(57)【要約】【課題】電子放出領域の高真空状態を安定して維持することが可能な電界放出型画像表示装置および該表示装置に適用可能な非蒸発型ゲッタを提供する。【解決手段】電界放出型画像表示装置は、互いに対向するように設けられたカソード基板１１０およびアノード基板１２０と、カソード基板１１０上に格子状に配列された電子放出源２００と、アノード基板１２０上に設けられた蛍光体５００と、カソード基板１１０とアノード基板１２０との間に形成された真空空間中のガスを吸着する非蒸発型ゲッタと、真空空間中に設けられ、紫外線を含む光線が照射されることにより有機化合物または高分子化合物を分解可能な光触媒とを備える。光触媒は、カソード基板１１０およびアノード基板１２０の主表面と平行な平面上において、電子放出源２００が配列される表示領域の外周に設けられる。【選択図】図１
2007317432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空空間中に電子を放出し、該電子を蛍光体に衝突させて該蛍光体を発光させる電界放出型画像表示装置であって、
互いに対向するように設けられた第１と第２基板と、
前記第１基板上に設けられた電子放出源と、
前記第２基板上に設けられた蛍光体と、
前記第１と第２基板間に形成された前記真空空間中のガスを吸着するゲッタと、
前記真空空間中に設けられ、紫外線を含む光線が照射されることにより有機化合物または高分子化合物を分解することが可能な光触媒とを備え、
前記光触媒は、前記第１と第２基板の主表面と平行な平面上において、前記電子放出源が設けられる領域の外周に設けられる、電界放出型画像表示装置。
【請求項２】
前記光触媒は前記ゲッタの表面上に形成される、請求項１に記載の電界放出型画像表示装置。
【請求項３】
前記第２基板上に設けられた前記蛍光体に電子が衝突することで紫外線が放出される、請求項１または請求項２に記載の電界放出型画像表示装置。
【請求項４】
真空空間中に電子を放出し、該電子を蛍光体に衝突させて該蛍光体を発光させる電界放出型画像表示装置であって、
互いに対向するように設けられた第１と第２基板と、
前記第１基板上に設けられた電子放出源と、
前記第２基板上に設けられた蛍光体と、
前記第１と第２基板間に形成された前記真空空間中のガスを吸着するゲッタと、
前記真空空間中に設けられ、紫外線を含む光線が照射されることにより有機化合物または高分子化合物を分解することが可能な光触媒とを備え、
前記第２基板上に設けられた前記蛍光体に電子が衝突することで紫外線が放出され、
前記光触媒は前記第２基板上に設けられる、電界放出型画像表示装置。
【請求項５】
前記光触媒は酸化チタンを含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載の電界放出型画像表示装置。
【請求項６】
前記電子放出源はカーボンナノチューブ層を含む、請求項１から請求項５のいずれかに記載の電界放出型画像表示装置。
【請求項７】
ガスを吸着するゲッタ材と、
前記ゲッタ材の表面に形成され、紫外線を含む光線が照射されることにより有機化合物または高分子化合物を分解することが可能な光触媒層とを備えた、非蒸発型ゲッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界放出型画像表示装置および非蒸発型ゲッタに関し、特に、平面型電子放出ディスプレイである画像表示装置と、光触媒層を含む非蒸発型ゲッタとに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−８３５３７号公報（特許文献１）においては、電子放出部形成用薄膜上に光触媒材料を形成し、フォーミング処理により電子放出部を形成した後、酸素ガスの存在下で光照射しながら電子放出部にカーボン膜を堆積する活性化工程を行なって表面伝導型電子放出素子を製造する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−８３５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
真空空間中に電子を放出するデバイスにおいては、真空中に放出されるガスにより真空度が低下することを抑制する必要がある。このため、該空間中にガスを吸着するゲッタが設置される。該ゲッタにより水分や炭酸ガスなどを吸着することで、高真空状態が維持される。
【０００４】
しかしながら、従来のゲッタ材料では、有機化合物や高分子化合物を含むガスを十分に吸着することができない場合がある。これらの化合物は、たとえば光触媒に紫外線を照射することで、ゲッタ材料により吸着可能なガスに分解することが可能である。
