(57)【要約】【課題】信頼性の高い、絶縁性能あるいは導電性能が得られる部材パターンの製造方法を提供する。【解決手段】基板上に、パターニングされた部材を備える部材パターンの製造方法であって、基板１上に付与されたネガタイプの感光性材料４の所望領域を、第１の方向から露光する第１の露光工程と、第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光工程と、露光工程の後、現像して、部材の前駆体パターンを形成する現像工程と、前駆体パターンを焼成する工程と、を備えることを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004103569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、パターニングされた部材を備える部材パターンの製造方法であって、
基板上に付与されたネガタイプの感光性材料の所望領域を、第１の方向から露光する第１の露光工程と、前記第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光工程と、前記露光工程の後、現像して、前記部材の前駆体パターンを形成する現像工程と、前記前駆体パターンを焼成する工程と、を備えることを特徴とする部材パターンの製造方法。
【請求項２】
前記ネガタイプの感光性材料は、前記基板上に予め配置された部材上から前記基板上に跨って付与されていることを特徴とする請求項１に記載の部材パターンの製造方法。
【請求項３】
前記基板上に予め配置された部材は、前記基板よりも光反射率の大きい部材であることを特徴とする請求項２に記載の部材パターンの製造方法。
【請求項４】
前記基板上に予め配置された部材は、感光性材料への露光、現像と焼成を伴う方法にて形成された部材であることを特徴とする請求項２又は３に記載の部材パターンの製造方法。
【請求項５】
前記基板上に予め配置された部材は、その断面形状が、オーバーハングした部分を有することを特徴とする請求項２乃至４いずれか一項に記載の部材パターンの製造方法。
【請求項６】
前記パターニングされた部材は絶縁性部材であって、前記絶縁性部材は、当該絶縁性部材を挟んで前記基板上に積層される一対の導電性部材を電気的に接続するためのコンタクトホールを有していることを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載の部材パターンの製造方法。
【請求項７】
基板上に、パターニングされた部材を備える部材パターンの製造方法であって、
基板上に付与されたネガタイプの感光性材料の所望領域を、第１の方向から露光する第１の露光工程と、前記第１の露光工程の後、現像して、前記部材の前駆体パターンを形成する現像工程と、前記部材の前駆体パターンを前記第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光工程と、前記第２の露光工程の後、前記前駆体パターンを焼成する工程と、を備えることを特徴とする部材パターンの製造方法。
【請求項８】
前記ネガタイプの感光性材料は、前記基板上に予め配置された部材上から前記基板上に跨って付与されていることを特徴とする請求項７に記載の部材パターンの製造方法。
【請求項９】
前記基板上に予め配置された部材は、前記基板よりも光反射率の大きい部材であることを特徴とする請求項８に記載の部材パターンの製造方法。
【請求項１０】
前記基板上に予め配置された部材は、感光性材料への露光、現像と焼成を伴う方法にて形成された部材であることを特徴とする請求項８又は９に記載の部材パターンの製造方法。
【請求項１１】
前記基板上に予め配置された部材は、その断面形状が、オーバーハングした部分を有することを特徴とする請求項８乃至１０いずれか一項に記載の部材パターンの製造方法。
【請求項１２】
前記パターニングされた部材は絶縁性部材であって、前記絶縁性部材は、当該絶縁性部材を挟んで前記基板上に積層される一対の導電性部材を電気的に接続するためのコンタクトホールを有していることを特徴とする請求項７乃至１１いずれか一項に記載の部材パターンの製造方法。
【請求項１３】
基板上に、第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された第２の配線とを備える配線構造体の製造方法であって、
前記絶縁体の形成工程が、基板上に配置された第１の配線上から前記基板上に跨って付与されたネガタイプの感光性絶縁材料の所望領域を、第１の方向から露光する第１の露光ステップと、前記第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光ステップと、前記露光ステップの後、現像して、前記絶縁体の前駆体パターンを形成するステップと、前記絶縁体の前駆体パターンを焼成するステップと、を備えることを特徴とする配線構造体の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の配線は、前記基板よりも光反射率の大きい部材であることを特徴とする請求項１３に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の配線は、感光性材料への露光、現像と焼成を伴う方法にて形成された部材であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の配線は、その断面形状が、オーバーハングした部分を有することを特徴とする請求項１３乃至１５いずれか一項に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記絶縁体は、当該絶縁体を挟んで前記基板上に積層される一対の導電性部材を電気的に接続するためのコンタクトホールを有していることを特徴とする請求項１３乃至１６いずれか一項に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項１８】
基板上に、第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された第２の配線とを備える配線構造体と、前記配線構造体に接続された電子放出素子とを有する電子源の製造方法であって、前記配線構造体は請求項１３乃至１７いずれか一項に記載の方法にて製造されることを特徴とする電子源の製造方法。
【請求項１９】
基板上に、第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された第２の配線とを備える配線構造体と、前記配線構造体に接続された電子放出素子と、前記電子放出素子からの電子の照射により画像を表示する画像表示部材とを有する画像表示装置の製造方法であって、前記配線構造体は請求項１３乃至１７いずれか一項に記載の方法にて製造されることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２０】
基板上に、第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された第２の配線とを備える配線構造体の製造方法であって、
前記絶縁体の形成工程が、基板上に配置された第１の配線上から前記基板上に跨って付与されたネガタイプの感光性絶縁材料の所望領域を、第１の方向から露光する第１の露光ステップと、前記第１の露光ステップの後、現像して、前記絶縁体の前駆体パターンを形成するステップと、前記絶縁体の前駆体パターンを前記第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光ステップと、前記第２の露光ステップの後、前記前駆体パターンを焼成するステップと、を備えることを特徴とする配線構造体の製造方法。
【請求項２１】
