CN102227810A - 光矩阵设备的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光矩阵设备的制造方法,根据本发明的光矩阵设备的制造方法,在基板上形成的配线的衬底,以小于通过印刷法涂敷的液滴的宽度的间距,交替平行形成有相对于金属墨液具有疏液性的疏液部和具有亲液性的亲液部,因此,射出的液滴跨多个疏液部,同时沿疏液部的边缘伸长,因此配线的形成精度提高。由此,可以均匀形成配线宽度,形成的配线不会与相邻的配线短路。

Description

光矩阵设备的制造方法
技术领域
本发明涉及一种光矩阵设备的制造方法,该光矩阵设备比如是作为电视或个人计算机的显示器使用的薄型图像装置、或者在医疗领域或工业领域等使用的放射线摄像装置所具备的放射线检测器等,该光矩阵设备具有将由显示元件或受光元件形成的像素排列为二维矩阵状的构造。
背景技术
目前,具备由薄膜晶体管(TFT)等形成的有源元件和电容器的与光有关的元件被排列为二维矩阵状的光矩阵设备正在广泛使用。作为与光有关的元件,可举出受光元件和显示元件。另外,若大致区分该光矩阵设备,则分为由受光元件构成的设备和由显示元件构成的设备。作为由受光元件构成的设备,有光摄像传感器、或医疗领域或工业领域等使用的放射线摄像传感器等。作为由显示元件构成的设备,有具备调节透过光的强度的元件的液晶型、或具备发光元件的EL型等的作为电视或个人计算机的显示器使用的图像显示器。在此,所谓光是指红外线、可见光线、紫外线、放射线(X线)、γ线等。
近年,作为这种光矩阵设备所具备的有源矩阵基板的配线等的形成方法,正积极研究使用喷墨(インクジエツト)法的方法。这是因为在有源矩阵基板的栅极配线或数据配线以及栅极沟道等的半导体的形成中,不同于现有的光刻法而可在局部印刷形成是非常有用的。
通过使用喷墨印刷技术在绝缘基板上印刷涂敷含有半导体、绝缘体或导电性微粒子的液滴(墨液),从而可以形成半导体膜、绝缘体膜或导线。从喷墨喷嘴射出的液滴使半导体、绝缘体或导电性微粒子的某一种溶解或分散到有机溶剂中,保持为溶液或胶体状态。然后,在绝缘基板上印刷涂敷了该液滴之后,通过进行加热处理使有机溶剂挥发,形成半导体膜、绝缘体膜或导线(配线)。
在基于喷墨法的设备形成中,如何控制射出到基板上的流体即液滴的扩展以及渗透是重要的。刚滴下后如图32以及图33所示,处于液滴宽度d1的状态的液滴50如图34以及图35所示,随着时间的经过液滴的高度变低,形状变为向外侧扩展的液滴51。例如,刚喷落在基板上后的液滴50的宽度d1是50μm,但随着时间的经过,扩展到100μm(d2)。这是因为液滴和基板的浸润性的缘故。
由于该液滴的扩展,产生形成的配线与其他配线接触而短路的问题,因此,为了解决该问题,例如在专利文献1中,公开了一种沿配线图案区域的边界实施对喷出的流体的边界进行整形的前处理的方法。具体地说,通过沿配线图案区域的边界形成堤,将液滴的扩展引导向沿堤的方向。
专利文献1:日本专利第4003273号
但是,在有源矩阵基板形成的图案的大部分是细长的配线,所以在每个配线的配线图案的边界形成堤是非常费事的。另外,由于配线图案各不相同,堤的形成图案也不同,所以必须对应于配线图案每次变更堤形成图案,无法预先形成能够对应多样的配线图案的堤形成图案。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而提出的,其目的在于提供一种光矩阵设备的制造方法,其中光矩阵设备具有衬底图案,其将由印刷法涂敷的流体的扩展向一定方向引导。
本发明为了达成这种目的,有以下结构。
即,本发明的光矩阵设备的制造方法,是通过涂敷流体的印刷法来制造将与光有关的元件排列为二维矩阵状而构成的光矩阵设备的方法,其特征在于,所述光矩阵设备的制造方法包括:在所述光矩阵设备的基板的表面形成第一绝缘膜的第一绝缘膜形成步骤;将所述第一绝缘膜的表面的一部分相对于所述流体处理为疏液性,形成大致平行地形成有亲液部和疏液部的第一衬底图案的第一衬底图案形成步骤;以及通过与所述第一衬底图案上的所述疏液部的长边方向大致平行地、且跨多个所述疏液部来涂敷所述流体,从而形成配线的第一配线形成步骤。
