(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で枠体を介して接合されて成り、表示部分として機能する有効領域、及び、該有効領域を包囲する無効領域を備えた表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、
（Ｃ）抵抗素子、及び、
（Ｄ）コンデンサ、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
収束電極は、更に、コンデンサを介して収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
コンデンサは、前記無効領域に配置され、又は、前記枠体の外側の表示用パネルの部分に配置され、又は、収束電極制御回路内に配置されており、
コンデンサの容量をＣC、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量をＣAFとしたとき、ＣC＞２０ＣAFを満足す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】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で枠体を介して接合されて成り、表示部分として機能する有効領域、及び、該有効領域を包囲する無効領域を備えた表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、
（Ｃ）抵抗素子、及び、
（Ｄ）コンデンサ、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
収束電極は、更に、コンデンサを介して収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
コンデンサは、前記無効領域に配置され、又は、前記枠体の外側の表示用パネルの部分に配置され、又は、収束電極制御回路内に配置されており、
コンデンサの容量ＣCは、２ｎＦ乃至１μＦであ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３】
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には複数の第１開口部が形成されており、
１つの第２開口部が１つの第１開口部に連通していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項４】
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には１つの第１開口部が形成されており、
複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項５】
収束電極制御回路の第１電圧出力部から出力される電圧をＶ1、収束電極制御回路の第２電圧出力部から出力される電圧をＶ2としたとき、Ｖ2＜０、且つ、｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜＜０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項に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項６】
｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜の値は、−１×１０ボルト乃至−１×１０3ボルトであ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】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、
（Ｃ）抵抗素子、及び、
（Ｄ）コンデンサ、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
収束電極は、更に、コンデンサを介して収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
コンデンサの容量をＣC、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量をＣAFとしたとき、ＣC＞２０ＣAFを満足す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８】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、
（Ｃ）抵抗素子、及び、
（Ｄ）コンデンサ、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
収束電極は、更に、コンデンサを介して収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
コンデンサの容量ＣCは、２ｎＦ乃至１μＦであ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９】
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には複数の第１開口部が形成されており、
１つの第２開口部が１つの第１開口部に連通していることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項１０】
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には１つの第１開口部が形成されており、
複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通していることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項１１】
収束電極制御回路の第１電圧出力部から出力される電圧をＶ1、収束電極制御回路の第２電圧出力部から出力される電圧をＶ2としたとき、Ｖ2＜０、且つ、｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜＜０であることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項１２】
｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜の値は、−１×１０ボルト乃至−１×１０3ボルトであることを特徴とする請求項１１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項１３】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、及び、
（Ｃ）抵抗素子、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とが積層された構造を有し、
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによってコンデンサが形成され、
収束電極本体部は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
対向電極は、収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には１つの第１開口部が形成されており、
複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通しており、
収束電極は、
絶縁膜上に形成された収束電極本体部、並びに、
誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された対向電極、及び、誘電体材料層の下面に形成された金属層の積層構造体、
から構成され、
収束電極本体部に金属層が固着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１４】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、及び、
（Ｃ）抵抗素子、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とが積層された構造を有し、
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによってコンデンサが形成され、
収束電極本体部は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
対向電極は、収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には１つの第１開口部が形成されており、
複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通しており、
収束電極は、
絶縁膜上に形成された金属層、並びに、
誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された対向電極、及び、誘電体材料層の下面に形成された収束電極本体部の積層構造体、
から構成され、
金属層に収束電極本体部が固着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１５】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、及び、
（Ｃ）抵抗素子、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とが積層された構造を有し、
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによってコンデンサが形成され、
収束電極本体部は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
対向電極は、収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には１つの第１開口部が形成されており、
複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通しており、
収束電極は、
絶縁膜上に形成された対向電極、並びに、
誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された収束電極本体部、及び、誘電体材料層の下面に形成された金属層の積層構造体、
から構成され、
対向電極に金属層が固着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１６】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、及び、
（Ｃ）抵抗素子、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とが積層された構造を有し、
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによってコンデンサが形成され、
収束電極本体部は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
対向電極は、収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には１つの第１開口部が形成されており、
複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通しており、
収束電極は、
絶縁膜上に形成された金属層、並びに、
誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された収束電極本体部、及び、誘電体材料層の下面に形成された対向電極の積層構造体、
から構成され、
金属層に対向電極が固着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１７】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、及び、
（Ｃ）抵抗素子、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とが積層された構造を有し、
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによってコンデンサが形成され、
収束電極本体部は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
対向電極は、収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には１つの第１開口部が形成されており、
複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通しており、
収束電極は、絶縁膜上に形成された対向電極、対向電極の頂面及び側面を被覆する誘電体材料層、及び、誘電体材料層の上に形成された収束電極本体部から成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１８】
収束電極制御回路の第１電圧出力部から出力される電圧をＶ1、収束電極制御回路の第２電圧出力部から出力される電圧をＶ2としたとき、Ｖ2＜０、且つ、｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜＜０であることを特徴とする請求項１３乃至請求項１７のいずれか１項に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項１９】
｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜の値は、−１×１０ボルト乃至−１×１０3ボルトであることを特徴とする請求項１８に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項２０】
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによって形成されたコンデンサの容量をＣC、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量をＣAFとしたとき、ＣC＞２０ＣAFを満足することを特徴とする請求項１３乃至請求項１７のいずれか１項に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項２１】
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによって形成されたコンデンサの容量ＣCは、２ｎＦ乃至１μＦであることを特徴とする請求項１３乃至請求項１７のいずれか１項に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項２２】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、及び、
（Ｃ）抵抗素子、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とが積層された構造を有し、
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによってコンデンサが形成され、
収束電極本体部は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
対向電極は、収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによって形成されたコンデンサの容量をＣC、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量をＣAFとしたとき、ＣC＞２０ＣAFを満足す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２３】
