JP2000251666A - 電子源基板、電子源基板の製造装置、製造方法及び画像形成装置 - Google Patents
電子源基板、電子源基板の製造装置、製造方法及び画像形成装置Info
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- H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
- H01J9/027—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of thin film cathodes
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁基板上に配設された複数対の素子電極と
これら各対の素子電極間を連絡する導電性膜とこれら導
電性膜上に形成された電子放出部と該各素子電極への電
圧印加端子とを有する電子源基板を製造する装置におい
て、工程数の低減及び歩留まりの向上、それによるコス
トを低減を実現する。 【解決手段】 金属元素を含む溶液１０７中に溶存して
いる気体１０９を除去する気体除去手段１０３と、金属
元素を含む溶液を液滴状に吐出する液滴吐出手段６と、
液滴吐出手段６と絶縁基板１０１との相対位置を制御す
る手段１５とを備え、絶縁基板１０１の所定位置に液滴
９を付与する。
これら各対の素子電極間を連絡する導電性膜とこれら導
電性膜上に形成された電子放出部と該各素子電極への電
圧印加端子とを有する電子源基板を製造する装置におい
て、工程数の低減及び歩留まりの向上、それによるコス
トを低減を実現する。 【解決手段】 金属元素を含む溶液１０７中に溶存して
いる気体１０９を除去する気体除去手段１０３と、金属
元素を含む溶液を液滴状に吐出する液滴吐出手段６と、
液滴吐出手段６と絶縁基板１０１との相対位置を制御す
る手段１５とを備え、絶縁基板１０１の所定位置に液滴
９を付与する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子源基板、電子
源基板の製造装置、製造方法及び画像形成装置に関す
る。
源基板の製造装置、製造方法及び画像形成装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、表面伝導型電子放出素子の安価か
つ平易な作製手法として、特開平８−１７１８５０号公
報に記載されているように、図７に示すような、金属含
有溶液を液滴吐出装置を用いて液滴の状態で基板上に吐
出し、素子電極及び素子電極を形成して素子を作製する
方法が提案されている。図７において、１は基板、２及
び３は素子電極、４は導電性膜、５は電子放出部であ
る。
つ平易な作製手法として、特開平８−１７１８５０号公
報に記載されているように、図７に示すような、金属含
有溶液を液滴吐出装置を用いて液滴の状態で基板上に吐
出し、素子電極及び素子電極を形成して素子を作製する
方法が提案されている。図７において、１は基板、２及
び３は素子電極、４は導電性膜、５は電子放出部であ
る。
【０００３】さらに、絶縁基板上に、マトリックス状に
上記電子放出素子を配列した電子源基板及び画像形成装
置が作製されている。
上記電子放出素子を配列した電子源基板及び画像形成装
置が作製されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平８−１
７１８５０号公報に示された手法には、以下に示すよう
な問題点がある。すなわち、金属含有溶液が空気に触れ
ることによって溶液に溶け込んだ気体、液滴吐出装置に
溶液を注入する際に混入する泡等によって溶液の吐出が
阻害され、それにより液滴の吐出量がばらついたり、液
滴の吐出方向がそれらの状態に影響を受け、絶縁基板上
に着弾する際の着弾位置が設計値よりずれる場合が見受
けられた。
７１８５０号公報に示された手法には、以下に示すよう
な問題点がある。すなわち、金属含有溶液が空気に触れ
ることによって溶液に溶け込んだ気体、液滴吐出装置に
溶液を注入する際に混入する泡等によって溶液の吐出が
阻害され、それにより液滴の吐出量がばらついたり、液
滴の吐出方向がそれらの状態に影響を受け、絶縁基板上
に着弾する際の着弾位置が設計値よりずれる場合が見受
けられた。
【０００５】また、金属含有溶液の温度が装置周辺の温
度によって変化し、それによって溶液の粘度等の物性値
が変化することにより、液滴の吐出量がばらついたり、
液滴の吐出方向がそれらの状態に影響を受け、絶縁基板
上に着弾する際の着弾位置が設計値よりずれると言うこ
とも見受けられた。
度によって変化し、それによって溶液の粘度等の物性値
が変化することにより、液滴の吐出量がばらついたり、
液滴の吐出方向がそれらの状態に影響を受け、絶縁基板
上に着弾する際の着弾位置が設計値よりずれると言うこ
とも見受けられた。
【０００６】これらにより、電子源となる導電性薄膜の
均一性が失われ、電子源基板の歩留まりを低下させる要
因となっていた。
均一性が失われ、電子源基板の歩留まりを低下させる要
因となっていた。
【０００７】そこで、本発明は、絶縁基板上の正確な位
置に金属含有溶液を吐出することができ、電子源となる
導電性薄膜の均一性を維持し、電子源基板の歩留まりを
向上させることができる電子源基板の製造装置及び製造
方法を提供しようとするものである。
置に金属含有溶液を吐出することができ、電子源となる
導電性薄膜の均一性を維持し、電子源基板の歩留まりを
向上させることができる電子源基板の製造装置及び製造
方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべくな
された本発明に係る電子源基板の製造装置は、絶縁基板
上に配設された複数対の素子電極とこれら各対の素子電
極間を連絡する導電性膜とこれら導電性膜上に形成され
た電子放出部と該各素子電極への電圧印加端子とを有す
る電子源基板を製造する装置であって、金属元素を含む
溶液中に溶存している気体を除去する気体除去手段と、
金属元素を含む溶液を液滴状に吐出する液滴吐出手段
と、液滴吐出手段と絶縁基板との相対位置を制御する手
段とを備え、絶縁基板の所定位置に液滴を付与すること
を特徴とする。
された本発明に係る電子源基板の製造装置は、絶縁基板
上に配設された複数対の素子電極とこれら各対の素子電
極間を連絡する導電性膜とこれら導電性膜上に形成され
た電子放出部と該各素子電極への電圧印加端子とを有す
る電子源基板を製造する装置であって、金属元素を含む
溶液中に溶存している気体を除去する気体除去手段と、
金属元素を含む溶液を液滴状に吐出する液滴吐出手段
と、液滴吐出手段と絶縁基板との相対位置を制御する手
段とを備え、絶縁基板の所定位置に液滴を付与すること
を特徴とする。
【０００９】また、気体除去手段は、気体を透過するこ
とのできる半透膜からなる中空糸膜を充填した密閉容器
と、該密閉容器内を排気する真空装置からなることを特
徴とする。さらに、気体除去手段は、中空糸膜中の金属
溶液の流量を調整する手段を有していることを特徴とす
る。または、気体除去手段は、溶液中に含まれる気体の
量を検知する手段を有していることを特徴とする。そし
て、気体除去手段は、真空装置を有し、金属溶液を含む
溶液を真空中にさらすことを特徴とする。この場合、真
空装置の排気速度が可変できることを特徴とする。ま
た、気体除去手段は、真空装置による真空度を検知する
手段を有していることを特徴とする。
とのできる半透膜からなる中空糸膜を充填した密閉容器
と、該密閉容器内を排気する真空装置からなることを特
徴とする。さらに、気体除去手段は、中空糸膜中の金属
溶液の流量を調整する手段を有していることを特徴とす
る。または、気体除去手段は、溶液中に含まれる気体の
量を検知する手段を有していることを特徴とする。そし
て、気体除去手段は、真空装置を有し、金属溶液を含む
溶液を真空中にさらすことを特徴とする。この場合、真
空装置の排気速度が可変できることを特徴とする。ま
た、気体除去手段は、真空装置による真空度を検知する
手段を有していることを特徴とする。
【００１０】そして、本発明に係る電子源基板の製造装
置は、絶縁基板上に配設された複数対の素子電極とこれ
ら各対の素子電極間を連絡する導電性膜とこれら導電性