前記第１の配線は、前記基板よりも光反射率の大きい部材であることを特徴とする請求項２０に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項２２】
前記第１の配線は、感光性材料への露光、現像と焼成を伴う方法にて形成された部材であることを特徴とする請求項２０又は２１に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項２３】
前記第１の配線は、その断面形状が、オーバーハングした部分を有することを特徴とする請求項２０乃至２２いずれか一項に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項２４】
前記絶縁体は、当該絶縁体を挟んで前記基板上に積層される一対の導電性部材を電気的に接続するためのコンタクトホールを有していることを特徴とする請求項２０乃至２３いずれか一項に記載の配線構造体の製造方法。
【請求項２５】
基板上に、第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された第２の配線とを備える配線構造体と、前記配線構造体に接続された電子放出素子とを有する電子源の製造方法であって、前記配線構造体は請求項２０乃至２４いずれか一項に記載の方法にて製造されることを特徴とする電子源の製造方法。
【請求項２６】
基板上に、第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された第２の配線とを備える配線構造体と、前記配線構造体に接続された電子放出素子と、前記電子放出素子からの電子の照射により画像を表示する画像表示部材とを有する画像表示装置の製造方法であって、前記配線構造体は請求項２０乃至２４いずれか一項に記載の方法にて製造されることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線構造体などの部材パターンの製造方法と、これを用いた電子源及び画像表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
絶縁膜あるいは導電膜が、基板上に所望のパターンで形成された部材パターンの製造方法は、配線構造体の製造方法などに用いられており、更に、この配線構造体は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶表示素子（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示素子（ＥＬＤ）、電子放出型表示素子などの画像表示装置や、撮像装置などに応用されている。以下、電子放出型の表示素子を例に挙げて説明する。
【０００３】
電子放出素子は、特許文献１等に開示されている。図３（ａ）は表面伝導型電子放出素子の模式的平面図であり、図３（ｂ）は素子の模式的断面図である。図３中、３１は基板であり、３２，３３は電極であり、３４は導電性の薄膜であり、３５は電子放出部である。
【０００４】
本発明者らはこの表面伝導型電子放出素子を多数、基板上に配置させた画像形成装置の大面積化について検討を行っている。電子放出素子及び配線を基板上に配置させた電子源基板（配線装置）を作成する方法は様々な方法が考えられ、その一つとしてスクリーン印刷法、オフセット印刷法などの印刷技術を転用してこの表面伝導型電子放出素子及びそれを含む電子源基板を作成する方法が考えられる。印刷法は大面積のパターンを形成するのに適しており、表面伝導型電子放出素子の素子電極を印刷法により作成することによって多数の表面伝導型電子放出素子を簡易に形成することが可能となる。
【０００５】
特許文献２には、リアプレート（基板）上の各電子放出素子を駆動するための配線であって、Ｘ方向に延びたＸ方向配線および、Ｙ方向に延びたＹ方向配線と、Ｘ方向配線とＹ方向配線間を絶縁するための絶縁層の形成にスクリーン印刷法を用いることが開示されている。図４乃至図８を用いて、上記公報に開示されている電子源の製造方法を示す。
【０００６】
まず、基板４１上に一対の電極４２，４３を複数配列形成する（図４）。
【０００７】
次に、スクリーン印刷法で導電性ペーストを塗布し、焼成することで、一方の電極４３を共通に接続する配線（Ｙ方向配線）４４を形成する（図５）。
【０００８】
そして、後述する配線（Ｘ方向配線）４６と前記配線４４とを絶縁するための絶縁層４５を、スクリーン印刷法で絶縁性ペーストを塗布し、焼成することで形成する（図６）。
【０００９】
さらに、スクリーン印刷法で導電性ペーストを塗布し、焼成することで、一方の電極４２を共通に接続する配線（Ｘ方向配線）４６を形成する（図７）。
【００１０】
そして、各一対の電極４２，４３間を接続する導電性膜４７を形成する（図８）。
【００１１】
この方法によれば、抵抗の低い厚膜配線を容易に製造でき、一基板あたりの処理時間も短く、低コストにできる。
【００１２】
また、近年の大画面、高精細のＰＤＰや、電子放出素子を用いたディスプレイでは、よりファインなラインアンドスペースの印刷性が要求されているため、素子電極、配線等全てフォトリソグラフィー法で作成する方法もある。
【００１３】
【特許文献１】
特開平８−３２１２５４号公報
【特許文献２】
特開平８−３４１１０号公報
【００１４】
【発明が解決しようとしている課題】
上述したフォトリソグラフィー法を用いて、ディスプレイ用に多数の電子放出素子を形成する際には、従来のＮＴＳＣ方式でも数十万個、ＨＤＴＶにおいては数百万個の電子放出素子を正確に作り込む事が要求される。その際には配線４４，４６、および層間絶縁層４５の信頼性の一層の向上が求められる。
【００１５】
層間絶縁層には、駆動時の電力消費、発熱を押さえるためにその誘電率がある程度以下になるように厚く形成されることが望ましい。また、ピンホール等の発生があってはならない。そのため、層間絶縁層の形成においては、一層だけ形成するのでは不十分なことも多い。そこで、数百万個の配線交差部を持つマトリクス構造の配線交差部におけるピンホールショートなどの欠陥を無くすために、２層以上積層することが考えられる。しかしながら、多層に積み重ねた構造としてもＸ方向配線とＹ方向配線の交差部で、配線間ショートを起こすことがあった。
【００１６】
本発明は、信頼性の高い、絶縁性能あるいは導電性能が得られる部材パターンの製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、ピンホールの発生を抑制し得る、部材パターンの製造方法を提供することを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、一対の導電性部材間での良好なコンタクト性能を得られる部材パターンの製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、層間絶縁層のピンホールの発生を抑制し、上下配線間のショート欠陥の少ない信頼性の高い配線構造体およびそれを用いた電子源、画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板上に、パターニングされた部材を備える部材パターンの製造方法であって、基板上に付与されたネガタイプの感光性材料の所望領域を、第１の方向から露光する第１の露光工程と、前記第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光工程と、前記露光工程の後、現像して、前記部材の前駆体パターンを形成する現像工程と、前記前駆体パターンを焼成する工程と、を備えることを特徴とする部材パターンの製造方法である。
【００２１】
