JP2006330560A - 冷陰極電界電子放出表示装置に配設されたスペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性維持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性を、長時間に亙る表示動作、駆動によっても維持、保持し得る方法を提供する。
【解決手段】収束電極１７を有する複数の冷陰極電界電子放出素子が設けられたカソードパネルＣＰと、蛍光体層２２及びアノード電極２４が設けられたアノードパネルＡＰとが、それらの周縁部で接合され、表面に帯電防止膜４１が形成されたスペーサ４０が、複数、配設された冷陰極電界電子放出表示装置における帯電防止膜４１の特性維持方法にあっては、アノード電極２４に電圧を印加しない状態で、カソード電極１１に印加する電圧Ｖ_Cよりも高い電圧Ｖ_Gをゲート電極１３に印加し、ゲート電極１３に印加する電圧Ｖ_Gよりも高い電圧Ｖ_Fを収束電極１７に印加して、電子放出部１５から放出された電子を収束電極１７に衝突させ、収束電極１７から放出されたガスを帯電防止膜４１に吸着させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷陰極電界電子放出表示装置に配設されたスペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性維持方法に関する。

現在主流の陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装置として、平面型（フラットパネル形式）の表示装置が種々検討されている。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（ＰＤＰ）を例示することができる。また、冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する場合がある）を備えたカソードパネルを組み込んだ冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する場合がある）の開発も進められており、高解像度、高輝度のカラー表示、及び、低消費電力の観点から注目を集めている。

表示装置は、一般に、複数の電界放出素子を備えたカソードパネルＣＰと、電界放出素子から放出された電子との衝突により励起されて発光する蛍光体層を有するアノードパネルとが、高真空（例えば、１×１０^-3Ｐａ以下）に維持された空間を介して対向配置された構成を有する。ここで、カソードパネルＣＰは、２次元マトリックス状に配列された各画素に対応した電子放出領域を有し、各電子放出領域には、１又は複数の電界放出素子が設けられている。電界放出素子として、スピント型、扁平型、エッジ型、平面型等を挙げることができる。

一例として、スピント型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図１に示し、カソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰを分解したときのカソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰの一部分の模式的な分解斜視図を図２に示す。この表示装置を構成するスピント型電界放出素子は、支持体１０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上に形成された第１絶縁層１２と、第１絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３と、ゲート電極１３に設けられた第２開口部１４Ｂと、第１絶縁層１２に設けられた第３開口部１４Ｃと、第３開口部１４Ｃの底部に位置するカソード電極１１上に形成された円錐形の電子放出部１５と、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１６と、第２絶縁層１６上に形成された収束電極１７と、第２絶縁層１６及び収束電極１７に設けられた第１開口部１４Ａとから構成されている。尚、図２においては、収束電極１７、第２絶縁層１６及び第１開口部１４Ａの図示を省略している。

あるいは又、略平面状の電子放出部１５Ａを有する、所謂扁平型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図３に示す。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上に形成された第１絶縁層１２と、第１絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３と、ゲート電極１３に設けられた第２開口部１４Ｂと、第１絶縁層１２に設けられた第３開口部１４Ｃと、第３開口部１４Ｃの底部に位置するカソード電極１１上に形成された電子放出部１５Ａと、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１６と、第２絶縁層１６上に形成された収束電極１７と、第２絶縁層１６及び収束電極１７に設けられた第１開口部１４Ａとから構成されている。電子放出部１５Ａは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。

これらの表示装置において、カソード電極１１は、第１方向（例えば、Ｘ方向）に延びる帯状であり、ゲート電極１３は、第１方向とは異なる第２方向（例えば、Ｙ方向）に延びる帯状である（図１〜図３参照）。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１１，１３の射影像が互いに直交する方向に各々帯状に形成されている。帯状のカソード電極１１と帯状のゲート電極１３とが重複する重複領域が、電子放出領域ＥＡであり、１サブピクセルに相当する。そして、係る電子放出領域ＥＡが、カソードパネルＣＰの有効領域（実際の表示部分として機能する領域）内に、通常、２次元マトリックス状に配列されている。第２絶縁層１６及び収束電極１７に設けられた第１開口部１４Ａは、電子放出領域ＥＡを取り囲むように配設されている。

一方、アノードパネルＡＰは、基板２０上に所定のパターンを有する蛍光体層２２（具体的には、赤色発光蛍光体層２２Ｒ、緑色発光蛍光体層２２Ｇ、及び、青色発光蛍光体層２２Ｂ）が形成され、蛍光体層２２がアノード電極２４で覆われた構造を有する。尚、これらの蛍光体層２２の間は、カーボン等の光吸収性材料から成る光吸収層（ブラック・マトリックス）２３で埋め込まれており、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止している。図中、参照番号２１は隔壁を表し、参照番号４０はスペーサを表し、参照番号４１はスペーサ４０の表面に形成された帯電防止膜を表し、参照番号２５はスペーサ保持部を表し、参照番号２６は枠体を表す。図２においては、隔壁やスペーサ、スペーサ保持部の図示を省略した。

アノード電極２４は、蛍光体層２２からの発光を反射させる反射膜としての機能の他、蛍光体層２２から反跳した電子、あるいは、蛍光体層２２から放出された２次電子（以下、これらの電子を総称して、後方散乱電子と呼ぶ）を反射させる反射膜としての機能、蛍光体層２２の帯電防止といった機能を有する。また、隔壁２１は、後方散乱電子が他の蛍光体層２２に衝突し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止する機能を有する。

１サブピクセルは、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡと、これらの電界放出素子の一群に対面したアノードパネル側の蛍光体層２２とによって構成されている。有効領域には、係る画素が、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、カラー表示の表示装置においては、１画素（１ピクセル）は、赤色発光サブピクセル、緑色発光サブピクセル、及び、青色発光サブピクセルの組から構成されている。

そして、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ＥＡと蛍光体層２２とが対向するように配置し、周縁部において枠体２６を介して接合した後、カソードパネルＣＰに取り付けられたチップ管（図示せず）を介して、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰによって挟まれた空間（より具体的には、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰと枠体２６とによって囲まれた空間）を排気し、チップ管を封じ切ることによって、表示装置を作製することができる。アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体２６とによって囲まれた空間は高真空（例えば、１×１０^-3Ｐａ以下）となっている。

従って、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間にスペーサ４０を配設しておかないと、大気圧によって表示装置が損傷を受けてしまう。従来のスペーサ４０の表面には、通常、例えば、ＣｒＯ_xやＣｒＡｌ_xＯ_yといった遷移金属酸化物から成る帯電防止膜４１が形成されている（例えば、特表２００４−５００６８８号公報参照）。

図１２及び図１３に、スペーサ４０の近傍に位置する１サブピクセルにおける電子あるいは電子ビームの軌道を模式的に示す。尚、図１２及び図１３にあっては、アノード電極や光吸収層（ブラックマトリックス）の図示を省略している。また、ゲート電極１３は図面の紙面垂直方向（図１２及び図１３のＹ方向）に延び、カソード電極１１は図面の紙面と平行な方向（図１２及び図１３のＸ方向）に延びる。

図１２に示すように、アノードパネルＡＰにおけるアノード電極（図示せず）を通過し、蛍光体層２２に衝突した電子の一部は、図１３に示すように、蛍光体層２２で後方散乱され、後方散乱電子の一部はスペーサ４０に衝突する。

特表２００４−５００６８８号公報

ところで、このような後方散乱電子によって、以下に説明する問題が引き起こされる。即ち、図１３に示したように、スペーサ４０の近傍において、後方散乱電子の一部はスペーサ４０に衝突する。その結果、表示装置を長時間に亙り表示動作（駆動）させると、スペーサ４０に衝突した後方散乱電子は、遷移金属酸化物から成る帯電防止膜４１を還元し、帯電防止膜４１の電気抵抗値が変動するという問題が引き起こされる。そして、帯電防止膜４１の電気抵抗値が変動すると、スペーサ４０の近傍において電界に乱れが生じる結果、スペーサ４０近傍に位置する１サブピクセルにおける電子ビームの軌道が変動、変化し、対向する蛍光体層２２における電子ビーム到達位置が変化してしまい、表示装置の画質が劣化する。また、帯電防止膜４１の低抵抗化した領域（図１３においては、低抵抗領域で示す）は、表示装置の表示動作（駆動）時間の増加と共に、拡大し、最悪の場合、スペーサ４０の絶縁破壊を引き起こすまでに至る。

