电子源基板的制造方法

专利名称：电子源基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及在电子束装置及使用它的图像显示装置等的图像形成装置中采用的电子源基板的制造方法。
背景技术：
此种电子源基板，具备多个构成电子发射部的电子发射元件。作为电子发射元件，一般公知的有热电子源和冷阴极电子源两种。在冷阴极电子源中包含场致发射型元件(FE型元件)、金属/绝缘层/金属型元件(MIM元件)及表面传导型电子发射元件(SCE元件)等等。
在图16中示出作为表面传导型电子发射元件的典型的元件结构的M.Hartwell的元件结构。在该图中，1是基板，2、3是元件电极，4是导电薄膜，5是电子发射部。
这样的结构的表面传导型电子发射元件，由于在冷阴极电子源中其结构简单，制造也容易，具有可以在大面积上形成多个元件的优点。
关于表面传导型电子发射元件的应用，例如，正在对图像显示装置、图像记录装置等的图像形成装置的电荷束源等进行研究。
特别是，作为在图像显示装置中的应用，例如，如在美国专利5066883号说明书中所公开的，正在研究将表面传导型电子发射元件和利用电子束照射发光的荧光体组合使用的图像显示装置。将表面传导型电子发射元件和荧光体组合使用的图像显示装置，与现有的其他方式的图像显示装置相比具有优良的特性。
例如，如果与近年来普及的液晶显示装置相比较，可以说由于是自发光型而不需要背光源这一点和视角广这一点是优异的。另外，由于结构简单，特别期待应用于大面积的图像形成装置。
在这种图像形成装置中，一般，多半采用在具有电子源基板的背板和具有荧光体及阳极构件的面板之间配置隔片的结构。因为在背板和面板之间设定的是真空，需要利用具有足够的机械强度的隔片支持大气压来保持两板之间的间隔为一定。特别是，图像形成装置的画面的面积越大，隔片的作用就更加重要。
但是，此隔片对于在背板和面板之间飞行的电子的轨道有影响。对电子轨道有影响的原因是因为隔片带电。隔片带电，可以认为是由于从电子源发射的电子的一部分或受到面板反射的电子入射到隔片引起隔片发射二次电子或由于电子碰撞电离的离子附着于隔片表面所致。
如隔片带正电，则由于在隔片附近飞过的电子受到吸引而导致隔片附近的显示图像发生畸变。带电的影响随着背板和面板之间的间隔的加大而变得更加显著。
作为防止这一点的方法，已知的方法有在隔片上形成用来修正电子轨道的电极方法，使带电表面具有导电性流过一定的电流而除去电荷的方法等等。
本申请人，研究了在历来的制造具有表面传导型电子发射元件的电子源基板中应用喷墨装置技术。这是将含有金属的溶液以液滴的状态赋予基板上形成导电性薄膜，而在该导电性薄膜上形成电子发射部。此时，通过在利用具有多个喷嘴的喷墨装置的同时赋予多个液滴而可以以高生产率制作大面积的电子源基板。
不过，在上述制造方法中也还遗留有以下的问题。
在喷墨装置中具备的多个喷嘴的间隔不一定是恒定的。因而，由于各个喷嘴，含有金属的溶液的液滴赋予位置(着弹位置)不同，其结果，有时在制作的电子发射部的位置发生偏差，导致画质低下。特别是，如果在像画面中央部分显示画面的重要信息的部分中，产生偏差，由于易于看出画质低下，作为显示装置是成问题的。另外，在使用上述隔片的显示装置时，隔片附近的电子发射部在制作时的微小位置偏离，都会对其电子轨道带来很大影响，成为使显示图像发生畸变显著损害画质的要因。
于是，为了避免这种缺点，考虑采用各个喷嘴的位置几乎没有差异的精度极高的喷墨装置制作大面积的电子源基板。可是，此时，由于喷墨装置本身的生产率降低，结果，电子源基板的成本增加，更加不合适。
另外，本申请人，在EP869528A(对应日本公开公报特开平10-334837号公报)中已说明，通过调整在隔片附近的电子发射部的配置间隔，可以解消显示图像的畸变。可是，在利用具有多个喷嘴的喷墨装置汇总形成导电薄膜时，不可能对电子发射部的每个位置进行控制，难以以良好的生产率制作高品质的电子源基板。

