(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数個の一対の素子電極を配置し、各一対の素子電極間に後に導電性薄膜となる材料を含有した溶液の液滴を噴射付与して前記導電性薄膜による表面伝導型電子放出素子群を形成する電子源基板の製造方法であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域の外側に、該表面伝導型電子放出素子群の通電フォーミング処理終了後の電気信号チェックを代わりに行うための電子放出素子を複数個分散配置して形成される電子源基板の製造方法において、前記電気信号チェックを代わりに行うための電子放出素子は、前記表面伝導型電子放出素子群の電子放出素子と同じ構成の素子電極であり、該素子電極間に前記表面伝導型電子放出素子群の電子放出素子を形成する時と同じ方法でかつ同じ溶液を噴射して製造することを特徴とする電子源基板の製造方法。
【請求項２】
基板上に配置された複数個の一対の素子電極と、各一対の素子電極間に導電性溶液を噴射付与することにより形成された導電性薄膜とを有する表面伝導型電子放出素子群を形成した電子源基板であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域の外側に、該表面伝導型電子放出素子群の通電フォーミング処理終了後の電気信号チェックを代わりに行うための電子放出素子を複数個分散配置して形成した電子源基板において、前記電気信号チェックを代わりに行うための電子放出素子は、前記表面伝導型電子放出素子群の電子放出素子と同じ構成の電子放出素子であることを特徴とする電子源基板。
【請求項３】
請求項２に記載の電子源基板と、該電子源基板に対向して配置され、蛍光体を搭載したフェースプレートとを有することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面伝導型電子放出素子を用いた電子源基板の製造方法、該方法により製造された電子源基板及び該基板を用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子放出素子として熱電子源と冷陰極電子源の２種類が知られている。冷陰極電子源には電界放出型（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。
ＦＥ型の例としては非特許文献１あるいは非特許文献２等が知られている。
ＭＩＭ型の例としては非特許文献３等が知られている。
【０００３】
表面伝導型電子放出素子型の例としては、非特許文献４等がある。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Ｅｌｉｎｓｏｎ等によるＳｎＯ2薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの（非特許文献５），Ｉｎ2Ｏ3／ＳｎＯ2薄膜によるもの（非特許文献６），カーボン薄膜によるもの（非特許文献７）等が報告されている。
【０００４】
これらの表面伝導型電子放出素子の典型的な素子構成として、前述の非特許文献６の素子構成を図２０に示す。図２０において、１は基板、２，３は素子電極、４は導電性薄膜で、該導電性薄膜４はＨ型形状のパターンに、スパッタで形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部５が形成される。なお、図中の素子電極２，３間の間隔Ｌ１は、０.５〜１ｍｍ、Ｗ１は、０.１ｍｍで設定されている。
【０００５】
従来、これらの表面伝導型電子放出素子においては、電子放出を行う前に導電性薄膜４に対して予め通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことによって電子放出部５を形成するのが一般的である。通電フォーミングとは導電性薄膜４の両端に直流電圧あるいは非常にゆっくりとした昇電圧（例えば１Ｖ／分程度）を印加通電し、導電性薄膜４を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部５を形成することである。尚、電子放出部５では導電性薄膜４の一部に亀裂が発生し、その亀裂付近から電子放出が行われる。前記通電フォーミング処理をした表面伝導型電子放出素子は、導電性薄膜４に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより電子放出部５より電子を放出せしめるものである。
【０００６】
上述したような表面伝導型電子放出素子は、構造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたって多数の素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を活かした荷電ビーム源、表示装置等の応用研究がなされている。多数の表面伝導型電子放出素子を配列形成した例としては、後述するように、梯型配置と呼ぶ並列に表面伝導型電子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線（共通配線とも呼ぶ）で、それぞれ結線した行を多数行配列した電子源があげられる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等）。
【０００７】
また、特に、表示装置等の画像形成装置においては、近年、液晶を用いた平板型表示装置がＣＲＴに替わって普及してきたが、自発光型でないためバックライトを持たなければならない等の問題点があり、自発光型の表示装置の開発が望まれてきた。自発光型表示装置としては、表面伝導型電子放出素子を多数配置した電子源と、電子源より放出された電子によって可視光を発光せしめる蛍光体とを組み合わせた表示装置である画像形成装置があげられる（例えば、特許文献４）。
【０００８】
しかしながら、表面伝導型電子放出素子の上記従来例による製造方法は、真空成膜と半導体プロセスにおけるフォトリソグラフィ・エッチング法を多用するものであり、大面積にわたって素子を形成するには、工程数も多く、電子源基板の生産コストが高いといった欠点がある。
【０００９】
上述のような課題に対して、本発明者は、上述のごとき表面伝導型電子放出素子の素子部の導電性薄膜を形成するにあたり、特許文献５，特許文献６，特許文献７，特許文献８，特許文献９，特許文献１０等として知られるようなインクジェット液滴付与手段によって、真空成膜法とフォトリソグラフィ・エッチング法によらずに、安定的に歩留まり良くかつ低コストで上記の導電性薄膜を形成することができるのではないかと考えた。
【００１０】
しかしながら、いわゆるインクを紙に向けて飛翔、記録を行うインクジェットプリンタと違い、このような電子源基板を工場で製造する製造装置として必要とされる機能や、またそれによって製造される電子源基板にも工場出荷される部品ユニットとしての性格があり、実際にこのインクジェットの技術を適用するにあたってはまだまだ工夫が必要とされる。
【特許文献１】特開昭６４−３１３３２号公報
【特許文献２】特開平１−２８３７４９号公報
【特許文献３】特開平２−２５７５５２号公報等
【特許文献４】米国特許第５０６６８８３号
【特許文献５】米国特許第３０６０４２９号
【特許文献６】米国特許第３２９８０３０号
【特許文献７】米国特許第３５９６２７５号
【特許文献８】米国特許第３４１６１５３号
【特許文献９】米国特許第３７４７１２０号
【特許文献１０】米国特許第５７２９２５７号
【非特許文献１】Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，“Ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ”，Ａｄｖａｎｃｅ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，８  ８９（１９５６）
【非特許文献２】Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，“Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ  ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｃａｔｈｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍ”Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７５２４８（１９７６）
【非特許文献３】Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，“Ｔｈｅ  Ｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２  ６４６（１９６１）
【非特許文献４】Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，Ｒａｄｉｏ  Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｈｙｓ．，１２９０（１９６５）
【非特許文献５】Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，９  ３１７（１９７２）
【非特許文献６】Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ  ａｎｄ  Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ＥＤ  Ｃｏｎｆ．，５１９（１９７５）
【非特許文献７】荒木久  他：真空、第２６巻，第１号，２２頁（１９８３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（発明の目的）
本発明は、上述のごとき表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置の電子源基板の製造方法、またその電子源基板ならびにそれを用いた画像表示装置に関するものであり、
請求項１，２の発明の目的は、表面伝導型電子放出素子群を有する２００ｍｍ×２００ｍｍより大きい電子源基板を製作する際に、その性能を広範囲にわたってチェックできるようにすることにある。
