(57)【要約】【課題】平面型表示装置に用いられるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標と、経時変化との関係に基づいてスペーサを評価することにより、経時変化を抑制した平面型表示装置を提供する。【解決手段】スペーサ側面部における表面のＺ座標の値（単位：ｎｍ）をＺ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜ｍの自然数、ｊ＝１〜ｎの自然数）を用い、頂部の条件を満たす（ｉ,ｊ）の組の個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ,ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）と表し、式（１）乃至式（３）によりスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ1、Ｋ2、Ｋ3を求める。これらの指標とスペーサ近傍の画素の表示に経時変化が視認されるまでの時間には所定の相関関係が認められる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置において使用され、第１パネルと第２パネルとの間に配置されるスペーサであって、
（Ａ）スペーサの側面部に倣うＸ−Ｙ平面を想定し、スペーサの側面部の法線方向であって、スペーサの側面部から離れる方向をＺ軸正方向とし、Ｘ−Ｙ平面にＸ軸方向にΔｘ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｍ、Ｙ軸方向にΔｙ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｎ配置される各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値（単位：ｎｍ）をＺ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜ｍの自然数、ｊ＝１〜ｎの自然数）とし、
（Ｂ）ｉ＝２〜〔ｍ−１〕、ｊ＝２〜〔ｎ−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組の個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）と表すとき、
（Ｃ）以下の式（１）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ1が、Δｘ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、Δｙ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、ｍ＝５０１、及び、ｎ＝５０１の条件下において、Ｋ1＞２．１×１０-3であることを特徴とするスペーサ。
2006216423.tif 000014
【請求項２】
Ｋ1＞３．７×１０-3であることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ。
【請求項３】
Ｘ−Ｙ平面に配置される各格子点は、スペーサの側面部の略中央部から、第２パネル側にスペーサ側面部の幅の約１／４離間した場所に位置することを特徴とする請求項１に記載のスペーサ。
【請求項４】
電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置において使用され、第１パネルと第２パネルとの間に配置されるスペーサであって、
（Ａ）スペーサの側面部に倣うＸ−Ｙ平面を想定し、スペーサの側面部の法線方向であって、スペーサの側面部から離れる方向をＺ軸正方向とし、Ｘ−Ｙ平面にＸ軸方向にΔｘ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｍ、Ｙ軸方向にΔｙ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｎ配置される各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値（単位：ｎｍ）をＺ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜ｍの自然数、ｊ＝１〜ｎの自然数）とし、
（Ｂ）ｉ＝２〜〔ｍ−１〕、ｊ＝２〜〔ｎ−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組の個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）と表すとき、
（Ｃ）以下の式（２）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ2が、Δｘ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、Δｙ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、ｍ＝５０１、及び、ｎ＝５０１の条件下において、Ｋ2＞３．０×１０-1であることを特徴とするスペーサ。
2006216423.tif 000015
【請求項５】
Ｋ2＞５．０×１０-1であることを特徴とする請求項４に記載のスペーサ。
【請求項６】
Ｘ−Ｙ平面に配置される各格子点は、スペーサの側面部の略中央部から、第２パネル側にスペーサ側面部の幅の約１／４離間した場所に位置することを特徴とする請求項４に記載のスペーサ。
【請求項７】
電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置において使用され、第１パネルと第２パネルとの間に配置されるスペーサであって、
（Ａ）スペーサの側面部に倣うＸ−Ｙ平面を想定し、スペーサの側面部の法線方向であって、スペーサの側面部から離れる方向をＺ軸正方向とし、Ｘ−Ｙ平面にＸ軸方向にΔｘ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｍ、Ｙ軸方向にΔｙ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｎ配置される各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値（単位：ｎｍ）をＺ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜ｍの自然数、ｊ＝１〜ｎの自然数）とし、
（Ｂ）ｉ＝２〜〔ｍ−１〕、ｊ＝２〜〔ｎ−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組の個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）と表すとき、
（Ｃ）以下の式（３）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ3が、Δｘ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、Δｙ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、ｍ＝５０１、及び、ｎ＝５０１の条件下において、Ｋ3＞１．４×１０-1であることを特徴とするスペーサ。
2006216423.tif 000016
但し、
2006216423.tif 000017
2006216423.tif 000018
【請求項８】
Ｋ3＞２．５×１０-1であることを特徴とする請求項７に記載のスペーサ。
【請求項９】
Ｘ−Ｙ平面に配置される各格子点は、スペーサの側面部の略中央部から、第２パネル側にスペーサ側面部の幅の約１／４離間した場所に位置することを特徴とする請求項７に記載のスペーサ。
【請求項１０】
電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、スペーサが第１パネルと第２パネルとの間に配置され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置であって、
（Ａ）スペーサの側面部に倣うＸ−Ｙ平面を想定し、スペーサの側面部の法線方向であって、スペーサの側面部から離れる方向をＺ軸正方向とし、Ｘ−Ｙ平面にＸ軸方向にΔｘ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｍ、Ｙ軸方向にΔｙ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｎ配置される各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値（単位：ｎｍ）をＺ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜ｍの自然数、ｊ＝１〜ｎの自然数）とし、
（Ｂ）ｉ＝２〜〔ｍ−１〕、ｊ＝２〜〔ｎ−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組の個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）と表すとき、
（Ｃ）以下の式（１）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ1が、Δｘ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、Δｙ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、ｍ＝５０１、及び、ｎ＝５０１の条件下において、Ｋ1＞２．１×１０-3であることを特徴とする平面型表示装置。
2006216423.tif 000019
【請求項１１】
Ｋ1＞３．７×１０-3であることを特徴とする請求項１０に記載の平面型表示装置。
【請求項１２】
Ｘ−Ｙ平面に配置される各格子点は、スペーサの側面部の略中央部から、第２パネル側にスペーサ側面部の幅の約１／４離間した場所に位置することを特徴とする請求項１０に記載の平面型表示装置。
【請求項１３】
電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、スペーサが第１パネルと第２パネルとの間に配置され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置であって、
（Ａ）スペーサの側面部に倣うＸ−Ｙ平面を想定し、スペーサの側面部の法線方向であって、スペーサの側面部から離れる方向をＺ軸正方向とし、Ｘ−Ｙ平面にＸ軸方向にΔｘ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｍ、Ｙ軸方向にΔｙ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｎ配置される各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値（単位：ｎｍ）をＺ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜ｍの自然数、ｊ＝１〜ｎの自然数）とし、
（Ｂ）ｉ＝２〜〔ｍ−１〕、ｊ＝２〜〔ｎ−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組の個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）と表すとき、
（Ｃ）以下の式（２）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ2が、Δｘ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、Δｙ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、ｍ＝５０１、及び、ｎ＝５０１の条件下において、Ｋ2＞３×１０-1であることを特徴とする平面型表示装置。
2006216423.tif 000020
【請求項１４】
Ｋ2＞５×１０-1であることを特徴とする請求項１３に記載の平面型表示装置。
【請求項１５】
Ｘ−Ｙ平面に配置される各格子点は、スペーサの側面部の略中央部から、第２パネル側にスペーサ側面部の幅の約１／４離間した場所に位置することを特徴とする請求項１３に記載の平面型表示装置。
【請求項１６】
