JPH09326231A - 電子放出素子及び電子源及び画像形成装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工程の簡略化を行うことで安価な電子放出素
子の製造方法を提供するとともに、安定で、十分な電子
放出量のある高性能の電子放出素子、および電子源を、
容易に形成でき、明るく、安定な画像形成装置などを提
供する。 【解決手段】 基体１上に形成された素子電極２，３
と、電子放出部５を有する導電性薄膜４からなる電子放
出素子において、少なくともダイアモンド微粒子６を有
する溶液を、インクジェット法により、付与する工程を
有することを特徴とする電子放出素子の製造方法。ま
た、ダイアモンド微粒子６と上記導電性薄膜４の形成材
料を有する溶液を、インクジェット法により、上記導電
性薄膜４を形成すべき部位に付与することにより、該導
電性薄膜４を形成する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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子、該
電子放出素子を用いた電子源、該電子源を用いた画像形
成装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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を用いた２種
類のものが知られている。冷陰極電子放出素子には、電
界放出型（以下、「ＦＥ型」という。）、金属／絶縁層
／金属型（以下、「ＭＩＭ型」という。）や表面伝導型
電子放出素子等がある。

【０００３】ＦＥ型の例としては、Ｗ. Ｐ. Ｄｙｋｅ＆
Ｗ. Ｗ. Ｄｏｌａｎ、”Ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏ
ｎ”、Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ、８、８９（1956）、あるいはC.A.Spindt,"
PHYSICAL Properties of thin-film field emission ca
thodes with molybdenium cones",J.Appl.Phys.,47,52
48(1976)等に開示されたものが知られている。

【０００４】ＭＩＭ型の例としては、Ｃ. Ａ. Ｍｅａ
ｄ、”Operation of Tunnel-EmissionDevices”、Ｊ. A
pply. Ｐｈｙｓ. 、３２、646 (1961 ）等に開示された
ものが知られている。

【０００５】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
Ｍ. Ｉ. Ｅｌｉｎｓｏｎ、Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ. Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ Ｐｙｓ. 、１０、1290, （1965）等に開示
されたものがある。表面伝導型電子放出素子は、基板上
に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流す
ことにより、電子放出が生ずる現象を利用するものであ
る。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリン
ソン等によるＳｎＯ₂薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によ
るもの［Ｇ. Ｄｉｔｔｍｅｒ：”Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ
Ｆｉｌｍｓ”、９、３１７（1972）］、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ／
ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの［Ｍ. Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎ
ｄ Ｃ. Ｇ. Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓ. ＥＤ Ｃｏｎｆ. ”、５１９（1975）］、カーボ
ン薄膜によるもの［荒木久 他：真空、第２６巻、第１
号、２２頁（1983）］等が報告されている。

【０００６】これらの表面伝導型電子放出素子の例とし
ては、本発明者による特願平５−３３５９２５号、特願
平５−３３６７０８号があげられる。

【０００７】図１１は、特願平５−３３５９２５号に記
載された表面伝導型電子放出素子の構造を示す模式図で
ある。

【０００８】また、図１９は、特願平５−３３５９２５
号、特願平５−３３６７０８号に記載された、表面伝導
型電子放出素子の製造方法の一例を示す工程フロー図で
あり、素子電極形成、導電性薄膜の形成（一例として、
塗布、焼成）、パターニング、フォーミング、活性化処
理、ベーキング工程の各工程からなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
表面伝導型電子放出素子において、真空中での動作時に
おいて、真空中に残存する種々のガスと電子放出素子の
干渉によるノイズ、放出電流の減少（劣化）、放出電流
値の大きさ等の問題を生ずる場合があった。

【００１０】本発明者は、これら、電子放出素子の問題
を解決し、駆動時に、安定で、十分な電子放出量のある
高性能の電子放出素子および電子源の提供、及び、容易
に大面積化でき得る製法の提供を目的として、特願平７
−１５９４７１号において、ダイアモンドの微粒子を有
する電子放出素子を提案した。

【００１１】［発明の目的］本発明は、図１９の工程の
簡略化を、更に行うことで安価な電子放出素子の製造方
法を提供することを目的とする。

【００１２】また、電子源と画像形成部材からなる画像
形成装置においては、安定で、十分な電子放出量のある
高性能の電子放出素子、および電子源を、容易に形成で
き、明るく、安定な画像形成装置、たとえば、フラット
テレビなどの提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段および作用】上述した課題
を解決するため、本発明が提供する手段は、基体上に形
成された対向する一対の素子電極と電子放出部を有する
導電性薄膜からなる電子放出素子の製造方法において、
少なくとも、ダイアモンドの微粒子を有する溶液を、イ
ンクジェット法により付与する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である。

【００１４】また、基体上に形成された対向する一対の
素子電極と、電子放出部を有する導電性薄膜からなる電
子放出素子の製造方法において、ダイアモンド微粒子と
上記導電性薄膜の形成材料を有する溶液を、インクジェ
ット法により、上記導電性薄膜を形成すべき部位に付与
することにより、該導電性薄膜を形成する工程を有する
ことを特徴とする電子放出素子の製造方法でもある。

【００１５】また、上記ダイアモンド微粒子を有する溶
液が、有機金属化合物を有することを特徴とする電子放
出素子の製造方法。

【００１６】また、上記ダイアモンド微粒子と導電性薄
膜の形成材料を有する溶液を、インクジェット法によ
り、上記導電性薄膜を形成すべき部位に付与した後、酸
化性雰囲気中で焼成することにより、該導電性薄膜を形
成する工程を有することを特徴とする電子放出素子の製
造方法でもある。

【００１７】また、前記焼成は、非酸化性雰囲気中で行
なわれることを特徴とする電子放出素子の製造方法でも
ある。

【００１８】また、上記ダイアモンド微粒子を有する溶
液による層と、上記有機金属化合物を有する溶液による
層とを、それぞれ、上記インクジェット法により積層し
て形成することを特徴とする電子放出素子の製造方法で
もある。

【００１９】該ダイアモンド微粒子の製造方法は、好ま
しくは、少なくとも、プラズマ室と捕集室とノズルを有
する装置を用い、成膜ガスあるいは、成膜ガスと非成膜
ガスを導入、反応し製造するまた、少なくとも、レーザ
ー室と捕集室とノズルを有する装置を用い、レーザー光
により、炭素ターゲットを照射し微粒子を製造すること
で、特に、粒径は、２００ｎｍ以下のダイアモンド微粒
子、更には、５０ｎｍ以下のダイアモンド微粒子が形成
できる。

【００２０】また、上記ダイアモンド微粒子を含む導電
性薄膜上に、低仕事関数材料を付与する工程を有するこ
とを特徴とする電子放出素子の製造方法でもある。

【００２１】また、これらの電子放出素子の製造方法に
おいて、通電フォーミング工程を有する場合もあるが、
好ましくは、基体に、予め、一対の電極の高さが異なる
様に形成し、前述の溶液を付与し、構造潜像を形成し、
外部からの加熱等により行うのが、好ましい。

【００２２】また、表面伝導型電子放出素子であること
を特徴とする電子放出素子の製造方法であっても良い。

【００２３】本発明の電子源の製造方法は、入力信号に
応じて電子を放出する電子源であって、本発明の電子放
出素子を、基体上に、複数個配置することを特徴とする
ものであって、好ましくは、基体に、複数の電子放出素
子を複数個並列に配置し、個々の素子の両端を配線に接
続した電子放出素子の行を複数有し、更に、変調手段を
有する装置の製造方法であることを特徴とするものであ
る。

【００２４】さらに、好ましくは、基体に、互いに、電
気的に、絶縁されたｍ本のＸ方向配線とｎ本のＹ方向配
線とに、該電子放出素子の一対の素子電極とを接続した
電子放出素子を複数個配列した装置の製造方法であるこ
とを特徴とするものである。

【００２５】また、本発明の画像形成装置は、入力信号
に応じて画像を形成する画像形成装置であって、本発明
の電子源と画像形成部材を有する装置の製造方法である
ことを特徴とするものである。

【００２６】［作用］本発明の電子放出素子によれば、
電子放出部に、低電子親和力、あるいは低仕事関数の、
主としてダイアモンド微粒子を有しているため、導電性
薄膜の、特に、電子放出部が、熱伝導率が高く、融点も
高いなど、熱的に安定で、真空中に存在する残存ガスに
対しても、化学的に安定とすることができる。

【００２７】また、大きな放出電流であって、駆動時の
放出電流のノイズ、および減少を少なくすることができ
る。

【００２８】更には、ダイアモンド微粒子表面の一部あ
るいは全てを、酸素等を介して、低仕事関数材料で被覆
することでも、更に安定性を得ることができる。

【００２９】また、本発明の電子放出素子の製造方法に
よれば、基体上に形成された対向する一対の素子電極と
電子放出部を有する導電性薄膜からなる電子放出素子の
製造方法において、少なくとも、ダイアモンドの微粒子
を有する溶液を、インクジェット法により付与するの
で、ダイアモンド微粒子の付与領域をパターニングする
工程を省略することができる。

【００３０】更に、一般に、直接、基板等にダイアモン
ドを形成する場合は、良質で均一なダイアモンド薄膜を
得ることが問題となるが、本発明では、成膜するのが目
的でなく、微粒子を形成しその後捕集し、インクジェッ
トに供与するため、必ずしも、大面積化の必要もなく、
ダイアモンド微粒子を形成することができる。

