JP2003229081A - 平面型表示装置用のスペーサ、平面型表示装置用のスペーサ保持部及びその製造方法、並びに、平面型表示装置及びその製造方法 - Google Patents

平面型表示装置用のスペーサ、平面型表示装置用のスペーサ保持部及びその製造方法、並びに、平面型表示装置及びその製造方法

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JP2003229081A
JP2003229081A JP2002026348A JP2002026348A JP2003229081A JP 2003229081 A JP2003229081 A JP 2003229081A JP 2002026348 A JP2002026348 A JP 2002026348A JP 2002026348 A JP2002026348 A JP 2002026348A JP 2003229081 A JP2003229081 A JP 2003229081A
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JP2002026348A
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Toshiki Shimamura
敏規 島村
Haruo Kato
治夫 加藤
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】一対のスペーサ保持部の間で確実に保持され得
る平面型表示装置用のスペーサを提供する。 【解決手段】スペーサ31は、第1パネル及び第2パネ
ルがそれらの周縁部で接合され、第1パネルと第2パネ
ルによって挟まれた空間が真空状態となっている平面型
表示装置において、表示部分として機能する第1パネル
有効領域と第2パネル有効領域との間に配置されるスペ
ーサであって、第1パネル有効領域と第2パネル有効領
域との間に配置される前には、その長手方向に沿って湾
曲している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば冷陰極電界
電子放出表示装置といった平面型表示装置用のスペー
サ、平面型表示装置用のスペーサ保持部及びその製造方
法、並びに、平面型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1に、電界放出素子を備えた冷陰極電界
電子放出表示装置(以下、表示装置と呼ぶ場合がある)
の模式的な一部端面図を示す。図示した電界放出素子
は、円錐形の電子放出部を有する、所謂スピント(Sp
indt)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、例えばガラス基板か
ら成る支持体10上に形成されたカソード電極11と、
支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層
12と、絶縁層12上に形成されたゲート電極13と、
ゲート電極13に設けられた第1開口部14A及び絶縁
層12に設けられた第2開口部14Bと、第2開口部1
4Bの底部に位置するカソード電極11上に形成された
円錐形の電子放出部15から構成されている。一般に、
カソード電極11とゲート電極13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EA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EA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。
【0004】一方、アノードパネルAPは、例えばガラ
ス基板から成る基体20と、基体20上に形成され、所
定のパターンを有する蛍光体層23(カラー表示の場
合、赤色発光蛍光体層23R、緑色発光蛍光体層23
G、青色発光蛍光体層23B)と、その上に形成された
反射膜としても機能するアノード電極24から構成され
ている。
【0005】1画素は、カソードパネル側の電子放出領
域EA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23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2
3と蛍光体層23との間の基体20上には隔壁422が
形成されている。隔壁422とスペーサ431(図1〜
図4においては、隔壁22及びスペーサ31で表してい
るが、図1〜図4において、隔壁22及びスペーサ31
を隔壁422及びスペーサ431と読み替えるものとす
る)と蛍光体層23の配置状態を模式的に図2〜図4に
例示する。尚、蛍光体層23と蛍光体層23との間の基
体20上には、光吸収層(ブラックマトリックスとも呼
ばれる)21が形成されている。隔壁422の一部がス
ペーサ保持部430(図1〜図4においては、スペーサ
保持部30で表しているが、図1〜図4において、スペ
ーサ保持部30をスペーサ保持部430と読み替えるも
のとする)として機能する。
【0006】アノードパネルAPとカソードパネルCP
とを、電界放出素子と蛍光体層23とが対向するように
配置し、周縁部において枠体(図示せず)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
成された無効領域には真空排気用の貫通孔(図示せず)
が設けられており、この貫通孔には真空排気後に封じ切
られたチップ管(図示せず)が接続されている。即ち、
アノードパネルAPとカソードパネルCPと枠体とによ
って囲まれた空間は高真空となっている。
【0007】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24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。あるいは又、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
査信号を入力する。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24に引き付けられ、アノ
ード電極24を通過し、蛍光体層23に衝突する。その
結果、蛍光体層23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や明る
さは、基本的に、ゲート電極13に印加される電圧、及
び、カソード電極11を通じて電子放出部15に印加さ
れる電圧によって制御される。
【0008】アノード電極24は、蛍光体層23からの
発光を反射させる反射膜としての機能の他、蛍光体層2
3から反跳した電子、あるいは放出された二次電子を反
射させる反射膜としての機能、蛍光体層23の帯電防止
といった機能を有する。
【0009】また、隔壁422は、蛍光体層23から反
跳した電子、あるいは、蛍光体層23から放出された二
次電子が他の蛍光体層23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機能を有す
る。あるいは又、蛍光体層23から反跳した電子、ある
いは、蛍光体層23から放出された二次電子が隔壁42
2を越えて他の蛍光体層23に向かって侵入したとき、
これらの電子が他の蛍光体層23と衝突することを防止
する機能を有する。尚、隔壁422は、例えば、米国特
許第5477105号、同第5576596号、同第5
543683号、同第5725787号、同第5912
056号、同第6022652号、同第6046539
号に開示されている。
【0010】このような表示装置においては、アノード
パネルAPとカソードパネルCPと枠体とによって囲ま
れた空間が高真空となっているが故に、アノードパネル
APとカソードパネルCPとの間にスペーサ431を配
しておかないと、大気圧によって表示装置が損傷を受け
てしまう。
【0011】従って、例えば、特開平7−262939
号公報に開示された画像表示装置にあっては、前面板の
上に形成されたブラックマトリックス上に位置決め部材
(スペーサ保持部)を形成し、一対の位置決め部材の間
に支柱(スペーサ)を嵌め込んでいる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一対のスペ
ーサ保持部430の間にスペーサ431を確実に嵌め込
むためには、一対のスペーサ保持部430の間隔をスペ
ーサ431の厚さよりも広くする必要がある。ところ
が、一対のスペーサ保持部430の間隔がスペーサ43
1の厚さよりも広すぎる場合、一対のスペーサ保持部4
30の間にスペーサ431を嵌め込んだとき、スペーサ
431が傾いてしまい、アノードパネルAPとカソード
パネルCPとを組み立てる際、スペーサ431やスペー
サ保持部430が破損するといった問題が生じる。特
に、表示装置が大型化すると、スペーサの数が増大し、
スペーサを垂直に保持することが一層困難になる。
【0013】特開平10−199451号公報には、パ
ネル本体とスペーサ部とが一体となった表示装置が開示
されているが、パネル本体とスペーサ部との一体構造は
加工が難しく、製造コストの上昇を招くといった問題が
ある。
【0014】従って、本発明の目的は、一対のスペーサ
保持部の間で確実に保持され得る平面型表示装置用のス
ペーサ、スペーサを確実に保持し得る平面型表示装置用
のスペーサ保持部及びその製造方法、並びに、平面型表
示装置及びその製造方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の平面型表示装置用のスペーサは、第1パネ
ル及び第2パネルがそれらの周縁部で接合され、第1パ
ネルと第2パネルによって挟まれた空間が真空状態とな
っている平面型表示装置において、表示部分として機能
する第1パネル有効領域と第2パネル有効領域との間に
配置されるスペーサであって、第1パネル有効領域と第
2パネル有効領域との間に配置される前には、その長手
方向に沿って湾曲していることを特徴とする。
【0016】ここで、第1パネル有効領域と第2パネル
有効領域との間にスペーサが配置されるとは、具体的に
は、第1パネル有効領域、あるいは、第1パネル有効領
域と第2パネル有効領域に設けられたスペーサ保持部に
よってスペーサの底部及び/又は頂部が保持される状態
を指す。また、第1パネル有効領域及び第2パネル有効
領域とは、第1パネルの実際の表示部分として機能する
領域及び第2パネルの実際の表示部分として機能する領
域を意味する。以下においても同様である。
【0017】上記の目的を達成するための本発明の第1
の態様に係る平面型表示装置は、第1パネル及び第2パ
ネルがそれらの周縁部で接合され、第1パネルと第2パ
ネルによって挟まれた空間が真空状態となっている平面
型表示装置であって、表示部分として機能する第1パネ
ル有効領域には、複数のスペーサ保持部群が設けられて
おり、各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部か
ら構成されており、各スペーサ保持部群を構成する複数
のスペーサ保持部は、直線上に位置しており、表示部分
として機能する第2パネル有効領域と第1パネル有効領
域との間には、スペーサ保持部群における複数のスペー
サ保持部によって保持されたスペーサが配置されてお
り、スペーサは、第1パネル有効領域と第2パネル有効
領域との間に配置される前には、その長手方向に沿って
湾曲していることを特徴とする。
【0018】本発明の平面型表示装置用のスペーサある
いは本発明の第1の態様に係る平面型表示装置にあって
は、スペーサが、第1パネル有効領域と第2パネル有効
領域との間に配置される前にその長手方向に沿って湾曲
しているが故に、スペーサ保持部においてスペーサを保
持したとき、スペーサには元の形状に戻ろうとする一種
の反力が発生する結果、スペーサをスペーサ保持部にお
いて確実に保持することができる。
【0019】本発明の平面型表示装置用のスペーサある
いは本発明の第1の態様に係る平面型表示装置におい
て、スペーサはその長手方向に沿って湾曲しているが、
湾曲状態は、円の一部、楕円の一部、放物線の一部、そ
の他、任意の曲線の一部である状態とすることができ
る。スペーサの或る部分の湾曲の向きと、他の部分の湾
曲の向きが逆方向であってもよい。言い換えれば、スペ
ーサが例えば「S」字状に湾曲していてもよいし、連続
した「S」字状に湾曲していてもよい。また、本発明の
第1の態様に係る平面型表示装置において、各スペーサ
保持部群を構成する複数のスペーサ保持部が直線上に位
置しているとは、スペーサ保持部の形成精度(形成時の
ばらつき)内で直線上に位置していればよいことを意味
し、直線上に厳密には位置していなくともよい。スペー
サをその長手方向と直角の仮想平面で切断したときのス
ペーサの断面形状は、細長い矩形である。
【0020】本発明の第1の態様に係る平面型表示装置
においては、第2パネル有効領域には、複数の第2スペ
ーサ保持部群が設けられており、各第2スペーサ保持部
群は、複数の第2スペーサ保持部から構成されており、
各第2スペーサ保持部群を構成する複数の第2スペーサ
保持部は、第1パネル有効領域に設けられたスペーサ保
持部群を構成する複数のスペーサ保持部を結んだ直線
(便宜上、第1の直線と呼ぶ場合がある)と対向し、且
つ、該直線(第1の直線)と平行に延びる第2の直線上
に位置しており、第1パネル有効領域と第2パネル有効
領域との間に配置されたスペーサは、更に、第2スペー
サ保持部群における複数の第2スペーサ保持部によって
も保持されている構成とすることもできる。尚、このよ
うな構成の平面型表示装置を、本発明の第1Aの態様に
係る平面型表示装置と呼ぶ場合がある。
【0021】本発明の第1Aの態様に係る平面型表示装
置において、第2の直線が第1の直線と平行に延びると
は、スペーサ保持部及び第2スペーサ保持部の形成精度
(形成時のばらつき)内で第2の直線が第1の直線と平
行に延びていればよいことを意味し、第2の直線が第1
の直線と厳密には平行に延びていなくともよい。また、
各第2スペーサ保持部群を構成する複数の第2スペーサ
保持部が第2の直線上に位置しているとは、第2スペー
サ保持部の形成精度(形成時のばらつき)内で第2の直
線上に位置していればよいことを意味し、第2の直線上
に厳密には位置していなくともよい。
【0022】本発明の平面型表示装置用のスペーサ、あ
るいは、上記の構成を含む本発明の第1の態様に係る平
面型表示装置において、スペーサをセラミックスから構
成することが好ましい。そして、この場合、スペーサを
その長手方向に沿って確実に湾曲させるために、スペー
サの一方の側面と他方の側面の表面粗さを異ならせるこ
とが好ましい。このように、スペーサの一方の側面と他
方の側面の表面粗さを異ならせることによって、スペー
サの一方の側面に生成した歪み量と他方の側面に生成し
た歪み量が異なるため、スペーサをその長手方向に沿っ
て確実に湾曲させることができる。あるいは又、この場
合、スペーサの一方の側面には歪み生成層が形成されて
いることが好ましい。このように、スペーサの一方の側
面に歪み生成層を形成することで、歪み生成層によって
スペーサの一方の側面に生成した歪みに基づき、スペー
サをその長手方向に沿って確実に湾曲させることができ
る。ここで、歪み生成層として、Si34、SiO2
SiC、SiCN、Al2 3、TiO2、TiN、Cr2
3、Ta25、AlN、TaNから構成された層を例
示することができる。
【0023】そして、これらの場合、所謂グリーンシー
トを成形して、グリーンシートを焼成し、かかるグリー
ンシート焼成品を切断することによってスペーサを製造
することができる。切断前のグリーンシート焼成品ある
いは切断後のグリーンシート焼成品を研磨することによ
って、スペーサの一方の側面と他方の側面の表面粗さを
異ならせることができる。あるいは又、切断前のグリー
ンシート焼成品あるいは切断後のグリーンシート焼成品
の一方の面に歪み生成層を形成すればよい。歪み生成層
の形成方法として、物理的気相成長法(PVD法)や化
学的気相成長法(CVD法)、電気メッキ法及び無電解
メッキ法を含むメッキ法、スクリーン印刷法を挙げるこ
とができる。PVD法として、電子ビーム加熱法、抵
抗加熱法、フラッシュ蒸着等の各種真空蒸着法、プラ
ズマ蒸着法、2極スパッタリング法、直流スパッタリ
ング法、直流マグネトロンスパッタリング法、高周波ス
パッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオ
ンビームスパッタリング法、バイアススパッタリング法
等の各種スパッタリング法、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。
【0024】本発明の平面型表示装置用のスペーサ、若
しくは、本発明の第1の態様あるいは第1Aの態様に係
る平面型表示装置にあっては、第1パネル有効領域と第
2パネル有効領域との間に配置される前のスペーサにお
いて、スペーサの両端を結ぶ仮想直線LIMGから、スペ
ーサの中央部までの距離L2は、1×10-4m以上、好
ましくは3×10-4m以上であることが望ましい。ある
いは又、第1パネル有効領域と第2パネル有効領域との
間に配置される前のスペーサにおいて、スペーサの両端
の間の距離をL1、スペーサの両端を結ぶ仮想直線から
スペーサの中央部までの距離をL2としたとき、1×1
-41≦L2、好ましくは5×10-41≦L2を満足す
ることが望ましい。
【0025】本発明の平面型表示装置用のスペーサ、あ
るいは、上記の各種構成を含む本発明の第1の態様に係
る平面型表示装置において、平面型表示装置は冷陰極電
界電子放出表示装置であり、第1パネルは、アノード電
極及び蛍光体層が形成されたアノードパネルから成り、
第2パネルは、複数の冷陰極電界電子放出素子が形成さ
れたカソードパネルから成る構成とすることができる。
あるいは又、平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表示
装置であり、第1パネルは、複数の冷陰極電界電子放出
素子が形成されたカソードパネルから成り、第2パネル
は、アノード電極及び蛍光体層が形成されたアノードパ
ネルから成る構成とすることができる。
【0026】上記の目的を達成するための本発明の第2
の態様に係る平面型表示装置は、第1パネル及び第2パ
ネルがそれらの周縁部で接合され、第1パネルと第2パ
ネルによって挟まれた空間が真空状態となっている平面
型表示装置であって、表示部分として機能する第1パネ
ル有効領域には、複数のスペーサ保持部群が設けられて
おり、各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部か
ら構成されており、各スペーサ保持部群を構成する複数
のスペーサ保持部は、直線上に位置しておらず、表示部
分として機能する第2パネル有効領域と第1パネル有効
領域との間には、スペーサ保持部群における複数のスペ
ーサ保持部によって保持されたスペーサが配置されてい
ることを特徴とする。
【0027】本発明の第2の態様に係る平面型表示装置
においては、各スペーサ保持部群を構成する複数のスペ
ーサ保持部が直線上に位置していないので、スペーサ保
持部にスペーサを保持したとき、スペーサには元の形状
に戻ろうとする一種の反力が発生する結果、スペーサを
スペーサ保持部において確実に保持することができる。
尚、各スペーサ保持部群を構成する複数のスペーサ保持
部が直線上に位置していないとは、スペーサ保持部群を
構成する複数のスペーサ保持部を結ぶ仮想線(便宜上、
第1の仮想線と呼ぶ場合がある)が、円の一部、楕円の
一部、放物線の一部、その他、直線を除く任意の曲線の
一部、あるいは又、線分の集合であることを意味する。
第1の仮想線の或る部分の湾曲の向きと、他の部分の湾
曲の向きが逆方向であってもよい。言い換えれば、第1
の仮想線が例えば「S」字状に湾曲していてもよく、連
続した「S」字状に湾曲していてもよく、あるいは又、
第1の仮想線の或る部分の2次の微分係数が正の値をと
り、他の部分の2次の微分係数が負の値をとってもよ
い。尚、各スペーサ保持部群を構成する複数のスペーサ
保持部が直線上に位置していないとは(即ち、第1の仮
想線上に位置しているとは)、スペーサ保持部の形成精
度(形成時のばらつき)内で第1の仮想線上に位置して
いればよいことを意味し、第1の仮想線上に厳密には位
置していなくともよい。スペーサをその長手方向と直角
の仮想平面で切断したときのスペーサの断面形状は、細
長い矩形である。
【0028】本発明の第2の態様に係る平面型表示装置
においては、スペーサ保持部群の一端に位置するスペー
サ保持部と、該スペーサ保持部群の他端に位置するスペ
ーサ保持部とを結んだ仮想直線LIMGから、該スペーサ
保持部群を構成する複数のスペーサ保持部を結ぶ仮想線
(第1の仮想線)の中央部までの距離L2は、1×10
-5m以上、好ましくは5×10-5m以上であることが望
ましい。
【0029】あるいは又、本発明の第2の態様に係る平
面型表示装置においては、第2パネル有効領域には、複
数の第2スペーサ保持部群が設けられており、各第2ス
ペーサ保持部群は、複数の第2スペーサ保持部から構成
されており、各第2スペーサ保持部群を構成する複数の
第2スペーサ保持部は、第1パネル有効領域に設けられ
たスペーサ保持部群を構成する複数のスペーサ保持部を
結んだ仮想線(第1の仮想線)と対向し、且つ、該仮想
線(第1の仮想線)と平行に延びる第2の仮想線上に位
置しており、第1パネル有効領域と第2パネル有効領域
との間に配置されたスペーサは、更に、第2スペーサ保
持部群における複数の第2スペーサ保持部によっても保
持されている構成とすることもできる。尚、このような
構成の平面型表示装置を、本発明の第2Aの態様に係る
平面型表示装置と呼ぶ場合がある。
【0030】ここで、第2の仮想線が第1の仮想線と平
行に延びるとは、スペーサ保持部及び第2スペーサ保持
部の形成精度(形成時のばらつき)内で第2の仮想線が
第1の仮想線と平行に延びていればよいことを意味し、
第2の仮想線が第1の仮想線と厳密には平行に延びてい
