電子源、画像表示装置、画像再生装置、配線基板、及び配線基板の製造方法
【課題】ワイヤー自体の抵抗値が経時的に変化しにくい配線基板を備えた電子源を提供することを目的とする。
【解決手段】電子源は、表面に溝を備える基板と、該溝に沿って、該溝内に少なくともその一部が配置された導電性のワイヤーと、ワイヤーと交差してワイヤー上に配置された配線と、を備えた配線基板と、配線基板上に配置され、前記導電性のワイヤーと前記配線に電気的に接続された複数の電子放出素子と、を備え、ワイヤーの表面が、ワイヤーを構成する材料の酸化物からなる被覆層で覆われている。
【解決手段】電子源は、表面に溝を備える基板と、該溝に沿って、該溝内に少なくともその一部が配置された導電性のワイヤーと、ワイヤーと交差してワイヤー上に配置された配線と、を備えた配線基板と、配線基板上に配置され、前記導電性のワイヤーと前記配線に電気的に接続された複数の電子放出素子と、を備え、ワイヤーの表面が、ワイヤーを構成する材料の酸化物からなる被覆層で覆われている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子源、画像表示装置、画像再生装置、配線基板、及び配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）やＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ＦＥＤ（電界放出型ディスプレイ）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。
【０００３】
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配線とで構成される。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。
【０００４】
このような要求に対する解決策の一つとして、特許文献１及び特許文献２は、基板表面に設けた溝内に、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を開示している。
【特許文献１】特開２００５−２１６６３９号公報
【特許文献２】特開２００４−３４２５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献に開示される方法では、ワイヤー自体の抵抗値が経時的に変化する場合があった。例えば、経時変化の例としては、製造プロセス中や駆動中の雰囲気に残存するガスとワイヤー材料とが反応することによるワイヤー自体の抵抗値の変化が挙げられる。特に、製造プロセスでは昇温降温の繰返し行われることにより、ワイヤー自体の抵抗値が変化する場合がある。また、走査線と信号線との間を絶縁する為にガラスペーストの絶縁材料を印刷法などにより走査線と信号線との間に形成する必要があるため、コストが上昇するといった問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の電子源は上記課題を解決するために成されたものであり、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、金属を含む導電性のワイヤーと、ワイヤーと交差してワイヤー上に配置された配線と、を備えた配線基板と、配線基板上に配置され、前記導電性のワイヤーと前記配線とに電気的に接続された複数の電子放出素子と、を備え、ワイヤーが、ワイヤーを構成する金属の酸化物層で構成されている、ことを特徴とする。
【０００７】
（２）また、本発明は、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る画像表示装置であって、電子源が（１）に記載の電子源であることを特徴とする。
【０００８】
（３）また、本発明は、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る画像再生装置であって、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。
【０００９】
（４）また、本発明は、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、金属を含む導電性のワイヤーと、ワイヤーと交差してワイヤー上に配置された配線と、を備えた配線基板であって、ワイヤーが、ワイヤーを構成する材料の酸化物層を備えており、酸化物層が、少なくとも配線とワイヤーとの間およびワイヤーと溝の内壁との間に配置されている、ことを特徴とする。
【００１０】
（５）また、本発明の配線基板の製造方法は、表面に溝を備える基板と、該溝に沿って、該溝内に少なくともその一部が配置された導電性のワイヤーと、を備えた配線基板の製造方法であって、溝内に、その表面を予め酸化させた金属性のワイヤーを配置する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、抵抗値変動などが抑えられ、電気的に安定な簡易な構成の配線基板及びその製造方法で作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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、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。即ち、図７などに示した、マトリクス状に配列された配線（配線７と酸化物被膜８で覆われたワイヤー３とで構成される）に、上述した電子放出素子や、ＥＬ素子や、ＴＦＴなどの、少なくとも２つの端子を備える機能素子（電子デバイス）を接続すれば、ディスプレイなどの様々な電子機器を構成することができる。
【００１４】
本実施形態において、表面が酸化物からなる酸化被膜（本発明の「被覆層」に相当）で覆われたワイヤーを備えた配線基板を、電子源に適用した例について説明する。尚、本発明における、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。
【００１５】
＜＜実施形態１＞＞
図７は本実施形態におけるマトリクス配線構造の平面模式図である。尚、ここで示す例では、配線基板上に電子放出素子を設けている。図８は、図７のＡ-Ａ線におけるマトリ
クス配線構造の断面模式図であり、図９は、図７のＢ-Ｂ線におけるマトリクス配線構造
の断面模式図である。
【００１６】
＜配線基板＞
本発明における配線基板は、少なくとも、溝２を備える基板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、金属を含む導電性のワイヤー３であって、当該ワイヤーがワイヤーを構成する金属の酸化物層を表面に備えるものである。そして、以下に説明する態様では、さらに、ワイヤー３の酸化被膜８の一部に設けられた開口部４と、開口部４を通してワイヤーと接続された第１の電極５と、ワイヤー３上に、ワイヤーと交差するように配置された配線７と、配線７と接続する第２の電極１０とから構成される。
【００１７】