【００３１】また、該ダイアモンド微粒子を有する溶液
が、有機金属化合物を有しても良く、また、該ダイアモ
ンド微粒子を有する溶液と有機金属化合物を有する溶液
を積層することで、ダイアモンド微粒子を含む導電性薄
膜をパターニングすることなく所望の形態の導電性薄膜
を形成できる。

【００３２】また、これらの電子放出素子の製造方法に
おいて、通電フォーミング工程を有する場合もあるが、
好ましくは、基体に、予め、一対の電極の高さが異なる
様に形成し、前述の溶液を付与し、構造潜像を形成し、
外部からの加熱によって、フォーミングと同時に電子放
出部の形成を行なうこともできるので、通電フォーミン
グ工程も省略することができる。

【００３３】さらには、活性化工程は、行なわなくても
よく、大幅な工程の簡略化が行える。

【００３４】また、本発明の電子源によれば、入力信号
に応じて、複数個配置された電子放出素子から、任意の
電子放出素子の電子放出を制御できる。

【００３５】また、本発明の画像形成装置によれば、大
きな放出電流、駆動時の放出電流のノイズ、および減少
の少ない本発明の電子放出素子を配置することにより、
入力信号に応じて、複数個配置された電子放出素子か
ら、任意の電子放出素子の電子放出を制御し得る上に、
容易な製造方法で、明るく、安定で大面積のフラットカ
ラーテレビなどを提供できる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
を説明する。図１、２、３、４、５、６は、本発明を用
いた表面伝導型電子放出素子の各構成例を示す模式図で
ある。

【００３７】［実施形態１］図１は、本実施形態の電子
放出素子の構造を示す模式図である。図１において、１
は基板、２と３は素子電極、４は導電性薄膜、５は電子
放出部、６はダイアモンド微粒子である。

【００３８】なお、図２、３、４、５において、図１と
同一の符号は、同一のものを示す。７は、グラファイト
等の炭素である。尚、炭素についても、微粒子形状で表
わしたが、これに限らず、６のダイアモンド微粒子を被
覆する場合もある。８は低仕事関数材料である。

【００３９】本発明の構成上の特徴は、図１に示される
様に、ダイアモンド微粒子６が、金属あるいは、金属酸
化物等の導電性薄膜４に混合されているもので、ダイア
モンド微粒子６と有機金属化合物の溶液の液滴をインク
ジェット法で塗布し、焼成することによって、導電性薄
膜を形成する製造方法にある。

【００４０】焼成については、大気中（酸素含有雰囲
気）で焼成した場合は、金属酸化物、あるいは、金属と
ダイアモンド微粒子の混合からなる導電性薄膜が所望の
パターンで形成される。

【００４１】少なくとも、ダイアモンド微粒子を含有す
る液体を基板上の導電性薄膜上に液滴の状態で付与する
ことがあげられる。前記ダイアモンド微粒子を含有する
液体を基板上の導電性薄膜上に液滴を付与する手段は、
該材料の液滴を形成しかつ付与するならば任意の方法で
よいが、特に、微小な液滴を効率よく、精度よく制御で
きる点ではインクジェット方式が好ましい。インクジェ
ット方式によれば、十ナノグラムから数十ナノグラムの
微小液滴を再現性よく発生し、基板に付与することが可
能である。従って、特定の領域に塗布可能となり、少な
くとも、ダイアモンド微粒子の付与領域をパターニング
する工程を省略することができる。また、導電性薄膜形
成材料溶液とダイアモンド微粒子溶液の液滴をそれぞれ
インクジェット法で積層したり、導電性薄膜形成材料と
ダイアモンド微粒子双方を含む溶液の液滴をインクジェ
ット法で付与することで、ダイアモンドを含む導電性薄
膜をパターニングすることなく所望の形態の導電性薄膜
を形成することができる。

【００４２】ここで用いられるダイアモンドは、その粒
径が、小さい程、電子放出特性、インクジェット法での
取扱上も好ましい。

【００４３】本発明では、あらかじめ、マイクロ波を用
いた特殊なプラズマＣＶＤ法等により、ダイアモンド微
粒子を合成し、その粒径は、好ましくは２００ｎｍ以
下、より好ましくは５０ｎｍ以下、特に好ましくは３０
ｎｍ以下のダイアモンド微粒子を用いた。尚、特殊なプ
ラズマＣＶＤ法とは特開昭６３−６９５３８号公報の装
置の改造をして用いた。図２０を用いて本発明のダイア
モンド微粒子の形成装置を説明する。

【００４４】図２０に示される様に、反応装置２００
は、プラズマ室２０４と捕集室２０５が縮小拡大ノズル
（以下ノズル）２０１を介して連通されている。

【００４５】プラズマ室２０４には、ノズル２０１の流
入口２０１ａと対向する位置に、プラズマ室２０４内に
は、プラズマ発生装置２０３が設けられている。本件に
おけるプラズマ発生装置２０３は、電子サイクロトロン
共鳴（ＥＣＲ）を使ってプラズマを形成する空洞共振器
２０６を有するものである。この空洞共振器２０６は、
プラズマを効率よく形成できるように、ＥＣＲ条件を満
たすものであるのが好ましい。

【００４６】空洞共振器２０６の後壁部には、例えば、
石英、アルミナ等のマイクロ波を透過する材料で形成さ
れたマイクロ波導入窓２０７を介して導波管２０８が接
続されている。また、空洞共振器２０６内には、非成膜
ガスが供給される様になっている。ここで、非成膜ガス
とは、マイクロ波放電によってプラズマ化されるガスで
あって、それ自身では、膜が形成しないガスを指し、具
体的には、Ｈ₂ 、Ｈｅ、Ａｒ等を指す。更に、ドーピン
グガスとして、Ｎ₂ 、ＰＨ₃ 、Ｂ₂ Ｈ₆ 等を導入する場
合もある。

【００４７】ノズル２０１は、その流入口２０１ａをプ
ラズマ室２０４内に開口させ、流出口２０１ｂを捕集室
２０５内に開口して両室２０４，２０５を連通させてい
る。ノズル２０１の流入口近傍には、成膜ガスを供給す
るための供給環２０１３が設けられている。供給環２０
１３は、多数の小孔を有する環状のパイプで、成膜ガス
を供給するものである。尚、ここで、成膜ガスとは、前
記空洞共振器２０６から引き出されたプラズマガスによ
り分解し、微粒子を発生するガスである。ノズル２０１
は、流入口２０１ａから徐々に開口面積が絞られた後、
開口面積が広がり流出口２０１ｂとなっている縮小拡大
ノズルになっている。ノズル２０１の周囲には、加熱手
段２０１１が設けられている。

【００４８】上記図２０の装置で、成膜ガスとして、原
料ガスの炭素源としては、メタン、エタン、エチレン、
アセチレン等の炭化水素ガス、アルコール、アセトン等
の液体有機物などを用いることができ、さらに、適宜、
水素、酸素等添加してもよい。尚、この際、非成膜ガス
導入口２０１０から導入してもよい。

【００４９】特に、欠陥等のない高品質のダイアモンド
微粒子を形成する場合は、少なくとも、炭素、水素およ
び酸素を含んでいることが好ましく、１種の原料ガス中
に前記全元素を含んでもよく、またいずれかの元素を含
む原料ガスを複数種組み合わせてもよい。この場合、原
料ガス中の炭素源濃度は、１０％以下にすることが好ま
しい。

【００５０】ここで言う炭素源濃度とは、（炭素源ガス
流量）×（炭素源ガス中の炭素原子数）／（全原料ガス
流量）×１００である。炭素源ガス中の炭素原子数は、
たとえば、（ＣＨ₄ ）ならば１、（Ｃ₃ Ｈ₈ ）ならば３
である。この炭素源濃度を１０％以下にするのは、ダイ
アモンドの結晶性をあげるためである。また、その下限
は特にないが、０．０１％以下では、実用的なダイアモ
ンドの成長速度が得られない場合がある。

【００５１】さらに、好適には原料ガス中の酸素と炭素
の原子数比（Ｏ／Ｃ）を０．２≦Ｏ／Ｃ≦１．２、好ま
しくは、０．５≦Ｏ／Ｃ≦１．１とするものである。
０．２未満では添加効果がなく、１．２を越えると酸素
の効果で実用的ダイアモンドの成長が得られない。上記
Ｏ／Ｃの値を調節するには、Ｏ₂ ，Ｈ₂ Ｏ，Ｎ₂ Ｏなど
酸素添加ガスを原料ガス中に添加することができる。

【００５２】上記構成において、空洞共振器２０６に前
記非成膜ガスを導入すると共に、マイクロ波導入窓２０
７を介してマイクロ波を導入すると、空洞共振器２０６
内にプラズマが形成され、これが全面の開口２０９から
引き出されることとなる。更に、ガス供給環２０１３か
ら成膜ガスを供給すると、プラズマガスと成膜ガスは、
反応し、ノズル２０１によって移送され、捕集室２０５
内に流入し、基体２０１２に衝突し、微粒子状のダイア
モンドが形成される。こうして、形成されたダイアモン
ド微粒子は、その後、集められ、必要に応じて、分粒し
てインクジェット用水溶液等に分散して使用される。

