JP2006216248A - 電子放出素子及び電子放出素子の製造方法、並びに表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子放出効率を高めることができる電子放出素子および電子放出素子の製造方法、並びに表示装置および電子機器を提供する。
【解決手段】 第１の素子電極８１は、円柱状に形成され、第２の素子電極８２は、第１の素子電極８１を囲うように環状に形成されている。第１の素子電極８１と第２の素子電極８２の間の凹部９５には導電性膜８５が形成され、導電性膜８５には電子放出部８７が、第１の素子電極８１を囲うように形成されている。また、電子放出部８７が形成される位置と対応する位置に突起部９３が形成されている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電子放出素子及び電子放出素子の製造方法、並びに表示装置および電子機器に関する。

従来、電子放出部を有する電子放出素子を備えた表示装置において、電子放出部から放出された電子を蛍光体に衝突させ、蛍光体を発光させることにより表示を行う。電子放出部から放出された電子は、例えば、特許文献１に記載されるように、蛍光体に対してある広がりをもって到達し、輝点を形成する。放出された電子の軌道の広がりが大きくなると、電子が蛍光体から外れ、蛍光体に衝突する電子量が少なくなるため、必要とされる輝度が得られず、表示画像の品位が低下するという問題があった。そのため、表示画像の品位を保持するための一つの方法として、素子電極間の印加電圧を上げることにより、電子の放出量を増大させ、蛍光体に衝突する電子量を確保するようにしていた。また、特許文献２に記載の電子放出素子は、基板に円形の電子放出部を形成し、該電子放出部を囲うようにさらに別の電子放出素子を環状に設けて、電子放出量を増大させることにより、電子画像表示特性を向上しようとしている。

特開２０００−１２３７６３号公報 特開２００２―２０３４７３号公報

しかしながら、素子電極間の印加電圧を上げると、表示装置としての消費電力を増大させてしまうという問題があった。また、特許文献２の発明は、スピント（Ｓｐｉｎｄｔ）型であって、一般に動作電圧が高く、また、フォトリソグラフィー法で製造するので製造方法が複雑になってしまうという問題があった。

本発明の目的は、上記問題を解決するためになされたものであって、電子放出効率を高めることができる電子放出素子および電子放出素子の製造方法、並びに表示装置および電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、基板に形成された第１の素子電極と、第１の素子電極を囲うように形成された第２の素子電極と、両素子電極間に形成された導電性膜と、第１の素子電極を囲うように導電性膜の一部に形成された電子放出部とを有することを要旨とする。

これによれば、第１の素子電極を囲うようにして電子放出部が形成される。したがって、電子放出素子の長さを長くすることができるので、一定の電子の放出量を得るための印加電圧を低下することができる。さらに、電子放出部を囲うように第２の素子電極が設けられているので、例えば、第２の素子電極が第１の素子電極に対して低電位を有している場合、電子放出部から放出された電子は、素子電極間の電界方向に影響によって、第１の素子電極側に集束されて蛍光体に衝突する。よって、放出された電子の軌道の広がりを抑えて電子放出効率を高めることができる。

本発明の電子放出素子の第１の素子電極は、円柱状に形成され、第２の素子電極は、第１の素子電極を囲うように環状に形成され、第１の素子電極を囲うように円環の電子放出部が形成されてもよい。

これによれば、第１の素子電極と第２の素子電極が対向する領域にエッジが存在しない。これにより、電子放出部の形成領域の膜厚が均一となる。また、機能液を溜めやすくなり、より均一な導電性膜を形成することができる。

本発明の電子放出素子は、両素子電極間の基板上に電子放出部が形成された位置と対応する位置に突起部を設けてもよい。

これによれば、導電性膜の厚みは、段差部の上に形成された箇所で、他の箇所に比べ相対的に薄い。このため、通電処理したときに、導電性膜において段差部と対応する膜厚の薄い箇所にジュール熱が集中するので、容易に電子放出部を形成することができる。

本発明は、基板上に形成された一対の素子電極と、該素子電極間を接続する導電性膜と、該導電性膜に形成された電子放出部を有する電子放出素子の製造方法であって、基板に一方向に延びる信号配線を形成する信号配線形成工程と、基板に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、信号配線に接続された第１の素子電極を形成する第１の素子電極形成工程と、絶縁膜上であって、第１の素子電極を囲むように第２の素子電極を形成する第２の素子電極形成工程と、絶縁膜上であって、第１の素子電極と第２の素子電極の間に両素子電極を接続するための導電性膜を形成するために液滴吐出装置を用いて導電性膜の材料を含む機能液を吐出する液滴吐出工程と、導電性膜に電子放出部を形成する電子放出部形成工程とを有することを要旨とする。

