JP2003288836A - 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】ゲート電極及び絶縁層に形成された開口部の底
部に、開口部に対して自己整合的に電子放出部を形成す
ることを可能とする冷陰極電界電子放出素子の製造方法
を提供する。 【解決手段】冷陰極電界電子放出素子の製造方法におい
ては、孔部１１Ａを有し、露光光を透過させない材料か
ら成るカソード電極１１を形成し、次いで、感光性材料
から成る絶縁層１２及びゲート電極１３を形成した後、
孔部１１Ａを露光用マスクとして裏面露光方式に基づき
絶縁層１３及びゲート電極１２に開口部１４を形成し、
次いで、感光性材料から成る電子放出部形成層２０を全
面に形成した後、孔部１１Ａを露光用マスクとして背面
露光方式に基づきカソード電極１１上から孔部１１Ａ内
に亙り、電子放出部形成層２０から成る電子放出部１５
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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３２及び図３３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）の一例を示す。尚、図３２は従来の表示装
置の模式的な一部端面図であり、図３３はカソードパネ
ルＣＰとアノードパネルＡＰを分解したときの模式的な
部分的斜視図である。

【０００４】図３２に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１１
１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１１２に設けられた開口部１１４（ゲート電極１１
３に設けられた第１開口部１１４Ａ、及び、絶縁層１１
２に設けられた第２開口部１１４Ｂ）と、第２開口部１
１４Ｂ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１１５Ａ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
１１５Ａ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。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１１５Ａに印加される
電圧によって制御される。

【０００８】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１１０等の模式的
な一部端面図である図３４の（Ａ）、（Ｂ）及び図３５
の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。

【０００９】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１１５Ａ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１１３に設けられた第１開口部１１４Ａ
に対して蒸着粒子は垂直に入射するが、第１開口部１１
４Ａ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１１４Ｂ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１１５Ａ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１１３及び絶縁層１１２上に
剥離層１１６を予め形成しておく方法について説明す
る。尚、図３４の（Ａ）、（Ｂ）及び図３５の（Ａ）、
（Ｂ）においては、１つの電子放出部のみを図示した。

【００１０】［工程−１０］先ず、例えばガラス基板か
ら成る支持体１１０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１１１を形成する。そ
の後、全面にＳｉＯ₂から成る絶縁層１１２をＣＶＤ法
にて形成する。

【００１１】［工程−２０］次に、絶縁層１１２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１１
３を得ることができる。ストライプ状のカソード電極１
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１１３は、図面の紙面垂直方向に延びている。

【００１２】［工程−３０］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１１３に第１開
口部１１４Ａを形成し、更に、絶縁層１１２に第２開口
部１１４Ｂを形成し、第２開口部１１４Ｂの底部にカソ
ード電極１１１を露出させた後、レジスト層を除去す
る。こうして、図３４の（Ａ）に示す構造を得ることが
できる。

【００１３】［工程−４０］次に、支持体１１０を回転
させながらゲート電極１１３上を含む絶縁層１１２上に
ニッケル（Ｎｉ）を斜め蒸着することにより、剥離層１
１６を形成する（図３４の（Ｂ）参照）。このとき、支
持体１１０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１１４Ｂ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１１３及び絶縁層１１２の
上に剥離層１１６を形成することができる。剥離層１１
６は、第１開口部１１４Ａ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１１４Ａが実質的に縮
径される。

【００１４】［工程−５０］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３５の（Ａ）に示すよう
に、剥離層１１６上でオーバーハング形状を有する導電
材料層１１７が成長するに伴い、第１開口部１１４Ａの
実質的な直径が次第に縮小されるので、第２開口部１１
４Ｂ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１１４Ａ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１１４Ｂ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１１５Ａとなる。

【００１５】［工程−６０］その後、図３５の（Ｂ）に
示すように、リフトオフ法にて剥離層１１６をゲート電
極１１３及び絶縁層１１２の表面から剥離し、ゲート電
極１１３及び絶縁層１１２の上方の導電材料層１１７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ＣＰを得ることがで
きる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】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１１５Ａは優れた性能を有していると云え
る。また、このようなスピント型電界放出素子の製造方
法は、開口部１１４Ａ，１１４Ｂに対して自己整合的に
円錐形の堆積物を電子放出部１１５Ａとして形成し得る
優れた方法である。しかしながら、円錐形の電子放出部
１１５Ａ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１１５Ａを有効領
域の全域に亙って均一に形成することは、表示装置の大
型化が進み、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。また、半導体装置の製造装置を多用する
が故に、特に、表示装置が大型化すると、半導体装置の
製造装置の大型化を図らなければならず、表示装置の製
造コストの増加を招く。

【００１７】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、開口部の底部に位
置するカソード電極の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、カーボン・ナノチュ
ーブを始めとする各種の炭素系材料が提案されている。

【００１８】このような平面型電界放出素子の製造にお
いては、図３４の（Ａ）に示した構造を得た後、例え
ば、カーボン・ナノチューブを含むネガ型の感光性ペー
スト層１１８を、開口部１１４内を含む全面に形成する
（図３６の（Ａ）参照）。その後、感光性ペースト層１
１８の露光を行い（図３６の（Ｂ）参照）、更に、現像
を行い、不要部位の感光性ペースト層１１８を除去した
後、感光性ペースト層１１８を焼成することで、電子放
出部１１５を得ることができる（図３６の（Ｃ）参
照）。尚、参照番号１１９は露光用マスクである。

【００１９】ところで、感光性ペースト層１１８を露光
する際、露光用マスク１１９と開口部１１４との間に位
置ずれが発生しないように、予め設けられた基準マーカ
ー（図示せず）に対して露光用マスク１１９の位置合わ
せを行う。

【００２０】しかしながら、例えば、支持体１１０の熱
履歴や、支持体１１０に形成された各種の層（カソード
電極１１１、絶縁層１１２、ゲート電極１１３等）の応
力等に起因して、支持体１１０に変形が生じる。その結
果、実際には、感光性ペースト層１１８の露光の際、露
光用マスク１１９と開口部１１４との間に位置ずれが、
屡々、発生する。このような現象が発生すると、ゲート
電極１１３に設けられた第１開口部１１４Ａの開口端部
から、第２開口部１１４Ｂの底部に位置する電子放出部
１１５までの距離がばらつく結果、電子放出部１１５か
らの電子放出量にばらつきが生じて、表示ムラが発生し
てしまう。また、最悪の場合、開口部１１４の側壁に感
光性ペースト層１１８が残され、この感光性ペースト層
１１８によって、ゲート電極１１３とカソード電極１１
１との間で短絡が発生する。

【００２１】従って、本発明の目的は、ゲート電極及び
絶縁層に形成された開口部の底部に、開口部に対して自
己整合的に電子放出部を形成することを可能とする冷陰
極電界電子放出素子の製造方法、係る製造方法を適用し
た冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法、並びに、こ
れらの製造方法によって得られる冷陰極電界電子放出素
子及び冷陰極電界電子放出表示装置を提供することにあ
る。

【００２２】

【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１Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素
子の製造方法は、（Ａ）露光光を透過する支持体の表面
上に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透
過させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード
電極を形成する工程と、（Ｂ）全面に、露光光を透過す
る感光性材料から成る絶縁層を形成する工程と、（Ｃ）
絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向とは異な
る第２の方向に延びるゲート電極を形成する工程と、
（Ｄ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
から露光光を照射して、孔部の上方の絶縁層の部分及び
ゲート電極の部分を露光した後、絶縁層及びゲート電極
を現像して孔部の上方の絶縁層の部分及びゲート電極の
部分を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及びゲート電
極に、孔部の径よりも大きな径を有する開口部を形成
し、開口部の底部にカソード電極の一部を露出させる工
程と、（Ｅ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成
る電子放出部形成層を形成する工程と、（Ｆ）前記孔部
を露光用マスクとして、支持体の裏面側から露光光を照
射して、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光し
た後、電子放出部形成層を現像して、カソード電極上か
ら孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部
を形成する工程、から成ることを特徴とする。

【００２３】上記の目的を達成するための本発明の冷陰
極電界電子放出表示装置の製造方法は、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
製造方法である。

【００２４】そして、本発明の第１Ａの態様に係る冷陰
極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子
放出素子を、上述の本発明の第１Ａの態様に係る冷陰極
電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工
程（Ｆ）に基づき形成することを特徴とする。

【００２５】尚、以下の説明においては、各工程を、以
下のように略称する場合がある。

【００２６】『露光光を透過する支持体の表面（おもて
めん，第１面）上に、底部に支持体が露出した孔部を有
し、露光光を透過させない材料から成り、第１の方向に
延びるカソード電極を形成する工程』を、「カソード電
極形成工程」と略称する場合がある。

【００２７】『全面に、露光光を透過する感光性材料か
ら成る絶縁層を形成する工程』を、「露光光透過性の感
光性材料から成る絶縁層の形成工程」と略称する場合が
ある。

【００２８】『絶縁層上に、感光性材料から成り、第１
の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成
する工程』を、「感光性材料から成るゲート電極の形成
工程」と略称する場合がある。

【００２９】『前記孔部を露光用マスクとして、支持体
の裏面（第２面）側から露光光を照射して、孔部の上方
の絶縁層の部分及びゲート電極の部分を露光した後、絶
縁層及びゲート電極を現像して孔部の上方の絶縁層の部
分及びゲート電極の部分を除去し、以て、孔部の上方の
絶縁層及びゲート電極に、孔部の径よりも大きな径を有
する開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極の一
部を露出させる工程』を、「裏面側からの露光による開
口部形成及びカソード電極露出工程」と略称する場合が
ある。

【００３０】『少なくとも開口部内に、感光性材料から
成る電子放出部形成層を形成する工程』を、「感光性材
料から成る電子放出部形成層の形成工程」と略称する場
合がある。

【００３１】『前記孔部を露光用マスクとして、支持体
の裏面（第２面）側から露光光を照射して、孔部の上方
の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形
成層を現像して、カソード電極上から孔部内に亙り、電
子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程』
を、「露光・現像によるカソード電極上への電子放出部
形成工程」と略称する場合がある。

【００３２】本発明の第１Ａ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、あるいは、後述する第１Ｂの態様〜第１Ｄ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、第３Ａの態様〜第３Ｄ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、ゲート電極及び絶
縁層における開口部の形成を、支持体の裏面（第２面）
側からの背面露光方式にて行う。

【００３３】一方、後述する第２Ａの態様、第２Ｂの態
様、第４Ａの態様、あるいは、第４Ｂ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、ゲート電極及び絶縁層におけ
る開口部の形成を、支持体の表面（おもてめん，第１
面）側からの表面（おもてめん）露光方式にて行う。

【００３４】また、第３Ａの態様〜第３Ｄの態様、第４
Ａの態様、第４Ｂ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は、第
１Ａの態様〜第１Ｄの態様、第２Ａの態様、第２Ｂ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と、光透過層を形成する点、
光透過層上に電子放出部を形成する点で相違している。

【００３５】上記の目的を達成するための本発明の第１
Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）「露光光透
過性の感光性材料から成る絶縁層の形成工程」と、
（Ｃ）「感光性材料から成るゲート電極の形成工程」
と、（Ｄ）「裏面側からの露光による開口部形成及びカ
ソード電極露出工程」と、（Ｅ）少なくとも開口部内
に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部
形成層を形成する工程と、（Ｆ）全面にレジスト材料か
ら成るエッチング用マスク層を形成する工程と、（Ｇ）
前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側から露
光光を照射して、孔部の上方のエッチング用マスク層の
部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像し、以
て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上にエッ
チング用マスク層を残す工程と、（Ｈ）エッチング用マ
スク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした
後、エッチング用マスク層を除去して、カソード電極上
から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出
部を形成する工程、から成ることを特徴とする。

【００３６】本発明の第１Ｂの態様に係る冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第１Ｂの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｈ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００３７】尚、『少なくとも開口部内に、露光光を透
過する非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成す
る工程』を、「非感光性材料から成る電子放出部形成層
の形成工程」と略称する場合がある。

【００３８】また、『全面にレジスト材料から成るエッ
チング用マスク層を形成する工程』を、「エッチング用
マスク層形成工程」と略称する場合がある。

【００３９】更には、『前記孔部を露光用マスクとし
て、支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射して、
孔部の上方のエッチング用マスク層の部分を露光した
後、エッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底
部に位置する電子放出部形成層上にエッチング用マスク
層を残す工程』を、「エッチング用マスク層露光・現像
工程」と略称する場合がある。

【００４０】また、『エッチング用マスク層を用いて、
電子放出部形成層をエッチングした後、エッチング用マ
スク層を除去して、カソード電極上から孔部内に亙り、
電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程』
を、「エッチングに基づくカソード電極上への電子放出
部形成工程」と略称する場合がある。

【００４１】上記の目的を達成するための本発明の第１
Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）全面に、露
光光を透過する非感光性材料から成る絶縁層を形成する
工程と、（Ｃ）絶縁層上に、露光光を透過する非感光性
材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延び
るゲート電極を形成する工程と、（Ｄ）ゲート電極及び
絶縁層上に、レジスト材料から成るエッチング用マスク
層を形成する工程と、（Ｅ）前記孔部を露光用マスクと
して、支持体の裏面側から露光光を照射して、エッチン
グ用マスク層を露光した後、エッチング用マスク層を現
像して孔部の上方のエッチング用マスク層の部分にマス
ク層開口を形成する工程と、（Ｆ）エッチング用マスク
層を用いて、マスク層開口の下のゲート電極及び絶縁層
をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去し、
以て、孔部の上方の絶縁層及びゲート電極に、孔部の径
よりも大きな径を有する開口部を形成し、開口部の底部
にカソード電極の一部を露出させる工程と、（Ｇ）「感
光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｈ）「露光・現像によるカソード電極上への電子放出
部形成工程」、から成ることを特徴とする。

【００４２】本発明の第１Ｃの態様に係る冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第１Ｃの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｈ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００４３】尚、『全面に、露光光を透過する非感光性
材料から成る絶縁層を形成する工程』を、「露光光透過
性の非感光性材料から成る絶縁層の形成工程」と略称す
る場合がある。

【００４４】また、『絶縁層上に、露光光を透過する非
感光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向
に延びるゲート電極を形成する工程』を、「非感光性材
料から成るゲート電極の形成工程」と略称する場合があ
る。

【００４５】更には、『ゲート電極及び絶縁層上に、レ
ジスト材料から成るエッチング用マスク層を形成する工
程』を、「ゲート電極及び絶縁層上へのエッチング用マ
スク層形成工程」と略称する場合がある。

