配線基板、電子源、画像表示装置、情報表示再生装置及びそれらの製造方法
【課題】 基板表面に形成した溝に配線を埋め込む配線基板において溝内の配線材料による基板への応力を緩和し、基板クラックの発生を防止することによって配線の膜厚を厚くし、配線の抵抗を低減する。
【解決手段】 基板１の表面に溝２を形成し、基板１の表面の溝２にはその幅方向に少なくとも１つの凸部３を形成する。凸部３は溝２の長さ方向に連続に形成し、且つ、凸部３を形成した溝２内にＡｇ配線４を充填する。また、基板表面に複数の溝を並行して形成することによって、溝間に凸部を形成し、複数の溝を跨いでＡｇ配線を充填する。更に、溝２の長さ方向に沿って凸部３を周期的に形成する。更に、凸部３は溝２の終端部と接続しない構成とする。
【解決手段】 基板１の表面に溝２を形成し、基板１の表面の溝２にはその幅方向に少なくとも１つの凸部３を形成する。凸部３は溝２の長さ方向に連続に形成し、且つ、凸部３を形成した溝２内にＡｇ配線４を充填する。また、基板表面に複数の溝を並行して形成することによって、溝間に凸部を形成し、複数の溝を跨いでＡｇ配線を充填する。更に、溝２の長さ方向に沿って凸部３を周期的に形成する。更に、凸部３は溝２の終端部と接続しない構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板、詳しくは基板表面に設けた溝に配線材料を埋め込んで形成した埋め込み配線基板及びそれを用いた電子源、画像表示装置、情報表示再生装置、及びそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、配線基板としては基板表面に配線を形成することが一般的であるが、平坦性の確保或いはより配線抵抗を低くする目的等で、配線を基板内に埋め込んだ埋め込み配線基板も提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
特に、埋め込み配線の利点としては、平坦な基板表面に配線を形成する場合に比べて配線膜厚を厚くした時に配線からの応力によって生じる基板のクラックが起こりにくい点が挙げられる。
【０００４】
図１３（ａ）は基板表面に配線を形成したもので、エッジへの応力集中が大きい様子を示す。これに対し、図１３（ｂ）は配線を基板表面に形成された溝内に埋め込んだもので、エッジへの応力集中緩和効果が得られることを模式的に示す。
【特許文献１】特許第３０４４４３４号公報
【特許文献２】特開２０００−２５１６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の埋め込み配線基板においても、基板クラックを生じる配線の膜厚限界があり、配線の膜厚が配線抵抗を制限することとなっていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、配線幅の制約の中でより配線抵抗の低い配線基板及びそれを用いた電子源、画像表示装置、情報表示再生装置、及びそれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の配線基板は、上記目的を達成するため、基板表面に溝が形成され、前記基板表面の溝は少なくとも１つの凸部を備え、該凸部を備える溝内に配線が充填されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の配線基板の製造方法は、基板表面の溝に充填された配線を有する配線基板の製造方法であって、表面に第１のパターンの溝を有する基板の前記溝にスクリーン印刷法を用いて配線材料を充填する工程を含み、前記溝はその底部に少なくとも１つの凸部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記した配線基板を用いた電子源および配線基板の製造方法を用いて形成される電子源の製造方法、および該電子源を用いた画像表示装置およびその製造方法並びに該画像表示装置を用いた情報表示再生装置をもその特徴とする。
【００１０】
本願発明者らは、図１３（ｃ）に示すように壁面による厚み方向の応力緩和効果が得られる溝底部の形状に着目した。即ち、図１３（ｂ）と図１３（ｃ）との比較で明らかなように基板の溝底面におけるＲを小さくすると、太い矢印で示すように配線からの合成応力を小さくできることを見出した。
【００１１】
そこで、本発明は、図１等に示すように溝の内部に凸部を備えることによって凸部の両側における溝のＲ（曲率半径）を小さくしている。その結果、図１４に示すような溝内に凸部を持たない場合に比べて、本発明においては、配線材料から基板への応力を緩和することができ、基板にクラックが発生することを防止することができる。その結果、配線材料の膜厚を厚くできるので、配線抵抗を低減することを可能としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、配線から基板への応力を緩和することができ、基板にクラックが発生することを防止できるので、配線幅の制約の中でより配線抵抗の低い配線基板を実現することができる。また、本発明の配線基板を用いることにより、高密度に電子放出素子を配列でき、高精細な画像を表示することが可能な画像表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明に係る配線基板について説明する。ここでは、後述する凸部３が、基板１の一部で構成された例を示すが、本発明においては、基板１とは別の部材で凸部3を形成しても良い。しかしながら、好ましくは基板１の一部で凸部を構成する。また、配線4の材料として以下で示す実施形態例では銀（Ａｇ）を用いた例を示すが、本発明においては配線の材料は銀に限定されるものではない。そのため、本発明における配線は、配線としての機能を満たせば良いので基本的に導電性の材料であればよい。例えば、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅などの材料を用いても良い。また、凸部の高さ（溝の底部からの高さ）に特に制限はない。また、溝２内における凸部３の数は、特に制限はなく、複数配置されていてもよい。
【００１４】
図１は本発明による配線基板の第１の実施形態を示す断面図である。図２は平面図を示す。図２において、溝２のａ−ａ’における断面図（溝２の幅方向における断面図）が図１である。本実施形態では、基板１の表面に配置した溝２内にＡｇ配線４が埋め込まれており、溝２内に凸部３が配置されている。凸部３は、溝の幅方向に少なくとも１つ以上配置されている。
【００１５】
また、本発明においては、凸部３は図２に示すように溝２の長さ方向に連続に形成されていても良いが、溝２の長さ方向に沿って、複数の凸部が互いに離間して配置されていても良い。尚、本実施形態における凸部は、溝２の長さ方向の端から端まで配置されている例を示した。凸部３は上述のように配線から基板への応力を緩和し、その結果、配線材料の膜厚を厚くして配線抵抗を低減することを可能とする。
【００１６】
図３は本発明による配線基板の第２の実施形態を示す断面図である。本実施形態では、溝２内部の凸部の頂点（基板１の裏面から最も離れた箇所）が、基板1の表面の位置と同じ場合を示している。このため、この様な溝は、例えば、基板１表面に複数の溝２（図３では２つ）を並行に配置することで形成することができる。そして、この平行に配置された複数の溝（図３では２つの溝）２の間の基板１の一部が凸部３を構成する。この例においても、凸部３は溝２の長さ方向に連続に形成されていても良いが、溝２の長さ方向に沿って、複数の凸部が互いに離間して配置されていても良い。この例においてはＡｇ配線４は２つの溝２を跨いで埋め込まれている。この構成では、同様に配線から基板への応力を緩和できると共に、配線基板の製造プロセスが簡単で済む。
【００１７】
図４は本発明による配線基板の第３の実施形態を示す図である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ’における断面図である。本実施形態では、図１と同様に基板１の溝２に少なくとも１つの凸部が形成され、その凸部が溝の長さ方向に連続に形成され、その溝２内にＡｇ配線４が形成されている。図１と異なるのは、図４（ｂ）に示すように凸部３が溝２の終端部にまで配置されていない点である。この様に、凸部３を溝２の終端部にまで配置しない構成では、配線から基板への応力を緩和できると共に、製造時に溝２の終端部において配線材料の基板裏面への回り込み等、配線材料が溝２内からはみ出てしまうことを防止できるので好ましい。
【００１８】
