(57)【要約】【課題】本発明は、冷陰極発光素子の容器内にガスを放出せず、ゲート電極とカソード電極配線層との距離が均一で、開口部のメッシュ形状を微細化することが可能なゲート電極構造を有する冷陰極発光素子を提供する。【解決手段】ゲート電極２１の長辺には、複数の折り曲げ部２２が両側に設けられている。この折り曲げ部２２は、ゲート電極２１の同じ膜厚であり、ゲート電極２１との境界付近を起点にほぼ１８０度内側に折り曲げられる。この折り曲げ部２２は、折り曲げられた際にゲート電極２１に設けられたメッシュ状の開口部２３及びフリット孔２４を塞がない位置に設けられている。また、この折り曲げ部２２の長さ（Ｌ１）は、ゲート電極２１の幅（Ｌ２）の半分であり、折り曲げ部２２は、互いに重なることなく、折り曲げ部２２の膜厚分の高さをもつゲート電極２１の脚部を形成する。【選択図】　　　　図２
2004079450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空に排気された空間を有する対向配置された第１及び第２基板と、
前記第２基板上の前記空間側の所定の位置に配置され、陽極及び前記陽極上に配置される蛍光体とを有する発光部と、
前記第１基板上の前記空間側の前記発光部に対向する位置に配置され、所定の電位が印加されると電子を放出する電子放出部と、
複数の折り曲げ部を有し、
前記複数の折り曲げ部が、略１８０度内側に折り曲げて前記第１基板に対する脚部を形成して前記第１位基板上に配置され、
前記電子放出部に対応する位置に開口部を有するゲート電極と
を備える冷陰極発光素子。
【請求項２】
請求項１記載の冷陰極発光素子であって、
前記ゲート電極は、前記ゲート電極の長辺の片側にのみ前記複数の折り曲げ部を有することを特徴とする
冷陰極発光素子。
【請求項３】
請求項１記載の冷陰極発光素子であって、
前記ゲート電極は、前記ゲート電極の長辺の両側に前記複数の折り曲げ部を有することを特徴とする
冷陰極発光素子。
【請求項４】
請求項３記載の冷陰極発光素子であって、
前記ゲート電極は、互いに重なるように略１８０度内側に折り曲げられた前記複数の折り曲げ部が、前記第１基板に対する脚部を形成することを特徴とする
冷陰極発光素子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか記載の冷陰極発光素子であって、
前記複数の折り曲げ部は、折り曲げ起点に切り込みが設けられていることを特徴とする
冷陰極発光素子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか記載の冷陰極発光素子であって、
前記ゲート電極は、４２６合金又は５０−５０合金で、
前記第１基板は、白板ガラスであることを特徴とする
冷陰極発光素子。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれか記載の冷陰極発光素子であって、
前記電子放出部は、冷陰極材料としてカーボンナノチューブ又はダイヤモンドを含むカーボン系材料を用いることを特徴とする
冷陰極発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平板型表示装置に係る発明であって、特に、電子源を用いて自発光する冷陰極発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フラットパネル型表示装置の研究開発が活発となる中で、特に電子源として平面状に配置された電界放出型冷陰極を用いたＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｄｉｓｐｌａｙ）が注目されている。それは、他のフラットパネル型表示装置であるＬＣＤやＰＤＰなどに比べ高輝度、高コントラスト、広視野角、低消費電力であるためである。
【０００３】
さらに、ＦＥＤの電子源として有望視されている材料として、カーボンナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ　Ｎａｎｏｔｕｂｅ：以下、ＣＮＴともいう）がある。このＣＮＴは電子放出能力が高く、さらに印刷処理により電子源を形成することができるため製造コストの低減が図れるためである。
