JP2011008946A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、電子ビームの偏向による輝度重心の変化を抑制する。
【解決手段】画像表示装置は、ゲート電位が印加されるゲート電極４と、ゲート電位とは異なるカソード電位が印加され、複数のカソード電極の短冊部５ａを有するカソード電極５であって、カソード電極の短冊部５ａが対応するゲート電極４とギャップ部を介して対向するカソード電極５と、を有し、各ギャップ部はゲート電位とカソード電位の差分の電位が印加されることによって電子放出部１２として機能する電子放出素子３４と、電子放出部から放出された電子の照射を受けて発光する発光部材と、を有している。複数のカソード電極の短冊部５ａは列状に配列されており、互いに隣接するカソード電極の短冊部５ａ同士の間隔ｐ１〜ｐ５が、電子放出部の列の端部領域よりも中央領域の方が大きい。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子放出素子を有する画像表示装置に関する。

電子放出素子を有する画像表示装置においては、リアプレートに設けられた電子放出素子から放出された電子が装置内部を飛翔し、フェースプレートに設けられた発光部材に衝突して、発光部材が発光することによって画像の表示が行われる。しかし、装置内部の電界は種々の理由によって変化することがあるため、電子ビームが偏向し、本来照射されるべき発光部材に正確に照射されない場合がある。このことは、輝度重心の変化を生じさせ、画像の劣化を招く可能性がある。例えば、リアプレートとフェースプレートとの間にスペーサが設置される画像表示装置が知られている。スペーサは、空気圧や他の圧力によって画像表示装置の筺体が損壊することを防止し、かつ、リアプレートとフェースプレートとの間隔を保持するために設けられる。通常スペーサは、画面から直接見えないように横方向に間隔をおいて配置される。しかし、電子がスペーサに衝突することでスペーサが帯電し、それによってスペーサ近傍における電界が変化し、上記の問題が生ずる。

このような画像劣化の対策として、特許文献１には、電子ビームを集束させることによって、電子ビームの偏向による画像劣化を低減する技術が開示されている。特許文献１に記載の画像表示装置では、各電子放出素子（各画素）内に複数の素子エリアが設けられ、各々の素子エリアから放出される電子ビームが電子ビームの収束構造によって収束させられる。収束構造として、各素子エリアを仕切る仕切り板のような構造が開示されている。

特表２００２−５２０７６９号公報

特許文献１に記載された電子ビームの収束構造は専用の構造部材を必要とし、構造が複雑化するだけでなく、経済性の悪化も招く。

本発明は、簡易な構成で、電子ビームの偏向による輝度重心の変化を抑制することができる画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施態様によれば、画像表示装置は、ゲート電位が印加されるゲート電極と、ゲート電位とは異なるカソード電位が印加され、複数の短冊部を有するカソード電極であって、短冊部が対応するゲート電極とギャップ部を介して対向するカソード電極と、を有し、各ギャップ部はゲート電位とカソード電位の差分の電位が印加されることによって電子放出部として機能する電子放出素子と、電子放出部から放出された電子の照射を受けて発光する発光部材と、を有している。複数の短冊部は列状に配列されており、互いに隣接する短冊部同士の間隔が、電子放出素子の端部領域よりも中央領域の方が大きい。

複数の短冊部は列状に配列されているため、発光部材に照射される電子の強度プロファイルは、配列方向と平行な断面で見たときに、各電子放出部から放出された電子の強度プロファイルが配列方向に互いにずれながら重畳されるプロファイルとなる。このようにして重畳されたプロファイルは、急峻な山型のカーブとなりやすい。これは、配列方向における中央部付近では、照射に寄与する電子放出部の数が多いため、強度が高くなりやすいためである。プロファイルが急峻な山型のカーブであるということは、電子の偏向により発光部材への照射領域がシフトした際に、輝度重心の変化が大きくなることを意味する。これに対して、本発明では、互いに隣接する短冊部同士の間隔が、電子放出素子の端部領域よりも中央領域の方が大きくされている。これによって、中央部付近においては照射に寄与する電子放出部の数が減少し、逆にプロファイルの端部においては照射に寄与する電子放出部の数が増加し、全体としてプロファイルの形がより平坦化される。つまり、電子の偏向により発光部材への照射領域がシフトしても、輝度重心の変化が少なくて済む。しかも、以上の効果は短冊部の間隔を調整するだけで得られ、追加の構造要素を要しない。

