(57)【要約】  本発明の光マトリックスデバイスの製造方法によれば、基板上に形成される配線の下地に、印刷法により塗布される液滴の幅よりも小さいピッチで、金属インクに対して疎液性のある疎液部と親液性のある親液部とが交互に平行に形成されているので、射出された液滴は、複数の疎液部を跨ぎつつ、疎液部のエッジに沿って伸長するので配線の形成精度が向上する。これより、配線幅を均一に形成することができ、形成された配線が隣合う配線とショートすることがない。
2010064301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光に関する素子を２次元マトリックス状に配列して構成された光マトリックスデバイスを流動体を塗布する印刷法により製造する光マトリックスデバイスの製造方法であって、
前記光マトリックスデバイスの基板の表面に第１絶縁膜を形成する第１絶縁膜形成ステップと、
前記第１絶縁膜の表面の一部を前記流動体に対して疎液性に処理して、親液部と疎液部とを略平行に形成した第１下地パターンを形成する第１下地パターン形成ステップと、
前記第１下地パターン上の前記疎液部の長辺方向と略平行に、かつ、複数の前記疎液部を跨いで前記流動体を塗布することで配線を形成する第１配線形成ステップと
を備えたことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
隣り合う前記疎液部と前記親液部とで構成されるピッチ間距離を、前記第１配線ステップで塗布される前記流動体の幅の１０分の１以下に形成する
ことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
前記第１下地パターンの形成にナノインプリント法により形成されたマスクを用いる
ことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１つに記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
フッ素プラズマにより前記第１絶縁膜の表面の一部を前記流動体に対して疎液性に処理することを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項１から４いずれか１つに記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
前記第１絶縁膜の表面の一部を前記流動体に対して疎液性に処理する前に、前記第１絶縁膜の表面全体を親液性に処理する
ことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項１から５いずれか１つに記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
前記第１配線及び第１絶縁膜の表面上に第２絶縁膜を形成する第２絶縁膜形成ステップと、
前記第２絶縁膜の表面の一部を前記流動体に対して疎液性に処理して、親液部と疎液部とを略平行に形成した第２下地パターンを形成する第２下地パターン形成ステップと、
前記第２下地パターン上の前記疎液部の長辺方向と略平行に、かつ、複数の前記疎液部を跨いで前記流動体を塗布することで、さらに別の配線を形成する第２配線形成ステップとを備えたことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
前記第１下地パターンと交差する方向に前記第２下地パターンを形成する
ことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項１から７いずれか１つに記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
前記疎液部の長辺と短辺との比を５：１以上に形成する
ことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
前記疎液部を千鳥配列状に形成する
ことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１から９いずれか１つに記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
前記印刷法が、インクジェット法である
ことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項１１】
光に関する素子を２次元マトリックス状に配列して構成された光マトリックスデバイスを流動体を塗布する印刷法により製造する製造方法であって、
前記光マトリックスデバイスの基板の表面に第１絶縁膜を形成する第１絶縁膜形成ステップと、
前記第１絶縁膜の表面の一部を前記流動体に対して親液性に処理して、親液部と疎液部とを略平行に形成した第１下地層を形成する第１下地層形成ステップと、
前記下地層上の前記疎液部の長辺方向と略平行に、かつ、複数の前記疎液部を跨いで流動体を塗布することで配線を形成する第１配線形成ステップと
を備えたことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１いずれか１つに記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
前記光マトリックスデバイスが光検出器である
ことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光マトリックスデバイスの製造方法において、
