JP3227090B2 - 電子放出素子形成用の金属含有水溶液、並びに該水溶液を用いた電子放出素子、電子源、表示パネルおよび画像形成装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子形成
用の金属含有水溶液、並びに該水溶液を用いた電子放出
素子、電子源、表示パネルおよび画像形成装置の製造方
法に関する。更に詳しくは、インクジェット方式を利用
して前記金属含有水溶液を付与した表面伝導型電子放出
素子の製造方法、該電子放出素子を用いた電子源の製造
方法、該電子源を用いた表示パネルの製造方法および該
表示パネルを用いた画像形成装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷陰極電子放出素子として表
面伝導型電子放出素子（以下、「ＳＣＥ素子］と略
す。）が知られている。ＳＣＥ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、電子放出が起こる現象を利用するものである。この
ＳＣＥ素子としては、エリンソン等によるＳｎＯ₂ 薄膜
を用いたもの［Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ、Ｒａｄｉｏ
Ｅｎｇ．ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙｓ．、１０、１２９０
（１９６５）］のほか、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉ
ｔｔｍｅｒ：“Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ”、
９、３１７（１９７２）］、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜
によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄＣ．Ｇ．Ｆ
ｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎ
ｆ．”、５１９（１９７５）］、カーボン薄膜によるも
の［荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１
９８３）］等が報告されている。

【０００３】これらのＳＣＥ素子の典型的な例として前
述のＭ．ハートウェルの素子構成を図１２に模式的に示
す。同図において１は基板である。４は導電性薄膜で、
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３が形成される。尚、図中の
素子電極間隔Ｌは、０．５ｍｍ〜１ｍｍ、Ｗ’は、０．
１ｍｍで設定されている。

【０００４】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を予め通電
フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部３
を形成するのが一般的であった。即ち、通電フォーミン
グとは前記導電性薄膜４両端に電極５、６を用いて直流
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３を形成することである。尚、電子放出部３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、上述導電性薄膜４に電圧を印加
し、素子に電流を流すことにより、上述の電子放出部３
より電子を放出せしめるものである。

【０００５】電子放出部を含む薄膜は、絶縁性基板上に
導電性材料が堆積された導電性薄膜からなるものであっ
て、絶縁性基板上に導電性材料を蒸着、スパッタリング
等の堆積技術で直接形成することが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
電子放出素子は、主に半導体プロセスに準じたフォトリ
ソグラフ技術を利用して製造されたため、大面積基板に
素子を形成することが困難であるとともに、製造コスト
が高いという問題があった。

【０００７】一方、大面積化や製造コスト削減のため
に、電子放出材料を含む金属含有液体の液滴を、インク
ジェット方式を利用して基板に付与し、電子放出素子を
製造する提案もある（例えば本出願人の特願平６−３１
３３４３９号、特願平６−３１３４４０号）。この場合
には、金属含有液体中に含まれる金属化合物の結晶性が
問題となり、液滴を付与する工程中に、あるいは液滴を
付与してから次の工程に移行する間に金属化合物の結晶
が析出するなどして導電性薄膜が著しく不均一化し、均
質な素子が形成できないといった不都合も生じる場合も
あった。

【０００８】従って、本発明の目的は、従来における導
電性薄膜形成工程を簡略化し、低コストの電子放出素
子、電子源、表示パネル、画像形成装置製造方法を提供
することにある。

【０００９】更に本発明の他の目的は、有機金属錯体含
有水溶液を付与して電子放出素子を製造する工程におい
て、有機金属錯体の結晶が析出することのない均質な素
子を製造するための金属含有水溶液の提供、均一な素子
の製造方法、該素子を用いた電子源の製造方法、該電子
源を用いた表示パネルの製造方法および該表示パネルを
用いた画像形成装置の製造方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の電
子放出素子形成用の金属含有水溶液により解決できる。
すなわち本発明の電子放出素子形成用の金属含有水溶液
は、分子内にアミノアルコールを含む有機金属錯体を含
有する液体電子放出素子形成用の金属含有水溶液（ただ
し、下記化学式の有機金属錯体を含む場合、部分エステ
ル化ポリビニルアルコールを含む場合、エーテルを含む
場合、、アセチレンアルコールを含む場合、アセチレン
グリコールを含む場合を除く）であることを特徴とす
る。

【化２】

【００１１】また、本発明の電子放出素子の製造方法
は、基板上の対向する電極間に、電子放出部が形成され
た導電性薄膜を備える電子放出素子の製造方法であっ
て、前記電子放出部が形成される導電性薄膜の形成工程
が、基板上の電極間に、本発明の導電性薄膜形成用の金
属含有水溶液を付与し、これを加熱焼成する工程を有す
ることを特徴とする。

【００１２】本発明の電子源の製造方法は、電子放出素
子と、該素子への電圧印加手段とを具備した電子源の製
造方法であって、前記素子を本発明の表面伝導型電子放
出素子製造方法で製造することを特徴とする。

【００１３】本発明の表示パネルの製造方法は、電子放
出素子および該素子への電圧印加手段とを具備した電子
源と、前記素子から放出される電子を受けて発光する蛍
光膜とを具備する表示パネルの製造方法であって、前記
素子を本発明の表面伝導型電子放出素子製造方法で製造
することを特徴とする。

【００１４】さらに本発明の画像形成装置の製造方法
は、電子放出素子および該素子への電圧印加手段とを具
備した電子源と、前記素子から放出される電子を受けて
発光する蛍光膜と、外部信号を用いて前記素子へ印加す
る電圧を制御する駆動回路とを具備する画像形成装置の
製造方法であって、前記素子を本発明の表面伝導型電子
放出素子製造方法で製造することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる前記の有機金
属錯体は水溶性の金属化合物であって、金属のハロゲン
化合物、硝酸化合物、亜硝酸化合物、アンミン錯体、有
機アミン錯体等の金属塩あるいは金属錯体であって、特
に有機金属化合物が焼成の容易さから適当である。前記
の有機金属化合物の例としては金属の有機酸塩を挙げる
ことができ、その有機酸として具体例を挙げるならば蟻
酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、シュウ酸、
マロン酸、コハク酸等の炭素数１ないし４のカルボキシ
ル基を有する酸のいずれかを挙げることができる。特に
本発明では酢酸、プロピオン酸が好適に用いられる。炭
素数５以上の有機酸の金属塩では水への溶解度が低くな
り、電子放出素子の製造方法において基板に付与する溶
液における金属の含有量が低くなるため好ましくない。

【００１６】前述のような酢酸などの有機酸を含む金属
錯体は公知であり、良好な電子放出素子が得られること
が知られている。けれどもこのような金属錯体を用いて
大面積の基板に電子放出素子を作製しようとすると、作
製中に金属錯体の凝集体が発生したり、結晶が析出した
りしてしまい、均一な素子が作製しにくくなることがわ
かった。そこで、本発明者は良好な電子放出特性を保持
しつつ、結晶の析出が起こらないような有機金属錯体に
ついて種々検討した結果、分子内にアミノアルコールを
含む有機金属錯体、更に詳しくはアミノアルコール、パ
ラジウムおよび酢酸基を含有する錯体が有効であること
を見い出し本発明に至った。

【００１７】本発明で使用するアミノアルコールとして
は特に限定されるものではないが、炭素原子を３個から
５個含む化合物が好適である。具体的には、アミノメチ
ルプロパノール、アミノメチルプロパンジオール、トリ
スヒドロキシメチルアミノメタン、１−アミノ−２−プ
ロパノール、３−アミノ−１−プロパノール、２−アミ
ノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノール、
４−アミノ−１−ブタノール、２−アミノ−２−メチル
−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−メチル
−１−プロパノール、アミノペンタノールおよびその異
性体等が挙げられる。これらアミノアルコールのなかで
も本発明の目的を達成するためには、トリスヒドロキシ
メチルアミノメタンを有機金属錯体中に含有させるのが
好ましい。

【００１８】本発明の有機金属錯体は、前述のアミノア
ルコールと酢酸パラジウムなどのアルキルカルボン酸金
属塩を溶媒中で混合し反応させることによって得られ
る。

【００１９】本発明で用いられる前記有機金属化合物の
金属元素としては、白金、パラジウム、ルテニウム等の
白金族元素、金、銀、銅、クロム、タンタル、鉄、タン
グステン、鉛、亜鉛、スズ等を用いることができる。