また、本発明は、基板上に、パターニングされた部材を備える部材パターンの製造方法であって、基板上に付与されたネガタイプの感光性材料の所望領域を、第１の方向から露光する第１の露光工程と、前記第１の露光工程の後、現像して、前記部材の前駆体パターンを形成する現像工程と、前記部材の前駆体パターンを前記第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光工程と、前記第２の露光工程の後、前記前駆体パターンを焼成する工程と、を備えることを特徴とする部材パターンの製造方法である。
【００２２】
また、上記本発明の部材パターンの製造方法は、前記ネガタイプの感光性材料が、前記基板上に予め配置された部材上から前記基板上に渡って（跨って）付与されている場合により好ましく適用される。
【００２３】
また、上記本発明の部材パターンの製造方法は、前記基板上に予め配置された部材が、前記基板よりも光反射率の大きい部材である場合により好ましく適用される。
【００２４】
また、上記本発明の部材パターンの製造方法は、前記基板上に予め配置された部材が、感光性材料への露光、現像と焼成を伴う方法にて形成された部材である場合により好ましく適用される。
【００２５】
また、上記本発明の部材パターンの製造方法は、前記基板上に予め配置された部材が、その断面形状が、オーバーハングした部分を有する場合により好ましく適用される。
【００２６】
また、上記本発明の部材パターンの製造方法は、前記パターニングされた部材が絶縁性部材であって、前記絶縁性部材が、当該絶縁性部材を挟んで前記基板上に積層される一対の導電性部材を電気的に接続するためのコンタクトホールを有している場合により好ましく適用される。
【００２７】
以上述べた本発明の部材パターンの製造方法において、部材パターンとは、絶縁性部材のパターンあるいは導電性部材のパターンなどであり、第１の方向から露光する第１の露光工程と、前記第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光工程とを有することにより、露光後の、感光性材料中の未反応モノマーの残留量を減らすことができ、よって、焼成後に部材パターンに発生するピンホールを極力低減することができる。また、前記ピンホールの発生を抑えることができるので、連続性の高い（密度の大きい）部材パターンとなり、絶縁性部材にあっては絶縁性能に優れ、また、導電性部材にあっては導電性能に優れた部材パターンを製造することが可能である。
【００２８】
また、以上述べた本発明の部材パターンの製造方法において、前記第１の露光工程の後、現像して、前記部材の前駆体パターンを形成する現像工程と、前記部材の前駆体パターンを前記第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光工程とを有する場合には、第２の露光工程を露光マスク無しで行うことができる利点を有する。
【００２９】
また、以上述べた本発明の部材パターンの製造方法は、前記ネガタイプの感光性材料が、前記基板上に予め配置された部材上から前記基板上に渡って（跨って）付与されている場合には、前記予め配置された部材が存在する部分と存在しない部分とでは露光時の光の反射率が異なるが故に生ずる反射率の小さい部分の露光不足による上記ピンホール発生の問題を解消し得るので、より好ましく適用される。また、この場合、前記基板上に予め配置された部材が、前記基板よりも光反射率の大きい部材である場合にはより効果的に適用し得る。
【００３０】
また、以上述べた本発明の部材パターンの製造方法は、前記基板上に予め配置された部材が、その断面形状が、オーバーハングした部分を有する場合には、上方から露光してもオーバーハングの影の部分が充分に露光されないが故に生ずる上記ピンホール発生の問題を解消し得るので、より好ましく適用される。また、このようなオーバーハングの断面形状は、感光性材料への露光、現像と焼成を伴う方法にて形成された部材に多くみられるものであるから、前記基板上に予め配置された部材が、感光性材料への露光、現像と焼成を伴う方法にて形成された部材である場合に本発明はより好ましく適用される。
【００３１】
また、以上述べた本発明の部材パターンの製造方法は、前記パターニングされた部材が絶縁性部材であって、前記絶縁性部材が、当該絶縁性部材を挟んで前記基板上に積層される一対の導電性部材を電気的に接続するためのコンタクトホールを有している場合には、コンタクトホール部分の過剰露光が防止され、良好なサイズのコンタクトホールを形成できるので、一対の導電性部材間での良好なコンタクト性能を得られる。
【００３２】
以上述べた部材パターンの製造方法は、例えば、種々の電子デバイスの配線構造体の製造方法に好ましく適用される。即ち、
本発明は、基板上に、第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された第２の配線とを備える配線構造体の製造方法であって、前記絶縁体の形成工程が、基板上に配置された第１の配線上から前記基板上に渡って（跨って）付与されたネガタイプの感光性絶縁材料の所望領域を、第１の方向から露光する第１の露光ステップと、前記第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光ステップと、前記露光ステップの後、現像して、前記絶縁体の前駆体パターンを形成するステップと、前記絶縁体の前駆体パターンを焼成するステップと、を備えることを特徴とする配線構造体の製造方法である。
【００３３】
また、本発明は、基板上に、第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された第２の配線とを備える配線構造体の製造方法であって、前記絶縁体の形成工程が、基板上に配置された第１の配線上から前記基板上に渡って（跨って）付与されたネガタイプの感光性絶縁材料の所望領域を第１の方向から露光する第１の露光ステップと、前記第１の露光ステップの後、現像して、前記絶縁体の前駆体パターンを形成するステップと、前記絶縁体の前駆体パターンを前記第１の方向とは逆の第２の方向から露光する第２の露光ステップと、前記第２の露光ステップの後、前記前駆体パターンを焼成するステップと、を備えることを特徴とする配線構造体の製造方法である。
【００３４】
また、以上の配線構造体の製造方法は、前記第１の配線が、前記基板よりも光反射率の大きい部材である場合により好ましく適用される。
【００３５】
また、以上の配線構造体の製造方法は、前記第１の配線が、感光性材料への露光、現像と焼成を伴う方法にて形成された部材である場合により好ましく適用される。
【００３６】
また、以上の配線構造体の製造方法は、前記第１の配線が、その断面形状が、オーバーハングした部分を有する場合により好ましく適用される。
【００３７】
また、以上の配線構造体の製造方法は、前記絶縁体が、当該絶縁体を挟んで前記基板上に積層される一対の導電性部材を電気的に接続するためのコンタクトホールを有している場合により好ましく適用される。
【００３８】
また、以上述べた配線構造体の製造方法は、基板上に、複数の第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された複数の第２の配線とを備える配線構造体に好ましく適用される。
【００３９】
以上述べた配線構造体の製造方法は、部材パターンの製造方法において先に述べた同様の理由で、同様の効果を奏するので、絶縁体のピンホールの発生を抑制し、上下配線間のショート欠陥の少ない信頼性の高い配線構造体の製造方法を提供できる。
【００４０】
また、以上の配線構造体の製造方法は、電子源の製造方法、画像表示装置の製造方法に好ましく適用される。即ち、
本発明は、基板上に、第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された第２の配線とを備える配線構造体と、前記配線構造体に接続された電子放出素子とを有する電子源の製造方法であって、前記配線構造体は以上で述べた方法にて製造されることを特徴とする電子源の製造方法である。
【００４１】
