(57)【要約】【課題】  断線や、ショートなどの品質問題を減少させることができて、高精細、高品位化が可能な電子放出素子、電子放出素子の製造方法、及び電気光学装置、並びに電子機器を提供する。【解決手段】  基板１１上に形成された第１配線としての配線１７と、配線１７と交差する方向に延びている第２配線としての配線１８とを備えている。さらに、配線１７に第１電極としての素子電極５、配線１８に第２電極としての素子電極４を備えている。配線１７と配線１８とが交差する部分で配線１７が分断されており、分断されていない配線１８の交差部Ｋに絶縁層１５が形成されている。そして、第３配線としての配線１９が、絶縁層１５の上を跨いで分断された配線１７を接続している。【選択図】      図１
2006202625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極と電子放出部とを有する電子放出素子であって、
基板上に形成された前記第１電極と接続される第１配線と、
前記第１配線と交差する方向に延び、前記第２電極と接続される第２配線と、を有し、
前記第１配線と前記第２配線が交差する部分で、前記第１配線と前記第２配線のいずれか一方が分断されており、
前記第１配線と前記第２配線の内、分断されていない配線において、少なくとも交差部に相当する部分に絶縁層が形成されており、
前記第１配線と前記第２配線の内、分断された側の配線の分断部分をつなぐとともに、前記絶縁層上に跨るように形成された第３配線と、
前記第１電極及び前記第２電極に形成された導電膜と、
前記導電膜に形成された前記電子放出部を備えていることを特徴とする電子放出素子。
【請求項２】
請求項１に記載の電子放出素子において、
前記第１配線と前記第１電極と前記第２配線と前記第２電極とが同一工程で形成されていることを特徴とする電子放出素子。
【請求項３】
第１電極と第２電極と電子放出部とを有する電子放出素子の形成方法であって、
基板上に形成された前記第１電極と接続される第１配線と、前記第１配線と交差する方向に延び前記第２電極と接続される第２配線を形成する工程と、
前記第１配線と前記第２配線が交差する部分で、前記第１配線と前記第２配線のいずれか一方が分断されており、
前記第１配線と前記第２配線の内、分断されていない配線において、少なくとも交差部に相当する部分に絶縁層を形成する工程と、
前記第１配線と前記第２配線の内、分断された側の配線の分断部分をつなぐとともに、前記絶縁層上に跨るように第３配線を形成する工程と、
前記第１電極及び前記第２電極に配置される導電膜を形成する工程と、
前記導電膜に前記電子放出部を形成する工程と、
を備えていることを特徴とする電子放出素子の形成方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電子放出素子の形成方法において、
前記第１配線と前記第２配線とを形成する工程では、
前記第１配線と前記第１電極と前記第２配線と前記第２電極とが同一工程で形成されていることを特徴とする電子放出素子の形成方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の電子放出素子を備えていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電気光学装置を備えている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、電子放出素子、電子放出素子の製造方法、及び電気光学装置、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイの大画面化が進んできており、その薄型化と低消費電力化とが、重要な技術課題となっている。そこで、これらの技術課題を解決することが可能なＳＥＤ（表面電界ディスプレイ：Ｓｕｒｆａｃｅ―ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ―ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）に注目がそそがれている。このＳＥＤに採用されている表面伝導型電子放出素子は、カソード電極に画素と同じ数だけの複数の電子放出部が格子状に形成されていて、真空中において、この電子放出部から電子が放出されると、カソード電極に対向して配置されたアノード電極に形成された蛍光体に電子が衝突する。そして、電子が蛍光体に衝突したときに、この蛍光体が発光することによって、画素上に所定の色が出現する。基板上に複数の電子放出部を格子状に形成する方法として各種の方法が提案されていた。
【０００３】