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、及び、
（Ｃ）抵抗素子、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とが積層された構造を有し、
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによってコンデンサが形成され、
収束電極本体部は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
対向電極は、収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されており、
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによって形成されたコンデンサの容量ＣCは、２ｎＦ乃至１μＦであ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２４】
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には複数の第１開口部が形成されており、
１つの第２開口部が１つの第１開口部に連通していることを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項２５】
カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には１つの第１開口部が形成されており、
複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通していることを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項２６】
収束電極は、
絶縁膜上に形成された収束電極本体部、並びに、
誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された対向電極、及び、誘電体材料層の下面に形成された金属層の積層構造体、
から構成され、
収束電極本体部に金属層が固着されていることを特徴とする請求項２５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項２７】
収束電極は、
絶縁膜上に形成された金属層、並びに、
誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された対向電極、及び、誘電体材料層の下面に形成された収束電極本体部の積層構造体、
から構成され、
金属層に収束電極本体部が固着されていることを特徴とする請求項２５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項２８】
収束電極は、
絶縁膜上に形成された対向電極、並びに、
誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された収束電極本体部、及び、誘電体材料層の下面に形成された金属層の積層構造体、
から構成され、
対向電極に金属層が固着されていることを特徴とする請求項２５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項２９】
収束電極は、
絶縁膜上に形成された金属層、並びに、
誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された収束電極本体部、及び、誘電体材料層の下面に形成された対向電極の積層構造体、
から構成され、
金属層に対向電極が固着されていることを特徴とする請求項２５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項３０】
収束電極は、誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された対向電極、及び、誘電体材料層の下面に形成された収束電極本体部の積層構造体から成り、
収束電極本体部は絶縁膜に固着されていることを特徴とする請求項２５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項３１】
収束電極は、誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された収束電極本体部、及び、誘電体材料層の下面に形成された対向電極の積層構造体から成り、
対向電極は絶縁膜に固着されていることを特徴とする請求項２５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項３２】
収束電極は、絶縁膜上に形成された対向電極、対向電極の頂面及び側面を被覆する誘電体材料層、及び、誘電体材料層の上に形成された収束電極本体部から成ることを特徴とする請求項２５に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項３３】
収束電極制御回路の第１電圧出力部から出力される電圧をＶ1、収束電極制御回路の第２電圧出力部から出力される電圧をＶ2としたとき、Ｖ2＜０、且つ、｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜＜０であることを特徴とする請求項２２乃至請求項２５のいずれか１項に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項３４】
｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜の値は、−１×１０ボルト乃至−１×１０3ボルトであることを特徴とする請求項３３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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷陰極電界電子放出表示装置に関し、更に詳しくは、収束電極を備え、異常放電の発生によっても収束電極の電位上昇を抑制することができる冷陰極電界電子放出表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン受像機や情報端末機器に用いられる表示装置の分野では、従来主流の陰極線管（ＣＲＴ）から、薄型化、軽量化、大画面化、高精細化の要求に応え得る平面型（フラットパネル型）の表示装置への移行が検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、冷陰極電界電子放出表示装置（ＦＥＤ：フィールドエミッションディスプレイ）を例示することができる。このなかでも、液晶表示装置は情報端末機器用の表示装置として広く普及しているが、据置き型のテレビジョン受像機に適用するには、高輝度化や大型化に未だ課題を残している。これに対して、冷陰極電界電子放出表示装置は、熱的励起によらず、量子トンネル効果に基づき固体から真空中に電子を放出することが可能な冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と呼ぶ場合がある）を利用しており、高輝度及び低消費電力の点から注目を集めている。
【０００３】
図２８及び図２９に、電界放出素子を備えた冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と呼ぶ場合がある）の一例を示す。尚、図２８は表示装置を構成する表示用パネルの模式的な一部端面図であり、図２９はカソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰを分解したときのカソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図である。
【０００４】
図２８に示した電界放出素子は、円錐形の電子放出部を有する、所謂スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型電界放出素子と呼ばれるタイプの電界放出素子である。この電界放出素子は、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１１２と、絶縁層１１２上に形成されたゲート電極１３と、ゲート電極１３に設けられた開口部１１７及び絶縁層１１２に設けられた開口部１１８と、開口部１１８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１９から構成されている。一般に、カソード電極１１とゲート電極１３とは、これらの両電極の射影像が互いに直交する方向に各々ストライプ状に形成されており、これらの両電極の射影像が重複する領域（１画素分の領域に相当する。この領域を、以下、重複領域あるいは電子放出領域ＥＡと呼ぶ）に、通常、複数の電界放出素子が設けられている。更に、かかる電子放出領域ＥＡが、カソードパネルＣＰの有効領域（実際の表示部分として機能する領域）内に、通常、２次元マトリックス状に配列されている。
【０００５】
一方、アノードパネルＡＰは、基板３０と、基板３０上に形成され、所定のパターンを有する蛍光体層３１（３１Ｒ，３１Ｂ，３１Ｇ）と、その上に形成されたアノード電極３４から構成されている。尚、蛍光体層３１と蛍光体層３１との間の基板３０上にはブラックマトリックス３２が形成されており、ブラックマトリックス３２上には隔壁３３が形成されている。
【０００６】
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との重複領域である電子放出領域ＥＡに設けられた電界放出素子の一群と、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３１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。
【０００７】
アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを、電子放出領域ＥＡと蛍光体層３１とが対向するように配置し、周縁部において枠体３５を介して接合することによって、表示用パネルを作製することができる。有効領域を包囲し、画素を選択するための周辺回路が形成された無効領域には、真空排気用の貫通孔（図示せず）が設けられており、この貫通孔には真空排気後に封じ切られたチップ管（図示せず）が接続されている。即ち、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体３５とによって囲まれた空間は真空となっている。
【０００８】
カソード電極１１には相対的に負電圧がカソード電極制御回路４０から印加され、ゲート電極１３には相対的に正電圧がゲート電極制御回路４２から印加され、アノード電極３４にはゲート電極１３よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路４３から印加される。尚、アノード電極制御回路４３とアノード電極３４との間には、通常、過電流や放電を防止するための抵抗体Ｒ0（図示した例では抵抗値１ＭΩ）が配設されている。
【０００９】
かかる表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極１１にカソード電極制御回路４０から走査信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４２からビデオ信号を入力する。カソード電極１１とゲート電極１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部１９から電子が放出され、この電子がアノード電極３４に引き付けられ、蛍光体層３１に衝突する。その結果、蛍光体層３１が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極１３に印加される電圧、及びカソード電極１１を通じて電子放出部１９に印加される電圧によって制御される。
【００１０】
このような構造の電界放出素子にあっては、電子が、電子放出部１９の法線から或る程度の角度を持って電子放出部１９から放出される。その結果、電子放出部１９から放出された電子が、対向する蛍光体層３１に衝突せずに、かかる蛍光体層３１に隣接した蛍光体層３１に衝突する場合がある。このような現象が発生すると、輝度の低下や、隣接画素間の光学的クロストークが発生する。
【００１１】
このような現象の発生を防止するために、図３０に模式的な一部端面図を示すように、収束電極２１５が設けられた電界放出素子が提案されている。この電界放出素子にあっては、ゲート電極１３及び第１絶縁層２１２上に、更に第２絶縁層２１４が設けられ、第２絶縁層２１４上に収束電極２１５が設けられている。ここで、収束電極２１５は、有効領域を覆う１枚のシート状である。尚、参照番号２１６は、収束電極２１５及び第２絶縁層２１４に設けられた第１開口部を示し、参照番号２１７はゲート電極１３に設けられた第２開口部を示し、参照番号２１８は、第１絶縁層２１２に設けられた第３開口部を示す。収束電極２１５には、収束電極制御回路４１から相対的に負電圧（例えば、０ボルト）が印加される。そして、このように収束電極２１５を設けることによって、第１開口部２１６から放出されアノード電極３４へ向かう放出電子の軌道を収束させることができる。収束電極２１５と収束電極制御回路４１との間には、抵抗素子Ｒが配設されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような表示装置においては、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間の距離は高々１ｍｍ程度しかなく、カソードパネルの電界放出素子（より具体的には、収束電極２１５）と、アノードパネルＡＰのアノード電極３４との間で異常放電（火花放電）が発生し易い。
【００１３】
真空空間中における放電の発生機構においては、先ず、強電界下における電界放出素子からの電子やイオンの放出がトリガーとなって小規模な放電が発生する。そして、アノード電極制御回路４３からアノード電極３４へエネルギーが供給されてアノード電極３４の温度が局所的に上昇したり、アノード電極３４の内部の吸蔵ガスの放出、あるいはアノード電極３４を構成する材料そのものの蒸発が生ずることによって、小規模な放電が異常放電へ成長すると考えられている。アノード電極制御回路４３以外にも、アノード電極３４と電界放出素子との間に形成される静電容量に蓄積されたエネルギーが、異常放電への成長を促すエネルギー供給源となる可能性がある。
【００１４】
このような異常放電が発生すると、表示品質が著しく損なわれるだけでなく、アノード電極３４や電界放出素子に損傷が発生する。即ち、このような異常放電が発生すると、収束電極２１５の電位がアノード電極３４の電位に近づき、収束電極２１５に接続された収束電極制御回路４１の電位も上昇し、収束電極制御回路４１に損傷が発生する虞がある。また、収束電極２１５の電位がアノード電極３４の電位に近づく結果、ゲート電極１３の電位も上昇し、その結果、ゲート電極１３と電子放出部１９との間の電位差が大きくなる。それ故、電子放出部１９から過剰な電子が放出され、電子放出部１９に損傷が発生したり、ゲート電極１３に接続されたゲート電極制御回路４２に損傷が発生する虞がある。更には、カソード電極１１の電位も上昇する結果、カソード電極１１に接続されたカソード電極制御回路４０に損傷が発生する虞がある。
【００１５】
収束電極２１５とアノード電極３４との間で異常放電が発生したときの等価回路を図３１に示す。アノード電極３４に印加される電圧（ＶA）を５キロボルト、収束電極２１５に印加される電圧を０ボルトとする。アノード電極３４と収束電極２１５との間の異常放電によって電流ｉが流れるが、このときのアノード電極３４と収束電極２１５との仮想抵抗値（ｒ）を１０Ωと仮定した。また、収束電極２１５と収束電極制御回路４１との間に配設された抵抗素子Ｒの抵抗値を１ｋΩとした。更には、アノード電極３４と収束電極２１５とに基づく静電容量ＣAFを６０ｐＦと仮定した。このとき、図３１の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を図３２に示す。図３２から明らかなように、点「Ａ」における電位（即ち、収束電極２１５の電位）は、最大約２．５キロボルトとなる。
