(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（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、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と、
（Ｃ）絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成する工程と、
（Ｄ）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の一部を露出させる工程と、
（Ｅ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｆ）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、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項２】
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（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。
【請求項３】
（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、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と、
（Ｃ）絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成する工程と、
（Ｄ）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の一部を露出させる工程と、
（Ｅ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｆ）全面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と、
（Ｇ）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、孔部の上方のエッチング用マスク層の部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上にエッチング用マスク層を残す工程と、
（Ｈ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項４】
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３の工程（Ａ）乃至工程（Ｈ）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。
【請求項５】
（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、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と、
（Ｃ）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を形成する工程と、
（Ｄ）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、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マスク層開口を形成する工程と、
（Ｆ）エッチング用マスク層を用いて、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の一部を露出させる工程と、
（Ｇ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子放出部形成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、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項６】
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５の工程（Ａ）乃至工程（Ｈ）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。
【請求項７】
（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、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と、
（Ｃ）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を形成する工程と、
（Ｄ）ゲート電極及び絶縁層上に、レジスト材料から成る第１のエッチング用マスク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、第１のエッチング用マスク層を露光した後、第１のエッチング用マスク層を現像して孔部の上方の第１のエッチング用マスク層の部分にマスク層開口を形成する工程と、
（Ｆ）第１のエッチング用マスク層を用いて、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、第１の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の一部を露出させる工程と、
（Ｇ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｈ）全面にレジスト材料から成る第２のエッチング用マスク層を形成する工程と、
（Ｉ）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、孔部の上方の第２のエッチング用マスク層の部分を露光した後、第２のエッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上に第２のエッチング用マスク層を残す工程と、
（Ｊ）第２のエッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、第２のエッチング用マスク層を除去して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項８】
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７の工程（Ａ）乃至工程（Ｊ）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。
【請求項９】
（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、感光性材料から成る絶縁層を形成する工程と、
（Ｃ）絶縁層上に、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を形成する工程と、
（Ｄ）支持体の表面側に露光光遮蔽材を配置し、支持体の表面側から露光光遮蔽材を介して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の一部を露出させる工程と、
（Ｅ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｆ）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、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項１０】
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９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。
【請求項１１】
（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、感光性材料から成る絶縁層を形成する工程と、
（Ｃ）絶縁層上に、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を形成する工程と、
（Ｄ）支持体の表面側に露光光遮蔽材を配置し、支持体の表面側から露光光遮蔽材を介して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の一部を露出させる工程と、
（Ｅ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｆ）全面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と、
（Ｇ）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、孔部の上方のエッチング用マスク層の部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上にエッチング用マスク層を残す工程と、
（Ｈ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項１２】
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１１の工程（Ａ）乃至工程（Ｈ）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。
【請求項１３】
（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）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、
（Ｃ）全面に、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と、
（Ｄ）絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成する工程と、
（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、
（Ｆ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｇ）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、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項１４】
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１３の工程（Ａ）乃至工程（Ｇ）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。
【請求項１５】
（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）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、
（Ｃ）全面に、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と、
（Ｄ）絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成する工程と、
（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、
（Ｆ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｇ）全面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、孔部の上方のエッチング用マスク層の部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上にエッチング用マスク層を残す工程と、
（Ｉ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項１６】
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１５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。
【請求項１７】
（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）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、
（Ｃ）全面に、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と、
（Ｄ）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を形成する工程と、
（Ｅ）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と、
（Ｆ）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マスク層開口を形成する工程と、
（Ｇ）エッチング用マスク層を用いて、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、
（Ｈ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｉ）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、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項１８】
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１７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。
【請求項１９】
（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）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、
（Ｃ）全面に、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と、
（Ｄ）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を形成する工程と、
（Ｅ）ゲート電極及び絶縁層上に、レジスト材料から成る第１のエッチング用マスク層を形成する工程と、
（Ｆ）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、第１のエッチング用マスク層を露光した後、第１のエッチング用マスク層を現像して孔部の上方の第１のエッチング用マスク層の部分にマスク層開口を形成する工程と、
（Ｇ）第１のエッチング用マスク層を用いて、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、第１の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、
（Ｈ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｉ）全面にレジスト材料から成る第２のエッチング用マスク層を形成する工程と、
（Ｊ）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、孔部の上方の第２のエッチング用マスク層の部分を露光した後、第２のエッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上に第２のエッチング用マスク層を残す工程と、
（Ｋ）第２のエッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、第２のエッチング用マスク層を除去して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項２０】
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１９の工程（Ａ）乃至工程（Ｋ）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。
【請求項２１】
（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）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、
（Ｃ）全面に、感光性材料から成る絶縁層を形成する工程と、
（Ｄ）絶縁層上に、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を形成する工程と、
（Ｅ）支持体の表面側に露光光遮蔽材を配置し、支持体の表面側から露光光遮蔽材を介して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、
