(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子を放出する電子放出領域が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出領域から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持された平面型表示装置であって、
第１パネルと第２パネルとの間には、第１の方向に延びる直線上に配置された複数のスペーサから構成されたスペーサ群が、第１の方向とは異なる第２の方向に沿って、複数、配列されており、
第１パネルと第２パネルとの間の距離をｄ0（単位：ｍｍ）としたとき、スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離ｄS（単位：ｍｍ）は、
１／２０＜ｄS／ｄ0≦１／４
を満足し、
アノード電極に印加される電圧は５キロボルト以上、１５キロボルト以下である平面型表示装置。
【請求項２】
電子を放出する電子放出領域が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出領域から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持された平面型表示装置であって、
第１パネルと第２パネルとの間には、第１の方向に延びる直線上に配置された複数のスペーサから構成されたスペーサ群が、第１の方向とは異なる第２の方向に沿って、複数、配列されており、
スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離ｄS（単位：ｍｍ）は、
０．１（ｍｍ）＜ｄS≦０．５（ｍｍ）
を満足し、
アノード電極に印加される電圧をＶA（単位：キロボルト）、アノードパネルとカソードパネルとの間の距離をｄ0（単位：ｍｍ）としたとき、ＶA／ｄ0の値は０．５以上２０以下である平面型表示装置。
【請求項３】
電子を放出する電子放出領域が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出領域から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持された平面型表示装置であって、
第１パネルと第２パネルとの間には、第１の方向に延びる直線上に配置された複数のスペーサから構成されたスペーサ群が、第１の方向とは異なる第２の方向に沿って、複数、配列されており、
スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離ｄSは、
（１）スペーサによって形成される電界に起因する、スペーサに隣接した電子放出領域から放出された電子ビームの軌道ずれ量が±５μｍ以下となる距離であり、且つ、
（２）スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間において、各スペーサにおける電位分布の差によって放電が生じない距離である、
という２つの要件を満足することを特徴とする平面型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、文字や画像等の情報を表示する平面型表示装置に関し、特に、組み込まれたスペーサの配列状態に特徴を有する平面型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在主流の陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装置として、平面型（フラットパネル形式）の表示装置が種々検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）を例示することができる。また、電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置の開発も進められている。ここで、電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子、金属／絶縁膜／金属型素子（ＭＩＭ素子とも呼ばれる）、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組み込んだ平面型表示装置は、高解像度、高輝度のカラー表示、及び、低消費電力の観点から注目を集めている。
【０００３】
冷陰極電界電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する場合がある）は、一般に、２次元マトリクス状に配列された各画素に対応した電子放出領域を有するカソードパネルと、電子放出領域から放出された電子との衝突により励起されて発光する蛍光体層を有するアノードパネルとが、真空層を介して対向配置された構成を有する。電子放出領域には、通常、１又は複数の冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する場合がある）が設けられている。電界放出素子として、スピント型、扁平型、エッジ型、平面型等を挙げることができる。
【０００４】
一例として、スピント型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図８に示し、カソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰを分解したときのカソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰの一部分の模式的な分解斜視図を図１０に示す。この表示装置を構成するスピント型電界放出素子は、支持体１０に形成されたカソード電極１１と、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２と、絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３と、ゲート電極１３及び絶縁層１２に設けられた開口部１４（ゲート電極１３に設けられた第１開口部１４Ａ、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。
【０００５】
あるいは又、略平面状の電子放出部１５Ａを有する、所謂扁平型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図９に示す。この電界放出素子は、支持体１０上に形成されたカソード電極１１と、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２と、絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３と、ゲート電極１３及び絶縁層１２に設けられた開口部１４（ゲート電極１３に設けられた第１開口部１４Ａ、及び、絶縁層１２に設けられた第２開口部１４Ｂ）と、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１上に形成された電子放出部１５Ａから構成されている。電子放出部１５Ａは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
【０００６】
これらの表示装置において、カソード電極１１は、Ｙ方向に延びる帯状であり、ゲート電極１３は、Ｙ方向とは異なるＸ方向に延びる帯状である。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サブピクセルに相当する。そして、係る電子放出領域ＥＡが、カソードパネルＣＰの有効領域（実際の表示部分として機能する領域）内に、通常、２次元マトリックス状に配列されている。
【０００７】
一方、アノードパネルＡＰは、基板２０上に所定のパターンを有する蛍光体層２２（具体的には、赤色発光蛍光体層２２Ｒ、緑色発光蛍光体層２２Ｇ、及び、青色発光蛍光体層２２Ｂ）が形成され、蛍光体層２２がアノード電極２４で覆われた構造を有する。尚、これらの蛍光体層２２の間は、カーボン等の光吸収性材料から成る光吸収層（ブラックマトリックス）２３で埋め込まれており、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止している。尚、図中、参照番号２１は隔壁を表し、参照番号４０はスペーサを表し、参照番号２５はスペーサ保持部を表し、参照番号２６は枠体を表し、参照番号１６は収束電極を表し、参照番号１７は層間絶縁層を表す。図９及び図１０においては、隔壁やスペーサ、スペーサ保持部、収束電極の図示を省略した。
【０００８】
アノード電極２４は、蛍光体層２２からの発光を反射させる反射膜としての機能の他、蛍光体層２２から反跳した電子、あるいは、蛍光体層２２から放出された２次電子（以下、これらの電子を総称して、後方散乱電子と呼ぶ）を反射させる反射膜としての機能、蛍光体層２２の帯電防止といった機能を有する。また、隔壁２１は、後方散乱電子が他の蛍光体層２２に衝突し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止する機能を有する。
【０００９】
