(57)【要約】【課題】製造プロセスにおいてスペーサが傾いてしまうことがなく、スペーサを固定する材料からのガス放出や、係る材料の熱劣化の生じることの無い構造を有する平面型表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】第１パネルＡＰ及び第２パネルＣＰがそれらの周縁部で接合され、第１パネルＡＰと第２パネルＣＰとによって挟まれた空間が真空状態となっている平面型表示装置の製造方法は、スペーサ接合層３２が一方の頂面３１Ａに形成されたスペーサ３１、及び、パネル接合層（２４）が形成された第１パネルＡＰを準備し；真空雰囲気中で、スペーサ接合層３２の表面及びパネル接合層（２４）の表面を清浄化した後、スペーサ接合層３２の表面とパネル接合層（２４）の表面とを接合し、以て、スペーサ３１を第１パネル有効領域に固定する工程を含む。【選択図】  図５
2004165001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１パネル及び第２パネルがそれらの周縁部で接着され、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状態となっており、表示部分として機能する第１パネル有効領域と第２パネル有効領域との間にはスペーサが配設された平面型表示装置の製造方法であって、
（Ａ）金属若しくは合金から成るスペーサ接合層が一方の頂面に形成されたスペーサ、及び、スペーサを固定すべき第１パネル有効領域の部分にパネル接合層が形成された第１パネルを準備し、
（Ｂ）真空雰囲気中で、スペーサ接合層の表面及びパネル接合層の表面を清浄化した後、スペーサ接合層の表面とパネル接合層の表面とを接合し、以て、該スペーサを第１パネル有効領域に固定し、
（Ｃ）スペーサの他方の頂面上に第２パネルを載置した後、第１パネル及び第２パネルをそれらの周縁部で接着し、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間を真空状態とすることを特徴とする平面型表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記工程（Ｂ）におけるスペーサ接合層の表面及びパネル接合層の表面の清浄化は、イオンビームを用いたエッチング法に基づくことを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置の製造方法。
【請求項３】
スペーサの他方の頂面には、金属若しくは合金から成る第２のスペーサ接合層が形成されており、
第２パネルには、スペーサを固定すべき第２パネル有効領域の部分に第２のパネル接合層が形成されており、
前記工程（Ｂ）と工程（Ｃ）との間において、（Ｄ）真空雰囲気中で、第２のスペーサ接合層の表面及び第２のパネル接合層の表面を清浄化する工程を含み、
前記工程（Ｃ）においては、真空雰囲気中で、スペーサの他方の頂面上に第２パネルを載置して、第２のスペーサ接合層の表面と第２のパネル接合層の表面とを接合し、以て、該スペーサを第２パネル有効領域に固定する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の平面型表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記工程（Ｄ）における第２のスペーサ接合層の表面及び第２のパネル接合層の表面の清浄化は、イオンビームを用いたエッチング法に基づくことを特徴とする請求項３に記載の平面型表示装置の製造方法。
【請求項５】
スペーサはセラミックス又はガラスから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の平面型表示装置の製造方法。
【請求項６】
平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表示装置であり、第１パネルは、アノード電極及び蛍光体層が形成されたアノードパネルから成り、第２パネルは、複数の冷陰極電界電子放出素子が形成されたカソードパネルから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の平面型表示装置の製造方法。
【請求項７】
平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表示装置であり、第１パネルは、複数の冷陰極電界電子放出素子が形成されたカソードパネルから成り、第２パネルは、アノード電極及び蛍光体層が形成されたアノードパネルから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の平面型表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば冷陰極電界電子放出表示装置といった平面型表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン受像機や情報端末機器に用いられる表示装置の分野では、従来主流の陰極線管（ＣＲＴ）から、薄型化、軽量化、大画面化、高精細化の要求に応え得る平面型（フラットパネル型）の表示装置への移行が検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、冷陰極電界電子放出表示装置（ＦＥＤ：フィールドエミッションディスプレイ）を例示することができる。このなかでも、液晶表示装置は情報端末機器用の表示装置として広く普及しているが、据置き型のテレビジョン受像機に適用するには、高輝度化や大型化に未だ課題を残している。これに対して、冷陰極電界電子放出表示装置は、熱的励起によらず、量子トンネル効果に基づき固体から真空中に電子を放出することが可能な冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と呼ぶ場合がある）を利用しており、高輝度及び低消費電力の点から注目を集めている。
【０００３】
図２２に、電界放出素子を備えた冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と呼ぶ場合がある）の模式的な一部端面図を示す。図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、例えばガラス基板から成る支持体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、これらの両電極の射影像が互いに直交する方向に各々ストライプ状に形成されており、これらの両電極の射影像が重複する領域（１画素分の領域に相当する。この領域を、以下、重複領域あるいは電子放出領域ＥＡと呼ぶ）に、通常、複数の電界放出素子が設けられている。更に、かかる電子放出領域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。
【０００４】
一方、アノードパネルＡＰは、例えばガラス基板から成る基体２０と、基体２０上に形成され、所定のパターンを有する蛍光体層２３（カラー表示の場合、赤色発光蛍光体層２３Ｒ、緑色発光蛍光体層２３Ｇ、青色発光蛍光体層２３Ｂ）と、その上に形成されたアノード電極２４から構成されている。アノード電極２４は、蛍光体層２３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２３から反跳した電子、あるいは放出された二次電子を反射させる反射膜としての機能、蛍光体層２３の帯電防止といった機能を有する。
【０００５】
尚、蛍光体層２３と蛍光体層２３との間の基体２０上には隔壁２２２が形成されている。隔壁２２２とスペーサ２３１と蛍光体層２３の配置状態の一例を模式的に図２３に例示する。尚、隔壁２２２及びスペーサ２３１を明示するために、これらに斜線を付した。また、蛍光体層２３と蛍光体層２３との間の基体２０上には、光吸収層（ブラックマトリックスとも呼ばれる）２１が形成されている。隔壁２２２の一部がスペーサ保持部２３０として機能する。表示装置の仕様に依っては、隔壁２２２を設けなくともよく、この場合には、光吸収層２１の一部の上にスペーサ保持部が形成されている。
【０００６】
隔壁２２２は、蛍光体層２３から反跳した電子、あるいは、蛍光体層２３から放出された二次電子が他の蛍光体層２３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機能を有する。あるいは又、蛍光体層２３から反跳した電子、あるいは、蛍光体層２３から放出された二次電子が隔壁２２２を越えて他の蛍光体層２３に向かって侵入したとき、これらの電子が他の蛍光体層２３と衝突することを防止する機能を有する。
【０００７】
１画素は、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２３とによって構成されている。有効領域には、かかる画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
【０００８】
アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを、電界放出素子と蛍光体層２３とが対向するように配置し、周縁部において枠体（図示せず）を介して接着することによって、表示装置を作製することができる。有効領域を包囲し、画素を選択するための周辺回路が形成された無効領域には真空排気用の貫通孔（図示せず）が設けられており、この貫通孔には真空排気後に封じ切られたチップ管（図示せず）が接続されている。即ち、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体とによって囲まれた空間は高真空となっている。
【０００９】
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２３１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。
【００１０】
それ故、例えば、特開平７−２６２９３９号公報や特開２０００−１５６１８１に開示された画像表示装置あるいは平面型表示装置にあっては、前面板や基板の上に形成されたブラックマトリックス上に位置決め部材や支持体を形成し、一対の位置決め部材や支持体の間に支柱やスペーサを嵌め込んでいる。
【００１１】
また、特開２０００−５７９７９に開示された画像表示装置にあっては、スペーサと陰極基板とを、紫外線硬化型接着剤あるいは無機系接着剤を用いて固定している。更には、特開平１０−１９９４５１号公報には、パネル本体とスペーサ部とが一体となった表示装置が開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開平７−２６２９３９号公報
【特許文献２】特開２０００−１５６１８１
【特許文献３】特開２０００−５７９７９
【特許文献４】特開平１０−１９９４５１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スペーサ２３１は、一般に、高さ１〜２ｍｍ、厚さ０．０５〜０．１ｍｍである。従って、表示装置の製造プロセス中において、スペーサ２３１を自立させておくことは困難であり、一対のスペーサ保持部２３０の間でスペーサ２３１を保持する必要がある。そして、一対のスペーサ保持部２３０の間にスペーサ２３１を確実に嵌め込むためには、一対のスペーサ保持部２３０の間隔をスペーサ２３１の厚さよりも広くする必要がある。ところが、一対のスペーサ保持部２３０の間隔がスペーサ２３１の厚さよりも広すぎる場合、一対のスペーサ保持部２３０の間にスペーサ２３１を嵌め込んだ後の表示装置の製造プロセスにおいてスペーサ２３１が傾いてしまい、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを組み立てる際、スペーサ２３１やスペーサ保持部２３０が破損するといった問題が生じる。特に、表示装置が大型化すると、スペーサの数が増加し、スペーサを垂直に保持することが一層困難になる。また、スペーサ保持部を構成する材料によっては、スペーサ保持部からのガス放出が問題となることもある。
【００１４】
特開２０００−５７９７９に開示された画像表示装置においては、スペーサと陰極基板とを紫外線硬化型接着剤あるいは無機系接着剤を用いて固定しているので、スペーサ２３１が傾くことを防止可能であるが、接着剤からのガス放出、接着剤の熱劣化に問題を残している。接着剤からガスが放出されると、画像表示装置内部の真空度劣化が生じる虞がある。そして、画像表示装置内部に何らかのガスが存在していると、例えば冷陰極電界電子放出表示装置においては、このガスから生じたイオンによって微小な電子放出部がスパッタされ、電子放出効率が変化したり、あるいは電子放出部が損傷を受けて画像表示装置の寿命が短縮するといった問題がある。
【００１５】
特開平１０−１９９４５１号公報に開示された表示装置においては、パネル本体とスペーサ部との一体構造は加工が難しく、製造コストの上昇を招くといった問題がある。
【００１６】
従って、本発明の目的は、平面型表示装置の製造プロセスにおいてスペーサが傾いてしまうといった問題の発生を回避することができ、しかも、スペーサを固定する材料からのガス放出や、スペーサを固定する材料の熱劣化といった問題が生じることの無い平面型表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の平面型表示装置の製造方法は、
第１パネル及び第２パネルがそれらの周縁部で接着され、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状態となっており、表示部分として機能する第１パネル有効領域と第２パネル有効領域との間にはスペーサが配設された平面型表示装置の製造方法であって、
（Ａ）金属若しくは合金から成るスペーサ接合層が一方の頂面に形成されたスペーサ、及び、スペーサを固定すべき第１パネル有効領域の部分にパネル接合層が形成された第１パネルを準備し、
（Ｂ）真空雰囲気中で、スペーサ接合層の表面及びパネル接合層の表面を清浄化した後、スペーサ接合層の表面とパネル接合層の表面とを接合し、以て、該スペーサを第１パネル有効領域に固定し、
（Ｃ）スペーサの他方の頂面上に第２パネルを載置した後、第１パネル及び第２パネルをそれらの周縁部で接着し、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間を真空状態とすることを特徴とする。
【００１８】
