JP2004363025A - 冷陰極表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子の通過孔となる開口部の開口径の面内均一性を確保することができる冷陰極表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】基板４上にカソード電極５を配設し、当該カソード電極５の所定の位置（後に電子放出材料１３が形成される位置）に犠牲層１５を形成する。次に、当該犠牲層１５を覆うように、絶縁膜６およびゲート電極７を形成し、その後、犠牲層１５を除去することにより、絶縁膜６に貫通孔１２を形成するとともに、ゲート電極７に開口部８を形成する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷陰極表示装置の製造方法に係る発明であって、例えば、三極管構造の電界放出アレイの製造方法に適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カーボンナノチューブ等の微細構造物質を電子放出材料として利用した冷陰極表示装置の製造方法として、例えば、製造工程中で形成された薄膜層自体をマスク層として使用することによって、三極管構造のカーボンナノチューブ電界放出アレイを製造する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に係る製造方法では、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置などを利用して非晶質シリコン層を成膜し、当該非晶質シリコン層上に酸化層を形成し、当該酸化層上にゲート電極層を形成する。
【０００４】
その後、リソグラフィ工程により、ゲート電極層に開口部を形成した後、当該ゲート電極層をマスクとしてエッチング処理を施すことにより、酸化層に開口部を形成する。
【０００５】
次に、エッチング条件を変更し（例えば、前段のエッチング液と異なるエッチング液を使用する等）、酸化層をマスクとして非晶質シリコン層に開口部を形成する。
【０００６】
最後に、ゲート電極層に対してライン状のパターニングを施した後、前記開口部を充填するように、ネガ型（紫外線に曝された部分が現像工程で残る）の感光性カーボンナノチューブペーストをスクリーン印刷法等により形成し、基板の背面から露光処理を行いカーボンナノチューブ層を透明電極上に形成するものであった。
【０００７】
上記製造方法では、工程途中に形成された非晶質シリコン層をマスクとして、感光性カーボンナノチューブペーストの露光処理が行われているので、別途マスクを要する必要が無く、少数のマスク層の使用により、三極管構造のカーボンナノチューブ電界放出アレイを製造することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２４５９２８号公報（第９，１０，１１，１２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記製造方法では、電子の通過孔となる開口部を形成するために、ゲート電極層に対するエッチング処理、酸化層に対するエッチング処理、および非晶質シリコン層に対するエッチング処理というように、複数のエッチング工程を踏まえなければならず、各エッチング工程毎に、酸性のエッチング液を交換する必要があった。
【００１０】
成膜された絶縁層と電極層とに対する、開口部を形成するための当該複数回に渡るエッチング液の交換工程は、前回のエッチング液を完全に除去した後に新たなエッチング液を導入する必要があり、製造工程を複雑化していた。
【００１１】
もし、全ての開口部においてエッチング液の交換が完全に行わず、一部の開口部において前回のエッチング液が完全に取り除かれない状態で、次のエッチング液を導入したなら、エッチング残渣等の問題が発生し、開口径の大きさが各開口部毎に異なって形成され、各開口部における面内均一性を保つことができなかった。
【００１２】
このように、各開口部に対する開口径の面内均一性が低下すると、開口部に内に形成される、カーボンナノチューブ等からなる電子放出材料と透明カソード電極間との接続性が劣化し、表示発光の均一性に悪影響を及ぼすこともある。
【００１３】
そこで、この発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、簡略な製造方法により、電子の通過孔となる開口部の開口径の面内均一性を確保することができる、冷陰極表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の冷陰極表示装置の製造方法は、カソード電極と、当該カソード電極の上方に配設され、当該カソード電極と重複する領域に第一の開口部を有するゲート電極とを、有する冷陰極表示装置の製造方法であって、（ａ）前記カソード電極が配設された基板を用意する工程と、（ｂ）前記カソード電極上の前記第一の開口部に対応する位置に第一の犠牲層を形成する工程と、（ｃ）前記カソード電極および前記第一の犠牲層上に、絶縁膜および前記ゲート電極を当該順で形成する工程と、（ｄ）前記第一の犠牲層を除去することにより、前記絶縁膜に貫通孔を形成するとともに、前記ゲート電極に前記第一の開口部を形成する工程とを、備えている。
【００１５】
また、本発明に係る請求項６に記載の冷陰極表示装置の製造方法は、カソード電極と、当該カソード電極の上方に配設され、当該カソード電極と重複する領域に第一の開口部を有するゲート電極とを、有する冷陰極表示装置の製造方法であって、（Ａ）前記カソード電極が配設された基板を用意する工程と、（Ｂ）前記カソード電極を覆うように、感光性を有する第一の絶縁膜を形成する工程と、（Ｃ）前記一の絶縁膜上に、感光性を有する前記ゲート電極を形成する工程と、（Ｄ）前記一の絶縁膜および前記ゲート電極に対して、所定の形状のマスクを用いて露光処理を行い、一の現像液を用いて現像処理を行うことにより、前記第一の開口部に対応する位置の前記第一の絶縁膜を除去すると共に、前記ゲート電極に前記第一の開口部を形成する工程とを、備えているものであってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、はじめに、本発明に係る製造方法を適用されることにより形成される、冷陰極表示装置の構成を図１に基づいて説明する。ここで、図１は、当該冷陰極表示装置の分解斜視図を示している。
【００１７】
図１に示すように、冷陰極表示装置は、電子源（電子放出材料）アレイを作製したカソード基板１と、電子放出材料の位置に合わせてストライプ状あるいはドット状に形成された蛍光体を有する蛍光体表示板２と、当該カソード基板１と蛍光体表示板２とを一定間隔に保持・固定するための枠ガラス３とにより、構成される。
【００１８】
なお、図中には示していないが、画面サイズが大きくなると枠ガラス３内部にも、カソード基板１と蛍光表示板２とを一定間隔に保つためのスペーサが必要となる。
【００１９】
カソード基板１は、透明性を有する基板４と、基板４上にストライプ状に形成され透明性を有するカソード電極５と、当該基板４および当該カソード電極５を覆うように形成される絶縁膜６と、当該絶縁膜６上において、カソード電極５の配設方向と垂直な方向にストライプ状に形成されるゲート電極７とで構成されている。
【００２０】
なお、図１には簡略化のために、各電極５，７は少数本しか図示していないが、本来これ以上の本数の電極５，７が配設されている。
【００２１】
図２に、前述した構成のカソード基板１を上方から見た時の拡大平面図を示す。なお、カソード電極５は、絶縁膜６の下方に形成されるため、点線にて図示している。
【００２２】
ここで、図１，２から分かるように、カソード電極５と重複するゲート電極７の部分には、開口部８が形成されており、当該開口部８と対応する位置の絶縁膜６には貫通孔が形成されている。また、開口部８、貫通孔から露出しているカソード電極５上には、図示していないが、電子放出材料が形成されている。
【００２３】
上記のように構成された冷陰極表示装置において、カソード電極５に走査信号を入力し、ゲート電極７に画像信号を入力させ、カソード電極５と蛍光表示板２に設けたアノード電極（図示せず）の間に加速電圧を印加することにより、電子放出材料から電子が放出され、貫通孔および開口部８を通過して蛍光体に電子が衝突し、当該衝突により画像を表示させることができる。
【００２４】
以下、この発明に係る冷陰極表示装置の製造方法を、その実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００２５】
＜実施の形態１＞
本実施の形態１に係る冷陰極表示装置の製造方法は、ゲート電極７に形成される開口部８に対応する位置のカソード電極５上に犠牲層１５を形成し、その後、当該犠牲層１５の側面部を覆うように、絶縁膜６とゲート電極７とを当該順にカソード電極５上に形成する。その後、リフトオフ処理により犠牲層１５を除去することにより、絶縁膜６およびゲート電極７に電子の通過孔となる貫通孔１２と開口部８とを各々形成する、ことが特徴である。