図５は本発明による配線基板の第４の実施形態を示す図である。図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は溝２の長さ方向における断面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ’における断面図である。本実施形態では、溝２の長さ方向に、凸部３が周期的に複数配置された例である。図５（ａ）に示すように基板の上方から見ると、複数の凸部３が、溝２の長さ方向に沿って、互いに間隔を置いて配置されている。
【００１９】
また、図５（ａ）に示す、凸部３を含む、溝２の幅方向の断面は、図１と同様である。一方で、凸部３を含まない、溝２の幅方向の断面は、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）などに示すように、凸部がなく単に溝２内に配線が配置された断面形状となる。Ａｇ配線４はその溝２内に上下に（基板１の厚み方向に）蛇行するように形成される。この構成でも、配線から基板への応力を緩和できると共に、配線４の体積が増加するため、配線４の抵抗値を更に低減することができる。
【００２０】
なお、図４に示す、凸部を溝２の長さ方向における両端部に接続させない構成は、図１に示した実施形態や、図３に示した実施形態や図５に示した実施形態に適用することができる。また、図５に示した、溝２内に、溝２の長さ方向に、凸部を周期的に配置する構成は、図３の実施形態にも適用することができる。
【００２１】
次に、上述のような本発明の配線基板を適用例の実施形態について説明する。即ち、本発明の配線基板を、基板上に配置した多数の電子放出素子の各々を駆動するために、電源や駆動回路と各々の電子放出素子とを接続するための配線として使用することで電子源を形成することも可能である。更に、上記電子源を用いた画像表示装置並びに画像表示装置を用いた情報表示再生装置も形成することが可能である。また、電子放出素子だけでなく、基板上に配置した多数の電子デバイスの各々を駆動するために、電源や駆動回路と各々の電子デバイスとを接続するための配線として使用した、電子デバイスを形成することも可能である。このような電子デバイスとしては特に制限はないが、例えばＥＬ素子を挙げることができる。
【００２２】
次に、基板上に複数の電子放出素子を配列し、個々の電子放出素子を上述した配線によって接続した電子源及び画像表示装置の一例について図６、図７、図８を用いて説明する。
【００２３】
図６は、基板７１上に配置された複数の電子放出素子７４の各々に接続するＸ方向配線７２とＹ方向配線７３が設けられた電子源を模式的に表した図である。基板７１上の電子放出素子７４の配列については、例えば、ｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３を用意し、電子放出素子７４を構成する第１電極をｍ本のＸ方向配線７２のうちの１本に接続し、電子放出素子７４を構成する第２電極をｎ本のY方向配線７３のうちの１本に接続する配列形態（「マトリクス型配列」と呼ぶ）が挙げられる（尚、ｍ、ｎは、共に正の整数）。
【００２４】
ｍ本のＸ方向配線７２は、Ｄｘ１，Ｄｘ２，……，Ｄｘｍからなり、これらの配線は前述した本発明による配線によって形成され、絶縁性基板７１の表面に設けられた溝内に埋め込む様に形成される。Ｘ方向配線７２は、導電性材料からなり、多数の電子放出素子にほぼ均等な電圧が供給される様に、材料、膜厚、配線幅が適宜設定されている。
【００２５】
ｎ本のＹ方向配線７３は、Ｄｙ１，Ｄｙ２，…，Ｄｙｎのｎ本の配線よりなり、Ｘ方向配線７２と同様に導電性材料で構成され，フォトリソグラフィー法や印刷法により形成することができる。これらｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３との間には、不図示の絶縁層が配置されている。絶縁層は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成することができる。材料としてはＳｉＯ2等を用いることができる。Ｙ方向配線７３は、絶縁層を介して、Ｘ方向配線７２を覆う構成となる。
【００２６】
また、Ｙ方向配線７３には、走査信号を印加する不図示の走査信号印加手段が電気的に接続される。一方、Ｙ方向配線７２には、走査信号に同期して、選択された各電子放出素子から放出される電子を変調するための変調信号を印加する不図示の変調信号発生手段が電気的に接続される。このような電子源の駆動時においては、ｎ本のＹ方向配線７３の中から選択した配線に対して電位（走査信号）を供給する。この電位の供給により、選択されたＹ方向配線に接続する全ての電子放出素子が選択状態となる。そして、選択したＹ方向配線への電位の供給に同期させて、選択されたＹ方向配線に接続する電子放出素子に接続するｍ本のＸ方向配線７２の各々に対して、所望の電子放出量が得られる様に電位（変調信号）を印加する。この動作を繰り返すことで、マトリクス駆動が行われる。各電子放出素子に印加される駆動電圧Ｖｆは、印加される走査信号と変調信号との差電圧である。
【００２７】
尚、本発明に用いることのできる電子放出素子としては、ＭＩＭ型電子放出素子や、金属或いは半導体を微細加工して円錐や四角錘状の電子放出体として備えた電界放出型電子放出素子（いわゆるスピント型の電界放出型電子放出素子）や、カーボンナノチューブやグラファイトナノファイバー等のナノサイズの直径を備えるカーボンファイバーを電子放出体として用いた電界放出型電子放出素子や、表面伝導型電子放出素子等の冷陰極型電子放出素子等が挙げられる。
【００２８】
いずれの電子放出素子も、少なくとも間隔を置いて配置された２つの電極を備えており、この２つの電極間に電圧を印加することで電子を放出する電子放出素子である。中でも、表面伝導型電子放出素子やカーボンファイバーを電子放出体として用いた電界放出型電子放出素子を好ましく使用することができる。
【００２９】
次に、上述のようなマトリクス配列の電子源基板を用いた電子源、及び、画像表示装置の一例について、図７と図８を用いて説明する。図７は画像表示装置の基本構成図であり、図８は蛍光膜を示す図である。
【００３０】
図７において、７１は電子放出素子７４を複数配した電子源基板、８１は電子源基板７１を固定したリアプレート、８６はガラス等の透明基板８３の内面に蛍光膜８４と導電性膜８５等が形成されたフェースプレートである。８２は支持枠である。リアプレート８１、支持枠８２及びフェースプレート８６は、接合部にフリットガラスやインジウムなどの接着剤を塗布し、大気中や窒素中あるいは真空中で、加熱することにより封着されており、この封着された構造体で外囲器８８が構成されている。尚、導電性膜８５はアノード電極に対応する部材である。
【００３１】
外囲器８８は、大気中や窒素中で封着して形成した場合には、その後、不図示の排気管を通じ、内部の圧力が所望の真空度（例えば１．３×１０−５Ｐａ程度）に達するまで排気した後、排気管を封止することで内部が真空に維持された外囲器８８を得ることができる。また、封着を真空中で行えば、上記排気管を用いずに、封着と同時に封止が行えるので、簡易に内部が真空に維持された外囲器８８を得ることができる。
【００３２】
また、外囲器８８の封止の前後で、外囲器８８の内部に配置した不図示のゲッターを活性化させる場合もある。上述のように真空中で封着する場合には、封着の前後で、外囲器８８の内部に配置した不図示のゲッターを活性化させる。このようにすることで、封止後の外囲器８８内部の真空度を維持することができる。
【００３３】
外囲器８８は、フェースプレート８６、支持枠８２、リアプレート８１で構成することができる。しかし、リアプレート８１は主に基板７１の強度を補強する目的で設けられるため、基板７１自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート８１は不要である。そのため、基板７１に直接支持枠８２を封着し、フェースプレート８６、支持枠８２及び基板７１で外囲器８８を構成してもよい。
【００３４】
また、フェースプレート８６とリアプレート８１（基板７１）との間に、スペーサーと呼ばれる不図示の支持体を設置することにより、大気圧に対して十分な強度を持つ外囲器８８を構成することができる。
【００３５】
図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図７に示す蛍光膜８４の具体的な構成の例を示す。蛍光膜８４は、モノクロームの場合は単色の蛍光体９２のみから成る。しかし、カラーの画像表示装置を構成する場合には、蛍光膜８４は、３原色の蛍光体９２と、各色の間に配置される光吸収部材９１とを含む。
【００３６】
光吸収部材９１は一般的には、黒色の部材を用いることができる。図８（ａ）は光吸収部材９１をストライプ状に配列した形態である。図８（ｂ）は光吸収部材９１をマトリクス状に配列した形態である。