【００５３】図２１は、本発明に用いた別なダイアモン
ド微粒子の製造方法である。本装置では、ダイアモンド
の微粒子を形成するのを目的とするが、マイクロ波等を
使用せず微粒子を形成する。図２１において、図２０と
同一の符号のものは同一である。また、本製造方法は、
米国特許４９８７００７、５０９８７３７に用いられた
ダイアモンドライクカーボン膜の製法を微粒子状のダイ
アモンド状カーボン微粒子を形成する様に適用した新規
の微粒子状ダイアモンドの製法であり、上記特許の装置
においては、大面積化が問題となるが、本発明では、成
膜するのが目的でなく、微粒子を形成しその後捕集し、
インクジェットに供与する目的のため、必ずしも、大面
積化の必要もなく、前記特許と同様のダイアモンド状カ
ーボン微粒子を形成することができる。

【００５４】レーザー室２１１９には、２１１６は、レ
ーザー源であり、（尚、レーザー源は、Ｎｄ−ＹＡＧレ
ーザー等を用いる）２１１８は、石英からなる窓であ
り、２１１７は、ターゲット配置されている。２１１６
のレーザー源から発生したレーザー光は、窓２１１８を
通じて、グラファイトからなるターゲットに入射し、ダ
イアモンドのプリカサーを形成し、縮小拡大口２０１を
通じて捕集室２０５に移送される。この間にダイアモン
ドの微粒子が形成され、基体２０１２に衝突捕集され
る。尚、非成膜ガス導入管には、前記非成膜ガス、ドー
ピングガスが導入されるが、非成膜ガスとして水素を用
いないときは、水素が含有されないダイアモンドの微粒
子が合成される。こうして形成されたダイアモンド微粒
子は、図２０のダイアモンド微粒子と同様に扱われ、イ
ンクジェットに供与される。

【００５５】インクジェット方式は大きく分けて２種類
あり、一方は、発熱抵抗体により前記導電性薄膜形成材
料液体を加熱発泡させノズルより液滴を噴出させるバブ
ルジェット方式であり、他方は、ノズルに配設されたピ
エゾ素子の収縮圧力により前記導電性薄膜形成材料の液
滴を噴出させるピエゾジェット方式である。

【００５６】本発明に用いられるインクジェットの１例
を図２２、図２３に示す。同図において、図２１は、バ
ブルジェットを示し、同図において、２１１は基板、２
２２は熱発生部、２２３は支持板、２２４は液流路、２
２５は第１ノズル、２２６は第２ノズル、２２７はイン
ク流路間隔壁、２２８，２２９は、ダイアモンド微粒子
を含有する液体室、２２１０，２２１１はダイアモンド
微粒子を含有する液体の供給口、２２１２は天井板をそ
れぞれ示す。

【００５７】また図２３はピエゾジェットを示し、同図
において、２３１はガラス製第１ノズル、２３２はガラ
ス製第２ノズル、２３３は円筒型ピエゾ、２３４はフィ
ルター、２３５，２３６はダイアモンド微粒子を含有す
る液体供給チューブ、２３７は電気信号入力端子をそれ
ぞれ示す。尚、図２２，２３において、ノズルを２本で
示したが、これにかぎるものでない。また、ダイアモン
ド微粒子を含有する液体は、さらに、導電性薄膜形成材
料を含有してもよいし、前記第１ノズル、第２ノズルに
ダイアモンド微粒子を含有する液体、導電性薄膜形成材
料溶液を別々に充填し、該それぞれの液体を積層しても
よい。

【００５８】［実施形態２］図２は、本実施形態の電子
放出素子の構成を示す模式図であり、同図において、図
１と同じものには、同一の符号が付されている。また、
７はグラファイト等の炭素を示す。

【００５９】本実施形態では、非酸化性ガス雰囲気（窒
素ガス中、Ｈe 等の不活性ガス中）で焼成を行なうと、
図２に示されるように、導電性薄膜に、更に、グラファ
イト等の炭素の微粒子７が加わった電子放出素子を得る
ことができる。

【００６０】尚、炭素は、個別の微粒子だけでなく、金
属、金属微粒子、ダイアモンド微粒子の一部を被覆する
形態をとる場合もある。

【００６１】［実施形態３］図３は、本実施形態の電子
放出素子の構成を示す模式図であり、同図において、図
１と同じものには、同一の符号が付されている。

【００６２】図３の本実施形態では、有機金属化合物溶
液の液滴をインクジェット法で塗布後、ダイアモンド微
粒子を含む溶液の液滴を、それぞれ同じくインクジェッ
ト法で塗布した例である。

【００６３】両者の塗布順は、導電性薄膜の膜厚にも左
右されるが、ダイアモンド微粒子が、電子放出部および
導電性薄膜で露出していれば良く、この積層順に制限さ
れるものでない。

【００６４】［実施形態４］図４は、本実施形態の電子
放出素子の構成を示す模式図であり、同図において、図
１と同じものには、同一の符号が付されている。また、
８は低仕事関数材料を示す。

【００６５】図４の実施形態は、有機金属微粒子、ダイ
アモンド微粒子で、導電性薄膜を形成した後、更に低仕
事関数材料８を、オーバーコートした例である。低仕事
関数材料は、ダイアモンド微粒子の一部あるいは全部
を、好ましくは、１原子層被覆していれば良い。特に、
図１の素子の製造方法の様に、酸化性ガス中で焼成され
たダイアモンド微粒子は、その表面のダングリングボン
ドを酸素でターミネートされており、さらに、低仕事関
数材料の酸化物ＢａＯ，ＣｓＯ₂ 等の被覆により安定性
が増加する。尚、この構成は図２の構成にも適用でき
る。

【００６６】［実施形態５］図５は、本実施形態の電子
放出素子の構成を示す模式図であり、同図において、図
１と同じものには、同一の符号が付されている。

【００６７】図５の実施形態は、予め形成した構造的潜
像の手段として、一対の素子電極のうち一方の素子電極
の高さを導電性薄膜の厚みに比べ、十分に大きくするこ
とで、インクジェット法で溶液の液滴を塗布、焼成する
ことで、通電によらずにフォーミングを行なった例であ
る。導電性薄膜は、金属あるいは金属酸化物の微粒子と
ダイアモンド微粒子を含み、また、上記微粒子に加え
て、更にグラファイト等の炭素をも含む場合もある。

【００６８】図１〜５により、本発明の電子放出素子の
構成を説明したが、個々の図に限定されず。本発明の思
想によれば、これらの組み合わせは可能である。

【００６９】［実施形態１の製造方法］次に、その製造
方法を、図６、図７を用いて説明する。図６は、工程図
であり、図７は、工程フロー図である。基本的には、素
子電極の形成工程、有機金属化合物、ダイアモンド微粒
子の溶液の液滴の塗布工程、焼成工程、フォーミング工
程、エージング工程からなる。図１の素子の製造方法
を、図７の工程フロー図、及び図６の工程図に沿って、
詳細に説明する。

【００７０】工程−ａ 基板１を，洗剤、純水および有機溶剤等を用いて十分に
洗浄し，真空蒸着法、スパッタ法等により素子電極材料
を堆積後、例えばフォトリソグラフィー技術を用いて基
板１上に素子電極２、３を形成する（図６（ａ））。

【００７１】工程−ｂ 素子電極２、３を設けた基板１に、有機金属化合物およ
びダイアモンド微粒子を有する溶液の液滴を、インクジ
ェット法により、導電性薄膜領域に塗布して、ダイアモ
ンド微粒子を含む有機金属薄膜を形成する。

【００７２】ここで、有機金属化合物としては、Ｐｄ、
Ｐｔ等の有機金属錯体などであり、特にインクジェット
法では、水溶性有機金属錯体を、好ましく用いることが
できる。

【００７３】また、ダイアモンドの微粒子としては、天
然、合成を問わないが、その粒径は、小さい程、電子放
出特性、インクジェット法での取り扱い上も好ましく、
本発明では、予め、マイクロ波を用いたプラズマ化学的
堆積法により、ダイアモンド微粒子を合成し、好ましく
は、粒径が２００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以
下、特に好ましくは３０ｎｍ以下のダイアモンド微粒子
を適宜用いる。

【００７４】また、インクジェットとしては、バブルジ
ェット方式のものなどを用いることができ、例えば、複
数のインクノズルを並列に配置したラインノズルを制御
することにより、精密なパターンを描いて、塗布するこ
とができる。また、一本のインクノズルを制御すること
によっても、微小な導電性薄膜を、ダイアモンド微粒子
を含ませて形成することができる。これらの制御技術
は、インクジェットプリンタなどで、すでに確立されて
いるものであり、精密な文字をプリントするのと同様
に、導電性薄膜材料を、マスクパターン無しで、正確に
塗布することができる利点を有する。

【００７５】なお、先に形成した導電性薄膜上に、ダイ
アモンド微粒子を含む溶液を付与するということも可能
である。

【００７６】焼成工程では、酸化性ガス（大気等）の雰
囲気で行なうことで、有機金属化合物は熱分解され、ダ
イアモンド微粒子を含む金属あるいは金属酸化物の微粒
子を含む導電性薄膜４が、形成される（図６（ｂ））。

【００７７】工程−ｃ 続いて、フォーミング工程を施す。このフォーミング工
程の方法の一例として、通電処理による方法を説明す
る。素子電極２、３間に、不図示の電源を用いて、通電
を行うと、導電性薄膜４の部位に、構造の変化した電子
放出部５が形成される（図６（ｃ））。

