JP2008016226A

JP2008016226A - 電子源、画像表示装置、画像再生装置、配線基板、及び電子デバイス

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Publication number: JP2008016226A
Application number: JP2006183700A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Moriya; 雅文守屋; Kazuya Ishiwatari; 和也石渡; Hiroaki Toshima; 博彰戸島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2008-01-24
Also published as: US7642702B2; CN101101838B; US20080001517A1; CN101101838A

Abstract

【課題】ワイヤーなどの断面積の比較的大きな配線を基板表面に設けた溝内に配置した場合に、熱工程時における配線と基板の膨張・収縮を吸収し、基板や配線へのダメージを抑制する配線基板を提供することを目的とする。
【解決手段】配線基板は、表面に溝を備える基板と、該溝に沿って、該溝内に配置された第１の導体と、前記第１の導体と交差して前記第１の導体上に配置された第２の導体と、前記第１の導体と接続される第１の電極と、前記第２の導体と接続される第２の電極と、を備え、前記第１の導体と前記溝の内壁との間に粒子が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子源、画像表示装置、画像再生装置、配線基板、及び電子デバイスに関する。

ＬＣＤやＰＤＰなどの平板型画像表示装置（フラットパネルディスプレイ）は複数の画素を平面状に配置した表示装置である。電子放出素子を用いたフラットパネルディスプレイでは、マトリクス状に配列された複数の配線（マトリクス配線）の各交差部またはその近傍に位置する電子放出素子に選択的に電圧をかけることにより、各電子放出素子からの電子放出を制御し、画像を表示する。

マトリクス配線は、走査信号が印加される走査配線と、変調信号が印加される信号線とで構成される。近年、より高精細な画像を表示することのできるディスプレイの需要が大きい。そのため、配線はより細線化する必要がある一方で、細線化による配線の抵抗の増加を避けるために配線の膜厚を大きくする必要があった。また、より簡易に作成することのできるディスプレイが求められている。

このような要求に対する解決策の一つとして、基板表面に設けた溝内に、断面積が大きく低抵抗な、予め用意した金属のワイヤーを埋め込み、これを配線に用いることが特許文献１、２に開示されている。
特開２００５−２１６６３９号公報特開２００４−３４２５４７号公報

基板の溝内に大きな断面積を備えた配線や非常に低抵抗な配線（バルク金属並の構造を備えるワイヤーなどの配線）を設けると、基板の熱膨張係数と配線の熱膨張係数の差により、熱工程などにおいて、配線の剥れや、配線の断線が生じる場合や、基板にマイクロクラックが発生する場合があった。

本発明は、ワイヤーなどの断面積の比較的大きな配線を基板表面に設けた溝内に配置した場合に、その後の熱工程時などにおける配線と基板の膨張・収縮を吸収し、基板や配線へのダメージを抑制した配線基板、電子源を提供することを目的とする。

（１）本発明の電子源は上記目的を達成するため、表面に溝を備える基板と、該溝に沿って、該溝内に配置された第１の導体と、第１の導体と交差して第１の導体上に配置された第２の導体と、を備えた配線基板と、該配線基板上に配置され、前記第１の導体及び第２の導体と電気的に接続された複数の電子放出素子と、を備え、第１の導体と溝の内壁との間に粒子が配置されている、ことを特徴とする。

（２）また、本発明の画像表示装置は、電子源と、該電子源から放出された電子が照射されることで発光する発光体とを備え、電子源が（１）に記載の電子源であることを特徴とする。

（３）また、本発明の画像再生装置は、放送信号および電気通信回線を経由した信号の少なくとも一方を受信する受信装置と該受信装置に接続した画像表示装置とを少なくとも
備え、画像表示装置が（２）に記載の画像表示装置であることを特徴とする。

（４）また、本発明の配線基板は、表面に溝を備える基板と、該溝に沿って、該溝内に配置された第１の導体と、を備え、第１の導体と溝の内壁との間に粒子が配置されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、ワイヤーなどの断面積の比較的大きな配線を基板表面に設けた溝内に配置した場合に、熱工程時における配線と基板の膨張・収縮を吸収し、基板や配線へのダメージを抑制できる。

以下に図面を参照して、本発明に好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、本実施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、本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。

以下に記す実施形態では、配線基板上に電子放出素子として表面伝導型電子放出素子を配置した例（電子源基板の例）を挙げて、本発明について説明する。表面伝導型電子放出素子は、間隙を備える導電性膜と当該導電性膜の両端に接続された一対の電極とから構成される。しかしながら、本実施形態の電子源に用いる電子放出素子としては、電界放出型電子放出素子、ＭＩＭ型電子放出素子など、少なくとも２つの電極を備える電子放出素子であれば好ましく適用することができる。また、本発明の配線基板（配線を備えた基板）は、液晶ディスプレイや、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイなど、様々なディスプレイの基板に用いることができる。また、本実施形態の配線基板上に、上述した電子放出素子や、ＥＬ素子や、ＴＦＴなどの機能素子を配置し、第１の導体と接続すれば、ディスプレイや回路などの様々な電子デバイスを構成することができる。