例えば、特許文献１〜特許文献３に開示されているように、配線パターンを形成するときに、基板上に電極を形成し、次に、電極と接続する第１配線を形成し、次に、この第１配線と直交する第２配線の交差部に絶縁層を形成し、その後、第２配線を形成していた。なお、この第２配線は、絶縁層の上に形成されていた（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３３６４９号公報
【特許文献２】特開２００２−３１３２２０号公報
【特許文献３】特開２００３−２０３５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この配線パターンの形成方法では、第１配線と第２配線との交差部に絶縁層を設け、第１配線と第２配線との絶縁性を保持する方法であったが、第１配線と第２配線とを配置するときの位置合わせ精度がよくなくて結果的にずれてしまった場合、第１配線と第２配線との絶縁不良をきたし、断線や、ショートなどの品質問題を発生する恐れがあった。特に、描画するときの配線パターンが微細になればなるほど、第１配線と第２配線との位置合わせ精度を向上させる必要があった。
【０００６】
本発明の目的は、断線や、ショートなどの品質問題を減少させることができて、小型化が可能な電子放出素子、電子放出素子の製造方法、及び電気光学装置、並びに電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子放出素子は、第１電極と第２電極と電子放出部とを有する電子放出素子であって、基板上に形成された前記第１電極と接続される第１配線と、前記第１配線と交差する方向に延び前記第２電極と接続される第２配線と、を有し、前記第１配線と前記第２配線が交差する部分で、前記第１配線と前記第２配線のいずれか一方が分断されており、前記第１配線と前記第２配線の内、分断されていない配線において、少なくとも交差部に相当する部分に絶縁層が形成されており、前記第１配線と前記第２配線の内、分断された側の配線の分断部分をつなぐとともに、前記絶縁層上に跨るように形成された第３配線と、前記第１電極及び前記第２電極に形成された導電膜と、前記導電膜に形成された前記電子放出部を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、第１配線と第２配線とを別々に形成する場合に比べ、第１配線と第２配線との位置精度が向上するので、その結果、配線位置ずれに起因する絶縁不良が低減する。絶縁性が向上するので、断線や、ショートなどの品質問題を減少させることが可能な電子放出部を有する電子放出素子となる。
【０００９】
本発明の電子放出素子は、前記第１配線と前記第１電極と前記第２配線と前記第２電極とが同一工程で形成されていることが望ましい。
【００１０】
この発明によれば、第１配線と第２配線の形状（幅、膜厚）および、第１電極と第２電極の形状（幅、膜厚）、間隔、配置位置（Ｘ方向、Ｙ方向）などが、精度よく形成できる。第１電極と第２電極及び第１配線と第２配線とが精度よく形成できれば、各線幅を微細にできて、電子放出素子も小さくできれば、高密度になるので、電気光学装置の高精細、高品位化が可能である。
【００１１】
本発明の電子放出素子の形成方法は、第１電極と第２電極と電子放出部とを有する電子放出素子の形成方法であって、基板上に形成された前記第１電極と接続される第１配線と前記第１配線と交差する方向に延び前記第２電極と接続される第２配線を形成する工程と、前記第１配線と前記第２配線が交差する部分で、前記第１配線と前記第２配線のいずれか一方が分断されており、前記第１配線と前記第２配線の内、分断されていない配線において、少なくとも交差部に相当する部分に絶縁層を形成する工程と、前記第１配線と前記第２配線の内、分断された側の配線の分断部分をつなぐとともに、前記絶縁層上に跨るように第３配線を形成する工程と、前記第１電極及び前記第２電極に配置される導電膜を形成する工程と、前記導電膜に前記電子放出部を形成する工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、第１配線と第２配線とを別々に形成する場合に比べ、第１配線と第２配線とを一括で形成するから、その位置精度が向上するので、その結果、配線位置ずれに起因する絶縁不良が低減する。絶縁性が向上するので、断線や、ショートなどの品質問題を減少させることが可能な電子放出部を有する電子放出素子を形成できる。そして、一括で形成するから、工程が簡略化できるので、効率的である。また、第１配線と第２配線との交差部のみに絶縁層があるから、絶縁層の形成される面積が少なくできるので、絶縁層を形成する材料の節約ができる。しかも、絶縁層の上から第３配線を形成するだけで分断された側の配線を接続することが簡単にできる。
【００１３】