根据本发明的光矩阵设备的制造方法,通过将绝缘膜的表面的一部分相对于流体处理为疏液性,从而在绝缘膜表面上形成大致平行地形成有亲液部和疏液部的衬底图案,因此,通过印刷法涂敷的流体沿疏液部的长边方向在亲液部的面上伸长,并且在疏液部的面上也伸长,但向疏液部的短边方向的伸长被限制。由于与这样的衬底图案上的疏液部的长边方向大致平行地形成配线,因此流体的伸长方向和配线的形成方向相同,因此可以形成均匀的配线宽度。另外,由于限制流体的横流,所以不存在相邻的配线图案彼此接触而短路的情况。
另外,更优选将由相邻的所述疏液部和所述亲液部构成的间距间距离形成为在所述第一配线步骤涂敷的所述流体的宽度的十分之一以下。即使通过印刷法涂敷的流体的形成位置错开,由于向疏液部的短边方向的伸长受到限制,所以抑制流体的宽度方向的错位。另外,由于相邻的疏液部和亲液部的间距间距离是流体的宽度的十分之一以下,所以只要是沿着疏液部的长边方向的方向,不管在衬底图案上的哪个位置都可以形成配线。
另外,在绝缘膜的疏液化处理的掩模形成时可以采用纳能因(ナノイン)印刷法。由此,可以形成细微的疏液部和亲液部的间距间距离,可以多次转印形成掩模。另外,作为绝缘膜的疏液化处理的具体例子,例举出氟等离子体。
另外,若在将绝缘膜疏液化处理之前,将绝缘膜的表面整体处理为亲液性,则亲液部和疏液部对流体的亲液性的差异被显著化,因此流体可向疏液部的长边方向进一步伸长。
另外,可以在具备由上述光矩阵设备的制造方法形成的配线以及衬底图案的绝缘膜的表面进一步形成具备另外的衬底图案的绝缘膜以及配线。通过先形成的衬底图案以及配线和后形成的衬底图案以及配线,形成夹着后形成的绝缘膜交叉的衬底图案以及配线图案。
另外,更优选疏液部的长边与短边之比形成为5∶1以上。涂敷的流体容易向疏液部的长边方向伸长。另外,可以将疏液部形成为交错排列状。即使疏液部是交错排列状,流体也在沿着疏液部的长边方向的方向上伸长,在疏液部的短边方向上伸长受到限制。
另外,在第一配线形成步骤以及第二配线形成步骤中形成的配线可以通过喷墨法形成。由此,可以将配线局部印刷形成。
另外,本发明的第二实施方式的光矩阵设备的制造方法,是通过涂敷流体的印刷法来制造将与光有关的元件排列为二维矩阵状而构成的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,所述光矩阵设备的制造方法包括:在所述光矩阵设备的基板的表面形成第一绝缘膜的第一绝缘膜形成步骤;将所述第一绝缘膜的表面的一部分相对于所述流体处理为亲液性,形成大致平行地形成有亲液部和疏液部的第一衬底层的第一衬底层形成步骤;以及通过与所述衬底层上的所述疏液部的长边方向大致平行地、且跨多个所述疏液部来涂敷所述流体,从而形成配线的第一配线形成步骤。
根据本发明的第二实施方式,通过将绝缘膜的表面的一部分相对于流体处理为亲液性,从而形成大致平行地形成有亲液部和疏液部的衬底图案,因此,通过印刷法涂敷的流体沿疏液部的长边方向在亲液部的面上伸长,并且在疏液部的面上也伸长,但向疏液部的短边方向的伸长被限制。由于与这样的衬底图案上的疏液部的长边方向大致平行地形成配线,因此流体的伸长方向和配线的形成方向相同,因此可以形成均匀的配线宽度。另外,由于限制流体的横流,所以不存在相邻的配线图案彼此接触而短路的情况。
另外,通过上述光矩阵设备的制造方法,可以制造再生速度提高了的可高速读取的光检测器、放射线检测器或图像显示装置。
发明效果
根据本发明的光矩阵设备的制造方法,可以提供一种具备将通过印刷法涂敷的流体的扩展导向一定方向的衬底图案的光矩阵设备的制造方法。
附图说明
图1是表示在实施例1的平面板型X线检测器(FPD)的基板上形成衬底层的流程的流程图。
图2是表示实施例1的FPD的衬底层的制造工序的纵剖面图。
图3是表示实施例1的FPD的衬底层的制造工序的纵剖面图。
图4是在实施例1的FPD的衬底层的制造工序采用的模的概略立体图。
图5是表示实施例1的FPD的衬底层的制造工序的纵剖面图。
