JP2004253236A - 冷陰極表示装置の製造方法および冷陰極表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】カソード電極と引出し電極とので発生するショートを防止することができる冷陰極表示装置の製造方法および冷陰極表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】基板１上にカソード電極２を形成し、底部で当該カソード電極２が露出する孔部５を有する、透明絶縁層３および引出し電極４とを基板１を覆うように積層する。次に、孔部５を充填し、引出し電極４を覆うように犠牲層１４を形成し、孔部５に充填されている犠牲層１４に対して、微細孔１６を形成する。さらに、微細孔に対して、電子放出材料を充填した後に、犠牲層１４のリフトオフ処理により、犠牲層１４上に形成された電子放出材料を除去する。
【選択図】 図２
【解決手段】基板１上にカソード電極２を形成し、底部で当該カソード電極２が露出する孔部５を有する、透明絶縁層３および引出し電極４とを基板１を覆うように積層する。次に、孔部５を充填し、引出し電極４を覆うように犠牲層１４を形成し、孔部５に充填されている犠牲層１４に対して、微細孔１６を形成する。さらに、微細孔に対して、電子放出材料を充填した後に、犠牲層１４のリフトオフ処理により、犠牲層１４上に形成された電子放出材料を除去する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷陰極表示装置の製造方法および冷陰極表示装置に係る発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷陰極表示装置の製造方法として次のようなものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
当該従来の技術は、基板上に所定の形状のカソード電極を配設し、当該基板とカソード電極とを覆うように、絶縁層・引出し電極・犠牲層を当該順に積層させる。ここで、犠牲層としてアルミナ等を採用している。
【０００４】
次に、絶縁層・引出し電極・犠牲層の所定の位置に開口部を形成し、当該開口部からカソード電極を露出させる。
【０００５】
次に、熱フィラメントＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｔｉｓｉｏｎ）法を用いて所定の形成条件により、カソード電極および犠牲層上に、ダイヤモンド膜を形成する。
【０００６】
最後に、犠牲層をエッチング除去することにより、当該犠牲層上に形成されたダイヤモンド膜はリフトオフされ、除去される。
【０００７】
以上の工程において、犠牲層上におけるダイヤモンド膜の成長開始速度は遅くなるので、当該犠牲層上には非連続なダイヤモンド膜が形成される（なお、カソード電極上のダイヤモンド膜は連続的な形状で形成される。）。したがって、犠牲層をエッチングする際の溶液が非連続なダイヤモンド膜間から侵入しやすくなるので、当該非連続なダイヤモンド膜のリフトオフ処理を容易に・確実に行うことができ、連続的なダイヤモンド膜のみをカソード電極上に形成することが可能となる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３５３４６７号公報（第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術では、開口部の側面にダイヤモンド膜が形成されてしまい、完成品において、カソード電極と引出し電極とがショートしてしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、この発明は、カソード電極と引出し電極との間で発生するショートを防止することができる、冷陰極表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の冷陰極表示装置の製造方法は、（ａ）カソード電極を有する基板を用意する工程と、（ｂ）前記カソード電極に達する第一の孔を有する、前記基板上に積層された絶縁層および引出し電極を形成する工程と、（ｃ）前記第一の孔を充填し、前記引出し電極を覆うように犠牲層を形成する工程と、（ｄ）前記第一の孔に充填されている前記犠牲層に対して、前記第一の孔よりも径の小さい第二の孔を形成する工程と、（ｅ）前記第二の孔に対して、電子放出材料を形成する工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）の後に、前記犠牲層を除去することにより、当該犠牲層上に形成された前記電子放出材料を除去する工程とを、備えている。
【００１２】
また、本発明に係る請求項１７に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層あるいは不透明絶縁材料層とを含んでいる。
【００１３】
また、本発明に係る請求項１８に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層と、当該透明導電材料層と当該不透明導電材料層との間に介在する透明絶縁層とを含んでいる。
【００１４】
また、本発明に係る請求項２２に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明抵抗層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層とを含んでいる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の製造方法により作成される冷陰極電子源を用いた表示装置（以下、冷陰極表示装置と称す）のカソード基板１００の構成を示す平面図である。
【００１７】
図１に示されたカソード基板１００において、透明性を有する基板（例えば、ガラス基板等）１上に透明導電材料層と不透明導電材料層とから成る積層構造のカソード電極２がストライプ状に配設されている。また、カソード電極２上に、当該カソード電極２の端部を露出させるようにして、透明性を有する透明絶縁層３が形成されている。また、透明絶縁層３上には、カソード電極２の配設方向に直交する方向でストライプ状に引出し電極４が配設されている。
【００１８】
ここで、カソード電極２と引出し電極４との重複部が一画素に相当しており、当該重複部には、底部からカソード電極２（詳しくは電子放出部）が露出するように、複数の孔部５が引出し電極４と透明絶縁層３とを貫通して穿孔されている。
【００１９】
図２は、図１の一画素（つまり、カソード電極２と引出し電極４の重複部）に対応するカソード基板１００の拡大断面図を示す図である。ここで、図２は、図１で示したカソード基板１００を、カソード電極２の配設方向から見た断面図である。
【００２０】
図２において、カソード基板１００は、基板１上に、透明導電材料層２ａ、不透明導電材料層２ｂ、透明絶縁層３および引出し電極４を当該順序で積層することにより構成されている。また、引出し電極４の表面上からカソード電極２に至る孔部５が複数穿設されている。ここで、当該孔部５から露出されるカソード電極２上には、ＣＮＴ（Ｃａｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）等の電子放出部６が形成されている。
【００２１】
また、図２には示されていないが、アノード基板がカソード基板１００に対面して設けられており、両基板の間隔を一定に保つための外枠が外周部に取り付けている。さらに、カソード基板１００とアノード基板との間に存する空間は真空に保たれており、両基板の間隔を一定に保つために、外枠以外の所定の箇所にも支柱が設けられている。
【００２２】
図１，２に示す冷陰極表示装置において、カソード電極２に対して引出し電極４に正の電圧を印加することで、電子放出部６に電界が掛かり、当該電子放出部６から電子が放出される。放出された電子は、さらに高い正の電圧に設定されたアノード電極上の蛍光面に衝突することにより、冷陰極表示装置の発光表示が可能となる。
【００２３】
上記のように、不透明導電材料層２ｂが基板１と透明絶縁層３との間に設けられているので、以下に示す製造方法を実施することが可能となり（つまり、露光マスクとして使用する）、当該製造方法により完成された冷陰極表示装置において、カソード電極２と引出し電極４とのショートを防止することができる。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る製造方法を、その工程順を示す拡大断面図に基づいて、以下より具体的に説明する。
【００２５】
まず、はじめに、ガラス基板等の基板１上に、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）等の透明性導電材料層２ａと金属等の不透明導電材料層２ｂとで構成される、積層構造のカソード電極２を形成する（図３）。ここで、不透明導電材料層２ｂは、透明導電材料層２ａ上に積層されている。
【００２６】
具体的には、ＣＶＤ法あるいはスパッタ法などの方法により、基板１上にＩＴＯ等の透明性導電材料層２ａを、例えば２００ｎｍ厚で形成する。その後、同じくＣＶＤ法、スパッタ法あるいは蒸着法などにより、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）等の不透明導電材料層２ｂを、例えば２００ｎｍで厚で形成する。
【００２７】
つまり、膜厚４００ｎｍ程度の積層状態のカソード電極２を基板１上に形成される。
【００２８】
ここで、基板１としてガラス基板、透明導電材料層２ａとしてＩＴＯを例示したが、基板１、透明導電材料層２ａは、後工程で使用する背面露光用の光の波長領域で透明性を有するものであれば、他のものを採用することもできる（例えば基板１として、透明プラスチック基板等も採用することができる。）。
【００２９】
また、カソード電極２は、通常のリソグラフィ工程を用いて加工することにより、図１で示したように、例えば線幅１００μｍ程の複数のカソード電極２をストライプ状に配設させる。ここで、カソード電極２間の間隔は、約１００μｍ程度である（図４）。
【００３０】
次に、スピンコート法により、ポジ型の感光性材料膜（以下、ポジ型レジストと称す）１０をカソード電極２上に形成する（図５）。
【００３１】
次に、通常のリソグラフィ工程を適用することにより、ポジ型レジスト１０を露光により所定の形状にパターニングし、その後、ウエットエッチングを施すことにより、不透明導電材料層２ｂの所定の位置に、直径約１０μｍの開口部１１を形成する。そして、当該工程終了後に、ポジ型レジスト１０を剥離する（図６）。
【００３２】
ここで、当該ウェットエッチングでは、不透明導電材料層２ｂのみを選択的にエッチングしている。
【００３３】
次に、スピンコート法により、カソード電極２（具体的に、パターン化された不透明導電材料層２ｂと透明導電材料層２ａと）を覆うように、約６μｍ厚のシリコン架橋ポリマーを形成した後、熱硬化させることにより透明絶縁層３を形成する（図７）。
【００３４】
また、透明絶縁層３として、上記のものに限る必要は無く、例えばポリイミド等の有機材料でも良く、また、ＳｉＯ２（二酸化珪素）、ＳｉＮ（窒化珪素）、ＳＯＧ（スピンオングラス）等の無機材料を採用してもかまわない。
【００３５】
また、形成方法もスピンコート法以外に、ＣＶＤ法、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法または印刷法等を採用しても良く、膜厚においても１μｍ以上であればよい。
【００３６】
次に、スピンコート法により、透明絶縁層３上にネガ型の感光性材料膜（以下、ネガ型レジストと称す）１２を形成する（図８）。ここで、ネガ型レジスト１２の膜厚は、後のリフトオフ処理を考慮して１μｍ以上であることが望ましく、本実施の形態では約２μｍとしている。
【００３７】
次に、通常のリソグラフィ技術を用いて、基板１の背面側よりカソード電極２（具合的には、不透明導電材料層２ｂ）に形成された開口部１１を通してネガ型レジスト１２を露光することにより、当該ネガ型レジスト１２を光硬化させる（図９）。
【００３８】
この際の露光用の光１３は、図９に示されている様に方向性の一様でない光（以下、拡散光と称す）１３を利用する。
【００３９】
当該拡散光１３による露光は、例えば平行光に対して、基板１の鉛直線が１０ないし２０度程度の角度を持つように設置し、基板１を回転させることで行う。あるいは別の方法として、基板１と光源との間に拡散板を設置して露光する方法がある。また別の方法として、平板光源から出射される光を用いる方法等がある。
【００４０】
話を冷陰極表示装置の製造方法に戻して、次に、上記露光工程後に、反転ベーク、現像等の現像手順を経て、感光していない部分のネガ型レジスト１２を除去する（図１０）。ここで、上記工程において、不透明電極材料層２ｂを露光マスクとして作用させ、拡散光１３を用いて露光処理を行ったので、残存するネガ型レジスト１２の幅は、開口部１１の幅よりも大きくなる。
【００４１】
次に、スパッタ法により、透明絶縁層３および残存しているネガ型レジスト１２を覆うようにＷ等の引出し電極４を、当該ネガ型レジスト１２からの厚さが約２００ｎｍとなるように堆積させる（図１１）。
【００４２】
ここで、引出し電極層４の材料としてＷを採用したが、例えばＮｉ（ニッケル）、Ｐｔ（白金）、Ｃｒ、Ａｇ（銀）、Ａｌ、導電性のシリコン等の導電性材料を用いても、同様の効果を得ることが出来る。また、形成方法としては蒸着法、ＣＶＤ法、印刷法等を用いてもよい。
【００４３】
その後、通常のリソグラフィ技術を用いて、引出し電極４を図１で示したストライプ形状にパターニングする。
【００４４】
次に、残存しているネガ型レジスト１２のリフトオフ処理により、当該ネガ型レジスト１２上に形成されている引出し電極４を除去する（図１２）。
【００４５】
本実施の形態では、ネガ型レジスト１２の除去にはエタノールを用いている。これは透明絶縁層３として高分子膜を用いており、当該透明絶縁層３への影響を考慮しているためであり、他への影響がなければ、一般的な除去液であるアミン系の除去液を使用できる。また、リフトオフ処理により除去される引出し電極４の再付着を防止するため、バブリングなどの手段が有効である。
【００４６】
次に、上記工程までで所定の形状を有する引出し電極４をハードマスクとして、異方性エッチング（例えば、反応性イオンエッチング等）を施すことにより、カソード電極２に至る（詳しくは、開口部１１において透明導電材料層２ａが露出する）孔部５を形成する（図１３）。
【００４７】
つまり、当該異方性エッチング工程により、図１，２で示したように、カソード電極２と引出し電極４との重複領域に、引出し電極４と透明絶縁層３とを貫通する孔部５が穿設される。
【００４８】