【００４６】また、『前記孔部を露光用マスクとして、
支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射して、エッ
チング用マスク層を露光した後、エッチング用マスク層
を現像して孔部の上方のエッチング用マスク層の部分に
マスク層開口を形成する工程』を、「エッチング用マス
ク層へのマスク層開口形成工程」と略称する場合があ
る。

【００４７】上記の目的を達成するための本発明の第１
Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）「露光光透
過性の非感光性材料から成る絶縁層の形成工程」と、
（Ｃ）「非感光性材料から成るゲート電極の形成工程」
と、（Ｄ）ゲート電極及び絶縁層上に、レジスト材料か
ら成る第１のエッチング用マスク層を形成する工程と、
（Ｅ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
から露光光を照射して、第１のエッチング用マスク層を
露光した後、第１のエッチング用マスク層を現像して孔
部の上方の第１のエッチング用マスク層の部分にマスク
層開口を形成する工程と、（Ｆ）第１のエッチング用マ
スク層を用いて、マスク層開口の下のゲート電極及び絶
縁層をエッチングした後、第１のエッチング用マスク層
を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及びゲート電極
に、孔部の径よりも大きな径を有する開口部を形成し、
開口部の底部にカソード電極の一部を露出させる工程
と、（Ｇ）「非感光性材料から成る電子放出部形成層の
形成工程」と、（Ｈ）全面にレジスト材料から成る第２
のエッチング用マスク層を形成する工程と、（Ｉ）前記
孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側から露光光
を照射して、孔部の上方の第２のエッチング用マスク層
の部分を露光した後、第２のエッチング用マスク層を現
像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層
上に第２のエッチング用マスク層を残す工程と、（Ｊ）
第２のエッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成
層をエッチングした後、第２のエッチング用マスク層を
除去して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出
部形成層から成る電子放出部を形成する工程、から成る
ことを特徴とする。

【００４８】本発明の第１Ｄの態様に係る冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第１Ｄの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｊ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００４９】尚、『ゲート電極及び絶縁層上に、レジス
ト材料から成る第１のエッチング用マスク層を形成する
工程』を、「ゲート電極及び絶縁層上への第１のエッチ
ング用マスク層形成工程」と略称する場合がある。

【００５０】また、『前記孔部を露光用マスクとして、
支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射して、第１
のエッチング用マスク層を露光した後、第１のエッチン
グ用マスク層を現像して孔部の上方の第１のエッチング
用マスク層の部分にマスク層開口を形成する工程』を、
「第１のエッチング用マスク層へのマスク層開口形成工
程」と略称する場合がある。

【００５１】更には、『全面にレジスト材料から成る第
２のエッチング用マスク層を形成する工程』を、「第２
のエッチング用マスク層形成工程」と略称する場合があ
る。

【００５２】また、『前記孔部を露光用マスクとして、
支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射して、孔部
の上方の第２のエッチング用マスク層の部分を露光した
後、第２のエッチング用マスク層を現像し、以て、開口
部の底部に位置する電子放出部形成層上に第２のエッチ
ング用マスク層を残す工程』を、「第２のエッチング用
マスク層露光・現像工程」と略称する場合がある。

【００５３】上記の目的を達成するための本発明の第２
Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）全面に、感
光性材料から成る絶縁層を形成する工程と、（Ｃ）絶縁
層上に、露光光を透過する感光性材料から成り、第１の
方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成す
る工程と、（Ｄ）支持体の表面側からゲート電極及び絶
縁層に露光光を照射した後、ゲート電極及び絶縁層を現
像し、以て、孔部の上方のゲート電極及び絶縁層に、孔
部の径よりも大きな径を有する開口部を形成し、開口部
の底部にカソード電極の一部を露出させる工程と、
（Ｅ）「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工
程」と、（Ｆ）「露光・現像によるカソード電極上への
電子放出部形成工程」、から成ることを特徴とする。

【００５４】本発明の第２Ａの態様に係る冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第２Ａの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｆ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００５５】尚、『全面に、感光性材料から成る絶縁層
を形成する工程』を、「感光性材料から成る絶縁層の形
成工程」と略称する場合がある。

【００５６】また、『絶縁層上に、露光光を透過する感
光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向に
延びるゲート電極を形成する工程』を、「露光光を透過
する感光性材料から成るゲート電極の形成工程」と略称
する場合がある。

【００５７】更には、『支持体の表面（おもてめん，第
１面）側からゲート電極及び絶縁層に露光光を照射した
後、ゲート電極及び絶縁層を現像し、以て、孔部の上方
のゲート電極及び絶縁層に、孔部の径よりも大きな径を
有する開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極の
一部を露出させる工程』を、「表面側からの露光による
開口部形成工程」と略称する場合がある。

【００５８】上記の目的を達成するための本発明の第２
Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）「感光性材
料から成る絶縁層の形成工程」と、（Ｃ）「露光光を透
過する感光性材料から成るゲート電極の形成工程」と、
（Ｄ）「表面側からの露光による開口部形成工程」と、
（Ｅ）「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成
工程」と、（Ｆ）「エッチング用マスク層形成工程」
と、（Ｇ）「エッチング用マスク層露光・現像工程」
と、（Ｈ）「エッチングに基づくカソード電極上への電
子放出部形成工程」、から成ることを特徴とする。

【００５９】本発明の第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｈ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００６０】上記の目的を達成するための本発明の第３
Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）少なくとも
孔部内に、露光光を透過する導電材料若しくは抵抗体材
料から成る光透過層を形成する工程と、（Ｃ）「露光光
透過性の感光性材料から成る絶縁層の形成工程」と、
（Ｄ）「感光性材料から成るゲート電極の形成工程」
と、（Ｅ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏
面側から露光光を照射して、孔部の上方の絶縁層の部分
及びゲート電極の部分を露光した後、絶縁層及びゲート
電極を現像して孔部の上方の絶縁層の部分及びゲート電
極の部分を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及びゲー
ト電極に開口部を形成し、開口部の底部に光透過層を露
出させる工程と、（Ｆ）「感光性材料から成る電子放出
部形成層の形成工程」と、（Ｇ）前記孔部を露光用マス
クとして、支持体の裏面側から露光光を照射して、孔部
の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放
出部形成層を現像して、光透過層上に、電子放出部形成
層から成る電子放出部を形成する工程、から成ることを
特徴とする。

【００６１】本発明の第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は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第３Ａの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｇ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００６２】尚、『少なくとも孔部内に、露光光を透過
する導電材料若しくは抵抗体材料から成る光透過層を形
成する工程』を、「光透過層形成工程」と略称する場合
がある。

【００６３】また、『前記孔部を露光用マスクとして、
支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射して、孔部
の上方の絶縁層の部分及びゲート電極の部分を露光した
後、絶縁層及びゲート電極を現像して孔部の上方の絶縁
層の部分及びゲート電極の部分を除去し、以て、孔部の
上方の絶縁層及びゲート電極に開口部を形成し、開口部
の底部に光透過層を露出させる工程』を、「裏面側から
の露光による開口部形成及び光透過層露出工程」と略称
する場合がある。

【００６４】更には、『前記孔部を露光用マスクとし
て、支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射して、
孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電
子放出部形成層を現像して、光透過層上に、電子放出部
形成層から成る電子放出部を形成する工程』を、「露光
・現像による光透過層上への電子放出部形成工程」と略
称する場合がある。

【００６５】上記の目的を達成するための本発明の第３
Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）「光透過層
形成工程」と、（Ｃ）「露光光透過性の感光性材料から
成る絶縁層の形成工程」と、（Ｄ）「感光性材料から成
るゲート電極の形成工程」と、（Ｅ）「裏面側からの露
光による開口部形成及び光透過層露出工程」と、（Ｆ）
「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」
と、（Ｇ）「エッチング用マスク層形成工程」と、
（Ｈ）「エッチング用マスク層露光・現像工程」と、
（Ｉ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成
層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去し
て、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出
部を形成する工程、から成ることを特徴とする。

【００６６】本発明の第３Ｂの態様に係る冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第３Ｂの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｉ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００６７】尚、『エッチング用マスク層を用いて、電
子放出部形成層をエッチングした後、エッチング用マス
ク層を除去して、光透過層上に、電子放出部形成層から
成る電子放出部を形成する工程』を、「エッチングに基
づく光透過層上への電子放出部形成工程」と略称する場
合がある。

【００６８】上記の目的を達成するための本発明の第３
Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）「光透過層
形成工程」と、（Ｃ）「露光光透過性の非感光性材料か
ら成る絶縁層の形成工程」と、（Ｄ）「非感光性材料か
ら成るゲート電極の形成工程」と、（Ｅ）「ゲート電極
及び絶縁層上へのエッチング用マスク層形成工程」と、
（Ｆ）「エッチング用マスク層へのマスク層開口形成工
程」と、（Ｇ）エッチング用マスク層を用いて、マスク
層開口の下のゲート電極及び絶縁層をエッチングした
後、エッチング用マスク層を除去し、以て、孔部の上方
の絶縁層及びゲート電極に開口部を形成し、開口部の底
部に光透過層を露出させる工程と、（Ｈ）「感光性材料
から成る電子放出部形成層の形成工程」と、（Ｉ）「露
光・現像による光透過層上への電子放出部形成工程」、
から成ることを特徴とする。

【００６９】本発明の第３Ｃの態様に係る冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第３Ｃの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｉ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００７０】上記の目的を達成するための本発明の第３
Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）「光透過層
形成工程」と、（Ｃ）「露光光透過性の非感光性材料か
ら成る絶縁層の形成工程」と、（Ｄ）「非感光性材料か
ら成るゲート電極の形成工程」と、（Ｅ）「ゲート電極
及び絶縁層上への第１のエッチング用マスク層形成工
程」と、（Ｆ）「第１のエッチング用マスク層へのマス
ク層開口形成工程」と、（Ｇ）第１のエッチング用マス
ク層を用いて、マスク層開口の下のゲート電極及び絶縁
層をエッチングした後、第１のエッチング用マスク層を
除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及びゲート電極に開
口部を形成し、開口部の底部に光透過層を露出させる工
程と、（Ｈ）「非感光性材料から成る電子放出部形成層
の形成工程」と、（Ｉ）「第２のエッチング用マスク層
形成工程」と、（Ｊ）「第２のエッチング用マスク層露
光・現像工程」と、（Ｋ）第２のエッチング用マスク層
を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、第２
のエッチング用マスク層を除去して、光透過層上に、電
子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、か
ら成ることを特徴とする。

【００７１】本発明の第３Ｄの態様に係る冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第３Ｄの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｋ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００７２】上記の目的を達成するための本発明の第４
Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）「光透過層
形成工程」と、（Ｃ）「感光性材料から成る絶縁層の形
成工程」と、（Ｄ）「露光光を透過する感光性材料から
成るゲート電極の形成工程」と、（Ｅ）支持体の表面側
からゲート電極及び絶縁層に露光光を照射した後、ゲー
ト電極及び絶縁層を現像し、以て、孔部の上方のゲート
電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部の底部に光透
過層を露出させる工程と、（Ｆ）「感光性材料から成る
電子放出部形成層の形成工程」と、（Ｇ）「露光・現像
による光透過層上への電子放出部形成工程」、から成る
ことを特徴とする。

【００７３】本発明の第４Ａの態様に係る冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第４Ａの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｇ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００７４】尚、『支持体の表面（おもてめん，第１
面）側からゲート電極及び絶縁層に露光光を照射した
後、ゲート電極及び絶縁層を現像し、以て、孔部の上方
のゲート電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部の底
部に光透過層を露出させる工程』を、「開口部の底部に
おける光透過層露出工程」と略称する場合がある。

【００７５】上記の目的を達成するための本発明の第４
Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、（Ｂ）「光透過層
形成工程」と、（Ｃ）「感光性材料から成る絶縁層の形
成工程」と、（Ｄ）「露光光を透過する感光性材料から
成るゲート電極の形成工程」と、（Ｅ）「開口部の底部
における光透過層露出工程」と、（Ｆ）「非感光性材料
から成る電子放出部形成層の形成工程」と、（Ｇ）「エ
ッチング用マスク層形成工程」と、（Ｈ）「エッチング
用マスク層露光・現像工程」と、（Ｉ）「エッチングに
基づく光透過層上への電子放出部形成工程」、から成る
ことを特徴とする。

【００７６】本発明の第４Ｂの態様に係る冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子
を、上述の本発明の第４Ｂの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｉ）
に基づき形成することを特徴とする。

【００７７】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は、（ａ）支持体
上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層
と、（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる
第２の方向に延びるゲート電極と、（ｄ）ゲート電極及
び絶縁層に設けられた開口部と、（ｅ）電子放出部、か
ら成り、開口部の底部に露出した電子放出部から電子が
放出される冷陰極電界電子放出素子であって、開口部の
底部に位置するカソード電極の部分には、支持体に達す
る孔部が設けられており、電子放出部は、開口部の底部
に位置するカソード電極の部分から孔部内に亙り形成さ
れていることを特徴とする。

【００７８】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は、（ａ）支持体
上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層
と、（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる
第２の方向に延びるゲート電極と、（ｄ）ゲート電極及
び絶縁層に設けられた開口部と、（ｅ）電子放出部、か
ら成り、開口部の底部に露出した電子放出部から電子が
放出される冷陰極電界電子放出素子であって、開口部の
底部に位置するカソード電極の部分には、支持体に達す
る孔部が設けられており、少なくとも孔部内には光透過
層が形成されており、電子放出部は、開口部の底部に位
置する光透過層上に形成されていることを特徴とする。

【００７９】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は、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が、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され、基板と支
持体とが周縁部において接合された冷陰極電界電子放出
表示装置であって、冷陰極電界電子放出素子は、（ａ）
支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極
と、（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁
層と、（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異な
る第２の方向に延びるゲート電極と、（ｄ）ゲート電極
及び絶縁層に設けられた開口部と、（ｅ）電子放出部、
から成り、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、開口部の底部に位置するカソード電極の部
分には、支持体に達する孔部が設けられており、電子放
出部は、開口部の底部に位置するカソード電極の部分か
ら孔部内に亙り形成されていることを特徴とする。

