CN101814405B - 电子发射元件及其制造方法、使用电子发射元件的各装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种电子发射元件、电子发射装置、自发光设备、图像显示装置、送风装置、冷却装置、带电装置、图像形成装置、电子线硬化装置及电子发射元件的制造方法。本发明的电子发射元件在电极基板和薄膜电极之间具有电子加速层，电子加速层包括分散有绝缘体微粒和导电微粒的粘合剂成分。从而，本发明的电子发射元件可以抑制电子加速层的劣化，不仅在真空中而且在大气中也可以有效地进行稳定的电子发射，进而可以提高机械强度。

Description

电子发射元件及其制造方法、使用电子发射元件的各装置
技术领域
本发明涉及一种可以通过施加电压而发射电子的电子发射元件等。 
背景技术
作为现有的电子发射元件，公知有圆锥发射体(Spindt)型电极、碳纳米管(CNT)型电极等。这种电子发射元件例如应用于FED(FieldEmission Display)的领域。这种电子发射元件对尖锐形状部施加电压而形成约1GV/m的强电场，通过隧道效应而发射电子。 
但是，这两种类型的电子发射元件，电子发射部表面附近为强电场，因此发射出的电子容易通过电场获得较大的能量而对气体分子进行电离。通过气体分子的电离而产生的阳离子会在强电场的作用下向元件的表面方向加速冲撞，存在因溅射而导致元件破坏的问题。此外，大气中的氧气的解离能量比电离能量低，因此在产生离子之前先产生臭氧。臭氧对人体有害，且会通过其强氧化能力氧化各种物体，因此存在对元件周围的部件造成损伤的问题，为了避免该问题而产生了必须对其周边部件使用耐臭氧性高的材料的限制。 
因此，作为与上述不同种类的电子发射元件公知有MIM(MetalInsulator Metal)型、MIS(Metal Insulator Semiconductor)型的电子发射元件。这些是面发射型的电子发射元件，利用元件内部的量子尺寸效应及强电场而使电子加速，从平面状的元件表面发射电子。这些元件发射在元件内部加速的电子，因此元件外部不需要强电场。因此， 在MIM型电子发射元件及MIS型电子发射元件中，可以克服上述Spindt型、CNT型、BN型电子发射元件中的因气体分子的电离产生的溅射而破坏的问题以及产生臭氧的问题。 
在此，为了提高这种电子发射元件的机械强度，例如在专利文献1中作为电子加速层公开了电子发射部、有多个绝缘物粒子构成的粉体层、和覆盖该粉体层的有氧化物绝缘体构成的绝缘膜。该绝缘膜在电极基板上的预定区域被用作隔离物。在这种电子发射元件中，需要进行电子加速层及其上的薄膜电极的膜厚控制、和机械强度的维持。 
此外例如在专利文献2中公开了作为电子加速层在比较厚的绝缘膜中含有金属或半导体的微粒的电子发射元件。在专利文献2的电子发射元件中，可以通过将微粒分散到绝缘膜中而对电子发射元件施加10V以上的电压，很难产生绝缘体膜的绝缘破坏，合格率及再现性得到提高。 
专利文献1：日本国公开专利公报“特开2000-311640号公报(2000年11月7日公开)” 
专利文献2：日本国公开专利公报“特开平1-298623号公报(1989年12月1日公开)” 
发明内容
(发明要解决的问题) 
但是，使MIM型、MIS型的上述现有的电子发射元件在大气中动作时，各种气体分子会吸附在元件表面，使电子加速层的电气特性等变质，而产生电子发射电流减少的新问题。 
这些在电子加速层中使电子加速的MIM型、MIS型的现有的电子发射元件的表面起到对电子加速层施加电场的上部电极的作用，一般由金属薄膜构成。此外，MIM型、MIS型的现有的电子发射元件的表 面，还起到使在电子加速层中加速的电子以金属薄膜为隧道而发射到真空中的作用，金属薄膜的膜厚越薄则在电子加速层中加速的电子的隧道概率越高，电子发射量越多。因此可以说金属薄膜的膜厚越薄越好，但如果金属薄膜的膜厚过薄，则难以形成致密的膜，从而气体分子的阻挡效果会基本消失。因此，在大气中使电子发射元件动作时，会产生气体分子侵入到内部的电子加速层、使电子加速层的电气特性变质而导致电子发射电流减少的问题。 
其结果，无法在大气中稳定地产生电子，特别是电子加速层中含有导电微粒时，会因大气中的氧气使得导电微粒的氧化得到进一步推进，电子加速层劣化，无法进行电子发射。 
进而，电子技术处中含有微粒，其分散性较差而成为凝聚体时，元件的性能不均，无法进行稳定的电子供给。此外，如专利文献1那样子电子加速层中含有导电微粒时，电子加速层表面的凹凸变粗，难以将其上的金属薄膜形成得较薄。从而，虽然金属薄膜如上所述越薄越好，但这样无法形成得较薄时，无法高效地发射电子。 
此外在专利文献1的电子发射元件中是绝缘膜和电子发射部区分开的构成，将绝缘膜用作隔离物，因此产生电子发射部和电极之间的差，无法有效地发射电子。此外，在专利文献2的电子发射元件中，在比较厚的绝缘膜中含有金属或半导体的微粒，因此位于电极附近的金属或半导体的微粒不足，放电电流减少，无法有效地发射电子。即，在现有的MIM型、MIS型的电子发射元件中无法有效地发射电子。 
在此，为了提高电子发射效率，考虑使电子加速层变薄。但变薄后会导致电子加速层的均匀性及机械强度下降。 
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种电子发射元件等，可以抑制电子加速层的劣化，不仅在真空中而且在大气压中也可以高效 地进行稳定的电子发射，并且机械强度高。进而，其目的在于提高电子发射元件的电子发射效率，抑制电子加速层的劣化。 
此外在专利文献2的电子发射元件中，使微粒分散到绝缘体涂液中并在涂敷到电极基板上后烧结，从而形成绝缘体膜，因此需要用于烧结的设备及时间成本等。此外，分散到绝缘体膜中的微粒使用平均粒径为1000×10-10m以下的微粒。微粒根据形成其的材料的不同，其熔点也不同，但粒径越小则熔融越快。因此，在专利文献2的电子发射元件中，在上述烧结工序中微粒有时会在形成绝缘体膜之前便熔融，而引起凝聚或偏析，无法得到想要的效果。 
此外，在专利文献2的电子发射元件中，涂敷分散有导电微粒的绝缘体涂液，但该涂敷通过旋转涂敷或浸渍法进行时，难以控制电子发射部的场所及量，并且难以形成薄膜。 
因此，需要省掉烧结工序并使得在电子发射元件中少量且均匀地存在微粒。 
本发明鉴于上述问题，其目的在于提高一种可以简单且低成本地制造电子发射元件的方法及电子发射元件等，可以使导电微粒为少量且均匀地存在于希望的区域中，可以稳定且良好地发射电子。 
(用于解决问题的手段) 
为了解决上述问题，本发明的电子发射元件，具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，其特征在于，上述电子加速层包含分散有绝缘体物质和导电微粒的粘合剂成分。 
为了解决上述问题，本发明的电子发射元件的制造方法，该电子 发射元件具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，该电子发射元件的制造方法的特征在于，上述电子加速层的形成包括以下工序：微粒层形成工序，在上述电极基板上涂敷在分散溶剂中分散有上述绝缘体微粒而成的绝缘体微粒分散液，形成含有绝缘体微粒的微粒层；和导电微粒涂敷工序，利用喷墨法在上述微粒层上涂敷在分散溶剂中分散有上述导电微粒而成的导电微粒分散液。 
(发明效果) 
在本发明的电子发射元件中，如上所述，上述电子加速层包括分散有绝缘体物质和导电微粒的粘合剂成分。 
根据上述构成，在电极基板和薄膜电极之间设置有包含分散了绝缘体物质和导电微粒的粘合剂成分的电子加速层。该电子加速层是将绝缘体物质和导电微粒分散在粘合剂成分中的薄膜的层，具有半导电性。在该半导电性的电子加速层施加电压时，在电子加速层内产生电流，且一部分通过施加电压所形成的强电场而作为弹道电子发射。在此，导电微粒分散到粘合剂成分中，即在导电微粒的周围存在粘合剂成分，因此难以产生被大气中的氧气氧化的元件劣化。从而不仅在真空中而且在大气压中也可以稳定地动作。 
此外，绝缘体物质及导电微粒分散在粘合剂成分中，因此难以产生凝聚，元件的性能均一，可以进行稳定的电子供给。此外，粘合剂成分与电极基板的粘结性高，机械强度高。进而，通过粘合剂成分可以改善电子加速层表面的平滑性，可以较薄得形成其上的薄膜电极。因此，本发明的电子发射元件可以使电子加速层为基本均匀地扩散了绝缘体物质和导电微粒的薄膜，性能均匀，机械强度高。 
这样一来，本发明的电子发射元件可以抑制电子加速层的劣化， 不仅在真空中而且大气压中也可以进行稳定的电子发射。进而本发明的电子发射元件的机械强度得到提高。 
在本发明的电子发射元件中如上所述，上述电子加速层包含分散有导电微粒和平均粒径大于该导电微粒的绝缘体微粒的粘合剂成分，且在上述电子加速层中上述导电微粒大多分散在上述薄膜电极侧。 
根据上述构成，在电极基板和薄膜电极之间设置有包含分散了绝缘体物质和导电微粒的粘合剂成分的电子加速层。该电子加速层是将绝缘体物质和导电微粒分散在粘合剂成分中的薄膜的层，具有半导电性。在该半导电性的电子加速层施加电压时，在电子加速层内产生电流，且一部分通过施加电压所形成的强电场而作为弹道电子发射。 
在此，在上述电子加速层中，导电微粒大多分散在薄膜电极侧，从而电场在薄膜电极附近得到强化，电子发射效率变高。进而，导电微粒分散在粘合剂成分中，即在导电微粒的周围存在粘合剂成分，因此难以产生被大气中的氧气氧化的元件劣化。从而不仅在真空中而且在大气压中也可以稳定地动作。此外，绝缘体物质及导电微粒分散在粘合剂成分中，因此难以产生凝聚，元件的性能均一，可以进行稳定的电子供给。此外，粘合剂成分与电极基板的粘结性高，机械强度高。进而，通过粘合剂成分可以改善电子加速层表面的平滑性，可以较薄得形成其上的薄膜电极。 
这样一来，本发明的电子发射元件可以高效地发射电子，且可以抑制电子加速层的劣化，不仅在真空中而且大气压中也可以进行稳定的电子发射。进而本发明的电子发射元件的机械强度得到提高。 
在本发明的电子发射元件的制造方法中如上所述，上述电子加速层的形成工序包括：微粒层形成工序，在上述电极基板上涂敷在分散溶剂中分散有上述绝缘体微粒而成的绝缘体微粒分散液，形成含有绝 缘体微粒的微粒层；和导电微粒涂敷工序，利用喷墨法在上述微粒层上涂敷在分散溶剂中分散有上述导电微粒而成的导电微粒分散液。 
在此，电子发射元件的电子发射量，可以不是与电子加速层中的导电微粒的量成比例地增加电子发射量，而成为电子加速层内作为弹道电子发射电子的半导电性。因此，电子加速层中所需要的导电微粒的量比较少量。另一方面，为了获得均匀的性能，导入导电微粒的区域、即电子发射部并能偏向存在。因此，元件制造要求：选择对各微粒的分散性好的分散剂，在含有绝缘体微粒的微粒层上均匀涂敷少量的导电微粒分散液，在微粒层的上部或内部、或者上部及内部的导入导电微粒的区域中，使导电微粒均匀存在。此外，为了进行电子加速部的成图，需要控制微粒层上的导电微粒的有无。 
根据上述方法，电子加速层的形成工序中，形成含有绝缘体微粒的微粒层，并在该微粒层上利用喷墨法涂敷导电微粒分散液。通过该方法，可以在微粒层的上部或内部、或者上部及内部的导入导电微粒的区域中，使导电微粒少量且均匀地存在于希望的区域。因此，可以制造电子发射部均匀存在且可进行稳定且良好的电子发射的电子发射元件。 
进而，通过上述方法，分别准备绝缘体微粒分散溶液和导电微粒分散溶液，并分别涂敷到电极基板上，因此可以防止绝缘体微粒分散溶液和导电微粒分散溶液在混合时产生凝聚体、以及在绝缘体微粒分散液中添加导电微粒时产生凝聚体等问题。 
从而，通过在电极基板上涂敷绝缘体微粒分散液而形成微粒层后涂敷导电微粒分散液，可以形成微粒的凝聚体少、导电性得到控制的电子加速层。并且通过涂敷微粒的分散液这种简单的制造工艺，便可简单且低成本地获得电子发射元件。 
这样一来，根据本发明的方法，可以制造出可简单且低成本地形成具有以下优点的电子加速层从而可以获得稳定且良好的电子发射量的电子发射元件：该电子加速层可以避免微粒的凝聚体的产生，且使得在包含均匀分散的绝缘体微粒的微粒层的上部或内部、或者上部及内部的导入导电微粒的区域中，电子发射部均匀存在。此外，在微粒层上涂敷导电微粒时，根据上述方法而使用喷墨法，因此可以控制导电微粒的喷出量及喷出部位。若控制导电微粒的喷出部位，则能以少量的材料在电子加速层中自由地成图具有稳定且良好的电子发射量的电子发射部。 
附图说明
图1是表示具有本发明的实施方式1或实施方式2的电子发射元件的电子发射装置的构成的示意图。 
图2是本发明的实施方式1的电子发射元件的电子加速层附近的放大图。 
图3是表示用于测定电子发射电流的实验系统的图。 
图4是表示使用了本发明的电子发射装置的带电装置的一例的图。 
图5是表示使用了本发明的电子发射装置的电子线硬化装置的一例的图。 
图6是表示使用了本发明的电子发射装置的自发光设备的一例的图。 
图7是表示使用了本发明的电子发射装置的自发光设备的另一例的图。 
图8是表示使用了本发明的电子发射装置的自发光设备的又一例的图。 
图9是表示具备使用了本发明的电子发射装置的自发光设备的图像显示装置的一例的图。 
图10是表示使用了本发明的电子发射装置的送风装置及具有其的冷却装置的一例的图。 
图11是表示使用了本发明的电子发射装置的送风装置及具有其的冷却装置的另一例的图。 
图12是本发明的实施方式2的电子发射元件的电子加速层附近的放大图。 