前記光マトリックスデバイスが放射線検出器である
ことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【請求項１４】
請求項１から１３いずれか１つに記載の光マトリックスデバイスにおいて、
前記光マトリックスデバイスが画像表示装置である
ことを特徴とする光マトリックスデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビやパーソナルコンピュータのモニタとして用いられる薄型画像装置、もしくは医療分野や産業分野などに用いられる放射線撮像装置に備わる放射線検出器など、表示素子または受光素子で形成される画素を二次元マトリックス状に配列した構造を有する光マトリックスデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等で形成されるアクティブ素子とコンデンサとを備えた光に関する素子を二次元マトリックス状に配列した光マトリックスデバイスが汎用されている。光に関する素子として、受光素子と表示素子とが挙げられる。また、この光マトリックスデバイスを大別すると、受光素子で構成されたデバイスと表示素子で構成されたデバイスとに分けられる。受光素子で構成されたデバイスとしては、光撮像センサや、医療分野または産業分野などで用いられる放射線撮像センサなどがある。表示素子で構成されたデバイスとしては、透過光の強度を調節する素子を備えた液晶型や、発光素子を備えたＥＬ型などの、テレビやパーソナルコンピュータのモニタとして用いられる画像ディスプレイがある。ここで光とは、赤外線、可視光線、紫外線、放射線（Ｘ線）、γ線等をいう。【０００３】
近年、こうした光マトリックスデバイスに備わるアクティブマトリックス基板の配線等の形成方法として、インクジェット法を用いる方法が盛んに研究されている。アクティブマトリックス基板のゲート配線やデータ配線、また、ゲートチャネルなどの半導体の形成においては、従来のフォトリソグラフィ法と違って局所的に印刷形成できることが非常に有用だからである。【０００４】
インクジェット印刷技術を用いて絶縁基板上に半導体、絶縁体、または導電性微粒子を含有する液滴（インク）を印刷塗布することで、半導体膜、絶縁体膜または導線を形成することができる。インクジェットノズルから射出される液滴は、半導体、絶縁体、または導電性微粒子のいずれかを有機溶媒に溶解または分散させて、溶液またはコロイド状態に保たれている。そして、絶縁基板上にこの液滴を印刷塗布した後、加熱処理を行うことで有機溶媒を揮発させ、半導体膜、絶縁体膜、または導線（配線）を形成する。【０００５】
インクジェット法によるデバイス形成では、基板上に射出された流動体である液滴の拡がり及び滲みをいかに制御するかが重要である。滴下した直後は図３２及び図３３に示すように、液滴幅ｄ１の状態であった液滴５０が、図３４及び図３５に示すように、時間の経過とともに液滴の高さが低くなり、外側に拡がった液滴５１へと形状が変わる。例えば、基板上に落着した直後の液滴５０の幅ｄ１が５０μｍであったものが、時間の経過とともに１００μｍ（ｄ２）まで拡がることがある。これは、液滴と基板との濡れ性からも起因する。【０００６】
この液滴の拡がりにより、形成された配線が他の配線と接触しショートする問題が生じたので、この問題を解決するために、例えば特許文献１では、配線パターン領域の境界に沿って吐出された流動体の境界を整形する前処理を施す方法が開示されている。具体的には、配線パターン領域の境界に沿ってバンクを形成することで、液滴の拡がりをバンクに沿う方向へ導いている。
【特許文献１】特許第４００３２７３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、アクティブマトリックス基板で形成されるパターンの大部分は、細長い配線であるため、各配線ごとの配線パターンの境界にバンクを形成することは大変労力を費やすことである。また、配線パターンが異なるごとにバンクの形成パターンも異なるので、配線パターンにあわせてその都度バンク形成パターンを変更しなければならず、多様な配線パターンに対応できるバンク形成パターンを予め形成することはできなかった。【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、印刷法により塗布された流動体の拡がりを一定方向へ導く下地パターンを備えた光マトリックスデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明の光マトリックスデバイスの製造方法は、光に関する素子を２次元マトリックス状に配列して構成された光マトリックスデバイスを流動体を塗布する印刷法により製造する光マトリックスデバイスの製造方法であって、前記光マトリックスデバイスの基板の表面に第１絶縁膜を形成する第１絶縁膜形成ステップと、前記第１絶縁膜の表面の一部を前記流動体に対して疎液性に処理して、親液部と疎液部とを略平行に形成した第１下地パターンを形成する第１下地パターン形成ステップと、前記第１下地パターン上の前記疎液部の長辺方向と略平行に、かつ、複数の前記疎液部を跨いで前記流動体を塗布することで配線を形成する第１配線形成ステップとを備えたことを特徴とする。【００１０】