＜＜実施形態１＞＞
図１〜図４を用いて、本実施形態の配線基板の形態の一例を示す。ここでは、本実施形態の配線基板に電子放出素子（電子源）を用いた例を示すが、上述したように、本実施形態の配線基板は他の電子デバイスにも適用可能である。

図１は、本実施形態の配線基板の一部の平面模式図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線における断面模式図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ線における断面模式図である。図４は、図３における第１の導体３近傍の拡大模式図である。

＜配線基板＞
本発明の配線基板は、少なくとも、溝２を備えた基板１と、溝２に沿って溝２内に少なくともその一部が配置された第１の導体３と、第１の導体３上に第１の導体と交差するように配置された第２の導体７とを備え、第１の導体３と溝２の内壁との間に粒子５を備えている。図１を用いて以下で説明する例においては、配線基板は更に、第１の導体３上の露出部４と、露出部４上に設けられた第１の電極８と、第２の導体７を接続するための第２の電極１０とを備えている。

本実施形態の配線基板は、特には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイや電子放出素子を用いたディスプレイなどの電子デバイスに用いられる、配線基板として利用可能である。

＜基板１＞
基板１の材料は、ガラスが好ましい。

＜第１の導体３＞
第１の導体３は、好ましくは、金属を含むワイヤー３からなる。金属としては、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉのいずれかから選択される。更に好ましくは、第１の導体３は、いわゆる無酸素銅で構成される。無酸素銅であれば、酸化度合いを制御することができる。第１の導体３は、配線であり、一対の電極である第２の電極１０の一方と第１の電極８により接続される。金属を含むワイヤー３の形状は、断面が円形や矩形のものが用いられるが、特に限定されない。断面が円形のワイヤーは、入手が容易で、一般的にＩＣなどのボンディング材料として市販されている線材や、エナメル線用のものを使用することができるので特に好ましく適用することができる。所定の寸法のワイヤーを用いたい場合には、公知の延伸機によって作製されたワイヤーを用いればよい。

第１の導体３は、若干、溝２内から第１の導体３の上端が突出した形態（即ち、基板表面よりも第１の導体３の上端が高い位置にある形態）であってもよい。換言すれば、第１の導体３の直径が、溝２の深さよりも若干大きくてもよい。しかしながら、溝２内に第１の導体３が完全に埋め込まれた形態（即ち、基板１表面と第１の導体３の上端が揃っている形態あるいは基板１表面よりも第１の導体３の上端が低い位置にある形態）であることが好ましい。換言すれば、第１の導体３の直径が、溝２の深さ以下であることが好ましい。

＜第２の導体７＞
第２の導体７は第１の導体３と交差して第１の導体３上に配置される。第２の導体７は、配線であり、一対の電極である第２の電極１０の他方と接続される。そして、第２の導体７は、基板１の表面上に配置された第２の電極１０の他方の一部を覆うことで、第２の電極１０と接続することができる。第２の導体７は、好ましくは導電性ペースト（多数の金属粒子を含むペースト）を印刷し焼成することで形成することが好ましい。

＜粒子５＞
粒子５は、第１の導体３と溝２の内壁との間に多数配置される。溝２内に設ける第１の導体３を点で支える役目を果たすことができる。粒子５の材料としては、熱膨張係数の値が、基板１（例えば、ガラスなら８３×１０^−７／Ｋ）の熱膨張係数の値と第１の導体３（例えば、銅ワイヤーなら１６.８×１０^−６／Ｋ）の熱膨張係数の値と間の値である材
料が用いられる。粒子５は、ワイヤーより導電性が低い材料が好ましく、特に好ましくは絶縁体である。このような材料としては酸化シリコン（典型的にはシリカ）やアルミナが好適に用いられる。粒子５としては、真球状、あるいは、球形状、多角形状の粒子５を用いることができる。また、その粒径は、第１の導体３の幅や直径よりも小さく、第１の導体３の形状や溝２の形状にもよるが、実用的な範囲としては、０.０１ミクロン以上５ミ
クロン以下の直径を備えることが好ましい。このような粒子５を多数、溝２の内壁と第１の導体３との間に設けることにより、多数の粒子５のうちの少なくとも幾つかが第１の導体３と接触する形態となる。その結果、第１の導体３と基板１（溝２の内壁）とが広範囲に渡って直接接触することを抑制できる。即ち、溝２の内壁と第１の導体３とが離間される箇所（領域）を形成することができる。そのため、第１の導体３の熱膨張率と基板１の熱膨張率とが大きく異なっていても、基板１と第１の導体３の熱膨張や収縮に伴う変形による、第１の導体３の溝２内からの剥離や、溝２の内壁におけるマイクロクラックの発生などを抑制することができる。粒子５は、溝２内に接着剤などで固定されることが好ましい。例えば、溝内に粒子を多数配置して接着材を塗布して粒子の上から粒子を溝内に固定することもできる。このような場合には、粒子が接着材で覆われ、接着材の層中に粒子が存在しているような形態になる場合もある。しかしながら、接着材の層の表面が粒子の形状（粒径）に対応した凹凸を備えていれば第１の導体３と基板１（溝２の内壁）とが広範囲に渡って直接接触することを抑制できる。一方で、第１の導体３と粒子５とは接着剤な
どで固着されないことが好ましい。

