(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放出素子に接続される第１の配線と第２の配線とが絶縁層を介して互いに交差する交差部を有する電子源基板の製造方法であって、
基板上に設けた感光性導電性ペーストに、露光処理及び未露光領域を除去する現像処理を行って配線パターンを形成した後、焼成することにより、基板上面から上方に向かって広がりを有する形状の第１の配線を形成する工程と、
前記交差部に位置する前記第１の配線を絶縁性ペーストで覆った後、焼成することにより、前記交差部に位置する第１の配線の両脇に前記第１の配線の高さ以下の高さの第１の絶縁層を形成する工程と、
前記交差部に位置する第１の配線とその両脇に位置する前記第１の絶縁層上に第２の絶縁層を形成する工程と、
該第２の絶縁層上に第２の配線を形成する工程と、
前記第１の配線及び第２の配線に接続するように電子放出素子を形成する工程とを含み、
前記第１の絶縁層を形成する工程において、
前記交差部を前記絶縁性ペーストで覆った後に焼成して前記第１の配線よりも薄い絶縁層を形成する工程を２回以上繰り返し、前記第１の配線よりも薄い絶縁層を積層して、前記第１の絶縁層を形成することを特徴とする電子源基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子源基板の製造方法によって電子源基板を製造する工程と、
該電子源基板の電子放出素子から放出される電子によって画像を形成する画像形成部材を、前記電子源基板に対向して配置する工程と、
を含むことを特徴とする画像形成装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子源基板および電子源基板を具備した画像形成装置に好適に用いられる配線基板の製造方法、並びにその製造方法により製造した配線基板、電子源基板および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＶやパソコンモニタ等の画像表示に用いられる画像形成装置としては、いわゆるブラウン管（ＣＲＴ）が広く一般に知られている。
【０００３】
最近では、表示画面が３０インチを超える様なブラウン管も登場しているが、ブラウン管ではその表示画面を大きくするためには、画面に応じて奥行きをより大きくとる必要があったり、重たくなったりしていた。そのため、より大きな画面で迫力ある画像を見たいという消費者の要望に答えるには、ブラウン管では、より大きな設置スペースが必要になり、適しているとは言い難い。
【０００４】
そこで、大きく重いブラウン管（ＣＲＴ）に代わって壁掛けできる様に、低消費電力で薄く軽く大画面な平板状画像表示装置の登場が期待されている。
【０００５】
平板状画像表示装置としては、液晶表示装置（ＬＣＤ）が盛んに研究開発されているが、ＬＣＤは、自発光型でないため、バックライトと呼ばれる光源が必要であり、このバックライトに消費電力のほとんどが使われる。また、３０インチを超える様な大画面化が難しいといった課題が依然として残っている。
【０００６】
上述の様な課題を持つＬＣＤに代わって、薄型の自発光型画像形成装置が注目を浴びている。上記表示装置としては、例えば、電子放出素子から放出された電子を蛍光体に照射することで蛍光体を励起し発光させる平板状画像形成装置などがある。
【０００７】
このような画像形成装置を大型化する際には、各電子放出素子に信号を送る為の配線には、印刷法を用いて厚膜の配線を形成することが低コスト化および低抵抗化の観点からも適している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような配線を形成するにあたっては、下記のような問題が生じていた。
【０００９】
上記した配線は、電子放出素子を個別にアドレスするために、マトリクス状に互いに交差するように形成するのが好ましい。それは即ち、第１の配線と第２の配線とが交差する（積層する）箇所を有することになる。このような交差部には、第１の配線と第２の配線との間に、両配線間を電気的に絶縁するための絶縁層（層間絶縁層）が配置される。このような配線構造は、例えば特開２０００−２４４１２２号公報、特開２０００−３１１６００号公報、特開平９−２８３０６１号公報に開示されている。
【００１０】
第１の配線と第２の配線の交差部においては、電気的な絶縁が確実になされることが要求されるが、層間絶縁層には製法等によりピンホールが発生する場合があり、配線間のショート欠陥が問題となっていた。また、これを回避すべく、層間絶縁層を複数層に重ねて形成し、確実な絶縁を試みた場合でも、ピンホールの発生を回避するには不十分な場合があった。
【００１１】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、積層形成される配線間のショート欠陥を未然に防止することのできる配線基板の製造方法、および、ショート欠陥が無く配線間の電気的絶縁性に優れた配線基板を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の別の目的は、積層形成される配線間のショート欠陥を未然に防止することのできる電子源基板の製造方法、および、ショート欠陥が無く配線間の電気的絶縁性に優れた電子源基板を提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明の別の目的は、配線間のショート欠陥が無い、信頼性に優れた画像形成装置、および、そのような画像形成装置の製造方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、電子放出素子に接続される第１の配線と第２の配線とが絶縁層を介して互いに交差する交差部を有する電子源基板の製造方法であって、基板上に設けた感光性導電性ペーストに、露光処理及び未露光領域を除去する