(57)【要約】【課題】  放出電子の集束性が向上し、製造プロセスの簡易化が可能となる電子放出装置及び電子放出装置の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明による電子放出装置は、基板２と、基板２上に配置された第１電極３と、第１電極３上に第１絶縁層４を介して配置され、第１電極３を選択的に覆うとともに、第１電極３を露出させるように複数の第１開口部１３が配置された第２電極６と、第２電極６上に配置された保護層７と、保護層７上に第２絶縁層８を介して配置され、第１開口部１３と連通するように第２開口部１４が配置された第３電極９と、第１電極３上の第１開口部１３領域に配置された電子放出部５とを備える。【選択図】図１
2009199939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置された第１電極と、
前記第１電極上に第１絶縁層を介して配置され、前記第１電極を選択的に覆うとともに、前記第１電極を露出させるように複数の第１開口部が配置された第２電極と、
前記第２電極上に配置された保護層と、
前記保護層上に第２絶縁層を介して配置され、前記第１開口部と連通するように第２開口部が配置された第３電極と、
前記第１電極上の前記第１開口部領域に配置された電子放出部と
を備えたことを特徴とする電子放出装置。
【請求項２】
前記第１開口部及び前記第２開口部は、前記基板の表面に平行な断面形状が略円形を有することを特徴とする請求項１に記載の電子放出装置。
【請求項３】
前記第２開口部の少なくとも前記第３電極領域の断面の平均直径は、前記第１開口部の少なくとも前記第２電極領域の断面の平均直径より大きいことを特徴とする請求項２に記載の電子放出装置。
【請求項４】
前記保護層は、所定のエッチング液又はエッチングガスに対するエッチングレートが前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層より小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子放出装置。
【請求項５】
基板上に第１電極を形成する第１工程と、
前記第１電極上に第１絶縁層、第２電極、保護層、第２絶縁層、及び第３電極を順に積層する第２工程と、
前記第１電極を選択的に露出させるように、前記第１絶縁層、前記第２電極及び前記保護層に複数の第１開口部を形成するとともに、前記第１開口部と連通するように前記第２絶縁層及び前記第３電極に第２開口部を形成する第３工程と、
前記第１電極上の前記第１開口部領域に電子放出部を形成する第４工程と
を有することを特徴とする電子放出装置の製造方法。
【請求項６】
前記保護層は、所定のエッチング液又はエッチングガスに対するエッチングレートが前記第１絶縁層及び第２絶縁層より小さいことを特徴とする請求項５に記載の電子放出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子放出装置及び電子放出装置の製造方法に関し、特に、フォーカス電極を備えた電子放出装置及び電子放出装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＥＡ（Field Emission Array）型電子放出装置を用いた表示装置として電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）の開発が進められている。ＦＥＤの中で、放出された電子ビームの方向やビーム径を制御するためのフォーカス電極を備えたＦＥＤが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１２に、従来のＦＥＤの構造の一例を示した。このＦＥＤ３１は、基板３２上にカソード電極３３、第１絶縁層３４、及びゲート電極３６が順に積層された構造を有する。第１絶縁層３４にはカソード電極３３の上面を露出させるゲートホール４３が形成され、ゲートホール４３のカソード電極３３表面には、電子を放出させる電子放出源３５が設けられている。一方、ゲート電極３６の上面には、第２絶縁層３８が形成され、第２絶縁層３８の上面には、電子放出源３５から放出された電子ビームを集束させるためのフォーカス電極３９が配置されている。そして、電子放出源３５を挟みカソード電極３３に対向するように蛍光体４０とアノード電極４１が設けられたアノード基板４２が配置されている。
