JP3465705B2 - 冷陰極電界電子放出素子の製造方法、及び、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法 - Google Patents

冷陰極電界電子放出素子の製造方法、及び、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、厚膜ペースト材料
層のパターニング方法、冷陰極電界電子放出素子の製造
方法、及び、冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビジョン受像機や情報端末機器に用
いられる表示装置の分野では、従来主流の陰極線管（Ｃ
ＲＴ）から、薄型化、軽量化、大画面化、高精細化の要
求に応え得る平面型（フラットパネル型）の表示装置へ
の移行が検討されている。このような平面型の表示装置
として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッ
センス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤ
Ｐ）、冷陰極電界電子放出表示装置（ＦＥＤ：フィール
ドエミッションディスプレイ）を例示することができ
る。このなかでも、液晶表示装置は情報端末機器用の表
示装置として広く普及しているが、据置き型のテレビジ
ョン受像機に適用するには、高輝度化や大型化に未だ課
題を残している。これに対して、冷陰極電界電子放出表
示装置は、熱的励起によらず、量子トンネル効果に基づ
き固体から真空中に電子を放出することが可能な冷陰極
電界電子放出素子（以下、電界放出素子と呼ぶ場合があ
る）を利用しており、高輝度及び低消費電力の点から注
目を集めている。
【０００３】図３３及び図３４に、電界放出素子を備え
た冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と呼ぶ
場合がある）の一例を示す。尚、図３３は従来の表示装
置の模式的な一部端面図であり、図３４はカソードパネ
ルＣＰとアノードパネルＡＰを分解したときの模式的な
部分的斜視図である。
【０００４】図３３に示した電界放出素子は、円錐形の
電子放出部を有する、所謂スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型
電界放出素子と呼ばれるタイプの電界放出素子である。
この電界放出素子は、支持体１１０上に形成されたカソ
ード電極１１１と、支持体１１０及びカソード電極１１
１上に形成された絶縁層１１２と、絶縁層１１２上に形
成されたゲート電極１１３と、ゲート電極１１３及び絶
縁層１１２に設けられた開口部１１４（ゲート電極１１
３に設けられた第１開口部１１４Ａ、及び、絶縁層１１
２に設けられた第２開口部１１４Ｂ）と、第２開口部１
１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１１上に形成さ
れた円錐形の電子放出部１１５Ａから構成されている。
一般に、カソード電極１１１とゲート電極１１３とは、
これらの両電極の射影像が互いに直交する方向に各々ス
トライプ状に形成されており、これらの両電極の射影像
が重複する領域（１画素分の領域に相当する。この領域
を、以下、重複領域あるいは電子放出領域と呼ぶ）に、
通常、複数の電界放出素子が設けられている。更に、か
かる電子放出領域が、カソードパネルＣＰの有効領域
（実際の表示部分として機能する領域）内に、通常、２
次元マトリックス状に配列されている。
【０００５】一方、アノードパネルＡＰは、基板３０
と、基板３０上に形成され、所定のパターンを有する蛍
光体層３１（３１Ｒ，３１Ｂ，３１Ｇ）と、その上に形
成されたアノード電極３３から構成されている。１画素
は、カソードパネル側のカソード電極１１１とゲート電
極１１３との重複領域に設けられた電界放出素子の一群
と、これらの電界放出素子の一群に対面したアノードパ
ネル側の蛍光体層３１とによって構成されている。有効
領域には、かかる画素が、例えば数十万〜数百万個もの
オーダーにて配列されている。尚、蛍光体層３１と蛍光
体層３１との間の基板３０上にはブラックマトリックス
３２が形成されている。
【０００６】アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰ
とを、電子放出領域と蛍光体層３１とが対向するように
配置し、周縁部において枠体３４を介して接合すること
によって、表示装置を作製することができる。有効領域
を包囲し、画素を選択するための周辺回路が形成された
無効領域（図示した例では、カソードパネルＣＰの無効
領域）には、真空排気用の貫通孔３６が設けられてお
り、この貫通孔３６には真空排気後に封じ切られたチッ
プ管３７が接続されている。即ち、アノードパネルＡＰ
とカソードパネルＣＰと枠体３４とによって囲まれた空
間は真空となっている。
【０００７】カソード電極１１１には相対的な負電圧が
カソード電極制御回路４０から印加され、ゲート電極１
１３には相対的な正電圧がゲート電極制御回路４１から
印加され、アノード電極３３にはゲート電極１１３より
も更に高い正電圧がアノード電極制御回路４２から印加
される。かかる表示装置において表示を行う場合、例え
ば、カソード電極１１１にカソード電極制御回路４０か
ら走査信号を入力し、ゲート電極１１３にゲート電極制
御回路４１からビデオ信号を入力する。カソード電極１
１１とゲート電極１１３との間に電圧を印加した際に生
ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部
１１５Ａから電子が放出され、この電子がアノード電極
３３に引き付けられ、蛍光体層３１に衝突する。その結
果、蛍光体層３１が励起されて発光し、所望の画像を得
ることができる。つまり、この表示装置の動作は、基本
的に、ゲート電極１１３に印加される電圧、及びカソー
ド電極１１１を通じて電子放出部１１５Ａに印加される
電圧によって制御される。
【０００８】以下、スピント型電界放出素子の製造方法
を、カソードパネルを構成する支持体１１０等の模式的
な一部端面図である図３５の（Ａ）、（Ｂ）及び図３６
の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０００９】尚、このスピント型電界放出素子は、基本
的には、円錐形の電子放出部１１５Ａを金属材料の垂直
蒸着により形成する方法によって得ることができる。即
ち、ゲート電極１１３に設けられた第１開口部１１４Ａ
に対して蒸着粒子は垂直に入射するが、第１開口部１１
４Ａの開口端付近に形成されるオーバーハング状の堆積
物による遮蔽効果を利用して、第２開口部１１４Ｂの底
部に到達する蒸着粒子の量を漸減させ、円錐形の堆積物
である電子放出部１１５Ａを自己整合的に形成する。こ
こでは、不要なオーバーハング状の堆積物の除去を容易
とするために、ゲート電極１１３及び絶縁層１１２上に
剥離層１１６を予め形成しておく方法について説明す
る。尚、図３５の（Ａ）、（Ｂ）及び図３６の（Ａ）、
（Ｂ）においては、１つの電子放出部のみを図示した。
【００１０】［工程−１０］先ず、例えばガラス基板か
ら成る支持体１１０の上に、例えばポリシリコンから成
るカソード電極用導電材料層をプラズマＣＶＤ法にて成
膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術
に基づきカソード電極用導電材料層をパターニングし
て、ストライプ状のカソード電極１１１を形成する。そ
の後、全面にＳｉＯ2から成る絶縁層１１２をＣＶＤ法
にて形成する。
【００１１】［工程−２０］次に、絶縁層１１２上に、
ゲート電極用導電材料層（例えば、ＴｉＮ層）をスパッ
タ法にて成膜し、次いで、ゲート電極用導電材料層をリ
ソグラフィ技術及びドライエッチング技術にてパターニ
ングすることによって、ストライプ状のゲート電極１１
３を得ることができる。ストライプ状のカソード電極１
１１は、図面の紙面左右方向に延び、ストライプ状のゲ
ート電極１１３は、図面の紙面垂直方向に延びている。
【００１２】［工程−３０］その後、再びレジスト層を
形成し、エッチングによってゲート電極１１３に第１開
口部１１４Ａを形成し、更に、絶縁層１１２に第２開口
部１１４Ｂを形成し、第２開口部１１４Ｂの底部にカソ
ード電極１１１を露出させた後、レジスト層を除去す
る。こうして、図３５の（Ａ）に示す構造を得ることが
できる。
【００１３】［工程−４０］次に、支持体１１０を回転
させながらゲート電極１１３上を含む絶縁層１１２上に
ニッケル（Ｎｉ）を斜め蒸着することにより、剥離層１
１６を形成する（図３５の（Ｂ）参照）。このとき、支
持体１１０の法線に対する蒸着粒子の入射角を十分に大
きく選択することにより（例えば、入射角６５度〜８５
度）、第２開口部１１４Ｂの底部にニッケルを殆ど堆積
させることなく、ゲート電極１１３及び絶縁層１１２の
上に剥離層１１６を形成することができる。剥離層１１
６は、第１開口部１１４Ａの開口端から庇状に張り出し
ており、これによって第１開口部１１４Ａが実質的に縮
径される。
【００１４】［工程−５０］次に、全面に例えば導電材
料としてモリブデン（Ｍｏ）を垂直蒸着する（入射角３
度〜１０度）。このとき、図３６の（Ａ）に示すよう
に、剥離層１１６上でオーバーハング形状を有する導電
材料層１１７が成長するに伴い、第１開口部１１４Ａの
実質的な直径が次第に縮小されるので、第２開口部１１
４Ｂの底部において堆積に寄与する蒸着粒子は、次第に
第１開口部１１４Ａの中央付近を通過するものに限られ
るようになる。その結果、第２開口部１１４Ｂの底部に
は円錐形の堆積物が形成され、この円錐形の堆積物が電
子放出部１１５Ａとなる。
【００１５】［工程−６０］その後、図３６の（Ｂ）に
示すように、リフトオフ法にて剥離層１１６をゲート電
極１１３及び絶縁層１１２の表面から剥離し、ゲート電
極１１３及び絶縁層１１２の上方の導電材料層１１７を
選択的に除去する。こうして、複数のスピント型電界放
出素子が形成されたカソードパネルＣＰを得ることがで
きる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】かかる表示装置の構成
において、低い駆動電圧で大きな放出電子電流を得るた
めには、電子放出部の先端部を鋭く尖らせることが有効
であり、この観点から、上述のスピント型電界放出素子
の電子放出部１１５Ａは優れた性能を有していると云え
る。また、このようなスピント型電界放出素子の製造方
法は、開口部１１４Ａ，１１４Ｂに対して自己整合的に
円錐形の堆積物を電子放出部１１５Ａとして形成し得る
優れた方法である。しかしながら、円錐形の電子放出部
１１５Ａの形成には高度な加工技術を要し、場合によっ
ては数千万個以上にも及ぶ電子放出部１１５Ａを有効領
域の全域に亙って均一に形成することは、表示装置の大
型化が進み、有効領域の面積が増大するにつれて困難と
なりつつある。
【００１７】そこで、円錐形の電子放出部を使用せず、
開口部の底面に露出した平面状の電子放出部を使用す
る、所謂平面型電界放出素子が提案されている。平面型
電界放出素子における電子放出部は、開口部の底部に位
置するカソード電極の上に設けられており、平面状であ
っても高い放出電子電流を達成し得るように、カソード
電極の構成材料よりも仕事関数が低い材料から構成され
ている。かかる材料として、近年、カーボン・ナノチュ
ーブを始めとする各種の炭素系材料が提案されている。
【００１８】このような平面型電界放出素子の製造にお
いては、図３５の（Ａ）に示した構造を得た後、例え
ば、カーボン・ナノチューブを含むネガ型の感光性ペー
ストから成る厚膜ペースト材料層１２２を、開口部１１
４内を含む全面に形成する（図３７の（Ａ）参照）。そ
の後、厚膜ペースト材料層１２２の露光を行い（図３７
の（Ｂ）参照）、更に、現像を行い、不要部位の厚膜ペ
ースト材料層１２２を除去した後、厚膜ペースト材料層
１２２を焼成することで、電子放出部１１５を得ること
ができる（図３７の（Ｃ）参照）。尚、参照番号１１９
は露光用マスクである。
【００１９】ところで、厚膜ペースト材料層１２２を露
光する際、露光用マスク１１９と開口部１１４との間に
位置ずれが発生しないように、予め設けられた基準マー
カー（図示せず）に対して露光用マスク１１９の位置合
わせを行う。
【００２０】しかしながら、例えば、支持体１１０の熱
履歴や、支持体１１０に形成された各種の層（カソード
電極１１１、絶縁層１１２、ゲート電極１１３等）の応
力等に起因して、支持体１１０に変形が生じる。その結
果、実際には、厚膜ペースト材料層１２２の露光の際、
露光用マスク１１９と開口部１１４との間に位置ずれ
が、屡々、発生する。このような現象が発生すると、ゲ
ート電極１１３に設けられた第１開口部１１４Ａの開口
端部から、第２開口部１１４Ｂの底部に位置する電子放
出部１１５までの距離がばらつく結果、電子放出部１１
５からの電子放出量にばらつきが生じて、表示ムラが発
生してしまう。また、最悪の場合、開口部１１４の側壁
に厚膜ペースト材料層１２２が残され、この厚膜ペース
ト材料層１２２によって、ゲート電極１１３とカソード
電極１１１との間で短絡が発生する。
【００２１】このような問題を解決するための一手段と
して、図３５の（Ａ）に示した構造を得た後、開口部１
１４の側面、ゲート電極１１３及び絶縁層１１２を被覆
するレジスト材料層１２０を形成し（図３８の（Ａ）参
照）、次いで、例えば、カーボン・ナノチューブを含む
ネガ型の厚膜ペースト材料層１２２を、開口部１１４内
を含む全面に形成する方法が考えられる（図３８の
（Ｂ）参照）。ところが、このような方法では、厚膜ペ
ースト材料層１２２によってレジスト材料層１２０が溶
解され、実際には、図３８の（Ｂ）に示す状態とはなら
ずに、図３７の（Ａ）に示す状態となってしまい、レジ
スト材料層１２０を設ける意味が全く無くなってしま
う。
【００２２】レジスト材料層１２０の代わりに、厚膜ペ
ースト材料層１２２の影響を受けない材料から成るマス
ク層を形成する方法も考えられる。即ち、開口部１１４
内を含む全面に、厚膜ペースト材料層の影響を受けない
材料から成るマスク層を形成した後、マスク層上にレジ
スト層を形成し、開口部の底部の上方に位置するレジス
ト層に開口を形成した後、レジスト層をエッチング用マ
スクとしてマスク層をエッチングし、その後、レジスト
層を除去することで、開口部の底部からマスク層を除去
すればよい。しかしながら、このような方法は、煩雑で
コストのかかる方法である。
【００２３】従って、本発明の目的は、レジスト材料を
用いて何ら問題なく厚膜ペースト材料層をパターニング
し得る方法、レジスト材料を用いて何ら問題なく厚膜ペ
ースト材料から成る電子放出部を形成し得る冷陰極電界
電子放出素子の製造方法、及び、かかる冷陰極電界電子
放出素子の製造方法を適用した冷陰極電界電子放出表示
装置の製造方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の第１の態様に係る厚膜ペースト材料層のパ
ターニング方法は、（Ａ）基体の表面（おもてめん，第
１面）にレジスト材料層を形成した後、レジスト材料層
をパターニングして、基体の表面（第１面）の一部が露
出した状態のレジスト材料層を得る工程と、（Ｂ）レジ
スト材料層表面を改質する工程と、（Ｃ）全面に厚膜ペ
ースト材料層を形成する工程と、（Ｄ）レジスト材料層
を除去して、レジスト材料層上の厚膜ペースト材料層を
除き、レジスト材料層によって被覆されていなかった基
体の表面（第１面）上に厚膜ペースト材料層を残す工
程、から成ることを特徴とする。
【００２５】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る厚膜ペースト材料層のパターニング方法
は、（Ａ）基体の表面（おもてめん，第１面）にレジス
ト材料層を形成した後、レジスト材料層をパターニング
して、基体の表面（第１面）の一部が露出した状態のレ
ジスト材料層を得る工程と、（Ｂ）レジスト材料層表面
を改質する工程と、（Ｃ）全面に、感光性の厚膜ペース
ト材料層を形成する工程と、（Ｄ）厚膜ペースト材料層
の露光、現像を行い、レジスト材料層によって被覆され
ていない基体の表面（第１面）上に厚膜ペースト材料層
を選択的に残す工程と、（Ｅ）レジスト材料層を除去す
る工程、から成ることを特徴とする。
【００２６】本発明の第２の態様に係る厚膜ペースト材
料層のパターニング方法においては、前記工程（Ｅ）に
おいてレジスト材料層を確実に除去するために、前記工
程（Ｄ）と工程（Ｅ）の間においてアッシング処理を行
い、前記工程（Ｂ）において形成されたレジスト材料層
表面の改質層を除去することが好ましい。
【００２７】本発明の第２の態様に係る厚膜ペースト材
料層のパターニング方法においては、前記工程（Ｄ）に
おける厚膜ペースト材料層の露光を、基体の表面（おも
てめん，第１面）側から行うことができる。
【００２８】あるいは又、本発明の第２の態様に係る厚
膜ペースト材料層のパターニング方法においては、前記
工程（Ｄ）における厚膜ペースト材料層の露光を、基体
の裏面（第２面）側から行うことができる。そして、こ
の場合、基体には、厚膜ペースト材料層を露光するため
の露光光を透過する領域、及び、露光光を透過させない
領域が設けられており、露光光を透過する領域が、レジ
スト材料層によって被覆されていない基体の表面（第１
面）の一部に相当する構成とすることが望ましい。
【００２９】本発明の第１の態様若しくは第２の態様に
係る厚膜ペースト材料層のパターニング方法において
は、前記工程（Ｂ）におけるレジスト材料層表面の改質
を、フッ素系ガスを含む雰囲気中でのプラズマ処理に基
づき行うことができ、この場合、フッ素系ガスを、ＣＦ
4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2Ｆ2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ1
2、Ｆ2、ＮＦ3、ＳｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群
から選択された少なくとも１種類のガスとすることが好
ましい。あるいは又、前記工程（Ｂ）におけるレジスト
材料層表面の改質を、フッ素イオンのイオン注入に基づ
き行うこともできるし、シリコンイオンのイオン注入に
基づき行ってもよい。
【００３０】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、所
謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であって、（Ａ）支持
体の表面上に、第１の方向に延びるカソード電極を形成
する工程と、（Ｂ）全面に絶縁層を形成する工程と、
（Ｃ）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工程と、（Ｄ）ゲート電極
及び絶縁層に開口部を形成し、開口部の底部にカソード
電極を露出させる工程と、（Ｅ）開口部の側面、ゲート
電極及び絶縁層を被覆するレジスト材料層を形成する工
程と、（Ｆ）レジスト材料層表面を改質する工程と、
（Ｇ）少なくとも開口部内に、感光性の厚膜ペースト材
料層を形成する工程と、（Ｈ）支持体の表面側から露光
光を照射して、開口部の底部に位置する厚膜ペースト材
料層の部分を露光した後、厚膜ペースト材料層を現像し
て、開口部の底部に位置するカソード電極上に、厚膜ペ
ースト材料層から成る電子放出部を形成する工程と、
（Ｉ）レジスト材料層を除去する工程、から成ることを
特徴とする。
【００３１】上記の目的を達成するための本発明の冷陰
極電界電子放出表示装置の製造方法は、アノード電極及
び蛍光体層が形成された基板と、冷陰極電界電子放出素
子が形成された支持体とを、蛍光体層と冷陰極電界電子
放出素子とが対向するように配置し、基板と支持体とを
周縁部において接合する冷陰極電界電子放出表示装置の
製造方法である。
【００３２】そして、本発明の第１の態様に係る冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法にあっては、冷陰極電
界電子放出素子を、前記本発明の第１の態様に係る冷陰
極電界電子放出素子の製造方法の工程（Ａ）乃至工程
（Ｉ）に基づき形成することを特徴とする。
【００３３】本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法若しくは冷陰極電界電子放出表示装
置の製造方法は、本発明の第１の態様に係る冷陰極電界
電子放出素子若しくは冷陰極電界電子放出表示装置の製
造方法と、カソード電極の構造、厚膜ペースト材料層を
感光性とする点、及び、支持体の裏面（第２面）から感
光性の厚膜ペースト材料層を露光する点で相違してい
る。
【００３４】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法も、所
謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であって、（Ａ）露光
光を透過する支持体の表面（おもてめん，第１面）上
に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
極を形成する工程と、（Ｂ）全面に絶縁層を形成する工
程と、（Ｃ）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工程と、（Ｄ）ゲー
ト電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部の底部にカ
ソード電極及び孔部を露出させる工程と、（Ｅ）開口部
の側面、ゲート電極及び絶縁層を被覆するレジスト材料
層を形成する工程と、（Ｆ）レジスト材料層表面を改質
する工程と、（Ｇ）少なくとも開口部内に、感光性の厚
膜ペースト材料層を形成する工程と、（Ｈ）前記孔部を
露光用マスクとして、支持体の裏面（第２面）側から露
光光を照射して、孔部の上方の厚膜ペースト材料層の部
分を露光した後、厚膜ペースト材料層を現像して、カソ
ード電極上から孔部内に亙り、厚膜ペースト材料層から
成る電子放出部を形成する工程と、（Ｉ）レジスト材料
層を除去する工程、から成ることを特徴とする。
【００３５】本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子
放出表示装置の製造方法にあっては、冷陰極電界電子放
出素子を、前記本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電
子放出素子の製造方法の工程（Ａ）乃至工程（Ｉ）に基
づき形成することを特徴とする。
【００３６】本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子
放出素子若しくは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方
法は、本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子放出素
子若しくは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法と、
光透過層を形成する点、及び、光透過層上に電子放出部
を形成する点で相違している。
【００３７】上記の目的を達成するための本発明の第３
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、所
謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であって、（Ａ）露光
光を透過する支持体の表面（おもてめん，第１面）上
に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
極を形成し、次いで、少なくとも孔部内に、露光光を透
過する導電材料若しくは抵抗体材料から成る光透過層を
形成する工程と、（Ｂ）全面に絶縁層を形成する工程
と、（Ｃ）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工程と、（Ｄ）ゲート
電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部の底部に光透
過層を露出させる工程と、（Ｅ）開口部の側面、ゲート
電極及び絶縁層を被覆するレジスト材料層を形成する工
程と、（Ｆ）レジスト材料層表面を改質する工程と、
（Ｇ）少なくとも開口部内に、感光性の厚膜ペースト材
料層を形成する工程と、（Ｈ）前記孔部を露光用マスク
として、支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射し
て、孔部の上方の厚膜ペースト材料層の部分を露光した
後、厚膜ペースト材料層を現像して、光透過層上に、厚
膜ペースト材料層から成る電子放出部を形成する工程
と、（Ｉ）レジスト材料層を除去する工程、から成るこ
とを特徴とする。
【００３８】本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子
放出表示装置の製造方法にあっては、冷陰極電界電子放
出素子を、前記本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電
子放出素子の製造方法の工程（Ａ）乃至工程（Ｉ）に基
づき形成することを特徴とする。
【００３９】上記の目的を達成するための本発明の第４
