(57)【要約】【課題】電界放出の均一性が良好で、電界放出効率が高く、しかも高集積化が容易な電界放出型冷陰極素子を提供するものである。【解決手段】カーボンナノチューブ等の繊維状物質を使用した電界放出素子をスクリーン印刷する際に、画素ピッチに合わせたスクリーンマスクを使用し、スクリーン印刷するときには、メッシュ位置と電界放出素子位置とを精度良く位置合わせしてスクリーン印刷する。この方法によって、安価な装置を使って、簡便な方法にて良好な電界放出素子が得られるという有利な点を有する。【選択図】　図１
2004031045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に配置した少なくとも一つの電極と、前記電極の中心位置が他の部位より薄くなるように絶縁層を前記絶縁基板上に配置したことを特徴とする冷陰極素子用の絶縁基板。
【請求項２】
絶縁基板上に電極を形成した後、前記電極のピッチと一致するメッシュ数のスクリーンマスクを使用して、前記電極と前記スクリーンメッシュとの位置合わせした後、スクリーン印刷にて前記絶縁膜を形成することを特徴とする冷陰極素子の製造方法。
【請求項３】
前記電極は、カーボンナノチューブから構成されていることを特徴とした請求項２に記載の冷陰極素子の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁膜を形成する工程において、スクリーンマスクのメッシュの織った重なり目の位置と前記電極とを位置合わせした後、スクリーン印刷を行うことを特徴とする請求項２に記載の冷陰極素子の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁膜を形成する工程において、スクリーンマスクのメッシュ開口部の中心と、前記電極の中心とを位置合わせした後、スクリーン印刷を行うことを特徴とする請求項３に記載された冷陰極素子の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁膜を形成する工程において、スクリーンマスクの位置決めマークと基板の位置決めマークとをそれぞれ認識した後、スクリーンマスクのメッシュ開口部の中心と前記電極の中心とが一致するように、スクリーンマスクまたは基板のいずれかを移動して位置合わせすることを特徴とする請求項２に記載の冷陰極素子の製造方法。
【請求項７】
絶縁膜にエッチング液を付着させる工程において、予め絶縁膜の表面に凹部を形成した後、前記絶縁膜表面の凹部にエッチング液を局部的に付着させてエッチングすることを特徴とする冷陰極素子の製造方法。
【請求項８】
前記絶縁膜表面の凹部は、絶縁基板上に導電層を形成した後、前記導電層上に電極を形成し、前記電極のピッチと一致するメッシュ数のスクリーンマスクを使用して、前記電極と前記スクリーンメッシュとの位置合わせした後、スクリーン印刷にて前記絶縁膜を形成することを特徴とする請求項７に記載された冷陰極素子の製造方法。
【請求項９】
前記エッチング液を局部的に付着する手段として、ディスペンサ方式を用いることを特徴とする請求項７に記載された冷陰極素子の製造方法。
【請求項１０】
前記エッチング液を局部的に付着する手段として、インクジェット方式を用いることを特徴とする請求項７に記載された冷陰極素子の製造方法。
【請求項１１】
透明な絶縁基板上に透明な導電層を形成した後、前記導電層上に導電性を持つ繊維状物質を形成し、前記導電層および前記繊維状物質の領域上に絶縁膜を形成した後、前記繊維状物質を露光マスクとすることにより、前記透明基板の裏面から露光して、前記繊維状物質上に形成した前記絶縁膜を選択的に除去することを特徴とする冷陰極素子の製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁基板は、ガラス系材料の基板であることを特徴とする請求項１１に記載された冷陰極素子。
【請求項１３】