膜上に形成された電子放出部と該各素子電極への電圧印
加端子とを有する電子源基板を製造する装置であって、
金属元素を含む溶液の温度を調整する手段と、金属元素
を含む溶液を液滴状に吐出する液滴吐出手段と、液滴吐
出手段と絶縁基板との相対位置を制御する手段とを備
え、絶縁基板の所定位置に液滴を付与することを特徴と
する。
置は、絶縁基板上に配設された複数対の素子電極とこれ
ら各対の素子電極間を連絡する導電性膜とこれら導電性
膜上に形成された電子放出部と該各素子電極への電圧印
加端子とを有する電子源基板を製造する装置であって、
金属元素を含む溶液の温度を調整する手段と、金属元素
を含む溶液を液滴状に吐出する液滴吐出手段と、液滴吐
出手段と絶縁基板との相対位置を制御する手段とを備
え、絶縁基板の所定位置に液滴を付与することを特徴と
する。
【００１１】ここで、液滴吐出手段は、熱エネルギーを
利用して溶液に気泡を発生させ、この気泡の生成に基づ
いて溶液を吐出することを特徴とする。または、液滴吐
出手段は、力学的エネルギーを利用して溶液を吐出する
ことを特徴とする。
利用して溶液に気泡を発生させ、この気泡の生成に基づ
いて溶液を吐出することを特徴とする。または、液滴吐
出手段は、力学的エネルギーを利用して溶液を吐出する
ことを特徴とする。
【００１２】本発明に係る電子源基板の製造方法は、絶
縁基板上に配設された複数対の素子電極とこれら各対の
素子電極間を連絡する導電性膜とこれら導電性膜上に形
成された電子放出部と該各素子電極への電圧印加端子と
を有する電子源基板を製造する方法であって、少なくと
も金属溶液を含む溶液で構成される液滴を液滴吐出手段
より吐出する液滴吐出工程を有し、この液滴吐出工程
は、金属元素を含む溶液中に溶存している気体を除去す
る気体除去工程と、液滴吐出手段と絶縁基板の相対位置
を制御しながら該液滴吐出手段より該液滴を吐出するこ
とによって該絶縁基板の所定位置に該液滴を付与する液
滴吐出工程とによってなされることを特徴とする。ま
た、気体除去工程は、金属溶液中に溶存している気体の
濃度が既定値に保たれるよう制御することを特徴とす
る。
縁基板上に配設された複数対の素子電極とこれら各対の
素子電極間を連絡する導電性膜とこれら導電性膜上に形
成された電子放出部と該各素子電極への電圧印加端子と
を有する電子源基板を製造する方法であって、少なくと
も金属溶液を含む溶液で構成される液滴を液滴吐出手段
より吐出する液滴吐出工程を有し、この液滴吐出工程
は、金属元素を含む溶液中に溶存している気体を除去す
る気体除去工程と、液滴吐出手段と絶縁基板の相対位置
を制御しながら該液滴吐出手段より該液滴を吐出するこ
とによって該絶縁基板の所定位置に該液滴を付与する液
滴吐出工程とによってなされることを特徴とする。ま
た、気体除去工程は、金属溶液中に溶存している気体の
濃度が既定値に保たれるよう制御することを特徴とす
る。
【００１３】また、本発明に係る電子源基板の製造方法
は、絶縁基板上に配設された複数対の素子電極とこれら
各対の素子電極間を連絡する導電性膜とこれら導電性膜
上に形成された電子放出部と該各素子電極への電圧印加
端子とを有する電子源基板を製造する方法であって、少
なくとも金属溶液を含む溶液で構成される液滴を液滴吐
出手段より吐出する液滴吐出工程を有し、この液滴吐出
工程は、金属元素を含む溶液の温度を調整する温度調整
工程と、液滴吐出手段と絶縁基板の相対位置を制御しな
がら該液滴吐出手段より該液滴を吐出することによって
該絶縁基板の所定位置に該液滴を付与する液滴吐出工程
とによってなされることを特徴とする。
は、絶縁基板上に配設された複数対の素子電極とこれら
各対の素子電極間を連絡する導電性膜とこれら導電性膜
上に形成された電子放出部と該各素子電極への電圧印加
端子とを有する電子源基板を製造する方法であって、少
なくとも金属溶液を含む溶液で構成される液滴を液滴吐
出手段より吐出する液滴吐出工程を有し、この液滴吐出
工程は、金属元素を含む溶液の温度を調整する温度調整
工程と、液滴吐出手段と絶縁基板の相対位置を制御しな
がら該液滴吐出手段より該液滴を吐出することによって
該絶縁基板の所定位置に該液滴を付与する液滴吐出工程
とによってなされることを特徴とする。
【００１４】そして、本発明に係る電子源基板は、絶縁
基板上に配設された複数対の素子電極と、各対の素子電
極間を連絡する導電性膜と、各導電性膜上に形成された
電子放出部と、各素子電極への電圧印加端子とを備え、
素子電極、導電性膜及び電子放出部からなる電子放出素
子は、上述のいずれかの電子源基板の製造方法により製
造されたものであることを特徴とする。また、ここで、
列方向配線及び行方向配線が絶縁層を介して行列状に配
置され、各一対の素子電極は、一方が列方向配線に接続
され、他方が絶縁層を介して行方向配線に接続されてい
ることを特徴とする。
基板上に配設された複数対の素子電極と、各対の素子電
極間を連絡する導電性膜と、各導電性膜上に形成された
電子放出部と、各素子電極への電圧印加端子とを備え、
素子電極、導電性膜及び電子放出部からなる電子放出素
子は、上述のいずれかの電子源基板の製造方法により製
造されたものであることを特徴とする。また、ここで、
列方向配線及び行方向配線が絶縁層を介して行列状に配
置され、各一対の素子電極は、一方が列方向配線に接続
され、他方が絶縁層を介して行方向配線に接続されてい
ることを特徴とする。
【００１５】そして、本発明に係る画像形成装置は、電
子源としての電子放出素子と、電子放出素子への電圧印
加手段と、電子放出素子から放出される電子を受けて発
光する発光体と、外部信号に基づいて電子放出素子へ印
加する電圧を制御する駆動回路とを備え、電子放出素子
は、上述のいずれかの電子源基板の製造装置、または、
製造方法により製造されたものであることを特徴とす
る。
子源としての電子放出素子と、電子放出素子への電圧印
加手段と、電子放出素子から放出される電子を受けて発
光する発光体と、外部信号に基づいて電子放出素子へ印
加する電圧を制御する駆動回路とを備え、電子放出素子
は、上述のいずれかの電子源基板の製造装置、または、
製造方法により製造されたものであることを特徴とす
る。
【００１６】本発明は、上記装置及び方法により、従来
の作製方法と比して、電子源基板の工程数の低減及び歩
留まりの向上、それによるコストの低減を実現した。
の作製方法と比して、電子源基板の工程数の低減及び歩
留まりの向上、それによるコストの低減を実現した。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とし
て、表面伝導型電子放出素子の導電性膜形成方法を述べ
る。図１は本発明の液滴付与装置を用いた電子源基板の
製造装置の該略図であり、図２は図１において液滴付与
装置へ金属溶液を供給する系の拡大図である。図１にお
いて、８は液滴吐出装置、９は液滴、１０１は導電性薄
膜を付与する直前の基板（以下ＭＴＸ基板と称する）、
１５はＸＹ方向走査機構を具備したステージ、１６は位
置検出機構１９は制御コンピュータである。また、図２
において、１０２は温調装置、１０３は溶存気体を除去
する装置であり、１０４は溶存気体の濃度を測定する装
置、１０５はチャンバ、１０６は真空ポンプ、１０７は
金属元素を含む溶液、１０８はその溶液のタンクであ
る。
て、表面伝導型電子放出素子の導電性膜形成方法を述べ
る。図１は本発明の液滴付与装置を用いた電子源基板の
製造装置の該略図であり、図２は図１において液滴付与
装置へ金属溶液を供給する系の拡大図である。図１にお
いて、８は液滴吐出装置、９は液滴、１０１は導電性薄
膜を付与する直前の基板（以下ＭＴＸ基板と称する）、
１５はＸＹ方向走査機構を具備したステージ、１６は位
置検出機構１９は制御コンピュータである。また、図２
において、１０２は温調装置、１０３は溶存気体を除去
する装置であり、１０４は溶存気体の濃度を測定する装
置、１０５はチャンバ、１０６は真空ポンプ、１０７は
金属元素を含む溶液、１０８はその溶液のタンクであ
る。
【００１８】液滴吐出装置８としては、任意の液滴を形
成できる装置であればどのような装置でもよく、たとえ
ばインクジェット方式の装置を用いることができる。ま
た、液滴９、溶液１０７の材料としては、液滴が形成で