【００７８】通電フォーミングによれば、導電性薄膜４
に、局所的に破壊、変形もしくは変質等の構造の変化し
た部位が形成される。該部位が電子放出部５を構成す
る。

【００７９】工程−ｄ エージング工程は、素子を駆動しながら、好ましくは、
加熱下、水素等のガスを素子と接触させながら、導入す
ることで、ダイアモンドの微粒子の表面を水素等で修飾
する工程で、仕事関数の低下がなされる（図６
（ｄ））。

【００８０】［実施形態２の製造方法］図２の素子の、
本発明の工程は、導電性薄膜を形成する工程のうちの焼
成工程のみ、図１の素子の工程と相違する。この焼成工
程は、非酸化性ガス下で行なわれるために、更に、グラ
ファイト、アモルファスカーボン等の炭素が残留し、更
に、導電性薄膜に導電性が付与されるだけでなく、電子
放出の向上にも寄与しているようであった。

【００８１】［実施形態３の製造方法］図３の素子の、
本発明の工程は、有機金属化合物を有する溶液とダイア
モンド微粒子を有する溶液を分け、工程−ｂで適宜積層
した後、焼成し、導電性薄膜を形成する。

【００８２】［実施形態４の製造方法］図４の素子の、
本発明の製造工程は、低仕事関数材料の被覆に特徴が有
り、工程−ｄで、低仕事関数材料の塗布を蒸着等により
行う。尚、予め、酸素等により、ダイアモンド微粒子を
表面修飾することで、一層の効果を発揮する。

【００８３】［実施形態５の製造方法］図５の素子の、
本発明の製造方法は、通電によらず、熱的にフォーミン
グを行なう。このため、例えば、一対の素子電極の一方
の高さを大きくしておき、ここに、インクジェットによ
り、ダイアモンド微粒子を含む導電性薄膜材料の溶液を
インクジェット法で塗布し、構造潜像を形成することに
より、焼成時に電子放出部を形成することができる。こ
の際、電子放出部は一方の素子電極に沿ったものとな
る。以上説明した様に、本発明の電子放出素子は、低仕
事関数あるいは、低電子親和力を有するダイアモンドを
微粒子とし、導電性薄膜、電子放出部を構成したため、
電子放出電流が大きくとれ、しかも、安定である。

【００８４】また、その製造方法においては、ダイアモ
ンド微粒子を含む溶液と有機金属化合物を含む溶液をイ
ンクジェット法で、塗布することにより、導電性薄膜の
パターニング工程が省略できる。

【００８５】更に、従来技術の有機ガスを用いた活性化
処理を行なわなくてもよく、活性化工程が省略できる。

【００８６】更に、複数の電子放出素子からなる電子源
と蛍光体とからなる画像形成装置においては、活性化工
程における有機ガスの導入が無いために、動作雰囲気の
真空度が容易に得ることができ、必ずしも、高温のベー
キング工程を必要としない。

【００８７】また、構造潜像を形成した場合には、通電
フォーミングが必ずしも必要でないために、通電フォー
ミング工程が省略できる。従って、本発明によれば、図
１９の工程が大幅に省略でき、安価で大面積の電子放出
素子、電子源、画像形成装置が提供できる。

【００８８】［実施例］以下、具体的な実施例を挙げて
本発明を詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限
定されるものではなく、本発明の目的が達成される範囲
内での各要素の置換や設計変更がなされたものをも包含
する。

【００８９】［実施例１］本発明に使用されるダイアモ
ンド微粒子を図２０の装置を用いて形成した。

【００９０】原料ガス（成膜ガス）として、ＣＨ₄ を用
い、非成膜ガスとして、Ｈ₂ を用い、３％に希釈し、微
粒子を形成した。この微粒子の形成条件は、マイクロ波
が２００Ｗ、空洞共振器の圧力０．５ｔｏｒｒ、捕集室
の圧力５ｍｔｏｒｒとした。このときのガス流量は、Ｃ
Ｈ₄ ３ｓｃｃｍ、Ｈ₂ ９７ｓｃｃｍであった。こう
して、基体上に設置した基板に微粒子を捕集した。この
様にして形成した微粒子は、粒径が、平均１５ｎｍで、
１０〜３０ｎｍの範囲にあった。ラマン分光法の結果、
１５３０ｃｍ^-1、１３３０ｃｍ^-1にラマンバンドが観測
され、相対強度は、１３３０ｃｍ^-1が強かった。尚、天
然ダイアモンドでは、１３３３ｃｍ^-1にのみ観測され
た。

【００９１】［実施例２］本発明に使用されるダイアモ
ンド微粒子を図２１の装置を用いて形成した。

【００９２】ターゲットをグラファイトとし、非成膜ガ
スとして、Ａｒを用い、キャリアガスとし微粒子を形成
した。この微粒子の形成条件は、反応室の圧力１０^-5ｔ
ｏｒｒ、捕集室の圧力１０^-7ｔｏｒｒとした。このとき
の非成膜ガス流量は、Ａｒ１０ｓｃｃｍ、レーザーには
Ｎｄ−ＹＡＧレーザー（１．０６μｍ）用いた。こうし
て、基体上に設置した基板に微粒子を捕集した。この様
にして形成した微粒子は、粒径が、平均１０ｎｍで、５
〜１２ｎｍの範囲にあった。ラマン分光法の結果、１５
３０ｃｍ^-1、１３３０ｃｍ^-1にラマンバンドが観測さ
れ、相対強度は、１３３０ｃｍ^-1が実施例１と比べさら
に強かった。また、赤外分光法で観測すると水素が含ま
れていなかった。

【００９３】［実施例３］図１（ａ），（ｂ）は、本実
施例の電子放出素子の平面図及び断面図を示す図であ
る。

【００９４】本実施例に係わる表面伝導型電子放出素子
の製造法は、基本的には図６、７と同様である。以下、
図１、図６、７を用いて，本実施例に関わる素子の基本
的な構成及び製造法を説明する。

【００９５】尚、図８に示すように、基板１上には、同
一形状の素子が、１０個形成されているものを２基板用
意した。なお、図８において、図１と同一の符号は同一
のものを示す.以下、順を追って製造方法の説明を図１
及び図６、７に基づいて説明する。

【００９６】工程−ａ 清浄化した青板ガラス上に厚さ０．５μｍのシリコン酸
化膜をスパッタ法で形成した基板１上に、素子電極２と
素子電極３間ギャップＧとなるべきパターンをホトレジ
スト（ＲＤ−２０００Ｎ−４１ 日立化成社製）形成
し、真空蒸着法により厚さ５０ｎｍのＰｔを堆積した。
ホトレジストパターンを有機溶剤で溶解し、堆積膜をリ
フトオフし、素子電極間隔Ｌを３０μｍとした素子電極
２，３を形成した。

【００９７】工程−ｂ ダイアモンド微粒子とＰｄの有機金属化合物を含む水溶
液として、バブルジェット法と呼ばれるインクジェット
法によって、工程−ａで形成した素子電極上および素子
電極間に複数回付与した。

【００９８】尚、該水溶液は、ダイアモンド微粒子０．
０５ｗｔ％、Ｐｄのモノエタノールアミン錯体０．１ｗ
ｔ％、ポリビニールアルコール０．１ｗｔ％、イソプロ
ピルアルコール２０％の水溶液とした。

【００９９】インクジェット装置としては、キヤノンＢ
Ｊ１０Ｖを一部変更した構成の装置を用いた。

【０１００】尚、ダイアモンド微粒子は、平均粒径１５
ｎｍで、１０〜３０ｎｍの粒径からなり、実施例１で作
成したダイアモンド微粒子を用いた。この時、液滴で導
電性薄膜を形成したため、所望のパターンに形成され
た。

【０１０１】工程−ｃ 工程−ｂで作成した試料を、４１０℃で大気中で焼成し
た。こうして形成されたＰｄＯとダイアモンドからなる
微粒子構造の導電性薄膜４を形成した。

【０１０２】導電性薄膜４の膜厚は１０ｎｍ、シート抵
抗値は７×１０⁴ Ω／□であった。以上の工程により、
基板１上に、素子電極２、３、及び導電性薄膜４等を形
成した。 工程−ｄ 次に、図１０の測定装置に設置し、真空ポンプにて排気
し、１．３×１０^-5Ｐａの圧力の真空度に達した後、素
子に素子電圧Ｖｆを印加するための電源５１より、２基
板（基板Ａ，Ｂ) の各２素子の素子電極２、３間にそれ
ぞれ、電圧を印加し、通電フォーミング処理をした。

【０１０３】通電フォーミング処理の電圧波形を図９に
示す。図９中、Ｔ１及びＴ２は電圧波形のパルス幅とパ
ルス間隔であり、本実施例ではＴ１を１ミリ秒、Ｔ２を
１０ミリ秒とし、矩形波の波高値（フォーミング時のピ
ーク電圧）は０．１Ｖステップで昇圧し、フォーミング
処理を行なった。また、フォーミング処理中は、同時
に、０．１Ｖの電圧で、Ｔ２間に抵抗測定パルスを挿入
し、抵抗を測定した。