【００２６】
図３に、本実施の形態に係る製造方法により作成されるカソード基板１の拡大断面図を示す。図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図３（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【００２７】
図３から分かるように、透明性を有する基板４上には、ゲート電極７が有する開口部８に対応する位置に開口部１０ａを有する、遮光性のマスク層１０が形成されている。そして、当該開口部１０ａを充填するように、透明性を有するカソード電極５がストライプ上に形成されている。
【００２８】
また、カソード電極５とマスク層１０を覆うように、貫通孔１２を有する透明性の絶縁膜６が形成され、当該絶縁膜６上には、開口部８を有するゲート電極７がストライプ状に配設されている。さらに、開口部８から露出しているカソード電極５上には、カーボンナノチューブ等からなる電子放出材料１３が形成されている。
【００２９】
次に、図４に示すフローチャートと工程断面図とに基づいて、図３に示したカソード基板１の製造方法について説明する。ここで、各工程断面図の（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面を示す工程断面図であり、（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面を示す工程断面図である。
【００３０】
はじめに、図５に示すように、ガラス基板等の透明性を有する基板４上に遮光性を有するマスク層１０を形成する（ステップＳ１）。
【００３１】
ここで、遮光性のマスク層１０としては、例えば黒色顔料を樹脂に分散させた感光性を有するペースト（感光性ガラスペースト）材料を用いることができ、この場合、感光性ガラスペースト材料を印刷し、乾燥させることにより、マスク層１０が形成される。また、マスク層１０の厚さは、次のカソード電極５の加工性を阻害しないように、遮光性が確保できれば薄いほど好ましい。
【００３２】
次に、マスク層１０に対して露光・現像・焼成処理等を施すことにより、図６に示すように、当該マスク層１０に開口部１０ａをパターニングする（ステップＳ２）。
【００３３】
ここで、マスク層１０に形成される開口部１０ａの外形は円形であり、当該開口部１０ａの形成される位置は、後に形成されるゲート電極７が有する開口部８に対応する位置である。
【００３４】
次に、図７に示すように、マスク層１０に形成された開口部１０ａを充填するように、マスク層１０上にカソード電極５がストライプ状に配設される（ステップＳ３）。ここで、カソード電極５の形成は、例えば通常のフォトリソグラフィ工程により行われる。また、カソード電極５は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯｘｉｄｅ）膜等の透明性を有する電極である。
【００３５】
次に、図８に示すように、カソード電極５およびマスク層１０を覆うように、犠牲層１５を形成する。ここで、犠牲層１５として、ネガ型のフォトレジストを採用する。その後、開口部１０ａを有するマスク層１０をマスクとして、基板４の下面側（非加工面側）より露光処理を施す（ステップＳ４）。
【００３６】
次に、露光済みの犠牲層１５をアルカリ性現像液を用いて現像することにより、図９に示すように、開口部１０ａの上方（つまり、ゲート電極７が有する開口部８に対応する位置）のカソード電極５上に、犠牲層１５を残存させる（ステップＳ５）。
【００３７】
次に、図１０に示すように、カソード電極５、マスク層１０および犠牲層１５の側面部の一部を覆うように、透明性を有する絶縁膜６を形成し（ステップＳ６）、その後、図１１に示すように、絶縁膜６および犠牲層１５の側面部の残りの一部分を覆うように、ゲート電極７を形成する（ステップＳ７）。
【００３８】
ここで、図１０，１１には示されていないが、犠牲層１５の上部にも絶縁膜６およびゲート電極７が形成される。
【００３９】
次に、犠牲層１５のリフトオフ処理（犠牲層１５の剥離処理）を施すことにより、図１２に示すように、絶縁膜６に貫通孔１２を形成すると共に、ゲート電極７に開口部８を形成する（ステップＳ８）。ここで、開口部８からはカソード電極５が露出される。
【００４０】
ここで、当該犠牲層１５の除去処理は、例えば、犠牲層１５がドライフィルムレジストであれば、モノエタノールアミン有機溶剤や強アルカリ水酸化ナトリウム水溶液等の剥離液を用いて、実施することができる。また、犠牲層１５が液状レジストであれば、アセトンや強アルカリ水酸化ナトリウム水溶液等の剥離液を用いて、実施することができる。
【００４１】
上記のようなリフトオフ処理を施すことから、犠牲層１５の厚さは、絶縁層６の厚さとゲート電極７の厚さとの和より大きいことが好ましい。
【００４２】
次に、ゲート電極７をストライプ状にパターニングするために、図１３に示すように、貫通孔１２、開口部８を充填するように、ポジ型のフォトレジスト１６をゲート電極７上に形成し、通常のフォトリソグラフィ工程を施すことにより、フォトレジスト１６を所定の形状（つまり、ゲート電極７のストライプ状の配設パターン）にパターニングする（ステップＳ９）。
【００４３】
次に、上記でパターニングされたフォトレジスト１６をマスクとしてエッチング処理を施すことにより、ゲート電極７をカソード電極５の配設方向と垂直な方向に、ストライプ状にパターニングする（ステップＳ１０）。その後、フォトレジスト１６を除去した様子を図１４に示す。
【００４４】
次に、貫通孔１２、開口部８を充填するように、基板４の加工面側（具体的に、絶縁膜６およびゲート電極７上）に犠牲層１７を形成する。その後、開口部１０ａを有するマスク層１０をマスクとして、基板４の下面側より露光処理を施し、現像することにより、図１５に示すように、貫通孔１２、開口部８に充填されていた犠牲層１７を除去する（ステップＳ１１）。
【００４５】
ここで、ゲート電極７および絶縁膜６上には、犠牲層１７が残存する。また、開口部８からは、カソード電極５が露出されている。
【００４６】
次に、図１６に示すように、カーボンナノチューブ等の導電性材料を含む電子放出材料１３を、基板４の加工面側に対して形成する（ステップＳ１２）。当該工程により、図１６から分かるように、開口部８から露出していたカソード電極５上に電子放出材料１３が形成されると共に、犠牲層１７上にも電子放出材料１３は形成される。
【００４７】
次に、リフトオフ処理によって、犠牲層１７を除去するとともに当該犠牲層１７上に形成されている電子放出材料１３を除去することにより、開口部８から露出していたカソード電極５上に電子放出材料１３を残存させる（ステップＳ１３）。
【００４８】
以上の工程により、図３に示したカソード基板１が作成される。
【００４９】
このように、本実施の形態に係る製造方法では、カソード電極５上の開口部８に対応する位置に犠牲層１５を形成し、当該犠牲層１５を覆うように絶縁膜６、ゲート電極７とを形成し、その後に、リフトオフ処理を施しているので、複数のエッチング液を使用する必要が無くなり、貫通孔１２と開口部８とから構成される電子通過孔の径の大きさを、全電子通過孔に対して均一に作成することができる。また、貫通孔１２と開口部８との位置ずれを防止することもできる。
【００５０】
したがって、表示性能を左右する電子通過孔の形状が、大面積の範囲においても均一に形成することができ、大画面表示装置においても均一な表示画面を提供することができる。
【００５１】
また、犠牲層１５をカソード電極５上に残存させるために、犠牲層１５を所定の形状にパターニングする必要があり、この際、所定の形状のマスクを形成するために、犠牲層１５上にフォトレジスト等の別の感光性材料を形成することも考えられる。
【００５２】
しかし、感光性を有する犠牲層１５上に、別の感光性材料を形成することは非常に困難であり、正確な形状のマスクを形成することができない。
【００５３】
そこで、基板４上に開口部１０ａを有するマスク層１０を形成し、当該マスク層１０をマスクとした基板１の下面側からの露光処理を施し、その後に現像処理を施すことにより、簡単な工程で、カソード電極５上に犠牲層１５を正確な位置・大きさで残存させることができる。
【００５４】
また、基板４上にマスク層１０を形成し、当該マスク層１０上に透明性を有するカソード電極５を形成しているので、透明性を有する基板４から入射する光を光をある程度遮断することができ、カソード電極５の視認性が向上する。したがって、例えばカソード電極５と駆動回路との結線を行い易くなる。
【００５５】
さらに、電子放出材料１３をカソード電極５上に形成する前に、犠牲層１７をカソード基板１全面に形成し、その後の（マスク１０を用いた）露光・現像処理により開口部８、貫通孔１２以外の領域に犠牲層１７を残存させているので、リフトオフ処理を採用することにより、カソード電極５とゲート電極７との間にショート経路が作成されずに、開口部８の下方のカソード電極５上にのみ、電子放出材料１３を精度良く形成することができる。