なくともよい。また、各第2スペーサ保持部群を構成す
る複数の第2スペーサ保持部が第2の仮想線上に位置し
ているとは、第2スペーサ保持部の形成精度(形成時の
ばらつき)内で第2の仮想線上に位置していればよいこ
とを意味し、第2の仮想線上に厳密には位置していなく
ともよい。
【0031】このような構成の本発明の第2Aの態様に
係る平面型表示装置にあっては、第2スペーサ保持部群
の一端に位置する第2スペーサ保持部と、該第2スペー
サ保持部群の他端に位置する第2スペーサ保持部とを結
んだ仮想直線から、該第2スペーサ保持部群を構成する
複数の第2スペーサ保持部を結ぶ第2の仮想線の中央部
までの距離は、1×10-5m以上、好ましくは5×10
-5m以上であることが望ましい。そして、この場合、ス
ペーサ保持部群の一端に位置するスペーサ保持部と、該
スペーサ保持部群の他端に位置するスペーサ保持部とを
結んだ仮想直線から、該スペーサ保持部群を構成する複
数のスペーサ保持部を結ぶ第1の仮想線の中央部までの
距離は、1×10-5m以上、好ましくは5×10-5m以
上であることが望ましい。
【0032】本発明の第2の態様若しくは第2Aの態様
に係る平面型表示装置にあっては、スペーサをセラミッ
クスから構成することが好ましい。
【0033】本発明の第2の態様に係る平面型表示装置
にあっては、第1パネル有効領域と第2パネル有効領域
との間に配置された後のスペーサにおいて、スペーサの
両端を結ぶ仮想直線から、スペーサの中央部までの距離
は、1×10-5m以上、好ましくは5×10-5m以上で
あることが望ましい。スペーサをその長手方向と直角の
仮想平面で切断したときのスペーサの断面形状が細長い
矩形である場合、スペーサの下方部分あるいは底部(底
面及びその近傍の側面)がスペーサ保持部群における複
数のスペーサ保持部によって保持されている。そして、
スペーサの両端を結ぶ仮想直線とは、スペーサの頂面の
両端を結ぶ仮想直線を意味し、スペーサの中央部とは、
スペーサの頂面の中央部を意味する。
【0034】あるいは又、本発明の第2の態様に係る平
面型表示装置にあっては、第1パネル有効領域と第2パ
ネル有効領域との間に配置された後のスペーサにおい
て、スペーサの両端の間の距離をL1、スペーサの両端
を結ぶ仮想直線からスペーサの中央部までの距離をL2
としたとき、1×10-51≦L2、好ましくは5×10
- 51≦L2を満足することが望ましい。スペーサをその
長手方向と直角の仮想平面で切断したときのスペーサの
断面形状が細長い矩形である場合、スペーサの下方部分
あるいは底部(底面及びその近傍の側面)がスペーサ保
持部群における複数のスペーサ保持部によって保持され
ている。そして、スペーサの両端を結ぶ仮想直線とは、
スペーサの頂面の両端を結ぶ仮想直線を意味し、スペー
サの中央部とは、スペーサの頂面の中央部を意味する。
【0035】本発明の第2の態様若しくは第2Aの態様
に係る平面型表示装置にあっては、平面型表示装置は冷
陰極電界電子放出表示装置であり、第1パネルは、アノ
ード電極及び蛍光体層が形成されたアノードパネルから
成り、第2パネルは、複数の冷陰極電界電子放出素子が
形成されたカソードパネルから成る構成とすることがで
き、あるいは又、平面型表示装置は冷陰極電界電子放出
表示装置であり、第1パネルは、複数の冷陰極電界電子
放出素子が形成されたカソードパネルから成り、第2パ
ネルは、アノード電極及び蛍光体層が形成されたアノー
ドパネルから成る構成とすることができる。
【0036】本発明の第2の態様若しくは第2Aの態様
に係る平面型表示装置にあっては、スペーサ保持部群に
保持される前のスペーサは、その長手方向に沿って直線
状である構成とすることもできる。
【0037】あるいは又、本発明の第2の態様若しくは
第2Aの態様に係る平面型表示装置にあっては、前記第
1パネル有効領域に設けられたスペーサ保持部群を構成
する複数のスペーサ保持部を結ぶ仮想線(第1の仮想
線)の湾曲状態と逆向きの湾曲状態を、スペーサ保持部
群に保持される前のスペーサは有している構成とするこ
ともできる。尚、このような構成のスペーサとして、各
種の構成を含む本発明の平面型表示装置用のスペーサを
挙げることができる。即ち、本発明の平面型表示装置用
のスペーサと、本発明の第2の態様若しくは第2Aの態
様に係る平面型表示装置とを組み合わせることができ
る。
【0038】上記の目的を達成するための本発明の平面
型表示装置におけるスペーサ保持部は、第1パネル及び
第2パネルがそれらの周縁部で接合され、第1パネルと
第2パネルによって挟まれた空間が真空状態となってい
る平面型表示装置におけるスペーサ保持部であって、表
示部分として機能する第1パネル有効領域には、複数の
スペーサ保持部群が設けられており、各スペーサ保持部
群は、複数のスペーサ保持部から構成されており、表示
部分として機能する第2パネル有効領域と第1パネル有
効領域との間には、スペーサ保持部群における複数のス
ペーサ保持部によってスペーサが保持され、スペーサ保
持部のそれぞれは、(A)第1突起部、(B)該第1突
起部と略平行に延び、該第1突起部に隣接した第2突起
部、(C)第1突起部の頂面から第2突起部側に突出し
た第1庇部、及び、(D)第2突起部の頂面から第1突
起部側に突出した第2庇部、から構成されており、第1
突起部と第2突起部との間にスペーサが挿入されること
を特徴とする。
【0039】上記の目的を達成するための本発明の第3
の態様に係る平面型表示装置は、第1パネル及び第2パ
ネルがそれらの周縁部で接合され、第1パネルと第2パ
ネルによって挟まれた空間が真空状態となっている平面
型表示装置であって、表示部分として機能する第1パネ
ル有効領域には、複数のスペーサ保持部群が設けられて
おり、各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部か
ら構成されており、表示部分として機能する第2パネル
有効領域と第1パネル有効領域との間には、スペーサ保
持部群における複数のスペーサ保持部によってスペーサ
が保持されており、スペーサ保持部のそれぞれは、
(A)第1突起部、(B)該第1突起部と略平行に延
び、該第1突起部に隣接した第2突起部、(C)第1突
起部の頂面から第2突起部側に突出した第1庇部、及
び、(D)第2突起部の頂面から第1突起部側に突出し
た第2庇部、から構成されており、第1突起部と第2突
起部との間にスペーサが挿入されていることを特徴とす
る。
【0040】本発明のスペーサ保持部あるいは本発明の
第3の態様に係る平面型表示装置においては、第1庇部
を有する第1突起部と第2庇部を有する第2突起部との
間にスペーサが挿入されており、弾性変形した第1庇部
及び第2庇部によってスペーサが力を受ける結果、スペ
ーサをスペーサ保持部において確実に保持することがで
きる。尚、スペーサの厚さをt、第1突起部と第2突起
部との間の距離をL0、第1庇部の突出長さをP1、第2
庇部の突出長さをP2としたとき、以下の式を満足する
ことが好ましい。
【0041】[数1] L0−(P1+P2)<t<L0
【0042】本発明のスペーサ保持部あるいは本発明の
第3の態様に係る平面型表示装置において、第1庇部及
び第2庇部のそれぞれの長さは、1×10-7m乃至5×
10 -6m、好ましくは5×10-7m乃至2×10-6mで
あることが望ましい。
【0043】本発明のスペーサ保持部あるいは本発明の
第3の態様に係る平面型表示装置においては、第1突起
部と第1庇部とは一体的に設けられており、第2突起部
と第2庇部とは一体的に設けられている構成とすること
ができ、あるいは又、第1突起部と第1庇部とは異なる
材料から構成され、第2突起部と第2庇部とは異なる材
料から構成されている構成とすることができる。
【0044】本発明の第3の態様に係る平面型表示装置
においては、第2パネル有効領域には、複数の第1スペ
ーサ保持部群と対向した複数の第2スペーサ保持部群が
設けられており、各第2スペーサ保持部群は、複数の第
2スペーサ保持部から構成されており、第1パネル有効
領域と第2パネル有効領域との間には、スペーサ保持部
群における複数のスペーサ保持部及び第2スペーサ保持
部群における第2スペーサ保持部によってスペーサが保
持されており、第2スペーサ保持部のそれぞれは、
(A)第1突起部、(B)該第1突起部と略平行に延
び、該第1突起部に隣接した第2突起部、(C)第1突
起部の頂面から第2突起部側に突出した第1庇部、及
び、(D)第2突起部の頂面から第1突起部側に突出し
た第2庇部、から構成されている構成とすることもでき
る。尚、このような構成の平面型表示装置を、本発明の
第3Aの態様に係る平面型表示装置と呼ぶ場合がある。
【0045】本発明の第3Aの態様に係る平面型表示装
置においては、第2スペーサ保持部の第1庇部及び第2
スペーサ保持部の第2庇部のそれぞれの長さは、1×1
-7m乃至5×10-6m、好ましくは5×10-7m乃至
2×10-6mであることが望ましい。
【0046】上記の目的を達成するための本発明の平面
型表示装置用のスペーサ保持部の製造方法は、本発明の
平面型表示装置用のスペーサ保持部を製造する方法であ
り、第1パネル及び第2パネルがそれらの周縁部で接合
され、第1パネルと第2パネルによって挟まれた空間が
真空状態となっている平面型表示装置におけるスペーサ
保持部であって、表示部分として機能する第1パネル有
効領域には、複数のスペーサ保持部群が設けられてお
り、各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部から
構成されており、表示部分として機能する第2パネル有
効領域と第1パネル有効領域との間には、スペーサ保持
部群における複数のスペーサ保持部によってスペーサが
保持され、スペーサ保持部のそれぞれは、(A)第1突
起部、(B)該第1突起部と略平行に延び、該第1突起
部に隣接した第2突起部、(C)第1突起部の頂面から
第2突起部側に突出した第1庇部、及び、(D)第2突
起部の頂面から第1突起部側に突出した第2庇部、から
構成されており、第1突起部と第2突起部との間にスペ
ーサが挿入される、平面型表示装置におけるスペーサ保
持部の製造方法であって、(a)第1パネルを構成する
第1基板に、スペーサ保持部を形成すべき第1基板の部
分が露出したマスク層を形成する工程と、(b)露出し
た第1基板の部分に第1突起部及び第2突起部を形成
し、更に、第1突起部の頂面に第1庇部を形成し、且
つ、第2突起部の頂面に第2庇部を形成する工程と、
(c)マスク層を除去する工程、を具備することを特徴
とする。
【0047】上記の目的を達成するための本発明の平面
型表示装置の製造方法は、本発明の第3の態様に係る平
面型表示装置を製造する方法であり、第1パネル及び第
2パネルがそれらの周縁部で接合され、第1パネルと第
2パネルによって挟まれた空間が真空状態となっている
平面型表示装置であって、表示部分として機能する第1
パネル有効領域には、複数のスペーサ保持部群が設けら
れており、各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持
部から構成されており、表示部分として機能する第2パ
ネル有効領域と第1パネル有効領域との間には、スペー
サ保持部群における複数のスペーサ保持部によってスペ
ーサが保持されており、スペーサ保持部のそれぞれは、
(A)第1突起部、(B)該第1突起部と略平行に延
び、該第1突起部に隣接した第2突起部、(C)第1突
起部の頂面から第2突起部側に突出した第1庇部、及
び、(D)第2突起部の頂面から第1突起部側に突出し
た第2庇部、から構成されており、第1突起部と第2突
起部との間にスペーサが挿入される、平面型表示装置の
製造方法であって、スペーサ保持部を、(a)第1パネ
ルを構成する第1基板に、スペーサ保持部を形成すべき
第1基板の部分が露出したマスク層を形成する工程と、
(b)露出した第1基板の部分に第1突起部及び第2突
起部を形成し、更に、第1突起部の頂面に第1庇部を形
成し、且つ、第2突起部の頂面に第2庇部を形成する工
程と、(c)マスク層を除去する工程、によって形成す
ることを特徴とする。
【0048】本発明の平面型表示装置用のスペーサ保持
部の製造方法、あるいは又、本発明の平面型表示装置の
製造方法にあっては、前記工程(b)において、メッキ
法によって、第1突起部、第2突起部、第1庇部、及
び、第2庇部を形成する構成とすることができる。ある
いは又、前記工程(b)において、メッキ法によって第
1突起部及び第2突起部を形成し、次いで、物理的気相
成長法及びエッチング法によって第1庇部及び第2庇部
を形成する構成とすることができる。あるいは又、前記
工程(b)において、メッキ法によって第1突起部及び
第2突起部を形成し、次いで、化学的気相成長法及びエ
ッチング法によって第1庇部及び第2庇部を形成する構
成とすることができる。あるいは又、前記工程(b)に
おいて、メッキ法によって第1突起部及び第2突起部を
形成し、次いで、物理的気相成長法及びリフトオフ法に
よって第1庇部及び第2庇部を形成する構成とすること
ができる。あるいは又、前記工程(b)において、メッ
キ法によって第1突起部及び第2突起部を形成し、次い
で、化学的気相成長法及びリフトオフ法によって第1庇
部及び第2庇部を形成する構成とすることができる。あ
るいは又、前記工程(b)において、溶射法によって、
第1突起部、第2突起部、第1庇部、及び、第2庇部を
形成する構成とすることができる。以上の各種の方法に
よって、第1突起部と第1庇部とは一体的に設けられて
おり、第2突起部と第2庇部とは一体的に設けられてい
る構成を得ることができ、あるいは又、第1突起部と第
1庇部とは異なる材料から構成され、第2突起部と第2
庇部とは異なる材料から構成されている構成を得ること
ができる。物理的気相成長法(PVD法)として、電
子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着等の各種
真空蒸着法、プラズマ蒸着法、2極スパッタリング
法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッタ
リング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパ
ッタリング法、イオンビームスパッタリング法、バイア
ススパッタリング法等の各種スパッタリング法、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。
【0049】本発明の平面型表示装置用のスペーサ保持
部の製造方法、あるいは又、本発明の平面型表示装置の
製造方法において、平面型表示装置を冷陰極電界電子放
出表示装置とし、第1パネルがアノード電極及び蛍光体
層が形成されたアノードパネルから成り、第2パネルが
複数の冷陰極電界電子放出素子が形成されたカソードパ
ネルから成る場合、マスク層を第1基板(アノードパネ
ルを構成する基板である基体)上に形成する前に、スペ
ーサ保持部及び後述する隔壁を形成すべき第1基板の部
分の表面に、蛍光体層からの光を吸収する光吸収層を形
成する工程を含むことが、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。尚、このような構成も、マ
スク層を第1基板に形成し、第1基板に第1突起部等を
形成することに包含される。
【0050】本発明の平面型表示装置用のスペーサ保持
部若しくはその製造方法に対して、本発明の第1の態様
若しくは第1Aの態様に係る平面型表示装置におけるス
ペーサ保持部、第2スペーサ保持部を適用することがで
きる。あるいは又、各種の構成を含む本発明の平面型表
示装置用のスペーサと、本発明の第1の態様若しくは第
1Aの態様に係る平面型表示装置におけるスペーサ保持
部、第2スペーサ保持部との組合せを適用することがで
きる。あるいは又、本発明の第2の態様若しくは第2A
の態様に係る平面型表示装置におけるスペーサ保持部、
第2スペーサ保持部を適用することができる。あるいは
又、各種の構成を含む本発明の平面型表示装置用のスペ
ーサと、本発明の第2の態様若しくは第2Aの態様に係
る平面型表示装置におけるスペーサ保持部、第2スペー
サ保持部との組合せを適用することができる。
【0051】また、本発明の第3の態様に係る平面型表
示装置若しくはその製造方法に対して、本発明の第1の
態様若しくは第1Aの態様に係る平面型表示装置におけ
るスペーサ保持部、第2スペーサ保持部を適用すること
ができる。あるいは又、各種の構成を含む本発明の平面
型表示装置用のスペーサと、本発明の第1の態様若しく
は第1Aの態様に係る平面型表示装置におけるスペーサ
保持部、第2スペーサ保持部との組合せを適用すること
ができる。あるいは又、本発明の第2の態様若しくは第
2Aの態様に係る平面型表示装置におけるスペーサ保持
部、第2スペーサ保持部を適用することができる。ある
いは又、各種の構成を含む本発明の平面型表示装置用の
スペーサと、本発明の第2の態様若しくは第2Aの態様
に係る平面型表示装置におけるスペーサ保持部、第2ス
ペーサ保持部との組合せを適用することができる。
【0052】本発明の平面型表示装置用のスペーサ、本
発明の平面型表示装置用のスペーサ保持部若しくはその
製造方法、本発明の第1の態様〜第3の態様に係る平面
型表示装置、あるいは、本発明の平面型表示装置の製造
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、スペーサの高さ、厚さ、長さは、
平面型表示装置の仕様等に基づき決定すればよく、例え
ば、スペーサの厚さとして20μm〜200μm、例え
ば、50μmを例示することができる。スペーサ保持部
や第2スペーサ保持部、あるいは後述する隔壁の高さ、
厚さ、長さも、平面型表示装置の仕様等に基づき決定す
ればよく、これらの高さとして、例えば20〜100μ
mを例示することができ、厚さとして、例えば10〜5
0μmを例示することができる。一対のスペーサ保持部
や一対の第2スペーサ保持部の間隔は、スペーサの厚さ
や形成精度、加工精度、スペーサ保持部や第2スペーサ
保持部の加工精度や形成精度に基づき決定すればよい。
【0053】本発明において、スペーサをセラミックス
から構成する場合、セラミックスとして、ムライトやア
ルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジ
ルコニア、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸
鉄、ガラスセラミックス材料、これらに、酸化チタンや
酸化クロム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを
添加したもの等を例示することができる。この場合、所
謂グリーンシートを成形して、グリーンシートを焼成
し、かかるグリーンシート焼成品を切断することによっ
てスペーサを製造することができる。また、スペーサの
表面に、金属や合金から成る導電材料層を形成し、ある
いは又、抵抗体層を形成してもよい。
【0054】また、本発明の第1の態様若しくは第2の
態様に係る平面型表示装置にあっては、スペーサ保持部
や第2スペーサ保持部を、例えば、ニッケル(Ni)、
コバルト(Co)、鉄(Fe)、金(Au)、銀(A
g)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、白金
(Pt)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、あるいは、これらの金属から構
成された合金;酸化インジウム−錫(ITO);酸化イ
ンジウム−亜鉛(IXO);酸化錫(SnO2);アン
チモンドープの酸化錫;インジウム又はアンチモンドー
プの酸化チタン(TiO2);酸化ルテニウム(Ru
2);インジウム又はアンチモンドープの酸化ジルコ
ニウム(ZrO2);ポリイミド樹脂;低融点ガラスか
ら構成することができ、電気メッキ法や無電解メッキ法
を含むメッキ法、溶射法、スクリーン印刷法、ディスペ
ンサを用いた方法、サンドブラスト形成法、ドライフィ
ルム法、感光法によって形成することができる。
【0055】ここで、ドライフィルム法とは、第1基板
上に感光性フィルムをラミネートし、露光及び現像によ
ってスペーサ保持部形成予定部位の感光性フィルムを除
去し、除去によって生じた開口部にスペーサ保持部形成
用の材料を埋め込み、必要に応じて、スペーサ保持部形
成用の材料を焼成する方法である。感光性フィルムは焼
成によって燃焼、除去され、あるいは又、薬品によって
除去され、開口部に埋め込まれたスペーサ保持部形成用
の材料が残り、スペーサ保持部となる。感光法とは、第
1基板上に感光性を有するスペーサ保持部形成用の材料
層を形成し、露光及び現像によってこの材料層をパター
ニングした後、焼成を行う方法である。サンドブラスト
形成法とは、例えば、スクリーン印刷やロールコータ
ー、ドクターブレード、ノズル吐出式コーター等を用い
てスペーサ保持部形成用材料層を第1基板上に形成し、
乾燥及び/又は焼成した後、スペーサ保持部を形成すべ
きスペーサ保持部形成用材料層の部分をマスクで被覆
し、次いで、露出したスペーサ保持部形成用材料層の部
分をサンドブラスト法によって除去する方法である。溶
射法においては、マスクを、開口を有する板状材料(シ
ート状材料)から構成することもできるが、所謂感光性
材料から構成することが好ましい。そして、後者の場
合、感光性材料層を第1基板上に形成し、次いで、この
感光性材料層を露光、現像することによって、感光性材
料層から成り、開口を有するマスクをスペーサ保持部形
成用材料層上に形成することができる。
【0056】本発明の第1の態様若しくは第2の態様に
係る平面型表示装置において、溶射法にてスペーサ保持
部や第2スペーサ保持部を形成する場合、不要な部分に
スペーサ保持部や第2スペーサ保持部が形成されないよ
うに、マスクを用いてもよい。マスクは、所謂感光性材
料(例えば、感光性液状レジスト材料や感光性ドライフ
ィルム)から構成することが好ましい。そして、感光性
ドライフィルムから成る感光性材料層を第1基板上にラ
ミネートする。あるいは又、感光性材料を感光性液状レ