【０１０４】尚フォーミング処理の終了は、抵抗測定パ
ルスでの測定値が、約１ＭΩ以上になった時とし、同時
に、素子への電圧の印加を終了した。それぞれの素子の
フォーミング電圧Ｖｆは、平均で、基板Ａでは１０．５
Ｖ、基板Ｂでは１０．１Ｖであった。 工程−ｅ 続いて、フォーミング処理した基板Ａの２素子にそれぞ
れエージング処理を施した。エージング条件は、基板温
度１５０℃、圧力１．３Ｐａ、ガス流量をＨ₂：１００
ｓｃｃｍとして、一対の素子電極へのパルス状の電圧の
印加は、工程−ｄの通電フォーミング工程と同様のパル
スとし、ただし電圧は１５Ｖに固定し、Ｔ１は、１ミリ
秒、Ｔ２は、１０ミリ秒とした電圧波形で、１０分間で
終了した。

【０１０５】一方、基板Ｂに対しては、アセトンガス
を、１．３×１０^-2Ｐａ導入し、電圧１５Ｖ、Ｔ１は、
１ミリ秒、Ｔ２は、１０ミリ秒とした電圧波形を素子電
極間に印加しながら、１５分間、活性化工程を施した
後、ベーキング温度２５０℃で３時間ベーキングした。

【０１０６】尚、活性化工程とは、有機ガスを導入し、
電子放出部および近傍に炭素ないし炭素化合物を堆積す
ることで、著しく、放出電流が増加する工程である。

【０１０７】こうして、基板Ａ，Ｂの各１０素子の電子
放出素子を作製した。

【０１０８】上述の工程で作製した表面伝導型電子放出
素子の特性及び形態を把握するために、基板Ａ，Ｂの素
子を各１個ずつ、その電子放出特性の測定を上述の図１
０の測定評価装置を用いて行った。また、残りの１個ず
つについて、電子顕微鏡で形態の観察をした。また、顕
微ラマン分光法を用いて、電子放出部近傍を観察した。

【０１０９】なお、図１０を用いて、測定装置を説明す
る。図１０は、本実施例で用いる測定装置の模式図であ
り、図１０においても、図１に示した部位と同じ部位に
は図１に付した符号と同一の符号を付している。図１０
において、５５は真空容器であり、５６は排気ポンプで
ある。真空容器５５内には電子放出素子が配されてい
る。即ち、１は電子放出素子を構成する基体であり、２
及び３は素子電極、４は導電性薄膜、５は電子放出部で
ある。また、５１は、電子放出素子に素子電圧Ｖｆを印
加するための電源、５０は素子電極２，３間の導電性薄
膜４を流れる素子電流Ｉｆを測定するための電流計、５
４は素子の電子放出部より放出される放出電流Ｉｅを捕
捉するためのアノード電極である。５３はアノード電極
５４に電圧を印加するための高圧電源、５２は素子の電
子放出部５より放出される放出電流Ｉｅを測定するため
の電流計である。アノード電極と電子放出素子間の距離
を４ｍｍ、アノード電極の電位を１ｋＶ、電子放出特性
測定時の真空装置内の圧力を１．３×１０^-5Ｐａとし
た。

【０１１０】基板Ａ，Ｂの素子とも、電極２及び３の間
に素子電圧を１５Ｖ印加し、その時に流れる素子電流Ｉ
ｆ及び放出電流Ｉｅを測定した。基板Ａの素子では、平
均１．８ｍＡ程度の素子電流Ｉｆが流れ、放出電流Ｉｅ
は１２μＡが観察された。一方、基板Ｂの素子では、平
均素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅは、それぞれ１．２ｍ
Ａ、０．８μＡが観察された。電子顕微鏡で観察した基
板Ａの素子の形態は、図１（ａ），（ｂ）に示したもの
である。図１（ｂ）より基板Ａの素子では、素子電極間
の導電性薄膜にダイアモンド微粒子が分散形成されてお
り、更に、電子放出部（亀裂近傍）にもダイアモンド微
粒子が存在するのがわかる。

【０１１１】一方、基板Ｂの素子では、活性化処理時の
素子への電圧の印加方向に依存して、特に、亀裂の一部
より高電位側を主として、被膜が形成されていた（図１
１参照。図１１において、図１と同一の符号のものは、
同一のものを示す。７は、堆積した炭素ないし炭素化合
物である。）。

【０１１２】顕微ラマン分光法で観察すると、基板Ａの
素子では、ダイアモンドのピークが観察され、一方、基
板Ｂの素子では、グラファイト, アモルファスカーボン
からなる炭素被膜が、観察された。

【０１１３】次に、これらの素子の動作安定性をみるた
めに、１５Ｖを印加して動作させ、素子電流Ｉｆ, 放出
電流Ｉｅの変化を観察した。この結果、基板Ａの素子の
方が、素子電流Ｉｆ, 放出電流Ｉｅの減少が少なかっ
た。

【０１１４】以上より、素子Ａでは、ダイアモンドを導
電性薄膜の亀裂近傍に、形成したため、電子親和力ある
いは仕事関数の低下が起こり、素子電流Ｉｆ, 放出電流
Ｉｅが、基板Ｂと比べ、増加したと考えられる。

【０１１５】また、動作安定性の増加も、電子放出部先
端の材料の安定性によるものと考えられる。

【０１１６】以上より、有機金属化合物とダイアモンド
微粒子を有する溶液の液滴をインクジェット法により、
素子電極および素子電極間に付与、大気中で焼成するこ
とで、導電性薄膜のパターニング工程、活性化工程、更
には、高温のベーキング工程がなくても、素子電流Ｉ
ｆ, 放出電流Ｉｅが、安定し、かつ、効率のよい電子放
出素子が作成された。 ［実施例４］本実施例の電子放出素子の構成を、図２に
示す。尚、実施例３と同様に、基板１上には、同一形状
の素子が、１０個形成されているものを１基板用意し
た。

【０１１７】本実施例の電子放出素子の製造法は、基本
的には、実施例１と同様であり、工程−ａ，ｂ，ｄ，ｅ
については、同様であるので省略する。以下本実施例の
素子の構成及び製造法を説明する。

【０１１８】工程−ｃ 工程−ｂで作成した試料を、４１０℃で、非酸化性ガス
であるＮ₂ 中で焼成した。こうして形成されたＰｄとダ
イアモンド及び炭素からなる微粒子構造の導電性薄膜を
形成した。

【０１１９】導電性薄膜４の膜厚は１０ｎｍ、シート抵
抗値は２×１０² Ω／□であった。尚、ダイアモンド微
粒子は、平均粒径２０ｎｍで、１０〜３０ｎｍの粒径か
らなるダイアモンド微粒子を用いた。

【０１２０】以上の工程により、基板１上に、素子電極
２、３、及び所望のパターンの導電性薄膜４等を形成し
た。

【０１２１】こうして、基板上に、１０素子の電子放出
素子を作製した。

【０１２２】上述の工程で作製し表面伝導電子放出素子
の特性及び形態を把握するために、素子の電子放出特性
の測定を上述の図１０の測定評価装置を用いて行った。
また残りの１個について、電子顕微鏡で形態の観察をし
た。また、顕微ラマン分光法を用いて、電子放出部近傍
を観察した。

【０１２３】なお、測定条件は、実施例１と同様である
ので、省略する。素子電流Ｉｆは、平均２．０ｍＡ、及
び放出電流Ｉｅは１０μＡが観察された。

【０１２４】電子顕微鏡で観察した基板Ａの素子の形態
は、図２に示したものである。素子電極間の導電性薄膜
および亀裂近傍にダイアモンド微粒子が形成されている
のがわかる。

【０１２５】顕微ラマン分光法で観察すると、ダイアモ
ンドのピークが主に観察され、更に、グラファイトのピ
ークが、観察された。

【０１２６】次に、これらの素子の動作安定性をみるた
めに、実施例１と同様に１５Ｖを印加して動作させ、素
子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅの変化を観察した。実施例１
の基板Ｂの比較例と比べ、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅ
とも減少が少なかった。

【０１２７】以上より、ダイアモンドを導電性薄膜およ
び亀裂近傍に形成したため、電子親和力あるいは仕事関
数の低下が起こり、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、比
較例と比べて増加したと考えられる。

【０１２８】また、動作安定性の増加も、電子放出部先
端の材料の安定性によるものと考えられる。

【０１２９】以上より、有機金属化合物とダイアモンド
微粒子を有する溶液の液滴をインクジェット法により、
素子電極および素子電極間に付与、非酸化性ガス中で焼
成することで、金属Ｐｄ微粒子、グラファイト等からな
る炭素と、ダイアモンド微粒子からなる所望のパターン
の電子放出素子が形成され、導電性薄膜のパターニング
工程、活性化工程、更には、高温のベーキング工程がな
くても、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、安定し、か
つ、効率のよい電子放出素子が作成された。

【０１３０】［実施例５］本実施例の電子放出素子の構
成を、図３に示す。尚、実施例３同様に、基板１上に
は、同一形状の素子が、１０個形成されているものを１
基板用意した。

【０１３１】本実施例に係わる電子放出素子の製造法
は、基本的には実施例１と同様であり、工程−ａ, ｃ，
ｄ，ｅについては、同様であるので省略する。以下本実
施例の素子の構成及び製造法を説明する。

【０１３２】工程−ｂ ダイアモンド微粒子を分散して含む水溶液の液滴を、イ
ンクジェット法によって、工程−ａで形成した素子電極
および素子電極間に複数回塗布した。更に、Ｐｔの有機
金属化合物を含む溶液として、モノエタノールアミンＰ
ｔ錯体水溶液をインクジェット法によって、工程−ａで
形成した素子電極および素子電極間に複数回付与した。

