JP5365426B2 - 光または放射線検出器の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、光または放射線を検出する検出素子が二次元状に配列されて構成される検出器の製造方法に関し、特に、絶縁層、配線、半導体層が基板上に積層されて構成される光または放射線検出器の製造方法に関する。

医療機関には、被検体の放射線画像を取得する放射線撮影装置が備えられている。この様な放射線撮影装置は、光または放射線（以下、放射線等と呼ぶ）を検出する検出素子が２次元状に配列されて構成される検出器が備えられている。

この検出器の構成について説明する。検出器５０は、図３５に示すように、読み出し基板５４に積層された変換層５１を有している。変換層５１は、検出器５０に入射する放射線等を電荷に変換する層である。変換層で発生した電流は、変換層５１に接するように設けられた読み出し基板５４に向けて流れる。

読み出し基板５４には、電荷を蓄積するコンデンサ５４ｃと、蓄積された電荷の取り出しを制御するためのトランジスタ５４ｔが形成されている。このコンデンサ５４ｃとトランジスタ５４ｔは、読み出し基板５４に絶縁層、配線、半導体層を積層することで構成されているものである。この様なコンデンサ５４ｃとトランジスタ５４ｔのセットが単一の検出素子を構成し、読み出し基板５４には、これらが２次元的に配列されている。

従来の読み出し基板５４における各層の積層法について説明する。まず、各層の形状を模したマスクを用意して、フォトレジストを塗布した読み出し基板５４を覆う。そして、露光処理、現像処理、エッチングを経て所望の形状の層を形成する。これを幾度か繰返して読み出し基板５４上のコンデンサ５４ｃ，トランジスタ５４ｔは製造されるのである（特許文献１参照）。

特開２００６−２７８４２８号公報

しかしながら、従来の検出器の製造方法には次の様な問題点がある。すなわち、従来の検出器の製造方法によれば、高価な製造装置を必要としてしまい、製造コストが増加するという問題点がある。

つまり、従来の製造方法によれば、成膜処理を真空中で行わなければならない。読み出し基板５４全体を露光処理装置の内部に導入しなければならないのであるから、大型の検出器を製造するには、それだけ大きな露光処理装置が必要となる。この様な制約は、検出器の製造コストを増加させるだけでなく、製造可能な検出器の大きさの限界を決定してしまう。

また、従来の製造方法には、各層をインクジェット方式による印刷処理で積層する方法が知られている。この方法によれば、真空中の処理が必要がないので、製造コストを抑制することができる。しかし、この方法では、読み出し基板５４上に所望のパターンを正確に形成することが難しいという問題点がある。すなわち、インクジェット方式によれば、球体のインクの粒を読み出し基板５４の表面に吹き付けて各層を形成する。したがって、読み出し基板５４上では、球体のインクが繋がって直線や長方形を形作ることになる。つまり、インクジェット方式によって形成される各層のパターンの輪郭は蛇行したり、一部で滲んでしまったりして、正確なパターンを生成することが困難なのである。各コンデンサ５４ｃや配線に形状のムラがあると、検出素子の検出特性にムラが現れることにもなりかねない。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、大面積の検出器を安価に製造することができる光または放射線検出器の製造方法を提供することにある。

本発明は、上述の課題を解決するために次の様な構成をとる。
すなわち、本発明に係る光または放射線検出器の製造方法は、光または放射線を検出する検出素子が基板上に２次元マトリックス状に配列された光または放射線検出器の製造方法であって、検出器を構成する各層のうちの少なくとも１つは、版の表面に膜を生成する成膜工程と、版の表面に生成された膜を転写部材の表面に写し取る巻き取り工程と、転写部材に巻き取られた膜を基板の表面に写し取る転写工程とにより製造されることを特徴とするものである。
また、上述の構成によれば、インクジェットによる印刷で膜を成膜するよりも正確なパターンを生成することができる。インクジェットの印刷によって基板上に膜を生成すると、膜の輪郭が蛇行したり、滲んだりしてしまう。インクジェット方式においては、液状のインクの粒を基板に飛ばして成膜するからである。しかし、上述の構成によれば、凸版を用いて成膜するので、膜のパターンは、正確なものとなる。

［作用・効果］本発明の構成によれば、基板に直接ではなく、版の表面に成膜してからこれを基板に転写することで検出器が生成される。この様に構成すれば、版に成膜処理を施せばよいということになる。つまり、成膜処理を真空中で行わなければならなかったとしても、版を真空条件下に置くだけでよく、基板に対する工程は全て大気中で行うことが可能である。そうすれば、基板を成膜装置に導入させずして、真空中で成長した膜を基板上に配置することができる。つまり、基板を自由に大型化することができるうえ、検出器の製造コストを抑制することができるのである。

