一種圖形及一種製造金屬或金屬化合物的方法

2023-05-21 15:41:11

專利名稱：一種圖形及一種製造金屬或金屬化合物的方法
技術領域：
本發明涉及通過利用包含金屬成分的溶液而形成金屬或金屬化合物圖形的方法；以及利用該圖形製造電子發射裝置、電子源和成像裝置的方法。本發明還涉及採用了合適孔隙度的金屬或金屬化合物圖形；以及採用了該圖形的電子發射裝置、電子源和成像裝置。
相關
背景技術：
對於用於形成用作電極、線路等的導電圖形的方法，已知有以下方法(1)通過噴鍍方法(通過噴鍍)而粘附金屬；形成保護層圖形；以及通過離子碾磨方法進行蝕刻，以便使保護層剝落的方法；(2)利用絲網印刷(screen printing)將導電糊劑印刷成合適圖形，然後使它乾燥/烘乾以形成合適的導電圖形的方法；(3)通過轉印形成導電圖形的方法；(4)將導電糊劑塗布在基質的整個表面上；使它乾燥/烘乾以形成金屬膜；用屏蔽膜例如光阻材料覆蓋該金屬膜的合適部分；以及對該合適部分之外的部分進行蝕刻，以便形成合適的導電圖形的方法；(5)使金屬糊劑具有光敏性；使該金屬糊劑的合適部分暴光；然後使它顯影以形成導電圖形的方法(日本專利申請公開No.5-114504)；以及(6)使由凝膠或類似物形成的層吸收具有導電性的微滴，並燃燒除去凝膠層，以便形成導電膜的方法(日本專利申請公開No.9-213211)。
不過，方法(4)和方法(5)有一些問題，其中，尤其是當由貴重金屬例如鉑構成導電圖形時，在蝕刻和顯影時將除去大量的貴重金屬成分，這導致在回收和再利用所除去的成分時需要大量的人工和很重的設備負擔。還有，不僅在形成導電圖形時有上述問題，而且在形成包括絕緣材料的金屬化合物圖形時也有該問題。因此，希望能夠解決該問題。
對於所形成的圖形的質量，根據方法(1)形成的膜圖形具有很高的膜密度，該圖形自身的電極特性沒有問題。不過，在有不同金屬時有問題，它的特性隨時問而改變，因為不同金屬易於擴散和運動。而且，在電子發射裝置中，不同金屬的擴散可能對電子發射特性有不利影響，這也是一個問題(日本專利申請No.2000-243327)。而且，根據方法(2)至(5)形成的膜圖形具有較低的膜密度，難於穩定控制膜質量。因此，例如當在基質上形成大量圖形時，將產生電特性不均勻分布的問題。
尤其是，根據方法(2)，將難於形成精細的圖形。根據方法(3)，將難於形成具有均勻膜質量的圖形，或者難於形成有重複性的圖形。
發明簡介本發明考慮到上述現有技術中的固有問題，本發明的目的是提供一種用於形成各種圖形例如金屬或金屬化合物圖形的方法，其中，在形成步驟過程中，構成該圖形的材料的去除量能夠減至最少，尤其是，即使當圖形由貴重金屬例如鉑構成時，在形成步驟過程中所除去的構成該圖形的材料可以在最小負擔下回收和再利用。
本發明的另一目的是提供一種金屬或金屬化合物圖形，尤其優選是電極圖形，其中，在保持金屬或金屬化合物圖形的特性穩定的同時，還能抑制在有不同金屬時該不同金屬的擴散和運動。
根據本發明，提供了一種製造金屬或金屬化合物圖形的方法，該方法包括形成樹脂圖形的步驟，即在基質表面上形成能夠吸收含有金屬成分的溶液的樹脂圖形；吸收步驟，即，將該樹脂圖形浸入含有金屬成分的溶液中，以便使該樹脂圖形吸收該含有金屬成分的溶液；洗滌步驟，即洗滌在其上面形成有樹脂圖形的基質，該樹脂圖形已經吸收了含有金屬成分的溶液；以及燃燒步驟，即在洗滌後燃燒該樹脂圖形。
而且，根據本發明，提供了一種製造金屬或金屬化合物圖形的方法，該方法包括形成樹脂圖形的步驟，即在基質表面上形成能夠吸收含有金屬成分的溶液的樹脂圖形；吸收步驟，通過噴射方法或旋轉塗布方法將含有金屬成分的溶液塗布在樹脂圖形上，以便使該樹脂圖形吸收該含有金屬成分的溶液；洗滌步驟，即洗滌在其上面形成有樹脂圖形的基質，該樹脂圖形已經吸收了含有金屬成分的溶液；以及燃燒步驟，即在洗滌後燃燒該樹脂圖形。
而且，根據本發明，提供了一種製造金屬或金屬化合物的方法，該方法包括形成樹脂圖形的步驟，即在基質表面上形成樹脂圖形，該樹脂圖形能夠吸收含有金屬成分的溶液並能夠進行金屬成分的離子交換；吸收步驟，即，使該樹脂圖形吸收含有金屬成分的溶液；以及燃燒步驟，即燃燒已經吸收了含有金屬成分的溶液的該樹脂圖形。
還有，根據本發明的另一方面，提供了一種圖形，該圖形包括第一區域，該第一區域有第一金屬或第一金屬化合物，且孔隙度為60％或更少；以及第二區域，該第二區域布置成與該第一區域接觸，並有第二金屬或第二金屬化合物，該第二金屬或第二金屬化合物與第一金屬或第一金屬化合物不同。
附圖的簡要說明

圖1是在實例3和實例15中形成的裝置電極圖形的示意圖；以及圖2是表示在實例3和實例15中製造的成像裝置的顯示板部分的示意圖。
優選實施例的說明本發明提供了形成圖形的方法，其中，通過把在基質上形成的樹脂圖形浸入含有金屬成分的溶液中或通過將含有金屬成分的溶液塗布在它上面而進行吸收，然後對基質進行洗滌，並通過燃燒步驟而在該基質上形成圖形。本發明還提供了一種形成圖形的方法，其中，上述含有金屬成分的溶液被吸收到樹脂圖形中，該樹脂圖形能夠吸收含有金屬化合物的溶液並能夠進行金屬成分的離子交換，然後燃燒該樹脂圖形。尤其是，本發明提供了一種通過利用光敏樹脂和含有金屬成分的溶液來形成金屬或金屬化合物圖形的方法。根據本發明形成的金屬或金屬化合物圖形的代表實例包括電極、線路和由金屬氧化物組成的絕緣層。對於根據本發明形成的金屬或金屬化合物圖形，導電圖形的形成方法很有用，例如用於具有電極的電子發射裝置的製造方法；用於具有多個該電子發射裝置的電子源的製造方法；以及特別是用於緩解在採用該電子源的成像裝置的製造方法中回收和再利用構成材料的負擔。
根據本發明的另一方面，提供了一種圖形，包括第一區域，該第一區域有第一金屬或第一金屬化合物，且孔隙度為60％或更少；以及第二區域，該第二區域布置成與該第一區域接觸，並有第二金屬或金屬化合物，該第二金屬或第二金屬化合物與第一金屬或第一金屬化合物不同。
通過上述結構，當該第一區域和第二區域用作構成電子發射裝置的裝置電極時，將防止與上述裝置電極連接的線路的構成材料擴散，從而能夠提供具有優選性能的電子發射裝置。
在本發明中術語金屬的意思是甚至包括合金的金屬。上述說明「第一金屬或第一金屬化合物與第二金屬或第二金屬化合物不同」也指當它們由相同元素組成但這些元素的比例不同的情況。
例如，當第一區域和第二區域分別由比例Sn∶Pb＝7∶3和Sn∶Pb＝6∶4的錫(Sn)鉛(Pb)合金焊料構成時，第一區域和第二區域彼此不同，這也在本發明的範圍內。還有，當第一區域和第二區域利用銀(Ag)和氧化鉛(PbO)的混合糊劑構成並用於線路時，當它們的混合比在第一和第二區域之間變化時，該第一和第二區域彼此不同。
