(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）各枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る下層とバリアメタル層から成る上層の２層構造を有する電極用導電材料層をパターニングすることにより幹配線及び枝配線を形成し、
その後、枝配線の一部分のバリアメタル層を除去することにより、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分、及び、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分から構成された枝配線を形成する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法。
【請求項２】
冷陰極電界電子放出部は枝配線に接続されたカソード電極を備えており、幹配線及び枝配線をカソード電極と共に形成する請求項１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法。
【請求項３】
冷陰極電界電子放出部は枝配線に接続されたゲート電極を備えており、幹配線及び枝配線をゲート電極と共に形成する請求項１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法。
【請求項４】
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）各枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
枝配線は、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分、及び、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分から構成されており、
短絡状態にある冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線している冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネル。
【請求項５】
各冷陰極電界電子放出部は、複数の冷陰極電界電子放出部ユニットから構成されており、
各冷陰極電界電子放出部ユニットは枝配線を介して幹配線に接続されている請求項４に記載の冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネル。
【請求項６】
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる、複数の第１枝配線及び複数の第２枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
枝配線は、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分、及び、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分から構成されており、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる第１枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、該幹配線から延びる第２枝配線に接続された第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する冷陰極電界電子放出部が短絡状態にある場合、該冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線しており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する両方の冷陰極電界電子放出部の動作が正常な場合、該冷陰極電界電子放出領域を構成するいずれか一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されている冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネル。
【請求項７】
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
枝配線は、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分、及び、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分から構成されており、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
第１冷陰極電界電子放出部が短絡状態にある場合、該第１冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線しており、且つ、該第１冷陰極電界電子放出部が含まれる冷陰極電界電子放出領域を構成する第２冷陰極電界電子放出部は該幹配線に電気的に接続されている冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネル。
【請求項８】
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）各枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
枝配線は、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分、及び、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分から構成されており、
幹配線から枝配線を介して冷陰極電界電子放出部に電圧を印加する冷陰極電界電子放出部の短絡試験を行い、
短絡が生じている冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を、枝配線を流れる電流によって断線させる冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法。
【請求項９】
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる、複数の第１枝配線及び複数の第２枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる第１枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、該幹配線から延びる第２枝配線に接続された第２冷陰極電界電子放出部から構成された、冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
枝配線は、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分、及び、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分から構成されており、
幹配線から枝配線を介して冷陰極電界電子放出部に電圧を印加する冷陰極電界電子放出部の短絡試験を行い、
短絡状態にある冷陰極電界電子放出領域においては、短絡状態にある冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を、枝配線を流れる電流によって断線させ、
動作が正常の冷陰極電界電子放出領域においては、該冷陰極電界電子放出領域を構成するいずれか一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を切断する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法。
【請求項１０】
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、第２冷陰極電界電子放出部から構成された、冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
枝配線は、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分、及び、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分から構成されており、
幹配線から枝配線を介して第１冷陰極電界電子放出部に電圧を印加する冷陰極電界電子放出部の短絡試験を行い、
短絡状態にある冷陰極電界電子放出領域においては、該第１冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を、枝配線を流れる電流によって断線させ、且つ、該第１冷陰極電界電子放出部が含まれる冷陰極電界電子放出領域を構成する第２冷陰極電界電子放出部を該幹配線に電気的に接続する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法。
【請求項１１】
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出部と、冷陰極電界電子放出部に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）各枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備し、
枝配線は、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分、及び、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分から構成されており、
短絡状態にある冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線している冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項１２】
各冷陰極電界電子放出部は、複数の冷陰極電界電子放出部ユニットから構成されており、
各冷陰極電界電子放出部ユニットは枝配線を介して幹配線に接続されている請求項１１に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項１３】
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出領域と、冷陰極電界電子放出領域に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる、複数の第１枝配線及び複数の第２枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
枝配線は、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分、及び、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分から構成されており、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる第１枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、該幹配線から延びる第２枝配線に接続された第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する冷陰極電界電子放出部が短絡状態にある場合、該冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線しており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する両方の冷陰極電界電子放出部の動作が正常な場合、該冷陰極電界電子放出領域を構成するいずれか一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されている冷陰極電界電子放出表示装置。
【請求項１４】
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出領域と、冷陰極電界電子放出領域に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
枝配線は、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分、及び、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分から構成されており、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
第１冷陰極電界電子放出部が短絡状態にある場合、該第１冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線しており、且つ、該第１冷陰極電界電子放出部が含まれる冷陰極電界電子放出領域を構成する第２冷陰極電界電子放出部は該幹配線に電気的に接続されている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用カソード・パネル、及び、かかる冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルが組み込まれた冷陰極電界電子放出表示装置、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在主流の陰極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装置として、平面型（フラットパネル形式）の表示装置が種々検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）を例示することができる。また、熱的励起によらず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表示装置、所謂フィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）も提案されており、高解像度、高輝度のカラー表示、及び低消費電力の観点から注目を集めている。
【０００３】
冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する場合がある）は、一般に、２次元マトリクス状に配列された各画素に対応して冷陰極電界電子放出部（以下、電子放出部と略称する場合がある）を有するカソード・パネルと、電子放出部から放出された電子との衝突により励起されて発光する蛍光体層を有するアノード・パネルとが、真空層を介して対向配置された構成を有する。カソード・パネル上に形成された電子放出部は、通常、１つあるいは複数の冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する場合がある）から構成されている。
【０００４】
電界放出素子は、一般に、スピント型、エッジ型及び平面型に分類することができる。
【０００５】
一例として、スピント型電界放出素子を適用した表示装置の概念図を図２７にし、カソード・パネル５０及びアノード・パネル６０の一部分の模式的な分解斜視図を従来例として図６３に示す。かかる表示装置を構成するスピント型電界放出素子は、支持体５１に形成されたカソード電極５２と、絶縁層５３と、絶縁層５３上に形成されたゲート電極５４と、ゲート電極５４及び絶縁層５３を貫通して設けられた開口部５５内に形成された円錐形の電子放出電極（エミッタ電極）５６から構成されている。電子放出電極５６が所定数、２次元マトリクス状に配列されて、１画素を構成する電子放出部が形成される。カソード電極５２は、第１の方向に延びるストライプ状であり、ゲート電極５４は、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である（図６３参照）。ストライプ状のカソード電極５２とストライプ状のゲート電極５４とが重複する領域が電子放出部１０に相当する。カソード・パネル５０は、かかる複数の電子放出部が形成されて構成されている。
【０００６】
一方、アノード・パネル６０は、基板６１上に所定のパターンを有する蛍光体層６２（具体的には、図６３に示すように、赤色を発光する蛍光体層６２Ｒ、緑色を発光する蛍光体層６２Ｇ、及び、青色を発光する蛍光体層６２Ｂ）が形成され、蛍光体層６２がアノード電極６３で覆われた構造を有する。尚、これらの蛍光体層６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの間は、カーボン等の光吸収性材料から成るブラック・マトリクス６４で埋め込まれており、表示画像の色濁りが防止されている。基板６１上における蛍光体層６２とアノード電極６３の積層順を上記と逆にしても構わないが、この場合には、表示装置の観察面側から見てアノード電極６３が蛍光体層６２の手前に来るため、アノード電極６３をＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）等の透明導電材料にて構成する必要がある。
【０００７】
カソード電極５２とゲート電極５４との間に電圧を印加すると、その結果生じた電界によって電子放出電極５６の先端から電子が放出される。そして、電子は、アノード・パネル６０に設けられたアノード電極６３に引き付けられ、アノード電極６３と透明基板６１との間に形成された発光体層である蛍光体層６２に衝突する。その結果、蛍光体層６２が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。電界放出素子の動作は、基本的に、ゲート電極５４に印加される電圧によって制御される。
【０００８】
図２７及び図６３に示した表示装置におけるスピント型電界放出素子の製造方法の概要を、以下、図３１及び図３２を参照しながら説明する。この製造方法は、基本的には、円錐形の電子放出電極５６を金属材料の垂直蒸着により形成する方法である。即ち、開口部５５に対して蒸着粒子は垂直に入射するが、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、開口部５５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電極５６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、絶縁層５３及びゲート電極５４上に剥離層５７を予め形成しておく方法について、図３１及び図３２を参照して説明する。
【０００９】
［工程−１００］
先ず、例えばガラス基板から成る支持体５１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法にて製膜した後、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５２を形成する。その後、全面にＳｉＯ2から成る絶縁層５３をＣＶＤ法にて、ゲート電極用導電材料層（例えば、ＴｉＮ層）をスパッタ法にて、順次製膜し、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ゲート電極用導電材料層から成り、開口部５５を有するストライプ状のゲート電極５４を形成する。その後、絶縁層５３に、例えば直径１μｍ程度の開口部５５を形成する（図３１の（Ａ）参照）。
【００１０】
［工程−１１０］
次に、図３１の（Ｂ）に示すように、支持体５１を回転させながらゲート電極５４上を含む絶縁層５３上にニッケル（Ｎｉ）を斜め蒸着することにより、剥離層５７を形成する。このとき、支持体５１の法線に対する蒸着粒子の入射角を十分に大きく選択することにより（例えば、入射角６５度〜８５度）、開口部５５の底部にニッケルを殆ど堆積させることなく、絶縁層５３及びゲート電極５４の上に剥離層５７を形成することができる。剥離層５７は、開口部５５の開口端から庇状に張り出しており、これによって開口部５５が実質的に縮径される。
【００１１】
［工程−１２０］
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３２の（Ａ）に示すように、剥離層５７上でオーバーハング形状を有する導電材料層５６Ａが成長するに伴い、開口部５５の実質的な直径が次第に縮小されるので、開口部５５の底部において堆積に寄与する蒸着粒子は、次第に開口部５５の中央付近を通過するものに限られるようになる。その結果、開口部５５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電極５６となる。
【００１２】
［工程−１３０］
その後、図３２の（Ｂ）に示すように、リフト・オフ法にて剥離層５７を絶縁層５３及びゲート電極５４の表面から剥離し、絶縁層５３及びゲート電極５４の上方の導電材料層５６Ａ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。
【００１３】
電界放出素子においては、ゲート電極５４に印加される電圧とカソード電極５２に印加される電圧の電位差ΔＶが或る閾値電位ΔＶth以上になると、電子放出電極５６の先端部から電子が放出され始める。そして、例えばゲート電極５４に印加される電圧の増加（即ち、電位差ΔＶの増加）に伴い、電子放出電極５６の先端部からの電子の放出によって生成する放出電子電流が急激に増加する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、大型の表示装置を製造するためには、極めて清浄な処理と加工精度が要求される。例えば、３８万画素のカラー表示装置を製造するためには１１４万の冷陰極電界電子放出部を形成する必要がある。また、スピント型電界放出素子から表示装置を構成する場合には、１つの冷陰極電界電子放出部を数十乃至千個程度のスピント型電界放出素子から構成しなければならない。従って、数μｍ未満にそれぞれが近接した数千万以上の微細な電界放出素子を作製する必要がある。また、電子放出電極５６の先端部とゲート電極５４の開口端面との間の距離は、０．１２μｍ〜１．２μｍ程度とすることが、低い駆動電圧で大きな放出電子電流を得るために好適である。
【００１５】
然るに、上述のスピント型電界放出素子の製造工程においては、大面積の表示装置を製造するために大面積の支持体（例えば、ガラス基板）全体に亙って剥離層５７の剥離を行う必要があるが、かかる剥離層５７の剥離は電界放出素子の欠陥発生の原因となる。また、ドライプロセスにおいても、大面積の支持体の加工に際して反応生成物の蓄積量が増加し、パーティクルにより電界放出素子に欠陥が発生し易くなる。ゲート電極５４と電子放出電極５６との間に導電性の異物が存在すると、ゲート電極５４と電子放出電極５６とが短絡する結果、電界放出素子から電子が放出されなくなり、表示装置においては暗点が出現する。カソード・パネルにおいては、通常、複数の冷陰極電界電子放出部が１次元的（ストライプ状）に配列された冷陰極電界電子放出領域列が複数並置されているので、電界放出素子の短絡が発生すると、かかる電界放出素子を含むストライプ状の冷陰極電界電子放出部列の一列全体の完全なる表示が出来なくなる場合もある。
【００１６】
このような電界放出素子の短絡に起因した問題の発生を回避するための方法として、図６４の（Ａ）の模式的な一部端面図に示すように、電子放出電極５６とカソード電極５２との間に、例えば２ＭΩ程度の抵抗体層を形成する方法が挙げられる。然るに、電界放出素子が短絡状態にあると、ゲート電極５４とカソード電極５２との間を電子放出電極５６及び抵抗体層を介して漏れ電流が流れる結果となり、消費電流の増加に繋がる。ゲート電極５４に印加される電圧とカソード電極５２に印加される電圧との差をΔＶ、抵抗体層の電気抵抗値をＲとした場合、電界放出素子の短絡によって消費される消費電力Ｐは以下のとおりとなる。尚、ｎは短絡状態にある電界放出素子の個数である。
【００１７】
Ｐ＝ｎ（ΔＶ2／Ｒ）
【００１８】
消費電力Ｐを小さくするためには、抵抗体層の電気抵抗値Ｒを大きくすればよいが、電気抵抗値Ｒを大きくすると、図６４の（Ｂ）に等価回路を示すように、ゲート電極５４とカソード電極５２との間の層間容量成分Ｃに電気抵抗値Ｒを付加した状態となり、時定数が大きくなる。それ故、ゲート電極５４及びカソード電極５２に印加される駆動信号に遅延が生じる結果、表示装置の動作速度が遅くなる。従って、抵抗体層の電気抵抗値Ｒは余り大きくすることはできないし、可能ならば、抵抗体層を設けないことが望ましい。
【００１９】
また、電界放出素子に関する問題として、電界放出素子の電子放出特性のバラツキが挙げられる。電界放出素子は、カソード・パネル上に数十万個から数億個もの単位で同一プロセスにより形成されるが、個々の電界放出素子は電子顕微鏡下で一見同じように観察されても、電界放出素子の閾値電位ΔＶthにはバラツキが存在する。そして、閾値電位ΔＶthが異常に低い値を示す電界放出素子が存在する場合、正常な閾値電位ΔＶthを示す電界放出素子が動作をしない電位差の状態にあっても、閾値電位ΔＶthが異常に低い値を示す電界放出素子は動作状態となる。その結果、表示装置においては輝点が出現するといった問題が生じる。
【００２０】
従って、本発明の目的は、たとえ冷陰極電界電子放出部に欠陥が発生したとしても、動作上、かかる冷陰極電界電子放出部を排除することができ、あるいは又、冷陰極電界電子放出部の欠陥部分を動作させなくすることができ、冷陰極電界電子放出表示装置の製造歩留まりの低下を招くことのない、冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネル、及び、かかる冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルが組み込まれた冷陰極電界電子放出表示装置、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法を提供することにある。
【００２１】
【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用カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）各枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
動作不良の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されていることを特徴とする。
【００２２】
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用カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）各枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
短絡状態にある冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線していることを特徴とする。
【００２３】
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用カソード・パネルにおいては、各冷陰極電界電子放出部は、複数の冷陰極電界電子放出部ユニットから構成されており、各冷陰極電界電子放出部ユニットは枝配線を介して幹配線に接続されている構成とすることが、例えば１つの冷陰極電界電子放出部ユニットに短絡が生じた場合であっても、外見上、遜色のない画素を得るために好ましい。