従って、本発明の目的は、冷陰極電界電子放出表示装置に配設されたスペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性を、冷陰極電界電子放出表示装置の長時間に亙る表示動作、駆動によっても維持、保持し得る方法（云い換えれば、補正する方法）を提供することにある。

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に配設されたスペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性維持方法（以下、単に、本発明と呼ぶ場合がある）は、
複数の冷陰極電界電子放出素子が設けられたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合され、
カソードパネルとアノードパネルとによって挟まれた空間が真空状態となっており、
カソードパネルとアノードパネルとの間には、表面に帯電防止膜が形成されたスペーサが、複数、配設されており、
冷陰極電界電子放出素子は、
（Ａ）支持体上に形成されたカソード電極、
（Ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された第１絶縁層、
（Ｃ）第１絶縁層上に形成されたゲート電極、
（Ｄ）ゲート電極及び第１絶縁層上に形成された第２絶縁層、
（Ｅ）第２絶縁層上に形成された収束電極、
（Ｆ）収束電極及び第２絶縁層に形成された第１開口部、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、及び、第１絶縁層に形成され、第２開口部に連通した第３開口部、並びに、
（Ｇ）第３開口部の底部に露出したカソード電極上に形成された電子放出部、
から成る冷陰極電界電子放出表示装置における帯電防止膜の特性維持方法であって、
アノード電極に電圧を印加しない状態で、カソード電極に印加する電圧Ｖ_Cよりも高い電圧Ｖ_Gをゲート電極に印加し、ゲート電極に印加する電圧Ｖ_Gよりも高い電圧Ｖ_Fを収束電極に印加して、電子放出部から放出された電子を収束電極に衝突させ、収束電極から放出されたガスを帯電防止膜に吸着させることを特徴とする。

ここで、収束電極とは、第２開口部から放出され、アノード電極へ向かう放出電子の軌道を収束させ、以て、輝度の向上や隣接画素間の光学的クロストークの防止を可能とするための電極である。アノード電極とカソード電極との間の電位差が数キロボルトのオーダーであって、アノード電極とカソード電極との間の距離が比較的長い、所謂高電圧タイプの冷陰極電界電子放出表示装置において、収束電極は特に有効である。冷陰極電界電子放出表示装置の表示動作時、ゲート電極に印加される電圧Ｖ_Gよりも低い電圧Ｖ_F（例えば、０ボルト）が、収束電極に収束電極制御回路から印加される。

収束電極（より具体的には、第１開口部）は、カソード電極とゲート電極とが重複する重複領域である電子放出領域に設けられた電子放出部あるいは電子放出領域を取り囲むように個別に形成されていてもよいし、例えば、電子放出部あるいは電子放出領域の所定の配列方向に沿って延在させてもよいし、あるいは又、電子放出部あるいは電子放出領域の全てを１つの収束電極で取り囲む構成としてもよく（即ち、収束電極を、冷陰極電界電子放出表示装置としての実用上の機能を果たす中央部の表示領域である有効領域の全体を覆う薄い１枚のシート状の構造としてもよく）、これによって、複数の電子放出部あるいは電子放出領域に共通の収束効果を及ぼすことができる。

本発明において、収束電極は、真空蒸着法にて形成されたアルミニウム（Ａｌ）薄膜から成る構成とすることが、収束電極が比較的、多孔質な状態となり、ガスを吸着し易くなるが故に好ましい。但し、このような構成に限定されるものではなく、その他、収束電極の構成材料として、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）等の遷移金属を含む各種の金属；これらの金属元素を含む合金（例えばＭｏＷ）あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ₂、ＭｏＳｉ₂、ＴｉＳｉ₂、ＴａＳｉ₂等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（酸化インジウム−錫）、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し、収束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、化学的気相成長法（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（電気メッキ法や無電解メッキ法）；リフトオフ法；レーザアブレーション法；ゾル−ゲル法等を挙げることができる。

上述の好ましい構成を含む本発明において、帯電防止膜は、金属酸化物から成ることが好ましく、クロム酸化物から成ることが一層好ましい。

但し、帯電防止膜を構成する材料はこれらに限定するものではなく、その他、グラファイト等の半金属、酸化物、ホウ化物、炭化物、硫化物、及び、窒化物等を用いることができる。例えば、グラファイト等の半金属及びＭｏＳｅ₂等の半金属元素を含む化合物、Ｎｄ₂Ｏ₃、Ｌａ_xＢａ_2-xＣｕＯ₄、Ｌａ_xＢａ_2-xＣｕＯ₄、Ｌａ_xＹ_1-xＣｒＯ₃等の酸化物、ＡｌＢ₂、ＴｉＢ₂等のホウ化物、ＳｉＣ等の炭化物、ＭｏＳ₂、ＷＳ₂等の硫化物、及び、ＢＮ、ＴｉＮ、ＡｌＮ等の窒化物等を挙げることができる。帯電防止膜は、単一の種類の材料から成るものであってもよいし、複数の種類の材料から成るものであってもよいし、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。帯電防止膜は、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等、周知の方法に基づき形成することができる。尚、帯電防止膜を構成する材料は、その２次電子放出係数が１に近いことが好ましい。

カソードパネルとアノードパネルとによって挟まれた空間が真空状態となっているので、アノードパネルとカソードパネルとの間にスペーサを配設しておかないと、大気圧によって冷陰極電界電子放出表示装置が損傷を受けてしまう。

スペーサは、例えばセラミックスやガラスから構成することができる。スペーサをセラミックスから構成する場合、セラミックスとして、ムライトやアルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミックス材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを添加したもの等を例示することができる。この場合、所謂グリーンシートを成形して、グリーンシートを焼成し、係るグリーンシート焼成品を切断することによってスペーサを製造することができる。また、スペーサを構成するガラスとして、ソーダライムガラスを挙げることができる。スペーサは、例えば、隔壁と隔壁との間に挟み込んで固定すればよく、あるいは又、例えば、アノードパネルにスペーサ保持部を形成し、スペーサ保持部によって固定すればよい。

本発明における帯電防止膜の特性維持（保持）とは、具体的には、帯電防止膜の電気抵抗値に変動、変化が発生したとしても、帯電防止膜の電気抵抗値を、変動、変化が発生する前の状態に出来る限り戻すこと（補正すること）を意味する。

アノード電極に電圧を印加しない状態での、即ち、表示動作（実動作）をしていない状態での、カソード電極に印加する電圧Ｖ_C、ゲート電極に印加する電圧Ｖ_G、収束電極に印加する電圧Ｖ_Fの関係の一例を以下の表１に例示する。

［表１］
カソード電極に印加する電圧Ｖ_C＝０ボルト
ゲート電極に印加する電圧Ｖ_G ＝３０乃至３５ボルト
収束電極に印加する電圧Ｖ_F ＝４０乃至１００ボルト
Ｖ_G−Ｖ_C＝３０乃至３５ボルト
Ｖ_F−Ｖ_G＝１０乃至７０ボルト

本発明の冷陰極電界電子放出表示装置に配設されたスペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性維持方法の実行は、冷陰極電界電子放出表示装置が表示動作（実動作）をしていない状態で行うが、具体的には、例えば、冷陰極電界電子放出表示装置の電源切断操作を行った直後、電源が切断される前に、例えば、所定のスケジュールに従って、本発明を実行すればよい。

冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する場合がある）の型式は特に限定されず、スピント型電界放出素子（円錐形の電子放出部が、第３開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子）や扁平型電界放出素子（略平面状の電子放出部が、第３開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子）を挙げることができる。