【０００４】
図９に先行発明の冷陰極発光素子の断面図を示す。図９では、前面ガラス１０１と背面ガラス１０２とが向かい合うように配置され、スペーサガラス１０３により前面ガラス１０１と背面ガラス１０２とが一定の空間を保つ外容器を形成している。なお、前面ガラス１０１及び背面ガラス１０２とスペーサガラス１０３とは、低融点ガラス１０４で接合されている。また、容器内を真空にするための排気孔が背面ガラス１０２に設けられ、この孔にはチップガラス管１０５が取り付けられている。このチップガラス管１０５内には、複数個のゲッタ１０６が設けられ容器内の真空を維持している。
【０００５】
容器内の前面ガラス１０１上には、赤、青及び緑の蛍光体１０７がマトリックス状に成膜され、その上にアルミバック膜による陽極１０８が成膜され発光部が形成されている。この陽極１０８には、排気孔を通りチップガラス管１０５から外部に引き出された陽極引出し線１０９から電圧が供給される。
【０００６】
一方、容器内の背面ガラス１０２上では、カソード電極配線層１１０及びゲート電極配線層１１１が陽極１０８に対応して形成される。このカソード電極配線層１１０上には、ＣＮＴを冷陰極材料とする冷陰極電子源１１２が成膜され電子放出部が形成されている。さらに、背面ガラス１０２上には、絶縁性リブ１１３がカソード電極配線層１１０に沿って形成されている。
【０００７】
絶縁性リブ１１３上には、低融点ガラスで固定されたゲート電極１１４が設けられている。このゲート電極１１４は帯状の金属板であり、この金属板上の冷陰極電子源１１２に対応する位置には、メッシュ状に成形された複数の開口部が設けられている。カソード・ゲート電極用端子１１５から供給された電圧は、カソード電極配線層１１０及びゲート電極配線層１１１を介して冷陰極電子源１１２及びゲート電極１１４に印加される。
【０００８】
次に、冷陰極発光素子の動作原理について説明する。陽極１０８に高電圧を印加し、ゲート電極１１４がカソード電極配線層１１０に対して正の電位となるような電圧を印加すると、カソード電極配線層１１０の上に形成された冷陰極電子源１１２から電子が放出される。この放出された電子は、ゲート電極１１４に設けられて開口部を通り、陽極側に加速され蛍光体１０７に衝突する。衝突された蛍光体１０７は、電子により励起され発光する。
【０００９】
なお、大型ディスプレ装置の場合は、上記のような冷陰極発光素子がマトリックス状に配列され形成されている。このとき冷陰極発光素子を駆動する電源や回路装置は、小数の冷陰極発光素子の集合ごとに設けている。
【００１０】
上記で説明した技術は例えば特許文献１において紹介されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２５４７６号公報
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で説明した冷陰極発光素子では、ゲート電極１１４を冷陰極電子源１１２上に設けるために、絶縁性リブ１１３を設けてゲート電極１１４を支える構造であった。そして、ゲート電極１１４とカソード電極配線層１１０との距離は、冷陰極発光素子の特性を左右する要因であるため、耐熱性の高いガラスなどの充填物を利用した絶縁性リブを利用する必要があった。しかし、このリブの膜質は隙間の多い多孔質であるため、このリブには多くのガスが吸着しており、冷陰極発光素子の容器内にガスを放出して容器内の真空度を低下させる。よって、陰極からのエミッション寿命を損なう恐れがある問題があった。
【００１２】
上記の問題を回避するために方法として、図１０に示すように、金属板であるゲート電極基板１１６をハーフエッチング加工を行い冷陰極電子源との間に絶縁した空間を形成する方法がある。つまり、１枚のゲート電極基板１１６にゲート電極を支えるための脚部とメッシュ状の開口部を設けたゲート電極構造である。
【００１３】