１サブピクセルは、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡと、これらの電界放出素子の一群に対面したアノードパネル側の蛍光体層２２とによって構成されている。有効領域には、係る画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
【００１０】
そして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを、電子放出領域ＥＡと蛍光体層２２とが対向するように配置し、周縁部において枠体２６を介して接合した後、排気し、封止することによって、表示装置を作製することができる。アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体２６とによって囲まれた空間は高真空（例えば、１×１０-3Ｐａ以下）となっている。
【００１１】
従って、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間に、例えば、セラミック材料やガラスといった高抵抗材料から作製されたスペーサ４０を配設しておかないと、大気圧によって表示装置が損傷を受けてしまう。尚、スペーサ４０の表面には、通常、例えば、ＣｒＯxやＣｒＡｌxＯyから成る帯電防止膜（図示せず）が形成されている。
【００１２】
カソード電極１１には相対的に負電圧がカソード電極制御回路３１から印加され、ゲート電極１３には相対的に正電圧がゲート電極制御回路３２から印加され、アノード電極２４にはゲート電極１３よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路３３から印加される。係る表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１から走査信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路３２からビデオ信号を入力する。あるいは、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１からビデオ信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路３２から走査信号を入力する。カソード電極１１とゲート電極１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部１５，１５Ａから電子が放出され、この電子がアノード電極２４に引き付けられ、アノード電極２４を通過して蛍光体層２２に衝突する。その結果、蛍光体層２２が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この冷陰極電界電子放出表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極１３に印加される電圧、及び、カソード電極１１に印加される電圧によって制御される。
【００１３】
図１７、図１８、図１９に、スペーサ４０の近傍に位置する１サブピクセルにおける電子あるいは電子ビームの軌道を模式的に示す。尚、図１７、図１８、図１９にあっては、アノード電極や光吸収層（ブラックマトリックス）、収束電極等の図示を省略している。また、ゲート電極１３は図面の紙面垂直方向（Ｘ方向）に延び、カソード電極１１は図面の紙面と平行な方向（Ｙ方向）に延びる。
【００１４】
図１７に示すように、アノードパネルＡＰにおけるアノード電極（図示せず）を通過し、蛍光体層２２に衝突した電子の一部は、図１８に示すように、蛍光体層２２で後方散乱され、後方散乱電子の一部はスペーサ４０に衝突する。
【００１５】
ところで、このような後方散乱電子は様々な問題を引き起こす。
【００１６】
即ち、スペーサ４０の近傍において、後方散乱電子の一部はスペーサ４０に衝突する。一般に、絶縁耐圧に優れているセラミック材料やガラス等の材料は、全２次電子放出係数（ＴＳＥＥＹ）の値が比較的高く、スペーサ４０に電子が衝突する広いエネルギー領域で、全２次電子放出係数の値は１を超える値である。ここで、全２次電子放出係数（ＴＳＥＥＹ）は、２次電子放出係数（ＳＥＥＣ）と反射電子係数（ＢＣ）の和で表される。そして、図２０に示すように、全２次電子放出係数は、電子ビームのエネルギーの関数であり、概ね全ての物質において４５０ｅＶ付近で最大値を取る。また、物質の表面に入射する入射角θによっても、全２次電子放出係数は変化する。ここで、図２０には、入射角θが０度、３０度、６０度、８０度における、電子ビームのエネルギーと全２次電子放出係数（ＴＳＥＥＹ）の関係を示している。図２０からも、電子がスペーサ４０に斜めから入射した場合には、全２次電子放出係数の値は大きくなることが判る。
【００１７】
図２１の（Ａ）に、スペーサ４０に衝突する電子のエネルギー分布を示し、図２１の（Ｂ）に、スペーサ４０に衝突する電子の角度分布を示す。１０ｋｅＶのエネルギーを有する電子ビームを蛍光体層２２に照射した場合の後方散乱電子は、一旦、カソードパネルＣＰ側に向かうが、電界はアノードパネルＡＰ側が正になっているので、所謂、放物線軌道を取る。このため、電子は、スペーサ４０に対して様々なエネルギー分布（図２１の（Ａ）参照）及び様々な角度で入射（衝突）する（図２１の（Ｂ）参照）。理想的には、スペーサ４０の表面の全２次電子放出係数が１であれば、スペーサ４０の表面においてチャージアップは生じない。しかしながら、様々な角度、様々なエネルギーでスペーサ４０に入射（衝突）する電子に対して、全２次電子放出係数を１にすることは殆ど不可能である。
【００１８】
その結果、スペーサ４０の表面では正の帯電が生じ、この正の帯電により、スペーサ４０の近傍にあっては、平行な電界が曲げられ、電子ビーム軌道が湾曲する。更には、この電子ビーム軌道の湾曲により、一層、電子がスペーサ４０に衝突するようになり、スペーサ４０においては、更にチャージアップが増大し、更に一層、電子ビーム軌道が曲がる（図１９参照）。このような状態になると、スペーサ４０近傍の電子ビーム軌道の乱れにより、電子ビームが所望の蛍光体層２２に衝突せず、形成される画像がスペーサ４０の近傍で歪み、画像形成に深刻な影響が及ぼされるし、スペーサ４０が視認されてしまう。
【００１９】
また、電子がスペーサ４０に衝突すると、スペーサ４０の抵抗値が変動する。先に述べたように、一般に、スペーサ４０の表面には帯電防止膜として、ＣｒＯxやＣｒＡｌxＯyから成る遷移金属酸化膜を塗布するが、この遷移金属酸化膜が電子ビームにより還元作用を受ける結果、図２の（Ｂ）に模式図を示すように、スペーサ４０のアノード電極２４と接する端面をｚ0＝０ｍｍとしたとき、ｚ0からｚ1（ｍｍ）の領域を占めるスペーサの部分が等電位となってしまう場合がある。以下、このような現象が生じたスペーサを、便宜上、「短絡領域がｚ1であるスペーサ」と呼ぶ場合がある。また、『ｚ1』を「短絡領域のｚ方向長さ」と呼ぶ場合がある。尚、図２の（Ｂ）において、短絡領域に斜線を付した。
【００２０】
スペーサ４０の存在によって、電子ビームの軌道がどの程度乱れるかを調べた結果を、図２２に模式的に図示するが、図２２はカソードパネルＣＰ側からスペーサ４０等を眺めた図である。ここで、図２２には、スペーサ４０の存在によって等電位線が変化する状態を示し、更には、電子ビームが本来衝突すべきアノード電極２４の領域を、黒く塗りつぶした楕円の領域ＥＢR、及び、白抜きの楕円の領域ＥＢG，ＥＢBで示した。更には、スペーサ４０の存在によって等電位線が変化する結果、電子ビームの軌道にずれが生じた状態を、黒い矢印で表した。尚、図２２における（３），（４）・・・（１４）という数字は、サブピクセルの番号を示し、サブピクセル番号（７）を境として、サブピクセル番号（８）以上のサブピクセルには、Ｙ方向に沿って隣接してスペーサ４０が存在し、一方、サブピクセル番号（６）以下のサブピクセルには、隣接してスペーサ４０が存在しない。また、サブピクセル番号（３），（４），（７）〜（９）にあっては、電子ビームの軌道にずれが生じた状態を示す黒い矢印を省略している。
【００２１】
短絡領域が１００μｍである孤立したスペーサ４０（図２２参照）において、スペーサ４０及びその延長線に隣接して位置する電子放出領域から放出された電子ビームの軌道に生じたずれ量（移動量）を計算した結果を、図２３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。ここで、図２３の（Ａ）及び（Ｂ）の横軸は、図２２に示したサブピクセル番号を示し、図２３の（Ａ）の縦軸は、電子ビームの軌道に生じたＹ方向（図２２参照）のずれ量（移動量）であり、図２３の（Ｂ）の縦軸は、電子ビームの軌道に生じたＸ方向（図２２参照）のずれ量（移動量）である。尚、アノード電極２４への印加電圧であるアノード電圧ＶAを９キロボルト、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとの距離ｄ0を２．０ｍｍとしている。
【００２２】
図２３の（Ａ）及び（Ｂ）から、スペーサ４０の端部近傍に位置する電子放出領域から放出された電子ビームの軌道に大きなずれが生じていることが判る。特に、サブピクセル番号（４）〜サブピクセル番号（８）にあっては、係るサブピクセル番号（ｉ）（ｉ＝４、５，・・・，８）に相当する電子放出領域から放出された電子ビームは、サブピクセル番号（ｉ＋１）に相当する蛍光体層に衝突している。また、Ｙ方向よりもＸ方向に電子ビームの軌道のずれが大きく生じていることが判る。