【００２４】
上記の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる、複数の第１枝配線及び複数の第２枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる第１枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、該幹配線から延びる第２枝配線に接続された第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する一方の冷陰極電界電子放出部が動作不良である場合、該一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する両方の冷陰極電界電子放出部の動作が正常な場合、該冷陰極電界電子放出領域を構成するいずれか一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されていることを特徴とする。
【００２５】
上記の目的を達成するための本発明の第４の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる、複数の第１枝配線及び複数の第２枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる第１枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、該幹配線から延びる第２枝配線に接続された第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する冷陰極電界電子放出部が短絡状態にある場合、該冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線しており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する両方の冷陰極電界電子放出部の動作が正常な場合、該冷陰極電界電子放出領域を構成するいずれか一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されていることを特徴とする。
【００２６】
上記の目的を達成するための本発明の第５の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
第１冷陰極電界電子放出部が動作不良の場合、該第１冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されており、且つ、該第１冷陰極電界電子放出部が含まれる冷陰極電界電子放出領域を構成する第２冷陰極電界電子放出部は該幹配線に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２７】
上記の目的を達成するための本発明の第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
第１冷陰極電界電子放出部が短絡状態にある場合、該第１冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線しており、且つ、該第１冷陰極電界電子放出部が含まれる冷陰極電界電子放出領域を構成する第２冷陰極電界電子放出部は該幹配線に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２８】
上記の目的を達成するための本発明の第７の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルは、
（イ）それぞれが第１の幹配線と第２の幹配線から構成された、複数の幹配線、
（ロ）各第１の幹配線から延びる複数の第１枝配線、
（ハ）各第２の幹配線から延びる複数の第２枝配線、並びに、
（ニ）各第１及び第２枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
動作不良の冷陰極電界電子放出部に対しては、冷陰極電界電子放出部が動作しないように枝配線が切断されていることを特徴とする。
【００２９】
上記の目的を達成するための本発明の第８の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルは、
（イ）２次元マトリックス状に形成された複数の冷陰極電界電子放出部から構成された有効領域、及び、
（ロ）該有効領域の周辺部に配置され、２次元マトリックス状に形成された複数の冷陰極電界電子放出部から構成された無効領域、
から成り、
有効領域を構成する冷陰極電界電子放出部は、冷陰極電界電子放出部を駆動するための電源に接続され、
無効領域を構成する冷陰極電界電子放出部は該電源に接続されていないことを特徴とする。
【００３０】
上記の目的を達成するための本発明の第９の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルは、
冷陰極電界電子放出部群が複数並置されて成る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルであって、
該冷陰極電界電子放出部群は、複数の冷陰極電界電子放出部が１次元的に配列されて成る冷陰極電界電子放出部列がＮ列（但し、Ｎは２以上の自然数）、並置されて成り、
各冷陰極電界電子放出部群において、（Ｎ−１）列以下の一定数の冷陰極電界電子放出部列が選択され、かかる選択された冷陰極電界電子放出部列は冷陰極電界電子放出部を駆動するための電源に接続され、選択されない冷陰極電界電子放出部列は該電源に接続されていないことを特徴とする。
【００３１】
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用カソード・パネルの製造方法は、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用カソード・パネルを製造するための方法である。即ち、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）各枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
冷陰極電界電子放出部の動作試験を行い、
動作不良が検出された冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を切断することを特徴とする。
【００３２】
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用カソード・パネルの製造方法は、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用カソード・パネルを製造するための方法である。即ち、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）各枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
幹配線から枝配線を介して冷陰極電界電子放出部に電圧を印加する冷陰極電界電子放出部の短絡試験を行い、
短絡が生じている冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を、枝配線を流れる電流によって断線させることを特徴とする。
【００３３】
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用カソード・パネルの製造方法においては、各冷陰極電界電子放出部は、複数の冷陰極電界電子放出部ユニットから構成されており、各冷陰極電界電子放出部ユニットは枝配線を介して幹配線に接続されている構成とすることが、例えば１つの冷陰極電界電子放出部ユニットに短絡が生じた場合であっても、外見上、遜色のない画素を得るために好ましい。
【００３４】
上記の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法は、本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルを製造するための方法である。即ち、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる、複数の第１枝配線及び複数の第２枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる第１枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、該幹配線から延びる第２枝配線に接続された第２冷陰極電界電子放出部から構成された、冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
冷陰極電界電子放出領域の動作試験を行い、
動作不良が検出された冷陰極電界電子放出領域においては、該冷陰極電界電子放出領域を構成するいずれか一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を切断し、
動作が正常の冷陰極電界電子放出領域においては、該冷陰極電界電子放出領域を構成するいずれか一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を切断することを特徴とする。
【００３５】
上記の目的を達成するための本発明の第４の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法は、本発明の第４の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルを製造するための方法である。即ち、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる、複数の第１枝配線及び複数の第２枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる第１枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、該幹配線から延びる第２枝配線に接続された第２冷陰極電界電子放出部から構成された、冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
幹配線から枝配線を介して冷陰極電界電子放出部に電圧を印加する冷陰極電界電子放出部の短絡試験を行い、
短絡状態にある冷陰極電界電子放出領域においては、短絡状態にある冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を、枝配線を流れる電流によって断線させ、
動作が正常の冷陰極電界電子放出領域においては、該冷陰極電界電子放出領域を構成するいずれか一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を切断することを特徴とする。
【００３６】
上記の目的を達成するための本発明の第５の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法は、本発明の第５の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルを製造するための方法である。即ち、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、第２冷陰極電界電子放出部から構成された、冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
第１冷陰極電界電子放出部の動作試験を行い、
動作不良が検出された第１冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を切断し、且つ、該第１冷陰極電界電子放出部が含まれる冷陰極電界電子放出領域を構成する第２冷陰極電界電子放出部を該幹配線に電気的に接続することを特徴とする。
【００３７】
上記の目的を達成するための本発明の第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法は、本発明の第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルを製造するための方法である。即ち、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、第２冷陰極電界電子放出部から構成された、冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
幹配線から枝配線を介して第１冷陰極電界電子放出部に電圧を印加する冷陰極電界電子放出部の短絡試験を行い、
短絡状態にある冷陰極電界電子放出領域においては、該第１冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を、枝配線を流れる電流によって断線させ、且つ、該第１冷陰極電界電子放出部が含まれる冷陰極電界電子放出領域を構成する第２冷陰極電界電子放出部を該幹配線に電気的に接続することを特徴とする。
【００３８】
上記の目的を達成するための本発明の第７の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法は、本発明の第７の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルを製造するための方法である。即ち、
（イ）それぞれが第１の幹配線と第２の幹配線から構成された、複数の幹配線、
（ロ）各第１の幹配線から延びる複数の第１枝配線、
（ハ）各第２の幹配線から延びる複数の第２枝配線、並びに、
（ニ）各第１及び第２枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備する冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
冷陰極電界電子放出部の動作試験を行い、
動作不良が検出された冷陰極電界電子放出部においては、冷陰極電界電子放出部が動作しないように枝配線を切断することを特徴とする。
【００３９】
上記の目的を達成するための本発明の第８の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法は、本発明の第９の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルを製造するための方法である。即ち、
冷陰極電界電子放出部群が複数並置されて成る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法であって、
該冷陰極電界電子放出部群は、複数の冷陰極電界電子放出部が１次元的に配列されて成る冷陰極電界電子放出部列がＮ列（但し、Ｎは２以上の自然数）、並置されて成り、
冷陰極電界電子放出部の動作試験を行い、
各冷陰極電界電子放出部群において、動作不良が検出された冷陰極電界電子放出部を含む冷陰極電界電子放出部列を除く（Ｎ−１）列以下の一定数の冷陰極電界電子放出部列を選択し、かかる選択された冷陰極電界電子放出部列を、冷陰極電界電子放出部を駆動するための電源に接続し、
各冷陰極電界電子放出部群において、冷陰極電界電子放出部の動作が正常である場合には、（Ｎ−１）列以下の一定数の冷陰極電界電子放出部列を選択し、かかる選択された冷陰極電界電子放出部列を該電源に接続することを特徴とする。
【００４０】
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には、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用カソード・パネルが備えられている。即ち、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、
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出部と、冷陰極電界電子放出部に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）各枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備し、
動作不良の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されていることを特徴とする。
【００４１】
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には、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用カソード・パネルが備えられている。即ち、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、
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出部と、冷陰極電界電子放出部に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）各枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備し、
短絡状態にある冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線していることを特徴とする。
【００４２】
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おいては、各冷陰極電界電子放出部は、複数の冷陰極電界電子放出部ユニットから構成されており、各冷陰極電界電子放出部ユニットは枝配線を介して幹配線に接続されている構成とすることが、例えば１つの冷陰極電界電子放出部ユニットに短絡が生じた場合であっても、外見上、遜色のない画素を得るために好ましい。
【００４３】
上記の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置には、本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルが備えられている。即ち、本発明の第３の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出領域と、冷陰極電界電子放出領域に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる、複数の第１枝配線及び複数の第２枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる第１枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、該幹配線から延びる第２枝配線に接続された第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する一方の冷陰極電界電子放出部が動作不良である場合、該一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する両方の冷陰極電界電子放出部の動作が正常な場合、該冷陰極電界電子放出領域を構成するいずれか一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されていることを特徴とする。
【００４４】
上記の目的を達成するための本発明の第４の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置には、本発明の第４の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルが備えられている。即ち、本発明の第４の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出領域と、冷陰極電界電子放出領域に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる、複数の第１枝配線及び複数の第２枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる第１枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、該幹配線から延びる第２枝配線に接続された第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する冷陰極電界電子放出部が短絡状態にある場合、該冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線しており、
冷陰極電界電子放出領域を構成する両方の冷陰極電界電子放出部の動作が正常な場合、該冷陰極電界電子放出領域を構成するいずれか一方の冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されていることを特徴とする。
【００４５】
上記の目的を達成するための本発明の第５の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置には、本発明の第５の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルが備えられている。即ち、本発明の第５の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出領域と、冷陰極電界電子放出領域に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
第１冷陰極電界電子放出部が動作不良の場合、該第１冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は切断されており、且つ、該第１冷陰極電界電子放出部が含まれる冷陰極電界電子放出領域を構成する第２冷陰極電界電子放出部は該幹配線に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００４６】
上記の目的を達成するための本発明の第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置には、本発明の第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルが備えられている。即ち、本発明の第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出領域と、冷陰極電界電子放出領域に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）複数の幹配線、
（ロ）各幹配線から延びる複数の枝配線、並びに、
（ハ）複数の冷陰極電界電子放出領域、
を具備し、
各冷陰極電界電子放出領域は、幹配線から延びる枝配線に接続された第１冷陰極電界電子放出部、及び、第２冷陰極電界電子放出部から構成されており、
第１冷陰極電界電子放出部が短絡状態にある場合、該第１冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線は断線しており、且つ、該第１冷陰極電界電子放出部が含まれる冷陰極電界電子放出領域を構成する第２冷陰極電界電子放出部は該幹配線に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００４７】
上記の目的を達成するための本発明の第７の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置には、本発明の第７の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルが備えられている。即ち、本発明の第７の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出部と、冷陰極電界電子放出部に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）それぞれが第１の幹配線と第２の幹配線から構成された、複数の幹配線、
（ロ）各第１の幹配線から延びる複数の第１枝配線、
（ハ）各第２の幹配線から延びる複数の第２枝配線、並びに、
（ニ）各第１及び第２枝配線に接続された冷陰極電界電子放出部、
を具備し、
動作不良の冷陰極電界電子放出部に対しては、冷陰極電界電子放出部が動作しないように枝配線が切断されていることを特徴とする。
【００４８】
上記の目的を達成するための本発明の第８の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置には、本発明の第８の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルが備えられている。即ち、本発明の第８の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出部と、冷陰極電界電子放出部に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルは、
（イ）２次元マトリックス状に形成された複数の冷陰極電界電子放出部から構成された有効領域、及び、
（ロ）該有効領域の周辺部に配置され、２次元マトリックス状に形成された複数の冷陰極電界電子放出部から構成された無効領域、
を具備し、
有効領域を構成する冷陰極電界電子放出部は、冷陰極電界電子放出部を駆動するための電源に接続され、
無効領域を構成する冷陰極電界電子放出部は該電源に接続されていないことを特徴とする。
【００４９】
上記の目的を達成するための本発明の第９の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置には、本発明の第９の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルが備えられている。即ち、本発明の第９の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、
複数の画素から構成され、
各画素は、カソード・パネル上に設けられた冷陰極電界電子放出部と、冷陰極電界電子放出部に対向してアノード・パネル上に設けられたアノード電極及び蛍光体層とから構成された冷陰極電界電子放出表示装置であって、
該カソード・パネルには、冷陰極電界電子放出部群が複数並置されており、
該冷陰極電界電子放出部群は、複数の冷陰極電界電子放出部が１次元的に配列されて成る冷陰極電界電子放出部列がＮ列（但し、Ｎは２以上の自然数）、並置されて成り、
各冷陰極電界電子放出部群において、（Ｎ−１）列以下の一定数の冷陰極電界電子放出部列が選択され、かかる選択された冷陰極電界電子放出部列は冷陰極電界電子放出部を駆動するための電源に接続され、選択されない冷陰極電界電子放出部列は該電源に接続されていないことを特徴とする。
【００５０】