【００３７】
一般に、図８（ａ）の形態は「ブラックストライプ」と呼ばれ、図８（ｂ）の形態は「ブラックマトリクス」と呼ばれる。光吸収部材９１を設ける目的は、カラー表示の場合必要となる３原色蛍光体の各蛍光体９２間の塗り分け部における混色等を目立たなくすることと、蛍光膜８４における外光反射によるコントラストの低下を抑制することにある。
【００３８】
光吸収部材９１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だけでなく、光の透過及び反射が少ない材料であればこれに限るものではない。また、導電性であっても絶縁性であっても構わない。
【００３９】
また、蛍光膜８４の内面側には、通常「メタルバック」等と呼ばれる導電性膜８５が設けられている。導電性膜８５の目的は、蛍光体９２の発光のうち、電子放出素子側へ向かう光をフェースプレート８６側へ鏡面反射することで輝度を向上させること、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用させること、外囲器８８内で発生した負イオンの衝突による蛍光体のダメージを抑制すること等である。
【００４０】
導電性膜８５は、通常、アルミニウム膜で形成されている。導電性膜８５は、蛍光膜８４の作製後、蛍光膜８４の表面の平滑化処理（通常、「フィルミング」と呼ばれる）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等で堆積することで作製できる。
【００４１】
フェースプレート８６には、更に蛍光膜８４の導電性を高めるため、蛍光膜８４とフェースプレート８６との間にＩＴＯ等からなる透明電極（不図示）を設けてもよい。
【００４２】
外囲器８８内の各電子放出素子には、外囲器８８内において各電子放出素子に接続するＸ方向配線７２及びＹ方向配線７３に接続する端子Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍ、Ｄｏｙ１〜Ｄｏｙｎを通じ、電圧を印加することにより、全述したマトリクス駆動を行うことで、所謂「線順次駆動」を行うことができる。この時、高圧端子８７を通じ、メタルバック８５に５ｋＶ以上３０ｋＶ以下、好ましくは１０ｋＶ以上２５ｋＶ以下の電圧を印加する。この様にする事で、選択した電子放出素子から放出された電子は、メタルバックを透過し、蛍光膜８４に衝突する。そして蛍光体を励起・発光させることで画像を表示するものである。
【００４３】
Ｘ方向配線７２には、上述のような本発明による埋め込み配線が用いられ、基板７１の表面に形成された溝内に埋め込むように形成されている。なお、以上述べた構成においては、各部材の材料等、詳細な部分は上記した内容に限られるものではなく、目的に応じて適宜変更される。
【００４４】
また、図７を用いて説明した本発明の外囲器（画像表示装置）８８を用いて情報表示再生装置を構成することができる。
【００４５】
具体的には、テレビジョン放送や文字放送等の放送信号や、接続されたデジタルカメラなどの情報蓄積デバイスから発せられる各種信号を受信する受信装置と、受信した信号を選曲するチューナーと、選曲した信号に含まれる映像情報、文字情報及び音声情報の少なくとも１つを、外囲器（画像表示装置）８８に出力して表示或いは再生させる。この構成によりテレビジョン等の情報表示再生装置を構成することができる。またさらに、表示した情報を接続したプリンターに出力する機構を設けることもできる。
【００４６】
勿論、放送信号がエンコードされている場合には、本発明の情報表示再生装置はデコーダ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等の音声再生手段に出力して、外囲器（画像表示装置）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。
【００４７】
また、映像情報または文字情報を外囲器（画像表示装置）８８に出力して表示或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。
【００４８】
まず、受信した映像情報や文字情報から、外囲器（画像表示装置）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、外囲器（画像表示装置）８８の駆動回路に入力する。また、駆動回路に入力された画像信号に基づいて、駆動回路から外囲器（画像表示装置）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。
【００４９】
ここで述べた画像表示装置の構成は、本発明を適用可能な画像表示装置の一例であり、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、本発明の画像表示装置は、テレビ会議システムやコンピュータ等の表示装置等としても用いることができる。
【実施例】
【００５０】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００５１】
（実施例１）
図９は実施例１による配線基板のプロセスフローを示す。まず、図９（ａ）に示すようにガラス基板１０１上にドライフィルムレジスト１０２を１層パターニング形成した。次いで、図９（ｂ）に示すように溝中の凸部となる部分を除いて、２層目のドライフィルムレジスト１０３を積層形成した。この時、溝の幅は２００μｍ、凸部形成用レジストパターンは幅５０μｍ、膜厚５μｍとした。
【００５２】
次に、図９（ｃ）に示すようにこのレジスト基板を＃１０００の砥粒を用いてサンドブラスト処理を行ったところ、図９（ｄ）に示すように深さ７０μｍの溝１０３が形成され、溝１０３中の凸部１０４の高さは４０μｍであった。
【００５３】
その後、ドライフィルムレジストを除去した溝形成基板に、スクリーン印刷法でＡｇ配線ペーストを＃３２５、乳剤厚２０μｍ、１００μｍの開口幅のスクリーン印刷版でパターニング印刷し（図１１参照）、４２０℃で焼成してＡｇ配線を埋め込み形成した。
【００５４】
このようにして図１、図２に示すような配線基板を作製した。Ａｇ配線４の焼成後の膜厚は４５μｍであり、長さ９２０ｍｍの配線の配線抵抗は３Ωであった。この配線基板にＡｇ配線形成後の応力によるガラス基板のクラック発生は見られなかった。また、配線の断線やＡｇのはみ出し等も見られなかった。
【００５５】
このように本実施例では、溝底部に幅方向断面の凸形状を形成することによって、配線材料から基板への応力を緩和し、その結果として形成する配線材料の膜厚を厚くして配線抵抗を低減することが可能である。
【００５６】
（比較例）
比較例では、溝底部に凸形状のない埋め込み配線基板を形成した。その後、スクリーン印刷版を用いてパターニング印刷を行い（図１２参照）、焼成してＡｇ配線を埋め込み形成した。但し、スクリーン版の乳剤厚は１０μｍのものを使用した。このようにして図１４に示す配線基板を作製した。この時の配線膜厚は３９μｍであり、配線抵抗は４Ωであったが、この配線基板にはＡｇ配線形成後の応力によるガラス基板のクラック発生が見られた。また、この配線基板にはＡｇ印刷ペーストの転写不良による断線が見られた。
【００５７】
（実施例２）
図１０は実施例２による溝形成のプロセスフローを示す。まず、図１０（ａ）に示すようにガラス基板１０１上にドライフィルムレジスト１０２をパターニング形成した。溝の幅は２００μｍ、凸部形成用レジストパターンは幅４０μｍ、膜厚４０μｍとした。次いで、図１０（ｂ）に示すようにこのレジスト基板を＃１０００の砥粒を用いてサンドブラスト処理を行ったところ、図１０（ｃ）に示すように深さ７０μｍの溝１０３が形成された。また、溝１０３間に凸部１０４が形成された。
【００５８】
その後、ドライフィルムレジストを除去した溝形成基板に、スクリーン印刷法でＡｇ配線ペーストを＃３２５、乳剤厚２０μｍ、１００μｍの開口幅のスクリーン印刷版でパターニング印刷し（図１１参照）、更に、４２０℃で焼成してＡｇ配線を埋め込み形成した。このようにして図３に示すような配線基板を作製した。
【００５９】
Ａｇ配線の焼成後の膜厚は４５μｍであり、長さ９２０ｍｍの配線の配線抵抗は３Ωであった。この配線基板にＡｇ配線形成後の応力によるガラス基板のクラック発生は見られなかった。また、配線の断線や溝側面からのＡｇのはみ出し等も見られなかった。
【００６０】
（実施例３）
