JP2000251724A - 電子装置用基板の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板を洗浄、乾燥した後、表面への微粒子
状の物体の付着を抑えることのできる洗浄方法を提供す
る。 【解決手段】 電子素子形成用の基板表面を、該基板
から溶出した金属イオン、とりわけ鉛イオンと反応して
水に不溶の塩を形成するイオンを含む水溶液、特に希硫
酸に接触させる工程と、該水溶液中に生成した前記水に
不溶の金属の塩を基板近傍から除去する工程よりなるこ
とを特徴とする、基板の洗浄方法。さらに前記洗浄方法
を用いた電子源基板の製造方法。また前記製造方法にて
製造された電子源基板を有する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は機能素子を設ける領
域を有する基板の表面の洗浄方法及び該洗浄方法を用い
た機能素子基板の製造方法に関し、なかでも画像形成装
置の電子源基板を形成するための基板材料の表面の洗浄
方法及び該洗浄方法を用いた電子源基板の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、平面型画像形成装置としては、単
純マトリックス液晶表示装置(ＬＣＤ)、薄膜トランジス
タ液晶表示装置(ＴＦＴ/ＬＣＤ)、プラズマディスプレ
イ(ＰＤＰ)、低速電子線蛍光表示管(ＶＦＤ)、マルチ電
子源フラットＣＲＴ等がある。

【０００３】これらの平面型画像形成装置の例として、
マルチ電子源によって蛍光体を発光させる発光素子、及
びこの素子を備えた画像形成装置がある。この画像形成
装置においては、電子放出素子を用いて蛍光体を発光さ
せる方法がとられている。この方法に用いられる電子放
出素子としては表面伝導型電子放出素子が一般的に知ら
れている(Ｍ.I.Ｅlinson,Ｒadio Ｅng.Ｅlectron Ｐh
ys.,１０,(1965))。

【０００４】この電子放出素子は、基板上に形成された
小面積の導電性薄膜へ膜面に対して平行方向に電流を流
した際に電子が放出する現象を利用したものである。

【０００５】本出願人は、微粒子が分散配置された電子
放出材(微粒子膜)からなる導電性薄膜を、一対の素子電
極間に配置することによって、新規な表面伝導型電子放
出素子を開発し、これを技術開示した(ＵＳＰ５,０６
６,８８３)。この電子放出素子は、従来のものよりも電
子放出位置(電子放出部)を精密に制御でき、より高精密
に電子放出素子を配列することができる。

【０００６】この電子放出素子の典型的な例を図３に示
す。図３(a)は平面図であり、図３(b)は図３(a)のＢ-Ｂ
線断面図である。図３において、３１は絶縁性の基板、
３２は電気的接続のための一対の素子電極(a,b)を示
し、その間隔をＬとし幅をＷとする。３３は微粒子が分
散配置された電子放出材(微粒子膜)からなる導電性薄
膜、３４は電子放出部である。一対の素子電極３２(a,
b)の間隔Ｌは、０.０１〜１００μｍ、電子放出部３４
のシート抵抗値は１×１０³〜１×１０⁹オーム/□が適
当である。

【０００７】上記の表面伝導型電子放出素子は、基板上
に多数形成され電子源基板を形成する。この電子源基板
は蛍光体を有するフェースプレートと組み合わされ、真
空外囲器内に設置され、画像形成装置を構成する。真空
外囲器内では、電子源基板からフェースプレートの蛍光
体へ電子線が照射され、蛍光体が発光し、これにより画
像形成が行なわれる。

【０００８】上記の表面伝導型電子放出素子を画像表示
装置として大面積化する際、前記表面伝導型電子放出素
子の製造工程において電極や配線パターンに薄膜を用い
た場合、基板上に電極及び配線材料の金属薄膜を真空蒸
着等により成膜する。これを通常のフォトリソグラフィ
ー、エッチング技術を用いてパターン加工し、電極や配
線パターンが形成される。

【０００９】しかしながら、例えば４０cｍ角以上の大
型基板上にフォトリソグラフィー、エッチング技術によ
り製造する場合、蒸着装置をはじめ、露光装置、エッチ
ング装置等を含む大型製造設備が必要となり莫大な費用
がかかるだけでなく、基板を大型化した場合、製造装置
自体の大型化が困難となり製造方法上、あるいはコスト
上の問題があった。

【００１０】上記の問題に鑑みて、本出願人は印刷法を
用いて電極や、配線、絶縁層などを形成する方法の開発
を行なっている。各素子の電極などは金属元素を含むレ
ジネートペーストを、例えばオフセット印刷法により所
望のパターンに形成して焼成することにより形成でき
る。

