JP2003016954A - 電子放出装置及びその製造方法、冷陰極電界電子放出素子及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置及びその製造方法 - Google Patents

電子放出装置及びその製造方法、冷陰極電界電子放出素子及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置及びその製造方法

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JP2003016954A JP2002083898A JP2002083898A JP2003016954A JP 2003016954 A JP2003016954 A JP 2003016954A JP 2002083898 A JP2002083898 A JP 2002083898A JP 2002083898 A JP2002083898 A JP 2002083898A JP 2003016954 A JP2003016954 A JP 2003016954A
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雅和 室山
Takao Yagi
貴郎 八木
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浩司 井上
Ichiro Saito
一郎 齋藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】表示装置を構成する各種の部材から放出される
ガスあるいはガス状物質が電子放出部に付着、吸着する
ことによって電子放出部の特性が劣化するといった問題
を解決し得る冷陰極電界電子放出素子を提供する。 【解決手段】冷陰極電界電子放出素子は、支持体１０上
に形成されたカソード電極１１、カソード電極１１の上
方に形成され、開口部１４を有するゲート電極１３、及
び、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１の部
分の表面に形成された電子放出部１５から構成され、電
子放出部１５は炭素系材料層２３から成り、炭素系材料
層２３は、炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化水素系ガ
スを用いて形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素系材料層から
電子を放出する電子放出装置及びその製造方法、炭素系
材料層から成る電子放出部を有する冷陰極電界電子放出
素子及びその製造方法、並びに、かかる冷陰極電界電子
放出素子を備えた冷陰極電界電子放出表示装置及びその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビジョン受像機や情報端末機器に用
いられる表示装置の分野では、従来主流の陰極線管（Ｃ
ＲＴ）から、薄型化、軽量化、大画面化、高精細化の要
求に応え得る平面型（フラットパネル型）の表示装置へ
の移行が検討されている。このような平面型の表示装置
として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッ
センス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤ
Ｐ）、冷陰極電界電子放出表示装置（ＦＥＤ：フィール
ドエミッションディスプレイ）を例示することができ
る。このなかでも、液晶表示装置は情報端末機器用の表
示装置として広く普及しているが、据置き型のテレビジ
ョン受像機に適用するには、高輝度化や大型化に未だ課
題を残している。これに対して、冷陰極電界電子放出表
示装置は、熱的励起によらず、量子トンネル効果に基づ
き固体から真空中に電子を放出することが可能な冷陰極
電界電子放出素子（以下、電界放出素子と呼ぶ場合があ
る）を利用しており、高輝度及び低消費電力の点から注
目を集めている。
【０００３】図２０及び図２１に、電界放出素子を利用
した冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と呼
ぶ場合がある）の一例を示す。尚、図２０は表示装置の
模式的な一部端面図であり、図２１はカソードパネルＣ
ＰとアノードパネルＡＰを分解したときの模式的な部分
的斜視図である。
【０００４】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１１０上に形成されたカソード電
極１１１と、支持体１１０及びカソード電極１１１上に
形成された絶縁層１１２と、絶縁層１１２上に形成され
たゲート電極１１３と、ゲート電極１１３及び絶縁層１
１２に設けられた開口部１１４と、開口部１１４の底部
に位置するカソード電極１１１上に形成された円錐形の
電子放出部１１５から構成されている。一般に、カソー
ド電極１１１とゲート電極１１３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
界放出素子が設けられている。更に、かかる電子放出領
域が、カソードパネルＣＰ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次元マトリックス
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上に形成され、所定のパターンを有する蛍
光体層３１（３１Ｒ，３１Ｂ，３１Ｇ）と、その上に形
成されたアノード電極３３から構成されている。１画素
は、カソードパネル側のカソード電極１１１とゲート電
極１１３との重複領域に設けら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。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。
【０００６】アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰ
とを、電子放出領域と蛍光体層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。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（図示した例では、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たチッ
プ管３７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１１１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１
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１１３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１１１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１１３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１
１１とゲート電極１１３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
１１５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１１３に印加される電圧、及びカソー
ド電極１１１を通じて電子放出部１１５に印加される電
圧によって制御される。
【０００８】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１１５
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１１５の形成には高度な加工技術を要
し、場合によっては数千万個以上にも及ぶ電子放出部１
１５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。
【０００９】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、ダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）
を始めとする各種の炭素系材料が提案されている。
【００１０】即ち、例えば、第６０回応用物理学会学術
講演会講演予稿集ｐ．６３１，演題番号２ｐ−Ｈ−６
（１９９９年）には、石英基板上に電子ビーム蒸着法に
よって形成したチタン薄膜表面をダイヤモンドパウダー
によりスクラッチ加工を施した後、チタン薄膜をパター
ニングして中央部に数μｍのギャップを設け、次いで、
ノンドープダイヤモンド薄膜をチタン薄膜上に成膜する
平面構造型電子エミッターが開示されている。あるいは
又、第６０回応用物理学会学術講演会講演予稿集ｐ．６
３２，演題番号２ｐ−Ｈ−１１（１９９９年）には、金
属クロスラインを付けた石英ガラス上にカーボン・ナノ
チューブを形成する技術が開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ダイヤモンド・ライク
・カーボンを始めとする各種の炭素系材料を使用するこ
とによって、電子放出部から電子が放出され始める電圧
（閾値電圧）を低下させることは可能である。しかしな
がら、カソード電極や表示装置を構成する各種の部材か
ら放出されるガスあるいはガス状物質が電子放出部に付
着、吸着する結果、電子放出部の特性が劣化すること
が、例えば、文献 MSR 2000 Spring Meeting, 予稿集
Q1.3/R1.3, pp 264 "SURFACE MODIFICATION OF Si FIEL
D EMITTER ARRAYS FOR VACUUM SEALING" から知られて
いる。この文献においては、シリコン系電子放出部の表
面に炭素薄膜を形成することで、ガスあるいはガス状物
質が電子放出部に付着、吸着することを抑制できると報
告されている。
【００１２】しかしながら、この文献には、炭素系材料
を用いた電子放出部におけるガスあるいはガス状物質の
電子放出部への付着、吸着といった問題を解決するため
の手段は何ら提案されていない。
【００１３】従って、本発明の目的は、例えば冷陰極電
界電子放出表示装置を構成する各種の部材から放出され
るガスあるいはガス状物質が電子放出部に付着、吸着す
ることによって電子放出部の特性が劣化するといった問
題を解決し得る電子放出装置、冷陰極電界電子放出素
子、及び、これらの製造方法、並びに、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
置及びその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【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は、導電体
層上に形成された電子放出部から構成され、該電子放出
部は炭素系材料層から成り、該炭素系材料層は、炭化水
素系ガス及びフッ素含有炭化水素系ガスを用いて形成さ
れていることを特徴とする。
【００１５】本発明の第１の態様に係る電子放出装置に
あっては、導電体層の所望の領域に炭素系材料層を確実
に形成し、不要部位に炭素系材料層を形成させないとい
った観点から、導電体層と炭素系材料層との間に選択成
長領域が形成されていることが望ましい。
【００１６】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は、導電体層上に形成された
電子放出部から構成され、該電子放出部は、炭素系材料
層、及び、該炭素系材料層の表面に形成された炭化フッ
素系薄膜から成り、該炭化フッ素系薄膜は、フッ素含有
炭化水素系ガスを用いて形成されていることを特徴とす
る。
【００１７】上記の目的を達成するための本発明の第３
の態様に係る電子放出装置は、導電体層上に形成された
電子放出部から構成され、該電子放出部は炭素系材料層
から成り、該炭素系材料層の表面は、フッ素原子で終端
（修飾）されていることを特徴とする。
【００１８】本発明の第３の態様に係る電子放出装置に
あっては、炭素系材料層の表面におけるフッ素原子での
終端（修飾）は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて行
われていることが好ましい。
【００１９】本発明の第２の態様若しくは第３の態様に
係る電子放出装置にあっては、炭素系材料層は、炭化水
素系ガスを用いて形成されている構成とすることができ
る。尚、このような構成を、便宜上、本発明の第２Ａの
態様に係る電子放出装置、本発明の第３Ａの態様に係る
電子放出装置と呼ぶ。そして、この場合、導電体層の所
望の領域に炭素系材料層を確実に形成し、不要部位に炭
素系材料層を形成させないといった観点から、導電体層
と炭素系材料層との間に選択成長領域が形成されている
ことが望ましい。
【００２０】あるいは又、本発明の第２の態様若しくは
第３の態様に係る電子放出装置にあっては、炭素系材料
層はカーボン・ナノチューブ構造体から成る構成とする
ことができる。尚、このような構成を、便宜上、本発明
の第２Ｂの態様に係る電子放出装置、本発明の第３Ｂの
態様に係る電子放出装置と呼ぶ。
【００２１】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様〜第３の態様に係る冷陰極電界電子放出素子は、
所謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する
冷陰極電界電子放出素子であり、（ａ）支持体上に形成
されたカソード電極、及び、（ｂ）カソード電極上に形
成された電子放出部、から構成されている。
【００２２】一方、上記の目的を達成するための本発明
の第４の態様〜第６の態様に係る冷陰極電界電子放出素
子は、所謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構
成する冷陰極電界電子放出素子であり、（ａ）支持体上
に形成されたカソード電極、（ｂ）カソード電極の上方
に形成され、開口部を有するゲート電極、及び、（ｃ）
開口部の底部に位置するカソード電極の部分の上に形成
された電子放出部、から構成されている。
【００２３】そして、本発明の第１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にあっては、電子
放出部は炭素系材料層から成り、炭素系材料層は、炭化
水素系ガス及びフッ素含有炭化水素系ガスを用いて形成
されていることを特徴とする。
【００２４】また、本発明の第２の態様若しくは第５の
態様に係る冷陰極電界電子放出素子にあっては、電子放
出部は、炭素系材料層、及び、炭素系材料層の表面に形
成された炭化フッ素系薄膜から成り、炭化フッ素系薄膜
は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて形成されている
ことを特徴とする。
【００２５】更には、本発明の第３の態様若しくは第６
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子にあっては、電子
放出部は炭素系材料層から成り、炭素系材料層の表面
は、フッ素原子で終端（修飾）されていることを特徴と
する。
【００２６】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様〜第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置
は、所謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置であ
り、複数の画素から構成され、各画素は、冷陰極電界電
子放出素子と、冷陰極電界電子放出素子に対向して基板
上に設けられたアノード電極及び蛍光体層から構成さ
れ、冷陰極電界電子放出素子は、（ａ）支持体上に形成
されたカソード電極、及び、（ｂ）カソード電極上に形
成された電子放出部、から構成されている。
【００２７】また、上記の目的を達成するための本発明
の第４の態様〜第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表
示装置は、所謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置
であり、複数の画素から構成され、各画素は、冷陰極電
界電子放出素子と、冷陰極電界電子放出素子に対向して
基板上に設けられたアノード電極及び蛍光体層から構成
され、冷陰極電界電子放出素子は、（ａ）支持体上に形
成されたカソード電極、（ｂ）カソード電極の上方に形
成され、開口部を有するゲート電極、及び、（ｃ）開口
部の底部に位置するカソード電極の部分の上に形成され
た電子放出部、から構成されている。
【００２８】そして、本発明の第１の態様若しくは第４
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置においては、
電子放出部は炭素系材料層から成り、炭素系材料層は、
炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化水素系ガスを用いて
形成されていることを特徴とする。
【００２９】また、本発明の第２の態様若しくは第５の
態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置においては、電
子放出部は、炭素系材料層、及び、炭素系材料層の表面
に形成された炭化フッ素系薄膜から成り、炭化フッ素系
薄膜は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて形成されて
いることを特徴とする。
【００３０】更には、本発明の第３の態様若しくは第６
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置においては、
電子放出部は炭素系材料層から成り、炭素系材料層の表
面は、フッ素原子で終端（修飾）されていることを特徴
とする。
【００３１】本発明の第３の態様、第６の態様に係る冷
陰極電界電子放出素子、若しくは、本発明の第３の態
様、第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあ
っては、炭素系材料層の表面におけるフッ素原子での終
端（修飾）は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて行わ
れていることが好ましい。
【００３２】本発明の第２の態様、第３の態様、第５の
態様、第６の態様に係る冷陰極電界電子放出素子、若し
くは、本発明の第２の態様、第３の態様、第５の態様、
第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあって
は、炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用いて形成され
ていることが好ましい。尚、このような構成を、便宜
上、第２Ａの態様、第３Ａの態様、第５Ａの態様、第６
Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子、本発明の第２
Ａの態様、第３Ａの態様、第５Ａの態様、第６Ａの態様
に係る冷陰極電界電子放出表示装置と呼ぶ。
【００３３】あるいは又、本発明の第２の態様、第３の
態様、第５の態様、第６の態様に係る冷陰極電界電子放
出素子、若しくは、本発明の第２の態様、第３の態様、
第５の態様、第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示
装置にあっては、炭素系材料層は、カーボン・ナノチュ
ーブ構造体から構成されていることが好ましい。尚、こ
のような構成を、便宜上、第２Ｂの態様、第３Ｂの態
様、第５Ｂの態様、第６Ｂの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子、本発明の第２Ｂの態様、第３Ｂの態様、第５
Ｂの態様、第６Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示
装置と呼ぶ。
【００３４】本発明の第１の態様、第２Ａの態様、第３
Ａの態様、第４の態様、第５Ａの態様、第６Ａの態様に
係る冷陰極電界電子放出素子、若しくは、本発明の第１
の態様、第２Ａの態様、第３Ａの態様、第４の態様、第
５Ａの態様、第６Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表
示装置にあっては、カソード電極の所望の領域に炭素系
材料層を確実に形成し、不要部位に炭素系材料層を形成
させないといった観点から、カソード電極と炭素系材料
層との間に選択成長領域が形成されていることが好まし
い。
【００３５】あるいは又、本発明の第４の態様〜第６の
態様に係る冷陰極電界電子放出素子、あるいは、本発明
の第４の態様〜第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表
示装置にあっては、支持体及びカソード電極上には絶縁
層が形成されており、ゲート電極に設けられた開口部
（便宜上、第１開口部と呼ぶ場合がある）に連通した第
２開口部が絶縁層に設けられている構成とすることが好
ましいが、このような構成に限定されるものではなく、
例えば、ゲート電極支持部材を介して、第１開口部を有
するゲート電極を構成する金属層（例えば、金属製のシ
ートや帯状材料）を電子放出部の上方に張架した構造と
してもよい。
【００３６】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、導電体層上
に、炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化水素系ガスを用
いて炭素系材料層から成る電子放出部を形成する工程を
具備することを特徴とする。
【００３７】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）導電体
層上に炭素系材料層を形成する工程と、（Ｂ）該炭素系
材料層の表面に、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて炭
化フッ素系薄膜を形成し、以て、炭素系材料層、及び、
該炭素系材料層の表面に形成された炭化フッ素系薄膜か
ら成る電子放出部を得る工程、から成ることを特徴とす
る。
【００３８】上記の目的を達成するための本発明の第３
の態様に係る電子放出装置の製造方法は、（Ａ）導電体
層上に炭素系材料層を形成する工程と、（Ｂ）該炭素系
材料層の表面を、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて終
端（修飾）し、以て、表面がフッ素原子で終端（修飾）
された炭素系材料層から成る電子放出部を得る工程、か
ら成ることを特徴とする。
【００３９】本発明の第２の態様若しくは第３の態様に
係る電子放出装置の製造方法にあっては、前記（Ａ）に
おいて、導電体層上に炭化水素系ガスを用いて炭素系材
料層を形成することが好ましい。尚、このような構成
を、便宜上、本発明の第２Ａの態様に係る電子放出装置
の製造方法、本発明の第３Ａの態様に係る電子放出装置
の製造方法と呼ぶ。
【００４０】あるいは又、本発明の第２の態様若しくは
第３の態様に係る電子放出装置の製造方法にあっては、
前記工程（Ａ）において、バインダ材料にカーボン・ナ
ノチューブ構造体を分散させたものを導電体層上に塗布
した後、バインダ材料の焼成あるいは硬化を行うことに
よって、炭素系材料層を形成することが好ましい。より
具体的には、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等の有機
系バインダ材料や水ガラス等の無機系バインダ材料にカ
ーボン・ナノチューブ構造体を分散させたものを、導電
体層の所望の領域に例えば塗布した後、溶媒の除去、バ
インダ材料の焼成あるいは硬化を行えばよい。塗布方法
として、スクリーン印刷法を例示することができる。
尚、このような構成を、便宜上、本発明の第２Ｂの態様
に係る電子放出装置の製造方法、本発明の第３Ｂの態様
に係る電子放出装置の製造方法と呼ぶ。
【００４１】あるいは又、本発明の第２の態様若しくは
第３の態様に係る電子放出装置の製造方法にあっては、
前記工程（Ａ）において、カーボン・ナノチューブ構造
体が分散された金属化合物溶液を導電体層上に塗布した
後、金属化合物を焼成することによって、炭素系材料層
を形成することが好ましい。尚、このような構成を、便
宜上、本発明の第２Ｃの態様に係る電子放出装置の製造
方法、本発明の第３Ｃの態様に係る電子放出装置の製造
方法と呼ぶ。
【００４２】本発明の第１の態様、第２Ａの態様、第３
Ａの態様に係る電子放出装置の製造方法においては、炭
素系材料層を形成する前に、導電体層上に選択成長領域
を形成する工程を更に具備することが、導電体層の所望
の領域に炭素系材料層を確実に形成し、炭素系材料層を
不要部位に形成させないといった観点から好ましい。
【００４３】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、所
謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であり、（Ａ）支持体
上にカソード電極を形成する工程と、（Ｂ）カソード電
極上に電子放出部を形成する工程、から成り、電子放出
部は炭素系材料層から成り、電子放出部を形成する工程
は、炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化水素系ガスを用
いて炭素系材料層を形成する工程から成ることを特徴と
する。
【００４４】また、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、所謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の
製造方法であり、アノード電極及び蛍光体層が形成され
た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、冷
陰極電界電子放出素子を、（Ａ）支持体上にカソード電
極を形成する工程と、（Ｂ）カソード電極上に電子放出
部を形成する工程、に基づき形成し、該電子放出部は炭
素系材料層から成り、該電子放出部を形成する工程は、
炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化水素系ガスを用いて
該炭素系材料層を形成する工程から成ることを特徴とす
る。
【００４５】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若しくは本発明の第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においては、前
記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間において、カソード電極
上に選択成長領域を形成する工程を含み、前記工程
（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部を形成す
る代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形成するこ
とが、カソード電極の所望の領域に炭素系材料層を確実
に形成し、炭素系材料層を不要部位に形成させないとい
った観点から好ましい。尚、このような構成を、便宜
上、本発明の第１（１）の態様に係る冷陰極電界電子放
出素子の製造方法、本発明の第１（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と呼ぶ。
【００４６】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、所
謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であり、（Ａ）支持体
上にカソード電極を形成する工程と、（Ｂ）カソード電
極上に炭素系材料層を形成する工程と、（Ｃ）該炭素系
材料層の表面にフッ素含有炭化水素系ガスを用いて炭化
フッ素系薄膜を形成し、以て、炭素系材料層、及び、該
炭素系材料層の表面に形成された炭化フッ素系薄膜から
成る電子放出部を得る工程、から成ることを特徴とす
る。
【００４７】また、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、所謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の
製造方法であり、アノード電極及び蛍光体層が形成され
た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、冷
陰極電界電子放出素子を、（Ａ）支持体上にカソード電
極を形成する工程と、（Ｂ）カソード電極上に炭素系材
料層を形成する工程と、（Ｃ）該炭素系材料層の表面に
フッ素含有炭化水素系ガスを用いて炭化フッ素系薄膜を
形成し、以て、炭素系材料層、及び、該炭素系材料層の
表面に形成された炭化フッ素系薄膜から成る電子放出部
を得る工程、に基づき形成することを特徴とする。
【００４８】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、所
謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であり、（Ａ）支持体
上にカソード電極を形成する工程と、（Ｂ）カソード電
極上に炭素系材料層を形成する工程と、（Ｃ）該炭素系
材料層の表面をフッ素含有炭化水素系ガスを用いて終端
（修飾）し、以て、表面がフッ素原子で終端（修飾）さ
れた炭素系材料層から成る電子放出部を得る工程、から
成ることを特徴とする。
【００４９】また、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、所謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の
製造方法であり、アノード電極及び蛍光体層が形成され
た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、冷
陰極電界電子放出素子を、（Ａ）支持体上にカソード電
極を形成する工程と、（Ｂ）カソード電極上に炭素系材
料層を形成する工程と、（Ｃ）該炭素系材料層の表面を
フッ素含有炭化水素系ガスを用いて終端（修飾）し、以
て、表面がフッ素原子で終端（修飾）された炭素系材料
層から成る電子放出部を得る工程、に基づき形成するこ
とを特徴とする。
【００５０】本発明の第２の態様若しくは第３の態様に
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法においては、あ
るいは又、本発明の第２の態様若しくは第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においては、
前記（Ｂ）において、カソード電極上に炭化水素系ガス
を用いて炭素系材料層を形成することが好ましい。尚、
このような構成を、便宜上、本発明の第２Ａの態様、第
３Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、
本発明の第２Ａの態様、第３Ａの態様に係る冷陰極電界
電子放出表示装置の製造方法と呼ぶ。そして、この場
合、前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間において、カソー
ド電極上に選択成長領域を形成する工程を含み、前記工
程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部を形成
する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形成する
ことが、カソード電極の所望の領域に炭素系材料層を確
実に形成し、炭素系材料層を不要部位に形成させないと
いった観点から好ましい。尚、このような構成を、便宜
上、本発明の第２Ａ（１）の態様、第３Ａ（１）の態様
に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、本発明の第
２Ａ（１）の態様、第３Ａ（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と呼ぶ。
【００５１】あるいは又、本発明の第２の態様若しくは
第３の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法に
おいては、また、後述する本発明の第５の態様、第６の
態様、第８の態様、第９の態様に係る冷陰極電界電子放
出素子の製造方法においては、あるいは又、本発明の第
２の態様若しくは第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においては、また、後述する本発明
の第５の態様、第６の態様、第８の態様、第９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おいて
は、電子放出部を形成する工程において、バインダ材料
にカーボン・ナノチューブ構造体を分散させたものをカ
ソード電極上に塗布した後、バインダ材料の焼成あるい
は硬化を行うことによって、炭素系材料層を形成する構
成とすることもできる。より具体的には、エポキシ系樹
脂やアクリル系樹脂等の有機系バインダ材料や水ガラス
等の無機系バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造
体を分散させたものを、カソード電極の所望の領域に例
えば塗布した後、溶媒の除去、バインダ材料の焼成ある
いは硬化を行えばよい。塗布方法として、スクリーン印
刷法を例示することができる。
【００５２】尚、このような構成を、便宜上、本発明の
第２Ｂの態様、第３Ｂの態様、第５Ｂの態様、第６Ｂの
態様、第８Ｂの態様、第９Ｂの態様に係る冷陰極電界電
子放出素子の製造方法、本発明の第２Ｂの態様、第３Ｂ
の態様、第５Ｂの態様、第６Ｂの態様、第８Ｂの態様、
第９Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造
方法と呼ぶ。
【００５３】あるいは又、本発明の第２の態様若しくは
第３の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法に
おいては、また、後述する本発明の第５の態様、第６の
態様、第８の態様、第９の態様に係る冷陰極電界電子放
出素子の製造方法においては、あるいは又、本発明の第
２の態様若しくは第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においては、また、後述する本発明
の第５の態様、第６の態様、第８の態様、第９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おいて
は、電子放出部を形成する工程において、カーボン・ナ
ノチューブ構造体が分散された金属化合物溶液をカソー
ド電極上に塗布した後、金属化合物を焼成することによ
って、炭素系材料層を形成する構成とすることもでき
る。
【００５４】尚、このような構成を、便宜上、本発明の
第２Ｃの態様、第３Ｃの態様、第５Ｃの態様、第６Ｃの
態様、第８Ｃの態様、第９Ｃの態様に係る冷陰極電界電
子放出素子の製造方法、本発明の第２Ｃの態様、第３Ｃ
の態様、第５Ｃの態様、第６Ｃの態様、第８Ｃの態様、
第９Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造
方法と呼ぶ。
【００５５】上記の目的を達成するための本発明の第４
の態様〜第６の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製
造方法は、所謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置
を構成する冷陰極電界電子放出素子の製造方法であり、
（Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、
（Ｂ）支持体及びカソード電極上に絶縁層を形成する工
