JP2006202589A - Electron source and manufacturing method of the same, electro-optical device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面伝導型の電子放出素子を備える電子源、およびその製造方法、並びに、電子源を備える電気光学装置、電子機器に関する。 The present invention relates to an electron source including a surface conduction electron-emitting device, a manufacturing method thereof, an electro-optical device including the electron source, and an electronic apparatus.
従来、電子放出素子として、熱電子放出型のものと冷陰極電子放出型のものが知られている。そして、冷陰極電子放出型の電子放出素子として、電界によって電子を放出させる電界放出型のものや、電極に電流を流して電極表面の伝導帯から電子を放出させる表面伝導型のものが知られている。
このうち表面伝導型の電子放出素子としては、導電性薄膜に通電フォーミングによって電子放出部が形成されたものが知られている。通電フォーミングにより、導電性薄膜には局所的に破壊された微小な亀裂(狭小ギャップ)が形成され、この状態で導電性薄膜に電流を流すと、この亀裂から真空準位の電子が漏れ出す性質を利用して、電子放出部とするものである。電子放出素子の駆動は導電性薄膜に接続された一対の素子電極に電気信号を印加することによって行われ、例えば、特許文献1には、電子放出素子と素子電極に電気信号を印加する電気配線とをマトリクス型に配した電子源が開示されている。
特許文献1に係る電子源は、下部信号線が形成された基板の全面に絶縁層を形成し、さらに当該絶縁層にコンタクトホールを形成した後、一対の素子電極、上部信号線、導電性薄膜を順次形成して製造される。
Conventionally, thermionic emission type and cold cathode electron emission type are known as electron emission elements. As a cold cathode electron emission type electron-emitting device, a field emission type that emits electrons by an electric field, and a surface conduction type that emits electrons from the conduction band of the electrode surface by passing a current through the electrode are known. ing.
Among these, a surface conduction electron-emitting device is known in which an electron-emitting portion is formed on a conductive thin film by energization forming. Due to energization forming, a locally broken micro crack (narrow gap) is formed in the conductive thin film, and when current is passed through the conductive thin film in this state, the electrons at the vacuum level leak out from the crack. Is used as an electron emission portion. The electron-emitting device is driven by applying an electrical signal to a pair of device electrodes connected to the conductive thin film. For example,
In an electron source according to
しかしながら上述の製造方法では、コンタクトホールの段差をまたいで形成される素子電極を均一な膜厚で形成することが困難なため、局所的に薄くなった素子電極が断線を生じる虞もある。コンタクトホールを導電性材料で埋めてから素子電極を形成する方法も考えられるが、これでは下部信号線と素子電極との間の接続部抵抗を増大させてしまうことになる。 However, in the above-described manufacturing method, it is difficult to form the element electrode formed across the step of the contact hole with a uniform film thickness. Therefore, the locally thinned element electrode may be disconnected. A method of forming the device electrode after filling the contact hole with a conductive material is also conceivable, but this increases the resistance of the connection between the lower signal line and the device electrode.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、素子電極の形成面の段差に配慮され、素子電極の断線を生じにくい電子源および電子源の製造方法、並びに電気光学装置、電子機器を提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. An electron source, an electron source manufacturing method, an electro-optical device, an electron, and an electron source, in which an element electrode forming surface is considered and a disconnection of the element electrode is unlikely to occur. The purpose is to provide equipment.
本発明は、電子放出部を有する導電性薄膜と、前記導電性薄膜に電気機械的に接続する一対の素子電極と、前記一対の素子電極にそれぞれ対応して配線された第1および第2の信号線と、を備える電子源の製造方法であって、基板の一面に、第1の信号線を形成する工程と、前記基板の一面に、前記第1の信号線の膜厚に相当するスペーサとして機能する下層絶縁部を形成する工程と、前記下層絶縁部上および前記第1の信号線上に、前記一対の素子電極を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
この発明の電子源の製造方法によれば、下層絶縁部によって第1の信号線の膜厚による段差が補償され、素子電極の形成面が平坦化されるので、素子電極の断線が生じにくくなる。
The present invention provides a conductive thin film having an electron emission portion, a pair of element electrodes that are electromechanically connected to the conductive thin film, and first and second wirings corresponding to the pair of element electrodes, respectively. A method of manufacturing an electron source including a signal line, the step of forming a first signal line on one surface of a substrate, and a spacer corresponding to the film thickness of the first signal line on one surface of the substrate And a step of forming the pair of element electrodes on the lower layer insulating portion and the first signal line.