【００１１】一方、素子の行ないし列に接続する配線
は、電気抵抗を小さくするために厚さを大きくすること
が求められる場合がある。また、絶縁層は、所望の絶縁
耐圧を得るためにやはりある程度の厚さが必要となる。

【００１２】このため、導電性ペーストやガラスペース
トを用いて、スクリーン印刷法によりこれらの部材を形
成する方法を採用している。このペースト中に、酸化鉛
が含まれており、ペーストを印刷した後に焼成処理する
際の処理温度を比較的低く抑える必要がある。このよう
な方法は、例えば特開平１０-３２６５５９号公報にそ
の一例が開示されている。

【００１３】また、上記のようにして電極、配線、絶縁
層を形成した後に、さらに基板表面の処理を行なった
り、電子放出部を形成する工程があるが、その前に基板
を洗浄して汚れや埃を除去する場合がある。上記公報の
実施例１９において、配線を形成した後に、基板を純水
で洗浄し、乾燥した後にその後の工程を行なう例が開示
されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように基板を洗浄、乾燥した後、その表面を光学顕微鏡
で観察すると、微粒子状の物体が付着している場合があ
る。この物質を元素分析したところ、それがどのような
化合物であるのかは十分には判明していないが、主要な
元素としては鉛と酸素が含まれていることが解った。

【００１５】従って、この微粒子状の物質は上記配線お
よび絶縁層の形成に用いたペーストの構成成分であるガ
ラスに含まれる酸化鉛に由来するものと考えられ、鉛イ
オンが洗浄に用いた水に溶出した後、基板表面で析出し
た、あるいは水中で析出した後基板に吸着したものと推
定される。この微粒子が何らかの理由で基板に対しある
程度の吸着力を有し、洗浄水から引き上げる際に基板表
面に残ってしまったものと思われる。

【００１６】このような基板表面の付着物は、作製され
た電子源などの装置の動作に悪影響を与えることが懸念
される。特に、上記電子源を用いた画像形成装置におい
ては、駆動中に放電を生じて、装置の一部に損傷を生じ
たり、性能が低下したりする場合があるが、この放電の
原因の一つとして上記微粒子状の付着物が考えられる。
このため、このような付着物が発生しない洗浄方法を見
出すことが求められていた。

【００１７】

【課題を解決するための手段】発明は、上記課題に鑑み
てなされたものである。

【００１８】本発明は、水性洗浄液との接触状態で該水
性洗浄液中へ金属イオンを溶出させる金属成分からなる
部分を有する機能膜形成用の領域を含む電子素子形成用
の基板表面を水性洗浄液で洗浄する方法において、前記
基板表面に、前記金属イオンと反応して水に不溶の金属
塩を形成し得るイオンを含む水性洗浄液を接触させて該
表面を洗浄する工程(a)と、該基板表面から前記不溶の
金属塩を含む水性洗浄液を除去する工程(b)とを有する
ことを特徴とする。

【００１９】また、前記電子素子が、絶縁基板上に、一
対の素子電極間を連絡し、電子放出部を有する導電性膜
と、交差部が絶縁膜を介して交差し、互いに絶縁された
行方向配線と列方向配線と、を有し、前記一対の素子電
極の一方が前記行方向配線に、他方が前記列方向配線に
接続する電子源基板であり、前記機能膜が前記導電性膜
であり、更に前記機能膜形成用領域が前記行方向配線と
列方向配線で区画された前記一対の素子電極が配置され
た領域であり、かつ、前記電極行方向、前記列方向電極
及びこれら電極の交差部の絶縁膜の少なくとも１つが前
記水性洗浄液中に鉛イオンを溶出させる金属成分を含む
前記記載の洗浄方法である。

【００２０】更にまた、絶縁基板上に、一対の素子電極
間を連絡し、電子放出部を有する導電性膜と、交差部が
絶縁膜を介して交差し、互いに絶縁された行方向配線と
列方向配線と、を、前記一対の素子電極の一方が前記行
方向配線に、他方が前記列方向配線に接続させて設けた
電子源基板の製造方法において、絶縁基板上に、交差部
が絶縁膜を介して交差し、互いに絶縁された行方向配線
と列方向配線とを設ける工程と、これら行方向配線と列
方向配線とで区画された領域内に一対の素子電極を、そ
れらの一方が前記行方向配線に、他方が前記列方向配線
に接続して配置する工程と、前記素子電極が設けられた
絶縁基板の表面を前記記載の洗浄方法により洗浄する工
程と、洗浄後の前記一対の素子電極間に、これらの素子
電極を連絡し、電子放出部を有する導電性膜を設ける工
程とを有することを特徴とする電子源基板の製造方法で
ある。