图6是表示实施例1的FPD的衬底层的制造工序的纵剖面图。
图7是表示实施例1的FPD的衬底层的制造工序的纵剖面图。
图8是表示实施例1的FPD的衬底层的制造工序的纵剖面图。
图9是表示实施例1的FPD的衬底层的制造工序的纵剖面图。
图10是表示实施例1的FPD的衬底层的正视图。
图11是表示实施例1的FPD的制造工序的流程的流程图。
图12是表示在实施例1的FPD的衬底层上通过喷墨法射出的液滴的纵剖面图。
图13是表示在实施例1的FPD的衬底层上通过喷墨法射出的液滴的正视图。
图14是表示实施例1的FPD的制造工序的正视图。
图15是表示实施例1的FPD的制造工序的纵剖面图。
图16是表示实施例1的FPD的制造工序的正视图。
图17是表示实施例1的FPD的制造工序的纵剖面图。
图18是表示实施例1的FPD的制造工序的正视图。
图19是表示实施例1的FPD的制造工序的正视图。
图20是表示实施例1的FPD的制造工序的纵剖面图。
图21是表示实施例1的FPD的制造工序的正视图。
图22是表示实施例1的FPD的制造工序的纵剖面图。
图23是表示实施例1的FPD的制造工序的纵剖面图。
图24是表示实施例1的FPD的制造工序的纵剖面图。
图25是表示实施例1的FPD的制造工序的纵剖面图。
图26是表示实施例1的FPD的制造工序的纵剖面图。
图27是表示实施例1的FPD的制造工序的纵剖面图。
图28是表示实施例1的FPD具备的有源矩阵基板以及周边电路的构成的电路图。
图29是表示在实施例1的FPD的衬底层上通过喷墨法射出的液滴的正视图。
图30是表示具备由实施例3的方法制作的有源矩阵基板的图像显示装置的概略立体图。
图31是表示本发明的其他实施例的FPD的衬底层的正视图。
图32是表示通过喷墨法射出的液滴的形状的说明图。
图33是表示通过喷墨法射出的液滴的形状的说明图。
图34是表示通过喷墨法射出的液滴的时间经过中的形状变化的说明图。
图35是表示通过喷墨法射出的液滴的时间经过中的形状变化的说明图。
符号说明
1-基板
2-绝缘膜
3-抗蚀剂膜
6-疏液部
7-亲液部
8-衬底层
9-液滴
10-栅极线
11-接地线
12-衬底层
15-数据线
28-平面板型X线检测器(FPD)
DU-X线检测元件
Wp-间距间距离
Wd-液滴宽度
具体实施方式
实施例1
<平面板型X线检测器制造方法>
以下,参考附图作为本发明的光矩阵设备的一例,说明平面板型X线检测器(以下称为FPD)的制造方法。
图1是在实施例1的FPD的基板上形成衬底层的流程图,图2到图9是表示实施例1的FPD的衬底层的制造工序的纵剖面图,图10是实施例1的FPD的衬底层的正视图。
作为实施例1的FPD的制造工序,大致有两个工序。其一是形成在其表面上形成配线等的衬底层的工序,其二是形成有源矩阵基板以及放射线变换层等的工序。图1所示的步骤S1到步骤S6是衬底层的形成工序,首先,从形成衬底层的工序开始说明。
(步骤S1)绝缘膜形成
如图2所示,在基板1的表面上形成绝缘膜2。
基板1可以是玻璃、合成树脂、金属等任一种。在合成树脂的情况下,可以例举出聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等,但优选耐热性良好的聚酰亚胺。在采用金属时,基板1也可以兼用作后面说明的接地线。
绝缘膜2优选是有机系的材料,可举出环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等,但优选采用相对于配线形成时涂敷的液滴9具有亲液性的性质的合成树脂。在采用疏液性的合成树脂作为绝缘膜2时,可对绝缘膜2的表面整体施以改善浸润性的亲液化处理。将该绝缘膜2在旋转涂胶法等中均匀形成在基板1的表面上。绝缘膜2相当于本发明中的第一绝缘膜,步骤S1相当于本发明中的第一绝缘膜形成步骤。
(步骤S2)抗蚀剂膜形成