（Ｆ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｇ）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、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項２２】
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２１の工程（Ａ）乃至工程（Ｇ）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。
【請求項２３】
（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）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、
（Ｃ）全面に、感光性材料から成る絶縁層を形成する工程と、
（Ｄ）絶縁層上に、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を形成する工程と、
（Ｅ）支持体の表面側に露光光遮蔽材を配置し、支持体の表面側から露光光遮蔽材を介して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、
（Ｆ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｇ）全面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、孔部の上方のエッチング用マスク層の部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上にエッチング用マスク層を残す工程と、
（Ｉ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
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。
【請求項２４】
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２３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。
【請求項２５】
（ａ）支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、
（ｅ）電子放出部、
から成り、
開口部の底部に露出した電子放出部から電子が放出される冷陰極電界電子放出素子であって、
開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持体に達する孔部が設けられており、
電子放出部は、開口部の底部に位置するカソード電極の部分から孔部内に亙り形成されていることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子。
【請求項２６】
（ａ）支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、
（ｅ）電子放出部、
から成り、
開口部の底部に露出した電子放出部から電子が放出される冷陰極電界電子放出素子であって、
開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持体に達する孔部が設けられており、
少なくとも孔部内には光透過層が形成されており、
電子放出部は、開口部の底部に位置する光透過層上に形成されていることを特徴とする冷陰極電界電子放出素子。
【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が、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され、基板と支持体とが周縁部において接合された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
冷陰極電界電子放出素子は、
（ａ）支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、
（ｅ）電子放出部、
から成り、
開口部の底部に露出した電子放出部から電子が放出され、
開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持体に達する孔部が設けられており、
電子放出部は、開口部の底部に位置するカソード電極の部分から孔部内に亙り形成されていることを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項２８】
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が、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され、基板と支持体とが周縁部において接合された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
冷陰極電界電子放出素子は、
（ａ）支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、
（ｅ）電子放出部、
から成り、
開口部の底部に露出した電子放出部から電子が放出され、
開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持体に達する孔部が設けられており、
少なくとも孔部内には光透過層が形成されており、
電子放出部は、開口部の底部に位置する光透過層上に形成されていることを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷陰極電界電子放出素子及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置及びそ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（ＣＲＴ）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（ＰＤＰ）、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３２及び図３３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３２は従来の表示装置の模式的な一部端面図であり、図３３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３２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１１１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１１３に設けられた第１開口部１１４Ａ、及び、絶縁層１１２に設けられた第２開口部１１４Ｂ）と、第２開口部１１４Ｂ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１１３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１１１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３４の（Ａ）、（Ｂ）及び図３５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１１４Ａ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３４の（Ａ）、（Ｂ）及び図３５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１１３を得ることができる。ストライプ状のカソード電極１１１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３４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１１６を形成する（図３４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１１６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３５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１１４Ｂ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３５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。また、半導体装置の製造装置を多用するが故に、特に、表示装置が大型化すると、半導体装置の製造装置の大型化を図らなければならず、表示装置の製造コストの増加を招く。
【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３４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層１１８を、開口部１１４内を含む全面に形成する（図３６の（Ａ）参照）。その後、感光性ペースト層１１８の露光を行い（図３６の（Ｂ）参照）、更に、現像を行い、不要部位の感光性ペースト層１１８を除去した後、感光性ペースト層１１８を焼成することで、電子放出部１１５を得ることができる（図３６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、感光性ペースト層１１８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、感光性ペースト層１１８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１１５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の側壁に感光性ペースト層１１８が残され、この感光性ペースト層１１８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】
従って、本発明の目的は、ゲート電極及び絶縁層に形成された開口部の底部に、開口部に対して自己整合的に電子放出部を形成することを可能とする冷陰極電界電子放出素子の製造方法、係る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、並びに、これらの製造方法によって得られる冷陰極電界電子放出素子及び冷陰極電界電子放出表示装置を提供することにある。
【００２２】
【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１Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（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、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と、
（Ｃ）絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極を形成する工程と、
（Ｄ）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の一部を露出させる工程と、
（Ｅ）少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｆ）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、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
から成ることを特徴とする。
【００２３】
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。
【００２４】
そして、本発明の第１Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第１Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｆ）に基づき形成することを特徴とする。
【００２５】
尚、以下の説明においては、各工程を、以下のように略称する場合がある。
【００２６】
『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。
【００２７】
『全面に、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。
【００２８】
『絶縁層上に、感光性材料から成り、第１の方向とは異なる第２の方向に延び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。
【００２９】
『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の一部を露出させる工程』を、「裏面側からの露光による開口部形成及びカソード電極露出工程」と略称する場合がある。
【００３０】
『少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程』を、「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と略称する場合がある。
【００３１】
『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、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程』を、「露光・現像によるカソード電極上への電子放出部形成工程」と略称する場合がある。
【００３２】
本発明の第１Ａ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、あるいは、後述する第１Ｂの態様〜第１Ｄ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、第３Ａの態様〜第３Ｄ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においては、ゲート電極及び絶縁層における開口部の形成を、支持体の裏面（第２面）側からの背面露光方式にて行う。
【００３３】
一方、後述する第２Ａの態様、第２Ｂの態様、第４Ａの態様、あるいは、第４Ｂ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においては、ゲート電極及び絶縁層における開口部の形成を、支持体の表面（おもてめん，第１面）側からの表面（おもてめん）露光方式にて行う。
【００３４】
また、第３Ａの態様〜第３Ｄの態様、第４Ａの態様、第４Ｂ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、第１Ａの態様〜第１Ｄの態様、第２Ａの態様、第２Ｂ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、光透過層上に電子放出部を形成する点で相違している。
【００３５】
上記の目的を達成するための本発明の第１Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）「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、
（Ｃ）「感光性材料から成るゲート電極の形成工程」と、
（Ｄ）「裏面側からの露光による開口部形成及びカソード電極露出工程」と、
（Ｅ）少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程と、
（Ｆ）全面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と、
（Ｇ）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、孔部の上方のエッチング用マスク層の部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上にエッチング用マスク層を残す工程と、
（Ｈ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
から成ることを特徴とする。
【００３６】
本発明の第１Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第１Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｈ）に基づき形成することを特徴とする。
【００３７】
尚、『少なくとも開口部内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する工程』を、「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と略称する場合がある。
