(57)【要約】【課題】  基板上に形成された樹脂膜に、導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含有する液体を吸収させた後、該樹脂膜を、当該樹脂の分解温度以上に加熱することで、基板上に導電性膜又は半導電性膜の膜パターンを形成するに際し、得られる膜パターンのバラツキの発生を抑制し、高精度のパターンが得られるようにする【解決手段】  導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含有する液体を吸収させた樹脂膜に対し紫外線を照射し、樹脂膜中の樹脂の熱分解を促す。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された樹脂膜に、導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含有する液体を与えて、当該樹脂膜中に導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含ませる工程と、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含んだ樹脂膜に紫外線を照射する工程と、前記紫外線が照射された樹脂膜を、少なくとも当該樹脂の分解温度以上に加熱して、前記基板上に、導電性膜又は半導電性膜を形成する工程とを有することを特徴とする膜パターンの製造方法。
【請求項２】
基板上に樹脂膜を形成する工程と、該樹脂膜に、導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含有する液体を与えて、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を当該樹脂膜中に含ませる工程と、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含んだ樹脂膜を焼成して、導電性膜又は半導電性膜を形成する焼成工程とを有する膜パターンの製造方法であって、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を樹脂膜中に含ませる工程の後、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含んだ樹脂膜が前記焼成工程で、当該樹脂の分解温度まで加熱される前に、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含んだ樹脂膜に紫外線を照射することを特徴とする膜パターンの製造方法。
【請求項３】
前記紫外線の照射は、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含んだ樹脂膜を加熱しながら行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の膜パターンの製造方法。
【請求項４】
前記紫外線の照射は、オゾン存在下で行なわれることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の膜パターンの製造方法。
【請求項５】
前記樹脂膜は、イオン交換基を有する樹脂によって形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の膜パターンの製造方法。
【請求項６】
前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分は、金、銀、銅、ルテニウム、パラジウム、ロジウム、ビスマス、バナジウム、クロム、錫、鉛、ケイ素、亜鉛、インジウム、ニッケルから選択されるいずれかであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の膜パターンの製造方法。
【請求項７】
前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含有する液体は、金属錯体を含有する液体であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の膜パターンの製造方法。
【請求項８】
前記前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含有する液体は、水系液体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の膜パターンの製造方法。