发明内容
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种可以以低成本、高生产率制作高品质的电子源基板的技术。
为达到上述目的而完成的本发明的电子源基板的制造方法，正是为了解决上述问题而进行认真研究所完成的结果。
就是说，本发明的电子源基板的制造方法，包括在基板上形成多个电极对的工序、通过利用多种(至少两种)喷墨装置对多个电极对的各电极间赋予含有导电性物质的液滴而形成导电薄膜的工序、以及在导电性薄膜上形成电子发射部的工序。
此处，在赋予液滴时，对配置于规定区域的电极对，也可以采用与配置于其他区域的电极对的不同种类的喷墨装置。就是说，根据区域而分别使用不同的喷墨装置的种类。
例如，对于构成为可夹着隔片对置配置阳极构件的电子源基板，至少对配置于隔片的固定位置附近的电极对，可采用与其他电极对的不同种类的喷墨装置。
或是，对用于图像显示装置的电子源基板，至少对配置于画面中心部的电极对，可采用与配置于画面端部的电极对的不同种类的喷墨装置。
这样，对配置于要求高位置精度的区域等的规定区域的电极对和其以外的电极对，由于使用的喷墨装置的种类不同，可以兼顾低成本和高生产率。
此处，所谓的“不同种类”，指的是喷墨装置的性能及规格不同。例如，对于配置于要求高位置精度的区域的电极对，最好采用着弹精度及喷射量精度等的性能良好的喷墨装置。另外，对于配置于隔片的固定位置附近的电极对，最好采用与其他电极对的喷嘴配置不同的喷墨装置。此外，为了提高这种性能及规格的特殊的喷墨装置的制造时的原料利用率，喷嘴数也可以比其他的少。
上述多种喷墨装置，也可以分别另外分开构成，与各个喷墨装置的头部(使多个喷嘴单元化的部分)一体化，即相连接，并利用同一控制系统进行扫描(以下称其为单元)。无论在哪一种场合，如果利用多种喷墨装置同时赋予液滴，可以达到提高生产率的目的。
如上所述，本发明，因为是相应于不同区域分开使用多种喷墨装置，可以以低成本、高生产率制作高品质的电子源基板。


在附图中图1为示出作为电子源基板的应用例的图像显示装置的概略斜视图。
图2为示出本发明的实施方式1的电子源基板及为制作此电子源基板而采用的喷墨装置的模式图。
图3为示出构成电子源基板的电子发射部的表面传导型电子发射元件的模式图。
图4为说明利用喷墨装置赋予液滴时的模式图。
图5为说明元件电极的制作工序模式图。
图6为说明Y方向布线的制作工序的模式图。
图7为说明层间绝缘层的制作工序的模式图。
图8为说明X方向布线的制作工序的模式图。
图9A、9B为说明喷墨装置单元和基板的相对移动的模式图。
图10为说明导电薄膜的制作工序的模式图。
图11A、11B为示出形成工序的电压波形的说明图。
图12A、12B为示出活性化工序的电压波形的说明图。
图13为示出本发明的实施方式2的电子源基板及为制作此电子源基板而采用的喷墨装置的模式图。
图14为说明对显示图像的灵敏度的模式图。
图15为示出本发明的实施方式3的电子源基板及为制作此电子源基板而采用的喷墨装置的模式图。
图16为示出表面传导型电子发射元件的典型的元件结构的示图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的优选实施方式予以详细说明。以下示出的电子源基板，适于用作图像显示装置及图像记录装置等的图像形成装置的电子源或用作电荷束源。
另外，在以下的实施方式中描述的结构构件的尺寸、材质、形状、其相对配置等等，只要没有特别的记载，就没有将本发明的范围限制于这些的意思。
(实施方式1)图1为示出作为电子源基板的应用例的图像显示装置的概略斜视图。
简单而言，图像显示装置的构成包括背板81和面板82。
