(57)【要約】【課題】極めて簡素化された構造であるにも拘わらず、２つのパネル間における位置ずれの発生を効果的に防止することができる構成、構造を有する平面型表示装置を提供する。【解決手段】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）とが、それらの周縁部において接着層３０Ａを介して接合されて成る平面型表示装置において、接着層３０Ａより外側に位置する第１パネル（カソードパネルＣＰ）の部分には複数の貫通孔１６が形成されており、接着層３０Ａより外側に位置する第２パネル（アノードパネルＡＰ）の部分に一方の端部の端面が固定されており、他方の端部が該貫通孔１６に挿入されている位置決め部材５０を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１パネルと第２パネルとが、それらの周縁部において接着層を介して接合されて成る平面型表示装置であって、
接着層より外側に位置する第１パネルの部分には複数の貫通孔が形成されており、
接着層より外側に位置する第２パネルの部分に一方の端部の端面が固定されており、他方の端部が該貫通孔に挿入されている位置決め部材を備えていることを特徴とする平面型表示装置。
【請求項２】
第１パネルと第２パネルとが、それらの周縁部において接着層を介して接合されて成る平面型表示装置であって、
接着層より外側に位置する第２パネルの部分に一方の端部の端面が固定されており、他方の端部近傍の側面が第１パネルの側面部と接触している位置決め部材を、複数、備えていることを特徴とする平面型表示装置。
【請求項３】
位置決め部材の他方の端部近傍の側面が接触する第１パネルの側面部の部分は面取りされていることを特徴とする請求項２に記載の平面型表示装置。
【請求項４】
位置決め部材の他方の端部近傍の側面が接触する第１パネルの側面部の部分には切欠部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の平面型表示装置。
【請求項５】
平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表示装置であ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。
【請求項６】
第１パネルと第２パネルとが、それらの周縁部において接着層を介して接合されて成り、
接着層より外側に位置する第１パネルの部分には複数の貫通孔が形成されている平面型表示装置の組立方法であって、
（Ａ）接着層を間に挟んだ状態で第１パネルと第２パネルとを位置決めする工程と、
（Ｂ）該貫通孔にその一方の端部から位置決め部材を挿入した後、位置決め部材の他方の端部が該貫通孔に挿入された状態にて、接着層より外側に位置する第２パネルの部分に位置決め部材の一方の端部の端面を固定する工程と、
（Ｃ）加熱処理を施すことで接着層を硬化させる工程、
を具備することを特徴とする平面型表示装置の組立方法。
【請求項７】
第１パネルと第２パネルとが、それらの周縁部において接着層を介して接合されて成る平面型表示装置の組立方法であって、
（Ａ）接着層を間に挟んだ状態で第１パネルと第２パネルとを位置決めする工程と、
（Ｂ）複数の位置決め部材の他方の端部近傍の側面を第１パネルの側面部と接触させた状態で、接着層より外側に位置する第２パネルの部分に位置決め部材の一方の端部の端面を固定する工程と、
（Ｃ）加熱処理を施すことで接着層を硬化させる工程、
を具備することを特徴とする平面型表示装置の組立方法。
【請求項８】
位置決め部材の他方の端部近傍の側面が接触する第１パネルの側面部の部分は面取りされていることを特徴とする請求項７に記載の平面型表示装置の組立方法。
【請求項９】
位置決め部材の他方の端部近傍の側面が接触する第１パネルの側面部の部分には切欠部が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の平面型表示装置の組立方法。
【請求項１０】
前記工程（Ｂ）と工程（Ｃ）との間において、第１パネルと第２パネルとの間で位置ずれが生じないように、第１パネルと第２パネルとを固定治具によって固定する工程を具備することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の平面型表示装置の組立方法。
【請求項１１】
前記固定治具は磁石から構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の平面型表示装置の組立方法。
【請求項１２】
第１パネルと第２パネルとが、それらの周縁部において接着層を介して接合されて成る平面型表示装置の組立方法であって、
（Ａ）接着層を間に挟んだ状態で第１パネルと第２パネルとを位置決めする工程と、
（Ｂ）第１パネルと第２パネルとの間で位置ずれが生じないように、第１パネルと第２パネルとを固定治具によって固定する工程と、
（Ｃ）加熱処理を施すことで接着層を硬化させる工程、
を具備し、
該固定治具は磁石から構成されていることを特徴とする平面型表示装置の組立方法。
【請求項１３】
平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表示装置であることを特徴とする請求項６乃至請求項１２のいずれか１項に記載の平面型表示装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面型表示装置及びその組立方法に関する。
【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】
電界放出素子を利用した冷陰極電界電子放出表示装置（以下、単に、表示装置と呼ぶ場合がある）の模式的な一部端面図を図１５に示し、カソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図を図５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）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とが重複した領域に設けられた電界放出素子の一群と、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。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、蛍光体層２２と蛍光体層２２との間の基板２０上には隔壁２１が形成されている。隔壁２１とスペーサ２５と蛍光体層２２の配置状態の一例を模式的に図６に示す。
【０００６】
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３０Ａを介して接合することによって、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とフリットガラス焼成体から成る接着層３０Ａ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（図６参照）が配置されている。尚、図１５においては、スペーサの図示を省略した。
【０００７】
アノードパネルＡＰの周縁部とカソードパネルＣＰの周縁部とを接合するための接着層３０Ａとして、通常、フリットガラスから成るフリットバーが使用されている。このフリットバーは、通常、以下の方法で作製される。即ち、例えばメチルセルロースから成るバインダをフリットガラス粉末と混合、混練した後、押出成形法を用いてこれらの混合品に基づきフリットガラスブロックを成形する。次いで、仮焼成を行い、バインダを焼成する。その後、フリットガラスブロックを切断、加工して棒状のフリットバーとする。そして、アノードパネルＡＰの周縁部とカソードパネルＣＰの周縁部との間にフリットバーを配置した後、フリットバーを予備焼成して乾燥させ、次いで、本焼成を行うことで、アノードパネルＡＰの周縁部とカソードパネルＣＰの周縁部とをフリットガラス焼成体から成る接着層３０Ａによって接合する。
【０００８】
ところで、良好な表示画像を得るためには、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡとアノードパネル側の蛍光体層２２とを、正確に相対して配置させることが重要である。
【０００９】
通常、上述したとおり、接着層３０Ａとしてフリットガラスが使用される。即ち、表示装置完成時のアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間の距離をＤ０としたとき、高さＨ（＞Ｄ０）を有するフリットガラスから成り、未焼成の棒状の接着層（フリットバー）３０を準備する。そして、例えば、アノードパネルＣＰの周縁部上に接着層３０を載置し、接着層３０上にカソードパネルＣＰを載せ、接着層３０を間に挟んだ状態でアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを位置決めする。次いで、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間で位置ずれが生じないように、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを固定治具によって固定する。固定治具は、例えば、バネ付きの一種のクランプから成る。尚、接着層３０より外側に位置するアノードパネルＣＰの部分とカソードパネルＣＰの部分との間には、高さＤ０の厚さ調節治具５２を挟み込んでおく。この状態の模式的な一部断面図を図１６の（Ａ）に示し、カソードパネルＣＰ等の周縁部の模式的な一部平面図を図１６の（Ｂ）に示す。
【００１０】