きる状態であればどのような状態でもかまわないが、
水、溶剤等に前述の導電性薄膜の成分となる金属等を分
散、溶解した溶液、有機金属溶液等を用いることができ
る。
成できる装置であればどのような装置でもよく、たとえ
ばインクジェット方式の装置を用いることができる。ま
た、液滴９、溶液１０７の材料としては、液滴が形成で
きる状態であればどのような状態でもかまわないが、
水、溶剤等に前述の導電性薄膜の成分となる金属等を分
散、溶解した溶液、有機金属溶液等を用いることができ
る。
【００１９】こうした溶液１０７を、液滴吐出装置６に
より液滴９の状態で素子電極２、３上の所望の位置に付
与するわけであるが、溶液１０７が外気にさらされたり
する際に液中に気体が溶け込み、溶液１０７中の溶存気
体量が増したり、図２にあるように、その気体が泡１０
９状になったりする。そのような気体を直接液滴吐出装
置で吐出すると、液滴吐出装置内での急な圧力や温度変
化によって溶存している気体が異常発泡し、液滴９の吐
出量や吐出方向が不均一となる。
より液滴９の状態で素子電極２、３上の所望の位置に付
与するわけであるが、溶液１０７が外気にさらされたり
する際に液中に気体が溶け込み、溶液１０７中の溶存気
体量が増したり、図２にあるように、その気体が泡１０
９状になったりする。そのような気体を直接液滴吐出装
置で吐出すると、液滴吐出装置内での急な圧力や温度変
化によって溶存している気体が異常発泡し、液滴９の吐
出量や吐出方向が不均一となる。
【００２０】また、溶液１０７中に泡１０９が存在した
状態であると、泡の大きさによっては溶液が十分満たさ
れない状態で吐出装置６に注入され、液滴９がまったく
吐出されなくなる。また、溶液の温度が外気温等によっ
て変化すると、溶液１０７の物性値（濃度、粘度等）が
変化し、それによって液滴９の吐出量が不均一となる。
状態であると、泡の大きさによっては溶液が十分満たさ
れない状態で吐出装置６に注入され、液滴９がまったく
吐出されなくなる。また、溶液の温度が外気温等によっ
て変化すると、溶液１０７の物性値（濃度、粘度等）が
変化し、それによって液滴９の吐出量が不均一となる。
【００２１】そのために、設計値通りの位置に液滴付与
ができず、歩留まりが低下する。そこで、本発明におい
ては、図１及び図２に示した装置を用いることによっ
て、すべての素子について最適な位置に液滴を付与する
ことにより、歩留まりの向上を図る。その手順を以下に
説明する。
ができず、歩留まりが低下する。そこで、本発明におい
ては、図１及び図２に示した装置を用いることによっ
て、すべての素子について最適な位置に液滴を付与する
ことにより、歩留まりの向上を図る。その手順を以下に
説明する。
【００２２】気体を含んだ溶液１０７は、はじめに溶存
気体を除去する装置１０３内に導入される。１０３内の
チャンバ１０５は、分子のサイズによって気体が選択的
に外部に透過するような構造になっており、ここでは半
透膜で形成されている。また、真空ポンプ１０６は、外
部信号によって排気速度を制御できるようになってい
る。また、溶存気体計１０４は、チャンバ１０５を通過
した溶液１０７中の溶存濃度を測定するものであり、そ
の濃度を出力できるようになっている。
気体を除去する装置１０３内に導入される。１０３内の
チャンバ１０５は、分子のサイズによって気体が選択的
に外部に透過するような構造になっており、ここでは半
透膜で形成されている。また、真空ポンプ１０６は、外
部信号によって排気速度を制御できるようになってい
る。また、溶存気体計１０４は、チャンバ１０５を通過
した溶液１０７中の溶存濃度を測定するものであり、そ
の濃度を出力できるようになっている。
【００２３】１０３内に導入された溶液は、チャンバ１
０５内に入る。チャンバ１０５内を真空ポンプ１０６に
よって減圧することによって、溶液１０７中に溶存して
いる気体が選択的に真空ポンプ１０６側に排気、除去さ
れる。こうして気体を除去された溶液は、溶存気体計１
０４に導入される。その中で溶液中の気体の濃度が測定
され、その値を基に真空ポンプ１０６の排気速度を調整
することによって、溶液１０７中に溶存している気体の
濃度が充分に少なくなるよう制御される。
０５内に入る。チャンバ１０５内を真空ポンプ１０６に
よって減圧することによって、溶液１０７中に溶存して
いる気体が選択的に真空ポンプ１０６側に排気、除去さ
れる。こうして気体を除去された溶液は、溶存気体計１
０４に導入される。その中で溶液中の気体の濃度が測定
され、その値を基に真空ポンプ１０６の排気速度を調整
することによって、溶液１０７中に溶存している気体の
濃度が充分に少なくなるよう制御される。
【００２４】以上のような工程にて、溶存気体を除去す
る装置を通過した溶液１０７は、温調装置１０２によっ
て所望の温度に制御される。温調装置１０２は、図４に
示すように、サーキュレータ１２０とチューブ１２３、
恒温漕１２１，水温計１２２から形成されており、水温
計１２１で検知した金属溶液１０７の液温が既定値にな
るよう、サーキュレータ１２０を制御するよう構成され
ている。
る装置を通過した溶液１０７は、温調装置１０２によっ
て所望の温度に制御される。温調装置１０２は、図４に
示すように、サーキュレータ１２０とチューブ１２３、
恒温漕１２１，水温計１２２から形成されており、水温
計１２１で検知した金属溶液１０７の液温が既定値にな
るよう、サーキュレータ１２０を制御するよう構成され
ている。
【００２５】以上のような工程にて、液温が既定値保た
れた金属溶液１０７は、液滴吐出装置８に導入され、ス
テージ１５の走査と同期しながら液滴９を吐出し、ＭＴ
Ｘ基板１０１上の所望の位置に液滴９を付与する。
れた金属溶液１０７は、液滴吐出装置８に導入され、ス
テージ１５の走査と同期しながら液滴９を吐出し、ＭＴ
Ｘ基板１０１上の所望の位置に液滴９を付与する。
【００２６】この後、液滴を付与したＭＴＸ基板１０１
を３００℃乃至４００℃で焼成することによって、導電
性膜４をそれぞれ形成する。
を３００℃乃至４００℃で焼成することによって、導電
性膜４をそれぞれ形成する。
【００２７】つぎに、通電フォーミング工程と呼ばれる
素子電極２、３間に図示しない電源より通電する工程に
よって、導電性膜４の一部に電子放出部５となる亀裂を
形成する。次に通電フォーミング工程を終了した素子
に、活性化工程と呼ぶ処理を施し、炭素化合物を導電性
膜上に堆積させる。
素子電極２、３間に図示しない電源より通電する工程に
よって、導電性膜４の一部に電子放出部５となる亀裂を
形成する。次に通電フォーミング工程を終了した素子
に、活性化工程と呼ぶ処理を施し、炭素化合物を導電性
膜上に堆積させる。
【００２８】次に、本発明の画像形成装置の製造方法に
ついて述べる。画像形成装置に用いられる電子源基板
は、複数の表面伝導型電子放出素子を基板上にの配列す
ることにより形成される。
ついて述べる。画像形成装置に用いられる電子源基板
は、複数の表面伝導型電子放出素子を基板上にの配列す
ることにより形成される。
【００２９】表面伝導型電子放出素子は、図８に示すよ
うに、一対の素子電極にそれぞれＸ方向配線、Ｙ方向配
線を接続した単純マトリクス配置（以下マトリクス型配
置電子源基板と呼ぶ）により配列する。図８において、
７１は電子源基板、７２はＸ方向配線、７３はＹ方向配
線である。７４は表面伝導型電子放出素子、７５は結線
である。
うに、一対の素子電極にそれぞれＸ方向配線、Ｙ方向配
線を接続した単純マトリクス配置（以下マトリクス型配
置電子源基板と呼ぶ）により配列する。図８において、
７１は電子源基板、７２はＸ方向配線、７３はＹ方向配
線である。７４は表面伝導型電子放出素子、７５は結線
である。
【００３０】図８において、電子源基板７１に用いる基
板は前述したガラス基板等であり、用途に応じて形状が
適宜設定される。ｍ本のＸ方向配線７２は、Ｄx1、Ｄx
2、．．Ｄxmからなり、Ｙ方向配線７３は、Ｄy1、Ｄy
2．．Ｄynのｎ本の配線よりなる。
板は前述したガラス基板等であり、用途に応じて形状が
適宜設定される。ｍ本のＸ方向配線７２は、Ｄx1、Ｄx
2、．．Ｄxmからなり、Ｙ方向配線７３は、Ｄy1、Ｄy
2．．Ｄynのｎ本の配線よりなる。
【００３１】配線は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法