また、上述の転写部材は、円筒形のローラであり、巻き取り工程、および転写工程は、ローラが版または基板の表面に押し当てられながら回転されることで行われればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の具体的な構成を示している。つまり、転写部材は円筒形のローラであり、これが版、または基板の表面に押し当てながら回転されることにより各工程が行われる。この様にすれば、膜は確実に基板の表面に転写される。

また、上述の膜を表面に吸着させる吸着性は、版、転写部材、基板の順に強いものとなっていればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の具体的な構成を示している。すなわち、膜を表面に吸着させる吸着性は、版、転写部材、基板の順に強いものとなっている。吸着性は、版よりも転写部材の方が強力なので、巻き取り工程において、版の表面に存している膜は、版から剥離して転写部材の表面に吸着されることになる。また、吸着性は、転写部材よりも基板のほうが強力なので、転写工程において、転写部材の表面に存している膜は、転写部材から剥離して基板の表面に吸着されることになる。この様に、上述の構成によれば、版の表面の膜を確実に基板上に転写させることができるのである。

また、上述の転写工程を基板の位置を変えながら繰り返し行うことにより、版で形成された膜のパターンが基板の表面に縦横に繰返されればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成によれば、転写工程を基板の位置を変えながら繰り返し行うことにより、版で形成された膜のパターンが基板の表面に縦横に繰返される。つまり、版は、基板よりも遥かに小さなものとすることができる。これにより、小型の成膜装置さえあれば大型の検出器を製造することができるようになるので、検出器の製造コストは大幅に抑制される。

また、上述の検出素子は、電荷を蓄積するコンデンサを有し、コンデンサを構成する２つの電極は、成膜工程、巻き取り工程、転写工程により形成されたものであればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成によれば、コンデンサを構成する２つの電極は、成膜工程、巻き取り工程、転写工程により形成されたものである。コンデンサの物理的特性は、各検出素子の間で一定であることが望ましい。コンデンサの電気容量等が検出素子の各々でまちまちであれば、正確な画像を取得することができなくなる。本発明におけるコンデンサを構成する２つの電極は、信頼性の高い転写方式を用いているので、コンデンサの形状のバラツキは極力抑えられている。したがって、上述の製造方法によれば、正確な画像を取得することができる検出器が提供できる。

実施例１に係る検出器の構成を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の構成を説明する模式図である。 実施例１に係る検出器の構成を説明する図である。 実施例１に係る検出器の構成を説明する模式図である。 実施例１に係る検出器の動作を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の動作を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の動作を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明するフローチャートである。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明するフローチャートである。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する平面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する平面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する平面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する平面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例１に係る検出器の製造方法を説明する平面図である。 実施例２に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例２に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例２に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例２に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 実施例２に係る検出器の製造方法を説明する断面図である。 従来構成に係る検出器の構成を説明する断面図である。

次に、実施例１に係る検出器の各実施例を図面を参照しながら説明する。なお、各実施例におけるＸ線は、実施例１の構成の放射線に相当する。ＦＰＤは、フラットパネル・ディテクタの略であり、本発明の検出器に相当する。

＜ＦＰＤの構成＞
ＦＰＤ４の構成について説明する。ＦＰＤ４は、図１に示すように、アモルファスセレンで構成される変換層４０と、この変換層４０に積層されたアクティブマトリックス基板４１と、変換層４０を所定の電場に置くための平面電極４２とを備えている。アクティブマトリックス基板４１には、キャリア収集用の収集電極６が変換層４０に接するように設けられている。この収集電極６は、アクティブマトリックス基板４１の広がる平面に沿ってマトリックス状に配列されている。収集電極６の各々には、電荷を蓄積するコンデンサ４１ｃが設けられている。コンデンサ４１ｃの各々には電荷の取り出しを制御するトランジスタ４１ｔが設けられている。したがって、コンデンサ４１ｃ，トランジスタ４１ｔは、図２に示すように２次元的に配列されていることになる。なお、平面電極４２は、絶縁層３９に被覆されている。

２次元的に配列されたトランジスタ４１ｔは、縦横に格子状に伸びる配線に接続されている。すなわち、図２における一番左側において縦方向に配列したトランジスタ４１ｔの読み出し電極αは、縦方向に伸びる配線に接続されており、全て共通のアンプ電極Ｑ１に接続されており、同様に、各列のトランジスタ４１ｔは縦方向に伸びる配線に接続されて共通のアンプ電極Ｑ１〜Ｑ４に接続されている。