【００２１】また、複数の電子放出素子を配列した電子
源基板と、該電子源基板と対向して設けられた発光表示
板を有する画像形成装置において、該電子源基板が前記
製造方法により得られたものである。

【００２２】本発明における水不溶の塩の形成とその除
去の２つの工程は少なくとも部分的に同時に行なわれる
ことが好ましい。

【００２３】更に、本発明は「上記金属イオンと反応し
て水に不溶の塩を形成するイオンを含む水溶液を、上記
基板に接触させる工程と、該水溶液中に生成した水に不
溶の塩を基板近傍から除去する工程が、金属イオンと反
応して水に不溶の塩を形成するイオンを含む水溶液の流
れの中に上記基板を浸漬する工程、或は該水溶液の流れ
を上記基板に接触させる工程である」こと、「上記金属
イオンと反応して水に不溶の塩を形成するイオンを含む
水溶液を、上記基板に接触させる工程と、該水溶液中に
生成した水に不溶の塩を基板近傍から除去する工程が、
上記基板を上記水溶液を満たした液槽中に配置し、該液
槽と基板を共に回転させることにより遠心分離を行なう
こと」を含む。

【００２４】また、本発明は、前記金属イオンが鉛であ
る条件のもとで、「上記鉛イオンと反応して水に不溶の
塩を形成するイオンが、硫酸イオンである」こと、「該
硫酸イオンを含む水溶液が希硫酸である」ことを含む。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明は洗浄液中への金属イオン
としての溶出を介して基板表面上に析出する金属成分を
含む部材を基板表面に有する被洗浄基板である電子素子
形成用基板の洗浄に好適に用いられるものであり、以
下、本発明を画像形成装置の電子源基板の製造工程に適
用した例を代表例として説明する。

【００２６】本発明の方法が適用されるものとしては、
例えば前述の特開平１０-３２６５５９号公報に開示さ
れた、基板上に複数の電子放出素子および印刷法により
形成された配線を有する電子源、それを用いた画像形成
装置などを挙げることができる。

【００２７】本発明の洗浄方法を電子源基板の製造に適
用する場合における機能膜は素子電極間に設けられる導
電性薄膜であり、また、機能膜形成領域は行方向配線と
列方向配線とで区画され、素子電極が設けられた領域で
ある。この機能膜形成領域の表面に洗浄液中に溶出した
洗浄金属イオン由来の析出物を含む粒子や、チリ、ゴ
ミ、印刷は配線残さなどが付着していると導電性膜の成
膜性、あるいは電子源基板の製造歩留まりや品質の安定
性が損なわれる場合があり、機能膜形成用領域を効果的
に洗浄する必要がある。

【００２８】本発明の洗浄方法は、鉛などの金属または
その化合物など金属イオンを溶出させる成分を含むペー
ストを用いて基板上に電子素子を構成する部材の一部、
例えば配線、絶縁層などの部材の少なくとも一部を形成
した後に、該基板を洗浄する工程に用いられるものであ
り、洗浄面に更に必要とされる構成部材の形成が行なわ
れる。該洗浄工程は第一の工程として、前記金属イオン
と反応して水に不溶の塩を形成するイオンを含む水溶液
を上記基板に接触させる工程と、第二の工程として、該
水溶液中に生成した水に不溶の塩を基板近傍から除去す
る工程よりなることを特徴とする。

【００２９】該洗浄工程に単なる水や洗剤ではなく、前
記金属とりわけ鉛のイオンと反応して水に不溶の塩を形
成するイオンを含有する水溶液を用いることにより、印
刷等により形成された部材から洗浄液中に溶出した金属
イオンは、前述した基板表面の付着物を形成せず、水に
不溶の塩となって析出する。この析出物は適当な手段に
より容易に基板上に残らないように除去することが出来
ることを見出したことにより、本発明がなされたもので
ある。

【００３０】前記金属が鉛の場合、鉛イオンと反応して
水に不溶の塩を形成するイオンとしては、例えば硫酸イ
オンが挙げられ、これを含む水溶液としては、水に可溶
の硫酸塩の溶液ないし、希硫酸が挙げられる。この水溶
液に基板を接触させて洗浄すると、この時溶出した鉛イ
オンは硫酸鉛となり、析出して白濁ないし沈殿となる。
希硫酸は、水溶性の硫酸塩または硫酸を洗浄液に溶か
した希硫酸を用いる。希硫酸の濃度は１〜１０ｗt％の
ものを用いることが好ましい。１ｗt％以下であると、
鉛イオンが過剰にある場合、未反応の鉛イオン量が多く
なり、また１０ｗt％以上であると他の部材への悪影響
も考えられる。