ここで、上記異方性エッチング処理は、例えばエッチングガスとしてＣＦ４（四フッ化炭素）とＯ２（酸素）とを４：１の分流比で導入し、圧力１００ｍＴｏｒｒ、高周波電力２００Ｗの条件下で行う。
【００４９】
また、異方性エッチング終了後に、孔部５の側壁に高分子堆積物が付着する場合があるため、アミン系の剥離液により当該高分子堆積物を剥離してもよい。当該剥離条件は、剥離工程による高分子絶縁層の損傷を防ぐために、通常の剥離工程よりも弱い条件で行うことが望ましく、例えば４０℃程度の液温で、約４０分間製造途中のカソード基板１００を浸漬させる。
【００５０】
次に、前記工程において形成された孔部５を充填し、かつ、引出し電極４を覆うように、当該引出し電極４の上面からの膜厚が１μｍ以上となるように、スピンコート法によりポジ型レジスト（以下、犠牲層とする）１４を形成する（図１４）。ここで、犠牲層１４は、感光性を有する有機絶縁材料であれば、特に材料は限定する必要はない。また、犠牲層１４の膜厚を引出し電極４の上面から１μｍ以上としたのは、後のリフトオフ処理を考慮したものである。
【００５１】
次に、リソグラフィ技術を用いて、基板１の背面からカソード電極２（具体的には、不透明導電材料２ｂ）に形成された開口部１１を通して、当該犠牲層１４の露光を行う（図１５）。この際の露光用の光１５は、図１５に示されている様に方向性の一様な光（つまり、基板１の主面の法線方向とほぼ平行な光、以下、平行光と称す）１５を利用する。
【００５２】
次に、上記工程後に現像を行い、感光した部分の犠牲層１４を除去する（図１６）。これにより、犠牲層１４には所定の形状の微細孔１６が形成される。つまり、孔部５に充填されている犠牲層１４において、当該孔部５よりも小さい径の微細孔１６が形成される。したがって、図１６から分かるように、孔部５の側面と引出し電極４上とに犠牲層１４が残存する。また、微細孔１６の底面からはカソード電極２（詳しくは、透明導電材料層２ａ）が露出される。
【００５３】
次に、上記工程において形成された微細孔１６に対して、電子放出部６を形成する。このとき、カソード電極２（具体的には、透明導電材料層２ａ）上に電子放出材料１７が形成されると共に、犠牲層１４上にも当該電子放出材料１７形成される（図１７）。
【００５４】
当該電子放出材料１７の形成方法として、例えば、上記工程までで形成された製造途中のカソード基板１００の上面に対して、スピンコート法によりＣＮＴが十分分散されたペーストを塗布し、その後、１２０℃、１０分間の乾燥処理を施すことにより、カソード電極２上および犠牲層１４上にＣＮＴ等からなる電子放出材料１７を作成する。
【００５５】
ここで、ペーストは固形物含有量が低いため、乾燥後の微細孔１６内に形成される電子放出材料１７の膜は、図１７に示すように微細孔１６側面および底部に薄く付着した形状になる。
【００５６】
また、本実施の形態ではスピンコート法を用いて電子放出材料１７の塗布を行ったが、印刷法、スプレーコート法などの方法を採用してもよい。さらに、ＣＮＴを含有するペーストを塗布する際に、超音波洗浄・真空脱泡等を施すことにより、より効率良く当該ペーストを微細孔１６内に塗布することができる。
【００５７】
以上の工程後、最後に、リフトオフ処理を施すことにより、犠牲層１４を除去すると共に、当該犠牲層１４上に付着している電子放出材料１７も同時に除去する。これにより、カソード電極（透明導電材料層２ａ）上に、電子放出部６を形成することができる（図２）。
【００５８】
ここで、犠牲層１４の除去には、例えばエタノールを用いることができる。これは透明絶縁層３として高分子膜を用いており、当該透明絶縁層３への影響を考慮しているためである。他への影響がなければ一般的な除去液であるアミン系の除去液を使用できる。また、除去処理を行う際にバブリング等を行うことにより、リフトオフされた電子放出部材料１７の再付着を防止することができる。
【００５９】
以上の製造方法を採用することにより、図１６から分かるように、孔部５の側面には犠牲層１４が形成されているので、微細孔１６に電子放出材料１７を形成したとしても、後のリフトオフ工程により犠牲層１４と共に当該犠牲層１４上に付着している電子放出材料１７も除去することができ、当該孔部５の側面には電子放出材料１７が付着することを防止することができる。
【００６０】
したがって、完成品におけるカソード電極２と引出し電極４とのショートを防止することができる。
【００６１】
また、透明導電材料層２ａと、所定の箇所に開口部１１を有する不透明導電材料層２ｂとを、透明性を有する基板１上に形成することにより、孔部５および微細孔１６の作成に際し、基板１の下方から露光を行うリソグラフィ工程を実施することができる。
【００６２】
また、ネガ型レジスト１２の露光処理に拡散光１３を用いることにより、簡易なリソグラフィ工程を実施することで、開口部１１よりも径の大きい孔部５を容易に形成することができる。
【００６３】
また、犠牲層１４の露光処理に平行光１５を用いることにより、簡易なリソグラフィ工程を実施することで、容易に孔部５の内部に充填されている犠牲層１４に、当該孔部５よりも径の小さい（開口部１１と同じ大きさの径の）微細孔１６を形成することができる。
【００６４】
また、犠牲層１４として有機絶縁材料を用いているので、以下に示す効果を有する。
【００６５】
犠牲層１４除去時に、リフトオフにより確実に、犠牲層１４と共に当該犠牲層１４上に形成されている電子放出材料とを除去するためには、１μｍ以上の膜厚の犠牲層１４を形成する必要がある（もし、犠牲層１４が薄すぎると、犠牲層１４のみ除去されて、電子放出材料は引出し電極層４等に定着したままとなってしまう）。
【００６６】
しかし、従来の技術のように、犠牲層１４としてアルミナやシリコン酸化物等の無機絶縁材料を用い、１μｍ以上膜厚を形成した場合には、当該犠牲層１４に応力が発生し、基板１等に歪を生じさせてしまい、犠牲層１４または透明絶縁層３が剥離する可能性がある。
【００６７】
したがって、無機絶縁材料で形成された犠牲層を１μｍ以上の厚膜とすることは困難であり、確実的なＣＮＴ等の電子放出材料のリフトオフを実行することは、不可能であった。
【００６８】
ところが、有機絶縁材料を用いた場合には、例え１μｍ以上の膜厚で形成したとしても、上記のような応力が発生することも無いので、基板１等に歪を生じさせてしまい、犠牲層１４または透明絶縁層３が剥離することも無い。
【００６９】
よって、有機絶縁材料を採用し、１μｍ以上の膜厚で当該犠牲層１４を形成することができるので、電子放出材料を形成する際に、犠牲層１４上に付着する余分な電子放出材料を除去するために施すリフトオフ処理も容易に行うことができる。
【００７０】
さらに、犠牲層１４として、レジスト等の感光性を有する材料を採用し、開口部１１から当該犠牲層１４を露光するフォトレジスト工程を施すことにより、位置ズレを起こすことなく、孔部５に微細孔１６を形成することができる。
【００７１】
つまり、従来の技術のように、基板１の上方からレジストを露光するフォトレジスト工程を施した場合には、孔部５、微細孔１６を形成するに際し２回のマスク使用が必要であり、当該孔部５および微細孔１６のサイズがあまりにも小さいため、相互のマスク位置のずれマージンもかなり厳しいものとなり、正常に孔部５内に微細孔１６を形成することが困難であった。
【００７２】
しかし、本実施の形態では、固定されているカソード電極２（具体的には、不透明導電材料層２ｂ）を共通のマスクとして使用しているので、上記のような位置ズレが発生することも無く、簡易でかつ正確に、孔部５に微細孔１６を形成することができる。
【００７３】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、孔部５および微細孔１６を作成するに際し、拡散光１３による露光・現像・除去処理と、平行光１５による露光・現像・除去処理とを施した。
【００７４】
しかし、本実施の形態では、平行光１５による露光・現像・除去処理と、犠牲層１４の等方性エッチング処理とを施すことにより、孔部５を形成し、その後、同じく平行光１５による露光・現像・除去処理を施すことにより、微細孔１６を作成することが特徴である。
【００７５】
以下より、本実施の形態に係る製造方法を、その工程順を示す断面図に基づいて具体的に説明する。
【００７６】
まず、はじめに、図３〜図８に至るまでの工程は実施の形態１と同様なので、ここでの説明は省略する。
【００７７】
さて、本実施の形態に係る製造方法では、次に、平行光１５を用いてネガ型レジスト１２を露光する（図１８）。
【００７８】
具体的に、基板１の背面側よりカソード電極２（具合的には、不透明導電材料層２ｂ）に形成された開口部１１を通して、当該平行光１５によりネガ型レジスト１２を露光し、当該ネガ型レジスト１２を光硬化させる。
【００７９】
次に、上記工程後に現像を行い、感光していない部分のネガ型レジスト１２を除去する（図１９）。ここで、上記露光工程において、開口部１１を有する不透明導電材料層２ｂをマスクとし、平行光１５を用いて露光処理を行ったので、残存するネガ型レジスト１２の幅は、開口部１１の幅とほぼ同程度の大きさとなる。
【００８０】
次に、実施の形態１と同様に、透明絶縁層３および残存しているネガ型レジスト１２とを覆うように、引出し電極４を堆積させる（図２０）。
【００８１】
次に、実施の形態１と同様に、残存しているネガ型レジスト１２のリフトオフ処理により、ネガ型レジスト１２を除去すると共に、当該ネガ型レジスト１２上に形成されている引出し電極４を除去する（図２１）。
【００８２】
次に、本実施の形態では、上記までの工程で所定の形状を有する引出し電極４をハードマスクとして、ウエットエッチング等の等方性エッチングを透明絶縁層３に対して施すことにより、カソード電極２に至る（開口部１１から透明導電材料層２ａが露出する）孔部５を形成する（図２２）。
【００８３】
ここで、エッチング液として、例えばアニソールとキシレンとの混合液を用いることができる。また、本実施の形態では、等方性エッチングとしてウエットエッチングを行っているが、アンダーカットが入る条件があれば、反応性イオンエッチングでもよい。
【００８４】
次に、実施の形態１と同様に、孔部５を充填するように犠牲層１４を形成し（図２３）、平行光１５を用いた犠牲層１４の露光処理（図２４）を施し、その後、当該露光された部分の犠牲層１４の除去を実施する。これにより、微細孔１６の形成することができる（図２５）。
【００８５】
当該工程までにより、孔部５の側面と引出し電極４上とに犠牲層１４が残存する。また、微細孔１６の底面からはカソード電極２（透明導電材料層２ａ）が露出される。
【００８６】
次に、上記工程において形成された微細孔１６の底部のカソード電極２に対して、電子放出部６を形成する。このとき、実施の形態１で記載した方法により、電子放出部６を形成しても良いが、以下の方法によっても電子放出部６を形成することができる。
【００８７】
本実施の形態では、電子放出部６の形成方法として、例えば、上記工程までで形成された製造途中のカソード基板１００の上面に対して、スパッタリング法を用いて、鉄、ニッケル、コバルト等を蒸着させることにより、カソード電極２上および犠牲層１１上に触媒層２０を形成する（図２６）。
【００８８】
当該スパッタリング法では、ターゲットからの飛散粒子の直進性がよいため、微細孔１６の側壁には触媒層２０は付着しないと考えられる。しかし、実際には、微細孔１６に対して角度を持って飛散粒子が到達し、当該微細孔１６の壁面にも触媒層２０は付着される。
【００８９】
次に、リフトオフ処理により、犠牲層１４を除去すると共に、当該犠牲層１４上に付着している触媒層２０も同時に除去する（図２７）。これにより、カソード電極２（具体的には、透明導電材料層２ａ）の上面にのみ触媒層２０が残存する。
【００９０】
ここで、犠牲層１４の除去にはエタノールを用いる。これは、透明絶縁層３として高分子膜を用いており当該透明絶縁層３への影響を考慮しているためであり、他への影響がなければ一般的な除去液であるアミン系の除去液を使用できる。また、除去するに当たり、リフトオフされた触媒層２０の透明絶縁層３への再付着を防止するため、バブリングなどの手段を併用することが有効である。
【００９１】
そして、最後に、メタンガスなどの有機ガス雰囲気中で行われるＣＶＤ法により、触媒層２０を成長させることにより、ＣＮＴからなる電子放出部６を形成する（図２８）。
【００９２】
以上のように、平行光１５を用いた露光・現像・除去処理と、犠牲層１４の等方性エッチング処理とを組み合わせて施すことにより、実施の形態１同様、両孔を作成するに当たるズレマージンを考慮する必要が無く、孔部５および、当該孔部５に充填されてた犠牲層１４における微細孔１６の作成を容易に行うことができる。
【００９３】
よって微細孔１６に電子放出材料１７を形成したとしても、後のリフトオフ工程により犠牲層１４と共に当該犠牲層１４上に付着している電子放出材料１７も除去することができ、当該孔部５の側面には電子放出材料１７が付着することを防止することができる。
【００９４】
したがって、完成品におけるカソード電極２と引出し電極４とのショートを防止することができる。
【００９５】
＜実施の形態３＞
実施の形態１，２においてカソード電極２上に形成された透明絶縁層３を、本実施の形態では、感光性材料としていることが特徴である。
【００９６】
以下より、本実施の形態に係る製造方法を、その工程順を示す断面図に基づいて具体的に説明する。
【００９７】
まず、はじめに、図３〜図６に至るまでの工程は実施の形態１と同様なので、ここでの説明は省略する。
【００９８】
次に、ＣＶＤ法等により、カソード電極２（具体的に、パターン化された不透明導電材料層２ｂと透明導電材料層２ａと）を覆うように、約６μｍ厚の透明性を有する透明絶縁層３０を形成する（図２９）。
【００９９】
ここで、本実施の形態では、透明絶縁層３０としてポジ型の感光性を有するものを採用している。具体的に透明絶縁層３０として、添加物を含有させることにより得られる感光性を有するガラスペーストや、感光性の有するポリイミド等を採用することができる。また、スピンコート法により、ポジ型の感光性シリコン架橋ポリマーを形成してもかまわない。
【０１００】
次に、スパッタ法により、透明絶縁層３０を覆うように、Ｗ等の引出し電極４を約２００ｎｍ厚で堆積させる（図３０）。その後、通常のリソグラフィ技術を用いて、図１で示したように、引出し電極４をストライプ状にパターニングする。
【０１０１】
次に、基板１の背面側よりカソード電極２（具合的には、不透明導電材料層２ｂ）に形成された開口部１１を通して、ポジ型の透明絶縁層３０の所定の部分を露光する（図３１）。ここで、露光用の光として平行光１５を採用する。
【０１０２】
