JP2000244079A - マトリックス配線基板、電子源基板および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁層によって隔てられた下部配線と上部配
線を有するマトリックス構造の配線基板を用いる場合に
おいて、絶縁層のピンホールを介して生ずる上下配線間
ショート不良箇所を通電処理によって修復（リペア）し
易くして、配線基板の歩留向上を図る。 【解決手段】 基板１上に下部配線７２と上部配線７３
がマトリックス状に配置され、その各交点が絶縁層１６
によって隔てられた構造を有する配線基板において、下
部配線７２および上部配線７３の少なくとも一方を異な
る抵抗率を有する複数の導電材料を積層して形成し、か
つ前記複数の導電材料のうち絶縁層１６側のもの７２
ｂ，７３ａを他の層よりも高抵抗率の材料によって形成
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、多数の表面伝導型
電子放出素子をマトリックス状に配置するための配線基
板、その配線基板を用いた電子源基板およびその電子源
基板を用いた平面型画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に平面状の薄型画像形成装置作製
するためには比較的大きな面積の基板上に微細なパター
ンよりなる画素を多数配置し、それらの画素が配線を複
数積層することによって接続された構成となっている場
合が多い。基板上に微細かつ複雑なパターンを形成する
手段としてフォトリソグラフィ法やスクリーン印刷法、
サンドブラスト法などが用いられている。

【０００３】薄型大画面の画像形成装置としては液晶デ
ィスプレイ、プラズマディスプレイの他真空中の電子放
出素子を利用した画像形成装置等が知られている。

【０００４】上記のうち電子放出素子には大別して熱電
子放出素子と冷陰極電子放出素子の２種類が知られてい
る。冷陰極電子放出素子には電界放出型（以下、「ＦＥ
型」という）、金属／絶縁層／金属型（以下、「ＭＩＭ
型」という）や、表面伝導型電子放出素子等がある。

【０００５】ＦＥ型電子放出素子の例としては、Ｗ．
Ｐ．Ｄｙｋｅ ＆ Ｗ．Ｗ．Ｄｏｒａｎ，“Ｆｉｅｌｄ
Ｅｍｉｓｓｉｏｎ”，Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎＰｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）ある
いはＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，“Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｐｒ
ｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅ
ｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔｈ
ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍｃｏｎｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）等に開示
されたものが知られている。

【０００６】ＭＩＭ型電子放出素子の例としては、Ｃ．
Ａ．Ｍｅａｄ，“Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｕｎｎ
ｅｌ−Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ”，Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，６４６（１９６１）等に開示
されたものが知られている。

【０００７】表面伝導型電子放出素子の例としては、
Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，ＲａｄｉｏＥｎｇ．Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ Ｐｈｙｓ．，１０，１２９０（１９６５）等
に開示されたものがある。表面伝導型電子放出素子は、
基板上に形成された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を
流すことにより電子放出が生ずる現象を利用するもので
ある。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリ
ンソン等によるＳｎＯ₂ 薄膜を用いたものの他、Ａｕ薄
膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：Ｔｈｉｎ Ｓｏｌ
ｉｄ Ｆｉｌｍｓ，９，３１７（１９７２）］、Ｉｎ₂
Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ
ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：ＩＥＥＥ Ｔｒａ
ｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．，５１９（１９７５）］および
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。

【０００８】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のＭ．ハートウェルの素子構成を図１１
に模式的に示す。同図において１は基板である。４は導
電性薄膜で、スパッタによりＨ型形状のパターンに形成
された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォーミ
ングと呼ばれる通電処理により電子放出部５が形成され
る。なお、図中の素子電極２，３間の間隔Ｌは、０．５
〜１ｍｍ、素子電極２，３間を接続する部分の幅Ｗ’
は、０．１ｍｍに設定されている。