【００２３】
【特許文献１】特開２００４−１２７９４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
ところで、表示装置の有効領域において、Ｘ方向に沿って１本のスペーサを配置する場合もあるが、Ｘ方向に沿って複数本のスペーサを配置する場合もある。尚、後者の場合の複数本のスペーサを、スペーサ群と呼ぶ。そして、後者の場合、複数のスペーサ群が、Ｙ方向に沿って、複数、間隔を開けて配列されている。スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離は、図２３の（Ａ）及び（Ｂ）に示した結果からも、０ｍｍであることが望ましい（例えば、特開２００４−１２７９４４の段落番号［０１７５］を参照）。
【００２５】
しかしながら、実際には、スペーサの製造における寸法ばらつき、スペーサの表示装置への取り付けの際に生じるばらつき等により、スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離を０ｍｍとする、即ち、スペーサ群を構成するスペーサを隙間無く配置することは、殆ど不可能である。
【００２６】
従って、本発明の目的は、スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間に隙間が存在する場合であっても、スペーサの端部近傍に位置する電子放出領域から放出された電子ビームの軌道に大きなずれが生じ難い構造を有す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】
【００２７】
本発明の平面型表示装置は、電子を放出する電子放出領域が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出領域から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持された平面型表示装置であり、第１パネルと第２パネルとの間には、第１の方向に延びる直線上に配置された複数のスペーサから構成されたスペーサ群が、第１の方向とは異なる第２の方向に沿って、複数、配列されている。
【００２８】
そして、上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る平面型表示装置おいて、第１パネルと第２パネルとの間の距離をｄ0（単位：ｍｍ）としたとき、スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離ｄS（単位：ｍｍ）は、
１／２０＜ｄS／ｄ0≦１／４
を満足することを特徴とする。尚、第１パネルと第２パネルとの間の距離ｄ0は、スペーサの高さと等価である。
【００２９】
また、上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る平面型表示装置おいて、スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離ｄS（単位：ｍｍ）は、
０．１（ｍｍ）＜ｄS≦０．５（ｍｍ）
を満足することを特徴とする。
【００３０】
更には、上記の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る平面型表示装置において、スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離ｄSは、
（１）スペーサによって形成される電界に起因してスペーサに隣接した（より具体的には、第２の方向に沿って隣接した）電子放出領域から放出された電子ビームの軌道ずれ量（第１の方向に沿ったずれ量及び第２の方向に沿ったずれ量のそれぞれ）が±５μｍ以下となる距離であり、且つ、
（２）スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間において、各スペーサにおける電位分布の差によって放電が生じない距離である、
という２つの要件を満足することを特徴とする。
【００３１】
尚、電子放出領域から放出された電子ビームの軌道ずれ量とは、スペーサによって何ら電界が形成されないと想定したときに、スペーサに隣接した（より具体的には、第２の方向に沿って隣接した）電子放出領域から放出された電子ビームが本来衝突する蛍光体層の位置（電位ビームの中心が衝突する位置）から、通常の平面型表示装置の実動作時、スペーサによって形成される電界に起因してスペーサに隣接した（より具体的には、第２の方向に沿って隣接した）電子放出領域から放出された電子ビームが衝突する蛍光体層の位置（電位ビームの中心が衝突する位置）までの第１の方向に沿った距離、及び、第２の方向に沿った距離を意味する。
【００３２】
本発明の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様に係る平面型表示装置（以下、これらを総称して、単に、本発明の平面型表示装置と呼ぶ場合がある）にあっては、平面型表示装置を、１又は複数の冷陰極電界電子放出素子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。
【００３３】
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。また、スペーサを構成するガラスとして、ソーダライムガラスを挙げることができる。スペーサは、例えば、第２パネルに設けられた後述する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、第２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。
【００３４】
スペーサの表面には、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、Ｎｄ2Ｏ3、ＬａxＢａ2-xＣｕＯ4、ＬａxＢａ2-xＣｕＯ4、ＬａxＹ1-xＣｒＯ3等の酸化物、ＡｌＢ2、ＴｉＢ2等のホウ化物、ＳｉＣ等の炭化物、ＭｏＳ2、ＷＳ2等の硫化物、及び、ＢＮ、ＴｉＮ、ＡｌＮ等の窒化物等を挙げることができるし、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、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）等、周知の方法に基づき形成することができる。
【００３５】
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、電子放出領域を構成する冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）は、第１パネル（カソードパネルと呼ぶ場合がある）に設けられ、
（ａ）支持体上に形成され、Ｙ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、Ｙ方向とは異なるＸ方向に延びる帯状のゲート電極、
（ｄ）カソード電極とゲート電極の重複する重複領域に位置するゲート電極及び絶縁層の部分に設けられ、底部にカソード電極が露出した開口部、及び、
（ｅ）開口部の底部に露出したカソード電極上に設けられた電子放出部、
から成る。
【００３６】
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。
【００３７】
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、Ｙ方向とＸ方向とは直交することが、冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化といった観点から好ましい。そして、カソードパネルにおいて、カソード電極とゲート電極とが重複する重複領域は電子放出領域に該当し、電子放出領域が２次元マトリックス状に配列されており、各電子放出領域には、１又は複数の電界放出素子が設けられている。
【００３８】
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、第２パネル（アノードパネルと呼ぶ場合がある）に設けられたアノード電極によって第２パネル（アノードパネル）へと引き付けられ、蛍光体層に衝突する。そして、蛍光体層への電子の衝突の結果、蛍光体層が発光し、画像として認識することができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
スピント型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリコン（ポリシリコンやアモルファスシリコン）から成る群から選択された少なくとも１種類の材料を挙げることができる。スピント型電界放出素子の電子放出部は、真空蒸着法の他、例えばスパッタリング法やＣＶＤ法によっても形成することができる。
【００４４】
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。
【００４５】
