JP2000311600A

JP2000311600A - 電子源、画像形成装置並びに配線基板の製造方法および該製造方法を用いた電子源、画像形成装置並びに配線基板

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Publication number: JP2000311600A
Application number: JP33121499A
Authority: JP
Inventors: Nobutsugu Yamada; 修嗣山田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2000-11-07
Also published as: US6604970B1

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁層を多層化する際にピンホールの連続的
な成長を防止でき、上下の配線層間のショート欠陥の防
止を図れ、焼成に際して層パターンのダレなど損傷を防
止でき、配線接続を不良化しない絶縁層の製造方法を提
供する。【解決手段】基板上に、第一の配線を形成するステッ
プと、前記第一の配線上に、絶縁性材料を配置し、焼成
する工程をＭ（Ｍ≧３を満たす整数）回繰り返すこと
で、絶縁層をＭ層積層して形成する工程と、前記絶縁層
上に、第二の配線を形成する工程とを有し、第Ｎ（２≦
Ｎ≦Ｍ−１を満たす整数）層目の絶縁層を形成する際に
用いる第Ｎの絶縁性材料の軟化点よりも低い温度で、前
記第Ｎの絶縁材料を焼成する、そして、第Ｎ＋１層目か
ら第Ｍ層目の各絶縁層を形成する際の焼成温度が、前記
第Ｎ層目の絶縁層を形成する際の焼成温度以下であるこ
とを特徴とする。

Description

【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、画像形成
装置並びに配線基板の製造方法および該製造方法を用い
た電子源、画像形成装置並びに配線基板に関する。さら
には、配線間を絶縁するための絶縁層の形成方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、表示デバイスとして、薄い平面型
の画像形成装置は設置スペースの利用性に優れているこ
とから開発が盛んであり、例えば液晶表示装置は携帯用
パーソナルコンピュータの表示部等に利用されていて既
によく知られている。

【０００３】しかし、液晶表示装置は画像が暗くて視野
角が狭いという課題があり、このため自発光型のディス
プレイが注目されている。即ち、プラズマディスプレ
イ，蛍光表示管，表面伝導型電子放出素子などの電子放
出素子を用いたディスプレイなどの自発光型のディスプ
レイは、液晶表示装置に比べて明るい画像が得られると
共に視野角も広い。

【０００４】そして、自発光型の平面型画像形成装置の
中でも、電子放出素子を用いた画像形成装置、特に簡単
な構造で電子の放出が得られる表面伝導型電子放出素子
を用いた画像形成装置が注目を集めている。

【０００５】表面伝導型電子放出素子は、Ｍ．Ｉ．Ｅｌ
ｉｎｓｏｎらによって［Ｒａｄｉｏ．Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ．Ｐｈｙｓ．，１０，１２９０，（１９６
５）］に発表されており、基板上に形成された小面積の
薄膜面に平行に電流を流すことにより電子放出が起こる
ものである。この表面伝導型電子放出素子としては、上
記したエリンソンらによるＳｎＯ₂の薄膜を用いたも
の、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：Ｔｈｉ
ｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ，９，３１７（１９７
２）］、Ｉｎ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａ
ｒｔｗｅｌｌａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：ＩＥ
ＥＥＴｒａｎｓ．ＥＤＣｏｎｆ．，５１９（１９７
５）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久他：真
空，第２６巻，第１号，２２頁（１９８３）］等が報告
されている。

【０００６】図４は、表面伝導型電子放出素子の一例を
示し、図４（ａ）は素子構成の平面図、図４（ｂ）はそ
の断面図である。同図において、２０１は絶縁性基板、
２０２，２０３は電気的接続を得るための素子電極、２
０４は導電性膜、２０５は電子放出部である。

【０００７】図６は、上記表面伝導型電子放出素子をマ
トリクス状に配列形成した電子源を用いた画像形成装置
の一例の模式図である。

【０００８】図４に示した素子構成は単位素子の構成で
あり、図６に示した画像形成装置では、この単位素子６
２を画素に対応させて基板（リアプレート）６１上に多
数配列して電子源として備えている。そして、基板６１
上には、各素子を任意に選択するためＸ方向配線６３と
Ｙ方向配線６４とを不図示の絶縁層を挟んで設け、所謂
マトリクス配線としている。なお、基板６１にはガラス
板を用いることが多い。

【０００９】また、さらには、図６の画像形成装置にお
いて、６６は外枠、６７はフェースプレートである。外
枠６６、リアプレート６１、フェースプレート６７の各
接続部を不図示の低融点ガラスフリット等の接合材によ
り接合（封着）し、画像表示装置内部を真空に維持する
ための気密容器６０を構成している。

【００１０】フェースプレート６７の下面には、蛍光体
からなる蛍光膜６８が形成されている。そして、蛍光膜
６８のリアプレート側の面にはＡｌ等からなるメタルバ
ック６９が形成されている。

【００１１】カラー表示の場合には、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体（不図示）が塗り分
けられている。また、蛍光膜６８をなす上記各色蛍光体
の間には黒色体（不図示）が配される。

【００１２】上記気密容器の内部は１０^- ⁴Ｐａよりも低
い圧力の真空に維持されている。このようにして、電子
放出素子が形成されたリアプレート６１と蛍光膜が形成
されたフェースプレート６７間は一般に数百μｍ〜数ｍ
ｍに保たれている。

【００１３】以上説明した画像形成装置の駆動方法は、
容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎ、および配
線６３、６４を通じて各電子放出素子６２に電圧を印加
することで、各素子６２から電子を放出する。それと同
時に、メタルバック６９に容器外端子Ｈｖを通じて数百
Ｖ〜数ｋＶの高電圧を印加する。このようにすること
で、各素子６２から放出された電子を加速し、対応する
各色蛍光体に衝突させる。これにより、蛍光体が励起さ
れ発光し、画像が表示される。

【００１４】上記したマトリクス配線を設けた電子源基
板（リアプレート）は様々な製造方法により製作できる
が、一つには素子電極、配線等を全てフォトリソグラフ
ィー法により製作する方法を採ることができる。

【００１５】また、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、電子源基板を製造する方
法を採ることもできる。印刷法は大面積のパターンを形
成するのに適しており、これによれば基板上に多数の電
子放出素子を配列形成することを容易に行えるので非常
に好ましい。

【００１６】例えば特開平８−１８５８１８号公報、特
開平８−３４１１０号公報、特開平８−２３６０１７号
公報、特開平９−２８３０６１号公報などには、電子源
基板（リアプレート）を印刷法により製作するようにし
た技術や、Ｘ方向配線，層間絶縁層，Ｙ方向配線をスク
リーン印刷法により形成するようにした技術などが開示
されている。

【００１７】上記公報に記載されている電子源基板の作
成方法の一例を図７を用いて説明する。

【００１８】まず、基板（リアプレート）６１上に、一
対の素子電極（２０２、２０３）をマトリクス状に形成
する（図７（ａ））。そして、電極２０２を共通に接続
するように、ｍ本のＸ方向配線６３を導電性材料の粒子
を含むペーストを印刷し、焼成することで形成する（図
７（ｂ））。次に、櫛歯状の絶縁層６５を、絶縁性の粒
子（ガラス粒子）を含むペーストを印刷し、焼成するこ
とで形成する（図７（ｃ））。さらに、各絶縁層６５上
に、Ｙ方向配線６４を電極２０３を共通に接続するよう
に導電性材料の粒子を含むペーストを印刷し、焼成する
ことで形成する（図８（ｄ））。そして、素子電極２０
２と２０３とをつなぐ様に、導電性膜２０４を形成する
（図８（ｅ））。最後に導電性膜２０４に電流を流すこ
とで、導電性膜の一部に間隙を形成して電子放出部２０
５を形成する（図８（ｆ））。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
開示されたようなマトリクス配線など、配線間（交差
部）に絶縁層を設ける構成では、その絶縁層は、当然な
がら上下配線間の絶縁抵抗を数ＭΩ以上に確保する必要
がある。そのため、絶縁層にピンホールが形成されるこ
とによる、上下配線間のショートがあってはならない。
しかしながら、特に、印刷法を用いて、絶縁層を形成す
る場合には、ピンホールの発生を防げないことが多い。
尚、本発明でいう、「印刷法による絶縁層の形成」と
は、ガラス粒子などの絶縁性材料を塗布し、焼成するこ
とで、粒子同士を結合させ、絶縁性の膜として形成する
一連のプロセスを指す。