電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、スペーサが第１パネルと第２パネルとの間に配置され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置であって、
（Ａ）スペーサの側面部に倣うＸ−Ｙ平面を想定し、スペーサの側面部の法線方向であって、スペーサの側面部から離れる方向をＺ軸正方向とし、Ｘ−Ｙ平面にＸ軸方向にΔｘ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｍ、Ｙ軸方向にΔｙ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｎ配置される各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値（単位：ｎｍ）をＺ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜ｍの自然数、ｊ＝１〜ｎの自然数）とし、
（Ｂ）ｉ＝２〜〔ｍ−１〕、ｊ＝２〜〔ｎ−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組の個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）と表すとき、
（Ｃ）以下の式（３）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ3が、Δｘ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、Δｙ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、ｍ＝５０１、及び、ｎ＝５０１の条件下において、Ｋ3＞１．４×１０-1であることを特徴とする平面型表示装置。
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但し、
2006216423.tif 000022
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【請求項１７】
Ｋ3＞２．５×１０-1であることを特徴とする請求項１６に記載の平面型表示装置。
【請求項１８】
Ｘ−Ｙ平面に配置される各格子点は、スペーサの側面部の略中央部から、第２パネル側にスペーサ側面部の幅の約１／４離間した場所に位置することを特徴とする請求項１６に記載の平面型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、文字や画像等の情報を表示する平面型表示装置において使用されるスペーサ、並びに、係るスペーサが組み込まれた平面型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在主流の陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装置として、平面型（フラットパネル形式）の表示装置が種々検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）を例示することができる。また、電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置の開発も進められている。ここで、電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子、金属／絶縁膜／金属型素子（ＭＩＭ素子も呼ばれる）、表面伝導型電子放出素子が知られており、これらの冷陰極電子源から構成された電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置は、高解像度、高輝度のカラー表示、及び、低消費電力の観点から注目を集めている。
【０００３】
冷陰極電界電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置であ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場合がある）は、一般に、２次元マトリクス状に配列された各画素に対応した電子放出領域を有するカソードパネルと、電子放出領域から放出された電子との衝突により励起されて発光する蛍光体層を有するアノードパネルとが、真空層を介して対向配置された構成を有する。電子放出領域には、通常、１又は複数の冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する場合がある）が設けられている。電界放出素子として、スピント型、扁平型、エッジ型、平面型等を挙げることができる。
【０００４】
一例として、スピント型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図１０に示し、カソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰを分解したときのカソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰの一部分の模式的な分解斜視図を図１１に示す。この表示装置を構成するスピント型電界放出素子は、支持体１０に形成されたカソード電極１１と、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２と、絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３と、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と、絶縁層１２に設けられた第２開口部１４Ｂ）と、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１上に形成された円錐形の電子放出部１５から構成されている。
【０００５】
あるいは又、略平面状の電子放出部１５Ａを有する、所謂扁平型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図１２に示す。この電界放出素子は、支持体１０上に形成されたカソード電極１１と、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２と、絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３と、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、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１上に形成された電子放出部１５Ａから構成されている。電子放出部１５Ａは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
【０００６】
これらの表示装置において、カソード電極１１は、第１方向に延びる帯状であり、ゲート電極１３は、第１方向とは異なる第２方向に延びる帯状である（図１１参照）。一般に、カソード電極１１とゲート電極１３とは、これらの両電極１１，１３の射影像が互いに直交する方向に各々帯状に形成されている。帯状のカソード電極１１と帯状のゲート電極１３とが重複する重複領域が、電子放出領域ＥＡであり、１サブピクセルに相当する。そして、係る電子放出領域ＥＡが、カソードパネルＣＰの有効領域（実際の表示部分として機能する領域）内に、通常、２次元マトリックス状に配列されている。
【０００７】
一方、アノードパネルＡＰは、基板２０上に所定のパターンを有する蛍光体層２２（具体的には、赤色発光蛍光体層２２Ｒ、緑色発光蛍光体層２２Ｇ、及び、青色発光蛍光体層２２Ｂ）が形成され、蛍光体層２２がアノード電極２４で覆われた構造を有する。尚、これらの蛍光体層２２の間は、カーボン等の光吸収性材料から成る光吸収層（ブラックマトリックス）２３で埋め込まれており、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止している。尚、図中、参照番号２１は隔壁を表し、参照番号４０はスペーサを表し、参照番号２５はスペーサ保持部を表し、参照番号２６は枠体を表し、参照番号１６は収束電極を表す。図１１及び図１２においては、隔壁やスペーサ、スペーサ保持部、収束電極の図示を省略した。
【０００８】
アノード電極２４は、蛍光体層２２からの発光を反射させる反射膜としての機能の他、蛍光体層２２から反跳した電子、あるいは、蛍光体層２２から放出された２次電子（以下、これらの電子を総称して、後方散乱電子と呼ぶ）を反射させる反射膜としての機能、蛍光体層２２の帯電防止といった機能を有する。また、隔壁２１は、後方散乱電子が他の蛍光体層２２に衝突し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止する機能を有する。
【０００９】
１サブピクセルは、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡと、これらの電界放出素子の一群に対面したアノードパネル側の蛍光体層２２とによって構成されている。有効領域には、係る画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
【００１０】
そして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを、電子放出領域ＥＡと蛍光体層２２とが対向するように配置し、周縁部において枠体２６を介して接合した後、排気し、封止することによって、表示装置を作製することができる。アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体２６とによって囲まれた空間は高真空（例えば、１×１０-3Ｐａ以下）となっている。
【００１１】
従って、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間にスペーサ４０を配設しておかないと、大気圧によって表示装置が損傷を受けてしまう。スペーサは、セラミック材料やガラス材料等から構成される。スペーサに用いられるセラミック材料として、ムライトやアルミナ、チタン酸バリウム等が知られており、例えば特表２００３−５２４２８０号公報等に種々の材料が開示されている。尚、スペーサ４０の表面には、通常、例えば、Ｃｒ2Ｏ3等から成る帯電防止膜（図示せず）が形成されている。
【００１２】
カソード電極１１には相対的に負電圧がカソード電極制御回路３１から印加され、ゲート電極１３には相対的に正電圧がゲート電極制御回路３２から印加され、アノード電極２４にはゲート電極１３よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路３３から印加される。係る表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１から走査信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路３２からビデオ信号を入力する。あるいは、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１からビデオ信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路３２から走査信号を入力する。カソード電極１１とゲート電極１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部１５，１５Ａから電子が放出され、この電子がアノード電極２４に引き付けられ、アノード電極２４を通過して蛍光体層２２に衝突する。その結果、蛍光体層２２が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この冷陰極電界電子放出表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極１３に印加される電圧、及び、カソード電極１１に印加される電圧によって制御される。
【００１３】
図１３、図１４、図１５に、スペーサ４０の近傍に位置する画素における電子あるいは電子ビームの軌道を模式的に示す。尚、図１３、図１４、図１５にあっては、アノード電極や光吸収層（ブラックマトリックス）の図示を省略している。また、ゲート電極１３は図面の紙面垂直方向に延び、カソード電極１１は図面の紙面と平行な方向に延びる。
【００１４】