等を用いて形成された導電性金属等で構成する。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
は、図示しない層間絶縁層により電気的に分離されてマ
トリクス配線を構成する（ｍ、ｎは共に正の整数）。図
示しない層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ
法等を用いて形成されたＳｉＯ２等で構成される。Ｘ方
向配線７２とＹ方向配線７３は、それぞれ外部端子とし
て引き出される。さらに、表面伝導型放出素子７４がｍ
本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３と結線７５
によって電気的に接続されている。
等を用いて形成された導電性金属等で構成する。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
は、図示しない層間絶縁層により電気的に分離されてマ
トリクス配線を構成する（ｍ、ｎは共に正の整数）。図
示しない層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ
法等を用いて形成されたＳｉＯ２等で構成される。Ｘ方
向配線７２とＹ方向配線７３は、それぞれ外部端子とし
て引き出される。さらに、表面伝導型放出素子７４がｍ
本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３と結線７５
によって電気的に接続されている。
【００３２】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になる。
だけで個別の素子を選択して独立に駆動可能になる。
【００３３】次に、以上のようにして作成した単純マト
リクス配置の電子源を用いた画像形成装置について、図
９を用いて説明する。図９は画像形成装置の表示パネル
の構成図である。図９において、８１は表面伝導型電子
放出素子を複数配した電子源基板、９１は電子源基板８
１を固定したリアプレート、９６はガラス基板９３の内
面に蛍光膜９４とメタルバック９５等が形成されたフェ
ースプレートである。９２は支持枠であり、リアプレー
ト９１、支持枠９２及びフェースプレート９６をフリッ
トガラスを塗布、焼成することで封着して外囲器９８を
構成する。図９において、８２、８３は、表面伝導型電
子放出素子の一対の素子電極と接続されたＸ方向配線及
びＹ方向配線である。
リクス配置の電子源を用いた画像形成装置について、図
９を用いて説明する。図９は画像形成装置の表示パネル
の構成図である。図９において、８１は表面伝導型電子
放出素子を複数配した電子源基板、９１は電子源基板８
１を固定したリアプレート、９６はガラス基板９３の内
面に蛍光膜９４とメタルバック９５等が形成されたフェ
ースプレートである。９２は支持枠であり、リアプレー
ト９１、支持枠９２及びフェースプレート９６をフリッ
トガラスを塗布、焼成することで封着して外囲器９８を
構成する。図９において、８２、８３は、表面伝導型電
子放出素子の一対の素子電極と接続されたＸ方向配線及
びＹ方向配線である。
【００３４】外囲器９８は、上述の如くフェースープレ
ート９６、支持枠９２、リアプレート９１で構成され
る。さらに、フェースープレート９６、リアプレート９
１間に、スペーサーとよばれる耐大気圧支持部材を設置
することで大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器９８
を構成する。
ート９６、支持枠９２、リアプレート９１で構成され
る。さらに、フェースープレート９６、リアプレート９
１間に、スペーサーとよばれる耐大気圧支持部材を設置
することで大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器９８
を構成する。
【００３５】外囲器９８は、図示しない排気管を通じ、
真空に排気された後封止が行なわれる。また外囲器９８
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。このように作製した画像形成装置は、各表面電動型
電子放出素子に容器外端子Ｄ0x1ないしＤ0xm、Ｄ0y1な
いしＤ0ynを通じて電圧を印加させることにより電子放
出させ、高圧端子Ｈｖを通じてフェースプレートに高圧
を印加して電子ビームを加速し、蛍光膜９４に衝突さ
せ、励起、発光することによって画像を表示させてい
る。
真空に排気された後封止が行なわれる。また外囲器９８
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。このように作製した画像形成装置は、各表面電動型
電子放出素子に容器外端子Ｄ0x1ないしＤ0xm、Ｄ0y1な
いしＤ0ynを通じて電圧を印加させることにより電子放
出させ、高圧端子Ｈｖを通じてフェースプレートに高圧
を印加して電子ビームを加速し、蛍光膜９４に衝突さ
せ、励起、発光することによって画像を表示させてい
る。
【００３６】
【実施例】（実施例１）図１は、本発明の特徴を最もよ
く表す図であり、本発明に係る電子源基板における表面
伝導型電子放出素子の導電性膜を作製する装置を示して
いる。図１は、本発明の第１の実施例に係る電子源基板
の作製装置の模式図であり、図２は図１における液滴付
与装置へ金属溶液を供給する系の拡大図である。また、
図３は、図１における溶存気体を除去する装置の詳細図
である。
く表す図であり、本発明に係る電子源基板における表面
伝導型電子放出素子の導電性膜を作製する装置を示して
いる。図１は、本発明の第１の実施例に係る電子源基板
の作製装置の模式図であり、図２は図１における液滴付
与装置へ金属溶液を供給する系の拡大図である。また、
図３は、図１における溶存気体を除去する装置の詳細図
である。
【００３７】以下、この装置構成及びこの装置を用いた
電子源基板の作製方法について説明する。まず、図１に
おいて、１５はＭＴＸ基板１０１を固定してあるステー
ジであり、Ｘ，Ｙ方向に移動させるＸＹ方向走査機構と
連結することによって、ステージ走査コントローラから
の信号に沿って任意の位置に移動させることができる。
その上にＭＴＸ基板１０１が設置してある。電子源基板
上に作製する表面伝導型電子放出素子は、図７の物と同
じ構成であり、基板１、素子電極２、３、導電性膜４に
よりなっている。
電子源基板の作製方法について説明する。まず、図１に
おいて、１５はＭＴＸ基板１０１を固定してあるステー
ジであり、Ｘ，Ｙ方向に移動させるＸＹ方向走査機構と
連結することによって、ステージ走査コントローラから
の信号に沿って任意の位置に移動させることができる。
その上にＭＴＸ基板１０１が設置してある。電子源基板
上に作製する表面伝導型電子放出素子は、図７の物と同
じ構成であり、基板１、素子電極２、３、導電性膜４に
よりなっている。
【００３８】ＭＴＸ基板１０１の上方に、液滴を付与す
る液滴吐出装置８が位置している。本実施例において
は、液滴吐出装置８は、ＸＹ平面において装置に固定さ
れており、ＭＴＸ基板１０１をＸＹ方向走査機構１５に
より任意の位置に移動させることにより、液滴吐出装置
８とＭＴＸ基板１０１との相対移動が実現される。
る液滴吐出装置８が位置している。本実施例において
は、液滴吐出装置８は、ＸＹ平面において装置に固定さ
れており、ＭＴＸ基板１０１をＸＹ方向走査機構１５に
より任意の位置に移動させることにより、液滴吐出装置
８とＭＴＸ基板１０１との相対移動が実現される。
【００３９】次に、液滴吐出装置へ金属溶液を供給する
系について図２を用いて説明する。図２において、金属
溶液１０７は、一旦タンク１０８に溜められており、温
調装置１０２と、溶存気体を除去する装置１０３を経由
して液滴吐出装置８に導入される。１０３はチャンバ１
０５とチャンバ１０５内を減圧する真空ポンプ及び溶存
気体計１０４からなり、溶存気体計の出力を元にポンプ
の排気速度を変化させることによってチャンバ内の圧力
を制御している。
系について図２を用いて説明する。図２において、金属
溶液１０７は、一旦タンク１０８に溜められており、温
調装置１０２と、溶存気体を除去する装置１０３を経由