基板１の材料は、ガラスが好ましい。金属を含むワイヤー３は、好ましくは、金属を主成分とするワイヤーである。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、いわゆる無酸素銅のワイヤー３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。ワイヤー３の表面は、ワイヤー３を構成する材料の酸化物からなる酸化被膜８で覆われている。酸化被膜８は、ワイヤー３の表面に設けられた絶縁層であり、ワイヤー３の一部を酸化することで構成された酸化層であることが好ましい。酸化被膜８は、少なくとも配線７とワイヤー３との間およびワイヤー３と溝２の内壁との間に配置されている。ワイヤー３を酸化皮膜で覆うことにより、例えば、製造プロセス中や駆動中の雰囲気に残存するガスとワイヤー材料とが反応することによるワイヤー自体の抵抗値の変化を防ぐことができる。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。
【００１８】
第１の電極５はワイヤー３と一対の電極である第２の電極１０の一方とを接続するための電極（接続パッド）である。第１の電極５はワイヤー３の表面のうち、酸化被膜８で覆われていない部分である研磨部４（接続部）と接続される。第２の電極１０は表面伝導型電子放出素子を構成するための一対の電極であり、溝２の近傍に位置し、基板１の表面上に配置されている。
【００１９】
配線７は、ワイヤー３と交差してワイヤー３上に配置される。複数の配線７と複数のワイヤー３とでマトリクス配線を構成する場合には、例えば、図１２に示すように、各々のＸ方向配線７２（ワイヤー３）上に複数のＹ方向配線７３が配置されることになる。配線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と接続される。配線７とワイヤー３との間には、ワイヤー３表面に設けられた絶縁層（酸化被膜８）があるので、電圧にもよるが、配線７とワイヤー３との絶縁が保つことが可能である。
【００２０】
ワイヤー３の表面のうち、酸化被膜８で覆われていない部分４は、ワイヤー３の表面に酸化被膜８を形成した後、その一部を研磨するなどして酸化被膜８の一部を除去することで形成することができる。酸化被膜８で覆われていない部分４の形成方法としては、上記研磨に限らず、公知のエッチング方法など特に限定されるものではない。
【００２１】
ワイヤー３は、溝２内に完全に埋め込まれた形態（即ち、基板表面とワイヤー３の上端が揃っている形態あるいは基板表面よりもワイヤー３の上端が低い位置にある形態）が好ましい。換言すれば、ワイヤー３の直径が、溝２の深さ以下であることが好ましい。しか
しながら、若干、溝２内からワイヤー３の上端が突出した形態（即ち、基板表面よりもワイヤー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、ワイヤー３の直径が、溝２の深さよりも若干大きくてもよい。
【００２２】
また、本発明の配線基板では、図１〜図６に示す様に、図７〜図９に示した構成に加え、酸化シリコン層９（絶縁層）を、ワイヤー３上（ワイヤー３と配線７との間）に配置することもできる。これにより、配線７とワイヤー３との絶縁耐圧を向上することができる。
【００２３】
＜＜実施形態２＞＞
図１は本実施形態におけるマトリクス配線構造の平面模式図である。図２は、図１のＡ-Ａ線におけるマトリクス配線構造の断面模式図であり、図２は、図１のＢ-Ｂ線におけるマトリクス配線構造の断面模式図である。
【００２４】
図１〜図３で示した形態では、酸化シリコン層９が、ワイヤー３および溝２の周囲の基板１の表面に配置された形態である。そして、表面伝導型電子放出素子が酸化シリコン層９の上に配置されている。このような形態にすれば、ワイヤー３の基板１への密着力の向上と表面伝導型電子放出素子の電子放出特性への基板１の構成物質の拡散による影響の緩和とを行うことができる。また、配線７とワイヤー３との絶縁耐圧を向上することができる。
【００２５】
＜＜実施形態３＞＞
図４は本実施形態におけるマトリクス配線構造の平面模式図である。図５は、図４のＡ-Ａ線におけるマトリクス配線構造の断面模式図であり、図６は、図４のＢ-Ｂ線におけるマトリクス配線構造の断面模式図である。
【００２６】
図４〜図６に示した形態では、図１〜図３に示した形態に比べて、酸化シリコン層９の配置位置が、実質的に溝２上に収めた形態である。この形態でも、ワイヤー３を基板１に固着することができると同時に、配線７とワイヤー３との絶縁耐圧を向上することができる。
【００２７】
＜＜変形例＞＞
尚、ここで示した形態では、１つのワイヤ−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。
【００２８】
＜電子源＞
また、図１、図４、図７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。
【００２９】
＜画像表示装置＞
図１２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方向配線７２がワイヤー３に相当し、Ｙ方向配線７３が上述した配線７に相当する。一対の電極１２、１３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１５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１２、１３と間隙１２を備える導電性膜１５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方向配線７２のそれぞれには端子（Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍ）が接続され、同様にＹ方向配線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１３に示す外容器（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。
【００３０】
＜画像再生装置＞
また、図１２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とを用いて画像再生装置を構成することができる。
【００３１】
具体的には、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１２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。
【００３２】
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１３のＣ１１）の駆動回路（図１３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。
【００３３】
＜テレビジョン装置＞
図１３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）の各配線７（図１６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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、本発明の画像再生装置は、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。
【００３６】
＜配線基板及び電子源の製造方法＞
次に、本実施形態の基板１の製造方法について図１１を用いてその一例を以下に説明する。
【００３７】
（工程１）
まず、基板１を用意し、基板１の表面上に感光性のレジスト２１を積層する（図１１（Ａ）、図１１（Ｂ））。
【００３８】
