JP2000311581A - 電子源基板及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下配線間のショートをなくした電子源基
板、並びに放電現象を抑制した画像形成装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 基板と、該基板上に印刷法を用いて設け
られたＹ方向配線と、該Ｙ方向配線と交差し、該交差部
において前記Ｙ方向配線上に印刷法を用いて配置された
Ｘ方向配線と、前記交差部において前記Ｙ方向配線と前
記Ｘ方向配線とを絶縁する絶縁層と、前記Ｘ方向配線及
び前記Ｙ方向配線と接続された複数の電子放出素子と、
を有し、前記Ｙ方向配線或いは前記Ｘ方向配線の少なく
ともいずれか一方の表面形状が、Ｒａで表される表面粗
さで０．３μｍ以下であり、かつＲｚで表される表面粗
さで３μｍ以下であることを特徴とする電子源基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子源基板、その
製造方法、及び電子源基板を用いた画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大きく重いブラウン管に代わる画
像形成装置として、薄型の平板状画像形成装置が注目さ
れている。平板状画像形成装置としては液晶表示装置が
盛んに研究開発されているが、液晶表示装置には画像が
暗い、視野角が狭いといった課題が依然として残ってい
る。

【０００３】また、液晶表示装置に代わるものとして自
発光型のディスプレイ、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等の電子放出素子を
用いたディスプレイなどがある。自発光型のディスプレ
イは液晶表示装置に比べ明るい画像が得られるとともに
視野角も広い。

【０００４】一方、最近では３０インチ以上の画面表示
部を有するブラウン管も登場しつつあり、さらなる大型
化が望まれている。しかしながら、ブラウン管は大型化
の際にはスペースを大きくとることから適しているとは
言い難い。

【０００５】このような大型で明るいディスプレイには
自発光型の平板状のディスプレイが適している。本出願
人は自発光型の平板状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Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎらによって発表され
た（Ｒａｄｉｏ．Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｐｈｙ
ｓ．，１０，１２９０，（１９６５））表面伝導型電子
放出素子を用いた画像形成装置に着目している。

【０００６】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。

【０００７】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、Ａｕ
薄膜によるもの〔Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：Ｔｈｉｎ Ｓｏ
ｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，９，３１７（１９７２）〕、Ｉｎ
₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂薄膜によるもの〔Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ
ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：ＩＥＥＥ Ｔｒａ
ｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．，５１９（１９７５）〕、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１
２に模式的に示す。同図において１２１は基板である。
１２２は導電性薄膜で、Ｈ型形状のパターンにスパッタ
で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１２４
が形成される。尚、図中の素子電極間隔Ｌは０．５〜１
〔ｍｍ〕、Ｗは０．１〔ｍｍ〕で設定されている。

【０００９】また、表面伝導型電子放出素子の別の形態
が、特開平０８−３２１２５４号公報等に開示されてい
る。この公報で開示されている表面伝導型電子放出素子
の模式図を図２に示す。図２（ａ）は素子の模式的平面
図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ'における
模式的断面図である。図２中、９は基板であり、１，２
は電極であり、３は導電性の薄膜であり、７は電子放出
部である。

【００１０】本発明者らはこの表面伝導型電子放出素子
を多数、基板上に配置させた画像形成装置の大面積化に
ついて検討を行っている。電子放出素子及び配線を基板
上に配置させた電子源基板を作成する方法は様々な方法
が考えられ、その一つとして素子電極、配線等全てフォ
トリソグラフィー法で作成する方法がある。

【００１１】一方、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この表面伝導型電子放出素
子及びそれを含む電子源基板を作成する方法が考えられ
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、表面伝導型電子放出素子の素子電極を印刷法により
作成することによって多数の表面伝導型電子放出素子を
簡易に形成することが可能となる。

【００１２】特開平８−３４１１０号公報には、リアプ
レート（基板）上の各電子放出素子を駆動するための配
線であって、Ｘ方向に延びたＸ方向配線及びＹ方向に延
びたＹ方向配線と、Ｘ方向配線とＹ方向配線間を絶縁す
るための絶縁層の形成にスクリーン印刷法を用いること
が開示されている。

【００１３】図１３（ａ）〜（ｆ）を用いて、特開平８
−３４１１０号公報に開示されている電子源の製造方法
を示す。まず、基板９上に一対の電極１，２を複数配列
形成する（図１３（ａ））。次に、スクリーン印刷法で
導電性ペーストを塗布し、焼成することで、一方の電極
１を共通に接続する配線（Ｙ方向配線）４を形成する
（図１３（ｂ））。そして、後述する配線６と前記配線
４とを絶縁するための絶縁層５を、スクリーン印刷法で
絶縁性ペーストを塗布し、焼成することで形成する（図
１３（ｃ））。さらに、スクリーン印刷法で導電性ペー
ストを塗布し、焼成することで、一方の電極２を共通に
接続する配線（Ｘ方向配線）６を形成する（図１３
（ｄ））。そして、各一対の電極１，２間を接続する導
電性膜３を形成する（図１３（ｅ））。さらに、各導電
性膜に電子放出部７を形成することで、電子源基板が形
成される（図１３（ｆ））。

【００１４】この方法によれば、従来のフォトリソグラ
フィー法を用いた製造方法に比べて、抵抗の低い厚膜配
線を容易に製造でき、一基板あたりの処理時間も短く、
低コストである。

【００１５】更に近年の大画面、高精細のプラズマディ
スプレイパネル（ＰＤＰ）や、表面伝導型電子放出素子
を用いたディスプレイでは、よりファインなラインアン
ドスペースの印刷性が要求されている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上述した印刷法を用い
て、ディスプレイ用に多数の電子放出素子を形成する際
には、従来のＮＴＳＣ方式でも数十万個、ＨＤＴＶにお
いては数百万個の電子放出素子を正確に作り込む事が要
求される。その際には配線４，６および層間絶縁層５に
おける信頼性の一層の向上が求められる。

【００１７】層間絶縁層５には、駆動時の電力消費、発
熱を押さえるためにその誘電率がある程度以下になるよ
うに厚く形成されることが望ましい。また、ピンホール
等の発生があってはならない。そのため、層間絶縁層５
の形成においては、印刷法により、一層だけ形成するの
では不十分なことが多い。

【００１８】そこで、数十万個の配線交差部を持つマト
リクス構造の配線交差部におけるピンホールショートな
どの欠陥を無くすために、２層以上積層することが考え
られる。しかしながら、多層に積み重ねた構造としても
Ｘ方向配線６とＹ方向配線４の交差部で、配線間ショー
トを起こす場合があった。