して液滴吐出装置８に導入される。１０３はチャンバ１
０５とチャンバ１０５内を減圧する真空ポンプ及び溶存
気体計１０４からなり、溶存気体計の出力を元にポンプ
の排気速度を変化させることによってチャンバ内の圧力
を制御している。
【００４０】図２における溶存気体を除去する装置１０
３と溶存気体計１０４の詳細を図３中の（ａ），（ｂ）
に、温調装置の詳細を図４に示す。チャンバ１０５は、
半透膜を備えた中空糸膜１１２と中空糸膜１１２を密閉
した容器１１１からなり、容器１１１内をポンプ１０６
で排気する構造になっている。中空糸膜１１２は、図３
中の（ｂ）に示すように、中空糸膜表面に開いた微細な
隙間を通じて気体のようなサイズの小さい分子を選択的
に透過するような構造になっている。このような機能を
有する中空糸膜１１２としては、ポリ４−メチルペンテ
ンを主材料としたものを用いることができる。本実施例
においては、チャンバ１０５として大日本インキ化学工
業（株）製の「セパレル」を用いた。溶存気体計１０４
は、密閉容器１１４と溶液中の溶存酸素濃度を測定する
ＤＯメータ１１３からなり、密閉容器１１４内の溶液１
０７中に含まれる溶存酸素を元に液中の溶存気体の濃度
を決定している。
３と溶存気体計１０４の詳細を図３中の（ａ），（ｂ）
に、温調装置の詳細を図４に示す。チャンバ１０５は、
半透膜を備えた中空糸膜１１２と中空糸膜１１２を密閉
した容器１１１からなり、容器１１１内をポンプ１０６
で排気する構造になっている。中空糸膜１１２は、図３
中の（ｂ）に示すように、中空糸膜表面に開いた微細な
隙間を通じて気体のようなサイズの小さい分子を選択的
に透過するような構造になっている。このような機能を
有する中空糸膜１１２としては、ポリ４−メチルペンテ
ンを主材料としたものを用いることができる。本実施例
においては、チャンバ１０５として大日本インキ化学工
業（株）製の「セパレル」を用いた。溶存気体計１０４
は、密閉容器１１４と溶液中の溶存酸素濃度を測定する
ＤＯメータ１１３からなり、密閉容器１１４内の溶液１
０７中に含まれる溶存酸素を元に液中の溶存気体の濃度
を決定している。
【００４１】温調装置１０２の詳細を図４に示す。温調
装置１０２は、サーキュレータ１２０、チューブ１２
３、恒温漕１２１，水温計１２２から構成されており、
サーキュレータを用いて一定温度に保った液体をチュー
ブ１２３を通じて循環させることにより、恒温漕１２１
内の液体の温度を一定に保つ様構成されている。
装置１０２は、サーキュレータ１２０、チューブ１２
３、恒温漕１２１，水温計１２２から構成されており、
サーキュレータを用いて一定温度に保った液体をチュー
ブ１２３を通じて循環させることにより、恒温漕１２１
内の液体の温度を一定に保つ様構成されている。
【００４２】また、液滴吐出装置６の駆動は、インクジ
ェットヘッド制御、駆動装置１８によって制御され、任
意のタイミングで液滴吐出装置６より液滴を吐出させる
ことができ、インクジェットヘッド制御、駆動装置は制
御用コンピュータ１９によってコントロールされてい
る。なお、液滴吐出装置６としてはインクジェット方式
のものを使用することができ、本実施例においてはバブ
ルジェット方式のものを用いている。
ェットヘッド制御、駆動装置１８によって制御され、任
意のタイミングで液滴吐出装置６より液滴を吐出させる
ことができ、インクジェットヘッド制御、駆動装置は制
御用コンピュータ１９によってコントロールされてい
る。なお、液滴吐出装置６としてはインクジェット方式
のものを使用することができ、本実施例においてはバブ
ルジェット方式のものを用いている。
【００４３】次に、図１乃至図３を用いて、本実施例に
おける電子源基板の作製装置の動作方法について説明す
る。前述のように、金属溶液１０７は、液滴吐出装置６
中に導入され、液滴９となってＭＴＸ基板１０１の所定
の位置に付与されるわけであるが、金属溶液１０７中に
は、接触している空気から溶け込む不規則な濃度の溶存
気体及び衝撃等によって生じる泡１０９等が含有されて
いる。このような状態で液滴吐出装置６内に金属溶液が
導入されると、液滴９の吐出時には、（１）金属溶液中
の溶存気体が急激な熱、圧力の変化により異常発泡する
ことにより、液滴９の吐出量や吐出方向が不均一に変化
する。（２）金属溶液１０７中の泡によって液滴吐出装
置６内に金属溶液１０７が充分に満たされなくなり、液
滴９の吐出量が著しく減ったり、まったく吐出されなか
ったりする。それと同時に吐出方向も不均一に変化する
ことにより、作製した電子源基板の均一性が損なわれて
いた。また、溶液の温度が外気温等によって変化するこ
とにより溶液１０７の物性値（濃度、粘度等）が変化
し、それによる液滴９の吐出量の不均一化も問題となっ
ていた。
おける電子源基板の作製装置の動作方法について説明す
る。前述のように、金属溶液１０７は、液滴吐出装置６
中に導入され、液滴９となってＭＴＸ基板１０１の所定
の位置に付与されるわけであるが、金属溶液１０７中に
は、接触している空気から溶け込む不規則な濃度の溶存
気体及び衝撃等によって生じる泡１０９等が含有されて
いる。このような状態で液滴吐出装置６内に金属溶液が
導入されると、液滴９の吐出時には、（１）金属溶液中
の溶存気体が急激な熱、圧力の変化により異常発泡する
ことにより、液滴９の吐出量や吐出方向が不均一に変化
する。（２）金属溶液１０７中の泡によって液滴吐出装
置６内に金属溶液１０７が充分に満たされなくなり、液
滴９の吐出量が著しく減ったり、まったく吐出されなか
ったりする。それと同時に吐出方向も不均一に変化する
ことにより、作製した電子源基板の均一性が損なわれて
いた。また、溶液の温度が外気温等によって変化するこ
とにより溶液１０７の物性値（濃度、粘度等）が変化
し、それによる液滴９の吐出量の不均一化も問題となっ
ていた。
【００４４】以上に挙げた現象は、液滴吐出装置６とし
て本実施例のようなバブルジェット方式を用いた時だけ
でなく、ピエゾジェット方式を用いた場合にも生じ、電
子源基板７１の均一性を保つことが困難であり、歩留ま
りの低下の原因となっていた。
て本実施例のようなバブルジェット方式を用いた時だけ
でなく、ピエゾジェット方式を用いた場合にも生じ、電
子源基板７１の均一性を保つことが困難であり、歩留ま
りの低下の原因となっていた。
【００４５】本装置は以上のような問題点を以下に示す
手順によって解決している。それを図１乃至図３にした
がって説明する。 １．金属溶液１０７の入った溶液タンク１０８からチャ
ンバ１０５内に導入する。この時点で金属溶液１０７は
製造時、保管時に外気に触れたり、衝撃が加わることに
よって不規則な濃度で気体を溶存していたり、泡１０９
を含んでいたりする。
手順によって解決している。それを図１乃至図３にした
がって説明する。 １．金属溶液１０７の入った溶液タンク１０８からチャ
ンバ１０５内に導入する。この時点で金属溶液１０７は
製造時、保管時に外気に触れたり、衝撃が加わることに
よって不規則な濃度で気体を溶存していたり、泡１０９
を含んでいたりする。
【００４６】２．チャンバ１０５内に導入された金属溶
液１０７は中空糸膜１１２内に注入される。この際チャ
ンバ内を真空ポンプ１０６で排気することによって、金
属溶液１０７中に溶存している気体や泡のうちサイズの
小さい分子は中空糸膜の壁面を透過し、チャンバの外に
排気される。溶液中に溶存している気体や泡１０９は主
に外気に含まれているＮ２，Ｏ２，ＣＯ２であることか
ら、この手法により金属溶液中のこれらの気体を選択的
に取り除くことができる。
液１０７は中空糸膜１１２内に注入される。この際チャ
ンバ内を真空ポンプ１０６で排気することによって、金
属溶液１０７中に溶存している気体や泡のうちサイズの
小さい分子は中空糸膜の壁面を透過し、チャンバの外に
排気される。溶液中に溶存している気体や泡１０９は主
に外気に含まれているＮ２，Ｏ２，ＣＯ２であることか
ら、この手法により金属溶液中のこれらの気体を選択的
に取り除くことができる。
【００４７】３．上記２．の工程によりチャンバ１０５
内で溶存気体や泡１０９を取り除いた金属溶液１０７
は、溶存気体計１０４内に導入される。密閉容器１１４
内に金属溶液１０７を注入し、その中にＤＯメータ１１
３を挿入することによって、金属溶液１０７中の溶存気