カソード電極、ゲート電極、収束電極の構成材料として、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属；これらの金属元素を含む合金（例えばＭｏＷ）あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（酸化インジウム−錫）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。また、これらの電極の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法やイオンプレーティング法とエッチング法との組合せ；スクリーン印刷法；メッキ法（電気メッキ法や無電解メッキ法）；リフトオフ法；レーザアブレーション法；ゾル−ゲル法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えば帯状のカソード電極やゲート電極を形成することが可能である。
【００４６】
絶縁層や層間絶縁層の構成材料として、ＳｉＯ2、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低融点ガラス、ガラスペーストといったＳｉＯ2系材料；ＳｉＮ系材料；ポリイミド等の絶縁性樹脂を、単独あるいは適宜組み合わせて使用することができる。絶縁層や層間絶縁層の形成には、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用できる。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、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。抵抗体膜の形成方法として、スパッタリング法や、ＣＶＤ法やスクリーン印刷法を例示することができる。１つの電子放出部当たりの電気抵抗値は、概ね１×１０6〜１×１０11Ω、好ましくは数十ギガΩとすればよい。
【００５０】
第１パネル（あるいはカソードパネル）を構成する支持体として、あるいは又、第２パネル（あるいはアノードパネル）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。
【００５１】
平面型表示装置において、アノード電極と蛍光体層の構成例として、（１）基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極の上に蛍光体層を形成する構成、（２）基板上に、蛍光体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構成、を挙げることができる。尚、（１）の構成において、蛍光体層の上に、アノード電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、（２）の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。
【００５２】
アノード電極は、全体として１つのアノード電極から構成されていてもよいし、複数のアノード電極ユニットから構成されていてもよい。後者の場合、アノード電極ユニットとアノード電極ユニットとは抵抗体層によって電気的に接続されている必要がある。抵抗体層を構成する材料として、カーボン、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）やＳｉＣＮといったカーボン系材料；ＳｉＮ系材料；酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化クロム、酸化チタン等の高融点金属酸化物；アモルファスシリコン等の半導体材料；ＩＴＯを挙げることができる。また、ＳｉＣ抵抗膜上に抵抗値の低いカーボン薄膜を積層するといった複数の膜の組み合わせにより、安定した所望のシート抵抗値を実現することも可能である。抵抗体層のシート抵抗値として、１×１０-1Ω／□乃至１×１０10Ω／□、好ましくは１×１０3Ω／□乃至１×１０8Ω／□を例示することができる。アノード電極ユニットの数（Ｑ）は２以上であればよく、例えば、直線状に配列された蛍光体層の列の総数をｑ列としたとき、Ｑ＝ｑとし、あるいは、ｑ＝ｋ・Ｑ（ｋは２以上の整数であり、好ましくは１０≦ｋ≦１００、一層好ましくは２０≦ｋ≦５０）としてもよいし、一定の間隔をもって配設されたスペーサ群の数に１を加えた数とすることができるし、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数と一致した数、あるいは、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数の整数分の一とすることもできる。また、各アノード電極ユニットの大きさは、アノード電極ユニットの位置に拘わらず同じとしてもよいし、アノード電極ユニットの位置に依存して異ならせてもよい。全体として１つのアノード電極の上に抵抗体層を形成してもよい。
【００５３】
アノード電極（アノード電極ユニットを包含する）は、導電材料層を用いて形成すればよい。導電材料層の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法といった各種の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）；各種のＣＶＤ法；スクリーン印刷法；メタルマスク印刷法；リフトオフ法；ゾル−ゲル法等を挙げることができる。即ち、導電材料から成る導電材料層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、この導電材料層をパターニングしてアノード電極を形成することができる。あるいは又、アノード電極のパターンを有するマスクやスクリーンを介して導電材料をＰＶＤ法やスクリーン印刷法に基づき形成することによって、アノード電極を得ることもできる。尚、抵抗体層も同様の方法で形成することができる。即ち、抵抗体材料から抵抗体層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきこの抵抗体層をパターニングしてもよいし、あるいは、抵抗体層のパターンを有するマスクやスクリーンを介して抵抗体材料のＰＶＤ法やスクリーン印刷法に基づく形成により、抵抗体層を得ることができる。基板上（あるいは基板上方）におけるアノード電極の平均厚さ（後述するように隔壁を設ける場合、隔壁の頂面上におけるアノード電極の平均厚さ）として、３×１０-8ｍ（３０ｎｍ）乃至５×１０-7ｍ（０．５μｍ）、好ましくは５×１０-8ｍ（５０ｎｍ）乃至３×１０-7ｍ（０．３μｍ）を例示することができる。
【００５４】
アノード電極の構成材料として、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（酸化インジウム−錫）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。尚、抵抗体層を形成する場合、抵抗体層の抵抗値を変化させない導電材料からアノード電極を構成することが好ましく、例えば、抵抗体層をシリコンカーバイド（ＳｉＣ）から構成した場合、アノード電極をモリブデン（Ｍｏ）から構成することが好ましい。
【００５５】
蛍光体層は、単色の蛍光体粒子から構成されていても、３原色の蛍光体粒子から構成されていてもよい。蛍光体層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、蛍光体層の配置、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蛍光体層の１列は、全てが赤色発光蛍光体層で占められた列、緑色発光蛍光体層で占められた列、及び、青色発光蛍光体層で占められた列から構成されていてもよいし、赤色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層、及び、青色発光蛍光体層が順に配置された列から構成されていてもよい。ここで、蛍光体層とは、第２パネル（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つの赤色発光蛍光体層、１つの緑色発光蛍光体層、及び、１つの青色発光蛍光体層の集合から構成され、１サブピクセルは、１つの蛍光体層（１つの赤色発光蛍光体層、あるいは、１つの緑色発光蛍光体層、あるいは、１つの青色発光蛍光体層）から構成される。尚、隣り合う蛍光体層の間の隙間がコントラスト向上を目的とした光吸収層（ブラックマトリックス）で埋め込まれていてもよい。
【００５６】
蛍光体層は、発光性結晶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。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、各蛍光体層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蛍光体層を形成してもよい。基板上における蛍光体層の平均厚さは、限定するものではないが、３μｍ乃至２０μｍ、好ましくは５μｍ乃至１０μｍであることが望ましい。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。
【００５７】