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、ドライフィルレジストを用いるのが好ましい。
【００３９】
（工程２）
ついで、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２１を露光、現像する（図１１（Ｃ）、図１１（Ｄ））。
【００４０】
（工程３）
そして、露出した基板１の表面（溝２を形成する部分）に溝２を形成する（図１１（Ｅ））。
【００４１】
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。
【００４２】
（工程４）
次いで、溝２内に、溝２の幅よりも小さい直径を備える導電性のワイヤー３を配設する（図１１（Ｆ））。
【００４３】
ワイヤー３としては、金属ワイヤーを用いることができる。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。
【００４４】
（工程５）
そして、好ましくは、少なくとも溝２内に配置されたワイヤー３と溝２の周囲の基板１の表面とを覆うように酸化シリコン（典型的にはＳｉＯ２）からなる酸化シリコン層９を設ける（図１１（Ｆ））。
【００４５】
酸化シリコン層９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ができる。尚、この工程５は省略することもできる。
【００４６】
（工程６）
次いで、レジスト２１を剥離する。
【００４７】
尚、本工程６は、工程３（図１１（Ｅ））と工程４（図１１（Ｆ））との間に行っても
よい。即ち、レジスト２１を除去してから、溝２内にワイヤー３を配設しても良い。
【００４８】
また、レジスト２１の除去を工程３と工程４との間に行った場合には、基板１の全面に、酸化シリコン層９を設けることもできる。特に、表面伝導型電子放出素子を基板１上に設ける場合には、基板１からのアルカリ成分の拡散を防ぐために、酸化シリコン層９を、基板１の全面に設けることが好ましい（図１０（Ｇ）を参照）。
【００４９】
（工程７）
次いで、一対の電極である第２の電極１０を基板１の表面上に設ける（図１１（Ｈ））。
【００５０】
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。上記酸素雰囲気中での焼成工程により、ワイヤー３の表面に酸化被膜８を形成することができる。
【００５１】
尚、ここでは、第２の電極１０を形成する工程において、同時に、酸化被膜８を形成したが、酸化被膜８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８を設けることもできる。
【００５２】
例えば、予め酸化被膜８を供えたワイヤー３を用意しておき、これを、工程４（図１１（Ｆ））で溝２内に配設してもよい。このようにすれば、本工程７において、第２の電極１０の形成方法は特に制限されない。あるいは、また、酸化シリコン層９を設ける場合には、工程５の焼成工程を使って、ワイヤー３の表面に所定の厚みの酸化被膜８を設けることもできる。
【００５３】
（工程８）
その後、ワイヤー３と電極１０とを接続するため、部分研磨にて、酸化被膜８の一部を除去してワイヤー３の表面の一部（接続部）を露出させる（研磨部４の形成）。
ここでは、接続部である研磨部４を研磨することで形成したが、この方法に限定されるものではない。例えば、ワイヤー３の研磨部４に相当する箇所を予め保護層で覆っておき、上述した酸化被膜８を形成した後に、保護層を除去する方法などを採用することはできる。
【００５４】
（工程９）
次に配線７と第１の電極５（接続電極）とを形成することで、本発明のマトリクス配線構造を形成する。
【００５５】
配線７および第１の電極５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。
【００５６】
以上の工程により、ワイヤー３と配線７の交差部の絶縁性が確保され、簡易な構成であり、低抵抗であり、基板１表面から配線７が突出することを抑制したマトリクス配線を形成することができる。
【００５７】
この後、表面伝導型電子放出素子を形成するために、一対の電極間に導電性膜１１を設け、その後、配線７とワイヤー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、低抵抗であるワイヤーを用いることで、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。
【００５８】
また、別の要因としては、基板１に設けた溝２内にワイヤー３を配設することで、高精度な配線７を作れ、また、配線７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７の影響を抑制することができる。尚、本実施形態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。
【００５９】
＜実施例＞
以下に本発明の実施例を示す。基板１をガラス基板１として、以下説明する。
【００６０】
＜実施例１＞
図１〜図３に示したワイヤー埋め込みマトリクス配線基板を図１１の工程フローで形成した。
【００６１】
まず、ガラス基板１を用い、ガラス基板１上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を形成部分のみのレジスト２１を溶解し、次いでサンドブラスト法を用いて幅約１１０μｍ深さ約１１０μｍの溝２を形成した（図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ））。
【００６２】
溝形成法としては、サンドブラスト法やウエットエッチングが一般的であるが、これらに限定されるものではない。その後、ドライフィルムレジストを剥離し、本例においては、溝２形成後に、ガラス基板１の全面に、酸化シリコン層９としてＳｉＯ２膜をスパッタリング法で成膜した。ＳｉＯ２成膜は該パッシベーション膜の上に形成しても、パッシベーション層単体でも構わない。
【００６３】
次いで、溝２内に直径１０５ミクロンの銅製のワイヤー３を配設した。Ｃｕワイヤー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。
【００６４】
次に、ガラス基板１、溝２及び、配置されたワイヤー３を覆うようにシリカコート材である酸化シリコン層９をスリットコーターで塗布し、大気雰囲気中において２５０℃で仮焼成した。次いで、５００℃で大気中焼成して白金製の第２の電極１０を得るとともに、ワイヤー表面に２ミクロンの酸化被膜８を形成させ、覆っているシリカコート材とで３ミクロンの絶縁層を形成した。
【００６５】
その後、ワイヤー３と第２の電極１０のコンタクト部分を作製するため、部分研磨にて接続部のみ通電が可能なように表面被膜を一部除外した。
【００６６】
次にＡｇペーストを用いて配線７を幅５０ミクロン、膜厚５ミクロンで印刷法を用いて形成すると共に、第２の電極１０とワイヤー３とを接続する接続パット５を印刷し、５００℃で焼成を行い、配線基板を完成させた。その結果、ワイヤー３と配線７との交差部において、絶縁が確保されていることを確認した。
【００６７】
＜実施例２＞
溝２の形成、ドライフィルムレジストの剥離（図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ））まで実施例１と同様に行う。次に、あらかじめ大気雰囲気中で加熱することで、表面に３ミクロンの酸化被膜８を形成したワイヤー３を溝２内に配設した。そして、ガラス基板１、溝２及