【請求項９】
少なくとも一部に導電性または半導電性の膜パターンを有する回路が設けられた基板を備えた電子デバイスの製造方法であって、前記膜パターンの少なくとも一部を、請求項１〜８のいずれかに記載の膜パターンの製造方法により形成することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１０】
構成部材として導電性の膜パターンを有する電子放出素子の製造方法であって、該膜パターンを、請求項１〜８のいずれかに記載の膜パターンの製造方法により形成することを特徴とする電子放出素子の製造方法。
【請求項１１】
基板上に設けられた複数の電子放出素子と、該電子放出素子を駆動するための配線とを備え、該電子放出素子および配線の少なくとも一部が導電性の膜パターンによって構成された電子源基板の製造方法において、前記膜パターンの少なくとも一部を、請求項１〜８のいずれかに記載の膜パターンの製造方法により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１２】
請求項１１の製造方法により得られた電子源基板を、電子線の照射によって画像を形成する画像形成部材を有する基板と対向配置する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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばパターニングされた導体膜として形成される、電極、配線、電子放出素子構成部材などの形成や、薄膜トランジスタにおけるパターニングされた半導体膜などの形成に用いることができる膜パターンの製造方法、それを用いた電子デバイス、電子放出素子、電子源基板および画像形成装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に、感光性樹脂を用いて樹脂パターンを形成し、該樹脂パターンに金属成分を含む溶液を吸収させた後、当該樹脂パターンを焼成することで、基板上に導電性薄膜のパターンが得られることを利用して、電子放出素子の製造、電子源基板の製造、さらには画像形成装置の製造を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３６７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の方法によって膜パターンを形成した場合、パターンにバラツキを生じやすく、例えば高精細な画像形成装置の配線や電極などの形成に用いるにはパターン精度の上で十分満足できるものではない。
【０００５】
本発明は、得られる膜パターンのバラツキの発生を抑制し、高精度のパターンが得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、得られる膜パターンのバラツキが、樹脂パターンを構成している樹脂の分解残渣によって生じていることを見出したことによってなされたものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、基板上に形成された樹脂膜に、導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含有する液体を与えて、当該樹脂膜中に導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含ませる工程と、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含んだ樹脂膜に紫外線を照射する工程と、前記紫外線が照射された樹脂膜を、少なくとも当該樹脂の分解温度以上に加熱して、前記基板上に、導電性膜又は半導電性膜を形成する工程とを有することを特徴とする膜パターンの製造方法である。
【０００８】