在背板81上设置有形成多个电子发射部的电子源基板80。电子源基板80，具有在X方向及Y方向上二维配置的多个电子发射元件87和用来将这些电子发射元件87以简单矩阵状布线的X方向布线88和Y方向布线89。此外，在同图中，为说明简单起见，示出的是5×4的20个电子发射元件87，但实际上排列的是数百万～数千万量级的电子发射元件87。
面板82，是在玻璃基板83的内面侧(电子源基板侧)设置荧光膜84和金属板85等而构成。金属板85是用来接受从高压端子Hv施加的加速电压以加速从电子源基板80发射的电子的阳极构件。荧光膜84是受到电子束照射而发光的图像形成构件。
背板81、框架86以及面板82由熔接玻璃料粘合，在400～450℃中烧制10分钟以上进行封接而制成图像显示装置的外围器90。此外围器90的内部设定为真空状态。
此时，为了在大面积显示屏的场合也能够构成对大气压具有足够的强度的外围器90，在面板82和背板81之间，设置有用作支持体的隔片91。隔片91，如图所示，固定于规定的X方向布线上。这样，通过使电子源基板80和面板82中间夹着隔片91相对配置就可以在画面整个区域保持电子发射部和荧光膜84的间隔为一定而形成没有畸变的良好的图像。
下面对上述电子源基板的结构及其制造方法予以详细说明。
图2为示出电子源基板及为制作此电子源基板而采用的喷墨装置的模式图。图3为示出构成电子源基板的电子发射部的表面传导型电子发射元件的模式图。
电子源基板是将多个表面传导型电子发射元件以二维方式配列而构成的。各个电子发射元件包括由在基板1上形成的元件电极2、3构成的电极对，在此电极对的电极之间形成的导电薄膜4和在导电薄膜4上形成的电子发射部5。在图2中的横方向上排列的电子发射元件的元件电极2，与相同的X方向布线11相连，并且，纵方向上排列的电子发射元件的元件电极3，与相同的Y方向布线10相连。
元件电极2、3之间的间隔，最好是设定为数十nm～数百μm。另外，在元件电极2、3之间施加的电压低一些为好，由于要求制作的再现性好，特别希望元件电极间隔为数μm～数十μm。元件电极2、3的长度，根据电极的电阻值及电子发射特性，最好是数μm～数百μm。元件电极2、3的膜厚优选为数十nm～数μm。
作为包含电子发射部5的部位的导电薄膜4，为了得到良好的电子发射特性，特别优选是以微粒构成的微粒薄膜。其膜厚，可根据元件电极2、3及后述的通电形成条件等适当设定，但最好是1nm(10埃)～50nm(500埃)。另外，其薄膜电阻值最好是103～107Ω/□。此外，薄膜电阻，定义为长度和宽度相等的导体的单位厚度(mm单位)换算的电阻值。
喷墨装置109、110是用来，如图4所示，通过在预先在基板1上形成的元件电极2、3的电极之间喷出和赋予含有导电物质的液滴8形成导电薄膜。
作为喷墨装置109、110，只要是能够形成任意的液滴的装置，何种装置都可以，特别是最好是可以将喷射量控制于十几ng至数十ng范围内并且可以很容易形成大约数十ng以上的微量液滴的喷墨方式的装置。另外，作为液滴材料，只要是可以形成液滴的状态，采用什么材料都可以，可以采用将金属等在水、溶剂中溶解的溶液、有机金属溶液等。
利用喷墨装置的喷墨形成方式，具体地包括以下的步骤。
首先，在利用有机溶剂将绝缘基板1充分清洗和干燥之后，如图5所示，利用真空蒸着技术及光刻技术在基板1上形成多个电极对(元件电极2、3)。
之后，如图6所示，形成Y方向布线10，以使在纵方向(Y方向)并排的多个元件电极3进行电连接。
其后，如图7所示，形成层间绝缘层6。此层间绝缘层6，用来使Y方向布线10和在后工序中形成的X方向布线11绝缘，其形成为可覆盖两种布线重叠交叉部。另外，在其连接部上设置有接触孔以使X方向布线11和元件电极2进行电连接。
