CN1744796A - 导电性图形的制造方法及其应用 - Google Patents

导电性图形的制造方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN1744796A
CN1744796A CN200510093981.XA CN200510093981A CN1744796A CN 1744796 A CN1744796 A CN 1744796A CN 200510093981 A CN200510093981 A CN 200510093981A CN 1744796 A CN1744796 A CN 1744796A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
complex salt
metallic complex
manufacture method
resin molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200510093981.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1744796B (zh
Inventor
古濑刚史
森省诚
寺田匡宏
伊部刚
小嶋诚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN1744796A publication Critical patent/CN1744796A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1744796B publication Critical patent/CN1744796B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • H01J9/027—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of thin film cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123—Flat display tubes
    • H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/105—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by conversion of non-conductive material on or in the support into conductive material, e.g. by using an energy beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30—Cold cathodes
    • H01J2201/316—Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
    • H01J2201/3165—Surface conduction emission type cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/12—Using specific substances
    • H05K2203/121—Metallo-organic compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/386—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

提供一种导电性图形的制造方法及其应用。在对含有金属的树脂膜进行烧焙形成导电性部件图形的方法中，烧焙树脂膜之前，将含有金属络合盐、其pH值调整为5～7的液体赋予具有酸性基的树脂膜，使该树脂膜中包含上述金属络合盐的金属成分。由此，可以提供使树脂膜中吸收金属成分的速度高、具有均匀化的均匀特性的导电图形。

Description

导电性图形的制造方法及其应用
技术领域
本发明涉及各种电子器件具有的称为布线的微细导电性部件图形的制造方法，还涉及使用该制造方法的电子器件、电子发射元件及图像显示装置的制造方法。
背景技术
过去，作为在基板上形成电极及布线等的导电性膜图形的方法，公知的有(1)使用网板印刷法将含有导电性材料的浆料涂敷在基板上，经干燥、烧焙而形成的方法；(2)利用转印的方法(胶板印刷法)；(3)将含有金属成分的溶液涂敷在基板整个表面上，经干燥、烧焙而形成金属膜，以光刻胶等制作的掩模覆盖预定的区域，并对无掩模覆盖的部分进行蚀刻去掉而形成的方法；(4)将感光性材料给予含有金属的浆料，使所要求的地方曝光之后进行显影而形成的方法；(5)在感光性树脂中混合脂溶性金属有机化合物形成电极图形的方法等等。
