JP2003338252A - 冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパネル、及び、冷陰極電界電子放出表示装置、並びに、電子放出領域の製造方法 - Google Patents
冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパネル、及び、冷陰極電界電子放出表示装置、並びに、電子放出領域の製造方法Info
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- JP2003338252A JP2003338252A JP2002144144A JP2002144144A JP2003338252A JP 2003338252 A JP2003338252 A JP 2003338252A JP 2002144144 A JP2002144144 A JP 2002144144A JP 2002144144 A JP2002144144 A JP 2002144144A JP 2003338252 A JP2003338252 A JP 2003338252A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子放出部から放出された電子の集束性を向上
させ得る構造を有する収束電極を備えた冷陰極電界電子
放出表示装置用カソードパネルを提供する。 【解決手段】冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパ
ネルは、カソード電極１１と；第１絶縁層１２と；ゲー
ト電極１３と；第２絶縁層１４と；収束電極１５と；収
束電極１５及び第２絶縁層１４に形成された複数の第１
開口部１６と；ゲート電極１３に形成された第２開口部
１７と；第１絶縁層１２に形成された第３開口部１８
と；第３開口部１８の底部に露出した電子放出部１９か
ら成る電子放出領域を、複数、備えており、各第１開口
部１６の中心点Ｃ1は、該第１開口部１６に連通した第
２開口部１７の中心点Ｃ2よりも、カソード電極１１と
ゲート電極１３の重複する領域の中心点側にずれてい
る。
させ得る構造を有する収束電極を備えた冷陰極電界電子
放出表示装置用カソードパネルを提供する。 【解決手段】冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパ
ネルは、カソード電極１１と；第１絶縁層１２と；ゲー
ト電極１３と；第２絶縁層１４と；収束電極１５と；収
束電極１５及び第２絶縁層１４に形成された複数の第１
開口部１６と；ゲート電極１３に形成された第２開口部
１７と；第１絶縁層１２に形成された第３開口部１８
と；第３開口部１８の底部に露出した電子放出部１９か
ら成る電子放出領域を、複数、備えており、各第１開口
部１６の中心点Ｃ1は、該第１開口部１６に連通した第
２開口部１７の中心点Ｃ2よりも、カソード電極１１と
ゲート電極１３の重複する領域の中心点側にずれてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷陰極電界電子放
出表示装置用カソードパネル、及び、冷陰極電界電子放
出表示装置、並びに、電子放出領域の製造方法に関す
る。
出表示装置用カソードパネル、及び、冷陰極電界電子放
出表示装置、並びに、電子放出領域の製造方法に関す
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。
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１４及び図１５に、電界放出素子を利用
した冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と呼
ぶ場合がある）の一例を示す。尚、図１４は表示装置の
模式的な一部端面図であり、図１５はカソードパネルＣ
ＰとアノードパネルＡＰを分解したときの模式的な部分
的斜視図である。
した冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と呼
ぶ場合がある）の一例を示す。尚、図１４は表示装置の
模式的な一部端面図であり、図１５はカソードパネルＣ
ＰとアノードパネルＡＰを分解したときの模式的な部分
的斜視図である。
【０００４】図示した電界放出素子は、平面状の電子放
出部１９を有する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１０及びカソード電極１１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１３
と、ゲート電極１３に設けられた開口部１１７及び絶縁
層１１２に設けられた開口部１１８と、開口部１１８の
底部に位置するカソード電極１１上に形成された平面状
の電子放出部１９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ＥＥ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ＥＥ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。
出部１９を有する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１０及びカソード電極１１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１３
と、ゲート電極１３に設けられた開口部１１７及び絶縁
層１１２に設けられた開口部１１８と、開口部１１８の
底部に位置するカソード電極１１上に形成された平面状
の電子放出部１９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ＥＥ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ＥＥ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１１とゲート電極
１３との重複領域である電子放出領域ＥＥに設けられた
電界放出素子の一群と、電子放出領域ＥＥ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３
１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。
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１１とゲート電極
１３との重複領域である電子放出領域ＥＥに設けられた
電界放出素子の一群と、電子放出領域ＥＥ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３
１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ＥＥ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Ａ
ＰとカソードパネルＣＰと枠体３４とによって囲まれた
空間は真空となっている。
とを、電子放出領域ＥＥ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Ａ
Ｐ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１１には相対的に負電圧がカ
ソード電極制御回路４０から印加され、ゲート電極１３
には相対的に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。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１９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
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１９に印加される電圧によって制御される。
ソード電極制御回路４０から印加され、ゲート電極１３
には相対的に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。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１９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
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１９に印加される電圧によって制御される。
【０００８】このような構造の電界放出素子にあって
は、電子は、電子放出部１９の法線から或る程度の角度
を持って電子放出部１９から放出される。その結果、電
子放出部１９から放出された電子が、対向する蛍光体層
３１に衝突せずに、かかる蛍光体層３１に隣接した蛍光
体層３１に衝突する場合がある。このような現象が発生
すると、輝度の低下や、隣接画素間の光学的クロストー
クが発生する。
は、電子は、電子放出部１９の法線から或る程度の角度
を持って電子放出部１９から放出される。その結果、電
子放出部１９から放出された電子が、対向する蛍光体層
３１に衝突せずに、かかる蛍光体層３１に隣接した蛍光
体層３１に衝突する場合がある。このような現象が発生
すると、輝度の低下や、隣接画素間の光学的クロストー
クが発生する。
【０００９】このような現象の発生を防止するために、
図１６に模式的な一部端面図を示し、模式的な平面図を
図１７に示すように、収束電極１５が設けられた電界放
出素子が提案されている。この電界放出素子にあって
は、ゲート電極１３及び第１絶縁層１２上に、更に第２
絶縁層１４が設けられ、第２絶縁層１４上に収束電極１
５が設けられている。ここで、収束電極１５は、有効領
域を覆う１枚のシート状の形状を有する。尚、図１７に
は、収束電極１５、及び、収束電極１５に設けられた開
口部１１６が示されており、収束電極１５の下方に位置
するゲート電極１３を点線で表し、カソード電極１１を
一点鎖線で示し、ゲート電極１３に設けられた開口部１
１７を円形の点線で示す。収束電極１５に設けられた開
口部１１６の中心点と、ゲート電極１３に設けられた開
口部１１７の中心点は、上下方向に一致している。尚、
参照番号１１８は、第１絶縁層１２に設けられた開口部
を示す。収束電極１５には、収束電極制御回路（図示せ
ず）から相対的に負電圧（例えば、０ボルト）が印加さ
れる。そして、このように収束電極１５を設けることに
よって、開口部１１６から放出されアノード電極３３へ
向かう放出電子の軌道を収束させることができるとされ
ている。
図１６に模式的な一部端面図を示し、模式的な平面図を
図１７に示すように、収束電極１５が設けられた電界放
出素子が提案されている。この電界放出素子にあって
は、ゲート電極１３及び第１絶縁層１２上に、更に第２
絶縁層１４が設けられ、第２絶縁層１４上に収束電極１
５が設けられている。ここで、収束電極１５は、有効領
域を覆う１枚のシート状の形状を有する。尚、図１７に
は、収束電極１５、及び、収束電極１５に設けられた開
口部１１６が示されており、収束電極１５の下方に位置
するゲート電極１３を点線で表し、カソード電極１１を
一点鎖線で示し、ゲート電極１３に設けられた開口部１
１７を円形の点線で示す。収束電極１５に設けられた開
口部１１６の中心点と、ゲート電極１３に設けられた開
口部１１７の中心点は、上下方向に一致している。尚、
参照番号１１８は、第１絶縁層１２に設けられた開口部
を示す。収束電極１５には、収束電極制御回路（図示せ
ず）から相対的に負電圧（例えば、０ボルト）が印加さ
れる。そして、このように収束電極１５を設けることに
よって、開口部１１６から放出されアノード電極３３へ
向かう放出電子の軌道を収束させることができるとされ
ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、たとえ
収束電極１５を設けても、図１８に模式的に示すよう
に、特に、ストライプ状のカソード電極１１とストライ
プ状のゲート電極１３の射影像が重複する電子放出領域
ＥＥの縁部の領域に設けられた電界放出素子から放出さ
れた電子（図１８では、実線の矢印で示す）の一部（図
１８では、点線の矢印で示す）が、対向する蛍光体層３
１に衝突せずに、かかる蛍光体層３１に隣接した蛍光体
層３１に衝突する現象が発生しており、係る現象の発生
を防止することは困難である。
収束電極１５を設けても、図１８に模式的に示すよう
に、特に、ストライプ状のカソード電極１１とストライ
プ状のゲート電極１３の射影像が重複する電子放出領域
ＥＥの縁部の領域に設けられた電界放出素子から放出さ
れた電子（図１８では、実線の矢印で示す）の一部（図
１８では、点線の矢印で示す）が、対向する蛍光体層３
１に衝突せずに、かかる蛍光体層３１に隣接した蛍光体
層３１に衝突する現象が発生しており、係る現象の発生
を防止することは困難である。
【００１１】それ故、このような現象の発生を防止する
ために、電子放出領域ＥＥの縁部の領域に出来るだけ、
電界放出素子を設けない構造としている。具体的には、
矩形の電子放出領域ＥＥの大きさをＬ1×Ｌ2としたと
き、電界放出素子が設けられた領域を、矩形の電子放出
領域ＥＥの中央の領域であって、矩形の電子放出領域Ｅ
Ｅの（０．１〜０．３）Ｌ1×（０．１〜０．３）Ｌ2の
大きさの領域としている。あるいは又、電子放出領域の
縁部の領域に設ける電界放出素子における電子放出部の
面積を縮小している。しかしながら、このような解決手
段では、電界放出素子から多量の電子を放出しなければ
ならない。即ち、高いカソードローディングを達成しな
ければならない。それ故、このような解決手段では、表
示装置が短寿命化してしまう。あるいは又、極めて多数
の微小な電子放出部を形成せざるを得なくなるが、この
ような微小な電子放出部を形成することは困難を伴う。
ために、電子放出領域ＥＥの縁部の領域に出来るだけ、
電界放出素子を設けない構造としている。具体的には、
矩形の電子放出領域ＥＥの大きさをＬ1×Ｌ2としたと
き、電界放出素子が設けられた領域を、矩形の電子放出
領域ＥＥの中央の領域であって、矩形の電子放出領域Ｅ
Ｅの（０．１〜０．３）Ｌ1×（０．１〜０．３）Ｌ2の
大きさの領域としている。あるいは又、電子放出領域の
縁部の領域に設ける電界放出素子における電子放出部の
面積を縮小している。しかしながら、このような解決手
段では、電界放出素子から多量の電子を放出しなければ
ならない。即ち、高いカソードローディングを達成しな
ければならない。それ故、このような解決手段では、表
示装置が短寿命化してしまう。あるいは又、極めて多数
の微小な電子放出部を形成せざるを得なくなるが、この
ような微小な電子放出部を形成することは困難を伴う。
【００１２】従って、本発明の目的は、電子放出部から
放出された電子の集束性を向上させ得る構造を有する収
束電極を備えた電子放出領域を具備した冷陰極電界電子
放出表示装置用カソードパネル、及び、係る冷陰極電界
電子放出表示装置用カソードパネルを備えた冷陰極電界
電子放出表示装置、並びに、係る電子放出領域を製造す
る方法を提供することにある。
放出された電子の集束性を向上させ得る構造を有する収
束電極を備えた電子放出領域を具備した冷陰極電界電子
放出表示装置用カソードパネル、及び、係る冷陰極電界
電子放出表示装置用カソードパネルを備えた冷陰極電界
電子放出表示装置、並びに、係る電子放出領域を製造す
る方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパ
ネルは、（Ａ）支持体上に形成され、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
形成された第１絶縁層と、（Ｃ）第１絶縁層上に形成さ
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）第１絶縁層及びゲート電極上に形成された
第２絶縁層と、（Ｅ）第２絶縁層上に形成された収束電
極と、（Ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域
に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する第
２絶縁層に形成された複数の第１開口部と、（Ｇ）ゲー
ト電極に形成され、第１開口部と連通した第２開口部
と、（Ｈ）第１絶縁層に形成され、第２開口部と連通し
た第３開口部と、（Ｉ）第３開口部の底部に露出した電
子放出部、から成る電子放出領域を、複数、備えた冷陰
極電界電子放出表示装置用カソードパネルであって、各
第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２開
口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重複
する領域の中心点側にずれていることを特徴とする。
めの本発明の冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパ
ネルは、（Ａ）支持体上に形成され、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
形成された第１絶縁層と、（Ｃ）第１絶縁層上に形成さ
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）第１絶縁層及びゲート電極上に形成された
第２絶縁層と、（Ｅ）第２絶縁層上に形成された収束電
極と、（Ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域
に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する第
２絶縁層に形成された複数の第１開口部と、（Ｇ）ゲー
ト電極に形成され、第１開口部と連通した第２開口部
と、（Ｈ）第１絶縁層に形成され、第２開口部と連通し
た第３開口部と、（Ｉ）第３開口部の底部に露出した電
子放出部、から成る電子放出領域を、複数、備えた冷陰
極電界電子放出表示装置用カソードパネルであって、各
第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２開
口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重複
する領域の中心点側にずれていることを特徴とする。
【００１４】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は、電子放出領域が複数設けら
れたカソードパネル、及び、蛍光体層とアノード電極と
を備えたアノードパネルが、それらの周縁部で接合され
て成る冷陰極電界電子放出表示装置であって、各電子放
出領域は、（Ａ）支持体上に形成され、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
に形成された第１絶縁層と、（Ｃ）第１絶縁層上に形成
され、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）第１絶縁層及びゲート電極上に形成され
た第２絶縁層と、（Ｅ）第２絶縁層上に形成された収束
電極と、（Ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領
域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する
第２絶縁層に形成された複数の第１開口部と、（Ｇ）ゲ
ート電極に形成され、第１開口部と連通した第２開口部
と、（Ｈ）第１絶縁層に形成され、第２開口部と連通し
た第３開口部と、（Ｉ）第３開口部の底部に露出した電
子放出部、から成り、各第１開口部の中心点は、該第１
開口部に連通した第２開口部の中心点よりも、カソード
電極とゲート電極の重複する領域の中心点側にずれてい
ることを特徴とする。
極電界電子放出表示装置は、電子放出領域が複数設けら
れたカソードパネル、及び、蛍光体層とアノード電極と
を備えたアノードパネルが、それらの周縁部で接合され
て成る冷陰極電界電子放出表示装置であって、各電子放
出領域は、（Ａ）支持体上に形成され、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
に形成された第１絶縁層と、（Ｃ）第１絶縁層上に形成
され、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）第１絶縁層及びゲート電極上に形成され
た第２絶縁層と、（Ｅ）第２絶縁層上に形成された収束
電極と、（Ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領
域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する
第２絶縁層に形成された複数の第１開口部と、（Ｇ）ゲ
ート電極に形成され、第１開口部と連通した第２開口部
と、（Ｈ）第１絶縁層に形成され、第２開口部と連通し
た第３開口部と、（Ｉ）第３開口部の底部に露出した電
子放出部、から成り、各第１開口部の中心点は、該第１
開口部に連通した第２開口部の中心点よりも、カソード
電極とゲート電極の重複する領域の中心点側にずれてい
ることを特徴とする。
【００１５】本発明の冷陰極電界電子放出表示装置用カ
ソードパネルあるいは冷陰極電界電子放出表示装置にあ
っては、第１絶縁層が支持体及びカソード電極の上に形
成されているが、電子放出部の形成態様によっては、第
１絶縁層は電子放出部も被覆している。即ち、開口部の
底部に位置するカソード電極の部分に電子放出部が形成
されている場合もあるし、開口部の底部に位置するカソ
ード電極の部分から、第１絶縁層で被覆されたカソード
電極の部分の上にまで電子放出部が形成されている場合
もある。
ソードパネルあるいは冷陰極電界電子放出表示装置にあ
っては、第１絶縁層が支持体及びカソード電極の上に形
成されているが、電子放出部の形成態様によっては、第
１絶縁層は電子放出部も被覆している。即ち、開口部の
底部に位置するカソード電極の部分に電子放出部が形成
されている場合もあるし、開口部の底部に位置するカソ
ード電極の部分から、第１絶縁層で被覆されたカソード
電極の部分の上にまで電子放出部が形成されている場合
もある。
【００１６】尚、冷陰極電界電子放出素子は、（Ａ）支
持体上に形成され、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第１
絶縁層と、（Ｃ）第１絶縁層上に形成され、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）第
１絶縁層及びゲート電極上に形成された第２絶縁層と、
（Ｅ）第２絶縁層上に形成された収束電極と、（Ｆ）収
束電極及び第２絶縁層に形成された第１開口部と、
（Ｇ）ゲート電極に形成され、第１開口部と連通した第
２開口部と、（Ｈ）第１絶縁層に形成され、第２開口部
と連通した第３開口部と、（Ｉ）第３開口部の底部に露
出した電子放出部、から成る。そして、第１開口部の中
心点は、該第１開口部に連通した第２開口部の中心点よ
りも、カソード電極とゲート電極の重複する領域の中心
点側にずれている。
持体上に形成され、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第１
絶縁層と、（Ｃ）第１絶縁層上に形成され、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）第
１絶縁層及びゲート電極上に形成された第２絶縁層と、
（Ｅ）第２絶縁層上に形成された収束電極と、（Ｆ）収
束電極及び第２絶縁層に形成された第１開口部と、
（Ｇ）ゲート電極に形成され、第１開口部と連通した第
２開口部と、（Ｈ）第１絶縁層に形成され、第２開口部
と連通した第３開口部と、（Ｉ）第３開口部の底部に露
出した電子放出部、から成る。そして、第１開口部の中
心点は、該第１開口部に連通した第２開口部の中心点よ
りも、カソード電極とゲート電極の重複する領域の中心
点側にずれている。
【００１７】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様に係る電子放出領域の製造方法は、（ａ）支持体
上に、第１の方向に延びるカソード電極を形成する工程
と、（ｂ）支持体及びカソード電極上に第１絶縁層を形
成する工程と、（ｃ）第１絶縁層上に、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と、
（ｄ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成
する工程と、（ｅ）第２絶縁層上に収束電極を形成する
工程と、（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領
域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する