これによれば、導電性膜の形成は、フォトリソグラフィ法を用いることがないので、製造工程を簡略化することができる。また、信号配線は、素子電極が形成されている下層に形成されるので、設計上の配線引き回しの自由度が増すとともに電子放出素子の高密度化を図ることができる。

本発明の電子放出素子の製造方法の第１の素子電極形成工程と第２の素子電極形成工程は、同一工程で行ってもよい。

これによれば、第１および第２の素子電極は、同じ材料が用いられ、同様の方法で形成されるので、形成工程を同一に行うことにより、製造時間を短縮させることができる。

本発明の電子放出素子の製造方法は、液滴吐出工程の前に、絶縁膜上であって、両素子電極間に突起部を形成する突起部形成工程を有してもよい。

これによれば、両素子間に突起部を形成することにより、突起部の上に形成された導電性膜の厚みは、他の箇所に比べて薄くなる。従って、通電処理したときに導電性膜の薄い箇所にジュール熱が集中するので、容易に電子放出部を形成しやすくすることができる。

本発明の表示装置は、上記のいずれかに記載の電子放出素子を備えたことを要旨とする。

これによれば、電子放出効率の高い電子放出素子を備えた表示装置を提供することができる。この場合の表示装置は、例えば、ＳＥＤ（表面電界ディスプレイ）等がこれに該当する。

本発明の電子機器は、上記に記載の表示装置を搭載した電子機器。

これによれば、電子放出率の高い表示装置を搭載した電子機器を提供することができる。この場合の電子機器は、例えば、上記ＳＥＤを搭載したテレビ受像機、パーソナルコンピュータの他、各種の電子製品がこれに該当する。

以下、本発明を具体化した実施形態について説明する。
まず、液滴吐出装置について説明する。図１は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。

液滴吐出装置１０は、基板３２の所定位置に対して機能液を液滴として吐出して付着させるための装置である。基板３２は、電子放出素子が複数個形成されている。

図１において、液滴吐出装置１０は、吐出ヘッド１５を備えたキャリッジ１８と、吐出ヘッド１５の位置を制御するヘッド位置制御装置１１と、基板３２を所定位置に吸着する吸着テーブル１９と、吸着テーブル１９に載置された基板３２の位置を補正させる基板位置制御装置１２と、吐出ヘッド１５に対して基板３２を主走査移動させる主走査駆動装置１３と、基板３２に対して吐出ヘッド１５を副走査移動させる副走査駆動装置１４と、基板３２を液滴吐出装置１０内の所定の作業位置へ供給する基板供給装置１６と、液滴吐出装置１０の全般の制御を司るコントロール装置１７で構成されている。

ヘッド位置制御装置１１、基板位置制御装置１２、主走査駆動装置１３、副走査駆動装置１４の各装置はベース３０の上に設置される。また、それらの装置は必要に応じてカバー３１によって覆われている。

基板供給装置１６は、基板３２を収容する基板収容部２０と、基板３２を搬送するロボット２１を有している。ロボット２１は、床、地面等といった設置面に置かれる基台２２と、基台２２に対して昇降移動する昇降軸２３と、昇降軸２３を中心として回転する第１アーム２４と、第１アーム２４に対して回転する第２アーム２５と、第２アーム２５の先端下面に設けられた吸着パッド２６とを有する。吸着パッド２６は、エアー吸引力によって基板３２を吸着できる。

副走査駆動装置１４によって駆動されて移動する吐出ヘッド１５の軌道下にあって主走査駆動装置１３の一方の脇位置に、キャッピング装置４５およびクリーニング装置４６が配置される。また、他方の脇位置に電子天秤４７が配置されている。クリーニング装置４６は吐出ヘッド１５を洗浄するための装置である。電子天秤４７は、吐出ヘッド１５に設けられた図３で説明するノズル５０から吐出される機能液の液滴重量を測定する機器である。そして、キャッピング装置４５は吐出ヘッド１５が待機状態にあるときノズル５０の乾燥および目詰まりを防止するための装置である。