また、本発明は、基板上に樹脂膜を形成する工程と、該樹脂膜に、導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含有する液体を与えて、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を当該樹脂膜中に含ませる工程と、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含んだ樹脂膜を焼成して、導電性膜又は半導電性膜を形成する焼成工程とを有する膜パターンの製造方法であって、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を樹脂膜中に含ませる工程の後、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含んだ樹脂膜が前記焼成工程で、当該樹脂の分解温度まで加熱される前に、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含んだ樹脂膜に紫外線を照射することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記膜パターンの製造方法を用いた電子デバイス、電子放出素子、電子源基板及び画像形成装置の製造方法を提供するものでもある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂パターンの構成樹脂が、焼成工程において熱分解されるに先立って、紫外線照射により熱分解しやすくなっていることから、分解残渣を生じにくく、得られる膜パターンの精度を向上させることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明においては、上記紫外線の樹脂膜への照射は、導電性膜又は半導電性膜の構成成分を樹脂膜中に含ませる工程の後、樹脂膜がその構成樹脂の分解温度以上に加熱される前までに行われる。したがって、紫外線の照射は、導電性膜又は半導電性膜の構成成分を樹脂膜中に含ませる工程の後、焼成工程における樹脂膜の加熱に先立って行っても、また、焼成工程における加熱開始後、樹脂膜が構成樹脂の分解温度にまで加熱される前までに行っても、いずれでも良い。かかる紫外線照射により、微細な膜パターンをバラツキが少なく均一に形成できる、例えば表示装置の製造に利用した場合に、高精細化に対応することが可能となる。また、簡易な方法であることから、安価な装置で行うことができ、しかも膜パターン形成材料の使用量を抑えることができる。
【００１２】
本発明の実施の形態で用いる液体は、導電性膜又は半導電性膜を構成する成分を含むもので、焼成によって導電性の膜または半導電性の膜を形成できるものであれば、有機溶剤を５０重量％以上含む有機溶剤系溶媒を用いた有機溶剤系溶液でも、水を５０重量％以上含む水系溶媒を用いた水系溶液でもよい。なお、本発明において、金属とは、合金をも含めて意味するものである。
【００１３】
本発明によれば、導電性または半導電性の膜パターンを形成することができ、電極、配線、表面伝導型電子放出素子の素子膜、薄膜トランジスタにおけるパターニングされた半導電性膜の形成に用いることができる。具体的には、本発明は、電子デバイス、電子放出素子、電子源基板、画像形成装置などの製造に利用することができる。
【００１４】
電子デバイスとは、少なくとも一部に導電性または半導電性の膜パターンを有する回路が設けられた基板を備えた装置で、例えば液晶表示パネル、コンピューターなどを挙げることができる。
【００１５】
さらに本発明は、電子放出素子、該電子放出素子を複数備えた電子源基板および該電子源基板を用いた画像形成装置の製造に利用することができる。
【００１６】
電子放出素子の例としては、電気的絶縁性の基板上に対向して形成した一対の素子電極に接続して導電性薄膜を形成した後、この導電性薄膜にフォーミングと称される通電処理を施し、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質させて、亀裂を含む電気的に高抵抗な箇所を形成した表面伝導型電子放出素子を挙げることができる。この表面伝導型電子放出素子は、素子電極間に電圧を印加して、導電性薄膜面に平行な電流を流すと、上記亀裂を含む電気的に高抵抗な箇所（電子放出部）から電子放出を生じる。本発明は、上記表面伝導型電子放出素子だけでなく、構成部材として導体の膜パターンを有する電子放出素子の製造にも用いることができる。この他の電子放出素子の例としては、「ＦＥ型」と称される電界放出型の電子放出素子や、「ＭＩＭ型」と称される金属／絶縁層／金属型の構成を有する電子放出素子を挙げることができる。
【００１７】
電子源基板とは、電子放出素子を複数備えていると共に、この電子放出素子を駆動するための配線を備えた基板である。この電子放出素子および配線の少なくとも一部が導電性の膜パターンによって構成されでいる場合、該膜パターンの少なくとも一部を本発明の膜パターン製造方法で形成することにより、当該電子源基板を製造することができる。