そして、このようなアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと接着層（フリットバー）３０との組立体を焼成炉内に搬入し、焼成炉内で加熱処理を施すことで接着層３０を硬化させて、硬化後の接着層３０Ａを得る。具体的には、フリットバーを焼成する。接着層（フリットバー）３０の焼成時、接着層（フリットバー）３０の高さはＤ０へと変化する。即ち、アノードパネルＣＰを基準としたとき、カソードパネルＣＰは、Ｚ方向にアノードパネルＡＰに近づく方向に変位するが、このとき、ＸＹ方向にも変位し易い。アノードパネルＡＰに対して、カソードパネルＣＰがＸＹ方向に変位してしまうと、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡとアノードパネル側の蛍光体層２２とが、正確に相対して配置された状態ではなくなってしまう。即ち、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間で位置ずれが発生する。
【００１１】
このような位置ずれの発生を防止する技術が、例えば、特開平１０−２５４３７４号公報や特開平１１−６７０９４号公報から公知である。
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−２５４３７４号公報
【特許文献２】特開平１１−６７０９４号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの特許公開公報に開示された技術によって、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間の位置ずれの発生を効果的に防止することができるものの、位置合わせ部材あるいは位置決め固定部材が複数の部品から構成されており、位置合わせ部材あるいは位置決め固定部材の製造コストが高く、最終的に、表示装置の製造コスト増を招く。
【００１４】
従って、本発明の目的は、極めて簡素化された構造であるにも拘わらず、２つのパネル間における位置ずれの発生を効果的に防止することができる構成、構造を有する平面型表示装置及びその組立方法を提供することにある。
【００１５】
【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第１の態様に係る平面型表示装置は、第１パネルと第２パネルとが、それらの周縁部において接着層を介して接合されて成る平面型表示装置であって、
接着層より外側に位置する第１パネルの部分には複数の貫通孔が形成されており、
接着層より外側に位置する第２パネルの部分に一方の端部の端面が固定されており、他方の端部が該貫通孔に挿入されている位置決め部材を備えていることを特徴とする。
【００１６】
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は、第１パネルと第２パネルとが、それらの周縁部において接着層を介して接合されて成る平面型表示装置であって、
接着層より外側に位置する第２パネルの部分に一方の端部の端面が固定されており、他方の端部近傍の側面が第１パネルの側面部と接触している位置決め部材を、複数、備えていることを特徴とする。
【００１７】
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の組立方法は、
第１パネルと第２パネルとが、それらの周縁部において接着層を介して接合されて成り、
接着層より外側に位置する第１パネルの部分には複数の貫通孔が形成されている平面型表示装置の組立方法であって、
（Ａ）接着層を間に挟んだ状態で第１パネルと第２パネルとを位置決めする工程と、
（Ｂ）該貫通孔にその一方の端部から位置決め部材を挿入した後、位置決め部材の他方の端部が該貫通孔に挿入された状態にて、接着層より外側に位置する第２パネルの部分に位置決め部材の一方の端部の端面を固定する工程と、
（Ｃ）加熱処理を施すことで接着層を硬化させる工程、
を具備することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第１の態様に係る平面型表示装置あるいは本発明の第１の態様に係る平面型表示装置の組立方法にあっては、貫通孔に対してブッシュを取り付けてもよい。ブッシュは、ステンレス鋼等の金属や、各種のガラス、セラミックスから作製することができる。
【００１９】
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の組立方法は、第１パネルと第２パネルとが、それらの周縁部において接着層を介して接合されて成る平面型表示装置の組立方法であって、
（Ａ）接着層を間に挟んだ状態で第１パネルと第２パネルとを位置決めする工程と、
（Ｂ）複数の位置決め部材の他方の端部近傍の側面を第１パネルの側面部と接触させた状態で、接着層より外側に位置する第２パネルの部分に位置決め部材の一方の端部の端面を固定する工程と、
（Ｃ）加熱処理を施すことで接着層を硬化させる工程、
を具備することを特徴とする。
【００２０】
本発明の第２の態様に係る平面型表示装置あるいは本発明の第２の態様に係る平面型表示装置の組立方法にあっては、位置決め部材の他方の端部近傍の側面が接触する第１パネルの側面部の部分は面取りされていることが好ましい。位置決め部材の他方の端部近傍の側面が接触する第１パネルの側面部の面取り部分の断面形状として、円形、楕円形等の滑らかな曲線を有する形状、三角形、丸みを帯びた稜線を有する三角形、稜線が切り落とされた三角形を例示することができる。あるいは又、位置決め部材の他方の端部近傍の側面が接触する第１パネルの側面部の部分には切欠部が設けられていることが好ましい。切欠部の平面形状として三角形（Ｖ字状の切欠部）や半円形を例示することができる。
【００２１】
本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る平面型表示装置の組立方法にあっては、前記工程（Ｂ）と工程（Ｃ）との間において、第１パネルと第２パネルとの間で位置ずれが生じないように、第１パネルと第２パネルとを固定治具によって固定する工程を具備する構成とすることができる。そして、この場合、固定治具は、バネ付きの一種のクランプから構成することもできるが、磁石（具体的には永久磁石あるいは電磁石）から構成されていることが好ましい。
【００２２】
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の組立方法は、第１パネルと第２パネルとが、それらの周縁部において、接着層を介して接合されて成る平面型表示装置の組立方法であって、
（Ａ）接着層を間に挟んだ状態で第１パネルと第２パネルとを位置決めする工程と、
（Ｂ）第１パネルと第２パネルとの間で位置ずれが生じないように、第１パネルと第２パネルとを固定治具によって固定する工程と、
（Ｃ）加熱処理を施すことで接着層を硬化させる工程、
を具備し、
該固定治具は磁石から構成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第１の態様〜第３の態様に係る平面型表示装置の組立方法において、接着層の硬化を高真空雰囲気中で行えば、第１パネルと第２パネルと接着層とによって囲まれた空間は、接合と同時に真空となる。あるいは、接着層の硬化完了後、第１パネルと第２パネルと接着層とによって囲まれた空間を排気し、高真空とすることもできる。接着層の硬化完了後に排気を行う場合、接着層の硬化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。
【００２４】
接着層の硬化完了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、接着層を用いて接合され、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、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。
【００２５】
本発明の第１の態様に係る平面型表示装置あるいは本発明の第１の態様に係る平面型表示装置の組立方法において、接着層より外側に位置する第１パネルの部分には複数の貫通孔が形成されているが、第１パネルの外形を矩形としたとき、貫通孔は、第１パネルの一辺と平行に、複数、設けられ、あるいは又、第１パネルの相対する二辺と平行に、一辺につき複数、設けられ、あるいは又、第１パネルの三辺と平行に、一辺につき単数若しくは複数、設けられ、あるいは又、第１パネルの四辺と平行に、一辺につき単数若しくは複数、設けられている。
【００２６】
本発明の第２の態様に係る平面型表示装置あるいは本発明の第２の態様に係る平面型表示装置の組立方法において、複数の位置決め部材が備えられているが、第１パネルの外形を矩形としたとき、位置決め部材は、第１パネルの一辺に接触した状態で、複数、備えられ、あるいは又、第１パネルの相対する二辺に接触した状態で、一辺につき複数、備えられ、あるいは又、第１パネルの三辺に接触した状態で、一辺につき単数若しくは複数、備えられ、あるいは又、第１パネルの四辺に接触した状態で、一辺につき単数若しくは複数、備えられている。
【００２７】
本発明の第１の態様、第２の態様に係る平面型表示装置、あるいは、本発明の第１の態様〜第３の態様に係る平面型表示装置の組立方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、第１パネル及び第２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。
【００２８】
本発明において、接着層を構成する材料として、Ｂ２Ｏ３−ＰｂＯ系フリットガラスやＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＰｂＯ系フリットガラスといったフリットガラスを挙げることができる。そして、この場合、加熱処理を施すことで接着層を硬化させる工程は、具体的には、フリットガラスの焼成を行う工程から構成される。接着層は、例えば、プレス成形された棒状のフリットガラス（フリットバーとも呼ばれる）から構成することができ、あるいは又、フレーム状（枠状）に賦形されたフリットガラスから構成することもできる。
【００２９】
本発明の第１の態様、第２の態様に係る平面型表示装置、あるいは、本発明の第１の態様、第２の態様に係る平面型表示装置の組立方法において、位置決め部材は、例えば、ステンレス鋼等の金属や、各種のガラス、セラミックスから作製することができる。
【００３０】