吐出ヘッド１５の近傍には、その吐出ヘッド１５と一体に移動するヘッド用カメラ４８が配置されている。また、ベース３０上に設けられた支持装置（図示せず）に支持された基板用カメラ４９が基板３２を撮影できる位置に配置される。

コントロール装置１７は、プロセッサを収容したコンピュータ本体部２７と、入力装置としてのキーボード２８と、表示装置としてのＣＲＴ等のディスプレイ２９とを有する。

図２は、液滴吐出装置１０の電気制御ブロック図である。図２において、プロセッサとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（演算処理装置）４０と、各種情報を記憶するメモリ４１とを有する。

ヘッド位置制御装置１１、基板位置制御装置１２、主走査駆動装置１３、副走査駆動装置１４、吐出ヘッド１５を駆動するヘッド駆動回路４２の各機器は、入出力インターフェース４３およびバス４４を介してＣＰＵ４０およびメモリ４１に接続されている。さらに、基板供給装置１６、入力装置２８、ディスプレイ２９、電子天秤４７、クリーニング装置４６およびキャッピング装置４５の各機器も入出力インターフェース４３およびバス４４を介してＣＰＵ４０およびメモリ４１に接続されている。

メモリ４１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念であり、機能的には、液滴吐出装置１０の動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域や、基板３２内における吐出位置を座標データとして記憶するための記憶領域や、副走査方向Ｙへの基板３２の副走査移動量を記憶するための記憶領域や、ＣＰＵ４０のためのワークエリアやテンポラリファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。

ＣＰＵ４０は、メモリ４１内に記憶されたプログラムソフトに従って、基板３２の表面の所定位置に機能液を液滴吐出するための制御を行うものであり、具体的な機能実現部として、クリーニング処理を実現するための演算を行うクリーニング演算部４０１と、キャッピング処理を実現するためのキャッピング演算部４０２と、電子天秤４７を用いた重量測定を実現するための演算を行う重量測定演算部４０３と、吐出ヘッド１５によって機能液を吐出するための演算を行う吐出演算部４０６を有する。

吐出演算部４０６を詳しく分割すれば、吐出ヘッド１５を液滴吐出のための初期位置へセットするための吐出開始位置演算部４０７と、基板３２を主走査方向Ｘへ所定の主走査量を移動するための制御を演算する主走査制御演算部４０８と、吐出ヘッド１５を副走査方向Ｙへ所定の副走査量を移動させるための制御を演算する副走査制御演算部４０９と、吐出ヘッド１５内の複数あるノズルのうちのいずれを作動させて機能液を吐出するかを制御するための演算を行うノズル吐出制御演算部４１０等といった各種の機能演算部を有する。

なお、本実施形態では、上記の各機能がＣＰＵ４０を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がＣＰＵを用いない単独の電子回路によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。

次に、液滴吐出装置１０に備えられた吐出ヘッド１５について説明する。図３（ａ）は、吐出ヘッド１５の一部破断した斜視図であり、図３（ｂ）は、吐出ヘッド１５の一部を示した側断面図である。

図３（ａ）において、吐出ヘッド１５は、例えば、ステンレス製のノズルプレート５１と、それの対向面に振動板５２と、それらを互いに接合する複数の仕切部材５３とを有する。ノズルプレート５１と振動板５２との間には、仕切部材５３によって複数の機能液室５４と機能液溜り部５５とが形成されている。複数の機能液室５４と機能液溜り部５５とは通路５８を介して互いに連通している。機能液室５４は、仕切部材５３によって区画され、均等間隔で配列して形成されている。

振動板５２の適所には機能液供給孔５６が形成され、この機能液供給孔５６に管路６４を介して機能液７０を貯留する供給タンク５７が接続される。供給タンク５７は、機能液を機能液供給孔５６へ供給する。供給された機能液７０は機能液溜り部５５に充満し、さらに通路５８を通って機能液室５４に充満する。

ノズルプレート５１には、機能液室５４から機能液７０をジェット状に噴射するためのノズル５０が設けられている。また、振動板５２の機能液室５４を形成する面の裏面には、該機能液室５４に対応させて機能液加圧体５９が取り付けられている。この機能液加圧体５９は、図３（ｂ）に示すように、圧電素子材６０とこれを挟持する一対の電極６１ａおよび６１ｂを有する。圧電素子材６０は、電極６１ａおよび６１ｂへの通電によって矢印Ａで示す外側へ突出するように撓み変形し、これにより機能液室５４の容積が増大する。すると、増大した容量分に相当する機能液７０が機能液溜り部５５から通路５８を通って機能液室５４へ流入する。