尚、第１パネル有効領域及び第２パネル有効領域とは、第１パネルの実際の表示部分として機能する領域及び第２パネルの実際の表示部分として機能する領域を意味する。第１パネル有効領域及び第２パネル有効領域の外側には無効領域が位置する。即ち、無効領域は、第１パネル有効領域及び第２パネル有効領域を取り囲んでいる。
【００１９】
本発明の平面型表示装置の製造方法においては、
スペーサの他方の頂面には、金属若しくは合金から成る第２のスペーサ接合層が形成されており、
第２パネルには、スペーサを固定すべき第２パネル有効領域の部分に第２のパネル接合層が形成されており、
前記工程（Ｂ）と工程（Ｃ）との間において、（Ｄ）真空雰囲気中で、第２のスペーサ接合層の表面及び第２のパネル接合層の表面を清浄化する工程を含み、前記工程（Ｃ）において、真空雰囲気中で、スペーサの他方の頂面上に第２パネルを載置して、第２のスペーサ接合層の表面と第２のパネル接合層の表面とを接合し、以て、該スペーサを第２パネル有効領域に固定する工程を含む構成とすることができる。
【００２０】
上記の構成を含む本発明の平面型表示装置の製造方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と略称する）において、前記工程（Ｂ）におけるスペーサ接合層の表面及びパネル接合層の表面の清浄化は、不活性原子あるいはイオンビームを用いたエッチング法に基づくことが好ましい。また、前記工程（Ｄ）における第２のスペーサ接合層の表面及び第２のパネル接合層の表面の清浄化も、不活性原子あるいは不活性原子あるいはイオンビームを用いたエッチング法に基づくことが好ましい。ここで、イオンビームを用いたエッチング法とは、イオンをビーム状（飛行方向が揃ったイオンの流れ）にしてエッチングを行う技術であり、例えば、イオンに不活性ガスを用いてスパッタによる物理的エッチングを行うスパッタイオンビームエッチング技術を挙げることができる。
【００２１】
上記の各種構成を含む本発明の平面型表示装置の製造方法において、スペーサはセラミックスから成ることが好ましい。セラミックスとして、具体的には、アルミナやムライト、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。これらの場合、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、かか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。あるいは又、スペーサを、例えば、酸化鉄２５％を含むアルカリガラスといったガラスから、例えば、引き抜き法によって作製することもできる。尚、スペーサの側面の一部に、金属層や合金層を形成し、あるいは又、抵抗体層を形成してもよい。このような構成にすることで、絶縁材料から構成されたスペーサと、第１パネルあるいは第２パネルの構成要素との間の電位差をなくし、スペーサと、第１パネルあるいは第２パネルの構成要素との間に放電が発生することを抑制することができる。スペーサをその長手方向と直角の仮想平面で切断したときのスペーサの断面形状は、一般に、細長い矩形である。
【００２２】
スペーサの高さ、厚さ、長さは、平面型表示装置の仕様等に基づき決定すればよく、例えば、スペーサの厚さとして２０μｍ〜２００μｍ、例えば、５０μｍ、高さとして１〜２ｍｍを例示することができる。
【００２３】
スペーサの頂面上に、あるいは又、スペーサの頂面を覆うように、金属若しくは合金から成るスペーサ接合層、第２のスペーサ接合層が形成されている。スペーサ接合層、第２のスペーサ接合層は金属若しくは合金から構成されているが、金属、合金として、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、Ｓｎ−Ｚｎ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇを例示することができる。尚、スペーサ接合層、第２のスペーサ接合層は、導電性を有する酸化物から構成することもできる。スペーサ接合層、第２のスペーサ接合層の形成として、例えば、物理的気相成長法（ＰＶＤ法）や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、電気メッキ法及び無電解メッキ法を含むメッキ法、スクリーン印刷法を挙げることができる。ＰＶＤ法として、▲１▼電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着等の各種真空蒸着法、▲２▼プラズマ蒸着法、▲３▼２極スパッタリング法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッタリング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、バイアススパッタリング法等の各種スパッタリング法、▲４▼ＤＣ（ｄｉｒｅｃｔ  ｃｕｒｒｅｎｔ）法、ＲＦ法、多陰極法、活性化反応法、電界蒸着法、高周波イオンプレーティング法、反応性イオンプレーティング法等の各種イオンプレーティング法、を挙げることができる。スペーサ接合層、第２のスペーサ接合層の厚さは、数十ｎｍ程度であればよいが、このような値に限定するものではない。
【００２４】
スペーサの一方の頂面にスペーサ接合層を形成し、他方の頂面にはスペーサ接合層を形成しない場合、スペーサの他方の頂面に導電材料層を形成し、係る導電体層と接する第２パネルの部分に導電体層を形成することが、絶縁材料から構成されたスペーサと、第２パネルの構成要素との間の電位差をなくし、スペーサと、第２パネルの構成要素との間に放電が発生することを抑制するといった観点から好ましい。導電材料層や導電体層は、例えば、スペーサ接合層あるいは第２のスペーサ接合層を構成する材料の他、後述するゲート電極を構成する材料から適宜選択することもできる。尚、導電体層は、例えば接地されていることが好ましい。導電材料層と導電体層とは接合されている必要はない。
【００２５】
本発明において、第１パネル及び第２パネルの周縁部での接着を、フリットガラスから成る接着層を介して行う構成とすることができる。ここで、フリットガラスとは、ガラス微粒子を有機バインダ中に分散させた高粘度のペースト状材料であり、所定のパターンに塗布した後、焼成によって有機バインダを除去することにより、固体状の接着層となる。
【００２６】
あるいは又、本発明において、第１パネル及び第２パネルの周縁部での接着を、低融点金属材料から成る接着層を介して行う構成とすることができる。低融点金属材料は、高粘度ペースト状にて使用されるフリットガラスとは異なり、接着層として構成された場合にも層内に気泡を含むことがなく、また、接着層の幅や厚さ等の寸法精度にも優れている。従って、低融点金属材料から成る接着層を用いれば、脱ガスや接着不良による経時的な平面型表示装置の真空度劣化を防止し、平面型表示装置の性能及び長期信頼性を大幅に改善することができる。
【００２７】
尚、これらの場合、第１パネル及び第２パネルの周縁部での接着を、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の併用に基づき行ってもよい。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、第１パネルと第２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。
【００２８】
ここで、「低融点」の語が意味する温度範囲は、概ね４００゜Ｃ以下である。一般的なフリットガラスの軟化温度は６００゜Ｃ前後、焼成温度は３５０゜Ｃ乃至５００゜Ｃ前後であるから、第１パネル及び第２パネルの周縁部での接着のための接着層を構成する低融点金属材料の融点はフリットガラスの焼成温度と同程度か、あるいは、低い。低融点金属材料の融点の下限は、特に限定されるものではない。但し、余り低すぎると、接着層の信頼性に問題が生じかねないので、通常の平面型表示装置の使用環境下における平面型表示装置の信頼性を考慮すると、融点の下限は概ね１２０゜Ｃであることが好ましい。即ち、接着層を構成する低融点金属材料の融点は、１２０゜Ｃ乃至４００゜Ｃ、好ましくは１２０゜Ｃ乃至３００゜Ｃであることが望ましい。尚、本明細書における「低融点金属材料」という用語には低融点合金材料が包含される。
【００２９】
低融点金属材料として、具体的には、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。低融点金属材料の加熱方式として、ランプやヒータを用いた加熱、レーザを用いた加熱、熱風炉を用いた加熱等の公知の加熱方法を採用することができる。
【００３０】
接着層を低融点金属材料から構成する場合、第１パネルを構成する基板（第１パネル用基板と呼ぶ）、第２パネルを構成する基板（第２パネル用基板と呼ぶ）、あるいは枠体と、接着層との間の濡れ性が優れていることが望ましい。このような条件を満足し得ない場合、第１パネル用基板、第２パネル用基板、あるいは枠体に濡れ性改善層を形成しておくことが好ましい。第１パネル用基板や第２パネル用基板、枠体の表面に対する低融点金属材料の濡れ性が劣る場合、かかる濡れ性改善層を設けることにより、加熱前の濡れ性改善層と接着層との位置合わせ精度がそれ程高くなくても、加熱を経て最終的な接着が終了した時点で低融点金属材料が自らの表面張力により濡れ性改善層の上に自己整合的に収斂し、最終的に濡れ性改善層と接着層とが正確に位置合わせされるメリットも得られる。濡れ性改善層の構成材料としては、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、酸化銅（ＣｕＯ）を例示することができる。濡れ性改善層の厚さは０．１μｍ前後であればよい。尚、濡れ性改善層の表面に自然酸化膜が成長する虞がある場合、接着層を形成あるいは配置する直前に、濡れ性改善層の表面から自然酸化膜を除去することが好適である。自然酸化膜の除去は、エッチング法、超音波印加法等の公知の方法で行うことができる。濡れ性改善層の形成方法として、蒸着法、スパッタリング法、イオン・プレーティング法等の真空薄膜形成技術や、メッキ法を例示することができる。
【００３１】
また、接着層を低融点金属材料から構成するとき、接着層の表面に自然酸化膜が成長する虞がある場合には、加熱による接着を行う直前に、接着層の表面から自然酸化膜を除去することが好適である。自然酸化膜の除去は、例えば、希塩酸を用いたウェットエッチング法、塩素系ガスを用いたドライエッチング法、超音波印加法等の公知の方法で行うことができる。
【００３２】
本発明において、真空雰囲気中でスペーサ接合層の表面及びパネル接合層の表面を清浄化した後、同じ真空雰囲気中でスペーサ接合層の表面とパネル接合層の表面とを接合するが、ここで、真空雰囲気の圧力を、１×１０−７Ｐａ乃至１×１０−４Ｐａ、好ましくは１×１０−６Ｐａ乃至１×１０−５Ｐａとすることが望ましい。
【００３３】
また、スペーサ接合層の表面とパネル接合層の表面との接合は、スペーサ接合層の表面とパネル接合層の表面との接触のみによって達成することができるが、加圧してもよい。また、接合の際に、第１パネル及びスペーサを加熱してもよい。更には、第２のスペーサ接合層の表面と第２のパネル接合層の表面との接合も、第２のスペーサ接合層の表面と第２のパネル接合層の表面との接触のみによって達成することができるが、加圧してもよい。また、接合の際に、第２パネル及びスペーサを加熱してもよい。
【００３４】
本発明にあっては、
（ａ）平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表示装置であり、第１パネルは、アノード電極及び蛍光体層が形成されたアノードパネルから成り、第２パネルは、複数の冷陰極電界電子放出素子が形成されたカソードパネルから成る構成
（ｂ）平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表示装置であり、第１パネルは、複数の冷陰極電界電子放出素子が形成されたカソードパネルから成り、第２パネルは、アノード電極及び蛍光体層が形成されたアノードパネルから成る構成
とすることができる。
【００３５】
尚、以下の説明において、第１パネルを構成する基板あるいは第２パネルを構成する基板をパネル用基板と呼び、平面型表示装置が冷陰極電界電子放出表示装置である場合、カソードパネルを構成する基板を「支持体」と呼び、アノードパネルを構成する基板を「基体」と呼ぶ場合がある。また、以下、第１パネルあるいは第２パネルの構成要素を「パネル用基板」上に形成し、カソードパネルの構成要素を「支持体上」に形成し、アノードパネルの構成要素を「基体上」に形成するといった表現をする場合、これらの構成要素を直接、パネル用基板、支持体上あるいは基体上に形成すること、及び、これらの構成要素をパネル用基板、支持体の上方あるいは基体の上方に形成することの両者を包含する。
【００３６】
平面型表示装置が冷陰極電界電子放出表示装置である場合であって、アノードパネルに形成されたアノード電極にスペーサの頂面が固定される場合には、スペーサの頂面が固定されるアノード電極の部分がパネル接合層あるいは第２のパネル接合層に相当する。尚、このような構成とすることで、絶縁材料から構成されたスペーサとアノード電極との間の電位差をなくし、スペーサとアノード電極との間に放電が発生することを抑制することができる。
【００３７】
また、平面型表示装置が冷陰極電界電子放出表示装置である場合であって、カソードパネルにスペーサの頂面が固定される場合には、カソードパネルを構成する絶縁層の上に、例えば、ストライプ状のゲート電極と並行に延びるストライプ状のパネル接合層あるいは第２のパネル接合層を形成することが望ましく、係るパネル接合層あるいは第２のパネル接合層は、例えば接地されていることが好ましい。係るパネル接合層あるいは第２のパネル接合層を構成する材料として、スペーサ接合層あるいは第２のスペーサ接合層を構成する材料の他、後述するゲート電極を構成する材料から適宜選択することもできる。尚、このような構成とすることで、絶縁材料から構成されたスペーサと、カソードパネルの構成要素との間の電位差をなくし、スペーサと、カソードパネルの構成要素との間に放電が発生することを抑制することができる。
【００３８】
本発明において、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、カソードパネルには複数の冷陰極電界電子放出素子が形成され、アノードパネルにはアノード電極及び蛍光体層が形成されている。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、設けられている構成とすることもできる。