【００２０】前記金属含有水溶液の金属濃度範囲は、用
いる金属化合物の種類によって最適な範囲が多少異なる
が、一般には重量で０．１％以上、２％以下の範囲が適
当である。金属濃度が０．１重量％未満の場合、基板に
所望の量の金属を付与するために、多量の前記水溶液の
液滴の付与が必要になり、その結果、液滴付与に要する
時間が長くなるのみならず、基板上に無用に大きな液溜
りを生じてしまい、所望の位置のみに金属を付与する目
的が達成できなくなる。逆に前記水溶液の金属濃度が２
重量％を越える場合、基板に付与された液滴が後の工程
で乾燥あるいは焼成される際に著しく不均一化し、その
結果として電子放出素子の導電性薄膜が不均一になり、
電子放出素子の特性を悪化させる。

【００２１】本発明の有機金属錯体は、アルキルカルボ
ン酸等の金属塩に、アミノアルコールを反応させて形成
されるが、金属イオンの価数または配位形により金属に
対して結合するカルボン酸は１から４まで変化する。例
えば銀と酢酸の場合には一酢酸銀が一般的であるし、パ
ラジウムの場合には二酢酸パラジウムが、イットリウム
の場合には三酢酸イットリウムが、また鉛の場合には四
酢酸鉛が一般的であることがよく知られている。またア
ルキルカルボン酸金属塩に配位するアミノアルコールの
個数も金属イオンの価数、配位形またはアミンの級数に
より１から４まで変化する。例えば酢酸パラジウムには
トリスヒドロキシメチルアミノメタンが４個配位する。

【００２２】一般に、有機金属錯体は結晶性が高く、該
液体の液滴を基板に付与して、液滴が後の工程で乾燥あ
るいは焼成されると、有機金属錯体結晶が析出し、著し
く不均一な導電性薄膜となってしまう。

【００２３】これに対して本発明の、分子内にアミノア
ルコールを含む有機金属錯体、特に炭素数３〜５のアミ
ノアルコールを含む有機金属錯体、更に詳しくはアミノ
アルコールとしてトリスヒドロキシメチルアミノメタン
を含む有機金属錯体は結晶化が起こりにくく、従ってこ
のような有機金属錯体を含む液滴を付与して、塗布薄膜
を作製する工程中、更にはその後の乾燥あるいは焼成工
程においても結晶が析出することがなく、均一な導電性
薄膜を作製することができる。特に、作製に長時間を有
する大面積の基板を使用する場合には、結晶が析出しな
いことによる導電性薄膜の均一化の効果は顕著である。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】本発明で用いる前記金属含有水溶液は、水
溶性多価アルコールを含むことが望ましい。ここで言う
多価アルコールとは分子内に複数のアルコール性水酸基
を有する化合物のことである。特に炭素数２ないし４
の、常温において液体の多価アルコール、具体的にはエ
チレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プ
ロパンジオール、３−メトキシ−１，２−プロパンジオ
ール、２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオー
ル、ジエチレングリコール、グリセリン、１，２，４−
ブタントリオール等が本発明の金属含有水溶液への添加
に有用である。

【００２９】前記多価アルコールは本発明で用いる前記
金属含有水溶液に５重量％以下、特に０．０５重量％な
いし３重量％の範囲で含有させることが望ましい。５重
量％より高濃度では基板に塗布した金属含有水溶液の乾
燥が遅くなり好ましくない。また、本発明で用いる前記
金属含有水溶液は、水溶性一価アルコールを含むことが
望ましい。用いることのできる水溶性一価アルコール
は、炭素原子数１ないし４の、常温で液体の水溶性一価
アルコールで、具体例としてはメタノール、エタノー
ル、プロパノール、２−ブタノール等を挙げることがで
きる。

【００３０】前記水溶性一価アルコールは、前記金属含
有水溶液に対して３５重量％以下となるように加えられ
るべきで、これ以上の添加は前記の水溶性有機金属化合
物の溶解性を低下せしめたり、基板に部分的に塗布した
場合に基板上で塗膜が広がってしまい所望の領域に限っ
て塗膜を形成することが困難になる場合がある。前記金
属含有水溶液を基板に部分的に塗布する場合には、特に
好ましくは前記水溶性一価アルコールを５ないし３５重
量％の範囲とすべきである。

【００３１】前記金属含有水溶液を絶縁性基板上に塗布
して塗膜とした後、後述するようにこの塗膜を乾燥加熱
焼成することにより、有機成分が分解消失して導電性薄
膜が基板上に形成される。前記の塗布手段としては、デ
イッピング、スピン塗布、スプレー塗布等の従来公知の
液体塗布手段を用いることができる。また、液滴を形成
して付与する方法も好ましく、特に微小な液滴を効率良
く適度な精度で発生付与でき制御性も良好なインクジェ
ット方式が便利である。インクジェット方式にはピエゾ
素子等のメカニカルな衝撃により液滴を発生付与するも
のや、微小ヒータ等で液を加熱し突沸により液滴を発生
付与するバブルジェット方式などがあるが、いずれの方
式でも十ナノグラム程度から数十マイクログラム程度ま
での微小液滴を再現性良く発生し基板に付与することが
できる。このような金属含有水溶液を基板上に塗布して
導電性薄膜を形成する工程において、本発明の、分子内
にアミノアルコールを含有する金属化合物を含む金属含
有水溶液を用いるならば、液体を付与する工程中、次の
工程に移行するまでの間さらにはその後の乾燥焼成工程
においても結晶が析出することもなく、容易に均質な塗
膜を形成することができ、均質な導電性薄膜とすること
ができる。

【００３２】上記手段で基板に付与された金属含有水溶
液は、乾燥、焼成工程を経て導電性無機微粒子膜とする
ことにより、基板上に電子放出のための無機微粒子膜を
形成する。なお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、微視的に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（島状も含む）の膜をさす。また微粒子膜
の粒径とは、前記状態で粒子形状が認識可能な微粒子に
ついての径を意味する。

【００３３】乾燥工程は通常用いられる自然乾燥、送風
乾燥、熱乾燥等を用いればよい。焼成工程は通常用いら
れる加熱手段を用いればよい。乾燥工程と焼成工程とは
必ずしも区別された別工程として行う必要はなく、連続
して同時に行ってもかまわない。

【００３４】上記のような本発明の方法に従い導電性薄
膜を形成するならば、液滴付与工程において基板上の任
意の部位にのみ液滴を選択的に付与できる。従って有機
金属等を基板全面に塗布し焼成してから不要部分をフォ
トリングラフ技術を適用して除去するといった従来工程
を簡便で低コストな工程に置き換えることができる。さ
らには、電子放出部を形成する工程において結晶の析出
等もなく均一な導電性薄膜を作製することができる。

【００３５】本発明に従う表面伝導型電子放出素子の製
造について説明する。またここでは平面構造の電子放出
素子について述べるが、本発明の製造方法はこの平面型
電子放出素子に限られるものではない。

【００３６】図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明に好
適な表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式的平面図
および断面図である。図１を用いて、本発明に好適な電
子放出素子の基本的な構成を示す。図１（ａ）、（ｂ）
において、１は絶縁性基板、３は電子放出部、４は導電
性薄膜、５および６は素子電極である。

【００３７】基板１としては、石英ガラス、Ｎａ等の不
純物含有量を減少したガラス、青板ガラス、青板ガラス
にスパッタ法等により形成したＳｉＯ₂ を積層したガラ
ス基板等、並びにアルミナ等のセラミックス等が用いら
れる。

【００３８】基板１上に対向配置される素子電極５、６
の材料としては、一般的な導体材料が用いられ、例えば
Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃ
ｕ、Ｐｄ等の金属あるいはそれらの合金、Ｐｄ、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や、Ｉｎ₂ Ｏ₃ −
ＳｎＯ₂ 等の透明導電体、並びにポリシリコン等の半導
体導体材料等から適宜選択される。

