JP2006210225A - 電子放出素子および電子放出素子の製造方法、画像表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 安定した電子放出特性を有すると共に、安定した位置で電子放出部が形成された電子放出素子および電子放出素子の製造方法、この電子放出素子を用いた画像表示装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】 電子放出素子１０は、基板としての素子基板１上に所定の間隔Ｌ_１で対向配置された電極としての素子電極２，３と、素子電極２，３に跨ると共に、円弧状の辺部が互いに対向して近づいた狭小な領域を有する導電性薄膜４と、導電性薄膜４の狭小な領域に形成された電子放出部５とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液滴吐出法により形成された電子放出素子および電子放出素子の製造方法、画像表示装置および電子機器に関する。

従来より、電子放出素子としては大別して熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子の２種類が知られている。冷陰極電子放出素子には電界放出型、表面伝導型電子放出素子等がある。

この表面伝導型電子放出素子の製造方法の一例は、基板上の対向する電極間に凸部を形成し、この凸部を覆うようにして電極間に導電性薄膜形成材料を含む溶液の液滴をインクジェト方式で付与して導電性薄膜を形成する。また他の例は液滴が付与される領域の周縁部に位置するように、基板および／または電極に凹部を形成してから、電極間に導電性薄膜形成材料を含む溶液の液滴をインクジェト方式で付与して導電性薄膜を形成する。そして、いずれの例も電極間を通電することにより導電性薄膜を局部的に破壊、変形もしくは変質せしめ（通電フォーミングという）、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部を形成する方法が知られている（特許文献１）。

この製造方法を用いて製造された表面伝導型電子放出素子の例を図１０、図１１に示す。図１０は基板８１上の対向する電極８２，８３の間に凸部８６を設けた前記一例の電子放出素子８０を示すものであり、図１１は電極９２，９３に凹部９６を設けた前記他の例の電子放出素子９０を示すものである。

この製造方法は、図１０に示すように凸部８６上の導電性薄膜８４の膜厚が周囲よりやや薄くなり、この部分で膜厚が厚すぎて電子放出が起こりにくくなることを防ぐものである。また図１１に示すように凹部９６に導電性薄膜形成材料を含む溶液が流れ込み、液滴の中央付近で膜厚が過剰に厚くなることを防ぐものである。すなわち導電性薄膜８４，９４の膜厚をより均一にして通電フォーミングにより電子放出部８５，９５を形成しようとするものである。

特開平１０−１２１３５号公報

しかしながら、上記従来の電子放出素子の製造方法では、インクジェット方式で導電性薄膜形成材料を含む溶液の液滴を付与した場合、液滴の形状はその表面張力や付与される基板の濡れ性によって決定され、断面形状は円弧状となってしまう。また、その後の乾燥条件によってもその形状や膜厚が左右される。したがって、導電性薄膜が不均一であることに起因する電子放出特性のバラツキが生じると共に、通電フォーミングによって一定の方向に位置精度よく電子放出部を形成することが困難である。

また、上記従来の製造方法で製造された電子放出素子を複数配列し、電子放出素子ごとに対向する蛍光体を配置して画像表示装置を製造した場合、個々の電子放出部の形成位置のムラによって蛍光体側の発光ムラが発生するという課題がある。

本発明は上記課題を考慮してなされたものであり、安定した電子放出特性を有すると共に、安定した位置で電子放出部が形成された電子放出素子および電子放出素子の製造方法、この電子放出素子を用いた画像表示装置および電子機器を提供することを目的とする。

本発明の電子放出素子は、基板上に所定の間隔で対向配置された一対の電極と、電極に跨ると共に、電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小な領域を有する導電性薄膜と、導電性薄膜の狭小な領域に形成された電子放出部とを備え、狭小な領域は、一対の電極の対向方向と直交する方向の電極の幅よりも狭いことを特徴とする。

この構成によれば、基板上に所定の間隔で対向配置された一対の電極に跨る導電性薄膜は、電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小な領域を有している。通電フォーミングにより形成される電子放出部の位置は、通電する際の電極間の抵抗に依存する。電極間の抵抗は、電極に跨る部分の導電性薄膜の膜厚が一定ならば、電極に跨る方向の導電性薄膜の二つの辺の間隔によって決定される。導電性薄膜の狭小な領域は、電極の対向方向と直交する方向の電極の幅よりも狭い。したがって、一対の電極に跨る導電性薄膜の狭小な領域がもっとも高抵抗な領域となる。電子放出部は、この狭小な領域に形成されているため、導電性薄膜の狭小な領域に対応して安定した位置で電子放出部が形成された電子放出素子を提供することができる。