次に、透明絶縁層３０の現像を施した後、露光した部分の透明絶縁層３０のリフトオフ処理を施す。当該リフトオフ処理により、露光した部分の透明絶縁層３０上に形成されている引出し電極４を除去する（図３２）。
【０１０３】
ここで、現像液として、アニソールとキシレンの混合液を用いている。また、現像には、リフトオフされた引出し電極４の再付着を防止するため、バブリングなどの手段が有効である。
【０１０４】
次に、前記工程までの処理により、所定の形状を有している引出し電極４をハードマスクとして、等方性エッチングを施すことにより、透明絶縁層３０の壁面をエッチング除去する。これにより、透明絶縁層３０と引出し電極４において、孔部５が形成される（図３３）。
【０１０５】
ここで、等方性エッチングで使用される溶液として、上記現像液と同一のものを使用することができる。ただし、エッチングレートは感光領域に比較して遅いため、当該エッチング処理において注意する必要がある。
【０１０６】
次に、前記工程において形成された孔部５を充填し、かつ、引出し電極４を覆うように、当該引出し電極４の上面からの膜厚が１μｍ以上となるように、スピンコート法などにより犠牲層３１を形成する（図３４）。
【０１０７】
ここで、犠牲層３１は、透明絶縁層３０に対するエッチング選択比を有するものを採用する。例えば、透明絶縁層３０として、ポジ型の感光性シリコン架橋ポリマーを採用した場合には、犠牲層３１としては通常のポジ型レジストを採用することができる。また、膜厚を引出し電極４上面から１μｍ以上としたのは、リフトオフを確実に成功させるためである。
【０１０８】
その後の平行光１５を利用したリソグラフィ工程により微細孔１６を形成し、当該微細孔１６に電子法放出部６を作成する工程までは、上記他の実施の形態と同様なので、ここでの説明は省略する。
【０１０９】
以上により、本実施の形態に係る冷陰極表示装置の製造方法では、以下に示す効果を有する。
【０１１０】
つまり、透明絶縁層３０として感光性を有する材料を採用しているので、実施の形態１，２のように透明絶縁層３０上にネガ型レジストを塗布・パターニング等の工程を省略することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
【０１１１】
また、実施の形態２では、孔部５を作成するに当たり、透明絶縁層３のエッチング方法としてウエットエッチングなどによる等方性エッチングを用いた。しかし、この方法ではアンダーカット量が大きくなりすぎてしまうことがあり、孔部５のピッチを詰めて形成することが不可能となり、孔部５の高密度化を図ることができない場合がある。
【０１１２】
そこで、本実施の形態では、図３２、３３を用いて説明したように、予め異方性エッチングを施した後に等方性エッチングを施しているので、孔部５の形成に際し、横方向のエッチングのみを考慮するだけなので、透明絶縁層３０のエッチング制御を容易に行うことができる。したがって、透明絶縁層３０の側面をエッチングしすぎることが無くなり、孔部５のピッチを詰めて形成することが可能となり、孔部５の高密度化を図ることができる。
【０１１３】
なお、犠牲層３１は、透明絶縁層３０に対してエッチング選択比を有するのは当然のことであり、当該エッチング選択比が高ければ高いほど良いことは言うまでもない。
【０１１４】
なお、本実施の形態では、実施の形態２で説明したように、平行光１５による露光・現像・除去処理と、犠牲層３１の等方性エッチング処理との組み合わせ処理を施すことにより、孔部５および微細孔１６を作成したが、実施の形態１で説明したように、拡散光１３による露光・現像・除去処理と、平行光１５による露光・現像・除去処理とを施すことにより、孔部５および微細孔１６を作成してもかまわない。
【０１１５】
＜実施の形態４＞
実施の形態１において、カソード電極２がストライプ状に形成されているため、実際には以下に示す問題が生じる恐れがある。
【０１１６】
図９を用いて説明したように、カソード電極２（詳しくは、不透明導電材料層２ｂ）をマスクとして用いて拡散光１３によるネガ型レジスト１２の露光処理を施した場合には、図１で示したようにカソード電極２はストライプ状に形成されているため、カソード電極２が形成されていない領域の上方に存するネガ型レジスト１２においても露光されてしまう。
【０１１７】
したがって、現像処理を施すことにより、当該カソード電極２間の領域の上方においてもネガ型レジスト１２が残存する。この様子を図３５に示す。ここで、図３５は、製造途中のカソード基板１００をカソード電極２の配設方向から見たときの断面図（つまり、図１におけるＡ−Ａ断面の製造途中のカソード基板１００の断面図）である。
【０１１８】
その後に引出し電極４を形成し、リフトオフ処理を施すと、残存しているネガ型レジスト１２と共に当該ネガ型レジスト１２上に形成されている引出し電極４も除去されてしまい、図３６で示すように、カソード電極２間の領域の上方においても引出し電極４が無い状態となってしまう。
【０１１９】
よって、当該形状の引出し電極４をマスクとしてエッチング処理を施した場合には、カソード電極２間の領域上の透明絶縁層３も除去されてしまう（図３７）。その後、犠牲層１４を形成したとしても、平行光１５による露光処理（図１５）により、当該カソード電極２間の領域の犠牲層１４は除去されてしまう。
【０１２０】
当該状態において、電子放出部６の形成を行うと、カソード電極２間においても電子放出部６が形成されてしまい（図３８）、結果として、隣接するカソード電極２同士でショートが発生してしまうことがある。
【０１２１】
このような問題を解決するために本実施の形態では、図３９に示すように、カソード電極２間の領域上方に存するネガ型レジスト１２の露光を防止するために、拡散光１３の発生源と基板１との間に遮光板４０を設ける。
【０１２２】
これにより、カソード電極２間の領域上方のネガ型レジスト１２も除去することができ（図４０）、その後に引出し電極４の形成、およびリフトオフ処理を施した結果、カソード電極２間の領域上方に引出し電極４を残存させることができる（図４１）。
【０１２３】
以上により、図４１で示した形状の引出し電極４をマスクとして使用してエッチング処理を施したとしても、カソード電極２間の領域には透明絶縁層３は残存させることができ（図４２）、その後に電子放出部６を形成したとしても、上記のようなカソード間のショートという問題を生じることを完全に防止することができる。
【０１２４】
＜実施の形態５＞
実施の形態４において、カソード電極２がストライプ状に配設されているがために生ずる問題点を指摘したが、引出し電極４がストライプ状に形成されていることにより、以下に示す問題点が生じる恐れがある。
【０１２５】
つまり、引出し電極４はストライプ状に配設されているため、図４３に示すように、透明絶縁層３には孔部５に加えて、底部からカソード電極２が露出する溝部５０が形成されてしまう。これは、ストライプ状に配設されている引出し電極４をハードマスクとしてエッチング処理を施したことに起因する。ここで、図４３は、図１で示したカソード基板１００のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【０１２６】
図４３からも分かるように、引出し電極４間の領域においてカソード電極２が露出されると、冷陰極表示装置を動作させた場合に、カソード電極２と、カソード基板１００に対面して設けられる、図示していないアノード電極との間で、異常放電が発生する恐れがある。
【０１２７】
当該問題点を解消するために本実施の形態では、以下に示す製造方法を採用する。
【０１２８】
実施の形態１において、図１１，１２を用いて説明したようにネガ型レジスト１２のリフトオフ処理を施すことにより、図４４に示すような製造途中のカソード基板１００が形成される。ここで、図４４は、図４３と同じ断面方向から観察した図である。
【０１２９】
次に、図４４で示したカソード基板１００に対して、レジスト５１を形成する（図４５）。
【０１３０】
具他的に、例えばスピンコート法などを用いて、図４４に示したカソード基板１００の全面にレジスト５１を塗布し、一般的なリソグラフィ技術を用いて、ストライプ状に配設された引き出し電極４間の領域を完全に覆うように、レジスト５１をパターニングする。
【０１３１】
次に、図４５で示したようにレジスト５１を塗布した後に、実施の形態１と同様に、引出し電極４をハードマスクとしてエッチング処理を施すことにより孔部５を作成し、その後レジスト５１を除去する（図４６）。
【０１３２】
その後の工程は、実施の形態１と同様なので、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１３３】
以上のように本実施の形態では、引出し電極４間領域下に存する透明絶縁層３のエッチングによる除去を避けるため、当該エッチング処理の前に引き出し電極４間の隙部にレジスト５１を形成しているので、孔部５の作成のためのエッチング処理により、引出し電極４間領域の下方に位置するカソード電極２の露出を防止することができる。したがって、完成品となった冷陰極表示装置の動作により、アノード電極とカソード電極２と間の異常放電が発生することを防止することができる。
【０１３４】
ところで、上記各実施の形態では、拡散光１３、平行光１５による露光処理を施す際に、透明性を有する基板１上に、透明導電材料層２ａと不透明導電材料層２ｂとから成る積層構造のカソード電極２（図４７（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である））をマスクとして使用する場合について言及したが、以下に示す積層構造をマスクと使用しても同様の効果を得ることができる。
【０１３５】
まず、図４８（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すように、透明導電材料層２ａと不透明導電材料層２ｂとの積層の順序を逆とし、不透明導電材料層２ｂ上に透明導電材料層２ａを積層した構造のカソード電極２を採用してもよい。
【０１３６】
ただし、図４８に示した積層構造を採用した場合には、不透明導電材料層２ｂに形成された開口部１１の縁部で、透明電極材料層２ａが正常にカバリングできず、段差が発生する可能性があるので形成方法には注意を要する（図４７の積層構造を採用する場合には、このことを考慮する必要はない）。
【０１３７】
また、図４７、４８として、不透明導電材料層２ｂとして金属等の導電材料としているが、これに限らず、顔料などで着色されたポリイミド等の絶縁材料（以下、不透明絶縁材料層と称す）を採用しても良い。この場合、透明導電材料層２ａが単独でカソード電極２を構成することとなる。
【０１３８】
不透明導電材料層２ｂを不透明絶縁材料層６０で置換することにより、実施の形態４で説明した遮光板４０の機能を不透明絶縁材料層６０に課すこともできる。
【０１３９】
つまり、図４９，５０（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すような積層構造を基板１上に形成することにより、簡易な形成方法で、かつ正確な位置に、遮光板４０の機能を有する、不透明絶縁材料層６０の一部となった遮光層（カソード電極２間に存する不透明絶縁材料層６０）を形成することができる。
【０１４０】
なお、不透明導電材料層２ｂに遮光板４０の機能を課すこともでき、この場合、図５１（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すような積層構造を基板１上に作成する必要がある。
【０１４１】
つまり、図５１において、基板１上に、遮光板としての機能も有し、開口部１１を有する不透明導電材料層２ｂを形成する。次に、基板１の上面および不透明導電材料層２ｂを覆うように、透明性を有する透明絶縁層６１を形成する。そして、当該透明絶縁層６１の上面に、ストライプ形状の透明導電材料層２ａ（今の場合、当該透明導電材料層２ａが単独でカソード電極２を構成することとになる。）を形成する。
【０１４２】
ここで、透明絶縁層６１として、例えばスクリーン印刷によりガラスペーストを印刷し５５０℃で焼成することにより形成されるガラス化させたものを採用しても良く、また、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳＯＧ（スピンオングラス）などを採用することもできる。
【０１４３】
図５１に示した積層構造（透明導電材料層２ａ／透明絶縁膜６１／不透明導電材料層２ｂ）のように、不透明導電材料層２ｂと透明導電材料層２ａとの間に透明絶縁層６１を形成するのは、両導電材料層２ａ，２ｂ間の電気的を絶縁し、ストライプ状に形成されているカソード電極２において、隣接するカソード電極２同士が電気的に接続されるのを防止するためである。
【０１４４】
また、図５１に示した積層構造は、遮光板４０としての機能を有する不透明導電材料層として、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｗなどの金属を用いるので、絶縁体を用いた場合よりも薄膜化が可能となり、カバレジによる上層への影響を抑制することができ、かつパターニングを行い易いという利点がある。
【０１４５】
これらの積層構造に加えて、さらに、以下に示す積層構造も採用することが可能である。
【０１４６】
つまり、図５２（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すように、基板１上に、開口部１１を有する不透明なカソード電極２をストライプ状に配設し、開口部１１を充填し、カソード電極２を覆うように、同じくストライプ状に、透明性を有する透明抵抗層６２することにより、形成される積層構造を採用しても良い。ここで、透明抵抗層６２として、ガラスペーストを有したＩＴＯ等を採用することができる。
【０１４７】
図５２に示す積層構造（カソード電極２／透明抵抗層６２）を採用することにより、電子放出部６は透明抵抗層６２上に形成されるので、電子放出部６からの放出電流値を安定化させることができる。したがって、当該積層構造を採用した冷陰極表示装置では、表示画面の輝度のバラツキを低減させることができる。
【０１４８】
なお、図５３（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すように、カソード電極２と透明抵抗層６２の積層の順序を逆にしても、同様の効果を得ることができる。つまり、透明性を有する透明抵抗層６２上に、開口部１１を有する不透明なカソード電極２を形成させるのである。
【０１４９】
また、当該透明抵抗層６２を有する積層構造を採用する場合において、実施の形態４で説明した遮光板４０を設けるのであれば、例えば、図５４，５５（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すような態様、つまりカソード電極と透明抵抗層とからなる積層構造と基板との間に存する透明性を有する透明絶縁層６３内に設ける態様で設けても良い。