本発明の光マトリックスデバイスの製造方法によれば、絶縁膜の表面の一部を流動体に対して疎液性に処理をすることで、絶縁膜の表面上に親液部と疎液部とが略平行に形成された下地パターンを形成するので、印刷法にて塗布された流動体が、疎液部の長辺方向に沿って親液部の面上を伸長するとともに疎液部の面上も伸長するが、疎液部の短辺方向への伸長は制限される。このような下地パターン上の疎液部の長辺方向と略平行に配線を形成するので、流動体の伸長方向と配線の形成方向が同じなので、均一な配線幅を形成することができる。また、流動体の横流れを制限するので、隣りあう配線パターン同士が接触してショートになることもない。【００１１】
また、隣り合う疎液部と親液部とで構成されるピッチ間距離が第１配線ステップで塗布される流動体の幅の１０分の１以下であればより好ましい。印刷法にて塗布された流動体の形成位置がズレたとしても、疎液部の短辺方向への伸長は制限されるので、流動体の幅方向のズレが抑制される。また、隣り合う疎液部と親液部とのピッチ間距離が流動体の幅の１０分の１以下であるので、疎液部の長辺方向に沿う方向であれば、下地パターン上のどの位置でも配線を形成することができる。【００１２】
また、絶縁膜の疎液化処理のマスク形成にナノインプリント法を用いてもよい。これより、微細な疎液部と親液部とのピッチ間距離を形成することができ、何度も転写してマスクを形成することができる。また、絶縁膜の疎液化処理の具体例としてフッ素プラズマが挙げられる。【００１３】
また、絶縁膜を疎液化処理する前に絶縁膜の表面全体を親液化処理をしていれば、親液部と疎液部との流動体に対する親液性の違いが顕著化されるので、流動体は疎液部の長辺方向へより伸長することができる。【００１４】
また、上記光マトリックスデバイスの製造方法により形成した配線及び下地パターンを備えた絶縁膜の表面にさらに、別の下地パターンを備えた絶縁膜及び配線を形成してもよい。先に形成した下地パターン及び配線と後に形成した下地パターン及び配線とで、後で形成した絶縁膜を挟んで交差する下地パターン及び配線パターンを形成することもできる。【００１５】
また、疎液部の長辺と短辺との比が５：１以上であればより好ましい。塗布された流動体が疎液部の長辺方向へ伸長しやすくなる。また、疎液部を千鳥配列状に形成してもよい。疎液部が千鳥配列状であっても、流動体は疎液部の長辺方向に沿う方向に伸長し、疎液部の短辺方向には伸長が制限される。【００１６】
また、第１配線形成ステップ及び第２配線形成ステップにおいて形成される配線が、インクジェット法により形成されてもよい。これより、配線を局所的に印刷形成することができる。【００１７】
また、本発明の第２の実施形態の光マトリックスデバイスの製造方法は、光に関する素子を２次元マトリックス状に配列して構成された光マトリックスデバイスを流動体を塗布する印刷法により製造する光マトリックスデバイスの製造方法であって、前記光マトリックスデバイスの基板の表面に第１絶縁膜を形成する第１絶縁膜形成ステップと、前記第１絶縁膜の表面の一部を前記流動体に対して親液性に処理して、親液部と疎液部とを略平行に形成した第１下地層を形成する第１下地層形成ステップと、前記下地層上の前記疎液部の長辺方向と略平行に、かつ、複数の前記疎液部を跨いで流動体を塗布することで配線を形成する第１配線形成ステップとを備えたことを特徴とする。【００１８】
本発明の第２の実施形態によれば、絶縁膜の表面の一部を流動体に対して親液性に処理をすることで、親液部と疎液部とが略平行に形成された下地パターンを形成するので、印刷法にて塗布された流動体が、疎液部の長辺方向に沿って親液部の面上を伸長するとともに疎液部の面上も伸長するが、疎液部の短辺方向への伸長は制限される。このような下地パターン上の疎液部の長辺方向と略平行に配線を形成するので、流動体の伸長方向と配線の形成方向が同じなので、均一な配線幅を形成することができる。また、流動体の横流れを制限するので、隣りあう配線パターン同士が接触してショートになることもない。【００１９】
また、上記光マトリックスデバイスの製造方法により、リフッレッシュレートの向上した、高速の読み書きができる光検出器、放射線検出器、または画像表示装置を製造することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る光マトリックスデバイスの製造方法によれば、印刷法により塗布された流動体の拡がりを一定方向へ導く下地パターンを備えた光マトリックスデバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の基板上に下地層を形成する流れを示すフローチャート図である。
【図２】実施例１に係るＦＰＤの下地層の製造工程を示す縦断面図である。
【図３】実施例１に係るＦＰＤの下地層の製造工程を示す縦断面図である。
【図４】実施例１に係るＦＰＤの下地層の製造工程で用いるモールドの概略斜視図である。
【図５】実施例１に係るＦＰＤの下地層の製造工程を示す縦断面図である。
【図６】実施例１に係るＦＰＤの下地層の製造工程を示す縦断面図である。
【図７】実施例１に係るＦＰＤの下地層の製造工程を示す縦断面図である。
【図８】実施例１に係るＦＰＤの下地層の製造工程を示す縦断面図である。
【図９】実施例１に係るＦＰＤの下地層の製造工程を示す縦断面図である。
【図１０】実施例１に係るＦＰＤの下地層を示す正面図である。
【図１１】実施例１に係るＦＰＤの製造工程の流れを示すフローチャート図である。
【図１２】実施例１に係るＦＰＤの下地層上にインクジェット法により射出された液滴を示す縦断面図である。
【図１３】実施例１に係るＦＰＤの下地層上にインクジェット法により射出された液滴を示す正面図である。
【図１４】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す正面図である。
