JP3241251B2 - 電子放出素子の製造方法及び電子源基板の製造方法 - 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、電子放出素子とそ
の素子を用いた電子源基板、電子源、表示パネルおよび
画像形成装置、ならびにそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子源と冷
陰極電子源の２種類が知られている。冷陰極電子源には
電界放出型（以下、ＦＥ型と称する）、金属／絶縁層／
金属型（以下、ＭＩＭ型と称する）や、表面伝導型電子
放出素子等がある。

【０００３】ＦＥ型の例としては、Dykeらの報告（W.
P. Dyke and W. W. Dolan, "Field emission", Advance
in Electron Physics, 8, 89(1956)）に記載のもの、S
pindtの報告（C. A. Spindt, "Physical Properties of
thin-film field emission cathodes with molybdeniu
m cones", J. Appl. Phys., 47, 5248(1976)）に記載の
もの等が知られている。

【０００４】ＭＩＭ型の例としては、Meadの報告（C.
A. Mead, J. Appl. Phys., 32, 646(1961)）に記載のも
の等が知られている。

【０００５】表面伝導型電子放出素子の例としては、エ
リンソンの報告（M. I. Elinson, Radio Eng. Electron
Phys., 10(1965)）に記載のもの等がある。

【０００６】表面伝導型電子放出素子は、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、電子放出が生ずる現象を利用するものである。こ
の表面伝導型電子放出素子としては、前記のエリンソン
の報告に記載のＳｎＯ₂薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜に
よるもの（G. Dittmer, Thin Solid Films, 9, 317(197
2)）、Ｉｎ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂薄膜によるもの（M. Hartwell
and C. G. Fonstad,IEEE Trans. ED Conf., 519(197
5)）、カーボン薄膜によるもの（荒木ら，真空，第２６
巻，第１号，２２頁（１９８３））などが報告されてい
る。

【０００７】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のハートウェル（Hartwell）の素
子の構成を図３９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５が
形成される。なお、図中の素子電極間隔Ｌは０．５〜１
ｍｍ、Ｗ’は０．１ｍｍで設定されている。なお、電子
放出部５の位置および形状については不明であるので、
模式図として表した。

【０００８】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行なう前に導電性薄膜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
５を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォ
ーミングとは前記の導電性薄膜４の両端に直流電圧ある
いは非常にゆっくりした昇電圧例えば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５を
形成することである。なお、電子放出部５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
行なわれる。前記通電フォーミング処理を行なった表面
伝導型電子放出素子は、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って、上述の電子放出部５よ
り電子を放出せしめるものである。

【０００９】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純で製造も容易であることから、大面積で多数の素子
を配列形成できる利点がある。そこで、その特徴を生か
せるような色々な応用が研究されている。例としては、
荷電ビーム源、画像表示装置等の表示装置が挙げられ
る。

【００１０】本出願人は、表面伝導型電子放出素子に着
目しており、特開平２−５６８２２号公報において、新
規な電子放出素子の製造方法を提案した。図３８に当該
公報に開示された素子を示す。同図において、１は基
板、２および３は素子電極、４は導電性薄膜、５は電子
放出部である。この電子放出素子の製造方法は、例えば
基板１に一般的な真空蒸着技術、フォトリソグラフィ技
術により素子電極２および３を形成する。次いで、導電
性薄膜４は、分散塗布法などによって導電性材料を基板
上に塗布した後、パターニングにより形成する。その
後、素子電極２および３に電圧を印加し通電処理を施す
ことによって、電子放出部５を形成する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による製造方法では、半導体プロセスを主とする方
法で製造するものであるために、現行の技術では大面積
にわたって多数の電子放出素子を形成することは困難で
あり、しかも特殊で高価な製造装置を必要とする。さら
に、パターニングに伴う複数の工程が必要とされること
から、これらの工程の簡略化が望まれているところであ
る。すなわち、現在のところ、基板上に大面積にわたっ
て多数の電子放出素子を形成する場合、生産コストが高
くなってしまうというのが実状である。

【００１２】本発明は上述したような技術的課題に鑑み
てなされたものである。本発明の目的は、低コストで基
板上に多数の電子放出素子を形成し得る電子放出素子の
製造方法を提供することにある。

【００１３】本発明の別の目的は、その電子放出素子を
用いた電子源基板、電子源、表示パネル、画像形成装置
を提供することにある。

【００１４】本発明のさらに別の目的は、パターニング
工程を削減した電子放出素子の製造方法を提供すること
にある。

【００１５】本発明のさらに別の目的は、基板上の所定
の位置に所望の量の導電性材料を付与することができ、
製造工程を低減した電子放出素子の製造方法を提供する
ことにある。

【００１６】本発明のさらに別の目的は、電子放出素子
を用いた電子源基板、電子源、表示パネルおよび画像形
成装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明は、以下の構成のものである。

【００１８】本発明の電子放出素子の製造方法に関する
第１の態様は、基板上に一対の素子電極と、導電性薄膜
とを、これらが接するように形成し、前記導電性薄膜を
用いて電子放出部を形成する電子放出素子の製造方法に
おいて、前記一対の素子電極の形成の後に金属元素を含
有する液をインクジェット方式により液滴として前記基
板上に付与し、前記導電性薄膜を形成することを特徴と
する。

【００１９】本発明の電子放出素子の製造方法に関する
第２の態様は、第１の態様において、前記導電性薄膜を
構成する材料を含有する液を液滴の状態で前記基板上に
１滴以上付与する工程と、前記液滴の付与状態を検出
し、付与状態に関して得られた情報に基づいて、液滴の
付与を再度行う工程を有する。

【００２０】本発明の電子放出素子の製造方法に関する
第３の態様は、第１の態様において、前記液滴により形
成されるドットと隣接するドットとの中心間距離が前記
ドットの直径以下となるように前記液滴を複数個付与
し、前記導電性薄膜を形成する。

【００２１】本発明の電子放出素子の製造方法に関する
第４の態様は、第１の態様において、前記液滴を前記基
板上に付与する前に、前記液滴の付与される基板表面が
疎水性となるように前記基板の表面処理を行う。

【００２２】本発明の電子放出素子の製造方法の第５の
態様は、電子放出素子の製造方法において、導電性薄膜
を形成する材料を含む溶液を液滴の状態で少なくとも１
滴付与することにより基板上にドット状の導電性薄膜を
形成した後、該導電性薄膜に接するように一対の素子電
極を形成することを特徴とするものである。

【００２３】本発明の電子放出素子の製造方法によっ
て、基板上に複数の電子放出素子を形成して電子源基板
を製造することができる。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】上述した本発明によれば、前述した解決す
べき技術的課題が解決され、前述した目的が達成され
る。

【００３６】本発明の電子放出素子の製造方法によれ
ば、電子放出部を構成する導電性薄膜を金属元素を含有
する溶液を液滴の形態で付与して形成することから、所
定の位置に所望の量を付与することができ、電子放出素
子の製造工程を大幅に低減することができる。

【００３７】さらに、本発明の電子放出素子の製造方法
の第２の態様によれば、液滴の情報を検出し液滴に基づ
いて吐出条件および吐出位置の補正、液滴の再付与を行
うことにより、欠陥の極めて少ない均一な薄膜を形成で
きる。これにより、素子特性均一性の飛躍的な向上が実
現でき、大面積化に伴う歩留り低下の問題を解決でき
る。

【００３８】さらにこのような電子放出素子を用いる
と、性能の優れた電子源基板、電子源、表示パネルおよ
び画像形成装置を得ることができる。

【００３９】さらに、本発明の電子放出素子の製造方法
の第３の態様によれば、電子放出部を構成する金属材料
を、分散または溶解した含有溶液を液滴の形態で複数個
付与する工程において、個々のドットの中心間の距離を
１ドットの直径より短い距離で付与してマルチパターン
（パッド）を形成することにより、電子放出部を構成す
る導電性膜を極めて高い精度で形成できる。

【００４０】さらに、本発明の電子放出素子の製造方法
の第４の態様によれば、付与する液滴の溶液を親水性と
し、その溶液を素子電極を有する基板上に付与する際
に、基板の表面上が疎水性になるように基板の表面処理
を行うことによって、導電性薄膜が再現性よく形成で
き、均質な表面伝導型電子放出素子を作製できるため、
大面積にわたって多数の表面伝導型電子放出素子を作製
した場合でも、均一な電子放出特性を得ることができ
る。

【００４１】さらに本発明の電子放出素子の製造方法の
第５の態様によれば、導電性薄膜を形成した後に素子電
極を形成することで、本発明の電子放出素子の製造方法
を適用し得る態様を拡大し得る。

【００４２】本発明の電子放出素子の製造方法によれ
ば、電子放出素子を構成する導電性薄膜を的確な位置に
均一に配することができる。また、本発明の電子源基板
では電子放出素子を構成する導電性薄膜が的確な位置に
均一に配されていることから優れた特性を安定して発揮
できる。さらに本発明の電子放出素子の製造装置、およ
び電子源基板の製造装置では、電子放出素子を構成する
導電性薄膜を的確な位置に均一に、容易に配することが
できる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を詳細
に説明する。

【００４４】図１は本発明の電子放出素子の製造方法の
１例を示す模式図、図２および図３は本発明の製造方法
によって作製される表面伝導型電子放出素子の１例を示
す図である。

【００４５】図１、２および３において、１は基板、２
および３は素子電極、４は導電性薄膜、５は電子放出
部、７は液滴付与装置、２４は液滴である。

【００４６】本例においてはまず、基板１上に素子電極
２および３をＬ1の距離を隔てて形成する（図１
（ａ））。次いで、金属元素を含有する溶液よりなる液
滴２４を液滴付与装置（インクジェット記録装置）７よ
り吐出させ（図１（ｂ））、導電性薄膜４を素子電極
２、３に接するように形成する（図１（ｃ））。次に、
例えば後述するフォーミング処理により、導電性薄膜中
に亀裂を生ぜしめ、電子放出部５を形成する。

【００４７】このような液滴付与法を用いることによ
り、含有溶液の微小な液滴を所望の位置のみに選択的に
形成することができるため、素子部を構成する材料を無
駄にすることがない。また高価な装置を必要とする真空
プロセス、多数の工程を含むフォトリソグラフィーによ
るパターニングが不要であり、生産コストを大幅に下げ
ることができるのである。

【００４８】液滴付与装置７の具体例を挙げるならば、
任意の液滴を形成できる装置であればどのような装置を
用いても構わないが、特に、十数ｎｇから数十ｎｇ程度
の範囲で制御が可能でかつ１０ｎｇ程度から数十ｎｇの
微小量の液滴が容易に形成できるインクジェット方式の
装置がよい。

【００４９】インクジェット方式の装置としては、圧電
素子等を用いたインクジェット噴射装置、熱エネルギー
によって液体内に気泡を形成させてその液体を液滴とし
て吐出させる方式（以下、バブルジェット方式と称す
る）によるインクジェット噴射装置などが挙げられる。

【００５０】導電性薄膜４は良好な電子放出特性を得る
ために微粒子で構成された微粒子膜が特に好ましく、そ
の膜厚は、素子電極２および３へのステップカバレー
ジ、素子電極２・３間の抵抗値および後述する通電フォ
ーミング条件等によって適宜設定されるが、好ましくは
数Å〜数千Åで、特に好ましくは１０Å〜５００Åであ
る。そのシート抵抗値は、１０³〜１０⁷Ω／□である。

【００５１】導電性薄膜４を構成する材料は、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆ
ｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ、Ｓ
ｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＰｂＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃等の酸化物、Ｈｆ
Ｂ₂、ＺｒＢ₂、ＬａＢ₆、ＣｅＢ₆、ＹＢ₄、ＧｄＢ₄等の
硼化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、ＳｉＣ、Ｗ
Ｃ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等の窒化物、Ｓ
ｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン等が挙げられる。

【００５２】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
指しており、微粒子の粒径は、数Å〜数千Å、好ましく
は１０Å〜２００Åである。

【００５３】液滴２４の基になる溶液は、上述した導電
性薄膜の構成材料を水や溶剤等に溶かしたものや有機金
属溶液等が挙げられるが、液滴を生じさせる粘度のもの
であることが必要である。

【００５４】また、素子電極間に付与する液の量は、下
記式で示されるように基板と１対の素子電極によって形
成される凹部の容積を超えないようにすることが好まし
い。

【００５５】

【数１】凹部の容積＝素子電極の長さ×素子電極の幅
（Ｗ1）×素子電極間隔（Ｌ1） 基板１としては石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量の少
ないガラス、青板ガラス、ＳｉＯ₂を表面に形成したガ
ラス基板およびアルミナ等のセラミックス基板が用いら
れる。

【００５６】素子電極２および３の材料としては、一般
的な導電性体が用いられ、例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属また
は合金、ならびにＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕＯ₂、Ｐｄ−
Ａｇ等の金属または金属酸化物とガラス等から構成され
る印刷導体、Ｉｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂等の透明導電体および
ポリシリコン等の半導体材料等から適宜選択される。

【００５７】素子電極間隔Ｌは、好ましくは数百Å〜数
百μｍである。また、素子電極間に印加する電圧は低い
方が望ましく、再現よく作製することが要求されるた
め、好ましい素子電極間隔は、数μｍ〜数十μｍであ
る。

【００５８】素子電極長さＷ’は、電極の抵抗値および
電子放出特性の観点から、数μｍ〜〜数百μｍであり、
また素子電極２および３の膜厚ｄは、数百Å〜数μｍが
好ましい。

【００５９】電子放出部５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、通電フォーミング等により
形成される。また、亀裂内には数Å〜数百Å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を構成する物質の少なくとも一部の元素を含
んでいる。また、電子放出部５およびその近傍の導電性
薄膜４は、炭素および炭素化合物を有することもある。

【００６０】また、電子放出部５は、導電性薄膜４なら
びに素子電極２および３が形成されてなる素子の通電フ
ォーミングと呼ばれる通電処理を行うことによって形成
される。通電フォーミングは、素子電極２・３間に不図
示の電源より通電を行い、導電性薄膜４を局所的に破
壊、変形もしくは変質せしめ、構造を変化させた部位を
形成させるものである。この局所的に構造変化させた部
位を電子放出部５と呼ぶ。通電フォーミングの電圧波形
の例を図４に示す。

【００６１】電圧波形は特にパルス形状が好ましく、パ
ルス波高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合
（図４（ａ））と、パルス波高値を増加させながら電圧
パルスを印加する場合（図４（ｂ））とがある。まず、
パルス波高値が一定電圧とした場合（図４（ａ））につ
いて説明する。