尚、「枝配線を切断する」とは、外部からの物理的あるいは化学的な作用に基づき枝配線の一部分を除去することを意味し、「枝配線が切断されている」とは、外部からの物理的あるいは化学的作用に基づき枝配線の一部分が除去されている状態を意味する。また、「枝配線を断線させる」とは、枝配線の一部分を溶融することによって除去することを意味し、あるいは又、枝配線に過剰の電流を流すことによって生じた電流ストレスによるエレクトロマイグレーションに基づき枝配線を切り、枝配線を不導通状態とすることを意味し、「枝配線が断線する」とは、枝配線の一部分が溶融することによって除去されている状態、あるいは又、枝配線に過剰の電流を流すことによって生じた電流ストレスによるエレクトロマイグレーションに基づき枝配線が切れ、枝配線が不導通状態となっていることを意味する。「動作不良の冷陰極電界電子放出部」とは、表示装置において暗点あるいは輝点を出現させるような冷陰極電界電子放出部を意味する。冷陰極電界電子放出素子の短絡は、導電性異物の存在によって生じる場合もあるし、冷陰極電界電子放出素子の製造時、冷陰極電界電子放出素子を構成する導電性材料が残存することによって生じる場合もある。
【００５１】
本発明の第２、第４、第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルにおいては、また、本発明の第２、第４、第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法においては、更には、本発明の第２、第４、第６の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置においては、枝配線は、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成り、あるいは又、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分と、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分とから構成されていることが、枝配線を流れる電流によって枝配線を確実に断線させるといった観点から好ましい。アルミニウム層は純度９９％以上のアルミニウムから構成することが好ましい。また、アルミニウム合金層として、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕを例示することができる。尚、ＳｉやＣｕは、総量として１〜２原子％、Ａｌ中に含有されていることが好ましい。バリアメタル層を構成する材料は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の融点よりも高い融点を有する材料である必要があり、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）といった高融点金属材料、ＴｉＮ等の窒化物、Ｔｉ−Ｗ等の合金、例えば高融点金属材料の合金や化合物を例示することができる。尚、枝配線の断線を容易に生じさせるために、枝配線の少なくとも一部分の幅を０．５μｍ〜５μｍとし、枝配線の長さを１０μｍ以上、例えば０．５ｍｍ以下とすることが好ましいが、これらの値に限定するものではない。
【００５２】
本発明の冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネル及び冷陰極電界電子放出表示装置、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネルの製造方法（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、冷陰極電界電子放出部（以下、電子放出部と呼ぶ）は、複数（例えば、数十乃至千個程度）のスピント型電界放出素子、あるいは、複数（例えば、数十乃至数百個程度）のエッジ型電界放出素子、あるいは、１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成することができる。
【００５３】
本発明においては、動作不良の、あるいは短絡した電子放出部は幹配線から電気的に分離されているので、あるいは又、無効領域を構成する電子放出部や非選択の冷陰極電界電子放出部列は電子放出部を駆動するための電源に接続されていないので、かかる電子放出部、無効領域、あるいは非選択の冷陰極電界電子放出部列は電子放出に何ら寄与しない。従って、たとえ電子放出部に欠陥が発生したとしても、あるいは又、冷陰極電界電子放出領域に欠陥が存在していたとしても、動作上、かかる欠陥は排除される結果、表示装置の製造歩留まりの低下を招くことがない。
【００５４】
【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が、それに先立ち、スピント型電界放出素子、エッジ型電界放出素子、及び、平面型電界放出素子の概要、並びに、これらの電界放出素子の基本的な製造工程を説明する。
【００５５】
スピント型電界放出素子の構造は、図３２の（Ｂ）に示したとおりである。即ち、スピント型電界放出素子は、
（イ）支持体５１上に形成されたカソード電極５２、
（ロ）カソード電極５２上を含む支持体５１上に形成された絶縁層５３、
（ハ）絶縁層５３上に形成されたゲート電極５４、
（ニ）ゲート電極５４及び絶縁層５３を貫通した開口部５５、並びに、
（ホ）開口部５５の底部に位置するカソード電極５２上に形成された錐状形状を有する電子放出電極５６、
から構成されており、電子放出電極５６の先端部から電子が放出される。スピント型電界放出素子の基本的な製造方法は、図３１及び図３２を参照して先に説明したとおりである。
【００５６】
エッジ型電界放出素子の模式的な一部端面図を、図３３の（Ａ）に示す。このエッジ型電界放出素子は、
（イ）支持体７１上に形成された第１絶縁層７３、
（ロ）第１絶縁層７３上に形成された電子放出層７４、
（ハ）電子放出層７４上を含む第１絶縁層７３上に形成された第２絶縁層７５、
（ニ）第２絶縁層７５上に形成されたゲート電極７６、並びに、
（ホ）少なくとも、ゲート電極７６、第２絶縁層７５及び電子放出層７４を貫通した開口部７８、
から成り、
開口部７８の壁面から突出した電子放出層７４の端部から電子が放出される。尚、このような構成のエッジ型電界放出素子を、便宜上、第１の構造のエッジ型電界放出素子と呼ぶ。
【００５７】
エッジ型電界放出素子の変形例の模式的な一部端面図を、図３３の（Ｂ）に示す。このエッジ型電界放出素子は、
（イ）支持体７１上に形成された第１ゲート電極７２、
（ロ）第１ゲート電極７２上を含む支持体７１上に形成された第１絶縁層７３、
（ハ）第１絶縁層７３上に形成された電子放出層７４、
（ニ）電子放出層７４上を含む第１絶縁層７３上に形成された第２絶縁層７５、
（ホ）第２絶縁層７５上に形成された第２ゲート電極７７、並びに、
（ヘ）第２ゲート電極７７、第２絶縁層７５、電子放出層７４及び第１絶縁層７３を貫通し、底部に第１ゲート電極７２の表面が露出した開口部７８、
から成り、
開口部７８の壁面から突出した電子放出層７４の端部７４Ａから電子が放出される。尚、開口部７８近傍の支持体７１等を一部切断して露出させた模式的な斜視図を図３４に示す。ここで、図３３の（Ｂ）に示した模式的な一部端面図は、図３４の線Ａ−Ａに沿った端面図である。このような構成のエッジ型電界放出素子を、便宜上、第２の構造のエッジ型電界放出素子と呼ぶ。第２の構造のエッジ型電界放出素子においては、電子放出層７４の下方に第１ゲート電極７２が設けられているので、第１の構造のエッジ型電界放出素子と比較して、開口部７８の壁面から突出した電子放出層７４の端部７４Ａの近傍に一層高強度の電界を形成することができる。
【００５８】
図３３の（Ｂ）に示したエッジ型電界放出素子の製造方法を、以下、図３５〜図３７を参照して説明する。
【００５９】
［工程−２００］
先ず、例えばガラス基板から成る支持体７１の上に、スパッタ法にて厚さ約０．２μｍのタングステンから成る第１ゲート電極用導電材料層を成膜し、通常の手順に従ってリソグラフィ技術及びドライエッチング技術により第１ゲート電極用導電材料層をパターニングして、第１ゲート電極７２を形成する（図３５の（Ａ）参照）。
【００６０】
［工程−２１０］
次に、全面に第１絶縁層７３を形成する。ここでは一例として、ＳｉＯ2を約０．３μｍの厚さに形成する。更に、この第１絶縁層７３の上にタングステンから成る電子放出層用導電材料層を０．２μｍの厚さに形成した後、所定の形状にパターニングし、電子放出層７４を形成する（図３５の（Ｂ）参照）。
【００６１】
［工程−２２０］
次に、全面に例えばＳｉＯ2から成る第２絶縁層７５を例えば約０．７μｍの厚さに形成する。更に、この第２絶縁層７５の上に厚さ約０．２μｍのタングステンから成る第２ゲート電極用導電材料層を形成し、所定のパターニングを行うことによって、第２ゲート電極７７を得ることができる（図３５の（Ｃ）参照）。第２ゲート電極７７の構成材料や厚さは、第１ゲート電極７２と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００６２】
［工程−２３０］
その後、全面にレジスト層７９を形成し、更に、このレジスト層７９に、第２ゲート電極７７の表面を一部露出させるようにレジスト開口部７９Ａを形成する。レジスト開口部７９Ａの平面形状は矩形であり、矩形の長辺はおおよそ１００μｍ、短辺は数μｍ〜１０μｍである。続いて、レジスト開口部７９Ａの底面に露出した第２ゲート電極７７を例えばＲＩＥ（反応性イオン・エッチング）法により異方的にエッチングし、開口部７８Ａを形成する（図３６の（Ａ）参照）。ここでは第２ゲート電極７７をタングステンを用いて構成しているので、ＳＦ6ガスを用いたエッチングにより垂直壁を有する開口部７８Ａを形成することができる。
【００６３】
［工程−２４０］
次に、図３６の（Ｂ）に示すように、開口部７８Ａの底面に露出した第２絶縁層７５を等方的にエッチングし、開口部７８Ｂを形成する。ここでは第２絶縁層７５をＳｉＯ2を用いて形成しているので、緩衝化フッ酸水溶液を用いたウェットエッチングを行う。開口部７８Ｂの壁面は、開口部７８Ａの開口端面よりも後退するが、このときの後退量はエッチング時間の長短により制御することができる。ここでは、開口部７８Ｂの下端が開口部７８Ａの開口端面よりも後退するまで、ウェットエッチングを行う。
【００６４】
［工程−２５０］
次に、図３７の（Ａ）に示すように、開口部７８Ｂの底面に露出した電子放出層７４を、イオンを主エッチング種とする条件によりドライエッチングする。イオンを主エッチング種とするドライエッチングでは、被エッチング物へのバイアス電圧の印加やプラズマと磁界との相互作用を利用して荷電粒子であるイオンを加速することができるため、一般には異方性エッチングが進行し、被エッチング物の加工面は垂直壁となる。しかし、この［工程−２５０］では、プラズマ中の主エッチング種の中にも垂直以外の角度を有する入射成分が若干存在すること、及び開口部７８Ａの端部における散乱によってもこの斜め入射成分が生ずることにより、電子放出層７４の露出面の中で、本来であれば開口部７８Ａによって遮蔽されてイオンが到達しないはずの領域にも、ある程度の確率で主エッチング種が入射する。このとき、電子放出層７４の法線に対する入射角の小さい主エッチング種ほど入射確率は高く、入射角の大きい主エッチング種ほど入射確率は低い。従って、電子放出層７４に形成された開口部７８Ｃの上端部の位置は開口部７８Ｂの下端部とほぼ揃っているものの、開口部７８Ｃの下端部の位置はその上端部よりも突出した状態となる。つまり、電子放出層７４の厚さが、突出方向の先端部に向けて薄くなり、端部が先鋭化される。ここでは、エッチング・ガスとしてＳＦ6を用いることにより、電子放出層７４の良好な加工を行うことができる。
【００６５】
［工程−２６０］
次に、図３７の（Ｂ）に示すように、開口部７８Ｃの底面に露出した第１絶縁層７３を等方的にエッチングし、開口部７８Ｄを形成し、開口部７８を完成させる。ここでは、上述の第２絶縁層７５の場合と同様に、緩衝化フッ酸水溶液を用いたウェットエッチングを行う。開口部７８Ｄの壁面は開口部７８Ｃの下端部よりも後退する。このときの後退量はエッチング時間の長短により制御可能である。このとき、先に形成された開口部７８Ｂの壁面は更に後退する。尚、開口部７８の完成後にレジスト層７９を除去すると、図３３の（Ｂ）に示した構造を有するエッジ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。
【００６６】
平面型電界放出素子の模式的な一部端面図を、図３８に示す。この平面型電界放出素子は、
（イ）支持体８１上に形成された電子放出層８４、
（ロ）電子放出層８４上を含む支持体８１上に形成された絶縁層８５、
（ハ）絶縁層８５上に形成されたゲート電極８６、並びに、
（ニ）ゲート電極８６及び絶縁層８５を貫通し、底部に電子放出層８４の表面が露出した開口部８８、
から成り、
開口部８８の底部に露出した電子放出層８４の表面から電子が放出される。
【００６７】
図３８に示した平面型電界放出素子の製造方法を、以下、図３９を参照して説明する。
【００６８】
［工程−３００］
先ず、例えばガラス基板から成る支持体８１の上に、スパッタ法により厚さ約０．２μｍのタングステンから成る電子放出層用導電材料層を製膜し、通常の手順に従ってこの電子放出層用導電材料層をパターニングし、電子放出層８４を形成する。次に、電子放出層８４上を含む支持体８１上に絶縁層８５を形成する。ここでは一例としてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を原料ガスとして用いるＣＶＤ法により、ＳｉＯ2層を約１μｍの厚さに形成する。更に、この絶縁層８５の上に、例えば厚さ約０．２μｍのタングステンから成るゲート電極用導電材料層を製膜し、パターニングしてゲート電極８６を形成する。ここまでのプロセスが終了した状態を、図３９の（Ａ）に示す。
【００６９】
［工程−３１０］
次に、全面にレジスト層８９を形成し、更に、このレジスト層８９に、ゲート電極８６の表面を一部露出させるようにレジスト開口部８９Ａを形成する。レジスト開口部８９Ａの平面形状は、例えば円形である。続いて、レジスト開口部８９Ａの底部に露出したゲート電極８６を例えばＲＩＥ法により異方的にエッチングする。ここではゲート電極８６をタングステンを用いて構成しているので、ＳＦ6ガスを用いたエッチングを行うことができる。ここまでのプロセスが終了した状態を、図３９の（Ｂ）に示す。
【００７０】
［工程−３２０］
次に、図３９の（Ｃ）に示すように、レジスト開口部８９Ａの内部に露出した絶縁層８５を等方的にエッチングし、開口部８８を形成する。ここでは、絶縁層８５をＳｉＯ2を用いて形成しているので、緩衝化フッ酸水溶液を用いたウェットエッチングを行う。絶縁層８５の壁面は、ゲート電極８６の先端部よりも後退するが、このときの後退量はエッチング時間の長短により制御することができる。こうして、図３８に示す平面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。
【００７１】
スピント型電界放出素子における電子放出電極５６は、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）等の金属又はこれらの金属元素を含む合金や化合物を用いて形成することができるが、中でも所謂高融点金属あるいはその合金や化合物を用いて形成することが好ましい。電子放出電極５６は、例えば、蒸着法やスパッタ法によって形成することができる。
【００７２】
エッジ型電界放出素子あるいは平面型電界放出素子における電子放出層７４，８４は、典型的には、タングステン（Ｗ）やタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、あるいはこれらの合金や化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）、あるいはダイヤモンド等の半導体から構成することができる。電子放出層７４，８４の形成方法として、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、イオン・プレーティング法、印刷法、メッキ法等、通常の薄膜作製プロセスを利用できる。電子放出層７４，８４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。電子放出層７４，８４を構成する材料は、ゲート電極を構成する材料と同じであっても、異なっていてもよい。
【００７３】
スピント型電界放出素子におけるカソード電極５２、ゲート電極５４、エッジ型電界放出素子におけるゲート電極７６、若しくは、第１ゲート電極７２、第２ゲート電極７７、平面型電界放出素子におけるゲート電極８６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）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属、これらの金属元素を含む合金あるいは化合物、あるいはシリコン（Ｓｉ）等の半導体やダイヤモンド、カーボンを例示することができる。尚、第これらの電極を構成する材料を、同一の材料としてもよいし、同種材料としてもよいし、異種の材料としてもよい。これらの電極の形成方法として、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、イオン・プレーティング法、印刷法、メッキ法等、通常の薄膜作製プロセスを利用できる。
【００７４】
枝配線と幹配線とを同じ材料から形成してもよいし、異なる材料から形成してもよい。場合によっては、スピント型電界放出素子におけるカソード電極５２、ゲート電極５４、エッジ型電界放出素子におけるゲート電極７６、若しくは、第１ゲート電極７２、第２ゲート電極７７、平面型電界放出素子におけるゲート電極８６を、枝配線及び幹配線と同じ材料（即ち、アルミニウムあるいはアルミニウム合金）から一体的に形成してもよい。
【００７５】
絶縁層５３、第１絶縁層７３、第２絶縁層７５、絶縁層８５の構成材料としては、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ガラス・ペースト硬化物を単独あるいは適宜積層して使用することができ、製膜には、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタ法、印刷法等の公知のプロセスが利用できる。
【００７６】
支持体５１，７１，８１は、少なくとも表面が絶縁性を有する材料から構成されていればよく、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。
【００７７】
本発明においては、ゲート電極や第２ゲート電極上を含む全面に更に層間絶縁層を形成し、かかる層間絶縁層上にフォーカス電極を形成する構成とすることもできる。この場合、層間絶縁層には開口部に連通する第２開口部が設けられている。フォーカス電極は、アノード電極へ向かう電子の軌道を収束させ、以て、輝度の向上や隣接画素間の色濁りの防止を可能とするための電極であり、カソード・パネルとアノード・パネルとの間の距離が比較的長い表示装置を想定した場合に、特に有効な電極である。フォーカス電極は、必ずしも各電界放出素子毎に設ける必要はなく、例えば、電界放出素子の所定の配列方向に沿って配設することにより、複数の電界放出素子に共通の収束効果を及ぼすこともできる。従って、層間絶縁層に設けられる第２開口部は、必ずしもフォーカス電極を構成する材料層に設けられている必要はない。第２開口部の平面形状は、フォーカス電極の構成に依り、開口部の平面形状と合同又は相似としてもよいし、異なっていてもよい。
【００７８】
（実施の形態１）
実施の形態１は、本発明の第１の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置用カソード・パネル（以下、単にカソード・パネルと呼ぶ）及び表示装置、並びに、カソード・パネルの製造方法に関する。
【００７９】
電子放出部１０の構成は、前述した、複数（例えば、数十乃至千個程度）のスピント型電界放出素子、あるいは、複数（例えば、数十乃至数百個程度）のエッジ型電界放出素子、あるいは、１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成することができる。以下、全ての実施の形態において、原則として、複数のスピント型電界放出素子から電子放出部１０が構成されている場合を例にとり、カソード・パネルを説明するが、他の電界放出素子から電子放出部１０が構成されている場合であっても実質的には同様である。
【００８０】
実施の形態１のカソード・パネルは、幹配線、枝配線及び電子放出部の模式的な平面的配置を図１に示すように、複数の幹配線２０，２２と、各幹配線から延びる複数の枝配線と、各枝配線に接続された電子放出部１０とを具備する。複数の枝配線２１は幹配線２０から延びており、複数の枝配線２３は幹配線２２から延びている。幹配線２０は第１の方向に延びており、幹配線２２は第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。電子放出部１０は、各枝配線２１，２３に接続されている。例えばスピント型電界放出素子が形成された電子放出部１０を備えたカソード・パネルを例にとると、電子放出部１０を構成するカソード電極群は各枝配線２１に接続されており、ゲート電極群は各枝配線２３に接続されている。図１、また、後述する図４、図５においては、支持体や絶縁層の図示、電界放出素子の詳細な図示は省略した。幹配線、枝配線及び電子放出部の模式的な平面的配置を示す図面においては、幹配線及び枝配線を明確にするために、幹配線及び枝配線に斜線を付した。
【００８１】
幹配線２０及び枝配線２１は、前述の［工程−１００］において、例えばガラス基板から成る支持体５１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法にて製膜した後、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、カソード電極５２を形成するときに、同時に形成すればよい。各電子放出部１０を構成するカソード電極群を構成するパターニングされたカソード電極用導電材料層は、例えば矩形形状を有する。
【００８２】
あるいは又、幹配線２０及び枝配線２１は、前述の［工程−２１０］において、第１絶縁層７３の上に、例えばタングステンから成る電子放出層用導電材料層を製膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき電子放出層用導電材料層をパターニングして、電子放出層７４を形成するときに、同時に形成すればよい。
【００８３】
あるいは又、幹配線２０及び枝配線２１は、前述の［工程−３００］において、例えばガラス基板から成る支持体８１の上に、例えばタングステンから成る電子放出層用導電材料層を製膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき電子放出層用導電材料層をパターニングして、電子放出層８４を形成するときに、同時に形成すればよい。
【００８４】
一方、幹配線２２及び枝配線２３は、前述の［工程−１００］において、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ゲート電極５４を形成するときに、同時に形成すればよい。各電子放出部１０を構成するゲート電極群を構成するパターニングされたゲート電極用導電材料層は、パターニングされたカソード電極用導電材料層と略同じ矩形形状を有する。
【００８５】
あるいは又、幹配線２２及び枝配線２３は、前述の［工程−２００］において、例えばガラス基板から成る支持体７１の上に、例えばタングステンから成る第１ゲート電極用導電材料層を製膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき第１ゲート電極用導電材料層をパターニングして、第１ゲート電極７２を形成するときに、同時に形成すればよい。また、幹配線２２及び枝配線２３は、前述の［工程−２２０］において、第２絶縁層７５の上に、例えばタングステンから成る第２ゲート電極用導電材料層を製膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき第２ゲート電極用導電材料層をパターニングして、第２ゲート電極７７を形成するときに、同時に形成すればよい。
【００８６】
あるいは又、幹配線２２及び枝配線２３は、前述の［工程−３００］において、絶縁層８５の上に、例えばタングステンから成るゲート電極用導電材料層を製膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づきゲート電極用導電材料層をパターニングして、ゲート電極８６を形成するときに、同時に形成すればよい。
【００８７】
以上に説明した幹配線２０，２２及び枝配線２１，２３の形成方法は、以下に説明する実施の形態３及び実施の形態５における電界放出素子に対しても適用することができる。
【００８８】
尚、図２９の（Ａ）に模式的な一部端面図を示し、図２９の（Ｂ）に模式的な分解斜視図を示すように、所謂シャント構造を有する幹配線２０，２０’とすることもできる。即ち、［工程−１００］において、例えばガラス基板から成る支持体５１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法にて製膜した後、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、カソード電極群、幹配線２０及び枝配線２１を形成する。その後、全面にＳｉＯ2から成る絶縁層５３’をＣＶＤ法にて製膜し、幹配線２０の上方の絶縁層５３’に孔部を形成する。その後、孔部内を含む絶縁層５３’上に例えばアルミニウム系合金層をスパッタ法にて製膜し、かかるアルミニウム系合金層をパターニングすることによって、絶縁層５３’上にも幹配線２０’を形成する。かかる幹配線２０’は、孔部及び孔部に充填されたアルミニウム系合金層（これらを総称してコンタクトホールと呼ぶ）によって幹配線２０と電気的に接続されている。次いで、全面に絶縁層５３”を形成し、ゲート電極用導電材料層（例えば、ＴｉＮ層）をスパッタ法にて、順次製膜し、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ゲート電極用導電材料層から成り、開口部５５を有するゲート電極群を形成する。その後、絶縁層５３”，５３’に、例えば直径１μｍ程度の開口部５５を形成する。
【００８９】
また、図３０の（Ａ）に模式的な一部端面図を示し、図３０の（Ｂ）に模式的な分解斜視図を示すように、支持体５１上に幹配線２０を形成せずに、絶縁層５３’上にのみ幹配線２０を形成し、コンタクトホールを介して、支持体５１上に形成された枝配線２１と幹配線２０とを接続する構造とすることもできる。
【００９０】
このように幹配線２０をシャント構造にすることによって、信号の遅れ等の発生を回避することができる。これらのシャント構造は、エッジ型電界放出素子や平面型電界放出素子から構成された電子放出部１０を備えたカソード・パネルに対しても適用することができる。
【００９１】
得られたカソード・パネル５０に対して、電子放出部１０の動作試験（動作検査あるいは動作評価）を行う。動作試験として、電子放出部１０の抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。
【００９２】