実施例１と同様に基板に深さ７０μｍの溝を形成し、その溝にスクリーン印刷でＡｇ配線を埋め込み形成した。但し、図４（ｂ）に示すように基板の溝の長さ方向における終端部で溝を深く形成し、凸部を溝の終端部に接続しない構造とした。このようにして図４に示す配線基板を作製した。この配線基板にＡｇ配線形成後の応力によるガラス基板のクラック発生は見られなかった。また、溝終端部におけるＡｇの滲み等も見られなかった。これは、上述のように凸部を溝終端部に接続しない構造とすることによって、溝終端部におけるＡｇの滲み防止効果が得られたものである。
【００６１】
（実施例４）
実施例４では、図１０（ａ）に示すようにガラス基板１０１上にドライフィルムレジスト１０２をパターニング形成した。但し、この場合には、ドライフィルムレジストを図５（ａ）に示すように破線状にパターニング形成した。溝の幅は２００μｍ、凸部形成用レジストパターンは幅４０μｍ、膜厚４０μｍとした。次いで、図１０（ｂ）に示すようにこのレジスト基板を＃１０００の砥粒を用いてサンドブラスト処理を行ったところ、図１０（ｃ）に示すように深さ７０μｍの溝が形成された。
【００６２】
その後、ドライフィルムレジストを除去した溝形成基板に、スクリーン印刷法でＡｇ配線ペーストを＃３２５、乳剤厚２０μｍ、１００μｍの開口幅のスクリーン印刷版でパターニング印刷し、４２０℃で焼成してＡｇ配線を埋め込み形成した。
【００６３】
このようにして図５に示す配線基板を作製した。Ａｇ配線の焼成後の膜厚は４５μｍであり、長さ９２０ｍｍの配線の配線抵抗は２.５Ωであった。この配線基板にＡｇ配線形成後の応力によるガラス基板のクラック発生は見られなかった。また、配線の断線やＡｇのはみ出し等も見られなかった。
【００６４】
（実施例５）
実施例５では、実施例４の製造方法を用いて図６に示す電子源を作成し、この電子源を用いて図７に示す画像表示装置を形成した。電子放出素子７４としては表面伝導型電子放出素子を用いた。具体的には、図７に示す電子源基板７１上に実施例４の製造方法（実施例１〜３の製造方法でも良い）を用いてＸ方向配線７２を形成した。この時、基板７１上において図５に示す配線が形成された。そして、Ｘ方向配線７２とＹ方向配線７３とが交差する領域にＳｉＯ2を主成分とする絶縁層を印刷法により形成した。そして、さらに、絶縁層上にＹ方向配線７３をＡｇペーストを用いてスクリーン印刷法により形成した。各表面伝導型電子放出素子７４は、Ｘ方向配線７２のうちの１つとＹ方向配線７３のうちの１つとに接続した。そして、前述したように、リアプレート８１、支持枠８２、フェースプレート８６等を用いて組み立てることによって図７に示す画像表示装置を作製した。そして、Ｙ方向配線７３には走査信号出力回路を接続し、Ｘ方向配線７２には変調信号出力回路を接続した。このように形成した画像表示装置に前述した信号を受信する受信装置と、受信した信号を選曲するチューナーとを接続し、テレビジョン放送を表示させたところ、本実施例のテレビジョンでは、高精細な画像を表示することができた。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る配線基板の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明に係る配線基板の第２の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る配線基板の第３の実施形態を示す図である。
【図５】本発明に係る配線基板の第４の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の配線を用いたマトリクス配線を示す図である。
【図７】本発明に係る配線を用いた電子源及び画像表示装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図８】図７の画像表示装置に用いる蛍光膜を示す図である。
【図９】本発明の実施例１による配線基板の製造工程を示す図である。
【図１０】本発明の実施例２による配線基板の製造工程を示す図である。
【図１１】本発明の実施例１においてＡｇ配線をスクリーン印刷法を用いてパターニング印刷する様子を説明する図である。
【図１２】本発明の比較例においてＡｇ配線をスクリーン印刷法を用いてパターニング印刷する様子を説明する図である。
【図１３】配線から基板への応力を従来と本発明とで説明する図である。
【図１４】従来の配線埋め込み基板を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 基板
２ 溝
３ 凸部
４ Ａｇ配線
７１ 絶縁性基板（電子源基板）
７２ Ｘ方向配線
７３ Ｙ方向配線
７４ 電子放出素子
８１ リアプレート
８２ 支持枠
８３ 透明基板
８４ 蛍光膜
８５ 導電性膜
８６ フェースプレート
８８ 外囲器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板、詳しくは基板表面に設けた溝に配線材料を埋め込んで形成した埋め込み配線基板及びそれを用いた電子源、画像表示装置、情報表示再生装置、及びそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、配線基板としては基板表面に配線を形成することが一般的であるが、平坦性の確保或いはより配線抵抗を低くする目的等で、配線を基板内に埋め込んだ埋め込み配線基板も提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
特に、埋め込み配線の利点としては、平坦な基板表面に配線を形成する場合に比べて配線膜厚を厚くした時に配線からの応力によって生じる基板のクラックが起こりにくい点が挙げられる。
【０００４】
図１３（ａ）は基板表面に配線を形成したもので、エッジへの応力集中が大きい様子を示す。これに対し、図１３（ｂ）は配線を基板表面に形成された溝内に埋め込んだもので、エッジへの応力集中緩和効果が得られることを模式的に示す。
【特許文献１】特許第３０４４４３４号公報
【特許文献２】特開２０００−２５１６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の埋め込み配線基板においても、基板クラックを生じる配線の膜厚限界があり、配線の膜厚が配線抵抗を制限することとなっていた。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、配線幅の制約の中でより配線抵抗の低い配線基板及びそれを用いた電子源、画像表示装置、情報表示再生装置、及びそれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の配線基板は、上記目的を達成するため、基板表面に溝が形成され、前記基板表面の溝は少なくとも１つの凸部を備え、該凸部を備える溝内に配線が充填されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の配線基板の製造方法は、基板表面の溝に充填された配線を有する配線基板の製造方法であって、表面に第１のパターンの溝を有する基板の前記溝にスクリーン印刷法を用いて配線材料を充填する工程を含み、前記溝はその底部に少なくとも１つの凸部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記した配線基板を用いた電子源および配線基板の製造方法を用いて形成される電子源の製造方法、および該電子源を用いた画像表示装置およびその製造方法並びに該画像表示装置を用いた情報表示再生装置をもその特徴とする。
【００１０】
本願発明者らは、図１３（ｃ）に示すように壁面による厚み方向の応力緩和効果が得られる溝底部の形状に着目した。即ち、図１３（ｂ）と図１３（ｃ）との比較で明らかなように基板の溝底面におけるＲを小さくすると、太い矢印で示すように配線からの合成応力を小さくできることを見出した。
【００１１】
そこで、本発明は、図１等に示すように溝の内部に凸部を備えることによって凸部の両側における溝のＲ（曲率半径）を小さくしている。その結果、図１４に示すような溝内に凸部を持たない場合に比べて、本発明においては、配線材料から基板への応力を緩和することができ、基板にクラックが発生することを防止することができる。その結果、配線材料の膜厚を厚くできるので、配線抵抗を低減することを可能としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、配線から基板への応力を緩和することができ、基板にクラックが発生することを防止できるので、配線幅の制約の中でより配線抵抗の低い配線基板を実現することができる。また、本発明の配線基板を用いることにより、高密度に電子放出素子を配列でき、高精細な画像を表示することが可能な画像表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明に係る配線基板について説明する。ここでは、後述する凸部３が、基板１の一部で構成された例を示すが、本発明においては、基板１とは別の部材で凸部3を形成しても良い。しかしながら、好ましくは基板１の一部で凸部を構成する。また、配線4の材料として以下で示す実施形態例では銀（Ａｇ）を用いた例を示すが、本発明においては配線の材料は銀に限定されるものではない。そのため、本発明における配線は、配線としての機能を満たせば良いので基本的に導電性の材料であればよい。例えば、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅などの材料を用いても良い。また、凸部の高さ（溝の底部からの高さ）に特に制限はない。また、溝２内における凸部３の数は、特に制限はなく、複数配置されていてもよい。