カソード電極の射影像とゲート電極の射影像とは直交することが、即ち、カソード電極が延びる第１の方向とゲート電極が延びる第２の方向とは直交することが、冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化といった観点から好ましい。そして、カソードパネルにおいて、カソード電極とゲート電極とが重複する重複領域は電子放出領域に該当し、電子放出領域が２次元マトリックス状に配列されており、各電子放出領域には、１又は複数の電界放出素子が設けられている。

電界放出素子は、一般に、以下の方法で製造することができる。但し、収束電極の形成工程は除外している。
（１）支持体上にカソード電極を形成する工程、
（２）全面（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、
（３）第１絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
（４）カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び第１絶縁層の部分に第２開口部及び第３開口部を形成し、第３開口部の底部にカソード電極を露出させる工程、
（５）第３開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程。

あるいは又、電界放出素子は、以下の方法で製造することもできる。但し、収束電極の形成工程は除外している。
（１）支持体上にカソード電極を形成する工程、
（２）カソード電極上に電子放出部を形成する工程、
（３）全面（支持体及び電子放出部上、あるいは、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、
（４）第１絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
（５）カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び第１絶縁層の部分に第２開口部及び第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。

カソード電極やゲート電極の構成材料として、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）等の遷移金属を含む各種の金属；これらの金属元素を含む合金（例えばＭｏＷ）あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ₂、ＭｏＳｉ₂、ＴｉＳｉ₂、ＴａＳｉ₂等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（酸化インジウム−錫）、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。また、これらの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（電気メッキ法や無電解メッキ法）；リフトオフ法；レーザアブレーション法；ゾル−ゲル法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えば帯状のカソード電極やゲート電極を形成することが可能である。

スピント型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリコン（ポリシリコンやアモルファスシリコン）から成る群から選択された少なくとも１種類の材料を挙げることができる。スピント型電界放出素子の電子放出部は、真空蒸着法の他、例えばスパッタリング法やＣＶＤ法によっても形成することができる。

扁平型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、カソード電極を構成する材料よりも仕事関数Φの小さい材料から構成することが好ましく、どのような材料を選択するかは、カソード電極を構成する材料の仕事関数、ゲート電極とカソード電極との間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定すればよい。電界放出素子におけるカソード電極を構成する代表的な材料として、タングステン（Φ＝４．５５ｅＶ）、ニオブ（Φ＝４．０２〜４．８７ｅＶ）、モリブデン（Φ＝４．５３〜４．９５ｅＶ）、アルミニウム（Φ＝４．２８ｅＶ）、銅（Φ＝４．６ｅＶ）、タンタル（Φ＝４．３ｅＶ）、クロム（Φ＝４．５ｅＶ）を例示することができる。電子放出部は、これらの材料よりも小さな仕事関数Φを有していることが好ましく、その値は概ね３ｅＶ以下であることが好ましい。係る材料として、炭素（Φ＜１ｅＶ）、セシウム（Φ＝２．１４ｅＶ）、ＬａＢ₆（Φ＝２．６６〜２．７６ｅＶ）、ＢａＯ（Φ＝１．６〜２．７ｅＶ）、ＳｒＯ（Φ＝１．２５〜１．６ｅＶ）、Ｙ₂Ｏ₃（Φ＝２．０ｅＶ）、ＣａＯ（Φ＝１．６〜１．８６ｅＶ）、ＢａＳ（Φ＝２．０５ｅＶ）、ＴｉＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）、ＺｒＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）を例示することができる。仕事関数Φが２ｅＶ以下である材料から電子放出部を構成することが、一層好ましい。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。

あるいは又、扁平型電界放出素子において、電子放出部を構成する材料として、係る材料の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（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属；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、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。

あるいは又、扁平型電界放出素子にあっては、特に好ましい電子放出部の構成材料として、炭素、より具体的にはアモルファスダイヤモンドやグラファイト、カーボン・ナノチューブ構造体、ＺｎＯウィスカー、ＭｇＯウィスカー、ＳｎＯ₂ウィスカー、ＭｎＯウィスカー、Ｙ₂Ｏ₃ウィスカー、ＮｉＯウィスカー、ＩＴＯウィスカー、Ｉｎ₂Ｏ₃ウィスカー、Ａｌ₂Ｏ₃ウィスカーを挙げることができる。電子放出部をこれらから構成する場合、５×１０⁶Ｖ／ｍ以下の電界強度にて、冷陰極電界電子放出表示装置に必要な放出電子電流密度を得ることができる。また、電子放出部を構成する材料が電気抵抗体であれば、各電子放出部から得られる放出電子電流を均一化することができ、よって、冷陰極電界電子放出表示装置に組み込まれた場合の輝度ばらつきの抑制が可能となる。更に、これらの材料は、冷陰極電界電子放出表示装置内の残留ガスのイオンによるスパッタ作用に対して極めて高い耐性を有するので、電界放出素子の長寿命化を図ることができる。

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／又はグラファイト・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、グラファイト・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・ナノチューブとグラファイト・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・ナノチューブやグラファイト・ナノファイバーは、巨視的には、粉末状であってもよいし、薄膜状であってもよいし、場合によっては、カーボン・ナノチューブ構造体は円錐状の形状を有していてもよい。カーボン・ナノチューブやグラファイト・ナノファイバーは、周知のアーク放電法やレーザアブレーション法といった物理的気相成長法（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。

第１絶縁層や第２絶縁層の構成材料として、ＳｉＯ₂、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低融点ガラス、ガラスペーストといったＳｉＯ₂系材料；ＳｉＮ系材料；ポリイミド等の絶縁性樹脂を、単独あるいは適宜組み合わせて使用することができる。第１絶縁層や第２絶縁層の形成には、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用できる。

第２開口部（ゲート電極に形成された開口部）あるいは第３開口部（第１絶縁層に形成された開口部）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。また、第１開口部（第２絶縁層に形成された開口部）の平面形状も、矩形、丸みを帯びた矩形、円形、楕円形、多角形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすることができる。第２開口部の形成は、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができ、あるいは又、ゲート電極の形成方法に依っては、第２開口部を直接形成することもできる。第３開口部の形成あるいは第１開口部も、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができる。

電界放出素子においては、電界放出素子の構造に依存するが、１つの第３開口部内に１つの電子放出部が存在してもよいし、１つの第３開口部内に複数の電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極に複数の第２開口部を設け、係る第２開口部と連通する１つの第３開口部を第１絶縁層に設け、第１絶縁層に設けられた１つの第３開口部内に１又は複数の電子放出部が存在してもよい。

電界放出素子において、カソード電極と電子放出部との間に抵抗体薄膜を形成してもよい。抵抗体薄膜を形成することによって、電界放出素子の動作安定化、電子放出特性の均一化を図ることができる。抵抗体薄膜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抵抗体材料、ＳｉＮ、アモルファスシリコン等の半導体抵抗体材料、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。抵抗体薄膜の形成方法として、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。１つの電子放出部当たりの電気抵抗値は、概ね１×１０⁶〜１×１０¹¹Ω、好ましくは数十ギガΩとすればよい。

冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、カソード電極及びゲート電極に印加された電圧によって生じた強電界が電子放出部に加わる結果、量子トンネル効果により電子放出部から電子が放出される。そして、この電子は、アノードパネルに設けられたアノード電極によってアノードパネルへと引き付けられ、蛍光体層に衝突する。そして、蛍光体層への電子の衝突の結果、蛍光体層が発光し、画像として認識することができる。

