(57)【要約】【課題】放電に起因したアノード電極や冷陰極電界電子放出素子の損傷の発生を減少できる平面型表示装置を提供する。【解決手段】複数の電子放出領域が設けられたカソードパネルと、蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る平面型表示装置であって、アノードパネルは、（ａ）基板、（ｂ）基板の表示領域上に形成された蛍光体領域、（ｃ）蛍光体領域上に形成された光反射層、及び、（ｄ）光反射層上に形成された、表示領域を覆うアノード電極、を備えており、（Ａ）光反射層は絶縁材料から成り、（Ｂ）アノード電極は抵抗材料から成る。【選択図】  図１
2008004280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出領域が設けられたカソードパネルと、蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る平面型表示装置であって、
アノードパネルは、
（ａ）基板、
（ｂ）基板の表示領域上に形成された蛍光体領域、
（ｃ）蛍光体領域上に形成された光反射層、及び、
（ｄ）光反射層上に形成された、表示領域を覆うアノード電極、
を備えており、
（Ａ）光反射層は絶縁材料から成り、
（Ｂ）アノード電極は抵抗材料から成ることを特徴とする平面型表示装置。
【請求項２】
アノード電極のシート抵抗値は１×１０4Ω／□乃至２×１０5Ω／□であることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
【請求項３】
アノード電極のシート抵抗値は２×１０4Ω／□乃至１×１０5Ω／□であることを特徴とする請求項２に記載の平面型表示装置。
【請求項４】
蛍光体領域はマトリクス状に配置された複数の単位蛍光体領域から成り、隣り合う単位蛍光体領域の間の基板上には光吸収層が形成されており、アノード電極は光吸収層を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置。
【請求項５】
基板上には表示領域を取り囲む給電部が設けられており、給電部とアノード電極とは積層されていることを特徴とする請求項１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、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、電子放出素子を備えたカソードパネル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素子とも呼ばれる）、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備えたカソードパネル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次元マトリックス状に配列された各サブピクセル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領域を有するアノードパネルとが、真空に保持された空間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】
特開２００４−１５８２３２号公報の発明の実施の形態２に開示された表示装置におけるアノード電極の模式的な平面図を図１０に示し、図１０の矢印Ａ−Ａ、矢印Ｂ−Ｂ及び矢印Ｃ−Ｃに沿ったアノードパネルＡＰの模式的な一部端面図を図１１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示す。また、この表示装置の模式的な一部端面図を図１２に示し、アノードパネルＡＰ及びカソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図を図１３に示す。尚、図１３においては、図面の簡素化のため、アノード電極ユニットとしての図示を省略しており、隔壁の図示も省略している。
【０００５】
この表示装置は、複数の電子放出領域が設けられたカソードパネルＣＰと、蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルＡＰとが、それらの周縁部で接合されて成る。電子放出領域には複数の電界放出素子が設けられている。
【０００６】
図１２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、第２開口部１４Ｂ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。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サブピクセルの領域に相当する。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（表示装置の表示領域に対応する領域）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１２０と、基板１２０上に形成され、所定のパターンを有する単位蛍光体領域１２１と、その上に形成されたアノード電極１３０と、給電部１４０（図１２には図示せず）から構成されている。アノード電極１３０は、全体として、矩形の有効領域を覆う形状を有し、アルミニウム薄膜から構成されている。アノード電極１３０は、単位蛍光体領域１２１からの発光を反射させる反射膜としての機能を有する。単位蛍光体領域１２１と単位蛍光体領域１２１との間の基板１２０上には光吸収層（ブラック・マトリックス）１２２が形成されている。また、光吸収層１２２の上には隔壁１２３が形成されている。隔壁１２３の平面形状は、格子形状（井桁形状）であり、１サブピクセル（単位蛍光体領域）を取り囲む形状を有する。
【０００８】
ここで、１サブピクセルは、カソードパネル側のカソード電極１１とゲート電極１３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単位蛍光体領域１２１（１つの赤色発光単位蛍光体領域、１つの緑色発光単位蛍光体領域、あるいは、１つの青色発光単位蛍光体領域）とによって構成されている。表示領域には、かかるサブピクセルが、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。また、１画素（１ピクセル）は３つのサブピクセルから構成されている。
【０００９】
アノード電極１３０は、単位蛍光体領域１２１を覆うアノード電極ユニット１３１の集合体から構成されている。アノード電極ユニット１３１の間には、ギャップ１３２Ａ，１３２Ｂが設けられている。尚、ギャップ１３２Ａは単位蛍光体領域１２１が形成されていない基板１２０の部分に設けられており、ギャップ１３２Ｂは隔壁１２３の頂面上に位置するように、あるいは又、隔壁１２３を跨って形成されている。アノード電極ユニット１３１とアノード電極ユニット１３１との間には抵抗体層１３３が形成されている。より具体的には、抵抗体層１３３は、ギャップ１３２Ａ，１３２Ｂを越え、隣接するアノード電極ユニット１３１間を跨るように形成されている。抵抗体層１３３は、例えばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）から成る抵抗体薄膜から構成され、スパッタリング法にて形成されている。
【００１０】
アノード電極ユニット１３１の大きさは、アノード電極ユニット１３１と電界放出素子（より具体的には、ゲート電極１３あるいはカソード電極１１）との間で生じた放電により発生したエネルギーによってアノード電極ユニット１３１が局所的に蒸発しない大きさ（より具体的には、アノード電極ユニット１３１とゲート電極１３あるいはカソード電極１１との間で生じた放電により発生したエネルギーによって、アノード電極ユニット１３１において１サブピクセルに相当する大きさの部分が蒸発しない大きさ）である。尚、図１０においては、図面を簡素化するために、４×４のアノード電極ユニット１３１を図示し、模式的な一部断面図においては、１つのアノード電極ユニット１３１が複数の単位蛍光体領域を覆うが如くに図示しているが、実際には、アノード電極ユニット１３１の大きさは、例えば、単位蛍光体領域を被覆する大きさ、即ち、１サブピクセルに相当する大きさである。
【００１１】
そして、アノード電極１３０の一辺を構成するアノード電極ユニット１３１Ａは、給電部１４０を介してアノード電極制御回路５３に接続されている。アノード電極制御回路５３と給電部１４０との間には、通常、過電流や放電を防止するための抵抗体Ｒ0が配設されている。ここで、給電部１４０は、給電部抵抗体層１４３を介して直列に接続された給電部ユニット１４１から構成されている。そして、給電部ユニット１４１と給電部ユニット１４１との間には隙間１４２Ａが設けられ、給電部ユニット１４１と給電部ユニット１４１との間を跨るように、隙間１４２Ａの上に給電部抵抗体層１４３が形成されている。給電部ユニット１４１も、例えばアルミニウム薄膜から構成されている。そして、アノード電極１３０の一辺を構成するアノード電極ユニット１３１Ａと給電部ユニット１４１との間には隙間１４２Ｂが設けられており、アノード電極１３０の一辺を構成するアノード電極ユニット１３１Ａと給電部ユニット１４１とは、抵抗部材１３４を介して接続されている。抵抗部材１３４は、アノード電極ユニット１３１と給電部ユニット１４１との間を跨るように、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）に基づき、隙間１４２Ｂの上に形成されている。
