１・・・電子放出体選択成長領域、
２２・・・電子放出体、３０・・・基板、３１，３１
Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ・・・蛍光体層、３２・・・・・・
ブラックマトリックス、３３・・・アノード電極、３４
・・・枠体、４０・・・カソード電極制御回路、４１・
・・ゲート電極制御回路、４２・・・アノード電極制御
回路
Claims (14)
- 【請求項１】（Ａ）支持体上に形成された導電体層と、 （Ｂ）該導電体層上に形成された電子放出体選択成長領
域と、 （Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、 該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する
電子放出装置の製造方法であって、 支持体にバイアス電圧を印加した状態で、プラズマ密度
が１×１０12／ｃｍ3以上の条件のプラズマＣＶＤ法に
て電子放出体選択成長領域上に電子放出体を形成するこ
とを特徴とする電子放出装置の製造方法。 - 【請求項２】（Ａ）支持体上に形成された導電体層と、 （Ｂ）該導電体層上に形成された電子放出体選択成長領
域と、 （Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、 該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する
電子放出装置の製造方法であって、 支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電子温度が１
ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ
2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶＤ法にて電
子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成することを
特徴とする電子放出装置の製造方法。 - 【請求項３】（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極
と、 （Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形
成された電子放出体選択成長領域と、 （Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、 該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する
冷陰極電界電子放出素子の製造方法であって、 支持体にバイアス電圧を印加した状態で、プラズマ密度
が１×１０12／ｃｍ3以上の条件のプラズマＣＶＤ法に
て電子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成するこ
とを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製造方法。 - 【請求項４】（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極
と、 （Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形
成された電子放出体選択成長領域と、 （Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、 該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する
冷陰極電界電子放出素子の製造方法であって、 支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電子温度が１
ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ
2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶＤ法にて電
子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成することを
特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製造方法。 - 【請求項５】（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極
と、 （Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形
成された電子放出体選択成長領域と、 （Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部と、 （Ｄ）電子放出部の上方に配設され、開口部を有するゲ
ート電極、から構成され、 該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する
冷陰極電界電子放出素子の製造方法であって、 支持体にバイアス電圧を印加した状態で、プラズマ密度
が１×１０12／ｃｍ3以上の条件のプラズマＣＶＤ法に
て電子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成するこ
とを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製造方法。 - 【請求項６】（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極
と、 （Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形
成された電子放出体選択成長領域と、 （Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部と、 （Ｄ）電子放出部の上方に配設され、開口部を有するゲ
ート電極、から構成され、 該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する
冷陰極電界電子放出素子の製造方法であって、 支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電子温度が１
ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ
2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶＤ法にて電
子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成することを
特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製造方法。 - 【請求項７】支持体に５０ボルト以上のバイアス電圧を
印加することを特徴とする請求項３乃至請求項６のいず
れか１項に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。 - 【請求項８】電子放出体の形成前に、電子放出体選択成
長領域表面の酸化物を除去することを特徴とする請求項
３乃至請求項６のいずれか１項に記載の冷陰極電界電子
放出素子の製造方法。 - 【請求項９】電子放出体の形成後、水素ガス雰囲気中で
のプラズマ処理を行うことを特徴とする請求項３乃至請
求項６のいずれか１項に記載の冷陰極電界電子放出素子
の製造方法。 - 【請求項１０】電子放出体を形成する際の支持体加熱温
度は、４７０゜Ｃ以下であることを特徴とする請求項３
乃至請求項６のいずれか１項に記載の冷陰極電界電子放
出素子の製造方法。 - 【請求項１１】冷陰極電界電子放出素子が複数設けられ
たカソードパネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを
備えたアノードパネルが、それらの周縁部で接合されて
成り、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、 （Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形
成された電子放出体選択成長領域と、 （Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、 該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 カソード電極にバイアス電圧を印加した状態で、プラズ
マ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の条件のプラズマＣＶ
Ｄ法にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成
することを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置の製
造方法。 - 【請求項１２】冷陰極電界電子放出素子が複数設けられ
たカソードパネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを
備えたアノードパネルが、それらの周縁部で接合されて
成り、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、 （Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形
成された電子放出体選択成長領域と、 （Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部、から構成され、 該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電子温度が１
ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ
2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶＤ法にて電
子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成することを
特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。 - 【請求項１３】冷陰極電界電子放出素子が複数設けられ
たカソードパネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを
備えたアノードパネルが、それらの周縁部で接合されて
成り、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、 （Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形
成された電子放出体選択成長領域と、 （Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部と、 （Ｄ）電子放出部の上方に配設され、開口部を有するゲ
ート電極、から構成され、 該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 カソード電極にバイアス電圧を印加した状態で、プラズ
マ密度が１×１０12／ｃｍ3以上の条件のプラズマＣＶ
Ｄ法にて電子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成
することを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置の製
造方法。 - 【請求項１４】冷陰極電界電子放出素子が複数設けられ
たカソードパネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを
備えたアノードパネルが、それらの周縁部で接合されて
成り、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に設けられたカソード電極と、 （Ｂ）電子放出部を形成すべきカソード電極の部分に形
成された電子放出体選択成長領域と、 （Ｃ）電子放出体選択成長領域上に形成された複数の電
子放出体から成る電子放出部と、 （Ｄ）電子放出部の上方に配設され、開口部を有するゲ
ート電極、から構成され、 該電子放出体は、炭素から成り、チューブ形状を有する
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電子温度が１
ｅＶ乃至１５ｅＶ、イオン電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ
2乃至３０ｍＡ／ｃｍ2の条件のプラズマＣＶＤ法にて電
子放出体を電子放出体選択成長領域上に形成することを
特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001191424A JP2003007200A (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 電子放出装置の製造方法、冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001191424A JP2003007200A (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 電子放出装置の製造方法、冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003007200A true JP2003007200A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19030052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001191424A Pending JP2003007200A (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 電子放出装置の製造方法、冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003007200A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005317541A (ja) * | 2004-04-29 | 2005-11-10 | Samsung Sdi Co Ltd | 電子放出源の製造方法、電子放出源及び前記電子放出源を備える電子放出素子 |
| JP2007149594A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Kokusai Kiban Zairyo Kenkyusho:Kk | 冷陰極電界電子放出素子及び冷陰極電界電子放出素子の製造方法 |
| JP2007311700A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JP2008226825A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Samsung Sdi Co Ltd | 電子放出素子、これを備えた電子放出ディスプレイ装置、及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-06-25 JP JP2001191424A patent/JP2003007200A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005317541A (ja) * | 2004-04-29 | 2005-11-10 | Samsung Sdi Co Ltd | 電子放出源の製造方法、電子放出源及び前記電子放出源を備える電子放出素子 |
| JP2007149594A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Kokusai Kiban Zairyo Kenkyusho:Kk | 冷陰極電界電子放出素子及び冷陰極電界電子放出素子の製造方法 |
| JP2007311700A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JP4744360B2 (ja) * | 2006-05-22 | 2011-08-10 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
| JP2008226825A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Samsung Sdi Co Ltd | 電子放出素子、これを備えた電子放出ディスプレイ装置、及びその製造方法 |
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