【０００５】
特許文献１では、表面伝導型電子放出素子における電子放出部形成用薄膜上に光触媒材料を形成している。しかしながら、特許文献１に記載されたように、単に真空空間内に光触媒を設けるのみでは、有機化合物や高分子化合物を含むガスが発生した場合に、それらの化合物を効果的に分解することができず、結果として、高真空状態を十分に確保することができない場合がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電子放出領域の高真空状態を安定して維持することが可能な電界放出型画像表示装置および該表示装置に適用可能な非蒸発型ゲッタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電界放出型画像表示装置は、真空空間中に電子を放出し、該電子を蛍光体に衝突させて該蛍光体を発光させる電界放出型画像表示装置であって、互いに対向するように設けられた第１と第２基板と、第１基板上に設けられた電子放出源と、第２基板上に設けられた蛍光体と、第１と第２基板間に形成された真空空間中のガスを吸着するゲッタと、真空空間中に設けられ、紫外線を含む光線が照射されることにより有機化合物または高分子化合物を分解することが可能な光触媒とを備える。
【０００８】
１つの局面では、光触媒は、第１と第２基板の主表面と平行な平面上において、電子放出源が設けられる領域の外周に設けられる。
【０００９】
他の局面では、第２基板上に設けられた蛍光体に電子が衝突することで紫外線が放出され、光触媒は第２基板上に設けられる。
【００１０】
本発明に係る非蒸発型ゲッタは、ガスを吸着するゲッタ材と、ゲッタ材の表面に形成され、紫外線を含む光線が照射されることにより有機化合物または高分子化合物を分解することが可能な光触媒層とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、平面型電子放出ディスプレイにおいて、電子放出領域の高真空状態を安定して維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００１３】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電界放出型画像表示装置を示す断面図である。図１を参照して、本実施の形態に係る電界放出型画像表示装置は、カソード基板１１０と、アノード基板１２０と、電子放出源２００と、シールド電極３００と、アノード電極４００と、蛍光体５００とを含んで構成される。電子放出源２００は、カソード電極層２１０と、カーボンナノチューブ層２２０とを含む。カソード基板１１０とアノード基板１２０との間には真空空間が形成され、該真空空間中には、電子放出源２００から電子が放出される。電子放出源２００から放出された電子が蛍光体５００に衝突することで、蛍光体５００が発光する。これにより、画像表示が行なわれる。
【００１５】
電界放出型画像表示装置においては、上述したように、電子放出源２００と蛍光体５００とが同じ真空の容器に保持される。ここで、電子放出源２００から放出された電子が蛍光体５００にあたって、ガスなどが二次放出されると、容器内の真空度が低下する。真空度が低下すると、画像表示素子の安定性や寿命が損なわれる場合がある。したがって、電界放出型画像表示装置の製造時には、可能な限りの高真空状態を実現することが重要である。
【００１６】
上記デバイスと同様に内部に真空空間が形成されるブラウン管においては、内部空間が広いため、該内部空間にガスが放出されても、カソード表面の局所的な真空度の低下はおこりにくい。これに対し、平板型の電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を形成する場合、電子放出源２００と蛍光体５００との間隔が狭いため、内部空間が狭く、カソード表面の局所的な真空度の低下が顕著に生じやすい。この局所的な真空度の低下が生じた時に電子の電界放出が行なわれると、カソードの局所的な劣化が発生する可能性がある。
【００１７】
高真空状態を確保するために、真空排気中になるべく高温でベーキングを行なって、封止前に残留ガス成分をできるだけ減らすことが一般的に行なわれている。しかしながら、電子放出源としてカーボンナノチューブを用いた場合、カーボンナノチューブが高温状態で燃えやすいため、高温での排気が行ない難い。したがって、電子放出源としてカーボンナノチューブを用いた場合、高分子ガスやカーボン起因のガスが残留しやすい傾向にある。