粒子５は、溝２内に配線を設けた後に行われる焼成工程などの加熱工程における、ガラス等の基板１とワイヤー等の第１の導体３との熱膨張係数の差による、基板１のクラック、割れや、第１の導体の配線の断線、剥がれを緩和する緩衝材としての機能をも備える。

＜絶縁層６＞
絶縁層６は、第１の導体３と第２の導体７との間に設けられる絶縁層である。絶縁層６は第１の導体３と交差するように、第１の導体３上に第２の導体７を設ける際（マトリクス配線を形成する際）に、少なくとも第１の導体３と第２の導体７との間に設けられる。図１〜図４で示す形態では、第１の導体３を覆うように、第１の導体３に沿って、設けられている。しかしながら、絶縁層６は、少なくとも、第１の導体３上であって、第２の導体７との交差部に設けられればよい。即ち、絶縁層６は、第１の導体３と第２の導体７とが短絡しないように設けられればよい。絶縁層６は、第１の導体３を設けるプロセスとは別のプロセスで設けたものであってもよいし、予め第１の導体３の表面を酸化することで形成したものであってもよい。絶縁層６の材料としては酸化シリコンや、第１の導体３を構成する金属の酸化物も用いることができる。図５〜７を用いて後述する例にあるように、絶縁層６は、例えば、金属を含む導電性のワイヤーである第１の導体３の表面を酸化することで形成した酸化膜（酸化被膜）からなることもできる。また、表面酸化被膜を有するワイヤーを用いることに加えて絶縁層６を設けることもできる。尚、酸化被膜で覆われたワイヤーは、ワイヤーとは別の部材としての酸化被膜を表面に備えたワイヤーや、表面を酸化したワイヤー（ワイヤー自身が表面酸化被膜を備えるワイヤー）を適用することができる。尚、ワイヤーの表面を酸化することで構成したワイヤーでは、ワイヤーの表面からワイヤーの中心に向かってその酸化度合いが徐々に変化した形態となり易い。そのため、ワイヤー自身が表面酸化被膜を備える形態では、「ワイヤーと酸化被膜とが明確な境界を備えていない形態」あるいは「表面酸化膜を備えたワイヤー」をも含むものである。尚、「ワイヤー」とは、基板上に配線材料をスパッタ法や塗布法などで堆積させて、直接、基板上で形作る（成型する）配線ではなく、予め、別のところ（基板上以外の場所）で既に成型された配線を指し、典型的には針金のような部材を指す。絶縁層６を、第１の導体３と別途設ける場合には、絶縁性ペーストを印刷し焼成することで絶縁層６を形成することが好ましい。

＜第１の電極８、第２の電極１０＞
第１の電極８は第１の導体３と第２の電極１０の一方とを接続するための接続電極であり、第１の導体３の表面であって、絶縁層６で覆われていない部分（接続部としての「露出部４」と呼ぶ）と接続している。尚、絶縁層６が、第１の導体３の酸化被膜で構成される場合には、上記露出部４は、酸化被膜（絶縁層６）の一部を研磨などによって除去することで設けることができる。酸化被膜の一部を除去する方法としては、上記研磨に限らず、公知のエッチング方法を用いることができる。

第２の電極１０は一対の電極である。第２の電極１０は、溝２の近傍に位置する基板１の表面上に配置されている。

＜導電性膜１１＞
導電性膜１１は間隙１２を備えている。ここで説明する例では、電子放出素子として表面伝導型電子放出素子を用いた例を説明するため、間隙１２を備える導電性膜１１を用いた。電界放出型電子放出素子の最小構成要素はカソード電極とゲート電極であるので、本実施形態の配線基板を、電子源に用いる場合、導電性膜１１は必ずしも必要とはしない。