【特許文献１】特開２０００−３５７４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような構造のＦＥＤにおいては、ゲートホール４３とフォーカスホール４４のホール径の比の違いによって、電子ビームのビーム径は大きく変わり、電子ビームの集束効率が低下するおそれがある。特に、ゲート電極３６及びフォーカス電極３９にクロム（Ｃｒ）を用いる場合、開口部の形成にウェットエッチングを用いると、第２絶縁層３８と第１絶縁層３４とが順にエッチングされる際、先にエッチングされる第２絶縁層３８の開口部の径が大きくなってしまうので、ゲートホール４３とフォーカスホール４４のホール径の比は、ゲート電極３６とフォーカス電極３９間の第１及び第２絶縁層３４、３８の層厚等で決まってしまう。したがって、所望のホール径の比を決めるには、更に別工程が必要となり、製造工程が複雑になるといった問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、放出電子の集束性が向上し、製造プロセスの簡易化が可能となる電子放出装置及び電子放出装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、基板と、前記基板上に配置された第１電極と、前記第１電極上に第１絶縁層を介して配置され、前記第１電極を選択的に覆うとともに、前記第１電極を露出させるように複数の第１開口部が配置された第２電極と、前記第２電極上に配置された保護層と、前記保護層上に第２絶縁層を介して配置され、前記第１開口部と連通するように第２開口部が配置された第３電極と、前記第１電極上の前記第１開口部領域に配置された電子放出部とを備えたことを特徴とする電子放出装置が提供される。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の他の態様によれば、基板上に第１電極を形成する第１工程と、前記第１電極上に第１絶縁層、第２電極、保護層、第２絶縁層、及び第３電極を順に積層する第２工程と、前記第１電極を選択的に露出させるように、前記第１絶縁層、前記第２電極及び前記保護層に複数の第１開口部を形成するとともに、前記第１開口部と連通するように前記第２絶縁層及び前記第３電極に第２開口部を形成する第３工程と、前記第１電極上の前記第１開口部領域に電子放出部を形成する第４工程とを有することを特徴とする電子放出装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放出電子の集束性が向上し、製造プロセスの簡易化が可能となる電子放出装置及び電子放出装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態による半導体装置を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なり、また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることに留意すべきである。
【００１０】
[第１の実施の形態]
（電子放出装置の構造）
本発明の第１の実施の形態に係る電子放出装置としてのＦＥＤについて、図１及び図２を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、第１の実施の形態のＦＥＤは、基板２と、基板２上に配置された第１電極３と、第１電極３上に第１絶縁層４を介して配置され、第１電極３を選択的に覆うとともに、第１電極３を露出させるように複数の第１開口部１３が配置された第２電極６と、第２電極６上に配置された保護層７と、保護層７上に第２絶縁層８を介して配置され、第１開口部１３と連通するように第２開口部１４が配置された第３電極９と、第１電極３上の第１開口部１３領域に配置された電子放出部５とを備える。
【００１２】
ここで、基板２はカソード基板であり、第１電極３はカソード電極であり、第２電極６はゲート電極であり、第３電極９はフォーカス電極である。また、以下で、第１開口部１３をゲートホール、第２開口部１４をフォーカスホールという。
【００１３】
カソード基板２は、例えば、絶縁性のガラス基板からなる。
【００１４】
カソード電極３は、カソード基板２上に配置されている。カソード電極３は、例えば、クロム（Ｃｒ）等の金属からなる。図２に示すように、カソード電極３は、例えば、約１６μｍ程度の幅を有する帯状に配置されている。複数のカソード電極３は、互いに平行になるように、例えば、約４μｍ程度の間隔で配置されている。なお、図２は、カソード電極３とゲート電極６との配置関係を示したものであり、第１及び第２絶縁層４，８やフォーカス電極９等は省略して示してある。  
カソード電極３の幅及び間隔は適宜変更可能である。一例として、カソード電極３を、例えば、約８５μｍ程度の幅で配置し、例えば、約１５μｍ程度の間隔で配置してもよい。これにより、ＲＧＢの３色で蛍光体を構成すると、例えば、約３００μｍ程度のピッチのピクセル（約１００μｍピッチのサブピクセル）を実現できる。
【００１５】