【００３９】素子電極間隔Ｌ１、素子電極長さＷ１、素
子幅Ｗ２、導電性膜４の形状等は、応用される形態等に
応じて適宜設計される。素子電極間隔Ｌ１は、好ましく
は数百オングストロームから数百μｍであり、より好ま
しくは素子電極間に印加する電圧等により数μｍから数
十μｍである。また、素子電極長さＷ１は、好ましくは
電極の抵抗値、電子放出特性により、数μｍから数百μ
ｍである。さらに素子電極５、６の膜厚ｄは、好ましく
は数百オングストロームから数μｍである。

【００４０】なお、図１においては基板１上に素子電極
５、６、導電性薄膜４の順に順次積層してあるが、本発
明に好適な電子放出素子はかかる構成だけでなく、基板
１上に導電性薄膜４、対向する素子電極５、６の順に順
次積層してなるものであってもよい。

【００４１】導電性薄膜４は、良好な電子放出特性を得
るためには微粒子で構成された微粒子膜が特に好まし
い。導電性薄膜４の膜厚は、素子電極５、６へのステッ
プカバレージ、素子電極５、６間の抵抗値および後述す
る通電フォーミング処理条件等によって適宜設定され、
好ましくは数オングストロームから数千オングストロー
ムであり、特に好ましくは１０オングストロームから５
００オングストロームである。導電性薄膜４の抵抗値
は、１０の２乗から１０の７乗オーム／□のシート抵抗
値を示す。

【００４２】また、導電性薄膜４を構成する材料として
は、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金
属、ＰｄＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉｎ₂ Ｏ₃ 、ＰｂＯ、Ｓｂ₂ Ｏ
₃ 等の金属酸化物等が挙げられる。

【００４３】なお、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（島状も含む）の膜
をさす。かかる微粒子の粒径は、数オングストロームか
ら数千オングストロームが好ましく、特に好ましくは１
０オングストロームから２００オングストロームであ
る。

【００４４】電子放出部３は、導電性薄膜４の一部に形
成された高抵抗の亀裂であり、導電性薄膜４の膜厚、膜
質、材料および後述する通電フォーミング等の製法に依
存して形成される。前記電子放出部３は、数オングスト
ロームから数百オングストロームの粒径の導電性微粒子
を有することもある。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、あるいは全てと同様の
物である。また、電子放出部３およびその近傍の導電性
薄膜４には、炭素および炭素化合物を有することもあ
る。

【００４５】上述の表面伝導型電子放出素子の製造方法
としては、様々な方法が考えられるが、その一例を図２
に示す。以下、順を追って製造方法の説明を、図１およ
び図２に基づいて説明する。なお、図２中の符号で図１
と同一の符号は、同一の物を指す。

【００４６】１）基板１を洗剤、純水および有機溶剤に
より十分に洗浄後、真空蒸着法、スパッタ法等により素
子電極材料を基板１上に堆積後、フォトリソグラフィー
技術により該基板１上に素子電極５、６を形成する（図
２（ａ））。

【００４７】２）基板１上の素子電極５、６の電極間
に、前記の本発明の電子放出部形成用金属含有水溶液を
塗布して塗膜を形成する。塗布の手段としてはスピン塗
布、ディッピング、スプレー塗布等の通常の液体塗布手
段を用いることができる。また別の塗布手段として、ピ
エゾ方式や加熱発泡（バブルジェット）方式等のインク
ジェット方式に代表される液滴付与手段２１を用いて、
前記金属含有水溶液の液滴２２を付与する手段が挙げら
れる。なお２３は液溜りを示す（図２（ｂ））。この
後、付与された金属含有水溶液を加熱焼成して有機成分
を分解させ、導電性薄膜４を得る（図２（ｃ））。導電
性薄膜４を所望の平面形状とするためには、付与された
金属含有液体の加熱焼成前あるいは後にリフトオフ、エ
ッチング、レーザートリミング等のパターニング処理を
行ない不要部分を除去すればよい。適当な液滴付与手段
を用いた場合には、所望のパターン形状を有する導電性
薄膜を形成可能であり、この場合には前記のパターニン
グ処理を省略することができる。

【００４８】前記の液滴付与手段２１とは、液体を１μ
ｍ以上１００μｍ以下の大きさの小滴とし、これを一滴
もしくは複数滴用いて被付与面に付与を行う手段であ
る。また、インクジェットとは、前記の液体小滴を形成
したうえ、被付与面に向けて射出して、主に液体小滴の
慣性により該液体小滴を被付与面に移行させてなる液滴
付与手段である。通常、前記インクジェットは被付与面
上の所望の位置に液体小滴を移行させる目的で、液滴射
出部と被付与面との相対位置を変化させる手段や、前記
の慣性により移行中の液体小滴に対して、静電気等の非
接触による外力を作用させて液体小滴の飛行方向を調整
する手段を併用する場合が多い。

【００４９】前記のピエゾ方式とはインクジェットの一
方式であって、圧電体に電圧を印加した時の変形力を利
用して、液体小滴の形成と射出を行う方式である。ま
た、前記のバブルジェット方式とは、同じくインクジェ
ットの一方式であって、液体を小空間で加熱した際の突
沸の力を利用して、液体小滴の形成と射出を行う方式で
ある。

【００５０】上記のような付与（塗布）を行なって形成
した有機金属膜を加熱焼成すると、通常、有機成分は１
０００度以下、ほとんどの場合３００度前後で分解して
金属、金属酸化物などの無機化合物、あるいはそれらの
表面に炭素数の小さな簡単な有機物が吸着した組成物に
変化する。

【００５１】

【００５２】通常、前記のようにして形成された導電性
薄膜は、微視的には金属含有液体に含まれていた金属原
子が、数個から数千個凝集した微粒子が多数集合した形
態を有する。

【００５３】３）続いて、通電フォーミングと呼ばれる
通電処理を施す。この処理は、素子電極５、６間に不図
示の電源を用いて通電し、導電性薄膜４に構造の変化し
た部位を形成する処理である（図２（ｄ））。この通電
フォーミングにより導電性薄膜４を局所的に破壊、変形
もしくは変質せしめ、構造の変化した部位を電子放出部
３と呼ぶ。

【００５４】通電フォーミングの際の電圧波形の一例を
図３に示す。電圧波形は特にパルス波形が好ましく、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場
合を図３（ａ）に、パルス波高値を増加させながらパル
スを印加する場合を図３（ｂ）にそれぞれ示す。先ず、
パルス波高値を定電圧とした場合について図３（ａ）に
基づいて説明する。

【００５５】図３（ａ）におけるＴ１およびＴ２はそれ
ぞれ電圧波形のパルス幅とパルス間隔である。Ｔ１を１
マイクロ秒〜１０ミリ秒、Ｔ２を１０マイクロ秒〜１０
０ミリ秒とし、三角波の波高値（通電フォーミング時の
ピーク電圧）は、表面伝導型電子放出素子の前述した形
態に応じて適宜選択し、適当な真空度、例えば１０の−
５乗ｔｏｒｒ程度の真空雰囲気下で、数秒から数十分印
加する。なお、素子の電極間に印加する電圧波形は三角
波に限定することはなく、矩形波など所望の波形を採用
しても良い。

【００５６】図３（ｂ）におけるＴ１およびＴ２は、図
３（ａ）におけるものと同様であり、三角波の波高値
を、例えば０．１Ｖステップ程度づつ増加させながら適
当な真空雰囲気下で印加する。

【００５７】なお、上記の場合の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、例えば０．１Ｖ程度の
電圧で素子電流を測定し、抵抗値を求め、例えば１Ｍオ
ーム以上の抵抗を示した時に通電フォーミングを終了す
る。

【００５８】４）次に、通電フォーミングが終了した素
子に活性化工程と呼ばれる処理を施すのが好ましい。活
性化工程とは、この工程により素子電流Ｉｆ、放出電流
Ｉｅが著しく変化する工程である。

【００５９】すなわち活性化工程は、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。
この雰囲気は、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排気した場合に、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。適当な有機物
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できる。具体的
には、メタン、エタン、プロパンなどＣ_n Ｈ_2n+2で表さ
れる飽和炭化水素、エチレン、プロピレンなどＣ_n Ｈ_2n
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、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
変化する工程である。

【００６０】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、適宜行う。なおパルス
幅、パルス間隔、パルス波高値なども適宜設定される。