前記導電層は、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）材料の電極を用いることを特徴とする請求項１１に記載された冷陰極素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子を放出する電界放出型冷陰極素子の構成およびその製造方法に関するものであり、特に、上記電界放出型冷陰極素子を画像表示装置として使用した場合には、電界放出型冷陰極素子を破壊することなく、安定した画像表示が得られるという特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、薄型ディスプレイ用の電子放出源や、高速動作が可能な微小真空デバイスのエミッタ部として、微小電子放出素子の開発が行われている。冷陰極型の電子放出素子として要求される特性は、低電圧、低消費電力駆動が可能で、高電流が得られることである。そして、ここ数年においては、一般的にスクリーン印刷工法によって、安価に多くの冷陰極素子を同時に製造する場合が盛んとなってきている。
【０００３】
このような電界放出表示装置用の陰極構造として、例えば、特開平７−２８２７１５号公報に開示されており、その構成の概略図を図４に示す。上記の公報に開示されている構成は、陰極導電層１４１上に複数のエミッタ基体１４７を含み、前記エミッタ基体１４７は、ダイヤモンド又は希土類ホウ化物から成り、エミッタ基体からの電子放出を容易にする比較的鋭い形状を有している。エミッタ基体は、その場成長ダイヤモンドから成るか、支持上に置かれたあらかじめ存在したダイヤモンド粒子から成っている。このようなエミッタ基体は一般に、容易に供給でき、低価格で、典型的な場合、点及び端部のような自然に発生した鋭い形状を有している。また、厚さ３０ｎｍかそれ以下に成長した希土類ホウ化物薄膜は、エミッタ基体からの電子放出を本質的に改善し、実施例では、エミッタ基体上に、たとえばＬａＢ６　の薄い層を含む陰極構造や陰極作製法の例も明らかにされている。
【０００４】
また、特開平１１−２６０２４９号広報では、蛍光体の発光を利用した蛍光表示装置の製造方法が開示されており、その製造方法を図５に示す。蛍光表示装置の電子放出部を、より容易に作製できるようにするために、ペーストパターン２０２上部を研磨し、ペーストパターン２０２上部においては柱状グラファイト１３１が露出するようにし、電子放出部１２１を、柱状グラファイト１３１を構成しているカーボンナノチューブの先端が露出した状態とするといった特許が公開されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、電界放出型冷陰極素子をスクリーン印刷の工法を用いて製造する場合には、スクリーン印刷で用いたスクリーンマスクのメッシュ形状により、形成した絶縁膜の表面にメッシュの形状による多数の凹凸が生じるため、こうした凹凸の多い絶縁膜表面に引出しゲート電極を形成したあと、引出しゲート電極と絶縁膜をエッチングして電子放出部の粒子を露出させたとき、電子放出部の粒子と引出しゲート電極との間の間隔にバラツキが生じるという恐れがあった。
【０００６】
従って、これらの電子放出素子を使って電子放出させようとすると、引出しゲート電極と電子放出部との間の電界強度の差が生じて、放出電子の立ち上がり電圧のバラツキや放出電子広がりのバラツキが発生して、放出された電子が対向電極（不図示）の所望の場所に照射されないという問題が生じていた。また、場合によっては、電界放出型冷陰極素子が破壊されて不良が発生するといった問題が生じていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の電界放出型冷陰極素子の構造およびその製造方法は、スクリーン印刷で絶縁膜を形成する際に、電界放出型冷陰極素子ピッチに合わせて、使用するスクリーンマスクのメッシュ数を選択し、そのメッシュ位置と電界放出型冷陰極素子の位置を精度良く合わせることにより、スクリーン印刷を行うことを特徴としたものである。
【０００８】