【０００９】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行なう前に導電性薄膜４に予め通
電フォーミングと呼ばれる通電処理を施して電子放出部
５を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォ
ーミングとは前記導電性薄膜４の両端に直流電圧あるい
は非常にゆっくりとした昇電圧を印加通電し、導電性薄
膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に
高抵抗な状態にした電子放出部５を形成することであ
る。電子放出部５は、例えば導電性薄膜４の一部に発生
した亀裂であり、その亀裂付近から電子放出が行なわれ
る。前記通電フォーミング処理を施した表面伝導型電子
放出素子は、上述の導電性薄膜４に電圧を印加し、素子
に電流を流すことにより、上述の電子放出部５より電子
を放出せしめるものである。

【００１０】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純で製造も容易であることから、大面積にわたって多
数の素子を配列形成できる利点がある。そこでこの特徴
を活かした電子ビーム源や画像形成装置等の応用研究が
なされている。多数の表面伝導型電子放出素子を配列形
成した例としては、梯子型配置と呼ぶ並列に表面伝導型
電子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線（共通
配線とも呼ぶ）でそれぞれ結線した行を多数行配列した
電子源が挙げられる（例えば、特開昭６４−０３１３３
２、特開平１−２８３７４９、特開平２−２５７５５２
等）。また、特に表示装置等の画像形成装置において
は、近年、液晶を用いた平板型表示装置がＣＲＴに替わ
って普及してきたが、自発光型でないためバックライト
を持たなければならない等の問題点があり、自発光型の
表示装置の開発か望まれてきた。自発光型表示装置とし
ては、上述した表面伝導型電子放出素子を多数配置した
電子源と、その電子源より放出された電子によって可視
光を発光せしめる螢光体とを組み合わせた表示装置であ
る画像形成装置が挙げられる（例えばＵＳＰ５，０６
６，８８３）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記のような多数の電
子放出素子を配列した薄型の画像形成装置の構成とし
て、個別に各素子を制御可能な単純マトリックス構造を
用いることは有利である。この場合、互いに直交する下
部配線（Ｘ方向）と上部配線（Ｙ方向）の交差部を電気
的に絶縁する必要があり、そのため少なくとも交差部に
絶縁材料を挟み込んだ構造が用いられる。交差部に用い
る絶縁材料には極希にピンホールが生ずることがあり、
画素の数が増えるに従い交差部も増加し、ピンホールを
介しての上下配線間のショート不良が発生することがあ
った。

【００１２】このピンホールを介しての上下配線間のシ
ョートはそのショートパス自体の電気抵抗が下部配線
（Ｘ方向）と上部配線（Ｙ方向）自体の電気抵抗に比べ
て十分に大きい場合は上下配線への通電処理によって容
易に切断することができる。しかしながらピンホールが
大きい場合、ショートパスの抵抗が小さくなり切断する
ために大電流が必要となり広い範囲の熱的破壊を伴い、
最悪の場合配線自体の断裂を引き起こしてしまうことが
有った。

【００１３】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑みてなされたもので、絶縁層によって隔てられた下部
配線と上部配線を有するマトリックス構造において、絶
縁層のピンホールを介して生ずる上下配線間ショート不
良箇所を通電処理によって修復（リペア）する場合にお
いて、絶縁層に比較的大きなピンホールが生じた場合で
もショーパス自体の低抵抗化を防ぎ、周辺部にダメージ
を与えること無く通電処理によってショートパスのみを
切断し得る構造を提供することを課題とするものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の局面に係るマトリックス配線基板
は、基板上に下部配線と上部配線がマトリックス状に配
置され、その各交点が絶縁層によって隔てられた構造を
有する配線基板において、上部配線を異なる抵抗率を有
する複数の導電材料を積層して形成し、かつ前記複数の
導電材料のうち最下層のものに他の層よりも高抵抗率の
材料を用いることを特徴とする。

【００１５】本発明の第２の局面に係るマトリックス配
線基板は、基板上に下部配線と上部配線がマトリックス
状に配置され、その各交点が絶縁層によって隔てられた
構造を有する配線基板において、下部配線を異なる抵抗
率を有する複数の導電材料を積層して形成し、かつ前記
複数の導電材料のうち最上層のものに他の層よりも高抵
抗率の材料を用いることを特徴とする。