上記導電性薄膜は、電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部が円弧状であって、少なくとも一方の円弧状の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小な領域を有することが好ましい。

この構成によれば、導電性薄膜の電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の円弧状の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小な領域は、電極の対向方向と直交する方向における導電性薄膜の他の部位の幅に対してもっとも狭くなる。したがって、通電フォーミングの際にリーク電流が発生せず、より形成位置が安定した電子放出部を有する電子放出素子を提供することができる。

本発明の電子放出素子の製造方法は、基板上に所定の間隔で対向するように一対の電極を形成する電極形成工程と、電極に跨るように導電性薄膜を形成する薄膜形成工程と、導電性薄膜の電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部が円弧状となるように除去すると共に、少なくとも一方の円弧状の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小な領域が、一対の電極の対向方向と直交する方向の電極の幅よりも狭くなるように導電性薄膜の一部を除去する除去工程と、電極の間を通電して導電性薄膜に電子放出部を形成する電子放出部形成工程とを備えたことを特徴とする。

この方法によれば、除去工程では、導電性薄膜の電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部が円弧状となるように除去すると共に、少なくとも一方の円弧状の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小な領域が、一対の電極の対向方向と直交する方向の電極の幅よりも狭くなるように導電性薄膜の一部を除去する。これにより導電性薄膜は、除去前に外周部の膜厚が変動していても、その一部が除去されることにより、電極の間に跨る部分において、膜厚が均一な狭小な領域を有することとなり、この狭小な領域において高抵抗となる。そして電子放出部形成工程で電極の間を通電することにより、導電性薄膜の膜厚が均一で高抵抗な狭小な領域を破壊、変形もしくは変質せしめた電子放出部を容易に形成することができる。すなわち、導電性薄膜が不均一であることに起因する電子放出特性のバラツキを低減すると共に、導電性薄膜の狭小な領域に対応して安定した位置で電子放出部が形成された電子放出素子を製造することができる。

上記除去工程では、導電性薄膜の電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部に掛かるようにエッチング液を付与して導電性薄膜をエッチングすることが好ましい。

この方法によれば、導電性薄膜の電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部に掛かるように付与されたエッチング液は、表面張力により平面視で略円形状となって導電性薄膜をエッチングするため、導電性薄膜の一部を円弧状に除去することができる。またフォトリソグラフィー方式で導電性薄膜をエッチングする場合に比べて、より簡便な工程で導電性薄膜の一部を円弧状にエッチングすることができる。

また上記薄膜形成工程では、導電性薄膜形成材料を含む機能液を付与して導電性薄膜を形成することが好ましい。

この方法によれば、薄膜形成工程では、導電性薄膜形成材料を含む機能液を付与して導電性薄膜を形成するため、蒸着法やスパッタ法等の真空を用いる方法で導電性薄膜を形成する場合に比べて、より簡便な方法で導電性薄膜を形成することができる。またエッチング液を付与し導電性薄膜をエッチングする方法と組み合わせれば、機能液を吐出する装置を用いて薄膜形成工程からエッチング工程まで連続して加工が可能となり、効率的に電子放出素子を製造することができる。

本発明の画像表示装置は、上記発明の電子放出素子と、電子放出素子から放出される電子を受けて発光する蛍光体とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、安定した電子放出特性を有すると共に、安定した形成位置で電子放出部が形成された電子放出素子を備えているため、この電子放出素子から放出された電子により蛍光体は安定して発光し、輝度ムラ等の表示不具合の少ない高い表示品質を有する画像表示装置を提供することができる。

本発明の画像表示装置の製造方法は、電子放出素子と、電子放出素子から放出される電子を受けて発光する蛍光体とを備えた画像表示装置の製造方法であって、電子放出素子を上記発明の電子放出素子の製造方法を用いて製造することを特徴とする。