【００３１】この白濁ないし沈殿は、基板に強く吸着す
ることなく、適当な手段により容易に除去される。この
ように、水で洗浄した場合の付着物と除去しやすさに違
いがある理由は今のところ良く解っていない。

【００３２】次いで、この析出した塩を基板近傍から除
去する工程を行なう。具体的には、上記洗浄液自体を流
しておき、この中に基板を浸漬すれば、上記工程と同時
に除去工程も行なうことができる。また、上記洗浄液を
ノズルから流出させておき、これに基板を接触させるよ
うにしても同様である。また、洗浄液と基板を遠心分離
装置にかけ、析出した塩を分離するようにしても良い。
更に、これらの工程の後、純水による流水洗浄、純水に
よる遠心分離洗浄を行なっても良い。

【００３３】この純水による洗浄は次のような効果を有
する。使用する印刷ペーストの種類により、鉛以外に溶
出する金属イオンがあって洗浄液中に可溶の塩が存在す
る場合には、基板上に洗浄液の液滴が残ったまま乾燥す
ると、この塩が析出してしまい不都合を生じる場合が予
想される。また、洗浄液が硫酸など不揮発性の酸を含む
場合には、洗浄液の液滴が基板に残留したまま乾燥し始
めると、この酸の濃度が高くなり、基板上に形成されて
部材を損傷することが予想される。

【００３４】純水で洗浄することによりこのような不都
合を回避することができる。なお、この純水洗浄工程が
あまり長時間になると、印刷配線の深部から再び鉛が溶
出する恐れがあるので、この点を考慮して工程時間を設
定する。

【００３５】遠心分離機構を用いた洗浄方法としては、
基板を固定した洗浄槽中に洗浄液を満たした後、その洗
浄液自体を遠心分離させる方法を用いる。液中の粒子の
沈降時間(Ｔ)は、Ｔ(hr)＝Ｋ/Ｓで表わされる(Ｋ:Ｋフ
ァクター、回転数により決まる、Ｓ:沈降係数、粒子の
直径や液粘度で決まる)。そのため、遠心時の回転数
は、適宜変えることができるよう調整されるが、数百rp
ｍ〜数万rpｍが好ましく、１０００〜５０００rpｍがよ
り好ましい。

【００３６】また、洗浄液の温度は、遠心時に洗浄液の
温度の上昇による配線部からの溶出量の増加を抑えるた
めに、低温に保てるよう装置に冷却部を取り付けること
が好ましい。

【００３７】次に、本発明に係る洗浄方法の一例を、図
１(a)〜(c)に基づいて説明する。

【００３８】図１(a)は、洗浄(リンス)に用いる装置の
断面を示す。

【００３９】本発明の洗浄方法は、第１槽の洗浄槽１と
第２槽のリンス槽２からなり、それぞれの槽には基板を
保持する基板支持手段４が取り付けられている。洗浄槽
とリンス槽は、液を入れ替えるだけで同じ槽を用いても
良い。

【００４０】また、基板支持手段４はそれぞれの槽に固
定されており、垂直回転軸３を回転中心として回転可能
である。基板支持手段４の基板保持機構は、図(b)に示
すようにバキュームチャック(不図示)が設けられてお
り、設置された基板を吸着して保持するように構成され
ている。本実施形態では、バキュームチャックを使用し
たが、この他に図(c)に示すように、位置決めピンで基
板の４角を位置決めする構成であっても良い。

【００４１】ここに配線、絶縁層側を下向きにして基板
を水平に設置し、基板と共に洗浄液全体を回転させるモ
ーター５が各槽に取り付けられている。モーター５は垂
直回転軸３に回転駆動力を伝達手段などを介して伝達す
る構成である。

【００４２】さらに各槽には、モーター５の回転数を制
御する制御部６と、回転時の洗浄液温上昇を防ぐ冷却装
置７が取り付けられている。また、洗浄液を排出できる
ように、バルブ８、固形物の除去可能なろ過装置９が取
り付けられている。

【００４３】なお、本発明の方法によれば、洗浄液中に
溶出した鉛イオンは、ほとんどが不溶の塩としてフィル
ターなどで除去できる状態になるため、これをろ過した
後の廃液に含まれる鉛イオンの濃度は、純水洗浄した場
合よりも十分低くなり、この後の廃液の処理が容易にな
るという、利点もある。

