JP4802583B2 - スペーサの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、文字や画像等の情報を表示する平面型表示装置において使用されるスペーサ、並びに、係るスペーサが組み込まれた平面型表示装置に関する。
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、電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置の開発も進められている。ここで、電子放出素子として、冷陰極電界電子放出素子、金属／絶縁膜／金属型素子（ＭＩＭ素子とも呼ばれる）、表面伝導型電子放出素子が知られており、これらの冷陰極電子源から構成された電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置は、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。
冷陰極電界電子放出素子を組み込んだ平面型表示装置である冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する場合がある）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た電子放出領域を有するカソードパネルと、電子放出領域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。電子放出領域には、通常、１又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）が設けられている。電界放出素子として、スピント型、扁平型、エッジ型、平面型等を挙げることができる。
一例として、スピント型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図５に示し、カソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰを分解したときのカソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰの一部分の模式的な分解斜視図を図６に示す。この表示装置を構成するスピント型電界放出素子は、支持体１０上に形成されたカソード電極１１と、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２と、絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３と、ゲート電極１３及び絶縁層１２に設けられた開口部１４（ゲート電極１３に設けられた第１開口部１４Ａ、及び、絶縁層１２に設けられた第２開口部１４Ｂ）と、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１上に形成された円錐形の電子放出部１５から構成されている。
あるいは又、略平面状の電子放出部１５Ａを有する、所謂扁平型電界放出素子を有する表示装置の概念的な一部端面図を図７に示す。この扁平型電界放出素子は、支持体１０上に形成されたカソード電極１１と、支持体１０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２と、絶縁層１２上に形成されたゲート電極１３と、ゲート電極１３及び絶縁層１２に設けられた開口部１４（ゲート電極１３に設けられた第１開口部１４Ａ、及び、絶縁層１２に設けられた第２開口部１４Ｂ）と、開口部１４の底部に位置するカソード電極１１上に形成された電子放出部１５Ａから構成されている。電子放出部１５Ａは、例えば、マトリックスに一部分が埋め込まれた多数のカーボン・ナノチューブから構成されている。
これらの表示装置において、カソード電極１１は、第１方向（図５〜図７においてＹ軸方向）に延びる帯状であり、ゲート電極１３は、第１方向とは異なる第２方向（図５〜図７においてＸ軸方向）に延びる帯状である。一般に、カソード電極１１とゲート電極１３とは、これらの両電極１１，１３の射影像が互いに直交する方向に各々帯状に形成されている。帯状のカソード電極１１と帯状のゲート電極１３とが重複する重複領域が、電子放出領域ＥＡであり、１サブピクセルの領域に相当する。そして、係る電子放出領域ＥＡが、カソードパネルＣＰの有効領域（表示装置の表示領域に対応する領域）内に、通常、２次元マトリックス状に配列されている。
一方、アノードパネルＡＰは、基板２０上に所定のパターンを有する蛍光体層２２（具体的には、赤色発光蛍光体層２２Ｒ、緑色発光蛍光体層２２Ｇ、及び、青色発光蛍光体層２２Ｂ）が形成され、蛍光体層２２がアノード電極２４で覆われた構造を有する。尚、これらの蛍光体層２２の間は、カーボン等の光吸収性材料から成る光吸収層（ブラックマトリックス）２３で埋め込まれており、表示画像の色濁り、光学的クロストークの発生を防止している。尚、図中、参照番号２１は隔壁を表し、参照番号４０は例えば板状のスペーサを表し、参照番号２５はスペーサ保持部を表し、参照番号２６は枠体を表し、参照番号１６は収束電極を表し、参照番号１７は層間絶縁層を表す。図６及び図７においては、隔壁やスペーサ、スペーサ保持部、収束電極の図示を省略した。
アノード電極２４は、蛍光体層２２からの発光を反射させる反射膜としての機能の他、蛍光体層２２から反跳した電子、あるいは、蛍光体層２２から放出された２次電子（以下、これらの電子を総称して、後方散乱電子と呼ぶ）を反射させる反射膜としての機能、蛍光体層２２の帯電防止といった機能を有する。また、隔壁２１は、後方散乱電子が他の蛍光体層２２に衝突し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止する機能を有する。
１サブピクセルは、カソードパネルＣＰ側の電子放出領域ＥＡと、これらの電界放出素子の一群に対面したアノードパネル側の蛍光体層２２とによって構成されている。カラー表示の表示装置の場合には、１画素（１ピクセル）は、１つの赤色発光蛍光体層、１つの緑色発光蛍光体層、及び、１つの青色発光蛍光体層の集合から構成されている。有効領域には、係る画素が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。
そして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを、電子放出領域ＥＡと蛍光体層２２とが対向するように配置し、周縁部において枠体２６を介して接合した後、排気し、封止することによって、表示装置を作製することができる。アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体２６とによって囲まれた空間は高真空（例えば、１×１０-3Ｐａ以下）となっている。
従って、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとの間にスペーサ４０を配設しておかないと、大気圧によって表示装置が損傷を受けてしまう。スペーサ４０は、スペーサ基材４０Ａと、スペーサ基材４０Ａの側面部上に設けられた帯電防止膜４０Ｂとから成る。これらについては後述する。
カソード電極１１には相対的に負電圧がカソード電極制御回路３１から印加され、ゲート電極１３には相対的に正電圧がゲート電極制御回路３２から印加され、収束電極１６には収束電極制御回路（図示せず）から相対的に負電圧（例えば、０ボルト）が印加され、アノード電極２４にはゲート電極１３よりも更に高い正電圧がアノード電極制御回路３３から印加される。係る表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１から走査信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路３２からビデオ信号を入力する。あるいは、カソード電極１１にカソード電極制御回路３１からビデオ信号を入力し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路３２から走査信号を入力する。カソード電極１１とゲート電極１３との間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネル効果に基づき電子放出部１５，１５Ａから電子が放出され、この電子がアノード電極２４に引き付けられ、アノード電極２４を通過して蛍光体層２２に衝突する。その結果、蛍光体層２２が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。つまり、この冷陰極電界電子放出表示装置の動作は、基本的に、ゲート電極１３に印加される電圧、及び、カソード電極１１に印加される電圧によって制御される。
図８の（Ａ）〜（Ｂ）に、スペーサ４０の近傍に位置する画素における電子ビームの軌道を模式的に示す。尚、図８の（Ａ）〜（Ｂ）にあっては、アノード電極、収束電極、及び、光吸収層（ブラックマトリックス）等の図示を省略した。
スペーサ４０を構成するスペーサ基材４０Ａは、ムライトやアルミナ、チタン酸バリウム等のセラミック材料から成る。スペーサ４０は、その両端がそれぞれアノード電極２４と、収束電極１６とに接している。従って、スペーサ４０の両端間には、アノード電極２４に印加される電圧と、収束電極１６に印加される電圧との電位差が加わる。尚、表示装置の形式によっては、スペーサのカソード側はゲート電極と接する。この場合には、スペーサの両端間には、アノード電極に印加される電圧と、ゲート電極に印加される電圧との電位差が加わる。従って、スペーサ４０に過大な電流が流れないように、スペーサ４０は基本的に高抵抗である必要がある。また、スペーサ４０の両端における電位差が、スペーサ４０の両端間で均等に分圧される必要がある。従って、スペーサ基材４０Ａを構成するセラミック材料の比抵抗は、所定の範囲内の値であり、かつ、できるだけ均一であることが好ましい。このため、通常、セラミック材料には、導電性材料の粒子が分散されている。導電性材料の粒子の含有率や分散度を調整することにより、スペーサ基材４０Ａを構成するセラミック材料の比抵抗の値やその均一性を調整することができる。例えば、特表２００３−５２４２８０号公報等には、導電性材料の粒子が分散された種々のセラミック材料が開示されている。
図８の（Ａ）に示すように、電子放出部１５から放出された電子は、蛍光体層２２に向かう。しかし、スペーサ４０の近傍の電子放出部１５から電子が放出される際に、一部の電子が、スペーサ４０の側面部に衝突することがある。また、アノードパネルＡＰにおけるアノード電極（図示せず）を通過し、蛍光体層２２に衝突した電子の一部は、蛍光体層２２で後方散乱され、後方散乱電子の一部はスペーサ４０に衝突する。スペーサ４０に電子が衝突すると、その表面から２次電子が放出される。スペーサ４０に衝突する電子とスペーサから放出される２次電子の量に差がある場合には、スペーサ４０が帯電して電子の軌道に影響を与える。このため、２次電子放出係数が１に近い材料から成る帯電防止膜、例えばＣｒ2Ｏ3等から成る帯電防止膜４０Ｂが、スペーサ基材４０Ａの側面部上に設けられている。帯電防止膜を構成する材料（２次電子放出係数が１に近い材料）として、グラファイト等の半金属、酸化物、ホウ化物、炭化物、硫化物、及び、窒化物等が知られており、例えば、特表２００４−５００６８８号公報等に種々の材料が開示されている。
特表２００３−５２４２８０号公報 特表２００４−５００６８８号公報
