(57)【要約】【課題】  電子放出部が位置精度よく安定した形状で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、素子基板１上に所定の間隔で対向配置された一対の電極としての素子電極２，３と、素子基板１上に絶縁性材料を含む機能液を付与して乾燥させたエッジ部が素子電極２，３の間を横断して形成された絶縁性の凸部６と、素子電極２，３に跨ると共に凸部６の一部を覆うように形成された導電性薄膜４と、導電性薄膜４の凸部６に対応した位置に形成された電子放出部５とを備えた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に所定の間隔で対向配置された一対の電極と、
前記基板上に絶縁性材料を含む機能液を付与して乾燥させたエッジ部が前記電極の間を横断して形成された凸部と、
前記電極に跨ると共に前記凸部を覆うように形成された導電性薄膜と、
前記導電性薄膜の前記凸部に対応した位置に形成された電子放出部とを備えたことを特徴とする電子放出素子。
【請求項２】
前記基板上の前記機能液が付与される領域以外の領域は撥液性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。
【請求項３】
前記基板上の前記機能液が付与される領域は、親液性を有すると共に、前記領域以外の領域は撥液性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。
【請求項４】
基板上に絶縁性材料を含む機能液を付与して乾燥させたエッジ部に凸部を形成する凸部形成工程と、
前記基板上に前記凸部の一部を挟んで所定の間隔で対向するように電極を形成する電極形成工程と、
前記電極に跨ると共に前記凸部を覆うように導電性薄膜を形成する薄膜形成工程と、
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。
【請求項５】
前記凸部形成工程は、前記基板上の前記機能液が付与される領域以外の領域を撥液処理する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項６】
前記凸部形成工程は、前記基板上の前記機能液が付与される領域を親液処理する工程と、前記領域以外の領域を撥液処理する工程とを含むことを特徴とする請求項４に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項７】
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前記電極に跨るように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４ないし６のいずれか一項に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし３のいずれか一項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。
【請求項９】
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４ないし７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されたことを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項８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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
この表面伝導型電子放出素子の製造方法の一例として、基板上に形成された一対の対向する電極の双方に掛かるように導電性膜を形成する材質の原料となる物質を含むインクをインクジェット装置により液滴として所定の位置に付与する工程と、付与された液滴を乾燥および／または焼成して導電性膜とする工程と、上記一対の電極間に電圧を印加して電流を流すことにより導電性膜を局部的に破壊、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工程とを備えた方法が知られている（特許文献１）。
【０００４】
この場合、上記導電性膜は、電流を流したときにジュール熱を発生しやすい部分を構造潜像として膜厚の薄い部分を有するように形成されている。そして膜厚の薄い部分の形成方法としては、導電性膜の原料元素の含有量が異なるインクを用いる方法、液滴の付与回数を変える方法などが開示されている。
【０００５】
また表面伝導型電子放出素子の製造方法の他の例として、基板上の電極間に金属化合物を含む水溶液の液滴を付与する工程と、該液滴を加熱焼成して導電性膜とする工程と、該導電性膜にラビング処理する工程と、該導電性膜にフォーミング処理を施して電子放出部を形成する工程とを備えた方法が知られている（特許文献２）。
【０００６】
この場合、ラビング処理は、基板上に対向配置された電極の対向面と平行な方向に施される。そしてフォーミング処理においてラビング処理された一定方向に亀裂を生じさせて導電性膜に電子放出部を形成している。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−６９８５０号公報
