JP2001358321A - 二次元画像検出器およびその製造方法 - Google Patents
二次元画像検出器およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光もしくは放射線を直接電荷信号に変換する
変換層を、高電圧駆動により安定して使用することがで
きる二次元画像検出器を提供する。 【解決手段】 ゲート線とデータ線が格子状に配線さ
れ、ＴＦＴスイッチング素子と電荷蓄積容量体８と画素
電極が２次元状に配列されたアクティブマトリックス基
板４に、半導体変換膜３ａを蒸着により形成し、少なく
とも蒸着初期段階、場合によっては蒸着終了時まで基板
温度を低温に保って、その表面に凹凸面２を形成する。
次に、その上に上部電極１を形成する。そして、上部電
極１と接地間に、電源５から直流の高電圧が印加され
る。凹凸面２により沿面距離が長くなり、沿面放電を起
こすことなく安定して動作し、半導体変換層３ａは入射
線のエネルギーに応じた電荷信号を発生し、アクティブ
マトリックス基板４により、電荷信号が読み出される。
変換層を、高電圧駆動により安定して使用することがで
きる二次元画像検出器を提供する。 【解決手段】 ゲート線とデータ線が格子状に配線さ
れ、ＴＦＴスイッチング素子と電荷蓄積容量体８と画素
電極が２次元状に配列されたアクティブマトリックス基
板４に、半導体変換膜３ａを蒸着により形成し、少なく
とも蒸着初期段階、場合によっては蒸着終了時まで基板
温度を低温に保って、その表面に凹凸面２を形成する。
次に、その上に上部電極１を形成する。そして、上部電
極１と接地間に、電源５から直流の高電圧が印加され
る。凹凸面２により沿面距離が長くなり、沿面放電を起
こすことなく安定して動作し、半導体変換層３ａは入射
線のエネルギーに応じた電荷信号を発生し、アクティブ
マトリックス基板４により、電荷信号が読み出される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光または放射線を
吸収し電子−正孔対を発生する変換層を用いた、直接変
換方式の二次元画像検出器およびその製造方法に関す
る。
吸収し電子−正孔対を発生する変換層を用いた、直接変
換方式の二次元画像検出器およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、放射線の二次元画像検出器と
して、Ｘ線を感知して電荷（電子−正孔）を発生する半
導体センサー（光又は放射線検出素子）を二次元状に配
置し、これらにそれぞれ電気スイッチを設けて、各行毎
に電気スイッチを順次オンにして各列毎にセンサの電荷
を読み出すものが知られている。図３は、従来の放射線
二次元画像検出器をＸ線入射面側の斜めから見た構造を
模式的に示した図である。この二次元画像検出器は、ガ
ラスの支持基板上に、ＸＹマトリックス状に、ゲートド
ライバ回路１１からのゲート線とそのゲート線に対して
層間絶縁膜（図示せず）を挟んで上部にプリアンプ回路
１０からのデータ線が縦と横に配線された電極配線、Ｔ
ＦＴ９（薄膜トランジスタ）のスイッチング素子、ＴＦ
Ｔ９のソースに接続され各画素に対応する位置に形成さ
れたピクセル電極７、そのピクセル電極７と接地電極１
２間に形成された電荷蓄積容量体８とが設けられたアク
ティブマトリックス基板４と、そのアクティブマトリッ
クス基板４のピクセル電極７上のほぼ全面に形成された
光導電層である半導体変換膜３と、その半導体変換膜上
面１３上に設けられた上部電極１によって構成されてい
る。
して、Ｘ線を感知して電荷（電子−正孔）を発生する半
導体センサー（光又は放射線検出素子）を二次元状に配
置し、これらにそれぞれ電気スイッチを設けて、各行毎
に電気スイッチを順次オンにして各列毎にセンサの電荷
を読み出すものが知られている。図３は、従来の放射線
二次元画像検出器をＸ線入射面側の斜めから見た構造を
模式的に示した図である。この二次元画像検出器は、ガ
ラスの支持基板上に、ＸＹマトリックス状に、ゲートド
ライバ回路１１からのゲート線とそのゲート線に対して
