JPH1069850A

Manufacture of electron emission element, electron source and image forming device

Abstract

[Task] Manufacture electron emitting elements with high yield and low cost by a simple process.

Solution.An ink containing a substance that is a raw material for a material that forms a conductive film between a pair of opposing element electrodes formed on a substrate is applied as droplets by an inkjet device, and dried and / or fired to form a conductive film. In the method for manufacturing an electron emitting element that forms an electron emitting portion by forming and passing an electric current through the formed conductive film, when the conductive film is formed, the current for forming the electron emitting portion is applied. A portion that easily generates Joule heat when flowing is formed as a latent image.

Term

Term ended

Projected expiry passed 11 October 2016, 10 years ago.

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25 claims: 5 independent, 20 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 基体上に形成された一対の対向する素子電極と、該素子電極の双方に接続された導電性膜と、該導電性膜の一部に形成された電子放出部を有する電子放出素子の製造方法において、該製造方法が(1)上記導電性膜を形成する材質の原料となる物質を含むインクを、インクジェット装置により液滴として所定の位置に付与する工程と、(2)付与された液滴を乾燥および/または焼成して、導電性膜とする工程と、(3)上記一対の素子電極間に電圧を印加して、上記導電性膜に電流を流すことにより電子放出部を形成する工程とを有し、上記(1)と(2)の工程により形成される導電性膜が、(3)の工程によりジュール熱の発生により電子放出部の形成がなされやすい潜像を有するように工程(1)と(2)が行なわれることを特徴とする、電子放出素子の製造方法。
  2. 2
    【請求項2】 上記潜像が、上記工程(3)で導電性膜に電流を流すときに、電流密度が高くなる部分であるところの製造潜像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の製造方法。
  3. 3
    【請求項3】 上記構造潜像が、素子電極間隙中の導電性膜の中で、他の部分よりも膜厚が薄い部分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の製造方法。
  4. 4
    【請求項4】 上記の、構造潜像として膜厚の薄い部分を有する導電性膜を形成する方法が、導電性膜の原料元素の含有率の異なるインクを用いて導電性膜のそれぞれの部分を形成する方法であり、原料元素の含有量の多いインクを膜厚の厚い部分に付与する液滴に、原料元素の含有量の少ないインクを膜厚の薄い部分に付与する液滴に用いることを特徴とする請求項3に記載の電子放出素子の製造方法。
  5. 5
    【請求項5】 上記の、構造潜像として膜厚の薄い部分を有する導電性膜を形成する方法が、導電性膜の各部分で液滴の付与回数を異ならせる方法であり、膜厚の厚い部分に対する液滴の付与回数が、膜厚の薄い部分に対する付与回数よりも多いことを特徴とする、請求項3に記載の電子放出素子の製造方法。
  6. 6
    【請求項6】 上記、導電性膜の膜厚の薄い部分を構造潜像とする方法において、膜厚の薄い部分を形成するドットの膜厚に対する、膜厚の厚い部分を形成するドットの膜厚の比が、2以上であることを特徴とする、請求項3~5に記載の電子放出素子の製造方法。
  7. 7
    【請求項7】 上記構造潜像を形成する方法が、液滴の付与により形成されるドットの中心を、上記素子電極間隙の中心線からずらして形成し、一方の素子電極エッジにおける上記ドットの幅W 2 を他方の電極エッジにおけるドットの幅W 1 よりも小さくすることにより、該ドット幅の狭い方の導電性膜の素子電極エッジ近傍を構造潜像とする、請求項2に記載の電子放出素子の製造方法。
  8. 8
    【請求項8】 上記ドットの幅の比が 【数1】 を満たすことを特徴とする、請求項7に記載の電子放出素子の製造方法。
  9. 9
