JP2012033776A - Laminated substrate and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、複数の基板を積層した積層基板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a laminated substrate in which a plurality of substrates are laminated and a method for manufacturing the same.
従来、フィルム基板を積層した積層基板およびその製造方法が知られている。例えば、特許文献１に記載のフレキシブル検知装置では、有機トランジスタを形成した高分子フィルムや、電極を形成した高分子フィルム等を貼り合わせて積層基板を作成している。これによって、可撓性を有するイメージキャプチャ等を製造することができる。
Conventionally, a laminated substrate in which a film substrate is laminated and a manufacturing method thereof are known. For example, in the flexible detection device described in
一般的に、フィルム基板を積層した積層基板は、各フィルム基板を、アライメントマークを基準にして貼り合わせることによって製造される。しかしながら、積層基板を構成する各フィルム基板には、フィルム基板上にデバイス等を形成するために、製造工程において熱が加えられる。この熱によって、フィルム基板は収縮する。この収縮によって、各フィルム基板のアライメントマークの位置にずれが生じる。このため、各フィルム基板を貼り合わせる場合の精度が悪化する場合があるという問題点があった。 Generally, a laminated substrate in which film substrates are laminated is manufactured by bonding each film substrate with reference to an alignment mark. However, heat is applied to each film substrate constituting the laminated substrate in the manufacturing process in order to form a device or the like on the film substrate. This heat causes the film substrate to shrink. Due to this shrinkage, the alignment marks on the film substrates are displaced. For this reason, there existed a problem that the precision at the time of bonding each film board | substrate may deteriorate.
本発明の目的は、各フィルム基板のアライメントマークの位置のずれを抑制し、精度よく各フィルム基板が積層されている積層基板およびその製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a laminated substrate on which each film substrate is accurately laminated, and a method for manufacturing the same, by suppressing the displacement of the alignment mark position of each film substrate.
本発明の第１の態様に係る積層基板の製造方法は、複数のフィルム基板が積層された基板である積層基板の製造方法であって、前記積層基板を構成する前記フィルム基板に含まれる前記フィルム基板である第一フィルム基板にフォトレジストを塗布し、加熱してフォトレジスト層を形成するフォトレジスト形成工程と、前記フォトレジスト形成工程によって前記第一フィルム基板に形成された前記フォトレジスト層に、アライメントマークが形成された他の前記フィルム基板である第二フィルム基板に形成されたアライメントマークをマスクとして用いて露光し、金属を蒸着し、フォトレジストを取り除いて、前記第一フィルム基板にアライメントマークを形成するマーク形成工程と、前記第一フィルム基板に形成された前記アライメントマークと前記第二フィルム基板に形成された前記アライメントマークとの位置を合わせ、前記第一フィルム基板と前記第二フィルム基板とを積層する積層工程とを備えている。 The manufacturing method of the laminated substrate which concerns on the 1st aspect of this invention is a manufacturing method of the laminated substrate which is a board | substrate with which the several film substrate was laminated | stacked, Comprising: The said film contained in the said film substrate which comprises the said laminated substrate Applying a photoresist to the first film substrate, which is a substrate, and forming a photoresist layer by heating, and the photoresist layer formed on the first film substrate by the photoresist forming step, The alignment mark formed on the second film substrate, which is another film substrate on which the alignment mark is formed, is exposed as a mask, metal is deposited, the photoresist is removed, and the alignment mark is formed on the first film substrate. Forming a mark, and the alignment marker formed on the first film substrate. Click and aligned with the alignment mark formed on the second film substrate, and a laminating step of laminating said second film substrate and the first film substrate.
この場合、第一フィルム基板にフォトレジストを塗布し、加熱している。この加熱によって、第一フィルム基板は収縮する。そして、収縮後の第一フィルム基板のフォトレジスト層に、第二フィルム基板のアライメントマークが露光されて、第一フィルム基板にアライメントマークが形成される。言い換えると、第一フィルム基板に第二フィルム基板のアライメントマークが転写される。例えば、収縮後の第一フィルム基板にデバイス等を形成する場合、再度第一フィルム基板に熱が加えられる場合がある。しかし、第一フィルム基板は、すでに一度収縮しているため、再度加熱されても収縮は少ない。このため、各フィルム基板のアライメントマークの位置がずれ難い。よって、積層工程においてフィルム基板を貼り合わせて積層基板を形成する場合に、各フィルム基板のアライメントマークの位置を精度よく合わせることができ、高精度にフィルム基板を積層することができる。 In this case, a photoresist is applied to the first film substrate and heated. By this heating, the first film substrate contracts. And the alignment mark of a 2nd film board | substrate is exposed to the photoresist layer of the 1st film board | substrate after shrinkage | contraction, and an alignment mark is formed in a 1st film board | substrate. In other words, the alignment mark of the second film substrate is transferred to the first film substrate. For example, when a device or the like is formed on the contracted first film substrate, heat may be applied to the first film substrate again. However, since the first film substrate has already contracted once, even if it is heated again, there is little contraction. For this reason, the position of the alignment mark of each film substrate is difficult to shift. Therefore, when a laminated substrate is formed by laminating the film substrates in the laminating step, the alignment marks on the film substrates can be accurately aligned, and the film substrates can be laminated with high accuracy.
前記積層基板の製造方法において、前記第二フィルム基板は、前記積層基板において前記第一フィルム基板より下層に積層される前記フィルム基板であってもよい。この場合、第一フィルム基板より下層のフィルム基板に形成されたアライメントマークを転写することができる。よって、下層のフィルム基板に対し、上層のフィルム基板を精度よく積層することが可能となり、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板を製造することができる。 In the method for manufacturing a laminated substrate, the second film substrate may be the film substrate that is laminated below the first film substrate in the laminated substrate. In this case, the alignment mark formed on the film substrate below the first film substrate can be transferred. Therefore, it becomes possible to laminate | stack an upper film substrate with respect to a lower film substrate with a sufficient precision, and can manufacture the laminated substrate by which each film substrate was laminated | stacked with a sufficient precision.
前記積層基板の製造方法において、前記第二フィルム基板は、前記積層基板において前記第一フィルム基板より下層に積層される、アライメントマークが形成された前記フィルム基板が全て積層された基板であってもよい。この場合、第一フィルム基板には、第一フィルム基板より下層に積層される全てのフィルム基板が積層された基板である第二フィルム基板のアライメントマークが転写される。つまり、下層の第二フィルム基板のアライメントマークを、上の層の第一フィルム基板に転写する。そして、アライメントマークを転写した第一フィルム基板を、第二フィルム基板に重ねて新たな第二フィルム基板を形成する。そして、新たな第二フィルム基板を上の層のフィルム基板に転写することを繰り返すことにより、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板を製造することができる。 In the method for manufacturing a laminated substrate, the second film substrate may be a substrate in which all the film substrates on which alignment marks are formed are laminated in the laminated substrate below the first film substrate. Good. In this case, the alignment mark of the 2nd film substrate which is a board | substrate with which all the film substrates laminated | stacked on the lower layer rather than the 1st film substrate were laminated | stacked is transferred to a 1st film substrate. That is, the alignment mark of the lower second film substrate is transferred to the upper first film substrate. Then, the first film substrate to which the alignment mark is transferred is overlaid on the second film substrate to form a new second film substrate. Then, by repeating the transfer of the new second film substrate to the upper layer film substrate, a laminated substrate in which the film substrates are laminated with high accuracy can be manufactured.
前記積層基板の製造方法において、前記第二フィルム基板は、前記積層基板の最下層の前記フィルム基板であってもよい。この場合、最下層のフィルム基板のアライメントマークを、他の全ての層のフィルム基板に転写して積層基板を製造することができる。よって、下層のフィルム基板に対し、上層のフィルム基板を精度よく積層することが可能となり、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板を製造することができる。 In the method for manufacturing a laminated substrate, the second film substrate may be the film substrate in the lowermost layer of the laminated substrate. In this case, the alignment mark of the lowermost film substrate can be transferred to the film substrates of all other layers to produce a laminated substrate. Therefore, it becomes possible to laminate | stack an upper film substrate with respect to a lower film substrate with a sufficient precision, and can manufacture the laminated substrate by which each film substrate was laminated | stacked with a sufficient precision.
前記積層基板の製造方法において、前記第二フィルム基板は、前記積層基板において前記第一フィルム基板の一つ下に積層される前記フィルム基板であってもよい。この場合、第一フィルム基板に、一つ下の層の第二フィルム基板のアライメントマークを転写する。そして、転写後の第一フィルム基板を、新たな第二フィルム基板とし、新たな第二フィルム基板を上の層の第一フィルム基板に転写することができる。つまり、下層から順番にアライメントマークを転写して、積層基板を製造することができるため、下層のフィルム基板に対し、上層のフィルム基板を精度よく積層することが可能となり、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板を製造することができる。 In the method for manufacturing a laminated substrate, the second film substrate may be the film substrate laminated on the laminated substrate below the first film substrate. In this case, the alignment mark of the second film substrate in the lower layer is transferred to the first film substrate. Then, the transferred first film substrate can be used as a new second film substrate, and the new second film substrate can be transferred to the upper first film substrate. In other words, it is possible to manufacture the laminated substrate by transferring the alignment marks in order from the lower layer, so it becomes possible to accurately laminate the upper layer film substrate on the lower layer film substrate, and each film substrate is accurately A laminated substrate can be manufactured.
前記積層基板の製造方法において、前記第一フィルム基板に形成されるアライメントマークの線の太さを、前記第二フィルム基板に形成されたアライメントマークの線の太さよりも細くてもよい。この場合において、フィルム基板を積層する場合、上の層のフィルム基板のアライメントマークの線の太さが、下の層のアライメントマークより細ければ、下の層のアライメントマークの形状と、上の層のアライメントマークの形状とを同時に確認して位置合わせをすることができる。このため、フィルム基板にアライメントマークを転写した順番でフィルム基板を積層する場合に、アライメントマークの位置を上下の層で合わせやすくなる。よって、より高精度にフィルム基板を積層することが可能となり、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板を製造することができる。 In the method for manufacturing the laminated substrate, the thickness of the alignment mark formed on the first film substrate may be thinner than the thickness of the alignment mark formed on the second film substrate. In this case, when laminating the film substrate, if the thickness of the alignment mark line of the upper layer film substrate is thinner than the alignment mark of the lower layer, the shape of the alignment mark of the lower layer and the upper The alignment can be confirmed by simultaneously confirming the shape of the alignment mark of the layer. For this reason, when the film substrates are stacked in the order in which the alignment marks are transferred to the film substrate, the alignment marks are easily aligned with the upper and lower layers. Therefore, it becomes possible to laminate | stack a film substrate with higher precision, and the laminated substrate by which each film substrate was laminated | stacked accurately can be manufactured.
前記積層基板の製造方法において、前記マーク形成工程は、前記フォトレジスト形成工程によって前記第一フィルム基板に形成された前記フォトレジスト層に、前記第二フィルム基板に形成されたアライメントマークを露光する場合に、前記第一フィルム基板に形成されるアライメントマークの線の太さが、前記第二フィルム基板に形成されたアライメントマークの線の太さよりも細くなるようにレンズを介して露光し、金属を蒸着し、フォトレジストを取り除いて、前記第一フィルム基板にアライメントマークを形成してもよい。 In the method for manufacturing a laminated substrate, in the mark formation step, the alignment layer formed on the second film substrate is exposed to the photoresist layer formed on the first film substrate by the photoresist formation step. The alignment mark formed on the first film substrate is exposed through a lens so that the thickness of the alignment mark formed on the second film substrate is smaller than the thickness of the alignment mark formed on the second film substrate. The alignment mark may be formed on the first film substrate by vapor deposition and removing the photoresist.