【００１８】
真空空間内に発生したガスを吸着し、高真空状態を維持するために、該空間内にゲッタが設置される。一般的なゲッタとしては、主に金属バリウム蒸着膜と酸素，水および炭酸ガスなどとの反応を利用して吸着を行なうバリウムゲッタと呼ばれるものと、金属ジルコニウムと金属バナジウムとの合金の多孔質体などで構成され、該多孔質体と酸素，水および炭酸ガスとの反応を利用して吸着を行なう合金型ゲッタとが挙げられる。前者は、ゲッタを働かせる際に、ゲッタ材を蒸発させることから蒸発型ゲッタとも呼ばれる。これに対して、後者は、ゲッタ材を蒸発させる必要は無く、ゲッタを働かせる際は、加熱によって表面酸化膜などの保護膜を除いてゲッタ材を活性化させることから、非蒸発型ゲッタとも呼ばれる。
【００１９】
平板型ディスプレイは、電子放出源２００が、蛍光体５００の画素毎に形成されているために、電子放出源２００の面積が広いという特徴を有する。このような電子放出源２００は、通常、スパッタリングや蒸着などの薄膜形成法や、印刷法などの厚膜形成法などにより形成される。
【００２０】
上述の厚膜印刷などで形成される膜は、焼成前は、有機化合物や高分子化合物を含む。これらの化合物は、パネル作成時の焼成工程で大半が除かれるが、残留した微量の化合物が内部空間に放出されると、真空度に対して悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、上記のような有機化合物や高分子化合物が内部空間に残留した場合に、それらを除去する必要がある。
【００２１】
上述した蒸発型／非蒸発型ゲッタは、いずれも水，酸素，炭酸ガスなどのガス分子に対しては吸着効率が高い。しかしながら、たとえばメタンのような有機質のガスや印刷インキに由来する高分子ガスは、一般的なゲッタ材に吸着されにくい（または殆ど吸着されない）傾向にある。
【００２２】
本実施の形態に係る電界放出型画像表示装置では、真空空間（内部空間）内にたとえば酸化チタンからなる光触媒を設け、該光触媒に紫外線を照射することで、上記のような有機質のガスや高分子ガスを一般的なゲッタにより吸着可能な一酸化炭素、二酸化炭素および水などに分解し、それらをゲッタで吸着している。これにより、高真空状態を長期間にわたって安定的に保持することが可能になる。
【００２３】
図２は、本実施の形態における光触媒の設置エリアを説明する図である。図２を参照して、カソード基板１１０の主表面上には、電子放出源２００が配列される表示領域１１１と、表示領域１１１の外周に設けられる光触媒領域１１２とが形成される。光触媒は、光触媒領域１１２に設けられる。すなわち、本実施の形態では、光触媒は、カソード基板１１０の主表面上において、表示領域１１１の外周に設けられる。
【００２４】
真空空間内に設けられるゲッタは、表示領域１１１の外周に設けられる。したがって、図２に示すように、光触媒領域１１２を表示領域１１１の外周に設けることで、ゲッタが設けられる領域と光触媒領域１１２とを重複させることができるので、光触媒とゲッタとを近接させることができる。この結果、光触媒により分解されたガス成分を直ちにゲッタに吸着させることができる。
【００２５】
光触媒は、たとえば以下の手順により形成される。まず、表示領域１１１の外周であって表示領域１１１に近い領域の電極引き出し部を絶縁層で覆う。この絶縁層を形成する工程は、表示領域１１１の絶縁層の形成工程と同時に行なう。この表示領域１１１外の絶縁層上に、光触媒を形成するための液体（たとえばゾルゲル法により酸化チタンが形成可能な液体）が供給される。該液体は、印刷、スプレー、スピンコート、塗布などの方法により供給される。その後、焼成により光触媒である酸化チタンが形成される。なお、上記液体は、ＣＶＤ法やスパッタ法で形成されてもよい。
【００２６】
上記デバイスにおいて真空排気を行なう際は、ベーキングを伴なう排気時間中にパネル外部から紫外線を照射する。この場合の紫外線の波長は、パネルガラスを透過する波長（たとえば３６５ｎｍ程度）でよいが、さらに短波長の光を照射できればより好ましい。上記のように、光触媒に紫外線を照射することによって、光触媒が活性化され、その表面に有機質ガスや高分子ガスが吸着されたときには、該ガスはより低分子量のガス分子に分解され、最終的には、一酸化炭素、二酸化炭素、水などになる。これらの成分はゲッタで吸着されやすい成分であるから、パネル内は高真空状態に保たれる。
【００２７】