【００６２】図４におけるＴ1およびＴ2は電圧波形のパ
ルス幅とパルス間隔であり、Ｔ1を１μ秒〜１０ミリ
秒、Ｔ2を１０μ秒〜１００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
子放出素子の形態に応じて適宜選択し、適当な真空度、
例えば１×１０^-5Ｔｏｒｒ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波
形は三角波に限定する必要はなく、矩形波など所望の波
形を用いてもよい。

【００６３】図４（ｂ）におけるＴ1およびＴ2は、図４
（ａ）の場合と同様であり、三角波の波高値（通電フォ
ーミング時のピーク電圧）は、例えば０．１Ｖステップ
程度ずつ増加させ適当な真空雰囲気下で印加する。

【００６４】なお、この場合の通電フォーミング処理
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１ＭΩ以
上の抵抗を示した時に通電フォーミング終了とする。

【００６５】次に通電フォーミングが終了した素子に活
性化工程と呼ぶ処理を施すことが望ましい。

【００６６】活性化工程とは、例えば、１０^-4〜１０^-5
Ｔｏｒｒ程度の真空度で、通電フォーミング同様、パル
ス波高値が一定の電圧パルスを繰返し印加する処理のこ
とであり、真空中に存在する有機物質に起因する炭素お
よび炭素化合物を導電薄膜上に堆積させ素子電流Ｉf、
放出電流Ｉeを著しく変化させる処理である。活性化工
程は素子電流Ｉfと放出電流Ｉeを測定しながら、例え
ば、放出電流Ｉeが飽和した時点で終了する。また、印
加する電圧パルスは動作駆動電圧で行うことが好まし
い。

【００６７】なお、ここで炭素および炭素化合物とは、
グラファイト（単結晶および多結晶の両方を指す。）非
晶質カーボン（非晶質カーボンおよび多結晶グラファイ
トの混合物を指す）であり、その膜厚は５００Å以下が
好ましく、より好ましくは３００Å以下である。

【００６８】こうして作製した電子放出素子は、通電フ
ォーミング工程、活性化工程における真空度よりも高い
真空度の雰囲気下に置いて動作駆動させるのがよい。ま
た、さらに高い真空度の雰囲気下で、８０℃〜１５０℃
の加熱後に動作駆動させることが望ましい。

【００６９】なお、通電フォーミング工程、活性化処理
した真空度より高い真空度とは、例えば約１０^-6Ｔｏｒ
ｒ以上の真空度であり、より好ましくは超高真空系であ
り、新たに炭素および炭素化合物が導電薄膜上にほとん
ど堆積しない真空度である。こうすることによって、素
子電流Ｉf、放出電流Ｉeを安定化させることが可能とな
る。

【００７０】本発明で用いる電子放出素子は、単純な構
成で製法が容易な表面伝導型電子放出素子が好適であ
る。

【００７１】本発明によって製造することができる表面
伝導型電子放出素子としては、基本的に平面型表面伝導
型電子放出素子である。

【００７２】本発明の電子放出素子の製造方法の最も特
徴的なことは、金属元素を含有する溶液を基板上に液滴
として付与し、導電性薄膜を形成することである。この
要件を満足する態様には、種々のものがある。

【００７３】Ｉ．本発明は、基板上に付与された液滴の
付与状態を検出し、付与状態に関して得られた情報に基
づいて液滴の付与を再度行うものをも包含する。以下、
その態様について説明する。

【００７４】図１４、図１６および図１７は、本例で使
用可能な電子放出素子の製造装置の各種実施態様を示す
概略構成図であり、図１５は本例の電子放出素子の製造
方法の１実施態様の工程を示すフローチャートである。

【００７５】図１４、図１６および図１７において、７
はインクジェット噴射装置（液滴付与装置）、８は発光
手段、９は受光手段、１０はステージ、１１はコントロ
ーラ、１２は制御手段を示す。なお、ここで言う発光手
段および受光手段においては、発生・受容する対象は光
に限定されるものではなく、信号として認識できるもの
であればどのようなものを用いてもよく、例としては発
光ダイオード、赤外線レーザーなどがある。また、受光
手段は、発光手段に合わせて信号を受けることができる
ものであればよい。さらに、これらの発光手段および受
光手段は、絶縁性基体を透過または反射する信号を発生
または受信する構成のものであればよい。

【００７６】本例の電子放出素子の製造方法および製造
装置において検出される液滴の状態に関する項目は、１
対の素子電極間の凹部であるギャップ内に付与された液
滴量、その液滴の位置、液滴自体の有無などである。そ
のような項目に関する取得情報に基づいて、吐出回数や
吐出位置、さらに圧電素子を用いたインクジェット噴射
装置では駆動条件も含めたインクジェット噴射装置の吐
出パラメータを、制御手段によって制御する。

【００７７】さらに、上記の検出を行う手段としては、
インクジェット法によってノズルから吐出された液滴の
電極間ギャップにおける有無およびその量を検出する液
滴情報検出手段と液滴が着弾した位置を検出する着弾位
置検出手段とを備えることが好ましい。

【００７８】その場合、着弾位置検出手段としては、吐
出前に電極パターンまたは専用に設けたアライメントマ
ークを光学的に検出するか、吐出後液滴による透過率の
変調を光学的に検知することによって着弾後の液滴の位
置を検出するものである。なお液滴の位置検出は、ギャ
ップ内およびギャップ近傍の領域で複数ポイントの透過
率を検出し、それらの相関を取ることによって行われ
る。

【００７９】さらに、本例の製造装置では、位置検出専
用の光学系を設ける必要がないように、前述の液滴情報
検出と着弾位置検出とは同一の光学検出系によって行わ
れるようにすることが好ましい。さらに望ましくは、液
滴情報検出と位置検出とを同一の光学系によって連続的
または同時に行う。

【００８０】図１５に示したように、本例の製造方法で
は、電極間隔を利用して発光手段と受光手段により電極
間を通過する光または反射する光を検出することで液的
付与位置を検出し、電極間に液滴を付与できる位置にイ
ンクジェット噴射装置のヘッドを移動させる（位置合わ
せ工程）。次に、インクジェット噴射装置によって液滴
を電極間に付与し（液滴付与工程）、位置合わせ工程と
同様に電極間を通過または反射する信号によって、例え
ば液滴が電極間に付与されているか否か（上述の液滴自
体の有無に関する情報）を検出する（液滴検出工程）。
そして、液滴検出工程で所望の位置の所望の領域に液滴
が付与されていれば次の電極間の位置合わせ工程へと進
み、液滴が付与されていなければ再度液滴を付与する。

【００８１】また、インクジェット噴射装置とステージ
の移動・搬送においては、ステージのみ、もしくはイン
クジェット噴射装置のみ、もしくはその両方など、どの
ような組み合せで、Ｘ、Ｙ、θの移動・搬送を行っても
よい。

【００８２】また、液滴付与工程中、インクジェット噴
射装置またはステージは、移動、搬送または停止のどち
らの状態であっても構わないが、移動、搬送の状態で液
滴を付与する場合、液滴の着弾位置がずれない程度の移
動・搬送が好ましい。

【００８３】本例の製造装置における光学的な検出手段
には、様々なバリエーションがあり得る。図１８にはそ
のうち、検出光学系の焦点において光学系の光軸と吐出
ノズルの吐出方向軸とが交わるように双方の相対位置が
配置されるタイプを示す。このタイプでは、吐出ノズル
３０１、検出光学系３０２、素子基板（絶縁性基体）１
の相対位置を固定したままで溶液の吐出および付与され
た液滴に関する情報の検出を交互に連続的に繰り返すこ
とが可能である。図１８（ａ）は出射系と検出系のコン
パクトな一体化が可能な垂直反射型、図１８（ｂ）は出
射系と検出系とが吐出ノズルを挟んで配置される斜方反
射型、図１８（ｃ）は出射系と検出系とが素子基板を挟
んで配置される垂直透過型である。

【００８４】また、図１９および図２０は、検出光学系
の光軸と吐出方向軸とが交点を持たないタイプであり、
図１９が反射型、図２０が透過型である。このタイプで
液滴の吐出、情報検出を繰り返す場合、図に示すように
変位制御機構４０３または５０３を矢印の方向に駆動し
てそれぞれの軸がギャップ中央の位置に合うように交互
に移動する必要がある。

【００８５】吐出条件の制御方法としては、液滴情報の
検出信号差分成分を補正信号として、検出値が最適値に
保持されるように駆動パルス高、パルス幅、パルスタイ
ミング、パルス数等のパラメータのうちの少なくとも１
つを実時間で帰還制御する方法や、検出値の最適値から
のずれの量に応じて予め決められたアルゴリズムに従っ
てパラメータのうちの少なくとも１つを補正する方法等
がある。

【００８６】また、これらの図においては、情報検出の
対象となる液滴が素子電極間のギャップに形成される場
合について示されているが、本発明の方法および装置に
おいては、情報検出のためのダミー液滴を素子電極間以
外の箇所に予備吐出し、その検出結果に基づいて吐出条
件を適正なものに設定してから素子電極間への液滴吐出
を行うという形態であってもよい。

【００８７】さらに本例の別の態様として、付与された
液滴の少なくとも一部を除去するための液滴除去手段を
設けて、液滴情報検出の結果、ギャップ内の液滴量が最
適値より多いと判断される場合に、液滴の一部を除去し
て最適値に戻すかあるいは液滴を全量除去した後に再吐
出を行うこともできる。

【００８８】そのような液滴除去手段としては、窒素な
どのガスを噴射して液滴をギャップ内から飛散させる機
能を有する除去専用ノズルを備えたものなどがある。除
去専用ノズルは専用の位置制御機構を設ける必要がない
ように、吐出ノズル近傍に配置するのが望ましい。例え
ば吐出ノズルがマルチアレイ配列になっている場合に
は、アレイ内に除去専用ノズルを周期的に設けるように
してもよい。吐出による溶液の付与のみでなく除去もで
きる手段を備えることによって、液的量のより厳密な制
御が実現される。

【００８９】本例の製造装置においては、液滴が着弾す
る位置に関する情報を光学的に検出する手段と、検出さ
れる位置情報に基づいて吐出位置合わせ、位置微調整等
の位置制御を行う手段を備える。

【００９０】位置検出手段は、吐出前に電極パターンま
たは専用に設けたアライメントマークを光学的に検出す
るか、吐出後液滴による透過率の変調を光学的に検知す
ることによって着弾後の液滴の位置を検出する。その場
合、液滴の位置検出は、ギャップ内およびギャップ近傍
の領域で複数ポイントの透過率を検出し、それらの相関
をとることによって行われる。

【００９１】本例においては、位置検出専用の光学系を
設ける必要がないように、前述の液滴に関する情報の検
出と液滴の着弾位置検出とが同一の光学検出系によって
行うことが好ましい。さらに好ましくは、情報検出と位
置検出とを同一の光学系によって連続的にまたは同時に
行うようにする。

【００９２】ＩＩ．次に、液滴のドット径と、付与する
位置に工夫を凝らした態様について説明する。

【００９３】図３２は本例の製造方法により作製される
表面伝導型電子放出素子のマルチパターン（パッド）を
示す図である。図３２において、（ａ）は、隣接するド
ット間の距離およびドット径を示す図であり、（ｂ）は
上記のパッドの１例の図である。なお、ここで、隣接す
るドットという表現は、例えば図３２（ａ）において上
下・左右で隣り合うドットを表し、斜め方向に隣り合う
ドット同士には適用されないものとする。

【００９４】図３２において、１は基板、２および３は
素子電極、４は導電性薄膜、５は電子放出部、２８は液
滴を基板に付与した後形成される液状または固体状の円
形の膜（ドット）である。

【００９５】まず予め、前述の材料によって形成される
ドットの直径φを求める。すなわち、有機溶剤等で充分
洗浄し乾燥させた絶縁基板上に、液滴付与装置を用いて
ドットを形成し、その直径φを測定する。

【００９６】次に、基板洗浄後、真空蒸着技術およびフ
ォトリソグラフィ技術を用いて素子電極の形成された基
板に、図３２（ｂ）に示すような複数のドットを付与し
てマルチパターン（パッド）を形成する。ここで、個々
のドットの中心間距離Ｐ₁およびＰ₂は、１ドットの直径
φ以下とし、隣接するドットが重なるように付与する。
そうすることによって、液滴が基板上で広がって幅Ｗ₂
がほぼ一定になったパッドが得られる。なおパッドの大
きさは、幅Ｗ₂が素子電極幅Ｗ₁以下で、パッドの長さＴ
はギャップ間隔Ｌ₁以上であることが好ましく、さらに
は求める抵抗値、素子電極の幅、ギャップ幅およびアラ
イメント精度によって決定される。

【００９７】以上の方法で薄膜を付与した後、３００〜
６００℃の温度で加熱処理し、溶媒を蒸発させて導電性
薄膜を形成する。これに続くフォーミング等は、前述し
たものと同様に行う。

【００９８】ＩＩＩ．本発明は、液滴を付与する基板の
表面状態に工夫を凝らしたものをも包含する。本発明
は、液滴を付与する基板表面に疎水化処理を行うものを
包含する。

【００９９】本例では、液滴を、素子電極を備えた基板
上に付与する際には、基板の表面状態が疎水性であるよ
うに基板の表面処理を行う。具体的には、ＨＭＤＳ（ヘ
キサメチルジシラザン）、ＰＨＡＭＳ、ＧＭＳ、ＭＡ
Ｐ、ＰＥＳ等のシランカップリング剤による疎水化処理
を行う。

【０１００】疎水化処理の方法は、例えば、スピナー等
で上記のシランカップリング剤を塗布し、次いでオブー
ンで１００℃〜３００℃、例えば２００℃に加熱し、数
十分〜数時間、例えば１５分間ベークを行う。

【０１０１】上述の表面処理を行うことによって、液滴
付与装置により基板上に液滴を付与した際、基板上での
液滴の形状安定性が向上する。そのため、液滴が基板上
で不規則な形状に広がることがなく、液滴の量と形状に
よって、導電性薄膜の形状を容易に制御することが可能
となり、導電性薄膜の寸法・厚さの再現性や均一性が向
上する。その結果、大面積にわたって多数の電子放出素
子を形成する場合でも、電子放出特性の均一性が良好な
電子放出素子を得ることができる。