この場合レンズを用いることで、確実に、第一フィルム基板に形成されるアライメントマークの線の太さを、第二フィルム基板に形成されたアライメントマークの線の太さよりも細くすることができるため、フィルム基板にアライメントマークを転写した順番でフィルム基板を積層する場合に、アライメントマークの位置を上下の層で合わせやすくなる。よって、より高精度にフィルム基板を積層することが可能となり、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板を製造することができる。 In this case, since the thickness of the line of the alignment mark formed on the first film substrate can be surely made smaller than that of the line of the alignment mark formed on the second film substrate by using the lens. When the film substrates are laminated in the order in which the alignment marks are transferred to the film substrate, the alignment marks are easily aligned with the upper and lower layers. Therefore, it becomes possible to laminate | stack a film substrate with higher precision, and the laminated substrate by which each film substrate was laminated | stacked accurately can be manufactured.
本発明の第２の態様に係る積層基板は、前記積層基板の製造方法によって製造された積層基板である。この場合、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板を得ることができる。 The multilayer substrate according to the second aspect of the present invention is a multilayer substrate manufactured by the method for manufacturing the multilayer substrate. In this case, a laminated substrate in which the film substrates are laminated with high accuracy can be obtained.
以下、本発明を具現化した実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものであり、記載されている装置構成や製造方法などは、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. The drawings to be referred to are used for explaining the technical features that can be adopted by the present invention, and the device configuration and the manufacturing method described are not intended to limit the present invention, but are merely described. It is an example.
本発明の第一実施形態について、図１〜図１６を参照して説明する。第一実施形態では、積層基板によって構成されたイメージスキャナ（以下スキャナ）１を例示して説明する。スキャナ１は、集光レンズ１２を最上層側（つまり、対象物との対向側）に配置した密着型スキャナである。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, an image scanner (hereinafter referred to as a scanner) 1 constituted by a laminated substrate will be described as an example. The
本実施形態に係るスキャナ１の物理的構造について、図１を参照して説明する。図１は、スキャナ１の縦断面図であって、スキャナ１に配設される一画素とアライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１とを部分的に拡大して示している。以下では、図１における上側をスキャナ１の上側、図１における下側をスキャナ１の下側として説明する。
The physical structure of the
図１に示すように、スキャナ１は、機能別に構成された複数の薄型の基板が上下方向に積層されてなり、全体として薄板状の外観を有する。本実施形態のスキャナ１では、集光層１０、発光層２０、感光層３０、信号処理層４０、配線電源層５０の順に、上側から下側に向けて５つが積層されている。具体的には、各層１０、２０、３０、４０、５０は１００μｍ厚程度とし、これらが積層されたスキャナ１は５００μｍ厚程度である。なお、以下の説明では、スキャナ１を構成する積層基板を「積層基板９４」という場合がある。また、後述するフィルム基板１１，２１，３１，４１，５１のいずれかを特定しない場合、単に「フィルム基板」という場合がある。
As shown in FIG. 1, the
スキャナ１は、読み取り単位を構成する複数の画素が平面視でマトリクス状に配設された２次元のエリアセンサーとして構成されている。本実施形態のスキャナ１では、画素サイズが２５０μｍ程度に設定されており、解像度が１００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）であるものとする。
The
集光層１０は、集光層１０の上側に存在する対象物（例えば、原稿）からの反射光を集光する機能を有する層である。集光層１０には、フィルム基板１１に、集光レンズ１２と、コンタクト部１３とが、画素ごとに設けられている。フィルム基板１１は、集光レンズ１２を形成可能な厚みおよび透光性を有し、且つ、可撓性および絶縁性を有する薄型基板（アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネートなど）であればよい。本実施形態のフィルム基板１１は、１００μｍ厚の無色透明なアクリル板とする（後述のフィルム基板２１も同様）。
The condensing
集光レンズ１２は、フィルム基板１１の下面に、上側から入射される光を下側に集光するための凹凸パターンが形成された、公知のフレネルレンズである。集光レンズ１２の屈折率は、後述の有機フォトダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：以下有機ＰＤと記す）３３に集光されるように調整されている。集光レンズ１２は、後述の有機エレクトロルミネッセンス（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下有機ＥＬと記す）２３の上方に設けられ、より好適には平面視で有機ＥＬ２３の全体を含んでいる。本実施形態の集光レンズ１２は、各画素の中央位置に２００μｍ幅の略正方形状で形成されている。
The condensing
コンタクト部１３は、フィルム基板１１の下面に形成された、数μｍ厚程度の薄板円盤状の導体である。コンタクト部１３を形成する材料は、樹脂上に形成可能な導体（例えば、銅やアルミ）であればよく、本実施形態では銅メッキとする（後述のコンタクト部２７、３６も同様）。コンタクト部１３は、集光レンズ１２を透過する光を遮らないように、平面視で集光レンズ１２の形成範囲よりも外側に設けられている。コンタクト部１３は、後述するように、有機ＥＬ２３に接続される層間ライン７０に対応する数量が設けられている。本実施形態では、コンタクト部１３の形成幅は２５μｍである（後述のコンタクト部２７、３６も同様）。
The
発光層２０は、集光層１０の上側に位置する対象物にスキャン光を照射する機能を有する層である。発光層２０には、フィルム基板２１に、スルーホール２２と、有機ＥＬ２３と、光透過部２４と、ランド部２５と、接着シート２６と、コンタクト部２７とが、画素ごとに設けられている。フィルム基板２１は、反射光を透過可能な透光性を有し、且つ、可撓性および絶縁性を有する薄型基板（アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネートなど）であればよいが、本実施形態では１００μｍ厚の無色透明なアクリル板としている。
The
有機ＥＬ２３は、フィルム基板２１の上面に設けられ、上方に向けてスキャン光を照射する面光源である。有機ＥＬ２３は、数１００ｎｍ〜数μｍ厚程度の薄膜状をなす公知の有機ＥＬであって、平面視で略正方形状に発光セグメントが形成されたセグメント構造を有する。また、有機ＥＬ２３は、発光素子を上下で挟む陰極および陽極が透明電極（ＩＴＯ）で構成された、非発光時に透明となる透明有機ＥＬである。有機ＥＬ２３の発光セグメントの内側に形成される透明部位が、透光性の窓部２３Ａである。本実施形態の有機ＥＬ２３は、上側に配設される集光レンズ１２の形成範囲とほぼ一致するように、各画素の中央位置に２００μｍ幅の略正方形状で形成されている。また、有機ＥＬ２３の輪郭に沿って略正方形状の発光セグメントが形成されるとともに、有機ＥＬ２３の中心位置に１５０μｍ幅で略正方形の窓部２３Ａが形成されている。
The
フィルム基板２１のうちで窓部２３Ａを介して反射光が入射する領域が、反射光の受光面として機能する光透過部２４である。光透過部２４は、後述の有機ＰＤ３３の上方に設けられ、より好適には平面視で有機ＰＤ３３の全体を含んでいる。本実施形態では、有機ＥＬ２３の中央位置に窓部２３Ａが１５０μｍ幅の略正方形状で形成されていることに対応して、光透過部２４が各画素の中央位置に１５０μｍ幅の略正方形状で形成されている。
A region where the reflected light is incident through the
スルーホール２２は、フィルム基板２１を貫通する小径の孔部であり、コンタクト部１３のほぼ中央に対応する平面位置に形成されている。スルーホール２２は、有機ＥＬ２３に接続される層間ライン７０に対応する数量が設けられている。本実施形態では、スルーホール２２の形成幅は１０μｍである（後述のスルーホール３２、４２も同様）。
The through
ランド部２５は、フィルム基板２１の上面に設けられて、スルーホール２２の上端開口縁を被覆する数μｍ厚程度の薄板円環状の導体である。ランド部２５を形成する材料は、樹脂上に形成可能な導体（例えば、銅やアルミ）であればよく、本実施形態では銅メッキとする（後述のランド部３４、４４も同様）。ランド部２５は、後述の接着シート２６および導電性ペースト６０を挟んで、コンタクト部１３と上下方向に対向しており、且つ、フィルム基板２１上で有機ＥＬ２３と電気的に接続されている。本実施形態では、ランド部２５の形成幅は２５μｍである（後述のランド部３４、４４も同様）。
The
本実施形態では、有機ＥＬ２３の陰極および陽極に接続される２つの層間ライン７０を構成するために、画素ごとの発光層２０に２つのスルーホール２２が設けられている（図１４参照）。各スルーホール２２の上端周囲には、フィルム基板２１上で有機ＥＬ２３の陽極および陰極とそれぞれ電気的に接続された２つのランド部２５が設けられている。各ランド部２５の上方には、２つのコンタクト部１３がそれぞれ対向配置されている。２つの層間ライン７０の上端部は、上下に対向するランド部２５およびコンタクト部１３と接続されている。
In the present embodiment, in order to form two
集光層１０と発光層２０との間には、高絶縁性の透明接着フィルムである接着シート２６が設けられている。接着シート２６は、絶縁性かつ透明性に優れた樹脂製接着シート（例えば、ポリエステル、シリコン、ポリイミドなど）であればよく、層間を適正に接着できる程度のシート厚（例えば、５μｍ〜３０μｍ）を有していればよい（後述の接着シート３５、４５、５４も同様）。詳細には、接着シート２６は、コンタクト部１３とランド部２５との間に介在して、発光層２０を集光層１０の下側に接着させる。ただし、接着シート２６には、スルーホール２２を上方に連通させるとともにランド部２５を露出させる孔部が形成されている。
An
コンタクト部２７は、コンタクト部１３と同様の導体であり、フィルム基板２１の下面に形成されている。コンタクト部２７は、光透過部２４を透過する光を遮らないように、平面視で光透過部２４の形成範囲よりも外側に設けられている。コンタクト部２７は、後述するように、有機ＰＤ３３に接続される層間ライン７０に対応する数量が設けられている。
The
感光層３０は、対象物からの反射光を受光して、その光量に応じた電荷を蓄積する層である。感光層３０には、フィルム基板３１に、スルーホール３２と、有機ＰＤ３３と、ランド部３４と、接着シート３５と、コンタクト部３６とが、画素ごとに設けられている。フィルム基板３１は、可撓性および絶縁性を有する薄型基板（アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネートなど）であればよいが、本実施形態のフィルム基板３１は、１００μｍ厚の無色透明なアクリル板とする（後述のフィルム基板４１、５１も同様）。