【００１６】本発明の第３の局面に係るマトリックス配
線基板は、基板上に下部配線と上部配線がマトリックス
状に配置され、その各交点が絶縁層によって隔てられた
構造を有する配線基板において、上部配線および下部配
線の両方をそれぞれ異なる抵抗率を有する複数の導電材
料を積層して形成し、かつ前記複数の導電材料のうち上
部配線の最下層と下部配線の最上層の両方に他の層より
も高抵抗率の材料を用いることを特徴とする。

【００１７】本発明の第４の局面に係る電子源基板は、
厚膜よりなる下部配線および上部配線が行列状に配置さ
れ、その交差部分が層間絶縁層により隔てられて、その
ＸＹ配線の交差部に一対の素子電極で接続された表面伝
導型電子放出素子が配置された電子源基板であって、前
記第１〜３の局面の係るマトリックス配線基板のいずれ
かを用いることを特徴とする。

【００１８】本発明の第５の局面に係る画像形成装置
は、前記電子源基板と、この電子源基板の各電子放出源
より放出された電子によって可視光を発光せしめる螢光
体とを組み合わせたことを特徴とする。

【００１９】本発明においては、前記上部および下部配
線を構成する材料のうち低抵抗率の導電材料に銀（Ａ
ｇ）を主成分とする材料を用いることが好ましい。

【００２０】

【作用】上記の構成によれば、下部配線または上部配線
の少なくとも一方を電気抵抗率の異なる複数材料の積層
構造とし、絶縁層と接する側を高抵抗率の材料とするこ
とによりショートパス自体の電気抵抗を配線全体の電気
抵抗に対して相対的に大きくしている。これにより、通
電処理によりショート箇所の修復（リペア）が容易にで
き、１００万を超えるような多数の素子がマトリックス
状に配列されたような電子源基板においても交差部での
ショートを通電処理のみによって安全かつ容易に取り除
くことが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図８，９を参照しながら本
発明の好ましい実施の形態に係るマトリックス状の電子
源基板と画像形成装置を説明する。図８は、本実施形態
が適用されるマトリックス状の配線とそれに接続された
表面伝導型電子放出素子を表わす模式図である。図中に
おいて、７１は電子源基板、７２はＤx1〜Ｄxmからなる
ｍ本のＸ方向配線、７３はＤy1〜Ｄynからなるｎ本のＹ
方向配線である。Ｘ方向配線７２とＹ方向配線７３の交
差部は絶縁されており、交差部近傍にはＸ方向配線７２
とＹ方向配線７３に接続された表面伝導型電子放出素子
７４がｍ×ｎ個配置されている。

【００２２】図９は本実施形態が適用される画像形成装
置の構造を示す斜視図である。前記図８で説明した電子
源基板７１を載置されたリアプレート８１と、ガラス基
板８３上に螢光膜８４およびメタルバック８５が形成さ
れたフェースプレート８６とが支持枠８２によって対向
して配置されている。フェースプレート８６、支持枠８
２およびリアプレート８１は密封され外周器８８を形成
している。外周器８８内部は高真空に排気されておりＸ
方向配線７２およびＹ方向配線７３からの駆動電流によ
り表面伝導型電子放出素子７４より電子が放出される。

【００２３】この放出された電子が高電圧端子Ｈｖより
印加された高電圧によってフェースプレート方向に加速
され、螢光体に衝突し発光することによって画像表示が
可能となるものである。

【００２４】図１０は本実施形態で用いる単一の電子放
出素子の構成を示す図である。同図において、１は絶縁
体からなる基板、２，３は電気的接続を得るための素子
電極である。４は導電性薄膜である。この表面伝導型電
子放出素子において、前記一対の素子電極２，３の電極
間隔Ｌは数μｍ〜数百μｍ、膜厚は数百オングストロー
ム〜数千オングストロームで、真空蒸着法やスパッタ蒸
着法等によって形成された金属薄膜をフォトリソグラフ
ィ法によってパターニングするか、あるいは印刷法によ
り形成される。

