(57)【要約】【課題】  良好な特性を長期に渡って維持する電子放出素子を提供する。【解決手段】  基体が、第１部分と、該第１部分よりも低い熱伝導率を有しており該第１部分に並設された第２部分とを備えており、前記第１部分上に第１導電性膜が設けられ、前記第２部分上に第２導電性膜が設けられており、間隙の少なくとも一部が、前記第１部分と前記第２部分との境界上に位置する。【選択図】  図１３
2008027853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隙を設けて基体上に配置された第１導電性膜と第２導電性膜とを備え、前記第２導電性膜の電位を前記第１導電性膜の電位よりも高くすることで電子を放出させる電子放出素子であって、
前記基体が、第１部分と、該第１部分よりも低い熱伝導率を有しており該第１部分に並設された第２部分と、を備えており、
前記第１部分上に前記第１導電性膜が設けられ、前記第２部分上に前記第２導電性膜が設けられており、
前記間隙の少なくとも一部が、前記第１部分と前記第２部分との境界上に位置することを特徴とする電子放出素子。
【請求項２】
基体上に離れて配置された第１導電性膜と第２導電性膜を備え、前記第２導電性膜の電位を前記第１導電性膜の電位よりも高くすることで電子を放出させる電子放出素子であって、
前記基体が、第１部分と、該第１部分よりも低い熱伝導率を有しており該第１部分に並設された第２部分と、を備えており、
前記第１部分上に前記第１導電性膜が設けられ、前記第２部分上に前記第２導電性膜が設けられており、
前記第１導電性膜と第２導電性膜との間に、前記第１部分と前記第２部分との境界の少なくとも一部が位置することを特徴とする電子放出素子。
【請求項３】
前記第１部分および前記第２部分は、前記導電性膜に比して高抵抗であり、前記導電性膜は、前記第１部分および第２部分の上に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子放出素子。
【請求項４】
前記第１導電性膜が第１の電極と第１のカーボン膜とを備え、前記第２導電性膜が前記第１の電極から離れて配置された第２の電極と前記第１のカーボン膜から離れた第２のカーボン膜とを少なくとも備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子放出素子。
【請求項５】
前記第１部分および第２部分を構成する材料の抵抗率が、１０８Ωｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子放出素子。
【請求項６】
前記導電性膜のシート抵抗が１０２Ω／□以上１０７Ω／□以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子放出素子。
【請求項７】
前記第１部分は酸化シリコンを主体とすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電子放出素子。
【請求項８】
複数の電子放出素子を有する電子源であって、各々の前記電子放出素子が請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子放出素子であることを特徴とする電子源。
【請求項９】
電子源と該電子源から放出された電子の照射によって発光する発光体とを備える画像表示装置であって、前記電子源が請求項８に記載の電子源であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
受信した放送信号に含まれる映像情報、文字情報および音声情報の少なくとも１つを出力する受信器と、該受信器に接続された画像表示装置とを少なくとも備える情報表示再生装置であって、前記画像表示装置が請求項９に記載の画像表示装置であることを特徴とする情報再生装置。
【請求項１１】
電子放出素子の製造方法であって、
第１電極と該第１電極と離れた第２電極とを備えた基体を用意する第１工程と、
炭素含有ガスを含む雰囲気中で、前記第１電極と前記第２電極との間に、パルス電圧を複数回印加する第２工程と、を少なくとも含み、
前記基体は、第１部分と、該第１部分よりも低い熱伝導率を有しており該第１部分に並設された第２部分とを備えており、
前記第１電極と前記第２電極は、前記第１電極と前記第２電極との間に、前記第１部分と第２部分との境界が位置するように前記基体上に設けられ、
前記パルス電圧の波形は、第１電極の電位を前記第２電極の電位よりも高くせしめる波形と、第２電極の電位を前記第１電極の電位よりも高くせしめる波形とを含む、
ことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
【請求項１２】
複数の電子放出素子を有する電子源と、該電子源から放出された電子の照射によって発光する発光体とを備える画像表示装置の製造方法であって、前記電子放出素子が、請求項１１に記載の製造方法によって製造されることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子放出素子及びそれを用いた電子源並びに画像表示装置に関する。また、本発明は、テレビジョン放送などの放送信号を受信し、放送信号に含まれる映像情報、文字情報、音声情報を表示および再生するテレビジョンなどの情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７を用いて従来の表面伝導型電子放出素子の作成工程を模式的に示す。まず、基板（１）上に一対の補助電極（２，３）を設ける（図１７（ａ））。次に、一対の補助電極（２，３）間を導電性膜（４）で接続する（図１７（ｂ））。そして、一対の補助電極（２、３）間に電圧を印加することで、導電性膜（４）の一部に第１の間隙（７）を形成する「通電フォーミング」と呼ばれる処理を施す（図１７（ｃ））。「通電フォーミング」処理は、導電性膜（４）に電流を流し、その電流に起因したジュール熱で導電性膜（４）の一部に第１の間隙（７）を形成する工程である。この「通電フォーミング」処理により、第１の間隙（７）を挟んで対向する一対の電極（４ａ、４ｂ）が設けられる。そして、「活性化」と呼ばれる処理を施す。「活性化」処理は、炭素含有ガス雰囲気中で、一対の補助電極（２、３）間に電圧を印加する処理である。これによって、第１の間隙（７）内の基板（１）上および第１の間隙（７）近傍の電極（４ａ、４ｂ）上に導電性のカーボン膜（２１ａ、２１ｂ）を設けることができる（図１７（ｄ））。以上により電子放出素子が形成される。
【０００３】
図１６（ａ）は、上記「活性化」処理を行った後の電子放出素子を模式的に示した平面図である。図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面模式図であり、図１７（ｄ）と基本的に同じである。図１７において、図１６（ａ）および図１６（ｂ）では、同じ番号を付した部材は同じ部材を指す。上記電子放出素子から電子を放出させる際には、一方の補助電極（２または３）に印加する電位を他方の補助電極（３または２）に印加する電位よりも高くする。この様に補助電極（２）と補助電極（３）に電圧を印加する事で、第２の間隙（８）に強い電界が生じる。その結果、低電位側の補助電極（３または２）に接続するカーボン膜（２１ａまたは２１ｂ）の端縁であって、第２の間隙の外縁を構成る部分の多数の箇所（複数の電子放出部）から電子がトンネルし、その電子の一部が放出されると考えられている。
【０００４】
特許文献１〜６には、上記した補助電極（２，３）の形状や導電性膜（４）の形状を制御することなどによって、間隙の位置を制御する技術が開示されている。
【０００５】
このような電子放出素子を複数個配列することで構成した電子源を備えた基板と、蛍光体等からなる発光体膜を備えた基板とを対向させて内部を真空に維持することで画像表示装置を構成することができる。
【特許文献１】特開平１−２７９５５７号公報
【特許文献２】特開平２−２４７９４０号公報
【特許文献３】特開平４―０９４０３２号公報
【特許文献４】特開平４−１３２１３８号公報
【特許文献５】特開平７−２０１２７４号公報
【特許文献６】特開平８−０９６６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の画像表示装置では、表示画像を長期に渡って安定して表示できることが求められる。そのため、電子放出素子を複数個配列した電子源を備えた画像表示装置においては、各電子放出素子が良好な特性を長期に渡って維持することが求められる。
【０００７】
また、前述したように一方のカーボン膜（２１ａまたは２１ｂ）の端縁の一部であって、間隙（８）の外縁を構成する多数の箇所から、電子がトンネルすると考えられている。例えば、第１補助電極（２）の電位を第２補助電極（３）の電位よりも高くして駆動させた時には、第２補助電極（３）に第２電極（４ｂ）を介して接続する第２カーボン膜（２１ｂ）がエミッターに相当する。その結果、第２カーボン膜（２１ｂ）の端縁であって、第２の間隙（８）の外縁を構成する部分に多数の電子放出部が存在するものと想定される。即ち、第２の間隙（８）に沿って、低電位が印加される補助電極（３または２）に接続するカーボン膜（２１ａまたは２１ｂ）の端縁に、電子放出部が多数並んでいると考えられている。そのため、低電位が印加される補助電極（３または２）に接続するカーボン膜（２１ａまたは２１ｂ）の端縁に存在する電子放出部は電流が流れることで高温になる。あまりに高温になるとカーボン膜が徐々に消失していってしまう。その結果、この様な電子放出素子では、電子放出量の経時的な劣化が生じてしまう場合が想定される。一方で、高電位が印加される補助電極（３または２）に接続するカーボン膜（２１ａまたは２１ｂ）では、雰囲気中の残留ガス等が吸着し、その結果、電子放出特性の変動が生じてしまう場合が想定される。
【０００８】