＜＜変形例１＞＞
＜酸化シリコン層９＞
図５〜図７で示す形態のように、第２の導体７と第１の導体３との間には、絶縁層６を設けて、第２の導体７と第１の導体３との絶縁を保つことができる。図５〜図７で示す形態では、更に、絶縁耐圧を向上するために、第２の絶縁層として酸化シリコン層９を第１の導体３と第２の導体７との間に設けている。酸化シリコン層９は、絶縁層６と同様に、絶縁性ペーストを印刷した後に焼成することで形成することが好ましい。第２の絶縁層の材料と絶縁層６の材料は同一材料で形成することができる。また、絶縁層６は、酸化シリコンで構成することが好ましいが、他の絶縁材料を用いてもよい。尚、第１の導体３の表面を酸化させた酸化被膜として絶縁層６を形成してもよい。

酸化シリコン層９が、溝２の周囲の基板１の表面に配置された形態であり、表面伝導型電子放出素子（特に間隙１２を備える導電性膜１１）が酸化シリコン層９の上に配置された形態とすることもできる。このような形態であれば、表面伝導型電子放出素子の電子放出特性への基板１の構成物質（例えばNaなど）の拡散による影響の緩和も兼ねることができる。

＜＜変形例２＞＞
尚、ここで示した形態では、１つの第１の導体３の左右に電子放出素子を配置した形態を示したが、電子放出素子は片側にのみ配置する形態とすることもできる。

＜電子源＞
また、図１、図５に示すユニットを、複数、基板１上に行列状に設けることで、マトリクス状に配列された複数の電子放出素子を備えた電子源を構成することができる。

＜画像表示装置＞
図８は、マトリクス状に電子放出素子を配列した電子源を備えた画像表示装置であるフラットパネルディスプレイの一例である。Ｘ方向第２の導体７２が第１の導体３に相当し、Ｙ方向第２の導体７３が上述した第２の導体７に相当する。一対の電極１０２、１０３が、上述した電子放出素子を構成する第２の電極１０に相当する。また１０５は、上述した間隙１２を備える導電性膜１１である。一対の電極１０２、１０３と間隙１２を備える導電性膜１０５とで、電子放出素子が構成される。リアプレート７１が上述した基板１に相当する。８６はフェースプレートであり、ガラス基板８３の表面には電子線が照射されることで発光する発光体膜８４（本発明の「発光体」に相当）と、アノード電極８５とが設けられている。リアプレート７１とフェースプレート８６との間に支持枠８２が設けられている。リアプレート７１とフェースプレート８６と支持枠８２とで、内部が真空に保持された容器８８が構成される。Ｘ方向第２の導体７２のそれぞれには端子（Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍ）が接続され、同様にＹ方向第２の導体７３のそれぞれには端子（Ｄｏｙ１〜Ｄｏｙｍ）が接続されている。アノード電極８５には高圧電源と接続される端子８７が接続されている。図９に示す外囲器（ディスプレイパネル８８）と駆動回路とでフラットパネルディスプレイ１０１が構成される。

＜画像再生装置＞
また、図８を用いて説明した本実施形態のフラットパネルディスプレイ１０１（例えば、図９のＣ１０）と放送信号および電気通信回線を経由した信号の少なくとも一方を受信する受信装置（例えば、図９のＣ２０）とを用いて画像再生装置を構成することができる。

具体的には、受信装置（受信した信号を選局するチューナーを含む）と、選局した信号に含まれる信号を、ディスプレイパネル８８に出力してスクリーンに表示または再生させる。上記受信装置は、テレビジョン放送などの放送信号を受信することができる。また、
上記選曲した信号に含まれる信号としては、映像情報、文字情報および音声情報の少なくとも１つを指す。尚、「スクリーン」は、図８で示したディスプレイパネル８８においては、発光体膜８４に相当すると言うことができる。この構成によりテレビジョンなどの画像再生装置を構成することができる。勿論、放送信号がエンコードされている場合には、本実施形態の画像再生装置はデコーダーも含むことができる。また、音声信号については、別途設けたスピーカーなどの音声再生手段に出力して、ディスプレイパネル８８に表示される映像情報や文字情報と同期させて再生する。

また、映像情報または文字情報をディスプレイパネル８８に出力してスクリーンに表示および／あるいは再生させる方法としては、例えば以下のように行うことができる。まず、受信した映像情報や文字情報から、ディスプレイパネル８８の各画素に対応した画像信号を生成する。そして生成した画像信号を、ディスプレイパネル８８（図９のＣ１１）の駆動回路（図９のＣ１２）に入力する。そして、駆動回路に入力された画像信号に基づいて、駆動回路からディスプレイパネル８８内の各電子放出素子に印加する電圧を制御して、画像を表示する。