如上所述，本發明可以用於電子發射裝置和採用該電子發射裝置的成像裝置。電子發射裝置的實例包括表面導電型電子發射裝置，其中，導電薄膜形成而與一對裝置電極連接，該對裝置電極形成為在電絕緣基質上彼此相對，然後，對該導電薄膜進行焊接處理，該焊接處理也稱為使導電薄膜形成局部破壞、變形或改變，從而形成包括裂縫的高電阻部分，該裝置利用了這樣的現象，即當形成包括裂縫的高電阻部分之後，當在裝置電極之間施加電壓並將平行電流施加到導電薄膜表面上時，通過包括裂縫的高電阻部分(電子發射部分)產生電子發射。其它電子發射裝置的實例包括稱為「FE型」的電場發射型電子發射裝置或者稱為「MIM型」的具有金屬/絕緣層/金屬類型結構的電子發射裝置。
有多個電子發射裝置和用於驅動該多個電子發射裝置的線路的電子源的實例包括具有布置成階梯狀形式的電子發射裝置的電子源，其中，多個有一對裝置電極的電子發射裝置布置成沿X方向和Y方向的矩陣形式，布置在同一條直線上的多個電子發射裝置的一個裝置電極和另一裝置電極與一個公共線路連接，同時，從電子發射裝置發出的電子可由布置在電子發射裝置上面並垂直於該線路方向的控制電極(也稱為「柵極」)而控制驅動。
在電子源的另一實例中，多個電子發射裝置布置成沿X方向和Y方向的矩陣形式，且布置在同一條直線上的多個電子發射裝置的一個裝置電極與沿X方向的公共線路連接，布置在同一條直線上的多個電子發射裝置的另一裝置電極與沿Y方向的公共線路連接。這就是所謂的簡單矩陣結構。
成像裝置的實例包括通過使上述電子源與成像部件組合而製成的成像裝置，該成像部件通過由該電子源的電子發射裝置發射的電子束照射而形成圖像。當所採用的成像部件具有通過電子而發射可見射線的螢光材料時，可以製造可用作電視或計算機顯示器的顯示板。當感光鼓用作成像部件且通過電子束照射而在該感光鼓上形成潛像並利用調色劑而使其顯影時，可以製造複印機或印表機。
對於本發明的優選實施例，下面將順序介紹所用的材料(含有樹脂和金屬成分的溶液)、形成金屬或金屬化合物圖形的方法，尤其是形成本發明的導電圖形的方法、孔隙度的計算方法以及本發明的電子發射裝置、電子源和成像裝置的製造方法。
(1)光敏樹脂用於本發明的樹脂優選是光敏樹脂，它沒有特別的限制，只要利用該光敏樹脂形成的樹脂圖形能夠吸收後面所述的含有金屬成分的溶液即可。可溶於水的光敏樹脂和可溶於溶劑的光敏樹脂都可以採用。術語「可溶於水的光敏樹脂」是指該光敏樹脂在後面所述的顯影步驟中能夠利用水或者包含至少50％重量的水的顯影劑進行顯影。術語「可溶於溶劑的光敏樹脂」是指該光敏樹脂在顯影步驟中能夠利用有機溶劑或者包含至少50％重量的有機溶劑的顯影劑進行顯影。
光敏樹脂可以是在樹脂結構中有光敏基團的樹脂或可以是在其中混合有光敏劑例如環化橡膠-二疊氮化物抗蝕劑(rubber-bisazide resist)的樹脂。在各種光敏樹脂成分中，光化反應起動劑或光化反應抑制劑可以合適地混合。光敏樹脂可以是可溶於顯影溶液中的光敏樹脂塗層通過光輻射而轉變成不溶於顯影溶液中的這一類型(負性類型)，或者可以是不溶於顯影溶液中的光敏樹脂塗層通過光輻射而轉變成可溶於顯影溶液中的這一類型(正性類型)。
在本發明中，如上所述可以廣泛採用普通的光敏樹脂。尤其優選是可與在後面所述的包含金屬成分的溶液中的金屬成分進行反應的可離子交換的樹脂。還優選是採用可溶於水的光敏樹脂，因為能夠很容易地保持優選工作環境，同時所生成的廢物本身幾乎不會形成負擔。
還將進一步介紹可溶於水的光敏樹脂。該可溶於水的光敏樹脂可以是使用包含至少50％重量的水的顯影劑的樹脂，該顯影劑還添加有低級醇例如甲醇或乙醇，以便提高幹燥速度；或者是用於加速溶解的成分或用於提高該光敏樹脂成分的穩定性的成分，它們的範圍小於50％重量。不過，從減少環境負擔的觀點來說，優選是該樹脂能夠利用具有70％重量或更多的水含量的顯影劑進行顯影，更優選是該樹脂能夠利用具有90％重量或更多的水含量的顯影劑進行顯影，最優選是該樹脂能夠利用只含有水的顯影劑進行顯影。該可溶於水的光敏樹脂的實例包括包含有可溶於水的樹脂的樹脂，該可溶於水的樹脂例如聚乙烯醇樹脂或聚乙烯吡咯烷酮樹脂。
(2)含有金屬成分的溶液用於本發明的溶液優選是含有金屬成分的溶液。這時，該溶液可以是包含有機溶劑類型溶劑的有機溶劑類型溶液，該有機溶劑類型溶劑包含50％重量或更多的有機溶劑；該溶液或者可以是包含含水溶劑的含水溶液，該含水溶劑含有50％重量或更多的水，只要該溶液通過燃燒可形成金屬或金屬化合物膜即可。對於該含有金屬成分的溶液，例如能夠採用通過使由鉑、銀、鈀或銅形成的、可溶於有機溶劑或可溶於水的金屬有機化合物溶解於有機溶劑類型溶劑或含水溶劑中作為金屬成分而獲得的溶液。其中，優選採用溶解有鉑有機化合物的溶液，因為可以很容易地獲得化學性能非常穩定的導電圖形。
與上述光敏樹脂類似，用於本發明的、含有金屬成分的溶液優選是含水溶液，因為能夠很容易地保持優選工作環境，同時所生成的廢物本身幾乎不會形成負擔。用於該含水溶液的含水溶劑可以是含有50％重量或更多水的含水溶劑，還添加有例如低級醇如甲醇或乙醇，以便提高幹燥速度；或者是添加有用於加速溶解的成分或用於提高上述金屬有機化合物的穩定性的成分，它們的範圍小於50％重量。不過，從減少環境負擔的觀點來說，該溶劑的水含量優選是70％重量或更多，更優選是90％重量或更多，最優選是該溶劑完全是水。
尤其是通過燃燒而可形成導電膜的可溶於水的金屬有機化合物的實例包括金、鉑、銀、鈀、銅等的絡合物。
該絡合物優選是這樣，即它的配合基由在分子中至少有一個羥基基團的含氮化合物構成。配合基由在分子中至少有一個羥基基團的含氮化合物構成的絡合物優選是例如醇胺(乙醇胺、丙醇胺、異丙醇胺和丁醇胺等)、瑟靈烯醇和TRIS這樣的絡合物，其中，其配合基由任意一種具有8個或更少碳原子的含氮化合物構成，或者由兩種或更多具有8個或更少碳原子的含氮化合物構成。
優選採用絡合物的原因包括它具有較高的水溶性和較低的結晶性。例如，在市場上有售的氨絡合物中，晶體在乾燥過程中沉澱，在某些情況下很難獲得均勻的膜。當採用「柔性」配合基例如由脂族烷基胺構成的配合基時，結晶性可以降低，但是由於烷基的憎水性，水溶性降低。另一方面，當所採用的絡合物中配合基如上述構成時，可以同時獲得較高水溶性和較低結晶性。
為了提高所獲得的導電圖形膜的膜質量並提高導電圖形粘接到基質上的粘接性，例如，優選是包含例如銠、鉍、釕、釩、鉻、錫、鉛和矽等元素或它們的化合物，以作為上述金屬化合物的一種成分。
(3)形成導電圖形的方法本發明的導電圖形的形成可以通過如下面所述的樹脂圖形形成步驟(塗布步驟、乾燥步驟、曝光步驟和顯影步驟)、吸收步驟、洗滌步驟、燃燒步驟而實現，需要時還有研磨步驟。
塗布步驟是將上述光敏樹脂塗布在絕緣基質上的步驟，導電圖形將形成於該絕緣基質上。該塗布可以採用各種印刷方法(絲網印刷、膠板印刷、曲面印刷)、旋轉器方法、浸漬方法、噴射方法、壓印方法、滾壓方法、窄縫塗布器方法、噴墨方法等。
乾燥步驟是使已經在上述塗布步驟中塗布在基質上的光敏樹脂膜中的溶劑蒸發，從而使該塗層乾燥的步驟。該塗層膜可以在室溫下乾燥，但是優選是通過加熱而乾燥，以縮短乾燥時間。通過加熱而乾燥可以利用例如無風爐、乾燥器或加熱板來進行，並通常可以通過將該膜置於50至100℃溫度下1至30分鐘來進行，儘管該條件可根據為了形成電極和線路而塗布的組合物的配方或塗布量而變化。