なお、パネル内の真空空間に放出される可能性のあるガスとしては、上記の排気時間中に発生するものが最も多いと考えられるので、上記のように、排気時間中に光触媒を活性化させることで、真空空間に放出される可能性のあるガスの大半が分解され、ゲッタに吸着される。
【００２８】
パネル封止後、真空空間内において高分子ガスが発生した場合には、外部からブラックライトと呼ばれる３６５ｎｍ程度の波長の紫外線ランプやＬＥＤ光を照射することにより、高分子ガスは分解され、ゲッタに吸着される。この結果、真空空間内の高真空状態が達成される。
【００２９】
上述した内容について要約すると、以下の様になる。すなわち、本実施の形態に係る電界放出型画像表示装置は、互いに対向するように設けられた「第１基板」としてのカソード基板１１０および「第２基板」としてのアノード基板１２０と、カソード基板１１０上に設けられた電子放出源２００と、アノード基板１２０上に設けられた蛍光体５００と、カソード基板１１０とアノード基板１２０との間に形成された真空空間中のガスを吸着する非蒸発型ゲッタ６００と、真空空間中に設けられ、紫外線を含む光線が照射されることにより有機化合物または高分子化合物を分解することが可能な光触媒とを備える。そして、光触媒は、カソード基板１１０およびアノード基板１２０の主表面と平行な平面上において、電子放出源２００が配列される表示領域１１１の外周に位置する光触媒領域１１２に設けられる。
【００３０】
本実施の形態によれば、光触媒とゲッタとを近接させて設けることで、有機化合物および高分子化合物を分解した後、その分解されたガス成分を直ちにゲッタに吸着させることができるので、電子放出領域の高真空状態を安定して維持することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る電界放出型画像表示装置に設けられる非蒸発型ゲッタを示す断面図である。本実施の形態に係る電界放出型画像表示装置は、実施の形態１に係る電界放出型画像表示装置の変形例であって、図３に示すように、光触媒層６３０が非蒸発型ゲッタ６００と一体に設けられていることを特徴とする。図３の例では、非蒸発型ゲッタ６００は、「ヒータ基板」としてのニッケル−クロム基板６１０と、ガスを吸着するゲッタ層６２０と、ゲッタ層６２０の表面に形成された光触媒層６３０とを含んで構成される。
【００３２】
図３に示される非蒸発型ゲッタ６００は、以下の手順により形成される。まず、ゲッタ活性化を行なう「ヒータ基板」としてのニッケル−クロム基板（ニクロム基板）６１０上に、金属ジルコニウムや金属バナジウムなどからなる非蒸発型ゲッタ金属（ゲッタ材）の粉体を供給する。上記粉体は、有機バインダや樹脂などに混合され、たとえば印刷法により基板上に供給される。印刷法により基板上に供給されたゲッタ材は、不活性雰囲気中または還元雰囲気中で１０００℃以上の温度で焼成される。これにより、多孔質形状のゲッタ層６２０が形成される。
【００３３】
その後、ゲッタ層６２０上に、光触媒層６３０が形成される。ここでは、まず、ゾルゲル法などにより酸化チタンを形成できる液体を印刷、スプレー、スピンコート、塗布などの方法で形成し、焼成によって光触媒である酸化チタンを形成する。なお、上記液体は、ＣＶＤ法やスパッタ法で形成されてもよい。
【００３４】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様の手順で光触媒を活性化しながら真空排気が行なわれる。ここで、排気時間中に行なうベーキングにより、非蒸発型ゲッタ６００に吸着されていたガスも真空デバイス外に放出される。
【００３５】
本実施の形態では、上述したように、光触媒層６３０が非蒸発型ゲッタ６００の表面上に形成されている。非蒸発型ゲッタ６００は、表示領域の外周に設けられる。したがって、非蒸発型ゲッタ６００の表面に設けられた光触媒層６３０も、実施の形態１と同様に、表示領域の外周に設けられることになる。
【００３６】
本実施の形態に係る電界放出型画像表示装置によれば、光触媒層６３０を非蒸発型ゲッタ６００の表面に設けることで、有機化合物および高分子化合物をゲッタ層６２０により吸着可能なガスに分解するとともに、光触媒層６３０により分解されたガス成分を直ちにゲッタ層６２０に吸着させることができるので、電子放出領域の高真空状態を安定して維持することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