び、配置されたワイヤー３を覆うようにシリカ系コート材である酸化シリコン層９をスリットコーターで２ミクロン塗布し、大気雰囲気中において仮焼成した。次いで、５００℃で大気焼成して白金製の第２の電極１０を得た。表面酸化膜８とシリカコート層９とで５ミクロンの絶縁層を形成した。次に、Ａｇペーストを用いて配線７を印刷法を用いて形成すると共に、第２の電極１０とワイヤー３との接続用の接続パットである第１の電極５を同時印刷し、５００℃で焼成を行い、マトリクス基板を完成させた。その結果、ワイヤー３と配線７との交差部において、絶縁が確保されていることを確認した。
【００６８】
＜実施例３＞
図４〜図６に示したマトリクス配線を備える配線基板を図１１の工程フローで形成した。
【００６９】
溝２形成まで実施例１と同様に行い、ドライフィルムレジストを残したまま、ワイヤー３を溝２内に配設した（図１１（Ｆ））。次に、溝２及び、配置されたワイヤー３を覆うようにシリカ系コート材である酸化シリコン層９をスリットコーターで２ミクロン塗布し、大気雰囲気中において２５０℃で仮焼成した。その後ドライフィルムレジストを剥離した（図１１（Ｇ））。
【００７０】
次いで、有機白金膜を５００℃で大気焼成して白金製の第２の電極１０を得ると共に、ワイヤー３表面に２ミクロンの酸化被膜８を形成させた（図１１（Ｈ））。酸化被膜８と、覆っている酸化シリコン９とで４ミクロンの絶縁層を形成した。
【００７１】
次に、Ａｇペーストを用いて配線７を印刷法を用いて形成すると共に、第２の電極１０とワイヤー３との接続用の第１の電極５を同時印刷し、５００℃で焼成を行い、配線基板を完成させた。その結果、ワイヤー３と配線７の交差部において、絶縁が確保されていることを確認した。
【００７２】
＜実施例４＞
図７〜図９に示したマトリクス配線を備える基板１を形成した。
【００７３】
実施例１と同様に溝２を形成し、その後、第２の電極１０を形成した。次に、ワイヤー３の配設まで行った後、スクリーン印刷法を用いて第２の電極１０とワイヤー３との接続用の第１の電極５を印刷し、５００℃で焼成を行い、第１の電極５でワイヤー３のガラス基板１への固定を行うと共に、ワイヤー３の表面に２ミクロンの酸化被膜８を形成した。
【００７４】
次にＡｇペーストを用いて配線７を印刷法を用いて形成し、５００℃で焼成を行い、マトリクス基板を完成させた。その結果、ワイヤー３と配線７との交差部において、絶縁が確保されていることを確認した。
【００７５】
また、上記各実施例で形成した配線基板を用いて、第２の電極１０間に導電性膜１１を設けた後に、配線７とワイヤー３を介して導電性膜１１に通電することで公知のフォーミング工程および活性化工程を行って表面伝導型電子放出素子を形成した。その後、図１２に示す画像表示装置を形成したところ、高精細で均一性の高い良好な画像を表示することができた。
【００７６】
以上説明したように、本実施例に従い大気焼成による酸化を利用した絶縁層形成による配線基板を作製するならば、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、極めて良好なディスプレイパネルを形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施形態におけるマトリクス配線構造の平面模式図である。
【図２】図１に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図３】図１に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図４】本実施形態における他のマトリクス配線構造の平面模式図である。
【図５】図４に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図６】図４に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図７】本実施形態における他のマトリクス配線構造の平面模式図である。
【図８】図７に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図９】図７に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図１０】本実施形態におけるマトリクス配線構造の工程図である。
【図１１】本実施形態におけるマトリクス配線構造の工程図である。
【図１２】本実施形態における画像表示装置の模式図である。
【図１３】本実施形態におけるテレビジョン装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ 基板（ガラス基板）
２ 溝
３ ワイヤー
４ 研磨部（接続部）
５ 第１の電極
７ 配線
８ 酸化被膜（絶縁層）
９ 酸化シリコン層（絶縁層）
１０ 第２の電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子源、画像表示装置、画像再生装置、配線基板、及び配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）やＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、ＦＥＤ（電界放出型ディスプレイ）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。
【０００３】
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配線とで構成される。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。
【０００４】
このような要求に対する解決策の一つとして、特許文献１及び特許文献２は、基板表面に設けた溝内に、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を開示している。
【特許文献１】特開２００５−２１６６３９号公報
【特許文献２】特開２００４−３４２５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献に開示される方法では、ワイヤー自体の抵抗値が経時的に変化する場合があった。例えば、経時変化の例としては、製造プロセス中や駆動中の雰囲気に残存するガスとワイヤー材料とが反応することによるワイヤー自体の抵抗値の変化が挙げられる。特に、製造プロセスでは昇温降温の繰返し行われることにより、ワイヤー自体の抵抗値が変化する場合がある。また、走査線と信号線との間を絶縁する為にガラスペーストの絶縁材料を印刷法などにより走査線と信号線との間に形成する必要があるため、コストが上昇するといった問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の電子源は上記課題を解決するために成されたものであり、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、金属を含む導電性のワイヤーと、ワイヤーと交差してワイヤー上に配置された配線と、を備えた配線基板と、配線基板上に配置され、前記導電性のワイヤーと前記配線とに電気的に接続された複数の電子放出素子と、を備え、ワイヤーが、ワイヤーを構成する金属の酸化物層で構成されている、ことを特徴とする。
【０００７】