そのため、上記電子放出素子を多数配列した電子源では、上記カーボン膜の消失および残留ガス等の吸着が一因と見られる、電子放出量の劣化や電子放出特性の変動が生じる場合があった。また、上記電子放出素子を用いた画像表示装置では、上記電子放出特性の変動に起因すると見られる、輝度劣化や輝度変動が生じる場合があった。そのため、高精細で良好な表示画像を長期に渡って得ることが難しかった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、長期に渡って安定した電子放出特性を有する電子放出素子を提供することを目的とする。また、同時に、本発明は、長期に渡って安定した電子放出特性を有する電子放出素子の簡易で制御性に優れた製造方法を提供することをも目的とする。そして、また、本発明は、長期に渡って安定した電子放出特性を有する電子源およびその製造方法を提供することをもその目的とする。そして、同時に、長寿命な画像表示装置およびその製造方法を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、上記課題を解決するものであって、間隙を設けて基体上に配置された第１導電性膜と第２導電性膜とを備え、前記第２導電性膜の電位を前記第１導電性膜の電位よりも高くすることで電子を放出させる電子放出素子であって、前記基体が、第１部分と、該第１部分よりも低い熱伝導率を有しており該第１部分に並設された第２部分と、を備えており、前記第１部分上に前記第１導電性膜が設けられ、前記第２部分上に前記第２導電性膜が設けられており、前記間隙の少なくとも一部が、前記第１部分と前記第２部分との境界上に位置することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明は、基体上に離れて配置された第１導電性膜と第２導電性膜を備え、前記第２導電性膜の電位を前記第１導電性膜の電位よりも高くすることで電子を放出させる電子放出素子であって、前記基体が、第１部分と、該第１部分よりも低い熱伝導率を有しており該第１部分に並設された第２部分と、を備えており、前記第１部分上に前記第１導電性膜が設けられ、前記第２部分上に前記第２導電性膜が設けられており、前記第１導電性膜と第２導電性膜との間に、前記第１部分と前記第２部分との境界の少なくとも一部が位置することをもその特徴とする。
【００１２】
本発明は、また、複数の上記本発明の電子放出素子を備える電子源、および、上記電子源と発光体とを有する画像表示装置をも、その特徴とするものである。
【００１３】
本発明は、また、受信した放送信号に含まれる映像情報、文字情報および音声情報の少なくとも１つを出力する受信器と、該受信器に接続された上記画像表示装置とを少なくとも備える情報再生装置をも、その特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、また、電子放出素子の製造方法であって、第１電極と該第１電極と離れた第２電極とを備えた基体を用意する第１工程と、炭素含有ガスを含む雰囲気中で、前記第１電極と前記第２電極との間に、パルス電圧を複数回印加する第２工程と、を少なくとも含み、前記基体は、第１部分と、該第１部分よりも低い熱伝導率を有しており該第１部分に並設された第２部分とを備えており、前記第１電極と前記第２電極は、前記第１電極と前記第２電極との間に、前記第１部分と第２部分との境界が位置するように前記基体上に設けられ、前記パルス電圧の波形は、第１電極の電位を前記第２電極の電位よりも高くせしめる波形と、第２電極の電位を前記第１電極の電位よりも高くせしめる波形とを含む  ことをも特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、良好な電子放出特性を長期に渡って維持できる。その結果、輝度変化の少ない高品位な表示画像を表示できる画像表示装置や情報表示再生装置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】
【００１６】
以下に、本発明の電子放出素子およびその製造方法について説明するが、以下に示す材料や値は一例である。本発明の目的、効果を奏する範囲内であれば、上記材料や数値などは、その応用に適するように、種々の材料や値の変形例を採用することができる。
【００１７】
以下に本発明の電子放出素子の様々な形態例を説明する。
【００１８】
（第１の実施形態例）
まず、本発明の電子放出素子の最も典型的な形態例である第１の実施形態例の基本的な構成について図１３（ａ）〜図１３（ｃ）を用いて説明する。図１３（ａ）は、本実施形態例における典型的な構成を示す模式的な平面図である。図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）は、それぞれ、図１３（ａ）のＢ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’における断面模式図である。
【００１９】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示す形態例では、基体（１００）を、実質的に絶縁性の基板（１）と、第１部分（５）と、第２部分（６）とで構成した例を示した。第２部分（６）は、第１部分（５）よりも低い熱伝導性を有する。
【００２０】
基体（１００）上には第１補助電極（２）と第２補助電極（３）とが間隔Ｌ１離れて配置されている。そして、第１補助電極（２）には第１導電性膜３０ａが接続され、第２補助電極（３）には第２導電性膜３０ｂが接続されている。尚、補助電極（２、３）は、導電性膜（３０ａ、３０ｂ）に電位を供給するためのものであるので、省くこともできる。
【００２１】
そして、第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）が間隙（８）を挟んで対向している。換言すると、第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）とが離れて配置されている。そのため、間隙（８）は第１補助電極（２）と第２補助電極（３）との間に位置することになる。従って、第１導電性膜（３０ａ）の少なくとも一部は第１部分（５）上に設けられ、第２導電性膜（３０ｂ）の少なくとも一部は第２部分（６）上に設けられている。
【００２２】
そして、間隙（８）が第１部分（５）と第２部分（６）の境界上に配置されている。即ち、第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）との間（間隙（８）の直下）に、第１部分（５）と第２部分（６）の境界が配置されている。間隙（８）の幅（Ｌ２）は、ドライバーのコストなどを考慮して駆動電圧を３０Ｖ以下にするため、及び、駆動時の予期せぬ電圧変動による放電を抑制するために、実用的には１ｎｍ以上１０ｎｍ以下に設定される。
【００２３】
尚、図１３では、第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）を完全に分離された２つの膜として示した。しかし、間隙（８）は上述したように非常に狭い幅であるので、間隙（８）と第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）とをまとめて、「間隙を備える導電性膜」と表現することができる。そのため、本発明の電子放出素子は、駆動する際に、間隙を備える導電性膜の一方の端部と他方の端部との間に電圧を印加することで電子を放出する電子放出素子、ということができる。
【００２４】
また、第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）は極めて微小な領域で繋がっている場合もある。極めて微小な領域であれば、その領域は高抵抗であるので電子放出特性への影響は限定的であるため許容できる。この様な、第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）が一部で繋がった形態も、「間隙を備える導電性膜」と表現することができる。
【００２５】
図１３（ａ）では、間隙（８）が直線形状である例を示した。しかしながら、間隙（８）は、直線形状であることが好ましいが、直線形状に限定されるものではない。特定の周期性をもって折れ曲がったり、円弧状であったり、円弧と直線を組み合わせた形態などの所定の形態であっても良い。
【００２６】
ここで、間隙（８）は、第１導電性膜（３０ａ）の端縁（外縁）と第２導電性膜（３０ｂ）の端縁（外縁）とが対向することで構成されている。
【００２７】
そして、この電子放出素子では、駆動時（電子放出時）には、第１補助電極２の電位よりも高い電位を第２補助電極３に印加する。この電子放出素子では、第１導電性膜（３０ａ）の端縁の一部であって、間隙（８）の外縁を構成する部分に、多数の電子放出部が存在すると考えられる。第１補助電極（２）に接続する第１導電性膜（３０ａ）がエミッターに相当すると考えられる。即ち、第１導電性膜（３０ａ）の端縁の一部であって、間隙（８）の外縁を構成する部分に多数の電子放出部が存在すると考えられる。
【００２８】
間隙（８）は、ＦＩＢ（集束イオンビーム）などのナノスケールの各種高精細な加工方法を導電性膜に施すことによっても形成することができる。そのため、本発明の電子放出素子の間隙（８）は、後述する「通電フォーミング」処理や「活性化」処理で形成するものに限定されることはない。
【００２９】
尚、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）では、基板（１）と、その表面に別途設けられた第１部分（５）および第２部分（６）とで、基体（１００）を構成した例を示した。しかし、第１部分（５）または第２部分（６）は、基板（１）の一部で形成されていも良い。
【００３０】
但し、上述したように、第２部分（６）は第１部分（５）よりも熱伝導性が低い。また、基板（１）上であって、補助電極（２、３）や導電性膜（３０ａ、３０ｂ）が配置されていない領域には、第１部分（５）および第２部分（６）とは異なる熱伝導性を備えた第３の部分が配置されていてもよい。その様な部分としては、例えば、第１補助電極（２）と第２補助電極（３）の下の領域や、第１補助電極（２）と第２補助電極（３）の間の領域を除いた領域などが挙げられる。
【００３１】