この方法によれば、電子放出素子は上記発明の電子放出素子の製造方法を用いて製造されるため、安定した電子放出特性を有すると共に、安定した形成位置で電子放出部が形成された電子放出素子を備えた画像表示装置を製造することができる。ゆえにこの電子放出素子から放出された電子により蛍光体は安定して発光し、輝度ムラ等の表示不具合の少ない高い表示品質を有する画像表示装置を製造することができる。

本発明の電子機器は、上記発明の画像表示装置を搭載したことを特徴とする。これによれば、上記発明の画像表示装置を搭載しているため、輝度ムラ等の表示不具合の少ない高い表示品質で入出力される情報を確認することができる電子機器を提供することができる。

（電子放出素子の構成）
まず本発明の一実施形態である電子放出素子について図面を基に説明する。尚、本実施形態の電子放出素子は、表面伝導型電子放出素子であって、電子放出部が形成される導電性薄膜が導電性薄膜材料を含む機能液を基板上に付与して形成されたものを例に説明する。

図１は、電子放出素子の構造を示す概略図である。詳しくは同図（ａ）は概略平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線で切った概略断面図である。

図１（ａ）に示すように本実施形態の電子放出素子１０は、素子基板１上に所定の間隔Ｌ₁で対向配置された一対の電極としての素子電極２，３と、素子電極２，３に跨ると共に、素子電極２，３の間に跨る部分の二辺が円弧状に対向して、一方の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小な領域を有する導電性薄膜４と、導電性薄膜４の狭小な領域に形成された電子放出部５とを備えている。

素子基板１としては、透明なガラス基板またはセラミック等からなる絶縁性の基板を用いることができる。

素子電極２，３としては、Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｎｉ，Ｃｒ等の金属およびこれらの合金や、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide；インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いることができる。膜厚は、およそ数百ｎｍから数μｍである。

導電性薄膜４としては、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、およびカーボン等の材料を用いることができる。膜厚は、およそ数１０^-1ｎｍから数百ｎｍである。

導電性薄膜４は、上記のような導電性薄膜材料を含む機能液を素子電極２，３の間に付与して形成される。この場合、機能液は着弾後その表面張力によって断面形状が円弧状となり、図１（ｂ）に示すように乾燥や焼成によって薄膜化した後も、Ａ−Ａ断面では膜厚が薄い部分と厚い部分が存在する。そこで、導電性薄膜４の素子電極２，３に跨る部分の二つの辺部を図１（ａ）に示すように円弧状となるようにエッチングする。これにより導電性薄膜４は、素子電極２，３の対向方向と直交する方向において円弧状の辺部が互いに向かい合い、一方の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小な領域が形成される。このようにすれば狭小な領域に形成される電子放出部５周辺の導電性薄膜４の膜厚をエッチング前に比べて均一な状態にすることができる。また狭小な領域の幅Ｌ₃は、一対の素子電極２，３の対向方向と直交する方向の幅Ｌ₂よりも狭くなっている。

また導電性薄膜材料の含有量が少ない状態の機能液を素子基板１上に付与し、これを乾燥・焼成して薄膜化した場合には、周縁部の膜厚が厚い状態の導電性薄膜４が形成される。したがって、導電性薄膜４の素子電極２，３に跨る部分の二つの辺部の一部を円弧状にエッチングすれば膜厚が厚い周縁部の一部を除去して狭小な領域が形成される。ゆえに狭小な領域に形成される電子放出部５の周囲の導電性薄膜４の膜厚をエッチング前に比べてより均一な状態にすることができる。

またこの場合、狭小な領域の幅Ｌ₃は、一対の素子電極２，３の対向方向と直交する方向の幅Ｌ₂よりも狭くなっているため、素子電極２，３間の抵抗は、この狭小な領域で高抵抗となる。したがって、通電フォーミングにより導電性薄膜４の狭小な領域に対応した位置で電子放出部５が形成される。通電フォーミングの方法については後述する。

（電子放出素子の製造方法）
次に本発明の一実施形態である電子放出素子の製造方法について図２〜図５に基づいて詳しく説明する。図２は電子放出素子の製造方法を示すフローチャート、図３は液滴吐出ヘッドの構造を示す概略斜視図、図４（ａ）〜（ｃ）および図５（ｄ）〜（ｆ）は図２のフローチャートに対応した電子放出素子の製造方法を示す概略断面図である。