第１絶縁層４は、カソード電極３とゲート電極６とを絶縁するためのものであり、例えば、ＳｉＯ２等からなる。第１絶縁層４は、カソード電極３の一部を覆うように配置されている。第１絶縁層４の厚みは、例えば、約１〜３μｍ程度であるのがよい。
【００１６】
電子放出部５は、電子放出源として機能するものである。電子放出部５は、カソード電極３表面のゲートホール１３に露出した領域の中心部に配置されている。電子放出源としては、略真空中で電界を加えれば電子を放出し、ナノサイズのものであれば、特に限定されない。例えば、グラファイトナノファイバー（ＧＮＦ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）等が挙げられる。好ましくは、例えば、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の直径を有するＧＮＦからなるのがよい。
【００１７】
ゲート電極６は、電子放出部５から電子を引き出すためのものであり、例えば、クロム等の金属からなる。ゲート電極６は、第１絶縁層４の上面に配置されている。図２に示すように、ゲート電極６は、例えば、約１６μｍ程度の幅を有し、カソード電極３と直交する方向に延びて帯状に形成されている。複数のゲート電極６は、例えば、約４μｍ程度の間隔で配置されている。
【００１８】
ゲート電極６の幅及び間隔は適宜変更可能である。一例として、ゲート電極６を、例えば、約８５μｍ程度の幅に形成し、例えば、約１５μｍ程度の間隔で配置してもよい。これにより、ＲＧＢの３色で蛍光体を構成すると、例えば、約３００μｍ程度ピッチのピクセル（約１００μｍピッチのサブピクセル）を実現できる。
【００１９】
ゲート電極６及び第１絶縁層４には、図２に示すように、カソード電極３とゲート電極６が交差する領域（以下で、画素領域という。）にカソード電極３の一部を露出させるためのゲートホール１３が複数形成されている。ゲートホール１３は、平面視で略円形を有しており、平均直径は、例えば、約５μｍ程度以下、好ましくは、例えば、約０．１〜３μｍ程度、より好ましくは、例えば、約０．５〜１μｍ程度であるのがよい。
【００２０】
保護層７は、ゲートホール１３及びフォーカスホール１４を形成するためにエッチングを行う際に、ゲート電極６がエッチングされることを抑制するためのものである。保護層７は、ゲート電極６を覆うように配置されている。保護層７の厚みは、例えば、約４００ｎｍ程度以下、好ましくは、例えば、約１００〜３００ｎｍ程度、より好ましくは、例えば、約２００ｎｍ程度である。
【００２１】
保護層７を構成する材料としては、絶縁性を有し、かつエッチング液又はエッチングガスに対して耐性を有するものであれば、特に限定されない。例えば、Ｔａ２Ｏ５，Ｓｉ３Ｎ４，ＴａＮ，ＴｉＯ２等が挙げられる。
【００２２】
保護層７は、エッチャントとなる、例えば、フッ酸に対して、エッチングレートが第１絶縁層４及び第２絶縁層８を構成する、例えば、ＳｉＯ２より小さいことが好ましい。より具体的には、フッ酸に対して、保護層７のＳｉＯ２に対するエッチングレート比が、例えば、約０．８倍程度以下、好ましくは、例えば、約０．１〜０．５倍程度、より好ましくは、例えば、約０．２〜０．４倍程度であるのがよい。
【００２３】
第２絶縁層８は、ゲート電極６とフォーカス電極９とを絶縁するためのものであり、例えば、ＳｉＯ２等からなる。第２絶縁層８は、保護層７の一部を覆うように配置されている。第２絶縁層８の厚みは、例えば、約０．１〜３μｍ程度である。
【００２４】
フォーカス電極９は、電子放出部５から放出された電子を集束させるためのものである。フォーカス電極９は、例えば、クロム、ニオブ等からなり、第２絶縁層８上に配置されている。
【００２５】
フォーカス電極９及び第２絶縁層８には、フォーカスホール１４が複数形成されている。フォーカスホール１４は、平面視で略円形を有しており、直径が、例えば、約５μｍ程度以下、好ましくは、例えば、約０．５〜４μｍ程度、より好ましくは、例えば、約１〜３μｍ程度であるのがよい。フォーカスホール１４は、ゲートホール１３と連通しており、ゲートホール１３とともに電子放出部５から放出される電子ビームの経路を形成している。
【００２６】
フォーカスホール１４の平均直径は、ゲートホール１３の平均直径より大きいことが好ましい。フォーカスホール１４の平均直径が、ゲートホール１３の平均直径より小さいと、ＧＮＦ５から放出された電子がゲート電極６や第１又は第２絶縁層４，８への衝突等により蛍光体１０に到達する電子量が減少するので好ましくない。
【００２７】
蛍光体１０は、電子放出部５から放出された電子が衝突することにより、所望の色の光を発光させるためのものである。なお、蛍光体１０は、単層として図面に記載しているが、異なる複数の色を発光可能なドット状に形成してもよい。蛍光体１０は、アノード電極１１の下面に配置されている。