【図１５】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す縦断面図である。
【図１６】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す正面図である。
【図１７】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す縦断面図である。
【図１８】実施例１に係るＦＰＤ製造工程を示す正面図である。
【図１９】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す正面図である。
【図２０】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す縦断面図である。
【図２１】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す正面図である。
【図２２】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す縦断面図である。
【図２３】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す縦断面図である。
【図２４】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す縦断面図である。
【図２５】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す縦断面図である。
【図２６】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す縦断面図である。
【図２７】実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す縦断面図である。
【図２８】実施例１に係るＦＰＤに備わるアクティブマトリックス基板及び周辺回路の構成を示す回路図である。
【図２９】実施例１に係るＦＰＤの下地層上にインクジェット法により射出された液滴を示す正面図である。
【図３０】実施例３に係る方法により作製されるアクティブマトリックス基板を備えた画像表示装置を示す概略斜視図である。
【図３１】本発明の他の実施例に係るＦＰＤの下地層を示す正面図である。
【図３２】インクジェット法により射出された液滴の形状を示す説明図である。
【図３３】インクジェット法により射出された液滴の形状を示す説明図である。
【図３４】インクジェット法により射出された液滴の時間経過における形状の変化を示す説明図である。
【図３５】インクジェット法により射出された液滴の時間経過における形状の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  …  基板
２  …  絶縁膜
３  …  レジスト膜
６  …  疎液部
７  …  親液部
８  …  下地層
９  …  液滴
１０  …  ゲート線
１１  …  グランド線
１２  …  下地層
１５  …  データ線
２８  …  フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
ＤＵ  …  Ｘ線検出素子
Ｗｐ  …  ピッチ間距離
Ｗｄ  …  液滴幅
【実施例１】
【００２３】
＜フラットパネル型Ｘ線検出器製造方法＞
以下、図面を参照して本発明の光マトリックスデバイスの一例として、フラットパネル型Ｘ線検出器（以下、ＦＰＤと称す）の製造方法を説明する。
図１は実施例１に係るＦＰＤの基板上に下地層を形成するフローチャート図であり、図２から図９までは実施例１に係るＦＰＤの下地層の製造工程を示す縦断面図であり、図１０は実施例１に係るＦＰＤの下地層の正面図である。【００２４】
実施例１におけるＦＰＤの製造工程として、大別して２つの工程がある。１つは、その表面上に配線などが形成される下地層を形成する工程であり、もう一つは、アクティブマトリックス基板及び放射線変換層などを形成する工程である。図１に示すステップＳ１からステップＳ６が下地層の形成工程であり、まず、下地層を形成する工程から説明する。【００２５】
（ステップＳ１）絶縁膜形成
図２に示すように、基板１の表面上に絶縁膜２を形成する。
基板１は、ガラス、合成樹脂、金属などいずれのものでもよい。合成樹脂の場合、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などが例として挙げられるが、耐熱性に優れたポリイミドが好ましい。金属を採用する場合、基板１は後で説明するグランド線として兼用することもできる。【００２６】
絶縁膜２は、有機系の材料が好ましく、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミドなどが挙げられるが、配線形成時に塗布される液滴９に対して親液性の性質を持つ合成樹脂を採用することが好ましい。疎液性の合成樹脂を絶縁膜２として採用する場合、絶縁膜２の表面全体に濡れ性を改善する親液化処理を施すとよい。この絶縁膜２を、スピンコート法等において、基板１の表面上に一様に形成する。絶縁膜２は本発明における第１絶縁膜に相当し、ステップＳ１は本発明における第１絶縁膜形成ステップに相当する。【００２７】
（ステップＳ２）レジスト膜形成