【００３８】
また、『全面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、「エッチング用マスク層形成工程」と略称する場合がある。
【００３９】
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、孔部の上方のエッチング用マスク層の部分を露光した後、エッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上にエッチング用マスク層を残す工程』を、「エッチング用マスク層露光・現像工程」と略称する場合がある。
【００４０】
また、『エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程』を、「エッチングに基づくカソード電極上への電子放出部形成工程」と略称する場合がある。
【００４１】
上記の目的を達成するための本発明の第１Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）全面に、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と、
（Ｃ）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を形成する工程と、
（Ｄ）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、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マスク層開口を形成する工程と、
（Ｆ）エッチング用マスク層を用いて、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の一部を露出させる工程と、
（Ｇ）「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｈ）「露光・現像によるカソード電極上への電子放出部形成工程」、
から成ることを特徴とする。
【００４２】
本発明の第１Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第１Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｈ）に基づき形成することを特徴とする。
【００４３】
尚、『全面に、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。
【００４４】
また、『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。
【００４５】
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。
【００４６】
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マスク層開口を形成する工程』を、「エッチング用マスク層へのマスク層開口形成工程」と略称する場合がある。
【００４７】
上記の目的を達成するための本発明の第１Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）「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、
（Ｃ）「非感光性材料から成るゲート電極の形成工程」と、
（Ｄ）ゲート電極及び絶縁層上に、レジスト材料から成る第１のエッチング用マスク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、第１のエッチング用マスク層を露光した後、第１のエッチング用マスク層を現像して孔部の上方の第１のエッチング用マスク層の部分にマスク層開口を形成する工程と、
（Ｆ）第１のエッチング用マスク層を用いて、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、第１の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の一部を露出させる工程と、
（Ｇ）「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｈ）全面にレジスト材料から成る第２のエッチング用マスク層を形成する工程と、
（Ｉ）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、孔部の上方の第２のエッチング用マスク層の部分を露光した後、第２のエッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上に第２のエッチング用マスク層を残す工程と、
（Ｊ）第２のエッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、第２のエッチング用マスク層を除去して、カソード電極上から孔部内に亙り、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
から成ることを特徴とする。
【００４８】
本発明の第１Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第１Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｊ）に基づき形成することを特徴とする。
【００４９】
尚、『ゲート電極及び絶縁層上に、レジスト材料から成る第１の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第１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。
【００５０】
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、第１のエッチング用マスク層を露光した後、第１のエッチング用マスク層を現像して孔部の上方の第１のエッチング用マスク層の部分にマスク層開口を形成する工程』を、「第１のエッチング用マスク層へのマスク層開口形成工程」と略称する場合がある。
【００５１】
更には、『全面にレジスト材料から成る第２のエッチング用マスク層を形成する工程』を、「第２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。
【００５２】
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、孔部の上方の第２のエッチング用マスク層の部分を露光した後、第２のエッチング用マスク層を現像し、以て、開口部の底部に位置する電子放出部形成層上に第２のエッチング用マスク層を残す工程』を、「第２のエッチング用マスク層露光・現像工程」と略称する場合がある。
【００５３】
上記の目的を達成するための本発明の第２Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）全面に、感光性材料から成る絶縁層を形成する工程と、
（Ｃ）絶縁層上に、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を形成する工程と、
（Ｄ）支持体の表面側に露光光遮蔽材を配置し、支持体の表面側から露光光遮蔽材を介して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の一部を露出させる工程と、
（Ｅ）「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｆ）「露光・現像によるカソード電極上への電子放出部形成工程」、
から成ることを特徴とする。
【００５４】
本発明の第２Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第２Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｆ）に基づき形成することを特徴とする。
【００５５】
尚、『全面に、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。
【００５６】
また、『絶縁層上に、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。
【００５７】
更には、『支持体の表面（おもてめん，第１面）側に露光光遮蔽材を配置し、支持体の表面側から露光光遮蔽材を介して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の一部を露出させる工程』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。
【００５８】
上記の目的を達成するための本発明の第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）「感光性材料から成る絶縁層の形成工程」と、
（Ｃ）「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、
（Ｄ）「表面側からの露光による開口部形成工程」と、
（Ｅ）「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｆ）「エッチング用マスク層形成工程」と、
（Ｇ）「エッチング用マスク層露光・現像工程」と、
（Ｈ）「エッチングに基づくカソード電極上への電子放出部形成工程」、
から成ることを特徴とする。
【００５９】
本発明の第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｈ）に基づき形成することを特徴とする。
【００６０】
上記の目的を達成するための本発明の第３Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）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、
（Ｃ）「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、
（Ｄ）「感光性材料から成るゲート電極の形成工程」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、
（Ｆ）「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｇ）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、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
から成ることを特徴とする。
【００６１】
本発明の第３Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第３Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｇ）に基づき形成することを特徴とする。
【００６２】
尚、『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。
【００６３】
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』を、「裏面側からの露光による開口部形成及び光透過層露出工程」と略称する場合がある。
【００６４】
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、孔部の上方の電子放出部形成層の部分を露光した後、電子放出部形成層を現像して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程』を、「露光・現像による光透過層上への電子放出部形成工程」と略称する場合がある。
【００６５】
上記の目的を達成するための本発明の第３Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）「光透過層形成工程」と、
（Ｃ）「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、
（Ｄ）「感光性材料から成るゲート電極の形成工程」と、
（Ｅ）「裏面側からの露光による開口部形成及び光透過層露出工程」と、
（Ｆ）「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｇ）「エッチング用マスク層形成工程」と、
（Ｈ）「エッチング用マスク層露光・現像工程」と、
（Ｉ）エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
から成ることを特徴とする。
【００６６】
本発明の第３Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第３Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｉ）に基づき形成することを特徴とする。
【００６７】
尚、『エッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、エッチング用マスク層を除去して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程』を、「エッチングに基づく光透過層上への電子放出部形成工程」と略称する場合がある。
【００６８】
上記の目的を達成するための本発明の第３Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）「光透過層形成工程」と、
（Ｃ）「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、
（Ｄ）「非感光性材料から成るゲート電極の形成工程」と、
（Ｅ）「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、
（Ｆ）「エッチング用マスク層へのマスク層開口形成工程」と、
（Ｇ）エッチング用マスク層を用いて、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、
（Ｈ）「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｉ）「露光・現像による光透過層上への電子放出部形成工程」、
から成ることを特徴とする。
【００６９】
本発明の第３Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第３Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｉ）に基づき形成することを特徴とする。
【００７０】
上記の目的を達成するための本発明の第３Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）「光透過層形成工程」と、
（Ｃ）「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、
（Ｄ）「非感光性材料から成るゲート電極の形成工程」と、
（Ｅ）「ゲート電極及び絶縁層上への第１のエッチング用マスク層形成工程」と、
（Ｆ）「第１のエッチング用マスク層へのマスク層開口形成工程」と、
（Ｇ）第１のエッチング用マスク層を用いて、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、第１の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、
（Ｈ）「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｉ）「第２のエッチング用マスク層形成工程」と、
（Ｊ）「第２のエッチング用マスク層露光・現像工程」と、
（Ｋ）第２のエッチング用マスク層を用いて、電子放出部形成層をエッチングした後、第２のエッチング用マスク層を除去して、光透過層上に、電子放出部形成層から成る電子放出部を形成する工程、
から成ることを特徴とする。
【００７１】
本発明の第３Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第３Ｄの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｋ）に基づき形成することを特徴とする。
【００７２】
上記の目的を達成するための本発明の第４Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）「光透過層形成工程」と、
（Ｃ）「感光性材料から成る絶縁層の形成工程」と、
（Ｄ）「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、
（Ｅ）支持体の表面側に露光光遮蔽材を配置し、支持体の表面側から露光光遮蔽材を介して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、
