(57)【要約】【課題】長時間の使用によっても蛍光体領域に劣化を生じさせ難い構造を有する冷陰極電界電子放出表示装置を提供する。【解決手段】カソードパネルＣＰとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置において、カソードパネルＣＰは、支持体、及び、該支持体上に２次元マトリクス状に配置された電子放出領域から構成され、アノードパネルは、基板、並びに、該基板上に形成された蛍光体領域及びアノード電極から構成され、電子放出領域から放出された電子が該電子放出領域に対向して配置された蛍光体領域に衝突する位置を周期的に変化させるための磁界形成手段３１〜３４が冷陰極電界電子放出表示装置の外側外周部に配設されている。【選択図】  図１
2005141926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置であって、
カソードパネルは、支持体、及び、該支持体上に２次元マトリクス状に配置された電子放出領域から構成されており、
アノードパネルは、基板、並びに、該基板上に形成された蛍光体領域及びアノード電極から構成されており、
電子放出領域から放出された電子が該電子放出領域に対向して配置された蛍光体領域に衝突する位置を周期的に変化させるための磁界形成手段が、冷陰極電界電子放出表示装置の外側外周部に配設されていることを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項２】
各電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部、並びに、
（ｅ）開口部の底部に位置する電子放出部、
から成る冷陰極電界電子放出素子から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項３】
各電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された層間絶縁層、
（ｅ）層間絶縁層上に形成された収束電極、
（ｆ）収束電極、層間絶縁層、ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部、並びに、
（ｇ）開口部の底部に位置する電子放出部、
から成る冷陰極電界電子放出素子から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項４】
磁界形成手段は電磁石から成ることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項５】
カソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置であって、
カソードパネルは、支持体、及び、該支持体上に２次元マトリクス状に配置された電子放出領域から構成されており、
アノードパネルは、基板、並びに、該基板上に形成された蛍光体領域及びアノード電極から構成されており、
電子放出領域から放出された電子が該電子放出領域に対向して配置された蛍光体領域に衝突する位置を周期的に変化させるための電界形成手段が、各電子放出領域の周辺部に配設されていることを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項６】
各電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部、並びに、
（ｅ）開口部の底部に位置する電子放出部、
から成る冷陰極電界電子放出素子から構成されており、
電界形成手段は、ゲート電極とゲート電極との間に位置する絶縁層の部分の上に第２の方向と平行に形成された偏向電極から成ることを特徴とする請求項５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項７】
各電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された層間絶縁層、
（ｅ）層間絶縁層上に形成された収束電極、
（ｆ）収束電極、層間絶縁層、ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部、並びに、
（ｇ）開口部の底部に位置する電子放出部、
から成る冷陰極電界電子放出素子から構成されており、
電界形成手段は、収束電極と収束電極との間に位置する層間絶縁層の部分の上に形成された偏向電極から成ることを特徴とする請求項５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項８】
各電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された層間絶縁層、
（ｅ）層間絶縁層上に形成された収束電極、
（ｆ）収束電極、層間絶縁層、ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部、並びに、
（ｇ）開口部の底部に位置する電子放出部、
から成る冷陰極電界電子放出素子から構成されており、
電界形成手段は、収束電極の上方に形成された偏向電極から成ることを特徴とする請求項５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極電界電子放出表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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】
電界放出素子を利用した従来の冷陰極電界電子放出表示装置の模式的な一部端面図を図２に示し、冷陰極電界電子放出表示装置を構成する従来のカソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図を図３の（Ａ）に示し、電子放出領域の模式的な一部断面図を図３の（Ｂ）に示す。図示した電界放出素子は、円錐形の電子放出部１５を有する、所謂スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型電界放出素子と呼ばれるタイプの電界放出素子である。この電界放出素子は、支持体１０上に形成されたカソード電極１１と、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２と、絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３と、ゲート電極１３に設けられた第１開口部１４Ａと、絶縁層１２に設けられ、第１開口部１４Ａに連通した第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の部分の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する。この領域を、以下、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（実際の表示画面として機能する領域）内に、通常、２次元マトリクス状に配列されている。
【０００４】
一方、アノードパネルＡＰは、基板２０と、基板２０上に形成され、所定のパターンを有する蛍光体領域２２（カラー表示の場合、赤色発光蛍光体領域２２Ｒ、緑色発光蛍光体領域２２Ｇ、青色発光蛍光体領域２２Ｂ）と、その上に形成された反射膜としても機能するアノード電極２４から構成されている。
【０００５】
１画素（１サブピクセル）は、カソードパネル側のカソード電極１１とゲート電極１３とが重複した領域（電子放出領域ＥＡ）に設けられた電界放出素子の一群と、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領域２２とによって構成されている。実際の表示部分として機能する領域である有効領域には、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。尚、蛍光体領域２２と蛍光体領域２２との間の基板２０上には隔壁２１が形成されている。また、蛍光体領域２２と蛍光体領域２２との間の基板２０上には光吸収層（ブラックマトリックス）２３が形成されている。更には、スペーサ２５はスペーサ保持部２６によって保持されている。
【０００６】
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と蛍光体領域２２とが対向するように配置し、周縁部においてフリットガラス焼成体から成る接着層（図示せず）を用いて接合することによって、冷陰極電界電子放出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とフリットガラス焼成体から成る接着層とによって囲まれた空間は高真空となっている。そして、アノードパネルＡＰ及びカソードパネルＣＰには大気によって圧力が加わるので、この圧力によって冷陰極電界電子放出表示装置が破損しないように、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間には所謂スペーサ２５が配置されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１７９７２３
【特許文献２】特開２００２−２５１１６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような冷陰極電界電子放出表示装置に関しては、陰極線管には見られない特有の問題が生じている。即ち、陰極線管においては、電子ビームを偏向コイル等によって走査することで画像を形成するので、１画素を構成する蛍光体領域において、常に同じ位置に電子ビームが衝突するわけではない。
【０００９】
一方、冷陰極電界電子放出表示装置においては、線順次駆動方式が採用されている。即ち、例えば、或るゲート電極に電圧を印加しながら、同時に、多数のカソード電極にも電圧を印加し、このゲート電極と多数のカソード電極との重複領域である複数の電子放出領域からの電子の放出状態を制御する（即ち、各画素の発光状態を制御する）。そして、ゲート電極への電圧印加を順次行う。冷陰極電界電子放出表示装置においては、陰極線管の場合と異なり、或る電子放出領域から放出された電子が衝突する発光体領域において、この電子放出領域から放出された電子が衝突するこの発光体領域の部分の位置（より具体的には、蛍光体粉末）は概ね一定である。従って、常に電子が衝突する蛍光体粉末の劣化が他の蛍光体粉末に比べて著しく、１つの蛍光体領域全体を見た場合、陰極線管よりも蛍光体領域の劣化の進行が早いといった問題を有する。
【００１０】
このような蛍光体領域の劣化は、発光色や発光効率の変動、冷陰極電界電子放出表示装置内部の構成部材の汚染、ひいては冷陰極電界電子放出表示装置の信頼性や寿命特性の低下につながる。従って、冷陰極電界電子放出表示装置の信頼性や寿命特性を向上させるために、各蛍光体領域全体としての劣化が少ないことが強く要望されている。
【００１１】
尚、プラズマディスプレイ装置や画像表示装置の劣化や焼付きを防止するための方策が、特開平８−１７９７２３や特開２００２−２５１１６３に開示されているが、これらの特許公開公報には、上述した冷陰極電界電子放出表示装置に固有の問題点及びそれを解決するための手段について、何ら言及されていない。
【００１２】
従って、本発明の目的は、長時間の使用によっても蛍光体領域に劣化を生じさせ難い構造を有する冷陰極電界電子放出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】
【００１３】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、カソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置であって、
カソードパネルは、支持体、及び、該支持体上に２次元マトリクス状に配置された電子放出領域から構成されており、
アノードパネルは、基板、並びに、該基板上に形成された蛍光体領域及びアノード電極から構成されており、