然而，上述方法(1)，很难应用于形成微细电极图形，而方法(2)，膜厚的均匀性、再现性不够。另外，方法(3)，特别是在由铂等贵金属构成电极图形时，由于蚀刻时必须使用强酸，光刻胶受到侵蚀，绝缘基板受到腐蚀等理由，很难应用于形成微细图形。此外，方法(4)，由于使用有机溶剂，除了在涂敷、干燥、烧焙工序时必须使用防爆设备，要求注意处理使用药剂之外，由于在显影时使用大量含氯有机溶剂，环境保护成为一个很大问题。方法(5)，在显影工序中，由于废弃未曝光部分的水溶性金属化合物，成本高昂。
另一方面，本申请人，提出了一种使感光性树脂图形吸收包含金属有机化合物的溶液形成电极图形的方法作为高效低成本形成微细电极图形的方法(日本专利申请特开2003-31922号公报)。
然而，在上述日本专利申请特开2003-31922号公报中描述的方法，在使用包含水溶性金属有机化合物溶液时，由于随时间延长金属有机化合物浓度降低并且pH值降低，有时出现树脂图形吸附金属有机化合物的时间和吸附量产生不均匀的情况。
发明内容
本发明的目的在于在使树脂膜吸收包含金属化合物的液体制造导电性部件图形的方法中，使工序缩短并使所得到的图形均匀。
此外，本发明的目的在于提供一种利用该方法制造具有图形微细、要求精度高的布线等的电子器件的方法，例如，薄膜晶体管、电子发射元件、图像显示装置的制造方法。
本发明的导电性部件图形的制造方法的特征在于具有：在基板表面上形成含有酸性基的树脂膜的工序；将含有金属络合盐、其pH值为5～7的液体给予上述树脂膜，使该树脂膜中包含上述金属络合盐的金属成分的工序；以及对包含上述金属成分的树脂膜进行烧焙而在上述基板上形成导电膜的工序。
另外，本发明的导电性部件图形的制造方法的特征在于具有：将含有第1金属络合盐和其共轭酸为比上述第1金属络合盐的共轭酸弱的酸并且该金属络合物成分与上述第1金属络合盐相同的第2金属络合盐的液体给予在基板的表面上形成的具有酸性基的(树脂的)树脂膜，使该树脂膜中包含上述第1或第2金属络合盐的金属成分的工序；以及对包含上述金属成分的树脂膜进行烧焙而在上述基板上形成导电膜的工序。
另外，本发明是一种导电性部件图形的制造方法，具有：将含有第1金属络合盐的液体给予在基板的表面上形成的具有酸性基的(树脂的)树脂膜，使该树脂膜中包含上述第1金属络合盐的金属成分的工序；以及对包含上述金属成分的树脂膜进行烧焙而在上述基板上形成导电膜的工序，其特征在于：在使上述树脂膜中包含第1金属络合盐的金属成分的工序中，在含有上述第1金属络合物的液体中添加含有其共轭酸为比上述第1金属络合盐的共轭酸弱的酸，且该金属络合物成分与上述第1金属络合盐相同的第2金属络合盐的液体。
附图说明
图1A、1B为利用本发明的制造方法制造的构成电子源的电子发射元件的一例的示意图。
图2为利用本发明的制造方法制造的电子源的一例的示意图。
图3为利用本发明的制造方法制造的图像显示装置的一例的示意图。
具体实施方式
本发明的第1方面是一种导电性部件图形的制造方法，其特征在于具有：在基板表面上形成含有酸性基的树脂膜的工序；将含有金属络合盐、其pH值为5～7的液体给予上述树脂膜，使该树脂膜中包含上述金属络合盐的金属成分的工序；以及对包含上述金属成分的树脂膜进行烧焙而在上述基板上形成导电膜的工序。
本发明的第2方面是一种导电性部件图形的制造方法，其特征在于具有：将含有第1金属络合盐和其共轭酸为比上述第1金属络合盐的共轭酸弱的酸并且该金属络合物成分与上述第1金属络合盐相同的第2金属络合盐的液体给予在基板的表面上形成的具有酸性基的(树脂的)树脂膜，使该树脂膜中包含上述第1或第2金属络合盐的金属成分的工序；以及对包含上述金属成分的树脂膜进行烧焙而在上述基板上形成导电膜的工序。
本发明的第3方面是一种导电性部件图形的制造方法，具有：将含有第1金属络合盐的液体给予在基板的表面上形成的具有酸性基的(树脂的)树脂膜，使该树脂膜中包含上述第1金属络合盐的金属成分的工序；以及对包含上述金属成分的树脂膜进行烧焙而在上述基板上形成导电膜的工序，其特征在于：在使上述树脂膜中包含第1金属络合盐的金属成分的工序中，在含有上述第1金属络合物的液体中添加含有其共轭酸为比上述第1金属络合盐的共轭酸弱的酸，且该金属络合物成分与上述第1金属络合盐相同的第2金属络合盐的液体。
本发明的第4方面是一种电子器件的制造方法，是一种具备至少在一部分上设置具有导电性部件的电路的基板的电子器件的制造方法，其特征在于：上述导电性部件的至少一部分是利用上述导电性部件图形的制造方法形成的。
本发明的第5方面是一种电子发射元件的制造方法，是一种具有导电性部件作为结构部件的电子发射元件的制造方法，其特征在于：该导电性部件是利用上述导电性部件图形的制造方法形成的。
本发明的第6方面是一种图像显示装置的制造方法，该图像显示装置包括：在基板上具有多个电子发射元件和将该电子发射元件以矩阵方式布线的多个行方向布线和列方向布线的电子源；具有利用从上述电子发射元件发射的电子照射而发光的发光部件的图像形成部件，该制造方法的特征在于：构成上述电子发射元件的电极及上述行方向布线、列方向布线的至少一个是利用上述的导电性部件图形制造方法形成的。
根据本发明，由于在使树脂膜中包含金属络合盐的金属成分的工序中，含有金属络合盐的液体的pH值在最佳范围，树脂膜吸收金属成分的速度高并且吸收均匀。