このように、本発明によれば、簡易な構成で、電子ビームの偏向による輝度重心の変化を抑制することができる画像表示装置を提供することができる。

本発明の画像表示装置の一例を示す部分破断斜視図である。 本発明の画像表示装置のスペーサ周辺を示す模式的断面図である。 本発明における電子放出素子を示す模式的平面図である。 図３に示す電子放出素子の断面図である。 従来技術における課題を説明する図である。 電子放出部の配列ピッチが一定である電子放出素子の模式的平面図である。 電子ビーム強度プロファイルと輝度プロファイルの関係を示す図である。 電子ビームの重心位置の変化に対する輝度重心の変化を示す図である。 電子放出素子の製造方法を説明する手順図である。 実施例と比較例における電子放出素子の模式的平面図である。

本発明の実施形態に係る画像表示装置について、以下図面を参照して説明する。

（画像表示装置の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置の構造の一例を示す斜視図であり、その内部構造を示すために一部を切り欠いて示している。図２は、画像表示装置のスペーサ周辺を示す模式的断面図である。基板１を固定しているリアプレート４１と、フェースプレート４６とが、フリットガラス等を介して支持枠４２に取り付けられ、外囲器４７を構成している。

基板１にはｍ本の走査配線３２とｎ本の変調配線３３とが設けられ、ｍ本の走査配線３２は各々端子Ｄｘ１，Ｄｘ２，…，Ｄｘｍと、ｎ本の変調配線３３は各々端子Ｄｙ１，Ｄｙ２，…，Ｄｙｎと接続されている（ｍ，ｎは、共に正の整数）。これらｍ本の走査配線３２とｎ本の変調配線３３との間には、不図示の層間絶縁層が設けられており、両者を電気的に分離している。ｍ本の走査配線３２とｎ本の変調配線３３との交点には、ｍ×ｎ個の電子放出素子３４がマトリックス状に形成されている。

基板１は上述した電子放出部３４や配線３２，３３等を機械的に支えるための絶縁性基板であり、例えば、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、シリコン基板などを用いることができる。基板１に必要な機能としては、機械的強度が高いだけでなく、ドライエッチング、ウェットエッチング、現像液等のアルカリや酸に対して耐性があることが望ましい。ディスプレイパネルのような一体物として用いる場合は成膜材料や他の積層部材と熱膨張差が小さいことも望ましい。熱処理に伴いガラス内部からアルカリ元素等が拡散しづらい材料が望ましい。

フェースプレート４６は、ガラス基板４３と、その内面に形成された、発光部材４４、ブラックマトリクス４８、メタルバック４５等の部材を有している。発光部材４４は、電子放出部３４（後述）から放出された電子の照射を受けて発光する蛍光体を備えている。ブラックマトリクス４８は黒色部材とも呼ばれ、マトリックス状に設けられ各々が対応する電子放出素子３４から電子の照射を受けるｍ×ｎ個の各発光部材４４の外縁を規定している。ブラックマトリクス４８は、蛍光体の混色を防止し、外光を吸収することで画像のコントラストを向上させる。メタルバック４５はアノード電極としての機能を有し、以下、アノード４５と称する場合もある。メタルバック４５は高圧端子Ｈに接続され、例えば１０［ｋＶ］の直流電圧が供給される。これは電子放出素子３４から放出される電子に発光部材４４の蛍光体を励起するのに十分なエネルギーを付与するための加速電圧である。リアプレート４１は主に基板１の強度を補強する目的で設けられるため、基板１自体で十分な強度を持つ場合には、別体のリアプレート４１は不要である。