【００１６】
異常放電（火花放電）を抑制するには、放電のトリガーとなる電子やイオンの放出を抑制することが有効であるが、そのためには極めて厳密なパーティクル管理が必要となる。このような管理をカソードパネルＣＰの製造プロセス、あるいは、カソードパネルＣＰを組み込んだ表示用パネルの製造プロセスにおいて実行することには、多大な技術的困難が伴う。
【００１７】
従って、本発明の目的は、たとえ異常放電が発生した場合であっても、収束電極の電位の異常上昇を抑制し得る冷陰極電界電子放出表示装置を提供することにある。
【００１８】
【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の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、
（Ｃ）抵抗素子、及び、
（Ｄ）コンデンサ、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、
及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
収束電極は、更に、コンデンサを介して収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されていることを特徴とする。
【００１９】
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あっては、実際の表示部分として機能す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コンデンサ（コンデンサ部品）や抵抗素子を配置してもよいし、後述する枠体の外側の表示用パネルの部分にコンデンサや抵抗素子を配置してもよいし、表示用パネルの外部にコンデンサや抵抗素子を配置してもよいし、収束電極制御回路内にコンデンサや抵抗素子を配置してもよい。
【００２０】
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、
（Ａ）電子放出領域を、複数、備えたカソードパネルと、蛍光体層及びアノード電極が設けられたアノードパネルとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路、及び、
（Ｃ）抵抗素子、
を少なくとも備えた冷陰極電界電子放出表示装置であって、
電子放出領域は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、
及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した複数の第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
収束電極は、収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とが積層された構造を有し、
収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによってコンデンサが形成され、
収束電極本体部は、抵抗素子を介して収束電極制御回路の第１電圧出力部に接続されており、
対向電極は、収束電極制御回路の第２電圧出力部に接続されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第１の態様若しくは第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、カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には複数の第１開口部が形成されており、１つの第２開口部が１つの第１開口部に連通している態様とすることができる。言い換えれば、複数の収束電極がカソード電極とゲート電極の重複領域の上方の絶縁膜上に形成されており、複数の第１開口部がカソード電極とゲート電極の重複領域の上方の絶縁膜及び収束電極の部分に形成されており、各第１開口部に連通した第２開口部が形成されている態様とすることができる。尚、このような態様を、便宜上、本発明の第１Ａの態様若しくは第２Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置と呼ぶ。
【００２２】
あるいは又、本発明の第１の態様若しくは第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、カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、及び、その下に位置する絶縁膜には１つの第１開口部が形成されており、複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通している態様とすることもできる。尚、このような態様を、便宜上、本発明の第１Ｂの態様若しくは第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置と呼ぶ。１つの第１開口部は、カソード電極とゲート電極の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群を取り囲むように形成されていることが好ましい。言い換えれば、１つの収束電極が、カソード電極とゲート電極の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群を取り囲むように絶縁膜上に形成されており、１つの第１開口部が、カソード電極とゲート電極の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群の上方の絶縁膜及び収束電極の部分に形成されており、この１つの第１開口部に連通した複数の第２開口部が形成されている態様とすることができる。
【００２３】
尚、電子放出領域を構成する冷陰極電界電子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２開口部及び第３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２開口部及び第３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２開口部を設け、かかる第２開口部と連通する１つの第３開口部を絶縁層に設け、絶縁層に設けられた１つの第３開口部内に１又は複数の電子放出部が存在してもよい。
【００２４】
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は、
収束電極は、▲１▼絶縁膜上に形成された収束電極本体部、並びに、▲２▼誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された対向電極、及び、誘電体材料層の下面に形成された金属層の積層構造体から構成され、
収束電極本体部に金属層が固着されている構成とすることができる。
【００２５】
あるいは又、収束電極は、▲１▼絶縁膜上に形成された金属層、並びに、▲２▼誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された対向電極、及び、誘電体材料層の下面に形成された収束電極本体部の積層構造体から構成され、
金属層に収束電極本体部が固着されている構成とすることができる。
【００２６】
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は、
収束電極は、▲１▼絶縁膜上に形成された対向電極、並びに、▲２▼誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された収束電極本体部、及び、誘電体材料層の下面に形成された金属層の積層構造体から構成され、
対向電極に金属層が固着されている構成とすることができる。
【００２７】
あるいは又、収束電極は、▲１▼絶縁膜上に形成された金属層、並びに、▲２▼誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された収束電極本体部、及び、誘電体材料層の下面に形成された対向電極の積層構造体から構成され、
金属層に対向電極が固着されている構成とすることができる。
【００２８】
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は、
収束電極は、誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された対向電極、及び、誘電体材料層の下面に形成された収束電極本体部の積層構造体から成り、
収束電極本体部は絶縁膜に固着されている構成とすることができる。
【００２９】
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は、
収束電極は、誘電体材料層、誘電体材料層の上面に形成された収束電極本体部、及び、誘電体材料層の下面に形成された対向電極の積層構造体から成り、
対向電極は絶縁膜に固着されている構成とすることができる。
【００３０】
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は、収束電極は、絶縁膜上に形成された対向電極、対向電極の頂面及び側面を被覆する誘電体材料層、及び、誘電体材料層の上に形成された収束電極本体部から成る構成とすることができる。
【００３１】
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、実際の表示部分として機能す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抵抗素子を配置してもよいし、後述する枠体の外側の表示用パネルの部分に抵抗素子を配置してもよいし、表示用パネルの外部に抵抗素子を配置してもよいし、収束電極制御回路内に抵抗素子を配置してもよい。
【００３２】
本発明の第１Ａの態様及び第１Ｂの態様を含む本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、収束電極制御回路の第１電圧出力部から出力される電圧をＶ1、収束電極制御回路の第２電圧出力部から出力される電圧をＶ2としたとき、Ｖ2＜０、且つ、｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜＜０であることが好ましく、より具体的には、｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜の値は、−１×１０ボルト乃至−１×１０3ボルト、望ましくは−５×１０ボルト乃至−５×１０2ボルトであることが好ましい。あるいは又、コンデンサの容量をＣC、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量をＣAFとしたとき、ＣC＞２０ＣAFを満足することが好ましい。あるいは又、コンデンサの容量ＣCは、２ｎＦ乃至１μＦであることが好ましい。
【００３３】
本発明の第２Ａの態様、及び、上述の各種構成を含む第２Ｂの態様を含む本発明の第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、収束電極制御回路の第１電圧出力部から出力される電圧をＶ1、収束電極制御回路の第２電圧出力部から出力される電圧をＶ2としたとき、Ｖ2＜０、且つ、｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜＜０である構成とすることが好ましく、より具体的には、｜Ｖ1｜−｜Ｖ2｜の値は、−１×１０ボルト乃至−１×１０3ボルト、望ましくは−５×１０ボルト乃至−５×１０2ボルトであることが好ましい。あるいは又、収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによって形成されたコンデンサの容量をＣC、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量をＣAFとしたとき、ＣC＞２０ＣAFを満足することが好ましい。あるいは又、収束電極本体部と誘電体材料層と対向電極とによって形成されたコンデンサの容量ＣCは、２ｎＦ乃至１μＦであることが好ましい。
【００３４】
本発明の第１Ａの態様、第１Ｂの態様、第２Ａの態様、第２Ｂの態様を含む本発明の第１の態様若しくは第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、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、収束電極は、全体として、有効領域全体を覆う１枚のシート状である。収束電極制御回路は、所定の直流電圧（０ボルトを含む）を第１電圧出力部及び第２電圧出力部から出力し得る周知の回路構成とすればよい。コンデンサ及び抵抗素子も周知のコンデンサ及び抵抗素子から構成すればよい。
【００３５】
本発明においては、冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）として、電子放出部が第３開口部の底部に位置するカソード電極上に設けられており、第３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とすることができる。このような第１の構造を有する電界放出素子として、スピント型（円錐形の電子放出部が、第３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３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。
【００３６】
具体的には、第１の構造を有する電界放出素子は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、
及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
電子放出部が第３開口部の底部に位置するカソード電極上に設けられている。
【００３７】
あるいは又、本発明においては、電界放出素子として、第３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３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とすることができる。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。
【００３８】
具体的には、第２の構造を有する電界放出素子は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びるカソード電極と、
（ｂ）支持体及びカソード電極上に形成された絶縁層と、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びるゲート電極と、
（ｄ）絶縁層及びゲート電極上に形成された絶縁膜と、
（ｅ）絶縁膜上に設けられた収束電極と、
（ｆ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置する収束電極の部分、
及び、その下に位置する絶縁膜に形成された第１開口部と、
（ｇ）カソード電極とゲート電極の重複する領域に位置するゲート電極の部分に形成され、第１開口部と連通した第２開口部と、
（ｈ）絶縁層に形成され、第２開口部と連通した第３開口部と、
（ｉ）第３開口部の底部に露出した電子放出部、
から成り、
第３開口部の底部に位置するカソード電極が電子放出部に相当する。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、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、その結果、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、例えば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、水ガラスや銀ペースト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、例えば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ができる。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。