【００１４】
図１は本発明による配線基板の第１の実施形態を示す断面図である。図２は平面図を示す。図２において、溝２のａ−ａ’における断面図（溝２の幅方向における断面図）が図１である。本実施形態では、基板１の表面に配置した溝２内にＡｇ配線４が埋め込まれており、溝２内に凸部３が配置されている。凸部３は、溝の幅方向に少なくとも１つ以上配置されている。
【００１５】
また、本発明においては、凸部３は図２に示すように溝２の長さ方向に連続に形成されていても良いが、溝２の長さ方向に沿って、複数の凸部が互いに離間して配置されていても良い。尚、本実施形態における凸部は、溝２の長さ方向の端から端まで配置されている例を示した。凸部３は上述のように配線から基板への応力を緩和し、その結果、配線材料の膜厚を厚くして配線抵抗を低減することを可能とする。
【００１６】
図３は本発明による配線基板の第２の実施形態を示す断面図である。本実施形態では、溝２内部の凸部の頂点（基板１の裏面から最も離れた箇所）が、基板1の表面の位置と同じ場合を示している。このため、この様な溝は、例えば、基板１表面に複数の溝２（図３では２つ）を並行に配置することで形成することができる。そして、この平行に配置された複数の溝（図３では２つの溝）２の間の基板１の一部が凸部３を構成する。この例においても、凸部３は溝２の長さ方向に連続に形成されていても良いが、溝２の長さ方向に沿って、複数の凸部が互いに離間して配置されていても良い。この例においてはＡｇ配線４は２つの溝２を跨いで埋め込まれている。この構成では、同様に配線から基板への応力を緩和できると共に、配線基板の製造プロセスが簡単で済む。
【００１７】
図４は本発明による配線基板の第３の実施形態を示す図である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は断面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ’における断面図である。本実施形態では、図１と同様に基板１の溝２に少なくとも１つの凸部が形成され、その凸部が溝の長さ方向に連続に形成され、その溝２内にＡｇ配線４が形成されている。図１と異なるのは、図４（ｂ）に示すように凸部３が溝２の終端部にまで配置されていない点である。この様に、凸部３を溝２の終端部にまで配置しない構成では、配線から基板への応力を緩和できると共に、製造時に溝２の終端部において配線材料の基板裏面への回り込み等、配線材料が溝２内からはみ出てしまうことを防止できるので好ましい。
【００１８】
図５は本発明による配線基板の第４の実施形態を示す図である。図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は溝２の長さ方向における断面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のｂ−ｂ’における断面図である。本実施形態では、溝２の長さ方向に、凸部３が周期的に複数配置された例である。図５（ａ）に示すように基板の上方から見ると、複数の凸部３が、溝２の長さ方向に沿って、互いに間隔を置いて配置されている。
【００１９】
また、図５（ａ）に示す、凸部３を含む、溝２の幅方向の断面は、図１と同様である。一方で、凸部３を含まない、溝２の幅方向の断面は、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）などに示すように、凸部がなく単に溝２内に配線が配置された断面形状となる。Ａｇ配線４はその溝２内に上下に（基板１の厚み方向に）蛇行するように形成される。この構成でも、配線から基板への応力を緩和できると共に、配線４の体積が増加するため、配線４の抵抗値を更に低減することができる。
【００２０】
なお、図４に示す、凸部を溝２の長さ方向における両端部に接続させない構成は、図１に示した実施形態や、図３に示した実施形態や図５に示した実施形態に適用することができる。また、図５に示した、溝２内に、溝２の長さ方向に、凸部を周期的に配置する構成は、図３の実施形態にも適用することができる。
【００２１】
次に、上述のような本発明の配線基板を適用例の実施形態について説明する。即ち、本発明の配線基板を、基板上に配置した多数の電子放出素子の各々を駆動するために、電源や駆動回路と各々の電子放出素子とを接続するための配線として使用することで電子源を形成することも可能である。更に、上記電子源を用いた画像表示装置並びに画像表示装置を用いた情報表示再生装置も形成することが可能である。また、電子放出素子だけでなく、基板上に配置した多数の電子デバイスの各々を駆動するために、電源や駆動回路と各々の電子デバイスとを接続するための配線として使用した、電子デバイスを形成することも可能である。このような電子デバイスとしては特に制限はないが、例えばＥＬ素子を挙げることができる。
【００２２】
次に、基板上に複数の電子放出素子を配列し、個々の電子放出素子を上述した配線によって接続した電子源及び画像表示装置の一例について図６、図７、図８を用いて説明する。
【００２３】
図６は、基板７１上に配置された複数の電子放出素子７４の各々に接続するＸ方向配線７２とＹ方向配線７３が設けられた電子源を模式的に表した図である。基板７１上の電子放出素子７４の配列については、例えば、ｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３を用意し、電子放出素子７４を構成する第１電極をｍ本のＸ方向配線７２のうちの１本に接続し、電子放出素子７４を構成する第２電極をｎ本のY方向配線７３のうちの１本に接続する配列形態（「マトリクス型配列」と呼ぶ）が挙げられる（尚、ｍ、ｎは、共に正の整数）。
【００２４】
ｍ本のＸ方向配線７２は、Ｄｘ１，Ｄｘ２，……，Ｄｘｍからなり、これらの配線は前述した本発明による配線によって形成され、絶縁性基板７１の表面に設けられた溝内に埋め込む様に形成される。Ｘ方向配線７２は、導電性材料からなり、多数の電子放出素子にほぼ均等な電圧が供給される様に、材料、膜厚、配線幅が適宜設定されている。
【００２５】
ｎ本のＹ方向配線７３は、Ｄｙ１，Ｄｙ２，…，Ｄｙｎのｎ本の配線よりなり、Ｘ方向配線７２と同様に導電性材料で構成され，フォトリソグラフィー法や印刷法により形成することができる。これらｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３との間には、不図示の絶縁層が配置されている。絶縁層は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成することができる。材料としてはＳｉＯ2等を用いることができる。Ｙ方向配線７３は、絶縁層を介して、Ｘ方向配線７２を覆う構成となる。
【００２６】
また、Ｙ方向配線７３には、走査信号を印加する不図示の走査信号印加手段が電気的に接続される。一方、Ｙ方向配線７２には、走査信号に同期して、選択された各電子放出素子から放出される電子を変調するための変調信号を印加する不図示の変調信号発生手段が電気的に接続される。このような電子源の駆動時においては、ｎ本のＹ方向配線７３の中から選択した配線に対して電位（走査信号）を供給する。この電位の供給により、選択されたＹ方向配線に接続する全ての電子放出素子が選択状態となる。そして、選択したＹ方向配線への電位の供給に同期させて、選択されたＹ方向配線に接続する電子放出素子に接続するｍ本のＸ方向配線７２の各々に対して、所望の電子放出量が得られる様に電位（変調信号）を印加する。この動作を繰り返すことで、マトリクス駆動が行われる。各電子放出素子に印加される駆動電圧Ｖｆは、印加される走査信号と変調信号との差電圧である。
【００２７】