【００１８】
前記表面伝導型電子放出素子を用いた電子源基板としては、一対の素子電極を有する電子放出素子をＸ方向およびＹ方向に行列状に複数個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の一方の素子電極と他方の素子電極をそれぞれ配線に共通に接続したはしご状配置のものがある。このはしご状配置の電子源基板の場合、配線と直交する方向で、該電子放出素子の上方に制御電極（グリッドとも呼ぶ）配しすることにより、行毎に駆動される電子放出素子のいずれからの電子を取り出すかを制御することができる。
【００１９】
これとは別に、電子放出素子をＸ方向およびＹ方向に行列状に複数個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の素子電極の一方を、Ｘ方向の配線に共通に接続し、同じ列に配された複数の電子放出素子の素子電極の他方を、Ｙ方向の配線に共通に接続した、いわゆる単純マトリクス配置の電子源基板もある。
【００２０】
さらに、画像形成装置としては、上記のような電子源と、この電子源の電子放出素子より放出された電子線の照射により画像を形成する画像形成部材とを対向させて組み合わせたものを挙げることができる。画像形成部材として、電子によって可視光を発光する蛍光体を有するものを用いれば、テレビやコンピューターディスプレイとして用いられる表示パネルとすることができる。また、画像形成部材として、感光体ドラムを用い、電子線の照射によりこの感光体ドラムに形成される潜像をトナーを用いて現像できるようにすれば、コピー機やプリンターとすることができる。
【００２１】
以下、さらに本発明を説明する。
【００２２】
（１）樹脂膜形成材料
本発明で使用する樹脂膜形成材料としては、感光性樹脂を用いることができる。使用する感光性樹脂は、これを用いて形成した樹脂膜が、後述する導電性膜又は半導電性膜を構成する成分を含む液体を吸収できるものであれば特に制限はなく、水溶性の感光性樹脂でも、溶剤溶解性の感光性樹脂でもよい。水溶性の感光性樹脂とは、後述する現像工程における現像を水もしくは水を５０重量％以上含む現像剤で行うことができる感光性樹脂をいう。溶剤溶解性の感光性樹脂とは、現像工程における現像を有機溶剤もしくは有機溶剤を５０重量％以上含む現像剤で行う感光性樹脂をいう。
【００２３】
感光性樹脂としては、樹脂構造中に感光基を有するタイプのものであっても、例えば環化ゴム−ビスアジド系レジストのように、樹脂に感光剤が混合されたタイプのものでもよい。いずれのタイプの感光性樹脂成分においても、光反応開始剤や光反応禁止剤を適宜混合しておくことができる。また、現像液に可溶な感光性樹脂塗膜が光照射によって現像液に不溶化するタイプ（ネガタイプ）であっても、現像液に不溶な感光性樹脂塗膜が光照射によって現像液に可溶化するタイプ（ポジタイプ）であってもよい。
【００２４】
本発明では、上記のように、一般の感光性樹脂を広く用いることができる。特に好ましくは、導電性膜又は半導電性膜を構成する成分の吸収を向上させ、材料の利用効率を高める上で、また、より形状の整ったパターンを形成できる点から、後述する溶液中の成膜成分と反応し、イオン交換可能な樹脂が好ましい。イオン交換が可能な樹脂とは、イオン交換基を有する樹脂で、とりわけ、形状の整ったパターンを形成しやすいことから、カルボン酸基を有するものが好ましい。また、良好な作業環境を維持しやすいこと、廃棄物の自然に与える負荷が小さいことなどから、水溶性の感光性樹脂を用いることが好ましい。
【００２５】
この水溶性の感光性樹脂としては、水を５０重量％以上含有し、５０重量％未満の範囲で、例えば乾燥速度を速めるためのメチルアルコールやエチルアルコールなどの低級アルコールを加えた現像剤や感光性樹脂成分の溶解促進や安定性向上などを図るための成分を加えた現像剤を使用するものを用いることができる。但し、環境負荷を軽減する観点から、水の含有率が７０重量％以上の現像剤で現像できるものが好ましい。さらに好ましくは水の含有率が９０重量％以上の現像剤で現像できるものであり、水だけを現像剤として現像できるものが最も好ましい。この水溶性の感光性樹脂としては、例えばポリビニルアルコール系樹脂やポリビニルピロリドン系樹脂などの水溶性の樹脂を用いたものを挙げることができる。
【００２６】
（２）導電性膜又は半導電性膜を構成する成分を含む液体