しかし、このハーフエッチング加工では、エッチング深さのバラツキがゲート電極内の位置や製作ロットごとに発生する。ここで、上記のゲート電極構造のゲート電極１１４とカソード電極配線層１１０との距離は、ゲート電極を支える脚部のハーフエッチング加工の精度に左右される。そのため、ゲート電極１１４とカソード電極配線層１１０との距離が不均一となる。よって、ゲート電極１１４と冷陰極電子源１１２との電界強度が不均一となり、輝度のバラツキが生じる問題があった。
【００１４】
また、ゲート電極を支える脚部をハーフエッチング加工した後にメッシュ状の開口部形成する場合、１枚の均一な膜厚を有するゲート電極基板からメッシュ状の開口部を形成する場合に比べてメッシュ形状を微細化することができない。そのため、開口部を通過する電子の透過率を大きくできず、輝度低下を招く問題もあった。
【００１５】
そこで、本発明は、冷陰極発光素子の容器内にガスを放出せず、ゲート電極とカソード電極配線層との距離が均一で、開口部のメッシュ形状を微細化することが可能なゲート電極構造を有する冷陰極発光素子を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る解決手段は、真空に排気された空間を有する対向配置された第１及び第２基板と、第２基板上の空間側の所定の位置に配置され、陽極及び陽極上に配置される蛍光体とを有する発光部と、第１基板上の空間側の発光部に対向する位置に配置され、所定の電位が印加されると電子を放出する電子放出部と、複数の折り曲げ部を有し、複数の折り曲げ部が、略１８０度内側に折り曲げて第１基板に対する脚部を形成して第１位基板上に配置され、電子放出部に対応する位置に開口部を有するゲート電極とを備える。
【００１７】
本発明の請求項２に係る解決手段は、請求項１記載の冷陰極発光素子であって、ゲート電極は、ゲート電極の長辺の片側にのみ複数の折り曲げ部を有する。
【００１８】
本発明の請求項３に係る解決手段は、請求項１記載の冷陰極発光素子であって、ゲート電極は、ゲート電極の長辺の両側に複数の折り曲げ部を有する。
【００１９】
本発明の請求項４に係る解決手段は、請求項３記載の冷陰極発光素子であって、ゲート電極は、互いに重なるように略１８０度内側に折り曲げられた複数の折り曲げ部が、第１基板に対する脚部を形成する。
【００２０】
本発明の請求項５に係る解決手段は、請求項１乃至請求項４のいずれか記載の冷陰極発光素子であって、複数の折り曲げ部は、折り曲げ起点に切り込みが設けられている。
【００２１】
本発明の請求項６に係る解決手段は、請求項１乃至請求項５のいずれか記載の冷陰極発光素子であって、ゲート電極は、４２６合金又は５０−５０合金で、第１基板は、白板ガラスである。
【００２２】
本発明の請求項７に係る解決手段は、請求項１乃至請求項５のいずれか記載の冷陰極発光素子であって、電子放出部は、冷陰極材料としてカーボンナノチューブ又はダイヤモンドを含むカーボン系材料を用いる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１に本実施の形態に係る冷陰極発光素子の断面図を示す。図１では、前面ガラス１と背面ガラス２とが向かい合うように配置され、スペーサガラス３により前面ガラス１と背面ガラス２とが一定の空間を保つ外容器を形成している。なお、前面ガラス１及び背面ガラス２とスペーサガラス３とは、低融点ガラス４で接合されている。
【００２５】
この容器内を真空にする必要があるため、背面ガラス２に排気孔５が設けられている。容器内のガスを排気するためには、排気孔５に取り付けられたチップガラス管６からガスを排気し、その後チップガラス管６を封止する。なお、このチップガラス管６内には、複数個のゲッタ７が設けられており、容器内のガスを排気後に生じるガスを吸着して、容器内の真空を維持している。
【００２６】
次に、容器内の前面ガラス１上には、赤、青及び緑の蛍光体８がマトリックス状に成膜され、その上にアルミバック膜による陽極９が成膜され発光部が形成されている。この陽極９には、排気孔５を通りチップガラス管６から外部に引き出されている陽極引出し線１０から電圧が供給される。
【００２７】