本発明の電子放出素子の形成方法は、前記第１配線と前記第２配線とを形成する工程では、前記第１配線と前記第１電極と前記第２配線と前記第２電極とが同一工程で形成されていることが望ましい。
【００１４】
この発明によれば、第１配線と第２配線の形状（幅、膜厚）および、第１電極と第２電極の形状（幅、膜厚）、間隔、配置位置（Ｘ方向、Ｙ方向）などが、精度よく形成できる。第１電極と第２電極及び第１配線と第２配線とが精度よく形成できれば、各線幅を微細にできて、電子放出素子も小さくできれば、高密度になるので、電気光学装置の小型化が可能である。
【００１５】
本発明の電気光学装置は、前述の電子放出素子を備えていることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、断線や、ショートなどの品質問題を減少させることが可能な電子放出素子を備えているので、品質や性能の向上が図られる電気光学装置を提供できる。さらに、第１配線と第２配線との線幅を細くして、かつ、電子放出素子も小さく形成すれば、高密度化に対応可能な電気光学装置ができるので、高精細、高品位化が可能である。
【００１７】
本発明の電子機器は、前述の電気光学装置を備えていることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、品質や性能の向上が図られる電気光学装置を有しているので、より品質の向上が可能な電子機器を提供できる。しかも、高精細、高品位化が可能な電気光学装置を有しているので、電子機器の高精細、高品位化ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の電子放出素子、電子放出素子の製造方法、及び電気光学装置、並びに電子機器について実施形態を挙げ、添付図面に沿って詳細に説明する。
【００２０】
（実施形態）
（電子放出素子の構成）
本発明の実施形態の要部について詳細に説明する。図１は、本実施形態の電子放出素子の概略斜視図である。
【００２１】
基板１１は、電気的に絶縁性を有するもので、例えば石英ガラス、Ｎａなどの不純物含有量を減少させたガラスである。
【００２２】
図１に示すように、基板１１上には、Ｘ方向に第１配線としての配線１７が形成されている。同様に、Ｙ方向に第２配線としての配線１８が形成されている。そして、配線１７と配線１８とが基板１１上で交差している。そして、基板１１上には、対向する一対の第１電極としての素子電極５と第２電極としての素子電極４とが設けられていて、第２電極としての素子電極４が配線１８に形成されている。同様に、第１電極としての素子電極５が配線１７に形成されている。これら素子電極４、５との上には放電防止膜６が形成されており、この放電防止膜６で形成される開口部６ａには電子放出部１３を含む導電性薄膜１４が形成されている。また、配線１７と配線１８とが交差するところに、絶縁層１５が形成されている。この絶縁層１５の上に第３配線としての配線１９が形成されている。この配線１９は、配線１７同士を接続している。
（電子放出素子の形成方法）
【００２３】
次に、本実施形態の電子放出素子の形成方法について説明する。図２（ａ）〜（ｆ）、図３（ｇ）〜（ｌ）は、本実施形態に係る電子放出素子の形成方法の手順を示す模式図である。図２（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、図３（ｇ）、（ｉ）、（ｋ）は、概略平面図であり、図２（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、図３（ｈ）、（ｊ）、（ｌ）は、各平面図中のＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示す概略断面図である。
【００２４】
図２（ａ）〜（ｆ）、図３（ｇ）〜（ｌ）に示すように、電子放出素子の概略の製造工程は、配線１７と配線１８とを一括に形成する工程と、絶縁膜としての絶縁層１５を形成する工程と、配線１９を形成する工程と、放電防止膜６を形成する工程と、導電性薄膜１４を形成する工程と、電子放出部１３を形成する工程に大別できる。以下、各工程について詳細に説明する。
【００２５】
基板１１を、洗剤、純水および有機溶剤などを用いて十分に洗浄して、基板１１上に付着している汚染物を除去する前処理を施す。その後、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、素子電極４，５を含む第１配線としてのＸ方向の配線１７と第２配線としてのＹ方向の配線１８とを基板１１上に基板１１上に図示しないマスクを置いて、真空蒸着法又はスパッタリング法などの薄膜形成方法によって形成する。両配線１７，１８は、インクジェットによる描画、もしくは印刷によって形成しても良い。なお、配線１７は、図２（ａ）に示すように、Ｙ方向の配線１８と交差する部分で分断されている。そして、基板１１上に形成されるこれら素子電極４，５を含む配線１７と配線１８とは、必要に応じてマスクの形状を変更すれば、任意の形状を基板１１上に形成することができる。