本発明で用いる導電性膜又は半導電性膜を構成する成分を含む液体は、乾燥と焼成によって導電性膜又は半導電性膜を形成できるものであればよく、導電性膜又は半導電性膜を構成する成分としては、金属または金属化合物を用いることができる。電子デバイス、電子放出素子、電子源基板および画像表示装置の製造への利用を考慮すると、導電性膜又は半導電性膜の構成成分としては、金、銀、銅、ルテニウム、パラジウム、ロジウム、ビスマス、バナジウム、クロム、錫、鉛、ケイ素、亜鉛、インジウム、ニッケルから選択されるいずれかであることが好ましい。また、上記構成成分を含む液体は、有機溶剤を５０重量％以上含む有機溶剤系溶媒を用いた有機溶剤系溶液でも、水を５０重量％以上含む水系溶媒を用いた水系溶液でもよい。構成成分を含む液体は、例えば、水または有機溶剤に可溶性の金属錯体などの金属有機化合物を水系溶媒または有機溶剤系溶媒に溶解させることで容易に得ることができる。
【００２７】
本発明で用いる上記液体としては、上記感光性樹脂と同様に、良好な作業環境を維持しやすいこと、廃棄物の自然に与える負荷が小さいことなどから、水系液体であることが好ましい。この水系液体の水系溶媒としては、水を５０重量％以上含有し、５０重量％未満の範囲で、例えば乾燥速度を速めるためのメチルアルコールやエチルアルコールなどの低級アルコールを加えたものや、上述した金属有機化合物の溶解促進や安定性向上などを図るための成分を加えたものとすることができる。特に環境負荷を軽減する観点からは、水の含有率が７０重量％以上であることが好ましく、さらに好ましくは水の含有率が９０重量％以上であり、総て水であることが最も好ましい。
【００２８】
（３）導電膜パターンの製造方法
樹脂として感光性樹脂を用いた導電性膜又は半導電性膜又は導電性膜と半導電性膜とを含む膜パターンの形成は、以下の樹脂膜形成工程（塗布工程、乾燥工程、露光工程、現像工程）、樹脂膜中に、導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含ませる吸収工程、必要に応じて行われる洗浄工程、焼成工程、さらに、必要に応じて行われるミリング工程を経て行うことができる。
【００２９】
塗布工程は、膜パターンを形成すべき基板上に前述の感光性樹脂を塗布する工程である。この塗布は、各種印刷法（スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷など）、スピンナー法、ディッピング法、スプレー法、スタンプ法、ローリング法、スリットコーター法、インクジェット法などを用いて行うことができる。
【００３０】
乾燥工程は、上記塗布工程において基板上に塗布した感光性樹脂塗膜中の溶媒を揮発させて塗膜を乾燥する工程である。この塗膜の乾燥は、室温下で行うこともできるが、乾燥時間を短縮するために加熱下で行うことが好ましい。加熱乾燥は、例えば無風オーブン、乾燥機、ホットプレートなどを用いて行うことができる。塗布する電極・配線形成用組成物の配合や塗布量などによっても相違するが、一般的には５０〜１２０℃の温度下に１〜３０分間置くことで行うことができる。
【００３１】
露光工程は、上記乾燥工程において乾燥された基板上の感光性樹脂膜を、所定のパターン、即ち、製造される膜のパターン（例えば所定の電極や配線の形状）に応じて露光する工程である。露光工程で光照射して露光する範囲は、使用する感光性樹脂がネガタイプであるかポジタイプであるかによって相違する。光照射によって現像液に不溶化するネガタイプの場合、樹脂膜の残すべき領域に光を照射して露光するが、光照射によって現像液に可溶化するポジタイプの場合、ネガタイプとは逆に、樹脂膜の残すべき領域以外の領域に光を照射して露光する。光照射領域と非照射領域の選択は通常のフォトレジストによるマスク形成における手法と同様にして行うことができる。
【００３２】
現像工程は、上記露光工程で露光された感光性樹脂膜について、樹脂膜の残すべき領域以外の領域を除去する工程である。感光性樹脂がネガタイプの場合、光照射を受けていない感光性樹脂膜は現像液に可溶で、光照射を受けた露光部の感光性樹脂膜が現像液に不溶化するので、現像液に不溶化していない非光照射部の感光性樹脂膜を現像液で溶解除去することで現像を行うことができる。また、感光性樹脂がポジタイプの場合、光照射を受けていない感光性樹脂膜は現像液に対して不溶で、光照射を受けた露光部の感光性樹脂膜が現像液に可溶化するので、現像液に可溶化した光照射部の感光性樹脂膜を現像液で溶解除去することで現像を行うことができる。