【００５６】
＜実施の形態２＞
本実施の形態２に係る冷陰極表示装置の製造方法は、カソード電極５の所定の位置に犠牲層１５を形成し、その後に、犠牲層１５を覆うように絶縁膜６とゲート電極７とを形成し、リフトオフ処理により犠牲層１５を除去することにより、絶縁膜６およびゲート電極７に電子の通過孔となる貫通孔１２と開口部８とを各々形成する点は、実施の形態１と同様である。
【００５７】
しかし、本実施の形態では、図１７で示すように、カソード電極５を覆うようにマスク層１０が形成されている点において異なる。ここで、図１７（ａ）は、本実施の形態に係る製造方法により作成された冷陰極表示装置を図２のＡ−Ａ断面で切断した時の断面図であり、図１７（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面で切断した時の断面図である。
【００５８】
次に、工程断面図に基づいて、図１７に示したカソード基板１の製造方法について説明する。ここで、各工程断面図の（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面を示す工程断面図であり、（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面を示す工程断面図である。
【００５９】
はじめに、図１８に示すように、通常のフォトリソグラフィ工程を施すことにより、ガラス基板等の透明性を有する基板４上に、透明性を有するカソード電極５をストライプ状に配設する。
【００６０】
次に、実施の形態１と同様の方法により、カソード電極５を覆うように基板４上に、遮光性を有するマスク層１０を形成し、当該マスク層１０に開口部１０ａを形成する。これを図１９に示す。ここで、マスク層１０に形成される開口部１０ａの位置は、後に形成されるゲート電極７が有する開口部８に対応する位置である。
【００６１】
その後の所定の形状の犠牲層１５の形成（図２０）、当該犠牲層１５覆うような絶縁膜６・ゲート電極７の形成（図２１）、およびリフトオフ処理による開口部８・貫通孔１２の形成（図２２）は、実施の形態１と同様なので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６２】
さらに、ゲート電極７のパターニング（図２３）、犠牲層１７の形成（図２４）、電子放出材料１３の形成（図２５）、およびリフトオフ処理により開口部８から露出していたカソード電極５にのみ電子放出材料１３を残存させる工程においても、実施の形態１と同様なので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６３】
以上の工程により、図１７に示した構造のカソード基板１を形成することができる。
【００６４】
このように、本実施の形態に係る製造方法では、カソード電極５を覆うようにマスク層１０が形成されているので、カソード電極５とゲート電極７との間における絶縁耐圧が高くなる。
【００６５】
なお、その他の製造方法は実施の形態１と同様なので、電子通過孔の大きさの均一性等の効果も有することは言うまでも無い。
【００６６】
＜実施の形態３＞
本実施の形態３に係る冷陰極表示装置の製造方法は、ゲート電極２３に形成される開口部８に対応する位置を遮光する第一のマスク層２０と、カソード電極５とを有する基板４上に、感光性および透明性を有する絶縁膜２２と感光性を有するゲート電極２３とを当該順に形成し、第一のマスク層２０をマスクとした露光処理を絶縁膜２２、ゲート電極２３に対して施した後に、一の現像液を用いた現像処理により、電子の通過孔となる貫通孔１２と開口部８とを同時に形成する、ことが特徴である。
【００６７】
図２６に、本実施の形態に係る製造方法により作成されるカソード基板１の拡大断面図を示す。図２６（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図２６（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【００６８】
図２６から分かるように、透明性を有する基板４上には、ゲート電極２３が有する開口部８に対応する位置を遮光する、第一のマスク層２０が形成されている。そして、当該第一のマスク層２０を覆うように、透明性を有するカソード電極５が基板４上に、ストライプ状に形成されている。
【００６９】
また、ストライプ状に形成されるゲート電極２３間に存する隙間に対応する位置を遮光する、第二のマスク層２１が基板４上に形成されている。さらに、ゲート電極２３が形成される位置に対応する基板４上には、カソード電極５の一部を覆うように、貫通孔１２を有する絶縁膜２２が形成され、当該絶縁膜２２上には、開口部８を有するゲート電極２３がストライプ状に配設されている。
【００７０】
さらに、開口部８の下方のカソード電極５上には、カーボンナノチューブ等の電子放出材料１３が形成されている。
【００７１】
ここで、絶縁膜２２およびゲート電極２３は、共に感光性を有する材料が適用されており、かつ、絶縁膜２２に関しては透明性も有している。
【００７２】
次に、図２７に示すフローチャートと工程断面図とに基づいて、図２６に示したカソード基板１の製造方法について説明する。ここで、各工程断面図の（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面を示す工程断面図であり、（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面を示す工程断面図である。
【００７３】
はじめに、図２８に示すように、ガラス基板等の透明性を有する基板４上に遮光性を有する第一のマスク層２０を形成する（ステップＳ３１）。
【００７４】
ここで、遮光性の第一のマスク層２０としては、実施の形態１と同様な材料を採用することができる。また、実施の形態１でも説明したように、第一のマスク層２０の厚さは、次のカソード電極５の加工性を阻害しないように、遮光性が確保できれば薄いほど好ましい。
【００７５】
次に、ステップＳ３１で形成された第一のマスク層２０に対して、露光・現像・焼成処理等を施すことにより、図２９に示すように、当該第一のマスク層２０をパターニングする（ステップＳ３２）。
【００７６】
具体的に、第一のマスク層２０のパターニングは、後に形成されるゲート電極２３が有する開口部８に対応する位置を遮光することができるように、当該位置に第一のマスク層２０が残存するようにパターニングされる。また、残存している第一のマスク層２０の外形は、円形である。
【００７７】
次に、図３０に示すように、第一のマスク層２０を覆うように、基板４上にカソード電極５がストライプ状に配設される（ステップＳ３３）。ここで、カソード電極５の形成は、例えば通常のフォトリソグラフィ工程により行われる。また、カソード電極５は透明性を有している。
【００７８】
次に、図３１に示すように、カソード電極５を覆うように、基板４上に遮光性を有する第二のマスク層２１を形成する（ステップＳ３４）。
【００７９】
ここで、第二のマスク層２１を構成する材料として、第一のマスク層２０を構成する材料と同一のものを使用することができる。また、第二のマスク層２１の厚さは、次の絶縁膜２２ａの加工性を阻害しないように、遮光性が確保できれば薄いほど好ましい。
【００８０】
次に、図３２に示すように、第二のマスク層２１に対して、露光・現像・焼成処理等を施すことにより、当該第二のマスク層２１をパターニングする（ステップＳ３５）。
【００８１】
ここで、当該パターニングは、後にストライプ状に形成されるゲート電極２３間に存する隙間に対応する位置を遮光することができるように、当該位置に第二のマスク層２１が残存させるようにパターニングされる。したがって、図３２（ａ）で示した工程断面図には、第二のマスク層２１が現れない。
【００８２】
次に、図３３に示すように、カソード電極５および第二のマスク層２１を覆うように、基板４上に感光性および透明性を有する絶縁膜２２ａを形成する（ステップＳ３６）。
【００８３】
ここで、絶縁膜２２ａとして、ネガ型の感光性ガラスペーストを採用することができ、当該感光性のガラスペーストを採用した場合には、印刷・乾燥処理を施すことにより、絶縁膜２２ａは形成される。
【００８４】
次に、第一のマスク層２０および第二のマスク層２１をマスクとして、基板４の下面側（非加工面側）から露光処理を施し、その後、弱アルカリ性の現像液（濃度０．２〜０．４％の炭酸ソーダ）を用いた現像処理を施すことにより、図３４に示すように、第一のマスク層２０および第二のマスク層２１により遮光された部分の絶縁膜２２ａが除去される（ステップＳ３７）。
【００８５】
また、残存している絶縁膜２２ａに対して、約４５０〜５５０℃の温度で焼成処理を施すことにより、図３４に示すように、当該絶縁膜２２ａは縮小する（ステップＳ３７）。
【００８６】