【０１０２】次に、本発明の画像形成装置について説明
する。

【０１０３】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配列することに
より形成される。

【０１０４】表面伝導型電子放出素子の配列の方式に
は、表面伝導型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するはしご型配置（以下、はしご
型配置電子源基板と称する）や、表面伝導型電子放出素
子の一対の素子電極のそれぞれ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
置電子源基板と称する）が挙げられる。なお、はしご型
配置電子源基板を有する画像形成装置には、電子放出素
子からの電子の飛翔を制御する電極である制御電極（グ
リッド電極）を必要とする。

【０１０５】以下、この原理に基づいて作製した電子源
の構成について、図６を用いて説明する。図中、９１は
電子源基板、９２はＸ方向配線、９３はＹ方向配線、９
４は表面伝導型電子放出素子、９５は結線である。な
お、表面伝導型電子放出素子９４は前述した平面型ある
いは垂直型のどちらであってもよい。

【０１０６】同図において、電子源基板９１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。

【０１０７】ｍ本のＸ方向配線９２は、Ｄx１、Ｄx２、
・・・Ｄxｍからなり、Ｙ方向配線９３はＤy１、Ｄy
２、・・・Ｄyｎのｎ本の配線よりなる。

【０１０８】また多数の表面伝導型電子放出素子にほぼ
均等な電圧が供給されるように、材料、膜厚、配線幅は
適宜設定される。これらｍ本のＸ方向配線９２とｎ本の
Ｙ方向配線９３間は不図示の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形成する（ｍ、ｎはともに
正の整数）。

【０１０９】不図示の層間絶縁層は、Ｘ方向配線９２を
形成した電子源基板９１の全面あるいは一部の所望の領
域に形成される。Ｘ方向配線９２とＹ方向配線９３はそ
れぞれ外部端子として引き出される。

【０１１０】さらに表面伝導型電子放出素子９４の素子
電極（不図示）がｍ本のＸ方向配線９２とｎ本のＹ方向
配線９３と結線９５によって電気的に接続されている。

【０１１１】また表面伝導型電子放出素子は基板あるい
は不図示の層間絶縁層上のどちらに形成してもよい。

【０１１２】また詳しくは後述するが、前記Ｘ方向配線
９２にはＸ方向に配列する表面伝導型電子放出素子９４
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と電気的に接続さ
れている。

【０１１３】一方、Ｙ方向配線９３には、Ｙ方向に配列
する表面伝導型電子放出素子９４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と電気的に接続されている。

【０１１４】さらに、表面伝導型電子放出素子の各素子
に印加される駆動電圧はその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。

【０１１５】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。

【０１１６】次に、以上のようにして作製した単純マト
リクス配線の電子源を用いた画像形成装置について、図
７、図８および図９を用いて説明する。図７は画像形成
装置の基本構成を示す図であり、図８は蛍光膜、図９は
ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示をするための駆
動回路のブロック図であり、その駆動回路を含む画像形
成装置を表す。

【０１１７】図７において、９１は電子放出素子を基板
上に作製した電子源基板、１０８１は電子源基板９１を
固定したリアプレート、１０８６はガラス基板１０８３
の内面に蛍光膜１０８４とメタルバック１０８５等が形
成されたフェースプレート、１０８２は支持枠であり、
これらの部材によって外囲器１０８８が構成される。

【０１１８】９４は電子放出素子であり、９２および９
３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方向配線およびＹ方向配線である。

【０１１９】外囲器１０８８は、上述のごとくフェース
プレート１０８６、支持枠１０８２、リアプレート１０
８１で構成されているが、リアプレート１０８１は主に
電子源基板９１の強度を補強する目的で設けられるた
め、電子源基板９１自体で十分な強度を持つ場合は、別
体のリアプレート１０８１は不要であり、電子源基板９
１に直接支持枠１０８２を接合し、フェースプレート１
０８６、支持枠１０８２および電子源基板９１にて外囲
器１０８８を構成してもよい。

【０１２０】図８中、１０９２は蛍光体である。蛍光体
１０９２はモノクロームの場合は蛍光体のみからなる
が、カラー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１０９１と蛍光体１０９２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、カラー表示の場合、必要となる三原色蛍
光体の各蛍光体１０９２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１０８４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、通常良く
使用され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使用
可能である。

【０１２１】ガラス基板１０９３に蛍光体を塗布する方
法としては、モノクロームであるかカラーであるかによ
らず、沈殿法や印刷法が用いられる。

【０１２２】また、蛍光膜１０８４（図７）の内面側に
は通常メタルバック１０８５（図７）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１０８６側へ鏡面反射することによ
り輝度を向上させること、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。

【０１２３】フェースプレート１０８６にはさらに、蛍
光膜１０８４の導電性を高めるため、蛍光膜１０８４の
外面側に透明電極（不図示）を設けてもよい。

【０１２４】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向させなくてはならず、十
分な位置合わせを行う必要がある。

【０１２５】外囲器１０８８は不図示の排気管を通じ１
０^-7Ｔｏｒｒ程度の真空度にされ、封止が行われる。ま
た、外囲器１０８８の封止後の真空度を維持するために
ゲッター処理を行う場合もある。これは、外囲器１０８
８の封止を行う直前あるいは封止後の所定の位置（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、そ
の蒸着膜の吸着作用により、例えば１×１０^-5Ｔｏｒｒ
〜１×１０^-7Ｔｏｒｒの真空度を維持するものである。
なお、表面伝導型電子放出素子の通電フォーミング以降
の工程は適宜設定される。

【０１２６】図５は、電子放出特性を評価するための測
定装置の概略構成図である。図５において、８１は素子
に素子電圧Ｖfを印加するための電源、８０は素子電極
２・３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、８４は素子の電子放出部より放出され
る放出電流Ｉeを測定するためのアノード電極、８３は
アノード電極８４に電圧を印加するための高圧電源、８
２は素子の電子放出部より放出される放出電流Ｉeを測
定するための電流計、８５は真空装置、８６は排気ポン
プである。

【０１２７】次に、単純マトリクス配置型基板を有する
電子源を用いて構成した画像形成装置について、ＮＴＳ
Ｃ方式のテレビ信号に基づきテレビジョン表示を行うた
めの駆動回路概略構成を図９のブロック図を用いて説明
する。１１０１は前記表示パネルであり、また１１０２
は走査回路、１１０３は制御回路、１１０４はシフトレ
ジスタ、１１０５はラインメモリ、１１０６は同期信号
分離回路、１１０７は変調信号発生器、ＶxおよびＶaは
直流電圧源である。

【０１２８】以下、各部の機能を説明する。

【０１２９】まず表示パネル１１０１は端子Ｄox１〜Ｄ
oxｍ、端子Ｄoy１〜Ｄoyｎおよび高圧端子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Ｄox１
〜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
表面伝導型電子放出素子群を一行（ｎ個の素子）ずつ順
次駆動していくための走査信号が印加される。

【０１３０】一方、端子Ｄy１〜Ｄyｎには前記走査信号
により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各素
子の出力電子ビームを制御するため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、例え
ば１０ｋＶの直流電圧が供給されるが、これは表面伝導
型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ための加速電圧
である。

【０１３１】次に、走査回路１１０２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〜Ｓmで示されている）、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１１０１の端子Ｄx１ないしＤxｍと電気的に接続する
ものである。Ｓ1〜Ｓmの各スイッチング素子は制御回路
１１０３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ＦＥＴのようなスイッチ
ング素子を組み合せることにより構成することが可能で
ある。

【０１３２】なお、前記直流電圧源Ｖxは前記表面伝導
型電子放出素子の特性（電子放出閾値電圧）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閾
値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。

【０１３３】また、制御回路１１０３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１１０６より送られる同期信号Ｔsy
nc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。

【０１３４】同期信号分離回路１１０６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ための回路で周波数分離（フィ
ルター）回路を用いれば構成できるものである。同期信
号分離回路１１０６により分離された同期信号は、良く
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１１０４に入力される。

【０１３５】シフトレジスタ１１０４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ラインご
とにシリアル／パラレル変換するためのもので、前記制
御回路１１０３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１１０４のシフトクロックであると言い換えてもよ
い）。

【０１３６】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も
の）のデータは、Ｉd１〜Ｉdｎのｎ個の並列信号として
前記シフトレジスタ１１０４より出力される。

【０１３７】ラインメモリ１１０５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ための記憶装置で
あり、制御回路１１０３より送られる制御信号Ｔmryに
従って適宜Ｉd１〜Ｉdｎの内容を記憶する。記憶された
内容はＩd１〜Ｉdｎとして出力され、変調信号発生器１
１０７に入力される。

【０１３８】変調信号発生器１１０７は、前記画像デー
タＩd１〜Ｉdｎの各々に応じて表面伝導型電子放出素子
の各々を適切に駆動変調するための信号源で、その出力
信号は端子Ｄoy１〜Ｄoyｎを通じて表示パネル１１０１
内の表面伝導型電子放出素子に印加される。

【０１３９】前述したように、本発明に関わる電子放出
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閾
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。

【０１４０】また、電子放出閾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
ることによって、電子放出閾値電圧Ｖthの値や印加電圧
に対する放出電流の変化の度合が変わる場合もあるが、
いずれにしても以下のようなことが言える。

【０１４１】すなわち、本素子パルス状電圧を印加する
場合、例えば電子放出閾値以下の電圧を印加しても電子
放出は生じないが、電子放出閾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を変化させることにより、出力電子ビ
ームの強度を制御することが可能である。第二には、パ
ルスの幅Ｐwを変化させることにより出力される電子ビ
ームの電荷の総量を制御することが可能である。

【０１４２】従って、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、電圧変調方式を実施するには変調信号
発生器１１０７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。

【０１４３】またパルス幅変調方式を実施するには、変
調信号発生器１１０７としては、一定波高値の電圧パル
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。

【０１４４】以上に説明した一連の動作により、本発明
の画像表示装置は表示パネル１１０１を用いてテレビジ
ョンの表示を行える。なお、上記説明中特に記載してな
かったが、シフトレジスタ１１０４やラインメモリ１１
０５はデジタル信号式のものでもアナログ信号式のもの
でもいずれでも差し支えなく、要は画像信号のシリアル
／パラレル変換や記録が所定の速度で行われればよい。

【０１４５】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路１１０６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１１０６の出力部にＡ／Ｄ
変換器を備えれば可能である。また、これと関連してラ
インメモリ１１０５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１１０７に用いられる
回路が若干異なったものとなる。

【０１４６】まず、デジタル信号の場合について述べ
る。電圧変調方式においては変調信号発生器１１０７に
は、例えば良く知られるＤ／Ａ変換回路を用い、必要に
応じて増幅回路などを付け加えればよい。

【０１４７】また、パルス幅変調方式の場合、変調信号
発生器１１０７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ることにより構成
できる。必要に応じて比較器の出力するパルス幅変調さ
れた変調信号を表面伝導型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。

【０１４８】次に、アナログ信号の場合について述べ
る。電圧変調方式においては、変調信号発生器１１０７
には、例えば良く知られるオペアンプなどを用いた増幅
回路を用いればよく、必要に応じてレベルシフト回路な
どを付け加えてもよい。またパルス幅変調方式の場合に
は、例えば良く知られた電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）
を用いればよく、必要に応じて表面伝導型電子放出素子
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。

【０１４９】以上のように完成した画像表示装置におい
て、こうして各電子放出素子には、容器外端子Ｄox１〜
ＤoxｍおよびＤoy１〜Ｄoyｎを通じ、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、メタル
バック１０８５、あるいは透明電極（不図示）に高圧を
印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜に衝突させ、励起
・発光させることで画像を表示することができる。

【０１５０】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、詳細な部分は上述の内容に
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、これに限定するものではなく、ＰＡＬ、
ＳＥＣＡＭ方式などの諸方式でもよく、また、これより
も多数の走査線から成る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。

【０１５１】次に、前述のはしご型配置電子源基板およ
びそれを用いた画像表示装置について図１０および図１
１を用いて説明する。

【０１５２】図１０において、１１１０は電子源基板、
１１１１は電子放出素子、１１１２のＤx１〜Ｄx１０は
前記電子放出素子に接続する共通配線である。電子放出
素子１１１１は、基板１１１０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）。この素子行を
複数個基板上に配置し、はしご型電子源基板となる。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になる。すなわ
ち、電子ビームを放出させる素子行には、電子放出閾値
以上の電圧の電子ビームを、放出させない素子行には電
子放出閾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、Ｄx３を
同一配線とするようにしてもよい。

【０１５３】図１１は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置の構造を示す図である。１１２０はグリッ
ド電極、１１２１は電子が通過するための空孔、１１２
２はＤox１、Ｄox２・・・Ｄoxよりなる容器外端子、１
１２３はグリッド電極１１２０と接続されたＧ１、Ｇ２
・・・Ｇｎからなる容器外端子、１１２４は前述のよう
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７、図１０と同一の符号は同一の部材を
示す。前述の単純マトリクス配置の画像形成装置（図
７）との違いは、電子源基板１１１０とフェースプレー
ト１０８６の間にグリッド電極１１２０を備えているこ
とである。

【０１５４】基板１１１０とフェースプレート１０８６
の中間には、グリッド電極１１２０が設けられている。
グリッド電極１１２０は、表面伝導型電子放出素子から
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１１２１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
でなくともよく、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、また例えば表面伝導型電子放出素
子の周囲や近傍に設けてもよい。

【０１５５】容器外端子１１２２およびグリッド容器外
端子１１２３は、不図示の制御回路と電気的に接続され
ている。

【０１５６】本画像形成装置では、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。

【０１５７】また、本発明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
等の表示装置に適した画像形成装置を提供することがで
きる。さらには感光性ドラム等で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できる。

【０１５８】

【実施例】以下、実施例によって本発明をより詳細に説
明する。

【０１５９】（実施例１）以下に記載のフォトリソグラ
フィーで、図１２に示したような素子電極がマトリクス
状に形成された（Ｘ配線７２とＹ配線７３）基板を用
い、電子放出部形成領域１２０１に電子放出部を形成し
て複数の表面伝導型電子放出素子が配列された電子源基
板を作製した。なお、Ｘ配線とＹ配線は、交差部におい
て、不図示の絶縁部材により電気的に絶縁されている。
図１はその表面伝導型電子放出素子の製造手順を示す図
である。さらに図２は、本実施例によって作製した表面
伝導型電子放出素子の平面図および断面図である。