また、本発明は、基板上に、第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された第２の配線とを備える配線構造体と、前記配線構造体に接続された電子放出素子と、前記電子放出素子からの電子の照射により画像を表示する画像表示部材とを有する画像表示装置の製造方法であって、前記配線構造体は以上で述べた方法にて製造されることを特徴とする画像表示装置の製造方法である。
【００４２】
また、以上述べた電子源及び画像表示装置の製造方法は、基板上に、複数の第１の配線と、前記第１の配線と交差し、当該第１の配線上に、絶縁体を介して配置された複数の第２の配線とを備える配線構造体と、前記配線構造体に、マトリクス配線された複数の電子放出素子を備える電子源に好ましく適用される。
【００４３】
以上述べた電子源及び画像表示装置の製造方法は、部材パターンの製造方法において先に述べた同様の理由で、同様の効果を奏するので、絶縁体のピンホールの発生を抑制し、上下配線間のショート欠陥の少ない信頼性の高い配線構造体を用いた電子源及び画像表示装置の製造方法を提供できる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の理解を助けるために、まず、本発明を成すに至った経緯を簡単に説明する。
【００４５】
本発明者らは、図８に示したようなＸＹマトリクス配線基板における配線間ショートに関して鋭意検討、観察した結果、配線間ショートを起こす箇所は、Ｘ方向配線４６とＹ方向配線４４の交差部において、下側に位置する配線の断面形状が逆台形状いわゆるエッジカール状になっており、基板に対してオーバーハング状態になっていることが多い事を知見し、本発明に至ったものである。
【００４６】
本発明者らは、前述のようにオーバーハングがあると、層間絶縁層の露光の際に上方からマスクを用いて露光してもオーバーハングの影の部分は充分に露光されずに、そのために感光性絶縁材料中に未反応モノマーが多く残り、現像後の焼成時に、異常にガスを発生させピンホールが発生すると考えている。
【００４７】
これは、光を照射することによって材料中のモノマーが反応して架橋構造をつくり現像後に残るネガタイプの感光性材料では避けがたい問題である。感光性絶縁層に良く用いられるアクリル系などの多重結合を持つモノマーは、部分的に重合したポリマーよりも焼成したときの焼失温度は高い。このモノマーの焼失時に層間絶縁材料中のガラスフリットが溶融し始めているとガスが抜けた部分にピンホールが発生すると考えている。
【００４８】
また、一般に感光性の配線材料は露光深度などの問題から現像後は断面が逆台形状になりやすい。更にそのまま焼成するとパターンのエッジが上方に反り返るエッジカールと呼ばれる状態が生じる。この配線材料の特性の改善は材料メーカーによっていろいろ行われているようではあるが、いまだに完全にエッジカールの無い感光性配線材料は市場には投入されてはいないのが実情である。
【００４９】
また、エッジカールの無い配線の場合には、配線パターンや下地層の表面近傍では、上からの露光光の反射により、感光性絶縁材料を十分に硬化させることができるが、配線パターンや下地層の無い部分では、これらからの反射が無いために、露光が不十分となり、硬化度の低い部分が生じ易く、ここからのガスの発生によりピンホールを生じ易い。
【００５０】
そこで、本発明の実施の形態においては、感光性絶縁材料のパターンニングの際には、例えば基板の上方からの露光だけでは露光が不十分となり反応が不十分となっている感光性絶縁材料に、例えば基板裏面からも充分に光を当てて反応を進める。これによって、未反応の感光性モノマーを消失させ、絶縁層の焼成工程における気泡の発生によるピンホールの発生を抑制することができる。
【００５１】
本発明の実施の形態において、２回目の露光工程は、１回目の露光の直後に行ってもよいが、いったん１回目の露光による潜像を現像した後に行えば、２回目の露光工程を露光マスク無しで行うことができる。
【００５２】
なお、本明細書において、「エッジカール」とは、配線、あるいは絶縁材料においてパターンの断面形状が、パターン中央と比較してエッジ付近が基板から浮き上がり、反り返った高さ的なことを意味し、「オーバーハング」とは、エッジカールすることによって配線の断面方向のエッジが基板界面から浮き上がって隙間ができている状態のことを意味する。
【００５３】
本発明の実施の形態は、第１の配線の断面形状は、エッジカールやオーバーハングを持つ形状、或いは、矩形、台形、三角形、半円形などのいかなる形状のものにも適用できるが、第１の配線の側面と基板の表面とのなす角度が鋭角（オーバーハングの場合など）又は鈍角（印刷の場合など）である場合に、顕著な効果を奏する。
【００５４】
本発明の実施の形態に用いられる基板としては、青板ガラス、硼珪酸ガラス、石英ガラスなどの光透過性基板、シリコンのような半導体基板、金属基板などが挙げられるが、好ましくは、露光用の光を透過しうる光透過性基板を用いるとよい。
【００５５】
本発明の実施の形態に用いられる第１の配線としては、塗布法、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、めっき法などにより形成され、ホトリソグラフィーによりパターニングされた導電体、或いは、印刷法などによりパターン化された導電体が挙げられ、いわゆる薄膜であっても、焼結体などからなる厚膜であってもよい。その導電体としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｔａ，Ｔｉ等の金属或いは、当該金属の２種以上の合金、又は、当該金属とＳｉ、Ｎｄ等との合金を用いることができる。また、第１の配線は単一の層でも材料の異なる複数の層の積層体であってもよい。そして、第１の配線の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば４μｍ〜２０μｍの範囲から選択するとよい。
【００５６】
また、本発明の実施の形態に用いられる第２の配線としては、上記第１の配線と同じ構成及び材料を用いることができる。
【００５７】
本発明の実施の形態に用いられる感光性絶縁材料としては、露光及び現像工程等を経てパターンニングされ絶縁膜となった時に、必要な絶縁特性をもつものであればよく、パターニング後は感光性が完全に消失しているものをも含む。特に、ネガ型の感光性絶縁ペースト用いることが好ましく、このペーストは、例えばガラスのような絶縁体を４０体積％〜６０体積％含み、残部が感光性樹脂や、溶剤などからなる周知の材料を用いることができる。感光性絶縁材料の厚さは特に限定されることはないが、乾燥後の膜厚は、例えば１０μｍ〜４０μｍ程度である。
【００５８】
以下に図面を参照して、本発明のより好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００５９】
（実施形態１）
本発明の絶縁膜の形成方法の一実施形態例を図１を用いて説明する。
【００６０】
まず、露光のための光を透過しうるガラス等の光透過性基板１を用意する（図１（ａ））。
【００６１】
次に必要に応じて、白金などの導電体からなる下地層２を形成した後、印刷法などにより導電性ペーストを塗布して、焼成する。こうして、例えば厚さ５μｍ〜２０μｍ程度の配線パターン３を形成する（図１（ｂ））。ここでは、配線パターン３の側面と基板１の表面とのなす角度が鈍角となっている。
【００６２】
次に、ネガ型の感光性絶縁ペースト４を印刷法により塗布し、乾燥させる（図１（ｃ））。乾燥後の膜厚は、例えば１０μｍ〜４０μｍ程度である。尚、感光性絶縁ペーストとしては、例えばガラス４０体積％〜６０体積％、感光性樹脂、溶剤などからなる周知の材料を用いることができる。
【００６３】
続いて、絶縁層パターンを形成するための光学マスク５を通して基板上方より露光を行う（図１（ｃ））。露光光はｇ線、ｈ線、ｉ線など周知の波長の光を用いることができ、光量は例えば６０ｍＪ／ｃｍ２〜２００ｍＪ／ｃｍ２程度である。