【００６１】上述の炭素および炭素化合物とは、例えば
グラファイト（このグラファイトはいわゆるＨＯＰＧ、
ＰＧ、ＧＣを包含しており、ＨＯＰＧはほぼ完全なグラ
ファイトの結晶構造を有するもの、ＰＧは結晶粒が２０
０オングストローム程度で結晶構造がやや乱れたもの、
ＧＣは結晶粒が２０オングストローム程度になり、結晶
構造の乱れがさらに大きくなったものを指す。）、非晶
質カーボン（アモルファスカーボンおよび、アモルファ
スカーボンと前記グラファイトの微結晶の混合物を指
す。）であり、その膜厚は、５００オングストローム以
下とするのが好ましく、３００オングストローム以下と
するのがより好ましい。

【００６２】５）このような工程を経て得られた電子放
出素子は、安定化工程を行うことが好ましい。この工程
は、真空容器内の有機物質を排気する工程である。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。

【００６３】前記活性化工程で、排気装置として油拡散
ポンプやロータリーポンプを用い、これから発生するオ
イル成分に由来する有機ガスを用いた場合は、この成分
の分圧を極力低く抑える必要がある。真空容器内の有機
成分の分圧は、上記の炭素および炭素化合物がほぼ新た
に堆積しない分圧が好ましく、具体的には１×１０^-8Ｔ
ｏｒｒ以下が好ましく、さらには１×１０^-10 Ｔｏｒｒ
以下が特に好ましい。さらに真空容器内を排気するとき
には、真空容器全体を加熱して、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。このときの加熱条件は、８０〜２００℃で
５時間以上という条件が望ましいが、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適宜選ばれる条件により行
う。真空容器内の圧力は極力低くすることが必要で、１
〜３×１０^-7Ｔｏｒｒ以下が好ましく、さらに１×１０
^-8Ｔｏｒｒ以下が特に好ましい。

【００６４】安定化工程を行なった後の、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。

【００６５】従って、このような真空雰囲気を採用する
ことにより、新たな炭素および炭素化合物の堆積を抑制
する事が可能となり、結果として素子電流Ｉｆ、放出電
流Ｉｅが安定する。

【００６６】上述のような素子構成を有しており、上記
本発明の製造方法によって作製された電子放出素子の基
本特性について図４および図５を用いて説明する。

【００６７】図４は、図１で示した構成を有する素子の
電子放出特性を測定するための測定評価装置の概略構成
図である。図４において、図１中の符号と同一の符号は
図１と同一のものを示す。また、４０は素子電極５、６
間の導電性膜４を流れる素子電流Ｉｆを測定するための
電流計、４１は電子放出素子に素子電圧Ｖｆを印加する
ための電源、４２は素子の電子放出部３より放出される
放出電流Ｉｅを測定するための電流計、４３はアノード
電極４４に電圧を印加するための高圧電源、４４は素子
の電子放出部３より放出される放出電流Ｉｅを捕捉する
ためのアノード電極、４５は真空装置、４６は排気ポン
プである。

【００６８】また、電子放出素子およびアノード電極４
４等は真空装置４５内に設置され、その真空装置４５に
は、不図示の真空計等の真空装置に必要な機器が具備さ
れており、所望の真空下で電子放出素子の測定評価を行
えるようになっている。なお、排気ポンプ４６は、ター
ボポンプ、ロータリーポンプからなる通常の高真空装置
系と、更にイオンポンプ等からなる超高真空装置系とか
らなる。また、真空装置全体、および電子放出素子は、
不図示のヒーターにより２００度まで加熱できる。従っ
て、本測定評価装置では、前述の通電フォーミング以降
の工程も行うことができる。

【００６９】なお、アノード電極の電圧は１ｋＶ〜１０
ｋＶ、アノード電極と電子放出素子との距離Ｈは２ｍｍ
〜８ｍｍの範囲で測定した。

【００７０】図４に示した測定評価装置により測定され
た放出電流Ｉｅおよび素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆとの
関係の典型的な例を図５に示す。なお、放出電流Ｉｅは
素子電流Ｉｆに比べて著しく小さいので、図５は任意単
位で示されている。なお、縦横軸はリニアスケールであ
る。

【００７１】図５からも明らかなように、本発明の製造
方法によって作製された電子放出素子は、放出電流Ｉｅ
に対する以下の三つの特徴的特性を有する。

【００７２】先ず第一に、上記電気放出素子はある電圧
（しきい値電圧と呼ばれ、図５中のＶｔｈである）以上
の素子電圧を印加すると急激に放出電流Ｉｅが増加し、
一方しきい値電圧Ｖｔｈ未満では放出電流Ｉｅがほとん
ど検出されない。すなわち、上記電気放出素子は、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。

【００７３】第二に、放出電流Ｉｅが素子電圧Ｖｆに単
調増加依存するため、放出電流Ｉｅは素子電圧Ｖｆで制
御できる。

【００７４】第三にアノード電極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。すな
わち、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。

【００７５】本発明の製造方法によって製造される電子
放出素子は以上のような特性を有するため、複数の電子
放出素子を配置した電子源、画像形成装置等においても
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
となり、多方面への応用が可能である。

【００７６】また、素子電流Ｉｆは素子電圧Ｖｆに対し
て単調増加する（ＭＩ特性と呼ぶ）好ましい特性の例を
図５中に実線で示したが、この他にも、素子電流Ｉｆが
素子電圧Ｖｆに対して電圧制御型負性抵抗（ＶＣＮＲ特
性と呼ぶ）特性を示す場合もある（不図示）。また、こ
れら素子電流の特性は、その製法および測定時の測定条
件等に依存する。なお、この場合も、電子放出素子は上
述した三つの特性上の特徴を有する。

【００７７】次に、本発明の電子源の製造方法と、該方
法によって製造される電子源について説明する。

【００７８】本発明の電子源の製造方法は、電子放出素
子と、該素子への電圧印加手段とを具備する電子源の製
造方法であって、該電子放出素子を上述の本発明の電子
放出素子の製造方法で作製することを特徴とする方法で
ある。本発明の電子源の製造方法においては、電子放出
素子を前述の本発明の電子放出素子の製造方法で作製す
ること以外は特に制限されず、またかかる方法によって
製造される電子源の電圧印加手段等の具体的な構成も特
に制限されない。

【００７９】以下に、本発明の電子源の製造方法および
その方法によって製造される電子源の好適な態様につい
て説明する。

【００８０】基板上の電子放出素子の配列の方式には、
例えば、従来例で述べたように多数の電子放出素子を並
列に配置し、個々の素子の両端を配線で接続した電子放
出素子の行を多数配列し（行方向と呼ぶ）、この配線と
直交する方向に（列方向と呼ぶ）該電子源の上方の空間
に設置された制御電極（グリッドとも呼ぶ）によって電
子放出素子からの放出電子を制御駆動するはしご状配置
や、次に述べるｍ本のＸ方向配線の上にｎ本のＹ方向配
線を層間絶縁層を介して設置し、電子放出素子の一対の
素子電極にそれぞれＸ方向配線、Ｙ方向配線を接続した
配置があげられる。以下、後者の配置を単純マトリクス
配置と呼ぶ。まず、単純マトリクス配置について詳述す
る。

【００８１】前述した本発明の製造方法で作製される電
子放出素子の３つの基本的特性の特徴によれば、単純マ
トリクス配置された電子放出素子においても、該素子か
らの放出電子は、しきい値電圧以上では対抗する素子電
極間に印加するパルス状電圧の波高値と巾によって制御
される。一方、しきい値電圧以下では、放出電子はほと
んど放出されない。この特性によれば、多数の電子放出
素子を配置した場合においても、個々の素子に上記パル
ス状電圧を適宜印加すれば、入力信号に応じて電子放出
素子を選択し、その電子放出量を制御することが可能で
ある。

【００８２】以下、この原理に基づいて構成した電子源
の構成について、図６を用いて説明する。６１は電子源
基板、６２はＸ方向配線、６３はＹ方向配線、６４は電
子放出素子、６５は結線である。なお、電子放出素子６
４は前述の本発明の製造方法で作製されたものであれば
よく、平面型あるいは垂直型のどちらであってもよい。