電子放出領域から放出された電子が該電子放出領域に対向して配置された蛍光体領域に衝突する位置を周期的に変化させるための磁界形成手段が、冷陰極電界電子放出表示装置の外側外周部に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、磁界形成手段は電磁石から成ることが好ましい。より具体的には、冷陰極電界電子放出表示装置の外側上端部に第１の電磁石を配設し、冷陰極電界電子放出表示装置の外側下端部に第２の電磁石を配設し、冷陰極電界電子放出表示装置の外側右端部に第３の電磁石を配設し、冷陰極電界電子放出表示装置の外側左端部に第４の電磁石を配設する。そして、第１の電磁石と第２の電磁石を対で動作させることで、冷陰極電界電子放出表示装置の上下方向の磁界が形成される結果、電子放出領域から放出された電子を冷陰極電界電子放出表示装置の左右方向に振る（偏向させる、あるいは、揺らす）ことができる。また、第３の電磁石と第４の電磁石を対で動作させることで、冷陰極電界電子放出表示装置の左右方向の磁界が形成される結果、電子放出領域から放出された電子を冷陰極電界電子放出表示装置の上下方向に振る（偏向させる、あるいは、揺らす）ことができる。こうして、電子放出領域から放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域上で移動する軌跡を、例えば、円や楕円、矩形を含む多角形、終端の無いリサジュー曲線とすることができる。代替的に、第１の電磁石と第２の電磁石の２つのみを配設してもよいし、第３の電磁石と第４の電磁石の２つのみを配設してもよい。このような構成にすることで、電子放出領域から放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、カソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置であって、
カソードパネルは、支持体、及び、該支持体上に２次元マトリクス状に配置された電子放出領域から構成されており、
アノードパネルは、基板、並びに、該基板上に形成された蛍光体領域及びアノード電極から構成されており、
電子放出領域から放出された電子が該電子放出領域に対向して配置された蛍光体領域に衝突する位置を周期的に変化させるための電界形成手段が、各電子放出領域の周辺部に配設されていることを特徴とする。
【００１６】
上記の好ましい形態を含む本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置、あるいは、第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、各電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部、並びに、
（ｅ）開口部の底部に位置する電子放出部、
から成る冷陰極電界電子放出素子（以下、冷陰極電界電子放出素子を電界放出素子と略称する場合がある）から構成されている形態とすることができる。ここで、各電子放出領域は、１又は複数の電子放出部から構成すればよい。尚、本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置のこのような形態を、便宜上、本発明の第１Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置と呼ぶ場合がある。
【００１７】
そして、この場合、本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、電界形成手段は、ゲート電極とゲート電極との間に位置する絶縁層の部分の上に第２の方向と平行に形成された偏向電極から成る形態とすることができる。尚、本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置のこのような形態を、便宜上、本発明の第２Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置と呼ぶ場合がある。この偏向電極に適切な電圧を印加することで、一種の電子レンズが形成され、電子放出領域から放出された電子を第１の方向に振る（偏向させる、あるいは、揺らす）ことができる。即ち、このような構成にすることで、電子放出領域から放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【００１８】
ここで、本発明の第２Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、偏向電極を、１本のゲート電極を挟むように配置された一対の偏向電極から構成し、これら一対の偏向電極に印加する電圧を異ならせることで、電子放出領域から放出された電子の第１の方向への偏向状態を制御することができる。
【００１９】
あるいは又、本発明の第２Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、偏向電極を、第（２ｍ−１）番目（但し、ｍは整数。以下の説明においても同じである）のゲート電極と第２ｍ番目のゲート電極との間に形成し、第２ｍ番目のゲート電極と第（２ｍ＋１）番目のゲート電極との間には形成しない構成、あるいは逆に、第（２ｍ−１）番目のゲート電極と第２ｍ番目のゲート電極との間には形成せずに、第２ｍ番目のゲート電極と第（２ｍ＋１）番目のゲート電極との間に形成する構成とすることもできる。例えば、偏向電極を、第（２ｍ−１）番目のゲート電極と第２ｍ番目のゲート電極との間に形成し、第２ｍ番目のゲート電極と第（２ｍ＋１）番目のゲート電極との間には形成しない構成とする場合、偏向電極に適切な電圧を印加することで、第（２ｍ−１）番目のゲート電極によって構成される電子放出領域及び第２ｍ番目のゲート電極によって構成される電子放出領域のそれぞれから放出される電子は、この偏向電極に近づく方向、あるいは、遠ざかる方向に振られる（偏向される）。
【００２０】
あるいは又、本発明の冷陰極電界電子放出表示装置において、各電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された層間絶縁層、
（ｅ）層間絶縁層上に形成された収束電極、
（ｆ）収束電極、層間絶縁層、ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部、並びに、
（ｇ）開口部の底部に位置する電子放出部、
から成る電界放出素子から構成されている形態とすることができる。尚、本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置のこのような形態を、便宜上、本発明の第１Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置と呼ぶ場合がある。
【００２１】
そして、この場合、本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、電界形成手段は、収束電極と収束電極との間に位置する層間絶縁層の部分の上に形成された偏向電極から成る形態とすることができる。尚、このような形態を、便宜上、本発明の第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置と呼ぶ場合がある。あるいは又、電界形成手段は、収束電極の上方に形成された偏向電極から成る形態とすることができる。尚、このような形態を、便宜上、本発明の第２Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置と呼ぶ場合がある。本発明の第２Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、収束電極は冷陰極電界電子放出表示装置の有効領域を覆う１枚のシート形状とすることができ、偏向電極は第２の層間絶縁層を介して収束電極上に形成されている。これらの偏向電極に適切な電圧を印加することで、一種の電子レンズが形成される。
【００２２】
そして、本発明の第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、収束電極を、第１の方向に延びる１本のカソード電極に対して平行に１本のストライプ状に形成した場合、あるいは又、第２の方向に延びる１本のゲート電極に対して平行に１本のストライプ状に形成した場合、偏向電極を、恰もこのような１本の収束電極を挟むように配置された一対の偏向電極から構成し、これら一対の偏向電極に印加する電圧を異ならせることで、電子放出領域から放出された電子の第１の方向あるいは第２の方向への偏向状態を制御することができる。このような構成にすることで、電子放出領域から放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【００２３】
あるいは又、本発明の第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、収束電極を、第２の方向に延びる隣接した複数の（例えば２本の）ゲート電極に対して平行に１本のストライプ状に形成した場合、偏向電極を、第２の方向に延びるストライプ状の収束電極と収束電極との間の層間絶縁層の部分の上に形成する構成とすることができる。あるいは又、収束電極を、第１の方向に延びる隣接した複数の（例えば２本の）カソード電極に対して平行に１本のストライプ状に形成した場合、偏向電極を、第１の方向に延びるストライプ状の収束電極と収束電極との間の層間絶縁層の部分の上に形成する構成とすることができる。そして、これらの場合、偏向電極に適切な電圧を印加することで、電子放出領域のそれぞれから放出される電子は、この偏向電極に近づく方向、あるいは、遠ざかる方向に振られる（偏向される）。即ち、このような構成にすることで、電子放出領域から放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【００２４】
また、本発明の第２Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、偏向電極をゲート電極と平行に配設すれば、電子放出領域から放出された電子を、第１の方向に振る（偏向させる）ことができる。ここで、偏向電極を、恰も１本のゲート電極を挟むように配置された一対の偏向電極から構成し、これら一対の偏向電極に印加する電圧を異ならせることで、電子放出領域から放出された電子の第１の方向への偏向状態を制御することができる。あるいは又、本発明の第２Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、偏向電極を、第（２ｍ−１）番目のゲート電極と第２ｍ番目のゲート電極との間の上方に形成し、第２ｍ番目のゲート電極と第（２ｍ＋１）番目のゲート電極との間の上方には形成しない構成、あるいは逆に、第（２ｍ−１）番目のゲート電極と第２ｍ番目のゲート電極との間の上方には形成せずに、第２ｍ番目のゲート電極と第（２ｍ＋１）番目のゲート電極との間の上方に形成する構成とすることもできる。例えば、偏向電極を、第（２ｍ−１）番目のゲート電極と第２ｍ番目のゲート電極との間の上方に形成し、第２ｍ番目のゲート電極と第（２ｍ＋１）番目のゲート電極との間の上方には形成しない構成とする場合、偏向電極に適切な電圧を印加することで、第（２ｍ−１）番目のゲート電極によって構成される電子放出領域及び第２ｍ番目のゲート電極によって構成される電子放出領域のそれぞれから放出される電子は、この偏向電極に近づく方向、あるいは、遠ざかる方向に振られる（偏向される）。即ち、このような構成にすることで、電子放出領域から放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【００２５】
