JP2000244122A - 層間絶縁層の製造方法及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

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層間絶縁層の製造方法
を提供する。 【解決手段】 基板９上に、素子電極１，２を配列させ
て形成し（ａ）、Ｙ方向配線４を素子電極１と接続させ
て形成する（ｂ）。層間絶縁層５１をＹ方向配線４と交
差させて形成し、さらに第二，第三の絶縁層５２，５３
を形成する（ｃ）。各層の絶縁材料は最下層及び最上層
よりも中間層を軟化点の低いものとし、焼成は当該軟化
点よりも高くて、しかし直下層をなす絶縁材料の軟化点
程度の温度で行う。Ｘ方向配線６を最上層５３上に形成
し（ｄ）、素子電極２と接続する接続配線７を形成し、
導電性薄膜３を素子電極１，２の間に形成する（ｅ）。
中間層５２の焼成では当該層が適度に軟化し、直下層５
１はほとんど軟化しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下の配線層の間
に形成する層間絶縁層の製造方法及びそれを用いた画像
形成装置に関し、とりわけ、その層間絶縁層を少なくと
も３積層に焼成により形成するような層間絶縁層の製造
方法及びそれを用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、表示ディバイスとして、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、自発光型で平面型の画像形成装置
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
ｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，９，３１７（１９７
２）］、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの［Ｍ．Ｈ
ａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：ＩＥ
ＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．，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】例えば、上記したＭ．ハートウェルの素子
構成では、基板上に導電性薄膜を形成するものであっ
て、その導電性薄膜はスパッタにより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、フォーミン
グと呼ばれる通電処理により電子放出部が形成される。

【０００７】米国特許５０６６８８３には、対をなす素
子電極間に、電子を放出させる微粒子を分散状態に配置
させるようにした表面伝導型電子放出素子が提案されて
おり、この場合、電子放出部の位置を精密に決めること
ができる。

【０００８】図５は、表面伝導型電子放出素子の一例を
示し、（ａ）は素子構成の平面図、（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、２０４は分
散状態に配置された微粒子導電材からなる導電薄膜であ
る。

【０００９】図５に示した素子構成は単位素子の構成で
あり、画像形成装置には、この単位素子を画素に対応さ
せて基板上に多数配列して電子放射源（配列群）として
備えている。そして、その基板上には、電子放出素子の
配列群から一素子を選択するためＸ方向配線列とＹ方向
配線列とを絶縁層を挟んで設けていわゆるマトリックス
配線となし、電子放射源基板（リアプレート）を形成し
ている。なお、基板にはガラス板を用いることが多い。

【００１０】この電子放射源及びそれを駆動するための
マトリックス配線を設けた電子放射源基板（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。また、スクリーン印
刷，オフセット印刷などの印刷技術を転用して、表面伝
導型電子放出素子による電子放射源を製作し、当該基板
を製造する方法を採ることができる。

【００１１】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表面伝導型電
子放出素子を配列させて形成することを容易に行える。

【００１２】例えば特開平６−３４２６３６号公報など
には、電子放射源基板（リアプレート）を印刷法により
製作するようにした技術が開示されており、また例えば
特開平６−３４２６３６号公報などには、Ｘ方向配線，
層間絶縁層，Ｙ方向配線をスクリーン印刷により形成す
るようにした技術が開示されている。

【００１３】

【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ックス配線など、上下の配線層
の間（交差部）に絶縁層を設ける構成では、その層間絶
縁層は、当然ながら上下の配線間の絶縁抵抗を数ＭΩ以
上に確保する必要があり、そのためピンホールによるシ
ョートがあってはならないが、層間絶縁層の成膜が一層
だけではピンホールの発生を防げないことが多い。

【００１４】特に、画像形成装置の電子放射源基板の製
作では、上述したように電子放出素子を画素に対応させ
て多数配列して電子放射源に作り込むため、その画素数
つまり絶縁を要する上下配線の交差部は数十万〜数百万
ヶ所となり、それら配線交差部のピンホールを無くする
ために、層間絶縁層を２層以上、あるいは５層以上に多
層に積み重ねる必要がある。