現像処理を行って配線パターンを形成した後、焼成することにより、基板上面から上方に向かって広がりを有する形状の第１の配線を形成する工程と、前記交差部に位置する前記第１の配線を絶縁性ペーストで覆った後、焼成することにより、前記交差部に位置する第１の配線の両脇に前記第１の配線の高さ以下の高さの第１の絶縁層を形成する工程と、前記交差部に位置する第１の配線とその両脇に位置する前記第１の絶縁層上に第２の絶縁層を形成する工程と、該第２の絶縁層上に第２の配線を形成する工程と、前記第１の配線及び第２の配線に接続するように電子放出素子を形成する工程とを含み、前記第１の絶縁層を形成する工程において、前記交差部を前記絶縁性ペーストで覆った後に焼成して前記第１の配線よりも薄い絶縁層を形成する工程を２回以上繰り返し、前記第１の配線よりも薄い絶縁層を積層して、前記第１の絶縁層を形成することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置の製造方法は、上記の電子源基板の製造方法によって電子源基板を製造する工程と、該電子源基板の電子放出素子から放出される電子によって画像を形成する画像形成部材を、前記電子源基板に対向して配置する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、積層形成される配線間のショート欠陥を未然に防止することのできる配線基板の製造方法、および、ショート欠陥が無く配線間の電気的絶縁性に優れた配線基板を提供することにある。
【００２４】
また、本発明の別の目的は、積層形成される配線間のショート欠陥を未然に防止することのできる電子源基板の製造方法、および、ショート欠陥が無く配線間の電気的絶縁性に優れた電子源基板を提供することにある。
【００２５】
さらに、本発明の別の目的は、配線間のショート欠陥が無い、信頼性に優れた画像形成装置、および、そのような画像形成装置の製造方法を提供することにある。以下に詳述する。
【００２６】
配線および絶縁層を上述のように配置すると、以下のような課題がある。特に低抵抗化および高精細化の目的で、感光性を付与した印刷ペーストを用いた場合等、絶縁層の下に位置する配線の形状が基板面から上方に向かって広がりを有する形状の場合は課題が発生し易かった。以下、図９を参照して、詳細に説明する。
【００２７】
マトリクス配線の交差部は、例えば図９に示すように、感光性金属ペーストを用いて、基板１０１上に厚膜の第１の配線１０５を形成し（図９（ａ）〜（ｄ））、その上に、絶縁層１１９，１２１を、それぞれ成膜、乾燥、露光、現像、焼成工程を順次実施して形成し、さらに重ねて第２の配線１０６を形成することにより製造される。
【００２８】
ここで、第１の配線１０５の上層に絶縁層１１９を形成する工程時（図９（ｅ）〜（ｈ））に、第１の配線１０５の端部（エッジカール等によって、基板面から上方に向かって広がりを有する部分）の構造に起因して、気泡１２０を内包しやすい構造が形成されてしまう。
【００２９】
気泡１２０を内包した絶縁層１１９の上に、さらに絶縁層１２１をかぶせるように形成することにより、気泡１２０を内包し、やがてこの気泡による穴を完全にふさぐことができず、第２の配線１０６を形成後に、上下配線（第１の配線１０５と第２の配線１０６）間のショート欠陥が発生する場合があった（図９（ｊ））。
【００３０】
上記目的を達成するために本発明にあっては、基板上に第１の配線と第２の配線とを絶縁層を介して互いに交差するように形成する配線基板の製造方法であって、基板上に、導電性ペーストを用いて配線パターンを形成した後、焼成して、第１の配線を形成する工程と、該第１の配線のうち第２の配線が交差することとなる交差部を絶縁性ペーストで覆った後、焼成することにより、前記交差部の両脇に前記第１の配線と略同じ高さの第１の絶縁層を形成する工程と、該第１の絶縁層上に前記交差部を覆う第２の絶縁層を形成する工程と、該第２の絶縁層上に第２の配線を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００３１】
前記導電性ペーストは感光性材料と金属粒子とを含有するものであって、前記第１の配線を形成する工程において、印刷法により該導電性ペーストを塗布した後、前記配線パターンに応じた露光および現像を行って、前記配線パターンを形成するとよい。
【００３２】
前記第１の絶縁層を形成する工程において、印刷法により前記交差部を前記絶縁性ペーストで覆うとよい。
【００３３】
前記絶縁性ペーストは感光性材料を含有するものであって、前記第１の絶縁層を形成する工程において、印刷法により該絶縁性ペーストを前記交差部を含む領域に塗布した後、前記交差部に応じた露光および現像を行うことによって、前記交差部を前記絶縁性ペーストで覆うこともよい。
【００３４】
前記第１の絶縁層を形成する工程において、前記交差部を前記絶縁性ペーストで覆った後に焼成して前記第１の配線よりも薄い絶縁層を形成する工程を２回以上繰り返し、前記第１の配線よりも薄い絶縁層を積層して、前記第１の絶縁層を形成するとよい。
【００３５】
前記第２の絶縁層を形成する工程は、印刷法により前記第１の絶縁層上に前記交差部を覆う絶縁性ペーストを塗布した後、焼成して、前記交差部を覆う第２の絶縁層を形成する工程であるとよい。
【００３６】
前記第２の絶縁層を形成する工程は、印刷法により感光性材料を含有する絶縁性ペーストを塗布した後、前記交差部に応じた露光および現像を行い、焼成して、前記交差部を覆う第２の絶縁層を形成する工程であるとよい。
【００３７】
前記第２の配線は、感光性材料を含有する導電性ペーストを用いて形成されるとよい。
【００３８】
また、本発明の配線基板は、上記配線基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
【００３９】