ジスト材料から構成する場合、感光性液状レジスト材料
層を第1基板上に成膜する。そして、感光性材料層を露
光、現像することによって、感光性材料層から成り、開
口を有するマスクを第1基板上に形成することができ
る。スペーサ保持部や第2スペーサ保持部の形成後、マ
スクの構成に依存して適宜選択された方法にてマスク層
を第1基板上から取り除く。即ち、例えば、マスク層
を、化学的に除去し(例えば、薬液によって剥離し、あ
るいは又、焼成し)、あるいは又、機械的に除去する。
あるいは又、マスクを、金属、ガラス、セラミック、耐
熱性樹脂等から作製された板状材料(シート状材料)か
ら構成することができる。マスクを板状材料(シート状
材料)からマスク層を構成する場合、かかる板状材料
(シート状材料)に機械加工等によって予め開口を設け
ておけばよく、第1基板上にマスクを載置する。スペー
サ保持部や第2スペーサ保持部の形成後、マスクを機械
的に除去する。
【0057】本発明の平面型表示装置用のスペーサ保持
部若しくはその製造方法、あるいは又、本発明の第3の
態様に係る平面型表示装置若しくは本発明の平面型表示
装置の製造方法においては、前記工程(b)において、
電気メッキ法や無電解メッキ法を含むメッキ法によっ
て、第1突起部、第2突起部、第1庇部、第2庇部を形
成する場合、これらを、例えば、ニッケル(Ni)、コ
バルト(Co)、鉄(Fe)、金(Au)、銀(A
g)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、白金
(Pt)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、あるいは、係る金属から構成さ
れた合金;酸化インジウム−錫(ITO);酸化インジ
ウム−亜鉛(IXO);酸化錫(SnO2);アンチモ
ンドープの酸化錫;インジウム又はアンチモンドープの
酸化チタン(TiO2);酸化ルテニウム(RuO2);
インジウム又はアンチモンドープの酸化ジルコニウム
(ZrO2)から構成することができる。また、前記工
程(b)において、電気メッキ法や無電解メッキ法を含
むメッキ法によって第1突起部及び第2突起部を形成
し、次いで、物理的気相成長法及びエッチング法あるい
は物理的気相成長法及びリフトオフ法によって第1庇部
及び第2庇部を形成する場合、第1突起部及び第2突起
部を、例えば上述の材料から構成することができ、第1
庇部及び第2庇部を、例えば、上述の材料、あるいは
又、クロム(Cr)、チタン(Ti)から構成すること
ができる。また、電気メッキ法や無電解メッキ法を含む
メッキ法によって第1突起部及び第2突起部を形成し、
次いで、化学的気相成長法及びエッチング法あるいは化
学的気相成長法及びリフトオフ法によって第1庇部及び
第2庇部を形成する場合、第1突起部及び第2突起部
を、例えば、上述の材料から構成することができ、第1
庇部及び第2庇部を、例えば、上述の材料、あるいは
又、タングステン(W)から構成することができる。
尚、第1突起部及び第2突起部は、その他、スクリーン
印刷法、ディスペンサを用いた方法、サンドブラスト形
成法、ドライフィルム法、感光法等によっても形成する
ことができる。また、物理的気相成長法(PVD法)と
して、電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸
着等の各種真空蒸着法、プラズマ蒸着法、2極スパ
ッタリング法、直流スパッタリング法、直流マグネトロ
ンスパッタリング法、高周波スパッタリング法、マグネ
トロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング
法、バイアススパッタリング法等の各種スパッタリング
法、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。
【0058】本発明の平面型表示装置用のスペーサ保持
部の製造方法、あるいは又、本発明の平面型表示装置の
製造方法における前記工程(b)において、溶射法によ
って、第1突起部、第2突起部、第1庇部、第2庇部を
形成する場合、あるいは又、スペーサ保持部や第2スペ
ーサ保持部を溶射法によって形成する場合、これらを、
以下に例示する材料から構成することができる。
【0059】即ち、溶射法における溶射材料として、第
1パネルや第2パネル(例えば、アノードパネルやカソ
ードパネル)、あるいは、平面型表示装置(例えば、冷
陰極電界電子放出表示装置)の製造工程における加熱処
理温度において変質、変性、分解等が生じない耐熱性の
ある材料を用いることが好ましく、具体的には、セラミ
ックス、例えば、チタニア(TiO2)といったチタン
酸化物、クロミア(Cr23)といったクロム酸化物、
アルミナ(Al23)やグレイアルミナ(Al 23・T
iO2)といったアルミニウム酸化物、マグネシア(M
gO)やマグネシアスピネル(MgO・Al23)とい
ったマグネシウム酸化物、ジルコニア(ZrO2)やジ
ルコン(ZrO2・SiO2)といったジルコニウム酸化
物、シリコン酸化物、アルミニウム窒化物、シリコン窒
化物、ジルコニウム窒化物、マグネシウム窒化物、タン
グステンカーバイド(WC)、チタンカーバイド(Ti
C)、シリコンカーバイド(SiC)、クロムカーバイ
ド(Cr32)を挙げることができる。あるいは又、金
属材料、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、
ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、クロム(C
r)、タングステン(W)、チタン(Ti)、レニウム
(Re)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)を挙げる
ことができ、更には、金属合金、例えば、ニッケル−ク
ロム合金、鉄−ニッケル合金、コバール、フェライトを
例示することができる。更には、ガラスを用いることも
できるし、これらのセラミックス、金属、金属合金、ガ
ラスの2種類以上の混合物であってもよい。尚、スペー
サ保持部を導電性溶射材料から構成する場合、上述の各
種の材料の内、導電性を有する材料を適宜選択すればよ
く、例えば、スペーサ保持部の電気抵抗が1Ω・m以下
となるような材料を選択することが好ましい。このよう
に、導電性溶射材料から構成すれば、スペーサ保持部や
後述する隔壁それ自体が一種の配線としても機能するが
故に、例えばアノード電極の電位を所望の値に確実に保
持することができる。また、後述する光吸収層を、蛍光
体層からの光を吸収する溶射材料から構成する場合、あ
るいは又、スペーサ保持部を、蛍光体層からの光を吸収
する溶射材料から構成する場合にも、上述の各種の材料
の内、蛍光体層からの光を吸収する溶射材料を適宜選択
すればよく、例えば、蛍光体層からの光を99%以上吸
収するような材料を選択することが好ましい。このよう
な材料として、チタン酸化物、クロム酸化物、チタン酸
化物とアルミニウム酸化物の混合物を挙げることができ
る。場合によっては、第1突起部及び第2突起部、ある
いは又、スペーサ保持部や第2スペーサ保持部が第1パ
ネルを構成する第1基板あるいは第2パネルを構成する
第2基板と接する部分を絶縁性溶射材料から構成し、か
かる部分よりも上方の部分を導電性溶射材料から構成し
てもよい。溶射法として、あるいは又、蛍光体層からの
光を吸収する溶射材料から構成された光吸収層を溶射法
によって形成するための溶射法としては、周知の溶射法
を採用することができ、例えば、プラズマ溶射法、フレ
ーム溶射法、レーザ溶射法、アーク溶射法を挙げること
ができる。
【0060】本発明の平面型表示装置用のスペーサ保持
部の製造方法、あるいは又、本発明の平面型表示装置の
製造方法において、マスク層は、所謂感光性材料(例え
ば、感光性液状レジスト材料や感光性ドライフィルム)
から構成することが好ましい。そして、感光性ドライフ
ィルムから成る感光性材料層を第1基板上にラミネート
する。あるいは又、感光性材料を感光性液状レジスト材
料から構成する場合、感光性液状レジスト材料層を第1
基板上に成膜する。そして、感光性材料層を露光、現像
することによって、感光性材料層から成り、開口を有す
るマスク層を第1基板上に形成することができる。スペ
ーサ保持部や第2スペーサ保持部の形成後、マスク層の
構成に依存して適宜選択された方法にてマスク層を第1
基板上から取り除く。即ち、例えば、マスク層を化学的
に除去する。具体的には、例えば、薬液によって剥離
し、あるいは又、焼成する。
【0061】本発明において、無電解メッキ法にてスペ
ーサ保持部や第2スペーサ保持部を形成する場合、パラ
ジウム、金、銀、白金、銅等の塩化物や硝酸塩等の水溶
性塩、あるいは錯体を触媒として用いればよい。
【0062】また、本発明において、第1パネル及び第
2パネルを構成する第1基板及び第2基板とスペーサ保
持部や第2スペーサ保持部との間の熱歪みを抑制するた
めに、低熱膨張係数の金属や無機物、耐熱性を有する有
機物を分散させたメッキ液を用いた分散メッキ法にてス
ペーサ保持部や第2スペーサ保持部を形成することもで
きる。例えば、ニッケルが母相である場合、鉄やSiO
2、SiN、ポリテトラフルオロエチレン等を分散相と
して用いることができる。スペーサ保持部や第2スペー
サ保持部を金属あるいは合金から成る導電材料層で被覆
してもよい。導電材料層を構成する材料は、導電性を有
する材料であれば、如何なる材料をも用いることができ
る。導電材料層の形成方法として、電子ビーム蒸着法や
熱フィラメント蒸着法を含む各種の真空蒸着法、スパッ
タリング法、CVD法やイオンプレーティング法、スク
リーン印刷法、メッキ法等を挙げることができる。
【0063】スペーサ保持部や第2スペーサ保持部と第
1パネルや第2パネルを構成する第1基板、第2基板と
の間の熱膨張係数の相違、密着性の向上(後述する光吸
収層が形成されている場合には、スペーサ保持部や第2
スペーサ保持部と光吸収層との密着性の向上)を図るた
めに、あるいは又、スペーサ保持部や第2スペーサ保持
部を電気メッキ法にて形成する場合の一種のメッキ用カ
ソードとして、これらの間に中間層を形成してもよい。
中間層の熱膨張係数は、スペーサ保持部や第2スペーサ
保持部を構成する材料の熱膨張係数と、第1基板や第2
基板を構成する材料の熱膨張係数の間の値であることが
好ましい。あるいは又、中間層の延び率が第1基板や第
2基板の延び率より大きな材料、ヤング率が第1基板や
第2基板のヤング率より小さな材料から中間層を構成す
ることが好ましい。例えば、スペーサ保持部や第2スペ
ーサ保持部をニッケルから構成する場合、中間層を構成
する材料として、金、銀、銅を挙げることができる。中
間層の厚さは、1μm〜5μm程度とすればよい。中間
層は積層構造を有していてもよい。
【0064】本発明において、スペーサ保持部や第2ス
ペーサ保持部を形成した後、スペーサ保持部や第2スペ
ーサ保持部の頂面を研磨し、スペーサ保持部や第2スペ
ーサ保持部の頂面の平坦化を図ってもよい。
【0065】本発明において、平面型表示装置を冷陰極
電界電子放出表示装置とする場合、カソードパネルには
複数の冷陰極電界電子放出素子が形成され、アノードパ
ネルにはアノード電極及び蛍光体層が形成されている。
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。複数の隔壁を設ける場合、複数の隔壁の一
部分がスペーサ保持部として機能する構成とすることが
好ましく、この場合には、スペーサ保持部の形成と同時
に(一緒に)隔壁を形成することができる。
【0066】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。
【0067】冷陰極電界電子放出素子(以下、電界放出
素子と略称する)に関しては、後に詳述する。
【0068】アノードパネルにおいて、電界放出素子か
ら放出された電子が先ず衝突する部位は、アノードパネ
ルの構造に依るが、アノード電極であり、あるいは又、
蛍光体層である。
【0069】蛍光体層の平面形状(パターン)は、画素
に対応して、ドット状であってもよいし、ストライプ状
であってもよい。蛍光体層が隔壁の間に形成されている
場合、隔壁で取り囲まれたアノードパネルを構成する基
板(以下、基体と呼ぶ場合がある)の部分の上に蛍光体
層が形成されている。
【0070】蛍光体層は、発光性結晶粒子(例えば、粒
径5〜10nm程度の蛍光体粒子)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(赤色蛍光体スラリー)を全面に塗
布し、露光、現像して、赤色発光蛍光体層を形成し、次
いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物(緑色蛍光
体スラリー)を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発
光蛍光体層を形成し、更に、青色の感光性の発光性結晶
粒子組成物(青色蛍光体スラリー)を全面に塗布し、露
光、現像して、青色発光蛍光体層を形成する方法にて形
成することができる。
【0071】発光性結晶粒子を構成する蛍光体材料とし
ては、従来公知の蛍光体材料の中から適宜選択して用い
ることができる。カラー表示の場合、色純度がNTSC
で規定される3原色に近く、3原色を混合した際の白バ
ランスがとれ、残光時間が短く、3原色の残光時間がほ
ぼ等しくなる蛍光体材料を組み合わせることが好まし
い。赤色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、
(Y23:Eu)、(Y22S:Eu)、(Y3Al5
12:Eu)、(YBO3:Eu)、(YVO4:Eu)、
(Y2SiO5:Eu)、(Y0.960.600.404:E
0.04)、[(Y,Gd)BO3:Eu]、(GdB
3:Eu)、(ScBO3:Eu)、(3.5MgO・
0.5MgF2・GeO2:Mn)、(Zn3(P
42:Mn)、(LuBO3:Eu)、(SnO2:E
u)を例示することができる。緑色発光蛍光体層を構成
する蛍光体材料として、(ZnSiO2:Mn)、(B
aAl1219:Mn)、(BaMg2Al1627:M
n)、(MgGa24:Mn)、(YBO3:Tb)、
(LuBO3:Tb)、(Sr4Si38Cl4:E
u)、(ZnS:Cu,Al)、(ZnS:Cu,A
u,Al)、(ZnBaO4:Mn)、(GbBO3:T
b)、(Sr6SiO3Cl3:Eu)、(BaMgAl
1423:Mn)、(ScBO3:Tb)、(Zn2SiO
4:Mn)、(ZnO:Zn)、(Gd22S:T
b)、(ZnGa24:Mn)を例示することができ
る。青色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、
(Y2SiO5:Ce)、(CaWO4:Pb)、CaW
4、YP0.850.154、(BaMgAl1423:E
u)、(Sr227:Eu)、(Sr227:S
n)、(ZnS:Ag,Al)、(ZnS:Ag)、Z
nMgO、ZnGaO4を例示することができる。
【0072】アノード電極の構成材料は、冷陰極電界電
子放出表示装置の構成によって適宜選択すればよい。即
ち、冷陰極電界電子放出表示装置が透過型(アノードパ
ネルが表示面に相当する)であって、且つ、アノードパ
ネルを構成する基板(基体)上にアノード電極と蛍光体
層がこの順に積層されている場合には、基体は元より、
アノード電極自身も透明である必要があり、ITO(イ
ンジウム錫酸化物)等の透明導電材料を用いる。一方、
冷陰極電界電子放出表示装置が反射型(カソードパネル
が表示面に相当する)である場合、及び、透過型であっ
ても基体上に蛍光体層とアノード電極とがこの順に積層
されている場合には、ITOの他、アルミニウム(A
l)あるいはクロム(Cr)を用いることができる。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(50n
m)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。
【0073】アノード電極と蛍光体層の構成例として、
(1)基体上に、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)基体上に、蛍光
体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構
成、を挙げることができる。尚、(1)の構成におい
て、蛍光体層の上に、アノード電極と導通した所謂メタ
ルバック膜を形成してもよい。また、(2)の構成にお
いて、アノード電極の上にメタルバック膜を形成しても
よい。スペーサ保持部や隔壁を基体上に形成することが
好ましいが、(1)の場合、スペーサ保持部や隔壁がア
ノード電極上に形成されている場合もある。この場合
も、スペーサ保持部や隔壁が基体上に形成されていると
いった概念に包含される。
【0074】蛍光体層からの光を吸収する光吸収層が隔
壁と基体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。ここで、光
吸収層は、所謂ブラックマトリックスとして機能する。
光吸収層を構成する材料として、蛍光体層からの光を9
9%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、クロム膜が基体
と接する。光吸収層は、例えば、真空蒸着法やスパッタ
リング法とエッチング法との組合せ、真空蒸着法やスパ
ッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法と
の組合せに、スクリーン印刷法、リソグラフィ技術等、
使用する材料に依存して適宜選択された方法にて形成す
ることができる。尚、上記(1)の場合であって、スペ
ーサ保持部や隔壁をアノード電極上に形成する場合、光
吸収層を、基体とアノード電極との間に形成してもよい
し、アノード電極とスペーサ保持部との間に形成しても
よい。
【0075】本発明の平面型表示装置用のスペーサ保持
部の製造方法、平面型表示装置の製造方法にあっては、
第1基板上にマスク層を形成するが、上記(1)の場合
であって、スペーサ保持部や第2スペーサ保持部がアノ
ード電極上に形成されている場合、アノード電極上にマ
スク層を形成するが、この場合も、第1基板上にマスク
層を形成する形成するといった概念に包含される。ま
た、露出したアノード電極の部分にスペーサ保持部や第
2スペーサ保持部を形成するが、この場合も、露出した
第1基板の部分にスペーサ保持部や第2スペーサ保持部
を形成するといった概念に包含される。
【0076】カソードパネルを構成する基板(支持体)
は、少なくとも表面が絶縁性部材より構成されていれば
よく、ガラス基板、表面に絶縁膜が形成されたガラス基
板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表
面に絶縁膜が形成された半導体基板を挙げることができ
るが、製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、ある
いは、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いるこ
とが好ましい。アノードパネルを構成する基板(基体)
も、支持体と同様に構成することができる。
【0077】カソードパネルとアノードパネルとを周縁
部において接合する場合、接合は接着層を用いて行って
もよいし、あるいはガラスやセラミックス等の絶縁剛性
材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。
枠体と接着層とを併用する場合には、枠体の高さを適宜
選択することにより、接着層のみを使用する場合に比
べ、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離
をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構
成材料としては、フリットガラスが一般的であるが、融
点が120〜400゜C程度の所謂低融点金属材料を用
いてもよい。かかる低融点金属材料としては、In(イ
ンジウム:融点157゜C);インジウム−金系の低融
点合金;Sn80Ag20(融点220〜370゜C)、S
95Cu5(融点227〜370゜C)等の錫(Sn)
系高温はんだ;Pb97.5Ag2.5(融点304゜C)、
Pb94.5Ag5.5(融点304〜365゜C)、Pb
97.5Ag1.5Sn1.0(融点309゜C)等の鉛(Pb)
系高温はんだ;Zn95Al5(融点380゜C)等の亜
鉛(Zn)系高温はんだ;Sn5Pb95(融点300〜
314゜C)、Sn2Pb98(融点316〜322゜
C)等の錫−鉛系標準はんだ;Au88Ga12(融点38
1゜C)等のろう材(以上の添字は全て原子%を表す)
を例示することができる。
【0078】カソードパネルとアノードパネルと枠体の
三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、
あるいは、第1段階でカソードパネル又はアノードパネ
ルのいずれか一方と枠体とを接合し、第2段階でカソー
ドパネル又はアノードパネルの他方と枠体とを接合して
もよい。三者同時接合や第2段階における接合を高真空
雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと
枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真
空となる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネ
ルとアノードパネルと枠体と接着層とによって囲まれた
空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気
を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧/減圧のいず
れであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大
気であっても、あるいは窒素ガスや周期律表0族に属す
るガス(例えばArガス)を含む不活性ガスであっても
よい。
【0079】接合後に排気を行う場合、排気は、カソー
ドパネル及び/又はアノードパネルに予め接続されたチ
ップ管を通じて行うことができる。チップ管は、典型的
にはガラス管を用いて構成され、カソードパネル及び/
又はアノードパネルの無効領域に設けられた貫通部の周
囲に、フリットガラス又は上述の低融点金属材料を用い
て接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着に
よって封じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、冷陰極
電界電子放出表示装置全体を一旦加熱してから降温させ
ると、空間に残留ガスを放出させることができ、この残
留ガスを排気により空間外へ除去することができるの
で、好適である。
【0080】
【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。
【0081】(実施の形態1)実施の形態1は、本発明
の平面型表示装置用のスペーサ、並びに、本発明の第1
の態様に係る平面型表示装置に関する。尚、平面型表示
装置は冷陰極電界電子放出表示装置から構成されてい
る。以降、冷陰極電界電子放出表示装置を、単に、表示
装置と略称する。
【0082】図1に、実施の形態1の表示装置(所謂3
電極型の表示装置)の模式的な一部端面図を示し、表示
装置を構成するアノードパネルAPにおける隔壁22及
び蛍光体層23の配置を模式的に示す配置図を図2〜図
4に例示し、カソードパネルCPの模式的な部分的斜視
図を図5に示す。尚、図1は、例えば、図2の矢印A−
Aに沿った端面図に相当する。更には、スペーサ31を
頂面側から眺めた模式図を図6の(A)に示し、スペー
サ保持部30の配置を模式的に図6の(B)に示し、ス
ペーサ31がスペーサ保持部30によって保持された状
態を図6の(C)に模式的に示す。尚、図6の(B)及
び(C)に示した例においては、3つのスペーサ保持部
30からスペーサ保持部群が構成され、これらの3つの
スペーサ保持部30によってスペーサ31が保持された
状態を図示しているが、スペーサ31を保持するスペー
サ保持部30の数(あるいはスペーサ保持部群を構成す
るスペーサ保持部の数)は3つに限定されない。
【0083】実施の形態1の表示装置は、第1パネル
(アノードパネルAP)及び第2パネル(カソードパネ
ルCP)がそれらの周縁部で接合され、第1パネル(ア
ノードパネルAP)と第2パネル(カソードパネルC
P)によって挟まれた空間が真空状態となっている。そ
して、表示部分として機能する第1パネル有効領域に
は、複数のスペーサ保持部群が設けられており、各スペ
ーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部30から構成さ
れている。即ち、複数のスペーサ保持部30がアノード
パネルAPに設けられている。あるいは又、実施の形態
1の平面型表示装置用のスペーサは、第1パネル(アノ
ードパネルAP)及び第2パネル(カソードパネルC
P)がそれらの周縁部で接合され、第1パネル(アノー
ドパネルAPと第2パネル(カソードパネルCP)によ
って挟まれた空間が真空状態となっている平面型表示装
置において、表示部分として機能する第1パネル(アノ
ードパネルAP)の有効領域と第2パネル(カソードパ
ネルCP)の有効領域との間に配置されるスペーサであ
る。
【0084】そして、各スペーサ保持部群を構成する複
数のスペーサ保持部30は、図6の(B)に示すよう
に、直線L上に位置している。
【0085】表示部分として機能する第2パネル有効領
域と第1パネル有効領域との間には、スペーサ保持部群
における複数のスペーサ保持部30によって保持された
スペーサ31が配置されている。具体的には、スペーサ
31の底部は、スペーサ保持部30とスペーサ保持部3
0との間に挟み込まれている。そして、スペーサ31
は、図6の(A)に示すように、第1パネル有効領域と
第2パネル有効領域との間に配置される前には、その長
手方向に沿って湾曲している。
【0086】実施の形態1においては、第1パネル有効
領域と第2パネル有効領域との間に配置される前のスペ
ーサ31において、図6の(A)に示すように、スペー
サ31の両端を結ぶ仮想直線LIMGから、スペーサ31
の中央部までの距離L2を、0.3mmとした。また、
第1パネル有効領域と第2パネル有効領域との間に配置
される前のスペーサにおいて、スペーサの両端の間の距
離をL1、スペーサの両端を結ぶ仮想直線からスペーサ
の中央部までの距離をL2としたとき、5×10- 41
2とした。更には、スペーサ31の長さを100m
m、厚さを50μm、高さを1mmとした。スペーサ3
1をその長手方向と直角の仮想平面で切断したときのス
ペーサ31の断面形状は、細長い矩形である。
【0087】スペーサ31は、アルミナから成るセラミ
ックスから構成されている。このスペーサ31は、所謂
グリーンシートを成形して、グリーンシートを焼成し、
かかるグリーンシート焼成品を切断することによって製
造することができる。尚、切断前あるいは切断後のグリ
ーンシート焼成品の両面を研磨することによって、スペ
ーサ31の一方の側面と他方の側面の表面粗さを異なら
せることで、湾曲状態を得ることができる。あるいは
又、切断前あるいは切断後のグリーンシート焼成品の一
方の面に、例えば、Si34から成る歪み生成層を形成
してもよい。歪み生成層の形成方法として、周知のPV
D法やCVD法を挙げることができる。
【0088】実施の形態1のアノードパネルAPは、例
えば、第1基板に相当するガラス基板から成る基体20
と、基体20上に形成され、所定のパターンを有する蛍
光体層23(カラー表示の場合、赤色発光蛍光体層23
R、緑色発光蛍光体層23G、青色発光蛍光体層23
B)と、その上に形成された反射膜としても機能するア
ルミニウム薄膜から成るアノード電極24から構成され
ている。そして、基体20上には、隔壁22が形成され
ており、隔壁22と隔壁22との間の基体20の部分の
上には蛍光体層23が形成されている。アノード電極2
4は、蛍光体層23の上から隔壁22の上に亙って、有
効領域全体に形成されている。図1に示したアノードパ
ネルAPにあっては、隔壁22と基体20との間に、蛍
光体層23からの光を吸収する光吸収層(ブラックマト
リックス)21が形成されている。光吸収層21は、酸
化クロム/クロム積層膜から成る。
【0089】一部の隔壁22の端部は「T」字状となっ
ており、「T」字の横棒の部分がスペーサ保持部30に
相当する。スペーサ保持部30を、直線Lに沿って1m
m毎に設けた。また、一対のスペーサ保持部30の間隔
を55μm、高さを約50μmとした。尚、一部の隔壁
22の端部に突出部を設け、この突出部からスペーサ保
持部を構成することもできる。また、隔壁22とは別個
にスペーサ保持部30を設けてもよい。以下に説明する
実施の形態においても同様である。
【0090】一方、図1に示した表示装置における電界
放出素子は、円錐形の電子放出部15を備えた、所謂ス
ピント型電界放出素子である。この電界放出素子は、支
持体10上に形成されたカソード電極11と、支持体1
0及びカソード電極11上に形成された絶縁層12と、
絶縁層12上に形成されたゲート電極13と、ゲート電
極13及び絶縁層12に設けられた開口部14(ゲート
電極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層
12に設けられた第2開口部14B)と、開口部14の
底部に位置するカソード電極11上に形成された円錐形
の電子放出部15から構成されている。一般に、カソー
ド電極11とゲート電極13とは、これらの両電極の射
影像が互いに直交する方向に各々ストライプ状に形成さ
れており、これらの両電極の射影像が重複する部分に相
当する領域(1画素分の領域に相当し、電子放出領域E
Aである)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EAが、カソードパネ
ルCPの有効領域内に、通常、2次元マトリクス状に配
列されている。
【0091】1画素は、カソードパネル側の電子放出領
域EAと、この電子放出領域EAに対面したアノードパ
ネル側の蛍光体層23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。
【0092】隔壁22、スペーサ保持部30、スペーサ
31及び蛍光体層23(23R,23G,23B)の配
置状態を模式的に図2〜図4に示す。尚、図2〜図4に
おいては、隔壁22、スペーサ保持部30及びスペーサ
31を明示するために、これらに斜線を付した。図2あ
るいは図3に示す例にあっては、隔壁22の平面形状
は、格子形状(井桁形状)である。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
23の四方を取り囲む形状である。一方、図4に示す例
にあっては、隔壁22の平面形状は、略矩形の蛍光体層
23の対向する二辺と平行に延びる帯状形状あるいはス
トライプ形状である。尚、図4に示した例においては、
隔壁22の長さは約200μmであり、幅(厚さ)は約
25μmであり、高さは約50μmである。また、長さ
方向に沿った隔壁22と隔壁22との間の隙間は約10
0μmであり、幅(厚さ)方向に沿った隔壁22の形成
ピッチは約110μmである。スペーサ保持部30を構
成する隔壁の「T」字の横棒の部分の長さは約40μm
である。
【0093】この表示装置において表示を行う場合に
は、カソード電極11には相対的な負電圧がカソード電
極制御回路40から印加され、ゲート電極13には相対
的な正電圧がゲート電極制御回路41から印加され、ア
ノード電極24にはゲート電極13よりも更に高い正電
圧がアノード電極制御回路42から印加される。かかる
表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電
極11にカソード電極制御回路40から走査信号を入力
し、ゲート電極13にゲート電極制御回路41からビデ
オ信号を入力する。尚、これとは逆に、カソード電極1
1にカソード電極制御回路40からビデオ信号を入力
し、ゲート電極13にゲート電極制御回路41から走査
信号を入力してもよい。カソード電極11とゲート電極
13との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量
子トンネル効果に基づき電子放出部15から電子が放出
され、この電子がアノード電極24に引き付けられ、蛍
光体層23に衝突する。その結果、蛍光体層23が励起
されて発光し、所望の画像を得ることができる。
【0094】以下、図2に例示した実施の形態1のアノ
ードパネルAP及び表示装置の製造方法を、アノードパ
ネルAPを構成する第1基板である基体20等の模式的
な一部端面図である図7の(A)〜(D)及び図8の
(A)〜(C)を参照して説明する。
【0095】[工程−100]先ず、ガラス基板から成
る基体20上に隔壁22及びスペーサ保持部30を形成
する。具体的には、先ず、基体20全面にレジスト層を
形成し、露光、現像を行うことによって、隔壁22及び
スペーサ保持部30を形成すべき基体20の部分の上の
レジスト層を除去する。次いで、真空蒸着法にて、全面
にクロム膜、酸化クロム膜を順次成膜した後、レジスト
層並びにその上のクロム膜及び酸化クロム膜を除去す
る。これによって、隔壁22及びスペーサ保持部30を
形成すべき基体20の部分に、ブラックマトリックスと
して機能する光吸収層21を形成することができる(図
7の(A)参照)。
【0096】[工程−110]その後、全面に、具体的
には、基体20及び光吸収層21上に厚さ50μmのア
ルカリ可溶型の感光性ドライフィルムを積層し、露光、
現像を行うことによって、開口33を有するマスク(感
光性ドライフィルム32)を基体20上に配置して、隔
壁22及びスペーサ保持部30を形成すべき基体20の
部分(具体的には、光吸収層21)を露出させることが
できる(図7(B)参照)。
【0097】[工程−120]その後、例えば、プラズ
マ溶射法に基づき、クロム(Cr)から成る溶射材料
(導電性溶射材料である)を溶射することによって、露
出した基体20の部分に溶射層から成る隔壁22及びス
ペーサ保持部30を形成することができる。感光性ドラ
イフィルム32の上には、溶射材料は殆ど堆積しない。
次いで、感光性ドライフィルム32を除去する前に、隔
壁22及びスペーサ保持部30を研磨し、隔壁22及び
スペーサ保持部30の頂面の平坦化を図ることが好まし
い。研磨は、研磨紙を用いた湿式研磨によって行うこと
ができる。その後、感光性ドライフィルム32を除去す
ることで、図7の(C)に示す構造を得ることができ
る。隔壁22を導電性溶射材料から構成することによっ
て、隔壁22が一種の網目状やストライプ状の配線とし
ても機能し、アノード電極24を等電位に制御すること
が容易となる。
【0098】[工程−130]次に、赤色発光蛍光体層
を形成するために、例えばポリビニルアルコール(PV
A)樹脂と水に赤色発光蛍光体粒子を分散させ、更に、
重クロム酸アンモニウムを添加した赤色発光蛍光体スラ
リーを全面に塗布した後、かかる赤色発光蛍光体スラリ
ーを乾燥、露光、現像することによって、所定の隔壁2
2の間に赤色発光蛍光体層23Rを形成する。このよう
な操作を、緑色発光蛍光体スラリー、青色発光蛍光体ス
ラリーについても同様に行うことによって、最終的に、
所定の隔壁22の間に、赤色発光蛍光体層23R、緑色
発光蛍光体層23G、青色発光蛍光体層23Bを形成す
る(図7の(D)、及び、図2〜図4の模式的な部分的
配置図を参照)。
【0099】[工程−140]その後、各蛍光体層23
(蛍光体層23R,23G,23B)の上に、主にアク
リル系樹脂から構成されたラッカーから成る中間膜25
を形成する(図8の(A)参照)。具体的には、水槽内
に蛍光体層23が形成された基体20を沈め、水面にラ
ッカー膜を形成した後、水槽内の水を抜くことによっ
て、ラッカーから成る中間膜25を蛍光体層23の上か
ら隔壁22及びスペーサ保持部30の上に亙って形成す
ることができる。尚、ラッカーに添加された可塑剤の量
や、水面にラッカー膜を形成するときの条件によって、
ラッカー膜の硬さや延び率を変えることができ、これら
を最適化することによって、中間膜25を蛍光体層23
の上から隔壁22及びスペーサ保持部30の上に亙って
形成することができる。中間膜25を構成するラッカー
には、広義のワニスの一種で、セルロース誘導体、一般
にニトロセルロースを主成分とした配合物を低級脂肪酸
エステルのような揮発性溶剤に溶かしたもの、あるい
は、他の合成高分子を用いたウレタンラッカー、アクリ
ルラッカーが含まれる。
【0100】[工程−150]その後、全面にアルミニ
ウムから成るアノード電極24を真空蒸着法に基づき形
成する(図8の(B)参照)。最後に、400゜C程度
の加熱処理を行うことによって、中間膜25を焼成する
と、図8の(C)に示すような構造を有するアノードパ
ネルAPを得ることができる。
【0101】[工程−160]一方、複数の電界放出素
子から構成された電子放出領域EAを備えたカソードパ
ネルCPを準備する。尚、電界放出素子の詳細は後述す
る。そして、表示装置の組み立てを行う。具体的には、
スペーサ31の底部をスペーサ保持部30の間に挟み込
む。そして、蛍光体層23と電子放出領域EAとが対向
するようにアノードパネルAPとカソードパネルCPと
を配置し、アノードパネルAPとカソードパネルCP
(より具体的には、基体20と支持体10)とを、枠体
(図示せず)を介して、周縁部において接合する。接合
に際しては、枠体とアノードパネルAPとの接合部位、
及び枠体とカソードパネル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と枠体とを貼り合わせ、予備焼成にてフリットガラ
スを乾燥した後、約450゜Cで10〜30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と枠体とフリットガラスとによって囲まれた空間
を、貫通孔(図示せず)及びチップ管(図示せず)を通
じて排気し、空間の圧力が10-4Pa程度に達した時点
でチップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにし
て、アノードパネルAPとカソードパネルCPと枠体と
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、所謂3電極型の表示装置
を完成させる。スペーサ31の頂面は、カソードパネル
CPに設けられた絶縁層12と接触した状態にある。
【0102】[工程−120]において、溶射法にて隔
壁22及びスペーサ保持部30を形成する代わりに、電
気メッキ法にて隔壁22及びスペーサ保持部30を形成
することもできる。この場合、光吸収層21をメッキ用
カソードとして用い、例えばスルファミン酸ニッケル溶
液を用いた電気メッキ法にて、例えばニッケルから成る
隔壁22及びスペーサ保持部30を形成することができ
る。更には、光吸収層21と隔壁22及びスペーサ保持
部30との間に、例えば、金、銀あるいは銅から成る中
間層を形成してもよい。あるいは又、隔壁22及びスペ
ーサ保持部30を、スクリーン印刷法、ディスペンサを
用いた方法、サンドブラスト形成法、ドライフィルム
法、感光法によっても形成することができる。
【0103】(実施の形態2)実施の形態2は、実施の
形態1の変形である。実施の形態2にあっては、スペー
サ保持部30AがカソードパネルCP側に設けられてい
る。即ち、第1パネルは、複数の電界放出素子が形成さ
れたカソードパネルCPから成り、第2パネルは、アノ
ード電極24及び蛍光体層23が形成されたアノードパ
ネルAPから成る。このような構成の実施の形態2の表
示装置の模式的な一部端面図を図9に示す。尚、図9
は、図2の矢印A−Aに沿った端面図に相当する。
【0104】このような構造のカソードパネルCPは、
以下の方法で製造することができる。即ち、先ず、第1
基板に相当する支持体10上に電界放出素子を形成す
る。尚、電界放出素子の製造方法の詳細は後述する。そ
の後、全面に、厚さ50μmのアルカリ可溶型の感光性
ドライフィルムを積層し、露光、現像を行うことによっ
て、開口を有するマスク(感光性ドライフィルム)を絶
縁層12上に配置して、スペーサ保持部30Aを形成す
べき絶縁層12の部分を露出させる。その後、例えば、
プラズマ溶射法に基づき、クロム(Cr)から成る溶射
材料(導電性溶射材料である)を溶射することによっ
て、露出した絶縁層12の部分に溶射層から成るスペー
サ保持部30Aを形成することができる。感光性ドライ
フィルムの上には、溶射材料は殆ど堆積しない。次い
で、感光性ドライフィルムを除去する前に、スペーサ保
持部30Aを研磨し、スペーサ保持部30Aの頂面の平
坦化を図ることが好ましい。研磨は、研磨紙を用いた湿
式研磨によって行うことができる。その後、感光性ドラ
イフィルムを除去することで、図9に示す構造を得るこ
とができる。あるいは又、溶射法にてスペーサ保持部3
0Aを形成する代わりに、メッキ法にてスペーサ保持部
30Aを形成することもできる。この場合、無電解メッ
キ法及び電気メッキ法にて、例えばニッケルから成るス
ペーサ保持部30Aを形成することができる。あるいは
又、スペーサ保持部30Aを、スクリーン印刷法、ディ
スペンサを用いた方法、ドライフィルム法、感光法によ
っても形成することができる。
【0105】尚、図1に示したスペーサ保持部と図9に
示したスペーサ保持部とを組み合わせてもよい。尚、こ
のような構成を実施の形態2の変形例と呼ぶ。これによ
って、第2パネル(カソードパネルCP)の有効領域に
は、複数の第2スペーサ保持部群が設けられており、各
第2スペーサ保持部群は、複数の第2スペーサ保持部3
0Aから構成されており、各第2スペーサ保持部群を構
成する複数の第2スペーサ保持部30Aは、第1パネル
(アノードパネルAP)の有効領域に設けられたスペー
サ保持部群を構成する複数のスペーサ保持部30が位置
する第1の直線Lと対向し、且つ、この直線と平行に延
びる第2の直線上に位置しており、第1パネル(アノー
ドパネルAP)の有効領域と第2パネル(カソードパネ
ルCP)の有効領域との間に配置されたスペーサ31
は、更に、第2スペーサ保持部群における複数の第2ス
ペーサ保持部30Aによっても保持されている本発明の
第1Aの態様に係る平面型表示装置を得ることができ
る。
【0106】(実施の形態3)実施の形態3は、実施の
形態1及び実施の形態2の変形である。実施の形態1及
び実施の形態2においては、表示装置を所謂3電極型と
したが、実施の形態3においては、表示装置を所謂2電
極型とする。図10及び図11に、実施の形態3の2電
極型の表示装置の模式的な一部端面図を示す。尚、図1
0及び図11は、図2の矢印A−Aに沿った端面図に相
当する。スペーサ保持部30,30A、スペーサ31
は、実質的に実施の形態1と同様の構造、構成を有する
し、これらは、実質的に実施の形態1と同様の方法で形
成することができる。
【0107】この表示装置における電界放出素子は、支
持体10上に設けられたカソード電極11と、カソード
電極11上に形成されたカーボン・ナノチューブ構造体
としてのカーボン・ナノチューブ19から構成された電
子放出部15Aから成る。カーボン・ナノチューブ19
は、マトリックス18によってカソード電極11の表面
に固定されている。尚、アノードパネルAPを構成する
アノード電極24Aはストライプ状である。ストライプ
状のカソード電極11の射影像とストライプ状のアノー
ド電極24Aの射影像とは直交する。具体的には、カソ
ード電極11は図10及び図11の紙面垂直方向に延
び、アノード電極24Aは図10及び図11の紙面左右
方向に延びている。この表示装置におけるカソードパネ
ルCPにおいては、上述のような電界放出素子の複数か