本発明の第１の態様に係る平面型表示装置あるいは本発明の第１の態様に係る平面型表示装置の組立方法にあっては、第１パネルにおける貫通孔の形成方法にも依るが、位置決め部材の形状を円柱形状あるいは角柱形状とすることが望ましい。そして、この場合、接着層より外側に位置する第１パネルの部分には複数の貫通孔が形成されているが、これらの貫通孔の形状は、位置決め部材の形状が円柱形状の場合には円形、位置決め部材の形状が角柱形状の場合には、位置決め部材の形状の断面形状と相似の四角形とすることが望ましい。また、位置決め部材の他方の端部が貫通孔に挿入されているが、位置決め部材の他方の端部と貫通孔との間のクリアランスの平均値は、２０μｍ〜７０μｍ程度であることが好ましい。
【００３１】
本発明の第２の態様に係る平面型表示装置あるいは本発明の第２の態様に係る平面型表示装置の組立方法にあっても、位置決め部材の形状を円柱形状あるいは角柱形状とすることが望ましい。位置決め部材の形状が円柱形状の場合、位置決め部材の他方の端部近傍の側面が第１パネルの側面部と接触しているが、接触状態は線接触となる。一方、位置決め部材の形状が角柱形状の場合、接触状態は面接触あるいは線接触となる。
【００３２】
位置決め部材の一方の端部の端面が、接着層より外側に位置する第２パネルの部分に固定されているが、この固定の方法として、例えば、位置決め部材の一方の端部の端面にポリイミド系の接着剤を塗布しておき、位置決め部材の一方の端部の端面を接着層より外側に位置する第２パネルの部分に接触させた状態で、レーザビーム等によって接着剤を加熱することで、接着剤を硬化させる方法を例示することができる。
【００３３】
本発明の第１の態様〜第３の態様に係る平面型表示装置の組立方法にあっては、未硬化の接着層を間に挟んだ状態で第１パネルと第２パネルとを位置決めするが、係る工程は、例えば、未硬化の接着層が配置された第２パネルを載置台（パネルステージ）上に載置しておき、第１パネル及び第２パネルに設けられたアライメントマークを光学的に読み取り、第２パネルに対する第１パネルの位置を調節しながら、未硬化の接着層上に第１パネルを置く工程から構成することができる。
【００３４】
本発明にあっては、平面型表示装置として、冷陰極電界電子放出表示装置あるいはプラズマ表示装置を挙げることができる。
【００３５】
ここで、冷陰極電界電子放出表示装置から平面型表示装置を構成する場合、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とすることができる。あるいは又、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。
【００３６】
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から構成する場合、硬化後の接着層の厚さとして、０．５ｍｍ乃至３．０ｍｍ、好ましくは、１ｍｍ乃至２ｍｍを例示することができる。
【００３７】
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）は如何なる形態の電界放出素子とすることもでき、例えば、円錐形の電子放出部を有する所謂スピント型電界放出素子、王冠型の電子放出部を有する所謂クラウン型電界放出素子、扁平な電子放出部を有する所謂扁平型電界放出素子、カソード電極から電子が放出される平面型電界放出素子やクレータ型電界放出素子、カソード電極に設けられたエッジ部から電子が放出されるエッジ型電界放出素子、表面伝導型電界放出素子を挙げることができる。冷陰極電界電子放出表示装置として、所謂３電極型（カソード電極、ゲート電極及びアノード電極を備えている）だけでなく、所謂２電極型（カソード電極及びアノード電極を備えている）を挙げることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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板の部分の上に蛍光体層が形成されている。
【００４０】
隔壁は、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機能を有する。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機能を有する。
【００４１】
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。
【００４２】
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接着層とによって囲まれた空間が高真空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、大気圧によって表示装置が損傷を受けてしまう。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。
【００４３】
蛍光体層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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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層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。尚、後者の場合、アノード電極は、蛍光体層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、蛍光体層の帯電防止といった機能を有する。
【００４７】
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。
【００４８】
本発明の第１の態様に係る平面型表示装置あるいはその組立方法本発明においては、第２パネルに一方の端部の端面が固定され、他方の端部が貫通孔に挿入された状態の位置決め部材が存在するが故に、第１パネルはＸＹ方向には変位し難い。それ故、例えば、カソードパネル側の電子放出領域とアノードパネル側の蛍光体層とが、正確に相対して配置された状態を確実に得ることができる。即ち、第１パネルと第２パネルとの間で位置ずれが発生することがない。しかも、第１パネルと第２パネルとの間の位置ずれを防止するための手段は、第１パネルに設けられた複数の貫通孔、及び、位置決め部材といった、極めて簡素な構成である。
【００４９】
本発明の第２の態様に係る平面型表示装置あるいはその組立方法本発明においては、接着層より外側に位置する第２パネルの部分に一方の端部の端面が固定されており、他方の端部近傍の側面が第１パネルの側面部と接触している位置決め部材が、複数、存在するが故に、第１パネルはＸＹ方向には変位し難い。それ故、例えば、カソードパネル側の電子放出領域とアノードパネル側の蛍光体層とが、正確に相対して配置された状態を確実に得ることができる。即ち、第１パネルと第２パネルとの間で位置ずれが発生することがない。しかも、第１パネルと第２パネルとの間の位置ずれを防止するための手段は位置決め部材といった極めて簡素な構成である。
【００５０】
本発明の第３の態様に係る平面型表示装置の組立方法本発明においては、接着層を硬化させる際、磁石の引力により、接着層の高さはＤ０へと変化する。しかも、磁石の引力によって、第２パネルに対して第１パネルはＸＹ方向には変位し難い。それ故、例えば、カソードパネル側の電子放出領域とアノードパネル側の蛍光体層とが、正確に相対して配置された状態を確実に得ることができる。即ち、第１パネルと第２パネルとの間で位置ずれが発生することがない。しかも、第１パネルと第２パネルとの間の位置ずれを防止するための手段は磁石といった極めて簡素な構成である。
【００５１】
【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。
【００５２】
（実施の形態１）
実施の形態１は、本発明の第１の態様に係る平面型表示装置、及び、本発明の第１の態様に係る平面型表示装置の組立方法に関する。実施の形態１において、平面型表示装置は、冷陰極電界電子放出表示装置から構成されている。実施の形態１の所謂３電極型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）の模式的な一部端面図を図１に示す。尚、カソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図は、図５に示したとおりである。ここで、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ＣＰ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ＡＰから成る。
【００５３】
実施の形態１の表示装置は、複数の冷陰極電界電子放出素子（電界放出素子と略称する）が設けられたカソードパネルＣＰ（第１パネル）と、アノード電極２４及び蛍光体層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）が形成されたアノードパネルＡＰ（第２パネル）とが、それらの周縁部でフリットガラス焼成体から成る接着層３０Ａを介して接合されて成る。そして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと接着層３０Ａによって挟まれた空間は真空状態となっている。
【００５４】
カソードパネルＣＰは、
（ａ）支持体１０と、
（ｂ）支持体１０上に形成され、第１の方向に延びる複数のカソード電極１１と、
（ｃ）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、
（ｄ）絶縁層１２上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる複数のゲート電極１３と、
（ｅ）カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域（電子放出領域ＥＡ）に位置するゲート電極１３の部分に形成された第１開口部１４Ａと、