曝光步驟是根據預定樹脂圖形(例如電極或線路的預定形狀)，使基質上的光敏樹脂膜曝光的步驟，該光敏樹脂膜已經在上述乾燥步驟中乾燥。在曝光步驟中將要通過光輻射而曝光的區域根據所用的光敏樹脂是負性類型樹脂還是正性類型樹脂而變化。當該樹脂為負性類型的樹脂(通過光輻射將變得不溶於顯影溶液中)時，通過使光照射到將留下來以作為所希望的樹脂圖形的區域上而進行曝光。另一方面，當該樹脂為正性類型的樹脂(通過光輻射將變得可溶於顯影溶液中)時，與負性類型樹脂相反，通過使光照射到除了將要留下來以作為樹脂圖形的區域之外的區域上而進行曝光。光輻射區域和非照射區域同樣可以通過由光阻材料形成的普通屏蔽膜而進行選擇。
顯影步驟是在上述曝光步驟中進行曝光的光敏樹脂膜中，將除了將要留下來以作為所希望的樹脂圖形的區域之外的區域中的光敏樹脂膜除去的步驟。當光敏樹脂為負性類型的樹脂時，在沒有進行光輻射的區域內的光敏樹脂膜將溶解於顯影溶液中，在通過光輻射進行曝光的區域內的光敏樹脂膜將不溶於顯影溶液中。因此，顯影可以通過用顯影溶液來溶解和除去在未進行光輻射的部分內的光敏樹脂膜而進行，在未進行光輻射的部分內的光敏樹脂膜並沒有變得不溶於顯影溶液。當光敏樹脂為正性類型的樹脂時，沒有進行光輻射的光敏樹脂膜部分不能溶解於顯影溶液中，而通過光輻射進行曝光的光敏樹脂膜部分將溶解於顯影溶液中。因此，顯影可以通過用顯影溶液來溶解和除去在光輻射部分內的光敏樹脂膜而進行，在光輻射部分內的光敏樹脂膜將溶解於顯影溶液中。
在採用可溶於水的光敏樹脂時，所用的顯影溶液例如是水或與用於普通的可溶於水的阻光材料中的顯影溶液相同的顯影溶液。當採用有機溶劑樹脂時，所用的顯影溶液可以是有機溶劑或與用於溶劑型阻光材料中的顯影溶液相同的顯影溶液。這裡，作為形成樹脂圖形的一個步驟，已經介紹了利用光敏樹脂的形成步驟。當採用除光敏樹脂之外的其它樹脂時，樹脂圖形可以通過移走等方法而形成。
吸收步驟是使如上述形成的樹脂圖形吸收上述含有金屬成分的溶液的步驟。可以通過使所形成的樹脂圖形與含有金屬成分的溶液進行接觸而實現吸收。尤其是，可以例如通過浸漬方法或塗布方法進行吸收，在該浸漬方法中，所形成的樹脂圖形浸入含有金屬成分的溶液中，而在塗布方法中，通過例如噴射方法或旋轉塗布方法而將含有金屬成分的溶液塗布在所形成的樹脂圖形上。在使樹脂圖形與含有金屬成分的溶液接觸之前，例如當採用上述含水溶液時，該樹脂圖形可以預先利用上述含水溶劑進行膨脹。
洗滌步驟是在使樹脂圖形吸收含有金屬成分的溶液之後進行的、用於洗滌和除去粘附在樹脂圖形上的多餘溶液或洗滌和除去粘附在除樹脂圖形之外的部件上的多餘溶液。該洗滌步驟可以採用與在含有金屬成分的溶液中的溶劑相同的洗滌溶液而進行，並通過將在其上形成有樹脂圖形的基質浸入該洗滌溶液中的方法或通過將該洗滌溶液噴射到在其上形成有樹脂圖形的基質上的方法來進行。這裡所進行的洗滌並不局限於利用洗滌溶液進行的洗滌，只要能夠洗去多餘的溶液即可，因此，例如可以通過採用空氣噴射或振動的方法進行。在該洗滌步驟中，可稍微除去含有金屬成分的溶液，不過，所除去的量非常小，因此，即使進行回收和再利用，與普通方法相比也能夠將其大大減小。
燃燒步驟是燃燒通過顯影步驟、吸收步驟和洗滌步驟而獲得的樹脂圖形(當為負性類型的樹脂時在光輻射部分中的光敏樹脂，當為正性類型的樹脂時在未進行光輻射的部分中的光敏樹脂)，並分解和除去樹脂圖形中的有機成分，以便利用該樹脂圖形中所吸收的、含有金屬成分的溶液中的金屬成分來形成導電膜。當所形成的導電膜是貴重金屬膜時，燃燒可以在空氣中進行。還有，當所形成的導電膜是由易於氧化的金屬例如銅和鈀形成的膜時，燃燒可以在真空或除去氧氣的空氣(例如在不活潑的氣體空氣例如氮氣中)中進行。當形成絕緣圖形時，絕緣材料可以通過使Pb或類似物在有氧空氣中(例如空氣中)燃燒而形成。該燃燒通常可以通過將樹脂圖形置於400至600℃的溫度下幾分鐘至幾十分鐘而進行，儘管該條件根據包含於樹脂圖形中的有機成分的種類而變化。燃燒例如可以通過利用循環熱空氣爐而進行。通過該燃燒，導電圖形可以在基質上形成為有預定圖形形狀的金屬膜。
燃燒步驟之後，需要時可以進行研磨步驟。研磨步驟是使形成於基質表面上的金屬膜形成圖形的步驟。所採用的離子碾磨方法可以是任意通常採用的方法。所用的抗蝕劑(resist)可以是正性抗蝕劑或負性抗蝕劑。在曝光時，光敏樹脂膜利用預定的屏蔽膜進行曝光，並進行顯影以獲得預定圖形。曝光表面通過離子碾磨方法等進行蝕刻即可。蝕刻可以通過任意方法進行，只要該金屬表面能夠蝕刻。最後，使抗蝕劑剝離，該剝離溶液可以根據所用的抗蝕劑的種類而進行適當選擇。
本發明的優選實施例如上所述。根據該實施例，可以以很高的材料利用率和較低的成本來形成圖形。
當根據上述優選實施例形成金屬或金屬化合物圖形時，重要的是應當控制樹脂圖形的吸收能力，例如控制樹脂圖形厚度，以及應當控制吸收步驟中的吸收條件，例如控制浸入時間或塗布時間，以便控制所形成的圖形的電特性和防止不同金屬擴散的功能。通過該控制，可以合適地控制所形成的圖形的孔隙度。
順便說明，用於獲得具有所需孔隙度的圖形的方法並不局限於上述製造方法，具有合適孔隙度的圖形還可以通過根據後面所述的實例11和13的方法而獲得。
下面將詳細介紹根據本發明形成的膜圖形的孔隙度。
(4)金屬或金屬化合物圖形的孔隙度汙染成分的擴散運動和薄膜電阻的穩定性下面將介紹本發明的膜結構，在該膜結構中有60％或更小的孔隙度(40％或更大密度)。
下面將介紹當該金屬膜圖形用作電極時的孔隙度。如上所述，對於通過噴鍍方法製成的金屬膜的膜質量，孔隙度幾乎為0％(即密度為100％)，因此，密度接近純金屬的密度。因此，該金屬膜圖形用作電極，該電極具有穩定的電極特性。可以發現，當該電極與不同金屬或金屬化合物汙染物連接時，該不同金屬或金屬化合物汙染物將進行擴散運動。例如，當通過噴鍍方法將Ag等印刷到Pt電極上時，大量的Ag擴散到Pt電極上。因此，由於不同金屬在Pt電極上的擴散，電極的電特性改變，這通常產生問題。
可以證明，尤其是當Ag等擴散到構成電子發射裝置的電極中時，不同金屬的擴散將對電子發射特性產生很大影響(日本專利申請公開No.2000-243327)。根據我們的研究證明，不同金屬的擴散可以通過在金屬或金屬化合物圖形中提供孔隙而進行抑制。從防止不同金屬擴散的觀點來看，優選是該圖形有10％或更大的孔隙度，更優選是20％或更大。尤其是，當發生不同金屬例如Ag向電子發射裝置的擴散時，根據該擴散量，電子發射特性有很大變化，因此，必需將不同金屬的擴散量抑制到不會對電子發射特性有任何不利影響的程度。為此，孔隙度優選是10％或更大，更優選是20％或更大。
另一方面，當孔隙度為60％或更大(密度為40％或更小)時，該膜變得多孔。當使這樣的電極與不同金屬、金屬化合物汙染物等連接時，可以發現，因為不同金屬的擴散運動通道是多孔的，這將形成使不同金屬難於進行運動的環境。不過，孔隙度為60％或更大的多孔電極的電阻穩定性較差，因此這時該多孔電極不能獲得穩定的特性。這不僅在導電圖形例如電極中產生問題，而且在絕緣圖形中也產生問題，因為電特性(絕緣特性)不充分。