【０１６０】フォトリソグラフィーによる基板上への素
子電極形成を以下の手順で行った。

【０１６１】（１）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って十分に洗浄した後、その基
板１上に一般的な真空成膜技術、フォトリソグラフィー
技術により、Ｎｉからなる電極２および３を形成した
（図１（ａ））。この時、素子電極の間隔Ｌ1は２μ
ｍ、電極の幅Ｗ1は６００μｍ、その厚さは１０００Å
とした。

【０１６２】（２）次に、有機パラジウム含有溶液（奥
野製薬（株）製、ｃｃｐ−４２３０）を、液滴付与装置
７として圧電素子を用いたインクジェット噴射装置を用
いて、薄膜４の幅Ｗ2が３００μｍになるように、電極
２・３間に体積６０μｍ³の液滴２４を１つ（１ドッ
ト）付与した（図１（ｂ））。なお、本実施例における
絶縁性基板１と電極２・３との凹部の容積は１２０μｍ
³である。

【０１６３】（３）次に、３００℃で１０分間の加熱処
理を行って、酸化パラジウム（ＰｄＯ）微粒子からなる
微粒子膜を形成し、薄膜４とした（図１（ｃ））。な
お、ここで述べる微粒子膜とは、前述のように、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
指す。

【０１６４】（４）次に、電極２、３の間に電圧を印加
し、薄膜４を通電処理（通電フォーミング処理）するこ
とにより、電子放出部５を形成した（図１（ｄ））。

【０１６５】こうして作製された電子源基板を用いて、
前述したようにフェースプレート１０８６、支持枠１０
８２、リアプレート１０８１とで外囲器１０８８を形成
し、封止を行って表示パネル、さらには図９に示すよう
な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。

【０１６６】その結果、上記の本実施例の製造方法によ
り作製した電子放出素子ならびにそれを用いて作製した
電子源基板、表示パネルおよび画像形成装置は、何ら問
題のない良好な性能を示した。さらに、上記のように、
本発明による表面伝導型電子放出素子の製造方法では、
液滴を付与して薄膜４を形成することにより、薄膜４の
パターン形成を省略することができた。また、１つ（１
ドット）の液滴のみで形成できることから、溶液の無駄
を省くことができた。

【０１６７】（実施例２）素子電極幅（Ｗ1）を６００
μｍ、素子電極間隔（Ｌ1）を２μｍ、素子電極の厚さ
を１０００Åに形成したはしご状に配線された素子電極
を有する基板（図１３）を用い、実施例１と同様な方法
で表面伝導型電子放出素子を作製した。図１３中、１３
０１は基板、１３０２は配線である。

【０１６８】得られた電子源基板を用いて、実施例１と
同様な方法でフェースプレート１０８６、支持枠１０８
２、リアプレート１０８１とで外囲器１０８８を形成
し、封止を行って、表示パネル、さらには図９に示すよ
うな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。その結果、実施例１と同様な効果を得ることがで
きた。

【０１６９】（実施例３）マトリクス状に配線された素
子電極を前述したような方法で形成した基板（図１２）
を用い、前述のバブルジェット方式のインクジェット噴
射装置を用い、実施例１と同様に表面伝導型電子放出素
子を作製した。

【０１７０】得られた電子源基板を用いて、実施例１と
同様な方法でフェースプレート１０８６、支持枠１０８
２、リアプレート１０８１とで外囲器１０８８を形成
し、封止を行って、表示パネル、さらには図９に示すよ
うな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。その結果、実施例１と同様な効果を得ることがで
きた。

【０１７１】（実施例４）はしご状に配線された素子電
極を前述したような方法で形成した基板（図１３）を用
い、バブルジェット方式のインクジェット噴射装置を用
い、実施例１と同様に表面伝導型電子放出素子を作製し
た。

【０１７２】得られた電子源基板を用いて、実施例１と
同様な方法でフェースプレート１０８６、支持枠１０８
２、リアプレート１０８１とで外囲器１０８８を形成
し、封止を行って、表示パネル、さらには図９に示すよ
うな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。その結果、実施例１と同様な効果を得ることがで
きた。

【０１７３】（実施例５）薄膜４を形成する溶液に酢酸
Ｐｄの０．０５ｗｔ％水溶液を用いる以外は、実施例１
と同様にして表面伝導型電子放出素子を形成した。その
結果、使用した溶液が異なるにもかかわらず、実施例１
と同様の良好な素子を形成することができた。

【０１７４】得られた電子源基板を用いて、実施例１と
同様な方法でフェースプレート１０８６、支持枠１０８
２、リアプレート１０８１とで外囲器１０８８を形成
し、封止を行って、表示パネル、さらには図９に示すよ
うな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。その結果、実施例１と同様な効果を得ることがで
きた。

【０１７５】（実施例６）液滴量を３０μｍ³とし、液
滴を２つ（２ドット）付与した以外は、実施例１と同様
にして表面伝導型電子放出素子を作製した。その結果、
実施例１と同様の良好な素子を形成することができたこ
とから、所定の液量を付与すれば、所望の薄膜を形成す
ることができることが明らかになった。

【０１７６】得られた電子源基板を用いて、実施例１と
同様な方法でフェースプレート１０８６、支持枠１０８
２、リアプレート１０８１とで外囲器１０８８を形成
し、封止を行って、表示パネル、さらには図９に示すよ
うな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。その結果、実施例１と同様な効果を得ることがで
きた。

【０１７７】（実施例７）液滴量を２００μｍ³とした
以外は、実施例１と同様に表面伝導型電子放出素子を作
製した。

【０１７８】その結果、図３に示したように、電極２・
３間の幅より薄膜４の幅が広がったが、電子放出特性に
は問題のない電子放出素子を得ることができた。

【０１７９】このようにして得られた電子源基板を用い
て、実施例１と同様な方法でフェースプレート１０８
６、支持枠１０８２、リアプレート１０８１とで外囲器
１０８８を形成し、封止を行って、表示パネル、さらに
は図９に示すような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。その結果、実施例１と同様な効
果を得ることができた。

【０１８０】しかしながら、電子放出部５の長さが素子
電極の長さを上回った分だけ放出部形成にバラツキを生
じたためか、画質としては実施例１〜６のものの方が本
実施例のものより優れていた。

【０１８１】（実施例８）図１４に示した装置を用いて
電子放出素子を作製した。液滴付与の工程は図１５のフ
ローチャートに従った。これらの図を参照しながら説明
する。

【０１８２】これらの図において、１は絶縁性基板、２
および３は電極、２４は液滴、７はインクジェット噴射
装置、８は発光手段、９は受光手段、１０はステージ、
１１はコントローラを示す。

【０１８３】本例における製造工程は以下の通りであ
る。

【０１８４】（１）電極形成工程 絶縁性基板１として青板ガラスを用い、有機溶剤により
十分に洗浄した後、真空成膜技術、フォトリソグラフィ
ー技術を用いて、Ｎｉからなる素子電極２、３を形成し
た。この時、素子電極の間隔は３μｍとし、素子電極の
幅は５００μｍ、その厚さは１０００Åとした。

【０１８５】（２）位置合わせ工程 インクジェット噴射装置７として、気泡により液体を吐
出させるインクジェット噴射記録ヘッドを用い、受光手
段９に光を電気信号として検出する光センサを併設し
た。素子電極２および３が設けられた絶縁性基板１をス
テージ１０に固定し、絶縁性基板１の裏面より、発光手
段８に発光ダイオードを用いて光を照射した。次いで、
ステージ１０をコントローラ１１により搬送し、素子電
極２・３間より通過して来る光を受光手段９により受光
し、素子電極２・３間とインクジェットとの位置合わせ
を行った。

【０１８６】（３）液滴付与工程 薄膜（微粒子膜）４の材料となる有機パラジウム（奥野
製薬（株）製、ｃｃｐ−４２３０）を含有する溶液を用
い、インクジェット７によって素子電極２・３間に液滴
２４を付与した。

【０１８７】（４）液滴検出工程 位置合わせ工程と同様の方法で、液滴２４が付与されて
いるか否かを検出した。

【０１８８】本例では、所定の位置に液滴２４が形成さ
れていたが、液滴２４が素子電極２・３間に付与されて
いない場合は、再度液滴付与工程を行い、液滴検出工程
によって液滴２４が付与されたことを検出・確認するま
で繰返し行うことで、薄膜４の塗布形成時の欠陥を減少
させることができる。

【０１８９】（５）加熱処理工程 液滴２４が形成された絶縁性基板１に３００℃で１０分
間の加熱処理を行って、酸化パラジウム（ＰｄＯ）微粒
子（平均粒径７０Å）からなる微粒子膜を形成し、薄膜
４とした。その薄膜の径は１５０μｍで、素子電極２お
よび３のほぼ中央部に形成した。また、膜厚は１００
Å、シート抵抗値は５×１０⁴Ω／□であった。

【０１９０】なお、ここで述べる微粒子膜とは、前述の
ように、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）の膜を指し、その粒径とは、前記状態で粒子
形状が認識可能な状態についての径を指す。

【０１９１】このようにして作製した表面伝導型電子放
出素子を通電処理したところ、良好な素子特性を持った
素子が得られた。

【０１９２】（実施例９）図１６に、本例に用いた製造
装置による液滴付与工程を示す。

【０１９３】本例においては、実施例８と同様にして電
極を形成した。次に、併設されたインクジェット７と受
光手段９を移動させる制御手段１２を設け、ステージ１
０に固定され絶縁性基板１を移動・搬送せずにインクジ
ェット７および受光手段９を移動・搬送する以外は、実
施例８と同様にして位置合わせを行った。そして、それ
以降の液滴付与工程、液滴検出工程、加熱処理工程は実
施例８と同様にして、表面伝導型電子放出素子を得た。
本例における発光手段８には、受光手段９と同期して移
動する機構（不図示）が設けられている。

【０１９４】このようにして作製した表面伝導型電子放
出素子も、実施例８同様の良好な素子特性を示した。

【０１９５】（実施例１０）図１７に、本例に用いた製
造装置による液滴付与工程を示す。

【０１９６】本例においては、実施例８と同様にして電
極を形成した。次に、発光手段をインクジェット７と受
光手段９とに併設し、発光手段８から照射された光の反
射光により素子電極２・３間を検出する以外は実施例８
と同様にして位置合わせを行った。そして、それ以降の
液滴付与工程、液滴検出工程、加熱処理工程は実施例８
と同様にして、表面伝導型電子放出素子を得た。

【０１９７】このようにして作製した表面伝導型電子放
出素子も、実施例８同様の良好な素子特性を示した。

【０１９８】（実施例１１）本例では、図２１に示す電
子源基板を用いた電子線発生装置を作製した。

【０１９９】まず、実施例８と同様の製造方法で、複数
の電子放出素子を絶縁性基板１の上に形成した。次い
で、絶縁性基板１の上方に電子通過孔１４を有するグリ
ッド（変調電極）１３を素子電極２・３と直交する方向
に配置し、電子線発生装置とした。

【０２００】以上のように作製した電子源を動作させた
ところ、グリッド１３の情報信号に応じて電子放出素子
から放出された電子線のオン−オフ制御、電子線の電子
量を連続的に変化させ得たばかりか、各々の電子放出素
子から放出された電子線の電子量のバラツキの極めて小
さい電子線発生装置を得ることができた。

【０２０１】（実施例１２）実施例１１と同様の方法で
複数の電子放出素子を作製した基板を用いて、図１１に
示したグリッドを有する画像形成装置を形成した。その
結果、何ら問題のない良好な性能を示す画像形成装置が
得られた。

【０２０２】（実施例１３）実施例１１と同様の方法で
複数の電子放出素子を作製した基板を用いて、図７に示
した画像形成装置を形成した。その結果、何ら問題のな
い良好な性能を示す画像形成装置が得られた。

【０２０３】（実施例１４）次に、図２２に示すよう
に、本発明のインクジェット法による表面伝導型電子放
出素子を１０×１０マトリクス配線電極基板上に形成し
た。図２２において、１４０は表面伝導型電子放出素
子、１４１および１４２は配線である。各ユニットセル
の拡大図を図３１（ａ）に示す。各ユニットセルは、直
交する配線電極２４１、２４２と各配線電極より引き出
される相対向する素子電極２・３によって構成されてい
る。配線電極２４１、２４２は印刷法によって形成さ
れ、交差部において不図示の絶縁部材により電気的に絶
縁されている。相対向する素子電極２・３は蒸着膜であ
り、フォトリソグラフィー技術によってパターニングさ
れる。素子電極間ギャップの幅は、約１０μｍ、ギャッ
プ長は５００μｍ、膜厚は３０ｎｍである。本発明によ
るインクジェット法によって電極間ギャップ中央に有機
パラジウム含有溶液（Ｐｄ濃度０．５ｗｔ％）インクを
複数回吐出し、液滴７を形成した後、乾燥、焼成（３５
０℃、３０分）を経てＰｄＯ微粒子によって構成される
膜厚２０ｎｍ、径３００μｍの円形の導電性薄膜が形成
される。

【０２０４】図２３は、インクジェット法による薄膜形
成における吐出制御システムの概略ブロック図である。
１は各ユニットセルにおける基板、２および３は相対向
する素子電極である。１５０１はインクジェット噴射装
置の吐出ノズル、１５０２は液滴の情報検出光学系であ
る。１５０３は吐出ノズル、インクタンク、供給系によ
って構成されるインクジェットカートリッジと検出光学
系を搭載する変位制御機構であり、マトリクス配線電極
基板上のユニットセル間の搬送を行う粗動機構と、ユニ
ットセル内の水平位置微調整および基板と吐出ノズル間
距離の調整を行う微動機構によって構成される。本実施
例では、インクジェット噴射装置として圧電素子による
ピエゾジェット方式の装置を用い、検出光学系としては
前述の垂直反射型のものを用いた。

【０２０５】以下、本例における液滴情報の検出および
検出情報に基づく吐出制御の方法について詳細に説明す
る。

【０２０６】本例においては、液滴量の制御を吐出回数
によって行い、１回当たりの吐出量は一定量に固定され
る場合について説明する。ピエゾ式インクジェット装置
では、インクを押し出すピエゾ素子に給電される電圧パ
ルスのパルス高、パルス幅によって１回当たりの吐出量
が決定される。本例では、吐出ノズルの１回当たりの吐
出量が１０ｎｇとなるように駆動条件を選択し、１００
ｎｇの液滴を１０回の吐出によって形成することを標準
吐出条件に設定している。