According to the method for manufacturing an electron source of the present invention, the step due to the film thickness of the first signal line is compensated by the lower insulating layer and the formation surface of the element electrode is flattened, so that the element electrode is less likely to be disconnected. .
また、前記電子源の製造方法において、前記下層絶縁部上および前記第1の信号線上に、前記一対の素子電極の膜厚に相当するスペーサとして機能すると共に、前記第1および第2の信号線間を電気的に絶縁する上層絶縁部を形成する工程と、前記上層絶縁部上および前記第2の素子電極上に、前記第2の信号線を形成する工程と、を有することを特徴とする。また、好ましくは、前記上層絶縁部上および前記第2の素子電極上に、前記導電性薄膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする。 In the method of manufacturing an electron source, the first and second signal lines function as spacers corresponding to the film thickness of the pair of element electrodes on the lower insulating layer and the first signal line. A step of forming an upper insulating portion that electrically insulates the substrate, and a step of forming the second signal line on the upper insulating portion and on the second element electrode. . Preferably, the method further includes the step of forming the conductive thin film on the upper insulating portion and the second element electrode.
この発明の電子源の製造方法によれば、上層絶縁部によって素子電極の膜厚による段差が補償されると共に、下層絶縁部によって素子電極の膜厚による段差が補償される。かくして、第2の信号線の形成面が平坦化され、第2の信号線の断線が生じにくくなる。また、導電性薄膜の形成面が平坦化され、導電性薄膜の断線が生じにくくなる。 According to the method of manufacturing an electron source of the present invention, the step due to the film thickness of the element electrode is compensated for by the upper insulating layer, and the step due to the film thickness of the element electrode is compensated by the lower insulating layer. Thus, the formation surface of the second signal line is flattened, and disconnection of the second signal line is less likely to occur. Moreover, the formation surface of the conductive thin film is flattened, and disconnection of the conductive thin film is less likely to occur.
また、前記電子源の製造方法において、前記下層絶縁部は、液滴吐出法を用いてパターン形成されることを特徴とする。
この発明の製造方法の電子源によれば、下層絶縁部のパターン形成が容易である。
In the method for manufacturing an electron source, the lower insulating layer is patterned using a droplet discharge method.
According to the electron source of the manufacturing method of the present invention, it is easy to form the pattern of the lower insulating layer.
本発明の電子源は、電子放出部を有する導電性薄膜と、前記導電性薄膜に電気機械的に接続する一対の素子電極と、前記一対の素子電極のそれぞれに対応して配線され、前記一対の素子電極の一面側に形成された第1の信号線および前記一対の素子電極の他面側に形成された第2の信号線と、前記第1の信号線の膜厚に相当するスペーサとして機能する下層絶縁部と、を備えることを特徴とする。
この発明の電子源によれば、下層絶縁部によって第1の信号線の膜厚による段差が補償され、素子電極の形成面が平坦化されるので、素子電極の断線が生じにくくなる。
The electron source of the present invention includes a conductive thin film having an electron emission portion, a pair of element electrodes that are electromechanically connected to the conductive thin film, and a wiring corresponding to each of the pair of element electrodes. As a spacer corresponding to the film thickness of the first signal line formed on one side of the element electrode, the second signal line formed on the other side of the pair of element electrodes, and the first signal line And a functioning lower insulating layer.
According to the electron source of the present invention, the step due to the film thickness of the first signal line is compensated by the lower insulating portion, and the formation surface of the element electrode is flattened, so that the element electrode is less likely to be disconnected.
本発明の電気光学装置は、前記電子源を備えることを特徴とする。
この発明の電気光学装置は、表示部の画素に対応して電子放出部が配された電子源を備え、例えば、陽極に塗布された蛍光体に放出電子が当たって表示がなされる。この電気光学装置は、下層絶縁部および上層絶縁部により、信号線や素子電極の膜厚に依存したパターン形成面の段差が補償され、信号線、素子電極等の断線を生じにくいため、信頼性に優れている。
The electro-optical device of the present invention includes the electron source.