請求項３の発明の目的は、上記の電子源基板を用いた画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、基板上に複数個の一対の素子電極を配置し、各一対の素子電極間に後に導電性薄膜となる材料を含有した溶液の液滴を噴射付与して前記導電性薄膜による表面伝導型電子放出素子群を形成する電子源基板の製造方法であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域の外側に、該表面伝導型電子放出素子群の通電フォーミング処理終了後の電気信号チェックを代わりに行うための電子放出素子を複数個分散配置して形成される電子源基板の製造方法において、前記電気信号チェックを代わりに行うための電子放出素子は、前記表面伝導型電子放出素子群の電子放出素子と同じ構成の素子電極であり、該素子電極間に前記表面伝導型電子放出素子群の電子放出素子を形成する時と同じ方法でかつ同じ溶液を噴射して製造することを特徴としたものである。
【００１３】
請求項２の発明は、基板上に配置された複数個の一対の素子電極と、各一対の素子電極間に導電性溶液を噴射付与することにより形成された導電性薄膜とを有する表面伝導型電子放出素子群を形成した電子源基板であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域の外側に、該表面伝導型電子放出素子群の通電フォーミング処理終了後の電気信号チェックを代わりに行うための電子放出素子を複数個分散配置して形成した電子源基板において、前記電気信号チェックを代わりに行うための電子放出素子は、前記表面伝導型電子放出素子群の電子放出素子と同じ構成の電子放出素子であることを特徴としたものである。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２に記載の電子源基板と、該電子源基板に対向して配置され、蛍光体を搭載したフェースプレートとを有することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１，２に対応した効果：
導電性薄膜の材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、導電性薄膜による表面伝導型電子放出素子群が形成される、２００ｍｍ×２００ｍｍより大きい電子源基板において、表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域の外側に、一対の素子電極を配置するとともに、該素子電極間に前記導電性薄膜の材料を含有する溶液の液滴を噴射付与することにより、表面伝導型電子放出素子群の通電フォーミング処理終了後の電気信号チェックのためのパターンを形成し、且つ形成するパターンは表面伝導型電子放出素子群の外側に複数個分散配置するようにしたので、電子源基板製造後にこの電気信号チェックのためのパターン間の抵抗値等の測定を実施することが可能となり、表面伝導型電子放出素子群の電気信号チェックを行うことなく、このパターン部で電気信号チェックを行うことができるので、非常に効率が良い。また、最終的に画像表示装置まで完成させる以前に、このパターン部で電子源基板として電気信号チェックを行うことができるので、非常に効率が良い。
【００１６】
請求項３に対応した効果：
効率よく製造されたり、また製造途中で効率よく電気信号チェックがなされたりする電子源基板であるので、高性能かつ低コストの電子源基板が得られ、該電子源基板を画像表示装置に使用するようにしたので、高性能かつ低コストの画像表示装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る平面型表面伝導型電子放出素子を構成した電子源基板の一例を示す模式図で、図１（Ａ）はその平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図で、図中、１は基板、２，３は素子電極、４は導電性薄膜、５は電子放出部である。本発明の表面伝導型電子放出素子の基本的な構成は平面型であり、ここでは簡略化して、１つの平面型表面伝導型電子放出素子の構成を模式的に示しているが、実際には、後述するように、このような平面型表面伝導型電子放出素子がマトリックス配置された素子群として構成される。
【００１８】
基板１としては、石英ガラス，Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス，青板ガラス，ＳｉＯ2を表面に堆積させたガラス基板およびアルミナ等のセラミックス基板等を用いることができる。素子電極２，３の材料としては、一般的な導電材料を用いることができ、例えば、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属あるいは合金，Ｐｄ，Ａｓ，Ａｇ，Ａｕ，ＲｕＯ2，Ｐｄ−Ａｇ等の金属あるいは金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2等の透明導電体、ポリシリコン等の半導体材料等から適宜選択される。
【００１９】
素子電極２，３間の間隔Ｌは、好ましくは数千Åないし数百μｍの範囲であり、より好ましくは素子電極２，３間に印加する電圧等を考慮して１μｍないし２００μｍの範囲である。素子電極２，３の長さＷは、電極の抵抗値および電子放出特性を考慮して、数μｍないし数百μｍであり、また、素子電極２，３の膜厚ｄは、１００Åないし１μｍの範囲である。なお、本発明は図１に示した構成に限らず、基板１上に導電性薄膜４、素子電極２，３の電極を順に形成させた構成にしてもよい。
【００２０】
図２は、図１に示した平面型表面伝導型電子放出素子の製造方法を説明するための図で、図２（Ａ）は基板１に素子電極２，３を形成した図、図２（Ｂ）は素子電極２，３に導電性薄膜４を形成した図、図２（Ｃ）は該導電性薄膜４に電子放出部５を形成した図を示す。導電性薄膜４としては、良好な電子放出特性を得るために、微粒子で構成された微粒子膜が特に好ましく、その膜厚は素子電極２，３へのステップカバレージ、素子電極２，３間の抵抗値および後述する通電フォーミング条件等によって適宜設定されるが、好ましくは、数Åないし数千Åで、特に好ましくは、１０Åないし５００Åである。またその抵抗値は、Ｒsが１０の２乗ないし１０の７乗Ωの値である。なお、Ｒsは厚さがｔ、幅がｗで長さが１の薄膜の抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒs（１／ｗ）とおいたときに現われる値で、薄膜材料の抵抗率をρとするとＲs＝ρ／ｔで表される。ここでは、フォーミング処理について通電処理を例に挙げて説明するが、フォーミング処理はこれに限られるものではなく、膜に亀裂を生じさせて高抵抗状態を形成する方法であればいかなる方法を用いても良い。
【００２１】
導電性薄膜４を構成する材料としては、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、カーボン等の中から適宜選択される。
【００２２】
ここで述べる微粒子膜とは複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、あるいは重なり合った状態（いくつかの微粒子が集合し、全体として島状を形成している場合も含む）をとっている。微粒子の粒径は、数Åないし１μｍであり、好ましくは１０Åないし２００Åである。
【００２３】
以下、本発明の一実施形態に係る表面伝導型電子放出素子を形成した電子源基板の製造装置について述べる。
図３は、本発明の一実施形態に係る電子源基板の製造装置の一例を示すための図で、図中、１１は吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）、１２はキャリッジ、１３は基板保持台、１４は平面型表面伝導型電子放出素子群を形成する基板、１５は導電性薄膜の材料を含有する溶液の供給チューブ、１６は信号供給ケーブル、１７は噴射ヘッドコントロールボックス、１８はキャリッジ１２のＸ方向スキャンモータ、１９はキャリッジ１２のＹ方向スキャンモータ、２０はコンピュータ、２１はコントロールボックス、２２（２２Ｘ１，２２Ｙ１，２２Ｘ２，２２Ｙ２）は、基板位置決め／保持手段である。
【００２４】
図３に示す構成は、基板保持台１３に置かれた基板１４の前面を噴射ヘッド１１がキャリッジ走査により移動し、導電性薄膜材料を含有する溶液を噴射付与する例を示すものである。噴射ヘッド１１は、任意の液滴を定量吐出できるものであれば如何なる機構でも良く、特に数１０ｎｇ程度の液滴を形成できるインクジェット方式の機構が望ましい。インクジェット方式としては、圧電素子を用いたピエゾジェット方式、ヒータの熱エネルギを利用して気泡を発生させるバブルインクジェット方式、あるいは荷電制御方式（連続流方式）等いずれのものでも構わない。
【００２５】
図４は、本発明の電子源基板の製造装置に係る液滴付与装置の構成の一例を説明するための概略図で、図５は、図４の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの要部概略構成図である。図４の構成は、図３の構成と異なり、基板１４側を移動させて電子放出素子群を基板に形成するものである。図４及び図５において、２，３は素子電極、１４は基板、３０は吐出ヘッドユニット、３１はヘッドアライメント制御機構、３２は検出光学系、３３はインクジェットヘッド、３４はヘッドアライメント微動機構、３５は制御コンピュータ、３６は画像識別機構、３７はＸＹ方向走査機構、３８は位置検出機構、３９は位置補正制御機構、４０はインクジェットヘッド駆動・制御機構、４１は光軸、４２は液滴、４３は液滴着弾位置である。
【００２６】
吐出ヘッドユニット３０の液滴付与装置（インクジェットヘッド３３）としては、図３の場合と同様に、インクジェット方式の機構が望ましく、圧電素子を用いたピエゾジェット方式、ヒータの熱エネルギを利用して気泡を発生させるバブルインクジェット方式、あるいは荷電制御方式（連続流方式）等いずれのものでも構わない。
【００２７】
以下に上記のごとく基板１４側を移動させる装置の構成を説明する。まず図４において、ＸＹ方向走査機構３７の上に基板１４が載置してある。基板１４上の表面伝導型電子放出素子は図１のものと同じ構成であり、単素子としては図１に示したものと同様、基板１、素子電極２，３及び導電性薄膜（微粒子膜）４よりなっている。この基板１４の上方に液滴を付与する吐出ヘッドユニット３０が位置している。本例では、吐出ヘッドユニット３０は固定で、基板１４がＸＹ方向走査機構３７により任意の位置に移動することで吐出ヘッドユニット３０と基板１４との相対移動が実現される。
【００２８】