【００２０】また、特に、上述した画像形成装置に用い
る、マトリクス配線した電子源基板では、電子放出素子
を画素数と同数形成する必要がある。そのため、画素数
に対応する、上下配線間の交差部は、数十万〜数百万ヶ
所となる。そこで、それら配線交差部における絶縁層の
ピンホールの発生を無くすために、印刷法により絶縁層
を何層も形成することが考えられる。

【００２１】印刷法を用いて絶縁層を多層に形成する場
合、下層側から順次、絶縁性粒子（ガラス粒子）を含む
ペーストを塗布、焼成する工程を繰り返して多層に積み
重ねることとなる。そのため、直下の絶縁層に封じられ
た気泡が、その上層の絶縁層を形成するための焼成段階
で、上層の絶縁層に入り込む場合があった。あるいは、
逆に、上層の絶縁層の焼成中に生じた気泡が下層の絶縁
層の気泡とつながってしまう場合もあった。その結果、
図５に示すように、多層に形成した絶縁層５の全てに渡
って連続したピンホールができてしまう場合があった。
従って、単に、印刷法を用いて、絶縁層を積層形成する
だけでは交差部における上下配線間のショートの発生を
抑制するのに十分ではない場合があった。

【００２２】なお、図５はマトリクス配線の交差部にお
ける断面模式図であり、基板９の上に、下側配線４、三
層構成の絶縁層５、上側配線６を順に形成したものであ
る。

【００２３】そこで、上記ピンホール発生を防ぐため
に、各絶縁層を形成する際の各焼成工程を、絶縁層とな
す絶縁材料（絶縁性粒子（ガラス粒子））の軟化点より
も十分に高温で行うことが考えられる。この方法によれ
ば、上記絶縁材料（上記絶縁性粒子（ガラス粒子））を
十分に溶融して流動させ、塗布時あるいは焼成時に発生
するピンホールをうまく埋め込んで塞ぐことが期待でき
る。

【００２４】しかし、高温で焼成すると、基板に用いた
ガラスの歪み点を越えてしまい、そのガラス基板が不可
逆な変形を起こすことがある。このため、絶縁層上に配
置する上側配線の形成が不可能になったり、ガラス基板
の歪み変形が大きすぎて基板自体が全く使いものになら
なくなる場合があった。また、高温で焼成すると、絶縁
材料（上記絶縁性粒子（ガラス粒子））が溶融して流動
するため、せっかく高精度にパターニングした絶縁層の
形状が崩れてしまい、予定した精度が出なくなる場合が
あった。さらには、高温の焼成に耐えられる、歪み点の
高い特殊ガラスを基板に用いることにしてもよいが、特
殊ガラスの使用はコストを上昇させ、製品の競争力を失
ってしまう。

【００２５】逆に、コストの高いガラスを使用しなくて
も済むように、絶縁層とするための絶縁材料（絶縁性粒
子（ガラス粒子））として軟化点の極低いものを用い、
その軟化点よりも高いが比較的に低温で焼成を行う方法
を採ることも考えられる。しかしながら、軟化点の極低
い絶縁材料（絶縁性粒子（ガラス粒子））は一般にＰｂ
ＯやＺｎＯの含有率が高い。そのため上下の配線間の絶
縁抵抗を所定に確保できなくなり、絶縁層には適用でき
ないことが多い。

【００２６】そこで、本発明はかかる課題に鑑みてなさ
れたものであって、絶縁性粒子（ガラス粒子）を塗布
（付与）、焼成する工程を繰り返すことによって、絶縁
層を多層に形成する際に、高歪み点ガラス等の特殊部材
による基板を使用せずにピンホールの連続的な成長を抑
制し、上下の配線間のショート欠陥の防止を図る電子源
基板および配線基板の製造方法を提供することを目的と
する。さらには、複数回の焼成に際して絶縁層のパター
ンのダレなどの形状変化を抑制する電子源基板および配
線基板の製造方法を提供することを目的とする。また、
上記製造方法を用いた配線、電子源及び画像形成装置を
提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべく
成された本発明の構成は、以下の通りである。

【００２８】即ち、本発明の電子源基板の製造方法は、
基板上に、複数の第一の配線と、前記第一の配線と絶縁
層を介して絶縁された複数の第二の配線と、前記第一の
配線と第二の配線に接続した電子放出素子を複数有する
電子源基板の製造方法であって、第一の配線を形成する
工程、前記第一の配線上に、絶縁性材料を配置し、焼成
する工程をＭ（Ｍ≧３を満たす整数）回繰り返すこと
で、絶縁層をＭ層積層して形成する工程、前記絶縁層上
に、第二の配線を形成する工程、を有し、前記絶縁層を
形成する工程において、第Ｎ（２≦Ｎ≦Ｍ−１を満たす
整数）層目の絶縁層を形成する際に用いる第Ｎの絶縁性
材料の軟化点よりも低い温度で、前記第Ｎの絶縁材料を
焼成し、そして、第Ｎ＋１層目から第Ｍ層目の各絶縁層
を形成する際の焼成温度が、前記第Ｎ層目の絶縁層を形
成する際の焼成温度以下である、ことを特徴とするもの
である。

【００２９】また、本発明の配線基板の製造方法は、基
板上に、第一の配線と第二の配線とを絶縁層を介して配
置した配線基板の製造方法であって、第一の配線を形成
する工程、前記第一の配線上に、絶縁性材料を配置し、
焼成する工程をＭ（Ｍ≧３を満たす整数）回繰り返すこ
とで、絶縁層をＭ層積層して形成する工程、前記絶縁層
上に、第二の配線を形成する工程、を有し、前記絶縁層
を形成する工程において、第Ｎ（２≦Ｎ≦Ｍ−１を満た
す整数）層目の絶縁層を形成する際に用いる第Ｎの絶縁
性材料の軟化点よりも低い温度で、前記第Ｎの絶縁材料
を焼成し、そして、第Ｎ＋１層目から第Ｍ層目の各絶縁
層を形成する際の焼成温度が、前記第Ｎ層目の絶縁層を
形成する際の焼成温度以下である、ことを特徴とするも
のである。

【００３０】上記本発明の製造方法は、さらなる特徴と
して、「前記第Ｍ層の絶縁層を形成する際の焼成温度
が、前記第Ｍの絶縁性材料の軟化点以上である」こと、
「前記第Ｎの絶縁性材料の軟化点が、第Ｎ＋１から第Ｍ
の各絶縁層を形成するために用いられる絶縁性材料の軟
化点よりも高く、かつ、第Ｎ＋１から第Ｍ層目の各絶縁
層を形成する際の各焼成温度は、対応する各絶縁層を形
成するために用いられる絶縁性材料の軟化点以上の温度
である」こと、「前記第Ｎから第Ｍ層目の各絶縁層を形
成するために用いられる絶縁性材料の軟化点が、第Ｎか
ら第Ｍに向かうにしたがって、順に低くし、かつ、各層
の前記焼成温度を常に、下層の絶縁層の軟化点よりも低
くする」こと、「第１層目の絶縁層を形成する際の焼成
温度を、第１の絶縁性材料の軟化点以上とする」こと、
「第１から第Ｎ−１層目のいずれの絶縁層の軟化点、あ
るいは、第１から第Ｎ−１層目の各絶縁層を形成するた
めに用いられるいずれの絶縁性材料の軟化点も、第Ｎ層
目の絶縁層を形成する際の焼成温度以上である」こと、
「第１から第Ｎ−１層目のいずれの絶縁層の軟化点、あ
るいは、第１から第Ｎ−１層目の各絶縁層を形成するた
めに用いられるいずれの絶縁性材料の軟化点も、第Ｎ層
目の絶縁層を形成する際の焼成温度以下である」こと、
「第１から第Ｎ−１層目のいずれの絶縁層の軟化点、あ
るいは、第１から第Ｎ−１層目の各絶縁層を形成するた
めに用いられるいずれの絶縁性材料の軟化点も、第Ｎ層
目の絶縁層を形成する際の焼成温度と実質的に同一であ
る」こと、を含むものである。