【特許文献２】特開平９−３３０６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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液滴を滴下した形状を用いるので、滴下された液滴の径は小さくてもおよそ数十μｍ程度となる。したがって、このような液滴の形状を利用して導電性膜の膜厚が薄い部分（構造潜像）を形成しても数十μｍ程度の大きさの導電性膜に対して数ｎｍ程度の大きさの微細な電子放出部を安定した形状で形成することは困難である。またラビング処理によって導電性膜に亀裂を形成する場合は、導電性膜が形成された面を擦るため位置精度よく亀裂を形成することが困難であり、この亀裂に対応する電子放出部の形成位置のムラが発生する惧れがある。さらにこのような電子放出部を有する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。
【０００９】
本発明は上記課題を考慮してなされたものであり、電子放出部が位置精度よく安定した形状で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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、基板上に絶縁性材料を含む機能液を付与して乾燥させたエッジ部が電極の間を横断して形成された凸部と、電極に跨ると共に凸部を覆うように形成された導電性薄膜と、導電性薄膜の凸部に対応した位置に形成された電子放出部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、導電性薄膜は、電極に跨ると共に、絶縁性材料を含む機能液を付与して乾燥させたエッジ部が電極の間を横断して形成された凸部を覆うように形成されている。したがって、凸部に対応した導電性薄膜の部位は、導電性薄膜の他の部位に比べて膜厚が薄くなり高抵抗となる。ゆえに、電極の間を通電すれば高抵抗となった導電性薄膜の部位を局部的に破壊、変形もしくは変質せしめた電子放出部を形成することができる。すなわち、液滴吐出法により付与された絶縁性材料を含む機能液を乾燥させたエッジ部が、電極の間を横断して形成された凸部の位置に対応すると共に、凸部に沿った安定した形状の電子放出部が導電性薄膜に形成された電子放出素子を提供することができる。
【００１２】
また本発明の電子放出素子は、基板上の機能液が付与される領域以外の領域は撥液性を有することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、基板上の機能液が付与される領域以外の領域は撥液性を有しているため、機能液が付与される領域以外の領域に濡れ拡がることを防ぐことができる。したがって、機能液が付与される領域の境界に沿って凸部を形成することができる。すなわち、凸部に対応して高抵抗となった導電性薄膜の部位に通電によって電子放出部が形成されるので、電子放出部がより位置精度よく導電性薄膜に形成された電子放出素子を提供することができる。
【００１４】
また本発明の電子放出素子は、基板上の機能液が付与される領域は、親液性を有すると共に、該領域以外の領域は撥液性を有するとしてもよい。
【００１５】
この構成によれば、基板上の機能液が付与される領域は親液性を有し、該領域以外の領域は撥液性を有するため、着弾した機能液が該領域内にムラなく濡れ拡がると共に、該領域以外に濡れ拡がることを防ぐことができる。したがって、機能液が付与される領域の境界に沿ってムラなく凸部を形成することができる。すなわち、凸部に対応して高抵抗となった導電性薄膜の部位に通電によって電子放出部が形成されるので、電子放出部がムラなくより高い位置精度で導電性薄膜に形成された電子放出素子を提供することができる。
【００１６】
本発明の電子放出素子の製造方法は、基板上に絶縁性材料を含む機能液を付与して乾燥させたエッジ部に凸部を形成する凸部形成工程と、基板上に凸部の一部を挟んで所定の間隔で対向するように電極を形成する電極形成工程と、電極に跨ると共に凸部を覆うように導電性薄膜を形成する薄膜形成工程と、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。
【００１７】
この方法によれば、凸部形成工程では、基板上に絶縁性材料を含む機能液を付与して乾燥させたエッジ部に絶縁性の凸部が形成される。そして電極形成工程では、この凸部の一部を挟んで所定の間隔で対向するように電極が形成されるため、薄膜形成工程で電極に跨ると共に凸部を覆うように形成された導電性薄膜の凸部に対応する部位は、膜厚が薄くなり高抵抗となる。したがって、後の電子放出部形成工程で電極の間を通電すれば、高抵抗となった導電性薄膜の部位を局部的に破壊、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。すなわち電子放出部が凸部に対応して位置精度よく安定した形状で導電性薄膜に形成された電子放出素子を製造することができる。
【００１８】
上記凸部形成工程は、基板上の機能液が付与される領域以外の領域を撥液処理する工程を含むことが好ましい。
【００１９】
この方法によれば、凸部形成工程は、基板上の機能液が付与される領域以外の領域を撥液処理する工程を含んでいるため、基板上の機能液が付与される領域に機能液を着弾させれば、機能液が該領域以外に濡れ拡がることを防ぐことができる。したがって、凸部形成工程では、機能液が付与される領域の境界に沿って凸部を形成することができる。すなわち、電子放出部形成工程では、凸部に対応して高抵抗となった導電性薄膜の部位に通電によって電子放出部が形成されるので、電子放出部が凸部に対応してより位置精度よく導電性薄膜に形成された電子放出素子を製造することができる。
【００２０】
また上記凸部形成工程は、基板上の機能液が付与される領域を親液処理する工程と、該領域以外の領域を撥液処理する工程とを含むことが好ましい。
【００２１】