The electro-optical device according to the present invention includes an electron source in which an electron emission portion is arranged corresponding to a pixel of the display portion. For example, the emission electron hits a phosphor applied to the anode to perform display. In this electro-optical device, the lower layer insulating portion and the upper layer insulating portion compensate for the step on the pattern forming surface depending on the film thickness of the signal line and the element electrode, and the signal line, the element electrode, etc. are less likely to be disconnected. Is excellent.
本発明の電子機器は、前記電子源を備えることを特徴とする。
この発明の電子機器は、下層絶縁部および上層絶縁部により、信号線や素子電極の膜厚に依存したパターン形成面の段差が補償され、信号線、素子電極等の断線を生じにくいため、信頼性に優れている。
The electronic device of the present invention includes the electron source.
In the electronic device according to the present invention, the lower layer insulating portion and the upper layer insulating portion compensate for the step on the pattern formation surface depending on the film thickness of the signal line and the element electrode, and the signal line and the element electrode are not easily disconnected. Excellent in properties.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、以下の説明で参照する図では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺やアスペクト比は実際のものとは異なるように表している。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Note that the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these forms. In the drawings referred to in the following description, the scale and aspect ratio of each layer and each member are shown to be different from the actual ones so that each layer and each member can be recognized on the drawing. .
(第1実施形態)
(電子放出素子の構成)
まずは、図1を参照して電子放出素子の構成について説明する。図1は、第1実施形態に係る電子源の主要部構造を示す図であって、(a)は平面図、(b)は一部破断の斜視図である。
図1において、電子源1は、基体をなす素子基板11と、電子放出素子10と、電子放出素子10のオーミック電極として形成されている第1の素子電極14、第2の素子電極15と、素子電極14,15に印加する電気信号を伝達する第1の信号線16、第2の信号線17と、を備えている。また、電子源1は、第1の信号線16とほぼ同じ厚みで形成された下層絶縁部21と、素子電極14,15とほぼ同じ厚みで形成された上層絶縁部22とを備えている。尚、電子源1の全体構造についての説明は省略するが、電子放出素子10の周囲は、高真空で封止された状態となっている。
(First embodiment)
(Configuration of electron-emitting device)
First, the configuration of the electron-emitting device will be described with reference to FIG. 1A and 1B are diagrams showing a main part structure of an electron source according to the first embodiment, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a partially broken perspective view.
In FIG. 1, an