【００８０】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は、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が、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され、基板と支
持体とが周縁部において接合された冷陰極電界電子放出
表示装置であって、冷陰極電界電子放出素子は、（ａ）
支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極
と、（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁
層と、（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異な
る第２の方向に延びるゲート電極と、（ｄ）ゲート電極
及び絶縁層に設けられた開口部と、（ｅ）電子放出部、
から成り、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、開口部の底部に位置するカソード電極の部
分には、支持体に達する孔部が設けられており、少なく
とも孔部内には光透過層が形成されており、電子放出部
は、開口部の底部に位置する光透過層上に形成されてい
ることを特徴とする。

【００８１】本発明の第１Ａの態様〜第１Ｄの態様、第
２Ａの態様、第２Ｂの態様、第３Ａの態様〜第３Ｄの態
様、第４Ａの態様、第４Ｂの態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法若しくは冷陰極電界電子放出表示装
置の製造方法、あるいは又、本発明の第１の態様、第２
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（以下、これらを総称して、単に、
本発明と呼ぶ場合がある）における支持体として、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、支持体と同様の構成することができる。

【００８２】また、本発明における露光光の光源は、紫
外線光源とすることが好ましく、具体的には、低圧水銀
灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲン灯、ＡｒＦエ
キシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザを例示することが
できる。

【００８３】カソード電極を構成する材料として、銀ペ
ースト、銅ペーストといった各種の導電性ペースト、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）、鉄（Ｆｅ）、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、ＷＳ
ｉ₂、ＭｏＳｉ₂、ＴｉＳｉ₂、ＴａＳｉ₂等のシリサイ
ド）を例示することができる。

【００８４】ゲート電極を構成する感光性材料として、
銀ペースト、ニッケルペースト、金ペーストを挙げるこ
とができる。また、ゲート電極を構成する露光光を透過
する非感光性材料として、ＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛、
酸化チタンを挙げることができる。更には、ゲート電極
を構成する露光光を透過する感光性材料として、銀ペー
スト、ニッケルペースト、金ペーストを挙げることがで
きる。尚、銀ペースト、ニッケルペースト、金ペースト
は、露光段階（即ち、焼成前）では露光光を透過する。

【００８５】カソード電極及びゲート電極はストライプ
状であることが望ましい。冷陰極電界電子放出表示装置
の構成の簡素化といった観点から、第１の方向の延びる
ストライプ状のカソード電極の射影像と、第２の方向の
延びるストライプ状のゲート電極の射影像とは直交する
ことが好ましい。

【００８６】また、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
とができるが、製造コストの低減といった観点からは、
スクリーン印刷法を採用することが最も好ましい。尚、
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。

【００８７】光透過層を構成する導電材料として、イン
ジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ₂）を例
示することができる。尚、導電材料の抵抗値は１×１０
^-2Ω以下であることが好ましい。また、光透過層を構成
する抵抗体材料として、アモルファスシリコン、シリコ
ンカーバイド（ＳｉＣ）、ＳｉＣＮ、ＳｉＮ、酸化ルテ
ニウム（ＲｕＯ₂）、酸化タンタル、窒化タンタルを例
示することができる。尚、抵抗体材料の抵抗値は、概ね
１×１０⁵〜１×１０⁷Ω、好ましくは数ＭΩとすればよ
い。光透過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挙げることができるが、
製造コストの低減といった観点からはスクリーン印刷法
を採用することが好ましい。尚、光透過層は、少なくと
も孔部内に形成されていればよく、孔部から孔部近傍の
カソード電極上に亙って形成されていてもよいし、カソ
ード電極全体の上に形成されていてもよいし、隣接する
カソード電極間に短絡が発生しない限り、カソード電極
上を越えて支持体上にまで形成されていてもよい。光透
過層の形成形態に依っては、開口部の底部に光透過層と
カソード電極とが露出する場合もある。尚、光透過層を
構成する導電材料で低抵抗化が困難な場合、光透過層の
横に接触するように、銀ペースト等の材料によってバス
ライン（バス電極）を形成してもよい。

【００８８】露光光を透過する感光性材料から成る絶縁
層は、所謂ポジ型の樹脂（露光光の照射によって分解し
て現像液に可溶性となり、現像時に除去される特性を有
する樹脂）、及び、絶縁層としての機能を有する材料か
ら構成すればよい。一方、感光性材料から成る絶縁層
は、所謂ポジ型の樹脂及び絶縁層としての機能を有する
材料から構成してもよいし、所謂ネガ型の樹脂（露光光
の照射により重合又は架橋し、現像液に不可溶性又は難
溶性となり、現像後まで残る特性を有する樹脂）、及
び、絶縁層としての機能を有する材料から構成してもよ
い。露光光を透過する非感光性材料から成る絶縁層は、
露光光を透過し、絶縁層としての機能を有する材料から
構成すればよい。絶縁層としての機能を有する材料とし
て、ＳｉＯ₂系材料、ガラスペースト、ポリイミド樹
脂、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＣＦ₄、ＳｉＯＦ_Xを挙げること
ができる。絶縁層の形成方法として、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が、製造コストの低減といった観点
からはスクリーン印刷法を採用することが好ましい。

【００８９】電子放出部形成層を、カソード電極上から
孔部に亙り、あるいは又、光透過層上に、電子放出部と
して形成した後、電子放出部形成層を構成する材料にも
依るが、電子放出部形成層を構成する材料を焼成あるい
は硬化させることが必要な場合がある。焼成あるいは硬
化の温度の上限は、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。

【００９０】感光性材料から成る電子放出部形成層は、
所謂ネガ型の樹脂（露光光の照射により重合又は架橋
し、現像液に不可溶性又は難溶性となり、現像後まで残
る特性を有する樹脂）、及び、電子放出機能を有する材
料から形成すればよい。一方、露光光を透過する非感光
性材料から成る電子放出部形成層は、無機系あるいは有
機系のバインダ（例えば、銀ペーストや水ガラス等の無
機系バインダやエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等の有
機系バインダ）、及び、電子放出機能を有する材料から
形成すればよいし、あるいは又、電子放出機能を有する
材料が分散された金属化合物溶液から形成することもで
きる。後者の場合、金属化合物を焼成すれば、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電子放出
機能を有する材料がカソード電極表面や光透過層表面に
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、電子放出機能を有する材料の一
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、電子放出機能を有する材料の全体がマトリ
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。

【００９１】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、電子放出機能を有する材料が０．００１〜２
０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。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。

【００９２】電子放出機能を有する材料が分散された金
属化合物溶液から電子放出部形成層を形成する方法とし
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。

【００９３】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。

【００９４】電子放出機能を有する材料として、カーボ
ン・ナノチューブ構造体を挙げることができる。ここ
で、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Ｃ
ＶＤ法によって製造、形成することができる。

【００９５】あるいは又、電子放出機能を有する材料と
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。具体的には、仕事関数Φが３ｅＶ以下、好まし
くは２ｅＶ以下であることが望ましい。かかる材料とし
て、炭素（Φ＜１ｅＶ）、セシウム（Φ＝２．１４ｅ
Ｖ）、ＬａＢ₆（Φ＝２．６６〜２．７６ｅＶ）、Ｂａ
Ｏ（Φ＝１．６〜２．７ｅＶ）、ＳｒＯ（Φ＝１．２５
〜１．６ｅＶ）、Ｙ₂Ｏ₃（Φ＝２．０ｅＶ）、ＣａＯ
（Φ＝１．６〜１．８６ｅＶ）、ＢａＳ（Φ＝２．０５
ｅＶ）、ＴｉＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）、ＺｒＮ（Φ＝
２．９２ｅＶ）を例示することができる。尚、電子放出
機能を有する材料は、必ずしも導電性を備えている必要
はない。

【００９６】あるいは又、電子放出機能を有する材料と
して、かかる材料の２次電子利得δがカソード電極を構
成する導電性材料の２次電子利得δよりも大きくなるよ
うな材料から適宜選択してもよい。即ち、銀（Ａｇ）、
アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃ
ｏ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎ
ｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、タンタル（Ｔ
ａ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の
金属；シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の半
導体；炭素やダイヤモンド等の無機単体；及び酸化アル
ミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化
ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸
化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（ＳｎＯ₂）、フッ
化バリウム（ＢａＦ₂）、フッ化カルシウム（ＣａＦ₂）
等の化合物の中から、適宜選択することができる。尚、
電子放出機能を有する材料は、必ずしも導電性を備えて
いる必要はない。

【００９７】エッチング用マスク層、第１のエッチング
用マスク層、第２のエッチング用マスク層を構成するレ
ジスト材料は、周知のレジスト材料から構成すればよ
い。エッチング用マスク層、第１のエッチング用マスク
層、第２のエッチング用マスク層を、背面露光方式にて
露光する場合にはレジスト材料をポジ型（露光光の照射
により分解して、現像液に可溶性となり、現像時に除去
されるレジスト材料）とし、表面露光方式にて露光する
場合にはレジスト材料をポジ型あるいはネガ型（露光光
の照射により重合又は架橋、現像液に不可溶性又は難溶
性となり、現像後まで残るレジスト材料）とすればよ
い。

【００９８】「感光性材料から成る電子放出部形成層の
形成工程」においては、少なくとも開口部内に感光性材
料から成る電子放出部形成層を形成すればよく、電子放
出部形成層を、開口部内、ゲート電極上、及び、絶縁層
上に形成してもよい。また、「非感光性材料から成る電
子放出部形成層の形成工程」においては、少なくとも開
口部内に非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成
すればよく、電子放出部形成層を全面（即ち、開口部
内、ゲート電極上、及び、絶縁層上）に形成してもよ
い。この場合には、電子放出部形成層を、例えば、スク
リーン印刷法やスピンコーティング法にて形成すること
ができる。あるいは又、電子放出部形成層を、開口部内
及びゲート電極上に形成してもよいし、ゲート電極とカ
ソード電極の重複する領域に形成してもよいし、カソー
ド電極の上方に相当するゲート電極及び絶縁層の部分に
形成してもよい。この場合には、電子放出部形成層を、
例えば、スクリーン印刷法にて形成することができる。

【００９９】「裏面側からの露光による開口部形成及び
カソード電極露出工程」において、孔部を露光用マスク
として、支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射す
る際、露光光を照射すべきではない絶縁層の部分及びゲ
ート電極の部分に露光光が照射されないように、支持体
の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク）を配置す
ることが好ましい。

【０１００】また、「裏面側からの露光による開口部形
成及びカソード電極露出工程」において、孔部の上方の
絶縁層及びゲート電極に、孔部の径よりも大きな径を有
する開口部を形成するためには、絶縁層及びゲート電極
への露光を過剰に行う方法（即ち、オーバー露光を行う
方法）、及び／又は、絶縁層及びゲート電極の現像を過
剰に行う方法（即ち、オーバー現像を行う方法）を採用
すればよい。

【０１０１】本発明の第１Ｃの態様に係る冷陰極電界電
子放出素子の製造方法若しくは冷陰極電界電子放出表示
装置の製造方法にあっては、工程（Ｆ）において、エッ
チング用マスク層を用いて、マスク層開口の下のゲート
電極及び絶縁層をエッチングして、孔部の上方の絶縁層
及びゲート電極に孔部の径よりも大きな径を有する開口
部を形成するが、このような開口部は、絶縁層及びゲー
ト電極のオーバーエッチングによって達成することがで
きる。また、本発明の第１Ｄの態様に係る冷陰極電界電
子放出素子の製造方法若しくは冷陰極電界電子放出表示
装置の製造方法にあっては、工程（Ｆ）において、第１
のエッチング用マスク層を用いて、マスク層開口の下の
ゲート電極及び絶縁層をエッチングして、孔部の上方の
絶縁層及びゲート電極に孔部の径よりも大きな径を有す
る開口部を形成するが、このような開口部は、絶縁層及
びゲート電極のオーバーエッチングによって達成するこ
とができる。あるいは又、本発明の第１Ｃの態様に係る
冷陰極電界電子放出素子の製造方法若しくは冷陰極電界
電子放出表示装置の製造方法における「エッチング用マ
スク層へのマスク層開口形成工程」、あるいは、本発明
の第１Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方
法若しくは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にお
ける「第１のエッチング用マスク層へのマスク層開口形
成工程」において、絶縁層及びゲート電極への露光を過
剰に行う方法（即ち、オーバー露光を行う方法）、及び
／又は、絶縁層及びゲート電極の現像を過剰に行う方法
（即ち、オーバー現像を行う方法）を採用すればよい。

【０１０２】「表面側からの露光による開口部形成工
程」において、孔部の径よりも大きな径を有する開口部
を形成するためには、適切な露光光遮蔽材（マスク）を
用いてエッチング用マスク層の露光を行えばよい。

【０１０３】「裏面側からの露光による開口部形成及び
光透過層露出工程」においては、孔部の上方の絶縁層及
びゲート電極に、孔部の径よりも大きな径を有する開口
部を形成することが好ましく、そのためには、絶縁層及
びゲート電極への露光を過剰に行う方法（即ち、オーバ
ー露光を行う方法）、及び／又は、絶縁層及びゲート電
極の現像を過剰に行う方法（即ち、オーバー現像を行う
方法）を採用すればよい。

【０１０４】本発明の第３Ｃの態様に係る冷陰極電界電
子放出素子の製造方法若しくは冷陰極電界電子放出表示
装置の製造方法にあっては、工程（Ｇ）において、エッ
チング用マスク層を用いて、マスク層開口の下のゲート
電極及び絶縁層をエッチングして開口部を形成するが、
開口部は孔部の径よりも大きな径を有することが好まし
く、このような開口部は、絶縁層及びゲート電極のオー
バーエッチングによって達成することができる。また、
本発明の第３Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の
製造方法若しくは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方
法にあっては、工程（Ｇ）において、第１のエッチング
用マスク層を用いて、マスク層開口の下のゲート電極及
び絶縁層をエッチングして開口部を形成するが、開口部
は孔部の径よりも大きな径を有することが好ましく、こ
のような開口部は、絶縁層及びゲート電極のオーバーエ
ッチングによって達成することができる。あるいは又、
本発明の第３Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の
製造方法若しくは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方
法における「ゲート電極及び絶縁層上へのエッチング用
マスク層形成工程」、あるいは、本発明の第３Ｄの態様
に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法若しくは冷陰
極電界電子放出表示装置の製造方法における「ゲート電
極及び絶縁層上への第１のエッチング用マスク層形成工
程」において、絶縁層及びゲート電極への露光を過剰に
行う方法（即ち、オーバー露光を行う方法）、及び／又
は、絶縁層及びゲート電極の現像を過剰に行う方法（即
ち、オーバー現像を行う方法）を採用すればよい。