次に図５により吐出ヘッドユニット３０の構成を説明する。検出光学系３２は、電子源基板１０上の画像情報を取り込むもので、液滴４２を吐出させるインクジェットヘッド３３に近接し、検出光学系３２の光軸４１および焦点位置と、インクジェットヘッド３３による液滴４２の着弾位置４３とが一致するよう配置されている。この場合、検出光学系３２とインクジェットヘッド３３との位置関係はヘッドアライメント微動機構３４とヘッドアライメント制御機構３１により精密に調整できるようになっている。また、ここでは検出光学系３２としてＣＣＤカメラとレンズとを用いている。
【００２９】
再度図４に戻って説明する。画像識別機構３６は、先の検出光学系３２で取り込まれた画像情報を識別するもので、画像のコントラストを２値化し、２値化した特定コントラスト部分の重心位置を算出する機能を有したものである。具体的には（株）キーエンス製の高精度画像認識装置；ＶＸ−４２１０を用いることができる。これによって得られた画像情報に基板１４上における位置情報を与える手段が位置検出機構３８である。これには、ＸＹ方向走査機構３７に設けられたリニアエンコーダ等の測長器を利用することができる。また、これらの画像情報と基板１４上での位置情報をもとに、位置補正を行なうのが位置補正制御機構３９であり、この機構によりＸＹ方向走査機構３７の動きに補正が加えられる。また、インクジェットヘッド駆動・制御機構４０によってインクジェットヘッド３３が駆動され、液滴が基板１４上に塗布される。これまで述べた各制御機構は、制御コンピュータ３５により集中制御される。
【００３０】
なお、以上の説明は、吐出ヘッドユニット３０は固定で、基板１４がＸＹ方向走査機構３７により任意の位置に移動することで吐出ヘッドユニット３０と基板１４との相対移動を実現しているが、図３に示すように、基板１４を固定とし、吐出ヘッドユニット３０がＸＹ方向に走査するような構成としてもよいことはいうまでもない。特に２００ｍｍ×２００ｍｍ程度の中画面〜２０００ｍｍ×２０００ｍｍあるいはそれ以上の大画面の画像形成装置の製造に適用する場合には、後者のように基板１４を固定とし、吐出ヘッドユニット３０が直交するＸ，Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。
【００３１】
基板サイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ程度以下の場合には、液滴付与のための吐出ヘッドユニットを２００ｍｍの範囲をカバーできるラージアレイマルチノズルタイプとし、吐出ヘッドユニットと基板の相対移動を直交する２方向（Ｘ方向，Ｙ方向）に行うことなく、１方向のみ（例えばＸ方向のみ）に相対移動させることも可能であり、また量産性も高くすることができるが、基板サイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ以上の場合には、そのような２００ｍｍの範囲をカバーできるラージアレイマルチノズルタイプの吐出ヘッドユニットを製作することは技術的／コスト的に実現困難であり、上述のごとく吐出ヘッドユニット３０が直交するＸ，Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。
【００３２】
液滴４２の材料には、先に述べた導電性薄膜となる元素あるいは化合物を含有する水溶液、有機溶剤等を用いることができる。例えば、導電性薄膜となる元素あるいは化合物がパラジウム系の例を以下に示すと、酢酸パラジウム−エタノールアミン錯体（ＰＡ−ＭＥ），酢酸パラジウム−ジエタノール錯体（ＰＡ−ＤＥ），酢酸パラジウム−トリエタノールアミン錯体（ＰＡ−ＴＥ），酢酸パラジウム−ブチルエタノールアミン錯体（ＰＡ−ＢＥ），酢酸パラジウム−ジメチルエタノールアミン錯体（ＰＡ−ＤＭＥ）等のエタノールアミン系錯体を含んだ水溶液、また、パラジウム−グリシン錯体（Ｐｄ−Ｇｌｙ），パラジウム−β−アラニン錯体（Ｐｄ−β−Ａｌａ），パラジウム−ＤＬ−アラニン錯体（ｐｄ−ＤＬ−Ａｌａ）等のアミン酸系錯体を含んだ水溶液、さらには酢酸パラジウム・ビス・ジ・プロピルアミン錯体の酢酸ブチル溶液等が挙げられる。
【００３３】
こうした液滴４２を吐出ヘッドユニット３０のインクジェットヘッド３３により所望の素子電極部に付与する際には、付与すべき位置を検出光学系３２と画像識別機構３６とで計測し、その計測データ，インクジェットヘッド３３の吐出口面と基板１４の距離，両者の相対移動速度に基づいて補正座標を生成し、この補正座標通りに基板１４とインクジェットヘッド３３とを相対移動せしめながら液滴を付与する。検出光学系３２としては、ＣＣＤカメラ等とレンズを組み合わせたものを用い、画像識別機構３６としては、市販のもので画像を２値化しその重心位置を求めるもの等を用いることができる。
【００３４】
以上の説明より明らかなように本発明の電子源基板は、導電性薄膜となる元素あるいは化合物を含有する溶液をインクジェットの原理で空中を飛翔させ、基板上に液滴として付与して製作されるものである。
【００３５】
前述の図５（Ｂ）では、素子電極２，３の間に液滴４２を１滴付着させるようなイメージを示し、電子放出部も丸いイメージで示した（すなわち液滴着弾位置４３として丸いイメージを示した。）。つまりそれほど精度を要求しないような電子放出素子を形成するのであれば、素子電極２，３の間に大きな１滴の液滴により大きな１つのドットでこの電子放出部を形成すればよい。たとえば、素子電極２，３の距離が５〜１０ｍｍであり、１滴によるドット径もΦ８〜１５ｍｍ程度の場合には、１滴付着させて電子放出部を形成すればよい。この場合、それほど高精度の電子放出素子は望めないが、単に電子放出ができればよいという程度のものであればこの方が効率よく電子放出素子を形成できる（図６参照）。
しかしながら、より高精度の電子放出素子を形成するには、この電子放出部は複数滴によって形成し、その輪郭がなめらかになるように形成すればよい。
【００３６】
図６は、電子放出素子部を１滴の液滴で形成する例を説明するための模式的平面図、図７は、本発明により形成する平面型表面伝導型電子放出素子のドットパターンの例を示す模式的平面図である。１つの好適な例をあげると、前述の素子電極２，３の距離は１４０μｍである。そして１滴だけ単独に付着させた場合のドット径を約Φ１８０μｍとする（図６）。次に４滴の液滴をこの素子電極２，３の１４０μｍ間を埋めるパターンを形成するように打ち込むようにする（図７）。図７で示した例では、４滴のドットパターン４４を重ねて付着させた場合の１つのドット径は約Φ４５μｍとなる。
【００３７】
つまり、生産性あるいは目的とする電子放出素子の精度によって、大きな１滴だけによってこの素子電極２，３の間を埋める、あるいは小さな複数滴（この場合４滴）の液滴により高精度なパターンを形成するかを、適宜選べばよい。なおこのような液滴およびドットを形成するための具体的な条件を以下に示す。
【００３８】
使用した溶液は、酢酸パラジウム−トリエタノールアミン水溶液であり、以下のようにして製造したものである。すなわち１５０ｇの酢酸パラジウムを３０００ｃｃのイソプロピルアルコールに懸濁させ、さらに６１０.５ｇのトリエタノールアミンを加え３５℃で１２時間攪拌した。反応終了後、イソプロピルアルコールを蒸発により除去し、固形物にエチルアルコールを加えて溶解、濾過し、濾液から酢酸パラジウム−トリエタノールアミンを再結晶させて得た。このようにして得た酢酸パラジウム−トリエタノールアミン４ｇを９６ｇの純水に溶解し、溶液とした（４.０ｗｔ％）。
【００３９】
また使用した噴射ヘッドは、エッジシュータ型のサーマルインクジェット方式と同等の構造（ただしインクではなく、上記溶液を使用）とした。図７に示したような１つのドット径が約Φ４５μｍとなるようにした場合の噴射ヘッドは、ノズル径はΦ２５μｍ、発熱体サイズは２５μｍ×９０μｍ（抵抗値１２１Ω）で、駆動電圧を２２.６Ｖ、パルス幅を６μｓ、駆動周波数を１０ｋＨｚで駆動し、１滴形成のエネルギを約２５.３μＪとし、その時の液滴の噴射速度は約７ｍ／ｓであった。
【００４０】
なお、以上の溶液および噴射の条件は、素子電極２，３の距離が１４０μｍであり、そこに４滴付着させる場合の一例であり、本発明はこの条件に限定されるものではない。例えば、図８は同様に素子電極２，３の距離が１４０μｍであるが、６滴×２列＝１２滴付着させて電子放出素子を形成する場合である。この例ではドット径は約Φ２２μｍである。この場合、使用する噴射ヘッドはノズル径が、Φ１４μｍのものが使用され、またそれに対応して、発熱体サイズは１４μｍ×６０μｍ（抵抗値１０２Ω）としたものであり、駆動電圧を１１.５Ｖ、パルス幅を４μｓ、駆動周波数を１６ｋＨｚで駆動し、１滴形成のエネルギを約５.２μＪとして液滴を噴射させた。そしてその時の液滴の噴射速度は約６ｍ／ｓであった。
【００４１】
また素子電極２，３の距離も１４０μｍに限定されるものではなく、より高精細な画像表示装置を製作するには電子源基板の電子放出素子も高密度に配列させる必要があり、例えば素子電極２，３の距離が５０μｍであるような場合もある。その場合も使用する噴射ヘッドは、上記のようなノズル径がΦ１４μｍのものおよび発熱体サイズ，駆動条件等もそれに準じて適宜選ばれる。
【００４２】
つまり本発明では、素子電極２，３の距離および要求される電子放出素子の精度に応じ、付着させる液滴数は、１〜３０滴程度まで適宜選択し、最適な条件で電子放出素子を形成するものであり、特別な条件に限定されるものではない。なお、付着させる液滴数は使用する噴射ヘッドのノズル径にも依存するが、最大３０滴程度にとどめておくことが、生産性の面から望ましい（より微小な滴をより多く付着させることも可能であるが、生産性が低下しコスト面で不利になる。）。
【００４３】
図９は、効率的なドット形成を行うための噴射ヘッドの一例を示す図で、図９（Ａ）は組み立てられた噴射ヘッドを示す図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の噴射ヘッドの分解図、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）に示す蓋基板を上下反転して示す図である。本発明に使用する噴射ヘッドについて図９を用いて説明する。ここでは噴射ヘッドのノズル数を４個とした例を示している。図９中、５１は発熱体基板、５２は蓋基板、５０は発熱体基板５１と蓋基板５２とを接合させることにより形成された噴射ヘッド（インクジェットヘッド）、５３は発熱体基板５１の作成に用いるシリコン基板、５４は個別電極、５５は共通電極、５６は発熱体、５７は溶液流入口、５８はノズル、５９は溝部、６０は凹部領域である。発熱体基板５１は、シリコン基板５３上にウエハプロセスによって個別電極５４と共通電極５５とエネルギ作用部である発熱体５６とを形成することによって構成されている。
【００４４】