接着，如图8所示，形成X方向布线11以使在横方向(X方向)并排的多个元件电极2进行电连接。通过以上的工序制作的基板称为MTX基板(矩阵基板)。
对这一MTX基板，利用喷墨装置109、110形成导电薄膜。
在本实施方式的图像显示装置中，在规定的X方向布线上配置有隔片91(图2中该X方向布线以符号115表示)。如前所述，由于电子发射时的隔片的带电等的影响，特别是邻接隔片的行(以下称其为第一近接行)的电子发射元件和第一近接行的下一行(以下称其为第二近接行)的电子发射元件的电子轨道发生弯曲，在图像中容易发生畸变。所以，与其他区域的元件相比，对配置于第一、第二近接行上的元件的导电薄膜，要求高位置精度。就是说，配置于隔片的固定位置附近电子发射元件，与配置于其他区域的元件相比，位置偏离的容许度极小。
于是，在本实施方式中，在赋予液滴时，至少对于配置于隔片的固定位置附近的第一、第二近接行的元件电极，采用与其他元件电极的不同种类的喷墨装置。
具体言之，如图2所示，采用组合不同种类的喷墨装置109和喷墨装置110的装置，由喷墨装置109形成第一、第二近接行(图中以A表示的行)的导电薄膜，由喷墨装置110形成其外的行(图中以B表示的行)的导电薄膜。
此处，作为喷墨装置109，与喷墨装置110相比，采用着弹精度及喷射量精度等的性能优异的装置。就是说，与喷墨装置110的喷嘴112和预先制作的MTX基板的行的间隔以大概相合的程度的精度配置不同，喷墨装置109的喷嘴111的配置可以以高精度形成导电薄膜4，使在隔片附近的图像不致产生畸变。
喷墨装置109的喷嘴数，设定为汇总制作第一、第二近接行的导电薄膜所必需的足够的4个喷嘴。另一方面，喷墨装置110采用20个喷嘴(在图2中，只示出4个喷嘴，其余省略)。各个喷墨装置109、110的喷嘴111、112配列在与隔片的配置方向正交的方向上。
于是，在喷墨装置109的排列方向两侧采用分别固定喷墨装置110的单元，以多个(3个)喷墨装置110、109、110，将在多个(44个的)电极间同时形成导电薄膜的材料溶液的液滴注入和赋予。
此时，如图9A所示，在通过沿着隔片的配置方向使单元或基板相对移动的同时赋予液滴，可以汇总对44行的元件电极对进行高速处理。此外，在图9A、B中，标以符号113的阴影线部分表示配置隔片的X方向布线115的附近区域(利用喷墨装置109赋予液滴的区域)，而标以符号114的阴影线部分表示其以外的区域(利用喷墨装置110、110赋予液滴的区域)。
如果44行的处理结束，如图9B所示，使单元的位置相对地偏移来对下一个44行的元件电极对进行处理。在反复进行这一处理对整个基板的元件电极对的电极间都赋予了液滴之后，在300～600℃的温度下加热处理，使溶剂蒸发而形成导电薄膜(图10)。
接着，在导电薄膜4上形成电子发射部5。此电子发射部5，是在导电薄膜4的一部分上形成的高电阻的龟裂，通过通电形成等而形成。在此龟裂内，有时也具有数百pm～数十nm的粒径的导电微粒。此导电微粒包含构成导电薄膜4的物质的至少一部分的元素。另外，电子发射部5及其附近的导电薄膜4，有时也具有碳或碳化合物。
所谓的通电形成，是在元件电极2、3之间进行通电使得在导电薄膜4的内部生成龟裂，并形成结构改变的部位即电子发射部5的工序。
下面对利用形成处理的电压波形予以简单说明。图11为示出形成波形的说明图。
此处施加脉冲波形的电压。其方法有施加脉冲峰值为固定电压的脉冲的方法(图11A)及脉冲峰值一边增加一边施加的方法，任何一种方法都可以应用。
在该图中，T1表示电压波形的脉冲宽度，T2表示脉冲间隔。在图11A的方法中，T1为1μsec～10msec，T2为10μsec～100msec，而三角波的波高值(形成时的峰值电压)可适当选择。另一方面，在图11B的方法中，T1及T2的大小与上述同样取值，三角波的波高值(形成时的峰值定压)，例如，可以以每次大约0.1V的间距增加。