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、所
謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であって、（Ａ）支持
体の表面（おもてめん，第１面）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）全面にレジ
スト材料層を形成した後、レジスト材料層をパターニン
グして、カソード電極の一部が露出した状態のレジスト
材料層を得る工程と、（Ｃ）レジスト材料層表面を改質
する工程と、（Ｄ）全面に、感光性の厚膜ペースト材料
層を形成する工程と、（Ｅ）厚膜ペースト材料層の露光
を支持体の表面（第１面）側から行い、次いで、厚膜ペ
ースト材料層の現像を行い、レジスト材料層によって被
覆されていないカソード電極上に、厚膜ペースト材料層
から成る電子放出部を形成する工程と、（Ｆ）レジスト
材料層を除去する工程、から成ることを特徴とする。
【００４０】上記の目的を達成するための本発明の第５
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、所
謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であって、本発明の第
４の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法の前
記工程（Ｆ）の後、（Ｇ）全面に絶縁層を形成する工程
と、（Ｈ）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工程と、（Ｉ）ゲート
電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部の底部に電子
放出部を露出させる工程、を具備することを特徴とす
る。
【００４１】本発明の第４の態様に係る冷陰極電界電子
放出表示装置の製造方法にあっては、冷陰極電界電子放
出素子を、前記本発明の第４の態様に係る冷陰極電界電
子放出素子の工程（Ａ）乃至工程（Ｆ）に基づき形成す
ることを特徴とする。また、本発明の第５の態様に係る
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあっては、冷
陰極電界電子放出素子を、前記本発明の第４の態様に係
る冷陰極電界電子放出素子の工程（Ａ）乃至工程
（Ｆ）、更に、前記本発明の第５の態様に係る冷陰極電
界電子放出素子の工程（Ｇ）乃至工程（Ｉ）に基づき形
成することを特徴とする。
【００４２】上記の目的を達成するための本発明の第６
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、所
謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であって、（Ａ）露光
光を透過する支持体の表面（おもてめん，第１面）上
に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
極を形成する工程と、（Ｂ）全面にレジスト材料層を形
成した後、レジスト材料層をパターニングして、カソー
ド電極の一部が露出した状態のレジスト材料層を得る工
程と、（Ｃ）レジスト材料層表面を改質する工程と、
（Ｄ）全面に、感光性の厚膜ペースト材料層を形成する
工程と、（Ｅ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体
の裏面（第２面）側から露光光を照射して、孔部の上方
の厚膜ペースト材料層の部分を露光した後、厚膜ペース
ト材料層を現像して、カソード電極上から孔部内に亙
り、厚膜ペースト材料層から成る電子放出部を形成する
工程と、（Ｆ）レジスト材料層を除去する工程、から成
ることを特徴とする。
【００４３】上記の目的を達成するための本発明の第７
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、所
謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であって、本発明の第
６の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法の前
記工程（Ｆ）の後、（Ｇ）全面に絶縁層を形成する工程
と、（Ｈ）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工程と、（Ｉ）ゲート
電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部の底部に電子
放出部を露出させる工程、を具備することを特徴とす
る。
【００４４】本発明の第６の態様に係る冷陰極電界電子
放出表示装置の製造方法にあっては、冷陰極電界電子放
出素子を、前記本発明の第６の態様に係る冷陰極電界電
子放出素子の工程（Ａ）乃至工程（Ｆ）に基づき形成す
ることを特徴とする。また、本発明の第７の態様に係る
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあっては、冷
陰極電界電子放出素子を、前記本発明の第６の態様に係
る冷陰極電界電子放出素子の工程（Ａ）乃至工程
（Ｆ）、更に、前記本発明の第７の態様に係る冷陰極電
界電子放出素子の工程（Ｇ）乃至工程（Ｉ）に基づき形
成することを特徴とする。
【００４５】上記の目的を達成するための本発明の第８
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、所
謂２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であって、（Ａ）露光
光を透過する支持体の表面（おもてめん，第１面）上
に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
極を形成し、次いで、少なくとも孔部内に、露光光を透
過する導電材料若しくは抵抗体材料から成る光透過層を
形成する工程と、（Ｂ）全面にレジスト材料層を形成し
た後、レジスト材料層をパターニングして、少なくとも
孔部内の光透過層が露出した状態のレジスト材料層を得
る工程と、（Ｃ）レジスト材料層表面を改質する工程
と、（Ｄ）全面に、感光性の厚膜ペースト材料層を形成
する工程と、（Ｅ）前記孔部を露光用マスクとして、支
持体の裏面（第２面）側から露光光を照射して、光透過
層の上方の厚膜ペースト材料層の部分を露光した後、厚
膜ペースト材料層を現像して、光透過層上に、厚膜ペー
スト材料層から成る電子放出部を形成する工程と、
（Ｆ）レジスト材料層を除去する工程、から成ることを
特徴とする。
【００４６】上記の目的を達成するための本発明の第９
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、所
謂３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する冷
陰極電界電子放出素子の製造方法であって、本発明の第
８の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法の前
記工程（Ｆ）の後、（Ｇ）全面に絶縁層を形成する工程
と、（Ｈ）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工程と、（Ｉ）ゲート
電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部の底部に電子
放出部を露出させる工程、を具備することを特徴とす
る。
【００４７】本発明の第８の態様に係る冷陰極電界電子
放出表示装置の製造方法にあっては、冷陰極電界電子放
出素子を、前記本発明の第８の態様に係る冷陰極電界電
子放出素子の工程（Ａ）乃至工程（Ｆ）に基づき形成す
ることを特徴とする。また、本発明の第９の態様に係る
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあっては、冷
陰極電界電子放出素子を、前記本発明の第８の態様に係
る冷陰極電界電子放出素子の工程（Ａ）乃至工程
（Ｆ）、更に、前記本発明の第９の態様に係る冷陰極電
界電子放出素子の工程（Ｇ）乃至工程（Ｉ）に基づき形
成することを特徴とする。
【００４８】本発明の第１の態様〜第３の態様に係る冷
陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法においては、前記工程（Ｈ）
と工程（Ｉ）の間においてアッシング処理を行い、前記
工程（Ｆ）において形成されたレジスト材料層表面の改
質層を除去することが、前記工程（Ｉ）において、カソ
ード電極上に、あるいは又、カソード電極上から孔部に
亙り、あるいは又、光透過層上に、厚膜ペースト材料層
から成る電子放出部を確実に残しつつ、レジスト材料層
を確実に除去するといった観点から望ましい。一方、本
発明の第４の態様〜第９の態様に係る冷陰極電界電子放
出素子の製造方法あるいは冷陰極電界電子放出表示装置
の製造方法においては、前記工程（Ｅ）と工程（Ｆ）の
間においてアッシング処理を行い、前記工程（Ｃ）にお
いて形成されたレジスト材料層表面の改質層を除去する
ことが、前記工程（Ｆ）において、カソード電極上に、
あるいは又、カソード電極上から孔部に亙り、あるいは
又、光透過層上に、厚膜ペースト材料層から成る電子放
出部を確実に残しつつ、レジスト材料層を確実に除去す
るといった観点から望ましい。
【００４９】また、本発明の第１の態様〜第３の態様に
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法においては前記工程
（Ｆ）におけるレジスト材料層表面の改質を、また、本
発明の第４の態様〜第９の態様に係る冷陰極電界電子放
出素子の製造方法あるいは冷陰極電界電子放出表示装置
の製造方法においては前記工程（Ｃ）におけるレジスト
材料層表面の改質を、フッ素系ガスを含む雰囲気中での
プラズマ処理に基づき行うことが好ましい。そして、こ
れらの場合、フッ素系ガスを、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2Ｆ
2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ12、Ｆ2、ＮＦ3、Ｓ
ｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群から選択された少
なくとも１種類のガスとすることが好ましい。あるいは
又、本発明の第１の態様〜第３の態様に係る冷陰極電界
電子放出素子の製造方法あるいは冷陰極電界電子放出表
示装置の製造方法においては前記工程（Ｆ）におけるレ
ジスト材料層表面の改質を、また、本発明の第４の態様
〜第９の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法
あるいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法におい
ては前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層表面の改質
を、フッ素イオンのイオン注入に基づき行うこともでき
るし、シリコンイオンのイオン注入に基づき行ってもよ
い。
【００５０】本発明の第１の態様〜第９の態様に係る冷
陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法（以下、これらを総称して、
本発明の製造方法と呼ぶ）の説明において、『露光光を
透過する支持体の表面（おもてめん，第１面）上に、底
部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過させな
い材料から成り、第１の方向に延びるカソード電極を形
成する工程』を、「カソード電極形成工程」と略称する
場合がある。
【００５１】また、『少なくとも孔部内に、露光光を透
過する導電材料若しくは抵抗体材料から成る光透過層を
形成する工程』を、「光透過層形成工程」と略称する場
合がある。
【００５２】更には、『少なくとも開口部内に、感光性
の厚膜ペースト材料層を形成する工程』を、「感光性の
厚膜ペースト材料層の形成工程」と略称する場合があ
る。
【００５３】また、『前記孔部を露光用マスクとして、
支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射して、孔部
の上方の厚膜ペースト材料層の部分を露光した後、厚膜
ペースト材料層を現像して、カソード電極上から孔部内
に亙り、あるいは又、光透過層上に、厚膜ペースト材料
層から成る電子放出部を形成する工程』を、「裏面側か
らの露光・現像による電子放出部形成工程」と略称する
場合がある。
【００５４】本発明の第２の態様あるいは第３の態様に
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法にあっては、前記工程
（Ｂ）において、露光光を透過する感光性材料から成る
絶縁層を形成し、前記工程（Ｃ）において、感光性材料
から成るゲート電極を形成し、前記工程（Ｄ）におい
て、前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面（第
２面）側から露光光を照射して、孔部の上方の絶縁層の
部分及びゲート電極の部分を露光した後、絶縁層及びゲ
ート電極を現像して、孔部の上方の絶縁層の部分及びゲ
ート電極の部分を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及
びゲート電極に、孔部の径よりも大きな径を有する開口
部を形成し、開口部の底部にカソード電極あるいは光透
過層を露出させる構成とすることができる。
【００５５】尚、このような構成を、便宜上、本発明の
製造方法−Ａと呼ぶ。
【００５６】ここで、『露光光を透過する感光性材料か
ら成る絶縁層を形成する工程』を、「露光光透過性の感
光性材料から成る絶縁層の形成工程」と略称する場合が
ある。
【００５７】また、『感光性材料から成るゲート電極を
形成する工程』を、「感光性材料から成るゲート電極の
形成工程」と略称する場合がある。
【００５８】更には、『前記孔部を露光用マスクとし
て、支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射して、
孔部の上方の絶縁層の部分及びゲート電極の部分を露光
した後、絶縁層及びゲート電極を現像して、孔部の上方
の絶縁層の部分及びゲート電極の部分を除去し、以て、
孔部の上方の絶縁層及びゲート電極に、孔部の径よりも
大きな径を有する開口部を形成し、開口部の底部にカソ
ード電極あるいは光透過層を露出させる工程』を、「裏
面側からの露光による開口部形成工程」と略称する場合
がある。
【００５９】あるいは又、本発明の第２の態様あるいは
第３の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あ
るいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあって
は、前記工程（Ｂ）において、露光光を透過する非感光
性材料から成る絶縁層を形成し、前記工程（Ｃ）におい
て、露光光を透過する非感光性材料から成るゲート電極
を形成し、前記工程（Ｄ）において、ゲート電極及び絶
縁層上に、レジスト材料から成るエッチング用マスク層
を形成した後、前記孔部を露光用マスクとして、支持体
の裏面（第２面）側から露光光を照射して、エッチング
用マスク層を露光した後、エッチング用マスク層を現像
して、孔部の上方のエッチング用マスク層の部分にエッ
チング用マスク層開口を形成し、次いで、エッチング用
マスク層を用いて、エッチング用マスク層開口の下のゲ
ート電極及び絶縁層をエッチングした後、エッチング用
マスク層を除去し、以て、孔部の上方の絶縁層及びゲー
ト電極に、孔部の径よりも大きな径を有する開口部を形
成し、開口部の底部にカソード電極あるいは光透過層を
露出させる構成とすることもできる。
【００６０】尚、このような構成を、便宜上、本発明の
製造方法−Ｂと呼ぶ。
【００６１】ここで、『露光光を透過する非感光性材料
から成る絶縁層を形成する工程』を、「露光光透過性の
非感光性材料から成る絶縁層の形成工程」と略称する場
合がある。
【００６２】また、『露光光を透過する非感光性材料か
ら成るゲート電極を形成する工程』を、「非感光性材料
から成るゲート電極の形成工程」と略称する場合があ
る。
【００６３】更には、『ゲート電極及び絶縁層上に、レ
ジスト材料から成るエッチング用マスク層を形成する工
程』を、「ゲート電極及び絶縁層上へのエッチング用マ
スク層形成工程」と略称する場合がある。
【００６４】また、『前記孔部を露光用マスクとして、
支持体の裏面（第２面）側から露光光を照射して、エッ
チング用マスク層を露光した後、エッチング用マスク層
を現像して、孔部の上方のエッチング用マスク層の部分
にエッチング用マスク層開口を形成する工程』を、「裏
面側からの露光によるエッチング用マスク層へのエッチ
ング用マスク層開口形成工程」と略称する場合がある。
【００６５】あるいは又、本発明の第２の態様あるいは
第３の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法あ
るいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあって
は、前記工程（Ｂ）において、感光性材料から成る絶縁
層を形成し、前記工程（Ｃ）において、露光光を透過す
る感光性材料から成るゲート電極を形成し、前記工程
（Ｄ）において、支持体の表面（おもてめん，第１面）
側からゲート電極及び絶縁層に露光光を照射した後、ゲ
ート電極及び絶縁層を現像し、以て、孔部の上方のゲー
ト電極及び絶縁層に、孔部の径よりも大きな径を有する
開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極あるいは
光透過層を露出させる構成とすることもできる。
【００６６】尚、このような構成を、便宜上、本発明の
製造方法−Ｃと呼ぶ。
【００６７】ここで、『感光性材料から成る絶縁層を形
成する工程』を、「感光性材料から成る絶縁層の形成工
程」と略称する場合がある。
【００６８】また、『露光光を透過する感光性材料から
成るゲート電極を形成する工程』を、「露光光を透過す
る感光性材料から成るゲート電極の形成工程」と略称す
る場合がある。
【００６９】更には、『支持体の表面（おもてめん，第
１面）側からゲート電極及び絶縁層に露光光を照射した
後、ゲート電極及び絶縁層を現像し、以て、孔部の上方
のゲート電極及び絶縁層に、孔部の径よりも大きな径を
有する開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極あ
るいは光透過層を露出させる工程』を、「表面側からの
露光による開口部形成工程」と略称する場合がある。
【００７０】本発明の製造方法−Ａにあっては、「裏面
側からの露光による開口部形成工程」において、孔部の
上方の絶縁層及びゲート電極に、孔部の径よりも大きな
径を有する開口部を形成するためには、絶縁層及びゲー
ト電極への露光を過剰に行う方法（即ち、オーバー露光
を行う方法）、及び／又は、絶縁層及びゲート電極の現
像を過剰に行う方法（即ち、オーバー現像を行う方法）
を採用すればよい。
【００７１】本発明の製造方法−Ｂにあっては、エッチ
ング用マスク層を用いて、エッチング用マスク層開口の
下のゲート電極及び絶縁層をエッチングして、孔部の上
方の絶縁層及びゲート電極に孔部の径よりも大きな径を
有する開口部を形成するが、このような開口部は、絶縁
層及びゲート電極のオーバーエッチングによって達成す
ることができる。あるいは又、本発明の製造方法−Ｂに
係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法若しくは冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法における「裏面側から
の露光によるエッチング用マスク層へのエッチング用マ
スク層開口形成工程」において、絶縁層及びゲート電極
への露光を過剰に行う方法（即ち、オーバー露光を行う
方法）、及び／又は、絶縁層及びゲート電極の現像を過
剰に行う方法（即ち、オーバー現像を行う方法）を採用
すればよい。
【００７２】本発明の製造方法−Ｃにあっては、「表面
側からの露光による開口部形成工程」において、孔部の
径よりも大きな径を有する開口部を形成するためには、
適切な露光光遮蔽材（マスク）を用いてエッチング用マ
スク層の露光を行えばよい。
【００７３】本発明の製造方法においては、レジスト材
料層の除去後、電子放出部の表面の一種の活性化処理
（洗浄処理）を行うことが、電子放出部からの電子の放
出効率の一層の向上といった観点から好ましい。このよ
うな処理として、水素ガス、アンモニアガス、ヘリウム
ガス、アルゴンガス、ネオンガス、メタンガス、エチレ
ンガス、アセチレンガス、窒素ガス等のガス雰囲気中で
のプラズマ処理を挙げることができる。
【００７４】本発明の製造方法における孔部や開口部の
平面形状（支持体表面と平行な仮想平面で孔部や開口部
を切断したときの形状）は、円形、楕円形、矩形、多角
形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の
形状とすることができる。
【００７５】本発明の第１の態様若しくは第２の態様に
係る厚膜ペースト材料層のパターニング方法に基づき、
例えば、冷陰極電界電子放出表示装置（ＦＥＤ）やプラ
ズマ表示装置（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンス表
示装置における各種の電極の形成を行うことができる。
【００７６】本発明の第１の態様若しくは第２の態様に
係る厚膜ペースト材料層のパターニング方法における基
体として、ガラス等の絶縁性の基板、基板上あるいは基
板の上方に形成された絶縁層、基板上あるいは基板の上
方に形成された導電体層（例えば、配線層）、基板上あ
るいは基板の上方に形成された絶縁層と導電体層（例え
ば、配線層）の組合せを例示することができる。
【００７７】本発明の第１の態様に係る厚膜ペースト材
料層のパターニング方法における厚膜ペースト材料層に
は、例えば、銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、
アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）等の導電性粒
子、あるいは、これらの金属を含む合金の導電性粒子、
酸化ルテニウム粒子、パイロクロア形ルテニウム塩粒
子、酸化モリブデン粒子が含まれている。
【００７８】本発明の第２の態様に係る厚膜ペースト材
料層のパターニング方法における感光性の厚膜ペースト
材料層は、基体の表面側から露光する場合には、所謂ネ
ガ型の樹脂（露光光の照射により重合又は架橋し、現像
液に不可溶性又は難溶性となり、現像後まで残る特性を
有する樹脂）から構成してもよいし、所謂ポジ型の樹脂
（露光光の照射により分解して、現像液に可溶性とな
り、現像時に除去される特性を有する樹脂）から構成し
てもよい。一方、基体の裏面側から露光する場合には、
所謂ネガ型の樹脂（露光光の照射により重合又は架橋
し、現像液に不可溶性又は難溶性となり、現像後まで残
る特性を有する樹脂）から構成する必要がある。厚膜ペ
ースト材料層には、例えば、銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）、
パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、
白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）
等の導電性粒子、あるいは、これらの金属を含む合金の
導電性粒子、酸化ルテニウム粒子、パイロクロア形ルテ
ニウム塩粒子、酸化モリブデン粒子が含まれている。
【００７９】本発明の製造方法における感光性の厚膜ペ
ースト材料層は、所謂ネガ型の樹脂（露光光の照射によ
り重合又は架橋し、現像液に不可溶性又は難溶性とな
り、現像後まで残る特性を有する樹脂）、及び、電子放
出機能を有する材料から形成すればよい。
【００８０】本発明の製造方法における厚膜ペースト材
料層に含まれる電子放出機能を有する材料として、カー
ボン・ナノチューブ構造体を挙げることができる。ここ
で、カーボン・ナノチューブ構造体として、具体的に
は、カーボン・ナノチューブ及び／又はカーボン・ナノ
ファイバーを挙げることができる。より具体的には、カ
ーボン・ナノチューブから電子放出部を構成してもよい
し、カーボン・ナノファイバーから電子放出部を構成し
てもよいし、カーボン・ナノチューブとカーボン・ナノ
ファイバーの混合物から電子放出部を構成してもよい。
カーボン・ナノチューブやカーボン・ナノファイバー
は、巨視的には、粉末状であってもよいし、薄膜状であ
ってもよい。カーボン・ナノチューブやカーボン・ナノ
ファイバーから構成されたカーボン・ナノチューブ構造
体は、周知のアーク放電法やレーザアブレーション法と
いったＰＶＤ法、プラズマＣＶＤ法やレーザＣＶＤ法、
熱ＣＶＤ法、気相合成法、気相成長法といった各種のＣ
ＶＤ法によって製造、形成することができる。
【００８１】あるいは又、本発明の製造方法における厚
膜ペースト材料層に含まれる電子放出機能を有する材料
として、カソード電極を構成する材料よりも仕事関数Φ