程と、（Ｃ）絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形
成する工程と、（Ｄ）ゲート電極に形成された開口部に
連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口部の底
部にカソード電極を露出させる工程と、（Ｅ）第２開口
部の底部に露出したカソード電極上に電子放出部を形成
する工程、から成る。
【００５６】また、上記の目的を達成するための本発明
の第４の態様〜第６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、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り、アノード電極及び蛍光体
層が形成された基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成
された支持体とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子
とが対向するように配置し、基板と支持体とを周縁部に
おいて接合する冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
であって、冷陰極電界電子放出素子を、（Ａ）支持体上
にカソード電極を形成する工程と、（Ｂ）支持体及びカ
ソード電極上に絶縁層を形成する工程と、（Ｃ）絶縁層
上に開口部を有するゲート電極を形成する工程と、
（Ｄ）ゲート電極に形成された開口部に連通する第２開
口部を絶縁層に形成し、第２開口部の底部にカソード電
極を露出させる工程と、（Ｅ）第２開口部の底部に露出
したカソード電極上に電子放出部を形成する工程、に基
づき形成する。
【００５７】更には、上記の目的を達成するための本発
明の第７の態様〜第９の態様に係る冷陰極電界電子放出
素子の製造方法は、所謂３電極型の冷陰極電界電子放出
表示装置を構成する冷陰極電界電子放出素子の製造方法
であり、（Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程
と、（Ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程
と、（Ｃ）電子放出部の上方に、開口部を有するゲート
電極を設ける工程、から成る。
【００５８】また、上記の目的を達成するための本発明
の第７の態様〜第９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、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り、アノード電極及び蛍光体
層が形成された基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成
された支持体とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子
とが対向するように配置し、基板と支持体とを周縁部に
おいて接合する冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
であって、冷陰極電界電子放出素子を、（Ａ）支持体上
にカソード電極を形成する工程と、（Ｂ）カソード電極
上に電子放出部を形成する工程と、（Ｃ）電子放出部の
上方に、開口部を有するゲート電極を設ける工程、に基
づき形成する。
【００５９】そして、本発明の第４の態様、第７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
又、本発明の第４の態様、第７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おいては、電子放出部は
炭素系材料層から成り、電子放出部を形成する工程は、
炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化水素系ガスを用いて
該炭素系材料層を形成する工程から成ることを特徴とす
る。
【００６０】また、本発明の第５の態様、第８の態様に
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、あるいは又、
本発明の第５の態様、第８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おいては、電子放出部は、炭
素系材料層、及び、炭素系材料層の表面に形成された炭
化フッ素系薄膜から成り、電子放出部を形成する工程
は、形成された炭素系材料層の表面にフッ素含有炭化水
素系ガスを用いて炭化フッ素系薄膜を形成する工程を含
むことを特徴とする。
【００６１】更には、本発明の第６の態様、第９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
又、本発明の第６の態様、第９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おいては、電子放出部は
炭素系材料層から成り、電子放出部を形成する工程は、
形成された炭素系材料層の表面をフッ素含有炭化水素系
ガスを用いて終端（修飾）する工程を含むことを特徴と
する。
【００６２】尚、本発明の第３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、第６の態様、第９
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、ある
いは又、本発明の第３の態様、第６の態様、第９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、炭素系材料層の表面におけるフッ素原子での終端
（修飾）は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて行われ
ていることが好ましい。
【００６３】本発明の第７の態様〜第９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、本発明の
第７の態様〜第９の態様に係る冷陰極電界電子放出表示
装置の製造方法においては、前記工程（Ｂ）に引き続
き、全面に絶縁層を形成し、前記工程（Ｃ）に引き続
き、ゲート電極に設けられた開口部に連通する第２開口
部を絶縁層に形成し、第２開口部の底部に炭素系材料層
を露出させる構成とすることができる。
【００６４】本発明の第５の態様、第６の態様、第８の
態様、第９の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造
方法においては、あるいは又、本発明の第５の態様、第
６の態様、第８の態様、第９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おいては、電子放出部を形
成する工程において、炭化水素系ガスを用いて炭素系材
料層を形成することが好ましい。尚、このような構成
を、便宜上、本発明の第５Ａの態様、第６Ａの態様、第
８Ａの態様、第９Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素
子の製造方法、本発明の第５Ａの態様、第６Ａの態様、
第８Ａの態様、第９Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出
表示装置の製造方法と呼ぶ。
【００６５】あるいは又、本発明の第４の態様、第５Ａ
の態様、第６Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の
製造方法においては、あるいは又、本発明の第４の態
様、第５Ａの態様、第６Ａ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おいては、前記工程（Ａ）と
工程（Ｂ）の間において、カソード電極の上に選択成長
領域を形成する工程を含み、前記工程（Ｂ）において、
支持体、選択成長領域及びカソード電極上に絶縁層を形
成し、前記工程（Ｄ）において、ゲート電極に形成され
た開口部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２
開口部の底部に選択成長領域を露出させ、前記工程
（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した選択成長
領域上に電子放出部を形成する構成とすることもでき
る。
【００６６】尚、このような構成を、便宜上、本発明の
第４（１）の態様、第５Ａ（１）の態様、第６Ａ（１）
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、本発
明の第４（１）の態様、第５Ａ（１）の態様、第６Ａ
（１）の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造
方法と呼ぶ。
【００６７】あるいは又、本発明の第４の態様、第５Ａ
の態様、第６Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の
製造方法においては、あるいは又、本発明の第４の態
様、第５Ａの態様、第６Ａ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おいては、前記工程（Ｄ）と
工程（Ｅ）の間において、第２開口部の底部に露出した
カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を含み、
前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
カソード電極上に電子放出部を形成する代わりに、選択
成長領域上に電子放出部を形成する構成とすることがで
きる。
【００６８】尚、このような構成を、便宜上、本発明の
第４（２）の態様、第５Ａ（２）の態様、第６Ａ（２）
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、本発
明の第４（２）の態様、第５Ａ（２）の態様、第６Ａ
（２）の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造
方法と呼ぶ。
【００６９】本発明の第７の態様、第８Ａの態様、第９
Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法にお
いては、あるいは又、本発明の第７の態様、第８Ａの態
様、第９Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の
製造方法においては、前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間
において、カソード電極上に選択成長領域を形成する工
程を含み、前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に
電子放出部を形成する代わりに、選択成長領域上に電子
放出部を形成する構成とすることもできる。
【００７０】尚、このような構成を、便宜上、本発明の
第７（１）の態様、第８Ａ（１）の態様、第９Ａ（１）
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、本発
明の第７（１）の態様、第８Ａ（１）の態様、第９Ａ
（１）の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造
方法と呼ぶ。
【００７１】本発明の各種態様を含む電子放出装置若し
くはその製造方法、冷陰極電界電子放出素子若しくはそ
の製造方法、冷陰極電界電子放出表示装置若しくはその
製造方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼
ぶ場合がある）において、炭素系材料層を形成するため
の原料ガスである炭化水素系ガスとして、メタン（ＣＨ
4）、エタン（Ｃ2Ｈ6）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、ブタン
（Ｃ4Ｈ10）、エチレン（Ｃ2Ｈ4）、アセチレン（Ｃ2Ｈ
2）等の炭化水素系ガスやこれらの混合ガス、炭化水素
系ガスと水素ガスとの混合ガスを挙げることができる。
更には、メタノール、エタノール、アセトン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等を気化したガス、またはこれ
らガスと水素の混合ガスを用いることもできる。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）、アルゴン（Ａｒ）等の希ガス
を導入してもよい。
【００７２】また、フッ素含有炭化水素系ガスとして、
パーフルオロカーボン類、具体的には、飽和フッ素含有
炭化水素系ガスとして、ＣＦ4ガス、Ｃ2Ｆ6ガス、Ｃ3Ｆ
8ガスを挙げることができ、不飽和フッ素含有炭化水素
系ガスとして、Ｃ3Ｆ4ガス、Ｃ4Ｆ8を挙げることがで
き、更には、水素及びフッ素含有炭化水素系ガスを用い
ることもでき、具体的には、ＣＨ3Ｆガス、ＣＨ2Ｆ2を
挙げることができる。尚、一般に、フッ素含有炭化水素
系ガスを構成するフッ素成分の割合が高くなる程、フッ
素含有炭化水素系ガスに基づく炭化フッ素系薄膜（ＣＦ
X薄膜）が堆積し難くなる。即ち、炭化フッ素系薄膜を
形成する場合には、フッ素含有炭化水素系ガスを構成す
るフッ素成分の割合が低いフッ素含有炭化水素系ガスを
使用することが好ましく、炭素系材料層の表面をフッ素
原子で終端（修飾）する場合には、フッ素含有炭化水素
系ガスを構成するフッ素成分の割合が高いフッ素含有炭
化水素系ガスを使用することが好ましい。
【００７３】本発明において、炭素系材料層を、グラフ
ァイト薄膜、アモルファスカーボン薄膜、ダイヤモンド
ライクカーボン薄膜、フラーレン薄膜、カーボン・ナノ
チューブ、あるいは、カーボン・ナノファイバーから構
成することができる。炭化水素系ガスを用いて炭素系材
料層を形成する場合の炭素系材料層の形成方法として、
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、ヘリコン波プラズマＣＶＤ法、容
量結合型プラズマＣＶＤ法等に基づくＣＶＤ法、平行平
板型ＣＶＤ装置を用いたＣＶＤ法を例示することができ
る。こうして形成された炭素系材料層の形態には、薄膜
状や板状はもとより、炭素のウィスカー、カーボン・ナ
ノチューブ、カーボン・ナノファーバーが包含され、具
体的には、ナノクリスタルダイヤモンド、ナノクリスタ
ルグラファイト、カーボン・ナノチューブ、カーボン・
ナノファイバー、カーボンシートを挙げることができ
る。形成条件によっては、こうして形成された炭素系材
料層は円錐状の形状を有している。
【００７４】カーボン・ナノチューブ構造体として、具
体的には、カーボン・ナノチューブ及び／又はカーボン
・ナノファイバーを挙げることができる。より具体的に
は、カーボン・ナノチューブから電子放出部を構成して
もよいし、カーボン・ナノファイバーから電子放出部を
構成してもよいし、カーボン・ナノチューブとカーボン
・ナノファイバーの混合物から電子放出部を構成しても
よい。カーボン・ナノチューブやカーボン・ナノファイ
バーは、巨視的には、粉末状であってもよいし、薄膜状
であってもよい。カーボン・ナノチューブやカーボン・
ナノファイバーから構成されたカーボン・ナノチューブ
構造体は、周知のアーク放電法やレーザアブレーション
法といったＰＶＤ法、プラズマＣＶＤ法やレーザＣＶＤ
法、熱ＣＶＤ法、気相合成法、気相成長法といった各種
のＣＶＤ法によって製造、形成することができる。
【００７５】本発明の第２Ｃの態様、第３Ｃの態様に係
る電子放出装置の製造方法、本発明の第２Ｃの態様、第
３Ｃの態様、第５Ｃの態様、第６Ｃの態様、第８Ｃの態
様、第９Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造
方法、本発明の第２Ｃの態様、第３Ｃの態様、第５Ｃの
態様、第６Ｃの態様、第８Ｃの態様、第９Ｃ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おいては、
金属化合物に由来した金属原子を含むマトリックスにて
カーボン・ナノチューブ構造体がカソード電極や導電体
層の表面に固定される。マトリックスは、導電性を有す
る金属酸化物から成ることが好ましく、より具体的に
は、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム−錫、酸
化亜鉛、酸化アンチモン、又は、酸化アンチモン−錫か
ら構成することが好ましい。焼成後、各カーボン・ナノ
チューブ構造体の一部分がマトリックスに埋め込まれて
いる状態を得ることもできるし、各カーボン・ナノチュ
ーブ構造体の全体がマトリックスに埋め込まれている状
態を得ることもできる。マトリックスの体積抵抗率は、
１×１０-9Ω・ｍ乃至５×１０-6Ω・ｍであることが望
ましい。
【００７６】金属化合物溶液を構成する金属化合物とし
て、例えば、有機金属化合物、有機酸金属化合物、又
は、金属塩（例えば、塩化物、硝酸塩、酢酸塩）を挙げ
ることができる。有機酸金属化合物溶液として、有機錫
化合物、有機インジウム化合物、有機亜鉛化合物、有機
アンチモン化合物を酸（例えば、塩酸、硝酸、あるいは
硫酸）に溶解し、これを有機溶剤（例えば、トルエン、
酢酸ブチル、イソプロピルアルコール）で希釈したもの
を挙げることができる。また、有機金属化合物溶液とし
て、有機錫化合物、有機インジウム化合物、有機亜鉛化
合物、有機アンチモン化合物を有機溶剤（例えば、トル
エン、酢酸ブチル、イソプロピルアルコール）に溶解し
たものを例示することができる。溶液を１００重量部と
したとき、カーボン・ナノチューブ構造体が０．００１
〜２０重量部、金属化合物が０．１〜１０重量部、含ま
れた組成とすることが好ましい。溶液には、分散剤や界
面活性剤が含まれていてもよい。また、マトリックスの
厚さを増加させるといった観点から、金属化合物溶液
に、例えばカーボンブラック等の添加物を添加してもよ
い。また、場合によっては、有機溶剤の代わりに水を溶
媒として用いることもできる。
【００７７】カーボン・ナノチューブ構造体が分散され
た金属化合物溶液をカソード電極や導電体層の上に塗布
する方法として、スプレー法、スピンコーティング法、
ディッピング法、ダイクォーター法、スクリーン印刷法
を例示することができるが、中でもスプレー法を採用す
ることが塗布の容易性といった観点から好ましい。
【００７８】カーボン・ナノチューブ構造体が分散され
た金属化合物溶液をカソード電極や導電体層の上に塗布
した後、金属化合物溶液を乾燥させて金属化合物層を形
成し、次いで、カソード電極や導電体層の上の金属化合
物層の不要部分を除去した後、金属化合物を焼成しても
よいし、金属化合物を焼成した後、カソード電極や導電
体層の上の不要部分を除去してもよいし、カソード電極
や導電体層の所望の領域上にのみ金属化合物溶液を塗布
してもよい。
【００７９】金属化合物の焼成温度は、例えば、金属塩
が酸化されて導電性を有する金属酸化物となるような温
度、あるいは又、有機金属化合物や有機酸金属化合物が
分解して、有機金属化合物や有機酸金属化合物に由来し
た金属原子を含むマトリックス（例えば、導電性を有す
る金属酸化物）が形成できる温度であればよく、例え
ば、３００゜Ｃ以上とすることが好ましい。焼成温度の
上限は、電子放出装置、電界放出素子あるいはカソード
パネルの構成要素に熱的な損傷等が発生しない温度とす
ればよい。
【００８０】本発明の第２Ｂの態様、第３Ｂの態様、第
２Ｃの態様、第３Ｃの態様に係る電子放出装置の製造方
法、本発明の第２Ｂの態様、第３Ｂの態様、第５Ｂの態
様、第６Ｂの態様、第８Ｂの態様、第９Ｂの態様に係る
冷陰極電界電子放出素子の製造方法、本発明の第２Ｂの
態様、第３Ｂの態様、第５Ｂの態様、第６Ｂの態様、第
８Ｂの態様、第９Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表
示装置の製造方法、本発明の第２Ｃの態様、第３Ｃの態
様、第５Ｃの態様、第６Ｃの態様、第８Ｃの態様、第９
Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法、本
発明の第２Ｃの態様、第３Ｃの態様、第５Ｃの態様、第
６Ｃの態様、第８Ｃの態様、第９Ｃ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、炭素系材
料層の形成後、炭素系材料層の表面の一種の活性化処理
（洗浄処理）を行うことが、電子放出部からの電子の放
出効率の一層の向上といった観点から好ましい。このよ
うな処理として、水素ガス、アンモニアガス、ヘリウム
ガス、アルゴンガス、ネオンガス、メタンガス、エチレ
ンガス、アセチレンガス、窒素ガス等のガス雰囲気中で
のプラズマ処理を挙げることができる。
【００８１】選択成長領域が形成された本発明の第１の
態様〜第３の態様に係る電子放出装置、選択成長領域が
形成された本発明の第１の態様〜第６の態様に係る冷陰
極電界電子放出素子、本発明の第１の態様〜第６の態様
に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、選択成長
領域は、導電体層あるいはカソード電極の表面に金属粒
子が付着して成り、あるいは又、導電体層あるいはカソ
ード電極の表面に金属薄膜又は有機金属化合物薄膜が形
成されて成ることが好ましい。
【００８２】選択成長領域が形成された本発明の第４の
態様〜第６の態様に係る冷陰極電界電子放出素子、ある
いは、選択成長領域が形成された本発明の第４の態様〜
第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置におい
て、選択成長領域は、開口部の底部に位置するカソード
電極の部分の上に形成されていればよく、開口部の底部
に位置するカソード電極の部分から開口部の底部以外の
カソード電極の部分の上に延在するように形成されてい
てもよい。また、選択成長領域は、開口部の底部に位置
するカソード電極の部分の表面の全面に形成されていて
も、部分的に形成されていてもよい。
【００８３】本発明の第４（２）の態様、第５Ａ（２）
の態様、第６Ａ（２）の態様に係る冷陰極電界電子放出
素子の製造方法、本発明の第４（２）の態様、第５Ａ
（２）の態様、第６Ａ（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おいて、カソード電極の表
面に選択成長領域を形成する工程（以下、選択成長領域
形成工程と呼ぶ）は、第２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、金属粒子を付着させ、若しくは、金属薄膜又は有機
金属化合物薄膜を形成する工程から構成することができ
る。
【００８４】かかるマスク層の形成は、例えば、レジス
ト材料層若しくはハードマスク材料層を全面に形成した
後、リソグラフィ技術に基づき、第２開口部の底部の中
央部に位置するレジスト材料層若しくはハードマスク材
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開口部の底部に位置するカソード電極の一部分、第２
開口部の側壁、第１開口部の側壁、絶縁層及びゲート電
極がマスク層で被覆された状態で、第２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、金属粒
子や金属薄膜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、第１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開
口部の近傍のゲート電極上及び第１開口部と第２開口部
の側壁をマスク層で被覆してもよく、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
に炭素系材料層が形成されるが、かかる炭素系材料層が
高強度の電界中に置かれなければ、かかる炭素系材料層
から電子が放出されることはない。尚、選択成長領域上
に炭素系材料層を形成する前にマスク層を除去すること
が好ましい。
【００８５】選択成長領域形成工程は、選択成長領域を
形成すべきカソード電極の部分の上に、金属粒子を付着
させ、若しくは、金属薄膜又は有機金属化合物薄膜を形
成する工程から成り、以て、カソード電極の部分の表面
に金属粒子が付着して成る選択成長領域、若しくは、表
面に金属薄膜又は有機金属化合物薄膜が形成されて成る
選択成長領域を得ることが好ましい。
【００８６】また、選択成長領域における炭素系材料層
の選択成長を一層確実なものとするために、カソード電
極の表面に、金属粒子を付着させ、若しくは、金属薄膜
又は有機金属化合物薄膜を形成した後、金属粒子の表面
若しくは金属薄膜又は有機金属化合物薄膜の表面の金属
酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去することが望まし
い。金属粒子の表面若しくは金属薄膜又は有機金属化合
物薄膜の表面の金属酸化物の除去を、例えば、水素ガス
雰囲気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、アルゴン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。金属粒子の表面若しくは
金属薄膜又は有機金属化合物薄膜の表面の金属酸化物を
除去する工程は、選択成長領域上に炭素系材料層を形成
する工程の直前の工程において実行することが好まし
い。尚、本発明の電子放出装置を作製する場合にも、選
択成長領域を形成すべき導電体層の部分の上に、以上に
説明した各種工程を適用することができる。選択成長領
域を形成すべき導電体層の部分、選択成長領域を形成す
べきカソード電極の部分を、以下、単に、導電体層部
分、カソード電極部分と呼ぶ場合がある。
【００８７】導電体層部分やカソード電極部分に金属粒
子を付着させる方法として、例えば、選択成長領域を形
成すべき導電体層や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導電体層部分やカソード電極部
分の上に形成した後、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、導電体層部分や
カソード電極部分の上に金属粒子を付着させる工程とし
て、例えば、選択成長領域を形成すべき導電体層やカソ
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導電体層や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
て分解させ、以て、導電体層やカソード電極の部分の表
面に金属粒子が付着して成る選択成長領域を得る方法を
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導電体層部分やカソード電極
部分の上に形成した後、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、金属粒子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
材料から構成されていることが好ましい。尚、これらの
方法においては、適切な段階で、選択成長領域を形成す
べき導電体層や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。
【００８８】導電体層部分やカソード電極部分の上に金
属薄膜を形成する方法として、金属薄膜を構成する材料
に依存するが、例えば、選択成長領域を形成すべき導電
体層やカソード電極の領域以外の領域を適切な材料で被
覆した状態での、電気メッキ法や無電解メッキ法といっ
たメッキ法、ＭＯＣＶＤ法を含む化学的気相成長法（Ｃ
ＶＤ法、Chemical Vapor Deposition 法）、物理的気相
成長法（ＰＶＤ法、Physical Vapor Deposition 法）、
有機金属化合物を熱分解する方法を挙げることができ
る。尚、物理的気相成長法として、（ａ）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、（ｂ）プラズマ蒸着法、（ｃ）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）
ＤＣ(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。
【００８９】選択成長領域を構成する金属粒子あるいは
金属薄膜は、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、
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（Ｚｒ）、タンタル
（Ｔａ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、亜
鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、ゲルマニウム（Ｇ
ｅ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、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
の金属から構成されていることが好ましい。
【００９０】また、選択成長領域を構成する有機金属化
合物薄膜は、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、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。
【００９１】導電体層部分やカソード電極部分の上に有
機金属化合物薄膜を形成する工程は、有機金属化合物溶
液から成る層を導電体層部分やカソード電極部分の上に
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
導電体層部分やカソード電極部分の上に堆積させる工程
から構成することができる。これらの場合、選択成長領
域を構成する有機金属化合物薄膜は、亜鉛（Ｚｎ）、錫
（Ｓｎ）、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ことが好ましく、更には、錯化合
物から構成されていることが一層好ましい。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。
【００９２】本発明の第４の態様〜第９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、本発明の
第４の態様〜第９の態様に係る冷陰極電界電子放出表示
装置の製造方法において、絶縁層上に第１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開口部を形成する方法を例示す
ることができる。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。これらの場合、ゲート
電極に形成された第１開口部に連通する第２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、ゲート電極に形成された第１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。尚、第１開口部と第２開口部
とは、一対一の対応関係にある。即ち、１つの第１開口
部に対応して１つの第２開口部が形成されている。
【００９３】あるいは又、本発明の第７の態様〜第９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、本発明の第７の態様〜第９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おいて、炭素系材料層の
上方に開口部を有するゲート電極を設ける工程あるいは
選択成長領域の上方に開口部を有するゲート電極を設け
る工程は、支持体上に絶縁材料から成る帯状のゲート電
極支持部材を形成し、ゲート電極を複数の開口部が形成
された帯状あるいはシート状の金属層から構成し、かか
るゲート電極支持部材の頂面に接するように、炭素系材
料層の上方あるいは選択成長領域の上方に金属層を張架
してもよい。
【００９４】冷陰極電界電子放出表示装置を所謂３電極
型とする場合、カソード電極の外形形状をストライプ状
とし、ゲート電極の外形形状もストライプ状とする。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
の延びる方向は異なっている。ストライプ状のカソード
電極の射影像とストライプ状のゲート電極の射影像は、
互いに直交することが好ましい。尚、これらの両電極の
射影像が重複する領域（１画素分の領域に相当し、カソ
ード電極とゲート電極とが重複する電子放出領域であ
る）に、１又は複数の選択成長領域が位置する。更に、
かかる電子放出領域が、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
マトリックス状に配列されている。
【００９５】冷陰極電界電子放出表示装置を所謂２電極
型とする場合、カソード電極の外形形状をストライプ状
とし、アノード電極の外形形状もストライプ状とする。
あるいは又、カソード電極の外形形状を１画素に相当す
る形状とし、アノード電極を有効領域を覆う１枚のシー
ト形状とすることもできる。
【００９６】第１開口部や第２開口部の平面形状（カソ
ード電極と平行な仮想平面でこれら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。第１開口部の形成は、上述したように、
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、あるいは
又、ゲート電極の形成方法に依っては、第１開口部を直
接形成することもできる。第２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。
【００９７】炭素系材料層は、第２開口部の底部に位置
するカソード電極の部分の表面に形成されていればよ
く、第２開口部の底部に位置するカソード電極の部分か
ら第２開口部の底部以外のカソード電極の部分の表面に
延在するように形成されていてもよい。また、炭素系材
料層は、第２開口部の底部に位置するカソード電極の部
分の表面の全面に形成されていても、部分的に形成され
ていてもよい。
【００９８】本発明において、導電体層やカソード電極
の構造としては、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、抵抗体層上に形成された上層導電材料層の
３層構成とすることもできる。後者の場合、上層導電材
料層の表面に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、電子放出部の電子放出特
性の均一化を図ることができる。抵抗体層を構成する材
料として、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）やＳｉＣＮと
いったカーボン系材料、ＳｉＮ、アモルファスシリコン
等の半導体材料、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化タ
ンタル、窒化タンタル等の高融点金属酸化物を例示する
ことができる。抵抗体層の形成方法として、スパッタリ
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。
【００９９】冷陰極電界電子放出表示装置を所謂３電極
型とする場合、ゲート電極及び絶縁層上には更に第２絶
縁層が設けられ、第２絶縁層上に収束電極が設けられて
いてもよい。あるいは又、ゲート電極の上方に収束電極
を設けてもよい。ここで、収束電極とは、開口部から放
出されアノード電極へ向かう放出電子の軌道を収束さ
せ、以て、輝度の向上や隣接画素間の光学的クロストー
クの防止を可能とするための電極である。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冷陰極電界電子放出
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、収束電極制御回路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。