また、本発明は、電子放出素子に接続される第１の配線と第２の配線とを絶縁層を介して互いに交差するように形成する電子源基板の製造方法であって、基板上に、導電性ペーストを用いて配線パターンを形成した後、焼成して、第１の配線を形成する工程と、該第１の配線のうち第２の配線が交差することとなる交差部を絶縁性ペーストで覆った後、焼成することにより、前記交差部の両脇に前記第１の配線と略同じ高さの第１の絶縁層を形成する工程と、該第１の絶縁層上に前記交差部を覆う第２の絶縁層を形成する工程と、該第２の絶縁層上に第２の配線を形成する工程と、前記第１の配線および第２の配線に接続するように電子放出素子を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００４０】
また、本発明の電子源基板は、上記電子源基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
【００４１】
また、本発明の画像形成装置の製造方法は、上記電子源基板の製造方法によって電子源基板を製造する工程と、該電子源基板の電子放出素子から放出される電子によって画像を形成する画像形成部材を、前記電子源基板に対向して配置する工程と、を含むことを特徴とする。
【００４２】
また、本発明の画像形成装置は、上記画像形成装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
【００４３】
また、本発明の電子源基板の製造方法は、電子放出素子に接続される第１の配線と第２の配線とを絶縁層を介して互いに交差するように形成する電子源基板の製造方法であって、基板上に導電性ペーストを用いて配線パターンを形成した後、焼成することにより、基板上面から上方に向かって広がりを有する形状の第１の配線を形成する工程と、該第１の配線のうち第２の配線が交差することとなる交差部を絶縁性ペーストで覆った後、焼成することにより、前記交差部の両脇に前記第１の配線と略同じ高さの第１の絶縁層を形成する工程と、該第１の絶縁層上に前記交差部を覆う第２の絶縁層を形成する工程と、該第２の絶縁層上に第２の配線を形成する工程と、前記第２の配線及び第２の配線に接続するように電子放出素子を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００４４】
また、本発明の画像形成装置の製造方法は、上記の電子源基板の製造方法によって電子源基板を製造する工程と、該電子源基板の電子放出素子から放出される電子によって画像を形成する画像形成部材を、前記電子源基板に対向して配置する工程と、を含むことを特徴とする。
【００４５】
また本発明の画像形成装置は、上記画像形成装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
【００４６】
本発明によれば、第１の配線上に絶縁層を積層形成する際に、層内に気泡が内包されず、第１の配線と第２の配線とのショート欠陥を未然に防止することができる。
【００４７】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を説明する。本発明は大面積の自発光型の平板状画像形成装置に用いる場合に特に有効であるため、ここでは、表面伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置に本発明を用いた際の構造を例示的に説明する。
【００４８】
尚、本発明は、上記表面伝導型電子放出素子以外にも、例えば電界放出型電子放出素子（ＦＥ）やＭＩＭ型電子放出素子などを用いた電子源基板および画像形成装置の配線の形成方法にも好ましく適用することができる。
【００４９】
表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成された導電性膜に、素子電極と呼ばれる一対の電極から上記導電性薄膜に電圧を印加することにより、導電性膜の一部に形成された電子放出部から電子が真空中に放出されるものである。
【００５０】
表面伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置の原理は、上記表面伝導型電子放出素子から放出された電子を蛍光体などの画像形成部材に照射することで画像を形成するものである。
【００５１】
図３は表面伝導型電子放出素子の形成方法の説明図であり、図４（ａ）は表面伝導型電子放出素子の平面図、図４（ｂ）は表面伝導型電子放出素子の断面図である。
【００５２】
以下、図３と図４を参照しつつ、素子の形成方法の一例を説明する。以下の説明は、単一の素子の形成方法の一例を説明したものである。
【００５３】
（１）絶縁性基板３１を洗剤、純水および有機溶剤により十分に洗浄後、真空蒸着技術、フォトリソグラフィー技術により絶縁性基板３１の面上に素子電極３５，３６を形成する（図３（ａ））。素子電極３５，３６の材料としては電気伝導性を有するものであれば、どのようなものであってもかまわないが、たとえばニッケル金属があげられる。素子電極３５，３６の寸法については、例えば、素子電極間隔Ｌは１０μｍ、素子電極長さＷは３００μｍ、素子電極３５，３６の膜厚ｄは１００ｎｍである。素子電極（電子放出部近傍電極）３５，３６の形成方法として、厚膜印刷法をもちいても一向にさしつかえない。印刷法の場合の材料としては有機金属ペースト（ＭＯＤ）等がある。
【００５４】
（２）絶縁性基板３１上に設けられた素子電極３５と素子電極３６との間に、素子電極３５，３６を形成した絶縁性基板３１上に有機金属溶液を塗布して放置することにより、有機金属薄膜を形成する。尚、有機金属溶液とは、Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属を主元素とする有機化合物の溶液である。この後、有機金属薄膜を加熱焼成処理してリフトオフ、エッチング等によりパターニングし、電子放出部形成用薄膜３４を形成する（図３（ｂ））。