【００１９】本発明者らは、上記配線間ショートに関し
て鋭意検討、観察した結果、ピンホールがないにもかか
わらず配線間ショートを起こす原因の多くは、Ｘ方向配
線６とＹ方向配線４の交差部において、下側に位置する
配線の表面に何らかの原因で数〜数十ミクロンの導電性
物質の突起が存在しているためであることがわかった。

【００２０】図８（Ａ）は、図１３に示した電子源にお
ける、Ｘ方向配線６とＹ方向配線４とが短絡（ショー
ト）した交差部の断面の様子を模式的に示したものであ
る。このショート部を形成する突起は、導電性ペースト
中の導電性微粒子がペースト中で二次凝集を起こし大き
なクラスターを形成してできたのもであったり、導電性
ペーストを製造する際に混入した導電性微粒子の大きな
紛片である場合が多かった。

【００２１】また、表面伝導型電子放出素子等の電子放
出素子を用いた画像形成装置では、電子放出素子を多数
配置したリアプレートと呼ばれる基板と、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）各色の蛍光体（画像形成部材）をパタ
ーンニングしたフェイスプレートと呼ばれる基板とを、
数ｍｍの間隔で対向させ、その間の空間を減圧状態に維
持する。そして、リアプレート上の電子放出素子から放
出された電子を、フェイスプレート側の蛍光体に照射す
るために数ｋＶの非常に大きな電圧（アノード電圧（Ｖ
ａ））をフェイスプレートに印加する。

【００２２】ディスプレイとしての評価性能のひとつで
ある輝度を上げるためには、蛍光体の選択にもよるが電
子線による励起を利用した蛍光体を用いた場合には、で
きるだけ高いアノード電圧（Ｖａ）を印加することが望
ましい。具体的には、フェースプレートとリアプレート
間の電界強度として、５ｋＶ／ｍｍ以上が望ましい。

【００２３】しかしその際に、リアプレート上の配線の
表面に前述した突起物があるとそこに電界が集中し、フ
ェイスプレートとの間で放電を起こし多大な電流が一瞬
にして流れ、電子放出素子を破壊してしまうことがあ
る。この現象は、特に、高圧が印加される蛍光体に近
く、そして、露出する面積の多いＸ方向配線６（図１
３、図８参照）に顕著である。

【００２４】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、電子
放出素子を駆動するための配線の信頼性を高める、すな
わち上下配線間のショートをなくすと共に、装置の輝度
を上げるために安定してアノード電圧をあげる電子源基
板及び画像形成装置を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電子源基板にあっては、基板と、該基板上に
印刷法を用いて設けられたＹ方向配線と、該Ｙ方向配線
と交差し、該交差部において前記Ｙ方向配線上に印刷法
を用いて配置されたＸ方向配線と、前記交差部において
前記Ｙ方向配線と前記Ｘ方向配線とを絶縁する絶縁層
と、前記Ｘ方向配線及び前記Ｙ方向配線と接続された複
数の電子放出素子と、を有し、前記Ｙ方向配線或いは前
記Ｘ方向配線の少なくともいずれか一方の表面形状が、
Ｒａで表される表面粗さで０．３μｍ以下であり、かつ
Ｒｚで表される表面粗さで３μｍ以下であることを特徴
とする。

【００２６】前記印刷法がスクリーン印刷法であること
が好ましい。

【００２７】前記電子放出素子が一対の電極を有し、該
一対の電極のうち、一方の電極が前記Ｙ方向配線と接続
され、かつ他方の電極が前記Ｘ方向配線と接続されたこ
とが好ましい。

【００２８】前記Ｙ方向配線及び前記Ｘ方向配線の表面
形状が、Ｒａで表される表面粗さで０．２μｍ以下であ
り、かつＲｚで表される表面粗さで２μｍ以下であるこ
とが好ましい。

【００２９】本発明の画像形成装置にあっては、上記の
電子源基板と、該電子源基板の電子放出素子から放出さ
れた電子によって画像を形成する画像形成部材と、を備
えたことを特徴とする。

【００３０】前記画像形成部材に電子を照射するための
電極を有し、該電極と前記電子源基板のＸ方向配線との
間に印加される電界強度が、５ｋＶ／ｍｍ以上であるこ
とがこ好ましい。

【００３１】本発明者の検討によると、Ｙ方向配線とＸ
方向配線の交差部における層間絶縁不良（上下ショー
ト）、及びフェイスプレートとリアプレート間の放電現
象は、配線の表面形状に依存することがわかった。

【００３２】そこで、さまざまな検討を行ったところ、
Ｙ方向配線或いはＸ方向配線の表面形状が、Ｒａで表さ
れる表面粗さで０．３μｍ以下となり、かつＲｚで表さ
れる表面粗さが３μｍ以下となるように形成されている
場合に上記課題に示したリアプレートとフェースプレー
ト間の放電現象が有意に低減されることを発見した。

【００３３】そして、特に、Ｙ方向配線及びＸ方向配線
の表面形状が、Ｒａで表される表面粗さで０．３μｍ以
下となり、かつＲｚで表される表面粗さが３μｍ以下と
なるように形成されている場合に、さらなる放電現象の
抑制に加えて、Ｘ方向配線とＹ方向配線間のショートが
抑制される。

【００３４】なお、Ｒａは工業製品の表面粗さを表す中
心線平均粗さであり、Ｒｚは工業製品の表面粗さを表す
１０点平均粗さを表すパラメーターである。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００３６】次に本発明において、好ましく用いられる
本発明のスクリーン印刷用の導電性ペーストの概要を示
す。

【００３７】導電性ペーストは、少なくとも、導電性微
粒子粉末、それを分散するビヒクルから構成される分散
液である。そして、好ましくは、本発明の導電性ペース
トは、若干のガラス成分をさらに含む。このガラス成分
は、導電性ペーストを基板上に印刷（塗布）した後に焼
成することにより、ビヒクル成分を除去した後におい
て、ガラス基板と導電性微粒子粉末との密着（接着）性
を補助し、導電性微粒子の焼結を制御する作用も持つ。

【００３８】上記ビヒクルは、例えば、エチルセルロー
スなどの高分子樹脂と、ターピネオール等の溶媒（溶
剤）とからなる粘性の液体である。

【００３９】本発明の導電性ペーストの粘度としては、
数十Ｐａ・ｓｅｃから数百Ｐａ・ｓｅｃに調整されたも
のが好ましく、チキソトロピー性を付与されることによ
って良好な印刷特性を持った導電性ペーストが好まし
い。

【００４０】更に、高解像度や、高速の印刷速度を求め
る場合には水素添加されたひまし油及びそれらの誘導体
などの添加剤が混入されて、そのペーストのレオロジー
特性を制御することもできる。