図２に示すように本実施形態の電子放出素子１０の製造方法は、素子基板１上に所定の間隔で対向するように一対の電極としての素子電極２，３を形成する電極形成工程と、素子電極２，３に跨るように導電性薄膜４を形成する薄膜形成工程とを備えている。また導電性薄膜４の一部を除去する除去工程としてのエッチング工程を備えている。さらには、素子電極２，３の間を通電して導電性薄膜４に電子放出部５を形成する電子放出部形成工程としての通電フォーミング工程を備えている。尚、薄膜形成工程は、素子基板１上に付与された導電性薄膜材料を含む機能液を乾燥・焼成して薄膜化する工程を含むものである。

図２のステップＳ１は電極形成工程である。ステップＳ１では、図４（ａ）に示すように素子基板１上に所定の間隔Ｌ₁で対向するように素子電極２，３を形成する。この場合の形成方法としては、上記した材料を用い真空蒸着法やスパッタ法で素子基板１の表面に膜を形成してフォトリソグラフィでパターニングする方法、あるいは上記した材料をペースト状にして印刷法でパターニングした後に焼成する方法が挙げられる。そしてステップＳ２へ進む。

ステップＳ２は薄膜形成工程である。ステップＳ２では、図４（ｂ）に示すように素子電極２，３に跨るように、上記した導電性薄膜材料を含む機能液４０を液滴として付与する。そしてステップＳ３へ進む。尚、機能液４０を液滴として付与する方法としては、機能液４０を液滴として吐出可能な液滴吐出ヘッド７と、この液滴吐出ヘッド７を素子基板１に対向させるように液滴吐出ヘッド７および／または素子基板１を移動可能な走査機構を備えた液滴吐出装置（図示省略）を用いる。

ここで液滴吐出ヘッド７について説明する。図３に示すように液滴吐出ヘッド７は、液滴が吐出される複数のノズル３１を有するノズルプレート３０と、複数のノズル３１がそれぞれ連通するキャビティ３４を有するキャビティプレート３２と、複数のキャビティ３４に対応する振動子３８を有する振動板３７とが順に積層され接合された構造となっている。

キャビティプレート３２は、隔壁３３で仕切られた複数のキャビティ３４を有すると共に、このキャビティ３４に流路３５を通じて繋がるリザーバ３６を有している。

機能液４０は、図示しない供給機構から配管を通じて供給され、振動板３７に設けられた供給孔３９を通じてリザーバ３６に貯留された後に流路３５を通じて各キャビティ３４に充填される。

振動子３８は例えば圧電素子（ピエゾ素子）であり、外部から駆動電圧が印加されることにより接合された振動板３７を振動させる。これにより隔壁３３で仕切られたキャビティ３４の体積が変動してキャビティ３４に充填された機能液４０を加圧することによりノズル３１から機能液４０を液滴として吐出できる構造となっている。

ステップＳ３は付与された機能液４０を乾燥・焼成する工程である。ステップＳ３では、図４（ｃ）に示すように素子電極２，３に跨るように付与された機能液４０を図示しない加熱装置で加熱し乾燥・焼成して導電性薄膜４を形成する。乾燥・焼成方法としては液滴吐出装置に例えばランプアニール等のヒータを備えて機能液４０が付与された素子基板１を加熱してもよい。また機能液４０が付与された素子基板１を乾燥炉に投入して乾燥・焼成してもよい。そしてステップＳ４へ進む。

ステップＳ４は、導電性薄膜４の一部を除去するエッチング工程である。ステップＳ４では、図５（ｄ）に示すようにステップＳ２と同様にして、液滴吐出ヘッド７からエッチング液５０を液滴として、導電性薄膜４の素子電極２，３に跨る部分の二つの辺部に掛かるように吐出する。この場合、図１（ａ）に示すように液滴吐出領域６に着弾して濡れ拡がるようにエッチング液５０を吐出する。このようにすれば導電性薄膜４は、濡れ拡がったエッチング液５０に対応して一部が円弧状にエッチングされ、円弧状となった辺部が対向して一方の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小な領域が形成される。またこの場合、狭小な領域の幅Ｌ₃（図１（ｂ）参照）が、素子電極２，３の対向方向と直交する方向の幅Ｌ₂（図１（ａ）参照）よりも狭くなるようにエッチングする。エッチング液５０は、導電性薄膜４として用いた材料に応じて無機酸または有機酸、あるいは、無機アルカリ溶液または有機アルカリ溶液を用いる。例えば導電性薄膜４がＩｎ₂Ｏ₃ならば硝酸と塩酸とを１：３で混合した無機酸、あるいは塩化第二鉄の塩酸水溶液を用いればエッチングすることが可能である。そしてステップＳ５へ進む。