The
有機ＰＤ３３は、フィルム基板３１の上面に設けられ、上側から入射する光量に応じて電荷を蓄積する感光部である。有機ＰＤ３３は、数１００ｎｍ〜数μｍ厚程度の薄膜状をなし、光吸収用組成物として有機材料を使用した公知の有機ＰＤである。本実施形態の有機ＰＤ３３は、上側に形成される窓部２３Ａ（つまり、光透過部２４）の形成範囲とほぼ一致するように、各画素の中央位置に１５０μｍ幅の略正方形状で形成されている。
The
スルーホール３２は、スルーホール２２と同様にフィルム基板３１を貫通する孔部であり、コンタクト部２７のほぼ中央に対応する平面位置と、スルーホール２２とほぼ同一の平面位置とに形成されている。スルーホール３２は、感光層３０よりも上側に位置する電子部品（つまり、有機ＥＬ２３）に接続される層間ライン７０、および、有機ＰＤ３３に接続される層間ライン７０に対応する数量が設けられている。
Similar to the through
ランド部３４は、ランド部２５と同様の導体であり、コンタクト部２７の下方に位置するスルーホール３２（つまり、有機ＰＤ３３に接続される層間ライン７０を形成するスルーホール３２）の上端開口縁を被覆する。ランド部３４は、後述の導電性ペースト６０を挟んでコンタクト部２７と上下方向に対向しており、且つ、フィルム基板３１上で有機ＰＤ３３と電気的に接続されている。
The
本実施形態では、有機ＥＬ２３の陰極および陽極と、有機ＰＤ３３の陰極および陽極とにそれぞれ接続される４つの層間ライン７０を構成するために、画素ごとの感光層３０に４つのスルーホール３２が設けられている（図１２参照）。そのうち、２つのスルーホール３２の上端周囲には、有機ＰＤ３３の陽極および陰極とそれぞれ電気的に接続された２つのランド部３４が設けられている。各ランド部３４の上方には、２つのコンタクト部２７がそれぞれ対向配置されている。４つの層間ライン７０のうちで、２つの層間ライン７０の上端部は、上下に対向するランド部３４およびコンタクト部２７と接続されている。
In the present embodiment, four through
発光層２０と感光層３０との間には、接着シート２６と同様に接着シート３５が設けられている。詳細には、接着シート３５は、フィルム基板２１、３１の間に介在して、感光層３０を発光層２０の下側に接着させる。ただし、接着シート３５には、有機ＰＤ３３およびランド部３４を露出させる開口部が形成されている。また、スルーホール２２の下方に位置するスルーホール３２（つまり、有機ＥＬ２３または有機ＰＤ３３に接続される層間ライン７０を形成するスルーホール３２）を、上方のスルーホール２２と連通させる孔部が形成されている。
Similar to the
コンタクト部３６は、コンタクト部１３と同様の導体であり、フィルム基板３１の下面に形成されている。コンタクト部３６は、後述するように、有機トランジスタ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下有機ＴＦＴと記す）４３に接続される層間ライン７０に対応する数量が設けられている。本実施形態のコンタクト部３６は、有機ＰＤ３３のほぼ直下に形成されている。
The
信号処理層４０は、感光層３０に蓄積された電荷を読み取って信号処理を行う層である。信号処理層４０には、フィルム基板４１に、スルーホール４２と、有機ＴＦＴ４３と、ランド部４４と、接着シート４５とが、画素ごとに設けられている。
The
有機ＴＦＴ４３は、フィルム基板４１の上面に設けられ、有機ＰＤ３３に蓄積された電荷を読み取って光電流を増幅して出力する光電変換素子である。有機ＴＦＴ４３は、数１０ｎｍ〜数μｍ厚程度の薄膜状をなし、有機半導体を使用した公知の有機ＴＦＴである。本実施形態では、２つのＴＦＴ（第１ＴＦＴ４３Ａ，第２ＴＦＴ４３Ｂ）で構成された有機ＴＦＴ４３を例示する（図４、図１０等参照）。
The
スルーホール４２は、スルーホール２２と同様にフィルム基板４１を貫通する孔部であり、コンタクト部３６のほぼ中央に対応する位置と、スルーホール３２とほぼ同一の平面位置とに形成されている。スルーホール４２は、信号処理層４０よりも上側に位置する電子部品（つまり、有機ＥＬ２３および有機ＰＤ３３）に接続される層間ライン７０、および、有機ＴＦＴ４３に接続される層間ライン７０に対応する数量が設けられている。
Similar to the through
ランド部４４は、ランド部２５と同様の導体であり、コンタクト部３６の下方に位置するスルーホール４２（つまり、有機ＴＦＴ４３に接続される層間ライン７０を形成するスルーホール４２）の上端開口縁を被覆する。ランド部４４は、後述の導電性ペースト６０を挟んでコンタクト部３６と上下方向に対向しており、且つ、フィルム基板４１上で有機ＴＦＴ４３と電気的に接続されている。
The
本実施形態では、有機ＥＬ２３の陰極および陽極と、有機ＰＤ３３の陰極および陽極と、第１ＴＦＴ４３Ａのソース電極、ドレイン電極、ゲート電極と、第２ＴＦＴ４３Ｂのソース電極、ドレイン電極、ゲート電極と、にそれぞれ接続される１０つの層間ライン７０を構成するために、画素ごとの信号処理層４０に１０つのスルーホール４２が設けられている（図１０参照）。そのうち、６つのスルーホール３２の上端周囲には、フィルム基板４１上でＴＦＴ４３Ａ、４３Ｂのソース電極、ドレイン電極、ゲート電極とそれぞれ電気的に接続された６つのランド部４４が設けられている。各ランド部４４の上方には、６つのコンタクト部３６がそれぞれ対向配置されている。１０つの層間ライン７０のうちで、６つの層間ライン７０の上端部は、上下に対向するランド部４４およびコンタクト部３６と接続されている。
In the present embodiment, the cathode and anode of the
感光層３０と信号処理層４０との間には、接着シート２６と同様に接着シート４５が設けられている。詳細には、接着シート４５は、フィルム基板３１、４１の間に介在して、信号処理層４０を感光層３０の下側に接着させる。ただし、接着シート４５には、有機ＴＦＴ４３およびランド部４４を露出させる開口部が形成されている。また、スルーホール３２の下方に位置するスルーホール４２（つまり、有機ＥＬ２３、有機ＰＤ３３および有機ＴＦＴ４３のいずれかに接続される層間ライン７０を形成するスルーホール４２）を、上方のスルーホール３２と連通させる孔部が形成されている。
Similar to the
配線電源層５０は、各層２０、３０、４０に配設された電子部品（つまり、有機ＥＬ２３、有機ＰＤ３３、有機ＴＦＴ４３）に接続される電源ラインおよび配線ラインが形成される層である。配線電源層５０には、フィルム基板５１に、配線５２と、ライン接続部５３と、接着シート５４とが、画素ごとに設けられている。
The wiring
配線５２は、数μｍ厚程度のアルミ箔で形成された配線であり、電源ラインおよび配線ラインを含む。配線５２には、アルミのほか、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒなどを用いることができる。ライン接続部５３は、配線５２上または配線５２に隣接して設けられ、導電性ペースト６０が形成される部位である。ライン接続部５３は、配線電源層５０よりも上側に位置する電子部品（つまり、有機ＥＬ２３、有機ＰＤ３３、有機ＴＦＴ４３）に接続される層間ライン７０に対応する数量が設けられている。本実施形態では、有機ＥＬ２３、有機ＰＤ３３、有機ＴＦＴ４３のいずれかに接続される１０つの層間ライン７０に対応して、配線電源層５０に１０つのライン接続部５３が設けられている（図８参照）。なお、導電性ペースト６０は、高導電性および高粘性を有する公知の導電性ペーストであり、ライン接続部５３に形成されると配線５２と物理的に接触する。本実施形態の導電性ペースト６０は、銀ナノ粒子（６ｗｔ％、エタノール溶媒、粒子径５ｎｍ）のペースト体である。
The
信号処理層４０と配線電源層５０の間には、接着シート２６と同様に接着シート５４が設けられている。詳細には、接着シート５４は、フィルム基板４１、５１の間に介在して、配線電源層５０を信号処理層４０の下側に接着させる。ただし、接着シート５４にはライン接続部５３を露出させる孔部が形成されている。
Similar to the
コンタクト部１３とライン接続部５３との間には、スルーホール２２、３２、４２を介して上下方向に延びる小径の連通孔が形成されており、この連通孔に導電性ペースト６０が充填された状態で固化している。さらに、上下方向に対向するコンタクト部１３およびランド部２５で形成される数μｍ厚程度の間隙に、導電性ペースト６０が充填された状態で固化している。つまり、有機ＥＬ２３は、発光層２０にフォイル上配線を形成することなく、ランド部２５および層間ライン７０を介して配線５２と導通する。
A small-diameter communication hole extending in the vertical direction is formed between the
コンタクト部２７とライン接続部５３との間には、スルーホール３２、４２を介して上下方向に延びる小径の連通孔が形成されており、この連通孔に導電性ペースト６０が充填された状態で固化している。さらに、上下方向に対向するコンタクト部２７およびランド部３４で形成される数μｍ厚程度の間隙に、導電性ペースト６０が充填された状態で固化している。つまり、有機ＰＤ３３は、感光層３０にフォイル上配線を形成することなく、ランド部３４および層間ライン７０を介して配線５２と導通する。
A small-diameter communication hole extending in the vertical direction is formed between the
コンタクト部３６とライン接続部５３との間には、スルーホール４２を介して上下方向に延びる小径の連通孔が形成されており、この連通孔に導電性ペースト６０が充填された状態で固化している。さらに、上下方向に対向するコンタクト部３６およびランド部４４で形成される数μｍ厚程度の間隙に、導電性ペースト６０が充填された状態で固化している。つまり、有機ＴＦＴ４３は、信号処理層４０にフォイル上配線を形成することなく、ランド部４４および層間ライン７０を介して配線５２と導通する。
A small-diameter communication hole extending in the vertical direction is formed between the
上記構成を備えたスキャナ１では、フィルム基板１１、２１、３１、４１、５１以外の構成部材は数μｍ以下の厚みである。よって、各層１０、２０、３０、４０、５０の厚みは、フィルム基板１１、２１、３１、４１、５１の厚み（１００μｍ厚）にほぼ等しい。また、各層１０、２０、３０、４０、５０間には接着シート２６、３５、４５、５４が介在されているが、各層１０、２０、３０、４０、５０間の上下幅は、数μｍ〜１０μｍ程度である。そのため、スキャナ１は、各層１０、２０、３０、４０、５０が積層されても、全体の厚みは略５００μｍ程度であるため、従来のスキャナと比して極めて薄型軽量である。
In the
さらに、スキャナ１の構成部材は、全て薄板状または薄膜状をなす可撓体であり、特に画素を構成する電子部品（有機ＥＬ２３、有機ＰＤ３３、有機ＴＦＴ４３）も、有機材料で構成された薄膜状の可撓体である。そのため、スキャナ１は全体としても薄板状の可撓体であり、且つ、スキャナ１が撓んでも素子構造は破壊されることなく保持される。よって、スキャナ１は撓んだ状態でも、対象物から適切に画像読取を実行可能である。
Further, the constituent members of the
なお、接着シート２６、３５、４５、５４は、各層１０、２０、３０、４０、５０の間隙で導電性ペースト６０の流出を防ぐ周壁としてそれぞれ機能する。よって、スルーホール２２、３２、４２の間隙において、導電性ペースト６０が流出して電子部品（有機ＥＬ２３、有機ＰＤ３３、有機ＴＦＴ４３）に付着するおそれが防止されている。
The
次に、本実施形態に係るスキャナ１の電気的構造および動作態様について、図１〜図３を参照して説明する。
Next, the electrical structure and operation mode of the
図２に示すように、スキャナ１は、スキャナ１の読取動作を制御する外部回路２に、リード線によって接続される。外部回路２は、例えばＵＳＢケーブルによって、ユーザが操作するＰＣ９に接続されている。本実施形態では、ユーザがＰＣ９を操作してスキャナ１に画像読取を指示し、スキャナ１によって読み取られた画像イメージがＰＣ９に出力される場合を例示する。
As shown in FIG. 2, the
図３に示すように、スキャナ１は、発光回路３、受光回路４および信号処理回路５を有する。発光回路３は、有機ＥＬ２３および有機ＥＬ２３に層間接続された配線５２で形成される回路であって、有機ＥＬ２３に電圧を印加して発光させる。受光回路４は、有機ＰＤ３３および有機ＰＤ３３に層間接続された配線５２で形成される回路であって、有機ＰＤ３３に一定逆電圧（バイアス）を印加することで、受光量に対応して増加する電荷を蓄積させる。信号処理回路５は、有機ＴＦＴ４３および有機ＴＦＴ４３に層間接続された配線５２で形成される回路であって、発光回路３および受光回路４を駆動し、有機ＰＤ３３から読み出される電荷を電圧として読み出して増幅する。
As shown in FIG. 3, the
外部回路２は、制御回路６および電源回路７を有する。制御回路６は、スキャナ１の読取動作を制御する回路である。電源回路７は、スキャナ１に電源を供給する回路である。本実施形態では、スキャナ１の薄型軽量化を図るために外部回路２を装置外に設けているが、スキャナ１が外部回路２を一体に備えていてもよい。