一方、蓋基板５２には、導電性薄膜となる元素あるいは化合物を含有する溶液が導入される流路を形成するための溝５９と、流路に導入される前記溶液を収容する共通液室（図示せず）を形成するための凹部領域６０とが形成されており、これらの発熱体基板５１と蓋基板５２とを図９に示すように接合させることにより、前記流路及び前記共通液室が形成される。なお、発熱体基板５１と蓋基板５２とを接合させた状態においては、前記流路の底面部に発熱体５６が位置し、流路の端部にはこれらの流路に導入された溶液の一部を液滴として吐出させるためのノズル５８が形成されている。また、蓋基板５２には、供給手段（図示せず）によって前記供給液室内に溶液を供給するための溶液流入口５７が形成されている。
【００４５】
この例では４ノズルの噴射ヘッドを示しているが、このようなマルチノズル型の噴射ヘッドを用いると大変効率的に電子放出素子を形成することができる。なおこの例では４ノズルの噴射ヘッドを示しているが、必ずしも４ノズルに限定されるものではなく、ノズル数が多ければ多いほど電子放出素子の形成が効率的になることはいうまでもない。ただし、単純に多くすればよいということではなく、多くすれば噴射ヘッドも高価になり、また噴射ノズルの目詰まりによる確率も高くなるので、それらも考慮し装置全体のバランス（装置コストと電子放出素子の製造効率のバランス）を考えて決められる。
【００４６】
またノズル数だけではなく、ノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）についても、同様の考えが必要である。すなわち、単純にノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）を多くすればよいということではなく、これも装置全体のバランス（装置コストと電子放出素子の製造効率のバランス）を考えて決められる。
【００４７】
一例をあげると本発明では、マルチノズルのノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）は、素子電極２，３間距離と同等もしくはそれより大となるようにノズルの数及びその配列密度を決めている。ただしここで、それより大となるようにするというのは、無制限に大ということではなく、素子電極２，３間距離より少し大ということである。つまり本発明の基本的な考え方は、素子電極２，３間距離と同等のノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）を確保した噴射ヘッドとすることにより、噴射ヘッドのコストを最小限におさえ、かつ素子電極２，３間距離と同等のノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）とすることにより、効率的に電子放出素子を製作しようというものである。
【００４８】
より具体的な数値を、上記のように４滴の液滴を素子電極２，３の１４０μｍ間を埋めるパターンを形成するように打ち込む場合で説明する。この場合、本発明では、図９に示した４ノズルのノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅、言い換えるならば、両端ノズル間距離）は、約１２７μｍ（素子電極２，３の１４０μｍ間とほぼ同等の長さとみなせる）とされ、各ノズル間距離は約４２.３μｍとしている。つまりこの場合、噴射ヘッドとして、いわゆるインクジェットプリンタでいうところの６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）相当のノズル配列密度をもつものを使用している。
【００４９】
なお、以上は図９に示した４ノズルの噴射ヘッドで説明したが、各ノズル間距離が約４２.３μｍの６ノズルの噴射ヘッドとすることも考えられる。この場合、６ノズルのノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅、言い換えるならば、両端ノズル間距離）は、約２１２μｍ（素子電極２，３の１４０μｍ間より大とみなせる）とされ、素子電極２，３間距離をノズル列配列長さが余裕をもってカバーし、効率的に電子放出素子を製造することができる。
【００５０】
図１０ないし図１２は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る電子源基板及びその製造方法を説明するための模式的平面図である。
図１０に示す実施例は、表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも外側に、溶液による噴射付与パターンを形成したもので、電子源基板１０は、図示のように、基板１０上に配置された複数対の素子電極２，３と、各対の素子電極２，３間に噴射付与され形成された導電性薄膜４とを有する表面伝導型電子放出素子群を形成した電子源基板であって、前記噴射付与される領域は、前記表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも広くしている。
【００５１】
電子源基板１０は、特に、基板１０上に配置された複数対の素子電極２，３と、各対の素子電極２，３間に噴射付与され形成された導電性薄膜４とを有する表面伝導型電子放出素子群を形成した電子源基板であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域Ｘ，Ｙの外側Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂに、噴射付与された溶液の液滴による、当該電子源基板１０を基板ごと若しくは複数の基板群ごとに区別可能となるパターンが形成されている。
【００５２】
また、その製造方法は、基板１０上に複数対の素子電極２，３を配置し、各対の素子電極２，３間に導電性薄膜４の材料を含有した溶液の液滴を噴射付与して前記導電性薄膜４による表面伝導型電子放出素子群を形成する電子源基板の製造方法であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域Ｘ，Ｙの外側Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂに溶液の液滴を噴射付与することにより、当該電子源基板の製造方法により製造された電子源基板１０を基板ごと若しくは複数の基板群ごとに区別可能とするパターンを形成するようにしたものである。
【００５３】
図１０（Ａ）は電子源基板の電子放出素子の配列及び噴射付与パターンを示す図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）に示す１対の電子放出素子の拡大図、図１０（Ｃ）は噴射ヘッドのノズル配列を示す図で、図中、５８は噴射ヘッドのノズルである。
【００５４】
図３，図４を用いて前述したように、本発明では、噴射ヘッドは基板１４（電子源基板１０）と相対移動を行いながら、液滴を付与して、電子放出素子群を形成する。図１０は、電子源基板１０に形成された素子電極２，３及びその素子電極２，３間に縦方向（副走査方向）に４滴の液滴付与によって形成された電子放出素子群を示すとともに、噴射ヘッドをノズル面から見た図で示している。横方向はここでは主走査方向と定義する。
【００５５】
説明を簡略化するために、今ここでは、噴射ヘッドと基板１４（電子源基板１０）の相対移動を図３の場合のように基板１４の前面に置かれ、キャリッジ搭載された噴射ヘッドが主走査方向ならびに副走査方向に移動しながら液滴を付与して、電子放出素子群を形成する場合の例で説明する。
【００５６】
前述のように図１０では、素子電極２，３間に縦方向（副走査方向）に４滴の液滴付与によって形成された電子放出素子群を示しているが、本発明ではこのような基板１４（電子源基板１０）に電子放出素子群を形成するだけではなく、それ以外のパターンも同様の噴射ヘッドを利用して形成しようとするものである。
【００５７】
そのため図１０に示したように、領域Ｘ，領域Ｙはそれぞれ主走査方向ならびに副走査方向の電子放出素子群形成領域であるが、それら以外に領域Ｘａ，領域Ｘｂ，領域Ｙａ，領域Ｙｂという具合に、電子放出素子群形成領域の外側にも少しスペースを設け、キャリッジ搭載された噴射ヘッドが主走査方向ならびに副走査方向に移動しながら液滴を付与する場合も、これら領域Ｘａ，領域Ｘｂ，領域Ｙａ，領域Ｙｂまでもキャリッジ走査が可能であるようにし、さらにそれらの領域においても、電子放出素子群を形成するために噴射する溶液と同じ溶液を噴射付与できるような電子源基板製造方法及び装置としている。また使用する基板１４（電子源基板１０）も電子放出素子群を形成するだけではなく、電子放出素子群形成領域の外側にも少しスペースを設けたような基板としている。
【００５８】
上述のごとき電子源基板製造装置、該製造装置に用いる製造方法、及び基板とすることにより、噴射ヘッドは単に電子放出素子群を形成するためのパターン形成だけではなく、それ以外のパターン形成も行うことが可能となる。例えば、各基板ごとに他の基板と区別するためのパターン形成なども行うことができる。より具体的な一例として、図１０では基板区別用パターンとして“１２３”と示したが、製造番号や製造年月日などを噴射ヘッドによって１枚１枚の基板に形成することができる。なおいうまでもないが、このような数字，文字に限らず、１枚１枚を区別する、もしくは複数枚ずつを区別するためものであれば、記号，図柄のようなものでもよい。
【００５９】
通常このような製造番号などは、完成した部品ユニットに銘板を貼ったり、刻印したりしているが、本発明のように非常に高精度で、清浄度が要求されるような部品ユニット（電子源放出基板）の製造においては、後で銘板を貼ったり、刻印したりといった工程がはいると、その作業時の汚染あるいは空気中の塵埃等による汚染によって、電子源放出基板の本来の性能が維持できなくなることがある。しかしながら本発明では、電子放出素子群を形成する際に同時にこのような製造番号などを付与できるので、電子放出素子群を形成する環境と同じ環境（通常、クラス１００〜１０００程度のクリーンルーム）を維持したままこのような工程（製造番号などの付与工程）を行うことができるので、製造される電子源基板は汚染等の問題もなく、非常に高性能な電子源基板が製造できる。また、従来のように後から別の装置で刻印したりする必要もないため、非常に効率がよく製造コストも下げることができる。
【００６０】