ステップＳ５は、導電性薄膜４に電子放出部５を形成する電子放出部形成工程としての通電フォーミング工程である。ステップＳ５では、図５（ｅ）に示すように素子電極２，３の間を通電する。通電の方法としては、例えば１０^-5Ｔｏｒｒ（１０^-5Ｎ／ｍ²）程度の真空雰囲気下で所定の波高値の三角パルス波を一定の間隔で数秒から数十分間、素子電極２，３の間に印加する。このようにすれば、導電性薄膜４は狭小な領域で高抵抗となっているため、この狭小な領域を通電によって局所的に破壊、変形もしくは変質させることができ、図５（ｆ）に示すように構造が変化した電子放出部５が形成される。尚、通電の方法は、導電性薄膜４の材質、膜厚等により波形や波高を変えて印加してもよい。また通電フォーミング後に、電子放出素子１０上に新たな炭素または炭素化合物を堆積させることにより素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅを安定化させるため公知の活性化処理および安定化処理を真空雰囲気下で行ってもよい。

以上の製造工程により、素子電極２，３に跨る導電性薄膜４の狭小な領域に対応する位置に形成された電子放出部５を有する電子放出素子１０を製造することができる。

（画像表示装置および画像表示装置の製造方法）
次に本発明の一実施形態である画像表示装置および画像表示装置の製造方法について図６に基づいて説明する。図６（ａ）は画像表示装置の主要部構造を示す概略断面図、図６（ｂ）は素子基板上における電子放出素子の配列を示す概略平面図である。

図６（ａ）に示すように画像表示装置２０は、電子放出素子１０が配列された素子基板１と、素子基板１に対向する表示基板２１とを備えている。

図６（ｂ）に示すように素子基板１には、第１信号線１３と第２信号線１４とがマトリクス状に配線されている。第１信号線１３には前述の素子電極２に対応する第１素子電極１１が突出して設けられ、第２信号線１４には前述の素子電極３に対応する第２素子電極１２が突出して設けられた電子放出素子１０が画素単位で配設されている。よって素子基板１はいわゆる単純マトリクス型の素子配列を備えている。

第１信号線１３と第２信号線１４とが交差する部位には、絶縁体で形成された層間絶縁膜１５が配置され絶縁されている。第１信号線１３と第２信号線１４とには、それぞれ異なる信号が印加される。すなわち、第１信号線１３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印加され、第２信号線１４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て、画素単位での電子放出が制御される。

このような電子放出素子１０を備えた素子基板１の製造方法は、前述の電子放出素子１０の製造方法を用いて行われる。まず素子基板１上に配列させる電子放出素子１０の位置に対応して第１素子電極１１を含む第１信号線１３を、上記した材料を用い真空蒸着法やスパッタ法で素子基板１の表面に膜を形成して、フォトリソグラフィでパターニングする方法、あるいは上記した材料をペースト状にして印刷法でパターニングした後に焼成する方法によって形成する。次に第２信号線１４が第１信号線１３と交差する位置に層間絶縁膜１５を形成する。

層間絶縁膜１５の形成方法としては、絶縁材料を含む機能液を液滴として第１信号線１３に付与し乾燥・焼成して層間絶縁膜１５を形成する液滴吐出法が好ましい。このようにすれば、絶縁材料の無駄を省いて所定の位置に層間絶縁膜１５を形成することができる。尚、絶縁材料をペースト状にして印刷法で所定の位置に印刷し乾燥・焼成して形成してもよい。

次に第２素子電極１２を含む第２信号線１４を形成する。形成方法は第１信号線１３の場合と同様である。そして導電性薄膜材料を含む機能液４０を液滴として、第１素子電極１１と第２素子電極１２との間に付与して乾燥・焼成し導電性薄膜４を形成する。続いてエッチング液５０を液滴として導電性薄膜４に掛かるように付与して、円弧状の辺部が対向してできた狭小な領域を形成する。さらに前述した通電フォーミング工程に基づいて、第１信号線１３と第２信号線１４との間を通電することにより、導電性薄膜４の狭小な領域に電子放出部５を形成する。このようにして電子放出部５の周囲の導電性薄膜４の膜厚がより均一で、電子放出部５が安定した位置で形成された電子放出素子１０がマトリクス状に配置された素子基板１ができあがる。