此外，形成处理的结束是通过在形成用脉冲之间插入不致使导电薄膜4产生局部破坏或变形的电压，例如大约0.1V的脉冲电压来测定元件电流。此处，从测定的元件电流求出电阻值，例如当显示电阻为形成处理前的电阻的1000倍以上时就可结束形成。
在此状态下，电子发生效率还不够高。所以，为提高电子发射效率，对上述元件最好是进行一种称为活性化的处理。
这一处理是在有机化合物存在的适当的真空度下从外部通过XY布线对元件电极反复施加脉冲电压。于是，导入包含碳原子的气体，使由此得到的碳或碳化合物在上述龟裂附近堆积而成为碳膜。
在本工序中，作为碳源可使用p-甲苯基氰，通过慢速泄漏阀导入真空空间内，维持1.3×10-4Pa。导入的p-甲苯基氰的压力会受到真空装置的形状及真空装置使用的构件等的一定的影响，但最好是维持大约1×10-5Pa～1×10-2Pa。
图12A、B示出活性化工序中使用的施加电压的一个优选例。施加的最大电压值可在10～20V范围内适当选择。
在图12A中，T1表示电压波形的脉冲宽度，T2表示脉冲间隔。正电压和负电压的电压的绝对值及脉冲宽度设定为相等。另一方面，在图12B中，T1表示正电压的电压波形的脉冲宽度，T1’表示负电压的电压波形的脉冲宽度，T2表示脉冲间隔。设定正电压和负电压的电压的绝对值相等，并且T1＞T1’。施加任何电压都可以。
此时，给予元件电极3的电压为正，元件电流If的方向是从元件电极3流向元件电极2的方向为正。在施加电压约60分钟之后当发射电流Ie达到大致饱和之时停止通电，关闭慢速泄漏阀，结束活性化处理。
根据上述的本实施方式的制造方法，因为可以同时利用多个喷墨装置109、110对多个元件电极对的各个电极之间赋予液滴，可以实现高生产率。
另外，因为对于配置于隔片的固定位置附近的元件电极对采用了性能优异的喷墨装置109，所以可以以高位置精度制作该区域的电子发射部。由此，可以将隔片带电的影响抑制到最小限度，可以抑制显示图像的失真。
另外，因为是在要求高位置精度的区域使用高性能的喷墨装置109，而在其以外的区域使用性能差的喷墨装置110，所以可以降低电子源基板制造装置的成本，从而降低电子源基板的制造成本。特别是，在本实施方式中，因为高性能的喷墨装置109的喷嘴数设定为必需最小限度的个数，更可以达到低成本化。
另外，因为采用的是将不同种类的喷墨装置109、110固定于头部互相连接的一个单元上，所以可以将要求位置精度的元件及不要求那样高的位置精度的元件的特性不同的电子发射元件汇总制作。
另外，因为是通过沿着隔片的配置方向在使上述单元和基板相对移动的同时赋予液滴，所以通过极其简单的控制就可以以高生产率制作特性不同的电子发射元件。
此外，在上述实施方式中，喷墨装置109的喷嘴数设定为4个，但也可以设定比此更多的喷嘴数，对于一直到与第一、第二近接行相比离开隔片更远的区域以性能优良的喷墨装置赋予液滴。反之，也可以设定比4更少的喷嘴数，例如，只对第一近接行使用性能优良的喷墨装置。
另外，喷墨装置110的喷嘴数也不限定于20，组合的喷墨装置109的数目也不限定于3。通过增加喷嘴数和喷墨装置数，可以更进一步地提高生产率。
(实施方式2)下面利用图13对本发明的实施方式2予以说明。
图1为示出作为电子源基板的应用例的图像显示装置的概略斜视图。
在本实施方式中，对于配置于隔片的固定位置附近的元件电极对，采用与其他的电极对的相比喷嘴配置不同的喷墨装置。因为其他的结构及作用与实施方式1一样，对于同样的结构部分详细说明省略。
如上所述，在隔片附近的第一及第二近接行上的电子发射元件发射的电子会受到隔片带电的影响轨道发生弯曲。可知，其弯曲方向是接近隔片的方向，其变化量为第一近接行比第二近接行的大。所以，考虑到由于隔片带电引起的电子轨道的变化量，通过预先调整第二近接行的电子发射元件的位置，可以消除显示图像的畸变。