（Ｆ）「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｇ）「露光・現像による光透過層上への電子放出部形成工程」、
から成ることを特徴とする。
【００７３】
本発明の第４Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第４Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｇ）に基づき形成することを特徴とする。
【００７４】
尚、『支持体の表面（おもてめん，第１面）側に露光光遮蔽材を配置し、支持体の表面側から露光光遮蔽材を介して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』を、「開口部の底部における光透過層露出工程」と略称する場合がある。
【００７５】
上記の目的を達成するための本発明の第４Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）「カソード電極形成工程」と、
（Ｂ）「光透過層形成工程」と、
（Ｃ）「感光性材料から成る絶縁層の形成工程」と、
（Ｄ）「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、
（Ｅ）「開口部の底部における光透過層露出工程」と、
（Ｆ）「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」と、
（Ｇ）「エッチング用マスク層形成工程」と、
（Ｈ）「エッチング用マスク層露光・現像工程」と、
（Ｉ）「エッチングに基づく光透過層上への電子放出部形成工程」、
から成ることを特徴とする。
【００７６】
本発明の第４Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法は、冷陰極電界電子放出素子を、上述の本発明の第４Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法における工程（Ａ）乃至工程（Ｉ）に基づき形成することを特徴とする。
【００７７】
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は、
（ａ）支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、
（ｅ）電子放出部、
から成り、
開口部の底部に露出した電子放出部から電子が放出される冷陰極電界電子放出素子であって、
開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持体に達する孔部が設けられており、
電子放出部は、開口部の底部に位置するカソード電極の部分から孔部内に亙り形成されていることを特徴とする。
【００７８】
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は、
（ａ）支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、
（ｅ）電子放出部、
から成り、
開口部の底部に露出した電子放出部から電子が放出される冷陰極電界電子放出素子であって、
開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持体に達する孔部が設けられており、
少なくとも孔部内には光透過層が形成されており、
電子放出部は、開口部の底部に位置する光透過層上に形成されていることを特徴とする。
【００７９】
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表示装置は、
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が、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され、基板と支持体とが周縁部において接合された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
冷陰極電界電子放出素子は、
（ａ）支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、
（ｅ）電子放出部、
から成り、
開口部の底部に露出した電子放出部から電子が放出され、
開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持体に達する孔部が設けられており、
電子放出部は、開口部の底部に位置するカソード電極の部分から孔部内に亙り形成されていることを特徴とする。
【００８０】
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表示装置は、
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が、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され、基板と支持体とが周縁部において接合された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
冷陰極電界電子放出素子は、
（ａ）支持体上に設けられ、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部と、
（ｅ）電子放出部、
から成り、
開口部の底部に露出した電子放出部から電子が放出され、
開口部の底部に位置するカソード電極の部分には、支持体に達する孔部が設けられており、
少なくとも孔部内には光透過層が形成されており、
電子放出部は、開口部の底部に位置する光透過層上に形成されていることを特徴とする。
【００８１】
本発明の第１Ａの態様〜第１Ｄの態様、第２Ａの態様、第２Ｂの態様、第３Ａの態様〜第３Ｄの態様、第４Ａの態様、第４Ｂ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、あるいは又、本発明の第１の態様、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（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）における支持体として、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（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。
【００８２】
また、本発明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。
【００８３】
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（Ａｌ）、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、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）を例示することができる。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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、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。
【００８８】
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、ＣＦ4、ＳｉＯＦXを挙げることができる。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。
【００８９】
電子放出部形成層を、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、電子放出部形成層を構成する材料にも依るが、電子放出部形成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、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。
【００９０】
感光性材料から成る電子放出部形成層は、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。一方、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層は、無機系あるいは有機系のバインダ（例えば、銀ペーストや水ガラス等の無機系バインダやエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等の有機系バインダ）、及び、電子放出機能を有する材料から形成すればよいし、あるいは又、電子放出機能を有する材料が分散された金属化合物溶液から形成することもできる。後者の場合、金属化合物を焼成すれば、金属化合物に由来した金属原子を含むマトリックスにて電子放出機能を有する材料がカソード電極表面や光透過層表面に固定される。マトリックスは、導電性を有する金属酸化物から成ることが好ましく、より具体的には、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム−錫、酸化亜鉛、酸化アンチモン、又は、酸化アンチモン−錫から構成することが好ましい。焼成後、電子放出機能を有する材料の一部分がマトリックスに埋め込まれている状態を得ることもできるし、電子放出機能を有する材料の全体がマトリックスに埋め込まれている状態を得ることもできる。マトリックスの体積抵抗率は、１×１０-9Ω・ｍ乃至５×１０-6Ω・ｍであることが望ましい。
【００９１】
金属化合物溶液を構成する金属化合物として、例えば、有機金属化合物、有機酸金属化合物、又は、金属塩（例えば、塩化物、硝酸塩、酢酸塩）を挙げることができる。有機酸金属化合物溶液として、有機錫化合物、有機インジウム化合物、有機亜鉛化合物、有機アンチモン化合物を酸（例えば、塩酸、硝酸、あるいは硫酸）に溶解し、これを有機溶剤（例えば、トルエン、酢酸ブチル、イソプロピルアルコール）で希釈したものを挙げることができる。また、有機金属化合物溶液として、有機錫化合物、有機インジウム化合物、有機亜鉛化合物、有機アンチモン化合物を有機溶剤（例えば、トルエン、酢酸ブチル、イソプロピルアルコール）に溶解したものを例示することができる。溶液を１００重量部としたとき、電子放出機能を有する材料が０．００１〜２０重量部、金属化合物が０．１〜１０重量部、含まれた組成とすることが好ましい。溶液には、分散剤や界面活性剤が含まれていてもよい。場合によっては、有機溶剤の代わりに水を溶媒として用いることもできる。
【００９２】
電子放出機能を有する材料が分散された金属化合物溶液から電子放出部形成層を形成する方法として、スプレー法、スピンコーティング法、ディッピング法、ダイクォーター法、スクリーン印刷法を例示することができるが、中でもスプレー法を採用することが塗布の容易性といった観点から好ましい。
【００９３】
金属化合物の焼成温度は、例えば、金属塩が酸化されて導電性を有する金属酸化物となるような温度、あるいは又、有機金属化合物や有機酸金属化合物が分解して、有機金属化合物や有機酸金属化合物に由来した金属原子を含むマトリックス（例えば、導電性を有する金属酸化物）が形成できる温度であればよく、例えば、３００゜Ｃ以上とすることが好ましい。
【００９４】
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ＣＶＤ法によって製造、形成することができる。
【００９５】
あるいは又、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＝２．１４ｅＶ）、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。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。
【００９６】
あるいは又、電子放出機能を有する材料として、かかる材料の２次電子利得δがカソード電極を構成する導電性材料の２次電子利得δよりも大きくなるような材料から適宜選択してもよい。即ち、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、コバルト（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（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）等の化合物の中から、適宜選択することができる。尚、電子放出機能を有する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。
【００９７】
エッチング用マスク層、第１のエッチング用マスク層、第２の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。エッチング用マスク層、第１のエッチング用マスク層、第２のエッチング用マスク層を、背面露光方式にて露光する場合には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）とし、表面露光方式にて露光する場合にはレジスト材料をポジ型あるいはネガ型（露光光の照射により重合又は架橋、現像液に不可溶性又は難溶性となり、現像後まで残るレジスト材料）とすればよい。
【００９８】
「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」においては、少なくとも開口部内に感光性材料から成る電子放出部形成層を形成すればよく、電子放出部形成層を、開口部内、ゲート電極上、及び、絶縁層上に形成してもよい。また、「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」においては、少なくとも開口部内に非感光性材料から成る電子放出部形成層を形成すればよく、電子放出部形成層を全面（即ち、開口部内、ゲート電極上、及び、絶縁層上）に形成してもよい。この場合には、電子放出部形成層を、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、電子放出部形成層を、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。この場合には、電子放出部形成層を、例えば、スクリーン印刷法にて形成することができる。
【００９９】
「裏面側からの露光による開口部形成及びカソード電極露出工程」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する際、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。
【０１００】
また、「裏面側からの露光による開口部形成及びカソード電極露出工程」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。
【０１０１】
本発明の第１Ｃ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にあっては、工程（Ｆ）において、エッチング用マスク層を用いて、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。また、本発明の第１Ｄ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にあっては、工程（Ｆ）において、第１のエッチング用マスク層を用いて、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。
【０１０２】
「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。
【０１０３】
「裏面側からの露光による開口部形成及び光透過層露出工程」においては、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ことが好ましく、そのためには、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。
【０１０４】
本発明の第３Ｃ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にあっては、工程（Ｇ）において、エッチング用マスク層を用いて、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開口部を形成するが、開口部は孔部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。また、本発明の第３Ｄ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にあっては、工程（Ｇ）において、第１のエッチング用マスク層を用いて、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開口部を形成するが、開口部は孔部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。