（２）また、本発明は、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る画像表示装置であって、電子源が（１）に記載の電子源であることを特徴とする。
【０００８】
（３）また、本発明は、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る画像再生装置であって、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。
【０００９】
（４）また、本発明は、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、金属を含む導電性のワイヤーと、ワイヤーと交差してワイヤー上に配置された配線と、を備えた配線基板であって、ワイヤーが、ワイヤーを構成する材料の酸化物層を備えており、酸化物層が、少なくとも配線とワイヤーとの間およびワイヤーと溝の内壁との間に配置されている、ことを特徴とする。
【００１０】
（５）また、本発明の配線基板の製造方法は、表面に溝を備える基板と、該溝に沿って、該溝内に少なくともその一部が配置された導電性のワイヤーと、を備えた配線基板の製造方法であって、溝内に、その表面を予め酸化させた金属性のワイヤーを配置する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、抵抗値変動などが抑えられ、電気的に安定な簡易な構成の配線基板及びその製造方法で作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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、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。即ち、図７などに示した、マトリクス状に配列された配線（配線７と酸化物被膜８で覆われたワイヤー３とで構成される）に、上述した電子放出素子や、ＥＬ素子や、ＴＦＴなどの、少なくとも２つの端子を備える機能素子（電子デバイス）を接続すれば、ディスプレイなどの様々な電子機器を構成することができる。
【００１４】
本実施形態において、表面が酸化物からなる酸化被膜（本発明の「被覆層」に相当）で覆われたワイヤーを備えた配線基板を、電子源に適用した例について説明する。尚、本発明における、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。
【００１５】
＜＜実施形態１＞＞
図７は本実施形態におけるマトリクス配線構造の平面模式図である。尚、ここで示す例では、配線基板上に電子放出素子を設けている。図８は、図７のＡ-Ａ線におけるマトリ
クス配線構造の断面模式図であり、図９は、図７のＢ-Ｂ線におけるマトリクス配線構造
の断面模式図である。
【００１６】
＜配線基板＞
本発明における配線基板は、少なくとも、溝２を備える基板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、金属を含む導電性のワイヤー３であって、当該ワイヤーがワイヤーを構成する金属の酸化物層を表面に備えるものである。そして、以下に説明する態様では、さらに、ワイヤー３の酸化被膜８の一部に設けられた開口部４と、開口部４を通してワイヤーと接続された第１の電極５と、ワイヤー３上に、ワイヤーと交差するように配置された配線７と、配線７と接続する第２の電極１０とから構成される。
【００１７】
基板１の材料は、ガラスが好ましい。金属を含むワイヤー３は、好ましくは、金属を主成分とするワイヤーである。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、いわゆる無酸素銅のワイヤー３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。ワイヤー３の表面は、ワイヤー３を構成する材料の酸化物からなる酸化被膜８で覆われている。酸化被膜８は、ワイヤー３の表面に設けられた絶縁層であり、ワイヤー３の一部を酸化することで構成された酸化層であることが好ましい。酸化被膜８は、少なくとも配線７とワイヤー３との間およびワイヤー３と溝２の内壁との間に配置されている。ワイヤー３を酸化皮膜で覆うことにより、例えば、製造プロセス中や駆動中の雰囲気に残存するガスとワイヤー材料とが反応することによるワイヤー自体の抵抗値の変化を防ぐことができる。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。
【００１８】
第１の電極５はワイヤー３と一対の電極である第２の電極１０の一方とを接続するための電極（接続パッド）である。第１の電極５はワイヤー３の表面のうち、酸化被膜８で覆われていない部分である研磨部４（接続部）と接続される。第２の電極１０は表面伝導型電子放出素子を構成するための一対の電極であり、溝２の近傍に位置し、基板１の表面上に配置されている。
【００１９】
配線７は、ワイヤー３と交差してワイヤー３上に配置される。複数の配線７と複数のワイヤー３とでマトリクス配線を構成する場合には、例えば、図１２に示すように、各々のＸ方向配線７２（ワイヤー３）上に複数のＹ方向配線７３が配置されることになる。配線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と接続される。配線７とワイヤー３との間には、ワイヤー３表面に設けられた絶縁層（酸化被膜８）があるので、電圧にもよるが、配線７とワイヤー３との絶縁が保つことが可能である。
【００２０】
ワイヤー３の表面のうち、酸化被膜８で覆われていない部分４は、ワイヤー３の表面に酸化被膜８を形成した後、その一部を研磨するなどして酸化被膜８の一部を除去することで形成することができる。酸化被膜８で覆われていない部分４の形成方法としては、上記研磨に限らず、公知のエッチング方法など特に限定されるものではない。
【００２１】
ワイヤー３は、溝２内に完全に埋め込まれた形態（即ち、基板表面とワイヤー３の上端が揃っている形態あるいは基板表面よりもワイヤー３の上端が低い位置にある形態）が好ましい。換言すれば、ワイヤー３の直径が、溝２の深さ以下であることが好ましい。しか
しながら、若干、溝２内からワイヤー３の上端が突出した形態（即ち、基板表面よりもワイヤー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、ワイヤー３の直径が、溝２の深さよりも若干大きくてもよい。
【００２２】
また、本発明の配線基板では、図１〜図６に示す様に、図７〜図９に示した構成に加え、酸化シリコン層９（絶縁層）を、ワイヤー３上（ワイヤー３と配線７との間）に配置することもできる。これにより、配線７とワイヤー３との絶縁耐圧を向上することができる。
【００２３】
＜＜実施形態２＞＞
図１は本実施形態におけるマトリクス配線構造の平面模式図である。図２は、図１のＡ-Ａ線におけるマトリクス配線構造の断面模式図であり、図２は、図１のＢ-Ｂ線におけるマトリクス配線構造の断面模式図である。
【００２４】
図１〜図３で示した形態では、酸化シリコン層９が、ワイヤー３および溝２の周囲の基板１の表面に配置された形態である。そして、表面伝導型電子放出素子が酸化シリコン層９の上に配置されている。このような形態にすれば、ワイヤー３の基板１への密着力の向上と表面伝導型電子放出素子の電子放出特性への基板１の構成物質の拡散による影響の緩和とを行うことができる。また、配線７とワイヤー３との絶縁耐圧を向上することができる。