この様な構成を採用することで、電子放出特性の経時的な劣化を抑制することができる。この理由は定かではないが、おそらく、エミッターに相当する第１導電性膜（３０ａ）の直下に熱伝導率の高い第１部分（２）が存在することで、駆動時の第１導電性膜（３０ａ）の温度上昇を抑制できると考えている。これにより、駆動中における、第１導電性膜（３０ａ）からの電子の量子力学的トンネル現象を安定に行うことができる。また、間隙（８）近傍の第２導電性膜（３０ｂ）の直下に熱伝導率の高い第２部分（６）が存在することで、駆動時においては、第１導電性膜（３０ａ）からトンネルした電子の衝突等により、第２導電性膜（３０ｂ）の温度を高く維持する事ができると考えている。これにより、第２導電性膜（３０ｂ）表面への残留ガスの吸着などが抑制され、第２導電性膜（３０ｂ）の表面の経時変化を抑制できる。そのため、本発明の電子放出素子では、駆動時の電子放出特性が安定になり、放出電流Ｉｅ（または輝度）の長寿命化および駆動安定化と考えている。
【００３２】
上述した効果を奏するために、間隙（８）の少なくとも一部が、第１部分（５）と第２部分（６）との境界上に位置している必要がある。即ち、間隙（８）内に、第１部分（５）と第２部分（６）との境界が位置している必要がある。勿論、図１３（ａ）に示す様に、Ｘ−Ｙ平面における、第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）との間に、必ず、第１部分（５）と第２部分（６）の境界が位置していることが好ましい。しかしながら、本発明の効果を奏する範囲内であれば、間隙（８）の一部が第１部分（５）と第２部分（６）の境界上から外れる形態を除外するものではない。
【００３３】
そのため、実用的には、電子放出素子のＸ−Ｙ平面における、第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）との間の領域（間隙８）の８０％以上において、間隙（８）の内側に第１部分（５）と第２部分（６）の境界が存在していることが好ましい。換言すると、実用的には、導電性膜（３０ａ、３０ｂ）と間隙（８）を通る、数ある電子放出素子の断面（Ｘ−Ｚ平面）の内の８０％以上の断面において、間隙（８）内に第１部分（５）と第２部分（６）の境界が存在していることが好ましい。あるいは、また、換言すると、電子放出素子のＸ−Ｙ平面において、第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）との間の領域（間隙８）の８０％以上が、第１部分（５）と第２部分（６）の境界によって隔てられていることが好ましい。
【００３４】
尚、ここでは、第１部分（５）が第１導電性膜（３０ａ）に直接接触し、第２部分（６）が第２導電性膜（３０ｂ）に直接接触した形態を示した。しかしながら、本発明の効果を奏する範囲内であれば、第１部分（５）および第２部分（６）と、導電性膜（３０ａ、３０ｂ）との間に別の層が配置されていても良い。また、本発明の効果を奏する範囲内であれば、第１部分（５）および第２部分（６）がその全てに渡って均質である必要もない。
【００３５】
導電性膜（３０ａ、３０ｂ）の材料としては、金属や半導体などの導電性材料を用いることができる。例えばＰｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属或はそれらの合金、あるいはカーボン等を用いることができる。特に、後述する「活性化」処理により形成することができるので、導電性膜（３０ａ、３０ｂ）はカーボン膜であることが好ましい。
【００３６】
導電性膜（３０ａ、３０ｂ）は、Ｒｓ（シート抵抗）が１０２Ω／□以上１０７Ω／□以下の抵抗値の範囲で形成されることが好ましい。上記抵抗値を示す膜厚としては、具体的には５ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲にあることが好ましい。なおＲｓは、厚さがｔ、幅がｗで長さがｌの膜の長さ方向に測定した抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒｓ（ｌ／ｗ）とおいたときに現われる値で、抵抗率をρとすればＲｓ＝ρ／ｔである。また、導電性膜（３０ａ、３０ｂ）の幅Ｗ’は、好ましくは補助電極（２、３）の幅Ｗよりも小さく設定される（図１３（ａ）参照）。ＷをＷ’よりも広く設定することで、補助電極（２，３）から各電子放出部への距離のばらつきを低減できる。Ｗ’の値に特に制限はないが、実用的な範囲として１０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
尚、第１補助電極（２）と第２補助電極（３）の主な役割は、導電性膜（３０ａ、３０ｂ）に電圧を印加するための端子である。そのため、間隙（８）に電圧が印加する別の手段があれば、補助電極（２、３）は省略することもできる。
【００３８】
基板（１）としては、石英ガラス、青板ガラス、ガラス基板に酸化シリコン（典型的にはＳｉＯ２）を積層したガラス基板、あるいは、アルカリ成分を減らしたガラス基板を用いることができる。
【００３９】
第１部分（５）および第２部分（６）は、実質的に絶縁体で構成される。第１部分（５）および第２部分（６）が実質的な導電体であると、間隙（８）に強い電界を生じさせることができなくなり、最悪の場合、電子が放出されないためである。また、第１部分（５）および第２部分（６）が高い導電性を有すると、「活性化」処理や駆動時に予期せぬ放電が起きた場合に電子放出部が破壊される様な電流が間隙（８）に流れてしまう可能性がある。そのため、第１部分（５）および第２部分（６）は実質的に絶縁体であることが重要である。
【００４０】
そして、第１部分（５）および第２部分（６）は、導電性膜（３０ａ、３０ｂ）よりも導電性が低い（典型的には高いシート抵抗値あるいは高い抵抗値を有する）ことが重要である。第１部分（５）および第２部分（６）を構成する材料の抵抗率は、実用的には、抵抗率が１０８Ωｍ以上であることが好ましい。後述する厚みを考慮すると、第１部分（５）及び第２部分（６）のシート抵抗値は、実用的には、１０１３Ω／□以上であることが好ましい。このようなシート抵抗値を実現するためには、第１部分（５）及び第２部分（６）は、実用的には１０８Ωｍ以上の比抵抗を有する材料を用いることが好ましい。
【００４１】
第１部分（５）の材料としては、基板（１）及び第２部分（６）よりも熱伝導率が高い材料が選択される。具体的には、窒化シリコン、アルミナ、窒化アルミニウム、五酸化タンタル、酸化チタンを用いることができる。
【００４２】
第２部分（６）は、第１部分（５）よりも熱伝導率が低ければよいが、例えば、酸化シリコン（典型的にはＳｉＯ２）を含むことが好ましい。そして、特には、第２部分（６）は、酸化シリコンを主体とすることが好ましい。酸化シリコンを主体とする場合には、実用的には、第２部分（６）中に含まれる酸化シリコンは、８０ｗｔ％以上、好ましくは９０ｗｔ％以上である。
【００４３】
また、第１部分（５）および第２部分（６）の厚さ（図１３におけるＺ方向の厚み）は、材料にもよるが、本発明の効果上、実効的には１０ｎｍ以上が好ましく、１００ｎｍ以上であることがより好ましい。また、効果上の厚さの上限値はないが、プロセスの安定性や基板（１）との熱応力の関係上、実効的には、１０μｍ以下とすることが好ましい。
【００４４】
第１補助電極（２）と第２補助電極（３）とが対向する方向（Ｘ方向）における間隔Ｌ１及びそれぞれの膜厚は、電子放出素子の応用形態等によって適宜設計される。例えば、後述するテレビジョン等の画像表示装置に用いる場合では、解像度に対応して設計される。とりわけ、高品位（ＨＤ）テレビでは高精細さが要求されるため、画素サイズを小さくする必要がある。そのため、電子放出素子のサイズが限定されたなかで、十分な輝度を得るために、十分な放出電流Ｉｅが得られるように設計される。
【００４５】
第１補助電極（２）と第２補助電極（３）とのＸ方向（対向する方向）における間隔Ｌ１は、実用的には１０ｎｍ以上１００μｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ以上５μｍ以下に設定される。補助電極（２、３）の膜厚は、実用的には１００ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００４６】
補助電極（２、３）の材料としては、金属や半導体などの導電性材料を用いることができる。例えばＮｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属或は合金およびＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕＯ２、Ｐｄ−Ａｇ等の金属或は金属酸化物等を用いることができる。導電性膜（３０ａ、３０ｂ）は補助電極（２、３）に比べて薄いので、補助電極（２、３）は）導電性膜（３０ａ、３０ｂ）に比べて十分に高い熱伝導性を備える。
【００４７】
（第２の実施形態例）
本発明の電子放出素子の変形例である第２の実施形態例の基本的な構成について図１を用いて説明する。図１３で用いた部材と同じ部材には、同じ符号を付している。
【００４８】
本実施形態例は、実施形態例１で示した、導電性膜（３０ａ、３０ｂ）を、電極（４ａ、４ｂ）と導電性膜（２１ａ、２１ｂ）とで構成した例である。この形態では、第１電極（４ａ）は、補助電極（２）と第１導電性膜（２１ａ）とを接続しており、第２電極（４ｂ）は、補助電極（３）と第２導電性膜（２１ｂ）とを接続している。第１電極（４ａ）と第２電極（４ｂ）とは第２の間隙７を挟んで対向しており、第２の間隙７の直下に第１部分（５）と第２部分（６）との境界が位置している。また導電性膜（２１ａ、２１ｂ）は、実施形態例１と同様に、間隙８を挟んで対向しており、間隙８の直下に第１部分（５）と第２部分（６）との境界が位置している。そして、導電性膜（２１ａ、２１ｂ）はカーボン膜であることが好ましい。良好な電子放出特性の長期に渡る安定性の効果が、本実施形態例であっても得ることができる。さらに、電極（４ａ、４ｂ）を導電性膜（２１ａ、２１ｂ）よりも高抵抗にすれば、より電子放出特性を安定化することができる。
【００４９】
（第３の実施形態例）
本発明の電子放出素子の変形例である第３の実施形態例の基本的な構成について図３を用いて説明する。図３（ａ）は模式的な平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。図３において、第１及び第２の実施形態例で説明した部材と同じ部材には同じ番号を付してある。この形態例における、Ｌ１の大きさや、各部材の材料や大きさなどは、第１および第２の実施形態例で既に説明したものに準ずる。
【００５０】