【０１５０】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の冷陰極表示装置の製造方法は、（ａ）カソード電極を有する基板を用意する工程と、（ｂ）前記カソード電極に達する第一の孔を有する、前記基板上に積層された絶縁層および引出し電極を形成する工程と、（ｃ）前記第一の孔を充填し、前記引出し電極を覆うように犠牲層を形成する工程と、（ｄ）前記第一の孔に充填されている前記犠牲層に対して、前記第一の孔よりも径の小さい第二の孔を形成する工程と、（ｅ）前記第二の孔に対して、電子放出材料を形成する工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）の後に、前記犠牲層を除去することにより、当該犠牲層上に形成された前記電子放出材料を除去する工程とを、備えているので、第一の孔の側面には犠牲層が形成されることとなる。したがって、第二の孔に電子放出材料を形成したとしても、後の工程（ｆ）により犠牲層と共に当該犠牲層上に付着している電子放出材料も除去することができる。よって、第一の孔の側面には電子放出材料が付着することを防止することができ、完成品において、カソード電極と引出し電極とがショートするといった問題を解消することができる。
【０１５１】
また、本発明の請求項１７に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層あるいは不透明絶縁材料層とを含んでいるので、不透明材料層をマスクとした、基板の下方から露光によるリソグラフィ工程を行うことができる。
【０１５２】
また、本発明の請求項１８に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層と、当該透明導電材料層と当該不透明導電材料層との間に介在する透明絶縁層とを含んでいるので、不透明導電材料層として、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｗなどの金属を用いることができ、絶縁体を用いた場合よりも薄膜化が可能となる。したがって、カバレジによる上層への影響を抑制することができ、かつパターニングを行い易いという利点がある。
【０１５３】
また、本発明の請求項２２に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明抵抗層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層とを含んでいるので、不透明導電材料層をマスクとした、基板の下方から露光によるリソグラフィ工程を行うことができる。さらに、抵抗層上に電子放出部を作成することも可能となり、電子放出部からの放出電流値を安定化させることができる。したがって、当該積層構造を採用した冷陰極表示装置では、表示画面の輝度のバラツキを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る製造方法により作成されるカソード基板の様子を示す平面図である。
【図２】一画素に対応するカソード基板の構成を示す拡大断面図である。
【図３】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図４】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図５】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図６】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図７】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図８】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図９】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１０】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１１】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１２】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１３】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１４】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１５】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１６】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１７】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１８】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１９】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２０】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２１】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２２】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２３】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２４】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２５】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２６】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２７】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２８】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２９】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３０】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３１】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３２】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３３】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３４】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３５】カソード電極がストライプ状に形成されているために生じる問題点を説明するための断面図である。
【図３６】カソード電極がストライプ状に形成されているために生じる問題点を説明するための断面図である。
【図３７】カソード電極がストライプ状に形成されているために生じる問題点を説明するための断面図である。
【図３８】カソード電極がストライプ状に形成されているために生じる問題点を説明するための断面図である。
【図３９】実施の形態４に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４０】実施の形態４に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４１】実施の形態４に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４２】実施の形態４に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４３】引出し電極がストライプ状に形成されているために生じる問題点を説明するための断面図である。
【図４４】実施の形態５に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４５】実施の形態５に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４６】実施の形態５に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４７】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図４８】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図４９】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５０】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５１】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５２】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５３】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５４】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５５】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 基板、２ カソード電極、２ａ 透明導電材料層、２ｂ 不透明導電材料層、３，３０，６１，６３ 透明絶縁層、４ 引出し電極、５ 孔部、６ 電子放出部、１０ ポジ型の感光性材料膜（ポジ型レジスト）、１１ 開口部、１２ネガ型の感光性材料膜（ネガ型レジスト）、１３ 拡散光、１４，３１ 犠牲層、１５ 平行光、１６、微細孔、１７ 電子放出材料、２０ 触媒層、４０ 遮光板、５０ 溝部、５１ レジスト、６０ 不透明絶縁材料層、６２ 透明抵抗層、１００ カソード基板。
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷陰極表示装置の製造方法および冷陰極表示装置に係る発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷陰極表示装置の製造方法として次のようなものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
当該従来の技術は、基板上に所定の形状のカソード電極を配設し、当該基板とカソード電極とを覆うように、絶縁層・引出し電極・犠牲層を当該順に積層させる。ここで、犠牲層としてアルミナ等を採用している。
【０００４】
次に、絶縁層・引出し電極・犠牲層の所定の位置に開口部を形成し、当該開口部からカソード電極を露出させる。
【０００５】
次に、熱フィラメントＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｔｉｓｉｏｎ）法を用いて所定の形成条件により、カソード電極および犠牲層上に、ダイヤモンド膜を形成する。
【０００６】
最後に、犠牲層をエッチング除去することにより、当該犠牲層上に形成されたダイヤモンド膜はリフトオフされ、除去される。
【０００７】
以上の工程において、犠牲層上におけるダイヤモンド膜の成長開始速度は遅くなるので、当該犠牲層上には非連続なダイヤモンド膜が形成される（なお、カソード電極上のダイヤモンド膜は連続的な形状で形成される。）。したがって、犠牲層をエッチングする際の溶液が非連続なダイヤモンド膜間から侵入しやすくなるので、当該非連続なダイヤモンド膜のリフトオフ処理を容易に・確実に行うことができ、連続的なダイヤモンド膜のみをカソード電極上に形成することが可能となる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３５３４６７号公報（第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術では、開口部の側面にダイヤモンド膜が形成されてしまい、完成品において、カソード電極と引出し電極とがショートしてしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、この発明は、カソード電極と引出し電極との間で発生するショートを防止することができる、冷陰極表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の冷陰極表示装置の製造方法は、（ａ）カソード電極を有する基板を用意する工程と、（ｂ）前記カソード電極に達する第一の孔を有する、前記基板上に積層された絶縁層および引出し電極を形成する工程と、（ｃ）前記第一の孔を充填し、前記引出し電極を覆うように犠牲層を形成する工程と、（ｄ）前記第一の孔に充填されている前記犠牲層に対して、前記第一の孔よりも径の小さい第二の孔を形成する工程と、（ｅ）前記第二の孔に対して、電子放出材料を形成する工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）の後に、前記犠牲層を除去することにより、当該犠牲層上に形成された前記電子放出材料を除去する工程とを、備えている。
【００１２】
また、本発明に係る請求項１７に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層あるいは不透明絶縁材料層とを含んでいる。
【００１３】
また、本発明に係る請求項１８に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層と、当該透明導電材料層と当該不透明導電材料層との間に介在する透明絶縁層とを含んでいる。
【００１４】
また、本発明に係る請求項２２に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明抵抗層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層とを含んでいる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の製造方法により作成される冷陰極電子源を用いた表示装置（以下、冷陰極表示装置と称す）のカソード基板１００の構成を示す平面図である。