【００２５】
＜＜実施形態３＞＞
図４は本実施形態におけるマトリクス配線構造の平面模式図である。図５は、図４のＡ-Ａ線におけるマトリクス配線構造の断面模式図であり、図６は、図４のＢ-Ｂ線におけるマトリクス配線構造の断面模式図である。
【００２６】
図４〜図６に示した形態では、図１〜図３に示した形態に比べて、酸化シリコン層９の配置位置が、実質的に溝２上に収めた形態である。この形態でも、ワイヤー３を基板１に固着することができると同時に、配線７とワイヤー３との絶縁耐圧を向上することができる。
【００２７】
＜＜変形例＞＞
尚、ここで示した形態では、１つのワイヤ−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。
【００２８】
＜電子源＞
また、図１、図４、図７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。
【００２９】
＜画像表示装置＞
図１２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方向配線７２がワイヤー３に相当し、Ｙ方向配線７３が上述した配線７に相当する。一対の電極１２、１３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１５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１２、１３と間隙１２を備える導電性膜１５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方向配線７２のそれぞれには端子（Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍ）が接続され、同様にＹ方向配線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１３に示す外容器（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。
【００３０】
＜画像再生装置＞
また、図１２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とを用いて画像再生装置を構成することができる。
【００３１】
具体的には、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１２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。
【００３２】
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１３のＣ１１）の駆動回路（図１３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。
【００３３】
＜テレビジョン装置＞
図１３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）の各配線７（図１６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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、本発明の画像再生装置は、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。
【００３６】
＜配線基板及び電子源の製造方法＞
次に、本実施形態の基板１の製造方法について図１１を用いてその一例を以下に説明する。
【００３７】
（工程１）
まず、基板１を用意し、基板１の表面上に感光性のレジスト２１を積層する（図１１（Ａ）、図１１（Ｂ））。
【００３８】
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、ドライフィルレジストを用いるのが好ましい。
【００３９】
（工程２）
ついで、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２１を露光、現像する（図１１（Ｃ）、図１１（Ｄ））。
【００４０】
（工程３）
そして、露出した基板１の表面（溝２を形成する部分）に溝２を形成する（図１１（Ｅ））。
【００４１】
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。
【００４２】
（工程４）
次いで、溝２内に、溝２の幅よりも小さい直径を備える導電性のワイヤー３を配設する（図１１（Ｆ））。
【００４３】
ワイヤー３としては、金属ワイヤーを用いることができる。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。
【００４４】
（工程５）
そして、好ましくは、少なくとも溝２内に配置されたワイヤー３と溝２の周囲の基板１の表面とを覆うように酸化シリコン（典型的にはＳｉＯ２）からなる酸化シリコン層９を設ける（図１１（Ｆ））。
【００４５】
酸化シリコン層９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ができる。尚、この工程５は省略することもできる。
【００４６】
（工程６）
次いで、レジスト２１を剥離する。
【００４７】
尚、本工程６は、工程３（図１１（Ｅ））と工程４（図１１（Ｆ））との間に行っても
よい。即ち、レジスト２１を除去してから、溝２内にワイヤー３を配設しても良い。
【００４８】
また、レジスト２１の除去を工程３と工程４との間に行った場合には、基板１の全面に、酸化シリコン層９を設けることもできる。特に、表面伝導型電子放出素子を基板１上に設ける場合には、基板１からのアルカリ成分の拡散を防ぐために、酸化シリコン層９を、基板１の全面に設けることが好ましい（図１０（Ｇ）を参照）。
【００４９】
（工程７）
次いで、一対の電極である第２の電極１０を基板１の表面上に設ける（図１１（Ｈ））。
【００５０】
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。上記酸素雰囲気中での焼成工程により、ワイヤー３の表面に酸化被膜８を形成することができる。
【００５１】
尚、ここでは、第２の電極１０を形成する工程において、同時に、酸化被膜８を形成したが、酸化被膜８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８を設けることもできる。
【００５２】
例えば、予め酸化被膜８を供えたワイヤー３を用意しておき、これを、工程４（図１１（Ｆ））で溝２内に配設してもよい。このようにすれば、本工程７において、第２の電極１０の形成方法は特に制限されない。あるいは、また、酸化シリコン層９を設ける場合には、工程５の焼成工程を使って、ワイヤー３の表面に所定の厚みの酸化被膜８を設けることもできる。
【００５３】
（工程８）
その後、ワイヤー３と電極１０とを接続するため、部分研磨にて、酸化被膜８の一部を除去してワイヤー３の表面の一部（接続部）を露出させる（研磨部４の形成）。
ここでは、接続部である研磨部４を研磨することで形成したが、この方法に限定されるものではない。例えば、ワイヤー３の研磨部４に相当する箇所を予め保護層で覆っておき、上述した酸化被膜８を形成した後に、保護層を除去する方法などを採用することはできる。
【００５４】
（工程９）