ところで、長時間に亘りスペーサ４０に電子が衝突することによって、スペーサ４０近傍の電界分布が変化することがある。先に述べたように、スペーサ基材４０Ａの側面部上に、帯電防止膜４０Ｂとして例えばＣｒ2Ｏ3から成る金属酸化膜が設けられているとき、この金属酸化膜が電子の衝突により還元され、その電気抵抗が変動する場合がある。帯電防止膜４０Ｂの電気抵抗特性が変化すると、スペーサ４０近傍の電界が変化し、電子ビーム軌道が湾曲する（図８の（Ｂ）参照）。これにより、表示装置のスペーサ４０近傍の画素における輝度特性も変化する。
帯電防止膜４０Ｂの電気抵抗特性の変動は、通常、表示装置の動作時間に応じて大きくなる。従って、上述した電子ビーム軌道の湾曲も、表示装置の動作時間に応じて、その程度が大きくなる。これに伴い、表示装置のスペーサ４０近傍の画素における輝度特性は、経時変化を示す。一方、スペーサ４０から離れた画素については、上記の現象は生じない。このため、表示装置の表示画面において、スペーサ４０に沿った画素に相対的な輝度変化が生じ、表示画面の均一性が悪化する。
従って、本発明の目的は、スペーサに沿った画素の相対的な輝度変化を軽減することができる平面型表示装置、並びに、平面型表示装置において使用されるスペーサ及びその製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の平面型表示装置は、電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、スペーサが第１パネルと第２パネルとの間に配置され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持された平面型表示装置であって、スペーサは、スペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成り、スペーサ基材は、導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料から成り、スペーサ基材の側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合は、スペーサ基材の内部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合よりも低いことを特徴とする。
上記の目的を達成するための本発明のスペーサは、電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置において使用され、第１パネルと第２パネルとの間に配置されるスペーサであって、スペーサは、スペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成り、スペーサ基材は、導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料から成り、スペーサ基材の側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合は、スペーサ基材の内部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合よりも低いことを特徴とする。
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様、第２の態様、あるいは、第３の態様のスペーサの製造方法は、電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置において使用され、第１パネルと第２パネルとの間に配置されるスペーサの製造方法に関する。
そして、本発明の第１の態様のスペーサの製造方法にあっては、
（Ａ）導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を準備し、次いで、
（Ｂ）セラミック材料を切断してスペーサ基材を得た後、
（Ｃ）スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、
（Ｄ）スペーサ基材の側面部上に帯電防止膜を設ける、
工程から成り、以て、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることを特徴とする。
ここで、本発明の第１の態様のスペーサの製造方法にあっては、
前記工程（Ｃ）において、スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を液体に溶解することにより、スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を除去する構成とすることができる。
また、本発明の第２の態様のスペーサの製造方法にあっては、
（Ａ）導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を準備し、次いで、
（Ｂ）セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、
（Ｃ）セラミック材料を切断してスペーサ基材を得た後、
（Ｄ）スペーサ基材の側面部上に帯電防止膜を設ける、
工程から成り、以て、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることを特徴とする。
ここで、本発明の第２の態様のスペーサの製造方法にあっては、
前記工程（Ｂ）において、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を液体に溶解することにより、スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を除去する構成とすることができる。
また、本発明の第３の態様のスペーサの製造方法にあっては、
（Ａ）導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を準備し、次いで、
（Ｂ）セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、
（Ｃ）帯電防止膜をセラミック材料の表面上に設けた後、
（Ｄ）帯電防止膜が設けられたセラミック材料を切断する、
工程から成り、以て、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることを特徴とする。
ここで、本発明の第３の態様のスペーサの製造方法にあっては、前記工程（Ｂ）において、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を液体に溶解することにより、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去する構成とすることができる。
本発明の平面型表示装置に用いられるスペーサ、あるいは、本発明のスペーサにあっては、スペーサ基材の側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合の数値は、例えば、スペーサ基材の側面部における顕微鏡写真等の画像情報に周知の画像処理を施すことで得ることができる。また、スペーサ基材の内部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合の数値は、例えば、適当な研磨手段により、スペーサ基材の側面部を所定の厚み研磨した後、研磨後のスペーサ基材表面における電子顕微鏡写真等の画像情報に画像処理を施すことで得ることができる。
本発明の平面型表示装置に用いられるスペーサ、あるいは本発明のスペーサを、本発明の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様のスペーサの製造方法（以下、これらを総称して本発明のスペーサの製造方法と略称する場合がある）により製造する場合には、工程（Ａ）、即ち、導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料が準備された段階においては、導電性材料の粒子はセラミック材料中にほぼ均等に分散していると考えることができる。従って、工程（Ａ）の段階では、セラミック材料の表面における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合は、スペーサ基材の内部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合と略等しいとみなすことができる。このため、本発明の第１の態様のスペーサの製造方法においては、工程（Ｃ）の処理前におけるセラミック材料の表面あるいはスペーサ基材の側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合と、工程（Ｃ）の処理後におけるスペーサ基材の側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合を比較することにより、「スペーサ基材の側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合は、スペーサ基材の内部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合よりも低い」ことを、間接的に確認することができる。尚、本発明の第２の態様あるいは第３の態様のスペーサの製造方法においては、工程（Ｂ）の処理前におけるセラミック材料の表面における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合と、工程（Ｂ）の処理後におけるスペーサ基材の側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合を比較すればよい。
本発明のスペーサの製造方法にあっては、導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を、例えば、
（ａ）セラミック粉末、導電性付与材料粉末を分散質とし、バインダーを添加してグリーンシート用スラリーを調製し、
（ｂ）グリーンシート用スラリーから、グリーンシートを得、その後、
（ｃ）グリーンシートを焼成する、
ことにより得ることができる。
グリーンシート用スラリーの分散質となるセラミック粉末を構成する材料として、ムライト等のケイ酸アルミニウム化合物やアルミナ等の酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア（酸化ジルコニウム）、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミック材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを添加したもの等を例示することができるし、例えば、特表２００３−５２４２８０号公報等に記載されている材料を用いることもできる。尚、グリーンシート用スラリーの分散質となる導電性付与材料は、スラリー内にあっては、必ずしも導電性を示さなくてもよい。導電性付与材料は、グリーンシートの焼成の際に化学的組成が変化するものであってもよいし、焼成により化学的組成が変化しないものであってもよい。具体的には、グリーンシートを焼成することにより、グリーンシート内の導電性付与材料も焼成されるが、焼成された導電性付与材料（以下、焼成後導電性付与材料と呼ぶ場合がある）が導電性を示すものであればよい。グリーンシート用スラリーの分散質となる導電性付与材料として、例えば、金や白金等の貴金属；モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、タングステン酸化物、ニッケル酸化物等の金属酸化物；チタン炭化物、タングステン炭化物、ニッケル炭化物等の金属炭化物；モリブデン酸アンモニウム等の金属塩を挙げることができる。更には、これらの混合物であってもよい。即ち、導電性付与材料は、単一の種類の材料から成る態様であってもよいし、複数の種類の材料から成る態様であってもよい。また、グリーンシート用スラリーに添加されるバインダーを構成する材料として、有機系バインダー材料（例えば、アクリル系エマルジョンやポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール）あるいは無機系バインダー材料（例えば、水ガラス）を挙げることができる。