【００３１】また、本発明の画像形成装置の製造方法
は、基板上に、複数の第一の配線と、前記第一の配線と
絶縁層を介して絶縁された複数の第二の配線と、前記第
一の配線と第二の配線に接続した電子放出素子を複数有
する電子源基板と、画像形成部材が配置された基板とを
対向させた画像形成装置の製造方法であって、該電子源
基板を上記本発明の電子源基板の製造方法により製造す
ることを特徴とするものである。

【００３２】また、本発明のマトリクス配線基板の製造
方法は、基板上に、第一の配線と、第二の配線とが、実
質的に直交して配置され、上記第一および第二の配線間
の交差部に絶縁層を配置してなるマトリクス配線基板の
製造方法において、前記第一の配線、第二の配線および
絶縁層を上記本発明の配線基板の製造方法により製造す
ることを特徴とする。

【００３３】また、本発明の電子源基板は、上記本発明
の電子源基板の製造方法により製造されたことを特徴と
する。

【００３４】また、本発明の画像形成装置は、上記本発
明の画像形成装置の製造方法により製造されたことを特
徴とする。

【００３５】また、本発明の配線基板は、上記本発明の
配線基板の製造方法により製造されたことを特徴とす
る。

【００３６】さらに、本発明のマトリクス配線基板は、
上記本発明のマトリクス配線基板の製造方法により製造
されたことを特徴とする。

【００３７】本発明の製造方法によれば、配線間の絶縁
性を信頼性高く、また絶縁層のパターン変形を起こさず
に、低コストに作成できる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の製造方法の一例を
添付図面に基づいて説明する。

【００３９】図１は、本発明の製造方法が好ましく適用
される電子源基板の製造工程の一例を順に説明する平面
図である。尚、図１では、煩雑さを避けるため電子源基
板の一部分のみを図示している。

【００４０】尚、ここでは、電子放出素子として、表面
伝導型の電子放出素子を用いた例を示す。しかしなが
ら、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、
横形の電界放出型電子放出素子（ＦＥ）も好ましく用い
ることができる。

【００４１】また、ここでは、絶縁層を３層積層するこ
とにより形成した例を示すが、本発明の製造方法は、３
層以上であれば、何層に渡って絶縁層を積層しても構わ
ない。

【００４２】（工程１）まず、よく洗浄した基板９上
に、フォトリソグラフィー法などによって、素子電極
１，２を、多数配列形成する［図１（ａ）］。

【００４３】基板９としては、Ｎａ等の不純物の含有量
を減少したガラス，青板ガラス，青板ガラスにＳｉＯ₂
をスパッタ法やＣＶＤ法等により積層したガラス基板な
どのガラス材料によるものが挙げられ、またアルミナ等
のセラミック材料によるものとしてもよい。さらには、
本発明は、低コストな基板に好ましく用いられる製造方
法ではあるが、勿論前述した高歪み点ガラスなどにも適
用可能である。

【００４４】素子電極１，２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。

【００４５】素子電極１，２は、例えば電極間隔を数μ
ｍ〜数百μｍとし、膜厚は数百〜数千Å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、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔ
ｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属やそれらの合金、及びＰ
ｄ，Ａｇ，Ａｕ，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−ＳｎＯ
₂等の透明導電体などが挙げられる。

【００４６】（工程２）次に、マトリクス配線をなすＸ
方向配線（下側配線）４を形成する。例えば、導電性ペ
ーストをスクリーン印刷法によりＸ方向に塗布し、直接
にパターンを形成して焼成を行う。このとき、Ｘ方向配
線４は、素子電極２と接続するように形成する［図１
（ｂ）］。

【００４７】このＸ方向配線４は電気抵抗を低減するた
めに膜厚を厚く形成されることが好ましい。導電性ペー
ストとしては、例えば銀，金，銅，ニッケル等の粒子を
用い、上述したスクリーン印刷法などの厚膜印刷法によ
り形成することが好ましい。

【００４８】（工程３）そして、第一の絶縁性材料をＸ
方向配線４と交差する方向（Ｙ方向）に、塗布し、焼成
することで第一層目の絶縁層５１を形成する［図１
（ｃ）］。また、第一の絶縁層５１は印刷法、さらには
厚膜印刷法が好ましく、特にはスクリーン印刷法を用い
て形成することが最も好ましい。

【００４９】絶縁層の最下層となる第一の絶縁層５１の
形成は、まず、酸化鉛を主成分とする第一の絶縁性材料
（第一の絶縁性粒子（ガラス粒子））を、必要に応じ
て、セルロースなどの適当なポリマーや有機溶剤やビヒ
クルなどと混合してペースト状にして、スクリーン印刷
法等により所定位置に塗布する。

【００５０】そして、上記第一の絶縁性粒子（ガラス粒
子）同士を結合させるに十分な温度以上で行う。さらに
は、第一の絶縁層と基板および配線との密着性を高いも
のとするために、好ましくは第一の絶縁性粒子の軟化点
以上の温度（第一の焼成温度）で焼成することで第一の
絶縁層５１の形成を行う。

【００５１】尚、上記ペーストを用いて、第一の絶縁層
を形成する場合には、上記第一の焼成温度は、上記ペー
スト中に含まれるポリマーや有機溶剤など上記第一の絶
縁性粒子以外の材料の熱分解温度あるいは昇華温度以上
である。

【００５２】また、第一の絶縁性粒子としては、酸化鉛
を主成分とするガラス物質にＢ₂Ｏ₃，ＺｎＯ，Ａｌ
₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂等から適宜に選択した成分を添加したガ
ラス材料が挙げられる。

【００５３】なお、ここでは、第一の絶縁性粒子とし
て、１種類の材料からなるものを用いたが、第一の絶縁
性粒子を、複数の軟化点の異なる粒子から構成しても良
い。その場合には、上記第一の絶縁性粒子の軟化点と
は、混合された絶縁性粒子同士が十分に結合する温度で
あり、好ましくは混合した絶縁性粒子の軟化点の中で、
最も高い軟化点を指す。

【００５４】（工程４）次に、上記第一の絶縁層５１の
上に、第二の絶縁性材料を塗布し、焼成することで、中
間層となる第二の絶縁層５２を形成する［図１
（ｃ）］。

【００５５】また、第二の絶縁層は、第一の絶縁層の形
成に用いた方法と同じ方法で、第二の絶縁性材料（絶縁
性粒子（ガラス粒子））を塗布し、焼成することで形成
することが好ましい。

【００５６】この第二の絶縁層５２の材料（第二の絶縁
性粒子（ガラス粒子））には、第一の絶縁層５１の形成
に用いた材料（第一の絶縁性粒子（ガラス粒子））ある
いは第一の絶縁層５１よりも軟化点の高いものを用いる
ことが好ましい。

【００５７】また、第二の絶縁性粒子の主成分は、第一
の絶縁性粒子の主成分と同一とすることで、第一の絶縁
層５１と第二の絶縁層５２との密着性がよく形成できる
ので好ましい。

【００５８】また、第二の絶縁性粒子（ガラス粒子）の
軟化点は、第一の絶縁性粒子（ガラス粒子）あるいは第
一の絶縁層５１の軟化点よりも３〜４０℃程度高く設定
されることが好ましい。より好ましくは８〜２０℃程度
高くなるように調合したものを用いる。この軟化点の調
整は、例えば、前述した添加成分の添加比率や、異なる
軟化点の材料の混合比率等を適宜に変更することで調整
できる。

【００５９】また、第二の絶縁性粒子としては、第一の
絶縁性粒子と同様に、酸化鉛を主成分とするガラス物質
にＢ₂Ｏ₃，ＺｎＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂等から適宜に選
択した成分を添加したガラス材料が挙げられる。

【００６０】第二の絶縁層５２の形成は、第一の絶縁層
５１の形成と同じように、スクリーン印刷法等によっ
て、第二の絶縁性粒子（ガラス粒子）を所定位置に塗布
した後、第二の絶縁粒子（ガラス粒子）の軟化点よりも
低い温度（第二の焼成温度）で焼成して行われる。上記
第二の焼成温度は、第二の絶縁性粒子同士が結合する程
度の温度以上である。