【００１５】しかし、層間絶縁層を多層構成としても、
下層側から順次に焼成して多層に積み重ねるため、直下
の層間絶縁層に封じられた気泡が、その上層の焼成中に
当該焼成層に入り込んだり、逆に焼成中に生じた気泡が
下層とつながってしまうことがあり、その結果、図６に
示すように、多層に渡って連続したピンホールができて
しまうという問題があった。なお、図６は回路基板の断
面図であり、この回路基板は、基板９の上に、下側配線
４，三層構成の層間絶縁層５，上側配線６を順に形成し
たものである。

【００１６】一般にピンホールの発生を防ぐには、層間
絶縁層を印刷によりパターニングした後に、焼成工程
を、層間絶縁層となす絶縁材料の軟化点よりも十分に高
温で行うものであり、これにより絶縁材料の膜層を十分
に溶融して流動させ、印刷時にピンホールがあってもう
まく埋め込んで塞ぐことができる。

【００１７】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り、このため、次工程のパタ
ーニングが不可能になったり、ガラス基板の歪み変形が
大きすぎて全く使いものにならなくなるという問題があ
った。

【００１８】また、高温で焼成すると、絶縁材料の膜層
が溶融して流動し、ピンホールが塞がるのは都合よいも
のの、そのとき膜層は自重により流れてしまうので、当
該層間絶縁層はせっかく高精度にパターニングしたもの
が崩れてしまい、予定した精度が出なくなり、近辺にあ
る配線接続を不良にしてしまう。

【００１９】そこで、高温で焼成するため、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
う。

【００２０】一方逆に、層間絶縁層となす絶縁材料を軟
化点の極低いものとし、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が、軟
化点の極低い絶縁材料は一般にＰｂＯやＺｎＯの含有率
が高く、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、層間絶縁層には適用できない。

【００２１】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
てなされたものであって、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でき、上下の配線層間のシ
ョート欠陥の防止を図れて、焼成に際して絶縁層パター
ンのダレなど損傷を防止でき、配線接続を不良化しない
層間絶縁層の製造方法及びそれを用いた画像形成装置を
提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の請求項１に示す層間絶縁層の製造方法は、
上下の配線層の間に形成する層間絶縁層の製造方法であ
って、前記層間絶縁層を少なくとも３積層に焼成により
形成する際に、各層の絶縁材料は最下層及び最上層より
も中間層を軟化点の低いものとし、当該軟化点よりも高
くて、しかし直下層をなす絶縁材料の軟化点程度の温度
で焼成を行う。

【００２３】また、請求項２に示す画像形成装置は、複
数の電子放出素子を配列すると共に、その配列群から一
素子を選択するためＸ方向配線列とＹ方向配線列とを絶
縁層を挟んで設けた第一基板と、前記電子放出素子の配
列群と対向して電子線の照射により画像を形成する画像
形成部材を設けた第二基板と、前記第一基板と前記第二
基板の隙間に配置されて一体に封止される枠部材とを備
える画像形成装置において、前記第一基板の絶縁層を、
請求項１に記載の層間絶縁層の製造方法を用いて形成す
る。

【００２４】そして、請求項３に示す配線基板は、配線
層と絶縁層とを多段に備える配線基板において、当該絶
縁層を、請求項１に記載の層間絶縁層の製造方法を用い
て形成する。

【００２５】以上の工程により請求項１の層間絶縁層の
製造方法は、層間絶縁層を少なくとも３積層に焼成によ
り形成する際に、各層の絶縁材料は最下層及び最上層よ
りも中間層を軟化点の低いものとし、当該軟化点よりも
高くて、しかし直下層をなす絶縁材料の軟化点程度の温
度で焼成を行うので、中間層の焼成では当該中間層が適
度に軟化するものの、その直下層はほとんど軟化しな
い。このため、直下層にあるピンホールは、現在焼成中
の中間層が軟化することで塞がれ、層間にまたがって成
長することを防げる。そして、焼成温度は当該中間層に
適した比較的に低温となっていて、絶縁層パターンのダ
レは起こさない。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の層間絶縁層の製造
方法の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