【００３３】
なお、水溶性の感光性樹脂を用いた場合、現像液としては、例えば、水や通常の水溶性フォトレジストに用いられる現像液と同様のものを用いることができる。また、有機溶媒樹脂の場合は、有機溶媒や溶剤系フォトレジストに用いられる現像液と同様のものを用いることができる。
【００３４】
樹脂膜中に、導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含ませる吸収工程は、上記で形成した樹脂膜に前述した導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含む液体を吸収させる工程である。吸収は、形成した樹脂膜を前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含む液体と接触させることで行われる。具体的には、例えば前記構成成分を含む液体に浸漬させるディッピング法や、樹脂膜に例えばスプレー法やスピンコート法で前記構成成分を含む液体を塗布する塗布法などで行うことができる。前記構成成分を含む液体を接触させる以前に、例えば、前記水系液体を用いる場合に、前記水系溶媒を用いて樹脂膜を膨潤させておくこともできる。
【００３５】
洗浄工程は、樹脂膜に前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含む液体を吸収させた後、樹脂膜に付着した余剰の液体や、樹脂膜以外の箇所に付着した余剰の液体を除去・洗浄する工程である。この洗浄工程は、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含む液体中の溶媒と同様の洗浄液を用い、この洗浄液に前記樹脂膜を形成した基板を浸漬する方法や、該洗浄液を前記樹脂膜を形成した基板に吹き付けることなどによって行うことができる。
【００３６】
本発明の本質となる紫外線の照射は、前記樹脂膜中に、前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分を含ませた後に行われる。紫外線の照射は、焼成工程前に行うこともできるが、焼成工程において、焼成中の樹脂膜の構成樹脂が熱分解を開始する温度に到達する前に照射することが好ましい。
【００３７】
本発明において行う紫外線の照射は、樹脂膜の構成樹脂を熱分解しやすくするもので、構成樹脂の炭素結合を効率よく切断できるよう、波長が１７２〜２５４ｎｍのものを１０〜５０００ｍＪの露光量となるように、１〜３０分程度照射することが好ましい。また、低圧水銀ランプを用いた紫外線の照射は、構成樹脂の炭素結合の切断をさらに効率的に行えるよう、オゾン雰囲気下で行うこと、短時間で処理できる。また、エキシマＵＶランプを用いた紫外線照射の場合は、窒素下で行うとより短時間で処理できる。
【００３８】
紫外線の光源としては、低圧水銀ランプ、エキシマＵＶランプなどを使用することができる。なお、紫外線の照射は露光工程で行われる露光用の紫外線照射（３６０〜３６５ｎｍ）より低波長（１７２〜２５４ｎｍ）で、かつ、高エネルギーの照射（数十から数千ｍＪ）であり、フォトプロセスを用いた露光量に比して、数倍から数千倍の照射量を必要とする。
【００３９】
焼成工程は、上記現像工程および吸収工程さらに必要に応じて上記洗浄工程を経た樹脂膜を（ネガタイプでは光照射部の感光性樹脂膜、ポジタイプでは非光照射部の感光性樹脂膜）を焼成し、樹脂膜中の有機成分を分解除去し、樹脂膜中に含まれている前記導電性膜又は半導電性膜の構成成分で膜パターンを形成する工程である。焼成は、貴金属で導電性膜のパターンを形成する場合には大気中で行うことができるが、銅やパラジウムなどの酸化しやすい金属で導体性膜のパターンを形成する場合には、真空もしくは脱酸素雰囲気下（例えば窒素などの不活性ガス雰囲気下など）で行うこともできる。
【００４０】
焼成は、樹脂膜に含まれる有機成分の種類などによっても相違するが、通常４００℃〜６００℃の温度下に数分〜数十分置くことで行うことができる。焼成は、例えば熱風循環炉、ベルト炉、タクト炉、ホットプレート、ＩＲ炉などで行うことができる。この焼成によって、基板上に、所定のパターンに沿った形状で、導電性膜又は半導電性膜又は導電性膜と半導電性膜とを含む膜を形成することができる。特に本発明によれば、前記紫外線の照射によって樹脂膜の構成樹脂を熱分解しやすくした上で焼成することができるので、焼成時に構成樹脂の残渣が生じにくく、得られる膜パターンの均一性を高めることができる。