【００６４】
次に、現像してパターンを形成した後、基板の裏面から再度露光を行う。露光量は基板の厚さや透過率などを考慮して決めることができる。そして、例えば３００℃〜８００℃で焼成して、絶縁層パターン６を形成する（図１（ｄ））。焼成後の絶縁層パターン６の厚さは、焼成前の４０〜５５％程度となり、例えば、４μｍ〜２２μｍ程度である。
【００６５】
以上説明した本発明の好ましい実施の形態における上記絶縁膜の形成方法では、感光性絶縁ペーストを露光・現像後に基板の裏面から再度露光を行うので、基板界面付近の感光性絶縁ペーストを十分に露光し硬化させることができ、絶縁層パターンからのガス発生が無く、ピンホールの発生を防止することができる。
【００６６】
また、絶縁膜を層間絶縁層として用いる場合には、絶縁膜のパターニングと同時にコンタクトホールのための開口をパターニングすることがあるが、このような場合に光量を大きくした上方のみからの露光では、コンタクトホール部分が過剰露光されて、コンタクトホールのサイズが変動してしまうことがある。一方、本発明の絶縁膜の形成方法では、基板上方からの露光量を大きくすることなくパターニングすることが可能であることから、所望サイズのコンタクトホールを形成することができる。
【００６７】
（実施形態２）
次に、本発明の好ましい実施の形態である上記絶縁膜の形成方法の適用例として、ＸＹマトリクス配線の交差部近傍にそれぞれ電子放出素子が配設された構成を有する図８に示したような電子源基板を中心に説明する。
【００６８】
本実施形態の電子源基板に形成される電子放出素子としては、マトリクス駆動が可能な、２端子型の冷陰極が好ましく適用可能であり、例えば、図３に示したような表面伝導型の電子放出素子や、横形の電界放出型電子放出素子（ＦＥ）などを好ましく用いることができる。ここでは図３に示したような表面伝導型の電子放出素子を形成する例を示す。
【００６９】
（素子電極の形成）
まず、よく洗浄した基板４１上に、フォトリソグラフィー法などによって、素子電極４２，４３を、多数配列形成する（図４）。
【００７０】
基板４１はガラス等からなり、その大きさおよびその厚みは、その上に設置される電子放出素子の個数、および個々の素子の設計形状、および電子源の使用時に容器の一部を構成する場合には、その容器を真空に保持するための耐大気圧構造等の力学的条件等に依存して適宜設定される。
【００７１】
ガラスの材質としては、廉価な青板ガラスを使うことが一般的であるが、この上にナトリウムブロック層として、例えば厚さ０．５μｍ程度のシリコン酸化膜をスパッタ法で形成した基板等を用いる必要がある。この他にナトリウムが少ないガラスや、石英基板でも作成可能である。
【００７２】
素子電極４２，４３の形成には、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法等の真空系の成膜方法を用いて金属薄膜を成膜させた後に、フォトリソグラフィー法等によりパターニングしてエッチングする方法や、オフセット印刷法を用いて、有機金属を含有させたＭＯペーストを塗布し焼成する方法等を選択することができる。
【００７３】
素子電極４２，４３は、例えば電極間隔を数μｍ〜数十μｍとし、膜厚は数十ｎｍとする。そして、その材料としては導電性を有する材料であればよく、例えば、Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属やそれらの合金、及びＲｕＯ２，Ｐｄ−Ａｇ等の金属やそれらの金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、及びポリシリコン等の半導体材料、及びＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２等の透明導電体などが挙げられる。
【００７４】
（Ｙ方向配線の形成）
次に、感光性導電ペーストを用いて、一方の素子電極４３を共通に接続するＹ方向配線４４を形成する（図５）。このＹ方向配線４４の形成方法を、図９を用いて詳細に説明する。
【００７５】
まず、図９（ａ）に示す成膜工程おいて、基板４１上に感光性導電ペーストを用いて例えばスクリーン印刷により層５１を形成する。その後、感光性導電ペーストを８０〜１５０℃程度の温度で乾燥させる。
【００７６】
次に、図９（ｂ）に示す露光工程において、所望の配線パターンの開口部を有するマスク５２を配置し、感光性導電ペーストが乾燥した層５１を露光する。
【００７７】
現像工程は、使用する感光性ペーストによって異なるが、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図９（ｃ）に示したような逆台形状の断面をもつＹ方向配線４４が形成される。
【００７８】
さらに、図９（ｄ）に示す焼成工程を施す。これによりオーバーハング状態をしめすＹ方向配線４４が形成される。
【００７９】
（層間絶縁層の形成）
次に、感光性絶縁ペーストを用いて層間絶縁層４５を形成する（図６）。この工程を図２を用いて説明する。
【００８０】
先ず、感光性絶縁ペーストをＹ方向配線の形成と同様にスクリーン印刷により基板４１上に成膜する。そして、所望の絶縁パターンを有するマスク１１を用いて、基板４１の上方から１回目の露光を行う。尚、１２ａはこの１回目の露光による硬化領域、１２ｂは未硬化領域である。
【００８１】
次に、現像工程を行う。現像工程は、使用する感光性ペーストによって異なるが、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所望のパターンで感光性絶縁パターンを形成する。
【００８２】
更に、この後基板４１の裏面よりマスクを用いずに、基板全面に２回目の露光を施す。この時、光量は基板での吸収を考慮して感光性絶縁材料が反応するに十分なエネルギーを与える。尚、１２ｃは２回目の露光による硬化領域である。
【００８３】
基板上方からの１回目の露光ではＹ方向配線４４のオーバーハング部分への光の到達が充分ではなく、感光性樹脂の効果が不十分である。そこで、現像工程の後に、裏面から２回目の露光で充分なエネルギーの光を当てることによって、オーバーハング部分の樹脂も硬化させることができる。
【００８４】
その後、焼成して所望パターンの層間絶縁層４５が形成される（図６）。尚、４９はコンタクトホールである。
【００８５】
（Ｘ方向配線の形成）
次に、感光性導電ペーストを用いて、他方の素子電極４２を共通に接続するＸ方向配線４６を形成する（図７）。Ｘ方向配線４６はＹ方向配線４４と比較して寸法精度の制限がゆるいので通常の導電性ペーストをスクリーン印刷法により塗布し、直接にパターンを形成して焼成を行うことができる。
【００８６】
このようにしてＸＹマトリクス配線を有する基板を作成することができる。
【００８７】
（素子膜の形成）
素子膜（導電性膜）４７は、素子電極４２、４３を跨ぐ形で形成される（図８）。
【００８８】
素子膜４７としては、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い。またその膜厚は、素子電極４２、４３へのステップカバレージ、素子電極間の抵抗値、および後述するフォーミング処理条件等を考慮して適宜設定されるが、好ましくは１ｎｍから５０ｎｍの範囲とするのが良い。そのシート抵抗値は、好ましくは１０３〜１０７Ω／□である。
【００８９】
素子膜材料には、一般にはパラジウムＰｄが適しているが、これに限ったものではない。また成膜方法も、スパッタ法、溶液塗布後に焼成する方法などが適宜用いられる。
【００９０】
（フォーミング工程）
フォーミングと呼ばれる本工程に於いて、上記素子膜を通電処理して内部に亀裂を生じさせ、電子放出部を形成する。
【００９１】