【００１２】
そして、特開２００４−１５８２３２号公報に開示された表示装置にあっては、アノード電極を有効領域のほぼ全面に亙って形成する代わりに、より小さい面積を有するアノード電極ユニット１３１に分割した形で形成するので、アノード電極ユニット１３１と冷陰極電界電子放出素子との間の静電容量を小さくすることができる。その結果、放電の発生を低減することができ、放電に起因したアノード電極や冷陰極電界電子放出素子の損傷の発生を効果的に減少させることができる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−１５８２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このように、特開２００４−１５８２３２号公報に開示された表示装置にあっては、放電の発生を減少させることができる。しかし、アノード電極ユニット等を形成するために導電材料層等をパターニングする複雑な工程が必要である。また、導電材料層等をパターニングする際には微小な異物の発生は避け難い。一般に、表示装置内の微小な異物は予期せぬ放電のトリガーとなる。アノード電極ユニット等を形成するためのパターニングにより生じた異物の除去が不充分であると、異物に起因する予期せぬ放電が増加してしまう。
【００１５】
従って、本発明の目的は、アノード電極ユニット等の形成を必要とすることなく、放電に起因したアノード電極や冷陰極電界電子放出素子の損傷の発生を効果的に減少させることができる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】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明の平面型表示装置は、
複数の電子放出領域が設けられたカソードパネルと、蛍光体領域及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る平面型表示装置であって、
アノードパネルは、
（ａ）基板、
（ｂ）基板の表示領域上に形成された蛍光体領域、
（ｃ）蛍光体領域上に形成された光反射層、及び、
（ｄ）光反射層上に形成された、表示領域を覆うアノード電極、
を備えており、
（Ａ）光反射層は絶縁材料から成り、
（Ｂ）アノード電極は抵抗材料から成ることを特徴とする。
【００１７】
本発明の平面型表示装置にあっては、絶縁材料から成る光反射層が蛍光体領域上に形成されており、抵抗材料から成るアノード電極が、表示領域を覆い、光反射層上に形成されている。アノード電極と冷陰極電界電子放出素子との間にトリガーとなる放電が生ずると、アノードパネル内面（アノード電極）とカソードパネル内面（例えばゲート電極）との間に形成される静電容量に蓄えられた静電エネルギーは、電流として放電箇所を通じて流れ、放電を成長させようとする。即ち、アノード電極に蓄えられた静電エネルギーは、放電電流としてアノード電極を伝わって（アノード電極を流れて）、放電箇所に向かって流れこもうとする。本発明によれば、アノード電極と光反射層とはそれぞれ抵抗材料と絶縁材料とから成るので、アノード電極を流れる放電電流の大きさが抑制される。これにより、放電の成長ひいては放電により発生するエネルギーが抑制され、放電に起因したアノード電極や冷陰極電界電子放出素子の損傷の発生が減少する。また、蛍光体領域で発光しカソードパネル側に向かう光の一部は、絶縁材料から成る光反射層によってアノードパネル側に戻る。これにより、反射膜としても機能する従来のアノード電極を用いた構成と同様に、表示装置の発光効率を向上させることができる。光反射層上に形成され、表示領域を覆うアノード電極によって、光反射層はアノードパネルに確実に保持される。また、アノード電極を構成する抵抗材料の光吸収率にもよるが、アノード電極によって光反射層からカソードパネル側に向かう光の少なくとも一部は遮光される。これにより、カソードパネル側への不要な光漏れに起因する表示画像のコントラスト劣化が抑制される。
【００１８】
本発明の平面型表示装置にあっては、通常の動作時において画像の輝度に応じたアノード電流が支障なくアノード電極を流れることが好ましい。従って、アノード電極のシート抵抗値は、平面型表示装置の通常の動作時におけるアノード電流の供給に支障がなく、かつ、アノード電極と冷陰極電界電子放出素子との間に放電が生じたとき、アノード電極を流れる放電電流の大きさを充分抑制し得る範囲にあることが望ましい。アノード電極のシート抵抗値として、１×１０4Ω／□乃至２×１０5Ω／□、好ましくは２×１０4Ω／□乃至１×１０5Ω／□を例示することができる。
【００１９】
上記の好ましい形態、構成を含む本発明にあっては、蛍光体領域はマトリクス状に配置された複数の単位蛍光体領域から成り、隣り合う単位蛍光体領域の間の基板上には光吸収層が形成されており、アノード電極は光吸収層を覆うように形成されている構成とすることができる。この構成にあっては、光反射層は単位蛍光体領域上にのみ形成されていてもよいし、単位蛍光体領域上及び光吸収層上に形成されていてもよい。光吸収層は直接アノード電極により覆われていてもよいし、他の層（例えば、後述する隔壁）等を介して間接的に覆われていてもよい。光吸収層は基板上に平面的に形成されていてもよいし、立体的に形成されていてもよい。また、光吸収層の上に各単位蛍光体領域を取り囲む格子状の隔壁が設けられていてもよい。隔壁を設けることにより、単位蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、単位蛍光体領域から放出された２次電子が他の単位蛍光体領域に入射し、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ことができる。光吸収層の上に隔壁が形成されており、アノード電極は隔壁を介して光吸収層を覆うように形成されている構成であってもよいし、光吸収層を覆うようにアノード電極が形成された後に、光吸収層に対応するアノード電極の部分の上に隔壁が形成されている構成であってもよい。
【００２０】
上記の好ましい形態、構成を含む本発明にあっては、抵抗材料から成るアノード電極にアノード電圧を印加する場合、例えばアノードパネルを構成する基板上に設けられ、導電材料から成る給電部を介して、アノード電圧を印加することができる。給電部の形状、給電部を構成する材料、給電部とアノード電極の形成の順序等は、平面型表示装置の設計に応じて適宜設定すればよい。基板上には表示領域を取り囲む給電部が設けられており、給電部とアノード電極とは積層されている構成とすることもできる。給電部は実質的に表示領域を取り囲む形状であればよく、必ずしも閉じた形状であることを要しない。この構成によれば、アノード電極の周囲に均一にアノード電圧が印加されるので、アノード電極全面における電位の均一性を良好なものとすることができる。給電部は、例えば、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せ、各種印刷法、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。給電部の構成材料として、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）等の金属材料、導電性粒子を含有するガラスペーストを例示することができる。