また、図２における一番上側の横方向に配列したトランジスタ４１ｔのゲートＧは、横方向に伸びる配線に接続されており、全て共通のゲート制御電極Ｈ１に接続され、同様に、各行のトランジスタ４１ｔは横方向に伸びる配線に接続されて共通のゲート制御電極Ｈ１〜Ｈ４に接続されている。

ゲート制御電極Ｈ１〜Ｈ４は、ゲートドライバ４３に接続され、アンプ電極Ｑ１〜Ｑ４は、アンプアレイ４４に接続される。

各コンデンサ４１ｃに電荷を読み出す動作について説明する。図２におけるコンデンサ４１ｃの各々に電荷が蓄積されているものとする。ゲートドライバ４３は、ゲート制御電極Ｈ１を通じて一番上側の横方向に配列した各トランジスタ４１ｔを一斉にオンする。オンされた４つのトランジスタ４１ｔは、アンプ電極Ｑ１〜Ｑ４を通じて、電荷（原信号）をアンプアレイ４４に伝達する。

次に、ゲートドライバ４３は、ゲート制御電極Ｈ２を通じて二番目に上側の横方向にトランジスタ４１ｔを一斉にオンする。この様に、ゲートドライバ４３は、ゲート制御電極Ｈ１〜Ｈ４を順番にオンしていく。その度ごとに行の異なるトランジスタ４１ｔがオンされる。こうして、ＦＰＤ４は、コンデンサ４１ｃの各々に蓄積された電荷を１行毎に読み出す構成となっている。

アンプアレイ４４には、アンプ電極Ｑ１〜Ｑ４の各々に、信号を増幅するアンプが設けられている。アンプ電極Ｑ１〜Ｑ４からアンプアレイ４４に入力された原信号は、ここで所定の増幅率で増幅される。なお、図２においては、検出素子が４行４列で配列されているが、実際のＦＰＤ４においては、検出素子が１，０２４×１，０２４の縦横に配列されている。

次に、アクティブマトリックス基板４１の構成について説明する。アクティブマトリックス基板４１は、図３（ａ）の断面図に示すように、絶縁基板１の一面に各層が積み重なって生成されている。すなわち、絶縁基板１の上表面（変換層４０から見たときの絶縁基板１のオモテ面）には、導電性のゲート配線２ａ，およびグランド配線２ｂが生成されている。この配線２ａ，２ｂが設けられている層を第１層と呼ぶことにする。なお、配線２ａ，２ｂの上表面は、全て絶縁層７ａによって覆われている。この様に、配線２ａ，２ｂは、絶縁基板１と絶縁層７ａとに挟まれる位置に存する。ゲート配線２ａは、ゲートドライバ４３に電気的に接続される。絶縁基板１は、本発明の基板に相当する。第１層における配線２ａ，２ｂは、本発明の膜に相当する。

絶縁層７ａの上表面には、非導電性のゲート対向絶縁層３ａとグランド対向絶縁層３ｂとが備えられている。ゲート対向絶縁層３ａは、変換層４０から見て、ゲート配線２ａの一部に重なるように設けられており、ゲート対向絶縁層３ａ，ゲート配線２ａの間には、絶縁層７ａが存している。また、グランド対向絶縁層３ｂは、変換層４０から見て、グランド配線２ｂの一部に重なるように設けられており、グランド対向絶縁層３ｂ，グランド配線２ｂの間には、絶縁層７ａが存している。

半導体で構成されるチャンネル層４ａは、変換層４０から見て、ゲート対向絶縁層３ａの全域を覆うように設けられており、両層３ａ，４ａは、会合している。同様に、グランド対向導電層４ｂは、変換層４０から見て、グランド対向絶縁層３ｂの全域を覆うように設けられており、両層３ｂ，４ｂは、会合している。ゲート対向絶縁層３ａ，グランド対向絶縁層３ｂ，チャンネル層４ａ，グランド対向導電層４ｂをまとめて第２層と呼ぶことにする。第２層における各層３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂは、本発明の膜に相当する。

ソース配線５ａは、図３（ａ）の紙面左右方向に飛び石のように並んで設けられたチャンネル層４ａの各々を電気的に接続する配線である。電荷誘導層５ｂは、チャンネル層４ａとグランド対向導電層４ｂとに跨るように各層４ａ，４ｂの上面上に設けられている。ソース配線５ａ，電荷誘導層５ｂは、アクティブマトリックス基板４１の同一の深さに設けられている。そして、ソース配線５ａと電荷誘導層５ｂとの間には間隙が設けられており、会合していない。したがって、電荷誘導層５ｂからソース配線５ａに向けて電荷が流れる時には、必ずチャンネル層４ａを通過しなければならないことになる。なお、ソース配線５ａは、アンプアレイ４４に接続されている。