【０１０５】
「開口部の底部における光透過層露出工程」においては、孔部の径よりも大きな径を有する開口部を形成することが好ましく、そのためには、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。
【０１０６】
電子放出部の形成後、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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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、ＩＴＯ（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（Ａｌ）あるいはクロム（Ｃｒ）からアノード電極を構成する場合、アノード電極の厚さとして、具体的には、３×１０-8ｍ（３０ｎｍ）乃至１．５×１０-7ｍ（１５０ｎｍ）、好ましくは５×１０-8ｍ（５０ｎｍ）乃至１×１０-7ｍ（１００ｎｍ）を例示することができる。アノード電極は、蒸着法やスパッタリング法にて形成することができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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）、Ｓｎ95Ｃｕ5（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；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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
本発明の製造方法においては、背面露光方式によって電子放出部を得ることができるが故に、ゲート電極及び絶縁層に形成された開口部の底部に、開口部に対して自己整合的に電子放出部を形成することができる。また、本発明の第１Ａの態様〜第１Ｄの態様、第３Ａの態様〜第３Ｄ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にあっては、背面露光方式によって開口部を形成するが故に、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。
【０１１６】
【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。
【０１１７】
（実施の形態１）
実施の形態１は、本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）、本発明の第１Ａの態様に係る電界放出素子の製造方法、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（以下、表示装置と略称する）、並びに、本発明の第１Ａの態様に係る表示装置の製造方法に関する。
【０１１８】
実施の形態１の表示装置の模式的な一部端面図を図１に示し、電界放出素子の模式的な一部端面図を図４の（Ｂ）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３３に示したと実質的に同様である。
【０１１９】
実施の形態１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。
【０１２０】
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。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。
【０１２１】
実施の形態１の表示装置は、カソードパネルＣＰと、アノードパネルＡＰから構成されており、複数の画素を有する。カソードパネルＣＰは、上述の電界放出素子が設けられた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３３から構成されている。蛍光体層３１と蛍光体層３１との間の基板３０上には、ブラックマトリックス３２が形成されている。尚、ブラックマトリックス３２を省略することもできる。また、単色表示装置を想定した場合、蛍光体層３１は必ずしも所定のパターンに従って設けられる必要はない。更には、ＩＴＯ等の透明導電膜から成るアノード電極を基板３０と蛍光体層３１との間に設けてもよく、あるいは、基板３０上に設けられた透明導電膜から成るアノード電極３３と、アノード電極３３上に形成された蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２と、蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２の上に形成されたアルミニウムから成り、アノード電極３３と電気的に接続された光反射導電膜から構成することもできる。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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４１からビデオ信号を入力する。これとは逆に、カソード電極１１にカソード電極制御回路４０からビデオ信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１から走査信号を入力してもよい。カソード電極１１とゲート電極１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部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。
【０１２５】
以下、実施の形態１における電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図２の（Ａ）〜（Ｃ）、図３の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図４の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。尚、電界放出素子及び表示装置の製造方法を説明するための図面においては、図面の簡素化のために、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に１つの電子放出部あるいはその構成要素のみを図示する。
【０１２６】
［工程−１００］
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２の（Ａ）参照）。
【０１２７】
［工程−１１０］
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１２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。
【０１２８】
［工程−１２０］
その後、絶縁層１２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１３を形成する（図２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１２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１３を得ることができる。
【０１２９】
［工程−１３０］
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１２の部分及びゲート電極１３の部分を露光する（図２の（Ｃ）。その後、絶縁層１２及びゲート電極１３を現像して孔部１１Ａの上方の絶縁層１２の部分及びゲート電極１３の部分を除去し、以て、孔部１１Ａの上方の絶縁層１２及びゲート電極１３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の一部を露出させる（図３の（Ａ）参照）。即ち、「裏面側からの露光による開口部形成及びカソード電極露出工程」を実行する。その後、絶縁層１２及びゲート電極１３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。
【０１３０】
尚、［工程−１３０］において、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する際、露光光を照射すべきではない絶縁層１２の部分及びゲート電極１３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。
【０１３１】
また、［工程−１３０］において、孔部１１Ａの上方の絶縁層１２及びゲート電極１３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１２及びゲート電極１３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１２及びゲート電極１３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。
【０１３２】
［工程−１４０］
その後、少なくとも開口部内に、感光性材料から成る電子放出部形成層を形成する（図３の（Ｂ）参照）。即ち、「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」を実行する。具体的には、例えばカーボン・ナノチューブを含むネガ型の感光性導電ペーストを開口部１４内を含む全面にスクリーン印刷法にて印刷することで、感光性材料から成る電子放出部形成層２０を形成することができる。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１μｍである。以下の説明におけるカーボン・ナノチューブも同様である。
【０１３３】
［工程−１５０］
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の上方の電子放出部形成層２０の部分を露光する（図４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電子放出部形成層２０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、電子放出部形成層２０を現像して孔部１１Ａの上方の電子放出部形成層２０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、電子放出部形成層２０から成る電子放出部１５を形成する（図４の（Ｂ）参照）。即ち、「露光・現像によるカソード電極上への電子放出部形成工程」を実行する。その後、電子放出部形成層２０を構成する材料の焼成を行う。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及び絶縁層１２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。
【０１３４】
［工程−１６０］
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１０〜３０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体３４とフリットガラスとによって囲まれた空間を、貫通孔３６及びチップ管３７を通じて排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ程度に達した時点でチップ管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。
【０１３５】
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−１５０］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１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。
【０１３６】
［表１］
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
【０１３７】
（実施の形態２）
実施の形態２は、本発明の第１Ｂの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第１Ｂの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更には、本発明の第１の態様に係る電界放出素子及び表示装置に関する。尚、実施の形態２、及び、後述する実施の形態３〜実施の形態６における電界放出素子及び表示装置の構成、構造は、実質的に、実施の形態１の電界放出素子及び表示装置の構成、構造と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０１３８】
以下、実施の形態２における電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図６の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図７を参照して説明する。
【０１３９】
［工程−２００］
先ず、実施の形態１の［工程−１００］〜［工程−１３０］と同様にして、「カソード電極形成工程」、「露光光透過性の感光性材料から成る絶縁層の形成工程」、「感光性材料から成るゲート電極の形成工程」、及び、「裏面側からの露光による開口部形成及びカソード電極露出工程」を実行する。
【０１４０】
［工程−２１０］
その後、少なくとも開口部１４内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層２０Ａを形成する（図５の（Ａ）参照）。即ち、「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」を実行する。具体的には、銀ペーストや水ガラス等の無機系バインダやエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等の有機系バインダと、例えばカーボン・ナノチューブとの混合品を、開口部１４内を含む全面にスクリーン印刷法にて印刷し、乾燥させることで、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層２０Ａを形成することができる。
【０１４１】
［工程−２２０］
次いで、全面にネガ型のレジスト材料から成るエッチング用マスク層２１を形成する（図５の（Ｂ）参照）。即ち、「エッチング用マスク層形成工程」を実行する。
【０１４２】
［工程−２３０］
そして、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の上方のエッチング用マスク層２１の部分を露光した後（図６の（Ａ）参照）、エッチング用マスク層２１を現像し、以て、開口部１４の底部に位置する電子放出部形成層２０Ａ上にエッチング用マスク層２１を残す（図６の（Ｂ）参照）。即ち、「エッチング用マスク層露光・現像工程」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２１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。
【０１４３】
［工程−２４０］
その後、エッチング用マスク層２１を用いて、電子放出部形成層２０Ａをエッチングした後、エッチング用マスク層２１を除去して、カソード電極１１上から孔部１１Ａ内に亙り、電子放出部形成層２０Ａから成る電子放出部１５を形成する（図７参照）。即ち、「エッチングに基づくカソード電極上への電子放出部形成工程」を実行する。その後、電子放出部形成層２０Ａを構成する材料の焼成を行う。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及び絶縁層１２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。
【０１４４】
［工程−２５０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０１４５】
尚、電子放出部形成層２０Ａを、カーボン・ナノチューブが分散された金属化合物溶液に基づき形成することもできる。即ち、［工程−２１０］において、カーボン・ナノチューブ構造体が分散された有機酸金属化合物から成る金属化合物溶液を全面に、例えばスプレー法にて塗布する。具体的には、以下の表２に例示する金属化合物溶液を用いる。尚、金属化合物溶液中にあっては、有機錫化合物及び有機インジウム化合物は酸（例えば、塩酸、硝酸、あるいは硫酸）に溶解された状態にある。塗布に際しては、支持体を７０〜１５０゜Ｃに加熱しておく。塗布雰囲気を大気雰囲気とする。塗布後、５〜３０分間、支持体を加熱し、酢酸ブチルを十分に蒸発させる。このように、塗布時、支持体を加熱することによって、カソード電極の表面に対してカーボン・ナノチューブが水平に近づく方向にセルフレベリングする前に塗布溶液の乾燥が始まる結果、カーボン・ナノチューブが水平にはならない状態でカソード電極の表面にカーボン・ナノチューブを配置することができる。即ち、カーボン・ナノチューブの先端部がアノード電極の方向を向くような状態、言い換えれば、カーボン・ナノチューブを、支持体の法線方向に近づく方向に配向させることができる。尚、予め、表２に示す組成の金属化合物溶液を調製しておいてもよいし、カーボン・ナノチューブを添加していない金属化合物溶液を調製しておき、塗布前に、カーボン・ナノチューブと金属化合物溶液とを混合してもよい。また、カーボン・ナノチューブの分散性向上のため、金属化合物溶液の調製時、超音波を照射してもよい。