【００８３】図６において、電子源基板６１は前述した
ガラス基板等であり、用途に応じて、設置される電子放
出素子の個数および個々の素子の設計上の形状が適宜設
定される。

【００８４】Ｘ方向配線６２はＤｘ１、Ｄｘ２、・・
・、Ｄｘｍのｍ本（ｍは正の整数）の配線からなり、電
子源基板６１上に真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で
形成した導電性金属等である。また、多数の電子放出素
子にほぼ均等な電圧が供給されるようにその材料、膜
厚、配線巾が適宜設定される。Ｙ方向配線６３はＤｙ
１、Ｄｙ２、・・・、Ｄｙｎのｎ本（ｎは正の整数）の
配線からなり、Ｘ方向配線６２と同様に作製される。こ
れらｍ本のＸ方向配線６２とｎ本のＹ方向配線６３間に
は、不図示の層間絶縁層が設置され、電気的に分離され
てマトリックス配線を構成する。

【００８５】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成されたＳｉＯ₂ 等であり、Ｘ方
向配線６２を形成した基板６１の全面または一部に所望
の形状で形成され、特にＸ方向配線６２とＹ方向配線６
３の交差部の電位差に耐え得るように、膜厚、材料、製
法が適宜設定される。また、Ｘ方向配線６２とＹ方向配
線６３は、それぞれ外部端子として引き出されている。

【００８６】更に、電子放出素子６４の対向する素子電
極（不図示）が、ｍ本のＸ方向配線６２およびｎ本のＹ
方向配線６３と、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で
形成された導電性金属等からなる結線６５によってそれ
ぞれ電気的に接続されているものである。

【００８７】ここで、ｍ本のＸ方向配線６２、ｎ本のＹ
方向配線６３、結線６５および対向する素子電極の導電
性金属は、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いてもよく、前述の素子
電極の材料等から適宜選択される。なお、これら素子電
極への配線は、素子電極と配線材料が同一である場合
は、素子電極と総称する場合もある。また電子放出素子
は、基板６１上、あるいは不図示の層間絶縁層上のどち
らに形成してもよい。

【００８８】また、詳しくは後述するが、前記Ｘ方向配
線６２には、Ｘ方向に配列する電子放出素子６４の行を
入力信号に応じて走査するための走査信号を印加するた
めの不図示の走査信号発生手段が電気的に接続されてい
る。一方、Ｙ方向配線６３には、Ｙ方向に配列する電子
放出素子６４の列の各列を入力信号に応じて変調するた
めの変調信号を印加するための不図示の変調信号発生手
段が電気的に接続されている。更に、電子放出素子の各
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。

【００８９】上記構成において、単純なマトリクス配線
だけで個別の素子を選択して独立に駆動可能となる。

【００９０】次に、本発明の表示パネルの製造方法と、
該方法によって製造される表示パネルについて説明す
る。

【００９１】本発明の表示パネルの製造方法は、電子放
出素子および該素子への電圧印加手段を具備する電子源
と、該素子から放出される電子を受けて発光する蛍光膜
とを具備する表示パネルの製造方法であって、該電子放
出素子を前述の本発明の電子放出素子の製造方法で作製
することを特徴とする方法である。本発明の表示パネル
の製造方法においては、電子放出素子を前述の本発明の
電子放出素子の製造方法で作製すること以外は特に制限
されず、またかかる方法によって製造される表示パネル
の電子源、蛍光膜等の具体的な構成も特に制限されな
い。

【００９２】以下に、本発明の表示パネルの製造方法お
よびその方法によって製造される表示パネルの好適な態
様として、以上のようにして作製した単純マトリクス配
置の電子源による表示等に用いる表示パネルについて、
図７および図８を用いて説明する。図７は表示パネルの
基本構成図であり、図８は蛍光膜のパターン図である。

【００９３】図７において、６１は上述のようにして電
子放出素子を配置した電子源基板、７１は電子源を固定
したリアプレート、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、７２は支持枠であり、リアプレート７１、支持枠
７２およびフェースプレート７６を、フリットガラス等
を塗布した後に大気中あるいは窒素雰囲気中で４００〜
５００度で１０分以上焼成することによって封着して、
外囲器７８を構成する。

【００９４】図７において、６４は図１における電子放
出部に相当する。６２および６３は、それぞれ電子放出
素子の一対の素子電極と接続されたＸ方向配線およびＹ
方向配線である。

【００９５】外囲器７８は、上述の如く、フェースプレ
ート７６、支持枠７２およびリアプレート７１で構成さ
れるが、リアプレート７１は主に基板６１の強度を補強
する目的で設けられるため、基板６１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、基
板６１に直接支持枠７２を封着し、フェースプレート７
６、支持枠７２および基板６１にて外囲器７８を構成し
ても良い。また、更には、フェースプレート７６とリア
プレート７１との間に、スペーサーとよばれる不図示の
支持体を設置することで、大気圧に対して十分な強度を
もつ外囲器７８の構成にすることもできる。

【００９６】図８は蛍光膜を示す。蛍光膜７４は、モノ
クローム用の場合は蛍光体のみから成るが、カラー用の
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、ブラックマトリクスが設けられる目的は、カラー表
示の際に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、通常よ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および反射が少
ない材料であればこれに限るものではない。

【００９７】ガラス基板８３に蛍光体を塗布する方法
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。メタルバックの目的は、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すること等である。メタルバック
は、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理
（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。

【００９８】フェースプレート７６には、更に蛍光膜７
４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。

【００９９】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないた
め、十分な位置合わせを行なう必要がある。

【０１００】外囲器７８は、不図示の排気管を通じ、１
０のマイナス７乗Ｔｏｒｒ程度の真空度にされ、封止を
行なわれる。また、外囲器７８の封止後の真空度を維持
するために、ゲッター処理を行なう場合もある。これ
は、外囲器７８の封止を行な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、該蒸着膜の吸着作用により、例
えば１Ｘ１０のマイナス５乗ないしは１Ｘ１０のマイナ
ス７乗トールの真空度を維持するものである。なお、電
子放出素子のフォーミング以降の工程は、適宜設定され
る。

【０１０１】次に、本発明の画像形成装置の製造方法
と、該方法によって製造される画像形成装置について説
明する。

【０１０２】本発明の画像形成装置の製造方法は、電子
放出素子および該素子への電圧印加手段を具備する電子
源と、該素子から放出される電子を受けて発光する蛍光
膜と、外部信号に基づいて該素子へ印加する電圧を制御
する駆動回路とを具備する画像形成装置の製造方法であ
って、該電子放出素子を前述の本発明の電子放出素子の
製造方法で作製することを特徴とする方法である。本発
明の画像形成装置の製造方法においては、電子放出素子
を前述の本発明の電子放出素子の製造方法で作製するこ
と以外は特に制限されず、またかかる方法によって製造
される画像形成装置の電子源、蛍光膜、駆動回路等の具
体的な構成も特に制限されない。以下に、本発明の画像
形成装置の製造方法およびその方法によって製造される
画像形成装置の好適な態様として、単純マトリクス配置
の電子源を用いて構成した表示パネルを用いてＮＴＳＣ
方式のテレビ信号に基づいてテレビジョン表示を行なう
為の画像形成装置を示し、その概略構成を図９を用いて
説明する。図９は、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて
表示を行なう例の画像形成装置の駆動回路のブロック図
である。図９において、９１は前記表示パネルであり、
また、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およびＶａは直流電圧
源である。

【０１０３】以下、各部の機能を説明していく。先ず表
示パネル９１は、端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍ、および
端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎ、並びに高圧端子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Ｄ
ｏｘ１ないしＤｏｘｍには、前記表示パネル内に設けら
れている電子源、すなわちＭ行Ｎ列の行列状にマトリク
ス配線された電子放出素子群を一行（Ｎ素子）ずつ順次
駆動していく為の走査信号が印加される。一方、端子Ｄ
ｏｙ１ないしＤｏｙｎには、前記走査信号により選択さ
れた一行の電子放出素子の各素子の出力電子ビームを制
御する為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、たとえば１０Ｋ［Ｖ］の直
流電圧が供給されるが、これは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
ーを付与する為の加速電圧である。

【０１０４】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
０［Ｖ］（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ＦＥ
Ｔのようなスイッチング素子を組み合わせる事により容
易に構成する事が可能である。