絶縁層７ｂは、ソース配線５ａの全域とソース配線５ａから露出したチャンネル層４ａの一部を覆うように、これらの上面上に設けられている。電荷誘導層５ｂの輪郭もこの絶縁層７ｂに覆われることになる。

電荷誘導層５ｂの上面上には、電荷を収集するための収集電極６が設けられている。収集電極６は、変換層４０から見てマトリックス状に配列されている。絶縁層７ｃは、各収集電極６の隙間を埋めるように設けられている。

変換層４０は、収集電極６の各々を覆うように設けられており、変換層４０は、収集電極６と電気的に接続されている。図３（ａ）は、単一の検出素子を表している。この様な構造が、変換層４０から見たときに絶縁基板１にマトリックス状に配列されてアクティブマトリックス基板４１が構成される。

図３（ｂ）は、図３（ａ）の等価回路に相当する。すなわち、ソース配線５ａ，電荷誘導層５ｂ，チャンネル層４ａがトランジスタ４１ｔを構成し、グランド対向導電層４ｂ，グランド配線２ｂ（正確には、グランド配線２ｂのうちの矩形に膨張している部分：図３（ｃ）参照）がコンデンサ４１ｃを構成する。

図３（ｃ）は、各配線２ａ，２ｂ，５ａを変換層４０から見たときの平面図である。同一平面上にある配線２ａ，２ｂは、縦方向に伸びており、ソース配線５ａは、より変換層４０に近い平面にあり、横方向に伸びている。図３（ｃ）における矢印は、図３（ａ）における裁断位置を表している。

図４の上側に示すのは、アクティブマトリックス基板４１の表面に形成されたパターンを示している。一つのパターンには複数の図３（ｃ）に示す構造が縦横に配列されている。そして、図４の上側のパターンが更に縦横に繰返されて、図４の下側に示すように、アクティブマトリックス基板４１の全面を覆っている。図４の上側の構造を単位パターンと呼ぶことにする。説明の便宜上、単位パターンには、４×４の縦横に検出素子が並んでいるものとするが、本発明は、この構成に限られるものではない。

＜ＦＰＤの動作＞
次に、ＦＰＤ４の動作について説明する。図５は、変換層４０に光または放射線が入射した状態を示している。変換層４０に放射線等が入射すると、放射線等は、図５の黒い点で表した電荷に変換される。電荷は、平面電極４２に反発して最寄の収集電極６に向かい、収集電極６，電荷誘導層５ｂを通じてグランド対向導電層４ｂに蓄積される（図６参照）。図６の状態においては、トランジスタ４１ｔがＯＦＦ状態となっている。

ゲート配線２ａに電流が流され、トランジスタ４１ｔがＯＮ状態となると、図７に示すように、グランド対向導電層４ｂに蓄えられた電荷が、電荷誘導層５ｂ，チャンネル層４ａを通じて、ソース配線５ａに流れる。こうして、トランジスタ４１ｔを制御することで、アクティブマトリックス基板４１から電荷を取り出すことができるのである。

＜ＦＰＤの製造方法＞
次に、ＦＰＤ４の製造方法について説明する。本発明に係るＦＰＤ４は、その製造方法に特徴がある。具体的には、ＦＰＤ４の製造方法は、図８に示すようにゲート配線２ａ等の第１層を生成する第１層生成工程Ｓ１と、各パターンを電気的に接続する接続工程Ｓ２と、チャンネル層４ａ等の第２層を生成する第２層生成工程Ｓ３と、ソース配線を配線するソース配線工程Ｓ４と、収集電極６を生成する収集電極生成工程Ｓ５とを備えている。

第１層生成工程Ｓ１，および第２層生成工程Ｓ３は、ほぼ同様な工程であり、図９に示すように、各層を生成する成膜工程Ｓａと、各層をローラで巻き取る巻き取り工程Ｓｂと、絶縁基板１の上面上に各層を転写させる転写工程Ｓｃとを備えている。以降、各工程の詳細を順を追って説明する。

＜第１層生成工程Ｓ１＞
＜成膜工程Ｓ１ａ＞
まず、配線２ａ，２ｂを生成する。図１０は、配線２ａ，２ｂを生成するための第１凸版１１である。第１凸版１１の表面には、配線２ａ，２ｂの形状をした凸部が設けられている。そして、第１凸版１１の表面には、４×４に縦横に並んだ検出素子を構成するパターンが現れている。したがって、ゲート配線２ａの形状をした図１０の紙面貫通方向に伸びる凸部と、グランド配線２ｂの形状をした図１０の紙面貫通方向に伸びる凸部とが第１凸版１１の表面に交互に配列されている。第１凸版１１は、本発明の版に相当する。