【０２０７】変位制御機構を予め設定された座標情報に
従って駆動し、吐出ノズル先端をユニット内の素子電極
ギャップ中心上５ｍｍの位置にセットする。予め決めら
れた駆動条件に従って吐出を開始すると同時に、検出光
学系によって素子電極間ギャップ中央における液滴情報
の検出が開始される。

【０２０８】図２４に垂直反射型検出光学系の詳細図を
示す。半導体レーザー１６１より出射する直線偏光は、
ミラー１６２で反射されビームスプリッター１６３、１
／４λ板１７４、集光レンズ１６５を透過して液滴に垂
直に入射する。液滴を透過した光線は、基板表面におい
て一部反射されて戻り光となり、再び液滴を透過して１
／４λ１６４に再入射する。戻り光は、１／４λ板１６
４を２回通過するために、入射光線に対して９０°回転
した直線偏光となり、ビームスプリッター１６３におい
て９０°進路を曲げられてフォトダイオード等の光検出
器１６６に入射する。戻り光の強度は液滴内を２回透過
する過程で起こる吸収、散乱によって変調を受けるた
め、反射光強度を検出することによって液滴の厚みを検
知できる。

【０２０９】フォトダイオード出力は、光学情報検出回
路１５０４において増幅され基準信号比回路１５０５に
送られる。基準信号比回路１５０５では基準値との差分
信号が形成される。基準値は焼成後の膜厚が２０ｎｍと
なるような液滴の厚みに相当する反射光強度が予め実験
的に求められ、設定されている。反射光強度は液滴厚み
が大きくなるに連れて減少するため、（検出信号−基準
信号）で定義される差分出力は、液滴厚みが適正値に近
づくに連れて最適値でゼロとなり、最適値を超えるとマ
イナス極性に転じる。基準信号比較回路１５０５から出
力された差分出力は吐出条件補正回路１５０６に送られ
る。吐出条件補正回路１５０６では差分出力がプラス極
性の場合ＨＩレベル信号が、マイナス極性の場合ＬＯＷ
レベル信号が出力され、吐出条件制御回路１５０７に送
られる。吐出条件制御回路１５０７では、吐出信号補正
回路１５０６からのレベル信号がＨＩの間、固定条件の
吐出を一定間隔で継続して行い、レベル信号ＬＯＷにな
った時点で吐出を終了する。

【０２１０】液滴形成後、１０×１０マトリクス配線電
極基板を３５０℃、３０分の条件で焼成したところ、液
滴はＰｄＯ微粒子よりなる薄膜となった。素子電極間の
抵抗を測定したところ、異常な吐出回数を示したセルに
おいても３ｋΩ程度の正常な抵抗値を示した。次に、素
子電極間に順次電圧を印加し、薄膜を通電処理（フォー
ミング処理）することにより、各セルの素子電極ギャッ
プ中央部に電子放出部を形成した。

【０２１１】こうして形成された電子源基板を、前述し
た図５の電子放出特性評価装置に取付け、電子放出させ
たところ、１００個の全素子の電子放出特性は均一であ
った。

【０２１２】さらに、素子数を増やした大面積基板（例
えば、図１２）を用いて、１０×１０基板と同様に図２
３の吐出制御システム、ピエゾジェット式のインクジェ
ット噴射装置、垂直反射型の検出光学系等により、各セ
ルにわたって液滴を塗布した。これを３５０℃、３０分
の条件で焼成し、ＰｄＯの微粒子薄膜を全セルに形成で
きた。素子電極間の抵抗を測定したところ、異常な吐出
回数を示したセルにおいても、３ｋΩ程度の正常な抵抗
値を示した。次に、素子電極間に順次電圧を印加し、薄
膜を通電処理（フォーミング処理）することにより、各
セルの素子電極ギャップ中央部に電子放出部を形成し
た。

【０２１３】こうして形成された電子源基板を用いて、
図７を用いて前述したようにフェースプレート１０８
６、支持枠１０８２、リアプレート１０８１とで外囲器
１０８８を形成し、封止を行なって、表示パネル、さら
には図９に示すようなＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づ
きテレビジョン表示を行なうための駆動回路を有する画
像形成装置を作成した。そうしたところ、異常な吐出回
数を示したセルを含め全ての素子が電子放出し、特性は
均一であった。これにより、輝度バラツキのない良好な
ＴＶ画像を形成することができた。

【０２１４】以上述ベてきたように、吐出ノズルの異
常、基板濡れ性の異常、着弾位置異常などの原因によっ
て異常な吐出回数を示したセルにおいても素子電極ギャ
ップ内では均一な組成、モホロジー、膜厚を有する薄膜
が形成されていることが確認され、本発明による吐出制
御法の有効性が示された。

【０２１５】（実施例１５）実施例１４では、制御対象
となる吐出パラメーターが吐出回数の場合について述ベ
たが、本実施例ではその他の吐出パラメーターとして吐
出駆動パルス高またはパルス幅を制御対象とする場合に
ついて示す。前述のようにピエゾ式インクジェット装置
では、インクを押し出すピエゾ素子に給電される電圧パ
ルスのパルス高、パルス幅によって１回当たりの吐出量
が決定されるため、液滴情報に基づいてパルス高、パル
ス幅のうちの少なくとも一つを制御することによって液
滴量を補正することが可能である。本実施例では吐出回
数を２回に固定し、吐出ノズルの１回あたりの標準吐出
量が５０ｎｇとなるような駆動条件で吐出を２回行な
い、１００ｎｇの液滴を形成することを標準吐出条件に
設定している。

【０２１６】以下、本例における液滴情報の検出及び検
出情報に基づく吐出制御の方法について述べる。制御方
法以外の実施形態は実施例１４と同様である。検出光学
系としては実施例１４と同様な垂直反射型を用いる。変
位制御機構を予め設定された座標情報に従って駆動し、
吐出ノズルの先端をユニット内の素子電極間ギャップ中
心上５ｍｍの位置にセットする。予め決められた５０ｎ
ｇ液滴相当の駆動条件に従って１回目の吐出を行なった
後、検出光学系によって素子電極間ギャップ中央におけ
る液滴情報の検出が行なわれる。

【０２１７】１回目の吐出による液滴情報のフォトダイ
オード出力は光学情報検出回路において増幅され基準信
号比較回路に送られる。基準信号比較回路で基準値との
差分信号が形成される。基準値は２回の吐出による液滴
の焼成後の膜厚が２０ｎｍになる条件における１回目吐
出後の液滴の厚みに相当する反射光強度が予め実験的に
求められ設定されている。反射光強度は液滴厚みが大き
くなるにつれて減少するため、（検出信号−基準信号）
で定義される差分出力は液滴厚みの適正値からのズレ量
と１対１の相関を持っている。基準信号比較回路から出
力された差分出力は吐出条件補正回路に送られる。吐出
条件補正回路には差分出力とズレ量との相関関係に基づ
く補正信号データが予め実験的に求められ記憶されてお
り、このデータに従って差分出力に相当する補正信号が
出力され、吐出条件制御回路に送られる。吐出条件制御
回路では吐出信号補正回路からの補正信号に基づいて駆
動条件のパルス高またはパルス幅の補正を行ない２回目
の吐出を行なう。

【０２１８】液滴形成後１０×１０マトリクス配線電極
基板を３５０℃、２０分の条件で焼成したところ液滴は
ＰｄＯ微粒子よりなる薄膜となった。素子電極間の抵抗
を測定したところ１回目の吐出で異常を示したセルにお
いても３ｋΩ程度の正常な抵抗値を示した。次に素子電
極間に順次電圧を印加し、薄膜を通電処理（フォーミン
グ処理）することにより各セルの素子電極ギャップ中央
部に電子放出部が形成された。

【０２１９】こうして形成された電子源基板を、前述し
た図５の電子放出特性評価装置に取付け、電子放出させ
たところ、１００個の全素子の電子放出特性は均一であ
った。

【０２２０】さらに、素子数を増やした大面積基板（例
えば、図１２）を用いて、１０×１０基板と同様に図４
０の吐出制御方法で、ピエゾジェット式のインクジェッ
ト噴射装置等により、各セルにわたって液滴を塗布し
た。これを３５０℃、３０分の条件で焼成し、ＰｄＯの
微粒子薄膜を全セルに形成できた。素子電極間の抵抗を
測定したところ、１回目の吐出で異常を示したセルにお
いても、３ｋΩ程度の正常な抵抗値を示した。次に、素
子電極間に順次電圧を印加し、薄膜を通電処理（フォー
ミング処理）することにより、各セルの素子電極ギャッ
プ中央部に電子放出部を形成した。

【０２２１】こうして形成された電子源基板を用いて、
図７を用いて前述したようにフェースプレート１０８
６、支持枠１０８２、リアプレート１０８１とで外囲器
１０８８を形成し、封止を行ない表示パネル、さらには
図９に示すようなＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づきテ
レビジョン表示を行なうための駆動回路を有する画像形
成装置を作成した。そうしたところ、異常な吐出回数を
示したセルを含め全ての素子が電子放出し、特性は均一
であった。これにより、輝度バラツキのない良好なＴＶ
画像を形成することができた。

【０２２２】以上述ベたように、吐出ノズルの異常、基
板濡れ性の異常、着弾位置異常などの原因によって１回
目の吐出で異常を示したセルにおいても素子電極ギャツ
プ内では均一な組成、モホロジー、膜厚を有する薄膜が
形成されていることが確認された。

【０２２３】（実施例１６）実施例１４および１５では
液滴情報の検出手段として光学的検出系を用いたが、本
実施例では電気的検出系を用いる場合について述ベる。
検出方法以外の実施形態は実施例７と同様である。

【０２２４】図２５によって本発明のインクジェット法
による薄膜形成法について更に詳しく説明する。図中、
１は各ユニットセルにおける基板、２および３は相対向
する素子電極である。１８０１はインクジェット噴射装
置の吐出ノズル、１８０８は液滴の電気物性測定系であ
る。ｌ８０３は吐出ノズル、インクタンク、供給系によ
って構成されるインクジェットカートリッジを搭載する
変位制御機構であり、マトリックス配線電極基板上のユ
ニットセル間の搬送を行なう粗動機構と、ユニットセル
内の水平位置微調整および基板と吐出ノズル間距離の調
整を行なう微動機構によって構成される。本実施例で
は、インクジェット噴射装置としてバプルジェット方式
の装置を用いる。

【０２２５】以下本発明による液滴情報の検出および検
出情報に基づく吐出制御の方法について述べる。本実施
例においては、実施例１４と同様、液滴量の制御を吐出
回数によって行ない、１回あたりの吐出量は一定量に固
定される場合について説明する。本実施例では、１００
ｎｇの液滴を１０回の吐出によって形成することを標準
吐出条件に設定している。

【０２２６】変位制御機構１８０３を予め設定された座
標情報に従って駆動し、吐出ノズル先端をユニット内の
素子電極２・３間ギャップ中心上５ｍｍの位置にセット
する。予め決められた駆動条件に従って吐出を開始する
と同時に、電気物性測定系１８０８によって素子電極間
ギャップ内の液滴情報の検出が開始される。

【０２２７】電気物性測定系１８０８では素子電極２・
３間に一定の検出電圧を印加し、その応答電流を測定す
ることによって液滴の電気的な物性を検知する。検出さ
れる電気物性としては液滴の抵抗、液滴の容量等があ
り、これらの物性値と液滴量との相関に基づいて素子電
極間ギャップ内の液適量を推測することができる。検出
電圧はＤＣ電圧でもよいが、溶液内のガス発生等の化学
反応を抑制するためには、。１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚ
の比較的高い周波数、１０ｍＶ〜５００ｍＶ程度の比較
的微小な振幅のＡＣ電圧が好適である。ＡＣ電圧を位相
検波し印加電圧と同位相の電流成分と９０゜位相の遅れ
た電流成分を検出することによって、液滴の抵抗および
電気容量を同時に検知することができる。本実施例では
液滴抵抗のみを検知する場合について示す。インクは溶
液抵抗の測定が可能であればとくに限定されないが、本
実施例ではイオン導電性に優れる水溶液系の有機パラジ
ウム含有水溶液（Ｐｄ濃度０．５ｗｔ％）を用いる。

【０２２８】電気物性測定系１８０８の応答電流出力は
電気情報検出回路１８０９において電流電圧変換、増
幅、ロックインアンプによる位相検波、演算というプロ
セスを経て抵抗値が出力され、基準信号比較回路１８１
０に送られる。基準信号比較回路１８１０では基準値と
の差分信号が形成される。基準値は焼成後の膜厚が２０
ｎｍになるような液滴の厚みに相当する抵抗値が予め実
験的に求められ設定されている。有機パラジウム含有水
溶液（Ｐｄ濃度０．５ｗｔ％）による液滴の基準値は７
０ｋΩである。抵抗値はギャップ内の液滴量が多くなる
につれて減少するため、（検出信号一基準信号）で定義
される差分出力は液滴厚みが適正値に近づくにつれて減
少し最適値で０となり、最適値を超えるとマイナス極性
に転じる。基準信号比較回路１８１０から出力された差
分出力は吐出条件補正回路１８１１に送られる。吐出条
件補正回路１８１１では差分出力がプラス極性の場合Ｈ
Ｉレベル信号が、マイナス極性の場合にＬＯＷレベル信
号が出力され、吐出条件制御回路１８０７に送られる。
吐出条件制御回路１８０７では吐出信号補正回路１８１
１からのレベル信号がＨＩの間、固定条件の吐出を一定
間隔で継続して行ない、レベル信号がＬＯＷになった時
点で吐出を終了する。

【０２２９】こうして形成された電子源基板を、前述し
た図５の電子放出特性評価装置に取付け、電子放出させ
たところ、１００個の全素子の電子放出特性は均一であ
った。

【０２３０】さらに、素子数を増やした大面積基板（例
えば、図１２）を用いて、１０×１０基板と同様に図２
３の吐出制御システム、ピエゾジェット式のインクジェ
ット噴射装置、垂直反射型の検出光学系等により、各セ
ルにわたって液滴を塗布した。これを３５０℃、３０分
の条件で焼成し、ＰｄＯの微粒子薄膜を全セルに形成で
きた。素子電極間の抵抗を測定したところ、異常な吐出
回数を示したセルにおいても、３ｋΩ程度の正常な抵抗
値を示した。次に、素子電極間に順次電圧を印加し、薄
膜を通電処理（フォーミング処理）することにより、各
セルの素子電極ギャップ中央部に電子放出部を形成し
た。