【００６１】尚、第二の絶縁層をスクリーン印刷法など
の印刷法で形成する場合には、上記第二の絶縁性粒子
と、前記した有機溶剤やポリマーなどとを混合し、ペー
スト状にして塗布する。このため、上記第二の焼成温度
は、少なくとも、上記有機溶剤やポリマーなどが熱分解
する温度や昇華する温度以上である。

【００６２】この第二の絶縁層５２の焼成では、第二の
絶縁性粒子（ガラス粒子）同士はある程度は融合するも
のの、完全に溶融したり、流動することはない。換言す
ると、絶縁性粒子同士が一部で結合した、比較的ポーラ
スな状態で固化する。このため、第一の絶縁層５１にピ
ンホールが形成されたとしても、現在焼成中の第二の絶
縁層５２にまで広がることはない。その結果、複数層に
跨がってピンホールが成長することを防げる。そして、
第二の焼成温度は、第二の絶縁性粒子（ガラス粒子）の
軟化点よりも低温となっているため、第二の絶縁層のパ
ターンのダレは起こさない。一方、この第二の焼成温度
は、第一の絶縁層５１を構成する絶縁性材料の軟化点よ
りも高温となる場合もあるが、第一の絶縁層５１は焼成
済みで硬化しており、上を覆っている焼成中の第二の絶
縁層が熱を吸収することもあって、再び軟化してダレて
しまうことを抑制できる。

【００６３】なお、ここでは、第二の絶縁性粒子とし
て、１種類の材料からなるものを用いたが、第二の絶縁
性粒子を、複数の軟化点の異なる粒子から構成しても良
い。その場合には、上記第二の絶縁性粒子の軟化点と
は、混合された絶縁性粒子同士が十分に結合する温度で
あり、好ましくは混合した絶縁性粒子の軟化点の中で、
最も高い軟化点を指す。

【００６４】（工程５）さらに、第二の絶縁層５２の上
に第三の絶縁性材料を塗布し、焼成することで、最上層
となる第三の絶縁層５３を形成する［図１（ｃ）］。

【００６５】また、第三の絶縁層は、第一および第二の
絶縁層の形成に用いた方法と同じ方法で、第三の絶縁性
材料（第三の絶縁性粒子（ガラス粒子））を塗布し、焼
成することで形成することが好ましい。

【００６６】そして、上記第三の絶縁性粒子（ガラス粒
子）同士を結合させるに十分な温度（第三の焼成温度）
で焼成する。

【００６７】特に、電子源基板などの高い真空雰囲気中
で用いる配線の場合には、ガスを吸着しにくい様に、最
上層の絶縁層は緻密な膜であることが望まれる。このた
め、第三の焼成温度は、好ましくは第三の絶縁性材料の
軟化点以上であり、前記第二の絶縁性粒子（ガラス粒
子）あるいは第二の絶縁層５２の軟化点より低い温度で
ある。

【００６８】さらには、絶縁層の形状の保持の観点から
は、上記第三の焼成温度は、前記第一の絶縁層５１の軟
化点以下であることが好ましい。

【００６９】尚、第三の絶縁層をスクリーン印刷法など
の印刷法で形成する場合には、上記第三の絶縁性粒子
と、前記した有機溶剤やポリマーなどとを混合し、ペー
スト状にして塗布する。このため、上記ペーストを用い
て第三の絶縁層を形成する場合には、上記第三の焼成温
度は、少なくとも上記有機溶剤やポリマーなどが熱分解
する温度や昇華する温度以上である。

【００７０】また、第三の絶縁絶縁性粒子の主成分は、
第二の絶縁性粒子の主成分と同一とすることで、第三の
絶縁層５３と第二の絶縁層５２との密着性がよく形成で
きるので好ましい。第三の絶縁性粒子としては、第一お
よび第二の絶縁性粒子と同様に、酸化鉛を主成分とする
ガラス物質にＢ₂Ｏ₃，ＺｎＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂等か
ら適宜に選択した成分を添加したガラス材料が挙げられ
る。

【００７１】なお、ここでは、第三の絶縁性粒子とし
て、１種類の材料からなるものを用いたが、第三の絶縁
性粒子を、複数の軟化点の異なる粒子から構成しても良
い。その場合には、上記第三の絶縁性粒子の軟化点と
は、混合された絶縁性粒子同士が十分に結合する温度で
あり、好ましくは混合した絶縁性粒子の軟化点の中で、
最も高い軟化点を指す。

【００７２】また、第三の絶縁層５３の焼成時には、第
三の絶縁性粒子は軟化するものの、第二の絶縁層５２は
基本的に軟化しない。そして、焼成温度は当該最上層５
３に適した温度とされるので、絶縁層パターンのダレは
抑制される。

【００７３】尚、絶縁層（５１，５２，５３）は、少な
くともＹ方向配線４とＸ方向配線６の交差部を絶縁でき
ればよいので、図１に示した帯状に限られるものではな
く、例えば、図１０に示した様に交差部のみに点在させ
る形態や、図７（Ｃ）に示した櫛歯状の形態などとする
こともできる。また、図１では、より分かり易くするた
めに、各絶縁層（５１，５２，５３）をずらして示した
が、本発明においてはずらして絶縁層（５１，５２，５
３）を形成することに限定されない。実際には、好まし
くは、下層の絶縁層の上に、上層の絶縁層がずれない
（はみ出さない）様に配置することが精細度の観点から
好ましい。

【００７４】また、積層して形成した絶縁層（５１，５
２，５３）のトータルの厚みは、例えば１０〜１００μ
ｍとされるが、２０〜５０μｍが好ましい。

【００７５】さらに、本発明は、上記第三の絶縁層５３
を最上層にする構成に限るものではなく、より多層に積
み重ねてもよい。

【００７６】例えばＭ（３以上の整数）層積層する場合
は、最下層である第１の絶縁層と最上層である第Ｍの絶
縁層との間に位置する、第Ｎ（２以上Ｍ−１以下の整
数）の絶縁層を形成するための焼成温度を、第Ｎの絶縁
性粒子の軟化点よりも低い温度に設定し、かつ、第Ｎ＋
１から第Ｍの各絶縁層を形成するための焼成温度を上記
第Ｎの絶縁層を形成するための焼成温度以下に設定す
る。但し、各層の焼成温度は、各層の絶縁性粒子（ガラ
ス粒子）同士を結合させるに十分な温度に設定される。
さらに、電子源基板などの高い真空雰囲気中で用いる配
線の場合には、ガスを吸着しにくい様に、最上層である
第Ｍの絶縁層は緻密な膜であることが望まれる。このた
め、第Ｍの焼成温度は、少なくとも、第Ｍの絶縁層を形
成するための第Ｍの絶縁性粒子（ガラス粒子）の軟化点
以上とすることが好ましい。

【００７７】さらには、第Ｎの絶縁性粒子の軟化点が、
第Ｎ＋１から第Ｍの絶縁性粒子の軟化点よりも高く、か
つ、第Ｎ＋１から第Ｍの各焼成温度は、対応する各層の
軟化点以上の温度であることが緻密な絶縁層を形成する
上で好ましい。

【００７８】また、絶縁層の形状変化を抑制する上で
は、上記に加えて、第Ｎから第Ｍの絶縁性粒子の軟化点
が、第Ｎから第Ｍに向かうにしたがって、順に低くなる
ように選択され、かつ、焼成温度を常に、下層の絶縁層
の軟化点よりも低く設定することが、好ましい。

【００７９】さらには、基板あるいは下側の配線との密
着性の観点からは、第１層の焼成温度を、第１の絶縁性
粒子の軟化点よりも高いものとすることが好ましい。

【００８０】また、絶縁層の形状変化を抑制する上で、
第１から第Ｎ−１のいずれの絶縁層あるいは絶縁性粒子
の軟化点も、第Ｎの焼成温度以上であることが好まし
い。

【００８１】その反面、低コストで作成する観点から
は、第１から第Ｎ−１のいずれの絶縁層あるいは絶縁性
粒子の軟化点も、第Ｎの焼成温度以下であり、各層の焼
成温度が第Ｎの焼成温度以下であることが好ましい。