図３に示すように、絶縁膜２の表面上にさらにレジスト膜３を形成する。レジスト膜３は、熱可塑性の性質を有するものである。熱可塑性のレジスト膜３としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ；Polymethyl methacrylate）やポリカーボネート（ＰＣ；Polycarbonate）が好ましい。また、熱可塑性のレジスト膜３の代わりに紫外線硬化性のレジスト膜３を採用してもよい。紫外線硬化性のレジスト膜３としては、例えば、東洋合成工業株式会社製のＵＶナノインプリント用樹脂ＰＡＫ−０１、０２などが挙げられる。このレジスト膜３を、スピンコート法等において、絶縁膜２の表面上に形成する。【００２８】
（ステップＳ３）転写
レジスト膜３に転写法を用いて凹凸を形成する。本願では、転写法としてナノインプリント法を採用する。図４に示すように、予め凹凸の形状が交互に直線状に形成されたモールド４を反転して、図５に示すようにレジスト膜３に押圧することで、レジスト膜３に凹凸を形成することができる。この、凹凸のピッチは等間隔でよく、後の工程で配線を形成する際に射出される液滴の幅の１０分の１以下のピッチ幅が好ましい。具体的には、０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。モールド４は、例えば、ＰＭＭＡやＰＤＭＳ（Polydimethylsiloxane）で形成されたもの採用することができる。また、レジスト膜３の凹凸の形成方法は、モールド４の代わりにロール状の金属モールドを用いたロール・トウ・ロール方式の転写で形成してもよい。【００２９】
この時、レジスト膜３が熱可塑性であれば、予めレジスト膜３を加熱して軟化状態に保持してモールド４を押圧する。次に、レジスト膜３を冷却した後、モールド４をレジスト膜３から離すことで、レジスト膜３に凹凸が形成される。また、レジスト膜３が紫外線硬化性であれば、レジスト膜３にモールド４を押圧した後、紫外線をレジスト膜３に照射する。この紫外線の照射により、レジスト膜３が硬化して、レジスト膜３に凹凸が形成される。また、レジスト膜３は、紫外線以外の光の波長に感応するレジスト膜を採用してもよい。【００３０】
（ステップＳ４）エッチング
図６に示すように、レジスト膜３の凹部には残膜５が形成されているので、この残膜５を除去するためにエッチングを行う。例えば、酸素リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ；Reactive Ion Etching）によるエッチング処理を施すことで残膜５を除去する。これより、レジスト膜３の凹部には絶縁膜２が露出する。【００３１】
（ステップＳ５）疎液化処理
次に、図７に示すように、エッチング処理の終わった基板１をフッ素雰囲気（ＣＦ４、ＳＦ６等）にてプラズマ処理をすることで、図８に示すように、レジスト膜３及び絶縁膜２の表面を疎液化処理をする。つまり、残膜が除去されたレジスト膜３は絶縁膜２の疎液化処理のマスクとなる。ここで疎液とは、後で配線をインクジェット法にて形成する際に射出される液滴９に対して疎液性を有することである。【００３２】
（ステップＳ６）現像
次に、レジスト膜３を除去するために現像処理を施す。レジスト膜３としてＰＭＭＡを用いた場合、アセトンを現像液として採用することができる。これより、絶縁膜２からレジスト膜３が除去されるので、図９に示すように、絶縁膜２上に疎液化処理された疎液部６と、疎液化処理されていない親液部７とが略平行に交互に形成された下地パターンが形成される。この下地パターンが、本発明における第１下地パターンに相当する。絶縁膜２及び絶縁膜２の表面上に疎液部６と親液部７とが略平行に交互に形成されたものを、下地層８とする。【００３３】
以上で、絶縁膜２の表面上に疎液部６と親液部７とが形成された下地層８を形成することができる。図１０は下地層８を正面視した図である。疎液部６と親液部７とが縦縞状に略平行に交互に形成されている。また、疎液部６の長辺と短辺の比は５：１以上に形成されている。ステップＳ２〜ステップＳ６までが、本発明における第１下地パターン形成ステップに相当する。【００３４】
次に、下地層８が形成された基板１上に配線及び半導体層を積層してＦＰＤを製造する工程を説明する。図１１は実施例１に係るＦＰＤの製造工程の流れを示すフローチャート図であり、図１２は実施例１に係る下地層上に滴下された液滴の縦断面図であり、図１３は実施例１に係る下地層上に滴下された液滴を正面視した図である。図１４から図２８までは実施例１に係るＦＰＤの製造工程を示す図である。図１５は図１４のＡ−Ａ矢視断面図であり、図１７は図１６のＡ−Ａ矢視断面図であり、図２０は図１９のＡ−Ａ矢視断面図であり、図２２は図２１のＡ−Ａ矢視断面図である。【００３５】
（ステップＳ７）ゲート線・グランド線形成
図１２及び図１３に示すように、下地層８上の疎液部６と親液部７とで構成されるピッチ間距離Ｗｐは、液滴９の幅Ｗｄの１／１０以下に形成されている。基板１上に形成された下地層８にインクジェット法により液滴９を射出すると、液滴９は、いくつかの疎液部６を跨ぐが、液滴９の端面が疎液部６のエッジ部分ではじき返されるので、疎液部６を跨ぐ方向へは液滴９の伸長が制限される。これに対して、疎液部６の長辺方向へは、親液部７の面上を液滴９が伸長するので、これに引きずられて疎液部６の面上も伸長する。これより、液滴９は疎液部６のパターンに沿うように伸長する。このように、液滴９は疎液部６を跨ぐ方向よりも、疎液部６のパターン（疎液部６の長辺方向）に沿うように伸長する。以上の理由から、疎液部６のパターン（図１３では縦方向）に沿うようにゲート線１０及びグランド線１１を形成する。図１４及び図１５に示すようにインクジェット法によりゲート線１０及びグランド線１１を形成する。ゲート線１０の配線幅は１μｍ〜１００μｍ程度である。液滴９は本発明における流動体に相当し、ステップＳ７は本発明における第１配線形成ステップに相当する。【００３６】