【０１３３】尚、ダイアモンド微粒子は、実施例２で作
成したものを用いた。

【０１３４】こうして、基板Ａの１０素子の電子放出素
子を作製した。

【０１３５】上述の工程で作製した表面伝導型電子放出
素子の特性及び形態を把握するために、素子の電子放出
特性の測定を、上述の図１０の測定評価装置を用いて行
った。また残りの１個ずつについて電子顕微鏡で形態を
観察した。また、顕微ラマン分光法を用いて、電子放出
部近傍を観察した。

【０１３６】なお、測定条件は、実施例１と同様である
ので省略する。素子電流Ｉｆは平均１．９ｍＡ、及び放
出電流Ｉｅは平均９．５μＡが観察された。

【０１３７】電子顕微鏡で観察した基板Ａの素子の形態
は、図３に示したものである。素子電極間の導電性薄膜
および亀裂近傍にダイアモンド微粒子が形成されている
のがわかる。顕微ラマン分光法で観察すると、ダイアモ
ンドのピークが主に観察された。

【０１３８】次に、これらの素子の動作安定性をみるた
めに、実施例３と同様に１５Ｖを印加して動作させ、素
子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅの変化を観察したところ、実
施例１の比較例と比べて、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅ
とも減少が少なかった。

【０１３９】以上より、有機金属化合物とダイアモンド
微粒子を有する各溶液の液滴を、インクジェット法によ
り、素子電極および素子電極間に付与、大気中で焼成す
ることで、金属Ｐｄ微粒子、ダイアモンド微粒子からな
る所望のパターンの電子放出素子が形成され、導電性薄
膜のパターニング工程、活性化工程、更には、高温のベ
ーキング工程がなくても、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅ
が、安定し、かつ、効率のよい電子放出素子が作成され
た。

【０１４０】［実施例６］図４に示す本実施例の電子放
出素子の製造方法は、工程−ｅを除いて、実施例３の工
程−ａ〜ｄと、同一であるので省略する。

【０１４１】工程−ｅ 低仕事関数材料としてのセシウムを、蒸着により約１ｎ
ｍ堆積後、酸素を導入し、２００℃の加熱下で、工程−
ｄの通電フォーミング工程と同様のパルス状電圧とし
て、１６Ｖ、Ｔ１は、１ミリ秒、Ｔ２は、１０ミリ秒と
した電圧波形で、１０分間駆動した。

【０１４２】基板上の素子の、電極２及び３の間に素子
電圧を１６Ｖ印加し、その時に流れる素子電流Ｉｆ及び
放出電流Ｉｅを測定した。素子電流Ｉｆは、平均２．０
ｍＡ、放出電流Ｉｅは、平均１５μＡが観察された。次
に、これらの素子の動作安定性をみるために、１５Ｖを
印加して動作させ、素子電流Ｉｆ, 放出電流Ｉｅの変化
を観察した。この結果、本発明の素子の方が、実施例１
の比較例と比べ、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅとも減少
が少なかった。

【０１４３】電子顕微鏡で観察した素子の形態は、図４
に示したものである、素子電極間の導電性薄膜にダイア
モンド微粒子が分散形成されており、更に、電子放出部
（亀裂近傍）にもダイアモンド微粒子が存在するのがわ
かる。また、ダイアモンド微粒子を含む導電性薄膜は、
酸化セシウムに被覆されているようであった。セシウム
の分析を行なった結果、単原子レベルであることが判明
した。

【０１４４】以上より、ダイアモンド微粒子を分散した
導電性薄膜を有する電子放出素子を駆動しながら、セシ
ウムを加熱蒸着したため、安定性が高く、かつ、電子親
和力あるいは仕事関数の低下が起こり、素子電流Ｉｆ,
放出電流Ｉｅが、増加したと考えられる。

【０１４５】また、導電性薄膜に、ダイアモンド微粒子
をインクジェット法で混合形成し、大気中で焼成し、酸
化セシウムをオーバーコートすることにより、導電性薄
膜のパターニング工程がなく、放出電流Ｉｅが大きく、
効率のよい電子放出素子が作成された。

【０１４６】［実施例７］図５に示す本実施例の表面伝
導型電子放出素子の製造法は、基本的には図６、７と同
様である。

【０１４７】以下、図５、図６、７を用いて、本実施例
の素子の基本的な構成及び製造法を説明する。

【０１４８】工程−ａ 清浄化した青板ガラス上に厚さ０．５μｍのシリコン酸
化膜をスパッタ法で形成した基板１上に、素子電極２、
３と素子電極間ギャップとなるべきパターンをホトレジ
スト（ＲＤ−２０００Ｎ−４１ 日立化成社製）形成
し、真空蒸着法により厚さ５０ｎｍのＰｔを堆積した。
ホトレジストパターンを有機溶剤で溶解し、堆積膜をリ
フトオフし、素子電極間隔Ｌは２０μｍとした素子電極
２、３を形成した。

【０１４９】基板１を洗剤、純水および有機溶剤により
十分に洗浄後、スパッタ法によりＰｔを、素子電極材料
として、素子電極２、３を、マスクを用いて、３０ｎｍ
堆積した。更に、素子電極３をマスクし、Ｐｔを８０ｎ
ｍ積層した。素子電極厚さは、素子電極２は１１０ｎｍ
とし、素子電極３は３０ｎｍとした。 工程−ｂ 実施例３のダイアモンド微粒子とＰｄの有機金属化合物
を含む溶液の液滴をインクジェット法によって、工程−
ａで形成した素子電極および素子電極間に複数回付与し
た。

【０１５０】ここで、素子電極２は、導電性薄膜４の厚
さに比べ、十分厚いので、素子電極２の近傍で、導電性
薄膜４は、ステップカバレージが悪くなり、構造潜像が
形成されることになる。このため、次の工程−ｃで、こ
のステップカバレージの悪い構造潜像部分に、容易に電
子放出部が形成される。 工程−ｃ 工程−ｂで作成した試料を、４１０℃で１５分間、大気
中で焼成した。こうして形成されたＰｄＯとダイアモン
ドからなる微粒子構造の導電性薄膜４を形成した。

【０１５１】導電性薄膜４の膜厚は７ｎｍであった。
尚、ダイアモンド微粒子は、平均粒径１０ｎｍで、５〜
１５ｎｍの粒径からなる。以上の工程により基板１上
に、素子電極２、３、所望のパターンの導電性薄膜４等
を形成した。

【０１５２】このとき、素子抵抗は、０．１Ｖのパルス
電圧を印加し測定すると、１ＭΩ以上であった。即ち、
通電フォーミングが行われていなくても、焼成温度によ
り、この時点で、電子放出部が形成されたと推定され
る。 工程−ｄ 続いて、１０素子にそれぞれエージング工程を施した。
エージング条件は、基板温度１５０℃、圧力１．３Ｐ
ａ, ガス流量をＨ₂ ：１００ｓｃｃｍで、一対の素子電
極へのパルス状の電圧の印加は、実施例１の通電フォー
ミング工程と同様のパルスとし、１５Ｖ、Ｔ１は１ミリ
秒、Ｔ２は１０ミリ秒とした電圧波形で、１０分間で終
了した。

【０１５３】こうして、１０素子の電子放出素子を作製
した。

【０１５４】上述の工程で作製した表面伝導型電子放出
素子の特性及び形態を把握するために、その電子放出特
性の測定を上述の図１０の測定評価装置を用いて行っ
た。また残りの１個について、電子顕微鏡で形態の観察
をした。また、顕微ラマン分光法を用いて、電子放出部
近傍を観察した。

【０１５５】なお、アノード電極と電子放出素子間の距
離を４ｍｍ、アノード電極の電位を１ｋＶ、電子放出特
性測定時の真空装置内の圧力を１．３×１０^-5Ｐａとし
た。

【０１５６】素子の電極２及び３の間に素子電圧を１５
Ｖ印加し、その時に流れる素子電流Ｉｆ及び放出電流Ｉ
ｅを測定したところ、実施例１と同様であった。

【０１５７】電子顕微鏡で観察した素子の形態は、図５
に示したものである。電極２（素子電極高さ大）の近傍
に沿って、電子放出部が形成されていた。

【０１５８】以上より、高さの相異なる素子電極に、ダ
イアモンド微粒子をインクジェット法で混合形成し、大
気中焼成することにより、フォーミング工程および活性
化工程がなくても、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、安
定し、かつ、効率のよい電子放出素子が作成された。 [実施例８]本実施例は、多数の表面伝導型電子放出素子
を単純マトリクス配置した電子源及び画像形成装置の例
である。

【０１５９】電子源の一部の平面図を図１２に示す。ま
た、図中のＡ−Ａ’断面図を図１３に示す。但し、図１
２、図１３, 図１４、図１５、図１６で、同じ記号を示
したものは、同じものを示す。ここで１は基板、１２２
は図１２のＤxnに対応するＸ方向配線（下配線とも呼
ぶ）、１２３は図１２のＤynに対応するＹ方向配線（上
配線とも呼ぶ）、４は電子放出部を含む薄膜、２、３は
素子電極、１３１は層間絶縁層、１３２は、素子電極
２、３と下配線１２２との電気的接続のためのコンタク
トホールである。