次に、図３５で示すように、第二のマスク層２１および絶縁膜２２ａを覆うように、カーボンナノチューブ等の導電性材料を含む電子放出材料１３を形成する（ステップＳ３８）。このとき、図３５で示すように、第一のマスク層２０の上方に存する、絶縁膜２２ａの開口部から露出しているカソード電極５上にも、電子放出材料１３は形成される。
【００８７】
次に、ステップＳ３８で形成された電子放出材料１３に対して、例えば研磨処理（平坦化処理）等を施すことにより、図３６に示すように、第一のマスク層２０の上方に存する、絶縁膜２２ａの開口部にのみ当該電子放出材料１３を残存させる（ステップＳ３９）。
【００８８】
次に、図３７に示すように、絶縁膜２２ａ、電子放出材料１３および第二のマスク層２１を覆うように、感光性および透明性を有する絶縁膜２２ｂを形成する（ステップＳ４０）。ここで、絶縁膜２２ｂとして、例えばネガ型の感光性ガラスペースト等を用いることができ、当該感光性ガラスペーストを印刷・乾燥処理することにより、当該絶縁膜２２ｂは形成される。
【００８９】
次に、図３８に示すように、絶縁膜２２ｂ上に感光性を有するゲート電極２３を形成する（ステップＳ４１）。ここで、ゲート電極２３として、例えばネガ型の感光性銀ペースト等を用いることができ、当該感光性銀ペーストを印刷・乾燥処理することにより、当該ゲート電極２３は形成される。
【００９０】
次に、第一のマスク層２０および第二のマスク層２１をマスクとして、基板４の下面側（非加工面側）から露光処理を施し、その後、一種類の弱アルカリ性の現像液（濃度０．２〜０．４％の炭酸ソーダ）を用いた現像処理を施すことにより、図３９に示すように、第一のマスク層２０および第二のマスク層２１により遮光された部分の絶縁膜２２ｂおよびゲート電極２３が除去される（ステップＳ４２）。
【００９１】
つまり、当該工程により、電子通過孔として、絶縁膜２２ｂに貫通孔１２が形成され、またゲート電極２３に開口部８が形成される。
【００９２】
その後、ステップＳ４２までの工程を経たカソード基板１に対して、約４５０〜５５０℃の温度での焼成処理を施すことにより、絶縁膜２２が形成される（ステップＳ４３）。
【００９３】
以上の工程により、図２６で示したカソード基板１が形成される。
【００９４】
このように、本実施の形態に係る製造方法では、絶縁膜２２およびゲート電極２３として感光性を有する材料を採用し、所定のマスクによる露光処理を行い、一の現像液による現像処理を施しているので、従来の技術のように、複数のエッチング液を用いたために発生していた電子通過孔の大きさの不均一性を防止することができる。つまり、簡易な製造方法により、全ての電子通過孔の大きさを均一に形成することができる。
【００９５】
また、第一のマスク層２０を基板４上に設け、絶縁膜２２として透過性をも有する材料を採用し、当該第一のマスク層２０をマスクとした基板４の下面側からの露光処理を施し、その後に現像処理を施すことにより、ゲート電極２３に形成される開口部８と絶縁膜２２ｂに形成される貫通孔１２とを、位置ずれが生ずること無く、簡単な工程で作成することができる。
【００９６】
また、第二のマスク層２１を絶縁膜２２より下方に設け、所定の露光・現像処理を施すことにより、電子通過孔が作成されると同時に、ゲート電極２３をストライプ状にパターニングすることができ、工程数の削減を図ることができる。
【００９７】
本実施の形態では、ゲート電極２３として感光性の材料のものを採用しているので、実施の形態１のように、当該ゲート電極２３上に感光性を有する犠牲層１７を形成することが困難である。したがって、その後の電子放出材料１３を正確な位置に形成するが不可能となる。
【００９８】
そこで、カソード電極５を覆うように絶縁膜２２ａを形成し、第一のマスク層２０を通した露光処理を施し、現像処理を施すことにより、電子放出材料１３を所定のカソード電極５上に形成するための開口部を、絶縁膜２２ａに設ける。その後、電子放出材料１３を当該開口部から露出しているカソード電極５上に形成した後に、絶縁膜２２ｂを設け、所定の厚さの絶縁膜２２を作成している。
【００９９】
したがって、上記のような犠牲層１７を要する必要も無くなり、正確に電子放出材料１３をカソード電極５上に作成することができる。さらに、当該方法を採用することにより、電子放出材料１３を作成したとしても、ゲート電極２３とカソード電極５との間に、当該電子放出材料１３によるショート経路が形成することを防止することができる。
【０１００】
また、基板４上に第一のマスク層２０を形成し、当該第一のマスク層２０上に透明性を有するカソード電極５を形成しているので、透明性を有する基板４から入射する光をある程度遮断することができ、カソード電極５の視認性が向上する。したがって、例えばカソード電極５と駆動回路との結線を行い易くなる。
【０１０１】
＜実施の形態４＞
本実施の形態４に係る冷陰極表示装置の製造方法は、実施の形態３で使われていた第一のマスク層として、電子放出材料を成長させる触媒層を採用し、当該触媒層である第一のマスク層をカソード電極上に形成することが特徴である。
【０１０２】
図４０に、本実施の形態に係る製造方法により作成されるカソード基板１の拡大断面図を示す。図４０（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図４０（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【０１０３】
図４０から分かるように、ゲート電極２３に形成されている開口部８の下方のカソード電極５上には、触媒層である第一のマスク層３１が形成されている。また、当該第一のマスク層３１上には、カーボンナノチューブ等から成る電子放出材料１３が形成されている。その他の構成は実施の形態３と同様なので、ここでの説明は省略する。
【０１０４】
次に、図４１に示すフローチャートと工程断面図とに基づいて、図４０に示したカソード基板１の製造方法について説明する。ここで、各工程断面図の（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面を示す工程断面図であり、（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面を示す工程断面図である。
【０１０５】
はじめに、図４２に示すように、通常のフォトリソグラフィ工程を施すことにより、ガラス基板等の透明性を有する基板４上に、透明性を有するカソード電極５をストライプ状に配設する（ステップＳ４１）。
【０１０６】
次に、カソード電極５を覆うように、基板４上に、触媒層である第一のマスク層３１を形成した後に、通常のフォトリソグラフィ工程を施すことにより、図４３に示すように、カソード電極５上に第一のマスク層３１を残存させる（ステップＳ４２）。
【０１０７】
ここで、第一のマスク層３１として、例えば鉄系の薄膜材料を採用することができる。また、第一のマスク層３１を残存させる位置は、後に形成されるゲート電極２３が有する開口部８の位置に対応する位置である。
【０１０８】
次に、図４４に示すように、カソード電極５および第一のマスク層３１を覆うように、基板４上に第二のマスク層２１を形成する（ステップＳ４３）。
【０１０９】
次に、通常のフォトリソグラフィ工程を施すことにより、図４５に示すように、後にストライプ状に配設されるゲート電極２３の間に存する隙間の位置に対応する位置に、当該第二のマスク層２１を残存させるように、第二のマスク層２１のパターニングを行う（ステップＳ４４）。ここで、第二のマスク層２１は、実施の形態３に記載したものと同じ材質のものを採用することができる。
【０１１０】
次に、図４６に示すように、カソード電極５、第一のマスク層３１および第二のマスク層２１を覆うように、感光性および透明性を有する絶縁膜２２を形成する（ステップＳ４５）。ここで、絶縁膜２２として、例えばネガ型の感光性ガラスペースト等を用いることができ、当該感光性ガラスペーストを印刷・乾燥処理することにより、当該絶縁膜２２は形成される。
【０１１１】
次に、図４７に示すように、絶縁膜２２上に感光性を有するゲート電極２３を形成する（ステップＳ４６）。ここで、ゲート電極２３として、例えばネガ型の感光性銀ペースト等を用いることができ、当該感光性銀ペーストを印刷・乾燥処理することにより、当該ゲート電極２３は形成される。
【０１１２】
次に、第一のマスク層３１および第二のマスク層２１をマスクとして、基板４の下面側（非加工面側）から露光処理を施し、その後、一種類の弱アルカリ性の現像液（濃度０．２〜０．４％の炭酸ソーダ）を用いた現像処理を施すことにより、図４８に示すように、第一のマスク層３１および第二のマスク層２１により遮光された部分の絶縁膜２２およびゲート電極２３が除去される。そして、当該現像処理を経たカソード基板１に対して、約４５０〜５５０℃の温度での焼成処理を施す（ステップＳ４７）。
【０１１３】
つまり、当該工程により、電子通過孔として、絶縁膜２２に貫通孔１２が形成され、またゲート電極２３に開口部８が形成される。また、開口部８からは、触媒層である第一のマスク層３１が露出している。