具体的には、例えば上記基板の周囲の取り出し電極部を残して、基板全体を覆うようにフード状の蓋をかぶせて基板との間で内部に真空空間を作り、外部電源より電極端子部からＸＹ配線間に電圧を印加し、素子電極間に通電する事によって、素子膜４７の部位に、構造の変化した間隙（亀裂）を形成する。この間隙領域が電子放出部を構成する。尚、このフォーミングにより形成した間隙付近からも、所定の電圧下では電子放出が起こるが、この状態ではまだ電子放出効率が非常に低いものである。
【００９２】
通電フォーミングの電圧波形の例を図１１に示す。電圧波形は、特にパルス波形が好ましい。これにはパルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加する図１１（ａ）に示した手法と、パルス波高値を増加させながらパルスを印加する図１１（ｂ）に示した手法がある。
【００９３】
まず、パルス波高値を定電圧とした場合について図１１（ａ）で説明する。図１１（ａ）におけるＴ１及びＴ２は電圧波形のパルス幅とパルス間隔である。通常、Ｔ１は１μ秒〜１０ｍ秒、Ｔ２は１０μ秒〜１００ｍ秒の範囲で設定される。三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は、電子放出素子の形態に応じて適宜選択される。このような条件のもと、例えば、数秒から数十分間電圧を印加する。パルス波形は、三角波に限定されるものではなく、矩形波等の所望の波形を採用することができる。
【００９４】
次に、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について図１１（ｂ）で説明する。図１１（ｂ）におけるＴ１及びＴ２は、図１１（ａ）に示したのと同様とすることができる。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ステップ程度づつ、増加させることができる。
【００９５】
通電フォーミング処理の終了は、パルス電圧印加中の素子に流れる電流を測定して抵抗値を求めて、例えば１ＭΩ以上の抵抗を示した時に通電フォーミングを終了させることができる。
【００９６】
先にも述べたが、このフォーミング処理後の状態では電子発生効率は非常に低いものである。よって電子放出効率を上げるために、上記素子に活性化と呼ばれる処理を行うことが望ましい。
【００９７】
（活性化工程）
この活性化処理は、有機化合物が存在する適当な真空度のもとで、パルス電圧を素子電極４２，４３間に繰り返し印加することによって行うことができる。そして炭素原子を含むガスを導入し、それに由来する炭素あるいは炭素化合物を、前記間隙（亀裂）近傍にカーボン膜として堆積させる。
【００９８】
本工程の一例を説明すると、例えばカーボン源としてトルニトリルを用い、スローリークバルブを通して真空空間内に導入し、１．３×１０−４Ｐａ程度を維持する。導入するトルニトリルの圧力は、真空装置の形状や真空装置に使用している部材等によって若干影響されるが、１×１０−５Ｐａ〜１×１０−２Ｐａ程度が好適である。
【００９９】
図１２に、活性化工程で用いられる電圧印加の好ましい一例を示した。印加する最大電圧値は、１０〜２０Ｖの範囲で適宜選択される。
【０１００】
図１２（ａ）に於いて、Ｔ１は電圧波形の正と負のパルス幅、Ｔ２はパルス間隔であり、電圧値は正負の絶対値が等しく設定されている。また、図１２（ｂ）に於いて、Ｔ１およびＴ１’はそれぞれ電圧波形の正と負のパルス幅、Ｔ２はパルス間隔であり、Ｔ１＞Ｔ１’、電圧値は正負の絶対値が等しく設定されている。
【０１０１】
このとき、放出電流Ｉｅがほぼ飽和に達した時点で通電を停止し、スローリークバルブを閉め、活性化処理を終了する。
【０１０２】
以上の工程により複数の表面伝導型電子放出素子をマトリクス配線接続してなる電子源基板を作製することができる。
【０１０３】
次に、上記のような単純マトリクス配置の電子源基板を用いた本発明の画像形成装置の一例について、図１３を用いて説明する。
【０１０４】
図１３において、４１は上記の電子源基板、８２はガラス基板８３の内面に蛍光膜８４とメタルバック８５等が形成されたフェースプレート、８６は支持枠である。電子源基板４１、支持枠８６及びフェースプレート８２をフリットガラスによって接着し、４００〜５００℃で、１０分以上焼成することで、封着して、外囲器９０を構成する。
【０１０５】
尚、フェースプレート８２と電子源基板４１との間に、スペーサーと呼ばれる不図示の支持体を設置することにより、大面積パネルの場合にも大気圧に対して十分な強度を持つ外囲器９０を構成することもできる。
【０１０６】
図１４はフェースプレート８２上に設ける蛍光膜８４の説明図である。蛍光膜８４は、モノクロームの場合は蛍光体のみから成るが、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体９１と蛍光体９２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９２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８４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。
【０１０７】
また、蛍光膜８４の内面側には通常メタルバック８５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８２側へ鏡面反射すること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ためのアノード電極として作用すること等である。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。
【０１０８】
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応させなくてはいけないため、上下基板の突き当て法などで十分な位置合わせを行う必要がある。
【０１０９】
封着時の真空度は１０−５Ｐａ程度の真空度が要求される他、外囲器９０の封止後の真空度を維持するために、ゲッター処理を行なう場合もある。これは、外囲器９０の封止を行なう直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱法により、外囲器内の所定の位置（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、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。
【０１１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１１１】
［実施例及び比較例］
マトリクス配線基板を作成し、図８に示したような電子源基板を以下のようにして作製した。
【０１１２】
（素子電極の形成）
よく洗浄したガラス基板４１上に、スパッタ法によってまず下引き層としてチタニウムＴｉ（厚さ５ｎｍ）、その上に白金Ｐｔ（厚さ４０ｎｍ）を成膜した後、ホトレジストを塗布し、露光、現像、エッチングという一連のフォトリソグラフィー法によってパターニングして素子電極４２，４３を形成した（図４参照）。なお、本実施例では素子電極の間隔Ｌは１０μｍ、対向する長さＷは１００μｍとした。
【０１１３】
（Ｙ方向配線の形成）
次に、感光性導電ペーストを用いて、一方の素子電極４３を共通に接続するＹ方向配線４４を形成した（図５）。このＹ方向配線４４の形成方法を、図９を用いて詳細に説明する。
【０１１４】
まず、図９（ａ）に示す成膜工程おいて、基板４１上に感光性導電ペーストを用いて層５１を形成した。感光性導電ペーストは、導電性材料として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、感光性材料として多重結合を有するアクリル系のモノマー成分、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。この導電性材料を有する感光性導電ペーストをスクリーン印刷により基板４１上に成膜した。