（ｆ）絶縁層１２に形成され、第１開口部１４Ａと連通した第２開口部１４Ｂと、
（ｇ）第２開口部１４Ｂの底部に露出した電子放出部１５、
から構成されている。
【００５５】
尚、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及びゲート電極１３は、それぞれ、ストライプ状である。
【００５６】
一方、アノードパネルＡＰ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、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４３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、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と蛍光体層２２の配置状態の一例を模式的に図６あるいは図７に示す。図６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）の形状はドット状である。一方、図７に示す例においては、隔壁２１の平面形状は、略矩形の蛍光体層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、蛍光体層２２を、図７の上下方向に延びるストライプ状とすることもできる。
【００５７】
図１に示した例において、電子放出部１５は、第２開口部１４Ｂの底部に位置するカソード電極１１の上に形成された円錐形のスピント型電界放出素子から構成されている。図５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層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。
【００５８】
そして、接着層３０Ａより外側に位置する第１パネル（具体的には、カソードパネルＣＰを構成する支持体１０）の部分には複数の貫通孔１６（直径２．０乃至６．０ｍｍ）が形成されている。更には、この表示装置は、長さ３乃至６ｍｍ、直径２．０乃至６．０ｍｍのセラミックスあるいは金属から成る位置決め部材５０を備えている。第１パネル及び第２パネルの外形形状は矩形であり、貫通孔１６は、第１パネル（カソードパネルＣＰ）の相対する二辺と平行に、一辺につき６乃至１０箇所、設けられている。位置決め部材５０の一方の端部の端面は、ポリイミド系の接着剤５１Ａによって、接着層３０Ａより外側に位置する第２パネル（具体的には、アノードパネルＡＰを構成する基板２０）の部分に固定されている。また、位置決め部材５０の他方の端部は、貫通孔１６に挿入されている。
【００５９】
この表示装置において表示を行う場合、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４１から印加され、ゲート電極１３には相対的な正電圧（数十ボルト〜数百ボルト）がゲート電極制御回路４２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（数百ボルト〜１０キロボルト程度）がアノード電極制御回路４３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４１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４２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４１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４２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、所望の画像を基板２０の外表面上に得ることができる。
【００６０】
以下、実施の形態１の平面型表示装置（冷陰極電界電子放出表示装置）の組立方法を、図２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図３、図４の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照して説明する。
【００６１】
［工程−１００］
先ず、複数の電界放出素子が形成されたカソードパネルＣＰ（第１パネル）、及び、アノード電極２４や蛍光体層２２等が形成されたアノードパネルＡＰ（第２パネル）を準備する。尚、支持体１０にあっては、接着層を形成すべき部位より外側に位置する部分に複数の貫通孔１６が形成されている。貫通孔１６の形成は、ガラス基板から成る支持体１０の製造時に形成してもよいし、ガラス基板から成る支持体１０の製造後、孔開け加工を行うことによって形成してもよい。更には、一方の端部の端面にポリイミド系接着剤５１が塗布された位置決め部材５０を準備する。位置決め部材５０の模式的な断面図を図２の（Ｃ）に示す。
【００６２】
［工程−１１０］
そして、未硬化の接着層３０を間に挟んだ状態で第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）とを位置決めする。
【００６３】
具体的には、先ず、厚さ調節治具５２を第２パネル（アノードパネルＡＰ）の所定の位置にポリイミド系接着剤（図示せず）を用いて固定する。厚さ調節治具５２の高さはＤ０であり、具体的には２．０ｍｍである。更には、第２パネル（アノードパネルＡＰ）の所定の位置に未硬化の棒状（角柱状）の接着層（フリットバー）３０（高さＨ０＝２．７ｍｍ）を配置する。併せて、スペーサ２５をアノードパネルＡＰの所定の位置に取り付ける。そして、未硬化の接着層（フリットバー）３０が配置された第２パネル（アノードパネルＡＰ）を図示しない載置台（パネルステージ）上に載置しておき、第１パネル（カソードパネルＣＰ）及び第２パネル（アノードパネルＡＰ）に設けられたアライメントマークを光学的に読み取り、第２パネル（アノードパネルＡＰ）に対する第１パネル（カソードパネルＣＰ）の位置を調節しながら、未硬化の接着層（フリットバー）３０上に第１パネル（カソードパネルＣＰ）を置けばよい。この状態を、図２の（Ａ）の模式的な一部断面図、及び、図２の（Ｂ）の模式的な一部平面図に示し、第１パネル（カソードパネルＣＰ）全体の模式的な平面図を図３に示す。
【００６４】
［工程−１２０］
次に、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）とが位置ずれしないように紫外線硬化型接着剤を塗布した仮止め用フリット材にて仮止めした後、貫通孔１６に位置決め部材５０の一方の端部から位置決め部材５０を挿入する。この状態を、模式的に図４の（Ａ）に示す。そして、位置決め部材５０の他方の端部が貫通孔１６に挿入された状態にて、接着層３０より外側に位置する第２パネル（アノードパネルＡＰ）の部分に位置決め部材５０の一方の端部の端面を固定する。具体的には、位置決め部材５０の一方の端部の端面（より具体的には、未硬化の接着剤５１）を接着層３０より外側に位置する第２パネル（アノードパネルＡＰ）の部分に接触させた状態で、レーザビーム等によって接着剤５１を加熱することで、接着剤５１を硬化させればよい。硬化後の接着剤を、参照番号５１Ａで示す。この状態を、模式的に図４の（Ｂ）に示す。
【００６５】
［工程−１３０］
その後、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）との間で位置ずれが生じないように、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）とを図示しない固定治具によって固定する。固定治具は、例えば、バネ付きの一種のクランプから成る。
【００６６】
［工程−１４０］
次に、加熱処理を施すことで接着層（フリットバー）３０を硬化させる。具体的には、このような第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）と接着層３０との組立体を焼成炉内に搬入し、焼成炉内で加熱処理を施すことで接着層３０を硬化させて、硬化後の接着層（フリットガラス焼成体）３０Ａを得る。具体的には、接着層（フリットバー）３０を、約３００゜Ｃの温度にて約１０分間、予備焼成した後、約３９０゜Ｃの温度にて約２２分間、本焼成する。焼成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。
【００６７】
［工程−１５０］
その後、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと硬化後の接着層３０Ａ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と接着層３０Ａとに囲まれた空間を真空にすることができる。その後、必要な外部回路との配線接続を行い、表示装置を完成させる。
【００６８】
尚、チップ管は、典型的にはガラス管を用いて構成され、カソードパネルＣＰ及び／又はアノードパネルＡＰの無効領域に設けられた貫通部の周囲に、フリットガラス材料を用いて接着（接合）されている。尚、封じ切りを行う前に、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。
【００６９】
カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとをフリットガラスから成る接着層３０を用いて接合する場合、フリットガラスの焼成を高真空雰囲気中で行えば、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰと接着層（フリットガラス焼成体）３０Ａとによって囲まれた空間を、接合と同時に真空とすることができる。
【００７０】