図１３に示すように、電子放出部１５から放出される電子は、蛍光体層２２に向かう。しかし、図１４に示すように、スペーサ４０の近傍の電子放出部１５，１５Ａから電子が放出される際に、一部の電子が、スペーサ４０における側面部の表面に衝突することがある。また、アノードパネルＡＰにおけるアノード電極（図示せず）を通過し、蛍光体層２２に衝突した電子の一部は、図１４に示すように、蛍光体層２２で後方散乱され、後方散乱電子の一部はスペーサ４０に衝突する。スペーサ４０に電子が衝突すると、その表面から２次電子が放出される。スペーサ４０に衝突する電子と２次電子として放出される電子の量に差がある場合には、スペーサ４０が帯電して電子の軌道に影響を与える。このため、２次電子放出係数が１に近い材料からなる帯電防止膜、例えばＣｒ2Ｏ3等から成る帯電防止膜（図示せず）が、スペーサ表面に形成されている。尚、２次電子放出係数が１に近い材料として、グラファイト等の半金属、酸化物、ホウ化物、炭化物、硫化物、及び、窒化物等が知られており、例えば特表２００４−５００６８８号公報等に種々の材料が開示されている。
【００１５】
ところで、長時間に亘りスペーサ４０に電子が衝突することによって、スペーサ４０の表面の帯電防止膜等の膜が変質を起こし、その電気抵抗特性が変化することがある。先に述べたように、例えば、スペーサ４０の表面に帯電防止膜として、Ｃｒ2Ｏ3等から成る金属酸化膜が設けられた場合に、この金属酸化膜が電子ビームにより還元作用を受ける結果、抵抗が変動する場合がある。あるいは又、電子ビーム衝撃により帯電防止膜の表面に炭化物系の導電性物質が付着する結果、抵抗が変動する場合がある。これらの変動は、冷陰極電界電子放出表示装置の動作時間に応じて、その程度が変化する。
【００１６】
後方散乱電子の強度は、アノードパネルＡＰ側が最も強く、離れるに従って弱くなる。このため、スペーサ４０のうちアノードパネルＡＰ側に近い側には強度の強い後方散乱電子が衝突し、帯電防止膜等の電気抵抗特性の変化も相対的に大きなものとなる。このため、アノードパネル側のスペーサの側面部に電界の不均一が生ずる。即ち、図１５に示すように、平行な電界が曲げられ、電子ビーム軌道が湾曲する。このような状態になると、電子ビームが所望の蛍光体層２２に衝突せず、スペーサ４０近傍の電子ビーム軌道の乱れにより、形成される画像がスペーサ４０の近傍で歪み、画像形成に影響を及ぼす。この影響の程度は、冷陰極電界電子放出表示装置の動作時間に応じてその程度が変化する。即ち、画像形成に影響を及ぼす電子ビーム軌道の湾曲の程度は、経時変化を示す。従って、初期状態で良好な画像形成が成されている平面型表示装置であっても、経時変化により画像形成が劣化する可能性がある。
【００１７】
【特許文献１】特表２００３−５２４２８０号公報
【特許文献２】特表２００４−５００６８８号公報
【特許文献３】特開２０００−２５１７７２号公報
【特許文献４】特開２０００−３１１６０９号公報
【特許文献５】特開２００３−２２３８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
発明者らは、種々の実験により、スペーサ表面における凸部の状態と上記の経時変化の程度に関係があることを見出した。
【００１９】
特開２０００−２５１７７２号公報や特開２０００−３１１６０９号公報には、２次電子放出によるスペーサの帯電を低減するために、スペーサ表面を所定の粗さにすることが開示されているが、スペーサの表面粗さと、スペーサ表面の帯電防止膜等の電気抵抗特性の経時変化の関係からの議論はなされていない。
【００２０】
特開２００３−２２３８５６号公報には、スペーサ表面に設けられた凹凸部から成る起伏部の斜面の斜度と、スペーサ表面の高抵抗膜の抵抗変化による経時変化との関係が開示されているが、斜度以外の要因、例えば凸部の高さ等と高抵抗膜の抵抗変化による経時変化の関係についての議論はなされていない。
【００２１】
従って、本発明の目的は、スペーサ表面における凸部の状態を示す指標とスペーサ表面の膜等における経時変化との関係に基づいてスペーサを評価することによって、スペーサの側面部における電界の経時変化を低減し得る文字や画像等の情報を表示する平面型表示装置において使用されるスペーサ、並びに、係るスペーサが組み込まれた平面型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様乃至第３の態様に係るスペーサは、電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置において使用され、第１パネルと第２パネル側端との間に配置されるスペーサである。
【００２３】
また、上記の目的を達成するための本発明の第１の態様乃至第３の態様に係る平面型表示装置は、電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、スペーサが第１パネルと第２パネル側端との間に配置され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置である。
【００２４】
そして、本発明の第１の態様に係るスペーサ、あるいは、本発明の第１の態様に係る平面型表示装置に組み込まれるスペーサは、（Ａ）スペーサの側面部に倣うＸ−Ｙ平面を想定し、スペーサの側面部の法線方向であって、スペーサの側面部から離れる方向をＺ軸正方向とし、Ｘ−Ｙ平面にＸ軸方向にΔｘ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｍ、Ｙ軸方向にΔｙ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｎ配置される各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値（単位：ｎｍ）をＺ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜ｍの自然数、ｊ＝１〜ｎの自然数）とし、
（Ｂ）ｉ＝２〜〔ｍ−１〕、ｊ＝２〜〔ｎ−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組の個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）と表すとき、
（Ｃ）
以下の式（１）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ1が、Δｘ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、Δｙ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、ｍ＝５０１、及び、ｎ＝５０１の条件下において、Ｋ1＞２．１×１０-3、より望ましくは、Ｋ1＞３．７×１０-3であることを特徴とする。尚、指標Ｋ1は、数学的には、凸部頂点の２階偏微分の平均値を示し、値が大きい程、スペーサ表面の凸部の先端が鋭利であることを示す。Ｋ1の単位はｎｍ-1である。
2006216423.tif 000003
【００２５】
本発明の第２の態様に係るスペーサ、あるいは、本発明の第２の態様に係る平面型表示装置に組み込まれるスペーサは、（Ａ）スペーサの側面部に倣うＸ−Ｙ平面を想定し、スペーサの側面部の法線方向であって、スペーサの側面部から離れる方向をＺ軸正方向とし、Ｘ−Ｙ平面にＸ軸方向にΔｘ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｍ、Ｙ軸方向にΔｙ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｎ配置される各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値（単位：ｎｍ）をＺ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜ｍの自然数、ｊ＝１〜ｎの自然数）とし、
（Ｂ）ｉ＝２〜〔ｍ−１〕、ｊ＝２〜〔ｎ−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組の個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）と表すとき、
（Ｃ）以下の式（２）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ2が、Δｘ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、Δｙ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、ｍ＝５０１、及び、ｎ＝５０１の条件下において、Ｋ2＞３．０×１０-1、より望ましくは、Ｋ2＞５．０×１０-1であることを特徴とする。尚、指標Ｋ2は、数学的には、凸部頂点の１階偏微分の平方和の平方根を示し、値が大きい程、凸部の傾斜が大きいことを示す。Ｋ2は無次元の数値である。
2006216423.tif 000004
【００２６】
本発明の第３の態様に係るスペーサ、あるいは、本発明の第３の態様に係る平面型表示装置に組み込まれるスペーサは、（Ａ）スペーサの側面部に倣うＸ−Ｙ平面を想定し、スペーサの側面部の法線方向であって、スペーサの側面部から離れる方向をＺ軸正方向とし、Ｘ−Ｙ平面にＸ軸方向にΔｘ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｍ、Ｙ軸方向にΔｙ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｎ配置される各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値（単位：ｎｍ）をＺ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜ｍの自然数、ｊ＝１〜ｎの自然数）とし、
（Ｂ）ｉ＝２〜〔ｍ−１〕、ｊ＝２〜〔ｎ−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組の個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）と表すとき、
（Ｃ）以下の式（３）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ3が、Δｘ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、Δｙ＝１．０×１０2（単位：ｎｍ）、ｍ＝５０１、及び、ｎ＝５０１の条件下において、Ｋ3＞１．４×１０-1、より望ましくは、Ｋ3＞２．５×１０-1であることを特徴とする。尚、指標Ｋ3は、数学的には、凸部を全て同一形状の四角錐の山で近似した場合に、山の傾斜の程度を意味し、値が大きい程傾斜が大きいことを示す。Ｋ3は無次元の数値である。
2006216423.tif 000005
但し、
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2006216423.tif 000007
【００２７】
本発明の第１の態様、第２の態様、若しくは、第３の態様に係るスペーサ、あるいは、本発明の第１の態様、第２の態様、若しくは、第３の態様に係る平面型表示装置（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、スペーサの側面部に倣うＸ−Ｙ平面に配置される各格子点は、スペーサの側面部の略中央部から、第２パネル側にスペーサ側面部の幅の約１／４離間した場所に位置していてもよい。換言すれば、スペーサの側面部の長手方向の約５０％であって、側面部の幅方向の第２パネル側の端部側２５％の場所に位置していてもよい。
【００２８】
本発明において、各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標は、適宜好適な装置を用いて測定すればよい。例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定することができる。原子間力顕微鏡は、測定における分解能に優れるという特徴を有する。原子間力顕微鏡の例として、Ｐａｒｋ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のＡｕｔｏｐｒｏｂｅ  ＣＰ装置を挙げることができる。この原子間力顕微鏡に用いるカンチレバーの例として、Ｏｌｙｍｐｕｓ社のマイクロカンチレバー  ＯＭＣＬ−ＴＲ８００ＰＢ−１を挙げることができる。