【０２３１】以上述ベてきたように、吐出ノズルの異
常、基板濡れ性の異常、着弾位置異常などの原因によっ
て異常な吐出回数を示したセルにおいても素子電極ギャ
ップ内では均一な組成、モホロジー、膜厚を有する薄膜
が形成されていることが確認され、本発明による吐出制
御法の有効性が示された。

【０２３２】（実施例１７）図２６は電気的検出と光学
的検出の２系統液滴情報検出系による吐出条件制御のブ
ロック図である。詳しい説明は省略するが、２系統情報
の相関に基づいて誤差補完するようなアルゴリズムによ
って、より精度の高いハイプリッド情報による吐出制御
が可能となる。

【０２３３】（実施例１８）本実施例では除去ノズルを
備える液滴量補正システムについて説明する。除去ノズ
ルを備える液滴量補正は以下の２つの方式に大別され
る。液滴情報検出の結果ギャップ内の液滴量が最適値よ
りも多いと判断される場合に、液滴の一部を除去して最
適値に戻す方式および液滴を全て除去した後に再吐出を
行なう方式である。除去方式としては液滴を吸引するか
または窒素等ガスを噴射し液滴をギャップ内から飛散さ
せる方式とがある。本実施例では吸引式除去ノズルを備
え、液滴を全て除去する方式について説明する。

【０２３４】以下図２７によって、本発明による液滴情
報の検出および検出情報に基づく吐出制御の方法につい
て述ベる。除去ノズル以外の実施形態は実施例１４と同
様である。除去専用ノズル２０１２は専用の位置制御機
構を設ける必要のないように吐出ノズル、検出光学系と
同一の位置制御機構２００３に搭載されている。本実施
例では吐出ノズル２００１の１回あたりの標準吐出量が
１００ｎｇとなるような駆動条件で吐出を行ない、１０
０ｎｇの液滴を１回の吐出で形成することを標準吐出条
件に設定している。

【０２３５】変位制御機構２１０３を予め設定された座
標情報に従って駆動し、吐出ノズル２００１の先端をユ
ニット内の素子電極２・３間ギャップ中心上５ｍｍの位
置にセットする。予め決められた駆動条件に従って吐出
を行なった後、検出光学系２００２によって素子電極間
ギャップ中央における液滴情報の検出が行なわれる。

【０２３６】フォトダイオード出力は光学情報検出回路
２００４において増幅され、基準信号比較回路２００５
に送られる。基準信号比較回路２００５では基準値との
差分信号が形成される。基準値は液滴の焼成後の膜厚が
２０ｎｍになる液滴の厚みに相当する反射光強度が予め
実験的に求められ設定されている。反射光強度は液滴厚
みが大きくなるにつれて減少するため、（検出信号一基
準信号）で定義される差分出力は液滴厚みの適正値から
のズレ量と１対１の相関を持っており、液滴厚みが適正
値に近づくにつれて減少し最適値で０となり、最適値を
超えるとマイナス極性に転じる。基準信号比較回路２０
０５から出力された差分出力は吐出条件補正回路２００
６に送られる。吐出条件補正回路２００６では差分出力
がプラス極性の場合ＬＯＷレベル信号が、マイナス極性
の場合にＨＩレベル信号が出力され除去ノズル制御回路
２０１３に送られる。同時に吐出条件補正回路２００６
では、差分出力とズレ量との相関関係に基づく補正信号
データに従い差分出力に相当する補正信号が出力され、
吐出条件制御回路２００７に送られる。ＨＩレベル信号
の場合には除去ノズル制御回路２０１３は作動せず、吐
出条件制御回路２００７において補正信号に基づいて駆
助条件のパルス高またはパルス幅が決められ補正吐出が
行なわれる。ＬＯＷレベル信号の場合には、まず除去ノ
ズル制御回路２０１３が作動し除去ノズル２０１２によ
って液滴が全て吸引除去された後に、吐出条件制御回路
２０１３において補正吐出が行なわれる。

【０２３７】以上のようにして１０×１０マトリクス配
線電極基板上の１００ユニットセルについて液滴形成を
行なったところ、殆どのセルで１回の吐出後に液滴厚み
は適正値を示したが、数％のセルでは適正値を越える液
滴厚みを示した。図２８（ａ）は吐出異常により１回の
吐出量が異常に多くなり液滴厚みが適正値を越えた場合
であり、除去ノズルによって液滴を全て吸引した後、補
正された条件で再吐出が行われた結果適正な厚みの液滴
が得られた例である。図２８（ｂ）は基板の濡れ性が異
常に低いセルで、吐出量は適正であったが液滴厚が異常
に大きくなった場合であり、図２８（ａ）と同様の手続
きによりギャップ中央での液滴厚みは正常値を示した。

【０２３８】液滴形成後１０×１０マトリクス配線電極
基板を３５０℃、３０分の条件で焼成したところ液滴は
ＰｄＯ微粒子よりなる薄膜となった。素子電極間の抵抗
を測定したところ１回目の吐出で異常を示したセルにお
いても３ｋΩ程度の正常な抵抗値を示した。次に素子電
極間に順次電圧を印加し、薄膜を通電処理（フォーミン
グ処理）することにより各セルの素子電極ギャップ中央
部に電子放出部が形成された。

【０２３９】こうして形成された電子源基板を、前述し
た図５の電子放出特性評価装置に取付け、電子放出させ
たところ、１００個の全素子の電子放出特性は均一であ
った。

【０２４０】さらに、素子数を増やした大面積基板（例
えば、図１２）を用いて、１０×１０基板と同様に図２
７の除去ノズルを備えた吐出制御システム、ピエゾジェ
ット式のインクジェット噴射装置等により、各セルにわ
たって液滴を塗布した。これを３５０℃、３０分の条件
で焼成し、ＰｄＯの微粒子薄膜を全セルに形成できた。
素子電極間の抵抗を測定したところ、異常な吐出回数を
示したセルにおいても、３ｋΩ程度の正常な抵抗値を示
した。次に、素子電極間に順次電圧を印加し、薄膜を通
電処理（フォーミング処理）することにより、各セルの
素子電極ギャップ中央部に電子放出部を形成した。

【０２４１】こうして形成された電子源基板を用いて、
図７を用いて前述したようにフェースプレート１０８
６、支持枠１０８２、リアプレート１０８１とで外囲器
１０８８を形成し、封止を行ない表示パネル、さらには
図９に示すようなＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づきテ
レビジョン表示を行なうための駆動回路を有する画像形
成装置を作成した。そうしたところ、異常な吐出回数を
示したセルを含め全ての素子が電子放出し、特性は均一
であった。これにより、輝度バラツキのない良好なＴＶ
画像を形成することができた。

【０２４２】以上述ベたように、吐出ノズルの異常、基
板濡れ性の異常、着弾位置異常などの原因によって１回
目の吐出で異常を示したセルにおいても素子電極ギャッ
プ内では均一な組成、モホロジー、膜厚を有する薄膜が
形成されていることが確認された。

【０２４３】（実施例１９）本実施例では、液滴情報の
検出情報に基づく吐出条件制御に加えて、液滴の着弾位
置情報を光学的に検出する手段と、検出される位置情報
に基づいて吐出位置合わせ、位置微調整等の位置制御を
行う手段とを備えるシステムについて説明する。

【０２４４】図２９は本発明による液滴情報の検出およ
び検出情報に基づく位置制御および吐出制御システムの
プロック図である。光学検出系以外の実施形態は実施例
１４と同様である。吐出制御に関しては他の実施例で詳
しく述ベているため本実施例では特に位置制御について
のみ説明する。

【０２４５】本実施例で用いられる検出光学系２２０２
は実施例１４と同様な垂直反射型だが、液滴情報検出用
ビームの他に位置検出用サブビームを備えたマルチビー
ム方式であり、コンパクトディスクのトラッキング用検
出光学系と共通の方式である。半導体レーザーより出射
するビームは回折格子によって一列の３ビームに分けら
れ異なる３つの位置で反射、変調された後、分割センサ
ーにおいて各々の反射光強度の相関が検出されることに
よって位置情報を得ることができる特徴がある。

【０２４６】位置の検出および制御は、吐出前に電極パ
ターンまたは専用に設けたアライメントマークに対して
行なわれてもよいし、吐出後の液滴に対して行なわれて
もよい。液滴の着弾位置検出法に関しては、吐出後の３
ビーム間の反射光強度を比較してもよいし、吐出前後で
の強度変化を比較してもよい。位置検出と吐出のタイミ
ングについては、まず予備吐出を行ない吐出位置の補正
をした後に本吐出を行うようにしてもよいし、吐出の度
に位置検出、補正を行ってもよい。

【０２４７】図３０は液滴に対する位置制御、吐出制御
の様子を示している。１回目の吐出後素子電極２、３間
ギャップに直交する方向に配置された３ビーム列の反射
光強度が分割センサーによって検出・比較され、液滴着
弾位置の素子電極ギャップ中央からのズレ量が検出され
る。ズレ量を補正信号として変位制御機構２２０３（図
２９）による位置の補正が行われ、２回目以降の吐出が
適正位置に行われギャップ中央に適正な厚みの液滴が形
成された。

【０２４８】（実施例２０）以上述ベてきた実施例１４
〜１９では吐出位置は固定され、１つの液滴によって電
子放出部薄膜を形成する素子構成であるが、何らこの素
子形成に限定されるものではなく様々なバリエーション
が考えられる。図３１に他の素子構成の例をいくつか示
す。図３１（ａ）は実施例１４〜１９の実施例における
素子構成、（ｂ）は吐出位置を変化させ素子電極ギャッ
プ内にインクジェット法による液滴列を構成する場合、
（ｃ）は電子放出部薄膜のみでなく素子電極の一部もイ
ンクジェット法による液滴配列によって構成する場合を
示す。いずれの場合も各液滴に対して実施例１４〜１９
と同様の吐出制御、位置制御を行うことが可能である。

【０２４９】また実施例１４〜１９の実施例においては
配線電極としてマトリクス配線型構成について述ベた
が、本発明は何らこれに限定されるものでなく、例えば
はしご配線型等、様々な配線構成に適用可能なことは前
述の通りである。

【０２５０】（実施例２１）マトリクス状に配線され、
素子電極を前述したように形成した基板を用い、表面伝
導型電子放出素子を作製した。その手順を以下に説明す
る。

【０２５１】図３３（ａ）は本実施例によって作製した
表面伝導型電子放出素子の平面図である。図３２および
図３３を参照して説明する。 （１）絶縁基板として石英基板を用い、これを有機溶剤
等により充分に洗浄後、１２０℃で乾燥させた。 （２）前述の洗浄工程を施した基板上に、有機パラジウ
ム含有溶液（奥野製薬（株）ｃｃｐ−４２３０）を、液
滴付与装置として圧電素子を用いたインクジェット噴射
装置を用いて、液滴付与を行い、液滴の直径を求めたと
ころ（図３２（ａ））、１ドットあたりの直径φは５０
μｍであった。 （３）その基板１上に一般的な真空成膜技術およびフォ
トリソグラフィ技術を用いてＮｉからなる素子電極２お
よび３を形成した、そのとき素子電極のギャップ間隔Ｌ
1は２００μｍ、電極の幅Ｗ1は６００μｍ、その厚さｄ
は１０００Åとした。 （４）次に前述の有機パラジウム含有溶液（奥野製薬
（株）ｃｃｐ−４２３０）を、液滴付与装置として圧電
素子を用いたインクジェット噴射装置を用い、ドット径
が５０μｍになるように調整して、素子電極２および３
の間に図３３（ａ）のように液滴付与を行った。２００
μｍのギャップに対し、前記の（２）で説明した直径
（φ）５０μｍのドットを、隣り合うドット同士の中心
間距離Ｐ1をφ／２すなわち２５μｍとすることで１つ
のドットがその左右のドットと２５μｍずつ重なるよう
にしながら、１１個付与した。液滴付与後、重なり合っ
た部分は広がって、長さ方向のエッジは直線状になっ
た。つまり、幅Ｗ2＝５０μｍ、長さＴ＝３００μｍの
１列のドット列（パッド）を形成した。 （５）次に３００℃で１０分間の加熱処理を行って、酸
化パラジウム（ＰｄＯ）微粒子からなる微粒子膜を形成
し、薄膜４とした。 （６）次に電極２・３間に電圧を印加し、薄膜４を通電
処理（フォーミング処理）することにより、電子放出部
５を形成した。

【０２５２】以上のような方法で作成した電子源基板で
は、１つのパッドの中で、ドットを重ねて付与すること
により、パッドの幅Ｗ2が一定となり、長さ方向のずれ
による幅Ｗ2のばらつきはなかった。さらに、塗布むら
が小さく、膜厚分布が狭かったことから、抵抗のばらつ
きも小さかった。

【０２５３】また、ＰｄＯからなる微粒子膜のパッド
が、素子電極のギャップに対して垂直方向および水平方
向のいずれにおいても数十μｍの余裕があるため、アラ
イメントが容易になり、位置ずれによる欠陥が減少し
た。

【０２５４】なお、液滴付与の順序は、端から順に付与
する場合に限らず、１ドットおきに付与してから、その
１つおきに形成されたドット間に次の液滴を付与してい
く等の方法も可能であって、特に順序に制限があるわけ
ではない。

【０２５５】さらに１ドット当たりの液滴数を２とした
ところ、膜厚が約２倍となり、抵抗が約半分となった。
すなわち、１ドット当たりの液滴数を変えることによ
り、所望の導電性薄膜抵抗を得ることができることがわ
かった。

【０２５６】また１ドット当たりの液滴量を２倍にした
ところ、前述の液滴数を２にした場合と同様の結果が得
られ、１ドット当たりの液滴量を変えることにより、所
望の導電性薄膜抵抗を得ることができることがわかっ
た。

【０２５７】以上のように、本発明の方法によって、複
数個素子を形成した場合の素子間のばらつきを小さくす
ることができて、製造歩留まりが向上した。また薄膜４
のパターニングが省略できることから、コストを抑える
ことができた。

【０２５８】こうして作製されたマトリクス配線の電子
源基板を用いて、前述のフェースプレート、支持枠、リ
アプレートとで外囲器を形成し、封止を行い、表示パネ
ル（図７）とさらには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（図９）を作製したとこ
ろ、輝度むらや欠陥が少なかった。