在本实施方式中，对于配置于隔片的固定位置附近的元件电极对(存在于以图中的A表示的行上)采用的喷墨装置109的喷嘴配置的设定方法如下。就是说，如图13所示，设对第一近接行的元件电极对赋予液滴的中央部的两个喷嘴111、111的喷嘴间隔为d1，对第一近接行的元件电极对赋予液滴的喷嘴111和第二近接行的元件电极对赋予液滴的喷嘴111的喷嘴间隔为d2时，满足d1＞d2的关系。换言之，喷墨装置109的多个喷嘴111，相应于要形成电子发射部的位置，配置成不均匀，以使喷嘴相互间的间隔特意不同。
另一方面，喷墨装置110，采用与实施方式1同样的装置，其喷嘴间隔d3(具有加工精度上的偏差)是均匀的。此外，喷墨装置109最好是采用着弹精度及喷射量精度优异的喷墨装置，但喷墨装置110采用性能较差的装置就足够了。
此处设定d1为205μm，d2为145μm，而d3为205μm。采用这样的喷墨装置109、110，在与实施方式1同样地形成导电薄膜4时，可以形成配设隔片的X方向布线115和第一近接行的电子发射部的中心之间的距离L1为170μm、X方向布线115的相邻的X方向布线和第二近接行的电子发射部的中心之间的距离L2为140μm，具有L1＞L2的位置关系的电子发射元件。此外，距离L3为170μm。
在驱动采用这样制作的电子源基板的图像显示装置时，从第一、第二近接行的电子发射部发出的电子束的轨道都向着靠近隔片的方向弯曲，其结果，由各个电子束产生的发光点的间隔变为大致均等而可以显示没有畸变的高品质的图像。
根据本实施方式的结构，可以达到与实施方式1同样的作用效果。此外，因为采用隔片间隔不均匀配置的喷墨装置109，为了修正电子轨道可以汇总制作要求特殊的位置关系的隔片附近的电子发射部，可以实现制造步骤缩短及成本降低。
(实施方式3)下面利用图14、15对本发明的实施方式3予以说明。
在本实施方式中，在利用喷墨装置赋予液滴时，对于配置于画面中心部的电极对，采用与配置于画面端部的电极对的不同种类的喷墨装置。因为其他的结构及作用与实施方式1一样，对于同样的结构部分详细说明省略。
对于显示图像的灵敏度，不一定在画面的任何位置都相同。在进行图14所示的实验时，已知被试者的灵敏度在视角小的区域(画面的中心部)最高，随着趋向视角大的区域(画面的端部)灵敏度下降。就是说，在画面端部区域，即使是画质比画面中心部区域为差，可以说被试者也感觉不到这一点。
于是，在本实施方式中，如图15所示，至少对于配置于画面中心部的元件电极对，利用喷射量精度和着弹精度性能优异的喷墨装置109来赋予导电液滴，而对于配置于画面端部的元件电极对，利用比喷墨装置109性能差的喷墨装置110来赋予导电液滴。
三个喷墨装置110、109、110，是分别安装的，但同时驱动来汇总制作画面上端部、画面中心部、画面下端部的电子发射元件。由此，可实现高生产率。
另外，因为对于配置于画面中心部的元件电极对，采用性能优异的喷墨装置109，可以以高位置精度制作该区域的电子发射部。由此，可以特别提高人眼灵敏度高的区域的画质。
另外，可以不大量采用像喷墨装置109这样的由于精度高而成为成本高的主要原因的高价的喷墨装置，制作电子源基板。
另外，由于对要求高精度的位置精度的电子发射元件和不要求那样高的可以采用不同种类的喷墨装置来制作，所以可以同时使用多个喷嘴，可以实现缩短制作步骤和降低成本。
(其他实施方式)在上述各实施方式中，MTX基板的元件电极和布线是利用光刻技术制作的，但也可以代之以丝网印刷法来制作。其他的导电薄膜与电子发射部的形成工序与上述实施方式相同。由此，与薄膜工艺相比，可以在将成本抑制为很低的同时，大大提高制造生产率。
(实施例)下面对本发明的优选实施例予以详细说明，但本发明并不限于这些实施例。此外，此处要再一次参照在上述各实施方式中使用的图面，并且采用同一符号进行说明。