當在較大基質例如PDP上形成電極時，在該多孔電極中，膜的分布厚度可以在大約+-20％之間變化。這樣，該電阻值的變化大於膜的厚度分布變化，這也是當裝置採用該電極時的一個問題。
因此，在本發明的金屬或金屬化合物圖形中，薄膜電阻的變化可以減至最小，而且電極特性也沒有問題。還有，當採用該圖形作為電子發射裝置的電極時，不同金屬或金屬化合物汙染物的擴散運動能夠被抑制，且可以抑制電子發射特性的退化。
孔隙度的計算方法本發明中所述的孔隙度可根據密度測量值進行計算。首先，以Pt電極為例介紹密度的計算方法。該密度採用每單位容積的Pt豐度。
Pt密度＝(本發明的Pt豐度/膜厚度)/(參考的Pt豐度/膜厚度)其中，參考的Pt豐度是通過噴鍍方法形成的Pt圖形的Pt豐度。Pt豐度利用EPMA(電子探針.微量分析器)進行測量。
根據這樣獲得的密度，該孔隙度為Pt孔隙度＝1-Pt密度。該膜厚度利用觸針(stylus)系統厚度儀進行測量。
(5)電子發射裝置、電子源和成像裝置的製造方法本發明的上述導電圖形形成方法可以適當用於以下裝置的製造方法包括電極的電子發射裝置；有多個具有電極的電子發射裝置和用於驅動該多個電子發射裝置的線路的電子源；以及包括該電子源和成像部件的成像裝置，該成像部件用於通過由電子源的電子發射裝置發射的電子束進行照射而形成圖像。尤其是，對於電子發射裝置的製造，根據本發明方法形成電極；對於電子源或成像裝置的製造，電子發射裝置的電極和所用線路中的一個或兩個都根據本發明的方法而形成，因此，在製造過程中所除去的、構成該電極和/或線路的材料的量能大幅度減少，對在製造過程中除去的材料的處理所需的時間和勞動大幅度減小。
如上所述，具有利用本發明的導電圖形形成方法而製造的電極的電子發射裝置的優選實施例優選包括一個冷陰極裝置，例如表面導電類型的電子發射裝置、場致發射型(FE型)電子發射裝置以及金屬/絕緣層/金屬類型結構「MIM型」的電子發射裝置。其中，尤其優選是表面導電類型的電子發射裝置，其中，利用本發明的方法，電子發射裝置的大量電極可以很容易地通過一次處理而形成。根據本發明的方法，在形成用於多個電子發射裝置的裝置電極的同時，也可以形成用於驅動各電子發射裝置所需的線路。因此，可以很容易地製造有多個電子發射裝置的電子源，而且，也能夠更加容易地製造通過將該電子源與成像部件組合而形成的成像裝置，該成像部件用於通過由構成電子源的電子發射裝置發出的電子束的照射而形成圖像。
(實例)下面將參考實例更詳細地介紹本發明，不過，本發明並不局限於這些實例。
(實例1)將通過將0.06wt％的胺矽烷偶聯劑(KBM-603，由Shin-Etsu化學有限公司製造)添加到光敏樹脂(sun resiner BMR-850，由Sanyo Kasei有限公司製造)中而獲得的溶液通過輥式塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並利用加熱板在45℃乾燥2分鐘。隨後，利用負性遮光膜，使基質和該膜彼此接觸，並利用超高壓水銀燈(照明度8.0mW/cm2)作為光源進行曝光，曝光時間為2秒。然後，把生成的基質通過浸入作為顯影劑的純水中30秒而進行處理，從而獲得目標樹脂圖形。所獲得的樹脂圖形的膜厚度為1.55μm。
該形成有樹脂圖形的基質浸入純水中30秒，然後浸入Pt-Pb溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/鉛(II)乙酸鹽，鉛含量200ppm)中60秒。
隨後，從Pt-Pb溶液中取出基質，以流水洗滌5秒，以便洗去在樹脂圖形之間的Pt絡合物溶液，通過向它上面噴射空氣而脫水，並通過加熱板在80℃乾燥3分鐘。
然後，在循環熱空氣爐中在500℃燃燒該乾燥的基質30分鐘，以便形成鉑電極，該鉑電極的電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為20nm。該電極的薄膜電阻為60Ω/□。
(實例2)鉑電極以與實例1相同的方式形成，只是採用Pt溶液(四胺鉑(II)乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量)作為金屬有機化合物溶液。
該電極的厚度為25nm，薄膜電阻為40Ω/□。
(實例3)鉑電極以與實例1相同的方式形成，只是採用Pt-Pb溶液(四胺鉑(II)乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/鉛(II)乙酸鹽，鉛含量200ppm)作為金屬有機化合物溶液。
該電極的厚度為30nm，薄膜電阻為55Ω/□。
(實例4)利用本發明的導電圖形形成方法，製成多個表面導電型電子發射裝置，而且，形成用於驅動該多個表面導電型電子發射裝置的線路，從而製造電子源。而且，利用該電子源製造成像裝置。下面將根據圖1和圖2介紹該製造過程。
步驟1在尺寸為300mm長度×300mm寬度×2.8mm厚度的玻璃基質上，以與實例1相同的方法製造如圖1所示的多個裝置電極對(第一區域)。
在該實例中的裝置電極對由相對的、寬度為60μm且長度為480μm的裝置電極A和寬度為120μm且長度為200μm的裝置電極B形成，其中電極間隙為20μm。通過調節而使裝置電極對之間的節距在橫向方向為300μm且在縱向方向為650μm，該裝置電極對成矩陣形式布置在基質1上，且裝置電極對的數目為720×240。在形成裝置電極對的同時，形成尺寸為1cm×1cm的鉑膜圖形。這時該薄膜電阻測量為26Ω/□。
步驟2如圖2所示，與在各線上的裝置電極對的一個裝置電極A連接的X方向線路2(第二區域)通過絲網印刷方法利用Ag糊劑而形成。隨後，通過絲網印刷方法形成厚度為20μm的中間絕緣層(圖中未示出)，在該中間絕緣層上以與X方向線路2相同的方法形成與在各線上的裝置電極對的另一裝置電極B連接的Y方向線路3(第二區域)，並燃燒該基質。這樣，形成X方向線路2和Y方向線路3。
步驟3利用純水洗滌通過步驟2而在上面形成有X方向線路2和Y方向線路3的基質1。
步驟4在其中溶解有濃度為0.05％重量的聚乙烯醇、濃度為15％重量的2-丙醇和濃度為1％重量的乙二醇的含水溶液中，溶解了鈀-單乙醇胺乙酸鹽絡合物，以便使鈀的濃度為大約0.15％重量，從而獲得淺黃色含水溶液。
通過噴墨方法，上述含水溶液的微滴從構成各裝置電極對的裝置電極A和B的上面位置施加到同一部分四次，從而跨接裝置電極A和B，並進入電極間隙內(圓點尺寸＝大約100μm)。
在其上面有含水溶液微滴的基質1在燃燒爐中在350℃燃燒30分鐘，用於在裝置電極A和B之間進行連接的鈀薄膜4形成於各電極對之間，然後將基質1固定在背板5上。