【００２５】また導電性薄膜４の膜厚は数十オングスト
ローム〜数千オングストロームの範囲が好ましく適宜設
定することができ、導電性薄膜４はフォトリソグラフィ
や印刷法等によってパターン形成され、個々に分離され
ている。

【００２６】７２は素子電極２と接続するＸ方向配線
（下配線）である。膜厚は数十μｍから数μｍの範囲で
ある。７６は層間絶縁層であり、前記Ｘ方向配線（下配
線）７２上のＹ方向配線（上配線）７３との交差部に設
けられている。膜厚はともに、数μｍから数十μｍの範
囲である。７３はＹ方向配線（上配線）であり素子電極
３と接続し、前記層間絶縁層７６上の位置において前記
Ｘ方向配線（下配線）７２と交差している。

【００２７】前記Ｘ方向配線（下配線）７２、Ｙ方向配
線（上配線）７３の少なくとも一方に本発明が適用され
る。５は電子放出部であり導電性薄膜４中に形成された
極微小な亀裂である。以上の構造を単位として、これが
１個の表面伝導型電子放出素子７４となり、これらが基
板１上に多数設けられ電子源基板が形成されている。

【００２８】以下、図３（ａ）から（ｆ）を用いて本実
施形態の基本となる電子源基板の製造方法を印刷法を用
いた場合について説明する。良く洗浄した基板上に金属
材料よりなる導電膜を印刷し、素子電極２，３を形成す
る（ａ）。次に、導電性ペーストを印刷し、Ｘ方向配線
（下配線）７２を形成する。これらのＸ方向配線（下配
線）７２は素子電極２の一部と接触するように配置する
（ｂ）。この上に絶縁体ペーストを印刷、焼成し、後に
形成するＹ方向配線（上配線）との交差位置に層間絶縁
層１６を形成する（ｃ）。

【００２９】更に層間絶縁層１６上に導電性ペーストを
印刷、焼成することにより、本実施形態の主たる構成で
あるところの電気抵抗率の大きい材料からなるＹ方向配
線（上配線）の下側層７３ａを形成する。このＹ方向配
線（上配線）７３ａは、前記層間絶縁層１６によりＸ方
向配線（下配線）７２と絶縁され、素子電極３とは導通
するように配置されている（ｄ）。さらに、このＹ方向
配線（上配線）下側層７３ａの上部に電気抵抗率の小さ
な材料よりなるＹ方向配線（上配線）上側層７３ｂを導
電性ペーストを印刷、焼成することにより形成する
（ｅ）。この上に微粒子電子放出材からなる薄膜を全面
に形成する。その後フォトリソグラフィによりパターニ
ングを行ない、前記図１０のような導電性薄膜４とす
る。この後素子電極間に通電することにより微小な亀裂
を生じさせ電子放出部５を形成する（ｆ）。

【００３０】ここで、基板１としては、石英ガラス、Ｎ
ａ等の不純物含有量を減少したガラス、青板ガラス、青
板ガラスにスパッタ法等により形成したＳｉＯ₂ を積層
したガラス基板、およびアルミナ等のセラミック等を用
いることができる。

【００３１】対向する素子電極２，３、Ｘ方向配線（下
配線）７２およびＹ方向配線（上配線）上側層７３ｂの
材料としては導電性を有するものであればどのような物
であっても構わないが、例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｍ
ｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属あるい
は合金、Ｐｄ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕＯ₂ 、Ｐｄ−Ａｇ等の
金属あるいは金属酸化物とガラス等から構成される印刷
導体、ポリシリコン等の半導体材料、およびＩｎ₂ ０₃
−ＳｎＯ₂ 等の透明導電体等を例示することができる。
またＹ方向配線（上配線）下側層７３ａの材料としては
前記上側層７２ｂで用いた材料よりも電気抵抗が大きい
材料を選択する。