【００４１】一般に使われる固体金属を粉砕して作る導
電性微粒子では、形状が一定ではなく、表面が粗く、表
面活性度が大きくなり再凝集しやすい。そのため、ペー
スト中に混入させた場合には良く混煉されていたとして
も凝集し、クラスター状の大きな二次粒子を形成してし
まう。したがって、このような状態のペーストを用いて
スクリーン印刷を行い、配線パターンを形成してもその
表面粗さが大きくなってしまう。

【００４２】このためにペースト中にはさまざまな金属
石鹸などの分散補助剤が混入されたり、導電性微粒子の
表面を安定化するために何らかの表面修飾を施す場合が
ある。

【００４３】そこで、本発明で好ましく用いられる導電
性ペースト用の導電性粒子としては、固体金属を粉砕し
て作るよりは、導電体を含む水溶液から中和反応や、急
速冷却などの方法で析出させることによって製造され
る、球形に近い形の微粒子を用いることが望ましい。

【００４４】また、その微粒子のサイズに関しては、お
よそ０．０５μｍ以下の場合には、再凝集する性質が非
常に強く、ペースト中で大きな二次粒子を作る可能性が
高くなる。また、数μｍ以上の粒子サイズになると、凝
集する性質は弱まるが、たとえ十数個の粒子が集まった
だけでも大きなクラスターになり、配線の表面粗さに影
響を与える。また、大きな粒子で構成された導電性ペー
ストは焼成した際に粒子間の焼結（結合）が弱く、結果
として配線の抵抗値が高くなる。

【００４５】そこで、本発明で用いられる導電性ペース
トに用いられる導電性微粒子の粒子の直径は、およそ
０．１μｍから２μｍ、更に望ましくは０．３μｍ〜
１．０μｍであり、球状の形状をしたのものを使うこと
が望ましい。

【００４６】本発明においては、前記した導電性ペース
トに含まれる高分子樹脂としては、エチルセルロース、
ニトロセルロース、アクリル樹脂などを用いることがで
きる。

【００４７】また、前記溶媒（溶剤）としては、メンタ
ノール、ターピネオール、カルペオール、ボルネオー
ル、メンタンジオールなどのテルペンアルコール、２−
メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブ
トキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエーテル
アルコール、ならびにエチレングリコールモノメチルエ
ーテル酢酸エステルなどのエステルを用いることができ
る。また、これらの溶剤は、単独で用いても、あるいは
２種類以上混合した物でもよい。

【００４８】また、本発明で好ましく用いられる導電性
ペーストには、若干量のガラス成分（ガラス粒子）を混
合することが好ましい。このガラス成分は、導電性ペー
ストを焼成しビヒクル成分を除去した際に、導電性微粒
子の基板への接着性を高める機能を有する。このガラス
成分の粒子に関しても、凝集性を高めないようにそのサ
イズ、粒子径に関して十分な配慮がなされる。

【００４９】本発明で好ましく用いられる導電性ペース
トは、例えば、上記の導電性微粒子、ガラス粉末を、ビ
ヒクル成分に混ぜた後、三本ロール、混練機などにより
分散させて、ペーストの形状に調製することで形成され
る。

【００５０】この際、例えば、上島製作所製のグライン
ドゲージＴＨ−６１１０を用いて、最大粒径、平均粒径
などをモニターしながら、分散度合いに関しては適宜調
整することによって、ペースト中に二次凝集の少ない分
散度の良いペーストを作成する。

【００５１】このようにして形成した導電性ペーストを
用いて、スクリーン印刷法により、印刷し、焼成するこ
とで、Ｘ方向配線及びＹ方向配線の表面形状が、Ｒａで
表される表面粗さで０．３μｍ以下、かつＲｚで表され
る表面粗さが３μｍ以下の配線が実現できる。

【００５２】また、電子源や画像形成装置の製造工程が
増加し、多少コストアップするが、従来の印刷法によ
り、Ｘ方向配線や、Ｙ方向配線を形成した後に、その表
面を研磨することによっても本発明を満たすことができ
る。

【００５３】以下、図面を参照しながら本発明における
電子源基板、及びそれらを用いた画像表示装置の製造方
法を図１および図２を参照しながら説明する。

【００５４】なお、ここでは、電子放出素子として表面
伝導型電子放出素子を用いた電子源基板、および画像形
成装置を例に説明する。

【００５５】ここで、本発明が好ましく適用される電子
放出素子としては、基本的には前述の減圧下で駆動する
ことを要件とする電子放出素子である。また、電界放出
型電子放出素子（以下ＦＥ）や、ＭＩＭ（金属／絶縁体
／金属）型電子放出素子、表面伝導型電子放出素子など
の２端子の冷陰極を用いた画像形成装置に好ましく適用
できる。

【００５６】さらには、大面積に低コストで形成可能な
表面伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置に最も好
ましく適用できる。 （工程１）まず、よく洗浄された基板９上に導電性膜を
成膜し、そのパターンをフォトリソグラフィー法などに
よって加工し、一対の素子電極１、２を多数形成する
（図１（ａ））。

【００５７】ここで、基板９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
したガラス基板及びセラミックス等を用いることができ
る。

【００５８】電極１、２の形成方法としては、真空蒸着
法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法等の真空系を
用いて製膜した後にリソグラフィー法でパターニングし
てエッチングする方法や、有機金属を含有するＭＯペー
ストを凹版を使ってオフセット印刷する方法を選択する
ことができる。

【００５９】素子電極１、２の材料としては一般的な導
体材料を用いることができる。これは例えばＮｉ，Ｃ
ｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等
の金属或は合金、及びＰｄ，Ａｇ，Ａｕ，ＲｕＯ₂，Ｐ
ｄ−Ａｇ等の金属或いは金属酸化物とガラス等から構成
される印刷導体、Ｉｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂等の透明導電体及
びポリシリコン等の半導体材料等から適宜選択すること
ができる。

【００６０】また、図２に示す電極１と２の間隔Ｌ、電
極幅Ｗ１、導電性膜３の幅Ｗ２などの形状は、応用され
る形態等を考慮して適宜設計される。電極１，２の間隔
Ｌは、好ましくは数百ｎｍから数百μｍの範囲とするこ
とができ、より好ましくは数μｍから数十μｍの範囲と
することができる。電極１，２の長さＷ１は、これら電
極の抵抗値、電子放出特性を考慮して、数μｍから数百
μｍの範囲とすることができる。また電極１，２の膜厚
ｄは、数十ｎｍから数μｍの範囲とすることができる。