【００２９】
本発明において、スペーサは、例えばセラミックやガラスから構成することができる。スペーサをセラミックから構成する場合、セラミックとして、ムライトやアルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミック材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを添加したもの等を例示することができる。例えば、特表２００３−５２４２８０号公報等に記載されている材料等を用いることもできる。この場合、所謂グリーンシートを成形して、グリーンシートを焼成し、係るグリーンシート焼成品を切断することによってスペーサを製造することができる。また、スペーサを構成するガラスとして、ソーダライムガラスを挙げることができる。スペーサは、例えば、隔壁と隔壁との間に挟み込んで固定すればよく、あるいは又、例えば、アノードパネルにスペーサ保持部を形成し、スペーサ保持部によって固定すればよい。
【００３０】
本発明において、スペーサの表面の凸部の状態は、種々の方法により調整することができる。例えば、スペーサをセラミック材料から成るものとする場合、所定の平均粒径を有するセラミック材料の粉体から成るグリーンシートを焼成することで、調整することができる。また、スペーサ表面を所定の粒径を有する研磨砥粒で研磨することによっても、調整することもできる。スペーサを構成する材料によっては、酸等で化学的に表面を荒らす処理を施したり、電気的な刺激を与えて表面を荒らすことで調整することができる。また、先端が鋭利な構造物で、スペーサを覆うようにして調整することもできる。構造物は、スペーサを構成する材料と近い電気抵抗特性を備えることが望ましい。これらの手法により調整されたスペーサの表面に、帯電防止膜等の膜が設けられてもよい。以下、これらの膜の表面をも含む意として、「スペーサの表面」と称する場合がある。帯電防止膜を構成する２次電子放出係数が１に近い材料として、グラファイト等の半金属、酸化物、ホウ化物、炭化物、硫化物、及び、窒化物等を用いることができる。例えば、グラファイト等の半金属及びＭｏＳｅ2等の半金属元素を含む化合物、Ｃｒ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、ＬａxＢａ2-xＣｕＯ4、ＬａxＢａ2-xＣｕＯ4、ＬａxＹ1-xＣｒＯ3等の酸化物、ＡｌＢ2、ＴｉＢ2等のホウ化物、ＳｉＣ等の炭化物、ＭｏＳ2、ＷＳ2等の硫化物、及び、ＢＮ、ＴｉＮ、ＡｌＮ等の窒化物等を挙げることができる。例えば、特表２００４−５００６８８号公報等に記載されている材料等を用いることもできる。帯電防止膜等のスペーサの表面に設けられる膜は、単一の種類の材料から成るものであってもよいし、複数の種類の材料から成るものであってもよい。例えば、膜は一層構造であって、複数の種類の材料からその層が構成されてもよいし、膜は複数層が積層して成り、それぞれの層が異なる材料から成るものであってもよい。これらの膜は、スパッタ法、蒸着法、化学蒸着（ＣＶＤ）法等、周知の方法により形成することができる。
【００３１】
ここで、平面型表示装置を、冷陰極電界電子放出表示装置とする場合、冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びる帯状のカソード電極、
（ｂ）カソード電極及び支持体上に形成された絶縁層、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる帯状のゲート電極、
（ｄ）カソード電極とゲート電極の重複する重複領域に位置するゲート電極及び絶縁層の部分に設けられ、底部にカソード電極が露出した開口部、及び、
（ｅ）開口部の底部に露出したカソード電極上に設けられた電子放出部、
から成る。
【００３２】
電界放出素子の型式は特に限定されず、スピント型電界放出素子（円錐形の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子）や扁平型電界放出素子（略平面の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子）を挙げることができる。
【００３３】
カソード電極の射影像とゲート電極の射影像とは直交することが、即ち、第１の方向と第２の方向とは直交することが、冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化といった観点から好ましい。そして、カソードパネルにおいては、電子放出領域が２次元マトリックス状に配列されており、各電子放出領域には、１又は複数の電界放出素子が設けられている。
【００３４】
電界放出素子は、一般に、以下の方法で製造することができる。
（１）支持体上にカソード電極を形成する工程、
（２）全面（支持体及びカソード電極上）に絶縁層を形成する工程、
（３）絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
（４）カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極を露出させる工程、
（５）開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程。
【００３５】
あるいは又、電界放出素子は、以下の方法で製造することもできる。
（１）支持体上にカソード電極を形成する工程、
（２）カソード電極上に電子放出部を形成する工程、
（３）全面（支持体及び電子放出部上、あるいは、支持体、カソード電極及び電子放出部上）に絶縁層を形成する工程、
（４）絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
（５）カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部に電子放出部を露出させる工程。
【００３６】
先に説明したように、電界放出素子には収束電極が備えられていてもよい。即ち、例えばゲート電極及び絶縁層上には更に層間絶縁層が設けられ、層間絶縁層上に収束電極が設けられている電界放出素子、あるいは又、ゲート電極の上方に収束電極が設けられている電界放出素子とすることもできる。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（例えば、０ボルト）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。
【００３７】
スピント型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリコン（ポリシリコンやアモルファスシリコン）から成る群から選択された少なくとも１種類の材料を挙げることができる。スピント型電界放出素子の電子放出部は、真空蒸着法の他、例えばスパッタリング法やＣＶＤ法によっても形成することができる。
【００３８】
扁平型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、カソード電極を構成する材料よりも仕事関数Φの小さい材料から構成することが好ましく、どのような材料を選択するかは、カソード電極を構成する材料の仕事関数、ゲート電極とカソード電極との間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定すればよい。電界放出素子におけるカソード電極を構成する代表的な材料として、タングステン（Φ＝４．５５ｅＶ）、ニオブ（Φ＝４．０２〜４．８７ｅＶ）、モリブデン（Φ＝４．５３〜４．９５ｅＶ）、アルミニウム（Φ＝４．２８ｅＶ）、銅（Φ＝４．６ｅＶ）、タンタル（Φ＝４．３ｅＶ）、クロム（Φ＝４．５ｅＶ）を例示することができる。電子放出部は、これらの材料よりも小さな仕事関数Φを有していることが好ましく、その値は概ね３ｅＶ以下であることが好ましい。係る材料として、炭素（Φ＜１ｅＶ）、セシウム（Φ＝２．１４ｅＶ）、ＬａＢ6（Φ＝２．６６〜２．７６ｅＶ）、ＢａＯ（Φ＝１．６〜２．７ｅＶ）、ＳｒＯ（Φ＝１．２５〜１．６ｅＶ）、Ｙ2Ｏ3（Φ＝２．０ｅＶ）、ＣａＯ（Φ＝１．６〜１．８６ｅＶ）、ＢａＳ（Φ＝２．０５ｅＶ）、ＴｉＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）、ＺｒＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）を例示することができる。仕事関数Φが２ｅＶ以下である材料から電子放出部を構成することが、一層好ましい。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。
【００３９】
あるいは又、扁平型電界放出素子において、電子放出部を構成する材料として、係る材料の２次電子利得δがカソード電極を構成する導電性材料の２次電子利得δよりも大きくなるような材料から適宜選択してもよい。即ち、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属；ゲルマニウム（Ｇｅ）等の半導体；炭素やダイヤモンド等の無機単体；及び酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）等の化合物の中から、適宜選択することができる。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。
【００４０】
あるいは又、扁平型電界放出素子にあっては、特に好ましい電子放出部の構成材料として、炭素、より具体的にはアモルファスダイヤモンドやグラファイト、カーボン・ナノチューブ構造体、ＺｎＯウィスカー、ＭｇＯウィスカー、ＳｎＯ2ウィスカー、ＭｎＯウィスカー、Ｙ2Ｏ3ウィスカー、ＮｉＯウィスカー、ＩＴＯウィスカー、Ｉｎ2Ｏ3ウィスカー、Ａｌ2Ｏ3ウィスカーを挙げることができる。電子放出部をこれらから構成する場合、５×１０6Ｖ／ｍ以下の電界強度にて、冷陰極電界電子放出表示装置に必要な放出電子電流密度を得ることができる。また、電子放出部を構成する材料が電気抵抗体であれば、各電子放出部から得られる放出電子電流を均一化することができ、よって、冷陰極電界電子放出表示装置に組み込まれた場合の輝度ばらつきの抑制が可能となる。更に、これらの材料は、冷陰極電界電子放出表示装置内の残留ガスのイオンによるスパッタ作用に対して極めて高い耐性を有するので、電界放出素子の長寿命化を図ることができる。
【００４１】
カーボン・ナノチューブ構造体として、具体的には、カーボン・ナノチューブ及び／又はグラファイト・ナノファイバーを挙げることができる。より具体的には、カーボン・ナノチューブから電子放出部を構成してもよいし、グラファイト・ナノファイバーから電子放出部を構成してもよいし、カーボン・ナノチューブとグラファイト・ナノファイバーの混合物から電子放出部を構成してもよい。カーボン・ナノチューブやグラファイト・ナノファイバーは、巨視的には、粉末状であってもよいし、薄膜状であってもよいし、場合によっては、カーボン・ナノチューブ構造体は円錐状の形状を有していてもよい。カーボン・ナノチューブやグラファイト・ナノファイバーは、周知のアーク放電法やレーザアブレーション法といった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。
【００４２】
カソード電極、ゲート電極、収束電極の構成材料として、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属；これらの金属元素を含む合金（例えばＭｏＷ）あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（酸化インジウム−錫）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。また、これらの電極の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法やイオンプレーティング法とエッチング法との組合せ；スクリーン印刷法；メッキ法（電気メッキ法や無電解メッキ法）；リフトオフ法；レーザアブレーション法；ゾル・ゲル法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えば帯状のカソード電極やゲート電極を形成することが可能である。
【００４３】