表示基板２１は、対向電極２３と、蛍光体２４と、遮光膜２５とを備えている。対向電極２３には加速電圧（例えば、１０ｋＶ程度）が印加され、蛍光体２４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２３は、例えばＩＴＯ等の透明性導電体を膜付けして形成される。

遮光膜２５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体２４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。遮光膜２５の形成方法は、フォトリソグラフィ法、印刷法、液滴吐出法を用いることができる。

蛍光体２４は、電子放出素子１０からの放出電子の衝突によって励起され発光することで、画素を点灯させる役割を果たす。画像表示装置２０がカラー表示タイプの場合には、蛍光体２４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。蛍光体２４の形成方法としては、蛍光体形成材料を含む機能液を遮光膜２５で区切られた画素領域に吐出して乾燥させる液滴吐出法を採用すれば、蛍光体形成材料の無駄を省いて蛍光体２４を形成することができる。

画像表示装置２０は、電子放出素子１０を備えた素子基板１と蛍光体２４を備えた表示基板２１とが図示しない外枠部材を介して一定間隔に保持され、両基板１，２１間の空間２２が１０^-7Ｔｏｒｒ（１０^-7Ｎ／ｍ²）程度の真空状態に封止されている。また真空度を維持させるために、空間２２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。

上述の構成において、第１信号線１３に印加される走査信号と第２信号線１４に印加される階調信号と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２３で加速された放出電子が蛍光体２４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。この画像表示装置２０は、先に説明した電子放出素子１０を備えているので、電子放出部５の周囲の導電性薄膜４の膜厚がより均一で、電子放出部５と蛍光体２４との相対位置関係が安定している。したがって、安定した電子放出特性を有すると共に、輝度ムラ等が少ない高い表示品質の画像表示が可能である。

（電子機器）
次に、本発明の一実施形態である電子機器について図７に基づいて説明する。図７は、電子機器としての携帯型情報処理装置を示す概略斜視図である。

図７に示すように電子機器としての携帯型情報処理装置１００は、キーボード１０１と、情報処理本体１０３と、表示部１０２と、を備えている。この携帯型情報処理装置１００の表示部１０２には、先に説明した電子放出素子１０を備えた画像表示装置２０が搭載されている。このような携帯型情報処理装置１００のより具体的な例は、ワープロ、パソコンである。

また、電子放出素子１０を備えた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。

上記実施形態の効果は、以下のとおりである。

（１）本実施形態の電子放出素子１０は、素子電極２，３に跨る部分の導電性薄膜４の二辺において、円弧状の辺部が対向してできた狭小な領域に電子放出部５が形成されているため、導電性薄膜４の周縁部の膜厚にバラツキが生じていても狭小な領域をつくることによって、電子放出部５の周辺の膜厚バラツキを小さくすることができる。また狭小な領域の幅Ｌ₃は、素子電極２，３の幅Ｌ₂よりも狭いため、通電フォーミングの際に、この狭小な領域がもっとも高抵抗となり、電子放出部５は導電性薄膜４の狭小な領域に対応した位置に形成される。ゆえに導電性薄膜４が不均一であることに起因する電子放出特性のバラツキを低減して、安定した電子放出特性を有すると共に、導電性薄膜４の狭小な領域に対応した安定した位置で電子放出部５が形成された電子放出素子１０を提供することができる。

（２）本実施形態の電子放出素子１０の製造方法において、導電性薄膜４の素子電極２，３の間に跨る部分の二つの辺部に掛かるように付与されたエッチング液５０は、表面張力により略円形状に着弾して導電性薄膜４をエッチングするため、導電性薄膜４の対向する辺部を円弧状に除去することができる。これにより導電性薄膜４の円弧状の辺部が互いに対向して、一方の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小で高抵抗な領域が形成される。そして通電フォーミング工程で素子電極２，３の間を通電することによって、この狭小で高抵抗な領域に容易に電子放出部５を形成することができる。またフォトリソグラフィー方式で導電性薄膜４をエッチングする方法に比べて、より簡便な方法で導電性薄膜４の辺部を円弧状にエッチングすることができる。