本発明によれば、スクリーン印刷で使用するスクリーンマスクのメッシュの位置と電界放出型冷陰極素子との位置を精度良く合わせることにより、電界放出型冷陰極素子上の絶縁膜の厚みを一定にすることができ、エッチングを行ったときにエッチングバラツキが無くなるために、引出しゲート電極と電子放出部との間隔を揃えることができる。かかる構成により、引出しゲート電極に電圧を印加すると、引出しゲート電極によって発生する電界強度の差を生じることがなく繊維状物質の先端に電界が集中するため、繊維状物質の先端より均等に電子が引き出され、これらの電子放出素子を使って電子放出させたとき、放出電子の立ち上がり電圧のバラツキや放出電子広がりのバラツキが発生することなく、電子が対向電極（不図示）上の所望の蛍光体に照射されるという電界放出型冷陰極素子を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の冷陰極素子の絶縁基板は、絶縁基板上に配置した少なくとも一つの電極と、前記電極の中心位置が他の部位より薄くなるように絶縁層を前記絶縁基板上に配置したことを特徴とする冷陰極素子用の絶縁基板であり、電極上の絶縁層を他の部位より薄くしたことで、電極上の絶縁層を選択的にエッチングできので、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率の高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の冷陰極素子の製造方法は、絶縁基板上に導電層を形成した後、前記電極のピッチと一致するメッシュ数のスクリーンマスクを使用して、前記電極と前記スクリーンメッシュとの位置合わせした後、スクリーン印刷にて前記絶縁膜を形成することを特徴とする冷陰極素子の製造方法であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率の高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の冷陰極素子の製造方法は、前記電極は、カーボンナノチューブから構成されていることを特徴とした請求項２に記載の冷陰極素子の製造方法であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の冷陰極素子の製造方法は、前記絶縁膜を形成する工程において、スクリーンマスクのメッシュの織った重なり目の位置と前記電極とを位置合わせした後、スクリーン印刷を行うことを特徴とする請求項１に記載の冷陰極素子の製造方法であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００１３】
本発明の請求項５に記載の冷陰極素子の製造方法は、前記絶縁膜を形成する工程において、スクリーンマスクのメッシュ開口部の中心と、前記電極の中心とを位置合わせした後、スクリーン印刷を行うことを特徴とする請求項２に記載された冷陰極素子の製造方法であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００１４】
本発明の請求項６に記載の冷陰極素子の製造方法は、前記絶縁膜を形成する工程において、スクリーンマスクの位置決めマークと基板の位置決めマークとをそれぞれ認識した後、スクリーンマスクのメッシュ開口部の中心と前記電極の中心とが一致するように、スクリーンマスクまたは基板のいずれかを移動して位置合わせすることを特徴とする請求項２に記載の冷陰極素子の製造方法であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００１５】
本発明の請求項７に記載の冷陰極素子の製造方法は、絶縁膜にエッチング液を付着させる工程において、予め絶縁膜の表面に凹部を形成した後、前記絶縁膜表面の凹部にエッチング液を局部的に付着させてエッチングすることを特徴とする冷陰極素子の製造方法であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００１６】
本発明の請求項８に記載の冷陰極素子の製造方法は、前記絶縁膜表面の凹部は、絶縁基板上に導電層を形成した後、前記導電層上に電極を形成し、前記電極のピッチと一致するメッシュ数のスクリーンマスクを使用して、前記電極と前記スクリーンメッシュとの位置合わせした後、スクリーン印刷にて前記絶縁膜を形成することを特徴とする請求項７に記載された冷陰極素子の製造方法であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００１７】
本発明の請求項９に記載の冷陰極素子の製造方法は、前記エッチング液を局部的に付着する手段として、ディスペンサ方式を用いることを特徴とする請求項６に記載された冷陰極素子の製造方法であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００１８】