图13是表示具有本发明的实施方式3的电子发射元件的电子发射装置的构成的示意图。 
具体实施方式
以下参照图1～13具体说明本发明的电子发射元件的实施方式及实施例。另外，以下记载的实施方式及实施例只不过是本发明的具体的一例，本发明并不受其限定。 
(实施方式1) 
图1是表示具有本发明的电子发射元件的电子发射装置的一个实施方式的构成的示意图。如图1所示，本实施方式的电子发射元件1包括成为下部电极的电极基板2、成为上部电极的薄膜电极3和夹在它们之间的电子加速层4。此外，电极基板2和薄膜电极3与电源7相连，可以在彼此相对配置的电极基板2和薄膜电极3之间施加电压。电子发射元件1通过在电极基板2和薄膜电极3之间施加电压，而在电极基板2和薄膜电极3之间、即电子加速层4中产生电流，使其一部分通过施加电压所形成的强电场而作为弹道电子，透过薄膜电极3及/或从薄膜电极3的间隙发射。另外，由电子发射元件1和电源7构成电子发射装置10。 
成为下部电极的电极基板2起到电子发射元件的支撑体的作用。因此，只要具有一定的强度且与直接接触的物质的粘合性良好并且具有适度的导电性即可使用，并无特别限制。例如可以选自SUS、Ti、Cu等金属基板，Si、Ge、GaAs等半导体基板，玻璃基板之类的绝缘体基板，塑料基板等。例如使用玻璃基板之类的绝缘体基板时，在其与电子加速层4的界面上作为电极而附着金属等导电性物质，从而可以 用作成为下部电极的电极基板2。作为上述导电性物质，只要是导电性优异的材料且可以利用磁控溅射等进行薄膜形成，则其构成材料并无特别问题。然而，若希望在大气中可以稳定动作，则优选使用抗氧化能力高的导电体，更优选使用贵金属。此外，作为氧化物导电材料，广泛应用于透明电极的ITO薄膜也较为有用。此外在可以形成强韧的薄膜这一方面，例如可以使用在玻璃基板表面形成200nm的Ti膜进而重叠形成1000nm的Cu膜而成的金属薄膜，但这些材料及数值并不限于此。 
薄膜电极3用于在电子加速层4内施加电压。因此，只要是可以施加电压的材料即可使用，并无特别限制。然而，从使在电子加速层4内加速而成为高能量的电子尽量无能量损耗地透过而发射的观点出发，若为功函数低且可以形成薄膜的材料，则可以期待更高的效果。作为这种材料，例如可以选自功函数对应于4～5eV的金、银、碳、钨、钛、铝、钯等。其中在假定了大气压中的动作的情况下，没有氧化物及硫化物形成反应的金为最佳材料。此外，氧化物形成反应较小的银、钯、钨等也没有问题，是可以耐实际使用的材料。 
此外，薄膜电极3的膜厚作为从电子发射元件1向外部高效地发射电子的条件非常重要，优选10～55nm的范围。用于使薄膜电极3作为平面电极发挥作用的最低膜厚为10nm，若是低于此的膜厚，则无法确保电气导通。另一方面，用于从电子发射元件1向外部发射电子的最大膜厚为55nm，若为超过其的膜厚则无法产生弹道电子的透过，在薄膜电极3会因弹道电子的吸收或反射而产生向电子加速层4的再捕获。 
电子加速层4如图2所示，只要包含分散有绝缘体物质5和导电微粒6的粘合剂成分15即可。在本实施方式中，在电子加速层4中包含分散有作为绝缘体物质5的绝缘体微粒5和导电微粒6的粘合剂成分15。 
绝缘体微粒5的大小，为了相对于导电微粒6获得优先的放热效果，优选大于导电微粒6的直径，绝缘体微粒5的直径(平均粒径)优选为10～1000nm，更优选为12～110nm。此时，粒径的分散状态相对于平均粒径可以较为宽广，例如平均粒径为50nm的绝缘体微粒，即使在20～100nm的区域中具有其粒径分布也没有问题。 
作为绝缘体微粒5的材料只要具有绝缘性即可使用，并无特别限制。例如SiO2、Al2O3、TiO2等材料较为实用。然而，使用进行了表面处理的小粒径的二氧化硅粒子时，与使用粒径比其大的球状二氧化硅粒子时相比，分散液(溶液)中含有的二氧化硅粒子的表面积增加，分散液的粘度(溶液粘度)上升，因此电子加速层4的膜厚存在稍微增加的倾向。此外，绝缘体微粒5的材料可以使用由有机聚合物构成的微粒，例如可以使用JSR株式会社制造销售的由苯乙烯/二乙烯基苯构成的高架桥微粒(SX8743)、或日本ペイント株式会社制造销售的苯乙烯-丙烯酸微粒的Fine Sphere Series(フアインスフエアシリ一ズ)。 
在此，绝缘体微粒5可以使用2种以上的不同粒子，也可以使用粒径的峰值不同的粒子，或者使用单一粒子且粒径为广泛分布的粒子。 
作为导电微粒6的材料，在生成弹道电子的动作原理上可以使用任意导电体。而如果是抗氧化能力高的导电体，则可以避免大气压动作时的氧化劣化。在此所说的抗氧化能力高是指氧化物形成反应低。一般根据热力学计算求出的氧化物生成自由能量的变化量ΔG[kJ/mol]的值为负，其值越大表示越容易引起氧化物的生成反应。在本发明中对应于ΔG＞-450[kJ/mol]以上的金属元素，可以作为抗氧化能力高的导电微粒。此外，在该导电微粒的周围附着或被覆大小小于该导电微粒的绝缘体物质从而更加难以产生氧化物的生成反应的状态的导电微粒，也包含在抗氧化能力高的导电微粒中。通过是抗氧化能力高的导电微粒，可以防止被大气中的氧气氧化等元件劣化。从而可以实现电 子发射元件的长寿命化。 
作为抗氧化能力高的金属，选自贵金属，例如选自金、银、白金、钯、镍等材料。这种导电微粒6可以使用作为公知的微粒制造技术的溅射法或喷雾加热法来制作，也可以利用応用ナノ研究所(应用纳米研究所)制造销售的银纳米粒子等市场销售的金属微粒粉体。关于弹道电子的生成原理在以下记载。 
在此，导电微粒6的平均粒径根据控制导电性的需要，必须小于以下说明的绝缘体微粒5的大小，更优选为3～10nm。这样一来，使导电微粒6的平均粒径小于绝缘体微粒5的平均粒径，优选使之为3～10nm，从而在电子加速层4内不会形成导电微粒6的导电通路，难以在电子加速层4内产生绝缘破坏。另外，虽然在原理上不明确的点较多，但通过使用平均粒径在上述范围内的导电微粒6，会高效地生成弹道电子。 
此外，导电微粒6相对于电子加速层4整体的比例优选为0.5～30重量％。小于0.5重量％时作为导电微粒不能发挥增加元件内电流的效果，大于30重量％时产生导电微粒的凝聚。其中，更优选为1～10重量％。 
另外，在导电微粒6的周围可以存在大小小于导电微粒6的作为绝缘体物质的小绝缘体物质，该小绝缘体物质可以是附着在导电微粒6的表面的附着物质，附着物质可以是作为小于导电微粒6的平均粒径的形状的集合体而对导电微粒6的表面被膜的绝缘被膜。作为小绝缘体物质，在生成弹道电子的动作原理上可以使用任意的绝缘体物质。然而，大小小于导电微粒6的绝缘体物质为对导电微粒6被膜的绝缘被膜，且通过导电微粒6的氧化被膜提供绝缘被膜时，可能会因大气中的氧化劣化而导致氧化膜的厚度变厚到预期膜厚以上，因此出于避免大气动作时的氧化劣化的目的，优选由有机材料形成的绝缘被膜， 例如选自醇化物、脂肪酸、烷烃硫醇等材料。可以说该绝缘被膜的厚度越薄约有利。 
粘合剂成分15只要是与电极基板2的粘接性好、可以分散绝缘体微粒5和导电微粒6、且具有绝缘性即可。作为这种粘合剂成分15选自树脂，例如选自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、含水解性基团的硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1，3-二甲基亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。这些树脂可以分别单独使用或者组合2种以上使用。 
电极基板2上的电子加速层4由导电微粒6及绝缘体微粒5构成时，机械强度弱，即使在其上设置薄膜电极3也很脆而易坏，电子发射也不稳定。但是，将导电微粒6及绝缘体微粒5分散到粘合剂成分15中后，粘合剂成分(树脂粘合剂)15与电极基板2的粘接性高，机械强度高，因此电子发射元件1的机械强度增加。 
此外，导电微粒6及绝缘体微粒5分散到粘合剂成分15中后，很难产生凝聚。从而电子发射元件1的性能均匀，可以进行稳定的电子供给。此外，通过粘合剂成分15可以提高电子加速层4表面的平滑性，可以将其上的薄膜电极3形成得较薄。 
此外，由于在电子加速层4中含有粘合剂成分15，在导电微粒6的周围存在粘合剂成分15，因此难以产生因导电微粒6被大气中的氧气氧化而元件劣化。从而不仅在真空中而且在大气压中也可以使电子发射元件1稳定动作。 
电子加速层4越薄则电场越强，因此通过低电压施加便可使电子加速，而出于可以均化电子加速层的层厚、以及可以调整层厚方向的电子加速层的电阻等，电子加速层4的层厚优选为12～6000nm，更优选为300～6000nm。 
接下来说明电子发射的原理。图2是放大了电子发射元件1的电子加速层4附近的示意图。如图2所示，电子加速层4的大部分由绝缘体微粒5及粘合剂成分15构成，在其间隙中点状存在导电微粒6。电子加速层4由绝缘体微粒5及粘合剂成分15和少数的导电微粒6构成，因此具有半导电性。 
从而在向电子加速层4施加电压时，有极弱的电流流动。电子加速层4的电压电流特性呈现所谓压敏电阻特性，伴随施加电压的上升，电流值急剧增加。该电流的一部分是，通过施加电压形成的电子加速层4内的强电场而成为弹道电子，使其透过薄膜电极3及/或通过其间隙而向电子发射元件1的外部发射。弹道电子的形成过程被认为取决于电子向电场方向加速的同时产生隧道效应，但并不能断定。 
如上所述在电子发射元件1中，电子加速层4是将绝缘体微粒5和导电微粒6分散到粘合剂成分15中而成的薄膜的层。在此，导电微粒4分散到粘合剂成分15中，即在导电微粒4的周围存在粘合剂成分15，因此难以产生被大气中的氧气氧化的元件劣化。从而不仅在真空中而且在大气压中也可以使电子发射元件1稳定动作。此外，由于绝缘体微粒5及导电微粒6分散到粘合剂成分15中，因此难以产生凝聚， 电子发射元件1的性能均匀，电子发射元件1可以进行稳定的电子供给。此外，粘合剂成分15与电极基板2的粘接性高，机械强度高。进而，通过粘合剂成分15可以使电子加速层4表面的凹凸平坦，可以将其上的薄膜电极3形成得较薄。 
因此，电子发射元件1可以使电子加速层4成为基本均匀扩散了绝缘体物质5和导电微粒6的薄膜，性能均匀，机械强度高。 
这样一来，电子发射元件1可以抑制电子加速层4的劣化，不仅在真空中而且在大气压中也可以高效地进行稳定的电子发射。进而电子发射元件1简单且廉价地提高了机械强度。 
接下来说明电子发射元件1的制造方法的一个实施方式。 
首先，获得将绝缘体物质5和树脂粘合剂15分散到有机溶剂中而成的含绝缘体物质的树脂粘合剂分散液。作为在此使用的有机溶剂，只要可以分散绝缘体物质5和树脂粘合剂15且在涂敷后可以干燥即可使用，并无特别限制，例如选自甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇、丁醇、2-丁醇等。这些有机溶剂可以分别单独使用，也可以组合2种以上使用。分散方法没有特别限定，例如可以通过在常温下放在超声波分散器中来分散。绝缘体物质的含有率优选为3～50重量％。小于3重量％时作为绝缘体无法发挥调整电子加速层4的电阻的效果，大于50重量％时产生绝缘体物质5的凝聚。其中，更优选20～30重量％。 
接下来将导电微粒溶液与如上得到的含绝缘体物质的树脂粘合剂溶液混合，而获得绝缘体物质及导电微粒混合溶液。混合方法无特别限定，例如在常温下搅拌即可。在此，在该混合时，在导电微粒为粉末状的情况下，优选使用分散到有机溶剂中的导电微粒溶液。作为该有机溶剂，只要是可以分散导电微粒6且在涂敷后可以干燥，则无特别限制，例如选自己烷、甲苯等。导电微粒的含有率优选为0.5～30重 量％。小于0.5重量％时作为导电微粒无法发挥增加元件内电流的效果，大于30重量％时产生导电微粒的凝聚。其中更优选2～20重量％。 
利用旋转涂敷法将如上形成的绝缘体物质及导电微粒混合溶液涂敷到电极基板2上，从而形成电子加速层4。通过反复进行多次旋转涂敷法下的成膜、干燥，可以成为预定的膜厚。电子加速层4除了通过旋转涂敷法以外，也可以通过例如滴下法、喷雾涂敷法等方法成膜。并且，在电子加速层4上成膜薄膜电极3。薄膜电极3的成膜例如可以使用喷墨法、旋转涂敷法、蒸镀法等。 
(实施例1) 
在以下的实施例中，对利用实施方式1的电子发射元件进行电流测定的实验进行说明。另外，该实验只是实施的一例，并不限制本发明的内容。 
首先如下制作实施例1-1～1-4的电子发射元件。并且，对制作出的实施例1-1～1-4的电子发射元件，利用图3所示的实验系统进行单位面积上的电子发射电流的测定实验。在图3的实验系统中，在电子发射元件1的薄膜电极3侧夹着绝缘体隔离物9配置相对电极8。并且，电子发射元件1及相对电极8分别与电源7连接，在电子发射元件1施加V1的电压，在相对电极8施加V2的电压。将这种实验系统配置在1×10-8ATM的真空中进行电子发射实验。此外在实验中，隔着绝缘体隔离物9，电子发射元件和相对电极的距离为5mm。此外，对相对电极的施加电压V2＝100V。 
(实施例1-1) 
首先，在10mL的试剂瓶中放入2.0g的乙醇溶剂和0.5g的四甲氧基硅烷KBM-04(信越化学工业株式会社制)，作为绝缘体物质5投入0.5g平均粒径12nm的球状二氧化硅粒子AEROSIL R8200(エボニツクエグサジヤパン株式会社制)，将试剂瓶放在超声波分散器中，调 制出含绝缘体物质的树脂粘合剂分散液A。分散液A中含有的绝缘体物质的含有率为17重量％。 