電子放出素子10は、数オングストロームから数千オングストローム程度の膜厚の導電性薄膜12に、通電フォーミング等で狭小な亀裂を形成して電子放出部13(図示は模式的なもの)とした、いわゆる表面伝導型のものである。導電性薄膜12の材料としては、例えば、Pd,Pt,Ti,Ru,In,Cu,Cr,Ag,Au,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pb等の金属や、PdO,SnO2,In2O3,PbO,Sb2O3等の酸化物、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,YB4,GdB4等の硼化物、TiC,ZrC,HfC,TaC,SiC,WC等の炭化物、TiN,ZrN,HfN等の窒化物、Si,Ge等の半導体、およびカーボン等を用いることができ、本実施形態では特にPdOを用いている。
The electron-
素子電極14,15および信号線16,17は、共に導電体で形成された数十nmから数μm程度の膜厚の導電膜であり、Au,Mo,W,Pt,Ti,Al,Cu,Pd,Ni,Cr等の金属およびこれらの合金や、インジウム錫酸化物(ITO)等の透明性導電体などを用いることができる。本実施形態においては、素子電極14,15にはNiが、信号線16,17にはAuが用いられており、このように両者の材料を違えているのは、その目的とする主機能が異なるためである。すなわち、素子電極14,15は、導電性薄膜12とのオーミック接続を確立する機能を、信号線16,17は、電気信号を低抵抗で伝達する機能を担っている。同じ趣旨により両者は膜厚も異なる場合があるが、このような事情から、素子電極14,15と信号線16,17とは、別々に形成される。
The
第1の信号線16は、素子電極14,15の下面14b,15b側に形成され、第1の素子電極14と下面14bにおいて電気機械的に接続している。また、第2の信号線17は、素子電極14,15の上面14a,15a側に形成され、第2の素子電極15と上面15aにおいて電気機械的に接続している。
下層絶縁部21は、SiO2などの絶縁体で形成されており、第1の信号線16とほぼ同じ厚みで層状をなし、また、平面視方向から見て、第1の信号線16の反転パターンをなしている。下層絶縁部21は、第1の信号線16の膜厚に相当するスペーサとしての機能を果たし、第1の信号線16と共に電子源1の断面構造における第1の層をなしている。
上層絶縁部22は、SiO2などの絶縁体で形成されており、素子電極14,15とほぼ同じ厚みで層状をなし、また、平面視方向から見て、素子電極14,15の反転パターンをなしている。上層絶縁部22は、素子電極14,15の膜厚に相当するスペーサとしての機能を果たし、素子電極14,15と共に電子源1の断面構造における第2の層をなすと共に、第1の信号線16と第2の信号線17とを電気的に絶縁する役割を果たしている。
かくして、電子源1は、第1の信号線16と下層絶縁部21とが第1の層をなし、素子電極14,15と上層絶縁部22とが第2の層をなし、第2の層の上に導電性薄膜12および第2の信号線17が形成された積層構造となっている。
The
The lower
The upper
Thus, in the
電子源1は、平面構造的には、第1および第2の信号線16,17がそれぞれY軸方向、X軸方向に沿って伸長し、当該伸長方向に沿ってそれぞれ等間隔で素子電極14,15が配され、一対の素子電極14,15に対応して一つの電子放出素子10が形成された、いわゆる単純マトリクス型の素子配列を有している。
第2の信号線17には、電子放出素子10を1行(図のX軸方向の並び)ずつ順次駆動してゆくための走査信号が、第1の信号線16には、走査信号により選択された行の電子放出素子10の電子放出を制御するための階調信号が印加される。かくして、信号線16,17を伝達する電気信号により、素子電極14,15間に電圧差が発生すると、電子放出部13をまたいで導電性薄膜12内に電子伝導が起こる。このとき、電子放出部13の亀裂を介して伝導する電子の一部は、量子力学的な効果によって真空中に漏れ出し、この電子が放出電子として利用される。
The
A scanning signal for sequentially driving the electron-emitting
(液滴吐出装置の構成)
次に、電子源1の製造に用いる液滴吐出装置の構成について、図2を参照して説明する。図2は、電子源の製造に用いる液滴吐出装置の一例を示す概略斜視図である。
液滴吐出装置100は、図2に示すように、液滴を吐出するヘッド部110を有するヘッド機構部102と、ヘッド部110から吐出された液滴の吐出対象である基板120を載置する基板機構部103と、ヘッド部110に機能液133を供給する機能液供給部104と、これら各機構部および供給部を総括的に制御する制御部105とを備える。
ヘッド部110は、インクジェットプリンタに用いられるような複数のノズルを有する液滴吐出ヘッド(図示せず)を搭載しており、制御部105からの電気信号を受けて、機能液133を液滴として吐出する。また、液滴の吐出は、制御部105によってノズル毎に制御可能である。
(Configuration of droplet discharge device)
Next, the configuration of the droplet discharge device used for manufacturing the
As shown in FIG. 2, the
The
基板120としては、ガラス基板、金属基板、合成樹脂基板など、平板状のものであれば大抵のものが利用できる。後述する電子源の製造においては、基板120として図1に示した素子基板11が用いられる。
また機能液133としては、例えば、カラーフィルタのフィルタ材料、光学表示装置に使用する発光材料や蛍光材料、基板の表面にバンクや表面コーティング層を形成するための硬化性樹脂材料、電極や金属配線を形成するための導電性材料、絶縁膜を形成するための絶縁性材料、レジスト材料などを含む溶液が、目的に応じて用意される。