【００６１】電極１，２は、導電性膜３とＸ方向配線
６、Ｙ方向配線４との電気的な接続を確実にするために
設けられる。導電性膜３を直接、後述する配線４，６と
接続させようとしても、その膜厚の差から、接続が十分
に取れない場合があるからである。 （工程２）次にＹ方向に延びるＹ方向配線（下配線）４
を、前記した本発明の導電性ペーストを印刷し、焼成す
ることで形成する。この時、Ｙ方向配線４は素子電極２
と接続する様に形成する。好ましくは、Ｙ方向配線を素
子電極２の一部を覆うように形成する。そして、所望の
パターンに導電性ペースト塗布した後に、ペースト中の
ビヒクル成分を除去するために、そのペーストおよびガ
ラス基板９の熱特性に応じた温度（例えば４００〜６５
０℃）で焼成される（図１（ｂ））。

【００６２】配線は膜厚が厚い方が電気抵抗を低減でき
るため有利である。そのため本発明では、厚膜印刷法の
中でも、特にスクリーン印刷法を用いる。

【００６３】スクリーン印刷法では、Ｙ方向配線（下配
線）４のパターンに対応した開口をもつマスク（スクリ
ーン版）を通して導電性ペーストを基板９上に塗布す
る。続いて、塗布したペーストを乾燥、焼成すること
で、ペースト中の余分な有機物を除去し、Ｙ方向配線
（下配線）４を形成する。

【００６４】上記スクリーン印刷法による、基板９上へ
のペーストの形成方法を図３，４を用いて説明する。

【００６５】まず、上記工程１で作成したリアプレート
９とスクリーン版との位置合わせを行う。そして、スク
リーン版上に上記導電性ペーストを配置する（図３
（Ａ））。なお、スクリーン版には、、Ｙ方向配線（下
配線）４のパターンに対応した開口部が形成されている
（図４）。

【００６６】続いて、スキージをスクリーン版に押し当
てながら図３（Ｂ）に示した矢印の方向に動かすこと
で、スクリーン版の開口部を通して、導電性ペーストが
所望のパターンで基板９上に形成される（図３
（Ｃ））。

【００６７】また、銀、金、銅、ニッケル等から選択さ
れた導電性粒子を混ぜた導電性ペーストを用いることが
好ましい。さらには、より高精細なパターニングが要求
される場合には、感光性材料を前記した導電性ペースト
に混ぜて大まかなパターンをスクリーン印刷法によって
形成した後に、露光、現像することによって高精細な配
線を得ることが好ましい。このようにすれば、感光性導
電ペーストの破棄量を減らせるので好ましい。 （工程３）次に層間絶縁層５を、前記Ｙ方向配線（下配
線）４と、次の工程で形成するＸ方向配線（上配線）６
との交差部に形成する（図１（ｃ））。

【００６８】この層間絶縁層５は、例えば酸化鉛を主成
分とするガラス物質、例えばＰｂＯ、Ｂ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、
Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等から適宜選ばれる成分の混合物で
形成される。厚さは、絶縁性を確保できれば特に制限は
ないが、通常は１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜５
０μｍである。

【００６９】この層間絶縁層５の形成は、エチルセルロ
ースなどの高分子と有機溶剤等からなるビヒクルと、酸
化鉛を主成分とする低融点ガラス粒子とを混合してなる
絶縁性ペーストを、前記したスクリーン印刷法等により
所定位置に塗布する。そして、塗布したペーストを焼成
して、ビヒクルなどの有機成分を除去し、絶縁層を形成
する。絶縁層の形成は、絶縁性をより確実にするため
に、複数層積層形成することが好ましい。

【００７０】具体的には、前記絶縁性ペーストの印刷工
程と焼成工程を繰り返すことで複数層の絶縁層が形成で
きる。図１では、絶縁層を複数層形成した場合をより明
確に示すために、各層をずらして図示した。

【００７１】なお、層間絶縁層５は、少なくともＹ方向
配線４とＸ方向配線６の交差部を被覆すればよいので、
その形状は図１に限るものではなく、適宜選択すること
ができる。 （工程４）次にＸ方向配線（上配線）６を層間絶縁層５
上に形成する。この配線も電気抵抗を低減したほうが有
利であるため、本発明においては、膜厚を厚く形成でき
るスクリーン印刷法を用いる。

【００７２】そこで、Ｙ方向配線４の形成方法と同じよ
うにして、スクリーン印刷法で、Ｙ方向配線４の形成に
用いた導電性ペーストを用い、印刷した後に焼成する
（図１（ｄ））。

【００７３】なお、このとき各Ｘ方向配線６を素子電極
１と接続する様に形成する。好ましくは、Ｘ方向配線６
を素子電極１の一部を覆うように形成する。 （工程５）次に導電性膜３を形成する。材料の具体例を
挙げるならばＰｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃ
ｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金
属、ＰｄＯ，ＳｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＰｂＯ，Ｓｂ₂Ｏ₃等
の酸化物、ＨｆＢ₂，ＺｒＢ₂，ＬａＢ₆，ＣｅＢ₆，ＹＢ
₄，ＧｄＢ₄等のホウ化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，Ｔ
ａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ，ＺｒＮ，Ｈｆ
Ｎ等の窒化物、Ｓｉ，Ｇｅ等の半導体、カーボン等から
なる。なお、後述するフォーミングの観点からは、酸化
および還元による抵抗値調整の容易さからＰｄを用いる
ことが特に好ましい。

【００７４】また導電性膜３の膜厚は、電極１，２への
ステップカバレージ、電極１，２の抵抗値及び後述する
フォーミング条件等を考慮して適宜設定されるが、通常
は、１ｎｍから数百ｎｍの範囲とするのが好ましく、よ
り好ましくは１ｎｍから５０ｎｍの範囲とするのが良
い。その抵抗値Ｒｓは、１０の２乗から１０の７乗［Ω
／□］の値である。なお、この抵抗値Ｒｓは、厚さが
ｔ、幅がｗで、長さがＬの薄膜の抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒｓ
（Ｌ／ｗ）とした時の抵抗値である。

【００７５】また、前記した電極１，２の厚みは、上記
導電性膜３の厚みを加味して設計される。

【００７６】導電性膜３は、非常に薄い膜であるため、
配線４，６や電極１，２の形成よりも前に形成すると配
線４，６や電極１，２形成の際の焼成温度により、凝集
などを起こしてしまう場合がある。そのため、導電性膜
３の形成は、電極１，２および配線４，６の作成工程後
に行うことが好ましい。また、電極１，２は導電性膜３
よりは厚いが、配線４，６に比べれば十分に薄いので、
配線４，６を形成する前に基板９上に電極１，２を形成
することが好ましい。

【００７７】したがって、作成手順としては、電極１，
２の形成工程→配線４，６および絶縁層５の形成工程→
導電性膜３の形成工程の順が好ましい。また、配線４，
６と電極１，２との接続は、電極１，２の一部を配線
４，６が覆うことで行うことが接続を良好にするため特
に好ましい。