の小さい材料から構成することが好ましく、どのような
材料を選択するかは、カソード電極を構成する材料の仕
事関数、ゲート電極とカソード電極との間の電位差、要
求される放出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定す
ればよい。具体的には、仕事関数Φが３ｅＶ以下、好ま
しくは２ｅＶ以下であることが望ましい。かかる材料と
して、炭素（Φ＜１ｅＶ）、セシウム（Φ＝２．１４ｅ
Ｖ）、ＬａＢ6（Φ＝２．６６〜２．７６ｅＶ）、Ｂａ
Ｏ（Φ＝１．６〜２．７ｅＶ）、ＳｒＯ（Φ＝１．２５
〜１．６ｅＶ）、Ｙ2Ｏ3（Φ＝２．０ｅＶ）、ＣａＯ
（Φ＝１．６〜１．８６ｅＶ）、ＢａＳ（Φ＝２．０５
ｅＶ）、ＴｉＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）、ＺｒＮ（Φ＝
２．９２ｅＶ）を例示することができる。
【００８２】あるいは又、本発明の製造方法における厚
膜ペースト材料層に含まれる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（Ａ
ｇ）、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；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（Ｃａ
Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（Ｓｎ
Ｏ2）、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。
【００８３】本発明の製造方法における支持体として、
ガラス基板、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板、石
英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶
縁膜が形成された半導体基板を挙げることができるが、
製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、
表面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いることが好
ましい。ガラス基板として、高歪点ガラス、ソーダガラ
ス（Ｎａ2Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ2）、硼珪酸ガラス（Ｎａ
2Ｏ・Ｂ2Ｏ3・ＳｉＯ2）、フォルステライト（２ＭｇＯ
・ＳｉＯ2）、鉛ガラス（Ｎａ2Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ2）
を例示することができる。アノードパネルを構成する基
板も、支持体と同様の構成することができる。
【００８４】レジスト材料層を構成するレジスト材料
は、周知のレジスト材料から構成すればよく、ポジ型
（露光光の照射により分解して、現像液に可溶性とな
り、現像時に除去されるレジスト材料）であっても、ネ
ガ型（露光光の照射により重合又は架橋し、現像液に不
可溶性又は難溶性となり、現像後まで残る特性を有する
レジスト材料）であってもよい。本発明の第２の態様あ
るいは第３の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造
方法あるいは冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法に
あっては、工程（Ｅ）において、開口部の側面、ゲート
電極及び絶縁層を被覆するレジスト材料層を形成し、開
口部の底部の中央部にカソード電極を露出させる。この
ような構造を得るために、レジスト材料層の露光・現像
を必要とするが、レジスト材料層の露光を、支持体の表
面（おもてめん，第１面）側から行ってもよいし、支持
体の裏面（第２面）側から行ってもよい。前者の場合、
レジスト材料層として、ポジ型あるいはネガ型のレジス
ト材料を使用すればよく、後者の場合、ポジ型のレジス
ト材料を使用すればよい。また、後者の場合、孔部を露
光用マスクとしてレジスト材料層の露光を行うことがで
きる。即ち、孔部に対して、自己整合的に、開口部の側
面、ゲート電極及び絶縁層を被覆するレジスト材料層を
形成することができる。レジスト材料層の除去には、レ
ジスト材料層を確実に除去でき、しかも、厚膜ペースト
材料層に変質等を生じさせない薬品を用いればよく、例
えば、アセトン等の有機溶剤を剥離液として例示するこ
とができる。
【００８５】尚、レジスト材料層と厚膜ペースト材料層
と剥離液との組合せとして、広くは、レジスト材料層の
表面に改質層を形成しない限り、厚膜ペースト材料層を
乾燥した後に、厚膜ペースト材料層に含まれる溶剤の影
響によってレジスト材料層が消滅してしまうようなレジ
スト材料層と厚膜ペースト材料層の組合せ、更には、レ
ジスト材料層を確実に剥離でき、しかも、厚膜ペースト
材料層には何ら悪影響を及ぼさない剥離液との組合せと
する必要がある。
【００８６】本発明の第２の態様に係る厚膜ペースト材
料層のパターニング方法、あるいは又、本発明の製造方
法における感光性の厚膜ペースト材料層の露光における
露光光の光源は、紫外線光源とすることが好ましく、具
体的には、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハ
ロゲン灯、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレー
ザを例示することができる。
【００８７】本発明の製造方法において、カソード電極
を構成する材料として、銀ペースト、銅ペーストといっ
た各種の導電性ペースト、タングステン（Ｗ）、ニオブ
（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル
（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金
属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例え
ばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ
2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）を例示することができ
る。
【００８８】また、ゲート電極を構成する感光性材料と
して、銀ペースト、ニッケルペースト、金ペーストを挙
げることができる。また、ゲート電極を構成する露光光
を透過する非感光性材料として、ＩＴＯ、酸化錫、酸化
亜鉛、酸化チタンを挙げることができる。更には、ゲー
ト電極を構成する露光光を透過する感光性材料として、
銀ペースト、ニッケルペースト、金ペーストを挙げるこ
とができる。尚、銀ペースト、ニッケルペースト、金ペ
ーストは、露光段階（即ち、焼成前）では露光光を透過
する。また、材料的に制約のない一般的なゲート電極を
構成する材料として、上記のカソード電極を構成する材
料を挙げることができる。
【００８９】カソード電極及びゲート電極はストライプ
状であることが望ましい。冷陰極電界電子放出表示装置
の構成の簡素化といった観点から、第１の方向の延びる
ストライプ状のカソード電極の射影像と、第２の方向の
延びるストライプ状のゲート電極の射影像とは直交する
ことが好ましい。
【００９０】また、カソード電極やゲート電極の形成方
法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント
蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法や
イオンプレーティング法とエッチング法との組合せ、ス
クリーン印刷法、メッキ法、リフトオフ法等を挙げるこ
とができるが、製造コストの低減といった観点からは、
スクリーン印刷法を採用することが最も好ましい。尚、
スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えばス
トライプ状のカソード電極やゲート電極を形成すること
が可能である。
【００９１】光透過層を構成する導電材料として、イン
ジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）を例
示することができる。尚、導電材料の抵抗値は１×１０
-2Ω以下であることが好ましい。また、光透過層を構成
する抵抗体材料として、アモルファスシリコン、シリコ
ンカーバイド（ＳｉＣ）、ＳｉＣＮ、燐（Ｐ）ドープＳ
ｉＮ、ヒ素（Ａｓ）ドープＳｉＮ、ホウ素（Ｂ）ドープ
ＳｉＮ、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化タンタル、
窒化タンタルを例示することができる。尚、抵抗体材料
の抵抗値は、概ね１×１０5〜１×１０7Ω、好ましくは
数ＭΩとすればよい。光透過層の形成方法として、スパ
ッタリング法や、ＣＶＤ法やスクリーン印刷法を挙げる
ことができるが、製造コストの低減といった観点からは
スクリーン印刷法を採用することが好ましい。尚、光透
過層は、少なくとも孔部内に形成されていればよく、孔
部から孔部近傍のカソード電極上に亙って形成されてい
てもよいし、カソード電極全体の上に形成されていても
よいし、隣接するカソード電極間に短絡が発生しない限
り、カソード電極上を越えて支持体上にまで形成されて
いてもよい。光透過層の形成形態に依っては、開口部の
底部に光透過層とカソード電極とが露出する場合もあ
る。尚、光透過層を構成する導電材料で低抵抗化が困難
な場合、光透過層の横に接触するように、銀ペースト等
の材料によってバスライン（バス電極）を形成してもよ
い。
【００９２】露光光を透過する感光性材料から成る絶縁
層は、所謂ポジ型の樹脂（露光光の照射によって分解し
て現像液に可溶性となり、現像時に除去される特性を有
する樹脂）、及び、絶縁層としての機能を有する材料か
ら構成すればよい。一方、感光性材料から成る絶縁層
は、所謂ポジ型の樹脂及び絶縁層としての機能を有する
材料から構成してもよいし、所謂ネガ型の樹脂（露光光
の照射により重合又は架橋し、現像液に不可溶性又は難
溶性となり、現像後まで残る特性を有する樹脂）、及
び、絶縁層としての機能を有する材料から構成してもよ
い。露光光を透過する非感光性材料から成る絶縁層は、
露光光を透過し、絶縁層としての機能を有する材料から
構成すればよい。絶縁層としての機能を有する材料とし
て、ＳｉＯ2系材料、ガラスペースト、ポリイミド樹
脂、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＣＦX、ＳｉＯＦXを挙げること
ができる。また、材料的に制約のない一般的な絶縁層を
構成する材料として、ＳｉＯ2、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、Ｂ
ＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、ＳｉＮ、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、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。絶縁層の形成方法として、ＣＶＤ法、塗布
法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプ
ロセスが利用できるが、製造コストの低減といった観点
からはスクリーン印刷法を採用することが好ましい。
【００９３】本発明の第１の態様に係る厚膜ペースト材
料層のパターニング方法においては工程（Ｄ）の後、本
発明の第２の態様に係る厚膜ペースト材料層のパターニ
ング方法においては工程（Ｅ）の後、更には、本発明の
製造方法においてはカソード電極上に、あるいは又、カ
ソード電極上から孔部に亙り、あるいは又、光透過層上
に、電子放出部として形成した後、厚膜ペースト材料層
を構成する材料にも依るが、厚膜ペースト材料層を構成
する材料を焼成あるいは硬化させることが必要な場合が
ある。焼成あるいは硬化の温度の上限は、基体、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。
【００９４】本発明の製造方法−Ｂにおいて、エッチン
グ用マスク層を構成するレジスト材料は、周知のレジス
ト材料から構成すればよい。但し、エッチング用マスク
層を背面露光方式にて露光するので、レジスト材料をポ
ジ型（露光光の照射により分解して、現像液に可溶性と
なり、現像時に除去されるレジスト材料）とする必要が
ある。
【００９５】本発明の第１の態様〜第３の態様に係る冷
陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法においては、少なくとも開口
部内に感光性の厚膜ペースト材料層を形成すればよく、
厚膜ペースト材料層を、開口部内、ゲート電極上、及
び、絶縁層上に形成してもよい。厚膜ペースト材料層
を、例えば、スクリーン印刷法やスピンコーティング法
にて形成することができる。あるいは又、厚膜ペースト
材料層を、開口部内及びゲート電極上に形成してもよい
し、ゲート電極とカソード電極の重複する領域に形成し
てもよいし、カソード電極の上方に相当するゲート電極
及び絶縁層の部分に形成してもよい。これらの場合に
は、厚膜ペースト材料層を、例えば、スクリーン印刷法
にて形成することができる。
【００９６】本発明の第４の態様〜第９の態様に係る冷
陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法においては、全面に感光性の
厚膜ペースト材料層を形成するが、このような厚膜ペー
スト材料層の形成には、厚膜ペースト材料層を、露出し
たカソード電極の部分の上、及び、カソード電極上に位
置するレジスト材料層の部分の上に形成する形態、露出
したカソード電極の部分の上、及び、露出したカソード
電極の部分の近傍のカソード電極の部分の上に位置する
レジスト材料層の部分の上に形成する形態が包含され、
このような形態は、厚膜ペースト材料層を、例えば、ス
クリーン印刷法にて形成することで達成できる。全面に
感光性の厚膜ペースト材料層を形成する場合、厚膜ペー
スト材料層を、例えば、スクリーン印刷法やスピンコー
ティング法にて形成することができる。本発明の第１の
態様若しくは第２の態様に係る厚膜ペースト材料層のパ
ターニング方法にあっては、厚膜ペースト材料層を、例
えば、スクリーン印刷法やスピンコーティング法にて形
成することができる。
【００９７】本発明の製造方法において、孔部を露光用
マスクとして、支持体の裏面（第２面）側から露光光を
照射して、孔部の上方の絶縁層の部分及びゲート電極の
部分を露光する場合、あるいは又、エッチング用マスク
層を露光する場合、露光光を照射すべきではない絶縁層
の部分及びゲート電極の部分、あるいは又、エッチング
用マスク層の部分に露光光が照射されないように、支持
体の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク）を配置
することが好ましい。
【００９８】アノード電極の構成材料は、表示装置の構
成によって適宜選択すればよい。即ち、表示装置が透過
型（アノードパネルが表示面に相当する）であって、且
つ、アノードパネルを構成する基板上にアノード電極と
蛍光体層がこの順に積層されている場合には、基板は元
より、アノード電極自身も透明である必要があり、ＩＴ
Ｏ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いる。
一方、表示装置が反射型（カソードパネルが表示面に相
当する）である場合、及び、透過型であっても基板上に
蛍光体層とアノード電極とがこの順に積層されている場
合には、ＩＴＯの他、アルミニウム（Ａｌ）あるいはク
ロム（Ｃｒ）を用いることができる。アルミニウム（Ａ
ｌ）あるいはクロム（Ｃｒ）からアノード電極を構成す
る場合、アノード電極の厚さとして、具体的には、３×
１０-8ｍ（３０ｎｍ）乃至１．５×１０-7ｍ（１５０ｎ
ｍ）、好ましくは５×１０-8ｍ（５０ｎｍ）乃至１×１
０ -7ｍ（１００ｎｍ）を例示することができる。アノー
ド電極は、蒸着法やスパッタリング法にて形成すること
ができる。
【００９９】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。
【０１００】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。
【０１０１】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。
【０１０２】カソードパネルとアノードパネルとを周縁
部において接合する場合、接合は接着層を用いて行って
もよいし、あるいは、ガラスやセラミックス等の絶縁剛
性材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよ
い。枠体と接着層とを併用する場合には、枠体の高さを
適宜選択することにより、接着層のみを使用する場合に
比べ、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距
離をより長く設定することが可能である。尚、接着層の
構成材料としては、フリットガラスが一般的であるが、
融点が１２０〜４００゜Ｃ程度の所謂低融点金属材料を
用いてもよい。かかる低融点金属材料としては、Ｉｎ
（インジウム：融点１５７゜Ｃ）；インジウム−金系の
低融点合金；Ｓｎ80Ａｇ20（融点２２０〜３７０゜
Ｃ）、Ｓｎ95Ｃｕ 5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫
（Ｓｎ）系高温はんだ；Ｐｂ97.5Ａｇ2.5（融点３０４
゜Ｃ）、Ｐｂ94.5Ａｇ5.5（融点３０４〜３６５゜
Ｃ）、Ｐｂ97.5Ａｇ1.5Ｓｎ1.0（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；Ａｕ88Ｇａ
12（融点３８１゜Ｃ）等のろう材（以上の添字は全て原
子％を表す）を例示することができる。
【０１０３】基板と支持体と枠体の三者を接合する場
合、三者同時接合を行ってもよいし、あるいは、第１段
階で基板又は支持体のいずれか一方と枠体とを先に接合
し、第２段階で基板又は支持体の他方と枠体とを接合し
てもよい。三者同時接合や第２段階における接合を高真
空雰囲気中で行えば、基板と支持体と枠体と接着層とに
より囲まれた空間は、接合と同時に真空となる。あるい
は、三者の接合終了後、基板と支持体と枠体と接着層と
によって囲まれた空間を排気し、真空とすることもでき
る。接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は
常圧／減圧のいずれであってもよく、また、雰囲気を構
成する気体は、大気であっても、あるいは窒素ガスや周
期律表０族に属するガス（例えばＡｒガス）を含む不活
性ガスであってもよい。
【０１０４】接合後に排気を行う場合、排気は、基板及
び／又は支持体に予め接続されたチップ管を通じて行う
ことができる。チップ管は、典型的にはガラス管を用い
て構成され、基板及び／又は支持体の無効領域（即ち、
表示部分として機能する有効領域以外の領域）に設けら
れた貫通孔の周囲に、フリットガラス又は上述の低融点
金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達し
た後、熱融着によって封じ切られる。尚、封じ切りを行
う前に、冷陰極電界電子放出表示装置全体を一旦加熱し
てから降温させると、空間に残留ガスを放出させること
ができ、この残留ガスを排気により空間外へ除去するこ
とができるので好適である。
【０１０５】本発明においては、レジスト材料層表面を
改質した後、その上に厚膜ペースト材料層を形成するの
で、厚膜ペースト材料層によってレジスト材料層が溶解
するといった問題の発生を確実に回避することができ
る。
【０１０６】
【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。
【０１０７】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
の第１の態様に係る厚膜ペースト材料層のパターニング
方法に関する。具体的には、ガラス基板から成る基体上
に導電体層（より具体的には、配線）を形成する。以
下、図１の（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、実施の形態１の
厚膜ペースト材料層のパターニング方法を説明する。
【０１０８】［工程−１００］ 先ず、ガラス基板から成る基体１の表面に、ノボラック
樹脂と２−ペプタノンから製造されたポジ型のレジスト
材料（東京応化工業株式会社製：ＴＨＭＲ−ｉＰ５７２
０ＨＰ）から成るレジスト材料層２を周知の方法で形成
した後、リソグラフィ技術に基づきレジスト材料層２を
パターニングして、基体１の表面の一部が露出した状態
のレジスト材料層２を得る（図１の（Ａ）参照）。
【０１０９】［工程−１１０］その後、レジスト材料層
２の表面を改質して、レジスト材料層２の表面に改質層
３を形成する（図１の（Ｂ）参照）。具体的には、フッ
素系ガスを含む雰囲気中でのプラズマ処理（以下の表１
の条件を参照）に基づき、レジスト材料層表面の改質を
行う。尚、レジスト材料層表面の改質を、以下の表２に
例示するフッ素イオンのイオン注入に基づき行ってもよ
い。あるいは又、レジスト材料層表面の改質を、以下の
表３に例示するシリコンイオンのイオン注入に基づき行
ってもよい。
【０１１０】［表１］ 使用ガス ：ＣＦ4＝３００sccm 圧力 ：１．３×１０2Ｐａ ＲＦパワー：７００Ｗ 処理時間 ：１０秒
【０１１１】［表２］ イオン種 ：Ｆ 加速エネルギー：２０ｋｅＶ ドーズ量 ：１×１０15ｃｍ-2
【０１１２】［表３］ イオン種 ：Ｓｉ 加速エネルギー：２５ｋｅＶ ドーズ量 ：１×１０14ｃｍ-2
【０１１３】［工程−１２０］次に、全面に厚膜ペース
ト材料層４を形成する。具体的には、溶剤、光重合開始
剤、重合開示剤、可塑剤を含む銀ペーストを全面にスク
リーン印刷法にて印刷する（図１の（Ｃ）参照）。その
後、８０゜Ｃ、２０分間、厚膜ペースト材料層４を乾燥
し、厚膜ペースト材料層４中の溶剤を除去する。
【０１１４】［工程−１３０］その後、アセトンを使用
して、レジスト材料層２を除去して、レジスト材料層２
上の厚膜ペースト材料層４を除き、レジスト材料層２に
よって被覆されていなかった基体１の表面上に厚膜ペー
スト材料層４を残す（図１の（Ｄ）参照）。
【０１１５】［工程−１４０］次に、５００゜Ｃ、２０
分間、厚膜ペースト材料層４の焼成を行う。
【０１１６】こうして、例えば、プラズマ表示装置（Ｐ
ＤＰ）における、所謂バス電極やアドレス電極、エレク
トロルミネッセンス表示装置における各種の電極、冷陰
極電界電子放出表示装置（ＦＥＤ）におけるカソード電
極やゲート電極を形成することができる。
【０１１７】尚、比較のため、［工程−１１０］を省略
したところ、［工程−１２０］の完了時点において、レ
ジスト材料層２が消滅してしまい、厚膜ペースト材料層
４のパターニングができなかった。
【０１１８】（実施の形態２）実施の形態２は、本発明
の第２の態様に係る厚膜ペースト材料層のパターニング
方法に関する。具体的には、ガラス基板から成る基体上
に導電体層（より具体的には、配線）を形成する。以
下、図２の（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、実施の形態２の
厚膜ペースト材料層のパターニング方法を説明する。
【０１１９】［工程−２００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、ガラス基板から成る基
体１の表面にレジスト材料層２を形成した後、レジスト
材料層２をパターニングして、基体１の表面の一部が露
出した状態のレジスト材料層２を得る。
【０１２０】［工程−２１０］次に、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、レジスト材料層２の表
面を改質して、改質層３を形成する。
【０１２１】［工程−２２０］次に、全面に感光性の厚
膜ペースト材料層４Ａを形成する。具体的には、溶剤、
光重合開始剤、重合開示剤、可塑剤を含み、樹脂として
アクリル樹脂、アクリルモノマーを含み、導電性粒子と
して銀粒子を含む銀ペーストを全面にスクリーン印刷法
にて印刷する（図２の（Ａ）参照）。その後、８０゜
Ｃ、２０分間、厚膜ペースト材料層４Ａを乾燥し、厚膜
ペースト材料層４Ａ中の溶剤を除去する。
【０１２２】［工程−２３０］その後、基体の表面（第
１面）側から厚膜ペースト材料層４Ａの露光を行い（図
２の（Ｂ）参照）、次いで、現像、乾燥を行うことによ
って、未露光のレジスト材料層２を除去し、レジスト材
料層２によって被覆されていない基体１の表面上に厚膜
ペースト材料層４Ａを選択的に残す（図２の（Ｃ）参
照）。尚、参照番号９は、露光光遮蔽材（マスク）であ
る。ここで、厚膜ペースト材料層４Ａの乾燥条件を８０
゜Ｃ、２０分間とし、厚膜ペースト材料層４Ａ中の溶剤
を除去する。
【０１２３】［工程−２４０］次に、以下の表４の例示
するアッシング処理を行い、［工程−２１０］において
形成されたレジスト材料層表面の改質層３を除去する
（図２の（Ｄ）参照）。尚、ここで、高密度プラズマド
ライアッシング装置を使用したが、その代わりに、プラ