各配線は蒸着法やスパッタ法等により生成される。すなわち、第１凸版１１を成膜装置の容器内に導入し、容器を真空とする。そして、原料を第１凸版１１に吹き付けて堆積させる。成膜工程Ｓ１ａが終了すると、図１１のように導電性のゲート配線２ａ，グランド配線２ｂが第１凸版１１の表面に現れる。第１凸版１１には、凹凸が設けられているので、導電性物質が堆積する際に、凸部と凹部の間で段切れが起こる。これにより、配線２ａ，２ｂの形状および配列が凸部の表面に形成されるのである。

＜巻き取り工程Ｓ１ｂ＞
第１凸版１１を大気中に戻して、図１２に示すように、円筒形状のローラ１２を第１凸版１１の表面に押し当てながら回転させる。ローラ１２は、第１凸版１１よりも強く配線２ａ，２ｂに吸着するので、第１凸版１１の表面に存していた配線２ａ，２ｂは、第１凸版１１の表面から剥離して、ローラ１２の表面側に巻き取られることになる。ローラ１２は、本発明の転写部材に相当する。

＜転写工程Ｓ１ｃ＞
次に、図１３に示すように、ローラ１２を絶縁性の絶縁基板１の上面上に押し当てながら回転させる。絶縁基板１は、ローラ１２よりも強く配線２ａ，２ｂに吸着するので、ローラ１２の表面に存していた配線２ａ，２ｂは、ローラ１２の表面から剥離して、絶縁基板１の上面上に転写されることになる。

ローラ１２の表面には、半導体用転写フィルムが巻きつけられている。このフィルムを交換すれば、配線２ａ，２ｂとローラ１２の吸着性を自由に変更することができる。具体的には、ローラ１２が配線２ａ，２ｂを吸着する吸着性は、第１凸版１１の表面のそれよりも強く、絶縁基板１のそれよりも弱い。

こうしてローラ１２は、将来的には４×４の検出素子を構成することになる第１層の単位パターンを絶縁基板１に転写する。成膜工程Ｓ１ａ，巻き取り工程Ｓ１ｂ，転写工程Ｓ１ｃを幾度も繰返すことで、絶縁基板１は、マトリックス状に配列された単位パターンで埋め尽くされることになる。

＜接続工程Ｓ２＞
図１４は、絶縁基板１を変換層４０側から見たときの平面図である。縦方向に伸びた配線２ａ，２ｂが交互に配列している。図１４は、単位パターンのつなぎ目を現している。すなわち、図１４の上半分は単位パターンＲａであり、下半分は単位パターンＲｂとなっている。接続工程Ｓ２では、単位パターン同士の導電性を確保する目的で、単位パターンのつなぎ目に導電性のインクを印刷する。実際の印刷方法としてはインクジェット方式の印刷機を使用することができる。こうして、単位パターンを跨いで縦方向（ゲート配線２ａの伸びる方向）に連接するゲート配線２ａの各々が、本工程で単一の配線となるのである。同様に、単位パターンを跨いで縦方向（グランド配線２ｂの伸びる方向）に連接するグランド配線２ｂの伸びる方向の各々が、本工程で単一の配線となるのである。

＜前処理＞
第２層生成工程Ｓ３を行う前に、図１５に示すように、ポリイミド等の液体の非導電性インクを絶縁基板１に塗布しておく。この非導電性インクは、将来的に絶縁層７ａとなる。非導電性インクは、配線２ａ，２ｂが設けられている部分において、盛り上がる特性がある。

＜第２層生成工程Ｓ３＞
＜成膜工程Ｓ３ａ＞
次に、各層３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂを生成する。図１６は、各層３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂを生成するための第２凸版１３である。第２凸版１３には、各層３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂの形状をした凸部が設けられている。第２凸版１３には、４×４に縦横に並んだ検出素子を構成する単位パターンが現れている。したがって、第２凸版１３には、各層３ｂ，４ｂとなる大きな矩形が２次元的に配列されており、各層３ａ，４ａとなる小さな矩形が各層３ｂ，４ｂの隙間に１つずつ配置されて、第２凸版１３を全体として眺めれば、各凸部が２次元的に配列されている構成となっている。

各層３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂは蒸着法やスパッタ法等により生成される。すなわち、第２凸版１３を成膜装置の容器内に導入し、容器を真空とする。そして、原料を第２凸版１３に吹き付けて堆積させる。成膜工程Ｓ３ａが終了すると、図１７のように非導電性のゲート対向絶縁層３ａとグランド対向絶縁層３ｂが第２凸版１３の表面に現れる。第２凸版１３には、凹凸が設けられているので、導電性物質が堆積する際に、凸部と凹部の間で段切れが起こる。これにより、ゲート対向絶縁層３ａとグランド対向絶縁層３ｂの形状および配列が凸部の表面に形成されるのである。