    【請求項9】 上記ドットが概略円形であり、該ドット半径をR、電極間隙をL、上記ドット中心の電極間隙中心線からのズレをδLとしたとき、次の式 【数2】 を満たすことを特徴とする、請求項8に記載の電子放出素子の製造方法。
  10. 10
    【請求項10】 上記潜像が、素子電極間隙中の導電性膜の内、他の部分よりも抵抗率が高い材質により構成されている、組成潜像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の製造方法。
  11. 11
    【請求項11】 上記抵抗率の高い部分を金属酸化物、他の部分を金属により形成することを特徴とする、請求項10に記載の電子放出素子の製造方法。
  12. 12
    【請求項12】 上記金属酸化物となる部分を、第1の金属元素の化合物を含有するインクを液滴として付与し、金属よりなる部分を第2の金属元素の化合物を含有するインクを液滴として付与する方法であって、上記第1の金属元素が第2の金属元素よりも酸化されやすいことを特徴とする、請求項11に記載の電子放出素子の製造方法。
  13. 13
    【請求項13】 上記第1の金属元素がPd、第2の金属がPt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. 14
    【請求項14】 上記抵抗率の低い部分を金属により、抵抗率の高い部分を該金属の酸化物により形成する方法であって、該金属酸化物よりなる部分を第1の金属化合物を含有するインクを液滴として付与することにより、金属よりなる部分を第2の金属化合物を含有するインクを付与することにより形成するとともに、第1の金属化合物が第2の金属化合物よりも、その金属化合物から金属に熱分解する際の分解温度が低いことを特徴とする、請求項11に記載の電子放出素子の製造方法。
  15. 15
    【請求項15】 上記、第1の金属化合物が、酢酸パラジウム-ビス(N-ブチルエタノールアミン)、酢酸パラジウム-ジ(N-ブチルエタノールアミン)、酢酸パラジウム-ビス(N,N-ジエチルエタノールアミン)、酢酸パラジウム-ビス(N,N-ジメチルエタノールアミン)より選ばれるいずれか一つであり、第2の金属化合物が、酢酸パラジウム-モノエタノールアミン、酢酸パラジウム-モノブタノールアミン、酢酸パラジウム-モノプロパノールアミンより選ばれるいずれか一つであることを特徴とする、請求項14に記載の電子放出素子の製造方法。
  16. 16
    【請求項16】 上記導電性膜の形成の際、該導電性膜の形成されるべき場所の一部に還元性の物質を配置し、金属化合物を含有するインクを液滴として付与した後、焼成を行ない、上記還元性の物質のある部分を金属に、他の部分を金属酸化物にす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。
  17. 17
    【請求項17】 上記還元性の物質が、カーボン微粒子であることを特徴とする、請求項16に記載の電子放出素子の製造方法。
  18. 18
    【請求項18】 上記還元性の物質が、白金カーボン微粒子であることを特徴とする、請求項16に記載の電子放出素子の製造方法。
  19. 19
    【請求項19】 上記、還元性物質を配置する方法が、該還元性物質の微粒子の分散液を、インクジェット装置により所定の位置に液滴として付与する方法であることを特徴とする、請求項16~18に記載の電子放出素子の製造方法。
  20. 20
    【請求項20】 上記導電性膜が、第1の金属よりなるドットと、第2の金属よりなるドットにより構成され、上記2種のドットの交差部において、両方の金属よりなり、もとの金属より1桁以上高い抵抗率を有する合金を形成することにより、該交差部を組成潜像とする、請求項10に記載の電子放出素子の製造方法。
  21. 21
    【請求項21】 上記第1の金属がNi、第2の金属がCrであり、交差部がニクロム合金であることを特徴とする、請求項20に記載の電子放出素子の製造方法。
  22. 22
    【請求項22】 前記電子放出素子が表面伝導型であることを特徴とする請求項1~21のいずれかに記載の電子放出素子の製造方法。
  23. 23
    【請求項23】 前記インクジェット装置が、液体に熱を与えることにより該液体を吐出するバブルジェット方式のものであることを特徴とする請求項1~22のいずれかに記載の電子放出素子の製造方法。
  24. 24
    【請求項24】 一対の対向する素子電極と、該素子電極の双方に接続された導電性膜と、該導電性膜の一部に形成された電子放出部を有する電子放出素子を基体上に複数配置し、これら電子放出素子に接続された配線を有してなる電子源の製造方法において、 前記電子放出素子の製造に、請求項1~23のいずれかに記載の方法を用いることを特徴とする電子源の製造方法。
  25. 25
    【請求項25】 一対の対向する素子電極と、該素子電極の双方に接続された導電性膜と、該導電性膜の一部に形成された電子放出部を有する電子放出素子を基体上に複数配置し、これら電子放出素子に接続された配線を有してなる電子源と、該電子源より放出される電子の照射を受けて発光することにより、画像を表示する画像形成部材を、真空容器に内包してなる画像形成装置の製造方法において、 前記電子源を、請求項24に記載の方法を用いて製造することを特徴とする、画像形成装置の製造方法。
Independent claims25