＜テレビジョン装置＞
図９は、画像再生装置の一例であるテレビジョン装置のブロック図である。受信回路（Ｃ２０）は、チューナーやデコーダ等からなり、衛星放送や地上波等のテレビ信号や、無線回線網、電話回線網、ディジタル回線網、アナログ回線網、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで結ばれたインターネット等の電気通信回線を介したデータ放送等を受信し、復号化した映像データをＩ／Ｆ部（インターフェース部）（Ｃ３０）に出力する。Ｉ／Ｆ部（Ｃ３０）は、映像データを表示装置の表示フォーマットに変換して上記ディスプレイパネル（Ｃ１１）に画像データを出力する。画像表示装置（Ｃ１０）は、ディスプレイパネル（Ｃ１１）、駆動回路（Ｃ１２）及び制御回路（Ｃ１３）を含む。制御回路は、入力した画像データに表示パネルに適した補正処理等の画像処理を施すともに、駆動回路（Ｃ１２）に画像データ及び各種制御信号を出力する。駆動回路（Ｃ１２）は、入力された画像データに基づいて、ディスプレイパネル（Ｃ１１）の第１の導体３及び第２の導体７（図８のＤｏｘ１〜Ｄｏｘｍ、Ｄｏｙ１〜Ｄｏｙｎ参照）に駆動信号を出力し、テレビ映像が表示される。受信回路（Ｃ２０）とＩ／Ｆ部（Ｃ３０）は、セットトップボックス（ＳＴＢ）として画像表示装置（Ｃ１０）とは別の筐体に収められていてもよいし、また画像表示装置（Ｃ１０）と同一の筐体に収められていてもよい。

また、インターフェースには、プリンター、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）などの画像記録装置や画像出力装置に接続することができる構成とすることもできる。そして、このようにすれば、画像記録装置に記録された画像をディスプレイパネル（Ｃ１１）に表示させることもできる。また、ディスプレイパネル（Ｃ１１）に表示させた画像を、必要に応じて加工し、画像出力装置に出力させることもできる画像再生装置（例えば、テレビジョン）を構成することができる。

ここで述べた画像再生装置の構成は、一例であり、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。また、本実施形態の画像再生装置は、テレビ会議システムやコンピュータ等のシステムと接続することで、様々な画像再生装置を構成することができる。

＜配線基板と電子源の製造方法＞
次に、本実施形態の配線基板と配線基板を用いた電子源の製造方法について、図１０を用いてその一例を以下に説明する。以下、基板１をガラス基板１として、第１の導体３をワイヤー３として説明する。

（工程１）
まず、ガラス基板１を用意し、ガラス基板１の表面上に感光性のレジスト２１を積層する（図１０（Ａ）、図１０（Ｂ））。

レジスト２１としては、ドライフィルムレジスト（DFR）、あるいは、液体レジストを
用いる。特にはドライフィルムレジストを用いるのが好ましい。

（工程２）
ついで、ガラス基板１の表面の一部であって、溝２を形成する部分のみが露出するように、フォトグラフィー法により、レジストを露光、現像する（図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ））。

（工程３）
そして、露出したガラス基板１の表面（溝２を形成する部分）に溝２を形成する（図１０（Ｅ））。

溝２の形成方法としては、ウエットエッチングやドライエッチングなど公知の手法を用いることができるが、サンドブラスト法を用いることが好ましい。サンドブラストで形成した溝２の内壁は適度に凹凸を備えるため、上述した粒子５による効果（例えば、緩衝材としての機能）をより向上することができるので好ましい。

（工程４）
次いで、レジスト２１を除去した後に、溝２内に、多数の粒子５を配置する（図１０（Ｆ））。

粒子５としては、酸化シリコンの粒子５を好ましく用いることができるが、粒子５の材料は前述したように、酸化シリコンに限定されるものではない。尚、ここでは、粒子５はガラス基板１の表面の全面に渡って配置することもできるが、溝２内のみに配置することでも対応できる。

（工程５）
次いで、溝２内に、第１の導体３として、溝２の幅よりも小さい直径を備える、金属を含む導電性のワイヤー３を配設する。そして、ワイヤー３を覆うように、絶縁層６を形成する（図１０（Ｇ））。

ワイヤー３としては、金属を主成分とするワイヤーを用いることができ、金属としては好ましくはＡｌ、Ｃｕ、Ｎｉのいずれかを用いる。Ｃｕワイヤーとしては酸化度合いが制御できる無酸素銅ワイヤーを用いるのが好ましい。ここでは金属ワイヤーを用いた例を説明するが、第１の導体３は金属ワイヤーに限られるものではなく、別途予め成型された導体（配線）であって、溝２内に設けることのできる導体であれば用いることができる。