各絶縁層３ａ，３ｂが生成された後、図１８に示すように、第１遮蔽材１４ａを第２凸版１３の上面上に配置することでゲート対向絶縁層３ａをマスクして、蒸着法やスパッタ法等により、導電性のグランド対向導電層４ｂをグランド対向絶縁層３ｂの上面上に成長させる。その後、図１９に示すように、第２遮蔽材１４ｂを第２凸版１３の上面上に配置することでグランド対向導電層４ｂをマスクして、蒸着法やスパッタ法等により、半導電性のチャンネル層４ａをゲート対向絶縁層３ａの上面上に成長させる。チャンネル層４ａは、半導体層となっている。

＜巻き取り工程Ｓ３ｂ＞
第２凸版１３を大気中に戻して、図２０に示すように、円筒形状のローラ１２を第２凸版１３の表面に押し当てながら回転させる。ローラ１２は第２凸版１３よりも強く各層３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに吸着するので、第２凸版１３の表面に存していた各層３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂは、第２凸版１３の表面から剥離して、ローラ１２の表面側に巻き取られることになる。

＜転写工程Ｓ３ｃ＞
次に、図２１に示すように、ローラ１２を絶縁基板１の上面上に押し当てながら回転させる。絶縁基板１は、ローラ１２よりも強く各層３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに吸着するので、ローラ１２の表面に存していた各層３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂは、ローラ１２の表面から剥離して、絶縁基板１の上面上に転写されることになる。

ローラ１２の表面には、半導体用転写フィルムが巻きつけられている。このフィルムを交換すれば、各層３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂとローラ１２の吸着性を自由に変更することができる。

こうしてローラ１２は、将来的には４×４の前記検出素子を構成することになる第２層の単位パターンを絶縁基板１に転写する。成膜工程Ｓ３ａ，巻き取り工程Ｓ３ｂ，転写工程Ｓ３ｃを幾度も繰返すことで、絶縁基板１は、マトリックス状に配列された単位パターンで埋め尽くされることになる。図２２は、本工程まで終了した状態において、絶縁基板１を変換層４０側から見たときの平面図である。図２２が示すように、大きな矩形のグランド対向絶縁層３ｂの隣に小さな矩形のチャンネル層４ａが存するパターンがマトリックス状に配列している構成となっている。

＜ソース配線工程Ｓ４＞
転写が終了すると、図２３に示すように、絶縁基板１の上面上に、ソース配線５ａ，電荷誘導層５ｂがインクジェット方式により印刷される。ソース配線５ａは、チャンネル層４ａの一端を覆う様に構成され、電荷誘導層５ｂは、チャンネル層４ａの他端からグランド対向導電層４ｂの全域にかけて各層４ａ，４ｂに跨るように構成される。図２４は、本工程まで終了した状態において、絶縁基板１を変換層４０側から見たときの平面図である。図２４が示すように、矩形状の電荷誘導層５ｂがマトリックス状に配置し、各電荷誘導層５ｂの間には、横方向に伸びるソース配線５ａが配線されている。グランド対向導電層４ｂは電荷誘導層５ｂにより全て隠され、チャンネル層４ａの一部は、ソース配線５ａと電荷誘導層５ｂとによって隠されている。

＜前処理＞
収集電極生成工程Ｓ５を行う前に、図２５に示すように、液体の非導電性インクをインクジェット方式により絶縁基板１に塗布しておく。この非導電性インクは、将来的に絶縁層７ｂとなる。絶縁基板１の上面上に露出していたソース配線５ａとチャンネル層４ａは絶縁層７ｂによって完全に覆われ、電荷誘導層５ｂの輪郭も絶縁層７ｂによって覆われる。図２６は、本工程まで終了した状態において、絶縁基板１を変換層４０側から見たときの平面図である。図２６が示すように、矩形の電荷誘導層５ｂがマトリックス状に配列している構成となっている。

＜収集電極生成工程Ｓ５＞
次に、図２７に示すように、絶縁基板１の上面上に露出した電荷誘導層５ｂを覆い隠すように、導電性の収集電極６を配置する。収集電極６は、絶縁基板１の上面上において、マトリックス状に配列することになる。この時点で、収集電極６は、絶縁基板１上から盛り上がっている。