ら構成された電子放出領域EA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。
【0108】1画素は、カソードパネル側においてスト
ライプ状のカソード電極11と、その上に形成された電
子放出部15Aと、電子放出部15A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2
3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。
【0109】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
ために、スペーサ保持部30,30Aによって保持され
たスペーサ31が配置されている。
【0110】この表示装置においては、アノード電極2
4A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15Aから電子が放出され、この
電子がアノード電極24Aに引き付けられ、蛍光体層2
3に衝突する。即ち、アノード電極24A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
Aから電子が放出される、所謂単純マトリクス方式によ
り、表示装置の駆動が行われる。具体的には、カソード
電極制御回路40からカソード電極11に相対的に負の
電圧を印加し、アノード電極制御回路42からアノード
電極24A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24A(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24A)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15Aを
構成するカーボン・ナノチューブ19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24
A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23に衝突し、蛍光体層23を励起、発光させる。
【0111】実施の形態3の表示装置に対して、実施の
形態2の変形例にて説明したスペーサ保持部の構造を適
用することもできる。
【0112】(実施の形態4)実施の形態4は、本発明
の第2の態様に係る平面型表示装置に関する。尚、平面
型表示装置は冷陰極電界電子放出表示装置から構成され
ている。実施の形態4の表示装置、カソードパネル、ア
ノードパネルの構造は、スペーサ保持部の配置状態を除
き、実施の形態1〜実施の形態3、あるいはその変形例
にて説明した表示装置(3電極型あるいは2電極型)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。また、表示装置の製造方法も実施の形態1〜実施
の形態3の表示装置あるいはその変形例の製造方法と同
様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【0113】スペーサ保持部130の配置を模式的に図
12の(A)に示し、スペーサ131がスペーサ保持部
130によって保持された状態を図12の(B)に模式
的に示す。尚、図12の(A)及び(B)においては、
3つのスペーサ保持部130からスペーサ保持部群が構
成され、これらの3つのスペーサ保持部130によって
スペーサ131が保持された状態を図示しているが、ス
ペーサ131を保持するスペーサ保持部130の数(あ
るいはスペーサ保持部群を構成するスペーサ保持部の
数)は3つに限定されない。
【0114】実施の形態4の表示装置も、第1パネル
(アノードパネルAP)及び第2パネル(カソードパネ
ルCP)がそれらの周縁部で接合され、第1パネル(ア
ノードパネルAP)と第2パネル(カソードパネルC
P)によって挟まれた空間が真空状態となっている。そ
して、表示部分として機能する第1パネル有効領域に
は、複数のスペーサ保持部群が設けられており、各スペ
ーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部130から構成
されている。即ち、複数のスペーサ保持部130がアノ
ードパネルAPに設けられている。
【0115】そして、各スペーサ保持部群を構成する複
数のスペーサ保持部130は、図12の(A)に示すよ
うに、直線上には位置していない。
【0116】表示部分として機能する第2パネル有効領
域と第1パネル有効領域との間には、スペーサ保持部群
における複数のスペーサ保持部130によって保持され
たスペーサ131が配置されている。具体的には、スペ
ーサ131の底部は、スペーサ保持部130とスペーサ
保持部130との間に挟み込まれている。そして、スペ
ーサ131は、第1パネル有効領域と第2パネル有効領
域との間に配置される前には、その長手方向に沿って湾
曲していてもよいし(図6の(A)参照)、湾曲してい
なくともよい。
【0117】実施の形態4においても、一部の隔壁22
の端部は「T」字状となっており、「T」字の横棒の部
分がスペーサ保持部130に相当する。スペーサ保持部
130を、仮想直線LIMGに沿って1mm毎に設けた。
また、一対のスペーサ保持部130の間隔を55μm、
高さを約50μmとした。尚、一部の隔壁22の端部に
突出部を設け、この突出部からスペーサ保持部を構成す
ることもできる。また、隔壁22とは別個にスペーサ保
持部130を設けてもよい。そして、スペーサ保持部群
の一端に位置するスペーサ保持部と、このスペーサ保持
部群の他端に位置するスペーサ保持部とを結んだ仮想直
線LIMGから、このスペーサ保持部群を構成する複数の
スペーサ保持部を結ぶ仮想線(第1の仮想線)CIMG
中央部までの距離L2を、50μmとした。
【0118】スペーサ131は、アルミナから成るセラ
ミックスから構成されている。このスペーサ131は、
所謂グリーンシートを成形して、グリーンシートを焼成
し、かかるグリーンシート焼成品を切断することによっ
て製造することができる。尚、切断前あるいは切断後の
グリーンシート焼成品の両面を研磨することによって、
スペーサ131の一方の側面と他方の側面の表面粗さを
異ならせることで、湾曲状態を得てもよい。あるいは
又、切断前あるいは切断後のグリーンシート焼成品の一
方の面に、例えば、Si34から成る歪み生成層を形成
してもよい。歪み生成層の形成方法として、周知のPV
D法やCVD法を挙げることができる。但し、これらの
場合には、第1パネル有効領域に設けられたスペーサ保
持部群を構成する複数のスペーサ保持部を結んだ第1の
仮想線CIMGの湾曲状態と逆向きの湾曲状態を、スペー
サ保持部群に保持される前のスペーサは有していること
が必要である。あるいは又、スペーサ保持部群に保持さ
れる前のスペーサを、その長手方向に沿って直線状とし
てもよい。
【0119】スペーサ131の長さを100mm、厚さ
を50μm、高さを1mmとした。スペーサ131をそ
の長手方向と直角の仮想平面で切断したときのスペーサ
131の断面形状は、細長い矩形である。尚、第1パネ
ル(アノードパネルAP)の有効領域と第2パネル(カ
ソードパネルCP)の有効領域との間に配置された後の
スペーサ131において、スペーサ131の両端を結ぶ
仮想直線から、スペーサ131の中央部までの距離は、
50μmであった。あるいは又、第1パネル(アノード
パネルAP)の有効領域と第2パネル(カソードパネル
CP)の有効領域との間に配置された後のスペーサ13
1において、スペーサ131の両端の間の距離をL1
スペーサ131の両端を結ぶ仮想直線からスペーサ13
1の中央部までの距離をL2としたとき、L2=5×10
-41であった。
【0120】隔壁22、スペーサ保持部130、スペー
サ131及び蛍光体層23(23R,23G,23B)
の配置状態は、図2〜図4と概ね同様とすることができ
る。尚、図4に示したと同様の例においては、隔壁22
の長さは約200μmであり、幅(厚さ)は約25μm
であり、高さは約50μmである。また、長さ方向に沿
った隔壁22と隔壁22との間の隙間は約100μmで
あり、幅(厚さ)方向に沿った隔壁22の形成ピッチは
約110μmである。スペーサ保持部130を構成する
隔壁の「T」字の横棒の部分の長さは約40μmであ
る。
【0121】尚、図1に示したスペーサ保持部と同様の
実施の形態4のスペーサ保持部と、図9に示したスペー
サ保持部と同様の実施の形態4のスペーサ保持部とを組
み合わせてもよい。これによって、第2パネル(カソー
ドパネルCP)の有効領域には、複数の第2スペーサ保
持部群が設けられており、各第2スペーサ保持部群は、
複数の第2スペーサ保持部から構成されており、各第2
スペーサ保持部群を構成する複数の第2スペーサ保持部
は、第1パネル(アノードパネルAP)の有効領域に設
けられたスペーサ保持部群を構成する複数のスペーサ保
持部を結んだ第1の仮想線と対向し、且つ、この第1の
仮想線と平行に延びる第2の仮想線上に位置しており、
第1パネル(アノードパネルAP)の有効領域と第2パ
ネル(カソードパネルCP)の有効領域との間に配置さ
れたスペーサは、更に、第2スペーサ保持部群における
複数の第2スペーサ保持部によっても保持されている本
発明の第2Aの態様に係る平面型表示装置を得ることが
できる。尚、第2スペーサ保持部群の一端に位置する第
2スペーサ保持部と、該第2スペーサ保持部群の他端に
位置する第2スペーサ保持部とを結んだ仮想直線から、
該第2スペーサ保持部群を構成する複数の第2スペーサ
保持部を結ぶ第2の仮想線の中央部までの距離を、50
μmとした。
【0122】(実施の形態5)実施の形態5は、本発明
の平面型表示装置用のスペーサ保持部及びその製造方
法、並びに、本発明の第3の態様に係る平面型表示装置
及びその製造方法に関する。尚、平面型表示装置は冷陰
極電界電子放出表示装置から構成されている。実施の形
態5、あるいは、以下に説明する実施の形態6〜実施の
形態8における表示装置、カソードパネル、アノードパ
ネルの構造は、スペーサ保持部の構造を除き、実施の形
態1〜実施の形態3あるいはその変形例にて説明した表
示装置(3電極型あるいは2電極型)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。また、表
示装置の製造方法も実施の形態1〜実施の形態3の表示
装置あるいはその変形例の製造方法と、スペーサ保持部
の形成方法を除き、同様とすることができるので、異な
る部分のみを説明する。
【0123】実施の形態5における表示装置は、第1パ
ネル(アノードパネルAP)及び第2パネル(カソード
パネルCP)がそれらの周縁部で接合され、第1パネル
(アノードパネルAP)と第2パネル(カソードパネル
CP)によって挟まれた空間が真空状態となっている表
示装置である。そして、表示部分として機能する第1パ
ネル(アノードパネルAP)の有効領域には、複数のス
ペーサ保持部群が設けられており、各スペーサ保持部群
は、複数のスペーサ保持部230から構成されており、
表示部分として機能する第2パネル(カソードパネルC
P)の有効領域と第1パネル(アノードパネルAP)の
有効領域との間には、スペーサ保持部群における複数の
スペーサ保持部230によってスペーサが保持されてい
る。
【0124】あるいは又、実施の形態5の平面型表示装
置におけるスペーサ保持部230は、第1パネル(アノ
ードパネルAP)及び第2パネル(カソードパネルC
P)がそれらの周縁部で接合され、第1パネル(アノー
ドパネルAP)と第2パネル(カソードパネルCP)に
よって挟まれた空間が真空状態となっている平面型表示
装置におけるスペーサ保持部230であって、表示部分
として機能する第1パネル(アノードパネルAP)の有
効領域には、複数のスペーサ保持部群が設けられてお
り、各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部23
0から構成されており、表示部分として機能する第2パ
ネル(カソードパネルCP)の有効領域と第1パネル
(アノードパネルAP)の有効領域との間には、スペー
サ保持部群における複数のスペーサ保持部230によっ
てスペーサが保持される。
【0125】そして、スペーサ保持部230のそれぞれ
は、図14の(B)に模式的な一部断面図を示すよう
に、(A)第1突起部230A、(B)第1突起部23
0Aと略平行に延び、第1突起部230Aに隣接した第
2突起部230B、(C)第1突起部230Aの頂面か
ら第2突起部側に突出した第1庇部230a、及び、
(D)第2突起部230Bの頂面から第1突起部側に突
出した第2庇部230b、から構成されている。
【0126】そして、図14の(C)に模式的な一部断
面図を示すように、第1突起部230Aと第2突起部2
30Bとの間にスペーサ231が挿入されている。尚、
図14の(C)にあっては、蛍光体層及びアノード電極
の図示を省略した。
【0127】実施の形態5においては、第1庇部230
a及び第2庇部230bのそれぞれの長さ(図14の
(B)のLPJ参照)を、1μmとした。また、第1突起
部230Aと第1庇部230aとは一体的に設けられて
おり、第2突起部230Bと第2庇部230bとは一体
的に設けられている。尚、図4に示したと同様の例にあ
っては、隔壁の長さ、幅(厚さ)、高さ、隔壁と隔壁と
の間の隙間、幅(厚さ)方向に沿った隔壁の形成ピッ
チ、スペーサ保持部230を構成する隔壁の「T」字の
横棒の部分の長さを、実施の形態1にて説明したと同様
の値とした。
【0128】以下、平面型表示装置用のスペーサ保持部
の製造方法、並びに、平面型表示装置の製造方法を、ア
ノードパネルAPを構成する第1基板である基体20等
の模式的な一部端面図である図13の(A)〜(C)及
び図14の(A)〜(B)を参照して説明するが、メッ
キ法によって、第1突起部230A、第2突起部230
B、第1庇部230a、及び、第2庇部230bを形成
する。
【0129】[工程−500]先ず、ガラス基板から成
る基体20上に隔壁及びスペーサ保持部230を形成す
る。具体的には、先ず、実施の形態1の[工程−10
0]と同様にして、隔壁及びスペーサ保持部230を形
成すべき基体20の部分に、ブラックマトリックスとし
て機能する光吸収層21を形成する(図13の(A)参
照)。
【0130】[工程−510]その後、全面に、具体的
には、基体20及び光吸収層21上に厚さ50μmの感
光性ドライフィルムから成るメッキレジストを積層し、
露光、現像を行うことによって、開口33を有し、メッ
キレジストから成るマスク層232を基体20上に形成
して、隔壁及びスペーサ保持部230を形成すべき基体
20の部分(具体的には、光吸収層21)を露出させる
(図13(B)参照)。
【0131】[工程−520]その後、電気メッキ法に
て隔壁及びスペーサ保持部230を形成する。具体的に
は、光吸収層21をメッキ用カソードとして用い、例え
ばスルファミン酸ニッケル溶液を用いた電気メッキ法に
て、例えばニッケルから成る隔壁及びスペーサ保持部2
30を形成する。実施の形態1の変形例と異なり、マス
ク層232の頂面と隔壁及びスペーサ保持部230の頂
面とが一致した後もメッキを継続する。即ち、所謂オー
バーメッキを行う。これによって、露出した第1基板で
ある基体20の部分(実施の形態5においては、より具
体的には、光吸収層21の上)に第1突起部230A及
び第2突起部230Bを形成し(図13の(C)参
照)、更に、第1突起部230Aの頂面に第1庇部23
0aを形成し、且つ、第2突起部230Bの頂面に第2
庇部230bを形成することができる(図14の(A)
参照)。
【0132】[工程−530]その後、マスク層232
を、適切な薬品を用いて除去する(図14の(B)参
照)。
【0133】[工程−540]次に、実施の形態1の
[工程−130]〜[工程−150]と同様の工程を実
行することによって、所定の隔壁の間に、赤色発光蛍光
体層、緑色発光蛍光体層、青色発光蛍光体層を形成し、
更に、アノード電極を形成する。そして、実施の形態1
の[工程−160]と同様の工程を実行することによっ
て、表示装置を組み立てる。
【0134】尚、スペーサ保持部230の配置状態及び
スペーサの組合せとして、本発明の第1の態様に係る平
面型表示装置におけるスペーサ保持部の配置状態と、本
発明の平面型表示装置用のスペーサとの組合せ、本発明
の第1の態様に係る平面型表示装置におけるスペーサ保
持部の配置状態と、スペーサ保持部群に保持される前に
はその長手方向に沿って直線状であるスペーサとの組合
せ、本発明の第2の態様に係る平面型表示装置における
スペーサ保持部の配置状態と、本発明の平面型表示装置
用のスペーサとの組合せ、本発明の第2の態様に係る平
面型表示装置におけるスペーサ保持部の配置状態と、ス
ペーサ保持部群に保持される前にはその長手方向に沿っ
て直線状であるスペーサとの組合せを挙げることができ
る。以下に説明する実施の形態6〜実施の形態8におい
ても同様である。
【0135】また、実施の形態2と同様に、スペーサ保
持部230をカソードパネルCP側に設けてもよい。以
下に説明する実施の形態6〜実施の形態8においても同
様である。
【0136】更には、実施の形態2の変形例と同様に、
第2パネル(カソードパネルCP)有効領域には、複数
の第1スペーサ保持部群と対向した複数の第2スペーサ
保持部群が設けられており、各第2スペーサ保持部群
は、複数の第2スペーサ保持部から構成されており、第
1パネル(アノードパネルAP)の有効領域と第2パネ
ル(カソードパネルCP)の有効領域との間には、スペ
ーサ保持部群における複数のスペーサ保持部及び第2ス
ペーサ保持部群における第2スペーサ保持部によってス
ペーサが保持されており、第2スペーサ保持部のそれぞ
れは、(A)第1突起部、(B)該第1突起部と略平行
に延び、該第1突起部に隣接した第2突起部、(C)第
1突起部の頂面から第2突起部側に突出した第1庇部、
及び、(D)第2突起部の頂面から第1突起部側に突出
した第2庇部、から構成されている構造(本発明の第3
Aの態様に係る平面型表示装置)とすることもできる。
以下に説明する実施の形態6〜実施の形態8においても
同様である。
【0137】そして、この場合、第2スペーサ保持部の
第1庇部及び第2スペーサ保持部の第2庇部のそれぞれ
の長さを、例えば、スペーサ保持部230の第1庇部2
30a及びスペーサ保持部230の第2庇部230bの
それぞれの長さと同じとすればよい。
【0138】光吸収層21とスペーサ保持部230との
間に、例えば、金、銀あるいは銅から成る中間層を形成
してもよい。以下に説明する実施の形態6〜実施の形態
7においても同様である。
【0139】(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においては、[工程
−520]において、メッキ法によって、第1突起部2
30A、第2突起部230B、第1庇部230a、及
び、第2庇部230bを形成した。一方、実施の形態6
においては、[工程−520]と同様の工程において、
メッキ法によって第1突起部230A及び第2突起部2
30Bを形成し、次いで、PVD法あるいはCVD法及
びエッチング法によって第1庇部230a及び第2庇部
230bを形成する。また、第1突起部230Aと第1
庇部230aとは異なる材料から構成され、第2突起部
230Bと第2庇部230bとは異なる材料から構成さ
れている。尚、第1突起部230Aと第1庇部230a
とを同じ材料から構成し、第2突起部230Bと第2庇
部230bとを同じ材料から構成してもよい。
【0140】以下、平面型表示装置用のスペーサ保持部
の製造方法、並びに、平面型表示装置の製造方法を、ア
ノードパネルAPを構成する第1基板である基体20等
の模式的な一部端面図である図15の(A)〜(C)を
参照して説明する。
【0141】[工程−600]先ず、実施の形態5の
[工程−500]〜[工程−510]を実行する。
【0142】[工程−610]その後、実施の形態5の
[工程−520]と同様にして、光吸収層21をメッキ
用カソードとして用い、例えばスルファミン酸ニッケル
溶液を用いた電気メッキ法にて、例えばニッケルから成
る隔壁及びスペーサ保持部230を形成する。実施の形
態5の変形例と異なり、マスク層232の頂面と隔壁及
びスペーサ保持部230の頂面とが一致した時点でメッ
キを中止する。そして、例えば、スパッタリング法にて
クロム(Cr)から成る薄膜230Cを全面に形成す
る。あるいは又、CVD法にてタングステン(W)から
成る薄膜230Cを全面に形成する。こうして、図15
の(A)に示す構造を得ることができる。
【0143】[工程−620]その後、フォトリソグラ
フィ技術を用いて、薄膜230C上にエッチング用マス
ク233を形成する(図15の(B)参照)。第1庇部
230a及び第2庇部230bを形成すべき薄膜230
Cの部分は、エッチング用マスク233によって被覆さ
れている。次いで、例えばRIE法といったドライエッ
チング技術あるいはウェットエッチング技術によって、
エッチング用マスク233で覆われていない薄膜230
Cの部分を除去する(図15の(C)参照)。こうし
て、図14の(B)に示したと同様の構造を有するスペ
ーサ保持部を得ることができる。その後、エッチング用
マスク233及びマスク層232を除去する。
【0144】尚、第1突起部230Aの頂面から第2突
起部とは反対側に突出した第1庇部、及び、第2突起部
230Bの頂面から第1突起部とは反対側に突出した第
2庇部230bが形成されているが、これらの庇部の形
成は必須ではない。パターニングされたエッチング用マ
スク233の形状に依存して、これらの庇部を形成する
こともできるし、形成しなくともよい。以下に説明する
実施の形態7〜実施の形態8においても同様である。ま
た、第1突起部230A及び第2突起部230Bを溶射
法にて形成してもよいし、スクリーン印刷法、ディスペ
ンサを用いた方法、サンドブラスト形成法、ドライフィ
ルム法、感光法によっても形成してもよい。以下に説明
する実施の形態7においても同様である。
【0145】(実施の形態7)実施の形態7も、実施の