【００２７】図１は、本発明の一実施形態を示し、画像
形成装置を構成する電子放射源基板の製造工程を順に説
明する平面図であり、煩雑さを避けるため電子放射源基
板の一部分のみを図示している。

【００２８】この電子放射源基板は、電子放射源とし
て、表面伝導型の電子放出素子を多数配列して備えるも
のであり、それら電子放出素子を選択的に駆動するため
のマトリックス配線部分に本発明の製造方法を適用して
いる。

【００２９】電子放射源基板の製造は、まず、よく洗浄
した基板９上に、金属材料からなる導電性薄膜を形成
し、その導電性薄膜をフォトリソグラフィーによって微
細加工して、対になる素子電極１，２を、多数配列させ
た状態に形成する［図１（ａ）］。

【００３０】基板９としては、石英ガラス，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。

【００３１】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、有機金属を含有させたＭＯペーストをガラス凹版
を使つてオフセット印刷する方法等を選択することがで
きる。

【００３２】素子電極１，２は、例えば電極間隔を数〜
数百ミクロンとされ、膜厚は数百〜数千オングストロー
ムとされる。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，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属やそれらの
合金、及びＰｄ，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Ｉｎ
₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ 等の透明導電体などが挙げられる。

【００３３】次に、マトリックス配線をなすＹ方向配線
４として、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。このと
き、Ｙ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）］。

【００３４】このＹ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、導電性ペーストとして例えば
銀，金，銅，ニッケル等を用い、厚膜印刷法等により形
成することが好ましい。

【００３５】そして、第一層間絶縁層５１を、Ｙ方向配
線４と交差する方向に、つまり後述するＸ方向配線の方
向に延ばして形成する［図１（ｃ）］。

【００３６】つまり、層間絶縁層の最下層となる第一層
間絶縁層５１の形成は、酸化鉛を主成分とするフリット
ガラス，セルロースなどの適当なポリマー及び有機溶剤
等とビヒクルとを混合してなるペーストを、スクリーン
印刷等により所定位置に塗布し、そして焼成することで
行う。その際、層間絶縁層５１は、厚さを例えば１０〜
１００μｍとされるが、２０〜５０μｍが好ましく、し
かし絶縁性を確保できれば特に制限はない。そして、そ
の材料としては、酸化鉛を主成分とするガラス物質や、
ＰｂＯ，Ｂ₂ Ｏ₃ ，ＺｎＯ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ，ＳｉＯ₂ 等か
ら適宜に選択した成分の混合物などが挙げられる。

【００３７】次に、中間層となる第二層間絶縁層５２
を、第一層間絶縁層５１の上に形成する［図１
（ｃ）］。

【００３８】この第二層間絶縁層５２の形成は、第一層
間絶縁層５１と同様に行う。その材料には、第一層間絶
縁層５１との密着性がよく、かつ第一層間絶縁層５１よ
りも軟化点の低いものを用いる。第一層間絶縁層５１が
酸化鉛を主成分とするガラス物質で形成されている場合
は、第二層間絶縁層５２も酸化鉛を主成分とするガラス
物質で形成し、しかも軟化点が第一層間絶縁層５１より
も３〜４０℃程度低くなるように調合したもの、より好
ましくは８〜２０℃程度低くなるように調合したものを
用いる。これには、前述した成分の混合比率等を適宜に
変更することで調整できる。

【００３９】第二層間絶縁層５２の形成は、第一層間絶
縁層５１の形成と同じようにペーストをスクリーン印刷
等によって所定位置に塗布した後、第二層間絶縁層５２
の絶縁材料の軟化点よりも高い温度であって、しかし直
下層をなす第一層間絶縁層５１の軟化点と同程度の温度
で焼成して行う［図１（ｃ）］。