あるいは又、本発明の第２Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、偏向電極をカソード電極と平行に配設すれば、電子放出領域から放出された電子を、第２の方向に振る（偏向させる）ことができる。ここで、偏向電極を、恰も１本のカソード電極を挟むように配置された一対の偏向電極から構成し、これら一対の偏向電極に印加する電圧を異ならせることで、電子放出領域から放出された電子の第２の方向への偏向状態を制御することができる。あるいは又、偏向電極を、第（２ｎ−１）番目（但し、ｎは整数。以下の説明においても同じである）のカソード電極と第２ｎ番目のカソード電極との間の上方に形成し、第２ｎ番目のカソード電極と第（２ｎ＋１）番目のカソード電極との間の上方には形成しない構成、あるいは逆に、第（２ｎ−１）番目のカソード電極と第２ｎ番目のカソード電極との間の上方には形成せずに、第２ｎ番目のカソード電極と第（２ｎ＋１）番目のカソード電極との間の上方に形成する構成とすることもできる。例えば、偏向電極を、第（２ｎ−１）番目のカソード電極と第２ｎ番目のカソード電極との間の上方に形成し、第２ｎ番目のカソード電極と第（２ｎ＋１）番目のカソード電極との間の上方には形成しない構成とする場合、偏向電極に適切な電圧を印加することで、第（２ｎ−１）番目のカソード電極によって構成される電子放出領域及び第２ｎ番目のカソード電極によって構成される電子放出領域のそれぞれから放出される電子は、この偏向電極に近づく方向、あるいは、遠ざかる方向に振られる（偏向される）。即ち、このような構成にすることで、電子放出領域から放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【００２６】
あるいは又、本発明の第２Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、偏向電極をゲート電極と平行に配設し、且つ、カソード電極と平行にも配設すれば、電子放出領域から放出された電子を、第１の方向及び第２の方向に振る（偏向させる）ことができる。ここで、偏向電極を、恰も１本のカソード電極を挟むように配置された一対の第１の偏向電極と、恰も１本のゲート電極を挟むように配置された一対の第２の偏向電極とから構成し、これら井桁状の二対の偏向電極（一対の第１の偏向電極及び一対の第２の偏向電極）に印加する電圧を異ならせることで、電子放出領域から放出された電子の第１及び第２の方向への偏向状態を制御することができる。あるいは又、第１の偏向電極を、第（２ｎ−１）番目のカソード電極と第２ｎ番目のカソード電極との間の上方に形成し、第２ｎ番目のカソード電極と第（２ｎ＋１）番目のカソード電極との間の上方には形成しない構成、あるいは逆に、第（２ｎ−１）番目のカソード電極と第２ｎ番目のカソード電極との間の上方には形成せずに、第２ｎ番目のカソード電極と第（２ｎ＋１）番目のカソード電極との間の上方に形成する構成とし、且つ、第２の偏向電極を、第（２ｍ−１）番目のゲート電極と第２ｍ番目のゲート電極との間の上方に形成し、第２ｍ番目のゲート電極と第（２ｍ＋１）番目のゲート電極との間の上方には形成しない構成、あるいは逆に、第（２ｍ−１）番目のゲート電極と第２ｍ番目のゲート電極との間の上方には形成せずに、第２ｍ番目のゲート電極と第（２ｍ＋１）番目のゲート電極との間の上方に形成する構成とすることもできる。このような構成にすることで、電子放出領域から放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域上で移動する軌跡を、例えば、円や楕円、矩形を含む多角形、終端の無いリサジュー曲線とすることができる。尚、これらの場合、第１の偏向電極と第２の偏向電極との間には、第２の層間絶縁層が形成されている。
【００２７】
以上の各種の好ましい形態を含む本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置（以下、これらを総称して、本発明の冷陰極電界電子放出表示装置と呼ぶ場合がある）において、電子放出領域から放出された電子がこの電子放出領域に対向して配置された蛍光体領域に衝突する位置は周期的に変化させられるが、１周期として０．１秒乃至１時間を例示することができる。また、磁界の強さや電界の強さの変化パターンとして、直線的な変化、正弦波的な変化、階段状の変化を例示することができる。尚、電子放出領域から放出された電子がこの電子放出領域に対向して配置された蛍光体領域に衝突する位置の変化量として、蛍光体領域上で、蛍光体領域の各軸線に沿った蛍光体領域の長さの１／４乃至１／２の範囲の変化量を例示することができる。
【００２８】
本発明の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、収束電極は収束電極制御回路に接続され、磁界形成手段は磁界形成手段制御回路に接続され、電界形成手段は電界形成手段制御回路に接続されている。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。アノード電極制御回路の出力電圧ＶAは、通常、一定であり、例えば、５キロボルト〜１０キロボルトとすることができる。収束電極には、収束電極制御回路から０ボルトあるいは最大−２０ボルト程度の一定の電圧が印加される。一方、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、例えば、
（１）カソード電極に印加する電圧ＶCを一定とし、ゲート電極に印加する電圧ＶGを変化させる方式、
（２）カソード電極に印加する電圧ＶCを変化させ、ゲート電極に印加する電圧ＶGを一定とする方式、
（３）カソード電極に印加する電圧ＶCを変化させ、且つ、ゲート電極に印加する電圧ＶGも変化させる方式がある。
【００２９】
本発明の冷陰極電界電子放出表示装置において、電子放出領域は、直交する格子状の点上に配置されていることが、具体的には、第１の方向と第２の方向は直交していることが（より具体的には、カソード電極の射影像とゲート電極の射影像とは直交していることが）、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。また、カソード電極の射影像とゲート電極の射影像とが重複する領域に設けられ、あるいは、位置する、１又は複数の電子放出部によって、電子放出領域が構成される。
【００３０】
本発明の冷陰極電界電子放出表示装置において、カソードパネルを構成する支持体、及び、アノードパネルを構成する基板は、少なくとも表面が絶縁性部材から構成されていればよく、無アルカリガラス基板、低アルカリガラス基板、石英ガラス基板といった各種のガラス基板、表面に絶縁膜が形成された各種のガラス基板、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。ガラス基板を構成するガラスとして、より具体的には、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）を例示することができる。
【００３１】
本発明の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におけるカソード電極やゲート電極、偏向電極、収束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）、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）；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）、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。
【００３２】
カソード電極やゲート電極、偏向電極、収束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、例えばストライプ状のカソード電極やゲート電極、ストライプ状の偏向電極、収束電極を形成することが可能である。尚、本発明の第２Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、ゲート電極と偏向電極とを同時に、同じプロセスにて形成することができる。また、本発明の第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、収束電極と偏向電極とを同時に、同じプロセスにて形成することができる。
【００３３】
絶縁層や層間絶縁層、第２の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、第２の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。
【００３４】
本発明の冷陰極電界電子放出表示装置において、電界放出素子は如何なる形態の電界放出素子とすることもでき、例えば、
（１）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上に設けられたスピント型電界放出素子
（２）略平面状の電子放出部が開口部の底部に位置するカソード電極上に設けられた扁平型電界放出素子
（３）王冠状の電子放出部が開口部の底部に位置するカソード電極上に設けられ、電子放出部の王冠状の部分から電子を放出するクラウン型電界放出素子
（４）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
（５）凹凸が形成されたカソード電極の表面の多数の凸部から電子を放出するクレータ型電界放出素子
（６）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。
【００３５】
電界放出素子として、上述の各種の形式の他に、表面伝導型電子放出素子と通称される素子も知られており、本発明の冷陰極電界電子放出表示装置に適用することができる。表面伝導型電子放出素子においては、例えばガラスから成る基板上に酸化錫（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）等の材料から成り、微小面積を有する薄膜がマトリクス状に形成され、各薄膜は２つの薄膜片から成り、一方の薄膜片に行方向配線、他方の薄膜片に列方向配線が接続されている。一方の薄膜片と他方の薄膜片との間には数ｎｍのギャップが設けられている。行方向配線と列方向配線とによって選択された薄膜においては、ギャップを介して薄膜から電子が放出される。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、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。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、冷陰極電界電子放出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、冷陰極電界電子放出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、冷陰極電界電子放出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。
【００４０】
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／又はグラファイト・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、グラファイト・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・ナノチューブとグラファイト・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・ナノチューブやグラファイト・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・ナノチューブやグラファイト・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。
【００４１】
扁平型電界放出素子を、カーボン・ナノチューブ構造体や上記の各種ウィスカー（以下、これらを総称して、カーボン・ナノチューブ構造体等と呼ぶ）をバインダー材料に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、バインダー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ー材料や水ガラス等の無機系バインダー材料にカーボン・ナノチューブ構造体等を分散したものを、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、バインダー材料の焼成・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等の第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。