その後、図２８に示すように、隣り合う収集電極６同士における隙間を埋めるように非導電性インクをインクジェット方式により絶縁基板１に印刷する。この非導電性インクは、将来的に絶縁層７ｃとなる。図２９は、本工程まで終了した状態において、絶縁基板１を変換層４０側から見たときの平面図である。図２９が示すように、矩形の収集電極６がマトリックス状に配列している構成となっている。これをもって、アクティブマトリックス基板４１は完成となる。アクティブマトリックス基板４１の上面上に変換層４０等の各層を形成し、本発明のＦＰＤ４は、完成となる。

以上のように、実施例１の構成によれば、絶縁基板１に直接ではなく、凸版１１，１３の表面に成膜してからこれを絶縁基板１に転写することで検出器が生成される。この様に構成すれば、凸版１１，１３に成膜処理を施せばよいということになる。つまり、成膜処理を真空中で行わなければならなかったとしても、凸版１１，１３を真空条件下に置くだけでよく、絶縁基板１に対する工程は全て大気中で行うことが可能である。そうすれば、絶縁基板１を成膜装置に導入させずして、真空中で成長した膜を基板上に配置することができる。つまり、絶縁基板１を自由に大型化することができるうえ、検出器の製造コストを抑制することができるのである。

また、本発明の転写部材は円筒形のローラ１２であり、これが凸版１１，１３，または絶縁基板１の表面に押し当てながら回転されることにより各工程が行われる。この様にすれば、膜は確実に絶縁基板１の表面に転写される。

上述の構成における膜を表面に吸着させる吸着性は、凸版１１，１３，ローラ１２，絶縁基板１の順に強いものとなっている。吸着性は、凸版１１，１３よりもローラ１２の方が強力なので、巻き取り工程Ｓｂにおいて、凸版１１，１３の表面に存している膜は、凸版１１，１３から剥離してローラ１２の表面に吸着されることになる。また、吸着性は、ローラ１２よりも絶縁基板１のほうが強力なので、転写工程Ｓｃにおいて、ローラ１２の表面に存している膜は、ローラ１２から剥離して絶縁基板１の表面に吸着されることになる。この様に、上述の構成によれば、凸版１１，１３の表面の膜を確実に基板上に転写させることができるのである。

すなわち、上述の構成によれば、インクジェットによる印刷で膜を成膜するよりも正確なパターンを生成することができる。インクジェットの印刷によって基板上に膜を生成すると、膜の輪郭が蛇行したり、滲んだりしてしまう。インクジェット方式においては、液状のインクの粒を絶縁基板１に飛ばして成膜するからである。実施例１の構成によれば、より正確な成膜が可能な転写方式を利用することができる。

そして、上述の構成によれば、転写工程Ｓｃを絶縁基板１の位置を変えながら繰り返し行うことにより、凸版１１，１３で形成された膜のパターンが絶縁基板１の表面に縦横に繰返される。つまり、凸版１１，１３は、絶縁基板１よりも遥かに小さなものとすることができる。これにより、小型の成膜装置さえあれば大型の検出器を製造することができるようになるので、検出器の製造コストは大幅に抑制される。

上述の構成によれば、コンデンサ４１ｃを構成する２つの電極は、成膜工程Ｓａ，巻き取り工程Ｓｂ，転写工程Ｓｃにより形成されたものである。コンデンサ４１ｃの物理的特性は、各検出素子の間で一定であることが望ましい。コンデンサ４１ｃの電気容量等が検出素子の各々でまちまちであれば、正確な画像を取得することができなくなる。本発明におけるコンデンサ４１ｃを構成する２つの電極は、信頼性の高い転写方式を用いているので、コンデンサ４１ｃの形状のバラツキは極力抑えられている。したがって、上述の製造方法によれば、正確な画像を取得することができる検出器が提供できる。

上述の実施例１の第１層生成工程Ｓ１では、第１凸版１１を用いていたが、これに代えて凹版を用いることもできる。以降、凹版を用いた場合の製造方法について説明する。

＜成膜工程Ｓ１ａ＞
図３０は、配線２ａ，２ｂを生成するための第１凹版１１ａである。第１凹版１１ａには、配線２ａ，２ｂの形状をした凹部が設けられている。第１凹版１１ａには、４×４に縦横に並んだ検出素子を構成する単位パターンが刻まれている。したがって、第１凹版１１ａには、ゲート配線２ａの形状をした図１０の紙面貫通方向に伸びる凹部と、グランド配線２ｂの形状をした図１０の紙面貫通方向に伸びる凹部とが交互に配列されている。第１凹版１１ａは、本発明の版に相当する。

この第１凹版１１ａには、導電性のインク１５が塗布される。すると、図３１に示すように、凹部の全てにインク１５が流し込まれることになる。この状態で図３２に示すように、短冊状のブレード１６の先端を第１凹版１１ａの表面に接触させながら移動させると、ブレード１６によって第１凹版１１ａの表面上の余分なインク１５が追いやられて、図３３に示すように、凹部にのみインク１５が溜まった状態となる。