【００７８】これらの導電性膜３を形成する方法として
は、例えばインクジェット法が好ましく用いられる。こ
れは原理・構成として非常に簡単であり、高速化、液滴
の微小化が容易であるなどの多くの利点を持つためであ
る。

【００７９】具体的には、前述の導電性材料を含む有機
金属化合物の溶液を所定の位置に付与し乾燥させた後、
加熱処理により該有機金属化合物を熱分解することによ
り、金属あるいは金属酸化物などからなる導電性膜３が
形成される（図１（ｅ））。

【００８０】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）などにより、
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３を形成しようとする位置に付与する。

【００８１】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５に示す。図５
(ａ)は吐出口（ノズル）５４が単一である、シングルノ
ズルのヘッド５１である。図５（ｂ）は複数の液滴吐出
口（ノズル）５４をもつマルチノズルのヘッド５１であ
る。特に、マルチノズルヘッド５１は、基板９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。

【００８２】なお、図５中、５２はヒーターまたはピエ
ゾ素子、５３はインク（上記液体）流路、５５はインク
（上記液体）供給部、５６はインク（上記液体）溜めで
ある。ヘッド５１とは離れてインク（上記液体）のタン
クがあり、上記タンクとヘッド５１とは、チューブを介
してインク供給部５５で接続される。

【００８３】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。

【００８４】以上の工程により、フォーミング前の電子
放出素子が形成された電子源基板９が形成される。

【００８５】続いて、図６を用いて、単純マトリクス配
置の画像形成装置の構造及びその製造方法の一例を示
す。

【００８６】図１で示したように多数のフォーミング前
の電子放出素子を配置した電子源基板９をリアプレート
７２上に固定した後、電子源基板９の５ｍｍ上方に、フ
ェースプレート６３（ガラス基板６４の内面に蛍光膜６
５とメタルバック６６が形成されて構成される）を支持
枠６７を介して配置し、フェースプレート６３、支持枠
６７、リアプレート６２はフリットガラスなどの接合部
材によって封着し、外囲器６１１を形成する。

【００８７】またリアプレート６２への電子源基板９の
固定もフリットガラスなどで行う。

【００８８】図６において、６８は電子放出素子、６，
４はそれぞれＸ方向配線６及びＹ方向配線４である。な
お、電子源基板９とリアプレート６２は同一のものであ
ってもかまわない。

【００８９】蛍光膜６５は、ここでは蛍光体はストライ
プ形状を採用し、先にブラックストライプを形成し、そ
の間隙部に各色蛍光体を塗布し、蛍光膜６５を作製す
る。ブラックストライプの材料としては、通常良く用い
られている黒鉛を主成分とする材料を用いる。

【００９０】ガラス基板６４に蛍光体を塗布する方法は
スラリー法を用い、蛍光膜６５の内面側には通常メタル
バック６６が設けられる。メタルバック６６は、蛍光膜
作製後、蛍光膜６５の内面側表面の平滑化処理（通常フ
ィルミングと呼ばれる）を行い、その後、アルミニウム
を真空蒸着することで作製する。

【００９１】前述のリアプレート６２とフェイスプレー
ト６３の封着を行う際には、カラーの場合は各色蛍光体
と電子放出素子６８とを対応させなくてはいけないた
め、十分な位置合わせを行う。

【００９２】次に、前述のフォーミング前の電子源基板
９の各導電性膜３に電子放出部を形成する方法を示す。 （工程６）通電フォーミングと呼ばれる通電処理を、各
電極１、２間に、不図示の電源から、Ｘ方向配線に接続
するＤｘ１〜Ｄｘｎおよび、Ｙ方向配線に接続するＤｙ
１〜Ｄｙｍを介して通電する。これにより、各導電性膜
３に電流が流され、その結果、各導電性薄膜３の一部に
間隙が形成される。

【００９３】通電フォーミングの電圧波形の例を図７に
示す。電圧波形は、特にパルス波形が好ましく、パルス
波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加する場合
（図７（ａ））と、パルス波高値を増加させながら電圧
パルスを印加する場合（図７（ｂ））と、がある。

【００９４】まず、パルス波高値を定電圧とした場合を
図７（ａ）について説明する。図７（ａ）におけるＴ１
及びＴ２は電圧波形のパルス幅とパルス間隔であり、Ｔ
１を１マイクロ秒〜１０ミリ秒、Ｔ２を１０マイクロ秒
〜１００ミリ秒とし、三角波の波高値（通電フォーミン
グ時のピーク電圧）は、電子放出素子の前述した形態に
応じて適宜選択し、例えば４Ｖ〜１０Ｖ程度である。

【００９５】フォーミング処理は、前記外囲器６１１内
を、適当な真空度、例えば、１．３×１０^-3Ｐａ程度の
真空雰囲気下で、前記の電圧波形を数秒から数十分間適
宜印加して行う。なお、素子の電極間に印加する波形は
三角波に限定することはなく、矩形波など所望の波形を
用いてもよい。

【００９６】図７（ｂ）におけるＴ１及びＴ２は、図７
（ａ）と同様であり、三角波の波高値は、例えば、０．
１Ｖステップ程度ずつ増加させ、適当な真空雰囲気下で
印加する。

【００９７】なお、この場合の通電フォーミング処理の
終了は、パルス間隔Ｔ２中に、導電性薄膜３を局部的に
破壊、変形しない程度の電圧、例えば、０．１Ｖ程度の
電圧で素子電流を測定し、抵抗値を求め、例えば、１Ｍ
Ω以上の抵抗を示した時、通電フォーミングを終了とす
る。 （工程７）次に、通電フォーミングが終了した素子に、
活性化工程と呼ばれる処理を行うことが望ましい。ここ
に言う活性化工程は、例えば、前記外囲器６１１内を
１．３×１０^-2〜１．３×１０^-3Ｐａの有機ガス中のも
と、前記のフォーミングと同様にパルス状電圧を繰り返
し、素子に印加する処理のことである。

【００９８】活性化処理は希薄に存在する有機化合物に
由来する炭素あるいは炭素化合物を、フォーミングによ
り形成した間隙内の基板上および、間隙近傍の導電性膜
３上に堆積させ、電子放出素子の素子電流Ｉｆ、放出電
流Ｉｅを著しく変化させる工程である。この活性化工程
により図２に示す電子放出部７が形成される。