本発明の請求項１０に記載の冷陰極素子の製造方法は、前記エッチング液を局部的に付着する手段として、インクジェット方式を用いることを特徴とする請求項６に記載された冷陰極素子の製造方法であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００１９】
本発明の請求項１１に記載の冷陰極素子の製造方法は、透明な絶縁基板上に透明な導電層を形成した後、前記導電層上に導電性を持つ繊維状物質を形成し、前記導電層および前記繊維状物質の領域上に絶縁膜を形成した後、前記繊維状物質を露光マスクとすることにより、前記透明基板の裏面から露光して、前記繊維状物質上に形成した前記絶縁膜を選択的に除去することを特徴とする冷陰極素子の製造方法であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００２０】
本発明の請求項１２に記載の冷陰極素子は、前記絶縁基板は、ガラス系材料の基板であることを特徴とする請求項１１に記載された冷陰極素子であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００２１】
本発明の請求項１３に記載の冷陰極素子は、前記導電層は、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）材料の電極を用いることを特徴とする請求項１１に記載された冷陰極素子であり、電界放出の均一性が良好で、電界放出効率も高い冷陰極素子を実現しうるものである。
【００２２】
（実施の形態１）
以下に、本発明の請求項１から請求項６に記載された発明の実施の形態について、図１及び図３を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態における電界放出型冷陰極素子の製造方法の概略図であり、図３は、従来法による電界放出型冷陰極素子の製造方法の概略図である。
【００２３】
図１において、基板１上にスクリーン印刷にて導電層２を形成し、この導電層２に導電性を有する繊維状物質３を形成する。
【００２４】
具体的に説明すると、基板１は、本発明の電界放出型冷陰極素子を設置するための基板であり、基板１の材料として、アルミナを主成分とするセラミック系基板でもよいし、ガラス基板であってもよい。また、導電層２は、繊維状物質３に電子を供給する電極として作用するものであり、この繊維状物質３の先端が電子放出部となる。ここで、導電層２を形成する導電性材料は、導電性ペースト（例えば銀ペースト）を使用してスクリーン印刷で形成する場合が多いが、使用し得る導電性材料は、導電性ペーストに限られるわけではない。繊維状物質３の構成として、繊維状物質３の径に対する長さの割合が大きいために、繊維状物質３の先端に電界が非常に効果的に作用する。この結果として、低電圧駆動でも大電流の取り出しが可能になる。このとき、繊維状物質３は、その一部を導電層２に電気的に導通する状態で固着されているので、非常に安定した接触状態が確保されている。この構成によって、繊維状物質３からの取り出し電流の安定化がはかれる。ここで、繊維状物質３の材料として、具体的には、例えばウイスカー、カーボン系材料、カーボンナノチューブなどがあげられる。とくに、カーボンナノチューブは、ナノメートルサイズのカーボンチューブが絡みながら一方向に成長した針状形状を呈しており、これを繊維状物質３として用いることは、前述した電界集中及び電子放出箇所という観点から、非常に有効な材料である。
【００２５】
また、導電層２と繊維状物質３を基板１表面に形成する方法としては、例えばスクリーン印刷方法や転写方法、エッチング方法、蒸着方法、露光現像法などがあげられるが、これらの工法によれば、導電層２の厚さや位置精度などといった、形成に必要なパラメータが精度良く制御され、かつパターンを容易に制御することができる。
【００２６】
次に、絶縁膜４を、前記基板１と前記導電層２と前記繊維状物質３の上に形成する。絶縁膜４の形成は、ガラスペーストを用いてスクリーン印刷工法にて行う。このとき、従来の方法では、スクリーンメッシュの位置には関係なくスクリーン印刷していたため、図３に示すように、電界放出型冷陰極素子の絶縁膜の厚みにバラつきが生じていて、一部の素子は絶縁膜の厚みが厚くなっていたり、あるいは、別の素子の絶縁膜の厚みが薄くなっていたりしていた。