図４は、実施の形態３に係る電界放出型画像表示装置における光触媒の設置エリアを説明する図である。本実施の形態に係る電界放出型画像表示装置は、実施の形態１，２に係る電界放出型画像表示装置の変形例であって、図４に示すように、光触媒層６３０がアノード基板１２０上に設けられていることを特徴とする。図４の例では、蛍光体５００の間に位置するブラックマトリックスＢの表面（アノード基板１２０の内面）上に光触媒層６３０を設けている。さらに、図４の例では、電子線励起によって近紫外線を放射する蛍光体を、蛍光体５００中に混合、または、ブラックマトリックスＢの表面上に塗布している。このようにすることで、電子線励起により近紫外線を放射する「紫外線放射部」と光触媒層６３０とを近接させ、表示動作時に同時に近紫外線を放出させ、光触媒の活性化を行なって、有機成分ガスや高分子ガスなどを、ゲッタに吸着可能なガスに分解することができる。
【００３８】
電子線により近紫外線を発光する蛍光体としては、たとえば、ＢａＳｉ2Ｏ5：Ｐｂ2+，ＳｒＢ4Ｏ7Ｆ：Ｅｕ2+，(Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ)2Ｓｉ2Ｏ7：Ｐｂ2+，ＹＦ3：Ｇｄ，Ｐｒなどが知られている。表示動作時にこれらの素材から近紫外線が放射され、該近紫外線が光触媒層６３０に当たることにより、光触媒層６３０の表面が活性化されて、有機成分ガスや高分子ガスが炭酸ガスや一酸化炭素ガスに変換され、ゲッタに吸着される。これにより、パネル内部がより高真空な状態に保たれる。
【００３９】
本実施の形態に係る電界放出型画像表示装置によれば、電子線励起により近紫外線を放射する蛍光体５００を設けるとともに、光触媒層６３０をアノード基板１２０上に設けることで、表示動作時に光触媒層６３０を活性化して有機化合物および高分子化合物をゲッタにより吸着可能なガスに分解することができるので、電子放出領域の高真空状態を安定して維持することができる。
【００４０】
（電子放出源２００の製造工程について）
図５〜図１２を用いて、カソード基板１１０上に設けられる電子放出源２００の製造工程について説明する。
【００４１】
＜工程１：カソード電極層２１０の形成（図５参照）＞
まず、スパッタリング法を用いて、カソード基板１１０の上にカソード電極層２１０を形成する。カソード電極層２１０は、たとえば、透明導電膜であるＩＴＯ膜からなっている。ＩＴＯ膜の膜厚は、たとえば、０．３μｍである。
【００４２】
その後、フォトリソグラフィ法等を用いて、カソード電極層２１０をライン形状に加工する。なお、前述のフォトリソグラフィ法とは、半導体製造技術において、光または電子線等を利用して、平面基板にパターンを転写する写真製版技術のことを意味する。この工程においては、レジスト膜の塗布、露光、エッチング、および、除去等の様々な工程が行なわれるが、これらの工程は、一般的なものあるため、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
＜工程２：カーボンナノチューブ層２２０の形成（図６参照）＞
次に、カソード電極層２１０の上にカーボンナノチューブ層２２０を形成する。その際、カソード電極層２１０の上面すべてを覆うようにカーボンナノチューブ層２２０を形成するのではなく、上面のうち、後工程において形成される電子放出用の開口部２３０Ａおよび３００Ａの直下に位置する領域上とその周辺領域上とにのみ、カーボンナノチューブ層２２０を形成する。
【００４４】
より具体的には、カーボンナノチューブ粉末を含むペーストを用いて、スクリーン印刷法によって、カーボンナノチューブ層２２０をカソード電極層２１０上に塗布する。このとき、カーボンナノチューブ粉末の平均粒径は１．５μｍであり、ペーストの組成の重量比は、カーボンナノチューブ：エチルセルロース：ブチルカルビトール：ブチルカルビトールアセテート＝４：１３：４２：４１である。また、前述のペースト中には、低融点ガラスの微粒子、銀の微粒子、または、ニッケルの微粒子等が混入されていてもよい。スクリーン印刷用マスクとしては、２５０番メッシュのスクリーン版が用いられる。
【００４５】
カーボンナノチューブ層２２０がカソード電極層２１０上に印刷された後、カーボンナノチューブ層２２０を１５０℃の雰囲気中で乾燥させる。その後、３４０℃〜４５０℃の大気中で、カーボンナノチューブ層２２０を１０分間焼成することによって、カーボンナノチューブ層２２０中の樹脂および溶剤を燃焼させて分解する。なお、スクリーン印刷用のペースト中に前述の低融点ガラスの微粒子、銀の微粒子、または、ニッケルの微粒子等が混入されている場合には、前述の工程の後、５３０℃〜５６０℃の温度でカーボンナノチューブ層２２０を焼結させる工程を行なうことが望ましい。この場合、カーボンナノチューブが焼失してしまうことを防止する必要があるため、カーボンナノチューブ層２２０の焼成はＮ2雰囲気中で行なわれることが望ましい。