【００３２】層間絶縁層１６の材料としては一般的なガ
ラスペーストを用いることができる。電子放出部を含む
導電性薄膜４を構成する材料の具体例を挙げるならば、
Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆ
ｅ、Ζｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ、Ｓ
ｎＯ₂ 、Ｉｎ₂ Ｏ₃ 、ＰｂＯ、Ｓｂ₂ Ｏ₃ 等の酸化物、
ＨｆＢ₂ 、ＺｒＢ₂ 、ＬａＢ₆ 、ＣｅＢ₆ 、ＹＢ₄ 、Ｇ
ｄＢ₄ 等のホウ化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、Ｔａ
Ｃ、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、ＡｇＭ
ｇ、ＮｉＣｕ、Ｐｂ、Ｓｎ等であり、微粒子膜を形成す
るものである。なお、ここで述べる微粒子膜とは、複数
の微粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微
粒子が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互
いに隣接、あるいは重なり合った状態（島状も含む）の
膜を指す。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例を示す。本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。 （実施例１）図１および図２は、表面伝導形電子放出素
子とマトリックス配線を用いて形成した本発明の第１の
実施例を示す。図２は平面図、図１は図２におけるＸ方
向配線とＹ方向配線の交差部断面の斜視図である。

【００３４】図１および図２において、１は青板ガラス
からなる基板であり、有機金属ペーストの印刷、焼成に
より素子電極２，３を形成した。材質は１０００オング
ストロームのＰｔ薄膜からなっており、ＮＥケムキャッ
ト社製ＭＯペーストを使用して作製した。中央部で電極
間隔２０μｍ、電極幅３００μｍである。

【００３５】Ｘ方向配線（下配線）７２はＡｇペースト
インキ（（株）ノリタケカンパニーリミテド製４０２８
Ａ）の印刷後５５０℃前後の焼成で得られた印刷配線で
あり、厚さ約１０μｍ、幅１２０μｍとした。このＸ方
向配線（下配線）７２は素子電極２と接続している。

【００３６】１６はガラスを主成分とするペースト
（（株）ノリタケカンパニーリミテド製７７２３Ｂ）を
印刷後５５０℃前後の焼成によって形成される絶縁体で
あり、Ｙ方向配線（上配線）との交差部を覆うように形
成されている。厚み約２０μｍ、横３００μｍ、縦４０
０μｍとした。６は絶縁層１６中に希に生ずるピンホー
ルである。この内部に後に形成される上部配線材料が充
填されてショートパスを形成し、ショート不良の原因と
なる。

【００３７】７３ａは本発明の上部配線最下層であるＹ
方向配線（上配線）下側層である。材料としては素子電
極２，３の形成に用いたものと同じＰｔ（ＮＥケムキャ
ット社製ＭＯペースト）を用い、スクリーン印刷とべル
ト炉焼成により形成する。厚みは約０．１μｍとした。

【００３８】７３ｂはＹ方向配線（上配線）上側層であ
り、Ａｇペーストインキ（（株）ノリタケカンパニーリ
ミテド製４０２８Ａ）を用いて形成した。幅３００μ
ｍ、厚さは１２〜１５μｍでスクリーン印刷により形成
する。上側層７３ｂは通常の上部配線と同様のものであ
る。

【００３９】４は導電性薄膜であり、Ｐｄの有機金属溶
液（奥野製薬（株）製ＣＣＰ４２３０）の塗布焼成で得
られた厚み約２００オングストロームのＰｄ微粒子から
なる薄膜である。全面に塗布成膜した後フォトリソグラ
フィによりパターニングを行ない、図１に示すように素
子電極２、３上の位置に形成する。

【００４０】図２の電子源基板７１を４０センチメート
ル角の大きさとして、電子放出素子の素子配列ピッチを
６５０×３００μｍ、素子数を７２０個×２４０個のマ
トリックス状に配置した。このような電子源基板を１０
枚作製し、ショート箇所を調べたところ絶縁層ピンホー
ルに起因するショートが合計４５個発生したが、このそ
のうち４４個が通電処理のみによってショートパスを取
り除くことができた。