層間絶縁膜（図示せず）を挟んで上部にプリアンプ回路
１０からのデータ線が縦と横に配線された電極配線、Ｔ
ＦＴ９（薄膜トランジスタ）のスイッチング素子、ＴＦ
Ｔ９のソースに接続され各画素に対応する位置に形成さ
れたピクセル電極７、そのピクセル電極７と接地電極１
２間に形成された電荷蓄積容量体８とが設けられたアク
ティブマトリックス基板４と、そのアクティブマトリッ
クス基板４のピクセル電極７上のほぼ全面に形成された
光導電層である半導体変換膜３と、その半導体変換膜上
面１３上に設けられた上部電極１によって構成されてい
る。
【０００３】上記の光導電層である半導体変換膜３は、
Ｘ線等の放射線が照射されることで電荷（電子−正孔）
を発生する半導体材料が用いられ、暗抵抗が高く、Ｘ線
照射に対してダイナミックレンジが広く、Ｓ／Ｎのよ
い、良好な光導電特性を示すアモルファスセレニウム
（ａ−Ｓｅ）が用いられている。その光導電層(ａ−Ｓ
ｅ)である半導体変換膜３は、アクティブマトリックス
駆動回路が形成されたガラス又は石英基板上に、４００
℃以下の低温で真空蒸着法によって、３００〜１０００
μｍ程度の厚みに形成される。また、水素を含んだ水素
化ａ−Ｓｉ（ａ−Ｓｉ：Ｈ）のＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）９の膜が、大面積化に対しても低コスト化が可能で
あることから、半導体膜として、アクティブマトリック
ス駆動回路に用いられる。
Ｘ線等の放射線が照射されることで電荷（電子−正孔）
を発生する半導体材料が用いられ、暗抵抗が高く、Ｘ線
照射に対してダイナミックレンジが広く、Ｓ／Ｎのよ
い、良好な光導電特性を示すアモルファスセレニウム
（ａ−Ｓｅ）が用いられている。その光導電層(ａ−Ｓ
ｅ)である半導体変換膜３は、アクティブマトリックス
駆動回路が形成されたガラス又は石英基板上に、４００
℃以下の低温で真空蒸着法によって、３００〜１０００
μｍ程度の厚みに形成される。また、水素を含んだ水素
化ａ−Ｓｉ（ａ−Ｓｉ：Ｈ）のＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）９の膜が、大面積化に対しても低コスト化が可能で
あることから、半導体膜として、アクティブマトリック
ス駆動回路に用いられる。
【０００４】次に上記構造の放射線二次元画像検出器の
動作原理について説明する。ａ−Ｓｅ膜等の半導体変換
膜３に、放射線が照射されると、半導体変換膜３内に電
荷（電子−正孔）が発生する。半導体変換膜３と電荷蓄
積容量体８は、電気的に直列に接続された構造になって
いるので、半導体変換膜上面１３上に形成された上部電
極１と接地電極１２間に直流の高電圧を印加しておく
と、半導体変換膜３で発生した電荷（電子−正孔）がそ
れぞれ＋電極側と−電極側に移動し、その結果、電荷蓄
積容量体８に電荷が蓄積される。上記の動作で、外部に
設けられたゲートドライバ回路１１からのゲート線の入
力信号がＴＦＴ９のゲートに入力され、ＴＦＴ９がオー
プン状態にされ、電荷蓄積容量体８に蓄積された電荷
は、ソースからドレインに取りだされ、データ線により
外部に設けられたプリアンプ回路１０に取り出される。
ゲート線およびデータ線の電極配線、スイッチング素子
のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）９、電荷蓄積容量体８
は、Ｘ−Ｙのマトリックス状に設けられているため、Ｔ
ＦＴ９のゲート電極に入力する信号を、ゲート線から順
次に走査することで、二次元的にＸ線の画像情報をデー
タ線から得ることができる。なお、上記の放射線二次元
画像検出器は、使用する半導体変換膜３がＸ線等の放射
線に対する光導電性だけでなく、可視光や赤外光に対し
ても、光導電性を示す場合は、可視光や赤外光の二次元
画像検出器としても用いることができる。
動作原理について説明する。ａ−Ｓｅ膜等の半導体変換
膜３に、放射線が照射されると、半導体変換膜３内に電
荷（電子−正孔）が発生する。半導体変換膜３と電荷蓄