步驟5在面板10中，螢光膜8和金屬背面9形成於玻璃基質7的內表面上，該玻璃基質7與基質1不同，使該面板10對著背板，並通過支承架6進行密封，從而構成包封(envelope)11。用於通風和排氣的供氣和排氣管預先粘在支承架6上。
步驟6通過供氣和排氣管使包封內部排氣成1.3×10-5pa，在各線上以這樣的方式進行成形，即通過利用與各X方向線路2平行的X方向接線端Dx1至Dxn和與各Y方向線路3平行的Y方向接線端Dy1至Dym，在各線的裝置電極對之間施加有電壓，以便在鈀薄膜4上並在裝置電極A和B之間產生尺寸為幾十μm的裂縫部分，從而形成表面導電類型的電子發射裝置。
步驟7使包封11內部排氣成1.3×10-5Pa之後，將苯基氰從供氣和排氣管引入該包封11內，直到該包封11內部壓力升高到1.3×10-2Pa。以與上述成形相同的方式，在各裝置電極對之間供給脈衝電壓，並開始將碳沉積在鈀薄膜的裂縫部分上。對各線施加脈衝電壓25分鐘。
步驟8通過供氣和排氣管充分排空該包封11的內部，然後，在進一步排空的同時在250℃將整個包封11加熱3小時。最後，將吸氣劑進行閃蒸，並密封該供氣和排氣管。
這樣，製成如圖2所示的顯示板，包括掃描電路、控制電路、調製電路和d.c電源的驅動電路(未示出)與該顯示板相連，從而製成板形成像裝置。
預定的電壓通過X方向接線端Dx1至Dxn和Y方向接線端Dy1至Dym均勻(sharing)施加到各表面導電型電子發射裝置上，高電壓通過高壓接線端12施加到金屬背面9上，因此，可以以優選的圖像質量顯示任意矩陣(matrix)圖像圖形。應當知道，當將該面板分解並測量擴散到電子發射裝置中的Ag時，可以確認足以防止Ag的擴散。
在該實例中，實例1的製造方法用於形成裝置電極。不過，在線路電極與其它金屬接觸的結構中，只要實例1的製造方法用於形成線路，也可以獲得同樣的效果。
(實例5)一種成像裝置以與實例4相同的方式製造，只是採用Pt-Pb溶液(四胺鉑(II)乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/鉛(II)乙酸鹽，鉛含量200ppm)作為金屬有機化合物溶液。可以以優選的圖像質量顯示任意矩陣圖像圖形。
(實例6)把通過將0.06wt％的胺矽烷偶聯劑(KBM-603，由Shin-Etsu化學有限公司製造)添加到光敏樹脂(sun resiner BMR-850，由Sanyo Kasei有限公司製造)中而獲得的溶液通過旋轉塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並利用加熱板在45℃乾燥2分鐘。隨後，利用負性遮光膜，使基質和該膜彼此接觸，並利用超高壓水銀燈(照明度8.0mW/cm2)作為光源進行曝光，曝光時間為2秒。然後，把生成的基質通過浸入作為顯影劑的純水中30秒而進行處理，從而獲得目標圖形。所形成的圖形的膜厚度為0.98μm。
該基質浸入純水中30秒，然後浸入Pt絡合物溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量)中30秒。
隨後，從Pt絡合物溶液中取出基質，以流水洗滌5秒，以便洗去在圖形之間的Pt絡合物溶液，利用空氣進行脫水，並通過加熱板在80℃乾燥3分鐘。
然後，在循環熱空氣爐中在500℃燃燒該乾燥的基質30分鐘，以便形成厚度為30nm的鉑電極。
該電極的薄膜電阻為80Ω/□。
(實例7)把通過將0.06wt％的胺矽烷偶聯劑(KBM-603，由Shin-Etsu化學有限公司製造)添加到光敏樹脂(sun resiner BMR-850，由Sanyo Kasei有限公司製造)中而獲得的溶液通過旋轉塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並利用加熱板在45℃乾燥2分鐘。隨後，利用負性遮光膜，使基質和該膜彼此接觸，並利用超高壓水銀燈(照明度8.0mW/cm2)作為光源進行曝光，曝光時間為2秒。然後，生成的基質通過浸入作為顯影劑的純水中30秒而進行處理，從而獲得目標圖形。所形成的圖形的膜厚度為1.08μm。
該形成有圖形的基質浸入純水中30秒，然後浸入Pt-Pb溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/鉛(II)乙酸鹽，鉛含量200ppm)中30秒。
隨後，從Pt-Pb溶液中取出基質，以流水洗滌5秒，以便洗去在圖形之間的Pt-Pb溶液，利用空氣進行脫水，並通過加熱板在80℃乾燥3分鐘。
然後，在循環熱空氣爐中在500℃燃燒該乾燥的基質30分鐘，以便形成鉑電極，該鉑電極的電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為40nm。
該電極的薄膜電阻為120Ω/□。
(實例7-2)鉑電極以與實例7相同的方式形成，只是將金屬有機化合物溶液變成Pt-Ru溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/釕(III)氯化物，釕含量200ppm)並將浸入時間變成120秒。形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為42nm的鉑電極。
該電極的薄膜電阻為12Ω/□。
(實例7-3)鉑電極以與實例7相同的方式形成，只是將金屬有機化合物溶液變成Pt-Sn溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/錫(III)氯化物，錫含量200ppm)並將浸入時間變成30秒。形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為56nm的鉑電極。
該電極的薄膜電阻為80Ω/□。
(實例7-4)鉑電極以與實例7相同的方式形成，只是將金屬有機化合物溶液變成Pt-V溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/硫酸氧釩(IV)，釩含量200ppm)並將浸入時間變成60秒。形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為38nm的鉑電極。該電極的薄膜電阻為64Ω/□。
(實例8)樹脂(聚乙烯醇)通過旋轉塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並利用加熱板在45℃乾燥2分鐘。隨後，利用超高壓水銀燈(照明度8.0mW/cm2)作為光源使基質的整個表面進行曝光，曝光時間為2秒。然後，生成的基質通過浸入作為顯影劑的純水中30秒而進行處理。所形成的膜厚度為1.85μm。
該基質浸入純水中30秒，然後浸入Pt-Pb溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/鉛(II)乙酸鹽，鉛含量200ppm)中120秒。