As the
Examples of the
液滴吐出装置100は、床上に設置された複数の支持脚106と、支持脚106の上側に設置された定盤107を備えている。定盤107の上側には、基板機構部103が定盤107の長手方向(X軸方向)にわたって配置されており、基板機構部103の上方には、定盤107に固定された2本の柱で両持ち支持されているヘッド機構部102が、基板機構部103と直交する方向(Y軸方向)にわたって配置されている。
The
ヘッド機構部102は、機能液133を吐出するヘッド部110と、ヘッド部110を搭載したキャリッジ111と、キャリッジ111のY軸方向への移動をガイドするY軸ガイド113と、Y軸ガイド113に沿って設置されたY軸ボールねじ115と、Y軸ボールねじ115を正逆回転させるY軸モータ114と、キャリッジ111の下部にあって、Y軸ボールねじ115と螺合してキャリッジ111を移動させる雌ねじ部が形成されたキャリッジ螺合部112とを備えている。
The
基板機構部103の移動機構は、ヘッド機構部102とほぼ同様の構成でX軸方向に配置されており、基板120を載置している載置台121と、載置台121の移動をガイドするX軸ガイド123と、X軸ガイド123に沿って設置されたX軸ボールねじ125と、X軸ボールねじ125を正逆回転させるX軸モータ124と、載置台121の下部にあって、X軸ボールねじ125と螺合して載置台121を移動させる載置台螺合部122とを備えている。
The movement mechanism of the
ヘッド部110に機能液133を供給する機能液供給部104は、ヘッド部110に連通する流路を形成するチューブ131aと、チューブ131aへ液体を送り込むポンプ132と、ポンプ132へ機能液133を供給するチューブ131b(流路)と、チューブ131bに連通して機能液133を貯蔵するタンク130とから成っており、定盤107上の一端に配置されている。
The functional
これらの構成により、ヘッド部110は基板120に対して、それぞれY軸方向およびX軸方向に往復自在に相対移動することが可能であり、ヘッド部110から吐出された液滴を、基板120上の任意の位置に着弾させることができるようになっている。そして、この位置制御と、ヘッド部110におけるノズル毎の吐出制御とを同期させて行うことにより、基板120上に所定のパターンで機能液133を配置(描画)することができる。
尚、図2では、機能液供給部104は一種類の機能液をヘッド部110に供給するように描かれているが、実際には、複数種の機能液を一度に供給可能に構成されており、ヘッド部110は、複数種の機能液を同時に吐出することもできる。
With these configurations, the
In FIG. 2, the functional
(電子源の製造工程)
次に、電子源の製造工程について、図3、図4を参照して説明する。図3(a)〜(c)および図4(d)〜(f)は、第1実施形態に係る電子源の製造工程における一過程を示す一部破断の斜視図である。
(Electron source manufacturing process)
Next, an electron source manufacturing process will be described with reference to FIGS. FIGS. 3A to 3C and FIGS. 4D to 4F are partially broken perspective views showing one process in the manufacturing process of the electron source according to the first embodiment.
まず、図3(a)に示すように、ガラスやセラミックで形成された素子基板11上に、
液滴吐出法を用いて、第1の信号線16をパターン形成する。具体的には、図2に示す液滴吐出装置100を用いて、導電性微粒子を分散媒中に分散させた機能液を素子基板11上にパターン配置し、乾燥、焼成等により機能液を固化して成膜を行うものである。
導電性微粒子は、上述した信号線16,17に用いる導電体材料を微粒子化したものであり、分散性を向上させるためにその表面に有機物などをコーティングして用いることもできる。分散媒には、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物等が用いられ、その蒸気圧は、成膜時の乾燥速度や液滴吐出装置100に保存されている際の保存安定性等の観点から、0.1Pa以上27kPa以下の範囲とするのが好ましい。機能液の表面張力は、吐出安定性等の観点から、0.02N/m以上0.07N/m以下の範囲とするのが好ましく、界面活性剤を添加して調整することもできる。また、機能液には、成膜後の定着性を向上させるための樹脂や、粘度調整、保存安定性調整などのための各種添加剤を適宜添加することができる。
尚、描画に先立ち、前処理として、配置したいパターンに合わせて親液化および撥液化の表面処理(例えば、プラズマ処理や表面吸着分子による膜形成など)を行うことも可能である。このような前処理を行うことで、機能液をより高精度にパターン配置することが可能となる。また、このような液滴吐出法に代えて、フォトリソグラフィー技術や印刷法を用いて信号線16をパターン形成してもよい。
First, as shown in FIG. 3A, on an
The
The conductive fine particles are obtained by forming the conductive material used for the