【０１００】本発明の第１の態様〜第９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おいて、基板と
支持体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
等の絶縁性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、基板と支持体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１
２０〜４００゜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）、Ｓｎ95
Ｃｕ5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）系高
温はんだ；Ｐｂ97.5Ａｇ2.5（融点３０４゜Ｃ）、Ｐｂ
94.5Ａｇ5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ97.5Ａ
ｇ1.5Ｓｎ1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）系高温
はんだ；Ｚｎ95Ａｌ5（融点３８０゜Ｃ）等の亜鉛（Ｚ
ｎ）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３８１゜Ｃ）
等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）を例示す
ることができる。
【０１０１】基板と支持体と枠体の三者を接合する場
合、三者同時接合を行ってもよいし、あるいは、第１段
階で基板又は支持体のいずれか一方と枠体とを先に接合
し、第２段階で基板又は支持体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、基板と支持体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、基板と支持体と枠体と接着層と
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。
【０１０２】接合後に排気を行う場合、排気は、基板及
び／又は支持体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、基板及び／又は支持体の無効領域（即ち、
表示部分として機能する有効領域以外の領域）に設けら
れた貫通孔の周囲に、フリットガラス又は上述の低融点
金属材料を用いて接合され、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。
【０１０３】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。ガラス基板として、高歪点ガラス、ソーダガラス
（Ｎａ2Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ2）、硼珪酸ガラス（Ｎａ2
Ｏ・Ｂ2Ｏ3・ＳｉＯ2）、フォルステライト（２ＭｇＯ
・ＳｉＯ2）、鉛ガラス（Ｎａ2Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ2）
を例示することができる。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
電子放出装置においても、導電体層を支持体上に形成す
る必要があるが、かかる支持体は絶縁材料あるいは上述
のカソードパネルを構成する支持体から構成すればよ
い。
【０１０４】本発明の第１の態様、第２Ａの態様、第３
Ａの態様に係る電子放出装置、本発明の第１の態様、第
２Ａの態様、第３Ａの態様、第４の態様、第５Ａの態
様、第６Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子、並び
に、本発明の第１の態様、第２Ａの態様、第３Ａの態
様、第４の態様、第５Ａの態様、第６Ａの態様に係る冷
陰極電界電子放出表示装置、あるいは、これらの製造方
法においては、また、第７の態様、第８Ａの態様、第９
Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子若しくは冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法においては、導電体層
あるいはカソード電極を、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）又は
金（Ａｕ）から構成することが、導電体層あるいはカソ
ード電極の低抵抗化といった観点、選択成長領域を設け
ることなく炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を確実
に形成するといった観点から好ましい。
【０１０５】選択成長領域を設ける場合、あるいは又、
炭素系材料層をカーボン・ナノチューブ構造体から構成
する場合、導電体層や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（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（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆ
ｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属；これらの金属元
素を含む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物
や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシ
リサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモン
ド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）を例
示することができる。カソード電極の厚さは、おおよそ
０．０５〜０．５μｍ、好ましくは０．１〜０．３μｍ
の範囲とすることが望ましいが、かかる範囲に限定する
ものではない。
【０１０６】ゲート電極を構成する導電性材料として、
タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔ
ａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム
（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａ
ｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃ
ｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐ
ｔ）及び亜鉛（Ｚｎ）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等の窒化物や、ＷＳｉ2、Ｍｏ
Ｓｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；ある
いはシリコン（Ｓｉ）等の半導体；ＩＴＯ（インジウム
錫酸化物）、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。
【０１０７】カソード電極やゲート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、例
えばストライプ状のカソード電極やゲート電極を形成す
ることが可能である。
【０１０８】絶縁層や第２絶縁層の構成材料として、Ｓ
ｉＯ2、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳ
Ｇ、ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低融点ガ
ラス、ガラスペーストといったＳｉＯ2系材料、Ｓｉ
Ｎ、ポリイミド等の絶縁性樹脂を、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。
【０１０９】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（基板が表示部分
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、アノード
電極が形成される基板は元より、アノード電極自身も透
明である必要があり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等
の透明導電材料を用いる。一方、冷陰極電界電子放出表
示装置が反射型（支持体が表示部分に相当する）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（アノード電極は
メタルバック膜を兼ねている）場合には、ＩＴＯの他、
カソード電極やゲート電極や収束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が、より好ま
しくは、アルミニウム（Ａｌ）あるいはクロム（Ｃｒ）
を用いることが望ましい。アルミニウム（Ａｌ）あるい
はクロム（Ｃｒ）からアノード電極を構成する場合、ア
ノード電極の厚さとして、具体的には、３×１０-8ｍ
（３０ｎｍ）乃至１．５×１０-7ｍ（１５０ｎｍ）、好
ましくは５×１０-8ｍ（５０ｎｍ）乃至１×１０-7ｍ
（１００ｎｍ）を例示することができる。アノード電極
は、蒸着法やスパッタリング法にて形成することができ
る。
【０１１０】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。
【０１１１】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、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。
【０１１２】アノードパネルには、更に、蛍光体層から
反跳した電子、あるいは、蛍光体層から放出された二次
電子が他の蛍光体層に入射し、所謂光学的クロストーク
（色濁り）が発生することを防止するための、あるいは
又、蛍光体層から反跳した電子、あるいは、蛍光体層か
ら放出された二次電子が隔壁を越えて他の蛍光体層に向
かって侵入したとき、これらの電子が他の蛍光体層と衝
突することを防止するための、隔壁が、複数、設けられ
ていることが好ましい。
【０１１３】隔壁の平面形状としては、格子形状（井桁
形状）、即ち、１画素に相当する、例えば平面形状が略
矩形（ドット状）の蛍光体層の四方を取り囲む形状を挙
げることができ、あるいは、略矩形あるいはストライプ
状の蛍光体層の対向する二辺と平行に延びる帯状形状あ
るいはストライプ形状を挙げることができる。隔壁を格
子形状とする場合、１つの蛍光体層の領域の四方を連続
的に取り囲む形状としてもよいし、不連続に取り囲む形
状としてもよい。隔壁を帯状形状あるいはストライプ形
状とする場合、連続した形状としてもよいし、不連続な
形状としてもよい。隔壁を形成した後、隔壁を研磨し、
隔壁の頂面の平坦化を図ってもよい。
【０１１４】蛍光体層からの光を吸収するブラックマト
リックスが蛍光体層と蛍光体層との間であって隔壁と基
板との間に形成されていることが、表示画像のコントラ
スト向上といった観点から好ましい。ブラックマトリッ
クスを構成する材料として、蛍光体層からの光を９９％
以上吸収する材料を選択することが好ましい。このよう
な材料として、カーボン、金属薄膜（例えば、クロム、
ニッケル、アルミニウム、モリブデン等、あるいは、こ
れらの合金）、金属酸化物（例えば、酸化クロム）、金
属窒化物（例えば、窒化クロム）、耐熱性有機樹脂、ガ
ラスペースト、黒色顔料や銀等の導電性粒子を含有する
ガラスペースト等の材料を挙げることができ、具体的に
は、感光性ポリイミド樹脂、酸化クロムや、酸化クロム
／クロム積層膜を例示することができる。尚、酸化クロ
ム／クロム積層膜においては、クロム膜が基板と接す
る。
【０１１５】本発明の電子放出装置は、冷陰極電界電子
放出素子の電子放出部に適用することができるだけでな
く、陰極線管に組み込まれる電子銃における電子線源に
例示される各種電子線源、蛍光表示管に組み込むことが
できる。
【０１１６】本発明の第１の態様〜第３の態様に係る電
子放出装置、本発明の第１の態様〜第３の態様に係る冷
陰極電界電子放出素子、あるいは、本発明の第１の態様
〜第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置におい
て、炭素系材料層から電子を放出させるためには、炭素
系材料層が適切な電界（例えば、１０7ボルト／ｍ程度
の強度を有する電界）中に置かれた状態とすればよい。
本発明の第４の態様〜第６の態様に係る冷陰極電界電子
放出素子あるいは冷陰極電界電子放出表示装置において
は、カソード電極及びゲート電極に電圧を印加すること
によって形成された電界（例えば、１０7ボルト／ｍ程
度の強度を有する電界）に基づき、炭素系材料層から成
る電子放出部から電子が放出される。そして、これらの
電子を蛍光体層に衝突させることによって画像を得るこ
とができる。
【０１１７】本発明において、炭素系材料層は、炭化水
素系ガス及びフッ素含有炭化水素系ガスを用いて形成さ
れ、あるいは又、炭素系材料層の表面には炭化フッ素系
薄膜が形成され、あるいは又、炭素系材料層の表面はフ
ッ素原子で終端（修飾）されているので、電子放出部は
一種の撥水性を発現し、カソード電極や冷陰極電界電子
放出表示装置を構成する各種の部材から放出されるガス
あるいはガス状物質、特に、水分が、電子放出部（具体
的には、炭素系材料層）に付着、吸着することを抑制で
きる結果、電子放出部の特性が劣化することを防止でき
る。しかも、電子放出部が炭素系材料層から構成されて
いるので、高い電子放出効率を有する冷陰極電界電子放
出素子を得ることができる。
【０１１８】また、本発明において、選択成長領域上に
炭素系材料層から成る電子放出部を形成すれば、選択成
長領域の表面での一種の触媒反応が期待でき、炭素系材
料層の初期成長段階における核生成が円滑に進行し、こ
の核生成が以降の炭素系材料層の成長を促進し、導電体
層やカソード電極の所望の部位に炭素系材料層から成る
電子放出部を設けることができる。しかも、炭素系材料
層を所望の形状にするための炭素系材料層のパターニン
グを行う必要が無い。更には、開口部の底部に位置し、
一種の触媒としての機能を有する材料から構成されたカ
ソード電極の部分の上に炭素系材料層から成る電子放出
部を形成すれば、炭素系材料層を所望の形状にするため
の炭素系材料層のパターニングを行う必要が無い。ま
た、カーボン・ナノチューブ構造体から電子放出部を構
成すれば、容易に電子放出部を形成することができる。
【０１１９】
【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。
【０１２０】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
の第１の態様に係る電子放出装置及びその製造方法、本
発明の第１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）、第１の態様に係る冷陰
極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称す
る）、第１の態様（より具体的には、第１（１）の態
様）に係る電界放出素子の製造方法、並びに、第１の態
様（より具体的には、第１（１）の態様）に係る表示装
置の製造方法に関する。尚、実施の形態１〜実施の形態
４における表示装置は、所謂２電極型の表示装置であ
る。
【０１２１】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つの電界放出素子あるいは電子放
出装置の模式的な斜視図を図２に示し、１つの電界放出
素子あるいは電子放出装置の模式的な一部断面図を図３
の（Ｄ）に示す。
【０１２２】実施の形態１の電子放出装置あるいは電界
放出素子は、選択成長領域２０が表面に形成されたカソ
ード電極（導電体層）１１、及び、選択成長領域２０上
に形成された炭素系材料層２３から成る電子放出部１５
から構成されている。ここで、選択成長領域２０は、カ
ソード電極（導電体層）１１の表面に付着した金属粒子
２１から構成されている。また、炭素系材料層２３は、
炭化水素系ガス（具体的には、ＣＨ4）及びフッ素含有
炭化水素系ガス（具体的には、ＣＦ4）を用いて形成さ
れている。
【０１２３】実施の形態１の表示装置は、上述のような
電子放出装置あるいは電界放出素子が有効領域に２次元
マトリックス状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
素を有する。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。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（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。
【０１２４】アノードパネルＡＰは、基板３０と、基板
３０上に形成され、所定のパターンに従って形成された
蛍光体層３１と、有効領域の全面を覆う１枚のシート状
の例えばアルミニウム薄膜から成るアノード電極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３０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３１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。
【０１２５】１画素は、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、電子放出装
置あるいは電界放出素子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。
【０１２６】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、必ずしも全てのアノード電極／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。
【０１２７】この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２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ＴＦＴや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４０Ａ
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。各カソード電極１
１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。
【０１２８】以下、実施の形態１における電子放出装
置、電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図３の
（Ａ）〜（Ｄ）及び図４の（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説
明する。尚、実施の形態１において、選択成長領域２０
を構成する材料としてニッケル（Ｎｉ）を用いた。ま
た、図３の（Ａ）〜（Ｄ）においては、図面の簡素化の
ために、カソード電極（導電体層）１１に１つの電子放
出部（電子放出装置）あるいはその構成要素のみを図示
する。
【０１２９】［工程−１００］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（導電体層）１１を支持体１０上に形成する（図３
の（Ａ）参照）。同時に、カソード電極（導電体層）１
１に接続された配線１１Ａ（図２参照）を支持体１０上
に形成する。導電材料層は、例えばスパッタリング法に
より形成された厚さ約０．２μｍのアルミニウム（Ａ
ｌ）層から成る。
【０１３０】［工程−１１０］次に、カソード電極（導
電体層）１１の表面に選択成長領域２０を形成する。具
体的には、先ず、レジスト材料層をスピンコート法にて
全面に成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、選択成
長領域２０を形成すべきカソード電極（導電体層）１１
の部分（カソード電極部分）の表面が露出したマスク層
１６（マスク材料層から成る）を形成する（図３の
（Ｂ）参照）。次に、露出したカソード電極（導電体
層）１１の表面を含むマスク層１６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部分
の上に形成する。その後、マスク層１６を除去し、４０
０゜Ｃ程度に加熱することによって溶媒を除去し、露出
したカソード電極（導電体層）１１の表面に金属粒子２
１を残すことで、選択成長領域２０を得ることができる
（図３の（Ｃ）参照）。尚、ポリシロキサンは、露出し
たカソード電極（導電体層）１１の表面に金属粒子２１
を固定させる機能（所謂、接着機能）を有する。
【０１３１】［工程−１２０］その後、カソード電極
（導電体層）１１上に、炭化水素系ガス及びフッ素含有
炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層２３から成る電子
放出部１５を形成する。具体的には、実施の形態１にお
いては、選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μｍの炭
素系材料層２３を炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化水
素系ガスを用いて形成し、電子放出部１５を得る。この
状態を図３の（Ｄ）に示す。マイクロ波プラズマＣＶＤ
法に基づく炭素系材料層２３の成膜条件を、以下の表１
に例示する。従来の炭素系材料層の成膜条件において
は、９００゜Ｃ程度の成膜温度が必要とされたが、実施
の形態１においては、成膜温度５００゜Ｃで安定した成
膜を達成することができた。アルミニウムから成るカソ
ード電極（導電体層）１１及び配線１１Ａ上には炭素系
材料層は成長しない。
【０１３２】 ［表１］ ［炭素系材料層の成膜条件］ 使用ガス ：ＣＨ4／Ｈ2／ＣＦ4＝１００／１０／１０ＳＣＣＭ 圧力 ：１．３×１０3Ｐａ マイクロ波パワー：５００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 成膜温度 ：５００゜Ｃ
【０１３３】表１に示した炭素系材料層の形成条件にお
いては、微視的には、比較的多孔質のカーボン・ナノチ
ューブが形成され、同時に、カーボン・ナノチューブ内
部に炭化フッ素系物質（ＣＦX）が取り込まれ、巨視的
には炭素系材料層２３が形成され、炭素系材料層２３全
体として一種の撥水性を発現する。
【０１３４】［工程−１３０］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と電子放出装置
（電界放出素子）とが対向するようにアノードパネルＡ
ＰとカソードパネルＣＰとを配置し、アノードパネルＡ
Ｐ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４５
０゜Ｃで１０〜３０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Ａ
Ｐ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。
【０１３５】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４の（Ａ）
〜（Ｄ）を参照して説明する。先ず、発光性結晶粒子組
成物を調製する。そのために、例えば、純水に分散剤を
分散させ、ホモミキサーを用いて３０００ｒｐｍにて１
分間、撹拌を行う。次に、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５０００
ｒｐｍ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。
【０１３６】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４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４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４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
４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。
【０１３７】かかる構成を有する表示装置において、電
子放出装置の電子放出部は仕事関数の低い平面状の炭素
系材料層２３から成り、その加工には、従来のスピント
型電界放出素子に関して必要とされた複雑、且つ、高度
な加工技術を何ら要しない。しかも、炭素系材料層２３
のエッチング加工が不要である。従って、表示装置の有
効領域の面積が増大し、これに伴って電子放出部の形成
数が著しく増大した場合にも、有効領域の全域に亙って
各電子放出部の電子放出効率を均一化し、輝度ムラが極
めて少ない高画質の表示装置を実現することができる。
【０１３８】表示装置内部の圧力を１×１０-5Ｐａ（主
に窒素ガスが存在）、Ｈ2Ｏ分圧を１×１０-6Ｐａとし
て、電子放出特性を測定した。尚、表１の炭素系材料層
の成膜条件において、ＣＦ4を用いることなく炭素系材
料層を形成して得られた表示装置を作製し、比較例とし
た。その結果、実施の形態１における表示装置の電子放
出部の特性劣化は、比較例と比較して、非常に少なかっ
た。
【０１３９】（実施の形態２）実施の形態２は、本発明
の第２の態様（より具体的には、第２Ａの態様）に係る
電子放出装置及びその製造方法、第２の態様（より具体
的には、第２Ａの態様）に係る電界放出素子、第２の態
様（より具体的には、第２Ａの態様及び第２Ａ（１）の
態様）に係る電界放出素子の製造方法、第２の態様（よ
り具体的には、第２Ａの態様）に係る表示装置、並び
に、第２の態様（より具体的には、第２Ａの態様及び第
２Ａ（１）の態様）に係る表示装置の製造方法に関す
る。
【０１４０】実施の形態２の表示装置の構成は、実施の
形態１と同様とすることができるので詳細な説明は省略
する。尚、電子放出装置あるいは電界放出素子の模式的
な一部断面図を図５に示す。実施の形態２の表示装置の
模式的な一部断面図、１つの電界放出素子あるいは電子
放出装置の模式的な斜視図は、図１、図２に示したと同
様である。
【０１４１】実施の形態２の電子放出装置あるいは電界
放出素子も、選択成長領域２０が表面に形成されたカソ
ード電極（導電体層）１１、及び、選択成長領域２０上
に形成された電子放出部１５から構成されている。ここ
で、選択成長領域２０は、カソード電極（導電体層）１
１の表面に付着した金属粒子２１から構成されている。
また、電子放出部は、炭素系材料層２３、及び、炭素系
材料層の表面に形成された炭化フッ素系薄膜（ＣＦX薄
膜）２４から成る。炭素系材料層２３は、炭化水素系ガ
ス（具体的には、ＣＨ4）を用いて形成され、炭化フッ
素系薄膜２４は、フッ素含有炭化水素系ガス（具体的に
は、ＣＨ2Ｆ2）を用いて形成されている。
【０１４２】以下、実施の形態２における電子放出装
置、電界放出素子及び表示装置の製造方法を説明する。
尚、実施の形態２においては、選択成長領域２０を構成
する材料として亜鉛（Ｚｎ）を用いた。
【０１４３】［工程−２００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、例えばガラス基板から
成る支持体１０上に、アルミニウム（Ａｌ）から成るカ
ソード電極（導電体層）１１、配線１１Ａを形成する。
【０１４４】［工程−２１０］次に、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、カソード電極（導電体
層）１１の表面に選択成長領域２０を形成する。但し、
実施の形態２においては、亜鉛（Ｚｎ）微粒子をポリシ
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）を使用した。
【０１４５】［工程−２２０］その後、カソード電極
（導電体層）１１上に、炭化水素系ガスを用いて炭素系
材料層を形成する。具体的には、実施の形態２において
は、選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μｍの炭素系
材料層２３を炭化水素系ガスを用いて形成する。マイク
ロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系材料層２３の成膜
条件を、以下の表２に例示する。従来の炭素系材料層の
成膜条件においては、９００゜Ｃ程度の成膜温度が必要
とされたが、実施の形態２においては、成膜温度５００
゜Ｃで安定した成膜を達成することができた。アルミニ
ウムから成るカソード電極（導電体層）１１及び配線１
１Ａ上には炭素系材料層は成長しない。
【０１４６】［表２］ ［炭素系材料層の成膜条件］ 使用ガス ：ＣＨ4／Ｈ2＝１００／１０ＳＣＣＭ 圧力 ：１．３×１０3Ｐａ マイクロ波パワー：５００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 成膜温度 ：４００゜Ｃ
【０１４７】［工程−２３０］その後、炭素系材料層２
３の表面に、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて炭化フ
ッ素系薄膜（ＣＦX薄膜）２４を形成し、以て、炭素系
材料層２３、及び、この炭素系材料層２３の表面に形成
された炭化フッ素系薄膜２４から成る電子放出部１５を
得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭化フッ素
系薄膜（ＣＦX薄膜）２４の成膜条件を、以下の表３に
例示する。
【０１４８】［表３］ ［炭化フッ素系薄膜の成膜条件］ 使用ガス ：ＣＨ2Ｆ2＝１００ＳＣＣＭ 圧力 ：１．３×１０3Ｐａ マイクロ波パワー：５００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 成膜温度 ：４００゜Ｃ
【０１４９】表３に示した炭化フッ素系薄膜（ＣＦX薄
膜）２４の形成条件においては、カーボン・ナノチュー
ブの表面に炭化フッ素系薄膜（ＣＦX薄膜）２４が形成
され、電子放出部１５全体として一種の撥水性を発現す
る。
【０１５０】［工程−２４０］その後、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして表示装置の組み立てを行
う。
【０１５１】表示装置内部の圧力を１×１０-5Ｐａ（主
に窒素ガスが存在）、Ｈ2Ｏ分圧を１×１０-6Ｐａとし
て、電子放出特性を測定した。尚、［工程−２３０］を
省略して得られた表示装置を作製し、比較例とした。そ
の結果、実施の形態２における表示装置の電子放出部の
特性劣化は、比較例と比較して、非常に少なかった。
【０１５２】（実施の形態３）実施の形態３は、本発明
の第３の態様（より具体的には、第３Ａの態様）に係る
電子放出装置及びその製造方法、第３の態様（より具体
的には、第３Ａの態様）に係る電界放出素子、第３の態
様（より具体的には、第３Ａの態様及び第３Ａ（１）の
態様）に係る電界放出素子の製造方法、第３の態様（よ
り具体的には、第３Ａの態様）に係る表示装置、並び
に、第３の態様（より具体的には、第３Ａの態様及び第
３Ａ（１）の態様）に係る表示装置の製造方法に関す
る。
【０１５３】実施の形態３の電子放出装置、電界放出素
子、表示装置の構成は、実施の形態１と同様とすること
ができるので詳細な説明は省略する。実施の形態３の表
示装置の模式的な一部断面図、１つの電界放出素子ある
いは電子放出装置の模式的な斜視図、模式的な一部断面
図は、図１、図２、図３の（Ｄ）に示したと同様であ
る。
【０１５４】実施の形態３の電子放出装置あるいは電界
放出素子も、選択成長領域２０が表面に形成されたカソ
ード電極（導電体層）１１、及び、選択成長領域２０上
に形成された電子放出部１５から構成されている。ここ
で、選択成長領域２０は、カソード電極（導電体層）１
１の表面に付着した金属粒子２１から構成されている。
また、電子放出部は、炭素系材料層２３から成る。炭素
系材料層２３は、炭化水素系ガス（具体的には、Ｃ
Ｈ4）を用いて形成されている。そして、炭素系材料層
２３の表面は、フッ素原子で終端（修飾）されている。
即ち、炭素系材料層２３の表面に存在するＣ−Ｈ結合
が、Ｃ−Ｆ結合に置き換えられており、これによって炭
素系材料層２３全体として一種の撥水性を示す。
【０１５５】以下、実施の形態３における電子放出装
置、電界放出素子及び表示装置の製造方法を説明する。
尚、実施の形態３においては、カソード電極（導電体
層）１１としてアルミニウム（Ａｌ）を用い、選択成長
領域２０を構成する材料としてコバルト−ニッケル合金
を用いた。
【０１５６】［工程−３００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と略同様にして、例えばガラス基板か
ら成る支持体１０上に、アルミニウム（Ａｌ）から成る
カソード電極（導電体層）１１、配線１１Ａを形成す
る。
【０１５７】［工程−３１０］次に、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、カソード電極（導電体
層）１１の表面に選択成長領域２０を形成する。但し、
実施の形態３においては、コバルト−ニッケル合金（Ｃ
ｏ−Ｎｉ合金）微粒子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）
を使用した。
【０１５８】［工程−３２０］その後、カソード電極
（導電体層）１１上に、炭化水素系ガスを用いて炭素系
材料層を形成する。具体的には、実施の形態３において
は、選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μｍの炭素系
材料層２３を炭化水素系ガスを用いて形成する。ＩＣＰ
−ＣＶＤ法に基づく炭素系材料層２３の成膜条件を、以
下の表４に例示する。従来の炭素系材料層の成膜条件に
おいては、９００゜Ｃ程度の成膜温度が必要とされた
が、実施の形態３においては、成膜温度４００゜Ｃで安
定した成膜を達成することができた。アルミニウムから
成るカソード電極（導電体層）１１及び配線１１Ａ上に
は炭素系材料層は成長しない。
【０１５９】［表４］ ［炭素系材料層の成膜条件］ 使用ガス ：ＣＨ4／Ｈ2＝１００／１０ＳＣＣＭ 圧力 ：１．３×１０3Ｐａ ＩＣＰ パワー ：５００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 成膜温度 ：４００゜Ｃ
【０１６０】［工程−３３０］その後、炭素系材料層２
３の表面を、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて終端
（修飾）し、以て、表面がフッ素原子で終端（修飾）さ
れた炭素系材料層２３から成る電子放出部１５を得る。
ＩＣＰ−ＣＶＤ法に基づく炭素系材料層２３表面の終端
（修飾）条件を、以下の表５に例示する。
【０１６１】［表５］ ［炭素系材料層表面の終端条件］ 使用ガス ：ＣＦ4＝１００ＳＣＣＭ 圧力 ：１．３×１０3Ｐａ ＩＣＰ パワー ：５００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 成膜温度 ：４００゜Ｃ
【０１６２】表５に示した炭素系材料層表面の終端（修
飾）条件においては、表３に示した炭化フッ素系薄膜
（ＣＦX薄膜）２４の形成条件と異なり、ＣＦ4ガスを用
いているので、フッ素含有炭化水素系ガスを構成するフ
ッ素成分の割合が高く、フッ素含有炭化水素系ガスに基
づく炭化フッ素系薄膜（ＣＦX薄膜）が堆積し難い。カ
ーボン・ナノチューブの表面がフッ素原子で終端（修
飾）されることによって、即ち、Ｃ−Ｈ結合がＣ−Ｆ結
合に置き換えられることによって、炭素系材料層２３全
体として一種の撥水性を発現する。