形態5の変形である。実施の形態7においては、[工程
−520]と同様の工程において、メッキ法によって第
1突起部230A及び第2突起部230Bを形成し、次
いで、PVD法あるいはCVD法及びリフトオフ法によ
って第1庇部230a及び第2庇部230bを形成す
る。第1突起部230Aと第1庇部230aとは異なる
材料から構成され、第2突起部230Bと第2庇部23
0bとは異なる材料から構成されている。尚、第1突起
部230Aと第1庇部230aとを同じ材料から構成
し、第2突起部230Bと第2庇部230bとを同じ材
料から構成してもよい。
【0146】以下、平面型表示装置用のスペーサ保持部
の製造方法、並びに、平面型表示装置の製造方法を、ア
ノードパネルAPを構成する第1基板である基体20等
の模式的な一部端面図である図16の(A)及び(B)
を参照して説明する。
【0147】[工程−700]先ず、実施の形態5の
[工程−500]〜[工程−510]を実行する。
【0148】[工程−710]その後、実施の形態5の
[工程−520]と同様にして、光吸収層21をメッキ
用カソードとして用い、例えばスルファミン酸ニッケル
溶液を用いた電気メッキ法にて、例えばニッケルから成
る隔壁及びスペーサ保持部230を形成する。実施の形
態5の変形例と異なり、マスク層232の頂面と隔壁及
びスペーサ保持部230の頂面とが一致した時点でメッ
キを中止する。そして、フォトリソグラフィ技術を用い
て、全面にリフトオフ用マスク234を形成する(図1
6の(A)参照)。第1庇部230a及び第2庇部23
0bを形成すべき部分以外の部分は、リフトオフ用マス
ク234によって被覆されている。
【0149】[工程−720]その後、例えば、スパッ
タリング法にてクロム(Cr)から成る薄膜230Cを
全面に形成する。あるいは又、CVD法にてタングステ
ン(W)から成る薄膜230Cを全面に形成する。こう
して、図16の(B)に示す構造を得ることができる。
【0150】[工程−730]次いで、リフトオフ用マ
スク234を除去することによって、リフトオフ用マス
ク234上の薄膜230Cを除去することで、第1庇部
230a、第2庇部230bを得ることができる。こう
して、図14の(B)に示したと同様の構造を有するス
ペーサ保持部を得ることができる。その後、マスク層2
32を除去する。
【0151】尚、薄膜230CをPVD法あるいはCV
D法にて形成する代わりに、溶射法にて形成することも
できる。
【0152】(実施の形態8)実施の形態8も、実施の
形態5の変形である。実施の形態8においては、[工程
−520]と同様の工程において、溶射法によって、第
1突起部230A、第2突起部230A、第1庇部23
0a、及び、第2庇部230bを形成する。尚、第1突
起部230Aと第1庇部230aとは一体的に設けられ
ており、第2突起部230Bと第2庇部230bとは一
体的に設けられており、これらは同じ材料から構成され
ている。
【0153】以下、平面型表示装置用のスペーサ保持部
の製造方法、並びに、平面型表示装置の製造方法を、ア
ノードパネルAPを構成する第1基板である基体20等
の模式的な一部端面図である図17の(A)及び(B)
を参照して説明する。
【0154】[工程−800]先ず、実施の形態5の
[工程−500]〜[工程−510]を実行する。
【0155】[工程−810]その後、全面に、具体的
には、基体20及び光吸収層21上に厚さ50μmのア
ルカリ可溶型の感光性ドライフィルムを積層し、露光、
現像を行い、更に、全面に感光性液状レジスト材料層を
成膜した後、感光性液状レジスト材料層を露光、現像し
て、図17の(A)に示す構造のマスク層235を得る
ことができる。
【0156】[工程−820]その後、例えば、プラズ
マ溶射法に基づき、クロム(Cr)から成る溶射材料
(導電性溶射材料である)を溶射することによって、露
出した基体20の部分に溶射層から成るスペーサ保持部
230を形成することができる(図17の(B)参
照)。次いで、マスク層235を除去する前に、スペー
サ保持部230を研磨し、スペーサ保持部230の頂面
の平坦化を図ることが好ましい。研磨は、研磨紙を用い
た湿式研磨によって行うことができる。その後、マスク
層235を除去することで、図14の(B)に示す構造
を得ることができる。
【0157】(実施の形態9)実施の形態9において
は、各種の電界放出素子及びその製造方法を説明する。
【0158】所謂3電極型の表示装置を構成する電界放
出素子は、電子放出部の構造により、具体的には、例え
ば、以下の2つの範疇に分類することができる。即ち、
第1の構造の電界放出素子は、(イ)支持体上に設けら
れた、第1の方向に延びるストライプ状のカソード電極
と、(ロ)支持体及びカソード電極上に形成された絶縁
層と、(ハ)絶縁層上に設けられ、第1の方向とは異な
る第2の方向に延びるストライプ状のゲート電極と、
(ニ)ゲート電極に設けられた第1開口部、及び、絶縁
層に設けられ、第1開口部と連通した第2開口部と、
(ホ)第2開口部の底部に位置するカソード電極上に設
けられた電子放出部、から成り、第2開口部の底部に露
出した電子放出部から電子が放出される構造を有する。
【0159】このような第1の構造を有する電界放出素
子として、上述したスピント型(円錐形の電子放出部
が、第2開口部の底部に位置するカソード電極上に設け
られた電界放出素子)、扁平型(略平面状の電子放出部
が、第2開口部の底部に位置するカソード電極上に設け
られた電界放出素子)を挙げることができる。
【0160】第2の構造の電界放出素子は、(イ)支持
体上に設けられた、第1の方向に延びるストライプ状の
カソード電極と、(ロ)支持体及びカソード電極上に形
成された絶縁層と、(ハ)絶縁層上に設けられ、第1の
方向とは異なる第2の方向に延びるストライプ状のゲー
ト電極と、(ニ)ゲート電極に設けられた第1開口部、
及び、絶縁層に設けられ、第1開口部と連通した第2開
口部、から成り、第2開口部の底部に露出したカソード
電極の部分が電子放出部に相当し、かかる第2開口部の
底部に露出したカソード電極の部分から電子を放出する
構造を有する。
【0161】このような第2の構造を有する電界放出素
子として、平坦なカソード電極の表面から電子を放出す
る平面型電界放出素子を挙げることができる。
【0162】スピント型電界放出素子にあっては、電子
放出部を構成する材料として、タングステン、タングス
テン合金、モリブデン、モリブデン合金、チタン、チタ
ン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合
金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリ
コン(ポリシリコンやアモルファスシリコン)から成る
群から選択された少なくとも1種類の材料を挙げること
ができる。スピント型電界放出素子の電子放出部は、例
えば、真空蒸着法やスパッタリング法、CVD法によっ
て形成することができる。
【0163】扁平型電界放出素子にあっては、電子放出
部を構成する材料として、カソード電極を構成する材料
よりも仕事関数Φの小さい材料から構成することが好ま
しく、どのような材料を選択するかは、カソード電極を
構成する材料の仕事関数、ゲート電極とカソード電極と
の間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等
に基づいて決定すればよい。電界放出素子におけるカソ
ード電極を構成する代表的な材料として、タングステン
(Φ=4.55eV)、ニオブ(Φ=4.02〜4.8
7eV)、モリブデン(Φ=4.53〜4.95e
V)、アルミニウム(Φ=4.28eV)、銅(Φ=
4.6eV)、タンタル(Φ=4.3eV)、クロム
(Φ=4.5eV)、シリコン(Φ=4.9eV)を例
示することができる。電子放出部は、これらの材料より
も小さな仕事関数Φを有していることが好ましく、その
値は概ね3eV以下であることが好ましい。かかる材料
として、炭素(Φ<1eV)、セシウム(Φ=2.14
eV)、LaB6(Φ=2.66〜2.76eV)、B
aO(Φ=1.6〜2.7eV)、SrO(Φ=1.2
5〜1.6eV)、Y23(Φ=2.0eV)、CaO
(Φ=1.6〜1.86eV)、BaS(Φ=2.05
eV)、TiN(Φ=2.92eV)、ZrN(Φ=
2.92eV)を例示することができる。仕事関数Φが
2eV以下である材料から電子放出部を構成すること
が、一層好ましい。尚、電子放出部を構成する材料は、
必ずしも導電性を備えている必要はない。
【0164】あるいは又、扁平型電界放出素子におい
て、電子放出部を構成する材料として、かかる材料の2
次電子利得δがカソード電極を構成する導電性材料の2
次電子利得δよりも大きくなるような材料から適宜選択
してもよい。即ち、銀(Ag)、アルミニウム(A
l)、金(Au)、コバルト(Co)、銅(Cu)、モ
リブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、ニッケル(N
i)、白金(Pt)、タンタル(Ta)、タングステン
(W)、ジルコニウム(Zr)等の金属;シリコン(S
i)、ゲルマニウム(Ge)等の半導体;炭素やダイヤ
モンド等の無機単体;及び酸化アルミニウム(Al
23)、酸化バリウム(BaO)、酸化ベリリウム(B
eO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化マグネシウム
(MgO)、酸化錫(SnO2)、フッ化バリウム(B
aF2)、フッ化カルシウム(CaF2)等の化合物の中
から、適宜選択することができる。尚、電子放出部を構
成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はな
い。
【0165】扁平型電界放出素子にあっては、特に好ま
しい電子放出部の構成材料として、炭素、より具体的に
はダイヤモンドやグラファイト、カーボン・ナノチュー
ブ構造体を挙げることができる。電子放出部をこれらか
ら構成する場合、5×107V/m以下の電界強度に
て、表示装置に必要な放出電子電流密度を得ることがで
きる。また、ダイヤモンドは電気抵抗体であるため、各
電子放出部から得られる放出電子電流を均一化すること
ができ、よって、表示装置に組み込まれた場合の輝度ば
らつきの抑制が可能となる。更に、これらの材料は、表
示装置内の残留ガスのイオンによるスパッタ作用に対し
て極めて高い耐性を有するので、電界放出素子の長寿命
化を図ることができる。
【0166】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
であってもよいし、場合によっては、カーボン・ナノチ
ューブ構造体は円錐状の形状を有していてもよい。カー
ボン・ナノチューブやカーボン・ナノファイバーは、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P
VD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。
【0167】扁平型電界放出素子を、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、バインダ材料
の焼成あるいは硬化を行う方法(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
ーブ構造体を分散したものを、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・硬化を行う方法)によって製造することもできる。
尚、このような方法を、カーボン・ナノチューブ構造体
の第1の形成方法と呼ぶ。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。
【0168】あるいは又、扁平型電界放出素子を、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
方法によって製造することもでき、これによって、金属
化合物を構成する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表面に固定さ
れる。尚、このような方法を、カーボン・ナノチューブ
構造体の第2の形成方法と呼ぶ。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。
【0169】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。
【0170】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。
【0171】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、カソード電極上の不要部分を除去してもよい
し、カソード電極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。
【0172】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を構成す
る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。
【0173】カーボン・ナノチューブ構造体の第1の形
成方法あるいは第2の形成方法にあっては、電子放出部
の形成後、電子放出部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。
【0174】カーボン・ナノチューブ構造体の第1の形
成方法あるいは第2の形成方法にあっては、電子放出部
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、電子放出部は、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。
【0175】各種の電界放出素子におけるカソード電極
を構成する材料として、タングステン(W)、ニオブ
(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(A
l)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)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T
iN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。
【0176】各種の電界放出素子におけるゲート電極を
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(Ta)、チタン(Ti)、モリ
ブデン(Mo)、クロム(Cr)、アルミニウム(A
l)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、ニッケル
(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)、
鉄(Fe)、白金(Pt)及び亜鉛(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、MoSi2、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。
【0177】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を形成することが可能
である。
【0178】第1の構造あるいは第2の構造を有する電
界放出素子においては、電界放出素子の構造に依存する
が、ゲート電極及び絶縁層に設けられた1つの第1開口
部及び第2開口部内に1つの電子放出部が存在してもよ
いし、ゲート電極及び絶縁層に設けられた1つの第1開
口部及び第2開口部内に複数の電子放出部が存在しても
よいし、ゲート電極に複数の第1開口部を設け、かかる
第1開口部と連通する1つの第2開口部を絶縁層に設
け、絶縁層に設けられた1つの第2開口部内に1又は複
数の電子放出部が存在してもよい。
【0179】第1開口部あるいは第2開口部の平面形状
(支持体表面と平行な仮想平面で開口部を切断したとき
の形状)は、円形、楕円形、矩形、多角形、丸みを帯び
た矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすること
ができる。第1開口部の形成は、例えば、等方性エッチ
ング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せに
よって行うことができ、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。
【0180】第1の構造を有する電界放出素子におい
て、カソード電極と電子放出部との間に抵抗体層を設け
てもよい。あるいは又、カソード電極の表面が電子放出
部に相当している場合(即ち、第2の構造を有する電界
放出素子においては)、カソード電極を導電材料層、抵
抗体層、電子放出部に相当する電子放出層の3層構成と
してもよい。抵抗体層を設けることによって、電界放出
素子の動作安定化、電子放出特性の均一化を図ることが
できる。抵抗体層を構成する材料として、シリコンカー
バイド(SiC)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。
【0181】絶縁層の構成材料として、SiO2、BP
SG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、SiN、
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、SiN、
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。絶縁層の形成には、CV
D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。
【0182】[スピント型電界放出素子]スピント型電
界放出素子は、(イ)支持体10上に設けられた、第1
の方向に延びるストライプ状のカソード電極11と、
(ロ)支持体10及びカソード電極11上に形成された
絶縁層12と、(ハ)絶縁層12上に設けられ、第1の
方向とは異なる第2の方向に延びるストライプ状のゲー
ト電極13と、(ニ)ゲート電極13に設けられた第1
開口部14A、及び、絶縁層12に設けられ、第1開口
部14Aと連通した第2開口部14Bと、(ホ)第2開
口部14Bの底部に位置するカソード電極11上に設け
られた電子放出部15、から成り、第2開口部14Bの
底部に露出した円錐形の電子放出部15から電子が放出
される構造を有する。
【0183】以下、スピント型電界放出素子の製造方法
を、カソードパネルを構成する支持体10等の模式的な
一部端面図である図18の(A)、(B)及び図19の
(A)、(B)を参照して説明する。
【0184】尚、このスピント型電界放出素子は、基本
的には、円錐形の電子放出部15を金属材料の垂直蒸着
により形成する方法によって得ることができる。即ち、
ゲート電極13に設けられた第1開口部14Aに対して
蒸着粒子は垂直に入射するが、第1開口部14Aの開口
端付近に形成されるオーバーハング状の堆積物による遮
蔽効果を利用して、第2開口部14Bの底部に到達する
蒸着粒子の量を漸減させ、円錐形の堆積物である電子放
出部15を自己整合的に形成する。ここでは、不要なオ
ーバーハング状の堆積物の除去を容易とするために、ゲ
ート電極13及び絶縁層12上に剥離層16を予め形成
しておく方法について説明する。尚、図18〜図23に
おいては、1つの電子放出部のみを図示した。
【0185】[工程−A0]先ず、例えばガラス基板か
ら成る支持体10の上に、例えばポリシリコンから成る
カソード電極用導電材料層をプラズマCVD法にて成膜
した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に
基づきカソード電極用導電材料層をパターニングして、
ストライプ状のカソード電極11を形成する。その後、
全面にSiO 2から成る絶縁層12をCVD法にて形成
する。
【0186】[工程−A1]次に、絶縁層12上に、ゲ
ート電極用導電材料層(例えば、TiN層)をスパッタ
法にて成膜し、次いで、ゲート電極用導電材料層をリソ
グラフィ技術及びドライエッチング技術にてパターニン
グすることによって、ストライプ状のゲート電極13を
得ることができる。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、ストライプ状のゲート
電極13は、図面の紙面垂直方向に延びている。
【0187】尚、ゲート電極13を、真空蒸着法等のP
VD法、CVD法、電気メッキ法や無電解メッキ法とい
ったメッキ法、スクリーン印刷法、レーザアブレーショ
ン法、ゾル−ゲル法、リフトオフ法等の公知の薄膜形成
技術と、必要に応じてエッチング技術との組合せによっ
て形成してもよい。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ゲート電極を形成する
ことが可能である。
【0188】[工程−A2]その後、再びレジスト層を
形成し、エッチングによってゲート電極13に第1開口
部14Aを形成し、更に、絶縁層に第2開口部14Bを
形成し、第2開口部14Bの底部にカソード電極11を
露出させた後、レジスト層を除去する。こうして、図1
8の(A)に示す構造を得ることができる。
【0189】[工程−A3]次に、支持体10を回転さ
せながらゲート電極13上を含む絶縁層12上にニッケ
ル(Ni)を斜め蒸着することにより、剥離層16を形
成する(図18の(B)参照)。このとき、支持体10
の法線に対する蒸着粒子の入射角を十分に大きく選択す
ることにより(例えば、入射角65度〜85度)、第2
開口部14Bの底部にニッケルを殆ど堆積させることな
く、ゲート電極13及び絶縁層12の上に剥離層16を
形成することができる。剥離層16は、第1開口部14
Aの開口端から庇状に張り出しており、これによって第