尚、絶縁層６は基板１の全面に形成することもできるが、後で形成する第２の導体７との交差部のみに配置することもできる。

絶縁層６の形成は、印刷法によって形成することができる。印刷法に用いる印刷ペーストとしては絶縁性ペーストや感光性の絶縁性ペーストを用いることができる。感光性の絶縁性ペーストをもちいれば、絶縁層６を所望のパターンに形成することができる。

絶縁層６を酸化シリコンで構成する場合は、例えば、シリカゾルをスリットコーターで塗布し、酸素雰囲気中で焼成することで形成することもできる（図１１（Ｆ）、図１１（Ｇ
））。

（工程６）
次に絶縁層６が後述の第２の導体７との交差部のみに残るようにパターニングする（図１０（Ｈ））。

尚、絶縁層６をパターニングする必要がなければ本工程は省略することができる。

絶縁層６をパターニングする方法としては、工程５（図１０（Ｇ））で感光性の絶縁性ペーストを印刷した後乾燥させ、所定のパターンに露光し現像した後、焼成することで形成することができる。或いは、前述のレジストを工程４（図１０（Ｅ））で除去せずに残しておけば、工程５で基板１の全面に絶縁層６を形成した後に、レジストを除去することで絶縁層６のパターニングを行うことができる。

また、絶縁層６を、第１の導体３の酸化被膜のみで構成する場合には、工程５と工程６は省略することができる。

また、図１や図５に示すように、絶縁層６を第１の導体３のほぼ全てを覆うように設ける場合には、図１や図５に示した第１の電極８と第１の導体３との接続の為の露出部４を絶縁層６に設ける。露出部４は絶縁層６の一部を研磨するなどで除去することで形成することができる。

（工程７）
次いで、第２の電極１０を基板１の表面上であって、溝２の近傍に設ける。

一対の電極である第２の電極１０は、例えば、第２の電極１０を構成する金属を含む樹脂膜を所定のパターンでガラス基板１の表面上に設け、これを酸素雰囲気中で加熱焼成することで形成することができる。第２の電極１０を構成する金属としては、例えば白金を用いることができる。

前述の絶縁層６としてワイヤー３の酸化被膜を用いる場合には、当該酸化被膜の形成を上記酸素雰囲気中での焼成工程で行うことができる。勿論、酸化被膜の形成は、本工程で行うものに限定されるものではない。即ち、別の工程で、ワイヤー３の表面に酸化被膜を設けることもできる。例えば、予め酸化被膜を供えたワイヤー３を用意しておき、これを、工程５で溝２内に配設してもよい。尚、本工程７は、工程６よりも前に行うこともできる。

（工程８）
次に、第２の電極１０の一方と接続する第２の導体７と、第２の電極１０の他方に接続する第１の電極８とを形成することで、マトリクス配線構造を備える配線基板を形成することができる（図１０（Ｉ））。

第２の導体７および第１の電極８の製造方法は特に限定されるものではないが、安価に簡易に形成するには、例えば、導電性ペーストを印刷法により所定の箇所に印刷し、焼成する方法を採用することができる。

以上の工程により、第１の導体３と第２の導体７の交差部の絶縁性が確保され、簡易な構成であり、低抵抗で、安定なマトリクス配線を形成することができる。

この後、表面伝導型電子放出素子を形成するために、一対の電極である第２の電極１０
間に導電性膜１１を設け、その後、第２の導体７と第１の導体３とを介して公知のフォーミング工程や活性化工程などの通電工程を行う。このようにすることで、高精細で、特性バラツキが少なく、放出される電子軌道の変動が少ない良好な電子源を形成することができる。良好な電子源を形成できる要因の一つには、断面積が広く低抵抗なワイヤーなどの第１の導体３を溝２内に安定に設けることができるので、各電子放出素子に供給する電圧のバラツキを少なくすることができることが挙げられる。また、別の要因としては、基板１に予め設けた溝２内に低抵抗なワイヤーを配設することができるので、簡易に高精度な配線を作れ、また、配線の上端と基板１の表面との距離を抑制できるので、放出される電子の軌道に対する配線の影響を抑制することができる事が挙げられる。

尚、本発明に適用することのできる電子放出素子としては、カーボンナノチューブなどのカーボンファイバーを用いた電界放出型電子放出素子や、ＭＩＭ型電子放出素子などを用いることができる。