本発明の第１の態様のスペーサの製造方法にあっては、スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を除去する。また、本発明の第２の態様あるいは第３の態様のスペーサの製造方法にあっては、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去する。これらの製造方法により、スペーサ基材の側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合を、スペーサ基材の内部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合よりも低くすることができる。尚、これらの製造方法にあっては、スペーサ基材の側面部あるいはセラミック材料の表面部における導電性材料の粒子のうち、一部の粒子を除去する態様であってもよいし、全ての粒子を除去する態様であってもよい。この場合において、本発明の第１の態様のスペーサの製造方法にあっては、スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を、液体に溶解させることにより、除去する構成とすることができる。本発明の第２の態様あるいは第３の態様のスペーサの製造方法にあっては、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を、液体に溶解させることにより、除去する構成とすることができる。これらの場合には、セラミック材料の組成や導電性材料の粒子の組成に応じて、適宜液体を選択すればよい。例えば、導電性材料の粒子が、モリブデンの粒子から成る場合には、硝酸、過酸化水素水を用いることができる。
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の平面型表示装置、本発明のスペーサ、及び、本発明の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様のスペーサの製造方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と略称する場合がある）にあっては、帯電防止膜を構成する２次電子放出係数が１に近い材料として、グラファイト等の半金属、酸化物、ホウ化物、炭化物、硫化物、及び、窒化物等を用いることができる。例えば、グラファイト等の半金属及びＭｏＳｅ2等の半金属元素を含む化合物、Ｃｒ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、ＬａxＢａ2-xＣｕＯ4、ＬａxＢａ2-xＣｕＯ4、ＬａxＹ1-xＣｒＯ3等の酸化物、ＡｌＢ2、ＴｉＢ2等のホウ化物、ＳｉＣ等の炭化物、ＭｏＳ2、ＷＳ2等の硫化物、及び、ＢＮ、ＴｉＮ、ＡｌＮ等の窒化物等を挙げることができるし、例えば、特表２００４−５００６８８号公報等に記載されている材料等を用いることもできる。帯電防止膜が単層構造である場合には、その層が単一の種類の材料から成るものであってもよいし、その層が複数の種類の材料の混合物から成るものであってもよい。また、帯電防止膜は、複数層が積層した構造であってもよい。この場合には、各層は、単一の種類の材料から成るものであってもよいし、複数の種類の材料の混合物から成るものであってもよい。帯電防止膜を構成する層を（第１の金属酸化物，第２の金属酸化物）の混合物から構成することもできる。（第１の金属酸化物，第２の金属酸化物）の組み合わせとして、（クロム酸化物，チタン酸化物）、（クロム酸化物，インジウム酸化物）、（マンガン酸化物，チタン酸化物）、（マンガン酸化物，インジウム酸化物）、（亜鉛酸化物，チタン酸化物）あるいは（亜鉛酸化物，インジウム酸化物）を挙げることができる。これらの膜は、スパッタ法、蒸着法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法等、周知の方法により形成することができる。帯電防止膜は、スペーサ基材の側面部上に直接設けられていてもよいし、例えば、密着性改善用等の下地膜がスペーサ基材の上に形成されており、下地膜の上に帯電防止膜が形成されていてもよい。
本発明において、スペーサ基材を構成するセラミックとして、上述のセラミック粉末の説明において例示したと同様の材料を挙げることができる。本発明のスペーサの製造方法によりスペーサを製造する場合には、スペーサ基材を構成するセラミック材料はグリーンシート用スラリー内のセラミック粉末が焼結されることにより形成される。尚、スペーサ基材の形状は、板状であってもよいし、柱状であってもよい。柱状のスペーサ基材をその長手方向と直交する仮想平面で切断したときの断面形状は、例えば略円形であってもよいし、十字形であってもよい。
ここで、平面型表示装置を冷陰極電界電子放出表示装置とする場合、冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）は、
（ａ）支持体上に形成され、第１の方向に延びる帯状のカソード電極、
（ｂ）カソード電極及び支持体上に形成された絶縁層、
（ｃ）絶縁層上に形成され、第１の方向とは異なる第２の方向に延びる帯状のゲート電極、
（ｄ）カソード電極とゲート電極の重複する重複領域に位置するゲート電極及び絶縁層の部分に設けられ、底部にカソード電極が露出した開口部、及び、
（ｅ）開口部の底部に露出したカソード電極上に設けられた電子放出部、
から成る。
電界放出素子の型式は特に限定されず、スピント型電界放出素子（円錐形の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子）や扁平型電界放出素子（略平面の電子放出部が、開口部の底部に位置するカソード電極の上に設けられた電界放出素子）等を挙げることができる。
カソード電極の射影像とゲート電極の射影像とは直交することが、即ち、第１の方向と第２の方向とは直交することが、冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化といった観点から好ましい。第１の方向をＸ軸方向、第２の方向をＹ軸方向としてもよいし、第１の方向をＹ軸方向、第２の方向をＸ軸方向としてもよい。そして、第１パネルにおいては、電子放出領域が２次元マトリックス状に配列されており、各電子放出領域には、１又は複数の電界放出素子が設けられている。
電界放出素子は、一般に、以下の方法で製造することができる。
（１）支持体上にカソード電極を形成する工程、
（２）全面（支持体及びカソード電極上）に絶縁層を形成する工程、
（３）絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
（４）カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部にカソード電極を露出させる工程、
（５）開口部の底部に位置するカソード電極上に電子放出部を形成する工程。
あるいは又、電界放出素子は、以下の方法で製造することもできる。
（１）支持体上にカソード電極を形成する工程、
（２）カソード電極上に電子放出部を形成する工程、
（３）全面（支持体及び電子放出部上、あるいは、支持体、カソード電極及び電子放出部上）に絶縁層を形成する工程、
（４）絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
（５）カソード電極とゲート電極との重複領域におけるゲート電極及び絶縁層の部分に開口部を形成し、開口部の底部に電子放出部を露出させる工程。
電界放出素子には収束電極が備えられていてもよい。即ち、例えばゲート電極及び絶縁層上には更に層間絶縁層が設けられ、層間絶縁層上に収束電極が設けられている電界放出素子、あるいは又、ゲート電極の上方に収束電極が設けられている電界放出素子とすることもできる。ここで、収束電極とは、開口部から放出され、アノード電極へ向かう放出電子の軌道を収束させ、以て、輝度の向上や隣接画素間の光学的クロストークの防止を可能とするための電極である。アノード電極とカソード電極との間の電位差が数キロボルトのオーダーであって、アノード電極とカソード電極との間の距離が比較的長い、所謂高電圧タイプの冷陰極電界電子放出表示装置において、収束電極は特に有効である。収束電極には、収束電極制御回路からアノード電圧に比べて相対的な負電圧（例えば、０ボルト）が印加される。収束電極は、必ずしも各電界放出素子毎に設けられている必要はなく、例えば、電界放出素子の所定の配列方向に沿って延在させることにより、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。
スピント型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリコン（ポリシリコンやアモルファスシリコン）から成る群から選択された少なくとも１種類の材料を挙げることができる。スピント型電界放出素子の電子放出部は、真空蒸着法の他、例えばスパッタリング法やＣＶＤ法によっても形成することができる。
扁平型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、カソード電極を構成する材料よりも仕事関数Φの小さい材料から構成することが好ましく、どのような材料を選択するかは、カソード電極を構成する材料の仕事関数、ゲート電極とカソード電極との間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定すればよい。電界放出素子におけるカソード電極を構成する代表的な材料として、タングステン（Φ＝４．５５ｅＶ）、ニオブ（Φ＝４．０２〜４．８７ｅＶ）、モリブデン（Φ＝４．５３〜４．９５ｅＶ）、アルミニウム（Φ＝４．２８ｅＶ）、銅（Φ＝４．６ｅＶ）、タンタル（Φ＝４．３ｅＶ）、クロム（Φ＝４．５ｅＶ）を例示することができる。電子放出部は、これらの材料よりも小さな仕事関数Φを有していることが好ましく、その値は概ね３ｅＶ以下であることが好ましい。係る材料として、炭素（Φ＜１ｅＶ）、セシウム（Φ＝２．１４ｅＶ）、ＬａＢ6（Φ＝２．６６〜２．７６ｅＶ）、ＢａＯ（Φ＝１．６〜２．７ｅＶ）、ＳｒＯ（Φ＝１．２５〜１．６ｅＶ）、Ｙ2Ｏ3（Φ＝２．０ｅＶ）、ＣａＯ（Φ＝１．６〜１．８６ｅＶ）、ＢａＳ（Φ＝２．０５ｅＶ）、ＴｉＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）、ＺｒＮ（Φ＝２．９２ｅＶ）を例示することができる。仕事関数Φが２ｅＶ以下である材料から電子放出部を構成することが、一層好ましい。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。