蛍光体層からの光を吸収する光吸収層が、隣り合う蛍光体層の間、あるいは、隔壁と基板との間に形成されていることが、表示画像のコントラスト向上といった観点から好ましい。ここで、光吸収層は、所謂ブラック・マトリックスとして機能する。光吸収層を構成する材料として、蛍光体層からの光を９０％以上吸収する材料を選択することが好ましい。このような材料として、カーボン、金属薄膜（例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン等、あるいは、これらの合金）、金属酸化物（例えば、酸化クロム）、金属窒化物（例えば、窒化クロム）、耐熱性有機樹脂、ガラスペースト、黒色顔料や銀等の導電性粒子を含有するガラスペースト等の材料を挙げることができ、具体的には、感光性ポリイミド樹脂、酸化クロムや、酸化クロム／クロム積層膜を例示することができる。尚、酸化クロム／クロム積層膜においては、クロム膜が基板と接する。光吸収層は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法とエッチング法との組合せ、真空蒸着法やスパッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せ、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。
【００５８】
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２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に、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２次電子が他の蛍光体層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。
【００５９】
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。
【００６０】
隔壁における蛍光体層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。
【００６１】
隔壁形成用材料として、例えば、感光性ポリイミド樹脂や、酸化コバルト等の金属酸化物により黒色に着色した鉛ガラス、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。
【００６２】
第１パネルと第２パネルとを周縁部において接合するが、接合は接着層を用いて行ってもよいし、あるいは、ガラスやセラミック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、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。尚、接着層の構成材料としては、フリットガラスが一般的であるが、融点が１２０〜４００゜Ｃ程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。係る低融点金属材料としては、Ｉｎ（インジウム：融点１５７゜Ｃ）；インジウム−金系の低融点合金；Ｓｎ80Ａｇ20（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓｎ95Ｃｕ5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）系高温はんだ；Ｐｂ97.5Ａｇ2.5（融点３０４゜Ｃ）、Ｐｂ94.5Ａｇ5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ97.5Ａｇ1.5Ｓｎ1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）系高温はんだ；Ｚｎ95Ａｌ5（融点３８０゜Ｃ）等の亜鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ5Ｐｂ95（融点３００〜３１４゜Ｃ）、Ｓｎ2Ｐｂ98（融点３１６〜３２２゜Ｃ）等の錫−鉛系標準はんだ；Ａｕ88Ｇａ12（融点３８１゜Ｃ）等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）を例示することができる。
【００６３】
第１パネルと第２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合し、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、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、接合と同時に真空となる。あるいは、三者の接合終了後、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。
【００６４】
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、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、第１パネル及び／又は第２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、フリットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封じ切られ、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】
【００６５】
本発明の平面型表示装置にあっては、第１パネルと第２パネルとの間の距離ｄ0と、スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離ｄSとの関係を規定することにより、あるいは又、スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離ｄSの値を規定することにより、あるいは又、スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離ｄSが２つの要件を満足することにより、スペーサ群を構成する隣接したスペーサの間の距離ｄSが０を越える値であっても、スペーサの端部近傍に位置する電子放出領域から放出された電子ビームの軌道に大きなずれが生じ難くなる。その結果、均一性の高い、高品位の画像を表示し得る平面型表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
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】
【００６７】
実施例１は、本発明の第１の態様、第２の態様及び第３の態様に係る平面型表示装置に関する。ここで、実施例１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。スピント型冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と呼ぶ）を有する実施例１の表示装置の模式的な一部断面図は図８に示したと同様であり、扁平型電界放出素子を有する実施例１の表示装置の模式的な一部断面図は図９に示したと同様である。また、第１パネル（以下、カソードパネルＣＰと呼ぶ）及び第２パネル（以下、アノードパネルＡＰと呼ぶ）を分解したときの第１パネル（カソードパネルＣＰ）と第２パネル（アノードパネルＡＰ）の一部分の模式的な分解斜視図は、図１０に示したと同様である。
【００６８】
即ち、実施例１の表示装置は、電子を放出する電子放出領域ＥＡが支持体１０に複数、形成されて成る第１パネル（カソードパネルＣＰ）と、電子放出領域ＥＡから放出された電子が衝突する蛍光体層２２及びアノード電極２４が基板２０に形成されて成る第２パネル（アノードパネルＡＰ）とが、それらの周縁部において接合され、第１パネル（カソードパネルＣＰ）と第２パネル（アノードパネルＡＰ）とによって挟まれた空間が真空に保持されていた表示装置である。
【００６９】
ここで、実施例１において、電子放出領域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。ここで、スピント型電界放出素子は、図８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。
【００７０】
あるいは又、実施例１にあっては、電界放出素子は、例えば扁平型電界放出素子から構成されている。ここで、扁平型電界放出素子は、図９に示すように、
（ａ）支持体１０上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上に形成された電子放出部１５Ａ、
から構成されている。尚、電子放出部１５Ａは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
【００７１】
カソードパネルＣＰにおいて、カソード電極１１は、Ｙ方向に延びる帯状であり、ゲート電極１３は、Ｙ方向とは異なるＸ方向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。また、収束電極１６が、電界放出素子の所定の配列方向に沿って層間絶縁層１７上に設けられており、複数の電界放出素子に共通の収束効果を及ぼすことができる。
【００７２】