如图3所示,在绝缘膜2的表面上还形成抗蚀剂膜3。抗蚀剂膜3具有热可塑性的性质。作为热可塑性的抗蚀剂膜3,例如优选聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA;polymethyl methacrylate)或聚碳酸酯(PC;polycarbonate)。另外,也可以取代热可塑性的抗蚀剂膜3而采用紫外线硬化性的抗蚀剂膜3。作为紫外线硬化性的抗蚀剂膜3,例如可举出东洋合成工业株式会社制的UV纳能因印刷用树脂PAK-01、02等。将该抗蚀剂膜3在旋转涂胶法等中形成在绝缘膜2的表面上。
(步骤S3)转印
在抗蚀剂膜3上采用转印法形成凹凸。在本申请中,采用纳能因印刷法作为转印法。如图4所示,将预先凹凸的形状交替形成为直线状的模4反转,如图5所示按压在抗蚀剂膜3上,由此可以在抗蚀剂膜3上形成凹凸。该凹凸的间距可以是等间隔,优选是在后面工序形成配线时射出的液滴的宽度的十分之一以下的间距宽度。具体地说,优选0.1μm以上10μm以下。模4例如可以采用由PMMA或PDMS(Polydimethylsiloxane)形成的模。另外,抗蚀剂膜3的凹凸的形成方法也可以是取代模4而由使用了辊状的金属模的辊·辊方式的转印。
此时,抗蚀剂膜3若是热可塑性,预先加热抗蚀剂膜3,保持为软化状态,按压模4。接着,在冷却了抗蚀剂膜3后,通过将模4从抗蚀剂膜3分离,在抗蚀剂膜3上形成凹凸。另外,抗蚀剂膜3若是紫外线硬化性,则在抗蚀剂膜3上按压了模4后,对抗蚀剂膜3照射紫外线。通过该紫外线的照射,抗蚀剂膜3硬化,在抗蚀剂膜3上形成凹凸。另外,抗蚀剂膜3也可以采用对紫外线以外的光的波长有感应的抗蚀剂膜。
(步骤S4)蚀刻
如图6所示,由于在抗蚀剂膜3的凹部形成残膜5,所以为了除去该残膜5进行蚀刻。例如,通过实施基于氧活性离子蚀刻(RIE;Reactive Ion Etching)的蚀刻处理,除去残膜5。由此,绝缘膜在抗蚀剂膜3的凹部露出。
(步骤S5)疏液化处理
接着,如图7所示,通过将完成蚀刻处理的基板1在氟气环境(CF4、SF6等)中实施等离子体处理,从而如图8所示,对抗蚀剂膜3以及绝缘膜2的表面实施疏液化处理。即,除去了残膜的抗蚀剂膜3成为绝缘膜2的疏液化处理的掩模。在此,所谓疏液是指使对于后面通过喷墨法形成配线时射出的液滴9具有疏液性。
(步骤S6)显影
接着,为了除去抗蚀剂膜3实施显影处理。在使用PMMA作为抗蚀剂膜3时,可以采用丙酮(アセトン)作为显影液。由此,由于从绝缘膜2除去抗蚀剂膜3,所以如图9所示,形成在绝缘膜2上实施了疏液化处理的疏液部6和没有实施疏液化处理的亲液部7大致平行交替形成的衬底图案。该衬底图案相当于本发明中的第一衬底图案。绝缘膜2以及在绝缘膜2的表面上疏液部6和亲液部7大致平行交替形成的层被称为衬底层8。
以上,可以在绝缘膜2的表面上形成衬底层8,衬底层8形成有疏液部6和亲液部7。图10是正面观察衬底层8的图。疏液部6和亲液部7竖条纹(縦縞)状大致平行交替形成。另外,疏液部6的长边和短边之比形成为5∶1以上。步骤S2~步骤S6相当于本发明的第一衬底图案形成步骤。
接着,说明在形成有衬底层8的基板1上层叠配线以及半导体层来制造FPD的工序。图11是表示实施例1的FPD的制造工序的流程的流程图,图12是滴下到实施例1的衬底层上的液滴的纵剖面图,图13是滴下到实施例1的衬底层上的液滴的正视图。图14到图28是表示实施例1的FPD的制造工序的图。图15是图14的A-A向视剖面图,图17是图16的A-A向视剖面图,图20是图19的A-A向视剖面图,图22是图21的A-A向视剖面图。
(步骤S7)栅极线·接地线形成
如图12以及图13所示,由衬底层8上的疏液部6和亲液部7构成的间距间距离Wp形成为液滴9的宽度Wd的1/10以下。当通过喷墨法向在基板1上形成的衬底层8射出液滴9时,液滴9跨若干疏液部6,液滴9的端面在疏液部6的边缘部分被弹回,因此,液滴9向跨度疏液部6的方向的伸长受到限制。相对于此,液滴9在亲液部7的面上向疏液部6的长边方向伸长,因此,被其牵拉的液滴9也在疏液部6的面上伸长。由此,液滴9以沿疏液部6的图案的方式伸长。如此,液滴9相比于跨度疏液部6的方向,以沿着疏液部6的图案(疏液部6的长边方向)的方式伸长。由于以上的理由,以沿着疏液部6的图案(图13中为纵向)的方式形成栅极线10以及接地线11。如图14以及图15所示,通过喷墨法形成栅极线10以及接地线11。栅极线10的配线宽度为1μm~100μm左右。液滴9相当于本发明的流体,步骤S7相当于本发明的第一配线形成步骤。