首先，作为绝缘基板1采用碱成分少的PD-200(日本旭硝子株式会社制)的2.8mm厚的玻璃，再在其上采用经涂敷烧成的SiO2薄膜100nm作为阻钠层，在利用有机溶剂充分清洗之后在120°下进行干燥。
之后，在绝缘基板1上利用溅射法形成5nm厚的Ti层作为底层，在其上形成40nm的Pt薄膜之后，涂敷抗蚀剂，通过曝光、显影、刻蚀这样一系列的光刻过程完成图形化而形成元件电极2、3(图5)。再利用同样的方法形成Au构成的Y方向布线10(图6)。此时，元件电极2、3的间隙间隔为20μm，电极的宽度为500μm，其厚度为50nm(500埃)，元件间的节距(pitch)设为1mm，Y方向布线10的宽度为300μm，其厚度为50nm(500埃)。
接着，为使上下布线绝缘，利用真空成膜技术及光刻技术配置层间绝缘膜6。为使X方向布线11(上布线)和Y方向布线10(下布线)的交叉部得到覆盖，在其连接部上开有接触孔以使X方向布线11和元件电极2进行电连接(图7)。
这样，利用真空成膜技术及光刻技术形成与一个元件电极2相连接的由Au构成的X方向布线11(图8)。布线的宽度为20nm(200埃)，厚度为500nm(5000埃)。
之后，利用喷墨装置109、110将含有有机钯的溶液以横跨方式一滴一滴赋予元件电极2、3。作为含有有机钯的溶液，可以使用在由水及异丙醇(IPA)构成的水溶液中溶解钯-脯氨酸络合物，再添加其他若干添加剂的溶液。
此时，喷墨装置109使用4个喷嘴111，喷墨装置110使用20个喷嘴112。此外，构成喷墨装置109的喷嘴，采用从其滴下的液滴相对MTX基板上的规定位置达到小于±3μm的高精度的头部，而构成喷墨装置110的喷嘴，采用从其滴下的液滴相对MTX基板上的规定位置达到大约±10μm的精度比较低的头部。
另外，在赋予液滴时，如图9所示，通过对隔片附近的区域113一直利用喷墨装置109赋予液滴，而其以外的区域114利用喷墨装置110赋予液滴，可以以高精度制作隔片附近的电子发射元件。
其后，在300℃下加热处理10分钟，形成由氧化钯(PdO)微粒构成的微粒薄膜作为导电薄膜4(图10)。控制一个液滴的量为60μm3。
之后，通过在元件电极2、3之间施加电压，进行导电薄膜4的通电处理(通电形成)而形成电子发射部5。
利用这样制作的电子源基板，如图1所示，由面板82、支持框架86、背板81、隔片91形成外围器90，进行装置封接而可以制作成为显示屏，还可以做成为具有用来根据NTSC方式的电视信号进行电视显示的驱动电路的图像形成装置。
此时，设置隔片91的位置是设置于上述的喷墨装置109制作的区域113。由此，隔片附近的第一、第二近接行的电子发射元件的位置，相对隔片的位置可以以±6μm的精度配置，即使是考虑由于隔片带电造成电子束的弯曲，也可以将图像的畸变降低到目视难以确认的程度。
利用本实施例制作方法如上制作的电子发射元件不仅具有毫无问题的良好特性，而且可以将由于隔片带电引起的图像的畸变降低到目视难以确认的程度，可以形成高品质的图像。
另外，由于对要求高精度的位置精度的电子发射元件和不要求那样高的可以采用不同种类的喷墨装置来制作，所以可以同时使用多个喷嘴，可以实现缩短制作步骤和降低成本。
权利要求
1.一种电子源基板的制造方法，该电子源基板构成为可夹着隔片对置着配置阳极构件，该方法包括在基板上形成多个电极对的工序；通过利用多种喷墨装置对多个电极对的各电极间赋予含有导电性物质的液滴而形成导电薄膜的工序；以及在上述导电性薄膜上形成电子发射部的工序；在赋予上述液滴时，至少对配置于上述隔片的固定位置附近的电极对，采用与其他电极对种类不同的喷墨装置。
2.如权利要求1所述的电子源基板的制造方法，其中至少对配置于上述隔片的固定位置附近的电极对，采用比对其他电极对性能更好的喷墨装置。