（ステップＳ８）下地層形成
ゲート線１０及びグランド線１１が形成された基板１上に再び、ステップ１からステップ６までの下地層形成ステップを実施する。これより、図１６及び図１７に示すように、ゲート線１０、グランド線１１及び下地層８上に下地層１２が形成される。この下地層１２の基材となる絶縁膜と下地層８の基材となる絶縁膜２とは同じ材料であることが好ましい。配線の描画条件を等しくした方が描画しやすいからである。この下地層１２上に後で形成されるデータ線１５は、下地層１２を挟んで、ゲート線１０及びグランド線１１と交差する方向に形成される。このために、下地層１２に形成されている疎液部６のパターンは、図１８に示すように、下地層８の疎液部６のパターンと交差する方向（横方向）に形成される。下地層１２の基材となる絶縁膜は本発明における第２絶縁膜に相当し、下地層１２に形成された下地パターンは本発明における第２下地パターンに相当し、ステップＳ８は本発明における第２絶縁膜形成ステップ及び第２下地パターン形成ステップに相当する。【００３７】
（ステップＳ９）ゲートチャネル形成
そして、図１９及び図２０に示すように下地層１２を挟んでゲート線１０の所定の対向位置に半導体膜を積層することでゲートチャネル１３を形成する。【００３８】
（ステップＳ１０）データ線・容量電極形成
図２１及び図２２に示すように、ゲートチャネル１３を挟んで、容量電極１４及びデータ線１５を下地層１２上に積層形成する。容量電極１４は、下地層１２を挟んでグランド線１１に対向するように積層形成する。なお、ゲートチャネル１３に対向したゲート線１０の一部分と、データ線１５のゲートチャネル１３側の部分と、ゲートチャネル１３と、容量電極１４のゲートチャネル１３側の部分と、ゲート線１０／データ線１５・ゲートチャネル１３・容量電極１４間に介在する下地層１２とで、薄膜トランジスタ１６を構成する。また、容量電極１４の一部分と、グランド線１１の一部分と、容量電極１４／グランド線１１間に介在する下地層１２とで、コンデンサ１７を構成する。これより、基板１、容量電極１４、コンデンサ１７、薄膜トランジスタ１６、ゲートチャネル１３、データ線１５、ゲート線１０、グランド線１１、下地層８、及び下地層１２を備えたアクティブマトリックス基板１８を構成する。ステップＳ１０は本発明における第２配線形成ステップに相当する。【００３９】
（ステップＳ１１）絶縁膜形成
図２３に示すように、データ線１５、容量電極１４、ゲートチャネル１３、及び下地層１２上に絶縁膜１９を積層形成する。この後積層する画素電極２０と接続するために容量電極１４上には絶縁膜１９を積層形成しない部分があり、容量電極１４の周囲を絶縁膜１９で積層形成する。【００４０】
（ステップＳ１２）画素電極形成
図２４に示すように、容量電極１４及び絶縁膜１９上に画素電極２０を積層する。これより、画素電極２０と容量電極１４とは電気的に接続されている。【００４１】
（ステップＳ１３）絶縁膜形成
図２５に示すように、画素電極２０及び絶縁膜１９上に絶縁膜２１を積層する。この後積層する半導体層２２によって生成されたキャリアを画素電極２０に収集するために、半導体層２２に直接に接触すべく画素電極２０の大部分には絶縁膜２１を積層形成せずに、画素電極２０の周囲のみを絶縁膜２１で積層形成する。すなわち、画素電極２０の大部分を開口するように絶縁膜２１を積層形成する。【００４２】
（ステップＳ１４）放射線変換層形成
図２６に示すように、画素電極２０及び絶縁膜２１上に放射線変換層として半導体層２２を積層形成する。実施例１の場合、受光素子である半導体層２２としてアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）を積層するので蒸着法を用いる。半導体層２２にどのような半導体を用いるかで積層方法を変えてもよい。【００４３】
（ステップＳ１５）電圧印加電極形成
図２７に示すように、電圧印加電極２３を半導体層２２上に積層形成する。この後さらに、保護層２４を電圧印加電極２３上に積層形成し、図２８に示すように、ゲート駆動回路２５、電荷‐電圧変換器群２６及びマルチプレクサ２７等の周辺回路を備えることでＦＰＤ２８の一連の製造を終了する。【００４４】
これらアクティブマトリックス基板１８の積層パターンの形成については、上述した実施例に係る製造方法に限らず、蒸着法、スピンコート法、電界メッキ法、スパッタリング法、フォトリソグラフィ法などを組み合せてもよい。【００４５】
＜フラットパネル型Ｘ線検出器＞
以上のようにして製造されたＦＰＤ２８は、図２７及び図２８に示すように、Ｘ線が入射されるＸ線検出部ＸＤには、ＸＹ方向に２次元マトリックス状にＸ線検出素子ＤＵが配列されている。Ｘ線検出素子ＤＵは、入射されたＸ線に感応して電荷信号を画素ごとに出力するものである。なお、説明の都合上、図２８では、Ｘ線検出素子ＤＵが３×３画素分の２次元マトリックス構成としているが、実際のＸ線検出部ＸＤにはＸ線検出素子ＤＵが、例えば、４０９６×４０９６画素分程度に、ＦＰＤ２７の画素数に合わせたマトリックス構成としている。Ｘ線検出素子ＤＵは本発明における光に関する素子に相当する。【００４６】