(步骤S8)衬底层形成
在形成有栅极线10以及接地线11的基板1上再次实施从步骤1到步骤6的衬底层形成步骤。由此,如图16以及图17所示,在栅极线10、接地线11以及衬底层8上形成衬底层12。成为该衬底层12的基材的绝缘膜和成为衬底层8的基材的绝缘膜2优选是相同材料。这是因为使配线的描画条件相同会使描画容易。在该衬底层12上后形成的数据线15夹着衬底层12在与栅极线10以及接地线11交叉的方向形成。为此,在衬底层12形成的疏液部6的图案如图18所示,在与衬底层8的疏液部6的图案交叉的方向(横向)形成。作为衬底层12的基材的绝缘膜相当于本发明的第二绝缘膜,在衬底层12形成的衬底图案相当于本发明的第二衬底图案,步骤S8相当于本发明的第二绝缘膜形成步骤以及相当于第二衬底图案形成步骤。
(步骤S9)栅极沟道形成
然后,如图19以及图20所示通过夹着衬底层12在栅极线10的规定的相对位置层叠半导体膜,从而形成栅极沟道13。
(步骤S10)数据线·容量电极形成
如图21以及图22所示,夹着栅极沟道13将容量电极14以及数据线15层叠形成在衬底层12上。容量电极14夹着衬底层12以与接地线11相面对的方式层叠形成。此外,由与栅极沟道13相面对的栅极线10的一部分、数据线15的栅极沟道13侧的部分、栅极沟道13、容量电极14的栅极沟道13侧的部分、介于栅极线10/数据线15·栅极沟道13·容量电极14间的衬底层12,构成薄膜晶体管16。另外,由容量电极14的一部分、接地线11的一部分、介于容量电极14/接地线11间的衬底层12,构成电容器17。由此,构成具备基板1、容量电极14、电容器17、薄膜晶体管16、栅极沟道13、数据线15、栅极线10、接地线11、衬底层8、以及衬底层12的有源矩阵基板18。步骤S10相当于本发明的第二配线形成步骤。
(步骤S11)绝缘膜形成
如图23所示,在数据线15、容量电极14、栅极沟道13、衬底层12上层叠形成绝缘膜19。为了与之后层叠的像素电极20连接,在容量电极14上有未层叠形成绝缘膜19的部分,用绝缘膜19层叠形成容量电极14的周围。
(步骤S12)像素电极形成
如图24所示,在容量电极14及绝缘膜19上层叠像素电极20。由此,像素电极20和容量电极14电连接。
(步骤S13)绝缘膜形成
如图25所示,在像素电极20和绝缘膜19上层叠绝缘膜21。为了将之后层叠的半导体层22生成的载流子(キヤリア)收集到像素电极20,在应直接接触半导体层22的像素电极20的大部分不层叠形成绝缘膜21,用绝缘膜21只层叠形成像素电极20的周围。即,以像素电极20的大部分开口的方式层叠形成绝缘膜21。
(步骤S14)放射线变换层形成
如图26所示,在像素电极20以及绝缘膜21上作为放射线变换层层叠形成半导体层22。在实施例1的情况下,由于层叠非晶晒(a-Se)作为受光元件即半导体层22,所以采用蒸镀法。可根据半导体层22采用哪种半导体来改变层叠方法。
(步骤S15)电压施加电极形成
如图27所示,将电压施加电极23层叠形成在半导体层22上。之后进而将保护层24层叠形成在电压施加电极23上,如图28所示,通过具备栅极驱动电路25、电荷—电压变换器组26以及多路转换器27等周边电路,完成FPD28的一系列的制造。
对于这些有源矩阵基板18的层叠图案的形成,不限于上述实施例涉及的制造方法,也可以组合蒸镀法、旋转涂胶法、电镀法、溅射法、光刻法等。
<平面板型X线检测器>
以上那样制造的FPD28如图27以及图28所示,在X线入射的X线检测部XD于XY方向呈二维矩阵状排列有X线检测元件DU。X线检测元件DU是感应入射的X线而在每个像素输出电荷信号的元件。此外,为了便于说明,在图28中,虽然X线检测元件DU作为3×3像素量的二维矩阵构成,但在实际的X线检测部XD,X线检测元件DU例如按照4096×4096像素量程度,形成匹配于FPD27的像素数的矩阵构成。X线检测元件DU相当于本发明的与光相关的元件。