【００１７】
図１に示されたカソード基板１００において、透明性を有する基板（例えば、ガラス基板等）１上に透明導電材料層と不透明導電材料層とから成る積層構造のカソード電極２がストライプ状に配設されている。また、カソード電極２上に、当該カソード電極２の端部を露出させるようにして、透明性を有する透明絶縁層３が形成されている。また、透明絶縁層３上には、カソード電極２の配設方向に直交する方向でストライプ状に引出し電極４が配設されている。
【００１８】
ここで、カソード電極２と引出し電極４との重複部が一画素に相当しており、当該重複部には、底部からカソード電極２（詳しくは電子放出部）が露出するように、複数の孔部５が引出し電極４と透明絶縁層３とを貫通して穿孔されている。
【００１９】
図２は、図１の一画素（つまり、カソード電極２と引出し電極４の重複部）に対応するカソード基板１００の拡大断面図を示す図である。ここで、図２は、図１で示したカソード基板１００を、カソード電極２の配設方向から見た断面図である。
【００２０】
図２において、カソード基板１００は、基板１上に、透明導電材料層２ａ、不透明導電材料層２ｂ、透明絶縁層３および引出し電極４を当該順序で積層することにより構成されている。また、引出し電極４の表面上からカソード電極２に至る孔部５が複数穿設されている。ここで、当該孔部５から露出されるカソード電極２上には、ＣＮＴ（Ｃａｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）等の電子放出部６が形成されている。
【００２１】
また、図２には示されていないが、アノード基板がカソード基板１００に対面して設けられており、両基板の間隔を一定に保つための外枠が外周部に取り付けている。さらに、カソード基板１００とアノード基板との間に存する空間は真空に保たれており、両基板の間隔を一定に保つために、外枠以外の所定の箇所にも支柱が設けられている。
【００２２】
図１，２に示す冷陰極表示装置において、カソード電極２に対して引出し電極４に正の電圧を印加することで、電子放出部６に電界が掛かり、当該電子放出部６から電子が放出される。放出された電子は、さらに高い正の電圧に設定されたアノード電極上の蛍光面に衝突することにより、冷陰極表示装置の発光表示が可能となる。
【００２３】
上記のように、不透明導電材料層２ｂが基板１と透明絶縁層３との間に設けられているので、以下に示す製造方法を実施することが可能となり（つまり、露光マスクとして使用する）、当該製造方法により完成された冷陰極表示装置において、カソード電極２と引出し電極４とのショートを防止することができる。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る製造方法を、その工程順を示す拡大断面図に基づいて、以下より具体的に説明する。
【００２５】
まず、はじめに、ガラス基板等の基板１上に、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）等の透明性導電材料層２ａと金属等の不透明導電材料層２ｂとで構成される、積層構造のカソード電極２を形成する（図３）。ここで、不透明導電材料層２ｂは、透明導電材料層２ａ上に積層されている。
【００２６】
具体的には、ＣＶＤ法あるいはスパッタ法などの方法により、基板１上にＩＴＯ等の透明性導電材料層２ａを、例えば２００ｎｍ厚で形成する。その後、同じくＣＶＤ法、スパッタ法あるいは蒸着法などにより、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）等の不透明導電材料層２ｂを、例えば２００ｎｍで厚で形成する。
【００２７】
つまり、膜厚４００ｎｍ程度の積層状態のカソード電極２を基板１上に形成される。
【００２８】
ここで、基板１としてガラス基板、透明導電材料層２ａとしてＩＴＯを例示したが、基板１、透明導電材料層２ａは、後工程で使用する背面露光用の光の波長領域で透明性を有するものであれば、他のものを採用することもできる（例えば基板１として、透明プラスチック基板等も採用することができる。）。
【００２９】
また、カソード電極２は、通常のリソグラフィ工程を用いて加工することにより、図１で示したように、例えば線幅１００μｍ程の複数のカソード電極２をストライプ状に配設させる。ここで、カソード電極２間の間隔は、約１００μｍ程度である（図４）。
【００３０】
次に、スピンコート法により、ポジ型の感光性材料膜（以下、ポジ型レジストと称す）１０をカソード電極２上に形成する（図５）。
【００３１】
次に、通常のリソグラフィ工程を適用することにより、ポジ型レジスト１０を露光により所定の形状にパターニングし、その後、ウエットエッチングを施すことにより、不透明導電材料層２ｂの所定の位置に、直径約１０μｍの開口部１１を形成する。そして、当該工程終了後に、ポジ型レジスト１０を剥離する（図６）。
【００３２】
ここで、当該ウェットエッチングでは、不透明導電材料層２ｂのみを選択的にエッチングしている。
【００３３】
次に、スピンコート法により、カソード電極２（具体的に、パターン化された不透明導電材料層２ｂと透明導電材料層２ａと）を覆うように、約６μｍ厚のシリコン架橋ポリマーを形成した後、熱硬化させることにより透明絶縁層３を形成する（図７）。
【００３４】
また、透明絶縁層３として、上記のものに限る必要は無く、例えばポリイミド等の有機材料でも良く、また、ＳｉＯ２（二酸化珪素）、ＳｉＮ（窒化珪素）、ＳＯＧ（スピンオングラス）等の無機材料を採用してもかまわない。
【００３５】
また、形成方法もスピンコート法以外に、ＣＶＤ法、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法または印刷法等を採用しても良く、膜厚においても１μｍ以上であればよい。
【００３６】
次に、スピンコート法により、透明絶縁層３上にネガ型の感光性材料膜（以下、ネガ型レジストと称す）１２を形成する（図８）。ここで、ネガ型レジスト１２の膜厚は、後のリフトオフ処理を考慮して１μｍ以上であることが望ましく、本実施の形態では約２μｍとしている。
【００３７】
次に、通常のリソグラフィ技術を用いて、基板１の背面側よりカソード電極２（具合的には、不透明導電材料層２ｂ）に形成された開口部１１を通してネガ型レジスト１２を露光することにより、当該ネガ型レジスト１２を光硬化させる（図９）。
【００３８】
この際の露光用の光１３は、図９に示されている様に方向性の一様でない光（以下、拡散光と称す）１３を利用する。
【００３９】
当該拡散光１３による露光は、例えば平行光に対して、基板１の鉛直線が１０ないし２０度程度の角度を持つように設置し、基板１を回転させることで行う。あるいは別の方法として、基板１と光源との間に拡散板を設置して露光する方法がある。また別の方法として、平板光源から出射される光を用いる方法等がある。
【００４０】
話を冷陰極表示装置の製造方法に戻して、次に、上記露光工程後に、反転ベーク、現像等の現像手順を経て、感光していない部分のネガ型レジスト１２を除去する（図１０）。ここで、上記工程において、不透明電極材料層２ｂを露光マスクとして作用させ、拡散光１３を用いて露光処理を行ったので、残存するネガ型レジスト１２の幅は、開口部１１の幅よりも大きくなる。
【００４１】
次に、スパッタ法により、透明絶縁層３および残存しているネガ型レジスト１２を覆うようにＷ等の引出し電極４を、当該ネガ型レジスト１２からの厚さが約２００ｎｍとなるように堆積させる（図１１）。
【００４２】
ここで、引出し電極層４の材料としてＷを採用したが、例えばＮｉ（ニッケル）、Ｐｔ（白金）、Ｃｒ、Ａｇ（銀）、Ａｌ、導電性のシリコン等の導電性材料を用いても、同様の効果を得ることが出来る。また、形成方法としては蒸着法、ＣＶＤ法、印刷法等を用いてもよい。
【００４３】
その後、通常のリソグラフィ技術を用いて、引出し電極４を図１で示したストライプ形状にパターニングする。
【００４４】
次に、残存しているネガ型レジスト１２のリフトオフ処理により、当該ネガ型レジスト１２上に形成されている引出し電極４を除去する（図１２）。
【００４５】
本実施の形態では、ネガ型レジスト１２の除去にはエタノールを用いている。これは透明絶縁層３として高分子膜を用いており、当該透明絶縁層３への影響を考慮しているためであり、他への影響がなければ、一般的な除去液であるアミン系の除去液を使用できる。また、リフトオフ処理により除去される引出し電極４の再付着を防止するため、バブリングなどの手段が有効である。
【００４６】
次に、上記工程までで所定の形状を有する引出し電極４をハードマスクとして、異方性エッチング（例えば、反応性イオンエッチング等）を施すことにより、カソード電極２に至る（詳しくは、開口部１１において透明導電材料層２ａが露出する）孔部５を形成する（図１３）。
【００４７】
つまり、当該異方性エッチング工程により、図１，２で示したように、カソード電極２と引出し電極４との重複領域に、引出し電極４と透明絶縁層３とを貫通する孔部５が穿設される。
【００４８】
ここで、上記異方性エッチング処理は、例えばエッチングガスとしてＣＦ４（四フッ化炭素）とＯ２（酸素）とを４：１の分流比で導入し、圧力１００ｍＴｏｒｒ、高周波電力２００Ｗの条件下で行う。
【００４９】
また、異方性エッチング終了後に、孔部５の側壁に高分子堆積物が付着する場合があるため、アミン系の剥離液により当該高分子堆積物を剥離してもよい。当該剥離条件は、剥離工程による高分子絶縁層の損傷を防ぐために、通常の剥離工程よりも弱い条件で行うことが望ましく、例えば４０℃程度の液温で、約４０分間製造途中のカソード基板１００を浸漬させる。
【００５０】
次に、前記工程において形成された孔部５を充填し、かつ、引出し電極４を覆うように、当該引出し電極４の上面からの膜厚が１μｍ以上となるように、スピンコート法によりポジ型レジスト（以下、犠牲層とする）１４を形成する（図１４）。ここで、犠牲層１４は、感光性を有する有機絶縁材料であれば、特に材料は限定する必要はない。また、犠牲層１４の膜厚を引出し電極４の上面から１μｍ以上としたのは、後のリフトオフ処理を考慮したものである。
【００５１】
次に、リソグラフィ技術を用いて、基板１の背面からカソード電極２（具体的には、不透明導電材料２ｂ）に形成された開口部１１を通して、当該犠牲層１４の露光を行う（図１５）。この際の露光用の光１５は、図１５に示されている様に方向性の一様な光（つまり、基板１の主面の法線方向とほぼ平行な光、以下、平行光と称す）１５を利用する。
【００５２】
次に、上記工程後に現像を行い、感光した部分の犠牲層１４を除去する（図１６）。これにより、犠牲層１４には所定の形状の微細孔１６が形成される。つまり、孔部５に充填されている犠牲層１４において、当該孔部５よりも小さい径の微細孔１６が形成される。したがって、図１６から分かるように、孔部５の側面と引出し電極４上とに犠牲層１４が残存する。また、微細孔１６の底面からはカソード電極２（詳しくは、透明導電材料層２ａ）が露出される。
【００５３】
次に、上記工程において形成された微細孔１６に対して、電子放出部６を形成する。このとき、カソード電極２（具体的には、透明導電材料層２ａ）上に電子放出材料１７が形成されると共に、犠牲層１４上にも当該電子放出材料１７形成される（図１７）。
【００５４】
当該電子放出材料１７の形成方法として、例えば、上記工程までで形成された製造途中のカソード基板１００の上面に対して、スピンコート法によりＣＮＴが十分分散されたペーストを塗布し、その後、１２０℃、１０分間の乾燥処理を施すことにより、カソード電極２上および犠牲層１４上にＣＮＴ等からなる電子放出材料１７を作成する。
【００５５】
ここで、ペーストは固形物含有量が低いため、乾燥後の微細孔１６内に形成される電子放出材料１７の膜は、図１７に示すように微細孔１６側面および底部に薄く付着した形状になる。
【００５６】
また、本実施の形態ではスピンコート法を用いて電子放出材料１７の塗布を行ったが、印刷法、スプレーコート法などの方法を採用してもよい。さらに、ＣＮＴを含有するペーストを塗布する際に、超音波洗浄・真空脱泡等を施すことにより、より効率良く当該ペーストを微細孔１６内に塗布することができる。
【００５７】
以上の工程後、最後に、リフトオフ処理を施すことにより、犠牲層１４を除去すると共に、当該犠牲層１４上に付着している電子放出材料１７も同時に除去する。これにより、カソード電極（透明導電材料層２ａ）上に、電子放出部６を形成することができる（図２）。
【００５８】
ここで、犠牲層１４の除去には、例えばエタノールを用いることができる。これは透明絶縁層３として高分子膜を用いており、当該透明絶縁層３への影響を考慮しているためである。他への影響がなければ一般的な除去液であるアミン系の除去液を使用できる。また、除去処理を行う際にバブリング等を行うことにより、リフトオフされた電子放出部材料１７の再付着を防止することができる。
【００５９】
以上の製造方法を採用することにより、図１６から分かるように、孔部５の側面には犠牲層１４が形成されているので、微細孔１６に電子放出材料１７を形成したとしても、後のリフトオフ工程により犠牲層１４と共に当該犠牲層１４上に付着している電子放出材料１７も除去することができ、当該孔部５の側面には電子放出材料１７が付着することを防止することができる。
【００６０】
したがって、完成品におけるカソード電極２と引出し電極４とのショートを防止することができる。
【００６１】
また、透明導電材料層２ａと、所定の箇所に開口部１１を有する不透明導電材料層２ｂとを、透明性を有する基板１上に形成することにより、孔部５および微細孔１６の作成に際し、基板１の下方から露光を行うリソグラフィ工程を実施することができる。
【００６２】
また、ネガ型レジスト１２の露光処理に拡散光１３を用いることにより、簡易なリソグラフィ工程を実施することで、開口部１１よりも径の大きい孔部５を容易に形成することができる。
【００６３】
また、犠牲層１４の露光処理に平行光１５を用いることにより、簡易なリソグラフィ工程を実施することで、容易に孔部５の内部に充填されている犠牲層１４に、当該孔部５よりも径の小さい（開口部１１と同じ大きさの径の）微細孔１６を形成することができる。
【００６４】
また、犠牲層１４として有機絶縁材料を用いているので、以下に示す効果を有する。
【００６５】
犠牲層１４除去時に、リフトオフにより確実に、犠牲層１４と共に当該犠牲層１４上に形成されている電子放出材料とを除去するためには、１μｍ以上の膜厚の犠牲層１４を形成する必要がある（もし、犠牲層１４が薄すぎると、犠牲層１４のみ除去されて、電子放出材料は引出し電極層４等に定着したままとなってしまう）。