また、Ｘ線検出素子ＤＵは図２７に示されるように、バイアス電圧が印加される電圧印加電極２３の下層に、Ｘ線の入射によりキャリア（電子・正孔対）を生成する半導体層２２が形成されている。そして、半導体層２２の下層には、画素ごとにキャリアを収集する画素電極２０が形成され、さらに、画素電極２０に収集されたキャリアにより発生した電荷を蓄積するコンデンサ１７と、コンデンサ１７と電気的に接続された薄膜トランジスタ１６及びグランド線１１と、薄膜トランジスタ１６へスイッチ作用の信号を送るゲート線１０と、薄膜トランジスタ１６を通してコンデンサ１７に蓄積された電荷をＸ線検出信号として読み出すデータ線１５と、それらを支持する基板１とを備えるアクティブマトリックス基板１８が形成されている。このアクティブマトリックス基板１８により半導体層２２にて生成したキャリアからＸ線検出信号を画素ごとに読み出すことができる。【００４７】
半導体層２２は、Ｘ線感応型半導体からなり、例えば、非晶質のアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）膜で形成されている。また、半導体層２２にＸ線が入射すると、このＸ線のエネルギーに比例した所定個数のキャリアが直接生成される構成（直接変換型）となっている。このａ−Ｓｅ膜は特に検出エリアの大面積化を容易にすることができる。半導体層２２として、上記以外にも他の半導体膜、例えば、多結晶半導体膜等でもよい。【００４８】
このように、本実施例のＦＰＤ２８はＸ線検出画素であるＸ線検出素子ＤＵがＸ、Ｙ方向に沿って多数配列された２次元アレイ構成のフラットパネル型Ｘ線センサとなっているので、各Ｘ線検出素子ＤＵごとに局所的なＸ線検出が行うことができ、Ｘ線強度の２次元分布測定が可能となる。【００４９】
本実施例のＦＰＤ２８によるＸ線検出動作は以下の通りである。
すなわち、被検体にＸ線を照射してＸ線撮像を行う場合には、被検体を透過した放射線像がａ−Ｓｅ膜上に投影されて、像の濃淡に比例したキャリアがａ−Ｓｅ膜内に発生する。発生したキャリアは、バイアス電圧が生じる電界により画素電極２０に収集され、キャリアの生成した数に相応して電荷がコンデンサ１７に誘起されて所定時間蓄積される。その後、ゲート駆動回路２５からゲート線１０を介して送られるゲート電圧により、薄膜トランジスタ１６は、スイッチング作用をして、コンデンサ１７に蓄積された電荷が、薄膜トランジスタ１６を経由し、データ線１５を介して電荷−電圧変換器群２６で電圧信号に変換され、マルチプレクサ２７によりＸ線検出信号として順に外部に読み出される。【００５０】
上述したＦＰＤ２８におけるデータ線１５、ゲート線１０、グランド線１１、画素電極２０、容量電極１４及び電圧印加電極２３を形成する導電体は、銀、金、銅等の金属をペースト状にした金属インクを液滴９として印刷形成したものでもよいし、ＩＴＯインクや、ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などに代表される高導電性の有機物インクを液滴９として印刷形成してもよい。【００５１】
ゲートチャネル１３を形成する半導体については、ペンタセンなどの有機物からなる有機半導体であってもよいし、低温ポリシリコンあるいは酸化亜鉛（ＺｎＯ）に代表される酸化物半導体などの無機半導体であってもよい。【００５２】
上述した実施例では、半導体層２２はＸ線によりキャリアを生成するものであったが、Ｘ線に限らず、γ線等の放射線に感応する放射線変換層や光に感応する光変換層を用いてもよい。また、光変換層の代わりにフォトダイオードを用いてもよい。こうすれば、同じ構造でありながら放射線検出器及び光検出器を製造することができる。【００５３】
上記のように構成した光マトリックスデバイスの製造方法によれば、親液部７と疎液部６とが略平行に形成された下地層８を形成するので、下地層８上に、インクジェット法により射出された液滴９を用いてゲート線１０、グランド線１１及びデータ線１５を形成すると、液滴９が疎液部６のパターンに沿って伸長し、疎液部６の短辺方向へは伸長が制限されるので、各配線の描写精度を向上することができる。また、射出された液滴９は等方的に拡がるのではなく、疎液部６のパターンに沿って、直線的に拡がる。これより、下地層８上に落着した液滴９が横流れすることがないので、隣り合う印刷配線パターン同士が接触することが無い。この結果、配線パターン間のショート不良が減少し、印刷配線パターンにより形成されたアクティブマトリックス基板１８の歩留まりが向上する。【００５４】
また、下地層８及び下地層１２上に落着した液滴９が横流れすることがないので、形成されたゲート線１０、グランド線１１及びデータ線１５の配線の幅が設計値よりも大きくならない。これより、下地層１２を挟んで交差する各配線間での寄生容量が低減されるので、コンデンサ１７から電荷信号を高速に読み取ることができ、リフレッシュレートが向上する。【００５５】
また、この下地層８であれば、配線幅を変更する際でも、既に形成された下地パターン上にそれまでと異なる配線幅の配線パターンを形成することもできる。また、パターンピッチが異なる配線パターンを形成する場合でも、疎液部６と親液部７とのピッチ間距離が、射出される液滴９の１０分の１以下の長さであるので、疎液部６の長辺方向に沿う方向であれば、疎液部６のパターンに関係なく配線を形成することができる。つまり、オンデマンドで配線幅及び配線パターンピッチを変更することができる。さらに、疎液部６は、表面の分子がいくらか疎液化されているだけなので、疎液部６の面上に塗布された配線内に疎液部６が絶縁体として挿入されておらず、コンデンサ効果によるノイズがほとんど発生しない。【００５６】