【００２１】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の平面型表示装置（以下、これらを総称して、単に、本発明と略称する場合がある）にあっては、光反射層を構成する絶縁材料として、真空条件下および加熱条件下で安定に存在する材料を広く用いることができる。例えば、絶縁性の化合物を用いて光反射層を形成することができる。光反射層が必要以上に厚くなると、蛍光体領域の帯電がアノード電極に流れにくくなる。従って、光反射層は光反射層の機能を確保しつつ、蛍光体領域の帯電がアノード電極に支障なく流れる程度のシート抵抗値を持つことが好ましい。形成された光反射層のシート抵抗値として、１×１０6Ω／□乃至１×１０10Ω／□を例示することができる。光反射層を構成する絶縁性の化合物として、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の金属酸化物；ＷＳx等の金属硫化物；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム等の金属塩を挙げることができる。蛍光体領域（単位蛍光体領域）からの光を効果的に反射するために、平均粒径が約１×１０-7ｍ（約０．１μｍ）〜約４×１０-7ｍ（約０．４μｍ）の範囲、より好ましくは約１．５×１０-7ｍ（約０．１５μｍ）〜約３×１０-7ｍ（約０．３μｍ）の範囲の絶縁材料の粒子によって白色の光反射層を構成することが望ましい。光反射層を塗布法等により形成する場合には、凝集を抑制するために、絶縁材料の粒子の表面に珪酸あるいはアルミナ等のコーティングが施されていてもよい。光反射層は、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂と水に絶縁材料の粒子を分散させて、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せにより形成することができる。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂の他、アクリル樹脂、アクリルエマルジョン等を用いても良い。光反射層は、各種印刷法、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。表示装置の発光効率の観点からは、光反射層の蛍光体領域側は滑らかな面に形成されていることが好ましい。例えば、蛍光体領域上に樹脂層を設け、光反射層を樹脂層上に形成し、その後、樹脂層を加熱処理等により除去することにより、光反射層の蛍光体領域側を滑らかな面に形成することができる。樹脂層を構成する材料として、ラッカーあるいはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液を挙げることができる。ここで、ラッカーには、広義のワニスの一種で、セルロース誘導体、一般にニトロセルロースを主成分とした配合物を低級脂肪酸エステルのような揮発性溶剤に溶かしたもの、あるいは、他の合成高分子を用いたウレタンラッカー、アクリルラッカー、クロム化合物やマンガン化合物が添加されたものが含まれる。ポリビニルアルコール水溶液の場合、希釈水溶液にグリコール系溶剤及びグリセリンを混合して乾燥速度を調整したもの、クロム化合物やマンガン化合物が添加されたものが含まれる。樹脂層の形成方法として、スクリーン印刷法；メタルマスク印刷法；ロールコーターやスプレーコーター、転写法を用いた塗布法；ラッカーフロート法（水槽に蓄えられた水中に基板を配した状態で水面に樹脂層を成膜し、水を抜くことで、樹脂層を基板上に付着させる方法）を例示することができる。加熱処理を施すことで樹脂層を除去するが、より具体的には、例えば、樹脂層が燃焼する温度での加熱処理を施すことで樹脂層を燃焼（分解除去）すればよい。
【００２２】
アノード電極を構成する抵抗材料として、真空条件下及び加熱条件下で安定に存在する材料を広く用いることができる。例えば、グラファイト（カーボン）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、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、炭化タングステン等の炭化物、ＭｏＳ2、ＷＳ2等の硫化物、及び、ＢＮ、ＳｉＮ等の窒化物等を挙げることができる。定性的には、抵抗材料の光吸収率が大きい程、光反射層によるカソードパネル側への光漏れは減少する。また、漏れた光がカソードパネル側で反射してアノードパネル側に再入射すると、スペーサ近傍は相対的に暗く、スペーサから離れた部分は相対的に明るく光る現象が観察される。抵抗材料の光吸収率が大きい程、漏れた光のアノードパネル側への再入射は減少する。従って、光漏れの低減の観点等からは、光吸収率の大きい抵抗材料を選ぶことが好ましい。アノード電極の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法といった各種物理的気相成長法（ＰＶＤ法）；各種の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）；各種印刷法；リフトオフ法；ゾル−ゲル法等を挙げることができる。
【００２３】
電子放出領域から放出された電子は、アノード電極と光反射層とを透過して蛍光体領域（単位蛍光体領域）に至る。電子のエネルギーは、電子がアノード電極や光反射層を透過する際に、これらを構成する物質と衝突することにより減少する。定性的には、アノード電極や光反射層が厚くなる程、蛍光体領域の発光は弱くなる。一方、定性的には、光反射層が厚くなると、光反射層の反射効率は向上する。従って、反射層の厚さは、電子のエネルギーの減少の程度と光反射層の反射効率の向上の程度とを勘案して決定すればよい。蛍光体領域上における光反射層の平均厚さとして、０．５μｍ〜１０μｍ、好ましくは１μｍ〜４μｍを例示することができる。また、光反射層上におけるアノード電極の平均厚さとして、０．１μｍ〜０．６μｍ、好ましくは０．２μｍ〜０．４μｍを例示することができる。
【００２４】
隣り合う単位蛍光体領域の間の基板上に設けられた光吸収層は、所謂ブラックマトリックスとして機能し、表示画像のコントラストを向上させる。光吸収層を構成する材料として、単位蛍光体領域からの光を８０％以上吸収する材料を選択することが好ましい。また、光吸収層と抵抗材料から成るアノード電極とが接触することにより低抵抗となる経路ができると、放電電流の抑制の効果が損なわれる。従って、光吸収層を高抵抗材料あるいは絶縁材料から構成することが好ましい。このような材料として、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、各種印刷法、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。
【００２５】
本発明の平面型表示装置として、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）から構成された電子放出領域を有する冷陰極電界電子放出表示装置とすることができるし、あるいは又、金属／絶縁膜／金属型素子（ＭＩＭ素子とも呼ばれる）から構成された電子放出領域を有する平面型表示装置、表面伝導型電子放出素子から構成された電子放出領域を有する平面型表示装置とすることもできる。
【００２６】
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、電子を放出する電子放出領域は、１又は複数の電界放出素子を備え、
各電界放出素子は、
（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部分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。
【００２７】
ここで、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。
【００２８】
カソードパネルにおいて、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、カソード電極とゲート電極とが重複する重複領域が電子放出領域に該当し、電子放出領域がカソードパネルの有効領域に２次元マトリクス状に配列されている。第１の方向をＸ方向とし、第２の方向をＹ方向としてもよいし、第１の方向をＹ方向とし、第２の方向をＸ方向としてもよい。
【００２９】
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、蛍光体領域（単位蛍光体領域）に衝突する。そして、蛍光体領域への電子の衝突の結果、蛍光体領域が発光し、画像として認識することができる。
【００３０】
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。実動作時、アノード電極制御回路からアノード電極に印加される電圧（アノード電圧）ＶAは、通常、一定であり、例えば、５キロボルト〜１５キロボルトとすることができる。あるいは又、アノードパネルとカソードパネルとの間の距離をｄ0（但し、０．５ｍｍ≦ｄ0≦１０ｍｍ）としたとき、ＶA／ｄ0（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４以上８以下を満足することが望ましい。冷陰極電界電子放出表示装置の実動作時、カソード電極に印加する電圧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することができる。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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以上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、カソード電極とゲート電極とが重複する重複領域に設けられた電子放出部あるいは電子放出領域のそれぞれを取り囲むように個別に形成されている必要はなく、例えば、電子放出部あるいは電子放出領域の所定の配列方向に沿って延在させてもよいし、電子放出部あるいは電子放出領域の全てを１つの収束電極で取り囲む構成としてもよく（即ち、収束電極を、冷陰極電界電子放出表示装置としての実用上の機能を果たす中央部の表示領域である有効領域の全体を覆う薄い１枚のシート状の構造としてもよく）、これによって、複数の電子放出部あるいは電子放出領域に共通の収束効果を及ぼすことができる。