【００３９】
後に一部を詳述するが、冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）として、
（イ）スピント型電界放出素子（円錐形の電子放出部が、孔部の底部に位置するカソード電極上に設けられた電界放出素子）
（ロ）クラウン型電界放出素子（王冠状の電子放出部が、孔部の底部に位置するカソード電極上に設けられた電界放出素子）
（ハ）扁平型電界放出素子（略平面状の電子放出部が、孔部の底部に位置するカソード電極上に設けられた電界放出素子）
（ニ）平坦なカソード電極の表面から電子を放出する平面型電界放出素子
（ホ）凹凸が形成されたカソード電極の表面の凸部から電子を放出するクレータ型電界放出素子
（ヘ）カソード電極のエッジ部から電子を放出するエッジ型電界放出素子
を例示することができる。
【００４０】
アノードパネルにおいて、電界放出素子から放出された電子が先ず衝突する部位は、アノードパネルの構造に依るが、アノード電極であり、あるいは又、蛍光体層である。
【００４１】
蛍光体層の平面形状（パターン）は、画素に対応して、ドット状であってもよいし、ストライプ状であってもよい。蛍光体層が隔壁の間に形成されている場合、隔壁で取り囲まれたアノードパネルを構成する基体の部分の上に蛍光体層が形成されている。
【００４２】
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が、このような方法に限定するものではない。
【００４３】
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）、（ＹＢＯ３：Ｅｕ）、（ＹＶＯ４：Ｅｕ）、（Ｙ２ＳｉＯ５：Ｅｕ）、（Ｙ０．９６Ｐ０．６０Ｖ０．４０Ｏ４：Ｅｕ０．０４）、［（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ］、（ＧｄＢＯ３：Ｅｕ）、（ＳｃＢＯ３：Ｅｕ）、（３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ）、（Ｚｎ３（ＰＯ４）２：Ｍｎ）、（ＬｕＢＯ３：Ｅｕ）、（ＳｎＯ２：Ｅｕ）を例示することができる。緑色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、（ＺｎＳｉＯ２：Ｍｎ）、（ＢａＡｌ１２Ｏ１９：Ｍｎ）、（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｍｎ）、（ＭｇＧａ２Ｏ４：Ｍｎ）、（ＹＢＯ３：Ｔｂ）、（ＬｕＢＯ３：Ｔｂ）、（Ｓｒ４Ｓｉ３Ｏ８Ｃｌ４：Ｅｕ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ）、（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。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。
【００４４】
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、アノードパネルを構成する基体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、基体は元より、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体上に蛍光体層とアノード電極とがこの順に積層されている場合には、ＩＴＯの他、アルミニウム（Ａｌ）あるいはクロム（Ｃｒ）を用いることができる。アルミニウム（Ａｌ）あるいはクロム（Ｃｒ）からアノード電極を構成する場合、アノード電極の厚さとして、具体的には、３×１０−８ｍ（３０ｎｍ）乃至１．５×１０−７ｍ（１５０ｎｍ）、好ましくは５×１０−８ｍ（５０ｎｍ）乃至１×１０−７ｍ（１００ｎｍ）を例示することができる。アノード電極は、蒸着法やスパッタリング法にて形成することができる。
【００４５】
アノード電極と蛍光体層の構成例として、
（１）基体上に、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）基体上に、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。
【００４６】
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。隔壁を基体上に形成する構成とすることもできるが、（１）の場合、隔壁がアノード電極上に形成されている場合もある。この場合も、隔壁が基体上に形成されているといった概念に包含される。
【００４７】
隔壁を形成する場合、隔壁の平面形状としては、格子形状（井桁形状）、即ち、１画素に相当する、例えば平面形状が略矩形（ドット状）の蛍光体層の四方を取り囲む形状を挙げることができ、あるいは、略矩形あるいはストライプ状の蛍光体層の対向する二辺と平行に延びる帯状形状あるいはストライプ形状を挙げることができる。隔壁を格子形状とする場合、１つの蛍光体層の領域の四方を連続的に取り囲む形状としてもよいし、不連続に取り囲む形状としてもよい。隔壁を帯状形状あるいはストライプ形状とする場合、連続した形状としてもよいし、不連続な形状としてもよい。隔壁を形成した後、隔壁を研磨し、隔壁の頂面の平坦化を図ってもよい。
【００４８】
隔壁を、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）及び亜鉛（Ｚｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属、あるいは、これらの金属から構成された合金；酸化インジウム−錫（ＩＴＯ）；酸化インジウム−亜鉛（ＩＸＯ）；酸化錫（ＳｎＯ２）；アンチモンドープの酸化錫；インジウム又はアンチモンドープの酸化チタン（ＴｉＯ２）；酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）；インジウム又はアンチモンドープの酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）；ポリイミド樹脂；低融点ガラスから構成することができ、電気メッキ法や無電解メッキ法を含むメッキ法、溶射法、スクリーン印刷法、ディスペンサを用いた方法、サンドブラスト形成法、ドライフィルム法、感光法によって形成することができる。
【００４９】
本発明において、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、アノードパネルを構成する蛍光体層と蛍光体層との間の領域（この領域には、例えば、隔壁が形成される）の基体上に、蛍光体層からの光を吸収する光吸収層を形成する工程を含むことが、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、クロム膜が基体と接する。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。尚、上述した（１）の場合であって、隔壁をアノード電極上に形成する場合、光吸収層を、基体とアノード電極との間に形成してもよいし、アノード電極と隔壁との間に形成してもよい。
【００５０】
上述したように、接着層を低融点金属材料から構成する場合、接着層を、第１パネル用基板、第２パネル用基板、あるいは、枠体に形成あるいは配置しておく必要がある。ここで、接着層の「形成」とは、接着層が第１パネル用基板、第２パネル用基板、枠体の表面に原子間力によって密着している状態を指す。かかる接着層の形成は、例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオン・プレーティング法等の真空薄膜形成技術を用いて達成することができるし、あるいは又、第１パネル用基板や第２パネル用基板、枠体上で接着層を一旦溶融させることによって達成することもできる。あるいは又、接着層の「配置」とは、接着層が第１パネル用基板や第２パネル用基板、枠体の表面に重力や摩擦力により保持されている状態を指す。接着層の「配置」は、低融点金属材料から成る線材や箔を第１パネル用基板や第２パネル用基板、枠体の表面に載置したり、貼り付けることにより達成される。箔のようにある程度の密着性をもって第１パネル用基板や第２パネル用基板、枠体の表面に保持されることが可能であって、場合によっては保持面を下に向けても脱落しない密着性を有する接着層を用いるときには、第１パネル用基板と第２パネル用基板の両方、第１パネル用基板と枠体の両方、第２パネル用基板と枠体の両方に接着層を配置することもできる。しかし、線材のように単に重力によって第１パネル用基板や第２パネル用基板、枠体の表面に保持されるような接着層を用いる場合には、接着層の配置は、第１パネル用基板と第２パネル用基板のいずれか一方、第１パネル用基板と枠体のいずれか一方、第２パネル用基板と枠体のいずれか一方のみに対して行うことが好ましい。
【００５１】
第１パネルと第２パネルと枠体の三者を接着する場合、三者を同時に接着してもよいし、あるいは、第１段階で第１パネル又は第２パネルのいずれか一方と枠体とを接着し、第２段階で第１パネル又は第２パネルの他方と枠体とを接着してもよい。第１段階で使用する接着層を構成する材料と、第２段階で使用する接着層を構成する材料とは、同じ材料であってもよいし、同種の材料であってもよいし、異種の材料であってもよい。即ち、第１段階で使用する接着層（第１接着層と呼ぶ）は低融点金属材料から成り、第１接着層を構成する低融点金属材料の融点と、第２段階で使用する接着層（第２接着層と呼ぶ）を構成する低融点金属材料の融点とは、略等しい（例えば、温度差が０゜Ｃ〜１００゜Ｃ程度となるような）構成とすることができる。このような構成にすることによって、１回の加熱プロセスで第１パネルと枠体、第２パネルと枠体を同時に接着できるので、製造された平面型表示装置の残留熱歪みが低減され得る。あるいは又、第１接着層は低融点金属材料から成り、第１接着層を構成する低融点金属材料の融点は、第２接着層を構成する低融点金属材料の融点よりも高い構成とすることもできる。このような構成にすることによって、第１パネルと枠体の接着、第２パネルと枠体の接着とを独立した加熱プロセスにて行うことができるので、製造される平面型表示装置の組立て精度を向上させることができる。更には、第１接着層はフリットガラス（ガラスペーストとも呼ばれる）から成る構成とすることもできる。フリットガラスは低融点金属材料には望むことのできない高い絶縁性を備えている。従って、例えば平面型表示装置が高電圧仕様であって、第１パネルや第２パネル上に形成されたパッシベーション膜等の薄い絶縁膜のみでは絶縁性が不足する場合に、フリットガラスを用いる構成は極めて有効である。あるいは又、第１接着層の一部分はフリットガラスから成り、第１接着層の残部は低融点金属材料から成る構成とすることもできる。フリットガラスにより構成される第１接着層の一部分と、低融点金属材料により構成される第１接着層の残部とは、第１接着層の形成領域内において如何なる配置をとっても構わない。例えば、複数の「一部分」が残部の中に点在していてもよい。
【００５２】
例えば、第１パネルが平面型表示装置の外部へ引き出される電極を含む場合には、この電極の周囲のみをフリットガラスで覆う構成が可能である。また、第１パネルや第２パネルが平面型表示装置の外部へ引き出される電極を含む場合には、電極上に絶縁膜を形成し、かかる絶縁膜の上に第１接着層や第２接着層を形成又は配置すればよい。このような構成においては、第１パネルや第２パネルにはかかる絶縁膜が含まれる。あるいは又、場合によっては、第１接着層や第２接着層と接する電極の部分（表面）に絶縁膜（例えば電極を構成する材料の酸化膜）を形成してもよい。
【００５３】
三者同時接着や第２段階における接着を真空雰囲気中で行えば、第１パネルと第２パネルと枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接着と同時に真空となる。具体的には、スペーサ接合層の表面及びパネル接合層の表面を清浄化した後にスペーサ接合層の表面とパネル接合層の表面とを接合する真空雰囲気を形成するための第１接合用チャンバと、場合によっては、第２のスペーサ接合層の表面及び第２のパネル接合層の表面を清浄化した後に第２のスペーサ接合層の表面と第２のパネル接合層の表面とを接合する真空雰囲気を形成するための第２接合用チャンバと、三者同時接着や第２段階における接着を行う真空雰囲気を形成するための接着用チャンバとを真空雰囲気の搬送路で結んだマルチチャンバ装置を用いて、真空を破ることなく、これらの操作を行うことができる。あるいは又、スペーサ接合層の表面及びパネル接合層の表面を清浄化した後にスペーサ接合層の表面とパネル接合層の表面とを接合する真空雰囲気を形成し、且つ、第２のスペーサ接合層の表面及び第２のパネル接合層の表面を清浄化した後に第２のスペーサ接合層の表面と第２のパネル接合層の表面とを接合する真空雰囲気を形成するための接合用チャンバと、三者同時接着や第２段階における接着を行う真空雰囲気を形成するための接着用チャンバとを真空雰囲気の搬送路で結んだマルチチャンバ装置を用いて、真空を破ることなく、これらの操作を行うこともできる。
【００５４】
あるいは、三者の接着終了後、第１パネルと第２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。接着後に排気を行う場合、接着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。
【００５５】
接着後に排気を行う場合、排気は、第１パネル及び／又は第２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、第１パネル及び／又は第２パネルの無効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着され、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、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。平面型表示装置として冷陰極電界電子放出型の表示装置を想定した場合、要求される真空度はおおよそ１０−２Ｐａのオーダー、あるいはそれ以上（即ち、より低圧）、例えば１０−４Ｐａ程度である。
【００５６】
第１パネル用基板や、第２パネル用基板、カソードパネルを構成する基板（支持体）、アノードパネルを構成する基板（基体）は、少なくとも表面が絶縁性部材より構成されていればよく、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。