【００４０】この第二層間絶縁層５２の焼成では当該中
間層５２が適度に軟化するものの、その直下層５１はほ
とんど軟化しない。このため、直下層５１にあるピンホ
ールは、現在焼成中の中間層５２が軟化することで塞が
れ、層間にまたがって成長することを防げる。そして、
焼成温度は当該中間層５２に適した比較的に低温となっ
ていて、絶縁層パターンのダレは起こさない。

【００４１】さらに、最上層となる第三層間絶縁層５３
を、第二層間絶縁層５２の上に形成する［図１
（ｃ）］。

【００４２】この第三層間絶縁層５３の絶縁材料には、
第二層間絶縁層５２よりも軟化点が高いものを用い、そ
の軟化点の温度で焼成する。

【００４３】なお、層間絶縁層５１，５２，５３は、少
なくともＹ方向配線４とＸ方向配線６の交差部を隔絶で
きればよいので、図１に示した長帯形状に限られるもの
ではなく適宜に設定することができる。

【００４４】また、第三層間絶縁層５３を最上層にする
構成には限らなく、より多層に積み重ねてもよい。その
場合、各層の絶縁材料は最下層及び最上層よりも中間層
を軟化点の低いものとし、焼成は当該軟化点よりも高く
て、しかし直下層をなす絶縁材料の軟化点程度の温度で
行う。従って、多層にした中間層において、軟化点が上
層へ向かって順に低くなる多層構成を採ってもよい。

【００４５】この後、マトリックス配線をなすＸ方向配
線６を、第三層間絶縁層５３の上に形成する［図１
（ｄ）］。つまり、Ｙ方向配線４と同様に、電気抵抗を
低減するために膜厚を厚く形成できる厚膜印刷法を用い
るものであり、導電性ペーストをスクリーン印刷法によ
り第三層間絶縁層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、Ｘ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）］。

【００４６】次に、導電性薄膜３を、素子電極１と素子
電極２の間に渡して微粒子膜に形成する［図１
（ｅ）］。これにはフォトリソグラフィー等によってパ
ターニングを行う。そしてここに、画像形成装置の電子
放射源基板が完成する。

【００４７】微粒子膜とは、複数の微粒子が集合した膜
であり、構造的には、微粒子が個々に分散した状態だけ
ではなく、微粒子が互いに隣接した状態、あるいは重な
り合った状態（島状も含む）の膜でもある。

【００４８】導電性薄膜３の材料としては、Ｐｔ，Ｒ
ｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚ
ｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ，ＳｎＯ
₂ ，Ｉｎ₂Ｏ₃ ，ＰｂＯ，Ｓｂ₂ Ｏ₃ 等の酸化物、Ｈｆ
Ｂ₂ ，ＺｒＢ₂ ，ＬａＢ₆ ，ＣｅＢ₆ ，ＹＢ₄ ，ＧｄＢ
₄ 等のホウ化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，Ｓ
ｉＣ，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，Ｎ
ｉＣｕ，Ｐｂ，Ｓｎなどが挙げられる。

【００４９】以上の工程により本実施形態の層間絶縁層
の製造方法は、層間絶縁層を少なくとも３積層に焼成に
より形成する際に、各層の絶縁材料は最下層（第一層間
絶縁層５１）及び最上層（第三層間絶縁層５３）よりも
中間層（第二層間絶縁層５２）を軟化点の低いものと
し、当該軟化点よりも高くて、しかし直下層５１をなす
絶縁材料の軟化点程度の温度で焼成を行うので、中間層
５２の焼成では当該中間層５２が適度に軟化するもの
の、その直下層５１はほとんど軟化しない。このため、
直下層５１にあるピンホールは、現在焼成中の中間層５
２が軟化することで塞がれ、層間にまたがって成長する
ことを防げる。