The
以下では、より具体的に、スキャナ１の読取動作について説明する。まず、ユーザは、スキャナ１を読取対象の原稿Ｔに対して密接させる。このとき、スキャナ１の上面（つまり、集光層１０）が原稿Ｔの読取面に対向するように面接触させる。上記構成を有するスキャナ１は、全体として可撓性の薄型板状をなすため、原稿Ｔの読取面が湾曲している状態でも、その湾曲形状に合わせてスキャナ１を撓ませて面接触させることができる。
Hereinafter, the reading operation of the
ユーザは、スキャナ１を原稿Ｔの読取面に密接させた状態で、ＰＣ９を操作してスキャナ１に画像読取を指示すると、制御回路６は、信号処理回路５にスキャン信号を入力する。信号処理回路５は、スキャン信号が入力されると、発光回路３を駆動して有機ＥＬ２３を発光させる。有機ＥＬ２３は、先述のように平面視で集光レンズ１２の形成範囲に含まれる。そのため、有機ＥＬ２３の発光セグメントから上方に照射されたスキャン光は、有機ＥＬ２３の上方に位置する集光レンズ１２を透過して原稿Ｔに照射される。
When the user operates the PC 9 and instructs the
原稿Ｔからの反射光は、集光レンズ１２にて画素中心に向けて屈折されて、集光レンズ１２の下方に位置する窓部２３Ａに入射する。先述のように、有機ＰＤ３３は、平面視で光透過部２４の形成範囲に含まれる。そのため、窓部２３Ａに入射した反射光は、さらに光透過部２４を透過して、光透過部２４の下方に位置する有機ＰＤ３３上に集光される。受光回路４の駆動により、有機ＰＤ３３で光量に応じた電荷が蓄積されて光イメージが結像される。
The reflected light from the document T is refracted toward the center of the pixel by the
信号処理回路５は、発光回路３の駆動制御に合わせて、受光回路４を駆動する。受光回路４の駆動により、有機ＰＤ３３に蓄積された電荷が有機ＴＦＴ４３に読み出され、その電荷が電圧値として増幅される。各セルごとの電圧値は、信号処理回路５から制御回路６にデータ信号として出力される。制御回路６は、スキャナ１から出力されるデータ信号に基づいて画像イメージを生成し、その画像イメージをＰＣ９に出力する。
The
次に、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１について、図１、図４、図５、および図８を参照して説明する。なお、図４および図８はスキャナ１の４画素分について、図５はスキャナ１の１画素分についてそれぞれ図示している。各アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１は、各層１０，２０．３０．４０，５０の４つの角部に設けられている。ただし、位置は限定されない。
Next, the alignment marks 101, 201, 301, 401, and 501 will be described with reference to FIG. 1, FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 4 and 8 show four pixels of the
アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１は、それぞれ同様の形状に形成されている。詳細には、図８に示すアライメントマーク５０１のように、円の中に「＋」マークが配置された形状をしている。ただし、形状は限定されない。また、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｌなどの金属で形成されている。以下の説明では、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１のいずれかを特定しない場合は、単に「アライメントマーク」という場合がある。
The alignment marks 101, 201, 301, 401, 501 are each formed in the same shape. Specifically, like the
図１、図４、および図５に示すように、スキャナ１では、各アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１が上下方向に一列に並ぶように配置されている。各層１０，２０．３０．４０，５０に形成されるスルーホール、配線、デバイス等は、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１の座標を基準にして精度よく形成される。また、各層１０，２０．３０．４０，５０を積層する場合、上下の層のアライメントマークの位置が合わせられて接着される。これによって、各層１０，２０．３０．４０，５０が精度よく積層される。なお、アライメントマークには「＋」マークが設けられているため、「＋」マークの角度を検出することによって、フィルム基板１１，２１，３１，４１，５１の角度のずれを検出することができる。これによって、角度のずれを補正して正確にスルーホール、配線、デバイス等の形成や積層を行うことができる。
As shown in FIGS. 1, 4, and 5, in the
次に、本実施形態に係るスキャナ１の製造方法について、図４〜図１６を参照して説明する。スキャナ１は、図６に示す工程によって製造される。以下説明する。
Next, a method for manufacturing the
［配線電源層５０の作製工程］
図４、図５、および図６〜図８に示すように、配線電源層５０の作製工程では、まず、フィルム基板５１の４つの角部に、フォトリソグラフィ法やマスク蒸着などによってアライメントマーク５０１を形成する（Ｓ１１）。
[Manufacturing Process of Wiring Power Supply Layer 50]
As shown in FIGS. 4, 5, and 6 to 8, in the manufacturing process of the wiring
一例として、フォトリソグラフィ法によってアライメントマーク５０１を形成する場合について説明する。Ｓ１１の工程では、フィルム基板５１にネガ型のフォトレジストを塗布形成し、ベークを行ってフォトレジスト層５０２を形成する。ベークの際の温度は、例えば、１３０℃である。（後述するフォトレジスト層１０２，２０２，３０２，４０２を形成する場合も同様。）この際、ベークによる加熱によって、フィルム基板５１は収縮する。
As an example, the case where the
次いで、フォトレジスト層５０２の上側に、露光用マスク５０３を配置し、露光用マスク５０３の上側から、下方向に向けて露光する（図７参照）。図７では、露光する方向を矢印８１で表わしている。露光用マスク５０３において、アライメントマーク５０１の形状に対応する部分は光を遮断する遮光部５０４である。また、露光用マスク５０３において、遮光部５０４以外の部分は光を通過させる。このため、フォトレジスト層５０２において、遮光部５０４によって光が遮断された部分は、感光されず、硬化しない。一方、遮光部５０４以外に対応する部分は、感光されて硬化する。
Next, an
次に、エッチングによって、フォトレジスト層５０２における、硬化していない部分（つまり、アライメントマーク５０１を形成する部分）のフォトレジストを除去する。次に、フィルム基板５１の上側から、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌなどの金属を蒸着する。その後、残ったフォトレジスト層５０２をアセトン溶液中で超音波洗浄することによって除去する。これによって、フィルム基板５１上にアライメントマーク５０１が形成される（Ｓ１１）。
Next, the photoresist in the uncured portion (that is, the portion where the
次に、Ｓ１１の工程において形成したアライメントマーク５０１を基準にして、配線５２等を形成し、配線電源層５０を完成させる（Ｓ１２）。以下、詳細に説明する。まず、フィルム基板５１の上面に、配線５２を形成する。配線５２は、公知のフォトリソグラフィ法、エッチング法、マスク蒸着などによって形成すればよい。より好適には、超微細配線パターンを形成可能な手法（例えば、特開２００６−２２２２９５号公報等を参照）で配線５２を形成するのが望ましい。
Next, the
本実施形態では、図８に示す通り、フィルム基板５１上に形成される配線５２として、画素ごとのセルがそれぞれ接続される一対のスキャンライン（ロウ配線５２Ｃ、５２Ｄ）および一対のデータライン（カラム配線５２Ｅ、５２Ｆ）を、マトリクス状に形成する。データラインと平行をなす電源ライン（Ｖｓｓ）５２ＡおよびＧＮＤライン（Ｖｄｄ）５２Ｂを、隣り合う画素の間に形成する。なお、電源ライン５２ＡとＧＮＤライン５２Ｂとは、隣り合う画素において共有されている。また、電源ライン５２ＡとＧＮＤライン５２Ｂとにそれぞれ接続されるライン接続部５３Ｂ，５３Ｄ等も同様に、隣り合う画素において共有されている。データライン（カラム配線５２Ｅ、５２Ｆ）は、各カラムのトランジスタ（ＴＦＴ４３Ａ，４３Ｂ）をアクティブにするための配線である。スキャンライン（ロウ配線５２Ｃ、５２Ｄ）は、各ロウのトランジスタ（ＴＦＴ４３Ａ，４３Ｂ）をセレクトするための配線である。かかる構成のもと、スキャナ１の読取動作時には、所謂２次元スイッチを駆動するロウ・カラム方式の読取制御が行われるが、詳細は後述する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, as the
さらに、フィルム基板５１上における層間ライン７０が形成される位置（つまり、ライン接続部５３Ａ〜５３Ｈ、５３Ｊ、５３Ｋ）を、次のような接続関係とする。すなわち、電源ライン５２Ａ上に、ライン接続部５３Ｂを形成する。ＧＮＤライン５２Ｂ上に、ライン接続部５３Ｄを形成する。ロウ配線５２Ｃに、ライン接続部５３Ｊを配線接続する。ロウ配線５２Ｄ上に、ライン接続部５３Ｋを形成する。カラム配線５２Ｅに、ライン接続部５３Ｅを配線接続する。カラム配線５２Ｆに、ライン接続部５３Ｇを配線接続する。ライン接続部５３Ｃとライン接続部５３Ｈとを配線接続する。ライン接続部５３Ａとライン接続部５３Ｆとを配線接続する。なお、図８において、フィルム基板５１上で配線５２同士が交差する部位は、絶縁被膜が施されている。
Furthermore, the position (namely, line connection part 53A-53H, 53J, 53K) in which the
次に、アライメントマーク５０１を基準にして、フィルム基板５１の上面に、公知のインクジェット技術、スクリーン印刷などによって、ライン接続部５３上に導電性ペースト６０を吐着形成する。導電性ペースト６０は、スルーホール２２等の内部を毛細管現象によって上昇するのに必要な密度を有する導電性ペーストであればよい。より好適には、導電性ペースト６０は、低温加熱（例えば、１４０℃以下）によって硬化し、且つ、接着力が高いものが望ましく、本実施形態では銀ナノ粒子（６ｗｔ％、エタノール溶媒、粒子径５ｎｍ）のペースト体としている。
Next, with the
ライン接続部５３に対する導電性ペースト６０の吐着量は、そのライン接続部５３に形成される層間ライン７０によって異なる。例えば、コンタクト部１３（つまり、集光層１０）まで延びる層間ライン７０が形成されるライン接続部５３には、３つのスルーホール２２、３２、４２を充填するのに必要な量の導電性ペースト６０を吐着する。また、コンタクト部３６（つまり、感光層３０）まで延びる層間ライン７０が形成されるライン接続部５３には、１つのスルーホール４２を充填するのに必要な量の導電性ペースト６０を吐着する。
The amount of the
次に、アライメントマーク５０１を基準にして、接着シート５４を、フィルム基板５１の上面側を被覆するように形成する。ただし、ライン接続部５３上に形成された導電性ペースト６０が露出するように（つまり、導電性ペースト６０が被覆されないように）、接着シート５４に孔部を形成する。なお、接着シート５４に代えて、絶縁層間接着剤を用いてもよい（後述の接着シート２６，３５，４５の場合も同様）。上記Ｓ１１およびＳ１２の工程によって、配線電源層５０が形成される。
Next, the
［信号処理層４０の作製工程］
図４、図５、図６、図９、および図１０に示すように、信号処理層４０の作製工程では、まずフィルム基板４１の４つの角部のそれぞれに、アライメントマーク４０１を形成する（Ｓ１３）。Ｓ１３の工程について説明する。Ｓ１３の工程では、フィルム基板４１にネガ型のフォトレジストを塗布形成し、ベークを行って、フォトレジスト層４０２を形成する。この際、ベークによる加熱によって、フィルム基板４１は収縮する。そして、配線電源層５０の上方にフィルム基板４１を配置し、配線電源層５０のアライメントマーク５０１が設けられた位置の下方から、背面露光によりフォトレジスト層４０２を感光させる（図９参照）。図９では、露光する方向を矢印８０で示している（後述する図１１、図１３、および図１５も同様）。アライメントマーク５０１によって光が遮断されるため、アライメントマーク５０１に対応するフォトレジスト層４０２の部分は感光されず、硬化しない。一方、フォトレジスト層４０２において、アライメントマーク５０１に対応する部分以外の部分は、感光されて硬化する。