【００６６】
しかし、従来の技術のように、犠牲層１４としてアルミナやシリコン酸化物等の無機絶縁材料を用い、１μｍ以上膜厚を形成した場合には、当該犠牲層１４に応力が発生し、基板１等に歪を生じさせてしまい、犠牲層１４または透明絶縁層３が剥離する可能性がある。
【００６７】
したがって、無機絶縁材料で形成された犠牲層を１μｍ以上の厚膜とすることは困難であり、確実的なＣＮＴ等の電子放出材料のリフトオフを実行することは、不可能であった。
【００６８】
ところが、有機絶縁材料を用いた場合には、例え１μｍ以上の膜厚で形成したとしても、上記のような応力が発生することも無いので、基板１等に歪を生じさせてしまい、犠牲層１４または透明絶縁層３が剥離することも無い。
【００６９】
よって、有機絶縁材料を採用し、１μｍ以上の膜厚で当該犠牲層１４を形成することができるので、電子放出材料を形成する際に、犠牲層１４上に付着する余分な電子放出材料を除去するために施すリフトオフ処理も容易に行うことができる。
【００７０】
さらに、犠牲層１４として、レジスト等の感光性を有する材料を採用し、開口部１１から当該犠牲層１４を露光するフォトレジスト工程を施すことにより、位置ズレを起こすことなく、孔部５に微細孔１６を形成することができる。
【００７１】
つまり、従来の技術のように、基板１の上方からレジストを露光するフォトレジスト工程を施した場合には、孔部５、微細孔１６を形成するに際し２回のマスク使用が必要であり、当該孔部５および微細孔１６のサイズがあまりにも小さいため、相互のマスク位置のずれマージンもかなり厳しいものとなり、正常に孔部５内に微細孔１６を形成することが困難であった。
【００７２】
しかし、本実施の形態では、固定されているカソード電極２（具体的には、不透明導電材料層２ｂ）を共通のマスクとして使用しているので、上記のような位置ズレが発生することも無く、簡易でかつ正確に、孔部５に微細孔１６を形成することができる。
【００７３】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、孔部５および微細孔１６を作成するに際し、拡散光１３による露光・現像・除去処理と、平行光１５による露光・現像・除去処理とを施した。
【００７４】
しかし、本実施の形態では、平行光１５による露光・現像・除去処理と、犠牲層１４の等方性エッチング処理とを施すことにより、孔部５を形成し、その後、同じく平行光１５による露光・現像・除去処理を施すことにより、微細孔１６を作成することが特徴である。
【００７５】
以下より、本実施の形態に係る製造方法を、その工程順を示す断面図に基づいて具体的に説明する。
【００７６】
まず、はじめに、図３〜図８に至るまでの工程は実施の形態１と同様なので、ここでの説明は省略する。
【００７７】
さて、本実施の形態に係る製造方法では、次に、平行光１５を用いてネガ型レジスト１２を露光する（図１８）。
【００７８】
具体的に、基板１の背面側よりカソード電極２（具合的には、不透明導電材料層２ｂ）に形成された開口部１１を通して、当該平行光１５によりネガ型レジスト１２を露光し、当該ネガ型レジスト１２を光硬化させる。
【００７９】
次に、上記工程後に現像を行い、感光していない部分のネガ型レジスト１２を除去する（図１９）。ここで、上記露光工程において、開口部１１を有する不透明導電材料層２ｂをマスクとし、平行光１５を用いて露光処理を行ったので、残存するネガ型レジスト１２の幅は、開口部１１の幅とほぼ同程度の大きさとなる。
【００８０】
次に、実施の形態１と同様に、透明絶縁層３および残存しているネガ型レジスト１２とを覆うように、引出し電極４を堆積させる（図２０）。
【００８１】
次に、実施の形態１と同様に、残存しているネガ型レジスト１２のリフトオフ処理により、ネガ型レジスト１２を除去すると共に、当該ネガ型レジスト１２上に形成されている引出し電極４を除去する（図２１）。
【００８２】
次に、本実施の形態では、上記までの工程で所定の形状を有する引出し電極４をハードマスクとして、ウエットエッチング等の等方性エッチングを透明絶縁層３に対して施すことにより、カソード電極２に至る（開口部１１から透明導電材料層２ａが露出する）孔部５を形成する（図２２）。
【００８３】
ここで、エッチング液として、例えばアニソールとキシレンとの混合液を用いることができる。また、本実施の形態では、等方性エッチングとしてウエットエッチングを行っているが、アンダーカットが入る条件があれば、反応性イオンエッチングでもよい。
【００８４】
次に、実施の形態１と同様に、孔部５を充填するように犠牲層１４を形成し（図２３）、平行光１５を用いた犠牲層１４の露光処理（図２４）を施し、その後、当該露光された部分の犠牲層１４の除去を実施する。これにより、微細孔１６の形成することができる（図２５）。
【００８５】
当該工程までにより、孔部５の側面と引出し電極４上とに犠牲層１４が残存する。また、微細孔１６の底面からはカソード電極２（透明導電材料層２ａ）が露出される。
【００８６】
次に、上記工程において形成された微細孔１６の底部のカソード電極２に対して、電子放出部６を形成する。このとき、実施の形態１で記載した方法により、電子放出部６を形成しても良いが、以下の方法によっても電子放出部６を形成することができる。
【００８７】
本実施の形態では、電子放出部６の形成方法として、例えば、上記工程までで形成された製造途中のカソード基板１００の上面に対して、スパッタリング法を用いて、鉄、ニッケル、コバルト等を蒸着させることにより、カソード電極２上および犠牲層１１上に触媒層２０を形成する（図２６）。
【００８８】
当該スパッタリング法では、ターゲットからの飛散粒子の直進性がよいため、微細孔１６の側壁には触媒層２０は付着しないと考えられる。しかし、実際には、微細孔１６に対して角度を持って飛散粒子が到達し、当該微細孔１６の壁面にも触媒層２０は付着される。
【００８９】
次に、リフトオフ処理により、犠牲層１４を除去すると共に、当該犠牲層１４上に付着している触媒層２０も同時に除去する（図２７）。これにより、カソード電極２（具体的には、透明導電材料層２ａ）の上面にのみ触媒層２０が残存する。
【００９０】
ここで、犠牲層１４の除去にはエタノールを用いる。これは、透明絶縁層３として高分子膜を用いており当該透明絶縁層３への影響を考慮しているためであり、他への影響がなければ一般的な除去液であるアミン系の除去液を使用できる。また、除去するに当たり、リフトオフされた触媒層２０の透明絶縁層３への再付着を防止するため、バブリングなどの手段を併用することが有効である。
【００９１】
そして、最後に、メタンガスなどの有機ガス雰囲気中で行われるＣＶＤ法により、触媒層２０を成長させることにより、ＣＮＴからなる電子放出部６を形成する（図２８）。
【００９２】
以上のように、平行光１５を用いた露光・現像・除去処理と、犠牲層１４の等方性エッチング処理とを組み合わせて施すことにより、実施の形態１同様、両孔を作成するに当たるズレマージンを考慮する必要が無く、孔部５および、当該孔部５に充填されてた犠牲層１４における微細孔１６の作成を容易に行うことができる。
【００９３】
よって微細孔１６に電子放出材料１７を形成したとしても、後のリフトオフ工程により犠牲層１４と共に当該犠牲層１４上に付着している電子放出材料１７も除去することができ、当該孔部５の側面には電子放出材料１７が付着することを防止することができる。
【００９４】
したがって、完成品におけるカソード電極２と引出し電極４とのショートを防止することができる。
【００９５】
＜実施の形態３＞
実施の形態１，２においてカソード電極２上に形成された透明絶縁層３を、本実施の形態では、感光性材料としていることが特徴である。
【００９６】
以下より、本実施の形態に係る製造方法を、その工程順を示す断面図に基づいて具体的に説明する。
【００９７】
まず、はじめに、図３〜図６に至るまでの工程は実施の形態１と同様なので、ここでの説明は省略する。
【００９８】
次に、ＣＶＤ法等により、カソード電極２（具体的に、パターン化された不透明導電材料層２ｂと透明導電材料層２ａと）を覆うように、約６μｍ厚の透明性を有する透明絶縁層３０を形成する（図２９）。
【００９９】
ここで、本実施の形態では、透明絶縁層３０としてポジ型の感光性を有するものを採用している。具体的に透明絶縁層３０として、添加物を含有させることにより得られる感光性を有するガラスペーストや、感光性の有するポリイミド等を採用することができる。また、スピンコート法により、ポジ型の感光性シリコン架橋ポリマーを形成してもかまわない。
【０１００】
次に、スパッタ法により、透明絶縁層３０を覆うように、Ｗ等の引出し電極４を約２００ｎｍ厚で堆積させる（図３０）。その後、通常のリソグラフィ技術を用いて、図１で示したように、引出し電極４をストライプ状にパターニングする。
【０１０１】
次に、基板１の背面側よりカソード電極２（具合的には、不透明導電材料層２ｂ）に形成された開口部１１を通して、ポジ型の透明絶縁層３０の所定の部分を露光する（図３１）。ここで、露光用の光として平行光１５を採用する。
【０１０２】
次に、透明絶縁層３０の現像を施した後、露光した部分の透明絶縁層３０のリフトオフ処理を施す。当該リフトオフ処理により、露光した部分の透明絶縁層３０上に形成されている引出し電極４を除去する（図３２）。
【０１０３】
ここで、現像液として、アニソールとキシレンの混合液を用いている。また、現像には、リフトオフされた引出し電極４の再付着を防止するため、バブリングなどの手段が有効である。
【０１０４】
次に、前記工程までの処理により、所定の形状を有している引出し電極４をハードマスクとして、等方性エッチングを施すことにより、透明絶縁層３０の壁面をエッチング除去する。これにより、透明絶縁層３０と引出し電極４において、孔部５が形成される（図３３）。
【０１０５】
ここで、等方性エッチングで使用される溶液として、上記現像液と同一のものを使用することができる。ただし、エッチングレートは感光領域に比較して遅いため、当該エッチング処理において注意する必要がある。
【０１０６】
次に、前記工程において形成された孔部５を充填し、かつ、引出し電極４を覆うように、当該引出し電極４の上面からの膜厚が１μｍ以上となるように、スピンコート法などにより犠牲層３１を形成する（図３４）。
【０１０７】
ここで、犠牲層３１は、透明絶縁層３０に対するエッチング選択比を有するものを採用する。例えば、透明絶縁層３０として、ポジ型の感光性シリコン架橋ポリマーを採用した場合には、犠牲層３１としては通常のポジ型レジストを採用することができる。また、膜厚を引出し電極４上面から１μｍ以上としたのは、リフトオフを確実に成功させるためである。
【０１０８】
その後の平行光１５を利用したリソグラフィ工程により微細孔１６を形成し、当該微細孔１６に電子法放出部６を作成する工程までは、上記他の実施の形態と同様なので、ここでの説明は省略する。
【０１０９】
以上により、本実施の形態に係る冷陰極表示装置の製造方法では、以下に示す効果を有する。
【０１１０】
つまり、透明絶縁層３０として感光性を有する材料を採用しているので、実施の形態１，２のように透明絶縁層３０上にネガ型レジストを塗布・パターニング等の工程を省略することができ、製造工程の簡略化を図ることができる。
【０１１１】
また、実施の形態２では、孔部５を作成するに当たり、透明絶縁層３のエッチング方法としてウエットエッチングなどによる等方性エッチングを用いた。しかし、この方法ではアンダーカット量が大きくなりすぎてしまうことがあり、孔部５のピッチを詰めて形成することが不可能となり、孔部５の高密度化を図ることができない場合がある。
【０１１２】
そこで、本実施の形態では、図３２、３３を用いて説明したように、予め異方性エッチングを施した後に等方性エッチングを施しているので、孔部５の形成に際し、横方向のエッチングのみを考慮するだけなので、透明絶縁層３０のエッチング制御を容易に行うことができる。したがって、透明絶縁層３０の側面をエッチングしすぎることが無くなり、孔部５のピッチを詰めて形成することが可能となり、孔部５の高密度化を図ることができる。
【０１１３】
なお、犠牲層３１は、透明絶縁層３０に対してエッチング選択比を有するのは当然のことであり、当該エッチング選択比が高ければ高いほど良いことは言うまでもない。
【０１１４】
なお、本実施の形態では、実施の形態２で説明したように、平行光１５による露光・現像・除去処理と、犠牲層３１の等方性エッチング処理との組み合わせ処理を施すことにより、孔部５および微細孔１６を作成したが、実施の形態１で説明したように、拡散光１３による露光・現像・除去処理と、平行光１５による露光・現像・除去処理とを施すことにより、孔部５および微細孔１６を作成してもかまわない。
【０１１５】
＜実施の形態４＞
実施の形態１において、カソード電極２がストライプ状に形成されているため、実際には以下に示す問題が生じる恐れがある。
【０１１６】
図９を用いて説明したように、カソード電極２（詳しくは、不透明導電材料層２ｂ）をマスクとして用いて拡散光１３によるネガ型レジスト１２の露光処理を施した場合には、図１で示したようにカソード電極２はストライプ状に形成されているため、カソード電極２が形成されていない領域の上方に存するネガ型レジスト１２においても露光されてしまう。
【０１１７】
したがって、現像処理を施すことにより、当該カソード電極２間の領域の上方においてもネガ型レジスト１２が残存する。この様子を図３５に示す。ここで、図３５は、製造途中のカソード基板１００をカソード電極２の配設方向から見たときの断面図（つまり、図１におけるＡ−Ａ断面の製造途中のカソード基板１００の断面図）である。
【０１１８】
その後に引出し電極４を形成し、リフトオフ処理を施すと、残存しているネガ型レジスト１２と共に当該ネガ型レジスト１２上に形成されている引出し電極４も除去されてしまい、図３６で示すように、カソード電極２間の領域の上方においても引出し電極４が無い状態となってしまう。
【０１１９】
よって、当該形状の引出し電極４をマスクとしてエッチング処理を施した場合には、カソード電極２間の領域上の透明絶縁層３も除去されてしまう（図３７）。その後、犠牲層１４を形成したとしても、平行光１５による露光処理（図１５）により、当該カソード電極２間の領域の犠牲層１４は除去されてしまう。
【０１２０】
当該状態において、電子放出部６の形成を行うと、カソード電極２間においても電子放出部６が形成されてしまい（図３８）、結果として、隣接するカソード電極２同士でショートが発生してしまうことがある。
【０１２１】
このような問題を解決するために本実施の形態では、図３９に示すように、カソード電極２間の領域上方に存するネガ型レジスト１２の露光を防止するために、拡散光１３の発生源と基板１との間に遮光板４０を設ける。
【０１２２】