【００２８】
アノード電極１１は、電子放出部５から放出された電子を蛍光体１０へと衝突させるためのものである。アノード電極１１は、光を透過可能なＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）からなり、アノード基板１２の下面に形成されている。アノード電極１１は、帯状に形成されている。アノード電極１１は、カソード電極３と同じ方向に延びるように平行に形成されている。
【００２９】
アノード基板１２は、例えば、光を透過可能なガラス基板からなる。
【００３０】
（動作原理）
本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤの動作原理は以下の通りである。
【００３１】
まず、カソード電極３に負の電圧を印加し、ゲート電極６には正の電圧を印加して、カソード電極３とゲート電極６との間に形成される電界により電子放出部５を構成するＧＮＦから電子を放出させる。一方、アノード電極１１に高い正の電圧を印加して、放出された電子をアノード電極１１方向に加速させる。放出された電子は、ビームとなってゲート電極３に向って進みつつ、アノード電極１１に向って加速され、フォーカス電極９を通過する際、ビームは集束される。集束された電子ビームは、蛍光体１０に衝突し、これにより発光させることができる。
【００３２】
（製造方法）
図３〜７は、本発明の第１の実施の形態によるＦＥＤの製造方法を説明する図である。
【００３３】
本発明の第１の実施の形態によるＦＥＤの製造方法は、基板２上に第１電極３を形成する第１工程と、第１電極３上に第１絶縁層４、第２電極６、保護層７、第２絶縁層８、及び第３電極９を順に積層する第２工程と、第１電極３を選択的に露出させるように、第１絶縁層４、第２電極６及び保護層７に複数の第１開口部１３を形成するとともに、第１開口部１３と連通するように第２絶縁層８及び第３電極９に第２開口部１４を形成する第３工程と、第１電極３上の第１開口部１３領域に電子放出部５を形成する第４工程とを有する。
【００３４】
ここで、基板２はカソード基板であり、第１電極３はカソード電極であり、第２電極６はゲート電極であり、第３電極９はフォーカス電極である。また、第１開口部１３はゲートホールであり、第２開口部１４はフォーカスホールである。
【００３５】
以下に、製造工程を詳述する。
【００３６】
（ａ）まず、図３に示すように、フォトリソグラフィ及びリフトオフ法等により、カソード基板２上にパターニングされたカソード電極３を形成する。
【００３７】
（ｂ）次に、図４に示すように、フォトリソグラフィ及びリフトオフ法等により、カソード電極３を覆うように第１絶縁層４を形成する。更に、フォトリソグラフィ及びスパッタリング法により第１絶縁層４上に帯状のゲート電極６を形成する。ここでゲート電極６は、平面視にて、図２に示したように、ゲートホール１３が形成される画素領域でカソード電極３と直交するようにパターニングされる。次いで、スパッタリング法により、ゲート電極６上に、保護層７、第２絶縁層８、及びフォーカス電極９を順に形成する。
【００３８】
（ｃ）次に、図５に示すように、フォトリソグラフィにより、ゲートホール１３が形成される領域が除去されたレジスト膜２１を形成する。
【００３９】
（ｄ）次に、図６に示すように、フッ酸溶液又はフッ酸と硝酸の混合液等を用いてウェットエッチングを行い、互いに異なる径を有するゲートホール１３及びフォーカスホール１４を形成する。すなわち、フッ酸によりフォーカス電極９及び第２絶縁層８が順にエッチングされるが、ゲート電極６上の保護層７はフッ酸に対するエッチングレートが小さいので、ゲート電極６及び第１絶縁層４のエッチング量はフォーカス電極９及び第２絶縁層８に比べて抑制される。これにより、ゲートホール１３のホール径に比べて、より大きなホール径のフォーカスホール１４が形成される。フッ酸溶液への浸漬時間及び保護層７の厚みを適宜調整することにより、所望のホール径の比をもったゲートホール１３及びフォーカスホール１４を得ることができる。
【００４０】
（ｅ）次に、図７に示すように、酸素を用いたアッシングによりレジスト膜２１を除去した後、例えば、約４５０〜８００℃程度の成長温度にカソード基板２を昇温して、例えば、ＣＨ４ガスを成長ガスとして用いた熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長法）により、露出したカソード電極３の表面にＧＮＦ５を成長させる。なお、ＣＨ４ガス以外に、Ｃ２Ｈ２、ＣＯ、メターノール、エタノール等のガスを成長ガスとして用いることができる。
【００４１】