図２を参照すると、大気圧に対して十分な強度を持たせるために、フェースプレート４６とリアプレート４１との間に、スペーサ５１と呼ばれる支持体が設置されている。前述のように、電子がスペーサ５１に衝突することでスペーサ５１が帯電し、それによってスペーサ近傍に５１における電界が変化し、電子ビームが偏向することがある。

（電子放出素子の構成）
図３（ａ）は、一つの電子放出素子を示す模式的平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）中Ｃ部の拡大図である。図４（ａ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）中Ａ部の拡大図、図４（ｃ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。本発明に適用することができる電子放出素子は、以下に説明する形態に限定されるものではなく、スピント型などの電界放出型、ＭＩＭ型、表面伝導型などの任意の構成を採用することが可能である。

基板１上には、走査配線３２と変調配線３３とが互いに絶縁された状態で形成され、互いに隣接する一対の走査配線３２と互いに隣接する一対の変調配線３３とに囲まれた領域が一つの電子放出素子３４の形成範囲となっている。基板１上には、第１の絶縁層２及び第２の絶縁層３を介して、変調配線３３に接続されたゲート電極４が形成されている。変調配線３３からはゲート電位が印加される。また、基板１上には、走査配線３２に接続されたカソード電極５が形成されている。走査配線３２からはゲート電位とは異なるカソード電位が印加される。

カソード電極５は、その上に櫛状に形成された、複数のカソード電極の短冊部５ａを有している。カソード電極の短冊部５ａは、カソード電極５と直交する向きに延び、さらに途中で基板１と直交する向きに、第１の絶縁層２に沿って立ち上がり、先端部５ｂに達している。ゲート電極４は、その上に櫛状に形成された、複数のゲート電極の突出部４ａを有している。ゲート電極の突出部４ａはゲート電極４から分岐し、ゲート電極４の上方をゲート電極４と直交する向きに延び、さらに途中で基板１と直交する向きに、ゲート電極４の角部に沿って立ち下がり、先端部４ｂに達している。ゲート電極４とゲート電極の突出部４ａは一つの部材として一体形成することもできる。カソード電極の短冊部５ａの先端部５ｂは対応するゲート電極４と、ギャップ部６を介して対向配置されている。

ゲート電極の突出部４ａはゲート電極４と電気的に接続しており、カソード電極の短冊部５ａはカソード電極５と電気的に接続している。従って、各ゲート電極の突出部４ａには、変調配線３３からゲート電極４を介して共通のゲート電位が印加され、各カソード電極の短冊部５ａには、走査配線３２からカソード電極５を介して共通のカソード電位が印加される。このため、カソード電極の短冊部５ａとゲート電極の突出部４ａとの間の各ギャップ部６にゲート電位とカソード電位の差分の電位が印加され、それによってギャップ部６から電子が放出される。つまり、ギャップ部６は電子放出部１２として機能する。なお、上述の説明から明らかなように、電子放出素子３４は、複数のカソード電極の短冊部５ａを有している。

ゲート電極の突出部４ａとカソード電極の短冊部５ａはともにギャップ部６に向かって帯状の形状で延びており、図４（ｃ）に示すように、ゲート電極の突出部４ａの幅ａはカソード電極の短冊部５ａの幅ｂより小さい。これによって、カソード電極の短冊部５ａから放出された電子のうち、ゲート電極の突出部４ａの側面に照射される電子が増え、電子がアノード４５に到達する確率が増加する。この結果、電子放出効率（カソードからゲートに流れる電流に対する、カソードからアノードに流れる電流の比）が増加し、好ましい。

複数の短冊部５ａ（電子放出部１２）は列状に配列されており、互いに隣接する短冊部５ａ同士の間隔は、電子放出素子３４の端部領域よりも中央領域の方が大きい。つまり、電子放出素子３４内部の互いに隣接する電子放出部１２のＹ方向の間隔（ピッチ）は、電子放出素子３４の周辺部ほど狭く、中央部ほど広くなっている。本実施形態では、電子放出部１２の配列ピッチｐ１〜ｐ５は、ｐ１＜ｐ２＜ｐ３＜ｐ４＜ｐ５の関係となっている。