【０１６３】［工程−３４０］その後、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして表示装置の組み立てを行
う。
【０１６４】表示装置内部の圧力を１×１０-5Ｐａ（主
に窒素ガスが存在）、Ｈ2Ｏ分圧を１×１０-6Ｐａとし
て、電子放出特性を測定した。尚、［工程−３３０］を
省略して得られた表示装置を作製し、比較例とした。そ
の結果、実施の形態３における表示装置の電子放出部の
特性劣化は、比較例と比較して、非常に少なかった。
【０１６５】（実施の形態４）実施の形態４は、実施の
形態１にて説明した電子放出装置、電界放出素子及び表
示装置並びにこれらの製造方法の変形である。実施の形
態１にて説明した製造方法にあっては、カソード電極部
分の上に金属粒子２１を付着させた。一方、実施の形態
４においては、選択成長領域形成工程は、チタン（Ｔ
ｉ）から成る金属薄膜をスパッタリング法に基づき形成
する工程から成る。以下、実施の形態４における電子放
出装置、電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図６
の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。尚、図６の
（Ａ）及び（Ｂ）においては、図面の簡素化のために、
カソード電極（導電体層）１１に１つの電子放出部（電
子放出装置）あるいはその構成要素のみを図示する。
【０１６６】［工程−４００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、例えばガラス基板から
成る支持体１０上にカソード電極（導電体層）１１を形
成し、次いで、レジスト材料層をスピンコート法にて全
面に成膜した後、リソグラフィ技術に基づき、カソード
電極部分の表面が露出したマスク層（レジスト材料層か
ら成る）を形成する。
【０１６７】［工程−４１０］その後、露出したカソー
ド電極（導電体層）１１の表面を含むマスク層上に、表
６に例示する条件のスパッタリング法にて金属薄膜２２
を形成した後、マスク層を除去する（図６の（Ａ）参
照）。こうして、カソード電極部分の上に形成された金
属薄膜２２から成る選択成長領域２０を得ることができ
る。
【０１６８】［表６］ ［金属薄膜の成膜条件］ ターゲット ：Ｔｉ プロセスガス ：Ａｒ＝１００ＳＣＣＭ ＤＣパワー ：４ｋＷ 圧力 ：０．４Ｐａ 支持体加熱温度：１５０゜Ｃ 膜厚 ：３０ｎｍ
【０１６９】［工程−４２０］その後、実施の形態１の
［工程−１２０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る（図６の（Ｂ）参照）。次いで、実施の
形態１の［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組
み立てを行う。
【０１７０】尚、［工程−４２０］において、実施の形
態２の［工程−２２０］〜［工程−２３０］を実行すれ
ば、本発明の第２の態様に係る電子放出装置あるいは表
示装置を得ることができる。
【０１７１】あるいは又、実施の形態３の［工程−３２
０］〜［工程−３３０］を実行すれば、本発明の第３の
態様に係る電子放出装置あるいは表示装置を得ることが
できる。
【０１７２】（実施の形態５）実施の形態５は、本発明
の第１の態様に係る電子放出装置、本発明の第４の態様
に係る電界放出素子及びその製造方法、並びに、本発明
の第４の態様に係る表示装置及びその製造方法に関す
る。尚、実施の形態５〜実施の形態２０における表示装
置は、所謂３電極型の表示装置である。
【０１７３】実施の形態５の表示装置の模式的な一部端
面図を図７に示し、電界放出素子あるいは電子放出装置
の基本的な構成を図８の（Ｂ）に示す。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
分的斜視図は、図２１に示したと実質的に同様である。
【０１７４】実施の形態５の電界放出素子あるいは電子
放出装置は、支持体１０上に形成されたカソード電極
（導電体層に該当する）１１、及び、カソード電極１１
の上方に形成され、開口部（第１開口部１４Ａ）を有す
るゲート電極１３から成り、第１開口部１４Ａの底部に
位置するカソード電極１１の部分の上に形成された炭素
系材料層２３から成る電子放出部１５を更に備えてい
る。また、支持体１０及びカソード電極１１上には絶縁
層１２が形成されており、ゲート電極１３に設けられた
第１開口部１４Ａに連通した第２開口部１４Ｂが絶縁層
１２に設けられている。実施の形態５において、カソー
ド電極（導電体層）１１は銅（Ｃｕ）から構成されてい
る。
【０１７５】実施の形態５の表示装置も、上述のような
電界放出素子が設けられた電子放出領域が有効領域に２
次元マトリックス状に多数形成されたカソードパネルＣ
Ｐと、アノードパネルＡＰから構成されており、複数の
画素を有する。カソードパネルＣＰとアノードパネルＡ
Ｐ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。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３
７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。
【０１７６】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。
【０１７７】１画素は、ストライプ状のカソード電極１
１と、その上に形成された電子放出部１５と、ストライ
プ状のゲート電極１３と、電界放出素子に対面するよう
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。
【０１７８】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４
１からビデオ信号を入力する。これとは逆に、カソード
電極１１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。
【０１７９】以下、実施の形態５における電子放出装
置、電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図８の
（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。尚、図８の
（Ａ）及び（Ｂ）においては、図面の簡素化のために、
カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に１つの
電子放出部あるいはその構成要素のみを図示する。
【０１８０】［工程−５００］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（導電体層）１１を支
持体１０上に形成する。ストライプ状のカソード電極
（導電体層）１１は、図面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
された厚さ約０．２μｍの銅（Ｃｕ）層から成る。
【０１８１】［工程−５１０］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１μ
ｍの絶縁層１２を形成する。絶縁層１２の成膜条件の一
例を、下記の表７に示す。
【０１８２】［表７］ ［絶縁層の成膜条件］ ＴＥＯＳ流量：８００ＳＣＣＭ Ｏ2流量 ：６００ＳＣＣＭ 圧力 ：１．１ｋＰａ ＲＦパワー ：０．７ｋＷ（１３．５６ＭＨｚ） 成膜温度 ：４００゜Ｃ
【０１８３】［工程−５２０］その後、絶縁層１２上に
第１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、図面の紙
面垂直方向）に延びている。引き続き、ゲート電極１３
に形成された第１開口部１４Ａに連通する第２開口部１
４Ｂ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８の（Ａ）に示す構造を得る
ことができる。絶縁層１２のエッチング条件を以下の表
８に例示する。実施の形態５において、第１開口部１４
Ａと第２開口部１４Ｂとは、一対一の対応関係にある。
即ち、１つの第１開口部１４Ａに対応して、１つの第２
開口部１４Ｂが形成される。尚、第１及び第２開口部１
４Ａ，１４Ｂの平面形状は、例えば直径１μｍ〜３０μ
ｍ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。
【０１８４】［表８］ ［絶縁層のエッチング条件］ エッチング装置：平行平板型ＲＩＥ装置 Ｃ4Ｆ8流量 ：３０ＳＣＣＭ ＣＯ流量 ：７０ＳＣＣＭ Ａｒ流量 ：３００ＳＣＣＭ 圧力 ：７．３Ｐａ ＲＦパワー ：１．３ｋＷ（１３．５６ＭＨｚ） エッチング温度：室温
【０１８５】［工程−５３０］その後、開口部１４Ａ，
１４Ｂの底部に位置し、一種の触媒としての機能を有す
る材料である銅（Ｃｕ）から構成されたカソード電極１
１の部分の上に炭素系材料層２３から成る電子放出部１
５を形成する。具体的には、実施の形態１の［工程−１
２０］と同様にして、かかるカソード電極１１の部分の
上に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、
電子放出部１５を得る。この状態を図８の（Ｂ）に示
す。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系材料層
２３の成膜条件は、表１に例示したと同様とすればよ
い。尚、ゲート電極１３をアルミニウム（Ａｌ）から構
成しているので、ゲート電極１３上に炭素系材料層が形
成されることはない。
【０１８６】［工程−５４０］その後、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０１８７】実施の形態５においては、開口部１４Ａ，
１４Ｂの底部に位置し、一種の触媒としての機能を有す
る材料から構成されたカソード電極１１の部分の上に炭
素系材料層２３から成る電子放出部１５を形成するの
で、炭素系材料層２３を所望の形状にするための炭素系
材料層のパターニングを行う必要が無い。
【０１８８】尚、銅（Ｃｕ）の代わりに、銀（Ａｇ）又
は金（Ａｕ）からカソード電極あるいは導電体層を構成
しても、これらの金属は一種の触媒としての機能を有
し、カソード電極１１の上に炭素系材料層２３から成る
電子放出部１５を形成することができる。
【０１８９】（実施の形態６）実施の形態６は、実施の
形態５の変形である。実施の形態５にて説明した、電子
放出装置の製造方法、電界放出素子の製造方法及び表示
装置の製造方法にあっては、カソード電極１１の表面が
自然酸化され、炭素系材料層２３の形成が困難となる場
合がある。実施の形態６においては、カソード電極部分
の表面の金属酸化物（所謂、自然酸化膜）を除去する。
尚、カソード電極部分の表面の金属酸化物を、プラズマ
還元処理若しくは洗浄処理によって除去する。
【０１９０】実施の形態６、あるいは後述する実施の形
態７により製造される電子放出装置、電界放出素子及び
表示装置の構造は、実施の形態５にて説明した電子放出
装置、電界放出素子及び表示装置の構造と同じであるの
で、詳細な説明は省略する。以下、実施の形態６の電子
放出装置の製造方法、電界放出素子の製造方法及び表示
装置の製造方法を説明する。
【０１９１】［工程−６００］先ず、実施の形態５の
［工程−５００］〜［工程−５２０］と同様にして、例
えばガラス基板から成る支持体１０上にカソード電極１
１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１
上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１
開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、
ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通す
る第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。
【０１９２】［工程−６１０］次に、開口部１４Ａ，１
４Ｂの底部に露出したカソード電極１１の部分の表面の
金属酸化物（自然酸化膜）を、以下の表９に例示するプ
ラズマ還元処理（マイクロ波プラズマ処理）に基づき除
去する。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、露出したカソー
ド電極部分の表面の金属酸化物（自然酸化膜）を除去す
ることもできる。
【０１９３】［表９］ 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
【０１９４】［工程−６２０］その後、開口部１４Ａ，
１４Ｂの底部に露出したカソード電極１１の部分の上
に、実施の形態１の［工程−１２０］と同様にして、厚
さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電子放出
部１５を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭
素系材料層２３の成膜条件は、表１に例示したと同様と
すればよい。
【０１９５】［工程−６３０］その後、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０１９６】実施の形態６においては、開口部１４Ａ，
１４Ｂの底部に露出したカソード電極１１の部分の表面
の金属酸化物（自然酸化膜）を除去した後、かかるカソ
ード電極部分の部分の上に炭素系材料層を形成するの
で、より優れた特性を有する炭素系材料層の形成が可能
となる。
【０１９７】（実施の形態７）実施の形態７も、第５の
態様の変形である。実施の形態７においては、開口部１
４Ａ，１４Ｂの底部に露出したカソード電極１１の部分
の上に凹凸を形成する。これによって、その上に形成さ
れる炭素系材料層には突起部が形成される結果、高い電
子放出効率を有する電界放出素子を得ることができる。
以下、実施の形態７における電界放出素子及び表示装置
の製造方法を説明する。
【０１９８】［工程−７００］先ず、実施の形態５の
［工程−５００］〜［工程−５２０］と同様にして、例
えばガラス基板から成る支持体１０上にカソード電極１
１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１
上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１
開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、
ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通す
る第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。
【０１９９】［工程−７１０］その後、開口部１４Ａ，
１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の部分の表面
をエッチングして、凹凸を形成する。かかるエッチング
の条件を以下の表１０に例示する。
【０２００】［表１０］ エッチング溶液：塩酸１％水溶液 処理時間 ：５分間
【０２０１】［工程−７２０］その後、実施の形態５の
［工程−５３０］と同様の工程を実行することによっ
て、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に位置するカソード電
極１１の部分の上に炭素系材料層２３から成る電子放出
部１５を形成する。具体的には、かかるカソード電極１
１の部分の上に、実施の形態１の［工程−１２０］と同
様にして、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成
し、電子放出部１５を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ
法に基づく炭素系材料層２３の成膜条件は、表１に例示
したと同様とすればよい。
【０２０２】［工程−７３０］その後、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０２０３】尚、実施の形態７にて説明した開口部１４
Ａ，１４Ｂの底部に露出したカソード電極１１の部分の
上に凹凸を形成する工程を、実施の形態６に適用するこ
とができる。また、実施の形態６にて説明した金属酸化
物（自然酸化膜）の除去を、実施の形態７に適用するこ
ともできる。
【０２０４】尚、以上に説明した実施の形態５〜実施の
形態７における炭素系材料層や電子放出部の形成工程に
おいて、実施の形態２の［工程−２２０］〜［工程−２
３０］を実行すれば、本発明の第２の態様に係る電子放
出装置を得ることができ、あるいは又、本発明の第５Ａ
の態様に係る電界放出素子、本発明の第５Ａの態様に係
る表示装置を得ることができ、しかも、本発明の第５Ａ
の態様に係る電界放出素子の製造方法、本発明の第５Ａ
の態様に係る表示装置の製造方法を実行したことにな
る。
【０２０５】また、以上に説明した実施の形態５〜実施
の形態７における炭素系材料層や電子放出部の形成工程
において、実施の形態３の［工程−３２０］〜［工程−
３３０］を実行すれば、本発明の第３の態様に係る電子
放出装置を得ることができ、あるいは又、本発明の第６
Ａの態様に係る電界放出素子、本発明の第６Ａの態様に
係る表示装置を得ることができ、しかも、本発明の第６
Ａの態様に係る電界放出素子の製造方法、本発明の第６
Ａの態様に係る表示装置の製造方法を実行したことにな
る。
【０２０６】（実施の形態８）実施の形態８は、選択成
長領域が形成された本発明の第１の態様に係る電子放出
装置、選択成長領域が形成された本発明の第４の態様に
係る電界放出素子、選択成長領域が形成された本発明の
第４の態様に係る表示装置、及び、選択成長領域を形成
する工程を含む本発明の第４（２）の態様に係る電界放
出素子の製造方法、及び、選択成長領域を形成する工程
を含む本発明の第４（２）の態様に係る表示装置の製造
方法に関する。
【０２０７】実施の形態８の電界放出素子あるいは電子
放出装置の模式的な一部端面図を図１２の（Ｂ）に示
し、表示装置の模式的な一部端面図を図９に示す。この
電界放出素子あるいは電子放出装置は、支持体１０上に
形成されたカソード電極１１（導電体層に該当する）、
及び、カソード電極１１の上方に形成され、第１開口部
１４Ａを有するゲート電極１３から成る。そして、開口
部１４Ａ，１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の
部分の上に形成された選択成長領域２０、及び、選択成
長領域２０上に形成された炭素系材料層２３から成る電
子放出部を更に備えている。実施の形態８において、選
択成長領域２０は、カソード電極１１の表面に付着した
ニッケル（Ｎｉ）から成る金属粒子２１から構成されて
いる。
【０２０８】実施の形態８の電界放出素子においては、
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開口部１
４Ａに連通した第２開口部１４Ｂが絶縁層１２に設けら
れており、第２開口部１４Ｂの底部に選択成長領域２０
及び炭素系材料層２３が位置する。
【０２０９】実施の形態８の表示装置の構成例を図９に
示す。表示装置は、電子放出領域が有効領域に２次元マ
トリックス状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Ｃ
Ｐ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９に示す一部
端面図には、カソードパネルＣＰ上において、１本のカ
ソード電極１１につき開口部１４Ａ，１４Ｂ及び電子放
出部である炭素系材料層２３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１２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９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。
【０２１０】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。
【０２１１】この表示装置において表示を行う場合の表
示装置の動作は、実施の形態５にて説明した表示装置の
動作と同様とすることができるので、詳細な説明は省略
する。
【０２１２】以下、実施の形態８の電子放出装置の製造
方法、電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法
を、図１０の（Ａ）〜（Ｃ）、図１１の（Ａ）及び
（Ｂ）、図１２の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明す
る。尚、これらの図においては、図面の簡素化のため
に、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に１
つの電子放出部あるいはその構成要素のみを図示する。
【０２１３】［工程−８００］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１０の（Ａ）参
照）。ストライプ状のカソード電極１１は、図面の紙面
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厚さ約０．２μｍのアルミニ
ウム（Ａｌ）層から成る。
【０２１４】［工程−８１０］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１μ
ｍの絶縁層１２を形成する。絶縁層１２の成膜条件は表
７と同様とすればよい。
【０２１５】［工程−８２０］その後、絶縁層１２上に
第１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、図面の紙
面垂直方向）に延びている。
【０２１６】［工程−８３０］次いで、引き続き、ゲー
ト電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通する第
２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１０の（Ｂ）に示
す構造を得ることができる。絶縁層１２のエッチング条
件は表８に例示したと同様とすればよい。実施の形態８
においては、第１開口部１４Ａと第２開口部１４Ｂと
は、一対一の対応関係にある。即ち、１つの第１開口部
１４Ａに対応して、１つの第２開口部１４Ｂが形成され
る。尚、第１及び第２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〜３
０００個程度形成すればよい。
【０２１７】［工程−８４０］その後、第２開口部１４
Ｂの底部に位置するカソード電極１１の部分の上に選択
成長領域２０を形成する。そのために、先ず、第２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１０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８において、マスク層１１６は、第２開口部１４Ｂの
底部に位置するカソード電極１１の一部分、第２開口部
１４Ｂの側壁、第１開口部１４Ａの側壁、ゲート電極１
３及び絶縁層１２を被覆している。これによって、次の
工程で、第２開口部１４Ｂの底部の中央部に位置するカ
ソード電極１１の部分の上に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とが金属粒子に
よって短絡することを確実に防止し得る。
【０２１８】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、金属粒子を付着させる。具体
的には、ニッケル（Ｎｉ）微粒子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、カソー
ド電極部分の上に溶媒と金属粒子から成る層を形成す
る。その後、マスク層１１６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、露出したカソー
ド電極１１の表面に金属粒子２１を残すことで、選択成
長領域２０を得ることができる（図１１の（Ａ）参
照）。尚、ポリシロキサンは、露出したカソード電極１
１の表面に金属粒子２１を固定させる機能（所謂、接着
機能）を有する。
【０２１９】［工程−８５０］その後、実施の形態１の
［工程−１２０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る。この状態を図１１の（Ｂ）及び図１２
の（Ａ）に示すが、図１１の（Ｂ）はゲート電極１３の
延びる方向から電界放出素子を眺めた模式的な一部端面
図であり、図１２の（Ａ）はカソード電極１１の延びる
方向から電界放出素子を眺めた模式的な一部端面図であ
る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系材料層
２３の成膜条件は、表１に例示したと同様とすればよ
い。
【０２２０】［工程−８６０］その後、絶縁層１２に設
けられた第２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１２の（Ｂ）に示す電界放出素子を完成すること
ができる。あるいは又、選択成長領域２０が表面に形成
された導電体層（実施の形態８においてはカソード電極
１１が相当する）、及び、選択成長領域２０上に形成さ
れた炭素系材料層２３から成る電子放出部から構成され
た電子放出装置を得ることができる。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、或
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。
【０２２１】［工程−８７０］その後、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０２２２】かかる構成を有する表示装置において、電
界放出素子の電子放出部は第２開口部１４Ｂの底部に露
出した、仕事関数の低い平面状の炭素系材料層２３から
成り、その加工には、従来のスピント型電界放出素子に
関して必要とされた複雑、且つ、高度な加工技術を何ら
要しない。しかも、炭素系材料層２３のエッチング加工
が不要である。従って、表示装置の有効領域の面積が増
大し、これに伴って電子放出部の形成数が著しく増大し
た場合にも、有効領域の全域に亙って各電子放出部の電
子放出効率を均一化し、輝度ムラが極めて少ない高画質
の表示装置を実現することができる。
【０２２３】尚、［工程−８５０］において、あるいは
又、後述する実施の形態９〜実施の形態１６における炭
素系材料層の形成工程において、実施の形態２の［工程
−２２０］〜［工程−２３０］を実行すれば、選択成長
領域が形成された本発明の第２の態様に係る電子放出装
置、選択成長領域が形成された本発明の第５Ａの態様に
係る電界放出素子、選択成長領域が形成された本発明の
第５Ａの態様に係る表示装置が得られ、また、本発明の
第５Ａの態様／第５Ａ（２）の態様に係る電界放出素子
の製造方法及び表示装置の製造方法を実行したことにな
る。
【０２２４】あるいは又、実施の形態３の［工程−３２
０］〜［工程−３３０］を実行すれば、選択成長領域が
形成された本発明の第３の態様に係る電子放出装置、選
択成長領域が形成された本発明の第６Ａの態様に係る電
界放出素子、選択成長領域が形成された本発明の第６Ａ
の態様に係る表示装置が得られ、また、本発明の第６Ａ
／第６Ａ（２）の態様に係る電界放出素子の製造方法及
び表示装置の製造方法を実行したことになる。
【０２２５】（実施の形態９）実施の形態９は、実施の
形態８にて説明した製造方法の変形である。実施の形態
８にて説明した製造方法にあっては、カソード電極部分
の上に金属粒子２１を付着させた後、直ちに、炭素系材
料層２３を形成しないと、金属粒子２１の表面が自然酸
化され、炭素系材料層２３の形成が困難となる場合があ
る。実施の形態９においては、選択成長領域２０を形成
すべきカソード電極１１の部分の上に、金属粒子２１を
付着させた後、金属粒子２１の表面の金属酸化物（所
謂、自然酸化膜）を除去する。尚、金属粒子の表面の金
属酸化物を、プラズマ還元処理若しくは洗浄処理によっ
て除去する。
【０２２６】実施の形態９、あるいは後述する実施の形
態１０〜実施の形態１６により製造される電子放出装
置、電界放出素子及び表示装置の構造は、実施の形態８
にて説明した電子放出装置、電界放出素子及び表示装置
の構造と同じであるので、詳細な説明は省略する。以
下、実施の形態９の電子放出装置の製造方法、電界放出
素子の製造方法及び表示装置の製造方法を説明する。
【０２２７】［工程−９００］先ず、実施の形態８の
［工程−８００］〜［工程−８３０］と同様にして、例
えばガラス基板から成る支持体１０上にカソード電極１
１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１
上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１
開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、
ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通す
る第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。
【０２２８】［工程−９１０］その後、実施の形態８の
［工程−８４０］と同様にして、第２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。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、金属粒子を付着させ
る。具体的には、モリブデン（Ｍｏ）微粒子をポリシロ
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、カソード電極部分の上に溶媒と金属粒子から成る層
を形成する。その後、マスク層１１６を除去し、４００
゜Ｃ程度に加熱することによって溶媒を十分に除去し、
露出したカソード電極１１の表面に金属粒子２１を残す
ことで、選択成長領域２０を得ることができる。
【０２２９】［工程−９２０］次に、金属粒子２１の表
面の金属酸化物（自然酸化膜）を、表９に例示したと同
様のプラズマ還元処理（マイクロ波プラズマ処理）に基
づき除去する。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、金属粒子
２１の表面の金属酸化物（自然酸化膜）を除去すること
もできる。
【０２３０】［工程−９３０］その後、実施の形態８の
［工程−８５０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく
炭素系材料層２３の成膜条件は、表１に例示したと同様
とすればよい。
【０２３１】［工程−９４０］その後、実施の形態８の
［工程−８６０］と同様にして、図１２の（Ｂ）に示し
たと同様の電界放出素子を完成することができる。ある
いは又、選択成長領域２０が表面に形成された導電体層
（実施の形態９においてはカソード電極１１が相当す
る）、及び、選択成長領域２０上に形成された炭素系材
料層２３から成る電子放出部から構成された電子放出装
置を得ることができる。更に、実施の形態１の［工程−
１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを行う。
【０２３２】（実施の形態１０）実施の形態１０も、実
施の形態８にて説明した製造方法の変形である。実施の
形態８にて説明した製造方法にあっては、カソード電極
部分の上に金属粒子２１を付着させた。一方、実施の形
態１０において、カソード電極部分の上に金属粒子を付
着させる工程は、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部分の上に付着させた後、
金属化合物粒子を加熱することによって分解させ、以
て、カソード電極の表面に金属粒子が付着して成る選択
成長領域を得る工程から構成されている。具体的には、
溶媒と金属化合物粒子（実施の形態１０においてはヨウ
化銅）から成る層をカソード電極部分の上に形成した
後、溶媒を除去し、金属化合物粒子を残した後、金属化
合物粒子（ヨウ化銅粒子）を加熱することによって分解
させ、以て、カソード電極の表面に金属粒子（銅粒子）
が付着して成る選択成長領域を得る。以下、実施の形態
１０の電子放出装置の製造方法、電界放出素子の製造方
法及び表示装置の製造方法を説明する。
【０２３３】［工程−１０００］先ず、実施の形態８の
［工程−８００］〜［工程−８３０］と同様にして、例
えばガラス基板から成る支持体１０上にカソード電極１
１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１
上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１
開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、
ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通す
る第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。
【０２３４】［工程−１０１０］その後、実施の形態８
の［工程−８４０］と同様にして、第２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。次に、露出したカソード電極１
１上に、金属粒子を付着させる。具体的には、実施の形
態８と同様に、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
ソード電極部分の上に形成する。その後、マスク層１１
６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、露
出したカソード電極１１の表面に金属粒子（銅粒子）２
１を析出させることで、選択成長領域２０を得ることが
できる。
【０２３５】［工程−１０２０］その後、実施の形態８
の［工程−８５０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る。その後、実施の形態８の［工程−８６
０］と同様にして、図１２の（Ｂ）に示したと同様の電
界放出素子を完成することができる。あるいは又、選択
成長領域２０が表面に形成された導電体層（実施の形態
１０においてはカソード電極１１が相当する）、及び、
選択成長領域２０上に形成された炭素系材料層２３から
成る電子放出部から構成された電子放出装置を得ること
ができる。更に、実施の形態１の［工程−１３０］と同
様にして、表示装置の組み立てを行う。
【０２３６】尚、実施の形態９の［工程−９２０］と同
様にして、金属粒子２１の表面の金属酸化物（自然酸化
膜）を除去してもよい。
【０２３７】（実施の形態１１）実施の形態１１も、実
施の形態８にて説明した製造方法の変形である。実施の
形態８にて説明した製造方法にあっては、カソード電極
部分の上に金属粒子２１を付着させた。一方、実施の形
態１１において、選択成長領域形成工程は、第２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、露出したカソード電極の表面を含むマ
スク層上に、チタン（Ｔｉ）から成る金属薄膜をスパッ
タリング法に基づき形成する工程から成る。以下、実施
の形態１１の電子放出装置の製造方法、電界放出素子の
製造方法及び表示装置の製造方法を説明する。
【０２３８】［工程−１１００］先ず、実施の形態８の
［工程−８００］〜［工程−８３０］と同様にして、例
えばガラス基板から成る支持体１０上にカソード電極１
１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１
上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１
開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、
ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通す