【００８２】このため、第１から第Ｎ−１のいずれの絶
縁層あるいは絶縁性粒子の軟化点も、第Ｎの焼成温度と
実質的に同一に設定し、第１から第Ｎのいずれの層の焼
成温度も実質的に同一にすることが好ましい。

【００８３】尚、第１から第Ｍの絶縁層をスクリーン印
刷法などの印刷法で形成する場合には、上記第１から第
Ｍの絶縁性粒子と、前記した有機溶剤やポリマーなどと
を混合し、ペースト状にして塗布する。このため、上記
第１から第Ｍの層の焼成温度は、少なくとも上記有機溶
剤やポリマーなどが熱分解する温度や昇華する温度以上
に設定される。

【００８４】（工程６）この後、マトリクス配線をなす
Ｙ方向配線６（実質的に、Ｘ方向配線４と直交する。）
を、第三の絶縁層５３の上に形成する［図１（ｄ）］。
例えば、前記したＸ方向配線４と同様に、導電性ペース
トをスクリーン印刷法により第三の絶縁層５３上に塗布
し、直接にパターンを形成して焼成を行う。そして、こ
のとき、Ｙ方向配線６には、素子電極２と接続する接続
配線７を付設させて形成する［図１（ｅ）］。

【００８５】このＹ方向配線６は電気抵抗を低減するた
めに膜厚を厚く形成されることが好ましい。導電性ペー
ストとしては、例えば銀，金，銅，ニッケル等の粒子を
用い、上述したスクリーン印刷法などの厚膜印刷法によ
り形成することが好ましい。

【００８６】また、ここでは、Ｙ方向配線６と接続配線
７を用いる例を説明した。しかし、絶縁層（５１，５
２，５３）の形状を、図７（ｃ）に示した櫛歯状にした
場合には、図８（ｄ）に示した様にＹ方向配線６をライ
ン状に形成するだけで、電極２とＹ方向配線との接続が
できるので、接続配線７を省略でき、好ましい。

【００８７】（工程７）次に、導電性膜３を、素子電極
１と素子電極２の間をつなぐように形成する［図１
（ｅ）］。これにはフォトリソグラフィー法やインクジ
ェット法等によって形成を行う。

【００８８】導電性膜３の材料としては、Ｐｔ，Ｒｕ，
Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓ
ｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ，ＳｎＯ₂，Ｉｎ₂
Ｏ₃，ＰｂＯ，Ｓｂ₂Ｏ₃等の酸化物、ＨｆＢ₂，Ｚｒ
Ｂ₂，ＬａＢ₆，ＣｅＢ₆，ＹＢ₄，ＧｄＢ₄等のホウ化
物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ等
の炭化物、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ等の窒化物、Ｓｉ，
Ｇｅ等の半導体、カーボン、ＡｇＭｇ，ＮｉＣｕ，Ｐｂ
Ｓｎなどが挙げられる。

【００８９】インクジェット方式としては、ノズル内に
発熱抵抗素子を埋め込み、その発熱により液体を沸騰さ
せその泡の圧力により液滴を吐出させる方式（バブルジ
ェット（ＢＪ）方式）、または、ピエゾ素子に電気信号
を加えて変形させ、液室の体積変化を励起して液滴を飛
ばす方式（ピエゾジェット（ＰＪ）方式）などを用いる
ことができる。

【００９０】インクジェット法によれば、上記導電性膜
を構成する材料を含有する液体を吐出し、導電性膜を形
成しようとする所望の位置に所望の大きさで付与するこ
とができる。。

【００９１】インクジェット法で使用されるインクジェ
ットのヘッド（吐出装置）の模式図を図９に示す。図９
（ａ）は吐出口（ノズル）２４が単一である、シングル
ノズルのヘッド２１である。図９（ｂ）は複数の液滴吐
出口（ノズル）２４をもつマルチノズルのヘッド２１で
ある。特に、マルチノズルヘッドは、基板上に複数の素
子を形成する必要のあるディスプレイを作成する際に、
上記液体の付与に要する時間を短くすることができるの
で有効である。尚、図９中、２２はヒーターまたはピエ
ゾ素子、２３はインク（上記液体）流路、２５はインク
（上記液体）供給部、２６はインク（上記液体）溜めで
ある。ヘッド２１と離れてインク（上記液体）のタンク
があり、上記タンクとヘッド２１とは、チューブを介し
てインク供給部２５で接続される。

【００９２】インクジェット方式に用いることのできる
液体としては、例えば前述した材料の粒子を分散した液
体や、前述した材料の錯体などの化合物を含む溶液など
が挙げられるが、これらに限るものではない。

【００９３】（工程８）そして、上記工程７まで終えた
基板９を雰囲気を制御したチャンバー中に配置し、各Ｘ
方向配線およびＹ方向配線を通じて、各導電性膜３に電
流を流して、各導電性膜３に電子放出部を形成する。

【００９４】以上の工程により、電子源基板が完成す
る。

【００９５】以上説明した、本発明の製造方法の一形態
によれば、絶縁性粒子（ガラス粒子）の塗布、焼成を繰
り返すことにより、少なくとも３層構成の絶縁層とす
る。そして、最下層（第一の絶縁層５１）及び最上層
（第三の絶縁層５３）を形成するために用いた、第一お
よび第三の絶縁性粒子（ガラス粒子）の軟化点よりも、
中間層（第二の絶縁層５２）を形成するために用いた第
二の絶縁性粒子（ガラス粒子）の軟化点を高いものとす
る。さらには、第二の絶縁層を形成するための焼成温度
（第二の焼成温度）を、第二の絶縁性粒子の軟化点より
も低い温度で行う。

【００９６】そのため、第二の焼成時では、第二の絶縁
性粒子がある程度は融合するものの、流動はしない。こ
のため、第一の絶縁層５１にピンホールが形成されてい
たとしても、現在焼成中の第二の絶縁層５２と連係する
ことはない。従って、複数の絶縁層に跨がってピンホー
ルが連通して成長することを防げる。

【００９７】また、本発明によれば、絶縁層を多層化す
る際に、高歪み点ガラス等の特殊部材による基板を使用
せずにピンホールの連続的な成長を防止することができ
る。その結果、上下の配線層間のショート欠陥の発生の
防止を図れる。

【００９８】さらには、第二の焼成温度は第二の絶縁層
５２（第二の絶縁性粒子）にとっては低温となってい
て、絶縁層パターンのダレは起こさない。第二の焼成温
度は第一の絶縁層５１にとっては高温となる場合がある
が、第一の絶縁層５１は焼成済みで硬化しており、上を
覆っている焼成中の第二の絶縁層が熱を吸収することも
あって、再び軟化してダレてしまうことを抑制できる。
即ち、焼成に際して絶縁層パターンのダレなどの損傷を
抑制することができる。その結果、配線接続を不良化し
なく、製造時の歩留まりを向上できる。

【００９９】

【実施例】以下、本発明の絶縁層の製造方法及びそれを
用いた電子源ならびに画像形成装置をさらに詳細に説明
する。

【０１００】（実施例１〜５及び比較例１）本実施例お
よび比較例においては、図１を用いて説明したプロセス
により、表面伝導型電子放出素子を用いた電子源基板を
作成した。

【０１０１】絶縁層の成膜には、下記表１に示すように
Ａ〜Ｅまでの５種類を使い分けた。Ａ〜Ｅの各絶縁性ペ
ーストに含まれる絶縁性粒子（ガラス粒子）は、下記表
１に示すように、その軟化点を５５０〜４８０℃に調整
したものを用いた。

【０１０２】

【表１】

【０１０３】実施例１〜５及び比較例１には、上記表１
に示した絶縁性ペーストＡ〜Ｅから選択したペーストを
用いて絶縁層を多層に印刷形成したものである。それぞ
れの実施例において、各層に用いられた絶縁性ペース
ト、各層の焼成温度、及び後述する上下のショート数
を、下記表２に示す。