絶縁層や層間絶縁層の構成材料として、ＳｉＯ2、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低融点ガラス、ガラスペーストといったＳｉＯ2系材料；ＳｉＮ系材料；ポリイミド等の絶縁性樹脂を、単独あるいは適宜組み合わせて使用することができる。絶縁層や層間絶縁層の形成には、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用できる。
【００４４】
第１開口部（ゲート電極に形成された開口部）あるいは第２開口部（絶縁層に形成された開口部）の平面形状（支持体表面と平行な仮想平面で開口部を切断したときの形状）は、円形、楕円形、矩形、多角形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすることができる。第１開口部の形成は、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができ、あるいは又、ゲート電極の形成方法に依っては、第１開口部を直接形成することもできる。第２開口部の形成も、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができる。
【００４５】
電界放出素子においては、電界放出素子の構造に依存するが、１つの開口部内に１つの電子放出部が存在してもよいし、１つの開口部内に複数の電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極に複数の第１開口部を設け、係る第１開口部と連通する１つの第２開口部を絶縁層に設け、絶縁層に設けられた１つの第２開口部内に１又は複数の電子放出部が存在してもよい。
【００４６】
電界放出素子において、カソード電極と電子放出部との間に抵抗体層を設けてもよい。抵抗体層を設けることによって、電界放出素子の動作安定化、電子放出特性の均一化を図ることができる。抵抗体層を構成する材料として、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）やＳｉＣＮといったカーボン系材料、ＳｉＮ、アモルファスシリコン等の半導体材料、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化タンタル、窒化タンタル等の高融点金属酸化物を例示することができる。抵抗体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例示することができる。１つの電子放出部当たりの電気抵抗値は、概ね１×１０6〜１×１０11Ω、好ましくは数十ギガΩとすればよい。
【００４７】
カソードパネルを構成する支持体として、あるいは又、アノードパネルを構成する基板として、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。
【００４８】
冷陰極電界電子放出表示装置において、アノード電極と蛍光体層の構成例として、（１）基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極の上に蛍光体層を形成する構成、（２）上述したように、基板上に、蛍光体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構成、を挙げることができる。尚、（１）の構成において、蛍光体層の上に、アノード電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、（２）の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。
【００４９】
アノード電極は、全体として１つのアノード電極から構成されていてもよいし、複数のアノード電極ユニットから構成されていてもよい。後者の場合、アノード電極ユニットとアノード電極ユニットとは抵抗体膜によって電気的に接続されている必要がある。抵抗体膜を構成する材料として、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）やＳｉＣＮといったカーボン系材料；ＳｉＮ系材料；酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化クロム、酸化チタン等の高融点金属酸化物；アモルファスシリコン等の半導体材料を挙げることができる。抵抗体膜のシート抵抗値として、１×１０-1Ω／□乃至１×１０10Ω／□、好ましくは１×１０3Ω／□乃至１×１０8Ω／□を例示することができる。アノード電極ユニットの数（Ａｎ）は２以上であればよく、例えば、直線状に配列された蛍光体層の列の総数をα列としたとき、Ａｎ＝αとし、あるいは、α＝β・Ａｎ（βは２以上の整数であり、好ましくは１０≦β≦１００、一層好ましくは２０≦β≦５０）としてもよいし、一定の間隔をもって配設されるスペーサの数に１を加えた数とすることができるし、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数と一致した数、あるいは、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数の整数分の一とすることもできる。また、各アノード電極ユニットの大きさは、アノード電極ユニットの位置に拘わらず同じとしてもよいし、アノード電極ユニットの位置に依存して異ならせてもよい。
【００５０】
アノード電極（アノード電極ユニットを包含する）は、導電材料層を用いて形成すればよい。導電材料層の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法といった各種のＰＶＤ法；各種のＣＶＤ法；スクリーン印刷法；リフトオフ法；ゾル・ゲル法等を挙げることができる。即ち、導電材料から成る導電材料層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、この導電材料層をパターニングしてアノード電極を形成することができる。あるいは又、アノード電極のパターンを有するマスクやスクリーンを介して導電材料をＰＶＤ法やスクリーン印刷法に基づき形成することによって、アノード電極を得ることもできる。尚、抵抗体膜も同様の方法で形成することができる。即ち、抵抗体材料から抵抗体膜を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきこの抵抗体膜をパターニングしてもよいし、あるいは、抵抗体膜のパターンを有するマスクやスクリーンを介して抵抗体材料のＰＶＤ法やスクリーン印刷法に基づく形成により、抵抗体膜を得ることができる。基板上（あるいは基板上方）におけるアノード電極の平均厚さ（後述するように隔壁を設ける場合、隔壁の頂面上におけるアノード電極の平均厚さ）として、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。
【００５１】
アノード電極の構成材料は、冷陰極電界電子放出表示装置の構成によって適宜選択すればよい。即ち、冷陰極電界電子放出表示装置が透過型（アノードパネルが表示面に相当する）であって、且つ、基板上にアノード電極と蛍光体層がこの順に積層されている場合には、基板は元より、アノード電極自身も透明である必要があり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いる。一方、冷陰極電界電子放出表示装置が反射型（カソードパネルが表示面に相当する）である場合、及び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノード電極とがこの順に積層されている場合には、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（酸化インジウム−錫）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。尚、抵抗体膜を形成する場合、抵抗体膜の抵抗値を変化させない導電材料からアノード電極を構成することが好ましく、例えば、抵抗体膜をシリコンカーバイド（ＳｉＣ）から構成した場合、アノード電極をモリブデン（Ｍｏ）から構成することが好ましい。
【００５２】
蛍光体層は、単色の蛍光体粒子から構成されていても、３原色の蛍光体粒子から構成されていてもよい。また、蛍光体層の配列様式は、ドット状であっても、帯状であってもよい。尚、ドット状や帯状の配列様式においては、隣り合う蛍光体層の間の隙間がコントラスト向上を目的とした光吸収層（ブラックマトリックス）で埋め込まれていてもよい。
【００５３】
冷陰極電界電子放出表示装置がカラー表示の場合、直線状に配列された蛍光体層の１列は、全てが赤色発光蛍光体層で占められた列、緑色発光蛍光体層で占められた列、及び、青色発光蛍光体層で占められた列から構成されていてもよいし、赤色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層、及び、青色発光蛍光体層が順に配置された列から構成されていてもよい。ここで、蛍光体層とは、アノードパネル上において１つの輝点を生成する蛍光体層であると定義する。また、１画素（１ピクセル）は、１つの赤色発光蛍光体層、１つの緑色発光蛍光体層、及び、１つの青色発光蛍光体層の集合から構成され、１サブピクセルは、１つの蛍光体層（１つの赤色発光蛍光体層、あるいは、１つの緑色発光蛍光体層、あるいは、１つの青色発光蛍光体層）から構成される。更には、アノード電極ユニットにおける１サブピクセルに相当する大きさとは、１つの蛍光体層を囲むアノード電極ユニットの大きさを意味する。
【００５４】
蛍光体層は、発光性結晶粒子（例えば、粒径５〜１０ｎｍ程度の蛍光体粒子）から調製された発光性結晶粒子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶粒子組成物（赤色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、赤色発光蛍光体層を形成し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物（緑色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発光蛍光体層を形成し、更に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物（青色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、青色発光蛍光体層を形成する方法にて形成することができる。基板上における蛍光体層の平均厚さは、限定するものではないが、３μｍ乃至２０μｍ、好ましくは５μｍ乃至１０μｍであることが望ましい。
【００５５】
発光性結晶粒子を構成する蛍光体材料としては、従来公知の蛍光体材料の中から適宜選択して用いることができる。カラー表示の場合、色純度がＮＴＳＣで規定される３原色に近く、３原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短く、３原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体材料を組み合わせることが好ましい。赤色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）、（Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ）、（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｅｕ）、（Ｙ2ＳｉＯ5：Ｅｕ）、（Ｚｎ3（ＰＯ4）2：Ｍｎ）を例示することができるが、中でも、（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）、（Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ）を用いることが好ましい。