【０１０５】なお、前記直流電圧源Ｖｘは、本実施態様
の場合には前記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。

【０１０６】また、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なわれるように各部
の動作を整合させる働きを持つものである。次に説明す
る同期信号分離回路９６より送られる同期信号Ｔｓｙｎ
ｃに基づいて、各部に対してＴｓｃａｎ、Ｔｓｆｔおよ
びＴｍｒｙの各制御信号を発生する。

【０１０７】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為の回路で、よく知られている
ように周波数分離（フィルター）回路を用いれば、容易
に構成できるものである。同期信号分離回路９６により
分離された同期信号は、よく知られるように垂直同期信
号と水平同期信号より成るが、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。

【０１０８】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、前記制御
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、Ｉ
ｄ１ないしＩｄｎのＮ個の並列信号として前記シフトレ
ジスタ９４より出力される。

【０１０９】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為の記憶装置であり、
制御回路９３より送られる制御信号Ｔｍｒｙにしたがっ
て適宜Ｉｄ１ないしＩｄｎの内容を記憶する。記憶され
た内容は、Ｉ’ｄ１ないしＩ’ｄｎとして出力され、変
調信号発生器９７に入力される。

【０１１０】変調信号発生器９７は、前記画像データ
Ｉ’ｄ１ないしＩ’ｄｎの各々に応じて、電子放出素子
の各々を適切に駆動変調する為の信号源で、その出力信
号は、端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じて表示パネル
９１内の電子放出素子に印加される。

【０１１１】前述したように、本発明にかかる電子放出
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、製造方法を変える事により、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
な事がいえる。

【０１１２】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を変化させる事によ
り出力電子ビームの強度を制御する事が可能である。第
二には、パルスの幅Ｐｗを変化させる事により出力され
る電子ビームの電荷の総量を制御する事が可能である。

【０１１３】したがって、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
変調方式等が挙げられる。電圧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もので
ある。

【０１１４】以上説明した一連の動作により、表示パネ
ル９１を用いてテレビジョンの表示を行なえる。なお、
上記説明中、特に記載しなかったが、シフトレジスタ９
４やラインメモリ９５は、デジタル信号式のものでもア
ナログ信号式のものでも差し支えなく、要は画像信号の
シリアル／パラレル変換や記憶が所定の速度で行なわれ
ればよい。

【０１１５】デジタル信号式を用いる場合には、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、これは回路９６の出力部にＡ／Ｄ変換
器を備えれば容易に可能であることは言うまでもない。
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９
７に用いられる回路が若干異なったものとなるのは言う
までもない。すなわち、デジタル信号の場合には、電圧
変調方式の場合、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
等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、高速の発振器および発
振器の出力する波数を計数する計数器（カウンタ）およ
び計数器の出力値と前記メモリ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れば当業者
であれば容易に構成できる。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。

【０１１６】一方、アナログ信号の場合には、電圧変調
方式の場合、変調信号発生器９７には、例えばよく知ら
れるオペアンプ等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等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。

【０１１７】以上のように完成した本発明に好適な画像
表示装置において、各電子放出素子に容器外端子Ｄｏｘ
１ないしＤｏｘｍ、Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じて電
圧を印加することにより電子放出させ、高圧端子Ｈｖを
通じてメタルバック７５あるいは透明電極（不図示）に
高電圧を印加して電子ビームを加速し、蛍光膜７４に衝
突させることによって蛍光膜７４を励起・発光させるこ
とで画像を表示することができる。以上述べた構成は、
表示等に用いられる好適な画像形成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、画像形成装置
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方式を挙げたが、これに限るものではな
く、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式等の諸方式でもよく、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。

【０１１８】次に、前述のはしご型配置の電子源、表示
パネル及び画像形成装置の例について図１０および図１
１を用いて説明する。

【０１１９】図１０において、１００は電子源基板、１
０１は電子放出素子、１０２は前記電子放出素子を配線
するための共通配線Ｄｘ１〜Ｄｘ１０である。電子放出
素子１０１は、基板１００上にＸ方向に並列に複数個配
置される（これを素子行と呼ぶ）。この素子行が複数個
配置され、電子源となる。各素子行の共通配線間に適宜
駆動電圧を印加することで、各素子行を独立に駆動する
ことが可能である。すなわち、電子ビームを放出したい
素子行には電子放出しきい値以上の電圧を、電子ビーム
を放出し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を、例えばＤｘ２とＤｘ３とを同一配線とするよ
うに構成しても良い。

【０１２０】図１１は、上記はしご型配置の電子源を備
えた画像形成装置の表示パネルを示す。１１０はグリッ
ド電極、１１１は電子が通過するための空孔、１１２は
Ｄｏｘ１、Ｄｏｘ２・・・Ｄｏｘｍよりなる容器外端
子、１１３はグリッド電極１１０と接続されたＧ１、Ｇ
２・・・Ｇｎからなる容器外端子、１１４は前述の様に
各素子行間の共通配線を同一配線とした電子源基板であ
る。なお、図１１において図７、図１０中の符号と同一
の符号は両図と同一のものを示す。前述の単純マトリク
ス配置の画像形成装置（図７に示した）との大きな違い
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１１０を備えている事である。基板１００と
フェースプレート７６の中間には、グリッド電極１１０
が設けられている。グリッド電極１１０は、電子放出素
子から放出された電子ビームを変調することができるも
ので、はしご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１１１が設けられてい
る。グリッドの形状や設置位置は必ずしも図１１のよう
なものでなくてもよく、開口としてメッシュ状に多数の
通過口を設けることもあり、また例えば電子放出素子の
周囲や近傍に設けてもよい。

【０１２１】容器外端子１１２およびグリッド容器外端
子１１３は、不図示の制御回路と電気的に接続される。

【０１２２】上記画像形成装置では、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とによ
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。

【０１２３】また、本発明の思想によれば、テレビジョ
ン放送の表示装置のみならず、テレビ会議システム、コ
ンピューター等の表示装置として好適な画像形成装置が
提供される。更には、感光性ドラム等と組み合わせて構
成された光プリンターとしての画像形成装置として用い
ることも可能である。またこの際、上述のｍ本の行方向
配線とｎ本の列方向配線を適宜選択することで、ライン
状発光源だけでなく、２次元状の発光源としても応用で
きる。

【０１２４】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明するが、
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【０１２５】実施例１ 酢酸パラジウム−（２−アミノ−２−メチル−１、３−
プロパンジオール）錯体を以下のようにして合成した。
酢酸パラジウム０．５ｇにイソプロピルアルコール２５
ｍｌを加え、撹拌しながら２−アミノ−２−メチル−
１、３−プロパンジオール１．０ｇを添加し、室温で４
時間撹拌した。反応後、この反応混合液を濾過し、濾液
を減圧して留去した。残渣にアセトンを加え、結晶化さ
せて濾取した。さらにこの結晶にアセトンを加えよく撹
拌し再び濾取した。この操作を５回繰り返し、結晶をア
セトンで充分に洗った後、真空乾燥して、酢酸パラジウ
ム−（２−アミノ−２−メチル−１、３−プロパンジオ
ール）錯体を得た。空気中でのＴＧ測定の結果、この酢
酸パラジウム−（２−アミノ−２−メチル−１、３−プ
ロパンジオール）錯体の分解温度は、１５９〜２４０℃
であった。

【０１２６】実施例２ 酢酸パラジウム−（トリスヒドロキシメチルアミノメタ
ン）錯体を以下のようにして合成した。酢酸パラジウム
０．５ｇにイソプロピルアルコール２５ｍｌを加え、撹
拌しながら、トリスヒドロキシメチルアミノメタン１．
１１ｇを添加し、室温で４時間撹拌した。反応後、この
反応混合液を濾過し、残渣にアセトンを加えてよく攪拌
し、結晶化させてこの結晶を濾取した。更にアセトンを
加えよく撹拌し再び濾取した。この操作を５回繰り返
し、結晶をアセトンで充分に洗った後、真空乾燥して、
酢酸パラジウム−（トリスヒドロキシメチルアミノメタ
ン）錯体を得た。空気中でのＴＧ測定の結果、この酢酸
パラジウム−（トリスヒドロキシメチルアミノメタン）
錯体の分解温度は１５９〜２９６℃であった。