第２絶縁層に複数の第１開口部を形成する工程と、
（ｇ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２開口部
を形成する工程と、（ｈ）第１絶縁層に、第２開口部と
連通した第３開口部を形成する工程と、（ｉ）第３開口
部の底部に露出したカソード電極上に電子放出部を形成
する工程、から成る電子放出領域の製造方法であって、
各第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２
開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点側にずれており、前記工程（ｇ）に
おいて、第１開口部内を含む全面にレジスト層を形成し
た後、第１開口部の底部に位置するレジスト層の部分
に、露光用マスクを用いたリソグラフィ技術に基づき、
中心点が第１開口部の中心点よりもカソード電極とゲー
ト電極の重複する領域の中心点側から遠ざかる方向に位
置するように、レジスト開口を形成し、該レジスト層を
エッチング用マスクとしてゲート電極をエッチングして
第２開口部を形成することを特徴とする。
の態様に係る電子放出領域の製造方法は、（ａ）支持体
上に、第１の方向に延びるカソード電極を形成する工程
と、（ｂ）支持体及びカソード電極上に第１絶縁層を形
成する工程と、（ｃ）第１絶縁層上に、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と、
（ｄ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成
する工程と、（ｅ）第２絶縁層上に収束電極を形成する
工程と、（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領
域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する
第２絶縁層に複数の第１開口部を形成する工程と、
（ｇ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２開口部
を形成する工程と、（ｈ）第１絶縁層に、第２開口部と
連通した第３開口部を形成する工程と、（ｉ）第３開口
部の底部に露出したカソード電極上に電子放出部を形成
する工程、から成る電子放出領域の製造方法であって、
各第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２
開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点側にずれており、前記工程（ｇ）に
おいて、第１開口部内を含む全面にレジスト層を形成し
た後、第１開口部の底部に位置するレジスト層の部分
に、露光用マスクを用いたリソグラフィ技術に基づき、
中心点が第１開口部の中心点よりもカソード電極とゲー
ト電極の重複する領域の中心点側から遠ざかる方向に位
置するように、レジスト開口を形成し、該レジスト層を
エッチング用マスクとしてゲート電極をエッチングして
第２開口部を形成することを特徴とする。
【００１８】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る電子放出領域の製造方法は、電子放出部を
形成する順序が、本発明の第１の態様に係る電子放出領
域の製造方法と異なっている。即ち、本発明の第２の態
様に係る電子放出領域の製造方法は、（ａ）支持体上
に、第１の方向に延びるカソード電極を形成する工程
と、（ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程
と、（ｃ）支持体、カソード電極及び電子放出部上に第
１絶縁層を形成する工程と、（ｄ）第１絶縁層上に、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
成すると、（ｅ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶
縁層を形成する工程と、（ｆ）第２絶縁層上に収束電極
を形成する工程と、（ｇ）カソード電極とゲート電極の
重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下
に位置する第２絶縁層に複数の第１開口部を形成する工
程と、（ｈ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２
開口部を形成する工程と、（ｉ）第１絶縁層に、第２開
口部と連通した第３開口部を形成し、第３開口部の底部
に電子放出部を露出させる工程、から成る電子放出領域
の製造方法であって、各第１開口部の中心点は、該第１
開口部に連通した第２開口部の中心点よりも、カソード
電極とゲート電極の重複する領域の中心点側にずれてお
り、前記工程（ｈ）において、第１開口部内を含む全面
にレジスト層を形成した後、第１開口部の底部に位置す
るレジスト層の部分に、露光用マスクを用いたリソグラ
フィ技術に基づき、中心点が第１開口部の中心点よりも
カソード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側か
ら遠ざかる方向に位置するように、レジスト開口を形成
し、該レジスト層をエッチング用マスクとしてゲート電
極をエッチングして第２開口部を形成することを特徴と
する。
の態様に係る電子放出領域の製造方法は、電子放出部を
形成する順序が、本発明の第１の態様に係る電子放出領
域の製造方法と異なっている。即ち、本発明の第２の態
様に係る電子放出領域の製造方法は、（ａ）支持体上
に、第１の方向に延びるカソード電極を形成する工程
と、（ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程
と、（ｃ）支持体、カソード電極及び電子放出部上に第
１絶縁層を形成する工程と、（ｄ）第１絶縁層上に、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
成すると、（ｅ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶
縁層を形成する工程と、（ｆ）第２絶縁層上に収束電極
を形成する工程と、（ｇ）カソード電極とゲート電極の
重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下
に位置する第２絶縁層に複数の第１開口部を形成する工
程と、（ｈ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２
開口部を形成する工程と、（ｉ）第１絶縁層に、第２開
口部と連通した第３開口部を形成し、第３開口部の底部
に電子放出部を露出させる工程、から成る電子放出領域
の製造方法であって、各第１開口部の中心点は、該第１
開口部に連通した第２開口部の中心点よりも、カソード
電極とゲート電極の重複する領域の中心点側にずれてお
り、前記工程（ｈ）において、第１開口部内を含む全面
にレジスト層を形成した後、第１開口部の底部に位置す
るレジスト層の部分に、露光用マスクを用いたリソグラ
フィ技術に基づき、中心点が第１開口部の中心点よりも
カソード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側か
ら遠ざかる方向に位置するように、レジスト開口を形成
し、該レジスト層をエッチング用マスクとしてゲート電
極をエッチングして第２開口部を形成することを特徴と
する。
【００１９】上記の目的を達成するための本発明の第３
の態様に係る電子放出領域の製造方法は、（ａ）支持体
上に、第１の方向に延びるカソード電極を形成する工程
と、（ｂ）支持体及びカソード電極上に第１絶縁層を形
成する工程と、（ｃ）第１絶縁層上に、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と、
（ｄ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成
する工程と、（ｅ）第２絶縁層上に収束電極を形成する
工程と、（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領
域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する
第２絶縁層に複数の第１開口部を形成する工程と、
（ｇ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２開口部
を形成する工程と、（ｈ）第１絶縁層に、第２開口部と
連通した第３開口部を形成する工程と、（ｉ）第３開口
部の底部に露出したカソード電極上に電子放出部を形成
する工程、から成る電子放出領域の製造方法であって、
各第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２
開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点側にずれており、前記工程（ｇ）に
おいて、第１開口部内を含む全面にレジスト層を形成し
た後、カソード電極とゲート電極の重複する領域の中心
点の上方から放射状に拡がる露光光を用いたリソグラフ
ィ技術に基づき、中心点が第１開口部の中心点よりもカ
ソード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側から
遠ざかる方向に位置するように、第１開口部の底部に位
置するレジスト層の部分にレジスト開口を形成し、該レ
ジスト層をエッチング用マスクとしてゲート電極をエッ
チングして第２開口部を形成することを特徴とする。
の態様に係る電子放出領域の製造方法は、（ａ）支持体
上に、第１の方向に延びるカソード電極を形成する工程
と、（ｂ）支持体及びカソード電極上に第１絶縁層を形
成する工程と、（ｃ）第１絶縁層上に、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と、
（ｄ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成
する工程と、（ｅ）第２絶縁層上に収束電極を形成する
工程と、（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領
域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する
第２絶縁層に複数の第１開口部を形成する工程と、
（ｇ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２開口部
を形成する工程と、（ｈ）第１絶縁層に、第２開口部と
連通した第３開口部を形成する工程と、（ｉ）第３開口
部の底部に露出したカソード電極上に電子放出部を形成
する工程、から成る電子放出領域の製造方法であって、
各第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２
開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点側にずれており、前記工程（ｇ）に
おいて、第１開口部内を含む全面にレジスト層を形成し
た後、カソード電極とゲート電極の重複する領域の中心
点の上方から放射状に拡がる露光光を用いたリソグラフ
ィ技術に基づき、中心点が第１開口部の中心点よりもカ
ソード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側から
遠ざかる方向に位置するように、第１開口部の底部に位
置するレジスト層の部分にレジスト開口を形成し、該レ
ジスト層をエッチング用マスクとしてゲート電極をエッ
チングして第２開口部を形成することを特徴とする。
【００２０】上記の目的を達成するための本発明の第４
の態様に係る電子放出領域の製造方法は、電子放出部を
形成する順序が、本発明の第３の態様に係る電子放出領
域の製造方法と異なっている。即ち、本発明の第４の態
様に係る電子放出領域の製造方法は、（ａ）支持体上
に、第１の方向に延びるカソード電極を形成する工程
と、（ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程
と、（ｃ）支持体、カソード電極及び電子放出部上に第
１絶縁層を形成する工程と、（ｄ）第１絶縁層上に、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
成すると、（ｅ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶
縁層を形成する工程と、（ｆ）第２絶縁層上に収束電極
を形成する工程と、（ｇ）カソード電極とゲート電極の
重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下
に位置する第２絶縁層に複数の第１開口部を形成する工
程と、（ｈ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２
開口部を形成する工程と、（ｉ）第１絶縁層に、第２開
口部と連通した第３開口部を形成し、第３開口部の底部
に電子放出部を露出させる工程、から成る電子放出領域
の製造方法であって、各第１開口部の中心点は、該第１
開口部に連通した第２開口部の中心点よりも、カソード
電極とゲート電極の重複する領域の中心点側にずれてお
り、前記工程（ｈ）において、第１開口部内を含む全面
にレジスト層を形成した後、カソード電極とゲート電極
の重複する領域の中心点の上方から放射状に拡がる露光
光を用いたリソグラフィ技術に基づき、中心点が第１開
口部の中心点よりもカソード電極とゲート電極の重複す
る領域の中心点側から遠ざかる方向に位置するように、
第１開口部の底部に位置するレジスト層の部分にレジス
ト開口を形成し、該レジスト層をエッチング用マスクと
してゲート電極をエッチングして第２開口部を形成する
ことを特徴とする。
の態様に係る電子放出領域の製造方法は、電子放出部を
形成する順序が、本発明の第３の態様に係る電子放出領
域の製造方法と異なっている。即ち、本発明の第４の態
様に係る電子放出領域の製造方法は、（ａ）支持体上
に、第１の方向に延びるカソード電極を形成する工程
と、（ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程
と、（ｃ）支持体、カソード電極及び電子放出部上に第
１絶縁層を形成する工程と、（ｄ）第１絶縁層上に、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
成すると、（ｅ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶
縁層を形成する工程と、（ｆ）第２絶縁層上に収束電極
を形成する工程と、（ｇ）カソード電極とゲート電極の
重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下
に位置する第２絶縁層に複数の第１開口部を形成する工
程と、（ｈ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２
開口部を形成する工程と、（ｉ）第１絶縁層に、第２開
口部と連通した第３開口部を形成し、第３開口部の底部
に電子放出部を露出させる工程、から成る電子放出領域
の製造方法であって、各第１開口部の中心点は、該第１
開口部に連通した第２開口部の中心点よりも、カソード
電極とゲート電極の重複する領域の中心点側にずれてお
り、前記工程（ｈ）において、第１開口部内を含む全面
にレジスト層を形成した後、カソード電極とゲート電極
の重複する領域の中心点の上方から放射状に拡がる露光
光を用いたリソグラフィ技術に基づき、中心点が第１開
口部の中心点よりもカソード電極とゲート電極の重複す
る領域の中心点側から遠ざかる方向に位置するように、
第１開口部の底部に位置するレジスト層の部分にレジス
ト開口を形成し、該レジスト層をエッチング用マスクと
してゲート電極をエッチングして第２開口部を形成する
ことを特徴とする。
【００２１】本発明の第２の態様若しくは第４の態様に
係る電子放出領域の製造方法において、放射状に拡がる
露光光を得るためには、例えば、１つのカソード電極と
ゲート電極の重複する領域の中心点の上方に位置させた
マイクロ凹レンズの集合系レンズ（一種のフライ・アイ
・レンズ）を用いればよい。また、露光用マスクとし
て、第１開口部が形成された収束電極を用いればよい。
これによって、第１開口部の底部に位置するレジスト層
の部分にレジスト開口を形成することができるが、レジ
スト開口の中心点は、第１開口部の中心点よりも、カソ
ード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側から遠
ざかる方向に位置する。
係る電子放出領域の製造方法において、放射状に拡がる
露光光を得るためには、例えば、１つのカソード電極と
ゲート電極の重複する領域の中心点の上方に位置させた
マイクロ凹レンズの集合系レンズ（一種のフライ・アイ
・レンズ）を用いればよい。また、露光用マスクとし
て、第１開口部が形成された収束電極を用いればよい。
これによって、第１開口部の底部に位置するレジスト層
の部分にレジスト開口を形成することができるが、レジ
スト開口の中心点は、第１開口部の中心点よりも、カソ
ード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側から遠
ざかる方向に位置する。
【００２２】本発明の第２の態様若しくは第４の態様に
係る電子放出領域の製造方法においては、第１絶縁層が
支持体及びカソード電極の上に形成されている構成、あ
るいは又、第１絶縁層が電子放出部をも被覆している構
成とすることができる。即ち、開口部の底部に位置する
カソード電極の部分に電子放出部が形成されている場合
もあるし、開口部の底部に位置するカソード電極の部分
から、第１絶縁層で被覆されたカソード電極の部分の上
にまで電子放出部が形成されている場合もある。
係る電子放出領域の製造方法においては、第１絶縁層が
支持体及びカソード電極の上に形成されている構成、あ
るいは又、第１絶縁層が電子放出部をも被覆している構
成とすることができる。即ち、開口部の底部に位置する
カソード電極の部分に電子放出部が形成されている場合
もあるし、開口部の底部に位置するカソード電極の部分
から、第１絶縁層で被覆されたカソード電極の部分の上
にまで電子放出部が形成されている場合もある。
【００２３】本発明の第２の態様若しくは第４の態様に
係る電子放出領域の製造方法においては、カソード電極
の所望の領域上に電子放出部を形成した後、電子放出部
の上にバッファ層を形成してもよい。バッファ層を形成
することによって、第１絶縁層に第３開口部を形成した
とき、第３開口部の形成完了を確実に検知することが可
能となる。尚、バッファ層を構成する材料は、第１絶縁
層を構成する材料に対してエッチング選択比を有する材
料から適宜選択すればよく、導電材料であっても絶縁材
料であってもよい。バッファ層は、第３開口部を形成し
た後、除去すればよい。
係る電子放出領域の製造方法においては、カソード電極
の所望の領域上に電子放出部を形成した後、電子放出部
の上にバッファ層を形成してもよい。バッファ層を形成
することによって、第１絶縁層に第３開口部を形成した
とき、第３開口部の形成完了を確実に検知することが可
能となる。尚、バッファ層を構成する材料は、第１絶縁
層を構成する材料に対してエッチング選択比を有する材
料から適宜選択すればよく、導電材料であっても絶縁材
料であってもよい。バッファ層は、第３開口部を形成し
た後、除去すればよい。
【００２４】本発明の冷陰極電界電子放出表示装置用カ
ソードパネルあるいは冷陰極電界電子放出表示装置、本
発明の第１の態様〜第２の態様に係る電子放出領域の製
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、第１開口部、第２開口部、第３
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。尚、開口部の中心点とは、
開口部の平面形状が異形形状の場合、開口部の平面形状
の重心点を意味する。また、各第１開口部の中心点は、
該第１開口部に連通した第２開口部の中心点よりも、カ
ソード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側にず
れているが、「ずれ」は、支持体の法線を基準とすれば
よい。
ソードパネルあるいは冷陰極電界電子放出表示装置、本
発明の第１の態様〜第２の態様に係る電子放出領域の製
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、第１開口部、第２開口部、第３
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。尚、開口部の中心点とは、
開口部の平面形状が異形形状の場合、開口部の平面形状
の重心点を意味する。また、各第１開口部の中心点は、
該第１開口部に連通した第２開口部の中心点よりも、カ
ソード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側にず
れているが、「ずれ」は、支持体の法線を基準とすれば
よい。
【００２５】本発明にあっては、カソード電極とゲート
電極の重複する領域の中心点、あるいは、その近傍に位
置する第１開口部は、第１開口部に連通した第２開口部
の中心点よりもカソード電極とゲート電極の重複する領
域の中心点側にずれているといった規定を満足する必要
はない。
電極の重複する領域の中心点、あるいは、その近傍に位
置する第１開口部は、第１開口部に連通した第２開口部
の中心点よりもカソード電極とゲート電極の重複する領
域の中心点側にずれているといった規定を満足する必要
はない。
【００２６】本発明にあっては、電子放出領域の外形形
状をＬ1×Ｌ2の矩形としたとき、電界放出素子が設けら
れた領域は、電子放出領域の外形形状よりも小さい領域
とすることが好ましい。各第１開口部の中心点は、この
第１開口部に連通した第２開口部の中心点よりも、カソ
ード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側にずれ
ているが（即ち、第２の開口部は第１開口部に対してオ
フセットされているが）、場合によっては、矩形の電子
放出領域の中央部分であって、（０．１〜０．３）Ｌ1
×（０．１〜０．３）Ｌ2の大きさの領域においては、
第２の開口部は第１開口部に対してオフセットされてい
なくともよい。即ち、第１開口部の中心点と第２開口部
の中心点とが一致していてもよい。
状をＬ1×Ｌ2の矩形としたとき、電界放出素子が設けら
れた領域は、電子放出領域の外形形状よりも小さい領域
とすることが好ましい。各第１開口部の中心点は、この
第１開口部に連通した第２開口部の中心点よりも、カソ
ード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側にずれ
ているが（即ち、第２の開口部は第１開口部に対してオ
フセットされているが）、場合によっては、矩形の電子
放出領域の中央部分であって、（０．１〜０．３）Ｌ1
×（０．１〜０．３）Ｌ2の大きさの領域においては、
第２の開口部は第１開口部に対してオフセットされてい
なくともよい。即ち、第１開口部の中心点と第２開口部
の中心点とが一致していてもよい。
【００２７】各第１開口部の中心点は、この第１開口部
に連通した第２開口部の中心点よりも、カソード電極と
ゲート電極の重複する領域の中心点側にずれているが、
このずれ量は、電子放出領域の中心点から離れた位置に
位置する第１開口部ほど、大きいことが望ましい。どの
程度のずれ量とするかは、例えば、カソードパネルとア
ノードパネルとの間の距離、第１開口部等の大きさ、各
種の電極に印加する電圧に依存するので、一概には云え
ず、各種のシミュレーションを行って決定すればよい。
に連通した第２開口部の中心点よりも、カソード電極と
ゲート電極の重複する領域の中心点側にずれているが、
このずれ量は、電子放出領域の中心点から離れた位置に
位置する第１開口部ほど、大きいことが望ましい。どの
程度のずれ量とするかは、例えば、カソードパネルとア
ノードパネルとの間の距離、第１開口部等の大きさ、各
種の電極に印加する電圧に依存するので、一概には云え
ず、各種のシミュレーションを行って決定すればよい。
【００２８】本発明における電子放出部を、マトリック
ス、及び、先端部が突出した状態で該マトリックス中に
埋め込まれた電子放出機能を有する材料から構成し、電
子放出機能を有する材料がマトリックスによってカソー
ド電極の表面に固定されている構造とすることが好まし
いが、電子放出部はこのような構造に限定されるもので
はない。ここで、電子放出機能を有する材料として、炭
素系材料、より具体的には、カーボン・ナノチューブ構
造体、グラファイト薄膜、アモルファスカーボン薄膜、
ダイヤモンドライクカーボン薄膜、フラーレン薄膜を挙