次に、圧電素子材６０への通電を解除すると、該圧電素子材６０と振動板５２は共に元の形状へ戻る。これにより、機能液室５４も元の容積に戻るため機能液室５４の内部にある機能液７０の圧力が上昇し、ノズル５０から基板３２へ向けて機能液７０が液滴６３となって噴射する。なお、ノズル５０の周辺部には、液滴６３の飛行曲がりやノズル５０の孔詰まり等を防止するために、例えばＮｉ−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥機能液層６２が設けられている。

次に、図４を用いて液滴吐出装置１０の基本動作を説明する。まず、オペレータによる電源投入によって液滴吐出装置１０が作動すると、初期設定が実行される（ステップＳ１）。具体的には、キャリッジ１８や基板供給装置１６やコントロール装置１７等が予め決められた初期状態にセットされる。

次に、重量測定タイミングが到来すれば（ステップＳ２でＹＥＳ）、吐出ヘッド１５を副走査駆動装置１４によって電子天秤４７の所まで移動させ（ステップＳ３）、ノズル５０から吐出される機能液７０の液滴６３の量を電子天秤４７を用いて測定させる（ステップＳ４）。そして、個々のノズル５０の機能液７０の吐出特性に合わせて、各ノズル５０に対応する圧電素子材６０に印加する電圧を調節させる（ステップＳ５）。

次に、クリーニングタイミングが到来すれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、吐出ヘッド１５を副走査駆動装置１４によってクリーニング装置４６の所まで移動させ（ステップＳ７）、そのクリーニング装置４６によって吐出ヘッド１５をクリーニングさせる（ステップＳ８）。

重量測定タイミングやクリーニングタイミングが到来しない場合（ステップＳ２及びＳ６でＮＯ）、あるいはそれらの処理が終了した場合には、ステップＳ１からステップＳ９へ移行する。ステップＳ９において、基板供給装置１６により基板３２が供給される。

次に、基板用カメラ４９によって基板３２を観察しながら基板位置制御装置１２にあるθモータの出力軸を回転させることにより吸着テーブル１９に固定された基板３２の位置決めを行う（ステップＳ１０）。ヘッド用カメラ４８によって吐出ヘッド１５の位置合わせを行い、吐出を開始する位置を演算によって決定し（ステップＳ１１）、主走査駆動装置１３および副走査駆動装置１４を適宜に作動させて吐出ヘッド１５を吐出開始位置へ移動させる（ステップＳ１２）。

次に、Ｘ方向への主走査が開始され、同時に機能液７０の吐出を開始させる（ステップＳ１３）。具体的には、主走査駆動装置１３を作動させることにより基板３２が主走査方向Ｘへ一定の速度で直線的に走査移動し、その移動途中でノズル５０が吐出位置に到達したときに、ノズル吐出制御演算部４１０によって演算された機能液吐出信号に基づいてそのノズル５０から液滴６３を吐出させる。

１回の主走査が終了すると、副走査駆動装置１４によって駆動された副走査方向Ｙへ予め決められた副走査方向Ｙ成分だけ吐出ヘッド１５を移動させる（ステップＳ１４）。次に、主走査およびインク吐出が繰返し行われる（ステップＳ１５でＮＯ、ステップＳ１３へ移行）。

以上のような吐出ヘッド１５による機能液７０の吐出作業が基板３２の全領域に対して完了すると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、基板３２が外部に排出される（ステップＳ１６）。その後、オペレータによって処理終了の指示がなされない限り（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ２へ戻って別の基板３２に対する機能液７０の吐出作業を繰り返して行う。

オペレータから作業終了の指示があると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、吐出ヘッド１５は副走査駆動装置１４によってキャッピング装置４５の所まで搬送させ、そのキャッピング装置４５によって吐出ヘッド１５に対してキャッピングする（ステップＳ１８）。

次に、本実施形態における電子放出素子８０の構成について図５を用いて説明する。図５（ａ）は、電子放出素子８０の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