[Manufacturing Process of Signal Processing Layer 40]
As shown in FIGS. 4, 5, 6, 9, and 10, in the manufacturing process of the
次に、エッチングによって、フォトレジスト層４０２における、硬化していない部分（つまり、アライメントマーク４０１が形成される部分）のフォトレジストを除去する。次に、フィルム基板４１の上側から、Ｃｕ、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｌなどの金属を蒸着する。その後、残ったフォトレジスト層４０２をアセトン溶液中で超音波洗浄することによって除去する。これによって、フィルム基板４１上にアライメントマーク４０１が形成される（Ｓ１３）。言い換えると、フィルム基板５１上のアライメントマーク５０１が、フィルム基板４１上に転写される。
Next, the photoresist in the uncured portion (that is, the portion where the
次に、アライメントマーク４０１を基準にして、スルーホール４２等を形成し、信号処理層４０を完成させる（Ｓ１４）。以下、詳細に説明する。まず、アライメントマーク４０１を基準にして、フィルム基板４１に、スルーホール４２を画素ごとに形成する。スルーホール４２は、導電性ペースト６０を毛細管現象によって内部で上昇させる程度の小径（例えば、２〜２０μｍ程度）であり、本実施形態では１０μｍ径としている。スルーホール４２が２〜２０μｍのような小径である場合は、マイクロドリルを使用して形成するのが好適である。後述のスルーホール２２、３２も同様である。スルーホール４２は、公知のパンチング、マイクロドリル、レーザ、または型などを用いて形成されればよい。本実施形態では、ライン接続部５３Ａ〜５３Ｈ、５３Ｊ、５３Ｋ（図８参照）と対応する位置に、１０つのスルーホール４２Ａ〜４２Ｈ、４２Ｊ、４２Ｋを形成する。
Next, through
次に、アライメントマーク４０１を基準にして、フィルム基板４１の上面に、スルーホール４２の上端開口縁を被覆するランド部４４を画素ごとに形成する。ランド部４４は、公知のエッチング法、めっき法、スクリーン印刷法などで形成されればよい。ランド部４４の形成幅は、コンタクト部３６の形成幅と同程度であることが好適であり、本実施形態では２５μｍ幅としている（ランド部２５，３４も同様）。本実施形態では、スルーホール４２Ｅ〜４２Ｈ、４２Ｊ、４２Ｋの上端開口縁に沿って、６つのランド部４４Ａ〜４４Ｆを形成する。
Next, a
次に、アライメントマーク４０１を基準にして、フィルム基板４１の上面に、有機ＴＦＴ４３を画素ごとに形成する。有機ＴＦＴ４３は、公知のフォトリソグラフィ法などによって形成すればよい。本実施形態では、公知の自己整合技術（例えば、特開２００５−１５８７７４号公報等を参照）を用いて、透明酸化物半導体である有機ＴＦＴ４３を形成する。これによれば、素子特性の高い有機ＴＦＴ４３を正確且つ容易に形成することができる。なお、有機ＴＦＴ４３を、２つのＴＦＴ（第１ＴＦＴ４３Ａおよび第２ＴＦＴ４３Ｂ）で構成する。ランド部４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｅに、第１ＴＦＴ４３Ａのソース電極、ドレイン電極、ゲート電極をそれぞれ電気的に接続させる。ランド部４４Ｃ、４４Ｄ、４４Ｆに、第２ＴＦＴ４３Ｂのソース電極、ドレイン電極、ゲート電極をそれぞれ電気的に接続させる。
Next, the
最後に、アライメントマーク４０１を基準にして、接着シート４５を、フィルム基板４１の上面側を被覆するように形成する。ただし、有機ＴＦＴ４３およびランド部４４が露出するように（つまり、有機ＴＦＴ４３およびランド部４４が被覆されないように）、接着シート４５に開口部を形成する。さらに、ランド部４４が形成されていないスルーホール４２（本実施形態では、スルーホール４２Ａ〜４２Ｄ）が上方に連通するように、接着シート４５に孔部を形成する。上記Ｓ１３およびＳ１４の工程によって、信号処理層４０が形成される。
Finally, the
次に、配線電源層５０の上に信号処理層４０を重ねて、加熱および加圧して接着する（Ｓ１５）。このとき、配線電源層５０のアライメントマーク５０１と、信号処理層４０のアライメントマーク４０１との位置が、顕微鏡等によって互いに合わせられる。これによって、正確に配線電源層５０と信号処理層４０とが接着される。以後の説明では、配線電源層５０と信号処理層４０とが接着された基板を、積層基板９１という。
Next, the
［感光層３０の作製工程］
図４、図５、図６、図１１および図１２に示すように、感光層３０の作製工程では、まずフィルム基板３１の４つの角部に、アライメントマーク３０１を形成する（Ｓ１６）。Ｓ１６の工程について説明する。Ｓ１６の工程では、フィルム基板３１にネガ型のフォトレジストを塗布形成し、ベークを行って、フォトレジスト層３０２を形成する。この際、ベークによって、フィルム基板３１は収縮する。そして、積層基板９１の上方にフィルム基板３１を配置し、積層基板９１のアライメントマーク４０１，５０１が設けられた位置の下方から、背面露光によりフォトレジスト層３０２を感光させる（図１１参照）。アライメントマーク４０１，５０１によって光が遮断されるため、アライメントマーク４０１，５０１に対応するフォトレジスト層３０２の部分は感光されず、硬化しない。一方、フォトレジスト層３０２において、アライメントマーク４０１，５０１に対応する部分以外の部分は、感光されて硬化する。
[Production process of photosensitive layer 30]
As shown in FIGS. 4, 5, 6, 11, and 12, in the manufacturing process of the
次に、Ｓ１３の工程の場合と同様に、エッチング、金属蒸着、超音波洗浄等を行うことによって、フィルム基板３１上にアライメントマーク３０１が形成される（Ｓ１３）。言い換えると、積層基板９１に上下に重ねられたアライメントマーク４０１，５０１が、フィルム基板３１上に転写される。
Next, as in the case of step S13, an
次に、アライメントマーク３０１を基準にして、スルーホール３２等を形成し、感光層３０を完成させる（Ｓ１７）。以下、詳細に説明する。まず、アライメントマーク３０１を基準にして、フィルム基板３１に、スルーホール３２を画素ごとに形成する。本実施形態では、ライン接続部５３Ａ〜５３Ｄ（図８参照）と対応する位置に、４つのスルーホール３２Ａ〜３２Ｄを形成する。
Next, through
次に、アライメントマーク３０１を基準にして、フィルム基板３１の下面に、上側に形成される有機ＰＤ３３のほぼ直下に相当する位置（本実施形態では、画素のほぼ中央位置）に、コンタクト部３６を画素ごとに形成する。コンタクト部３６は、公知のエッチング法、メッキ法、スクリーン印刷法などで形成されればよい（後述のコンタクト部１３，２７も同様）。コンタクト部３６の形成幅は、少なくともスルーホール４２の直径よりも大きい。好適には、スルーホール４２の直径の２倍以上（例えば、２０μｍ〜５０μｍの範囲内）であり、本実施形態では２５μｍ幅としている。後述のコンタクト部１３，２７も、スルーホール２２，３２との関係において同様である。本実施形態では、ライン接続部５３Ｅ〜５３Ｈ、５３Ｊ、５３Ｋ（図８参照）と対応する位置に、６つのコンタクト部３６を形成する。
Next, with reference to the
次に、アライメントマーク３０１を基準にして、フィルム基板３１の上面に、スルーホール３２の上端開口縁を被覆するランド部３４を画素ごとに形成する。本実施形態では、スルーホール３２Ｃ、３２Ｄの上端開口縁に沿って、２つのランド部３４Ａ、３４Ｂを形成する。
Next, a
次に、アライメントマーク３０１を基準にして、フィルム基板３１の上面に、有機ＰＤ３３を画素ごとに形成する。有機ＰＤ３３は、公知のフォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法、インクジェット法などによって形成すればよい。本実施形態では、公知の自己整合技術（例えば、特開２００６−２５３６３２号公報等を参照）を用いて有機ＰＤ３３を形成する。これによれば、有機ＰＤ３３の高明暗電流比および高感度を実現するとともに、有機ＰＤ３３を正確且つ容易に形成することができる。図示しないが、フィルム基板３１の上面に、有機ＰＤ３３に並列接続されるコンデンサを、公知の手法により形成する。なお、ランド部３４Ａ、３４Ｂに、有機ＰＤ３３の陽極および陰極をそれぞれ電気的に接続させる。
Next, the
最後に、アライメントマーク３０１を基準にして、接着シート３５を、フィルム基板３１の上面側を被覆するように形成する。ただし、有機ＰＤ３３およびランド部３４が露出するように（つまり、有機ＰＤ３３およびランド部３４が被覆されないように）、接着シート３５に開口部を形成する。さらに、ランド部３４が形成されていないスルーホール３２（本実施形態では、スルーホール３２Ａ、３２Ｂ）が上方に連通するように、接着シート３５に孔部を形成する。上記Ｓ１６およびＳ１７の工程によって、感光層３０が形成される。
Finally, the
次に、積層基板９１の上に感光層３０を重ねて接着する（Ｓ１８）。このとき、積層基板９１のアライメントマーク４０１，５０１と、感光層３０のアライメントマーク３０１との位置が、顕微鏡等によって合わせられる。これによって、正確に積層基板９１と感光層３０とが接着される。以後の説明では、積層基板９１と感光層３０とが接着された基板を、積層基板９２という。
Next, the
［発光層２０の作製工程］
図４、図５、図６、図１３および図１４に示すように、発光層２０の作製工程では、まず、フィルム基板２１の４つの角部のそれぞれに、アライメントマーク２０１を形成する（Ｓ１９）。Ｓ１９の工程について説明する。Ｓ１９の工程では、フィルム基板２１にネガ型のフォトレジストを塗布形成し、ベークを行って、フォトレジスト層２０２を形成する。この際、ベークによって、フィルム基板２１は収縮する。そして、積層基板９２の上方にフィルム基板２１を配置し、積層基板９２のアライメントマーク３０１，４０１，５０１が設けられた位置の下方から、背面露光によりフォトレジスト層２０２を感光させる（図１３参照）。アライメントマーク３０１，４０１，５０１によって光が遮断されるため、アライメントマーク３０１，４０１，５０１に対応するフォトレジスト層２０２の部分は感光されず、硬化しない。一方、フォトレジスト層２０２において、アライメントマーク３０１，４０１，５０１に対応する部分以外の部分は、感光されて硬化する。
[Production Process of Light-Emitting Layer 20]
As shown in FIGS. 4, 5, 6, 13, and 14, in the manufacturing process of the
次に、Ｓ１３の工程の場合と同様に、エッチング、金属蒸着、超音波洗浄等を行うことによって、フィルム基板２１上にアライメントマーク２０１が形成される（Ｓ１９）。言い換えると、積層基板９２に上下に重ねられたアライメントマーク３０１，４０１，５０１が、フィルム基板２１上に転写される。
Next, as in the case of step S13, an
次に、アライメントマーク２０１を基準にして、スルーホール２２等を形成し、発光層２０を完成させる（Ｓ２０）。以下、詳細に説明する。まず、アライメントマーク２０１を基準にして、フィルム基板２１に、スルーホール２２を画素ごとに形成する。本実施形態では、ライン接続部５３Ａ、５３Ｂ（図８参照）と対応する位置に、２つのスルーホール２２Ａ、２２Ｂを形成する。
Next, through
次に、アライメントマーク２０１を基準にして、フィルム基板２１の下面における、平面視で窓部２３Ａ（つまり、光透過部２４）の形成範囲の外側に、コンタクト部２７を画素ごとに形成する。本実施形態では、ライン接続部５３Ｃ、５３Ｄ（図８参照）と対応する位置に、２つのコンタクト部２７を形成する。
Next, the
次に、アライメントマーク２０１を基準にして、フィルム基板２１の上面に、スルーホール２２の上端開口縁を被覆するランド部２５を画素ごとに形成する。本実施形態では、スルーホール２２Ａ、２２Ｂの上端開口縁に沿って、２つのランド部２５Ａ、２５Ｂを形成する。
Next, with reference to the
次に、アライメントマーク２０１を基準にして、フィルム基板２１の上面に、有機ＥＬ２３を画素ごとに形成する。有機ＥＬ２３は、公知のフォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法、インクジェット法などによって、少なくとも一部に窓部２３Ａを有するセグメント構造の有機ＥＬ２３を形成すればよい。有機ＥＬ２３の発光セグメントおよび窓部２３Ａは、透明電極（ＩＴＯ）のパターニング、または、１０ｎｍ以上の薄層絶縁膜形成によって作り分ければよい。なお、ランド部２５Ａ、２５Ｂに、有機ＥＬ２３の陽極および陰極をそれぞれ電気的に接続させる。
Next, the
最後に、アライメントマーク２０１を基準にして、接着シート２６を、フィルム基板２１の上面側を被覆するように形成する。ただし、有機ＥＬ２３が露出するように（つまり、有機ＥＬ２３が被覆されないように）、公知のエッチング法などで接着シート２６に開口部を形成する。さらに、ランド部２５の孔部周り（つまり、スルーホール２２の上端開口縁）が露出するように、公知のマイクロドリルなどで接着シート２６に孔部を形成する。上記Ｓ１９およびＳ２０の工程によって、発光層２０が形成される。