【００４４】上記工程の後、基板は乾燥工程、表面処理
工程、その他適宜の工程を経て、所望の装置が形成され
る。この工程の流れは図２に示す。

【００４５】本発明で用いられる基板としては、石英ガ
ラス、Ｎa等の不純物含有量を低減させたガラス、青板
ガラス、青板ガラスにスパッタ法等により形成したＳi
Ｏ₂を積層したガラス基板等、およびアルミナ等のセラ
ミックス等があげられる。

【００４６】図４に本発明に係る表面伝導型電子放出素
子の作製工程を示す図を、また、図５に本発明に係るマ
トリクス型電子源基板の平面図を示す。

【００４７】素子電極(３２a、３２b)形成用の印刷イン
キとしては、導電性成分を含む有機金属を含有するレジ
ネートペーストを用いる。導電性成分としては、例えば
Ｎi,Ｃr,Ａu,Ｍo,Ｗ,Ｐt,Ｔi,Ａl,Ｃu,Ｐd等の金属又は
これらの合金、Ｐd,Ａg,Ａu,ＲuＯ₂,Ｐd-Ａg等の金属、
合金、金属酸化物とガラスとから構成される印刷導体、
ポリシリコン等の半導体材料、In₂Ｏ₃-ＳnＯ₂等の透明
導電体などの１種あるいは２種以上を含有した成分が挙
げられる。

【００４８】マトリクス配線を形成するための導電性ペ
ーストは、Ｐd,Ａg,Ａu,ＲuＯ₂,Ｐd-Ａg等の金属あるい
は金属酸化物、フリットガラス、バインダーとしてのポ
リマー及び適当な溶媒等からなる印刷ペーストである。

【００４９】層間絶縁層の材料としては、絶縁体ペース
トを焼成して形成されるが、絶縁体ペーストとしては４
００〜６００℃程度で溶融し、絶縁性の高いものが好ま
しく、例えば、ＰbＯ,ＳiＯ₂,Ｂ₂Ｏ₃等のガラス成分と
バインダーとしてのポリマー、及び適当な溶媒からなる
ガラスペースト等を挙げることができる。

【００５０】電子放出部形成用導電性薄膜３３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,Ｆe,Ｚn,Ｓn,Ｔa,Ｗ,Ｐd等の金属、ＰdＯ,
ＳnＯ ₂,In₂Ｏ₃,ＰbＯ,Ｓb₂Ｏ₃等の金属酸化物、ＨfＢ₂,
ＺrＢ₂,ＬaＢ₆,ＣeＢ₆,ＹＢ₄,ＧdＢ₄等のホウ化物、Ｔi
Ｃ,ＺrＣ,ＨfＣ,ＴaＣ,ＳiＣ,ＷＣ等の炭化物、ＴiＮ,
ＺrＮ,ＨfＮ等の窒化物、Ｓi,Ｇe等の半導体およびカー
ボン等であり、微粒子膜からなる。

【００５１】図６に、本発明に係る表面伝導型電子源デ
ィスプレイ(ＳＥＤ)の簡略図を示す。 フェースプレー
ト６６と組み合わされた電子源基板上の一対の素子電極
間に電圧を印加し、一方、フェースプレートのメタルバ
ック６５へ＋側電位として電圧を加えると、電子放出部
３４からフェースプレート表面ヘ電子が照射され、蛍光
体６４が発光し、画像が形成される。尚、必要により、
電子源基板とフェースプレートとの間にグリッド電極を
設けてもよい。このグリッド電極は、電子放出素子が複
数接続した直線状の印刷配線に対して立体的に直角に交
差するように設置され、電子放出部の上部にあたる位置
にはそれぞれの電子放出部に対応した開口を有する。

【００５２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明す
る。以下の実施例は、電子源およびこれを用いた画像形
成装置の製造方法である。

【００５３】(実施例１)図４、５を基に図６に示すよう
な電子源基板とフェースプレートを備えた画像形成装置
を次に示す工程で作製した。

【００５４】工程(a)：有機金属を含有するＡuレジネー
トペーストを用いて素子電極(３２a、３２b)を、オフセ
ット印刷によって青板ガラス基板３１上に形成した。基
板上に塗布されたインキは、約７０℃で乾燥した後、約
５８０℃で焼成を行なった。この時、一対の素子電極の
間隔(Ｌ)を３０μｍ、素子電極の幅(Ｗ)を約２００μ
ｍ、素子電極の厚さを１０００Åに設定した。