另外,如图27所示,X线检测元件DU在施加偏压的电压施加电极23的下层形成有通过X线的入射生成载流子(电子·空穴对)的半导体层22。而且,在半导体层22的下层,在每个像素形成收集载流子的像素电极20,进而,形成有源矩阵基板18,所述有源矩阵基板18具有:积蓄通过在像素电极20收集的载流子产生的电荷的电容器17;与电容器17电连接的薄膜晶体管16及接地线11;发送对薄膜晶体管16的开关作用的信号的栅极线10;通过薄膜晶体管16将积蓄于电容器17的电荷作为X线检测信号读取的数据线15;支承上述构件的基板1。通过该有源矩阵基板18可以从由半导体层22生成的载流子在每个像素读取X线检测信号。
半导体层22由X线感应型半导体构成,例如由非晶质的非晶晒(a-Se)膜形成。另外,当X线入射到半导体层22时,是直接生成与该X线的能量成比例的规定个数的载流子的构成(直接变换型)。该a-Se膜尤其可以容易使检测区域大面积化。作为半导体层22,除上述以外,也可以是其他的半导体膜,例如是多晶半导体膜等。
如此,本实施例的FPD28成为多个X线检测像素即X线检测元件DU沿X、Y方向排列的二维阵列构成的平面板型X线传感器,因此,可以在每个X线检测元件DU进行局部的X线检测,可以进行X线强度的二维分布测定。
本实施例的FPD28对X线的检测动作如下所述。
即,在向被检体照射X线进行X线摄像时,透过被检体的放射线像投影到a-Se膜上,在a-Se膜内产生与像的浓淡成比例的载流子。产生的载流子被偏压产生的电场收集到像素电极20,与载流子的生成数相应,在电容器17感应出电荷,积蓄规定时间。之后,通过从栅极驱动电路25经栅极线10输送的栅极电压,薄膜晶体管16起到开关作用,积蓄于电容器17的电荷经由薄膜晶体管16,经数据线15由电荷—电压变换器组26变换为电压信号,由多路转换器27作为X线检测信号顺次向外部读出。
上述的FPD28中的形成数据线15、栅极线10、接地线11、像素电极20、容量电极14以及电压施加电极23的导电体可以使将银、金、铜等金属做成浆状的金属墨汁作为液滴9进行印刷形成,也可以使掺杂了ITO墨或聚磺苯乙烯的聚乙烯二氧噻吩(ポリエチレンジオキシチオフエン)(PEDOT/PSS)等为代表的高导电性的有机物墨作为液滴9进行印刷形成。
对于形成栅极沟道13的半导体,可以是由并五苯(ベンタセン)等有机物构成的有机半导体,也可以是以低温多晶硅或氧化锌(ZnO)为代表的氧化物半导体等的无机半导体。
在上述实施例中,半导体层22虽然是通过X线生成载流子的层,但不限于X线,也可以使用对γ线等放射线感应的放射线变换层或对光感应的光变换层。另外,可以取代光变换层而使用光电二极管。这样,可以以相同构造制造放射线检测器以及光检测器。
根据如上构成的光矩阵设备的制造方法,由于形成亲液部7和疏液部6大致平行地形成的衬底层8,所以当在衬底层8上使用通过喷墨法射出的液滴9形成栅极线10、接地线11以及数据线15时,液滴9沿疏液部6的图案伸长,疏液部6向短边方向伸长受到限制,因此,可以提高各配线的描绘精度。另外,射出的液滴9不是各向同性地扩展,而是沿着疏液部6的图案直线扩展。由此,由于落在衬底层8上的液滴9不会横流,所以不存在相邻的印刷配线图案彼此接触的情况。结果是,配线图案间的短路不良减少,由印刷配线图案形成的有源矩阵基板18的成品率提高。
另外,由于落在衬底层8以及衬底层12上的液滴9不会横流,所以形成的栅极线10、接地线11以及数据线15的配线的宽度不会大于设计值。由此,夹着衬底层12交叉的各配线间的寄生电容降低,因此,可以从电容器17高速读取电荷信号,再生速度提高。
另外,若是该衬底层8,则即使在改变配线宽度时,也可以在已经形成的衬底图案上形成与到此为止不同的配线宽度的配线图案。另外,即使是形成图案间距不同的配线图案的情况下,疏液部6和亲液部7的间距间距离是射出的液滴9的十分之一以下的长度,因此只要是沿着疏液部6的长边方向的方向,就可以与疏液部6的图案无关地形成配线。即,可以根据需求改变配线宽度以及配线图案间距。进而,疏液部6由于只是表面的分子被稍微疏液化,所以不将疏液部6作为绝缘体插入在疏液部6的面上涂敷的配线内,几乎不产生电容器效应造成的噪音。