【００５７】
一般に、金属原子（Ｍ）が、剥き出しで空気中に存在する場合、非常に不安定（活性）な状態にある。従って、図１の（Ａ）に概念図に示すように、通常、金属の表面が、大気中の酸素との反応による酸化物や、吸着した気体分子の層といった一種の汚染物質（Ｘ）で覆われることで、金属は安定な状態となっている。そこで、金属の表面の汚染物質（Ｘ）を何らかの方法（例えば、イオンビームを用いたエッチング法）により取り除き（図１の（Ｂ）参照）、表面を清浄化し、表面が活性化された状態で（即ち、結合手（Ｙ）が剥き出しの状態で）、例えば、金属同士を接触させれば、金属同士を接合することが可能となる。このような方法は、表面活性化接合法とも呼ばれる。この表面活性化接合法の例として、図２に概念図を示すように、真空チャンバ内で金属（Ｍ）の表面にイオンビームを照射し、図３に概念図を示すように、活性な金属表面を剥き出しとし、図４に概念図を示すように、活性な金属表面同士を接触させることにより、金属（Ｍ）同士を接合することができる。
【００５８】
本発明は、このような原理を応用している。即ち、真空雰囲気中で、スペーサ接合層の表面及びパネル接合層の表面を清浄化した後、スペーサ接合層の表面とパネル接合層の表面とを接合し、以て、スペーサを第１パネル有効領域に固定する。これによって、平面型表示装置の製造プロセスにおいて、スペーサ保持部を設ける必要が無く、それにも拘わらず、平面型表示装置の製造プロセスにおいてスペーサが傾いてしまうといった問題の発生を回避することができ、しかも、スペーサを固定する材料を使用する必要が無いので、スペーサを固定する材料からのガス放出や、スペーサを固定する材料の熱劣化といった問題が生じることが無い。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、発明の実施の形態（以下、実施の形態と略称する）に基づき本発明を説明する。
【００６０】
（実施の形態１）
実施の形態１は、本発明の平面型表示装置の製造方法に関する。実施の形態１においては、平面型表示装置を冷陰極電界電子放出表示装置（以下、単に、表示装置と略称する）とする。
【００６１】
実施の形態１の表示装置（所謂３電極型の表示装置）の模式的な一部端面図を図５に示し、表示装置を構成するアノードパネルＡＰにおける蛍光体層２３の配置を模式的に示す配置図を図６に例示し、カソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図を図７に示す。尚、図５は、例えば、図６の矢印Ａ−Ａに沿った端面図に相当する。また、図６において、スペーサ３１を明示するためにスペーサ３１に斜線を付した。
【００６２】
実施の形態１の表示装置は、第１パネル（アノードパネルＡＰ）及び第２パネル（カソードパネルＣＰ）がそれらの周縁部で接着され、第１パネル（アノードパネルＡＰ）と第２パネル（カソードパネルＣＰ）によって挟まれた空間が真空状態となっている。アノードパネルＡＰにはアノード電極及び蛍光体層が形成されており、カソードパネルＣＰに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）が形成されている。
【００６３】
アノードパネルＡＰは、例えば、ガラス基板から成る基体２０と、基体２０上に形成され、所定のパターンを有する蛍光体層２３（カラー表示の場合、赤色発光蛍光体層２３Ｒ、緑色発光蛍光体層２３Ｇ、青色発光蛍光体層２３Ｂ）と、その上に形成された反射膜としても機能するアルミニウム（Ａｌ）薄膜から成るアノード電極２４から構成されている。そして、蛍光体層２３と蛍光体層２３との間の基体２０上には、蛍光体層２３からの光を吸収する光吸収層（ブラックマトリックス）２１が形成されている。光吸収層２１は、酸化クロム／クロム積層膜から成る。
【００６４】
一方、図５及び図７に示した表示装置のカソードパネルＣＰに設けられた電界放出素子は、円錐形の電子放出部１５を備えた、所謂スピント型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、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。一般に、カソード電極１１とゲート電極１３とは、これらの両電極の射影像が互いに直交する方向に各々ストライプ状に形成されており、これらの両電極の射影像が重複する部分に相当する領域（１画素分の領域に相当し、電子放出領域ＥＡである）に、通常、複数の電界放出素子が設けられている。更に、かかる電子放出領域ＥＡが、カソードパネルＣＰの有効領域内に、通常、２次元マトリクス状に配列されている。
【００６５】
１画素は、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡと、この電子放出領域ＥＡに対面したアノードパネル側の蛍光体層２３とによって構成されている。有効領域には、かかる画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
【００６６】
そして、表示部分として機能する第１パネル有効領域と第２パネル有効領域との間には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から成るスペーサ３１が配設されている。スペーサ３１の一方の頂面３１Ａを覆うように、例えば、アルミニウム（Ａｌ）から成るスペーサ接合層３２が形成されている。また、スペーサ３１の他方の頂面３１Ｂを覆うように、アルミニウム（Ａｌ）から成る導電材料層３３が形成されている。尚、実施の形態１においては、アノードパネルＡＰに形成されたアノード電極２４にスペーサ３１の頂面３１Ａが固定されるので、スペーサ３１の頂面３１Ａが固定されるアノード電極２４の部分がパネル接合層に相当する。
【００６７】
スペーサ接合層３２の表面とパネル接合層（アノード電極２４）の表面との接合（表面活性化接合）によって、スペーサ３１は第１パネル有効領域に固定されている。また、スペーサ３１の他方の頂面３１Ｂは、導電材料層３３を介してストライプ状の導電体層１６と接している。ここで、アルミニウム（Ａｌ）から成るストライプ状の導電体層１６は、絶縁層１２上に形成され、ストライプ状のゲート電極１３と並行に延びている。図７においては、導電体層１６の図示を省略している。
【００６８】
スペーサ３１をその長手方向と直角の仮想平面で切断したときのスペーサ３１の断面形状は、細長い矩形である。また、スペーサ３１は、第１パネル有効領域及び第２パネル有効領域に固定される前には、その長手方向に沿って概ね直線状である。スペーサ３１の長さを約１００ｍｍ、厚さを約０．１ｍｍ、高さを約２ｍｍとした。
【００６９】
スペーサ３１は、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、かかるグリーンシート焼成品を切断することによって製造することができる。こうして得られたスペーサ３１の頂面３１Ａ，３１Ｂのそれぞれを覆うように、例えばスパッタリング法にてアルミニウム（Ａｌ）から成るスペーサ接合層３２及び導電材料層３３を形成する。
【００７０】
カソード電極１１には相対的な負電圧がカソード電極制御回路４０から印加され、ゲート電極１３には相対的な正電圧がゲート電極制御回路４１から印加され、アノード電極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４２から印加される。かかる表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極１１にカソード電極制御回路４０から走査信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１からビデオ信号を入力する。尚、これとは逆に、カソード電極１１にカソード電極制御回路４０からビデオ信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１から走査信号を入力してもよい。カソード電極１１とゲート電極１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部１５から電子が放出され、この電子がアノード電極２４に引き付けられ、アノード電極２４を通過し、蛍光体層２３に衝突する。つまり、この表示装置の動作や明るさは、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を通じて電子放出部１５に印加される電圧によって制御される。
【００７１】
尚、スペーサ３１の一方の頂面３１Ａは、スペーサ接合層３２を介してアノード電極２４に電気的に接続されているが故に、スペーサ３１の一方の頂面３１Ａとアノード電極２４との間に放電が生じることを防止することができる。一方、スペーサ３１の他方の頂面３１Ｂは、導電材料層３３を介して導電体層１６に電気的に接続されているが故に、スペーサ３１の他方の頂面３１Ｂと導電体層１６との間に放電が生じることを防止することができる。尚、導電体層１６は接地されている。
【００７２】
以下、図５及び図６に例示した実施の形態１の表示装置の製造方法を、アノードパネルＡＰを構成する基体である基体２０等の模式的な一部端面図である図８の（Ａ）〜（Ｃ）、及び、接合用チャンバの概念図である図９及び図１０を参照して説明する。
【００７３】
［工程−１００］
先ず、ガラス基板から成る基体２０上に光吸収層２１を形成する。具体的には、先ず、基体２０全面にレジスト層を形成し、露光、現像を行うことによって、光吸収層２１を形成すべき基体２０の部分の上のレジスト層を除去する。次いで、真空蒸着法にて、全面にクロム膜、酸化クロム膜を順次成膜した後、レジスト層並びにその上のクロム膜及び酸化クロム膜を除去する。これによって、ブラックマトリックスとして機能する光吸収層２１を形成することができる（図８の（Ａ）参照）。
【００７４】
［工程−１１０］
次に、赤色発光蛍光体層を形成するために、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、露光、現像することによって、基体２０の所定の領域に赤色発光蛍光体層２３Ｒを形成する。このような操作を、緑色発光蛍光体スラリー、青色発光蛍光体スラリーについても同様に行うことによって、最終的に、基体２０の所定の領域に、赤色発光蛍光体層２３Ｒ、緑色発光蛍光体層２３Ｇ、青色発光蛍光体層２３Ｂを形成する（図８の（Ｂ）、及び、図６の模式的な部分的配置図を参照）。
【００７５】
［工程−１２０］
その後、全面にアルミニウムから成るアノード電極２４を真空蒸着法に基づき形成する（図８の（Ｃ）参照）。
【００７６】
［工程−１３０］
一方、複数の電界放出素子から構成された電子放出領域ＥＡを備えたカソードパネルＣＰを準備する。絶縁層１２上には、ストライプ状のゲート電極１３と並行に延びるストライプ状の導電体層１６が形成されている。尚、電界放出素子の詳細は後述する。また、また、枠体（図示せず）とカソードパネルＣＰ（より具体的には支持体１０）の接着部位に接着層としてフリットガラスを塗布し、カソードパネルＣＰ（より具体的には支持体１０）と枠体とを貼り合わせ、予備焼成にてフリットガラスを乾燥した後、約３９０゜Ｃで１０〜３０分の本焼成を行っておく。更には、枠体におけるアノードパネルＡＰ（より具体的には基体２０）との接着部位に、低融点金属材料から成る接着層を形成あるいは配置しておく。そして、表示装置の組み立てを行う。表示装置の組み立てにおいては、スペーサ接合層の表面及びパネル接合層の表面を清浄化した後にスペーサ接合層の表面とパネル接合層の表面とを接合する真空雰囲気を形成するためのチャンバ（接合用チャンバ１００と呼ぶ）と、第１パネルと第２パネルとをそれらの周縁部で接着する真空雰囲気を形成するための接着用チャンバとを真空雰囲気の搬送路で結んだマルチチャンバ装置（図示せず）を用いる。
【００７７】
［工程−１３０Ａ］
即ち、アノードパネルＡＰ及びスペーサ３１を、ゲートバルブ、ロードロックチャンバ、搬送路（これらは図示せず）を介して、接合用チャンバ１００に搬入する。図９に概念図を示す接合用チャンバ１００は、具体的には、イオンビームを用いたエッチング法を実行するためのチャンバである。一方、カソードパネルＣＰを、ゲートバルブ、ロードロックチャンバ、搬送路を介して、接着用チャンバ（これらは図示せず）に搬入しておく。
【００７８】
［工程−１３０Ｂ］
そして、圧力１×１０−４Ｐａ程度の高真空雰囲気にある接合用チャンバ１００内で、（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ）方向に可動な固定用ハンド１０１でスペーサ３１を挟み、固定用ハンド１０１を移動させながら、スペーサ３１の一方の頂面３１Ａに形成されたスペーサ接合層３２にイオンビーム源１０２から射出されたアルゴン（Ａｒ）イオンのイオンビーム１０３を照射して、スペーサ接合層３２の表面を数ｎｍ、エッチングし、スペーサ接合層３２の表面を清浄化し、スペーサ接合層３２の表面を活性化する。一方、アノードパネルＡＰを（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ）方向に可動なステージ１０４に載置し、ステージ１０４を移動させながら、パネル接合層（より具体的には、スペーサ３１を固定すべきアノード電極２４の部分）にイオンビーム源１０５から射出されたアルゴン（Ａｒ）イオンのイオンビーム１０６を照射して、パネル接合層の表面を数ｎｍ、エッチングし、パネル接合層の表面を清浄化し、パネル接合層の表面を活性化する。例えば、イオンビーム１０３，１０６の照射エネルギーを約１ｋｅＶとする。以上に説明した状態を、模式的に図９に示す。尚、図９及び図１０においては、アノードパネルＡＰの構成要素、スペーサ３１の構成要素の一部の図示を省略している。
【００７９】
［工程−１３０Ｃ］
その後、固定用ハンド１０１を移動させて、アノードパネルＡＰのパネル接合層（より具体的には、スペーサ３１を固定すべきアノード電極２４の部分）に対してスペーサ３１を精密に位置合わせを行いながら、スペーサ接合層３２の表面とパネル接合層（具体的には、アノード電極２４の一部分）の表面とを接触させて（図１０参照）、接合し、スペーサ３１を第１パネル有効領域に固定する。
【００８０】
［工程−１３０Ｄ］