図１１は、本発明に係る電子源基板及びその製造方法を説明するための模式的平面図で、本実施例は、表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも外側に、性能チェックのためのパターンを形成したもので、電子源基板１０は、図示のように、基板１０上に配置された複数対の素子電極２，３と、各対の素子電極２，３間に噴射付与され形成された導電性薄膜４とを有する表面伝導型電子放出素子群を形成した電子源基板であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域Ｘ，Ｙの外側Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂに、１対若しくは複数対の素子電極２，３を配置するとともに、各対の素子電極２，３間に前記導電性薄膜４による他の表面伝導型の電子放出素子若しくは電子放出素子群を、前記表面伝導型電子放出素子群の性能チェックのために形成したものである。
【００６１】
その製造方法は、基板１０上に複数対の素子電極２，３を配置し、各対の素子電極２，３間に導電性薄膜４の材料を含有した溶液の液滴を噴射付与して前記導電性薄膜４による表面伝導型電子放出素子群を形成する電子源基板の製造方法であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域Ｘ，Ｙの外側Ｘａ，Ｘｂ，Ｙａ，Ｙｂに、１対若しくは複数対の素子電極２，３を配置するとともに、各対の素子電極２，３間に前記導電性薄膜４の材料を含有する溶液の液滴を噴射付与することにより、前記表面伝導型電子放出素子群の性能チェックのための他の表面伝導型の電子放出素子若しくは電子放出素子群を形成するようにしたものである。
【００６２】
図１１は前述の図１０と同様に、素子電極２，３間に縦方向（副走査方向）に４滴の液滴付与によって形成された電子放出素子群を示しているが、本発明は、電子放出素子群形成領域である領域Ｘ，領域Ｙ以外の領域Ｘａ，領域Ｘｂ，領域Ｙａ，領域Ｙｂ、つまり電子放出素子群形成領域の外側にも少しスペースを設け、そこにも、同様な複数対の素子電極を形成するとともに、その素子電極間に導電性薄膜の材料を含有する溶液の液滴を噴射付与することにより、電子放出素子と同様の素子電極及び導電性薄膜のパターンを形成したもので、図示の実施例は、４ヵ所に前記素子電極及び導電性薄膜のパターンを設けたものを示している。
【００６３】
上述のごとく電子放出素子群形成領域の外側に電子放出素子と同様の素子電極及び導電性薄膜のパターンを形成する理由は、後述のフォーミング処理によって、電子放出部を形成した際の素子の機能等のチェックをこのパターンを使って行うためである。形成された電子放出素子を全数チェックすれば確実ではあるが、それには非常に時間がかかり、コスト的に大変高いものとなってしまう。しかしながら本発明では、このようなチェック専用のパターンを設け、素子の全数チェックを行うのではなく、このパターンを用いてチェックを行うので、短時間にチェックが終了する。チェックするものは、例えば通電フォーミング処理終了後のパターンの電極間に電圧印加した場合に流れる電流である。
【００６４】
なおこの例では、チェック用のパターンも電子放出素子群と同じ素子の例として説明したが、必ずしも全く同じにする必要はなく、チェック専用のパターンとして、簡略化した形状のパターンであっても良い。
またその数も必ずしも４個にする必要はない。ただし、ある１ヵ所のみにチェックパターンを形成してチェックするよりは、この例のように４隅にそのようなチェックパターンを形成しておいてチェックした方が、大面積の基板の性能チェックには有利である。特に２００ｍｍ×２００ｍｍ程度より小さい電子源基板の場合は１ヵ所でもよいが、それより大きいものに関しては、広範囲にわたる基板全体の一定の品質を確保するうえで、複数個のチェック用パターンを分散して配置することが望ましい。なぜなら、そもそもこのようなチェックパターンを設けるのは、広範囲に製作した複数個の素子が、場所によらず均一にできているかどうかをチェックする目的があるからである。
【００６５】
以上の説明より明らかなように、本発明の電子源基板は、基板上の複数対の各素子電極間に導電性薄膜の材料を含有する溶液の液滴を噴射付与され製造されるが、電子源基板は表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも少し大きく構成され、その領域の外側にも、このような溶液の液滴を噴射付与し、いろいろなパターンを形成可能とした基板であり、またそれを製造する方法及び装置も、その領域の外側にも溶液の液滴噴射付与ができるようにした製造方法及び装置である。そしてこのように導電性薄膜の材料を含有する溶液の液滴を噴射付与した後、本発明では以下に説明するようなフォーミング処理によって、電子放出部５を形成する（図１，図２参照）。
【００６６】
電子放出部５は、導電性薄膜４の一部に形成された高抵抗の亀裂により構成され、導電性薄膜４の膜厚，膜質，材料等、あるいはフォーミング処理条件等に依存したものとなる。電子放出部５の内部には、１０００Å以下の粒径の導電性微粒子を含む場合もある。この導電性微粒子は、導電性薄膜４を構成する材料の元素の一部、あるいは全ての元素を含有するものとなる。電子放出部５及びその近傍の導電性薄膜４には、炭素あるいは炭素化合物を含む場合もある。
【００６７】
この導電性薄膜４に施すフォーミング処理方法の一例として、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。すなわち、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変化した部位が形成され、この部位が電子放出部５となる。
【００６８】
図１３は、本発明に適用する上記のごとくの通電フォーミング処理の電圧波形の例を示す図である。電圧波形は特にパルス波形が好ましく、パルス波高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合（図１３（Ａ））と、パルス波高値を増加させながら、電圧パルスを印加する場合（図１３（Ｂ））とがある。まずパルス波高値が一定電圧とした場合（図１３（Ａ））について説明する。
【００６９】
図１３（Ａ）におけるＴ１及びＴ２はそれぞれ電圧波形のパルス幅とパルス間隔であり、Ｔ１を１μｓ〜１０ｍｓ、Ｔ２を１０μｓ〜１００ｍｓとし、三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）を表面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜選択する。このような条件のもと、例えば、数秒ないし数十分間電圧を印加する。また、パルス波形は三角波に限定されるものではなく、矩形波など所望の波形を用いても良い。
【００７０】
図１３（Ｂ）におけるＴ１及びＴ２は、図１３（Ａ）に示したものと同様にそれぞれ電圧波形のパルス幅とパルス間隔を示し、三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は、例えば０.１Ｖステップ程度ずつ増加させることができる。
【００７１】
通電フォーミング処理の終了は、パルス間隔Ｔ２中に、導電性薄膜４を局所的に破壊、変形しない程度の電圧を印加し、電流を測定して検知することができる。例えば０.１Ｖ程度の電圧印加により流れる素子電流を測定し、抵抗値を求めて、１ＭΩ以上の抵抗を示した時に通電フォーミングを終了させる。
【００７２】
通電フォーミングを終了した素子には、活性化工程と呼ぶ処理を施すことが望ましい。活性化処理を施すことにより、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが著しく変化する。
活性化工程は、例えば有機物質のガスを含有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、パルスの印加を繰り返すことで行うことができる。上記の雰囲気は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用いて真空容器内を廃棄した場合に雰囲気内に残留する有機ガスを利用して形成することができる他、イオンポンプなどにより一旦十分に排気した真空中に適当な有機物質のガスを導入することによっても得られる。このときの好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真空容器の形状や、有機物質の種類などにより異なるため場合に応じ適宜設定される。
【００７３】
上記の有機物質としては、アルカン，アルケン，アルキンの脂肪族炭化水素類，芳香族炭化水素類，アルコール類，アルデヒド類，ケトン類，アミン類，フェノール，カルボン酸，スルホン酸等の有機酸類等が好ましく、具体的には、メタン，エタン，プロパンなどＣnＨ2n+2で表される飽和炭化水素，エチレン，プロピレンなどＣnＨ2n等の組成式で表される不飽和炭化水素，ベンゼン，トルエン，メタノール，ホルムアルデヒド，アセトアルデヒド，アセトン，メチルエチルケトン，メチルアミン，エチルアミン，フェノール，蟻酸，酢酸，プロピオン酸等が使用できる。この処理により雰囲気中に存在する有機物質から炭素あるいは炭素化合物が素子上に堆積し、素子電流Ｉｆ，放出電流Ｉｅが著しく変化する。活性化工程の終了判定は、素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅを測定しながら行う。なおパルス幅，パルス間隔，パルス波高値などは適宜設定される。
【００７４】
炭素あるいは炭素化合物とは、グラファイト（単結晶，多結晶の両者を指す），非晶質カーボン（非晶質カーボン及び非晶質カーボンと前記グラファイトの微結晶の混合物を含むカーボン）であり、その膜厚は５００Å以下にするのが好ましく、より好ましくは３００Å以下である。
【００７５】
こうして作成した電子放出素子は、安定化処理を行うことが好ましい。この処理は真空容器内の有機物質の分圧が、１×１０-8Ｔｏｒｒ以下、望ましくは１×１０-10Ｔｏｒｒ以下で行うのが良い。真空容器内の圧力は、１０-6〜１０-7Ｔｏｒｒ以下が好ましく、特に１×１０-8Ｔｏｒｒ以下が好ましい。真空容器を排気する真空排気装置は、装置から発生するオイルが素子の特性に影響を与えないように、オイルを使用しないものを用いるのが好ましい。具体的には、ソープションポンプ、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げることができる。さらに真空容器内を排気するときには、真空容器全体を過熱して真空容器内壁や電子放出素子に吸着した有機物質分子を排気しやすくするのが好ましい。このときの加熱した状態での真空排気条件は、８０〜２００℃で５時間以上が望ましいが、特にこの条件に限るものではなく、真空容器の大きさや形状、電子放出素子の構成などの諸条件により変化する。
【００７６】