另外，根据本发明，由于在使树脂膜中包含金属络合盐的金属成分的工序中，含有金属络合盐的液体的pH值及金属浓度控制在一定程度，树脂膜对金属成分的吸收速度不会降低，可以迅速并且均匀地进行吸收。
因此，根据本发明，可以在比较短的时间中形成均匀的导电性部件图形，通过应用该制造方法，高效率地形成高精细的电极及布线，可以比较便宜地提供可靠性高的电子器件，例如，薄膜晶体管、电子发射元件、图像显示装置等等。
下面举例对本发明的优选实施方式进行详细说明。不过，关于本实施方式中记述的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等等，并没有将本发明的范围限制于此的意思。
(1)树脂
作为本发明中使用的树脂，是通过和后述的包含金属络合盐的液体的金属成分发生反应、离子交换而将该金属成分吸收到树脂膜中的树脂，优选使用具有酸性基的树脂。具体言之，是具有-COOH及-SO3H的树脂。此外，优选是容易构图的具有感光性的树脂，既可以是水溶性的感光性树脂，也可以是溶剂溶解性的感光性树脂。所谓水溶性的感光性树脂，指的是后述的显影工序的显影可以在水或包含大于等于50重量％的水的显影剂中进行的感光性树脂，而所谓溶剂溶解性树脂，指的是显影工序的显影可以在有机溶剂或包含大于等于50重量％的有机溶剂的显影剂中进行的感光性树脂。
作为感光性树脂，既可以是在树脂结构中具有感光基的类型的树脂，也可以是在树脂中混合有感光剂的类型的树脂。在任何一种类型的感光性树脂成分中都可以适当混合光反应开始剂及光反应禁止剂。另外，既可以是在显影液中可溶的感光性树脂涂膜由于光照而成为在显影液中不溶化的类型(负型)，也可以是在显影液中不溶的感光性树脂涂膜由于光照而成为在显影液中可溶化的类型(正型)。
在本发明中，如上所述，可以广泛使用一般的感光性树脂，其中作为可进行离子交换的树脂，优选是使用具有羧酸基的树脂。另外，由于容易维持良好的作业环境和废弃物对于大自然的影响小，优选使用水溶性的感光性树脂。
此外，如对水溶性的感光性树脂进行说明的话，作为这种水溶性感光性树脂，可以应用使用含有大于等于30重量％的水，且以小于50重量％的范围添加例如用于加速干燥速度的甲醇及乙醇等低级醇的显影剂，以及添加例如促进感光性树脂成分的溶解及提高稳定性等的成分的显影剂的树脂。但是，从减轻对环境的影响的观点考虑，优选是可以以含水率大于等于50重量％的显影剂进行显影的树脂，更为优选是可以以含水率大于等于70重量％的显影剂进行显影的树脂，最优选是只以水作为显影剂进行显影的树脂。在此水溶性感光性树脂中，作为可在本发明中使用的树脂，例如，可以举出的有应用丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂等水溶性树脂的树脂。
(2)含有金属络合盐的液体
在本发明中使用的含有金属络合盐的液体，在赋予树脂膜时，该金属络合盐的金属成分通过离子交换被吸收到树脂膜中，通过烧焙形成金属或金属化合物的导电膜。作为此金属成分，可以举出的有Pt、Ag、Pd、Cu、Ru等，作为配位体优选是含氮化合物。
另外，作为含有该金属络合物的液体，可以是含有水大于等于50重量％，且以小于50重量％的范围添加例如用于加速干燥速度的甲醇及乙醇等低级醇的液体及添加例如促进金属络合盐的溶解及提高稳定性等的成分的液体。但是，从减轻对环境的影响的观点考虑，优选是含水率大于等于50重量％，更优选是含水率大于等于70重量％，最优选是全部是水。
此外，为了提高所得到的构图成为所要求的形状的金属或金属化合物部件的膜质及提高与基板的粘结性，优选是在含有金属络合盐的液体中包含，例如，铑、铋、钒、铬、锡、铅、硅等的单体或化合物。
(3)含有第2金属络合盐的液体
在本发明中，优选是将含有上述金属络合盐的液体(以下称其为含有第1金属络合盐的液体)的pH值调整为5～7。在pH值小于5时，树脂膜吸收金属成分需要的时间变长，不是优选。优选是吸收金属成分所需要的时间在3分钟以内。另外，在pH值超过7时，特别是在具有羧酸基的树脂的树脂膜中，有时由于膨润该树脂膜从基板剥离，会引起缺陷，不是优选。
作为pH值的控制方法，可以通过添加乙酸等来调整pH值。
含有上述金属络合盐的液体的pH值，随金属成分的抗衡离子的碱性可具有各种值，由于树脂膜中的氢离子和金属成分被交换氢离子溶出，随着吸收工序的重复pH值降低，并且由于金属成分浓度也下降，所以吸收金属成分所需要的时间及金属成分的吸收可能出现不均匀。
作为含有在工序中减少的上述金属络合盐的液体的pH值的控制方法，可以应用添加碱性溶液或碱性气体、与离子交换树脂接触等方法，但对于含有这种金属络合盐的液体的pH值及金属成分浓度的变化，优选是应用可以同时控制金属浓度和pH值的添加含有第2金属络合盐的液体的方法。另外，为了与该第2金属络合盐相区别，为方便起见将先前在(2)中说明的金属络合盐记作第1金属络合盐。
本发明中使用的第2金属络合盐，其共轭酸是比与第1金属络合盐的共轭酸弱的酸，并且其金属络合物成分与第1金属络合盐相同。此处所说的所谓金属络合盐的共轭酸，指的是，例如，在以MX(M：阳离子，X：阴离子)表示金属络合盐时的HX。在使金属络合盐MX溶解的体系中金属络合物部分相同，在添加盐的共轭酸为更弱的酸的金属络合盐MY时，由于在HX和HY中HX一方为强酸，下式的平衡向右边移动，HY游离。