次いで、スペーサ３１の他方の頂面３１Ｂ上に第２パネル（カソードパネルＣＰ）を載置した後、第１パネル（アノードパネルＡＰ）及び第２パネル（カソードパネルＣＰ）をそれらの周縁部で接着し、第１パネル（アノードパネルＡＰ）と第２パネル（カソードパネルＣＰ）とによって挟まれた空間を真空状態とする。具体的には、［工程−１３０Ｃ］を経たアノードパネルＡＰを接合用チャンバから接着用チャンバへと移送し、スペーサ３１の他方の頂面３１Ｂ上に第２パネル（カソードパネルＣＰ）を載置する。その際、カソードパネルＣＰに設けられた導電体層１６と導電材料層３３とを接触させ、しかも、蛍光体層２３と電子放出領域ＥＡ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とを配置する。枠体におけるアノードパネルＡＰ（より具体的には基体２０）との接着部位に形成あるいは配置された低融点金属材料から成る接着層は、アノードパネルＡＰの周縁部と接する。尚、接着用チャンバ内の圧力を１×１０−４Ｐａ程度としておく。そして、アノードパネルＡＰ及びカソードパネルＣＰを、接着用チャンバ内に配設されたヒータ（図示せず）によって加熱することで、接着層を溶融させ、第１パネル（アノードパネルＡＰ）及び第２パネル（カソードパネルＣＰ）をそれらの周縁部で接着させる。
【００８１】
［工程−１４０］
その後、接着用チャンバから、搬送路、アンロードロックチャンバ、ゲートバルブを介して第１パネル（アノードパネルＡＰ）及び第２パネル（カソードパネルＣＰ）の組立品を搬出し、必要な外部回路との配線を行い、所謂３電極型の表示装置を完成させる。
【００８２】
尚、［工程−１３０Ｄ］において、低融点金属材料の代わりに、フリットガラスから成る接着層を用いて、第１パネル（アノードパネルＡＰ）及び第２パネル（カソードパネルＣＰ）をそれらの周縁部で接着することもできる。以下の実施の形態においても同様とすることができる。
【００８３】
また、［工程−１３０Ｃ］を経たアノードパネルＡＰを接合用チャンバから外部に搬送し、第１パネル（アノードパネルＡＰ）及び第２パネル（カソードパネルＣＰ）をそれらの周縁部で接着してもよく、この場合には、それらの周縁部で接着する際の雰囲気を、大気中、あるいは、不活性ガス雰囲気とすることもできる。そして、その後、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体と接着層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と枠体とに囲まれた空間を真空にすることができる。以下の実施の形態においても同様とすることができる。
【００８４】
更には、カソードパネルＣＰを第１パネルとみなし、アノードパネルＡＰを第２パネルとみなし、導電体層１６をパネル接合層とみなすこともできる。
【００８５】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１の変形である。実施の形態２においては、スペーサ３１の他方の頂面３１Ｂにも第２のスペーサ接合層が形成されている。具体的には、実施の形態１におけるスペーサ３１の他方の頂面３１Ｂに形成されたアルミニウム（Ａｌ）から成る導電材料層３３が、第２のスペーサ接合層に相当する。また、第２パネルに相当するカソードパネルＣＰには第２のパネル接合層が形成されているが、実施の形態１における導電体層１６が、この第２のパネル接合層に相当する。
【００８６】
このような構造の平面型表示装置は、以下の方法で製造することができる。
【００８７】
即ち、実施の形態１の［工程−１００］〜［工程−１２０］と同様の工程を実行した後、実施の形態１の［工程−１３０Ａ］と同様の工程において、アノードパネルＡＰ、カソードパネルＣＰ及びスペーサ３１を、ゲートバルブ、ロードロックチャンバ、搬送路（これらは図示せず）を介して、接合用チャンバ１００に搬入する。そして、実施の形態１の［工程−１３０Ｂ］と同様の工程において、圧力１×１０−４Ｐａ程度の高真空雰囲気にある接合用チャンバ１００内で、（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ）方向に可動な固定用ハンド１０１でスペーサ３１を挟み、固定用ハンド１０１を移動させながら、スペーサ３１の一方の頂面３１Ａに形成されたスペーサ接合層３２にイオンビーム源１０２から射出されたアルゴン（Ａｒ）イオンのイオンビーム１０３を照射して、スペーサ接合層３２の表面を数ｎｍ、エッチングし、スペーサ接合層３２の表面を清浄化し、スペーサ接合層３２の表面を活性化する。一方、アノードパネルＡＰを（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ）方向に可動なステージ１０４に載置し、ステージ１０４を移動させながら、パネル接合層（より具体的には、スペーサ３１を固定すべきアノード電極２４の部分）にイオンビーム源１０５から射出されたアルゴン（Ａｒ）イオンのイオンビーム１０６を照射して、パネル接合層の表面を数ｎｍ、エッチングし、パネル接合層の表面を清浄化し、パネル接合層の表面を活性化する。
【００８８】
そして、その後、固定用ハンド１０１を移動させて、アノードパネルＡＰのパネル接合層（より具体的には、スペーサ３１を固定すべきアノード電極２４の部分）に対してスペーサ３１を精密に位置合わせを行いながら、スペーサ接合層３２の表面とパネル接合層（具体的には、アノード電極２４の一部分）の表面とを接触させて、接合し、スペーサ３１を第１パネル有効領域に固定する。
【００８９】
次いで、アノードパネルＡＰを載置したステージ１０４を移動させながら、スペーサ３１の他方の頂面３１Ｂに形成された第２のスペーサ接合層（導電材料層３３）にイオンビーム源から射出されたアルゴン（Ａｒ）イオンのイオンビームを照射して、第２のスペーサ接合層の表面を数ｎｍ、エッチングし、第２のスペーサ接合層の表面を清浄化し、第２のスペーサ接合層の表面を活性化する。一方、カソードパネルＣＰを（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ）方向に可動な第２のステージ（図示せず）に載置し、第２のステージを移動させながら、第２のパネル接合層（より具体的には、導電体層１６）にイオンビーム源から射出されたアルゴン（Ａｒ）イオンのイオンビームを照射して、第２のパネル接合層の表面を数ｎｍ、エッチングし、第２のパネル接合層の表面を清浄化し、第２のパネル接合層の表面を活性化する。
【００９０】
そして、スペーサ３１の他方の頂面３１Ｂ上に第２パネル（カソードパネルＣＰ）を載置した後、第１パネル（アノードパネルＡＰ）及び第２パネル（カソードパネルＣＰ）をそれらの周縁部で接着し、第１パネル（アノードパネルＡＰ）と第２パネル（カソードパネルＣＰ）とによって挟まれた空間を真空状態とする。具体的には、カソードパネルＣＰが載置された第２のステージを移動させて、カソードパネルＣＰに設けられた第２のパネル接合層である導電体層１６と、スペーサ３１の他方の頂面３１Ｂに設けられた第２のスペーサ接合層である導電材料層３３とを接触させ、且つ、蛍光体層２３と電子放出領域ＥＡ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とを配置する。枠体におけるアノードパネルＡＰ（より具体的には基体２０）との接着部位に形成あるいは配置された低融点金属材料から成る接着層は、アノードパネルＡＰの周縁部と接する。こうして、第２のスペーサ接合層（導電材料層３３）の表面と第２のパネル接合層（導電体層１６）の表面とを接合し、スペーサ３１を第２パネル有効領域に固定することができる。そして、アノードパネルＡＰ及びカソードパネルＣＰを、接合用チャンバ内に配設されたヒータ（図示せず）によって加熱することで、接着層を溶融させ、第１パネル（アノードパネルＡＰ）及び第２パネル（カソードパネルＣＰ）をそれらの周縁部で接着させる。
【００９１】
以降、実施の形態１の［工程−１４０］と同様の工程を実行することで、所謂３電極型の表示装置を完成させる。
【００９２】
尚、カソードパネルＣＰを第１パネルとみなし、アノードパネルＡＰを第２パネルとみなし、導電体層１６をパネル接合層とみなし、アノード電極２４を第２のパネル接合層とみなすこともできる。
【００９３】
（実施の形態３）
実施の形態３においては、各種の電界放出素子及びその製造方法を説明する。
【００９４】
所謂３電極型の表示装置を構成する電界放出素子は、電子放出部の構造により、具体的には、例えば、以下の２つの範疇に分類することができる。即ち、第１の構造の電界放出素子は、
（イ）支持体上に設けられた、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極と、
（ロ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ハ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極と、
（ニ）ゲート電極に設けられた第１開口部、及び、絶縁層に設けられ、第１開口部と連通した第２開口部と、
（ホ）第２開口部の底部に位置するカソード電極上に設けられた電子放出部、から成り、
第２開口部の底部に露出した電子放出部から電子が放出される構造を有する。
【００９５】
このような第１の構造を有する電界放出素子として、上述したスピント型電界放出素子（円錐形の電子放出部が、第２開口部の底部に位置するカソード電極上に設けられた電界放出素子）、扁平型電界放出素子（略平面状の電子放出部が、第２開口部の底部に位置するカソード電極上に設けられた電界放出素子）を挙げることができる。
【００９６】
第２の構造の電界放出素子は、
（イ）支持体上に設けられた、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極と、
（ロ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ハ）絶縁層上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極と、
（ニ）ゲート電極に設けられた第１開口部、及び、絶縁層に設けられ、第１開口部と連通した第２開口部、
から成り、
第２開口部の底部に露出したカソード電極の部分が電子放出部に相当し、かかる第２開口部の底部に露出したカソード電極の部分から電子を放出する構造を有する。
【００９７】
このような第２の構造を有する電界放出素子として、平坦なカソード電極の表面から電子を放出する平面型電界放出素子を挙げることができる。
【００９８】
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、タングステン、タングステン合金、モリブデン、モリブデン合金、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、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、ＣＶＤ法によって形成することができる。
【００９９】
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）、シリコン（Φ＝４．９ｅＶ）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。かかる材料として、炭素（Φ＜１ｅＶ）、セシウム（Φ＝２．１４ｅＶ）、ＬａＢ６（Φ＝２．６６〜２．７６ｅＶ）、ＢａＯ（Φ＝１．６〜２．７ｅＶ）、ＳｒＯ（Φ＝１．２５〜１．６ｅＶ）、Ｙ２Ｏ３（Φ＝２．０ｅＶ）、ＣａＯ（Φ＝１．６〜１．８６ｅＶ）、ＢａＳ（Φ＝２．０５ｅＶ）、ＴｉＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）、ＺｒＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）を例示することができる。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。
【０１００】
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、かかる材料の２次電子利得δがカソード電極を構成する導電性材料の２次電子利得δよりも大きくなるような材料から適宜選択してもよい。即ち、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属；シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）等の半導体；炭素やダイヤモンド等の無機単体；及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、フッ化バリウム（ＢａＦ２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等の化合物の中から、適宜選択することができる。尚、電子放出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。
【０１０１】
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、５×１０７Ｖ／ｍ以下の電界強度にて、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、ダイヤモンドは電気抵抗体であるため、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、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、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。
【０１０２】
カーボン・ナノチューブ構造体として、具体的には、カーボン・ナノチューブ及び／又はカーボン・ナノファイバーを挙げることができる。より具体的には、カーボン・ナノチューブから電子放出部を構成してもよいし、カーボン・ナノファイバーから電子放出部を構成してもよいし、カーボン・ナノチューブとカーボン・ナノファイバーの混合物から電子放出部を構成してもよい。カーボン・ナノチューブやカーボン・ナノファイバーは、巨視的には、粉末状であってもよいし、薄膜状であってもよいし、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・ナノチューブやカーボン・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。
【０１０３】