【００５０】従って、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防止を図れる。

【００５１】そして、焼成温度は当該中間層５２に適し
た比較的に低温となっているので、絶縁層パターンのダ
レは起こさなく、即ち、焼成に際して絶縁層パターンの
ダレなど損傷を防止することができる。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。

【００５２】

【実施例】以下、本発明の層間絶縁層の製造方法及びそ
れを用いた画像形成装置の実施例と比較例を説明する。

【００５３】（実施例１，２及び比較例１，２，３）層
間絶縁層の成膜には、各種の絶縁材料を調合した絶縁ペ
ーストを用いた。絶縁ペーストは、下記表１に示すよう
に、軟化点を５５０〜４５０℃に調整したＡ〜Ｆまでの
５種類を用意した。

【００５４】

【表１】

【００５５】実施例１，２及び比較例１，２，３は、上
記表１に示した絶縁ペーストＡ〜Ｆを用いて層間絶縁層
を多層に形成したものであり、各層の絶縁ペースト，焼
成温度、及び後述する上下のショート数，基板の変形状
態を、下記表２に示す。

【００５６】

【表２】

【００５７】つまり、実施例１，２及び比較例１，２，
３は、画像形成装置の電子放射源基板となるものであ
り、前述した実施形態の工程により、素子電極、Ｙ方向
配線、第一，第二，第三層間絶縁層、Ｘ方向配線を、そ
れぞれ順次にスクリーン印刷法によって形成し、焼成し
たもので、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。

【００５８】素子電極は、よく洗浄したソーダライムガ
ラス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、素子電極のギャップは１０μ
ｍとした。

【００５９】マトリックス配線をなすＹ方向配線とＸ方
向配線は、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５ｗｔ％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、これは約４００℃以上で焼成が
可能であった。

【００６０】そして、それら各例のものについて、マト
リックスチェッカーで各配線の交差部分のショート数を
カウントした。

【００６１】表２に示すように、比較例１は、ガラス基
板の歪み点よりも高温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は減っているが、基板
が歪んでしまって使用不能となった。比較例２は、３層
共に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。比較例３は、軟化点の低い絶縁ペーストＦのみを用
いて、その軟化点よりも高い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は減って
いるが、図２に示すように、層間絶縁層の膜層がダレて
形成パターンにズレが生じた部所が多くあり、Ｘ方向配
線６と素子電極２との接続が不良になって配線基板とし
ては使用できない。

【００６２】実施例１，２は、中間絶縁層（第二層）に
軟化点の低い絶縁ペーストＦを用いたものであり、この
場合にはピンホールによるショートがなく、形成パター
ンのズレもなく、Ｘ方向配線６と素子電極２との接続に
不良もない。

【００６３】（実施例３）実施例３は、実施例１，２に
よる電子放射源基板を用いて画像形成装置を製作したも
のであり、図３はその画像形成装置を一部分解して示す
斜視図である。

【００６４】この画像形成装置の製造は、まず実施例
１，２のもの、即ち、表面伝導型の電子放出素子１７４
を多数配列して備えた電子放射源基板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。電
子放射源基板１７１には、もちろんＸ方向配線１７２，
層間絶縁層，Ｙ方向配線１７３が設けられている。

【００６５】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、大気中におい
て焼成を温度４００℃で１０分以上行って封着した。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。

【００６６】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。

【００６７】これにより、リアプレート１８１とフェー
スプレート１８６とが所定に離間して対向するが、ここ
では電子放射源基板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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】次に、封着したガラス容器つまり外囲器１
８８に、図示しない排気管を接続し、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、その状態に
おいて、容器外の駆動端子Ｄｘｌ〜Ｄｘｍ，Ｄｙｌ〜Ｄ
ｙｎに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、導電性薄膜３のフォーミ
ング処理を行った。

【００７１】この後、１．３×１０^-5Ｐａ程度の真空度
まで排気して、図示しない排気管をガスバーナーで加熱
し、これにより排気管を溶着させて外囲器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。