一方、容器内の背面ガラス２上では、カソード電極配線層１１及びゲート電極配線層１２が陽極９に対応して形成される。さらに、カソード電極配線層１１上には、ＣＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ　Ｎａｎｏｔｕｂｅ）を冷陰極材料とする冷陰極電子源１３が成膜され電子放出部が形成されている。これら、カソード電極配線層１１及びゲート電極配線層１２に電圧を供給するため、背面ガラス２にはカソード・ゲート電極端子１４が所定の位置に埋め込まれている。以上の冷陰極発光素子の構造は、基本的に従来の技術で示した図９と同じである。
【００２８】
しかし、本実施の形態の冷陰極発光素子では、ゲート電極２１の構造が従来の技術とは異なる。絶縁性リブの代わりにゲート電極２１の折り曲げ部２２が、背面ガラス２に対する脚部になっており、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離を一定に保っている。以下の本実施の形態に係るゲート電極１３の構造について説明する。なお、大型ディスプレ装置の場合は、上記のような冷陰極発光素子がマトリックス状に配列され形成されている。このとき冷陰極発光素子を駆動する電源や回路装置は、小数の冷陰極発光素子の集合ごとに設けている。
【００２９】
図２に、本実施の形態に係るゲート電極の一部が図示されている。そして、図２（ａ）は、複数の折り曲げ部２２がまだ折り曲げられる前の平面図が示されている。ゲート電極２１の長辺には、複数の折り曲げ部２２が両側に設けられている。この折り曲げ部２２は、ゲート電極２１の同じ膜厚であり、ゲート電極２１との境界付近を起点にほぼ１８０度内側に折り曲げられる。図２（ｂ）は、複数の折り曲げ部２２が折り曲げられた後の平面図が示されている。なお、図２（ｂ）では、折り曲げ部２２がゲート電極２１の下側になるように折り曲げられている。そのため、図２（ｂ）中では波線で折り曲げ部２２を表現している。
【００３０】
この折り曲げ部２２は、折り曲げられた際にゲート電極２１に設けられたメッシュ状の開口部２３及びフリット孔２４を塞がない位置に設けられている。また、この折り曲げ部２２の長さ（Ｌ１）は、ゲート電極２１の幅（Ｌ２）の半分である。そのため両側から折り曲げられた際に、折り曲げ部２２は、互いに重なることなく、折り曲げ部２２の膜厚分（ゲート電極２１の膜厚と同じ）の高さをもつゲート電極２１の脚部を形成する。
【００３１】
よって、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離を一定に保つことができる。なお、折り曲げ部２２の長さ（Ｌ１）は、必ずしもゲート電極２１の幅（Ｌ２）の半分である必要がなく、折り曲げた際に折り曲げ部２２が重ならず、ゲート電極２１を支えることができる長さであれば、ゲート電極２１の幅（Ｌ２）の半分以下でも良い。
【００３２】
また、この折り曲げ部２２は、ゲート電極２１との境界付近を起点にほぼ１８０度内側に折り曲げられる。この折り曲げ加工により、折り曲げ部２２には元に戻ろうとするスプリングバックが生じる。このスプリングバックが、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離を一定に保つことに影響を与えることが考えられる。しかし、折り曲げ部２２の折り曲げ起点にハーフエッチング加工で切り込み（図示せず）を設けるので、このスプリングバックの影響を緩和できる。なお、折り曲げ起点に設けられる切り込みの形状や位置などについては、折り曲げ部２２の材料や形状などを考慮して適切に決定する。さらに、ゲート電極２１を背面ガラス２に低融点ガラス４で固定する際に、治具でゲート電極２１を背面ガラス２方向に押さえつけながら行うため、スプリングバックによるゲート電極２１の浮き上がりが防止することができる。
【００３３】
また、ゲート電極２１と背面ガラス２との熱膨張率が異なると、ゲート電極２１が背面ガラス２から剥がれたり反ったりする。そのため、熱膨張率が同じ材料を使用する必要があるが、背面ガラス２が白板ガラスである場合には、ゲート電極２１の材料には４２６合金や５０−５０合金が良い。これは、４２６合金や５０−５０合金が白板ガラスとほぼ熱膨張率が同じであるためである。ここで、４２６合金とは、ニッケル４２％、クロム６％、鉄５２％の合金であり、５０−５０合金とは、ニッケル５０％、鉄５０％の合金である。