【００５５】工程(b)：次に、これらの素子電極にそれ
ぞれ電気的に接続した接続電極４５および下層印刷配線
４６を形成した。これらは、Ａgペーストインキ(ノリタ
ケ(株)製 ＮＰ-４０３５Ｃ)でスクリーン印刷し、１１
０℃で２０分乾燥後、４８０℃でピーク保持時間８分で
焼成を行なって形成した。これらの電極の幅は３００μ
ｍ、厚さは７μｍであった。

【００５６】接続電極４５は素子電極(３２a)と接続
し、下層印刷配線４６は素子電極(３２b)と接続してい
る。

【００５７】工程(c)：次に、ＰbＯを主成分としてガラ
スバインダーを混合したガラスペーストを用いて絶縁帯
５７をスクリーン印刷した。印刷後、１１０℃で２０分
乾燥後、４８０℃でピーク保持時間８分で焼成を行なっ
て形成した。この時の幅は５００μｍ、厚さは２０μｍ
であった。この絶縁帯５７には、開口寸法１００μｍ角
のコンタクトホール５８を形成した。

【００５８】工程(d)：さらに、この絶縁帯５７上に、
前記下配線同様のＡgペーストインキを用いて同様に印
刷・焼成して、幅３００μｍ、厚さ１０μｍの上層印刷
配線５９を形成した。

【００５９】この上層印刷配線５９はコンタクトホール
５８において接続電極４５と導通している。

【００６０】工程(e)：次に、この素子電極、上下配
線、層間絶縁層が形成された基板を、素子電極、上下配
線、層間絶縁層側を下向きに設置し、図１に示す第１槽
の洗浄槽に入れ、５ｗt％の希硫酸液を基板が浸漬する
ように満たした。この時の洗浄槽の温度は１０℃に設定
した。

【００６１】その後、回転数５０００rpｍで遠心分離を
３０分かけた結果、洗浄槽の壁面や底面に硫酸鉛の白い
沈殿物が付着していた。

【００６２】また、この時の排出水の鉛濃度をIＣＰ発
光分析装置で測定したところ、５０ppbと低い値であっ
た。

【００６３】この基板を引き上げ、次の第２槽の純水を
満たしたリンス槽に移し回転数１０００rpｍで遠心分離
を１０分かけてすすぎを行ない引き上げ乾燥後、光学顕
微鏡でこの基板の表面を観察した結果、付着物は殆ど観
察されなかった。

【００６４】工程(f)：この基板上に、導電性薄膜３３
を次のようにして形成した。まず、スパッタ法及びフォ
トリソエッチング法によって、導電性薄膜３３を最終的
に形成しない領域をＣr薄膜でマスクした。次いで、有
機パラジウム溶液(奥野製薬(株)製ペーストＣＣＰ４２
３０)を基板上に塗布・焼成してパラジウムの微粒子膜
を形成した。その後Ｃr薄膜のパターンをリバースエッ
チングして所定の形状の導電性薄膜３３を得た。

【００６５】工程(g)：一方、フェースプレート６６の
作製は以下の通りに行なった。青板ガラスの基板６３上
に、感光性樹脂と蛍光体を混合したスラリーを塗布・乾
燥し、次いでフォトリソグラフ法によってパターニング
して蛍光体６４を形成した。この蛍光体６４は、Ｒ・Ｇ
・Ｂの各色の色分けを行ない、電子源基板上の電子放出
素子に対応した位置に形成した。

【００６６】次に、この蛍光体６４上にフィルミングを
行ない、その後、真空蒸着によって厚さ約３００ÅのＡ
l薄膜を形成し、次いで焼成によりフィルムを焼失させ
てメタルバック６５を形成した。

【００６７】工程(h)：以上のようにして作製した電子
源基板及びフェースプレートは、これらを５ｍｍ隔てて
対向させ真空外囲器内に設置した。そして、電子源基板
の上層印刷配線５９および下層印刷配線５６に電圧を印
加して、一対の素子電極(３２a,３２b)間の導電性薄膜
３３に通電処理を行ない、電子放出部３４を形成した。

【００６８】工程(i)：フェースプレートのメタルバッ
ク６５をアノード電極として電子の引き出し電圧３kＶ
を印加し、上層印刷配線５９及び下層印刷配線５６を通
して素子電極(３２a,３２b)から電子放出部３４へ１４
Ｖの電圧を印加した。この電圧印加によって、放出電子
量を調整することにより、蛍光体６４を任意に発光さ
せ、画像を表示させた。この時の画像品位は、良好であ
った。