【００４１】以上のようにして作製した後、図９のよう
に電子源基板７１の上部に、フェースプレート８６を５
ｍｍ隔てて対向させた。このフェースプレート８６の基
板は青板ガラスを使用した。螢光膜８４は赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の色分けを行なったものであ
り、感光性樹脂に螢光体を混合したスラリーを基板に塗
布、乾燥し、フォトリソグラフィ法によってパターニン
グして形成した。メタルバック８５は螢光膜上にフィル
ミングを行なった後、真空蒸着によって厚さ約３００Ａ
のＡｌ薄膜を形成し、次いで焼成によりフィルム層を焼
失させて作成した。

【００４２】以上を真空外囲器の中に配置した後、Ｘ方
向配線（下配線）７２、Ｙ方向配線（上配線）７３に電
圧を印加して素子電極２、３間の導電性薄膜４に通電処
理を行ない亀裂状の電子放出部５を得た。

【００４３】この後メタルバック８５をアノード電極と
して電子の引き出し電圧３ｋＶを印加し、ＸＹ配線電極
７２，７３を通して素子電極２，３から電子放出部５へ
１４Ｖの電圧を印加したところ、電子が放出された。こ
の放出電子を螢光体へ照射させ、放出電子量を調整する
ことにより螢光体９２を任意の強度で発光させ画像を表
示できた。

【００４４】（実施例２）本発明の第２の実施例を図
４、図５および図６を用いて説明する。図４は図５にお
けるＸ方向配線とＹ方向配線の交差部断面の斜視図であ
る。

【００４５】本実施例は第１の実施例において用いた構
造をＸ方向配線（下配線）７２に採用したものである。

【００４６】図４、図５において、１は青板ガラスから
成る基板であり、その上に有機金属（ＭＯ）ペーストの
印刷、焼成により素子電極２，３を形成する（図５）。
材質は１０００オングストロームのＰｔ薄膜からなって
おり、ＮＥケムキャット社製ＭＯペーストを使用して作
製した。中央部で電極間隔２０μｍ、電極幅３００μｍ
である。

【００４７】Ｘ方向配線（下配線）下側層７２ａはＡｇ
ペーストインキ（（株）ノリタケカンパニーリミテド製
４０２８Ａ）の印刷後５５０℃前後の焼成で得られた印
刷配線であり、厚さ約１０μｍ、幅１２０μｍとした。
このＸ方向配線７２ａは、通常の下部配線と同様のもの
であり、素子電極２と接続している。

【００４８】このＸ方向配線（下配線）７２ａ上にＡｇ
よりも電気抵抗率の高い材料を用いて本発明の下部配線
最上層であるＸ方向配線（下配線）上側層７２ｂを形成
する。材料としては素子電極の形成に用いたものと同じ
Ｐｔ（ＮＥケムキャット社製ＭＯペースト）を用い、ス
クリーン印刷とべルト炉焼成により形成し、厚みは約
０．１μｍとした。

【００４９】１６はガラスを主成分とするペースト
（（株）ノリタケカンパニーリミテド製７７２３Ｂ）を
印刷後、５５０℃前後の焼成によって形成される絶縁体
であり、Ｙ方向配線（上配線）との交差部を覆うように
形成されている。厚み約２０μｍ、横３００μｍ、縦４
００μｍとした。

【００５０】６は絶縁層１６中に希に生ずるピンホール
である。この内部に後に形成される上部配線材料が充填
されショートパスを形成し、ショート不良の原因となる
ことがある。

【００５１】７３はＹ方向配線（上部配線）であり、Ａ
ｇペーストインキ（（株）ノリタケカンパニーリミテド
製４０２８Ａ）を用いた。幅３００μｍ、厚さ１５μｍ
でスクリーン印刷により形成する。