フリットガラスから成る接着層３０の硬化時、固定治具によって加えられる圧力により、接着層（フリットガラス）３０の高さはＤ０へと変化する。この状態を、模式的に図４の（Ｃ）に示す。即ち、第２パネル（アノードパネルＡＰ）を基準としたとき、第１パネル（カソードパネルＣＰ）は、Ｚ方向に第２パネル（アノードパネルＡＰ）に近づく方向に変位する。しかしながら、第２パネル（より具体的には、アノードパネルＡＰを構成する基板２０）に一方の端部の端面が固定され、他方の端部が貫通孔１６に挿入された状態の位置決め部材５０が存在するが故に、第１パネル（カソードパネルＣＰ）はＸＹ方向には変位し難い。それ故、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡとアノードパネル側の蛍光体層２２とが、正確に相対して配置された状態を確実に得ることができる。即ち、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）との間で位置ずれが発生することがない。しかも、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）との間の位置ずれを防止するための手段は、第１パネルに設けられた複数の貫通孔１６、及び、位置決め部材５０といった、極めて簡素な構成である。
【００７１】
尚、図８の（Ａ）に模式的な一部断面図を示すように、貫通孔１６にリング状のブッシュ５３を嵌め込めば、貫通孔１６の加工精度を低くすることが可能となる。リング状のブッシュ５３は、ステンレス鋼等の金属や、各種のガラス、セラミックスから作製することができる。
【００７２】
（実施の形態２）
実施の形態２は、本発明の第２の態様に係る平面型表示装置、及び、本発明の第２の態様に係る平面型表示装置の組立方法に関する。実施の形態２においても、平面型表示装置は、冷陰極電界電子放出表示装置から構成されている。実施の形態２の所謂３電極型の表示装置の模式的な一部端面図を図９に示す。尚、カソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図は、図５に示したとおりである。ここで、第１パネルは、実施の形態１と同様に、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ＣＰ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ＡＰから成る。
【００７３】
実施の形態２の表示装置も、複数の電界放出素子が設けられたカソードパネルＣＰ（第１パネル）と、アノード電極２４及び蛍光体層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）が形成されたアノードパネルＡＰ（第２パネル）とが、それらの周縁部でフリットガラス焼成体から成る接着層３０Ａを介して接合されて成る。そして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと接着層３０Ａによって挟まれた空間は真空状態となっている。尚、実施の形態２の表示装置を構成するカソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰの構成、構造は一部を除き、実質的に実施の形態１にて説明した表示装置を構成するカソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰの構成、構造と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。また、実施の形態２の表示装置の動作も、実施の形態１の表示装置の動作と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００７４】
実施の形態２の表示装置においては、接着層３０Ａより外側に位置する第２パネル（より具体的には、アノードパネルＡＰを構成する基板２０）の部分に一方の端部の端面が固定されており、他方の端部近傍の側面が第１パネル（より具体的には、カソードパネルＣＰを構成する支持体１０）の側面部と接触している位置決め部材６０が、複数、備えられている。具体的には、位置決め部材６０は、長さ３乃至６ｍｍ、直径２．０乃至６．０ｍｍのセラミックスあるいは金属から成る。第１パネル及び第２パネルの外形形状は矩形であり、位置決め部材６０は第１パネルの四隅のそれぞれの近傍に２つずつ配置されている。位置決め部材６０の一方の端部の端面は、ポリイミド系の接着剤６１Ａによって、接着層３０Ａより外側に位置する第２パネル（具体的には、アノードパネルＡＰを構成する基板２０）の部分に固定されている。
【００７５】
以下、実施の形態２の平面型表示装置（冷陰極電界電子放出表示装置）の組立方法を、図１０の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）、図１１、図１２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照して説明する。
【００７６】
［工程−２００］
先ず、複数の電界放出素子が形成されたカソードパネルＣＰ（第１パネル）、及び、アノード電極２４や蛍光体層２２等が形成されたアノードパネルＡＰ（第２パネル）を準備する。尚、アノードパネルＡＰを構成する基板２０の大きさは、カソードパネルＣＰを構成する支持体１０よりも大きい。更には、一方の端部の端面にポリイミド系接着剤６１が塗布された位置決め部材６０を準備する。位置決め部材６０の模式的な断面図を図１０の（Ｃ）に示す。
【００７７】
［工程−２１０］
そして、実施の形態１の［工程−１１０］と同様にして、未硬化の接着層（フリットバー）３０を間に挟んだ状態で第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）とを位置決めする。この状態を、図１０の（Ａ）の模式的な一部断面図、及び、図１０の（Ｂ）の模式的な一部平面図に示す。
【００７８】
［工程−２２０］
次に、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）とが位置ずれしないように、実施の形態１と同様の方法で仮止めした後、複数の位置決め部材６０の他方の端部近傍の側面を第１パネル（カソードパネルＣＰ）の側面部に、例えば、人手によって、あるいは又、ロボットを用いて、接触させる。この状態における第１パネル（カソードパネルＣＰ）全体の模式的な平面図を図１１に示し、更には、図１２の（Ａ）の模式的な一部断面図に示す。位置決め部材６０は、矩形の第１パネル（カソードパネルＣＰ）の四隅のそれぞれに２つずつ配置される。
【００７９】
［工程−２３０］
その後、接着層３０より外側に位置する第２パネル（アノードパネルＡＰ）の部分に位置決め部材６０の一方の端部の端面を固定する。具体的には、位置決め部材６０の一方の端部の端面（より具体的には、未硬化の接着剤６１）を接着層３０より外側に位置する第２パネル（アノードパネルＡＰ）の部分に接触させた状態で、レーザビーム等によって接着剤６１を加熱することで、接着剤６１を硬化させればよい。硬化後の接着剤を、参照番号６１Ａで示す。この状態を、模式的に図１２の（Ｂ）に示す。
【００８０】
［工程−２４０］
その後、実施の形態１の［工程−１３０］と同様にして、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）との間で位置ずれが生じないように、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）とを図示しない固定治具によって固定する。
【００８１】
［工程−２５０］
次に、実施の形態１の［工程−１４０］と同様にして、加熱処理を施すことで接着層３０を硬化させる。具体的には、このような第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）と接着層３０との組立体を焼成炉内に搬入し、焼成炉内で加熱処理を施すことで接着層３０を硬化させて、硬化後の接着層（フリットガラス焼成体）３０Ａを得る。より具体的には、実施の形態１の［工程−１４０］と同様の条件の予備焼成及び本焼成を行う。
【００８２】
［工程−２６０］
その後、実施の形態１の［工程−１５０］と同様の工程を実行することで、表示装置を完成させる。
【００８３】
フリットガラスから成る接着層３０の硬化時、固定治具によって加えられる圧力により、接着層（フリットガラス）３０の高さはＤ０へと変化する。この状態を、模式的に図１２の（Ｃ）に示す。即ち、第２パネル（アノードパネルＡＰ）を基準としたとき、第１パネル（カソードパネルＣＰ）は、Ｚ方向に第２パネル（アノードパネルＡＰ）に近づく方向に変位する。しかしながら、接着層３０Ａより外側に位置する第２パネル（より具体的には、アノードパネルＡＰを構成する基板２０）の部分に一方の端部の端面が固定されており、他方の端部近傍の側面が第１パネル（より具体的には、カソードパネルＣＰを構成する支持体１０）の側面部と接触している位置決め部材６０が、複数、存在するが故に、第１パネル（カソードパネルＣＰ）はＸＹ方向には変位し難い。それ故、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡとアノードパネル側の蛍光体層２２とが、正確に相対して配置された状態を確実に得ることができる。即ち、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）との間で位置ずれが発生することがない。しかも、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）との間の位置ずれを防止するための手段は、位置決め部材６０といった極めて簡素な構成である。
【００８４】
尚、実施の形態２にあっては、位置決め部材６０の他方の端部近傍の側面が接触する第１パネル（より具体的には、カソードパネルＣＰを構成する支持体１０）の側面部の部分が面取りされている構成とすることもできる。この第１パネルの側面部の面取り部分の断面形状を、例えば、円形といったの滑らかな曲線を有する形状（図１３の（Ａ）参照）とすることもできるし、三角形（図１３の（Ｂ）参照）とすることもできる。但し、面取り部分の断面形状は、これらの形状に限定するものではない。
【００８５】