なお、上記有機物質の分圧は、質量分析装置により質量数が１０〜２００の炭素と水素を主成分とする有機分子の分圧を測定し、それらの分圧を積算することにより求められる。安定化工程を経た後、駆動時の雰囲気は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ましいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な特性を維持することができる。このような真空雰囲気を採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆積を抑制でき、結果として素子電流Ｉｆ，放出電流Ｉｅが安定する。
【００７７】
次に本発明の画像表示装置について述べる。
本発明の一実施形態における画像表示装置は、上述したいくつかの実施形態に係る電子源基板１０と、該電子源基板１０に対向して配置され、蛍光体を搭載したフェースプレート（後述のプレート７６）とを有するようにしたものである。
【００７８】
画像表示装置に用いる電子源基板の電子放出素子の配列については種々のものが採用できる。まず、並列に配置した多数の電子放出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を多数個配置し（行方向と呼ぶ）、この配線と直交する方向（列方向と呼ぶ）で電子放出素子の上方に配置した制御電極（グリッドとも呼ぶ）により、電子放出素子からの電子を制御駆動する梯子状配置のものがある。これとは別に、電子放出素子をＸ方向及びＹ方向に行列状に複数個配置し、同じ行に配置された複数の電子放出素子の電極の一方を、Ｘ方向の配線に共通に接続し、同じ列に配置された複数の電子放出素子の電極の他方を、Ｙ方向の配線に共通に接続するものが挙げられる。このようなものは、所謂、単純マトリックス配置である。まず単純マトリックス配置について以下に詳述する。
【００７９】
図１４は、本発明の電子放出素子を複数個マトリックス状に配置して得られる電子源基板の一例を示す図で、図中、１０は電子源基板、１４は基板、６１はＸ方向配線、６２はＹ方向配線、６３は表面伝導型電子放出素子、６４は結線である。Ｘ方向配線６１は、ＤＸ１，ＤＸ２，・・・ＤＸｍのｍ本の配線からなり、Ｙ方向配線６２はＤＹ１，ＤＹ２，・・・ＤＹｎのｎ本の配線よりなる。また多数の表面伝導型素子６３にほぼ均等な電圧が供給されるように、材料，膜厚，配線幅が適宜設定される。これらｍ本のＸ方向配線６１とｎ本のＹ方向配線６２間は不図示の層間絶縁層により電気的に分離されてマトリックス配線を構成する（なお、上記ｍ，ｎは共に正の整数である）。
【００８０】
不図示の層間絶縁層は、Ｘ方向配線６１を形成した基板１４の全面域または一部の所望の領域に形成される。Ｘ方向配線６１とＹ方向配線６２はそれぞれ外部端子として引き出される。更に表面伝導型電子放出素子６３の素子電極（不図示）がｍ本のＸ方向配線６１及びｎ本のＹ方向配線６２と結線６４によって電気的に接続されている。Ｘ方向配線６１とＹ方向配線６２を構成する材料、結線６４を構成する材料、及び一対の素子電極を構成する材料は、その構成元素の一部あるいは全部が同一であっても、またそれぞれ異なっても良い。これらの材料は、例えば前述の素子電極の材料より適宜選択される。素子電極を構成する材料と配線材料が同一である場合には、素子電極に接続した配線も含めて素子電極ということもできる。
【００８１】
Ｘ方向配線６１は、Ｘ方向に配列する表面伝導型電子放出素子６３の行を入力信号に応じて走査する走査信号を印加するための不図示の走査信号発生手段と電気的に接続されている。一方、Ｙ方向配線６２は、Ｙ方向に配列する表面伝導型電子放出素子６３の各列を入力信号に応じて変調する変調信号を印加するための不図示の変調信号発生手段と電気的に接続されている。更に表面伝導型電子放出素子６３の各素子に印加される駆動電圧は、当該素子に印加される走査信号と変調信号の差電圧として供給されるものである。これにより、単純なマトリックス配線だけで個別の素子を選択して独立に駆動可能になる。
【００８２】
次に、以上のようにして作成した単純マトリックス配置の電子源を用いた画像表示装置について説明する。図１５は画像表示装置の表示パネルの基本構成の一例を説明するための図で、図中、１０は電子放出素子６３を基板上に作製した電子源基板、７１は電子源基板１０を固定したリアプレート、７２は支持枠、７６はガラス基板７３の内面に蛍光膜７４とメタルバック７５等が形成されたフェースプレートで、リアプレート７１、支持枠７２及びフェースプレート７６にフリットガラス等を塗布し、大気中あるいは窒素中で４００〜５００度で１０分以上焼成することで封着して外囲器７８を構成する。また図１５において、６３は図１に示す構成に相当する電子放出素子、６１，６２はそれぞれ表面伝導型電子放出素子の一対の素子電極と接続されたＸ方向配線及びＹ方向配線である。
【００８３】
外囲器７８は、上述のごとくフェースプレート７６，支持枠７２，リアプレート７１で構成したが、リアプレート７１は主に電子源基板１０の強度を補強する目的で設けられるため、電子源基板１０自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート７１は不要であり、電子源基板１０に直接支持枠７１を封着し、フェースプレート７６，支持枠７２及び電子源基板１０にて外囲器７８を構成しても良い。またさらにはフェースプレート７６，リアプレート７１間に、スペーサとよばれる耐大気圧支持部材を設置することで大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器７８を構成することもできる。
【００８４】
図１６は、図１５の画像表示装置に用いられる蛍光膜の構成例を示す模式図で、ブラックストライプタイプの蛍光膜を図１６（Ａ）に、ブラックマトリックスタイプの蛍光膜を図１６（Ｂ）に示すものである。図１６において、７４は蛍光膜、８１は黒色導電材、８２は蛍光体である。
【００８５】
蛍光膜７４は、モノクロームの場合は蛍光体のみからなるが、カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の配列によりブラックストライプあるいはブラックマトリックスなどと呼ばれる黒色導電材８１と蛍光体８２とで構成される。ブラックストライプ，ブラックマトリックスを設ける目的は、カラー表示の場合、必要となる三原色蛍光体の各蛍光体８２間の塗り分け部を黒くすることで混色等を目立たなくすることと、蛍光膜７４における外光反射によるコントラストの低下を抑制することである。ブラックストライプの材料としては、通常良く用いられている黒鉛を主成分とする材料だけでなく、導電性があり、光の透過及び反射が少ない材料であればこれに限るものではない。
【００８６】
本発明では、上記のようなマトリックス化された蛍光体８２のストライプの方向、あるいはマトリックスの互いに直交する２方向と、前述の電子放出素子６３の互いに直交する２方向とそれぞれが互いに平行になるようにし、かつ各電子放出素子６３に蛍光体８２が一致するように位置決めして積層し、画像表示装置を構成している。このような構成の画像表示装置は、互いのマトリックスの方向及びその位置が一致しているため、非常に高画質な画像表示装置を実現できる。
【００８７】
ガラス基板７３に蛍光体を塗布する方法としては、モノクローム、カラーによらず沈澱法や印刷法が用いられる。また蛍光膜７４（図１５）の内面側には通常、メタルバック７５が設けられる。メタルバック７５は、蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート７６側へ鏡面反射することにより輝度を向上すること、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用すること、外囲器内で発生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍光体の保護等の役割を有する。メタルバック７５は、蛍光膜７４を作製後、蛍光膜７４の内面側表面の平滑化処理（通常、フィルミングと呼ばれる）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等で堆積することで作製できる。また、フェースプレート７６には、更に蛍光膜７４の導電性を高めるため、蛍光膜７４の外面側に透明電極（不図示）を設けてもよい。
【００８８】
前述の外囲器７８を作成するための封着を行う際、カラーの場合は各色蛍光体８２と電子放出素子６３とを対応させなくてはならず、十分な位置合わせを行う必要がある。この十分な位置合わせを行うために本発明では、前述のように、電子放出素子６３に対向する位置に蛍光体８２を配置するとともに、電子放出素子６３と蛍光体８２のそれぞれのマトリックスの互いに直交する２方向がそれぞれ互いに平行となるようにしている。このような構成の高精度な画像表示装置を得るためには、蛍光体基板も、本発明の電子源基板と同様な位置決め手法をとることが望ましい。
【００８９】
図１５に示した画像表示装置は、具体的には以下のようにして製造される。外囲器７８は前述の安定化工程と同様に、適宜加熱しながらイオンポンプ，ソープションポンプなどのオイルを使用しない排気装置により不図示の排気管を通じて排気し、１０-7Ｔｏｒｒ程度の真空度の有機物質の十分少ない雰囲気にした後、封止される。外囲器７８の封止後の真空度を維持するためにゲッター処理を行う場合もある。これは外囲器７８の封止を行う直前あるいは封止後に抵抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱法により、外囲器７８内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常Ｂａ等が主成分であり、蒸着膜の吸着作用により、例えば１×１０-5Ｔｏｒｒないし１×１０-7Ｔｏｒｒの真空度を維持するものである。
【００９０】
次に、単純マトリックス配置型基板を有する電子源を用いて構成した表示パネルを駆動してＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づきテレビジョン表示を行うための駆動回路の概略構成を説明する。図１７はＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行うための駆動回路の一例を示すブロック図で、その駆動回路を含む画像表示装置を表すものである。図１７において、９１は画像の表示パネル、９２は走査回路、９３は制御回路、９４はシフトレジスタ、９５はラインメモリ、９６は同期信号分離回路、９７は変調信号発生器、Ｖｘ及びＶａは直流電圧源である。
【００９１】