隨後，從Pt-Pb溶液中取出基質，以流水洗滌5秒，以便洗去在圖形之間的Pt-Pb溶液，利用空氣進行脫水，並通過加熱板在80℃乾燥3分鐘。
然後，在循環熱空氣爐中在500℃燃燒該乾燥的基質30分鐘，形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為60nm的鉑電極。
該電極的薄膜電阻為160Ω/□。
隨後，抗蝕劑(正性類型抗蝕劑LC100/10cp，由Shipley公司製造)通過旋轉器塗布在該基質上(1200rpm/5秒，膜厚度1.3微米)。
該塗布的抗蝕劑通過離子碾磨方法進行蝕刻(蝕刻條件為加速電壓500V；電流600mA；減速電壓200V；氣體種類氬氣255CCM；以及載體速度5mm/秒)，然後利用抗蝕劑剝離溶液(1112A，由Shipley公司製造)來剝離該抗蝕劑，從而形成目標圖形和鉑電極，該鉑電極的電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm。
(實例8-2)鉑電極以與實例8相同的方式形成，只是將金屬有機化合物溶液變成Pt-Zn溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/鋅(II)乙酸鹽，鋅含量200ppm)並將浸入時間變成15秒。
形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為44nm的鉑電極。該電極的薄膜電阻為250Ω/□。
(實例8-3)鉑電極以與實例8相同的方式形成，只是將金屬有機化合物溶液變成Pt-Rh溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/銠(III)硝酸鹽，銠含量200ppm)並將浸入時間變成60秒。
形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為51nm的鉑電極。該電極的薄膜電阻為190Ω/□。
(實例8-4)鉑電極以與實例8相同的方式形成，只是將金屬有機化合物溶液變成Pt-Cr溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/鉻(III)乙酸鹽，鉻含量200ppm)並將浸入時間變成60秒。
形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為43nm的鉑電極。該電極的薄膜電阻為99Ω/□。
(實例9)樹脂(聚乙烯醇)通過旋轉塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並利用加熱板在45℃乾燥2分鐘。隨後，利用超高壓水銀燈(照明度8.0mW/cm2)作為光源使基質的整個表面進行曝光，曝光時間為2秒。然後，生成的基質通過浸入作為顯影劑的純水中30秒而進行處理。所形成的膜厚度為2.3μm。
該基質浸入純水中30秒，然後浸入Pt-Pb溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/鉛(II)乙酸鹽，鉛含量200ppm)中60秒。
隨後，從Pt-Pb溶液中取出基質，以流水洗滌5秒，以便洗去在圖形之間的Pt-Pb溶液，利用空氣進行脫水，並通過加熱板在80℃乾燥3分鐘。
然後，在循環熱空氣爐中在500℃燃燒該乾燥的基質30分鐘，以便形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為60nm的鉑電極。
該電極的薄膜電阻為39Ω/□。
隨後，抗蝕劑(正性類型抗蝕劑LC100/10cp，由Shipley公司製造)通過旋轉器塗布在該基質上(1200rpm/5秒，膜厚度1.3微米)。
該塗布的抗蝕劑通過離子碾磨方法進行蝕刻(蝕刻條件為加速電壓500V；電流600mA；減速電壓200V；氣體種類氬氣255CCM；以及載體速度5mm/秒)，然後利用抗蝕劑剝離溶液(1112A，由Shipley公司製造)來剝離該抗蝕劑，從而形成目標圖形和鉑電極，該鉑電極的電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm。
(實例9-1)鉑電極以與實例9相同的方式形成，只是將金屬有機化合物溶液變成Pt-Bi溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/EDTANH4-鉍(III)乙酸鹽，鉍含量200ppm)並將浸入時間變成60秒。
形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為32nm的鉑電極。該電極的薄膜電阻為66Ω/□。
(實例9-2)鉑電極以與實例9相同的方式形成，只是將金屬有機化合物溶液變成Pt-Si溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/3-(2-氨乙基)丙基三乙氧基矽烷，矽含量200ppm)並將浸入時間變成60秒。
形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為78nm的鉑電極。該電極的薄膜電阻為105Ω/□。
(實例10)
樹脂(聚乙烯醇)通過旋轉塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並利用加熱板在45℃乾燥2分鐘。隨後，利用超高壓水銀燈(照明度8.0mW/cm2)作為光源使基質的整個表面進行曝光，曝光時間為2秒。然後，生成的基質通過浸入作為顯影劑的純水中30秒而進行處理。所形成的膜厚度為2.3μm。
該基質浸入純水中30秒，然後浸入Pt溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量)中120秒。
隨後，從Pt溶液中取出基質，以流水洗滌5秒，以便洗去在圖形之間的Pt絡合物溶液，利用空氣進行脫水，並通過加熱板在80℃乾燥3分鐘。
然後，在循環熱空氣爐中在500℃燃燒該乾燥的基質30分鐘，以便形成電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為40nm的鉑電極。
該電極的薄膜電阻為18Ω/□。
隨後，抗蝕劑(正性類型抗蝕劑LC100/10cp，由Shipley公司製造)通過旋轉器塗布在該基質上(1200rpm/5秒，膜厚度1.3微米)。
該塗布的抗蝕劑通過離子碾磨方法進行蝕刻(蝕刻條件為加速電壓500V；電流600mA；減速電壓200V；氣體種類氬氣255CCM；以及載體速度5mm/秒)，然後利用抗蝕劑剝離溶液(1112A，由Shipley公司製造)來剝離該抗蝕劑，從而形成目標圖形和鉑電極，該鉑電極的電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm。