Finally, the
次に、積層基板９２の上に発光層２０を重ねて接着する（Ｓ２１）。このとき、積層基板９２のアライメントマーク３０１，４０１，５０１と、発光層２０のアライメントマーク２０１との位置が、顕微鏡等によって合わせられる。これによって、正確に積層基板９２と発光層２０とが接着される。以後の説明では、積層基板９２と発光層２０とが接着された基板を、積層基板９３という。
Next, the
［集光層１０の作製工程］
図４、図５、図６、図１５、および図１６に示すように、集光層１０の作製工程では、まず、フィルム基板１１の４つの角部のそれぞれに、アライメントマーク１０１を形成する（Ｓ２２）。Ｓ２２の工程について説明する。Ｓ２２の工程では、フィルム基板１１にネガ型のフォトレジストを塗布形成し、ベークを行って、フォトレジスト層１０２を形成する。この際、ベークによって、フィルム基板１１は収縮する。そして、積層基板９３の上方にフィルム基板１１を配置し、積層基板９３のアライメントマーク２０１，３０１，４０１，５０１が設けられた位置の下方から、背面露光によりフォトレジスト層１０２を感光させる（図１５参照）。アライメントマーク２０１，３０１，４０１，５０１によって光が遮断されるため、アライメントマーク２０１，３０１，４０１，５０１に対応するフォトレジスト層１０２の部分は感光されず、硬化しない。一方、フォトレジスト層１０２において、アライメントマーク２０１，３０１，４０１，５０１に対応する部分以外の部分は、感光されて硬化する。
[Manufacturing Process of Light Condensing Layer 10]
As shown in FIGS. 4, 5, 6, 15, and 16, in the manufacturing process of the
次に、Ｓ１３の工程の場合と同様に、エッチング、金属蒸着、超音波洗浄等を行うことによって、フィルム基板１１上にアライメントマーク１０１が形成される（Ｓ２２）。言い換えると、積層基板９３に上下に重ねられたアライメントマーク２０１，３０１，４０１，５０１が、フィルム基板１１上に転写される。
Next, as in the case of step S13, the
次に、アライメントマーク１０１を基準にして、集光レンズ１２等を形成し、集光層１０を完成させる（Ｓ２３）。以下、詳細に説明する。まず、アライメントマーク１０１を基準にして、フィルム基板１１の下面に、集光レンズ１２を画素ごとに形成する。集光レンズ１２は、公知の熱プレス法やキャスティング法などで形成されればよいが、公知のナノインプリントリソグラフィを用いて形成することが好ましい。また、集光レンズ１２をフィルム基板１１に一体形成されるフレネルレンズとすることで、フィルム基板１１の厚みを抑制することができる。なお、集光レンズ１２に屈折率差を設けるため、フィルム基板１１の材料系として、高屈折率金属酸化物（ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等）ナノ粒子ポリマー、低屈折率フッ素系樹脂ポリマー等を用いることが好適である。
Next, using the
次に、アライメントマーク１０１を基準にして、フィルム基板１１の下面において、平面視で各集光レンズ１２の形成範囲の外側に、コンタクト部１３を画素ごとに形成する。本実施形態では、ライン接続部５３Ａ、５３Ｂ（図８参照）と対応する位置に、２つのコンタクト部１３を形成する。上記Ｓ２２およびＳ２３の工程によって、集光層１０が形成される。
Next, the
次に、積層基板９３の上に集光層１０を重ねて接着する（Ｓ２４）。このとき、積層基板９３のアライメントマーク２０１，３０１，４０１，５０１と、集光層１０のアライメントマーク１０１との位置が、顕微鏡等によって合わせられる。これによって、正確に積層基板９３と集光層１０とが接着される。積層基板９３と集光層１０とが接着されることで、スキャナ１を構成する積層基板９４が形成される。
Next, the condensing
以上説明したように、スキャナ１を構成する積層基板９４が形成される。Ｓ１５、Ｓ１８、Ｓ２１、およびＳ２４の接着工程において、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１を基準にして、各層が積み上げられる。このとき、各コンタクト部１３、２７、３６および各スルーホール２２、３２、４２が、それぞれ対応するライン接続部５３の平面位置と略一致する。これにより、コンタクト部１３からスルーホール２２、３２、４２を経由してライン接続部５３に至る小径の連通孔が形成される。同様に、コンタクト部２７からスルーホール３２、４２を経由してライン接続部５３に至る小径の連通孔が形成され、コンタクト部３６からスルーホール４２を経由してライン接続部５３に至る小径の連通孔が形成される（図１参照）。
As described above, the
各層１０、２０、３０、４０、５０が積層されると、ライン接続部５３に形成されている導電性ペースト６０が、毛細管現象によってスルーホール４２の内周壁に沿って上昇する。スルーホール４２の上端開口縁にランド部４４が形成されている場合、導電性ペースト６０はスルーホール４２の上端開口から進出してコンタクト部３６に接触する。コンタクト部３６に接触した導電性ペースト６０は、コンタクト部３６の表面に沿って平面方向に広がり、コンタクト部３６とランド部４４との間隙に進入する。かかる状態で導電性ペースト６０が固化すると、有機ＴＦＴ４３を配線５２に接続させる層間ライン７０が形成される。
When the
スルーホール４２が上方のスルーホール３２と連通している場合、導電性ペースト６０はスルーホール４２を経由してスルーホール３２に進入し、さらにスルーホール３２の内周壁に沿って上昇する。スルーホール３２の上端開口縁にランド部３４が形成されている場合、導電性ペースト６０はコンタクト部２７に接触することによって、コンタクト部２７とランド部３４との間隙に進入する。かかる状態で導電性ペースト６０が固化すると、有機ＰＤ３３を配線５２に接続させる層間ライン７０が形成される。
When the through
スルーホール３２が上方のスルーホール２２と連通している場合、導電性ペースト６０はさらにスルーホール２２の内周壁に沿って上昇する。そして、導電性ペースト６０は、スルーホール２２の上端開口から進出してコンタクト部１３に接触して、コンタクト部１３とランド部２５との間隙に充填される。かかる状態で導電性ペースト６０が固化すると、有機ＥＬ２３を配線５２に接続させる層間ライン７０が形成される。
When the through
Ｓ１５、Ｓ１８、Ｓ２１、およびＳ２４の工程では、各層１０、２０、３０、４０、５０を積層して加熱圧着する。これにより、各層間に配置された接着シート２６、３５、４５、５４を加熱溶解して、各層１０、２０、３０、４０、５０が接着される。また、導電性ペースト６０が加熱固化して、上記のように層間ライン７０が形成される。この加熱圧着は、接着シート２６、３５、４５、５４を加熱溶着する温度で行えばよいが、より好適には画素を構成する電子部品を熱劣化させない温度であることが望ましい。本実施形態では、有機ＥＬ２３、有機ＰＤ３３、有機ＴＦＴ４３の全てを熱劣化させないという条件（１４０℃以下）を満たす８０℃で加熱圧着を行うものとする。そのため、接着シート２６、３５、４５、５４は８０℃で加熱溶着する材料で形成されるとともに、導電性ペースト６０も８０℃で加熱固化する材料で形成されている。
In the steps S15, S18, S21, and S24, the
これにより、本実施形態のスキャナ１では、有機ＥＬ２３の陰極は、配線電源層５０上で接続されるライン接続部５３Ａ、５３Ｆを介して、第１ＴＦＴ４３Ａのドレイン電極に結線される。有機ＥＬ２３の陽極は、ライン接続部５３Ｂが形成された電源ライン５２Ａに結線される。有機ＰＤ３３の陽極は、配線電源層５０上で接続されるライン接続部５３Ｃ、５３Ｈを介して、第２ＴＦＴ４３Ｂのドレイン電極に結線される。有機ＰＤ３３の陰極は、ライン接続部５３Ｄが形成されたＧＮＤライン５２Ｂに結線される。第１ＴＦＴ４３Ａのソース電極は、ライン接続部５３Ｅが接続されたカラム配線５２Ｅに結線され、第２ＴＦＴ４３Ｂのソース電極は、ライン接続部５３Ｇが接続されたカラム配線５２Ｆに結線される。第１ＴＦＴ４３Ａのゲート電極は、ライン接続部５３Ｊが接続されたロウ配線５２Ｃに結線され、第２ＴＦＴ４３Ｂのゲート電極は、ライン接続部５３Ｋが接続されたロウ配線５２Ｄに結線される。
Thereby, in the
その結果、発光層２０の回路構成（図３に示す発光回路３）では、第１ＴＦＴ４３Ａのドレイン電極から有機ＥＬ２３の陰極に入り、有機ＥＬ２３の陽極が電源ライン５２Ａに繋がる。感光層３０の回路構成（図３に示す受光回路４）では、第１ＴＦＴ４３Ａのドレイン電極から有機ＰＤ３３の陽極に入り、有機ＰＤ３３の陰極がＧＮＤライン５２Ｂに繋がる。信号処理層４０の回路構成（図３に示す信号処理回路５）は、ロウ配線５２Ｃから第１ＴＦＴ４３Ａのゲート電極に入り、第１ＴＦＴ４３Ａのソース電極を経てカラム配線５２Ｅに繋がる。ロウ配線５２Ｄから第２ＴＦＴ４３Ｂのゲート電極に入り、第２ＴＦＴ４３Ｂのソース電極を経てカラム配線５２Ｆに繋がる。
As a result, in the circuit configuration of the light emitting layer 20 (
このような配線パターンによって、各電子部品（有機ＥＬ２３、有機ＰＤ３３、有機ＴＦＴ４３）と配線５２とが、層間ライン７０によって画素ごとに層間接続され、発光回路３、受光回路４、信号処理回路５（図３参照）が画素ごとに形成される。データライン（カラム配線５２Ｅ、５２Ｆ）で所定時間アクティブになったカラムのトランジスタ（ＴＦＴ４３Ａ、４３Ｂ）のうち、スキャンライン（ロウ配線５２Ｃ、５２Ｄ）でセレクトされたロウに相当するトランジスタのみ、所定時間ゲート電圧がＯＮになってドレイン電流が流れる。そのため、スキャナ１の読み取り動作時には、スキャンライン（ロウ配線５２Ｃ、５２Ｄ）とデータライン（カラム配線５２Ｅ、５２Ｆ）とに選択的にデータ入力が行われることで、２次元的に配置された有機ＥＬ２２が発光され、且つ、２次元的に配置された有機ＰＤ３３から光起電力分布が得られる。
With such a wiring pattern, each electronic component (
より詳細には、ロウ配線５２Ｃおよびカラム配線５２Ｅにスキャン信号が入力されると、第１ＴＦＴ４３Ａのゲート電極に電圧が印加される。この電圧印加によってゲート電極が開き、第１ＴＦＴ４３Ａのソース電極からドレイン電極へ電流が流れて、有機ＥＬ２３が発光する。これにあわせて、ロウ配線５２Ｄおよびカラム配線５２Ｆにスキャン信号が入力されると、第２ＴＦＴ４３Ｂのゲート電極に電圧が印加される。この電圧印加によってゲート電極が開き、有機ＰＤ３３が原稿から受光した反射光の光量に応じて、第２ＴＦＴ４３Ｂのソース電極からドレイン電極に電流が流れる。このときの光起電力がデータ信号として外部回路２（図３参照）に出力され、外部回路２にて原稿からの反射光強度が特定されることで画像イメージが生成される。
More specifically, when a scan signal is input to the row wiring 52C and the
このように、本実施形態のスキャナ１では、光源部（有機ＥＬ２３）と感光部（有機ＰＤ３３）とを各画素ごとに備えて、有機ＥＬ２３の発光制御と有機ＰＤ３３の受光制御とが各画素ごとに実行される。そのため、従来のスキャナ装置のように、光源部の発光制御と感光部の受光制御とを別々に制御する必要がなく、画像読み取り動作を迅速かつ正確に行うことが可能である。
Thus, in the
以上説明したように、本実施形態のスキャナ１が製造される。本実施形態のスキャナ１は、各画素に画像読取に必要な電子部品（有機ＥＬ２３、有機ＰＤ３３、有機ＴＦＴ４３）を一体に備え、全体として薄型軽量且つ可撓性であるという構造的特徴を備える。これにより、スキャナ１を原稿Ｔの読取面に沿って撓ませることで、湾曲形状をなす原稿Ｔから画像や文書などが正確に読み取られる。
As described above, the
次に、図１７を参照して、第二実施形態について説明する。第一実施形態では、各層のアライメントマークを形成する際に、下層に積層されるフィルム基板が全て積層された基板のアライメントマークが転写されていた。第二実施形態では、最下層の配線電源層５０を形成後、配線電源層５０のアライメントマーク５０１を、その他の全てのフィルム基板１１，２１，３１，４１に転写して、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１を形成する。第二実施形態で形成されるスキャナ１は、第一実施形態で形成されたスキャナ１と同様である（図１参照）。図１７において、第一実施形態における工程（図６参照）と同様の工程は同じ符号で示し、詳細の説明は省略する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In 1st embodiment, when forming the alignment mark of each layer, the alignment mark of the board | substrate with which all the film substrates laminated | stacked on the lower layer were laminated | stacked was transferred. In the second embodiment, after forming the lowermost wiring