【００３４】
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、スパッタリング法や真空蒸着法といった各種のＰＶＤ法、各種のＣＶＤ法によって形成することができる。
【００３５】
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。あるいは又、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。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（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）、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。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。
【００３６】
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；スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、メタルマスク印刷法といった各種印刷法；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。各種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。
【００３７】
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；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、各種印刷法等の公知のプロセスが利用できる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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膜を設けてもよい。抵抗体膜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。抵抗体膜を構成する材料として、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や高融点金属窒化物を例示することができる。抵抗体膜の形成方法として、スパッタリング法や、ＣＶＤ法、各種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、好ましくは数ギガΩとすればよい。
【００４１】
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）、無アルカリガラスを例示することができる。
【００４２】
蛍光体領域は、単色の蛍光体粒子から構成されていても、３原色の蛍光体粒子から構成されていてもよい。蛍光体領域はマトリクス状に配置された複数の単位蛍光体領域から成る場合には、単位蛍光体領域の配列様式はドット状である。具体的には、平面型表示装置がカラー表示の場合、単位蛍光体領域の配置、配列として、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。即ち、直線状に配列された単位蛍光体領域の１列は、全てが赤色発光単位蛍光体領域で占められた列、緑色発光単位蛍光体領域で占められた列、及び、青色発光単位蛍光体領域で占められた列から構成されていてもよいし、赤色発光単位蛍光体領域、緑色発光単位蛍光体領域、及び、青色発光単位蛍光体領域が順に配置された列から構成されていてもよい。ここで、単位蛍光体領域とは、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領域であると定義する。また、１画素（１ピクセル）は、１つの赤色発光単位蛍光体領域、１つの緑色発光単位蛍光体領域、及び、１つの青色発光単位蛍光体領域の集合から構成され、１サブピクセルは、１つの単位蛍光体領域（１つの赤色発光単位蛍光体領域、あるいは、１つの緑色発光単位蛍光体領域、あるいは、１つの青色発光単位蛍光体領域）から構成される。
【００４３】
単位蛍光体領域は、発光性結晶粒子（例えば、粒径２〜１０ｎｍ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、赤色発光単位蛍光体領域を形成し、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、緑色発光単位蛍光体領域を形成し、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、青色発光単位蛍光体領域を形成する方法にて形成することができる。あるいは又、赤色発光蛍光体スラリー、緑色発光蛍光体スラリー、青色発光蛍光体スラリーを順次塗布した後、各蛍光体スラリーを順次露光、現像して、各単位蛍光体領域を形成してもよいし、スクリーン印刷法やインクジェット法、フロート塗布法、沈降塗布法、蛍光体フィルム転写法等により各単位蛍光体領域を形成してもよい。基板上における単位蛍光体領域の平均厚さは、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。
【００４４】
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。赤色発光単位蛍光体領域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、緑色発光単位蛍光体領域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、青色発光単位蛍光体領域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。
【００４５】
単位蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、単位蛍光体領域から放出された２次電子が他の単位蛍光体領域に入射し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止するために、あるいは又、単位蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、単位蛍光体領域から放出された２次電子が他の単位蛍光体領域と衝突することを防止するために、隔壁を設けることが好ましい。
【００４６】
隔壁の形成方法として、スクリーン印刷法、ドライフィルム法、感光法、キャスティング法、サンドブラスト形成法を例示することができる。ここで、スクリーン印刷法とは、隔壁を形成すべき部分に対応するスクリーンの部分に開口が形成されており、スクリーン上の隔壁形成用材料をスキージを用いて開口を通過させ、基板上に隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光及び現像によって隔壁形成予定部位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口に隔壁形成用材料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、開口に埋め込まれた隔壁形成用材料が残り、隔壁となる。感光法とは、基板上に感光性を有する隔壁形成用材料層を形成し、露光及び現像によってこの隔壁形成用材料層をパターニングした後、焼成（硬化）を行う方法である。キャスティング法（型押し成形法）とは、ペースト状とした有機材料あるいは無機材料から成る隔壁形成用材料層を型（キャスト）から基板上に押し出すことで隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。サンドブラスト形成法とは、例えば、スクリーン印刷やメタルマスク印刷法、ロールコーター、ドクターブレード、ノズル吐出式コーター等を用いて隔壁形成用材料層を基板上に形成し、乾燥させた後、隔壁を形成すべき隔壁形成用材料層の部分をマスク層で被覆し、次いで、露出した隔壁形成用材料層の部分をサンドブラスト法によって除去する方法である。隔壁を形成した後、隔壁を研磨し、隔壁頂面の平坦化を図ってもよい。
【００４７】
格子状の隔壁における単位蛍光体領域を取り囲む部分の平面形状（隔壁側面の射影像の内側輪郭線に相当し、一種の開口領域である）として、矩形形状、円形形状、楕円形状、長円形状、三角形形状、五角形以上の多角形形状、丸みを帯びた三角形形状、丸みを帯びた矩形形状、丸みを帯びた多角形等を例示することができる。これらの平面形状（開口領域の平面形状）が２次元マトリックス状に配列されることにより、格子状の隔壁が形成される。この２次元マトリックス状の配列は、例えば井桁様に配列されるものでもよいし、千鳥様に配列されるものでもよい。