【０１０５】「開口部の底部における光透過層露出工
程」においては、孔部の径よりも大きな径を有する開口
部を形成することが好ましく、そのためには、絶縁層及
びゲート電極への露光を過剰に行う方法（即ち、オーバ
ー露光を行う方法）、及び／又は、絶縁層及びゲート電
極の現像を過剰に行う方法（即ち、オーバー現像を行う
方法）を採用すればよい。

【０１０６】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。

【０１０７】孔部や開口部の平面形状（支持体表面と平
行な仮想平面で孔部や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。

【０１０８】アノード電極の構成材料は、表示装置の構
成によって適宜選択すればよい。即ち、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上にアノード電極と
蛍光体層がこの順に積層されている場合には、基板は元
より、アノード電極自身も透明である必要があり、ＩＴ
Ｏ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いる。
一方、表示装置が反射型（カソードパネルが表示面に相
当する）である場合、及び、透過型であっても基板上に
蛍光体層とアノード電極とがこの順に積層されている場
合には、ＩＴＯの他、アルミニウム（Ａｌ）あるいはク
ロム（Ｃｒ）を用いることができる。アルミニウム（Ａ
ｌ）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（１５０ｎ
ｍ）、好ましくは５×１０^-8ｍ（５０ｎｍ）乃至１×１
０ ^-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。

【０１０９】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。

【０１１０】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。

【０１１１】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。

【０１１２】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）、Ｓｎ₉₅Ｃｕ ₅（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫
（Ｓｎ）系高温はんだ；Ｐｂ_97.5Ａｇ_2.5（融点３０４
゜Ｃ）、Ｐｂ_94.5Ａｇ_5.5（融点３０４〜３６５゜
Ｃ）、Ｐｂ_97.5Ａｇ_1.5Ｓｎ_1.0（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；Ａｕ₈₈Ｇａ
₁₂（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。

【０１１３】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。

【０１１４】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。

【０１１５】本発明の製造方法においては、背面露光方
式によって電子放出部を得ることができるが故に、ゲー
ト電極及び絶縁層に形成された開口部の底部に、開口部
に対して自己整合的に電子放出部を形成することができ
る。また、本発明の第１Ａの態様〜第１Ｄの態様、第３
Ａの態様〜第３Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出素子
の製造方法若しくは冷陰極電界電子放出表示装置の製造
方法にあっては、背面露光方式によって開口部を形成す
るが故に、ゲート電極及び絶縁層に開口部を孔部に対し
て自己整合的に形成することができる。

【０１１６】

【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。

【０１１７】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出素子（以下、電
界放出素子と略称する）、本発明の第１Ａの態様に係る
電界放出素子の製造方法、本発明の第１の態様に係る冷
陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称す
る）、並びに、本発明の第１Ａの態様に係る表示装置の
製造方法に関する。

【０１１８】実施の形態１の表示装置の模式的な一部端
面図を図１に示し、電界放出素子の模式的な一部端面図
を図４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３３に示したと実質的に同様である。

【０１１９】実施の形態１の電界放出素子は、（ａ）支
持体１０上に設けられ、第１の方向に延びるストライプ
状のカソード電極１１と、（ｂ）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、（ｃ）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、（ｄ）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、（ｅ）電子
放出部１５、から成り、開口部１４の底部に露出した電
子放出部１５から電子が放出される。

【０１２０】そして、開口部１４の底部に位置するカソ
ード電極１１の部分には、支持体１０に達する孔部１１
Ａが設けられており、電子放出部１５は、開口部１４の
底部に位置するカソード電極１１の部分から孔部１１Ａ
内に亙り形成されている。ストライプ状のカソード電極
１１の射影像と、ストライプ状のゲート電極１３の射影
像とは直交している。

【０１２１】実施の形態１の表示装置は、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は、上述の電界
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ている。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
定のパターンに従って形成された蛍光体層３１（赤色発
光蛍光体層３１Ｒ、緑色発光蛍光体層３１Ｇ、青色発光
蛍光体層３１Ｂ）と、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３
３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。

【０１２２】そして、表示装置は、アノード電極３３及
び蛍光体層３１（３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ）が形成され
た基板３０と、電界放出素子が形成された支持体１０と
が、蛍光体層３１と電界放出素子とが対向するように配
置され、基板３０と支持体１０とが周縁部において接合
された構造を有する。具体的には、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。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。

【０１２３】ここで、１画素は、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。

【０１２４】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。

【０１２５】以下、実施の形態１における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図２の（Ａ）〜（Ｃ）、図
３の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図４の（Ａ）、（Ｂ）を参
照して説明する。尚、電界放出素子及び表示装置の製造
方法を説明するための図面においては、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。

【０１２６】［工程−１００］先ず、露光光を透過する
支持体１０の表面（おもてめん，第１面）上に、底部に
支持体が露出した孔部１１Ａを有し、露光光を透過させ
ない材料から成り、第１の方向（図面の紙面垂直方向）
に延びるカソード電極１１を形成する。即ち、「カソー
ド電極形成工程」を実行する。具体的には、露光光（露
光用の紫外線）が透過し得る白板ガラス（Ｂ−２７０
SCHOTT社製）、青板ガラス（ソーダライムガラス）、無
アルカリガラス（ＯＡ２ 日本電気硝子社製）等のガラ
ス基板から成る支持体１０の表面（おもてめん，第１
面）上に、例えば感光性銀ペーストをスクリーン印刷法
にて印刷する。そして、フォトマスクを介して感光性銀
ペーストを露光した後、現像及び焼成を行う。こうし
て、底部に支持体が露出した孔部１１Ａを有するストラ
イプ状のカソード電極１１を得ることができる（図２の
（Ａ）参照）。

【０１２７】［工程−１１０］次に、全面に、露光光を
透過する感光性材料から成る絶縁層１２を形成する。即
ち、「露光光透過性の感光性材料から成る絶縁層の形成
工程」を実行する。具体的には、例えば、ポジ型の感光
性ガラスペーストを全面（具体的には、孔部１１Ａ内を
含むカソード電極１１及び支持体１０の上）にスクリー
ン印刷法にて印刷し、乾燥させる。

【０１２８】［工程−１２０］その後、絶縁層１２上
に、感光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の
方向（図面の紙面左右方向）に延びるゲート電極１３を
形成する（図２の（Ｂ）参照）。即ち、「感光性材料か
ら成るゲート電極の形成工程」を実行する。具体的に
は、絶縁層１２上に、例えば、ポジ型の感光性銀ペース
トをスクリーン印刷法にて印刷し、乾燥させることで、
ストライプ状のゲート電極１３を得ることができる。

【０１２９】［工程−１３０］次に、孔部１１Ａを露光
用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露
光光（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａの
上方の絶縁層１２の部分及びゲート電極１３の部分を露
光する（図２の（Ｃ）。その後、絶縁層１２及びゲート
電極１３を現像して孔部１１Ａの上方の絶縁層１２の部
分及びゲート電極１３の部分を除去し、以て、孔部１１
Ａの上方の絶縁層１２及びゲート電極１３に、孔部１１
Ａの径よりも大きな径を有する開口部１４を形成し、開
口部１４の底部にカソード電極１１の一部を露出させる
（図３の（Ａ）参照）。即ち、「裏面側からの露光によ
る開口部形成及びカソード電極露出工程」を実行する。
その後、絶縁層１２及びゲート電極１３を構成する材料
の焼成を行う。開口部１４は、孔部１１Ａに対して自己
整合的に形成される。

【０１３０】尚、［工程−１３０］において、孔部１１
Ａを露光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）
側から露光光を照射する際、露光光を照射すべきではな
い絶縁層１２の部分及びゲート電極１３の部分に露光光
が照射されないように、支持体１０の裏面（第２面）側
に露光光遮蔽材（マスク１９）を配置することが好まし
い。

【０１３１】また、［工程−１３０］において、孔部１
１Ａの上方の絶縁層１２及びゲート電極１３に、孔部１
１Ａの径よりも大きな径を有する開口部１４を形成する
ためには、絶縁層１２及びゲート電極１３への露光を過
剰に行う方法（即ち、オーバー露光を行う方法）、及び
／又は、絶縁層１２及びゲート電極１３の現像を過剰に
行う方法（即ち、オーバー現像を行う方法）を採用すれ
ばよい。

【０１３２】［工程−１４０］その後、少なくとも開口
部内に、感光性材料から成る電子放出部形成層を形成す
る（図３の（Ｂ）参照）。即ち、「感光性材料から成る
電子放出部形成層の形成工程」を実行する。具体的に
は、例えばカーボン・ナノチューブを含むネガ型の感光
性導電ペーストを開口部１４内を含む全面にスクリーン
印刷法にて印刷することで、感光性材料から成る電子放
出部形成層２０を形成することができる。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３０
ｎｍ、平均長さ１μｍである。以下の説明におけるカー
ボン・ナノチューブも同様である。

【０１３３】［工程−１５０］次いで、孔部１１Ａを露
光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から
露光光（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａ
の上方の電子放出部形成層２０の部分を露光する（図４
の（Ａ）参照）。孔部１１Ａを露光用マスクとして、支
持体１０の裏面（第２面）側から露光光を照射する際、
露光光を照射すべきではない電子放出部形成層２０の部
分に露光光が照射されないように、支持体１０の裏面
（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１９）を配置する
ことが好ましい。その後、電子放出部形成層２０を現像
して孔部１１Ａの上方の電子放出部形成層２０の部分を
残し、以て、カソード電極１１上から孔部１１Ａ内に亙
り、電子放出部形成層２０から成る電子放出部１５を形
成する（図４の（Ｂ）参照）。即ち、「露光・現像によ
るカソード電極上への電子放出部形成工程」を実行す
る。その後、電子放出部形成層２０を構成する材料の焼
成を行う。電子放出部１５は、孔部１１Ａに対して自己
整合的に形成される。即ち、背面露光方式によって電子
放出部１５を得ることができ、ゲート電極１３及び絶縁
層１２に形成された開口部１４の底部に、開口部１４に
対して自己整合的に電子放出部１５を形成することがで
きる。

【０１３４】［工程−１６０］その後、表示装置の組み
立てを行う。具体的には、蛍光体層３１と電界放出素子
とが対向するようにアノードパネルＡＰとカソードパネ
ルＣＰとを配置し、アノードパネルＡＰとカソードパネ
ルＣＰ（より具体的には、基板３０と支持体１０）と
を、枠体３４を介して、周縁部において接合する。接合
に際しては、枠体３４とアノードパネルＡＰとの接合部
位、及び枠体３４とカソードパネルＣＰとの接合部位に
フリットガラスを塗布し、アノードパネルＡＰとカソー
ドパネルＣＰと枠体３４とを貼り合わせ、予備焼成にて
フリットガラスを乾燥した後、約４５０゜Ｃで１０〜３
０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰとカ
ソードパネルＣＰと枠体３４とフリットガラスとによっ
て囲まれた空間を、貫通孔３６及びチップ管３７を通じ
て排気し、空間の圧力が１０^-4Ｐａ程度に達した時点で
チップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、
アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体３４と
に囲まれた空間を真空にすることができる。その後、必
要な外部回路との配線を行い、表示装置を完成させる。

【０１３５】電界放出素子の製造工程において、一部あ
るいは全てのカーボン・ナノチューブの表面状態が変化
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。このような場合、［工程−１５０］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１に例示する。尚、このような処理は、以下に説明
する各種の実施の形態においても適用することができ
る。

【０１３６】 ［表１］ 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

【０１３７】（実施の形態２）実施の形態２は、本発明
の第１Ｂの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、
第１Ｂの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更に
は、本発明の第１の態様に係る電界放出素子及び表示装
置に関する。尚、実施の形態２、及び、後述する実施の
形態３〜実施の形態６における電界放出素子及び表示装
置の構成、構造は、実質的に、実施の形態１の電界放出
素子及び表示装置の構成、構造と同様であるので、詳細
な説明は省略する。

【０１３８】以下、実施の形態２における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図
６の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図７を参照して説明する。

【０１３９】［工程−２００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］〜［工程−１３０］と同様にして、
「カソード電極形成工程」、「露光光透過性の感光性材
料から成る絶縁層の形成工程」、「感光性材料から成る
ゲート電極の形成工程」、及び、「裏面側からの露光に
よる開口部形成及びカソード電極露出工程」を実行す
る。

【０１４０】［工程−２１０］その後、少なくとも開口
部１４内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電
子放出部形成層２０Ａを形成する（図５の（Ａ）参
照）。即ち、「非感光性材料から成る電子放出部形成層
の形成工程」を実行する。具体的には、銀ペーストや水
ガラス等の無機系バインダやエポキシ系樹脂やアクリル
系樹脂等の有機系バインダと、例えばカーボン・ナノチ
ューブとの混合品を、開口部１４内を含む全面にスクリ
ーン印刷法にて印刷し、乾燥させることで、露光光を透
過する非感光性材料から成る電子放出部形成層２０Ａを
形成することができる。

【０１４１】［工程−２２０］次いで、全面にネガ型の
レジスト材料から成るエッチング用マスク層２１を形成
する（図５の（Ｂ）参照）。即ち、「エッチング用マス
ク層形成工程」を実行する。

【０１４２】［工程−２３０］そして、孔部１１Ａを露
光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から
露光光（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａ
の上方のエッチング用マスク層２１の部分を露光した後
（図６の（Ａ）参照）、エッチング用マスク層２１を現
像し、以て、開口部１４の底部に位置する電子放出部形
成層２０Ａ上にエッチング用マスク層２１を残す（図６
の（Ｂ）参照）。即ち、「エッチング用マスク層露光・
現像工程」を実行する。尚、孔部１１Ａを露光用マスク
として、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光を照
射する際、露光光を照射すべきではないエッチング用マ
スク層２１の部分に露光光が照射されないように、支持
体１０の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１
９）を配置することが好ましい。

【０１４３】［工程−２４０］その後、エッチング用マ
スク層２１を用いて、電子放出部形成層２０Ａをエッチ
ングした後、エッチング用マスク層２１を除去して、カ
ソード電極１１上から孔部１１Ａ内に亙り、電子放出部
形成層２０Ａから成る電子放出部１５を形成する（図７
参照）。即ち、「エッチングに基づくカソード電極上へ
の電子放出部形成工程」を実行する。その後、電子放出
部形成層２０Ａを構成する材料の焼成を行う。電子放出
部１５は、孔部１１Ａに対して自己整合的に形成され
る。即ち、背面露光方式によって電子放出部１５を得る
ことができ、ゲート電極１３及び絶縁層１２に形成され
た開口部１４の底部に、開口部１４に対して自己整合的
に電子放出部１５を形成することができる。