（ｆ）次に、アノード基板１２にアノード電極１１及び蛍光体１０を順に形成する。そして、このアノード基板１２をカソード基板２に接着剤等により接着して、図１に示すＦＥＤ１が完成する。
【００４２】
（シミュレーション）
図８〜１１に、本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤについてのシミュレーション結果を示した。シミュレーションは、公知のデバイス・シミュレーション手段を用いて行った。
【００４３】
図８は、シミュレーションにおける形状モデル、及びＸ−Ｙ方向の電位分布の一例を示す図である。Ｘ方向はカソード基板２表面に平行な水平方向を示し、Ｙ方向はカソード基板２から垂直上方の方向を示す。
【００４４】
図８は、第１絶縁層４の厚みを３μｍ、保護層７の厚みを０．１μｍ、第２絶縁層８の厚みを０．２μｍ、ゲートホール１３の直径を１．０μｍ、フォーカスホール１４の直径を１．５μｍとして、ゲート電極６に４０Ｖ、フォーカス電極９に５Ｖ、アノード電極１１に３ｋＶを印加したときの電位分布についてのシミュレーション結果を示す。
【００４５】
図９及び１０は、図８におけるフォーカスホール１４の直径を変えた以外は、上述した条件と同様の条件でシミュレーションを行った結果を示す。図９及び１０で、Ｙ軸の原点はカソード基板２表面、高さ１５００μｍの位置はアノード基板１２表面である。
【００４６】
図９及び１０の結果を用いて、電子ビームがアノード基板１２上に到達したときのビーム径の広がりとフォーカスホール１４の径を１〜３．５μｍに変化させたときの関係について図１１に示した。また、図１１には、電子の取り出し効率を示した。一般に、電子ビームの広がりは，電子ビームの第１絶縁層４やゲート電極６への衝突や，電子ビームによる第１絶縁層４の帯電を引き起こし，蛍光体１０に到達する電子量が減少する。ここで、取り出し効率とは、ＧＮＦ５から放出された電子量に対するアノード基板１２に到達した電子量の割合をいう。
【００４７】
図１１に示すように、フォーカスホール１４の直径が２〜３μｍのとき、フォーカスホール１４の直径が１μｍ及び１．５μｍの場合に比べて、電子ビーム径はより集束したビーム径を示し、取り出し効率も高くなる結果を示した。
【００４８】
本発明の第１の実施の形態によれば、ゲート電極６上に保護層７を配置する構成としたので、エッチングによりゲートホール１３及びフォーカスホール１４を形成する際、所望のホール径の比にすることが可能となる。これにより、電子放出部５より放出された電子を良好に集束させることができる。その結果、画像の鮮明度の向上が可能となる。
【００４９】
本発明の第１の実施の形態によれば、ゲートホール１３及びフォーカスホール１４を１回のフォトリソグラフィにより形成することができるので、製造工程の簡易化が可能となる。
【００５０】
本発明の第１の実施の形態に係る電子放出装置及び電子放出装置の製造方法によれば、放出電子の集束性が向上し、製造プロセスの簡易化が可能となる。
【００５１】
[第２の実施の形態]
本発明の第２の実施の形態に係る電子放出装置は、第１の実施の形態における電子放出装置の構成と同様の構成を有するので、その説明は省略する。
【００５２】
第２の実施の形態に係る電子放出装置の製造方法は、ゲートホール１３及びフォーカスホール１４を形成する方法が第１の実施の形態における製造方法と異なる点であり、他は第１の実施の形態と同様であるので、重複した説明は省略する。
【００５３】
第２の実施の形態に係る電子放出装置の製造方法において、ゲートホール１３及びフォーカスホール１４の形成にドライエッチングを用いる。
【００５４】
図５に示したように、フォトリソグラフィによりゲートホール１３が形成される領域が除去されたレジスト膜２１を形成した後、誘導結合型プラズマ−反応性イオンエッチング（Inductively Coupled Plasma−Reactive Ion Etching：ＩＣＰ−ＲＩＥ）により、例えば、ＣＦ４ガス等を用いてドライエッチングを行う。
【００５５】
ＩＣＰ−ＲＩＥにおいて、プラズマ中に形成されるラジカルとイオンのうち、電気的に中性のラジカルは電界の影響を受けないので等方性エッチングの効果を示し、イオンは荷電粒子であるため電界の影響受けるので、異方性エッチングの効果を示す。したがって、フォーカス電極９及び第２絶縁層８がエッチングされた後、保護層７がエッチングされる間にフォーカス電極９及び第２絶縁層８も径方向にエッチングされる。次いで、ゲート電極６及び第１絶縁層４がエッチングされ、ゲートホール１３が形成される。これにより、フォーカスホール１４のホール径がゲートホール１３のホール径より大きな径が得られる。
【００５６】
ゲートホール１３及びフォーカスホール１４の所望のホール径の比は、保護層７の厚み、及びラジカル量を決めるアンテナ電力と電界強度を決めるバイアス電力の比を調整することにより得ることができる。