【０１０４】

【表２】

【０１０５】図１を用いて前述した実施形態の工程によ
り、素子電極をフォトリソグラフィー法を用いて形成
し、Ｙ方向配線、第一，第二，第三の絶縁層（実施例５
は第四の絶縁層まで）、Ｘ方向配線を、それぞれ順次ス
クリーン印刷法によって形成し、焼成した。各絶縁層の
焼成温度は、表２に示した温度をピークとし、これを約
１０分間保持した後に徐々に冷却した。

【０１０６】尚、素子電極１，２は、よく洗浄したソー
ダライムガラス基板９にスパッタリング法によって金属
薄膜を形成し、その後にフォトリソグラフィー法によっ
てパターニングして形成した。素子電極の材質は、Ｔｉ
を下引きした厚さ６０ｎｍのＰｔ薄膜とし、素子電極間
のギャップは１０μｍとした。

【０１０７】また、導電性膜３の形成は、図９（ｂ）に
示したバブルジェット方式のインクジェット装置を用い
て、有機パラジウム錯体を上記電極間を接続するように
付与し、焼成することで形成した。

【０１０８】また、マトリクス配線をなすＹ方向配線６
とＸ方向配線４は、共にＡｇの微粉末を６５ｗｔ％、低
温フリットガラス（軟化点温度約３４０℃）を約３ｗｔ
％添加して、セルロース樹脂をα‐ターピネオールに５
ｗｔ％添加したビヒクルを約３０ｗｔ％ローラーミルで
混合撹拌した導電ペーストとし、これをスクリーン印刷
法により塗布し、約４００℃で焼成することで形成し
た。尚、各実施例および比較例においては、Ｙ方向配線
６は３００本、Ｘ方向配線４は５００本それぞれ形成し
た。

【０１０９】以上のようにして形成した各実施例および
比較例の電子源基板について、各配線の交差部分のショ
ート数をカウントした。

【０１１０】表２に示すように、比較例１の電子源基板
では、３層の絶縁層を全て同一材料を用いて同一温度で
焼成したものであり、この場合にはピンホールによるシ
ョート数の発生が多い。

【０１１１】実施例１〜５のように、中間絶縁層（第二
層）に軟化点の高い絶縁ペーストを用いたものでは、ピ
ンホールによるショートがなくなっており、あるいは明
らかに減っていた。

【０１１２】（実施例６）実施例６は、実施例２で作成
した電子源基板を用いて図２に示した画像形成装置を製
作したものである。尚、図２はその画像形成装置を一部
を切り欠いて示した斜視図である。

【０１１３】本実施例の画像形成装置は、まず実施例２
で作成した電子源基板１７１を、リアプレート１８１の
上にフリットガラスにより固定した。尚、この段階で固
定した電子源基板は図１の（ｅ）の段階のものであり、
各導電性膜３には電子放出部は形成されていない。

【０１１４】この後、リアプレート１８１上に、支持枠
１８２とフェースプレート１８６をセットするが、それ
らの接合部にはフリットガラスを塗布し、大気中で４０
０℃で１０分以上加熱して封着した。なお、この封着に
際して、カラーの場合は、各色蛍光体と電子放出素子と
を正しく対応させる必要があるので、十分な位置合わせ
を行った。

【０１１５】フェースプレート１８６は、ガラス基板１
８３の内面に、蛍光膜１８４とメタルバック１８５を設
けたもので、予め他の工程により製作した。

【０１１６】リアプレート１８１とフェースプレート１
８６とが所定に離間して対向するが、ここでは電子源基
板１７１の５ｍｍ上方にフェースプレート１８６が位置
する設定とした。

【０１１７】蛍光膜１８４は、モノクロームの場合は蛍
光体のみからなるが、本実施例では蛍光体はストライプ
形状を採用したもので、まずブラックストライプを形成
し、その隙間部に各色蛍光体を塗布することにより形成
した。ブラックストライプの材料としては、黒鉛を主成
分とする材料を用いた。ガラス基板１８３に蛍光体を塗
布する方法にはスラリー法を用いた。蛍光膜１８４の表
面には、フィルミングと呼ばれる平滑化処理を行った。
そして、蛍光膜１８４の表面に、Ａｌを真空蒸着させて
メタルバック１８５を形成した。

【０１１８】フェースプレート１８６には、蛍光膜１８
４の導伝性を高めるため、蛍光膜１８４の外面側に透明
電極（不図示）を設けた。

【０１１９】次に、封着したガラス容器つまり外囲器１
８８に、不図示の排気管を介し、内部の雰囲気を真空ポ
ンプにより排気して所定の真空度とした。そして、その
状態において、容器外の駆動端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ
１〜Ｄｙｎに不図示の制御装置を接続して、電子放出素
子１７４の素子電極１，２間に電圧を印加し、各導電性
膜３に電流を流し電子放出部を形成した（フォーミング
処理、活性化処理を行った）。

【０１２０】この後、１．３×１０^-5Ｐａ程度の真空度
まで排気して、不図示の排気管をガスバーナーで加熱
し、これにより排気管を封じきり、外囲器１８８の封止
を行った。そして最後に、封止後の真空度を維持するた
め、高周波加熱法によりゲッター処理を行った。

【０１２１】以上の工程により完成した画像表示装置に
は、容器外の駆動端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎ
に信号発生手段を接続して、各電子放出素子１７４に対
して走査信号及び変調信号を適宜に印加することにより
電子放出を起こさせ、高圧端子Ｈｖを通じてメタルバッ
ク１８４、あるいは透明電極（不図示）に５ｋＶ以上の
高圧を印加し、これにより電子ビームを加速して蛍光膜
１８４に衝突させ、励起，発光させて画像を表示した。
その結果、輝度ムラが少なく高品位な表示が得られた。
また、画像表示時の無効電流も非常に少なく、駆動電力
を抑えられることを確認した。

【０１２２】（実施例７）本実施例においては、実施例
６と同様に図２に示した画像形成装置を作成した。但
し、本実施例においては、電子放出素子として、図１１
に示した横形の電界放出形電子放出素子を用いた。図１
１（ａ）は平面模式図であり、図１１（ｂ）は図１１
（ａ）のＡ−Ｂ断面模式図である。

【０１２３】以下に本実施例の電子源基板の製造方法を
図１２を用いて説明する。

【０１２４】（工程１）まず、よく洗浄した青板ガラス
よりなる基板１７１に、ゲート電極１０３とエミッタ電
極１０２を、Ｙ方向に１０００組、Ｘ方向に７００組、
フォトリソグラフィー法を用いて形成した（図１２
（ａ））。

【０１２５】（工程２）Ｘ方向配線１０４を各ゲート電
極を共通接続するように、１０００本形成した（図１２
（ｂ））。このＸ方向配線１０４は、銀ペーストを用い
てスクリーン印刷法により塗布し、乾燥させた後に温度
４８０℃，ピーク保持時間５分の条件で焼成して形成し
たもので、幅１００μｍで厚さ１０μｍである。

【０１２６】（工程３）次に、前述した絶縁性ペースト
Ｅを、前記Ｘ方向配線に直交するように、塗布し、温度
４８０℃，ピーク保持時間１０分の条件で焼成すること
で、７００本の櫛歯状の第一の絶縁層を形成した。

【０１２７】そして、全ての第一の絶縁層上に同じパタ
ーンで第二の絶縁層を形成した。第二の絶縁層は、前述
した絶縁性ペーストＡを、前記第一の絶縁層を形成する
のに用いたスクリーン版を用いて、塗布し、温度５２０
℃，ピーク保持時間１０分の条件で焼成することで形成
した。

【０１２８】さらに、全ての第二の絶縁層上に同じパタ
ーンで第三の絶縁層を形成した。第三の絶縁層は、前述
した絶縁ペーストＥを使用し、前記第一の絶縁層を形成
するのに用いたスクリーン版を用いて、塗布し、温度４
８０℃，ピーク保持時間１０分の条件で焼成した。