この方法によれば、凸部形成工程は、基板上の機能液が付与される領域を親液処理する工程と、該領域以外の領域を撥液処理する工程とを含んでいるため、これらの処理が施された基板上の機能液が付与される領域に機能液を着弾させれば、機能液が親液処理された領域にムラなく濡れ拡がると共に、該領域以外に濡れ拡がることを防ぐことができる。したがって、凸部形成工程では、機能液が付与される領域の境界に沿って凸部をムラなく形成することができる。ゆえに、電子放出部形成工程では、凸部に対応して高抵抗となった導電性薄膜の部位に通電によって電子放出部が形成されるので、電子放出部がムラなくより高い位置精度で導電性薄膜に形成された電子放出素子を製造することができる。
【００２２】
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電極に跨るように付与して導電性薄膜を形成することを特徴とする。
【００２３】
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電極に跨るように付与して導電性薄膜が形成されるため、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。
【００２４】
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。
【００２５】
この構成によれば、電子放出部が凸部に対応して位置精度よく安定した形状で導電性薄膜に形成された電子放出素子を備えているため、電子放出部の形成位置のムラに起因する蛍光体の発光ムラを低減することができる。すなわち発光ムラがより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。
【００２６】
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されたことを特徴とする。
【００２７】
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、電子放出部が凸部に対応して位置精度よく安定した形状で導電性薄膜に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。すなわち、電子放出部の形成位置のムラに起因する蛍光体の発光ムラが低減された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。
【００２８】
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、発光ムラが低減された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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（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、導電性薄膜形成材料を含む機能液を付与して形成されたものを例に説明する。
【００３０】
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。
【００３１】
図１（ａ）に示すように本実施形態の電子放出素子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の間を横断すると共に環状に形成された絶縁性の凸部６と、素子電極２，３に跨ると共に凸部６を覆うように形成された導電性薄膜４と、導電性薄膜４の凸部６に対応する位置に形成された電子放出部５とを備えている。
【００３２】
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。
【００３３】
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。図１において図示しないが、さらに素子電極２，３には、電子放出素子１０を駆動するために素子基板１上に形成された配線部が接続されることは言うまでもない。
【００３４】
絶縁性の凸部６としては、ＳｉＯ2（酸化ケイ素）等の無機化合物やポリイミド系樹脂等の有機化合物を絶縁性材料として用いることができる。
【００３５】
凸部６は、上記のような絶縁性材料としての無機化合物を微粒子として分散させた機能液、あるいは有機化合物を微粒子として分散または溶解させた機能液を、液滴として素子基板１上に付与して乾燥させたエッジ部が素子電極２，３の間を１本横断して形成されている。凸部６の高さはおよそ数ｎｍから数十ｎｍである。
【００３６】
また機能液を素子基板１上に付与する際には、素子電極２，３の間の所定の位置に凸部６が形成されるように、素子基板１上の機能液が付与される領域としての表面領域１ａが、親液性を有するようにあらかじめ親液処理が施されている。さらに機能液が付与される領域以外の領域としての素子基板１上の表面領域１ｂが、撥液性を有するようにあらかじめ撥液処理が施されている。凸部６の詳しい形成方法については後述する。尚、図１（ａ）では環状の凸部６は素子電極３側に形成されているが、これに限らず素子電極２側に形成してもよい。また素子電極２，３の間を横断していれば図示したように略楕円形でなく、より円形に近い状態でもよい。
【００３７】
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。
【００３８】
導電性薄膜４は、上記のような導電性薄膜形成材料を微粒子として分散させた機能液を液滴として素子電極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るが、図１（ｂ）に示すように乾燥や焼成によって薄膜化した後においては、Ａ−Ａ断面では膜厚が周縁の薄い部分とそれより内側の厚い部分とが存在する。凸部６の一部を覆うように形成された導電性薄膜４は、凸部６に対応する部位の膜厚が他の部位に比べて薄くなり高抵抗な状態となる。そして素子電極２，３の間を通電すれば、この高抵抗となった導電性薄膜４の部位を局部的に破壊、変形もしくは変質せしめた電子放出部５が形成される。