また、図２９に示すように、液滴９が疎液部７の短辺方向へズレて射出されたとしても、疎液部７の短辺方向へは液滴９の伸長が制限されるので、形成される配線幅のズレが配線幅の１／１０までにおさめることができる。
【実施例２】
【００５７】
本発明の実施例２として、上述した実施例１が絶縁膜２として親液性のもの又は親液化処理したものを採用したが、疎液性の絶縁膜を採用することもできる。この場合、レジスト膜３をマスクとして疎液性の絶縁膜２を親液性に処理をする。絶縁膜２を親液性にする例として、大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするプラズマ処理法（酸素プラズマ処理法）が挙げられる。また、これ以外にも他の方法により親液化処理をしてもよい。【００５８】
このように、疎液性の絶縁膜２の表面の一部を液滴９に対して親液性に処理をすることで、親液部７と疎液部６とが略平行に形成された下地パターンを形成することができる。すなわち、図１０と同様の下地パターンを形成することができるので、インクジェット法にて塗布された液滴９が、疎液部６の長辺方向に沿って親液部７の面上を伸長するとともに疎液部６の面上も伸長するが、疎液部６の短辺方向への伸長は制限される。このような下地パターン上の疎液部６の長辺方向と略平行に配線を形成すれば、流動体の伸長方向と配線の形成方向が同じなので、均一な配線幅を形成することができる。他の実施の方法においては、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【実施例３】
【００５９】
次に、本発明の実施例３について図３０を参照して説明する。図３０は、画像表示装置の一例としてアクティブマトリックス基板を備えるディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）の一部破断斜視図である。【００６０】
本発明の方法は、画像表示装置の製造に応用することも好ましい。画像表示装置として、薄型のエレクトロルミネイトディスプレイや液晶ディスプレイなどが挙げられる。画像表示装置においても、アクティブマトリックス基板に形成された画素回路を備えており、このようなデバイスに適用することが好ましい。【００６１】
図３０に示すように、アクティブマトリックス基板を備える有機ＥＬディスプレイは、基板３１と、基板３１上にマトリックス状に複数個配置されたＴＦＴ回路３２と画素電極３３に接続され、基板３１に順次積層された有機ＥＬ層３４、透明電極３５及び保護フィルム３６と、各ＴＦＴ回路３２とソース駆動回路３７とゲート駆動回路３８とそれぞれを接続する複数本のソース電極線３９及びゲート電極線４０とを備えている。ここで、有機ＥＬ層３４は、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等の各層が積層されて構成されている。そして、有機ＥＬディスプレイ３０において、アクティブマトリックス基板上のソース電極線３９及びゲート電極線４０の下地層が、前述した実施例１による光マトリックスデバイスの製造方法により形成されているので、隣り合う配線同士が接触することがない。これより、配線間のショートを抑えられる画像表示装置を製作することができる。【００６２】
また、上述した画像表示装置は有機ＥＬなどの表示素子を用いたディスプレイであったが、これに限られず、液晶表示素子を備えた液晶型ディスプレイでもよい。液晶型ディスプレイの場合、カラーフィルターにて画素がＲＧＢに着色される。また、他の表示素子を備えたディスプレイであってもよい。【００６３】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。【００６４】
（１）上述した実施例では、疎液部６と親液部７との下地パターンは交互に直線状に絶縁膜上に形成したが、例えば図３１に示すように、疎液部６が千鳥配列状に形成されたものでもよい。この方法であれば、ナノインプリント法を用いてレジスト膜３に凹凸を形成するときに、ステップアンドリピートにより形成した場合でも、疎液部６のパターンが完全に連続したパターンである必要がないので、疎液部６のパターンが形成しやすい。また、このときの疎液部６の長辺と短辺の比は５：１以上が好ましい。疎液部６の長辺と短辺との比が５：１以上であれば、塗布された液滴が疎液部６の長辺方向へ伸長しやすくなる。【００６５】
（２）上述した実施例では、疎液部６を形成するのに、ナノインプリント法で作成した凹凸のレジスト膜３をマスクとして利用したが、この方法に限らず、他のフォトリソグラフィ法を採用して疎液部６を形成してもよい。【００６６】
（３）上述した実施例において、絶縁膜２を合成樹脂としたがこれに限らず酸化チタンを採用してもよい。酸化チタンに紫外線を照射すると、照射された部分が疎液化される。これより、レジスト膜３をマスクとして、酸化チタンに紫外線を照射すると、疎液部６と親液部７とのパターンを形成することができる。【００６７】
（４）上述した実施例において、印刷法としてインクジェット印刷を採用したが、グラビア印刷やフレキソ印刷により配線を形成してもよい。【００６８】
（５）上述した実施例では、アクティブマトリックス基板を備えた光マトリックスデバイスを製造していたが、パッシブマトリックス基板を備えた光マトリックスデバイスを製造してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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