【００４２】
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等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等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等の第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等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等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。
【００４３】
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、これを有機溶媒（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媒（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等が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、有機溶媒の代わりに水を溶媒として用いることもできる。
【００４４】
カーボン・ナノチューブ構造体等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。
【００４５】
カーボン・ナノチューブ構造体等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。
【００４６】
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。
【００４７】
カーボン・ナノチューブ構造体等の第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。
【００４８】
カーボン・ナノチューブ構造体等の第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、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、開口部の底部に位置するカソード電極の部分から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、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。
【００４９】
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（あるいは、収束電極、層間絶縁層、ゲート電極及び絶縁層）に設けられた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、ゲート電極及び絶縁層（あるいは、収束電極、層間絶縁層、ゲート電極及び絶縁層）に設けられた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開口部を設け、かかる開口部と連通する１つの開口部を絶縁層に設け、絶縁層に設けられた１つの開口部内に１又は複数の電子放出部が存在してもよい。
【００５０】
本発明の第１Ｂ、第２Ｂあるいは第２Ｃの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、収束電極には、電子放出領域あるいは電子放出部から放出された電子を通過させるための開口部が設けられているが、この開口部は、各電子放出部毎に設けられていてもよいし、各電子放出領域毎に設けられていてもよい。
【００５１】
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。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、ゲート電極や収束電極の形成方法に依っては、ゲート電極や収束電極に開口部を直接形成することもできる。絶縁層や層間絶縁層における開口部の形成も、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。
【００５２】
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、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系材料；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。
【００５３】
アノードパネルにおいて、電子放出部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、蛍光体領域である。蛍光体領域は、単色の蛍光体粒子から構成されていても、３原色の蛍光体粒子から構成されていてもよい。
【００５４】
蛍光体領域の平面形状（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。蛍光体領域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板の部分の上に蛍光体領域が形成されている。
【００５５】
隔壁は、蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、蛍光体領域から放出された二次電子が他の蛍光体領域に入射し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止する機能を有する。あるいは又、蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、蛍光体領域から放出された二次電子が隔壁を越えて他の蛍光体領域に向かって侵入したとき、これらの電子が他の蛍光体領域と衝突することを防止する機能を有する。
【００５６】
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）の蛍光体領域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領域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つの蛍光体領域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。
【００５７】
本発明の冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、アノードパネルとカソードパネルとによって挟まれた空間が真空状態となっているが故に、アノードパネルとカソードパネルとの間にスペーサを配しておかないと、大気圧によって冷陰極電界電子放出表示装置が損傷を受けてしまう虞がある。係るスペーサは、例えばセラミック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、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。また、スペーサの表面に、金属や合金から成る導電材料層を形成し、あるいは又、抵抗体層を形成し、あるいは又、二次電子放出係数の低い材料から成る薄層を形成してもよい。スペーサは、例えば、隔壁と隔壁との間に挟み込んで固定すればよく、あるいは又、例えば、アノードパネルにスペーサ保持部を形成し、スペーサ保持部とスペーサ保持部との間に挟み込んで固定すればよい。
【００５８】
蛍光体領域からの光を吸収する光吸収層が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、蛍光体領域からの光を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、スペーサ保持部や隔壁をアノード電極上に形成する場合、光吸収層を、基板とアノード電極との間に形成してもよいし、アノード電極とスペーサ保持部との間に形成してもよい。
【００５９】
蛍光体領域は、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、赤色発光蛍光体領域を形成し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物（緑色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発光蛍光体領域を形成し、更に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物（青色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、青色発光蛍光体領域を形成する方法にて形成することができる。
【００６０】
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。赤色発光蛍光体領域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。緑色発光蛍光体領域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。青色発光蛍光体領域を構成する蛍光体材料として、（Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ）、（ＣａＷＯ4：Ｐｂ）、ＣａＷＯ4、ＹＰ0.85Ｖ0.15Ｏ4、（ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕ）、（Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ）、（Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ）、（ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ａｇ）、ＺｎＭｇＯ、ＺｎＧａＯ4を例示することができる。
【００６１】
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板上にアノード電極と蛍光体領域がこの順に積層されている場合には、基板は元より、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板上に蛍光体領域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。尚、後者の場合、アノード電極は、蛍光体領域からの発光を反射させる反射膜としての機能の他、蛍光体領域から反跳した電子、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、蛍光体領域の帯電防止といった機能を有する。
【００６２】
本発明の冷陰極電界電子放出表示装置において、アノード電極は、有効領域を覆う１枚のシート状の形状を有する構成とすることもできるし、２以上の複数個のアノード電極ユニットの集合体から構成することもできる。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。
【００６３】
アノード電極と蛍光体領域の構成例として、（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領域を形成する構成、（２）基板上に、蛍光体領域を形成し、蛍光体領域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、蛍光体領域の上に、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。
【００６４】