げることができる。
ス、及び、先端部が突出した状態で該マトリックス中に
埋め込まれた電子放出機能を有する材料から構成し、電
子放出機能を有する材料がマトリックスによってカソー
ド電極の表面に固定されている構造とすることが好まし
いが、電子放出部はこのような構造に限定されるもので
はない。ここで、電子放出機能を有する材料として、炭
素系材料、より具体的には、カーボン・ナノチューブ構
造体、グラファイト薄膜、アモルファスカーボン薄膜、
ダイヤモンドライクカーボン薄膜、フラーレン薄膜を挙
げることができる。
【００２９】カーボン・ナノチューブ構造体として、具
体的には、カーボン・ナノチューブ及び／又はカーボン
・ナノファイバーを挙げることができる。より具体的に
は、カーボン・ナノチューブから電子放出部を構成して
もよいし、カーボン・ナノファイバーから電子放出部を
構成してもよいし、カーボン・ナノチューブとカーボン
・ナノファイバーの混合物から電子放出部を構成しても
よい。カーボン・ナノチューブやカーボン・ナノファイ
バーは、巨視的には、粉末状であってもよいし、薄膜状
であってもよい。カーボン・ナノチューブやカーボン・
ナノファイバーから構成されたカーボン・ナノチューブ
構造体は、周知のアーク放電法やレーザアブレーション
法といったＰＶＤ法、プラズマＣＶＤ法やレーザＣＶＤ
法、熱ＣＶＤ法、気相合成法、気相成長法といった各種
のＣＶＤ法によって製造、形成することができる。
体的には、カーボン・ナノチューブ及び／又はカーボン
・ナノファイバーを挙げることができる。より具体的に
は、カーボン・ナノチューブから電子放出部を構成して
もよいし、カーボン・ナノファイバーから電子放出部を
構成してもよいし、カーボン・ナノチューブとカーボン
・ナノファイバーの混合物から電子放出部を構成しても
よい。カーボン・ナノチューブやカーボン・ナノファイ
バーは、巨視的には、粉末状であってもよいし、薄膜状
であってもよい。カーボン・ナノチューブやカーボン・
ナノファイバーから構成されたカーボン・ナノチューブ
構造体は、周知のアーク放電法やレーザアブレーション
法といったＰＶＤ法、プラズマＣＶＤ法やレーザＣＶＤ
法、熱ＣＶＤ法、気相合成法、気相成長法といった各種
のＣＶＤ法によって製造、形成することができる。
【００３０】マトリックスを、ダイヤモンド状アモルフ
ァスカーボンから構成することができる。ここで、ダイ
ヤモンド状アモルファスカーボンは、波長５１４．５ｎ
ｍのレーザ光を用いたラマン・スペクトルにおいて、波
数１４００乃至１６３０ｃｍ -1の範囲で半値幅５０ｃｍ
-1以上のピークを有することが好ましい。尚、ピークが
１４８０ｃｍ-1より高波数側に存在する場合、波数１３
３０乃至１４００ｃｍ -1にもう１つピークが存在する場
合もある。ダイヤモンド状アモルファスカーボンには、
一般のダイヤモンドと同じ結合であるｓｐ3を多く有す
る（具体的には、例えば２０〜９０％有する）非晶質炭
素だけでなく、クラスターカーボンも包含される。尚、
クラスターカーボンに関しては、例えば、"Generation
and deposition of fullerene- and nanotube-rich car
bon thin films", M. Chhowalla,et al., Phil. Mag. L
etts, 75 (1997), pp 329-335 を参照されたい。
ァスカーボンから構成することができる。ここで、ダイ
ヤモンド状アモルファスカーボンは、波長５１４．５ｎ
ｍのレーザ光を用いたラマン・スペクトルにおいて、波
数１４００乃至１６３０ｃｍ -1の範囲で半値幅５０ｃｍ
-1以上のピークを有することが好ましい。尚、ピークが
１４８０ｃｍ-1より高波数側に存在する場合、波数１３
３０乃至１４００ｃｍ -1にもう１つピークが存在する場
合もある。ダイヤモンド状アモルファスカーボンには、
一般のダイヤモンドと同じ結合であるｓｐ3を多く有す
る（具体的には、例えば２０〜９０％有する）非晶質炭
素だけでなく、クラスターカーボンも包含される。尚、
クラスターカーボンに関しては、例えば、"Generation
and deposition of fullerene- and nanotube-rich car
bon thin films", M. Chhowalla,et al., Phil. Mag. L
etts, 75 (1997), pp 329-335 を参照されたい。
【００３１】尚、マトリックスをダイヤモンド状アモル
ファスカーボンから構成する場合、電子放出機能を有す
る材料を有機溶媒中に分散させたものをカソード電極の
所望の領域上に塗布し、有機溶媒を除去した後、電子放
出機能を有する材料をダイヤモンド状アモルファスカー
ボンで被覆する方法（より具体的には、例えばカーボン
・ナノチューブ構造体をトルエンやアルコール等の有機
溶媒中に分散させておき、かかる有機溶媒をカソード電
極の所望の領域上にスピンコーティング法によって、あ
るいは又、ナノスプレー法やアトミックスプレー法等の
各種スプレー法によって塗布し、有機溶媒を除去した
後、カーボン・ナノチューブ構造体をダイヤモンド状ア
モルファスカーボンで被覆する方法）に基づき、電子放
出部を形成することができる。尚、このような方法を、
便宜上、第１の電子放出部形成方法と呼ぶ。
ファスカーボンから構成する場合、電子放出機能を有す
る材料を有機溶媒中に分散させたものをカソード電極の
所望の領域上に塗布し、有機溶媒を除去した後、電子放
出機能を有する材料をダイヤモンド状アモルファスカー
ボンで被覆する方法（より具体的には、例えばカーボン
・ナノチューブ構造体をトルエンやアルコール等の有機
溶媒中に分散させておき、かかる有機溶媒をカソード電
極の所望の領域上にスピンコーティング法によって、あ
るいは又、ナノスプレー法やアトミックスプレー法等の
各種スプレー法によって塗布し、有機溶媒を除去した
後、カーボン・ナノチューブ構造体をダイヤモンド状ア
モルファスカーボンで被覆する方法）に基づき、電子放
出部を形成することができる。尚、このような方法を、
便宜上、第１の電子放出部形成方法と呼ぶ。
【００３２】あるいは又、マトリックスを、導電性を有
する金属酸化物から構成することもできる。そして、こ
の場合、マトリックスを、金属化合物の焼成によって得
ることが好ましい。焼成によって、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（具体的には、例えばカーボン・ナノチューブ
構造体）がカソード電極の表面に固定される。ここで、
金属化合物は、有機金属化合物から成り、あるいは又、
有機酸金属化合物から成り、あるいは又、金属塩（例え
ば、塩化物、硝酸塩、酢酸塩）から成ることが好まし
い。尚、マトリックスは、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できる。また、
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。焼成後、各電子
放出機能を有する材料（具体的には、例えば各カーボン
・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。後者の場合、マトリックス
の一部を除去する必要がある。マトリックスの平均厚さ
は、例えば５×１０-8ｍ〜１×１０-4ｍであることが望
ましい。また、電子放出機能を有する材料（具体的に
は、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）の先端部の
突出量は、例えば、電子放出機能を有する材料（具体的
には、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）の直径の
１．５倍以上であることが望ましい。
する金属酸化物から構成することもできる。そして、こ
の場合、マトリックスを、金属化合物の焼成によって得
ることが好ましい。焼成によって、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（具体的には、例えばカーボン・ナノチューブ
構造体）がカソード電極の表面に固定される。ここで、
金属化合物は、有機金属化合物から成り、あるいは又、
有機酸金属化合物から成り、あるいは又、金属塩（例え
ば、塩化物、硝酸塩、酢酸塩）から成ることが好まし
い。尚、マトリックスは、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できる。また、
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。焼成後、各電子
放出機能を有する材料（具体的には、例えば各カーボン
・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。後者の場合、マトリックス
の一部を除去する必要がある。マトリックスの平均厚さ
は、例えば５×１０-8ｍ〜１×１０-4ｍであることが望
ましい。また、電子放出機能を有する材料（具体的に
は、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）の先端部の
突出量は、例えば、電子放出機能を有する材料（具体的
には、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）の直径の
１．５倍以上であることが望ましい。
【００３３】マトリックスを導電性を有する金属酸化物
から構成する場合、金属化合物溶液を塗布した後、例え
ば乾燥し、その後、焼成を行えばよい。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。即ち、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（具体的には、例えばカーボン・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。
から構成する場合、金属化合物溶液を塗布した後、例え
ば乾燥し、その後、焼成を行えばよい。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。即ち、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（具体的には、例えばカーボン・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。
【００３４】電子放出機能を有する材料（具体的には、
例えばカーボン・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。
例えばカーボン・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。
【００３５】電子放出機能を有する材料（具体的には、
例えばカーボン・ナノチューブ構造体）が分散された金
属化合物溶液を塗布する際、支持体を加熱することが好
ましい。このように、支持体を加熱しながら、電子放出
機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノ
チューブ構造体）が分散された金属化合物溶液を塗布す
ることによって、カソード電極の表面に対して電子放出
機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノ
チューブ構造体）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、電子放出機能
を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノチュ
ーブ構造体）が水平にはならない状態でカソード電極の
表面に電子放出機能を有する材料（具体的には、例えば
カーボン・ナノチューブ構造体）を配置することができ
る。即ち、電子放出機能を有する材料（具体的には、例
えばカーボン・ナノチューブ構造体）が、支持体の法線
方向に近づく方向に配向する確率が高くなる。尚、支持
体の加熱温度は、４０〜２５０゜Ｃとすることが望まし
く、より具体的には、金属化合物溶液に含まれる溶媒の
沸点以上の温度とすることが望ましい。
例えばカーボン・ナノチューブ構造体）が分散された金
属化合物溶液を塗布する際、支持体を加熱することが好
ましい。このように、支持体を加熱しながら、電子放出
機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノ
チューブ構造体）が分散された金属化合物溶液を塗布す
ることによって、カソード電極の表面に対して電子放出
機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノ
チューブ構造体）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、電子放出機能
を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノチュ
ーブ構造体）が水平にはならない状態でカソード電極の
表面に電子放出機能を有する材料（具体的には、例えば
カーボン・ナノチューブ構造体）を配置することができ
る。即ち、電子放出機能を有する材料（具体的には、例
えばカーボン・ナノチューブ構造体）が、支持体の法線
方向に近づく方向に配向する確率が高くなる。尚、支持
体の加熱温度は、４０〜２５０゜Ｃとすることが望まし
く、より具体的には、金属化合物溶液に含まれる溶媒の
沸点以上の温度とすることが望ましい。
【００３６】マトリックスを導電性を有する金属酸化物
から構成する場合、電子放出機能を有する材料（具体的
には、例えばカーボン・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の上に塗布した後、
金属化合物溶液を乾燥させて金属化合物層を形成し、次
いで、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、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。尚、これらの
方法を、便宜上、第２の電子放出部形成方法と呼ぶ。
から構成する場合、電子放出機能を有する材料（具体的
には、例えばカーボン・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の上に塗布した後、
金属化合物溶液を乾燥させて金属化合物層を形成し、次
いで、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、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。尚、これらの
方法を、便宜上、第２の電子放出部形成方法と呼ぶ。
【００３７】金属化合物の焼成温度は、例えば、金属塩
が酸化されて導電性を有する金属酸化物となるような温
度、あるいは又、有機金属化合物や有機酸金属化合物が
分解して、有機金属化合物や有機酸金属化合物に由来し
た金属原子を含むマトリックス（例えば、導電性を有す
る金属酸化物）が形成できる温度であればよく、例え
ば、３００゜Ｃ以上とすることが好ましい。焼成温度の
上限は、電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。
が酸化されて導電性を有する金属酸化物となるような温
度、あるいは又、有機金属化合物や有機酸金属化合物が
分解して、有機金属化合物や有機酸金属化合物に由来し
た金属原子を含むマトリックス（例えば、導電性を有す
る金属酸化物）が形成できる温度であればよく、例え
ば、３００゜Ｃ以上とすることが好ましい。焼成温度の
上限は、電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。
【００３８】あるいは又、本発明にあっては、電子放出
部を、バインダ材料と、電子放出機能を有する材料（具
体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）から
構成することもできる。この場合、バインダ材料に電子
放出機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・
ナノチューブ構造体）を分散させたものを塗布した後、
バインダ材料の焼成あるいは硬化を行うことによって、
電子放出機能を有する材料（具体的には、例えばカーボ
ン・ナノチューブ構造体）がバインダ材料から成るマト
リックスによって埋め込まれた電子放出部を形成するこ
とができる。より具体的には、エポキシ系樹脂やアクリ
ル系樹脂等の有機系バインダ材料や水ガラスや銀ペース
ト等の無機系バインダ材料に電子放出機能を有する材料
（具体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）
を分散させたものを、例えば、カソード電極の所望の領
域に例えば塗布した後、溶媒の除去、バインダ材料の焼
成あるいは硬化を行えばよい。塗布方法として、スクリ
ーン印刷法を例示することができる。尚、このような方
法を、便宜上、第３の電子放出部形成方法と呼ぶ。
部を、バインダ材料と、電子放出機能を有する材料（具
体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）から
構成することもできる。この場合、バインダ材料に電子
放出機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・
ナノチューブ構造体）を分散させたものを塗布した後、
バインダ材料の焼成あるいは硬化を行うことによって、
電子放出機能を有する材料（具体的には、例えばカーボ
ン・ナノチューブ構造体）がバインダ材料から成るマト
リックスによって埋め込まれた電子放出部を形成するこ
とができる。より具体的には、エポキシ系樹脂やアクリ
ル系樹脂等の有機系バインダ材料や水ガラスや銀ペース
ト等の無機系バインダ材料に電子放出機能を有する材料
（具体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）
を分散させたものを、例えば、カソード電極の所望の領
域に例えば塗布した後、溶媒の除去、バインダ材料の焼
成あるいは硬化を行えばよい。塗布方法として、スクリ
ーン印刷法を例示することができる。尚、このような方
法を、便宜上、第３の電子放出部形成方法と呼ぶ。
【００３９】第１の電子放出部形成方法〜第３の電子放
出部形成方法にあっては、場合によっては、例えば平均
粒径１０ｎｍ乃至１μｍのシリカ、例えば平均粒径５ｎ
ｍ乃至３μｍのニッケル、銀に例示される粉状物質ある
いは粒状物質を、電子放出機能を有する材料（具体的に
は、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）を分散させ
た有機溶媒、金属化合物溶液、バインダ材料に電子放出
機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノ
チューブ構造体）を分散させたものに添加してもよく、
これによって、電子放出機能を有する材料（具体的に
は、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）が粉状物質
あるいは粒状物質に寄りかかるようにしてカソード電極
に対して角度を持ってカソード電極上に配置される。
尚、シリカと銀といった異なる粉状物質あるいは粒状物
質を混合して用いてもよい。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、電子放出機能を有する
材料（具体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造
体）を分散させた有機溶媒、金属化合物溶液、バインダ
材料に電子放出機能を有する材料（具体的には、例えば
カーボン・ナノチューブ構造体）を分散させたものに、
カーボンブラック等の添加物を添加してもよい。
出部形成方法にあっては、場合によっては、例えば平均
粒径１０ｎｍ乃至１μｍのシリカ、例えば平均粒径５ｎ
ｍ乃至３μｍのニッケル、銀に例示される粉状物質ある
いは粒状物質を、電子放出機能を有する材料（具体的に
は、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）を分散させ
た有機溶媒、金属化合物溶液、バインダ材料に電子放出
機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノ
チューブ構造体）を分散させたものに添加してもよく、
これによって、電子放出機能を有する材料（具体的に
は、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）が粉状物質
あるいは粒状物質に寄りかかるようにしてカソード電極
に対して角度を持ってカソード電極上に配置される。
尚、シリカと銀といった異なる粉状物質あるいは粒状物
質を混合して用いてもよい。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、電子放出機能を有する
材料（具体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造
体）を分散させた有機溶媒、金属化合物溶液、バインダ
材料に電子放出機能を有する材料（具体的には、例えば
カーボン・ナノチューブ構造体）を分散させたものに、
カーボンブラック等の添加物を添加してもよい。
【００４０】本発明にあっては、炭素系材料（具体的に
は、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）から成る電
子放出部の形成後、炭素系材料（具体的には、例えばカ
ーボン・ナノチューブ構造体）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。
は、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）から成る電
子放出部の形成後、炭素系材料（具体的には、例えばカ
ーボン・ナノチューブ構造体）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。
【００４１】尚、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もできる。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＝２．１４ｅＶ）、Ｌａ
Ｂ6（Φ＝２．６６〜２．７６ｅＶ）、ＢａＯ（Φ＝
１．６〜２．７ｅＶ）、ＳｒＯ（Φ＝１．２５〜１．６
ｅＶ）、Ｙ2Ｏ3（Φ＝２．０ｅＶ）、ＣａＯ（Φ＝１．
６〜１．８６ｅＶ）、ＢａＳ（Φ＝２．０５ｅＶ）、Ｔ
ｉＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）、ＺｒＮ（Φ＝２．９２ｅ
Ｖ）を例示することができる。
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もできる。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＝２．１４ｅＶ）、Ｌａ
Ｂ6（Φ＝２．６６〜２．７６ｅＶ）、ＢａＯ（Φ＝
１．６〜２．７ｅＶ）、ＳｒＯ（Φ＝１．２５〜１．６
ｅＶ）、Ｙ2Ｏ3（Φ＝２．０ｅＶ）、ＣａＯ（Φ＝１．
６〜１．８６ｅＶ）、ＢａＳ（Φ＝２．０５ｅＶ）、Ｔ
ｉＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）、ＺｒＮ（Φ＝２．９２ｅ
Ｖ）を例示することができる。
【００４２】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。
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。
【００４３】本発明の第１の態様若しくは第３の態様に
係る電子放出領域の製造方法に、第１〜第３の電子放出
部形成方法を適用する場合、前記工程（ｈ）の後、収束
電極並びに、第２絶縁層、第１開口部、第２開口部及び
第３開口部の側面を被覆し、第３開口部の底部にカソー
ド電極が露出したマスク層を形成し、次いで、電子放出
機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノ
チューブ構造体）を分散させた有機溶媒、金属化合物溶
液、あるいは、バインダ材料に電子放出機能を有する材
料（具体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造
体）を分散させたものを全面に、例えば塗布し、乾燥し
た後、マスク層を除去することで、前記工程（ｉ）の第
３開口部の底部に露出したカソード電極上に電子放出部
を形成する工程を達成することができる。
係る電子放出領域の製造方法に、第１〜第３の電子放出
部形成方法を適用する場合、前記工程（ｈ）の後、収束