次に、本実施形態において電子ビームの輝度重心位置の変化が抑制される効果を説明する。

図５（ａ）は、電子放出部１２から放出された電子がアノード４５に達するまでのＹ方向における軌道を示す図である。電子放出部１２から放出された電子は、破線で示したように発散しながらアノード４５に達する。その際、１つの電子放出部１２によるアノード４５における電子ビームの強度プロファイルは、図５（ｂ）のように電子放出部中央部Ｙ０で高く、周辺部が低いプロファイルとなる。ｓはその電子ビームのアノード４５における照射幅を示しており、式１で表される。ここで、Ｖｆはゲート−カソード間電位、Ｖａはアノード電位、ｄはカソード−アノード間ギャップ（図５（ａ）参照）、αは電子源構造によるパラメータで、０.３〜１の範囲の値をとる。

同一電子放出素子３４内に電子放出部１２が複数個ある場合、電子放出素子３４からの電子ビームの強度プロファイルは、各電子放出部１２（各短冊部５ａ）からの電子ビームの強度プロファイルの和で表される。図５（ｃ）は、同一電子放出素子３４内において、Ｙ方向に電子放出部１２（短冊部５ａ）が等しい間隔で配列され、その両端にある電子放出部１２の間隔Ｌが、Ｌ≦ｓ／２であるときの電子ビームの強度プロファイルである。同一電子放出素子３４内における、電子放出部１２の各列の中央部では、列状に配列された電子放出部１２のすべてから電子ビームの照射を受けるため、強度が最も強くなる。電子放出部１２の各列の周辺部に行くほど、電子ビームの照射に寄与する電子放出部１２の数が少なくなるため、強度は小さくなる。このため、図５（ｄ）のようなピークの鋭い電子ビームの強度プロファイルとなる。

Ｌがｓに比べて大きければ、このような形状にはならないが、そのためにはＬを大きくするか、ｓを小さくする必要がある。Ｌを大きくするには、１画素のサイズを大きくする必要があるため、高精細化の際に問題となる。ｓを小さくするには、駆動電圧を下げる、アノード電圧を上げる、カソード−アノード間距離を小さくする等の手段があるが、いずれも困難な課題である。

図６は、本実施形態との比較のために、電子放出部のピッチが一定となるレイアウト構成としたものである。この場合、Ｙ方向における電子ビームの強度プロファイルは、図５（ｂ）に示す１つの電子放出部による電子ビームの強度プロファイルを、Ｙ方向における電子放出部のピッチ、個数に従って重ね合わせたものとなる。

図６の電子放出素子において、電子ビームのずれ（偏向）がない場合のＹ方向のプロファイルを図７（Ａ）に、電子ビームのずれがある場合のＹ方向のプロファイルを図７（Ｂ）に示す。図４の電子放出素子において、電子ビームのずれがない場合のＹ方向のプロファイルを図７（Ｃ）に、電子ビームのずれがある場合のＹ方向のプロファイル図７（Ｄ）に示す。実線が発光部材４４のＹ方向における幅ｗを考慮した輝度プロファイル、点線が電子ビームの強度プロファイルを示す。図７（Ｂ），（Ｄ）では、電子ビームは図７（Ａ），（Ｃ）に対して、図面の左方向にずれている。輝度は電子ビームの強度に比例するとした。発光部材４４の内部における散乱のため、電子ビームの強度プロファイルと輝度プロファイルは異なるが、結論に差異はないので、散乱の影響は考慮しない。

ブラックマトリクス４８に当たった電子ビームは光に変換されないため、電子ビームの強度プロファイル（点線）と輝度プロファイル（実線）とは異なったものとなる。輝度重心の発光部材４４中心位置からのずれ量をΔＹＬ、電子ビーム強度重心の発光部材４４中心位置からのずれ量をΔＹＢとする。ΔＹＬ／ΔＹＢが小さいほど電子ビーム強度重心の変化に対する輝度重心の発光部材中心位置の変化が小さくなり、画質の劣化は低減される。