【０１２７】実施例３ 酢酸パラジウム−（２−アミノ−２−メチル−１−プロ
パノール）錯体を以下のようにして合成した。酢酸パラ
ジウム０．５ｇにイソプロピルアルコール２５ｍｌを加
え、撹拌しながら２−アミノ−２−メチル−１−プロパ
ノール０．９ｇを添加し、室温で４時間撹拌した。反応
後、この反応混合液を濾過し、濾液を減圧してに留去し
た。残渣にアセトンを加え、結晶化させて濾取した。こ
の結晶にアセトンを加えよく撹拌し再び濾取した。この
操作を５回繰り返し、結晶をアセトンで充分に洗った
後、真空乾燥して酢酸パラジウム−（２−アミノ−２−
メチル−１−プロパノール）錯体を得た。空気中でのＴ
Ｇ測定の結果、この酢酸パラジウム−（２−アミノ−２
−メチル−１−プロパノール）錯体の分解温度は１７１
〜２２２℃であった。

【０１２８】実施例４ 電子放出素子として図１（ａ）、（ｂ）に示すタイプの
電子放出素子を作製した。図１（ａ）は本素子の平面図
を、図１（ｂ）は断面図を示している。また、図１
（ａ）、（ｂ）中の１は絶縁性基板、４は導電性薄膜、
３は電子放出部、５および６は素子に電圧を印加するた
めの素子電極を示す。なお、図中のＬ１は素子電極５と
素子電極６の素子電極間隔、Ｗ１は素子電極の幅、ｄは
素子電極の厚さ、Ｗ２は素子の幅を表している。

【０１２９】図２を用いて、本実施例の電子放出素子の
作製方法を述べる。絶縁性基板１として石英基板を用
い、これを有機溶剤により充分に洗浄後、該基板１面上
に、白金からなる素子電極５、６を形成した（図２
（ａ））。この時、素子電極間隔Ｌ１は１０μｍとし、
素子電極の幅Ｗ１を５００μｍ、その厚さｄを１０００
オングストロームとした。導電性薄膜４を形成する前処
理として、素子電極５、６の対向ギャップ部分を中心と
する幅Ｗ２が３２０μｍ、長さ１６０μｍの矩形の外側
に、膜厚１０００オングストロームのＣｒ膜を真空蒸着
により堆積・パターニングして形成した（不図示）。

【０１３０】酢酸パラジウム−（２−アミノ−２−メチ
ル−１、３−プロパンジオール）錯体を１．０ｇ、８０
％鹸化ポリビニルアルコール（平均重合度４５０）を
０．０５ｇ、エチルアルコールを２５ｇ、エチレングリ
コールを１．０ｇとり、水を加えて全量を１００ｇと
し、パラジウム化合物溶液とした。このパラジウム化合
物溶液をポアサイズ０．２５μｍのメンブレンフィルタ
ーでろ過し、ろ液を液滴付与手段２１であるキヤノン
（株）のバブルジェットプリンタヘッドＢＣ−０１に充
填し、所定のヘッド内ヒータに外部より２０Ｖの直流電
圧を７μ秒印加して、前記の石英基板の素子電極５、６
のギャップ部分にパラジウム化合物溶液を吐出した。ヘ
ッドと基板の位置を保持したままさらに５回吐出を繰り
返した。液滴２２はほぼ円形でその直径は約１００μｍ
となった（図２（ｂ））。

【０１３１】この基板を３５０℃で１２分加熱して前記
のパラジウム化合物を熱分解したところ、結晶の析出も
なく均一な酸化パラジウム膜（導電性薄膜４）が生成し
た（図２（ｃ））。前記素子電極５、６間の電気抵抗は
１１ｋオームとなった。

【０１３２】次に、図２（ｄ）に示すように、電子放出
部３を、素子電極５および６の間に電圧を印加し、導電
性薄膜４を通電処理（フォーミング処理）することによ
り作成した。フォーミング処理の電圧波形を図３に示
す。図３中、Ｔ１およびＴ２は電圧波形のパルス幅とパ
ルス間隔であり、本実施例ではＴ１を１ミリ秒、Ｔ２を
１０ミリ秒とし、三角波の波高値（フォーミング時のピ
ーク電圧）は５Ｖとし、フォーミング処理は約１×１０
^-6ｔｏｒｒの真空雰囲気下で６０秒間行った。更に、ア
セトンを図４の測定評価装置に導入し、３×１０^ー4ｔｏ
ｒｒにした。その後、波高値を１４Ｖ、Ｔ１を１ミリ
秒、Ｔ２を１０ミリ秒とし、１５分間印加した活性化工
程を行った。つづいて、２００度まで加熱し、アセトン
を排気しながら５時間保持した。

【０１３３】次に、以上の様にして作製した電子放出素
子の電子放出特性を図４の測定評価装置を用いて評価し
た。なお、本実施例では、アノード電極と電子放出素子
の距離を４ｍｍ、アノード電極の電位を1 ＫＶとした。
また、電子放出特性測定時の真空装置内の真空度は、１
０^ー8ｔｏｒｒであった。

【０１３４】素子電流Ｉｆおよび放出電流Ｉｅは、図５
に示したような電流−電圧特性が得られた。

【０１３５】本素子では、素子電圧７．２Ｖ程度から急
激に放出電流Ｉｅが増加し、素子電圧１６Ｖでは素子電
流Ｉｆが２．２ｍＡ、放出電流Ｉｅが０．９５μＡとな
り、電子放出効率η＝Ｉｅ／Ｉｆ（％）は０．０４３％
であった。

【０１３６】アノード電極４４の替わりに、前述した螢
光膜とメタルバックを有するフェースプレートを真空装
置内に配置した。こうして電子源からの電子放出を試み
たところ螢光膜の一部が発光し、素子電流Ｉｅに応じて
発光の強さが変化した。こうして本素子が発光表示パネ
ルとして機能することがわかった。

【０１３７】実施例５ 絶縁性基板１として石英基板を用い、これを有機溶剤に
より充分に洗浄後、該基板１面上に、Ｐｔからなる素子
電極５、６を形成した。素子電極間隔Ｌ１は２０μｍと
し、素子電極の幅Ｗ１を５００μｍ、その厚さｄを１０
００オングストロームとした。

【０１３８】酢酸パラジウム−（トリスヒドロキシメチ
ルアミノメタン）錯体を１．２ｇ、８６％鹸化ポリビニ
ルアルコール（平均重合度５００）を０．０５ｇ、イソ
プロピルアルコールを２５ｇ、ジエチレングリコール
０．８ｇをとり、水を加えて全量を１００ｇとし、パラ
ジウム化合物溶液とした。このパラジウム化合物溶液を
用い実施例４と同様の処理を行ない電子放出素子を作製
した。作製した素子を３５０℃、１２分間加熱する焼成
工程終了後に、光学顕微鏡で観察したところ、結晶の析
出もなく均一な酸化パルラジウム膜が生成していた。続
いて電子放出素子としての評価を行なったところ、素子
電圧１６Ｖで電子放出効率は０．０６％であった。

【０１３９】比較例１ 酢酸パラジウム−（２−アミノ−２−メチル−１、３−
プロパンジオール）錯体のかわりにテトラモノエタノー
ルアミンパラジウム酢酸錯体を用いたこと以外は実施例
４と全く同様にして金属化合物溶液を調製し、素子電極
基板上にバブルジェットプリンタヘッドを用いて金属化
合物溶液の液滴を吐出した。この基板を実施例１と同様
に熱処理したところ、導電性薄膜中に小さな凝集体が不
均一に散在していることが電子顕微鏡により観察され
た。この導電性薄膜に通電処理して電子放出素子を作製
し、放出電流を調べたところ小さな値となり、電子放出
素子としては改善を要するものであった。

【０１４０】実施例６ １６行１６列の２５６個の素子電極とマトリクス状配線
とを形成した基板（図６）の各対向電極間に対して、そ
れぞれ実施例４と同様にして調整した有機金属化合物溶
液の液滴をバブルジェット方式のインクジェット装置に
より付与し、この液滴を焼成したのち、フォーミング処
理を行ない電子源基板とした。