【０１４６】
［表２］
有機錫化合物及び有機インジウム化合物：０．１〜１０重量部
分散剤（ドデシル硫酸ナトリウム）    ：０．１〜５  重量部
カーボン・ナノチューブ              ：０．１〜２０重量部
酢酸ブチル                          ：残余
【０１４７】
尚、有機酸金属化合物溶液として、有機錫化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリックスとして酸化錫が得られ、有機インジウム化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリックスとして酸化インジウムが得られ、有機亜鉛化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリックスとして酸化亜鉛が得られ、有機アンチモン化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリックスとして酸化アンチモンが得られ、有機アンチモン化合物及び有機錫化合物を酸に溶解したもの用いれば、マトリックスとして酸化アンチモン−錫が得られる。また、有機金属化合物溶液として、有機錫化合物を用いれば、マトリックスとして酸化錫が得られ、有機インジウム化合物を用いれば、マトリックスとして酸化インジウムが得られ、有機亜鉛化合物を用いれば、マトリックスとして酸化亜鉛が得られ、有機アンチモン化合物を用いれば、マトリックスとして酸化アンチモンが得られ、有機アンチモン化合物及び有機錫化合物を用いれば、マトリックスとして酸化アンチモン−錫が得られる。あるいは又、金属の塩化物の溶液（例えば、塩化錫、塩化インジウム）を用いてもよい。
【０１４８】
そして、［工程−２４０］において、電子放出部１５を得た後、有機酸金属化合物から成る金属化合物を焼成することによって、有機酸金属化合物に由来した金属原子（具体的には、Ｉｎ及びＳｎ）を含むマトリックス（具体的には、金属酸化物であり、より一層具体的にはＩＴＯ）にてカーボン・ナノチューブがカソード電極１１及び支持体１０の表面に固定された電子放出部１５を得ることができる。焼成を、大気雰囲気中で、３５０゜Ｃ、２０分の条件にて行うことができる。こうして、得られたマトリックスの体積抵抗率は、５×１０-7Ω・ｍ程度である。有機酸金属化合物を出発物質として用いることにより、焼成温度３５０゜Ｃといった低温においても、ＩＴＯから成るマトリックスを形成することができる。尚、有機酸金属化合物溶液の代わりに、有機金属化合物溶液を用いてもよいし、金属の塩化物の溶液（例えば、塩化錫、塩化インジウム）を用いた場合、焼成によって塩化錫、塩化インジウムが酸化されつつ、ＩＴＯから成るマトリックスが形成される。
【０１４９】
また、［工程−２４０］の実行後、１０〜６０゜Ｃの塩酸を用いて、１〜３０分間、マトリックスをエッチングして、電子放出部形成層２０Ａの不要部分を除去することが望ましい。更に、所望の領域以外にカーボン・ナノチューブが未だ存在する場合には、以下の表３に例示する条件の酸素プラズマエッチング処理によってカーボン・ナノチューブをエッチングすることが望ましい。尚、バイアスパワーは０Ｗでもよいが、即ち、直流としてもよいが、バイアスパワーを加えることが望ましい。また、支持体を、例えば８０゜Ｃ程度に加熱してもよい。
【０１５０】
［表３］
使用装置          ：ＲＩＥ装置
導入ガス          ：酸素を含むガス
プラズマ励起パワー：５００Ｗ
バイアスパワー    ：０〜１５０Ｗ
処理時間          ：１０秒以上
【０１５１】
あるいは又、表４に例示する条件のウェットエッチング処理によってカーボン・ナノチューブをエッチングしてもよい。
【０１５２】
［表４］
使用溶液：ＫＭｎＯ4
温度    ：２０〜１２０゜Ｃ
処理時間：１０秒〜２０分
【０１５３】
（実施の形態３）
実施の形態３は、本発明の第１Ｃの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第１Ｃの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更には、本発明の第１の態様に係る電界放出素子及び表示装置に関する。
【０１５４】
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８の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図９の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０１５５】
［工程−３００］
先ず、実施の形態１の［工程−１００］と同様にして、「カソード電極形成工程」を実行する。
【０１５６】
［工程−３１０］
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１２Ａ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１２Ａ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。
【０１５７】
［工程−３２０］
次いで、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１３Ａ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１３Ａを得ることができる。
【０１５８】
［工程−３３０］
その後、ゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａ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２１Ａを形成する（図８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。
【０１５９】
［工程−３４０］
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２１Ａを露光した後（図８の（Ｂ）参照）、エッチング用マスク層２１Ａを現像して孔部１１Ａの上方のエッチング用マスク層２１Ａの部分にマスク層開口２２Ａを形成する（図９の（Ａ）参照）。即ち、「エッチング用マスク層への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２１Ａ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。
【０１６０】
［工程−３５０］
その後、エッチング用マスク層２１Ａを用いて、マスク層開口２２Ａの下のゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａをエッチングした後、エッチング用マスク層２１Ａ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の一部を露出させる（図９の（Ｂ）参照）。尚、このような開口部１４は、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａのオーバーエッチングによって達成することができる。
【０１６１】
［工程−３６０］
その後、実施の形態１の［工程−１４０］（「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」）及び、［工程−１５０］（「露光・現像によるカソード電極上への電子放出部形成工程」）を実行する。
【０１６２】
［工程−３７０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０１６３】
（実施の形態４）
実施の形態４は、本発明の第１Ｄの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第１Ｄの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更には、本発明の第１の態様に係る電界放出素子及び表示装置に関する。
【０１６４】
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１０の（Ａ）、（Ｂ）、図１１の（Ａ）、（Ｂ）、図１２の（Ａ）、（Ｂ）、図１３の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図１４を参照して説明する。
【０１６５】
［工程−４００］
先ず、実施の形態１の［工程−１００］（「カソード電極形成工程」）、実施の形態３の［工程−３１０］（「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」）、［工程−３２０］（「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。
【０１６６】
［工程−４１０］
その後、ゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａ上に、ポジ型のレジスト材料から成る第１のエッチング用マスク層２３Ａを形成する（図１０の（Ａ）参照）。即ち、「ゲート電極及び絶縁層上への第１のエッチング用マスク層形成工程」を実行する。
【０１６７】
［工程−４２０］
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、第１のエッチング用マスク層２３Ａを露光した後（図１０の（Ｂ）参照）、第１のエッチング用マスク層２３Ａを現像して孔部１１Ａの上方の第１のエッチング用マスク層２３Ａの部分にマスク層開口２４Ａを形成する。即ち、「第１のエッチング用マスク層への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第１のエッチング用マスク層２３Ａ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。
【０１６８】
［工程−４３０］
その後、第１のエッチング用マスク層２３Ａを用いて、マスク層開口２４Ａの下のゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａをエッチングした後、第１のエッチング用マスク層２３Ａ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の一部を露出させる（図１１の（Ｂ）参照）。尚、このような開口部１４は、絶縁層１２Ａ及びゲート電極１３Ａのオーバーエッチングによって達成することができる。
【０１６９】
［工程−４４０］
次いで、実施の形態２の［工程−２１０］あるいはその変形例と同様にして、「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」を実行する（図１２の（Ａ）参照）。
【０１７０】
［工程−４５０］
その後、全面に、ネガ型のレジスト材料から成る第２のエッチング用マスク層２３Ｂを形成する（図１２の（Ｂ）参照）。即ち、「第２のエッチング用マスク層形成工程」を実行する。
【０１７１】
［工程−４６０］
そして、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の上方の第２のエッチング用マスク層２３Ｂの部分を露光した後（図１３の（Ａ）参照）、第２のエッチング用マスク層２３Ｂを現像し、以て、開口部１４の底部に位置する電子放出部形成層２０Ａ上に第２のエッチング用マスク層２３Ｂを残す（図１３の（Ｂ）参照）。即ち、「第２のエッチング用マスク層露光・現像工程」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第２のエッチング用マスク層２３Ｂ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。
【０１７２】
［工程−４７０］
その後、実施の形態２の［工程−２４０］あるいはその変形例と同様にして、第２のエッチング用マスク層２３Ｂを用いて、電子放出部形成層２０Ａをエッチングした後、第２のエッチング用マスク層２３Ｂを除去して、カソード電極１１上から孔部１１Ａ内に亙り、電子放出部形成層２０Ａから成る電子放出部１５を形成する（図１４参照）。
【０１７３】
［工程−４８０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０１７４】
（実施の形態５）
実施の形態５は、本発明の第２Ａの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第２Ａの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更には、本発明の第１の態様に係る電界放出素子及び表示装置に関する。
【０１７５】
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１５の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図１６を参照して説明する。
【０１７６】
［工程−５００］
先ず、実施の形態１の［工程−１００］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。
【０１７７】
［工程−５１０］
次に、全面に、感光性材料から成る絶縁層１２Ｂ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。
【０１７８】
［工程−５２０］
その後、絶縁層１２Ｂ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１３Ｂを形成する（図１５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１２Ｂ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１３Ｂを得ることができる。尚、銀ペーストは露光段階では露光光を透過する。ストライプ状のゲート電極１３Ｂ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。
【０１７９】
［工程−５３０］
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１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂに露光光（具体的には、紫外線）を照射した後（図１５の（Ｂ）参照）、ゲート電極１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂを現像し、以て、孔部１１Ａの上方のゲート電極１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂ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の一部を露出させる（図１６参照）。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１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂ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１９Ａ）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。
【０１８０】
［工程−５４０］
その後、実施の形態１の［工程−１４０］（「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」）及び、［工程−１５０］（「露光・現像によるカソード電極上への電子放出部形成工程」）を実行する。
【０１８１】
［工程−５５０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０１８２】
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−５３０］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。
【０１８３】
（実施の形態６）
実施の形態６は、本発明の第２Ｂの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第２Ｂの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更には、本発明の第１の態様に係る電界放出素子及び表示装置に関する。