【００５７】
本発明の第２の実施の形態によれば、ゲートホール１３及びフォーカスホール１４をドライエッチングにより形成することができるので、微細な構造とすることが可能である。これにより、カソード電極３とゲート電極６が交差する画素領域に多くのゲートホール１３を形成することができる。その結果、画素領域ごとの輝度のばらつきを低減することができる。
【００５８】
本発明の第２の実施の形態に係る電子放出装置及び電子放出装置の製造方法によれば、放出電子の集束性が向上し、製造プロセスの簡易化が可能となる。
【００５９】
[その他の実施の形態]
以上、上述した第１及び第２の実施の形態によって本発明を詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した第１及び第２の実施の形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更形態として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。以下、上述した第１及び第２の実施の形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００６０】
例えば、上述した各構成の形状、数値、材料等は適宜変更可能である。
【００６１】
また、上述した第１及び第２の実施の形態に係る電子放出装置として、ＦＥＤに適用した説明をしたが、ＦＥＡ、ＦＥＬ（Field Emission Lump）、撮像板、フラットパネルセンサ等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤの模式的断面構造図。
【図２】カソード電極とゲート電極との位置関係を示す模式的平面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤの製造工程の一工程を説明する図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤの製造工程の一工程を説明する図。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤの製造工程の一工程を説明する図。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤの製造工程の一工程を説明する図。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤの製造工程の一工程を説明する図。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤについてのシミュレーション結果の一例を示す図であって、Ｘ−Ｙ方向における電位分布図。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤについてのシミュレーション結果の一例を示す図であって、フォーカスホール径を、（ａ）１．０μｍ、（ｂ）１．５μｍ、（ｃ）２．０μｍ、とした場合の電子ビーム径の広がりを示す図。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤについてのシミュレーション結果の一例を示す図であって、フォーカスホール径を、（ｄ）２．５μｍ、（ｅ）３．０μｍ、（ｆ）３．５μｍ、とした場合の電子ビーム径の広がりを示す図。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るＦＥＤについてのシミュレーション結果の一例を示す図であって、フォーカスホール径と電子ビーム径及び取り出し効率との関係を示す図。
【図１２】従来のＦＥＤの模式的断面構造図。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・ＦＥＤ
２・・・カソード基板
３・・・カソード電極
４・・・第１絶縁層
５・・・ＧＮＦ
６・・・ゲート電極
７・・・保護層
８・・・第２絶縁層
９・・・フォーカス電極
１０・・蛍光体
１１・・アノード電極
１２・・アノード基板
１３・・ゲートホール
１４・・フォーカスホール
【図１】
2009199939.tif 000003
【図２】
2009199939.tif 000004
【図３】
2009199939.tif 000005
【図４】
2009199939.tif 000006
【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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