【０１１４】
次に、触媒層である第一のマスク層３１が露出している、カソード基板１に対して、例えば乾式成膜法等を施すことにより、触媒層である第一のマスク層３１上にのみ選択的にカーボンナノチューブ等の電子放出材料１３を形成する（ステップＳ４８）。
【０１１５】
以上までの工程により、図４０に示したカソード基板１が完成する。
【０１１６】
本実施の形態においても、感光性を有する絶縁膜２２とゲート電極２３とに対して、触媒層である第一のマスク層３１をマスクとした露光処理を施し、その後に、一の現像液を用いて絶縁膜２２およびゲート電極２３の現像処理を施しているので、実施の形態３と同様に、全ての電子通過孔の大きさを均一に形成することができる。
【０１１７】
さらに、本実施の形態では、第一のマスク層３１として、電子放出材料１３を成長させる触媒層を採用しているので、例えば、実施の形態３に示した製造工程よりも簡略な製造工程により、選択的にかつ正確な位置に電子放出材料１３を形成することができる。
【０１１８】
＜実施の形態５＞
本実施の形態５に係る冷陰極表示装置の製造方法は、所定のリフトオフ処理により、ゲート電極２３が有する開口部８に対応する位置に開口部が形成された、透明性を有する絶縁膜２３ａをカソード電極５上に形成する。そして、当該透明性を有する絶縁膜２３ａ上に犠牲層４４を形成し、犠牲層４４およびカソード電極５上に電子放出材料１３を形成する。その後、犠牲層４４を除去することにより、カソード電極５の所定の領域にのみ電子放出材料１３を残存させ、当該電子放出材料１３および透明性を有する絶縁膜４３ａを覆うように、透明性および感光性を有する絶縁膜４３ｂを形成することが特徴である。
【０１１９】
また、実施の形態３で記載した第一のマスク層２０と第二のマスク層２１とを同一層とし、当該同一層に形成されたマスク層４１を覆うようにカソード電極５を形成する点においても特徴を有している。
【０１２０】
図４９に、本実施の形態に係る製造方法により作成されるカソード基板１の拡大断面図を示す。図４９（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図４９（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【０１２１】
図４９から分かるように、ガラス等からなる透明性を有する基板４上には、ストライプ状に形成されているゲート電極２３に形成されている開口部８に対応する位置、および当該ゲート電極２３間の隙間に対応する位置を遮光するマスク層４１が形成されている。また、当該マスク層４１を覆うように、ストライプ状に透明性を有するカソード電極５が配設されている。
【０１２２】
また、マスク層４１によって遮光されない領域（つまり、マスク層４１の開口部の上方の領域）の基板４上には、カソード電極５を覆うように焼成された絶縁膜４３が形成されている。さらに、当該絶縁膜４３上にはゲート電極２３が形成されており、当該絶縁膜４３には貫通孔１２が形成されており、ゲート電極２３には開口部８が形成されている。
【０１２３】
ここで、絶縁膜４３は、透明性を有する絶縁膜４３ａと感光性および透明性を有する絶縁膜４３ｂとを当該順に積層し、当該積層状態の絶縁膜４３ａ，４３ｂに対して焼成処理を施すことにより、形成される。また、ゲート電極２３は、感光性を有している。
【０１２４】
さらに、開口部８の下方のカソード電極５上、およびゲート電極２３間に存する隙間の下方のカソード電極５上には、例えばカーボンナノチューブ等から成る電子放出材料１３が形成されている。
【０１２５】
次に、図５０に示すフローチャートと工程断面図とに基づいて、図４９に示したカソード基板１の製造方法について説明する。ここで、各工程断面図の（ａ）は、図２のＡ−Ａ断面を示す工程断面図であり、（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ断面を示す工程断面図である。
【０１２６】
はじめに、図５１に示すように、ガラス基板等の透明性を有する基板４上に遮光性を有するマスク層４１を形成する（ステップＳ５１）。
【０１２７】
ここで、マスク層４１としては、実施の形態１と同様な材料を採用することができる。また、実施の形態１でも説明したように、マスク層４１の厚さは、次のカソード電極５の加工性を阻害しないように、遮光性が確保できれば薄いほど好ましい。
【０１２８】
次に、ステップＳ５１で形成されたマスク層４１に対して、露光・現像・焼成処理等を施すことにより、図５２に示すように、当該マスク層４１をパターニングする（ステップＳ５２）。
【０１２９】
具体的に、マスク層４１のパターニングは、後にストライプ状に形成されるゲート電極２３が有する開口部８に対応する位置、および当該ゲート電極２３間に存する隙間に対応する位置を遮光することができるように、当該位置にマスク層４１が残存するようにパターニングされる。
【０１３０】
次に、図５３に示すように、マスク層４１を覆うように、基板４上にカソード電極５がストライプ状に配設される（ステップＳ５３）。ここで、カソード電極５の形成は、例えば通常のフォトリソグラフィ工程により行われる。また、カソード電極５は透明性を有している。
【０１３１】
次に、図５４に示すように、カソード電極５を覆うように犠牲層４２を形成する（ステップＳ５４）。ここで、犠牲層４２として、例えば、ＵＶ光に曝された部分が現像により溶解する、ポジ型のフォトレジスト等の材料を適用することができる。
【０１３２】
次に、マスク層４１をマスクとして、基板４の下面側（非加工面側）より露光処理を施し、露光済みの犠牲層４２をアルカリ性現像液を用いて現像することにより、図５５に示すように、マスク層４１の上方に形成されている（具体的に、開口部８に対応する位置、および当該ゲート電極２３間に存する隙間に対応する位置に形成されている）犠牲層４２をカソード電極５上に残存させる（ステップＳ５５）。
【０１３３】
次に、図５６に示すように、カソード電極５を覆うように、透明性を有する絶縁膜４３ａを成膜形成する（ステップＳ５６）。ここで、透明性を有する絶縁膜４３ａとして、例えば、印刷・焼成タイプのガラス材料等を採用することができる。
【０１３４】
次に、図５７に示すように、犠牲層４２を除去することにより、当該犠牲層４２上に形成されている絶縁膜４３ａも同時に除去する（ステップＳ５７）。当該工程により、マスク層４１により遮光された部分のカソード電極５は、絶縁膜４３ａに形成された開口部から露出される。
【０１３５】
ここで、当該犠牲層４２の除去処理は、例えば、犠牲層４２がドライフィルムレジストであれば、モノエタノールアミン有機溶剤や強アルカリ水酸化ナトリウム水溶液等の剥離液を用いて、実施することができる。また、犠牲層４２が液状レジストであれば、アセトンや強アルカリ水酸化ナトリウム水溶液等の剥離液を用いて、実施することができる。
【０１３６】
また、上記のような除去工程を正常に行うためには、犠牲層４２の厚さは、絶縁膜４３ａの厚さよりも厚いことが好ましい。
【０１３７】
次に、絶縁膜４３ａおよび当該絶縁膜４３ａから露出しているカソード電極５を覆うように、ネガ型のフォトレジスト等の犠牲層４４を形成する。その後、マスク層４１をマスクとして、基板４の下面側（非加工面側）より露光処理を施し、露光済みの犠牲層４４をアルカリ性現像液を用いて現像する（ステップＳ５８）。
【０１３８】
当該工程により、図５８に示すように、露光された部分の犠牲層４４（つまり、透明性を有する絶縁膜４３ａ上に形成されている犠牲層４４）のみが残存する。したがって、現像されて除去された犠牲層４４の位置において、再びカソード電極５が露出される。
【０１３９】
次に、図５９に示すように、塗布法やＣＶＤ法等により、カソード基板１の加工面（つまり、露出しているカソード電極５上および絶縁膜４３ａ上）に、カーボンナノチューブ等の電子放出材料１３を形成する（ステップＳ５９）。
【０１４０】
次に、図６０に示すように、犠牲層４４を除去することにより、当該犠牲層４４上に形成されている電子放出材料１３も同時に除去する（ステップＳ６０）。当該工程（ステップＳ６０）により、所定のカソード電極５上にのみ電子放出材料１３が残存する。
【０１４１】
ここで、当該犠牲層４４の除去処理は、上記した剥離液を用いて実施することができる。
【０１４２】
次に、図６１に示すように、透明性を有する絶縁膜４３ａおよび電子放出材料１３を覆うように、ネガ型の感光性および透明性を有する絶縁膜４３ｂを形成する（ステップＳ６１）。ここで、当該感光性および透明性を有する絶縁膜４３ｂとして、例えば、印刷・焼成タイプのガラス材料に感光性を有する材料を加えたものを採用することができる。
【０１４３】
次に、図６２に示すように、絶縁膜４３ｂ上に、感光性を有するゲート電極２３を形成する（ステップＳ６２）。ここで、ゲート電極２３として、例えばネガ型の感光性銀ペースト等を用いることができ、当該感光性銀ペーストを印刷・乾燥処理することにより、当該ゲート電極２３は形成される。