図５（ａ）において、基板３２に円形の第１の素子電極８１が形成されている。第２の素子電極８２は、第１の素子電極８１を囲むように環状に形成されている。第１の素子電極８１と第２の素子電極８２の間には導電性膜８５が形成されており、両素子電極８１，８２とが接続されている。導電性膜８５には、円環の電子放出部８７が形成されている。

基板３２としては、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青板ガラスにスパッタ法等により形成したＳｉ０₂を積層したガラス等、アルミナ等のセラミックス、およびＳｉ基板等を用いることができる。

素子電極８１，８２としては、一般的な導体材料を用いることができる。例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属もしくは合金等を用いることができる。

導電性膜８５としては、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＰｂＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃等の金属酸化物等を用いることができる。

図５（ｂ）において、基板３２の表面には、第１の信号配線８８と絶縁膜９１が形成されている。第１の信号配線８８の一部には凸部が形成され、該凸部の上には素子電極８１が形成されている。絶縁膜９１は、第１の信号配線８８の凸部の頂点とほぼ同じ高さになるように形成されている。絶縁膜９１の上には第２の素子電極８２が形成されており、第２の素子電極８２と第１の信号配線８８とが電気的に絶縁されるようになっている。第１の素子電極８１と第２の素子電極８２の間の凹部９５であって、絶縁膜９１の上に突起部９３が設けられている。突起部９３は、第１の素子電極８１を囲むように円周状に形成されている。さらに、凹部９５には、導電性膜８５が形成され、導電性膜８５の突起部９３が形成されている箇所から上方に向かって線状に電子放出部８７が形成されている。なお、第２の素子電極８２が隣接する第２の素子電極８２と連なって第２の信号配線８９としての機能するようになっている。

図６は、上記電子放出素子８０を備えた表示装置の一例としてのＳＥＤ（表面電界ディスプレイ）１００の一部断面図である。図６において、電気光学装置１００は、複数個の電子放出素子８０を有する基板３２を固定するリアプレート１０１と、フェイスプレート１０２とを有する。リアプレート１０１とフェイスプレート１０２は、図示しないスペーサを介して封着して構成されている。フェイスプレート１０２は、ガラス基板１０３と蛍光膜１０４とメタルバック１０５等を有する。

図７は、上記電気光学装置としてのＳＥＤ１００を搭載した電子機器の一例としてのテレビ受像機１１０を示した斜視図である。図７において、テレビ受像機１１０のディスプレイ部１１１には、ＳＥＤ１００が組み込まれている。電子機器は、この他に、例えば、パーソナルコンピュータの他、各種の電子製品が挙げられる。

なお、電子放出素子８０は、ＳＥＤ１００への適用に限定されず、電子放出素子８０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等にも適用することができる。

次に、電子放出素子８０の製造方法について図８を用いて説明する。
図８（ａ）において、基板３２を純水、および有機溶剤等を用いて洗浄した後に、第１の信号配線８８を形成する。形成方法としては、Ａｇペーストを所定の形状にスクリーン印刷し、これを加熱焼成して形成する。第１の信号配線８８の凸状部分は、先にスクリーン印刷により平坦面に形成した後に、さらにスクリーン印刷して凸状となるように形成する。

次に、絶縁膜９１を形成する。形成方法としては、ガラスペーストを所定位置に印刷し、これを加熱焼成して形成する。絶縁膜９１は、第１の信号配線８８に形成された凸状の頂部とほぼ同一の高さとなるように形成する。

図８（ｂ）において、第１の素子電極８１と第２の素子電極８２を形成する。第１の素子電極８１は、第１の信号配線８８の凸状の部分に接続されるように形成する。第２の素子電極８２は、第１の素子電極８１を囲むように、凹部９５を設けて形成する。

図８（ｃ）において、凹部９５に突起部９３を形成する。突起部９３の材料は、非導電性材料を用いる。例えば、絶縁膜９１で用いた同じ材料のガラス材を用いることができる。形成方法としては、ガラスペーストを所定位置に印刷し、これを加熱焼成して形成する。突起部９３は、次工程で形成される導電性膜８５の厚みが、突起部９３の上に形成された箇所で、他の箇所に比べて相対的に薄くなるように形成される。したがって、突起部９３は、図８（ｃ）に示すように形状が略三角形となるように形成することが望ましい。

図８（ｄ）において、液滴吐出装置１０の吐出ヘッド１５から凹部９５に向けて機能液７０を液滴６３として吐出する。機能液７０としては、水または溶剤に前述した金属などの導電性材料等を分散させたものが用いられる。吐出された液滴６３は、凹部９５に溜められて液膜８３が形成される。