電極並びに、第２絶縁層、第１開口部、第２開口部及び
第３開口部の側面を被覆し、第３開口部の底部にカソー
ド電極が露出したマスク層を形成し、次いで、電子放出
機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノ
チューブ構造体）を分散させた有機溶媒、金属化合物溶
液、あるいは、バインダ材料に電子放出機能を有する材
料（具体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造
体）を分散させたものを全面に、例えば塗布し、乾燥し
た後、マスク層を除去することで、前記工程（ｉ）の第
３開口部の底部に露出したカソード電極上に電子放出部
を形成する工程を達成することができる。
【００４４】また、本発明の第２の態様若しくは第４の
態様に係る電子放出領域の製造方法に、第１〜第３の電
子放出部形成方法を適用する場合、前記工程（ａ）の
後、電子放出機能を有する材料（具体的には、例えばカ
ーボン・ナノチューブ構造体）を分散させた有機溶媒、
金属化合物溶液、あるいは、バインダ材料に電子放出機
能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノチ
ューブ構造体）を分散させたものを全面に、例えば塗布
した後、不要な部分を除去することで、前記（ｂ）のカ
ソード電極上に電子放出部を形成する工程を達成するこ
とができ、あるいは又、所謂リフトオフ法にて前記
（ｂ）のカソード電極上に電子放出部を形成する工程を
達成することができる。
態様に係る電子放出領域の製造方法に、第１〜第３の電
子放出部形成方法を適用する場合、前記工程（ａ）の
後、電子放出機能を有する材料（具体的には、例えばカ
ーボン・ナノチューブ構造体）を分散させた有機溶媒、
金属化合物溶液、あるいは、バインダ材料に電子放出機
能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノチ
ューブ構造体）を分散させたものを全面に、例えば塗布
した後、不要な部分を除去することで、前記（ｂ）のカ
ソード電極上に電子放出部を形成する工程を達成するこ
とができ、あるいは又、所謂リフトオフ法にて前記
（ｂ）のカソード電極上に電子放出部を形成する工程を
達成することができる。
【００４５】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。抵抗体層を設けることによって、冷
陰極電界電子放出素子の動作安定化、電子放出特性の均
一化を図ることができる。抵抗体層を構成する材料とし
て、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。
層を設けてもよい。抵抗体層を設けることによって、冷
陰極電界電子放出素子の動作安定化、電子放出特性の均
一化を図ることができる。抵抗体層を構成する材料とし
て、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。
【００４６】第１絶縁層あるいは第２絶縁層の構成材料
として、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（スピン
オングラス）、低融点ガラス、ガラスペーストを、単独
あるいは適宜組み合わせて使用することができる。第１
絶縁層あるいは第２絶縁層の形成には、ＣＶＤ法、塗布
法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプ
ロセスが利用できる。
として、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（スピン
オングラス）、低融点ガラス、ガラスペーストを、単独
あるいは適宜組み合わせて使用することができる。第１
絶縁層あるいは第２絶縁層の形成には、ＣＶＤ法、塗布
法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプ
ロセスが利用できる。
【００４７】本発明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（Ｎａ
2Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ2）、硼珪酸ガラス（Ｎａ2Ｏ・Ｂ2
Ｏ3・ＳｉＯ2）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ
2）、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。
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（Ｎａ
2Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ2）、硼珪酸ガラス（Ｎａ2Ｏ・Ｂ2
Ｏ3・ＳｉＯ2）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ
2）、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。
【００４８】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）、
モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム
（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属；これらの金属元素を含
む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、Ｗ
Ｓｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイ
ド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；あるいはＩＴＯ
（インジウム錫酸化物）を例示することができる。カソ
ード電極の形成方法として、例えば電子ビーム蒸着法や
熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング
法、ＣＶＤ法やイオンプレーティング法とエッチング法
との組合せ、スクリーン印刷法、メッキ法、リフトオフ
法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ
法によれば、直接、ストライプ状のカソード電極を形成
することが可能である。
グステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、
モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム
（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属；これらの金属元素を含
む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、Ｗ
Ｓｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイ
ド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；あるいはＩＴＯ
（インジウム錫酸化物）を例示することができる。カソ
ード電極の形成方法として、例えば電子ビーム蒸着法や
熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング
法、ＣＶＤ法やイオンプレーティング法とエッチング法
との組合せ、スクリーン印刷法、メッキ法、リフトオフ
法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ
法によれば、直接、ストライプ状のカソード電極を形成
することが可能である。
【００４９】カソード電極の表面に、凹凸部を形成して
もよい。これによって、電子放出機能を有する材料（具
体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）のマ
トリックスから突出した先端部が、アノード電極の方を
向く確率が高くなり、電子放出効率の一層の向上を図る
ことができる。凹凸部は、カソード電極を、例えばドラ
イエッチングすることにより、あるいは又、陽極酸化を
行ったり、支持体上に球体を散布しておき、球体の上に
カソード電極を形成した後、例えば球体を燃焼させるこ
とによって除去する方法にて形成することができる。
もよい。これによって、電子放出機能を有する材料（具
体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）のマ
トリックスから突出した先端部が、アノード電極の方を
向く確率が高くなり、電子放出効率の一層の向上を図る
ことができる。凹凸部は、カソード電極を、例えばドラ
イエッチングすることにより、あるいは又、陽極酸化を
行ったり、支持体上に球体を散布しておき、球体の上に
カソード電極を形成した後、例えば球体を燃焼させるこ
とによって除去する方法にて形成することができる。
【００５０】ゲート電極や収束電極を構成する材料とし
て、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル
（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロ
ム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金
（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、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。ゲート電極を形成
するには、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法、イオ
ンプレーティング法、電気メッキ法、無電解メッキ法、
スクリーン印刷法、レーザアブレーション法、ゾル−ゲ
ル法等の公知の薄膜形成技術により、上述の構成材料か
ら成る薄膜を第１絶縁層上に形成する。尚、薄膜を第１
絶縁層の全面に形成した場合には、公知のパターニング
技術を用いて薄膜をパターニングし、ストライプ状のゲ
ート電極を形成する。また、ゲート電極用導電材料層を
形成する前の第１絶縁層上に予めレジストパターンを形
成しておけば、リフトオフ法によるゲート電極の形成が
可能である。
て、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル
（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロ
ム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金
（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、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。ゲート電極を形成
するには、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法、イオ
ンプレーティング法、電気メッキ法、無電解メッキ法、
スクリーン印刷法、レーザアブレーション法、ゾル−ゲ
ル法等の公知の薄膜形成技術により、上述の構成材料か
ら成る薄膜を第１絶縁層上に形成する。尚、薄膜を第１
絶縁層の全面に形成した場合には、公知のパターニング
技術を用いて薄膜をパターニングし、ストライプ状のゲ
ート電極を形成する。また、ゲート電極用導電材料層を
形成する前の第１絶縁層上に予めレジストパターンを形
成しておけば、リフトオフ法によるゲート電極の形成が
可能である。
【００５１】本発明の冷陰極電界電子放出表示装置にお
いて、アノードパネルは、基板と蛍光体層とアノード電
極とから成る。電子が照射される面は、アノードパネル
の構造に依るが、蛍光体層から構成され、あるいは又、
アノード電極から構成される。
いて、アノードパネルは、基板と蛍光体層とアノード電
極とから成る。電子が照射される面は、アノードパネル
の構造に依るが、蛍光体層から構成され、あるいは又、
アノード電極から構成される。
【００５２】アノード電極と蛍光体層の構成例として、
（１）基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極
の上に蛍光体層を形成する構成、（２）基板上に、蛍光
体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構
成、を挙げることができる。尚、（１）の構成におい
て、蛍光体層の上に、所謂メタルバック膜を形成しても
よい。また、（２）の構成において、アノード電極の上
にメタルバック膜を形成してもよい。
（１）基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極
の上に蛍光体層を形成する構成、（２）基板上に、蛍光
体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構
成、を挙げることができる。尚、（１）の構成におい
て、蛍光体層の上に、所謂メタルバック膜を形成しても
よい。また、（２）の構成において、アノード電極の上
にメタルバック膜を形成してもよい。
【００５３】アノード電極の構成材料は、冷陰極電界電
子放出表示装置の構成によって選択すればよい。即ち、
冷陰極電界電子放出表示装置が透過型（基板が表示部分
に相当する）であって、且つ、基板上にアノード電極と
蛍光体層がこの順に積層されている場合には、アノード
電極が形成される基板は元より、アノード電極自身も透
明である必要があり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等
の透明導電材料を用いる。一方、冷陰極電界電子放出表
示装置が反射型（支持体が表示部分に相当する）である
場合、及び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノ
ード電極とがこの順に積層されている（アノード電極は
メタルバック膜を兼ねている）場合には、ＩＴＯの他、
カソード電極やゲート電極や収束電極に関連して上述し
た材料を適宜選択して用いることができるが、より好ま
しくは、アルミニウム（Ａｌ）あるいはクロム（Ｃｒ）
を用いることが望ましい。アルミニウム（Ａｌ）あるい
はクロム（Ｃｒ）からアノード電極を構成する場合、ア
ノード電極の厚さとして、具体的には、３×１０-8ｍ
（３０ｎｍ）乃至１．５×１０-7ｍ（１５０ｎｍ）、好
ましくは５×１０-8ｍ（５０ｎｍ）乃至１×１０-7ｍ
（１００ｎｍ）を例示することができる。アノード電極
は、蒸着法やスパッタリング法にて形成することができ
る。
子放出表示装置の構成によって選択すればよい。即ち、
冷陰極電界電子放出表示装置が透過型（基板が表示部分
に相当する）であって、且つ、基板上にアノード電極と
蛍光体層がこの順に積層されている場合には、アノード
電極が形成される基板は元より、アノード電極自身も透
明である必要があり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等
の透明導電材料を用いる。一方、冷陰極電界電子放出表
示装置が反射型（支持体が表示部分に相当する）である
場合、及び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノ
ード電極とがこの順に積層されている（アノード電極は
メタルバック膜を兼ねている）場合には、ＩＴＯの他、
カソード電極やゲート電極や収束電極に関連して上述し
た材料を適宜選択して用いることができるが、より好ま
しくは、アルミニウム（Ａｌ）あるいはクロム（Ｃｒ）
を用いることが望ましい。アルミニウム（Ａｌ）あるい
はクロム（Ｃｒ）からアノード電極を構成する場合、ア
ノード電極の厚さとして、具体的には、３×１０-8ｍ
（３０ｎｍ）乃至１．５×１０-7ｍ（１５０ｎｍ）、好
ましくは５×１０-8ｍ（５０ｎｍ）乃至１×１０-7ｍ
（１００ｎｍ）を例示することができる。アノード電極
は、蒸着法やスパッタリング法にて形成することができ
る。
【００５４】蛍光体層を構成する蛍光体として、高速電
子励起用蛍光体や低速電子励起用蛍光体を用いることが
できる。冷陰極電界電子放出表示装置が単色表示装置で
ある場合、蛍光体層は特にパターニングされていなくと
もよい。また、冷陰極電界電子放出表示装置がカラー表
示装置である場合、ストライプ状又はドット状にパター
ニングされた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に
対応する蛍光体層を交互に配置することが好ましい。
尚、パターニングされた蛍光体層間の隙間は、表示画面
のコントラスト向上を目的としたブラックマトリックス
で埋め込まれていてもよい。
子励起用蛍光体や低速電子励起用蛍光体を用いることが
できる。冷陰極電界電子放出表示装置が単色表示装置で
ある場合、蛍光体層は特にパターニングされていなくと
もよい。また、冷陰極電界電子放出表示装置がカラー表
示装置である場合、ストライプ状又はドット状にパター
ニングされた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に
対応する蛍光体層を交互に配置することが好ましい。
尚、パターニングされた蛍光体層間の隙間は、表示画面
のコントラスト向上を目的としたブラックマトリックス
で埋め込まれていてもよい。
【００５５】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。
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。
【００５６】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。
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。
【００５７】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。
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。
【００５８】カソードパネルとアノードパネルとを周縁
部において接合する場合、接合は接着層を用いて行って
もよいし、あるいはガラスやセラミックス等の絶縁剛性
材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。
枠体と接着層とを併用する場合には、枠体の高さを適宜
選択することにより、接着層のみを使用する場合に比
べ、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離
をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構
成材料としては、フリットガラスが一般的であるが、融
点が１２０〜４００゜Ｃ程度の所謂低融点金属材料を用
いてもよい。かかる低融点金属材料としては、Ｉｎ（イ
ンジウム：融点１５７゜Ｃ）；インジウム−金系の低融
点合金；Ｓｎ80Ａｇ20（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓ
ｎ95Ｃｕ5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）
系高温はんだ；Ｐｂ97.5Ａｇ2.5（融点３０４゜Ｃ）、
Ｐｂ94.5Ａｇ5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ
97.5Ａｇ1.5Ｓｎ1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）
系高温はんだ；Ｚｎ95Ａｌ5（融点３８０゜Ｃ）等の亜
鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ5Ｐｂ95（融点３００〜
３１４゜Ｃ）、Ｓｎ2Ｐｂ98（融点３１６〜３２２゜
Ｃ）等の錫−鉛系標準はんだ；Ａｕ88Ｇａ12（融点３８
１゜Ｃ）等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）
を例示することができる。
部において接合する場合、接合は接着層を用いて行って
もよいし、あるいはガラスやセラミックス等の絶縁剛性
材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。
枠体と接着層とを併用する場合には、枠体の高さを適宜
選択することにより、接着層のみを使用する場合に比
べ、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離
をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構
成材料としては、フリットガラスが一般的であるが、融
点が１２０〜４００゜Ｃ程度の所謂低融点金属材料を用
いてもよい。かかる低融点金属材料としては、Ｉｎ（イ
ンジウム：融点１５７゜Ｃ）；インジウム−金系の低融
点合金；Ｓｎ80Ａｇ20（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓ
ｎ95Ｃｕ5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）
系高温はんだ；Ｐｂ97.5Ａｇ2.5（融点３０４゜Ｃ）、
Ｐｂ94.5Ａｇ5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ
97.5Ａｇ1.5Ｓｎ1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）
系高温はんだ；Ｚｎ95Ａｌ5（融点３８０゜Ｃ）等の亜
鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ5Ｐｂ95（融点３００〜
３１４゜Ｃ）、Ｓｎ2Ｐｂ98（融点３１６〜３２２゜
Ｃ）等の錫−鉛系標準はんだ；Ａｕ88Ｇａ12（融点３８
１゜Ｃ）等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）
を例示することができる。
【００５９】カソードパネルとアノードパネルと枠体の
三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、
あるいは、第１段階でカソードパネル又はアノードパネ
ルのいずれか一方と枠体とを接合し、第２段階でカソー
ドパネル又はアノードパネルの他方と枠体とを接合して
もよい。三者同時接合や第２段階における接合を高真空
雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと
枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真
空となる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネ
ルとアノードパネルと枠体と接着層とによって囲まれた
空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気
を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧／減圧のいず
れであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大
気であっても、あるいは窒素ガスや周期律表０族に属す
るガス（例えばＡｒガス）を含む不活性ガスであっても
よい。
三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、
あるいは、第１段階でカソードパネル又はアノードパネ
ルのいずれか一方と枠体とを接合し、第２段階でカソー
ドパネル又はアノードパネルの他方と枠体とを接合して
もよい。三者同時接合や第２段階における接合を高真空
雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと
枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真
空となる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネ
ルとアノードパネルと枠体と接着層とによって囲まれた
空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気
を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧／減圧のいず
れであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大