ΔＹＬ／ΔＹＢは、アノード電圧、フェースプレート−リアプレート間の距離、電子放出素子の長さ、発光部材４４の幅等によっても変化するが、それらは一定とし、電子放出素子配列ピッチの違いのみによるΔＹＬ／ΔＹＢの差異を確認した。

図７（Ｂ）におけるΔＹＬ／ΔＹＢをΔｙｅ、図７（Ｄ）におけるΔＹＬ／ΔＹＢをΔｙｎとし、各々のΔＹＢにおける変化を図８に示す。ΔＹＢが０からある範囲においては、Δｙｅ＞Δｙｎが成立し、図４のレイアウト構成のほうが、画質の劣化を低減する効果があることがわかる。なお、図４における電子放出素子１２の周辺部でのピッチｐ１と中央部でのピッチｐ５の比ｐ５／ｐ１は、２〜４０とするのが好ましい。

上述の説明から明らかであるが、電子放出素子３４から放出された電子の発光部材における照射範囲の、カソード電極の短冊部５ａの配列方向における長さＬ０が、発光部材の、カソード電極の短冊部５ａの配列方向における長さ（＝幅ｗ）よりも大きい。この構成によって、電子ビーム強度プロファイルの変化よりも、輝度重心の変化のほうが小さくなる、という効果が得られる。

このように、電子ビーム強度は、電子放出部の配列ピッチによって決定されるため、周辺部の配列ピッチを中央部の配列ピッチよりも小さくすることで、周辺部からの電子ビーム強度を強め、全体の電子ビーム強度プロファイルをなだらかにすることが可能となる。従って、電子ビームの偏向に対する輝度重心の変化を緩和することが可能となる。

（電子放出素子の製造方法）
次に、以上述べた電子放出素子を製造する方法について、図９を用いて説明する。

図９（ａ）に示すように、基板１上に絶縁層２を積層する。絶縁層２は、後に第１の絶縁層２となるものである。絶縁層２は加工性に優れる材料からなる絶縁性の膜であり、例えばＳｉＮ（Ｓｉ_xＮ_y）やＳｉＯ₂である。絶縁層２は、スパッタ法等の一般的な真空成膜法、ＣＶＤ法、真空蒸着法で形成される。

次に、図９（ｂ）に示すように、絶縁層２の上に絶縁層３を、スパッタ法等の一般的な真空成膜法、ＣＶＤ法、真空蒸着法で形成する。絶縁層３は、後に第２の絶縁層３となるものである。絶縁層２及び絶縁層３の厚さは、それぞれ５ｎｍ〜５０μｍの範囲で設定され、好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲から選択される。絶縁層２と絶縁層３は、エッチングの際に異なるエッチングスピードを持つような材料を選択することが好ましい。望ましくは絶縁層２と絶縁層３との選択比は１０以上が望ましく、できれば５０以上であることが望ましい。具体的には、絶縁層２には、例えばＳｉ_xＮ_yを用い、絶縁層３には、ＳｉＯ₂等の絶縁性材料、あるいはリン濃度の高いＰＳＧ、ホウ素濃度の高いＢＳＧ膜等を用いることができる。

次に、図９（ｃ）に示すように、絶縁層３の上に導電層４を形成する。導電層４は、後にゲート電極４となるものである。導電層４は、蒸着法、スパッタ法等の一般的真空成膜技術により形成される。導電層４の材料は、導電性に加えて高い熱伝導率があり、融点が高いことが望ましい。例えば、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ等の金属または合金材料、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ等の炭化物が挙げられる。ＨｆＢ₂，ＺｒＢ₂，ＣｅＢ₆，ＹＢ４，ＧｄＢ４等の硼化物、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ、ＴａＮ等の窒化物、Ｓｉ，Ｇｅ等の半導体、有機高分子材料も挙げられる。さらに、アモルファスカーボン、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボン、ダイヤモンドを分散した炭素及び炭素化合物等も挙げられ、これらの中から適宜選択される。導電層４の厚さは、５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲で設定され、好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲から選択される。