（３）電子放出素子１０の製造方法において、ステップＳ２の薄膜形成工程では、導電性薄膜形成材料を含む機能液４０の液滴を、液滴吐出ヘッド７から素子電極２，３の間に付与して導電性薄膜４を形成するため、蒸着法やスパッタ法等の真空を用いる方法で導電性薄膜４を形成する場合に比べて、より簡便な方法で導電性薄膜４を形成することができる。またエッチング液５０を液滴として液滴吐出ヘッド７から付与し導電性薄膜４をエッチングする方法と組み合わせることにより、液滴吐出装置を用いて薄膜形成工程からエッチング工程まで連続して加工が可能となり、効率的かつ安価に電子放出素子１０を製造することができる。

（４）本実施形態の画像表示装置２０は、上記の電子放出素子１０を備えているため、電子放出部５の周囲の導電性薄膜４の膜厚がより均一で、電子放出部５と蛍光体２４との相対位置関係が安定している。したがって、安定した電子放出特性を有し、輝度ムラ等が少ない高い表示品質の画像を表示することができる。

（５）本実施形態の画像表示装置２０の製造方法において、電子放出素子１０は、上記電子放出素子１０の製造方法を用いているため、安定した電子放出特性を有すると共に、安定した位置で形成された電子放出部５を有する電子放出素子１０を備えた画像表示装置２０を製造することができる。ゆえにこの電子放出素子１０から放出された電子により蛍光体２４は安定して発光し、輝度ムラ等の表示不具合の少ない高い表示品質を有する画像表示装置２０を製造することができる。

（６）本実施形態の電子機器としての携帯型情報処理装置１００は、表示部１０２に上記画像表示装置２０を搭載しているため、輝度ムラ等が少ない高い表示品質で入出される画像等の情報を表示して確認できる携帯型情報処理装置１００を提供することができる。

また上記実施形態以外の変形例は、以下のとおりである。

（変形例１）電子放出素子１０およびその製造方法において、導電性薄膜４の円弧状の辺部が対向して近づいた狭小な領域に形成された電子放出部５は、必ずしも素子電極２，３の対向方向に対して直交する方向に形成しなくてもよい。図８は変形例の電子放出素子を示す概略平面図である。図８に示すように変形例の電子放出素子６０は、素子基板６１上に所定の間隔Ｌ₁で対向する素子電極６２，６３を配置して、この素子電極６２，６３に跨るように液滴吐出ヘッド７から機能液４０を吐出し導電性薄膜６４を形成する。そしてエッチング液５０を同じく液滴吐出ヘッド７から導電性薄膜６４の二つの辺部に掛かる領域６６および領域６７とに着弾させ濡れ拡げて、幅Ｌ₃の狭小な領域をエッチング形成する。さらに通電フォーミング工程で素子電極６２，６３の間を通電すれば、素子電極６２，６３の対向方向に対して斜め方向に傾斜した電子放出部６５を形成することができる。これによれば、電子が放出される方向を考慮して電子放出部５の形成位置を調整することができる。尚、この場合も、狭小な領域の幅Ｌ₃は、素子電極６２，６３の幅Ｌ₂よりも狭い。

（変形例２）電子放出素子１０およびその製造方法において、狭小な領域を有した導電性薄膜４の形状および形成方法は、これに限定されない。図９は変形例の電子放出素子を示す概略平面図である。図９に示すように変形例の電子放出素子７０は、素子基板７１上に所定の間隔Ｌ₁で対向する素子電極７２，７３を配置して、この素子電極７２，７３に掛かるように導電性薄膜形成材料を用いて膜付けする。そしてフォトリソグラフィ方式で一辺部７７を円弧状とし他の辺部７６を直線状とした導電性薄膜７４を形成する。このようにすれば、液滴吐出法で導電性薄膜４をエッチングして形成する場合に比べて工程は複雑になるが、直線状の他の辺部７６に対して任意な位置で精度よく、幅Ｌ₃の狭小な領域を形成すると共に、この狭小な領域に電子放出部７５を形成することができる。また必ずしも一辺部７７を円弧状とせずともよい。例えば一辺部７７をくさび状にエッチングして狭小な領域を形成してもよい。尚、この場合も、狭小な領域の幅Ｌ₃は、素子電極７２，７３の幅Ｌ₂よりも狭い。