気であっても、あるいは窒素ガスや周期律表０族に属す
るガス（例えばＡｒガス）を含む不活性ガスであっても
よい。
【００６０】接合後に排気を行う場合、排気は、カソー
ドパネル及び／又はアノードパネルに予め接続されたチ
ップ管を通じて行うことができる。チップ管は、典型的
にはガラス管を用いて構成され、カソードパネル及び／
又はアノードパネルの無効領域（実際の表示部分として
は機能しない領域）に設けられた貫通部の周囲に、フリ
ットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合さ
れ、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封
じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、冷陰極電界電子
放出表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空
間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを
排気により空間外へ除去することができるので好適であ
る。
ドパネル及び／又はアノードパネルに予め接続されたチ
ップ管を通じて行うことができる。チップ管は、典型的
にはガラス管を用いて構成され、カソードパネル及び／
又はアノードパネルの無効領域（実際の表示部分として
は機能しない領域）に設けられた貫通部の周囲に、フリ
ットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合さ
れ、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封
じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、冷陰極電界電子
放出表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空
間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを
排気により空間外へ除去することができるので好適であ
る。
【００６１】本発明にあっては、ストライプ状のゲート
電極の射影像とストライプ状のカソード電極の射影像と
が直交する方向に延びていることが、冷陰極電界電子放
出表示装置の構造の簡素化の観点から好ましい。尚、ス
トライプ状のカソード電極とストライプ状のゲート電極
の射影像が重複する重複領域（電子放出領域であり、１
画素分の領域あるいは１サブピクセル分の領域に相当す
る）に複数の冷陰極電界電子放出素子が設けられてお
り、かかる電子放出領域が、カソードパネルの有効領域
内に、通常、２次元マトリクス状に配列されている。カ
ソード電極及び収束電極に相対的に負の電圧を印加し、
ゲート電極に相対的に正の電圧を印加し、アノード電極
にゲート電極より更に高い正の電圧を印加する。電子
は、列選択されたカソード電極と行選択されたゲート電
極（あるいは、行選択されたカソード電極と列選択され
たゲート電極）との重複領域である電子放出領域に位置
する電子放出部から選択的に真空空間中へ電子が放出さ
れ、この電子がアノード電極に引き付けられてアノード
パネルを構成する蛍光体層に衝突し、蛍光体層を励起、
発光させる。
電極の射影像とストライプ状のカソード電極の射影像と
が直交する方向に延びていることが、冷陰極電界電子放
出表示装置の構造の簡素化の観点から好ましい。尚、ス
トライプ状のカソード電極とストライプ状のゲート電極
の射影像が重複する重複領域（電子放出領域であり、１
画素分の領域あるいは１サブピクセル分の領域に相当す
る）に複数の冷陰極電界電子放出素子が設けられてお
り、かかる電子放出領域が、カソードパネルの有効領域
内に、通常、２次元マトリクス状に配列されている。カ
ソード電極及び収束電極に相対的に負の電圧を印加し、
ゲート電極に相対的に正の電圧を印加し、アノード電極
にゲート電極より更に高い正の電圧を印加する。電子
は、列選択されたカソード電極と行選択されたゲート電
極（あるいは、行選択されたカソード電極と列選択され
たゲート電極）との重複領域である電子放出領域に位置
する電子放出部から選択的に真空空間中へ電子が放出さ
れ、この電子がアノード電極に引き付けられてアノード
パネルを構成する蛍光体層に衝突し、蛍光体層を励起、
発光させる。
【００６２】本発明においては、収束電極に設けられた
第１開口部の中心点が、ゲート電極に設けられた第２開
口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重複
する領域の中心点側にずれているので、第２開口部と連
通した第３開口部の底部に位置する電子放出部から放出
された電子は、全体として、カソード電極とゲート電極
の重複する領域の中心点側に向かうようになり、電子
を、電子放出領域に対向した蛍光体層に確実に衝突させ
ることが可能となる。
第１開口部の中心点が、ゲート電極に設けられた第２開
口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重複
する領域の中心点側にずれているので、第２開口部と連
通した第３開口部の底部に位置する電子放出部から放出
された電子は、全体として、カソード電極とゲート電極
の重複する領域の中心点側に向かうようになり、電子
を、電子放出領域に対向した蛍光体層に確実に衝突させ
ることが可能となる。
【００６３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態（以下、実施の形態と略称する）に基づき本発
明を説明する。
施の形態（以下、実施の形態と略称する）に基づき本発
明を説明する。
【００６４】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
の冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパネル（以
下、カソードパネルと略称する）、及び、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１の態様に係る電子放出領域の製造方法
に関する。更には、第１の電子放出部形成方法に関す
る。
の冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパネル（以
下、カソードパネルと略称する）、及び、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１の態様に係る電子放出領域の製造方法
に関する。更には、第１の電子放出部形成方法に関す
る。
【００６５】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、１つの冷陰極電界電子放出素子（以
下、電界放出素子と略称する）の模式的な一部端面図を
図２に示し、１つの電子放出領域における収束電極の模
式的な部分的平面図を図３に示す。尚、図２において
は、カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域
に１つの電界放出素子を図示したが、実際には、多数の
電界放出素子が設けられている。また、図３には、カソ
ード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に２５個
の第１開口部１６を図示したが、第１開口部１６の数は
この数に限定するものではない。更には、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（但し、第２絶縁層及び収束電極は図示を
省略）は、図１５に示したと実質的に同様である。
面図を図１に示し、１つの冷陰極電界電子放出素子（以
下、電界放出素子と略称する）の模式的な一部端面図を
図２に示し、１つの電子放出領域における収束電極の模
式的な部分的平面図を図３に示す。尚、図２において
は、カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域
に１つの電界放出素子を図示したが、実際には、多数の
電界放出素子が設けられている。また、図３には、カソ
ード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に２５個
の第１開口部１６を図示したが、第１開口部１６の数は
この数に限定するものではない。更には、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（但し、第２絶縁層及び収束電極は図示を
省略）は、図１５に示したと実質的に同様である。
【００６６】実施の形態１の表示装置は、電子放出領域
ＥＥが複数設けられたカソードパネルＣＰ、及び、蛍光
体層３１とアノード電極３３とを備えたアノードパネル
ＡＰが、それらの周縁部で接合されている。
ＥＥが複数設けられたカソードパネルＣＰ、及び、蛍光
体層３１とアノード電極３３とを備えたアノードパネル
ＡＰが、それらの周縁部で接合されている。
【００６７】電子放出領域ＥＥは、（Ａ）支持体１０上
に形成され、第１の方向（図１及び図２においては、図
面の紙面水平方向である）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
れた第１絶縁層１２と、（Ｃ）第１絶縁層１２上に形成
され、第１の方向とは異なる第２の方向（図１及び図２
においては、図面の紙面垂直方向である）に延びるゲー
ト電極１３と、（Ｄ）第１絶縁層１２及びゲート電極１
３上に形成された第２絶縁層１４と、（Ｅ）第２絶縁層
１４上に形成された収束電極１５と、（Ｆ）カソード電
極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束
電極１５の部分、及び、その下に位置する第２絶縁層１
４に形成された複数の第１開口部１６と、（Ｇ）ゲート
電極１３に形成され、第１開口部１６と連通した第２開
口部１７と、（Ｈ）第１絶縁層１２に形成され、第２開
口部１７と連通した第３開口部１８と、（Ｉ）第３開口
部１８の底部に露出した電子放出部１９、から成る。第
３開口部１８の底部に露出した電子放出部１９から電子
が放出される。
に形成され、第１の方向（図１及び図２においては、図
面の紙面水平方向である）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
れた第１絶縁層１２と、（Ｃ）第１絶縁層１２上に形成
され、第１の方向とは異なる第２の方向（図１及び図２
においては、図面の紙面垂直方向である）に延びるゲー
ト電極１３と、（Ｄ）第１絶縁層１２及びゲート電極１
３上に形成された第２絶縁層１４と、（Ｅ）第２絶縁層
１４上に形成された収束電極１５と、（Ｆ）カソード電
極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束
電極１５の部分、及び、その下に位置する第２絶縁層１
４に形成された複数の第１開口部１６と、（Ｇ）ゲート
電極１３に形成され、第１開口部１６と連通した第２開
口部１７と、（Ｈ）第１絶縁層１２に形成され、第２開
口部１７と連通した第３開口部１８と、（Ｉ）第３開口
部１８の底部に露出した電子放出部１９、から成る。第
３開口部１８の底部に露出した電子放出部１９から電子
が放出される。
【００６８】そして、各第１開口部１６の中心点（図２
において一点鎖線Ｃ1で示す）は、この第１開口部１６
に連通した第２開口部１７の中心点（図２において二点
鎖線Ｃ2で示す）よりも、カソード電極とゲート電極の
重複する領域の中心点（図３に、黒点「Ｃ」で示す）側
にずれている。図２に示した例においては、図面の左手
方向に、カソード電極とゲート電極の重複する領域の中
心点が位置する。尚、図３には、収束電極１５、及び、
収束電極１５に設けられた第１開口部１６が示されてお
り、収束電極１５の下方に位置するゲート電極１３を点
線で表し、カソード電極１１を一点鎖線で示し、ゲート
電極１３に設けられた第２開口部１７を円形の点線で示
す。
において一点鎖線Ｃ1で示す）は、この第１開口部１６
に連通した第２開口部１７の中心点（図２において二点
鎖線Ｃ2で示す）よりも、カソード電極とゲート電極の
重複する領域の中心点（図３に、黒点「Ｃ」で示す）側
にずれている。図２に示した例においては、図面の左手
方向に、カソード電極とゲート電極の重複する領域の中
心点が位置する。尚、図３には、収束電極１５、及び、
収束電極１５に設けられた第１開口部１６が示されてお
り、収束電極１５の下方に位置するゲート電極１３を点
線で表し、カソード電極１１を一点鎖線で示し、ゲート
電極１３に設けられた第２開口部１７を円形の点線で示
す。
【００６９】尚、電界放出素子は、（Ａ）支持体１０上
に形成され、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
第１絶縁層１２と、（Ｃ）第１絶縁層１２上に形成さ
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）第１絶縁層１２及びゲート電極１３上
に形成された第２絶縁層１４と、（Ｅ）第２絶縁層１４
上に形成された収束電極１５と、（Ｆ）収束電極１５及
び第２絶縁層１４に形成された第１開口部１６と、
（Ｇ）ゲート電極１３に形成され、第１開口部１６と連
通した第２開口部１７と、（Ｈ）第１絶縁層１２に形成
され、第２開口部１７と連通した第３開口部１８と、
（Ｉ）第３開口部１８の底部に露出した電子放出部１
９、から成る。第３開口部１８の底部に露出した電子放
出部１９から電子が放出される。そして、第１開口部１
６の中心点は、この第１開口部１６に連通した第２開口
部１７の中心点よりも、カソード電極１１とゲート電極
１３の重複する領域の中心点側にずれている。
に形成され、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
第１絶縁層１２と、（Ｃ）第１絶縁層１２上に形成さ
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）第１絶縁層１２及びゲート電極１３上
に形成された第２絶縁層１４と、（Ｅ）第２絶縁層１４
上に形成された収束電極１５と、（Ｆ）収束電極１５及
び第２絶縁層１４に形成された第１開口部１６と、
（Ｇ）ゲート電極１３に形成され、第１開口部１６と連
通した第２開口部１７と、（Ｈ）第１絶縁層１２に形成
され、第２開口部１７と連通した第３開口部１８と、
（Ｉ）第３開口部１８の底部に露出した電子放出部１
９、から成る。第３開口部１８の底部に露出した電子放
出部１９から電子が放出される。そして、第１開口部１
６の中心点は、この第１開口部１６に連通した第２開口
部１７の中心点よりも、カソード電極１１とゲート電極
１３の重複する領域の中心点側にずれている。
【００７０】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上述の電子放出領域ＥＥ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３１
Ｇ、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３３から構成されている。蛍光体層３１と蛍
光体層３１との間の基板３０上には、ブラックマトリッ
クス３２が形成されている。尚、ブラックマトリックス
３２を省略することもできる。また、単色表示装置を想
定した場合、蛍光体層３１は必ずしも所定のパターンに
従って設けられる必要はない。更には、ＩＴＯ等の透明
導電膜から成るアノード電極を基板３０と蛍光体層３１
との間に設けてもよく、あるいは、基板３０上に設けら
れた透明導電膜から成るアノード電極３３と、アノード
電極３３上に形成された蛍光体層３１及びブラックマト
リックス３２と、蛍光体層３１及びブラックマトリック
ス３２の上に形成されたアルミニウムから成り、アノー
ド電極３３と電気的に接続された光反射導電膜から構成
することもできる。
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上述の電子放出領域ＥＥ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３１
Ｇ、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３３から構成されている。蛍光体層３１と蛍
光体層３１との間の基板３０上には、ブラックマトリッ
クス３２が形成されている。尚、ブラックマトリックス
３２を省略することもできる。また、単色表示装置を想
定した場合、蛍光体層３１は必ずしも所定のパターンに
従って設けられる必要はない。更には、ＩＴＯ等の透明
導電膜から成るアノード電極を基板３０と蛍光体層３１
との間に設けてもよく、あるいは、基板３０上に設けら
れた透明導電膜から成るアノード電極３３と、アノード
電極３３上に形成された蛍光体層３１及びブラックマト
リックス３２と、蛍光体層３１及びブラックマトリック
ス３２の上に形成されたアルミニウムから成り、アノー
ド電極３３と電気的に接続された光反射導電膜から構成
することもできる。
【００７１】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、電子放出領域ＥＥが設けられた支持体１
０とが、蛍光体層３１と電子放出領域ＥＥ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。
び蛍光体層３１（３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ）が形成され
た基板３０と、電子放出領域ＥＥが設けられた支持体１
０とが、蛍光体層３１と電子放出領域ＥＥ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。
【００７２】ここで、１画素は、電子放出領域ＥＥと、
電子放出領域ＥＥ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。
電子放出領域ＥＥ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。
【００７３】カソード電極１１には相対的に負電圧がカ
ソード電極制御回路４０から印加され、収束電極１５に
は相対的に負電圧（例えば、０ボルト）が収束電極制御
回路（図示せず）から印加され、ゲート電極１３には相
対的に正電圧がゲート電極制御回路４１から印加され、
アノード電極３３にはゲート電極１３よりも更に高い正
電圧がアノード電極制御回路４２から印加される。かか
る表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード
電極１１にカソード電極制御回路４０から走査信号を入
力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１からビ
デオ信号を入力する。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１９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。
ソード電極制御回路４０から印加され、収束電極１５に
は相対的に負電圧（例えば、０ボルト）が収束電極制御
回路（図示せず）から印加され、ゲート電極１３には相
対的に正電圧がゲート電極制御回路４１から印加され、
アノード電極３３にはゲート電極１３よりも更に高い正
電圧がアノード電極制御回路４２から印加される。かか
る表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード
電極１１にカソード電極制御回路４０から走査信号を入
力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１からビ
デオ信号を入力する。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１９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。
【００７４】以下、実施の形態１における電子放出領域
ＥＥ及び表示装置の製造方法を、図４の（Ａ）、
（Ｂ）、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図６、図７の（Ａ）、
（Ｂ）、図８の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図９を参照して
説明する。尚、電子放出領域（電界放出素子）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つの電界放出素子あるいはその構成要素のみを図示す
る。
ＥＥ及び表示装置の製造方法を、図４の（Ａ）、
（Ｂ）、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図６、図７の（Ａ）、
（Ｂ）、図８の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図９を参照して
説明する。尚、電子放出領域（電界放出素子）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つの電界放出素子あるいはその構成要素のみを図示す
る。
【００７５】［工程−１００］先ず、例えばガラス基板
から成る支持体１０上にカソード電極形成用の導電材料
層を形成し、次いで、周知のリソグラフィ技術及びＲＩ
Ｅ法に基づき導電材料層をパターニングすることによっ
て、ストライプ状のカソード電極１１を支持体１０上に
形成する。ストライプ状のカソード電極１１は、第１の
方向（図面の紙面左右方向）に延びている。導電材料層
は、例えばスパッタリング法により形成された厚さ約
０．２μｍのクロム（Ｃｒ）層から成る。
から成る支持体１０上にカソード電極形成用の導電材料
層を形成し、次いで、周知のリソグラフィ技術及びＲＩ
Ｅ法に基づき導電材料層をパターニングすることによっ
て、ストライプ状のカソード電極１１を支持体１０上に
形成する。ストライプ状のカソード電極１１は、第１の
方向（図面の紙面左右方向）に延びている。導電材料層
は、例えばスパッタリング法により形成された厚さ約
０．２μｍのクロム（Ｃｒ）層から成る。
【００７６】［工程−１１０］次に、支持体１０及びカ
ソード電極１１上に第１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１
μｍの第１絶縁層１２を形成する。
ソード電極１１上に第１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１
μｍの第１絶縁層１２を形成する。
【００７７】［工程−１２０］その後、第１絶縁層１２
上にストライプ状のゲート電極１３を形成する。具体的
には、第１絶縁層１２上にゲート電極を構成するための
クロム（Ｃｒ）から成る導電材料層をスパッタリング法
にて形成した後、導電材料層上にパターニングされた第
１のマスク材料層（図示せず）を形成し、かかる第１の
マスク材料層をエッチング用マスクとして用いて導電材
料層をエッチングして、導電材料層をストライプ状にパ
ターニングした後、第１のマスク材料層を除去する。こ
うして、第１絶縁層１２上にストライプ状のゲート電極
１３を得ることができる。ストライプ状のゲート電極１
３は、カソード電極１１と異なる第２の方向（例えば、
図面の紙面垂直方向）に延びている。
上にストライプ状のゲート電極１３を形成する。具体的
には、第１絶縁層１２上にゲート電極を構成するための
クロム（Ｃｒ）から成る導電材料層をスパッタリング法
にて形成した後、導電材料層上にパターニングされた第
１のマスク材料層（図示せず）を形成し、かかる第１の
マスク材料層をエッチング用マスクとして用いて導電材
料層をエッチングして、導電材料層をストライプ状にパ
ターニングした後、第１のマスク材料層を除去する。こ
うして、第１絶縁層１２上にストライプ状のゲート電極
１３を得ることができる。ストライプ状のゲート電極１
３は、カソード電極１１と異なる第２の方向（例えば、
図面の紙面垂直方向）に延びている。
【００７８】［工程−１３０］次いで、第１絶縁層１２
及びゲート電極１３上に第２絶縁層１４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法により全面に第２絶縁
層１４を形成する。
及びゲート電極１３上に第２絶縁層１４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法により全面に第２絶縁
層１４を形成する。
【００７９】［工程−１４０］その後、第２絶縁層１４
上に収束電極１５を形成する（図４の（Ａ）参照）。収
束電極１５は、例えばスパッタリング法により形成され
た厚さ約０．２μｍのクロム（Ｃｒ）層から成る。収束
電極１５は、有効領域の全面を覆う１枚のシート状の形
状を有する。尚、収束電極１５の外形形状は、このよう