【００４５】
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、例えば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、金属化合物に由来した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。
【００４６】
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。
【００４７】
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、例えば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。
【００４８】
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、例えば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。
【００４９】
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に由来した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。
【００５０】
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。
【００５１】
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３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３開口部の底部に位置するカソード電極の部分から第３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３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。
【００５２】
扁平型電界放出素子にあっては、カソード電極の表面に、凹凸部を形成してもよい。これによって、電子放出機能を有する材料（具体的には、例えばカーボン・ナノチューブ構造体）のマトリックスから突出した先端部が、アノード電極の方を向く確率が高くなり、電子放出効率の一層の向上を図ることができる。凹凸部は、カソード電極を、例えばドライエッチングすることにより、あるいは又、陽極酸化を行ったり、支持体上に球体を散布しておき、球体の上にカソード電極を形成した後、例えば球体を燃焼させることによって除去する方法にて形成することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
本発明の第１Ａの態様若しくは第２Ａの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置における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、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。尚、第１開口部の形成、及び、不要部分の除去を除き、通常、パターニングする必要はない。また、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における収束電極も同様の方法で形成することができるし、あるいは又、シート状の収束電極を予め作製しておき、ゲート電極及び絶縁層上にかかるシート状の収束電極を積層する方法で形成することもできる。更には、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ける収束電極も同様の方法で形成することができるし、あるいは又、シート状の積層構造体を予め作製しておき、絶縁膜や金属層上にかかるシート状の積層構造体を積層する方法で形成することもできる。
【００５８】
第１開口部、第２開口部あるいは第３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。これらの開口部の形成は、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る。尚、本発明の第１Ｂの態様若しくは第２Ｂの態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置においては、第１開口部の形成を、機械的方法（例えばパンチング）や化学的方法（例えばエッチング）によって行うこともできる。
【００５９】
収束電極を構成する導電性材料、収束電極本体部を構成する導電性材料、金属層を構成する材料として、上述したカソード電極やゲート電極を構成する導電性材料の他、金属あるいは合金から成るシートや箔を挙げることができる。
【００６０】
誘電体材料層を構成する材料として、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＣ、ガラス、アルミナ等を例示することができる。
【００６１】
絶縁層及び絶縁膜の構成材料として、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。絶縁層と絶縁膜とは、同じ材料から構成されていてもよいし、異なる材料から構成されていてもよい。絶縁層及び絶縁膜の形成には、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。
【００６２】
本発明におけるカソードパネルを構成する支持体として、ガラス基板、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成された半導体基板を挙げることができるが、製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板として、高歪点ガラス、ソーダガラス（Ｎａ2Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ2）、硼珪酸ガラス（Ｎａ2Ｏ・Ｂ2Ｏ3・ＳｉＯ2）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、鉛ガラス（Ｎａ2Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ2）を例示することができる。アノードパネルを構成する基板も、支持体と同様の構成することができる。
【００６３】
本発明において、アノードパネルは、基板と蛍光体層とアノード電極とから成る。電子が照射される面は、アノードパネルの構造に依るが、蛍光体層から構成され、あるいは又、アノード電極から構成される。
【００６４】
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、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。
【００６５】
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（基板が表示部分に相当する）であって、且つ、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、アノード電極が形成される基板は元より、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（支持体が表示部分に相当する）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（アノード電極はメタルバック膜を兼ねている）場合には、ＩＴＯの他、カソード電極やゲート電極や収束電極に関連して上述した材料を適宜選択して用いることができるが、より好ましくは、アルミニウム（Ａｌ）あるいはクロム（Ｃｒ）を用いることが望ましい。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。
【００６６】
蛍光体層を構成する蛍光体として、高速電子励起用蛍光体や低速電子励起用蛍光体を用いることができる。冷陰極電界電子放出表示装置が単色表示装置である場合、蛍光体層は特にパターニングされていなくともよい。また、冷陰極電界電子放出表示装置がカラー表示装置である場合、ストライプ状又はドット状にパターニングされた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に対応する蛍光体層を交互に配置することが好ましい。尚、パターニングされた蛍光体層間の隙間は、表示画面のコントラスト向上を目的としたブラックマトリックスで埋め込まれていてもよい。
【００６７】
アノードパネルには、更に、蛍光体層から反跳した電子、あるいは、蛍光体層から放出された二次電子が他の蛍光体層に入射し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止するための、あるいは又、蛍光体層から反跳した電子、あるいは、蛍光体層から放出された二次電子が隔壁を越えて他の蛍光体層に向かって侵入したとき、これらの電子が他の蛍光体層と衝突することを防止するための、隔壁が、複数、設けられていることが好ましい。
【００６８】
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。
【００６９】
蛍光体層からの光を吸収するブラックマトリックスが蛍光体層と蛍光体層との間であって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。ブラックマトリックス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。
【００７０】
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。
【００７１】
カソードパネルとアノードパネルと枠体の三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、あるいは、第１段階でカソードパネル又はアノードパネルのいずれか一方と枠体とを接合し、第２段階でカソードパネル又はアノードパネルの他方と枠体とを接合してもよい。三者同時接合や第２段階における接合を高真空雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真空となる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネルとアノードパネルと枠体と接着層とによって囲まれた空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧／減圧のいずれであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大気であっても、あるいは窒素ガスや周期律表０族に属するガス（例えばＡｒガス）を含む不活性ガスであってもよい。
【００７２】
接合後に排気を行う場合、排気は、カソードパネル及び／又はアノード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、カソードパネル及び／又はアノードパネルの無効領域（実際の表示部分としては機能しない領域）に設けられた貫通部の周囲に、フリットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封じ切られる。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。
【００７３】
本発明にあっては、ストライプ状のゲート電極の射影像とストライプ状のカソード電極の射影像とが直交する方向に延びていることが、冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化の観点から好ましい。尚、ストライプ状のカソード電極とストライプ状のゲート電極の射影像が重複する重複領域（電子放出領域であり、１画素分の領域あるいは１サブピクセル分の領域に相当する）に複数の電界放出素子が設けられており、かかる電子放出領域が、カソードパネルの有効領域内に、通常、２次元マトリクス状に配列されている。カソード電極及び収束電極あるいは収束電極本体部に相対的に負の電圧を印加し、ゲート電極に相対的に正の電圧を印加し、アノード電極にゲート電極より更に高い正の電圧を印加する。電子は、列選択されたカソード電極と行選択されたゲート電極（あるいは、行選択されたカソード電極と列選択されたゲート電極）との重複領域である電子放出領域に位置する電子放出部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に引き付けられてアノードパネルを構成する蛍光体層に衝突し、蛍光体層を励起、発光させる。
【００７４】
本発明においては、収束電極と収束電極制御回路との間にコンデンサが備えられ、あるいは又、収束電極それ自体がコンデンサとしても機能する。従って、アノード電極と収束電極との間に放電が発生しても、放電に起因した電流がこれらのコンデンサを流れるが故に、収束電極の電位が異常に上昇することを確実に抑制することができる。
【００７５】
【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。
【００７６】
（実施の形態１）
実施の形態１は、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（以下、表示装置と略称する）に関する。図１に、電界放出素子を備えた表示装置を構成する表示用パネルの模式的な一部端面図を示し、電界放出素子の模式的な一部端面図を図１３の（Ｂ）に示し、電子放出領域を上から眺めた模式図を図１４に示す。尚、カソード電極とゲート電極の重複領域には多数の電界放出素子が設けられているが、図１３の（Ｂ）には１つの電界放出素子を図示した。また、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰを分解したときのカソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図（但し、絶縁膜及び収束電極の図示を省略）は、図２９に示したと同様である。
【００７７】
この表示装置は、
（Ａ）電子放出領域ＥＡを、複数、備えたカソードパネルＣＰと、蛍光体層３１及びアノード電極３４が設けられたアノードパネルＡＰとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路４１、
（Ｃ）抵抗素子Ｒ、及び、
（Ｄ）コンデンサＣ、
を少なくとも備えている。
【００７８】
そして、電子放出領域ＥＡは、
（ａ）支持体１０上に形成され、第１の方向（図面の水平方向）に延びるカソード電極１１と、
（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と、
（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（図面の垂直方向）に延びるゲート電極１３と、
（ｄ）絶縁層１２及びゲート電極１３上に形成された絶縁膜１４と、
（ｅ）絶縁膜１４上に設けられた収束電極１５と、
（ｆ）カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極１５の部分、及び、その下に位置する絶縁膜１４に形成された第１開口部１６と、
（ｇ）カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置するゲート電極１３の部分に形成され、第１開口部１６と連通した複数の第２開口部１７と、
（ｈ）絶縁層１２に形成され、第２開口部１７と連通した第３開口部１８と、
（ｉ）第３開口部１８の底部に露出した電子放出部１９、