将这样得到的分散液A与含有导电微粒6的导电微粒溶液混合。作为含有该导电微粒6的导电微粒溶液，使用含银纳米粒子的己烷分散溶液(应用纳米粒子研究所制，银微粒的平均粒径4.5nm，银微粒固形成分浓度7％)。向1.0g的含绝缘体物质的树脂粘合剂分散液A中投入1.0g的含银纳米粒子的己烷分散溶液，在常温下搅拌，获得绝缘体物质及导电微粒混合溶液B。混合溶液B所含的导电微粒6的含有率为4.5重量％。 
在作为电极基板2的30mm见方的SUS基板上，滴下如上得到的混合溶液B后，利用旋转涂敷法在8000rpm、10s的条件下堆积含绝缘体物质及导电微粒的树脂粘合剂，获得电子加速层4。电子加速层4的膜厚约为0.81μm。 
在电子加速层4的表面上使用磁控溅射装置成膜薄膜电极3，从而获得实施例1-1的电子发射元件。作为薄膜电极3的成膜材料使用金，薄膜电极3的层厚为30nm，面积为0.014cm2。 
将使用了该电子发射元件的图3的实验系统置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极的施加电压V1＝27.4V、向相对电极的施加电压V2＝100V，而确认了单位面积上的电子发射电流为0.21mA/cm2。 
(实施例1-2) 
将与实施例1-1同样得到的分散液A和含有导电微粒6的导电微粒溶液混合。作为该含有导电微粒6的导电微粒溶液，使用含金纳米粒子的环烷分散溶液(ハリマ化成株式会社制，金微粒的平均粒径5.0nm，金微粒固形成分浓度52％)。向3.0g分散液A中投入0.68g含金纳米粒子的环烷分散溶液，在常温下搅拌，获得绝缘体物质及导 电微粒混合溶液C。混合溶液C中含有的导电微粒6的含有率为9.6重量％。 
在作为电极基板2的30mm见方的SUS基板上，滴下如上得到的混合溶液C后，利用旋转涂敷法在3000rpm、10s的条件下堆积含绝缘体物质及导电微粒的树脂粘合剂，获得电子加速层4。电子加速层4的膜厚约为1.6μm。 
在电子加速层4的表面上使用磁控溅射装置成膜薄膜电极3，从而获得实施例1-2的电子发射元件。作为薄膜电极3的成膜材料使用金，薄膜电极3的层厚为40nm，面积为0.014cm2。 
将使用了该电子发射元件的图3的实验系统置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极的施加电压V1＝27.5V、向相对电极的施加电压V2＝100V，而确认了单位面积上的电子发射电流为0.39mA/cm2。 
(实施例1-3) 
在10mL的试剂瓶中放入2.5g的甲醇溶剂和0.5mL的甲基三甲氧基硅烷KBM-13(信越化学工业株式会社制)，作为绝缘体物质5投入0.5g平均粒径12nm的球状二氧化硅粒子AEROSIL RX200(エボニツクエグサジヤパン株式会社制)，将试剂瓶放在超声波分散器中，调制出含绝缘体物质的树脂粘合剂分散液D。分散液中含有的绝缘体物质的含有率为14重量％。 
在10mL的试剂瓶中放入2.5g的甲苯溶剂，并投入0.5g作为导电微粒6的银纳米粒子(应用纳米粒子研究所制，银微粒的平均粒径10nm)，将试剂瓶放在超声波分散器中，调制出导电微粒溶液E。 
向1.0g如上得到的分散液D中投入1.0g导电微粒溶液E，在常温下搅拌，获得绝缘体物质及导电微粒混合溶液F。混合溶液F所含的导 电微粒6的含有率为8.3重量％。 
在作为电极基板2的30mm见方的SUS基板上，滴下如上得到的混合溶液F后，利用旋转涂敷法在6000rpm、10s的条件下堆积含绝缘体物质及导电微粒的树脂粘合剂，获得电子加速层4。电子加速层4的膜厚约为1.2μm。 
在电子加速层4的表面上使用磁控溅射装置成膜薄膜电极3，从而获得实施例1-3的电子发射元件。作为薄膜电极3的成膜材料使用金，薄膜电极3的层厚为40nm，面积为0.014cm2。 
将使用了该电子发射元件的图3的实验系统置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极的施加电压V1＝20.0V、向相对电极的施加电压V2＝100V，而确认了单位面积上的电子发射电流为1.00mA/cm2。 
(实施例1-4) 
在10mL的试剂瓶中放入2.5g的乙醇溶剂和0.5g的四甲氧基硅烷KBM-04(信越化学工业株式会社制)，作为绝缘体物质5投入0.5g平均粒径50nm的球状二氧化硅粒子EP-C413(キヤボツト株式会社制)，将试剂瓶放在超声波分散器中，调制出含绝缘体物质的树脂粘合剂分散液G。分散液G中含有的绝缘体物质的含有率为14重量％。 
作为该含有导电微粒6的导电微粒溶液，使用含金纳米粒子的环烷分散溶液(ハリマ化成株式会社制，金微粒的平均粒径5.0nm，金微粒固形成分浓度52％)。向3.0g分散液G中投入0.68g含金纳米粒子的环烷分散溶液，在常温下搅拌，获得绝缘体物质及导电微粒混合溶液H。混合溶液H中含有的导电微粒6的含有率为9.6重量％。 
在作为电极基板2的30mm见方的SUS基板上，滴下如上得到的混合溶液H后，利用旋转涂敷法在3000rpm、10s的条件下堆积含绝缘 体物质及导电微粒的树脂粘合剂，获得电子加速层4。电子加速层4的膜厚约为1.7μm。 
在电子加速层4的表面上使用磁控溅射装置成膜薄膜电极3，从而获得实施例1-4的电子发射元件。作为薄膜电极3的成膜材料使用金，薄膜电极3的层厚为40nm，面积为0.014cm2。 
将使用了该电子发射元件的图3的实验系统置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极的施加电压V1＝18.5V、向相对电极的施加电压V2＝100V，而确认了单位面积上的电子发射电流为1.17mA/cm2。 
在此，上述实施例的电子发射元件在电子加速层4中含有分散了绝缘体物质和导电微粒的树脂粘合剂，但对于作为其变形例的、含有仅分散绝缘体物质的树脂粘合剂的电子加速层4’，也确认了电子发射。因此，以下对该变形例进行说明。 
(变形例1) 
在作为电极基板2的30mm见方的SUS基板上，滴下与实施例1同样得到的分散液A后，利用旋转涂敷法在3000rpm、10s的条件下堆积含绝缘体物质的树脂粘合剂，获得电子加速层。电子加速层的膜厚约为1.5nm。 
在电子加速层的表面上使用磁控溅射装置成膜薄膜电极3，从而获得变形例1的电子发射元件。作为薄膜电极3的成膜材料使用金，薄膜电极3的层厚为40nm，面积为0.014cm2。 
将使用了该变形例的电子发射元件的图3的实验系统置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极的施加电压V1＝17.2V、向相对电极的施加电压V2＝100V，而确认了单位面积上的电子发射电流为0.05mA/cm2。 
(实施方式2) 
图1是表示具有本发明的电子发射元件的电子发射装置的另一实施方式的构成的示意图。如图1所示，本实施方式的电子发射元件1001包括成为下部电极的电极基板2、成为上部电极的薄膜电极3和夹在它们之间的电子加速层1004。此外，电极基板2和薄膜电极3与电源7相连，可以在彼此相对配置的电极基板2和薄膜电极3之间施加电压。由电子发射元件1001和电源7构成电子发射装置1010。 
另外，对于与实施方式1公开的部件相同的部件，标以相同标号，省略不同构成以外的说明。 
电子加速层1004如图12所示，包含分散有导电微粒6和绝缘体微粒5的粘合剂成分15。例如可以为以下结构：粘合剂成分15为硅树脂，烧结硅树脂而变质为二氧化硅(绝缘物质)，并在该二氧化硅中分散有绝缘体微粒5及导电微粒6。进而在电子加速层1004中导电微粒6大多分散在薄膜电极3侧。 
在包含绝缘体微粒5的粘合剂成分15的层上涂敷导电微粒6来制作电子加速层1004时，若绝缘体微粒5的平均粒径小于10nm，则涂敷的平均粒径3～10nm的导电微粒6的大部分不能浸透到含有绝缘体微粒5的粘合剂成分15的层内部，而堆积在上部，无法发挥作为电子发射元件的效果。另一方面，绝缘体微粒5的平均粒径大于200nm时，涂敷的平均粒径3～10nm的导电微粒6的大部分不会留在含有绝缘体微粒5的粘合剂成分15的上部。因此，使用平均粒径3～10nm的导电微粒6时，绝缘体微粒5的平均粒径优选为10～200nm。 
在电子加速层4中导电微粒6大多分散在薄膜电极3侧。因此，在薄膜电极3附近电场得到强化，电子发射元件1001的电子发射效率变高。 
如上所述在电子发射元件1001中，电子加速层1004是将绝缘体微粒5和导电微粒6分散到树脂粘合剂15中而成的薄膜的层。并且，导电微粒6大多分散在薄膜电极3侧，从而在薄膜电极3附近电场得到强化，电子发射元件1001的电子发射效率变高。进而，导电微粒6分散到粘合剂成分15中，即在导电微粒6的周围存在粘合剂成分15，因此难以产生被大气中的氧气氧化的元件劣化。从而不仅在真空中而且在大气压中也可以使电子发射元件1001稳定动作。此外，由于绝缘体微粒5及导电微粒6分散到树脂粘合剂15中，因此难以产生凝聚，电子发射元件1001的性能均匀，电子发射元件1001可以进行稳定的电子供给。此外，树脂粘合剂15与电极基板2的粘接性高，机械强度高。进而，通过树脂粘合剂15可以使电子加速层1004表面的凹凸平坦，可以将其上的薄膜电极3形成得较薄。 
这样一来，电子发射元件1001可以高效地发射电子且可以抑制电子加速层1004的劣化，不仅在真空中而且在大气压中也可以高效地进行稳定的电子发射。进而电子发射元件1001提高了机械强度。 
接下来说明电子发射元件1001的制造方法的一个实施方式。 
首先，获得将绝缘体微粒5分散到树脂粘合剂15中的含绝缘体微粒的树脂粘合剂成分分散液。例如可以通过将绝缘体微粒5和粘合剂成分15分散到有机溶剂中来获得。分散方法并无特别限定，例如在常温下搅拌即可。作为在此使用的有机溶剂，只要可以分散绝缘体微粒5和树脂粘合剂15且在涂敷后可以干燥即可使用，并无特别限制，例如选自甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇、丁醇、2-丁醇等。这些有机溶剂可以分别单独使用，也可以组合2种以上使用。分散方法没有特别限定，例如可以通过在常温下放在超声波分散器中来分散。绝缘体微粒5的含有率优选为1～50重量％。小于1重量％时作为绝缘体无法发挥调整电子加速层1004的电阻的效果，大于50重量％时产生绝缘体微粒5 的凝聚。其中，更优选5～20重量％。 
接下来获得使导电微粒6分散到溶剂中的导电微粒分散液。例如可以通过将导电微粒6分散到有机溶剂中来获得。分散方法没有特别限定，例如在常温下搅拌即可。作为该有机溶剂，只要是可以分散导电微粒6且在涂敷后可以干燥，则无特别限制，例如选自环烷、己烷、甲苯等。 
并且，将如上制作出的含绝缘体微粒的粘合剂成分分散液涂敷到电极基板2上，获得含绝缘体微粒的粘合剂成分层(粘合剂成分层形成工序)。该涂敷例如使用旋转涂敷法进行即可。然后在含绝缘体微粒的粘合剂成分层上涂敷如上制作出的导电微粒分散液(导电微粒分散液涂敷工序)。在此，含绝缘体微粒的粘合剂成分层在常温下干燥，如果没有产生经时变化，则继续进行导电微粒分散液的涂敷即可。 
该导电微粒分散液的涂敷怎样进行均可，而若使用旋转涂敷法，则可以非常简便地在粘合剂成分中分散的绝缘体微粒的上部大范围地涂敷导电微粒。从而可以适用于需要大范围电子发射的设备。此外，旋转涂敷法并不选择涂敷的导电微粒的种类。 
在此，使用旋转涂敷法时的条件并无特别限制，但优选转速为1000rpm以上并小于8500rpm，特别优选为3000rpm以上并小于6500rpm。小于1000rpm时，含绝缘体微粒的粘合剂成分层上残存的导电微粒过多，在电子加速层1004和薄膜电极3之间形成由导电微粒构成的金属层，产生加速的电子的散乱，电子发射量减少。进而，渗入含绝缘体微粒的粘合剂成分层中的导电微粒的量也变多，因此容易形成导电通路，在元件内在低电压下就会产生大电流，电子发射量减少。另一方面，在8500rpm以上时，渗入含绝缘体微粒的粘合剂成分层中的导电微粒的量少，因此无法有效地进行电子加速层中电子的加速。 
此外，导电微粒分散液的涂敷使用喷雾法时，能以非常小的液滴喷出导电微粒，可以在粘合剂成分中分散的绝缘体微粒的上部较薄且均匀地涂敷导电微粒。作为喷雾法包括超声波雾化法、喷洒法、静电喷雾法等，而在可以抑制喷雾液滴的飞散、容易将喷雾液滴的直径控制得较小的方面，特别优选静电喷雾法。 
在此，使用静电喷雾法时的条件并无特别限定，但优选使用的注射器的内径为0.11mm以上且小于2.16mm，特别优选0.21mm以上并小于0.51mm。小于0.11mm时经常发射堵塞，而为2.16mm以上时导电微粒分散液的液滴直径变大而互相重叠，从而含绝缘体微粒的粘合剂成分层上残存的导电微粒过多，根据与上述相同的现象，电子发射量减少。进而，渗入含绝缘体微粒的粘合剂成分层中的导电微粒的量也较多，因此通过与上述相同的现象，电子发射量减少。液体的流量优选为0.2μL/min以上并小于10mL/min，特别优选1.0μL/min以上并小于1.0mL/min。小于0.2μL/min时，液滴较小，渗入到含绝缘体微粒的粘合剂成分层中的导电微粒少，因此无法有效地进行电子加速层中的电子的加速。另一方面，在为10mL/min以上时，导电微粒的液滴直径变大，含绝缘体微粒的粘合剂成分层上残存的导电微粒过多，通过与上述相同的现象，电子发射量减少。进而，渗入到含绝缘体微粒的粘合剂成分层中的导电微粒的量也较多，通过与上述相同的现象，电子发射量减少。 