【００２６】
これら素子電極４，５及び配線１７、配線１８の材料としては、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などの金属或いは合金、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕＯ2、Ｐｄ−Ａｇなどの金属或は金属酸化物とガラスなどから構成される印刷導体、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2などの透明導電体、ポリシリコンなどの半導体材料などから適宜選択することができる。
【００２７】
素子電極４，５間の間隔、素子電極４，５の幅、素子電極４，５の膜厚などは、応用される形態などを考慮して設計されるが、好ましい素子電極４，５間の間隔は、数百ｎｍから数百μｍの範囲であり、より好ましくは数μｍから数十μｍの範囲である。また、素子電極４，５の幅は、電極の抵抗値、電子放出特性を考慮すると、数μｍから数百μｍの範囲であり、好ましい素子電極４，５の膜厚は、数十ｎｍから数μｍの範囲である。同様に、配線１７、配線１８の幅、膜厚なども数十μｍから数百μｍの範囲である。また、配線１７、配線１８の膜厚は、好ましくは数十ｎｍから数μｍの範囲である。また、配線１７と配線１８とが交差する交差部Ｋの近傍に設けられた分断部分としての隙間部６１の幅は、数十μｍから数百μｍの範囲である。なお、この隙間部６１の幅は、後述する絶縁層１５を形成するための液滴Ｌ１が入り込みやすい程度の幅があればよいので、この範囲に限定されない。
【００２８】
次に、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、配線１７と配線１８とが交差する交差部Ｋに液滴Ｌ１を液滴吐出方法により滴下して、絶縁膜としての絶縁層１５を形成する。なお、絶縁層１５の幅は、数十μｍから数百μｍの範囲である。また、絶縁層１５の膜厚は、数μｍから数百μｍの範囲であり、好ましくは数μｍから数十μｍの範囲である。
【００２９】
この絶縁層１５は、絶縁層材料含有ゾルを液滴Ｌ１として液滴吐出装置に装填して、液滴吐出ヘッドより吐出し基板１１に付着させた後、焼成をして形成される。用いられる絶縁膜材料含有ゾルは、テトラエトキシシラン等のシラン化合物をエタノール等の適当な溶剤に溶かした調製品、または市販のゾルゲル液（日本曹達株式会社製のアトロン、東芝シリコーン株式会社製のトスガード、コルコート株式会社製のＨＡＳ−１０）等の何れでも良い。また、アルミニウムのキレート塩、有機アルカリ金属塩または有機アルカリ土類金属塩等を含有する組成物で、焼成すると無機酸化物のみになるように調合したものでも良い（例：東レダウコーニング株式会社製のＡＹ−４９−２０８）。つまり、焼成によって絶縁層１５を形成するような液状の組成物が用いられる。
【００３０】
前述の液滴Ｌ１は、ある程度の粘度を有していてもかまわないが、液滴吐出装置の適性から１．０〜１０ｃｐｓ程度が好ましい。
【００３１】
液滴Ｌ１を滴下するための液滴吐出装置としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット（登録商標）タイプ、あるいは圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ等が使用可能であり、吐出形成面積及び吐出形成パターンは任意に設定することができる。
【００３２】
また、絶縁層１５の端部と基板１１との接触角は、９０度より小さく制御することが望ましい。これは絶縁層１５上に配線を形成する際のステップカバレージを良好なものとするためである。該接触角を小さく制御するには、液滴Ｌ１を吐出する前に、基板をＵＶオゾン処理等により表面清浄化しておく必要がある。さらにその制御性を確実なものとする方法として、あらかじめ液滴Ｌ１を吐出する部分にシランカップリング剤を薄く塗布しておくと良い。
【００３３】
この液滴吐出法による液滴Ｌ１の吐出は、１回のみである必要はなく、同一箇所に何回か重ねて打っても良く、この方法は絶縁層１５を厚く形成するのに有効である。絶縁層１５を厚く形成できれば、絶縁性も高くなる。
【００３４】
基板１１上に吐出した液滴Ｌ１は、次に焼成するが、必要に応じて仮焼成を行った後、本焼成を行う。仮焼成の温度は通常、絶縁膜材料含有ゾルの有効成分（例えばシリコーン化合物）の沸点以下、およそ６０〜２００℃、より好ましくは６０〜１００℃であれば、有効成分の揮発等が無いので望ましい。また本焼成は、シリコーン化合物のアルコキシ基が脱離し、脱水反応が十分に進行する温度が望ましく、通常２００℃以上、より好ましくは３５０℃以上で行い、絶縁層１５を形成する。