HX+Y-X-+HY
在HY是碳酸时，在上述条件下，由于最终分解为二氧化碳和水在体系中没有残留物，所以可以特别优选地适用。就是说，在本发明中，作为第2金属络合盐，优选是使用碳酸盐或碳酸氢盐。
另外，对于HX，在与HY比是强酸时，没有特别的限制，由于体系中的pH值控制性及环境影响特性，使用乙酸特别合适。就是说，在本发明中，作为第1金属络合盐，优选是使用乙酸盐。更具体言之，优选是作为第1金属络合盐使用乙酸盐，利用乙酸调整含有第1金属络合盐的液体的pH值为5～7，并通过添加含有碳酸盐的液体作为含有第2金属络合盐的液体来控制由于重复吸收工序而变动的含有第1金属络合盐的液体的pH值及金属浓度。
(4)导电性部件图形的制造方法
对本发明的导电性部件图形的制造方法的各工序是以使用感光性树脂作为树脂的场合举例说明的。具体言之，可经过树脂膜形成工序(涂敷工序、干燥工序、曝光工序、显影工序)、使树脂膜中包含金属成分的吸收工序、根据需要进行的清洗工序、烧焙工序进行。
涂敷工序，是在应该形成导电性部件图形的基板上涂敷上述感光性树脂的工序。这一涂敷，可以使用各种印刷法(网板印刷法、胶板印刷法、苯胺印刷法等等)、旋转涂敷法、浸渍法、溅射法、冲压法、滚压法、狭缝涂胶法、喷墨法等等进行。
干燥工序，是使在上述涂敷工序中在基板上涂敷的感光性树脂涂膜中的溶剂挥发而使涂膜干燥的工序。这一涂膜干燥，可以在室温下进行，但为了缩短干燥时间在加热下进行是优选。加热干燥，例如，可以使用无风烘箱、干燥机、热板等进行。虽然因涂敷的感光性树脂的配料及涂敷量等等而不同，但一般在50～100℃的温度下，可在1～30分钟间进行。
曝光工序，是使在上述干燥工序中经过干燥的基板上的感光性树脂膜相应于预定的图形，即制造的导电性部件图形(例如，预定电极及布线的形状)进行曝光的工序。在曝光工序中通过光照曝光的范围，由于使用的感光性树脂是负型或正型而不同。在经光照变成不溶于显影液的负型感光性树脂的场合，是对树脂膜应该保留的区域进行光照而曝光，而在经光照变成溶于显影液的正型感光性树脂的场合，则反之，是对树脂膜应该保留的区域以外的区域进行光照而曝光。光照区域和非光照区域的选择，可以以与通常的光刻胶使用的掩模形成的方法同样进行。
显影工序，是对在上述曝光工序中曝光的感光性树脂，去掉树脂膜的应该保留的区域以外的区域的工序。因为在感光性树脂为负型时，未受到光照的感光性树脂膜可溶于显影液，而受到光照的曝光部的感光性树脂膜不溶于显影液，所以可以将在显影液中并非不溶的非光照区域的感光性树脂膜在显影液中溶解去除而进行显影。另外，因为在感光性树脂为正型时，未受到光照的感光性树脂膜对于显影液不溶，而受到光照的曝光部的感光性树脂膜可溶于显影液，所以可以将在显影液中可溶的光照区域的感光性树脂膜在显影液中溶解去除而进行显影。
另外，在使用水溶性感光性树脂时，作为显影液，例如，可以使用水及与对通常的水溶性光刻胶使用的显影液同样的显影液。另外，在使用溶剂溶解性感光性树脂时，可以使用有机溶剂及与溶剂系列光刻胶使用的显影液同样的显影液。此处，作为树脂图形的形成工序，说明的是使用感光性树脂的场合，但对于使用感光性树脂以外的树脂的场合，也可以通过印刷、转印、提离(lift off，或译去除)等而形成树脂图形。
使树脂膜中包含金属成分的吸收工序，是将含有上述第1金属络合盐的液体赋予以上述方式形成的树脂膜，通过离子交换使树脂膜吸收金属成分的工序。具体言之，例如，可以利用将形成树脂膜的基板浸渍于含有上述第1金属络合盐的液体中的浸渍法及在树脂膜上例如利用溅射法及旋转涂敷法涂敷含有上述第1金属络合盐的液体的涂敷法等等进行。另外，也可以在含有第1金属络合盐的液体与树脂膜接触之前，利用该液体的水系溶剂使树脂膜膨润。
在该吸收工序中，如上所述，使用pH值为5～7的含有第1金属络合盐的液体，对于随时间延长而变化的pH值及金属浓度，添加含有第2金属络合盐的液体进行控制。
另外，在使树脂膜中包含金属成分的吸收工序中，由于即使是带入附着于基板上的上述水系溶剂也会使含有上述第1金属络合盐的液体的浓度及pH值受到影响，所以优选是尽可能减小上述水系溶剂的带入量。例如，可举出的有对基板端面进行疏水处理和通过加热使其蒸发的方法。另外，在通过蒸发等使含有上述第1金属络合盐的液体浓缩的场合，可以通过控制附着于基板的上述水系溶剂使含有上述第1金属络合盐的液体的浓度、pH值保持一定。此外，为了使含有上述第1金属络合盐的液体的浓度、pH值保持一定，也可准备多个(大于等于2)包含上述金属成分的溶液槽，适当切换使用。
另外，在使树脂膜中包含金属成分的吸收工序之后取出基板时，由于带出附着于基板上的含有上述第1金属络合盐的液体而使含有上述第1金属络合盐的液体的浓度及pH值受到影响，优选是尽可能减少含有上述第1金属络合盐的液体的带出量。例如，可以对基板端面进行疏水处理等操作。
清洗工序，是在使树脂膜中包含金属成分之后，将附着于树脂膜上的剩余的含有金属络合盐的液体及附着于树脂膜以外的地方的剩余的该液体除去和清洗的工序。这一清洗工序，可以使用与含有上述金属络合盐的液体中的溶剂同样的清洗液，通过将形成有上述树脂膜的基板浸渍于此清洗液中的方法及将该清洗液喷射到形成有上述树脂膜的基板的方法等进行。