ズマモードを有する装置、ＲＩＥ（リアクティブイオン
エッチ）装置によってアッシングを行ってもよい。
【０１２４】［表４］ 使用ガス ：Ｏ2＝１００sccm 圧力 ：１．３Ｐａ ＲＦパワー（アンテナ）：１ｋＷ バイアスＲＦパワー ：５０Ｗ 処理時間 ：１０秒 処理ステージ温度 ：２０゜Ｃ
【０１２５】［工程−２５０］その後、アセトンを使用
してレジスト材料層２を除去すると、図１の（Ｄ）に示
したと同様の構造を得ることができる。［工程−２４
０］において、レジスト材料層表面の改質層３が除去さ
れているので、レジスト材料層２を確実に除去すること
ができる。
【０１２６】［工程−２６０］次に、実施の形態１の
［工程−１４０］と同様にして、厚膜ペースト材料層４
Ａの焼成を行う。
【０１２７】こうして、例えば、プラズマ表示装置（Ｐ
ＤＰ）における、所謂バス電極やアドレス電極、エレク
トロルミネッセンス表示装置における各種の電極、冷陰
極電界電子放出表示装置（ＦＥＤ）におけるカソード電
極を形成することができる。
【０１２８】尚、比較のため、［工程−２１０］を省略
したところ、［工程−２２０］の完了時点において、レ
ジスト材料層２が消滅してしまい、厚膜ペースト材料層
４Ａのパターニングができなかった。また、［工程−２
４０］を省略したところ、レジスト材料層２の剥離時、
レジスト材料層２が残渣として残り、［工程−２６０］
において厚膜ペースト材料層４Ａの焼成を行ったとこ
ろ、レジスト材料層２が炭化して残されてしまった。一
方、レジスト材料層２が残渣として残らないように、レ
ジスト材料層２の剥離時、超音波照射を併用したとこ
ろ、焼成前の厚膜ペースト材料層４Ａが基体から剥離し
てしまった。
【０１２９】（実施の形態３）実施の形態３は、本発明
の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出素子（以下、電
界放出素子を略称する）の製造方法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）の製造方法
に関する。
【０１３０】実施の形態３の表示装置の模式的な一部端
面図を図３に示し、電界放出素子の模式的な一部端面図
を図６の（Ｃ）に示す。カソードパネルＣＰとアノード
パネルＡＰを分解したときの模式的な部分的斜視図は、
図３４に示したと実質的に同様である。
【０１３１】実施の形態３の電界放出素子は、（ａ）支
持体１０上に設けられ、第１の方向に延びるストライプ
状のカソード電極１１と、（ｂ）支持体１０及びカソー
ド電極１１上に形成された絶縁層１２と、（ｃ）絶縁層
１２上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に
延びるストライプ状のゲート電極１３と、（ｄ）ゲート
電極１３及び絶縁層１２に設けられた開口部１４（ゲー
ト電極１３に設けられた第１開口部１４Ａ、及び、絶縁
層１２に設けられた第２開口部１４Ｂ）と、（ｅ）電子
放出部１５、から成り、開口部１４の底部に露出した電
子放出部１５から電子が放出される。ストライプ状のカ
ソード電極１１の射影像と、ストライプ状のゲート電極
１３の射影像とは直交している。
【０１３２】実施の形態３の表示装置は、カソードパネ
ルＣＰと、アノードパネルＡＰから構成されており、複
数の画素を有する。カソードパネルＣＰは、上述の電界
放出素子が設けられた電子放出領域が有効領域に２次元
マトリックス状に多数形成されている。一方、アノード
パネルＡＰは、基板３０と、基板３０上に形成され、所
定のパターンに従って形成された蛍光体層３１（赤色発
光蛍光体層３１Ｒ、緑色発光蛍光体層３１Ｇ、青色発光
蛍光体層３１Ｂ）と、有効領域の全面を覆う１枚のシー
ト状の例えばアルミニウム薄膜から成るアノード電極３
３から構成されている。蛍光体層３１と蛍光体層３１と
の間の基板３０上には、ブラックマトリックス３２が形
成されている。尚、ブラックマトリックス３２を省略す
ることもできる。また、単色表示装置を想定した場合、
蛍光体層３１は必ずしも所定のパターンに従って設けら
れる必要はない。更には、ＩＴＯ等の透明導電膜から成
るアノード電極を基板３０と蛍光体層３１との間に設け
てもよく、あるいは、基板３０上に設けられた透明導電
膜から成るアノード電極３３と、アノード電極３３上に
形成された蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２
と、蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２の上に
形成されたアルミニウムから成り、アノード電極３３と
電気的に接続された光反射導電膜から構成することもで
きる。
【０１３３】そして、表示装置は、アノード電極３３及
び蛍光体層３１（３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ）が形成され
た基板３０と、電界放出素子が形成された支持体１０と
が、蛍光体層３１と電界放出素子とが対向するように配
置され、基板３０と支持体１０とが周縁部において接合
された構造を有する。具体的には、カソードパネルＣＰ
とアノードパネルＡＰとは、それらの周縁部において、
枠体３４を介して接合されている。更には、カソードパ
ネルＣＰの無効領域には、真空排気用の貫通孔３６が設
けられており、この貫通孔３６には、真空排気後に封じ
切られるチップ管３７が接続されている。枠体３４は、
セラミックス又はガラスから成り、高さは、例えば１．
０ｍｍである。場合によっては、枠体３４の代わりに接
着層のみを用いることもできる。
【０１３４】ここで、１画素は、カソード電極１１と、
その上に形成された電子放出部１５と、電界放出素子に
対面するようにアノードパネルＡＰの有効領域に配列さ
れた蛍光体層３１とによって構成されている。有効領域
には、かかる画素が、例えば数十万〜数百万個ものオー
ダーにて配列されている。
【０１３５】カソード電極１１には相対的な負電圧がカ
ソード電極制御回路４０から印加され、ゲート電極１３
には相対的な正電圧がゲート電極制御回路４１から印加
され、アノード電極３３にはゲート電極１３よりも更に
高い正電圧がアノード電極制御回路４２から印加され
る。かかる表示装置において表示を行う場合、例えば、
カソード電極１１にカソード電極制御回路４０から走査
信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４
１からビデオ信号を入力する。これとは逆に、カソード
電極１１にカソード電極制御回路４０からビデオ信号を
入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１から
走査信号を入力してもよい。カソード電極１１とゲート
電極１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界によ
り、量子トンネル効果に基づき電子放出部１５から電子
が放出され、この電子がアノード電極３３に引き付けら
れ、蛍光体層３１に衝突する。その結果、蛍光体層３１
が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。
【０１３６】以下、実施の形態３における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図４の（Ａ）〜（Ｃ）、図
５の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図６の（Ａ）〜（Ｃ）を参
照して説明する。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、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、あるいは
又、カソード電極上に、１つの電子放出部あるいはその
構成要素のみを図示する。
【０１３７】［工程−３００］先ず、例えばガラス基板
から成る支持体１０上に、例えばスパッタリング法及び
エッチング技術により形成された厚さ約０．２μｍのク
ロム（Ｃｒ）層から成るストライプ状のカソード電極１
１を形成する。カソード電極１１は第１の方向（図面の
紙面垂直方向）に延びる。カソード電極１１を実施の形
態１あるいは実施の形態２にて説明した方法で形成して
もよい。
【０１３８】［工程−３１０］次に、全面に、具体的に
は、支持体１０及びカソード電極１１上に、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１μｍの絶縁層１２を形成する。
【０１３９】［工程−３２０］その後、絶縁層１２上に
ストライプ状のゲート電極１３を形成する。ゲート電極
１３は、第１の方向とは異なる第２の方向（図面の紙面
左右方向）に延びる。具体的には、絶縁層１２及びスト
ライプ状のゲート電極１３上にレジスト層を設けた後、
ゲート電極１３に第１開口部１４Ａを形成し、更に、ゲ
ート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通する
第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成した後、レジスト
層を除去する（図４の（Ａ）参照）。第２開口部１４Ｂ
の底部にカソード電極１１が露出する。尚、以下の説明
において、第１開口部１４Ａ及び第２開口部１４Ｂを纏
めて、開口部１４と表現する場合がある。
【０１４０】［工程−３３０］次に、開口部１４の側
面、ゲート電極１３及び絶縁層１２を被覆するレジスト
材料層２０を形成する（図４の（Ｂ）参照）。具体的に
は、実施の形態１と同様に、ノボラック樹脂と２−ペプ
タノンから製造されたポジ型のレジスト材料（東京応化
工業株式会社製：ＴＨＭＲ−ｉＰ５７２０ＨＰ）から成
るレジスト材料層２０をスピンコーティング法にて開口
部１４内を含む全面に形成した後、リソグラフィ技術に
基づきレジスト材料層２０をパターニングして、第２開
口部１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の中央部
を露出させる。
【０１４１】［工程−３４０］次に、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、レジスト材料層２０の
表面を改質して、改質層２１を形成する（図４の（Ｃ）
参照）。
【０１４２】［工程−３５０］その後、少なくとも開口
部１４内に、感光性の厚膜ペースト材料層２２を形成す
る（図５の（Ａ）参照）。即ち、「感光性の厚膜ペース
ト材料層の形成工程」を実行する。具体的には、開口部
１４内を含む全面に感光性の厚膜ペースト材料層２２を
スクリーン印刷法にて印刷する。ここで、所謂ネガ型の
樹脂（露光光の照射により重合又は架橋し、現像液に不
可溶性又は難溶性となり、現像後まで残る特性を有する
樹脂であり、例えば、アクリルモノマー）とアクリル樹
脂、及び、電子放出機能を有する材料から構成された感
光性の厚膜ペースト材料層２２を用いる。電子放出機能
を有する材料は、カーボン・ナノチューブ構造体であ
り、より具体的には、カーボン・ナノチューブはアーク
放電法にて製造され、平均直径３０ｎｍ、平均長さ１μ
ｍである。この厚膜ペースト材料層２２を以下の実施の
形態においても使用する。
【０１４３】［工程−３６０］次いで、支持体１０の表
面側から露光光を照射して、開口部１４の底部に位置す
る厚膜ペースト材料層２２の部分を露光した後（図５の
（Ｂ）参照）、厚膜ペースト材料層２２を現像して、未
露光の厚膜ペースト材料層２２を除去した後、８０゜
Ｃ、２０分間、厚膜ペースト材料層２２を乾燥し、厚膜
ペースト材料層２２中の溶剤を除去する。こうして、開
口部１４の底部に位置するカソード電極１１上に、厚膜
ペースト材料層２２から成る電子放出部１５を形成する
ことができる（図６の（Ａ）参照）。尚、参照番号１９
は、露光光遮蔽材（マスク）である。
【０１４４】［工程−３７０］次に、実施の形態２の
［工程−２４０］と同様にして、アッシング処理を行
い、［工程−３４０］において形成されたレジスト材料
層表面の改質層２１を除去する（図６の（Ｂ）参照）。
【０１４５】［工程−３８０］その後、アセトンを使用
してレジスト材料層２０を除去する（図６の（Ｃ）参
照）。［工程−３７０］において、レジスト材料層表面
の改質層２１が除去されているので、レジスト材料層２
０を確実に除去することができる。次に、５００゜Ｃ、
２０分間、厚膜ペースト材料層２２の焼成を行う。
【０１４６】［工程−３９０］その後、表示装置の組み
立てを行う。具体的には、蛍光体層３１と電界放出素子
とが対向するようにアノードパネルＡＰとカソードパネ
ルＣＰとを配置し、アノードパネルＡＰとカソードパネ
ルＣＰ（より具体的には、基板３０と支持体１０）と
を、枠体３４を介して、周縁部において接合する。接合
に際しては、枠体３４とアノードパネルＡＰとの接合部
位、及び枠体３４とカソードパネルＣＰとの接合部位に
フリットガラスを塗布し、アノードパネルＡＰとカソー
ドパネルＣＰと枠体３４とを貼り合わせ、予備焼成にて
フリットガラスを乾燥した後、約４５０゜Ｃで１０〜３
０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰとカ
ソードパネルＣＰと枠体３４とフリットガラスとによっ
て囲まれた空間を、貫通孔３６及びチップ管３７を通じ
て排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ程度に達した時点で
チップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、
アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体３４と
に囲まれた空間を真空にすることができる。その後、必
要な外部回路との配線を行い、表示装置を完成させる。
【０１４７】尚、比較のため、［工程−３４０］を省略
したところ、［工程−３６０］の完了時点において、レ
ジスト材料層２０が消滅してしまい、所望の電子放出部
１５を形成することができなかった。また、［工程−３
７０］を省略したところ、レジスト材料層２０の剥離
時、レジスト材料層２０が残渣として残り、［工程−３
８０］において厚膜ペースト材料層２２の焼成を行った
ところ、レジスト材料層２０が炭化して残されてしまっ
た。一方、レジスト材料層２０が残渣として残らないよ
うに、レジスト材料層２０の剥離時、超音波照射を併用
したところ、焼成前の厚膜ペースト材料層２２がカソー
ド電極１１から剥離してしまった。
【０１４８】電界放出素子の製造工程において、一部あ
るいは全てのカーボン・ナノチューブの表面状態が変化
し（例えば、その表面に酸素原子や酸素分子等が吸着
し）、電界放出に関して不活性となっている場合があ
る。このような場合、［工程−３８０］の後、電子放出
部１５に対して水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行
うことが好ましく、これによって、電子放出部１５が活
性化し、電子放出部１５からの電子の放出効率の一層の
向上させることができる。プラズマ処理の条件を、以下
の表５に例示する。尚、このような処理は、以下に説明
する各種の実施の形態においても適用することができ
る。
【０１４９】［表５］ 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
【０１５０】（実施の形態４） 実施の形態４は、本発明の第２の態様に係る電界放出素
子の製造方法及び表示装置の製造方法に関し、更には、
本発明の製造方法−Ａに関する。また、実施の形態４
は、本発明の第２の態様に係る厚膜ペースト材料層のパ
ターニング方法の変形に関する。尚、実施の形態４、及
び、後述する実施の形態５〜実施の形態６における電界
放出素子の構成、構造は同様であるので、詳細な説明は
省略する。また、実施の形態４、及び、後述する実施の
形態５〜実施の形態９における表示装置の構成、構造
は、実施の形態３の電界放出素子及び表示装置の構成、
構造と概ね同様であるので、詳細な説明は省略する。
尚、実施の形態４においては、開口部１４の底部に位置
するカソード電極１１の部分には、支持体１０に達する
孔部１１Ａが設けられており、電子放出部１５は、開口
部１４の底部に位置するカソード電極１１の部分から孔
部１１Ａ内に亙り形成されている。
【０１５１】以下、実施の形態４における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図７の（Ａ）〜（Ｃ）、図
８の（Ａ）、（Ｂ）、図９の（Ａ）、（Ｂ）、図１０の
（Ａ）、（Ｂ）、及び、図１１の（Ａ）、（Ｂ）を参照
して説明する。
【０１５２】［工程−４００］先ず、露光光を透過する
支持体１０の表面（おもてめん，第１面）上に、底部に
支持体が露出した孔部１１Ａを有し、露光光を透過させ
ない材料から成り、第１の方向（図面の紙面垂直方向）
に延びるカソード電極１１を形成する。即ち、「カソー
ド電極形成工程」を実行する。具体的には、露光光（露
光用の紫外線）が透過し得る白板ガラス（Ｂ−２７０
SCHOTT社製）、青板ガラス（ソーダライムガラス）、無
アルカリガラス（ＯＡ２ 日本電気硝子社製）等のガラ
ス基板から成る支持体１０の表面（おもてめん，第１
面）上に、例えば感光性銀ペーストをスクリーン印刷法
にて印刷する。そして、フォトマスクを介して感光性銀
ペーストを露光した後、現像及び焼成を行う。こうし
て、底部に支持体が露出した孔部１１Ａを有するストラ
イプ状のカソード電極１１を得ることができる（図７の
（Ａ）参照）。尚、実施の形態３の［工程−３００］と
同様にして、底部に支持体が露出した孔部１１Ａを有
し、露光光を透過させない材料から成り、第１の方向に
延びるカソード電極１１を形成してもよい。
【０１５３】［工程−４１０］次に、全面に、露光光を
透過する感光性材料から成る絶縁層１２Ａを形成する。
即ち、「露光光透過性の感光性材料から成る絶縁層の形
成工程」を実行する。具体的には、例えば、ポジ型の感
光性ガラスペーストを全面（具体的には、孔部１１Ａ内
を含むカソード電極１１及び支持体１０の上）にスクリ
ーン印刷法にて印刷し、乾燥させる。
【０１５４】［工程−４２０］その後、絶縁層１２Ａ上
に、感光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の
方向（図面の紙面左右方向）に延びるゲート電極１３Ａ
を形成する（図７の（Ｂ）参照）。即ち、「感光性材料
から成るゲート電極の形成工程」を実行する。具体的に
は、絶縁層１２Ａ上に、例えば、ポジ型の感光性銀ペー
ストをスクリーン印刷法にて印刷し、乾燥させること
で、ストライプ状のゲート電極１３Ａを得ることができ
る。
【０１５５】［工程−４３０］次に、孔部１１Ａを露光
用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露
光光（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａの
上方の絶縁層１２Ａの部分及びゲート電極１３Ａの部分
を露光する（図７の（Ｃ）。その後、絶縁層１２Ａ及び
ゲート電極１３Ａを現像して、孔部１１Ａの上方の絶縁
層１２Ａの部分及びゲート電極１３Ａの部分を除去し、
以て、孔部１１Ａの上方の絶縁層１２Ａ及びゲート電極
１３Ａに、孔部１１Ａの径よりも大きな径を有する開口
部１４を形成し、開口部１４の底部にカソード電極１１
及び孔部１１Ａを露出させる（図８の（Ａ）参照）。即
ち、「裏面側からの露光による開口部形成工程」を実行
する。その後、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａを構
成する材料の焼成を行う。開口部１４は、孔部１１Ａに
対して自己整合的に形成される。
【０１５６】尚、［工程−４３０］において、孔部１１
Ａを露光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）
側から露光光を照射する際、露光光を照射すべきではな
い絶縁層１２Ａの部分及びゲート電極１３Ａの部分に露
光光が照射されないように、支持体１０の裏面（第２
面）側に露光光遮蔽材（マスク１９）を配置することが
好ましい。
【０１５７】また、［工程−４３０］において、孔部１
１Ａの上方の絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａに、孔
部１１Ａの径よりも大きな径を有する開口部１４を形成
するためには、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａへの
露光を過剰に行う方法（即ち、オーバー露光を行う方
法）、及び／又は、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａ
の現像を過剰に行う方法（即ち、オーバー現像を行う方
法）を採用すればよい。
【０１５８】［工程−４４０］次に、開口部１４の側
面、ゲート電極１３及び絶縁層１２を被覆するレジスト
材料層２０を形成する（図８の（Ｂ）参照）。具体的に
は、実施の形態１と同様に、ノボラック樹脂と２−ペプ
タノンから製造されたポジ型のレジスト材料（東京応化
工業株式会社製：ＴＨＭＲ−ｉＰ５７２０ＨＰ）から成
るレジスト材料層２０をスピンコーティング法にて開口
部１４内を含む全面に形成した後、リソグラフィ技術に
基づきレジスト材料層２０の露光・現像を行い、第２開
口部１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の中央部
を露出させる。レジスト材料層２０の露光を、支持体１
０の表面（第１面）側からマスクを用いて行ってもよい
し、支持体１０の裏面（第２面）側から孔部１１Ａを露
光用マスクとして用いて行ってもよい。後者の場合、レ
ジスト材料層２０のパターニングを孔部１１Ａに対して
自己整合的に行うことができる。
【０１５９】［工程−４５０］次いで、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、レジスト材料層２０の
表面を改質して、改質層２１を形成する（図９の（Ａ）
参照）。
【０１６０】［工程−４６０］その後、実施の形態３の
［工程−３５０］と同様にして、少なくとも開口部１４
内に（具体的には、開口部１４内を含む全面に）、感光
性の厚膜ペースト材料層２２を形成する（図９の（Ｂ）
参照）。即ち、「感光性の厚膜ペースト材料層の形成工
程」を実行する。
【０１６１】［工程−４７０］次いで、孔部１１Ａを露
光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から
露光光（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａ
の上方の厚膜ペースト材料層２２の部分を露光する（図
１０の（Ａ）参照）。孔部１１Ａを露光用マスクとし
て、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光を照射す
る際、露光光を照射すべきではない厚膜ペースト材料層
２２の部分に露光光が照射されないように、支持体１０
の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１９）を配
置することが好ましい。その後、厚膜ペースト材料層２
２を現像して、未露光の厚膜ペースト材料層２２を除去
した後、８０゜Ｃ、２０分間、厚膜ペースト材料層２２
を乾燥し、厚膜ペースト材料層２２中の溶剤を除去す
る。こうして、孔部１１Ａの上方の厚膜ペースト材料層
２２の部分を残し、以て、カソード電極１１上から孔部
１１Ａ内に亙り、厚膜ペースト材料層２２から成る電子
放出部１５を形成する（図１０の（Ｂ）参照）。即ち、
「裏面側からの露光・現像による電子放出部形成工程」
を実行する。電子放出部１５は、孔部１１Ａに対して自
己整合的に形成される。即ち、背面露光方式によって電
子放出部１５を得ることができ、ゲート電極１３Ａ及び
絶縁層１２Ａに形成された開口部１４の底部に、開口部
１４に対して自己整合的に電子放出部１５を形成するこ
とができる。
【０１６２】尚、支持体１０及びカソード電極１１を基
体とみなせば、孔部１１Ａが設けられた領域は、厚膜ペ
ースト材料層を露光するための露光光を透過する領域に
相当し、カソード電極１１が設けられた領域は、露光光
を透過させない領域に相当する。また、露光光を透過す
る領域である孔部１１Ａは、レジスト材料層２０によっ
て被覆されていない基体の表面の一部に相当する。そし
て、［工程−４７０］において、厚膜ペースト材料層２
２の露光を、基体の裏面側から、即ち、支持体１０の裏
面（第２面）側から行う。これによって、本発明の第２
の態様に係る厚膜ペースト材料層のパターニング方法を
達成することができる。
【０１６３】［工程−４８０］次に、実施の形態２の
［工程−２４０］と同様にして、アッシング処理を行
い、［工程−４５０］において形成されたレジスト材料
層表面の改質層２１を除去する（図１１の（Ａ）参
照）。
【０１６４】その後、アセトンを使用してレジスト材料
層２０を除去する（図１１の（Ｂ）参照）。［工程−４
７０］において、レジスト材料層表面の改質層２１が除
去されているので、レジスト材料層２０を確実に除去す
ることができる。次に、実施の形態１の［工程−３８
０］と同様にして、厚膜ペースト材料層２２の焼成を行
う。
【０１６５】［工程−４９０］その後、実施の形態３の