【００２７】
本発明では、このような不具合を無くすため、スクリーン印刷で絶縁膜を形成する際には、電界放出型冷陰極素子の素子ピッチに合わせて、使用するスクリーンマスクのメッシュ数を選択し、そのメッシュ位置と電界放出型冷陰極素子位置の位置合わせを行うことによりスクリーン印刷を行うことを特徴としたものである。具体的に数字を使って説明すると、電界放出型冷陰極素子のピッチが１２７（μｍ）のときは２００メッシュのスクリーンを、１００（μｍ）のときは２５０メッシュのスクリーンを、８５（μｍ）のときは３００メッシュのスクリーンをそれぞれ用いて、精度良く位置合わせして絶縁膜を印刷する。
【００２８】
本発明では、繊維状物質３の領域を覆うように絶縁膜４を形成する工程において、繊維状物質３の位置ピッチに合ったメッシュ数を使ったスクリーンマスクを使用し、繊維状物質３とスクリーンメッシュとを位置合わせする手段を用いてスクリーン印刷を行うことを特徴としているが、この際に、スクリーンマスクのメッシュの織った重なり目の位置と、前記繊維状物質の位置とを位置合わせする手段を用いてスクリーン印刷を行った場合には、各電界放出型冷陰極素子上の保護膜４の厚みが均等に薄く形成できるため、後工程のエッチング工程では、エッチング時間が短縮できる。
【００２９】
このほかに、絶縁膜４を形成する際に、スクリーンマスクのメッシュの開口部中心の位置と、前記繊維状物質の位置とを位置合わせする手段を用いてスクリーン印刷を行うことも可能であり、この場合には、各電界放出型冷陰極素子上の保護膜４の厚みが均等に形成することができる。
【００３０】
次に、具体的にスクリーンマスクの位置決めの方法について詳しく述べる。導電層２または繊維状物質３を形成した基板１の所定の位置にあらかじめ設置しておいた位置決めマークを顕微鏡で認識し、スクリーン印刷機に設置したモニターを見ながら、スクリーンマスクかあるいは基板ステージのいずれかもしくは両方のＸ、Ｙ、θを合わせる方法により、前記マスクと前記基板との位置を精度良く合わせる。なお、また、顕微鏡の他、位置決めマークをレーザーで認識してマスクの位置を設定する方法も本発明に含まれることは言うまでもない。この際に、スクリーンマスクの位置決めマークは、スクリーンメッシュの位置を考慮して印刷用パターンを形成していないことが多いため、スクリーンマスクと基板の位置決めマークをそれぞれ認識した後、スクリーンマスクのメッシュを織った重なり目の位置と前記繊維状物質の位置とが最適な位置関係になるよう、マスクまたは基板のいずれかをオフセットして位置合わせすることにより、さらに精度良く位置合わせすることが可能となり、本発明の電界放出型冷陰極を実現できる。
【００３１】
なお、ガラス基板等の透明な基板を使用した場合、絶縁膜４をスクリーン印刷で形成する際に、スクリーンマスクと基板を位置合わせするときに、基板裏面から透過することによって位置決めマークを認識することも可能であることは言うまでもない。
【００３２】
本発明によれば、図１に示すように、電界放出型冷陰極素子上に形成した絶縁膜の厚みが必ず一定に保たれるという有利な点を有している。
【００３３】
さらに、引出しゲート電極を、蒸着もしくはスパッタ工法にて絶縁膜４の表面に形成する。引出しゲート電極の材料として、本実施例では、アルミニウムを使用する例を示しているが、この他にも、蒸着やスパッタが可能な導電性材料であれば使用可能であることは言うまでもない。また、後の工程で、エッチング等で除去可能な導電性材料であれば使用可能であることも言うまでもない。
【００３４】
その後、フォトリソグラフィ工法にてパターニングした後、引出しゲート電極と絶縁膜４とを、それぞれのエッチング液を用いてパターンに沿ってエッチングする。例えば、エッチング液の材料として、引出しゲート電極の材料にアルミニウムを使用した場合には、「りん酸、硝酸、酢酸」等を所定の比率で混ぜた混合液を使用して、引出しゲート電極をエッチングする。また、絶縁膜４のエッチング液の材料として、「フッ化水素酸」を用いてエッチングする。こうして、引出しゲート電極と絶縁膜４のエッチングを行って開口部を形成し、前記繊維状物質３を露出させて所望の電界放出型冷陰極素子を構成する。