【００５５】
（３）続いて、フォーミングとよばれる通電処理により素子電極３５，３６間に電圧を印加することにより、電子放出部形成用薄膜３４の部分に構造の変化した電子放出部３３が形成される（図３（ｃ））。この通電処理により電子放出部形成用薄膜３４を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、膜質の変化した部位を電子放出部３３と呼ぶ。
【００５６】
フォーミング処理中の電圧波形を図５に示す。
【００５７】
図５中、Ｔ１およびＴ２はそれぞれ電圧波形のパルス幅とパルス間隔であり、Ｔ１を１マイクロ秒〜１０ミリ秒、Ｔ２を１０マイクロ秒〜１００ミリ秒、三角波の（フォーミング時のピーク電圧）は４Ｖから１０Ｖ程度とし、フォーミング処理は真空雰囲気下で数十秒間で適宜設定した。
【００５８】
以上、説明した電子放出部を形成する際には、素子の電極間の三角波パルスを印加してフォーミング処理を行っているが、素子の電極間に印加する波形は三角波に限定することはなく、矩形波など所望の波形を用いてもよく、その波高値およびパルス幅、パルス間隔等についても上述の値に限るものではなく、例えば、図５（ａ）のように波高値を一定で行っても良いし、図５（ｂ）のように波高値を漸増させても良い。電子放出部が良好に形成されれば所望の値を選択することができる。そしてこの後、活性化と呼ばれる通電処理を行なう。これは、上述のフォーミング処理によって形成された電子放出部に炭素もしくは炭素化合物を堆積させる処理のことである。これによって、電子放出特性の改善を行なう。
【００５９】
上記の素子構成を持ち、上記の製造方法によって作製された本実施の形態に係る電子放出素子の基本特性について図６と図７を参照して説明する。
【００６０】
図６は、図４で示した構成を有する素子の電子放出特性を測定する為の測定評価装置の概略構成図である。図６において、３１は絶縁性基板、３５，３６は素子電極、３４は電子放出部形成用薄膜、３３は電子放出部を示す。
【００６１】
また、６１は素子に素子電圧Ｖｆを印加するための電源、６０は素子電極３５，３６間の電子放出部３３を含む導電性膜３４を流れる素子電流Ｉｆを測定するための電流計、６４は素子の電子放出部より放出される放出電流Ｉｅを捕捉するためのアノード電極、６３はアノード電極６４に電圧を印加するための高圧電源、６２は素子の電子放出部３３より放出される放出電流Ｉｅを測定するための電流計である。
【００６２】
電子放出素子の上記素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅの測定にあたっては、素子電極３５，３６に電源６１と電流計６０とを接続し、該電子放出素子の上方に電源６３と電流計６２を接続したアノード電極６４を配置している。また、本電子放出素子およびアノード電極６４は真空装置６５内に設置され、その真空装置には排気ポンプ６６および真空計等の真空装置に必要な機器が具備されており、所望の真空下にて本素子の測定評価を行えるようになっている。なお、アノード電極６４の電圧は１〜１０ｋＶ、アノード電極６４と電子放出素子との距離Ｈは３〜８ｍｍの範囲で測定した。
【００６３】
図６に示した測定評価装置により測定された放出電流Ｉｅおよび素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆの関係の典型的な例を図７に示す。なお、図７は任意単位で示されている。図７からも明らかなように、本電子放出素子は放出電流Ｉｅに対して３つの特性を有する。
【００６４】
第１に、本素子はある電圧（閾値電圧とよぶ、図７中のＶｔｈ）以上の素子電圧を印加すると、急激に放出電流Ｉｅが増加し、一方、閾値電圧以下では放出電流Ｉｅがほとんど検出されない。即ち、放出電流Ｉｅに対する明確な閾値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。
【００６５】
第２に、放出電流Ｉｅが素子電圧Ｖｆに依存する為、放出電流Ｉｅが素子電圧Ｖｆで制御できる。
【００６６】
第３に、アノード電極６４に捕捉される電荷量は、素子電圧Ｖｆを印加する時間により制御できる。
【００６７】
以上のような特性を有する為、本実施の形態に係る電子放出素子は、多方面への応用が期待される。
【００６８】
なお、予め電導性微粒子を分散して構成した表面伝導型電子放出素子においては、本実施の形態の基本的な素子構成の、基本的な製造方法の一部を変更しても構成できる。
【００６９】
図８は、表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置の一例を示す概略構成図である。
【００７０】
画像表示装置内部を真空に維持するための外囲器（気密容器）１１１は、リアプレート１０２と支持枠１０３とフェースプレート１１０の各接続部を不図示の低融点ガラスフリット等の接着剤により封着して構成されている。
【００７１】
リアプレート１０２には、基板１０１が固定されている。この基板１０１上には表面伝導型電子放出素子がＮ×Ｍ個配列形成されている（Ｎ，Ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される）。
【００７２】
該基板１０１をリアプレート１０２上に固定した後、基板１０１の５ｍｍ上方にフェースプレート１１０（ガラス基板１０７の内面に蛍光体膜１０８とメタルバック１０９が形成されて構成される）を支持枠１０３を介して配置し、フェースプレート１１０、支持枠１０３、リアプレート１０２の接合部にフリットガラスを塗布し、大気中もしくは窒素雰囲気中にて４００℃乃至５００℃で１０分間以上焼成することで封着した。
【００７３】
また、リアプレート１０２への基板１０１の固定もフリットガラスにて行った。
【００７４】
図８において、３３は電子放出部、１０５はＸ方向の素子電極である第１の配線、１０６はＹ方向の素子電極である第２の配線である。