【０１８４】
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１５の（Ａ）、（Ｂ）、図１６、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図６の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図７を再び参照して説明する。
【０１８５】
［工程−６００］
先ず、実施の形態１の［工程−１００］と同様にして、「カソード電極形成工程」を実行する。
【０１８６】
［工程−６１０］
その後、実施の形態５の［工程−５１０］、［工程−５２０］、［工程−５３０］と同様にして、「感光性材料から成る絶縁層の形成工程」、「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」、「表面側からの露光による開口部形成工程」を実行する（図１５の（Ａ）、（Ｂ）及び図１６参照）。
【０１８７】
［工程−６２０］
次いで、実施の形態２の［工程−２１０］あるいはその変形例と同様にして、「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」を実行する（図５の（Ａ）参照）。更に、実施の形態２の［工程−２２０］と同様にして、「エッチング用マスク層形成工程」を実行する（図５の（Ｂ）参照）。
【０１８８】
［工程−６３０］
そして、実施の形態２の［工程−２３０］と同様にして、「エッチング用マスク層露光・現像工程」を実行する（図６の（Ａ）及び（Ｂ）参照）。その後、実施の形態２の［工程−２４０］あるいはその変形例と同様にして、「エッチングに基づくカソード電極上への電子放出部形成工程」を実行する（図７参照）。
【０１８９】
［工程−６４０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０１９０】
（実施の形態７）
実施の形態７は、本発明の第２の態様に係る電界放出素子、本発明の第３Ａの態様に係る電界放出素子の製造方法、本発明の第２の態様に係る表示装置、並びに、本発明の第３Ａの態様に係る表示装置の製造方法に関する。
【０１９１】
実施の形態７、あるいは又、後述する実施の形態８〜実施の形態１２は、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２５が形成されている点、及び、電子放出部１５が光透過層２５上に形成されている点が、実施の形態１、あるいは又、実施の形態２〜実施の形態６と相違している。その他の点は同じである。
【０１９２】
実施の形態７の表示装置の模式的な一部端面図は、カソード電極１１上に光透過層が形成されている点を除き、図１に示した実施の形態１の表示装置の模式的な一部端面図と同じであるが故に、図示及び詳細な説明を省略する。更には、実施の形態７のアノードパネルＡＰも実施の形態１のアノードパネルＡＰと同じ構造を有しているので、詳細な説明は省略する。尚、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３３に示したと実質的に同様である。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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１１Ａ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１３の射影像とは直交している。
【０１９５】
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。
【０１９６】
［工程−７００］
先ず、実施の形態１の［工程−１００］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１１Ａ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（図１７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。
【０１９７】
［工程−７１０］
次に、実施の形態１の［工程−１１０］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１２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。
【０１９８】
［工程−７２０］
その後、実施の形態１の［工程−１２０］と同様にして、絶縁層１２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１３を形成する（図１７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。
【０１９９】
［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１２の部分及びゲート電極１３の部分を露光する（図１７の（Ｃ）。その後、絶縁層１２及びゲート電極１３を現像して孔部１１Ａの上方の絶縁層１２の部分及びゲート電極１３の部分を除去し、以て、孔部１１Ａの上方の絶縁層１２及びゲート電極１３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１８の（Ａ）参照）。即ち、「裏面側からの露光による開口部形成及び光透過層露出工程」を実行する。その後、絶縁層１２及びゲート電極１３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。
【０２００】
尚、［工程−７３０］において、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する際、露光光を照射すべきではない絶縁層１２の部分及びゲート電極１３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。
【０２０１】
また、［工程−７３０］において、孔部１１Ａの上方の絶縁層１２及びゲート電極１３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１２及びゲート電極１３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１２及びゲート電極１３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。
【０２０２】
［工程−７４０］
その後、実施の形態１の［工程−１４０］と同様にして、少なくとも開口部１４内に、感光性材料から成る電子放出部形成層２０を形成する（図１８の（Ｂ）参照）。即ち、「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」を実行する。
【０２０３】
［工程−７５０］
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の上方の電子放出部形成層２０の部分を露光する（図１９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電子放出部形成層２０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、電子放出部形成層２０を現像して孔部１１Ａの上方の電子放出部形成層２０の部分を残して、光透過層２５上に、電子放出部形成層２０から成る電子放出部１５を形成する（図１９の（Ｂ）参照）。即ち、「露光・現像による光透過層上への電子放出部形成工程」を実行する。その後、電子放出部形成層２０を構成する材料の焼成を行う。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及び絶縁層１２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。
【０２０４】
［工程−７６０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組み立てを行う。
【０２０５】
（実施の形態８）
実施の形態８は、本発明の第３Ｂの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第３Ｂの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更には、本発明の第２の態様に係る電界放出素子及び表示装置に関する。尚、実施の形態８、及び、後述する実施の形態９〜実施の形態１２における電界放出素子及び表示装置の構成、構造は、実質的に、実施の形態７の電界放出素子及び表示装置の構成、構造と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【０２０６】
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）、図２１の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図２２を参照して説明する。
【０２０７】
［工程−８００］
先ず、実施の形態７の［工程−７００］〜［工程−７３０］と同様にして、「カソード電極形成工程」、「光透過層形成工程」、「露光光透過性の感光性材料から成る絶縁層の形成工程」、「感光性材料から成るゲート電極の形成工程」、及び、「裏面側からの露光による開口部形成及び光透過層露出工程」を実行する。
【０２０８】
［工程−８１０］
その後、少なくとも開口部１４内に、露光光を透過する非感光性材料から成る電子放出部形成層２０Ａを形成する（図２０の（Ａ）参照）。即ち、「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」を実行する。具体的には、実施の形態２の［工程−２１０］と同様の工程あるいはその変形例を実行すればよい。
【０２０９】
［工程−８２０］
次いで、全面にネガ型のレジスト材料から成るエッチング用マスク層２１を形成する（図２０の（Ｂ）参照）。即ち、「エッチング用マスク層形成工程」を実行する。
【０２１０】
［工程−８３０］
そして、実施の形態２の［工程−２３０］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の上方のエッチング用マスク層２１の部分を露光した後（図２１の（Ａ）参照）、エッチング用マスク層２１を現像し、以て、開口部１４の底部に位置する電子放出部形成層２０Ａ上にエッチング用マスク層２１を残す（図２１の（Ｂ）参照）。即ち、「エッチング用マスク層露光・現像工程」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２１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。
【０２１１】
［工程−８４０］
その後、実施の形態２の［工程−２４０］と同様にして、あるいは又、［工程−２４０］の変形例と同様にして、エッチング用マスク層２１を用いて、電子放出部形成層２０Ａをエッチングした後、エッチング用マスク層２１を除去して、光透過層２５上に、電子放出部形成層２０Ａから成る電子放出部１５を形成する（図２２参照）。即ち、「エッチングに基づく光透過層上への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及び絶縁層１２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。
【０２１２】
［工程−８５０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０２１３】
（実施の形態９）
実施の形態９は、本発明の第３Ｃの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第３Ｃの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更には、本発明の第２の態様に係る電界放出素子及び表示装置に関する。
【０２１４】
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２３の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図２４の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０２１５】
［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。
【０２１６】
［工程−９１０］
その後、実施の形態３の［工程−３１０］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１２Ａ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。
【０２１７】
［工程−９２０］
次いで、実施の形態３の［工程−３２０］と同様にして、絶縁層１２Ａ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１３Ａ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。
【０２１８】
［工程−９３０］
その後、実施の形態３の［工程−３３０］と同様にして、ゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａ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２１Ａを形成する（図２３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。
【０２１９】
［工程−９４０］
次に、実施の形態３の［工程−３４０］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２１Ａを露光した後（図２３の（Ｂ）参照）、エッチング用マスク層２１Ａを現像して孔部１１Ａの上方のエッチング用マスク層２１Ａの部分にマスク層開口２２Ａを形成する（図２４の（Ａ）参照）。即ち、「エッチング用マスク層への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２１Ａ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。
【０２２０】
［工程−９５０］
その後、実施の形態３の［工程−３５０］と同様にして、エッチング用マスク層２１Ａを用いて、マスク層開口２２Ａの下のゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａをエッチングした後、エッチング用マスク層２１Ａ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２４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１２Ａ及びゲート電極１３Ａのオーバーエッチングによって達成することができる。
【０２２１】
［工程−９６０］
その後、実施の形態７の［工程−７４０］（「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」）及び、［工程−７５０］（「露光・現像による光透過層上への電子放出部形成工程」）を実行する。
【０２２２】
［工程−９７０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０２２３】
（実施の形態１０）
実施の形態１０は、本発明の第３Ｄの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第３Ｄの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更には、本発明の第２の態様に係る電界放出素子及び表示装置に関する。
【０２２４】
以下、実施の形態１０における電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図２５の（Ａ）、（Ｂ）、図２６の（Ａ）、（Ｂ）、図２７の（Ａ）、（Ｂ）、図２８の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図２９を参照して説明する。
【０２２５】
［工程−１０００］
先ず、実施の形態７の［工程−７００］（「カソード電極形成工程」及び「光透過層形成工程」）、実施の形態３の［工程−３１０］（「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」）、［工程−３２０］（「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。
【０２２６】
［工程−１０１０］
その後、ゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａ上に、ポジ型のレジスト材料から成る第１のエッチング用マスク層２３Ａを形成する（図２５の（Ａ）参照）。即ち、「ゲート電極及び絶縁層上への第１のエッチング用マスク層形成工程」を実行する。