冷陰極電界電子放出表示装置において、カソード電極はカソード電極制御回路に接続され、ゲート電極はゲート電極制御回路に接続され、収束電極は収束電極制御回路に接続され、アノード電極はアノード電極制御回路に接続されている。尚、これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。表示動作（実動作）時、アノード電極制御回路の出力電圧であってアノード電極に印加されるアノード電圧Ｖ_Aは、通常、一定であり、例えば、５キロボルト〜１５キロボルトとすることができる。あるいは又、Ｖ_A／ｄ（単位：キロボルト／ｍｍであり、ｄは支持体と基板との間の距離であり、０．５ｍｍ≦ｄ≦１０ｍｍを満足する）の値は、０．５以上２０以下、好ましくは１以上１０以下、一層好ましくは５以上１０以下を満足することが望ましい。

冷陰極電界電子放出表示装置の実動作時、カソード電極に印加する電圧Ｖ_C及びゲート電極に印加する電圧Ｖ_Gに関しては、階調制御方式として電圧変調方式を採用した場合、
（１）カソード電極に印加する電圧Ｖ_Cを一定とし、ゲート電極に印加する電圧Ｖ_Gを変化させる方式
（２）カソード電極に印加する電圧Ｖ_Cを変化させ、ゲート電極に印加する電圧Ｖ_Gを一定とする方式
（３）カソード電極に印加する電圧Ｖ_Cを変化させ、且つ、ゲート電極に印加する電圧Ｖ_Gも変化させる方式がある。

アノードパネルを構成する基板として、あるいは又、カソードパネルを構成する支持体として、ガラス基板、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成された半導体基板を挙げることができるが、製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板として、高歪点ガラス、ソーダガラス（Ｎａ₂Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ₂）、硼珪酸ガラス（Ｎａ₂Ｏ・Ｂ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ₂）、鉛ガラス（Ｎａ₂Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ₂）を例示することができる。

アノードパネルにおける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、アノード電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、（２）の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。

アノード電極は、全体として１つのアノード電極から構成されていてもよいし、複数のアノード電極ユニットから構成されていてもよい。後者の場合、アノード電極ユニットとアノード電極ユニットとは抵抗体層によって電気的に接続されている必要がある。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抵抗体材料；ＳｉＮ系材料；酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂）、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化クロム、酸化チタン等の高融点金属酸化物；アモルファスシリコン等の半導体抵抗体材料を挙げることができる。抵抗体層のシート抵抗値として、１×１０^-1Ω／□乃至１×１０¹⁰Ω／□、好ましくは１×１０³Ω／□乃至１×１０⁸Ω／□を例示することができる。アノード電極ユニットの数（Ｑ）は２以上であればよく、例えば、直線状に配列された蛍光体層の列の総数をｑ列としたとき、Ｑ＝ｑとし、あるいは、ｑ＝ｋ・Ｑ（ｋは２以上の整数であり、好ましくは１０≦ｋ≦１００、一層好ましくは２０≦ｋ≦５０）としてもよいし、一定の間隔をもって配設されるスペーサの数に１を加えた数とすることができるし、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数と一致した数、あるいは、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数の整数分の一とすることもできる。また、各アノード電極ユニットの大きさは、アノード電極ユニットの位置に拘わらず同じとしてもよいし、アノード電極ユニットの位置に依存して異ならせてもよい。尚、アノード電極を全体として１つのアノード電極から構成する場合にあっても、また、アノード電極を複数のアノード電極ユニットから構成する場合にあっても、係るアノード電極全体の表面上に抵抗体層を形成してもよい。

アノ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、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法といった各種のＰＶＤ法；各種のＣＶＤ法；スクリーン印刷法；メタルマスク印刷法；リフトオフ法；ゾル−ゲル法等を挙げることができる。即ち、導電材料から成る導電材料層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、この導電材料層をパターニングしてアノード電極を形成することができる。あるいは又、アノード電極のパターンを有するマスクやスクリーンを介して導電材料をＰＶＤ法やスクリーン印刷法に基づき形成することによって、アノード電極を得ることもできる。尚、抵抗体層も同様の方法で形成することができる。即ち、抵抗体材料から抵抗体層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきこの抵抗体層をパターニングしてもよいし、あるいは、抵抗体層のパターンを有するマスクやスクリーンを介して抵抗体材料のＰＶＤ法やスクリーン印刷法に基づく形成により、抵抗体層を得ることができる。基板上（あるいは基板上方）におけるアノード電極の平均厚さとして、５×１０^-8ｍ（５０ｎｍ）乃至５×１０^-7ｍ（０．５μｍ）、好ましくは８×１０^-8ｍ（８０ｎｍ）乃至３×１０^-7ｍ（０．３μｍ）を例示することができる。

アノード電極の構成材料は、冷陰極電界電子放出表示装置の構成によって適宜選択すればよい。即ち、冷陰極電界電子放出表示装置が透過型（アノードパネルが表示面に相当する）であって、且つ、基板上にアノード電極と蛍光体層がこの順に積層されている場合には、基板は元より、アノード電極自身も透明である必要があり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いる。一方、冷陰極電界電子放出表示装置が反射型（カソードパネルが表示面に相当する）である場合、及び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノード電極とがこの順に積層されている場合には、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ₂、ＭｏＳｉ₂、ＴｉＳｉ₂、ＴａＳｉ₂等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（酸化インジウム−錫）、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。尚、抵抗体層を形成する場合、抵抗体層の抵抗値を変化させない導電材料からアノード電極を構成することが好ましく、例えば、抵抗体層をシリコンカーバイド（ＳｉＣ）から構成した場合、アノード電極をモリブデン（Ｍｏ）から構成することが好ましい。

蛍光体層は、単色の蛍光体粒子から構成されていても、３原色の蛍光体粒子から構成されていてもよい。蛍光体層の配列様式はドット状である。具体的には、冷陰極電界電子放出表示装置がカラー表示の場合、蛍光体層の配置、配列として、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。即ち、直線状に配列された蛍光体層の１列は、全てが赤色発光単位蛍光体層で占められた列、緑色発光単位蛍光体層で占められた列、及び、青色発光単位蛍光体層で占められた列から構成されていてもよいし、赤色発光単位蛍光体層、緑色発光単位蛍光体層、及び、青色発光単位蛍光体層が順に配置された列から構成されていてもよい。ここで、単位蛍光体層とは、アノードパネル上において１つの輝点を生成する蛍光体層（蛍光体領域）であると定義する。また、１画素（１ピクセル）は、１つの赤色発光単位蛍光体層、１つの緑色発光単位蛍光体層、及び、１つの青色発光単位蛍光体層の集合から構成され、１サブピクセルは、１つの単位蛍光体層（１つの赤色発光単位蛍光体層、あるいは、１つの緑色発光単位蛍光体層、あるいは、１つの青色発光単位蛍光体層）から構成される。

蛍光体層は、発光性結晶粒子（例えば、粒径５〜１０ｎｍ程度の蛍光体粒子）から調製された発光性結晶粒子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶粒子組成物（赤色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、赤色発光蛍光体層を形成し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物（緑色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発光蛍光体層を形成し、更に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物（青色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、青色発光蛍光体層を形成する方法にて形成することができる。あるいは又、赤色発光蛍光体スラリー、緑色発光蛍光体スラリー、青色発光蛍光体スラリーを順次塗布した後、各蛍光体スラリーを順次露光、現像して、各蛍光体層を形成してもよいし、スクリーン印刷法やインクジェット法、フロート塗布法、沈降塗布法、蛍光体フィルム転写法等により各蛍光体層を形成してもよい。基板上における蛍光体層の平均厚さは、限定するものではないが、３μｍ乃至２０μｍ、好ましくは５μｍ乃至１０μｍであることが望ましい。