【００９９】本発明における表面伝導型電子放出素子の
構造は、図２に示したものと基本的に変わらない。

【０１００】活性化工程は、例えば放出電流Ｉｅがほぼ
飽和に達した時点で終了させればよい。また、パルス波
高値は、好ましくは動作駆動電圧である。

【０１０１】なお、ここで炭素及び炭素化合物とは、グ
ラファイト（単結晶、多結晶双方を指す）、非晶質カー
ボン（非晶質カーボン及び多結晶グラファイトとの混合
物を指す）である。

【０１０２】こうして作成した電子放出素子６８を有す
る外囲器６１１内を、不図示の排気管を介して、好まし
くは、フォーミング工程、活性化工程での真空度より高
い真空度の真空雰囲気まで排気する。そして、上記不図
示の排気管を加熱して封止することにより、内部が高真
空に維持された外囲器（真空容器）６１１が完成する。

【０１０３】そして、外囲器６１１内から取出された端
子（Ｄｙ１〜Ｄｙｍ、Ｄｘ１〜Ｄｘｎ）および高圧端子
Ｈｖに電圧を印加することで、各電子放出素子を動作駆
動し、画像を表示する。高圧端子Ｈｖは、電子源と対向
して配置された画像形成部材（蛍光体）に電子を加速し
て照射するための電極（アノード電極：メタルバック）
に接続している。

【０１０４】なお、ここでは、前記Ｘ方向配線６および
Ｙ方向配線４ともに、その表面形状を、Ｒａで表される
表面粗さで０．３μｍ以下とし、かつＲｚで表される表
面粗さが３μｍ以下とした。

【０１０５】しかし、本発明では、リアプレート６２と
フェースプレート６３間に５ｋＶ／ｍｍ以上の高電界を
印加した際に、放電現象を抑制するためには、Ｘ方向配
線６あるいはＹ方向配線４のいずれか少なくとも一方の
表面形状を、Ｒａで表される表面粗さで０．３μｍ以
下、かつＲｚで表される表面粗さが３μｍ以下とするこ
とで効果を得ることができる。

【０１０６】そして、この放電現象を抑制する観点から
は、よりアノード側に配置され、露出面積の多いＸ方向
配線６が上記範囲内の表面粗さであることが好ましい。
そして、さらには、Ｘ方向配線６およびＹ方向配線４が
上記範囲内の表面粗さであることが特に好ましい。

【０１０７】一方で、前記したＸ方向配線６とＹ方向配
線４との交差部における短絡を無くすためには、下側
（基板９側）に配置されるＹ方向配線４が、少なくとも
上記範囲内の表面粗さであることが好ましい。

【０１０８】以上から、最も好ましい形態としては、Ｘ
方向配線６およびＹ方向配線４の表面形状を、Ｒａで表
される表面粗さで０．３μｍ以下、かつＲｚで表される
表面粗さが３μｍ以下とすることがよい。

【０１０９】なお、フォーミング工程、活性化工程での
電子放出素子、電子源、表示パネルおよび画像形成装置
の製造方法空度より高い真空度の真空雰囲気とは、例え
ば、約１．３×１０^-5Ｐａ以上の真空度を有する真空度
であり、より好ましくは超高真空系であり、炭素及び炭
素化合物が新たに堆積しない真空度である。これによっ
て、これ以上の炭素及び炭素化合物の堆積を抑制するこ
とが可能となり、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが安定す
る。

【０１１０】以下、実施例を挙げて本発明を詳しく説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

【０１１１】（実施例１〜５、比較例１〜３）実施例１
〜５、比較例１〜３では、図１に示した様に、７２０本
のＹ方向配線４と、２４０本のＸ方向配線６とを絶縁層
５を間に挟んで、基板９上にスクリーン印刷法により形
成した。

【０１１２】表１に、実施例１〜５、比較例１〜３で用
いたペーストおよび、形成した配線の表面粗さを示す。

【０１１３】実施例１〜５、比較例１〜３で用いた導電
性ペーストは、有機ビヒクル、銀粒子、若干のガラス
粉、各種添加剤を混合し、３本ローラーミルにて分散さ
せて作成した。

【０１１４】有機ビヒクルとしては、エチルセルロース
をブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）に溶かした
物を用いた。ガラス紛体は軟化点約５００℃で粒子径が
約１．０μｍの物を用いた。

【０１１５】実施例１〜５で用いた銀粒子は、銀イオン
を含む水溶液を、還元する事によって溶液中に金属銀を
析出させる液相法により形成した。上記銀イオン溶液と
しては塩化アンミン銀水溶液、硝酸銀、炭酸銀などが用
いることができる。また、還元剤としては二酸化チオ尿
素、水素化ホウ素ナトリウム、ホルマリン、ヒドラジン
等を用いることができる。なお、本実施例においては、
塩化アンミン銀水溶液と抱水ヒドラジン（和光純薬工業
（株）製、（ＮＨ₂）₂Ｈ₂Ｏ ９８％）を用いた。

【０１１６】一方、比較例１の銀粒子は、フレーク状銀
粉で、徳力化学研究所製、商品名ＴＣＧ−１を用いた。
また、比較例２および比較例３の銀粒子は、粗粒状の銀
を、ボールミルを用いて更に粉砕した不定形のものを用
いた。この粉砕した粒子は、かなり表面に凹凸を有して
おり、また、均一性に劣るものであり、さらには２次凝
集しやすい形状であった。

【０１１７】上記スクリーン印刷法で用いたスクリーン
版は、ＳＸ３００メッシュを使い、乳剤の厚さが１５μ
ｍの東京プロセスサービス製作のものである。作成した
パターンは、図１に示したようなパターンで、Ｙ方向配
線（下配線）４のピッチは２３０μｍで、配線の幅は１
１０μｍとし、７２０本形成した。また、Ｘ方向配線６
のピッチは６９０μｍで、配線の幅は２４０μｍとし、
２４０本形成した。それぞれの配線は、４００〜５２０
℃の焼成温度で焼成した。

【０１１８】層間絶縁層５としては、ノリタケカンパニ
ーリミテッド社製ＮＰ−７７３０ペーストを用い３回印
刷、焼成を繰り返して形成した。配線間の交差部におい
て、層間絶縁層５の膜厚は２０μｍであった。

【０１１９】このような構成において、Ｙ方向配線４
と、Ｘ方向配線６の交差部の数は１７万２８００ヶ所で
ある。

【０１２０】絶縁層の信頼性すなわち上下ショートのチ
ェックは、すべての交差部における上下ショートの有無
を確認した。また、Ｙ方向配線４およびＸ方向配線６の
表面粗さ（Ｒａ、Ｒｚ）を測定した。

【０１２１】

【表１】 表１に示したとおり、Ｒａが０．３μｍ以下、Ｒｚが３
μｍ以下の場合に上下ショートが全くなくなっており、
配線の層間絶縁の信頼性が向上しているのがわかる。