また、緑色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、（ＺｎＳｉＯ2：Ｍｎ）、（Ｓｒ4Ｓｉ3Ｏ8Ｃｌ4：Ｅｕ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ）、［（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ］、（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ）、（Ｙ2ＳｉＯ5：Ｔｂ）、［Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｔｂ］、（ＺｎＢａＯ4：Ｍｎ）、（ＧｂＢＯ3：Ｔｂ）、（Ｓｒ6ＳｉＯ3Ｃｌ3：Ｅｕ）、（ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｍｎ）、（ＳｃＢＯ3：Ｔｂ）、（Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ）、（ＺｎＯ：Ｚｎ）、（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ）、（ＺｎＧａ2Ｏ4：Ｍｎ）を例示することができるが、中でも、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ）、［（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ］、（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ）、［Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｔｂ］、（Ｙ2ＳｉＯ5：Ｔｂ）を用いることが好ましい。更には、青色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、（Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ）、（ＣａＷＯ4：Ｐｂ）、ＣａＷＯ4、ＹＰ0.85Ｖ0.15Ｏ4、（ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕ）、（Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ）、（Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ）、（ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ａｇ）、ＺｎＭｇＯ、ＺｎＧａＯ4を例示することができるが、中でも、（ＺｎＳ：Ａｇ）、（ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ）を用いることが好ましい。
【００５６】
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。
【００５７】
隔壁の平面形状としては、格子形状（井桁形状）、即ち、１サブピクセルに相当する、例えば平面形状が略矩形（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、略矩形あるいは帯状の蛍光体層の対向する二辺と平行に延びる帯状形状を挙げることができる。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。
【００５８】
隔壁の形成方法として、スクリーン印刷法、ドライフィルム法、感光法、サンドブラスト形成法を例示することができる。ここで、スクリーン印刷法とは、隔壁を形成すべき部分に対応するスクリーンの部分に開口が形成されており、スクリーン上の隔壁形成用材料をスキージを用いて開口を通過させ、基板上に隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光及び現像によって隔壁形成予定部位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口に隔壁形成用の材料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、開口に埋め込まれた隔壁形成用の材料が残り、隔壁となる。感光法とは、基板上に感光性を有する隔壁形成用材料層を形成し、露光及び現像によってこの隔壁形成用材料層をパターニングした後、焼成を行う方法である。サンドブラスト形成法とは、例えば、スクリーン印刷やロールコーター、ドクターブレード、ノズル吐出式コーター等を用いて隔壁形成用材料層を基板上に形成し、乾燥させた後、隔壁を形成すべき隔壁形成用材料層の部分をマスク層で被覆し、次いで、露出した隔壁形成用材料層の部分をサンドブラスト法によって除去する方法である。
【００５９】
蛍光体層からの光を吸収する光吸収層が隔壁と基板との間に形成されていることが、表示画像のコントラスト向上といった観点から好ましい。ここで、光吸収層は、所謂ブラックマトリックスとして機能する。光吸収層を構成する材料として、蛍光体層からの光を９９％以上吸収する材料を選択することが好ましい。このような材料として、カーボン、金属薄膜（例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン等、あるいは、これらの合金）、金属酸化物（例えば、酸化クロム）、金属窒化物（例えば、窒化クロム）、耐熱性有機樹脂、ガラスペースト、黒色顔料や銀等の導電性粒子を含有するガラスペースト等の材料を挙げることができ、具体的には、感光性ポリイミド樹脂、酸化クロムや、酸化クロム／クロム積層膜を例示することができる。尚、酸化クロム／クロム積層膜においては、クロム膜が基板と接する。光吸収層は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法とエッチング法との組合せ、真空蒸着法やスパッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せに、スクリーン印刷法、リソグラフィ技術等、使用する材料に依存して適宜選択された方法にて形成することができる。
【００６０】
冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、カソード電極及びゲート電極に印加された電圧によって生じた強電界が電子放出部に加わる結果、量子トンネル効果により電子放出部から電子が放出される。そして、この電子は、アノードパネルに設けられたアノード電極によってアノードパネルへと引き付けられ、蛍光体層に衝突する。そして、蛍光体層への電子の衝突の結果、蛍光体層が発光し、画像として認識することができる。
【００６１】
冷陰極電界電子放出表示装置において、カソード電極はカソード電極制御回路に接続され、ゲート電極はゲート電極制御回路に接続され、アノード電極はアノード電極制御回路に接続されている。尚、これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。実作動時、アノード電極制御回路の出力電圧ｖAは、通常、一定であり、例えば、５キロボルト〜１２キロボルトとすることができる。あるいは又、アノードパネルとカソードパネルとの間の距離をｄ（但し、０．５ｍｍ≦ｄ≦１０ｍｍ）としたとき、ｖA／ｄ（単位：キロボルト／ｍｍ）の値は、０．５以上２０以下、好ましくは１以上１０以下、一層好ましくは５以上１０以下を満足することが望ましい。
【００６２】
冷陰極電界電子放出表示装置の実動作時、カソード電極に印加する電圧ｖC及びゲート電極に印加する電圧ｖGに関しては、階調制御方式として電圧変調方式を採用した場合、
（１）カソード電極に印加する電圧ｖCを一定とし、ゲート電極に印加する電圧ｖGを変化させる方式
（２）カソード電極に印加する電圧ｖCを変化させ、ゲート電極に印加する電圧ｖGを一定とする方式
（３）カソード電極に印加する電圧ｖCを変化させ、且つ、ゲート電極に印加する電圧ｖGも変化させる方式がある。
【００６３】
カソードパネルとアノードパネルとを周縁部において接合するが、接合は接着層を用いて行ってもよいし、あるいは、ガラスやセラミック等の絶縁剛性材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。枠体と接着層とを併用する場合には、枠体の高さを適宜選択することにより、接着層のみを使用する場合に比べ、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構成材料としては、フリットガラスが一般的であるが、融点が１２０〜４００゜Ｃ程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。係る低融点金属材料としては、Ｉｎ（インジウム：融点１５７゜Ｃ）；インジウム−金系の低融点合金；Ｓｎ80Ａｇ20（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓｎ95Ｃｕ5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）系高温はんだ；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。
【００６４】
カソードパネルとアノードパネルと枠体の三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、あるいは、第１段階でカソードパネル又はアノードパネルのいずれか一方と枠体とを接合し、第２段階でカソードパネル又はアノードパネルの他方と枠体とを接合してもよい。三者同時接合や第２段階における接合を高真空雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネル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、カソードパネルとアノードパネル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。
【００６５】
排気を行う場合、排気は、カソードパネル及び／又はアノードパネルに予め接続されたチップ管を通じて行うことができる。チップ管は、典型的にはガラス管を用いて構成され、カソードパネル及び／又はアノードパネルの無効領域（冷陰極電界電子放出表示装置としての実用上の機能を果たす中央部の表示領域である有効領域を額縁状に包囲する領域）に設けられた貫通部の周囲に、フリットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、冷陰極電界電子放出表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを排気により空間外へ除去することができるので好適である。
【発明の効果】
【００６６】
本発明のスペーサ、あるいは、本発明の平面型表示装置にあっては、スペーサ表面における凸部の状態を、指標Ｋ1、Ｋ2、若しくは、Ｋ3の値によって評価することができる。また、これらの指標の値が所定値以上となるスペーサは、その側面部における表面の凸部が充分に鋭い形状を有するため、後方散乱電子の衝突によりスペーサ表面における電気抵抗特性が変化した領域は、離散的に分布する。従って、スペーサ表面の抵抗変化部位が連なることが低減される。これにより、スペーサ近傍の電界分布の経時変化を少なくすることができる。また、図１６に示すように、２次電子放出係数は、入射する電子の入射角が大きくなるに従って大きくなる傾向がある。本発明のスペーサはその側面部における表面の凸部が充分に鋭い形状を有するため、スペーサの側面部に入射する電子の入射角は相対的に小さいものとなり、過剰な２次電子放出による帯電も抑制される。更には、指標Ｋ1、Ｋ2、若しくは、Ｋ3はスペーサ単体の状態で評価がなされるので、これらの指標が所定値以上であるスペーサを事前に選別して平面型表示装置を組み立てることができる。これにより、経時変化の少ない平面型表示装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
【実施例１】
【００６８】
実施例１は、本発明の第１の態様に係るスペーサ、及び、本発明の第１の態様に係る平面型表示装置に関する。実施例１における平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する）であり、この表示装置を構成する第１パネル（カソードパネルＣＰ）及び第２パネル（アノードパネルＡＰ）は、図１０及び図１１あるいは図１２を参照して説明した表示装置におけるカソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰと同じ構成、構造を有する。尚、以下の説明においては、第１パネルをカソードパネルＣＰと呼び、第２パネルをアノードパネルＡＰと呼ぶ。即ち、実施例１の表示装置にあっては、電子を放出する電子放出源に相当するスピント型電界放出素子や扁平型電界放出素子が支持体１０に複数、形成されて成る第１パネル（カソードパネルＣＰ）と、電子放出源（スピント型電界放出素子や扁平型電界放出素子）から放出された電子が衝突する蛍光体層２２及びアノード電極２４が基板２０に形成されて成る第２パネル（アノードパネルＡＰ）とが、それらの周縁部において接合され、第１パネル（カソードパネルＣＰ）と第２パネル（アノードパネルＡＰ）とによって挟まれた空間が真空に保持されている。これらの構成、動作、及び、作用については、背景技術で説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６９】