【００３４】
さらに、冷陰極発光素子の駆動電圧は、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離で決まり、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離が短いほど駆動電圧が小さくなる。そのため、本実施の形態では折り曲げ部２２（ゲート電極２１）の膜厚によって、冷陰極発光素子の駆動電圧が決定されることになる。折り曲げ部２２（ゲート電極２１）の材料に４２６合金を用いると、現在市販されているものの最小膜厚は３０μｍであるため、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離も約３０μｍにすることができる。
【００３５】
次に、本実施の形態に係るゲート電極２１が背面ガラス２に組み込まれるまでの製造方法について以下に説明する。図３に背面ガラス２に組み込む前のゲート電極が図示されている。これらのゲート電極２１は、ブリッジ２５を介して補強板２６に共通に接続されている。このような構成にすることにより、複数のゲート電極２１を同時に背面ガラス２に組み込むことができる。
【００３６】
図３で示したゲート電極２１は、以下のような方法で成形する。まず、１枚の４２６合金の金属板をリソグラフィ技術を用いてブリッジ２５で補強板２６に共通に接続されゲート電極２１の形にエッチングする。このとき、折り曲げ部２２はまだ折り曲げられておらず、図２（ａ）のような状態の折り曲げ部２２である。次に、リソグラフィ技術を用いてゲート電極２１の所定の位置にメッシュ状の開口部２３及びフリット孔２４を、エッチングにより形成する。さらに、折り曲げ部２２の折り曲げる起点にハーフエッチング加工で切り込み（図示せず）を形成し、金型等を使って折り曲げ部２２をほぼ１８０度内側に折り曲げる。
【００３７】
なお、図３においては、折り曲げ部２２を波線で図示している。また、図１０に示したゲート電極構造では、膜厚が１００μｍと厚いゲート電極基板１１６をハーフエッチング加工してゲート電極の脚部を形成した後に、メッシュ状の開口部を形成していたので、メッシュ状の開口部の孔径は１００μｍ、孔ピッチは２００μｍ程度にしか加工することはできなかった。しかし、本実施の形態のゲート電極２１では、ハーフエッチング加工が不要で、膜厚が３０μｍと薄くすることが可能であるため、メッシュ状の開口部の孔径は５０μｍ、孔ピッチは１００μｍ程度に微細加工することができる。その結果、メッシュ状の開口部の開口率が増加し、電子の透過率を向上する。
【００３８】
次に、図４に本実施の形態に係る背面ガラスの平面図を示す。まず、背面ガラス２上に、ストライプ状にカソード電極配線層１１及びゲート電極配線層１２を形成する。カソード電極配線層１１及びゲート電極配線層１２の形成方法としては、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などで電極膜を成膜し、リソグラフィ技術によりストライプ状にカソード電極配線層１１及びゲート電極配線層１２を形成する方法や印刷法などがある。
【００３９】
次に、カソード電極配線層１１上に、印刷法で冷陰極電子源１３となるＣＮＴをマトリックス状に形成する。なお、冷陰極電子源１３は、前面ガラス１上に形成されている蛍光体８に対向する位置に設けられている。ここで、冷陰極電子源１３の膜厚は、ゲート電極２１と冷陰極電子源１３とが接触しないように最大膜厚が制限される。
【００４０】
カソード電極配線層１１及びゲート電極配線層１２には、電圧を供給するためのカソード・ゲート電極端子１４がそれぞれに設けられている。このカソード・ゲート電極端子１４は、背面ガラス２に埋め込まれている。また、背面ガラス２には、ほぼ中央部に排気孔５が設けられている。
【００４１】