【００３５】
次に、図２（ｅ）、（ｆ）に示すように、真空蒸着法又はスパッタリング法などの薄膜形成方法によって、第３配線としての配線１９を形成する。第３配線１９は、インクジェットによる描画、もしくは印刷によって形成しても良い。なお、この配線１９は、上記絶縁層１５を跨いでおり、この絶縁層１５の上に形成される。そして、この形成された配線１９は、図２（ａ）に示す分断された配線１７を接続することができる。なお、この配線１９の材料としては、前述の配線１７と配線１８及び素子電極４，５と同様に、一般的な導体材料を用いることができる。また、配線１９の膜厚は、数十ｎｍから数μｍの範囲であり、配線１９の幅は、数十μｍから数百μｍの範囲である。
【００３６】
次に、図３（ｇ）、（ｈ）に示すように、真空蒸着法又はスパッタリング法などの薄膜形成方法によって、放電防止膜６を素子電極４，５の上に形成する。放電防止膜６の膜厚は、数十ｎｍから数μｍの範囲である。そして、液滴Ｌ２が配置できる開口部６ａを形成する。
【００３７】
次に、図３（ｉ）、（ｊ）に示すように、液滴吐出方法により、開口部６ａ内に液滴Ｌ２を滴下する。その後、液滴Ｌ２を乾燥して薄膜化することや、乾燥後必要に応じて更に焼成（加熱処理）することによって、開口部６ａ内に形成されている素子電極４，５の端部上を覆って、これら素子電極４，５に接続された導電膜としての導電性薄膜１４を形成する。
【００３８】
導電性薄膜１４を形成するための液滴Ｌ２は、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなるものである。本実施の形態では、導電性微粒子として、例えば、金、銀、銅、鉄、クロム、マンガン、モリブデン、チタン、パラジウム、タングステン及びニッケルのうちのいずれかを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。これらの導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の粒径は１ｎｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、後述する液滴吐出ヘッドの吐出ノズルに目詰まりが生じるおそれがある。また、１ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
【００３９】
分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
【００４０】
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。液滴吐出法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、配線パターン用機能液の組成物の吐出ノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えると吐出ノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため、吐出制御が困難になる。表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００４１】
上記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。液滴吐出法を用いて液体材料を液滴Ｌ２として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合には吐出ノズル周辺部が配線パターン用機能液の流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、流動抵抗が高くなり円滑な液滴Ｌ２の吐出が困難となる。
【００４２】
液滴Ｌ２を滴下するための液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式等が挙げられる。ここで、帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ2程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。
【００４３】
また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液体材料の一滴の量は例えば１〜３００ナノグラムである。
【００４４】