な形状に限定されず、例えば、ストライプ状とすること
もできる。
上に収束電極１５を形成する（図４の（Ａ）参照）。収
束電極１５は、例えばスパッタリング法により形成され
た厚さ約０．２μｍのクロム（Ｃｒ）層から成る。収束
電極１５は、有効領域の全面を覆う１枚のシート状の形
状を有する。尚、収束電極１５の外形形状は、このよう
な形状に限定されず、例えば、ストライプ状とすること
もできる。
【００８０】［工程−１５０］次に、カソード電極１１
とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極１
５の部分、及び、その下に位置する第２絶縁層１４に複
数の第１開口部１６を形成する。具体的には、収束電極
１５上に、レジスト材料から成る第２のマスク材料層２
０を成膜し、リソグラフィ技術に基づき、第１開口部１
６を形成すべき第２のマスク材料層２０に開口を形成す
る（図４の（Ｂ）参照）。そして、係る第２のマスク材
料層２０をエッチング用マスクとして、収束電極１５を
ＲＩＥ法にてエッチングし、更に、第２絶縁層１４を等
方的にエッチングする。その後、第２のマスク材料層２
０を除去する。こうして、図５の（Ａ）に示す構造を得
ることができる。第１開口部１６の平面形状を直径１０
μｍの円形とした。また、電子放出領域ＥＥの外形形状
はＬ1（１００μｍ）×Ｌ2（３００μｍ）の矩形であ
り、電界放出素子を設ける領域を、矩形の電子放出領域
ＥＥの中央部分であって、０．５Ｌ1×０．５Ｌ2の大き
さの領域とした。尚、電子放出領域の外形形状をＬ1×
Ｌ2の矩形としたとき、電界放出素子が設けられた領域
は、矩形の電子放出領域の中央部分であって、例えば
（０．４〜０．５）Ｌ1×（０．４〜０．５）Ｌ2の大き
さの領域とすることが好ましいが、これに限定するもの
ではない。
とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極１
５の部分、及び、その下に位置する第２絶縁層１４に複
数の第１開口部１６を形成する。具体的には、収束電極
１５上に、レジスト材料から成る第２のマスク材料層２
０を成膜し、リソグラフィ技術に基づき、第１開口部１
６を形成すべき第２のマスク材料層２０に開口を形成す
る（図４の（Ｂ）参照）。そして、係る第２のマスク材
料層２０をエッチング用マスクとして、収束電極１５を
ＲＩＥ法にてエッチングし、更に、第２絶縁層１４を等
方的にエッチングする。その後、第２のマスク材料層２
０を除去する。こうして、図５の（Ａ）に示す構造を得
ることができる。第１開口部１６の平面形状を直径１０
μｍの円形とした。また、電子放出領域ＥＥの外形形状
はＬ1（１００μｍ）×Ｌ2（３００μｍ）の矩形であ
り、電界放出素子を設ける領域を、矩形の電子放出領域
ＥＥの中央部分であって、０．５Ｌ1×０．５Ｌ2の大き
さの領域とした。尚、電子放出領域の外形形状をＬ1×
Ｌ2の矩形としたとき、電界放出素子が設けられた領域
は、矩形の電子放出領域の中央部分であって、例えば
（０．４〜０．５）Ｌ1×（０．４〜０．５）Ｌ2の大き
さの領域とすることが好ましいが、これに限定するもの
ではない。
【００８１】［工程−１６０］その後、ゲート電極１３
に、第１開口部１６と連通した第２開口部１７を形成す
る。具体的には、第１開口部１６内を含む全面にレジス
ト層２１を形成した後（図５の（Ｂ）参照）、第１開口
部１６の底部に位置するレジスト層２１の部分に、露光
用マスク２１Ａを用いてリソグラフィ技術に基づき、中
心点ＣR2が第１開口部１６の中心点ＣR1よりもカソード
電極１１とゲート電極１３の重複する領域の中心点（図
３に、黒点「Ｃ」で示す）側から遠ざかる方向に位置す
るように、レジスト開口２１Ｂを形成する（図７の
（Ａ）参照）。尚、レジスト層２１の露光は、収束電極
１５に対して垂直に露光光がレジスト層２１に入射する
方式とした（図６参照）。また、図７の（Ａ）におい
て、レジスト開口２１Ｂの中心点を二点鎖線ＣR2で、第
１開口部１６の中心点を一点鎖線ＣR1で示す。その後、
このレジスト層２１をエッチング用マスクとして、ゲー
ト電極１３をＲＩＥ法にてエッチングして第２開口部１
７を形成する（図７の（Ｂ）参照）。更に、このレジス
ト層２１をエッチング用マスクとして、第１絶縁層１２
を等方的にエッチングして、第１絶縁層１２に、第２開
口部１７と連通した第３開口部１８を形成する（図８の
（Ａ）参照）。その後、レジスト層２１を除去する。こ
うして、第１開口部１６の中心点Ｃ1が、この第１開口
部１６に連通した第２開口部１７の中心点Ｃ2よりも、
カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域の中
心点（図３に、黒点「Ｃ」で示す）側にずれている状態
を得ることができる。
に、第１開口部１６と連通した第２開口部１７を形成す
る。具体的には、第１開口部１６内を含む全面にレジス
ト層２１を形成した後（図５の（Ｂ）参照）、第１開口
部１６の底部に位置するレジスト層２１の部分に、露光
用マスク２１Ａを用いてリソグラフィ技術に基づき、中
心点ＣR2が第１開口部１６の中心点ＣR1よりもカソード
電極１１とゲート電極１３の重複する領域の中心点（図
３に、黒点「Ｃ」で示す）側から遠ざかる方向に位置す
るように、レジスト開口２１Ｂを形成する（図７の
（Ａ）参照）。尚、レジスト層２１の露光は、収束電極
１５に対して垂直に露光光がレジスト層２１に入射する
方式とした（図６参照）。また、図７の（Ａ）におい
て、レジスト開口２１Ｂの中心点を二点鎖線ＣR2で、第
１開口部１６の中心点を一点鎖線ＣR1で示す。その後、
このレジスト層２１をエッチング用マスクとして、ゲー
ト電極１３をＲＩＥ法にてエッチングして第２開口部１
７を形成する（図７の（Ｂ）参照）。更に、このレジス
ト層２１をエッチング用マスクとして、第１絶縁層１２
を等方的にエッチングして、第１絶縁層１２に、第２開
口部１７と連通した第３開口部１８を形成する（図８の
（Ａ）参照）。その後、レジスト層２１を除去する。こ
うして、第１開口部１６の中心点Ｃ1が、この第１開口
部１６に連通した第２開口部１７の中心点Ｃ2よりも、
カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域の中
心点（図３に、黒点「Ｃ」で示す）側にずれている状態
を得ることができる。
【００８２】［工程−１７０］次いで、第３開口部１８
の底部に露出したカソード電極１１上に電子放出部１９
を形成する。具体的には、先ず、収束電極１５、並び
に、第２絶縁層１４、第１開口部１６、第２開口部１７
及び第３開口部１８の側面を被覆し、第３開口部１８の
底部にカソード電極１１が露出したマスク層２２を形成
する（図８の（Ｂ）参照）。次いで、露出したカソード
電極１１の表面を含むマスク層２２上に、例えば、アセ
トンといった有機溶媒にカーボン・ナノチューブを分散
させた溶液をスピンコーティング法にて塗布して電子放
出部形成層２３を形成した後（図９参照）、電子放出部
形成層２３中の有機溶媒を除去する。カーボン・ナノチ
ューブは、例えば、平均直径１ｎｍ、平均長さ１μｍの
チューブ構造を有し、アーク放電法にて作製されてい
る。カーボン・ナノチューブを、カソード電極１１に対
してランダムに配向させてもよいし（即ち、例えば絡み
合った状態にてカソード電極１１上に配置させてもよい
し）、一方向に配向させてもよい。
の底部に露出したカソード電極１１上に電子放出部１９
を形成する。具体的には、先ず、収束電極１５、並び
に、第２絶縁層１４、第１開口部１６、第２開口部１７
及び第３開口部１８の側面を被覆し、第３開口部１８の
底部にカソード電極１１が露出したマスク層２２を形成
する（図８の（Ｂ）参照）。次いで、露出したカソード
電極１１の表面を含むマスク層２２上に、例えば、アセ
トンといった有機溶媒にカーボン・ナノチューブを分散
させた溶液をスピンコーティング法にて塗布して電子放
出部形成層２３を形成した後（図９参照）、電子放出部
形成層２３中の有機溶媒を除去する。カーボン・ナノチ
ューブは、例えば、平均直径１ｎｍ、平均長さ１μｍの
チューブ構造を有し、アーク放電法にて作製されてい
る。カーボン・ナノチューブを、カソード電極１１に対
してランダムに配向させてもよいし（即ち、例えば絡み
合った状態にてカソード電極１１上に配置させてもよい
し）、一方向に配向させてもよい。
【００８３】その後、全面に、マトリックスとしてダイ
ヤモンド状アモルファスカーボンを堆積させる。これに
よって、第３開口部１８の底部のカソード電極１１の上
に、カーボン・ナノチューブがマトリックスによって埋
め込まれた電子放出部１９を形成することができる。プ
ラズマＣＶＤ法に基づくダイヤモンド状アモルファスカ
ーボンから成るマトリックス（平均膜厚：０．３μｍ）
の形成条件を以下の表１に例示する。その後、マスク層
２２を除去して、マスク層２２上のカーボン・ナノチュ
ーブ及びマトリックスを除去する。こうして、図２に示
す構造を得ることができる。尚、波長５１４．５ｎｍの
レーザ光を用いたラマン・スペクトルにおいて、ダイヤ
モンド状アモルファスカーボンから成るマトリックス
は、波数１４００乃至１６３０ｃｍ-1の範囲で半値幅５
０ｃｍ-1以上のピークを有していた。
ヤモンド状アモルファスカーボンを堆積させる。これに
よって、第３開口部１８の底部のカソード電極１１の上
に、カーボン・ナノチューブがマトリックスによって埋
め込まれた電子放出部１９を形成することができる。プ
ラズマＣＶＤ法に基づくダイヤモンド状アモルファスカ
ーボンから成るマトリックス（平均膜厚：０．３μｍ）
の形成条件を以下の表１に例示する。その後、マスク層
２２を除去して、マスク層２２上のカーボン・ナノチュ
ーブ及びマトリックスを除去する。こうして、図２に示
す構造を得ることができる。尚、波長５１４．５ｎｍの
レーザ光を用いたラマン・スペクトルにおいて、ダイヤ
モンド状アモルファスカーボンから成るマトリックス
は、波数１４００乃至１６３０ｃｍ-1の範囲で半値幅５
０ｃｍ-1以上のピークを有していた。
【００８４】［表１］
使用装置 ：平行平板ＲＦ−ＣＶＤ装置
使用ガス ：ＣＨ4＝５０sccm
圧力 ：０．１Ｐａ
形成温度 ：室温
形成時間 ：１０分
プラズマ励起パワー：５００Ｗ
【００８５】［工程−１８０］次に、電子放出部１９の
表面のマトリックスをエッチング法にて除去し、先端部
が突出した状態でカーボン・ナノチューブがマトリック
ス中に埋め込まれた電子放出部１９を形成する。マトリ
ックスのウェットエッチング条件を以下の表２に、ドラ
イエッチング条件を表３に例示する。マトリックスのエ
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１９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１
９が活性化し、電子放出部１９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４に例示する。
表面のマトリックスをエッチング法にて除去し、先端部
が突出した状態でカーボン・ナノチューブがマトリック
ス中に埋め込まれた電子放出部１９を形成する。マトリ
ックスのウェットエッチング条件を以下の表２に、ドラ
イエッチング条件を表３に例示する。マトリックスのエ
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１９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１
９が活性化し、電子放出部１９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４に例示する。
【００８６】［表２］
［ウェットエッチング条件］
使用エッチング液：ＫＭｎＯ4
エッチング温度 ：８０゜Ｃ
エッチング時間 ：１〜１０分
【００８７】
［表３］
［ドライエッチング条件］
エッチング装置 ：ＩＣＰ−エッチング装置
使用ガス ：Ｏ2（ＣＦ4等を含んでいてもよい）
エッチング温度 ：室温〜８０゜Ｃ
プラズマ励起パワー：１５００Ｗ
ＲＦバイアス ：２０〜１００Ｗ
エッチング時間 ：１〜１０分
【００８８】［表４］
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
【００８９】その後、カーボン・ナノチューブからガス
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・ナノチューブを晒してもよい。また、
カーボン・ナノチューブを精製するために、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。以上に説
明した［工程−１８０］は、以下の実施の形態において
も同様に実行することが望ましい。
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・ナノチューブを晒してもよい。また、
カーボン・ナノチューブを精製するために、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。以上に説
明した［工程−１８０］は、以下の実施の形態において
も同様に実行することが望ましい。
【００９０】［工程−１９０］その後、表示装置の組み
立てを行う。具体的には、蛍光体層３１と電子放出領域
ＥＥ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〜
３０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰと
カソードパネルＣＰと枠体３４とフリットガラスとによ
って囲まれた空間を、貫通孔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３７を加熱溶融により封じ切る。このように
して、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体
３４とに囲まれた空間を真空にすることができる。その
後、必要な外部回路との配線を行い、表示装置を完成さ
せる。
立てを行う。具体的には、蛍光体層３１と電子放出領域
ＥＥ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〜
３０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰと
カソードパネルＣＰと枠体３４とフリットガラスとによ
って囲まれた空間を、貫通孔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３７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。
【００９１】（実施の形態２）実施の形態２は、本発明
の第２の態様に係る電子放出領域の製造方法に関する。
更には、第１の電子放出部形成方法に関する。実施の形
態２の表示装置、アノードパネルの構造、表示装置の動
作は、実質的に、実施の形態１にて説明した表示装置、
アノードパネルの構造、表示装置の動作と同様であるが
故に、詳細な説明は省略する。図１１に、実施の形態２
の電子放出領域ＥＥを構成する１つの電界放出素子の模
式的な一部端面図を示す。
の第２の態様に係る電子放出領域の製造方法に関する。
更には、第１の電子放出部形成方法に関する。実施の形
態２の表示装置、アノードパネルの構造、表示装置の動
作は、実質的に、実施の形態１にて説明した表示装置、
アノードパネルの構造、表示装置の動作と同様であるが
故に、詳細な説明は省略する。図１１に、実施の形態２
の電子放出領域ＥＥを構成する１つの電界放出素子の模
式的な一部端面図を示す。
【００９２】実施の形態２における電界放出素子は、実
施の形態１と異なり、電子放出部１９が第１絶縁層１２
の下まで延びている。この点を除き、実施の形態２の電
界放出素子あるいは電子放出領域ＥＥの構造は、実施の
形態１の電界放出素子あるいは電子放出領域ＥＥの構造
と同じである。
施の形態１と異なり、電子放出部１９が第１絶縁層１２
の下まで延びている。この点を除き、実施の形態２の電
界放出素子あるいは電子放出領域ＥＥの構造は、実施の
形態１の電界放出素子あるいは電子放出領域ＥＥの構造
と同じである。
【００９３】以下、実施の形態２における電子放出領域
ＥＥの製造方法を、図１０の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して
説明する。
ＥＥの製造方法を、図１０の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して
説明する。
【００９４】［工程−２００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、支持体１０上に、第１
の方向に延びるカソード電極１１を形成する。
［工程−１００］と同様にして、支持体１０上に、第１
の方向に延びるカソード電極１１を形成する。
【００９５】［工程−２１０］次に、カソード電極１１
上に電子放出部１９を形成する。具体的には、先ず、レ
ジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、
リソグラフィ技術に基づき、電子放出部を形成すべきカ
ソード電極１１の領域の表面が露出したマスク層２２Ａ
を形成する（図１０の（Ａ）参照）。次に、露出したカ
ソード電極１１の表面を含むマスク層２２Ａ上に、実施
の形態１の［工程−１７０］と同様にして、例えば、ア
セトンといった有機溶媒にカーボン・ナノチューブを分
散させた溶液をスピンコーティング法にて塗布して電子
放出部形成層２３を形成した後（図１０の（Ｂ）参
照）、電子放出部形成層２３中の有機溶媒を除去する。
カーボン・ナノチューブは、例えば、平均直径１ｎｍ、
平均長さ１μｍのチューブ構造を有し、アーク放電法に
て作製されている。カーボン・ナノチューブを、カソー
ド電極１１に対してランダムに配向させてもよいし（即
ち、例えば絡み合った状態にてカソード電極１１上に配
置させてもよいし）、一方向に配向させてもよい。
上に電子放出部１９を形成する。具体的には、先ず、レ
ジスト材料層をスピンコート法にて全面に成膜した後、
リソグラフィ技術に基づき、電子放出部を形成すべきカ
ソード電極１１の領域の表面が露出したマスク層２２Ａ
を形成する（図１０の（Ａ）参照）。次に、露出したカ
ソード電極１１の表面を含むマスク層２２Ａ上に、実施
の形態１の［工程−１７０］と同様にして、例えば、ア
セトンといった有機溶媒にカーボン・ナノチューブを分
散させた溶液をスピンコーティング法にて塗布して電子
放出部形成層２３を形成した後（図１０の（Ｂ）参
照）、電子放出部形成層２３中の有機溶媒を除去する。
カーボン・ナノチューブは、例えば、平均直径１ｎｍ、
平均長さ１μｍのチューブ構造を有し、アーク放電法に
て作製されている。カーボン・ナノチューブを、カソー
ド電極１１に対してランダムに配向させてもよいし（即
ち、例えば絡み合った状態にてカソード電極１１上に配
置させてもよいし）、一方向に配向させてもよい。
【００９６】その後、全面に、マトリックスとしてダイ
ヤモンド状アモルファスカーボンを堆積させる。これに
よって、カソード電極１１の上に、カーボン・ナノチュ
ーブがマトリックスによって埋め込まれた電子放出部１
９を形成することができる。プラズマＣＶＤ法に基づく
ダイヤモンド状アモルファスカーボンから成るマトリッ
クス（平均膜厚：０．３μｍ）の形成条件は、表１に例
示したと同様とすればよい。その後、マスク層２２Ａを
除去して、マスク層２２Ａ上のカーボン・ナノチューブ
及びマトリックスを除去する。こうして、電子放出部１
９を得ることができる（図１０の（Ｃ）参照）。
ヤモンド状アモルファスカーボンを堆積させる。これに
よって、カソード電極１１の上に、カーボン・ナノチュ
ーブがマトリックスによって埋め込まれた電子放出部１
９を形成することができる。プラズマＣＶＤ法に基づく
ダイヤモンド状アモルファスカーボンから成るマトリッ
クス（平均膜厚：０．３μｍ）の形成条件は、表１に例
示したと同様とすればよい。その後、マスク層２２Ａを
除去して、マスク層２２Ａ上のカーボン・ナノチューブ
及びマトリックスを除去する。こうして、電子放出部１
９を得ることができる（図１０の（Ｃ）参照）。
【００９７】［工程−２２０］次いで、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、支持体１０、カソード
電極１１及び電子放出部１９上に第１絶縁層１２を形成
し、実施の形態１の［工程−１２０］と同様にして、第
１絶縁層１２上に、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を形成する。その後、実施の形態
１の［工程−１３０］と同様にして、第１絶縁層１２及
びゲート電極１３上に第２絶縁層１４を形成し、更に、
実施の形態１の［工程−１４０］と同様にして、第２絶
縁層１４上に収束電極１５を形成する。次いで、実施の
形態１の［工程−１５０］と同様にして、カソード電極
１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電
極１５の部分、及び、その下に位置する第２絶縁層１４
に複数の第１開口部１６を形成し、更に、実施の形態１
の［工程−１６０］と同様にして、ゲート電極１３に第
１開口部１６と連通した第２開口部１７を形成し、更
に、第１絶縁層１２に第２開口部１７と連通した第３開
口部１８を形成し、第３開口部１８の底部に電子放出部
１９を露出させる。こうして、図１１に示す構造を得る
ことができる。
［工程−１１０］と同様にして、支持体１０、カソード
電極１１及び電子放出部１９上に第１絶縁層１２を形成
し、実施の形態１の［工程−１２０］と同様にして、第
１絶縁層１２上に、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を形成する。その後、実施の形態
１の［工程−１３０］と同様にして、第１絶縁層１２及
びゲート電極１３上に第２絶縁層１４を形成し、更に、
実施の形態１の［工程−１４０］と同様にして、第２絶
縁層１４上に収束電極１５を形成する。次いで、実施の
形態１の［工程−１５０］と同様にして、カソード電極
１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電
極１５の部分、及び、その下に位置する第２絶縁層１４
に複数の第１開口部１６を形成し、更に、実施の形態１
の［工程−１６０］と同様にして、ゲート電極１３に第
１開口部１６と連通した第２開口部１７を形成し、更
に、第１絶縁層１２に第２開口部１７と連通した第３開
口部１８を形成し、第３開口部１８の底部に電子放出部
１９を露出させる。こうして、図１１に示す構造を得る
ことができる。
【００９８】［工程−２３０］その後、実施の形態１の
［工程−１８０］と同様の工程を実行し、更に、実施の
形態１の［工程−１９０］と同様の工程を実行して表示
装置を組み立てる。
［工程−１８０］と同様の工程を実行し、更に、実施の
形態１の［工程−１９０］と同様の工程を実行して表示
装置を組み立てる。
【００９９】（実施の形態３）実施の形態３は、本発明
の第３の態様に係る電子放出領域の製造方法に関する。
更には、第１の電子放出部形成方法に関する。実施の形
態３の表示装置、アノードパネルの構造、表示装置の動
作、電界放出素子の構造は、実施の形態１にて説明した
表示装置、アノードパネルの構造、表示装置の動作、電
界放出素子の構造と同様であるが故に、詳細な説明は省
略する。また、実施の形態３の電子放出領域ＥＥを構成
する１つの電界放出素子の構造は、図２を参照して説明
した実施の形態１の電界放出素子と同様の構造を有する
ので、詳細な説明は省略する。
の第３の態様に係る電子放出領域の製造方法に関する。
更には、第１の電子放出部形成方法に関する。実施の形
態３の表示装置、アノードパネルの構造、表示装置の動
作、電界放出素子の構造は、実施の形態１にて説明した
表示装置、アノードパネルの構造、表示装置の動作、電
界放出素子の構造と同様であるが故に、詳細な説明は省
略する。また、実施の形態３の電子放出領域ＥＥを構成
する１つの電界放出素子の構造は、図２を参照して説明
した実施の形態１の電界放出素子と同様の構造を有する
ので、詳細な説明は省略する。
【０１００】以下、実施の形態３における電子放出領域
ＥＥの製造方法を、図１２及び図１３を参照して説明す
る。
ＥＥの製造方法を、図１２及び図１３を参照して説明す
る。
【０１０１】［工程−３００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、支持体１０上に、第１
の方向に延びるカソード電極１１を形成した後、実施の
形態１の［工程−１１０］と同様にして、支持体１０及
びカソード電極１１上に第１絶縁層１２を形成する。次
いで、実施の形態１の［工程−１２０］と同様にして、
第１絶縁層１２上に第１の方向とは異なる第２の方向に