上記の方法で形成された図３のゲート電極２１を図４の背面ガラス２に組み込む。まず、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１とが直交し、かつメッシュ状の開口部２３と冷陰極電子源１３とが一致するように、図３のゲート電極２１と図４背面ガラス２を配置する。次に、ゲート電極２１上にセラミック等で作製された押さえ治具を載せて、ゲート電極２１を背面ガラス２方向に押さえつけ、折り曲げ部２２が背面ガラス２に接する状態でクリップで固定する。固定されたゲート電極２１のフリット孔２４から低融点ガラス４を流し込みゲート電極２１を背面ガラス２に固定する。確実にゲート電極２１が背面ガラス２に固定されてから、クリップ及び押さえ治具等を取り外す。その後、ゲート電極２１に共通に接続されているブリッジ２５及び補強板２６を取り除く。これにより、図５に示すようなゲート電極２１が組み込まれた背面ガラス２が形成される。
【００４２】
次に、ゲート電極２１に電圧を印加するために、ゲート電極配線層１２とゲート電極２１とを電気的に接続する必要がある。そのため、ゲート電極２１とゲート電極配線層１２とが交差する部分に、導電ペースト２７を塗布して電気的に接続する。これにより、図６に示すようなゲート電極２１が組み込まれた背面ガラス２が形成される。
【００４３】
上記で説明したように本実施の形態では、折り曲げ部２２がゲート電極２１の脚部を形成するので、冷陰極発光素子の容器内にガスを放出せず、ゲート電極とカソード電極配線層との距離を均一に保つことができる。また、ハーフエッチング加工が不要で、ゲート電極２１の膜厚を薄くすることができるため、開口部のメッシュ形状を微細化することが可能となる。
【００４４】
なお、本発明では冷陰極電子源１３の冷陰極材料は、本実施の形態で示したＣＮＴに限られず、タングステンなどの冷陰極材料でも良い。但し、ＣＮＴやダイヤモンドを含むカーボン系材料は、電子放出能力が高く、印刷法で冷陰極電子源を形成できる特徴がある。また、本発明ではゲート電極２１の材料は、本実施の形態で示した４２６合金に限られない。但し、４２６合金や５０−５０合金は、白板ガラスとほぼ等しい熱膨張率を有する特徴がある。
【００４５】
（実施の形態２）
図７に、本実施の形態に係るゲート電極の平面図を示す。本実施の形態に係るゲート電極２１が、実施の形態１に係るゲート電極２１と異なる点は、ゲート電極２１の長辺には、複数の折り曲げ部２２が片側にのみ設けられている点である。図７（ａ）に折り曲げ部２２が折り曲げられる前の平面図が示されている。ここで折り曲げ部２２の長さ（Ｌ１）は、ゲート電極２１の幅（Ｌ２）のほぼ同じである。
【００４６】
この折り曲げ部２２は、ゲート電極２１の同じ膜厚であり、ゲート電極２１との境界付近を起点にほぼ１８０度内側に折り曲げられる。図７（ｂ）は、複数の折り曲げ部２２が折り曲げられた後の平面図が示されている。なお、図７（ｂ）では、折り曲げ部２２がゲート電極２１の下側になるように折り曲げられている。図７（ｂ）中では、波線で折り曲げ部２２を表現している。
【００４７】
この折り曲げ部２２は、折り曲げられた際にゲート電極２１に設けられたメッシュ状の開口部２３及びフリット孔２４を塞がない位置に設けられている。また、この折り曲げ部２２は、片側のみである。そのため折り曲げられた際に、折り曲げ部２２は、互いに重なることもなく、折り曲げ部２２の膜厚分（ゲート電極２１の膜厚と同じ）の高さをもつゲート電極２１の脚部を形成する。
【００４８】
従って、本実施の形態のゲート電極２１でも、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離を一定に保つことができる。なお、折り曲げ部２２の長さ（Ｌ１）は、必ずしもゲート電極２１の幅（Ｌ２）とほぼ同じである必要がなく、折り曲げ部２２がゲート電極２１の平行度に影響を与えない長さであれば、ゲート電極２１の幅（Ｌ２）の以下でも良い。
【００４９】