【００３５】
なお、これらの手段を用いて形成する開口部は、円形の穴に限らず、方形であっても良いし、その他の多角形形状を有する穴であっても良い。なお、本実施例においては、多角形形状の開口径の場合の図示を省略している。
【００３６】
かかる構成によれば、スクリーン印刷で使用したスクリーンマスクのメッシュ位置と電界放出型冷陰極素子の位置の位置合わせを行うことにより、電界放出型冷陰極素子上の絶縁膜の厚みを一定にすることができるため、この後のエッチング工程を行ったときには、エッチングバラツキを抑えることができ、引出しゲート電極と電子放出部との間隔を揃えることができる。このため、引き出しゲート電極に電圧を印加すると、繊維状物質の先端に電界が集中するため、繊維状物質の先端より均等に電子が引き出され、これらの電子放出素子を使って電子放出させたとき、放出電子の立ち上がり電圧のバラツキや放出電子広がりのバラツキが発生することなく、電子が対向電極（不図示）上の所望の蛍光体に照射されるという電界放出型冷陰極素子を提供することができる。
【００３７】
本発明により、スクリーン印刷法という簡便な方法を使って、開口部に設けた電子放出部と引出しゲート電極との間隔のバラツキがあるという問題点を改善することができ、安価な装置を使って、簡便な方法にて、電子放出良好な電界放出型冷陰極素子を提供することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
以下に、本発明の請求項７から請求項１０に記載された発明の実施の形態について説明する。
【００３９】
従来の方法では、スクリーンメッシュ位置に関係なく絶縁膜４をスクリーン印刷していたため、図３に示すように、電界放出型冷陰極素子の絶縁膜４の厚みにバラつきが生じていて、一部の素子では絶縁膜４の厚みが厚くなったり、あるいは、別の素子では絶縁膜４の厚みが薄くなったりしていた。このため、この後、絶縁膜４をエッチングする工程では、絶縁膜４の厚みバラツキによるエッチングバラツキがあって、不具合が多数発生していた。
【００４０】
本発明では、このような不具合を無くすため、スクリーン印刷で絶縁膜４を形成する際に、電界放出型冷陰極素子の素子ピッチに合わせて使用するスクリーンマスクのメッシュ数を選択し、このメッシュ位置と電界放出型冷陰極素子位置とを位置合わせを行うことによりスクリーン印刷を行うことを特徴としたものである。
【００４１】
かかる構成によれば、電界放出型冷陰極素子上の絶縁膜４の厚みを一定にすることができるため、絶縁膜４をエッチングした時に、エッチングバラツキを抑えることができ、引出しゲート電極と電子放出部との間隔を揃えることができる。
【００４２】
さらに、本発明で形成した絶縁膜４の構成では、スクリーンマスクのメッシュ形状によって生じた絶縁膜凹部が表面に形成されているために、エッチング液を電界放出型冷陰極素子の領域だけに塗布することができ、エッチング不要な領域にエッチング液が流れることがないという有利な点を有している。つまり、前記エッチング液を局所的に絶縁膜凹部に付着させることが可能であるため、高価な装置を使うフォトリソグラフィ工程を使わずに済み、例えば、レジスト塗布工程やレジスト剥離工程などといった複雑な工程や、フォトマスクなどという高価な治具を使用しなくてもエッチングができるという有利な点を有している。
【００４３】
なお、前記エッチング液を局所的に絶縁膜凹部に付着させる手段として、ディスペンサ方式かあるいはインクジェット方式を用いることにより実現できる。
【００４４】
その後、エッチング手段により前記絶縁膜４を除去することによって、エッチングバラツキがほとんどなく、同一のエッチング条件で多数の電界放出型冷陰極素子を得ることができる。
【００４５】
本発明により、スクリーン印刷法という簡便な方法を使って、開口部に設けた電子放出部と引出しゲート電極との間隔のバラツキがあるという問題点を改善することができ、安価な装置を使って、簡便な方法にて、電子放出良好な電界放出型冷陰極素子を提供することができる。
【００４６】
（実施の形態３）
以下に、本発明の請求項１１から請求項１３に記載された発明の実施の形態について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態における電界放出型冷陰極素子の製造方法の概略図である。