【００７５】
なお、ここではフェースプレート１１０、支持枠１０３、リアプレート１０２で外囲器１１１を構成したが、リアプレート１０２は主に基板１０１の強度を補強する目的で設けられるため、基板１０１自体で十分な強度をもつ場合には、別体のリアプレート１０２は不要であり、基板１０１に直接、支持枠１０３を封着し、フェースプレート１１０、支持枠１０３、基板１０１にて外囲器１１１を構成してもよい。
【００７６】
また、蛍光体膜１０８の内面側には通常メタルバック１０９が設けられる。メタルバック１０９を設置する目的は、蛍光体のうち内面側への光をフェースプレート１１０側へ鏡面反射する事により輝度を向上すること、電子ビーム加速電圧を印加する為の電極として作用させること、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蛍光体を保護することなどである。
【００７７】
メタルバック１０９は、蛍光体膜作成後、蛍光体膜の内面の平滑処理（通常フィルミングとよばれる）を行い、その後Ａｌを真空蒸着することで作成する。更に、フェースプレート１１０の蛍光体膜１０８の電気電導性を高めるため、蛍光体膜１０８の外面側に透明電極（図示せず）が設けられる場合もある。
【００７８】
前述の封着を行う際、カラー画像表示装置の場合には、各色に対応する蛍光体と電子放出素子との位置合わせを十分に行う必要がある。
【００７９】
このようにして作成されるガラス容器内の雰囲気を排気管（図示せず）を通じて真空ポンプにて排気し、十分な真空度に達した後、容器外端子Ｄ0ｘ1〜Ｄ0ｘmとＤ0ｙ1からＤ0ｙnを通じ第１の配線１０５および第２の配線１０６間に電圧を印加して前述のフォーミング処理を実施し、電子放出部３３を形成し電子放出素子を作成する。
【００８０】
最後に、１０-6Ｔｏｒｒ（１．３３×１０4Ｐａ）程度の真空度にて、排気管を熱して溶着し外囲器の封止を行い完成する。さらに、封止後に真空度を維持するために、ゲッター処理なる工程を実施する。これは、封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱とにより、画像表示装置の所定の位置（図示せず）に配設されたゲッターを加熱してゲッター蒸着膜を形成する処理である。ゲッターとしては、通常、Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により真空度を維持するものである。
【００８１】
以上のような製造方法により構成される画像表示装置に於いて、各電子放出素子には容器外端子Ｄ0ｘ1〜Ｄ0ｘm乃至Ｄ0ｙ1〜Ｄ0ｙnを通じて電圧を印加することにより電子放出させる。
【００８２】
すなわち、走査線に対応する容器外端子Ｄ0ｘ1〜Ｄ0ｘmには画像信号の１水平期間づつ順次電圧が印加され、容器外端子Ｄ0ｙ1〜Ｄ0ｙnには水平期間に選択された走査線の画像信号の強度に応じた信号電圧が印加される。
【００８３】
従って、選択された容器外端子Ｄ0ｘi（１≦ｉ≦ｍ）に接続される各電子放出素子の両端に画像信号の強度に応じた電圧が印加され、画像信号の強度に応じた電子が放出される。なお、容器外端子Ｄ0ｘ1〜Ｄ0ｘmと容器外端子Ｄ0ｙ1〜Ｄ0ｙnとは逆であってもよい。
【００８４】
また、高圧端子Ｈｖを通じメタルバック１０９または透明電極に数ｋＶ以上の高圧を印加し電子ビームを加速して蛍光体膜１０８に衝突させて蛍光体を励起・発光させることにより画像が形成される。もちろん、これらの構成は画像形成装置を作成する上で必要な構成の概略であり、各部材の材料等は上述の内容に限るものではない。
【００８５】
蛍光体膜１０８は、モノクローム表示の場合には蛍光体にのみからなるが、カラー表示の場合は、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と呼ばれる黒色部材と蛍光体とで構成される。
【００８６】
黒色部材を設ける目的は、カラー表示の場合に必要となる３原色蛍光体の、各蛍光体の塗り分け部分を黒くすることで混色等を目立たなくすること、蛍光体膜１０８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。該黒色材料としては、通常、黒鉛を主成分とするものが多いが、電気伝導性があり、光の透過および反射が少ない材料であれば、これに限るものではない。
【００８７】
ガラス基板１０７に蛍光体を塗布する方法としては、モノクロームの場合には沈殿法、印刷法等がある。カラーでは、スラリー法等がある。もちろん、カラーにおいて印刷法を用いることも可能である。
【００８８】
図８に示す通り、表面伝導型電子放出素子は、Ｍ本の行方向配線たる第１の配線１０５とＮ本の列方向配線たる第２の配線１０６とによって配線されている。第１の配線１０５と第２の配線１０６とが交差する部分には、両配線間に層間絶縁層（不図示）を形成し、第１の配線１０５と第２の配線１０６との電気的な絶縁を確保しなければならない。
【００８９】
これら、基板１０１、表面伝導型電子放出素子などの複数の電子放出素子、行方向の第１の配線１０５、列方向の第２の配線１０６によって構成される部分を電子源あるいはマルチ電子ビーム源と呼ぶ。
【００９０】
上記電子源を用いて、画像表示装置（画像形成装置）を構成するためには、電子放出素子、第１および第２配線を多数配列形成する必要がある。したがって、配線の製造方法としては、真空装置などを必要とせず、比較的安価であり、大面積にも対応し得る方法である、印刷技術を応用した製造方法が好適である。
【００９１】
本実施の形態は、行方向の第１の配線１０５および列方向の第２の配線１０６の、高精細化、位置精度アップを目的として、ペーストに感光特性を付与した感光性絶縁性ペースト及び感光性導電性ペースト（感光性金属ペースト）を用い、さらに、成膜、露光、現像、焼成工程を工夫することにより、配線間のショート欠陥のない配線基板、電子源基板、画像形成装置を実現するものである。