清洗工序，例如，也可以采用空气喷射及振动等方法，只要可以将剩余的溶液充分抖落即可。另外，在清洗工序中，也有除去一些含有上述金属络合盐的液体的场合，但其量是极其微小，所以即使是将其回收再利用，与过去相比，其负担也可以大幅度减轻。
烧焙工序，是对经过上述显影工序及吸收工序、还有相应于需要经过上述清洗工序的树脂膜(在负型时是对光照区域的感光性树脂膜，在正型时是对非光照区域的感光性树脂膜)进行烧焙，形成由金属或金属化合物构成的导电性部件图形的工序。
烧焙，在金属成分为贵金属时可在大气中进行，但在想要使易于氧化的Cu及Pd等金属不形成氧化物而是形成金属膜时，优选是在脱氧气氛中(例如，在氮气等不活泼气体气氛中等等)进行。
烧焙，因树脂膜中含有的有机成分的种类等而不同，通常可以在300℃～600℃的温度下放置数分钟～数十分钟来进行。烧焙，例如，可以在热风循环炉等等之中进行。通过此烧焙，可以在基板上形成导电性部件图形作为符合预定图形的形状的金属或金属化合物的膜。
下面对可以优选应用上述本发明的导电性部件图形的制造方法的图像显示装置的制造方法予以说明。
本发明的图像显示装置，因为包括在基板上具有多个电子发射元件和将该电子发射元件以矩阵方式布线的多个行方向布线和列方向布线的电子源，以及利用从上述电子发射元件发射的电子照射而发光的发光部件的图像形成部件，所以电子发射元件的电极及行方向布线、列方向布线的至少一个是利用本发明的导电性部件图形制造方法形成的。
在图1中示出作为构成这样的电子源的电子发射元件的一例的表面传导型电子发射元件的构成例的示意图。图1B是沿图1A的线1B-1B的剖面，图中，1是基板，2、3是元件电极，4是导电性膜、5是电子发射部。
因为图1A、1B的元件，是与在电绝缘的基板1上对置形成的一对元件电极2、3相接形成导电膜4之后，对此导电膜4实施称为电成形(forming)的通电处理使导电膜4的局部发生破坏、变形或变质，形成包含龟裂的高电阻的地点的元件，是利用其后在元件电极2、3之间施加电压，使导电膜4的表面有平行电流流过时，从包含上述龟裂的高电阻的地点(电子发射部5)产生电子发射的现象的元件。
另外，作为另一示例，可以举出称为“FE型”的电场发射型的电子发射元件及称为“MIM型”的具有金属/绝缘层/金属结构的电子发射元件。
图2示意地示出利用图1A、1B的电子发射元件的电子源的构成例。图中，11是基板，12是下布线，13是层间绝缘层，14是上布线。本例的电子源，是在基板11上将多个电子发射元件以矩阵形状进行布线连接而成，各电子发射元件的结构与图1A、1B相同。图2的电子源，是将具有一对元件电极2、3的电子发射元件在X方向上及Y方向上以行列形状排列多个，将排列在同一行的多个电子发射元件的元件电极的一个元件电极2与X方向的上布线14共连，而将排列在同一列的多个电子发射元件的元件电极的另一个元件电极3与Y方向的上布线12共连。这种布线称为单纯矩阵布线。
在本发明的图像显示装置的制造方法中，在形成元件电极3时，可以同时形成下布线12。
另外，如图1A、1B例示的电子发射元件，通过利用同一导电性材料使膜厚改变，利用本发明的导电性部件图形的制造方法，也可以使元件电极2、3，导电膜4，充电抑制电阻控制部(未图示)这3区域保持于像素内。在此场合，元件电极的Rs为数十Ω，元件电极2、3之间的导电膜4为数kΩ，充电抑制电阻控制部的Rs为1G～1TΩ。
本发明的图像显示装置，可以将上述电子源与具有利用从上述电子源的电子发射元件发射的电子照射而发光的发光部件的图像形成部件组合而构成。如果采用具有利用电子发出可见光的荧光体的部件作为图像形成部件，可以作成电视机及计算机显示器使用的显示屏。另外，如果采用感光鼓作为图像形成部件，利用调色剂使通过电子束的照射在此感光鼓上形成的潜影显影，就可以制作复印机及打印机。
下面利用图3对使用图2所示的单纯矩阵配置的电子源的图像显示装置的一例进行说明。图3为示出本发明的图像显示装置的显示屏的一部分剖开后的示意图。
在图3中，15是图1A、1B所示的电子发射元件，16是背面板，18是由玻璃基板组成的前面板，在前面板18的内表面上形成荧光膜19和金属背20等。17是支持框，21是高压电源。将背面板16、支持框17及前面板18，例如，在10-5Pa的程度的真空气氛中封接而构成外封壳。另外，在电子源基板11具有充分的强度时，也可以不使用背面板16，直接将该电子源基板11和支持框17接合。
另外，通过在前面板18和电子源基板11之间设置未图示的称为隔离物的支持体，可以构成在大面积显示屏的场合也具有足以抵抗大气压力的强度的外封壳。
此外，为了维持封接后的外封壳内的真空度，优选地，在封接前后，进行吸气剂处理。
荧光膜19，在单色的场合是只由荧光体组成的，而在彩色荧光膜的场合是利用荧光体的排列由称为黑带条或黑矩阵等等的黑色导电体和荧光体构成的。设置黑带条、黑矩阵的目的是通过使在彩色显示的场合所必需的三原色荧光体的各荧光体之间的涂抹边界部分成为黑色而使混色等变得不突出，并且使由于荧光膜对外光反射引起的对比度降低受到抑制。