る第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。
【０２３９】［工程−１１１０］その後、実施の形態８
の［工程−８４０］と同様にして、第２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。次に、露出したカソード電極１
１の表面を含むマスク層１１６上に、表６に例示したと
同様の条件のスパッタリング法にて金属薄膜２２を形成
した後、マスク層１１６を除去する（図１３の（Ａ）参
照）。こうして、表面に金属薄膜２２が形成されたカソ
ード電極１１の部分である選択成長領域２０を得ること
ができる。
【０２４０】［工程−１１２０］その後、実施の形態８
の［工程−８５０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る（図１３の（Ｂ）参照）。次いで、実施
の形態８の［工程−８６０］と同様にして、電界放出素
子を完成することができる。あるいは又、選択成長領域
２０が表面に形成された導電体層（実施の形態１１にお
いてはカソード電極１１が相当する）、及び、選択成長
領域２０上に形成された炭素系材料層２３から成る電子
放出部から構成された電子放出装置を得ることができ
る。更に、実施の形態１の［工程−１３０］と同様にし
て、表示装置の組み立てを行う。
【０２４１】尚、実施の形態９の［工程−９２０］と同
様にして、金属薄膜２２の表面の金属酸化物（自然酸化
膜）を除去してもよい。更には、実施の形態１０と同様
にして、金属化合物薄膜をスパッタリング法にて、第２
開口部１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の表面
に形成した後、金属化合物薄膜を熱分解させ、カソード
電極１１の上に金属薄膜が形成されて成る選択成長領域
２０を得てもよい。更には、金属薄膜をＭＯＣＶＤ法に
て形成してもよい。
【０２４２】（実施の形態１２）実施の形態１２も、実
施の形態８にて説明した製造方法の変形である。実施の
形態１２において、選択成長領域は有機金属化合物薄膜
から成り、より具体的には、アセチルアセトナートニッ
ケルから成る錯化合物から構成されている。また、実施
の形態１２において、カソード電極部分の上に有機金属
化合物薄膜を形成する工程は、有機金属化合物溶液をカ
ソード電極上に成膜する工程から成る。以下、実施の形
態１２の電子放出装置の製造方法、電界放出素子の製造
方法及び表示装置の製造方法を説明する。
【０２４３】［工程−１２００］先ず、実施の形態８の
［工程−８００］〜［工程−８３０］と同様にして、例
えばガラス基板から成る支持体１０上にカソード電極１
１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１
上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１
開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、
ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通す
る第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。
【０２４４】［工程−１２１０］その後、実施の形態８
の［工程−８４０］と同様にして、第２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。次に、露出したカソード電極１
１の表面を含むマスク層１１６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１１６を除去することによ
って、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に露出したカソード
電極１１の部分の上に形成された、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
選択成長領域２０を得ることができる。
【０２４５】［工程−１２２０］その後、実施の形態８
の［工程−８５０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る。次いで、実施の形態８の［工程−８６
０］と同様にして、電界放出素子を完成することができ
る。あるいは又、選択成長領域２０が表面に形成された
導電体層（実施の形態１２においてはカソード電極１１
が相当する）、及び、選択成長領域２０上に形成された
炭素系材料層２３から成る電子放出部から構成された電
子放出装置を得ることができる。更に、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０２４６】尚、実施の形態１２においても、有機金属
化合物薄膜を形成した後、実施の形態９の［工程−９２
０］と同様にして、有機金属化合物薄膜の表面の金属酸
化物（自然酸化膜）を除去してもよい。
【０２４７】（実施の形態１３）実施の形態１３も、実
施の形態８にて説明した製造方法の変形であり、更に
は、実施の形態１２の変形である。実施の形態１３にお
いても、選択成長領域は有機金属化合物薄膜から成り、
より具体的には、アセチルアセトナートニッケルから成
る錯化合物から構成されている。尚、実施の形態１３に
おいて、カソード電極部分の上に有機金属化合物薄膜を
形成する工程は、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カソード電極上に堆積させる工程か
ら成る。以下、実施の形態１３の電子放出装置の製造方
法、電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法を
説明する。
【０２４８】［工程−１３００］先ず、実施の形態８の
［工程−８００］〜［工程−８３０］と同様にして、例
えばガラス基板から成る支持体１０上にカソード電極１
１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１
上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１
開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、
ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通す
る第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。
【０２４９】［工程−１３１０］その後、実施の形態８
の［工程−８４０］と同様にして、第２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。次に、露出したカソード電極１
１の表面を含むマスク層１１６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膜を成膜する。
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。反応室内においては、露出したカソード電極１１
の表面を含むマスク層１１６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１０の温度は室温とすればよい。その後、マスク
層１１６を除去することによって、開口部１４Ａ，１４
Ｂの底部に露出したカソード電極１１の部分の上に形成
された、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選択成長領域２０を得るこ
とができる。
【０２５０】［工程−１３２０］その後、実施の形態８
の［工程−８５０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る。次いで、実施の形態８の［工程−８６
０］と同様にして、電界放出素子を完成することができ
る。あるいは又、選択成長領域２０が表面に形成された
導電体層（実施の形態１３においてはカソード電極１１
が相当する）、及び、選択成長領域２０上に形成された
炭素系材料層２３から成る電子放出部から構成された電
子放出装置を得ることができる。更に、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０２５１】尚、実施の形態１３においても、有機金属
化合物薄膜を形成した後、実施の形態９の［工程−９２
０］と同様にして、有機金属化合物薄膜の表面の金属酸
化物（自然酸化膜）を除去してもよい。
【０２５２】（実施の形態１４）実施の形態１４も、実
施の形態８にて説明した製造方法の変形である。実施の
形態１４においては、カソード電極の表面にメッキ法に
て金属薄膜から成る選択成長領域を形成する。以下、実
施の形態１４の電界放出素子の電子放出装置の製造方法
及び表示装置の製造方法を説明する。
【０２５３】［工程−１４００］先ず、実施の形態８の
［工程−８００］〜［工程−８３０］と同様にして、例
えばガラス基板から成る支持体１０上にカソード電極１
１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１
上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１
開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、
ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通す
る第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。
【０２５４】［工程−１４１０］その後、実施の形態８
の［工程−８４０］と同様にして、第２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。次に、露出したカソード電極１
１の表面に、メッキ法にて金属薄膜から成る選択成長領
域２０を形成する。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１１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
成る選択成長領域２０を、露出したカソード電極１１の
表面に形成する。尚、ゲート電極１３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１１６を除去することによっ
て、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に露出したカソード電
極１１の部分の上に形成された、亜鉛（Ｚｎ）から構成
された金属薄膜から成る選択成長領域２０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
選択成長領域２０を得ることができる。
【０２５５】［工程−１４２０］その後、実施の形態８
の［工程−８５０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく
炭素系材料層２３の成膜条件は、表１に例示したと同様
とすればよい。
【０２５６】［工程−１４３０］次いで、実施の形態８
の［工程−８６０］と同様にして、電界放出素子を完成
することができる。あるいは又、選択成長領域２０が表
面に形成された導電体層（実施の形態１４においてはカ
ソード電極１１が相当する）、及び、選択成長領域２０
上に形成された炭素系材料層２３から成る電子放出部か
ら構成された電子放出装置を得ることができる。更に、
実施の形態１の［工程−１３０］と同様にして、表示装
置の組み立てを行う。
【０２５７】尚、実施の形態１４においても、金属薄膜
を形成した後、実施の形態９の［工程−９２０］と同様
にして、金属薄膜の表面の金属酸化物（自然酸化膜）を
除去してもよい。
【０２５８】（実施の形態１５）実施の形態１５は、実
施の形態１４の変形である。実施の形態１５において
は、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に露出したカソード電
極１１の部分の上に形成された選択成長領域の表面に凹
凸を形成する。これによって、その上に形成される炭素
系材料層には突起部が形成される結果、高い電子放出効
率を有する電界放出素子を得ることができる。以下、実
施の形態１５における電子放出装置、電界放出素子及び
表示装置の製造方法を説明する。
【０２５９】［工程−１５００］先ず、実施の形態１４
の［工程−１４００］〜［工程−１４１０］と同様にし
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１１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電
極１１上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上
に第１開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、
更に、ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに
連通する第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。そ
の後、実施の形態８の［工程−８４０］と同様にして、
第２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。次に、露出
したカソード電極１１の表面に、メッキ法にて亜鉛（Ｚ
ｎ）から構成された金属薄膜から成る選択成長領域２０
を形成する。
【０２６０】［工程−１５１０］次に、支持体１０を５
％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し、亜鉛（Ｚｎ）から
構成された金属薄膜から成る選択成長領域２０の表面を
エッチングし、選択成長領域２０の表面に凹凸を形成す
る。
【０２６１】［工程−１５２０］その後、実施の形態８
の［工程−８５０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく
炭素系材料層２３の成膜条件は、表１に例示したと同様
とすればよい。
【０２６２】［工程−１５３０］次いで、実施の形態８
の［工程−８６０］と同様にして、電界放出素子を完成
することができる。あるいは又、選択成長領域２０が表
面に形成された導電体層（実施の形態１５においてはカ
ソード電極１１が相当する）、及び、選択成長領域２０
上に形成された炭素系材料層２３から成る電子放出部か
ら構成された電子放出装置を得ることができる。更に、
実施の形態１の［工程−１３０］と同様にして、表示装
置の組み立てを行う。
【０２６３】選択成長領域２０の表面における凹凸の形
成（エッチング）には、水酸化ナトリウム水溶液だけで
なく、選択成長領域２０を構成する材料に依存して、希
塩酸、希硫酸、希硝酸等を用いることもできる。
【０２６４】尚、実施の形態１５においても、金属薄膜
を形成した後、実施の形態９の［工程−９２０］と同様
にして、金属薄膜の表面の金属酸化物（自然酸化膜）を
除去してもよい。
【０２６５】（実施の形態１６）実施の形態１６も、実
施の形態８にて説明した製造方法の変形である。実施の
形態１６においては、カソード電極の表面に、有機金属
化合物を熱分解する方法にて金属薄膜から成る選択成長
領域を形成する。以下、実施の形態１６の電子放出装置
の製造方法、電界放出素子の製造方法及び表示装置の製
造方法を説明する。
【０２６６】［工程−１６００］先ず、実施の形態８の
［工程−８００］〜［工程−８３０］と同様にして、例
えばガラス基板から成る支持体１０上にカソード電極１
１を形成し、次いで、支持体１０及びカソード電極１１
上に絶縁層１２を形成し、その後、絶縁層１２上に第１
開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成し、更に、
ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通す
る第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。
【０２６７】［工程−１６１０］その後、実施の形態８
の［工程−８４０］と同様にして、第２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。次に、露出したカソード電極１
１の表面を含むマスク層１１６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選
択成長領域２０を形成する。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〜２００゜
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１１の表面を含むマスク層１１６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１１
６を除去することによって、開口部１４Ａ，１４Ｂの底
部に露出したカソード電極１１の部分の上に形成され
た、ニッケル（Ｎｉ）から成る金属薄膜から構成された
選択成長領域２０を得ることができる。
【０２６８】尚、例えば、亜鉛（Ｚｎ）を含む有機金属
化合物溶液を、第２開口部１４Ｂの底部の中央部に表面
が露出したカソード電極１１及びマスク層１１６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１１の表面を含むマ
スク層１１６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選択成長
領域２０を得ることもできる。
【０２６９】［工程−１６２０］その後、実施の形態８
の［工程−８５０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に基づく
炭素系材料層２３の成膜条件は、表１に例示したと同様
とすればよい。次いで、実施の形態８の［工程−８６
０］と同様にして、電界放出素子を完成することができ
る。あるいは又、選択成長領域２０が表面に形成された
導電体層（実施の形態１６においてはカソード電極１１
が相当する）、及び、選択成長領域２０上に形成された
炭素系材料層２３から成る電子放出部から構成された電
子放出装置を得ることができる。更に、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０２７０】尚、実施の形態１６においても、金属薄膜
を形成した後、実施の形態９の［工程−９２０］と同様
にして、金属薄膜の表面の金属酸化物（自然酸化膜）を
除去してもよい。
【０２７１】（実施の形態１７）実施の形態１７は、選
択成長領域が形成された本発明の第１の態様に係る電子
放出装置、選択成長領域が形成された本発明の第４の態
様に係る電界放出素子、選択成長領域が形成された本発
明の第４の態様に係る表示装置、及び、選択成長領域を
形成する工程を含む本発明の第４（１）の態様に係る電
界放出素子の製造方法、及び、選択成長領域を形成する
工程を含む本発明の第４（１）の態様に係る表示装置の
製造方法に関する。
【０２７２】実施の形態１７の電界放出素子あるいは電
子放出装置の模式的な一部端面図を図１５に示す。この
電界放出素子も、支持体１０上に形成されたカソード電
極１１、及び、カソード電極１１の上方に形成され、第
１開口部１４Ａを有するゲート電極１３から成る。そし
て、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に位置するカソード電
極１１の部分の上に形成された選択成長領域２０、及
び、選択成長領域２０上に形成された炭素系材料層２３
から成る電子放出部を更に備えている。実施の形態１７
において、選択成長領域２０は、カソード電極１１の表
面に付着したニッケル（Ｎｉ）から成る金属粒子２１か
ら構成されている。尚、実施の形態８〜実施の形態１６
にて説明した電界放出素子と異なり、選択成長領域２０
は、絶縁層１２内まで延びている。但し、選択成長領域
２０の形成状態に依っては、実施の形態８〜実施の形態
１６にて説明した電界放出素子と同様に、選択成長領域
２０が、開口部１４Ａ，１４Ｂの底部に位置するカソー
ド電極１１の部分の上にのみ形成されていてもよい。
【０２７３】実施の形態１７の電界放出素子において
も、支持体１０及びカソード電極１１上には絶縁層１２
が形成されており、ゲート電極１３に設けられた第１開
口部１４Ａに連通した第２開口部１４Ｂが絶縁層１２に
設けられており、第２開口部１４Ｂの底部に炭素系材料
層２３が位置する。
【０２７４】実施の形態１７の表示装置は、実質的に図
９に示したと同様の表示装置であるが故に、詳細な説明
は省略する。
【０２７５】以下、実施の形態１７の電子放出装置の製
造方法、電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方
法を、図１４の（Ａ）、（Ｂ）び図１５を参照して説明
する。
【０２７６】［工程−１７００］先ず、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、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
形成し、次いで、周知のリソグラフィ技術及び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、
ストライプ状のカソード電極１１を支持体１０上に形成
する。ストライプ状のカソード電極１１は、図面の紙面
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厚さ約０．２μｍのアルミニ
ウム（Ａｌ）層から成る。
【０２７７】［工程−１７１０］その後、実施の形態１
の［工程−１１０］と同様にして、カソード電極１１の
表面に選択成長領域２０を形成する（図１４の（Ａ）参
照）。
【０２７８】［工程−１７２０］次に、支持体１０、カ
ソード電極１１及び選択成長領域２０上に絶縁層１２を
形成する。具体的には、実施の形態８の［工程−８１
０］と同様にして、全面に絶縁層１２を形成する。その
後、実施の形態８の［工程−８２０］と同様にして、絶
縁層１２上に第１開口部１４Ａを有するゲート電極１３
を形成する。次いで、実施の形態８の［工程−８３０］
と同様にして、ゲート電極１３に設けられた第１開口部
１４Ａに連通する第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成
し、第２開口部１４Ｂの底部に選択成長領域２０を露出
させる。実施の形態１７においても、第１開口部１４Ａ
と第２開口部１４Ｂとは、一対一の対応関係にある。即
ち、１つの第１開口部１４Ａに対応して、１つの第２開
口部１４Ｂが形成される。尚、第１及び第２開口部１４
Ａ，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。こ
うして、図１４の（Ｂ）に示す構造を得ることができ
る。
【０２７９】［工程−１７３０］その後、実施の形態１
の［工程−１２０］と同様にして、第２開口部１４Ｂの
底部に露出した選択成長領域２０上に、厚さ約０．２μ
ｍの炭素系材料層２３を形成し、電子放出部を得る。こ
の状態を図１５に示す。マイクロ波プラズマＣＶＤ法に
基づく炭素系材料層２３の成膜条件は、表１に例示した
と同様とすればよい。
【０２８０】［工程−１７４０］その後、実施の形態８
の［工程−８６０］と同様にして、絶縁層１２に設けら
れた第２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。次いで、実施
の形態１の［工程−１３０］と同様にして、表示装置の
組み立てを行う。
【０２８１】尚、［工程−１７３０］において、実施の
形態２の［工程−２２０］〜［工程−２３０］を実行す
れば、選択成長領域が形成された本発明の第２の態様に
係る電子放出装置、選択成長領域が形成された本発明の
第５Ａの態様に係る電界放出素子、選択成長領域が形成
された本発明の第５Ａの態様に係る表示装置が得られ、
また、本発明の第５Ａ／５Ａ（１）の態様に係る電界放
出素子の製造方法及び表示装置の製造方法を実行したこ
とになる。
【０２８２】あるいは又、［工程−１７３０］におい
て、実施の形態３の［工程−３２０］〜［工程−３３
０］を実行すれば、選択成長領域が形成された本発明の
第３の態様に係る電子放出装置、選択成長領域が形成さ
れた本発明の第６Ａの態様に係る電界放出素子、選択成
長領域が形成された本発明の第６Ａの態様に係る表示装
置が得られ、また、本発明の第６Ａ／６Ａ（１）の態様
に係る電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法
を実行したことになる。
【０２８３】（実施の形態１８）実施の形態１８は、選
択成長領域が形成された本発明の第１の態様に係る電子
放出装置、選択成長領域が形成された本発明の第４の態
様に係る電界放出素子、選択成長領域が形成された本発
明の第４の態様に係る表示装置、及び、選択成長領域を
形成する工程を含む本発明の第７（１）の態様に係る電
界放出素子の製造方法、及び、選択成長領域を形成する
工程を含む本発明の第７（１）の態様に係る表示装置の
製造方法に関する。
【０２８４】実施の形態１８の電界放出素子あるいは電
子放出装置の模式的な一部端面図を図１６に示す。この
電界放出素子は、実質的には実施の形態１７にて説明し
た電界放出素子と概ね同様の構造を有するので、詳細な
説明は省略する。また、実施の形態１８の表示装置は、
実質的に図９に示したと同様の表示装置であるが故に、
詳細な説明は省略する。尚、実施の形態８〜実施の形態
１６にて説明した電界放出素子と異なり、選択成長領域
２０及びその上に形成された炭素系材料層２３は、絶縁
層１２内まで延びている。但し、選択成長領域２０の形
成状態に依っては、実施の形態８〜実施の形態１６にて
説明した電界放出素子と同様に、選択成長領域２０及び
その上に形成された炭素系材料層２３が、開口部１４
Ａ，１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の部分の
上にのみ形成されていてもよい。
【０２８５】以下、実施の形態１８の電子放出装置の製
造方法、電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方
法を、図３の（Ａ）、（Ｄ）及び図１６を参照して説明
する。
【０２８６】［工程−１８００］先ず、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、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
形成し、次いで、周知のリソグラフィ技術及び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、
ストライプ状のカソード電極１１を支持体１０上に形成
する（図３の（Ａ）参照）。ストライプ状のカソード電
極１１は、図面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厚さ約
０．２μｍのアルミニウム（Ａｌ）層から成る。
【０２８７】［工程−１８１０］その後、実施の形態１
の［工程−１１０］と同様にして、カソード電極１１の
表面に選択成長領域２０を形成する。
【０２８８】［工程−１８２０］その後、実施の形態１
の［工程−１２０］と同様にして、選択成長領域２０上
に、厚さ約０．２μｍの炭素系材料層２３を形成し、電
子放出部を得る。この状態を図３の（Ｄ）に示す。マイ
クロ波プラズマＣＶＤ法に基づく炭素系材料層２３の成
膜条件は、表１に例示したと同様とすればよい。
【０２８９】［工程−１８３０］次に、炭素系材料層２
３の上方に第１開口部１４Ａを有するゲート電極１３を
設ける。具体的には、実施の形態８の［工程−８１０］
と同様にして、全面に絶縁層１２を形成し、実施の形態
８の［工程−８２０］と同様にして、絶縁層１２上に第
１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８の［工程−８３０］と同様にして、
ゲート電極１３に設けられた第１開口部１４Ａに連通す
る第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成し、第２開口部
１４Ｂの底部に炭素系材料層２３を露出させる。実施の
形態１８においても、第１開口部１４Ａと第２開口部１
４Ｂとは、一対一の対応関係にある。即ち、１つの第１
開口部１４Ａに対応して、１つの第２開口部１４Ｂが形
成される。尚、第１及び第２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。こうして、図１６
に示す電界放出素子を得ることができる。
【０２９０】［工程−１８４０］その後、実施の形態８
の［工程−８６０］と同様にして、絶縁層１２に設けら
れた第２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。次いで、実施
の形態１の［工程−１３０］と同様にして、表示装置の
組み立てを行う。
【０２９１】尚、［工程−１８２０］において実施の形
態２の［工程−２２０］〜［工程−２３０］を実行すれ
ば、あるいは又、［工程−１８２０］において実施の形
態２の［工程−２２０］を実行し、［工程−１８３０］
の後に実施の形態２の［工程−２３０］を実行すれば、
選択成長領域が形成された本発明の第２の態様に係る電
子放出装置、選択成長領域が形成された本発明の第５Ａ
の態様に係る電界放出素子、選択成長領域が形成された
本発明の第５Ａの態様に係る表示装置が得られ、また、
本発明の第８Ａ／第８Ａ（１）の態様に係る電界放出素
子の製造方法及び表示装置の製造方法を実行したことに
なる。
【０２９２】あるいは又、［工程−１８２０］において
実施の形態３の［工程−３２０］〜［工程−３３０］を
実行すれば、あるいは又、［工程−１８２０］において
実施の形態３の［工程−３２０］を実行し、［工程−１
８３０］の後に実施の形態３の［工程−３３０］を実行
すれば、選択成長領域が形成された本発明の第３の態様
に係る電子放出装置、選択成長領域が形成された本発明
の第６Ａの態様に係る電界放出素子、選択成長領域が形
成された本発明の第６Ａの態様に係る表示装置が得ら
れ、また、本発明の第９Ａ／第９Ａ（１）の態様に係る
電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法を実行
したことになる。
【０２９３】実施の形態１７あるいは実施の形態１８に
おいては、開口部１４Ａ，１４Ｂを形成した後、実施の
形態９の［工程−９２０］と同様にして、露出した選択
成長領域２０における金属粒子や金属薄膜の表面の金属
酸化物（自然酸化膜）を除去してもよい。また、実施の
形態１０と同様にして、金属化合物粒子を付着させた
後、あるいは又、金属化合物薄膜を形成した後、金属化
合物粒子や金属化合物薄膜を熱分解させ、カソード電極
の表面に金属粒子が付着して成り、あるいは又、金属薄
膜が形成されて成る選択成長領域２０を得てもよい。
【０２９４】実施の形態１７あるいは実施の形態１８に
おいては、更には、実施の形態１１と同様にして、選択
成長領域形成工程を、第２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、露出
したカソード電極の表面を含むマスク層上に金属薄膜を
スパッタリング法に基づき形成する工程から構成しても
よい。あるいは、実施の形態１２や実施の形態１３と同
様にして、有機金属化合物溶液をカソード電極上に成膜
する工程から構成してもよいし、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カソード電極上に堆
積させる工程から構成してもよい。また、実施の形態１
４や実施の形態１５と同様に、カソード電極の表面にメ
ッキ法にて金属薄膜から成る選択成長領域を形成しても
よいし、実施の形態１６と同様に、有機金属化合物を熱
分解する方法にて金属薄膜から成る選択成長領域をカソ
ード電極の表面に形成してもよい。
【０２９５】（実施の形態１９）実施の形態１９は、本
発明の第２Ｂの態様に係る電子放出装置、本発明の第２
Ｂの態様に係る電子放出装置の製造方法、第５Ｂの態様
に係る電界放出素子、第５Ｂの態様に係る電界放出素子
の製造方法、本発明の第５Ｂの態様に係る表示装置、及
び、本発明の第５Ｂの態様に係る表示装置の製造方法に
関する。
【０２９６】実施の形態１９の表示装置は、図７に模式
的な一部端面図を示した実施の形態５の表示装置と概ね
同じ構成を有するので、詳細な説明は省略する。
【０２９７】実施の形態１９の電界放出素子あるいは電
子放出装置の基本的な構成を図１８の（Ｂ）に示すが、
この電界放出素子あるいは電子放出装置は、支持体１０
上に形成されたカソード電極（導電体層に該当する）１
１、及び、カソード電極１１の上方に形成され、開口部
（第１開口部１４Ａ）を有するゲート電極１３から成
り、第１開口部１４Ａの底部に位置するカソード電極１
１の部分の上に形成された炭素系材料層２３から成る電
子放出部１５を更に備えている。また、支持体１０及び
カソード電極１１上には絶縁層１２が形成されており、
ゲート電極１３に設けられた第１開口部１４Ａに連通し
た第２開口部１４Ｂが絶縁層１２に設けられている。実
施の形態１９においては、電子放出部１５は、マトリッ
クス２５、及び、先端部が突出した状態でマトリックス
２５中に埋め込まれたカーボン・ナノチューブ構造体
（具体的には、カーボン・ナノチューブ２６）から成
り、マトリックス２５は、水ガラスから成る。尚、炭素
系材料層２３の表面には、炭化フッ素系薄膜２４が形成
されており、この炭化フッ素系薄膜２４は、フッ素含有
炭化水素系ガスを用いて形成されている。
【０２９８】以下、実施の形態１９の電子放出装置の製
造方法、電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方
法を、図１７の（Ａ）、（Ｂ）及び図１８の（Ａ）、
（Ｂ）を参照して説明する。
【０２９９】［工程−１９００］先ず、例えばガラス基
板から成る支持体１０上に、例えばスパッタリング法及
びエッチング技術により形成された厚さ約０．２μｍの
クロム（Ｃｒ）層から成るストライプ状のカソード電極
１１を形成する。
【０３００】［工程−１９１０］その後、水ガラスから
成る無機系バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造
体を分散させたものを、スクリーン印刷法によってカソ
ード電極１１の所望の領域に塗布した後、溶媒の除去、
バインダ材料の焼成を行い、電子放出部１５を得ること
ができる（図１７の（Ａ）参照）。焼成条件を、例え
ば、乾燥大気中、４００°Ｃ，３０分間とすることがで
きる。カーボン・ナノチューブはアーク放電法にて製造
され、平均直径３０ｎｍ、平均長さ１μｍである。
【０３０１】［工程−１９２０］次に、支持体１０、カ
ソード電極１１及び電子放出部１５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１μｍの絶縁層１２を形成する。絶縁層１
２の成膜条件は表７と同様とすればよい。
【０３０２】［工程−１９３０］その後、絶縁層１２上
にストライプ状のゲート電極１３を形成し、更に、絶縁
層１２及びゲート電極１３上にマスク層２７を設けた
後、ゲート電極１３に第１開口部１４Ａを形成し、更
に、ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連
通する第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する（図１
７の（Ｂ）参照）。尚、マトリックス２５を水ガラスか
ら構成する場合、絶縁層１２をエッチングするとき、マ
トリックス２５がエッチングされることはない。即ち、
絶縁層１２とマトリックス２５とのエッチング選択比は
ほぼ無限大である。従って、絶縁層１２のエッチングに
よってカーボン・ナノチューブ２６に損傷が発生するこ
とはない。
【０３０３】［工程−１９４０］次いで、水酸化ナトリ
ウム（ＮａＯＨ）水溶液を用いて水ガラスから成るマト
リックス２５の一部を除去し、マトリックス２５から先
端部が突出した状態のカーボン・ナノチューブ２６を得