カソードパネルとアノードパネルとを周縁部において接合する場合、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、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構成材料としては、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。かか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。
【００６５】
基板と支持体と枠体の三者を接合する場合、三者同時接合を行ってもよいし、あるいは、第１段階で基板又は支持体のいずれか一方と枠体とを先に接合し、第２段階で基板又は支持体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、基板と支持体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、基板と支持体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。
【００６６】
接合後に排気を行う場合、排気は、基板及び／又は支持体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、基板及び／又は支持体の無効領域（即ち、表示部分として機能する有効領域以外の領域）に設けられた貫通孔の周囲に、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る。尚、封じ切りを行う前に、冷陰極電界電子放出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】
【００６７】
本発明の冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、電子放出領域から放出された電子がこの電子放出領域に対向して配置された蛍光体領域に衝突する位置を、周期的に変化させる。即ち、１画素を構成する蛍光体領域において、常に同じ位置に電子が衝突することを避けることができる。その結果、１つの蛍光体領域全体、更には、この蛍光体領域を構成する蛍光体粉末に劣化が生じ難い。即ち、本発明の冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、冷陰極電界電子放出表示装置の劣化や焼付きを確実に防止することができる。従って、発光色や発光効率の変動、冷陰極電界電子放出表示装置内部の構成部材の汚染が生じ難く、高い信頼性、長い寿命を有する冷陰極電界電子放出表示装置を提供することが可能となる。また、カソードパネルとアノードパネルとの組立の際に、位置合わせずれが発生した場合には、磁界形成手段や電界形成手段によって、電子放出領域から放出される電子ビームの軌道に一種のオフセットを加えることが可能となり、高い歩留にて冷陰極電界電子放出表示装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明の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場合がある）を説明する。
【実施例１】
【００６９】
実施例１は、本発明の第１の態様に係る表示装置に関し、より具体的には、本発明の第１Ａの態様に係る表示装置に関する。
【００７０】
実施例１の表示装置をカソードパネル側から眺めた模式図を図１に示し、表示装置の模式的な一部端面図を図２に示し、カソードパネルの一部分の模式的な斜視図を図３の（Ａ）に示し、電子放出領域の模式的な一部断面図を図３の（Ｂ）に示す。更には、蛍光体領域等の配列を、模式的な部分的平面図として、図４〜図７に例示する。尚、アノードパネルＡＰの模式的な一部端面図における蛍光体領域等の配列を、図６あるいは図７に示す構成としている。
【００７１】
実施例１の表示装置は、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとがそれらの周縁部で接合されて成り、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとによって挟まれた空間は真空状態とされている。そして、カソードパネルＣＰは、支持体１０、及び、この支持体上に２次元マトリクス状に配置された電子放出領域ＥＡから構成されている。一方、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領域２２（カラー表示の場合、赤色発光蛍光体領域２２Ｒ、緑色発光蛍光体領域２２Ｇ、青色発光蛍光体領域２２Ｂ）、及び、蛍光体領域２２を覆うアノード電極２４から構成されている。
【００７２】
ここで、各電子放出領域ＥＡは、
（ａ）支持体１０上に形成され、第１の方向（図２及び図３の（Ｂ）の紙面と平行な方向）に延びるストライプ状のカソード電極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、第１の方向とは異なる第２の方向（図２及び図３の（Ｂ）の紙面に垂直な方向）に延びるストライプ状のゲート電極１３、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部１４（ゲート電極１３に設けられた開口部１４Ａ及び絶縁層１２に設けられた開口部１４Ｂ）、並びに、
（ｅ）開口部１４の底部に位置する電子放出部１５、
から成る電界放出素子から構成されている。
【００７３】
ここで、電界放出素子は、より具体的には、円錐形の電子放出部１５が開口部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スピント型電界放出素子である。電子放出領域ＥＡは、複数のスピント型電界放出素子から構成されている。
【００７４】
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領域２２（赤色発光蛍光体領域２２Ｒ、緑色発光蛍光体領域２２Ｇ、青色発光蛍光体領域２２Ｂ）、及び、蛍光体領域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、有効領域を覆う薄い１枚のシート状であり、アノード電極制御回路４２に接続されている。アノード電極２４は、厚さ約７０ｎｍのアルミニウムから成り、隔壁２１を覆う状態で設けられている。蛍光体領域２２と蛍光体領域２２との間であって、隔壁２１と基板２０との間には、光吸収層（ブラックマトリックス）２３が形成されている。隔壁２１とスペーサ２５と蛍光体領域２２の配置状態の一例を模式的に図４〜図７に示す。図４及び図５に示す例においては、格子形状（井桁形状）の隔壁２１が形成されており、蛍光体領域２２（赤色発光蛍光体領域２２Ｒ、緑色発光蛍光体領域２２Ｇ、青色発光蛍光体領域２２Ｂ）の形状はドット状である。一方、図６及び図７に示す例においては、隔壁２１の平面形状は、略矩形の蛍光体領域２２の対向する二辺と平行に延びる帯状形状（ストライプ形状）を有する。尚、蛍光体領域２２を、図４あるいは図６の上下方向に延びるストライプ状とすることもできる。
【００７５】
カソード電極１１の射影像とゲート電極１３の射影像とは直交している。即ち、第１の方向と第２の方向とは直交している。また、カソード電極１１の射影像とゲート電極１３の射影像とが重複する領域に設けられた複数の電子放出部１５によって、電子放出領域ＥＡが構成されている。そして、図３の（Ａ）にカソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図を示すように、１画素分の領域に相当する電子放出領域ＥＡが、カソードパネルＣＰの有効領域内に、２次元マトリクス状に配列されている。また、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領域２２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。
【００７６】
実施例１においては、図１に示すように、電子放出領域ＥＡから放出された電子がこの電子放出領域ＥＡに対向して配置された蛍光体領域２２に衝突する位置を周期的に変化させるための磁界形成手段が、表示装置の外側外周部に配設されている。ここで、磁界形成手段は電磁石から成る。より具体的には、表示装置のカソードパネル側であって外側上端部に第１の電磁石３１が配設され、表示装置のカソードパネル側であって外側下端部に第２の電磁石３２が配設され、表示装置のカソードパネル側であって外側右端部に第３の電磁石が配設され、表示装置のカソードパネル側であって外側左端部に第４の電磁石３４が配設されている。これらの電磁石は、表示装置の周縁部と平行にカソードパネルＣＰ上に配置された鉄芯と、表示装置の周縁部と平行にこの鉄芯に巻き付けられたコイルから構成されている。そして、第１の電磁石３１と第２の電磁石３２を対で動作させることで、表示装置の上下方向の磁界を形成し、電子放出領域ＥＡから放出された電子を表示装置の左右方向に振る（偏向させる、あるいは揺らす）ことができる。また、第３の電磁石３３と第４の電磁石３４を対で動作させることで、表示装置の左右方向の磁界を形成し、電子放出領域ＥＡから放出された電子を表示装置の上下方向に振る（偏向させる、あるいは揺らす）ことができる。これらの電磁石３１〜電磁石３４は、図示しない磁界形成手段制御回路に接続されている。
【００７７】
尚、磁界形成手段制御回路からの電流によってこれらの電磁石３１〜電磁石３４の動作が制御され、電子放出領域ＥＡから放出された電子がこの電子放出領域ＥＡに対向して配置された蛍光体領域２２に衝突する位置が周期的に変化させられる。ここで、電磁石３１，３２の動作における１周期を、例えば、０．１秒〜１時間とし、電磁石３３，３４の動作における１周期を、例えば、０．１秒〜１時間とした。また、磁界の強さの変化パターンを、通常の目視状態では位置変化が判らないような変化パターンとした。更には、電子放出領域ＥＡから放出された電子がこの電子放出領域ＥＡに対向して配置された蛍光体領域２２に衝突する位置の変化量が、蛍光体領域２２上で、第１の方向に沿って蛍光体領域２２の長さの１／４乃至１／２の範囲の変化量となり、第２の方向に沿って蛍光体領域２２の長さの１／４乃至１／２の範囲の変化量となるように、磁界形成手段制御回路からの電流の値を制御した。また、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域２２上で移動する軌跡を、円、楕円、矩形を含む多角形、あるいは終端の無いリサジュー曲線とした。
【００７８】
実施例１の表示装置において、図２に示すように、カソード電極１１はカソード電極制御回路４０に接続され、ゲート電極１３はゲート電極制御回路４１に接続され、アノード電極２４はアノード電極制御回路４２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。アノード電極制御回路の出力電圧ＶAは、通常、一定であり、例えば、５キロボルト〜１０キロボルトとすることができる。一方、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、
（１）カソード電極に印加する電圧ＶCを一定とし、ゲート電極に印加する電圧ＶGを変化させる方式
（２）カソード電極に印加する電圧ＶCを変化させ、ゲート電極に印加する電圧ＶGを一定とする方式
（３）カソード電極に印加する電圧ＶCを変化させ、且つ、ゲート電極に印加する電圧ＶGも変化させる方式
のいずれを採用してもよい。
【００７９】
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８の（Ａ）、（Ｂ）及び図９の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【００８０】
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に設けられた開口部１４Ａに対して蒸着粒子は垂直に入射するが、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、絶縁層１２に設けられた開口部１４Ｂの底部に到達する蒸着粒子の量を漸減させ、円錐形の堆積物である電子放出部１５を自己整合的に形成する。ここでは、不要なオーバーハング状の堆積物の除去を容易とするために、ゲート電極１３及び絶縁層１２上に剥離層１６を予め形成しておく方法について説明する。尚、図８及び図９においては、１つの電子放出部のみを図示した。