【０１１５】
版は＃１５０〜４００あたりの粗さのものを所望の最終膜厚から使い分けるが、本実施例では層５１の乾燥後の膜厚を約１２μｍにするため、＃２００の粗さの版を用い成膜した。
【０１１６】
その後、感光性導電ペーストを８０〜１５０℃程度の温度で乾燥させた。層５１の乾燥後の膜厚は、１３μｍ程度であった。
【０１１７】
次に、図９（ｂ）に示す露光工程において、所望の配線パターンの開口部を有するマスク５２を配置し、感光性導電ペーストが乾燥した層５１を露光した。尚、Ｙ方向配線のパターンは、４０μｍライン／１６０μｍスペースで３８４０本とした。
【０１１８】
現像工程は、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図９（ｃ）に示したＹ方向配線４４を形成した。
【０１１９】
さらに、図９（ｄ）に示す焼成工程を施した。このときの焼成は、５００℃近傍で実施した。焼成後のＹ方向配線４４の膜厚は、７μｍ程度であった。
【０１２０】
このとき、Ｙ方向配線４４の断面における膜厚の最低部分は中央部の７μｍ程度（図９（ｄ）中のＡ）に対し、最高部分は端部の１２〜１４μｍ程度（図９（ｄ）中のＢ）であった。
【０１２１】
また、Ｙ方向配線４４の最大幅は約４２μｍ、基板との密着している部分の幅は約１６μｍとなり、配線の片側で１３μｍオーバーハング状態をしめすＹ方向配線４４が形成された（図９（ｄ）参照）。
【０１２２】
（層間絶縁層の形成）
次に、感光性絶縁ペーストを用いて層間絶縁層４５を形成する（図６）。尚、４９はコンタクトホールである。感光性絶縁ペーストは、絶縁性材料としてＳｉＯ２、酸化鉛を主成分とするもので、ガラス粒子が６割程度含有するほか、感光性材料として多重結合を有するアクリル系のモノマー成分、重合開始材、および溶媒成分などを２〜４割程度含有するものを使用した。
【０１２３】
まず感光性絶縁ペーストをＹ方向配線の形成と同様にスクリーン印刷により基板４１上に成膜した。その際、版は＃２００を用い、乾燥後の膜厚は２１μｍ程度であった。
【０１２４】
この層間絶縁層の形成工程における１回目の露光、現像、２回目の露光の各々における、Ｙ方向配線と絶縁パターンとの位置関係の模式図を図２に示す。図２において、１１は露光マスク、１２は感光性絶縁ペーストの層、１２ａは１回目の露光による感光性絶縁ペーストの硬化領域、１２ｂは１回目の露光による感光性絶縁ペーストの未硬化領域である。
【０１２５】
１回目の露光は、図２に示すような所望の絶縁パターンを有するマスク１１を用いて、基板の上方から露光を行った。
【０１２６】
現像工程は、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所望のパターンで感光性絶縁パターンを形成することができた。
【０１２７】
更に、基板の裏面よりマスクを用いずに、基板全面に２回目の露光を施した。光量は基板での吸収を考慮して感光性絶縁材料が反応するに十分なエネルギーを与えた。
【０１２８】
基板上方からの１回目の露光ではＹ方向配線４４のオーバーハング部分への光の到達が充分ではなく、感光性樹脂の効果が不十分であったが、現像工程後の２回目の露光によって、オーバーハング部分の樹脂も十分に硬化させることができた。
【０１２９】
その後、約５００℃で焼成した。同様な手順で、層間絶縁層を３層積層した。ただし、２層目以降では裏面からの２回目の露光工程は行わなかった。
【０１３０】
（Ｘ方向配線の形成）
次に、感光性導電ペーストを用いて、他方の素子電極４２を共通に接続するＸ方向配線４６を形成した（図７）。Ｘ方向配線４６は通常の導電性ペーストをスクリーン印刷法により塗布し、直接にパターンを７６８本形成して焼成を行った。
【０１３１】
以上のようにしてＸＹマトリクス配線を有する基板を計３枚作成した。
【０１３２】
また、上記の層間絶縁層の形成工程において基板の裏面からの２回目の露光を行わなかった以外は、上記と全く同様にして比較用のＸＹマトリクス配線基板を計３枚作成した。
【０１３３】
次に、上記計６枚のＸＹマトリクス配線基板の上下ショートの個数をカウントしてそのマトリクス基板の層間絶縁層の信頼性の評価を行った。
【０１３４】
Ｘ、Ｙ方向配線すべての配線にプローブを落として導通を見るマトリクスチェッカーを用いて各々の基板の上下ショート個数を計測したところ、本発明による裏面からの２回目の露光を行って作成したマトリクス配線基板においては、１２個、３０個、９個、平均で１７個のショートがあった。一方、裏面からの２回目の露光を行わずに作成した比較用の基板では、９７個、５２個、２７１個、平均で１４０個の上下ショートがあった。なお、トータルのＸ，Ｙ方向配線の交点は約２９５万個であることから、いずれも確率としては０．０１％以下と低いものにはなっている。
【０１３５】
更に基板の上下ショートの箇所を詳細に観察したところ、いずれの作成法においてもその多くは、Ｘ、Ｙ方向配線の交差部分の層間絶縁層にできたおよそ３０μｍ程度のピンホールにＸ方向配線のペーストがダレこんだことによるものであることが判った。
【０１３６】
すなわち、層間絶縁層を形成する際に裏面露光を行うことでピンホールの発生する確率が約８分の１程度になった。
【０１３７】
本発明における方法で作成した上記マトリクス配線基板を用いて、引き続き電子源基板を作成する方法を具体的に述べる。
【０１３８】
（素子膜の形成）
先に作成したマトリクス配線基板を十分にクリーニングした後、撥水剤を含む溶液で表面を処理し、表面が疎水性になるようにした。これはこの後塗布する素子膜形成用の水溶液が、素子電極上に適度な広がりをもって配置されるようにするためである。具体的には、ジメチルジエトキシシランの１０重量％エチルアルコール溶液をスプレー法にて基板上に散布し、１２０℃にて温風乾燥した。
【０１３９】
その後、素子電極４２，４３間にインクジェット塗布方法により、素子膜４７を形成した。本工程を図１０の模式図を用いて説明する。尚、基板上における個々の素子電極の平面的ばらつきを補償するために、基板上の数箇所に於いてパターンの配置ずれを観測し、観測点間のポイントのずれ量は直線近似して位置補完し、素子膜形成材料を塗付することによって、全画素の位置ずれをなくして、対応した位置に的確に塗付するようにした。
【０１４０】
本実施例では、素子膜４７としてパラジウム膜を得る目的で、先ず水８５：イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）１５からなる水溶液に、パラジウム−プロリン錯体０．１５重量％を溶解し、有機パラジウム含有溶液を得た。この他若干の添加剤を加えた。この溶液の液滴を、液滴付与手段７１として、ピエゾ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６０μｍとなるように調整して素子電極間に付与した（図１０（ａ））。
【０１４１】
その後、この基板を空気中にて、３５０℃で１０分間の加熱焼成処理をして酸化パラジウム（ＰｄＯ）からなる素子膜４７’が形成された（図１０（ｂ））。ドットの直径は約６０μｍ、厚みは最大で１０ｎｍの膜が得られた。
【０１４２】
（フォーミング工程）
次に、フォーミングと呼ばれる本工程に於いて、上記素子膜４７’を通電処理して内部に亀裂を生じさせ、電子放出部を形成した。
【０１４３】
具体的な方法は、上記基板の周囲の取り出し電極部を残して、基板全体を覆うようにフード状の蓋をかぶせて基板との間で内部に真空空間を作り、外部電源より電極端子部からＸＹ配線間に電圧を印加し、素子電極間に通電することによって、素子膜４７’を局所的に破壊、変形もしくは変質させることにより、電気的に高抵抗な状態の電子放出部４８を形成した。