延びるゲート電極１３を形成し、更に、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして、第１絶縁層１２及びゲ
ート電極１３上に第２絶縁層１４を形成する。その後、
実施の形態１の［工程−１４０］と同様にして、第２絶
縁層１４上に収束電極１５を形成し、次いで、実施の形
態１の［工程−１５０］と同様にして、カソード電極１
１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極
１５の部分、及び、その下に位置する第２絶縁層１４に
複数の第１開口部１６を形成する。
［工程−１００］と同様にして、支持体１０上に、第１
の方向に延びるカソード電極１１を形成した後、実施の
形態１の［工程−１１０］と同様にして、支持体１０及
びカソード電極１１上に第１絶縁層１２を形成する。次
いで、実施の形態１の［工程−１２０］と同様にして、
第１絶縁層１２上に第１の方向とは異なる第２の方向に
延びるゲート電極１３を形成し、更に、実施の形態１の
［工程−１３０］と同様にして、第１絶縁層１２及びゲ
ート電極１３上に第２絶縁層１４を形成する。その後、
実施の形態１の［工程−１４０］と同様にして、第２絶
縁層１４上に収束電極１５を形成し、次いで、実施の形
態１の［工程−１５０］と同様にして、カソード電極１
１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極
１５の部分、及び、その下に位置する第２絶縁層１４に
複数の第１開口部１６を形成する。
【０１０２】［工程−３１０］その後、ゲート電極１３
に、第１開口部１６と連通した第２開口部１７を形成す
る。具体的には、第１開口部１６内を含む全面にレジス
ト層２１を形成した後、カソード電極１１とゲート電極
１３の重複する領域の中心点（図３に、黒点「Ｃ」で示
す）の上方から放射状に拡がる露光光を用いたリソグラ
フィ技術に基づきレジスト層２１を露光し、レジスト層
２１を現像して、中心点が第１開口部１６の中心点より
もカソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域の
中心点（図３に、黒点「Ｃ」で示す）側から遠ざかる方
向に位置するように、第１開口部１６の底部に位置する
レジスト層２１の部分にレジスト開口２１Ｂを形成す
る。尚、図１３においては、レジスト開口２１Ｂの中心
点を二点鎖線ＣR2で、第１開口部１６の中心点を一点鎖
線ＣR1で示す。放射状に拡がる露光光を得るためには、
例えば、１つのカソード電極１１とゲート電極１３の重
複する領域の中心点（図３に、黒点「Ｃ」で示す）の上
方に位置させたマイクロ凹レンズ（光学軸は、カソード
電極１１とゲート電極１３の重複する領域の中心点を通
る垂線と一致している）の集合系レンズ（一種のフライ
・アイ・レンズ）を用いればよい。尚、露光用マスクと
して、第１開口部１６が形成された収束電極１５を用い
る。その後、このレジスト層２１をエッチング用マスク
として、ゲート電極１３をＲＩＥ法にてエッチングして
第２開口部１７を形成する。更に、このレジスト層２１
をエッチング用マスクとして、第１絶縁層１２を等方的
にエッチングして、第１絶縁層１２に、第２開口部１７
と連通した第３開口部１８を形成する。その後、レジス
ト層２１を除去する。こうして、第１開口部１６の中心
点Ｃ1が、この第１開口部１６に連通した第２開口部１
７の中心点Ｃ2よりも、カソード電極１１とゲート電極
１３の重複する領域の中心点（図３に、黒点「Ｃ」で示
す）側にずれている状態を得ることができる。
に、第１開口部１６と連通した第２開口部１７を形成す
る。具体的には、第１開口部１６内を含む全面にレジス
ト層２１を形成した後、カソード電極１１とゲート電極
１３の重複する領域の中心点（図３に、黒点「Ｃ」で示
す）の上方から放射状に拡がる露光光を用いたリソグラ
フィ技術に基づきレジスト層２１を露光し、レジスト層
２１を現像して、中心点が第１開口部１６の中心点より
もカソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域の
中心点（図３に、黒点「Ｃ」で示す）側から遠ざかる方
向に位置するように、第１開口部１６の底部に位置する
レジスト層２１の部分にレジスト開口２１Ｂを形成す
る。尚、図１３においては、レジスト開口２１Ｂの中心
点を二点鎖線ＣR2で、第１開口部１６の中心点を一点鎖
線ＣR1で示す。放射状に拡がる露光光を得るためには、
例えば、１つのカソード電極１１とゲート電極１３の重
複する領域の中心点（図３に、黒点「Ｃ」で示す）の上
方に位置させたマイクロ凹レンズ（光学軸は、カソード
電極１１とゲート電極１３の重複する領域の中心点を通
る垂線と一致している）の集合系レンズ（一種のフライ
・アイ・レンズ）を用いればよい。尚、露光用マスクと
して、第１開口部１６が形成された収束電極１５を用い
る。その後、このレジスト層２１をエッチング用マスク
として、ゲート電極１３をＲＩＥ法にてエッチングして
第２開口部１７を形成する。更に、このレジスト層２１
をエッチング用マスクとして、第１絶縁層１２を等方的
にエッチングして、第１絶縁層１２に、第２開口部１７
と連通した第３開口部１８を形成する。その後、レジス
ト層２１を除去する。こうして、第１開口部１６の中心
点Ｃ1が、この第１開口部１６に連通した第２開口部１
７の中心点Ｃ2よりも、カソード電極１１とゲート電極
１３の重複する領域の中心点（図３に、黒点「Ｃ」で示
す）側にずれている状態を得ることができる。
【０１０３】［工程−３２０］その後、実施の形態１の
［工程−１７０］と同様にして、第３開口部１８の底部
に露出したカソード電極１１上に電子放出部１９を形成
する。
［工程−１７０］と同様にして、第３開口部１８の底部
に露出したカソード電極１１上に電子放出部１９を形成
する。
【０１０４】［工程−３３０］その後、実施の形態１の
［工程−１８０］と同様の工程を実行し、更に、実施の
形態１の［工程−１９０］と同様の工程を実行して表示
装置を組み立てる。
［工程−１８０］と同様の工程を実行し、更に、実施の
形態１の［工程−１９０］と同様の工程を実行して表示
装置を組み立てる。
【０１０５】（実施の形態４）実施の形態４は、本発明
の第４の態様に係る電子放出領域の製造方法に関する。
更には、第１の電子放出部形成方法に関する。実施の形
態４の表示装置、アノードパネルの構造、表示装置の動
作は、実質的に、実施の形態１にて説明した表示装置、
アノードパネルの構造、表示装置の動作と同様であるが
故に、詳細な説明は省略する。また、実施の形態４の電
子放出領域ＥＥを構成する１つの電界放出素子の構造
は、図１１を参照して説明した実施の形態２の電界放出
素子と同様の構造を有するので、詳細な説明は省略す
る。
の第４の態様に係る電子放出領域の製造方法に関する。
更には、第１の電子放出部形成方法に関する。実施の形
態４の表示装置、アノードパネルの構造、表示装置の動
作は、実質的に、実施の形態１にて説明した表示装置、
アノードパネルの構造、表示装置の動作と同様であるが
故に、詳細な説明は省略する。また、実施の形態４の電
子放出領域ＥＥを構成する１つの電界放出素子の構造
は、図１１を参照して説明した実施の形態２の電界放出
素子と同様の構造を有するので、詳細な説明は省略す
る。
【０１０６】以下、実施の形態４における電子放出領域
ＥＥの製造方法を説明する。
ＥＥの製造方法を説明する。
【０１０７】［工程−４００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、支持体１０上に、第１
の方向に延びるカソード電極１１を形成する。
［工程−１００］と同様にして、支持体１０上に、第１
の方向に延びるカソード電極１１を形成する。
【０１０８】［工程−４１０］次に、実施の形態２の
［工程−２１０］と同様にして、カソード電極１１上に
電子放出部１９を形成する。
［工程−２１０］と同様にして、カソード電極１１上に
電子放出部１９を形成する。
【０１０９】［工程−４２０］次いで、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、支持体１０、カソード
電極１１及び電子放出部１９上に第１絶縁層１２を形成
し、実施の形態１の［工程−１２０］と同様にして、第
１絶縁層１２上に、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を形成する。その後、実施の形態
１の［工程−１３０］と同様にして、第１絶縁層１２及
びゲート電極１３上に第２絶縁層１４を形成し、更に、
実施の形態１の［工程−１４０］と同様にして、第２絶
縁層１４上に収束電極１５を形成する。次いで、実施の
形態１の［工程−１５０］と同様にして、カソード電極
１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電
極１５の部分、及び、その下に位置する第２絶縁層１４
に複数の第１開口部１６を形成する。
［工程−１１０］と同様にして、支持体１０、カソード
電極１１及び電子放出部１９上に第１絶縁層１２を形成
し、実施の形態１の［工程−１２０］と同様にして、第
１絶縁層１２上に、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を形成する。その後、実施の形態
１の［工程−１３０］と同様にして、第１絶縁層１２及
びゲート電極１３上に第２絶縁層１４を形成し、更に、
実施の形態１の［工程−１４０］と同様にして、第２絶
縁層１４上に収束電極１５を形成する。次いで、実施の
形態１の［工程−１５０］と同様にして、カソード電極
１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電
極１５の部分、及び、その下に位置する第２絶縁層１４
に複数の第１開口部１６を形成する。
【０１１０】［工程−４３０］その後、実施の形態３の
［工程−３１０］と同様にして、ゲート電極１３に第１
開口部１６と連通した第２開口部１７を形成し、更に、
第１絶縁層１２に第２開口部１７と連通した第３開口部
１８を形成し、第３開口部１８の底部に電子放出部１９
を露出させる。
［工程−３１０］と同様にして、ゲート電極１３に第１
開口部１６と連通した第２開口部１７を形成し、更に、
第１絶縁層１２に第２開口部１７と連通した第３開口部
１８を形成し、第３開口部１８の底部に電子放出部１９
を露出させる。
【０１１１】［工程−４４０］その後、実施の形態１の
［工程−１８０］と同様の工程を実行し、更に、実施の
形態１の［工程−１９０］と同様の工程を実行して表示
装置を組み立てる。
［工程−１８０］と同様の工程を実行し、更に、実施の
形態１の［工程−１９０］と同様の工程を実行して表示
装置を組み立てる。
【０１１２】（実施の形態５）実施の形態５は、実施の
形態１〜実施の形態４の変形であり、実施の形態１〜実
施の形態４とは電子放出部の形成方法が異なる。即ち、
実施の形態５は、第２の電子放出部形成方法に関する。
以下、実施の形態５における第２の電子放出部形成方法
を説明するが、この第２の電子放出部形成方法を、実施
の形態１の［工程−１７０］、実施の形態２の［工程−
２１０］、実施の形態３の［工程−３２０］、実施の形
態４の［工程−４１０］に適用すればよい。尚、以下に
おいては、実施の形態１の［工程−１７０］に第２の電
子放出部形成方法を適用した例を説明する。
形態１〜実施の形態４の変形であり、実施の形態１〜実
施の形態４とは電子放出部の形成方法が異なる。即ち、
実施の形態５は、第２の電子放出部形成方法に関する。
以下、実施の形態５における第２の電子放出部形成方法
を説明するが、この第２の電子放出部形成方法を、実施
の形態１の［工程−１７０］、実施の形態２の［工程−
２１０］、実施の形態３の［工程−３２０］、実施の形
態４の［工程−４１０］に適用すればよい。尚、以下に
おいては、実施の形態１の［工程−１７０］に第２の電
子放出部形成方法を適用した例を説明する。
【０１１３】実施の形態５の電子放出部形成方法にあっ
ては、実施の形態１の［工程−１７０］と同様の工程に
おいて、先ず、収束電極１５、並びに、第２絶縁層１
４、第１開口部１６、第２開口部１７及び第３開口部１
８の側面を被覆し、第３開口部１８の底部にカソード電
極１１が露出したマスク層２２を形成する。次いで、カ
ーボン・ナノチューブ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５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１０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１０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１０を加熱する
ことによって、露出したカソード電極１１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１１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３３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１０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
５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。
ては、実施の形態１の［工程−１７０］と同様の工程に
おいて、先ず、収束電極１５、並びに、第２絶縁層１
４、第１開口部１６、第２開口部１７及び第３開口部１
８の側面を被覆し、第３開口部１８の底部にカソード電
極１１が露出したマスク層２２を形成する。次いで、カ
ーボン・ナノチューブ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５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１０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１０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１０を加熱する
ことによって、露出したカソード電極１１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１１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３３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１０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
５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。
【０１１４】
［表５］
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
【０１１５】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。
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。
【０１１６】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。
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。
【０１１７】そして、金属化合物溶液を乾燥した後、マ
スク層２２を除去し、次いで、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の表面に固定された電子放出部１９
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が形成される。
スク層２２を除去し、次いで、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の表面に固定された電子放出部１９
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が形成される。
【０１１８】また、その後、以下の表６に例示する条件
にてマトリックスをエッチングして、金属化合物の焼成
物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７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。
にてマトリックスをエッチングして、金属化合物の焼成
物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７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。
【０１１９】［表６］
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
【０１２０】［表７］
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
【０１２１】あるいは又、表８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。
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。
【０１２２】［表８］
使用溶液：ＫＭｎＯ4
温度 ：２０〜１２０゜Ｃ
処理時間：１０秒〜２０分
【０１２３】（実施の形態６）実施の形態６も、実施の
形態１〜実施の形態４の変形であり、実施の形態１〜実
施の形態４とは電子放出部の形成方法が異なる。即ち、
実施の形態６は、第３の電子放出部形成方法に関する。
以下、実施の形態６における第３の電子放出部形成方法
を説明するが、この第３の電子放出部形成方法を、実施
の形態１の［工程−１７０］、実施の形態２の［工程−
２１０］、実施の形態３の［工程−３２０］、実施の形
態４の［工程−４１０］に適用すればよい。尚、以下に
おいては、実施の形態１の［工程−１７０］に第２の電
子放出部形成方法を適用した例を説明する。
形態１〜実施の形態４の変形であり、実施の形態１〜実
施の形態４とは電子放出部の形成方法が異なる。即ち、
実施の形態６は、第３の電子放出部形成方法に関する。
以下、実施の形態６における第３の電子放出部形成方法
を説明するが、この第３の電子放出部形成方法を、実施
の形態１の［工程−１７０］、実施の形態２の［工程−
２１０］、実施の形態３の［工程−３２０］、実施の形
態４の［工程−４１０］に適用すればよい。尚、以下に
おいては、実施の形態１の［工程−１７０］に第２の電
子放出部形成方法を適用した例を説明する。
【０１２４】実施の形態６の電子放出部形成方法にあっ
ては、実施の形態１の［工程−１７０］と同様の工程に
おいて、先ず、収束電極１５、並びに、第２絶縁層１
４、第１開口部１６、第２開口部１７及び第３開口部１
８の側面を被覆し、第３開口部１８の底部にカソード電
極１１が露出したマスク層２２を形成する。その後、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１６，１７，
１８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。その後、マスク層２２を除去し、次いで、係る
混合品を、例えば焼成する。焼成は、例えば、乾燥大気
中、４００°Ｃ、３０分間の条件で行うことができる。
また、電子放出部１９表面のマトリックスを除去するた
めには、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液を用いて
水ガラス（マトリックス）のウェットエッチングを行え
ばよい。水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液の濃度、
温度、エッチング時間は、各種の試験を行い、最適条件
を見い出せばよい。
ては、実施の形態１の［工程−１７０］と同様の工程に
おいて、先ず、収束電極１５、並びに、第２絶縁層１
４、第１開口部１６、第２開口部１７及び第３開口部１
８の側面を被覆し、第３開口部１８の底部にカソード電
極１１が露出したマスク層２２を形成する。その後、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１６，１７，
１８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。その後、マスク層２２を除去し、次いで、係る
混合品を、例えば焼成する。焼成は、例えば、乾燥大気
中、４００°Ｃ、３０分間の条件で行うことができる。
また、電子放出部１９表面のマトリックスを除去するた
めには、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液を用いて
水ガラス（マトリックス）のウェットエッチングを行え
ばよい。水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液の濃度、
温度、エッチング時間は、各種の試験を行い、最適条件
を見い出せばよい。
【０１２５】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。発明の実施の形態にて説明した電子放出領域やカソ
ードパネル、アノードパネル、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、電子放出領域やカソードパネル、アノードパネル、
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。
き説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。発明の実施の形態にて説明した電子放出領域やカソ
ードパネル、アノードパネル、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、電子放出領域やカソードパネル、アノードパネル、
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。
【０１２６】発明の実施の形態においては、カーボン・
ナノチューブを使用したが、その代わりに、例えば、平
均直径３０ｎｍ、平均長さ１μｍのファイバー構造を有
し、ＣＶＤ法（気相合成法）にて作製されたカーボン・
ナノファイバーを用いることもできる。また、ポリグラ
ファイトを使用することもできる。
ナノチューブを使用したが、その代わりに、例えば、平
均直径３０ｎｍ、平均長さ１μｍのファイバー構造を有
し、ＣＶＤ法（気相合成法）にて作製されたカーボン・
ナノファイバーを用いることもできる。また、ポリグラ
ファイトを使用することもできる。
【０１２７】ゲート電極を、有効領域を覆う１枚のシー
ト状の導電材料層から構成することもできる。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。
ト状の導電材料層から構成することもできる。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。
【０１２８】あるいは又、カソード電極を、有効領域を
覆う１枚のシート状の導電材料層から構成することもで
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。
覆う１枚のシート状の導電材料層から構成することもで
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。
【０１２９】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。
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。
【０１３０】場合によっては、本発明の第１の態様〜第
４の態様に係る電子放出領域の製造方法において、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。
４の態様に係る電子放出領域の製造方法において、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。
【０１３１】また、場合によっては、第３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３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電界放出素子から構成された電子放
出領域としてもよい。この場合には、電子放出部を形成
する必要はない。
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３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電界放出素子から構成された電子放