（変形例３）電子放出素子１０の製造方法において、加工の工順はこれに限定されない。例えば、素子電極２，３を形成する電極形成工程は、導電性薄膜４の一部をエッチングするエッチング工程の後に実施してもよい。このようにすれば導電性薄膜４の一部をエッチングする際に、素子電極２，３の一部が同時にエッチングされてしまうようなことを防ぐことができる。

（ａ）は電子放出素子の構造を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線で切った電子放出素子の概略断面図。 電子放出素子の製造方法を示すフローチャート。 液滴吐出ヘッドの構造を示す概略斜視図。 （ａ）〜（ｃ）はフローチャートに対応した電子放出素子の製造方法を示す概略断面図。 （ｄ）〜（ｆ）はフローチャートに対応した電子放出素子の製造方法を示す概略断面図。 （ａ）は画像表示装置の主要部構造を示す概略断面図、（ｂ）は素子基板上における電子放出素子の配列を示す概略平面図。 電子機器としての携帯型情報処理装置を示す概略斜視図。 変形例の電子放出素子を示す概略平面図。 変形例の電子放出素子を示す概略平面図。 （ａ）は一例の電子放出素子を示す概略平面図、（ｂ）は一例の電子放出素子を示す概略断面図。 （ａ）は他の例の電子放出素子を示す概略平面図、（ｂ）は他の例の電子放出素子を示す概略断面図。

符号の説明

１，６１，７１…基板としての素子基板、２，３，６２，６３，７２，７３…電極としての素子電極、４，６４，７４…導電性薄膜、５，６５，７５…電子放出部、１０，６０，７０…電子放出素子、１１…電極としての第１素子電極、１２…電極としての第２素子電極、２０…画像表示装置、２４…蛍光体、４０…機能液、５０…エッチング液、１００…電子機器としての携帯型情報処理装置、Ｌ₁…所定の間隔、Ｌ₂…一対の電極の対向方向と直交する方向の電極の幅、Ｌ₃…狭小な領域の幅。

Claims (8)

1. 基板上に所定の間隔で対向配置された一対の電極と、
   前記電極に跨ると共に、前記電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部の一部が他方の辺部に近づいた狭小な領域を有する導電性薄膜と、
   前記導電性薄膜の前記狭小な領域に形成された電子放出部とを備え、
   前記狭小な領域は、前記一対の電極の対向方向と直交する方向の前記電極の幅よりも狭いことを特徴とする電子放出素子。
2. 前記導電性薄膜は、前記電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部が円弧状であって、前記少なくとも一方の円弧状の辺部の一部が前記他方の辺部に近づいた前記狭小な領域を有することを特徴とする請求項１に記載の電子放出素子。
3. 基板上に所定の間隔で対向するように一対の電極を形成する電極形成工程と、
   前記電極に跨るように導電性薄膜を形成する薄膜形成工程と、
   前記導電性薄膜の前記電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部が円弧状となるように除去すると共に、前記少なくとも一方の円弧状の辺部の一部が前記他方の辺部に近づいた狭小な領域が、前記一対の電極の対向方向と直交する方向の前記電極の幅よりも狭くなるように前記導電性薄膜の一部を除去する除去工程と、
   前記電極の間を通電して前記導電性薄膜に電子放出部を形成する電子放出部形成工程とを備えたことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
4. 前記除去工程では、前記導電性薄膜の前記電極の間に跨る部分の二辺のうち少なくとも一方の辺部に掛かるようにエッチング液を付与して前記導電性薄膜をエッチングすることを特徴とする請求項３に記載の電子放出素子の製造方法。
5. 前記薄膜形成工程では、導電性薄膜形成材料を含む機能液を付与して前記導電性薄膜を形成することを特徴とする請求項３または４に記載の電子放出素子の製造方法。
6. 請求項１または２に記載の電子放出素子と、前記電子放出素子から放出される電子を受けて発光する蛍光体とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
7. 電子放出素子と、前記電子放出素子から放出される電子を受けて発光する蛍光体とを備えた画像表示装置の製造方法であって、
   前記電子放出素子を請求項３ないし５のいずれか一項に記載の電子放出素子の製造方法を用いて製造することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
8. 請求項６に記載の画像表示装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
   

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