【０１２９】以上の工程により、３層からなり、ゲート
電極に対応する開口部をもつ、絶縁層１０５を形成した
（図１２（ｃ））。

【０１３０】（工程４）Ｙ方向配線１０６を、各絶縁層
１０５の上に７００本形成し、複数のゲート電極１０３
を共通接続した（図１２（ｄ））。このＹ方向配線１０
６の形成は、Ｘ方向配線１０４と同様であり、前述した
銀ペーストを用いてスクリーン印刷法により塗布し、乾
燥させた後に温度４３０℃，ピーク保持時間１０分の条
件で焼成して形成したもので、幅３００μｍで厚さ２０
μｍの印刷配線である。

【０１３１】以上の工程により完成した電子源基板を検
査した。その結果、Ｙ方向配線１０６とＸ方向配線１０
４との間でショートがないことを確認した。また、電子
放出素子としての特性もチェックして異常がないことを
確かめた。

【０１３２】この後、リアプレート１８１上に、上記電
子源基板１７１と、支持枠１８２とフェースプレート１
８６をセットするが、それらの接合部にはフリットガラ
スを塗布し、真空中で４００℃で１０分以上加熱して内
部が高真空に維持された外囲器１８８を形成した（図
２）。なお、この封着に際して、カラーの場合は、各色
蛍光体と電子放出素子とを正しく対応させる必要がある
ので、十分な位置合わせを行った。

【０１３３】フェースプレート１８６は、ガラス基板１
８３の内面に、蛍光膜１８４とメタルバック１８５を設
けたもので、予め他の工程により製作した。

【０１３４】リアプレート１８１とフェースプレート１
８６とが所定に離間して対向するが、ここでは電子源基
板１７１の５ｍｍ上方にフェースプレート１８６が位置
する設定とした。

【０１３５】蛍光膜１８４は、モノクロームの場合は蛍
光体のみからなるが、本実施例では蛍光体はストライプ
形状を採用したもので、まずブラックストライプを形成
し、その隙間部に各色蛍光体を塗布することにより形成
した。ブラックストライプの材料としては、黒鉛を主成
分とする材料を用いた。ガラス基板１８３に蛍光体を塗
布する方法にはスラリー法を用いた。蛍光膜１８４の表
面には、フィルミングと呼ばれる平滑化処理を行った。
そして、蛍光膜１８４の表面に、Ａｌを真空蒸着させて
メタルバック１８５を形成した。

【０１３６】フェースプレート１８６には、蛍光膜１８
４の導伝性を高めるため、蛍光膜１８４の外面側に透明
電極（不図示）を設けた。

【０１３７】そして最後に、封止後の真空度を維持する
ため、高周波加熱法によりゲッター処理を行った。

【０１３８】以上の工程により完成した画像表示装置に
は、容器外の駆動端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ，Ｄｙ１〜Ｄｙｎ
に信号発生手段を接続して、各電子放出素子１７４に対
して走査信号及び変調信号を適宜に印加することにより
電子放出を起こさせ、高圧端子Ｈｖを通じてメタルバッ
ク１８５、あるいは透明電極（不図示）に５ｋＶ以上の
高圧を印加し、これにより電子ビームを加速して蛍光膜
１８４に衝突させ、励起，発光させて画像を表示した。
その結果、輝度ムラが少なく高品位な表示が得られた。
また、画像表示時の無効電流も非常に少なく、駆動電力
を抑えられることを確認した。

【０１３９】（実施例８）実施例８は、プリント基板や
回路基板などの配線基板となるものであって、図３はそ
の配線基板の製造工程を順に説明する平面図であり、繁
雑さを避けるため配線基板の一部分のみを図示してい
る。

【０１４０】この配線基板の製造は、まず、よく洗浄し
た青板ガラスよりなる基板９に、Ｘ方向配線４を１００
本形成した［図３（ａ）］。このＸ方向配線４は、銀ペ
ーストを用いてスクリーン印刷法によりパターン化し、
乾燥させた後に温度４８０℃，ピーク保持時間５分の条
件で焼成して形成したもので、帯幅１００μｍで厚さ１
０μｍの印刷配線である。

【０１４１】次に、第一の絶縁層５１を、ガラスを主成
分とした絶縁ペーストの印刷法により塗布し、焼成して
形成した［図３（ｂ）］。絶縁ペーストには前述した絶
縁性ペーストＥを使用し、印刷して乾燥した後に、温度
４８０℃，ピーク保持時間１０分の条件で焼成した。

【０１４２】そして、第二の絶縁層５２を、第一の絶縁
層５１と同様にして印刷法により塗布し、焼成して形成
した［図３（ｂ）］。絶縁ペーストには前述した絶縁ペ
ーストＣを使用し、印刷して乾燥した後に、温度５２０
℃，ピーク保持時間１０分の条件で焼成した。

【０１４３】さらに、第三の絶縁層５３を、第一の間絶
縁層５１と同様にして印刷法により塗布し、焼成して形
成した［図３（ｂ）］。絶縁ペーストには前述した絶縁
ペーストＥを使用し、印刷して乾燥した後に、温度４８
０℃，ピーク保持時間１０分の条件で焼成した。

【０１４４】この後、Ｙ方向配線６を、第三の絶縁層５
３の上に１００本形成した［図３（ｃ）］。このＹ方向
配線６の形成は、Ｘ方向配線４と同様であり、前述した
銀ペーストを用いてスクリーン印刷法によりパターン化
し、乾燥させた後に温度４３０℃，ピーク保持時間１０
分の条件で焼成して形成したもので、帯幅３００μｍで
厚さ２０μｍの印刷配線である。

【０１４５】以上の工程により完成した配線基板を検査
した。その結果、Ｙ方向配線６とＸ方向配線４との間で
ショートがないことを確認した。

【０１４６】本実施例においては、互いに実質的に直交
する配線４，６間の絶縁層を形成した場合を示したが、
本発明の製造方法は、このマトリクス状に配列する配線
の形成方法に限るものではない。つまり、例えば、同一
方向に長手方向を持つ上下配線間に絶縁層を挟んだ配線
基板の製造方法にも本発明は好ましく適用可能である。

【０１４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の製造方法に
よれば、（１）多層に形成した絶縁層を貫通するピンホールの発
生を抑制できる。（２）パターンの極端な変形をせずに、多層の絶縁層が
形成できる。（３）低コストな基板を用いることができる。その結果、配線間を絶縁するための絶縁層を、低コスト
で、信頼性高く、歩留まり高く形成できる。また、同様
に、本発明によれば、低コストで、信頼性が高く、歩留
まりの優れた配線基板、マトリクス配線基板、マトリク
ス配線をした電子源基板、ならびに電子源を用いた画像
形成装置をえることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す電子放射源基板の製
造工程を順に説明する平面図である。