図３に示した本実施形態例の電子放出素子は、第２の実施形態例で説明した電子放出素子における第１導電性膜２１ａと第２導電性膜２１ｂとが対向する方向を、基板１の表面に対して交差する（好ましくは実質的に垂直になる）様に配置した例に相当する。
【００５１】
より具体的には、第１部分（５）と第２部分（６）と第１補助電極（２）とを基板（１）上に積層している。この形態例においても、基板（１）と第１部分（５）と第２部分（６）とで基体（１００）が構成されている。
【００５２】
そのため、第２の間隙（８）が、第１部分（５）と第２部分（６）と第１補助電極（２）とで構成された積層体の側面（第１部分（５）の側面）に配置されている。それ以外は、本質的に、図１に示した、第２の実施形態例と同様である。また、良好な電子放出特性の長期に渡る安定性の効果が、図３に示した本実施形態例であっても得ることができる。
【００５３】
また、図３（ｃ）のように第１補助電極（２）の端部が、第１部分（５）の端部から離れていてもかまわない。このようにすることで、第１補助電極と第１カーボン膜（２１ａ）との距離、即ち第１補助電極と第２の間隙（８）との距離を長くとることができる。
【００５４】
尚、ここで示した例では、第２の間隙（８）が配置される、積層体の側面が、基板（１）表面に対して実質的に垂直に配置されている。
【００５５】
第１の実施形態例では、第１導電性膜（３０ａ）と第２導電性膜（３０ｂ）とが対向する方向が基板１の平面方向（Ｘ方向）であった。
【００５６】
しかしながら、第１導電性膜（２１ａ）と第２導電性膜（２１ｂ）とが対向する方向が基板（１）表面に対して垂直であることが電子放出効率（η）を向上させる観点から好ましい。
【００５７】
本発明の電子放出素子では、駆動時において、図５を用いて後述するように、基板（１）の平面に対してＺ方向に離れてアノード電極（４４）が配置される。
【００５８】
そのため、本実施形態例のように、第１導電性膜（２１ａ）と第２導電性膜（２１ｂ）とが対向する方向がアノード電極（４４）に向かっていると、電子放出効率（η）を高くすることができる。尚、電子放出効率（η）とは、電子放出量（Ｉｅ）／素子電流（Ｉｆ）で表される値である。ここで、電子放出量（Ｉｅ）はアノード電極（４４）に流れ込む電流であり、素子電流（Ｉｆ）は第１補助電極（２）と第２補助電極（３）との間を流れる電流で規定することができる。
【００５９】
但し、本実施形態例において、積層体の側面が基板（１）の表面に対し垂直に限定されることはない。実効的には、積層体の側面が基板（１）の表面に対して、３０度以上９０度以下に設定されることが好ましい。
【００６０】
本実施形態例の電子放出素子の駆動時には、第１補助電極（２）の電位に比べて第２補助電極（３）の電位を高く設定する。従って、駆動時には、第１の実施形態例で説明したように、第１補助電極（２）側に接続される第１導電性膜（２１ａ）が電子放出体（エミッタ）になる。そのため、第２電極（４ｂ）の直下に位置する第２部分（６）が高い絶縁性であれば、仮に放電が起きたとしても電子放出部へのダメージを抑制することができる。
【００６１】
また、本実施形態例で示した基体（１００）の構造は、第１の実施形態例の基体（１００）の構造にも適用することができる。即ち、その場合は、図３で示した、第１電極（４ａ）と第１導電性膜（２１ａ）が、第１導電性膜（３０ａ）に置き換わり、第２電極（４ｂ）と第２導電性膜（２１ｂ）が第２導電性膜（３０ｂ）に置き換わる。
【００６２】
次に、本発明の電子放出素子の製造方法について説明する。
【００６３】
第２の実施形態例の電子放出素子を例にして、本発明の製造方法の一例を図２を用いて以下に具体的に説明する。本発明の製造方法は、例えば以下の工程（１）〜工程（５）によって行うことができる。
【００６４】
（工程１）
基板（１）を十分に洗浄し、フォトリソグラフィー技術（レジスト塗布、露光、現像、エッチング）を用いて、第１部分（５）および第２部分（６）を形成する。その後、第２部分を形成するための材料を、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等により堆積する。その後、剥離剤を用いてリフトオフを行い、第１部分及び第２部分を備えた基体１００を用意する（図２（ａ））。
【００６５】
このとき、第２部分（６）の表面と第１部分（５）の表面（即ち、基体（１００）の表面）がほぼ平らになる様に形成することが好ましい。しかし、後述する工程３で形成する導電性膜４の膜厚に特段の変化がなければ多少凹凸状になっていてもかまわない。
【００６６】
また、ここでは、第１部分（５）および第２部分（６）を基板（１）上に形成する例を示した。しかしながら、第１部分（５）と第２部分（６）の一方または両方が、基板（１）の一部で形成されていても良い。また、第１部分（５）、第２部分（６）、基板（１）を構成する材料などについては、前述した実施形態例で述べた値を適宜適用すれば良い。
【００６７】
（工程２）
次に、補助電極（２，３）を形成するための材料を、真空蒸着法、スパッタ法等により堆積する。そして、フォトリソグラフィー技術などを用いてパターニングすることにより、第１補助電極（２）および第２補助電極（３）を基体１００上に設ける（図２（ｂ））。
【００６８】
このとき第１部分（５）と第２部分（６）の境界が第１補助電極（２）と第２補助電極（３）との間に位置するように形成する。補助電極（２，３）の材料や、膜厚や、間隔（Ｌ１）や、幅（Ｗ）などは、前述した実施形態例で述べた値を適宜適用すれば良い。尚、本発明において、補助電極（２，３）は省略することもできる。
【００６９】
（工程３）
続いて、基体１００上に設けられた第１補助電極（２）と第２補助電極（３）との間を接続する導電性膜４を形成する（図２（ｃ））。この工程によって、導電性膜４は、第１の部分（５）と第２の部分（６）とに跨って形成される。
【００７０】
導電性膜４の製造方法としては、例えば、まず、有機金属溶液を塗布して乾燥することにより、有機金属膜を形成する。そして、有機金属膜を加熱焼成処理し、金属膜あるいは金属酸化物膜などの金属化合物膜とする。その後、リフトオフ、エッチング等によりパターニングすることで導電性膜４を得る方法を採用とすることができる。
【００７１】
導電性膜４の材料としては、金属や半導体などの導電性材料を用いることができる。例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属或は金属化合物（合金や金属酸化物など）を用いることができる。
【００７２】
なお、ここでは、有機金属溶液の塗布法により説明したが、導電性膜４の形成法はこれに限られるものではない。例えば、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法、インクジェット法等の公知の手法によっても形成することも出来る。
【００７３】
次の工程で「通電フォーミング」処理を行う場合は、導電性膜４は、Ｒｓ（シート抵抗）が１０２Ω／□以上１０７Ω／□以下の抵抗値の範囲で形成される。なおＲｓは、厚さがｔ、幅がｗで長さがｌの膜の長さ方向に測定した抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒｓ（ｌ／ｗ）とおいたときに現われる値で、抵抗率をρとすればＲｓ＝ρ／ｔである。上記抵抗値を示す膜厚としては、実用的には、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲にある。また、導電性膜４の幅Ｗ’（図１参照）は補助電極（２、３）の幅Ｗよりも小さく設定される。
尚、工程３と工程２は順序を入れ替えることも可能である。
【００７４】
（工程４）
つづいて、導電性膜（４）に第１の間隙（７）を形成する。間隙（７）の形成方法としては、ＥＢリソグラフィー法を用いたパターニング法を採用できる。また、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）を導電性膜（４）の間隙（７）を形成したい箇所に照射する事によって、導電性膜（４）の所定の箇所（第１部分（５）と第２部分（６）との境界上に位置する箇所）に間隙（７）を設ける事ができる。換言すると、間隙（７）の直下に第１部分（５）と第２部分（６）との境界を位置させる（間隙７内に第１部分（５）と第２部分（６）との境界を露出させる）ことができる。また、換言すると、離れて配置された第１電極（４ａ）と第２電極（４ｂ）との間に、第１部分（５）と第２部分（６）との境界を位置させる。
【００７５】
勿論、公知の「通電フォーミング」処理によって、導電性膜（４）に電流を流すことにより導電性膜（４）の一部に間隙（７）を設けることもできる。導電性膜（４）に電流を流すためには、具体的には、第１補助電極（２）と第２補助電極（３）の間に電圧を印加することで行うことができる。尚、第１補助電極（２）と第２補助電極（３）を用いない場合には、導電性膜（４）の両端部に電圧を印加することで「通電フォーミング」処理を行うことができる。
【００７６】
しかしながら、「通電フォーミング」処理では、間隙（７）の位置の制御が難しい場合もある。そのため「通電フォーミング」処理で間隙（７）を形成する場合には、導電性膜（４）のうちの第１の間隙（７）を設けたい部分を予め高抵抗化した後に、「通電フォーミング処理」を行うことが好ましい。
【００７７】
本工程により、第１の間隙（７）を挟んで、Ｘ方向に、第１電極（４ａ）と第２電極（４ｂ）とが対向して配置される（図２（ｄ））。即ち、基体１００上に、離れて配置された第１電極（４ａ）と第２電極（４ｂ）と配置される。尚、第１電極（４ａ）と第２電極（４ｂ）は微小な部分で繋がっている場合もある。
【００７８】
工程４以降の処理は、例えば、図５に示す真空装置内に上記工程１〜３を終えた基体（１００）を配置し、内部を真空にした後で行うことができる。
【００７９】
なお、図５に示した測定評価装置は真空装置（真空チャンバー）を備えており、該真空装置には不図示の排気ポンプ及び真空計等の真空装置に必要な機器が具備されている。内部は、所望の真空下で種々の測定評価を行えるようになっている。
【００８０】
また、本測定評価装置には、不図示のガス導入装置を付設することで、後述する「活性化」処理に用いる炭素含有ガスを所望の圧力で真空装置内に導入することができる。また、真空装置全体、及び真空装置内に配置された基体（１００）は、不図示のヒーターにより加熱することができる。