另外,如图29所示,即使液滴9错开射出向疏液部7的短边方向,液滴9向疏液部7的短边方向的伸长受到限制,因此,形成的配线宽度的错位可以收敛到配线宽度的十分之一。
实施例2
上述实施例1采用的是亲液性的或实施了亲液化处理的膜作为绝缘膜2,作为本发明的实施例2,也可以采用疏液性的绝缘膜。此时,将抗蚀剂膜3作为掩模对疏液性的绝缘膜2进行亲液性处理。作为将绝缘膜2做成亲液性的例子,可例举出在大气环境下将氧作为处理气体的等离子体处理法(氧等离子体处理法)。另外,除此以外也可以通过其他方法进行亲液化处理。
如此,通过将疏液性的绝缘膜2的表面的一部分相对于液滴9处理为亲液性,从而可以形成亲液部7和疏液部6大致平行形成的衬底图案。即,可以形成与图10同样的衬底图案,因此由喷墨法涂敷的液滴9沿着疏液部6的长边方向在亲液部7的面上伸长,并且还在疏液部6的面上伸长,但向疏液部6的短边方向的伸长被限制。若与这种衬底图案上的疏液部6的长边方向大致平行地形成配线,则流体的伸长方向与配线的形成方向相同,因此可以形成均匀的配线宽度。在其他的实施方法中,由于与实施例1同样,因此省略说明。
实施例3
下面,对本发明的实施例3参照图30进行说明。图30是作为图像显示装置的一例具备有源矩阵基板的显示器(有机EL显示器)的局部剖开立体图。
本发明的方法还优选应用于图像显示装置的制造。作为图像显示装置,可例举出薄型的场致发光显示器或液晶显示器等。在图像显示装置中,也优选具备在有源矩阵基板上形成的像素电路,适用于这样的设备。
如图30所示,具备有源矩阵基板的有机EL显示器具备:基板31;与在基板31上呈矩阵状配置有多个的TFT电路32和像素电极33相连接且顺次层叠在基板31的有机EL层34、透明电极35及保护膜36;分别连接各TFT电路32和源极驱动电路37和栅极驱动电路38的多根源电极线39及栅极电极线40。在此,有机EL层34是层叠电子输送层、发光层、正孔输送层等各层而构成的。而且,在有机EL显示器30中,有源矩阵基板上的源电极线39以及栅极电极线40的衬底层是通过前述实施例1的光矩阵设备的制造方法形成的,因此,相邻的配线彼此不会接触。由此,可以制作抑制了配线间的短路的图像显示装置。
另外,上述的图像显示装置是使用了有机EL等的显示元件的显示器,但不限于此,也可以是具备液晶显示元件的液晶型显示器。在液晶型显示器的情况下,由色过滤器将像素着色为RGB。另外,也可以是具备其他显示元件的显示器。
本发明不限于上述实施方式,也可以如下述这样变形实施。
(1)在上述的实施例中,疏液部6和亲液部7的衬底图案交替呈直线状形成在绝缘膜上,但例如图31所示,也可以将疏液部6配置成交错排列状。若是该方法,则在采用纳能因印刷法在抗蚀剂膜3上形成凹凸时,即使在通过步进重复(ステツプアンドリピ一ト)形成的情况下,也不必是疏液部6的图案完全连续的图案,因此,容易形成疏液部6的图案。另外,此时的疏液部6的长边与短边之比优选为5∶1以上。若疏液部6的长边与短边之比是5∶1以下,则涂敷的液滴容易向疏液部6的长边方向伸长。
(2)在上述的实施例中,为了形成疏液部6,将由纳能因印刷法制作的凹凸的抗蚀剂膜3作为掩模利用,但不限于该方法,也可以采用其他的光刻法来形成疏液部6。
(3)在上述的实施例中,绝缘膜2是合成树脂制,但不限于此,也可以采用氧化钛。当对氧化钛照射紫外线时,被照射的部分被疏液化。由此,将抗蚀剂膜3作为掩模,对氧化钛照射紫外线时,可以形成疏液部6和亲液部7的图案。
(4)在上述的实施例中,虽然采用喷墨印刷作为印刷法,但也可以通过照相凹版印刷或苯胺印刷来形成配线。
(5)在上述的实施例中,虽然制作具备有源矩阵基板的光矩阵设备,但也可以制造具备无源矩阵基板的光矩阵设备。

Claims (14)

1.一种光矩阵设备的制造方法,是通过涂敷流体的印刷法来制造将与光有关的元件排列为二维矩阵状而构成的光矩阵设备的方法,其特征在于,
所述光矩阵设备的制造方法包括:
第一绝缘膜形成步骤,其中在所述光矩阵设备的基板的表面形成第一绝缘膜;
第一衬底图案形成步骤,其将所述第一绝缘膜的表面的一部分相对于所述流体处理为疏液性,形成大致平行地形成有亲液部和疏液部的第一衬底图案;以及
第一配线形成步骤,其中通过与所述第一衬底图案上的所述疏液部的长边方向大致平行且跨多个所述疏液部而涂敷所述流体,从而形成配线。
2.如权利要求1所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
将由相邻的所述疏液部和所述亲液部构成的间距间距离形成为在所述第一配线步骤中涂敷的所述流体的宽度的十分之一以下。
3.如权利要求1或2所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
所述第一衬底图案的形成时采用通过纳能因印刷法形成的掩模。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
利用氟等离子体将所述第一绝缘膜的表面的一部分相对于所述流体处理为疏液性。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
在将所述第一绝缘膜的表面的一部分相对于所述流体处理为疏液性之前,将所述第一绝缘膜的表面整体处理为亲液性。
6.如权利要求1~5中任一项所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
所述光矩阵设备的制造方法还具备:
第二绝缘膜形成步骤,其中这在所述第一配线以及第一绝缘膜的表面上形成第二绝缘膜;
第二衬底图案形成步骤,其中将所述第二绝缘膜的表面的一部分相对于所述流体处理为疏液性,形成大致平行地形成有亲液部和疏液部的第二衬底图案;以及
第二配线形成步骤,其中通过与所述第二衬底图案上的所述疏液部的长边方向大致平行且跨多个所述疏液部而涂敷所述流体,从而进一步形成另外的配线。
7.如权利要求6所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
在与所述第一衬底图案交叉的方向形成所述第二衬底图案。
8.如权利要求1~7中任一项所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
将所述疏液部的长边与短边之比形成为5∶1以上。
9.如权利要求8所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
将所述疏液部形成为交错排列状。
10.如权利要求1~9中任一项所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
所述印刷法是喷墨法。
11.一种光矩阵设备的制造方法,是通过涂敷流体的印刷法来制造将与光有关的元件排列为二维矩阵状而构成的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
所述光矩阵设备的制造方法包括:
第一绝缘膜形成步骤,其中在所述光矩阵设备的基板的表面形成第一绝缘膜;
第一衬底层形成步骤,其中将所述第一绝缘膜的表面的一部分相对于所述流体处理为亲液性,形成大致平行地形成有亲液部和疏液部的第一衬底层;以及
第一配线形成步骤,其中通过与所述衬底层上的所述疏液部的长边方向大致平行且跨多个所述疏液部而涂敷所述流体,从而形成配线。
12.如权利要求1~11中任一项所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
所述光矩阵设备是光检测器。
13.如权利要求12所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
所述光矩阵设备是放射线检测器。
14.如权利要求1~13中任一项所述的光矩阵设备的制造方法,其特征在于,
所述光矩阵设备是图像显示装置。
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