尚、本発明に用いることのできる電子放出素子としては、ＭＩＭ型電子放出素子や、金属或いは半導体を微細加工して円錐や四角錘状の電子放出体として備えた電界放出型電子放出素子（いわゆるスピント型の電界放出型電子放出素子）や、カーボンナノチューブやグラファイトナノファイバー等のナノサイズの直径を備えるカーボンファイバーを電子放出体として用いた電界放出型電子放出素子や、表面伝導型電子放出素子等の冷陰極型電子放出素子等が挙げられる。
【００２８】
いずれの電子放出素子も、少なくとも間隔を置いて配置された２つの電極を備えており、この２つの電極間に電圧を印加することで電子を放出する電子放出素子である。中でも、表面伝導型電子放出素子やカーボンファイバーを電子放出体として用いた電界放出型電子放出素子を好ましく使用することができる。
【００２９】
次に、上述のようなマトリクス配列の電子源基板を用いた電子源、及び、画像表示装置の一例について、図７と図８を用いて説明する。図７は画像表示装置の基本構成図であり、図８は蛍光膜を示す図である。
【００３０】
図７において、７１は電子放出素子７４を複数配した電子源基板、８１は電子源基板７１を固定したリアプレート、８６はガラス等の透明基板８３の内面に蛍光膜８４と導電性膜８５等が形成されたフェースプレートである。８２は支持枠である。リアプレート８１、支持枠８２及びフェースプレート８６は、接合部にフリットガラスやインジウムなどの接着剤を塗布し、大気中や窒素中あるいは真空中で、加熱することにより封着されており、この封着された構造体で外囲器８８が構成されている。尚、導電性膜８５はアノード電極に対応する部材である。
【００３１】
外囲器８８は、大気中や窒素中で封着して形成した場合には、その後、不図示の排気管を通じ、内部の圧力が所望の真空度（例えば１．３×１０−５Ｐａ程度）に達するまで排気した後、排気管を封止することで内部が真空に維持された外囲器８８を得ることができる。また、封着を真空中で行えば、上記排気管を用いずに、封着と同時に封止が行えるので、簡易に内部が真空に維持された外囲器８８を得ることができる。
【００３２】
また、外囲器８８の封止の前後で、外囲器８８の内部に配置した不図示のゲッターを活性化させる場合もある。上述のように真空中で封着する場合には、封着の前後で、外囲器８８の内部に配置した不図示のゲッターを活性化させる。このようにすることで、封止後の外囲器８８内部の真空度を維持することができる。
【００３３】
外囲器８８は、フェースプレート８６、支持枠８２、リアプレート８１で構成することができる。しかし、リアプレート８１は主に基板７１の強度を補強する目的で設けられるため、基板７１自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート８１は不要である。そのため、基板７１に直接支持枠８２を封着し、フェースプレート８６、支持枠８２及び基板７１で外囲器８８を構成してもよい。
【００３４】
また、フェースプレート８６とリアプレート８１（基板７１）との間に、スペーサーと呼ばれる不図示の支持体を設置することにより、大気圧に対して十分な強度を持つ外囲器８８を構成することができる。
【００３５】
図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図７に示す蛍光膜８４の具体的な構成の例を示す。蛍光膜８４は、モノクロームの場合は単色の蛍光体９２のみから成る。しかし、カラーの画像表示装置を構成する場合には、蛍光膜８４は、３原色の蛍光体９２と、各色の間に配置される光吸収部材９１とを含む。
【００３６】
光吸収部材９１は一般的には、黒色の部材を用いることができる。図８（ａ）は光吸収部材９１をストライプ状に配列した形態である。図８（ｂ）は光吸収部材９１をマトリクス状に配列した形態である。
【００３７】
一般に、図８（ａ）の形態は「ブラックストライプ」と呼ばれ、図８（ｂ）の形態は「ブラックマトリクス」と呼ばれる。光吸収部材９１を設ける目的は、カラー表示の場合必要となる３原色蛍光体の各蛍光体９２間の塗り分け部における混色等を目立たなくすることと、蛍光膜８４における外光反射によるコントラストの低下を抑制することにある。
【００３８】
光吸収部材９１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だけでなく、光の透過及び反射が少ない材料であればこれに限るものではない。また、導電性であっても絶縁性であっても構わない。
【００３９】
また、蛍光膜８４の内面側には、通常「メタルバック」等と呼ばれる導電性膜８５が設けられている。導電性膜８５の目的は、蛍光体９２の発光のうち、電子放出素子側へ向かう光をフェースプレート８６側へ鏡面反射することで輝度を向上させること、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用させること、外囲器８８内で発生した負イオンの衝突による蛍光体のダメージを抑制すること等である。
【００４０】
導電性膜８５は、通常、アルミニウム膜で形成されている。導電性膜８５は、蛍光膜８４の作製後、蛍光膜８４の表面の平滑化処理（通常、「フィルミング」と呼ばれる）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等で堆積することで作製できる。
【００４１】
フェースプレート８６には、更に蛍光膜８４の導電性を高めるため、蛍光膜８４とフェースプレート８６との間にＩＴＯ等からなる透明電極（不図示）を設けてもよい。
【００４２】
外囲器８８内の各電子放出素子には、外囲器８８内において各電子放出素子に接続するＸ方向配線７２及びＹ方向配線７３に接続する端子Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍ、Ｄｏｙ１〜Ｄｏｙｎを通じ、電圧を印加することにより、全述したマトリクス駆動を行うことで、所謂「線順次駆動」を行うことができる。この時、高圧端子８７を通じ、メタルバック８５に５ｋＶ以上３０ｋＶ以下、好ましくは１０ｋＶ以上２５ｋＶ以下の電圧を印加する。この様にする事で、選択した電子放出素子から放出された電子は、メタルバックを透過し、蛍光膜８４に衝突する。そして蛍光体を励起・発光させることで画像を表示するものである。
【００４３】
Ｘ方向配線７２には、上述のような本発明による埋め込み配線が用いられ、基板７１の表面に形成された溝内に埋め込むように形成されている。なお、以上述べた構成においては、各部材の材料等、詳細な部分は上記した内容に限られるものではなく、目的に応じて適宜変更される。
【００４４】
また、図７を用いて説明した本発明の外囲器（画像表示装置）８８を用いて情報表示再生装置を構成することができる。
【００４５】
具体的には、テレビジョン放送や文字放送等の放送信号や、接続されたデジタルカメラなどの情報蓄積デバイスから発せられる各種信号を受信する受信装置と、受信した信号を選曲するチューナーと、選曲した信号に含まれる映像情報、文字情報及び音声情報の少なくとも１つを、外囲器（画像表示装置）８８に出力して表示或いは再生させる。この構成によりテレビジョン等の情報表示再生装置を構成することができる。またさらに、表示した情報を接続したプリンターに出力する機構を設けることもできる。
【００４６】
勿論、放送信号がエンコードされている場合には、本発明の情報表示再生装置はデコーダ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等の音声再生手段に出力して、外囲器（画像表示装置）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。
【００４７】
また、映像情報または文字情報を外囲器（画像表示装置）８８に出力して表示或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。
【００４８】
まず、受信した映像情報や文字情報から、外囲器（画像表示装置）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、外囲器（画像表示装置）８８の駆動回路に入力する。また、駆動回路に入力された画像信号に基づいて、駆動回路から外囲器（画像表示装置）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。
【００４９】
ここで述べた画像表示装置の構成は、本発明を適用可能な画像表示装置の一例であり、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、本発明の画像表示装置は、テレビ会議システムやコンピュータ等の表示装置等としても用いることができる。
【実施例】
【００５０】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００５１】
（実施例１）