次に、図９（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィー技術により導電層４上にレジストパターンを形成した後、エッチング手法を用いて導電層４，絶縁層３、及び絶縁層２を順次加工する。これにより、ゲート電極４と、第２の絶縁層３、及び第１の絶縁層２が得られる。このようなエッチング加工では一般的にエッチングガスをプラズマ化して材料に照射することで材料の精密なエッチング加工が可能なＲＩＥ（Reactive Ion Etching）が用いられる。加工ガスとしては、加工する対象部材がフッ化物を作る場合はＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＳＦ₆のフッ素系ガスが選ばれる。ＳｉやＡｌのように塩化物を形成する場合はＣｌ₂、ＢＣｌ₃などの塩素系ガスが選ばれる。レジストとの間の選択比を確保するため、あるいはエッチング面の平滑性を確保するため、あるいはエッチングスピードを上げるために、水素、酸素、アルゴンガスなどが随時添加される。このエッチング加工は、基板１の上面で停止しても良いし、基板１の一部がエッチングされても良い。なお、Ｘ方向におけるゲート電極４（電子放出素子）の配置数、Ｘ方向におけるゲート電極４の幅Ｄ、Ｘ方向における隣接ゲート電極４との間隔Ｓは適宜定めることができる。Ｄは数μｍから数十μｍの範囲が好ましい。

次に、図９（ｅ）に示すように、エッチング手法を用いて、ゲート電極４、第２の絶縁層３、及び第１の絶縁層２からなる積層体の一側面において第２の絶縁層３のみを一部除去し、凹部７を形成する。エッチングには、例えば第２の絶縁層３がＳｉＯ₂からなる材料であれば通称バッファーフッ酸（ＢＨＦ）と呼ばれるフッ化アンモニウムとフッ酸との混合溶液を用いることができる。第２の絶縁層３がＳｉ_xＮ_yからなる材料であれば熱リン酸系エッチング液でエッチングすることが可能である。凹部７の深さ、即ち第２の絶縁層３の側面と第１の絶縁層２の側面との距離ｈは、３０ｎｍ〜２００ｎｍ程度が好ましい。本実施例では、第１の絶縁層２と第２の絶縁層３を積層しているが、本発明ではこれに限定されるものではなく、一層の絶縁層の一部を除去することで凹部７を形成してもかまわない。

次に、図９（ｆ）に示すように、導電性材料を基板１上及び第１の絶縁層２の側面に付着させる。この時、導電性材料はゲート電極４上にも付着する。これにより、ゲート電極の突出部４ａ、カソード電極の短冊部５ａ、及びカソード電極５が得られる。この際、図４（ｂ）に示すようなパターンで導電性材料を付着させることで、本実施形態における電子放出部１２を形成する。導電性材料としては導電性があり、電界放出が可能な材料であればよく、一般的には融点が２０００℃以上、仕事関数が５ｅＶ以下の、酸化物等の化学反応層の形成しづらい、あるいは簡易に反応層を除去可能な材料が好ましい。このような材料として例えば、Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ等の金属または合金材料、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ等の炭化物、ＨｆＢ２，ＺｒＢ₂，ＣｅＢ₆，ＹＢ₄，ＧｄＢ₄等の硼化物が挙げられる。ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ、ＴａＮ等の窒化物、アモルファスカーボン、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボン、ダイヤモンドを分散した炭素及び炭素化合物等が挙げられる。導電性材料の堆積方法としては蒸着法、スパッタ法等の一般的真空成膜技術が用いられ、ＥＢ蒸着が好ましく用いられる。カソード電極の短冊部５ａのＸ方向長さＣは、適宜定めることが可能であるが、数μｍから数十μｍの範囲が好ましい。

（実施例１）
以下、本発明の実施例について説明する。

（工程１）
基板１に青板ガラスを用い、十分洗浄を行った後、スパッタ法により絶縁層２として厚さ３００ｎｍのＳｉ₃Ｎ₄膜を堆積した（図９（ａ））。

（工程２）
次に、絶縁層３として、スパッタ法により厚さ２０ｎｍのＳｉＯ₂を堆積した（図９（ｂ））。その後、導電層４として３０ｎｍのＴａＮを堆積した（図９（ｃ））。