【０１４４】［工程−２５０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行
う。

【０１４５】尚、電子放出部形成層２０Ａを、カーボン
・ナノチューブが分散された金属化合物溶液に基づき形
成することもできる。即ち、［工程−２１０］におい
て、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全面に、例えばス
プレー法にて塗布する。具体的には、以下の表２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。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２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。

【０１４６】 ［表２］ 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

【０１４７】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。

【０１４８】そして、［工程−２４０］において、電子
放出部１５を得た後、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）にてカーボン・ナノチューブがカソー
ド電極１１及び支持体１０の表面に固定された電子放出
部１５を得ることができる。焼成を、大気雰囲気中で、
３５０゜Ｃ、２０分の条件にて行うことができる。こう
して、得られたマトリックスの体積抵抗率は、５×１０
^-7Ω・ｍ程度である。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２５が形成される。

【０１４９】また、［工程−２４０］の実行後、１０〜
６０゜Ｃの塩酸を用いて、１〜３０分間、マトリックス
をエッチングして、電子放出部形成層２０Ａの不要部分
を除去することが望ましい。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３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ことが望
ましい。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。

【０１５０】 ［表３］ 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

【０１５１】あるいは又、表４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。

【０１５２】 ［表４］ 使用溶液：ＫＭｎＯ₄ 温度 ：２０〜１２０゜Ｃ 処理時間：１０秒〜２０分

【０１５３】（実施の形態３）実施の形態３は、本発明
の第１Ｃの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、
第１Ｃの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更に
は、本発明の第１の態様に係る電界放出素子及び表示装
置に関する。

【０１５４】以下、実施の形態３における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図８の（Ａ）、（Ｂ）、及
び、図９の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。

【０１５５】［工程−３００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」を実行する。

【０１５６】［工程−３１０］その後、全面に、露光光
を透過する非感光性材料から成る絶縁層１２Ａを形成す
る。即ち、「露光光透過性の非感光性材料から成る絶縁
層の形成工程」を実行する。絶縁層１２Ａは、例えば、
ＳｉＯ₂系材料から構成することができ、例えば、スク
リーン印刷法にて形成することができる。

【０１５７】［工程−３２０］次いで、絶縁層上に、露
光光を透過する非感光性材料から成り、第１の方向とは
異なる第２の方向に延びるゲート電極１３Ａを形成す
る。即ち、「非感光性材料から成るゲート電極の形成工
程」を実行する。具体的には、例えば、スパッタリング
法にて全面にＩＴＯから成る導電体層を形成した後、導
電体層を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１３Ａを得ることができる。

【０１５８】［工程−３３０］その後、ゲート電極１３
Ａ及び絶縁層１２Ａ上に、ポジ型のレジスト材料から成
るエッチング用マスク層２１Ａを形成する（図８の
（Ａ）参照)。即ち、「ゲート電極及び絶縁層上へのエ
ッチング用マスク層形成工程」を実行する。

【０１５９】［工程−３４０］次に、孔部１１Ａを露光
用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露
光光を照射して、エッチング用マスク層２１Ａを露光し
た後（図８の（Ｂ）参照）、エッチング用マスク層２１
Ａを現像して孔部１１Ａの上方のエッチング用マスク層
２１Ａの部分にマスク層開口２２Ａを形成する（図９の
（Ａ）参照）。即ち、「エッチング用マスク層へのマス
ク層開口形成工程」を実行する。尚、孔部１１Ａを露光
用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露
光光を照射する際、露光光を照射すべきではないエッチ
ング用マスク層２１Ａの部分に露光光が照射されないよ
うに、支持体１０の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材
（マスク１９）を配置することが好ましい。

【０１６０】［工程−３５０］その後、エッチング用マ
スク層２１Ａを用いて、マスク層開口２２Ａの下のゲー
ト電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａをエッチングした後、エ
ッチング用マスク層２１Ａを除去し、以て、孔部１１Ａ
の上方の絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａに、孔部１
１Ａの径よりも大きな径を有する開口部１４を形成し、
開口部１４の底部にカソード電極１１の一部を露出させ
る（図９の（Ｂ）参照）。尚、このような開口部１４
は、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａのオーバーエッ
チングによって達成することができる。あるいは又、
［工程−３４０］において、絶縁層１２Ａ及びゲート電
極１３Ａへの露光を過剰に行う方法（即ち、オーバー露
光を行う方法）、及び／又は、絶縁層１２Ａ及びゲート
電極１３Ａの現像を過剰に行う方法（即ち、オーバー現
像を行う方法）を採用すればよい。

【０１６１】［工程−３６０］その後、実施の形態１の
［工程−１４０］（「感光性材料から成る電子放出部形
成層の形成工程」）及び、［工程−１５０］（「露光・
現像によるカソード電極上への電子放出部形成工程」）
を実行する。

【０１６２】［工程−３７０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行
う。

【０１６３】（実施の形態４）実施の形態４は、本発明
の第１Ｄの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、
第１Ｄの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更に
は、本発明の第１の態様に係る電界放出素子及び表示装
置に関する。

【０１６４】以下、実施の形態４における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図１０の（Ａ）、（Ｂ）、
図１１の（Ａ）、（Ｂ）、図１２の（Ａ）、（Ｂ）、図
１３の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図１４を参照して説明す
る。

【０１６５】［工程−４００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］（「カソード電極形成工程」）、実施
の形態３の［工程−３１０］（「露光光透過性の非感光
性材料から成る絶縁層の形成工程」）、［工程−３２
０］（「非感光性材料から成るゲート電極の形成工
程」）を実行する。

【０１６６】［工程−４１０］その後、ゲート電極１３
Ａ及び絶縁層１２Ａ上に、ポジ型のレジスト材料から成
る第１のエッチング用マスク層２３Ａを形成する（図１
０の（Ａ）参照）。即ち、「ゲート電極及び絶縁層上へ
の第１のエッチング用マスク層形成工程」を実行する。

【０１６７】［工程−４２０］次いで、孔部１１Ａを露
光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から
露光光（具体的には、紫外線）を照射して、第１のエッ
チング用マスク層２３Ａを露光した後（図１０の（Ｂ）
参照）、第１のエッチング用マスク層２３Ａを現像して
孔部１１Ａの上方の第１のエッチング用マスク層２３Ａ
の部分にマスク層開口２４Ａを形成する。即ち、「第１
のエッチング用マスク層へのマスク層開口形成工程」を
実行する。尚、孔部１１Ａを露光用マスクとして、支持
体１０の裏面（第２面）側から露光光を照射する際、露
光光を照射すべきではない第１のエッチング用マスク層
２３Ａの部分に露光光が照射されないように、支持体１
０の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１９）を
配置することが好ましい。

【０１６８】［工程−４３０］その後、第１のエッチン
グ用マスク層２３Ａを用いて、マスク層開口２４Ａの下
のゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａをエッチングした
後、第１のエッチング用マスク層２３Ａを除去し、以
て、孔部１１Ａの上方の絶縁層１２Ａ及びゲート電極１
３Ａに、孔部１１Ａの径よりも大きな径を有する開口部
１４を形成し、開口部１４の底部にカソード電極１１の
一部を露出させる（図１１の（Ｂ）参照）。尚、このよ
うな開口部１４は、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａ
のオーバーエッチングによって達成することができる。
あるいは又、［工程−４２０］において、絶縁層１２Ａ
及びゲート電極１３Ａへの露光を過剰に行う方法（即
ち、オーバー露光を行う方法）、及び／又は、絶縁層１
２Ａ及びゲート電極１３Ａの現像を過剰に行う方法（即
ち、オーバー現像を行う方法）を採用すればよい。

【０１６９】［工程−４４０］次いで、実施の形態２の
［工程−２１０］あるいはその変形例と同様にして、
「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」
を実行する（図１２の（Ａ）参照）。

【０１７０】［工程−４５０］その後、全面に、ネガ型
のレジスト材料から成る第２のエッチング用マスク層２
３Ｂを形成する（図１２の（Ｂ）参照）。即ち、「第２
のエッチング用マスク層形成工程」を実行する。

【０１７１】［工程−４６０］そして、孔部１１Ａを露
光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から
露光光（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａ
の上方の第２のエッチング用マスク層２３Ｂの部分を露
光した後（図１３の（Ａ）参照）、第２のエッチング用
マスク層２３Ｂを現像し、以て、開口部１４の底部に位
置する電子放出部形成層２０Ａ上に第２のエッチング用
マスク層２３Ｂを残す（図１３の（Ｂ）参照）。即ち、
「第２のエッチング用マスク層露光・現像工程」を実行
する。尚、孔部１１Ａを露光用マスクとして、支持体１
０の裏面（第２面）側から露光光を照射する際、露光光
を照射すべきではない第２のエッチング用マスク層２３
Ｂの部分に露光光が照射されないように、支持体１０の
裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１９）を配置
することが好ましい。

【０１７２】［工程−４７０］その後、実施の形態２の
［工程−２４０］あるいはその変形例と同様にして、第
２のエッチング用マスク層２３Ｂを用いて、電子放出部
形成層２０Ａをエッチングした後、第２のエッチング用
マスク層２３Ｂを除去して、カソード電極１１上から孔
部１１Ａ内に亙り、電子放出部形成層２０Ａから成る電
子放出部１５を形成する（図１４参照）。

【０１７３】［工程−４８０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行
う。

【０１７４】（実施の形態５）実施の形態５は、本発明
の第２Ａの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、
第２Ａの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更に
は、本発明の第１の態様に係る電界放出素子及び表示装
置に関する。

【０１７５】以下、実施の形態５における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図１５の（Ａ）、（Ｂ）、
及び、図１６を参照して説明する。

【０１７６】［工程−５００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」を実行する。カソード電極１１は、第１の方向（図
面の紙面垂直方向）に延びている。

【０１７７】［工程−５１０］次に、全面に、感光性材
料から成る絶縁層１２Ｂを形成する。即ち、「感光性材
料から成る絶縁層の形成工程」を実行する。具体的に
は、例えばネガ型の感光性ガラスペーストを全面（具体
的には、孔部１１Ａ内を含むカソード電極１１及び支持
体１０の上）にスクリーン印刷法にて印刷し、乾燥させ
る。

【０１７８】［工程−５２０］その後、絶縁層１２Ｂ上
に、露光光を透過する感光性材料から成り、第１の方向
とは異なる第２の方向に延びるゲート電極１３Ｂを形成
する（図１５の（Ａ）参照）。即ち、「露光光を透過す
る感光性材料から成るゲート電極の形成工程」を実行す
る。具体的には、絶縁層１２Ｂ上に、例えば、ネガ型の
感光性銀ペーストをスクリーン印刷法にて印刷し、乾燥
させることで、ストライプ状のゲート電極１３Ｂを得る
ことができる。尚、銀ペーストは露光段階では露光光を
透過する。ストライプ状のゲート電極１３Ｂは、第１の
方向とは異なる第２の方向（図面の紙面左右方向）に延
びている。

【０１７９】［工程−５３０］次に、支持体１０の表面
（おもてめん，第１面）側からゲート電極１３Ｂ及び絶
縁層１２Ｂに露光光（具体的には、紫外線）を照射した
後（図１５の（Ｂ）参照）、ゲート電極１３Ｂ及び絶縁
層１２Ｂを現像し、以て、孔部１１Ａの上方のゲート電
極１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂに、孔部１１Ａの径よりも大
きな径を有する開口部１４を形成し、開口部１４の底部
にカソード電極１１の一部を露出させる（図１６参
照）。即ち、「表面側からの露光による開口部形成工
程」を実行する。尚、ゲート電極１３Ｂ及び絶縁層１２
Ｂの露光においては、孔部１１Ａよりも大きい露光光遮
蔽部を有する露光光遮蔽材（マスク１９Ａ）を、支持体
１０の表面（おもてめん，第１面）側に配置することが
好ましい。

【０１８０】［工程−５４０］その後、実施の形態１の
［工程−１４０］（「感光性材料から成る電子放出部形
成層の形成工程」）及び、［工程−１５０］（「露光・
現像によるカソード電極上への電子放出部形成工程」）
を実行する。

【０１８１】［工程−５５０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行
う。

【０１８２】尚、絶縁層及びゲート電極を構成する材料
をポジ型としてもよい。この場合には、［工程−５３
０］において、露光光の照射される絶縁層及びゲート電
極の部分を、開口部を形成すべき部分とすればよい。

【０１８３】（実施の形態６）実施の形態６は、本発明
の第２Ｂの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、
第２Ｂの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更に
は、本発明の第１の態様に係る電界放出素子及び表示装
置に関する。

【０１８４】以下、実施の形態６における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図１５の（Ａ）、（Ｂ）、
図１６、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図６の（Ａ）、
（Ｂ）、及び、図７を再び参照して説明する。

【０１８５】［工程−６００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」を実行する。

【０１８６】［工程−６１０］その後、実施の形態５の
［工程−５１０］、［工程−５２０］、［工程−５３
０］と同様にして、「感光性材料から成る絶縁層の形成
工程」、「露光光を透過する感光性材料から成るゲート
電極の形成工程」、「表面側からの露光による開口部形
成工程」を実行する（図１５の（Ａ）、（Ｂ）及び図１
６参照）。

【０１８７】［工程−６２０］次いで、実施の形態２の
［工程−２１０］あるいはその変形例と同様にして、
「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」
を実行する（図５の（Ａ）参照）。更に、実施の形態２
の［工程−２２０］と同様にして、「エッチング用マス
ク層形成工程」を実行する（図５の（Ｂ）参照）。

【０１８８】［工程−６３０］そして、実施の形態２の
［工程−２３０］と同様にして、「エッチング用マスク
層露光・現像工程」を実行する（図６の（Ａ）及び
（Ｂ）参照）。その後、実施の形態２の［工程−２４
０］あるいはその変形例と同様にして、「エッチングに
基づくカソード電極上への電子放出部形成工程」を実行
する（図７参照）。

【０１８９】［工程−６４０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行
う。

【０１９０】（実施の形態７）実施の形態７は、本発明
の第２の態様に係る電界放出素子、本発明の第３Ａの態
様に係る電界放出素子の製造方法、本発明の第２の態様
に係る表示装置、並びに、本発明の第３Ａの態様に係る
表示装置の製造方法に関する。