1開口部14Aが実質的に縮径される。
【0190】[工程−A4]次に、全面に例えば導電材
料としてモリブデン(Mo)を垂直蒸着する(入射角3
度〜10度)。このとき、図19の(A)に示すよう
に、剥離層16上でオーバーハング形状を有する導電材
料層17が成長するに伴い、第1開口部14Aの実質的
な直径が次第に縮小されるので、第2開口部14Bの底
部において堆積に寄与する蒸着粒子は、次第に第1開口
部14Aの中央付近を通過するものに限られるようにな
る。その結果、第2開口部14Bの底部には円錐形の堆
積物が形成され、この円錐形の堆積物が電子放出部15
となる。
【0191】[工程−A5]その後、図19の(B)に
示すように、リフトオフ法にて剥離層16をゲート電極
13及び絶縁層12の表面から剥離し、ゲート電極13
及び絶縁層12の上方の導電材料層17を選択的に除去
する。こうして、複数のスピント型電界放出素子が形成
されたカソードパネルを得ることができる。
【0192】[扁平型電界放出素子(その1)]扁平型
電界放出素子は、(イ)支持体10上に設けられた、第
1の方向に延びるカソード電極11と、(ロ)支持体1
0及びカソード電極11上に形成された絶縁層12と、
(ハ)絶縁層12上に設けられ、第1の方向とは異なる
第2の方向に延びるゲート電極13と、(ニ)ゲート電
極13に設けられた第1開口部14A、及び、絶縁層1
2に設けられ、第1開口部14Aと連通した第2開口部
14Bと、(ホ)第2開口部14Bの底部に位置するカ
ソード電極11上に設けられた扁平状の電子放出部15
A、から成り、第2開口部14Bの底部に露出した電子
放出部15Aから電子が放出される構造を有する。
【0193】電子放出部15Aは、マトリックス18、
及び、先端部が突出した状態でマトリックス18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19)から成り、マトリッ
クス18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。
【0194】以下、電界放出素子の製造方法を、図20
の(A)、(B)及び図21の(A)、(B)を参照し
て説明する。
【0195】[工程−B0]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。
【0196】[工程−B1]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1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、5〜30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1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。
【0197】 [表1] 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
【0198】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。
【0199】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。
【0200】[工程−B2]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
属化合物を構成する金属原子(具体的には、In及びS
n)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)18にてカーボン・ナ
ノチューブ19がカソード電極11の表面に固定された
電子放出部15Aを得る。焼成を、大気雰囲気中で、3
50゜C、20分の条件にて行う。こうして、得られた
マトリックス18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18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、ITOか
ら成るマトリックス18が形成される。
【0201】[工程−B3]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18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2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0
W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。
【0202】[表2] 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
【0203】あるいは又、表3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。
【0204】[表3] 使用溶液:KMnO4 温度 :20〜120゜C 処理時間:10秒〜20分
【0205】その後、レジスト層を除去することによっ
て、図20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。
【0206】尚、[工程−B1]、[工程−B3]、
[工程−B2]の順に実行してもよい。
【0207】[工程−B4]次に、電子放出部15A、
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1μmの絶縁層12を形成する。
【0208】[工程−B5]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1
2及びゲート電極13上にマスク材料層118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2
0の(B)参照)。尚、マトリックス18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18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18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19
に損傷が発生することはない。
【0209】[工程−B6]次いで、以下の表4に例示
する条件にて、マトリックス18の一部を除去し、マト
リックス18から先端部が突出した状態のカーボン・ナ
ノチューブ19を得ることが好ましい。こうして、図2
1の(A)に示す構造の電子放出部15Aを得ることが
できる。
【0210】[表4] 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
【0211】マトリックス18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19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15A
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15Aが活性化
し、電子放出部15A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。プラズマ処理は、例えば、表4
に例示した条件と同様の条件にて行えばよい。
【0212】その後、カーボン・ナノチューブ19から
ガスを放出させるために、加熱処理や各種のプラズマ処
理を施してもよいし、カーボン・ナノチューブ19の表
面に意図的に吸着物を吸着させるために吸着させたい物
質を含むガスにカーボン・ナノチューブ19を晒しても
よい。また、カーボン・ナノチューブ19を精製するた
めに、酸素プラズマ処理やフッ素プラズマ処理を行って
もよい。
【0213】[工程−B7]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。尚、等方的
なエッチングは、ケミカルドライエッチングのようにラ
ジカルを主エッチング種として利用するドライエッチン
グ、あるいはエッチング液を利用するウェットエッチン
グにより行うことができる。エッチング液としては、例
えば49%フッ酸水溶液と純水の1:100(容積比)
混合液を用いることができる。次いで、マスク材料層1
18を除去する。こうして、図21の(B)に示す電界
放出素子を完成することができる。
【0214】尚、[工程−B5]の後、[工程−B
7]、[工程−B6]の順に実行してもよい。
【0215】[扁平型電界放出素子(その2)]扁平型
電界放出素子の模式的な一部断面図を、図22の(A)
に示す。この扁平型電界放出素子は、例えばガラスから
成る支持体10上に形成されたカソード電極11、支持
体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層1
2、絶縁層12上に形成されたゲート電極13、ゲート
電極13及び絶縁層12を貫通する開口部14(ゲート
電極13に設けられた第1開口部、及び、絶縁層12に
設けられ、第1開口部と連通した第2開口部)、並び
に、開口部14の底部に位置するカソード電極11の部
分の上に設けられた扁平の電子放出部(電子放出層15
B)から成る。ここで、電子放出層15Bは、図面の紙
面垂直方向に延びたストライプ状のカソード電極11上
に形成されている。また、ゲート電極13は、図面の紙
面左右方向に延びている。カソード電極11及びゲート
電極13はクロムから成る。電子放出層15Bは、具体
的には、グラファイト粉末から成る薄層から構成されて
いる。図22の(A)に示した扁平型電界放出素子にお
いては、カソード電極11の表面の全域に亙って、電子
放出層15Bが形成されているが、このような構造に限
定するものではなく、要は、少なくとも開口部14の底
部に電子放出層15Bが設けられていればよい。
【0216】[平面型電界放出素子]平面型電界放出素
子の模式的な一部断面図を、図22の(B)に示す。こ
の平面型電界放出素子は、例えばガラスから成る支持体
10上に形成されたストライプ状のカソード電極11、
支持体10及びカソード電極11上に形成された絶縁層
12、絶縁層12上に形成されたストライプ状のゲート
電極13、並びに、ゲート電極13及び絶縁層12を貫
通する第1開口部及び第2開口部(開口部14)から成
る。開口部14の底部にはカソード電極11が露出して
いる。カソード電極11は、図面の紙面垂直方向に延
び、ゲート電極13は、図面の紙面左右方向に延びてい
る。カソード電極11及びゲート電極13はクロム(C
r)から成り、絶縁層12はSiO2から成る。ここ
で、開口部14の底部に露出したカソード電極11の部
分が電子放出部15Cに相当する。
【0217】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。
【0218】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。
【0219】また、電界放出素子においては、専ら1つ
の開口部に1つの電子放出部が対応する形態を説明した
が、電界放出素子の構造に依っては、1つの開口部に複
数の電子放出部が対応した形態、あるいは、複数の開口
部に1つの電子放出部が対応する形態とすることもでき
る。あるいは又、ゲート電極に複数の第1開口部を設
け、絶縁層にかかる複数の第1開口部に連通した複数の
第2開口部を設け、1又は複数の電子放出部を設ける形
態とすることもできる。
【0220】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(例えば160ボルト)を印加す
る。そして、各画素を構成する電子放出部とカソード電
極制御回路との間に、例えば、TFTから成るスイッチ
ング素子を設け、かかるスイッチング素子の作動によっ
て、各画素を構成する電子放出部への印加状態を制御
し、画素の発光状態を制御する。
【0221】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(例えば0ボルト)を印加する。そして、各
画素を構成する電子放出部とゲート電極制御回路との間
に、例えば、TFTから成るスイッチング素子を設け、
かかるスイッチング素子の作動によって、各画素を構成
する電子放出部への印加状態を制御し、画素の発光状態
を制御する。
【0222】電界放出素子において、ゲート電極13及
び絶縁層12の上に更に第2の絶縁層52を設け、第2
の絶縁層52上に収束電極53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23に示す。第2の絶縁層52には、第1開口部14
Aに連通した第3開口部54が設けられている。収束電
極53の形成は、例えば、[工程−A2]において、絶
縁層12上にストライプ状のゲート電極13を形成した
後、第2の絶縁層52を形成し、次いで、第2の絶縁層
52上にパターニングされた収束電極53を形成した
後、収束電極53、第2の絶縁層52に第3開口部54
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23においては、スピント型電界放出素
子を図示したが、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。
【0223】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。
【0224】表面伝導型電界放出素子と通称される電界
放出素子から電子放出領域を構成することもできる。こ
の表面伝導型電界放出素子は、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(In23)/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。それぞれ
の電極の上には炭素薄膜が形成されている。そして、一
対の電極の内の一方の電極に行方向配線が接続され、一
対の電極の内の他方の電極に列方向配線が接続された構
成を有する。一対の電極に電圧を印加することによっ
て、ギャップを挟んで向かい合った炭素薄膜に電界が加
わり、炭素薄膜から電子が放出される。かかる電子をア
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。
【0225】
【発明の効果】本発明にあっては、スペーサをスペーサ
保持部によって確実に垂直に保持、固定することができ
る。その結果、平面型表示装置の組立時、スペーサやス
ペーサ保持部の破損が発生することを確実に防止するこ
とができ、平面型表示装置の組立歩留の向上、更には、
平面型表示装置の製造コストの低減を図ることができ
る。しかも、スペーサの形状精度、加工精度を低くする
ことができ、あるいは又、スペーサの厚さの公差を大き
くすることができるので、スペーサの製造コストの低減
を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、発明の実施の形態1における平面型表
示装置である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2】図2は、発明の実施の形態1における平面型表
示装置である冷陰極電界電子放出表示装置を構成するア
ノードパネルにおける隔壁、スペーサ保持部、スペーサ
及び蛍光体層の配置を模式的に示す配置図である。
【図3】図3は、発明の実施の形態1における平面型表
示装置である冷陰極電界電子放出表示装置を構成するア
ノードパネルにおける隔壁、スペーサ保持部、スペーサ
及び蛍光体層の変形例の配置を模式的に示す配置図であ
る。
【図4】図4は、発明の実施の形態1における平面型表
示装置である冷陰極電界電子放出表示装置を構成するア
ノードパネルにおける隔壁、スペーサ保持部、スペーサ
及び蛍光体層の別の変形例の配置を模式的に示す配置図
である。
【図5】図5は、発明の実施の形態1における平面型表
示装置である冷陰極電界電子放出表示装置を構成するカ
ソードパネルの模式的な部分的斜視図である。
【図6】図6の(A)、(B)及び(C)は、スペーサ
を頂面側から眺めた模式図、スペーサ保持部の配置を模
式的に示す図、及び、スペーサがスペーサ保持部によっ
て保持された状態を模式的に示す図である。
【図7】図7の(A)〜(D)は、発明の実施の形態1
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
体等の模式的な一部端面図である。
【図8】図8の(A)〜(C)は、図7の(D)に引き
続き、発明の実施の形態1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2における平面型表
示装置である冷陰極電界電子放出表示装置の変形例の模
式的な一部端面図である。
【図10】図10は、発明の実施の形態3における平面
型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置の更に別
の変形例の模式的な一部端面図である。
【図11】図11は、発明の実施の形態3における平面
型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置の更に別
の変形例の模式的な一部端面図である。
【図12】図12の(A)及び(B)は、それぞれ、発
明の実施の形態4におけるスペーサ保持部の配置を模式
的に示す図、及び、スペーサがスペーサ保持部によって
保持された状態を模式的に示す図である。
【図13】図13の(A)〜(C)は、発明の実施の形
態5におけるアノードパネルの製造方法を説明するため
の基体等の模式的な一部端面図である。
【図14】図14の(A)〜(C)は、図13の(C)
に引き続き、発明の実施の形態5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体等の模式的な一部端
面図である。
【図15】図15の(A)〜(C)は、発明の実施の形
態6におけるアノードパネルの製造方法を説明するため
の基体等の模式的な一部端面図である。
【図16】図16の(A)及び(B)は、発明の実施の
形態7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8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、スピント型冷
陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための支持
体等の模式的な一部端面図である。
【図19】図19の(A)及び(B)は、図18の
(B)に引き続き、スピント型冷陰極電界電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図20】図20の(A)及び(B)は、扁平型冷陰極
電界電子放出素子(その1)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21】図21の(A)及び(B)は、図20の
(B)に引き続き、扁平型冷陰極電界電子放出素子(そ
の1)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22】図22の(A)及び(B)は、それぞれ、扁
平型冷陰極電界電子放出素子(その2)の模式的な一部
断面図、及び、平面型冷陰極電界電子放出素子の模式的
な一部断面図である。
【図23】図23は、収束電極を有するスピント型冷陰
極電界電子放出素子の模式的な一部端面図である。
【符号の説明】
CP・・・カソードパネル、AP・・・アノードパネ
ル、EA・・・電子放出領域、10・・・支持体、11
・・・カソード電極、12・・・絶縁層、13・・・ゲ
ート電極、14・・・開口部、14A・・・第1開口
部、14B・・・第2開口部、15,15A,15B,
15C・・・電子放出部、16・・・剥離層、17・・
・導電材料層、18・・・マトリックス、19・・・カ
ーボン・ナノチューブ、20・・・基体、21・・・光
吸収層(ブラックマトリックス)、22・・・隔壁、2
3,23R,23G,23B・・・蛍光体層、24,2
4A・・・アノード電極、25・・・中間膜、30,3
0A,130,230・・・スペーサ保持部、230
A,230B・・・突起部、230a,230b・・・
庇部、230C・・・薄膜、31,131・・・スペー
サ、32・・・感光性ドライフィルム、33・・・開
口、232,235・・・マスク層、233・・・エッ
チング用マスク、234・・・リフトオフ用マスク、4
0・・・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、52・・
・第2の絶縁層、53・・・収束電極、54・・・第3
開口部
フロントページの続き Fターム(参考) 5C012 AA01 AA09 BB02 BB07 5C032 AA01 AA07 CC05 CC10 5C036 EE14 EE15 EE19 EF01 EF06 EF09 EG31 EH04 EH23

Claims (49)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1パネル及び第2パネルがそれらの周縁
    部で接合され、第1パネルと第2パネルによって挟まれ
    た空間が真空状態となっている平面型表示装置におい
    て、表示部分として機能する第1パネル有効領域と第2
    パネル有効領域との間に配置されるスペーサであって、 第1パネル有効領域と第2パネル有効領域との間に配置
    される前には、その長手方向に沿って湾曲していること
    を特徴とする平面型表示装置用のスペーサ。
  2. 【請求項2】スペーサはセラミックスから成り、スペー
    サの一方の側面と他方の側面の表面粗さが異なっている
    ことを特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置用の