実施例１の表示装置のスペーサ４０は、予めスペーサ単体の状態で以下の式（１）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ1を用いて評価され、指標が所定の値以上であるものが用いられている。
2006216423.tif 000008
【００７０】
以下、式（１）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ1を用いた評価について説明する。
【００７１】
スペーサ４０は、予め単体の状態でその側面部の凸部の状態が測定される。実施例１において、スペーサ４０の側面部の略中央部から、スペーサ４０が組み込まれる表示装置の第２パネル側に、スペーサ側面部の幅の約１／４離間した位置に対応する場所を測定場所とした。
【００７２】
具体的には、図１に示すように、スペーサ４０の側面部（図１においてＸ−Ｙ平面に倣う面）の略中央部から、スペーサ４０が組み込まれる表示装置の第２パネル側（図１において、ＡＰ側と記された端部側）に、スペーサ側面部の幅（図１において、Ｙ軸方向の幅）の約１／４離間した位置に対応する場所（図１において測定場所と記された部分）が測定される。
【００７３】
尚、実施例１では、図１に示すようにＸ軸の方向をスペーサの長手方向に設定したが、これに限定するものではない。Ｘ−Ｙ平面がスペーサ側面部の表面に倣うものであればよく、Ｘ軸の方向とＹ軸の方向は任意に設定することができる。尚、スペーサ側面部の表面に異方性が認められる場合には、凸部の頂点が多く検出されるように、Ｘ軸の方向とＹ軸の方向を設定することが好ましい。
【００７４】
実施例１において、スペーサ４０の寸法は、長手方向（図１においてＸ軸方向）に約１５０ｍｍ、スペーサ４０の側面部の幅方向（図１においてＹ軸方向）に約２ｍｍとしたが、これに限定するものではない。
【００７５】
実施例１において、スペーサ４０は、セラミック材料から成る基材と、基材の側面部に設けられた帯電防止膜から構成されている。基材は、ムライトやアルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミック材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを添加したもの等のセラミック材料から作製することができる。実施例１においては、アルミナに酸化チタンを添加した材料を用いた。また、帯電防止膜は、グラファイト等の半金属及びＭｏＳｅ2等の半金属元素を含む化合物、Ｃｒ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、ＬａxＢａ2-xＣｕＯ4、ＬａxＢａ2-xＣｕＯ4、ＬａxＹ1-xＣｒＯ3等の酸化物、ＡｌＢ2、ＴｉＢ2等のホウ化物、ＳｉＣ等の炭化物、ＭｏＳ2、ＷＳ2等の硫化物、及び、ＢＮ、ＴｉＮ、ＡｌＮ等の窒化物等から成るものとすることができる。実施例１においては、Ｃｒ2Ｏ3から成る帯電防止膜を設けたが、これに限定するものではない。帯電防止膜は、スパッタ法、蒸着法、化学蒸着（ＣＶＤ）法等により形成することができる。実施例１においては、スパッタ法を用いた。尚、膜厚は約２〜２０ｎｍとした。
【００７６】
図１に示した測定場所において、図２に示すように、スペーサの側面部の法線方向であって、スペーサの側面部から離れる方向をＺ軸正方向とし、Ｘ−Ｙ平面にＸ軸方向にΔｘ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｍ、Ｙ軸方向にΔｙ（単位：ｎｍ）間隔で個数ｎ配置される各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値が測定される。実施例１では、Δｘ、Δｙを共に１．０×１０2ｎｍとし、個数ｍ、個数ｎは共に５０１個とした。即ち、スペーサ４０の側面部における５０μｍ×５０μｍの領域が、測定される。このようにして、各格子点に対応するスペーサ表面のＺ座標の値Ｚ（ｉ,ｊ）(但し、ｉ＝１〜５０１の自然数、ｊ＝１〜５０１の自然数）が得られる。
【００７７】
Ｚ座標の測定は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定することができる。実施例１では、Ｐａｒｋ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のＡｕｔｏｐｒｏｂｅ  ＣＰ装置とＯｌｙｍｐｕｓ社のマイクロカンチレバー  ＯＭＣＬ−ＴＲ８００ＰＢ−１を組み合わせて用い、コンタクトモードで測定を行った。
【００７８】
得られた測定データから、式（１）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ1が計算される。
【００７９】
図３に測定データの一例を示す。横軸はＸ軸方向の格子点の番号、縦軸はＹ軸方向の格子点の番号となっている。尚、スペーサ表面のＺ座標の値の単位はｎｍである。
【００８０】
図３を用いて、式（１）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ1の計算手順を説明する。
【００８１】
先ず、図３のデータから、頂点となるデータを全て抽出する。具体的には、縦方向、横方向、及び、斜め方向に隣接する値の何れよりも大きいデータを頂点とし、これらを抽出する。例えば、図３の表中において、Ｚ（ｉ,ｊ）の値は６５５（単位：ｎｍ）であり、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たすので、頂点となるデータに該当する。
【００８２】
ｉ＝２〜〔５０１−１〕、ｊ＝２〜〔５０１−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組を抽出し、その個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）とする。これらの値を用いて、以下の式（１）を計算することによって、スペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ1を得ることができる。指標Ｋ1は、数学的には、凸部頂点の２階偏微分の平均値を示し、値が大きい程、スペーサ表面の凸部の先端が鋭利であることを示す。
2006216423.tif 000009
【００８３】
次に、スペーサ表面における凸部の状態を示す指標と、スペーサ４０近傍の画素を光らせる電子ビーム軌道の経時変化の関係について説明する。
【００８４】
セラミック材料の平均粒径と、スペーサ表面の研磨条件を変えてスペーサ表面の凸部の状態が異なるスペーサを各種作り、これらの指標Ｋ1の値と、これら各種のスペーサを組み込んだ冷陰極電界電子放出表示装置の経時変化を評価した。
経時変化の指標として、表示領域が４００ｍｍ×３００ｍｍの冷陰極電界電子放出表示装置を、アノードパネルとカソードパネル間に約１０ｋｖの電圧を印加し、アノードパネルに流れる電流量の実行値から求められる消費電力が略２０Ｗとなる条件で長時間駆動した場合に、スペーサ近傍に位置するサブピクセルを光らせるための電子ビームのエネルギー強度の中心位置が、初期位置から５μｍ移動するまでの時間を用いた。発明者らの実験によれば、電子ビームのエネルギー強度の中心位置の移動量が５μｍ以下であれば、表示画像においてその影響を視認することができず、画像表示の品質は保持される。
【００８５】
縦軸を指標Ｋ1の値とし、横軸を電子ビームのエネルギー強度の中心位置が５μｍ移動するまでの表示装置の動作時間としてプロットしたグラフを図４に示した。
【００８６】
図４で示されるように、指標Ｋ1と電子ビームのエネルギー強度の中心が５μｍ移動するまでの時間との間には、相関関係が認められる。表示装置の経時変化を判断する際に１つの目安となる１００００時間経過時において、経時変化が認識されない程度（即ち、電子ビームのエネルギー強度の中心位置が移動量５μｍ以下）であるためには、指標Ｋ1＞２．１×１０-3であればよい。また、１０００００時間経過時において、電子ビームのエネルギー強度の中心位置の移動量を５μｍ以下とするには、指標Ｋ1＞３．７×１０-3であればよいことがわかる。
【００８７】
既に記したが、指標Ｋ1は、数学的には、凸部頂点の２階偏微分の平均値を示し、値が大きい程、スペーサ表面の凸部の先端が鋭利であることを示す。指標Ｋ1が大きくなると経時変化が抑制される理由を、図５及び図６を用いて説明する。
【００８８】
図５の（Ａ）は、相対的に指標Ｋ1が小さい値であるスペーサ表面への後方散乱電子の入射の様子を模式的に示したものであり、図５の（Ｂ）は、相対的に指標Ｋ1が大きい値であるスペーサ表面への後方散乱電子の入射の様子を模式的に示したものである。図５の（Ａ）においては、後方散乱電子がスペーサ表面に広く入射するのに対し、図５の（Ｂ）においては、凸部の先端が相対的に鋭利であるため、特定の領域に後方散乱電子が入射する程度が強くなる。このため、図５の（Ｃ）に示すように、相対的に指標Ｋ1が小さい値であるスペーサ表面では、スペーサ表面の抵抗変化部位が連なりやすいのに対し、図５の（Ｄ）に示すように、相対的に指標Ｋ1が大きい値であるスペーサ表面では、スペーサ表面の抵抗変化部位が連なり難くなる。スペーサ表面の抵抗変化部位が連続して連なると、スペーサにおける電圧の分圧均一性が大きく害され、図６の（Ａ）のように、電界分布の変化が顕著になる。一方、スペーサ表面の抵抗変化部位が不連続である場合には、スペーサにおける分圧の均一性の変化が、巨視的には緩和される。これにより、図６の（Ｂ）のように電界分布の変化が緩和されるので、経時変化が抑制される。
【００８９】
一般に、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の測定では、凹部の測定はＡＦＭの測定端子形状の影響が出やすい。指標Ｋ1の計算においては、凸部頂点のみの測定結果を用いるため、凸部の状況をより的確に反映することができる。更に、図１６に示すように、２次電子放出係数は、スペーサの側面部へ入射する電子の入射角が大きくなるに従って大きくなる傾向がある。実施例１のスペーサはその側面部における表面の凸部が充分に鋭い形状を有するため、入射する電子の入射角は相対的に小さいものとなり、過剰な２次電子放出による帯電も抑制される。
【実施例２】
【００９０】
実施例２は、本発明の第２の態様に係るスペーサ、及び、本発明の第２の態様に係る平面型表示装置に関する。実施例２における平面型表示装置は、冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する）であり、この表示装置を構成する第１パネル（カソードパネルＣＰ）及び第２パネル（アノードパネルＡＰ）は、図１０及び図１１あるいは図１２を参照して説明した表示装置におけるカソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰと同じ構成、構造を有する。これらの構成、動作、及び、作用については、背景技術で説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００９１】
実施例２の表示装置のスペーサ４０は、予めスペーサ単体の状態で以下の式（２）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ2を用いて評価され、指標が所定の値以上であるものが用いられている。
2006216423.tif 000010
【００９２】
スペーサ表面のＺ座標の測定、頂点データの抽出等については、実施例１で説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００９３】
ｉ＝２〜〔５０１−１〕、ｊ＝２〜〔５０１−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組を抽出し、その個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）とする。これらの値を用いて、式（２）を計算することによって、スペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ2を得ることができる。指標Ｋ2は、数学的には、凸部頂点の１階偏微分の平方和の平方根を示し、値が大きい程、凸部の傾斜が大きいことを示す。