これにより、カソード電極２間の領域上方のネガ型レジスト１２も除去することができ（図４０）、その後に引出し電極４の形成、およびリフトオフ処理を施した結果、カソード電極２間の領域上方に引出し電極４を残存させることができる（図４１）。
【０１２３】
以上により、図４１で示した形状の引出し電極４をマスクとして使用してエッチング処理を施したとしても、カソード電極２間の領域には透明絶縁層３は残存させることができ（図４２）、その後に電子放出部６を形成したとしても、上記のようなカソード間のショートという問題を生じることを完全に防止することができる。
【０１２４】
＜実施の形態５＞
実施の形態４において、カソード電極２がストライプ状に配設されているがために生ずる問題点を指摘したが、引出し電極４がストライプ状に形成されていることにより、以下に示す問題点が生じる恐れがある。
【０１２５】
つまり、引出し電極４はストライプ状に配設されているため、図４３に示すように、透明絶縁層３には孔部５に加えて、底部からカソード電極２が露出する溝部５０が形成されてしまう。これは、ストライプ状に配設されている引出し電極４をハードマスクとしてエッチング処理を施したことに起因する。ここで、図４３は、図１で示したカソード基板１００のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【０１２６】
図４３からも分かるように、引出し電極４間の領域においてカソード電極２が露出されると、冷陰極表示装置を動作させた場合に、カソード電極２と、カソード基板１００に対面して設けられる、図示していないアノード電極との間で、異常放電が発生する恐れがある。
【０１２７】
当該問題点を解消するために本実施の形態では、以下に示す製造方法を採用する。
【０１２８】
実施の形態１において、図１１，１２を用いて説明したようにネガ型レジスト１２のリフトオフ処理を施すことにより、図４４に示すような製造途中のカソード基板１００が形成される。ここで、図４４は、図４３と同じ断面方向から観察した図である。
【０１２９】
次に、図４４で示したカソード基板１００に対して、レジスト５１を形成する（図４５）。
【０１３０】
具他的に、例えばスピンコート法などを用いて、図４４に示したカソード基板１００の全面にレジスト５１を塗布し、一般的なリソグラフィ技術を用いて、ストライプ状に配設された引き出し電極４間の領域を完全に覆うように、レジスト５１をパターニングする。
【０１３１】
次に、図４５で示したようにレジスト５１を塗布した後に、実施の形態１と同様に、引出し電極４をハードマスクとしてエッチング処理を施すことにより孔部５を作成し、その後レジスト５１を除去する（図４６）。
【０１３２】
その後の工程は、実施の形態１と同様なので、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１３３】
以上のように本実施の形態では、引出し電極４間領域下に存する透明絶縁層３のエッチングによる除去を避けるため、当該エッチング処理の前に引き出し電極４間の隙部にレジスト５１を形成しているので、孔部５の作成のためのエッチング処理により、引出し電極４間領域の下方に位置するカソード電極２の露出を防止することができる。したがって、完成品となった冷陰極表示装置の動作により、アノード電極とカソード電極２と間の異常放電が発生することを防止することができる。
【０１３４】
ところで、上記各実施の形態では、拡散光１３、平行光１５による露光処理を施す際に、透明性を有する基板１上に、透明導電材料層２ａと不透明導電材料層２ｂとから成る積層構造のカソード電極２（図４７（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である））をマスクとして使用する場合について言及したが、以下に示す積層構造をマスクと使用しても同様の効果を得ることができる。
【０１３５】
まず、図４８（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すように、透明導電材料層２ａと不透明導電材料層２ｂとの積層の順序を逆とし、不透明導電材料層２ｂ上に透明導電材料層２ａを積層した構造のカソード電極２を採用してもよい。
【０１３６】
ただし、図４８に示した積層構造を採用した場合には、不透明導電材料層２ｂに形成された開口部１１の縁部で、透明電極材料層２ａが正常にカバリングできず、段差が発生する可能性があるので形成方法には注意を要する（図４７の積層構造を採用する場合には、このことを考慮する必要はない）。
【０１３７】
また、図４７、４８として、不透明導電材料層２ｂとして金属等の導電材料としているが、これに限らず、顔料などで着色されたポリイミド等の絶縁材料（以下、不透明絶縁材料層と称す）を採用しても良い。この場合、透明導電材料層２ａが単独でカソード電極２を構成することとなる。
【０１３８】
不透明導電材料層２ｂを不透明絶縁材料層６０で置換することにより、実施の形態４で説明した遮光板４０の機能を不透明絶縁材料層６０に課すこともできる。
【０１３９】
つまり、図４９，５０（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すような積層構造を基板１上に形成することにより、簡易な形成方法で、かつ正確な位置に、遮光板４０の機能を有する、不透明絶縁材料層６０の一部となった遮光層（カソード電極２間に存する不透明絶縁材料層６０）を形成することができる。
【０１４０】
なお、不透明導電材料層２ｂに遮光板４０の機能を課すこともでき、この場合、図５１（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すような積層構造を基板１上に作成する必要がある。
【０１４１】
つまり、図５１において、基板１上に、遮光板としての機能も有し、開口部１１を有する不透明導電材料層２ｂを形成する。次に、基板１の上面および不透明導電材料層２ｂを覆うように、透明性を有する透明絶縁層６１を形成する。そして、当該透明絶縁層６１の上面に、ストライプ形状の透明導電材料層２ａ（今の場合、当該透明導電材料層２ａが単独でカソード電極２を構成することとになる。）を形成する。
【０１４２】
ここで、透明絶縁層６１として、例えばスクリーン印刷によりガラスペーストを印刷し５５０℃で焼成することにより形成されるガラス化させたものを採用しても良く、また、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳＯＧ（スピンオングラス）などを採用することもできる。
【０１４３】
図５１に示した積層構造（透明導電材料層２ａ／透明絶縁膜６１／不透明導電材料層２ｂ）のように、不透明導電材料層２ｂと透明導電材料層２ａとの間に透明絶縁層６１を形成するのは、両導電材料層２ａ，２ｂ間の電気的を絶縁し、ストライプ状に形成されているカソード電極２において、隣接するカソード電極２同士が電気的に接続されるのを防止するためである。
【０１４４】
また、図５１に示した積層構造は、遮光板４０としての機能を有する不透明導電材料層として、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｗなどの金属を用いるので、絶縁体を用いた場合よりも薄膜化が可能となり、カバレジによる上層への影響を抑制することができ、かつパターニングを行い易いという利点がある。
【０１４５】
これらの積層構造に加えて、さらに、以下に示す積層構造も採用することが可能である。
【０１４６】
つまり、図５２（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すように、基板１上に、開口部１１を有する不透明なカソード電極２をストライプ状に配設し、開口部１１を充填し、カソード電極２を覆うように、同じくストライプ状に、透明性を有する透明抵抗層６２することにより、形成される積層構造を採用しても良い。ここで、透明抵抗層６２として、ガラスペーストを有したＩＴＯ等を採用することができる。
【０１４７】
図５２に示す積層構造（カソード電極２／透明抵抗層６２）を採用することにより、電子放出部６は透明抵抗層６２上に形成されるので、電子放出部６からの放出電流値を安定化させることができる。したがって、当該積層構造を採用した冷陰極表示装置では、表示画面の輝度のバラツキを低減させることができる。
【０１４８】
なお、図５３（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すように、カソード電極２と透明抵抗層６２の積層の順序を逆にしても、同様の効果を得ることができる。つまり、透明性を有する透明抵抗層６２上に、開口部１１を有する不透明なカソード電極２を形成させるのである。
【０１４９】
また、当該透明抵抗層６２を有する積層構造を採用する場合において、実施の形態４で説明した遮光板４０を設けるのであれば、例えば、図５４，５５（図１のＡ−Ａ断面に対応する図である）に示すような態様、つまりカソード電極と透明抵抗層とからなる積層構造と基板との間に存する透明性を有する透明絶縁層６３内に設ける態様で設けても良い。
【０１５０】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の冷陰極表示装置の製造方法は、（ａ）カソード電極を有する基板を用意する工程と、（ｂ）前記カソード電極に達する第一の孔を有する、前記基板上に積層された絶縁層および引出し電極を形成する工程と、（ｃ）前記第一の孔を充填し、前記引出し電極を覆うように犠牲層を形成する工程と、（ｄ）前記第一の孔に充填されている前記犠牲層に対して、前記第一の孔よりも径の小さい第二の孔を形成する工程と、（ｅ）前記第二の孔に対して、電子放出材料を形成する工程と、（ｆ）前記工程（ｅ）の後に、前記犠牲層を除去することにより、当該犠牲層上に形成された前記電子放出材料を除去する工程とを、備えているので、第一の孔の側面には犠牲層が形成されることとなる。したがって、第二の孔に電子放出材料を形成したとしても、後の工程（ｆ）により犠牲層と共に当該犠牲層上に付着している電子放出材料も除去することができる。よって、第一の孔の側面には電子放出材料が付着することを防止することができ、完成品において、カソード電極と引出し電極とがショートするといった問題を解消することができる。
【０１５１】
また、本発明の請求項１７に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層あるいは不透明絶縁材料層とを含んでいるので、不透明材料層をマスクとした、基板の下方から露光によるリソグラフィ工程を行うことができる。
【０１５２】
また、本発明の請求項１８に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層と、当該透明導電材料層と当該不透明導電材料層との間に介在する透明絶縁層とを含んでいるので、不透明導電材料層として、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｗなどの金属を用いることができ、絶縁体を用いた場合よりも薄膜化が可能となる。したがって、カバレジによる上層への影響を抑制することができ、かつパターニングを行い易いという利点がある。
【０１５３】
また、本発明の請求項２２に記載の冷陰極表示装置は、透明性を有する基板と、前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを備え、前記積層構造は、透明抵抗層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層とを含んでいるので、不透明導電材料層をマスクとした、基板の下方から露光によるリソグラフィ工程を行うことができる。さらに、抵抗層上に電子放出部を作成することも可能となり、電子放出部からの放出電流値を安定化させることができる。したがって、当該積層構造を採用した冷陰極表示装置では、表示画面の輝度のバラツキを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る製造方法により作成されるカソード基板の様子を示す平面図である。
【図２】一画素に対応するカソード基板の構成を示す拡大断面図である。
【図３】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図４】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図５】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図６】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図７】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図８】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図９】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１０】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１１】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１２】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１３】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１４】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１５】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１６】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１７】実施の形態１に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１８】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図１９】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２０】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２１】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２２】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２３】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２４】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２５】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２６】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２７】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２８】実施の形態２に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図２９】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３０】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３１】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３２】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３３】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３４】実施の形態３に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の拡大断面図である。