【００９２】
以下に、配線基板の具体的な製造方法を図１を参照しながら説明する。図１は、第１の配線と第２の配線との交差部における積層形成工程を模式的に表している断面図である。
【００９３】
まず、基板１１上に、感光性材料と、導電性粒子とを含む感光性導電性ペースト１２を塗布し、必要に応じて乾燥させる（図１（ａ））。
【００９４】
次に、塗布乾燥した感光性導電性ペースト１２を所望のパターンに露光し、潜像１５を形成する（図１（ｂ））。露光は例えば、所望のパターンに対応する開口を有するマスク１３を通して紫外線などの露光光１４を照射することにより行う。
【００９５】
次に、露光した感光性導電性ペースト１２を被露光領域を残して未露光の領域を除去する現像工程を行い、現像パターン１６を形成する（図１（ｃ））。
【００９６】
そして、焼成を行いペースト中に含まれる有機物を除去することで第１の配線（下側配線）１７を形成する（図１（ｄ））。
【００９７】
次に、第１の配線１７のうち、後工程で形成する第２の配線が交差することとなる交差部を覆うように感光性絶縁性ペースト１８を塗布し、乾燥する（図１（ｅ））。ここでは、絶縁性ペーストに感光性材料を付与した感光性絶縁性ペーストを用いたが、感光性材料は必ずしも付与する必要はない。
【００９８】
そして、第１の配線１７の形成と同様に、所望のパターンの開口を有するマスク２１を通して、交差部に応じた感光性絶縁性ペースト１８の所望領域を露光し、潜像２３を形成する（図１（ｆ））。
【００９９】
さらに、被露光領域だけを残して他の感光性絶縁性ペースト１８を除去する現像工程を行い、現像パターン２４を形成する（図１（ｇ））。
【０１００】
次に、焼成を行い、絶縁層１９（第１の絶縁層）を形成する（図１（ｈ））。この時、第１の配線１７の縁に沿って気泡が生じ、絶縁層１９に凹部２０が形成されていた。
【０１０１】
そして、この焼成工程によって形成された絶縁層１９は、第１の配線１７と略同じもしくは若干低い高さ（厚み）となり、第１の配線１７の交差部を挟んだ両脇に形成される（尚、図示していないが、第１の配線１７の上面にも同様の厚みの絶縁層が形成されている）。
【０１０２】
すなわち、成膜工程（ｅ）における膜厚を所望に設定することにより、焼成後の絶縁層１９の膜厚を第１の配線１７と同等以下の厚みとし、気泡が絶縁層内に内包されてしまうことを防ぐことができる。
【０１０３】
続いて、絶縁層１９および第１の配線１７の上に、前記交差部を覆うように絶縁層２５（第２の絶縁層）を上記工程（ｅ）〜（ｈ）と同様にして形成した（図１（ｉ））。この工程により、絶縁層１９に形成された凹部２０が絶縁層２５によって埋められた。
【０１０４】
尚、ここでは、２層構造によって絶縁層を形成したが、さらに積層数を増やし、第１の絶縁層および第２の絶縁層をそれぞれ多層構造としてもよい。
【０１０５】
そして、この絶縁層２５上に第２の配線（上側配線）２６を形成した（図１（ｊ））。第２の配線２６は、種々の製造方法により製造することができるが、導電性粒子を含む導電性ペーストを用いた印刷法により作成することが好ましく、さらには、第１の配線１７と同様に感光性材料を有する感光性導電性ペーストを用いることが、配線の低抵抗化、高精細化を可能にし、より好ましい。
【０１０６】
このようにして、第１の配線、絶縁層、第２の配線を積層することで、第１の配線と第２の配線間の電気的絶縁性を十分に確保した配線基板を形成することができる。そして、この製造方法を、上記した電子放出素子を駆動するための配線に用いることにより、ショート欠陥の無い電子源基板並びに画像形成装置を実現できる。
【０１０７】
【実施例】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。
【０１０８】
（参考例）図１は、本発明の参考例に係る配線基板の製造プロセスを模式的に示した図である。
【０１０９】
図中、１１は基板、１２は感光性導電性ペースト、１３はマスク、１４は露光光、１５は潜像、１６は現像パターン、１７は第１の配線を示している。図１において、図１（ａ）は感光性導電性ペースト１２の成膜後の状態図、図１（ｂ）は露光後の状態図、図１（ｃ）は現像後の状態図、図１（ｄ）は焼成後の状態図をそれぞれ示している。
【０１１０】
基板上に厚膜配線及び絶縁層を形成する方法を述べる。
【０１１１】
図１（ａ）〜（ｄ）は、順に配線パターンの成膜、露光、現像、焼成工程を示したものであり、図１（ａ）において、基板１１はソーダ石灰ガラスを使用し、この基板１１上に、成膜方法としてスクリーン印刷法により感光性導電性ペースト１２を形成した。
【０１１２】
感光性導電性ペーストは、銀を主成分とするもので、銀粒子を６〜８割程度含有するほか、ガラス成分、感光性を有するものを含む有機成分、ガラスフリットおよび溶媒成分を２〜４割程度含有するものを使用した。
【０１１３】
この導電性を有する感光性導電性ペーストをスクリーン印刷により印刷した。版は＃１５０〜４００の粗さのものを導電性ペーストの厚みによって使い分けるが、この場合は乾燥後の膜厚を２０μｍ強にするため、＃２００の粗さの版を用い成膜した。
【０１１４】
その後、感光性導電性ペースト１２を乾燥させる目的で、８０〜１５０℃程度の乾燥を実施した。乾燥後の膜厚は、２０μｍ程度であった。
【０１１５】
次に、図１（ｂ）において、所望の配線パターンを有するマスク１３を用いて、所望の場所に露光されるように露光した。この際、同図のように露光光１４がマスク１３の開口部を通過して、感光性導電性ペースト１２を露光する。これにより、マスク１３の開口部に対応した潜像１５が形成される。
【０１１６】
図１（ｃ）において、高さ２０μｍ程度の感光性導電性ペースト１２に対して現像を実施した。現像方法は使用する感光性導電性ペーストに合わせ適宜の方法を選択すればよいが、本参考例では、弱アルカリ性の溶液にて現像した後、純水のリンスにより現像を止め、ブローで乾燥を実施することにより、同図のような現像パターン１６を形成した。