ることが好ましい。こうして、図１８の（Ａ）に示す構
造の電子放出部１５を得ることができる。
【０３０４】マトリックス２５のエッチングによって一
部あるいは全てのカーボン・ナノチューブ２６の表面状
態が変化し（例えば、その表面に酸素原子や酸素分子等
が吸着し）、電界放出に関して不活性となっている場合
がある。それ故、その後、電子放出部１５に対して水素
ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことが好ましく、
これによって、電子放出部１５が活性化し、電子放出部
１５からの電子の放出効率の一層の向上させることがで
きる。プラズマ処理の条件を、以下の表１１に例示す
る。
【０３０５】［表１１］ 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
【０３０６】［工程−１９５０］その後、実施の形態２
の［工程−２３０］と同様にして、カーボン・ナノチュ
ーブ２６から成る炭素系材料層２３の表面に、フッ素含
有炭化水素系ガスを用いて炭化フッ素系薄膜（ＣＦX薄
膜）２４を形成し、以て、炭素系材料層２３、及び、こ
の炭素系材料層２３の表面に形成された炭化フッ素系薄
膜２４から成る電子放出部１５を得る（図１８の（Ｂ）
参照）。
【０３０７】［工程−１９６０］次いで、実施の形態８
の［工程−８６０］と同様にして、絶縁層１２に設けら
れた第２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。次いで、マス
ク層２７を除去する。
【０３０８】［工程−１９７０］その後、実施の形態１
の［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立て
を行う。
【０３０９】尚、［工程−１９５０］において、実施の
形態３の［工程−３３０］を実行すれば、本発明の第３
Ｂの態様に係る電子放出装置及びその製造方法、本発明
の第６Ｂの態様に係る電界放出素子、本発明の第６Ｂの
態様に係る表示装置が得られ、また、本発明の第６Ｂの
態様に係る電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造
方法を実行したことになる。
【０３１０】あるいは又、［工程−１９００］、［工程
−１９１０］、［工程−１９４０］、［工程−１９５
０］、［工程−１９７０］を実行すれば、本発明の第２
Ｂの態様に係る電子放出装置及びその製造方法、本発明
の第２Ｂの態様に係る電界放出素子及びその製造方法、
本発明の第２Ｂの態様に係る表示装置及びその製造方法
が得られる。
【０３１１】あるいは又、［工程−１９００］、［工程
−１９１０］、［工程−１９４０］、［工程−３３
０］、［工程−１９７０］を実行すれば、本発明の第３
Ｂの態様に係る電子放出装置及びその製造方法、本発明
の第３Ｂの態様に係る電界放出素子及びその製造方法、
本発明の第３Ｂの態様に係る表示装置及びその製造方法
が得られる。
【０３１２】あるいは又、［工程−１８００］、［工程
−１９１０］、［工程−１８３０］、［工程−１９４
０］、［工程−１９５０］、［工程−１８４０］を実行
すれば、本発明の第５Ｂの態様に係る電子放出装置及び
表示装置が得られ、本発明の第８Ｂの態様に係る電界放
出素子の製造方法、本発明の第８Ｂの態様に係る表示装
置の製造方法を実行したことになる。
【０３１３】あるいは又、［工程−１８００］、［工程
−１９１０］、［工程−１８３０］、［工程−１９４
０］、［工程−３３０］、［工程−１８４０］を実行す
れば、本発明の第６Ｂの態様に係る電子放出装置及び表
示装置が得られ、本発明の第９Ｂの態様に係る電界放出
素子の製造方法、本発明の第９Ｂの態様に係る表示装置
の製造方法を実行したことになる。
【０３１４】（実施の形態２０）実施の形態２０は、本
発明の第２Ｂの態様に係る電子放出装置、本発明の第２
Ｃの態様に係る電子放出装置の製造方法、第５Ｂの態様
に係る電界放出素子、第５Ｃの態様に係る電界放出素子
の製造方法、本発明の第５Ｂの態様に係る表示装置、及
び、本発明の第５Ｃの態様に係る表示装置の製造方法に
関する。
【０３１５】実施の形態２０の電子放出装置、電界放出
素子、表示装置は、図１８の（Ｂ）に模式的な一部端面
図を示した実施の形態１９の電子放出装置、電界放出素
子、図７に模式的な一部端面図を示した実施の形態５の
表示装置と概ね同じ構成を有するので、詳細な説明は省
略する。尚、実施の形態２０においては、電子放出部１
５は、マトリックス２５、及び、先端部が突出した状態
でマトリックス２５中に埋め込まれたカーボン・ナノチ
ューブ構造体（具体的には、カーボン・ナノチューブ２
６）から成り、マトリックス２５は、導電性を有する金
属酸化物（具体的には、酸化インジウム−錫、ＩＴＯ）
から成る。尚、炭素系材料層２３の表面には、炭化フッ
素系薄膜２４が形成されており、この炭化フッ素系薄膜
２４は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて形成されて
いる。
【０３１６】以下、電界放出素子の製造方法を、再び、
図１７の（Ａ）、（Ｂ）及び図１８の（Ａ）、（Ｂ）を
参照して説明する。
【０３１７】［工程−２０００］先ず、例えばガラス基
板から成る支持体１０上に、例えばスパッタリング法及
びエッチング技術により形成された厚さ約０．２μｍの
クロム（Ｃｒ）層から成るストライプ状のカソード電極
１１を形成する。
【０３１８】［工程−２０１０］次に、カーボン・ナノ
チューブ構造体が分散された有機酸金属化合物から成る
金属化合物溶液をカソード電極１１上に、例えばスプレ
ー法にて塗布する。具体的には、以下の表１２に例示す
る金属化合物溶液を用いる。尚、金属化合物溶液中にあ
っては、有機錫化合物及び有機インジウム化合物は酸
（例えば、塩酸、硝酸、あるいは硫酸）に溶解された状
態にある。カーボン・ナノチューブはアーク放電法にて
製造され、平均直径３０ｎｍ、平均長さ１μｍである。
塗布に際しては、支持体を７０〜１５０゜Ｃに加熱して
おく。塗布雰囲気を大気雰囲気とする。塗布後、５〜３
０分間、支持体を加熱し、酢酸ブチルを十分に蒸発させ
る。このように、塗布時、支持体を加熱することによっ
て、カソード電極の表面に対してカーボン・ナノチュー
ブが水平に近づく方向にセルフレベリングする前に塗布
溶液の乾燥が始まる結果、カーボン・ナノチューブが水
平にはならない状態でカソード電極の表面にカーボン・
ナノチューブを配置することができる。即ち、カーボン
・ナノチューブの先端部がアノード電極の方向を向くよ
うな状態、言い換えれば、カーボン・ナノチューブを、
支持体の法線方向に近づく方向に配向させることができ
る。尚、予め、表１２に示す組成の金属化合物溶液を調
製しておいてもよいし、カーボン・ナノチューブを添加
していない金属化合物溶液を調製しておき、塗布前に、
カーボン・ナノチューブと金属化合物溶液とを混合して
もよい。また、カーボン・ナノチューブの分散性向上の
ため、金属化合物溶液の調製時、超音波を照射してもよ
い。
【０３１９】 ［表１２］ 有機錫化合物及び有機インジウム化合物：０．１〜１０重量部 分散剤（ドデシル硫酸ナトリウム） ：０．１〜５ 重量部 カーボン・ナノチューブ ：０．１〜２０重量部 酢酸ブチル ：残余
【０３２０】尚、有機酸金属化合物溶液として、有機錫
化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリックスと
して酸化錫が得られ、有機インジウム化合物を酸に溶解
したものを用いれば、マトリックスとして酸化インジウ
ムが得られ、有機亜鉛化合物を酸に溶解したものを用い
れば、マトリックスとして酸化亜鉛が得られ、有機アン
チモン化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリッ
クスとして酸化アンチモンが得られ、有機アンチモン化
合物及び有機錫化合物を酸に溶解したもの用いれば、マ
トリックスとして酸化アンチモン−錫が得られる。ま
た、有機金属化合物溶液として、有機錫化合物を用いれ
ば、マトリックスとして酸化錫が得られ、有機インジウ
ム化合物を用いれば、マトリックスとして酸化インジウ
ムが得られ、有機亜鉛化合物を用いれば、マトリックス
として酸化亜鉛が得られ、有機アンチモン化合物を用い
れば、マトリックスとして酸化アンチモンが得られ、有
機アンチモン化合物及び有機錫化合物を用いれば、マト
リックスとして酸化アンチモン−錫が得られる。あるい
は又、金属の塩化物の溶液（例えば、塩化錫、塩化イン
ジウム）を用いてもよい。
【０３２１】場合によっては、金属化合物溶液を乾燥し
た後の金属化合物層の表面に著しい凹凸が形成されてい
る場合がある。このような場合には、金属化合物層の上
に、支持体を加熱することなく、再び、金属化合物溶液
を塗布することが望ましい。
【０３２２】［工程−２０２０］その後、有機酸金属化
合物から成る金属化合物を焼成することによって、有機
酸金属化合物に由来した金属原子（具体的には、Ｉｎ及
びＳｎ）を含むマトリックス（具体的には、金属酸化物
であり、より一層具体的にはＩＴＯ）２５にてカーボン
・ナノチューブ２６がカソード電極１１の表面に固定さ
れた電子放出部１５を得る。焼成を、大気雰囲気中で、
３５０゜Ｃ、２０分の条件にて行う。こうして、得られ
たマトリックス２５の体積抵抗率は、５×１０-7Ω・ｍ
であった。有機酸金属化合物を出発物質として用いるこ
とにより、焼成温度３５０゜Ｃといった低温において
も、ＩＴＯから成るマトリックス２５を形成することが
できる。尚、有機酸金属化合物溶液の代わりに、有機金
属化合物溶液を用いてもよいし、金属の塩化物の溶液
（例えば、塩化錫、塩化インジウム）を用いた場合、焼
成によって塩化錫、塩化インジウムが酸化されつつ、Ｉ
ＴＯから成るマトリックス２５が形成される。
【０３２３】［工程−２０３０］次いで、全面にレジス
ト層を形成し、カソード電極１１の所望の領域の上方
に、例えば直径１０μｍの円形のレジスト層を残す。そ
して、１０〜６０゜Ｃの塩酸を用いて、１〜３０分間、
マトリックス２５をエッチングして、電子放出部の不要
部分を除去する。更に、所望の領域以外にカーボン・ナ
ノチューブが未だ存在する場合には、以下の表１３に例
示する条件の酸素プラズマエッチング処理によってカー
ボン・ナノチューブをエッチングする。尚、バイアスパ
ワーは０Ｗでもよいが、即ち、直流としてもよいが、バ
イアスパワーを加えることが望ましい。また、支持体
を、例えば８０゜Ｃ程度に加熱してもよい。
【０３２４】［表１３］ 使用装置 ：ＲＩＥ装置 導入ガス ：酸素を含むガス プラズマ励起パワー：５００Ｗ バイアスパワー ：０〜１５０Ｗ 処理時間 ：１０秒以上
【０３２５】あるいは又、表１４に例示する条件のウェ
ットエッチング処理によってカーボン・ナノチューブを
エッチングしてもよい。
【０３２６】［表１４］ 使用溶液：ＫＭｎＯ4 温度 ：２０〜１２０゜Ｃ 処理時間：１０秒〜２０分
【０３２７】その後、レジスト層を除去することによっ
て、図１７の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
尚、直径１０μｍの円形の電子放出部を残すことに限定
されない。例えば、電子放出部をカソード電極１１上に
残してもよい。
【０３２８】尚、［工程−２０１０］、［工程−２０３
０］、［工程−２０２０］の順に実行してもよい。
【０３２９】［工程−２０４０］次に、支持体１０、カ
ソード電極１１及び電子放出部１５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１μｍの絶縁層１２を形成する。絶縁層１
２の成膜条件は表７と同様とすればよい。
【０３３０】［工程−２０５０］その後、絶縁層１２上
にストライプ状のゲート電極１３を形成し、更に、絶縁
層１２及びゲート電極１３上にマスク層２７を設けた
後、ゲート電極１３に第１開口部１４Ａを形成し、更
に、ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連
通する第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する（図１
７の（Ｂ）参照）。尚、マトリックス２５を金属酸化
物、例えばＩＴＯから構成する場合、絶縁層１２をエッ
チングするとき、マトリックス２５がエッチングされる
ことはない。即ち、絶縁層１２とマトリックス２５との
エッチング選択比はほぼ無限大である。従って、絶縁層
１２のエッチングによってカーボン・ナノチューブ２６
に損傷が発生することはない。
【０３３１】［工程−２０６０］次いで、以下の表１５
に例示する条件にて、マトリックス２５の一部を除去
し、マトリックス２５から先端部が突出した状態のカー
ボン・ナノチューブ２６を得ることが好ましい。こうし
て、図１８の（Ａ）に示す構造の電子放出部１５を得る
ことができる。
【０３３２】［表１５］ エッチング溶液：塩酸 エッチング時間：１０秒〜３０秒 エッチング温度：１０〜６０゜Ｃ
【０３３３】マトリックス２５のエッチングによって一
部あるいは全てのカーボン・ナノチューブ２６の表面状
態が変化し（例えば、その表面に酸素原子や酸素分子、
フッ素原子が吸着し）、電界放出に関して不活性となっ
ている場合がある。それ故、その後、電子放出部１５に
対して水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことが
好ましく、これによって、電子放出部１５が活性化し、
電子放出部１５からの電子の放出効率の一層の向上させ
ることができる。プラズマ処理の条件は、表１１に例示
したと同様の条件とすればよい。
【０３３４】［工程−２０７０］その後、実施の形態２
の［工程−２３０］と同様にして、カーボン・ナノチュ
ーブ２６から成る炭素系材料層２３の表面に、フッ素含
有炭化水素系ガスを用いて炭化フッ素系薄膜（ＣＦX薄
膜）２４を形成し、以て、炭素系材料層２３、及び、こ
の炭素系材料層２３の表面に形成された炭化フッ素系薄
膜２４から成る電子放出部１５を得る。
【０３３５】［工程−２０８０］次いで、実施の形態８
の［工程−８６０］と同様にして、絶縁層１２に設けら
れた第２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。次いで、マス
ク層２７を除去する。こうして、図１８の（Ｂ）に示す
電界放出素子を完成することができる。
【０３３６】［工程−２０９０］その後、実施の形態１
の［工程−１３０］と同様にして、表示装置の組み立て
を行う。
【０３３７】尚、［工程−２０７０］において、実施の
形態３の［工程−３３０］を実行すれば、本発明の第３
Ｃの態様に係る電子放出装置及びその製造方法、本発明
の第６Ｂの態様に係る電界放出素子、本発明の第６Ｂの
態様に係る表示装置が得られ、また、本発明の第６Ｃの
態様に係る電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造
方法を実行したことになる。
【０３３８】あるいは又、［工程−２０００］〜［工程
−２０３０］、［工程−２０６０］、［工程−２０７
０］、［工程−２０９０］を実行すれば、本発明の第２
Ｂの態様に係る電子放出装置、本発明の第２Ｂの態様に
係る電界放出素子、本発明の第２Ｂの態様に係る表示装
置が得られ、本発明の第２Ｃの態様に係る電子放出装置
の製造方法、本発明の第２Ｃの態様に係る電界放出素子
の製造方法、本発明の第２Ｃの態様に係る表示装置の製
造方法を実行したことになる。
【０３３９】あるいは又、［工程−２０００］〜［工程
−２０３０］、［工程−２０６０］、［工程−３３
０］、［工程−２０９０］を実行すれば、本発明の第３
Ｂの態様に係る電子放出装置、本発明の第３Ｂの態様に
係る電界放出素子、本発明の第３Ｂの態様に係る表示装
置が得られ、本発明の第３Ｃの態様に係る電子放出装置
の製造方法、本発明の第３Ｃの態様に係る電界放出素子
の製造方法、本発明の第３Ｃの態様に係る表示装置の製
造方法を実行したことになる。
【０３４０】あるいは又、［工程−１８００］、［工程
−２０１０］〜［工程−２０３０］、［工程−１８３
０］、［工程−２０６０］、［工程−２０７０］、［工
程−１８４０］を実行すれば、本発明の第２Ｂの態様に
係る電子放出装置、本発明の第５Ｂの態様に係る電界放
出素子、本発明の第５Ｂの態様に係る表示装置が得ら
れ、本発明の第２Ｃの態様に係る電子放出装置の製造方
法、本発明の第８Ｃの態様に係る電界放出素子の製造方
法、本発明の第８Ｃの態様に係る表示装置の製造方法を
実行したことになる。
【０３４１】あるいは又、［工程−１８００］、［工程
−２０１０］〜［工程−２０３０］、［工程−１８３
０］、［工程−２０６０］、［工程−３３０］、［工程
−１８４０］を実行すれば、本発明の第３Ｂの態様に係
る電子放出装置、本発明の第６Ｂの態様に係る電界放出
素子、本発明の第６Ｂの態様に係る表示装置が得られ、
本発明の第３Ｃの態様に係る電子放出装置の製造方法、
本発明の第９Ｃの態様に係る電界放出素子の製造方法、
本発明の第９Ｃの態様に係る表示装置の製造方法を実行
したことになる。
【０３４２】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アノードパネルやカ
ソードパネル、表示装置や電界放出素子の構成、構造は
例示であり、適宜変更することができるし、アノードパ
ネルやカソードパネル、表示装置や電界放出素子の製造
方法、各種の条件、使用材料も例示であり、適宜変更す
ることができる。更には、アノードパネルやカソードパ
ネルの製造において使用した各種材料も例示であり、適
宜変更することができる。表示装置においては、専らカ
ラー表示を例にとり説明したが、単色表示とすることも
できる。
【０３４３】実施の形態１〜実施の形態４において説明
した２電極型の表示装置の変形例を、以下、説明する。
この表示装置の変形例の模式的な一部断面図は図１に示
したと同様である。この表示装置の変形例においては、
カソード電極１１及びアノード電極３３の形状がストラ
イプ状であり、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の射影像とが直交
する構造を有する。具体的には、カソード電極１１は図
１の図面の紙面垂直方向に延び、アノード電極３３は図
面の紙面左右方向に延びている。この表示装置の変形例
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。カソ
ード電極とカソード電極制御回路４０Ａとの間に、スイ
ッチング素子を設ける必要はない。
【０３４４】そして、この表示装置の変形例において
は、アノード電極３３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４０Ａ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３１に衝突し、蛍光体層３１
を励起、発光させる。
【０３４５】ゲート電極を設ける方法として、その他、
予め、複数の開口部が形成された帯状の金属層を準備
し、一方、支持体１０上に絶縁材料から成る、例えば帯
状のゲート電極支持部材を形成しておき、かかるゲート
電極支持部材の頂面に接するように、炭素系材料層の上
方あるいは選択成長領域の上方に金属層を張架する方法
を挙げることができる。この場合、ゲート電極を設ける
前に、選択成長領域、炭素系材料層の形成を行ってもよ
いし、ゲート電極を設けた後に、選択成長領域、炭素系
材料層の形成を行ってもよいし、ゲート電極を設ける前
に選択成長領域の形成を行い、ゲート電極を設けた後に
炭素系材料層の形成を行ってもよい。尚、これらの場
合、第１開口部１４Ａの真下に選択成長領域２０が形成
されていなくともよい。このような方法により、本発明
の第４の態様〜第６の態様に係る電界放出素子あるいは
表示装置を得ることができ、本発明の第７の態様〜第９
の態様に係る電界放出素子の製造方法あるいは表示装置
の製造方法を実行したことになる。
【０３４６】本発明の電界放出素子において、ゲート電
極１３及び絶縁層１２には更に第２絶縁層１７を設け、
第２絶縁層１７上に収束電極１８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１９に示す。第２絶縁層１７には第１開口部１４Ａ
に連通した第３の開口部１９が設けられている。収束電
極１８の形成は、例えば、実施の形態８にあっては、
［工程−８１０］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絶縁層１７を形
成し、次いで、第２絶縁層１７上にパターニングされた
収束電極１８を形成した後、収束電極１８、第２絶縁層
１７に第３の開口部１９を設け、更に、ゲート電極１３
に第１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。尚、図１９における
電界放出素子は例示であり、その他の電界放出素子とす
ることもできることは云うまでもない。
【０３４７】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。
【０３４８】ゲート電極を、有効領域を１枚のシート状
の導電材料（第１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、かかるゲ
ート電極に正の電圧を印加する。そして、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。
【０３４９】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、かかるカソード
電極に電圧を印加する。そして、各画素を構成するゲー
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、各画素を構成するゲート電極への
印加状態を制御し、画素の発光状態を制御する。
【０３５０】アノード電極は、有効領域を１枚のシート
状の導電材料で被覆した形式のアノード電極としてもよ
いし、１又は複数の電子放出部、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。アノード電極が前者の構
成の場合、かかるアノード電極をアノード電極制御回路
に接続すればよいし、アノード電極が後者の構成の場
合、例えば、各アノード電極ユニットをアノード電極制
御回路に接続すればよい。
【０３５１】本発明の電子放出装置を、表面伝導型電子
放出素子と通称される素子に適用することもできる。こ
の表面伝導型電子放出素子は、例えばガラスから成る支
持体上に酸化錫（ＳｎＯ2）、金（Ａｕ）、酸化インジ
ウム（Ｉｎ2Ｏ3）／酸化錫（ＳｎＯ2）、カーボン、酸
化パラジウム（ＰｄＯ）等の導電材料から成り、微小面
積を有し、所定の間隔（ギャップ）を開けて配された一
対の電極がマトリックス状に形成されて成る。そして、
一対の電極の内の一方の電極に行方向配線が接続され、
一対の電極の内の他方の電極に列方向配線が接続された
構成を有する。かかる表面伝導型電子放出素子において
は、各一対の電極（導電体層に相当する）の表面に選択
成長領域を形成し、その上に、炭素系材料層から成る電
子放出部を形成する。一対の電極に電圧を印加すること
によって、ギャップを挟んで向かい合った炭素系材料層
に電界が加わり、炭素系材料層から電子が放出される。
かかる電子をアノードパネル上の蛍光体層に衝突させる
ことによって、蛍光体層が励起されて発光し、所望の画
像を得ることができる。
【０３５２】
【発明の効果】本発明においては、電子放出部あるいは
炭素系材料層が一種の撥水性を発現する結果、カソード
電極や表示装置を構成する各種の部材から放出されるガ
スあるいはガス状物質、特に、水分が、電子放出部（具
体的には、炭素系材料層）に付着、吸着することを抑制
できる。それ故、電子放出部の特性が劣化することを確
実に防止することができる。
【０３５３】しかも、電子放出部が炭素系材料層から構
成されているので、低閾値電圧を有し、高い電子放出効
率を有する冷陰極電界電子放出素子や電子放出装置を得
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、有効領
域の面積が増大し、これに伴って冷陰極電界電子放出素
子の形成数が著しく増大した場合にも、各冷陰極電界電
子放出素子の電子放出部を精度良く形成することができ
るため、有効領域の全域に亙って各電子放出部の電子放
出効率が均一化され、輝度ムラが極めて少ない高画質の
冷陰極電界電子放出表示装置を製造することができる。
また、炭素系材料層の成膜を比較的低温で行うことがで
きるが故に、支持体としてガラス基板を用いることがで
き、製造コストの低減を図ることができる。
【０３５４】更には、本発明において、選択成長領域を
形成すれば、導電体層やカソード電極の所望の部位に炭
素系材料層から成る電子放出部を設けることができ、し
かも、炭素系材料層を所望の形状にするための炭素系材
料層のパターニングを行う必要が無くなる。また、カー
ボン・ナノチューブ構造体から電子放出部を構成すれ
ば、容易に電子放出部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、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。
【図２】図２は、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１つの電子放出領域の模式的な斜
視図である。
【図３】図３の（Ａ）〜（Ｄ）は、発明の実施の形態１
における電子放出装置の製造方法を説明するための支持
体等の模式的な一部断面図である。
【図４】図４の（Ａ）〜（Ｄ）は、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。
【図５】図５は、発明の実施の形態２における電子放出
装置の模式的な一部断面図である。
【図６】図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態
４における電子放出装置の製造方法を説明するための支
持体等の模式的な一部断面図である。
【図７】図７は、発明の実施の形態５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。
【図８】図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態
５の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】図９は、発明の実施の形態８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。
【図１０】図１０の（Ａ）〜（Ｃ）は、発明の実施の形
態８の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１１】図１１の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１０の
（Ｃ）に引き続き、発明の実施の形態８の冷陰極電界電
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１２】図１２の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１１の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態８の冷陰極電界電
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】図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態１１の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１４】図１４の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態１７の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１５】図１５は、図１４の（Ｂ）に引き続き、発明
の実施の形態１７の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１６】図１６は、発明の実施の形態１８の冷陰極電
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１７】図１７の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態１９あるいは発明の実施の形態２０の冷陰極電界電
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１８】図１８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１７の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態１９あるいは発明
の実施の形態２０の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１９】図１９は、収束電極を有する本発明の冷陰極
電界電子放出素子の模式的な一部端面図である。
【図２０】図２０は、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模式的
な一部端面図である。
【図２１】図２１は、冷陰極電界電子放出表示装置のカ
ソードパネルとアノードパネルを分解したときの模式的
な部分的斜視図である。
【符号の説明】
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開口部、１４Ｂ・・・第２開口部、１６，１１６・・
・マスク層、１７・・・第２絶縁層、１８・・・収束電
極、１９・・・第３の開口部、２０・・・選択成長領
域、２１・・・金属粒子、２２・・・金属薄膜、２３・
・・炭素系材料層、２４・・・炭化フッ素系薄膜（ＣＦ
X薄膜）、２５・・・マトリックス、２６・・・カーボ
ン・ナノチューブ、２７・・・マスク層、３０・・・基
板、３１・・・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、３５
・・・スペーサ、３６・・・貫通孔、３７・・・チップ
管、４０，４０Ａ・・・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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 浩司 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 齋藤 一郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C031 DD17 DD19 5C036 EE19 EF01 EF06 EF09 EG12 EH11

Claims (166)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】導電体層上に形成された電子放出部から構
    成され、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該炭素系材料層は、炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化
    水素系ガスを用いて形成されていることを特徴とする電
    子放出装置。
  2. 【請求項２】導電体層は、銅、銀又は金から構成されて
    いることを特徴とする請求項１に記載の電子放出装置。
  3. 【請求項３】導電体層と炭素系材料層との間には、選択
    成長領域が形成されていることを特徴とする請求項１に
    記載の電子放出装置。
  4. 【請求項４】導電体層上に形成された電子放出部から構
    成され、 該電子放出部は、炭素系材料層、及び、該炭素系材料層
    の表面に形成された炭化フッ素系薄膜から成り、 該炭化フッ素系薄膜は、フッ素含有炭化水素系ガスを用
    いて形成されていることを特徴とする電子放出装置。
  5. 【請求項５】炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用いて
    形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電子
    放出装置。
  6. 【請求項６】導電体層は、銅、銀又は金から構成されて
    いることを特徴とする請求項５に記載の電子放出装置。
  7. 【請求項７】導電体層と炭素系材料層との間には、選択
    成長領域が形成されていることを特徴とする請求項５に
    記載の電子放出装置。
  8. 【請求項８】炭素系材料層は、カーボン・ナノチューブ
    構造体から成ることを特徴とする請求項４に記載の電子
    放出装置。
  9. 【請求項９】導電体層上に形成された電子放出部から構
    成され、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該炭素系材料層の表面は、フッ素原子で終端されている
    ことを特徴とする電子放出装置。
  10. 【請求項１０】炭素系材料層の表面におけるフッ素原子
    での終端は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて行われ
    ていることを特徴とする請求項９に記載の電子放出装
    置。
  11. 【請求項１１】炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用い
    て形成されていることを特徴とする請求項９に記載の電
    子放出装置。
  12. 【請求項１２】導電体層は、銅、銀又は金から構成され
    ていることを特徴とする請求項１１に記載の電子放出装
    置。
  13. 【請求項１３】導電体層と炭素系材料層との間には、選
    択成長領域が形成されていることを特徴とする請求項１
    １に記載の電子放出装置。
  14. 【請求項１４】炭素系材料層は、カーボン・ナノチュー
    ブ構造体から成ることを特徴とする請求項９に記載の電
    子放出装置。
  15. 【請求項１５】（ａ）支持体上に形成されたカソード電
    極、及び、 （ｂ）カソード電極上に形成された電子放出部、から構
    成され、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該炭素系材料層は、炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化
    水素系ガスを用いて形成されていることを特徴とする冷
    陰極電界電子放出素子。
  16. 【請求項１６】カソード電極と炭素系材料層との間に
    は、選択成長領域が形成されていることを特徴とする請
    求項１５に記載の冷陰極電界電子放出素子。
  17. 【請求項１７】（ａ）支持体上に形成されたカソード電
    極、及び、 （ｂ）カソード電極上に形成された電子放出部、から構
    成され、 該電子放出部は、炭素系材料層、及び、該炭素系材料層
    の表面に形成された炭化フッ素系薄膜から成り、 該炭化フッ素系薄膜は、フッ素含有炭化水素系ガスを用
    いて形成されていることを特徴とする冷陰極電界電子放
    出素子。
  18. 【請求項１８】炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用い
    て形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の
    冷陰極電界電子放出素子。
  19. 【請求項１９】カソード電極と炭素系材料層との間に
    は、選択成長領域が形成されていることを特徴とする請
    求項１８に記載の冷陰極電界電子放出素子。
  20. 【請求項２０】炭素系材料層は、カーボン・ナノチュー
    ブ構造体から成ることを特徴とする請求項１７に記載の
    冷陰極電界電子放出素子。
  21. 【請求項２１】（ａ）支持体上に形成されたカソード電
    極、及び、 （ｂ）カソード電極上に形成された電子放出部、から構
    成され、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該炭素系材料層の表面は、フッ素原子で終端されている