【０１４１】この電子源基板にリアプレート７１、支持
枠７２、フェースプレート７６を接続し、真空封止して
図７の概念図に従う画像形成装置を作成した。端子Ｄｏ
ｘ１ないしＤｏｘ１６と端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙ１６
を通じて、各素子に時分割で所定電圧を印加し、端子Ｈ
ｖを通じてメタルバックに高電圧を印加することによっ
て、任意のマトリクス画像パターンを表示することがで
きた。

【０１４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電子放出部
形成用金属含有水溶液を用いると、電子放出素子を作製
する工程において金属化合物の結晶が析出することがな
く、均質な素子を製造することが可能となり、特に大面
積の導電性薄膜の作製に有効である。このような本発明
の電子放出素子は均一なものであるため、電子放出特性
も再現性よく均一となり、また表示パネル、画像形成装
置における輝度ムラも低減できる。

【０１４３】更に本発明の電子放出素子製造方法によれ
ば、従来における導電性薄膜製造工程を簡略化し、低コ
ストの表面伝導型電子放出素子、電子源、表示パネル、
画像形成装置を製造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に好適な基本的な平面型電子放出素子
の構成を示す模式的平面図およびその断面図である。

【図２】 本発明の電子放出素子の製造方法の１例を示
す模式的断面図である。

【図３】 本発明に好適な通電フォーミング処理の際の
電圧波形の例を示すグラフである。

【図４】 電子放出特性を測定するための測定評価装置
の概略構成図である。

【図５】 本発明の製造方法により作製した電子放出素
子の放出電流Ｉｅおよび素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆと
の関係の典型例を示すグラフである。

【図６】 本発明に好適な単純マトリクス配置の電子源
の概略構成図である。

【図７】 単純マトリクス配置の電子源を用いた本発明
に好適な表示パネルの概略構成図である。

【図８】 蛍光膜の例を示すパターン図である。

【図９】 本発明に好適な画像形成装置をＮＴＳＣ方式
のテレビ信号に応じて表示を行う例の駆動回路のブロッ
ク図である。

【図１０】 本発明に好適な梯子配置の電子源の概略構
成図である。

【図１１】 梯子配置の電子源を用いた本発明に好適な
表示パネルの概略構成図である。

【図１２】 従来の表面伝導型電子放出素子の典型的な
構成を示す模式的平面図である。

【符号の説明】

１：基板、３：電子放出部、４：導電性薄膜、５、６：
素子電極、２１：液滴付与手段、２２：液滴、２３：液
溜り、４０：素子電極５、６間の導電性薄膜４を流れる
素子電流Ｉｆを測定するための電流計、４１：電子放出
素子に素子電圧Ｖｆを印加するための電源、４２：素子
の電子放出部３より放出される放出電流Ｉｅを測定する
ための電流計、４３：アノード電極４４に電圧を印加す
るための高圧電源、４４：素子の電子放出部３より放出
される放出電流Ｉｅを捕捉するためのアノード電極、４
５：真空装置、４６：排気ポンプ、６１：電子源基板、
６２：Ｘ方向配線、６３：Ｙ方向配線、６４：電子放出
素子、６５：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、Ｈｖ：高圧端子、７
８：外囲器、８１：黒色導電材、８２：蛍光体、８３：
ガラス基板、９１：表示パネル、９２：走査回路、９
３：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、ＶｘおよびＶａ：直流電圧源、１００：電子源基
板、１０１：電子放出素子、１０２：Ｄｘ１〜Ｄｘ１０
は電子放出素子１１１を配線するための共通配線、１１
０：グリッド電極、１１１：電子が通過するための空
孔、１１２：Ｄｏｘ１，Ｄｏｘ２・・・Ｄｏｘｍよりな
る容器外端子、１１３：グリッド電極１２０と接続され
たＧ１、Ｇ２・・・Ｇｎからなる容器外端子、１１４：
電子源基板。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−115432（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−115428（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−245615（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−277294（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−106754（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−106755（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−185940（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−106757（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/02 - 9/04 H01J 1/30 - 1/316

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分子内にアミノアルコールを含む有機金
   属錯体を含有する液体であることを特徴とする電子放出
   素子形成用の金属含有水溶液（ただし、下記化学式の有
   機金属錯体を含む場合、部分エステル化ポリビニルアル
   コールを含む場合、エーテルを含む場合、アセチレンア
   ルコールを含む場合、及びアセチレングリコールを含む
   場合を除く）。 【化１】
2. 【請求項２】 前記アミノアルコールが炭素原子を３個
   から５個含む化合物であることを特徴とする請求項１に
   記載の電子放出素子形成用の金属含有水溶液。
3. 【請求項３】 前記アミノアルコールがトリスヒドロキ
   シメチルアミノメタンであることを特徴とする請求項２
   に記載の電子放出素子形成用の金属含有水溶液。
4. 【請求項４】 前記金属が、白金族元素のいずれかであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の電子放出素子形成
   用の金属含有水溶液。
5. 【請求項５】 前記金属が、白金、パラジウム、ルテニ
   ウム、金、銀、銅、クロム、タンタル、鉄、タングステ
   ン、鉛、亜鉛、スズのいずれかであることを特徴とする
   請求項１に記載の電子放出素子形成用の金属含有水溶
   液。
6. 【請求項６】 前記有機金属錯体が水溶性有機金属化合
   物であることを特徴とする請求項１に記載の電子放出素
   子形成用の金属含有水溶液。
7. 【請求項７】 前記有機金属錯体がパラジウムと酢酸基
   を含有することを特徴とする請求項６に記載の電子放出
   素子形成用の金属含有水溶液。
8. 【請求項８】 前記有機金属錯体の金属含有量が０．１
   重量％から２重量％の範囲であることを特徴とする請求
   項１に記載の電子放出素子形成用の金属含有水溶液。
9. 【請求項９】 前記金属含有水溶液が水溶性多価アルコ
   ールを含有することを特徴とする請求項１に記載の電子
   放出素子形成用の金属含有水溶液。
10. 【請求項１０】 前記の金属含有水溶液が一価アルコー
    ルを含有することを特徴とする請求項１に記載の電子放
    出素子形成用の金属含有水溶液。
11. 【請求項１１】 基板上の対向する電極間に、電子放出
    部が形成された導電性薄膜を備える電子放出素子の製造
    方法であって、前記電子放出部が形成される導電性薄膜
    の形成工程が、基板上の電極間に、請求項１〜１０のい
    ずれか１つに記載の電子放出素子形成用の金属含有水溶
    液を付与し、これを加熱焼成する工程を有することを特
    徴とする電子放出素子の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記水溶液の付与が、インクジェット
    方式により行われることを特徴とする請求項１１に記載
    の電子放出素子の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記インクジェット方式がバブルジェ
    ット方式であることを特徴とする請求項１２に記載の電
    子放出素子の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記インクジェット方式が、ピエゾ方
    式であることを特徴とする請求項１２に記載の電子放出
    素子の製造方法。
15. 【請求項１５】 更に、前記導電性薄膜の形成工程にて
    形成された導電性薄膜に通電する工程を有することを特
    徴とする請求項１１〜１４のいずれか１つに記載の電子
    放出素子の製造方法。
16. 【請求項１６】 電子放出素子と、該素子への電圧印加
    手段とを具備した電子源の製造方法であって、前記素子
    を請求項１１〜１５のいずれか１つに記載の方法で製造
    することを特徴とする電子源の製造方法。
17. 【請求項１７】 電子放出素子および該素子への電圧印
    加手段とを具備した電子源と、前記素子から放出される
    電子を受けて発光する蛍光膜とを具備する表示パネルの
    製造方法であって、前記素子を請求項１１〜１５のいず
    れか１つに記載の方法で製造することを特徴とする表示
    パネルの製造方法。
18. 【請求項１８】 電子放出素子および該素子への電圧印
    加手段とを具備した電子源と、前記素子から放出される
    電子を受けて発光する蛍光膜と、外部信号を用いて前記
    素子へ印加する電圧を制御する駆動回路とを具備する画
    像形成装置の製造方法であって、前記素子を請求項１１
    〜１５のいずれか１つに記載の方法で製造することを特
    徴とする画像形成装置の製造方法。