扁平型電界放出素子を、バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散させたものをカソード電極の所望の領域に例えば塗布した後、バインダ材料の焼成あるいは硬化を行う方法（より具体的には、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等の有機系バインダ材料や水ガラス等の無機系バインダ材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散したものを、カソード電極の所望の領域に例えば塗布した後、溶媒の除去、バインダ材料の焼成・硬化を行う方法）によって製造することもできる。尚、このような方法を、カーボン・ナノチューブ構造体の第１の形成方法と呼ぶ。塗布方法として、スクリーン印刷法を例示することができる。
【０１０４】
あるいは又、扁平型電界放出素子を、カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成する方法によって製造することもでき、これによって、金属化合物を構成する金属原子を含むマトリックスにてカーボン・ナノチューブ構造体がカソード電極表面に固定される。尚、このような方法を、カーボン・ナノチューブ構造体の第２の形成方法と呼ぶ。マトリックスは、導電性を有する金属酸化物から成ることが好ましく、より具体的には、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム−錫、酸化亜鉛、酸化アンチモン、又は、酸化アンチモン−錫から構成することが好ましい。焼成後、各カーボン・ナノチューブ構造体の一部分がマトリックスに埋め込まれている状態を得ることもできるし、各カーボン・ナノチューブ構造体の全体がマトリックスに埋め込まれている状態を得ることもできる。マトリックスの体積抵抗率は、１×１０−９Ω・ｍ乃至５×１０−６Ω・ｍであることが望ましい。
【０１０５】
金属化合物溶液を構成する金属化合物として、例えば、有機金属化合物、有機酸金属化合物、又は、金属塩（例えば、塩化物、硝酸塩、酢酸塩）を挙げることができる。有機酸金属化合物溶液として、有機錫化合物、有機インジウム化合物、有機亜鉛化合物、有機アンチモン化合物を酸（例えば、塩酸、硝酸、あるいは硫酸）に溶解し、これを有機溶剤（例えば、トルエン、酢酸ブチル、イソプロピルアルコール）で希釈したものを挙げることができる。また、有機金属化合物溶液として、有機錫化合物、有機インジウム化合物、有機亜鉛化合物、有機アンチモン化合物を有機溶剤（例えば、トルエン、酢酸ブチル、イソプロピルアルコール）に溶解したものを例示することができる。溶液を１００重量部としたとき、カーボン・ナノチューブ構造体が０．００１〜２０重量部、金属化合物が０．１〜１０重量部、含まれた組成とすることが好ましい。溶液には、分散剤や界面活性剤が含まれていてもよい。また、マトリックスの厚さを増加させるといった観点から、金属化合物溶液に、例えばカーボンブラック等の添加物を添加してもよい。また、場合によっては、有機溶剤の代わりに水を溶媒として用いることもできる。
【０１０６】
カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物溶液をカソード電極上に塗布する方法として、スプレー法、スピンコーティング法、ディッピング法、ダイクォーター法、スクリーン印刷法を例示することができるが、中でもスプレー法を採用することが塗布の容易性といった観点から好ましい。
【０１０７】
カーボン・ナノチューブ構造体が分散された金属化合物溶液をカソード電極上に塗布した後、金属化合物溶液を乾燥させて金属化合物層を形成し、次いで、カソード電極上の金属化合物層の不要部分を除去した後、金属化合物を焼成してもよいし、金属化合物を焼成した後、カソード電極上の不要部分を除去してもよいし、カソード電極の所望の領域上にのみ金属化合物溶液を塗布してもよい。
【０１０８】
金属化合物の焼成温度は、例えば、金属塩が酸化されて導電性を有する金属酸化物となるような温度、あるいは又、有機金属化合物や有機酸金属化合物が分解して、有機金属化合物や有機酸金属化合物を構成する金属原子を含むマトリックス（例えば、導電性を有する金属酸化物）が形成できる温度であればよく、例えば、３００゜Ｃ以上とすることが好ましい。焼成温度の上限は、電界放出素子あるいはカソードパネルの構成要素に熱的な損傷等が発生しない温度とすればよい。
【０１０９】
カーボン・ナノチューブ構造体の第１の形成方法あるいは第２の形成方法にあっては、電子放出部の形成後、電子放出部の表面の一種の活性化処理（洗浄処理）を行うことが、電子放出部からの電子の放出効率の一層の向上といった観点から好ましい。このような処理として、水素ガス、アンモニアガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、ネオンガス、メタンガス、エチレンガス、アセチレンガス、窒素ガス等のガス雰囲気中でのプラズマ処理を挙げることができる。
【０１１０】
カーボン・ナノチューブ構造体の第１の形成方法あるいは第２の形成方法にあっては、電子放出部は、第２開口部の底部に位置するカソード電極の部分の表面に形成されていればよく、第２開口部の底部に位置するカソード電極の部分から第２開口部の底部以外のカソード電極の部分の表面に延在するように形成されていてもよい。また、電子放出部は、第２開口部の底部に位置するカソード電極の部分の表面の全面に形成されていても、部分的に形成されていてもよい。
【０１１１】
各種の電界放出素子におけるカソード電極を構成する材料として、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）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（インジウム・錫酸化物）を例示することができる。カソード電極の厚さは、おおよそ０．０５〜０．５μｍ、好ましくは０．１〜０．３μｍの範囲とすることが望ましいが、かかる範囲に限定するものではない。
【０１１２】
各種の電界放出素子におけるゲート電極を構成する導電性材料として、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）及び亜鉛（Ｚｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属；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）；あるいはシリコン（Ｓｉ）等の半導体；ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、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、導電体層も、ゲート電極を構成する導電性材料と同じ材料から構成することができる。
【０１１３】
カソード電極やゲート電極、導電体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、ＣＶＤ法やイオンプレーティング法とエッチング法との組合せ、スクリーン印刷法、メッキ法、リフトオフ法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えばストライプ状のカソード電極を形成することが可能である。
【０１１４】
第１の構造あるいは第２の構造を有する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、ゲート電極及び絶縁層に設けられた１つの第１開口部及び第２開口部内に１つの電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極及び絶縁層に設けられた１つの第１開口部及び第２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、かかる第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。
【０１１５】
第１開口部あるいは第２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、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、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。
【０１１６】
第１の構造を有する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。あるいは又、カソード電極の表面が電子放出部に相当している場合（即ち、第２の構造を有する電界放出素子においては）、カソード電極を導電材料層、抵抗体層、電子放出部に相当する電子放出層の３層構成としてもよい。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。抵抗値は、概ね１×１０５〜１×１０７Ω、好ましくは数ＭΩとすればよい。
【０１１７】
絶縁層の構成材料として、ＳｉＯ２、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、ＳｉＮ、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、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。
【０１１８】
［スピント型電界放出素子］
スピント型電界放出素子は、
（イ）支持体１０上に設けられた、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極１１と、
（ロ）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、
（ハ）絶縁層１２上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極１３と、
（ニ）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、第１開口部１４Ａと連通した第２開口部１４Ｂと、
（ホ）第２開口部１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１上に設けられた電子放出部１５、
から成り、
第２開口部１４Ｂの底部に露出した円錐形の電子放出部１５から電子が放出される構造を有する。
【０１１９】
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１１の（Ａ）、（Ｂ）及び図１２の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０１２０】
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１７Ａを予め形成しておく方法について説明する。尚、図１１〜図１６においては、１つの電子放出部のみを図示した。
【０１２１】
［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、ストライプ状のカソード電極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。
【０１２２】
［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）をスパッタリング法にて成膜し、次いで、ゲート電極用導電材料層をリソグラフィ技術及びドライエッチング技術にてパターニングすることによって、ストライプ状のゲート電極１３を得ることができる。ストライプ状のカソード電極１１は、図面の紙面左右方向に延び、ストライプ状のゲート電極１３は、図面の紙面垂直方向に延びている。
【０１２３】
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技術と、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、例えばストライプ状のゲート電極を形成することが可能である。
【０１２４】
［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１１の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
【０１２５】
［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１７Ａを形成する（図１１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１７Ａを形成することができる。剥離層１７Ａ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。
【０１２６】
［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１２の（Ａ）に示すように、剥離層１７Ａ上でオーバーハング形状を有する導電材料層１７Ｂ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。
【０１２７】
［工程−Ａ５］
その後、図１２の（Ｂ）に示すように、リフトオフ法にて剥離層１７Ａ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の上方の導電材料層１７Ｂ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。
【０１２８】
［扁平型電界放出素子（その１）］
扁平型電界放出素子は、
（イ）支持体１０上に設けられた、第１の方向に延びるカソード電極１１と、
（ロ）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、
（ハ）絶縁層１２上に設けられ、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極１３と、
（ニ）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、第１開口部１４Ａと連通した第２開口部１４Ｂと、
（ホ）第２開口部１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１上に設けられた扁平状の電子放出部１５Ａ、
から成り、
第２開口部１４Ｂの底部に露出した電子放出部１５Ａから電子が放出される構造を有する。
【０１２９】