次に配線７と第１の電極５（接続電極）とを形成することで、本発明のマトリクス配線構造を形成する。
【００５５】
配線７および第１の電極５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。
【００５６】
以上の工程により、ワイヤー３と配線７の交差部の絶縁性が確保され、簡易な構成であり、低抵抗であり、基板１表面から配線７が突出することを抑制したマトリクス配線を形成することができる。
【００５７】
この後、表面伝導型電子放出素子を形成するために、一対の電極間に導電性膜１１を設け、その後、配線７とワイヤー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、低抵抗であるワイヤーを用いることで、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。
【００５８】
また、別の要因としては、基板１に設けた溝２内にワイヤー３を配設することで、高精度な配線７を作れ、また、配線７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７の影響を抑制することができる。尚、本実施形態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。
【００５９】
＜実施例＞
以下に本発明の実施例を示す。基板１をガラス基板１として、以下説明する。
【００６０】
＜実施例１＞
図１〜図３に示したワイヤー埋め込みマトリクス配線基板を図１１の工程フローで形成した。
【００６１】
まず、ガラス基板１を用い、ガラス基板１上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を形成部分のみのレジスト２１を溶解し、次いでサンドブラスト法を用いて幅約１１０μｍ深さ約１１０μｍの溝２を形成した（図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ））。
【００６２】
溝形成法としては、サンドブラスト法やウエットエッチングが一般的であるが、これらに限定されるものではない。その後、ドライフィルムレジストを剥離し、本例においては、溝２形成後に、ガラス基板１の全面に、酸化シリコン層９としてＳｉＯ２膜をスパッタリング法で成膜した。ＳｉＯ２成膜は該パッシベーション膜の上に形成しても、パッシベーション層単体でも構わない。
【００６３】
次いで、溝２内に直径１０５ミクロンの銅製のワイヤー３を配設した。Ｃｕワイヤー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。
【００６４】
次に、ガラス基板１、溝２及び、配置されたワイヤー３を覆うようにシリカコート材である酸化シリコン層９をスリットコーターで塗布し、大気雰囲気中において２５０℃で仮焼成した。次いで、５００℃で大気中焼成して白金製の第２の電極１０を得るとともに、ワイヤー表面に２ミクロンの酸化被膜８を形成させ、覆っているシリカコート材とで３ミクロンの絶縁層を形成した。
【００６５】
その後、ワイヤー３と第２の電極１０のコンタクト部分を作製するため、部分研磨にて接続部のみ通電が可能なように表面被膜を一部除外した。
【００６６】
次にＡｇペーストを用いて配線７を幅５０ミクロン、膜厚５ミクロンで印刷法を用いて形成すると共に、第２の電極１０とワイヤー３とを接続する接続パット５を印刷し、５００℃で焼成を行い、配線基板を完成させた。その結果、ワイヤー３と配線７との交差部において、絶縁が確保されていることを確認した。
【００６７】
＜実施例２＞
溝２の形成、ドライフィルムレジストの剥離（図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ））まで実施例１と同様に行う。次に、あらかじめ大気雰囲気中で加熱することで、表面に３ミクロンの酸化被膜８を形成したワイヤー３を溝２内に配設した。そして、ガラス基板１、溝２及
び、配置されたワイヤー３を覆うようにシリカ系コート材である酸化シリコン層９をスリットコーターで２ミクロン塗布し、大気雰囲気中において仮焼成した。次いで、５００℃で大気焼成して白金製の第２の電極１０を得た。表面酸化膜８とシリカコート層９とで５ミクロンの絶縁層を形成した。次に、Ａｇペーストを用いて配線７を印刷法を用いて形成すると共に、第２の電極１０とワイヤー３との接続用の接続パットである第１の電極５を同時印刷し、５００℃で焼成を行い、マトリクス基板を完成させた。その結果、ワイヤー３と配線７との交差部において、絶縁が確保されていることを確認した。
【００６８】
＜実施例３＞
図４〜図６に示したマトリクス配線を備える配線基板を図１１の工程フローで形成した。
【００６９】
溝２形成まで実施例１と同様に行い、ドライフィルムレジストを残したまま、ワイヤー３を溝２内に配設した（図１１（Ｆ））。次に、溝２及び、配置されたワイヤー３を覆うようにシリカ系コート材である酸化シリコン層９をスリットコーターで２ミクロン塗布し、大気雰囲気中において２５０℃で仮焼成した。その後ドライフィルムレジストを剥離した（図１１（Ｇ））。
【００７０】
次いで、有機白金膜を５００℃で大気焼成して白金製の第２の電極１０を得ると共に、ワイヤー３表面に２ミクロンの酸化被膜８を形成させた（図１１（Ｈ））。酸化被膜８と、覆っている酸化シリコン９とで４ミクロンの絶縁層を形成した。
【００７１】
次に、Ａｇペーストを用いて配線７を印刷法を用いて形成すると共に、第２の電極１０とワイヤー３との接続用の第１の電極５を同時印刷し、５００℃で焼成を行い、配線基板を完成させた。その結果、ワイヤー３と配線７の交差部において、絶縁が確保されていることを確認した。
【００７２】
＜実施例４＞
図７〜図９に示したマトリクス配線を備える基板１を形成した。
【００７３】
実施例１と同様に溝２を形成し、その後、第２の電極１０を形成した。次に、ワイヤー３の配設まで行った後、スクリーン印刷法を用いて第２の電極１０とワイヤー３との接続用の第１の電極５を印刷し、５００℃で焼成を行い、第１の電極５でワイヤー３のガラス基板１への固定を行うと共に、ワイヤー３の表面に２ミクロンの酸化被膜８を形成した。
【００７４】
次にＡｇペーストを用いて配線７を印刷法を用いて形成し、５００℃で焼成を行い、マトリクス基板を完成させた。その結果、ワイヤー３と配線７との交差部において、絶縁が確保されていることを確認した。
【００７５】
また、上記各実施例で形成した配線基板を用いて、第２の電極１０間に導電性膜１１を設けた後に、配線７とワイヤー３を介して導電性膜１１に通電することで公知のフォーミング工程および活性化工程を行って表面伝導型電子放出素子を形成した。その後、図１２に示す画像表示装置を形成したところ、高精細で均一性の高い良好な画像を表示することができた。
【００７６】
以上説明したように、本実施例に従い大気焼成による酸化を利用した絶縁層形成による配線基板を作製するならば、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、極めて良好なディスプレイパネルを形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施形態におけるマトリクス配線構造の平面模式図である。
【図２】図１に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図３】図１に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図４】本実施形態における他のマトリクス配線構造の平面模式図である。