表示特性試験の実行に適した試験装置（検査装置あるいは評価装置）１００の概要を図４３に示す。この試験装置１００は、上部が開口したハウジング１０１を具備する。ハウジング１０１内には、検査台１０２が配設されており、検査台１０２の下には検査台昇降シリンダー１０３が取り付けられている。検査台昇降シリンダー１０３は、図示しない移動台座に乗せられており、検査台１０２ごと図４３の紙面垂直方向に移動可能である。検査台１０２の下には、更に、ピン昇降シリンダー１０４が取り付けられており、ピン昇降シリンダー１０４の作動によって検査台１０２を貫通した孔内をピン１０５が上下する。ハウジング１０１は、バルブ１０７を介して真空ポンプ（図示せず）に繋がれており、ハウジング１０１の雰囲気を高真空にすることができる。また、ガス流量制御装置１０８を介してハウジング１０１内にアルゴンガス等の不活性ガスを導入することができる構造となっている。ハウジング１０１内には、更に、幹配線２０，２２の端部に接触し得る構造の検査電圧印加針１０９が、例えば幹配線２０，２２の数だけ配置されている。
【００９３】
ハウジング１０１の開口した上部には、透明基板６１上に形成された蛍光体層６２及びアノード電極６３を有する、アノード・パネルと同様の構成を有するパネル６０Ａが配置されている。パネル６０Ａの上方にはＣＣＤを有する受像装置１１０が配設されている。受像装置１１０は画像検査ユニット１１１に接続されている。また、電圧源・走査電圧コントローラ１１２が、画像検査ユニット１１１、検査電圧印加針１０９及びアノード電極６３に接続されている。
【００９４】
カソード・パネル５０の動作試験に際しては、上昇位置にあるピン１０５上にカソード・パネル５０を乗せ、ピン昇降シリンダー１０４を動作させることによってピン１０５を下降させて、カソード・パネル５０を検査台１０２に載置する。そして、ハウジング１０１に設けられた扉（図示せず）を介して、検査台１０２に載置されたカソード・パネル５０をハウジング１０１内に搬入した後、ハウジング１０１内を真空ポンプによって高真空雰囲気とする。尚、ガス流量制御装置１０８を介してハウジング１０１内にアルゴンガス等の不活性ガスを導入し、ハウジング１０１内の圧力を所定の値（例えば、１．２×１０3Ｐａ）に制御する。
【００９５】
ハウジング１０１内が所望の雰囲気となったならば、検査台昇降シリンダー１０３を作動させて、検査台１０２を上昇させ、カソード・パネル５０とパネル６０Ａとの間の距離を、例えば１ｍｍとする。併せて、幹配線２０，２２の端部に検査電圧印加針１０９を接触させる。そして、電圧源・走査電圧コントローラ１１２から、検査電圧印加針１０９、幹配線２０、枝配線２１を介して電子放出部１０のカソード電極５２に走査用電圧（例えば、１０ボルト）を印加し、検査電圧印加針１０９、幹配線２２、枝配線２３を介して電子放出部１０のゲート電極５４に制御用電圧（例えば、１５ボルト）を印加し、更に、アノード電極６３に加速用電圧（例えば、１．５ｋボルト）を印加する。これによって、電子放出電極５６の先端部から電子が放出される。そして、電子は、パネル６０Ａに設けられたアノード電極６３に引き付けられ、アノード電極６３と透明基板６１との間に形成された発光体層である蛍光体層６２に衝突する。その結果、蛍光体層６２が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。
【００９６】
かかる画像を受像装置１１０にて受像し、受像装置１１０からの信号を画像検査ユニット１１１にて処理する。電子放出部１０に欠陥がある場合、かかる電子放出部１０に対応する画素に基づく画像には暗点や輝点、輝度ムラ等が発生する。このような画像異常を生じさせた電子放出部１０（以下、動作不良の電子放出部１０と呼ぶ）の位置を画像検査ユニット１１１にて解析し、図示しないディスプレイに表示する。あるいは、動作不良の電子放出部１０の位置データを、後述する切断処理装置に送る。
【００９７】
表示特性試験完了後、ハウジング１０１内の雰囲気を大気雰囲気とし、検査台昇降シリンダー１０３を作動させて、検査台１０２を下降させ、カソード・パネル５０が載置された検査台１０２をハウジング１０１から搬出する。
【００９８】
動作不良の電子放出部１０に対しては、電子放出部１０と幹配線２０とを接続する枝配線２１を切断する。あるいは又、電子放出部１０と幹配線２２とを接続する枝配線２３を切断する。具体的には、図２に示すように、レーザを備えた切断処理装置において、レーザ光を用いて、電子放出部１０と幹配線２０とを接続する枝配線２１を切断する。
【００９９】
あるいは又、図３の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、カソード・パネル５０の全面にレジスト層を塗布し、光ビームを用いてレジスト層を露光し、レジスト層を現像することによって、切断すべき枝配線２３の部分を露出させる。そして、ドライエッチング法に基づき露出した枝配線２３をエッチングすることによって切断した後、レジスト層を除去する（図３の（Ｃ）参照）。
【０１００】
以上の処理が完了したカソード・パネル５０とアノード・パネル６０とを組み立てると、図２７及び図２８に示す表示装置を構成することができる。即ち、この表示装置は、基本的には、複数の画素から構成され、各画素は、カソード・パネル５０上に設けられた電子放出部１０と、電子放出部１０に対向してアノード・パネル６０上に設けられたアノード電極６３及び蛍光体層６２とから構成されている。以下の実施の形態における表示装置も同様の構成を有する。尚、図２８は、カソード・パネル５０及びアノード・パネル６０の一部分の模式的な分解斜視図である。具体的には、セラミックスやガラスから作製された高さ約１ｍｍの枠体を用意し、枠体とアノード・パネル６０とをフリット・ガラスから成るシール材を用いて仮接着しておき、カソード・パネル５０にフリット・ガラスから成るシール材を塗布・乾燥しておき、アノード・パネル６０とカソード・パネル５０とを枠体を介して張り合わせ、約４５０゜Ｃで１０〜３０分焼成すればよい。その後、表示装置の内部を１０-4Ｐａ程度の真空度となるまで排気し、適当な方法で封止する。あるいは又、真空室中でアノード・パネル６０とカソード・パネル５０とを枠体を介して張り合わせ、約４５０゜Ｃで１０〜３０分焼成すれば、アノード・パネル６０とカソード・パネル５０と枠体によって囲まれた空間は自ずから真空となる。尚、アノード・パネル６０を構成する基板６１は、少なくとも表面が絶縁性を有する材料から構成されていればよく、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。表示装置の構成に依存して、基板６１には透明性を要求される場合がある。
【０１０１】
図１に示した構成では、１つの電子放出部１０は、例えば数十乃至千個程度のスピント型電界放出素子から構成されている。パターニングされたカソード電極用導電材料層に、電子放出部１０を構成するスピント型電界放出素子のカソード電極５２が所望の数だけ存在している。具体的には、例えば矩形のカソード電極用導電材料層それ自体がカソード電極５２に相当し、開口部５５の底部に位置するカソード電極用導電材料層の領域がカソード電極５２に該当する。また、パターニングされたゲート電極用導電材料層に、電子放出部１０を構成するスピント型電界放出素子のゲート電極５４が所望の数だけ存在している。具体的には、例えば矩形のゲート電極用導電材料層それ自体がゲート電極５４に相当し、開口部５５の近傍に位置するゲート電極用導電材料層の領域がゲート電極５４に該当する。
【０１０２】
あるいは又、図１に示した構成では、１つの電子放出部１０は、例えば数十乃至数百個程度のエッジ型電界放出素子から構成されている。図３３（Ａ）に示した構造を有するエッジ型電界放出素子から構成された１つの電子放出部１０においては、パターニングされた電子放出層用導電材料層に、電子放出部１０を構成するエッジ型電界放出素子の電子放出層７４が所望の数だけ存在している。具体的には、例えば矩形の電子放出層用導電材料層それ自体が電子放出層７４に相当し、開口部７８の近傍に位置する電子放出層用導電材料層の領域が電子放出層７４に該当する。更には、パターニングされたゲート電極用導電材料層に、電子放出部１０を構成するエッジ型電界放出素子のゲート電極７６が所望の数だけ存在している。具体的には、例えば矩形のゲート電極用導電材料層それ自体がゲート電極７６に相当し、開口部７８の近傍に位置するゲート電極用導電材料層の領域がゲート電極７６に該当する。
【０１０３】
更には、図１に示した構成では、図３３の（Ｂ）に示した構造を有するエッジ型電界放出素子から構成された１つの電子放出部１０においては、パターニングされた第１ゲート電極用導電材料層に、電子放出部１０を構成するエッジ型電界放出素子の第１ゲート電極７２が所望の数だけ存在している。具体的には、例えば矩形の第１ゲート電極用導電材料層それ自体が第１ゲート電極７２に相当し、開口部７８の底部に位置する第１ゲート電極用導電材料層の領域が第１ゲート電極７２に該当する。また、パターニングされた電子放出層用導電材料層に、電子放出部１０を構成するエッジ型電界放出素子の電子放出層７４が所望の数だけ存在している。具体的には、例えば矩形の電子放出層用導電材料層それ自体が電子放出層７４に相当し、開口部７８の近傍に位置する電子放出層用導電材料層の領域が電子放出層７４に該当する。更には、パターニングされた第２ゲート電極用導電材料層に、電子放出部１０を構成するエッジ型電界放出素子の第２ゲート電極７７が所望の数だけ存在している。具体的には、例えば矩形の第２ゲート電極用導電材料層それ自体が第２ゲート電極７７に相当し、開口部７８の近傍に位置する第２ゲート電極用導電材料層の領域が第２ゲート電極７７に該当する。
【０１０４】
あるいは又、図１に示した構成では、１つの電子放出部１０は、例えば１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成されている。図３８に示した構造を有する平面型電界放出素子から構成された１つの電子放出部１０においては、パターニングされた電子放出層用導電材料層に、電子放出部１０を構成する平面型電界放出素子の電子放出層８４が所望の数だけ存在している。具体的には、例えば矩形の電子放出層用導電材料層それ自体が電子放出層８４に相当し、開口部８８の底部に位置する電子放出層用導電材料層の領域が電子放出層８４に該当する。更には、パターニングされたゲート電極用導電材料層に、電子放出部１０を構成するエッジ型電界放出素子のゲート電極８６が所望の数だけ存在している。具体的には、例えば矩形のゲート電極用導電材料層それ自体がゲート電極８６に相当し、開口部８８の近傍に位置するゲート電極用導電材料層の領域がゲート電極８６に該当する。
【０１０５】
幹配線、枝配線及び電子放出部の変形例の模式的な平面的配置を図４及び図５に示す。
【０１０６】
図４に示す構成においては、パターニングされたカソード電極用導電材料層５２Ａに、電子放出部１０を構成するスピント型電界放出素子のカソード電極５２が所望の数だけ存在している。即ち、カソード電極用導電材料層５２Ａそれ自体がカソード電極５２に相当し、開口部５５の底部に位置するカソード電極用導電材料層５２Ａの領域がカソード電極５２に該当する。カソード電極用導電材料層５２Ａは、図１に示した形状とは異なり、ストライプ状にパターニングされており、かかるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａの一部分（パターニングされたゲート電極用導電材料層と重複する領域）が、各電子放出部１０のカソード電極５２を構成する。言い換えれば、第１の方向に隣接する電子放出部１０のカソード電極群はカソード電極延在部２４によって結ばれている。一方、パターニングされたゲート電極用導電材料層に、電子放出部１０を構成するスピント型電界放出素子のゲート電極５４が所望の数だけ存在している。即ち、例えば矩形のゲート電極用導電材料層それ自体がゲート電極５４に相当し、開口部５５の近傍に位置するゲート電極用導電材料層の領域がゲート電極５４に該当する。
【０１０７】
このように、図４に示すカソード・パネルにおいては、複数の電子放出部１０が１次元的に配列されて成る冷陰極電界電子放出部列が、所定数、並置されている。ここで、複数の電子放出部１０が１次元的に配列されているとは、ストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａの一部分が各電子放出部１０のカソード電極５２を構成すること、あるいは又、或る方向に隣接する電子放出部１０のカソード電極群がカソード電極延在部２４によって結ばれていることを意味する。
【０１０８】
図４に示すカソード・パネルにおいては、図１に示したカソード・パネルと異なり、幹配線２０及び枝配線２１は省略されており、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａが、これらの配線としての機能を果たす。幹配線２２は第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。電子放出部１０を構成するゲート電極群は各枝配線２３に接続されている。
【０１０９】
動作不良の電子放出部１０に対しては、電子放出部１０と幹配線２２とを接続する枝配線２３を切断すればよい。
【０１１０】
図５に示す構成においては、パターニングされたカソード電極用導電材料層に、電子放出部１０を構成するスピント型電界放出素子のカソード電極５２が所望の数だけ存在している。即ち、例えば矩形のカソード電極用導電材料層それ自体がカソード電極５２に相当し、開口部５５の底部に位置するカソード電極用導電材料層の領域がカソード電極５２に該当する。一方、パターニングされたゲート電極用導電材料層に、電子放出部１０を構成するスピント型電界放出素子のゲート電極５４が所望の数だけ存在している。即ち、ゲート電極用導電材料層それ自体がゲート電極５４に相当し、開口部５５の近傍に位置するゲート電極用導電材料層の領域がゲート電極５４に該当する。ゲート電極用導電材料層５４Ａは、図１に示した形状とは異なり、ストライプ状にパターニングされており、かかるストライプ状のゲート電極用導電材料層５４Ａの一部分（パターニングされたカソード電極用導電材料層と重複する領域）が、各電子放出部１０のゲート電極５４を構成する。言い換えれば、第２の方向に隣接する電子放出部１０のゲート電極群はゲート電極延在部２５によって結ばれている。
【０１１１】
このように、図５に示すカソード・パネルにおいては、複数の電子放出部１０が１次元的に配列されて成る冷陰極電界電子放出部列が、所定数、並置されている。ここで、複数の電子放出部１０が１次元的に配列されているとは、ストライプ状のゲート電極用導電材料層５４Ａの一部分が各電子放出部１０のゲート電極５４を構成すること、あるいは又、或る方向に隣接する電子放出部１０のゲート電極群がゲート電極延在部２５によって結ばれていることを意味する。
【０１１２】
図５に示すカソード・パネルにおいては、図１に示したカソード・パネルと異なり、幹配線２２及び枝配線２３は省略されており、第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極用導電材料層５４Ａが、これらの配線としての機能を果たす。幹配線２０は第２の方向と異なる第１の方向（例えば、第２の方向と直角の方向）に延びている。電子放出部１０を構成するカソード電極群は各枝配線２１に接続されている。
【０１１３】
動作不良の電子放出部１０に対しては、電子放出部１０と幹配線２０とを接続する枝配線２１を切断すればよい。
【０１１４】
第１の構造のエッジ型電界放出素子、第２の構造のエッジ型電界放出素子、及び平面型電界放出素子を有する電子放出部を備えたカソード・パネルに、図４及び図５に示した構成を適用したときの、各電極や電子放出層の構成や幹配線、枝配線の構成を以下の表１に纏めた。尚、記号「Ｈ」は幹配線及び枝配線が設けられている構成を表し、記号「Ｓ」は、電極や電子放出層がストライプ状のカソード電極用導電材料層あるいはゲート電極用導電材料層から構成されていることを表す。以下の表における記号「Ｈ」、「Ｓ」も同様の意味である。これらの構成においては、動作不良の電子放出部が動作しないように、動作不良の電子放出部と幹配線とを接続しているいずれかの枝配線を適宜切断すればよい。
【０１１５】
0004196490.tif 000002
【０１１６】
（実施の形態２）
実施の形態２は、本発明の第２の態様に係るカソード・パネル及び表示装置、並びに、カソード・パネルの製造方法に関する。
【０１１７】
電子放出部の構成は、前述した、複数（例えば、数十乃至千個程度）のスピント型電界放出素子、あるいは、複数（例えば、数十乃至数百個程度）のエッジ型電界放出素子、あるいは、１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成することができる。以下、複数のスピント型電界放出素子から電子放出部が構成されている場合を例にとり、カソード・パネルを説明するが、他の電界放出素子から電子放出部が構成されている場合であっても実質的には同様である。
【０１１８】
実施の形態２のカソード・パネルも、幹配線、枝配線及び電子放出部の模式的な平面的配置を図６に示すように、複数の幹配線２０，２２（図６には、その内の１本を示す）と、各幹配線２０，２２から延びる複数の枝配線２１，２３と、各枝配線２１，２３に接続された電子放出部とを具備する。尚、図６には電子放出部の１つを示した。複数の枝配線２１は幹配線２０から延びており、複数の枝配線２３は幹配線２２から延びている。幹配線２０は第１の方向に延びており、幹配線２２は第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。枝配線２１は、幅の広い部分２１ａと、幅の狭い部分２１ｂから構成されている。また、枝配線２３は、幅の広い部分２３ａと、幅の狭い部分２３ｂから構成されている。
【０１１９】
例えば１００μｍ×１８０μｍの寸法の各電子放出部は、１つあるいは複数（実施の形態２においては６つ）の冷陰極電界電子放出部ユニット（以下、電子放出部ユニットと呼ぶ）１０ａから構成されており、各電子放出部ユニット１０ａは枝配線２１，２３を介して幹配線２０，２２に接続されている。例えばスピント型電界放出素子が形成された電子放出部を備えたカソード・パネルを例にとると、電子放出部を構成するカソード電極群は各枝配線２１に接続されており、ゲート電極群は各枝配線２３に接続されている。図６においては、支持体や絶縁層の図示、電界放出素子の詳細な図示は省略した。
【０１２０】
幹配線２０及び枝配線２１は、前述の［工程−１００］において、例えばガラス基板から成る支持体５１の上に、例えばアルミニウム層から成るカソード電極用導電材料層をスパッタ法にて製膜した後、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、カソード電極５２を形成するときに、同時に形成すればよい。各電子放出部を構成するカソード電極群を構成するパターニングされたカソード電極用導電材料層は、例えば矩形形状を有する。尚、電界放出素子が完成した後、図７の（Ａ）に模式的な一部端面図を示すように、枝配線２１の少なくとも一部分、より具体的には、幅の狭い枝配線の部分２１ｂの上方の絶縁層５３をリソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき除去しておく。この絶縁層５３の一部の除去は、幹配線に走査回路との接続のためのパッド部を形成するときに、同時に行うことができる。
【０１２１】
あるいは又、幹配線２０及び枝配線２１は、前述の［工程−１００］において、例えばガラス基板から成る支持体５１の上に、例えばアルミニウム層５２ａ及びＴｉＮから成るバリアメタル層５２ｂの２層から構成されたカソード電極用導電材料層をスパッタ法にて順次製膜した後、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、カソード電極５２を形成するときに、同時に形成すればよい。尚、電界放出素子が完成した後、枝配線２１の少なくとも一部分の上方の絶縁層５３及びバリアメタル層５２ｂをリソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき除去しておく。即ち、枝配線２１を、アルミニウム層から成る第１の枝配線部分と、アルミニウム層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分とから構成する。具体的には、完成した電界放出素子（図８の（Ａ）参照）上にレジスト材料から成るエッチング用マスク（図示せず）をリソグラフィ技術に基づき形成した後、平行平板型ＲＩＥ装置を用いて、以下の表２に例示する条件にて、ＳｉＯ2から成る絶縁層５３及びＴｉＮから成るバリアメタル層５２ｂをエッチングし、その後、エッチング用マスクを除去する（図８の（Ｂ）参照）。この絶縁層５３及びバリアメタル層５２ｂの一部の除去は、幹配線に走査回路との接続のためのパッド部を形成するときに、同時に行うことができる。
【０１２２】
［表２］
使用ガス  ：ＣＨＦ3／ＣＯ／Ａｒ＝３０／７０／３００sccm
圧力      ：７．３Ｐａ
ＲＦパワー：１．３ｋＷ
温度      ：２０゜Ｃ
【０１２３】
あるいは又、幹配線２０及び枝配線２１は、前述の［工程−２１０］において、製膜技術及びドライエッチング技術に基づき、第１絶縁層７３の上に幹配線２０及び枝配線２１を形成した後、電子放出層７４を形成すればよい。あるいは又、幹配線２０及び枝配線２１は、前述の［工程−３００］において、例えばガラス基板から成る支持体８１の上に、製膜技術及びドライエッチング技術に基づき幹配線２０及び枝配線２１を形成した後、電子放出層８４を形成すればよい。
【０１２４】
一方、幹配線２２及び枝配線２３は、前述の［工程−１００］において、例えばアルミニウムから成る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ゲート電極５４を形成するときに、同時に形成すればよい。各電子放出部を構成するゲート電極群を構成するパターニングされたゲート電極用導電材料層は、パターニングされたカソード電極用導電材料層と略同じ矩形形状を有する。
【０１２５】
あるいは又、幹配線２２及び枝配線２３は、前述の［工程−１００］において、例えば、厚さ０．５μｍのアルミニウム層及び厚さ０．１μｍのＴｉＮから成るバリアメタル層の２層から構成された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ゲート電極５４を形成するときに、同時に形成すればよい。尚、電界放出素子が完成した後、枝配線２３の少なくとも一部分のバリアメタル層をリソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき除去しておく。即ち、枝配線２３を、アルミニウム層から成る第１の枝配線部分と、アルミニウム層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分とから構成する。
【０１２６】
あるいは又、幹配線２２及び枝配線２３は、前述の［工程−２００］において、例えばガラス基板から成る支持体７１の上に、製膜技術及びドライエッチング技術に基づき幹配線２２及び枝配線２３を形成した後、第１ゲート電極７２を形成すればよい。また、幹配線２２及び枝配線２３は、前述の［工程−２２０］において、第２絶縁層７５の上に、製膜技術及びドライエッチング技術に基づき幹配線２２及び枝配線２３を形成した後、第２ゲート電極７７を形成すればよい。あるいは又、幹配線２２及び枝配線２３は、前述の［工程−３００］において、絶縁層８５の上に、製膜技術及びドライエッチング技術に基づき幹配線２２及び枝配線２３を形成した後、ゲート電極８６を形成すればよい。
【０１２７】
尚、枝配線２１と枝配線２３の内の少なくとも一方が、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から構成され、あるいは又、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層から成る第１の枝配線部分と、アルミニウム層あるいはアルミニウム合金層とバリアメタル層の２層構造を有する第２の枝配線部分とから構成されていればよい。
【０１２８】
以上の幹配線２０，２２の形成方法、枝配線２１，２３の形成方法を、後述する実施の形態４及び実施の形態６に適用することができる。
【０１２９】
実施の形態２においては、純度９９．９９％のアルミニウム層から成る枝配線２１，２３の幅の狭い部分２１ｂ，２３ｂの幅を２μｍ、厚さを０．５μｍ、長さを０．１ｍｍ以上とする。また、純度９９．９９％のアルミニウム層から成る幹配線２０，２２、枝配線２１，２３の幅の広い部分２１ａ，２３ａの幅を２０μｍ、厚さを０．５μｍとする。枝配線２１，２３の幅の狭い部分２１ｂ，２３ｂの電気抵抗値Ｒは以下のとおりである。尚、アルミニウム層の体積抵抗率ρを２．７×１０-6（Ω・ｃｍ）とし、枝配線２１，２３の幅の狭い部分２１ｂ，２３ｂの断面積をＡ、長さをＬとする。
【０１３０】
0004196490.tif 000003
【０１３１】
従って、Ｌ＝０．５ｍｍとすれば、Ｒ＝１３．５Ωとなる。
【０１３２】
得られたカソード・パネル５０に対して、幹配線２０，２２から枝配線２１，２３を介して電子放出部に電圧を印加する短絡試験を行う。具体的には、幹配線２０と幹配線２２との間に１０ボルト（＝Ｅ）の電位差を与える。電位差は連続的に与えてもよいし、パルス状に与えてもよい。短絡が生じている電子放出部、即ち、例えばゲート電極５４と電子放出電極５６との間に導電性の異物が存在している電界放出素子を含む電子放出部にあっては、かかる電子放出部と幹配線２０，２２とを接続する枝配線２１，２３を、枝配線２１，２３を流れる電流Ｉによって断線させる（図７の（Ｂ）の模式的な一部端面図を参照）。尚、枝配線２１，２３の幅の狭い部分２１ｂ，２３ｂの断線は、いずれか一方あるいは両方に生じ得る。ここで、枝配線２１，２３の幅の狭い部分２１ｂ，２３ｂを流れる電流Ｉの電流密度Ｊは以下のとおりとなる。
【０１３３】
0004196490.tif 000004
【０１３４】
このような条件で枝配線の幅の狭い部分２１ｂ，２３ｂがエレクトロマイグレーションに起因して断線するまでの時間を調べた結果を、図９に示す。尚、試験雰囲気は大気雰囲気である。図９から、約１時間、幹配線２０と幹配線２２との間に１０ボルトの電位差を与え続けることによって、短絡が生じている電子放出部と幹配線とを接続する枝配線がほぼ全て断線することが判る。尚、試験雰囲気を不活性ガス雰囲気とし、電子放出部、幹配線２０，２２や枝配線２１，２３を加熱した状態で短絡試験を行えば、短絡が生じている電子放出部と幹配線とを接続する枝配線が断線するまでの時間の短縮化を図ることができる。
【０１３５】
実施の形態２においては、各電子放出部を複数（例えば６つ）の電子放出部ユニット１０ａから構成すれば、例えば１つの電子放出部ユニット１０ａにおける枝配線が断線されても、残りの電子放出部ユニット１０ａが機能するので、外見上は遜色のない画素を得ることができる。
【０１３６】
以上の処理が完了したカソード・パネル５０とアノード・パネル６０とを組み立てると、図２７に示した表示装置を構成することができる。
【０１３７】
尚、場合によっては、カソード・パネル５０とアノード・パネル６０とを組み立てた後に、短絡試験を行い、短絡状態にある電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を断線させてもよい。
【０１３８】
幹配線、枝配線及び電子放出部の変形例としては、図４及び図５の模式的な平面的配置に示したと同様の構成を挙げることができる。
【０１３９】
（実施の形態３）
実施の形態３は、本発明の第３の態様に係るカソード・パネル及び表示装置、並びに、カソード・パネルの製造方法に関する。
【０１４０】