【０１９１】実施の形態７、あるいは又、後述する実施
の形態８〜実施の形態１２は、少なくとも孔部内に、露
光光を透過する導電材料若しくは抵抗体材料から成る光
透過層２５が形成されている点、及び、電子放出部１５
が光透過層２５上に形成されている点が、実施の形態
１、あるいは又、実施の形態２〜実施の形態６と相違し
ている。その他の点は同じである。

【０１９２】実施の形態７の表示装置の模式的な一部端
面図は、カソード電極１１上に光透過層が形成されてい
る点を除き、図１に示した実施の形態１の表示装置の模
式的な一部端面図と同じであるが故に、図示及び詳細な
説明を省略する。更には、実施の形態７のアノードパネ
ルＡＰも実施の形態１のアノードパネルＡＰと同じ構造
を有しているので、詳細な説明は省略する。尚、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３３に示したと実質的に同様
である。

【０１９３】実施の形態７の電界放出素子は、（ａ）支
持体１０上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電
極１１と、（ｂ）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、（ｃ）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、（ｄ）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、（ｅ）電子放出部１５、から成り、開口部
１４の底部に露出した電子放出部１５から電子が放出さ
れる。

【０１９４】そして、開口部１４の底部に位置するカソ
ード電極１１の部分には、支持体１０に達する孔部１１
Ａが設けられており、少なくとも孔部１１Ａ内には光透
過層２５が形成されており、電子放出部１５は、開口部
１４の底部に位置する光透過層２５上に形成されてい
る。ストライプ状のカソード電極１１の射影像と、スト
ライプ状のゲート電極１３の射影像とは直交している。

【０１９５】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、図１７の（Ａ）〜（Ｃ）、
図１８の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図１９の（Ａ）、
（Ｂ）を参照して説明する。

【０１９６】［工程−７００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、露光光を透過する支持
体１０の表面（おもてめん，第１面）上に、底部に支持
体が露出した孔部１１Ａを有し、露光光を透過させない
材料から成り、第１の方向（図面の紙面垂直方向）に延
びるカソード電極１１を形成する。即ち、「カソード電
極形成工程」を実行する。次いで、少なくとも孔部１１
Ａ内に、露光光を透過する導電材料若しくは抵抗体材料
から成る光透過層を形成する（図１７の（Ａ）参照）。
即ち、「光透過層形成工程」を実行する。具体的には、
例えば、ＣＶＤ法にてアモルファスシリコン（抵抗体材
料）から成る光透過層２５を全面に形成し、リソグラフ
ィ技術及びエッチング技術によって光透過層２５をパタ
ーニングして、カソード電極１１の全面に光透過層２５
を形成する。あるいは又、スパッタリング法にてＩＴＯ
（導電材料）から成る光透過層２５を全面に形成し、リ
ソグラフィ技術及びエッチング技術によって光透過層２
５をパターニングして、カソード電極１１の全面に光透
過層２５を形成する。

【０１９７】［工程−７１０］次に、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、全面に、露光光を透過
する感光性材料から成る絶縁層１２を形成する。即ち、
「露光光透過性の感光性材料から成る絶縁層の形成工
程」を実行する。

【０１９８】［工程−７２０］その後、実施の形態１の
［工程−１２０］と同様にして、絶縁層１２上に、感光
性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向（図
面の紙面左右方向）に延びるゲート電極１３を形成する
（図１７の（Ｂ）参照）。即ち、「感光性材料から成る
ゲート電極の形成工程」を実行する。

【０１９９】［工程−７３０］次に、孔部１１Ａを露光
用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露
光光（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａの
上方の絶縁層１２の部分及びゲート電極１３の部分を露
光する（図１７の（Ｃ）。その後、絶縁層１２及びゲー
ト電極１３を現像して孔部１１Ａの上方の絶縁層１２の
部分及びゲート電極１３の部分を除去し、以て、孔部１
１Ａの上方の絶縁層１２及びゲート電極１３に開口部１
４を形成し、開口部１４の底部に光透過層２５を露出さ
せる（図１８の（Ａ）参照）。即ち、「裏面側からの露
光による開口部形成及び光透過層露出工程」を実行す
る。その後、絶縁層１２及びゲート電極１３を構成する
材料の焼成を行う。開口部１４は、孔部１１Ａに対して
自己整合的に形成される。

【０２００】尚、［工程−７３０］において、孔部１１
Ａを露光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）
側から露光光を照射する際、露光光を照射すべきではな
い絶縁層１２の部分及びゲート電極１３の部分に露光光
が照射されないように、支持体１０の裏面（第２面）側
に露光光遮蔽材（マスク１９）を配置することが好まし
い。

【０２０１】また、［工程−７３０］において、孔部１
１Ａの上方の絶縁層１２及びゲート電極１３に、孔部１
１Ａの径よりも大きな径を有する開口部１４を形成する
ことが好ましい。そして、そのためには、絶縁層１２及
びゲート電極１３への露光を過剰に行う方法（即ち、オ
ーバー露光を行う方法）、及び／又は、絶縁層１２及び
ゲート電極１３の現像を過剰に行う方法（即ち、オーバ
ー現像を行う方法）を採用すればよい。

【０２０２】［工程−７４０］その後、実施の形態１の
［工程−１４０］と同様にして、少なくとも開口部内
に、感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する
（図１８の（Ｂ）参照）。即ち、「感光性材料から成る
電子放出部形成層の形成工程」を実行する。

【０２０３】［工程−７５０］次いで、孔部１１Ａを露
光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から
露光光（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａ
の上方の電子放出部形成層２０の部分を露光する（図１
９の（Ａ）参照）。孔部１１Ａを露光用マスクとして、
支持体１０の裏面（第２面）側から露光光を照射する
際、露光光を照射すべきではない電子放出部形成層２０
の部分に露光光が照射されないように、支持体１０の裏
面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１９）を配置す
ることが好ましい。その後、電子放出部形成層２０を現
像して孔部１１Ａの上方の電子放出部形成層２０の部分
を残して、光透過層２５上に、電子放出部形成層２０か
ら成る電子放出部１５を形成する（図１９の（Ｂ）参
照）。即ち、「露光・現像による光透過層上への電子放
出部形成工程」を実行する。その後、電子放出部形成層
２０を構成する材料の焼成を行う。電子放出部１５は、
孔部１１Ａに対して自己整合的に形成される。即ち、背
面露光方式によって電子放出部１５を得ることができ、
ゲート電極１３及び絶縁層１２に形成された開口部１４
の底部に、開口部１４に対して自己整合的に電子放出部
１５を形成することができる。

【０２０４】［工程−７６０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。

【０２０５】（実施の形態８）実施の形態８は、本発明
の第３Ｂの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、
第３Ｂの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更に
は、本発明の第２の態様に係る電界放出素子及び表示装
置に関する。尚、実施の形態８、及び、後述する実施の
形態９〜実施の形態１２における電界放出素子及び表示
装置の構成、構造は、実質的に、実施の形態７の電界放
出素子及び表示装置の構成、構造と同様であるので、詳
細な説明は省略する。

【０２０６】以下、実施の形態８における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図２０の（Ａ）、（Ｂ）、
図２１の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図２２を参照して説明
する。

【０２０７】［工程−８００］先ず、実施の形態７の
［工程−７００］〜［工程−７３０］と同様にして、
「カソード電極形成工程」、「光透過層形成工程」、
「露光光透過性の感光性材料から成る絶縁層の形成工
程」、「感光性材料から成るゲート電極の形成工程」、
及び、「裏面側からの露光による開口部形成及び光透過
層露出工程」を実行する。

【０２０８】［工程−８１０］その後、少なくとも開口
部１４内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電
子放出部形成層２０Ａを形成する（図２０の（Ａ）参
照）。即ち、「非感光性材料から成る電子放出部形成層
の形成工程」を実行する。具体的には、実施の形態２の
［工程−２１０］と同様の工程あるいはその変形例を実
行すればよい。

【０２０９】［工程−８２０］次いで、全面にネガ型の
レジスト材料から成るエッチング用マスク層２１を形成
する（図２０の（Ｂ）参照）。即ち、「エッチング用マ
スク層形成工程」を実行する。

【０２１０】［工程−８３０］そして、実施の形態２の
［工程−２３０］と同様にして、孔部１１Ａを露光用マ
スクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光
（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａの上方
のエッチング用マスク層２１の部分を露光した後（図２
１の（Ａ）参照）、エッチング用マスク層２１を現像
し、以て、開口部１４の底部に位置する電子放出部形成
層２０Ａ上にエッチング用マスク層２１を残す（図２１
の（Ｂ）参照）。即ち、「エッチング用マスク層露光・
現像工程」を実行する。尚、孔部１１Ａを露光用マスク
として、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光を照
射する際、露光光を照射すべきではないエッチング用マ
スク層２１の部分に露光光が照射されないように、支持
体１０の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１
９）を配置することが好ましい。

【０２１１】［工程−８４０］その後、実施の形態２の
［工程−２４０］と同様にして、あるいは又、［工程−
２４０］の変形例と同様にして、エッチング用マスク層
２１を用いて、電子放出部形成層２０Ａをエッチングし
た後、エッチング用マスク層２１を除去して、光透過層
２５上に、電子放出部形成層２０Ａから成る電子放出部
１５を形成する（図２２参照）。即ち、「エッチングに
基づく光透過層上への電子放出部形成工程」を実行す
る。電子放出部１５は、孔部１１Ａに対して自己整合的
に形成される。即ち、背面露光方式によって電子放出部
１５を得ることができ、ゲート電極１３及び絶縁層１２
に形成された開口部１４の底部に、開口部１４に対して
自己整合的に電子放出部１５を形成することができる。

【０２１２】［工程−８５０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行
う。

【０２１３】（実施の形態９）実施の形態９は、本発明
の第３Ｃの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、
第３Ｃの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更に
は、本発明の第２の態様に係る電界放出素子及び表示装
置に関する。

【０２１４】以下、実施の形態９における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図２３の（Ａ）、（Ｂ）、
及び、図２４の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。

【０２１５】［工程−９００］先ず、実施の形態７の
［工程−７００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」及び「光透過層形成工程」を実行する。

【０２１６】［工程−９１０］その後、実施の形態３の
［工程−３１０］と同様にして、全面に、露光光を透過
する非感光性材料から成る絶縁層１２Ａを形成する。即
ち、「露光光透過性の非感光性材料から成る絶縁層の形
成工程」を実行する。

【０２１７】［工程−９２０］次いで、実施の形態３の
［工程−３２０］と同様にして、絶縁層上に、露光光を
透過する非感光性材料から成り、第１の方向とは異なる
第２の方向に延びるゲート電極１３Ａを形成する。即
ち、「非感光性材料から成るゲート電極の形成工程」を
実行する。

【０２１８】［工程−９３０］その後、実施の形態３の
［工程−３３０］と同様にして、ゲート電極１３Ａ及び
絶縁層１２Ａ上に、ポジ型のレジスト材料から成るエッ
チング用マスク層２１Ａを形成する（図２３の（Ａ）参
照)。即ち、「ゲート電極及び絶縁層上へのエッチング
用マスク層形成工程」を実行する。

【０２１９】［工程−９４０］次に、実施の形態３の
［工程−９４０］と同様にして、孔部１１Ａを露光用マ
スクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光
を照射して、エッチング用マスク層２１Ａを露光した後
（図２３の（Ｂ）参照）、エッチング用マスク層２１Ａ
を現像して孔部１１Ａの上方のエッチング用マスク層２
１Ａの部分にマスク層開口２２Ａを形成する（図２４の
（Ａ）参照）。即ち、「エッチング用マスク層へのマス
ク層開口形成工程」を実行する。尚、孔部１１Ａを露光
用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露
光光を照射する際、露光光を照射すべきではないエッチ
ング用マスク層２１Ａの部分に露光光が照射されないよ
うに、支持体１０の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材
（マスク１９）を配置することが好ましい。

【０２２０】［工程−９５０］その後、実施の形態３の
［工程−３５０］と同様にして、エッチング用マスク層
２１Ａを用いて、マスク層開口２２Ａの下のゲート電極
１３Ａ及び絶縁層１２Ａをエッチングした後、エッチン
グ用マスク層２１Ａを除去し、以て、孔部１１Ａの上方
の絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａに開口部１４を形
成し、開口部１４の底部に光透過層２５を露出させる
（図２４の（Ｂ）参照）。尚、開口部１４は、孔部１１
Ａの径よりも大きな径を有することが好ましく、このよ
うな開口部１４は、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａ
のオーバーエッチングによって達成することができる。
あるいは又、［工程−９４０］において、絶縁層１２Ａ
及びゲート電極１３Ａへの露光を過剰に行う方法（即
ち、オーバー露光を行う方法）、及び／又は、絶縁層１
２Ａ及びゲート電極１３Ａの現像を過剰に行う方法（即
ち、オーバー現像を行う方法）を採用すればよい。

【０２２１】［工程−９６０］その後、実施の形態７の
［工程−７４０］（「感光性材料から成る電子放出部形
成層の形成工程」）及び、［工程−７５０］（「露光・
現像による光透過層上への電子放出部形成工程」）を実
行する。

【０２２２】［工程−９７０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行
う。

【０２２３】（実施の形態１０）実施の形態１０は、本
発明の第２Ｄの態様に係る電界放出素子の製造方法、及
び、第２Ｄの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更
には、本発明の第２の態様に係る電界放出素子及び表示
装置に関する。

【０２２４】以下、実施の形態１０における電界放出素
子及び表示装置の製造方法を、図２５の（Ａ）、
（Ｂ）、図２６の（Ａ）、（Ｂ）、図２７の（Ａ）、
（Ｂ）、図２８の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図２９を参照
して説明する。

【０２２５】［工程−１０００］先ず、実施の形態７の
［工程−７００］（「カソード電極形成工程」及び「光
透過層形成工程」）、実施の形態３の［工程−３１０］
（「露光光透過性の非感光性材料から成る絶縁層の形成
工程」）、［工程−３２０］（「非感光性材料から成る
ゲート電極の形成工程」）を実行する。

【０２２６】［工程−１０１０］その後、ゲート電極１
３Ａ及び絶縁層１２Ａ上に、ポジ型のレジスト材料から
成る第１のエッチング用マスク層２３Ａを形成する（図
２５の（Ａ）参照）。即ち、「ゲート電極及び絶縁層上
への第１のエッチング用マスク層形成工程」を実行す
る。