あるいは又、扁平型電界放出素子において、電子放出部を構成する材料として、係る材料の２次電子利得δがカソード電極を構成する導電性材料の２次電子利得δよりも大きくなるような材料から適宜選択してもよい。即ち、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等の金属；ゲルマニウム（Ｇｅ）等の半導体；炭素やダイヤモンド等の無機単体；及び酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）等の化合物の中から、適宜選択することができる。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。
あるいは又、扁平型電界放出素子にあっては、特に好ましい電子放出部の構成材料として、炭素、より具体的にはアモルファスダイヤモンドやグラファイト、カーボン・ナノチューブ構造体、ＺｎＯウィスカー、ＭｇＯウィスカー、ＳｎＯ2ウィスカー、ＭｎＯウィスカー、Ｙ2Ｏ3ウィスカー、ＮｉＯウィスカー、ＩＴＯウィスカー、Ｉｎ2Ｏ3ウィスカー、Ａｌ2Ｏ3ウィスカーを挙げることができる。電子放出部をこれらから構成する場合、５×１０6Ｖ／ｍ以下の電界強度にて、冷陰極電界電子放出表示装置に必要な放出電子電流密度を得ることができる。また、電子放出部を構成する材料が電気抵抗体であれば、各電子放出部から得られる放出電子電流を均一化することができ、よって、冷陰極電界電子放出表示装置に組み込まれた場合の輝度ばらつきの抑制が可能となる。更に、これらの材料は、冷陰極電界電子放出表示装置内の残留ガスのイオンによるスパッタ作用に対して極めて高い耐性を有するので、電界放出素子の長寿命化を図ることができる。
カーボン・ナノチューブ構造体として、具体的には、カーボン・ナノチューブ及び／又はグラファイト・ナノファイバーを挙げることができる。より具体的には、カーボン・ナノチューブから電子放出部を構成してもよいし、グラファイト・ナノファイバーから電子放出部を構成してもよいし、カーボン・ナノチューブとグラファイト・ナノファイバーの混合物から電子放出部を構成してもよい。カーボン・ナノチューブやグラファイト・ナノファイバーは、巨視的には、粉末状であってもよいし、薄膜状であってもよいし、場合によっては、カーボン・ナノチューブ構造体は円錐状の形状を有していてもよい。カーボン・ナノチューブやグラファイト・ナノファイバーは、周知のアーク放電法やレーザアブレーション法といったＰＶＤ法、プラズマＣＶＤ法やレーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、気相合成法、気相成長法といった各種のＣＶＤ法によって製造、形成することができる。
カソード電極、ゲート電極、収束電極の構成材料として、アルミニウム（Ａｌ）、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）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属；これらの金属元素を含む合金（例えばＭｏＷ）あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（酸化インジウム−錫）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。また、これらの電極の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法やイオンプレーティング法とエッチング法との組合せ；スクリーン印刷法；メッキ法（電気メッキ法や無電解メッキ法）；リフトオフ法；レーザアブレーション法；ゾル・ゲル法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ法によれば、直接、例えば帯状のカソード電極やゲート電極を形成することが可能である。
絶縁層や層間絶縁層の構成材料として、ＳｉＯ2、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低融点ガラス、ガラスペーストといったＳｉＯ2系材料；ＳｉＮ系材料；ポリイミド等の絶縁性樹脂を、単独あるいは適宜組み合わせて使用することができる。絶縁層や層間絶縁層の形成には、ＣＶＤ法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用できる。
第１開口部（ゲート電極に形成された開口部）あるいは第２開口部（絶縁層に形成された開口部）の平面形状（支持体表面と平行な仮想平面で開口部を切断したときの形状）は、円形、楕円形、矩形、多角形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすることができる。第１開口部の形成は、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができ、あるいは又、ゲート電極の形成方法に依っては、第１開口部を直接形成することもできる。第２開口部の形成も、例えば、異方性エッチング、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができる。
電界放出素子においては、電界放出素子の構造に依存するが、１つの開口部内に１つの電子放出部が存在してもよいし、１つの開口部内に複数の電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極に複数の第１開口部を設け、係る第１開口部と連通する１つの第２開口部を絶縁層に設け、絶縁層に設けられた１つの第２開口部内に１又は複数の電子放出部が存在してもよい。
電界放出素子において、カソード電極と電子放出部との間に抵抗体層を設けてもよい。抵抗体層を設けることによって、電界放出素子の動作安定化、電子放出特性の均一化を図ることができる。抵抗体層を構成する材料として、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）やＳｉＣＮといったカーボン系材料、ＳｉＮ、アモルファスシリコン等の半導体材料、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化タンタル、窒化タンタル等の高融点金属酸化物を例示することができる。抵抗体層の形成方法として、スパッタリング法や、ＣＶＤ法やスクリーン印刷法を例示することができる。１つの画素当たりの電気抵抗値は、概ね１×１０6〜１×１０11Ω、好ましくは数十ギガΩとすればよい。
第１パネルを構成する支持体として、あるいは又、第２パネルを構成する基板として、ガラス基板、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成された半導体基板を挙げることができるが、製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板として、高歪点ガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、ソーダガラス（Ｎａ2Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ2）、硼珪酸ガラス（Ｎａ2Ｏ・Ｂ2Ｏ3・ＳｉＯ2）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ2）、鉛ガラス（Ｎａ2Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ2）を例示することができる。
第２パネルを構成するアノード電極と蛍光体層の構成例として、（１）基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極の上に蛍光体層を形成する構成、（２）基板上に、蛍光体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構成、を挙げることができる。尚、（１）の構成において、蛍光体層の上に、アノード電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、（２）の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。
アノード電極は、全体として１つのアノード電極から構成されていてもよいし、複数のアノード電極ユニットから構成されていてもよい。後者の場合、アノード電極ユニットとアノード電極ユニットとは抵抗体膜によって電気的に接続されていることが好ましい。抵抗体膜を構成する材料として、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）やＳｉＣＮといったカーボン系材料；ＳｉＮ系材料；酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化クロム、酸化チタン等の高融点金属酸化物；アモルファスシリコン等の半導体材料を挙げることができる。抵抗体膜のシート抵抗値として、１×１０-1Ω／□乃至１×１０10Ω／□、好ましくは１×１０3Ω／□乃至１×１０8Ω／□を例示することができる。アノード電極ユニットの数（Ａｎ）は２以上であればよく、例えば、直線状に配列された蛍光体層の列の総数をα列としたとき、Ａｎ＝αとし、あるいは、α＝β・Ａｎ（βは２以上の整数であり、好ましくは１０≦β≦１００、一層好ましくは２０≦β≦５０）としてもよいし、一定の間隔をもって配設されるスペーサの数に１を加えた数とすることができるし、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数と一致した数、あるいは、ピクセルの数あるいはサブピクセルの数の整数分の一とすることもできる。また、各アノード電極ユニットの大きさは、アノード電極ユニットの位置に拘わらず同じとしてもよいし、アノード電極ユニットの位置に依存して異ならせてもよい。
アノード電極（アノード電極ユニットを包含する）は、導電材料層を用いて形成すればよい。導電材料層の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法といった各種のＰＶＤ法；各種のＣＶＤ法；スクリーン印刷法；リフトオフ法；ゾル・ゲル法等を挙げることができる。即ち、導電材料から成る導電材料層を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、この導電材料層をパターニングしてアノード電極を形成することができる。あるいは又、アノード電極のパターンを有するマスクやスクリーンを介して導電材料をＰＶＤ法やスクリーン印刷法に基づき形成することによって、アノード電極を得ることもできる。尚、抵抗体膜も同様の方法で形成することができる。即ち、抵抗体材料から抵抗体膜を形成し、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきこの抵抗体膜をパターニングしてもよいし、あるいは、抵抗体膜のパターンを有するマスクやスクリーンを介して抵抗体材料のＰＶＤ法やスクリーン印刷法に基づく形成により、抵抗体膜を得ることができる。基板上（あるいは基板上方）におけるアノード電極の平均厚さとして、３×１０-8ｍ（３０ｎｍ）乃至１×１０-6ｍ（１μｍ）、好ましくは５×１０-8ｍ（５０ｎｍ）乃至４×１０-7ｍ（４００ｎｍ）を例示することができる。