滴下された液滴Ｌ２は、分散媒の除去及び膜厚確保のため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥方法は、例えば基板１１を加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザ、アルゴンレーザ、炭酸ガスレーザ、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
【００４５】
液滴Ｌ２吐出後の乾燥膜は、導電性を得るために熱処理を行い、有機分を除去し金属粒子を残留させる必要があるため、液滴Ｌ２吐出後の基板１１には熱処理及び光処理が施される。
【００４６】
熱処理及び光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中、または水素などの還元雰囲気中で行うこともできる。熱処理及び光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。本実施形態では、吐出された液滴Ｌ２に対して、大気中クリーンオーブンにて２８０〜３００℃で３００分間の焼成が行われる。なお、例えば、有機銀化合物の有機分を除去するには、約２００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上２５０℃以下で行うことが好ましい。以上により乾燥膜は微粒子間の電気的接触が確保され、導電性薄膜１４に変換される。
【００４７】
次に、図３（ｋ）、（ｌ）に示すように、電子放出部１３を形成するためのフォーミング処理を施す。このフォーミング処理の一例として、通電処理による通電フォーミング処理を簡単に説明する。素子電極４，５間に、通電を行うと、導電性薄膜１４の一部に、構造の変化した電子放出部１３が形成できる。この通電によって、導電性薄膜１４に局所的に破壊、変形もしくは変質などの構造の変化した部位が形成される。この部位が電子放出部１３となる。
【００４８】
次に、電子放出部１３を形成するための通電フォーミング処理について説明する。
【００４９】
図４は、通電フォーミング処理の電圧波形の例を示す図である。同図において、横軸が時間を示し、縦軸が電圧を示す。通電フォーミングの電圧波形は、パルス波形が好ましい。なお、この通電フォーミング処理は、特許文献の特開２００２−３１３２２０に開示されている。この通電フォーミング処理によって、電子放出部１３が形成される。
【００５０】
図４（ａ）は、パルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加する手法である。
【００５１】
図４（ｂ）は、パルス波高値を増加させながら、電圧パルスを印加する手法である。
（電気光学装置の構成）
【００５２】
図５は、電気光学装置の概略構成を示した図であり、同図（ａ）は、図（ｂ）中のＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示す概略断面図であり、同図（ｂ）は、概略平面図である。
【００５３】
図５（ａ）に示すように、電気光学装置７０は、電子放出素子１０が配列された基板１１と、基板１１に対向する表示基板７１とを備えている。基板１１と表示基板７１とが、図示しない外枠部材を介して一定間隔に保たれ、これら基板１１と表示基板７１との間には、空間部７２を備え、この空間部７２は、１０-7Ｔｏｒｒ程度の真空状態に封止されている。基板１１上に、配線１７と配線１８と絶縁層１５とが形成されている。この絶縁層１５の上に配線１９が形成されている。素子電極４，５の端部上に導電性薄膜１４が形成されており、この導電性薄膜１４の略中央部に電子放出部１３が形成されており、電子放出素子１０を構成している。
【００５４】
表示基板７１は、対向電極７３と蛍光膜７４と遮光膜７５とを備えている。遮光膜７５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膜７４による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。蛍光膜７４は、蛍光体を含んでおり、電子放出素子１０からの放出電子の衝突によって蛍光体が発光することで、画素を点灯させる役割を果たす。基板１１に配列された電子放出素子１０は、微細なナノギャップを有する電子放出部１３を備えている。そして、この電子放出部１３が、蛍光膜７４と対向する位置に配置されている。
【００５５】
ここで、電気光学装置７０がカラー表示タイプの場合には、蛍光膜７４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。対向電極７３には加速電圧（例えば、１０ｋＶ程度）が印加され、蛍光膜７４の蛍光体を励起させるの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７３には、例えば、ＩＴＯ等の透明性導電体が用いられる。