体の濃度を測定している。本実施例においては、溶存気
体の成分のうち、比較的量が多く高精度に溶存量を精度
よく測定することができるＯ２に着目し、その溶存量を
測定することによって溶存期待の量を決定している。ま
た、測定中は回転子１１５を使って金属溶液１０７中を
常に攪拌することによって、測定精度を向上させてい
る。
内で溶存気体や泡１０９を取り除いた金属溶液１０７
は、溶存気体計１０４内に導入される。密閉容器１１４
内に金属溶液１０７を注入し、その中にＤＯメータ１１
３を挿入することによって、金属溶液１０７中の溶存気
体の濃度を測定している。本実施例においては、溶存気
体の成分のうち、比較的量が多く高精度に溶存量を精度
よく測定することができるＯ２に着目し、その溶存量を
測定することによって溶存期待の量を決定している。ま
た、測定中は回転子１１５を使って金属溶液１０７中を
常に攪拌することによって、測定精度を向上させてい
る。
【００４８】４．上記３．で測定した溶存Ｏ２量を基に
ポンプの排気速度を制御し、溶存Ｏ２量が適正値になる
ように制御する。これには以下に示す目的がある。 （ｉ）溶存気体を液滴吐出装置８からの液滴の吐出が十
分安定する値まで排出する。 （ii）チャンバ１０５内の真空度が低くなりすぎると、
金属溶液１０７の主要な成分（溶媒等）が排出されその
濃度が変化してしまう。これを防ぐために、溶存気体の
量が必要以上に低くならないようにする必要がある。 ５．上記２．乃至４．の工程を経た金属溶液１０７を温
調装置１０２内に導入する。温調装置１０２は、サーキ
ュレータ１２０より、チューブ１２３を通じて２０℃±
０．２℃の温度に保った液体を循環させることにより、
恒温漕１２１内の金属溶液１０７の液温が一定に保持で
きるよう構成した。温調装置の構造（恒温漕１２１の容
量、チューブ１２３の流路構成等）については、使用時
の金属溶液１０７の液温が２０℃±０．３℃になるよう
構成してある。本実施例においては、一回の吐出量が５
０ｐｌ、吐出周波数１ｋＨｚの液滴塗布を想定し、恒温
漕の体積が１５ｍｌになるよう設計してある。
ポンプの排気速度を制御し、溶存Ｏ２量が適正値になる
ように制御する。これには以下に示す目的がある。 （ｉ）溶存気体を液滴吐出装置８からの液滴の吐出が十
分安定する値まで排出する。 （ii）チャンバ１０５内の真空度が低くなりすぎると、
金属溶液１０７の主要な成分（溶媒等）が排出されその
濃度が変化してしまう。これを防ぐために、溶存気体の
量が必要以上に低くならないようにする必要がある。 ５．上記２．乃至４．の工程を経た金属溶液１０７を温
調装置１０２内に導入する。温調装置１０２は、サーキ
ュレータ１２０より、チューブ１２３を通じて２０℃±
０．２℃の温度に保った液体を循環させることにより、
恒温漕１２１内の金属溶液１０７の液温が一定に保持で
きるよう構成した。温調装置の構造（恒温漕１２１の容
量、チューブ１２３の流路構成等）については、使用時
の金属溶液１０７の液温が２０℃±０．３℃になるよう
構成してある。本実施例においては、一回の吐出量が５
０ｐｌ、吐出周波数１ｋＨｚの液滴塗布を想定し、恒温
漕の体積が１５ｍｌになるよう設計してある。
【００４９】以上の手法により、金属溶液の温度が一定
の値になるように制御した後、液滴吐出装置６内に導入
する。
の値になるように制御した後、液滴吐出装置６内に導入
する。
【００５０】このようにして、電子放出部となる液滴９
を計４回塗布し、さらに３００℃で１０分間の加熱処理
を行って、膜厚１００Åの酸化パラジウム（ＰｄＯ）か
らなる薄膜を形成し導電性膜とした。さらに、電極対
２、３の間に電圧を印加し、導電性膜４を通電処理（通
電フォーミング）することにより、電子放出部５を形成
した。
を計４回塗布し、さらに３００℃で１０分間の加熱処理
を行って、膜厚１００Åの酸化パラジウム（ＰｄＯ）か
らなる薄膜を形成し導電性膜とした。さらに、電極対
２、３の間に電圧を印加し、導電性膜４を通電処理（通
電フォーミング）することにより、電子放出部５を形成
した。
【００５１】こうして作製された電子源基板を用いて、
図９に示すように、フェースプレート９６、支持枠９
２、リアプレート９１とで外枠器９８を形成し、封止を
行って表示パネルを、さらには、ＮＴＳＣ方式のテレビ
信号に基づきテレビジョン表示を行うための駆動回路を
有する画像形成装置を作製した。
図９に示すように、フェースプレート９６、支持枠９
２、リアプレート９１とで外枠器９８を形成し、封止を
行って表示パネルを、さらには、ＮＴＳＣ方式のテレビ
信号に基づきテレビジョン表示を行うための駆動回路を
有する画像形成装置を作製した。
【００５２】本実施例の製造方法により作製した電子放
出素子は良好な特性を示し、導電薄膜が基板内で均一か
つ良好に実現された。また、本発明により、フォトリソ
グラフィ法で作成されたのと同程度の、素子特性のばら
つきの小さい、良好な画像形成装置を歩留まりよく得る
ことができた。
出素子は良好な特性を示し、導電薄膜が基板内で均一か
つ良好に実現された。また、本発明により、フォトリソ
グラフィ法で作成されたのと同程度の、素子特性のばら
つきの小さい、良好な画像形成装置を歩留まりよく得る
ことができた。
【００５３】（実施例２）本発明の第２実施例に係る表
面伝導型電子放出素子を有する画像形成装置の製造方法
について、図５を用いて説明する。本実施例は、金属溶
液１０７の溶存気体濃度の制御をバルブ１１７の開度で
制御していること以外は、実施例１と同じまったく同様
である。
面伝導型電子放出素子を有する画像形成装置の製造方法
について、図５を用いて説明する。本実施例は、金属溶
液１０７の溶存気体濃度の制御をバルブ１１７の開度で
制御していること以外は、実施例１と同じまったく同様
である。
【００５４】真空ポンプ１０６の排気速度を一定にした
場合、金属溶液１０７中の溶存気体濃度は、チャンバ１
０５中の滞在時間に依存する。そこで、本実施例におい
ては、チャンバ１０５と溶存気体計１０４との間に三方
バルブ１１７を設け、ＤＯメータ１１３で検出した溶存
Ｏ２濃度を元に三方バルブ１１７の開度を制御し、金属
溶液１０７の一部を外部に排出することによって、チャ
ンバ１０５内の滞在時間を変化させ、金属溶液１１７中
の溶存気体濃度が一定になるよう制御している。
場合、金属溶液１０７中の溶存気体濃度は、チャンバ１
０５中の滞在時間に依存する。そこで、本実施例におい
ては、チャンバ１０５と溶存気体計１０４との間に三方
バルブ１１７を設け、ＤＯメータ１１３で検出した溶存
Ｏ２濃度を元に三方バルブ１１７の開度を制御し、金属
溶液１０７の一部を外部に排出することによって、チャ
ンバ１０５内の滞在時間を変化させ、金属溶液１１７中
の溶存気体濃度が一定になるよう制御している。
【００５５】本手法によっても、金属溶液１０７中の溶
存気体濃度を一定値以下に制御することができ、第１の
一実施例と同様に、電子源基板の歩留まりの向上を図る
ことができた。また本実施例は、制御の手法としてバル
ブの開度を持って実現しているので、装置の簡略化を実
現することができる。
存気体濃度を一定値以下に制御することができ、第１の
一実施例と同様に、電子源基板の歩留まりの向上を図る
ことができた。また本実施例は、制御の手法としてバル
ブの開度を持って実現しているので、装置の簡略化を実
現することができる。
【００５６】（実施例３）本発明の第３の実施例に係る
表面伝導型電子放出素子を有する画像形成装置の製造方
法について、図６を用いて説明する。本実施例は、金属
溶液１０７の溶存気体濃度の制御をチャンバ１０５内の
圧力値を元に制御していること以外は、第１の実施例と
同じまったく同様である。
表面伝導型電子放出素子を有する画像形成装置の製造方
法について、図６を用いて説明する。本実施例は、金属
溶液１０７の溶存気体濃度の制御をチャンバ１０５内の
圧力値を元に制御していること以外は、第１の実施例と
同じまったく同様である。
【００５７】電子源基板の作製時、液滴吐出装置６から
の液滴９の吐出が一定速度に保たれている場合、チャン
バ１０５内の金属溶液１０７の滞在時間は一定となる。
このようなときには、金属溶液１０７中の溶存気体濃度
は、チャンバ１０５中の真空度に依存する。そこで、図
６に示すように、チャンバ１０５に真空計１１９を設