【０１２２】本実施例１〜５で形成したマトリクス配線
の交差部の断面形状を観察した様子を、図８（Ｂ）に模
式的に示した。また、本比較例１〜３で形成したマトリ
クス配線のショートを起こしている交差部の断面形状を
観察した様子を、図８（Ａ）に模式的に示した。

【０１２３】このように、本実施例においては、表面粗
さ測定を行った結果と同様に、比較例の配線よりも粗さ
が抑制されており、かつ、ショート起こすような大きな
突起は見られなかった。

【０１２４】上記ＲａおよびＲｚは、配線の長さ（長
手）方向および幅方向とも同等の値であった。

【０１２５】なお、本実施例１〜５、および比較例１〜
３においては、配線表面の粗さ（Ｒａ、Ｒｚ）の測定
は、ＪＩＳ−Ｂ０６５１に示す、触針式表面粗さ測定方
法に基づき、ＫＬＡ−テンコール社製ＡＳ−５００を用
いて測定を行った。測定時のスキャン速度は３００μｍ
／ｓｅｃ、針圧は約３ｍｇ、カットオフ値は０．８ｍ
ｍ、スキャン長さは２．５ｍｍ〜２．８ｍｍで測定し
た。

【０１２６】なお、Ｒａ，Ｒｚに関する定義は、ＪＩＳ
−Ｂ６０１に示されている。

【０１２７】スキャン方向は、配線の幅方向におけるほ
ぼ中央部から、配線の長さ（長手）方向に沿って行っ
た。

【０１２８】（実施例６）前述の比較例１に用いたペー
ストを用い、図１のＹ方向配線（下配線）４をスクリー
ン印刷で形成した後に配線の上面に対してテープ研磨を
行った。

【０１２９】テープ研磨は０．２ｍｍ厚のＰＥＴ（ポリ
エチレンテレフタレート）上に粒度２μｍのＲＯＩ系砥
粒層を形成した研磨テープ（富士フィルム製）を用い
て、加圧、巻き取りながら研磨をした。テープの送り速
度２００ｍｍ／ｍｉｎ、基板送り速度６０ｍ／ｍｉｎ、
加圧２９．４Ｐａ、パス回数４回、テープヘッドは左右
に２０ｍｍ、１ｍｍ／ｓｅｃで動かして研磨した。この
ときの縦方向配線のＲａは０．１３１、Ｒｚは１．４８
４であった。

【０１３０】その後、層間絶縁層５、Ｘ方向配線６を実
施１と同様に形成、焼成後に上下ショート数をチェック
したところ、上下ショートの発生は０個で非常に良好な
層間絶縁がされていた。本実施例における粗さ（Ｒａ，
Ｒｚ）の測定も実施例１と同様に行った。

【０１３１】（実施例７）本実施例では、図９に示した
外囲器９１１を用いたディスプレイを作成し、その耐
圧、及び画像の評価を行った。

【０１３２】前述した図１で説明した通りに白金で素子
電極１，２をフォトリソグラフィー方法によって形成さ
れたガラス基板９を用意し、これに本発明の導電性ペー
ストを使用して、Ｙ方向配線４、層間絶縁層５、及びＸ
方向配線６を形成した電子源基板９を作成した。このと
きに得られたＹ方向配線及びＸ方向配線のＲａは０．２
１１、Ｒｚは２．２８６であった。本実施例において
も、実施例１と同様の方法で粗さ（Ｒａ、Ｒｚ）の測定
を行った。

【０１３３】配線完成後、導電性薄膜３をインクジェッ
ト法を用いて形成した。本実施例では、有機パラジウム
のキレート溶液をインクジェット方式によって塗布後、
３５０℃にて１０分間の加熱処理を行いＰｄから成る導
電性薄膜３を形成した（図１（ｅ））。このようにして
形成された導電性薄膜３は、その膜厚は１０ｎｍ、シー
ト抵抗値は５×１０⁴Ω／□であった。この様にしてフ
ォーミング処理前の電子源基板９を形成した。

【０１３４】このフォーミング処理前の電子源基板９を
リアプレートとして、フェースプレートとの基板間距離
（メタルバックとＸ方向配線との距離）を２ｍｍになる
ように支持枠９７を介してガラスフリットで接合し外囲
器９１１を形成した（図９）。つづいて、外囲器９１１
内部を１．３×１０^-3Ｐａ程度になるまで付図示の排気
管で排気し、その後、各導電性膜３にフォーミング処理
を施し、各導電性膜に間隙を形成した。

【０１３５】続いて、外囲器内部を１．３×１０^-6Ｐａ
程度まで排気した後、不図示の排気管を介して、外囲器
内部にベンゾニトリルを１．３×１０^-2Ｐａまで導入し
た。その後、各電子放出素子に通電することで、活性化
を行い、各導電性膜３に電子放出部７を形成した。その
後、１．３×１０^-6Ｐａの真空度まで外囲器内部を排気
し、排気管をガスバーナーにより溶融させ、外囲器９１
１の封止を行なった。

【０１３６】以上のように形成した画像形成装置におい
て、各電子放出素子９８には、容器外端子Ｄｘ１ないし
Ｄｘｍ、Ｄｙ１ないしＤｙｎを通じ、不図示の走査信号
及び変調信号を信号発生手段よりそれぞれ、印加するこ
とにより、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メタル
バック（加速電極）９６に１０ｋＶの高圧を印加した。

【０１３７】そうしたところ、電子ビームが十分に加速
され、高輝度な画像を得ることができた。また、画像を
表示している間、フェースプレート９とリアプレート９
３間での放電現象は観察されなかった。

【０１３８】また、本実施例と同様にして、Ｙ方向配線
４及びＸ方向配線６のＲａが０．１８７、Ｒｚは１．８
７５である配線を用いた画像形成装置を形成したとこ
ろ、メタルバック９６に１５ｋＶの高圧を印可しても放
電と見られる現象は確認されなかった。

【０１３９】このように、Ｒａが０．２μｍ以下、Ｒｚ
は２μｍ以下の配線を有する電子源基板（リアプレー
ト）９は、画像形成装置としてさらに好ましいものであ
った。

【０１４０】（比較例４）前述した比較例２で使用した
ペーストを用い、実施例７と同様な方法で電子源基板９
を作成した。このときに得られたＹ方向配線及びＸ方向
配線のＲａは０．４４１、Ｒｚは４．２８６であった。
なお、発生した上下ショート個所はレーザー加工機によ
って配線をカットした後に、同様にフォーミング、活性
化を行い、画像形成装置を作成した。そうしてメタルバ
ックに印加するアノード電圧を５ｋＶとしたところ画面
上で幾つかの放電が観察され、その後、それらの位置の
発光がなされなくなった。また、画像表示装置として輝
度が満足できるものではなかった。本比較例では、画面
全体でのムラのない表示を行うことができなかった。