【００８１】
［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。
【００８２】
［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ており、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。
【００８３】
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、レーザーアブレーション法、ゾル−ゲル法、リフトオフ法等の公知の薄膜形成と、必要に応じてエッチング技術との組合せによって形成してもよい。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えば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。
【００８４】
［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に開口部１４Ａを形成し、更に、絶縁層に開口部１４Ｂを形成し、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８の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
【００８５】
［工程−Ａ３］
次に、支持体１０を回転させながらゲート電極１３上を含む絶縁層１２上にニッケル（Ｎｉ）を斜め蒸着することにより、剥離層１６を形成する（図８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）、開口部１４Ｂの底部にニッケルを殆ど堆積させることなく、ゲート電極１３及び絶縁層１２の上に剥離層１６を形成することができる。剥離層１６は、開口部１４Ａの開口端から庇状に張り出しており、これによって開口部１４Ａが実質的に縮径される。
【００８６】
［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９の（Ａ）に示すように、剥離層１６上でオーバーハング形状を有する導電材料層１７が成長するに伴い、開口部１４Ａの実質的な直径が次第に縮小されるので、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、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。
【００８７】
［工程−Ａ５］
その後、図９の（Ｂ）に示すように、リフトオフ法にて剥離層１６をゲート電極１３及び絶縁層１２の表面から剥離し、ゲート電極１３及び絶縁層１２の上方の導電材料層１７を選択的に除去する。こうして、複数のスピント型電界放出素子が形成されたカソードパネルを得ることができる。その後、絶縁層１２に設けられた開口部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。こうして、図２や図３の（Ｂ）に示す電界放出素子を完成することができる。
【００８８】
［工程−Ａ６］
次いで、表示装置の組み立てを行う。具体的には、蛍光体領域等が形成されたアノードパネルＡＰを準備する。そして、例えば、アノードパネルＡＰの有効領域に設けられたスペーサ保持部２６にスペーサ２５を取り付け、蛍光体領域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高さ約２ｍｍの枠体（図示せず）を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体とアノードパネルＡＰとの接合部位、及び、枠体とカソードパネル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と枠体とを貼り合わせ、予備焼成にてフリットガラスを乾燥した後、約４５０゜Ｃで１０〜３０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体とフリットガラス（図示せず）とによって囲まれた空間を、貫通孔（図示せず）及びチップ管（図示せず）を通じて排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ程度に達した時点でチップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体とに囲まれた空間を真空にすることができる。あるいは又、例えば、枠体とアノードパネル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、電磁石３１〜電磁石３４を配設して、表示装置を完成させる。
【００８９】
実施例１においては、電子放出領域ＥＡから放出された電子がこの電子放出領域ＥＡに対向して配置された蛍光体領域２２に衝突する位置は、磁界形成手段である電磁石３１〜電磁石３４によって周期的に変化させられるが故に、蛍光体領域２２、更には、この蛍光体領域を構成する蛍光体粉末の劣化が生じ難い。
【００９０】
場合によっては、第１の電磁石３１と第２の電磁石３２の２つのみを配設してもよいし、第３の電磁石３３と第４の電磁石３４の２つのみを配設してもよい。このような構成にすることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域２２上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【実施例２】
【００９１】
実施例２は実施例１の変形であり、本発明の第１Ｂの態様に係る表示装置に関する。実施例２の表示装置を構成する電子放出領域ＥＡの模式的な一部断面図を図１０に示す。
【００９２】
実施例２において、各電子放出領域ＥＡは、
（ａ）支持体１０上に形成され、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極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、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、
（ｄ）絶縁層１２及びゲート電極１３上に形成された層間絶縁層５０、
（ｅ）層間絶縁層５０上に形成された収束電極５１、
（ｆ）収束電極５１、層間絶縁層５０、ゲート電極１３及び絶縁層１２に設けられた開口部１４（収束電極５１及び層間絶縁層５０に設けられた開口部１４Ｃ、ゲート電極１３に設けられた開口部１４Ａ、絶縁層１２に設けられた開口部１４Ｂ）、並びに、
（ｇ）開口部１４の底部に位置する電子放出部１５、
から成る電界放出素子から構成されている。
【００９３】
尚、実施例２においても電子放出部１５は円錐形である。即ち、スピント型電界放出素子を備えている。収束電極５１及び層間絶縁層５０に設けられた開口部１４Ｃは、電子放出領域ＥＡを囲むように設けられている。カソード電極１１の射影像とゲート電極１３の射影像とは直交している。即ち、第１の方向と第２の方向とは直交している。また、カソード電極１１の射影像とゲート電極１３の射影像とが重複する領域に設けられた複数の電子放出部１５によって、電子放出領域ＥＡが構成されている。ここで、実施例２において、収束電極５１は、表示装置の有効領域を覆う１枚のシート形状である。
【００９４】
一方、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、各電子放出領域ＥＡに対応して設けられた蛍光体領域２２及びアノード電極２４から構成されている。ここで、アノードパネルＡＰの具体的な構成は、実施例１にて説明したアノードパネルＡＰと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００９５】
実施例２におけるスピント型電界放出素子は、例えば、実施例１の［工程−Ａ１］に引き続き、全面に層間絶縁層５０を形成し、層間絶縁層５０上に導電材料層を成膜した後、導電材料層をパターニングすることで、収束電極５１を層間絶縁層５０上に形成し、次いで、収束電極５１及び層間絶縁層５０に開口部１４Ｃを形成し、その後、実施例１の［工程−Ａ２］〜［工程−Ａ５］を実行することで得ることができるし、その後、実施例１の［工程−Ａ６］を実行することで実施例２の表示装置を得ることができる。
【実施例３】
【００９６】
実施例３は、本発明の第２の態様に係る表示装置に関し、より具体的には、本発明の第２Ａの態様に係る表示装置に関する。
【００９７】
実施例３の表示装置の模式的な一部端面図を図１１に示し、電子放出領域の模式的な一部断面図を図１２に示し、カソード電極、ゲート電極、偏向電極の配置状態を示す模式図を図１３に示す。尚、図１３においては、開口部の図示を省略した。
【００９８】
実施例３の表示装置も、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとがそれらの周縁部で接合されて成り、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとによって挟まれた空間は真空状態とされている。また、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとの間に複数のスペーサ２５が配置されている。そして、カソードパネルＣＰは、支持体１０、及び、支持体１０上に２次元マトリクス状に配置された電子放出領域ＥＡから構成されている。一方、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領域２２及びアノード電極２４から構成されている。尚、アノードパネルＡＰの具体的な構成は、実施例１にて説明したアノードパネルＡＰと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００９９】
各電子放出領域ＥＡは、実施例１と同様に、
（ａ）支持体１０上に形成され、第１の方向（図１１及び図１２の紙面と平行な方向）に延びるストライプ状のカソード電極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、第１の方向とは異なる第２の方向（図１１及び図１２の紙面に垂直な方向）に延びるストライプ状のゲート電極１３、
（ｄ）ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部１４（ゲート電極１３に設けられた開口部１４Ａ及び絶縁層１２に設けられた開口部１４Ｂ）、並びに、
（ｅ）開口部１４の底部に位置する電子放出部１５、
から成る電界放出素子から構成されている。
【０１００】
より具体的には、この電界放出素子は、実施例１と同様に、円錐形の電子放出部１５が開口部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スピント型電界放出素子である。電子放出領域ＥＡは、複数のスピント型電界放出素子から構成されている。
【０１０１】
そして、実施例１と同様に、カソード電極１１の射影像とゲート電極１３の射影像とは直交している。即ち、第１の方向と第２の方向とは直交している。また、カソード電極１１の射影像とゲート電極１３の射影像とが重複する領域に設けられた複数の電子放出部１５によって、電子放出領域ＥＡが構成されている。そして、図３の（Ａ）にカソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図を示したと同様に、１画素分の領域に相当する電子放出領域ＥＡが、カソードパネルＣＰの有効領域内に、２次元マトリクス状に配列されている。また、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領域２２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。
【０１０２】