【００４１】
（５）電子放出素子の製造方法
本発明の膜パターンの製造方法は、前述したように、電子放出素子の製造方法として利用できるもので、表面伝導型電子放出素子の製造方法に用いる場合について以下に説明する。
【００４２】
図１は、本発明の膜パターンの製造方法を用いて製造することができる電子放出素子の一構成例を模式的に示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。図中、１は基板、２ａ，２ｂは素子電極、３は素子膜、４は電子放出部である。
【００４３】
図示されるように、本例の電子放出素子は、基板１上に形成した一対の素子電極２ａ，２ｂに間に跨って素子膜３が形成されている。素子電極２ａ，２ｂおよび素子膜３は、導電体の膜パターンとして形成されるもので、両者を形成した後、素子電極２ａ，２ｂ間にフォーミングと称される通電処理を施すことにより、素子膜３の一部に、電子放出部４が形成されたものとなっている。この電子放出素子は、通常、上記フォーミングの後、有機ガスの存在下で素子電極２ａ，２ｂ間に電圧を印加し、電子放出部４およびその近傍に炭素を付着させる活性化処理により、電子放出効率が高められる。
【００４４】
上記のように素子電極２ａ，２および素子膜３は、導体の膜パターンとして形成されることから、このうちの一方または両者を、本発明の膜パターン形成方法で形成することができる。
【００４５】
（６）電子源および画像形成装置の製造方法
本発明の膜パターンの形成方法は、前述したように、電子源基板および画像形成装置の製造方法としても利用できるもので、表面伝導型電子放出素子を用いた電子源基板およびそれを用いた画像表形成装置の製造方法に用いる場合について以下に説明する。
【００４６】
図２は、本発明の膜パターンの製造方法を用いて製造することができる電子源基板を用いた画像形成装置を模式的に示す一部切欠斜視図である。
【００４７】
電子源基板１０は、基板１１上に素子電極１２ａ，１２ｂと、電子放出部１４を有する素子膜１３を備えた電子放出素子１５を複数個、Ｘ・Ｙ方向に配列し、Ｙ方向配線（下配線）１６とＸ方向配線（上配線）１７で接続した単純マトリクス配置のもので、Ｙ方向配線１６には各電子放出素子１５の素子電極２ｂが接続され、Ｘ方向配線１７には各電子放出素子１５の素子電極２ａが接続されている。電子放出素子１５は、基本的には図１に示されるものと同様で、基板１１、素子電極１２ａ，１２ｂ、素子膜１３および電子放出部１４は、それぞれ図１における基板１、素子電極２ａ，２ｂ、素子膜３および電子放出部４に対応する。
【００４８】
上記電子源基板１０は、リアプレート１８上に設けられている。このリアプレート１８上に設けられた電子源基板１０に対向して、内面側に蛍光膜１９とメタルバック２０が設けられたフェースプレート２１が設けられており、リアプレート１８とフェースプレート２１間は、両者間の周囲を囲む支持枠２２を介して封止されており、内部が真空雰囲気となっている。
【００４９】
上記画像形成装置は、画像表示パネルを構成しているもので、Ｘ方向配線１７およびＹ方向配線１６にそれぞれ接続された引き出し端子Ｘ1〜Ｘn，Ｙ1〜Ｙmを介して、選択された電子放出素子１５の素子電極１２ａ，１２ｂ間に電圧を印加すると共に、高圧端子２２からメタルバック２０に１０〜１５ＫＶの高電圧を印加することで、上記選択された電子放出素子１５から放出される電子線を対応する蛍光体１７に照射して画像を表示するものとなっている。
【００５０】
上記画像形成装置における電子源基板１０は、複数対の素子電極１２ａ，１２ｂと、該各対の素子電極１２ａ，１２ｂ間を接続する素子膜１３と、各素子電極１２ｂ間を接続するＹ方向配線１６と、各素子電極１２ａ間を接続するＸ方向配線１７とを形成した後、各対の素子電極１２ａ，１２ｂ間に通電し、各素子膜１３に電子放出部１４を形成することで製造される。
【００５１】
上記素子電極１２ａ，１２ｂ、素子膜１３、Ｙ方向配線１６およびＸ方向配線１７は、いずれも導体の膜パターンとして形成可能であり、これらのいずれかまたは総てを本発明の膜パターン形成方法で形成することで、電子源基板１０を製造することができる。また、得られた電子源基板１０を、電子線の照射によって画像を形成する画像形成部材である蛍光膜１９と対向配置することで、画像形成装置（画像表示パネル）を製造することができる。
【実施例】
【００５２】
実施例１