Prior to drawing, as a pretreatment, it is also possible to perform a surface treatment such as lyophilicity and liquid repellency (for example, plasma treatment or film formation with surface adsorbed molecules) in accordance with a pattern to be arranged. By performing such pretreatment, the functional liquid can be arranged in a pattern with higher accuracy. Further, instead of such a droplet discharge method, the
次に、図3(b)に示すように、液滴吐出法を用いて、素子基板11上に下層絶縁部21をパターン形成する。尚、このとき用いる機能液は、SiO2等の絶縁体微粒子を含む機能液である。下層絶縁部21は、第1の信号線16とほぼ同じ厚みで層状に、且つ、平面視方向から見て第1の信号線16の反転パターンをなすように形成される。下層絶縁部21は液滴吐出法を用いて形成されるので、このような複雑なパターンであってもその工程は容易である。
かくして、第1の信号線16の上面16aと下層絶縁部21の上面21aとが一体となって、段差のほとんどない平滑面23を構成する。
Next, as shown in FIG. 3B, a lower
Thus, the
次に、図3(c)に示すように、液滴吐出法やフォトリソグラフィー技術を用いて、第1の信号線16および下層絶縁部21によって形成された平滑面23上に、素子電極14,15をパターン形成する。このとき、第1の素子電極14は、第1の信号線16と上面16aにおいて電気機械的に接続される。また、素子電極14,15は、平滑面23上に形成されるため、ほぼ均一な膜厚で形成され、局所的な断線を生じにくい。
Next, as shown in FIG. 3C, the
次に、図4(d)に示すように、第1の信号線16および下層絶縁部21によって形成された平滑面23上に、下層絶縁部21の場合と同様の手順で上層絶縁部22をパターン形成する。上層絶縁部22は、素子電極14,15とほぼ同じ厚みで層状に、且つ、平面視方向から見て素子電極14,15の反転パターンをなすように形成される。上層絶縁部22もまた液滴吐出法を用いて形成されるので、このような複雑なパターンであってもその工程は容易である。
かくして、素子電極14,15の上面14a,15aと上層絶縁部22の上面22aとが一体となって、段差のほとんどない平滑面24を構成する。
Next, as shown in FIG. 4 (d), the upper insulating
Thus, the
次に、図4(e)に示すように、素子電極14,15および上層絶縁部22によって形成された平滑面24上に、第1の信号線16の場合と同様の手順で第2の信号線17をパターン形成する。このとき、第2の信号線17は、第2の素子電極15と上面15aにおいて電気機械的に接続される。また、第2の信号線17は、平滑面24上に形成されるため、ほぼ均一な膜厚で形成され、局所的な断線を生じにくい。
Next, as shown in FIG. 4E, the second signal is formed on the
次に、図4(f)に示すように、素子電極14,15および上層絶縁部22によって形成された平滑面24上に、液滴吐出法やフォトリソグラフィー技術を用いて、導電性薄膜12を形成する。このとき、導電性薄膜12の両端部は、素子電極14,15とそれぞれ電気機械的に接続される。また、導電性薄膜12は、平滑面24上に形成されるため、ほぼ均一な膜厚で形成され、局所的な断線を生じにくい。
最後に、通電フォーミング等により、導電性薄膜12に電子放出部13(図1参照)を形成し、素子基板11の実装面側(図の上面側)を高真空状態に封止して、図1に示す電子源1が完成する。
Next, as shown in FIG. 4F, the conductive
Finally, an electron emission portion 13 (see FIG. 1) is formed in the conductive
(電気光学装置の構成)
次に、図5を参照して、電気光学装置の構成について説明する。図5は、電気光学装置の主要部構造を示す部分断面図である。
図5において、電気光学装置70は、素子基板11上に電子放出素子10、素子電極14,15、信号線16,17が配された電子源1と、素子基板11に対向する表示基板71とを備えている。素子基板11と表示基板71とは、図示しない外枠部材を介して一定間隔に保たれ、両基板11,71間の空間72は、10-7Pa程度の真空状態に封止されている。また、両基板11,71間の間隔を維持するためのスペーサ部材を、第2の信号線17上や平滑面24上にX軸方向に伸長させて形成したり、真空度を維持させるために、空間72に対する面に図示しないガス吸着膜を蒸着により形成する場合もある。
(Configuration of electro-optical device)
Next, the configuration of the electro-optical device will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing the main structure of the electro-optical device.