【００８１】
「通電フォーミング」処理は、パルス波高値が定電圧（一定）であるパルス電圧を繰り返し第１補助電極（２）と第２補助電極（３）との間に印加することによって行うことができる。また、パルス波高値を徐々に増加させながら、パルス電圧を印加することによって行うこともできる。パルス波高値が一定である場合のパルス波形の例を図６（ａ）に示す。図６（ａ）中、Ｔ１及びＴ２は電圧波形のパルス幅とパルス間隔（休止時間）であり、Ｔ１は１μｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃ、Ｔ２は１０μｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃとすることができる。印加するパルス波形自体は、三角波や矩形波を用いることができる。
【００８２】
次に、パルス波高値を増加させながら、パルス電圧を印加する場合のパルス波形の例を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）中、Ｔ１及びＴ２は電圧波形のパルス幅とパルス間隔（休止時間）であり、Ｔ１は１μｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃ、Ｔ２は１０μｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃとすることができる。印加するパルス波形自体は、三角波や矩形波を用いることができる。印加するパルス電圧の波高値は、例えば０．１Ｖステップ程度ずつ、増加させる。
【００８３】
以上説明した例においては、第１補助電極（２）と第２補助電極（３）との間に三角波パルスを印加している。しかしながら、補助電極２，３間に印加する波形は三角波に限定することはなく、矩形波など所望の波形を用いてもよい。また、その波高値及びパルス幅、パルス間隔等についても上述の値に限ることない。第１の間隙（７）が良好に形成されるように、電子放出素子の抵抗値等にあわせて、適切な値を選択することができる。
【００８４】
（工程５）
次に、「活性化」処理を施す（図２（ｅ））。
「活性化」処理は、例えば、図５に示した真空装置内に炭素含有ガスを導入し、炭素含有ガスを含む雰囲気下で、補助電極（２，３）間に図７（ａ）や図７（ｂ）に示す様な、両極性のパルス電圧を複数回印加することで行う。即ち、第１電極（４ａ）と第２電極（４ｂ）との間に、両極性のパルス電圧を複数回印加する。
【００８５】
この処理により、雰囲気中に存在する炭素含有ガスから、カーボン膜（第１のカーボン膜２１ａ、第２のカーボン膜２１ｂ）を基体１００上に設けることができる。具体的には、第１電極（４ａ）と第２電極（４ｂ）との間の基体（１００）上およびその近傍の電極（４ａ、４ｂ）上にカーボン膜（２１ａ、２１ｂ）が堆積する。即ち、第１カーボン膜２１ａと第１カーボン膜２１ａと離れて配置された第２カーボン膜２１ｂとが基体１００上に設けられる。
【００８６】
そして、詳細はよくわかっていないが、上記方法を採ると、第１部分５と第２部分６の境界上に第２の間隙８が位置させることができる。即ち、換言すると、間隙８内に第１部分５と第２部分６の境界を位置させることができる。あるいは、換言すると、第１カーボン膜２１ａと第２カーボン膜２１ｂとの間に、第１部分５と第２部分６の境界を位置させることができる。
【００８７】
上記炭素含有ガスとしては例えば有機物質ガスを用いることができる。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、スルホン酸等の有機酸類等を挙げることが出来る。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が使用できる。また、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタノール、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、プロピオン酸等も使用できる。特にはトルニトリルが好ましく用いられる。
【００８８】
上記「活性化」処理中に印加する両極性のパルス電圧の波形は、補助電極（２）または第１電極（４ａ）の電位と、補助電極（３）または第２電極（４ｂ）の電位との関係を所定のタイミング又は所定の周期で逆転させる波形である（図７（ａ）、（ｂ）参照）。上記電位の関係の逆転は、交互に逆転する波形であることが好ましいが、必ずしも交互に逆転させる形態に本発明は限定されるものではない。
【００８９】
両極性のパルス電圧の印加としては、例えば、以下のように行うことで実現することができる。即ち、補助電極（２）または第１電極（４ａ）の電位を、補助電極（３）または第２電極（４ｂ）の電位よりも高くせしめるパルス電圧を印加する。その後、補助電極（２）または第１電極（４ａ）の電位の電位を補助電極（３）または第２電極（４ｂ）の電位よりも低くせしめるパルス電圧を印加する。そして、この行為を繰返すことが好ましい。尚、補助電極（２）または第１電極（４ａ）の電位と、補助電極（３）または第２電極（４ｂ）の電位とのどちらを先に高電位にするかは任意に設定することができる。
【００９０】
印加する最大電圧値（絶対値）は、実用的には、１０Ｖ以上２５Ｖ以下の範囲で適宜選択することが好ましい。
【００９１】
図７（ａ）中、Ｔ１は、印加するパルス電圧のパルス幅、Ｔ２はパルス間隔である。この例では、電圧値は正負の絶対値が等しい場合を示しているが、電圧値は正負の絶対値が異なる場合もある。また、図７（ｂ）中、Ｔ１は正の電圧値のパルス電圧のパルス幅であり、Ｔ１’は負の電圧値のパルス電圧のパルス幅である。Ｔ２はパルス間隔である。尚、この例においては、Ｔ１＞Ｔ１’に設定し、電圧値は正負の絶対値が等しく設定されている場合を示しているが、電圧値は正負の絶対値が異なる場合もある。「活性化」処理は、素子電流（Ｉｆ）の上昇が緩やかになった後に終了することが好ましい。
【００９２】
また、図７に示したどちらの波形を用いても、素子電流（Ｉｆ）の上昇が緩やかになるまで「活性化」処理を行うことで、図２（ｅ）に示す様に間隙８を第１部分５と第２部分６との境界上に設けることができる。
【００９３】
以上の工程１〜工程５により図１に示した電子放出素子を形成することができる。
【００９４】
尚、図１３に示した形態の電子放出素子を形成する場合には、上記工程４は行わない。そして、工程３における第１補助電極（２）と第２補助電極（３）との間隔Ｌ１を５０ｎｍ以上５μｍ以下に設定し、工程５で説明した「活性化」処理を行う。これにより、カーボン膜（３０ａ、３０ｂ）を形成する事ができ、間隙８を第１部分（５）と第２部分（６）との境界上に設ける（第１部分（５）と第２部分（６）との境界を間隙８内に設ける）事ができる。
【００９５】
作製された電子放出素子は、駆動を行う前（画像表示装置に適用する場合には発光体に電子線を照射する前）に、好ましくは、真空中で加熱する処理である「安定化」処理を行う。
【００９６】
「安定化」処理を行うことで、前述した「活性化」処理などによって基体（１００）の表面や、その他の箇所に付着した余分な炭素や有機物を除去することが好ましい。
【００９７】
具体的には、真空装置内で、余分な炭素や有機物質を排気する。真空装置内の有機物質は極力排除することが望ましいが、有機物質の分圧としては１×１０―８Ｐａ以下まで除去することが好ましい。また、有機物質以外の他のガスをも含めた真空容器内の全圧力は、３×１０―６Ｐａ以下が好ましい。
【００９８】
「安定化」処理を行った後に、電子放出素子を駆動する時の雰囲気は、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い。有機物質が十分除去されていれば、圧力自体は多少上昇しても十分に安定な特性を維持することができる。
以上の工程により、本発明の電子放出素子を形成することができる。
【００９９】
また、図３（ｂ）に示した実施形態例の電子放出素子は、例えば、以下の様にして形成することができる。一例を図４を用いて説明する。
【０１００】
まず、上記工程１で説明した基板（１）上に、第１部分（５）を構成する材料層、第２部分（６）を構成する材料層を構成する材料層を、この順番で積層する。これらの各層は、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等により基板（１）上に堆積させることができる。次に、第２補助電極（３）を構成する材料層を第２部分（６）を構成する材料層上に真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等により堆積させる（図４（ａ）参照）。
【０１０１】
その後、フォトリソグラフィー技術など公知のパターニング方法により、基板１表面の一部に段差形状を備える積層体を形成する（図４（ｂ））。
【０１０２】
次に、第１補助電極（２）を基板（１）上に形成する（図４（ｃ））。
【０１０３】
続いて、積層体の側面上を被覆するように、且つ、第１補助電極（２）と第２補助電極（３）の間を接続するように、前述した工程３と同様にして、導電性膜４を形成する（図４（ｄ））。
そして、前述した工程４、工程５と同様の処理を行う（図４（ｅ）、（ｆ））。
【０１０４】
以上のようにして、図３（ｂ）に示した実施形態例の電子放出素子を形成することができる。また、図３（ｃ）に示した形態例は、上記作成方法に加えて、第２補助電極（３）の端部の位置をずらしただけであるので、パターニング工程を加えれば問題なく形成することができる。
【０１０５】
尚、ここで示した前述した実施形態例の電子放出素子の製造方法は一例であり、これらの製造方法により製造された電子放出素子に上述した第１〜第２の実施形態例の電子放出素子は限定されることはない。
【０１０６】
次に、上述した本発明の電子放出素子の基本特性について、図８を用いて説明する。図５に示した測定評価装置により測定される、本発明の電子放出素子の放出電流（Ｉｅ）及び素子電流（Ｉｆ）と補助電極（２，３）印加する素子電圧（Ｖｆ）の関係の典型的な例を図８に示す。
【０１０７】