此外，导电微粒分散液的涂敷使用喷墨法时，可以控制在粘合剂成分中分散的绝缘体微粒上部涂敷导电微粒的密度、部位。从而适用于需要形成图案的设备、开关元件等。 
在此，使用喷墨法时的条件虽然没有特别限定，但优选喷出体积为0.1fL以上并小于100pL。小于0.1fL时，液滴较小，渗入含绝缘体微粒的粘合剂成分层中的导电微粒的量较少，因此无法有效地进行电子加速层中的电子的加速。另一方面，为100pL以上时，含绝缘体微 粒的粘合剂成分层上残存的导电微粒过多，通过与上述相同的现象，电子发射量减少。进而，渗入含绝缘体微粒的粘合剂成分层中的导电微粒的量也较多，通过与上述相同的现象，电子发射量减少。 
如上形成电子加速层1004。这样一来，通过在分散有绝缘体微粒的粘合剂成分层上涂敷平均粒径小于绝缘体微粒的导电微粒的分散液，而形成电子加速层1004。在此，粘合剂成分层上涂敷的导电微粒浸透到含有绝缘体微粒的粘合剂成分层的内部。从而电子加速层1004形成为，在粘合剂成分15中分散绝缘体微粒5及导电微粒6，且导电微粒6大多分散在薄膜电极3侧。 
只要电子加速层1004形成为，在粘合剂成分15中分散绝缘体微粒5及导电微粒6，并在薄膜电极3侧较多地分散导电微粒6，则其形成方法不限于上述方法。例如也可以如下形成电子加速层1004：粘合剂成分为硅树脂，在电极基板上涂敷分散有绝缘体微粒的硅树脂，在烧结后变质为二氧化硅(绝缘物质)，在该分散有绝缘体微粒的二氧化硅上涂敷导电微粒的分散液并使之浸透，而形成电子加速层1004。 
形成电子加速层1004后，在电子加速层1004上成膜薄膜电极3。 
(实施例2) 
在以下的实施例中，对利用实施方式2的电子发射元件进行电流测定的实验进行说明。另外，该实验只是实施的一例，并不限制本发明的内容。 
首先如下制作实施例2-1～2-4的电子发射元件和比较例2-1的电子发射元件。并且，对制作出的电子发射元件，利用与实施例1相同的图3所示的实验系统进行单位面积上的电子发射电流的测定实验。将实验系统配置在1×10-8ATM的真空中进行电子发射实验。在实验中，隔着绝缘体隔离物9，电子发射元件和相对电极的距离为5mm。 此外，对相对电极的施加电压V2＝100V。 
(实施例2-1) 
首先，在10mL的试剂瓶中放入4.0g的乙醇溶剂和0.5g的甲基三甲氧基硅烷KBM-13(信越化学工业株式会社制)，进而作为绝缘体微粒5投入0.5g平均粒径12nm的球状二氧化硅粒子AEROSIL R8200(エボニツクエグサジヤパン株式会社制)，将试剂瓶放在超声波分散器中，调制出含绝缘体微粒的粘合剂成分分散液A。该分散液A中含有的绝缘体微粒的含有率为10重量％。 
接下来，在作为电极基板2的30mm见方的SUS基板上，滴下如上得到的分散液A后，利用旋转涂敷法在3000rpm、10s的条件下堆积含绝缘体微粒的粘合剂成分层I。该含绝缘体微粒的粘合剂成分层I在常温下干燥，没有产生经时变化，因此接着进入下一工序。 
作为将导电微粒6分散到溶剂中而成的导电微粒分散液，将含金纳米粒子的环烷分散溶液(ハリマ化成株式会社制，金微粒的平均粒径5.0nm，金微粒固形成分浓度52％)滴下到含绝缘体微粒的粘合剂成分层I上后，利用旋转涂敷法在6000rpm、10s的条件下形成电子加速层1004。即，在含绝缘体微粒的粘合剂成分层I中浸透导电微粒，形成在粘合剂成分中分散有绝缘体微粒5和导电微粒6的电子加速层1004。 
在这样形成的电子加速层1004的表面，使用磁控溅射装置成膜薄膜电极3，从而获得实施例2-1的电子发射元件。作为薄膜电极3的成膜材料使用金，薄膜电极3的层厚为40nm，面积为0.014cm2。 
将该电子发射元件置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极3的施加电压V1＝29.6V、向相对电极的施加电压V2＝100V，而确认了单位面积上的电子发射电流为0.46mA/cm2，元件内电流为115mA/cm2， 电子发射效率为0.4％。此外，通过TEM照相确认实施例2-1的电子发射元件可知，在电子加速层1004中，导电微粒6大多分散在薄膜电极3侧。 
(实施例2-2) 
在与实施例2-1同样得到的含绝缘体微粒的粘合剂成分层I上，作为将导电微粒6分散到溶剂中而成的导电微粒分散液，将含银纳米粒子的己烷分散溶液(应用纳米粒子研究所制，银微粒的平均粒径4.5nm，银微粒固形成分浓度7％)滴下后，利用旋转涂敷法在3000rpm、10s的条件下形成电子加速层1004。 
之后在电子加速层的表面，使用磁控溅射装置成膜薄膜电极3，从而获得实施例2-2的电子发射元件。作为薄膜电极3的成膜材料使用金，薄膜电极3的层厚为40nm，面积为0.014cm2。 
将该实施例2-2的电子发射元件置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极3的施加电压V1＝28.9V、向相对电极的施加电压V2＝100V，而确认了单位面积上的电子发射电流为0.40mA/cm2，元件内电流为38mA/cm2，电子发射效率为1.1％。此外，通过TEM照相确认实施例2-2的电子发射元件可知，在电子加速层1004中，导电微粒6大多分散在薄膜电极3侧。 
(实施例2-3) 
在与实施例2-1同样得到的含绝缘体微粒的粘合剂成分层I上，作为将导电微粒6分散到溶剂中而成的导电微粒分散液，将含银纳米粒子的己烷分散溶液(应用纳米粒子研究所制，银微粒的平均粒径4.5nm，银微粒固形成分浓度7％)静电喷雾，而形成电子加速层1004。静电喷雾条件为：液体的流量2μL/min，注射器内径0.41mm，从针到基板间距离8cm，电压5V。 
之后在电子加速层1004的表面，使用磁控溅射装置成膜薄膜电极3，从而获得实施例2-3的电子发射元件。作为薄膜电极3的成膜材料使用金，薄膜电极3的层厚为40nm，面积为0.014cm2。 
将该实施例2-3的电子发射元件置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极3的施加电压V1＝23.4V、向相对电极的施加电压V2＝100V，而确认了单位面积上的电子发射电流为0.10mA/cm2，元件内电流为25mA/cm2，电子发射效率为0.4％。此外，通过TEM照相确认实施例2-3的电子发射元件可知，在电子加速层1004中，导电微粒6大多分散在薄膜电极3侧。 
(实施例2-4) 
在与实施例2-1同样得到的含绝缘体微粒的粘合剂成分层I上，作为将导电微粒6分散到溶剂中而成的导电微粒分散液，将含银纳米粒子的十四烷分散溶液(株式会社アルバツク制，银微粒的平均粒径5.0nm，银微粒固形成分浓度54％)滴下后，利用喷墨头喷出并涂敷，从而形成电子加速层1004。喷出条件为：喷出体积4pL，喷出节距140μm×240μm，喷出液滴着陆直径30μm。 
之后在电子加速层1004的表面，使用磁控溅射装置成膜薄膜电极3，从而获得实施例2-4的电子发射元件。作为薄膜电极3的成膜材料使用金，薄膜电极3的层厚为40nm，面积为0.0707cm2。该面积中的导电微粒着陆个数210个，着陆面积的合计为1.5×10-3cm2。 
将该实施例2-4的电子发射元件置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极3的施加电压V1＝19.7V、向相对电极的施加电压V2＝100V，而确认了单位面积上的电子发射电流为1.14mA/cm2，元件内电流为734mA/cm2，电子发射效率为0.2％。此外，通过TEM照相确认实施例2-4的电子发射元件可知，在电子加速层1004中，导电微粒6大多分散在薄膜电极3侧。 
(比较例2-1) 
混合与实施例2-1同样得到的含绝缘体微粒的粘合剂成分分散液A、和将导电微粒6分散到溶剂中而成的导电微粒分散液。作为该导电微粒分散液使用含银纳米粒子的己烷分散溶液(应用纳米粒子研究所制，银微粒的平均粒径4.5nm，银微粒固形成分浓度7％)。在1.0g含绝缘体微粒的粘合剂成分分散液A中投入1.0g含银纳米粒子的己烷分散溶液，在常温下搅拌，获得绝缘体微粒及导电微粒混合溶液B。混合溶液B所含的导电微粒6的含有率为3.5重量％。 
在作为电极基板2的30mm见方的SUS基板上，滴下如上得到的混合溶液B后，利用旋转涂敷法在8000rpm、10s的条件下堆积含绝缘体微粒及导电微粒的粘合剂成分，获得电子加速层1004。 
之后，在电子加速层1004的表面上使用磁控溅射装置成膜薄膜电极3，从而获得比较例2-1的电子发射元件。作为薄膜电极3的成膜材料使用金，薄膜电极3的层厚为30nm，面积为0.014cm2。 
将该比较例2-1的电子发射元件置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极3的施加电压V1＝27.1V、向相对电极的施加电压V2＝100V，而确认了单位面积上的电子发射电流为0.063mA/cm2，元件内电流为118mA/cm2，电子发射效率为0.05％。在该比较例2-1的电子加速层1004中，在层内导电微粒均等分散。 
根据实施例2-2及比较例2-1可知，在粘合剂成分层形成后添加导电微粒时，在电子加速层1004中在薄膜电极3侧较多地分散导电微粒6，电子发射元件的电子发射效率提高。 
(实施方式3) 
图13是表示具有本发明的电子发射元件的电子发射装置的又一 实施方式的构成的示意图。如图13所示，本实施方式的电子发射元件2001包括成为下部电极的电极基板2、成为上部电极的薄膜电极3和夹在它们之间的电子加速层2004。此外，电极基板2和薄膜电极3与电源7相连，可以在彼此相对配置的电极基板2和薄膜电极3之间施加电压。由电子发射元件2001和电源7构成电子发射装置2010。 
另外，对于与实施方式1公开的部件相同的部件，标以相同标号，省略不同构成以外的说明。 
薄膜电极3的膜厚作为从电子发射元件向外部高效地发射电子的条件非常重要，优选为10～100nm的范围。用于从电子发射元件2001向外部发射电子的最大膜厚为100nm，若为超过100nm的膜厚，则不能发生弹道电子的透过，由薄膜电极3吸收或反射弹道电子而产生向电子加速层4的再捕获。 
电子加速层2004如图13所示，分散液导电微粒6和绝缘体微粒5。进而在电子加速层2004中可以含有粘合剂成分15。 
此外，电子加速层2004由含有绝缘体微粒5的微粒层构成，且可以至少在该微粒层的表面离散配置有导电微粒6。在此，微粒层除了含有绝缘体微粒5之外还可以含有导电微粒6。微粒层含有导电微粒6时，可以通过导电微粒6改变绝缘体微粒5的表面的电传导，因此容易控制元件的导电性。 
构成电子加速层2004的绝缘体微粒5相对于微粒整体的重量比例优选为80～95％。 
绝缘体微粒5大于导电微粒6的平均粒径时，可以从平均粒径小于绝缘体微粒5的导电微粒6的内部向外部高效地传导热，而高效地散放在元件内流动电流时产生的焦耳热，可以防止电子发射元件因热 破坏。进而易于进行电子加速层2004中的电阻值的调整。 
进而，如下文所述在含有绝缘体微粒的微粒层上利用喷墨法涂敷导电微粒6而制作电子加速层2004时，导电微粒6向微粒层的浸透程度，取决于绝缘体微粒5的种类及/或平均粒径、导电微粒6的种类及/或平均粒径、绝缘体微粒5及导电微粒6的组合等。即，若绝缘体微粒5的平均粒径很小，则涂敷的导电微粒6的大部分并不浸透到微粒层内部，而在上部堆积。另一方面，若绝缘体微粒5的平均粒径很大，则微粒层的粒子间的间隙过大，微粒层内存留的导电微粒6变少。从而，在使用平均粒径3～10nm的导电微粒6时，为了控制导电微粒向微粒层中的浸透程度，优选使绝缘体微粒5的平均粒径为10～500nm。 
此外，如下文所述，在电子加速层2004中含有粘合剂成分时，若绝缘体微粒5的平均粒径大于200nm，则涂敷的平均粒径3～10nm的导电微粒的大部分不会存留在包含绝缘体微粒5的粘合剂成分的层的上部。从而，在电子加速层2004中含有粘合剂成分并使用平均粒径3～10nm的导电微粒6时，绝缘体微粒5的平均粒径优选为10～200nm。 
此外，为了提高在以下的制造方法中制作导电微粒的分散液时的分散性，导电微粒6优选进行表面处理，其表面处理被膜上述绝缘被膜物质即可。 
此外，电子加速层2004可以包含粘合剂成分15。作为该粘合剂成分15可以使用实施方式1所示的树脂。 
在含有粘合剂成分15的微粒层中保持绝缘体微粒5的分散状态，因此即使如下文所述利用喷墨法涂敷导电微粒分散液，也不会改变微粒层中的绝缘体微粒5的分散状态。因此，可以形成更加均匀第控制电子发射部的电子加速层2004，可以制造可进行稳定且良好的电子发射的电子发射元件2001。进而，粘合剂成分与电极基板的粘接性高， 可以提高元件的机械强度。 
在此，电子加速层2004由包含绝缘体微粒的微粒层构成，且至少在该微粒层的表面离散配置有导电微粒时，其配置部位成为电子发射部。从而，电子发射元件2001成为成图了电子发射部的结构。因此，可以进行电子发射部的位置控制，可以防止形成于电子加速层2004上的薄膜电极3的构成材料在发射的电子的作用下小时的现象。此外，还可以控制单位面积上的电子发射量等。 