図９は実施例１による配線基板のプロセスフローを示す。まず、図９（ａ）に示すようにガラス基板１０１上にドライフィルムレジスト１０２を１層パターニング形成した。次いで、図９（ｂ）に示すように溝中の凸部となる部分を除いて、２層目のドライフィルムレジスト１０３を積層形成した。この時、溝の幅は２００μｍ、凸部形成用レジストパターンは幅５０μｍ、膜厚５μｍとした。
【００５２】
次に、図９（ｃ）に示すようにこのレジスト基板を＃１０００の砥粒を用いてサンドブラスト処理を行ったところ、図９（ｄ）に示すように深さ７０μｍの溝１０３が形成され、溝１０３中の凸部１０４の高さは４０μｍであった。
【００５３】
その後、ドライフィルムレジストを除去した溝形成基板に、スクリーン印刷法でＡｇ配線ペーストを＃３２５、乳剤厚２０μｍ、１００μｍの開口幅のスクリーン印刷版でパターニング印刷し（図１１参照）、４２０℃で焼成してＡｇ配線を埋め込み形成した。
【００５４】
このようにして図１、図２に示すような配線基板を作製した。Ａｇ配線４の焼成後の膜厚は４５μｍであり、長さ９２０ｍｍの配線の配線抵抗は３Ωであった。この配線基板にＡｇ配線形成後の応力によるガラス基板のクラック発生は見られなかった。また、配線の断線やＡｇのはみ出し等も見られなかった。
【００５５】
このように本実施例では、溝底部に幅方向断面の凸形状を形成することによって、配線材料から基板への応力を緩和し、その結果として形成する配線材料の膜厚を厚くして配線抵抗を低減することが可能である。
【００５６】
（比較例）
比較例では、溝底部に凸形状のない埋め込み配線基板を形成した。その後、スクリーン印刷版を用いてパターニング印刷を行い（図１２参照）、焼成してＡｇ配線を埋め込み形成した。但し、スクリーン版の乳剤厚は１０μｍのものを使用した。このようにして図１４に示す配線基板を作製した。この時の配線膜厚は３９μｍであり、配線抵抗は４Ωであったが、この配線基板にはＡｇ配線形成後の応力によるガラス基板のクラック発生が見られた。また、この配線基板にはＡｇ印刷ペーストの転写不良による断線が見られた。
【００５７】
（実施例２）
図１０は実施例２による溝形成のプロセスフローを示す。まず、図１０（ａ）に示すようにガラス基板１０１上にドライフィルムレジスト１０２をパターニング形成した。溝の幅は２００μｍ、凸部形成用レジストパターンは幅４０μｍ、膜厚４０μｍとした。次いで、図１０（ｂ）に示すようにこのレジスト基板を＃１０００の砥粒を用いてサンドブラスト処理を行ったところ、図１０（ｃ）に示すように深さ７０μｍの溝１０３が形成された。また、溝１０３間に凸部１０４が形成された。
【００５８】
その後、ドライフィルムレジストを除去した溝形成基板に、スクリーン印刷法でＡｇ配線ペーストを＃３２５、乳剤厚２０μｍ、１００μｍの開口幅のスクリーン印刷版でパターニング印刷し（図１１参照）、更に、４２０℃で焼成してＡｇ配線を埋め込み形成した。このようにして図３に示すような配線基板を作製した。
【００５９】
Ａｇ配線の焼成後の膜厚は４５μｍであり、長さ９２０ｍｍの配線の配線抵抗は３Ωであった。この配線基板にＡｇ配線形成後の応力によるガラス基板のクラック発生は見られなかった。また、配線の断線や溝側面からのＡｇのはみ出し等も見られなかった。
【００６０】
（実施例３）
実施例１と同様に基板に深さ７０μｍの溝を形成し、その溝にスクリーン印刷でＡｇ配線を埋め込み形成した。但し、図４（ｂ）に示すように基板の溝の長さ方向における終端部で溝を深く形成し、凸部を溝の終端部に接続しない構造とした。このようにして図４に示す配線基板を作製した。この配線基板にＡｇ配線形成後の応力によるガラス基板のクラック発生は見られなかった。また、溝終端部におけるＡｇの滲み等も見られなかった。これは、上述のように凸部を溝終端部に接続しない構造とすることによって、溝終端部におけるＡｇの滲み防止効果が得られたものである。
【００６１】
（実施例４）
実施例４では、図１０（ａ）に示すようにガラス基板１０１上にドライフィルムレジスト１０２をパターニング形成した。但し、この場合には、ドライフィルムレジストを図５（ａ）に示すように破線状にパターニング形成した。溝の幅は２００μｍ、凸部形成用レジストパターンは幅４０μｍ、膜厚４０μｍとした。次いで、図１０（ｂ）に示すようにこのレジスト基板を＃１０００の砥粒を用いてサンドブラスト処理を行ったところ、図１０（ｃ）に示すように深さ７０μｍの溝が形成された。
【００６２】
その後、ドライフィルムレジストを除去した溝形成基板に、スクリーン印刷法でＡｇ配線ペーストを＃３２５、乳剤厚２０μｍ、１００μｍの開口幅のスクリーン印刷版でパターニング印刷し、４２０℃で焼成してＡｇ配線を埋め込み形成した。
【００６３】
このようにして図５に示す配線基板を作製した。Ａｇ配線の焼成後の膜厚は４５μｍであり、長さ９２０ｍｍの配線の配線抵抗は２.５Ωであった。この配線基板にＡｇ配線形成後の応力によるガラス基板のクラック発生は見られなかった。また、配線の断線やＡｇのはみ出し等も見られなかった。
【００６４】
（実施例５）
実施例５では、実施例４の製造方法を用いて図６に示す電子源を作成し、この電子源を用いて図７に示す画像表示装置を形成した。電子放出素子７４としては表面伝導型電子放出素子を用いた。具体的には、図７に示す電子源基板７１上に実施例４の製造方法（実施例１〜３の製造方法でも良い）を用いてＸ方向配線７２を形成した。この時、基板７１上において図５に示す配線が形成された。そして、Ｘ方向配線７２とＹ方向配線７３とが交差する領域にＳｉＯ2を主成分とする絶縁層を印刷法により形成した。そして、さらに、絶縁層上にＹ方向配線７３をＡｇペーストを用いてスクリーン印刷法により形成した。各表面伝導型電子放出素子７４は、Ｘ方向配線７２のうちの１つとＹ方向配線７３のうちの１つとに接続した。そして、前述したように、リアプレート８１、支持枠８２、フェースプレート８６等を用いて組み立てることによって図７に示す画像表示装置を作製した。そして、Ｙ方向配線７３には走査信号出力回路を接続し、Ｘ方向配線７２には変調信号出力回路を接続した。このように形成した画像表示装置に前述した信号を受信する受信装置と、受信した信号を選曲するチューナーとを接続し、テレビジョン放送を表示させたところ、本実施例のテレビジョンでは、高精細な画像を表示することができた。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る配線基板の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明に係る配線基板の第２の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る配線基板の第３の実施形態を示す図である。
【図５】本発明に係る配線基板の第４の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の配線を用いたマトリクス配線を示す図である。
【図７】本発明に係る配線を用いた電子源及び画像表示装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図８】図７の画像表示装置に用いる蛍光膜を示す図である。
【図９】本発明の実施例１による配線基板の製造工程を示す図である。
【図１０】本発明の実施例２による配線基板の製造工程を示す図である。
【図１１】本発明の実施例１においてＡｇ配線をスクリーン印刷法を用いてパターニング印刷する様子を説明する図である。
【図１２】本発明の比較例においてＡｇ配線をスクリーン印刷法を用いてパターニング印刷する様子を説明する図である。
【図１３】配線から基板への応力を従来と本発明とで説明する図である。
【図１４】従来の配線埋め込み基板を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 基板
２ 溝
３ 凸部
４ Ａｇ配線
７１ 絶縁性基板（電子源基板）
７２ Ｘ方向配線
７３ Ｙ方向配線
７４ 電子放出素子
８１ リアプレート
８２ 支持枠
８３ 透明基板
８４ 蛍光膜
８５ 導電性膜
８６ フェースプレート
８８ 外囲器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に溝を備え、該溝の内部に少なくとも１つの凸部が配置され、該凸部が配置された溝内に配線が充填されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記凸部は前記溝の長さ方向に沿って連続的に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記溝は、前記基板表面に並行して配置された複数の溝から構成されており、前記複数の溝間を跨いで配線が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記溝の長さ方向に沿って凸部が周期的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項５】