【００４６】
＜工程３：絶縁層２３０の形成（図７参照）＞
次に、カソード電極層２１０の上面、カーボンナノチューブ層２２０の露出面である側面および上面、およびカソード基板１１０の露出面（図示せず）の上に、ワニス状のシリコーンラダーポリマー溶液を塗布する。その後、シリコーンラダーポリマーを熱処理する。それにより、膜厚が約１０μｍである絶縁層２３０が形成される。より具体的には、次のような工程が行なわれる。
【００４７】
まず、シリコーンラダーポリマーの一例として、粉末状のポリフェニルシルセスキオキサン（以下、「ＰＰＳＱ」という。）をアニソール中に溶解させ、ワニス状の溶液を作成する。次に、スプレーコータを用いて、カーボンナノチューブ層２２０の露出面である側面および上面、およびカソード基板１１０の露出面を覆うようにワニス状の溶液を均一に塗布する。スプレーコータは、スプレーノズルの先端からカソード基板１１０に向けてスプレー状のワニスを噴霧しながら、カソード基板１１０の上面と平行に掃引することによって、平坦な塗布膜を得るためのものである。
【００４８】
スプレーコータのスプレーノズルの先端からワニスを噴霧するときには、加圧された空気および窒素などをスプレーノズルの先端から噴射し、その噴霧中にワニスを混入してカソード基板１１０に向けて吹き付けることによって、均質な絶縁層２３０を得ることができる。なお、スプレーノズルの掃引速度、掃引間隔、および掃引回数は、必要な膜厚が得られるように調整される。また、ワニスの粘度、溶剤種、および基材温度は、良質な膜質が得られるように調整される。
【００４９】
なお、スプレーコータの代わりに、スピン塗布方法、スクリーン印刷法、および、移動するスリットからワニスを塗布するためのテーブルコータを用いる方法などによって、カソード基板１１０上に絶縁層２３０を形成してもよい。
【００５０】
次に、ホットプレートを用いて、前述の絶縁層２３０が形成されたカソード基板１１０を５０℃、９０℃、および１２０℃の温度で順に加熱して乾燥させる。さらに、絶縁層２３０が形成されたカソード基板１１０を大気中３５０℃の温度下で１時間熱処理する。それにより、ＰＰＳＱが熱硬化し、絶縁層２３０が強固になる。また、絶縁層２３０の膜厚は約１０μｍになる。
【００５１】
前述のホットプレートによる熱処理の温度を段階的に上昇させているのは、塗布した絶縁層２３０の温度を急激に上昇させた場合には、絶縁層２３０中に気泡が発生することがあるので、塗布膜中の溶剤成分を徐々に乾燥させる必要があるためである。ここで示された温度条件は、本発明者らが実施した実験において最も良い結果が得られた条件であるが、ホットプレートによって絶縁層を乾燥させるときの温度は、３段階ではなく、２段階であっても、１段階であってもよい。また、絶縁層２３０の熱処理を２５０℃で行なっても、ほぼ同様の結果を得ることができる。
【００５２】
なお、ワニス状のＰＰＳＱ塗膜を熱硬化する工程を、大気中ではなく窒素中で行なえば、ＰＰＳＱの表面の酸化を抑制することが可能である。また、ワニス状のＰＰＳＱ塗膜を熱硬化する工程を、大気中ではなく真空中で行なえば、処理時間の短縮を図ることができる。また、絶縁層２３０の硬化温度を低く設定すれば、熱によるカーボンナノチューブ層２２０の劣化を抑制することができる。その結果、カーボンナノチューブ層２２０の電子放出特性を良好にすることができる。
【００５３】
＜工程４：ゲート電極層３００の形成（図８参照）＞
次に、絶縁層２３０上に、ゲート電極層３００となる金属膜を形成する。たとえば、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）マグネトロンスパッタ法を用いて、ゲート電極層３００上にアルミニウム（Ａｌ）を成膜する。金属膜の形成方法としては、スパッタ法以外に、蒸着法またはめっき法等が考えられる。
【００５４】
＜工程５：レジスト膜７００の形成（図９参照）＞
次に、ゲート電極層３００の全上面上に、レジスト膜７００を形成する。たとえば、ポジ型レジスト液を用いて、スピンコート法で、ゲート電極層３００上にレジスト膜７００を塗布する。その後、レジスト膜７００を乾燥させる。
【００５５】
＜工程６：レジスト膜７００の露光／現像（図１０参照）＞