以下、図１７に示す各部の機能を説明する。表示パネル９１は端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍ、端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎ、及び高圧端子Ｈｖを介して外部の電気回路と接続している。このうち端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍには表示パネル９１内に設けられている電子源、すなわちＭ行Ｎ列の行列状にマトリックス配線された表面伝導型電子放出素子群を一行（Ｎ素子）ずつ順次駆動してゆくための走査信号が印加される。一方、端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎには前記の走査信号により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各素子の出力電子ビームを制御するための変調信号が印加される。また高圧端子Ｈｖには直流電圧源Ｖａより、例えば１０ｋＶの直流電圧が供給されるが、これは表面伝導型電子放出素子より出力される電子ビームに蛍光体を励起するのに十分なエネルギを付与するための加速電圧である。
【００９２】
次に走査回路９２について説明する。同回路は内部にＭ個のスイッチング素子を備えるもので（図中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示している）、各スイッチング素子は直流電圧源Ｖｘの出力電圧もしくは０Ｖ（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、表示パネル９１の端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍと電気的に接続するものである。Ｓ１ないしＳｍの各スイッチング素子は制御回路９３が出力する制御信号Ｔｓｃａｎに基づいて動作するものであるが、実際には例えばＦＥＴのようなスイッチング素子を組み合わせることにより構成することが可能である。なお、前記直流電圧源Ｖｘは、前記表面伝導型電子放出素子の特性（電子放出しきい値電圧）に基づき、走査されていない素子に印加される駆動電圧が電子放出しきい値電圧以下となるような一定電圧を出力するよう設定されている。
【００９３】
制御回路９３は、外部より入力する画像信号に基づいて適切な表示が行われるように各部の動作を整合させる働きをもつものである。この後説明する同期信号分離回路９６より送られる同期信号Ｔｓｙｎｃに基づいて、各部に対してＴｓｃａｎ、Ｔｓｆｔ及びＴｍｒｙの各制御信号を発生する。
【００９４】
同期信号分離回路９６は、外部から入力されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から同期信号成分と輝度信号成分とを分離するための回路であり、周波数分離（フィルタ）回路を用いれば構成できる。同期信号分離回路９６により分離された同期信号は、良く知られるように垂直同期信号と水平同期信号よりなるが、ここでは説明の便宜上Ｔｓｙｎｃ信号として図示した。一方、前記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成分を便宜上ＤＡＴＡ信号と表すが、同信号はシフトレジスタ９４に入力される。
【００９５】
シフトレジスタ９４は、時系列的にシリアルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を画像の１ライン毎にシリアル／パラレル変換するためのものであり、制御回路９３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づいて動作する。すなわち制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレジスタ９４のシフトクロックであると言い換えても良い。シリアル／パラレル変換された画像１ライン分（電子放出素子Ｎ素子分の駆動データに相当する）のデータはＩｄ１ないしＩｄｎのＮ個の並列信号としてシフトレジスタ９４より出力される。
【００９６】
ラインメモリ９５は、画像１ライン分のデータを必要時間の間だけ記憶するための記憶装置であり、制御回路９３より送られる制御信号Ｔｍｒｙに従って適宜Ｉｄ１ないしＩｄｎの内容を記憶する。記憶した内容は、Ｉｄ′１ないしＩｄ′ｎとして出力され変調信号発生器９７に入力する。
【００９７】
変調信号発生器９７は、前記画像データＩｄ１ないしＩｄｎの各々に応じて表面伝導型電子放出素子の各々を適切に駆動変調するための信号源であり、その出力信号は端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じて表示パネル９１内の表面伝導型電子放出素子に印加される。
【００９８】
前述したように本発明に関わる電子放出素子は、放出電流Ｉｅに対して以下の基本特性を有している。すなわち前述したように電子放出には明確なしきい値電圧Ｖｔｈがあり、Ｖｔｈ以上の電圧を印加された時のみ電子放出が生じる。また電子放出しきい値以上の電圧に対しては素子への印加電圧の変化に応じて放出電流も変化していく。なお、電子放出素子の材料や構成，製造方法を変えることにより電子放出しきい値電圧Ｖｔｈの値や印加電圧に対する放出電流の変化の度合いが変わる場合もあるが、いずれにしても以下のようなことがいえる。
【００９９】
すなわち、本素子にパルス状の電圧を印加する場合、例えば電子放出しきい値以下の電圧を印加しても電子放出は生じないが、電子放出しきい値以上の電圧を印加する場合には電子ビームが出力される。その際、第一にはパルスの波高値Ｖｍを変化させることにより出力電子ビームの強度を制御することが可能であり、第二には、パルスの幅Ｐｗを変化させることにより出力される電子ビームの電荷の総量を制御することが可能である。
【０１００】
従って、入力信号に応じて電子放出素子を変調する方式としては、電圧変調方式，パルス幅変調方式等があげられ、電圧変調方式を実施するには、変調信号発生器９７として、一定の長さの電圧パルスを発生するが、入力されるデータに応じて適宜パルスの波高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いる。またパルス幅変調方式を実施するには、変調信号発生器９７としては、一定の波高値の電圧パルスを発生するが、入力されるデータに応じて適宜電圧パルスの幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる。
【０１０１】
シフトレジスタ９４やラインメモリ９５は、デジタル信号式のものであってもアナログ信号式のものであっても差し支えなく、画像信号のシリアル／パラレル変換や記憶が所定の速度で行われればよい。
【０１０２】
デジタル信号式のものを用いる場合には、同期信号分離回路９６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化する必要があるが、これは同期信号分離回路９６の出力部にＡ／Ｄ変換器を備えれば可能である。また、これと関連してラインメモリ９５の出力信号がデジタル信号かアナログ信号かにより、変調信号発生器９７に用いられる回路が若干異なったものとなる。
【０１０３】
まずデジタル信号の場合について述べる。電圧変調方式において、変調信号発生器９７には、例えばよく知られるＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて増幅回路などを付け加えればよい。またパルス幅変調方式の場合、変調信号発生器９７は、例えば高速の発振器、発振器が出力する波数を計数する計数器（カウンタ）、及び計数器の出力値とラインメモリ９５の出力値を比較する比較器（コンパレータ）を組み合せた回路を用いることにより構成できる。必要に応じて比較器の出力するパルス幅変調された変調信号を表面伝導型電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。
【０１０４】
次にアナログ信号の場合について述べる。電圧変調方式においては変調信号発生器９７には、例えばよく知られるオペアンプなどを用いた増幅回路を用いればよく、必要に応じてレベルシフト回路などを付け加えてもよい。またパルス幅変調方式の場合には、例えばよく知られた電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を用いればよく、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。
【０１０５】
以上のような構成を有する画像表示装置において、表示パネル９１の各電子放出素子には、容器外端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍ，Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じ、電圧を印加することにより、電子放出させるとともに、高圧端子Ｈｖを通じ、メタルバック７５あるいは透明電極（不図示）に高圧を印加して電子ビームを加速し、蛍光膜７４に衝突させ、励起・発光させることで画像を表示することができる。
【０１０６】
ここで述べた構成は、表示等に用いられる好適な画像表示装置を作製する上で必要な概略構成であり、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述内容に限られるものではなく、画像表示装置の用途に適するよう適宜選択する。また、入力信号例として、ＮＴＳＣ方式をあげたが、これに限るものでなく、ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ方式などの諸方式でもよく、また、これよりも、多数の走査線からなるＴＶ信号（例えば、ＭＵＳＥ方式をはじめとする高品位ＴＶ）方式でもよい。
【０１０７】
次に、梯子型配置電子源基板及び画像表示装置について説明する。図１８は、電子放出素子を梯子型に配置した電子源基板の構成例を示す模式図で、図中、１０は電子源基板、１４は基板、６３は電子放出素子、９８は電子放出素子６３に接続したＤｘ１〜Ｄｘ１０よりなる共通配線である。電子放出素子６３は、基板１４上にＸ方向に並列に複数個配置されている（この配列を素子行と呼ぶ）。この素子行が複数個基板上に配置され、電子源基板１０が構成されている。各素子行の共通配線間に駆動電圧を印加することで、各素子行を独立に駆動させることができる。すなわち、電子ビームを放出させたい素子行には、電子放出しきい値以上の電圧を印加し、電子ビームを放出させない素子行には電子放出しきい値以下の電圧を印加すればよい。また、各素子行間の共通配線Ｄｘ２〜Ｄｘ９、例えばＤｘ２，Ｄｘ３を同一配線とするようにしても良い。