なお、図８は、放出電流（Ｉｅ）は素子電流（Ｉｆ）に比べて著しく小さいので、任意単位で示されている。図８からも明らかなように、本発明の電子放出素子は放出電流（Ｉｅ）に対する３つの性質を有する。
【０１０８】
まず第１に、本発明の電子放出素子は、ある電圧（しきい値電圧と呼ぶ；図８中のＶｔｈ）以上の素子電圧を印加すると急激に放出電流Ｉｅが増加する。一方で、しきい値電圧Ｖｔｈ以下では放出電流（Ｉｅ）がほとんど検出されない。すなわち、放出電流（Ｉｅ）に対する明確なしきい値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。
【０１０９】
第２に、放出電流（Ｉｅ）が素子電圧Ｖｆに依存するため、放出電流（Ｉｅ）は素子電圧Ｖｆで制御できる。
【０１１０】
第３に、アノード電極４４に捕捉される放出電荷は、素子電圧Ｖｆを印加する時間に依存する。つまり、アノード電極４４に捕捉される電荷量は、素子電圧Ｖｆを印加する時間により制御できる。
【０１１１】
以上のような電子放出素子の特性を用いると、入力信号に応じて電子放出特性を容易に制御できることになる。
【０１１２】
次に、上述した第１〜第２の実施形態例に示した本発明の電子放出素子の応用例について以下に述べる。
【０１１３】
本発明の電子放出素子を複数個基板上に配列することで、例えば、電子源や、フラットパネル型テレビジョンなどの画像表示装置を構成することができる。
【０１１４】
基板上の電子放出素子の配列形態としては、例えば、マトリクス型配列が挙げられる。この配列形態では、前述の第１補助電極（２）が基板上に配置されたｍ本のＸ方向配線のうちの１本に接続される。そして、前述の第２補助電極（３）が基板上に配置されたｎ本のＹ方向配線のうちの１本に電気的に接続される。尚、ｍ、ｎは、共に正の整数である。
【０１１５】
次に、このマトリクス型配列の電子源基板の構成について、図９を用いて説明する。
【０１１６】
上述したｍ本のＸ方向配線（７２）は、Ｄｘ１，Ｄｘ２，……，Ｄｘｍからなり、絶縁性基板（７１）上に、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成される。Ｘ方向配線（７２）は、金属等の導電性材料からなる。ｎ本のＹ方向配線（７３）は、Ｄｙ１，Ｄｙ２，…，Ｄｙｎのｎ本の配線よりなり、Ｘ方向配線（７２）と同様の手法、同様の材料により形成することができる。これらｍ本のＸ方向配線（７２）とｎ本のＹ方向配線（７３）との間（交差部）には、不図示の絶縁層が配置される。絶縁層は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成することができる。
【０１１７】
また、前記Ｘ方向配線（７２）には、走査信号を印加する不図示の走査信号印加手段が電気的に接続される。一方、Ｙ方向配線（７３）には、走査信号に同期して、選択された各電子放出素子（７４）から放出される電子を変調するための変調信号を印加する不図示の変調信号発生手段が電気的に接続される。各電子放出素子に印加される駆動電圧Ｖｆは、印加される走査信号と変調信号との差電圧として供給される。
【０１１８】
次に、上記のようなマトリクス配列の電子源基板を用いた電子源、及び、画像表示装置の一例について、図１０と図１１を用いて説明する。図１０は画像表示装置を構成する外囲器（ディスプレイパネル）（８８）の基本構成図であり、図１１は蛍光体膜の構成を示す模式図である。
【０１１９】
図１０において、電子源基板（リアプレート）（７１）上に本発明の電子放出素子（７４）をマトリクス状に複数配列している。フェースプレート（８６）はガラスなどの透明基板（８３）の内面に蛍光体膜（８４）と導電性膜（８５）等が形成されたである。支持枠（８２）はフェースプレート（８６）とリアプレート（７１）の間に配置される。リアプレート（７１）、支持枠（８２）及びフェースプレート（８６）は、接合部にフリットガラスやインジウムなどの接着剤を付与することにより封着されている。この封着された構造体で外囲器（ディスプレイパネル）（８８）が構成される。尚、上記導電性膜（８５）は、図５を用いて説明したアノード（４４）に相当する部材である。
【０１２０】
外囲器（８８）は、フェースプレート（８６）、支持枠（８２）、リアプレート（７１）で構成することができる。また、フェースプレート（８６）とリアプレート（７１）との間に、スペーサーと呼ばれる不図示の支持体を設置することにより、大気圧に対して十分な強度を持つ外囲器（８８）を構成することができる。
【０１２１】
図１１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図１１で示した蛍光体膜（８４）の具体的な構成例である。蛍光体膜（８４）は、モノクロームの場合は単色の蛍光体（９２）のみから成る。カラーの画像表示装置を構成する場合には、蛍光体膜（８４）は、少なくともＲＧＢ３原色の蛍光体（９２）と、各色の間に配置される光吸収部材（９１）とを含む。光吸収部材（９１）は好ましくは、黒色の部材を用いることができる。図１１（ａ）は、光吸収部材（９１）をストライプ状に配列した形態である。図１１（ｂ）は、光吸収部材（９１）をマトリクス状に配列した形態である。一般に、図１１（ａ）の形態は「ブラックストライプ」と呼ばれ、図１１（ｂ）の形態は「ブラックマトリクス」と呼ばれる。光吸収部材（９１）を設ける目的は、カラー表示の場合必要となる３原色蛍光体の各蛍光体（９２）間の塗り分け部における混色等を目立たなくすることと、蛍光体膜（８４）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にある。光吸収部材（９１）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、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。また、導電性であっても絶縁性であっても良い。
【０１２２】
また、蛍光体膜（８４）の内面側（電子放出素子（７４）側）には、「メタルバック」などと呼ばれる導電性膜（８５）が設けられる。導電性膜（８５）の目的は、蛍光体（９２）からの発光のうち、電子放出素子（７４）側へ向かう光をフェースプレート（８６）側へ鏡面反射することで輝度を向上させることである。また、電子ビーム加速電圧を印加するためのアノードとして作用させること、及び、外囲器（８８）内で発生した負イオンの衝突による蛍光体のダメージを抑制すること等である。
【０１２３】
導電性膜（８５）は、好ましくは、アルミニウム膜で形成されることが好ましい。導電性膜（８５）は、蛍光体膜（８４）作製後、蛍光体膜（８４）の表面の平滑化処理（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。
【０１２４】
フェースプレート（８６）には、更に蛍光体膜（８４）の導電性を高めるため、蛍光体膜（８４）と透明基板（８３）との間にＩＴＯなどからなる透明電極（不図示）を設けてもよい。
【０１２５】
上記外囲器（８８）内の各電子放出素子（７４）は図９を用いて前述したＸ方向配線（７２）およびＹ方向配線（７３）に接続している。そのため、各電子放出素子（７４）に接続する端子Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍ、Ｄｏｙ１〜Ｄｏｙｎを通じて電圧を印加することにより、所望の電子放出素子（７４）から電子放出させることができる。この時、高圧端子（８７）を通じ、導電性膜（８５）に５ｋＶ以上３０ｋＶ以下、好ましくは１０ｋＶ以上２５ｋＶ以下の電圧を印加する。尚、フェースプレート（８６）と基板（７１）との間隔は１ｍｍ以上５ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定される。この様にする事で、選択した電子放出素子から放出された電子は、メタルバック（８５）を透過し、蛍光体膜（８４）に衝突する。そして蛍光体（９２）を励起・発光させることで画像を表示するものである。
【０１２６】
なお、以上述べた構成においては、各部材の材料等、詳細な部分は上記した内容に限られるものではなく、目的に応じて適宜変更される。
【０１２７】
また、図１０を用いて説明した本発明の外囲器（ディスプレイパネル）（８８）を用いて情報表示再生装置を構成することができる。
【０１２８】
具体的には、受信装置と、受信した信号を選曲するチューナーと、選曲した信号に含まれる信号を、ディスプレイパネル（８８）に出力してスクリーンに表示または再生させる。上記受信装置は、テレビジョン放送などの放送信号を受信することができる。また、上記選曲した信号に含まれる信号としては、映像情報、文字情報および音声情報の少なくとも１つを指す。尚、上記「スクリーン」は、図１０で示したディスプレイパネル（８８）においては、蛍光体膜（８４）に相当すると言うことができる。この構成によりテレビジョンなどの情報表示再生装置を構成することができる。勿論、放送信号がエンコードされている場合には、本発明の情報表示再生装置はデコーダーも含むことができる。また、音声信号については、別途設けたスピーカーなどの音声再生手段に出力して、ディスプレイパネル（８８）に表示される映像情報や文字情報と同期させて再生する。
【０１２９】
また、映像情報または文字情報をディスプレイパネル（８８）に出力してスクリーンに表示および／あるいは再生させる方法としては、例えば以下のように行うことができる。まず、受信した映像情報や文字情報から、ディスプレイパネル（８８）の各画素に対応した画像信号を生成する。そして生成した画像信号を、ディスプレイパネル（Ｃ１１）の駆動回路（Ｃ１２）に入力する。そして、駆動回路に入力された画像信号に基づいて、駆動回路からディスプレイパネル（８８）内の各電子放出素子に印加する電圧を制御して、画像を表示する。
【０１３０】