電子放出部１５Ａは、マトリックス１８、及び、先端部が突出した状態でマトリックス１８中に埋め込まれたカーボン・ナノチューブ構造体（具体的には、カーボン・ナノチューブ１９）から成り、マトリックス１８は、導電性を有する金属酸化物（具体的には、酸化インジウム−錫、ＩＴＯ）から成る。
【０１３０】
以下、電界放出素子の製造方法を、図１３の（Ａ）、（Ｂ）及び図１４の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０１３１】
［工程−Ｂ０］
先ず、例えばガラス基板から成る支持体１０上に、例えばスパッタリング法及びエッチング技術により形成された厚さ約０．２μｍのクロム（Ｃｒ）層から成るストライプ状のカソード電極１１を形成する。
【０１３２】
［工程−Ｂ１］
次に、カーボン・ナノチューブ構造体が分散された有機酸金属化合物から成る金属化合物溶液をカソード電極１１上に、例えばスプレー法にて塗布する。具体的には、以下の表１に例示する金属化合物溶液を用いる。尚、金属化合物溶液中にあっては、有機錫化合物及び有機インジウム化合物は酸（例えば、塩酸、硝酸、あるいは硫酸）に溶解された状態にある。カーボン・ナノチューブはアーク放電法にて製造され、平均直径３０ｎｍ、平均長さ１μｍである。塗布に際しては、支持体を７０〜１５０゜Ｃに加熱しておく。塗布雰囲気を大気雰囲気とする。塗布後、５〜３０分間、支持体を加熱し、酢酸ブチルを十分に蒸発させる。このように、塗布時、支持体を加熱することによって、カソード電極の表面に対してカーボン・ナノチューブが水平に近づく方向にセルフレベリングする前に塗布溶液の乾燥が始まる結果、カーボン・ナノチューブが水平にはならない状態でカソード電極の表面にカーボン・ナノチューブを配置することができる。即ち、カーボン・ナノチューブの先端部がアノード電極の方向を向くような状態、言い換えれば、カーボン・ナノチューブを、支持体の法線方向に近づく方向に配向させることができる。尚、予め、表１に示す組成の金属化合物溶液を調製しておいてもよいし、カーボン・ナノチューブを添加していない金属化合物溶液を調製しておき、塗布前に、カーボン・ナノチューブと金属化合物溶液とを混合してもよい。また、カーボン・ナノチューブの分散性向上のため、金属化合物溶液の調製時、超音波を照射してもよい。
【０１３３】
［表１］
有機錫化合物及び有機インジウム化合物：０．１〜１０重量部
分散剤（ドデシル硫酸ナトリウム）    ：０．１〜５  重量部
カーボン・ナノチューブ              ：０．１〜２０重量部
酢酸ブチル                          ：残余
【０１３４】
尚、有機酸金属化合物溶液として、有機錫化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリックスとして酸化錫が得られ、有機インジウム化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリックスとして酸化インジウムが得られ、有機亜鉛化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリックスとして酸化亜鉛が得られ、有機アンチモン化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリックスとして酸化アンチモンが得られ、有機アンチモン化合物及び有機錫化合物を酸に溶解したもの用いれば、マトリックスとして酸化アンチモン−錫が得られる。また、有機金属化合物溶液として、有機錫化合物を用いれば、マトリックスとして酸化錫が得られ、有機インジウム化合物を用いれば、マトリックスとして酸化インジウムが得られ、有機亜鉛化合物を用いれば、マトリックスとして酸化亜鉛が得られ、有機アンチモン化合物を用いれば、マトリックスとして酸化アンチモンが得られ、有機アンチモン化合物及び有機錫化合物を用いれば、マトリックスとして酸化アンチモン−錫が得られる。あるいは又、金属の塩化物の溶液（例えば、塩化錫、塩化インジウム）を用いてもよい。
【０１３５】
場合によっては、金属化合物溶液を乾燥した後の金属化合物層の表面に著しい凹凸が形成されている場合がある。このような場合には、金属化合物層の上に、支持体を加熱することなく、再び、金属化合物溶液を塗布することが望ましい。
【０１３６】
［工程−Ｂ２］
その後、有機酸金属化合物から成る金属化合物を焼成することによって、有機酸金属化合物を構成する金属原子（具体的には、Ｉｎ及びＳｎ）を含むマトリックス（具体的には、金属酸化物であり、より一層具体的にはＩＴＯ）１８にてカーボン・ナノチューブ１９がカソード電極１１の表面に固定された電子放出部１５Ａを得る。焼成を、大気雰囲気中で、３５０゜Ｃ、２０分の条件にて行う。こうして、得られたマトリックス１８の体積抵抗率は、５×１０−７Ω・ｍであった。有機酸金属化合物を出発物質として用いることにより、焼成温度３５０゜Ｃといった低温においても、ＩＴＯから成るマトリックス１８を形成することができる。尚、有機酸金属化合物溶液の代わりに、有機金属化合物溶液を用いてもよいし、金属の塩化物の溶液（例えば、塩化錫、塩化インジウム）を用いた場合、焼成によって塩化錫、塩化インジウムが酸化されつつ、ＩＴＯから成るマトリックス１８が形成される。
【０１３７】
［工程−Ｂ３］
次いで、全面にレジスト層を形成し、カソード電極１１の所望の領域の上方に、例えば直径１０μｍの円形のレジスト層を残す。そして、１０〜６０゜Ｃの塩酸を用いて、１〜３０分間、マトリックス１８をエッチングして、電子放出部の不要部分を除去する。更に、所望の領域以外にカーボン・ナノチューブが未だ存在する場合には、以下の表２に例示する条件の酸素プラズマエッチング処理によってカーボン・ナノチューブをエッチングする。尚、バイアスパワーは０Ｗでもよいが、即ち、直流としてもよいが、バイアスパワーを加えることが望ましい。また、支持体を、例えば８０゜Ｃ程度に加熱してもよい。
【０１３８】
［表２］
使用装置          ：ＲＩＥ装置
導入ガス          ：酸素を含むガス
プラズマ励起パワー：５００Ｗ
バイアスパワー    ：０〜１５０Ｗ
処理時間          ：１０秒以上
【０１３９】
あるいは又、表３に例示する条件のウェットエッチング処理によってカーボン・ナノチューブをエッチングしてもよい。
【０１４０】
［表３］
使用溶液：ＫＭｎＯ４
温度    ：２０〜１２０゜Ｃ
処理時間：１０秒〜２０分
【０１４１】
その後、レジスト層を除去することによって、図１３の（Ａ）に示す構造を得ることができる。尚、直径１０μｍの円形の電子放出部を残すことに限定されない。例えば、電子放出部をカソード電極１１上に残してもよい。
【０１４２】
尚、［工程−Ｂ１］、［工程−Ｂ３］、［工程−Ｂ２］の順に実行してもよい。
【０１４３】
［工程−Ｂ４］
次に、電子放出部１５Ａ、支持体１０及びカソード電極１１上に絶縁層１２を形成する。具体的には、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を原料ガスとして使用するＣＶＤ法により、全面に、厚さ約１μｍの絶縁層１２を形成する。
【０１４４】
［工程−Ｂ５］
その後、絶縁層１２上にストライプ状のゲート電極１３を形成し、更に、絶縁層１２及びゲート電極１３上にマスク材料層１１８を設けた後、ゲート電極１３に第１開口部１４Ａを形成し、更に、ゲート電極１３に形成された第１開口部１４Ａに連通する第２開口部１４Ｂを絶縁層１２に形成する（図１３の（Ｂ）参照）。尚、マトリックス１８を金属酸化物、例えばＩＴＯから構成する場合、絶縁層１２をエッチングするとき、マトリックス１８がエッチングされることはない。即ち、絶縁層１２とマトリックス１８とのエッチング選択比はほぼ無限大である。従って、絶縁層１２のエッチングによってカーボン・ナノチューブ１９に損傷が発生することはない。
【０１４５】
［工程−Ｂ６］
次いで、以下の表４に例示する条件にて、マトリックス１８の一部を除去し、マトリックス１８から先端部が突出した状態のカーボン・ナノチューブ１９を得ることが好ましい。こうして、図１４の（Ａ）に示す構造の電子放出部１５Ａを得ることができる。
【０１４６】
［表４］
エッチング溶液：塩酸
エッチング時間：１０秒〜３０秒
エッチング温度：１０〜６０゜Ｃ
【０１４７】
マトリックス１８のエッチングによって一部あるいは全てのカーボン・ナノチューブ１９の表面状態が変化し（例えば、その表面に酸素原子や酸素分子、フッ素原子が吸着し）、電界放出に関して不活性となっている場合がある。それ故、その後、電子放出部１５Ａに対して水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことが好ましく、これによって、電子放出部１５Ａが活性化し、電子放出部１５Ａからの電子の放出効率の一層の向上させることができる。プラズマ処理の条件を、以下の表５に例示する。
【０１４８】
［表５］
使用ガス      ：Ｈ２＝１００ｓｃｃｍ
電源パワー    ：１０００Ｗ
支持体印加電力：５０Ｖ
反応圧力      ：０．１Ｐａ
支持体温度    ：３００゜Ｃ
【０１４９】
その後、カーボン・ナノチューブ１９からガスを放出させるために、加熱処理や各種のプラズマ処理を施してもよいし、カーボン・ナノチューブ１９の表面に意図的に吸着物を吸着させるために吸着させたい物質を含むガスにカーボン・ナノチューブ１９を晒してもよい。また、カーボン・ナノチューブ１９を精製するために、酸素プラズマ処理やフッ素プラズマ処理を行ってもよい。
【０１５０】
［工程−Ｂ７］
その後、絶縁層１２に設けられた第２開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチングによって後退させることが、ゲート電極１３の開口端部を露出させるといった観点から、好ましい。尚、等方的なエッチングは、ケミカルドライエッチングのようにラジカルを主エッチング種として利用するドライエッチング、あるいはエッチング液を利用するウェットエッチングにより行うことができる。エッチング液としては、例えば４９％フッ酸水溶液と純水の１：１００（容積比）混合液を用いることができる。次いで、マスク材料層１１８を除去する。こうして、図１４の（Ｂ）に示す電界放出素子を完成することができる。
【０１５１】
尚、［工程−Ｂ５］の後、［工程−Ｂ７］、［工程−Ｂ６］の順に実行してもよい。
【０１５２】
［扁平型電界放出素子（その２）］
扁平型電界放出素子の模式的な一部断面図を、図１５の（Ａ）に示す。この扁平型電界放出素子は、例えばガラスから成る支持体１０上に形成されたカソード電極１１、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２、絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３、ゲート電極１３及び絶縁層１２を貫通する開口部１４（ゲート電極１３に設けられた第１開口部、及び、絶縁層１２に設けられ、第１開口部と連通した第２開口部）、並びに、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１の部分の上に設けられた扁平の電子放出部（電子放出層１５Ｂ）から成る。ここで、電子放出層１５Ｂは、図面の紙面垂直方向に延びたストライプ状のカソード電極１１上に形成されている。また、ゲート電極１３は、図面の紙面左右方向に延びている。カソード電極１１及びゲート電極１３はクロムから成る。電子放出層１５Ｂは、具体的には、グラファイト粉末から成る薄層から構成されている。図１５の（Ａ）に示した扁平型電界放出素子においては、カソード電極１１の表面の全域に亙って、電子放出層１５Ｂが形成されているが、このような構造に限定するものではなく、要は、少なくとも開口部１４の底部に電子放出層１５Ｂが設けられていればよい。
【０１５３】
［平面型電界放出素子］
平面型電界放出素子の模式的な一部断面図を、図１５の（Ｂ）に示す。この平面型電界放出素子は、例えばガラスから成る支持体１０上に形成されたストライプ状のカソード電極１１、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２、絶縁層１２上に形成されたストライプ状のゲート電極１３、並びに、ゲート電極１３及び絶縁層１２を貫通する第１開口部及び第２開口部（開口部１４）から成る。開口部１４の底部にはカソード電極１１が露出している。カソード電極１１は、図面の紙面垂直方向に延び、ゲート電極１３は、図面の紙面左右方向に延びている。カソード電極１１及びゲート電極１３はクロム（Ｃｒ）から成り、絶縁層１２はＳｉＯ２から成る。ここで、開口部１４の底部に露出したカソード電極１１の部分が電子放出部１５Ｃに相当する。
【０１５４】
以上、本発明を、発明の実施の形態に基づき説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。発明の実施の形態にて説明したアノードパネルやカソードパネル、表示装置や電界放出素子の構成、構造は例示であり、適宜変更することができるし、アノードパネルやカソードパネル、表示装置や電界放出素子の製造方法も例示であり、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。
【０１５５】
アノード電極は、有効領域を１枚のシート状の導電材料で被覆した形式のアノード電極としてもよいし、１又は複数の電子放出部、あるいは、１又は複数の画素に対応するアノード電極ユニットが集合した形式のアノード電極としてもよい。アノード電極が前者の構成の場合、かかるアノード電極をアノード電極制御回路に接続すればよいし、アノード電極が後者の構成の場合、例えば、各アノード電極ユニットをアノード電極制御回路に接続すればよい。
【０１５６】
また、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。
【０１５７】
ゲート電極を、有効領域を１枚のシート状の導電材料（第１開口部を有する）で被覆した形式のゲート電極とすることもできる。この場合には、かかるゲート電極に正の電圧（例えば１６０ボルト）を印加する。そして、各画素を構成する電子放出部とカソード電極制御回路との間に、例えば、ＴＦＴから成るスイッチング素子を設け、かかるスイッチング素子の作動によって、各画素を構成する電子放出部への印加状態を制御し、画素の発光状態を制御する。
【０１５８】
あるいは又、カソード電極を、有効領域を１枚のシート状の導電材料で被覆した形式のカソード電極とすることもできる。この場合には、かかるカソード電極に電圧（例えば０ボルト）を印加する。そして、各画素を構成する電子放出部とゲート電極制御回路との間に、例えば、ＴＦＴから成るスイッチング素子を設け、かかるスイッチング素子の作動によって、各画素を構成する電子放出部への印加状態を制御し、画素の発光状態を制御する。