另外，在荧光膜19的内表面一侧通常设置金属背20。金属背20的目的是通过使在荧光体的发光之中对向着内表面一侧的光受到镜面反射到前面板18侧而提高亮度，并用作施加电子束加速电压的阳电极等等。金属背，在荧光膜制作后，对荧光膜的内表面一侧的表面进行平滑处理(通常称为电成形)，之后可以通过真空蒸镀等等淀积Al而制作。
在进行上述封接时，由于在彩色的场合各色荧光体和电子发射元件必须相对应，所以需要通过上下基板冲顶(impingement)法使位置充分对准。
除了封接时的真空度要求10-5Pa左右的真空度之外，为了维持外封壳封接后的真空度，有时也进行吸气剂处理。这是在立即进行外封壳的封接之前或封接之后，通过电阻加热或高频加热等加热法，对配置于外封壳内预定位置(未图示)的吸气剂进行加热，形成蒸镀膜的处理。吸气剂通常以Ba等为主要成分，通过该蒸镀膜的吸附作用维持真空度。
[实施例]
(实施例1～3，比较例1～3)
将感光性树脂(甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-n-丙烯酸丁酯-偶氮双异丁腈聚合体)以滚涂法涂敷于玻璃基板(长75mm×宽75mm×厚2.8mm)的整个表面上，利用热板在45℃下干燥2分钟。之后，使用负型光掩模，以超高压汞灯(照度：8.9mW/cm2)为光源，使基板与掩模接触，以曝光时间2秒进行曝光。之后，使用纯水作为显影液，浸渍30秒进行处理，得到目标树脂图形。该树脂图形的膜厚为0.8μm。
制备3-(2，2’-二吡啶)钌乙酸盐水溶液(钌0.2重量％)。在此溶液中添加乙酸，制备成pH值为4.5～7.5的含有金属络合盐的溶液。
将上述树脂图形形成基板在纯水中浸渍30秒钟之后，在上述含有金属络合盐的溶液中浸渍以使膜厚成为1.0μm.之后，将基板提起，以流水清洗5秒钟，清洗树脂图形之间的含有金属络合盐的溶液，利用80℃的热板干燥3分钟，进行膜厚测定。之后，在热风循环炉中在500℃下烧焙30分钟而形成电极间距离为20μm、宽度60μm、长度120μm、厚度50nm的氧化钌电极。
将上述的氧化钌电极的形成重复进行10次，比较有无图形剥离和浸渍需要的时间。在含有金属络合盐的溶液的pH值为5～7时，不发生图形剥离，所需要时间也在3分钟之内。结果示于表1。
[表1]
  比较例1   比较例2   实施例1   实施例2   实施例3   比较例3   比较例4
  pH值   7.5   7.1   7.0   6.0   5.0   4.9   4.5
  图形剥离   有   有   无   无   无   无   无
  需要时间(分)   1.7   1.8   1.9   2.2   2.6   3.1   5.6
(实施例4)
生成与实施例1～3一样的树脂图形，制备3-(2，2’-二吡啶)钌乙酸盐水溶液(钌0.2重量％)。在此溶液中添加乙酸，制备成pH值为6.0的含有第1金属络合盐的溶液。
适当添加3-(2，2’-二吡啶)钌碳酸盐水溶液(钌0.2重量％)(含有第2金属络合盐的溶液)使上述含有第1金属络合盐的溶液的pH值维持为5.9～6.0，除了形成次数为100次以外，与实施例1～3一样，形成氧化钌电极。在测定电极的电阻值时，100次的电阻值的标准偏差为2.1％，为良好。
[比较例5]
除了省略适当添加3-(2，2’-二吡啶)钌碳酸盐水溶液(钌0.2重量％)使pH值维持为5.9～6.0的步骤以外，与实施例4一样，形成氧化钌电极。形成100次后的金属络合物溶液的pH值为4.8，100次的电阻值的标准偏差为12.1％。
利用上述各实施例记述的方法形成图1A、1B所示的元件电极2、3、制造的电子发射元件以良好的再现性显示出良好的电子发射特性。
另外，在利用上述各实施例记述的方法形成图2所示的电子源的各电子发射元件的元件电极2、3时，在电子发射元件之间显示均匀的电子发射特性。
另外，在利用上述各实施例记述的方法形成图2所示的电子源的各电子发射元件的元件电极2、3以及下布线12、上布线14时，更进一步显示出电子发射元件之间的均匀的电子发射特性。
另外，在将利用上述方法制造的电子源应用于图3所示的图像显示装置时，可以得到显示性能良好可靠性高的图像显示装置。

Claims (11)

1.一种导电性部件图形的制造方法，其特征在于具有：
在基板表面上形成含有酸性基的树脂膜的工序；
使含有金属络合盐、其pH值为5～7的液体包含在上述树脂膜中的工序；以及
对上述树脂膜进行烧焙而在上述基板上形成导电膜的工序。
2.如权利要求1所述的导电性部件图形的制造方法，其特征在于：在上述使金属络合盐的金属成分包含在树脂膜中的工序中，在含有上述金属络合物、其pH值为5～7的液体中添加含有其共轭酸为比上述金属络合盐的共轭酸弱的酸且其金属络合物成分与上述金属络合盐相同的第2金属络合盐的液体。
3.如权利要求2所述的导电性部件图形的制造方法，其特征在于：上述第2金属络合盐是碳酸盐。
4.一种导电性部件图形的制造方法，其特征在于具有：
将含有第1金属络合盐和其共轭酸为比上述第1金属络合盐的共轭酸弱的酸且其金属络合物成分与上述第1金属络合盐相同的第2金属络合盐的液体赋予在基板的表面上形成的具有酸性基的树脂的树脂膜中，使该树脂膜中包含上述第1或第2金属络合盐的金属成分的工序；以及