実施例１において、アノードパネルＡＰは、基板２０、並びに、この基板２０上に形成された蛍光体層２２（カラー表示の場合、赤色発光蛍光体層２２Ｒ、緑色発光蛍光体層２２Ｇ、青色発光蛍光体層２２Ｂ）、及び、蛍光体層２２を覆うアノード電極２４から構成されている。即ち、アノードパネルＡＰは、より具体的には、基板２０、基板２０上に形成された隔壁２１と隔壁２１との間の基板２０上に形成され、多数の蛍光体粒子から成る蛍光体層２２（赤色発光蛍光体層２２Ｒ、緑色発光蛍光体層２２Ｇ、青色発光蛍光体層２２Ｂ）、及び、蛍光体層２２上に形成されたアノード電極２４を備えている。アノード電極２４は、厚さ約７０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）から成り、有効領域を覆う薄い１枚のシート状であり、隔壁２１及び蛍光体層２２を覆う状態で設けられている。蛍光体層２２と蛍光体層２２との間であって、隔壁２１と基板２０との間には、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止するために、光吸収層（ブラックマトリックス）２３が形成されている。
【００７３】
隔壁２１とスペーサ４０と蛍光体層２２の配置状態の一例を模式的に図１１〜図１６に示す。尚、図８あるいは図９に示した表示装置における蛍光体層等の配列を、図１２あるいは図１４に示す構成としている。また、図１１〜図１６においてはアノード電極の図示を省略している。隔壁２１の平面形状としては、格子形状（井桁形状）、即ち、１サブピクセルに相当する、例えば平面形状が略矩形の蛍光体層２２の四方を取り囲む形状（図１１、図１２、図１３、図１４参照）、あるいは、略矩形の（あるいは帯状の）蛍光体層２２の対向する二辺と平行に延びる帯状形状を挙げることができる（図１５及び図１６参照）。尚、図１５に示す蛍光体層２２にあっては、蛍光体層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを、図１５の上下方向に延びる帯状とすることもできる。隔壁２１の一部は、スペーサ４０を保持するためのスペーサ保持部としても機能する。
【００７４】
実施例１において、カソード電極１１はカソード電極制御回路３１に接続され、ゲート電極１３はゲート電極制御回路３２に接続され、収束電極１６は収束電極制御回路（図示せず）に接続され、アノード電極２４はアノード電極制御回路３３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３３からアノード電極２４に印加されるアノード電圧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。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。
【００７５】
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（ＶC）がカソード電極制御回路３１から印加され、ゲート電極１３には相対的に正電圧（ＶG）がゲート電極制御回路３２から印加され、収束電極１６は収束電極制御回路から例えば０ボルトが印加され、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（アノード電圧ＶA）がアノード電極制御回路３３から印加される。係る表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１から走査信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路３２からビデオ信号を入力する。尚、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１からビデオ信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路３２から走査信号を入力してもよい。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１５，１５Ａから電子が放出され、この電子がアノード電極２４に引き付けられ、アノード電極２４を通過して蛍光体層２２に衝突する。その結果、蛍光体層２２が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この表示装置の動作は、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。
【００７６】
そして、第１パネル（カソードパネルＣＰ）と第２パネル（アノードパネルＡＰ）とによって挟まれた空間は真空状態（圧力：例えば１０-3Ｐａ以下）とされている。従って、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間にスペーサ４０を配設しておかないと、大気圧によって表示装置が損傷を受けてしまう。
【００７７】
スペーサ４０を構成する材料は、例えば、１２キロボルトの絶縁耐圧が確保できる材料（セラミック材料やガラスといった高抵抗材料）から選択されており、より具体的には、スペーサ４０は、例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3，純度９９．８％）から成る。スペーサ４０の長さは１００ｍｍ、高さは２．０ｍｍ、厚さは５０μｍである。スペーサ４０の表面には、例えば、ＣｒＯxやＣｒＡｌxＯyから成る帯電防止膜（図示せず）が形成されている。スペーサ４０の頂面及び底面に、接触電極（図示せず）を設けてもよい。スペーサ４０の頂面に設けられた接触電極はアノード電極２４と接触し、スペーサ４０の底面に設けられた接触電極は収束電極１６と接触し、これによって、スペーサ４０を所定の電位に保持することができる。即ち、スペーサ４０に対して、所定の電位勾配（スペーサ４０の例えば頂面の電位が最も高く、スペーサ４０の底面の電位が最も低い電位勾配）を与えることができる。
【００７８】
図１の（Ａ）に概念的な平面図を示し、図１の（Ｂ）に概念的な正面図を示すように、第１の方向（Ｘ方向に一致する）に延びる直線上に配置された複数のスペーサ４０から構成されたスペーサ群４０Ａが、第１の方向とは異なる第２の方向（Ｙ方向に一致する）に沿って、複数、配列されている。ここで、第１パネルと第２パネルとの間の距離をｄ0（単位：ｍｍ）、スペーサ群４０Ａを構成する隣接したスペーサ４０の間の距離をｄS（単位：ｍｍ）とする。尚、第１パネルと第２パネルとの間の距離ｄ0は、スペーサ４０の高さと等価である。
【００７９】
そして、実施例１の表示装置にあっては、
１／２０＜ｄS／ｄ0≦１／４
を満足している。
【００８０】
あるいは又、実施例１の表示装置にあっては、
０．１（ｍｍ）＜ｄS≦０．５（ｍｍ）
を満足している。
【００８１】
あるいは又、実施例１の表示装置にあっては、スペーサ群４０Ａを構成する隣接したスペーサ４０の間の距離ｄSは、
（１）スペーサ４０によって形成される電界に起因してスペーサ４０に隣接した（より具体的には、第２の方向に沿って隣接した）電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの軌道ずれ量（第１の方向に沿ったずれ量及び第２の方向に沿ったずれ量のそれぞれ）が±５μｍ以下となる距離であり、且つ、
（２）スペーサ群４０Ａを構成する隣接したスペーサ４０の間において、各スペーサ４０における電位分布の差によって放電が生じない距離である、
という２つの要件を満足している。
【００８２】
以下、これらの点について、詳しく説明する。但し、以下の説明においては、第１パネル（カソードパネルＣＰ）と第２パネル（アノードパネルＡＰ）との間の距離ｄ0（単位：ｍｍ）を２．０ｍｍとし、アノード電圧ＶAを９キロボルトとする。
【００８３】
隣接するスペーサ４０の存在によって、電子ビームの軌道がどの程度乱れるかを調べた結果を図２の（Ａ）に模式的に図示するが、図２の（Ａ）はカソードパネルＣＰ側からスペーサ４０等を眺めた模式図である。ここで、図２の（Ａ）には、スペーサ４０の存在によって等電位線が変化する状態を示し、電子ビームが本来衝突すべきアノード電極２４の領域を楕円で示した。更には、スペーサ４０の存在によって等電位線が変化する結果、電子ビームの軌道にずれが生じた状態を、黒い矢印で模式的に表した。図２の（Ａ）と図２２を比較すると、実施例１の方が、等電位線の変化が少なく、電子ビームの軌道のずれも少ないことが判る。
【００８４】
１つのスペーサ群４０Ａにおいて、短絡領域がどちらも１００μｍであるスペーサ４０が隣接している状態を想定する。
【００８５】