【図３５】カソード電極がストライプ状に形成されているために生じる問題点を説明するための断面図である。
【図３６】カソード電極がストライプ状に形成されているために生じる問題点を説明するための断面図である。
【図３７】カソード電極がストライプ状に形成されているために生じる問題点を説明するための断面図である。
【図３８】カソード電極がストライプ状に形成されているために生じる問題点を説明するための断面図である。
【図３９】実施の形態４に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４０】実施の形態４に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４１】実施の形態４に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４２】実施の形態４に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４３】引出し電極がストライプ状に形成されているために生じる問題点を説明するための断面図である。
【図４４】実施の形態５に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４５】実施の形態５に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４６】実施の形態５に係る製造方法の工程を説明するためのカソード基板の断面図である。
【図４７】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図４８】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図４９】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５０】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５１】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５２】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５３】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５４】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【図５５】露光処理時にマスクとしての機能を有する積層構造の態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 基板、２ カソード電極、２ａ 透明導電材料層、２ｂ 不透明導電材料層、３，３０，６１，６３ 透明絶縁層、４ 引出し電極、５ 孔部、６ 電子放出部、１０ ポジ型の感光性材料膜（ポジ型レジスト）、１１ 開口部、１２ネガ型の感光性材料膜（ネガ型レジスト）、１３ 拡散光、１４，３１ 犠牲層、１５ 平行光、１６、微細孔、１７ 電子放出材料、２０ 触媒層、４０ 遮光板、５０ 溝部、５１ レジスト、６０ 不透明絶縁材料層、６２ 透明抵抗層、１００ カソード基板。
Claims (23)
- （ａ）カソード電極を有する基板を用意する工程と、
（ｂ）前記カソード電極に達する第一の孔を有する、前記基板上に積層された絶縁層および引出し電極を形成する工程と、
（ｃ）前記第一の孔を充填し、前記引出し電極を覆うように犠牲層を形成する工程と、
（ｄ）前記第一の孔に充填されている前記犠牲層に対して、前記第一の孔よりも径の小さい第二の孔を形成する工程と、
（ｅ）前記第二の孔に対して、電子放出材料を形成する工程と、
（ｆ）前記工程（ｅ）の後に、前記犠牲層を除去することにより、当該犠牲層上に形成された前記電子放出材料を除去する工程とを、
備えることを特徴とする冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ａ）は、
透明性を有する前記基板上に、透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層あるいは不透明絶縁材料層とを含む、積層構造を形成する工程を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ａ）は、
透明性を有する前記基板上に、透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層と、当該透明導電材料層と当該不透明導電材料層との間に介在する透明絶縁層とを含む、積層構造を形成する工程を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ａ）は、
透明性を有する前記基板上に、透明抵抗層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層とを含む、積層構造を形成する工程を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ｂ）は、
前記不透明絶縁材料層または前記不透明導電材料層をマスクとして、前記基板の下面側から光を照射する第一のリソグラフィ技術を用いて、前記第一の孔を形成する工程である、
ことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ｂ）は、
拡散光での露光による前記第一のリソグラフィ技術を用いて、前記第一の孔を形成する工程である、
ことを特徴とする請求項５に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ｂ）は、
（ｂ−１）前記カソード電極が形成された前記基板を覆うように、透明性を有する前記絶縁層と感光性のレジストとを、当該順で積層する工程と、
（ｂ−２）前記第一のリソグラフィ工程により露光された部分の前記レジストを前記絶縁層上に残存させる工程と、
（ｂ−３）前記残存しているレジストと前記絶縁層とを覆うように、前記引出し電極を形成する工程と、
（ｂ−４）リフトオフ処理により、前記残存しているレジスト上の前記引出し電極を除去する工程と、
（ｂ−５）前記工程（ｂ−４）の後に、前記引出し電極層をマスクとしてエッチングを施すことにより、前記絶縁層を除去し、前記第一の孔を形成する工程とを、備えている、
ことを特徴とする請求項６に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ｂ）は、
（ｂ−ａ）前記カソード電極が形成された前記基板を覆うように、感光性を有する前記絶縁層と前記引出し電極層とを当該順で積層する工程と、
（ｂ−ｂ）前記第一のリソグラフィ工程により、露光された部分の前記絶縁層および当該露光された絶縁層上に形成された前記引出し電極を除去することにより、前記第一の孔を形成する工程とを、備えている、
ことを特徴とする請求項６に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ｂ）は、
平行光での露光による前記第一のリソグラフィ技術を用いて第三の孔を形成した後に、当該第三の孔に対して等方性エッチングを施すことにより、前記第一の孔を形成する工程である、
ことを特徴とする請求項５に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ｂ）は、
（ｂ−１０）前記カソード電極が形成された前記基板を覆うように、透明性を有する前記絶縁層と感光性のレジストとを、当該順で積層する工程と、
（ｂ−１１）前記第一のリソグラフィ工程により露光された部分の前記レジストを前記絶縁層上に残存させる工程と、
（ｂ−１２）前記残存しているレジストと前記絶縁層とを覆うように、前記引出し電極を形成する工程と、
（ｂ−１３）リフトオフ処理により、前記残存しているレジスト上の前記引出し電極を除去することにより、前記第三の孔を形成する工程と、
（ｂ−１４）前記工程（ｂ−１３）の後に、前記引出し電極層をマスクとして等方性エッチングを施すことにより、前記絶縁層を除去し、前記第一の孔を形成する工程とを、備えている、
ことを特徴とする請求項９に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ｂ）は、
（ｂ−Ａ）前記カソード電極が形成された前記基板を覆うように、感光性を有する前記絶縁層と前記引出し電極層とを当該順で積層する工程と、
（ｂ−Ｂ）前記第一のリソグラフィ工程により、露光された部分の前記絶縁層および当該露光された絶縁層上に形成された前記引出し電極を除去することにより、前記第三の孔を形成する工程と、
（ｂ−Ｃ）前記工程（ｂ−Ｂ）の後に、前記引出し電極をマスクとして前記等方性エッチングを施すことにより、前記第一の孔を形成する工程とを、備えている、
ことを特徴とする請求項９に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ａ）は、
複数の前記カソード電極を有する前記基板を用意する工程であり、
前記工程（ｂ）は、
前記カソード電極間の領域において、前記光を遮光しながら、前記第一のリソグラフィ工程を施す工程である、
ことを特徴とする請求項５ないし請求項１１のいずれかに記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記引出し電極は、複数であり、
前記工程（ｂ）は、
前記引出し電極間の領域がマスクされた状態で、当該引出し電極をマスクとしてエッチング処理を施す工程である、
ことを特徴とする請求項７、請求項１０、請求項１１または請求項１２に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ｃ）は、
感光性を有する前記犠牲層を形成する工程であり、
前記工程（ｄ）は、
前記不透明導電材料層または前記不透明絶縁材料層をマスクとして、前記基板の下面側から光を照射する第二のリソグラフィ技術を用いて、前記第二の孔を形成する工程である、
ことを特徴とする請求項２ないし請求項１３のいずれかに記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ｄ）は、
平行光での露光による前記第二のリソグラフィ技術を用いて、前記第二の孔を形成する工程である、
ことを特徴とする請求項１４に記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 前記工程（ｃ）は、
有機絶縁材料である前記犠牲層を形成する工程である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の冷陰極表示装置の製造方法。 - 透明性を有する基板と、
前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、
前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを、備え、
前記積層構造は、
透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層あるいは不透明絶縁材料層とを含む、
ことを特徴とする冷陰極表示装置。 - 透明性を有する基板と、
前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、
前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを、備え、
前記積層構造は、
透明導電材料層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層と、当該透明導電材料層と当該不透明導電材料層との間に介在する透明絶縁層とを含む、
ことを特徴とする冷陰極表示装置。 - 前記積層構造は、
前記透明導電材料層上に前記不透明絶縁材料層を積層することにより、形成されている、
ことを特徴とする請求項１７に記載の冷陰極表示装置。 - 前記カソード電極は、複数であり、
前記不透明絶縁材料層は、隣接する前記カソード電極間に渡って形成されている、
ことを特徴とする請求項１７または請求項１９に記載の冷陰極表示装置。 - 前記積層構造は、
前記基板上に形成された前記不透明導電材料層を覆うように前記透明絶縁層を形成し、当該透明絶縁層上に前記透明導電材料層を形成することにより、構成されている、
ことを特徴とする請求項１８に記載の冷陰極表示装置。 - 透明性を有する基板と、
前記基板上に形成され、カソード電極を含む積層構造と、
前記積層構造の上方に形成され、第一の孔を有する引出し電極とを、備え、
前記積層構造は、
透明抵抗層と、前記第一の孔に対応する箇所に開口部を有する不透明導電材料層とを含む、
ことを特徴とする冷陰極表示装置。 - 前記カソード電極は、複数であり、
前記積層構造は、前記カソード電極間に配置される遮光板をさらに含んでいる、
ことを特徴とする請求項２２に記載の冷陰極表示装置。
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