なお、以下の第二実施形態において、第一実施形態におけるＳ１３、Ｓ１６、Ｓ１９、およびＳ２２の工程（図６参照）のように、フォトレジスト塗布、ベーク、感光、エッチング、金属蒸着、および超音波洗浄等によって、アライメントマークを形成する場合、単に「アライメントマークを転写する」という（後述の第三実施形態も同様）。例えば、Ｓ１３の工程のように、アライメントマーク５０１を利用して感光を行って、アライメントマーク４０１を形成する場合、「アライメントマーク５０１を転写する」という。
In the second embodiment below, as in the steps S13, S16, S19, and S22 (see FIG. 6) in the first embodiment, photoresist coating, baking, photosensitizing, etching, metal deposition, and ultrasonic waves are performed. When the alignment mark is formed by cleaning or the like, it is simply referred to as “transferring the alignment mark” (the same applies to the third embodiment described later). For example, when the
図１７に示すように、第二実施形態では、まず、第一実施形態の場合と同様に、Ｓ１１およびＳ１２の工程によって配線電源層５０を形成する。次に、配線電源層５０のアライメントマーク５０１を、その他のフィルム基板１１，２１，３１，４１に転写して、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１を形成する（Ｓ３１）。なお、Ｓ３１の工程のうち、露光を行う工程では、例えば、図９に示すアライメントマーク４０１を形成する場合のように、配線電源層５０のアライメントマーク５０１が利用される。
As shown in FIG. 17, in the second embodiment, first, the wiring
次に、Ｓ３１の工程において形成されたアライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１を基準にして、各層１０，２０，３０，４０を形成する（Ｓ１４、Ｓ１７、Ｓ２０、およびＳ２３）。Ｓ１４、Ｓ１７、Ｓ２０、およびＳ２３の工程は、第一実施形態と同様である。次に、完成した各層１０，２０，３０，４０，５０を、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１の位置を合わせて順次接着する（Ｓ３２）。これによって、積層基板９４（図１参照）が完成する。
Next, the
次に、図１８を参照して、第三実施形態について説明する。第三実施形態では、各層のアライメントマークを形成する際に、一つ下の層のアライメントマークを転写する。以下、説明する。なお、図１８において、第一実施形態における工程（図６参照）および第二実施形態における工程（図１７参照）と同様の工程は同じ符号で示し、詳細の説明は省略する。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, when forming the alignment mark of each layer, the alignment mark of the next lower layer is transferred. This will be described below. In FIG. 18, the same steps as those in the first embodiment (see FIG. 6) and steps in the second embodiment (see FIG. 17) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図１８に示すように、第三実施形態では、第一実施形態の場合と同様に、配線電源層５０を形成し（Ｓ１１およびＳ１２）、配線電源層５０のアライメントマーク５０１を、フィルム基板４１に転写し（Ｓ１３）、信号処理層４０を完成する（Ｓ１４）。次に、信号処理層４０のアライメントマーク４０１を、フィルム基板３１に転写してアライメントマーク３０１を形成する（Ｓ４１）。次に、第一実施形態と同様に、感光層３０を完成する（Ｓ１７）。
As shown in FIG. 18, in the third embodiment, as in the first embodiment, the wiring
次に、感光層３０のアライメントマーク３０１をフィルム基板２１に転写して、アライメントマーク２０１を形成する（Ｓ４２）。次に、第一実施形態と同様に、発光層２０を完成する（Ｓ２０）。次に、発光層２０のアライメントマーク２０１をフィルム基板１１に転写して、アライメントマーク１０１を形成する（Ｓ４３）。次に、第一実施形態と同様に、集光層１０を完成する（Ｓ２３）。次いで、第二実施形態と同様に、各層１０，２０，３０，４０，５０を接着する（Ｓ３２）。これによって、積層基板９４が完成する。
Next, the
上記第一、第二、第三実施形態では、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１を形成するフィルム基板１１，２１，３１，４１，５１にフォトレジストを塗布、ベークを行ってフォトレジスト層１０２，２０２，３０２，４０２，５０２を形成している（図６のＳ１３、Ｓ１６、Ｓ１９、Ｓ２２、図１７のＳ３１、図１８のＳ１３、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４３）。つまり、加熱している。この加熱によって、フィルム基板１１，２１，３１，４１，５１は収縮する。そして、収縮後のフィルム基板１１，２１，３１，４１，５１にアライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１が形成され、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１を基準にして、各デバイス等が形成される。
In the first, second, and third embodiments, a photoresist is applied to the film substrates 11, 21, 31, 41, 51 on which the alignment marks 101, 201, 301, 401, 501 are formed, and baked.
各層１０，２０，３０，４０，５０のデバイス等を形成する場合、再度フィルム基板が再度加熱される場合がある。しかし、フィルム基板１１，２１，３１，４１，５１は、フォトレジスト層１０２，２０２，３０２，４０２，５０２を形成する際に、既に加熱によって収縮しているため、再度加熱されても収縮は少ない。例えば、フィルム基板の寸法が１００ｃｍ２の場合、最初の加熱で数十ミクロン〜１００ミクロン収縮するが、２回目以降の加熱では、数ミクロン以下である。このため、各フィルム基板１１，２１，３１，４１，５１におけるアライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１の位置がずれ難い。よって、各フィルム基板１１，２１，３１，４１，５１を貼り合わせる際に、各フィルム基板１１，２１，３１，４１，５１のアライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１の位置を精度よく合わせることができる。よって、高精度にフィルム基板１１，２１，３１，４１，５１を積層することができる。
When forming the device of each
また、第一実施形態では、アライメントマークを新たに形成するフィルム基板より下層に積層される全てのフィルム基板のアライメントマークが転写されている。詳細には、フィルム基板４１には、フィルム基板５１のアライメントマーク５０１が転写され、フィルム基板３１には、積層基板９１のアライメントマーク４０１，５０１が転写されている。また、フィルム基板２１には、積層基板９２のアライメントマーク３０１，４０１，５０１が転写され、フィルム基板１１には、積層基板９３のアライメントマーク２０１，３０１，４０１が転写されている。このように、第一実施形態では、下層のフィルム基板または積層基板のアライメントマークを、上の層のフィルム基板に転写する。そして、アライメントマークを転写したフィルム基板を、フィルム基板または積層基板に重ねて新たな積層基板を形成する。そして、新たな積層基板を上の層のフィルム基板に転写することを繰り返すことにより、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板９４を製造することができる。
Moreover, in 1st embodiment, the alignment mark of all the film substrates laminated | stacked on the lower layer from the film substrate which forms an alignment mark newly is transcribe | transferred. Specifically, the
また、第二実施形態では、最下層のフィルム基板５１のアライメントマーク５０１を、他の全ての層のフィルム基板１１，２１，３１，４１に転写して、積層基板９４を製造することができる。よって、下層のフィルム基板に対し、上層のフィルム基板を精度よく積層することが可能となり、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板を製造することができる。
In the second embodiment, the
また、第三実施形態では、各層のフィルム基板にアライメントマークを形成する際に、一つ下の層のフィルム基板のアライメントマークを転写する。つまり、下層から順番にアライメントマークを転写して、積層基板９４を製造することができるため、下層のフィルム基板に対し、上層のフィルム基板を精度よく積層することが可能となり、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板９４を製造することができる。
Moreover, in 3rd embodiment, when forming the alignment mark in the film substrate of each layer, the alignment mark of the film substrate of a lower layer is transcribe | transferred. In other words, since the alignment mark can be transferred in order from the lower layer to manufacture the
また、仮に各フィルム基板が精度よく積層されない場合、積層基板を多層にすると、各種デバイスやスルーホール等の位置がフィルム基板相互間でずれてしまう。このため、積層基板を多層にすることができない。また、スルーホールやデバイス等の実装密度を上げることができない。第一、第二、第三実施形態の場合、上述のように、各フィルム基板が精度よく積層されるので、積層基板をさらに多層にしても、各種デバイスやスルーホール等の位置がフィルム基板相互間でずれることがない。このため、積層基板を多層にすることができる。また、スルーホールやデバイス等の実装密度を上げることができる。 In addition, if the film substrates are not accurately stacked, if the stacked substrates are multi-layered, the positions of various devices and through-holes are shifted between the film substrates. For this reason, a laminated substrate cannot be made into a multilayer. Also, the mounting density of through holes and devices cannot be increased. In the case of the first, second, and third embodiments, as described above, since the film substrates are accurately laminated, even if the laminated substrate is further multilayered, the positions of various devices, through-holes, etc. There is no gap between them. For this reason, a laminated substrate can be made into a multilayer. In addition, the mounting density of through holes and devices can be increased.