【００３９】
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）〜（ｅ）および図５（ｆ）〜（ｊ）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あるいは概略平面図である。
【００４０】
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上に絶縁性材料を含む機能液を付与して乾燥させたエッジ部に絶縁性の凸部６を形成する凸部形成工程と、素子基板１上に凸部６の一部を挟んで所定の間隔で対向する素子電極２，３を形成する電極形成工程とを備えている。また素子電極２，３に跨ると共に凸部６を覆うように導電性薄膜４を形成する薄膜形成工程と、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とを備えている。また凸部６を形成する前に、素子基板１の絶縁性材料を含む機能液が付与される領域としての表面領域１ａ（図１参照）を親液処理する工程と、素子基板１の機能液が付与される表面領域１ａ以外の領域としての表面領域１ｂ（図１参照）を撥液処理する工程とを含む基板表面処理工程を備えている。尚、凸部形成工程および薄膜形成工程は、それぞれ機能液を乾燥・焼成して膜化する工程を含むものである。
【００４１】
図２のステップＳ１は、基板表面処理工程である。ステップＳ１では、図４（ａ）に示すようにまず素子基板１の表面をポジ型感光性樹脂からなるフォトレジストでコーティングして厚み数μｍの膜を形成する。この膜を表面領域１ａに対応する部分が開口しているフォトマスクを用いて露光・現像する。これにより素子基板１は、表面領域１ａが露出すると共に、表面領域１ｂがレジスト膜８で覆われる。この素子基板１を例えばプラズマ処理装置に投入し、処理ガスとして酸素を導入してプラズマ処理すれば、表面領域１ａがプラズマ化した酸素によって活性化され親液性を有するように親液処理される。またレジスト膜８はプラズマ処理によって多少減膜する場合もあるが、レジスト膜８自体がポジ型感光性樹脂を乾燥させて膜化したものであるため、その表面は撥液性を有している。尚、表面領域１ａを親液処理する方法としては、紫外線を照射する方法を採用することもできる。そしてステップＳ２へ進む。
【００４２】
ステップＳ２は、凸部形成工程である。ステップＳ２では、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように表面処理された素子基板１に上記の絶縁性材料を含む機能液４０を付与して乾燥させたエッジ部に絶縁性の凸部６を形成する。尚、機能液４０を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。
【００４３】
ここで液滴吐出ヘッド７について説明しておく。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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
図４（ｂ）に示すように液滴吐出ヘッド７から吐出された機能液４０は、液滴として素子基板１の表面領域１ａに着弾して濡れ拡がる。機能液４０は表面領域１ａの面積に応じて必要量が液滴として吐出され表面張力で盛り上がった状態となる。
【００４８】
図４（ｃ）は付与された機能液４０を乾燥させる工程である。素子基板１を例えばランプアニール等の方法で加熱すると、濡れ拡がった機能液４０は素子基板１に接したエッジ部４１に行くほど溶媒の蒸発速度が速まる。したがって、盛り上がった機能液４０は、蒸発した溶媒を補うようにエッジ部４１に移動するため、次第に中央部４２の厚みが薄くなりやがては中央部４２がなくなりエッジ部４１に寄ってゆく。そしてエッジ部４１に残った機能液４０から溶媒が蒸発して含有する絶縁性材料が凝集し断面が錐状の凸部６が形成される。この場合、機能液４０には、乾燥後に形成される凸部６の高さを考慮して絶縁性材料が微量含有されており、乾燥時にエッジ部４１以外の表面領域１ａには極めて薄い絶縁性材料からなる膜が残存する場合もあるが、後の素子電極２，３の形成上は無視できる。
【００４９】
次に図４（ｄ）に示すように剥離液を用いてレジスト膜８を除去して素子基板１上に凸部６のみを残す。尚、レジスト膜８を除去する方法は剥離液を用いる湿式法に限らず、ドライエッチング等の乾式法でもよい。そしてステップＳ３へ進む。
【００５０】
ステップＳ３は電極形成工程である。ステップＳ３では、図４（ｅ）に示すように素子基板１上に凸部６の一部を挟むようにして所定の間隔Ｌで対向する素子電極２，３を形成する。素子電極２，３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。この場合、図５（ｆ）に示すように環状の凸部６の一部が素子電極２，３の間のほぼ中央付近を横断するように素子電極２，３を形成している。そしてステップＳ４へ進む。
【００５１】
ステップＳ４は薄膜形成工程である。ステップＳ４では、まず図５（ｇ）に示すようにステップＳ２と同様にして導電性薄膜形成材料を含む機能液５０を素子電極２，３に跨ると共に、素子電極２，３の間を横断した凸部６を覆うように付与する。そして図５（ｈ）に示すように図示しない加熱装置等を用いて付与された機能液５０を乾燥・焼成して薄膜化し導電性薄膜４を形成する。乾燥・焼成方法としては液滴吐出装置の例えばランプアニール等のヒータを用いて機能液５０が付与された素子基板１を加熱してもよい。また機能液５０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Ｓ５へ進む。
【００５２】