［工程−３９０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０１６６】実施の形態４においては、電子放出部１５
は、孔部１１Ａに対して自己整合的に形成される。即
ち、背面露光方式によって電子放出部１５を得ることが
でき、ゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａに形成された
開口部１４の底部に、開口部１４に対して自己整合的に
電子放出部１５を形成することができる。
【０１６７】尚、比較のため、［工程−４５０］を省略
したところ、［工程−４７０］の完了時点において、レ
ジスト材料層２０が消滅してしまい、所望の電子放出部
１５を形成することができなかった。また、［工程−４
８０］のアッシング処理を省略したところ、レジスト材
料層２０の剥離時、レジスト材料層２０が残渣として残
り、［工程−４８０］において厚膜ペースト材料層２２
の焼成を行ったところ、レジスト材料層２０が炭化して
残されてしまった。一方、レジスト材料層２０が残渣と
して残らないように、レジスト材料層２０の剥離時、超
音波照射を併用したところ、焼成前の厚膜ペースト材料
層２２がカソード電極１１及び支持体１０から剥離して
しまった。
【０１６８】（実施の形態５）実施の形態５は、実施の
形態４の変形であり、本発明の製造方法−Ｂに関する。
【０１６９】以下、実施の形態５における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図１２の（Ａ）、（Ｂ）、
及び、図１３の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０１７０】［工程−５００］先ず、実施の形態４の
［工程−４００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」を実行する。
【０１７１】［工程−５１０］その後、全面に、露光光
を透過する非感光性材料から成る絶縁層１２Ｂを形成す
る。即ち、「露光光透過性の非感光性材料から成る絶縁
層の形成工程」を実行する。絶縁層１２Ｂは、例えば、
ＳｉＯ2系材料から構成することができ、例えば、スク
リーン印刷法にて形成することができる。
【０１７２】［工程−５２０］次いで、絶縁層１２Ｂ上
に、露光光を透過する非感光性材料から成り、第１の方
向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極１３Ｂを形
成する。即ち、「非感光性材料から成るゲート電極の形
成工程」を実行する。具体的には、例えば、スパッタリ
ング法にて全面にＩＴＯから成る導電体層を形成した
後、導電体層をパターニングすることによって、ストラ
イプ状のゲート電極１３Ｂを得ることができる。
【０１７３】［工程−５３０］ その後、ゲート電極１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂ上に、ポジ
型のレジスト材料から成るエッチング用マスク層２３を
形成する（図１２の（Ａ）参照)。即ち、「ゲート電極
及び絶縁層上へのエッチング用マスク層形成工程」を実
行する。
【０１７４】［工程−５４０］次に、孔部１１Ａを露光
用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露
光光を照射して、エッチング用マスク層２３を露光した
後（図１２の（Ｂ）参照）、エッチング用マスク層２３
を現像して、孔部１１Ａの上方のエッチング用マスク層
２３の部分にエッチング用マスク層開口２４を形成する
（図１３の（Ａ）参照）。即ち、「裏面側からの露光に
よるエッチング用マスク層へのエッチング用マスク層開
口形成工程」を実行する。尚、孔部１１Ａを露光用マス
クとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光を
照射する際、露光光を照射すべきではないエッチング用
マスク層２３の部分に露光光が照射されないように、支
持体１０の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１
９）を配置することが好ましい。
【０１７５】［工程−５５０］ その後、エッチング用マスク層２３を用いて、エッチン
グ用マスク層開口２４の下のゲート電極１３Ｂ及び絶縁
層１２Ｂをエッチングした後、エッチング用マスク層２
３を除去し、以て、孔部１１Ａの上方の絶縁層１２Ｂ及
びゲート電極１３Ｂに、孔部１１Ａの径よりも大きな径
を有する開口部１４を形成し、開口部１４の底部にカソ
ード電極１１及び孔部１１Ａを露出させる（図１３の
（Ｂ）参照）。尚、このような開口部１４は、絶縁層１
２Ｂ及びゲート電極１３Ｂのオーバーエッチングによっ
て達成することができる。あるいは又、［工程−５４
０］において、エッチング用マスク層２３への露光を過
剰に行う方法（即ち、オーバー露光を行う方法）、及び
／又は、エッチング用マスク層２３の現像を過剰に行う
方法（即ち、オーバー現像を行う方法）を採用すればよ
い。
【０１７６】［工程−５６０］その後、実施の形態４の
［工程−４４０］〜［工程−４８０］を実行することに
よって電界放出素子を得ることができ、更に、その後、
実施の形態３の［工程−３９０］と同様にして、表示装
置の組立を行う。
【０１７７】（実施の形態６）実施の形態６も、実施の
形態４の変形であり、本発明の製造方法−Ｃに関する。
【０１７８】以下、実施の形態６における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図１４の（Ａ）、（Ｂ）、
及び、図１５を参照して説明する。
【０１７９】［工程−６００］先ず、実施の形態４の
［工程−４００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」を実行する。カソード電極１１は、第１の方向（図
面の紙面垂直方向）に延びている。
【０１８０】［工程−６１０］次に、全面に、感光性材
料から成る絶縁層１２Ｃを形成する。即ち、「感光性材
料から成る絶縁層の形成工程」を実行する。具体的に
は、例えばネガ型の感光性ガラスペーストを全面（具体
的には、孔部１１Ａ内を含むカソード電極１１及び支持
体１０の上）にスクリーン印刷法にて印刷し、乾燥させ
る。
【０１８１】［工程−６２０］その後、絶縁層１２Ｃ上
に、露光光を透過する感光性材料から成り、第１の方向
とは異なる第２の方向に延びるゲート電極１３Ｃを形成
する（図１４の（Ａ）参照）。即ち、「露光光を透過す
る感光性材料から成るゲート電極の形成工程」を実行す
る。具体的には、絶縁層１２Ｃ上に、例えば、ネガ型の
感光性銀ペーストをスクリーン印刷法にて印刷し、乾燥
させることで、ストライプ状のゲート電極１３Ｃを得る
ことができる。ストライプ状のゲート電極１３Ｃは、第
１の方向とは異なる第２の方向（図面の紙面左右方向）
に延びている。尚、銀ペーストは露光段階では露光光を
透過する。
【０１８２】［工程−６３０］次に、支持体１０の表面
（おもてめん，第１面）側からゲート電極１３Ｃ及び絶
縁層１２Ｃに露光光（具体的には、紫外線）を照射した
後（図１４の（Ｂ）参照）、ゲート電極１３Ｃ及び絶縁
層１２Ｃを現像し、以て、孔部１１Ａの上方のゲート電
極１３Ｃ及び絶縁層１２Ｃに、孔部１１Ａの径よりも大
きな径を有する開口部１４を形成し、開口部１４の底部
にカソード電極１１及び孔部１１Ａを露出させる（図１
５参照）。即ち、「表面側からの露光による開口部形成
工程」を実行する。尚、ゲート電極１３Ｃ及び絶縁層１
２Ｃの露光においては、孔部１１Ａよりも大きい露光光
遮蔽部を有する露光光遮蔽材（マスク１９）を、支持体
１０の表面（おもてめん，第１面）側に配置することが
好ましい。
【０１８３】［工程−６４０］その後、実施の形態４の
［工程−４４０］〜［工程−４８０］を実行することに
よって電界放出素子を得ることができ、更に、その後、
実施の形態３の［工程−３９０］と同様にして、表示装
置の組立を行う。
【０１８４】尚、絶縁層及びゲート電極を構成する材料
をポジ型としてもよい。この場合には、［工程−６３
０］において、露光光の照射される絶縁層及びゲート電
極の部分を、開口部を形成すべき部分とすればよい。
【０１８５】（実施の形態７） 実施の形態７は、本発明の第３の態様に係る電界放出素
子の製造方法及び表示装置の製造方法に関し、更には、
本発明の製造方法−Ａに関する。また、実施の形態４
は、本発明の第２の態様に係る厚膜ペースト材料層のパ
ターニング方法の変形に関する。尚、実施の形態７、及
び、後述する実施の形態８〜実施の形態９における電界
放出素子の構成、構造は同様であるので、詳細な説明は
省略する。実施の形態７においては、開口部１４の底部
に位置するカソード電極１１の部分には、支持体１０に
達する孔部１１Ａが設けられており、少なくとも孔部１
１Ａ内に、露光光を透過する導電材料若しくは抵抗体材
料から成る光透過層２５が形成されている。
【０１８６】実施の形態７の電界放出素子は、（ａ）支
持体１０上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電
極１１と、（ｂ）支持体１０及びカソード電極１１上に
形成された絶縁層１２Ａと、（ｃ）絶縁層１２Ａ上に設
けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲー
ト電極１３Ａと、（ｄ）ゲート電極１３Ａ及び絶縁層１
２Ａに設けられた開口部１４（ゲート電極１３Ａに設け
られた第１開口部１４Ａ、及び、絶縁層１２Ａに設けら
れた第２開口部１４Ｂ）と、（ｅ）電子放出部１５、か
ら成り、開口部１４の底部に露出した電子放出部１５か
ら電子が放出される。
【０１８７】そして、開口部１４の底部に位置するカソ
ード電極１１の部分には、支持体１０に達する孔部１１
Ａが設けられており、少なくとも孔部１１Ａ内には光透
過層２５が形成されており、電子放出部１５は、開口部
１４の底部に位置する光透過層２５上に形成されてい
る。ストライプ状のカソード電極１１の射影像と、スト
ライプ状のゲート電極１３Ａの射影像とは直交してい
る。
【０１８８】以下、実施の形態７における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図１６の（Ａ）〜（Ｃ）、
図１７の（Ａ）〜（Ｃ）、図１８の（Ａ）、（Ｂ）、及
び、図１９の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０１８９】［工程−７００］先ず、実施の形態４の
［工程−４００］と同様にして、露光光を透過する支持
体１０の表面（おもてめん，第１面）上に、底部に支持
体が露出した孔部１１Ａを有し、露光光を透過させない
材料から成り、第１の方向（図面の紙面垂直方向）に延
びるカソード電極１１を形成する。即ち、「カソード電
極形成工程」を実行する。次いで、少なくとも孔部１１
Ａ内に、露光光を透過する導電材料若しくは抵抗体材料
から成る光透過層２５を形成する（図１６の（Ａ）参
照）。即ち、「光透過層形成工程」を実行する。具体的
には、例えば、ＣＶＤ法にてアモルファスシリコン（抵
抗体材料）から成る光透過層２５を全面に形成し、リソ
グラフィ技術及びエッチング技術によって光透過層２５
をパターニングして、カソード電極１１の全面に光透過
層２５を形成する。あるいは又、スパッタリング法にて
ＩＴＯ（導電材料）から成る光透過層２５を全面に形成
し、リソグラフィ技術及びエッチング技術によって光透
過層２５をパターニングして、カソード電極１１の全面
に光透過層２５を形成する。
【０１９０】［工程−７１０］次に、実施の形態４の
［工程−４１０］と同様にして、全面に、露光光を透過
する感光性材料から成る絶縁層１２Ａを形成する。即
ち、「露光光透過性の感光性材料から成る絶縁層の形成
工程」を実行する。
【０１９１】［工程−７２０］その後、実施の形態４の
［工程−４２０］と同様にして、絶縁層１２Ａ上に、感
光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向
（図面の紙面左右方向）に延びるゲート電極１３Ａを形
成する（図１６の（Ｂ）参照）。即ち、「感光性材料か
ら成るゲート電極の形成工程」を実行する。
【０１９２】［工程−７３０］次に、孔部１１Ａを露光
用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露
光光（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａの
上方の絶縁層１２Ａの部分及びゲート電極１３Ａの部分
を露光する（図１６の（Ｃ）。その後、絶縁層１２Ａ及
びゲート電極１３Ａを現像して、孔部１１Ａの上方の絶
縁層１２Ａの部分及びゲート電極１３Ａの部分を除去
し、以て、孔部１１Ａの上方の絶縁層１２Ａ及びゲート
電極１３Ａに開口部１４を形成し、開口部１４の底部に
光透過層２５を露出させる（図１７の（Ａ）参照）。即
ち、「裏面側からの露光による開口部形成工程」を実行
する。その後、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａを構
成する材料の焼成を行う。開口部１４は、孔部１１Ａに
対して自己整合的に形成される。
【０１９３】尚、［工程−７３０］において、孔部１１
Ａを露光用マスクとして、支持体１０の裏面（第２面）
側から露光光を照射する際、露光光を照射すべきではな
い絶縁層１２Ａの部分及びゲート電極１３Ａの部分に露
光光が照射されないように、支持体１０の裏面（第２
面）側に露光光遮蔽材（マスク１９）を配置することが
好ましい。
【０１９４】また、［工程−７３０］において、孔部１
１Ａの上方の絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａに、孔
部１１Ａの径よりも大きな径を有する開口部１４を形成
することが好ましい。そして、そのためには、絶縁層１
２Ａ及びゲート電極１３Ａへの露光を過剰に行う方法
（即ち、オーバー露光を行う方法）、及び／又は、絶縁
層１２Ａ及びゲート電極１３Ａの現像を過剰に行う方法
（即ち、オーバー現像を行う方法）を採用すればよい。
【０１９５】［工程−７４０］次に、実施の形態４の
［工程−４４０］と同様にして、開口部１４の側面、ゲ
ート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａを被覆するレジスト材
料層２０を形成する（図１７の（Ｂ）参照）。
【０１９６】［工程−７５０］次に、実施の形態１の
［工程−１１０］と同様にして、レジスト材料層２０の
表面を改質して、改質層２１を形成する（図１７の
（Ｃ）参照）。
【０１９７】［工程−７６０］その後、実施の形態３の
［工程−３５０］と同様にして、少なくとも開口部１４
内に（具体的には、開口部１４内を含む全面に）、感光
性の厚膜ペースト材料層２２を形成する（図１８の
（Ａ）参照）。即ち、「感光性の厚膜ペースト材料層の
形成工程」を実行する。
【０１９８】次いで、孔部１１Ａを露光用マスクとし
て、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光（具体的
には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａの上方の厚膜ペ
ースト材料層２２の部分を露光する（図１８の（Ｂ）参
照）。孔部１１Ａを露光用マスクとして、支持体１０の
裏面（第２面）側から露光光を照射する際、露光光を照
射すべきではない厚膜ペースト材料層２２の部分に露光
光が照射されないように、支持体１０の裏面（第２面）
側に露光光遮蔽材（マスク１９）を配置することが好ま
しい。その後、厚膜ペースト材料層２２を現像して、未
露光の厚膜ペースト材料層２２を除去した後、８０゜
Ｃ、２０分間、厚膜ペースト材料層２２を乾燥し、厚膜
ペースト材料層２２中の溶剤を除去する。こうして、孔
部１１Ａの上方の厚膜ペースト材料層２２の部分を残し
て、光透過層２５上に、厚膜ペースト材料層２２から成
る電子放出部１５を形成する（図１９の（Ａ）参照）。
即ち、「裏面側からの露光・現像による電子放出部形成
工程」を実行する。電子放出部１５は、孔部１１Ａに対
して自己整合的に形成される。即ち、背面露光方式によ
って電子放出部１５を得ることができ、ゲート電極１３
Ａ及び絶縁層１２Ａに形成された開口部１４の底部に、
開口部１４に対して自己整合的に電子放出部１５を形成
することができる。
【０１９９】尚、支持体１０、カソード電極１１及び光
透過層２５を基体とみなせば、孔部１１Ａが設けられた
領域は、厚膜ペースト材料層を露光するための露光光を
透過する領域に相当し、カソード電極１１が設けられた
領域は、露光光を透過させない領域に相当する。また、
露光光を透過する領域である孔部１１Ａの上方の光透過
層２５は、レジスト材料層２０によって被覆されていな
い基体の表面の一部に相当する。そして、［工程−７６
０］において、厚膜ペースト材料層２２の露光を、基体
の裏面側から、即ち、支持体１０の裏面（第２面）側か
ら行う。これによって、本発明の第２の態様に係る厚膜
ペースト材料層のパターニング方法を達成することがで
きる。
【０２００】［工程−７７０］次に、実施の形態２の
［工程−２４０］と同様にして、アッシング処理を行
い、［工程−７５０］において形成されたレジスト材料
層表面の改質層２１を除去する。その後、アセトンを使
用してレジスト材料層２０を除去する。アッシング処理
によってレジスト材料層表面の改質層２１が除去されて
いるので、レジスト材料層２０を確実に除去することが
できる。次に、実施の形態１の［工程−３８０］と同様
にして、厚膜ペースト材料層２２の焼成を行う。
【０２０１】［工程−７８０］その後、実施の形態３の
［工程−３９０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。
【０２０２】尚、比較のため、［工程−７５０］を省略
したところ、［工程−７６０］の完了時点において、レ
ジスト材料層２０が消滅してしまい、所望の電子放出部
１５を形成することができなかった。また、［工程−７
７０］のアッシング処理を省略したところ、レジスト材
料層２０の剥離時、レジスト材料層２０が残渣として残
り、［工程−７７０］において厚膜ペースト材料層２２
の焼成を行ったところ、レジスト材料層２０が炭化して
残されてしまった。一方、レジスト材料層２０が残渣と
して残らないように、レジスト材料層２０の剥離時、超
音波照射を併用したところ、焼成前の厚膜ペースト材料
層２２が光透過層２５から剥離してしまった。
【０２０３】（実施の形態８）実施の形態８は、実施の
形態７の変形であり、本発明の製造方法−Ｂに関する。
【０２０４】以下、実施の形態８における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図２０の（Ａ）、（Ｂ）、
及び、図２１の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０２０５】［工程−８００］先ず、実施の形態７の
［工程−７００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」及び「光透過層形成工程」を実行する。
【０２０６】［工程−８１０］その後、実施の形態５の
［工程−５１０］と同様にして、全面に、露光光を透過
する非感光性材料から成る絶縁層１２Ｂを形成する。即
ち、「露光光透過性の非感光性材料から成る絶縁層の形
成工程」を実行する。
【０２０７】［工程−８２０］次いで、実施の形態５の
［工程−５２０］と同様にして、絶縁層上に、露光光を
透過する非感光性材料から成り、第１の方向とは異なる
第２の方向に延びるゲート電極１３Ｂを形成する。即
ち、「非感光性材料から成るゲート電極の形成工程」を
実行する。
【０２０８】［工程−８３０］その後、実施の形態５の
［工程−５３０］と同様にして、ゲート電極１３Ｂ及び
絶縁層１２Ｂ上に、ポジ型のレジスト材料から成るエッ
チング用マスク層２３を形成する（図２０の（Ａ）参
照)。即ち、「ゲート電極及び絶縁層上へのエッチング
用マスク層形成工程」を実行する。
【０２０９】［工程−８４０］次に、実施の形態５の
［工程−５４０］と同様にして、孔部１１Ａを露光用マ
スクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光
を照射して、エッチング用マスク層２３を露光した後
（図２０の（Ｂ）参照）、エッチング用マスク層２３を
現像して、孔部１１Ａの上方のエッチング用マスク層２
３の部分にエッチング用マスク層開口２４を形成する
（図２１の（Ａ）参照）。即ち、「裏面側からの露光に
よるエッチング用マスク層へのエッチング用マスク層開
口形成工程」を実行する。尚、孔部１１Ａを露光用マス
クとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光を
照射する際、露光光を照射すべきではないエッチング用
マスク層２３の部分に露光光が照射されないように、支
持体１０の裏面（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１
９）を配置することが好ましい。
【０２１０】［工程−８５０］ その後、実施の形態５の［工程−５５０］と同様にし
て、エッチング用マスク層２３を用いて、エッチング用
マスク層開口２４の下のゲート電極１３Ｂ及び絶縁層１
２Ｂをエッチングした後、エッチング用マスク層２３を
除去し、以て、孔部１１Ａの上方の絶縁層１２Ｂ及びゲ
ート電極１３Ｂに開口部１４を形成し、開口部１４の底
部に光透過層２５を露出させる（図２１の（Ｂ）参
照）。尚、開口部１４は、孔部１１Ａの径よりも大きな
径を有することが好ましく、このような開口部１４は、
絶縁層１２Ｂ及びゲート電極１３Ｂのオーバーエッチン
グによって達成することができる。あるいは又、［工程
−８４０］において、エッチング用マスク層２３への露
光を過剰に行う方法（即ち、オーバー露光を行う方
法）、及び／又は、エッチング用マスク層２３の現像を
過剰に行う方法（即ち、オーバー現像を行う方法）を採
用すればよい。開口部１４は、孔部１１Ａに対して自己
整合的に形成される。
【０２１１】［工程−８６０］その後、実施の形態７の
［工程−７４０］〜［工程−７７０］を実行して、電界
放出素子を完成させ、更に、実施の形態３の［工程−３
９０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０２１２】（実施の形態９）実施の形態９も、実施の
形態７の変形であり、本発明の製造方法−Ｃに関する。
【０２１３】以下、実施の形態９における電界放出素子
及び表示装置の製造方法を、図２２の（Ａ）、（Ｂ）、
及び、図２３を参照して説明する。
【０２１４】［工程−９００］先ず、実施の形態７の
［工程−７００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」及び「光透過層形成工程」を実行する。カソード電
極１１は、第１の方向（図面の紙面垂直方向）に延びて
いる。
【０２１５】［工程−９１０］次に、実施の形態６の
［工程−６１０］と同様にして、全面に、感光性材料か
ら成る絶縁層１２Ｃを形成する。即ち、「感光性材料か
ら成る絶縁層の形成工程」を実行する。
【０２１６】［工程−９２０］その後、実施の形態６の
［工程−６２０］と同様にして、絶縁層１２Ｃ上に、露
光光を透過する感光性材料から成り、第１の方向とは異
なる第２の方向（図面の紙面左右方向）に延びるゲート
電極１３Ｃを形成する（図２２の（Ａ）参照）。即ち、
「露光光を透過する感光性材料から成るゲート電極の形
成工程」を実行する。
【０２１７】［工程−９３０］次に、支持体１０の表面
（おもてめん，第１面）側からゲート電極１３Ｃ及び絶
縁層１２Ｃに露光光（具体的には、紫外線）を照射した
後（図２２の（Ｂ）参照）、ゲート電極１３Ｃ及び絶縁
層１２Ｃを現像し、以て、孔部１１Ａの上方のゲート電
極１３Ｃ及び絶縁層１２Ｃに開口部１４を形成し、開口
部１４の底部に光透過層２５を露出させる（図２３参
照）。即ち、「表面側からの露光による開口部形成工
程」を実行する。尚、ゲート電極１３Ｃ及び絶縁層１２
Ｃの露光においては、孔部１１Ａよりも大きい露光光遮
蔽部を有する露光光遮蔽材（マスク１９）を、支持体１
０の表面（おもてめん，第１面）側に配置することが好
ましい。
【０２１８】［工程−９４０］その後、実施の形態７の
［工程−７４０］〜［工程−７７０］を実行して、電界
放出素子を完成させ、更に、実施の形態３の［工程−３
９０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０２１９】尚、絶縁層及びゲート電極を構成する材料
をポジ型としてもよい。この場合には、［工程−９３
０］において、露光光の照射される絶縁層及びゲート電
極の部分を、開口部を形成すべき部分とすればよい。
【０２２０】（実施の形態１０）実施の形態１０は、本
発明の第４の態様に係る電界放出素子の製造方法及び表
示装置の製造方法に関する。尚、後述する実施の形態１
２、実施の形態１４における表示装置の構成、構造は、
実施の形態１０の電界放出素子及び表示装置の構成、構
造と実質的に同様であるので、実施の形態１２、実施の
形態１４における表示装置の詳細な説明は省略する。
【０２２１】実施の形態１０の表示装置は、カソード電
極及びアノード電極から構成された所謂２電極型の表示
装置であり、模式的な一部断面図を図２４に示す。この
表示装置における電界放出素子は、支持体１０上に設け