【００４８】
隔壁形成用材料として、例えば、感光性ポリイミド樹脂、ＳｉＯ2、低融点ガラスペーストを例示することができる。隔壁の表面（頂面及び側面）には、隔壁に電子ビームが衝突して隔壁からガスが放出されることを防止するための保護層（例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯＮ、あるいは、ＡｌＮから成る）を形成してもよい。
【００４９】
本発明において、スペーサは、例えばセラミックスやガラスから構成することができる。スペーサをセラミックスから構成する場合、セラミックスとして、ムライトやアルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミックス材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを添加したもの等を例示することができる。この場合、所謂グリーンシートを成形して、グリーンシートを焼成し、係るグリーンシート焼成品を切断することによってスペーサを製造することができる。尚、スペーサの端部に対して面取りを行い、突起部等を除去することが好ましい。スペーサは、例えば、アノードパネルに設けられた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、アノードパネル及び／又はカソ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。
【００５０】
スペーサの側面には帯電防止膜が設けられていてもよい。帯電防止膜を構成する材料は、その２次電子放出係数が１に近いことが好ましく、帯電防止膜を構成する材料として、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、ＣｒＯx、ＣｒＡｌxＯy、酸化マンガン、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、窒化タングステンと窒化ゲルマニウムの化合物、ＢＮ、ＴｉＮ、ＡｌＮ等の窒化物等を挙げることができるし、更には、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。帯電防止膜は、単一の種類の材料から成るものであってもよいし、複数の種類の材料から成るものであってもよいし、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。帯電防止膜は、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等、周知の方法に基づき形成することができる。
【００５１】
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、棒状あるいはフレーム状（枠状）であって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、Ｂ2Ｏ3−ＰｂＯ系フリットガラスやＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＰｂＯ系フリットガラスといった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。
【００５２】
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。
【００５３】
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排気管を通じて行うことができる。排気管は、典型的にはガラス管、あるいは、低熱膨張率を有する金属や合金［例えば、ニッケル（Ｎｉ）を４２重量％含有した鉄（Ｆｅ）合金や、ニッケル（Ｎｉ）を４２重量％、クロム（Ｃｒ）を６重量％含有した鉄（Ｆｅ）合金］から成る中空管から構成され、カソードパネル及び／又はアノードパネルの無効領域（平面型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、上述のフリットガラス又は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、あるいは又、圧着することにより封じられる。尚、封じる前に、平面型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】
【００５４】
本発明の平面型表示装置にあっては、アノード電極と光反射層とはそれぞれ抵抗材料と絶縁材料とから成るので、アノード電極を流れる放電電流の大きさが抑制される。これにより、アノード電極ユニット等の形成を必要とすることなく、放電により発生するエネルギーを抑制することができる。従って、放電に起因した損傷の発生を効果的に減少させることができる平面型表示装置を提供することが可能となる。また、絶縁材料から成る光反射層によって、反射膜としても機能する従来のアノード電極を用いた構成と同様に、表示装置の発光効率が向上する。そして、アノード電極によって光反射層からカソードパネル側に向かう光の少なくとも一部は遮光され、カソードパネル側への不要な光漏れに起因する表示画像のコントラスト劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
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】
【００５６】
実施例１は、本発明の平面型表示装置に関する。
【００５７】
実施例１あるいは後述する他の実施例（以下、実施例１等と呼ぶ場合がある）における平面型表示装置の模式的な一部端面図を図１に示す。実施例１等の平面型表示装置は、より具体的には、冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する）から成る。
【００５８】
実施例１等における表示装置は、複数の電子放出領域ＥＡが設けられたカソードパネルＣＰと、蛍光体領域２１及びアノード電極３０が設けられたアノードパネルＡＰとが、それらの周縁部で接合されて成る表示装置である。ここで、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰによって挟まれた空間は真空状態（圧力：例えば１０-3Ｐａ以下）となっている。尚、カソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰを分解したときのアノードパネルＡＰ及びカソードパネルＣＰの一部分の模式的な分解斜視図は、基本的に、図１３に示したと同様である。
【００５９】
実施例１等において、電子放出領域ＥＡを構成する電界放出素子は、例えば、スピント型電界放出素子から構成されている。スピント型電界放出素子は、図１に示すように、
（ａ）支持体１０に形成されたカソード電極１１、
（ｂ）支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２、
（ｃ）絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３、
（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）、並びに、
（ｅ）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。
【００６０】
カソードパネルＣＰにおいて、カソード電極１１は、第１の方向（図のＹ方向参照）に延びる帯状であり、ゲート電極１３は、第１の方向とは異なる第２の方向（図１のＸ方向参照）に延びる帯状である。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。１サブピクセルに相当する電子放出領域ＥＡには、複数の電界放出素子が設けられている。
【００６１】
アノードパネルＡＰは、図１に示すように、
（ａ）基板、
（ｂ）基板の表示領域上に形成された蛍光体領域、
（ｃ）蛍光体領域上に形成された光反射層、及び、
（ｄ）光反射層上に形成された、表示領域を覆うアノード電極、
を備えており、
（Ａ）光反射層は絶縁材料から成り、
（Ｂ）アノード電極は抵抗材料から成る。
【００６２】
実施例１等の表示装置にあっては、蛍光体領域２１はマトリクス状に配置された複数の単位蛍光体領域２２（より具体的には、赤色発光単位蛍光体領域２２Ｒ、緑色発光単位蛍光体領域２２Ｇ、及び、青色発光単位蛍光体領域２２Ｂ）から成る。蛍光体領域２１は全体として矩形の領域であり、表示装置の表示領域に対応する。隣り合う単位蛍光体領域２２の間の基板２０上には光吸収層（ブラック・マトリックス）２３が形成されている。１画素は、赤色発光単位蛍光体領域２２Ｒ、緑色発光単位蛍光体領域２２Ｇ、及び、青色発光単位蛍光体領域２２Ｂから構成されている。単位蛍光体領域２２は矩形形状である。更には、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとの間には、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3，純度９９．８重量％）から成るスペーサ（図示せず）が配置されている。