    スペーサ。
  3. 【請求項3】スペーサはセラミックスから成り、スペー
    サの一方の側面には歪み生成層が形成されていることを
    特徴とする請求項1に記載の平面型表示装置用のスペー
    サ。
  4. 【請求項4】第1パネル有効領域と第2パネル有効領域
    との間に配置される前のスペーサにおいて、スペーサの
    両端を結ぶ仮想直線から、スペーサの中央部までの距離
    は、1×10-4m以上であることを特徴とする請求項1
    に記載の平面型表示装置用のスペーサ。
  5. 【請求項5】第1パネル有効領域と第2パネル有効領域
    との間に配置される前のスペーサにおいて、スペーサの
    両端の間の距離をL1、スペーサの両端を結ぶ仮想直線
    からスペーサの中央部までの距離をL2としたとき、1
    ×10-41≦L2を満足することを特徴とする請求項1
    に記載の平面型表示装置用のスペーサ。
  6. 【請求項6】平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表示
    装置であり、第1パネルは、アノード電極及び蛍光体層
    が形成されたアノードパネルから成り、第2パネルは、
    複数の冷陰極電界電子放出素子が形成されたカソードパ
    ネルから成ることを特徴とする請求項1に記載の平面型
    表示装置用のスペーサ。
  7. 【請求項7】第1パネル及び第2パネルがそれらの周縁
    部で接合され、第1パネルと第2パネルによって挟まれ
    た空間が真空状態となっている平面型表示装置であっ
    て、 表示部分として機能する第1パネル有効領域には、複数
    のスペーサ保持部群が設けられており、 各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部から構成
    されており、 各スペーサ保持部群を構成する複数のスペーサ保持部
    は、直線上に位置しており、 表示部分として機能する第2パネル有効領域と第1パネ
    ル有効領域との間には、スペーサ保持部群における複数
    のスペーサ保持部によって保持されたスペーサが配置さ
    れており、 スペーサは、第1パネル有効領域と第2パネル有効領域
    との間に配置される前には、その長手方向に沿って湾曲
    していることを特徴とする平面型表示装置。
  8. 【請求項8】第2パネル有効領域には、複数の第2スペ
    ーサ保持部群が設けられており、 各第2スペーサ保持部群は、複数の第2スペーサ保持部
    から構成されており、 各第2スペーサ保持部群を構成する複数の第2スペーサ
    保持部は、第1パネル有効領域に設けられたスペーサ保
    持部群を構成する複数のスペーサ保持部を結んだ直線と
    対向し、且つ、該直線と平行に延びる第2の直線上に位
    置しており、 第1パネル有効領域と第2パネル有効領域との間に配置
    されたスペーサは、更に、第2スペーサ保持部群におけ
    る複数の第2スペーサ保持部によっても保持されている
    ことを特徴とする請求項7に記載の平面型表示装置。
  9. 【請求項9】スペーサはセラミックスから成り、スペー
    サの一方の側面と他方の側面の表面粗さが異なっている
    ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の平面型
    表示装置。
  10. 【請求項10】スペーサはセラミックスから成り、スペ
    ーサの一方の側面には歪み生成層が形成されていること
    を特徴とする請求項7又は請求項8に記載の平面型表示
    装置。
  11. 【請求項11】第1パネル有効領域と第2パネル有効領
    域との間に配置される前のスペーサにおいて、スペーサ
    の両端を結ぶ仮想直線から、スペーサの中央部までの距
    離は、1×10-4m以上であることを特徴とする請求項
    7又は請求項8に記載の平面型表示装置。
  12. 【請求項12】第1パネル有効領域と第2パネル有効領
    域との間に配置される前のスペーサにおいて、スペーサ
    の両端の間の距離をL1、スペーサの両端を結ぶ仮想直
    線からスペーサの中央部までの距離をL2としたとき、
    1×10-41≦L2を満足することを特徴とする請求項
    7又は請求項8に記載の平面型表示装置。
  13. 【請求項13】平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表
    示装置であり、第1パネルは、アノード電極及び蛍光体
    層が形成されたアノードパネルから成り、第2パネル
    は、複数の冷陰極電界電子放出素子が形成されたカソー
    ドパネルから成ることを特徴とする請求項7又は請求項
    8に記載の平面型表示装置。
  14. 【請求項14】平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表
    示装置であり、第1パネルは、複数の冷陰極電界電子放
    出素子が形成されたカソードパネルから成り、第2パネ
    ルは、アノード電極及び蛍光体層が形成されたアノード
    パネルから成ることを特徴とする請求項7又は請求項8
    に記載の平面型表示装置。
  15. 【請求項15】第1パネル及び第2パネルがそれらの周
    縁部で接合され、第1パネルと第2パネルによって挟ま
    れた空間が真空状態となっている平面型表示装置であっ
    て、 表示部分として機能する第1パネル有効領域には、複数
    のスペーサ保持部群が設けられており、 各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部から構成
    されており、 各スペーサ保持部群を構成する複数のスペーサ保持部
    は、直線上に位置しておらず、 表示部分として機能する第2パネル有効領域と第1パネ
    ル有効領域との間には、スペーサ保持部群における複数
    のスペーサ保持部によって保持されたスペーサが配置さ
    れていることを特徴とする平面型表示装置。
  16. 【請求項16】スペーサ保持部群の一端に位置するスペ
    ーサ保持部と、該スペーサ保持部群の他端に位置するス
    ペーサ保持部とを結んだ仮想直線から、該スペーサ保持
    部群を構成する複数のスペーサ保持部を結ぶ仮想線の中
    央部までの距離は、1×10-5m以上であることを特徴
    とする請求項15に記載の平面型表示装置。
  17. 【請求項17】第2パネル有効領域には、複数の第2ス
    ペーサ保持部群が設けられており、 各第2スペーサ保持部群は、複数の第2スペーサ保持部
    から構成されており、 各第2スペーサ保持部群を構成する複数の第2スペーサ
    保持部は、第1パネル有効領域に設けられたスペーサ保
    持部群を構成する複数のスペーサ保持部を結んだ仮想線
    と対向し、且つ、該仮想線と平行に延びる第2の仮想線
    上に位置しており、 第1パネル有効領域と第2パネル有効領域との間に配置
    されたスペーサは、更に、第2スペーサ保持部群におけ
    る複数の第2スペーサ保持部によっても保持されている
    ことを特徴とする請求項15に記載の平面型表示装置。
  18. 【請求項18】第2スペーサ保持部群の一端に位置する
    第2スペーサ保持部と、該第2スペーサ保持部群の他端
    に位置する第2スペーサ保持部とを結んだ仮想直線か
    ら、該第2スペーサ保持部群を構成する複数の第2スペ
    ーサ保持部を結ぶ第2の仮想線の中央部までの距離は、
    1×10-5m以上であることを特徴とする請求項17に
    記載の平面型表示装置。
  19. 【請求項19】スペーサはセラミックスから成ることを
    特徴とする請求項15又は請求項17に記載の平面型表
    示装置。
  20. 【請求項20】第1パネル有効領域と第2パネル有効領
    域との間に配置された後のスペーサにおいて、スペーサ
    の両端を結ぶ仮想直線から、スペーサの中央部までの距
    離は、1×10-5m以上であることを特徴とする請求項
    15に記載の平面型表示装置。
  21. 【請求項21】第1パネル有効領域と第2パネル有効領
    域との間に配置された後のスペーサにおいて、スペーサ
    の両端の間の距離をL1、スペーサの両端を結ぶ仮想直
    線からスペーサの中央部までの距離をL2としたとき、
    1×10-51≦L2を満足することを特徴とする請求項
    15に記載の平面型表示装置。
  22. 【請求項22】平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表
    示装置であり、第1パネルは、アノード電極及び蛍光体
    層が形成されたアノードパネルから成り、第2パネル
    は、複数の冷陰極電界電子放出素子が形成されたカソー
    ドパネルから成ることを特徴とする請求項15又は請求
    項17に記載の平面型表示装置。
  23. 【請求項23】平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表
    示装置であり、第1パネルは、複数の冷陰極電界電子放
    出素子が形成されたカソードパネルから成り、第2パネ
    ルは、アノード電極及び蛍光体層が形成されたアノード
    パネルから成ることを特徴とする請求項15又は請求項
    17に記載の平面型表示装置。
  24. 【請求項24】スペーサ保持部群に保持される前のスペ
    ーサは、その長手方向に沿って直線状であることを特徴
    とする請求項15又は請求項17に記載の平面型表示装
    置。
  25. 【請求項25】第1パネル有効領域に設けられたスペー
    サ保持部群を構成する複数のスペーサ保持部を結んだ仮
    想線の湾曲状態と逆向きの湾曲状態を、スペーサ保持部
    群に保持される前のスペーサは有していることを特徴と
    する請求項15又は請求項17に記載の平面型表示装
    置。
  26. 【請求項26】第1パネル及び第2パネルがそれらの周
    縁部で接合され、第1パネルと第2パネルによって挟ま
    れた空間が真空状態となっている平面型表示装置におけ
    るスペーサ保持部であって、 表示部分として機能する第1パネル有効領域には、複数
    のスペーサ保持部群が設けられており、 各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部から構成
    されており、 表示部分として機能する第2パネル有効領域と第1パネ
    ル有効領域との間には、スペーサ保持部群における複数
    のスペーサ保持部によってスペーサが保持され、 スペーサ保持部のそれぞれは、 (A)第1突起部、 (B)該第1突起部と略平行に延び、該第1突起部に隣
    接した第2突起部、 (C)第1突起部の頂面から第2突起部側に突出した第
    1庇部、及び、 (D)第2突起部の頂面から第1突起部側に突出した第
    2庇部、 から構成されており、 第1突起部と第2突起部との間にスペーサが挿入される
    ことを特徴とする平面型表示装置におけるスペーサ保持
    部。
  27. 【請求項27】第1庇部及び第2庇部のそれぞれの長さ
    は、1×10-7m乃至5×10-6mであることを特徴と
    する請求項26に記載のスペーサ保持部。
  28. 【請求項28】第1突起部と第1庇部とは一体的に設け
    られており、 第2突起部と第2庇部とは一体的に設けられていること
    を特徴とする請求項26に記載のスペーサ保持部。
  29. 【請求項29】第1突起部と第1庇部とは異なる材料か
    ら構成され、 第2突起部と第2庇部とは異なる材料から構成されてい
    ることを特徴とする請求項26に記載のスペーサ保持
    部。
  30. 【請求項30】第1パネル及び第2パネルがそれらの周
    縁部で接合され、第1パネルと第2パネルによって挟ま
    れた空間が真空状態となっている平面型表示装置であっ
    て、 表示部分として機能する第1パネル有効領域には、複数
    のスペーサ保持部群が設けられており、 各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部から構成
    されており、 表示部分として機能する第2パネル有効領域と第1パネ
    ル有効領域との間には、スペーサ保持部群における複数
    のスペーサ保持部によってスペーサが保持されており、 スペーサ保持部のそれぞれは、 (A)第1突起部、 (B)該第1突起部と略平行に延び、該第1突起部に隣
    接した第2突起部、 (C)第1突起部の頂面から第2突起部側に突出した第
    1庇部、及び、 (D)第2突起部の頂面から第1突起部側に突出した第
    2庇部、 から構成されており、 第1突起部と第2突起部との間にスペーサが挿入されて
    いることを特徴とする平面型表示装置。
  31. 【請求項31】第1庇部及び第2庇部のそれぞれの長さ
    は、1×10-7m乃至5×10-6mであることを特徴と
    する請求項30に記載の平面型表示装置。
  32. 【請求項32】第1突起部と第1庇部とは一体的に設け
    られており、 第2突起部と第2庇部とは一体的に設けられていること
    を特徴とする請求項30に記載の平面型表示装置。
  33. 【請求項33】第1突起部と第1庇部とは異なる材料か
    ら構成され、 第2突起部と第2庇部とは異なる材料から構成されてい
    ることを特徴とする請求項30に記載の平面型表示装
    置。
  34. 【請求項34】第2パネル有効領域には、複数の第1ス
    ペーサ保持部群と対向した複数の第2スペーサ保持部群
    が設けられており、 各第2スペーサ保持部群は、複数の第2スペーサ保持部
    から構成されており、 第1パネル有効領域と第2パネル有効領域との間には、
    スペーサ保持部群における複数のスペーサ保持部及び第
    2スペーサ保持部群における第2スペーサ保持部によっ
    てスペーサが保持されており、 第2スペーサ保持部のそれぞれは、 (A)第1突起部、 (B)該第1突起部と略平行に延び、該第1突起部に隣
    接した第2突起部、 (C)第1突起部の頂面から第2突起部側に突出した第
    1庇部、及び、 (D)第2突起部の頂面から第1突起部側に突出した第
    2庇部、 から構成されていることを特徴とする請求項30に記載
    の平面型表示装置。
  35. 【請求項35】第2スペーサ保持部の第1庇部及び第2
    スペーサ保持部の第2庇部のそれぞれの長さは、1×1
    -7m乃至5×10-6mであることを特徴とする請求項
    34に記載の平面型表示装置。
  36. 【請求項36】第1パネル及び第2パネルがそれらの周
    縁部で接合され、第1パネルと第2パネルによって挟ま
    れた空間が真空状態となっている平面型表示装置におけ
    るスペーサ保持部であって、 表示部分として機能する第1パネル有効領域には、複数
    のスペーサ保持部群が設けられており、 各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部から構成
    されており、 表示部分として機能する第2パネル有効領域と第1パネ
    ル有効領域との間には、スペーサ保持部群における複数
    のスペーサ保持部によってスペーサが保持され、 スペーサ保持部のそれぞれは、 (A)第1突起部、 (B)該第1突起部と略平行に延び、該第1突起部に隣
    接した第2突起部、 (C)第1突起部の頂面から第2突起部側に突出した第
    1庇部、及び、 (D)第2突起部の頂面から第1突起部側に突出した第
    2庇部、 から構成されており、 第1突起部と第2突起部との間にスペーサが挿入され
    る、平面型表示装置におけるスペーサ保持部の製造方法
    であって、 (a)第1パネルを構成する第1基板に、スペーサ保持
    部を形成すべき第1基板の部分が露出したマスク層を形
    成する工程と、 (b)露出した第1基板の部分に第1突起部及び第2突
    起部を形成し、更に、第1突起部の頂面に第1庇部を形
    成し、且つ、第2突起部の頂面に第2庇部を形成する工
    程と、 (c)マスク層を除去する工程、 を具備することを特徴とする平面型表示装置用のスペー
    サ保持部の製造方法。
  37. 【請求項37】前記工程(b)において、メッキ法によ
    って、第1突起部、第2突起部、第1庇部、及び、第2
    庇部を形成することを特徴とする請求項36に記載のス
    ペーサ保持部の製造方法。
  38. 【請求項38】前記工程(b)において、メッキ法によ
    って第1突起部及び第2突起部を形成し、次いで、物理
    的気相成長法及びエッチング法によって第1庇部及び第
    2庇部を形成することを特徴とする請求項36に記載の
    スペーサ保持部の製造方法。
  39. 【請求項39】前記工程(b)において、メッキ法によ
    って第1突起部及び第2突起部を形成し、次いで、化学
    的気相成長法及びエッチング法によって第1庇部及び第
    2庇部を形成することを特徴とする請求項36に記載の
    スペーサ保持部の製造方法。
  40. 【請求項40】前記工程(b)において、メッキ法によ
    って第1突起部及び第2突起部を形成し、次いで、物理
    的気相成長法及びリフトオフ法によって第1庇部及び第
    2庇部を形成することを特徴とする請求項36に記載の
    スペーサ保持部の製造方法。
  41. 【請求項41】前記工程(b)において、メッキ法によ
    って第1突起部及び第2突起部を形成し、次いで、化学
    的気相成長法及びリフトオフ法によって第1庇部及び第
    2庇部を形成することを特徴とする請求項36に記載の
    スペーサ保持部の製造方法。
  42. 【請求項42】前記工程(b)において、溶射法によっ
    て、第1突起部、第2突起部、第1庇部、及び、第2庇
    部を形成することを特徴とする請求項36に記載のスペ
    ーサ保持部の製造方法。
  43. 【請求項43】第1パネル及び第2パネルがそれらの周
    縁部で接合され、第1パネルと第2パネルによって挟ま
    れた空間が真空状態となっている平面型表示装置であっ
    て、 表示部分として機能する第1パネル有効領域には、複数
    のスペーサ保持部群が設けられており、 各スペーサ保持部群は、複数のスペーサ保持部から構成
    されており、 表示部分として機能する第2パネル有効領域と第1パネ
    ル有効領域との間には、スペーサ保持部群における複数
    のスペーサ保持部によってスペーサが保持されており、 スペーサ保持部のそれぞれは、 (A)第1突起部、 (B)該第1突起部と略平行に延び、該第1突起部に隣
    接した第2突起部、 (C)第1突起部の頂面から第2突起部側に突出した第
    1庇部、及び、 (D)第2突起部の頂面から第1突起部側に突出した第
    2庇部、 から構成されており、 第1突起部と第2突起部との間にスペーサが挿入され
    る、平面型表示装置の製造方法であって、 スペーサ保持部を、 (a)第1パネルを構成する第1基板に、スペーサ保持
    部を形成すべき第1基板の部分が露出したマスク層を形
    成する工程と、 (b)露出した第1基板の部分に第1突起部及び第2突
    起部を形成し、更に、第1突起部の頂面に第1庇部を形
    成し、且つ、第2突起部の頂面に第2庇部を形成する工
    程と、 (c)マスク層を除去する工程、 によって形成することを特徴とする平面型表示装置の製
    造方法。
  44. 【請求項44】前記工程(b)において、メッキ法によ
    って、第1突起部、第2突起部、第1庇部、及び、第2
    庇部を形成することを特徴とする請求項43に記載の平
    面型表示装置の製造方法。
  45. 【請求項45】前記工程(b)において、メッキ法によ
    って第1突起部及び第2突起部を形成し、次いで、物理
    的気相成長法及びエッチング法によって第1庇部及び第
    2庇部を形成することを特徴とする請求項43に記載の
    平面型表示装置の製造方法。
  46. 【請求項46】前記工程(b)において、メッキ法によ
    って第1突起部及び第2突起部を形成し、次いで、化学
    的気相成長法及びエッチング法によって第1庇部及び第
    2庇部を形成することを特徴とする請求項43に記載の
    平面型表示装置の製造方法。
  47. 【請求項47】前記工程(b)において、メッキ法によ
    って第1突起部及び第2突起部を形成し、次いで、物理
    的気相成長法及びリフトオフ法によって第1庇部及び第
    2庇部を形成することを特徴とする請求項43に記載の
    平面型表示装置の製造方法。
  48. 【請求項48】前記工程(b)において、メッキ法によ
    って第1突起部及び第2突起部を形成し、次いで、化学
    的気相成長法及びリフトオフ法によって第1庇部及び第
    2庇部を形成することを特徴とする請求項43に記載の
    平面型表示装置の製造方法。
  49. 【請求項49】前記工程(b)において、溶射法によっ
    て、第1突起部、第2突起部、第1庇部、及び、第2庇
    部を形成することを特徴とする請求項43に記載の平面
    型表示装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4975174B1 (ja) * 2011-04-14 2012-07-11 パナソニック株式会社 磁歪式トルクセンサの製造方法および磁歪式トルクセンサ

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