出領域としてもよい。この場合には、電子放出部を形成
する必要はない。
【０１３２】更には、場合によっては、第２絶縁層の形
成を省略し、ゲート電極に設けられた第２開口部を取り
囲むように、第２開口部の近傍のゲート電極の部分に、
電子放出部から放出された電子の軌道を収束させるため
の突起部を設けてもよい。この場合、突起部の中心点
が、第２開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート
電極の重複する領域の中心点側にずれているように、突
起部を配置すればよい。
成を省略し、ゲート電極に設けられた第２開口部を取り
囲むように、第２開口部の近傍のゲート電極の部分に、
電子放出部から放出された電子の軌道を収束させるため
の突起部を設けてもよい。この場合、突起部の中心点
が、第２開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート
電極の重複する領域の中心点側にずれているように、突
起部を配置すればよい。
【０１３３】
【発明の効果】本発明においては、電子放出部から放出
された電子が、全体として、カソード電極とゲート電極
の重複する領域の中心点側に向かうようになり、電子
を、電子放出領域に対向した蛍光体層に確実に衝突させ
ることが可能となる。従って、輝度の低下や、隣接画素
間の光学的クロストークが発生するといった問題の発生
を確実に防止することができる。更には、電子放出領域
における電子放出に寄与する領域の大きさ（即ち、電子
放出領域における電子放出部を形成し得る領域の大き
さ）を拡大することができるので、電子放出領域からの
電子の放出量の増加を図ることができる結果、カソード
ローディングを低下させることができるし、あるいは
又、蛍光体層に衝突する電子の電流密度を増加させるこ
とができ、高輝度で安定した表示を行うことができる。
された電子が、全体として、カソード電極とゲート電極
の重複する領域の中心点側に向かうようになり、電子
を、電子放出領域に対向した蛍光体層に確実に衝突させ
ることが可能となる。従って、輝度の低下や、隣接画素
間の光学的クロストークが発生するといった問題の発生
を確実に防止することができる。更には、電子放出領域
における電子放出に寄与する領域の大きさ（即ち、電子
放出領域における電子放出部を形成し得る領域の大き
さ）を拡大することができるので、電子放出領域からの
電子の放出量の増加を図ることができる結果、カソード
ローディングを低下させることができるし、あるいは
又、蛍光体層に衝突する電子の電流密度を増加させるこ
とができ、高輝度で安定した表示を行うことができる。
【図１】図１は、発明の実施の形態１の冷陰極電界電子
放出表示装置の模式的な一部端面図である。
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の電子放出領域を
構成する１つの冷陰極電界電子放出素子の模式的な一部
端面図である。
構成する１つの冷陰極電界電子放出素子の模式的な一部
端面図である。
【図３】図３は、発明の実施の形態１において、１つの
電子放出領域における収束電極の模式的な部分的平面図
である。
電子放出領域における収束電極の模式的な部分的平面図
である。
【図４】図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態
１における電子放出領域の製造方法を、説明するための
支持体等の模式的な一部端面図である。
１における電子放出領域の製造方法を、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、図４の（Ｂ）に引
き続き、発明の実施の形態１における電子放出領域の製
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。
き続き、発明の実施の形態１における電子放出領域の製
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は、図５の（Ｂ）に引き続き、発明の実施
の形態１における電子放出領域の製造方法を、説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
の形態１における電子放出領域の製造方法を、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の（Ａ）及び（Ｂ）は、図６に引き続き、
発明の実施の形態１における電子放出領域の製造方法
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。
発明の実施の形態１における電子放出領域の製造方法
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、図７の（Ｂ）に引
き続き、発明の実施の形態１における電子放出領域の製
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。
き続き、発明の実施の形態１における電子放出領域の製
造方法を、説明するための支持体等の模式的な一部端面
図である。
【図９】図９は、図８の（Ｂ）に引き続き、発明の実施
の形態１における電子放出領域の製造方法を、説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
の形態１における電子放出領域の製造方法を、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）〜（Ｃ）は、発明の実施の形
態２における電子放出領域の製造方法を、説明するため
の支持体等の模式的な一部端面図である。
態２における電子放出領域の製造方法を、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は、発明の実施の形態２の電子放出領
域を構成する１つの冷陰極電界電子放出素子の模式的な
一部端面図である。
域を構成する１つの冷陰極電界電子放出素子の模式的な
一部端面図である。
【図１２】図１２は、発明の実施の形態３における電子
放出領域の製造方法を、説明するための支持体等の模式
的な一部端面図である。
放出領域の製造方法を、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は、図１２に引き続き、発明の実施の
形態３における電子放出領域の製造方法を、説明するた
めの支持体等の模式的な一部端面図である。
形態３における電子放出領域の製造方法を、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、従来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。
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１５】図１５は、従来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におけるカソードパ
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。
備えた冷陰極電界電子放出表示装置におけるカソードパ
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。
【図１６】図１６は、収束電極を備えた従来の冷陰極電
界電子放出素子の模式的な一部端面図である。
界電子放出素子の模式的な一部端面図である。
【図１７】図１７は、従来の収束電極の模式的な平面図
である。
である。
【図１８】図１８は、収束電極を備えた従来の冷陰極電
界電子放出表示装置における問題点を説明するための冷
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。
界電子放出表示装置における問題点を説明するための冷
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。
ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネ
ル、ＥＥ・・・電子放出領域、１０・・・支持体、１１
・・・カソード電極、１２・・・第１絶縁層、１３・・
・ゲート電極、１４・・・第２絶縁層、１５・・・収束
電極、１６・・・第１開口部、１７・・・第２開口部、
１８・・・第３開口部、１９・・・電子放出部、２０・
・・第２のマスク材料層、２１・・・レジスト層、２１
Ａ・・・露光用マスク、２１Ｂ・・・レジスト開口、２
２・・・マスク層、２３・・・電子放出部形成層、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３４、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
ル、ＥＥ・・・電子放出領域、１０・・・支持体、１１
・・・カソード電極、１２・・・第１絶縁層、１３・・
・ゲート電極、１４・・・第２絶縁層、１５・・・収束
電極、１６・・・第１開口部、１７・・・第２開口部、
１８・・・第３開口部、１９・・・電子放出部、２０・
・・第２のマスク材料層、２１・・・レジスト層、２１
Ａ・・・露光用マスク、２１Ｂ・・・レジスト開口、２
２・・・マスク層、２３・・・電子放出部形成層、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３４、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
Ｆターム(参考） 5C031 DD17 DD19
5C036 EE03 EE19 EF01 EF06 EF09
EG12 EH02
5C127 AA01 BA09 BA13 BA15 BB06
BB07 CC03 DD72 EE05
5C135 AA09 AA13 AA15 AB06 AB07
AC05 EE11 HH05
Claims (24)
- 【請求項１】（Ａ）支持体上に形成され、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第１絶縁
層と、 （Ｃ）第１絶縁層上に形成され、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）第１絶縁層及びゲート電極上に形成された第２絶
縁層と、 （Ｅ）第２絶縁層上に形成された収束電極と、 （Ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置
する収束電極の部分、及び、その下に位置する第２絶縁
層に形成された複数の第１開口部と、 （Ｇ）ゲート電極に形成され、第１開口部と連通した第
２開口部と、 （Ｈ）第１絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第
３開口部と、 （Ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、 から成る電子放出領域を、複数、備えた冷陰極電界電子
放出表示装置用カソードパネルであって、 各第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２
開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点側にず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用カソードパネル。 - 【請求項２】電子放出部は、マトリックス、及び、先端
部が突出した状態で該マトリックス中に埋め込まれたカ
ーボン・ナノチューブ構造体から成ることを特徴とする
請求項１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置用カソー
ドパネル。 - 【請求項３】カーボン・ナノチューブ構造体は、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
から成ることを特徴とする請求項２に記載の冷陰極電界
電子放出表示装置用カソードパネル。 - 【請求項４】マトリックスは、ダイヤモンド状アモルフ
ァスカーボンから成ることを特徴とする請求項２に記載
の冷陰極電界電子放出表示装置用カソードパネル。 - 【請求項５】マトリックスは、導電性を有する金属酸化
物から成ることを特徴とする請求項２に記載の冷陰極電
界電子放出表示装置用カソードパネル。 - 【請求項６】マトリックスは、金属化合物の焼成によっ
て得られたことを特徴とする請求項５に記載の冷陰極電
界電子放出表示装置用カソードパネル。 - 【請求項７】金属化合物は、有機金属化合物から成るこ
とを特徴とする請求項６に記載の冷陰極電界電子放出表
示装置用カソードパネル。 - 【請求項８】金属化合物は、有機酸金属化合物から成る
ことを特徴とする請求項６に記載の冷陰極電界電子放出
表示装置用カソードパネル。 - 【請求項９】金属化合物は、金属塩から成ることを特徴
とする請求項６に記載の冷陰極電界電子放出表示装置用
カソードパネル。 - 【請求項１０】マトリックスは、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−錫から成ることを特徴とする請
求項５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置用カソード
パネル。 - 【請求項１１】電子放出領域が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成る冷陰極
電界電子放出表示装置であって、 各電子放出領域は、 （Ａ）支持体上に形成され、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第１絶縁
層と、 （Ｃ）第１絶縁層上に形成され、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）第１絶縁層及びゲート電極上に形成された第２絶
縁層と、 （Ｅ）第２絶縁層上に形成された収束電極と、 （Ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置
する収束電極の部分、及び、その下に位置する第２絶縁
層に形成された複数の第１開口部と、 （Ｇ）ゲート電極に形成され、第１開口部と連通した第
２開口部と、 （Ｈ）第１絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第
３開口部と、 （Ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、 から成り、 各第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２
開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点側にず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。 - 【請求項１２】電子放出部は、マトリックス、及び、先
端部が突出した状態で該マトリックス中に埋め込まれた
カーボン・ナノチューブ構造体から成ることを特徴とす
る請求項１１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。 - 【請求項１３】カーボン・ナノチューブ構造体は、カー
ボン・ナノチューブ及び／又はカーボン・ナノファイバ
ーから成ることを特徴とする請求項１２に記載の冷陰極
電界電子放出表示装置。 - 【請求項１４】マトリックスは、ダイヤモンド状アモル
ファスカーボンから成ることを特徴とする請求項１２に
記載の冷陰極電界電子放出表示装置。 - 【請求項１５】マトリックスは、導電性を有する金属酸
化物から成ることを特徴とする請求項１２に記載の冷陰
極電界電子放出表示装置。 - 【請求項１６】マトリックスは、金属化合物の焼成によ
って得られたことを特徴とする請求項１５に記載の冷陰
極電界電子放出表示装置。 - 【請求項１７】金属化合物は、有機金属化合物から成る
ことを特徴とする請求項１６に記載の冷陰極電界電子放
出表示装置。 - 【請求項１８】金属化合物は、有機酸金属化合物から成
ることを特徴とする請求項１６に記載の冷陰極電界電子
放出表示装置。 - 【請求項１９】金属化合物は、金属塩から成ることを特
徴とする請求項１６に記載の冷陰極電界電子放出表示装
置。 - 【請求項２０】マトリックスは、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−錫から成ることを特徴とする請
求項１５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。 - 【請求項２１】（ａ）支持体上に、第１の方向に延びる
カソード電極を形成する工程と、 （ｂ）支持体及びカソード電極上に第１絶縁層を形成す
る工程と、 （ｃ）第１絶縁層上に、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と、 （ｄ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成
する工程と、 （ｅ）第２絶縁層上に収束電極を形成する工程と、 （ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置
する収束電極の部分、及び、その下に位置する第２絶縁
層に複数の第１開口部を形成する工程と、 （ｇ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２開口部
を形成する工程と、 （ｈ）第１絶縁層に、第２開口部と連通した第３開口部
を形成する工程と、 （ｉ）第３開口部の底部に露出したカソード電極上に電
子放出部を形成する工程、から成る電子放出領域の製造
方法であって、 各第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２
開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点側にずれており、 前記工程（ｇ）において、第１開口部内を含む全面にレ
ジスト層を形成した後、第１開口部の底部に位置するレ
ジスト層の部分に、露光用マスクを用いたリソグラフィ
技術に基づき、中心点が第１開口部の中心点よりもカソ
ード電極とゲート電極の重複する領域の中心点側から遠
ざかる方向に位置するように、レジスト開口を形成し、
該レジスト層をエッチング用マスクとしてゲート電極を
エッチングして第２開口部を形成することを特徴とする
電子放出領域の製造方法。 - 【請求項２２】（ａ）支持体上に、第１の方向に延びる
カソード電極を形成する工程と、 （ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程と、 （ｃ）支持体、カソード電極及び電子放出部上に第１絶
縁層を形成する工程と、 （ｄ）第１絶縁層上に、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と、 （ｅ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成
する工程と、 （ｆ）第２絶縁層上に収束電極を形成する工程と、 （ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置
する収束電極の部分、及び、その下に位置する第２絶縁
層に複数の第１開口部を形成する工程と、 （ｈ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２開口部
を形成する工程と、 （ｉ）第１絶縁層に、第２開口部と連通した第３開口部
を形成し、第３開口部の底部に電子放出部を露出させる
工程、から成る電子放出領域の製造方法であって、 各第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２
開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点側にずれており、 前記工程（ｈ）において、第１開口部内を含む全面にレ
ジスト層を形成した後、第１開口部の底部に位置するレ
ジスト層の部分に、露光用マスクを用いリソグラフィ技
術に基づき、中心点が第１開口部の中心点よりもカソー
ド電極とゲート電極の重複する領域の中心点側から遠ざ
かる方向に位置するように、レジスト開口を形成し、該
レジスト層をエッチング用マスクとしてゲート電極をエ
ッチングして第２開口部を形成することを特徴とする電
子放出領域の製造方法。 - 【請求項２３】（ａ）支持体上に、第１の方向に延びる
カソード電極を形成する工程と、 （ｂ）支持体及びカソード電極上に第１絶縁層を形成す
る工程と、 （ｃ）第１絶縁層上に、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と、 （ｄ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成
する工程と、 （ｅ）第２絶縁層上に収束電極を形成する工程と、 （ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置
する収束電極の部分、及び、その下に位置する第２絶縁
層に複数の第１開口部を形成する工程と、 （ｇ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２開口部
を形成する工程と、 （ｈ）第１絶縁層に、第２開口部と連通した第３開口部
を形成する工程と、 （ｉ）第３開口部の底部に露出したカソード電極上に電
子放出部を形成する工程、から成る電子放出領域の製造
方法であって、 各第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２
開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点側にずれており、 前記工程（ｇ）において、第１開口部内を含む全面にレ
ジスト層を形成した後、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点の上方から放射状に拡がる露光光を
用いたリソグラフィ技術に基づき、中心点が第１開口部
の中心点よりもカソード電極とゲート電極の重複する領
域の中心点側から遠ざかる方向に位置するように、第１
開口部の底部に位置するレジスト層の部分にレジスト開
口を形成し、該レジスト層をエッチング用マスクとして
ゲート電極をエッチングして第２開口部を形成すること
を特徴とする電子放出領域の製造方法。 - 【請求項２４】（ａ）支持体上に、第１の方向に延びる
カソード電極を形成する工程と、 （ｂ）カソード電極上に電子放出部を形成する工程と、 （ｃ）支持体、カソード電極及び電子放出部上に第１絶
縁層を形成する工程と、 （ｄ）第１絶縁層上に、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と、 （ｅ）第１絶縁層及びゲート電極上に第２絶縁層を形成
する工程と、 （ｆ）第２絶縁層上に収束電極を形成する工程と、 （ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置
する収束電極の部分、及び、その下に位置する第２絶縁
層に複数の第１開口部を形成する工程と、 （ｈ）ゲート電極に、第１開口部と連通した第２開口部
を形成する工程と、 （ｉ）第１絶縁層に、第２開口部と連通した第３開口部
を形成し、第３開口部の底部に電子放出部を露出させる
工程、から成る電子放出領域の製造方法であって、 各第１開口部の中心点は、該第１開口部に連通した第２
開口部の中心点よりも、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点側にずれており、 前記工程（ｈ）において、第１開口部内を含む全面にレ
ジスト層を形成した後、カソード電極とゲート電極の重
複する領域の中心点の上方から放射状に拡がる露光光を
用いたリソグラフィ技術に基づき、中心点が第１開口部
の中心点よりもカソード電極とゲート電極の重複する領
域の中心点側から遠ざかる方向に位置するように、第１
開口部の底部に位置するレジスト層の部分にレジスト開
口を形成し、該レジスト層をエッチング用マスクとして
ゲート電極をエッチングして第２開口部を形成すること
を特徴とする電子放出領域の製造方法。
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|---|---|---|---|---|
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- 2002-05-20 JP JP2002144144A patent/JP4543604B2/ja not_active Expired - Fee Related
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