在微粒层的表面离散配置有导电微粒的元件，在形成微粒层后，例如如后文所述，利用喷墨法涂敷导电微粒分散液来制作。此时，在含有粘合剂成分的微粒层中，绝缘体微粒的分散状态得到保持，因此即使之后涂敷导电微粒分散液，微粒层中的绝缘体微粒的分散状态也不会变化。因此，可以形成提高了电子发射位置的控制性的电子加速层，可以成为可进行稳定且良好的电子发射的电子发射元件。 
进而，在电子加速层2004的内部存在导电微粒时，导电微粒6仅存在于微粒层表面中导电微粒的着陆位置的下方，也就是说在电子加速层2004内部保持导电微粒的离散状态。 
另外，使导电微粒离散配置在微粒层的表面时，若微粒层中含有粘合剂成分，则成为控制导电微粒向微粒层中的浸透程度的一个因子，但也可以通过其他方法进行离散配置。为了使导电微粒子微粒层的表面离散配置，例如可以考虑以下方法等：(1)从最紧密填充有直径小的绝缘体微粒的微粒层上涂敷直径和绝缘体微粒基本没有变化的导电微粒；(2)利用比较高粘度的绝缘体微粒分散液形成微粒层，并从其上涂敷导电微粒；(3)控制导电微粒分散液的干燥速度。 
电子加速层2004的大部分由包含绝缘体微粒5的微粒层构成，仅在微粒层的上部或者上部及内部存在导电微粒6。电子加速层2004是 包含绝缘体微粒5和少数导电微粒6的层，具有半导电性。此外，在电子加速层2004中含有粘合剂成分时，其大部分由包含绝缘体微粒5及粘合剂成分的微粒层构成，仅在微粒层的上部或在上部及内部存在导电微粒6。电子加速层2004具有包含绝缘体微粒5及粘合剂成分的微粒层和少数的导电微粒6，具有半导电性。其电子发射的原理与实施方式1相同。 
此外在电子加速层2004中，导电微粒6的全部离散地配置在由绝缘体微粒构成的微粒层的表面时，电子发射元件的电子发射机理虽然并不是很明确，但可以被认为是一下机理。在电极基板2和薄膜电极3之间施加电压时，电子从电极基板2向绝缘体微粒5的表面移动。绝缘体微粒5的内部为高电阻，因此电子在绝缘体微粒5的表面传导。此时，在绝缘体微粒5的表面的杂质、表面处理剂、或绝缘体微粒5见的接点，捕获电子。该捕获的电子作为固定化的电荷发挥作用。其结果，在电子加速层2004表面，施加电压和捕获的电子所产生的电场组合而成为高电场，在该高电场的作用下电子加速，并经过离散配置的导电微粒(电子发射部)而从薄膜电极3发射该电子。 
接下来说明电子发射元件2001的制造方法的一个实施方式。 
首先，获得将绝缘体微粒5分散到分散溶剂中的绝缘体微粒分散液。例如可以通过将绝缘体微粒5分散到分散溶剂中来获得。分散方法并无特别限定，例如在常温下放在超声波分散器中进行分散即可。作为在此使用的分散溶剂，只要可以分散绝缘体微粒5且在涂敷后可以干燥即可使用，并无特别限制，例如选自甲苯、苯、己烷、甲醇、乙醇等。在此，根据绝缘体微粒5的种类的不同，适于分散的分散溶剂也不同，例如绝缘体微粒5为SiO2时，优选甲醇或乙醇。此外，分散溶剂可以分别单独使用，或组合2种以上使用。 
此外，电子加速层2004中含有粘合剂成分时，获得将绝缘体微粒 5和粘合剂成分分散到分散溶剂中的含绝缘体微粒的粘合剂成分分散液。作为在此使用的分散溶剂，只要可以分散绝缘体微粒5和粘合剂成分且在涂敷后可以干燥即可使用，并无特别限制，例如选自甲醇、乙醇、丙醇、2-丙醇、丁醇、2-丁醇等。这些有机溶剂可以分别单独使用，也可以组合2种以上使用。分散方法没有特别限定，例如可以通过在常温下放在超声波分散器中来分散。绝缘体微粒的含有率优选为1～50重量％。小于1重量％时作为绝缘体无法发挥调整电子加速层2004的电阻的效果，大于50重量％时产生绝缘体微粒5的凝聚。其中，更优选1～20重量％。 
接下来获得使导电微粒6分散到分散溶剂中的导电微粒分散液。例如可以将导电微粒6分散到分散溶剂中，也可以使用市场销售品。分散方法没有特别限定，例如在常温下利用超声波分散器分散即可。作为该分散溶剂，只要是可以分散导电微粒6且在涂敷后可以干燥，则无特别限制。在此，为了提高分散性而对导电微粒6进行了表面处理时，根据其表面处理方法使用适于分散的分散溶剂即可。例如，对于对表面进行了醇化物处理的导电微粒6，优选甲苯或己烷。 
此外，导电微粒分散液可以在液体状态下使用导电微粒6的纳米胶体液。在液体的状态下使用导电微粒6的纳米胶体液时，可以涂敷导电微粒6不会凝聚而均匀地分散的分散液。从而可以形成在微粒层上更加均匀地存在导电微粒6的电子加速层2004，可以制造可进行稳定且良好的电子发射的电子发射元件2001。另外，导电微粒6优选在胶体状态下的平均粒径为0.35μm以下。通过使用胶体状态下的平均粒径为0.35μm以下的导电微粒，可以如下述的实施例所记载的那样提高在电子加速层2004中的分散性。作为导电微粒6的纳米胶体液的例子包括：ハリマ化成株式会社制造销售的金纳米粒子胶体液、应用纳米研究所制造销售的银纳米粒子、株式会社德力化学研究所制造销售的白金纳米粒子胶体液及钯纳米粒子胶体液、株式会社イオツクス制造销售的镍纳米粒子膏体等。此外，导电微粒6的纳米胶体液的溶剂只 要可以胶体分散导电微粒6且在涂敷后可以干燥即可使用，并无特别限制，例如可以使用甲苯、苯、二甲苯、己烷、十四烷等。 
并且，将如上制作出的绝缘体微粒分散液或含绝缘体微粒的粘合剂成分分散液涂敷到电极基板2上，获得绝缘体微粒的层(微粒层)(微粒层形成工序)。该涂敷例如使用旋转涂敷法进行即可。微粒层的形成中，使用旋转涂敷法时的条件并无特别限制，但优选转速为1000rpm以上并小于10000rpm，特别优选为3000rpm以上并小于8500rpm。在该条件下形成的微粒层的膜厚适当，可以使电子加速层的层厚均匀，并可以进行层厚方向上的电子加速层的电阻调整。其结果，可以从电子发射元件表面的全面均匀地发射电子，且可以高效地向元件外发射电子。 
然后在微粒层上涂敷如上制作出的导电微粒分散液(导电微粒涂敷工序)。在此，微粒层在常温下干燥，如果没有产生经时变化，则继续进行导电微粒分散液的涂敷即可。 
导电微粒分散液的涂敷使用喷墨法进行。导电微粒分散液的涂敷使用喷墨法时的条件虽然没有特别限定，但优选喷出体积为0.1fL以上并小于100pL，特别优选1.0pL以上并小于10pL。在此，导电微粒6向微粒层的浸透程度，除了取决于绝缘体微粒5的种类及/或平均粒径、导电微粒6的种类及/或平均粒径、绝缘体微粒5及导电微粒6的组合等以外，还取决于导电微粒分散液的喷出体积。即，喷出体积过少时，液滴很小，渗入到微粒层中的导电微粒的量很少，因此涂敷的导电微粒的大部分无法浸透到含有绝缘体微粒5的微粒层内部，而在上部堆积。相反，喷出体积很多时，若残存在微粒层上的导电微粒过多，则在电子加速层和薄膜电极之间形成导电层，产生加速的电子的散乱，电子发射量减少。此外，渗入到含绝缘体微粒的粘合剂成分层中的导电微粒的两很多，因此容易形成导电通路，在元件内在低电压下也会产生大电流，电子发射量减少。 
如上分别制作绝缘体微粒分散液和导电微粒分散液，在含有绝缘体微粒5的微粒层上利用喷墨法涂敷导电微粒6的分散液，从而形成电子加速层2004。 
如上形成电子加速层2004。在形成电子加速层2004后在电子加速层2004上成膜薄膜电极3。薄膜电极3的成膜例如使用磁控溅射法即可。此外，薄膜电极3例如可以使用喷墨法、旋转涂敷法、蒸镀法等进行成膜。 
在此，电子发射元件2001的电子发射量，可以不是与电子加速层2004中的导电微粒6的量成比例地增加电子发射量，而成为电子加速层2004内作为弹道电子发射电子的半导电性。因此，电子加速层2004中所需要的导电微粒的量比较少量。另一方面，为了获得均匀的性能，导入导电微粒的区域、即电子发射部并能偏向存在。因此，元件制造要求：选择对各微粒的分散性好的分散剂，在含有绝缘体微粒的微粒层上均匀涂敷少量的导电微粒分散液，在微粒层的上部或内部、或者上部及内部的导入导电微粒的区域中，使导电微粒均匀存在。此外，为了进行电子加速部的成图，需要控制微粒层上的导电微粒的有无。 
在上述制造方法中，电子加速层2004的形成工序中，形成含有绝缘体微粒5的微粒层，并在该微粒层上利用喷墨法涂敷导电微粒分散液。通过该方法，可以在微粒层的上部或内部、或者上部及内部的导入导电微粒的区域中，使导电微粒6少量且均匀地存在于希望的区域。因此，可以制造电子发射部均匀存在且可进行稳定且良好的电子发射的电子发射元件2001。 
进而，通过上述制造方法，分别准备绝缘体微粒分散溶液和导电微粒分散溶液，并分别涂敷到电极基板上，因此可以防止绝缘体微粒分散溶液和导电微粒分散溶液在混合时产生凝聚体、以及在绝缘体微 粒分散液中添加导电微粒时产生凝聚体等问题。 
从而，通过在电极基板2上涂敷绝缘体微粒分散液而形成微粒层后涂敷导电微粒分散液，可以形成微粒的凝聚体少、导电性得到控制的电子加速层。并且通过涂敷微粒的分散液这种简单的制造工艺，便可简单且低成本地获得电子发射元件2001。 
这样一来，根据本发明的方法，可以制造出可简单且低成本地形成具有以下优点的电子加速层从而可以获得稳定且良好的电子发射量的电子发射元件2001：该电子加速层可以避免微粒的凝聚体的产生，且使得在包含均匀分散的绝缘体微粒5的微粒层的上部或内部、或者上部及内部的导入导电微粒6的区域中，电子发射部均匀存在。此外，在微粒层上涂敷导电微粒时，根据上述方法而使用喷墨法，因此可以控制导电微粒6的喷出量及喷出部位。若控制导电微粒6的喷出部位，则能以少量的材料在电子加速层2004中自由地成图具有稳定且良好的电子发射量的电子发射部。因此，本发明的电子发射元件2001适于平板显示器等图像显示装置的应用。 
此外，利用含绝缘体微粒的粘合剂成分分散液形成含有粘合剂成分的微粒层后，涂敷导电微粒时，在含有粘合剂成分的微粒层中保持了绝缘体微粒的分散状态，因此即使利用喷墨法涂敷导电微粒分散液，也不会改变微粒层中绝缘体微粒的分散状态。因此，可以形成更加均匀控制了电子发射部的电子加速层，可以制造可进行稳定且良好的电子发射的电子发射元件。 
进而，根据上述制造方法，即使容易分散绝缘体微粒5和导电微粒6的分散溶剂不同，但通过不使两者混合，便涂敷绝缘体微粒分散液并在形成了含绝缘体微粒的微粒层后，涂敷导电微粒分散液，从而可以在保持了两种微粒的分散性的同时形成电子加速层。即，尽管对绝缘体微粒5和导电微粒6的分散性高的分散溶剂不同，也可以形成 不含绝缘体微粒的凝聚体、导电微粒的凝聚体及绝缘体微粒5和导电微粒6的凝聚体的均匀的电子加速层。 
另外在喷墨法中，作为导电微粒6可以使用微细配线描绘用导电性墨水，其中含有的溶剂为十四烷、癸烷、癸醇、甲苯、己烷、二甲苯等。 
(实施例3) 
在以下的实施例中，对利用实施方式3的电子发射元件进行电流测定的实验进行说明。另外，该实验只是实施的一例，并不限制本发明的内容。 
首先如下制作实施例3-1、3-2的电子发射元件及比较例3-1、3-2的电子发射元件。并且，对制作出的电子发射元件，进行与实施例1相同的单位面积上的电子发射电流的测定实验。 
在此，在图3所示的实验系统中，使用代替电子发射元件1而使用了图13所示的电子发射元件2001的实验系统。将该实验系统配置在1×10-8ATM的真空中进行电子发射实验。在实验中，隔着绝缘体隔离物9，电子发射元件和相对电极的距离为5mm。此外，对相对电极的施加电压V2＝100V。 
(实施例3-1) 
在10mL的试剂瓶中作为分散溶剂投入2.4g己烷并作为绝缘体微粒5投入0.5g平均粒径110nm的球状二氧化硅粒子，将试剂瓶放在超声波分散器中，调制出绝缘体微粒分散液A。该分散液A中含有的绝缘体微粒的含有率为17重量％。 
接下来，在电极基板2上，利用旋转涂敷法使上述绝缘体微粒分散液A在3000rpm、10s的条件下旋转，而形成微粒层I。之后在常温 下干燥1小时，并在获得的微粒层I上，作为将导电微粒6分散到分散溶剂中而成的导电微粒分散液，涂敷含金纳米粒子的环烷分散溶液(ハリマ化成株式会社制，金微粒的平均粒径5.0nm，金微粒固形成分浓度52％)。该涂敷使用喷墨法，即使用喷墨头喷出含金纳米粒子的环烷分散溶液来进行涂敷。喷出条件为：喷出体积4pL，喷出节距140μm×240μm，喷出液滴着陆直径30μm。 
在微粒层I上通过喷墨法涂敷了含金纳米粒子的环烷分散溶液后，放置24小时使之自然干燥，使金纳米粒子浸透到微粒层I中，而形成电子加速层2004。 
之后在电子加速层2004的表面，使用磁控溅射装置成膜薄膜电极，从而获得实施例3-1的电子发射元件。作为成膜材料使用金，薄膜电极的层厚为40nm，面积为0.0707cm2。该面积中的导电微粒着陆个数210个，着陆面积的合计为1.5×10-3cm2。 
将该实施例3-1的电子发射元件置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极的施加电压V1＝39.9V，而确认了单位面积上的电子发射电流为0.869mA/cm2，元件内电流为428mA/cm2，电子发射效率为0.2％。 
(实施例3-2) 
在10mL的试剂瓶中作为分散溶剂放入2.0g的乙醇并作为粘合剂成分放入0.5g的甲基三甲氧基硅烷KBM-13(信越化学工业株式会社制)，进而作为绝缘体微粒投入0.5g平均粒径40nm的球状二氧化硅粒子AEROSIL RE50(エボニツクエグサジヤパン株式会社制)，将试剂瓶放在超声波分散器中，调制出含绝缘体微粒的粘合剂成分分散液B。该分散液B中含有的绝缘体微粒的含有率为17重量％。 