(實例11)將鉑含量為5％重量的四(單乙醇胺)鉑(II)乙酸鹽絡合物的金屬有機化合物含水溶液與樹脂(聚乙烯醇)含水溶液以下面比例混合，從而製備組合物11-A。
金屬有機化合物50份重量聚乙烯醇樹脂50份重量。
該組合物11-A通過旋轉塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並在80℃乾燥2分鐘。乾燥後該膜厚度為2.1μm。
隨後，將有塗布膜的基質置於循環熱空氣爐中，並在500℃燃燒30分鐘。從而形成厚度為60nm的鉑。對同時形成的1cm×1cm尺寸的鉑膜圖形的薄膜電阻進行測量，該薄膜電阻為14Ω/□。
隨後，抗蝕劑(正性類型抗蝕劑LC100/10cp，由Shipley公司製造)通過旋轉器塗布在該基質上(1200rpm/5秒，膜厚度1.3微米)。
該塗布的抗蝕劑通過離子碾磨方法進行蝕刻(蝕刻條件為加速電壓500V；電流600mA；減速電壓200V；氣體種類氬氣255CCM；以及載體速度5mm/秒)，然後利用抗蝕劑剝離溶液(1112A，由Shipley公司製造)來剝離該抗蝕劑，從而形成目標圖形和鉑電極，該鉑電極的電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm。
(實例12)把通過將0.06wt％的胺矽烷偶聯劑(KBM-603，由Shin-Etsu化學有限公司製造)添加到光敏樹脂(sun resiner BMR-850，由Sanyo Kasei有限公司製造)中而獲得的溶液通過旋轉塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並利用加熱板在45℃乾燥2分鐘。隨後，使基質和屏蔽膜彼此接觸，並利用超高壓水銀燈(照明度8.0mW/cm2)作為光源對基質的整個表面進行曝光，曝光時間為2秒。然後，生成的基質通過浸入作為顯影劑的純水中30秒而進行處理，從而獲得目標圖形。所形成的圖形的膜厚度為1.55μm。
該基質浸入Pt絡合物溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量)中120秒。
隨後，從Pt絡合物溶液中取出基質，以流水洗滌5秒，以便洗去在圖形之間的Pt絡合物溶液，利用空氣進行脫水，並通過加熱板在80℃乾燥3分鐘。
然後，在循環熱空氣爐中在500℃燃燒該乾燥的基質30分鐘，以便形成厚度為76nm的鉑電極。
該電極的薄膜電阻為9Ω/□。
隨後，抗蝕劑(正性類型抗蝕劑LC100/10cp，由Shipley公司製造)通過旋轉器塗布在該基質上(1200rpm/5秒，膜厚度1.3微米)。
該塗布的抗蝕劑通過離子碾磨方法進行蝕刻(蝕刻條件為加速電壓500V；電流600mA；減速電壓200V；氣體種類氬氣255CCM；以及載體速度5mm/秒)，然後利用抗蝕劑剝離溶液(1112A，由Shipley公司製造)來剝離該抗蝕劑，從而形成目標圖形和鉑電極，該鉑電極的電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm。
(實例13)將二(乙醯基丙酮酸合)鉑(II)的金屬有機化合物與丙烯酸系共聚物樹脂丙二醇單甲醚溶液以下面比例混合，從而製備組合物13-A。
金屬有機化合物50份重量丙烯酸系共聚物樹脂50份重量。
該組合物13-A通過旋轉塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並通過加熱板在80℃乾燥2分鐘。乾燥後該膜厚度為1.5μm。
隨後，將有塗布膜的基質置於循環熱空氣爐中，並在550℃燃燒一小時。從而形成厚度為42nm的鉑。對該鉑的薄膜電阻進行測量，該薄膜電阻為35Ω/□。
隨後，抗蝕劑(正性類型抗蝕劑LC100/10cp，由Shipley公司製造)通過旋轉器塗布在該基質上(1200rpm/5秒，膜厚度1.3微米)。
該塗布的抗蝕劑通過離子碾磨方法進行蝕刻(蝕刻條件為加速電壓500V；電流600mA；減速電壓200V；氣體種類氬氣255CCM；以及載體速度5mm/秒)，然後利用抗蝕劑剝離溶液(1112A，由Shipley公司製造)來剝離該抗蝕劑，從而形成目標圖形和鉑電極，該鉑電極的電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm。
(實例14)將環化橡膠和4，4』-二疊氮基查耳酮二甲苯溶液以下面比例混合，從而製備組合物14-A。
環化橡膠95份重量4，4』-二疊氮基查耳酮5份重量。
該組合物14-A通過旋轉塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並通過加熱板在80℃乾燥2分鐘。乾燥後該膜厚度為1.5μm。
隨後，利用負性遮光膜，使基質和該膜彼此接觸，並利用超高壓水銀燈(照明度8.0mW/cm2)作為光源進行曝光，曝光時間為10秒。然後，生成的基質通過浸入作為顯影劑的二甲苯溶液中30秒而進行處理，從而獲得目標樹脂圖形。該樹脂圖形的膜厚度為1.0μm。
該基質浸入Pt絡合物丙酮溶液(二(乙醯基丙酮酸合)鉑(II)，鉑含量2％重量)中30秒。
隨後，從Pt絡合物丙酮溶液中取出基質，以流水洗滌5秒，以便洗去在圖形之間的Pt絡合物溶液，利用空氣進行脫水，並通過加熱板在80℃乾燥3分鐘。
然後，在循環熱空氣爐中在500℃燃燒該乾燥的基質30分鐘，以便形成厚度為25nm的鉑電極。
該電極的薄膜電阻為100Ω/□。
(對比實例)在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)上，通過噴鍍方法，首先沉積5nm厚的Ti，隨後沉積45nm厚的Pt。隨後，抗蝕劑(正性類型抗蝕劑LC100/10cp，由Shipley公司製造)通過旋轉器塗布在該基質上(1200rpm/5秒，膜厚度1.3微米)。
該塗布膜通過離子碾磨方法進行蝕刻(蝕刻條件為加速電壓500V；電流600mA；減速電壓200V；氣體種類氬氣255CCM；以及載體速度5mm/秒)，然後利用抗蝕劑剝離溶液(1112A，由Shipley公司製造)來剝離該抗蝕劑，從而形成目標圖形。對同時形成的、尺寸為1cm×1cm的鉑膜圖形的薄膜電阻進行測量，該薄膜電阻為5.5Ω/□。
利用EPMA(電子探針.微分析器)，對如上述製造的基質進行測量，測量在該基質上的Pt的量。
結果如表1所示。
表 1

還有，在對比實例和上述某些實例中製成的基質的電極的一部分上進行屏蔽，通過噴鍍在其上沉積有500nm厚的Ag。
在循環熱空氣爐中在400℃燃燒該基質1小時。
利用EPMA，從通過將Ag噴鍍在Pt電極上而產生的邊緣部分在Ag值為500μm的位置處對基質進行測量。
該結果如表2所示。
表2

注 ◎表示優秀○表示優良△表示合格×表示很差
(實例15)利用與實例4相同的方法，製造多個表面導電型電子發射裝置，同時形成用於驅動該多個表面導電型電子發射裝置的線路，從而製成電子源，而且，利用該電子源製造成像裝置。其中，一對裝置電極製成形狀為從裝置電極與線路的接觸部分到電子發射部分的距離為500μm。