【００６９】(実施例２)実施例１と同様にして、素子電
極とマトリクス配線を形成した基板の洗浄を、３ｗt％
の希硫酸の流水中で１０分間行なった。図７に洗浄に用
いた装置のブロック図を示す。図において、７１は洗浄
槽、７３は洗浄液を循環させる循環装置、７４は循環液
をろ過するためのろ過装置であり、洗浄循環路７５によ
り結合されている。３１は洗浄される電子源基板であ
る。洗浄液７２は、循環装置７３により、図中の矢印で
示したように循環し、その途中ろ過装置７４により基板
から除去されたゴミや析出した硫酸鉛の沈殿がろ過さ
れ、洗浄槽７１には常に清浄な洗浄液が供給される。

【００７０】次いで純水による流水洗浄、乾燥を行なっ
た後、該電子源基板の表面を光学顕微鏡で観察を行なっ
た結果、付着物は見られなかった。

【００７１】該電子源基板を用い、実施例１と同様に画
像形成装置を作製し画像を表示させた。この時の画像品
位は実施例１の場合と同様に良好なものであった。

【００７２】なお、本実施例では、電子源基板を１点ず
つ処理するものであるが、多数の電子源基板を連続して
洗浄する場合には、電子源基板を図７の洗浄装置、流水
洗浄装置、乾燥装置などの間を順次搬送するための搬送
装置を設けても良い。

【００７３】また、例えば水が蒸発することにより硫酸
の濃度が上昇したり、溶出した鉛が大量に処理されるこ
とにより硫酸イオンが消費されて逆に低下したりして、
洗浄液の硫酸の濃度が変化することに対応して、硫酸濃
度をモニターする手段、例えばpＨメーター等、および
該モニター手段による測定の結果に応じて硫酸濃度を調
整する手段、例えば純水および硫酸(洗浄液より高濃度
のもの)を適宜洗浄液に追加する手段を設けることが望
ましい。

【００７４】これにより、多数の電子源基板を連続して
洗浄する場合にも、洗浄の効果が時間と共に変化するこ
となく、ほぼ一定の効果が得られるようになる。なお、
このような機構は、実施例１に示したような、遠心分離
による基板洗浄を行なう装置に対しても有効である。

【００７５】(比較例１)実施例１と同様にして、素子電
極とマトリクス配線を形成した基板の洗浄を、純水を用
いて遠心分離法により行なった。まず、図１に示す第１
槽に入れ、回転数５０００rpｍで遠心分離を３０分かけ
た後、第２槽に移し回転数１０００rpｍで遠心分離を１
０分かけてすすぎを行なった。この基板を引き上げ、光
学顕微鏡で観察したところ、基板表面には酸化鉛の析出
物が観察された。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、素子電極、配線、
絶縁槽その他の部材の一部を鉛などの金属の化合物を含
有するペーストを用いて形成する工程の後に、本発明の
ような洗浄方法を用いて基板を洗浄することにより、基
板表面に異物、特に鉛成分からなる付着物を低減させ、
その付着物に由来する不都合を回避できる。具体的に
は、電子源基板を有する画像形成装置において、上記付
着物に起因する放電を抑えることができ、このようにし
て、形成された画像形成装置による画像は、素子欠陥の
無い高品位な画像を得ることができる。

【００７７】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る基板洗浄方法の一例を示す図

【図２】 本発明に係る洗浄を含む工程を示すフロー

【図３】 本発明に係る表面伝導型電子放出素子を示す
図

【図４】 本発明に係る表面伝導型電子放出素子の作製
工程を示す図

【図５】 本発明に係るマトリクス型電子源基板の平面
図

【図６】 本発明に係る表面伝導型電子源ディスプレイ
(ＳＥＤ)の簡略図

【図７】 本発明に係る基板洗浄方法の別の一例を示す
図

【符号の説明】

１：第１槽(洗浄槽) ２：第２槽(リンス槽) ３：垂直回転軸 ４：基板支持手段 ５：モーター ６：制御部 ７：冷却装置 ８：バルブ ９：ろ過装置 ３１：電子源基板 ３２：素子電極(a、b) ３３：導電性薄膜(電子放出部作成用) ３４：電子放出部 ４５：接続電極 ４６：下層印刷配線 ５７：絶縁帯 ５８：コンタクトホール ５９：上層印刷配線 ６１：リアプレート ６２：支持枠 ６３：フェースプレート用基板 ６４：蛍光膜 ６５：メタルバック ６６：フェースプレート ６７：高圧端子 ６８：外囲器 Ｄ_ox1-m、Ｄ_oy1-n：容器外端子 ７１：洗浄槽 ７２：洗浄液 ７３：循環装置 ７４：ろ過装置 ７５：洗浄液循環路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B201 AA02 AB01 AB23 AB47 BB02 BB82 BB93 BB96 CB01 CC01 CC11 4G059 AA08 AC30 5C012 AA05