【０２５９】（実施例２２）素子電極幅Ｗ1を６００μ
ｍ、素子電極ギャップ間隔Ｌ1を２００μｍ、素子電極
の厚さｄを１０００Åで形成された素子電極がはしご型
に配線された基板を用い、実施例２１と同様の方法で表
面伝導型電子放出素子を作製した。得られた電子源基板
を用いて、実施例２１と同様な方法でフェースプレー
ト、支持枠、リアプレートとで外囲器を形成し、封止を
行い画像形成装置を作製した。その結果、実施例２１と
同様な効果が得られた。

【０２６０】（実施例２３）実施例２１と同様に、ギャ
ップ間隔Ｌ1を２００μｍ、電極の幅Ｗ1を６００μｍ、
その厚さｄを１０００Åの素子電極を形成した基板に、
同様のインクジェット噴射装置を用いて有機パラジウム
含有溶液を付与した。但し、パッドの形状を図３３
（ｂ）のように付与した。２００μｍギャップに対し、
実施例２１の（２）に説明したようなより直径（φ）５
０μｍのドットを、隣接ドットの中心間距離Ｐ1および
Ｐ2をいずれも２５μｍ（φ／２）として左右・上下の
ドット同士が２５μｍずつ重なるように１列１１個づ
つ、２列付与した。つまり幅Ｗ2＝７５μｍ、長さＴ＝
３００μｍの長方形状のパッドを形成した。パッドの形
状以外は実施例２１と同様に電子放出素子を作製したと
ころ、実施例２１と同様な素子間のばらつきの小さい良
好な素子が得られた。また、上下方向のドット裂列を２
列にすることにより、抵抗が半分になった。すなわち、
ドット列数を変えることにより、所望の抵抗を得ること
ができる。このことから、パッドの幅Ｗ2は、素子電極
幅Ｗ1以下で、求める抵抗値、素子電極の幅およびギャ
ップ幅、アライメント精度により決定することができ
る。

【０２６１】（実施例２４）素子電極のギャップ間隔を
２０μｍとした以外は、実施例２１と同様の基板に図３
（ｃ）のようなパッド形状に液滴付与を行ったところ、
実施例２１と同様な素子間のばらつきの小さい良好な素
子が得られた。さらに素子電極のギャップ間隔が短いた
め、実施例２１、２２および２３の場合よりギャップに
垂直な方向のアライメントが容易であった。また図３３
（ｄ）のようなパッドでも、同様な効果が得られた。

【０２６２】（実施例２５）実施例２１〜２４で用いた
圧電素子を用いるインクジェット噴射装置に替えて、バ
ブルジェット方式の液滴付与装置を用いたところ、それ
ら実施例２１〜２４の場合と同様の良好な素子および画
像形成装置が得られた。

【０２６３】（実施例２６）フォトリソグラフィーによ
りマトリクス状に配線された素子電極を備えた基板を用
い、表面伝導型電子放出素子を形成し、電子源基板を作
製した。図２には、本実施例で作製した表面伝導型電子
放出素子の平面図（ａ）および断面図（ｂ）を示す。以
下、表面伝導型電子放出素子について、図２を参照しな
がら製造工程１〜４に従って説明する。

【０２６４】製造工程１：絶縁性の基板（１）として石
英基板を用い、これを有機溶剤により十分に洗浄した。
この基板上に真空成膜技術およびフォトリソグラフィー
技術により、Ｎｉからなる素子電極（２，３）を形成し
た。このとき、素子電極の間隔（Ｌ）を２μｍ、素子電
極の幅（Ｗ1）を４００μｍ、素子電極の厚さを１００
０Åとした。

【０２６５】製造工程２：素子電極（２，３）が形成さ
れた基板を純水によって超音波洗浄し、その後、温純水
による引き上げ乾燥を行った。次いで、ＨＭＤＳを用い
て疎水化処理を行い（スピナーでＨＭＤＳを塗布し、オ
ーブンで２００℃、１５分間ベークを行い）、基板表面
を疎水性とした。この疎水化された基板上の素子電極
（２，３）の間をねらって、圧電素子を備えたインクジ
ェット噴射装置を用い、液滴付与装置から酢酸パラジウ
ムの０．０５ｗｔ％水溶液を１滴（１ドット）付与し
た。このとき、基板上での液滴の形状は、着弾後でも広
がることもなく、安定性・再現性ともに良好であった。

【０２６６】製造工程３：液滴の付与後、３００℃で１
０分間加熱処理をして、酸化パラジウム（ＰｄＯ）の微
粒子からなる微粒子膜（導電性薄膜４）を形成した。な
お、ここで説明する微粒子膜とは、複数の微粒子が集合
した膜であり、その微粒子膜の構造は、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。）の膜を指す。こ
のときの薄膜の幅（Ｗ2）は、基板上での液滴の形状か
ら１対１で決まるため、前述の液滴の形状の安定性・再
現性が良好であったため、薄膜の幅（Ｗ2）も一定の値
でそろっていた。本発明の製造方法によって、導電性薄
膜４のパターン形成の工程を省略できる。

【０２６７】製造工程４：素子電極（２，３）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）することにより電子放出部５を形成した。

【０２６８】以上のようにして作製した表面伝導型電子
放出素子を備えたマトリクス配線による電子源基板を用
いて、前述の図７のフェースプレート１０８６と支持枠
１０８２とリアプレート１０８１とで外囲器１０８８を
形成し、封止を行って表示パネルを作製し、さらにＮＴ
ＳＣ方式のテレビ信号に基づいてテレビジョン表示を行
うための図９に示すような駆動回路を有する画像形成装
置を作製した。

【０２６９】本発明の画像形成装置から得られた画像
は、大画面の全領域にわたって均一で良好であった。

【０２７０】（実施例２７）素子電極（２，３）の幅
（Ｗ1）を６００μｍ、素子電極の間隔（Ｌ）を２μ
ｍ、素子電極の厚さを１０００オングストロームとして
形成し、はしご状に配線した素子電極を備えた基板（図
１３）を用い、実施例２１と同様な方法で表面伝導型電
子放出素子を作製し、電子源基板を形成した。得られた
電子源基板を用いて、前述の図１１のフェースプレート
１０８６とグリッド電極１１２０、支持枠１０８２、リ
アプレート１１２４とで外囲器を形成し、封止を行って
表示パネルを作製し、さらにＮＴＳＣ方式のテレビ信号
に基づいてテレビジョン表示を行うための図９に示すよ
うな駆動回路を有する画像形成装置を作製した。

【０２７１】そうしたところ、実施例２６と同様な効果
が得られた。

【０２７２】（実施例２８）フォトリソグラフィーによ
りマトリクス状に配線された素子電極を備えた基板（図
１３）を用い、バブルジェット方式のインクジェット装
置を使用し、実施例２６と同様にして表面伝導型電子放
出素子を形成し、電子源基板を作製した。得られた電子
源基板を用いて、実施例２６と同様な方法でフェースプ
レート１０８６と支持枠１０８２とリアプレート１０８
１とで外囲器１０８８を形成し、封止を行って表示パネ
ルを作製し、さらにＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づい
てテレビジョン表示を行うための図９に示すような駆動
回路を有する画像形成装置を作製した。

【０２７３】そうしたところ、実施例２６と同様な効果
が得られた。

【０２７４】（実施例２９）フォトリソグラフィーによ
りはしご状に配線された素子電極を備えた基板（図１
３）を用い、バブルジェット方式のインクジェット装置
を使用し、実施例２６と同様にして表面伝導型電子放出
素子を形成し、電子源基板を作製した。得られた電子源
基板を用いて、前述したようにして表示パネルを作製
し、さらにＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づいてテレビ
ジョン表示を行うための図９に示すような駆動回路を有
する画像形成装置を作製した。

【０２７５】そうしたところ、実施例２６と同様な効果
が得られた。

【０２７６】（実施例３０）フォトリソグラフィーによ
りマトリクス状に配線された素子電極を備えた基板（図
１２）を用い、表面伝導型電子放出素子を形成し、電子
源基板を作製した。図３４には、本実施例で作製した表
面伝導型電子放出素子の平面図を示す。以下に、表面伝
導型電子放出素子について、製造工程１〜４に従って説
明する。

【０２７７】製造工程１：絶縁性の基板（１）として石
英基板を用い、これを有機溶剤により十分に洗浄した。
この基板上に真空成膜技術およびフォトリソグラフィー
技術により、Ｎｉからなる素子電極（２，３）を形成し
た。このとき、素子電極の間隔（Ｌ）を２μｍ、素子電
極の幅（Ｗ1）を６００μｍ、素子電極の厚さを１００
０オングストロームとした。

【０２７８】製造工程２：素子電極（２，３）が形成さ
れた基板を純水によって超音波洗浄し、その後、温純水
による引き上げ乾燥を行った。次いで、ＨＭＤＳを用い
て疎水化処理を行い（スピナーでＨＭＤＳを塗布し、オ
ーブンで２００℃、１５分間ベークを行い）、基板表面
を疎水性とした。この疎水化された基板上の素子電極
（２，３）の間をねらって、圧電素子を備えたインクジ
ェット噴射装置を用い、液滴付与装置から酢酸パラジウ
ムの０．０５ｗｔ％水溶液を２滴（２ドット）並べて付
与した。このとき、基板上での液滴の形状は、着弾後で
も広がることもなく、安定性・再現性ともに良好であっ
た。

【０２７９】製造工程３：液滴の付与後、３００℃で１
０分間加熱処理をして、酸化パラジウム（ＰｄＯ）の微
粒子からなる微粒子膜（導電性薄膜４）を形成した。な
お、ここで説明する微粒子膜とは、複数の微粒子が集合
した膜であり、その微粒子膜の構造は、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。）の膜を指す。こ
のときの薄膜の幅（Ｗ2）は、基板上での液滴の形状か
ら１対１で決まるため、前述の液滴の形状の安定性・再
現性が良好であったため、薄膜の幅（Ｗ2）も一定の値
でそろっていた。本発明の製造方法によって、導電性薄
膜４のパターン形成の工程を省略できる。

【０２８０】製造工程４：素子電極（２，３）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）することにより電子放出部（５）を形成した。

【０２８１】以上のようにして作製した表面伝導型電子
放出素子を備えた電子源基板を用いて、前述の図７のよ
うにフェースプレート１０８６と支持枠１０８２とリア
プレート１０８１とで外囲器１０８８を形成し、封止を
行って表示パネルを作製し、さらにＮＴＳＣ方式のテレ
ビ信号に基づいてテレビジョン表示を行うための図９に
示すような駆動回路を有する画像形成装置を作製した。

【０２８２】そうしたところ、実施例２６と同様な効果
が得られた。

【０２８３】（実施例３１）フォトリソグラフィーによ
りマトリクス状に配線された素子電極を備えた基板（図
１２）を用い、素子電極間に付与する液滴数を１つの導
電性薄膜の形成に対して２つとした以外は、実施例２６
と同様にして表面伝導型電子放出素子を形成し、電子源
基板を作製した。液滴の付与工程において、液滴付与装
置および液滴付与時の諸条件は実施例２６と同様とし、
さらに液滴の１滴（１ドット）あたりの溶液量も実施例
２６の場合と同一とした。このとき形成された導電性薄
膜の厚さは、実施例２６の場合の２倍であった。このよ
うに付与する液滴の溶液量や液滴数によって形成する導
電性薄膜の膜厚が制御できる。

【０２８４】以上のようにして作製した表面伝導型電子
放出素子を備えた電子源基板を用いて、実施例２６と同
様な方法でパネルおよび画像形成装置を作製した。

【０２８５】そうしたところ、実施例２６と同様な効果
が得られた。

【０２８６】（実施例３２：参考例） 以上、これまで述べてきた全ての電子放出素子の製造手
順は、基板上に素子電極（あるいは素子電極および配線
電極の両者）を作製した後に液滴を付与し、それを焼成
して導電性薄膜を形成するという順序であったが、まず
最初に液滴を付与・焼成し導電性薄膜を形成した後に、
素子電極（あるいは素子電極および配線電極の両者）を
形成しても一向に構わない。この素子電極の形成に先だ
って、液滴を付与・焼成により導電性薄膜を形成する手
法においては、液滴の素子電極への吸い込みを防止する
ことができるため、制御性良く導電性薄膜を形成するこ
とができる。この製造手順による実施例を以下に説明す
る。

【０２８７】図３５は、単素子の製造方法を示す図であ
る。

【０２８８】この絶縁性の基板としての石英基板１を用
い、これを有機溶剤により十分に洗浄した。この基板上
ほぼ中央に圧電素子によるインクジェット噴射装置７よ
り酢酸パラジウムの０．０５ｗｔ％水溶液２４を１滴付
与した（図３５（ａ1）、（ａ2））（この場合、１滴で
あるが、所望の膜が得られるよう複数滴でもよい）。

【０２８９】液滴付与後、３００℃で１０分間加熱焼成
して、酸化パラジウム（ＰｄＯ）微粒子のドット状導電
性薄膜４を形成した（図３５（ｂ1）、（ｂ2））。

【０２９０】上記のようにドット状の導電性薄膜が形成
された基板に真空成膜およびフォトリソグラフィー技術
により、Ｎｉからなる素子電極２、３を形成した（図３
５（ｃ1）、（ｃ2））。このとき、素子電極間隔Ｌ1を
１０μｍ、素子電極の幅Ｗ1を４００μｍ、素子電極の
膜厚を１０００Åとし、また、素子電極間隔の中心とド
ット状の導電性薄膜の中心とはほぼ一致するようにし
た。

【０２９１】素子電極２、３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、電子放出部５を形成した（図３５（ｃ1）、（ｃ
2））。

【０２９２】以上の方法は、単素子の作製法であるが、
同様にして表面伝導型電子放出素子を複数個備えたマト
リクス配線による電子源基板を作製することもできる。
作製した電子源基板を図３６に示す。ここで、マトリク
ス状配線の素子電極は、真空成膜・フォトリソグラフィ
ー法で作製したもので、Ｘ配線とＹ配線とは交差部にお
いて不図示の絶縁部材により電気的に絶縁されている。
さらに前述の図７のようにフェースプレート１０８６と
支持枠１０８２とリアプレート１０８１とで外囲器１０
８８を形成し、封止を行って表示パネルを作製した。さ
らに、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づいてテレビジョ
ン表示を行うための図９に示すような駆動回路を有する
画像形成装置を作製した。なお、電子源基板としては、
図３７に示したものをも使用することができる。