＜巻き取り工程Ｓ１ｂ＞
次に、図３４に示すように、円筒形状のローラ１２を第１凹版１１ａの表面に押し当てながら回転させる。ローラ１２は第１凹版１１ａよりも強く配線２ａ，２ｂに吸着するので、第１凹版１１ａの表面に存していた配線２ａ，２ｂは、第１凹版１１ａの表面から脱離して、ローラ１２の表面側に巻き取られることになる。このとき、インク１５の乾燥を待つ必要は必ずしもない。

＜転写工程Ｓ１ｃ＞
次に、図１３に示すように、ローラ１２を絶縁基板１の上面上に押し当てながら回転させる。絶縁基板１は、ローラ１２よりも強く配線２ａ，２ｂに吸着するので、ローラ１２の表面に存していた配線２ａ，２ｂは、ローラ１２の表面から剥離して、絶縁基板１の上面上に転写されることになる。

ローラ１２の表面には、インク用転写フィルムが巻きつけられてる。このフィルムを交換すれば、配線２ａ，２ｂとローラ１２の吸着性を自由に変更することができる。具体的には、ローラ１２が配線２ａ，２ｂを吸着する吸着性は、第１凹版１１ａの表面のそれよりも強く、絶縁基板１のそれよりも弱い。

こうしてローラ１２は、将来的には４×４の検出素子を構成することになる第１層の単位パターンを絶縁基板１に転写する。成膜工程Ｓ１ａ，巻き取り工程Ｓ１ｂ，転写工程Ｓ１ｃを幾度も繰返すことで、絶縁基板１は、マトリックス状に配列された単位パターンで埋め尽くされることになる。

その後の製造方法は、実施例１における図１４以降の説明と同様である。

以上のように、実施例２の構成によれば、全て大気中で各工程を行うことができる。実施例２によれば、大掛かりな装置を必要としないので、検出器を安価に製造することができる。

本発明は、上述の構成に限られず、下記の様に変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、アクティブマトリックス基板を製造していたが、これに代えてパッシブマトリックス基板を製造してもよい。

（２）上述した実施例では、ボトムゲート型アクティブマトリックス基板を製造していたが、これに代えてトップゲート型アクティブマトリックス基板を製造してもよい。

（３）上述した実施例では、第１層、第２層を生成する際には、検出素子１６個分のパターンを一度に転写していたが、本発明はこの構成に限られない。すなわち、一度に転写される検出素子の個数を増減することができる。更に、第１層と第２層で一度に転写される検出素子の個数を違えることもできる。

Ｓａ 成膜工程
Ｓｂ 巻き取り工程
Ｓｃ 転写工程
１ 絶縁基板（基板）
１１ 凸版（版）
１２ ローラ（転写部材）
１３ 凹版（版）
４１ｃ コンデンサ

Claims (5)

1. 光または放射線を検出する検出素子が基板上に２次元マトリックス状に配列された光または放射線検出器の製造方法であって、
   前記検出器を構成する各層のうちの少なくとも１つは、
   版の表面に膜を生成する成膜工程と、
   前記版の表面に生成された前記膜を転写部材の表面に写し取る巻き取り工程と、
   前記転写部材に巻き取られた前記膜を基板の表面に写し取る転写工程とにより製造され、
   前記版は、前記基板に形成される前記膜の形状が凸部となった凸版であり、
   前記成膜工程は、真空中において前記凸版に前記膜を蒸着させることで行われることを特徴とする光または放射線検出器の製造方法。
2. 請求項１に記載の光または放射線検出器の製造方法において、
   前記転写部材は、円筒形のローラであり、
   前記巻き取り工程、および前記転写工程は、前記ローラが前記版または前記基板の表面に押し当てられながら回転されることで行われることを特徴とする光または放射線検出器の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の光または放射線検出器の製造方法において、
   前記膜を表面に吸着させる吸着性は、前記版、前記転写部材、前記基板の順に強いものとなっていることを特徴とする光または放射線検出器の製造方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光または放射線検出器の製造方法において、
   前記転写工程を前記基板の位置を変えながら繰り返し行うことにより、前記版で形成された前記膜のパターンが前記基板の表面に縦横に繰返されることを特徴とする光または放射線検出器の製造方法。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光または放射線検出器の製造方法において、
   前記検出素子は、電荷を蓄積するコンデンサを有し、
   前記コンデンサを構成する２つの電極は、前記成膜工程、巻き前記取り工程、前記転写工程により形成されたものであることを特徴とする光または放射線検出器の製造方法。

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