【００６３】
実施例１等の表示装置にあっては、各単位蛍光体領域２２の上には酸化チタンから成る光反射層３１が形成されている。そして、表示領域を覆い、ＳｉＣから成るアノード電極３０が、光反射層３１上及び光吸収層２３上に形成されている。アノード電極３０のシート抵抗値は、表示装置の通常の動作時におけるアノード電流の供給と、アノード電極を流れる放電電流の大きさを充分抑制し得ることを考慮し、１×１０4Ω／□乃至２×１０5Ω／□、好ましくは２×１０4Ω／□乃至１×１０5Ω／□にあることが望ましい。具体的には、例えば８×１０4Ω／□である。尚、光反射層のシート抵抗値として、１×１０6Ω／□乃至１×１０10Ω／□を例示することができる。
【００６４】
アノード電極３０にアノード電圧を印加するために、基板２０上には、導電材料から成る給電部４０が設けられている。給電部４０は、表示領域を取り囲むように設けられており、給電部４０とアノード電極３０とは積層して形成されている。実施例１の表示装置においては、アノード電極３０上に、導電性粒子を含有するガラスペーストを所定のパターンで印刷することにより給電部４０を形成した。アノードパネルＡＰにおける単位蛍光体領域２２、アノード電極３０、及び、給電部４０の配置状態を模式的に図２に示す。尚、図２においては、アノードパネルＡＰの構成要素を明示するために、単位蛍光体領域２２、アノード電極３０、及び給電部４０に斜線を付した。また、図２における単位蛍光体領域２２の数、配列状態は、説明のためのものであり、実際の表示装置とは異なっている。
【００６５】
実施例１の表示装置において、カソード電極１１はカソード電極制御回路５１に接続され、ゲート電極１３はゲート電極制御回路５２に接続され、アノード電極３０は給電部４０を介してアノード電極制御回路５３に接続されている。これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。表示装置の実動作時、アノード電極制御回路５３の出力電圧ｖAは、通常、一定であり、例えば、５キロボルト〜１５キロボルトとすることができる。一方、表示装置の実動作時、カソード電極１１に印加する電圧ｖC及びゲート電極１３に印加する電圧ｖGに関しては、
（１）カソード電極１１に印加する電圧ｖCを一定とし、ゲート電極１３に印加する電圧ｖGを変化させる方式
（２）カソード電極１１に印加する電圧ｖCを変化させ、ゲート電極１３に印加する電圧ｖGを一定とする方式
（３）カソード電極１１に印加する電圧ｖCを変化させ、且つ、ゲート電極１３に印加する電圧ｖGも変化させる方式
のいずれを採用してもよい。
【００６６】
表示装置の実動作時、カソード電極１１には相対的に負電圧がカソード電極制御回路５１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５２から印加され、アノード電極３０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５３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５１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５２からビデオ信号を入力する。尚、カソード電極１１にカソード電極制御回路５１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５２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３０に引き付けられ、アノード電極３０及び光吸収層３１を通過して単位蛍光体領域２２に衝突する。その結果、単位蛍光体領域２２が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極１３に印加される電圧ｖG、及びカソード電極１１に印加される電圧ｖCによって制御される。
【００６７】
以下、アノードパネルＡＰを構成する基板２０等の模式的な一部端面図である図３の（Ａ）〜（Ｃ）及び図４の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例１の表示装置のアノードパネルの製造方法、表示装置の製造方法を説明する。
【００６８】
［工程−１００］
先ず、基板２０上に格子状の光吸収層２３を形成する（図３の（Ａ）参照）。具体的には、酸化コバルト等の金属酸化物により黒色に着色した低融点ガラスペーストをスクリーン印刷法にて基板２０上に印刷し、次いで、かかる低融点ガラスペーストを焼成することによって格子状の光吸収層２３を形成した。尚、光吸収層２３の厚さを、およそ、８μｍとし、光吸収層２３の開口領域（単位蛍光体領域が形成される領域）の大きさを、およそ、２００μｍ×６０μｍとした。
【００６９】
［工程−１１０］
次に、光吸収層２３によって取り囲まれた基板２０の部分の上に単位蛍光体領域２２を形成する（図３の（Ｂ）参照）。具体的には、赤色発光単位蛍光体領域２２Ｒを形成するために、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂と水に赤色発光蛍光体粒子を分散させ、更に、重クロム酸アンモニウムを添加した赤色発光蛍光体スラリーを全面に塗布した後、かかる赤色発光蛍光体スラリーを乾燥する。その後、所定の開口を有するマスクを介して、赤色発光単位蛍光体領域２２Ｒを形成すべき赤色発光蛍光体スラリーの部分に紫外線を照射し、赤色発光蛍光体スラリーを露光する。赤色発光単位蛍光体領域２２Ｒの厚さを約８μｍとした。その後、赤色発光蛍光体スラリーを現像することによって、赤色発光単位蛍光体領域２２Ｒを形成することができる。以下、緑色発光蛍光体スラリーに対して同様の処理を行うことによって緑色発光単位蛍光体領域２２Ｇを形成し、更に、青色発光蛍光体スラリーに対して同様の処理を行うことによって青色発光単位蛍光体領域２２Ｂを形成する。こうして、図３の（Ｂ）に示す構造を得ることができる。単位蛍光体領域の形成方法は、以上に説明した方法に限定されず、赤色発光蛍光体スラリー、緑色発光蛍光体スラリー、青色発光蛍光体スラリーを順次塗布した後、各蛍光体スラリーを順次露光、現像して、各単位蛍光体領域を形成してもよいし、スクリーン印刷法等により各単位蛍光体領域を形成してもよい。
【００７０】
［工程−１２０］
その後、各単位蛍光体領域２２上に樹脂層３２を形成する（図３の（Ｃ）参照）。具体的には、樹脂層３２の形成パターンと略一致する開口を有するメタルマスクあるいはメッシュスクリーンマスクを準備し、例えばアクリルラッカーをこのマスク上に乗せ、スキージでこのマスク上のアクリルラッカーを開口を介して、各単位蛍光体領域２２上に印刷するといったメタルマスク印刷法あるいはスクリーン印刷法に基づき、樹脂層３２を形成することができる。その後、基板２０を乾燥炉内に搬入し、所定の温度にて乾燥させる。樹脂層３２の乾燥温度は例えば５０°Ｃ〜９０°Ｃの範囲内とすることが好ましく、樹脂層３２の乾燥時間は例えば数分〜数十分の範囲内とすることが好ましい。勿論、乾燥温度の高低に伴い、乾燥時間は減増する。
【００７１】
［工程−１３０］
次いで、各単位蛍光体領域２２上に形成された、絶縁材料から成る光反射層３１を形成する（図４の（Ａ）参照）。具体的には、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂と水に酸化チタン粒子を分散させ、更に、重クロム酸アンモニウムを添加した酸化チタンスラリーを全面に塗布した後、かかる酸化チタンスラリーを乾燥する。光反射層の光反射率を充分確保するために、平均粒径が約２．５×１０-7ｍ（約０．２５μｍ）を用いて、酸化チタンが約５０体積％の酸化チタンスラリーを調製した。その後、上述した蛍光体スラリーの露光と同様にして、光反射層３１を形成すべき酸化チタンスラリーの部分に紫外線を照射し、酸化チタンスラリーを露光する。形成される光反射層３１の厚さを約３μｍとした。その後、酸化チタンスラリーを現像することによって、各単位蛍光体領域２２上に形成された、絶縁材料から成る光反射層３１を得ることができる。光反射層の形成方法は、以上に説明した方法に限定されず、スクリーン印刷法等により形成してもよい。
【００７２】
［工程−１４０］
次いで、表示領域を覆い、光反射層３１上に形成された、抵抗材料から成るアノード電極３０を形成する（図４の（Ｂ）参照）。具体的には、各種蒸着法又はスパッタリング法により、光吸収層２３を覆うように、ＳｉＣから成るアノード電極３０を形成する。形成されるアノード電極３０の厚さを約０．３μｍとした。
【００７３】
［工程−１５０］
その後、加熱処理を施すことで樹脂層３２を除去する。具体的には、４００゜Ｃ程度で樹脂層３２を焼成する（図４の（Ｃ）参照）。この焼成処理により樹脂層３２が燃焼して焼失し、光反射層３１が各単位蛍光体領域２２上に残される。光反射層３１の単位蛍光体領域２２側は、樹脂層３２の表面に倣うことにより、滑らかな面に形成されている。尚、樹脂層３２の燃焼により生じたガスは、例えば、光反射層３１やアノード電極３０の微細な孔を通じて外部に排出される。この孔は微細なため、光反射層３１やアノード電極３０の構造的な強度等に影響を及ぼすものではない。