接下来，在电极基板2上，利用旋转涂敷法使上述含绝缘体微粒的粘合剂成分分散液B在3000rpm、10s的条件下旋转，而形成微粒层 II。之后在常温下干燥24小时，并在获得的微粒层II上，作为将导电微粒6分散到分散溶剂中而成的导电微粒分散液，涂敷含银纳米粒子的十四烷分散溶液(株式会社アルバツク制，银微粒的平均粒径5.0nm，银微粒固形成分浓度54％)。该涂敷使用喷墨法，即使用喷墨头喷出含银纳米粒子的十四烷分散溶液来进行涂敷。喷出条件为：喷出体积4pL，喷出节距140μm×240μm，喷出液滴着陆直径30μm。 
在微粒层II上通过喷墨法涂敷了含银纳米粒子的十四烷分散溶液后，放置1小时使之自然干燥，使银纳米粒子浸透到微粒层II中，而形成电子加速层2004。 
之后在电子加速层2004的表面，使用磁控溅射装置成膜薄膜电极，从而获得实施例3-2的电子发射元件。作为成膜材料使用金，薄膜电极的层厚为40nm，面积为0.0707cm2。该面积中的导电微粒着陆个数210个，着陆面积的合计为1.5×10-3cm2。 
将该实施例3-2的电子发射元件置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极的施加电压V1＝19.7V，而确认了单位面积上的电子发射电流为1.14mA/cm2，元件内电流为734mA/cm2，电子发射效率为0.2％。 
(比较例3-1) 
在与实施例3-2同样得到的含有粘合剂成分的微粒层II上，作为将导电微粒6分散到分散溶剂中而成的导电微粒分散液，滴下了含银纳米粒子的己烷分散溶液(应用纳米粒子研究所制，银微粒的平均粒径4.5nm，银微粒固形成分浓度7％)后，利用旋转涂敷法在3000rpm、10s的条件下形成电子加速层。通过该旋转涂敷法涂敷了含银纳米粒子的己烷分散溶液后，放置1小时使之自然干燥，而使银纳米粒子浸透。 
之后在电子加速层的表面，使用磁控溅射装置成膜薄膜电极，从而获得比较例3-1的电子发射元件。作为成膜材料使用金，薄膜电极的 层厚为40nm，面积为0.014cm2。 
将该比较例1的电子发射元件置于1×10-8ATM的真空中，并使向薄膜电极的施加电压V1＝28.9V，而确认了单位面积上的电子发射电流为0.40mA/cm2，元件内电流为38mA/cm2，电子发射效率为1.1％。 
上述实施例及比较例中记载的施加电压的数值是电子发射电流最多时的值。即，导电微粒分散液的涂敷使用了喷墨法的元件，能以低电压发射电子。 
另外，导电微粒分散液的涂敷使用喷墨法时，在导电微粒的扩散少的状态下渗入到微粒层内，导电微粒见距离较短，元件内电流容易流动。此外，使用旋转涂敷法时，导电微粒扩散的同时渗入到微粒层内，导电微粒见距离变长，因绝缘体微粒的作用导致电阻变大，元件内电流难以流动。 
(实施方式4) 
图4表示使用实施方式1中说明的具有电子发射元件1的电子发射装置10的本发明的带电装置90的一例。 
另外，本发明的带电装置90也可以使用实施方式2的电子发射装置1001或实施方式3的电子发射装置2010。使用实施方式3的电子发射装置2010的带电装置的图，取代图4的电子发射元件1，而描绘图13所示的电子发射元件2001。 
带电装置90由具有电子发射元件1和向其施加电压的电源7的电子发射装置10构成，用于使感光体11带电。本发明的图像形成装置具有该带电装置90。在本发明的图像形成装置中，构成带电装置90的电子发射元件1与作为被带电体的感光体11相对设置，通过施加电压而发射电子，使感光体11带电。另外，在本发明的图像形成装置中， 带电装置90以外的构成部件可以使用现有公知的部件。在此，在带电装置90中，电子发射元件1优选从感光体11间隔例如3～5mm来配置。此外，向电子发射元件1的施加电压优选为25V左右，电子发射元件1的电子加速层的构成，只要在25V的电压施加下单位时间发射1μA/cm2的电子即可。 
作为带电装置90使用的电子发射装置10不会产生放电，因此不会产生来自带电装置90的臭氧。臭氧除了对人体有害以及因对环境的各种规格而受到限制以外，即使不放出到设备外，也会使设备内的有机材料、例如感光体11、带等氧化劣化。这种问题通过将本发明的电子发射元件1用于带电装置90以及将这种带电装置90用于图像形成装置就可以得到解决。 
进而，作为带电装置90使用的电子发射装置10构成为面电子源，因此可在感光体11的旋转方向具有宽度地进行带电，可以增多向感光体11的某个部位的带电机会。从而，带电装置90与以线状带电的线带电器等相比，可以均匀地带电。此外，带电装置90与需要数kV的电压施加的电晕放电器相比，具有将施加电压降低到低至10V左右的优点。 
此外，使用电子发射元件1或电子发射元件1001时，在大气中也可以动作。此外，使用电子发射元件1001或电子发射元件2001时，电子发射效率高，因此带电装置90可高效地带电。 
(实施方式5) 
图5表示使用了实施方式1所说明的具有电子发射元件1的电子发射装置10的本发明的电子线硬化装置100的一例。 
另外，本发明的电子线硬化装置100也可以使用实施方式2的电子发射装置1001或实施方式3的电子发射装置2010。使用实施方式3 的电子发射装置2010的电子线硬化装置的图，取代图5的电子发射元件1，而描绘图13所示的电子发射元件2001。 
电子线硬化装置100包括具有电子发射元件1和向其施加电压的电源7的电子发射装置10、以及使电子加速的加速电极21。在电子线硬化装置100中，以电子发射元件1为电子源，通过加速电极21使发射的电子加速并与保护膜(被硬化物)22冲撞。使一般的保护膜22硬化而需要的能量为10eV以下，因此若只是关注能量，则不需要加速电极。但是，电子线的浸透深度成为电子的能量的函数，因此为了全部硬化例如厚度1μm的保护膜22，需要约5kV的加速电压。 
现有一般的电子线硬化装置，将电子源真空密封，通过高电压施加(50～100kV)而发射电子，并经过电子窗将电子取出、照射。在该电子发射的方法中，在透过电子窗时会产生较大的能量损耗。此外，到达保护膜的电子也是高能量，因此会透过保护膜的厚度，而使能量的利用效率变低。进而一次可以照射的范围较窄，点状地进行描绘，因此产能较低。 
与之相对，使用了电子发射装置10或电子发射装置1010的电子线硬化装置，可以在大气中动作，因此无需真空密封。此外，使用了电子发射装置2010的电子线硬化装置中，电子发射元件2001的电子发射效率高，因此可以高效地照射电子线。 
此外，电子线硬化装置100不会透过电子透过窗，因此无能量损耗，可以降低施加电压。进而由于是面电子源，因此产能非常高。此外，若按照图案发射电子，还可以进行无掩模曝光。 
(实施方式6) 
图6～8分别表示使用了实施方式1中说明的具有电子发射元件1的电子发射装置10的本发明的自发光设备31、31’、31”的例子。 
另外，本发明的自发光设备31、31’、31”也可以使用实施方式2的电子发射装置1001或实施方式3的电子发射装置2010。使用实施方式3的电子发射装置2010的自发光设备的图，取代图6～8的电子发射元件1，而描绘图13所示的电子发射元件2001。 
图6所示的自发光设备31包括具有电子发射元件1和向其施加电压的电源7的电子发射装置10，还包括具有层叠作为基材的玻璃基板34、ITO膜33及荧光体32的层叠结构的发光部36。另外，发光部36配置在与电子发射元件1分离的位置上，并使荧光体32与电子发射元件1相对。 
作为荧光体32适用与红色、绿色、蓝色发光对应的电子激励类型的材料，例如红色中可以使用Y2O3:Eu、(Y，Gd)BO3:Eu，绿色中可以使用Zn2SiO4:Mn、BaAl12O19:Mn，蓝色中可以使用BaMgAl10O17:Eu2+等。在成膜了ITO膜33的玻璃基板34表面上成膜荧光体32。荧光体32的厚度优选为1μm左右。此外，ITO膜33的膜厚只要是可以确保导电性的膜厚就没有问题，在本实施方式中为150nm。 
在成膜荧光体32时，准备作为粘合剂的环氧类树脂和微粒化的荧光体粒子的混炼物，并通过刮棒涂布法或滴下法等公知方法成膜即可。 
在此，为了提高荧光体32的发光亮度，需要使从电子发射元件1发射的电子向荧光体加速，此时为了进行用于在电子发射元件1的电极基板2和发光部36的ITO膜33之间形成使电子加速的电场的电压施加，可以设置电源35。此时优选，荧光体32和电子发射元件1的距离为0.3～1mm，来自电源7的施加电压为18V，来自电源35的施加电压为500～2000V。 
图7所示的自发光设备31’包括具有电子发射元件1和向其施加电 压的电源7的电子发射装置10，还包括荧光体32。在自发光设备31’中，荧光体32为平面状，在电子发射元件1的表面配置有荧光体32。在此，在电子发射元件1表面成膜的荧光体32的层，如上所述准备由与微粒化的荧光体的混炼物构成的涂液，在电子发射元件1表面成膜。电子发射元件1本身为相对于外力较弱的结构，因此若利用刮棒涂布法的成膜手段可能会导致元件破坏。因此优选使用滴下法或旋转涂敷法等方法。 
图8所示的自发光设备31”包括具有电子发射元件1和向其施加电压的电源7的电子发射装置10，进而在电子发射元件1的电子加速层4中作为荧光体32’混入有荧光的微粒。此时，可以使荧光体32’的微粒兼用作绝缘体微粒5。然而，上述荧光体的微粒一般来说电阻较低，与绝缘体微粒5相比电阻明显低。因此代替绝缘体微粒5而混合荧光体的微粒时，该荧光体的微粒的混合量必须抑制成少量。例如，作为绝缘体微粒5使用球状二氧化硅粒子(平均直径110nm)、作为荧光体微粒使用ZnS∶Mg(平均直径500nm)时，其重量混合比为3∶1左右较为合适。 
在上述自发光设备31、31’、31”中，从电子发射元件1发射的电子与荧光体32、32’冲撞而发光。 
另外，自发光设备31、31’、31”使用电子发射装置10或电子发射装置1010时，由于电子发射元件1或电子发射元件1001可以在大气中发射电子，从而可以在大气中动作。但若进行真空密封，则电子发射电流提高，可以更有效地发光。 
使用电子发射装置2010时，电子发射元件2001的电子发射效率高，因此自发光设备31、31’、31”可以有效地进行发光。 
进而，图9表示具有本发明的自发光设备的本发明的图像显示装 置的一例。图9所示的图像显示装置140具有图8所示的自发光设备31”和液晶面板330。在图像显示装置140中，自发光设备31”设置在液晶面板330的后方，作为背光使用。用于图像显示装置140时，向自发光设备31”的施加电压优选为20～35V，只要在该电压下例如单位时间可以发射10μA/cm2的电子即可。此外，自发光设备31”和液晶面板330的距离优选为0.1mm左右。 
此外，作为本发明的图像显示装置使用图6所示的自发光设备31时，可以为以下形状：将自发光设备31配置为矩阵状，作为自发光设备31自身产生的FED形成图像并进行显示。此时，向自发光设备31的施加电压优选为20～35V，只要在该电压下例如单位时间可以发射10μA/cm2的电子即可。 
(实施方式7) 
图10及图11分别表示使用了实施方式1中说明的具有电子发射元件1的电子发射装置10的本发明的送风装置150、160的例子。以下对将本发明的送风装置用作冷却装置的情况进行说明。但是送风装置的利用不限于冷却装置。 
另外，本发明的送风装置150、160也可以使用实施方式2的电子发射装置1001或实施方式3的电子发射装置2010。使用实施方式3的电子发射装置2010的送风装置的图，取代图10及11的电子发射元件1，而描绘图13所示的电子发射元件2001。 
图10所示的送风装置150包括具有电子发射元件1和向其施加电压的电源7的电子发射装置10。在送风装置150中，电子发射元件1向电接地的被冷却体41发射电子，从而产生离子风来冷却被冷却体41。冷却时，向电子发射元件1施加的电压优选为18V左右，优选在该电压下在气体氛围下例如单位时间发射1μA/cm2的电子。 
图11所示的送风装置160在图10所示的送风装置150中进一步组合了送风机42。图11所示的送风装置160中，电子发射元件1向电接地的被冷却体41发射电子，进而送风机42向被冷却体41送风，从而将从电子发射元件发射的电子向被冷却体41传送，产生离子风来冷却被冷却体41。此时，送风机42的风量优选为0.9～2L/分/cm2。 
在此，想要通过送风来冷却被冷却体41时，如果仅仅如现有的送风装置或冷却装置那样通过风扇等进行送风，则被冷却体41表面的流速为0，最想散放热的部分的空气无法置换，冷却效率很差。但是，若送风的空气中含有电子、离子等电荷粒子，则靠近到被冷却体41附近时通过电气作用力拉引到被冷却体41表面，因此可以替换表面附近的气体氛围。在此，在本发明的送风装置150、160中，在送风的空气中含有电子、离子等电荷粒子，因此冷却效率格外提高。 
送风装置150及送风装置160使用电子发射装置10或电子发射装置1010时，在大气中也可以动作。此外，使用电子发射装置2010时，电子发射效率高，因此送风装置150、160可以更高效地进行冷却。 
[关于本发明的结构] 
如上所述，本发明的电子发射元件，具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，其中，上述电子加速层包含分散有绝缘体物质和导电微粒的粘合剂成分。 
本发明的电子发射元件，具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，其中，上述电子加速层包含分散有导电微粒和平均粒径大于该导电微粒的绝缘体微粒的粘合剂成分，且在上述电子加速 层中上述导电微粒大多分散在上述薄膜电极侧。 