（工程３）
次に、ポジ型フォトレジストをスピンコーティングで形成した。そして、フォトマスクパターンを露光、現像し、レジストパターンを形成した。その際、Ｄ＝１０μｍ、Ｓ＝１２μｍとなるようレジストパターンを形成した。その後、パターニングしたフォトレジストをマスクとして、絶縁層２、絶縁層３、及び導電層４を、ＣＦ₄ガスを用いてドライエッチングし、第１の絶縁層２、第２の絶縁層３、及びゲート電極４を形成した。ドライエッチングを基板１で停止させ、段差構造を形成した（図９（ｄ））。

（工程４）
次に、形成された段差構造に、バッファーフッ酸（ＢＨＦ）（ＬＡＬ１００／ステラケミファ社製）をエッチング液として、１１分間エッチングを施し、第２の絶縁層３を選択的にエッチングした。第２の絶縁層３は段差部の側壁から６０ｎｍ程度エッチングされ、凹部７が形成された（図９（ｅ））。

（工程５）
次に、ゲート電極の突出部４ａ、カソード電極の短冊部５ａ、及びカソード電極５を形成するため、厚さ３０ｎｍのＭｏを斜め４５度上方からの斜方蒸着によって選択的に堆積させた。その際、Ｃ＝１０μｍ（図９（ｆ））、ｐ１＝１０μｍ、ｐ２＝５０μｍ、ｐ３＝５０μｍ、ｐ４＝１０μｍ（図１０（ａ））となるようレジストパターンを形成した。

（比較例１）
本比較例は、実施例１とは工程５のみ異なる。その他の工程については実施例１と同様である。工程５として、ゲート電極、カソード電極、及びカソード電極母線を形成するため、厚さ３０ｎｍのＭｏを斜め４５度上方からの斜方蒸着によって選択的に堆積させた。その際、Ｃ＝１０μｍ（図９（ｆ））、ｐ１＝３０μｍ、ｐ２＝３０μｍ、ｐ３＝３０μｍ、ｐ４＝３０μｍ（図１０（ｂ））となるようレジストパターンを形成した。

なお、いずれの例においても、フェースプレートとリアプレートの距離は１．６ｍｍ、アノード電圧は１２ｋＶ、ゲート−カソード間電位は２０Ｖ、発光部材４４の幅ｗは１８０μｍとした。

実施例において、ΔＹＢ＝２０μｍにおけるΔＹＬ／ΔＹＢは０．３７であった。比較例では、ΔＹＢ＝２０μｍにおけるΔＹＬ／ΔＹＢは０．５５であった。このように、本実施例では、電子ビームによる輝度重心の変動を抑制することができた。

１ 画像表示装置
４ ゲート電極
５ カソード電極
６ ギャップ
３４ 電子放出素子
４４ 発光部材

Claims (3)

1. ゲート電位が印加されるゲート電極と、前記ゲート電位とは異なるカソード電位が印加され、複数の短冊部を有するカソード電極であって、該短冊部が対応する前記ゲート電極とギャップ部を介して対向するカソード電極と、を有し、各前記ギャップ部は前記ゲート電位と前記カソード電位の差分の電位が印加されることによって電子放出部として機能する電子放出素子と、
   前記電子放出部から放出された電子の照射を受けて発光する発光部材と、
   を有し、
   前記複数の短冊部は列状に配列されており、互いに隣接する前記短冊部同士の間隔が、前記電子放出素子の端部領域よりも中央領域の方が大きい、画像表示装置。
2. 前記電子放出素子から放出された電子の前記発光部材における照射範囲の、前記複数の短冊部の配列方向における長さが、前記発光部材の、前記複数の短冊部の前記配列方向における長さよりも大きい、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記ゲート電極は複数の突出部を有し、前記ゲート電極の前記突出部の幅は前記カソード電極の前記短冊部の幅より小さい、請求項１または２に記載の画像表示装置。

Images