In FIG. 5, an electro-
表示基板71は、対向電極73と、蛍光膜74と、遮光膜75とを備えている。遮光膜75は、画素を区画するように電子放出素子10の配列に合わせて形成されており、画素間におけるクロストークや蛍光膜74からの外光反射を低減する役割を果たす。材料としては、黒鉛など、導電性および遮光性のある材料が用いられる。
蛍光膜74は蛍光体を含んでおり、電子放出素子10からの放出電子の衝突によって蛍光体が発光することで、画素を点灯させる役割を果たす。電気光学装置70がカラー表示タイプの場合には、蛍光膜74は、画素ごとに三原色に対応する蛍光体で分けられて形成される。
対向電極73には加速電圧(例えば、10kV程度)が印加され、蛍光膜74の蛍光体を励起させるに十分なエネルギーを与えるために、放出電子を加速する役割を果たす。対向電極73には、例えば、ITO等の透明性導電体が用いられる。
The
The
An acceleration voltage (for example, about 10 kV) is applied to the
上述の構成において、第2の信号線17に印加する走査信号、第1の信号線16に印加する階調信号を制御して電子放出素子10から電子を放出させ、対向電極73で加速された放出電子が蛍光膜74に衝突することで画素が点灯し、所望の画像が表示される。この電気光学装置70は、先に説明した電子源1を備えているので、信号線16,17や素子電極14,15等の断線を生じにくく、信頼性に優れている。また、スペーサ部材を第2の信号線17上や平滑面24上に形成する場合においては、形成面が平坦なため、スペーサの厚みにより両基板11,71間の間隔を規定しやすくなり、画素間の発光特性ばらつきを低減することができる。
In the above-described configuration, the scanning signal applied to the
(電子機器)
次に、図6を参照して、電子機器の具体例を説明する。図6は、電子機器の一例を示す概略斜視図である。
図6に示す電子機器としての携帯型情報処理装置700は、キーボード701と、情報処理本体703と、電気光学装置702と、を備えている。このような携帯型情報処理装置700のより具体的な例は、ワープロ、パソコンである。この携帯型情報処理装置700は、先に説明した電子源1を備えた電気光学装置702を搭載しているので、信号線16,17や素子電極14,15等の断線を生じにくく、信頼性に優れている。
また、本発明に係る電子源を備える電子機器の別の例としては、電子放出素子10をコヒーレント電子源として使用する様々な機器、例えば、コヒーレント電子ビーム収束装置、電子線ホログラフィー装置、単色化型電子銃、電子顕微鏡、多数本コヒーレント電子ビーム作成装置、電子ビーム露光装置、電子写真プリンタの描画装置などがある。
(Electronics)
Next, a specific example of the electronic device will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic perspective view illustrating an example of an electronic apparatus.
A portable
In addition, as another example of an electronic apparatus including the electron source according to the present invention, various apparatuses using the electron-emitting
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について、図7、図8を参照して説明する。尚、以下では、第1実施形態と重複する内容については説明を省略し、相違点を中心に説明する。図7(a)〜(c)および図8(d)〜(f)は、第2実施形態に係る電子源の製造工程における一過程を示す一部破断の斜視図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, below, description is abbreviate | omitted about the content which overlaps with 1st Embodiment, and it demonstrates centering around difference. FIGS. 7A to 7C and FIGS. 8D to 8F are partially broken perspective views showing one process in the manufacturing process of the electron source according to the second embodiment.
この第2実施形態においては、電子源1の製造にあたり、まず図7(a)に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いたパターンエッチングにより、素子基板11に凹部30を形成する。凹部30は、この後に形成される第1の信号線16(図7(b)参照)のパターンに合わせて形成されており、かくして、素子基板11において図中の仮想線で仕切られた上層の部分が、下層絶縁部31として形成されることになる。そして、図7(b)に示すように、凹部30を埋め込むように第1の信号線16をパターン形成し、第1の信号線16の上面16aと下層絶縁部31の上面31aとが一体となって、段差のほとんどない平滑面23を構成する。
In the second embodiment, when the
このように、本発明における下層絶縁部は、素子基板11と一体に形成された態様であってもよい。別部材か否かに関わらず、実質的に第1の信号線16の膜厚に相当するスペーサとしての機能を有していることが要件である。また、下層絶縁部の形成は、第1の信号線の形成前であっても形成後であってもよい。
As described above, the lower insulating layer in the present invention may be formed integrally with the
次に、図7(c)に示すように、第1の信号線16および下層絶縁部31によって形成された平滑面23上に、液滴吐出法を用いて上層絶縁部32をパターン形成する。上層絶縁部32は、この後に平滑面23上に形成される素子電極14,15(図8(d)参照)とほぼ同じ厚みで層状に形成されている。また、第2の素子電極15と干渉しないための切り欠き部33および、導電性薄膜12(図8(f)参照)の形成面をなす突き出し部34を有したパターンで形成されている。
次に、図8(d)に示すように、素子電極14,15を形成する。かくして、素子電極14,15の上面14a,15aと上層絶縁部32の上面32aとが一体となって、段差のほとんどない平滑面24を構成する。
最後に、図8(e)、図8(f)に示すように、平滑面24上に第2の信号線17および導電性薄膜12を形成し、導電性薄膜12に電子放出部13を形成し、素子基板11の実装面側(図の上面側)を高真空状態に封止して、電子源1が完成する。
Next, as shown in FIG. 7C, the upper insulating