また、例えば、図９に示すように、アライメントマーク５０１を利用して露光する場合、アライメントマーク５０１によって遮断されなかった光は、フォトレジスト層４０２を感光する。このとき、遮断されなかった光が漏れこみ、フォトレジスト層４０２において感光されない部分（すなわち、アライメントマーク４０１が形成される部分）の線の太さは、アライメントマーク５０１を構成する線より細くなる。これによって、アライメントマーク４０１を構成する線は、アライメントマーク５０１を構成する線よりも細くなる。この関係は、他のアライメントマークを転写する工程（Ｓ１６等）においても同様である。
For example, as shown in FIG. 9, when exposure is performed using the
つまり、上の層のフィルム基板のアライメントマークの線の太さが、下の層のアライメントマークの線の太さよりも細くなる。基板を相互に接着する場合、上の層のアライメントマークの線の太さが、下の層のアライメントマークの線の太さより細ければ、下の層のアライメントマークの形状と、上の層のアライメントマークの形状とを同時に確認して位置合わせをすることができる。このため、アライメントマークの位置を上下の層で合わせやすくなる。よって、より高精度にフィルム基板を積層することが可能となり、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板を製造することができる。 That is, the thickness of the alignment mark line of the upper layer film substrate is smaller than the thickness of the alignment mark line of the lower layer. When bonding the substrates to each other, if the thickness of the alignment mark line in the upper layer is smaller than the line thickness of the alignment mark in the lower layer, the shape of the alignment mark in the lower layer The alignment can be confirmed by simultaneously checking the shape of the alignment mark. For this reason, it becomes easy to align the position of the alignment mark between the upper and lower layers. Therefore, it becomes possible to laminate | stack a film substrate with higher precision, and the laminated substrate by which each film substrate was laminated | stacked accurately can be manufactured.
なお、アライメントマークの線の太さは、レンズを使用して、任意に決定することができる。図１９〜図２１を参照して説明する。以下の説明では、図９に示す、配線電源層５０のアライメントマーク５０１を利用して、フィルム基板４１上に形成されたフォトレジスト層４０２を露光して、アライメントマーク４０１を形成する場合（すなわち、Ｓ１３の工程）を例にして説明する。
The thickness of the alignment mark line can be arbitrarily determined using a lens. This will be described with reference to FIGS. In the following description, the
まず、図１９を参照して、正立・等倍結像系のリレーレンズ７１について説明する。リレーレンズ７１を使用して露光すれば、アライメントマーク５０１と同じ大きさで、アライメントマーク４０１を形成することができる。つまり、アライメントマーク５０１が等倍で転写される。
First, the
図１９に示すように、正立・等倍結像系のリレーレンズ７１では、２枚のレンズ７２，７３が、上下に並んで配置されている。詳細には、レンズ７３がレンズ７２の上側に配置されている。また、レンズ７２，７３は、配線電源層５０とフィルム基板４１との間に配置されている。レンズ７２，７３の焦点距離（以下、「ｆ」と表す）は、同一である。アライメントマーク５０１とレンズ７２との間の距離は、２×ｆ（以下、「２ｆ」と表わす。）である。また、レンズ７２とレンズ７３との間の距離は、４×ｆである。レンズ７２とレンズ７３との間において、結像点７４は、レンズ７２とレンズ７３とからそれぞれ２ｆ離れている。レンズ７３とフォトレジスト層４０２との間の距離は、２ｆである。
As shown in FIG. 19, in the erecting / equal magnification imaging
上記のように構成した場合、配線電源層５０の下側において、矢印８０の方向に発せられ、アライメントマーク５０１によって遮断されなかった光は、レンズ７２，７３を介して、フォトレジスト層４０２を露光する。このとき、フォトレジスト層４０２において露光されない部分は、アライメントマーク５０１と同じの大きさとなる。そして、上述のＳ１３の工程と同様に、エッチング、金属蒸着、および超音波洗浄等を行い、アライメントマーク４０１を形成する。これによって、アライメントマーク５０１とアライメントマーク４０１とは、同じ大きさに形成される。
When configured as described above, the light emitted in the direction of the
次に、図２０を参照して、正立・変倍結像系のリレーレンズ７５について説明する。図２０に示すように、リレーレンズ７５は、図１９に示した正立・等倍結像系のリレーレンズ７１のレンズ７３を、距離Δ（デルタ）分だけ、上方に移動させたリレーレンズである。リレーレンズ７５を使用する場合、距離Δを調整することで、アライメントマーク５０１の大きさを任意の大きさに縮小して、フォトレジスト層４０２を露光することができる。縮小する倍率をＸとすると、倍率Ｘは、Ｘ＝ｆ／（ｆ＋Δ）と表わされる。これによって、アライメントマーク５０１より小さいアライメントマーク４０１を形成することができる。この場合、アライメントマーク４０１の線は、アライメントマーク５０１の線より細くなる。
Next, the erecting / magnification imaging
次に、図２１を参照して、等倍・一次元アレイ結像系のリレーレンズ７６について説明する。リレーレンズ７６を使用して露光すれば、アライメントマーク５０１と同じ大きさでアライメントマーク４０１を形成することができる。つまり、アライメントマーク５０１が等倍で転写される。
Next, with reference to FIG. 21, the
図２１に示すように、リレーレンズ７６は、レンズ対７６１を３つ備えている。各レンズ対７６１は、レンズ７７，７８を備えている。レンズ７７，７８の焦点距離は、ｆ２であるとする。この場合、図１９の場合と同様に、各レンズ対７６１において、アライメントマーク５０１とレンズ７７との間、レンズ７７と結像点７９との間、結像点７９とレンズ７８との間、およびレンズ７８とフォトレジスト層４０２との間の各距離は、２ｆ２となる。また、各レンズ対７６１は、上下方向に延びる遮光壁７６２で区切られている。
As shown in FIG. 21, the
上記のように構成した場合、配線電源層５０の下側において、矢印８０の方向に発せられ、アライメントマーク５０１によって遮断されなかった光は、各レンズ対７６１のレンズ７７，７８を介して、フォトレジスト層４０２を露光する。このとき、フォトレジスト層４０２において露光されない部分は、アライメントマーク５０１と同じの大きさとなる。そして、上述のＳ１３の工程と同様に、エッチング、金属蒸着、および超音波洗浄等を行い、アライメントマーク４０１を形成する。これによって、アライメントマーク５０１とアライメントマーク４０１とは、同じ大きさに形成される。
When configured as described above, the light emitted in the direction of the
上記のように、リレーレンズ７１，７５，７６のレンズを用いることで、アライメントマークの線の太さは、リレーレンズ７１，７５，７６を使用して、任意に決定することができる。このため、アライメントマークを転写する際に、等倍で転写したり、アライメントマークの線が確実に細くなるように転写したりすることができる。このため、フィルム基板にアライメントマークを転写した順番でフィルム基板を積層する場合に、アライメントマークの位置を上下の層で合わせやすくなる。よって、より高精度にフィルム基板を積層することが可能となり、各フィルム基板が精度よく積層された積層基板を製造することができる。
As described above, by using the lenses of the
上記実施形態において、スキャナ１および積層基板９４が本発明の「積層基板」に相当し、アライメントマークが形成されていないフィルム基板１１，２１，３１，４１，５１が本発明の「第一フィルム基板」に相当する。図６のＳ１３、Ｓ１６、Ｓ１９、Ｓ２２、図１７のＳ３１、図１８のＳ１３、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４３の工程において、フォトレジスト層１０２，２０２，３０２，４０２を形成する工程が、本発明の「フォトレジスト形成工程」に相当する。図６のＳ１３、Ｓ１６、Ｓ１９、Ｓ２２、図１７のＳ３１、図１８のＳ１３、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４３の工程において、転写するアライメントマークを備えたフィルム基板２１，３１，４１，５１、積層基板９１，９２，９３が本発明の「第二フィルム基板」に相当する。図６のＳ１３、Ｓ１６、Ｓ１９、Ｓ２２、図１７のＳ３１、図１８のＳ１３、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４３の工程において、露光、金属蒸着、フォトレジストの除去等を行う工程が本発明の「マーク形成工程」に相当する。図６のＳ１５、Ｓ１８、Ｓ２１、Ｓ２４、図１７のＳ３２、図１８のＳ３２の工程が、本発明の「積層工程」に相当する。
In the above embodiment, the
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、アライメントマーク１０１，２０１，３０１，４０１，５０１は、各フィルム基板に４個設けられていたが、これに限定されない。例えば、３個でもよい。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various change is possible. For example, although four
また、第一、第二、第三実施形態では、アライメントマークを新たに形成するフィルム基板より下層に積層されるフィルム基板に形成されているアライメントマークが、転写されていた。しかし、下層のフィルム基板のアライメントマークを転写することに限定されない。例えば、スキャナ１において最も上の層である集光層１０のフィルム基板１１のアライメントマーク１０１を最初に形成し、アライメントマーク１０１を他のフィルム基板２１，３１，４１，５１に転写してもよい。
Moreover, in 1st, 2nd, 3rd embodiment, the alignment mark currently formed in the film board | substrate laminated | stacked on the lower layer from the film board | substrate which forms an alignment mark newly was transferred. However, it is not limited to transferring the alignment mark of the lower film substrate. For example, the
また、積層基板の一例としてスキャナ１について説明したが、これに限定されない。他の製品に用いられる積層基板でもよい。
Moreover, although the
１ スキャナ
１０ 集光層
１１，２１，３１，４１，５１ フィルム基板
２０ 発光層
３０ 感光層
４０ 信号処理層
５０ 配線電源層
７１，７５，７６ リレーレンズ
７２，７３，７７，７８ レンズ
９１，９２，９３，９４ 積層基板
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ アライメントマーク
１０２，２０２，３０２，４０２，５０２ フォトレジスト層
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記積層基板を構成する前記フィルム基板に含まれる前記フィルム基板である第一フィルム基板にフォトレジストを塗布し、加熱してフォトレジスト層を形成するフォトレジスト形成工程と、
前記フォトレジスト形成工程によって前記第一フィルム基板に形成された前記フォトレジスト層に、アライメントマークが形成された他の前記フィルム基板である第二フィルム基板に形成されたアライメントマークをマスクとして用いて露光し、金属を蒸着し、フォトレジストを取り除いて、前記第一フィルム基板にアライメントマークを形成するマーク形成工程と、
前記第一フィルム基板に形成された前記アライメントマークと前記第二フィルム基板に形成された前記アライメントマークとの位置を合わせ、前記第一フィルム基板と前記第二フィルム基板とを積層する積層工程と
を備えたことを特徴とする積層基板の製造方法。 A method of manufacturing a laminated substrate, which is a substrate in which a plurality of film substrates are laminated,
A photoresist forming step of applying a photoresist to the first film substrate, which is the film substrate included in the film substrate constituting the laminated substrate, and forming a photoresist layer by heating;
The photoresist layer formed on the first film substrate by the photoresist forming step is exposed using the alignment mark formed on the second film substrate which is the other film substrate on which the alignment mark is formed as a mask. Mark forming step of depositing metal, removing the photoresist, and forming an alignment mark on the first film substrate;
The alignment step of aligning the alignment mark formed on the first film substrate and the alignment mark formed on the second film substrate, and laminating the first film substrate and the second film substrate; A method for manufacturing a multilayer substrate, comprising:
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|---|---|---|---|---|
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