アノード電極の構成材料は、平面型表示装置の構成によって適宜選択すればよい。即ち、平面型表示装置が透過型（第２パネルが表示面に相当する）であって、且つ、基板上にアノード電極と蛍光体層がこの順に積層されている場合には、基板は元より、アノード電極自身も透明である必要があり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いる。一方、平面型表示装置が反射型（第１パネルが表示面に相当する）である場合、及び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノード電極とがこの順に積層されている場合には、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜；ＩＴＯ（酸化インジウム−錫）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。尚、抵抗体膜を形成する場合、抵抗体膜の抵抗値を変化させない導電材料からアノード電極を構成することが好ましく、例えば、抵抗体膜をシリコンカーバイド（ＳｉＣ）から構成した場合、アノード電極をモリブデン（Ｍｏ）から構成することが好ましい。
蛍光体層は、単色の蛍光体粒子から構成されていてもよいし、複数色（例えば赤色、緑色、青色の３原色）の蛍光体粒子から構成されていてもよい。また、蛍光体層の配列様式は、ドット状であっても、帯状であってもよい。
平面型表示装置がカラー表示の場合、直線状に配列された蛍光体層の１列は、全てが赤色発光蛍光体層で占められた列、緑色発光蛍光体層で占められた列、及び、青色発光蛍光体層で占められた列から構成されていてもよいし、赤色発光蛍光体層、緑色発光蛍光体層、及び、青色発光蛍光体層が順に配置された列から構成されていてもよい。ここで、蛍光体層とは、第２パネル上において１つの輝点を生成する蛍光体層であると定義する。また、１画素（１ピクセル）は、１つの赤色発光蛍光体層、１つの緑色発光蛍光体層、及び、１つの青色発光蛍光体層の集合から構成され、１サブピクセルは、１つの蛍光体層（１つの赤色発光蛍光体層、あるいは、１つの緑色発光蛍光体層、あるいは、１つの青色発光蛍光体層）から構成される。更には、アノード電極ユニットにおける１サブピクセルに相当する大きさとは、１つの蛍光体層を囲むアノード電極ユニットの大きさを意味する。
蛍光体層は、発光性結晶粒子（例えば、粒径２〜１０ｎｍ程度の蛍光体粒子）から調製された発光性結晶粒子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶粒子組成物（赤色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、赤色発光蛍光体層を形成し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物（緑色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発光蛍光体層を形成し、更に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物（青色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、青色発光蛍光体層を形成する方法にて形成することができる。あるいは、赤色、緑色、青色各色毎に印刷法により形成する事もできる。更には、パネルと蛍光体層との間にカラーフィルターが形成されていてもよい。基板上における蛍光体層の平均厚さは、限定するものではないが、３μｍ乃至２０μｍ、好ましくは５μｍ乃至１０μｍであることが望ましい。
発光性結晶粒子を構成する蛍光体材料としては、従来公知の蛍光体材料の中から適宜選択して用いることができる。カラー表示の場合、色純度がＮＴＳＣで規定される３原色に近く、３原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短く、３原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体材料を組み合わせることが好ましい。赤色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）、（Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ）、（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｅｕ）、（Ｙ2ＳｉＯ5：Ｅｕ）、（Ｚｎ3（ＰＯ4）2：Ｍｎ）を例示することができるが、中でも、（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）、（Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ）を用いることが好ましい。また、緑色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、（ＺｎＳｉＯ2：Ｍｎ）、（Ｓｒ4Ｓｉ3Ｏ8Ｃｌ4：Ｅｕ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ）、［（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ］、（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ）、（Ｙ2ＳｉＯ5：Ｔｂ）、［Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｔｂ］、（ＺｎＢａＯ4：Ｍｎ）、（ＧｂＢＯ3：Ｔｂ）、（Ｓｒ6ＳｉＯ3Ｃｌ3：Ｅｕ）、（ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｍｎ）、（ＳｃＢＯ3：Ｔｂ）、（Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ）、（ＺｎＯ：Ｚｎ）、（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ）、（ＺｎＧａ2Ｏ4：Ｍｎ）を例示することができるが、中でも、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ）、［（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ］、（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ）、［Ｙ3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｔｂ］、（Ｙ2ＳｉＯ5：Ｔｂ）を用いることが好ましい。更には、青色発光蛍光体層を構成する蛍光体材料として、（Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ）、（ＣａＷＯ4：Ｐｂ）、ＣａＷＯ4、ＹＰ0.85Ｖ0.15Ｏ4、（ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕ）、（Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ）、（Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ）、（ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ）、（ＺｎＳ：Ａｇ）、ＺｎＭｇＯ、ＺｎＧａＯ4を例示することができるが、中でも、（ＺｎＳ：Ａｇ）、（ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ）を用いることが好ましい。
第２パネルには、更に、蛍光体層から反跳した電子、あるいは、蛍光体層から放出された二次電子が他の蛍光体層に入射し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止するための、あるいは又、蛍光体層から反跳した電子、あるいは、蛍光体層から放出された二次電子が隔壁を越えて他の蛍光体層に向かって侵入したとき、これらの電子が他の蛍光体層と衝突することを防止するための、隔壁が、複数、設けられていることが好ましい。
隔壁の平面形状としては、格子形状（井桁形状）、即ち、１サブピクセルに相当する、例えば平面形状が略矩形（ドット状）の蛍光体層の四方を取り囲む形状を挙げることができ、あるいは、略矩形あるいは帯状の蛍光体層の対向する二辺と平行に延びる帯状形状を挙げることができる。隔壁を格子形状とする場合、１つの蛍光体層の領域の四方を連続的に取り囲む形状としてもよいし、不連続に取り囲む形状としてもよい。隔壁を帯状形状とする場合、連続した形状としてもよいし、不連続な形状としてもよい。隔壁を形成した後、隔壁を研磨し、隔壁の頂面の平坦化を図ってもよい。
隔壁の形成方法として、スクリーン印刷法、ドライフィルム法、感光法、サンドブラスト形成法を例示することができる。ここで、スクリーン印刷法とは、隔壁を形成すべき部分に対応するスクリーンの部分に開口が形成されており、スクリーン上の隔壁形成用材料をスキージを用いて開口を通過させ、基板上に隔壁形成用材料層を形成した後、係る隔壁形成用材料層を焼成する方法である。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光及び現像によって隔壁形成予定部位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口に隔壁形成用の材料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、開口に埋め込まれた隔壁形成用の材料が残り、隔壁となる。感光法とは、基板上に感光性を有する隔壁形成用材料層を形成し、露光及び現像によってこの隔壁形成用材料層をパターニングした後、焼成を行う方法である。サンドブラスト形成法とは、例えば、スクリーン印刷やロールコーター、ドクターブレード、ノズル吐出式コーター等を用いて隔壁形成用材料層を基板上に形成し、乾燥させた後、隔壁を形成すべき隔壁形成用材料層の部分をマスク層で被覆し、次いで、露出した隔壁形成用材料層の部分をサンドブラスト法によって除去する方法である。
蛍光体層からの光を吸収する光吸収層が隔壁と基板との間に形成されていることが、表示画像のコントラスト向上といった観点から好ましい。ここで、光吸収層は、所謂ブラックマトリックスとして機能する。光吸収層を構成する材料として、蛍光体層からの光を９０％以上吸収する材料を選択することが好ましい。このような材料として、カーボン、金属薄膜（例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン等、あるいは、これらの合金）、金属酸化物（例えば、酸化クロム）、金属窒化物（例えば、窒化クロム）、耐熱性有機樹脂、ガラスペースト、黒色顔料や銀等の導電性粒子を含有するガラスペースト等の材料を挙げることができ、具体的には、感光性ポリイミド樹脂、酸化クロムや、酸化クロム／クロム積層膜を例示することができる。尚、酸化クロム／クロム積層膜においては、クロム膜が基板と接する。光吸収層は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法とエッチング法との組合せ、真空蒸着法やスパッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せに、スクリーン印刷法、リソグラフィ技術等、使用する材料に依存して適宜選択された方法にて形成することができる。
冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、カソード電極及びゲート電極に印加された電圧によって生じた強電界が電子放出部に加わる結果、量子トンネル効果により電子放出部から電子が放出される。そして、この電子は、第２パネルに設けられたアノード電極によって第２パネルへと引き付けられ、蛍光体層に衝突する。そして、蛍光体層への電子の衝突の結果、蛍光体層が発光し、画像として認識することができる。
冷陰極電界電子放出表示装置において、カソード電極はカソード電極制御回路に接続され、ゲート電極はゲート電極制御回路に接続され、アノード電極はアノード電極制御回路に接続されている。尚、これらの制御回路は周知の回路から構成することができる。実作動時、アノード電極制御回路の出力電圧ＶAは、通常、一定であり、例えば、５キロボルト〜１２キロボルトとすることができる。あるいは又、第２パネルと第１パネルとの間の距離をｄ（但し、０．５ｍｍ≦ｄ≦１０ｍｍ）としたとき、ＶA／ｄ（単位：キロボルト／ｍｍ）の値は、０．５以上２０以下、好ましくは１以上１０以下、一層好ましくは４以上９以下を満足することが望ましい。
冷陰極電界電子放出表示装置の実動作時、カソード電極に印加する電圧ｖC及びゲート電極に印加する電圧ｖGに関しては、階調制御方式として電圧変調方式を採用した場合、
（１）カソード電極に印加する電圧ｖCを一定とし、ゲート電極に印加する電圧ｖGを変化させる方式
（２）カソード電極に印加する電圧ｖCを変化させ、ゲート電極に印加する電圧ｖGを一定とする方式
（３）カソード電極に印加する電圧ｖCを変化させ、且つ、ゲート電極に印加する電圧ｖGも変化させる方式がある。
第１パネルと第２パネルとを周縁部において接合するが、接合は接着層を用いて行ってもよいし、あるいは、ガラスやセラミック等の絶縁剛性材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。枠体と接着層とを併用する場合には、枠体の高さを適宜選択することにより、接着層のみを使用する場合に比べ、第１パネルと第２パネルとの間の対向距離をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構成材料としては、フリットガラスが一般的であるが、融点が１２０〜４００゜Ｃ程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。係る低融点金属材料としては、Ｉｎ（インジウム：融点１５７゜Ｃ）；インジウム−金系の低融点合金；Ｓｎ80Ａｇ20（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓｎ95Ｃｕ5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）系高温はんだ；Ｐｂ97.5Ａｇ2.5（融点３０４゜Ｃ）、Ｐｂ94.5Ａｇ5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ97.5Ａｇ1.5Ｓｎ1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）系高温はんだ；Ｚｎ95Ａｌ5（融点３８０゜Ｃ）等の亜鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ5Ｐｂ95（融点３００〜３１４゜Ｃ）、Ｓｎ2Ｐｂ98（融点３１６〜３２２゜Ｃ）等の錫−鉛系標準はんだ；Ａｕ88Ｇａ12（融点３８１゜Ｃ）等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）を例示することができる。
第１パネルと第２パネルと枠体の三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、あるいは、第１段階で第１パネル又は第２パネルのいずれか一方と枠体とを接合し、第２段階で第１パネル又は第２パネルの他方と枠体とを接合してもよい。三者同時接合や第２段階における接合を高真空雰囲気中で行えば、第１パネルと第２パネルと枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真空となる。あるいは、三者の接合終了後、第１パネルと第２パネルと枠体と接着層とによって囲まれた空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧／減圧のいずれであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大気であっても、あるいは窒素ガスや周期律表０族に属するガス（例えばＡｒガス）を含む不活性ガスであってもよい。
排気を行う場合、排気は、第１パネル及び／又は第２パネルに予め接続されたチップ管を通じて行うことができる。チップ管は、典型的にはガラス管を用いて構成され、第１パネル及び／又は第２パネルの無効領域（平面型表示装置としての実用上の機能を果たす中央部の表示領域である有効領域を額縁状に包囲する領域）に設けられた貫通部の周囲に、フリットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、平面型表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを排気により空間外へ除去することができるので好適である。又、チップ管は金属で形成されていてもよい。この場合には、封じ切りを、チップ管を圧着することにより行うことができる。
本発明の平面型表示装置に用いられるスペーサ、あるいは、本発明のスペーサにあっては、スペーサ近傍の電界分布の経時変化を少なくすることができる。従って、スペーサに沿った画素に発生する相対的な輝度変化を低減することができる。これにより、経時変化による表示画面の均一性の悪化を抑制することができる。更には、本発明のスペーサの製造方法によれば、スペーサ近傍の電界分布の経時変化を少なくすることができるスペーサを得ることができる。
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
実施例の平面型表示装置、及び、スペーサの概念的な一部端面図を、図１に示す。実施例における平面型表示装置は冷陰極電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する）であり、この表示装置を構成する第１パネル（カソードパネルＣＰ）及び第２パネル（アノードパネルＡＰ）は、図５及び図６あるいは図７を参照して説明した表示装置におけるカソードパネルＣＰ及びアノードパネルＡＰと同じ構成、構造を有する。即ち、実施例の表示装置にあっては、電子を放出する電子放出源に相当するスピント型電界放出素子や扁平型電界放出素子が支持体１０に複数、形成されて成る第１パネル（カソードパネルＣＰ）と、電子放出源（スピント型電界放出素子や扁平型電界放出素子）から放出された電子が衝突する蛍光体層２２及びアノード電極２４が基板２０に形成されて成る第２パネル（アノードパネルＡＰ）とが、それらの周縁部において接合され、スペーサ１４０が第１パネル（カソードパネルＣＰ）と第２パネル（アノードパネルＡＰ）との間に配置され、第１パネル（カソードパネルＣＰ）と第２パネル（アノードパネルＡＰ）とによって挟まれた空間が真空に保持されている。これらの構成、動作、及び、作用については、背景技術で説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。尚、以下の説明においては、第１パネルをカソードパネルＣＰと呼び、第２パネルをアノードパネルＡＰと呼ぶ。
実施例のスペーサ１４０は、カソードパネルＣＰとアノードパネルＡＰとの間に配置されるスペーサであって、スペーサ基材１４０Ａと、スペーサ基材１４０Ａの側面部上に設けられた帯電防止膜１４０Ｂとから成る。スペーサ基材１４０Ａは、導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料から成り、スペーサ基材１４０Ａの側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合は、スペーサ基材１４０Ａの内部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合よりも低い。
以下、図１〜図４を参照して、実施例のスペーサの製造方法、及び、実施例の表示装置の製造方法を説明する。図２は、実施例のスペーサ及び平面型表示装置の製造工程図である。
［工程−１００］
導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を準備する。具体的には、先ず、セラミック粉末、導電性付与材料粉末を分散質とし、例えばアクリル系エマルジョンやポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール等の有機材料から成るバインダーを添加してグリーンシート用スラリーを調製する（図２の［工程−１００］参照）。スラリーに添加される導電性付与材料粉末の量を変えることにより、後述するスペーサ基材の比抵抗の値を制御することができる。実施例におけるスラリーを構成するセラミック粉末の組成、及び、導電性付与材料粉末の組成を表１に掲げる。これらの材料を、例えば、界面活性剤を含む水等から成る分散媒と混合して、スラリーを調製する。
［工程−１１０］
次いで、グリーンシート用スラリーから、グリーンシートを得る（図２の［工程−１１０］参照）。実施例では、スラリーをドクターブレード法にて担持フィルム上に塗布し、スラリーを乾燥させることで、グリーンシートを得たが、これに限定するものではない。
［工程−１２０］
その後、グリーンシートを焼成し、導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を得る（図２の［工程−１２０］参照）。焼成により、グリーンシート中のバインダーが除去されると共に、グリーンシートが焼結される。また、焼成により、グリーンシートに含まれる導電性付与材料も焼成され、導電性材料の粒子（より具体的には、焼成後導電性付与材料から成る粒子）が形成される。例えば、グリーンシートに含まれる導電性付与材料が酸化モリブデンである場合には、焼成により水素を含む還元雰囲気において焼成することによって酸化モリブデンが還元され、金属モリブデン（Ｍｏ）からなる粒子が形成される。このようにして、導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を準備することができる。