図１２は、本発明に係るテレビジョン装置のブロック図である。受信器であるところの受信回路（Ｃ２０）は、チューナーやデコーダ等からなり、衛星放送や地上波等のテレビ信号、ネットワークを介したデータ放送等を受信し、復号化した映像データをＩ／Ｆ部（インターフェース部）（Ｃ３０）に出力する。Ｉ／Ｆ部（Ｃ３０）は、映像データを表示装置の表示フォーマットに変換して上記ディスプレイパネル（Ｃ１１）に画像データを出力する。画像表示装置（Ｃ１０）は、ディスプレイパネル（Ｃ１１）、駆動回路（Ｃ１２）及び制御回路（Ｃ１３）を含む。制御回路は、入力した画像データに表示パネルに適した補正処理等の画像処理を施すともに、駆動回路（Ｃ１２）に画像データ及び各種制御信号を出力する。駆動回路（Ｃ１２）は、入力された画像データに基づいて、ディスプレイパネル（Ｃ１１）の各配線（図１０のＤｏｘ１〜Ｄｏｘｍ、Ｄｏｙ１〜Ｄｏｙｎ参照）に駆動信号を出力し、テレビ映像が表示される。受信回路（Ｃ２０）とＩ／Ｆ部（Ｃ３０）は、セットトップボックス（ＳＴＢ）として画像表示装置（Ｃ１０）とは別の筐体に収められていてもよいし、また画像表示装置（Ｃ１０）と同一の筐体に収められていてもよい。
【０１３１】
また、インターフェースには、プリンター、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）などの画像記録装置や画像出力装置に接続することができる構成とすることもできる。そして、このようにすれば、画像記録装置に記録された画像をディスプレイパネル（Ｃ１１）に表示させることもできる。また、ディスプレイパネル（Ｃ１１）に表示させた画像を、必要に応じて加工し、画像出力装置に出力させることもできる情報再生装置（またはテレビジョン）を構成することができる。
【０１３２】
ここで述べた情報再生装置の構成は、一例であり、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。また、本発明の情報再生装置は、テレビ会議システムやコンピュータ等のシステムと接続することで、様々な情報再生装置を構成することができる。
【０１３３】
以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに詳述する。
【０１３４】
（実施例１）
本実施例では、第１の実施形態例で説明した電子放出素子を作成した例を示す。本実施例の電子放出素子の構成は、図１と同様である。以下、図１、図２を用いて、本実施例の電子放出素子の基本的な構成及び製造方法を説明する。
【０１３５】
（工程−ａ）
最初に、清浄化した石英基板（１）上に、第２部分（６）のパターンに対応した開口を備えたフォトレジスト層を形成する。その後、ドライエッチング法を用いて第２部分（６）に対応するパターンの凹部を基板（１）の表面に形成する。このようにして同様の基板（１）を５つ用意した。
【０１３６】
その後、それぞれの基板（１）の第２部分（６）に相当する凹部にＳｉ３Ｎ４を凹部に堆積させた。Ｓｉ３Ｎ４はプラズマＣＶＤ法により形成した。この実施例においては、第１部分（５）が石英で形成されたことになる。
【０１３７】
同時に、抵抗率、熱伝導率測定用の石英基板を用意し、この基板にも各材料を上記の方法と同様に堆積させ、それぞれの抵抗率、熱伝導率を測定したところ、以下のようであった。
【０１３８】
室温における抵抗率は、Ｓｉ３Ｎ４は１×１０１３Ωｍであった。また、室温における熱伝導率は、Ｓｉ３Ｎ４は２５Ｗ／ｍ・Ｋであった。また、石英基板１の抵抗率は、１×１０１４Ωｍ以上であり、熱伝導率は、１．４Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【０１３９】
上記各材料は、第２部分（６）と第１部分（５）の表面がほぼ平らになるように堆積させた。
【０１４０】
次いで、フォトレジストパターンを有機溶剤で溶解し、フォトレジスト上の堆積膜をリフトオフして、第２部分（６）と第１部分（５）が隣り合うように配置された基体（１００）を得た（図２（ａ））。
【０１４１】
また、比較例１として、第１部分（５）、第２部分（６）を形成しない基板（すなわち石英基板１のみ）を用意した。また、比較例１’として、石英基板（１）の表面上にＳｉ３Ｎ４をパターニングせずに堆積させた基板１（この場合、基体の表面は全て第２部分（６）となる）も用意した。
【０１４２】
（工程−ｂ）
次にＴｉとその上に形成したＰｔとからなる補助電極（２、３）を本実施例および比較例の各基体（１００）上に形成した。間隔Ｌ１を２０μｍとした。
【０１４３】
尚、第１部分（５）と第２部分（６）との境界が、補助電極（２，３）のほぼ中央になるように形成した。また、補助電極（２，３）の幅Ｗ（図１参照）は５００μｍとした（図２（ｂ））。
【０１４４】
（工程−ｃ）
続いて、工程―ａおよび工程−ｂを経た各基体（１００）上に、有機パラジウム化合物溶液を回転塗布した後に、加熱焼成処理をした。こうしてＰｄを主元素として含む導電性膜４が形成された。続いて導電性膜４をパターニングして、導電性膜４を第１補助電極（２）と第２補助電極（３）とをつなぐように形成した（図２（ｃ））。形成された導電性膜４のＲｓ（シート抵抗）は、１×１０４Ω／□であり、膜厚は、１０ｎｍとした。
【０１４５】
（工程−ｄ）
次に、上記工程―ａ〜工程−ｃを経た各基体（１００）を図６の真空装置内に設置し、第１部分（５）と第２部分（６）との境界上に沿ってＦＩＢを連続的に照射し、導電性膜４に第１の間隙（７）を形成して、電極（４ａ、４ｂ）を形成した（図２（ｄ））。
【０１４６】
（工程−ｅ）
続いて、「活性化」処理を行った。具体的には、トルニトリルを真空装置内に導入した。その後、図７（ａ）に示した波形のパルス電圧を、最大電圧値±２０Ｖ、Ｔ１が１ｍｓｅｃ、Ｔ２が１０ｍｓｅｃの条件で、補助電極２、３間に印加した。「活性化」処理を開始後、素子電流（Ｉｆ）が緩やかな上昇に入ったことを確認し、電圧の印加を停止し、「活性化」処理を終了した。その結果、カーボン膜（２１ａ、２１ｂ）を形成した（図２（ｅ））。また、第１カーボン膜２１ａと第２カーボン膜２１ｂとの間隙８内に、間隙８に沿って、第１部分（５）と第２部分（６）との境界が位置していた。
以上の工程で電子放出素子を形成した。
【０１４７】
このようにして、第２部分（６）をＳｉ３Ｎ４で形成した基体（１００）の各々と、比較例１及び比較例１’で形成した基体（１００）の各々に対し、工程―ｂ〜工程―ｅまで同じ処理を施した。また、それぞれの基体（１００）上に、１０個ずつ同じ製造方法で電子放出素子を作成した。
【０１４８】
また、本実施例において、第２部分（６）に用いた各材料の抵抗率は１０８Ωｍ以上であるため、上記「活性化」処理中において大きなダメージを与える様な放電は生じなかった。
【０１４９】
（工程−ｆ）
次に、それぞれの電子放出素子に対し、「安定化」処理を行った。具体的には、真空装置及び電子放出素子をヒーターにより加熱して約２５０℃に維持しながら真空装置内の排気を続けた。２０時間後、ヒーターによる加熱を止め、室温に戻したところ真空装置内の圧力は１×１０−８Ｐａ程度に達した。
【０１５０】
続いて、図５に示した測定装置で、各電子放出素子の放出電流（Ｉｅ）と輝度の測定を行った。
【０１５１】
アノード電極４４と電子放出素子の間の距離Ｈを４ｍｍとし、高圧電源４３によりアノード電極４４に１ｋＶの電位を与えた。この状態で、電源４１を用いて補助電極２、３の間に、第１補助電極２の電位が第２補助電極２の電位よりも低くなるように、波高値１７Ｖの矩形パルス電圧を印加した。そして、電流計４０及び電流計４２により、本実施例の電子放出素子及び比較例１の電子放出素子の素子電流Ｉｆおよび放出電流Ｉｅをそれぞれ測定した。
【０１５２】
比較例１’の電子放出素子では、安定したＩｅを測定することができなかった。これは、作成工程に「活性化」処理を用いており、比較例１’の電子放出素子では間隙（８）の直下に酸化シリコンを用いていなかったためであると思われる。即ち、比較例１’の電子放出素子は、いずれも、十分な「活性化」処理を行うことが出来なかったため、安定したＩｅを測定することができなかったと推測される。
【０１５３】
表１は本実施例１の電子放出素子と比較例１の電子放出素子との電子放出電流、電子放出効率および電子放出電流が半減するまでの駆動時間について、比較例１の電子放出素子の値を基準に相対的に比較して示したものである。このように本発明による電子放出素子は、良好な電子放出特性を長期に維持することができた。尚、実施例１の電子放出素子を用い、第１補助電極２の電位が第２補助電極２の電位よりも高くなるようにして駆動して、同様に特性を評価したところ、放出電流、電子放出効率、半減するまでの時間のいずれも低下した。
【０１５４】
【表１】
2008027853.tif 000003
【０１５５】
（実施例２）
本実施例では、第２の実施形態例で説明した電子放出素子を作成した例を示す。
本実施例にかかわる基本的な電子放出素子の構成は、図３（ｂ）と同様である。以下、図３、図４を用いて、本実施例の電子放出素子の製造方法を説明する。
【０１５６】
（工程−ａ）
最初に、清浄化した石英基板（１）を５つ用意した。そして、それぞれの基板（１）上に、第１部分（５）を形成する材料として、Ｓｉ３Ｎ４を堆積させた。Ｓｉ３Ｎ４はプラズマＣＶＤ法により形成した。同時に抵抗率、熱伝導率測定用の別の基板にも上記各材料を堆積させ、抵抗率、熱伝導率を測定したところ、各測定値は実施例１と同じであった。その後、第２部分（６）を形成する材料として、プラズマＣＶＤ法により酸化シリコン（ＳｉＯ２）を全ての基板（１）上に堆積させた。同時に抵抗率、熱伝導率測定用の基板にもＳｉＯ２を堆積させ、抵抗率、熱伝導率を測定したところ、各測定値は比較例１と同じであった。
【０１５７】
さらに第２部分（６）の上に、補助電極（３）を形成する材料として、厚さ５ｎｍのＴｉと厚さ４５ｎｍのＰｔを順次堆積させた（図４（ａ））。
【０１５８】
その後、フォトレジストのスピンコーティング、マスクパターンの露光及び現像を行い、ドライエッチングで第１部分（５）と第２部分（６）とで構成された積層体と、該積層体上に配置され第２補助電極（３）を形成した（図４（ｂ））。
【０１５９】
次に、フォトレジストを剥離した後、再度フォトレジストのスピンコーティング、マスクパターンの露光及び現像を行い、第１補助電極（２）のパターンに相当する開口を備えるフォトレジストを形成した。続いて、開口内に厚さ５ｎｍのＴｉと厚さ４５ｎｍのＰｔを順次堆積させた。続いて、フォトレジストのリフトオフを行い、第１補助電極（２）を形成した（図４（ｃ））。
【０１６０】
補助電極（３）と補助電極（２）の幅Ｗは５００μｍとした。第２部分（６）の膜厚は５０ｎｍとした。第１部分（５）の膜厚は５００ｎｍとした。
【０１６１】