また、本実施の形態の折り曲げ部２２も、ほぼ１８０度内側に折り曲げられるため、折り曲げ部２２にはスプリングバックが生じる。このスプリングバックによるゲート電極２１とカソード電極配線層１１間の距離に与える影響を緩和するために、折り曲げ部２２の折り曲げ起点にハーフエッチング加工で切り込み（図示せず）を設ける。なお、折り曲げ起点に設けられる切り込みの形状や位置などについては、折り曲げ部２２の材料や形状などを考慮して適切に決定する。さらに、ゲート電極２１を背面ガラス２に低融点ガラス４で固定する際に、治具でゲート電極２１を背面ガラス２方向に押さえつけながら行うため、スプリングバックによるゲート電極２１の浮き上がりが防止することができる。
【００５０】
また、実施の形態１と同様、ゲート電極２１が背面ガラス２から剥がれたり、反ったりすることがないように、背面ガラス２が白板ガラスである場合には、ゲート電極２１の材料は４２６合金や５０−５０合金を用いる。
【００５１】
図７のようにゲート電極２１の長辺の片側にのみ折り曲げ部２２を設けるのは、一方のゲート電極２１の間隔が狭い場合、両側に折り曲げ部２２を設けるだけのスペースが存在せず、折り曲げ部２２を設けることができないためである。例えば、不等ピッチの画素配列を採る冷陰極発光素子の場合、ゲート電極２１の間隔も不等になる。そのため、図７に示すようにゲート電極２１の間隔が狭い部分が発生し、この部分では折り曲げ部２２を設けることができなくなる。そこで、折り曲げ部２２を設けるスペースが確保できるゲート電極２１の長辺の片側にのみ折り曲げ部２２を設けている。
【００５２】
なお、隣接するゲート電極２１の長辺に設けられる折り曲げ部２２が互いに干渉して、十分な折り曲げ部２２の長さを確保することができない場合、隣接するゲート電極２１の長辺に設けられる折り曲げ部２２の位置を互いにずらすことにより、十分な折り曲げ部２２の長さを確保することもできる。
【００５３】
（実施の形態３）
実施の形態１又は実施の形態２では、ゲート電極２１の長辺に、複数の折り曲げ部２２が両側又は片側に設けられている。この折り曲げ部２２は、ゲート電極２１の同じ膜厚である。また、この折り曲げ部２２は互いに重なることなく、ゲート電極２１との境界付近を起点にほぼ１８０度内側に折り曲げられる。そのため、折り曲げ部２２は、ゲート電極２１の膜厚分の高さをもつゲート電極２１の脚部を形成する。従って、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離は、常にゲート電極２１の膜厚分の高さとなる。
【００５４】
従って、実施の形態１又は実施の形態２では、ゲート電極２１の膜厚によってゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離が決定されていた。そのため、ゲート電極２１の膜厚が自由に選ぶことができなければ、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離が制限されることになる。そこで、上記のような制限を回避するために以下のゲート電極構造を示す。
【００５５】
まず、図８（ａ）に実施の形態１での折り曲げ後のゲート電極２１の断面図を示す。図８（ａ）のゲート電極２１では、折り曲げ部２２の長さ（Ｌ１）は、ゲート電極２１の幅（Ｌ２）の半分である。そのため両側から折り曲げられた際に、折り曲げ部２２は、互いに重なることない。その結果、折り曲げ部２２は、折り曲げ部２２（ゲート電極２１）の膜厚分の高さをもつゲート電極２１の脚部を形成する。
【００５６】
一方、図８（ｂ）に本実施の形態での折り曲げ後のゲート電極２１の断面図を示す。図８（ｂ）のゲート電極２１では、折り曲げ部２２の長さ（Ｌ１）は、ゲート電極２１の幅（Ｌ２）とほぼ同じである。そのため、両側から折り曲げられた際に折り曲げ部２２は、互いに重なる。その結果、折り曲げ部２２は、折り曲げ部２２（ゲート電極２１）の膜厚の２倍の高さをもつゲート電極２１の脚部を形成する。
【００５７】
図８（ｂ）のように、両側から折り曲げられた折り曲げ部２２が互いに重なることにより、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離を調整する。但し、このゲート電極２１の構造では、ゲート電極２１とカソード電極配線層１１との距離は、ゲート電極２１の膜厚の２倍の高さにしか調整することができない。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の冷陰極発光素子は、略１８０度内側に折り曲げて第１基板に対する脚部を形成する複数の折り曲げ部を有するので、冷陰極発光素子の容器内にガスを放出せず、ゲート電極とカソード電極配線層との距離を均一に保つことができる。また、開口部のメッシュ形状を微細化することが可能となる効果がある。