【００５６】
図５（ｂ）に示すように、基板１１上には、配線１７と配線１８とが交差するように形成されており、分離された配線１７同士を配線１９が接続している。配線１７から延出して形成された素子電極５と、配線１８から延出して形成された素子電極４とによって各画素に対応する電子放出素子１０が配設された、いわゆる単純マトリクス型の素子配列を備えている。Ｘ軸方向に伸長した配線１７とＹ軸方向に伸長した配線１８との交差部Ｋに、絶縁層１５が形成されている。そして、配線１７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、配線１８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。
【００５７】
電気光学装置７０の構成は以上のようであって、配線１７に印加する走査信号と配線１８に印加する階調信号とを制御して、電子放出素子１０から電子を放出させ、対向電極７３で加速された放出電子が蛍光膜７４に衝突することで、画素が点灯し、所望の画像が表示される。
【００５８】
以上のような実施形態では、次のような効果が得られる。
【００５９】
（１）基板１１上に第１電極としての素子電極５、第２電極としての素子電極４，及び第１配線としての配線１７と第２配線としての配線１８とを一括形成することによって、配線１７と配線１８との位置精度が向上する。しかも、素子電極４，５の形状（幅、膜厚）、間隔、配置位置（Ｘ方向、Ｙ方向）などが、精度よく形成できる。その結果、配線位置ずれに起因する絶縁不良が低減する。絶縁性が向上するので、断線や、ショートなどの品質問題を減少させることが可能な電子放出部１３を有する電子放出素子１０を形成できる。また、素子電極４，５及び配線１７と配線１８とが精度よく形成できれば、各線幅をより微細にして、電子放出素子１０をより小さくできれば、高密度になるので、電気光学装置７０の小型化が可能である。
（２）配線１７と配線１８との交差部に絶縁層１５があるから、絶縁層１５の形成される面積が少ないので、絶縁層１５を形成する材料の節約ができる。
（３）絶縁層１５の上から配線１９を形成するだけで分断された配線１７を簡単に接続することができる。しかも、一括形成であるので、製造方法が簡単になり、工程が簡略化できる。したがって、効率的である。
（電子機器）
【００６０】
次に、本発明に係る電気光学装置７０を備えた電子機器について説明する。
【００６１】
図６及び図７は、電子機器の一例を示す概略斜視図である。
【００６２】
図６を参照して、本実施形態に係る電子機器の具体例を説明する。
【００６３】
図６に示すように、電子機器としての携帯型情報処理装置７００は、キーボード７０１と、情報処理本体７０３と、電気光学装置７０を含む電気光学表示装置７０２と、を備えている。このような携帯型情報処理装置７００のより具体的な例は、パーソナルコンピュータなどである。この携帯型情報処理装置７００は、電子放出特性の優れた電子放出素子１０を有するので、高精細化ができる。しかも、前述の高密度化が可能な電子放出素子１０を備えることができれば、電気光学装置７０の小型化ができる。
【００６４】
次に、図７を参照して、本実施形態に係る電子機器の具体例を説明する。
【００６５】
図７に示すように、電子機器としての電子ビーム露光装置８００は、露光部８５０に、電子銃８１０を備えている。さらに、この電子銃８１０に、電子放出特性の優れた電子放出素子１０を備えている。そして、この電子ビーム露光装置８００は、前述の高密度化が可能な電子放出素子１０を備えた電子銃８１０を搭載しているので、微細なパターンが要求されるようなナノメータレベルの高精度な描画ができる。しかも、前述の高密度化が可能な電子放出素子１０を備えることができれば、電子ビーム露光装置８００の小型化ができる。
【００６６】
また、電子放出素子１０を備える電子機器の別の例としては、電子の波動性を利用して、固体より放出する電子ビームの本数、放出方向、電子密度分布、輝度を制御することを特徴とするコヒーレント電子源および前記コヒーレント電子源を適用した、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、電子写真プリンタの描画装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【００６７】
以上、好ましい実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含み、本発明の目的を達成できる範囲で、他のいずれの具体的な構造及び形状に設定できる。
【００６８】