【００７４】
［工程−１６０］
その後、アノード電極３０上に、表示領域を取り囲むように導電性粒子を含有するガラスペーストを所定のパターンで印刷し、これを焼成する。これにより、給電部４０とアノード電極３０とが積層して形成される。
【００７５】
以上の工程によって、アノードパネルＡＰを完成することができる。
【００７６】
［工程−１７０］
電界放出素子が形成されたカソードパネルＣＰを準備する。電界放出素子の製造方法については、次に述べる。そして、表示装置の組み立てを行う。具体的には、例えば、アノードパネルＡＰの有効領域に設けられたスペーサ保持部（図示せず）にスペーサ（図示せず）を取り付け、単位蛍光体領域２２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２０と支持体１０）とを、セラミックスやガラスから作製された高さ約１ｍｍの枠体２５を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体２５とアノードパネルＡＰとの接合部位、及び、枠体２５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２５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２５とフリットガラス（図示せず）とによって囲まれた空間を、貫通孔（図示せず）及びチップ管（図示せず）を通じて排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ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２５とに囲まれた空間を真空にすることができる。あるいは又、例えば、枠体２５とアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの貼り合わせを高真空雰囲気中で行ってもよい。あるいは又、表示装置の構造に依っては、枠体無しで、接着層のみによってアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを貼り合わせてもよい。その後、必要な外部回路との配線接続を行い、表示装置を完成させる。
【００７７】
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１０等の模式的な一部端面図である図５の（Ａ）、（Ｂ）及び図６の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【００７８】
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１５を金属材料の垂直蒸着により形成する方法によって得ることができる。即ち、ゲート電極１３に設けられた第１開口部１４Ａに対して蒸着粒子は垂直に入射するが、第１開口部１４Ａ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１４Ｂの底部に到達する蒸着粒子の量を漸減させ、円錐形の堆積物である電子放出部１５を自己整合的に形成する。ここでは、不要なオーバーハング状の堆積物の除去を容易とするために、ゲート電極１３及び絶縁層１２上に剥離層１６を予め形成しておく方法について説明する。尚、電界放出素子の製造方法を説明するための図面においては、１つの電子放出部のみを図示した。
【００７９】
［工程−Ａ０］
先ず、例えばガラス基板から成る支持体１０の上に、例えばポリシリコンから成るカソード電極用導電材料層をプラズマＣＶＤ法にて成膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づきカソード電極用導電材料層をパターニングして、帯状のカソード電極１１を形成する。その後、全面にＳｉＯ2から成る絶縁層１２をＣＶＤ法にて形成する。
【００８０】
［工程−Ａ１］
次に、絶縁層１２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、帯状のゲート電極１３を得ることができる。帯状のカソード電極１１は、図面の紙面左右方向に延び、帯状のゲート電極１３は、図面の紙面垂直方向に延びている。
【００８１】
尚、ゲート電極１３を、真空蒸着法等のＰＶＤ法、ＣＶＤ法、電気メッキ法や無電解メッキ法といったメッキ法、スクリーン印刷法、レーザアブレーション法、ゾル−ゲル法、リフトオフ法等の公知の薄膜形成と、必要に応じてエッチング技術との組合せによって形成してもよい。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えば帯状のゲート電極を形成することが可能である。
【００８２】
［工程−Ａ２］
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１３に第１開口部１４Ａを形成し、更に、絶縁層に第２開口部１４Ｂを形成し、第２開口部１４Ｂの底部にカソード電極１１を露出させた後、レジスト層を除去する。こうして、図５の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
【００８３】
［工程−Ａ３］
次に、支持体１０を回転させながらゲート電極１３上を含む絶縁層１２上にニッケル（Ｎｉ）を斜め蒸着することにより、剥離層１６を形成する（図５の（Ｂ）参照）。このとき、支持体１０の法線に対する蒸着粒子の入射角を十分に大きく選択することにより（例えば、入射角６５度〜８５度）、第２開口部１４Ｂ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１３及び絶縁層１２の上に剥離層１６を形成することができる。剥離層１６は、第１開口部１４Ａ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１４Ａが実質的に縮径される。
【００８４】
［工程−Ａ４］
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６の（Ａ）に示すように、剥離層１６上でオーバーハング形状を有する導電部材層１７が成長するに伴い、第１開口部１４Ａの実質的な直径が次第に縮小されるので、第２開口部１４Ｂ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１４Ａ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１４Ｂの底部には円錐形の堆積物が形成され、この円錐形の堆積物が電子放出部１５となる。
【００８５】
［工程−Ａ５］
その後、図６の（Ｂ）に示すように、リフトオフ法にて剥離層１６をゲート電極１３及び絶縁層１２の表面から剥離し、ゲート電極１３及び絶縁層１２の上方の導電部材層１７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を得ることができる。
【００８６】
実施例１の表示装置においては、アノード電極と光反射層とはそれぞれ抵抗材料と絶縁材料とから成るので、アノード電極を流れる放電電流の大きさが抑制される。これにより放電により発生するエネルギーも抑制され、放電に起因したアノード電極や冷陰極電界電子放出素子の損傷の発生が減少する。また、蛍光体領域で発光しカソードパネル側に向かう光の一部は、絶縁材料から成る光反射層によってアノードパネル側に戻る。これにより、反射膜としても機能する従来のアノード電極を用いた構成と同様に、表示装置の発光効率を向上させることができる。また、実施例１では、樹脂層の燃焼により光反射層３１と単位蛍光体領域２２との密着性は低下する。しかし、光反射層上に形成され、表示領域を覆うアノード電極によって、光反射層はアノードパネルに確実に保持される。尚、実施例１の複数の表示装置を用いた実験では、アノードパネルとカソードパネルとの間に約１０ｋＶを印加した動作中において、各パネル２０箇所でのレーザー励起の強制放電条件の下でアノードパネルの蛍光体領域における蛍光体の脱落は発生せず、カソードパネルでの電子放出領域へのダメージ発生率は約１４％に抑えられた。一方、アノード電極をアルミニウムの蒸着により形成した以外は実施例１の表示装置と同様の構成を有する比較例の表示装置にあっては、アノードパネルとカソードパネルとの間に約１０ｋＶを印加した動作中に放電を生じた後には、蛍光体領域における蛍光体の脱落や、電子放出領域のダメージが全ての場所で広範囲かつ連鎖的に観測された。
【実施例２】
【００８７】
実施例２は、本発明の平面型表示装置に関する。実施例１の表示装置に対し、アノードパネルを構成する光吸収層の構造が異なる点が相違する。
【００８８】
表示装置、アノードパネルＡＰ、カソードパネルの構成や構造、給電部、電界放出素子等の構成や構造は、実施例１と同様とすることができるので、これらの詳細な説明は省略する。