発光性結晶粒子を構成する蛍光体材料としては、従来公知の蛍光体材料の中から適宜選択して用いることができる。カラー表示の場合、色純度がＮＴＳＣで規定される３原色に近く、３原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短く、３原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体材料を組み合わせることが好ましい。赤色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、（Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ）、（Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ）、（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｅｕ）、（Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｅｕ）、（Ｚｎ₃（ＰＯ₄）₂：Ｍｎ）を例示することができるが、中でも、（Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ）、（Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ）を用いることが好ましい。また、緑色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、（ＺｎＳｉＯ₂：Ｍｎ）、（Ｓｒ₄Ｓｉ₃Ｏ₈Ｃｌ₄：Ｅｕ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ）、［（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ］、（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｔｂ）、（Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｔｂ）、［Ｙ₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｔｂ］、（ＺｎＢａＯ₄：Ｍｎ）、（ＧｂＢＯ₃：Ｔｂ）、（Ｓｒ₆ＳｉＯ₃Ｃｌ₃：Ｅｕ）、（ＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｍｎ）、（ＳｃＢＯ₃：Ｔｂ）、（Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ）、（ＺｎＯ：Ｚｎ）、（Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ）、（ＺｎＧａ₂Ｏ₄：Ｍｎ）を例示することができるが、中でも、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ）、［（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ］、（Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｔｂ）、［Ｙ₃（Ａｌ，Ｇａ）₅Ｏ₁₂：Ｔｂ］、（Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｔｂ）を用いることが好ましい。更には、青色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、（Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ）、（ＣａＷＯ₄：Ｐｂ）、ＣａＷＯ₄、ＹＰ_0.85Ｖ_0.15Ｏ₄、（ＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ）、（Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｅｕ）、（Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｓｎ）、（ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ａｇ）、ＺｎＭｇＯ、ＺｎＧａＯ₄を例示することができるが、中でも、（ＺｎＳ：Ａｇ）、（ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ）を用いることが好ましい。

本発明において、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２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に、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２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に、隔壁が設けられていることが望ましい。

格子状の隔壁の形成方法として、スクリーン印刷法、ドライフィルム法、感光法、キャスティング法、サンドブラスト形成法を例示することができる。ここで、スクリーン印刷法とは、隔壁を形成すべき部分に対応するスクリーンの部分に開口が形成されており、スクリーン上の隔壁形成用材料をスキージを用いて開口を通過させ、基板上に隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光及び現像によって隔壁形成予定部位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口に隔壁形成用材料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、開口に埋め込まれた隔壁形成用材料が残り、隔壁となる。感光法とは、基板上に感光性を有する隔壁形成用材料層を形成し、露光及び現像によってこの隔壁形成用材料層をパターニングした後、焼成（硬化）を行う方法である。キャスティング法（型押し成形法）とは、ペースト状とした有機材料あるいは無機材料から成る隔壁形成用材料層を型（キャスト）から基板上に押し出すことで隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。サンドブラスト形成法とは、例えば、スクリーン印刷やメタルマスク印刷法、ロールコーター、ドクターブレード、ノズル吐出式コーター等を用いて隔壁形成用材料層を基板上に形成し、乾燥させた後、隔壁を形成すべき隔壁形成用材料層の部分をマスク層で被覆し、次いで、露出した隔壁形成用材料層の部分をサンドブラスト法によって除去する方法である。隔壁を形成した後、隔壁を研磨し、隔壁頂面の平坦化を図ってもよい。

隔壁形成用材料として、例えば、感光性ポリイミド樹脂や、酸化コバルト等の金属酸化物により黒色に着色した鉛ガラス、ＳｉＯ₂、低融点ガラスペーストを例示することができる。隔壁の表面（頂面及び側面）には、隔壁に電子ビームが衝突して隔壁からガスが放出されることを防止するための層（例えば、ＳｉＮから成る）を形成してもよい。

格子状の隔壁における蛍光体層を取り囲む部分の平面形状（隔壁側面の射影像の内側輪郭線に相当し、一種の開口領域である）として、矩形形状、円形形状、楕円形状、長円形状、三角形形状、五角形以上の多角形形状、丸みを帯びた三角形形状、丸みを帯びた矩形形状、丸みを帯びた多角形等を例示することができる。これらの平面形状（開口領域の平面形状）が２次元マトリックス状に配列されることにより、格子状の隔壁が形成される。この２次元マトリックス状の配列は、例えば井桁様に配列されるものでもよいし、千鳥様に配列されるものでもよい。

蛍光体層からの光を吸収する光吸収層が、隣り合う蛍光体層の間、あるいは、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。ここで、光吸収層は、所謂ブラック・マトリックスとして機能する。光吸収層を構成する材料として、蛍光体層からの光を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。光吸収層は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法とエッチング法との組合せ、真空蒸着法やスパッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せに、スクリーン印刷法、リソグラフィ技術等、使用する材料に依存して適宜選択された方法にて形成することができる。

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が、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。係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）、Ｓｎ₉₅Ｃｕ₅（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）系高温はんだ；Ｐｂ_97.5Ａｇ_2.5（融点３０４゜Ｃ）、Ｐｂ_94.5Ａｇ_5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ_97.5Ａｇ_1.5Ｓｎ_1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）系高温はんだ；Ｚｎ₉₅Ａｌ₅（融点３８０゜Ｃ）等の亜鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ₅Ｐｂ₉₅（融点３００〜３１４゜Ｃ）、Ｓｎ₂Ｐｂ₉₈（融点３１６〜３２２゜Ｃ）等の錫−鉛系標準はんだ；Ａｕ₈₈Ｇａ₁₂（融点３８１゜Ｃ）等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）を例示することができる。

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によって挟まれた空間は、接合と同時に高真空となる。あるいは、三者の接合終了後、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。

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（冷陰極電界電子放出表示装置としての実用上の機能を果たす中央部の表示領域である有効領域を額縁状に包囲する領域）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。

本発明にあっては、アノード電極に電圧を印加しない状態で、カソード電極に印加する電圧Ｖ_Cよりも高い電圧Ｖ_Gをゲート電極に印加し、ゲート電極に印加する電圧Ｖ_Gよりも高い電圧Ｖ_Fを収束電極に印加して、電子放出部から放出された電子を収束電極に衝突させることで、収束電極からガスを放出させる。収束電極から放出されたこのガス［例えば、酸素ガス（Ｏ₂）、水素ガス（Ｈ₂）、メタンガス（ＣＨ₄）、一酸化炭素ガス（ＣＯ）、二酸化炭素ガス（ＣＯ₂）］の内、酸化作用を有するガスが帯電防止膜に吸着すると、後方散乱電子の一部のスペーサへの衝突に起因して帯電防止膜が還元された状態にあったとしても、帯電防止膜は再び酸化されるので、帯電防止膜の電気抵抗値を、帯電防止膜が還元される前の状態（あるいは、帯電防止膜が還元される前の状態に近い状態）に戻す（補正する）ことができる。従って、スペーサ近傍において電界に乱れが生じることがなく、スペーサ近傍に位置する１サブピクセルにおける電子ビームの軌道が変動、変化し、対向する蛍光体層における電子ビーム到達位置が変化してしまい、冷陰極電界電子放出表示装置の画質が劣化するといった問題の発生を防止することができる。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。

実施例１は、本発明の冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する）に配設されたスペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性維持方法（以下、帯電防止膜特性維持方法と略称する場合がある）に関する。

模式的な一部端面図を図１あるいは図３に示したように、実施例１の表示装置は、複数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）が設けられたカソードパネルＣＰと、蛍光体層２２及びアノード電極２４が設けられたアノードパネルＡＰとが、それらの周縁部で接合され、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとによって挟まれた空間が真空状態（圧力：例えば１０^-3Ｐａ以下）となっている。そして、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとの間には、表面に帯電防止膜４１が形成されたスペーサ４０が、複数、配設されている。尚、カソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰを分解したときのカソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰの一部分の模式的な分解斜視図は、図２に示したと同様である。

そして、電界放出素子は、
（Ａ）支持体１０上に形成され、第１の方向に延びる帯状のカソード電極１１、
（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、
（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、
（Ｄ）ゲート電極１３及び第１絶縁層１２上に形成された第２絶縁層１６、
（Ｅ）第２絶縁層１６上に形成された収束電極１７、
（Ｆ）収束電極１７及び第２絶縁層１６に形成された第１開口部１４Ａ、ゲート電極１３に形成され、第１開口部１４Ａと連通した第２開口部１４Ｂ、及び、第１絶縁層１２に形成され、第２開口部１４Ｂに連通した第３開口部１４Ｃ、並びに、
（Ｇ）第３開口部１４Ｃの底部に露出したカソード電極１１上に形成された電子放出部１５，１５Ａ、
から成る。