け、その値を元にポンプ制御装置１１０を制御すること
によってチャンバ１０５内の真空度を適正値に保ってい
る。
の液滴９の吐出が一定速度に保たれている場合、チャン
バ１０５内の金属溶液１０７の滞在時間は一定となる。
このようなときには、金属溶液１０７中の溶存気体濃度
は、チャンバ１０５中の真空度に依存する。そこで、図
６に示すように、チャンバ１０５に真空計１１９を設
け、その値を元にポンプ制御装置１１０を制御すること
によってチャンバ１０５内の真空度を適正値に保ってい
る。
【００５８】本手法によっても、金属溶液１０７中の溶
存気体濃度を一定値以下に制御することができ、第１の
実施例と同様に、電子源基板の歩留まりの向上を図るこ
とができた。また本実施例は、溶存気体濃度を知る方法
として真空計１１９を用いているので、装置の簡略化を
実現することができる。
存気体濃度を一定値以下に制御することができ、第１の
実施例と同様に、電子源基板の歩留まりの向上を図るこ
とができた。また本実施例は、溶存気体濃度を知る方法
として真空計１１９を用いているので、装置の簡略化を
実現することができる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による製造
装置は、絶縁基板上に配設された複数対の素子電極と、
これら各対の素子電極間を連絡する導電性膜と、これら
導電性膜上に形成された電子放出部と、該各素子電極へ
の電圧印加端子とを有する電子源基板を製造する装置で
あって、該電子源基板を製造する装置が、金属元素を含
む溶液中に溶存している気体を除去する手段と、該金属
元素を含む溶液で構成される液滴を吐出する手段と、該
液滴吐出手段と該絶縁基板の相対位置を制御する手段と
によって基板の所定位置に該液滴を付与する機能を具備
していることを特徴としており、また、該電子源基板を
製造する装置が、金属元素を含む溶液の温度を調整する
手段と該金属元素を含む溶液で構成される液滴を吐出す
る手段と、該液滴吐出手段と該絶縁基板の相対位置を制
御する手段とによって基板の所定位置に該液滴を付与す
る機能を具備している。
装置は、絶縁基板上に配設された複数対の素子電極と、
これら各対の素子電極間を連絡する導電性膜と、これら
導電性膜上に形成された電子放出部と、該各素子電極へ
の電圧印加端子とを有する電子源基板を製造する装置で
あって、該電子源基板を製造する装置が、金属元素を含
む溶液中に溶存している気体を除去する手段と、該金属
元素を含む溶液で構成される液滴を吐出する手段と、該
液滴吐出手段と該絶縁基板の相対位置を制御する手段と
によって基板の所定位置に該液滴を付与する機能を具備
していることを特徴としており、また、該電子源基板を
製造する装置が、金属元素を含む溶液の温度を調整する
手段と該金属元素を含む溶液で構成される液滴を吐出す
る手段と、該液滴吐出手段と該絶縁基板の相対位置を制
御する手段とによって基板の所定位置に該液滴を付与す
る機能を具備している。
【００６０】また、本発明による製造方法は、金属元素
を含む溶液中に溶存している気体を除去する工程と、該
液滴吐出手段と該絶縁基板の相対位置を制御しながら該
金属元素を含む溶液で構成される液滴を吐出することに
よって基板の所定位置に該液滴を付与する工程とによっ
てなされることを特徴としており、また、金属元素を含
む溶液温度を調整する工程と、該液滴吐出手段と該絶縁
基板の相対位置を制御しながら該金属元素を含む溶液で
構成される液滴を吐出することによって基板の所定位置
に該液滴を付与する工程とによってなされる。
を含む溶液中に溶存している気体を除去する工程と、該
液滴吐出手段と該絶縁基板の相対位置を制御しながら該
金属元素を含む溶液で構成される液滴を吐出することに
よって基板の所定位置に該液滴を付与する工程とによっ
てなされることを特徴としており、また、金属元素を含
む溶液温度を調整する工程と、該液滴吐出手段と該絶縁
基板の相対位置を制御しながら該金属元素を含む溶液で
構成される液滴を吐出することによって基板の所定位置
に該液滴を付与する工程とによってなされる。
【００６１】上記の装置及び方法によって作製された電
子源基板は、従来の作製方法と比して工程数の低減及び
歩留まりの向上、それによるコストを低減を実現するこ
とができる。
子源基板は、従来の作製方法と比して工程数の低減及び
歩留まりの向上、それによるコストを低減を実現するこ
とができる。
【図１】本発明に係る電子源基板の製造装置を示す全体
図である。
図である。
【図２】本発明に係る電子源基板の製造装置の液滴付与
装置へ金属溶液を供給する系の拡大図である。
装置へ金属溶液を供給する系の拡大図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る溶存気体を除去す
る装置の詳細図である。
る装置の詳細図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る温調装置の詳細を
示す拡大図である。
示す拡大図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る溶存気体を除去す
る装置の詳細図である。
る装置の詳細図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係る溶存気体を除去す
る装置の詳細図である。
る装置の詳細図である。
【図７】本発明の係る従来例を示す電子放出素子の説明
図である。
図である。
【図８】本発明における製造装置にて作製される電子源
基板の平面図である。
基板の平面図である。
【図９】本発明における製造装置にて作製される画像形
成装置の斜視図である。
成装置の斜視図である。
１ 基板 ２，３ 素子電極 ４ 導電性膜 ５ 電子放出部 ８ 液滴付与装置 ９ 液滴 １０，７２，８２ Ｘ方向配線（列方向配線） １１，７３，８３ Ｙ方向配線（行方向配線） ７１，８１ 電子源基板 ７４ 表面伝導型電子放出素子 ７５ 結線 ９１ リアプレート ９２ 支持枠 ９３ ガラス基板 ９４ 蛍光膜 ９６ フェースプレート ９７ 高圧端子 ９８ 外囲器 １０１ ＭＴＸ基板 １０２ 温調装置 １０３ 溶存気体を除去する装置 １０４ 溶存気体計 １０５ チャンバ １０６ 真空ポンプ １０７，１１６ 金属溶液 １０８ 溶液タンク １０９ 泡 １１０ ポンプ制御装置 １１１ 密閉容器 １１２ 中空子膜 １１３ ＤＯメータ １１４ 密閉容器 １１５ 回転子 １１７ 三方バルブ １１８ バルブ制御装置 １１９ 真空計 １２０ サーキュレータ １２１ 恒温漕 １２２ 水温計 １２３ チューブ
Claims (16)
- 【請求項１】 絶縁基板上に配設された複数対の素子電
極と、これら各対の素子電極間を連絡する導電性膜と、
これら導電性膜上に形成された電子放出部と、該各素子
電極への電圧印加端子とを有する電子源基板を製造する
装置であって、 金属元素を含む溶液中に溶存している気体を除去する気
体除去手段と、 上記金属元素を含む溶液を液滴状に吐出する液滴吐出手
段と、 上記液滴吐出手段と上記絶縁基板との相対位置を制御す
る手段とを備え、 上記絶縁基板の所定位置に上記液滴を付与することを特
徴とする電子源基板の製造装置。 - 【請求項２】 気体除去手段は、気体を透過することの
できる半透膜からなる中空糸膜を充填した密閉容器と、
該密閉容器内を排気する真空装置からなることを特徴と
する請求項１記載の電子源基板の製造装置。 - 【請求項３】 気体除去手段は、中空糸膜中の金属溶液
の流量を調整する手段を有していることを特徴とする請
求項２記載の電子源基板の製造装置。 - 【請求項４】 気体除去手段は、溶液中に含まれる気体
の量を検知する手段を有していることを特徴とする請求
項１記載の電子源基板の製造装置。 - 【請求項５】 気体除去手段は、真空装置を有し、金属
溶液を含む溶液を真空中にさらすことを特徴とする請求
項１記載の電子源基板の製造装置。 - 【請求項６】 真空装置の排気速度が可変できることを
特徴とする請求項５記載の電子源基板の製造装置。 - 【請求項７】 気体除去手段は、真空装置による真空度
を検知する手段を有していることを特徴とする請求項５
記載の電子源基板の製造装置。 - 【請求項８】 絶縁基板上に配設された複数対の素子電