られたカソード電極１１と、カソード電極１１上に形成
された電子放出部１５から成る。図３に示した表示装置
と異なり、アノードパネルＡＰを構成するアノード電極
３３Ａはストライプ状である。ストライプ状のカソード
電極１１の射影像とストライプ状のアノード電極３３Ａ
の射影像とは直交する。具体的には、カソード電極１１
は図面の紙面垂直方向に延び、アノード電極３３Ａは図
面の紙面左右方向に延びている。この表示装置における
カソードパネルＣＰにおいては、上述のような電界放出
素子の複数から構成された電子放出領域が有効領域に２
次元マトリクス状に多数形成されている。
【０２２２】この表示装置においては、アノード電極３
３Ａによって形成された電界に基づき、量子トンネル効
果に基づき電子放出部１５から電子が放出され、この電
子がアノード電極３３Ａに引き付けられ、蛍光体層３１
に衝突する。即ち、アノード電極３３Ａの射影像とカソ
ード電極１１の射影像とが重複する領域（アノード電極
／カソード電極重複領域）に位置する電子放出部１５か
ら電子が放出される、所謂単純マトリクス方式により、
表示装置の駆動が行われる。具体的には、カソード電極
制御回路４０からカソード電極１１に相対的に負の電圧
を印加し、アノード電極制御回路４２からアノード電極
３３Ａに相対的に正の電圧を印加する。その結果、列選
択されたカソード電極１１と行選択されたアノード電極
３３Ａ（あるいは、行選択されたカソード電極１１と列
選択されたアノード電極３３Ａ）とのアノード電極／カ
ソード電極重複領域に位置する電子放出部１５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３３Ａに引き付けられてアノードパネルＡＰを構成
する蛍光体層３１に衝突し、蛍光体層３１を励起、発光
させる。
【０２２３】以下、図２５の（Ａ）〜（Ｄ）を参照し
て、実施の形態１０の電界放出素子及び表示装置の製造
方法を説明する。
【０２２４】［工程−１０００］先ず、実施の形態３の
［工程−３００］と同様にして、支持体１０の表面上
に、第１の方向（図面の紙面左右方向）に延びるカソー
ド電極１１を形成する。
【０２２５】［工程−１０１０］次に、全面にレジスト
材料層２０を形成した後、レジスト材料層２０をパター
ニングして、カソード電極１１の一部が露出した状態の
レジスト材料層２０を得る。具体的には、実施の形態１
と同様に、ノボラック樹脂と２−ペプタノンから製造さ
れたポジ型のレジスト材料（東京応化工業株式会社製：
ＴＨＭＲ−ｉＰ５７２０ＨＰ）から成るレジスト材料層
２０をスピンコーティング法にて全面に形成した後、リ
ソグラフィ技術に基づきレジスト材料層２０をパターニ
ングして、カソード電極１１の一部分（電子放出部１５
を形成すべき領域）を露出させる。
【０２２６】［工程−１０２０］その後、実施の形態１
の［工程−１１０］と同様にして、レジスト材料層２０
の表面を改質し、改質層２１を形成する。
【０２２７】［工程−１０３０］次いで、実施の形態３
の［工程−３５０］と同様にして、感光性の厚膜ペース
ト材料層２２を形成する（図２５の（Ａ）参照）。具体
的には、全面に感光性の厚膜ペースト材料層２２をスク
リーン印刷法にて印刷する。
【０２２８】［工程−１０４０］その後、厚膜ペースト
材料層２２の露光を支持体１０の表面（第１面）側から
行い（図２５の（Ｂ）参照、次いで、厚膜ペースト材料
層２２を現像して、未露光の厚膜ペースト材料層２２を
除去した後、８０゜Ｃ、２０分間、厚膜ペースト材料層
２２を乾燥し、厚膜ペースト材料層２２中の溶剤を除去
する。こうして、レジスト材料層２０によって被覆され
ていないカソード電極１１上に、厚膜ペースト材料層２
２を電子放出部１５として選択的に残す（図２５の
（Ｃ）参照）。尚、参照番号１９は、露光光遮蔽材（マ
スク）である。
【０２２９】［工程−１０５０］次に、実施の形態２の
［工程−２４０］と同様にして、アッシング処理を行
い、［工程−１０２０］において形成されたレジスト材
料層表面の改質層２１を除去した後、アセトンを使用し
てレジスト材料層２０を除去する（図２５の（Ｄ）参
照）。アッシング処理によってレジスト材料層表面の改
質層２１が除去されているので、レジスト材料層２０を
確実に除去することができる。次に、実施の形態１の
［工程−３８０］と同様にして、厚膜ペースト材料層２
２の焼成を行う。
【０２３０】［工程−１０６０］その後、実施の形態３
の［工程−３９０］と同様にして、表示装置の組み立て
を行う。
【０２３１】尚、比較のため、［工程−１０２０］を省
略したところ、［工程−１０４０］の完了時点におい
て、レジスト材料層２０が消滅してしまい、所望の電子
放出部１５を形成することができなかった。また、［工
程−１０５０］のアッシング処理を省略したところ、レ
ジスト材料層２０の剥離時、レジスト材料層２０が残渣
として残り、［工程−１０５０］において厚膜ペースト
材料層２２の焼成を行ったところ、レジスト材料層２０
が炭化して残されてしまった。一方、レジスト材料層２
０が残渣として残らないように、レジスト材料層２０の
剥離時、超音波照射を併用したところ、焼成前の厚膜ペ
ースト材料層２２がカソード電極１１から剥離してしま
った。
【０２３２】（実施の形態１１）実施の形態１１は、本
発明の第５の態様に係る電界放出素子の製造方法及び表
示装置の製造方法に関する。尚、実施の形態１１におけ
る電界放出素子及び表示装置の構成、構造は、実施の形
態３にて説明した電界放出素子及び表示装置の構成、構
造と実質的に同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０２３３】以下、図２６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照し
て、実施の形態１１の電界放出素子及び表示装置の製造
方法を説明する。
【０２３４】［工程−１１００］先ず、実施の形態１０
の［工程−１０００］〜１０５０］を実行する。
【０２３５】［工程−１１１０］その後、実施の形態３
の［工程−３１０］と同様にして、全面に絶縁層１２を
形成する。次に、実施の形態３の［工程−３２０］と同
様にして、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（図２６の
（Ａ）参照）、その後、ゲート電極１３及び絶縁層１２
に開口部を形成し（即ち、ゲート電極に第１開口部１４
Ａを形成し、更に、絶縁層１２に第２開口部１４Ｂを形
成し）、開口部の底部に電子放出部１５を露出させる
（図２６の（Ｂ）参照）。
【０２３６】［工程−１１２０］その後、実施の形態３
の［工程−３９０］と同様にして、表示装置の組み立て
を行う。
【０２３７】（実施の形態１２）実施の形態１２は、本
発明の第６の態様に係る電界放出素子の製造方法及び表
示装置の製造方法に関する。実施の形態１２において
は、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１の部
分には、支持体１０に達する孔部１１Ａが設けられてお
り、電子放出部１５は、開口部１４の底部に位置するカ
ソード電極１１の部分から孔部１１Ａ内に亙り形成され
ている。
【０２３８】以下、図２７の（Ａ）〜（Ｃ）、及び、図
２８の（Ａ）、（Ｂ）を参照して、実施の形態１２の電
界放出素子及び表示装置の製造方法を説明する。
【０２３９】［工程−１２００］先ず、実施の形態４の
［工程−４００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」を実行する。
【０２４０】［工程−１２１０］次に、実施の形態１０
の［工程−１０１０］と同様にして、全面にレジスト材
料層２０を形成した後、レジスト材料層２０をパターニ
ングして、カソード電極１１の一部が露出した状態のレ
ジスト材料層２０を得る。孔部１１Ａは、レジスト材料
層２０で覆われていない。
【０２４１】［工程−１２２０］その後、実施の形態１
の［工程−１１０］と同様にして、レジスト材料層２０
の表面を改質し、改質層２１を形成する。
【０２４２】［工程−１２３０］次いで、実施の形態３
の［工程−３５０］と同様にして、感光性の厚膜ペース
ト材料層２２を形成する（図２７の（Ｂ）参照）。具体
的には、全面に感光性の厚膜ペースト材料層２２をスク
リーン印刷法にて印刷する。
【０２４３】［工程−１２４０］次に、実施の形態４の
［工程−４７０］と同様にして、孔部１１Ａを露光用マ
スクとして、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光
（具体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａの上方
の厚膜ペースト材料層２２の部分を露光する（図２７の
（Ｃ）参照）。孔部１１Ａを露光用マスクとして、支持
体１０の裏面（第２面）側から露光光を照射する際、露
光光を照射すべきではない厚膜ペースト材料層２２の部
分に露光光が照射されないように、支持体１０の裏面
（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１９）を配置する
ことが好ましい。その後、厚膜ペースト材料層２２を現
像して、未露光の厚膜ペースト材料層２２を除去した
後、８０゜Ｃ、２０分間、厚膜ペースト材料層２２を乾
燥し、厚膜ペースト材料層２２中の溶剤を除去する。こ
うして、孔部１１Ａの上方の厚膜ペースト材料層２２の
部分を残し、以て、カソード電極１１上から孔部１１Ａ
内に亙り、厚膜ペースト材料層２２から成る電子放出部
１５を形成する（図２８の（Ａ）参照）。背面露光方式
によって電子放出部１５を得ることができるので、電子
放出部１５を、孔部１１Ａに対して自己整合的に形成す
ることができる。
【０２４４】［工程−１２５０］その後、実施の形態２
の［工程−２４０］と同様にして、アッシング処理を行
い、［工程−１２２０］において形成されたレジスト材
料層表面の改質層２１を除去した後、アセトンを使用し
てレジスト材料層２０を除去する（図２８の（Ｂ）参
照）。アッシング処理によってレジスト材料層表面の改
質層２１が除去されているので、レジスト材料層２０を
確実に除去することができる。次に、実施の形態１の
［工程−３８０］と同様にして、厚膜ペースト材料層２
２の焼成を行う。
【０２４５】［工程−１２６０］次いで、実施の形態３
の［工程−３９０］と同様にして、表示装置の組み立て
を行う。
【０２４６】尚、比較のため、［工程−１２２０］を省
略したところ、［工程−１２４０］の完了時点におい
て、レジスト材料層２０が消滅してしまい、所望の電子
放出部１５を形成することができなかった。また、［工
程−１２５０］のアッシング処理を省略したところ、レ
ジスト材料層２０の剥離時、レジスト材料層２０が残渣
として残り、［工程−１２５０］において厚膜ペースト
材料層２２の焼成を行ったところ、レジスト材料層２０
が炭化して残されてしまった。一方、レジスト材料層２
０が残渣として残らないように、レジスト材料層２０の
剥離時、超音波照射を併用したところ、焼成前の厚膜ペ
ースト材料層２２がカソード電極１１及び支持体１０か
ら剥離してしまった。
【０２４７】（実施の形態１３）実施の形態１３は、本
発明の第７の態様に係る電界放出素子の製造方法及び表
示装置の製造方法に関する。尚、実施の形態１３におけ
る電界放出素子及び表示装置の構成、構造は、実施の形
態４にて説明した電界放出素子及び表示装置の構成、構
造と実質的に同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０２４８】以下、図２９の（Ａ）及び（Ｂ）を参照し
て、実施の形態１３の電界放出素子及び表示装置の製造
方法を説明する。
【０２４９】［工程−１３００］先ず、実施の形態１２
の［工程−１０００］〜１２５０］を実行する。
【０２５０】［工程−１３１０］その後、実施の形態３
の［工程−３１０］と同様にして、全面に絶縁層１２を
形成する。次いで、実施の形態３の［工程−３２０］と
同様にして、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（図２９の
（Ａ）参照）、その後、ゲート電極１３及び絶縁層１２
に開口部を形成し（即ち、ゲート電極に第１開口部１４
Ａを形成し、更に、絶縁層１２に第２開口部１４Ｂを形
成し）、開口部の底部に電子放出部１５を露出させる
（図２９の（Ｂ）参照）。
【０２５１】［工程−１３２０］その後、実施の形態３
の［工程−３９０］と同様にして、表示装置の組み立て
を行う。
【０２５２】（実施の形態１４）実施の形態１４は、本
発明の第８の態様に係る電界放出素子の製造方法及び表
示装置の製造方法に関する。実施の形態１４において
は、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１の部
分には、支持体１０に達する孔部１１Ａが設けられてお
り、少なくとも孔部１１Ａ内には、露光光を透過する導
電材料若しくは抵抗体材料から成る光透過層２５が形成
されており、電子放出部１５は、開口部１４の底部に位
置する光透過層２５上に形成されている。
【０２５３】以下、図３０の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図
３１の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施の形態１４の電
界放出素子及び表示装置の製造方法を説明する。
【０２５４】［工程−１４００］先ず、実施の形態７の
［工程−７００］と同様にして、「カソード電極形成工
程」及び「光透過層形成工程」を実行する。
【０２５５】［工程−１４１０］次に、実施の形態１０
の［工程−１０１０］と同様にして、全面にレジスト材
料層２０を形成した後、レジスト材料層２０をパターニ
ングして、光透過層２５の一部が露出した状態のレジス
ト材料層２０を得る。孔部１１Ａの上の光透過層２５
は、レジスト材料層２０で覆われていない。
【０２５６】［工程−１４２０］その後、実施の形態１
の［工程−１１０］と同様にして、レジスト材料層２０
の表面を改質し、改質層２１を形成する（図３０の
（Ａ）参照）。
【０２５７】［工程−１４３０］次いで、実施の形態３
の［工程−３５０］と同様にして、感光性の厚膜ペース
ト材料層２２を形成する。具体的には、全面に感光性の
厚膜ペースト材料層２２をスクリーン印刷法にて印刷す
る（図３０の（Ｂ）参照）。次に、実施の形態７の［工
程−７６０］と同様にして、孔部１１Ａを露光用マスク
として、支持体１０の裏面（第２面）側から露光光（具
体的には、紫外線）を照射して、孔部１１Ａの上方の厚
膜ペースト材料層２２の部分を露光する（図３１の
（Ａ）参照）。孔部１１Ａを露光用マスクとして、支持
体１０の裏面（第２面）側から露光光を照射する際、露
光光を照射すべきではない厚膜ペースト材料層２２の部
分に露光光が照射されないように、支持体１０の裏面
（第２面）側に露光光遮蔽材（マスク１９）を配置する
ことが好ましい。その後、厚膜ペースト材料層２２を現
像して、未露光の厚膜ペースト材料層２２を除去した
後、８０゜Ｃ、２０分間、厚膜ペースト材料層２２を乾
燥し、厚膜ペースト材料層２２中の溶剤を除去する。こ
うして、孔部１１Ａの上方の厚膜ペースト材料層２２の
部分を残して、光透過層２５上に、厚膜ペースト材料層
２２から成る電子放出部１５を形成する（図３１の
（Ｂ）参照）。背面露光方式によって電子放出部１５を
得ることができるので、電子放出部１５を、孔部１１Ａ
に対して自己整合的に形成することができる。
【０２５８】［工程−１４４０］その後、実施の形態２
の［工程−２４０］と同様にして、アッシング処理を行
い、［工程−１４２０］において形成されたレジスト材
料層表面の改質層２１を除去した後、アセトンを使用し
てレジスト材料層２０を除去する（図３１の（Ｃ）参
照）。アッシング処理によってレジスト材料層表面の改
質層２１が除去されているので、レジスト材料層２０を
確実に除去することができる。次に、実施の形態１の
［工程−３８０］と同様にして、厚膜ペースト材料層２
２の焼成を行う。
【０２５９】［工程−１４５０］次いで、実施の形態３
の［工程−３９０］と同様にして、表示装置の組み立て
を行う。
【０２６０】尚、比較のため、［工程−１４２０］を省
略したところ、［工程−１４３０］の完了時点におい
て、レジスト材料層２０が消滅してしまい、所望の電子
放出部１５を形成することができなかった。また、［工
程−１４４０］のアッシング処理を省略したところ、レ
ジスト材料層２０の剥離時、レジスト材料層２０が残渣
として残り、［工程−１４４０］において厚膜ペースト
材料層２２の焼成を行ったところ、レジスト材料層２０
が炭化して残されてしまった。一方、レジスト材料層２
０が残渣として残らないように、レジスト材料層２０の
剥離時、超音波照射を併用したところ、焼成前の厚膜ペ
ースト材料層２２が光透過層２５から剥離してしまっ
た。
【０２６１】（実施の形態１５）実施の形態１５は、本
発明の第９の態様に係る電界放出素子の製造方法及び表
示装置の製造方法に関する。尚、実施の形態１５におけ
る電界放出素子及び表示装置の構成、構造は、実施の形
態７にて説明した電界放出素子及び表示装置の構成、構
造と実質的に同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０２６２】以下、図３２の（Ａ）及び（Ｂ）を参照し
て、実施の形態１５の電界放出素子及び表示装置の製造
方法を説明する。
【０２６３】［工程−１５００］先ず、実施の形態１４
の［工程−１４００］〜１４４０］を実行する。
【０２６４】［工程−１５１０］その後、実施の形態３
の［工程−３１０］と同様にして、全面に絶縁層１２を
形成する。次いで、実施の形態３の［工程−３２０］と
同様にして、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（図３２の
（Ａ）参照）、その後、ゲート電極１３及び絶縁層１２
に開口部を形成し（即ち、ゲート電極に第１開口部１４
Ａを形成し、更に、絶縁層１２に第２開口部１４Ｂを形
成し）、開口部の底部に電子放出部１５を露出させる
（図３２の（Ｂ）参照）。
【０２６５】［工程−１５２０］その後、実施の形態３
の［工程−３９０］と同様にして、表示装置の組み立て
を行う。
【０２６６】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。発明の実施の形態にて説明したアノードパネルやカ
ソードパネル、表示装置や電界放出素子の構成、構造は
例示であり、適宜変更することができるし、アノードパ
ネルやカソードパネル、表示装置や電界放出素子の製造
方法、各種の条件、使用材料も例示であり、適宜変更す
ることができる。更には、アノードパネルやカソードパ
ネルの製造において使用した各種材料も例示であり、適
宜変更することができる。表示装置においては、専らカ
ラー表示を例にとり説明したが、単色表示とすることも
できる。
【０２６７】３電極型の表示装置に収束電極を設けても
よい。ここで、収束電極とは、開口部から放出されアノ
ード電極へ向かう放出電子の軌道を収束させ、以て、輝
度の向上や隣接画素間の光学的クロストークの防止を可
能とするための電極である。アノード電極とカソード電
極との間の電位差が数キロボルトのオーダーであって、
アノード電極とカソード電極との間の距離が比較的長
い、所謂高電圧タイプの表示装置において、収束電極は
特に有効である。収束電極には、収束電極制御回路から
相対的な負電圧が印加される。収束電極は、必ずしも各
電界放出素子毎に設けられている必要はなく、例えば、
電界放出素子の所定の配列方向に沿って延在させること
により、複数の電界放出素子に共通の収束効果を及ぼす
こともできる。
【０２６８】このような収束電極の一例を、例えば、厚
さ数十μｍの４２％Ｎｉ−Ｆｅアロイから成る金属板の
両面に、例えばＳｉＯ2から成る絶縁膜を形成した後、
各画素に対応した領域にパンチングやエッチングするこ
とによって開口部を形成することで作製することもでき
る。そして、カソードパネル、金属板、アノードパネル
を積み重ね、両パネルの外周部に枠体を配置し、加熱処
理を施すことによって、金属板の一方の面に形成された
絶縁膜と絶縁層とを接着させ、金属板の他方の面に形成
された絶縁膜とアノードパネルとを接着し、これらの部
材を一体化させ、その後、真空封入することで、表示装
置を完成させることもできる。
【０２６９】３電極型の表示装置にあっては、ゲート電
極を、有効領域を１枚のシート状の導電材料（第１開口
部を有する）で被覆した形式のゲート電極とすることも
できる。この場合には、かかるゲート電極に正の電圧を
印加する。そして、各画素を構成するカソード電極とカ
ソード電極制御回路との間に、例えば、ＴＦＴから成る
スイッチング素子を設け、かかるスイッチング素子の作
動によって、各画素を構成するカソード電極への印加状
態を制御し、画素の発光状態を制御する。
【０２７０】あるいは又、カソード電極を、有効領域を
１枚のシート状の導電材料で被覆した形式のカソード電
極とすることもできる。この場合には、かかるカソード
電極に電圧を印加する。そして、各画素を構成するゲー
ト電極とゲート電極制御回路との間に、例えば、ＴＦＴ
から成るスイッチング素子を設け、かかるスイッチング
素子の作動によって、各画素を構成するゲート電極への
印加状態を制御し、画素の発光状態を制御する。
【０２７１】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。
【０２７２】所謂２電極型の表示装置にあっては、カソ
ード電極を１画素に対応する矩形形状とし、例えば、Ｔ
ＦＴから成るスイッチング素子を介して各カソード電極
をカソード電極制御回路に接続する構成とすることもで
きる。この場合、アノード電極を、有効領域を１枚のシ
ート状の導電材料で被覆した形式のアノード電極とする
ことができる。
【０２７３】場合によっては、本発明の製造方法におい
て、厚膜ペースト材料層及び電子放出部を形成する工程
において、その代わりに、選択成長領域形成層及び選択
成長領域を形成してもよい。そして、この場合には、選
択成長領域を最終的に形成した後、ＣＶＤ法にてカーボ
ン・ナノチューブやカーボン・ナノファイバー等から構
成された電子放出部を選択成長領域上に形成すればよ
い。選択成長領域は、ＣＶＤ法にて電子放出部を形成す
るための一種の触媒作用を有する材料に基づき形成すれ
ばよい。
【０２７４】
【発明の効果】本発明においては、レジスト材料層表面
を改質した後、その上に厚膜ペースト材料層を形成する
ので、厚膜ペースト材料層によってレジスト材料層が溶
解するといった問題の発生を確実に回避することができ
る。その結果、レジスト材料層を用いて、厚膜ペースト
材料層のパターニングや、冷陰極電界電子放出素子の製
造を、容易に、簡便な方法で、低コストにて行うことが
できる。しかも、レジスト材料層を用いるが故に、高精
細のパターニングを行うことが可能となる。しかも、冷
陰極電界電子放出表示装置を３電極型とする場合、本発
明の冷陰極電界電子放出素子の製造方法あるいは冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法を適用することによっ
て、ゲート電極とカソード電極との間の短絡発生といっ
た現象の発生を確実に回避することができる。
【０２７５】また、本発明の製造方法において、背面露
光方式を利用して電子放出部を形成すれば、例えば、ゲ
ート電極及び絶縁層に形成された開口部に対して、開口
部の底部に自己整合的に電子放出部を形成することがで
きるし、背面露光方式によって開口部を形成すれば、ゲ
ート電極及び絶縁層に開口部を孔部に対して自己整合的
に形成することができる。従って、従来の技術のよう
に、支持体の変形や伸縮に起因した、露光用マスクとの
露光位置ずれに起因する表示ムラの発生を抑制すること
ができる。しかも、孔部を露光用マスクとした背面露光
方式を採用すれば、フォトマスク数が減少し、露光時の
位置調整工程も減少させることができ、あるいは又、省
略することができるが故に、製造コストが低下し、安価
な冷陰極電界電子放出表示装置を提供することができ
る。また、高精度なパターニングにより、電子放出部と
ゲート電極との間の距離を短くすることが可能となり、
電子放出電圧を低下させることができる。よって、消費
電力の低い、且つ、安価な冷陰極電界電子放出表示装置
を製造することができる。しかも、主にスクリーン印刷
法を採用することができるので、高価な半導体装置の製
造装置を多用する必要が無くなり、最終的に冷陰極電界
電子放出表示装置の製造コスト低減を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１の（Ａ）〜（Ｄ）は、発明の実施の形態１
の厚膜ペースト材料層のパターニング方法を説明するた
めの基体等の模式的な一部端面図である。
【図２】図２の（Ａ）〜（Ｄ）は、発明の実施の形態２
の厚膜ペースト材料層のパターニング方法を説明するた
めの基体等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３の冷陰極電界電子
放出素子を備えた３電極型の冷陰極電界電子放出表示装
置の模式的な一部端面図である。
【図４】図４の（Ａ）〜（Ｃ）は、発明の実施の形態３
の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための
支持体等の模式的な一部端面図である。
【図５】図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、図４の（Ｃ）に引