    ことを特徴とする冷陰極電界電子放出素子。
  22. 【請求項２２】炭素系材料層の表面におけるフッ素原子
    での終端は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて行われ
    ていることを特徴とする請求項２１に記載の冷陰極電界
    電子放出素子。
  23. 【請求項２３】炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用い
    て形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の
    冷陰極電界電子放出素子。
  24. 【請求項２４】カソード電極と炭素系材料層との間に
    は、選択成長領域が形成されていることを特徴とする請
    求項２３に記載の冷陰極電界電子放出素子。
  25. 【請求項２５】炭素系材料層は、カーボン・ナノチュー
    ブ構造体から成ることを特徴とする請求項２１に記載の
    冷陰極電界電子放出素子。
  26. 【請求項２６】（ａ）支持体上に形成されたカソード電
    極、（ｂ）カソード電極の上方に形成され、開口部を有
    するゲート電極、及び、 （ｃ）開口部の底部に位置するカソード電極の部分の上
    に形成された電子放出部、から構成され、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該炭素系材料層は、炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化
    水素系ガスを用いて形成されていることを特徴とする冷
    陰極電界電子放出素子。
  27. 【請求項２７】カソード電極は、銅、銀又は金から構成
    されていることを特徴とする請求項２６に記載の冷陰極
    電界電子放出素子。
  28. 【請求項２８】少なくともカソード電極と炭素系材料層
    との間には、選択成長領域が形成されていることを特徴
    とする請求項２６に記載の冷陰極電界電子放出素子。
  29. 【請求項２９】支持体及びカソード電極上には絶縁層が
    形成されており、 ゲート電極に設けられた開口部に連通した第２開口部が
    絶縁層に設けられていることを特徴とする請求項２６に
    記載の冷陰極電界電子放出素子。
  30. 【請求項３０】（ａ）支持体上に形成されたカソード電
    極、 （ｂ）カソード電極の上方に形成され、開口部を有する
    ゲート電極、及び、 （ｃ）開口部の底部に位置するカソード電極の部分の上
    に形成された電子放出部、から構成され、 該電子放出部は、炭素系材料層、及び、該炭素系材料層
    の表面に形成された炭化フッ素系薄膜から成り、 該炭化フッ素系薄膜は、フッ素含有炭化水素系ガスを用
    いて形成されていることを特徴とする冷陰極電界電子放
    出素子。
  31. 【請求項３１】炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用い
    て形成されていることを特徴とする請求項３０に記載の
    冷陰極電界電子放出素子。
  32. 【請求項３２】カソード電極は、銅、銀又は金から構成
    されていることを特徴とする請求項３１に記載の冷陰極
    電界電子放出素子。
  33. 【請求項３３】少なくともカソード電極と炭素系材料層
    との間には、選択成長領域が形成されていることを特徴
    とする請求項３１に記載の冷陰極電界電子放出素子。
  34. 【請求項３４】支持体及びカソード電極上には絶縁層が
    形成されており、 ゲート電極に設けられた開口部に連通した第２開口部が
    絶縁層に設けられていることを特徴とする請求項３０に
    記載の冷陰極電界電子放出素子。
  35. 【請求項３５】炭素系材料層は、カーボン・ナノチュー
    ブ構造体から成ることを特徴とする請求項３０に記載の
    冷陰極電界電子放出素子。
  36. 【請求項３６】（ａ）支持体上に形成されたカソード電
    極、 （ｂ）カソード電極の上方に形成され、開口部を有する
    ゲート電極、及び、 （ｃ）開口部の底部に位置するカソード電極の部分の上
    に形成された電子放出部、から構成され、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該炭素系材料層の表面は、フッ素原子で終端されている
    ことを特徴とする冷陰極電界電子放出素子。
  37. 【請求項３７】炭素系材料層の表面におけるフッ素原子
    での終端は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて行われ
    ていることを特徴とする請求項３６に記載の冷陰極電界
    電子放出素子。
  38. 【請求項３８】炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用い
    て形成されていることを特徴とする請求項３６に記載の
    冷陰極電界電子放出素子。
  39. 【請求項３９】カソード電極は、銅、銀又は金から構成
    されていることを特徴とする請求項３８に記載の冷陰極
    電界電子放出素子。
  40. 【請求項４０】少なくともカソード電極と炭素系材料層
    との間には、選択成長領域が形成されていることを特徴
    とする請求項３８に記載の冷陰極電界電子放出素子。
  41. 【請求項４１】支持体及びカソード電極上には絶縁層が
    形成されており、 ゲート電極に設けられた開口部に連通した第２開口部が
    絶縁層に設けられていることを特徴とする請求項３６に
    記載の冷陰極電界電子放出素子。
  42. 【請求項４２】炭素系材料層は、カーボン・ナノチュー
    ブ構造体から成ることを特徴とする請求項３６に記載の
    冷陰極電界電子放出素子。
  43. 【請求項４３】複数の画素から構成され、 各画素は、冷陰極電界電子放出素子と、冷陰極電界電子
    放出素子に対向して基板上に設けられたアノード電極及
    び蛍光体層から構成され、 冷陰極電界電子放出素子は、 （ａ）支持体上に形成されたカソード電極、及び、 （ｂ）カソード電極上に形成された電子放出部、から構
    成されており、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該炭素系材料層は、炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化
    水素系ガスを用いて形成されていることを特徴とする冷
    陰極電界電子放出表示装置。
  44. 【請求項４４】カソード電極と炭素系材料層との間に
    は、選択成長領域が形成されていることを特徴とする請
    求項４３に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
  45. 【請求項４５】複数の画素から構成され、 各画素は、冷陰極電界電子放出素子と、冷陰極電界電子
    放出素子に対向して基板上に設けられたアノード電極及
    び蛍光体層から構成され、 冷陰極電界電子放出素子は、 （ａ）支持体上に形成されたカソード電極、及び、 （ｂ）カソード電極上に形成された電子放出部、から構
    成されており、 該電子放出部は、炭素系材料層、及び、該炭素系材料層
    の表面に形成された炭化フッ素系薄膜から成り、 該炭化フッ素系薄膜は、フッ素含有炭化水素系ガスを用
    いて形成されていることを特徴とする冷陰極電界電子放
    出表示装置。
  46. 【請求項４６】炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用い
    て形成されていることを特徴とする請求項４５に記載の
    冷陰極電界電子放出表示装置。
  47. 【請求項４７】カソード電極と炭素系材料層との間に
    は、選択成長領域が形成されていることを特徴とする請
    求項４６に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
  48. 【請求項４８】炭素系材料層は、カーボン・ナノチュー
    ブ構造体から成ることを特徴とする請求項４５に記載の
    冷陰極電界電子放出表示装置。
  49. 【請求項４９】複数の画素から構成され、 各画素は、冷陰極電界電子放出素子と、冷陰極電界電子
    放出素子に対向して基板上に設けられたアノード電極及
    び蛍光体層から構成され、冷陰極電界電子放出素子は、 （ａ）支持体上に形成されたカソード電極、及び、 （ｂ）カソード電極上に形成された電子放出部、から構
    成されており、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該炭素系材料層の表面は、フッ素原子で終端されている
    ことを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置。
  50. 【請求項５０】炭素系材料層の表面におけるフッ素原子
    での終端は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて行われ
    ていることを特徴とする請求項４９に記載の冷陰極電界
    電子放出表示装置。
  51. 【請求項５１】炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用い
    て形成されていることを特徴とする請求項４９に記載の
    冷陰極電界電子放出表示装置。
  52. 【請求項５２】カソード電極と炭素系材料層との間に
    は、選択成長領域が形成されていることを特徴とする請
    求項５１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
  53. 【請求項５３】炭素系材料層は、カーボン・ナノチュー
    ブ構造体から成ることを特徴とする請求項４９に記載の
    冷陰極電界電子放出表示装置。
  54. 【請求項５４】複数の画素から構成され、 各画素は、冷陰極電界電子放出素子と、冷陰極電界電子
    放出素子に対向して基板上に設けられたアノード電極及
    び蛍光体層から構成され、 冷陰極電界電子放出素子は、 （ａ）支持体上に形成されたカソード電極、 （ｂ）カソード電極の上方に形成され、開口部を有する
    ゲート電極、及び、 （ｃ）開口部の底部に位置するカソード電極の部分の上
    に形成された電子放出部、から構成されており、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該炭素系材料層は、炭化水素系ガス及びフッ素含有炭化
    水素系ガスを用いて形成されていることを特徴とする冷
    陰極電界電子放出表示装置。
  55. 【請求項５５】カソード電極は、銅、銀又は金から構成
    されていることを特徴とする請求項５４に記載の冷陰極
    電界電子放出表示装置。
  56. 【請求項５６】少なくともカソード電極と炭素系材料層
    との間には、選択成長領域が形成されていることを特徴
    とする請求項５４に記載の冷陰極電界電子放出表示装
    置。
  57. 【請求項５７】支持体及びカソード電極上には絶縁層が
    形成されており、 ゲート電極に設けられた開口部に連通した第２開口部が
    絶縁層に設けられていることを特徴とする請求項５４に
    記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
  58. 【請求項５８】複数の画素から構成され、 各画素は、冷陰極電界電子放出素子と、冷陰極電界電子
    放出素子に対向して基板上に設けられたアノード電極及
    び蛍光体層から構成され、 冷陰極電界電子放出素子は、 （ａ）支持体上に形成されたカソード電極、 （ｂ）カソード電極の上方に形成され、開口部を有する
    ゲート電極、及び、 （ｃ）開口部の底部に位置するカソード電極の部分の上
    に形成された電子放出部、から構成されており、 該電子放出部は、炭素系材料層、及び、該炭素系材料層
    の表面に形成された炭化フッ素系薄膜から成り、 該炭化フッ素系薄膜は、フッ素含有炭化水素系ガスを用
    いて形成されていることを特徴とする冷陰極電界電子放
    出表示装置。
  59. 【請求項５９】炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用い
    て形成されていることを特徴とする請求項５８に記載の
    冷陰極電界電子放出表示装置。
  60. 【請求項６０】カソード電極は、銅、銀又は金から構成
    されていることを特徴とする請求項５９に記載の冷陰極
    電界電子放出表示装置。
  61. 【請求項６１】少なくともカソード電極と炭素系材料層
    との間には、選択成長領域が形成されていることを特徴
    とする請求項５９に記載の冷陰極電界電子放出表示装
    置。
  62. 【請求項６２】支持体及びカソード電極上には絶縁層が
    形成されており、 ゲート電極に設けられた開口部に連通した第２開口部が
    絶縁層に設けられていることを特徴とする請求項５８に
    記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
  63. 【請求項６３】炭素系材料層は、カーボン・ナノチュー
    ブ構造体から成ることを特徴とする請求項５８に記載の
    冷陰極電界電子放出表示装置。
  64. 【請求項６４】複数の画素から構成され、 各画素は、冷陰極電界電子放出素子と、冷陰極電界電子
    放出素子に対向して基板上に設けられたアノード電極及
    び蛍光体層から構成され、 冷陰極電界電子放出素子は、 （ａ）支持体上に形成されたカソード電極、 （ｂ）カソード電極の上方に形成され、開口部を有する
    ゲート電極、及び、 （ｃ）開口部の底部に位置するカソード電極の部分の上
    に形成された電子放出部、から構成されており、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該炭素系材料層の表面は、フッ素原子で終端されている
    ことを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置。
  65. 【請求項６５】炭素系材料層の表面におけるフッ素原子
    での終端は、フッ素含有炭化水素系ガスを用いて行われ
    ていることを特徴とする請求項６４に記載の冷陰極電界
    電子放出表示装置。
  66. 【請求項６６】炭素系材料層は、炭化水素系ガスを用い
    て形成されていることを特徴とする請求項６４に記載の
    冷陰極電界電子放出表示装置。
  67. 【請求項６７】カソード電極は、銅、銀又は金から構成
    されていることを特徴とする請求項６６に記載の冷陰極
    電界電子放出表示装置。
  68. 【請求項６８】少なくともカソード電極と炭素系材料層
    との間には、選択成長領域が形成されていることを特徴
    とする請求項６６に記載の冷陰極電界電子放出表示装
    置。
  69. 【請求項６９】支持体及びカソード電極上には絶縁層が
    形成されており、 ゲート電極に設けられた開口部に連通した第２開口部が
    絶縁層に設けられていることを特徴とする請求項６４に
    記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
  70. 【請求項７０】炭素系材料層は、カーボン・ナノチュー
    ブ構造体から成ることを特徴とする請求項６４に記載の
    冷陰極電界電子放出表示装置。
  71. 【請求項７１】導電体層上に、炭化水素系ガス及びフッ
    素含有炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層から成る電
    子放出部を形成する工程を具備することを特徴とする電
    子放出装置の製造方法。
  72. 【請求項７２】炭素系材料層を形成する前に、導電体層
    上に選択成長領域を形成する工程を更に具備することを
    特徴とする請求項７１に記載の電子放出装置の製造方
    法。
  73. 【請求項７３】（Ａ）導電体層上に炭素系材料層を形成
    する工程と、 （Ｂ）該炭素系材料層の表面に、フッ素含有炭化水素系
    ガスを用いて炭化フッ素系薄膜を形成し、以て、炭素系
    材料層、及び、該炭素系材料層の表面に形成された炭化
    フッ素系薄膜から成る電子放出部を得る工程、から成る
    ことを特徴とする電子放出装置の製造方法。
  74. 【請求項７４】前記（Ａ）において、導電体層上に炭化
    水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項７３に記載の電子放出装置の製造方法。
  75. 【請求項７５】炭素系材料層を形成する前に、導電体層
    上に選択成長領域を形成する工程を更に具備することを
    特徴とする請求項７４に記載の電子放出装置の製造方
    法。
  76. 【請求項７６】前記工程（Ａ）において、バインダ材料
    にカーボン・ナノチューブ構造体を分散させたものを導
    電体層上に塗布した後、バインダ材料の焼成あるいは硬
    化を行うことによって、炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項７３に記載の電子放出装置の製造方
    法。
  77. 【請求項７７】前記工程（Ａ）において、カーボン・ナ
    ノチューブ構造体が分散された金属化合物溶液を導電体
    層上に塗布した後、金属化合物を焼成することによっ
    て、炭素系材料層を形成することを特徴とする請求項７
    ３に記載の電子放出装置の製造方法。
  78. 【請求項７８】（Ａ）導電体層上に炭素系材料層を形成
    する工程と、 （Ｂ）該炭素系材料層の表面を、フッ素含有炭化水素系
    ガスを用いて終端し、以て、表面がフッ素原子で終端さ
    れた炭素系材料層から成る電子放出部を得る工程、から
    成ることを特徴とする電子放出装置の製造方法。
  79. 【請求項７９】前記工程（Ａ）において、導電体層上に
    炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項７８に記載の電子放出装置の製造方
    法。
  80. 【請求項８０】炭素系材料層を形成する前に、導電体層
    上に選択成長領域を形成する工程を更に具備することを
    特徴とする請求項７９に記載の電子放出装置の製造方
    法。
  81. 【請求項８１】前記工程（Ａ）において、バインダ材料
    にカーボン・ナノチューブ構造体を分散させたものを導
    電体層上に塗布した後、バインダ材料の焼成あるいは硬
    化を行うことによって、炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項７８に記載の電子放出装置の製造方
    法。
  82. 【請求項８２】前記工程（Ａ）において、カーボン・ナ
    ノチューブ構造体が分散された金属化合物溶液を導電体
    層上に塗布した後、金属化合物を焼成することによっ
    て、炭素系材料層を形成することを特徴とする請求項７
    ８に記載の電子放出装置の製造方法。
  83. 【請求項８３】（Ａ）支持体上にカソード電極を形成す
    る工程と、 （Ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程、か
    ら成り、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該電子放出部を形成する工程は、炭化水素系ガス及びフ
    ッ素含有炭化水素系ガスを用いて該炭素系材料層を形成
    する工程から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出
    素子の製造方法。
  84. 【請求項８４】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間におい
    て、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を含
    み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項８３に記載の冷陰極電界
    電子放出素子の製造方法。
  85. 【請求項８５】（Ａ）支持体上にカソード電極を形成す
    る工程と、 （Ｂ）カソード電極上に炭素系材料層を形成する工程
    と、 （Ｃ）該炭素系材料層の表面にフッ素含有炭化水素系ガ
    スを用いて炭化フッ素系薄膜を形成し、以て、炭素系材
    料層、及び、該炭素系材料層の表面に形成された炭化フ
    ッ素系薄膜から成る電子放出部を得る工程、から成るこ
    とを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  86. 【請求項８６】前記（Ｂ）において、カソード電極上に
    炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項８５に記載の冷陰極電界電子放出素子
    の製造方法。
  87. 【請求項８７】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間におい
    て、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を含
    み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項８６に記載の冷陰極電界
    電子放出素子の製造方法。
  88. 【請求項８８】電子放出部を形成する工程において、バ
    インダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散させ
    たものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料の
    焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層を
    形成することを特徴とする請求項８５に記載の冷陰極電
    界電子放出素子の製造方法。
  89. 【請求項８９】電子放出部を形成する工程において、カ
    ーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物溶
    液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成す
    ることによって、炭素系材料層を形成することを特徴と
    する請求項８５に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造
    方法。
  90. 【請求項９０】（Ａ）支持体上にカソード電極を形成す
    る工程と、 （Ｂ）カソード電極上に炭素系材料層を形成する工程
    と、 （Ｃ）該炭素系材料層の表面をフッ素含有炭化水素系ガ
    スを用いて終端し、以て、表面がフッ素原子で終端され
    た炭素系材料層から成る電子放出部を得る工程、から成
    ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製造方
    法。
  91. 【請求項９１】前記工程（Ｂ）において、カソード電極
    上に炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成するこ
    とを特徴とする請求項９０に記載の冷陰極電界電子放出
    素子の製造方法。
  92. 【請求項９２】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間におい
    て、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を含
    み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項９１に記載の冷陰極電界
    電子放出素子の製造方法。
  93. 【請求項９３】電子放出部を形成する工程において、バ
    インダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散させ
    たものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料の
    焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層を
    形成することを特徴とする請求項９０に記載の冷陰極電
    界電子放出素子の製造方法。
  94. 【請求項９４】電子放出部を形成する工程において、カ
    ーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物溶
    液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成す
    ることによって、炭素系材料層を形成することを特徴と
    する請求項９０に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造
    方法。
  95. 【請求項９５】（Ａ）支持体上にカソード電極を形成す
    る工程と、 （Ｂ）支持体及びカソード電極上に絶縁層を形成する工
    程と、 （Ｃ）絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成する
    工程と、 （Ｄ）ゲート電極に形成された開口部に連通する第２開
    口部を絶縁層に形成し、第２開口部の底部にカソード電
    極を露出させる工程と、 （Ｅ）第２開口部の底部に露出したカソード電極上に電
    子放出部を形成する工程、から成り、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該電子放出部を形成する工程は、炭化水素系ガス及びフ
    ッ素含有炭化水素系ガスを用いて該炭素系材料層を形成
    する工程から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出
    素子の製造方法。
  96. 【請求項９６】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間におい
    て、カソード電極の上に選択成長領域を形成する工程を
    含み、 前記工程（Ｂ）において、支持体、選択成長領域及びカ
    ソード電極上に絶縁層を形成し、 前記工程（Ｄ）において、ゲート電極に形成された開口
    部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口部
    の底部に選択成長領域を露出させ、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    選択成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とす
    る請求項９５に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方
    法。
  97. 【請求項９７】前記工程（Ｄ）と工程（Ｅ）の間におい
    て、第２開口部の底部に露出したカソード電極上に選択
    成長領域を形成する工程を含み、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    カソード電極上に電子放出部を形成する代わりに、選択
    成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とする請
    求項９５に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  98. 【請求項９８】（Ａ）支持体上にカソード電極を形成す
    る工程と、 （Ｂ）支持体及びカソード電極上に絶縁層を形成する工
    程と、 （Ｃ）絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成する
    工程と、 （Ｄ）ゲート電極に形成された開口部に連通する第２開
    口部を絶縁層に形成し、第２開口部の底部にカソード電
    極を露出させる工程と、 （Ｅ）第２開口部の底部に露出したカソード電極上に電
    子放出部を形成する工程、から成り、 該電子放出部は、炭素系材料層、及び、該炭素系材料層
    の表面に形成された炭化フッ素系薄膜から成り、 該電子放出部を形成する工程は、形成された炭素系材料
    層の表面にフッ素含有炭化水素系ガスを用いて炭化フッ
    素系薄膜を形成する工程を含むことを特徴とする冷陰極
    電界電子放出素子の製造方法。
  99. 【請求項９９】電子放出部を形成する工程において、炭
    化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを特
    徴とする請求項９８に記載の冷陰極電界電子放出素子の
    製造方法。
  100. 【請求項１００】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極の上に選択成長領域を形成する工程
    を含み、 前記工程（Ｂ）において、支持体、選択成長領域及びカ
    ソード電極上に絶縁層を形成し、 前記工程（Ｄ）において、ゲート電極に形成された開口
    部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口部
    の底部に選択成長領域を露出させ、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    選択成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とす
    る請求項９９に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方
    法。
  101. 【請求項１０１】前記工程（Ｄ）と工程（Ｅ）の間にお
    いて、第２開口部の底部に露出したカソード電極上に選
    択成長領域を形成する工程を含み、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    カソード電極上に電子放出部を形成する代わりに、選択
    成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とする請
    求項９９に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  102. 【請求項１０２】電子放出部を形成する工程において、
    バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
    せたものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料
    の焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層
    を形成することを特徴とする請求項９８に記載の冷陰極
    電界電子放出素子の製造方法。
  103. 【請求項１０３】電子放出部を形成する工程において、
    カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物
    溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成
    することによって、炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項９８に記載の冷陰極電界電子放出素子の製
    造方法。
  104. 【請求項１０４】（Ａ）支持体上にカソード電極を形成
    する工程と、 （Ｂ）支持体及びカソード電極上に絶縁層を形成する工
    程と、 （Ｃ）絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成する
    工程と、 （Ｄ）ゲート電極に形成された開口部に連通する第２開
    口部を絶縁層に形成し、第２開口部の底部にカソード電
    極を露出させる工程と、 （Ｅ）第２開口部の底部に露出したカソード電極上に電
    子放出部を形成する工程、から成り、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該電子放出部を形成する工程は、形成された炭素系材料
    層の表面をフッ素含有炭化水素系ガスを用いて終端する
    工程を含むことを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の
    製造方法。
  105. 【請求項１０５】電子放出部を形成する工程において、
    炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項１０４に記載の冷陰極電界電子放出素
    子の製造方法。
  106. 【請求項１０６】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極の上に選択成長領域を形成する工程
    を含み、 前記工程（Ｂ）において、支持体、選択成長領域及びカ
    ソード電極上に絶縁層を形成し、 前記工程（Ｄ）において、ゲート電極に形成された開口
    部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口部
    の底部に選択成長領域を露出させ、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    選択成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とす
    る請求項１０５に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造
    方法。
  107. 【請求項１０７】前記工程（Ｄ）と工程（Ｅ）の間にお
    いて、第２開口部の底部に露出したカソード電極上に選
    択成長領域を形成する工程を含み、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    カソード電極上に電子放出部を形成する代わりに、選択
    成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とする請
    求項１０５に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方
    法。
  108. 【請求項１０８】電子放出部を形成する工程において、
    バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
    せたものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料
    の焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層
    を形成することを特徴とする請求項１０４に記載の冷陰
    極電界電子放出素子の製造方法。
  109. 【請求項１０９】電子放出部を形成する工程において、
    カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物
    溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成
    することによって、炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項１０４に記載の冷陰極電界電子放出素子の