＜実施例＞
以下に本発明の実施例を示す。

＜実施例１＞
図１〜図４に示したワイヤー埋め込みマトリクス配線を図１０のフロー図のプロセスで形成した。

ガラス基板１にドライフィルムレジストを積層し、フォトグラフィー法により、溝２形成する部分のレジスト２１を溶解し、サンドブラスト法を用いて溝２の幅を１５０ミクロン、溝深さを１２０ミクロンの溝２を形成した。

本実施例においては、溝２形成後に、ガラス基板１の溝２を形成した面の全面に、ＳｉＯ_２膜をスパッタリング法で形成した。係るＳｉＯ_２膜の形成は、省略することもできるが、これを設けると表面放出型電子源に有害となる基板１からのアルカリの拡散を防ぐことに有効であるため、好ましい。

その後、ドライフィルムレジストを剥離し、次に、直径が１ミクロンのシリカの球状粒子５を有機溶媒液中に分散させ、スプレー法にてガラス基板１の溝２を形成した面の全面に散布し、１ｍｍ^２あたりに１００個以上５００個以下（ここでは１ｍｍ^２あたりに５０個）配置した。

この球状粒子５は、溝２内に設けるワイヤー３を点で支える役目を備える。また、粒径は、溝２の内壁とワイヤー３との間に空間をつくるために、溝２及びワイヤー３の直径により適宜設定することができる。

次いで、溝２内に直径１００ミクロンの無酸素銅のワイヤー３（走査配線）を配設した。ワイヤーは、抵抗率の小さい金属であれば、特に、無酸素銅に限定されるものではない。

次に、溝２及び配置されたワイヤー３を覆うように感光性材料を混入した絶縁性ペーストを全面形成し、フォトリソグラフィー法を用い、コンタクトホールを備えたパターンを形成し焼成を行い、幅１４０ミクロン、厚さ２５ミクロンの絶縁層６を形成した。

尚、粒子５の粒径の選定にあたっては、溝２の内壁とワイヤー３との間のギャップを小さく（粒子５の粒径を小さく）することで、絶縁性ペーストが溝２の内壁とワイヤー３との間のギャップを完全に埋めない（溝２の内壁とワイヤー３間に空間が出来る）ように選
定する。

次いで、白金製の第２の電極１０を形成し、次いで、ワイヤー３と電極１０のコンタクト部分を作製するため、サンドブラスト法を用いて第２の電極１０の一方とワイヤー３とが接続できるように絶縁層６の一部を除去した（接続部を形成した）。

次に、第２の導体７（信号配線）をＡｇペーストを用いて第２の電極１０の一方と接続するように、幅３０ミクロン膜厚３０ミクロンで印刷法を用いて形成した。また、同時に、第２の電極１０の他方とワイヤー３とを接続する第１の電極８も第２の導体７と同時にＡｇペーストを用いて印刷法を用いて形成した。

次に、一対の電極である第２の電極１０の間にＰｄからなる導電性膜１１をインクジェット法を用いて形成した。

その後、第１の導体３と第２の導体７との間に電圧を印加することで一対の電極である第２の電極１０の間の導電性膜１１に間隙１２を形成した（フォーミング処理を行った）。

その後、炭素含有ガスを含む雰囲気中で、第１の導体３と第２の導体７との間に電圧を印加することで、導電性膜１１の間隙１２内およびその近傍に炭素膜を形成した（活性化処理を行った）。

以上の工程で表面伝導型電子放出素子を備える電子源を形成した。本実施例で作成したマトリクス配線をそなえる電子源は、製造プロセスにおける熱工程での応力発生による、ガラス基板１表面へのマイクロクラックの発生を抑制することができた。また、フォーミング工程や活性化工程さらには、駆動時においても、ワイヤー３のガラス基板１からの剥がれやガラス基板１のダメージも抑制することができ、長期に渡って良好な駆動を行うことができた。

＜実施例２＞
図５〜図７に示した配線構造を備えるガラス基板１を図１１のフローで形成した。

実施例１と同様に、溝２を備えるガラス基板１を形成し、その後、ガラス基板１の溝２を形成した面の全面に、シリカからなる直径が０．１ミクロンの球状粒子５を、１ｍｍ^２あたりに５００個で配置した（図１１（Ａ）〜図１１（Ｅ））。

その後、走査配線としての無酸素銅のワイヤー３を溝２内に配置した。

次に、溝２及びワイヤー３を覆うようにシリカコート材をスリットコート法で成膜し、大気雰囲気中において仮焼成した（絶縁層６の形成）。尚、溝２の内壁とワイヤー３との間のギャップがシリカコート材では埋まらないことを確認した（溝２の内壁とワイヤー配線３との間に粒子５による隙間１２が維持された）。