【図２】本発明の実施例６を示す画像形成装置を一部分
解した斜視図である。

【図３】本発明の実施例８を示す配線基板の製造工程を
順に説明する平面図である。

【図４】表面伝導型電子放出素子の一例を示す素子構成
の平面図（ａ）及びその断面図（ｂ）である。

【図５】層間絶縁層のピンホールショートを説明する回
路基板の断面図である。

【図６】本発明が好ましく適用できる画像形成装置を一
部分解した斜視図である。

【図７】表面伝導型電子放出素子を用いた電子源基板の
製造プロセスを示す模式図である。

【図８】表面伝導型電子放出素子を用いた電子源基板の
製造プロセスを示す模式図である。

【図９】本発明に好ましく適用できるインクジェット装
置の模式図である。

【図１０】本発明が好ましく適用可能な電子源基板の別
の形態の模式図である。

【図１１】本発明が好ましく適用可能な横形の電界放出
型電子放出素子の平面模式図および断面模式図である。

【図１２】本発明が好ましく適用可能な横形の電界放出
型電子放出素子を用いた電子源基板の製造プロセスを示
す模式図である。

【符号の説明】

１，２素子電極３導電性膜４，６３，１０４，１７２Ｘ方向配線６，６４，１０６，１７３Ｘ方向配線７接続配線９基板５１第一層間絶縁層５２第二層間絶縁層５３第三層間絶縁層１０２エミッタ電極１０３ゲート電極１７１電子放射源基板１７４電子放出素子１８１リアプレート１８２支持枠（枠部材）１８３ガラス基板１８４蛍光膜（画像形成部材）１８５メタルバック１８６フェースプレート１８８外囲器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、複数の第一の配線と、前記第
一の配線と絶縁層を介して絶縁された複数の第二の配線
と、前記第一の配線と第二の配線に接続した電子放出素
子を複数有する電子源基板の製造方法であって、第一の配線を形成する工程、前記第一の配線上に、絶縁性材料を配置し、焼成する工
程をＭ（Ｍ≧３を満たす整数）回繰り返すことで、絶縁
層をＭ層積層して形成する工程、前記絶縁層上に、第二の配線を形成する工程、を有し、前記絶縁層を形成する工程において、第Ｎ（２≦Ｎ≦Ｍ
−１を満たす整数）層目の絶縁層を形成する際に用いる
第Ｎの絶縁性材料の軟化点よりも低い温度で、前記第Ｎ
の絶縁材料を焼成し、そして、第Ｎ＋１層目から第Ｍ層
目の各絶縁層を形成する際の焼成温度が、前記第Ｎ層目
の絶縁層を形成する際の焼成温度以下である、ことを特
徴とする電子源基板の製造方法。
【請求項２】前記第Ｍ層の絶縁層を形成する際の焼成
温度が、前記第Ｍの絶縁性材料の軟化点以上である、こ
とを特徴とする請求項１に記載の電子源基板の製造方
法。
【請求項３】前記第Ｎの絶縁性材料の軟化点が、第Ｎ
＋１から第Ｍの各絶縁層を形成するために用いられる絶
縁性材料の軟化点よりも高く、かつ、第Ｎ＋１から第Ｍ
層目の各絶縁層を形成する際の各焼成温度は、対応する
各絶縁層を形成するために用いられる絶縁性材料の軟化
点以上の温度である、ことを特徴とする請求項２に記載
の電子源基板の製造方法。
【請求項４】前記第Ｎから第Ｍ層目の各絶縁層を形成
するために用いられる絶縁性材料の軟化点が、第Ｎから
第Ｍに向かうにしたがって、順に低くし、かつ、各層の
前記焼成温度を常に、下層の絶縁層の軟化点よりも低く
する、ことを特徴とする請求項３に記載の電子源基板の
製造方法。
【請求項５】第１層目の絶縁層を形成する際の焼成温
度を、第１の絶縁性材料の軟化点以上とする、ことを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子源
基板の製造方法。
【請求項６】第１から第Ｎ−１層目のいずれの絶縁層
の軟化点、あるいは、第１から第Ｎ−１層目の各絶縁層
を形成するために用いられるいずれの絶縁性材料の軟化
点も、第Ｎ層目の絶縁層を形成する際の焼成温度以上で
ある、ことを特徴とする請求項５に記載の電子源基板の
製造方法。
【請求項７】第１から第Ｎ−１層目のいずれの絶縁層
の軟化点、あるいは、第１から第Ｎ−１層目の各絶縁層
を形成するために用いられるいずれの絶縁性材料の軟化
点も、第Ｎ層目の絶縁層を形成する際の焼成温度以下で
ある、ことを特徴とする請求項５に記載の電子源基板の
製造方法。
【請求項８】第１から第Ｎ−１層目のいずれの絶縁層
の軟化点、あるいは、第１から第Ｎ−１層目の各絶縁層
を形成するために用いられるいずれの絶縁性材料の軟化
点も、第Ｎ層目の絶縁層を形成する際の焼成温度と実質
的に同一である、ことを特徴とする請求項５に記載の電
子源基板の製造方法。
【請求項９】前記第一の配線の長手方向と、前記第二
の配線の長手方向とを実質的に直交する方向に形成する
ことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記
載の電子源基板の製造方法。
【請求項１０】基板上に、複数の第一の配線と、前記
第一の配線と絶縁層を介して絶縁された複数の第二の配
線と、前記第一の配線と第二の配線に接続した電子放出
素子を複数有する電子源基板と、画像形成部材が配置さ
れた基板とを対向させた画像形成装置の製造方法であっ
て、該電子源基板を請求項１乃至９のいずれか一項に記
載の製造方法により製造することを特徴とする画像形成
装置の製造方法。
【請求項１１】請求項１乃至９のいずれか一項に記載
の製造方法により製造されたことを特徴とする電子源基
板。
【請求項１２】請求項１０に記載の製造方法により製
造されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】基板上に、第一の配線と第二の配線と
を絶縁層を介して配置した配線基板の製造方法であっ
て、第一の配線を形成する工程、前記第一の配線上に、絶縁性材料を配置し、焼成する工
程をＭ（Ｍ≧３を満たす整数）回繰り返すことで、絶縁
層をＭ層積層して形成する工程、前記絶縁層上に、第二の配線を形成する工程、を有し、前記絶縁層を形成する工程において、第Ｎ（２≦Ｎ≦Ｍ
−１を満たす整数）層目の絶縁層を形成する際に用いる
第Ｎの絶縁性材料の軟化点よりも低い温度で、前記第Ｎ
の絶縁材料を焼成し、そして、第Ｎ＋１層目から第Ｍ層
目の各絶縁層を形成する際の焼成温度が、前記第Ｎ層目
の絶縁層を形成する際の焼成温度以下である、ことを特
徴とする配線基板の製造方法。
【請求項１４】前記第Ｍ層の絶縁層を形成する際の焼
成温度が、前記第Ｍの絶縁性材料の軟化点以上である、
ことを特徴とする請求項１３に記載の配線基板の製造方
法。
【請求項１５】前記第Ｎの絶縁性材料の軟化点が、第
Ｎ＋１から第Ｍの各絶縁層を形成するために用いられる
絶縁性材料の軟化点よりも高く、かつ、第Ｎ＋１から第
Ｍ層目の各絶縁層を形成する際の各焼成温度は、対応す
る各絶縁層を形成するために用いられる絶縁性材料の軟
化点以上の温度である、ことを特徴とする請求項１４に
記載の配線基板の製造方法。
【請求項１６】前記第Ｎから第Ｍ層目の各絶縁層を形
成するために用いられる絶縁性材料の軟化点が、第Ｎか
ら第Ｍに向かうにしたがって、順に低くし、かつ、各層
の前記焼成温度を常に、下層の絶縁層の軟化点よりも低
くする、ことを特徴とする請求項１５に記載の配線基板
の製造方法。
【請求項１７】第１層目の絶縁層を形成する際の焼成
温度を、第１の絶縁性材料の軟化点以上とする、ことを
特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の
配線基板の製造方法。
【請求項１８】第１から第Ｎ−１層目のいずれの絶縁
層の軟化点、あるいは、第１から第Ｎ−１層目の各絶縁
層を形成するために用いられるいずれの絶縁性材料の軟
化点も、第Ｎ層目の絶縁層を形成する際の焼成温度以上
である、ことを特徴とする請求項１７に記載の配線基板
の製造方法。
【請求項１９】第１から第Ｎ−１層目のいずれの絶縁
層の軟化点、あるいは、第１から第Ｎ−１層目の各絶縁
層を形成するために用いられるいずれの絶縁性材料の軟
化点も、第Ｎ層目の絶縁層を形成する際の焼成温度以下
である、ことを特徴とする請求項１７に記載の配線基板
の製造方法。
【請求項２０】第１から第Ｎ−１層目のいずれの絶縁
層の軟化点、あるいは、第１から第Ｎ−１層目の各絶縁
層を形成するために用いられるいずれの絶縁性材料の軟
化点も、第Ｎ層目の絶縁層を形成する際の焼成温度と実
質的に同一である、ことを特徴とする請求項１７に記載
の配線基板の製造方法。
【請求項２１】基板上に、第一の配線と、第二の配線
とが、実質的に直交して配置され、上記第一および第二
の配線間の交差部に絶縁層を配置してなるマトリクス配
線基板の製造方法において、前記第一の配線、第二の配
線および絶縁層を請求項１３乃至２０のいずれか一項に
記載の製造方法により製造することを特徴とするマトリ
クス配線基板の製造方法。
【請求項２２】請求項１３乃至２０のいずれか一項に
記載の製造方法により製造されたことを特徴とする配線
基板。
【請求項２３】請求項２１に記載の製造方法により製
造されたことを特徴とするマトリクス配線基板。