【０１４１】（実施例８）本実施例では、実施例７で形
成した画像形成装置の電子放出素子として、図１０に示
した横形の電界放出素子を用いた。図１０において、１
００７はエミッタ電極であり、１００８はゲート電極で
ある。エミッタ電極に対して、ゲート電極を高電圧に設
定することにより電子がエミッタ電極側から放出され
る。

【０１４２】本実施例の画像形成装置では、電子放出素
子が異なる以外は、図９に示した画像形成装置の構成と
なんら変わるものではない。そのため、ここでは、実施
例７で用いた図１に対応する電子放出素子の製造プロセ
スを図１１を用いて記す。

【０１４３】先ず、図１１（ａ）のように、一対の電極
１００７、１００８が複数配置されたリアプレート９を
準備する。

【０１４４】次に、リアプレート９上に、実施例２で用
いた導電性銀ペーストを電極１００７の一部を覆うよう
に前述のスクリーン印刷法により形成した。その後、焼
成を行い、幅１００μｍ、厚み１２μｍのＹ方向配線４
を形成した（図１１（ｂ））。

【０１４５】次に、Ｙ方向配線４と直交する方向に層間
絶縁層５ををスクリーン印刷法により塗布し、焼成する
ことで形成した。尚、本実施例の層間絶縁層５は、ゲー
ト電極１００８に対応する開口部１００を有する。ここ
で使用した絶縁性ペースト（インキ）材料は、酸化鉛を
主成分としてガラスバインダー及び樹脂を混合したペー
スト（インキ）を用いた。この印刷、焼成を４回繰り返
し行い櫛歯状の層間絶縁層５を形成した（図１１
（ｃ））。

【０１４６】次に、層間絶縁層５上に、実施例２で用い
た銀ペースト（インキ）を電極１００８の一部を覆うよ
うにスクリーン印刷法により形成した。その後、焼成を
行い、幅１００μｍ、厚さ１２μｍのＸ方向配線６を形
成した（図９（ｄ））。

【０１４７】以上により、層間絶縁層５を介し、ストラ
イプ状のＹ方向配線（下配線）４とストライプ状のＸ方
向配線（上配線）６が直交したマトリクス配線が形成さ
れる。

【０１４８】こうして、電子放出素子が配列形成された
リアプレート９が完成する。このリアプレート９の上方
に、３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の蛍光体９５と高圧印加用の
メタルバック９６とを有するフェイスプレート９３を位
置合わせした。なお、フェースプレート９３とリアプレ
ート９間にフリットガラスを予め接合部に設けた高さ
１．８ｍｍの外枠９７を配置した。その後、真空チャン
バー中で加熱しながら加圧することで、各部材を接合
（封着）することで、外囲器（気密容器）９１１を形成
した（図９）。

【０１４９】そして、この気密容器（画像形成装置）を
駆動回路に接続して駆動し、メタルバック９６に１０ｋ
Ｖを印加したところ、長時間に渡り良好な画像を表示す
ることができた。メタルバック９６とＸ方向配線６との
最短距離は、１．７ｍｍであった。

【０１５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電子放
出素子を駆動するための配線の信頼性を高めることがで
きた。すなわち、上下配線間のショートをなくして電子
源基板の製造歩留まりを向上させることができた。ま
た、ディスプレイの輝度を上げるために安定してアノー
ド電圧（Ｖａ）をあげることができる画像形成装置を提
供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子源基板の製造方法を示す工程
図である。

【図２】表面伝導型電子放出素子の形態を示す模式図で
ある。

【図３】スクリーン印刷法を説明する模式図である。

【図４】スクリーン版を説明する模式図である。

【図５】インクジェット装置を示す模式図である。

【図６】本発明による画像形成装置を示す斜視模式図で
ある。

【図７】通電フォーミング処理における印加電圧波形の
一例である。

【図８】配線の表面粗さを示す模式図である。

【図９】本発明に係る一実施例の画像形成装置を示す斜
視模式図である。

【図１０】本発明に係る一実施例の横形の電界放出形電
子放出素子の模式図である。

【図１１】本発明に係る一実施例の電子源の製造プロセ
スを示す模式図である。

【図１２】従来の表面伝導型電子放出素子の模式図であ
る。

【図１３】従来の電子源の製造プロセスを示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１，２ 電極 ３ 導電性膜 ４ 下配線（Ｙ方向配線） ５ 層間絶縁層 ６ 上配線（Ｘ方向配線） ７ 電子放出部 ９ 基板 ９，６２ リアプレート ６３，９３ フェースプレート ６４，９４ ガラス基板 ６５，９５ 蛍光膜 ６６，９６ メタルバック ６７，９７ 支持枠 ６８，９８ 電子放出素子 ６１１，９１１ 外囲器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、 該基板上に印刷法を用いて設けられたＹ方向配線と、 該Ｙ方向配線と交差し、該交差部において前記Ｙ方向配
   線上に印刷法を用いて配置されたＸ方向配線と、 前記交差部において前記Ｙ方向配線と前記Ｘ方向配線と
   を絶縁する絶縁層と、 前記Ｘ方向配線及び前記Ｙ方向配線と接続された複数の
   電子放出素子と、を有し、 前記Ｙ方向配線或いは前記Ｘ方向配線の少なくともいず
   れか一方の表面形状が、Ｒａで表される表面粗さで０．
   ３μｍ以下であり、かつＲｚで表される表面粗さで３μ
   ｍ以下であることを特徴とする電子源基板。
2. 【請求項２】前記印刷法がスクリーン印刷法であること
   を特徴とする請求項１に記載の電子源基板。
3. 【請求項３】前記電子放出素子が一対の電極を有し、 該一対の電極のうち、一方の電極が前記Ｙ方向配線と接
   続され、かつ他方の電極が前記Ｘ方向配線と接続された
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子源基板。
4. 【請求項４】前記Ｙ方向配線及び前記Ｘ方向配線の表面
   形状が、Ｒａで表される表面粗さで０．２μｍ以下であ
   り、かつＲｚで表される表面粗さで２μｍ以下であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の
   電子源基板。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一つに記載の電
   子源基板と、 該電子源基板の電子放出素子から放出された電子によっ
   て画像を形成する画像形成部材と、を備えたことを特徴
   とする画像形成装置。
6. 【請求項６】前記画像形成部材に電子を照射するための
   電極を有し、 該電極と前記電子源基板のＸ方向配線との間に印加され
   る電界強度が、５ｋＶ／ｍｍ以上であることを特徴とす
   る請求項５に記載の画像形成装置。