【０２２７】［工程−１０２０］次いで、孔部１１Ａを
露光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側か
ら露光光（具体的には、紫外線）を照射して、第１のエ
ッチング用マスク層２３Ａを露光した後（図２５の
（Ｂ）参照）、第１のエッチング用マスク層２３Ａを現
像して孔部１１Ａの上方の第１のエッチング用マスク層
２３Ａの部分にマスク層開口２４Ａを形成する。即ち、
「第１のエッチング用マスク層へのマスク層開口形成工
程」を実行する。尚、孔部１１Ａを露光用マスクとし
て、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光を照射す
る際、露光光を照射すべきではない第１のエッチング用
マスク層２３Ａの部分に露光光が照射されないように、
支持体１０の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク
１９）を配置することが好ましい。

【０２２８】［工程−１０３０］その後、第１のエッチ
ング用マスク層２３Ａを用いて、マスク層開口２４Ａの
下のゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａをエッチングし
た後、第１のエッチング用マスク層２３Ａを除去し、以
て、孔部１１Ａの上方の絶縁層１２Ａ及びゲート電極１
３Ａに開口部１４を形成し、開口部１４の底部に光透過
層２５の一部を露出させる（図２６の（Ｂ）参照）。
尚、開口部１４は、孔部１１Ａの径よりも大きな径を有
することが好ましく、このような開口部１４は、絶縁層
１２Ａ及びゲート電極１３Ａのオーバーエッチングによ
って達成することができる。あるいは又、［工程−４２
０］において、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａへの
露光を過剰に行う方法（即ち、オーバー露光を行う方
法）、及び／又は、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａ
の現像を過剰に行う方法（即ち、オーバー現像を行う方
法）を採用すればよい。

【０２２９】［工程−１０４０］次いで、実施の形態８
の［工程−２１０］あるいはその変形例と同様にして、
「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」
を実行する（図２７の（Ａ）参照）。

【０２３０】［工程−１０５０］その後、全面に、ネガ
型のレジスト材料から成る第２のエッチング用マスク層
２３Ｂを形成する（図２７の（Ｂ）参照）。即ち、「第
２のエッチング用マスク層形成工程」を実行する。

【０２３１】［工程−１０６０］そして、孔部１１Ａを
露光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側か
ら露光光（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１
Ａの上方の第２のエッチング用マスク層２３Ｂの部分を
露光した後（図２８の（Ａ）参照）、第２のエッチング
用マスク層２３Ｂを現像し、以て、開口部１４の底部に
位置する電子放出部形成層２０Ａ上に第２のエッチング
用マスク層２３Ｂを残す（図２８の（Ｂ）参照）。即
ち、「第２のエッチング用マスク層露光・現像工程」を
実行する。尚、孔部１１Ａを露光用マスクとして、支持
体１０の裏面（第２面）側から露光光を照射する際、露
光光を照射すべきではない第２のエッチング用マスク層
２３Ｂの部分に露光光が照射されないように、支持体１
０の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１９）を
配置することが好ましい。

【０２３２】［工程−１０７０］その後、実施の形態２
の［工程−２４０］あるいはその変形例と同様にして、
第２のエッチング用マスク層２３Ｂを用いて、電子放出
部形成層２０Ａをエッチングした後、第２のエッチング
用マスク層２３Ｂを除去して、光透過層２５上に、電子
放出部形成層２０Ａから成る電子放出部１５を形成する
（図２９参照）。

【０２３３】［工程−１０８０］その後、実施の形態１
の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行
う。

【０２３４】（実施の形態１１）実施の形態１１は、本
発明の第４Ａの態様に係る電界放出素子の製造方法、及
び、第４Ａの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更
には、本発明の第２の態様に係る電界放出素子及び表示
装置に関する。

【０２３５】以下、実施の形態１１における電界放出素
子及び表示装置の製造方法を、図３０の（Ａ）、
（Ｂ）、及び、図３１を参照して説明する。

【０２３６】［工程−１１００］先ず、実施の形態７の
［工程−７００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」及び「光透過層形成工程」を実行する。カソード電
極１１は、第１の方向（図面の紙面垂直方向）に延びて
いる。

【０２３７】［工程−１１１０］次に、実施の形態５の
［工程−５１０］と同様にして、全面に、感光性材料か
ら成る絶縁層１２Ｂを形成する。即ち、「感光性材料か
ら成る絶縁層の形成工程」を実行する。

【０２３８】［工程−１１２０］その後、実施の形態５
の［工程−５２０］と同様にして、絶縁層１２Ｂ上に、
露光光を透過する感光性材料から成り、第１の方向とは
異なる第２の方向（図面の紙面左右方向）に延びるゲー
ト電極１３Ｂを形成する（図３０の（Ａ）参照）。即
ち、「露光光を透過する感光性材料から成るゲート電極
の形成工程」を実行する。

【０２３９】［工程−１１３０］次に、支持体１０の表
面（おもてめん，第１面）側からゲート電極１３Ｂ及び
絶縁層１２Ｂに露光光（具体的には、紫外線）を照射し
た後（図３０の（Ｂ）参照）、ゲート電極１３Ｂ及び絶
縁層１２Ｂを現像し、以て、孔部１１Ａの上方のゲート
電極１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂに開口部１４を形成し、開
口部１４の底部に光透過層２５を露出させる（図３１参
照）。即ち、「開口部の底部における光透過層露出工
程」を実行する。尚、ゲート電極１３Ｂ及び絶縁層１２
Ｂの露光においては、孔部１１Ａよりも大きい露光光遮
蔽部を有する露光光遮蔽材（マスク１９Ａ）を、支持体
１０の表面（おもてめん，第１面）側に配置することが
好ましい。

【０２４０】［工程−１１４０］その後、実施の形態７
の［工程−７４０］（「感光性材料から成る電子放出部
形成層の形成工程」）及び、［工程−７５０］（「露光
・現像による光透過層上への電子放出部形成工程」）を
実行する。

【０２４１】［工程−１１５０］その後、実施の形態１
の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行
う。

【０２４２】尚、絶縁層及びゲート電極を構成する材料
をポジ型としてもよい。この場合には、［工程−１１３
０］において、露光光の照射される絶縁層及びゲート電
極の部分を、開口部を形成すべき部分とすればよい。

【０２４３】（実施の形態１２）実施の形態１２は、本
発明の第４Ｂの態様に係る電界放出素子の製造方法、及
び、第４Ｂの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更
には、本発明の第２の態様に係る電界放出素子及び表示
装置に関する。

【０２４４】以下、実施の形態１２における電界放出素
子及び表示装置の製造方法を、図３０の（Ａ）、
（Ｂ）、図３１、図２０の（Ａ）、（Ｂ）、図２１の
（Ａ）、（Ｂ）、及び、図２２を再び参照して説明す
る。

【０２４５】［工程−１２００］先ず、実施の形態７の
［工程−７００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」及び「光透過層形成工程」を実行する。

【０２４６】［工程−１２１０］その後、実施の形態１
１の［工程−１１１０］、［工程−１１２０］、［工程
−１１３０］と同様にして、「感光性材料から成る絶縁
層の形成工程」、「露光光を透過する感光性材料から成
るゲート電極の形成工程」、「開口部の底部における光
透過層露出工程」を実行する（図３０の（Ａ）、（Ｂ）
及び図３１参照）。

【０２４７】［工程−１２２０］次いで、実施の形態２
の［工程−２１０］あるいはその変形例と同様にして、
「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」
を実行する（図２０の（Ａ）参照）。更に、実施の形態
２の［工程−２２０］と同様にして、「エッチング用マ
スク層形成工程」を実行する（図２０の（Ｂ）参照）。

【０２４８】［工程−１２３０］そして、実施の形態２
の［工程−２３０］と同様にして、「エッチング用マス
ク層露光・現像工程」を実行する（図２１の（Ａ）及び
（Ｂ）参照）。その後、実施の形態２の［工程−２４
０］あるいはその変形例と同様にして、「エッチングに
基づくカソード電極上への電子放出部形成工程」を実行
する（図２２参照）。

【０２４９】［工程−１２４０］その後、実施の形態１
の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行
う。

【０２５０】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。

【０２５１】表示装置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。

【０２５２】このような収束電極は、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。

【０２５３】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。

【０２５４】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。

【０２５５】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。

【０２５６】場合によっては、本発明の第１Ａの態様〜
第１Ｄの態様、第２Ａの態様、第２Ｂの態様、第３Ａの
態様〜第３Ｄの態様、第４Ａの態様、第４Ｂの態様に係
る電界放出素子あるいは表示装置の製造方法において、
電子放出部形成層及び電子放出部を形成する工程におい
て、その代わりに、選択成長領域形成層及び選択成長領
域を形成してもよい。そして、この場合には、選択成長
領域を最終的に形成した後、ＣＶＤ法にてカーボン・ナ
ノチューブやカーボン・ナノファイバー等から構成され
た電子放出部を選択成長領域上に形成すればよい。選択
成長領域は、ＣＶＤ法にて電子放出部を形成するための
一種の触媒作用を有する材料に基づき形成すればよい。

【０２５７】

【発明の効果】本発明によれば、背面露光方式を利用し
て電子放出部を形成するので、ゲート電極及び絶縁層に
形成された開口部に対して、開口部の底部に自己整合的
に電子放出部を形成することができる。また、本発明の
第１Ａの態様〜第１Ｄの態様、第３Ａの態様〜第３Ｄの
態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法若しくは
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあっては、背
面露光方式によって開口部を形成するが故に、ゲート電
極及び絶縁層に開口部を孔部に対して自己整合的に形成
することができる。

【０２５８】従って、従来の技術のように、支持体の変
形や伸縮に起因した、露光用マスクとの露光位置ずれに
起因する表示ムラの発生を抑制することができる。

【０２５９】しかも、孔部を露光用マスクとした背面露
光方式を採用しているので、フォトマスク数が減少し、
露光時の位置調整工程も減少させることができ、あるい
は又、省略することができるが故に、製造コストが低下
し、安価な冷陰極電界電子放出表示装置を提供すること
ができる。また、高精度なパターニングにより、電子放
出部とゲート電極との間の距離を短くすることが可能と
なり、電子放出電圧を低下させることができる。よっ
て、消費電力の低い、且つ、安価な冷陰極電界電子放出
表示装置を製造することができる。しかも、主にスクリ
ーン印刷法を採用することができるので、高価な半導体
装置の製造装置を多用する必要が無くなり、最終的に冷
陰極電界電子放出表示装置の製造コスト低減を図ること
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
放出素子を備えた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の（Ａ）〜（Ｃ）は、発明の実施の形態１
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断面図である。

【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２の（Ｃ）に引
き続き、発明の実施の形態１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４】図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、図３の（Ｃ）に引
き続き、発明の実施の形態１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５】図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態
２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６】図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、図５の（Ｂ）に引
き続き、発明の実施の形態２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７】図７は、図６の（Ｂ）に引き続き、発明の実施
の形態２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８】図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態
３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の（Ａ）及び（Ｂ）は、図８の（Ｂ）に引
き続き、発明の実施の形態３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１０】図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態４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
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態４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４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、図１２の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態４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は、図１３の（Ｂ）に引き続き、発明
の実施の形態４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１６】図１６は、図１５の（Ｂ）に引き続き、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１７】図１７の（Ａ）〜（Ｃ）は、発明の実施の形
態７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断面図である。

【図１８】図１８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１７の
（Ｃ）に引き続き、発明の実施の形態７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の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１８の
（Ｃ）に引き続き、発明の実施の形態７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２０】図２０の（Ａ）及び（Ｂ）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２１】図２１の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２０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２２】図２２は、図２１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２３】図２３の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態９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２４】図２４の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２３の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態９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２５】図２５の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態１０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２６】図２６の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２５の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態１０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２７】図２７の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２６の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態１０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２８】図２８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２７の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態１０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２９】図２９は、図２８の（Ｂ）に引き続き、発明
の実施の形態１０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３０】図３０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３１】図３１は、図３０の（Ｂ）に引き続き、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３２】図３２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３３】図３３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。

【図３４】図３４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３５】図３５の（Ａ）及び（Ｂ）は、図３４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３６】図３６の（Ａ）〜（Ｃ）は、平面型冷陰極電
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。

【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、１１
Ａ・・・孔部、１２，１２Ａ，１２Ｂ・・・絶縁層、１
３，１３Ａ，１３Ｂ・・・ゲート電極、１４・・・開口
部、１４Ａ・・・第１開口部、１４Ｂ・・・第２開口
部、１５・・・電子放出部、１９・・・マスク、２０，
２０Ａ・・・電子放出部形成層、２１，２１Ａ，２３
Ａ，２３Ｂ・・・エッチング用マスク層、２２Ａ，２４
Ａ・・・マスク層開口、２５・・・光透過層、３０・・
・基板、３１，３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ・・・蛍光体
層、３２・・・ブラックマトリックス、３３・・・アノ
ード電極、３４・・・枠体、３６・・・貫通孔、３７・
・・チップ管、４０・・・カソード電極制御回路、４１
・・・ゲート電極制御回路、４２・・・アノード電極制
御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島村 敏規 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 室山 雅和 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C031 DD17 5C036 EE14 EE15 EE16 EF06 EF09 EG12 EH10