ステップＳ５は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（ｉ）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間に印加する。このようにすれば、導電性薄膜４は凸部６に対応する部位の膜厚が他の部位に比べて薄くなり高抵抗となっているため、この高抵抗な部位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（ｊ）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。
【００５３】
以上の製造工程により、素子電極２，３に跨ると共に凸部６を覆った導電性薄膜４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。本実施形態の電子放出素子１０の製造方法は、液滴吐出法を用いているため、フォトリソグラフィ法に比べて簡便な方法で凸部６および導電性薄膜４を形成することが可能である。
【００５４】
（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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
第１信号線１３と第２信号線１４とが交差する部位には、絶縁材料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。
【００５８】
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の位置に対応して絶縁性材料を含む機能液４０を付与して乾燥させ、平面視で環状の各凸部６を形成する。そして第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。
【００５９】
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・焼成して層間絶縁膜１５を形成してもよい。
【００６０】
続いて凸部６の一部を挟んで第１素子電極１１と第２素子電極１２とが所定の間隔で対向するように第２信号線１４を形成する。第２信号線１４の形成方法は、第１信号線１３と同様である。
【００６１】
そして第１素子電極１１と第２素子電極１２とに跨ると共に、凸部６を一部覆うように導電性薄膜形成材料を含む機能液５０を液滴吐出ヘッド７から吐出して乾燥・焼成し各導電性薄膜４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って各導電性薄膜４の凸部６を覆う部位に電子放出部５を形成する。このようにして電子放出部５が凸部６に対応して位置精度よく安定した形状で形成された電子放出素子１０が、素子基板１上にマトリクス状に配置される。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。この画像表示装置２０において、電子放出素子１０は高い位置精度で素子基板１上に形成されているため、電子放出部５は表示基板２１の蛍光体２４に対して相対的に位置精度よく対向することとなる。
【００６６】
また画像表示装置２０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る。そして放出された電子を対向電極２３で加速して蛍光体２４に衝突させることによって画素が点灯し、所望の画像が表示される。この画像表示装置２０は、位置精度よく形成された電子放出部５を有する電子放出素子１０を備えているので、電子放出部５の形成位置のムラ（バラツキ）に起因する蛍光体２４の発光ムラが少ない高い表示品質の画像表示が可能である。
【００６７】
（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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
本実施形態の効果は、以下のとおりである。
【００７１】
（１）本実施形態の電子放出素子１０において、導電性薄膜４は、素子電極２，３に跨ると共に、絶縁性材料を含む機能液４０を付与して乾燥させたエッジ部が素子電極２，３の間を横断して形成された絶縁性の凸部６を覆うように形成されている。凸部６に対応する導電性薄膜４の部位は、他の部位に比べて膜厚が薄く高抵抗となり、素子電極２，３の間を通電して高抵抗となった導電性薄膜４の部位を局部的に破壊、変形もしくは変質せしめた電子放出部５が形成されている。すなわち絶縁性材料を含む機能液４０のエッジ部が素子電極２，３の間を横断するように素子基板１上に機能液４０を着弾させることによって、電子放出部５が凸部６に対応して位置精度よく、且つ凸部６に沿った安定した形状で導電性薄膜４に形成された電子放出素子１０を提供することができる。
【００７２】
（２）電子放出素子１０の製造方法において、ステップＳ２の凸部形成工程では、素子基板１上に絶縁性材料を含む機能液４０を付与して乾燥させたエッジ部に絶縁性の凸部６が形成される。そしてステップＳ３の電極形成工程では、この凸部６の一部を挟んで所定の間隔Ｌで対向するように素子電極２，３が形成されるため、ステップＳ４の薄膜形成工程で素子電極２，３に跨ると共に、凸部６を覆うように形成された導電性薄膜４は、凸部６に対応する部位を高抵抗とすることができる。したがって、ステップＳ５の通電フォーミング工程で素子電極２，３の間を通電すれば、高抵抗となった導電性薄膜４の部位を局部的に破壊、変形もしくは変質せしめた電子放出部５を形成することができる。すなわち電子放出部５が凸部６に対応して位置精度よく、且つ凸部６に沿った安定した形状で導電性薄膜４に形成された電子放出素子１０を製造することができる。
【００７３】