【０２９３】本例の画像形成装置の画像もこれまでの場
合と同様、大画面の全領域にわたって均一で良好であっ
た。

【０２９４】（実施例３３：参考例） ドット状導電性薄膜を実施例３２と全く同様の方法で複
数個形成後、素子電極２、３の幅Ｗ1を６００μｍ、素
子電極間隔を１０μｍ、素子電極の厚さを１０００Åと
したはしご状配線付きの複数個の素子電極がドット状導
電性薄膜上に来るよう真空成膜・フォトリソグラフィー
法により、図３７のような電子源基板を形成した。さら
に、前述の図１１のようにフェースプレート１０８６と
支持枠１０８２とリアプレート１１２４とで外囲器を形
成し、封止を行って表示パネルを作製した。さらに、Ｎ
ＴＳＣ方式のテレビ信号に基づいてテレビジョン表示を
行うための図９に示すような駆動回路を有する画像形成
装置を作製した。

【０２９５】本例の画像形成装置も、実施例３２と同様
に優れた画像を安定して表示できた。

【０２９６】（実施例３４：参考例） 上記実施例３２および３３では、インクジェット噴射装
置に圧電素子を用いるタイプを用いたが、熱により気泡
を発生させるバブルジェット式のインクジェット装置を
用いることもできる。その方法によって、マトリクス配
線による電子源基板を用いた画像形成装置、ならびに、
はしご型配線を用いた画像形成装置を作製したところ、
実施例３２、３３と同様のものを作製できた。

【０２９７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の電子放出素
子の製造方法によれば、電子放出部を構成する導電性薄
膜を金属元素を含有する溶液を液滴の形態で付与して形
成することから、所定の位置に所望の量を付与すること
ができ、電子放出素子の製造工程を大幅に低減すること
ができる。

【０２９８】さらに、本発明の電子放出素子の製造方法
によれば、液滴の情報を検出し液滴に基づいて吐出条件
および吐出位置の補正、液滴の再付与を行うことによ
り、欠陥の極めて少ない均一な薄膜を形成できる。これ
により、素子特性均一性の飛躍的な向上が実現でき、大
面積化に伴う歩留り低下の問題を解決できる。

【０２９９】さらにこのような電子放出素子を用いる
と、性能の優れた電子源基板、電子源、表示パネルおよ
び画像形成装置を得ることができる。

【０３００】さらに、本発明の電子放出素子の製造方法
によれば、電子放出部を構成する金属材料を、分散また
は溶解した含有溶液を液滴の形態で複数個付与する工程
において、個々のドットの中心間の距離を１ドットの直
径より短い距離で付与してマルチパターン（パッド）を
形成することにより、電子放出部を構成する導電性膜を
極めて高い精度で形成できる。

【０３０１】さらに、本発明の電子放出素子の製造方法
によれば、付与する液滴の溶液を親水性とし、その溶液
を素子電極を有する基板上に付与する際に、基板の表面
上が疎水性になるように基板の表面処理を行うことによ
って、導電性薄膜が再現性よく形成でき、均質な表面伝
導型電子放出素子を作製できるため、大面積にわたって
多数の表面伝導型電子放出素子を作製した場合でも、均
一な電子放出特性を得ることができる。

【０３０２】

【０３０３】また、上述した本発明の電子源、電子源基
板、表示パネル、画像形成装置は、電子放出素子を構成
する導電性薄膜が的確な位置に均一に配されることか
ら、優れた特性を安定して発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子放出素子の製造手順の１例を示す
工程図である。

【図２】本発明の電子放出素子の１例を示す模式図であ
る。

【図３】本発明の電子放出素子の別の１例の模式的平面
図である。

【図４】本発明の電子放出素子製造時の通電フォーミン
グにおける電圧波形を示すグラフであり、（ａ）はパル
ス波高値が一定の場合、（ｂ）はパルス波高値が増加す
る場合である。

【図５】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６】本発明の単純マトリクス配置の電子源の１例を
示す模式的部分平面図である。

【図７】本発明の画像形成装置の１例の概略構成図であ
る。

【図８】蛍光膜の構成を示す模式的部分図であり、
（ａ）はブラックストライプの設けられたもの、（ｂ）
はブラックマトリクスの設けられたものの図である。

【図９】本発明の画像形成装置の１例における駆動回路
であって、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行
うための駆動回路のブロック図である。

【図１０】はしご配置の電子源の模式図である。

【図１１】本発明の画像表示装置の１例を示す、一部を
破断した概観斜視図である。

【図１２】素子電極がマトリクス状に形成された基板の
模式図である。

【図１３】はしご状に配線された素子電極を有する基板
の模式図である。

【図１４】本発明の製造方法における液滴付与工程の１
例を示す概略図である。

【図１５】本発明の製造方法の１例についての流れを示
すフローチャートである。

【図１６】本発明の製造方法における液滴付与工程の他
の１例を示す概略図である。

【図１７】本発明の製造方法における液滴付与工程の別
の１例を示す概略図である。

【図１８】本発明の製造装置における検出光学系／吐出
ノズルの構成を示す概略図であり、（ａ）は垂直反射
型、（ｂ）は斜方反射型および（ｃ）は垂直透過型のも
のである。

【図１９】本発明の製造装置における垂直反射型検出光
学系／吐出ノズルの動作を示す概略図であり、（ａ）は
液滴情報検出時、（ｂ）は吐出時を示す図である。

【図２０】本発明の製造装置における垂直透過型検出光
学系／吐出ノズルの動作を示す概略図であり、（ａ）は
液滴情報検出時、（ｂ）は吐出時の図である。

【図２１】本発明の製造方法により作製された素子を用
いて形成した電子線発生装置の１例の概略を示す斜視図
である。

【図２２】１０×１０単純マトリクス配線基板上にイン
クジェット法によって電子放出素子が形成された本発明
の電子源基板の１例を示す模式図である。

【図２３】本発明の製造装置における吐出制御系の１例
についてのブロック図である。

【図２４】本発明の製造装置における垂直反射型光学検
出系の１例についての構成図である。

【図２５】本発明の製造装置における吐出制御系の１例
についてのブロック図である。

【図２６】本発明の製造装置における吐出制御系の１例
についてのブロック図である。

【図２７】本発明の製造装置における吐出制御系の１例
についてのブロック図である。

【図２８】本発明の製造装置における除去ノズルによる
異常セル補正の概略図である。

【図２９】本発明の製造装置における吐出制御系の１例
についてのブロック図である。

【図３０】変位補正複合型吐出制御系による異常セル補
正の概略図である。

【図３１】本発明の表面伝導型電子放出素子のインクジ
ェット法による素子構成のバリエーションを示す模式図
である。

【図３２】本発明の製造方法におけるドットおよびパッ
ド形成の基本パターンを示す模式的図であり、（ａ）は
隣り合うドット間の距離を示す図、（ｂ）は素子電極間
に形成されるパッドの図である。

【図３３】本発明の製造方法におけるパッド形成のパタ
ーンの例を示す模式図である。

【図３４】本発明の方法によって製造された表面伝導型
電子放出素子の１例を示した平面図である。

【図３５】本発明の表面伝導型電子放出素子の製造方法
の１例を示す工程図である。

【図３６】本発明のマトリクス型配線の電子源基板の１
例を示す模式図である。

【図３７】本発明のはしご型配線の電子源基板の１例を
示す模式図である。

【図３８】従来の表面伝導型電子放出素子の１例の模式
図である。

【図３９】従来の表面伝導型電子放出素子の１例の模式
図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２、３ 素子電極 ４ 導電性薄膜 ５ 電子放出部 ７ 液滴付与装置（インクジェット噴射装置） ８ 発光手段 ９ 受光手段 １０ ステージ １１ コントローラ １２ 制御手段 ２４ 液滴 ７２ Ｘ配線 ７３ Ｙ配線 ８０ 電流計 ８１ 電源 ８２ 電流計 ８３ 高圧電源 ８４ アノード電極 ８５ 真空装置 ８６ 排気ポンプ ９１ 電子源基板 ９２ Ｘ方向配線 ９３ Ｙ方向配線 ９４ 表面伝導型電子放出素子 ９５ 結線 １０８１ リアプレート １０８２ 支持枠 １０８３ ガラス基板 １０８４ 蛍光膜 １０８５ メタルバック １０８６ フェースプレート １０８７ 高圧端子 １０８８ 外囲器 １０９１ 黒色導電材 １０９２ 蛍光体 １０９３ ガラス基板 １１０１ 表示パネル １１０２ 走査回路 １１０３ 制御回路 １１０４ シフトレジスタ １１０５ ラインメモリ １１０６ 同期信号分離回路 １１０７ 変調信号発生器 １１１０ 電子源基板 １１１１ 電子放出素子 １１１２ 共通配線 １１２０ グリッド電極 １１２１ 空孔 １１２２ 容器外端子 １１２３ 容器外端子 １１２４ 電子源基板 １２０１ 電子放出部形成領域 １３０１ 基板 １３０２ 配線

フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平7−156321 (32)優先日 平成７年６月22日(1995．6．22) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 長谷川 光利 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 貴志 悦朗 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 宮本 雅彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−5095（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−181490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−200041（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−64290（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−296532（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−121702（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/02 H05K 3/10 - 3/12 H01B 13/00

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に一対の素子電極と、導電性薄膜
   とを、これらが接するように形成し、前記導電性薄膜を
   用いて電子放出部を形成する電子放出素子の製造方法に
   おいて、前記一対の素子電極の形成の後に金属元素を含
   有する液をインクジェット方式により液滴として前記基
   板上に付与し、前記導電性薄膜を形成することを特徴と
   する電子放出素子の製造方法。
2. 【請求項２】 前記インクジェット方式が、圧電素子を
   用いて該液を液滴として吐出させる方式である請求項１
   記載の電子放出素子の製造方法。
3. 【請求項３】 前記インクジェット方式が、熱エネルギ
   ーによって液内に気泡を形成させて該液を液滴として吐
   出させる方式である請求項１記載の電子放出素子の製造
   方法。
4. 【請求項４】 一対の電極間に付与する液滴量を、前記
   基板と前記電極対によって形成される凹部の容積以下と
   する請求項１記載の電子放出素子の製造方法。
5. 【請求項５】 前記金属元素を含有する液をインクジェ
   ット方式により液滴の状態で前記基板上に１滴以上付与
   する工程と、前記液滴の付与状態を検出し、付与状態に
   関して得られた情報に基づいて、液滴の付与を再度行う
   工程を有する請求項１記載の電子放出素子の製造方法。
6. 【請求項６】 前記の金属元素を含有する液が、金属材
   料の分散液である請求項１または５記載の電子放出素子
   の製造方法。
7. 【請求項７】 前記の金属元素を含有する液が、金属材
   料が溶解した溶液である請求項１または５記載の電子放
   出素子の製造方法。
8. 【請求項８】 前記の液滴の付与状態として検出する項
   目が、液の有無、付与された液の量および液が付与され
   た位置のうちの少なくとも１つである請求項５記載の電
   子放出素子の製造方法。
9. 【請求項９】 液滴の付与状態を検出した結果、液滴が
   付与されていない場合に、再度同一条件にて液滴付与を
   行う請求項５記載の電子放出素子の製造方法。
10. 【請求項１０】 液滴の付与状態を検出した結果、液滴
    の付与が過剰である場合に、付与された液滴の少なくと
    も一部を除去する請求項５記載の電子放出素子の製造方
    法。
11. 【請求項１１】 液滴の付与状態を検出した結果、液滴
    の付与が不完全である場合に、前記インクジェット方式
    に用いられるインクジェット噴射装置の吐出パラメータ
    を調整して再度液滴付与を行う請求項５記載の電子放出
    素子の製造方法。
12. 【請求項１２】 調整される吐出パラメータに液滴の吐
    出回数および吐出位置のうちの少なくとも一方が含まれ
    る請求項１１記載の電子放出素子の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記の液滴の付与状態の検出を、該液
    滴付与位置へ照射した光の反射光および通過光のうちの
    いずれかの検知によって行う請求項５記載の電子放出素
    子の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記の液滴の付与状態の検出を、所定
    の液滴付与位置と検出位置の位置合わせを行ってから行
    う請求項５記載の電子放出素子の製造方法。
15. 【請求項１５】 前記液滴により形成されるドットと隣
    接するドットとの中心間距離が前記ドットの直径以下と
    なるように前記液滴を複数個付与し、前記導電性薄膜を
    形成する請求項１記載の電子放出素子の製造方法。
16. 【請求項１６】 前記導電性薄膜の膜厚を、付与する液
    滴の量および数によって制御する請求項１５記載の電子
    放出素子の製造方法。
17. 【請求項１７】 前記電子放出部の形成は、前記導電性
    薄膜に通電を施す工程を有する請求項１〜１６のいずれ
    かに記載の電子放出素子の製造方法。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれかに記載の製
    造方法によって、基板上に複数の電子放出素子を形成す
    ることを特徴とする電子源基板の製造方法。
19. 【請求項１９】 間隔を置いて配置した一対の素子電極
    を設けた基板を用意し、該間隔の基板上に、電子放出部
    が形成される導電性薄膜の構成成分である金属元素を含
    む液からなる液滴をインクジェット方式により付与する
    工程を有する電子放出素子の製造方法であって、該製造
    方法は、前記基板上での液滴の形状安定性を向上させる
    ために基板の表面処理を施す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。
20. 【請求項２０】 前記液滴は、有機金属化合物を含有し
    た溶液よりなる液滴である請求項１９記載の電子放出素
    子の製造方法。
21. 【請求項２１】 前記表面処理を施す工程は、疎水化処
    理である請求項１９記載の電子放出素子の製造方法。
22. 【請求項２２】 前記疎水化処理は、シランカップリン
    グ剤を用いた工程を有する請求項２１記載の電子放出素
    子の製造方法。
23. 【請求項２３】 前記表面処理を施す工程は、一対の素
    子電極を設けた基板に対して施す処理である請求項１９
    記載の電子放出素子の製造方法。
24. 【請求項２４】 請求項１９〜２３のいずれかに記載の
    製造方法によって、基板上に複数の素子を形成すること
    を特徴とする電子源基板の製造方法。
25. 【請求項２５】 前記インクジェット方式が、圧電素子
    を用いて該液を液滴として吐出させる方式である請求項
    ２４記載の電子源基板の製造方法。
26. 【請求項２６】 前記インクジェット方式が、熱エネル
    ギーによって液内に気泡を形成させて該液を液滴として
    吐出させる方式である請求項２４記載の電子源基板の製
    造方法。