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
   に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
   させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
   極を形成する工程と、 （Ｂ）全面に、露光光を透過する感光性材料から成る絶
   縁層を形成する工程と、 （Ｃ）絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向と
   は異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成する工程
   と、 （Ｄ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
   から露光光を照射して、孔部の上方の絶縁層の部分及び
   ゲート電極の部分を露光した後、絶縁層及びゲート電極
   を現像して孔部の上方の絶縁層の部分及びゲート電極の
   部分を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及びゲート電
   極に、孔部の径よりも大きな径を有する開口部を形成
   し、開口部の底部にカソード電極の一部を露出させる工
   程と、 （Ｅ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子
   放出部形成層を形成する工程と、 （Ｆ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
   から露光光を照射して、孔部の上方の電子放出部形成層
   の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、カ
   ソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から
   成る電子放出部を形成する工程、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。
2. 【請求項２】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、前記請求項１の工程（Ａ）
   乃至工程（Ｆ）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。
3. 【請求項３】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
   に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
   させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
   極を形成する工程と、 （Ｂ）全面に、露光光を透過する感光性材料から成る絶
   縁層を形成する工程と、 （Ｃ）絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向と
   は異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成する工程
   と、 （Ｄ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
   から露光光を照射して、孔部の上方の絶縁層の部分及び
   ゲート電極の部分を露光した後、絶縁層及びゲート電極
   を現像して孔部の上方の絶縁層の部分及びゲート電極の
   部分を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及びゲート電
   極に、孔部の径よりも大きな径を有する開口部を形成
   し、開口部の底部にカソード電極の一部を露出させる工
   程と、 （Ｅ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光
   性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、 （Ｆ）全面にレジスト材料から成るエッチング用マスク
   層を形成する工程と、 （Ｇ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
   から露光光を照射して、孔部の上方のエッチング用マス
   ク層の部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像
   し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上
   にエッチング用マスク層を残す工程と、 （Ｈ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成
   層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去し
   て、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成
   層から成る電子放出部を形成する工程、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。
4. 【請求項４】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、前記請求項３の工程（Ａ）
   乃至工程（Ｈ）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。
5. 【請求項５】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
   に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
   させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
   極を形成する工程と、 （Ｂ）全面に、露光光を透過する非感光性材料から成る
   絶縁層を形成する工程と、 （Ｃ）絶縁層上に、露光光を透過する非感光性材料から
   成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート
   電極を形成する工程と、 （Ｄ）ゲート電極及び絶縁層上に、レジスト材料から成
   るエッチング用マスク層を形成する工程と、 （Ｅ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
   から露光光を照射して、エッチング用マスク層を露光し
   た後、エッチング用マスク層を現像して孔部の上方のエ
   ッチング用マスク層の部分にマスク層開口を形成する工
   程と、 （Ｆ）エッチング用マスク層を用いて、マスク層開口の
   下のゲート電極及び絶縁層をエッチングした後、エッチ
   ング用マスク層を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及
   びゲート電極に、孔部の径よりも大きな径を有する開口
   部を形成し、開口部の底部にカソード電極の一部を露出
   させる工程と、 （Ｇ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子
   放出部形成層を形成する工程と、 （Ｈ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
   から露光光を照射して、孔部の上方の電子放出部形成層
   の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、カ
   ソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から
   成る電子放出部を形成する工程、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。
6. 【請求項６】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、前記請求項５の工程（Ａ）
   乃至工程（Ｈ）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。
7. 【請求項７】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
   に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
   させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
   極を形成する工程と、 （Ｂ）全面に、露光光を透過する非感光性材料から成る
   絶縁層を形成する工程と、 （Ｃ）絶縁層上に、露光光を透過する非感光性材料から
   成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート
   電極を形成する工程と、 （Ｄ）ゲート電極及び絶縁層上に、レジスト材料から成
   る第１のエッチング用マスク層を形成する工程と、 （Ｅ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
   から露光光を照射して、第１のエッチング用マスク層を
   露光した後、第１のエッチング用マスク層を現像して孔
   部の上方の第１のエッチング用マスク層の部分にマスク
   層開口を形成する工程と、 （Ｆ）第１のエッチング用マスク層を用いて、マスク層
   開口の下のゲート電極及び絶縁層をエッチングした後、
   第１のエッチング用マスク層を除去し、以て、孔部の上
   方の絶縁層及びゲート電極に、孔部の径よりも大きな径
   を有する開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極
   の一部を露出させる工程と、 （Ｇ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光
   性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、 （Ｈ）全面にレジスト材料から成る第２のエッチング用
   マスク層を形成する工程と、 （Ｉ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
   から露光光を照射して、孔部の上方の第２のエッチング
   用マスク層の部分を露光した後、第２のエッチング用マ
   スク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放
   出部形成層上に第２のエッチング用マスク層を残す工程
   と、 （Ｊ）第２のエッチング用マスク層を用いて、電子放出
   部形成層をエッチングした後、第２のエッチング用マス
   ク層を除去して、カソード電極上から孔部内に亙り、電
   子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、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。
8. 【請求項８】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、前記請求項７の工程（Ａ）
   乃至工程（Ｊ）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。
9. 【請求項９】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
   に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
   させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
   極を形成する工程と、 （Ｂ）全面に、感光性材料から成る絶縁層を形成する工
   程と、 （Ｃ）絶縁層上に、露光光を透過する感光性材料から成
   り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電
   極を形成する工程と、 （Ｄ）支持体の表面側からゲート電極及び絶縁層に露光
   光を照射した後、ゲート電極及び絶縁層を現像し、以
   て、孔部の上方のゲート電極及び絶縁層に、孔部の径よ
   りも大きな径を有する開口部を形成し、開口部の底部に
   カソード電極の一部を露出させる工程と、 （Ｅ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子
   放出部形成層を形成する工程と、 （Ｆ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
   から露光光を照射して、孔部の上方の電子放出部形成層
   の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、カ
   ソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から
   成る電子放出部を形成する工程、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。
10. 【請求項１０】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、前記請求項９の工程（Ａ）
    乃至工程（Ｆ）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。
11. 【請求項１１】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成する工程と、 （Ｂ）全面に、感光性材料から成る絶縁層を形成する工
    程と、 （Ｃ）絶縁層上に、露光光を透過する感光性材料から成
    り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電
    極を形成する工程と、 （Ｄ）支持体の表面側からゲート電極及び絶縁層に露光
    光を照射した後、ゲート電極及び絶縁層を現像し、以
    て、孔部の上方のゲート電極及び絶縁層に、孔部の径よ
    りも大きな径を有する開口部を形成し、開口部の底部に
    カソード電極の一部を露出させる工程と、 （Ｅ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光
    性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、 （Ｆ）全面にレジスト材料から成るエッチング用マスク
    層を形成する工程と、 （Ｇ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方のエッチング用マス
    ク層の部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像
    し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上
    にエッチング用マスク層を残す工程と、 （Ｈ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成
    層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去し
    て、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成
    層から成る電子放出部を形成する工程、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。
12. 【請求項１２】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、前記請求項１１の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｈ）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。
13. 【請求項１３】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成する工程と、 （Ｂ）少なくとも孔部内に、露光光を透過する導電材料
    若しくは抵抗体材料から成る光透過層を形成する工程
    と、 （Ｃ）全面に、露光光を透過する感光性材料から成る絶
    縁層を形成する工程と、 （Ｄ）絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向と
    は異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成する工程
    と、 （Ｅ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方の絶縁層の部分及び
    ゲート電極の部分を露光した後、絶縁層及びゲート電極
    を現像して孔部の上方の絶縁層の部分及びゲート電極の
    部分を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及びゲート電
    極に開口部を形成し、開口部の底部に光透過層を露出さ
    せる工程と、 （Ｆ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子
    放出部形成層を形成する工程と、 （Ｇ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方の電子放出部形成層
    の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、光
    透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形
    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。
14. 【請求項１４】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、前記請求項１３の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｇ）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。
15. 【請求項１５】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成する工程と、 （Ｂ）少なくとも孔部内に、露光光を透過する導電材料
    若しくは抵抗体材料から成る光透過層を形成する工程
    と、 （Ｃ）全面に、露光光を透過する感光性材料から成る絶
    縁層を形成する工程と、 （Ｄ）絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向と
    は異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成する工程
    と、 （Ｅ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方の絶縁層の部分及び
    ゲート電極の部分を露光した後、絶縁層及びゲート電極
    を現像して孔部の上方の絶縁層の部分及びゲート電極の
    部分を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及びゲート電
    極に開口部を形成し、開口部の底部に光透過層を露出さ
    せる工程と、 （Ｆ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光
    性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、 （Ｇ）全面にレジスト材料から成るエッチング用マスク
    層を形成する工程と、 （Ｈ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方のエッチング用マス
    ク層の部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像
    し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上
    にエッチング用マスク層を残す工程と、 （Ｉ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成
    層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去し
    て、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出
    部を形成する工程、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。
16. 【請求項１６】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、前記請求項１５の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｉ）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。
17. 【請求項１７】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成する工程と、 （Ｂ）少なくとも孔部内に、露光光を透過する導電材料
    若しくは抵抗体材料から成る光透過層を形成する工程
    と、 （Ｃ）全面に、露光光を透過する非感光性材料から成る
    絶縁層を形成する工程と、 （Ｄ）絶縁層上に、露光光を透過する非感光性材料から
    成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート
    電極を形成する工程と、 （Ｅ）ゲート電極及び絶縁層上に、レジスト材料から成
    るエッチング用マスク層を形成する工程と、 （Ｆ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、エッチング用マスク層を露光し
    た後、エッチング用マスク層を現像して孔部の上方のエ
    ッチング用マスク層の部分にマスク層開口を形成する工
    程と、 （Ｇ）エッチング用マスク層を用いて、マスク層開口の
    下のゲート電極及び絶縁層をエッチングした後、エッチ
    ング用マスク層を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及
    びゲート電極に開口部を形成し、開口部の底部に光透過
    層を露出させる工程と、 （Ｈ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子
    放出部形成層を形成する工程と、 （Ｉ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方の電子放出部形成層
    の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、光
    透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形
    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。
18. 【請求項１８】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、前記請求項１７の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｉ）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。
19. 【請求項１９】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成する工程と、 （Ｂ）少なくとも孔部内に、露光光を透過する導電材料
    若しくは抵抗体材料から成る光透過層を形成する工程
    と、 （Ｃ）全面に、露光光を透過する非感光性材料から成る
    絶縁層を形成する工程と、 （Ｄ）絶縁層上に、露光光を透過する非感光性材料から
    成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート
    電極を形成する工程と、 （Ｅ）ゲート電極及び絶縁層上に、レジスト材料から成
    る第１のエッチング用マスク層を形成する工程と、 （Ｆ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、第１のエッチング用マスク層を
    露光した後、第１のエッチング用マスク層を現像して孔
    部の上方の第１のエッチング用マスク層の部分にマスク
    層開口を形成する工程と、 （Ｇ）第１のエッチング用マスク層を用いて、マスク層
    開口の下のゲート電極及び絶縁層をエッチングした後、
    第１のエッチング用マスク層を除去し、以て、孔部の上
    方の絶縁層及びゲート電極に開口部を形成し、開口部の
    底部に光透過層を露出させる工程と、 （Ｈ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光
    性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、 （Ｉ）全面にレジスト材料から成る第２のエッチング用
    マスク層を形成する工程と、 （Ｊ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方の第２のエッチング
    用マスク層の部分を露光した後、第２のエッチング用マ
    スク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放
    出部形成層上に第２のエッチング用マスク層を残す工程
    と、 （Ｋ）第２のエッチング用マスク層を用いて、電子放出
    部形成層をエッチングした後、第２のエッチング用マス
    ク層を除去して、光透過層上に、電子放出部形成層から
    成る電子放出部を形成する工程、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。
20. 【請求項２０】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、前記請求項１９の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｋ）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。
21. 【請求項２１】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成する工程と、 （Ｂ）少なくとも孔部内に、露光光を透過する導電材料
    若しくは抵抗体材料から成る光透過層を形成する工程
    と、 （Ｃ）全面に、感光性材料から成る絶縁層を形成する工
    程と、 （Ｄ）絶縁層上に、露光光を透過する感光性材料から成
    り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電
    極を形成する工程と、 （Ｅ）支持体の表面側からゲート電極及び絶縁層に露光
    光を照射した後、ゲート電極及び絶縁層を現像し、以
    て、孔部の上方のゲート電極及び絶縁層に開口部を形成
    し、開口部の底部に光透過層を露出させる工程と、 （Ｆ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子
    放出部形成層を形成する工程と、 （Ｇ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方の電子放出部形成層
    の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、光
    透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形
    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。
22. 【請求項２２】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、前記請求項２１の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｇ）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。
23. 【請求項２３】（Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成する工程と、 （Ｂ）少なくとも孔部内に、露光光を透過する導電材料
    若しくは抵抗体材料から成る光透過層を形成する工程
    と、 （Ｃ）全面に、感光性材料から成る絶縁層を形成する工
    程と、 （Ｄ）絶縁層上に、露光光を透過する感光性材料から成
    り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電
    極を形成する工程と、 （Ｅ）支持体の表面側からゲート電極及び絶縁層に露光
    光を照射した後、ゲート電極及び絶縁層を現像し、以
    て、孔部の上方のゲート電極及び絶縁層に開口部を形成
    し、開口部の底部に光透過層を露出させる工程と、 （Ｆ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光
    性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、 （Ｇ）全面にレジスト材料から成るエッチング用マスク
    層を形成する工程と、 （Ｈ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方のエッチング用マス
    ク層の部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像
    し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上
    にエッチング用マスク層を残す工程と、 （Ｉ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成
    層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去し
    て、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出
    部を形成する工程、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。
24. 【請求項２４】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、前記請求項２３の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｉ）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。
25. 【請求項２５】（ａ）支持体上に設けられ、第１の方向
    に延びるカソード電極と、 （ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層
    と、 （ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２
    の方向に延びるゲート電極と、 （ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、 （ｅ）電子放出部、から成り、 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
    る冷陰極電界電子放出素子であって、 開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持
    体に達する孔部が設けられており、 電子放出部は、開口部の底部に位置するカソード電極の
    部分から孔部内に亙り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。
26. 【請求項２６】（ａ）支持体上に設けられ、第１の方向
    に延びるカソード電極と、 （ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層
    と、 （ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２
    の方向に延びるゲート電極と、 （ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、 （ｅ）電子放出部、から成り、 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
    る冷陰極電界電子放出素子であって、 開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持
    体に達する孔部が設けられており、 少なくとも孔部内には光透過層が形成されており、 電子放出部は、開口部の底部に位置する光透過層上に形
    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】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
    が、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置され、基板と支持体とが周縁部において接合さ
    れた冷陰極電界電子放出表示装置であって、 冷陰極電界電子放出素子は、 （ａ）支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソー
    ド電極と、 （ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層
    と、 （ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２
    の方向に延びるゲート電極と、 （ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、 （ｅ）電子放出部、から成り、 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、 開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持
    体に達する孔部が設けられており、 電子放出部は、開口部の底部に位置するカソード電極の
    部分から孔部内に亙り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。
28. 【請求項２８】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
    が、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置され、基板と支持体とが周縁部において接合さ
    れた冷陰極電界電子放出表示装置であって、 冷陰極電界電子放出素子は、 （ａ）支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソー
    ド電極と、 （ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層
    と、 （ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２
    の方向に延びるゲート電極と、 （ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、 （ｅ）電子放出部、から成り、 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、 開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持
    体に達する孔部が設けられており、 少なくとも孔部内には光透過層が形成されており、 電子放出部は、開口部の底部に位置する光透過層上に形
    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。