【０１４４】
次に、マスク層４１をマスクとして、基板４の下面側（非加工面側）から露光処理を施し、その後、一種類の弱アルカリ性の現像液（濃度０．２〜０．４％の炭酸ソーダ）を用いた現像処理を施すことにより、図６３に示すように、マスク層４１により遮光された部分の絶縁膜４３ｂおよびゲート電極２３が除去される（ステップＳ６３）。
【０１４５】
つまり、当該工程により、電子通過孔として、絶縁膜４３ｂに貫通孔１２が形成され、またゲート電極２３に開口部８が形成される。
【０１４６】
その後、ステップＳ６３までの工程を経たカソード基板１に対して、約４５０〜５５０℃の温度での焼成処理を施すことにより絶縁膜４３が形成され、図４９に示したカソード基板１が完成する（ステップＳ６４）。
【０１４７】
以上が、本実施の形態に係る冷陰極表示装置が備えるカソード基板１の形成方法である。
【０１４８】
本実施の形態においても、感光性を有する絶縁膜４３ｂとゲート電極２３とに対して、マスク層４１をマスクとした露光処理を施し、その後に、一の現像液を用いて絶縁膜４３ｂおよびゲート電極２３の現像処理を施しているので、実施の形態３と同様に、全ての電子通過孔の大きさを均一に形成することができる。
【０１４９】
また、本実施の形態においても、ゲート電極２３として感光性の材料のものを採用しているので、実施の形態１のように、当該ゲート電極２３上に感光性を有する犠牲層１７を形成することが困難である。したがって、その後の電子放出材料１３を正確な位置に形成するが不可能となる。
【０１５０】
そこで、透明性を有する絶縁膜４３ａと感光性および透明性を有する絶縁膜４３ｂとにより、絶縁膜４３を構成し、開口部８に対応する位置に開口部を有する絶縁膜４３ａをカソード電極５上に形成した後に、当該絶縁膜４３ａ上に犠牲層４４を形成する。その後、絶縁膜４３ａに形成された開口部を充填するように、犠牲層４４上に電子放出材料１３を形成し、次に、犠牲層４４のリフトオフ処理を施し、カソード電極５上にのみ電子放出材料１３を形成する。
【０１５１】
これにより、感光性を有さない絶縁膜４３ａ上への犠牲層４４の形成を容易に行うことができ、正確に電子放出材料１３をカソード電極５上の所定の位置に、選択的に作成することができる。
【０１５２】
さらに、リフトオフ処理後に、感光性・透明性を有する絶縁膜４３ｂを設け、所定の厚さの絶縁膜４３を作成しているので、ゲート電極２３とカソード電極５との間に、当該電子放出材料１３によるショート経路が形成することを防止することができる。
【０１５３】
また、絶縁膜４３ａに開口部８を形成するに際し、カソード電極５を覆うように犠牲層４２を形成し、マスク層４１をマスクとして、基板４の下面側より露光処理を施し、現像処理を施すことにより、開口部８に対応する位置に犠牲層４２を残存させ、犠牲層４２の側面を覆うように、カソード電極５上に絶縁膜４３ａを形成し、その後、犠牲層４２を除去することにより、絶縁膜４３ａに前記開口部を形成する方法を採用している。
【０１５４】
これにより、余分なマスクを要することなく、また、簡易な方法で、かつ、正確な位置に開口部を絶縁膜４３ａに形成することができる。
【０１５５】
また、絶縁膜４３ａ上に犠牲層４４を形成するに際し、絶縁膜４３ａに形成された開口部を充填するように、当該絶縁膜４３ａ上に犠牲層４４を形成し、マスク層４１をマスクとして、基板４の下面側より露光処理を施し、現像処理を施すことにより、前記開口部に充填されていた犠牲層４４を除去し、当該開口部からカソード電極５を露出させると共に、絶縁膜４３ａ上にのみ犠牲層４４を残存させる方法を採用している。
【０１５６】
したがって、余分なマスクを要することなく、簡易な方法により、かつ、正確に絶縁膜４３ａ上にのみ犠牲層４４を形成すると共に、絶縁膜４３ａに形成された開口部からカソード電極５を露出させることができる。
【０１５７】
また、本実施の形態では、ストライプ状に配設される、ゲート電極２３が有する開口部８に対応する位置、および当該ゲート電極２３間に存する隙間に対応する位置を遮光するマスク層４１は、同一層に形成されているので、２層に分けてマスク層を形成した実施の形態３よりも、製造工程をより削減することができる。
【０１５８】
さらに、実施の形態３よりもカソード電極５下に形成される第一のマスク層２０の遮光面積よりも、本実施の形態においてカソード電極５下に形成されるマスク層４１の遮光面積の方が大きいので、透明性を有する基板４から入射する光をより遮断することができ、カソード電極５の視認性がさらに向上する。したがって、例えばカソード電極５と駆動回路との結線を行い易くなる。
【０１５９】
なお、上記各実施の形態において、図６４に示すように、カソード電極５の開口部８に対応する領域以外の領域（つまり、電子放出材料１３が形成される領域以外の領域）に、当該カソード電極５よりも低い抵抗率の導電体材料５１を形成する工程を加えても良い。
【０１６０】
ここで、図６４は、図４９（ａ）に示したカソード基板１のカソード電極５に、低抵抗率の導電体材料５１を形成した時の図である。
【０１６１】
低抵抗率の導電体材料５１として、例えば、クロム、ニッケル、クロム／銅／クロムの積層体およびクロム／アルミニウムの積層体等の薄膜導電体材料を採用することができる。
【０１６２】
このように、カソード電極５に低抵抗率の導電体材料５１を形成する工程をさらに加えることにより、全体として抵抗の低いカソード電極５を提供することができる。したがって、導電体材料５１を形成しない場合に比べて、高階調の表示が可能となる。
【０１６３】
なお、図６４では、カソード電極５の短部に導電体材料５１を形成する場合について図示したが、当該導電体材料５１は、カソード電極５の開口部８に対応する領域以外の領域に形成されるのであれば、どのような配置・形状で形成したもかまわない。
【０１６４】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の冷陰極表示装置の製造方法は、カソード電極と、当該カソード電極の上方に配設され、当該カソード電極と重複する領域に第一の開口部を有するゲート電極とを、有する冷陰極表示装置の製造方法であって、（ａ）前記カソード電極が配設された基板を用意する工程と、（ｂ）前記カソード電極上の前記第一の開口部に対応する位置に第一の犠牲層を形成する工程と、（ｃ）前記カソード電極および前記第一の犠牲層上に、絶縁膜および前記ゲート電極を当該順で形成する工程と、（ｄ）前記第一の犠牲層を除去することにより、前記絶縁膜に貫通孔を形成するとともに、前記ゲート電極に前記第一の開口部を形成する工程とを、備えているので、電子通過孔となる貫通孔および第一の開口部を作成するに際し、複数のエッチング液を使用する必要が無くなり、貫通孔と第一の開口部とから構成される電子通過孔の径の大きさを、全通過孔に対して均一に作成することができる。また、貫通孔と第一の開口部との位置ずれを防止することもできる。したがって、表示性能を左右する電子通過孔の形状が、大面積の範囲においても均一に形成することができ、大画面表示装置においても均一な表示画面を提供することができる。
【０１６５】
本発明の請求項６に記載の冷陰極表示装置の製造方法は、カソード電極と、当該カソード電極の上方に配設され、当該カソード電極と重複する領域に第一の開口部を有するゲート電極とを、有する冷陰極表示装置の製造方法であって、（Ａ）前記カソード電極が配設された基板を用意する工程と、（Ｂ）前記カソード電極を覆うように、感光性を有する第一の絶縁膜を形成する工程と、（Ｃ）前記一の絶縁膜上に、感光性を有する前記ゲート電極を形成する工程と、（Ｄ）前記一の絶縁膜および前記ゲート電極に対して、所定の形状のマスクを用いて露光処理を行い、一の現像液を用いて現像処理を行うことにより、前記第一の開口部に対応する位置の前記第一の絶縁膜を除去すると共に、前記ゲート電極に前記第一の開口部を形成する工程とを、備えているので、従来の技術のように、複数のエッチング液を用いたために発生していた、電子通過孔の大きさの不均一性を防止することができる。つまり、簡易な製造方法により、全ての電子通過孔の大きさを均一に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷陰極表示装置の構成の概略を示す分解斜視図である。
【図２】カソード基板を上方から見た拡大平面図である。