前記凸部は、前記溝の長手方向における端部と接続されていないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記凸部の前記溝の底面からの高さが、４μm以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項７】
基板表面の溝に充填された配線を有する配線基板の製造方法であって、
表面に第１のパターンの溝を有する基板の前記溝にスクリーン印刷法を用いて配線材料を充填する工程を含み、
前記溝はその底部に少なくとも１つの凸部を有するように形成されることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項８】
複数の電子放出素子と、該複数の電子放出素子の各々に接続された配線とを備えた基板とを有する電子源において、前記配線は、前記基板表面に形成された溝内に充填されており、前記溝の内部に少なくとも１つの凸部が配置されていることを特徴とする電子源。
【請求項９】
前記凸部は前記溝の長さ方向に沿って連続的に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の電子源。
【請求項１０】
前記溝は、前記基板表面に並行して配置された複数の溝から構成されており、前記複数の溝間を跨いで配線が充配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載の電子源。
【請求項１１】
前記溝の長さ方向に沿って凸部が周期的に形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項に記載の電子源。
【請求項１２】
前記凸部は、前記溝の長手方向における端部と接続されていないことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の電子源。
【請求項１３】
前記凸部の前記溝の底面からの高さが、４μm以上であることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の電子源。
【請求項１４】
電子源と、前記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において、前記電子源が、請求項８〜１３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。
【請求項１５】
受信した放送信号に含まれる映像情報、文字情報及び音声情報の少なくとも１つを出力する受信器と、前記受信器に接続された画像表示装置とを少なくとも備える情報表示再生装置であって、前記画像表示装置が、請求項１４に記載の画像表示装置であることを特徴とする情報表示再生装置。
【請求項１６】
複数の電子放出素子と、該複数の電子放出素子の各々に接続する配線とを備える基体を有する電子源の製造方法であって、
表面に所望のパターンの溝を有する基板の前記溝にスクリーン印刷法を用いて配線材料を充填する工程を含み、
前記溝はその底部に少なくとも１つの凸部を備えることを特徴とする電子源の製造方法。
【請求項１７】
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の製造方法であって、前記電子源が、請求項１６に記載の製造方法により製造されることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項１】
基板表面に溝を備え、該溝の内部に少なくとも１つの凸部が配置され、該凸部が配置された溝内に配線が充填されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記凸部は前記溝の長さ方向に沿って連続的に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記溝は、前記基板表面に並行して配置された複数の溝から構成されており、前記複数の溝間を跨いで配線が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記溝の長さ方向に沿って凸部が周期的に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項５】
前記凸部は、前記溝の長手方向における端部と接続されていないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項６】
前記凸部の前記溝の底面からの高さが、４μm以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の配線基板。
【請求項７】
基板表面の溝に充填された配線を有する配線基板の製造方法であって、
表面に第１のパターンの溝を有する基板の前記溝にスクリーン印刷法を用いて配線材料を充填する工程を含み、
前記溝はその底部に少なくとも１つの凸部を有するように形成されることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項８】
複数の電子放出素子と、該複数の電子放出素子の各々に接続された配線とを備えた基板とを有する電子源において、前記配線は、前記基板表面に形成された溝内に充填されており、前記溝の内部に少なくとも１つの凸部が配置されていることを特徴とする電子源。
【請求項９】
前記凸部は前記溝の長さ方向に沿って連続的に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の電子源。
【請求項１０】
前記溝は、前記基板表面に並行して配置された複数の溝から構成されており、前記複数の溝間を跨いで配線が充配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載の電子源。
【請求項１１】
前記溝の長さ方向に沿って凸部が周期的に形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項に記載の電子源。
【請求項１２】
前記凸部は、前記溝の長手方向における端部と接続されていないことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の電子源。
【請求項１３】
前記凸部の前記溝の底面からの高さが、４μm以上であることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の電子源。
【請求項１４】
電子源と、前記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において、前記電子源が、請求項８〜１３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。
【請求項１５】
受信した放送信号に含まれる映像情報、文字情報及び音声情報の少なくとも１つを出力する受信器と、前記受信器に接続された画像表示装置とを少なくとも備える情報表示再生装置であって、前記画像表示装置が、請求項１４に記載の画像表示装置であることを特徴とする情報表示再生装置。
【請求項１６】
複数の電子放出素子と、該複数の電子放出素子の各々に接続する配線とを備える基体を有する電子源の製造方法であって、
表面に所望のパターンの溝を有する基板の前記溝にスクリーン印刷法を用いて配線材料を充填する工程を含み、
前記溝はその底部に少なくとも１つの凸部を備えることを特徴とする電子源の製造方法。
【請求項１７】
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の製造方法であって、前記電子源が、請求項１６に記載の製造方法により製造されることを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−６６３３７（Ｐ２００６−６６３３７Ａ）
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５０２１６（Ｐ２００４−２５０２１６）
【出願日】平成１６年８月３０日（２００４．８．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３０日（２００４．８．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]