对包含上述金属成分的树脂膜进行烧焙而在上述基板上形成导电膜的工序。
5.如权利要求4所述的导电性部件图形的制造方法，其特征在于：上述液体的pH值为5～7。
6.如权利要求4所述的导电性部件图形的制造方法，其特征在于：上述第2金属络合盐是碳酸盐。
7.一种导电性部件图形的制造方法，具有：
在基板表面上形成含有酸性基的树脂膜的工序；
将含有第1金属络合盐的液体给予上述树脂膜中，使该树脂膜中包含上述第1金属络合盐的金属成分的工序；以及
对包含上述金属成分的树脂膜进行烧焙而在上述基板上形成导电膜的工序，
该导电性部件图形的制造方法的特征在于：
在使上述树脂膜中包含第1金属络合盐的金属成分的工序中，在含有上述第1金属络合物的液体中添加含有其共轭酸为比上述第1金属络合盐的共轭酸弱的酸且其金属络合物成分与上述第1金属络合盐相同的第2金属络合盐的液体。
8.如权利要求7所述的导电性部件图形的制造方法，其特征在于：上述第2金属络合盐是碳酸盐。
9.一种电子器件的制造方法，该电子器件具有至少在一部分上设置具备导电性部件的电路的基板，该电子器件的制造方法的特征在于：上述导电性部件的至少一部分是利用权利要求1～8中的任一项所述的导电性部件图形的制造方法形成的。
10.一种电子发射元件的制造方法，该电子发射元件具有导电性部件作为结构部件，该电子发射元件的制造方法的特征在于：该导电性部件是利用权利要求1～8中的任一项所述的导电性部件图形的制造方法形成的。
11.一种图像显示装置的制造方法，该图像显示包括：
在基板上具有多个电子发射元件和将该电子发射元件以矩阵方式布线的多个行方向布线和列方向布线的电子源；以及
具有利用从上述电子发射元件发射的电子照射而发光的发光部件的图像形成部件；
该图像显示装置的制造方法的特征在于：
构成上述电子发射元件的电极及上述行方向布线、列方向布线的至少一个是利用权利要求1～8中的任一项所述的导电性部件图形制造方法形成的。
CN200510093981.XA 2004-09-01 2005-09-01 导电性图形的制造方法及其应用 Expired - Fee Related CN1744796B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004253705 2004-09-01
JP2004253705 2004-09-01
JP2004-253705 2004-09-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1744796A true CN1744796A (zh) 2006-03-08
CN1744796B CN1744796B (zh) 2010-12-01

Family

ID=35943541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200510093981.XA Expired - Fee Related CN1744796B (zh) 2004-09-01 2005-09-01 导电性图形的制造方法及其应用

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7632536B2 (zh)
CN (1) CN1744796B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7547620B2 (en) * 2004-09-01 2009-06-16 Canon Kabushiki Kaisha Film pattern producing method, and producing method for electronic device, electron-emitting device and electron source substrate utilizing the same
JP2009277461A (ja) * 2008-05-14 2009-11-26 Canon Inc 導電性部材パターンの製造方法
US9487669B2 (en) 2011-05-04 2016-11-08 Liquid X Printed Metals, Inc. Metal alloys from molecular inks

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4959132A (en) * 1988-05-18 1990-09-25 North Carolina State University Preparing in situ electrocatalytic films in solid polymer electrolyte membranes, composite microelectrode structures produced thereby and chloralkali process utilizing the same