極と、これら各対の素子電極間を連絡する導電性膜と、
これら導電性膜上に形成された電子放出部と、該各素子
電極への電圧印加端子とを有する電子源基板を製造する
装置であって、 金属元素を含む溶液の温度を調整する手段と、 上記金属元素を含む溶液を液滴状に吐出する液滴吐出手
段と、 上記液滴吐出手段と上記絶縁基板との相対位置を制御す
る手段とを備え、 上記絶縁基板の所定位置に上記液滴を付与することを特
徴とする電子源基板の製造装置。 - 【請求項９】 液滴吐出手段は、熱エネルギーを利用し
て溶液に気泡を発生させ、この気泡の生成に基づいて溶
液を吐出することを特徴とする請求項１、または、請求
項８記載の電子源基板の製造装置。 - 【請求項１０】 液滴吐出手段は、力学的エネルギーを
利用して溶液を吐出することを特徴とする請求項１、ま
たは、請求項８記載の電子源基板の製造装置。 - 【請求項１１】 絶縁基板上に配設された複数対の素子
電極と、これら各対の素子電極間を連絡する導電性膜
と、これら導電性膜上に形成された電子放出部と、該各
素子電極への電圧印加端子とを有する電子源基板を製造
する方法であって、 少なくとも金属溶液を含む溶液で構成される液滴を液滴
吐出手段より吐出する液滴吐出工程を有し、 液滴吐出工程は、上記金属元素を含む溶液中に溶存して
いる気体を除去する気体除去工程と、上記液滴吐出手段
と上記絶縁基板の相対位置を制御しながら該液滴吐出手
段より該液滴を吐出することによって該絶縁基板の所定
位置に該液滴を付与する液滴吐出工程とによってなされ
ることを特徴とする電子源基板の製造方法。 - 【請求項１２】 気体除去工程は、金属溶液中に溶存し
ている気体の濃度が既定値に保たれるよう制御すること
を特徴とする請求項１１記載の電子源基板の製造方法。 - 【請求項１３】 絶縁基板上に配設された複数対の素子
電極と、これら各対の素子電極間を連絡する導電性膜
と、これら導電性膜上に形成された電子放出部と、該各
素子電極への電圧印加端子とを有する電子源基板を製造
する方法であって、 少なくとも金属溶液を含む溶液で構成される液滴を液滴
吐出手段より吐出する液滴吐出工程を有し、 液滴吐出工程は、金属元素を含む溶液の温度を調整する
温度調整工程と、上記液滴吐出手段と上記絶縁基板の相
対位置を制御しながら該液滴吐出手段より該液滴を吐出
することによって該絶縁基板の所定位置に該液滴を付与
する液滴吐出工程とによってなされることを特徴とする
電子源基板の製造方法。 - 【請求項１４】 絶縁基板上に配設された複数対の素子
電極と、 上記各対の素子電極間を連絡する導電性膜と、 上記各導電性膜上に形成された電子放出部と、 上記各素子電極への電圧印加端子とを備え、 上記素子電極、上記導電性膜及び上記電子放出部からな
る電子放出素子は、請求項１１乃至請求項１３のいずれ
か一に記載の電子源基板の製造方法により製造されたも
のであることを特徴とする電子源基板。 - 【請求項１５】 列方向配線及び行方向配線が絶縁層を
介して行列状に配置され、 各一対の素子電極は、一方が列方向配線に接続され、他
方が絶縁層を介して行方向配線に接続されていることを
特徴とする請求項１４記載の電子源基板。 - 【請求項１６】 電子源としての電子放出素子と、 上記電子放出素子への電圧印加手段と、 上記電子放出素子から放出される電子を受けて発光する
発光体と、 外部信号に基づいて上記電子放出素子へ印加する電圧を
制御する駆動回路とを備え、 上記電子放出素子は、請求項１乃至請求項１５のいずれ
か一に記載の電子源基板の製造装置、または、製造方法
により製造されたものであることを特徴とする画像形成
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4709599A JP2000251666A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 電子源基板、電子源基板の製造装置、製造方法及び画像形成装置 |
| PCT/JP2000/001024 WO2000050246A1 (en) | 1999-02-24 | 2000-02-23 | Electronic device, method of manufacturing power supply board and imaging device, and method of manufacturing electronic device and electron source board |
| US09/694,268 US6901659B1 (en) | 1999-02-24 | 2000-10-24 | Method of manufacturing electron-emitting device using ink-jet discharge device |
| US11/038,277 US20050128267A1 (en) | 1999-02-24 | 2005-01-21 | Method of manufacturing electronic device, electron source substrate, and image forming apparatus, and apparatus for manufacturing electronic device and electron source substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4709599A JP2000251666A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 電子源基板、電子源基板の製造装置、製造方法及び画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000251666A true JP2000251666A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12765640
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4709599A Pending JP2000251666A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 電子源基板、電子源基板の製造装置、製造方法及び画像形成装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6901659B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000251666A (ja) |
| WO (1) | WO2000050246A1 (ja) |
Cited By (1)
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| US7658465B2 (en) | 2001-09-10 | 2010-02-09 | Seiko Epson Corporation | Inkjet deposition apparatus |
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-
1999
- 1999-02-24 JP JP4709599A patent/JP2000251666A/ja active Pending
-
2000
- 2000-02-23 WO PCT/JP2000/001024 patent/WO2000050246A1/ja not_active Ceased
- 2000-10-24 US US09/694,268 patent/US6901659B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-01-21 US US11/038,277 patent/US20050128267A1/en not_active Abandoned
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Also Published As
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