また、位置決め部材６０の他方の端部近傍の側面が接触する第１パネル（カソードパネルＣＰ）の側面部の部分には切欠部１７が設けられている構成とすることもできる。切欠部の平面形状として三角形（Ｖ字状の切欠部）や半円形を挙げることができる。このような実施の形態２の変形例における第１パネル（カソードパネルＣＰ）及び第２パネル（アノードパネルＡＰ）全体の模式的な平面図を図１４に示す。切欠部１７を設けることで、数少ない位置決め部材６０によっても、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）との間で位置ずれが発生することを確実に防止することができるし、位置決め部材６０の位置決めを容易に行うことができる。
【００８６】
（実施の形態３）
実施の形態３は、本発明の第３の態様に係る平面型表示装置の組立方法に関する。実施の形態３においても、平面型表示装置は、冷陰極電界電子放出表示装置から構成されている。実施の形態３の所謂３電極型の表示装置の模式的な一部端面図は、図１５に示したとおりである。また、カソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図は、図５に示したとおりである。ここで、第１パネルは、実施の形態１と同様に、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ＣＰ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ＡＰから成る。
【００８７】
実施の形態３の表示装置も、複数の電界放出素子が設けられたカソードパネルＣＰ（第１パネル）と、アノード電極２４及び蛍光体層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）が形成されたアノードパネルＡＰ（第２パネル）とが、それらの周縁部でフリットガラス焼成体から成る接着層３０Ａを介して接合されて成る。そして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと接着層３０Ａによって挟まれた空間は真空状態となっている。尚、実施の形態３の表示装置を構成するカソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰの構成、構造は一部を除き、実質的に実施の形態１にて説明した表示装置を構成するカソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰの構成、構造と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。また、実施の形態３の表示装置の動作も、実施の形態１の表示装置の動作と同じとすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００８８】
以下、実施の形態３の平面型表示装置（冷陰極電界電子放出表示装置）の組立方法を、図１６を参照して説明する。
【００８９】
［工程−３００］
先ず、複数の電界放出素子が形成されたカソードパネルＣＰ（第１パネル）、及び、アノード電極２４や蛍光体層２２等が形成されたアノードパネルＡＰ（第２パネル）を準備する。
【００９０】
［工程−３１０］
そして、実施の形態１の［工程−１１０］と同様にして、未硬化の接着層３０を間に挟んだ状態で第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）とを位置決めする。この状態を、図１６の（Ａ）の模式的な一部断面図、及び、図１６の（Ｂ）の模式的な一部平面図に示す。
【００９１】
［工程−３２０］
次いで、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）との間で位置ずれが生じないように、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）とを、磁石から構成された固定治具（図示せず）によって固定する。ここで、係る固定治具は、約３９０゜Ｃでのフリットバーから成る接着層３０の硬化時、損傷が発生せず、磁力が失われることのないような構成とする必要がある。磁石を永久磁石から構成する場合、永久磁石として、アルニコ磁石を挙げることができる。尚、第１パネル（カソードパネルＣＰ）の上に複数（例えば４個）の永久磁石を配置し、第２パネル（アノードパネルＡＰ）の上にも、第１パネル（カソードパネルＣＰ）の上に配置された複数の永久磁石と対向して、複数の永久磁石を配置してもよいし、第１パネル（カソードパネルＣＰ）あるいは第２パネル（アノードパネルＡＰのいずれか一方の上に複数（例えば４個）の永久磁石を配置し、他方のパネルには、複数の永久磁石と対向して、鉄片等の磁性材料を配置してもよい。
【００９２】
あるいは又、永久磁石の替わりに電磁石を用いることも可能である。約３９０゜Ｃでの接着層３０の硬化時に磁力が不足する場合には、電磁石に冷却機構を設ければよい。尚、第１パネル（カソードパネルＣＰ）の上に複数（例えば４個）の電磁石を配置し、第２パネル（アノードパネルＡＰ）の両方の上にも、第１パネル（カソードパネルＣＰ）の上に配置された複数の電磁石と対向して、複数の電磁石を配置してもよいし、第１パネル（カソードパネルＣＰ）あるいは第２パネル（アノードパネルＡＰのいずれか一方の上に複数（例えば４個）の電磁石を配置し、他方のパネルには、複数の電磁石と対向して、鉄片等の磁性材料を配置してもよい。
【００９３】
［工程−３３０］
次に、実施の形態１の［工程−１４０］と同様にして、加熱処理を施すことで接着層３０を硬化させる。具体的には、このような第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）と接着層３０との組立体を焼成炉内に搬入し、焼成炉内で加熱処理を施すことで接着層３０を硬化させて、硬化後の接着層（フリットガラス焼成体）３０Ａを得る。より具体的には、実施の形態１の［工程−１４０］と同様の条件の予備焼成及び本焼成を行う。
【００９４】
［工程−３４０］
その後、実施の形態１の［工程−１５０］と同様の工程を実行することで、表示装置を完成させる。
【００９５】
フリットガラスから成る接着層（フリットバー）３０の硬化時、固定治具を構成する磁石の引力により、接着層（フリットバー）３０の高さはＤ０へと変化する。即ち、第２パネル（アノードパネルＡＰ）を基準としたとき、第１パネル（カソードパネルＣＰ）は、Ｚ方向に第２パネル（アノードパネルＡＰ）に近づく方向に変位する。しかも、磁石の引力によって、第１パネル（カソードパネルＣＰ）は、第２パネル（アノードパネルＡＰ）に対してＸＹ方向には変位し難い。それ故、カソードパネル側の電子放出領域ＥＡとアノードパネル側の蛍光体層２２とが、正確に相対して配置された状態を確実に得ることができる。即ち、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）との間で位置ずれが発生することがない。しかも、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）との間の位置ずれを防止するための手段は磁石といった極めて簡素な構成である。
【００９６】
尚、固定治具を磁石から構成する実施の形態３の平面型表示装置の組立方法における［工程−３２０］を、実施の形態１の平面型表示装置の組立方法における［工程−１３０］、あるいは、実施の形態２の平面型表示装置の組立方法における［工程−２４０］に適用することができる。
【００９７】
（実施の形態４）
実施の形態４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。
【００９８】
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。
【００９９】
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（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（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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
カソード電極やゲート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、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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
［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。
【０１２３】
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１７の（Ａ）、（Ｂ）及び図１８の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０１２４】
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７０を予め形成しておく方法について説明する。尚、図１７〜図２２においては、１つの電子放出部のみを図示した。
【０１２５】
［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。
【０１２６】
［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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
［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１７の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
【０１２９】