実施例３においては、図１１、図１２及び図１３に示すように、電子放出領域ＥＡから放出された電子がこの電子放出領域ＥＡに対向して配置された蛍光体領域２２に衝突する位置を周期的に変化させるための電界形成手段が、各電子放出領域ＥＡの周辺部に配設されている。より具体的には、この電界形成手段は偏向電極６０から成る。この偏向電極６０は、ゲート電極１３とゲート電極１３との間に位置する絶縁層１２の部分の上に形成され、第２の方向と平行に延びており、図示しない電界形成手段制御回路に接続されている。尚、偏向電極６０は、例えば、実施例１の［工程−Ａ１］においてストライプ状のゲート電極１３を形成するとき、同時に、同じプロセスにて形成すればよい。
【０１０３】
ここで、実施例３にあっては、偏向電極６０を、第（２ｍ−１）番目のゲート電極１３Ａと第２ｍ番目のゲート電極１３Ｂとの間に形成し、第２ｍ番目のゲート電極１３Ｂと第（２ｍ＋１）番目のゲート電極１３Ａとの間には形成しない構成とした。尚、これとは逆に、第（２ｍ−１）番目のゲート電極１３Ａと第２ｍ番目のゲート電極１３Ｂとの間には形成せずに、第２ｍ番目のゲート電極１３Ｂと第（２ｍ＋１）番目のゲート電極１３Ａとの間に形成する構成とすることもできる。そして、偏向電極６０に適切な電圧を印加することで、第（２ｍ−１）番目のゲート電極１３Ａによって構成される電子放出領域ＥＡ及び第２ｍ番目のゲート電極１３Ｂによって構成される電子放出領域ＥＡのそれぞれから放出される電子は、この偏向電極６０に近づく方向、あるいは、遠ざかる方向に振られる（偏向される、あるいは、揺らされる）。
【０１０４】
実施例３の表示装置において、図１１に示すように、カソード電極１１はカソード電極制御回路４０に接続され、ゲート電極１３はゲート電極制御回路４１に接続され、アノード電極２４はアノード電極制御回路４２に接続され、偏向電極６０は偏向電極制御回路（図示せず）に接続されている。ここで、スペーサ２５はゲート電極１３とゲート電極１３との間に配置されている。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。アノード電極制御回路の出力電圧ＶAは、通常、一定であり、例えば、５キロボルト〜１０キロボルトとすることができる。一方、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、実施例１にて説明した（１）、（２）、あるいは（３）の方式のいずれを採用してもよい。
【０１０５】
実施例３にあっては、電子放出領域ＥＡから放出された電子がこの電子放出領域ＥＡに対向して配置された蛍光体領域２２に衝突する位置が周期的に変化させられるが、１周期を、例えば、０．１秒〜１時間とした。また、電界の強さの変化パターンを、通常の目視状態では位置変化が判らないような変化パターンとした。更には、電子放出領域ＥＡから放出された電子がこの電子放出領域ＥＡに対向して配置された蛍光体領域ＥＡに衝突する位置の変化量が、蛍光体領域２２上で蛍光体領域２２の長さの１／４乃至１／２の範囲の変化量となるように、電界形成手段制御回路から偏向電極６０に印加される電圧の値を制御した。このような構成にすることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域２２上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【０１０６】
実施例３においては、電子放出領域ＥＡから放出された電子がこの電子放出領域ＥＡに対向して配置された蛍光体領域２２に衝突する位置は、電界形成手段である偏向電極６０によって周期的に変化させられるが故に、即ち、この偏向電極６０に適切な電圧を印加することで一種の電子レンズが形成され、電子放出領域ＥＡから放出された電子を第１の方向に周期的に振る（偏向させる）ことができるので、蛍光体領域２２、更には、この蛍光体領域を構成する蛍光体粉末の劣化が生じ難い。
【０１０７】
カソード電極、ゲート電極、偏向電極の配置状態を示す模式図を図１４に示すように、偏向電極を、１本のゲート電極１３を挟むように配置された一対の偏向電極６１Ａ，６１Ｂから構成し、これら一対の偏向電極６１Ａ，６１Ｂに印加する電圧を異ならせることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子の第１の方向への偏向状態を制御する構成とすることもできる。尚、図１４においては、開口部の図示を省略した。
【実施例４】
【０１０８】
実施例４は実施例３の変形であり、本発明の第２Ｂの態様に係る表示装置に関する。実施例４の表示装置を構成する電子放出領域ＥＡの模式的な一部断面図を図１５に示す。
【０１０９】
実施例４において、各電子放出領域ＥＡは、実施例２と同様に、
（ａ）支持体１０上に形成され、第１の方向（図１５の紙面と平行な方向）に延びるストライプ状のカソード電極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、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、
（ｄ）絶縁層１２及びゲート電極１３上に形成された層間絶縁層５０、
（ｅ）層間絶縁層５０上に形成された収束電極５２、
（ｆ）収束電極５２、層間絶縁層５０、ゲート電極１３及び絶縁層１２に設けられた開口部１４（収束電極５２及び層間絶縁層５０に設けられた開口部１４Ｃ、ゲート電極１３に設けられた開口部１４Ａ、絶縁層１２に設けられた開口部１４Ｂ）、並びに、
（ｇ）開口部１４の底部に位置する電子放出部１５、
から成る電界放出素子から構成されている。
【０１１０】
尚、実施例４においても電子放出部１５は円錐形である。即ち、スピント型電界放出素子を備えている。収束電極５２及び層間絶縁層５０に設けられた開口部１４Ｃは、電子放出領域ＥＡを囲むように設けられている。カソード電極１１の射影像とゲート電極１３の射影像とは直交している。即ち、第１の方向と第２の方向とは直交している。また、カソード電極１１の射影像とゲート電極１３の射影像とが重複する領域に設けられた複数の電子放出部１５によって、電子放出領域ＥＡが構成されている。
【０１１１】
一方、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、各電子放出領域ＥＡに対応して設けられた蛍光体領域２２及びアノード電極２４から構成されている。ここで、アノードパネルＡＰの具体的な構成は、実施例１にて説明したアノードパネルＡＰと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【０１１２】
実施例４において、収束電極５２は、第２の方向に延びる隣接した２本のゲート電極１３Ａ，１３Ｂに対して平行な１本のストライプ状の形状を有する。そして、電界形成手段は、第２の方向に延びるストライプ状の収束電極５２と収束電極５２との間に位置する層間絶縁層５０の部分の上に形成され、ストライプ状の収束電極５２と平行に延びる偏向電極６２から成る。図示しない電界形成手段制御回路から偏向電極６２に適切な電圧を印加することで、電子放出領域ＥＡのそれぞれから放出される電子は、この偏向電極６２に近づく方向、あるいは、遠ざかる方向に振られる（偏向される、あるいは、揺らされる）。即ち、このような構成にすることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域２２上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。偏向電極６２は、例えば、実施例１の［工程−Ａ１］に引き続き、全面に層間絶縁層５０を形成し、層間絶縁層５０上に導電材料層を成膜した後、導電材料層をパターニングすることで、収束電極５２を層間絶縁層５０上に形成するとき、同時に、同じプロセスにて形成すればよい。そして、その後、収束電極５２及び層間絶縁層５０に開口部１４Ｃを形成し、更には、実施例１の［工程−Ａ２］〜［工程−Ａ５］を実行すればよく、その後、実施例１の［工程−Ａ６］を実行することで実施例４の表示装置を得ることができる。
【０１１３】
尚、収束電極を、第１の方向に延びる隣接した２本のカソード電極に対して平行に１本のストライプ状に形成した場合、偏向電極を、第１の方向に延びるストライプ状の収束電極と収束電極との間の層間絶縁層の部分の上に形成され、ストライプ状の収束電極と平行に延びる構成とすることができる。あるいは又、収束電極を、第１の方向に延びる１本のカソード電極に対して平行に１本のストライプ状に形成した場合、あるいは又、第２の方向に延びる１本のゲート電極に対して平行に１本のストライプ状に形成した場合、偏向電極を、恰もこのような１本の収束電極を挟むように配置された一対の偏向電極から構成し、これら一対の偏向電極に印加する電圧を異ならせることで、電子放出領域から放出された電子の第１の方向あるいは第２の方向への偏向状態を制御することができる。このような構成にすることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域２２上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。尚、収束電極５３を、第２の方向に延びる１本のゲート電極１３に対して平行に１本のストライプ状に形成し、偏向電極を、恰もこのような１本の収束電極５３を挟むように配置された一対の偏向電極６３Ａ，６３Ｂから構成した例の電子放出領域の模式的な一部断面図を図１６に示す。
【実施例５】
【０１１４】
実施例５も実施例３の変形であり、本発明の第２Ｃの態様に係る表示装置に関する。実施例５の表示装置を構成する電子放出領域ＥＡの模式的な一部断面図を図１７に示す。
【０１１５】
実施例５において、各電子放出領域ＥＡは、実施例２あるいは実施例４と同様の構成を有し、アノードパネルＡＰも、実施例１にて説明したアノードパネルＡＰと同様とすることができるので、これらの詳細な説明は省略する。尚、収束電極５４は、実施例２と同様に、表示装置の有効領域を覆う１枚のシート形状である。
【０１１６】
実施例５における電界形成手段は、偏向電極６４から構成されている。この偏向電極６４は、第２の層間絶縁層５０Ａを介して収束電極５４の上方に形成されており、ゲート電極１３と平行に配設され、ストライプ形状を有する。より具体的には、偏向電極６４を、第（２ｍ−１）番目のゲート電極１３Ａと第２ｍ番目のゲート電極１３Ｂとの間の上方に形成し、第２ｍ番目のゲート電極１３Ｂと第（２ｍ＋１）番目のゲート電極１３Ａとの間の上方には形成しない構成とした。このような構成にすることで、偏向電極６４に適切な電圧を印加すれば、第（２ｍ−１）番目のゲート電極１３Ａによって構成される電子放出領域ＥＡ及び第２ｍ番目のゲート電極１３Ｂによって構成される電子放出領域ＥＡのそれぞれから放出される電子は、この偏向電極６４に近づく方向、あるいは、遠ざかる方向に振られる（偏向される、あるいは、揺らされる）。即ち、このような構成にすることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域２２上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。尚、偏向電極６４及び第２の層間絶縁層５０Ａには、開口部１４Ｃに連通した開口部１４Ｄが設けられている。尚、これとは逆に、偏向電極６４を、第（２ｍ−１）番目のゲート電極１３Ａと第２ｍ番目のゲート電極１３Ｂとの間の上方には形成せずに、第２ｍ番目のゲート電極１３Ｂと第（２ｍ＋１）番目のゲート電極１３Ａとの間の上方に形成する構成としてもよい。
【０１１７】
実施例５の第１の変形例として、偏向電極をゲート電極１３と平行に配設し、しかも、偏向電極を、恰も１本のゲート電極１３を挟むように配置された一対の偏向電極６５Ａ，６５Ｂから構成する例を挙げることができる（図１８参照）。この場合、これら一対の偏向電極６５Ａ，６５Ｂに印加する電圧を異ならせることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子の第１の方向への偏向状態を制御することができる。即ち、このような構成にすることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域２２上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【０１１８】