【０１１７】
さらに、図１（ｄ）のように、焼成することにより、所望の配線パターンをなす第１の配線１７を形成した。このときの焼成は、５００℃近傍で実施した。焼成後の膜厚は、１０μｍ程度であった。尚、配線の断面形状は図１（ｄ）のとおり、基板上面から上方に向かった広がりを有する形状となった。また配線上部のエッジはカール形状となった（不図示）。
【０１１８】
次に、図１で配線パターンの上に絶縁層パターンを形成する方法を述べる。
【０１１９】
上記配線パターンの形成方法と同様、図１（ｅ）〜（ｈ）は、順に絶縁層パターンの成膜、露光、現像、焼成工程を示したものであり、基板１１上に、成膜方法としてスクリーン印刷法により感光性絶縁性ペースト１８を形成した（図１（ｅ））。
【０１２０】
感光性絶縁性ペーストは、ガラスを主成分とするもので、ガラス粒子を６〜８割程度含有するほか、感光性を有するものを含む有機成分、溶媒成分を２〜４割程度含有するものを使用した。
【０１２１】
この感光性絶縁性ペーストをスクリーン印刷により印刷した。版は＃１５０〜４００の粗さのものを絶縁ペーストの厚みによって使い分けるが、この場合は乾燥後の膜厚を２０μｍ強にするため、＃２００の粗さの版を用い成膜した。
【０１２２】
その後、感光性絶縁性ペースト１８を乾燥させる目的で、８０〜１５０℃程度の乾燥を実施した。乾燥後の膜厚は、２０μｍ程度であった。
【０１２３】
次に、図１（ｆ）において、所望の絶縁層パターンを有するマスク２１を用いて、所望の場所に露光されるように露光した。この際、同図のように露光光２２がマスク２１の開口部を通過して、感光性絶縁性ペースト１８を露光する。これにより、マスク２１の開口部に対応した潜像２３が形成される。
【０１２４】
図１（ｇ）において、高さ２０μｍ程度の感光性絶縁性ペースト１８に対して現像を実施した。現像方法は使用する感光性絶縁性ペーストに合わせ適宜の方法を選択すればよいが、本参考例では、弱アルカリ性の溶液にて現像した後、純水のリンスにより現像を止め、ブローで乾燥を実施することにより、同図のような現像パターン２４を形成した。
【０１２５】
さらに、図１（ｈ）のように、焼成することにより、所望の絶縁層パターンをなす絶縁層１９（第１の絶縁層）を形成した。このときの焼成は、５００℃近傍で実施した。焼成後の膜厚は、１０μｍ程度であり、第１の配線１７と略同じ膜厚となった。
【０１２６】
このとき、第１の配線１７のエッジカール部近傍で発生した気泡は、層内に閉じ込められることなく、絶縁層１９の表面に開口する凹部２０となって残った。
【０１２７】
さらに、図１（ｅ）〜（ｈ）と同様の工程を行うことにより、図１（ｉ）のように絶縁層２５（第２の絶縁層）を形成した。この工程により、絶縁層２５が絶縁層１９の凹部２０を充填する形にすることができた。
【０１２８】
続いて、図１（ｊ）のように、第２の配線２６を絶縁層２５上に形成した。本参考例で
は、第２の配線２６を、導電性ペーストをスクリーン印刷法によって塗布、乾燥、焼成することで形成した。
【０１２９】
以上の工程で作成した本参考例の配線基板においては、上下配線（第１の配線１７と第２の配線２６）間でのショートが生じず、十分な電気的絶縁性を確保することができた。また、この方法で作成した配線に接続する電子放出素子を形成した電子源及びこの電子源を用いた画像形成装置においても、ショートのない良好な動作を確認した。
【０１３０】
（第１の実施例）図２は、本発明の第１の実施例に係る配線基板の製造プロセスを模式的に示した図である。
【０１３１】
図中、１１は基板、１２は感光性導電性ペースト、１３はマスク、１４は露光光、１５は潜像、１６は現像パターン、１７は第１の配線を示している。図２において、図２（ａ）は感光性導電性ペースト１２の成膜後の状態図、図２（ｂ）は露光後の状態図、図２（ｃ）は現像後の状態図、図２（ｄ）は焼成後の状態図をそれぞれ示している。
【０１３２】
本実施例において，基板上に厚膜配線及び絶縁層を形成する方法を述べる。
【０１３３】
図２（ａ）〜（ｄ）は、順に配線パターンの成膜、露光、現像、焼成工程を示したものであり、図２（ａ）において、基板１１はソーダ石灰ガラスを使用し、この基板１１上に、成膜方法としてスクリーン印刷法により感光性導電性ペースト１２を形成した。
【０１３４】
感光性導電性ペーストは、銀を主成分とするもので、銀粒子が６〜８割程度含有するほか、ガラス成分、感光性を有するものを含む有機成分、ガラスフリットおよび溶媒成分を２〜４割程度含有するものを使用した。
【０１３５】
この導電性を有する感光性導電性ペーストをスクリーン印刷により印刷した。版は＃１５０〜４００の粗さのものを導電性ペーストの厚みによって使い分けるが、この場合は乾燥後の膜厚を２０μｍ強にするため、＃２００の粗さの版を用い成膜した。
【０１３６】
その後、感光性導電性ペースト１２を乾燥させる目的で、８０〜１５０℃程度の乾燥を実施した。乾燥後の膜厚は、２０μｍ程度であった。
【０１３７】
次に、図２（ｂ）において、所望の配線パターンを有するマスク１３を用いて、所望の場所に露光されるように露光した。この際、同図のように露光光１４がマスク１３の開口部を通過して、感光性導電性ペースト１２を露光する。これにより、マスク１３の開口部に対応した潜像１５が形成される。
【０１３８】
図２（ｃ）において、高さ２０μｍ程度の感光性導電性ペースト１２に対して現像を実施した。現像方法は使用する感光性導電性ペーストに合わせ適宜の方法を選択すればよいが、本実施例では、弱アルカリ性の溶液にて現像した後、純水のリンスにより現像を止め、ブローで乾燥を実施することにより、同図のような現像パターン１６を形成した。
【０１３９】