き続き、発明の実施の形態３の冷陰極電界電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図６】図６の（Ａ）〜（Ｃ）は、図５の（Ｂ）に引き
続き、発明の実施の形態３の冷陰極電界電子放出素子の
製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面
図である。
【図７】図７の（Ａ）〜（Ｃ）は、発明の実施の形態４
の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための
支持体等の模式的な一部端面図である。
【図８】図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図７の（Ｃ）に引
き続き、発明の実施の形態４の冷陰極電界電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図９】図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、図８の（Ｂ）に引
き続き、発明の実施の形態４の冷陰極電界電子放出素子
の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端
面図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、図９の（Ｂ）に
引き続き、発明の実施の形態４の冷陰極電界電子放出素
子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部
端面図である。
【図１１】図１１の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１０の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態４の冷陰極電界電
子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式
的な一部端面図である。
【図１２】図１２の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態５の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１３】図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１２の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態５の冷陰極電界電
子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式
的な一部端面図である。
【図１４】図１４の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態６の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１５】図１５は、図１４の（Ｂ）に引き続き、発明
の実施の形態６の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を
説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１６】図１６の（Ａ）〜（Ｃ）は、発明の実施の形
態７の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するた
めの支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１７】図１７の（Ａ）〜（Ｃ）は、図１６の（Ｃ）
に引き続き、発明の実施の形態７の冷陰極電界電子放出
素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一
部端面図である。
【図１８】図１８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１７の
（Ｃ）に引き続き、発明の実施の形態７の冷陰極電界電
子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式
的な一部端面図である。
【図１９】図１９の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１８の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態７の冷陰極電界電
子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式
的な一部端面図である。
【図２０】図２０の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態８の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図２１】図２１の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２０の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態８の冷陰極電界電
子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式
的な一部端面図である。
【図２２】図２２の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態９の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図２３】図２３は、図２２の（Ｂ）に引き続き、発明
の実施の形態９の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を
説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図２４】図２４は、発明の実施の形態１０の冷陰極電
界電子放出素子を備えた２電極型の冷陰極電界電子放出
表示装置の模式的な一部端面図である。
【図２５】図２５の（Ａ）〜（Ｄ）は、発明の実施の形
態１０の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図２６】図２６の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２５の
（Ｄ）に引き続き、発明の実施の形態１１の冷陰極電界
電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模
式的な一部端面図である。
【図２７】図２７の（Ａ）〜（Ｃ）は、発明の実施の形
態１２の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図２８】図２８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２７の
（Ｃ）に引き続き、発明の実施の形態１２の冷陰極電界
電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模
式的な一部端面図である。
【図２９】図２９の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２８の
（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態１３の冷陰極電界
電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模
式的な一部端面図である。
【図３０】図３０の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の
形態１４の冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明す
るための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図３１】図３１の（Ａ）〜（Ｃ）は、図３０の（Ｂ）
に引き続き、発明の実施の形態１４の冷陰極電界電子放
出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な
一部端面図である。
【図３２】図３２の（Ａ）及び（Ｂ）は、図３１の
（Ｃ）に引き続き、発明の実施の形態１５の冷陰極電界
電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模
式的な一部端面図である。
【図３３】図３３は、スピント型冷陰極電界電子放出素
子を備えた従来の冷陰極電界電子放出表示装置の模式的
な一部端面図である。
【図３４】図３４は、冷陰極電界電子放出表示装置のカ
ソードパネルとアノードパネルを分解したときの模式的
な部分的斜視図である。
【図３５】図３５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３６】図３６の（Ａ）及び（Ｂ）は、図３５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３７】図３７の（Ａ）〜（Ｃ）は、平面型冷陰極電
界電子放出素子の従来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３８】図３８の（Ａ）及び（Ｂ）は、平面型冷陰極
電界電子放出素子の従来の製造方法の変形例を説明する
ための支持体等の模式的な一部端面図である。
【符号の説明】
ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネ
ル、１・・・基体、２・・・レジスト材料層、３・・・
改質層、４，４Ａ・・・厚膜ペースト材料層、１０・・
・支持体、１１・・・カソード電極、１１Ａ・・・孔
部、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ・・・絶縁層、１
３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ・・・ゲート電極、１４・
・・開口部、１４Ａ・・・第１開口部、１４Ｂ・・・第
２開口部、１５・・・電子放出部、１９・・・露光光遮
蔽材（マスク）、２０・・・レジスト材料層、２１・・
・改質層、２２・・・厚膜ペースト材料層、２３・・・
エッチング用マスク層、２４・・・エッチング用マスク
層開口、２５・・・光透過層、３０・・・基板、３１，
３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ・・・蛍光体層、３２・・・ブ
ラックマトリックス、３３・・・アノード電極、３４・
・・枠体、３６・・・貫通孔、３７・・・チップ管、４
０・・・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 (56)参考文献 特開 昭59−201482（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−313379（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−153714（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−222370（ＪＰ，Ａ) 特開2001−256884（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−317153（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−320629（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−320636（ＪＰ，Ａ) 特開2001−143602（ＪＰ，Ａ) 特開2002−245928（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 9/02 G03F 7/40 H05K 3/02 H05K 3/06

Claims (69)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ）支持体の表面上に、第１の方向に延
    びるカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）全面に絶縁層を形成する工程と、 （Ｃ）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工程と、 （Ｄ）ゲート電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部
    の底部にカソード電極を露出させる工程と、 （Ｅ）開口部の側面、ゲート電極及び絶縁層を被覆する
    レジスト材料層を形成する工程と、 （Ｆ）レジスト材料層表面を改質する工程と、 （Ｇ）少なくとも開口部内に、感光性の厚膜ペースト材
    料層を形成する工程と、 （Ｈ）支持体の表面側から露光光を照射して、開口部の
    底部に位置する厚膜ペースト材料層の部分を露光した
    後、厚膜ペースト材料層を現像して、開口部の底部に位
    置するカソード電極上に、厚膜ペースト材料層から成る
    電子放出部を形成する工程と、 （Ｉ）レジスト材料層を除去する工程、 から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製
    造方法。
  2. 【請求項２】 前記工程（Ｈ）と工程（Ｉ）の間におい
    て、アッシング処理を行い、前記工程（Ｆ）において形
    成されたレジスト材料層表面の改質層を除去することを
    特徴とする請求項１に記載の冷陰極電界電子放出素子の
    製造方法。
  3. 【請求項３】 前記工程（Ｆ）におけるレジスト材料層表
    面の改質を、フッ素系ガスを含む雰囲気中でのプラズマ
    処理に基づき行うことを特徴とする請求項１に記載の冷
    陰極電界電子放出素子の製造方法。
  4. 【請求項４】 フッ素系ガスは、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2Ｆ
    2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ12、Ｆ2、ＮＦ3、Ｓ
    ｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群から選択された少
    なくとも１種類のガスであ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素子の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記工程（Ｆ）におけるレジスト材料層表
    面の改質を、フッ素イオンのイオン注入に基づき行うこ
    とを特徴とする請求項１に記載の冷陰極電界電子放出素
    子の製造方法。
  6. 【請求項６】 厚膜ペースト材料層はカーボン・ナノチュ
    ーブ構造体を含むことを特徴とする請求項１に記載の冷
    陰極電界電子放出素子の製造方法。
  7. 【請求項７】 アノード電極及び蛍光体層が形成された基
    板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体と
    を、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する
    冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、前記請求項１の工程（Ａ）
    乃至工程（Ｉ）に基づき形成することを特徴とする冷陰
    極電界電子放出表示装置の製造方法。
  8. 【請求項８】 （Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成する工程と、 （Ｂ）全面に絶縁層を形成する工程と、 （Ｃ）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工程と、 （Ｄ）ゲート電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部
    の底部にカソード電極及び孔部を露出させる工程と、 （Ｅ）開口部の側面、ゲート電極及び絶縁層を被覆する
    レジスト材料層を形成する工程と、 （Ｆ）レジスト材料層表面を改質する工程と、 （Ｇ）少なくとも開口部内に、感光性の厚膜ペースト材
    料層を形成する工程と、 （Ｈ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方の厚膜ペースト材料
    層の部分を露光した後、厚膜ペースト材料層を現像し
    て、カソード電極上から孔部内に亙り、厚膜ペースト材
    料層から成る電子放出部を形成する工程と、 （Ｉ）レジスト材料層を除去する工程、 から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製
    造方法。
  9. 【請求項９】 前記工程（Ｈ）と工程（Ｉ）の間におい
    て、アッシング処理を行い、前記工程（Ｆ）において形
    成されたレジスト材料層表面の改質層を除去することを
    特徴とする請求項８に記載の冷陰極電界電子放出素子の
    製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記工程（Ｆ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素系ガスを含む雰囲気中でのプラズ
    マ処理に基づき行うことを特徴とする請求項８に記載の
    冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  11. 【請求項１１】 フッ素系ガスは、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2
    Ｆ2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ12、Ｆ2、ＮＦ3、
    ＳｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群から選択された
    少なくとも１種類のガスであることを特徴とする請求項
    １０に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記工程（Ｆ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素イオンのイオン注入に基づき行う
    ことを特徴とする請求項８に記載の冷陰極電界電子放出
    素子の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記工程（Ｂ）において、露光光を透過
    する感光性材料から成る絶縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）において、感光性材料から成るゲート電
    極を形成し、 前記工程（Ｄ）において、前記孔部を露光用マスクとし
    て、支持体の裏面側から露光光を照射して、孔部の上方
    の絶縁層の部分及びゲート電極の部分を露光した後、絶
    縁層及びゲート電極を現像して、孔部の上方の絶縁層の
    部分及びゲート電極の部分を除去し、以て、孔部の上方
    の絶縁層及びゲート電極に、孔部の径よりも大きな径を
    有する開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極及
    び孔部を露出させることを特徴とする請求項８に記載の
    冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記工程（Ｂ）において、露光光を透過
    する非感光性材料から成る絶縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）において、露光光を透過する非感光性材
    料から成るゲート電極を形成し、 前記工程（Ｄ）において、ゲート電極及び絶縁層上に、
    レジスト材料から成るエッチング用マスク層を形成した
    後、前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側か
    ら露光光を照射して、エッチング用マスク層を露光した
    後、エッチング用マスク層を現像して、孔部の上方のエ
    ッチング用マスク層の部分にエッチング用マスク層開口
    を形成し、次いで、エッチング用マスク層を用いて、エ
    ッチング用マスク層開口の下のゲート電極及び絶縁層を
    エッチングした後、エッチング用マスク層を除去し、以
    て、孔部の上方の絶縁層及びゲート電極に、孔部の径よ
    りも大きな径を有する開口部を形成し、開口部の底部に
    カソード電極及び孔部を露出させることを特徴とする請
    求項８に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記工程（Ｂ）において、感光性材料か
    ら成る絶縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）において、露光光を透過する感光性材料
    から成るゲート電極を形成し、 前記工程（Ｄ）において、支持体の表面側からゲート電
    極及び絶縁層に露光光を照射した後、ゲート電極及び絶
    縁層を現像し、以て、孔部の上方のゲート電極及び絶縁
    層に、孔部の径よりも大きな径を有する開口部を形成
    し、開口部の底部にカソード電極及び孔部を露出させる
    ことを特徴とする請求項８に記載の冷陰極電界電子放出
    素子の製造方法。
  16. 【請求項１６】 厚膜ペースト材料層はカーボン・ナノチ
    ューブ構造体を含むことを特徴とする請求項８に記載の
    冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  17. 【請求項１７】 アノード電極及び蛍光体層が形成された
    基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体と
    を、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する
    冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、前記請求項８の工程（Ａ）
    乃至工程（Ｉ）に基づき形成することを特徴とする冷陰
    極電界電子放出表示装置の製造方法。
  18. 【請求項１８】 （Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成し、次いで、少なくとも孔部内に、露光光を透
    過する導電材料若しくは抵抗体材料から成る光透過層を
    形成する工程と、 （Ｂ）全面に絶縁層を形成する工程と、 （Ｃ）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工程と、 （Ｄ）ゲート電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部
    の底部に光透過層を露出させる工程と、 （Ｅ）開口部の側面、ゲート電極及び絶縁層を被覆する
    レジスト材料層を形成する工程と、 （Ｆ）レジスト材料層表面を改質する工程と、 （Ｇ）少なくとも開口部内に、感光性の厚膜ペースト材
    料層を形成する工程と、 （Ｈ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方の厚膜ペースト材料
    層の部分を露光した後、厚膜ペースト材料層を現像し
    て、光透過層上に、厚膜ペースト材料層から成る電子放
    出部を形成する工程と、 （Ｉ）レジスト材料層を除去する工程、 から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製
    造方法。
  19. 【請求項１９】 前記工程（Ｈ）と工程（Ｉ）の間におい
    て、アッシング処理を行い、前記工程（Ｆ）において形
    成されたレジスト材料層表面の改質層を除去することを
    特徴とする請求項１８に記載の冷陰極電界電子放出素子
    の製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記工程（Ｆ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素系ガスを含む雰囲気中でのプラズ
    マ処理に基づき行うことを特徴とする請求項１８に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  21. 【請求項２１】 フッ素系ガスは、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2
    Ｆ2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ12、Ｆ2、ＮＦ3、
    ＳｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群から選択された
    少なくとも１種類のガスであることを特徴とする請求項
    ２０に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記工程（Ｆ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素イオンのイオン注入に基づき行う
    ことを特徴とする請求項１８に記載の冷陰極電界電子放
    出素子の製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記工程（Ｂ）において、露光光を透過
    する感光性材料から成る絶縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）において、感光性材料から成るゲート電
    極を形成し、 前記工程（Ｄ）において、前記孔部を露光用マスクとし
    て、支持体の裏面側から露光光を照射して、孔部の上方
    の絶縁層の部分及びゲート電極の部分を露光した後、絶
    縁層及びゲート電極を現像して、孔部の上方の絶縁層の
    部分及びゲート電極の部分を除去し、以て、孔部の上方
    の絶縁層及びゲート電極に、孔部の径よりも大きな径を
    有する開口部を形成し、開口部の底部に光透過層を露出
    させることを特徴とする請求項１８に記載の冷陰極電界
    電子放出素子の製造方法。
  24. 【請求項２４】 前記工程（Ｂ）において、露光光を透過
    する非感光性材料から成る絶縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）において、露光光を透過する非感光性材
    料から成るゲート電極を形成し、 前記工程（Ｄ）において、ゲート電極及び絶縁層上に、
    レジスト材料から成るエッチング用マスク層を形成した
    後、前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側か
    ら露光光を照射して、エッチング用マスク層を露光した
    後、エッチング用マスク層を現像して、孔部の上方のエ
    ッチング用マスク層の部分にエッチング用マスク層開口
    を形成し、次いで、エッチング用マスク層を用いて、エ
    ッチング用マスク層開口の下のゲート電極及び絶縁層を
    エッチングした後、エッチング用マスク層を除去し、以
    て、孔部の上方の絶縁層及びゲート電極に、孔部の径よ
    りも大きな径を有する開口部を形成し、開口部の底部に
    光透過層を露出させることを特徴とする請求項１８に記
    載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  25. 【請求項２５】 前記工程（Ｂ）において、感光性材料か
    ら成る絶縁層を形成し、 前記工程（Ｃ）において、露光光を透過する感光性材料
    から成るゲート電極を形成し、 前記工程（Ｄ）において、支持体の表面側からゲート電
    極及び絶縁層に露光光を照射した後、ゲート電極及び絶
    縁層を現像し、以て、孔部の上方のゲート電極及び絶縁
    層に、孔部の径よりも大きな径を有する開口部を形成
    し、開口部の底部に光透過層を露出させることを特徴と
    する請求項１８に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造
    方法。
  26. 【請求項２６】 厚膜ペースト材料層はカーボン・ナノチ
    ューブ構造体を含むことを特徴とする請求項１８に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  27. 【請求項２７】 アノード電極及び蛍光体層が形成された
    基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体と
    を、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する
    冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、前記請求項１８の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｉ）に基づき形成することを特徴とす
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。
  28. 【請求項２８】 （Ａ）支持体の表面上に、第１の方向に
    延びるカソード電極を形成する工程と、 （Ｂ）全面にレジスト材料層を形成した後、レジスト材
    料層をパターニングして、カソード電極の一部が露出し
    た状態のレジスト材料層を得る工程と、 （Ｃ）レジスト材料層表面を改質する工程と、 （Ｄ）全面に、感光性の厚膜ペースト材料層を形成する
    工程と、 （Ｅ）厚膜ペースト材料層の露光を支持体の表面側から
    行い、次いで、厚膜ペースト材料層の現像を行い、レジ
    スト材料層によって被覆されていないカソード電極上
    に、厚膜ペースト材料層から成る電子放出部を形成する
    工程と、 （Ｆ）レジスト材料層を除去する工程、 から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製
    造方法。
  29. 【請求項２９】 前記工程（Ｅ）と工程（Ｆ）の間におい
    て、アッシング処理を行い、前記工程（Ｃ）において形
    成されたレジスト材料層表面の改質層を除去することを
    特徴とする請求項２８に記載の冷陰極電界電子放出素子
    の製造方法。
  30. 【請求項３０】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素系ガスを含む雰囲気中でのプラズ
    マ処理に基づき行うことを特徴とする請求項２８に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  31. 【請求項３１】 フッ素系ガスは、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2
    Ｆ2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ12、Ｆ2、ＮＦ3、
    ＳｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群から選択された
    少なくとも１種類のガスであることを特徴とする請求項
    ３０に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  32. 【請求項３２】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素イオンのイオン注入に基づき行う
    ことを特徴とする請求項２８に記載の冷陰極電界電子放
    出素子の製造方法。
  33. 【請求項３３】 厚膜ペースト材料層はカーボン・ナノチ
    ューブ構造体を含むことを特徴とする請求項２８に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  34. 【請求項３４】 前記工程（Ｆ）の後、 （Ｇ）全面に絶縁層を形成する工程と、 （Ｈ）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工程と、 （Ｉ）ゲート電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部
    の底部に電子放出部を露出させる工程、 を具備することを特徴とする請求項２８に記載の冷陰極
    電界電子放出素子の製造方法。
  35. 【請求項３５】 前記工程（Ｅ）と工程（Ｆ）の間におい
    て、アッシング処理を行い、前記工程（Ｃ）において形
    成されたレジスト材料層表面の改質層を除去することを
    特徴とする請求項３４に記載の冷陰極電界電子放出素子
    の製造方法。
  36. 【請求項３６】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素系ガスを含む雰囲気中でのプラズ
    マ処理に基づき行うことを特徴とする請求項３４に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  37. 【請求項３７】 フッ素系ガスは、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2
    Ｆ2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ12、Ｆ2、ＮＦ3、
    ＳｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群から選択された
    少なくとも１種類のガスであることを特徴とする請求項
    ３６に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  38. 【請求項３８】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素イオンのイオン注入に基づき行う
    ことを特徴とする請求項３４に記載の冷陰極電界電子放
    出素子の製造方法。
  39. 【請求項３９】 厚膜ペースト材料層はカーボン・ナノチ
    ューブ構造体を含むことを特徴とする請求項３４に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  40. 【請求項４０】 アノード電極及び蛍光体層が形成された
    基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体と
    を、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する
    冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、前記請求項２８の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｆ）に基づき形成することを特徴とす
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。
  41. 【請求項４１】 アノード電極及び蛍光体層が形成された
    基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体と
    を、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する
    冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、前記請求項２８の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｆ）、更に、前記請求項３４の工程
    （Ｇ）乃至工程（Ｉ）に基づき形成することを特徴とす
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。
  42. 【請求項４２】 （Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成する工程と、 （Ｂ）全面にレジスト材料層を形成した後、レジスト材
    料層をパターニングして、カソード電極の一部が露出し
    た状態のレジスト材料層を得る工程と、 （Ｃ）レジスト材料層表面を改質する工程と、 （Ｄ）全面に、感光性の厚膜ペースト材料層を形成する
    工程と、 （Ｅ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、孔部の上方の厚膜ペースト材料
    層の部分を露光した後、厚膜ペースト材料層を現像し
    て、カソード電極上から孔部内に亙り、厚膜ペースト材
    料層から成る電子放出部を形成する工程と、 （Ｆ）レジスト材料層を除去する工程、 から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製
    造方法。
  43. 【請求項４３】 前記工程（Ｅ）と工程（Ｆ）の間におい
    て、アッシング処理を行い、前記工程（Ｃ）において形
    成されたレジスト材料層表面の改質層を除去することを
    特徴とする請求項４２に記載の冷陰極電界電子放出素子
    の製造方法。
  44. 【請求項４４】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素系ガスを含む雰囲気中でのプラズ
    マ処理に基づき行うことを特徴とする請求項４２に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  45. 【請求項４５】 フッ素系ガスは、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2
    Ｆ2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ12、Ｆ2、ＮＦ3、
    ＳｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群から選択された
    少なくとも１種類のガスであることを特徴とする請求項
    ４４に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  46. 【請求項４６】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素イオンのイオン注入に基づき行う
    ことを特徴とする請求項４２に記載の冷陰極電界電子放
    出素子の製造方法。
  47. 【請求項４７】 厚膜ペースト材料層はカーボン・ナノチ
    ューブ構造体を含むことを特徴とする請求項４２に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  48. 【請求項４８】 前記工程（Ｆ）の後、 （Ｇ）全面に絶縁層を形成する工程と、 （Ｈ）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工程と、 （Ｉ）ゲート電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部
    の底部に電子放出部を露出させる工程、 を具備することを特徴とする請求項４２に記載の冷陰極
    電界電子放出素子の製造方法。
  49. 【請求項４９】 前記工程（Ｅ）と工程（Ｆ）の間におい
    て、アッシング処理を行い、前記工程（Ｃ）において形
    成されたレジスト材料層表面の改質層を除去することを
    特徴とする請求項４８に記載の冷陰極電界電子放出素子
    の製造方法。
  50. 【請求項５０】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素系ガスを含む雰囲気中でのプラズ
    マ処理に基づき行うことを特徴とする請求項４８に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  51. 【請求項５１】 フッ素系ガスは、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2
    Ｆ2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ12、Ｆ2、ＮＦ3、
    ＳｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群から選択された
    少なくとも１種類のガスであることを特徴とする請求項
    ５０に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  52. 【請求項５２】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素イオンのイオン注入に基づき行う
    ことを特徴とする請求項４８に記載の冷陰極電界電子放
    出素子の製造方法。
  53. 【請求項５３】 厚膜ペースト材料層はカーボン・ナノチ
    ューブ構造体を含むことを特徴とする請求項４８に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  54. 【請求項５４】 アノード電極及び蛍光体層が形成された
    基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体と
    を、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する
    冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、前記請求項４２の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｆ）に基づき形成することを特徴とす
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。
  55. 【請求項５５】 アノード電極及び蛍光体層が形成された
    基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体と
    を、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する
    冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、前記請求項４２の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｆ）、更に、前記請求項４８の工程
    （Ｇ）乃至工程（Ｉ）に基づき形成することを特徴とす
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。
  56. 【請求項５６】 （Ａ）露光光を透過する支持体の表面上
    に、底部に支持体が露出した孔部を有し、露光光を透過
    させない材料から成り、第１の方向に延びるカソード電
    極を形成し、次いで、少なくとも孔部内に、露光光を透
    過する導電材料若しくは抵抗体材料から成る光透過層を
    形成する工程と、 （Ｂ）全面にレジスト材料層を形成した後、レジスト材
    料層をパターニングして、少なくとも孔部内の光透過層
    が露出した状態のレジスト材料層を得る工程と、 （Ｃ）レジスト材料層表面を改質する工程と、 （Ｄ）全面に、感光性の厚膜ペースト材料層を形成する
    工程と、 （Ｅ）前記孔部を露光用マスクとして、支持体の裏面側
    から露光光を照射して、光透過層の上方の厚膜ペースト
    材料層の部分を露光した後、厚膜ペースト材料層を現像
    して、光透過層上に、厚膜ペースト材料層から成る電子
    放出部を形成する工程と、 （Ｆ）レジスト材料層を除去する工程、 から成ることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子の製
    造方法。
  57. 【請求項５７】 前記工程（Ｅ）と工程（Ｆ）の間におい
    て、アッシング処理を行い、前記工程（Ｃ）において形
    成されたレジスト材料層表面の改質層を除去することを
    特徴とする請求項５６に記載の冷陰極電界電子放出素子
    の製造方法。
  58. 【請求項５８】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素系ガスを含む雰囲気中でのプラズ
    マ処理に基づき行うことを特徴とする請求項５６に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  59. 【請求項５９】 フッ素系ガスは、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2
    Ｆ2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ12、Ｆ2、ＮＦ3、
    ＳｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群から選択された
    少なくとも１種類のガスであることを特徴とする請求項
    ５８に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  60. 【請求項６０】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素イオンのイオン注入に基づき行う
    ことを特徴とする請求項５６に記載の冷陰極電界電子放
    出素子の製造方法。
  61. 【請求項６１】 厚膜ペースト材料層はカーボン・ナノチ
    ューブ構造体を含むことを特徴とする請求項５６に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  62. 【請求項６２】 前記工程（Ｆ）の後、 （Ｇ）全面に絶縁層を形成する工程と、 （Ｈ）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工程と、 （Ｉ）ゲート電極及び絶縁層に開口部を形成し、開口部
    の底部に電子放出部を露出させる工程、 を具備することを特徴とする請求項５６に記載の冷陰極
    電界電子放出素子の製造方法。
  63. 【請求項６３】 前記工程（Ｅ）と工程（Ｆ）の間におい
    て、アッシング処理を行い、前記工程（Ｃ）において形
    成されたレジスト材料層表面の改質層を除去することを
    特徴とする請求項６２に記載の冷陰極電界電子放出素子
    の製造方法。
  64. 【請求項６４】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素系ガスを含む雰囲気中でのプラズ
    マ処理に基づき行うことを特徴とする請求項６２に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  65. 【請求項６５】 フッ素系ガスは、ＣＦ4、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2
    Ｆ2、ＳＦ6、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、Ｃ5Ｆ12、Ｆ2、ＮＦ3、
    ＳｉＦ4、ＢＦ3及びＣＨＦ3から成る群から選択された
    少なくとも１種類のガスであることを特徴とする請求項
    ６４に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  66. 【請求項６６】 前記工程（Ｃ）におけるレジスト材料層
    表面の改質を、フッ素イオンのイオン注入に基づき行う
    ことを特徴とする請求項６２に記載の冷陰極電界電子放
    出素子の製造方法。
  67. 【請求項６７】 厚膜ペースト材料層はカーボン・ナノチ
    ューブ構造体を含むことを特徴とする請求項６２に記載
    の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。
  68. 【請求項６８】 アノード電極及び蛍光体層が形成された
    基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体と
    を、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する
    冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、前記請求項５６の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｆ）に基づき形成することを特徴とす
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。
  69. 【請求項６９】 アノード電極及び蛍光体層が形成された
    基板と、冷陰極電界電子放出素子が形成された支持体と
    を、蛍光体層と冷陰極電界電子放出素子とが対向するよ
    うに配置し、基板と支持体とを周縁部において接合する
    冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子を、前記請求項５６の工程
    （Ａ）乃至工程（Ｆ）、更に、前記請求項６２の工程
    （Ｇ）乃至工程（Ｉ）に基づき形成することを特徴とす
    る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。
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