その後、後述するゲート電極層３００の開口部３００Ａの横断面形状に対応する円形の透過部８００Ａを有する露光マスク８００を介して、レジスト膜７００を露光する。さらに、アルカリ現像液を用いて現像を行ない、露光された部分のレジスト膜を除去する。これにより、円形の開口パターン７００Ａを有するレジスト膜７００Ｐが形成される。なお、開口パターン７００Ａは開口部３００Ａに対応している。また、本実施の形態においては、露光マスク８００の透過部８００Ａは、円形であるが、縦長の長方形状、または、横長の長方形状、または、正多角形状であってもよい。
【００５６】
＜工程７：ゲート電極層３００のエッチング（図１１参照）＞
その後、開口パターン７００Ａを有するレジスト膜７００Ｐをマスクとしてゲート電極層３００をエッチングして、絶縁層２３０の上面の一部を露出させる。すなわち、レジスト膜７００Ｐにおける円形の開口パターン７００Ａの直下に位置する金属膜をエッチングして、カーボンナノチューブ層２２０の上面の直上方に位置する領域のゲート電極層３００を貫通する開口部（ホール）３００Ａを形成する。たとえば、ゲート電極層３００がＡｌ膜からなる場合、Ａｌ膜のエッチング液としては、リン酸系のエッチング液が用いられる。エッチング速度はエッチング液の温度に応じて変化するため、Ａｌ膜のエッチングのときには液温を４０℃に保つことでエッチング速度を上げることが望ましい。
【００５７】
＜工程８：電子放出部の露出（図１２参照）＞
次に、絶縁層２３０の上面のうちの露出面（開口部３００Ａの底面：図１１参照）から下方に向かって、絶縁層２３０をドライエッチングして、カーボンナノチューブ層２２０の上面を露出させる。これにより、開口部２３０Ａ、３００Ａからなる円形の開口部（図１２参照）が形成される。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。たとえば、光触媒の設置形態は、該光触媒が真空空間に露出している限り、特に限定されない。たとえば、光触媒は、予め各々のガラス基板上に形成されていてもよい。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電界放出型画像表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電界放出型画像表示装置における光触媒の設置エリアを説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る電界放出型画像表示装置における非蒸発型ゲッタを示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る電界放出型画像表示装置における光触媒の設置エリアを説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１〜３に係る電界放出型画像表示装置における電子放出源の製造工程を説明する断面図（その１）である。
【図６】本発明の実施の形態１〜３に係る電界放出型画像表示装置における電子放出源の製造工程を説明する断面図（その２）である。
【図７】本発明の実施の形態１〜３に係る電界放出型画像表示装置における電子放出源の製造工程を説明する断面図（その３）である。
【図８】本発明の実施の形態１〜３に係る電界放出型画像表示装置における電子放出源の製造工程を説明する断面図（その４）である。
【図９】本発明の実施の形態１〜３に係る電界放出型画像表示装置における電子放出源の製造工程を説明する断面図（その５）である。
【図１０】本発明の実施の形態１〜３に係る電界放出型画像表示装置における電子放出源の製造工程を説明する断面図（その６）である。
【図１１】本発明の実施の形態１〜３に係る電界放出型画像表示装置における電子放出源の製造工程を説明する断面図（その７）である。
【図１２】本発明の実施の形態１〜３に係る電界放出型画像表示装置における電子放出源の製造工程を説明する断面図（その８）である。
【符号の説明】
【００６０】
１１０  カソード基板、１１１  表示領域、１１２  光触媒領域、１２０  アノード基板、２００  電子放出源、２１０  カソード電極層、２２０  カーボンナノチューブ層、２３０  絶縁層、２３０Ａ，３００Ａ  開口部、３００  シールド電極、４００  アノード電極、５００  蛍光体、６００  非蒸発型ゲッタ、６１０  ニッケル−クロム基板、６２０  ゲッタ材、６３０  光触媒層、７００，７００Ｐ  レジスト膜、７００Ａ  開口パターン、８００  露光マスク、８００Ａ  透過部。
【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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