【０１５９】
電界放出素子において、ゲート電極１３及び絶縁層１２の上に更に第２の絶縁層５２を設け、第２の絶縁層５２上に収束電極５３を設けてもよい。このような構造を有する電界放出素子の模式的な一部端面図を図１６に示す。第２の絶縁層５２には、第１開口部１４Ａに連通した第３開口部５４が設けられている。収束電極５３の形成は、例えば、［工程−Ａ２］において、絶縁層１２上にストライプ状のゲート電極１３を形成した後、第２の絶縁層５２を形成し、次いで、第２の絶縁層５２上にパターニングされた収束電極５３を形成した後、収束電極５３、第２の絶縁層５２に第３開口部５４を設け、更に、ゲート電極１３に第１開口部１４Ａを設ければよい。尚、収束電極のパターニングに依存して、１又は複数の電子放出部、あるいは、１又は複数の画素に対応する収束電極ユニットが集合した形式の収束電極とすることもでき、あるいは又、有効領域を１枚のシート状の導電材料で被覆した形式の収束電極とすることもできる。尚、図１６においては、スピント型電界放出素子を図示したが、その他の電界放出素子とすることもできることは云うまでもない。
【０１６０】
収束電極は、このような方法にて形成するだけでなく、例えば、厚さ数十μｍの４２％Ｎｉ−Ｆｅアロイから成る金属板の両面に、例えばＳｉＯ２から成る絶縁膜を形成した後、各画素に対応した領域にパンチングやエッチングすることによって開口部を形成することで収束電極を作製することもできる。そして、カソードパネル、金属板、アノードパネルを積み重ね、両パネルの外周部に枠体を配置し、加熱処理を施すことによって、金属板の一方の面に形成された絶縁膜と絶縁層１２とを接着させ、金属板の他方の面に形成された絶縁膜とアノードパネルとを接着し、これらの部材を一体化させ、その後、真空封入することで、表示装置を完成させることもできる。
【０１６１】
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領域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。かか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。
【０１６２】
実施の形態においては、表示装置を所謂３電極型としたが、表示装置を所謂２電極型とすることもできる。図１７に２電極型の表示装置の模式的な一部端面図を示す。尚、図１７に示した例は、実施の形態１において説明した表示装置の変形例であり、図１７は、図６の矢印Ａ−Ａに沿った端面図に相当する。スペーサ３１は、実質的に実施の形態１あるいは実施の形態２と同様の構造、構成を有するし、表示装置は、実質的に実施の形態１あるいは実施の形態２と同様の方法で形成することができる。
【０１６３】
この表示装置における電界放出素子は、支持体１０上に設けられたカソード電極１１と、カソード電極１１上に形成されたカーボン・ナノチューブ構造体としてのカーボン・ナノチューブ１９から構成された電子放出部１５Ａから成る。カーボン・ナノチューブ１９は、マトリックス１８によってカソード電極１１の表面に固定されている。尚、アノードパネルＡＰを構成するアノード電極２４Ａはストライプ状である。ストライプ状のカソード電極１１の射影像とストライプ状のアノード電極２４Ａの射影像とは直交する。具体的には、カソード電極１１は図１７の紙面垂直方向に延び、アノード電極２４Ａは図１７の紙面左右方向に延びている。この表示装置におけるカソードパネルＣＰにおいては、上述のような電界放出素子の複数から構成された電子放出領域ＥＡが有効領域に２次元マトリクス状に多数形成されている。
【０１６４】
１画素は、カソードパネル側においてストライプ状のカソード電極１１と、その上に形成された電子放出部１５Ａと、電子放出部１５Ａに対面するようにアノードパネルＡＰの有効領域に配列された蛍光体層２３とによって構成されている。有効領域には、かかる画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
【０１６５】
また、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとの間には、両パネル間の距離を一定に維持するために、スペーサ３１が配置されている。
【０１６６】
この表示装置においては、アノード電極２４Ａによって形成された電界に基づき、量子トンネル効果に基づき電子放出部１５Ａから電子が放出され、この電子がアノード電極２４Ａに引き付けられ、蛍光体層２３に衝突する。即ち、アノード電極２４Ａの射影像とカソード電極１１の射影像とが重複する領域（アノード電極／カソード電極重複領域）に位置する電子放出部１５Ａから電子が放出される、所謂単純マトリクス方式により、表示装置の駆動が行われる。具体的には、カソード電極制御回路４０からカソード電極１１に相対的に負の電圧を印加し、アノード電極制御回路４２からアノード電極２４Ａに相対的に正の電圧を印加する。その結果、列選択されたカソード電極１１と行選択されたアノード電極２４Ａ（あるいは、行選択されたカソード電極１１と列選択されたアノード電極２４Ａ）とのアノード電極／カソード電極重複領域に位置する電子放出部１５Ａを構成するカーボン・ナノチューブ１９から選択的に真空空間中へ電子が放出され、この電子がアノード電極２４Ａに引き付けられてアノードパネルＡＰを構成する蛍光体層２３に衝突し、蛍光体層２３を励起、発光させる。
【０１６７】
尚、実施の形態２に説明した表示装置の構造を上述した２電極型の表示装置に適用することもできる。
【０１６８】
アノードパネルＡＰに隔壁２２を設けてもよい。実施の形態１にて説明した表示装置のアノードパネルＡＰに隔壁２２を設けた場合の表示装置の模式的な一部端面図を図１８に示す。具体的には、基体２０上には隔壁２２が形成されており、隔壁２２と隔壁２２との間の基体２０の部分の上には蛍光体層２３が形成されている。アノード電極２４は、蛍光体層２３の上から隔壁２２の上に亙って、第１パネル有効領域全体に形成されている。図１８に示したアノードパネルＡＰにあっては、隔壁２２と基体２０との間に、蛍光体層２３からの光を吸収する光吸収層２１が形成されている。
【０１６９】
隔壁２２、スペーサ３１及び蛍光体層２３（２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ）の配置状態を模式的に図１９〜図２１に示す。尚、図１９〜図２１においては、隔壁２２及びスペーサ３１を明示するために、これらに斜線を付した。図１９あるいは図２０に示す例にあっては、隔壁２２の平面形状は、格子形状（井桁形状）である。即ち、１画素に相当する、例えば平面形状が略矩形（ドット状）の蛍光体層２３の四方を取り囲む形状である。一方、図２１に示す例にあっては、隔壁２２の平面形状は、略矩形の蛍光体層２３の対向する二辺と平行に延びる帯状形状あるいはストライプ形状である。
【０１７０】
【発明の効果】
本発明においては、真空雰囲気中で、スペーサ接合層の表面及びパネル接合層の表面を清浄化した後、スペーサ接合層の表面とパネル接合層の表面とを接合するので、平面型表示装置の製造プロセスにおいて、スペーサ保持部を設ける必要が無いにも拘わらず、平面型表示装置の製造プロセスにおいてスペーサが傾いてしまうといった問題の発生を確実に回避することができる。しかも、スペーサを固定する接着剤等の材料を別途、使用する必要が無いので、スペーサを固定する材料からのガス放出や、スペーサを固定する材料の熱劣化といった問題が生じることが無い。それ故、耐圧構造を有し、簡単、且つ、シンプルな構造を有する平面型表示装置を容易に製造することが可能となる。その結果、平面型表示装置の組立歩留の向上、更には、平面型表示装置の製造コストの低減を図ることができる。
【０１７１】
しかも、スペーサをスペーサ保持部によって保持する必要が無いので、スペーサの形状精度、加工精度を低くすることができ、あるいは又、スペーサの厚さの公差を大きくすることができる。それ故、スペーサの製造コストの低減を図ることが可能となる。しかも、平面型表示装置の組立、組み付けが簡単であるが故に、平面型表示装置の製造時間の短縮を図ることができるし、スペーサの第１パネル有効領域（場合によっては、更に第２パネル有効領域）への固定と同時に、スペーサを接地することができる。
【０１７２】
更には、第１パネル及び第２パネルの周縁部での接着を低融点金属材料から成る接着層を介して行えば、真空空間の真空度を向上させると共に高真空度を長期間維持することが可能となり、平面型表示装置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、表面活性化接合法を説明するための、金属の表面状態等の概念図である。
【図２】図２、イオンビームを用いた表面活性化接合法を説明するための、金属の表面状態等の概念図である。
【図３】図３は、図２に引き続き、イオンビームを用いた表面活性化接合法を説明するための、金属の表面状態等の概念図である。
【図４】図４は、図３に引き続き、イオンビームを用いた表面活性化接合法を説明するための、金属の表面状態等の概念図である。
【図５】図５は、発明の実施の形態１における平面型表示装置である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６】図６は、発明の実施の形態１における平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおけるスペーサ及び蛍光体層の配置を模式的に示す配置図である。
【図７】図７は、発明の実施の形態１における平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置を構成するカソードパネルの模式的な部分的斜視図である。
【図８】図８の（Ａ）〜（Ｃ）は、発明の実施の形態１におけるアノードパネルの製造方法を説明するための基体等の模式的な一部端面図である。
【図９】図９は、発明の実施の形態１における平面型表示装置の製造方法を説明するための接合用チャンバの概念図である。
【図１０】図１０は、図９に引き続き、発明の実施の形態１における平面型表示装置の製造方法を説明するための接合用チャンバの概念図である。
【図１１】図１１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１２】図１２の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１１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１３】図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、扁平型冷陰極電界電子放出素子（その１）の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１４】図１４の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１３の（Ｂ）に引き続き、扁平型冷陰極電界電子放出素子（その１）の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。
【図１５】図１５の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、扁平型冷陰極電界電子放出素子（その２）の模式的な一部断面図、及び、平面型冷陰極電界電子放出素子の模式的な一部断面図である。
【図１６】図１６は、収束電極を有するスピント型冷陰極電界電子放出素子の模式的な一部端面図である。
【図１７】図１７は、発明の実施の形態３における平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置の更に別の変形例の模式的な一部端面図である。
【図１８】図１８は、発明の実施の形態１における平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置において、アノードパネルに隔壁を設けた変形例の模式的な一部端面図である。
【図１９】図１９は、図１８に示した冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スペーサ及び蛍光体層の配置を模式的に示す配置図である。
【図２０】図２０は、図１８に示した冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スペーサ及び蛍光体層の配置の変形例を模式的に示す配置図である。
【図２１】図２１は、図１８に示した冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スペーサ及び蛍光体層の配置の別の変形例を模式的に示す配置図である。
【図２２】図２２は、従来の平面型表示装置である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２３】図２３は、従来の平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置における隔壁とスペーサと蛍光体層の配置状態の一例を模式的に示す部分的平面図である。
【符号の説明】
ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネル、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、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ・・・電子放出部、１６・・・導電体層、１７Ａ・・・剥離層、１７Ｂ・・・導電材料層、１８・・・マトリックス、１９・・・カーボン・ナノチューブ、２０・・・基体、２１・・・光吸収層（ブラックマトリックス）、２２・・・隔壁、２３，２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ・・・蛍光体層、２４，２４Ａ・・・アノード電極、３１・・・スペーサ、３２・・・スペーサ接合層、３３・・・導電材料層、４０・・・カソード電極制御回路、４１・・・ゲート電極制御回路、４２・・・アノード電極制御回路、５２・・・第２の絶縁層、５３・・・収束電極、５４・・・第３開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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