から成る。
【００７９】
実施の形態１においては、冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）として、電子放出部１９が第３開口部１８の底部に位置するカソード電極１１上に設けられており、第３開口部１８の底部に露出した電子放出部１９から電子が放出される構造とすることができる。このような第１の構造を有する電界放出素子として、スピント型電界放出素子を挙げることができる。
【００８０】
即ち、実施の形態１における電界放出素子は、第１の構造を有し、スピント型の電界放出素子であり、
（ａ）支持体１０上に形成され、第１の方向（図面の水平方向）に延びるカソード電極１１と、
（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と、
（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（図面の垂直方向）に延びるゲート電極１３と、
（ｄ）絶縁層１２及びゲート電極１３上に形成された絶縁膜１４と、
（ｅ）絶縁膜１４上に設けられた収束電極１５と、
（ｆ）カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極１５の部分、及び、その下に位置する絶縁膜１４に形成された第１開口部１６と、
（ｇ）カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置するゲート電極１３の部分に形成され、第１開口部１６と連通した第２開口部１７と、
（ｈ）絶縁層１２に形成され、第２開口部１７と連通した第３開口部１８と、
（ｉ）第３開口部１８の底部に露出した電子放出部１９、
から成り、
円錐形の電子放出部１９が、第３開口部１８の底部に位置するカソード電極１１上に設けられている。
【００８１】
収束電極１５は、全体として、有効領域全体を覆う１枚のシート状である。また、カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極１５の部分、及び、その下に位置する絶縁膜１４には複数の第１開口部１６が形成されており、１つの第２開口部１７が１つの第１開口部１６に連通している。
【００８２】
収束電極１５は、抵抗素子Ｒを介して収束電極制御回路４１の第１電圧出力部４１Ａに接続されており、収束電極１５は、更に、コンデンサＣを介して収束電極制御回路４１の第２電圧出力部４１Ｂに接続されている。コンデンサＣ及び抵抗素子Ｒは、例えば、収束電極制御回路４１が設けられたプリント基板に取り付けられており、コンデンサＣと収束電極制御回路４１、及び、コンデンサＣと収束電極１５とは配線によって接続されており、抵抗素子Ｒと収束電極制御回路４１、及び、抵抗素子Ｒと収束電極１５とは配線によって接続されている。収束電極制御回路４１の第１電圧出力部４１Ａからは電圧Ｖ1（例えば、０ボルト）が出力され、収束電極制御回路４１の第２電圧出力部４１Ｂからは電圧Ｖ2（例えば、−１００ボルト）が出力される。
【００８３】
実施の形態１の表示用パネルは、カソードパネルＣＰと、アノードパネルＡＰから構成されており、複数の画素を有する。カソードパネルＣＰは、上述の電界放出素子が設けられた上述の電子放出領域ＥＡが有効領域に２次元マトリックス状に多数形成されている。一方、アノードパネルＡＰは、基板３０と、基板３０上に形成され、所定のパターンに従って形成された蛍光体層３１（赤色発光蛍光体層３１Ｒ、緑色発光蛍光体層３１Ｇ、青色発光蛍光体層３１Ｂ）と、有効領域の全面を覆う１枚のシート状の例えばアルミニウム薄膜から成るアノード電極３４から構成されている。蛍光体層３１と蛍光体層３１との間の基板３０上には、ブラックマトリックス３２が形成されており、ブラックマトリックス３２の上には隔壁３３が形成されている。尚、ブラックマトリックス３２や隔壁３３を省略することもできる。また、単色表示装置を想定した場合、蛍光体層３１は必ずしも所定のパターンに従って設けられる必要はない。更には、ＩＴＯ等の透明導電膜から成るアノード電極を基板３０と蛍光体層３１との間に設けてもよく、あるいは、基板３０上に設けられた透明導電膜から成るアノード電極３４と、アノード電極３４上に形成された蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２と、蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２の上に形成されたアルミニウムから成り、アノード電極３４と電気的に接続された光反射導電膜から構成することもできる。
【００８４】
そして、表示装置は、アノード電極３４及び蛍光体層３１（３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ）が形成された基板３０と、電子放出領域ＥＡが設けられた支持体１０とが、蛍光体層３１と電子放出領域ＥＡとが対向するように配置され、基板３０と支持体１０とが周縁部において接合された構造を有する。具体的には、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとは、それらの周縁部において、枠体３５を介して接合されている。更には、カソードパネルＣＰの無効領域には、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るチップ管（図示せず）が接続されている。枠体３５は、セラミックス又はガラスから成り、高さは、例えば１．０ｍｍである。場合によっては、枠体３５の代わりに接着層のみを用いることもできる。
【００８５】
ここで、１画素は、電子放出領域ＥＡと、電子放出領域ＥＡに対面するようにアノードパネルＡＰの有効領域に配列された蛍光体層３１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。
【００８６】
カソード電極１１には相対的に負電圧がカソード電極制御回路４０から印加され、収束電極１５には相対的に負の電圧Ｖ1（例えば、０ボルト）が収束電極制御回路４１の第１電圧出力部４１Ａから印加され、ゲート電極１３には相対的に正電圧がゲート電極制御回路４２から印加され、アノード電極３４にはゲート電極１３よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路４３から印加される。尚、アノード電極制御回路４３とアノード電極３４との間には、通常、過電流や放電を防止するための抵抗体Ｒ0（図示した例では抵抗値１ＭΩ）が配設されている。
【００８７】
また、コンデンサＣの一端（収束電極側）には電圧Ｖ1（例えば、０ボルト）が印加され、コンデンサＣの他端（収束電極制御回路４１の第２電圧出力部側）にはＶ2（例えば、−１００ボルト）が第２電圧出力部４１Ｂから印加される。
【００８８】
かかる表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極１１にカソード電極制御回路４０から走査信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４２からビデオ信号を入力する。これとは逆に、カソード電極１１にカソード電極制御回路４０からビデオ信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路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１９から電子が放出され、この電子がアノード電極３４に引き付けられ、蛍光体層３１に衝突する。その結果、蛍光体層３１が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。
【００８９】
収束電極１５とアノード電極３４との間で異常放電が発生したときの等価回路を図２に示す。アノード電極３４に印加される電圧（ＶA）を５キロボルト、収束電極１５に印加される電圧（Ｖ1）を０ボルトとし、電圧Ｖ2を−１００ボルトとした。アノード電極３４と収束電極１５との間の異常放電によって電流ｉが流れるが、このときのアノード電極３４と収束電極１５との仮想抵抗値（ｒ）を１０Ωと仮定した。また、収束電極１５と収束電極制御回路４１の第１電圧出力部４１Ａとの間に配設された抵抗素子Ｒの抵抗値を１ｋΩとした。更には、アノード電極３４と収束電極１５とに基づく静電容量ＣAFを６０ｐＦと仮定した。
【００９０】
そして、コンデンサＣの容量を１ｎＦ、１０ｎＦ、５０ｎＦとしたときの、図２の点「Ａ」における電位（即ち、収束電極１５の電位）の変化のシミュレーション結果を図３、図４及び図５に示す。
【００９１】
また、アノード電極３４と収束電極１５とに基づく静電容量ＣAFを６０ｐＦと仮定し、コンデンサＣの値を２０ＣAF（＝１．２ｎＦ）、１００ＣAF（＝６ｎＦ）、１０００ＣAF（＝６０ｎＦ）としたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を図６、図７及び図８に示す。
【００９２】
更には、アノード電極３４と収束電極１５とに基づく静電容量ＣAFを６００ｐＦと仮定し、コンデンサＣの値を２０ＣAF（＝１２ｎＦ）、１００ＣAF（＝６０ｎＦ）、１０００ＣAF（＝６００ｎＦ）としたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を図９、図１０及び図１１に示す。
【００９３】
図３〜図５から明らかなように、点「Ａ」における電位は、コンデンサＣの容量を１０ｎＦ以上とすれば、約３０ボルト以下である。また、コンデンサＣの容量をＣC、アノード電極３４と収束電極１５とに基づく静電容量をＣAFとしたとき、ＣC＞２０ＣAFを満足すると、収束電極１５の電位上昇を十分に抑制できることが判る。
【００９４】
このように、コンデンサＣを配設することによって、アノード電極３４と収束電極１５との間に放電が生じた場合であっても、収束電極１５の電位の上昇を確実に抑制することができる。尚、アノード電極３４に印加される電圧（ＶA）を代えてシミュレーションを行ったが、同様の結果が得られた。
【００９５】
以下、実施の形態１における収束電極１５を備えたスピント型電界放出素子の製造方法及び表示用パネルの製造方法を、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１２の（Ａ）、（Ｂ）及び図１３の（Ａ）、（Ｂ）、並びに、表示用パネルの模式的な一部端面図である図１を参照して説明する。尚、電界放出素子の製造方法を説明する図面においては、１つの電子放出部のみを図示した。
【００９６】
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１９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、収束電極１５に設けられた第１開口部１６に対して蒸着粒子は垂直に入射するが、第１開口部１６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３開口部１８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１９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、収束電極１５上に剥離層５０を予め形成しておく方法について説明する。
【００９７】
［工程−１００］
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。
【００９８】
［工程−１１０］
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。
【００９９】
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。
【０１００】
［工程−１２０］
その後、全面に（具体的には、絶縁層１２及びゲート電極１３上に）、ＳｉＯ2から成る絶縁膜１４をＣＶＤ法にて形成する。
【０１０１】
［工程−１３０］
次いで、絶縁膜１４上にアルミニウム（Ａｌ）から成る収束電極１５を真空蒸着法にて形成し、レジスト層を用いたリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、収束電極１５及び絶縁膜１４に第１開口部１６を形成する。そして、更に、ゲート電極１３に、第１開口部１６に連通した第２開口部１７を形成し、絶縁層１２に、第２開口部１７に連通した第３開口部１８を形成し、第３開口部１８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。この状態を、模式的に図１２の（Ａ）に示す。
【０１０２】
［工程−１４０］
次に、支持体１０を回転させながら収束電極１５上にニッケル（Ｎｉ）を斜め蒸着することにより、剥離層５０を形成する（図１２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３開口部１８の底部にニッケルを殆ど堆積させることなく、収束電極１５の上に剥離層５０を形成することができる。剥離層５０は、第１開口部１６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１６が実質的に縮径される。
【０１０３】
［工程−１５０］
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１３の（Ａ）に示すように、剥離層５０上でオーバーハング形状を有する導電材料層５１が成長するに伴い、第１開口部１６の実質的な直径が次第に縮小されるので、第３開口部１８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１６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３開口部１８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１９となる。
【０１０４】
［工程−１６０］
その後、リフトオフ法にて剥離層５０を収束電極１５の表面から剥離し、収束電極１５の上方の導電材料層５１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ＣＰを得ることができる。次いで、絶縁膜１４に設けられた第１開口部１６の側壁面、及び、絶縁層１２に設けられた第３開口部１８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１３の（Ｂ）に示す電界放出素子を得ることができる。尚、図１４には、収束電極１５、及び、収束電極１５に設けられた第１開口部１６が示されており、収束電極１５の下方に位置するゲート電極１３を点線で表し、カソード電極１１を一点鎖線で示す。
【０１０５】
［工程−１７０］
一方、アノードパネルＡＰを準備する。そして、表示装置の組み立てを行う。具体的には、蛍光体層３１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３０と支持体１０）とを、枠体３５を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体３５とアノードパネルＡＰとの接合部位、及び枠体３５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３５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３５とフリットガラス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３５とに囲まれた空間を真空にすることができる。こうして、表示用パネルを得ることができる。その後、必要な外部回路との配線を行い、所謂３電極型の表示装置を完成させる。
【０１０６】