【００８９】
以下、図７の（Ａ）〜（Ｃ）及び図８の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例２の平面型表示装置用のアノードパネルの製造方法、平面型表示装置の製造方法を説明する。
【００９０】
［工程−２００］
先ず、実施例１の［工程−１００］と同様にして、基板２０上に格子状の光吸収層２３を形成する（図７の（Ａ）参照）。具体的には、材料として黒色の感光性ポリイミド樹脂を用い、リソグラフィ技術により格子状の光吸収層２３を形成した。尚、光吸収層２３の厚さを、およそ、０．３μｍとし、光吸収層２３の開口領域（単位蛍光体領域２２が形成される領域）の大きさを、およそ、６０μｍ×２００μｍとした。
【００９１】
［工程−２１０］
次いで、実施例１の［工程−１１０］と同様にして、光吸収層２３によって取り囲まれた基板２０の部分の上に単位蛍光体領域２２を形成する（図７の（Ｂ）参照）。
【００９２】
［工程−２２０］
その後、実施例１の［工程−１２０］と同様にして、単位蛍光体領域２２上に樹脂層３２を形成する（図７の（Ｃ）参照）。
【００９３】
［工程−２３０］
次いで、実施例１の［工程−１３０］と同様にして、単位蛍光体領域２２上に形成された、絶縁材料から成る光反射層３１を形成する（図７の（Ａ）参照）。
【００９４】
［工程−２４０］
その後、実施例１の［工程−１４０］と同様にして、表示領域を覆い、光反射層３１上に形成された、抵抗材料から成るアノード電極３０を形成する（図８の（Ｂ）参照）。
【００９５】
［工程−２５０］
次いで、実施例１の［工程−１５０］と同様にして、加熱処理を施すことで樹脂層３２を除去する。
【００９６】
その後、実施例１の［工程−１６０］と同様にして、給電部４０を形成する。以上の工程により、アノードパネルＡＰを完成することができる。次いで、実施例１の［工程−１７０］と同様にして、実施例２の表示装置を完成することができる。
【００９７】
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アノードパネルやカソードパネル、アノード電極、給電部、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、アノード電極、給電部、表示装置や電界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。
【００９８】
例えば、実施例１において、［工程−１００］の後、光吸収層２３の上に各単位蛍光体領域２２を取り囲む格子状の隔壁２４を設け、その後、［工程−１１０］〜［工程−１７０］を行うことによりアノードパネルＡＰを完成してもよい。図９に、隔壁２４を設けたときの平面型表示装置用のアノードパネルの模式的な一部端面図を示す。
【００９９】
実施例においては、アノード電極３０を形成した後に給電部４０を形成したが、これに限るものではない。給電部４０を形成した後、抵抗材料から成るアノード電極３０を形成してもよい。この場合には、アノード電極制御回路５３と接続される給電部４０の部分が露出するように、アノード電極を形成すればよい。
【０１００】
実施例においては、光吸収層２３における単位蛍光体領域２２を取り囲む部分の平面形状を、矩形形状としたが、円形形状、六角形形状、三角形形状とすることもできるし、楕円形状、長円形状、五角形以上の多角形形状、丸みを帯びた三角形形状、丸みを帯びた矩形形状、丸みを帯びた多角形等とすることもできる。また、これらの平面形状が２次元マトリックス状に配列されることにより、格子状の光吸収層が形成されるが、この２次元マトリックス状の配列は、例えば井桁様に配列されるものでもよいし、千鳥様に配列されるものでもよい。
【０１０１】
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、絶縁層にかかる複数の第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。
【０１０２】
電界放出素子において、ゲート電極１３及び絶縁層１２の上に更に層間絶縁層を設け、層間絶縁層上に収束電極を設けてもよい。
【０１０３】
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部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対向電極がマトリックス状に形成されて成る。対向電極を跨るように炭素薄膜が形成されている。そして、一対の対向電極の内の一方の対向電極に行方向配線あるいは列方向配線（第１電極）が接続され、一対の対向電極の内の他方の対向電極に列方向配線あるいは行方向配線（第２電極）が接続された構成を有する。第１電極及び第２電極から一対の対向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領域に衝突させることによって、蛍光体領域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】
【０１０４】
【図１】図１は、実施例１等の平面型表示装置の模式的な一部端面図である。
【図２】図２は、アノードパネルにおける単位蛍光体領域、アノード電極、及び、給電部の配置状態を模式的に示す平面図である。
【図３】図３の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１の平面型表示装置を構成するアノードパネルの製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。
【図４】図４の（Ａ）〜（Ｃ）は、図３の（Ｃ）に引き続き、実施例１の平面型表示装置を構成するアノードパネルの製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。
【図５】図５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６】図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、図５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７】図７の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例２の平面型表示装置を構成するアノードパネルの製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。
【図８】図８の（Ａ）〜（Ｃ）は、図７の（Ｃ）に引き続き、実施例２の平面型表示装置を構成するアノードパネルの製造方法を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。
【図９】図９は、隔壁を設けたときのアノードパネルの模式的な一部端面図である。
【図１０】図１０は、特開２００４−１５８２３２号公報に開示された従来の冷陰極電界電子放出表示装置におけるアノード電極の模式的な平面図である。
【図１１】図１１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、図１０に示した従来の冷陰極電界電子放出表示装置におけるアノードパネルの、図１０の線Ａ−Ａ、線Ｂ−Ｂ及び線Ｃ−Ｃに沿った模式的な一部端面図である。
【図１２】図１２は、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１３】図１３は、冷陰極電界電子放出表示装置のカソードパネルの模式的な部分的斜視図である。
【符号の説明】
【０１０５】
ＡＰ・・・アノードパネル、ＣＰ・・・カソードパネル、ＥＡ・・・電子放出領域、１０・・・支持体、１１・・・カソード電極、１２・・・絶縁層、１３・・・ゲート電極、１４・・・開口部、１４Ａ・・・第１開口部、１４Ｂ・・・第２開口部、１５・・・電子放出部、１６・・・剥離層、２０・・・基板、２１・・・蛍光体領域、２２，２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ・・・単位蛍光体領域、２３・・・光吸収層（ブラック・マトリックス）、２４・・・隔壁、２５・・・枠体、３０・・・アノード電極、３１・・・光反射層、３２・・・樹脂層、４０・・・給電部、５１・・・カソード電極制御回路、５２・・・ゲート電極制御回路、５３・・・アノード電極制御回路、１２０・・・基板、１２１・・・単位蛍光体領域、１２２・・・光吸収層（ブラック・マトリックス）、１２３・・・隔壁、１３０・・・アノード電極、１３１，１３１Ａ・・・アノード電極ユニット、１３２Ａ，１３２Ｂ・・・ギャップ、１３３・・・抵抗体層、１３４・・・抵抗部材、１４０・・・給電部、１４１・・・給電部ユニット、１４２Ａ，１４２Ｂ・・・隙間、１４３・・・給電部抵抗体層
【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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