次いで、セラミック材料を切断してスペーサ基材を得た後、スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、スペーサ基材の側面部上に帯電防止膜を設けることにより、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることができる（便宜上、以下これを第１の態様の製造方法と呼ぶ）。また、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、セラミック材料を切断してスペーサ基材を得た後、スペーサ基材の側面部上に帯電防止膜を設けることにより、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることもできる（便宜上、以下これを第２の態様の製造方法呼ぶ）。更には、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、帯電防止膜をセラミック材料の表面上に設けた後、帯電防止膜が設けられたセラミック材料を切断して、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることもできる（便宜上、以下これを第３の態様の製造方法と呼ぶ）。以下、先ず第１の態様の製造方法について説明する。第２の態様の製造方法及び第３の態様の製造については、後述する。
［工程−１３０］
その後、金属を含むセラミック材料を切断することにより、スペーサ基材１４０Ａを得る（図２の［工程−１３０］参照）。実施例において、スペーサ基材１４０Ａの寸法を、 長手方向（図１においてＸ方向）に約１５０ｍｍ、
厚さ方向（図１においてＹ方向）に約１００μｍ
高さ方向（図１においてＺ方向）に約２ｍｍ、
としたが、これらに限定するものではない。尚、スペーサ基材１４０Ａの比抵抗を、表１に示す。
［工程−１４０］
次いで、スペーサ基材１４０Ａの側面部における導電性材料の粒子を除去する。これにより、スペーサ基材１４０Ａの側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合を、スペーサ基材１４０Ａの内部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合よりも低くすることができる。実施例では、スペーサ基材１４０Ａを所定の溶液に浸すことにより、スペーサ基材１４０Ａの側面部における導電性材料の粒子を液体に溶解させることにより、導電性材料の粒子を除去するが、これに限定するものではない。具体的には、下記の表２の条件において除去を行った。図３の（Ａ）〜（Ｂ）は、表１に示す実施例１のスペーサ基材１４０Ａの側面部の表面における電子顕微鏡写真であって、図３の（Ａ）は［工程−１４０］の処理前の写真であり、図３の（Ｂ）は［工程−１４０］の処理後の写真である。
［工程−１４０］の処理前においては、スペーサ基材１４０Ａの側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合は、スペーサ基材１４０Ａの内部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合と同視することができる。上記の［工程−１４０］の前後において、スペーサ基材１４０Ａの側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合を測定した。単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合の数値は、スペーサ基材１４０Ａの表面の３０μｍ×３０μｍの領域の電子顕微鏡写真を画像処理することにより得た。結果を、表１に掲げる。具体的には、表１において、［スペーサ内部］の欄に記された数値は、［工程−１４０］の処理前におけるスペーサ基材１４０Ａの側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合である。表１において、［スペーサ側面部］の欄に記された数値は、［工程−１４０］の処理後におけるスペーサ基材１４０Ａの側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合である。尚、後述する比較例については［工程−１４０］を行わない。従って、比較例については、表１における［スペーサ内部］の欄と［スペーサ側面部］の欄には、共に、［工程−１４０］の処理前におけるスペーサ基材１４０Ａの側面部における単位面積当たりの導電性材料の粒子が占める割合を記した。
［工程−１５０］
その後、スペーサ基材１４０Ａの側面部上に帯電防止膜１４０Ｂを設けることにより、セラミック材料から成るスペーサ基材１４０Ａと、スペーサ基材１４０Ａの側面部上に設けられた帯電防止膜１４０Ｂとから成るスペーサ１４０を得る（図２の［工程−１５０］参照）。スペーサ基材１４０Ａの側面部上の帯電防止膜１４０Ｂの組成を、表１に掲げる。実施例においては、スパッタリング法を用いて帯電防止膜１４０Ｂを形成するが、これに限定するものではない。スパッタリング法に用いるターゲットの構造あるいは組成を説明する。ターゲットは、クロム酸化物である。このターゲットの製造方法を説明する。粒子状のクロム酸化物を、一般的な真空ホットプレス法によって焼結することにより、スパッタリング法に用いるターゲットを製造することができる。このターゲットを用いて、下記の表３に例示する条件にて帯電防止膜１４０Ｂを形成する。実施例においては、膜厚が約４ｎｍの帯電防止膜１４０Ｂを形成する。
上記の［工程−１００］〜［工程−１５０］によって、スペーサ基材１４０Ａと帯電防止膜１４０Ｂとから成る実施例のスペーサ１４０を製造することができる。
［工程−１６０］
次いで、図１に示す表示装置の組立を行う。具体的には、スペーサ１４０を介して、蛍光体層２２と電子放出領域ＥＡとが対向するようにアノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰとを配置する。アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰ（より具体的には、支持体１０と基板２０）とを、例えば枠体２６を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体２６とアノードパネルＡＰとの接合部位、及び、枠体２６とカソードパネルＣＰとの接合部位にフリットガラスを塗布し、予備焼成にてフリットガラスを乾燥した後、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体とを貼り合わせ、約４５０゜Ｃで１０〜３０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体２６と接着層とによって囲まれた空間を、貫通孔（図示せず）及びチップ管（図示せず）を通じて排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ程度に達した時点でチップ管を加熱溶融や圧接により封じ切る。このようにして、アノードパネルＡＰとカソードパネルＣＰと枠体２６とに囲まれた空間を真空にすることができる。その後、必要な外部回路との配線を行い、実施例の表示装置を完成させることができる。
以上、図２を参照して［工程−１００］〜［工程−１６０］を説明したが、［工程−１３０］〜［工程−１５０］については、前述した第２の態様の製造方法あるいは第３の態様の製造方法の場合には、適宜順序を入れ替えればよい。例えば、第２の態様の製造方法は、基本的には、［工程−１３０］と［工程−１４０］の順序を入換える態様である。この場合には、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、セラミック材料を切断してスペーサ基材を得た後、スペーサ基材の側面部上に帯電防止膜を設けることにより、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることができる。また、第３の態様の製造方法は、基本的には、［工程−１３０］を［工程−１５０］の次に行う態様である。この場合には、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、帯電防止膜をセラミック材料の表面上に設けた後、帯電防止膜が設けられたセラミック材料を切断して、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることができる。尚、第２の態様の製造方法あるいは第３の態様の製造方法にあっては、［工程−１４０］を「セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去する工程」と読み替えればよい。更に、第３の態様の製造方法にあっては、［工程−１３０］を「帯電防止膜が設けられたセラミック材料を切断して、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得る工程」と読み替えればよい。
実施例の表示装置を用いて、スペーサ１４０近傍の画素における輝度特性の経時変化を測定した。具体的には、カラー表示の表示装置を用いて、表示領域全面に白色を表示して、スペーサ１４０近傍の画素（実施例においては１サブピクセル）について、以下に説明する方法により、輝度重心の測定を行なった。尚、表示装置の駆動条件を、アノードパネルＡＰの電圧を約１０ｋＶとし、この電圧とアノードパネルに流れる電流量の実効値から計算される電力が略２０Ｗとなるように設定した。また、比較のために、表１に掲げた組成を有するスラリーから制作されたスペーサ基材、及び、表１に掲げた組成を有する帯電防止膜から成るスペーサ（以下、比較例のスペーサと呼ぶ場合がある）を組み込んだカラー表示の表示装置（以下、比較例の表示装置と呼ぶ場合がある）とを用いて、同様に輝度重心の測定を行った。尚、この比較例のスペーサを、上記の［工程−１００］〜［工程−１５０］に準じて製造した。具体的には、比較例のスペーサを製造する際に、導電性材料の粒子を除去する［工程−１４０］のみを省略した。
表１における実施例、及び、比較例について簡単に説明する。実施例あるいは比較例のスペーサ製造に用いたスラリーの組成、帯電防止膜の仕様等を表１に掲げた。今回、実施例として、５種類のスペーサを用意し、これらを組み込んだ表示装置を用いて評価を行った。また、比較例として、同様に５種類のスペーサを用意し、これらを組み込んだ表示装置を用いて評価を行った。実施例のスペーサと比較例とのスペーサは、上述のように、スペーサの製造において［工程−１４０］を省略したことのみが異なる。尚、表１において、実施例１は、比較例１と対応する。他についても同様である。
先ず、図４の（Ａ）〜（Ｂ）を参照して、輝度重心の求め方について説明する。図４の（Ａ）は、スペーサ１４０の近傍に位置する画素（実施例においては１サブピクセル）における電子ビームの軌道を模式的に示した図である。図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）に示す状態において、蛍光体層２２の輝度分布を模式的に示した図である。通常、蛍光体層２２の周囲部の輝度は、蛍光体層２２の中央部の輝度よりも、相対的に低くなる傾向がある。図４の（Ｂ）における破線は、蛍光体層２２における輝度の等高線を模式的に示したものである。図４の（Ｂ）に示すように、蛍光体層２２の右上端部を原点（０，０）とし、蛍光体層２２上の点（ｘi，ｙj）における輝度がＬ（ｘi，ｙj）で与えられるとき、以下の式（１）、式（２）により、輝度の重心の座標（ＸC，ＹC）を求めることができる。