その後、ドライフィルムレジストを剥離し、第２の電極１０とのコンタクト部分を作製するため、再度ドライフィルムレジストを積層した。露光・現像によりコンタクト部分のみのレジスト２１を溶解し、サンドブラスト法を用いて露出部４となる接続部分のみワイヤー３の表面が露出するようににシリカ層である絶縁層６を一部除外した。

その後、ドライフィルムレジストの剥離を行い、次に、白金製の電極１０を形成した。

次に、実施例１と同様に、第１の電極８と信号配線としての第２の導体７とをＡｇペーストを用いて形成し、さらに、導電性膜１１を配置した後フォーミング処理及び活性化処理を行ってマトリクス状に多数電子放出素子が配列された電子源を形成した。

そして、このように作成した電子源に対向するように蛍光体膜８４とアルミからなるメタルバック８５を備えるフェースプレート８６を配置し、図８に示す画像表示装置を形成した。そして、各信号第２の導体７と各走査配線３に適宜所定の電圧を印加することで画像を表示させたところ、長期に渡って安定な画像を得ることができた。また、製造時および駆動時に発生する熱に対しても、走査配線であるところのワイヤー３がガラス基板１から剥がれることや、ガラス基板１の表面に微細なクラックが入ることもなかった。

以上説明したように、本実施例によれば、ガラスなどの基板１表面に設けた溝２内に、低抵抗なワイヤーなどの断面積が大きいあるいはバルクの金属に近い配線を設けても、配線基板の熱工程時の膨張や収縮がおこっても、基板１や配線（第１の導体３、第２の導体７）のダメージを抑制することができる。その結果、材料、プロセス面からローコストで、かつ、高精細なマトリクス配線構造を形成することが可能であり、極めて良好なフラットパネルディスプレイを形成することが可能である。

電子源の一実施形態の平面模式図である。図１に示すマトリクス配線構造の二点鎖線部の断面模式図である。図１に示すマトリクス配線構造の一点鎖線部の断面模式図である。図２に示すワイヤー周辺拡大図である。電子源の一実施形態の平面模式図である。図５のマトリクス配線構造の二点鎖線部の断面模式図である。図５のマトリクス配線構造の一点鎖線部の断面模式図である。本発明の画像表示装置の模式斜視図である。本発明の画像表示装置が適用可能なテレビジョンのブロック図である。本発明の電子源の製造工程を示す平面模式図である。本発明の電子源の製造工程を示す平面模式図である。

符号の説明

１基板（ガラス基板）
２溝
３第１の導体（導電性のワイヤー）
４露出部
５粒子
６絶縁層
７第２の導体（配線）
８第１の電極
９酸化シリコン層（絶縁層）

Claims

表面に溝を備える基板と、
該溝に沿って、該溝内に配置された第１の導体と、
前記第１の導体と交差して前記第１の導体上に配置された第２の導体と、
を備えた配線基板と、
前記配線基板上に配置され、前記第１の導体及び第２の導体と電気的に接続された複数の電子放出素子と、
を備え、
前記第１の導体と前記溝の内壁との間に粒子が配置されている、
ことを特徴とする電子源。
前記粒子の熱膨張係数の値は、前記第１の導体の熱膨張係数の値と前記基板の熱膨張係数の値との間の値であることを特徴とする請求項１に記載の電子源。
前記粒子の粒径が、０.０１ミクロン以上５ミクロン以下であることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の電子源。
前記第１の導体が、金属を含む導電性のワイヤーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子源。
前記金属が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌのいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の電子源。
電子源と、該電子源から放出された電子が照射されることで発光する発光体とを備える画像表示装置であって、前記電子源が請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子源であることを特徴とする画像表示装置。
放送信号および電気通信回線を経由した信号の少なくとも一方を受信する受信装置と該受信装置に接続した画像表示装置とを少なくとも備える画像再生装置であって、前記画像表示装置が請求項６に記載の画像表示装置であることを特徴とする画像再生装置。
表面に溝を備える基板と、
該溝に沿って、該溝内に配置された第１の導体と、
を備えた配線基板であって、
前記第１の導体と前記溝の内壁との間に粒子が配置されている、
ことを特徴とする配線基板。
前記粒子の熱膨張係数の値は、前記第１の導体の熱膨張係数の値と前記基板の熱膨張係数の値との間の値であることを特徴とする請求項８に記載の配線基板。
前記粒子の粒径が、０.０１ミクロン以上５ミクロン以下であることを特徴とする請求
項８または請求項９に記載の配線基板。
前記第１の導体が、金属を含む導電性のワイヤーで構成されていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の配線基板。
前記金属が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌのいずれかであることを特徴とする請求項１１に記載の配線基板。
請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の配線基板を備える電子デバイス。