また、第２部分（６）を形成せず、基板（１）表面と第２補助電極（３）との間にＳｉＯ２層（第１部分）のみを５８０ｎｍの厚さで形成させた基板（１）も用意した（比較例２）。また、第１部分（５）を形成せず、基板１表面と第２補助電極（２）との間にＳｉ３Ｎ４層（第２部分）のみを５８０ｎｍの厚さで形成させた基板（１）も用意した（比較例２’）。
【０１６２】
後の工程は、実施例１の（工程−ｃ）〜（工程−ｆ）と同様の工程を行うことで電子放出素子を形成した。実施例１と同様、本実施例においても、各基板毎に、１０個ずつ電子放出素子を作成した。
【０１６３】
また、本実施例において、第２部分（６）に用いた各材料の抵抗率が１０８Ωｍ以上であるため、上記「活性化」処理中において大きな放電は生じなかった。
【０１６４】
続いて、図５に示した測定装置で、各電子放出素子の放出電流（Ｉｅ）と輝度の測定を行った。
【０１６５】
アノード電極４４と電子放出素子の間の距離Ｈを４ｍｍとし、高圧電源４３によりアノード電極４４に１ｋＶの電位を与えた。この状態で、電源４１を用いて素子電極２、３の間に波高値１７Ｖの矩形パルス電圧を印加して、電流計４０及び電流計４２により、本実施例の素子及び比較例の素子の素子電流Ｉｆおよび放出電流Ｉｅをそれぞれ測定した。
【０１６６】
比較例２’の素子では、安定したＩｅを測定することができなかった。これは、作成工程に「活性化」処理を用いており、比較例２’の電子放出素子では間隙（８）の直下に酸化シリコンを用いていなかったためであると思われる。即ち、比較例２’の電子放出素子は、いずれも、十分な「活性化」処理を行うことが出来なかったため、安定したＩｅを測定することができなかったと推測される。
【０１６７】
表２は本実施例２の電子放出素子と比較例２の電子放出素子との電子放出電流、電子放出効率および電子放出電流が半減するまでの駆動時間をについて、比較例２の電子放出素子の値を基準に相対的に比較して示したものである。このように本発明による電子放出素子は、良好な電子放出特性を長期に維持することができた。尚、実施例２の電子放出素子を用い、第１補助電極２の電位が第２補助電極２の電位よりも高くなるようにして駆動して、同様に特性を評価したところ、放出電流、電子放出効率、半減するまでの時間のいずれも低下した。
【０１６８】
【表２】
2008027853.tif 000004
【０１６９】
（実施例３）
本実施例では、上述した実施例１で作成した電子放出素子と同様の製造方法によって形成した電子放出素子を多数基板上にマトリクス状に配列して電子源を形成した例である。そして、この電子源を用いて図１０に示した画像表示装置を作成した例でもある。以下に本実施例で作成した画像表示装置の製造工程を説明する。
【０１７０】
〈基板作成工程〉
ガラス基板７１上に酸化シリコン膜を成膜した。第１部分（５）のパターンに対応してフォトレジストを酸化シリコン膜上に形成した。その後、ドライエッチング法を用いて第２部分（６）のパターンに相当する凹部を形成した。その後、プラズマＣＶＤ法によりＳｉ３Ｎ４を第２部分（６）の材料として、第２部分（６）と酸化シリコン膜の表面がほぼ平らになるように用いて堆積させた。次いで、フォトレジストパターンを有機溶剤で溶解し、上記堆積膜をリフトオフして、第２部分（６）と第１部分（５）が隣り合うように配置された基板７１を得た。尚、この実施例においては、酸化シリコンで第１部分（５）が形成されている。
【０１７１】
〈補助電極作成工程〉
次に、補助電極（２、３）を、基板７１上に多数形成した（図１４）。具体的には、チタニウムＴｉと白金Ｐｔとの積層膜を４０ｎｍの厚みで基板７１上に成膜した後、フォトリソグラフィー法によってパターニングして形成した。本実施例では補助電極（２）と補助電極（３）との間の中央に第１部分（５）と第２部分との境界が位置するように配置した。また、補助電極（２）と補助電極（３）との間隔Ｌ１を１０μｍとし、長さＷを２００μｍとした。
【０１７２】
〈Ｙ方向配線形成工程〉
次に、図１５（ａ）に示すように、銀を主成分とするＹ方向配線（７３）を、補助電極（３）に接続するように形成した。このＹ方向配線（７３）は変調信号が印加される配線として機能する。
【０１７３】
〈絶縁層形成工程〉
次に図１５（ｂ）に示すように、次の工程で作成するＸ方向配線（７２）と前述のＹ方向配線（７３）を絶縁するために、酸化シリコンからなる絶縁層（７５）を配置する。後述するＸ方向配線（７２）の下であって、且つ、先に形成したＹ方向配線（７３）を覆うように、絶縁層（７５）を配置する。Ｘ方向配線（７２）と補助電極（２）との電気的接続が可能なように、絶縁層（７５）の一部にコンタクトホールを開けて形成した。
【０１７４】
〈Ｘ方向配線形成工程〉
図１５（ｃ）に示すように、銀を主成分とするＸ方向配線（７２）を、先に形成した絶縁層（７５）の上に形成した。Ｘ方向配線（７２）は、絶縁層（７５）を挟んでＹ方向配線（２４）と交差しており、絶縁層（７５）のコンタクトホール部分で補助電極（２）に接続される。このＸ方向配線（７２）は走査信号が印加される配線として機能する。このようにしてマトリクス配線を有する基板（７１）が形成される。
【０１７５】
〈導電性膜形成工程〉
上記マトリクス配線が形成された基（７１）上の補助電極（２）と補助電極（３）の間にインクジェット法により、導電性膜（４）を形成した（図１５（ｄ））。本実施例では、インクジェット法に用いるインクとして、有機パラジウム錯体溶液を用いた。この有機パラジウム錯体溶液を、補助電極（２）と補助電極（３）間をつなぐように付与した。その後、この基板（７１）を空気中にて、加熱焼成処理をして酸化パラジウム（ＰｄＯ）からなる導電性膜４とした。
【０１７６】
その後、実施例１と同様にして、各導電性膜（４）に間隙７を形成し、その後、「活性化」処理を行った。「活性化」処理において、各ユニットに印加する電圧の波形などは、実施例１の電子放出素子の作成方法で示したとおりである。
以上の工程で、本実施例の電子源（複数の電子放出素子）が配置された基板（７１）が形成された。
【０１７７】
次いで、図１０に示したように、上記基板（７１）の２ｍｍ上方に、ガラス基板（８３）の内面に蛍光体膜（８４）とメタルバック（８５）とが積層されているフェースプレート（８６）を支持枠（８２）を介して配置した。
【０１７８】
そして、フェースプレート（８６）、支持枠（８２）、基板（７１）の接合部を、低融点金属であるインジウム（Ｉｎ）を加熱し冷却することによって封着した。また、この封着工程は、真空チャンバー中で行ったため、排気管を用いずに、封着と封止を同時に行った。
【０１７９】
本実施例では、画像形成部材である蛍光体膜（８４）は、カラー表示するために、ストライプ形状（図１１（ａ）参照）の蛍光体とした。そして、まずブラックストライプ（９１）を所望の間隔を置いて形成した。続いて、ブラックストライプ（９１）間にスラリー法により各色蛍光体（９２）を塗布して蛍光膜（８４）を作製した。ブラックストライプ（９１）の材料としては、通常よく用いられている黒鉛を主成分とする材料を用いた。
【０１８０】
また、蛍光膜（８４）の内面側（電子放出素子側）にはアルミニウムからなるメタルバック（８５）を設けた。メタルバック（８５）は、蛍光体膜（８４）の内面側に、Ａｌを真空蒸着することで作製した。
【０１８１】
以上のようにして完成した画像表示装置のＸ方向配線およびＹ方向配線を通じて、所望の電子放出素子を選択し、１４Ｖのパルス電圧を印加した。そして同時に、高圧端子Ｈｖを通じてメタルバック（７３）に１０ｋＶの電圧を印加したところ、輝度むらが少なく、輝度の変動も少ない明るい良好な画像を長時間に渡り表示することができた。
【０１８２】
以上説明した実施形態および実施例は、本発明の一例に過ぎず、上記した各材料、サイズなどについての様々な変形例を本発明は除外するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】本発明の電子放出素子の構成例を模式的に示す平面図及び断面図である。
【図２】本発明の電子放出素子の製造方法の概要を示す模式図である。
【図３】本発明の電子放出素子の別の構成例を模式的に示す平面図及び断面図である。
【図４】本発明の電子放出素子の製造方法の概要を示す模式図である。
【図５】電子放出素子の測定評価機能を備えた真空装置の一例を示す模式図である。
【図６】フォーミング処理時に印加するパルスの一例を示す模式図である。
【図７】活性化処理時に印加するパルスの一例を示す模式図である。
【図８】本発明の電子放出素子の電子放出特性を示す模式図である。
【図９】本発明の電子放出素子を用いた電子源基板を説明するための模式図である。
【図１０】本発明の画像表示装置の一例の構成を説明するための模式図である。
【図１１】蛍光体膜を説明するための模式図である。
【図１２】本発明のテレビジョン装置のブロック図である。
【図１３】本発明の電子放出素子の構成を示す模式図である。
【図１４】本発明による電子源の製造工程の一例を示す模式図である。
【図１５】本発明による電子源の製造工程の一例を示す模式図である。
【図１６】電子放出素子の一例を示す平面および断面模式図である。
【図１７】電子放出素子の製造方法の一例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１  基板
２、３  補助電極
３０ａ、３０ｂ  導電性膜
８  間隙
【図１】
2008027853.tif 000005
【図２】
2008027853.tif 000006
【図３】
2008027853.tif 000007
【図４】
2008027853.tif 000008
【図５】
2008027853.tif 000009
【図６】
2008027853.tif 000010
【図７】
2008027853.tif 000011
【図８】
2008027853.tif 000012
【図９】
2008027853.tif 000013
【図１０】
2008027853.tif 000014
【図１１】
2008027853.tif 000015
【図１２】
2008027853.tif 000016
【図１３】
2008027853.tif 000017
【図１４】
2008027853.tif 000018
【図１５】
2008027853.tif 000019
【図１６】
2008027853.tif 000020
【図１７】
2008027853.tif 000021