測定対象となる画素について、表示装置の動作直後の輝度重心（以下、初期状態の輝度重心と呼ぶことがある）と、動作状態で所定時間が経過した後の輝度重心（以下、経時変化後の輝度重心と呼ぶことがある）を測定した。具体的には、点灯直後の表示装置の測定対象となる画素について、その内部の輝度の分布を、ＣＣＤカメラ等により測定した。その測定結果を用いて、輝度Ｌ（ｘi，ｙj）を求めることができる。次いで、求めた輝度Ｌ（ｘi，ｙj）を用いて、初期状態の輝度重心の座標（ＸCS，ＹCS）を計算した。次いで、表示装置を動作状態で所定時間が経過した後、上記と同様の手順により、経時変化後の輝度重心の座標（ＸCT，ＹCT）を計算した。
初期状態の輝度重心の座標（ＸCS，ＹCS）と、経時変化後の輝度重心の座標（ＸCT，ＹCT）とを用いて、輝度重心の位置変化量が求まる。具体的には、両者の輝度重心の間の距離を計算で求めればよい。実施例の表示装置、比較例の表示装置とについて、上記の作業を行い、スペーサ近傍に位置する画素の輝度重心が５μｍ移動するまでの動作時間を算出した結果を、表１に示す。
表１に示すように、実施例の表示装置では、輝度重心の位置変化が、比較例の表示装置における輝度重心の位置変化よりも遅い。従って、実施例のスペーサを表示装置に用いることによって、スペーサに沿った画素の相対的な輝度変化を軽減することができる。
このように、実施例のスペーサを用いることにより輝度重心の位置変化が遅くなる。例えば、電界が長時間加わることによって、スペーサ表面の金属粒子がマイグレーションを起こすことが考えられる。これにより、スペーサ表面の金属粒子の形状が経時変化し、これによりスペーサ表面の電界分布が変化する可能性等が考えられる。スペーサ表面の金属粒子の割合を減らすことにより、相対的にこのような経時変化の程度が緩和されることが類推される。しかし、現時点では、詳細な理由は不明である。
［表１］
［表２］
［導電性材料の粒子の除去］
溶液 ：濃度３０％ 過酸化水素水
溶液及びスペーサ基材温度：２５゜Ｃ
処理方法 ：約３分溶液に浸し、その後水で洗浄し乾燥
［表３］
［スパッタリング法による帯電防止膜の成膜条件］
スペーサ基材温度 ：２５゜Ｃ
成膜速度 ：０．２ｎｍ／秒
圧力 ：０．５Ｐａ
プロセスガス ：Ａｒ
スパッタ方法 ：ＲＦスパッタ
以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した平面型表示装置、第１パネルや第２パネル、冷陰極電界電子放出表示装置や冷陰極電界電子放出素子の構成、構造は例示であり、適宜変更することができるし、第１パネルや第２パネル、冷陰極電界電子放出表示装置や冷陰極電界電子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。更には、第１パネルや第２パネルの製造において使用した各種材料も例示であり、適宜変更することができる。表示装置においては、専らカラー表示を例にとり説明したが、単色表示とすることもできる。
導電性材料の粒子の除去は、種々の態様で行うことができる。例えば、導電性付与材料としてモリブデン酸化物を含むグリーンシートを焼成すると、金属モリブデンから成る導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料が形成される。この場合、グリーンシートの焼成雰囲気の酸素濃度によっては、焼成されているグリーンシートの表面のモリブデン粒子が酸化され、酸化モリブデンが形成される場合がある。酸化モリブデンは昇華性を有するため、グリーンシートの焼成雰囲気中で昇華し、セラミック材料の表面から消失する。このようにして、表面から導電性材料の粒子が除去されたセラミック材料を得ることもできる。また、例えば、金属モリブデンから成る導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を再度焼成することにより、セラミック材料の表面の金属モリブデンを酸化させ、昇華させて除去することもできる。
電界放出素子においては、専ら１つの開口部に１つの電子放出部が対応する形態を説明したが、電界放出素子の構造に依っては、１つの開口部に複数の電子放出部が対応した形態、あるいは、複数の開口部に１つの電子放出部が対応する形態とすることもできる。あるいは又、ゲート電極に複数の第１開口部を設け、絶縁層に係る複数の第１開口部に連通した複数の第２開口部を設け、１又は複数の電子放出部を設ける形態とすることもできる。
表面伝導型電子放出素子と通称される素子から電子放出源を構成することもできる。この表面伝導型電子放出素子は、例えばガラスから成る支持体上に酸化錫（ＳｎＯ2）、金（Ａｕ）、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）／酸化錫（ＳｎＯ2）、カーボン、酸化パラジウム（ＰｄＯ）等の導電材料から成り、微小面積を有し、所定の間隔（ギャップ）を開けて配された一対の電極がマトリックス状に形成されて成る。それぞれの電極の上には炭素薄膜が形成されている。そして、一対の電極の内の一方の電極に行方向配線が接続され、一対の電極の内の他方の電極に列方向配線が接続された構成を有する。一対の電極に電圧を印加することによって、ギャップを挟んで向かい合った炭素薄膜に電界が加わり、炭素薄膜から電子が放出される。係る電子を第２パネル上の蛍光体層に衝突させることによって、蛍光体層が励起されて発光し、所望の画像を得ることができる。あるいは又、金属／絶縁膜／金属型素子から電子放出源を構成することもできる。
図１は、実施例の平面型表示装置（冷陰極電界電子放出表示装置）の概念的な一部端面図である。 図２は、実施例のスペーサ及び平面型表示装置（冷陰極電界電子放出表示装置）の製造工程図である。 図３の（Ａ）〜（Ｂ）は、表１に示す実施例１のスペーサ基材の側面部の表面における電子顕微鏡写真であって、図３の（Ａ）は［工程−１４０］の処理前の写真であり、図３の（Ｂ）は［工程−１４０］の処理後の写真である。 図４の（Ａ）は、スペーサの近傍に位置する画素（実施例においては１サブピクセル）における電子ビームの軌道を模式的に示した図であり、図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）に示す状態において、蛍光体層の輝度分布を模式的に示した図である。 図５は、スピント型電界放出素子を有する従来の冷陰極電界電子放出表示装置の概念的な一部端面図である。 図６は、カソードパネル及びアノードパネルを分解したときのカソードパネルと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７は、所謂扁平型の冷陰極電界放出素子を有する冷陰極電界電子放出表示装置の概念的な一部端面図である。 図８の（Ａ）〜（Ｂ）は、スペーサの近傍に位置する画素における電子ビームの軌道を模式的に示した図である。
符号の説明
ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネル、１０・・・支持体、１１・・・カソード電極、１２・・・絶縁層、１３・・・ゲート電極、１４，１４Ａ，１４Ｂ・・・開口部、１５，１５Ａ・・・電子放出部、１６・・・収束電極、１７・・・層間絶縁層、１８・・・剥離層、１９・・・導電材料層、２０・・・基板、２１・・・隔壁、２２，２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ・・・蛍光体層、２３・・・ブラックマトリックス、２４・・・アノード電極、２５・・・スペーサ保持部、２６・・・枠体、３１・・・カソード電極制御回路、３２・・・ゲート電極制御回路、３３・・・アノード電極制御回路、４０・・・スペーサ、４０Ａ・・・スペーサ基材、４０Ｂ・・・帯電防止膜、１４０・・・スペーサ、１４０Ａ・・・スペーサ基材、１４０Ｂ・・・帯電防止膜

Claims (6)

  1. 電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置において使用され、第１パネルと第２パネルとの間に配置されるスペーサの製造方法であって、
    （Ａ）導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を準備し、次いで、
    （Ｂ）セラミック材料を切断してスペーサ基材を得た後、
    （Ｃ）スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、
    （Ｄ）スペーサ基材の側面部上に帯電防止膜を設ける、
    工程から成り、以て、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることを特徴とするスペーサの製造方法。
  2. 前記工程（Ｃ）において、スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を液体に溶解することにより、スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を除去することを特徴とする請求項１に記載のスペーサの製造方法。
  3. 電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置において使用され、第１パネルと第２パネルとの間に配置されるスペーサの製造方法であって、
    （Ａ）導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を準備し、次いで、
    （Ｂ）セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、
    （Ｃ）セラミック材料を切断してスペーサ基材を得た後、
    （Ｄ）スペーサ基材の側面部上に帯電防止膜を設ける、
    工程から成り、以て、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることを特徴とするスペーサの製造方法。
  4. 前記工程（Ｂ）において、スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を液体に溶解することにより、スペーサ基材の側面部における導電性材料の粒子を除去することを特徴とする請求項３に記載のスペーサの製造方法。
  5. 電子を放出する電子放出源が支持体に複数、形成されて成る第１パネルと、電子放出源から放出された電子が衝突する蛍光体層及びアノード電極が基板に形成されて成る第２パネルとが、それらの周縁部において接合され、第１パネルと第２パネルとによって挟まれた空間が真空に保持される平面型表示装置において使用され、第１パネルと第２パネルとの間に配置されるスペーサの製造方法であって、
    （Ａ）導電性材料の粒子が分散されたセラミック材料を準備し、次いで、
    （Ｂ）セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去し、次いで、
    （Ｃ）帯電防止膜をセラミック材料の表面上に設けた後、
    （Ｄ）帯電防止膜が設けられたセラミック材料を切断する、
    工程から成り、以て、セラミック材料から成るスペーサ基材と、スペーサ基材の側面部上に設けられた帯電防止膜とから成るスペーサを得ることを特徴とするスペーサの製造方法。
  6. 前記工程（Ｂ）において、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を液体に溶解することにより、セラミック材料の表面部における導電性材料の粒子を除去することを特徴とする請求項５に記載のスペーサの製造方法。
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