【図３】実施の形態１に係る製造方法により作成されたカソード基板の構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態１に係る製造方法の工程の順序を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図６】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図７】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図８】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図９】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１０】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１１】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１２】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１３】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１４】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１５】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１６】実施の形態１に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１７】実施の形態２に係る製造方法により作成されたカソード基板の構成を示す断面図である。
【図１８】実施の形態２に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１９】実施の形態２に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図２０】実施の形態２に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図２１】実施の形態２に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図２２】実施の形態２に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図２３】実施の形態２に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図２４】実施の形態２に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図２５】実施の形態２に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図２６】実施の形態３に係る製造方法により作成されたカソード基板の構成を示す断面図である。
【図２７】実施の形態３に係る製造方法の工程の順序を示すフローチャートである。
【図２８】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図２９】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３０】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３１】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３２】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３３】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３４】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３５】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３６】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３７】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３８】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図３９】実施の形態３に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４０】実施の形態４に係る製造方法により作成されたカソード基板の構成を示す断面図である。
【図４１】実施の形態４に係る製造方法の工程の順序を示すフローチャートである。
【図４２】実施の形態４に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４３】実施の形態４に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４４】実施の形態４に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４５】実施の形態４に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４６】実施の形態４に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４７】実施の形態４に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４８】実施の形態４に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図４９】実施の形態５に係る製造方法により作成されたカソード基板の構成を示す断面図である。
【図５０】実施の形態５に係る製造方法の工程の順序を示すフローチャートである。
【図５１】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５２】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５３】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５４】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５５】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５６】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５７】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５８】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５９】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図６０】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図６１】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図６２】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図６３】実施の形態５に係る製造方法を説明するための工程断面図である。
【図６４】カソード電極に低抵抗率の導電体材料を形成した様子を示す断面図である。
【符号の説明】
１ カソード基板、２ 蛍光体表示板、３ 枠ガラス、４ 基板、５ カソード電極、６，４３ 絶縁膜、７ ゲート電極、８，１０ａ 開口部、１０，４１マスク層、１２ 貫通孔、１３ 電子放出材料、１５，１７，４２，４４ 犠牲層、１６ フォトレジスト、２０ 第一のマスク層、２１ 第二のマスク層、２２，２２ａ，２２ｂ，４３ｂ 感光性および透明性を有する絶縁膜、２３ 感光性を有するゲート電極、３１ 触媒層である第一のマスク層、４３ａ 透明性を有する絶縁膜、５１ 低抵抗率の導電性材料。

Claims (16)

1. カソード電極と、当該カソード電極の上方に配設され、当該カソード電極と重複する領域に第一の開口部を有するゲート電極とを、有する冷陰極表示装置の製造方法であって、
   （ａ）前記カソード電極が配設された基板を用意する工程と、
   （ｂ）前記カソード電極上の前記第一の開口部に対応する位置に第一の犠牲層を形成する工程と、
   （ｃ）前記カソード電極および前記第一の犠牲層上に、絶縁膜および前記ゲート電極を当該順で形成する工程と、
   （ｄ）前記第一の犠牲層を除去することにより、前記絶縁膜に貫通孔を形成するとともに、前記ゲート電極に前記第一の開口部を形成する工程とを、
   備えていることを特徴とする冷陰極表示装置の製造方法。
2. 前記工程（ａ）は、
   透明性を有する前記カソード電極と、前記第一の開口部に対応する位置に第二の開口部を有する遮光性のマスク層とを備える、透明性を有する前記基板を用意する工程であり、
   前記工程（ｂ）は、
   （ｂ−１）前記カソード電極および前記マスク層を覆うように、感光性を有する前記第一の犠牲層を形成する工程と、