【００５９】
本発明の請求項２に記載の冷陰極発光素子は、ゲート電極の長辺の片側にのみ複数の折り曲げ部を有するので、不等ピッチの画素配列を採る冷陰極発光素子でゲート電極の間隔が狭い部分が発生した場合でも、折り曲げ部を設けることができる効果がある。
【００６０】
本発明の請求項３に記載の冷陰極発光素子は、ゲート電極の長辺の両側に複数の折り曲げ部を有するので、隣接するゲート電極の間隔がゲート電極の幅分だけあれば、折り曲げ部が互いに干渉することなく、ゲート電極の長辺に設けられる効果がある。
【００６１】
本発明の請求項４に記載の冷陰極発光素子は、互いに重なるように略１８０度内側に折り曲げられた複数の折り曲げ部が、第１基板に対する脚部を形成するので、ゲート電極とカソード電極配線層との距離をゲート電極の板厚の２倍の高さに調整することができる効果がある。
【００６２】
本発明の請求項５に記載の冷陰極発光素子は、複数の折り曲げ部は、折り曲げ起点に切り込みが設けられているので、折り曲げ部に生じるスプリングバックを緩和する効果がある。
【００６３】
本発明の請求項６に記載の冷陰極発光素子は、ゲート電極は、４２６合金又は５０−５０合金で、第１基板は、白板ガラスであるので、ゲート電極と第１基板とが剥がれたり、反ったりすることを防止する効果がある。
【００６４】
本発明の請求項７に記載の冷陰極発光素子は、冷陰極材料としてカーボンナノチューブ又はダイヤモンドを含むカーボン系材料を用いるので、電子放出能力が高く、印刷法で冷陰極電子源を形成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷陰極発光素子の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るゲート電極の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るゲート電極、ブリッジ及び補強板の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る背面ガラスの平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る背面ガラス及びゲート電極の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る背面ガラス及びゲート電極の平面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るゲート電極の平面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るゲート電極の断面図である。
【図９】従来の技術に係る冷陰極発光素子の断面図である。
【図１０】ハーフエッチング加工されたゲート電極構造を有する冷陰極発光素子の断面図である。
【符号の説明】
１，１０１　前面ガラス、２，１０２　背面ガラス、３，１０３　スペーサガラス、４，１０４　低融点ガラス、５　排気孔、６，１０５　チップガラス管、７，１０６　ゲッタ、８，１０７　蛍光体、９，１０８　陽極、１０，１０９　陽極引出し線、１１，１１０　カソード電極配線層、１２，１１１　ゲート電極配線層、１３，１１２　冷陰極電子源、１４，１１５　カソード・ゲート電極端子、２１，１１４　ゲート電極、２２　折り曲げ部、２３　メッシュ状の開口部、２４　フリット孔、２５　ブリッジ、２６　補強板、２７　導電ペースト、１１３　絶縁性リブ、１１６　ゲート電極基板。
【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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