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水性洗浄液との接触状態で該水性洗浄液
   中へ金属イオンを溶出させる金属成分からなる部分を有
   する機能膜形成用の領域を含む電子素子形成用の基板表
   面を水性洗浄液で洗浄する方法において、 前記基板表面に、前記金属イオンと反応して水に不溶の
   金属塩を形成し得るイオンを含む水性洗浄液を接触させ
   て該表面を洗浄する工程(a)と、 該基板表面から前記不溶の金属塩を含む水性洗浄液を除
   去する工程(b)とを有することを特徴とする基板表面の
   洗浄方法。
2. 【請求項２】 前記金属イオンが該金属イオンを含む水
   性洗浄液が接触している状態の基板表面に析出物を形成
   し得るものである請求項１に記載の洗浄方法。
3. 【請求項３】 上記工程(a)と(b)とは少なくとも部分的
   に同時に行なわれる、請求項１または２に記載の基板の
   洗浄方法。
4. 【請求項４】 上記工程(a)と(b)が、 金属イオンと反応して水に不溶の塩を形成するイオンを
   含む水溶液の流れの中に上記基板を浸漬する工程、或は
   該水溶液の流れを上記基板に接触させる工程である、請
   求項１〜３のいずれかに記載の基板の洗浄方法。
5. 【請求項５】 上記工程(a)と(b)が、 上記基板を上記水溶液を満たした液槽中に配置し、該液
   槽と基板を共に回転させることにより遠心分離を行なう
   ことである、請求項１〜３のいずれかに記載の基板の洗
   浄方法。
6. 【請求項６】 前記工程(b)の後に、 さらに基板を純水により洗浄する工程を有する、請求項
   １〜５のいずれかに記載の基板の洗浄方法。
7. 【請求項７】 前記金属イオンと反応して水に不溶の塩
   を形成するイオンの前記水溶液中における濃度を検知
   し、該検知結果に基づいて、該濃度を制御する、請求項
   １〜６のいずれかに記載の基板の洗浄方法。
8. 【請求項８】 前記濃度の検知にpＨメーターを用い
   る、請求項７に記載の基板の洗浄方法。
9. 【請求項９】 前記電子素子が、絶縁基板上に、一対の
   素子電極間を連絡し、電子放出部を有する導電性膜と、
   交差部が絶縁膜を介して交差し、互いに絶縁された行方
   向配線と列方向配線と、を有し、前記一対の素子電極の
   一方が前記行方向配線に、他方が前記列方向配線に接続
   する電子源基板であり、 前記機能膜が前記導電性膜であり、 更に前記機能膜形成用領域が前記行方向配線と列方向配
   線で区画された前記一対の素子電極が配置された領域で
   あり、 かつ、前記電極行方向、前記列方向電極及びこれら電極
   の交差部の絶縁膜の少なくとも１つが前記水性洗浄液中
   に鉛イオンを溶出させる金属成分を含む請求項１〜７の
   いずれかに記載の洗浄方法。
10. 【請求項１０】 前記鉛イオンと反応して水に不溶の塩
    を形成するイオンは、硫酸イオンである、請求項９に記
    載の基板の洗浄方法。
11. 【請求項１１】 上記硫酸イオンを含む水溶液が希硫酸
    である、請求項１０に記載の基板の洗浄方法。
12. 【請求項１２】 絶縁基板上に、一対の素子電極間を連
    絡し、電子放出部を有する導電性膜と、交差部が絶縁膜
    を介して交差し、互いに絶縁された行方向配線と列方向
    配線と、を、前記一対の素子電極の一方が前記行方向配
    線に、他方が前記列方向配線に接続させて設けた電子源
    基板の製造方法において、 絶縁基板上に、交差部が絶縁膜を介して交差し、互いに
    絶縁された行方向配線と列方向配線とを設ける工程と、 これら行方向配線と列方向配線とで区画された領域内に
    一対の素子電極を、それらの一方が前記行方向配線に、
    他方が前記列方向配線に接続して配置する工程と、 前記素子電極が設けられた絶縁基板の表面を請求項１１
    に記載の洗浄方法により洗浄する工程と、 洗浄後の前記一対の素子電極間に、これらの素子電極を
    連絡し、電子放出部を有する導電性膜を設ける工程とを
    有することを特徴とする電子源基板の製造方法。
13. 【請求項１３】 複数の電子放出素子を配列した電子源
    基板と、該電子源基板と対向して設けられた発光表示板
    を有する画像形成装置において、該電子源基板が請求項
    １２により得られたものである画像形成装置。