【００４７】
図２において、透明な絶縁基板１上に透明な導電層２を形成する。例えば、基板１の材料としてガラス基板、導電層２の材料としてインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）透明電極を用いた構成とする。
【００４８】
次に、前記透明導電層２の上に導電性を有した繊維状物質３を形成する。前記繊維状物質３の材料として、具体的には、例えばウイスカー、カーボン系材料、カーボンナノチューブなどがあげられる。
【００４９】
さらに、前記基板１と前記透明導電層２と繊維状物質３との上に絶縁膜４を形成する。前記絶縁膜４の材料として感光性ガラスペーストを用い、前記絶縁膜４の形成はスクリーン印刷工法にて行う。
【００５０】
かかる構成によれば、前記基板１の基板裏面から露光方向５で露光させることにより、前記基板１と前記導電層２とは光が透過できるのに対して、黒色の繊維状物質３の領域では光が透過できず、この領域の絶縁膜４は感光しない。
【００５１】
従って、繊維状物質３が露光マスクになって、絶縁膜４の領域にある感光性ペーストが露光されないため、電界放出型冷陰極素子の位置にある絶縁膜４が選択的に除去できる。このため、位置ズレやエッチングバラツキなどといった問題が生じることがなく、電界放出型冷陰極素子を作製できるという有利な点を有している。
【００５２】
本発明により、透明基板と透明電極と感光性のペーストとを使用することにより、スクリーン印刷法という簡便な方法を使って、開口部に設けた電子放出部と引出しゲート電極との間隔のバラツキがあるという問題点を改善することができ、安価な装置を使って、簡便な方法にて、電子放出良好な電界放出型冷陰極素子を提供することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電界放出型冷陰極素子の製造方法によれば、スクリーン印刷の工法を用いて電界放出型冷陰極素子を形成するときに、スクリーンマスクのメッシュ位置と電界放出型冷陰極素子の位置を精度良く位置合わせして印刷することにより、電界放出型冷陰極部分での絶縁膜厚みを一定にすることが可能になるため、エッチング後には、引出しゲート電極と電子放出部との間隔を揃えることができる。このため、電界放出型冷陰極部の電界強度も一定になり、放出電子の立ち上がり電圧が一定で、放出電子広がりも均一性が良好となり、電界放出効率も高く、安定した画像表示が可能な電界放出型冷陰極素子を実現することが可能となる。
【００５４】
さらに、本発明の電界放出型冷陰極素子を用いて、電子放出素子の各々に電子放出のための電気信号を伝達する回路を構成して電子放出源を構成し、この電子放出源から放出された電子により画像を表示する画像形成部を備えた画像表示装置においても、低電力駆動かつ大面積かつ高精細な画像表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施の形態１における電界放出型冷陰極素子の製造方法の概略図
【図２】本発明による実施の形態３における電界放出型冷陰極素子の製造方法の概略図
【図３】従来法による電界放出型冷陰極素子の製造方法の概略図
【図４】従来法による平板パネル表示の例の概略図
【図５】従来法による電子放出部品の作成を示す説明図
【符号の説明】
１　基板
２　導電層
３　繊維状物質
４　絶縁膜
５　露光方向
１４０　基板
１４１　陰極導電層
１４２　スペーサ層
１４３　ゲート導電層
１４４　蛍光体層
１４５　陽極導電層
１４６　陽極基板
１４７　エミッタ
１４８　パワー源
１０６ａ　セラミック基板
１０６ｂ　電極（導電板）
１２１　電子放出部
１３１　柱状グラファイト
２０１　フレーム
２０２　ペーストパターン
２０３　銀
【図１】
2004031045.tif 000003
【図２】
2004031045.tif 000004
【図３】
2004031045.tif 000005
【図４】
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【図５】
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