根据上述构成，在电极基板和薄膜电极之间设置有包含分散了绝缘体物质和导电微粒的粘合剂成分的电子加速层。该电子加速层是将绝缘体物质和导电微粒分散在粘合剂成分中的薄膜的层，具有半导电性。在该半导电性的电子加速层施加电压时，在电子加速层内产生电流，且一部分通过施加电压所形成的强电场而作为弹道电子发射。 
在此，在上述电子加速层中，导电微粒大多分散在薄膜电极侧，从而电场在薄膜电极附近得到强化，电子发射效率变高。进而，导电微粒分散在粘合剂成分中，即在导电微粒的周围存在粘合剂成分，因此难以产生被大气中的氧气氧化的元件劣化。从而不仅在真空中而且在大气压中也可以稳定地动作。此外，绝缘体物质及导电微粒分散在粘合剂成分中，因此难以产生凝聚，元件的性能均一，可以进行稳定的电子供给。此外，树脂粘合剂与电极基板的粘结性高，机械强度高。进而，通过粘合剂成分可以改善电子加速层表面的平滑性，可以较薄得形成其上的薄膜电极。 
这样一来，在上述构成中可以高效地发射电子，且可以抑制电子加速层的劣化，不仅在真空中而且大气压中也可以进行稳定的电子发射。进而机械强度得到提高。 
此外在本发明的电子发射元件中，上述导电微粒优选是抗氧化能力高的导电体。在此所说的抗氧化能力高是指氧化物形成反应低。一般根据热力学计算求出的氧化物生成自由能量的变化量ΔG[kJ/mol]的值为负，其值越大表示越容易引起氧化物的生成反应。在本发明中对应于ΔG＞-450[kJ/mol]以上的金属元素，可以作为抗氧化能力高的导电微粒。此外，在该导电微粒的周围附着或被覆大小小于该导电微粒的绝缘体物质从而更加难以产生氧化物的生成反应的状态的导电微粒，也包含在抗氧化能力高的导电微粒中。 
根据上述构成，作为导电微粒使用抗氧化能力高的导电体，因此难以产生被大气中的氧气氧化的元件劣化，因此可以使电子发射元件在大气压中也可以稳定地动作。从而可以延长寿命，且在大气中也可以长期连续动作。 
在上述电子发射元件中，优选上述导电微粒为贵金属。这样一来，上述导电微粒为贵金属，从而可以防止因导电微粒被大气中的氧气氧化等引起的元件劣化。从而可以实现电子发射元件的长寿命化。 
在本发明的电子发射元件中优选，构成上述导电微粒的导电体包括金、银、白金、钯及镍的至少一种。这样一来，通过使构成上述导电微粒的导电体包括金、银、白金、钯及镍的至少一种，可以更有效地防止因导电微粒被大气中氧气氧化等引起的元件劣化。从而可以更有效地实现电子发射元件的长寿命化。 
在本发明的电子发射元件中，上述导电微粒的平均粒径根据控制导电性的需要，必须小于上述绝缘体物质或上述绝缘体微粒的平均粒径，优选为3～10nm。或者，优选上述导电粒子的平均粒径为3～10nm。 
这样一来，通过使上述导电微粒的平均粒径小于上述绝缘体物质或上述绝缘体微粒的平均粒径，并优选为3～10nm，或者使上述导电粒子的平均粒径为3～10nm，具有以下效果。 
即，在电子加速层内不会由导电粒子形成导电通路，难以产生电子加速层内的绝缘破坏。此外，虽然在原理上不明确的点较多，但通过使用粒径处于上述范围内的导电微粒，可以高效地生成弹道电子。 
在本发明的电子发射元件中优选，上述绝缘体物质或上述绝缘体微粒包含SiO2、Al2O3及TiO2的至少一种，或包含有机聚合物。上述 绝缘体物质或上述绝缘体微粒包含SiO2、Al2O3及TiO2的至少一种，或包含有机聚合物时，这些物质的绝缘性高，从而可以将上述电子加速层的电阻值调整在任意范围内。特别是，作为绝缘体物质使用氧化物(SiO2、Al2O3及TiO2)，作为导电微粒使用抗氧化能力高的导电体时，更加难以产生因被大气中的氧气氧化而产生元件劣化，因此可以使在大气压中也可以稳定动作的效果更加显著。 
在本发明的电子发射元件中，上述绝缘体物质为微粒时优选，其平均粒径为10～1000nm，更优选为12～110nm。 
通过使作为微粒的绝缘体物质的平均粒径优选为10～1000nm，更优选为12～110nm，可以从大小小于上述绝缘体物质的上述导电微粒的内部向外部高效地热传导，在元件内有电流流动时可以高效地散放产生的焦耳热，可以防止因热破坏电子发射元件。进而，可以容易地进行上述电子加速层中的电阻值的调整。 
此外上述绝缘体微粒的平均粒径优选为10～200nm。 
通过使上述绝缘体微粒的平均粒径优选为10～200nm，可以从平均粒径小于上述绝缘体微粒的上述导电微粒的内部向外部高效地热传导，在元件内有电流流动时可以高效地散放产生的焦耳热，可以防止因热破坏电子发射元件。进而，可以容易地进行上述电子加速层中的电阻值的调整。 
在此，在包含绝缘体微粒的粘合剂成分的层上涂敷导电微粒来制作上述电子加速层时，若绝缘体微粒的平均粒径小于10nm，则涂敷的平均粒径3～10nm的导电微粒的大部分不能浸透到含有绝缘体微粒的粘合剂成分的层内部，而堆积在上部，无法发挥作为电子发射元件的效果。另一方面，绝缘体微粒的平均粒径大于200nm时，涂敷的平均粒径3～10nm的导电微粒的大部分不会留在含有绝缘体微粒的粘合剂 成分的上部。因此，使用平均粒径3～10nm的导电微粒时，绝缘体微粒的平均粒径优选为10～200nm。 
此外优选，上述绝缘体微粒的平均粒径比上述导电微粒的平均粒径大，且为10～500nm。 
通过使绝缘体微粒的平均粒径比导电微粒大，可以从平均粒径小于绝缘体微粒的导电微粒的内部向外部高效地热传导，在元件内有电流流动时可以高效地散放产生的焦耳热，可以防止因热破坏电子发射元件。进而，可以容易地进行上述电子加速层中的电阻值的调整。 
在此，导电微粒向包含绝缘体微粒的微粒层的浸透程度，取决于绝缘体微粒的种类及/或平均粒径、导电微粒的种类及/或平均粒径、绝缘体微粒及导电微粒的组合等。即，若绝缘体微粒的平均粒径很小，则涂敷的导电微粒的大部分并不浸透到微粒层内部，而在上部堆积。另一方面，若绝缘体微粒的平均粒径很大，则微粒层的粒子间的间隙过大，微粒层内存留的导电微粒变少。从而，在使用平均粒径3～10nm的导电微粒时，为了控制导电微粒向微粒层中的浸透程度，优选使绝缘体微粒的平均粒径为10～500nm。 
此外，在电子加速层中含有粘合剂成分时，若绝缘体微粒的平均粒径大于200nm，则涂敷的平均粒径3～10nm的导电微粒的大部分不会存留在包含绝缘体微粒的粘合剂成分的层的上部。从而，在电子加速层中含有粘合剂成分并使用平均粒径3～10nm的导电微粒时，绝缘体微粒的平均粒径优选为10～200nm。 
另外，在上述任意情况下上述绝缘体微粒的粒径的分散状态相对于平均粒径可以较为宽广，例如平均粒径为50nm的微粒，即使在20～110nm的区域中具有其粒径分布也没有问题。 
在本发明的电子发射元件中优选，上述电子加速层中的上述导电微粒的比例在重量比下为0.5～30％。小于0.5％时作为导电微粒不能发挥增加元件内电流的效果，大于30％时产生导电微粒的凝聚。其中，更优选为1～10％。 
在本发明的电子发射元件中优选，上述电子加速层的层厚为12～6000nm，更优选为300～6000nm。通过使上述电子加速层的层厚优选为12～6000nm，更优选为300～6000nm，可以均化电子加速层的层厚以及调整层厚方向上的电子加速层的电阻。其结果可以从电子发射元件的整个面均匀地发射电子，且可使电子高效地发射到元件外。 
在本发明的电子发射元件中优选，上述电子加速层的层厚为10～6000nm，更优选为300～6000nm。通过使上述电子加速层的层厚优选为10～6000nm，更优选为300～6000nm，可以均化电子加速层的层厚以及调整层厚方向上的电子加速层的电阻。其结果可以从电子发射元件的整个面均匀地发射电子，且可使电子高效地发射到元件外。 
在本发明的电子发射元件中优选，上述薄膜电极包含金、银、碳、钨、钛、铝及钯的至少一种。通过使上述薄膜电极包含金、银、碳、钨、钛、铝及钯的至少一种，可以根据这些物质的功函数的高低而使在电子加速层产生的电子高效地产生隧道效应，将高能量的电子更多地发射到电子发射元件外。 
在本发明的电子发射元件中优选，在上述导电微粒的周围存在大小小于该导电微粒的小绝缘体物质。这样一来，在上述导电微粒的周围存在小绝缘体物质，除了对于提高元件制作时的导电微粒在分散液中的分散性有贡献以外，还可以更有效地防止因导电微粒被大气中的氧气氧化等引起的元件劣化。从而可以更有效地实现电子发射元件的长寿命化。 
在本发明的电子发射元件中优选，上述小绝缘体物质包含醇化物、脂肪酸及烷烃硫醇的至少一种。这样一来，上述小绝缘体物质包含醇化物、脂肪酸及烷烃硫醇的至少一种，而对提高元件制作时的导电微粒在分散液中的分散性有贡献，因此难以产生以导电微粒的凝聚体为基础的电流的异常通路，且不会产生因位于绝缘体物质周围的导电微粒自身的氧化而导致粒子的组成变化的情况，因此不会对电子发射特性带来影响。从而可以更有效地实现电子发射元件的长寿命化。 
在此在本发明的电子发射元件中，上述小绝缘体物质可以作为附着到上述导电微粒表面的附着物质存在，该附着物质作为比上述导电微粒的平均直径小的形状的集合体对上述导电微粒表面进行被膜。这样一来，上述绝缘体物质，附着到上述导电微粒表面，或者作为比上述导电微粒的平均直径小的形状的集合体对上述导电微粒表面进行被膜，从而对提高元件制作时的导电微粒在分散液中的分散性有贡献，因此难以产生以导电微粒的凝聚体为基础的电流的异常通路，且不会产生因位于绝缘体物质周围的导电微粒自身的氧化而导致粒子的组成变化的情况，因此不会对电子发射特性带来影响。从而可以更有效地实现电子发射元件的长寿命化。 
本发明的电子发射装置，其特征在于，包括：上述任一个电子发射元件；和在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压的电源部。 
根据上述构成，可以确保电导通且产生充分的元件内电流，高效且稳定地从薄膜电极发射弹道电子。 
此外，根据上述构成，可以简单且低成本地进行制造，可以进行稳定且良好的电子发射。 
进而，通过将本发明的电子发射元件用于自发光设备、以及具有该自发光设备的图像显示装置，可以提供稳定地实现长寿命的面发光 的自发光设备。 
此外，通过将本发明的电子发射元件用于自发光设备、以及具有该自发光设备的图像显示装置，提高了电子发射效率，因此可以高效地发光。 
此外，通过将本发明的电子发射装置用于自发光设备、以及具有该自发光设备的图像显示装置，可以稳定且良好地发射电子，可以高效地发光。 
此外，通过将本发明的电子发射元件用于送风装置或冷却装置，不会产生放电，不会产生臭氧、NOx等有害物质，通过利用在被冷却体表面的滑移效果，而可以高效地进行冷却。 
此外，通过将本发明的电子发射元件用于送风装置或冷却装置，提高了电子发射效率，因此可以高效地冷却。 
此外，通过将本发明的电子发射装置用于送风装置或冷却装置，可以稳定且良好地发射电子，可以稳定且良好地进行冷却。 
此外通过将本发明的电子发射元件用于带电装置、及具有该带电装置的图像形成装置，不会产生放电，不会产生臭氧、NOx等有害物质，便可使被带电体带电。 
此外通过将本发明的电子发射元件用于带电装置、及具有该带电装置的图像形成装置，提高了电子发射效率，因此可以高效地带电。 
此外通过将本发明的电子发射装置用于带电装置、及具有该带电装置的图像形成装置，可以高效地发射电子，可以高效地带电。 
通过将本发明的电子发射元件用于电子线硬化装置，可以面积性地进行电子线硬化，实现无掩模化，实现低价格化以及高产能化。 
通过将本发明的电子发射元件用于电子线硬化装置，提高了电子发射效率，因此可以高效地照射电子线。 
通过将本发明的电子发射装置用于电子线硬化装置，可以稳定且良好地发射电子，可以稳定且良好地照射电子线。 
如上所述，本发明的电子发射元件的制造方法，该电子发射元件具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，其中包括：分散液调整工序，调整在粘合剂成分中分散有绝缘体物质的分散液；混合液调整工序，调整在上述分散液中分散有导电微粒的混合液；和电子加速层形成工序，在上述电极基板上涂敷上述混合液，而形成上述电子加速层。 
根据上述方法，在电极基板上涂敷在粘合剂成分中分散有绝缘体物质和导电微粒而成的混合液，而设置电子加速层。从而可以在电极基板上较薄且均匀地被覆绝缘体物质及导电微粒，可以获得性能均一、可高效且稳定地发射电子的、机械强度高的元件。 
如上所述，本发明的电子发射元件的制造方法，该电子发射元件具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，其中，上述电子加速层的形成包括以下工序：粘合剂成分层形成工序，在上述电极基板上涂敷分散有绝缘体微粒的粘合剂成分的分散液，形成粘合剂成分层；和导电微粒分散液涂敷工序，在上述粘合剂成分层上，涂敷 在溶剂中分散有平均粒径小于上述绝缘体微粒的导电微粒而成的分散液。 
根据上述方法，通过在分散有绝缘体微粒的粘合剂成分层上涂敷在溶剂中分散有平均粒径小于绝缘体微粒的导电微粒而成的分散液，而形成电子加速层。在此，在粘合剂成分层上涂敷的导电微粒浸透到含有绝缘体微粒的粘合剂成分层内部。从而，电子加速层形成为，在粘合剂成分中分散绝缘体微粒及导电微粒，导电微粒大多分散在薄膜电极侧。 
从而根据上述方法，可以高效地发射电子且可以抑制电子加速层的劣化，可以制造不仅在真空中而且在大气压中也可以高效且稳定地发射电子的、机械强度高的元件。 