3.如权利要求2所述的电子源基板的制造方法，其中至少对配置于上述隔片的固定位置附近的电极对，采用比对其他电极对着弹精度更高的喷墨装置。
4.如权利要求2所述的电子源基板的制造方法，其中至少对配置于上述隔片的固定位置附近的电极对，采用比对其他电极对喷射量精度更高的喷墨装置。
5.如权利要求1所述的电子源基板的制造方法，其中至少对配置于上述隔片的固定位置附近的电极对，采用与其他电极对相比喷嘴配置不同的喷墨装置。
6.如权利要求1所述的电子源基板的制造方法，其中至少对配置于上述隔片的固定位置附近的电极对采用，与其他电极对相比喷嘴数少的喷墨装置。
7.如权利要求1所述的电子源基板的制造方法，其中大致同时地对配置于上述隔片的固定位置附近的电极对和其他电极对的各电极间赋予上述液滴。
8.如权利要求1所述的电子源基板的制造方法，其中利用将多种喷墨装置的各个头部连接固定的单元。
9.如权利要求8所述的电子源基板的制造方法，其中在针对配置于上述隔片的固定位置的电极对的喷墨装置的两侧，利用将针对其他电极对的喷墨装置分别固定的单元。
10.如权利要求9所述的电子源基板的制造方法，其中沿着上述隔片的配置方向，使上述单元或上述基板相对移动而赋予液滴。
11.一种用于图像显示装置的电子源基板的制造方法，包括在基板上形成多个电极对的工序；通过利用多种喷墨装置对多个电极对的各电极间赋予含有导电性物质的液滴而形成导电薄膜的工序；以及在上述导电性薄膜上形成电子发射部的工序；在赋予上述液滴时，至少对配置于画面中心部的电极对采用与配置于画面端部的电极对种类不同的喷墨装置。
12.如权利要求11所述的电子源基板的制造方法，其中至少对配置于画面中心部的电极对采用比对配置于画面端部的电极对性能更好的喷墨装置。
13.如权利要求12所述的电子源基板的制造方法，其中至少对配置于画面中心部的电极对采用比对配置于画面端部的电极对着弹精度更高的喷墨装置。
14.如权利要求12所述的电子源基板的制造方法，其中至少对配置于画面中心部的电极对采用比对配置于画面端部的电极对喷射量精度更高的喷墨装置。
15.如权利要求11所述的电子源基板的制造方法，其中至少对配置于画面中心部的电极对采用比配置于画面端部的电极对的喷嘴数少的喷墨装置。
16.如权利要求11所述的电子源基板的制造方法，其中大致同时地对配置于画面中心部的电极对和配置于画面端部的电极对的各电极间赋予上述液滴。
17.一种电子源基板的制造方法，包括在基板上形成多个电极对的工序；通过利用多种喷墨装置对多个电极对的各电极间赋予含有导电性物质的液滴而形成导电薄膜的工序；以及在上述导电性薄膜上形成电子发射部的工序。
18.一种电子源基板的制造方法，包括在基板上形成多个电极对的工序；通过利用把多种喷墨装置的各个头部连接固定的单元，对多个电极对的各电极间赋予含有导电性物质的液滴而形成导电薄膜的工序；以及在上述导电性薄膜上形成电子发射部的工序。
19.一种电子源基板的制造方法，包括在基板上形成多个电极对的工序；通过利用多种喷墨装置对多个电极对的各电极间赋予含有导电性物质的液滴而形成导电薄膜的工序；以及在上述导电性薄膜上形成电子发射部的工序；在赋予上述液滴时，对配置于规定区域的电极对采用与配置于其他区域的电极对种类不同的喷墨装置。
全文摘要
提供一种电子源基板的制造方法。其中，相应于不同区域分别使用多种喷墨装置(109、110)。例如，对配置于隔片(91)的固定位置附近的元件电极(2、3)，采用着弹精度和喷射量精度等的性能优异的喷墨装置(109)，而对其以外的元件电极(2、3)，采用性能差的喷墨装置(110)。由此，可以以低成本、高生产率制作高品质的电子源基板。
文档编号H01J9/00GK1497638SQ0315946
公开日2004年5月19日 申请日期2003年9月25日 优先权日2002年9月25日
发明者三岛诚治 申请人:佳能株式会社