JP2000309734A (ja) 1999-02-17 2000-11-07 Canon Inc インクジェット用インク、導電性膜、電子放出素子、電子源および画像形成装置の製造方法
JP3854889B2 (ja) 2001-04-19 2006-12-06 キヤノン株式会社 金属または金属化合物パターンの製造方法および電子源の製造方法
CN1248556C (zh) 2002-08-05 2006-03-29 佳能株式会社 电极和布线材料吸收用底层图形形成材料及其应用
US7858145B2 (en) 2004-08-31 2010-12-28 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing electroconductive member pattern, and methods of manufacturing electron source and image displaying apparatus each using the same
US7547620B2 (en) 2004-09-01 2009-06-16 Canon Kabushiki Kaisha Film pattern producing method, and producing method for electronic device, electron-emitting device and electron source substrate utilizing the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN1744796B (zh) 2010-12-01
US20060045960A1 (en) 2006-03-02
US7632536B2 (en) 2009-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100625744B1 (ko) 금속 또는 금속화합물을 포함하는 도전성 부재 및 상기 도전성 부재를 포함하는 화상표시장치
EP1388757B1 (en) Electrode and wiring forming method and method of manufacturing image forming apparatus
JP4250345B2 (ja) 導電性膜形成用組成物、導電性膜の形成方法および画像形成装置の製造方法
CN1744796B (zh) 导电性图形的制造方法及其应用
US7314768B2 (en) Formation method of electroconductive pattern, and production method of electron-emitting device, electron source, and image display apparatus using this
US7858145B2 (en) Method of manufacturing electroconductive member pattern, and methods of manufacturing electron source and image displaying apparatus each using the same
JP4411299B2 (ja) 導電性パターン
JP4262027B2 (ja) 電極・配線形成方法および画像形成装置の製造方法
CN1763919A (zh) 膜图形的制造方法及其应用
JP4227601B2 (ja) 導電性パターンの形成方法、これを用いた電子放出素子、電子源及び画像表示装置の製造方法
CN100530494C (zh) 一种图形及一种制造金属或金属化合物的方法
JP4006306B2 (ja) 金属または金属化合物パターンの形成方法、それを用いた電子放出素子、電子源および画像形成装置の製造方法
JP4819438B2 (ja) 導電性部材パターンの製造方法、これを用いた電子源及び画像表示装置の製造方法
JP2004055388A (ja) 電極・配線形成方法および画像形成装置の製造方法
KR100291795B1 (ko) 평면 표시소자의 전극 형성방법
JP2006073469A (ja) 電子放出素子の製造方法及び電子放出素子
JP2006100816A (ja) 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、電子源基板及び画像形成装置の製造方法
JP2006100260A (ja) 導電性部材パターンの製造方法、これを用いた電子デバイス、電子放出素子、画像表示装置の製造方法
JP2009043511A (ja) 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、電子源及び画像表示装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101201

Termination date: 20130901