実施例５の第２の変形例として、偏向電極をカソード電極と平行に配設し、しかも、偏向電極を、恰も１本のカソード電極を挟むように配置された一対の偏向電極から構成する例を挙げることができる。この場合、これら一対の偏向電極に印加する電圧を異ならせることで、電子放出領域から放出された電子の第２の方向への偏向状態を制御することができる。即ち、このような構成にすることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域２２上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【０１１９】
実施例５の第３の変形例として、偏向電極をカソード電極と平行に配設し、しかも、偏向電極を、第（２ｎ−１）番目のカソード電極と第２ｎ番目のカソード電極との間の上方に形成し、第２ｎ番目のカソード電極と第（２ｎ＋１）番目のカソード電極との間の上方には形成しない構成、あるいは逆に、第（２ｎ−１）番目のカソード電極と第２ｎ番目のカソード電極との間の上方には形成せずに、第２ｎ番目のカソード電極と第（２ｎ＋１）番目のカソード電極との間の上方に形成する構成とする例を挙げることができる。例えば、偏向電極を、第（２ｎ−１）番目のカソード電極と第２ｎ番目のカソード電極との間の上方に形成し、第２ｎ番目のカソード電極と第（２ｎ＋１）番目のカソード電極との間の上方には形成しない構成とする場合、偏向電極に適切な電圧を印加することで、第（２ｎ−１）番目のカソード電極によって構成される電子放出領域及び第２ｎ番目のカソード電極によって構成される電子放出領域のそれぞれから放出される電子は、この偏向電極に近づく方向、あるいは、遠ざかる方向に振られる（偏向される、あるいは、揺らされる）。即ち、このような構成にすることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域２２上で移動する軌跡は、直線状の往復運動となる。
【０１２０】
実施例５の第４の変形例として、偏向電極をゲート電極と平行に配設し、且つ、カソード電極と平行にも配設する例を挙げることができ、これによって、電子放出領域ＥＡから放出された電子を、第１の方向及び第２の方向に振る（偏向させる）ことができる。このような構成にすることで、電子放出領域ＥＡから放出された電子ビームの中央部が蛍光体領域２２上で移動する軌跡を、例えば、円や楕円、矩形を含む多角形、終端の無いリサジュー曲線とすることができる。
【０１２１】
ここで、偏向電極を、恰も１本のカソード電極を挟むように配置された一対の第１の偏向電極と、恰も１本のゲート電極を挟むように配置された一対の第２の偏向電極とから構成し、これら井桁状の二対の偏向電極（一対の第１の偏向電極及び一対の第２の偏向電極）に印加する電圧を異ならせることで、電子放出領域から放出された電子の第１及び第２の方向への偏向状態を制御することができる。あるいは又、第１の偏向電極を、第（２ｎ−１）番目のカソード電極と第２ｎ番目のカソード電極との間の上方に形成し、第２ｎ番目のカソード電極と第（２ｎ＋１）番目のカソード電極との間の上方には形成しない構成、あるいは逆に、第（２ｎ−１）番目のカソード電極と第２ｎ番目のカソード電極との間の上方には形成せずに、第２ｎ番目のカソード電極と第（２ｎ＋１）番目のカソード電極との間の上方に形成する構成とし、且つ、第２の偏向電極を、第（２ｍ−１）番目のゲート電極と第２ｍ番目のゲート電極との間の上方に形成し、第２ｍ番目のゲート電極と第（２ｍ＋１）番目のゲート電極との間の上方には形成しない構成、あるいは逆に、第（２ｍ−１）番目のゲート電極と第２ｍ番目のゲート電極との間の上方には形成せずに、第２ｍ番目のゲート電極と第（２ｍ＋１）番目のゲート電極との間の上方に形成する構成とすることもできる。尚、これらの構成にあっては、例えば、第１の偏向電極は第２の層間絶縁層上に形成され、第２の偏向電極は、第１の偏向電極及び第２の層間絶縁層上に形成された第３の層間絶縁層上に形成されている。あるいは又、第２の偏向電極は第２の層間絶縁層上に形成され、第１の偏向電極は、第２の偏向電極及び第２の層間絶縁層上に形成された第３の層間絶縁層上に形成されている。
【０１２２】
以上、本発明を実施例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。実施例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、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、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。電界放出素子としてスピント型電界放出素子を例示したが、電界放出素子はこれに限定するものではなく、先に述べた各種の電界放出素子を用いることができる。
【０１２３】
実施例３〜実施例５における表示装置にあっては、偏向電極に印加する電圧を、表示装置における偏向電極の位置に拘わらず一定としたが、偏向電極に印加する電圧を、表示装置における偏向電極の位置に依存して変化させてもよい。このようにすることで、カソードパネルの或る部分とこの部分に対向するアノードパネルの部分との間に位置合わせずれが発生した場合、係る部分に属する電子放出領域において、偏向電極によって電子放出領域から放出される電子ビームの軌道に一種のオフセットを加えることが可能となり、高い歩留にて冷陰極電界電子放出表示装置を製造することができる。尚、このような構成を採用する場合には、個々の偏向電極（あるいは、複数の偏向電極の集合のそれぞれ）に印加する電圧を制御することができる構成とする必要がある。また、カソードパネルとアノードパネルとの組立の際に全体的に位置合わせずれが発生した場合には、磁界形成手段や電界形成手段によって、全電子放出領域に対して、電子放出領域から放出される電子ビームの軌道に一種のオフセットを加えることが可能となり、高い歩留にて冷陰極電界電子放出表示装置を製造することができる。
【０１２４】
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開口部を設け、絶縁層にかかる複数の開口部に連通した複数の開口部を設け、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。
【０１２５】
ゲート電極を、有効領域を１枚のシート状の導電材料（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を印加する。そして、各画素を構成するカソード電極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。
【０１２６】
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、各画素を構成するゲート電極への印加状態を制御し、画素の発光状態を制御する。
【０１２７】
アノード電極は、実施例にて説明したように有効領域を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。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】図１は、実施例１の冷陰極電界電子放出表示装置をカソードパネル側から眺めた模式図である。
【図２】図２は、実施例１及び従来の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３】図３の（Ａ）は、実施例１及び従来の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一部分の模式的な斜視図であり、図３の（Ｂ）は、電子放出領域の模式的な一部断面図である。
【図４】図４は、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領域の配置を模式的に示す配置図である。
【図５】図５は、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領域の配置を模式的に示す配置図である。
【図６】図６は、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領域の配置を模式的に示す配置図である。
【図７】図７は、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領域の配置を模式的に示す配置図である。
【図８】図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１における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９】図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、図８の（Ｂ）に引き続き、実施例１における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１０】図１０は、実施例２の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における電子放出領域の模式的な一部断面図である。
【図１１】図１１は、実施例３の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１２】図１２は、実施例３の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する電子放出領域の模式的な一部断面図である。
【図１３】図１３は、実施例３の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におけるカソード電極、ゲート電極、偏向電極の配置状態を示す模式図である。
【図１４】図１４は、実施例３の冷陰極電界電子放出表示装置の変形例を構成するカソードパネルにおけるカソード電極、ゲート電極、偏向電極の配置状態を示す模式図である。
【図１５】図１５は、実施例４の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における電子放出領域の模式的な一部断面図である。
【図１６】図１６は、実施例４の冷陰極電界電子放出表示装置の変形例を構成するカソードパネルにおける電子放出領域の模式的な一部断面図である。
【図１７】図１７は、実施例５の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における電子放出領域の模式的な一部断面図である。
【図１８】図１８は、実施例５の冷陰極電界電子放出表示装置の第１の変形例を構成するカソードパネルにおける電子放出領域の模式的な一部断面図である。
【符号の説明】
【０１２９】
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、１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ・・・開口部、１５・・・電子放出部、１６・・・剥離層、１７・・・導電材料層、２０・・・基板、２１・・・隔壁、２２，２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ・・・蛍光体領域、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、２６・・・スペーサ保持部、３１，３２，３３，３４・・・電磁石、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、５０・・・層間絶縁層、５０Ａ・・・第２の層間絶縁層、５１，５２，５３，５４・・・収束電極、６０，６１Ａ，６１Ｂ，６２，６３Ａ，６３Ｂ，６４，６５Ａ，６５Ｂ・・・偏向電極
【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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