【０２２７】
［工程−１０２０］
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、第１のエッチング用マスク層２３Ａを露光した後（図２５の（Ｂ）参照）、第１のエッチング用マスク層２３Ａを現像して孔部１１Ａの上方の第１のエッチング用マスク層２３Ａの部分にマスク層開口２４Ａを形成する。即ち、「第１のエッチング用マスク層への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第１のエッチング用マスク層２３Ａ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。
【０２２８】
［工程−１０３０］
その後、第１のエッチング用マスク層２３Ａを用いて、マスク層開口２４Ａの下のゲート電極１３Ａ及び絶縁層１２Ａをエッチングした後、第１のエッチング用マスク層２３Ａ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の一部を露出させる（図２６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１２Ａ及びゲート電極１３Ａのオーバーエッチングによって達成することができる。
【０２２９】
［工程−１０４０］
次いで、実施の形態２の［工程−２１０］あるいはその変形例と同様にして、「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」を実行する（図２７の（Ａ）参照）。
【０２３０】
［工程−１０５０］
その後、全面に、ネガ型のレジスト材料から成る第２のエッチング用マスク層２３Ｂを形成する（図２７の（Ｂ）参照）。即ち、「第２のエッチング用マスク層形成工程」を実行する。
【０２３１】
［工程−１０６０］
そして、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の上方の第２のエッチング用マスク層２３Ｂの部分を露光した後（図２８の（Ａ）参照）、第２のエッチング用マスク層２３Ｂを現像し、以て、開口部１４の底部に位置する電子放出部形成層２０Ａ上に第２のエッチング用マスク層２３Ｂを残す（図２８の（Ｂ）参照）。即ち、「第２のエッチング用マスク層露光・現像工程」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第２のエッチング用マスク層２３Ｂ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。
【０２３２】
［工程−１０７０］
その後、実施の形態２の［工程−２４０］あるいはその変形例と同様にして、第２のエッチング用マスク層２３Ｂを用いて、電子放出部形成層２０Ａをエッチングした後、第２のエッチング用マスク層２３Ｂを除去して、光透過層２５上に、電子放出部形成層２０Ａから成る電子放出部１５を形成する（図２９参照）。
【０２３３】
［工程−１０８０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０２３４】
（実施の形態１１）
実施の形態１１は、本発明の第４Ａの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第４Ａの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更には、本発明の第２の態様に係る電界放出素子及び表示装置に関する。
【０２３５】
以下、実施の形態１１における電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図３０の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図３１を参照して説明する。
【０２３６】
［工程−１１００］
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。
【０２３７】
［工程−１１１０］
次に、実施の形態５の［工程−５１０］と同様にして、全面に、感光性材料から成る絶縁層１２Ｂ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。
【０２３８】
［工程−１１２０］
その後、実施の形態５の［工程−５２０］と同様にして、絶縁層１２Ｂ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１３Ｂを形成する（図３０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。
【０２３９】
［工程−１１３０］
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１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂに露光光（具体的には、紫外線）を照射した後（図３０の（Ｂ）参照）、ゲート電極１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂを現像し、以て、孔部１１Ａの上方のゲート電極１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂ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３１参照）。即ち、「開口部の底部における光透過層露出工程」を実行する。尚、ゲート電極１３Ｂ及び絶縁層１２Ｂ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１９Ａ）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。
【０２４０】
［工程−１１４０］
その後、実施の形態７の［工程−７４０］（「感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」）及び、［工程−７５０］（「露光・現像による光透過層上への電子放出部形成工程」）を実行する。
【０２４１】
［工程−１１５０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０２４２】
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−１１３０］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。
【０２４３】
（実施の形態１２）
実施の形態１２は、本発明の第４Ｂの態様に係る電界放出素子の製造方法、及び、第４Ｂの態様に係る表示装置の製造方法に関し、更には、本発明の第２の態様に係る電界放出素子及び表示装置に関する。
【０２４４】
以下、実施の形態１２における電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図３０の（Ａ）、（Ｂ）、図３１、図２０の（Ａ）、（Ｂ）、図２１の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図２２を再び参照して説明する。
【０２４５】
［工程−１２００］
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。
【０２４６】
［工程−１２１０］
その後、実施の形態１１の［工程−１１１０］、［工程−１１２０］、［工程−１１３０］と同様にして、「感光性材料から成る絶縁層の形成工程」、「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」、「開口部の底部における光透過層露出工程」を実行する（図３０の（Ａ）、（Ｂ）及び図３１参照）。
【０２４７】
［工程−１２２０］
次いで、実施の形態２の［工程−２１０］あるいはその変形例と同様にして、「非感光性材料から成る電子放出部形成層の形成工程」を実行する（図２０の（Ａ）参照）。更に、実施の形態２の［工程−２２０］と同様にして、「エッチング用マスク層形成工程」を実行する（図２０の（Ｂ）参照）。
【０２４８】
［工程−１２３０］
そして、実施の形態２の［工程−２３０］と同様にして、「エッチング用マスク層露光・現像工程」を実行する（図２１の（Ａ）及び（Ｂ）参照）。その後、実施の形態２の［工程−２４０］あるいはその変形例と同様にして、「エッチングに基づくカソード電極上への電子放出部形成工程」を実行する（図２２参照）。
【０２４９】
［工程−１２４０］
その後、実施の形態１の［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組立を行う。
【０２５０】
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。
【０２５１】
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。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、必ずしも各冷陰極電界電子放出素子毎に設けられている必要はなく、例えば、冷陰極電界電子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、複数の冷陰極電界電子放出素子に共通の収束効果を及ぼすこともできる。
【０２５２】
このような収束電極は、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。
【０２５３】
ゲート電極を、有効領域を１枚のシート状の導電材料（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。
【０２５４】
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。
【０２５５】
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。
【０２５６】
場合によっては、本発明の第１Ａの態様〜第１Ｄの態様、第２Ａの態様、第２Ｂの態様、第３Ａの態様〜第３Ｄの態様、第４Ａの態様、第４Ｂの態様に係る電界放出素子あるいは表示装置の製造方法において、電子放出部形成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。
【０２５７】
【発明の効果】
本発明によれば、背面露光方式を利用して電子放出部を形成するので、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。また、本発明の第１Ａの態様〜第１Ｄの態様、第３Ａの態様〜第３Ｄ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にあっては、背面露光方式によって開口部を形成するが故に、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。
【０２５８】
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。
【０２５９】
しかも、孔部を露光用マスクとした背面露光方式を採用しているので、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は、発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出素子を備えた冷陰極電界電子放出表示装置の模式的な一部端面図である。
【図２】  図２の（Ａ）〜（Ｃ）は、発明の実施の形態１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断面図である。
【図３】  図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２の（Ｃ）に引き続き、発明の実施の形態１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４】  図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、図３の（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態１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、発明の実施の形態２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）及び（Ｂ）は、図５の（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態２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は、図６の（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態２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、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１０】  図１０の（Ａ）及び（Ｂ）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、図１１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１４】  図１４は、図１３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１５】  図１５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１６】  図１６は、図１５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１７】  図１７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断面図である。
【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は、図２１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２３】  図２３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２４】  図２４の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２３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２５】  図２５の（Ａ）及び（Ｂ）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（Ｂ）に引き続き、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２７】  図２７の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２６の（Ｂ）に引き続き、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２８】  図２８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２７の（Ｂ）に引き続き、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２９】  図２９は、図２８の（Ｂ）に引き続き、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３０】  図３０の（Ａ）及び（Ｂ）は、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３１】  図３１は、図３０の（Ｂ）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３２】  図３２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３３】  図３３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３４】  図３４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３５】  図３５の（Ａ）及び（Ｂ）は、図３４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３６】  図３６の（Ａ）〜（Ｃ）は、平面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１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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