［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７０を形成する（図１７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７０を形成することができる。剥離層７０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。
【０１３０】
［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１８の（Ａ）に示すように、剥離層７０上でオーバーハング形状を有する導電材料層７１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。
【０１３１】
［工程−Ａ５］
その後、図１８の（Ｂ）に示すように、リフトオフ法にて剥離層７０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７１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。
【０１３２】
［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。
【０１３３】
電子放出部１５Ａは、マトリックス８０、及び、先端部が突出した状態でマトリックス８０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８１）から成り、マトリックス８０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。
【０１３４】
以下、電界放出素子の製造方法を、図１９の（Ａ）、（Ｂ）及び図２０の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０１３５】
［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。
【０１３６】
［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。
【０１３７】
［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
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
［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）８０にてカーボン・ナノチューブ８１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８０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８０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８０が形成される。
【０１４１】
［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８０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。
【０１４２】
［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
【０１４３】
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。
【０１４４】
［表３］
使用溶液：ＫＭｎＯ４
温度    ：２０〜１２０゜Ｃ
処理時間：１０秒〜２０分
【０１４５】
その後、レジスト層を除去することによって、図１９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。
【０１４６】
尚、［工程−Ｂ１］、［工程−Ｂ３］、［工程−Ｂ２］の順に実行してもよい。
【０１４７】
［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。
【０１４８】
［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上にマスク層８３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１９の（Ｂ）参照）。尚、マトリックス８０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８０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８０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８１に損傷が発生することはない。
【０１４９】
［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８０の一部を除去し、マトリックス８０から先端部が突出した状態のカーボン・ナノチューブ８１を得ることが好ましい。こうして、図２０の（Ａ）に示す構造の電子放出部１５Ａを得ることができる。
【０１５０】
［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
【０１５１】
マトリックス８０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８１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。
【０１５２】
［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
【０１５３】
その後、カーボン・ナノチューブ８１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８１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８１を晒してもよい。また、カーボン・ナノチューブ８１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。
【０１５４】
［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、マスク層８３を除去する。こうして、図２０の（Ｂ）に示す電界放出素子を完成することができる。
【０１５５】
尚、［工程−Ｂ５］の後、［工程−Ｂ７］、［工程−Ｂ６］の順に実行してもよい。
【０１５６】
［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２１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２１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。
【０１５７】
［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２１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。
【０１５８】
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。また、実施の形態においては、平面型表示装置を専ら冷陰極電界電子放出表示装置としたが、平面型表示装置をプラズマ表示装置とすることもできる。
【０１５９】
実施の形態においては、第１パネルを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ＣＰから構成し、第２パネルを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ＡＰから構成したが、その代わりに、第２パネルを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ＣＰから構成し、第１パネルを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ＡＰから構成してもよい。
【０１６０】
実施の形態においては、位置決め部材５０，６０をガラスの丸棒から構成したが、位置決め部材５０，６０は、このような構成に限定するものではない。図８の（Ｂ）に示すように、位置決め部材５０，６０の断面形状を「凸」字状とすることもできる。この場合、凸字状の位置決め部材５０，６０の上部から位置決め部材５０，６０の他方の端部を構成し、凸字状の位置決め部材５０，６０の下部から位置決め部材５０，６０の一方の端部を構成すればよい。また、凸字状の位置決め部材５０，６０の下部の高さを、例えば、表示装置完成時のアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間の距離（Ｄ０）とすればよい。あるいは又、図８の（Ｃ）に模式的な断面図を示すように、凸字状の位置決め部材５０，６０の上部と、凸字状の位置決め部材５０，６０の下部とを、別個に作製し、接着剤等を用いて一体化してもよい。
【０１６１】
このような位置決め部材５０に基づき実施の形態１の平面型表示装置の組立方法を実行する場合には、実施の形態１の平面型表示装置の組立方法を、以下のように変形することが好ましい。即ち、
（Ａ）位置決め部材５０の他方の端部が貫通孔１６に挿入された状態にて、接着層３０を間に挟んだ状態で第１パネル（例えば、カソードパネルＣＰ）と第２パネル（例えば、アノードパネルＡＰ）とを位置決めする工程と、
（Ｂ）接着層３０より外側に位置する第２パネル（例えば、アノードパネルＡＰ）の部分に位置決め部材５０の一方の端部の端面を固定する工程と、
（Ｃ）加熱処理を施すことで接着層３０を硬化させる工程、
から構成することが好ましい。
【０１６２】