ここで、図１に示した表示装置にあっては、電子放出部１５は円錐形であり、この電子放出部１５によって、スピント型電界放出素子が構成されている。一方、図３に示した表示装置にあっては、電子放出部１５Ａによって、扁平型電界放出素子が構成されており、電子放出部１５Ａは、例えば、マトリックスに一部が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。電子放出部１５，１５Ａにあっては、カソード電極１１及びゲート電極１３への電圧の印加によって電子放出が制御される。

カソードパネルＣＰにおいて、カソード電極１１は、第１方向（図１あるいは図３にＸ方向にて示す）に延びる帯状であり、ゲート電極１３は、第１方向とは異なる第２方向（図１あるいは図３にＹ方向にて示す）に延びる帯状である。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１１，１３の射影像が互いに直交する方向に各々帯状に形成されている。帯状のカソード電極１１と帯状のゲート電極１３とが重複する重複領域が、電子放出領域ＥＡであり、１サブピクセルに相当する。そして、係る電子放出領域ＥＡが、カソードパネルＣＰの有効領域内に、通常、２次元マトリックス状に配列されている。１サブピクセルに相当する電子放出領域ＥＡには、１又は複数の電界放出素子が設けられている。

また、収束電極１７は、第２絶縁層１６上に、第２絶縁層１６の全面を覆うように形成されており、電界放出素子全体に共通の収束効果を及ぼす構造となっている。

一方、アノードパネルＡＰは、基板２０、並びに、この基板２０上に形成された蛍光体層２２（カラー表示の場合、赤色発光蛍光体層２２Ｒ、緑色発光蛍光体層２２Ｇ、青色発光蛍光体層２２Ｂ）、及び、蛍光体層２２を覆うアノード電極２４から構成されている。即ち、アノードパネルＡＰは、より具体的には、基板２０、基板２０上に形成された隔壁２１と隔壁２１との間の基板２０上に形成され、多数の蛍光体粒子から成る蛍光体層２２（赤色発光蛍光体層２２Ｒ、緑色発光蛍光体層２２Ｇ、青色発光蛍光体層２２Ｂ）、及び、蛍光体層２２上に形成されたアノード電極２４を備えている。アノード電極２４は、有効領域を覆う薄い１枚のシート状であり、アノード電極制御回路３４に接続されている。アノード電極２４は、厚さ約７０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）から成り、隔壁２１及び蛍光体層２２を覆う状態で設けられている。蛍光体層２２と蛍光体層２２との間であって、隔壁２１と基板２０との間には、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止するために、光吸収層（ブラック・マトリックス）２３が形成されている。

アノード電極２４は、蛍光体層２２からの発光を反射させる反射膜としての機能の他、蛍光体層２２から反跳した電子、あるいは、蛍光体層２２から放出された２次電子（以下、これらの電子を総称して、後方散乱電子と呼ぶ）を反射させる反射膜としての機能、蛍光体層２２の帯電防止といった機能を有する。また、隔壁２１は、後方散乱電子が他の蛍光体層２２に衝突し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止する機能を有する。

隔壁２１とスペーサ４０と蛍光体層２２の配置状態の一例を模式的に図４〜図９に示す。尚、図１あるいは図３に示すアノードパネルＡＰの模式的な一部端面図における蛍光体層等の配列を、図５あるいは図７に示す構成としている。また、図４〜図９においてはアノード電極の図示を省略している。隔壁２１の平面形状としては、格子形状（井桁形状）、即ち、１サブピクセルに相当する、例えば平面形状が略矩形の蛍光体層２２の四方を取り囲む形状（図４、図５、図６、図７参照）、あるいは、略矩形の（あるいは帯状の）蛍光体層２２の対向する二辺と平行に延びる帯状形状を挙げることができる（図８及び図９参照）。尚、図８に示す蛍光体層２２にあっては、蛍光体層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを、図８の上下方向に延びる帯状とすることもできる。隔壁２１の一部は、スペーサ４０を保持するためのスペーサ保持部２５としても機能する。

１サブピクセルは、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡと、これらの電界放出素子の一群に対面したアノードパネル側の蛍光体層２２とによって構成されている。有効領域には、係る画素が、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、カラー表示の表示装置においては、１画素（１ピクセル）は、赤色発光サブピクセル、緑色発光サブピクセル、及び、青色発光サブピクセルの組から構成されている。

カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとの間には、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃，純度９９．８重量％）から成るスペーサ４０が配置されており、スペーサ４０の表面（側面の全て）には、膜厚２ｎｍ〜１０ｎｍμｍの金属酸化物、具体的には、クロム酸化物から成る帯電防止膜４１がスパッタリング法にて形成されている。スペーサ４０の長さは１００ｍｍ、高さは３ｍｍ、厚さは５０μｍである。スペーサ４０の頂面及び底面には、接触電極（図示せず）が設けられている。スペーサ４０の頂面に設けられた接触電極はアノード電極２４と接触し、スペーサ４０の底面に設けられた接触電極は収束電極１７と接触し、これによって、スペーサ４０を所定の電位に保持することができる。

実施例１の表示装置において、カソード電極１１はカソード電極制御回路３１に接続され、ゲート電極１３はゲート電極制御回路３２に接続され、収束電極１７は収束電極制御回路３３に接続され、アノード電極２４はアノード電極制御回路３４に接続されている。これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。表示装置の実動作時、アノード電極制御回路３４の出力電圧Ｖ_Aは、通常、一定であり、例えば、５キロボルト〜１５キロボルトとすることができる。一方、表示装置の実動作時、カソード電極１１に印加する電圧Ｖ_C及びゲート電極１３に印加する電圧Ｖ_Gに関しては、
（１）カソード電極１１に印加する電圧Ｖ_Cを一定とし、ゲート電極１３に印加する電圧Ｖ_Gを変化させる方式
（２）カソード電極１１に印加する電圧Ｖ_Cを変化させ、ゲート電極１３に印加する電圧Ｖ_Gを一定とする方式
（３）カソード電極１１に印加する電圧Ｖ_Cを変化させ、且つ、ゲート電極１３に印加する電圧Ｖ_Gも変化させる方式
のいずれを採用してもよい。

表示装置の実動作時、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３１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３２から印加され、収束電極１７には収束電極制御回路３３から相対的に負電圧（例えば、０ボルト）が印加され、アノード電極２４にはゲート電極１３よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路３４から印加される。係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３１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３２からビデオ信号を入力する。尚、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１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３２から走査信号を入力してもよい。カソード電極１１とゲート電極１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部１５，１５Ａから電子が放出され、この電子がアノード電極２４に引き付けられ、アノード電極２４を通過して蛍光体層２２に衝突する。その結果、蛍光体層２２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Ｖ_G、及びカソード電極１１に印加される電圧Ｖ_Cによって制御される。

実施例１の帯電防止膜特性維持方法（帯電防止膜の特性補正方法）にあっては、アノード電極２４に電圧を印加しない状態で、即ち、表示動作（実動作）をしていない状態で、カソード電極１１に印加する電圧Ｖ_Cよりも高い電圧Ｖ_Gをゲート電極１３に印加し、ゲート電極１３に印加する電圧Ｖ_Gよりも高い電圧Ｖ_Fを収束電極１７に印加する。カソード電極１１に印加する電圧Ｖ_C、ゲート電極１３に印加する電圧Ｖ_G、収束電極１７に印加する電圧Ｖ_Fの関係の一例を以下の表２に例示する。

［表２］
カソード電極に印加した電圧Ｖ_C＝０ボルト
ゲート電極に印加した電圧Ｖ_G ＝３０乃至３５ボルト
収束電極に印加した電圧Ｖ_F ＝４０乃至７０ボルト
アノード電極に印加した電圧Ｖ_A＝０キロボルト