【００５２】４は導電性薄膜であり、Ｐｄの有機金属溶
液（奥野製薬（株）製ＣＣＰ４２３０）の塗布焼成で得
られた厚み約２００オングストロームのＰｄ微粒子から
なる薄膜である。全面に塗布成膜した後フォトリソグラ
フィによりパターニングを行ない、図５に示すように素
子電極２、３上の位置に形成する。

【００５３】図６は、本発明を用いた電子源基板の一連
の作製工程の模式図を示すものである。本実施例の電子
源基板７１を４０センチメートル角の大きさとして、電
子放出素子１１１の素子配列ピッチを６５０×３００μ
ｍ、素子数を７２０個×２４０個のマトリックス状に配
置した。

【００５４】このような電子源基板を１０枚作製し、シ
ョート箇所を調べたところ絶縁層ピンホールに起因する
と思われるショートが合計３２個発生したが、そのうち
２７個が通電処理のみによってショートパスを取り除く
ことができた。

【００５５】（実施例３）図７は本発明の第３の実施例
を示す配線交差部の断面図である。本実施例は本発明を
Ｘ方向配線（下配線）７２とＹ方向配線（上配線）７３
の両方に採用したものである。

【００５６】図７において、Ｘ方向配線（下配線）７２
ａはＡｇペーストインキ（（株）ノリタケカンパニーリ
ミテド製４０２８Ａ）の印刷後５５０℃前後の焼成で得
られた印刷配線であり、厚さ約１０μｍ、幅１２０μｍ
とした。このＸ方向配線（下配線）７２ａは素子電極２
と接続している。

【００５７】このＸ方向配線（下配線）下側層７２ａ上
にＡｇよりも電気抵抗率の高い材料を用いて本発明の下
部配線最上層であるＸ方向配線（下配線）上側層７２ｂ
を形成する。材料としては素子電極の形成に用いたもの
と同じＰｔ（ＮＥケムキャット社製ＭＯペースト）を用
い、スクリーン印刷とべルト炉焼成により形成し、厚み
は約０．ｌμｍとした。

【００５８】１６はガラスを主成分とするペースト
（（株）ノリタケカンパニーリミテド製７７２３Ｂ）を
印刷後５５０℃前後の焼成によって形成される絶縁体で
あり、Ｙ方向配線（上配線）との交差部を覆うように形
成されている。厚み約２０μｍ、横３００μｍ、縦４０
０μｍとした。

【００５９】６は絶縁層１６中に希に生ずるピンホール
である。この内部に後に形成される上部配線材料が充填
されショートパスを形成し、ショート不良の原因となる
ことがある。

【００６０】７３ａは本発明の上部配線最下層であるＹ
方向配線（上配線）下側層である。材料としては素子電
極の形成に用いたものと同じＰｔ（ＮＥケムキャット社
製ＭＯペースト）を用い、スクリーン印刷とべルト炉焼
成により形成する。厚みは約０．１μｍとした。

【００６１】７３ｂはＹ方向配線（上配線）上側層であ
り、Ａｇペーストインキ（（株）ノリタケカンパニーリ
ミテド製４０２８Ａ）を用いた。幅３００μｍ厚さは１
２〜１５μｍでスクリーン印刷により形成する。Ｘ方向
配線下側層７２ａは通常の下部配線と同様のものであ
り、Ｙ方向配線上側層７３ｂは通常の上部配線と同様の
ものである。

【００６２】このような電子源基板を１０枚作製し、シ
ョート箇所を調べたところ絶縁層ピンホールに起因する
と思われるショートが合計２８個発生したが、そのうち
２７個が通電処理のみによってショートパスを取り除く
ことができた。

【００６３】

【発明の効果】以上のように下部配線または上部配線の
少なくとも一方を電気抵抗率の異なる複数材料の積層構
造とし、絶縁層と接する側に電気抵抗率の大きな材料を
用いることによりショートパス部分の電気抵抗を配線全
体の電気抵抗に対して局所的に大きくすることができ
る。