アノード電極は、実施の形態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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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９２を設け、第２の絶縁層９２上に収束電極９３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２２に示す。第２の絶縁層９２には、第１開口部１４Ａに連通した第３開口部９４が設けられている。収束電極９３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９２を形成し、次いで、第２の絶縁層９２上にパターニングされた収束電極９３を形成した後、収束電極９３、第２の絶縁層９２に第３開口部９４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。また、電子放出部として、実施の形態４にて説明した各種の電子放出部とすることができる。即ち、図２２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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
冷陰極電界電子放出表示装置は、カソード電極、ゲート電極及びアノード電極から構成された所謂３電極型に限定されず、カソード電極及びアノード電極から構成された所謂２電極型とすることもできる。このような構造の表示装置の模式的な一部端面図を図２３に示す。尚、図２３においては、隔壁及びブラックマトリックスの図示、位置決め部材５０，６０等の図示を省略している。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８１から構成された電子放出部１５Ａから成る。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。尚、電子放出部の構造はカーボン・ナノチューブ構造体に限定されない。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、ストライプ状のカソード電極１１は図面の紙面垂直方向に延び、ストライプ状のアノード電極２４Ａは図面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。
【０１６８】
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２２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４１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４３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８１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２２に衝突し、蛍光体層２２を励起、発光させる。
【０１６９】
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ＥＡ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。
【０１７０】
【発明の効果】
本発明の第１の態様、第２の態様に係る平面型表示装置あるいは本発明の第１の態様〜第３の態様に係る平面型表示装置の組立方法においては、第１パネルと第２パネルとを接合する際、第２パネルに対して第１パネルはＸＹ方向には変位し難い。それ故、第１パネルと第２パネルとの間で位置ずれが発生することがない。しかも、第１パネルと第２パネルとの間の位置ずれを防止するための手段は、第１パネルに設けられた複数の貫通孔１６及び位置決め部材５０、あるいは又、位置決め部材６０、固定治具を磁石から構成するといった極めて簡素な構成である。従って、平面型表示装置の製造コストの増加を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、発明の実施の形態１の平面型表示装置（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２】図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態１の平面型表示装置の組立方法において、未硬化の接着層を間に挟んだ状態で第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）とを位置決めした状態を示す模式的な一部断面図及び一部平面図であり、図２の（Ｃ）は、位置決め部材の模式的な断面図である。
【図３】図３は、発明の実施の形態１における第１パネル（カソードパネル）全体の模式的な平面図である。
【図４】図４の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、発明の実施の形態１の平面型表示装置の組立方法を説明するための支持体や基板等の模式的な一部断面図である。
【図５】図５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の模式的な部分的斜視図である。
【図６】図６は、アノードパネル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図である。
【図７】図７は、アノードパネル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図である。
【図８】図８の（Ａ）は、発明の実施の形態１の平面型表示装置（冷陰極電界電子放出表示装置）において、貫通孔にブッシュが嵌め込まれた状態を示す模式的な一部断面図であり、図８の（Ｂ）及び（Ｃ）は、位置決め部材の変形例の模式的な断面図である。
【図９】図９は、発明の実施の形態２の平面型表示装置（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１０】図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態２の平面型表示装置の組立方法において、未硬化の接着層を間に挟んだ状態で第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）とを位置決めした状態を示す模式的な一部断面図及び一部平面図であり、図１０の（Ｃ）は、位置決め部材の模式的な断面図である。
【図１１】図１１は、発明の実施の形態２における第１パネル（カソードパネル）及び第２パネル（アノードパネル）全体の模式的な平面図である。
【図１２】図１２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、発明の実施の形態２の平面型表示装置の組立方法を説明するための支持体や基板等の模式的な一部断面図である。
【図１３】図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態の形態２において、位置決め部材の他方の端部近傍の側面が接触する第１パネル（カソードパネルＣＰ）の側面部の部分が面取りされている状態を示す図である。
【図１４】図１４は、発明の実施の形態２の変形例における第１パネル（カソードパネル）及び第２パネル（アノードパネル）全体の模式的な平面図である。
【図１５】図１５は、従来、及び、発明の実施の形態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１６】図１６の（Ａ）及び（Ｂ）は、従来、及び、発明の実施の形態３の冷陰極電界電子放出表示装置の組立方法を説明するための、アノードパネル、カソードパネルの一部分等の模式的な一部断面図、及び、支持体等の周縁部の模式的な一部平面図である。
【図１７】図１７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１８】図１８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１７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１９】図１９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２０】図２０の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１９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２１】図２１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２２】図２２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２３】図２３は、所謂２電極型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。
【符号の説明】
ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネル、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・・・貫通孔、１７・・・切欠部、２０・・・基板、２１・・・隔壁、２２，２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ・・・蛍光体層、２３・・・ブラックマトリックス、２４・・・アノード電極、２５・・・スペーサ、３０・・・未硬化の接着層、３０Ａ・・・硬化後の接着層、４１・・・カソード電極制御回路、４２・・・ゲート電極制御回路、４３・・・アノード電極制御回路、５０，６０・・・位置決め部材、５１，６１・・・未硬化の接着剤、５１Ａ，６１Ａ・・・硬化後の接着剤、５２・・・厚さ調節治具、５３・・・ブッシュ、７０・・・剥離層、７１・・・導電材料層、８０・・・マトリックス、８１・・・カーボン・ナノチューブ、９２・・・第２の絶縁層、９３・・・収束電極、９４・・・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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