【図５】図４に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図６】図４に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図７】本実施形態における他のマトリクス配線構造の平面模式図である。
【図８】図７に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図９】図７に示すマトリクス配線構造の断面模式図である。
【図１０】本実施形態におけるマトリクス配線構造の工程図である。
【図１１】本実施形態におけるマトリクス配線構造の工程図である。
【図１２】本実施形態における画像表示装置の模式図である。
【図１３】本実施形態におけるテレビジョン装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ 基板（ガラス基板）
２ 溝
３ ワイヤー
４ 研磨部（接続部）
５ 第１の電極
７ 配線
８ 酸化被膜（絶縁層）
９ 酸化シリコン層（絶縁層）
１０ 第２の電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、金属を含む導電性のワイヤーと、
前記ワイヤーと交差して前記ワイヤー上に配置された配線と、
を備えた配線基板と、
前記配線基板上に配置され、前記導電性のワイヤーと前記配線とに電気的に接続された複数の電子放出素子と、
を備え、
前記ワイヤーが、前記ワイヤーを構成する金属の酸化物層を表面に備えている、
ことを特徴とする電子源。
【請求項２】
前記ワイヤーを構成する金属が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌのいずれかの金属であることを特徴とする請求項１に記載の電子源。
【請求項３】
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または請求項２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４】
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３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。
【請求項５】
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、金属を含む導電性のワイヤーと、
前記ワイヤーと交差して前記ワイヤー上に配置された配線と、
を備えた配線基板であって、
前記ワイヤーが、前記ワイヤーを構成する金属の酸化物層を表面に備えており、
前記酸化物層が、少なくとも前記配線と前記ワイヤーとの間および前記ワイヤーと前記溝の内壁との間に配置されている、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項６】
前記ワイヤーを構成する金属が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌのいずれかの金属であることを特徴とする請求項５に記載の配線基板。
【請求項７】
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導電性のワイヤーと、
を備えた配線基板の製造方法であって、
前記溝内に、その表面を予め酸化させた金属性のワイヤーを配置する工程、
を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項８】
さらに、前記ワイヤーと交差して前記ワイヤー上に配置された配線を印刷法により設ける工程を有することを特徴とする請求項７に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１】
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、金属を含む導電性のワイヤーと、
前記ワイヤーと交差して前記ワイヤー上に配置された配線と、
を備えた配線基板と、
前記配線基板上に配置され、前記導電性のワイヤーと前記配線とに電気的に接続された複数の電子放出素子と、
を備え、
前記ワイヤーが、前記ワイヤーを構成する金属の酸化物層を表面に備えている、
ことを特徴とする電子源。
【請求項２】
前記ワイヤーを構成する金属が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌのいずれかの金属であることを特徴とする請求項１に記載の電子源。
【請求項３】
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または請求項２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４】
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３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。
【請求項５】
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、金属を含む導電性のワイヤーと、
前記ワイヤーと交差して前記ワイヤー上に配置された配線と、
を備えた配線基板であって、
前記ワイヤーが、前記ワイヤーを構成する金属の酸化物層を表面に備えており、
前記酸化物層が、少なくとも前記配線と前記ワイヤーとの間および前記ワイヤーと前記溝の内壁との間に配置されている、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項６】
前記ワイヤーを構成する金属が、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌのいずれかの金属であることを特徴とする請求項５に記載の配線基板。
【請求項７】
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導電性のワイヤーと、
を備えた配線基板の製造方法であって、
前記溝内に、その表面を予め酸化させた金属性のワイヤーを配置する工程、
を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項８】
さらに、前記ワイヤーと交差して前記ワイヤー上に配置された配線を印刷法により設ける工程を有することを特徴とする請求項７に記載の配線基板の製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１６２２５（Ｐ２００８−１６２２５Ａ）
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８３６９９（Ｐ２００６−１８３６９９）
【出願日】平成１８年７月３日（２００６．７．３）
【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２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月３日（２００６．７．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]