【００６４】これにより通電処理によりショート箇所の
修復（リペア）が容易にできるようになり、修復（リペ
ア）工程の時間短縮および製品の歩留りを大きく向上す
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係る電子源基板のＸ
方向配線とＹ方向配線の交差部断面の斜視図である。

【図２】 図１の電子源基板の構成図である。

【図３】 図１の電子源基板の製造工程図である。

【図４】 本発明の第２の実施例に係る電子源基板のＸ
方向配線とＹ方向配線の交差部断面の斜視図である。

【図５】 図４の電子源基板の構成図である。

【図６】 図４の電子源基板の製造工程図である。

【図７】 本発明の第３の実施例に係る電子源基板のＸ
方向配線とＹ方向配線の交差部断面の斜視図である。

【図８】 本発明が適用されるマトリックス配線基板の
模式図である。

【図９】 図８のマトリックス配線基板を用いた画像形
成装置の構造を示す斜視図である。

【図１０】 本発明に係る表面伝導型電子放出素子の構
成を示す図である。

【図１１】 従来の表面伝導型電子放出素子の模式図で
ある。

【符号の説明】

１：基板、２，３：素子電極、４：導電性薄膜、５：電
子放出部、６：ピンホール、１６：層間絶縁層、７１：
電子源基板、７２：Ｘ方向配線（下配線）、７２ａ：Ｘ
方向配線下側層、７２ｂ：Ｘ方向配線上側層、７３Ｙ方
向配線（上配線）、７３ａ：Ｙ方向配線下側層、７３
ｂ：Ｙ方向配線上側層、８１：リアプレート、８２：支
持枠、８３：ガラス基板、８４：螢光膜、８５：メタル
バック、８６：フェースプレート、８８：外囲器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C036 EE08 EE19 EF01 EF06 EF09 EG12 EH08 5E338 AA13 AA18 BB75 CC01 CC10 CD15 EE32 5F033 GG03 GG04 HH04 HH07 HH08 HH11 HH13 HH17 HH18 HH19 HH20 HH35 HH38 MM05 PP26 SS22 XX36

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に下部配線と上部配線がマトリッ
   クス状に配置され、その各交点が絶縁層によって隔てら
   れた構造を有する配線基板であって、上部配線が異なる
   抵抗率を有する複数の導電材料を積層して形成されてお
   り、かつ前記複数の導電材料のうち最下層のものが他の
   層よりも高抵抗率の材料によって形成されていることを
   特徴とするマトリックス配線基板。
2. 【請求項２】 基板上に下部配線と上部配線がマトリッ
   クス状に配置され、その各交点が絶縁層によって隔てら
   れた構造を有する配線基板であって、下部配線が異なる
   抵抗率を有する複数の導電材料を積層して形成されてお
   り、かつ前記複数の導電材料のうち最上層のものを他の
   層よりも高抵抗率の材料によって形成されていることを
   特徴とするマトリックス配線基板。
3. 【請求項３】 基板上に下部配線と上部配線がマトリッ
   クス状に配置され、その各交点が絶縁層によって隔てら
   れた構造を有する配線基板において、上部および下部配
   線の両方がそれぞれ異なる抵抗率を有する複数の導電材
   料を積層して形成されており、かつ前記複数の導電材料
   のうち上部配線の最下層と下部配線の最上層の両方が他
   の層よりも高抵抗率の材料によって形成されていること
   を特徴とするマトリックス配線基板。
4. 【請求項４】 前記配線を形成する導電材料のうち低抵
   抗率のものは、銀（Ａｇ）を主成分とすることを特徴と
   する請求項１、２または３記載のマトリックス配線基
   板。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のマトリ
   ックス配線基板と、該マトリックス配線基板の上部配線
   と下部配線との各交点近傍に配置されこれらの配線間に
   一対の素子電極を介して接続された表面伝導型電子放出
   素子とを有することを特徴とする電子源基板。
6. 【請求項６】 請求項５記載の電子源基板と、該電子源
   基板の各電子放出素子から放出される電子により励起さ
   れて発光する螢光体とを具備することを特徴とする画像
   形成装置。