【００７２】以上の工程により完成した画像表示装置に
は、信号発生手段及び高電圧源を接続して画像の表示を
行った。つまり、容器外の駆動端子Ｄｘｌ〜Ｄｘｍ，Ｄ
ｙｌ〜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、ほとんどの画素について、蛍光
体の画素中心と電子ビームの中心とが概ね一致してお
り、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。

【００７３】（実施例４）実施例４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４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。

【００７４】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、Ｙ方向配線４を１００
本形成した［図４（ａ）］。このＹ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。

【００７５】次に、第一層間絶縁層５１を、ガラスを主
成分とした絶縁ペーストの印刷と、その後の焼成により
形成した［図４（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４
８０℃，ピーク保持時間１０分の条件で焼成した。

【００７６】そして、第二層間絶縁層５２を、第一層間
絶縁層５１と同様にして印刷及び焼成により形成した
［図４（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。

【００７７】さらに、第三層間絶縁層５３を、第一層間
絶縁層５１と同様にして印刷及び焼成により形成した
［図４（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４８０℃，
ピーク保持時間１０分の条件で焼成した。

【００７８】この後、Ｘ方向配線６を、第三層間絶縁層
５３の上に１００本形成した［図４（ｃ）］。このＸ方
向配線６の形成は、Ｙ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１
０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。

【００７９】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、Ｘ方向配線６とＹ方向配線４との間で
ショートがないことを確認した。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の層間絶縁層
の製造方法及びそれを用いた画像形成装置は、次に示す
ような優れた効果を奏する。 （１） 請求項１の層間絶縁層の製造方法は、層間絶縁
層を少なくとも３積層に焼成により形成する際に、各層
の絶縁材料は最下層及び最上層よりも中間層を軟化点の
低いものとし、当該軟化点よりも高くて、しかし直下層
をなす絶縁材料の軟化点程度の温度で焼成を行うので、
中間層の焼成では当該中間層が適度に軟化するものの、
その直下層はほとんど軟化しない。このため、直下層に
あるピンホールは、現在焼成中の中間層が軟化すること
で塞がれ、層間にまたがって成長することを防げる。

【００８１】従って、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防止を図れる。

【００８２】そして、焼成温度は当該中間層に適した比
較的に低温となっているので、絶縁層パターンのダレは
起こさなく、即ち、焼成に際して絶縁層パターンのダレ
など損傷を防止することができる。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。

【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】比較例３について層間絶縁層のダレを説明する
製造基板の平面図である。

【図３】本発明の実施例３を示す画像形成装置を一部分
解した斜視図である。

【図４】本発明の実施例４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５】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６】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。

【符号の説明】

１，２ 素子電極 ３ 導電性薄膜 ４，１７３ Ｙ方向配線 ６，１７２ Ｘ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 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） 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（第二基板） １８８ 外囲器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下の配線層の間に形成する層間絶縁層
   の製造方法であって、前記層間絶縁層を少なくとも３積
   層に焼成により形成する際に、各層の絶縁材料は最下層
   及び最上層よりも中間層を軟化点の低いものとし、当該
   軟化点よりも高くて、しかし直下層をなす絶縁材料の軟
   化点程度の温度で焼成を行うことを特徴とする層間絶縁
   層の製造方法。
2. 【請求項２】 複数の電子放出素子を配列すると共に、
   その配列群から一素子を選択するためＸ方向配線列とＹ
   方向配線列とを絶縁層を挟んで設けた第一基板と、前記
   電子放出素子の配列群と対向して電子線の照射により画
   像を形成する画像形成部材を設けた第二基板と、前記第
   一基板と前記第二基板の隙間に配置されて一体に封止さ
   れる枠部材とを備える画像形成装置において、前記第一
   基板の絶縁層を、請求項１に記載の層間絶縁層の製造方
   法を用いて形成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 配線層と絶縁層とを多段に備える配線基
   板において、当該絶縁層を、請求項１に記載の層間絶縁
   層の製造方法を用いて形成したことを特徴とする配線基
   板。