   （ｂ−２）前記マスク層をマスクとして、前記基板の下面側より露光処理を施し、現像することにより、前記カソード電極上の前記第一の開口部に対応する位置に前記第一の犠牲層を残存させる工程とを、備えている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
3. 前記工程（ａ）は、
   （ａ−１）前記基板上に前記マスク層を形成する工程と、
   （ａ−２）前記第二の開口部を充填するように、前記マスク層上に前記カソード電極を配設する工程とを、備えている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
4. 前記工程（ａ）は、
   （ａ−３）前記基板上に前記カソード電極を配設する工程と、
   （ａ−４）前記第二の開口部から前記カソード電極が露出されるように、前記カソード電極上に、前記マスク層を形成する工程とを、備えている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
5. （ｆ）前記貫通孔および前記第一の開口部を充填するように、前記基板の加工面側に、感光性を有する第二の犠牲層を形成する工程と、
   （ｇ）前記マスク層をマスクとして、前記基板の下面側より露光処理を施し、現像することにより、前記貫通孔および前記第一の開口部に充填されている部分の前記第二の犠牲層を除去する工程と、
   （ｈ）前記工程（ｇ）の後に、前記基板の加工面側に対して、電子放出材料を形成する工程と、
   （ｉ）前記工程（ｇ）で除去されずに残っている、前記第二の犠牲層を除去するとともに、当該第二の犠牲層上に形成されている前記電子放出材料を除去することにより、前記第一の開口部の下方の前記カソード電極上に前記電子放出材料を残存させる工程とを、さらに備えている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
6. カソード電極と、当該カソード電極の上方に配設され、当該カソード電極と重複する領域に第一の開口部を有するゲート電極とを、有する冷陰極表示装置の製造方法であって、
   （Ａ）前記カソード電極が配設された基板を用意する工程と、
   （Ｂ）前記カソード電極を覆うように、感光性を有する第一の絶縁膜を形成する工程と、
   （Ｃ）前記一の絶縁膜上に、感光性を有する前記ゲート電極を形成する工程と、
   （Ｄ）前記一の絶縁膜および前記ゲート電極に対して、所定の形状のマスクを用いて露光処理を行い、一の現像液を用いて現像処理を行うことにより、前記第一の開口部に対応する位置の前記第一の絶縁膜を除去すると共に、前記ゲート電極に前記第一の開口部を形成する工程とを、
   備えていることを特徴とする冷陰極表示装置の製造方法。
7. 前記工程（Ａ）は、
   透明性を有する前記カソード電極と、前記第一の開口部に対応する位置を遮光する第一のマスク層とを備える、透明性を有する前記基板を用意する工程であり、
   前記工程（Ｂ）は、
   透明性を有する第一の絶縁膜を形成する工程であり、
   前記工程（Ｄ）は、
   前記第一のマスク層をマスクとして、前記基板の下面側より露光処理を施し、前記現像処理を行うことにより、前記第一のマスク層により遮光された部分の前記第一の絶縁膜を除去すると共に、前記ゲート電極に前記第一の開口部を形成する工程である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
8. 前記ゲート電極は、複数配設されており、
   前記工程（Ａ）は、
   前記ゲート電極間に存する隙間に対応する位置を遮光する第二のマスク層を、さらに備えている前記基板を用意する工程であり、
   前記工程（Ｄ）は、
   前記第二のマスク層をマスクとして、前記基板の下面側より露光処理を施し、前記現像処理を行うことにより、前記第二のマスク層により遮光された部分の前記第一の絶縁膜および前記ゲート電極を除去する工程を含む、
   ことを特徴とする請求項７に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
9. 前記工程（Ａ）は、
   （Ａ−１）前記基板上に前記第一のマスク層を形成する工程と、
   （Ａ−２）前記第一のマスク層を覆うように、前記カソード電極を配設する工程とを、備えている、
   ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
10. 前記工程（Ｂ）は、
    （Ｂ−１）前記カソード電極を覆うように、感光性および透明性を有する第二の絶縁膜を形成する工程と、
    （Ｂ−２）前記第一のマスク層をマスクとして、前記基板の下面側より露光処理を施し、現像処理を施すことにより、前記第二の絶縁膜の前記第一の開口部に対応する位置から前記カソード電極が露出する第二の開口部を、当該第二の絶縁膜に形成する工程と、
    （Ｂ−３）前記第二の開口部を充填するように、前記第二の絶縁膜上に電子放出材料を形成する工程と、
    （Ｂ−４）前記第二の絶縁膜上の前記電子放出材料を除去することにより、前記第二の開口部から露出していた前記カソード電極上に、前記電子放出材料を残存させる工程と、
    （Ｂ−５）前記工程（Ｂ−４）の後に、前記第二の絶縁膜および前記電子放出材料を覆うように、前記第一の絶縁膜を形成する工程とを、備えている、
    ことを特徴とする請求項９に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
11. 前記工程（Ａ）は、
    （Ａ−３）前記基板上にカソード電極を配設する工程と、
    （Ａ−４）前記カソード電極上に、電子放出材料の触媒層となる前記第一のマスク層を形成する工程とを、備えており、
    （Ｅ）前記工程（Ｄ）の後に、触媒層である前記第一のマスク層上に電子放出材料を成長させる工程を、さらに備えている、
    ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
12. 前記工程（Ｂ）は、
    （Ｂ−ａ）前記第一の開口部に対応する位置に形成された第二の開口部を有する、透明性を有する第二の絶縁膜を、前記カソード電極上に形成する工程と、
    （Ｂ−ｂ）前記第二の絶縁膜上に、第一の犠牲層を形成する工程と、
    （Ｂ−ｃ）前記第二の開口部を充填するように、前記第一の犠牲層上に電子放出材料を形成する工程と、
    （Ｂ−ｄ）前記第一の犠牲層を除去することにより、前記第二の開口部の下方の前記カソード電極上に前記電子放出材料を残存させる工程と、
    （Ｂ−ｅ）前記工程（Ｂ−ｄ）の後に、前記第二の絶縁膜および前記電子放出材料を覆うように、前記感光性および透明性を有する第一の絶縁膜を形成する工程とを、備えている、
    ことを特徴とする請求項９に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
13. （Ｆ）前記カソード電極を覆うように、感光性を有する第二の犠牲層を形成し、前記第一のマスク層をマスクとして、前記基板の下面側より露光処理を施し、現像処理を施すことにより、前記第一の開口部に対応する位置に当該第二の犠牲層を残存させる工程を、さらに備えており、
    前記工程（Ｂ−ａ）は、
    （Ｂ−ａ−１）前記カソード電極および前記第二の犠牲層上に、前記第二の絶縁膜を形成する工程と、
    （Ｂ−ａ−２）前記第二の犠牲層を除去することにより、前記第二の絶縁膜に前記第二の開口部を形成する工程とを、備えている、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
14. 前記工程（Ｂ−ｂ）は、
    （Ｂ−ｂ−１）前記第二の開口部を充填するように、前記第二の絶縁膜上に、感光性を有する前記第一の犠牲層を形成する工程と、
    （Ｂ−ｂ−２）前記第一のマスク層をマスクとして、前記基板の下面側より露光処理を施し、現像処理を施すことにより、前記第二の開口部に充填されていた前記第一の犠牲層を除去することにより、当該第二の開口部から前記カソード電極を露出させる工程とを、備えている、
    ことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
15. 前記工程（Ａ）は、
    （Ａ−１０）前記基板上に前記第一のマスク層を形成する工程と、
    （Ａ−２０）前記第一のマスク層を覆うように、前記カソード電極を配設する工程とを、備えており、
    前記第一のマスク層と前記第二のマスク層とが同一層となった、マスク層を備える基板を用意する工程である、
    ことを特徴とする請求項８に記載の冷陰極表示装置の製造方法。
16. 前記カソード電極の前記第一の開口部に対応する領域以外の領域上に、当該カソード電極よりも低い抵抗率の導電体材料を形成する工程を、さらに備えている、
    ことを特徴とする請求項１または請求項６に記載の冷陰極表示装置の製造方法。

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