電子放出部の構成は、前述した、複数（例えば、数十乃至千個程度）のスピント型電界放出素子、あるいは、複数（例えば、数十乃至数百個程度）のエッジ型電界放出素子、あるいは、１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成することができる。以下、複数のスピント型電界放出素子から電子放出部が構成されている場合を例にとり、カソード・パネルを説明するが、他の電界放出素子から電子放出部が構成されている場合であっても実質的には同様である。
【０１４１】
実施の形態３のカソード・パネルは、幹配線、枝配線及び電子放出部の模式的な平面的配置を図１０に示すように、複数の幹配線３０，３２と、各幹配線３０，３２から延びる、複数の第１枝配線３１Ａ，３３Ａ及び複数の第２枝配線３１Ｂ，３３Ｂと、複数の冷陰極電界電子放出領域（以下、単に、電子放出領域と呼ぶ）とを具備する。複数の第１枝配線３１Ａ及び第２枝配線３１Ｂは幹配線３０から延びており、複数の第１枝配線３３Ａ及び第２枝配線３３Ｂは幹配線３２から延びている。幹配線３０は第１の方向に延びており、幹配線３２は第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。尚、図１０、また、後述する図１１〜図１７においては、支持体や絶縁層の図示、電界放出素子の詳細な図示は省略した。
【０１４２】
各電子放出領域は、幹配線３０，３２から延びる第１枝配線３１Ａ，３３Ａに接続された第１冷陰極電界電子放出部１０Ａ（以下、第１電子放出部１０Ａと呼ぶ）、及び、該幹配線３０，３２から延びる第２枝配線３１Ｂ，３３Ｂに接続された第２冷陰極電界電子放出部１０Ｂ（以下、第２電子放出部１０Ｂと呼ぶ）から構成されている。具体的には、第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は、第１枝配線３１Ａを介して幹配線３０に接続されており、第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は、第１枝配線３３Ａを介して幹配線３２に接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は、第２枝配線３１Ｂを介して幹配線３０に接続されており、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は、第２枝配線３３Ｂを介して幹配線３２に接続されている。そして、電子放出領域を構成する一方の電子放出部（例えば、第１電子放出部１０Ａ）が動作不良である場合、この一方の電子放出部（例えば、第１電子放出部１０Ａ）と幹配線３０，３２とを接続する枝配線（例えば、第１枝配線３１Ａあるいは第１枝配線３３Ａ）は切断されている。一方、電子放出領域を構成する両方の電子放出部（第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂ）の動作が正常な場合、この電子放出領域を構成するいずれか一方の電子放出部（例えば、第２電子放出部１０Ｂ）と幹配線３０，３２とを接続する枝配線（例えば、第２枝配線３１Ｂあるいは第２枝配線３３Ｂ）は切断されている。
【０１４３】
このように、電子放出領域を一対の電子放出部１０Ａ，１０Ｂから構成し、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方を動作させることによって、表示装置の輝度を一定に保つことができる。
【０１４４】
幹配線３０及び第１枝配線３１Ａ、第２枝配線３１Ｂは、実施の形態１における幹配線２０及び枝配線２１と同様に形成することができるし、幹配線３２及び第１枝配線３３Ａ、第２枝配線３３Ｂは、実施の形態１における幹配線２２及び枝配線２３と同様に形成することができるので、詳細な説明は省略する。
【０１４５】
得られたカソード・パネル５０に対して、第１及び第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂの動作試験を行う。動作試験として、これらの電子放出部の抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。表示特性試験においては、一対の電子放出部１０Ａ，１０Ｂが正常な動作をする場合、一対の電子放出部１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方が動作不良である場合と比較して、画素に対応する画像は明るい。
【０１４６】
動作不良の電子放出領域に対しては、例えば、第１電子放出部１０Ａと幹配線３０とを接続する枝配線３１Ａを切断する。あるいは又、第１電子放出部１０Ａと幹配線３２とを接続する枝配線３３Ａを切断する。一方、動作が正常の電子放出領域に対しては、例えば、第２電子放出部１０Ｂと幹配線３０とを接続する枝配線３１Ｂを切断する。あるいは又、第２電子放出部１０Ｂと幹配線３２とを接続する枝配線３３Ｂを切断する。具体的には、実施の形態１と同様の方法を実行すればよい。
【０１４７】
以上の処理が完了したカソード・パネル５０とアノード・パネル６０とを組み立てると、図２７に示した表示装置を構成することができる。
【０１４８】
幹配線、枝配線及び電子放出部の変形例の模式的な平面的配置を図１１〜図１７に示す。
【０１４９】
図１１に示す構成においては、カソード電極用導電材料層５２Ａは、図１０に示した形状とは異なり、ストライプ状にパターニングされており、かかるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａの一部分（パターニングされたゲート電極用導電材料層と重複する領域）が、各電子放出部１０Ａ，１０Ｂのカソード電極５２を構成する。言い換えれば、第１の方向に隣接する電子放出部１０Ａ，１０Ｂのカソード電極群はカソード電極延在部３４によって結ばれており、複数の電子放出部１０Ａ，１０Ｂが１次元的に第１の方向に配列されている。図１１に示すカソード・パネルにおいては、図１０に示したカソード・パネルと異なり、幹配線３０及び枝配線３１Ａ，３１Ｂは省略されており、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａが、これらの配線としての機能を果たす。幹配線３２は第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。電子放出部１０Ａ，１０Ｂを構成するゲート電極群は各枝配線３３Ａ，３３Ｂに接続されている。
【０１５０】
動作不良の電子放出領域に対しては、例えば、第１電子放出部１０Ａと幹配線３２とを接続する第１枝配線３３Ａを切断すればよい。一方、正常な動作を示す電子放出領域に対しては、例えば、第２電子放出部１０Ｂと幹配線３２とを接続する第２枝配線３３Ｂを切断すればよい。
【０１５１】
図１２に示す構成においては、ゲート電極用導電材料層５４Ａは、図１０に示した形状とは異なり、ストライプ状にパターニングされており、かかるストライプ状のゲート電極用導電材料層５４Ａの一部分（パターニングされたカソード電極用導電材料層と重複する領域）が、各電子放出部１０Ａ，１０Ｂのゲート電極５４を構成する。言い換えれば、第２の方向に隣接する電子放出部１０Ａ，１０Ｂのゲート電極群はゲート電極延在部３５によって結ばれており、複数の電子放出部１０Ａ，１０Ｂが１次元的に第２の方向に配列されている。図１２に示すカソード・パネルにおいては、図１０に示したカソード・パネルと異なり、幹配線３２及び枝配線３３Ａ，３３Ｂは省略されており、第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極用導電材料層５４Ａが、これらの配線としての機能を果たす。幹配線３０は第２の方向と異なる第１の方向（例えば、第２の方向と直角の方向）に延びている。電子放出部１０Ａ，１０Ｂを構成するカソード電極群は各枝配線３１Ａ，３１Ｂに接続されている。
【０１５２】
動作不良の電子放出領域に対しては、例えば、第１電子放出部１０Ａと幹配線３０とを接続する第１枝配線３１Ａを切断すればよい。一方、正常な動作を示す電子放出領域に対しては、例えば、第２電子放出部１０Ｂと幹配線３０とを接続する第２枝配線３１Ｂを切断すればよい。
【０１５３】
図１３に示す構成においては、第２の方向に延びる幹配線が一対の幹配線３２Ａ，３２Ｂから構成されている。第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は、第１枝配線３１Ａを介して幹配線３０に接続されており、第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は、第１枝配線３３Ａを介して幹配線３２Ａに接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は、第２枝配線３１Ｂを介して幹配線３０に接続されており、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は、第２枝配線３３Ｂを介して幹配線３２Ｂに接続されている。このような構成にすることによって、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂを独立して動作させることが可能となる。
【０１５４】
得られたカソード・パネル５０に対して、第１及び第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂの動作試験を行う。動作試験として、これらの電子放出部の抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。表示特性試験においては、幹配線３０と幹配線３２Ａに電圧を印加することによって、第１電子放出部１０Ａの動作試験を行う。次いで、幹配線３０と幹配線３２Ｂに電圧を印加することによって、第２電子放出部１０Ｂの動作試験を行う。
【０１５５】
動作不良の電子放出領域に対しては、動作不良が生じた第１若しくは第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂと幹配線３０とを接続する枝配線３１Ａ若しくは枝配線３１Ｂを切断する。あるいは又、動作不良が生じた第１若しくは第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂと幹配線３２Ａ，３２Ｂとを接続する枝配線３３Ａ若しくは枝配線３３Ｂを切断する。一方、動作が正常の電子放出領域に対しては、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方と幹配線３０とを接続する枝配線３１Ａ，３１Ｂを切断する。あるいは又、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方と幹配線３２Ａ，３２Ｂとを接続する枝配線３３Ａ，３３Ｂを切断する。即ち、動作が正常の電子放出領域に対しては、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方を、動作しない状態とすればよい。具体的には、実施の形態１と同様の方法を実行すればよい。これによって、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方のみが動作する結果、表示装置の輝度を一定に保つことができる。尚、一対の幹配線３２Ａ，３２Ｂにおいて、幹配線３２Ａに接続された全ての電子放出部１０Ａが正常な動作をし、幹配線３２Ｂに接続された全ての電子放出部１０Ｂが正常な動作をする場合には、場合によっては、一方の幹配線を電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、かかる一方の幹配線を切断してもよい。また、幹配線３２Ａに接続された全ての電子放出部１０Ａが正常な動作をし、幹配線３２Ｂに接続された少なくとも１つの電子放出部１０Ｂが動作不良を示す場合には、場合によっては、幹配線３２Ｂを電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、かかる幹配線３２Ｂを切断してもよい。あるいは、幹配線３２Ａに接続された少なくとも１つの電子放出部１０Ａが動作不良を示し、幹配線３２Ｂに接続された全ての電子放出部１０Ｂが正常な動作を行う場合には、場合によっては、幹配線３２Ａを電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、幹配線３２Ａを切断してもよい。
【０１５６】
図１４に示す構成は、図１３に示した構成と図１１に示した構成の組合せである。即ち、図１４に示す構成においては、カソード電極用導電材料層５２Ａは、図１３に示した形状とは異なり、ストライプ状にパターニングされており、かかるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａの一部分（パターニングされたゲート電極用導電材料層と重複する領域）が、各電子放出部１０Ａ，１０Ｂのカソード電極５２を構成する。言い換えれば、第１の方向に隣接する電子放出部１０Ａ，１０Ｂのカソード電極群はカソード電極延在部３４によって結ばれており、複数の電子放出部１０Ａ，１０Ｂが１次元的に第１の方向に配列されている。図１４に示すカソード・パネルにおいては、図１３に示したカソード・パネルと異なり、幹配線３０及び枝配線３１Ａ，３１Ｂは省略されており、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａが、これらの配線としての機能を果たす。幹配線３２Ａ，３２Ｂは第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は枝配線３３Ａを介して幹配線３２Ａに接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は枝配線３３Ｂを介して幹配線３２Ｂに接続されている。
【０１５７】
動作不良の電子放出領域に対しては、動作不良が生じた第１若しくは第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂと幹配線３２Ａ，３２Ｂとを接続する枝配線３３Ａ若しくは枝配線３３Ｂを切断すればよい。一方、動作が正常の電子放出領域に対しては、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方と幹配線３２Ａ，３２Ｂとを接続する枝配線３３Ａ，３３Ｂを切断すればよい。即ち、動作が正常の電子放出領域に対しては、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方を、動作しない状態とすればよい。尚、一対の幹配線３２Ａ，３２Ｂにおいて、幹配線３２Ａに接続された全ての電子放出部１０Ａが正常な動作をし、幹配線３２Ｂに接続された全ての電子放出部１０Ｂが正常な動作をする場合には、場合によっては、一方の幹配線を電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、かかる一方の幹配線を切断してもよい。また、幹配線３２Ａに接続された全ての電子放出部１０Ａが正常な動作をし、幹配線３２Ｂに接続された少なくとも１つの電子放出部１０Ｂが動作不良を示す場合には、場合によっては、幹配線３２Ｂを電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、かかる幹配線３２Ｂを切断してもよい。あるいは、幹配線３２Ａに接続された少なくとも１つの電子放出部１０Ａが動作不良を示し、幹配線３２Ｂに接続された全ての電子放出部１０Ｂが正常な動作を行う場合には、場合によっては、幹配線３２Ａを電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、幹配線３２Ａを切断してもよい。
【０１５８】
図１５に示す構成においては、第１の方向に延びる幹配線が一対の幹配線３０Ａ，３０Ｂから構成されている。第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は、第１枝配線３１Ａを介して幹配線３０Ａに接続されており、第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は、第１枝配線３３Ａを介して幹配線３２に接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は、第２枝配線３１Ｂを介して幹配線３０Ｂに接続されており、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は、第２枝配線３３Ｂを介して幹配線３２に接続されている。このような構成にすることによっても、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂを独立して動作させることが可能となる。
【０１５９】
得られたカソード・パネル５０に対して、第１及び第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂの動作試験を行う。動作試験として、これらの電子放出部の抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。表示特性試験においては、幹配線３２と幹配線３０Ａに電圧を印加することによって、第１電子放出部１０Ａの動作試験を行う。次いで、幹配線３２と幹配線３０Ｂに電圧を印加することによって、第２電子放出部１０Ｂの動作試験を行う。
【０１６０】
動作不良の電子放出領域に対しては、動作不良が生じた第１若しくは第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂと幹配線３０Ａ，３０Ｂとを接続する枝配線３１Ａ若しくは枝配線３１Ｂを切断する。あるいは又、動作不良が生じた第１若しくは第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂと幹配線３２とを接続する枝配線３３Ａ若しくは枝配線３３Ｂを切断する。一方、動作が正常の電子放出領域に対しては、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方と幹配線３０Ａ，３０Ｂとを接続する枝配線３１Ａ，３１Ｂを切断する。あるいは又、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方と幹配線３２とを接続する枝配線３３Ａ，３３Ｂを切断する。即ち、動作が正常の電子放出領域に対しては、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方を、動作しない状態とすればよい。具体的には、実施の形態１と同様の方法を実行すればよい。尚、一対の幹配線３０Ａ，３０Ｂにおいて、幹配線３０Ａに接続された全ての電子放出部１０Ａが正常な動作をし、幹配線３０Ｂに接続された全ての電子放出部１０Ｂが正常な動作をする場合には、場合によっては、一方の幹配線を電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、かかる一方の幹配線を切断してもよい。また、幹配線３０Ａに接続された全ての電子放出部１０Ａが正常な動作をし、幹配線３０Ｂに接続された少なくとも１つの電子放出部１０Ｂが動作不良を示す場合には、場合によっては、幹配線３０Ｂを電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、幹配線３０Ｂを切断してもよい。あるいは、幹配線３０Ａに接続された少なくとも１つの電子放出部１０Ａが動作不良を示し、幹配線３０Ｂに接続された全ての電子放出部１０Ｂが正常な動作を行う場合には、場合によっては、幹配線３０Ａを電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、幹配線３０Ａを切断してもよい。
【０１６１】
図１６に示す構成は、図１５に示した構成と図１２に示した構成の組合せである。即ち、図１６に示す構成においては、ゲート電極用導電材料層５４Ａは、図１５に示した形状とは異なり、ストライプ状にパターニングされており、かかるストライプ状のゲート電極用導電材料層５４Ａの一部分（パターニングされたカソード電極用導電材料層と重複する領域）が、各電子放出部１０Ａ，１０Ｂのゲート電極５４を構成する。言い換えれば、第２の方向に隣接する電子放出部１０Ａ，１０Ｂのゲート電極群はゲート電極延在部３５によって結ばれており、複数の電子放出部１０Ａ，１０Ｂが１次元的に第２の方向に配列されている。図１６に示すカソード・パネルにおいては、図１５に示したカソード・パネルと異なり、幹配線３２及び枝配線３３Ａ，３３Ｂは省略されており、第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極用導電材料層５４Ａが、これらの配線としての機能を果たす。幹配線３０Ａ，３０Ｂは第２の方向と異なる第１の方向（例えば、第２の方向と直角の方向）に延びている。第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は枝配線３１Ａを介して幹配線３０Ａに接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は枝配線３１Ｂを介して幹配線３０Ｂに接続されている。
【０１６２】
動作不良の電子放出領域に対しては、動作不良が生じた第１若しくは第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂと幹配線３０Ａ，３０Ｂとを接続する枝配線３１Ａ若しくは枝配線３１Ｂを切断すればよい。一方、動作が正常の電子放出領域に対しては、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方と幹配線３０Ａ，３０Ｂとを接続する枝配線３１Ａ，３１Ｂを切断すればよい。即ち、動作が正常の電子放出領域に対しては、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方を、動作しない状態とすればよい。尚、一対の幹配線３０Ａ，３０Ｂにおいて、幹配線３０Ａに接続された全ての電子放出部１０Ａが正常な動作をし、幹配線３０Ｂに接続された全ての電子放出部１０Ｂが正常な動作をする場合には、場合によっては、一方の幹配線を電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、かかる一方の幹配線を切断してもよい。また、幹配線３０Ａに接続された全ての電子放出部１０Ａが正常な動作をし、幹配線３０Ｂに接続された少なくとも１つの電子放出部１０Ｂが動作不良を示す場合には、場合によっては、幹配線３０Ｂを電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、かかる幹配線３０Ｂを切断してもよい。あるいは、幹配線３０Ａに接続された少なくとも１つの電子放出部１０Ａが動作不良を示し、幹配線３０Ｂに接続された全ての電子放出部１０Ｂが正常な動作を行う場合には、場合によっては、幹配線３０Ａを電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、幹配線３０Ａを切断してもよい。
【０１６３】
図１７に示す構成においては、第１の方向に延びる幹配線が一対の幹配線３０Ａ，３０Ｂから構成されており、且つ、第２の方向に延びる幹配線が一対の幹配線３２Ａ，３２Ｂから構成されている。第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は、第１枝配線３１Ａを介して幹配線３０Ａに接続されており、第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は、第１枝配線３３Ａを介して幹配線３２Ａに接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は、第２枝配線３１Ｂを介して幹配線３０Ｂに接続されており、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は、第２枝配線３３Ｂを介して幹配線３２Ｂに接続されている。このような構成にすることによっても、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂを独立して動作させることが可能となる。
【０１６４】
得られたカソード・パネル５０に対して、第１及び第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂの動作試験を行う。動作試験として、これらの電子放出部の抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。表示特性試験においては、幹配線３０Ａと幹配線３２Ａに電圧を印加することによって、第１電子放出部１０Ａの動作試験を行う。次いで、幹配線３０Ｂと幹配線３２Ｂに電圧を印加することによって、第２電子放出部１０Ｂの動作試験を行う。
【０１６５】
動作不良の電子放出領域に対しては、動作不良が生じた第１若しくは第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂと幹配線３０Ａ，３０Ｂとを接続する枝配線３１Ａ若しくは枝配線３１Ｂを切断する。あるいは又、動作不良が生じた第１若しくは第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂと幹配線３２Ａ，３２Ｂとを接続する枝配線３３Ａ若しくは枝配線３３Ｂを切断する。一方、動作が正常の電子放出領域に対しては、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方と幹配線３０Ａ，３０Ｂとを接続する枝配線３１Ａ，３１Ｂを切断する。あるいは又、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方と幹配線３２Ａ，３２Ｂとを接続する枝配線３３Ａ，３３Ｂを切断する。即ち、動作が正常の電子放出領域に対しては、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方を、動作しない状態とすればよい。具体的には、実施の形態１と同様の方法を実行すればよい。尚、対の幹配線３０Ａ，３０Ｂ，３２Ａ，３２Ｂにおいて、幹配線３０Ａ，３２Ａに接続された全ての電子放出部１０Ａが正常な動作をし、幹配線３０Ｂ，３２Ｂに接続された全ての電子放出部１０Ｂが正常な動作をする場合には、場合によっては、いずれか１つの幹配線を電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、かかるいずれか１つの幹配線を切断してもよい。また、幹配線３０Ａ，３２Ａに接続された全ての電子放出部１０Ａが正常な動作をし、幹配線３０Ｂ，３２Ｂに接続された少なくとも１つの電子放出部１０Ｂが動作不良を示す場合には、場合によっては、幹配線３０Ｂ、幹配線３２Ｂの少なくとも一方を電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、幹配線３０Ｂ，３２Ｂの少なくとも一方を切断してもよい。あるいは、幹配線３０Ａ，３２Ａに接続された少なくとも１つの電子放出部１０Ａが動作不良を示し、幹配線３０Ｂ，３２Ｂに接続された全ての電子放出部１０Ｂが正常な動作を行う場合には、場合によっては、幹配線３０Ａ、幹配線３２Ａの少なくとも一方を電子放出部を駆動するための電源に接続しない構成とすることもできるし、あるいは又、幹配線３０Ａ，３２Ａの少なくとも一方を切断してもよい。
【０１６６】