尚、［工程−１３０］において、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群を取り囲むように収束電極１５及び絶縁膜１４に１つの第１開口部１６Ａを形成し、この１つの第１開口部１６Ａに連通する複数の第２開口部１７Ａをゲート電極１３に形成し、更に、各第２開口部１７Ａに連通する第３開口部１８Ａを絶縁層１２に形成してもよい。この場合、［工程−１４０］においては、第１開口部１６Ａの底部に露出したゲート電極１３の上にも剥離層５０を形成する。こうして、収束電極１５が、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群を取り囲むように絶縁膜１４上に形成されており、カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極１５の部分、及び、その下に位置する絶縁膜１４には１つの第１開口部１６Ａが形成され、複数の第２開口部１７Ａが１つの第１開口部１６Ａに連通した構造、即ち、本発明の第１Ｂの態様に係る表示装置を得ることができる。このような構造の模式的な一部端面図を図１５に示し、電子放出領域を上から眺めた模式図を図１６に示す。尚、図１５においては、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に３つの電界放出素子を示したが、これは例示である。また、図１６には、収束電極１５、及び、収束電極１５に設けられた第１開口部１６Ａが示されており、収束電極１５の下方に位置するゲート電極１３を点線で表し、カソード電極１１を一点鎖線で示し、ゲート電極１３に設けられた第２開口部１７Ａを円形の実線で示す。
【０１０７】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１の変形である。実施の形態１においては、電界放出素子をスピント型とした。一方、実施の形態２においては、電界放出素子を扁平型（略平面状の電子放出部が、第３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）とする。
【０１０８】
実施の形態２における扁平型の電界放出素子を構成する電子放出部１９Ａは、図１８の（Ｂ）に模式的な一部端面図を示すように、マトリックス５２、及び、先端部が突出した状態でマトリックス５２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５３）から成り、マトリックス５２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。
【０１０９】
以下、電界放出素子の製造方法を、図１７の（Ａ）、（Ｂ）及び図１８の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０１１０】
［工程−２００］
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。
【０１１１】
［工程−２１０］
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１０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１０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１０を加熱することによって、カソード電極１１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１１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３４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１０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。
【０１１２】
［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
【０１１３】
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。
【０１１４】
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１０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。
【０１１５】
［工程−２２０］
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、有機酸金属化合物に由来した金属原子（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）５２にてカーボン・ナノチューブ５３がカソード電極１１の表面に固定された電子放出部１９Ａ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５２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５２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５２が形成される。
【０１１６】
［工程−２３０］
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５２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１０を、例えば８０゜Ｃ程度に加熱してもよい。
【０１１７】
［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
【０１１８】
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。
【０１１９】
［表３］
使用溶液：ＫＭｎＯ4
温度    ：２０〜１２０゜Ｃ
処理時間：１０秒〜２０分
【０１２０】
その後、レジスト層を除去することによって、図１７の（Ａ）に示す構造を得ることができる。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１９Ａをカソード電極１１上に残してもよい。
【０１２１】
尚、［工程−２１０］、［工程−２３０］、［工程−２２０］の順に実行してもよい。
【０１２２】
［工程−２４０］
次に、電子放出部１９Ａ、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。
【０１２３】
［工程−２５０］
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上に絶縁膜１４を形成し、絶縁膜１４上に収束電極１５を形成する。そして、収束電極１５上にマスク材料層５４を設けた後、収束電極１５及び絶縁膜１４に第１開口部１６を形成し、ゲート電極１３に、第１開口部１６に連通した第２開口部１７を形成し、更に、絶縁層１２に、第２開口部１７に連通する第３開口部１８を形成する（図１７の（Ｂ）参照）。尚、マトリックス５２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５２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５２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５３に損傷が発生することはない。
【０１２４】
［工程−２６０］
次いで、以下の表４に例示する条件にて、マトリックス５２の一部を除去し、マトリックス５２から先端部が突出した状態のカーボン・ナノチューブ５３を得ることが好ましい。こうして、図１８の（Ａ）に示す構造の電子放出部１９Ａを得ることができる。
【０１２５】
［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
【０１２６】
マトリックス５２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５３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１９Ａ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１９Ａが活性化し、電子放出部１９Ａ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。
【０１２７】
［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
【０１２８】
その後、カーボン・ナノチューブ５３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５３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５３を晒してもよい。また、カーボン・ナノチューブ５３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。
【０１２９】
［工程−２７０］
その後、絶縁膜１４に設けられた第１開口部１６の側壁面、及び、絶縁層１２に設けられた第３開口部１８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。次いで、マスク材料層５４を除去する。こうして、図１８の（Ｂ）に示す電界放出素子を完成することができる。
【０１３０】
［工程−２８０］
その後、実施の形態１の［工程−１７０］と同様にして、表示用パネル、表示装置を完成させる。
【０１３１】
尚、［工程−２５０］の後、［工程−２７０］、［工程−２６０］の順に実行してもよい。
【０１３２】
また、［工程−２００］、［工程−２４０］、［工程−２５０］、［工程−２１０］、［工程−２２０］、［工程−２６０］の順に実行してもよい。この場合、［工程−２５０］の後、収束電極１５上、及び、第１開口部１６、第２開口部１７、第３開口部１８の側壁上を覆い、第３開口部１８の底部中央にカソード電極１１が露出した状態のマスク材料層を形成する。そして、［工程−２１０］の後、マスク材料層を除去する。これによって、金属化合物によるカソード電極１１とゲート電極１３の短絡等を防止することができ、しかも、第３開口部１８の底部中央に電子放出部１９Ａを形成することができる。
【０１３３】
また、［工程−２５０］において、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群を取り囲むように収束電極１５及び絶縁膜１４に１つの第１開口部を形成し、この１つの第１開口部に連通する複数の第２開口部をゲート電極１３に形成し、更に、各第２開口部に連通する第３開口部を絶縁層１２に形成してもよい。こうして、収束電極１５が、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群を取り囲むように絶縁膜１４上に形成されており、カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極１５の部分、及び、その下に位置する絶縁膜１４には１つの第１開口部が形成され、複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通した構造、即ち、本発明の第１Ｂの態様に係る表示装置を得ることができる。
【０１３４】
（実施の形態３）
実施の形態３は、本発明の第２Ａの態様に係る表示装置に関する。図１９に、電界放出素子を備えた表示装置を構成する表示用パネルの模式的な一部端面図を示し、電界放出素子の模式的な一部端面図を２１の（Ｂ）に示す。尚、カソード電極とゲート電極の重複領域には多数の電界放出素子が設けられているが、図２１の（Ｂ）には１つの電界放出素子を図示した。また、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰを分解したときのカソードパネルＣＰの模式的な部分的斜視図（但し、絶縁膜及び収束電極の図示を省略）は、図２９に示したと同様である。
【０１３５】
この表示装置は、
（Ａ）電子放出領域ＥＡを、複数、備えたカソードパネルＣＰと、蛍光体層３１及びアノード電極３４が設けられたアノードパネルＡＰとが、それらの周縁部で接合されて成る表示用パネル、
（Ｂ）収束電極制御回路４１、及び、
（Ｃ）抵抗素子Ｒ、
を少なくとも備えている。
【０１３６】
そして、電子放出領域ＥＡは、
（ａ）支持体１０上に形成され、第１の方向（図面の水平方向）に延びるカソード電極１１と、
（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と、
（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（図面の垂直方向）に延びるゲート電極１３と、
（ｄ）絶縁層１２及びゲート電極１３上に形成された絶縁膜１４と、
（ｅ）絶縁膜１４上に設けられた収束電極２０と、
（ｆ）カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極２０の部分、及び、その下に位置する絶縁膜１４に形成された第１開口部１６と、
（ｇ）カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置するゲート電極１３の部分に形成され、第１開口部１６と連通した複数の第２開口部１７と、
（ｈ）絶縁層１２に形成され、第２開口部１７と連通した第３開口部１８と、
（ｉ）第３開口部１８の底部に露出した電子放出部１９、
から成る。
【０１３７】
実施の形態３における電界放出素子は、実施の形態１と同様に、第１の構造を有し、スピント型の電界放出素子である。
【０１３８】
収束電極２０は、全体として、有効領域全体を覆う１枚のシート状である。また、カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極２０の部分、及び、その下に位置する絶縁膜１４には複数の第１開口部１６が形成されており、１つの第２開口部１７が１つの第１開口部１６に連通している。
【０１３９】
収束電極２０は、アルミニウム（Ａｌ）から成る収束電極本体部２１と、ＳｉＯ2から成る誘電体材料層２２と、アルミニウム（Ａｌ）から成る対向電極２３とが積層された構造を有する。そして、収束電極本体部２１と誘電体材料層２２と対向電極２３とによってコンデンサが形成されている。収束電極本体部２１は、抵抗素子Ｒ（抵抗値：１ｋΩ）を介して収束電極制御回路４１の第１電圧出力部４１Ａに接続されており、対向電極２３は、収束電極制御回路４１の第２電圧出力部４１Ｂに接続されている。第１電圧出力部４１Ａの出力電圧Ｖ1は、例えば０ボルトであり、第２電圧出力部４１Ｂの出力電圧Ｖ2は、例えば−１００ボルトである。即ち、対向電極２３には電圧Ｖ2（例えば−１００ボルト）が印加され、収束電極本体部２１には電圧Ｖ1（例えば０ボルト）が印加される。
【０１４０】
収束電極２０の構造を除き、実施の形態３のカソードパネルＣＰの構造、構成は、実施の形態１のカソードパネルＣＰの構造、構成と同様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のアノードパネルＡＰも、実施の形態１のアノードパネル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。更には、表示装置の動作も、実施の形態１の表示装置の動作と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【０１４１】
カソード電極１１には相対的に負電圧がカソード電極制御回路４０から印加され、収束電極２０を構成する収束電極本体部２１には相対的に負の電圧Ｖ1（例えば、０ボルト）が収束電極制御回路４１の第１電圧出力部４１Ａから印加され、ゲート電極１３には相対的に正電圧がゲート電極制御回路４２から印加され、アノード電極３４にはゲート電極１３よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路４３から印加される。尚、アノード電極制御回路４３とアノード電極３４との間には、通常、過電流や放電を防止するための抵抗体Ｒ0（図示した例では抵抗値１ＭΩ）が配設されている。
【０１４２】
収束電極２０とアノード電極３４との間で異常放電が発生したときの等価回路は、実質的に図２と同様である。
【０１４３】