さらに、図２（ｄ）のように、焼成することにより、所望の配線パターンをなす第１の配線１７を形成した。このときの焼成は、５００℃近傍で実施した。焼成後の膜厚は、１０μｍ程度であった。尚、配線の断面形状は図２（ｄ）のとおり、基板上面から上方に向かった広がりを有する形状となった。また配線上部のエッジはカール形状となった（不図示）。
【０１４０】
次に、図２で配線パターンの上に絶縁層パターンを形成する方法を述べる。
【０１４１】
上記配線パターンの形成方法と同様、図２（ｅ）〜（ｈ）は、順に絶縁層パターンの成膜、露光、現像、焼成工程を示したものであり、基板１１上に、成膜方法としてスクリーン印刷法により感光性絶縁性ペースト１８を形成した（図２（ｅ））。
【０１４２】
感光性絶縁性ペーストは、ガラスを主成分とするもので、ガラス粒子を６〜８割程度含有するほか、感光性を有するものを含む有機成分、溶媒成分を２〜４割程度含有するものを使用した。
【０１４３】
この感光性絶縁性ペーストをスクリーン印刷により印刷した。版は＃１５０〜４００の粗さのものを絶縁性ペーストの厚みによって使い分けるが、この場合は乾燥後の膜厚を１０μｍ強にするため、＃３２５の粗さの版を用い成膜した。
【０１４４】
その後、感光性絶縁性ペースト１８を乾燥させる目的で、８０〜１５０℃程度の乾燥を実施した。乾燥後の膜厚は、１０μｍ程度であった。
【０１４５】
次に、図２（ｆ）において、所望の絶縁層パターンを有するマスク２１を用いて、所望の場所に露光されるように露光した。この際、同図のように露光光２２がマスク２１の開口部を通過して、感光性絶縁性ペースト１８を露光する。これにより、マスク２１の開口部に対応した潜像２３が形成される。
【０１４６】
図２（ｇ）において、高さ１０μｍ程度の感光性絶縁性ペースト１８に対して現像を実施した。現像方法は使用する感光性絶縁性ペーストに合わせ適宜の方法を選択すればよいが、本実施例では、弱アルカリ性の溶液にて現像した後、純水のリンスにより現像を止め、ブローで乾燥を実施することにより、同図のような現像パターン２４を形成した。
【０１４７】
さらに、図２（ｈ）のように、焼成することにより、所望の絶縁層パターンをなす絶縁層１９を形成した。このときの焼成は、５００℃近傍で実施した。焼成後の膜厚は、５μｍ程度であり、第１の配線１７の略半分の膜厚となった。
【０１４８】
このとき、第１の配線１７のエッジカール部近傍で発生した気泡は、層内に閉じ込められることなく、絶縁層１９の表面に開口する凹部２０となって残った。
【０１４９】
さらに、図２（ｅ）〜（ｈ）と同様の工程を行うことにより、図２（ｉ）のように絶縁層２７を形成した。この工程により、絶縁層２７が絶縁層１９の凹部２５を充填する形にすることができたが、同時に、新たな凹部２０が絶縁層２７に形成された。
【０１５０】
焼成後の絶縁層２７の高さは第１の配線１７と略同じ高さである。本実施例では、絶縁層１９と絶縁層２７の２層の絶縁層により、第１の絶縁層を構成している。
【０１５１】
続いて、図２（ｅ）〜（ｈ）と同様の工程を行うことにより、図２（ｊ）のように絶縁層２８（第２の絶縁層）を形成した。尚、絶縁層２８の焼成後の膜厚は１０μｍとなるように形成した。この工程により、絶縁層２８が絶縁層２７の凹部２０を充填する形にすることができた。
【０１５２】
そして、図２（ｊ）のように、第２の配線２６を絶縁層２８上に形成した。本実施例では、第２の配線２６を、導電性ペーストをスクリーン印刷法によって塗布、乾燥、焼成することで形成した。
【０１５３】
以上の工程で作成した本実施例の配線基板においては、上下配線（第１の配線１７と第２の配線２６）間でのショートが生じず、十分な電気的絶縁性を確保することができた。また、この方法で作成した配線に接続する電子放出素子を形成した電子源及びこの電子源を用いた画像形成装置においても、ショートのない良好な動作を確認した。
【０１５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、積層形成される配線間のショート欠陥を未然に防止し、配線間の電気的絶縁性を十分に確保することができ、信頼性に優れた配線基板、電子源基板および画像形成装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例に係る配線基板の製造プロセスを示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る配線基板の製造プロセスを示す模式図である。
【図３】表面伝導型電子放出素子の形成方法の説明図である。
【図４】表面伝導型電子放出素子の模式図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図である。
【図５】表面伝導型電子放出素子の電子放出部形成時に印可するフォーミング電圧の波形の一例である。
【図６】表面伝導型電子放出素子の電子放出特性を測定するための測定評価装置の概略構成図である。
【図７】表面伝導型電子放出素子の電子放出特性の説明図である。
【図８】平板型の自発光型画像形成装置の概略構成斜視図である。
【図９】従来の配線基板の製造プロセスを示す模式図である。
【符号の説明】
１１  基板
１２  感光性導電性ペースト
１３  マスク
１４  露光光
１５  潜像
１６  現像パターン
１７  第１の配線
１８  感光性絶縁性ペースト
１９  絶縁層（第１の絶縁層）
２０  凹部
２１  マスク
２２  露光光
２３  潜像
２４  現像パターン
２５  凹部
２５  絶縁層（第２の絶縁層）
２６  第２の配線
２７  絶縁層（第１の絶縁層）
２８  絶縁層（第２の絶縁層）
３３  電子放出部
１１０  フェースプレート（画像形成部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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