【００９４】
実施例１と同様に、セラミック材料の平均粒径と、スペーサ表面の研磨条件を変えてスペーサ表面の凸部の状態が異なるスペーサを各種作り、これらの指標Ｋ2の値と、これら各種のスペーサを組み込んだ冷陰極電界電子放出表示装置の経時変化を評価した。縦軸を指標Ｋ2の値とし、横軸を電子ビームのエネルギー強度の中心位置が５μｍ移動するまでの表示装置の動作時間としてプロットしたグラフを図７に示した。
【００９５】
図７で示されるように、指標Ｋ2と電子ビームのエネルギー強度の中心が５μｍ移動するまでの時間との間には相関関係が認められる。表示装置の経時変化を判断する際に１つの目安となる１００００時間経過時において、経時変化が認識されない程度（即ち、電子ビームのエネルギー強度の中心位置が移動量５μｍ以下）であるためには、指標Ｋ2＞３．０×１０-1であればよい。また、１０００００時間経過時において、電子ビームのエネルギー強度の中心位置の移動量を５μｍ以下とするには、指標Ｋ2＞５．０×１０-1であればよいことがわかる。
【００９６】
実施例１において述べたが、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の測定では、凹部の測定はＡＦＭの測定端子形状の影響が出やすい。指標Ｋ2の計算においては、凸部頂点のみの測定結果を用いるため、凸部の状況をより的確に反映することができる。また、指標Ｋ2は無次元量であるので、理論的には、Δｘ、Δｙの設定が若干異なっても、同等の比較を行える利点を有する。
【実施例３】
【００９７】
実施例３は、本発明の第３の態様に係るスペーサ、及び、本発明の第３の態様に係る平面型表示装置に関する。実施例３における平面型表示装置は、冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する）であり、この表示装置を構成する第１パネル（カソードパネルＣＰ）及び第２パネル（アノードパネルＡＰ）は、図１０及び図１１あるいは図１２を参照して説明した表示装置におけるカソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰと同じ構成、構造を有する。これらの構成、動作、及び、作用については、背景技術で説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００９８】
実施例３の表示装置のスペーサ４０は、予めスペーサ単体の状態で以下の式（２）で定義されるスペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ3を用いて評価され、指標が所定の値以上であるものが用いられている。
2006216423.tif 000011
但し、
2006216423.tif 000012
2006216423.tif 000013
【００９９】
スペーサ表面のＺ座標の測定、頂点データの抽出等については、実施例１で説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１００】
ｉ＝２〜〔５０１−１〕、ｊ＝２〜〔５０１−１〕の全ての（ｉ,ｊ)の組合せにおいて、
条件１：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ）
条件２：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ,ｊ＋１）
条件３：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ−１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ＋１）
条件４：Ｚ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ−１,ｊ＋１）かつＺ（ｉ,ｊ）＞Ｚ（ｉ＋１,ｊ−１）
のいずれの条件をも満たす（ｉ,ｊ）の組を抽出し、その個数をＮとし、条件を満たすＮ個の（ｉ，ｊ）の組を（ｐs，ｑs）（但し、ｓ＝１〜Ｎ）とする。これらの値を用いて、式（３）を計算することによって、スペーサ表面における凸部の状態を示す指標Ｋ3を得ることができる。図８に示すように、指標Ｋ3は、数学的には凸部を全て同一形状の四角錐の山で近似した場合に山の傾斜の程度を意味し、値が大きい程、傾斜が大きいことを示す。
【０１０１】
実施例１と同様に、セラミック材料の平均粒径と、スペーサ表面の研磨条件を変えてスペーサ表面の凸部の状態が異なるスペーサを各種作り、これらの指標Ｋ3の値と、これら各種のスペーサを組み込んだ冷陰極電界電子放出表示装置の経時変化を評価した。縦軸を指標Ｋ3の値とし、横軸を電子ビームのエネルギー強度の中心位置が５μｍ移動するまでの表示装置の動作時間としてプロットしたグラフを図９に示した。
【０１０２】
図９で示されるように、指標Ｋ3と電子ビームのエネルギー強度の中心が５μｍ移動するまでの時間との間には相関関係が認められる。表示装置の経時変化を判断する際に１つの目安となる１００００時間経過時において、経時変化が認識されない程度（即ち、電子ビームのエネルギー強度の中心位置が移動量５μｍ以下）であるためには、指標Ｋ3＞１．４×１０-1であればよい。また、１０００００時間経過時において、電子ビームのエネルギー強度の中心位置の移動量を５μｍ以下とするには、指標Ｋ3＞２．５×１０-1であればよいことがわかる。
【０１０３】
指標Ｋ3は、粗度の指標として一般に用いられるＲａと、凸部頂点の個数の密度から簡単に計算できる利点を有する。
【０１０４】
以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した平面型表示装置、カソードパネルやアノードパネル、冷陰極電界電子放出表示装置や冷陰極電界電子放出素子の構成、構造は例示であり、適宜変更することができるし、アノードパネルやカソードパネル、冷陰極電界電子放出表示装置や冷陰極電界電子放出素子の製造方法も例示であり、適宜変更することができる。更には、アノードパネルやカソードパネルの製造において使用した各種材料も例示であり、適宜変更することができる。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。
【０１０５】
電界放出素子においては、専ら１つの開口部に１つの電子放出部が対応する形態を説明したが、電界放出素子の構造に依っては、１つの開口部に複数の電子放出部が対応した形態、あるいは、複数の開口部に１つの電子放出部が対応する形態とすることもできる。あるいは又、ゲート電極に複数の第１開口部を設け、絶縁層に係る複数の第１開口部に連通した複数の第２開口部を設け、１又は複数の電子放出部を設ける形態とすることもできる。
【０１０６】
表面伝導型電界放出素子と通称される電界放出素子から電子放出源を構成することもできる。この表面伝導型電界放出素子は、例えばガラスから成る支持体上に酸化錫（ＳｎＯ2）、金（Ａｕ）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）／酸化錫（ＳｎＯ2）、カーボン、酸化パラジウム（ＰｄＯ）等の導電材料から成り、微小面積を有し、所定の間隔（ギャップ）を開けて配された一対の電極がマトリックス状に形成されて成る。それぞれの電極の上には炭素薄膜が形成されている。そして、一対の電極の内の一方の電極に行方向配線が接続され、一対の電極の内の他方の電極に列方向配線が接続された構成を有する。一対の電極に電圧を印加することによって、ギャップを挟んで向かい合った炭素薄膜に電界が加わり、炭素薄膜から電子が放出される。係る電子をアノードパネル上の蛍光体層に衝突させることによって、蛍光体層が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。あるいは又、金属／絶縁膜／金属型素子から電子放出源を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】図１は、スペーサ４０の側面部の測定場所を示す模式的な斜視図である。
【図２】図２は、スペーサ４０の側面部の表面における格子点の設定を説明した模式的な斜視図である。
【図３】図３は、スペーサ４０の測定データの一例を示す図表である。
【図４】図４は、縦軸を指標Ｋ1の値とし、横軸を電子ビームのエネルギー強度の中心位置が５μｍ移動するまでの表示装置の動作時間としてプロットした図である。
【図５】図５の（Ａ）は、相対的に指標Ｋ1が小さい値であるスペーサ表面への後方散乱電子の入射の様子を模式的に示した図であり、図５の（Ｂ）は、相対的に指標Ｋ1が大きい値であるスペーサ表面への後方散乱電子の入射の様子を模式的に示した図である。図５の（Ｃ）は、相対的に指標Ｋ1が小さい値であるスペーサ表面の変化部を模式的に示した図であり、図５の（Ｄ）は、相対的に指標Ｋ1が大きい値であるスペーサ表面の変化部を模式的に示した図である。
【図６】図６の（Ａ）は、スペーサ表面の抵抗変化部位が連続して連なる場合の電界の様子を模式的に示した図であり、図６の（Ｂ）は、スペーサ表面の抵抗変化部位が不連続である場合の電界の様子を模式的に示した図である。
【図７】図７は、縦軸を指標Ｋ2の値とし、横軸を電子ビームのエネルギー強度の中心位置が５μｍ移動するまでの表示装置の動作時間としてプロットした図である。
【図８】図８は、指標Ｋ3の意味を説明するための図である。
【図９】図９は、縦軸を指標Ｋ3の値とし、横軸を電子ビームのエネルギー強度の中心位置が５μｍ移動するまでの表示装置の動作時間としてプロットした図である。
【図１０】図１０は、スピント型冷陰極電界電子放出素子を有する冷陰極電界電子放出表示装置の概念的な一部端面図である。
【図１１】図１１は、冷陰極電界電子放出表示装置におけるカソードパネルとアノードパネルの一部分の模式的な分解斜視図である。
【図１２】図１２は、扁平型冷陰極電界電子放出素子を有する冷陰極電界電子放出表示装置の概念的な一部端面図である。
【図１３】図１３は、スペーサの近傍に位置する画素における電子あるいは電子ビームの軌道を模式的に示す図である。
【図１４】図１４は、スペーサの近傍に位置する画素における電子あるいは電子ビームの軌道を模式的に示す図である。
【図１５】図１５は、スペーサの近傍に位置する画素における電子あるいは電子ビームの軌道を模式的に示す図である。
【図１６】図１６は、スペーサ側面部に入射する電子のエネルギーと電子の入射角により、２次電子放出係数が変化することを示す図である。
【符号の説明】
【０１０８】
ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネル、１０・・・支持体、１１・・・カソード電極、１２・・・絶縁層、１３・・・ゲート電極、１４，１４Ａ，１４Ｂ・・・開口部、１５，１５Ａ・・・電子放出部、１６・・・収束電極、１７・・・層間絶縁層、１８・・・剥離層、１９・・・導電材料層、２０・・・基板、２１・・・隔壁、２２，２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ・・・蛍光体層、２３・・・ブラックマトリックス、２４・・・アノード電極、２５・・・スペーサ保持部、２６・・・枠体、３１・・・カソード電極制御回路、３２・・・ゲート電極制御回路、３３・・・アノード電極制御回路、４０・・・スペーサ
【図１】
2006216423.tif 000024
【図２】
2006216423.tif 000025
【図３】
2006216423.tif 000026
【図４】
2006216423.tif 000027
【図５】
2006216423.tif 000028
【図６】
2006216423.tif 000029
【図７】
2006216423.tif 000030
【図８】
2006216423.tif 000031
【図９】
2006216423.tif 000032
【図１０】
2006216423.tif 000033
【図１１】
2006216423.tif 000034
【図１２】
2006216423.tif 000035
【図１３】
2006216423.tif 000036
【図１４】
2006216423.tif 000037
【図１５】
2006216423.tif 000038
【図１６】
2006216423.tif 000039