（変形例１）前述の実施形態で、絶縁層１５を形成する工程では、液滴Ｌ１を配置するときに液滴吐出法を用いたがこれに限らない。例えば、真空蒸着法又はスパッタリング法などの薄膜形成方法によって絶縁層１５を形成してもよい。このようにしても、第１配線と第２配線との絶縁性を保持できるので、実施形態と同様な効果が得られる。また、絶縁層１５の絶縁性が保持できればよいので、真空蒸着法又はスパッタリング法で使用する材料が、ＳｉＯ2や、ＳｉＮ、Ａｌ2Ｏ3などでも構わない。
【００６９】
（変形例２）前述の実施形態で、配線１７と配線１８とが交差する交差部Ｋに絶縁層１５を形成したが、これに限らない。例えば、交差部Ｋを含む配線１８の全面を覆うように絶縁層１５を形成してもよい。このようにしても、配線１７と配線１８との絶縁性が保持できる。しかも、分断された配線１７を配線１９で接続すればよいので、実施形態と同様な効果が得られる。
【００７０】
（変形例３）前述の実施形態で、配線１７を分断して配線１７と配線１８との交差部Ｋに絶縁層１５を形成したがこれに限らない。例えば、配線１８の方を分断して絶縁層１５を形成してもよい。このようにしても、分断された配線１８を配線１９で接続すればよいので、実施形態と同様な効果が得られる。
【００７１】
（変形例４）前述の実施形態で、素子電極４、５、配線１７、配線１８、絶縁層１５を形成してから電子放出素子１０を形成したがこれに限らない。例えば、電子放出素子１０を形成してから素子電極４、５、配線１７、配線１８、絶縁層１５を形成してもよい。このようにしても、素子電極４、５の位置が導電性薄膜１４の上に形成される点が異なるだけなので、実施形態と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施形態の電子放出素子の概略斜視図。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、電子放出素子の製造工程を示す模式図であり、（ａ）、（ｃ）、（ｅ）は、平面図。（ｂ）は、（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示す概略断面図。（ｄ）は、（ｃ）中のＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示す概略断面図。（ｆ）は、（ｅ）中のＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示す概略断面図。
【図３】（ｇ）〜（ｌ）は、電子放出素子の製造工程を示す模式図であり、（ｇ）、（ｉ）、（ｋ）は、平面図。（ｈ）は、（ｇ）中のＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示す概略断面図。（ｊ）は、（ｉ）中のＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示す概略断面図。（ｌ）は、（ｋ）中のＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示す概略断面図。
【図４】通電フォーミングの電圧波形の例を示す図であり、（ａ）はパルス波高値を定電圧にした図であり、（ｂ）は、パルス波高値を増加した図である。
【図５】電気光学装置の概略構成を示した図であり、（ａ）は、概略断面図。（ｂ）は、概略平面図。
【図６】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７】電子機器としての電子ビーム露光装置を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【００７３】
４…第２電極としての素子電極、５…第１電極としての素子電極、６…放電防止膜、６ａ…開口部、１０…電子放出素子、１１…基板、１３…電子放出部、１４…導電膜としての導電性薄膜、１５…絶縁膜としての絶縁層、１７…第１配線としての配線、１８…第２配線としての配線、１９…第３配線としての配線、６１…分断部分としての隙間部、７０…電気光学装置としての表示装置、７１…表示基板、７２…空間部、７３…対向電極、７４…蛍光膜、７５…遮光膜、７００…電子機器としての携帯型情報処理装置、８００…電子機器としての電子ビーム露光装置、Ｋ…配線１７と配線１８とが交差する交差部、Ｌ１…液滴、Ｌ２…液滴。
【図１】
2006202625.tif 000003
【図２】
2006202625.tif 000004
【図３】
2006202625.tif 000005
【図４】
2006202625.tif 000006
【図５】
2006202625.tif 000007
【図６】
2006202625.tif 000008
【図７】
2006202625.tif 000009