そして、スペーサ群４０Ａを構成する隣接したスペーサ４０の間の距離ｄS（単位：ｍｍ）を、２．０ｍｍから０．２５ｍｍまで変化させたときの、第２の方向に沿ってスペーサ４０に隣接して位置する電子放出領域から放出された電子ビームの軌道に生じたずれ量（移動量）を計算した結果を、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。ここで、図３の（Ａ）及び（Ｂ）の横軸は、図２２に示したと同様にサブピクセル番号を示し、図３の（Ａ）の縦軸は、電子ビームの軌道に生じたＹ方向（第２の方向）のずれ量（移動量）であり、図３の（Ｂ）の縦軸は、電子ビームの軌道に生じたＸ方向（第１の方向）のずれ量（移動量）である。尚、図３の（Ａ）及び（Ｂ）の横軸において、サブピクセル番号（７）のところに、一方のスペーサ４０（右側に位置するスペーサ４０）の左側端部が位置する。図３の（Ａ）及び（Ｂ）の横軸におけるサブピクセルの大きさ（長さ）は、０．１６６ｍｍである。従って、例えば、距離ｄS＝０．２５ｍｍとは、サブピクセル１．５１個分、隣接するスペーサ４０が相互に離れていることを意味し、サブピクセル番号（５）のところに、他方のスペーサ４０（左側に位置するスペーサ４０）の右側端部が位置する。また、例えば、距離ｄS＝０．５ｍｍとは、サブピクセル３．０１個分、隣接するスペーサ４０が相互に離れていることを意味し、サブピクセル番号（３）のところに、他方のスペーサ４０（左側に位置するスペーサ４０）の右側端部が位置する。更には、例えば、距離ｄS＝２．０ｍｍとは、サブピクセル１２．０５個分、隣接するスペーサ４０が相互に離れていることを意味し、サブピクセル番号（−６）のところに、他方のスペーサ４０（左側に位置するスペーサ４０）の右側端部が位置する。図３の（Ａ）及び（Ｂ）において、データ（Ａ）はｄS＝０．２５ｍｍを示し、データ（Ｂ）はｄS＝０．５０ｍｍを示し、データ（Ｃ）はｄS＝０．７５ｍｍを示し、データ（Ｄ）はｄS＝１．０ｍｍを示し、データ（Ｅ）はｄS＝１．５ｍｍを示し、データ（Ｆ）はｄS＝２．０ｍｍを示す。
【００８６】
図３の（Ａ）及び（Ｂ）から、スペーサ４０の端部から充分に離れているスペーサ４０の部分にあっては、Ｘ方向及びＹ方向の電子ビームのずれは、ほぼ一定の値をとることが判る。これは、スペーサ４０の端部から充分に離れれば、係るスペーサ４０の部分の近傍における電界は、スペーサ４０の端部における電界の乱れの影響を受けないことを示している。
【００８７】
種々の実験から、第２の方向に沿ってスペーサ４０に隣接して位置する電子放出領域から放出された電子ビームの軌道に生じたずれ量（第１の方向に沿ったずれ量及び第２の方向に沿ったずれ量のそれぞれ）が±５μｍ以内であれば、画像形成に深刻な影響が及ぼされたりすることがなく、形成される画像がスペーサ４０の近傍で歪んだり、また、スペーサ４０が視認されることもないことが判った。
【００８８】
図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す計算結果から、１つのスペーサ群４０Ａにおいて、短絡領域がどちらも１００μｍであるスペーサ４０が相互に隣接している状態にあっては、スペーサ群４０Ａを構成する隣接したスペーサ４０の間の距離ｄS（単位：ｍｍ）が０．５ｍｍ以下ならば、電子ビームの軌道に生じたずれ量（第１の方向に沿ったずれ量及び第２の方向に沿ったずれ量のそれぞれ）が±５μｍ以内となり、問題が生じないことが判る。
【００８９】
即ち、スペーサ４０によって形成される電界に起因して第２の方向に沿ってスペーサ４０に隣接した電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの軌道ずれ量（第１の方向に沿ったずれ量及び第２の方向に沿ったずれ量のそれぞれ）が±５μｍ以下となる距離ｄSを選択すれば、形成される画像がスペーサ４０の近傍で歪んだり、画像形成に深刻な影響が及ぼされたりすることがなく、また、スペーサ４０が視認されることもない。
【００９０】
ところで、相互に隣接するスペーサ４０において短絡領域のｚ方向長さｚ1は、屡々、異なる。このような現象は、スペーサ４０を構成する材料、電子放出領域からの電子のスペーサ４０への衝突、後方散乱電子のスペーサ４０への衝突が、スペーサ４０毎に微妙に異なるために生じる。そして、相互に隣接するスペーサ４０において短絡領域ｚのｚ方向長さ1が異なると、アノード電極２４から印加されるアノード電圧ＶAは一定であるが、隣接するスペーサ４０の間において、各スペーサ４０における電位分布の差によって電位差が生じる。そして、このような電位差が生じると、相互に隣接するスペーサ４０の近傍における等電位線に歪みが生じる。この状態を図４の（Ａ）及び（Ｂ）に模式的に示すが、隣接したスペーサ４０の間の距離ｄSが短いと、等電位線の歪みは急峻となり、隣接したスペーサ４０の間の距離ｄSが長いと、等電位線の歪みは比較的穏やかになる。
【００９１】
隣接するスペーサ４０において、一方のスペーサ４０における短絡領域のｚ方向長さをＺ1（＝０．１ｍｍ）とし、他方のスペーサ４０における短絡領域のｚ方向長さを（Ｚ1＋ΔＺ1）とし、ΔＺ1を、０．１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０２ｍｍ、０ｍｍとしたときの電子ビームの軌道に生じたＸ方向のずれ量の計算結果を、図５に示す。尚、図５において、ΔＺ1＝０．１ｍｍの場合のずれ量の計算結果を（Ａ）で示し、ΔＺ1＝０．０５ｍｍの場合のずれ量の計算結果を（Ｂ）で示し、ΔＺ1＝０．０２ｍｍの場合のずれ量の計算結果を（Ｃ）で示し、ΔＺ1＝０ｍｍの場合のずれ量の計算結果を（Ｄ）で示す。
【００９２】
図５から、ΔＺ1＝０ｍｍの場合、距離ｄS（単位：ｍｍ）が０．５ｍｍ以下ならば、電子ビームの軌道に生じたＸ方向のずれ量（移動量）が±５μｍ以内となる。然るに、例えば、ΔＺ1＝０．０５ｍｍの場合、距離ｄS（単位：ｍｍ）を０．５ｍｍ以下としても（曲線（Ｂ）を参照）、電子ビームの軌道に生じたＸ方向のずれ量（移動量）は±５μｍ以内とはならない。
【００９３】
種々の実験から、通常、ΔＺ1は０．０２ｍｍ以下であることが判明した。従って、隣接するスペーサ４０において短絡領域のｚ方向長さｚ1は、屡々、異なるが、短絡領域のｚ方向長さｚ1の差異、それ自体は、電子ビームの軌道に生じたずれ量に殆ど影響を与えないことが判明した。
【００９４】
ところが、隣接するスペーサ４０において、スペーサ間で短絡領域のｚ方向長さに差が生じると、スペーサ群４０Ａを構成する隣接するスペーサ４０の間において、各スペーサ４０における電位分布の差によって電位差が生じる。スペーサ４０の高さを２．０ｍｍとし、アノード電圧ＶAを９キロボルトとしたので、スペーサ４０の高さ方向にあっては、単純計算では、４．５ボルト／μｍの電位勾配が生じる。また、短絡領域が存在する場合には、４．５ボルト／μｍを越える電位勾配が生じる。従って、ΔＺ1＝０．０２ｍｍとしたとき、隣接するスペーサ４０の間にあっては、約１００ボルトの電位差が生じる。
【００９５】
種々の試験から、隣接するスペーサ４０の間において、電界強度が１ボルト／μｍを越えると、隣接するスペーサ４０の間で放電が生じ易くなることが判明した。
【００９６】
それ故、ΔＺ1＝０．０２ｍｍとすると、隣接するスペーサ４０の間にあっては約１００ボルトの電位差が生じ、この状態で隣接するスペーサ４０の間で放電が生じないようにするためには、距離ｄSは、
ｄS＞０．１ｍｍ
を満足する必要がある。
【００９７】
即ち、スペーサ群４０Ａを構成する隣接するスペーサ４０の間において、各スペーサ４０における電位分布の差によって放電が生じない距離ｄSを選択すれば、スペーサ４０の間での放電の発生を抑制し得る。
【００９８】
以上の種々の試験結果、議論を纏めると、スペーサ群４０Ａを構成する隣接するスペーサ４０の間の距離ｄS（単位：ｍｍ）は、
０．１（ｍｍ）＜ｄS≦０．５（ｍｍ）    （１）
を満足することが必要とされる。一方、第１パネル（カソードパネルＣＰ）と第２パネル（アノードパネルＡＰ）との間の距離ｄ0を２．０ｍｍとしたので、上式（１）をｄ0によって正規化すると、式（１）を以下のように変形することができる。
１／２０＜ｄS／ｄ0≦１／４    （２）
【００９９】
以下、実施例１の表示装置の組立方法を説明する。
【０１００】
［工程−１００］
電子を放出する電子放出領域を構成する電界放出素子が支持体１０に複数、形成されて成る第１パネル（カソードパネルＣＰ）と、電子放出領域（スピント型電界放出素子や扁平型電界放出素子から構成される）から放出された電子が衝突する蛍光体層２２及びアノード電極２４が基板２０に形成されて成る第２パネル（アノードパネルＡＰ）とを準備する。また、スペーサ４０を準備しておく。
【０１０１】
［工程−１１０］
そして、表示装置の組み立てを行う。具体的には、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２５にスペーサ４０を取り付け、蛍光体層２２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枠体２６を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体２６とアノードパネルＡＰとの接合部位、及び、枠体２６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２６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。
【０１０２】
［工程−１２０］
その後、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体とフリットガラス（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１０-5Ｐａ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。