図８（ｅ）において、液膜８３を加熱および焼成して導電性膜８５を形成する。加熱することにより液膜８３中の溶媒分が蒸発し、導電性膜８５の材料分が固化して導電性膜８５を形成する。このとき、導電性膜８５の厚みは、突起部９３の上に形成された箇所で、他の箇所に比べて相対的に薄くなっている。

図８（ｆ）において、通電処理を行う。通電処理は、素子電極８１，８２の間に電圧を印加し、導電性膜８５に電流を流すことによって行う。素子電極８１，８２の間に電圧を印加して電流を流すと、導電性膜８５の厚みが薄い箇所、すなわち、突起部９３が形成されている箇所に電子放出部８７が形成される。これは、突起部９３の上に形成された導電性膜８５の膜厚が一番薄く通電断面積が一番小さくなることに起因する。通電処理時には通電断面積の一番小さな箇所がジュール熱の発生により局所的に高温となり、導電性膜８５の材料である金属等が前記箇所において溶融などする。通電処理によれば導電性膜８５の局所部に破壊、変形もしくは変質等の構造の変化した部位にナノメートル（ｎｍ）オーダーのギャップが形成される。なお、ナノメートル（ｎｍ）オーダーのギャップは、通電断面積の一番小さな箇所における金属溶融後の冷却過程での熱収縮によって形成される場合もある。

上記工程が終了すると、電気的特性検査等の所定の工程を経て、電子放出素子８０が完成する。

したがって、本実施形態の電子放出素子及び電子放出素子の製造方法によれば以下に示す効果がある。

（１）電子放出部８７を円環状に形成することにより、電子放出部８７の長さを長くすることができるので、電子放出部８７から放出される電子量を増加させ、電子放出効率を高めることができる。

（２）第２の素子電極は、電子放出部８７を囲うように設けられているので、例えば、第２の素子電極が第１の素子電極に対して低電位を有するようにすれば、電子放出部８７から放出された電子は、両素子電極８１，８２間の電界方向の影響によって、第１の素子電極側に集束されて蛍光体に衝突する。よって、放出された電子の軌道の広がりを抑えて電子放出効率を高めることができる。

（３）機能液７０は、リング状に開口された凹部９５に液滴吐出されたときに、凹部９５には角部等の濡れ広がりを妨げる障害箇所がないので、液膜８３がより均一に濡れ広がり、均一な導電性膜８５を形成することができる。

（４）第１の信号配線８８は、第１の素子電極８１が形成されている下層に形成されるので、設計上の配線引き回しの自由度が増すとともに電子放出素子の高密度化を図ることができる。

（５）凹部９５に突起部９３を形成することにより、突起部９３の上に形成された導電性膜８５の厚みは、他の箇所に比べて薄いので、通電処理したときに導電性膜の薄い箇所にジュール熱が集中しやすくなり、電子放出部を形成しやすくすることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように実施してもよい。

（変形例１）図８において、突起部９３を形成したが、これを形成しなくてもよい。この場合でも、例えば、導電性膜８５の一部に他の部分よりも薄くなるように膜厚を形成することにより、薄膜に形成された箇所に電子放出部８７を形成することができる。

（変形例２）図８において、第１の素子電極８１の外周部に第２の素子電極８２を形成して電子放出素子８０を形成したが、これに限定されない。例えば、第２の素子電極８２を囲うように、さらに、第３の素子電極を形成してもよい。この場合、第２の素子電極８２との間は、導電性膜を形成することにより接続し、第２の素子電極８２と第３の素子電極間に電子放出部を形成させることにより、２重の電子放出部が形成される。各素子電極の印加電圧の方法については限定されないが、例えば、第２の素子電極に負の電圧を印加させ、第１および第３の素子電極に正の電圧を印加することにより、電子放出部から放出された電子は、素子電極間の電界方向の影響によって、第２の素子電極側に集束されて蛍光体に衝突する。よって、電子放出量を増大させ、放出された電子の軌道の広がりを抑えて電子放出効率を高めることができる。

（変形例３）図８において、第１の素子電極８１を円形に形成し、第２の素子電極８２は、第１の素子電極８１を囲うように環状に形成したが、これに限定されない。例えば、多角形の素子電極を形成してもよい。この場合でも、第１の素子電極を囲うように電子放出素子を形成するので、電子放出部の長さを長くすることができる。