このような各電極１１，１３，１７への電圧の印加によって、電子放出部１５，１５Ａから電子が放出され、この電子は収束電極１７に衝突する。この電子の収束電極１７への衝突によって、収束電極１７からガス［例えば、酸素ガス（Ｏ₂）、水素ガス（Ｈ₂）、メタンガス（ＣＨ₄）、一酸化炭素ガス（ＣＯ）、二酸化炭素ガス（ＣＯ₂）］が放出され、これらのガスの内、酸化作用を有するガスが帯電防止膜４１に吸着する。そして、蛍光体層２２からの後方散乱電子の一部のスペーサ４０（より具体的には、帯電防止膜４１）への衝突に起因して帯電防止膜４１が還元された状態にあったとしても、帯電防止膜４１は再びこのガスによって酸化されるので、帯電防止膜４１の電気抵抗値を、帯電防止膜４１が還元される前の状態（あるいは、帯電防止膜４１が還元される前の状態に近い状態）に戻す（補正する）ことができる。従って、スペーサ４０の近傍において電界に乱れが生じることがなく、スペーサ４０の近傍に位置する１サブピクセルにおける電子ビームの軌道が変動、変化し、対向する蛍光体層２２における電子ビーム到達位置が変化してしまい、表示装置の画質が劣化するといった問題の発生を防止することができる。

表示装置を試作し、以下の表３に示す条件にて、所定の時間、表示装置を実動作させた。

［表３］
アノード電極に印加した電圧Ｖ_A＝９キロボルト
カソード電極に印加した電圧Ｖ_C＝０ボルト
ゲート電極に印加した電圧Ｖ_G ＝３０乃至３５ボルト
収束電極に印加した電圧Ｖ_F ＝０ボルト

スペーサ４０に隣接するサブピクセルにおいて、実動作開始時、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームが、この電子放出領域ＥＡに対向する蛍光体層２２と衝突したときの電子ビームの重心点（蛍光体層２２が最も明るく光る点）を原点とした。そして、所定時間の実動作時間（印加時間）が経過した後、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームが、この電子放出領域ＥＡに対向する蛍光体層２２と衝突したときの電子ビームの重心点から前述した原点までの距離（表４においては、「補正前距離」で示す）を測定した。

次いで、表２に示した電圧を各電極１１，１３，１７，２４に、１時間、印加した。その後、表３に示した電圧を各電極１１，１３，１７，２４に再び印加し、再び、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームが、この電子放出領域ＥＡに対向する蛍光体層２２と衝突したときの電子ビームの重心点から前述した原点までの距離（表４においては、「補正後距離」で示す）を測定した。

測定結果を、以下の表４に示す。尚、補正前距離及び補正後距離の単位は「μｍ」である。

［表４］
測定点 補正前距離 補正後距離
１ ２２．２ １．０
２ １２．８ −０．９
３ １２．８ −０．２
４ １２．３ ０．８
５ １１．３ ０．３
６ １２．４ ０．４
７ １３．７ １．３
８ ７．５ −０．８
９ ７．０ −０．５
１０ ３．８ −１．１
１１ ５．１ −０．３
１２ ５．２ −０．７

表４から、実施例１の帯電防止膜特性維持方法を実行することによって、スペーサ４０の近傍に位置する１サブピクセルにおける電子ビームの軌道を、実動作開始時の状態に近い状態に戻す（補正する）ことができることが判る。

以下、支持体等の模式的な一部端面図である図１０の（Ａ）、（Ｂ）、図１１の（Ａ）、（Ｂ）を参照して、実施例１の表示装置の組立方法を説明する。

先ず、例えば、スピント型電界放出素子を製造する。このスピント型電界放出素子は、基本的には、円錐形の電子放出部１５を金属材料の垂直蒸着により形成する方法によって得ることができる。即ち、ゲート電極１３に設けられた第２開口部１４Ｂに対して蒸着粒子は垂直に入射するが、第２開口部１４Ｂの開口端付近に形成されるオーバーハング状の堆積物による遮蔽効果を利用して、第３開口部１４Ｃの底部に到達する蒸着粒子の量を漸減させ、円錐形の堆積物である電子放出部１５を自己整合的に形成する。ここでは、不要なオーバーハング状の堆積物の除去を容易とするために、収束電極１７、ゲート電極１３及び第１絶縁層１２上に剥離層１８を予め形成しておく方法について説明する。尚、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、便宜上、１つの電界放出素子のみを図示した。

［工程−１００］
具体的には、先ず、例えばガラス基板から成る支持体１０の上に、例えばポリシリコンから成るカソード電極用導電材料層をプラズマＣＶＤ法にて成膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づきカソード電極用導電材料層をパターニングして、帯状のカソード電極１１を形成する。その後、全面にＳｉＯ₂から成る第１絶縁層１２をＣＶＤ法にて形成する。

［工程−１１０］
次に、第１絶縁層１２上に、ゲート電極用導電材料層（例えば、クロム層）をスパッタリング法にて成膜し、次いで、ゲート電極用導電材料層をリソグラフィ技術及びドライエッチング技術にてパターニングすることによって、クロム（Ｃｒ）から成り、帯状のゲート電極１３を得ることができる。帯状のカソード電極１１は、図面の紙面左右方向に延び、帯状のゲート電極１３は、図面の紙面垂直方向に延びている。

ゲート電極１３を、真空蒸着法等のＰＶＤ法、ＣＶＤ法、電気メッキ法や無電解メッキ法といったメッキ法、スクリーン印刷法、レーザアブレーション法、ゾル−ゲル法、リフトオフ法等の公知の薄膜形成と、必要に応じてエッチング技術との組合せによって形成してもよい。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えば帯状のゲート電極を形成することが可能である。

［工程−１２０］
その後、ゲート電極１３及び第１絶縁層１２の上に、更に、ポリイミド樹脂から成る第２絶縁層１６を設け、第２絶縁層１６上に収束電極１７を設ける。具体的には、例えば、感光性ポリイミド樹脂を全面に形成し、係る感光性ポリイミド樹脂を露光、現像、焼成することで、第１開口部１４Ａが設けられた第２絶縁層１６を得ることができる。その後、支持体１０を回転させながら、斜め真空蒸着法によって、第２絶縁層１６上に、アルミニウム（Ａｌ）から成る収束電極１７を形成する。収束電極１７は、第１開口部１４Ａの上部側面まで延在する。次に、レジスト層を設け、エッチングによってゲート電極１３に第２開口部１４Ｂを形成し、更に、第１絶縁層１２に第３開口部１４Ｃを形成し、第３開口部１４Ｃの底部にカソード電極１１を露出させた後、レジスト層を除去する。こうして、図１０の（Ａ）に示す構造を得ることができる。

［工程−１３０］
次に、支持体１０を回転させながらゲート電極１３上を含む第１絶縁層１２上、及び、収束電極１７上にニッケル（Ｎｉ）を斜め真空蒸着することにより、剥離層１８を形成する（図１０の（Ｂ）参照）。このとき、支持体１０の法線に対する蒸着粒子の入射角を十分に大きく選択することにより（例えば、入射角６５度〜８５度）、第３開口部１４Ｃの底部にニッケルを殆ど堆積させることなく、収束電極１７、ゲート電極１３及び第１絶縁層１２の上に剥離層１８を形成することができる。剥離層１８は、第２開口部１４Ｂの開口端から庇状に張り出しており、これによって第２開口部１４Ｂが実質的に縮径される。

［工程−１４０］
次に、全面に例えば導電材料としてモリブデン（Ｍｏ）を垂直蒸着する（入射角３度〜１０度）。このとき、図１１の（Ａ）に示すように、剥離層１８上でオーバーハング形状を有する導電材料層１９が成長するに伴い、第２開口部１４Ｂの実質的な直径が次第に縮小されるので、第３開口部１４Ｃの底部において堆積に寄与する蒸着粒子は、次第に第２開口部１４Ｂの中央付近を通過するものに限られるようになる。その結果、第３開口部１４Ｃの底部には円錐形の堆積物が形成され、この円錐形の堆積物が電子放出部１５となる。