以下、実施の形態３における収束電極２０を備えた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２０の（Ａ）、（Ｂ）及び図２１の（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【０１４４】
［工程−３００］
先ず、実施の形態１の［工程−１００］及び［工程−１１０］と同様にして、カソード電極１１、絶縁層１２、ゲート電極１３を形成する。
【０１４５】
［工程−３１０］
その後、全面に（具体的には、絶縁層１２及びゲート電極１３上に）、ＳｉＯ2から成る絶縁膜１４をＣＶＤ法にて形成する。
【０１４６】
［工程−３２０］
次いで、絶縁膜１４上に対向電極２３、誘電体材料層２２、収束電極本体部２１を順次、例えば、スパッタリング法にて形成する。その後、レジスト層を用いたリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、収束電極本体部２１、誘電体材料層２２、対向電極２３及び絶縁膜１４に第１開口部１６を形成する。そして、更に、ゲート電極１３に、第１開口部１６に連通した第２開口部１７を形成し、絶縁層１２に、第２開口部１７に連通した第３開口部１８を形成し、第３開口部１８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。この状態を、模式的に図２０の（Ａ）に示す。
【０１４７】
［工程−３３０］
次に、支持体１０を回転させながら収束電極本体部２１上にニッケル（Ｎｉ）を斜め蒸着することにより、剥離層５０を形成する（図２０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３開口部１８の底部にニッケルを殆ど堆積させることなく、収束電極本体部２１の上に剥離層５０を形成することができる。剥離層５０は、第１開口部１６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１６が実質的に縮径される。
【０１４８】
［工程−３４０］
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２１の（Ａ）に示すように、剥離層５０上でオーバーハング形状を有する導電材料層５１が成長するに伴い、第１開口部１６の実質的な直径が次第に縮小されるので、第３開口部１８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１６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３開口部１８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１９となる。
【０１４９】
［工程−３５０］
その後、リフトオフ法にて剥離層５０を収束電極本体部２１の表面から剥離し、収束電極本体部２１の上方の導電材料層５１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。次いで、絶縁膜１４に設けられた第１開口部１６の側壁面、及び、絶縁層１２に設けられた第３開口部１８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。こうして、図２１の（Ｂ）に示す電界放出素子を得ることができる。
【０１５０】
［工程−３６０］
その後、実施の形態１の［工程−１７０］と同様にして、表示用パネル、表示装置を完成させる。
【０１５１】
収束電極をこのような構造にすることで、収束電極それ自体がコンデンサとしても機能するので、実施の形態１において説明した構成よりも、一層効果的に収束電極の電位上昇の抑制を図ることができる。
【０１５２】
尚、実施の形態２の［工程−２５０］と同様の工程において、収束電極１５を形成する代わりに、絶縁膜１４上に対向電極２３、誘電体材料層２２、収束電極本体部２１を順次、形成すれば、扁平型電界放出素子を備えた本発明の第２Ａの態様に係る表示装置を最終的に製造することもできる。
【０１５３】
また、［工程−３２０］において、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群を取り囲むように収束電極２０及び絶縁膜１４に１つの第１開口部を形成し、この１つの第１開口部に連通する複数の第２開口部をゲート電極１３に形成し、更に、各第２開口部に連通する第３開口部を絶縁層１２に形成してもよい。この場合、［工程−３３０］においては、第１開口部の底部に露出したゲート電極１３の上にも剥離層５０を形成する。こうして、収束電極２０が、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群を取り囲むように絶縁膜１４上に形成されており、カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極２０の部分、及び、その下に位置する絶縁膜１４には１つの第１開口部が形成され、複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通した構造、即ち、本発明の第２Ｂの態様に係る表示装置を得ることができる。
【０１５４】
更には、［工程−２５０］と同様の工程において、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群を取り囲むように収束電極２０及び絶縁膜１４に１つの第１開口部を形成し、この１つの第１開口部に連通する複数の第２開口部をゲート電極１３に形成し、更に、各第２開口部に連通する第３開口部を絶縁層１２に形成してもよい。こうして、収束電極２０が、カソード電極１１とゲート電極１３の重複領域に設けられた冷陰極電界電子放出素子の一群を取り囲むように絶縁膜１４上に形成されており、カソード電極１１とゲート電極１３の重複する領域に位置する収束電極２０の部分、及び、その下に位置する絶縁膜１４には１つの第１開口部が形成され、複数の第２開口部が１つの第１開口部に連通した構造、即ち、扁平型電界放出素子を備えた本発明の第２Ｂの態様に係る表示装置を得ることができる。
【０１５５】
尚、実施の形態３において、絶縁膜１４の上に収束電極本体部２１、誘電体材料層２２、対向電極２３を順次、形成してもよい。
【０１５６】
（実施の形態４）
実施の形態４は、本発明の第２Ｂの態様に係る表示装置に関する。この表示装置を構成する表示用パネルにあっては、収束電極は、絶縁膜１４上に形成された収束電極本体部２１、並びに、誘電体材料層２２、誘電体材料層２２の上面に形成された対向電極２３、及び、誘電体材料層２２の下面に形成された金属層２４の積層構造体２０Ａから構成されている。積層構造体２０Ａの模式的な平面図を図２２に示す。収束電極本体部２１はアルミニウム（Ａｌ）から成り、誘電体材料層２２はＳｉＯ2から成り、対向電極２３はアルミニウム（Ａｌ）から成り、金属層２４はアルミニウム（Ａｌ）から成る。そして、収束電極本体部２１に金属層２４が固着されている。具体的には、収束電極本体部２１と金属層２４とは溶着されている。収束電極本体部２１に金属層２４を固着させる前の、積層構造体２０Ａの一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図を、図２３の（Ａ）に模式的に示す。
【０１５７】
このような積層構造体２０Ａは、金属層２４上にＣＶＤ法に基づき誘電体材料層２２を形成し、更に、その上に真空蒸着法に基づき対向電極２３を形成した後、ドライエッチング法に基づき第１開口部１６を積層構造体２０Ａに設けることで作製することができる。
【０１５８】
（実施の形態５）
実施の形態５は、実施の形態４の変形である。この表示装置を構成する表示用パネルにあっては、収束電極は、絶縁膜１４上に形成された金属層２４、並びに、誘電体材料層２２、誘電体材料層２２の上面に形成された対向電極２３、及び、誘電体材料層２２の下面に形成された収束電極本体部２１の積層構造体２０Ｂから構成されている。積層構造体２０Ｂの模式的な平面図は図２２に示したと同様である。収束電極本体部２１、誘電体材料層２２、対向電極２３、金属層２４を構成する材料は、実施の形態４と同様とすることができる。そして、金属層２４に収束電極本体部２１が固着されている。具体的には、収束電極本体部２１と金属層２４とは溶着されている。金属層２４に収束電極本体部２１を固着させる前の、積層構造体２０Ｂの一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図を、図２３の（Ｂ）に模式的に示す。このような積層構造体２０Ｂは、実質的に、実施の形態４の積層構造体２０Ａと同様の方法で作製することができる。尚、最終的に得られる収束電極の構成は、実質的に、実施の形態４にて説明した収束電極の構造と同じである。
【０１５９】
（実施の形態６）
実施の形態６も、実施の形態４の変形である。この表示装置を構成する表示用パネルにあっては、収束電極は、絶縁膜１４上に形成された対向電極２３、並びに、誘電体材料層２２、誘電体材料層２２の上面に形成された収束電極本体部２１、及び、誘電体材料層の下面に形成された金属層２４の積層構造体２０Ｃから構成されている。積層構造体２０Ｃの模式的な平面図は図２２に示したと同様である。収束電極本体部２１、誘電体材料層２２、対向電極２３、金属層２４を構成する材料は、実施の形態４と同様とすることができる。そして、対向電極２３に金属層２４が固着されている。具体的には、対向電極２３と金属層２４とは溶着されている。対向電極２３に金属層２４を固着させる前の、積層構造体２０Ｃの一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図を、図２４の（Ａ）に模式的に示す。このような積層構造体２０Ｃは、実質的に、実施の形態４の積層構造体２０Ａと同様の方法で作製することができる。
【０１６０】
（実施の形態７）
実施の形態７も、実施の形態４の変形である。この表示装置を構成する表示用パネルにあっては、収束電極は、絶縁膜１４上に形成された金属層２４、並びに、誘電体材料層２２、誘電体材料層２２の上面に形成された収束電極本体部２１、及び、誘電体材料層の下面に形成された対向電極２３の積層構造体２０Ｄから構成されている。積層構造体２０Ｄの模式的な平面図は図２２に示したと同様である。収束電極本体部２１、誘電体材料層２２、対向電極２３、金属層２４を構成する材料は、実施の形態４と同様とすることができる。そして、金属層２４に対向電極２３が固着されている。具体的には、対向電極２３と金属層２４とは溶着されている。金属層２４に対向電極２３を固着させる前の、積層構造体２０Ｄの一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図を、図２４の（Ｂ）に模式的に示す。このような積層構造体２０Ｄは、実質的に、実施の形態４の積層構造体２０Ａと同様の方法で作製することができる。尚、最終的に得られる収束電極の構成は、実質的に、実施の形態６にて説明した収束電極の構造と同じである。
【０１６１】
（実施の形態８）
実施の形態８も、実施の形態４の変形である。この表示装置を構成する表示用パネルにあっては、収束電極は、誘電体材料層２２、誘電体材料層２２の上面に形成された対向電極２３、及び、誘電体材料層２２の下面に形成された収束電極本体部２１の積層構造体２０Ｅから成り、収束電極本体部２１は絶縁膜１４に固着されている。具体的には、クロムから成る密着層によって、収束電極本体部２１は絶縁膜１４に固定されている。積層構造体２０Ｅの模式的な平面図は図２２に示したと同様である。収束電極本体部２１、誘電体材料層２２、対向電極２３を構成する材料は、実施の形態４と同様とすることができる。絶縁膜１４に収束電極本体部２１を固着させる前の、積層構造体２０Ｅの一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図を、図２５の（Ａ）に模式的に示す。このような積層構造体２０Ｅは、実質的に、実施の形態４の積層構造体２０Ａと同様の方法で作製することができる。
【０１６２】
（実施の形態９）
実施の形態９も、実施の形態４の変形である。この表示装置を構成する表示用パネルにあっては、収束電極は、誘電体材料層２２、誘電体材料層２２の上面に形成された収束電極本体部２１、及び、誘電体材料層２２の下面に形成された対向電極２３の積層構造体２０Ｆから成り、対向電極２３は絶縁膜１４に固着されている。具体的には、クロムから成る密着層によって、対向電極２３は絶縁膜１４に固定されている。積層構造体２０Ｆの模式的な平面図は図２２に示したと同様である。収束電極本体部２１、誘電体材料層２２、対向電極２３を構成する材料は、実施の形態４と同様とすることができる。絶縁膜１４に対向電極２３を固着させる前の、積層構造体２０Ｆの一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図を、図２５の（Ｂ）に模式的に示す。このような積層構造体２０Ｆは、実質的に、実施の形態４の積層構造体２０Ａと同様の方法で作製することができる。
【０１６３】
（実施の形態１０）
実施の形態１０は、実施の形態３の変形である。この表示装置を構成する表示用パネルにあっては、収束電極２０’は、図２６の一部端面図に示すように、絶縁膜１４上に形成された対向電極２３、対向電極２３の頂面及び側面を被覆する誘電体材料層２２、及び、誘電体材料層２２の上に形成された収束電極本体部２１から成る。このような収束電極２０’は、例えば、実施の形態３の［工程−３２０］において、絶縁膜１４上に対向電極２３を構成する導電材料層をスパッタリング法で形成した後、かかる導電材料層をパターニングして対向電極２３を形成し、次いで、全面に誘電体材料層２２をスパッタリング法で形成した後、誘電体材料層２２をパターニングし、更に、全面に収束電極本体部２１を構成する導電材料層をスパッタリング法にて形成した後、かかる導電材料層をパターニングして収束電極本体部２１を形成することで、得ることができる。このような構造にすることで、対向電極２３の電位が電子の軌道に影響を及ぼさず、電子の軌道が乱されることがない。
【０１６４】
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、収束電極の構成、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、収束電極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、収束電極の製造、形成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。
【０１６５】
実施の形態１あるいは実施の形態２にて説明した本発明の第１Ｂの態様に係る表示装置において、収束電極１５の代わりに、以下に説明する収束電極とすることもできる。即ち、例えば、厚さ数十μｍの４２％Ｎｉ−Ｆｅアロイから成る金属板の両面に、例えばＳｉＯ2から成る絶縁膜を形成した後、各画素に対応した領域にパンチングやエッチングすることによって第１開口部を形成する。そして、カソードパネル、金属板、アノードパネルを積み重ね、両パネルの外周部に枠体を配置し、加熱処理を施すことによって、金属板の一方の面に形成された絶縁膜と絶縁層１２とを接着させ、金属板の他方の面に形成された絶縁膜とアノードパネルとを接着し、これらの部材を一体化させ、その後、真空封入することで、表示装置を完成させることもできる。
【０１６６】
扁平型電界放出素子の変形例の模式的な一部断面図を、図２７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、絶縁層１２及びゲート電極１３上に形成された絶縁膜１４、絶縁膜１４上に形成された収束電極１５、収束電極１５及び絶縁膜１４に設けられた第１開口部１６、ゲート電極１３に設けられ、第１開口部１６と連通した第２開口部１７、絶縁層１２に設けられ、第２開口部１７に連通した第３開口部１８、並びに、第３開口部１８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１９Ｂ）から成る。ここで、電子放出層１９Ｂ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、ゲート電極１３及び収束電極１５はクロムから成り、絶縁層１２、絶縁膜１４はＳｉＯ2から成る。電子放出層１９Ｂ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２７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１９Ｂ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、少なくとも第３開口部１８の底部に電子放出層１９Ｂが設けられていればよい。