第１の構造のエッジ型電界放出素子、第２の構造のエッジ型電界放出素子、及び平面型電界放出素子を有する電子放出部を備えたカソード・パネルに、図１１、図１２、図１４、図１６に示した構成を適用したときの、各電極や電子放出層の構成や幹配線、枝配線の構成は表１に示したと同様である。
【０１６７】
（実施の形態４）
実施の形態４は、本発明の第４の態様に係るカソード・パネル及び表示装置、並びに、カソード・パネルの製造方法に関する。
【０１６８】
電子放出部の構成は、前述した、複数（例えば、数十乃至千個程度）のスピント型電界放出素子、あるいは、複数（例えば、数十乃至数百個程度）のエッジ型電界放出素子、あるいは、１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成することができる。以下、複数のスピント型電界放出素子から電子放出部が構成されている場合を例にとり、カソード・パネルを説明するが、他の電界放出素子から電子放出部が構成されている場合であっても実質的には同様である。
【０１６９】
実施の形態４のカソード・パネルは、幹配線、枝配線及び電子放出部の模式的な平面的配置を図１０に示したと同様に、複数の幹配線３０，３２と、各幹配線３０，３２から延びる、複数の第１枝配線３１Ａ，３３Ａ及び複数の第２枝配線３１Ｂ，３３Ｂと、複数の電子放出領域とを具備する。複数の第１枝配線３１Ａ及び第２枝配線３１Ｂは幹配線３０から延びており、複数の第１枝配線３３Ａ及び第２枝配線３３Ｂは幹配線３２から延びている。幹配線３０は第１の方向に延びており、幹配線３２は第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。
【０１７０】
各電子放出領域は、幹配線３０，３２から延びる第１枝配線３１Ａ，３３Ａに接続された第１電子放出部１０Ａ、及び、該幹配線３０，３２から延びる第２枝配線３１Ｂ，３３Ｂに接続された第２電子放出部１０Ｂから構成されている。具体的には、第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は、第１枝配線３１Ａを介して幹配線３０に接続されており、第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は、第１枝配線３３Ａを介して幹配線３２に接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は、第２枝配線３１Ｂを介して幹配線３０に接続されており、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は、第２枝配線３３Ｂを介して幹配線３２に接続されている。そして、電子放出領域を構成する一方の電子放出部（例えば、第１電子放出部１０Ａ）が動作不良である場合、この一方の電子放出部（例えば、第１電子放出部１０Ａ）と幹配線３０，３２とを接続する枝配線（例えば、第１枝配線３１Ａあるいは第１枝配線３３Ａ）は断線している。一方、電子放出領域を構成する両方の電子放出部（第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂ）の動作が正常な場合、この電子放出領域を構成するいずれか一方の電子放出部（例えば、第２電子放出部１０Ｂ）と幹配線３０，３２とを接続する枝配線（例えば、第２枝配線３１Ｂあるいは第２枝配線３３Ｂ）は切断されている。尚、第１電子放出部１０Ａ、第２電子放出部１０Ｂの構成は、例えば、実施の形態１や実施の形態２における電子放出部と同様の構成とすればよい。
【０１７１】
このように、電子放出領域を一対の電子放出部１０Ａ，１０Ｂから構成し、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方を動作させることによって、表示装置の輝度を一定に保つことができる。
【０１７２】
幹配線３０及び第１枝配線３１Ａ、第２枝配線３１Ｂは、実施の形態２における幹配線２０及び枝配線２１と同様に形成することができるし、幹配線３２及び第１枝配線３３Ａ、第２枝配線３３Ｂは、実施の形態２における幹配線２２及び枝配線２３と同様に形成することができるので、詳細な説明は省略する。
【０１７３】
得られたカソード・パネル５０に対して、実施の形態２にて説明したと同様に、第１及び第２電子放出部１０Ａ，１０Ｂの短絡試験を行う。短絡状態にある電子放出領域においては、電子放出領域を構成し、且つ、短絡状態にある電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を、枝配線を流れる電流によって断線させる。一方、短絡状態にない動作が正常の電子放出領域においては、電子放出領域を構成するいずれか一方の電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を、実施の形態１と同様の方法を実行することによって切断する。尚、短絡試験を行った後、実施の形態３と同様に、表示特性試験を行うことが好ましい。表示特性試験においては、一対の電子放出部１０Ａ，１０Ｂが正常な動作をする場合、一対の電子放出部１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方が動作不良である場合と比較して、画素に対応する画像は明るい。従って、かかる一対の電子放出部１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方の電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を、実施の形態１と同様の方法を実行することによって切断すればよい。
【０１７４】
以上の処理が完了したカソード・パネル５０とアノード・パネル６０とを組み立てると、図２７に示した表示装置を構成することができる。
【０１７５】
幹配線、枝配線及び電子放出部の変形例としては、図１１〜図１７の模式的な平面的配置に示したと同様の構成を挙げることができる。
【０１７６】
（実施の形態５）
実施の形態５は、本発明の第５の態様に係るカソード・パネル及び表示装置、並びに、カソード・パネルの製造方法に関する。
【０１７７】
電子放出部の構成は、前述した、複数（例えば、数十乃至千個程度）のスピント型電界放出素子、あるいは、複数（例えば、数十乃至数百個程度）のエッジ型電界放出素子、あるいは、１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成することができる。以下、複数のスピント型電界放出素子から電子放出部が構成されている場合を例にとり、カソード・パネルを説明するが、他の電界放出素子から電子放出部が構成されている場合であっても実質的には同様である。
【０１７８】
実施の形態５のカソード・パネルは、幹配線、枝配線及び電子放出部の模式的な平面的配置を図１８に示すように、複数の幹配線３０，３２と、各幹配線３０，３２から延びる複数の枝配線３１Ａ，３１Ｂ，３３と、複数の電子放出領域とを具備する。複数の枝配線３１Ａ，枝配線３１Ｂは幹配線３０から延びており、複数の枝配線３３は幹配線３２から延びている。幹配線３０は第１の方向に延びており、幹配線３２は第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。尚、図１８、また、後述する図１９〜図２３においては、支持体や絶縁層の図示、電界放出素子の詳細な図示は省略した。
【０１７９】
各電子放出領域は、幹配線３０，３２から延びる枝配線３１Ａ，３３に接続された第１電子放出部１０Ａ、及び、第２電子放出部１０Ｂから構成されている。実施の形態５においては、第２電子放出部１０Ｂは、枝配線３１Ｂによって幹配線３０に接続されているが、幹配線３２には接続されていない。従って、この状態では第２電子放出部１０Ｂは機能（動作）しない。
【０１８０】
具体的には、第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は、枝配線３１Ａを介して幹配線３０に接続されており、第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は、枝配線３３を介して幹配線３２に接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は、枝配線３１Ｂを介して幹配線３０に接続されているが、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は、幹配線３２には接続されていない。そして、第１電子放出部１０Ａが動作不良の場合、この第１電子放出部１０Ａと幹配線３０とを接続する枝配線３１Ａ若しくは枝配線３３は切断されており、且つ、この第１電子放出部１０Ａが含まれる電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂは幹配線３２に電気的に接続されている。実施の形態５においては、この電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂは枝配線３１Ｂを介して幹配線３０に接続され、且つ、幹配線３２とイオン・ビーム法にて形成された新たな枝配線（図１８においては点線で表す）によって電気的に接続されている。
【０１８１】
このように、電子放出領域を一対の電子放出部１０Ａ，１０Ｂから構成し、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方を動作させることによって、表示装置の輝度を一定に保つことができる。
【０１８２】
幹配線３０及び枝配線３１Ａ、枝配線３１Ｂは、実施の形態１における幹配線２０及び枝配線２１と同様に形成することができるし、幹配線３２及び枝配線３３は、実施の形態１における幹配線２２及び枝配線２３と同様に形成することができるので、詳細な説明は省略する。
【０１８３】
得られたカソード・パネル５０に対して、第１電子放出部１０Ａの動作試験を行う。動作試験として、第１電子放出部１０Ａの抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。
【０１８４】
動作不良が検出された第１電子放出部１０Ａにおいては、この第１電子放出部１０Ａと幹配線３０とを接続する枝配線３１Ａを切断する。あるいは又、第１電子放出部１０Ａと幹配線３２とを接続する枝配線３３を切断する。具体的には、実施の形態１と同様の方法を実行すればよい。一方、この第１電子放出部１０Ａが含まれる電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂを幹配線３２に電気的に接続する。具体的には、イオン・ビーム法に基づき、新たな枝配線を形成すればよい。
【０１８５】
以上の処理が完了したカソード・パネル５０とアノード・パネル６０とを組み立てると、図２７に示した表示装置を構成することができる。
【０１８６】
幹配線、枝配線及び電子放出部の変形例の模式的な平面的配置を図１９〜図２３に示す。
【０１８７】
図１９に示す構成においては、カソード電極用導電材料層５２Ａは、図１８に示した形状とは異なり、ストライプ状にパターニングされており、かかるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａの一部分（パターニングされたゲート電極用導電材料層と重複する領域）が、各電子放出部１０Ａ，１０Ｂのカソード電極５２を構成する。言い換えれば、第１の方向に隣接する電子放出部１０Ａ，１０Ｂのカソード電極群はカソード電極延在部３４によって結ばれており、複数の電子放出部１０Ａ，１０Ｂが１次元的に第１の方向に配列されている。図１９に示すカソード・パネルにおいては、図１８に示したカソード・パネルと異なり、幹配線３０及び枝配線３１Ａ，３１Ｂは省略されており、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａが、これらの配線としての機能を果たす。幹配線３２は第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は枝配線３３に接続されている。第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は幹配線３２に接続されていない。
【０１８８】
動作不良の第１電子放出部１０Ａに対しては、第１電子放出部１０Ａと幹配線３２とを接続する枝配線３３を切断すればよい。一方、この第１電子放出部１０Ａが含まれる電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂと幹配線３２とを電気的に接続する。
【０１８９】
図２０に示す構成においては、第２の方向に延びる幹配線が一対の幹配線３２Ａ，３２Ｂから構成されている。第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は、枝配線３１Ａを介して幹配線３０に接続されており、第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は、枝配線３３を介して幹配線３２Ａに接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は、枝配線３１Ｂを介して幹配線３０に接続されているが、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は幹配線３２Ｂに接続されていない。このような構成にすることによって、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂを独立して動作させることが可能となる。
【０１９０】
得られたカソード・パネル５０に対して、第１電子放出部１０Ａの動作試験を行う。動作試験として、第１電子放出部１０Ａの抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。表示特性試験においては、幹配線３０と幹配線３２Ａに電圧を印加することによって、第１電子放出部１０Ａの動作試験を行う。
【０１９１】
動作不良の第１電子放出部１０Ａに対しては、第１電子放出部１０Ａと幹配線３０とを接続する枝配線３１Ａを切断する。あるいは又、動作不良が生じた第１電子放出部１０Ａと幹配線３２Ａとを接続する枝配線３３を切断する。具体的には、実施の形態１と同様の方法を実行すればよい。一方、この電子放出部１０Ａが含まれる電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂと幹配線３２Ｂとを電気的に接続する。具体的には、イオン・ビーム法に基づき、新たな枝配線を形成すればよい。
【０１９２】
図２１に示す構成においては、カソード電極用導電材料層５２Ａは、図２０に示した形状とは異なり、ストライプ状にパターニングされており、かかるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａの一部分（パターニングされたゲート電極用導電材料層と重複する領域）が、各電子放出部１０Ａ，１０Ｂのカソード電極５２を構成する。言い換えれば、第１の方向に隣接する電子放出部１０Ａ，１０Ｂのカソード電極群はカソード電極延在部３４によって結ばれており、複数の電子放出部１０Ａ，１０Ｂが１次元的に第１の方向に配列されている。図２１に示すカソード・パネルにおいては、図２０に示したカソード・パネルと異なり、幹配線３０及び枝配線３１Ａ，３１Ｂは省略されており、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａが、これらの配線としての機能を果たす。幹配線３２は第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は枝配線３３に接続されている。第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は幹配線３２に接続されていない。
【０１９３】
動作不良の第１電子放出部１０Ａに対しては、第１電子放出部１０Ａと幹配線３２Ａとを接続する枝配線３３を切断する。具体的には、実施の形態１と同様の方法を実行すればよい。一方、この第１電子放出部１０Ａが含まれる電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂと幹配線３２Ｂとを電気的に接続する。具体的には、イオン・ビーム法に基づき、新たな枝配線を形成すればよい。
【０１９４】
図２２に示す構成においては、第１の方向に延びる幹配線が一対の幹配線３０Ａ，３０Ｂから構成されている。第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は、枝配線３１Ａを介して幹配線３０Ａに接続されており、第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は、枝配線３３を介して幹配線３２に接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は、枝配線３１Ｂを介して幹配線３０Ｂに接続されているが、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は幹配線３２に接続されていない。このような構成にすることによっても、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂを独立して動作させることが可能となる。
【０１９５】
得られたカソード・パネル５０に対して、第１電子放出部１０Ａの動作試験を行う。動作試験として、第１電子放出部１０Ａの抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。表示特性試験においては、幹配線３０Ａと幹配線３２に電圧を印加することによって、第１電子放出部１０Ａの動作試験を行う。
【０１９６】
動作不良の第１電子放出部１０Ａに対しては、第１電子放出部１０Ａと幹配線３０Ａとを接続する枝配線３１Ａを切断する。あるいは又、動作不良が生じた第１電子放出部１０Ａと幹配線３２とを接続する枝配線３３を切断する。具体的には、実施の形態１と同様の方法を実行すればよい。一方、この第１電子放出部１０Ａが含まれる電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂと幹配線３２とを電気的に接続する。具体的には、イオン・ビーム法に基づき、新たな枝配線を形成すればよい。
【０１９７】
図２３に示す構成においては、第１の方向に延びる幹配線が一対の幹配線３０Ａ，３０Ｂから構成されており、且つ、第２の方向に延びる幹配線が一対の幹配線３２Ａ，３２Ｂから構成されている。第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は、枝配線３１Ａを介して幹配線３０Ａに接続されており、第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は、枝配線３３を介して幹配線３２Ａに接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は、枝配線３１Ｂを介して幹配線３０Ｂに接続されているが、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は幹配線３２Ｂに接続されていない。このような構成にすることによっても、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂを独立して動作させることが可能となる。
【０１９８】
得られたカソード・パネル５０に対して、第１電子放出部１０Ａの動作試験を行う。動作試験として、第１電子放出部１０Ａの抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。表示特性試験においては、幹配線３０Ａと幹配線３２Ａに電圧を印加することによって、第１電子放出部１０Ａの動作試験を行う。
【０１９９】
動作不良の第１電子放出部１０Ａに対しては、第１電子放出部１０Ａと幹配線３０Ａとを接続する枝配線３１Ａを切断する。あるいは又、動作不良が生じた第１電子放出部１０Ａと幹配線３２Ａとを接続する枝配線３３を切断する。具体的には、実施の形態１と同様の方法を実行すればよい。一方、この第１電子放出部１０Ａが含まれる電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂと幹配線３２Ｂとを電気的に接続する。具体的には、イオン・ビーム法に基づき、新たな枝配線を形成すればよい。
【０２００】
第１の構造のエッジ型電界放出素子、第２の構造のエッジ型電界放出素子、及び平面型電界放出素子を有する電子放出部を備えたカソード・パネルに、図１９、図２１に示した構成を適用したときの、各電極や電子放出層の構成や幹配線、枝配線の構成を表３に示す。これらの構成においては、動作不良の電子放出部が動作しないように、動作不良の電子放出部と幹配線とを接続しているいずれかの枝配線を適宜切断すればよい。また、第２の構造のエッジ型電界放出素子において、表示装置の動作時に、動作をさせる必要の無い第２電子放出部１０Ｂが確実に動作をしないことを保証するために、例えば、電子放出層７４と幹配線３０あるいは幹配線３０Ｂとを接続する枝配線３１Ｂを切断しておき、あるいは又、第１ゲート電極７２と幹配線３２あるいは幹配線３２Ｂとを接続する枝配線（図示せず）を切断しておくことが望ましい。
【０２０１】
0004196490.tif 000005
【０２０２】
（実施の形態６）
実施の形態６は、本発明の第６の態様に係るカソード・パネル及び表示装置、並びに、カソード・パネルの製造方法に関する。
【０２０３】
電子放出部の構成は、前述した、複数（例えば、数十乃至千個程度）のスピント型電界放出素子、あるいは、複数（例えば、数十乃至数百個程度）のエッジ型電界放出素子、あるいは、１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成することができる。以下、複数のスピント型電界放出素子から電子放出部が構成されている場合を例にとり、カソード・パネルを説明するが、他の電界放出素子から電子放出部が構成されている場合であっても実質的には同様である。
【０２０４】
実施の形態６のカソード・パネルは、幹配線、枝配線及び電子放出部の模式的な平面的配置を図１８に示したと同様に、複数の幹配線３０，３２と、各幹配線３０，３２から延びる複数の枝配線３１Ａ，３１Ｂ，３３と、複数の電子放出領域とを具備する。複数の枝配線３１Ａ，枝配線３１Ｂは幹配線３０から延びており、複数の枝配線３３は幹配線３２から延びている。幹配線３０は第１の方向に延びており、幹配線３２は第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。
【０２０５】
各電子放出領域は、幹配線３０，３２から延びる枝配線３１Ａ，３３に接続された第１電子放出部１０Ａ、及び、第２電子放出部１０Ｂから構成されている。実施の形態６においては、第２電子放出部１０Ｂは、枝配線３１Ｂによって幹配線３０に接続されているが、幹配線３２には接続されていない。従って、この状態では第２電子放出部１０Ｂは機能（動作）しない。
【０２０６】
具体的には、第１電子放出部１０Ａを構成するカソード電極群は、枝配線３１Ａを介して幹配線３０に接続されており、第１電子放出部１０Ａを構成するゲート電極群は、枝配線３３を介して幹配線３２に接続されている。一方、第２電子放出部１０Ｂを構成するカソード電極群は、枝配線３１Ｂを介して幹配線３０に接続されているが、第２電子放出部１０Ｂを構成するゲート電極群は、幹配線３２には接続されていない。そして、第１電子放出部１０Ａが短絡状態にある場合、この第１電子放出部１０Ａと幹配線とを接続する枝配線は断線しており、且つ、この第１電子放出部１０Ａが含まれる電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂは幹配線３２に電気的に接続されている。実施の形態６においては、この電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂは枝配線３１Ｂを介して幹配線３０に接続され、且つ、幹配線３２とイオン・ビーム法にて形成された新たな枝配線（図１８においては点線で表す）によって電気的に接続されている。尚、第１電子放出部１０Ａ、第２電子放出部１０Ｂの構成は、例えば、実施の形態１や実施の形態２における電子放出部と同様の構成とすればよい。
【０２０７】
このように、電子放出領域を一対の電子放出部１０Ａ，１０Ｂから構成し、第１電子放出部１０Ａ及び第２電子放出部１０Ｂのいずれか一方を動作させることによって、表示装置の輝度を一定に保つことができる。
【０２０８】
幹配線３０及び枝配線３１Ａ、枝配線３１Ｂは、実施の形態２における幹配線２０及び枝配線２１と同様に形成することができるし、幹配線３２及び枝配線３３は、実施の形態２における幹配線２２及び枝配線２３と同様に形成することができるので、詳細な説明は省略する。
【０２０９】
得られたカソード・パネル５０に対して、実施の形態２にて説明したと同様に、第１電子放出部１０Ａの短絡試験を行う。即ち、幹配線３０から枝配線３１Ａを介して第１電子放出部１０Ａに電圧を印加する短絡試験を行う。短絡状態にある第１電子放出部１０Ａにおいては、第１電子放出部１０Ａと幹配線３０とを接続する枝配線３１Ａを、枝配線３１Ａを流れる電流によって断線させ、あるいは又、第１電子放出部１０Ａと幹配線３２とを接続する枝配線３３を、枝配線３３を流れる電流によって断線させる。そして、第１電子放出部１０Ａが含まれる電子放出領域を構成する第２電子放出部１０Ｂを幹配線３２に実施の形態５と同様の方法に基づき電気的に接続する。具体的には、イオン・ビーム法に基づき、新たな枝配線を形成すればよい。尚、短絡試験を行った後、実施の形態５と同様に、表示特性試験を行うことが好ましい。表示特性試験においては、電子放出部１０Ａが短絡状態にあった場合、電子放出部１０Ａは不作動状態となるので、かかる画素に対応する画像は暗点となる。従って、暗点が生じた画素に対応する電子放出部１０Ｂを幹配線３２に実施の形態５と同様の方法に基づき電気的に接続すればよい。
【０２１０】
以上の処理が完了したカソード・パネル５０とアノード・パネル６０とを組み立てると、図２７に示した表示装置を構成することができる。
【０２１１】
幹配線、枝配線及び電子放出部の変形例としては、図１９〜図２３の模式的な平面的配置に示したと同様の構成を挙げることができる。
【０２１２】
（実施の形態７）
実施の形態７は、本発明の第７の態様に係るカソード・パネル及び表示装置、並びに、カソード・パネルの製造方法に関する。
【０２１３】
電子放出部１０の構成は、前述した、複数（例えば、数十乃至千個程度）のスピント型電界放出素子、あるいは、複数（例えば、数十乃至数百個程度）のエッジ型電界放出素子、あるいは、１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成することができる。以下、複数のスピント型電界放出素子から電子放出部１０が構成されている場合を例にとり、カソード・パネルを説明するが、他の電界放出素子から電子放出部１０が構成されている場合であっても実質的には同様である。
【０２１４】