【０１６０】次に製造方法を、図１３、１４、１５、１
６により、工程順に従って具体的に説明する。 工程−ａ 清浄化した青板ガラス上に厚さ０．５μｍのシリコン酸
化膜をスパッタ法で形成した基板１上に、真空蒸着によ
り厚さ５ｎｍのＣｒ、厚さ６００ｎｍのＡｕを順次積層
した後、ホトレジスト（ＡＺ１３７０ ヘキスト社製）
をスピンナーにより回転塗布、ベークした後、ホトマス
ク像を露光、現像して、下配線１２２のレジストパター
ンを形成し、Ａｕ／Ｃｒ堆積膜をウェットエッチングし
て、所望の形状の下配線１２２を形成する。 工程−ｂ 次に厚さ１．０μｍのシリコン酸化膜からなる層間絶縁
層１３１をＲＦスパッタ法により堆積する。 工程−ｃ 工程−ｂで堆積したシリコン酸化膜にコンタクトホール
１３２を形成するためのホトレジストパターンを作り、
これをマスクとして層間絶縁層１３１をエッチングして
コンタクトホール１３２を形成する。エッチングはＣＦ
₄ とＨ₂ ガスを用いたＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏ
ｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法によった。 工程−ｄ その後、素子電極２と素子電極３間ギャップＧとなるべ
きパターンをホトレジスト（ＲＤ−２０００Ｎ−４１
日立化成社製）形成し、真空蒸着法により、厚さ１００
ｎｍのＰｔを堆積した。ホトレジストパターンを有機溶
剤で溶解し、Ｐｔ堆積膜をリフトオフし、素子電極間隔
Ｌ１は３μｍとし、素子電極の幅Ｗ１を１５０μｍとし
た素子電極２、３を形成した。 工程−ｅ 素子電極２，３の上に上配線１２３のホトレジストパタ
ーンを形成した後、厚さ５ｎｍのＴｉ、厚さ５００ｎｍ
のＡｕを順次真空蒸着により堆積し、リフトオフにより
不要の部分を除去して、所望の形状の上配線１２３を形
成した。 工程−ｆ ダイアモンド微粒子とＰｄの有機金属化合物を含む溶液
の液滴をインクジェット法によって、工程−ｄで形成し
た素子電極２，３および素子電極間に塗布した。その
後、大気中で焼成した。こうして形成されたＰｄＯとダ
イアモンドからなる微粒子構造の導電性薄膜を形成し
た。

【０１６１】尚、ダイアモンド微粒子は、平均粒径１５
ｎｍで、１０〜３０ｎｍの粒径からなるものを用いた。 工程−ｇ コンタクトホール１３２部分以外にレジストを塗布する
ようなパターンを形成し、真空蒸着により厚さ５ｎｍの
Ｔｉ、厚さ５００ｎｍのＡｕを順次堆積した。リフトオ
フにより不要の部分を除去することにより、コンタクト
ホール１３２を埋め込んだ。

【０１６２】以上の工程により絶縁性基板１上に下配線
１２２、層間絶縁層１３１、上配線１２３、素子電極
２，３、導電性薄膜４等を形成した。

【０１６３】つぎに，以上のようにして作成した電子源
を用いて表示装置（画像形成装置）を構成した例を、図
１７と図１８を用いて説明する。

【０１６４】図１７は、表示装置（画像形成装置）の構
造を示す図であり、上述のようにして多数の平面型表面
伝導型電子放出素子を作製した基板１を、リアプレート
１７１上に固定した後、基板１の５ｍｍ上方に、フェー
スプレート１７６（ガラス基板１７３の内面に蛍光膜１
７４とメタルバック１７５が形成されて構成される）を
支持枠１７２を介して配置し、フェースプレート１７
６、支持枠１７２、リアプレート１７１の接合部にフリ
ットガラスを塗布し、大気中で４００℃で１０分以上焼
成することで封着した。またリアプレート１７１への基
板１の固定もフリットガラスで行った。

【０１６５】また、図１７において、１２４は電子放出
素子、１２２、１２３はそれぞれＸ方向及びＹ方向の素
子配線である。

【０１６６】また、蛍光膜１７４の内面側には通常メタ
ルバック１７５が設けられる。メタルバックは、蛍光膜
作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理を行い、その
後,Ａｌを真空蒸着することで作製した。フェースプレ
ート１７６には、更に蛍光膜１７４の導電性を高めるた
め、蛍光膜１７４の外面側に透明電極（不図示）が設け
られる場合もあるが、本実施例では、メタルバックのみ
で十分な導電性が得られたので省略した。

【０１６７】図１８は、蛍光膜の構造を示す模式図であ
り、図１８に示すように、蛍光膜１７４は、本実施例で
はストライプ形状の蛍光体を採用し、先にブラックスト
ライプを形成し、その間隙部に各色蛍光体を塗布し、蛍
光膜１７４を作製した。ブラックストライプの材料とし
て通常良く用いられている黒鉛を主成分とする材料を用
いた。

【０１６８】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないた
め、十分な位置合わせを行った。

【０１６９】工程−ｈ 以上のようにして完成したガラス容器内の雰囲気を排気
管（図示せず）を通じ真空ポンプにて排気し、十分な真
空度に達した後、容器外端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍと
Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じ電子放出素子１２４の電
極２、３間に電圧を印加し、電子放出部５を、導電性薄
膜４をフォーミング処理することにより作成した。

【０１７０】フォーミング処理の電圧波形は、図９と同
様であり、本実施例ではＴ１を１ミリ秒、Ｔ２を１０ミ
リ秒とし、約１．３×１０^-5Ｐａ以上の圧力の真空雰囲
気下で行った。

【０１７１】工程−ｉ 次に、水素を圧力１．３Ｐａ, １００ｓｃｃｍ導入し、
１５０℃で加熱しながら、工程−ｉの通電フォーミング
と同様のパルス電圧を与え、１０分間駆動した。こうし
て、電子放出素子１２４を作製した。

【０１７２】次に、１．３×１０^-5Ｐａ程度の圧力の真
空度まで排気し、不図示の排気管をガスバーナーで熱す
ることで溶着し外囲器の封止を行った。

【０１７３】最後に封止後の真空度を維持するために、
高周波加熱法でゲッター処理を行った。

【０１７４】以上のようにして完成した本発明の画像表
示装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｏ
ｘ１ないしＤｏｘｍ，Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じ、
走査信号及び変調信号を不図示の信号発生手段より、そ
れぞれ、印加することにより、電子放出させ、高圧端子
Ｈｖを通じ、メタルバック１７５に、５ｋＶの高圧を印
加し、電子ビームを加速し、蛍光膜１７４に衝突させ、
励起、発光させることで画像を表示した。

【０１７５】本発明の画像表示装置は、明るくかつ安定
な表示が行えた。

【０１７６】

【発明の効果】本発明の電子放出素子によれば、低電子
親和力、あるいは低仕事関数の、主としてダイアモンド
微粒子を有していることにより、該導電性薄膜の、特
に、電子放出部が、熱伝導率が高く、融点も高いなど熱
的に安定で、真空中に存在する残存ガスに対しても、化
学的に安定であるという効果を得ることができる。

【０１７７】また、大きな放出電流であって、動作駆動
時の放出電流のノイズ、および減少を、少なくすること
ができる。

【０１７８】更には、ダイアモンド微粒子表面の一部あ
るいは全てを酸素等を介して、低仕事関数材料で被覆す
ることでも、更に効果を得ることができる。

【０１７９】また、本発明の電子放出素子の製造方法に
よれば、基体上に形成された対向する一対の素子電極と
電子放出部を有する導電性薄膜からなる電子放出素子の
製造方法において、少なくとも、ダイアモンドの微粒子
を有する溶液を、インクジェット法により付与するの
で、ダイアモンド微粒子の付与領域をパターニングする
工程が、省略される。

【０１８０】本発明の該ダイアモンド微粒子の製造方法
は、好ましくは、少なくとも、プラズマ室と補集室とノ
ズルを有する装置を用い、成膜ガスあるいは、成膜ガス
と非成膜ガスを導入、反応し製造する、また、少なくと
も、レーザー室と補集室とノズルを有する装置を用い、
レーザー光により、炭素ターゲットを照射し微粒子を製
造することで、特に、粒径は、２００ｎｍ以下のダイア
モンド微粒子、更には、５０ｎｍ以下のダイアモンド微
粒子が形成できる。

【０１８１】更に、一般に、直接、基板等にダイアモン
ドを形成する場合は、良質で均一なダイアモンド薄膜を
得ることが問題となるが、本発明では、成膜するのが目
的でなく、微粒子を形成しその後捕集し、インクジェッ
トに供与するため、必ずしも、大面積化の必要もなく、
ダイアモンド微粒子を形成することができる。

【０１８２】また、該ダイアモンド微粒子を有する溶液
が、有機金属化合物を有しても良く、また、該ダイアモ
ンド微粒子を有する溶液と有機金属化合物を有する溶液
を積層することで、ダイアモンド微粒子を含む導電性薄
膜をパターニングすることなく形成できる。

【０１８３】また、これらの電子放出素子の製造方法に
おいて、通電フォーミング工程を有する場合もあるが、
好ましくは、基体に、予め、一対の電極の高さが異なる
様に形成し、前述の溶液を付与し、構造潜像を形成し、
外部からの加熱によって、フォーミングを行なうことも
できるので、通電フォーミング工程も省略することがで
きる。

【０１８４】さらには、活性化工程は、行っても、行わ
なくてもよく、大幅な工程の簡略化が行える。特に活性
化工程を行わない場合は、高温のベーキング工程は、必
ずしも必要でなく、工程が簡略化される。