【０１０３】
あるいは又、例えば、枠体とアノードパネル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、実施例１の表示装置を完成させる。
【０１０４】
以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した平面型表示装置、カソードパネルやアノードパネル、冷陰極電界電子放出表示装置や冷陰極電界電子放出素子の構成、構造は例示であり、適宜変更することができるし、冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法も例示であり、適宜変更することができる。更には、アノードパネル等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。場合によっては、収束電極の形成は不要である。
【０１０５】
実施例１にあっては、スペーサの形状を細長い板状としたが、スペーサの形状はこのような形状に限定されない。図６の（Ａ）の概念的な部分的平面図に示すように、十字型のスペーサ４１と板状のスペーサ４０を組合せてもよいし、図６の（Ｂ）の概念的な部分的平面図に示すように、十字型のスペーサ４１のみを用いることもできる。尚、これらの場合、第２の方向に沿った隣接するスペーサ間の距離ｄ’Sも、距離ｄSと同じ要件を満足する必要がある。
【０１０６】
また、実施例１にあっては、スペーサの端部を平坦で垂直な端部としたが、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２５へのスペーサの取り付けを、円滑に、しかも、容易に行うことができるように、図７の（Ａ）に概念的な正面図を示すように、スペーサ４２の端部に切欠部を設けてもよいし、スペーサ４３の端部にテーパを付けてもよい。これらの場合、スペーサとスペーサとの間の最も短い隙間の部分が、距離ｄSの要件を満足する必要がある。また、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。
【０１０７】
電界放出素子においては、専ら１つの開口部に１つの電子放出部が対応する形態を説明したが、電界放出素子の構造に依っては、１つの開口部に複数の電子放出部が対応した形態、あるいは、複数の開口部に１つの電子放出部が対応する形態とすることもできる。あるいは又、ゲート電極に複数の第１開口部を設け、絶縁層に係る複数の第１開口部に連通した第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。
【０１０８】
表面伝導型電子放出素子と通称される電子放出素子から電子放出領域を構成することもできる。この表面伝導型電子放出素子は、例えばガラスから成る支持体上に酸化錫（ＳｎＯ2）、金（Ａｕ）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）／酸化錫（ＳｎＯ2）、カーボン、酸化パラジウム（ＰｄＯ）等の導電材料から成り、微小面積を有し、所定の間隔（ギャップ）を開けて配された一対の電極がマトリックス状に形成されて成る。それぞれの電極の上には炭素薄膜が形成されている。そして、一対の電極の内の一方の電極に行方向配線が接続され、一対の電極の内の他方の電極に列方向配線が接続された構成を有する。一対の電極に電圧を印加することによって、ギャップを挟んで向かい合った炭素薄膜に電界が加わり、炭素薄膜から電子が放出される。係る電子をアノードパネル上の蛍光体層に衝突させることによって、蛍光体層が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。あるいは又、金属／絶縁膜／金属型素子から電子放出領域を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】図１は、複数のスペーサから構成されたスペーサ群の配列状態を示す模式図であり、具体的には、図１の（Ａ）は、スペーサ等の概念的な平面図であり、図１の（Ｂ）はスペーサ等の概念的な正面図である。
【図２】図２の（Ａ）は、実施例１において、隣接するスペーサの存在によって、等電位線が変化する状態、及び、電子ビームの軌道が乱れる状態を示す模式図であり、図２の（Ｂ）は、電子の衝突によって、スペーサのアノード電極と接する端面から或る領域までが等電位となってしまう状態を示すスペーサの模式図である。
【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、短絡領域が１００μｍである実施例１のスペーサにおいて、スペーサに隣接して位置する電子放出領域から放出された電子ビームの軌道に生じたずれの量（移動量）を計算した結果を示すグラフである。
【図４】図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、各スペーサに印加される電位に差が生じたときの、隣接するスペーサの近傍における等電位線の歪みを模式的に示す図である。
【図５】図５は、隣接するスペーサにおいて、一方のスペーサにおける短絡領域のｚ方向長さとし、他方のスペーサにおける短絡領域のｚ方向長さとに差が存在する場合、及び、存在しない場合の、電子ビームの軌道に生じたＸ方向のずれ量の計算結果を示すグラフである。
【図６】図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、スペーサの形状の変形例を示す概念的な部分的平面図である。
【図７】図７の（Ａ）及び（Ｂ）は、スペーサの端部の形状の変形例を示す概念的な正面図である。
【図８】図８は、スピント型冷陰極電界電子放出素子を有する冷陰極電界電子放出表示装置から成る平面型表示装置の概念的な一部端面図である。
【図９】図９は、扁平型冷陰極電界電子放出素子を有する冷陰極電界電子放出表示装置から成る平面型表示装置の概念的な一部端面図である。
【図１０】図１０は、冷陰極電界電子放出表示装置におけるカソードパネルとアノードパネルの一部分の模式的な分解斜視図である。
【図１１】図１１は、平面型表示装置を構成する第２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１２】図１２は、平面型表示装置を構成する第２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１３】図１３は、平面型表示装置を構成する第２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１４】図１４は、平面型表示装置を構成する第２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１５】図１５は、平面型表示装置を構成する第２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１６】図１６は、平面型表示装置を構成する第２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１７】図１７は、スペーサの近傍における電子ビームの軌道を模式的に示す図である。
【図１８】図１８は、スペーサの近傍における電子ビームの軌道を模式的に示す図である。
【図１９】図１９は、スペーサの近傍における電子ビームの軌道を模式的に示す図である。
【図２０】図２０は、電子ビームのエネルギーと全２次電子放出係数（ＴＳＥＥＹ）の関係を示すグラフである。
【図２１】図２１の（Ａ）及び（Ｂ）は、スペーサに衝突する電子のエネルギー分布、及び、スペーサに衝突する電子の角度分布を示すグラフである。
【図２２】図２２は、スペーサの存在によって、等電位線が変化する状態、及び、電子ビームの軌道が乱れる状態を示す模式図である。
【図２３】図２３の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、短絡領域が１００μｍである孤立したスペーサにおいて、スペーサ及びその延長線に隣接して位置する電子放出領域から放出された電子ビームの軌道に生じたずれの量（移動量）を計算した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１０】
ＣＰ・・・カソードパネル（第１パネル）、ＡＰ・・・アノードパネル（第２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・・・電子放出部、１６・・・収束電極、１７・・・層間絶縁層、２０・・・基板、２１・・・隔壁、２２，２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ・・・蛍光体層、２３・・・光吸収層（ブラック・マトリックス）、２４・・・アノード電極、２５・・・スペーサ保持部、２６・・・枠体、３１・・・カソード電極制御回路、３２・・・ゲート電極制御回路、３３・・・アノード電極制御回路、４０，４１，４２，４３・・・スペーサ、４０Ａ・・・スペーサ群
【図１】
0004844042.tif 000002
【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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