【０１０８】
図１９は、図１８に示すごとくの梯子型配置電子源基板を備えた画像表示装置におけるパネル構造を説明するための図で、図中、１００は各素子行間の共通配線を同一配線とした電子源基板、１０１はグリッド電極、１０２は電子が通過するための開口、１０３はＤｏｘ１，Ｄｏｘ２，・・・Ｄｏｘｍよりなる容器外端子、１０４はグリッド電極１０１と接続されたＧ１，Ｇ２，・・・Ｇｎからなる容器外端子で、その他、図１５または図１８と同様の機能を有する部分には同一符号を付してある。図１９に示す画像表示装置における前述の単純マトリックス配置の画像表示装置（図１５）との違いは、電子源基板１００とフェースプレート７６の間にグリッド電極１０１を備えていることである。
【０１０９】
グリッド電極１０１は、表面伝導型電子放出素子から放出された電子ビームを変調するためのものであり、梯子型配置の素子行と直交して設けられたストライプ状の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に対応して１個ずつ円形の開口１０２が設けられている。なおグリッドの形状や設置位置は図１８に示したものに限定されるものではない。例えば、開口としてメッシュ状に多数の通過口を設けることもでき、グリッドを表面伝導型電子放出素子の周囲や近傍に設けることもできる。また、容器外端子１０３及びグリッド容器外端子１０４は、不図示の制御回路と電気的に接続されている。
【０１１０】
本画像表示装置では、素子行を１列ずつ順次駆動（走査）していくのと同期してグリッド電極列に画像１ライン分の変調信号を同時に印加する。これにより、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像を１ラインずつ表示することができる。これによればテレビジョン放送の表示装置，テレビ会議システム，コンピュータ等の表示装置の他、感光性ドラム等で用いて構成された光プリンタとしての画像表示装置としても用いることもできる。
【０１１１】
図１２は、本発明の一実施形態に係る電子源基板の構成を示す模式的平面図であり、表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも外側に、第２の表面伝導型電子放出素子群を形成した例を示す図である。本発明に使用される電子源基板は前述のように、表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも広い（外側の）領域にも、導電性薄膜の材料を含有する溶液の液滴が噴射付与され、導電性薄膜による表面伝導型電子素子を形成できるようになっている。
【０１１２】
本実施形態の画像表示装置は、基板上に配置された複数対の素子電極２，３と、各対の素子電極２，３間に導電性溶液を噴射付与することにより形成された導電性薄膜４とを有する表面伝導型電子放出素子群が形成された電子源基板１０，１００であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域の外側に、前記複数対の素子電極とは別の第２の複数対の素子電極を配置するとともに、該第２の複数対の素子電極２，３間に導電性溶液の液滴を噴射付与して導電性薄膜４による第２の表面伝導型電子放出素子群が形成された電子源基板１０，１００と、該電子源基板に対向して配置され、蛍光体を搭載したフェースプレート７６と、を有する画像表示装置であって、前記第２の表面伝導型電子放出素子群を電子源基板１０，１００ごとに異なる信号情報を入力して駆動して当該画像表示装置で表示を行うことにより、当該画像表示装置を画像表示装置ごとに区別可能としたものである。
【０１１３】
つまり、本来の画像表示に使用する表面伝導型電子素子群の他にさらにその外側の領域に第２の表面伝導型電子放出素子群が形成された電子源基板である。図１２にその例を示したが、この例では領域Ｙａに第２の表面伝導型電子放出素子群を形成したものである。
【０１１４】
本発明では、このように第２の表面伝導型電子放出素子群を形成するとともに、そのような電子源基板とこの電子源基板に対向して配置され、蛍光体を搭載したフェースプレートとを有する画像表示装置を構成する。そしてこの第２の表面伝導型電子放出素子群に信号情報を入力して駆動することにより、第２の表面伝導型電子放出素子群の領域においても画像表示を行うことができるようにしている。
【０１１５】
よってこの第２の表面伝導型電子放出素子群への信号情報入力を、完成した画像表示装置ごとに異ならせ、例えば製造番号などを各画像表示装置ごとに表示させるようにしたり、あるいは製造ロットごとに表示色を変えるなどすることにより、製造後の画像表示装置が容易に区別できるようになる。特に製造番号を画像表示することにより、従来のように後から別の装置で刻印したりする必要もなく非常に効率がよい。
【０１１６】
なお、以上の説明では、第２の表面伝導型電子放出素子群というように本来の表面伝導型電子放出素子群とはさらに別に設けた例を説明したが、それらを特に区別せず、表面伝導型電子放出素子群に、本来の表示信号と切り替えて、製造ロットごとに表示色を変える表示、製造番号などの表示を行う信号入力を行ってもよい。あるいは、その切り替えを行わず、本来の表示と同時に製造ロットごとに表示色を変える表示、製造番号などの表示を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る平面型表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式的図である。
【図２】図１に示す平面型表面伝導型電子放出素子の製造方法を説明するための模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電子源基板の製造装置の一例を示す構成図である。
【図４】本発明による電子源基板の製造装置に係る液滴付与装置の構成の一例を説明するための図である。
【図５】図４の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの要部概略構成図である。
【図６】電子放出素子部を１滴の液滴で形成する例を説明するための模式的平面図である。
【図７】本発明により形成する平面型表面伝導型電子放出素子のドットパターンの例を示す模式的平面図である。
【図８】本発明により形成する平面型表面伝導型電子放出素子の他のドットパターンの例を示す模式的平面図である。
【図９】本発明に係る表面伝導型電子放出素子の製造装置に使用される噴射ヘッドの構成例を示す図である。
【図１０】本発明に係る電子源基板及びその製造方法を説明するための模式的平面図であり、表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも外側に、溶液による噴射付与パターンを形成した例を示す図である。
【図１１】本発明に係る電子源基板及びその製造方法を説明するための模式的平面図であり、表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも外側に、性能チェックのためのパターンを形成した例を示す図である。
【図１２】本発明に係る電子源基板及びその製造方法を説明するための模式的平面図であり、表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも外側に、第２の表面伝導型電子放出素子群を形成した例を示す図である。
【図１３】本発明による表面伝導型電子放出素子の製造に採用できる通電フォーミング処理における電圧波形の例を示す図である。
【図１４】本発明を適用し得るマトリックス配置型電子源基板の一例を示す模式図である。
【図１５】本発明を適用し得るマトリックス配置型電子源基板による画像表示装置の表示パネルの基本構成の一例を説明するための図である。
【図１６】本発明を適用し得る画像表示装置に用いられる蛍光膜の構成例を示す模式図である。
【図１７】画像表示装置にＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行うための駆動回路の一例を示すブロック図である。
【図１８】本発明を適用し得る梯子型配置型電子源基板の一例を示す模式図である。
【図１９】本発明を適用し得る梯子型配置型電子源基板による画像表示装置の表示パネル基本構成の一例を説明するための図である。
【図２０】従来の電子放出素子の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１…基板、２，３…素子電極、４…導電性薄膜、５…電子放出部、１０…電子源基板、１１…吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）、１２…キャリッジ、１３…基板保持台、１４…基板、１５…供給チューブ、１６…信号供給ケーブル、１７…噴射ヘッドコントロールボックス、１８…キャリッジ１２のＸ方向スキャンモータ、１９…キャリッジ１２のＹ方向スキャンモータ、２０…コンピュータ、２１…コントロールボックス、２２（２２Ｘ１，２２Ｙ１，２２Ｘ２，２２Ｙ２）…基板位置決め／保持手段、３０…吐出ヘッドユニット、３１…ヘッドアライメント制御機構、３２…検出光学系、３３…インクジェットヘッド、３４…ヘッドアライメント微動機構、３５…制御コンピュータ、３６…画像識別機構、３７…ＸＹ方向走査機構、３８…位置検出機構、３９…位置補正制御機構、４０…インクジェットヘッド駆動・制御機構、４１…光軸、４２…液滴、４３…液滴着弾位置、４４…噴射した液滴によるドット、５０…噴射ヘッド（インクジェットヘッド）、５１…発熱体基板、５２…蓋基板、５３…シリコン基板、５４…個別電極、５５…共通電極、５６…発熱体、５７…溶液流入口、５８…ノズル、５９…溝部、６０…凹部領域、６１…Ｘ方向配線、６２…Ｙ方向配線、６３…表面伝導型電子放出素子、６４…結線、７１…リアプレート、７２…支持枠、７３…ガラス基板、７４…蛍光膜、７５…メタルバック、７６…フェースプレート、７８…外囲器、８１…黒色導電材、８２…蛍光体、９１…画像の表示パネル、９２…走査回路、９３…制御回路、９４…シフトレジスタ、９５…ラインメモリ、９６…同期信号分離回路、９７…変調信号発生器、９８…共通配線、１００…電子源基板、１０１…グリッド電極、１０２…開口、１０３，１０４…容器外端子、ＶｘおよびＶａ…直流電圧源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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