【０１８５】また、本発明の電子源によれば、入力信号
に応じて、複数個配置された電子放出素子から、任意の
電子放出素子の電子放出を制御できる。

【０１８６】また、本発明の画像形成装置によれば、大
きな放出電流、動作駆動時の放出電流のノイズ、および
減少の少ない本発明の電子放出素子を、配置すること
で、入力信号に応じて、複数個配置された電子放出素子
から、任意の電子放出素子の電子放出を制御し得る上
に、容易な製造方法で、明るく、安定で大面積のフラッ
トカラーテレビなどを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いた実施例１の電子放出素子を示す
模式図である。

【図２】本発明を用いた実施例２の電子放出素子を示す
模式図である。

【図３】本発明を用いた実施例３の電子放出素子を示す
模式図である。

【図４】本発明を用いた実施例４の電子放出素子を示す
模式図である。

【図５】本発明を用いた実施例５の電子放出素子を示す
模式図である。

【図６】本発明を用いた表面伝導型電子放出素子の製造
方法の１例を示す図である。

【図７】本発明を用いた表面伝導型電子放出素子の製造
方法の工程フロー図である。

【図８】実施例１の基板の素子配置図である。

【図９】通電フォーミング処理における電圧波形の一例
を示す模式図である。

【図１０】測定評価装置の一例を示す模式図である。

【図１１】比較例の電子放出素子を示す模式図である。

【図１２】本発明の単純マトリクス配置した電子源の一
例を示す模式図である。

【図１３】電子源の一部の平面図１２のＡ−Ａ’断面図
である。

【図１４】実施例６の電子源の製造工程図である。

【図１５】実施例６の電子源の製造工程図である。

【図１６】実施例６の電子源の製造工程図である。

【図１７】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を
示す模式図である。

【図１８】蛍光膜の一例を示す模式図である。

【図１９】従来の表面伝導型電子放出素子の製造方法の
一例を示す工程フロー図である。

【図２０】本発明のダイアモンド微粒子の製造装置の概
略構成図である。

【図２１】本発明の別のダイアモンド微粒子の製造装置
の概略構成図である。

【図２２】本発明に用いたダイアモンド微粒子含有液体
の付与装置の概略構成図である。

【図２３】本発明に用いたダイアモンド微粒子含有液体
の別の付与装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１：基板，電子源基板 ２、３：素子電極 ４：導電性薄膜 ５：電子放出部 ６：ダイアモンド微粒子 ７：炭素、炭素化合物からなる微粒子 ５０：素子電極２，３間の導電性薄膜４を流れる素子電
流Ｉｆを測定するための電流計 ５１：電子放出素子に素子電圧Vfを印加するための電源 ５２：素子の電子放出部５より放出される放出電流Ｉｅ
を測定するための電流計 ５３：アノード電極５４に電圧を印加するための高圧電
源 ５４：素子の電子放出部より放出される放出電流Ｉｅを
捕捉するためのアノード電極 ５５：真空装置 ５６：排気ポンプ １２２：Ｘ方向配線 １２３：Ｙ方向配線 １２４：表面伝導型電子放出素子 １２５：結線 １７１：リアプレート １７２：支持枠 １７３：ガラス基板 １７４：蛍光膜 １７５：メタルバック １７６：フェースプレート Ｈｖ：高圧端子 １８１：黒色導電材 １８２：蛍光体 ２００：反応装置 ２０１：縮小拡大ノズル ２０３：プラズマ発生装置 ２０４：プラズマ室 ２０５：捕集室 ２０６：空洞共振器 ２１１：基板 ２２２：熱発生部 ２２３：支持板 ２２４：液流路 ２２５：第１ノズル ２２６：第２ノズル ２２７：インク流路間隔壁 ２２８，２２９：ダイアモンド微粒子を含有する液体室 ２３１：ガラス製第１ノズル ２３２：ガラス製第２ノズル ２３３：円筒型ピエゾ ２３４：フィルター ２３５，２３６：ダイアモンド微粒子を含有する液体供
給チューブ ２３７：電気信号入力端子 ２０１１：加熱手段 ２０１３：成膜ガスを供給するための供給環 ２１１６：レーザー源 ２１１７：ターゲット ２１１８：石英からなる窓 ２１１９：レーザー室 ２２１０，２２１１：ダイアモンド微粒子を含有する液
体の供給口 ２２１２：天井板

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に形成された対向する一対の素子
   電極と、電子放出部を有する導電性薄膜からなる電子放
   出素子の製造方法において、 少なくともダイアモンド微粒子を有する溶液を、インク
   ジェット法により、付与する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。
2. 【請求項２】 基体上に形成された対向する一対の素子
   電極と、電子放出部を有する導電性薄膜からなる電子放
   出素子の製造方法において、 ダイアモンド微粒子と上記導電性薄膜の形成材料を有す
   る溶液を、インクジェット法により、上記導電性薄膜を
   形成すべき部位に付与することにより、該導電性薄膜を
   形成する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。
3. 【請求項３】 上記ダイアモンド微粒子を有する溶液
   が、有機金属化合物を有することを特徴とする請求項１
   又は２記載の電子放出素子の製造方法。
4. 【請求項４】 上記ダイアモンド微粒子と導電性薄膜の
   形成材料を有する溶液を、インクジェット法により、上
   記導電性薄膜を形成すべき部位に付与した後、酸化性雰
   囲気中で焼成することにより、該導電性薄膜を形成する
   工程を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載の電子放出素子の製造方法。
5. 【請求項５】 前記焼成は、非酸化性雰囲気中で行なわ
   れることを特徴とする請求項４記載の電子放出素子の製
   造方法。
6. 【請求項６】 上記ダイアモンド微粒子を有する溶液に
   よる層と、上記有機金属化合物を有する溶液による層と
   を、それぞれ、上記インクジェット法により積層して形
   成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載
   の電子放出素子の製造方法。
7. 【請求項７】 上記ダイアモンド微粒子を含む導電性薄
   膜上に、低仕事関数材料を付与する工程を有することを
   特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子放出素
   子の製造方法。
8. 【請求項８】 フォーミング工程を有することを特徴と
   する請求項１〜７のいずれかに記載の電子放出素子の製
   造方法。
9. 【請求項９】 上記基体に構造潜像を形成する工程を有
   することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の
   電子放出素子の製造方法。
10. 【請求項１０】 上記構造潜像を形成する工程は、 高さが異なる一対の素子電極を形成する工程と、 該素子電極上に、上記ダイアモンド微粒子と上記導電性
    薄膜の材料とを有する溶液を、インクジェット法により
    付与する工程と、を有することを特徴とする請求項９記
    載の電子放出素子の製造方法。
11. 【請求項１１】 上記電子放出素子が、表面伝導型電子
    放出素子であることを特徴とする請求項１〜１０のいず
    れかに記載の電子放出素子の製造方法。
12. 【請求項１２】 上記ダイアモンド微粒子の粒径は、２
    ００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１１の
    いずれかに記載の電子放出素子の製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかに記載の電
    子放出素子において、該ダイアモンド微粒子の製造方法
    は、少なくとも、プラズマ室と捕集室とノズルを有する
    装置を用い、成膜ガスあるいは、成膜ガスと非成膜ガス
    を導入、反応し製造することを特徴とする電子放出素子
    の製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、上記成膜ガス
    は、炭素源を含むガスであることを特徴とする電子放出
    素子の製造方法。
15. 【請求項１５】 請求項１３において、上記非成膜ガス
    は、水素、ヘリウム、Ａｒ、窒素ガスの内の少なくとも
    １つであることを特徴とする電子放出素子の製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１３において、上記非成膜ガス
    は、ドーピングガスを含むガスであることを特徴とする
    電子放出素子の製造方法。
17. 【請求項１７】 請求項１３において、上記非成膜ガス
    は、水素、ヘリウム、Ａｒ、窒素ガスの内の少なくとも
    １つ、及びドーピングガスであることを特徴とする電子
    放出素子の製造方法。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１２のいずれかに記載の電
    子放出素子において、 該ダイアモンド微粒子の製造方法は、少なくとも、レー
    ザー室と捕集室とノズルを有する装置を用い、レーザー
    光により、炭素ターゲットを照射し微粒子を製造するこ
    とを特徴とする電子放出素子の製造方法。
19. 【請求項１９】 請求項１〜１８のいずれかに記載の電
    子放出素子を、基体上に、複数個形成することにより、
    入力信号に応じて電子を放出する電子源を形成すること
    を特徴とする電子源の製造方法。
20. 【請求項２０】 上記基体に、複数の電子放出素子を複
    数個並列に配置し、個々の前記電子放出素子の両端を配
    線に接続した電子放出素子の行を複数有し、更に、変調
    手段を有することを特徴とする請求項１９記載の電子源
    の製造方法。
21. 【請求項２１】 上記基体に、互いに、電気的に、絶縁
    されたｍ本のＸ方向配線とｎ本のＹ方向配線とに、該電
    子放出素子の一対の素子電極を接続した電子放出素子を
    複数個配列したことを特徴とする請求項１９記載の電子
    源の製造方法。
22. 【請求項２２】 少なくとも、請求項１９〜２１のいず
    れかに記載の電子源と、画像形成部材とを組み合わせ
    て、入力信号に基づいて画像を形成する画像形成装置を
    形成することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
23. 【請求項２３】 上記画像形成部材が、蛍光体であるこ
    とを特徴とする請求項２２記載の画像形成装置の製造方
    法。