此外在本发明的电子发射元件的制造方法中优选，在上述导电微粒分散液涂敷工序中，利用旋转涂敷法涂敷上述导电微粒的分散液。 
通过使用旋转涂敷法，可以非常简便地在粘合剂成分中分散的绝缘体微粒的上部大范围地涂敷导电微粒。从而可以适用于需要大范围电子发射的设备。此外，旋转涂敷法并不选择涂敷的导电微粒的种类。 
此外在本发明的电子发射元件的制造方法中优选，在上述导电微粒分散液涂敷工序中，利用喷雾法涂敷上述导电微粒的分散液。 
通过使用喷雾法时，能以非常小的液滴喷出导电微粒，可以在粘合剂成分中分散的绝缘体微粒的上部较薄且均匀地涂敷导电微粒。作为喷雾法包括超声波雾化法、喷洒法、静电喷雾法等，而在可以抑制喷雾液滴的飞散、容易将喷雾液滴的直径控制得较小的方面，特别优选静电喷雾法。 
此外在本发明的电子发射元件的制造方法中优选，在上述导电微粒分散液涂敷工序中，利用喷墨法涂敷上述导电微粒的分散液。 
通过使用喷墨法时，可以控制在粘合剂成分中分散的绝缘体微粒上部涂敷导电微粒的密度、部位。从而适用于需要形成图案的设备、开关元件等。 
如上所述，本发明的电子发射元件的制造方法，该电子发射元件具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，其中，上述电子加速层的形成包括以下工序：微粒层形成工序，在上述电极基板上涂敷在分散溶剂中分散有上述绝缘体微粒而成的绝缘体微粒分散液，形成含有绝缘体微粒的微粒层；和导电微粒涂敷工序，利用喷墨法在上述微粒层上涂敷在分散溶剂中分散有上述导电微粒而成的导电微粒分散液。 
此外在本发明的电子发射元件的制造方法中优选，上述绝缘体微粒分散液和上述导电微粒分散液分别含有不同的分散溶剂。 
在绝缘体微粒和导电微粒中，各自容易分散的分散溶剂不同时会产生以下问题。绝缘体微粒分散液和导电微粒分散液含有不同的分散溶剂时，两种微粒混合时容易产生凝聚体。因此，为了防止两种微粒混合时产生凝聚体，而使绝缘体微粒和导电微粒汇集在任一方的分散性好的分散溶剂中时，另一方的微粒的分散性降低，而产生凝聚体。从而结果无法解决凝聚体的产生。 
但是根据上述方法，即使容易分散绝缘体微粒和导电微粒的分散溶剂不同，但通过不使两者混合，便涂敷绝缘体微粒分散液并在形成了含绝缘体微粒的微粒层后，涂敷导电微粒分散液，从而可以在保持 了两种微粒的分散性同时形成电子加速层。即，尽管对绝缘体微粒和导电微粒的分散性高的分散溶剂不同，也可以形成不含绝缘体微粒的凝聚体、导电微粒的凝聚体及绝缘体微粒和导电微粒的凝聚体的均匀的电子加速层。 
此外在本发明的电子发射元件的制造方法中优选，上述绝缘体微粒分散液含有粘合剂成分。 
在含有粘合剂成分及绝缘体微粒的微粒层中绝缘体微粒的分散状态得到保持，因此即使使用喷墨法涂敷导电微粒分散液，微粒层中绝缘体微粒的分散状态也不会变化。因此，可以形成更加均匀地控制了电子发射部的电子加速层，可以制造可稳定且良好地发射电子的电子发射元件。进而，粘合剂成分与电极基板的粘结性高，可以提高元件的机械强度。 
此外在本发明的电子发射元件的制造方法中优选，上述导电微粒分散液为上述导电微粒的纳米胶体液。 
根据上述方法，在包含绝缘体微粒的微粒层上涂敷导电微粒的纳米胶体液。在此，在液体的状态下使用纳米胶体液，因此可以涂敷导电微粒不会凝聚而均匀地分散的分散液。从而可以形成在微粒层上更加均匀地存在导电微粒的电子加速层，可以制造可进行稳定且良好的电子发射的电子发射元件。 
本发明的电子发射元件优选通过本发明的电子发射元件的制造方法来制造。 
通过本发明的电子发射元件的制造方法制造的电子发射元件，电极基板和薄膜电极之间的电子加速层是包含绝缘体微粒和导电微粒的层，具有半导电性。向该半导电性的电子加速层施加电压时，在电子 加速层内产生电流，且一部分通过施加电压所形成的强电场而成为弹道电子发射。该电子发射元件可以简单且低成本地制造，并使导电微粒少量且均匀地存在，可以进行稳定且良好的电子发射。此外，通过喷墨法涂敷导电微粒分散液，可以控制导电微粒的配置(喷出部位)，从而可以将电子发射部成图。因此，适于平板显示器等图像显示装置的应用。 
此外，本发明的电子发射元件可以为以下结构。即，本发明的第三电子发射元件，如上所述，具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，其中，上述电子加速层由包含绝缘体微粒的微粒层构成，且至少在该微粒层的表面离散配置有导电微粒。 
根据上述构成，电子加速层由包含绝缘体微粒的微粒层构成，且至少在该微粒层的表面离散配置有导电微粒，因此可以进行电子发射部的位置控制，可以防止电子加速层上形成的薄膜电极的构成材料在发射的电子的作用下消失的现象。此外，可以控制单位面积上的电子发射量等。 
在本发明的电子发射元件中，上述微粒层优选含有粘合剂成分。 
在此，至少在微粒层的表面离散配置有导电微粒的元件，在形成微粒层后，利用喷墨法等涂敷导电微粒分散液来进行制作。但是，由于在含有粘合剂成分的微粒层中绝缘体微粒的分散状态得到保持，因此尽管以后涂敷导电微粒分散液，也不会改变微粒层中绝缘体微粒的分散状态。因此，可以形成电子发射位置的控制性得到提高的电子加速层，可以成为可进行稳定且良好的电子发射的电子发射元件。 
以上的各实施方式及各实施例只不过是为了明确本发明的技术内 容，不应仅限定为这种具体例而进行狭义地解释，在本发明的精神以及权利要求书的范围内可以进行各种变更并实施。此外，即使在本说明书中所示的数值范围以外，只要是不违反本发明的宗旨的合理的范围，则也包含在本发明内。 
工业利用性 
本发明例如可以适用于电子照相方式的复印机、打印机、传真机等图像形成装置的带电装置、电子线硬化装置，或通过与发光体组合而适用于图像显示装置，或通过利用发射的电子产生的离子风而适用于冷却装置等。 

Claims (40)

1.一种电子发射元件，具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，其特征在于，
上述电子加速层包含分散有绝缘体微粒和导电微粒的粘合剂成分，上述导电微粒的平均粒径小于上述绝缘体微粒的平均粒径。
2.根据权利要求1所述的电子发射元件，其特征在于，
在上述电子加速层中，上述导电微粒大多分散在上述薄膜电极侧。
3.一种电子发射元件，具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，其特征在于，
上述电子加速层由包含绝缘体微粒的微粒层构成，且至少在该微粒层的表面离散配置有导电微粒，该导电微粒的平均粒径小于上述绝缘体微粒的平均粒径。
4.根据权利要求3所述的电子发射元件，其特征在于，上述微粒层包含粘合剂成分。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的电子发射元件，其特征在于，上述导电微粒是抗氧化能力高的导电体。
6.根据权利要求1～4的任一项所述的电子发射元件，其特征在于，上述导电微粒为贵金属。
7.根据权利要求1～4的任一项所述的电子发射元件，其特征在于，构成上述导电微粒的导电体包括金、银、白金、钯及镍的至少一种。
8.根据权利要求1～4的任一项所述的电子发射元件，其特征在于，上述导电微粒的平均直径为3～10nm。
9.根据权利要求1所述的电子发射元件，其特征在于，上述绝缘体微粒包含SiO2、Al2O3及TiO2的至少一种。
10.根据权利要求2～4的任一项所述的电子发射元件，其特征在于，上述绝缘体微粒包含SiO2、Al2O3及TiO2的至少一种。
11.根据权利要求1所述的电子发射元件，其特征在于，上述绝缘体微粒的平均粒径为10～1000nm。
12.根据权利要求11所述的电子发射元件，其特征在于，上述平均粒径为12～110nm。
13.根据权利要求2所述的电子发射元件，其特征在于，上述绝缘体微粒的平均粒径为10～200nm。
14.根据权利要求3或4所述的电子发射元件，其特征在于，上述绝缘体微粒的平均粒径为10～500nm。
15.根据权利要求1、3或4所述的电子发射元件，其特征在于，上述电子加速层中的上述导电微粒的比例为0.5～30重量％。
16.根据权利要求15所述的电子发射元件，其特征在于，上述电子加速层中的上述导电微粒的比例为1～10重量％。
17.根据权利要求1、3或4所述的电子发射元件，其特征在于，上述电子加速层的层厚为12～6000nm。
18.根据权利要求2所述的电子发射元件，其特征在于，上述电子加速层的层厚为10～6000nm。
19.根据权利要求1～4的任一项所述的电子发射元件，其特征在于，上述电子加速层的层厚为300～6000nm。
20.根据权利要求1～4的任一项所述的电子发射元件，其特征在于，上述薄膜电极包含金、银、碳、钨、钛、铝及钯的至少一种。
21.根据权利要求1～4的任一项所述的电子发射元件，其特征在于，在上述导电微粒的周围存在作为大小小于该导电微粒的绝缘体物质的小绝缘体物质。
22.根据权利要求21所述的电子发射元件，其特征在于，上述小绝缘体物质包含醇化物、脂肪酸及烷烃硫醇的至少一种。
23.一种电子发射装置，其特征在于，包括：权利要求1～4的任一项所述的电子发射元件；和在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压的电源部。
24.一种自发光设备，其特征在于，包括权利要求23所述的电子发射装置和发光体，从该电子发射装置发射电子而使该发光体发光。
25.一种图像显示装置，其特征在于，包括权利要求24所述的自发光设备。
26.一种送风装置，其特征在于，包括权利要求23所述的电子发射装置，从该电子发射装置发射电子而进行送风。
27.一种冷却装置，其特征在于，包括权利要求23所述的电子发射装置，从该电子发射装置发射电子而冷却被冷却体。
28.一种带电装置，其特征在于，包括权利要求23所述的电子发射装置，从该电子发射装置发射电子而使感光体带电。
29.一种图像形成装置，其特征在于，包括权利要求28所述的带电装置。
30.一种电子线硬化装置，其特征在于，包括权利要求23所述的电子发射装置，从该电子发射装置发射电子而硬化被硬化物。
31.一种电子发射元件的制造方法，该电子发射元件具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，该电子发射元件的制造方法的特征在于，包括：
分散液调整工序，调整在粘合剂成分中分散有绝缘体微粒的分散液；
混合液调整工序，调整在上述分散液中分散有导电微粒的混合液，该导电微粒的平均粒径小于上述绝缘体微粒的平均粒径；和
电子加速层形成工序，在上述电极基板上涂敷上述混合液，而形成上述电子加速层。
32.一种电子发射元件的制造方法，该电子发射元件具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，该电子发射元件的制造方法的特征在于，
上述电子加速层的形成包括以下工序：
粘合剂成分层形成工序，在上述电极基板上涂敷分散有绝缘体微粒的粘合剂成分的分散液，形成粘合剂成分层；和
导电微粒分散液涂敷工序，在上述粘合剂成分层上，涂敷在溶剂中分散有平均粒径小于上述绝缘体微粒的导电微粒而成的分散液。
33.根据权利要求32所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，在上述导电微粒分散液涂敷工序中，利用旋转涂敷法涂敷上述导电微粒的分散液。
34.根据权利要求32所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，在上述导电微粒分散液涂敷工序中，利用喷雾法涂敷上述导电微粒的分散液。
35.根据权利要求32所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，在上述导电微粒分散液涂敷工序中，利用喷墨法涂敷上述导电微粒的分散液。
36.一种电子发射元件的制造方法，该电子发射元件具有电极基板、薄膜电极和夹持在该电极基板和薄膜电极之间的电子加速层，在上述电极基板和上述薄膜电极之间施加电压时，通过上述电子加速层使电子加速，而从上述薄膜电极发射该电子，该电子发射元件的制造方法的特征在于，
上述电子加速层的形成包括以下工序：
微粒层形成工序，在上述电极基板上涂敷在分散溶剂中分散有上述绝缘体微粒而成的绝缘体微粒分散液，形成含有绝缘体微粒的微粒层；和
导电微粒涂敷工序，利用喷墨法在上述微粒层上涂敷在分散溶剂中分散有上述导电微粒而成的导电微粒分散液，该导电微粒的平均粒径小于上述绝缘体微粒的平均粒径。
37.根据权利要求36所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，上述绝缘体微粒分散液和上述导电微粒分散液分别含有不同的分散溶剂。
38.根据权利要求36所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，上述绝缘体微粒分散液含有粘合剂成分。
39.根据权利要求36所述的电子发射元件的制造方法，其特征在于，上述导电微粒分散液为上述导电微粒的纳米胶体液。
40.一种电子发射元件，其特征在于，通过权利要求36所述的电子发射元件的制造方法制造而成。
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