感光性樹脂（メタクリル酸−メチルメタクリル酸―エチルアクリレート−ｎ−ブチルアクロレート−アゾビスイソブチロニトリル重合体）を、ガラス製の基板（７５ｍｍ×７５ｍｍ×厚さ２．８ｍｍ）にスピンコーターで全面に塗布し、ホットプレートで８０℃で２分間乾燥した。
【００５３】
次いで、表１に示される線幅の直線状パターンのフォトマスクを用い、感光性樹脂の塗膜のパターンを形成する領域を、超高圧水銀ランプ（照度＝１６００ｍＷ／ｃｍ2）にて、キヤノン社製ＭＰＡ３２００（ミラープロジェクションマスクアライナー）でスキャンスピード１３ｍｍ／ｓｅｃで露光し、現像を行って樹脂パターンを得た。
【００５４】
樹脂パターンを形成した基板を純水中に３０秒浸漬した後、Ｒｕ錯体溶液〔トリス（２，２’−ビピリジル）ルテニウム（ＩＩ）塩化物水溶液、ルテニウム含有量０．１重量％〕に１８０秒浸漬し、樹脂パターンに溶液を吸収させた。
【００５５】
基板を引き上げ、流水で５秒間洗浄して、樹脂パターン間のＲｕ錯体溶液を洗い流し、エアーで水切りをし、８０℃のホットプレートで３分乾燥した。その後、低圧水銀ランプで紫外線を２０００ｍＪ照射した後、熱風循環炉にて、５００℃で１時間焼成した。
【００５６】
得られた酸化ルテニウムの直線状膜パターンの線幅を、線幅測定機で測定し、直線状膜パターンの直線性を、マスクパターンとのバラツキ（３σ／平均値、σ＝標本標準偏差）で評価した。この線幅パターンは、線幅が６μｍ、８μｍ、１０μｍ、２０μｍ、５０μｍの５種類、長さは総て１０００μｍとし、各膜パターンの線幅を１０μｍピッチで９０ポイント測定した。
【００５７】
結果を表１に示す。
【００５８】
実施例２
実施例１と同様にして、Ｒｕ錯体溶液を含浸させて洗浄および乾燥を施した樹脂パターンを有する基板を得た。この基板をベルト炉に投入し、２００℃のときに低圧水銀ランプで紫外線を２０００ｍＪ照射し、その後、そのままベルト炉で５００℃で焼成した。
【００５９】
得られた酸化ルテニウムの膜パターンについて、１と同様の測定と評価を行った。
【００６０】
結果を表１に示す。
【００６１】
比較例１
低圧水銀ランプによる紫外線の照射を行わなかった以外は実施例１と同様にして酸化ルテニウムの直線状膜パターンを得た後、実施例１と同様の測定と評価を行った。
【００６２】
結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2006100816.tif 000002
【００６４】
また、図１に示される、素子電極２ａ，２ｂを上記各実施例に記載の方法にて形成し、製造された電子放出素子は、良好な電子放出特性を再現性良く呈していた。
【００６５】
また、図２に示される電子源基板１０の各電子放出素子１５の素子電極１２ａ，１２ｂを上記各実施例に記載された方法にて形成した際、電子放出素子間で均一な電子放出特性を呈していた。
【００６６】
また、図２に示される電子源基板１０の、各電子放出素子１５の素子電極１２ａ，１２ｂ、及び、Ｙ方向配線（下配線）１６、Ｘ方向配線（上配線）１７を、上記各実施例に記載された方法にて形成した際、より一層、電子放出素子間で均一な電子放出特性を呈していた。
【００６７】
また、上記方法にて製造された電子源基板１０を図２に示す画像表示装置に適用した際、表示性能の良好な信頼性の高い画像表示装置が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の膜パターンの形成方法を用いて製造することができる電子放出素子の一構成例を模式的に示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の膜パターンの形成方法を用いて製造することができる電子源基板を用いた画像形成装置を模式的に示す一部切欠斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  基板
２ａ  素子電極
２ｂ  素子電極
３  素子膜
４  電子放出部
１０  電子源基板
１１  基板
１２ａ  素子電極
１２ｂ  素子電極
１３  素子膜
１４  電子放出部
１５  電子放出素子
１６  Ｙ方向配線（下配線）
１７  Ｘ方向配線（上配線）
１８  リアプレート
１９  蛍光膜
２０  メタルバック
２１  フェースプレート
２２  高圧端子
Ｘ1〜Ｘn  引き出し端子
Ｙ1〜Ｙm  引き出し端子
【図１】
2006100816.tif 000003
【図２】
2006100816.tif 000004