    製造方法。
  110. 【請求項１１０】（Ａ）支持体上にカソード電極を形成
    する工程と、 （Ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程と、 （Ｃ）電子放出部の上方に、開口部を有するゲート電極
    を設ける工程、から成り、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該電子放出部を形成する工程は、炭化水素系ガス及びフ
    ッ素含有炭化水素系ガスを用いて該炭素系材料層を形成
    する工程から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出
    素子の製造方法。
  111. 【請求項１１１】前記工程（Ｂ）に引き続き、全面に絶
    縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）に引き続き、ゲート電極に設けられた開
    口部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口
    部の底部に炭素系材料層を露出させることを特徴とする
    請求項１１０に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方
    法。
  112. 【請求項１１２】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を
    含み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項１１０に記載の冷陰極電
    界電子放出素子の製造方法。
  113. 【請求項１１３】（Ａ）支持体上にカソード電極を形成
    する工程と、 （Ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程と、 （Ｃ）電子放出部の上方に、開口部を有するゲート電極
    を設ける工程、から成り、 該電子放出部は、炭素系材料層、及び、該炭素系材料層
    の表面に形成された炭化フッ素系薄膜から成り、 該電子放出部を形成する工程は、形成された炭素系材料
    層の表面にフッ素含有炭化水素系ガスを用いて炭化フッ
    素系薄膜を形成する工程を含むことを特徴とする冷陰極
    電界電子放出素子の製造方法。
  114. 【請求項１１４】前記工程（Ｂ）に引き続き、全面に絶
    縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）に引き続き、ゲート電極に設けられた開
    口部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口
    部の底部に炭素系材料層を露出させることを特徴とする
    請求項１１３に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方
    法。
  115. 【請求項１１５】電子放出部を形成する工程において、
    炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項１１３に記載の冷陰極電界電子放出素
    子の製造方法。
  116. 【請求項１１６】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を
    含み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項１１５に記載の冷陰極電
    界電子放出素子の製造方法。
  117. 【請求項１１７】電子放出部を形成する工程において、
    バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
    せたものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料
    の焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層
    を形成することを特徴とする請求項１１３に記載の冷陰
    極電界電子放出素子の製造方法。
  118. 【請求項１１８】電子放出部を形成する工程において、
    カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物
    溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成
    することによって、炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項１１３に記載の冷陰極電界電子放出素子の
    製造方法。
  119. 【請求項１１９】（Ａ）支持体上にカソード電極を形成
    する工程と、 （Ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程と、 （Ｃ）電子放出部の上方に、開口部を有するゲート電極
    を設ける工程、から成り、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該電子放出部を形成する工程は、形成された炭素系材料
    層の表面をフッ素含有炭化水素系ガスを用いて終端する
    工程を含むことを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の
    製造方法。
  120. 【請求項１２０】前記工程（Ｂ）に引き続き、全面に絶
    縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）に引き続き、ゲート電極に設けられた開
    口部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口
    部の底部に炭素系材料層を露出させることを特徴とする
    請求項１１９に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方
    法。
  121. 【請求項１２１】電子放出部を形成する工程において、
    炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項１１９に記載の冷陰極電界電子放出素
    子の製造方法。
  122. 【請求項１２２】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を
    含み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項１２１に記載の冷陰極電
    界電子放出素子の製造方法。
  123. 【請求項１２３】電子放出部を形成する工程において、
    バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
    せたものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料
    の焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層
    を形成することを特徴とする請求項１１９に記載の冷陰
    極電界電子放出素子の製造方法。
  124. 【請求項１２４】電子放出部を形成する工程において、
    カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物
    溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成
    することによって、炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項１１９に記載の冷陰極電界電子放出素子の
    製造方法。
  125. 【請求項１２５】アノード電極及び蛍光体層が形成され
    た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
    とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
    ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、 （Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程、に
    基づき形成し、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該電子放出部を形成する工程は、炭化水素系ガス及びフ
    ッ素含有炭化水素系ガスを用いて該炭素系材料層を形成
    する工程から成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。
  126. 【請求項１２６】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を
    含み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項１２５に記載の冷陰極電
    界電子放出表示装置の製造方法。
  127. 【請求項１２７】アノード電極及び蛍光体層が形成され
    た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
    とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
    ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、 （Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）カソード電極上に炭素系材料層を形成する工程
    と、 （Ｃ）該炭素系材料層の表面にフッ素含有炭化水素系ガ
    スを用いて炭化フッ素系薄膜を形成し、以て、炭素系材
    料層、及び、該炭素系材料層の表面に形成された炭化フ
    ッ素系薄膜から成る電子放出部を得る工程、に基づき形
    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。
  128. 【請求項１２８】前記（Ｂ）において、カソード電極上
    に炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成すること
    を特徴とする請求項１２７に記載の冷陰極電界電子放出
    表示装置の製造方法。
  129. 【請求項１２９】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を
    含み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項１２８に記載の冷陰極電
    界電子放出表示装置の製造方法。
  130. 【請求項１３０】電子放出部を形成する工程において、
    バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
    せたものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料
    の焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層
    を形成することを特徴とする請求項１２７に記載の冷陰
    極電界電子放出表示装置の製造方法。
  131. 【請求項１３１】電子放出部を形成する工程において、
    カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物
    溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成
    することによって、炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項１２７に記載の冷陰極電界電子放出表示装
    置の製造方法。
  132. 【請求項１３２】アノード電極及び蛍光体層が形成され
    た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
    とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
    ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、 （Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）カソード電極上に炭素系材料層を形成する工程
    と、 （Ｃ）該炭素系材料層の表面をフッ素含有炭化水素系ガ
    スを用いて終端し、以て、表面がフッ素原子で終端され
    た炭素系材料層から成る電子放出部を得る工程、に基づ
    き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。
  133. 【請求項１３３】前記工程（Ｂ）において、カソード電
    極上に炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成する
    ことを特徴とする請求項１３２に記載の冷陰極電界電子
    放出表示装置の製造方法。
  134. 【請求項１３４】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を
    含み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項１３３に記載の冷陰極電
    界電子放出表示装置の製造方法。
  135. 【請求項１３５】電子放出部を形成する工程において、
    バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
    せたものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料
    の焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層
    を形成することを特徴とする請求項１３２に記載の冷陰
    極電界電子放出表示装置の製造方法。
  136. 【請求項１３６】電子放出部を形成する工程において、
    カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物
    溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成
    することによって、炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項１３２に記載の冷陰極電界電子放出表示装
    置の製造方法。
  137. 【請求項１３７】アノード電極及び蛍光体層が形成され
    た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
    とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
    ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、 （Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）支持体及びカソード電極上に絶縁層を形成する工
    程と、 （Ｃ）絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成する
    工程と、 （Ｄ）ゲート電極に形成された開口部に連通する第２開
    口部を絶縁層に形成し、第２開口部の底部にカソード電
    極を露出させる工程と、 （Ｅ）第２開口部の底部に露出したカソード電極上に電
    子放出部を形成する工程、に基づき形成し、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該電子放出部を形成する工程は、炭化水素系ガス及びフ
    ッ素含有炭化水素系ガスを用いて該炭素系材料層を形成
    する工程から成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。
  138. 【請求項１３８】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極の上に選択成長領域を形成する工程
    を含み、 前記工程（Ｂ）において、支持体、選択成長領域及びカ
    ソード電極上に絶縁層を形成し、 前記工程（Ｄ）において、ゲート電極に形成された開口
    部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口部
    の底部に選択成長領域を露出させ、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    選択成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とす
    る請求項１３７に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の
    製造方法。
  139. 【請求項１３９】前記工程（Ｄ）と工程（Ｅ）の間にお
    いて、第２開口部の底部に露出したカソード電極上に選
    択成長領域を形成する工程を含み、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    カソード電極上に電子放出部を形成する代わりに、選択
    成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とする請
    求項１３７に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の製造
    方法。
  140. 【請求項１４０】アノード電極及び蛍光体層が形成され
    た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
    とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
    ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、 （Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）支持体及びカソード電極上に絶縁層を形成する工
    程と、 （Ｃ）絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成する
    工程と、 （Ｄ）ゲート電極に形成された開口部に連通する第２開
    口部を絶縁層に形成し、第２開口部の底部にカソード電
    極を露出させる工程と、 （Ｅ）第２開口部の底部に露出したカソード電極上に電
    子放出部を形成する工程、に基づき形成し、 該電子放出部は、炭素系材料層、及び、該炭素系材料層
    の表面に形成された炭化フッ素系薄膜から成り、 該電子放出部を形成する工程は、形成された炭素系材料
    層の表面にフッ素含有炭化水素系ガスを用いて炭化フッ
    素系薄膜を形成する工程を含む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。
  141. 【請求項１４１】電子放出部を形成する工程において、
    炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項１４０に記載の冷陰極電界電子放出表
    示装置の製造方法。
  142. 【請求項１４２】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極の上に選択成長領域を形成する工程
    を含み、 前記工程（Ｂ）において、支持体、選択成長領域及びカ
    ソード電極上に絶縁層を形成し、 前記工程（Ｄ）において、ゲート電極に形成された開口
    部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口部
    の底部に選択成長領域を露出させ、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    選択成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とす
    る請求項１４１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の
    製造方法。
  143. 【請求項１４３】前記工程（Ｄ）と工程（Ｅ）の間にお
    いて、第２開口部の底部に露出したカソード電極上に選
    択成長領域を形成する工程を含み、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    カソード電極上に電子放出部を形成する代わりに、選択
    成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とする請
    求項１４１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の製造
    方法。
  144. 【請求項１４４】電子放出部を形成する工程において、
    バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
    せたものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料
    の焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層
    を形成することを特徴とする請求項１４０に記載の冷陰
    極電界電子放出表示装置の製造方法。
  145. 【請求項１４５】電子放出部を形成する工程において、
    カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物
    溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成
    することによって、炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項１４０に記載の冷陰極電界電子放出表示装
    置の製造方法。
  146. 【請求項１４６】アノード電極及び蛍光体層が形成され
    た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
    とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
    ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、 （Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）支持体及びカソード電極上に絶縁層を形成する工
    程と、 （Ｃ）絶縁層上に開口部を有するゲート電極を形成する
    工程と、 （Ｄ）ゲート電極に形成された開口部に連通する第２開
    口部を絶縁層に形成し、第２開口部の底部にカソード電
    極を露出させる工程と、 （Ｅ）第２開口部の底部に露出したカソード電極上に電
    子放出部を形成する工程、に基づき形成し、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該電子放出部を形成する工程は、形成された炭素系材料
    層の表面をフッ素含有炭化水素系ガスを用いて終端する
    工程を含む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。
  147. 【請求項１４７】電子放出部を形成する工程において、
    炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項１４６に記載の冷陰極電界電子放出表
    示装置の製造方法。
  148. 【請求項１４８】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極の上に選択成長領域を形成する工程
    を含み、 前記工程（Ｂ）において、支持体、選択成長領域及びカ
    ソード電極上に絶縁層を形成し、 前記工程（Ｄ）において、ゲート電極に形成された開口
    部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口部
    の底部に選択成長領域を露出させ、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    選択成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とす
    る請求項１４７に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の
    製造方法。
  149. 【請求項１４９】前記工程（Ｄ）と工程（Ｅ）の間にお
    いて、第２開口部の底部に露出したカソード電極上に選
    択成長領域を形成する工程を含み、 前記工程（Ｅ）において、第２開口部の底部に露出した
    カソード電極上に電子放出部を形成する代わりに、選択
    成長領域上に電子放出部を形成することを特徴とする請
    求項１４７に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の製造
    方法。
  150. 【請求項１５０】電子放出部を形成する工程において、
    バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
    せたものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料
    の焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層
    を形成することを特徴とする請求項１４６に記載の冷陰
    極電界電子放出表示装置の製造方法。
  151. 【請求項１５１】電子放出部を形成する工程において、
    カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物
    溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成
    することによって、炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項１４６に記載の冷陰極電界電子放出表示装
    置の製造方法。
  152. 【請求項１５２】アノード電極及び蛍光体層が形成され
    た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
    とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
    ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、 （Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程と、 （Ｃ）電子放出部の上方に、開口部を有するゲート電極
    を設ける工程、に基づき形成し、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該電子放出部を形成する工程は、炭化水素系ガス及びフ
    ッ素含有炭化水素系ガスを用いて該炭素系材料層を形成
    する工程から成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。
  153. 【請求項１５３】前記工程（Ｂ）に引き続き、全面に絶
    縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）に引き続き、ゲート電極に設けられた開
    口部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口
    部の底部に炭素系材料層を露出させることを特徴とする
    請求項１５２に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の製
    造方法。
  154. 【請求項１５４】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を
    含み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項１５２に記載の冷陰極電
    界電子放出表示装置の製造方法。
  155. 【請求項１５５】アノード電極及び蛍光体層が形成され
    た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
    とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
    ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、 （Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程と、 （Ｃ）電子放出部の上方に、開口部を有するゲート電極
    を設ける工程、に基づき形成し、 該電子放出部は、炭素系材料層、及び、該炭素系材料層
    の表面に形成された炭化フッ素系薄膜から成り、 該電子放出部を形成する工程は、形成された炭素系材料
    層の表面にフッ素含有炭化水素系ガスを用いて炭化フッ
    素系薄膜を形成する工程を含む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。
  156. 【請求項１５６】前記工程（Ｂ）に引き続き、全面に絶
    縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）に引き続き、ゲート電極に設けられた開
    口部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口
    部の底部に炭素系材料層を露出させることを特徴とする
    請求項１５５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の製
    造方法。
  157. 【請求項１５７】電子放出部を形成する工程において、
    炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項１５５に記載の冷陰極電界電子放出表
    示装置の製造方法。
  158. 【請求項１５８】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を
    含み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項１５７に記載の冷陰極電
    界電子放出表示装置の製造方法。
  159. 【請求項１５９】電子放出部を形成する工程において、
    バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
    せたものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料
    の焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層
    を形成することを特徴とする請求項１５５に記載の冷陰
    極電界電子放出表示装置の製造方法。
  160. 【請求項１６０】電子放出部を形成する工程において、
    カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物
    溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成
    することによって、炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項１５５に記載の冷陰極電界電子放出表示装
    置の製造方法。
  161. 【請求項１６１】アノード電極及び蛍光体層が形成され
    た基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体
    とを、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向する
    ように配置し、基板と支持体とを周縁部において接合す
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、 （Ａ）支持体上にカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程と、 （Ｃ）電子放出部の上方に、開口部を有するゲート電極
    を設ける工程、に基づき形成し、 該電子放出部は炭素系材料層から成り、 該電子放出部を形成する工程は、形成された炭素系材料
    層の表面をフッ素含有炭化水素系ガスを用いて終端する
    工程を含む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。
  162. 【請求項１６２】前記工程（Ｂ）に引き続き、全面に絶
    縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）に引き続き、ゲート電極に設けられた開
    口部に連通する第２開口部を絶縁層に形成し、第２開口
    部の底部に炭素系材料層を露出させることを特徴とする
    請求項１６１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置の製
    造方法。
  163. 【請求項１６３】電子放出部を形成する工程において、
    炭化水素系ガスを用いて炭素系材料層を形成することを
    特徴とする請求項１６１に記載の冷陰極電界電子放出表
    示装置の製造方法。
  164. 【請求項１６４】前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）の間にお
    いて、カソード電極上に選択成長領域を形成する工程を
    含み、 前記工程（Ｂ）において、カソード電極上に電子放出部
    を形成する代わりに、選択成長領域上に電子放出部を形
    成することを特徴とする請求項１６３に記載の冷陰極電
    界電子放出表示装置の製造方法。
  165. 【請求項１６５】電子放出部を形成する工程において、
    バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
    せたものをカソード電極上に塗布した後、バインダ材料
    の焼成あるいは硬化を行うことによって、炭素系材料層
    を形成することを特徴とする請求項１６１に記載の冷陰
    極電界電子放出表示装置の製造方法。
  166. 【請求項１６６】電子放出部を形成する工程において、
    カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物
    溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成
    することによって、炭素系材料層を形成することを特徴
    とする請求項１６１に記載の冷陰極電界電子放出表示装
    置の製造方法。
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