Next, as shown in FIG. 8D, the
Finally, as shown in FIGS. 8E and 8F, the
このように、本発明における上層絶縁部は、素子電極14,15に先立って形成されてもよい。また、そのパターンは、第1実施形態のような素子電極14,15の反転パターンに限定されるものではなく、第2の素子電極15と共に、第2の信号線17の形成面としての平滑面24を形成できるパターンであればよい。下層絶縁部のパターンについても同様のことが言え、この場合、第1の信号線16と共に、素子電極14,15や導電性薄膜12の形成面としての平滑面23を形成できるパターンであればよい。
Thus, the upper insulating portion in the present invention may be formed prior to the
本発明は上述の実施形態に限定されない。また、各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略したり、図示しない他の構成と組み合わせたりすることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. Moreover, each structure of each embodiment can combine these suitably, can be abbreviate | omitted, or can combine with the other structure which is not shown in figure.
1…電子源、10…電子放出素子、11…素子基板、12…導電性薄膜、13…電子放出部、14…第1の素子電極、14a…素子電極の一面としての上面、14b…素子電極の他面としての下面、15…第2の素子電極、15a…素子電極の一面としての上面、15b…素子電極の他面としての下面、16…第1の信号線、16a…上面、17…第2の信号線、21…下層絶縁部、21a…上面、22…上層絶縁部、22a…上面、23…平滑面、24…平滑面、30…凹部、31…下層絶縁部、31a…上面、32…上層絶縁部、32a…上面、33…切り欠き部、34…突き出し部、70…電気光学装置、71…表示基板、72…空間、73…対向電極、74…蛍光膜、75…遮光膜、100…液滴吐出装置、700…電子機器としての携帯型情報処理装置、701…キーボード、702…電気光学装置、703…情報処理本体。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
基板の一面に、第1の信号線を形成する工程と、
前記基板の一面に、前記第1の信号線の膜厚に相当するスペーサとして機能する下層絶縁部を形成する工程と、
前記下層絶縁部上および前記第1の信号線上に、前記一対の素子電極を形成する工程と、を備えることを特徴とする電子源の製造方法。 A conductive thin film having an electron emission portion; a pair of element electrodes that are electromechanically connected to the conductive thin film; and first and second signal lines wired corresponding to the pair of element electrodes, A method of manufacturing an electron source comprising:
Forming a first signal line on one surface of the substrate;
Forming a lower insulating layer functioning as a spacer corresponding to the thickness of the first signal line on one surface of the substrate;
Forming the pair of device electrodes on the lower insulating layer and on the first signal line. A method of manufacturing an electron source, comprising:
前記上層絶縁部上および前記第2の素子電極上に、前記第2の信号線を形成する工程と、を有することを特徴とする請求項1に記載の電子源の製造方法。 On the lower insulating layer and on the first signal line, the upper insulating layer functions as a spacer corresponding to the film thickness of the pair of element electrodes and electrically insulates between the first and second signal lines. Forming a step;
The method of manufacturing an electron source according to claim 1, further comprising: forming the second signal line on the upper insulating layer and on the second element electrode.
前記導電性薄膜に電気機械的に接続する一対の素子電極と、
前記一対の素子電極のそれぞれに対応して配線され、前記一対の素子電極の一面側に形成された第1の信号線および前記一対の素子電極の他面側に形成された第2の信号線と、
前記第1の信号線の膜厚に相当するスペーサとして機能する下層絶縁部と、を備えることを特徴とする電子源。 A conductive thin film having an electron emitting portion;
A pair of device electrodes electromechanically connected to the conductive thin film;
A first signal line formed on one surface side of the pair of element electrodes and a second signal line formed on the other surface side of the pair of element electrodes, corresponding to each of the pair of element electrodes. When,
An electron source comprising: a lower insulating layer functioning as a spacer corresponding to the film thickness of the first signal line.
An electronic device comprising the electron source according to claim 4.
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