（変形例４）図８において、電子放出部８７は、第１の素子電極８１と第２の素子電極８２の距離の２等分した位置に形成したが、これに限定されない。例えば、電子放出部８７をさらに外側に形成してもよい。この場合、突起部９３をさらに第２の素子電極８２側の位置に形成する。このようにすれば、さらに長い電子放出部８７を形成することができる。

（変形例５）図８において、凹部９５に表面処理を施した後に、機能液７０を液滴吐出してもよい。例えば、凹部９５に親液処理を施した後に、機能液７０を液滴吐出する。これにより、さらに液滴６３の濡れ性が向上し、より均一な導電性膜８５を形成することができる。

（変形例６）図８において、突起部９３を円周全体に形成したが、これに限定されない。例えば、円周線上の数箇所に形成してもよい。この場合でも、通電処理したときに、前記数箇所に設けた段差部の上に亀裂が発生しやすくなり、この亀裂が熱収縮や機械的外力によって拡散し、近傍の亀裂と繋がって電子放出部を形成することができる。

液滴吐出装置の構成を示す斜視図。 本実施形態における液滴吐出装置の電気制御ブロック図。 液滴吐出ヘッドの構成を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側断面図。 液滴吐出装置の動作を示すフローチャート。 本実施形態における電子放出素子を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側断面図。 表示装置の一例のＳＥＤ（表面電界ディスプレイ）を示す側断面図。 電子機器の一例のテレビ受像機を示す斜視図。 本実施形態における電子放出素子の製造過程を模式的に示した断面図。

符号の説明

１０…液滴吐出装置、１５…吐出ヘッド、８０…電子放出素子、８１…第１の素子電極、８２…第２の素子電極、８５…導電性膜、８７…電子放出部、８８…信号配線としての第１の信号配線、８９…信号配線としての第２の信号配線、９１…絶縁膜、９３…突起部、９５…凹部、１００…表示装置としてのＳＥＤ（表面電界ディスプレイ）、１１０…電子機器としてのテレビ受像機。

Claims (8)

1. 基板に形成された第１の素子電極と、
   前記第１の素子電極を囲うように形成された第２の素子電極と、
   前記両素子電極間に形成された前記導電性膜と、
   前記導電性膜の一部に形成された電子放出部と、を有することを特徴とする電子放出素子。
2. 請求項１に記載の電子放出素子において、
   前記第１の素子電極は、円柱状に形成され、
   前記第２の素子電極は、前記第１の素子電極を囲うように環状に形成され、
   前記第１の素子電極を囲うように円環の前記電子放出部が形成されたことを特徴とする電子放出素子。
3. 請求項１または２に記載の電子放出素子において、
   前記両素子電極間の前記基板上に電子放出部が形成された位置と対応する位置に突起部を設けたことを特徴とする電子放出素子。
4. 基板上に形成された一対の素子電極と、該素子電極間を接続する導電性膜と、該導電性膜に形成された電子放出部を有する電子放出素子の製造方法であって、
   前記基板に一方向に延びる信号配線を形成する信号配線形成工程と、
   前記基板に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
   前記信号配線に接続された第１の素子電極を形成する第１の素子電極形成工程と、
   前記絶縁膜上であって、前記第１の素子電極を囲むように第２の素子電極を形成する第２の素子電極形成工程と、
   前記絶縁膜上であって、前記第１の素子電極と前記第２の素子電極の間に前記両素子電極を接続するための前記導電性膜を形成するために液滴吐出装置を用いて導電性膜の材料を含む機能液を吐出する液滴吐出工程と、
   前記導電性膜に電子放出部を形成する電子放出部形成工程と、を有することを特徴とする電子放出素子の製造方法。
5. 請求項４に記載の電子放出素子の製造方法において、
   前記第１の素子電極形成工程と前記第２の素子電極形成工程は、同一工程で行うことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
6. 請求項４または５に記載の電子放出素子の製造方法において、
   前記液滴吐出工程の前に、前記絶縁膜上であって、前記両素子電極間に突起部を形成する突起部形成工程を有することを特徴とする電子放出素子の製造方法。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子放出素子を備えた表示装置。
8. 請求項６に記載の表示装置を搭載した電子機器。
   

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