実施の形態７のカソード・パネルは、幹配線、枝配線及び電子放出部の模式的な平面的配置を図２４に示すように、複数の幹配線４０Ａ，４０Ｂ，４２Ａ，４２Ｂと、各第１の幹配線４０Ａ，４２Ａから延びる複数の第１枝配線４１Ａ，４３Ａと、各第２の幹配線４０Ｂ，４２Ｂから延びる複数の第２枝配線４１Ｂ，４３Ｂと、各第１及び第２枝配線４１Ａ，４３Ａ，４１Ｂ，４３Ｂに接続された電子放出部１０とを具備する。幹配線のそれぞれは、第１の幹配線４０Ａ，４２Ａと、第２の幹配線４０Ｂ，４２Ｂから構成されている。具体的には、複数の第１枝配線４１Ａは第１の幹配線４０Ａから延びており、複数の第２枝配線４１Ｂは第２の幹配線４０Ｂから延びており、複数の第１枝配線４３Ａは第１の幹配線４２Ａから延びており、複数の第２枝配線４３Ｂは第２の幹配線４２Ｂから延びている。また、幹配線４０Ａ，４０Ｂは第１の方向に延びており、幹配線４２Ａ，４２Ｂは第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。例えばスピント型電界放出素子が形成された電子放出部１０を備えたカソード・パネルを例にとると、電子放出部１０を構成するカソード電極群は枝配線４１Ａ，４１Ｂに接続されており、ゲート電極群は枝配線４３Ａ，４３Ｂに接続されている。尚、図２４、また、後述する図２５、図２６においては、支持体や絶縁層の図示、電界放出素子の詳細な図示は省略した。
【０２１５】
そして、動作不良の電子放出部１０に対しては、電子放出部１０が動作しないように枝配線が切断されている。電子放出部１０が動作しないように第１枝配線４１Ａ，４３Ａ及び第２枝配線４１Ｂ，４３Ｂを切断する組合せを、以下の表４に示す。尚、表中、「接続」は枝配線が切断されていない状態を示し、「切断」は枝配線が切断されている状態を示す。
【０２１６】
0004196490.tif 000006
【０２１７】
幹配線４０Ａ，４０Ｂ及び枝配線４１Ａ，４１Ｂは、前述の［工程−１００］において、例えばガラス基板から成る支持体５１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法にて製膜した後、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カソード電極５２を形成するときに、同時に形成すればよい。パターニングされたカソード電極用導電材料層は、例えば矩形形状を有する。
【０２１８】
一方、幹配線４２Ａ，４２Ｂ及び枝配線４３Ａ，４３Ｂは、前述の［工程−１００］において、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ゲート電極５４を形成するときに、同時に形成すればよい。パターニングされたゲート電極用導電材料層は、パターニングされたカソード電極用導電材料層と略同じ矩形形状を有する。
【０２１９】
得られたカソード・パネル５０に対して、電子放出部１０の動作試験を行う。動作試験として、電子放出部１０の抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。表示特性試験においては、幹配線４０Ａと幹配線４２Ａに電圧を印加することによって、電子放出部１０の動作試験を行い、次いで、幹配線４０Ａと幹配線４２Ｂに電圧を印加することによって、電子放出部１０の動作試験を行う。その後、幹配線４０Ｂと幹配線４２Ａに電圧を印加することによって、電子放出部１０の動作試験を行い、次いで、幹配線４０Ｂと幹配線４２Ｂに電圧を印加することによって、電子放出部１０の動作試験を行う。これによって、電子放出部１０の動作不良のみならず、幹配線４０Ａ，４０Ｂ，４２Ａ，４２Ｂが切れていることを検出することができ、幹配線や枝配線の欠陥に対して冗長性を持たせることが可能となる。
【０２２０】
動作不良の電子放出部１０に対しては、かかる電子放出部１０が動作しないよう、表４に示したように第１枝配線や第２枝配線を切断する。
【０２２１】
以上の処理が完了したカソード・パネル５０とアノード・パネル６０とを組み立てると、図２７に示した表示装置を構成することができる。
【０２２２】
幹配線、枝配線及び電子放出部の変形例の模式的な平面的配置を図２５及び図２６に示す。
【０２２３】
図２５に示す構成においては、カソード電極用導電材料層５２Ａは、図２４に示した形状とは異なり、ストライプ状にパターニングされており、かかるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａの一部分（パターニングされたゲート電極用導電材料層と重複する領域）が、各電子放出部１０のカソード電極５２を構成する。言い換えれば、第１の方向に隣接する電子放出部１０のカソード電極群はカソード電極延在部４４によって結ばれており、複数の電子放出部１０が１次元的に第１の方向に配列されている。図２５に示すカソード・パネルにおいては、図２４に示したカソード・パネルと異なり、幹配線４０Ａ，４０Ｂ及び枝配線４１Ａ，４１Ｂは省略されており、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極用導電材料層５２Ａが、これらの配線としての機能を果たす。幹配線４２Ａ，４２Ｂは第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びている。電子放出部１０を構成するゲート電極群は各枝配線４３Ａ，４３Ｂに接続されている。
【０２２４】
動作不良の電子放出部１０に対しては、かかる電子放出部１０が動作しないように、例えば、第１枝配線４３Ａ及び第２枝配線４３Ｂを切断する。
【０２２５】
図２６に示す構成においては、ゲート電極用導電材料層５４Ａは、図２４に示した形状とは異なり、ストライプ状にパターニングされており、かかるストライプ状のゲート電極用導電材料層５４Ａの一部分（パターニングされたカソード電極用導電材料層と重複する領域）が、各電子放出部１０のゲート電極５４を構成する。言い換えれば、第２の方向に隣接する電子放出部１０のゲート電極群はゲート電極延在部４５によって結ばれており、複数の電子放出部１０が１次元的に第２の方向に配列されている。図２６に示すカソード・パネルにおいては、図２４に示したカソード・パネルと異なり、幹配線４２Ａ，４２Ｂ及び枝配線４３Ａ，４３Ｂは省略されており、第２の方向に延びるストライプ状のゲート電極用導電材料層５４Ａが、これらの配線としての機能を果たす。幹配線４０Ａ，４０Ｂは第２の方向と異なる第１の方向（例えば、第２の方向と直角の方向）に延びている。電子放出部１０を構成するカソード電極群は各枝配線４１Ａ，４１Ｂに接続されている。
【０２２６】
動作不良の電子放出部１０に対しては、かかる電子放出部１０が動作しないように、例えば第１枝配線４１Ａ及び第２枝配線４１Ｂを切断する。
【０２２７】
実施の形態７においては、１つの画素を１つの電子放出部１０から構成したが、１つの画素を、第１電子放出部と第２電子放出部から成る電子放出領域から構成することもできる。この場合、第１電子放出部及び第２電子放出部のそれぞれを、電子放出部１０と同様の構成とすればよい。
【０２２８】
（実施の形態８）
実施の形態８は、本発明の第８の態様に係るカソード・パネル及び表示装置に関する。
【０２２９】
実施の形態８におけるカソード・パネルは、図４０に模式図を示すように、（イ）２次元マトリックス状に形成された複数の電子放出部１０から構成された有効領域９０、及び、（ロ）該有効領域９０の周辺部に配置され、２次元マトリックス状に形成された複数の電子放出部１０から構成された無効領域９１から成る。そして、有効領域９０を構成する電子放出部１０は電子放出部１０を駆動するための電源に接続され、無効領域９１を構成する電子放出部１０は電子放出部１０を駆動するための電源に接続されていない。図２７に示すように制御回路及び走査回路が、電子放出部１０を駆動するための電源に相当する。無効領域９１を構成する電子放出部１０を電子放出部１０を駆動するための電源に接続しないようにするためには、電子放出部１０を構成するゲート電極群と制御回路との接続を行わないか、図４０に示すように電子放出部１０を構成するカソード電極群と走査回路との接続を行わないか、両方の回路との接続を行わなければよい。
【０２３０】
無効領域９１が有効領域９０の周辺部のどの位置に位置するかは、動作不良の電子放出部がどの位置に存在するかに依存する。無効領域における電子放出部１０を構成するカソード電極群と走査回路との接続を行わない場合、図４０に示すように、無効領域９１が有効領域９０の左辺に位置する場合もあるし、右辺に位置する場合もあるし、右辺及び左辺に位置する場合もある。また、無効領域における電子放出部１０を構成するゲート電極群と制御回路との接続を行わない場合、無効領域９１が有効領域９０の上辺に位置する場合もあるし、下辺に位置する場合もあるし、上辺及び下辺に位置する場合もある。無効領域における電子放出部１０を構成するカソード電極群と走査回路との接続を行わず、且つ、ゲート電極群と制御回路との接続を行わない場合、無効領域９１は有効領域９０の四辺のいずれかに位置する。
【０２３１】
電子放出部１０の構成は、前述した、複数（例えば、数十乃至千個程度）のスピント型電界放出素子、あるいは、複数（例えば、数十乃至数百個程度）のエッジ型電界放出素子、あるいは、１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成することができる。
【０２３２】
カソード・パネルにおける、幹配線、枝配線及び電子放出部の模式的な平面的配置は、実施の形態１〜実施の形態７にて説明した平面的配置であってもよいが、構成の簡素化のために、図６３に示したように、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極用導電材料層と、第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びるストライプ状のゲート電極用導電材料層とから構成し、ストライプ状のカソード電極用導電材料層とストライプ状のゲート電極用導電材料層との重複領域を電子放出部１０とする構成を採用することが望ましい。
【０２３３】
作製されたカソード・パネル５０に対して、電子放出部１０の動作試験を行う。動作試験として、電子放出部１０の抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。
【０２３４】
そして、２次元マトリックス状に形成された複数の電子放出部１０から構成された領域の内、動作不良の電子放出部を含まない領域を選定して、有効領域９０とする。尚、動作不良の電子放出部が、２次元マトリックス状に形成された複数の電子放出部１０から構成された領域の内の例えば中央の部分に含まれていた場合には、カソード・パネルを廃棄せざるを得ない。尚、図４０において、動作不良の電子放出部１０を黒く塗りつぶした。
【０２３５】
（実施の形態９）
実施の形態９は、本発明の第９の態様に係るカソード・パネル及び表示装置、並びに、本発明の第８の態様に係るカソード・パネルの製造方法に関する。
【０２３６】
実施の形態９のカソード・パネルは、図４１に模式図を示すように、冷陰極電界電子放出部群９２が複数並置されて成る。冷陰極電界電子放出部群９２の数（Ｍ）は、例えば、１０２４×７６８画素の表示装置においては、例えば最低１０２４あるいは最低７６８とすればよい。冷陰極電界電子放出部群９２のそれぞれは、複数の電子放出部１０が１次元的に配列されて成る冷陰極電界電子放出部列９３がＮ列（但し、Ｎは２以上の自然数であり、図４１に示した例では、Ｎ＝２）、並置されて成り、図４１に示す例では第１の方向に延びている。冷陰極電界電子放出部列９３の総数は、Ｍ×Ｎ本である。
【０２３７】
電子放出部１０の構成は、前述した、複数（例えば、数十乃至千個程度）のスピント型電界放出素子、あるいは、複数（例えば、数十乃至数百個程度）のエッジ型電界放出素子、あるいは、１つ若しくは複数の平面型電界放出素子から構成することができる。
【０２３８】
カソード・パネルにおける、幹配線、枝配線及び電子放出部の模式的な平面的配置は、実施の形態１〜実施の形態７にて説明した平面的配置であってもよいが、構成の簡素化のために、図６３に示したように、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極用導電材料層と、第１の方向と異なる第２の方向（例えば、第１の方向と直角の方向）に延びるストライプ状のゲート電極用導電材料層とから構成し、ストライプ状のカソード電極用導電材料層とストライプ状のゲート電極用導電材料層との重複領域を電子放出部１０とする構成を採用することが望ましい。冷陰極電界電子放出部列においては、例えば、第１の方向に延びるストライプ状のカソード電極用導電材料層が共通である。
【０２３９】
作製されたカソード・パネル５０に対して、電子放出部１０の動作試験を行う。動作試験として、電子放出部１０の抵抗値や異常発熱を測定して短絡の有無を検査する配線短絡試験や、カソード・パネル５０から実際に電子を放出させる表示特性試験を例示することができる。
【０２４０】
試験結果から、各冷陰極電界電子放出部群９２において、（Ｎ−１）列以下の一定数（図４１に示した例では１本）の冷陰極電界電子放出部列９３を選択する。尚、選択された冷陰極電界電子放出部列には、動作不良の電子放出部１０が含まれていない。選択されなかった冷陰極電界電子放出部列には、動作不良の電子放出部１０が含まれていない場合もあるし、含まれている場合もある。
【０２４１】
そして、選択された冷陰極電界電子放出部列を、電子放出部１０を駆動するための電源（例えば、走査回路）に接続する。一方、選択されなかった冷陰極電界電子放出部列を、電子放出部１０を駆動するための電源（例えば、走査回路）には接続しない。選択されなかった冷陰極電界電子放出部列を電子放出部１０を駆動するための電源に接続しないようにするためには、電子放出部１０を構成するゲート電極群と制御回路との接続を行わないか（この場合には、冷陰極電界電子放出部列において、ストライプ状のゲート電極用導電材料層が共通である構成とする必要があり、冷陰極電界電子放出部群を構成する冷陰極電界電子放出部列は図４１に示した冷陰極電界電子放出部列が延びる方向と直角の第２の方向に延びる）、図４１に示すように電子放出部１０を構成するカソード電極群と走査回路との接続を行わないか、両方の回路との接続を行わなければよい。尚、両方の回路との接続を行わない場合には、第１の方向に延びる冷陰極電界電子放出部列から構成された冷陰極電界電子放出部群と、第２の方向に延びる冷陰極電界電子放出部列から構成された冷陰極電界電子放出部群とを組み合わせる必要がある。
【０２４２】
尚、Ｎの数は２に限定されず、例えば３とすることもできる。この場合には、上記の一定数を１又は２とすればよい。更には、冷陰極電界電子放出部列９３を選択するに当たっては、場合によっては、Ｎ＝２のとき、奇数番目の冷陰極電界電子放出部列９３を選択し、あるいは又、偶数番目の冷陰極電界電子放出部列９３を選択してもよい。実施の形態９のカソード・パネルを、実施の形態８にて説明したカソード・パネルの構成に適用することもできる。
【０２４３】
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数値や用いた各種材料は例示であり、適宜変更することができる。また、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。
【０２４４】
例えば、第２の構造のエッジ型電界放出素子に、フォーカス電極を組み込んだ例を、図４２の模式的な一部端面図に示す。この電界放出素子においては、第２ゲート電極７７上を含む全面に更に層間絶縁層９４が形成され、かかる層間絶縁層９４上にフォーカス電極９５が形成されている。層間絶縁層９４には開口部７８に連通する第２開口部９６が設けられている。尚、フォーカス電極９５は、必ずしも各電界放出素子毎に設ける必要はなく、例えば、電界放出素子の所定の配列方向に沿って配設することにより、複数の電界放出素子に共通の収束効果を及ぼすこともできる。従って、層間絶縁層９４に設けられる第２開口部９６は、必ずしもフォーカス電極９５を構成する材料層に設けられている必要はない。また、フォーカス電極９５の電位は、通常、電子放出層７４の電位と近似あるいは同一であるため、フォーカス電極９５の開口端部が第２開口部９６の内部に向けて突出していると、フォーカス電極９５から第１ゲート電極７２や第２ゲート電極７７へ向かって電子放出が生ずる虞がある。従って、フォーカス電極９５は第２開口部９６内へ突出しないように設けられていることが特に望ましい。尚、第２ゲート電極７７の先端部を層間絶縁層９４から突出させることが、電子放出層７４の開口部７８から突出した端部７４Ａ近傍の電界強度を高める観点から特に好ましい。第２開口部９６の平面形状は、フォーカス電極９５の構成に依り、開口部７８の平面形状と合同又は相似としてもよいし、異なっていてもよい。
【０２４５】
スピント型電界放出素子の構造及び製造方法の変形例を、以下、説明する。
【０２４６】
（スピント型電界放出素子及びその製造方法の変形例−１）
スピント型電界放出素子の変形例を図４４の模式的な一部端面図を示す。このスピント型電界放出素子は、密着層２００が形成されている点を除き、先に説明したスピント型電界放出素子と同じ構成を有する。
【０２４７】
図４４に示したスピント型電界放出素子の製造方法（以下、スピント型電界放出素子の第２の製造方法と呼ぶ場合がある）を、以下、支持体等の模式的な一部端面図である図４５〜図４７を参照して説明するが、このスピント型電界放出素子は、基本的には、以下の工程に基づき作製される。即ち、
（ａ）支持体５１上にカソード電極５２を形成する工程
（ｂ）カソード電極５２上を含む支持体５１上に絶縁層５３を形成する工程
（ｃ）絶縁層５３上にゲート電極５４を形成する工程
（ｄ）底部にカソード電極５２が露出した開口部５５を、少なくとも絶縁層５３に形成する工程
（ｅ）開口部５５内を含む全面に電子放出電極形成用の導電材料層２０１を形成する工程
（ｆ）開口部５５の中央部に位置する導電材料層２０１の領域を遮蔽するように、マスク材料層２０２を導電材料層２０１上に形成する工程
（ｇ）導電材料層２０１の支持体５１に対して垂直な方向におけるエッチング速度がマスク材料層２０２の支持体に対して垂直な方向におけるエッチング速度よりも速くなる異方性エッチング条件下で導電材料層２０１とマスク材料層２０２とをエッチングすることにより、導電材料層２０１から成り、先端部が錐状形状を有する電子放出電極５６を開口部５５内に形成する工程
【０２４８】
［工程−４００］
先ず、例えばガラス基板上に厚さ約０．６μｍのＳｉＯ2層を形成して成る支持体５１上に、アルミニウム層から成るカソード電極５２、幹配線２０、枝配線２１を設ける。具体的には、支持体５１上に、例えばスパッタ法にてアルミニウム層から成るカソード電極用導電材料層を堆積させ、かかるカソード電極用導電材料層をパターニングすることによって、複数のカソード電極５２、カソード電極５２から延びる枝配線２１、及び、枝配線２１と接続され、第１の方向に平行に延びる幹配線２０を形成することができる。次に、全面に、ＳｉＯ2から成る厚さ約１μｍの絶縁層５３を、原料ガスとしてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）原料ガスとして使用したプラズマＣＶＤ法にて形成する。次に、絶縁層５３上の全面にアルミニウムから成るゲート電極用導電材料層をスパッタ法にて製膜し、ゲート電極用導電材料層のパターニングを行う。これによって、複数のゲート電極５４、ゲート電極５４から延びる枝配線２３、及び、枝配線２３に接続され、第２の方向に平行に延びる幹配線２２を得ることができる。
【０２４９】
［工程−４１０］
次に、カソード電極５２とゲート電極５４との重複領域、即ち、１画素領域において、ゲート電極５４と絶縁層５３とを貫通する開口部５５を形成する。開口部５５の平面形状は、例えば、直径０．３μｍの円形である。開口部５５は、通常、１画素領域に数百乃至千個程度形成される。開口部５５を形成するには、フォトリソグラフィ技術により形成されたレジスト層をマスクとして、先ず、ＲＩＥ法によりゲート電極用導電材料層に開口部を形成し、続いて、ＲＩＥ法により絶縁層５３に開口部を形成する。ＲＩＥ終了後、レジスト層をアッシング処理により除去する。こうして、図４５の（Ａ）に示す構造を得ることができる。
【０２５０】
［工程−４２０］
次に、全面に密着層２００をスパッタ法にて形成する（図４５の（Ｂ）参照）。この密着層２００は、ゲート電極用導電材料層の非形成部や開口部５５の側壁面に露出している絶縁層５３と、次の工程で全面的に製膜される導電材料層２０１との間の密着性を高めるために設けられる層である。導電材料層２０１をタングステンで形成することを前提とし、タングステンから成る密着層２００をＤＣスパッタ法により０．０７μｍの厚さに形成する。
【０２５１】
［工程−４３０］
次に、開口部５５内を含む全面に、厚さ約０．６μｍのタングステンから成る電子放出電極形成用の導電材料層２０１を水素還元減圧ＣＶＤ法により形成する（図４６の（Ａ）参照）。製膜された導電材料層２０１の表面には、開口部５５の上端面と底面との間の段差を反映した凹部２０１Ａが形成される。
【０２５２】
［工程−４４０］
次に、開口部５５の中央部に位置する導電材料層２０１の領域（具体的には凹部２０１Ａ）を遮蔽するようにマスク材料層２０２を形成する。具体的には、先ず、スピンコート法により厚さ０．３５μｍのレジスト層をマスク材料層２０２として導電材料層２０１の上に形成する（図４６の（Ｂ）参照）。マスク材料層２０２は、導電材料層２０１の凹部２０１Ａを吸収し、ほぼ平坦な表面となる。次に、マスク材料層２０２を酸素系ガスを用いたＲＩＥ法によりエッチングする。エッチングを、導電材料層２０１の平坦面が露出した時点で終了する。これにより、導電材料層２０１の凹部２０１Ａを平坦に埋め込むようにマスク材料層２０２が残る（図４７の（Ａ）参照）。
【０２５３】
［工程−４５０］
次に、導電材料層２０１とマスク材料層２０２と密着層２００とをエッチングし、円錐形状の電子放出電極５６を形成する（図４７の（Ｂ）参照）。これらの層のエッチングは、導電材料層２０１のエッチング速度がマスク材料層２０２のエッチング速度よりも速くなる異方性エッチング条件下で行う。エッチング条件を以下の表５に例示する。
【０２５４】
［表５］
［導電材料層２０１等のエッチング条件］
ＳＦ6流量 ：１５０ＳＣＣＭ
Ｏ2流量   ：３０ＳＣＣＭ
Ａｒ流量  ：９０ＳＣＣＭ
圧力      ：３５Ｐａ
ＲＦパワー：０．７ｋＷ（１３．５６ＭＨｚ）
【０２５５】
［工程−４６０］
その後、等方的なエッチング条件にて開口部５５の内部において絶縁層５３に設けられた開口部の側壁面を後退させると、図４４に示した電界放出素子を完成することができる。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、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。
【０２５６】
ここで、［工程−４５０］において、電子放出電極５６が形成される機構について、図４８を参照して説明する。図４８の（Ａ）は、エッチングの進行に伴って、被エッチング物の表面プロファイルが一定時間毎にどのように変化するかを示す模式図であり、図４８の（Ｂ）は、エッチング時間と開口部中心における被エッチング物の厚さとの関係を示すグラフである。開口部中心におけるマスク材料層の厚さをｈp、開口部中心における電子放出電極５６の高さをｈeとする。
【０２５７】
表５に示したエッチング条件では、レジスト材料から成るマスク材料層２０２のエッチング速度よりも、導電材料層２０１のエッチング速度の方が当然速い。マスク材料層２０２が存在しない領域では、導電材料層２０１が直ぐにエッチングされ始め、被エッチング物の表面が速やかに下降してゆく。これに対して、マスク材料層２０２が存在する領域では、最初にマスク材料層２０２が除去されないとその下の導電材料層２０１のエッチングが始まらないので、マスク材料層２０２がエッチングされている間は被エッチング物の厚さの減少速度は遅く（ｈp減少区間）、マスク材料層２０２が消失した時点で初めて、被エッチング物の厚さの減少速度がマスク材料層２０２の存在しない領域と同様に速くなる（ｈe減少区間）。ｈp減少区間の開始時期は、マスク材料層２０２が厚さが最大となる開口部５５の中心で最も遅く、マスク材料層２０２の薄い開口部５５の周辺に向かって早くなる。このようにして、円錐形状の電子放出電極５６が形成される。
【０２５８】
レジスト材料から成るマスク材料層２０２のエッチング速度に対する導電材料層２０１のエッチング速度の比を、便宜上、「対レジスト選択比」と呼ぶ。この対レジスト選択比が、電子放出電極５６の高さと形状を決定する重要な因子であることを、図４９を参照して説明する。図４９の（Ａ）は、対レジスト選択比が相対的に小さい場合、図４９の（Ｃ）は、対レジスト選択比が相対的に大きい場合、図４９の（Ｂ）はこれらの中間である場合の、電子放出電極５６の形状を示している。対レジスト選択比が大きいほど、マスク材料層２０２の膜減りに比べて導電材料層２０１の膜減りが激しくなるので、電子放出電極５６はより高く、且つ鋭くなることが判る。対レジスト選択比は、ＳＦ6流量に対するＯ2流量の割合を高めると低下する。また、基板バイアスを併用してイオンの入射エネルギーを変化させることが可能なエッチング装置を用いる場合には、ＲＦバイアスパワーを高めたり、バイアス印加用の交流電源の周波数を下げることで、対レジスト選択比を下げることができる。対レジスト選択比の値は１．５以上、好ましくは２以上、より好ましくは３以上に選択される。
【０２５９】
尚、上記のエッチングにおいては当然、ゲート電極５４やカソード電極５２に対して高い選択比を確保する必要があるが、表５に示した条件で全く問題はない。なぜなら、ゲート電極５４やカソード電極５２を構成するアルミニウムは、フッ素系のエッチング種では殆どエッチングされない。
【０２６０】
（スピント型電界放出素子の製造方法の変形例−２）
スピント型電界放出素子の第２の製造方法の変形例（以下、スピント型電界放出素子の第３の製造方法と呼ぶ）を、以下、支持体等の模式的な一部端面図である図５０〜図５２を参照して説明する。このスピント型電界放出素子の第３の製造方法においては、マスク材料層により遮蔽される導電材料層の領域を、スピント型電界放出素子の第２の製造方法におけるよりも狭くすることが可能である。即ち、スピント型電界放出素子の第３の製造方法においては、工程（ｅ）において、開口部の上端面と底面との間の段差を反映して、柱状部とこの柱状部の上端に連通する拡大部とから成る略漏斗状の凹部を導電材料層の表面に生成させ、工程（ｆ）において、導電材料層の全面にマスク材料層を形成した後、マスク材料層と導電材料層とを支持体の表面に対して平行な面内で除去することにより、柱状部にマスク材料層を残す。
【０２６１】
［工程−５００］
先ず、［工程−４００］と同様の工程を実行し、カソード電極５２、幹配線２０、枝配線２１、ゲート電極５４、幹配線２２、枝配線２３を形成する。
【０２６２】
［工程−５１０］
更に、全面に例えば ＳｉＯ2から成る厚さ０．２μｍのエッチング停止層２０３を形成する。エッチング停止層２０３は、電界放出素子の機能上不可欠な部材ではなく、後工程で行われる導電材料層２０１のエッチング時に、ゲート電極５４を保護する役割を果たす。尚、導電材料層２０１のエッチング条件に対してゲート電極５４が十分に高いエッチング耐性を持ち得る場合には、エッチング停止層２０３を省略しても構わない。その後、ＲＩＥ法により、エッチング停止層２０３、ゲート電極５４、絶縁層５３を貫通し、底部にカソード電極５２が露出した開口部５５を形成する（図５０の（Ａ）参照）。
【０２６３】
［工程−５２０］