【０１６７】
平面型電界放出素子の模式的な一部断面図を、図２７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、絶縁層１２及びゲート電極１３上に形成された絶縁膜１４、絶縁膜１４上に形成された収束電極１５、収束電極１５及び絶縁膜１４に設けられた第１開口部１６、ゲート電極１３に設けられ、第１開口部１６と連通した第２開口部１７、絶縁層１２に設けられ、第２開口部１７に連通した第３開口部１８から成る。第３開口部１８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、ゲート電極１３、及び、収束電極１５はクロム（Ｃｒ）から成り、絶縁層１２、絶縁膜１４はＳｉＯ2から成る。ここで、第３開口部１８の底部に露出したカソード電極１１の部分が電子放出部１９Ｃに相当する。
【０１６８】
図２７の（Ａ）及び（Ｂ）に図示した電界放出素子においては、収束電極の構造を実施の形態１にて説明した収束電極の構造と同じとしたが、収束電極の構造を、本発明の第１Ｂの態様に係る表示装置における収束電極の構造、本発明の第２Ａの態様あるいは第２Ｂの態様に係る表示装置における収束電極（実施の形態３〜実施の形態１０）の構造とすることもできる。
【０１６９】
アノード電極は、有効領域を１枚のシート状の導電材料で被覆した形式のアノード電極としてもよいし、１又は複数の電子放出部、あるいは、１又は複数の画素に対応するアノード電極ユニットが集合した形式のアノード電極としてもよい。アノード電極が前者の構成の場合、かかるアノード電極をアノード電極制御回路に接続すればよいし、アノード電極が後者の構成の場合、例えば、各アノード電極ユニットをアノード電極制御回路に接続すればよい。
【０１７０】
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２開口部を設け、絶縁層にかかる複数の第２開口部に連通した複数の第３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。
【０１７１】
ゲート電極を、有効領域を１枚のシート状の導電材料（第２開口部を有する）で被覆した形式のゲート電極とすることもできる。この場合には、かかるゲート電極に正の電圧（例えば１６０ボルト）を印加する。そして、各画素を構成する電子放出部とカソード電極制御回路との間に、例えば、ＴＦＴから成るスイッチング素子を設け、かかるスイッチング素子の作動によって、各画素を構成する電子放出部への印加状態を制御し、画素の発光状態を制御する。
【０１７２】
あるいは又、カソード電極を、有効領域を１枚のシート状の導電材料で被覆した形式のカソード電極とすることもできる。この場合には、かかるカソード電極に電圧（例えば０ボルト）を印加する。そして、各画素を構成する電子放出部とゲート電極制御回路との間に、例えば、ＴＦＴから成るスイッチング素子を設け、かかるスイッチング素子の作動によって、各画素を構成する電子放出部への印加状態を制御し、画素の発光状態を制御する。
【０１７３】
アノード電極や収束電極に突起が存在すると、かかる突起から放電が発生し易くなる。従って、このような突起を、表示用パネルの組立後、除去することが望ましい。突起の除去のためには、収束電極を接地し、アノード電極に高電圧を印加することで、アノード電極に存在する突起を電界蒸発させる方法を採用することが望ましい。また、アノード電極を接地し、収束電極に高電圧を印加することで、収束電極に存在する突起を電界蒸発させる方法を採用することが望ましい。ここで、電界蒸発とは、突起に強い正電圧をかけると、突起の表面の原子が正イオンとなって蒸発する現象を指し、表面の原子が強い電場によってイオン化され、真空空間中に飛び出すために起こる。このような処理をノッキング処理と呼ぶ。ノッキング処理にあっては、収束電極に異常電流が流れ、収束電極の電位が上昇する場合があるが、本発明を採用することによって、ノッキング処理時における収束電極の電位の過度の上昇を抑制することができる。
【０１７４】
【発明の効果】
本発明においては、収束電極と収束電極制御回路との間にコンデンサが備えられ、あるいは又、収束電極それ自体がコンデンサとしても機能する。従って、アノード電極と収束電極との間に放電が発生しても、放電に起因した電流がこれらのコンデンサを流れるが故に、収束電極の電位が異常に上昇することを確実に抑制することができる。その結果、アノード電極や電界放出素子に損傷が発生することを防止することができるし、カソード電極制御回路、収束電極制御回路、ゲート電極制御回路に損傷が発生することも防止することができ、冷陰極電界電子放出表示装置の長寿命化を達成することができる。また、表示品質が損なわれることがなくなり、表示品質の安定化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する表示用パネルの模式的な一部端面図である。
【図２】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置において、収束電極とアノード電極との間で異常放電が発生したときの等価回路である。
【図３】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置において、コンデンサＣの容量を１ｎＦとしたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図４】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置において、コンデンサＣの容量を１０ｎＦとしたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置において、コンデンサＣの容量を５０ｎＦとしたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図６】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置において、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量ＣAFを６０ｐＦと仮定し、コンデンサの値を２０ＣAFとしたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図７】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置において、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量ＣAFを６０ｐＦと仮定し、コンデンサの値を１００ＣAFとしたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図８】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置において、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量ＣAFを６０ｐＦと仮定し、コンデンサの値を１０００ＣAFとしたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図９】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置において、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量ＣAFを６００ｐＦと仮定し、コンデンサの値を２０ＣAFとしたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１０】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置において、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量ＣAFを６００ｐＦと仮定し、コンデンサの値を１００ＣAFとしたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１１】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示装置において、アノード電極と収束電極とに基づく静電容量ＣAFを６００ｐＦと仮定し、コンデンサの値を１０００ＣAFとしたときの、図２の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１２】図１２の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態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１３】図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は、図１２の（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態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１４】図１４は、発明の実施の形態１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を上から眺めた模式図である。
【図１５】図１５は、発明の実施の形態１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変形例を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５に示した発明の実施の形態１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変形例を上から眺めた模式図である。
【図１７】図１７の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態２における扁平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、発明の実施の形態２における扁平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は、発明の実施の形態３の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する表示用パネルの模式的な一部端面図である。
【図２０】図２０の（Ａ）及び（Ｂ）は、発明の実施の形態３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２１】図２１の（Ａ）及び（Ｂ）は、図２０の（Ｂ）に引き続き、発明の実施の形態３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２２】図２２は、発明の実施の形態４における積層構造体の模式的な平面図である。
【図２３】図２３の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、発明の実施の形態４において、収束電極本体部に金属層を固着させる前の積層構造体の一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図、並びに、発明の実施の形態５において、金属層に収束電極本体部を固着させる前の積層構造体の一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図である。
【図２４】図２４の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、発明の実施の形態６において、対向電極に金属層を固着させる前の積層構造体の一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図、並びに、発明の実施の形態７において、金属層に対向電極を固着させる前の積層構造体の一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図である。
【図２５】図２５の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、発明の実施の形態８において、絶縁膜に収束電極本体部を固着させる前の積層構造体の一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図、並びに、発明の実施の形態９において、絶縁膜に対向電極を固着させる前の積層構造体の一部断面及び電界放出素子の一部端面を示す図である。
【図２６】発明の実施の形態１０における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２７】図２７の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、発明の実施の形態２とは異なる扁平型冷陰極電界電子放出素子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２８】図２８は、従来の冷陰極電界電子放出素子を備えた冷陰極電界電子放出表示装置を構成する表示用パネルの模式的な一部端面図である。
【図２９】図２９は、従来の冷陰極電界電子放出素子を備えた冷陰極電界電子放出表示装置の表示用パネルにおけるカソードパネルとアノードパネルを分解したときのカソードパネルの模式的な部分的斜視図である。
【図３０】図３０は、従来の収束電極を有する冷陰極電界電子放出素子を備えた冷陰極電界電子放出表示装置を構成する表示用パネルの模式的な一部端面図である。
【図３１】図３１は、従来の収束電極を備えた冷陰極電界電子放出素子を備えた表示用パネルにおいて、収束電極とアノード電極との間で異常放電が発生したときの等価回路である。
【図３２】図３１の点「Ａ」における電位の変化のシミュレーション結果を示すグラフである。
【符号の説明】
ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネル、ＥＡ・・・電子放出領域、Ｃ・・・コンデンサ、Ｒ・・・抵抗素子、１０・・・支持体、１１・・・カソード電極、１２・・・絶縁層、１３・・・ゲート電極、１４・・・絶縁膜、１５，２０，２０’・・・収束電極、１６・・・第１開口部、１７・・・第２開口部、１８・・・第３開口部、１９，１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ・・・電子放出部、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ・・・積層構造体、２１・・・収束電極本体部、２２・・・誘電体材料層、２３・・・対向電極、２４・・・金属層、３０・・・基板、３１，３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ・・・蛍光体層、３２・・・ブラックマトリックス、３３・・・隔壁、３４・・・アノード電極、３５・・・枠体、４０・・・カソード電極制御回路、４１・・・収束電極制御回路、４１Ａ・・・第１電圧出力部、４１Ｂ・・・第２電圧出力部、４２・・・ゲート電極制御回路、４３・・・アノード電極制御回路、５０・・・剥離層、５１・・・導電材料層、５２・・・マトリックス、５３・・・カーボン・ナノチューブ、５４・・・マスク材料層
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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