應當知道，一對裝置電極利用下面的實例和本發明的對比實例來製造。在對比實例2和3中，在實例9-2中樹脂圖形的膜厚度和該樹脂圖形浸入金屬溶液中的時間都適當受到控制，並獲得有不同孔隙度的圖形，以便比較孔隙度和電子發射特性之間的關係。
這樣，製成如圖2所示的顯示板，這時，包括掃描電路、控制電路、調製電路、d.c.電壓源等(都未示出)的驅動電路與該顯示板相連，以便製成板形成像裝置。
預定的電壓通過X方向接線端Dx1至Dxn和Y方向接線端Dy1至Dym均勻(sharing)施加到各表面導電型電子發射裝置上，高電壓通過高壓接線端12施加到金屬背面9上，因此，將顯示圖像圖形。
其結果如表3所示。
表3

如上所述，為了在電子發射特性和孔隙度之間的關係中獲得優選的電子發射特性，孔隙度優選是10％或更大，更優選是20％或更大。考慮到上述電阻的穩定性，優選是使孔隙度為60％或更小。還有，對於電極圖形，考慮到Ag的擴散，該孔隙度優選是10％或更大，更優選是20％或更大，考慮到電阻穩定性，該孔隙度優選是60％或更小。
(實例16)在該實例和實例17中，利用有離子交換功能的樹脂而形成樹脂圖形。尤其是，採用有羧酸基團的樹脂。因此，可以更加提高金屬材料的吸收，並能夠提供低成本的製造方法，在該方法中，材料的使用效率提高。下面將詳細介紹實例16。在該實例中，如登記專利No.02527271所述的、含有聚合物組分(甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-丙烯酸正丁酯-偶氮二異丁腈共聚物)的光敏樹脂通過輥式塗布機塗布在玻璃基質(75mm長度×75mm寬度×2.8mm厚度)的整個表面上，並通過加熱板在45℃乾燥2分鐘。隨後，利用負性遮光膜，使基質和該膜彼此接觸，並利用超高壓水銀燈(照明度8.0mW/cm2)作為光源進行曝光，曝光時間為2秒。然後，生成的基質通過浸入作為顯影劑的純水中30秒而進行處理，從而獲得目標樹脂圖形。所得的樹脂圖形的膜厚度為1.35μm。
該樹脂圖形基質浸入純水中30秒，然後浸入Pt-Pb溶液(鉑(II)單乙醇胺乙酸鹽絡合物，鉑含量2％重量/鉛(II)乙酸鹽，鉛含量200ppm)中60秒。
隨後，從Pt-Pb溶液中取出基質，以流水洗滌5秒，以便洗去在樹脂圖形之間的Pt絡合物溶液，通過向它上面噴射空氣而脫水，並通過加熱板在80℃乾燥3分鐘。
然後，在循環熱空氣爐中在500℃燃燒該乾燥的基質30分鐘，以便形成鉑電極，該鉑電極的電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為15nm。
該電極的薄膜電阻為80Ω/□。
(實例17)利用在實例16中製成的樹脂圖形，不是將它浸入Pt-Pb溶液，而是通過噴墨裝置(噴沫印刷頭BC-01，由Canon有限公司製造)將溶液施加到樹脂圖形上兩次，並通過加熱板在80℃乾燥3分鐘。
然後，在循環熱空氣爐中在500℃燃燒該乾燥的基質30分鐘，以便形成鉑電極，該鉑電極的電極間距離為20μm，寬度為60μm，長度為120μm，厚度為15nm。對於該實例，洗滌步驟並不需要，因此能減少步驟數目。
還有，該電極的薄膜電阻為80Ω/□。
還有，在上述實例16和17中，能夠以良好的材料使用效率形成圖形。而且，根據上述實例16和17的方法製造的電極圖形用於實例4的成像裝置的裝置電極。因此，可以獲得優選的電子發射特性，並能夠實現優選的圖像顯示。
本發明如上所述，並有以下效果。
(1)在形成金屬或金屬化合物圖形的處理過程中幾乎不除去構成該圖形的材料，因此，例如，在形成導電圖形例如電極或線路時，在處理過程中待除去的導電圖形構成材料能夠減至最小，且即使當該導電圖形由貴重金屬例如鉑構成時，在回收和再利用在處理過程中除去的導電圖形構成材料時所承受的負擔能夠減至最小。而且，當利用該導電圖形形成方法製造電子發射裝置、電子源和成像裝置時，在製造時的上述負擔能夠大幅度減小。
(2)與上述原因相同，因為可以用最小量的金屬成分來形成圖形，在形成大量電極、線路圖形或在較大區域上的絕緣層時所需的成本能夠降低。
(3)在本發明中，採用可溶於水的光敏樹脂作為光敏樹脂，含有金屬成分的溶液製成含水溶液，因此，除了工作環境之外，對自然環境的不利影響也能減至最小，同時，形成圖形並不需要使用強酸，因此，不用害怕由於基質被強酸腐蝕而降低精確度，並能夠在不降低精確度的情況下形成所希望的精細導電圖形。
(4)尤其是，通過選擇晶體幾乎不會在乾燥過程中沉澱的金屬有機化合物(具有特定配合基的金屬絡合物)，形成為導電圖形的金屬膜能夠有均勻和良好的質量。
而且，對孔隙度進行控制的實施例模式有以下效果。
(5)當對金屬和金屬化合物圖形的膜質量進行控制時，材料的利用率降低，同時保持圖形的電特性，例如當用該圖形作為電極時的電阻或者當用該圖形作為絕緣層時的絕緣特性，因此能夠降低成本。
(6)在有不同金屬時，能夠在很大程度上抑制該不同金屬的擴散運動。
(7)尤其是，當該圖形用作構成電子發射裝置的電極時，能夠防止由於不同金屬的擴散而引起的電子發射特性的退化，因此能提供優選的成像裝置。
權利要求
1.一種圖形，包括第一區域，該第一區域有第一金屬和第一金屬化合物中的至少一種，且孔隙度為60％或更少；以及第二區域，該第二區域布置成與所述第一區域接觸，並有第二金屬和第二金屬化合物中的至少一種，該第二金屬和第二金屬化合物中的所述至少一種與第一金屬和第一金屬化合物中的所述一種不同。
2.根據權利要求1所述的圖形，其中所述孔隙度為10％或更大。
3.根據權利要求1所述的圖形，其中所述孔隙度為20％或更大。
4.根據權利要求1所述的圖形，其中所述圖形具有導電性。
5.根據權利要求1所述的圖形，其中所述第一區域和/或所述第二區域是電極。
6.根據權利要求1所述的圖形，其中所述第一區域和/或所述第二區域是線路。
7.一種製造金屬或金屬化合物的方法，包括形成樹脂圖形的步驟，即在基質表面上形成樹脂圖形，該樹脂圖形能夠吸收含有金屬成分的溶液並能夠進行所述金屬成分的離子交換；吸收步驟，即，使所述樹脂圖形吸收有金屬成分的所述溶液；以及燃燒步驟，即燃燒已經吸收了含有金屬成分的所述溶液的樹脂圖形。
8.根據權利要求7所述的製造金屬或金屬化合物的方法，其中所述可離子交換的樹脂有羧酸基團。
全文摘要
本發明涉及一種圖形，包括第一區域，該第一區域有第一金屬和第一金屬化合物中的至少一種，且孔隙度為60％或更少；以及第二區域，該第二區域布置成與所述第一區域接觸，並有第二金屬和第二金屬化合物中的至少一種，該第二金屬和第二金屬化合物中的所述至少一種與第一金屬和第一金屬化合物中的所述一種不同。
文檔編號H05K3/10GK1542888SQ20041004465
公開日2004年11月3日 申請日期2002年4月19日 優先權日2001年4月19日
發明者古瀨剛史, 寺田匡宏, 森省誠, 宏 申請人:佳能株式會社