次に、開口部５５内を含む全面に、例えば厚さ０．０３μｍのタングステンから成る密着層２００を形成する（図５０の（Ｂ）参照）。次いで、開口部５５内を含む全面に電子放出電極形成用の導電材料層２０１を形成する。但し、導電材料層２０１は、凹部２０１Ａよりも深い凹部２０１Ｂが表面に生成されるように、導電材料層２０１の厚さを選択する。即ち、導電材料層２０１の厚さを適切に設定することによって、開口部５５の上端面と底面との間の段差を反映して、柱状部２０４Ａとこの柱状部２０４Ａの上端に連通する拡大部２０４Ｂとから成る略漏斗状の凹部２０１Ｂを導電材料層２０１の表面に生成させることができる。
【０２６４】
［工程−５３０］
次に、導電材料層２０１の全面に、例えば無電解メッキ法により、厚さ約０．５μｍの銅（Ｃｕ）から成るマスク材料層２０２を形成する（図５１の（Ａ）参照）。無電解メッキ条件を以下の表６に例示する。
【０２６５】
0004196490.tif 000007
【０２６６】
［工程−５４０］
次に、マスク材料層２０２と導電材料層２０１とを支持体５１の表面に対して平行な面内で除去することにより、柱状部２０４Ａにマスク材料層２０２を残す（図５１の（Ｂ）参照）。この除去は、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ法）により行うことができる。
【０２６７】
［工程−５５０］
次に、導電材料層２０１と密着層２００のエッチング速度がマスク材料層２０２のエッチング速度よりも速くなる異方性エッチング条件下で、導電材料層２０１とマスク材料層２０２と密着層２００とをエッチングする。その結果、開口部５５内に錐状形状を有する電子放出電極５６が形成される（図５２の（Ａ）参照）。尚、電子放出電極５６の先端部にマスク材料層２０２が残存する場合には、希フッ酸水溶液を用いたウェットエッチングによりマスク材料層２０２を除去することができる。
【０２６８】
［工程−５６０］
その後、等方的なエッチング条件で開口部５５の内部において絶縁層５３に設けられた開口部の側壁面を後退させると、図５２の（Ｂ）に示す電界放出素子が完成される。
【０２６９】
ところで、スピント型電界放出素子の第３の製造方法にて得られた電子放出電極５６においては、スピント型電界放出素子の第２の製造方法にて得られた電子放出電極５６に比べ、より鋭い錐状形状が達成されている。これは、マスク材料層２０２の形状と、マスク材料層２０２のエッチング速度に対する導電材料層２０１のエッチング速度の比の違いに起因する。この違いについて、図５３を参照しながら説明する。図５３は、被エッチング物の表面プロファイルが一定時間毎にどのように変化するかを示す図であり、図５３の（Ａ）は銅から成るマスク材料層２０２を用いた場合、図５３の（Ｂ）はレジスト材料から成るマスク材料層２０２を用いた場合をそれぞれ示す。尚、簡略化のために導電材料層２０１のエッチング速度と密着層２００のエッチング速度とをそれぞれ等しいものと仮定し、図５３においては密着層２００の図示を省略する。
【０２７０】
銅から成るマスク材料層２０２を用いた場合（図５３の（Ａ）参照）は、マスク材料層２０２のエッチング速度が導電材料層２０１のエッチング速度に比べて十分に遅いために、エッチング中にマスク材料層２０２が消失することがなく、従って、先端部の鋭い電子放出電極５６を形成することができる。これに対して、レジスト材料から成るマスク材料層２０２を用いた場合（図５３の（Ｂ）参照）は、マスク材料層２０２のエッチング速度が導電材料層２０１のエッチング速度に比べてそれ程遅くないために、エッチング中にマスク材料層２０２が消失し易く、従って、マスク材料層消失後の電子放出電極５６の錐状形状が鈍化する傾向がある。
【０２７１】
また、柱状部２０４Ａに残るマスク材料層２０２には、柱状部２０４Ａの深さが多少変化しても、電子放出電極５６の形状は変化し難いというメリットもある。即ち、柱状部２０４Ａの深さは、導電材料層２０１の厚さやステップカバレージのばらつきによって変化し得るが、柱状部２０４Ａの幅は深さによらずほぼ一定なので、マスク材料層２０２の幅もほぼ一定となり、最終的に形成される電子放出電極５６の形状には大差が生じない。これに対して、凹部２０１Ａに残るマスク材料層２０２においては、凹部２０１Ａが浅い場合と深い場合とでマスク材料層の幅も変化してしまうため、凹部２０１Ａが浅くマスク材料層２０２の厚さが薄い場合ほど、より早期に電子放出電極５６の錐状形状の鈍化が始まる。電界放出素子の電子放出効率は、ゲート電極とカソード電極との間の電位差、ゲート電極とカソード電極との間の距離、電子放出電極を構成する材料の仕事関数の他、電子放出電極の先端部の形状によっても変化する。このため、必要に応じて上述のようにマスク材料層の形状やエッチング速度を選択することが好ましい。
【０２７２】
（スピント型電界放出素子の製造方法の変形例−３）
スピント型電界放出素子の第３の製造方法の変形例（以下、スピント型電界放出素子の第４の製造方法と呼ぶ）を、以下、支持体等の模式的な一部端面図である図５４〜図５５を参照して説明する。このスピント型電界放出素子の第４の製造方法においても、工程（ｅ）において、開口部の上端面と底面との間の段差を反映して、柱状部とこの柱状部の上端に連通する拡大部とから成る略漏斗状の凹部を導電材料層の表面に生成させ、工程（ｆ）において、導電材料層の全面にマスク材料層を形成した後、導電材料層上と拡大部内のマスク材料層を除去することにより、柱状部にマスク材料層を残す。
【０２７３】
［工程−６００］
先ず、図５１の（Ａ）に示したマスク材料層２０２の形成までを［工程−５００］〜［工程−５３０］と同様に行った後、［工程−５４０］と異なり、導電材料層２０１上と拡大部２０４Ｂ内のマスク材料層２０２のみを除去することにより、柱状部２０４Ａにマスク材料層２０２を残す（図５４の（Ａ）参照）。このとき、例えば希フッ酸水溶液を用いたウェットエッチングを行うことにより、タングステンから成る導電材料層２０１を除去することなく、銅から成るマスク材料層２０２のみを選択的に除去することができる。柱状部２０４Ａ内に残るマスク材料層２０２の高さは、エッチング時間に依存するが、このエッチング時間は、拡大部２０４Ｂに埋め込まれたマスク材料層２０２の部分が十分に除去される限りにおいて、それ程の厳密さを要しない。なぜなら、マスク材料層２０２の高低に関する議論は、図５３の（Ａ）を参照しながら前述した柱状部２０４Ａの浅深に関する議論と実質的に同じであり、マスク材料層２０２の高低は最終的に形成される電子放出電極５６の形状に大きな影響を及ぼさないからである。
【０２７４】
［工程−６１０］
次に、導電材料層２０１とマスク材料層２０２と密着層２００のエッチングを、［工程−５５０］と同様に行い、図５４の（Ｂ）に示すような電子放出電極５６を形成する。この電子放出電極５６は、図５２の（Ａ）に示したように全体が錐状形状を有していても勿論構わないが、図５４の（Ｂ）には先端部のみが錐状形状を有する変形例を示した。かかる形状は、柱状部２０４Ａに埋め込まれたマスク材料層２０２の高さが低いか、若しくは、マスク材料層２０２のエッチング速度が比較的速い場合に生じ得るが、電子放出電極５６としての機能に何ら支障はない。
【０２７５】
［工程−６２０］
その後、等方的なエッチング条件で開口部５５の内部において絶縁層５３に設けられた開口部の側壁面を後退させると、図５５に示す電界放出素子が完成される。
【０２７６】
（スピント型電界放出素子及びその製造方法の変形例−４）
スピント型電界放出素子の変形例の模式的な一部端面図を図５６に示す。この電界放出素子が図４４に示した電界放出素子と異なる点は、電子を放出する部分が、基部２０５と、基部２０５上に積層された錐状の電子放出電極５６とから構成されている点にある。ここで、基部２０５と電子放出電極５６とは異なる導電材料から構成されている。具体的には、基部２０５は、電子放出電極５６とゲート電極５４の開口端部との間の距離を調節するための部材であり、不純物を含有するポリシリコン層から構成されている。電子放出電極５６はタングステンから構成されており、錐状形状、より具体的には円錐形状を有する。尚、基部２０５と電子放出電極５６との間には、ＴｉＮから成る密着層２００が形成されている。尚、密着層２００は、電子放出機能上、不可欠な構成要素ではなく、製造上の理由で形成されている。絶縁層５３がゲート電極５４の直下から基部２０５の上端部にかけてえぐられることにより、開口部５５が形成されている。以下、スピント型電界放出素子の第２の製造方法の変形例であるスピント型電界放出素子の第５の製造方法を、支持体等の模式的な一部端面図である図５７〜図５９を参照して説明する。
【０２７７】
［工程−７００］
先ず、開口部５５の形成までを、［工程−４００］と同様に行う。続いて、開口部５５内を含む全面に基部形成用の導電材料層２０５Ａを形成する。導電材料層２０５Ａは、例えば、不純物として燐（Ｐ）を１０15／ｃｍ3のオーダーで含むポリシリコン層から構成され、プラズマＣＶＤ法により形成することができる。次いで、全面に、スピンコート法にてレジスト層から成る平坦化層２０６を表面が略平坦となるように形成する（図５７の（Ａ）参照）。次に、平坦化層２０６と導電材料層２０５Ａのエッチング速度が共に略等しくなる条件で両層をエッチングし、開口部５５の底部を上面が平坦な基部２０５で埋め込む（図５７の（Ｂ）参照）。エッチングは、塩素系ガスと酸素系ガスとを含むエッチングガスを用いたＲＩＥ法により行うことができる。導電材料層２０５Ａの表面を平坦化層２０６で一旦平坦化してからエッチングを行っているので、基部２０５の上面が平坦となる。
【０２７８】
［工程−７１０］
次に、開口部５５の残部を含む全面に密着層２００を製膜し、更に、開口部５５の残部を含む全面に電子放出電極形成用の導電材料層２０１を製膜し、開口部５５の残部を導電材料層２０１で埋め込む（図５８の（Ａ）参照）。密着層２００は、スパッタ法により形成される厚さ０．０７μｍのＴｉＮ層であり、導電材料層２０１は減圧ＣＶＤ法により形成される厚さ０．６μｍのタングステン層である。導電材料層２０１の表面には、開口部５５の上端面と底面との間の段差を反映して凹部２０１Ａが形成されている。
【０２７９】
［工程−７２０］
次に、導電材料層２０１の全面に、スピンコート法によりレジスト層から成るマスク材料層２０２を表面が略平坦となるように形成する（図５８の（Ｂ）参照）。マスク材料層２０２は、導電材料層２０１の表面の凹部２０１Ａを吸収して平坦な表面となっている。次に、マスク材料層２０２を酸素系ガスを用いたＲＩＥ法によりエッチングする（図５９の（Ａ）参照）。エッチングを導電材料層２０１の平坦面が露出した時点で終了する。これにより、導電材料層２０１の凹部２０１Ａにマスク材料層２０２が平坦に残され、マスク材料層２０２は、開口部５５の中央部に位置する導電材料層２０１の領域を遮蔽するように形成されている。
【０２８０】
［工程−７３０］
次に、［工程−４５０］と同様にして、導電材料層２０１、マスク材料層２０２及び密着層２００を共にエッチングすると、前述の機構に基づき対レジスト選択比の大きさに応じた円錐形状を有する電子放出電極５６と密着層２００とが形成され、電子を放出する部分が完成される（図５９の（Ｂ）参照）。その後、開口部５５の内部において絶縁層５３に設けられた開口部の側壁面を後退させると、図５６に示した電界放出素子を得ることができる。
【０２８１】
（スピント型電界放出素子及びその製造方法の変形例−５）
スピント型電界放出素子の変形例の模式的な一部端面図を図６１の（Ｂ）に示す。図５６に示したスピント型電界放出素子と実質的に同じ構造を有するこの電界放出素子においては、電子を放出する部分が、基部２０５と、基部２０５上に積層された錐状の電子放出電極５６とから構成されている。ここで、基部２０５と電子放出電極５６とは異なる導電材料から構成されている。具体的には、基部２０５は、電子放出電極５６とゲート電極５４の開口端部との間の距離を調節するための部材であり、不純物を含有するポリシリコン層から構成されている。電子放出電極５６はタングステンから構成されており、錐状形状、より具体的には円錐形状を有する。尚、基部２０５と電子放出電極５６との間には、ＴｉＮから成る密着層２００が形成されている。尚、密着層２００は、電子放出機能上、不可欠な構成要素ではなく、製造上の理由で形成されている。絶縁層５３がゲート電極５４の直下から基部２０５の上端部にかけてえぐられることにより、開口部５５が形成されている。以下、スピント型電界放出素子の第３及び第５の製造方法の変形である電界放出素子の第６の製造方法を、支持体等の模式的な一部端面図である図６０及び図６１を参照して説明する。
【０２８２】
［工程−８００］
先ず、開口部５５の形成までを、［工程−５００］〜［工程−５１０］と同様に行う。次に、開口部５５内を含む全面に基部形成用の導電材料層を形成し、導電材料層をエッチングすることによって、開口部５５の底部を埋め込む基部２０５を形成することができる。尚、図示される基部２０５は平坦化された表面を有しているが、表面が窪んでいてもよい。尚、平坦化された表面を有する基部２０５は、［工程−７００］と同様のプロセスによって形成可能である。更に、開口部５５の残部を含む全面に、密着層２００、及び電子放出電極形成用の導電材料層２０１を順次形成する。このとき、開口部５５の残部の上端面と底面との間の段差を反映した柱状部２０４Ａとこの柱状部２０４Ａの上端に連通する拡大部２０４Ｂとから成る略漏斗状の凹部２０１Ｂが導電材料層２０１の表面に生成されるように、導電材料層２０１の厚さを選択する。次に、導電材料層２０１上にマスク材料層２０２を形成する。このマスク材料層２０２は、例えば銅を用いて形成する。図６０の（Ａ）は、ここまでのプロセスが終了した状態を示している。
【０２８３】
［工程−８１０］
次に、マスク材料層２０２と導電材料層２０１とを支持体５１の表面に対して平行な面内で除去することにより、柱状部２０４Ａにマスク材料層２０２を残す（図６０の（Ｂ）参照）。この除去は、［工程−５４０］と同様に、化学的機械的研磨法（ＣＭＰ法）により行うことができる。
【０２８４】
［工程−８２０］
次に、導電材料層２０１とマスク材料層２０２と密着層２００とをエッチングすると、前述の機構に基づき対レジスト選択比の大きさに応じた円錐形状を有する電子放出電極５６が形成される。これらの層のエッチングは、［工程−５５０］と同様に行うことができる。電子放出電極５６と基部２０５、及び、電子放出電極５６と基部２０５の間に残存する密着層２００とによって、電子を放出する部分が形成される。電子を放出する部分は、全体が錐状形状を有していても勿論構わないが、図６１の（Ａ）には基部２０５の一部が開口部５５の底部を埋め込むように残存した状態を示した。かかる形状は、柱状部２０４Ａに埋め込まれたマスク材料層２０２の高さが低いか、若しくは、マスク材料層２０２のエッチング速度が比較的速い場合に生じ得るが、電子放出機能に何ら支障はない。
【０２８５】
［工程−８３０］
その後、等方的なエッチング条件で開口部５５の内部において絶縁層５３の側壁面を後退させると、図６１の（Ｂ）に示した電界放出素子が完成される。
【０２８６】
（スピント型電界放出素子の製造方法の変形例−６）
スピント型電界放出素子の第６の製造方法の変形例を更に示す。以下、スピント型電界放出素子の第７の製造方法を、支持体等の模式的な一部端面図である図６２を参照して説明する。
【０２８７】
［工程−９００］
マスク材料層２０２の形成までを［工程−８００］と同様に行う。その後、導電材料層２０１上と拡大部２０４Ａ内のマスク材料層２０２のみを除去することにより、柱状部２０４Ａにマスク材料層２０２を残す（図６２参照）。例えば希フッ酸水溶液を用いたウェットエッチングを行い、タングステンから成る導電材料層２０１を除去することなく、銅から成るマスク材料層２０２のみを選択的に除去することができる。この後の導電材料層２０１とマスク材料層２０２のエッチング、絶縁層５３の等方的なエッチング等のプロセスは、［工程−８２０］〜［工程−８３０］と同様に行うことができる。
【０２８８】
【発明の効果】
本発明においては、動作不良の電子放出部は駆動用回路から電気的に分離されているので、動作不良の電子放出部は電子放出に何ら寄与しない。あるいは又、動作不良の電子放出部を含む電子放出領域には正常に動作する電子放出部が具備されている。従って、たとえ電界放出素子に欠陥が発生したとしても、動作上、かかる電界放出素子を含む電子放出部は排除され、あるいは、実質的に欠陥が取り除かれた電子放出領域を得ることができる結果、表示装置の製造歩留まりの低下を招くことがない。従って、微細加工を要するために無欠陥での製造が困難であった大型の冷陰極電界電子放出表示装置の欠陥を安価に補うことができ、カソード・パネルや冷陰極電界電子放出表示装置の製造コストの低減、品質の再現性を高めることができる。また、図４３に例示した試験装置を用いて表示特性試験を実行すれば、輝点や暗点といった冷陰極電界電子放出部の欠陥を確実に検査することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  発明の実施の形態１のカソード・パネルにおける、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図２】  冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を切断する方法を模式的に示す図である。
【図３】  冷陰極電界電子放出部と幹配線とを接続する枝配線を切断する方法を模式的に示す図である。
【図４】  発明の実施の形態１のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図５】  発明の実施の形態１のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図６】  発明の実施の形態２のカソード・パネルにおける、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図７】  発明の実施の形態２のカソード・パネルにおける、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な一部端面図である。
【図８】  発明の実施の形態２のカソード・パネルの変形例の製造工程の一部分を説明するための、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な一部端面図である。
【図９】  発明の実施の形態２のカソード・パネルにおける枝配線が断線するまでの時間を調べた結果を示すグラフである。
【図１０】  発明の実施の形態３のカソード・パネルにおける、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図１１】  発明の実施の形態３のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図１２】  発明の実施の形態３のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図１３】  発明の実施の形態３のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図１４】  発明の実施の形態３のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図１５】  発明の実施の形態３のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図１６】  発明の実施の形態３のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図１７】  発明の実施の形態３のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図１８】  発明の実施の形態５のカソード・パネルにおける、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図１９】  発明の実施の形態５のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図２０】  発明の実施の形態５のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図２１】  発明の実施の形態５のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図２２】  発明の実施の形態５のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図２３】  発明の実施の形態５のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図２４】  発明の実施の形態７のカソード・パネルにおける、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図２５】  発明の実施の形態７のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図２６】  発明の実施の形態７のカソード・パネルの変形例における、幹配線、枝配線及び冷陰極電界電子放出部の模式的な平面的配置である。
【図２７】  スピント型電界放出素子を適用した表示装置の概念図である。
【図２８】  スピント型電界放出素子を適用した表示装置におけるカソード・パネル及びアノード・パネルの一部分の模式的な分解斜視図である。
【図２９】  シャント構造を有する幹配線を備えた冷陰極電界電子放出部の模式的な一部端面図及び模式的な分解斜視図である。
【図３０】  幹配線の構造の変形例を示す模式的な一部端面図及び模式的な分解斜視図である。
【図３１】  スピント型電界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３２】  図３１に引き続き、スピント型電界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３３】  エッジ型電界放出素子の模式的な一部端面図である。
【図３４】  図３３の（Ｂ）に示したエッジ型電界放出素子の開口部近傍の支持体等を一部切断して露出させた模式的な斜視図である。
【図３５】  図３３の（Ｂ）に示したエッジ型電界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３６】  図３５に引き続き、図３３の（Ｂ）に示したエッジ型電界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３７】  図３６に引き続き、図３３の（Ｂ）に示したエッジ型電界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３８】  平面型電界放出素子の模式的な一部端面図である。
【図３９】  図３８に示した平面型電界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４０】  発明の実施の形態８におけるカソード・パネルの模式図である。
【図４１】  発明の実施の形態９におけるカソード・パネルの模式図である。
【図４２】  第２の構造のエッジ型電界放出素子にフォーカス電極を組み込んだ電界放出素子の模式的な一部端面図である。
【図４３】  表示特性試験の実行に適した試験装置の概要を示す図である。
【図４４】  発明の実施の形態４におけるスピント型電界放出素子を示す模式的な一部端面図である。
【図４５】  図４４に示したスピント型電界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４６】  図４５に引き続き、図４４に示したスピント型電界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４７】  図４６に引き続き、図４４に示したスピント型電界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４８】  円錐形状の電子放出電極が形成される機構を説明するための図である。
【図４９】  対レジスト選択比と、電子放出電極の高さと形状の関係を模式的に示す図である。
【図５０】  発明の実施の形態５におけるスピント型電界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５１】  図５０に引き続き、発明の実施の形態５におけるスピント型電界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５２】  図５１に引き続き、発明の実施の形態５におけるスピント型電界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５３】  被エッチング物の表面プロファイルが一定時間毎にどのように変化するかを示す図である。
【図５４】  発明の実施の形態６におけるスピント型電界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５５】  図５４に引き続き、発明の実施の形態６におけるスピント型電界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５６】  発明の実施の形態７におけるスピント型電界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５７】  図５６に引き続き、発明の実施の形態７におけるスピント型電界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５８】  図５７に引き続き、発明の実施の形態７におけるスピント型電界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５９】  図５８に引き続き、発明の実施の形態７におけるスピント型電界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６０】  発明の実施の形態８におけるスピント型電界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６１】  図６０に引き続き、発明の実施の形態８におけるスピント型電界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６２】  発明の実施の形態９におけるスピント型電界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６３】  従来のスピント型電界放出素子を適用した表示装置におけるカソード・パネル及びアノード・パネルの一部分の模式的な分解斜視図である。
【図６４】  抵抗体層を設けたスピント型電界放出素子の模式的な一部端面図及び抵抗体層を設けた電子放出部の等価回路である。
【図１】
0004196490.tif 000008
【図２】
0004196490.tif 000009
【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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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５６】
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【図５８】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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