【０１４４】
この時若干の水素ガスを含む真空雰囲気下で通電加熱すると、水素によって還元が促進され酸化パラジウムＰｄＯからなる素子膜４７’がパラジウムＰｄからなる素子膜４７に変化する。
【０１４５】
この変化時に膜の還元収縮によって、一部に亀裂（間隙）が生じるが、この亀裂発生位置、及びその形状は元の膜の均一性に大きく影響される。多数の素子の特性ばらつきを抑えるのに、上記亀裂は素子膜４７の中央部に起こり、かつなるべく直線状になることがなによりも望ましい。
【０１４６】
なおこのフォーミングにより形成した亀裂付近からも、所定の電圧下では電子放出が起こるが、現状の条件ではまだ発生効率が非常に低いものである。
【０１４７】
また得られた素子膜４７の抵抗値Ｒｓは、１０２から１０７Ωの値である。
【０１４８】
本実施例ではフォーミング処理に図１１（ｂ）に示した様なパルス波形を用い、Ｔ１を０．１ｍｓｅｃ、Ｔ２を５０ｍｓｅｃとした。印加した電圧は０．１Ｖから始めて５秒ごとに０．１Ｖステップ程度ずつ増加させた。通電フォーミング処理の終了は、パルス電圧印加時に素子に流れる電流を測定して抵抗値を求め、フォーミング処理前の抵抗に対して１０００倍以上の抵抗を示した時点でフォーミングを終了した。
【０１４９】
（活性化工程）
前記のフォーミングと同様にフード状の蓋をかぶせて基板との間で内部に真空空間を作り、外部からＸＹ配線を通じてパルス電圧を素子電極間に繰り返し印加することによって行う。そして炭素原子を含むガスを導入し、それに由来する炭素あるいは炭素化合物を、前記亀裂近傍にカーボン膜として堆積させる。
【０１５０】
本実施例ではカーボン源としてトリニトリルを用い、スローリークバルブを通して真空空間内に導入し、１．３×１０−４Ｐａを維持した。
【０１５１】
図１２に、活性化工程で用いられる電圧印加の好ましい一例を示した。印加する最大電圧値は、１０〜２０Ｖの範囲で適宜選択される。
【０１５２】
図１２（ａ）に於いて、Ｔ１は電圧波形の正と負のパルス幅、Ｔ２はパルス間隔であり、電圧値は正負の絶対値が等しく設定されている。また、図１２（ｂ）に於いて、Ｔ１およびＴ１’はそれぞれ電圧波形の正と負のパルス幅、Ｔ２はパルス間隔であり、Ｔ１＞Ｔ１’、電圧値は正負の絶対値が等しく設定されている。
【０１５３】
このとき、素子電極３に与える電圧を正としており、素子電流Ｉｆは、素子電極３から素子電極２へ流れる方向が正である。約６０分後に放出電流Ｉｅがほぼ飽和に達した時点で通電を停止し、スローリークバルブを閉め、活性化処理を終了した。
【０１５４】
以上の工程で、基板上に多数の電子放出素子をマトリクス配線接続してなる電子源基板を作製することができた。
【０１５５】
（電子源基板の特性評価）
上述のような素子構成と製造方法によって作製された電子源基板の電子放出特性を測定した。その結果、素子電極間に印加する電圧１２Ｖにおける放出電流Ｉｅを測定したところ平均０．６μＡ、電子放出効率は平均０．１５％を得た。また素子間の均一性もよく、各素子間でのＩｅのばらつきは５％と良好であった。
【０１５６】
次に、以上のようにして製造した単純マトリクス配置の電子源基板を用いて図１３に示したような画像表示装置（表示パネル）を製造した。尚、図１３は内部を表現するために部分的に切り欠いて表している。
【０１５７】
本実施例では、電子源基板４１、支持枠８６及びフェースプレート８２をフリットガラスによって接着し、４８０℃で、３０分焼成することで、封着して、外囲器９０を得た。
【０１５８】
尚、この一連の工程を全て真空チャンバー中で行うことで、同時に外囲器９０内部を最初から真空にすることが可能となり、かつ工程もシンプルにすることができた。
【０１５９】
このようにして図１３に示されるような表示パネルを製造し、走査回路・制御回路・変調回路・直流電圧源などからなる駆動回路を接続し、パネル状の画像表示装置を製造した。
【０１６０】
以上のようにして製造した画像表示装置において、Ｘ方向端子とＹ方向端子を通じて、各電子放出素子に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、アノード電極であるメタルバック８５に高圧を印加し、発生した電子ビームを加速し、蛍光膜８４に衝突させることによって、画像を表示した。
【０１６１】
本実施例における画像表示装置は、Ｘ・Ｙ方向配線の電気的信頼性が高く、そのため画像品位も良好であった。
【０１６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、信頼性の高い、絶縁性能あるいは導電性能が得られる部材パターンの製造方法を提供することができる。
【０１６３】
また、本発明は、ピンホールの発生を抑制し得る、部材パターンの製造方法を提供することができる。
【０１６４】
また、本発明は、一対の導電性部材間での良好なコンタクト性能を得られる部材パターンの製造方法を提供することができる。
【０１６５】
また、本発明は、層間絶縁層のピンホールの発生を抑制し、上下配線間のショート欠陥の少ない信頼性の高い配線構造体およびそれを用いた電子源、画像表示装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る絶縁膜の形成方法を説明するための図である。
【図２】本発明に係る層間絶縁層の形成方法を説明するための図である。
【図３】本発明に係る電子源基板に形成される電子放出素子の一例を示す模式図である。
【図４】電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図５】電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図６】電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図７】電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図８】電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図９】電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図１０】電子源基板の製造工程を説明するための図である。
【図１１】フォーミング電圧の例を示す図である。
【図１２】活性化電圧の例を示す図である。
【図１３】本発明に係る画像表示装置の一構成例を模式的に示す斜視図である。
【図１４】本発明に係る画像表示装置における蛍光膜の例を模式的に示す図である。
【符合の説明】
１　　　基板
２　　　下地層
３　　　配線パターン
４　　　感光性絶縁ペースト
５　　　露光マスク
６　　　絶縁層パターン
１１　　露光マスク
１２　　感光性絶縁ペーストの層
１２ａ　１回目の露光による感光性絶縁ペーストの硬化領域
１２ｂ　１回目の露光による感光性絶縁ペーストの未硬化領域
１２ｃ　２回目の露光による感光性絶縁ペーストの硬化領域
３１　　基板
３２　　電極
３３　　電極
３４　　導電性薄膜
３５　　電子放出部
４１　　電子源基板
４２　　素子電極
４３　　素子電極
４４　　Ｙ方向配線
４５　　層間絶縁層
４６　　Ｘ方向配線
４７　　素子膜（導電性膜）
４８　　電子放出部
４９　　コンタクトホール
５１　　感光性導電ペーストの層
５２　　露光マスク
５３　　露光
５４　　露光領域
７１　　液滴付与手段
８２　　フェースプレート
８３　　ガラス基板
８４　　蛍光膜
８５　　メタルバック
８６　　支持枠
９０　　外囲器（表示パネル）
９１　　黒色導電体
９２　　蛍光体
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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