［工程−１５０］
その後、リフトオフ法にて剥離層１８を収束電極１７、ゲート電極１３及び第１絶縁層１２の表面から剥離し、収束電極１７、ゲート電極１３及び第１絶縁層１２の上方の導電材料層１９を選択的に除去する。次いで、第１絶縁層１２に設けられた第３開口部１４Ｃの側壁面を等方的なエッチングによって後退させることが、ゲート電極１３の開口端部を露出させるといった観点から、好ましい。尚、等方的なエッチングは、ケミカルドライエッチングのようにラジカルを主エッチング種として利用するドライエッチング、あるいはエッチング液を利用するウェットエッチングにより行うことができる。エッチング液としては、例えば４９％フッ酸水溶液と純水の１：１００（容積比）混合液を用いることができる。こうして、図１１の（Ｂ）に示す構造を有するスピント型電界放出素子を得ることができる。

このようにして、電界放出素子が支持体１０に複数、形成されて成るカソードパネルＣＰを得ることができる。一方、周知の方法に基づき、蛍光体層２２、アノード電極２４等が基板２０に形成されて成るアノードパネルＡＰとを準備する。

［工程−１６０］
そして、表示装置の組み立てを行う。具体的には、アノードパネルＡＰの有効領域に設けられたスペーサ保持部２５にスペーサ４０を取り付け、蛍光体層２２と電子放出領域ＥＡとが対向するようにアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを配置し、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰ（より具体的には、基板２０と支持体１０）とを、セラミックスやガラスから作製された枠体２６を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体２６とアノードパネルＡＰとの接合部位、及び、枠体２６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２６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２６とフリットガラス（図示せず）とによって囲まれた空間を貫通孔（図示せず）及びチップ管（図示せず）を通じて排気し、空間の圧力が１０^-5Ｐａ程度に達した時点で、チップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体２６とに囲まれた空間を真空にすることができる。

あるいは又、例えば、枠体とアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの貼り合わせを高真空雰囲気中で行ってもよい。あるいは又、表示装置の構造に依っては、枠体無しで、接着層のみによってアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを貼り合わせてもよい。その後、必要な外部回路との配線接続を行い、実施例１の表示装置を完成させる。

以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した冷陰極電界電子放出表示装置、カソードパネルやアノードパネル、冷陰極電界電子放出素子の構成、構造は例示であり、適宜変更することができるし、アノードパネルやカソードパネル、冷陰極電界電子放出表示装置や冷陰極電界電子放出素子の製造方法も例示であり、適宜変更することができる。更には、アノードパネルやカソードパネルの製造において使用した各種材料も例示であり、適宜変更することができる。冷陰極電界電子放出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。

電界放出素子においては、専ら１つの第３開口部に１つの電子放出部が対応する形態を説明したが、電界放出素子の構造に依っては、１つの第３開口部に複数の電子放出部が対応した形態、あるいは、複数の第３開口部に１つの電子放出部が対応する形態とすることもできる。あるいは又、ゲート電極に複数の第２開口部を設け、第１絶縁層に係る複数の第２開口部に連通した複数の第３開口部を設け、１又は複数の電子放出部を設ける形態とすることもできる。

収束電極は、実施例１にて説明した方法にて形成するだけでなく、例えば、厚さ数十μｍの４２％Ｎｉ−Ｆｅアロイから成る金属板の両面に、例えばＳｉＯ₂から成る絶縁膜を形成した後、各画素に対応した領域にパンチングやエッチングすることによって第１開口部を形成することで収束電極を作製することもできる。そして、カソードパネル、金属板、アノードパネルを積み重ね、両パネルの外周部に枠体を配置し、加熱処理を施すことによって、金属板の一方の面に形成された絶縁膜と第１絶縁層１２とを接着させ、金属板の他方の面に形成された絶縁膜とアノードパネルＡＰとを接着し、これらの部材を一体化させ、その後、真空封入することで、冷陰極電界電子放出表示装置を完成させることもできる。

図１は、スピント型冷陰極電界電子放出素子を有する冷陰極電界電子放出表示装置の概念的な一部端面図である。 図２は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するカソードパネル及びアノードパネルを分解したときのカソードパネルとアノードパネルの一部分の模式的な分解斜視図である。 図３は、扁平型冷陰極電界電子放出素子を有する冷陰極電界電子放出表示装置の概念的な一部端面図である。 図４は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スペーサ及び蛍光体層の配置を模式的に示す配置図である。 図５は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スペーサ及び蛍光体層の配置を模式的に示す配置図である。 図６は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スペーサ及び蛍光体層の配置を模式的に示す配置図である。 図７は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スペーサ及び蛍光体層の配置を模式的に示す配置図である。 図８は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スペーサ及び蛍光体層の配置を模式的に示す配置図である。 図９は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スペーサ及び蛍光体層の配置を模式的に示す配置図である。 図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、スピント型冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。 図１１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、図１０の（Ｂ）に引き続き、スピント型冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。 図１２は、スペーサの近傍における電子ビームの軌道を模式的に示す図である。 図１３は、スペーサの近傍における電子ビームの軌道を模式的に示す図である。

符号の説明

ＡＰ・・・アノードパネル、ＣＰ・・・カソードパネル、ＥＡ・・・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、１４Ａ・・・第１開口部、１４Ｂ・・・第２開口部、１４Ｃ・・・第３開口部、１５，１５Ａ・・・電子放出部、１６・・・第２絶縁層、１７・・・収束電極、１８・・・剥離層、１９・・・導電材料層、２０・・・基板、２１・・・隔壁、２２，２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ・・・蛍光体層、２３・・・光吸収層（ブラック・マトリックス）、２４・・・アノード電極、２５・・・スペーサ保持部、２６・・・枠体、３１・・・カソード電極制御回路、３２・・・ゲート電極制御回路、３３・・・収束電極制御回路、３４・・・アノード電極制御回路、４０・・・スペーサ、４１・・・帯電防止膜

Claims (4)

1. 複数の冷陰極電界電子放出素子が設けられたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合され、
   カソードパネルとアノードパネルとによって挟まれた空間が真空状態となっており、
   カソードパネルとアノードパネルとの間には、表面に帯電防止膜が形成されたスペーサが、複数、配設されており、
   冷陰極電界電子放出素子は、
   （Ａ）支持体上に形成されたカソード電極、
   （Ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された第１絶縁層、
   （Ｃ）第１絶縁層上に形成されたゲート電極、
   （Ｄ）ゲート電極及び第１絶縁層上に形成された第２絶縁層、
   （Ｅ）第２絶縁層上に形成された収束電極、
   （Ｆ）収束電極及び第２絶縁層に形成された第１開口部、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、及び、第１絶縁層に形成され、第２開口部に連通した第３開口部、並びに、
   （Ｇ）第３開口部の底部に露出したカソード電極上に形成された電子放出部、
   から成る冷陰極電界電子放出表示装置における、スペーサ表面に形成された帯電防止膜の特性維持方法であって、
   アノード電極に電圧を印加しない状態で、カソード電極に印加する電圧よりも高い電圧をゲート電極に印加し、ゲート電極に印加する電圧よりも高い電圧を収束電極に印加して、電子放出部から放出された電子を収束電極に衝突させ、収束電極から放出されたガスを帯電防止膜に吸着させることを特徴とする、冷陰極電界電子放出表示装置に配設されたスペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性維持方法。
2. 収束電極は、真空蒸着法にて形成されたアルミニウム薄膜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に配設されたスペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性維持方法。
3. 帯電防止膜は、金属酸化物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に配設されたスペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性維持方法。
4. 帯電防止膜は、クロム酸化物から成ることを特徴とする請求項３に記載の冷陰極電界電子放出表示装置に配設されたスペーサの表面に形成された帯電防止膜の特性維持方法。
   

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