（３）電子放出素子１０の製造方法において、ステップＳ１の基板表面処理工程では、素子基板１上の機能液４０が付与される表面領域１ａを親液処理し、表面領域１ａ以外の表面領域１ｂを撥液処理するため、着弾した機能液４０が表面領域１ａ内にムラなく濡れ拡がると共に、表面領域１ｂに濡れ拡がることを防ぐことができる。したがって、機能液４０を素子基板１上の親液性を有する表面領域１ａにムラなく濡れ拡げて乾燥させたエッジ部に沿って凸部６を形成することができる。すなわち、凸部６に対応して高抵抗となった導電性薄膜４の部位に通電によって電子放出部５が形成されるので、電子放出部５がムラなくより高い位置精度で導電性薄膜４に形成された電子放出素子１０を製造することができる。
【００７４】
（４）電子放出素子１０の製造方法において、ステップＳ４の薄膜形成工程では、導電性薄膜形成材料を含む機能液５０を液滴吐出ヘッド７から素子電極２，３に跨るように付与して導電性薄膜４が形成される。したがって、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。
【００７５】
（５）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の形成位置のムラに起因する蛍光体２４の発光ムラが少ない高い表示品質の画像を表示することができる画像表示装置２０を提供することができる。
【００７６】
（６）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、電子放出部５が凸部６に対応して位置精度よく安定した形状で導電性薄膜４に形成された電子放出素子１０を備えた画像表示装置２０を製造することができる。ゆえに電子放出部５の形成位置のムラに起因する蛍光体２４の発光ムラ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。
【００７７】
（７）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、発光ムラ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。
【００７８】
上記実施形態以外の変形例は、以下のとおりである。
【００７９】
（変形例１）電子放出素子１０の製造方法において、凸部６の形成方法は、液滴吐出ヘッド７から素子基板１の表面領域１ａの同一箇所に機能液４０を付与しなくてもよい。図８は変形例の電子放出素子の構造を示す概略平面図である。例えば図８に示すように着弾後の機能液４０の濡れ拡がり具合を考慮して、図中の点６６ａから点６６ｂを結ぶ直線上に機能液４０の複数の液滴を着弾させる。そして着弾した複数の液滴からなる機能液４０を乾燥・焼成して凸部６６を形成する。このようにすれば、素子電極６２，６３の間を横断する機能液４０のエッジ部をより直線に近い状態として凸部６６を形成することができる。したがって、素子電極２，３の間を通電することにより、凸部６６を覆った導電性薄膜６４の部位に電子放出部６５をより直線状に形成することができる。
【００８０】
（変形例２）電子放出素子１０の製造方法において、ステップＳ３の電極形成工程は、ステップＳ１の基板表面処理工程の前に実施してもよい。あるいは凸部６を覆って導電性薄膜４を形成した後に、導電性薄膜４に掛かるように素子電極２，３を形成してもよい。
【００８１】
（変形例３）電子放出素子１０およびその製造方法において、凸部６は素子電極２，３の間を横断する部分以外を除去してもよい。このようにすれば、後に凸部６を挟んで所定の間隔Ｌで対向する素子電極２，３を形成する際に、少なくとも片方の素子電極に接続された配線としての信号線が残存する凸部６の一部を覆うことによって凹凸が生じて高抵抗となることを防止することができる。
【００８２】
（変形例４）電子放出素子１０の製造方法において、素子基板１の表面領域１ａを親液処理する工程は、必ずしも必要としない。例えば表面張力の低い溶媒を選択して機能液４０を構成すれば表面領域１ａにおける濡れ性を改善して、親液処理を不要とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】（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。
【図２】電子放出素子の製造方法を示すフローチャート。
【図３】液滴吐出ヘッドの構造を示す概略斜視図。
【図４】（ａ）〜（ｅ）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。
【図５】（ｆ）〜（ｊ）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図。
【図６】（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。
【図７】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。
【図８】変形例の電子放出素子を示す概略平面図。
【符号の説明】
【００８４】
１，６１…基板としての素子基板、１ａ…機能液が付与される領域としての素子基板１の表面領域、１ｂ…機能液が付与される領域以外の領域としての素子基板１の表面領域、２，３，６２，６３…電極としての素子電極、４，６４…導電性薄膜、５，６５…電子放出部、６，６６…凸部、１０，６０…電子放出素子、２０…画像表示装置、２４…蛍光体、４０…絶縁性材料を含む機能液、４１…エッジ部、５０…導電性薄膜形成材料を含む機能液、１００…電子機器としての携帯型情報処理装置。
【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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