積容量体８は、電気的に直列に接続された構造になって
いるので、半導体変換膜上面１３上に形成された上部電
極１と接地電極１２間に直流の高電圧を印加しておく
と、半導体変換膜３で発生した電荷（電子−正孔）がそ
れぞれ＋電極側と−電極側に移動し、その結果、電荷蓄
積容量体８に電荷が蓄積される。上記の動作で、外部に
設けられたゲートドライバ回路１１からのゲート線の入
力信号がＴＦＴ９のゲートに入力され、ＴＦＴ９がオー
プン状態にされ、電荷蓄積容量体８に蓄積された電荷
は、ソースからドレインに取りだされ、データ線により
外部に設けられたプリアンプ回路１０に取り出される。
ゲート線およびデータ線の電極配線、スイッチング素子
のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）９、電荷蓄積容量体８
は、Ｘ−Ｙのマトリックス状に設けられているため、Ｔ
ＦＴ９のゲート電極に入力する信号を、ゲート線から順
次に走査することで、二次元的にＸ線の画像情報をデー
タ線から得ることができる。なお、上記の放射線二次元
画像検出器は、使用する半導体変換膜３がＸ線等の放射
線に対する光導電性だけでなく、可視光や赤外光に対し
ても、光導電性を示す場合は、可視光や赤外光の二次元
画像検出器としても用いることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の放射線二次元画
像検出器は、以上のように構成されており、半導体変換
膜３であるａ−Ｓｅが、蒸着法によって蒸着の初期の段
階から基板温度を高く設定して成膜されるので、アクテ
ィブマトリックス基板４上に成膜された半導体変換膜３
の表面は全体が凹凸のない平坦な面に形成されている。
そして、その表面に上部電極１３が形成された構造にな
っているが、この装置では、図４に示すように、電源５
から直流電圧が、上部電極１と下部のアクティブマトリ
ックス基板４の接地電極１２間に印加され、半導体変換
膜３に電界をかけて、光または放射線で生じた電荷を電
荷蓄積容量体８に移動させ、マトリックス駆動回路によ
り外部に信号を取り出しているが、上部電極１に印加す
る直流電圧は、半導体変換膜３の種類によりかなり高電
圧になることもある。そのため、電圧のかかっている上
部電極１の端から、半導体変換膜上面１３、変換膜側面
１４の沿面６にそって、下部のアクティブマトリックス
基板４の接地電極１２に沿面放電がしばしば発生すると
いう問題がある。一方、一般的に高電圧を扱う場合、高
圧碍子に見られるように、作為的に凹凸面を設けて沿面
距離を大きくし、耐電圧を向上させるという方法が用い
られている。しかし、このような半導体変換膜３に対し
ては、機械加工や化学処理を行なうことは技術的に困難
であり、それらの加工や処理を行なうことで、半導体本
来の特性を劣化させてしまうという危険性が大きい。さ
らに、そのような機械加工あるいは化学処理の工程が、
別途必要となる。
像検出器は、以上のように構成されており、半導体変換
膜３であるａ−Ｓｅが、蒸着法によって蒸着の初期の段
階から基板温度を高く設定して成膜されるので、アクテ
ィブマトリックス基板４上に成膜された半導体変換膜３
の表面は全体が凹凸のない平坦な面に形成されている。
そして、その表面に上部電極１３が形成された構造にな
っているが、この装置では、図４に示すように、電源５
から直流電圧が、上部電極１と下部のアクティブマトリ
ックス基板４の接地電極１２間に印加され、半導体変換
膜３に電界をかけて、光または放射線で生じた電荷を電
荷蓄積容量体８に移動させ、マトリックス駆動回路によ
り外部に信号を取り出しているが、上部電極１に印加す
る直流電圧は、半導体変換膜３の種類によりかなり高電
圧になることもある。そのため、電圧のかかっている上
部電極１の端から、半導体変換膜上面１３、変換膜側面
１４の沿面６にそって、下部のアクティブマトリックス
基板４の接地電極１２に沿面放電がしばしば発生すると
いう問題がある。一方、一般的に高電圧を扱う場合、高
圧碍子に見られるように、作為的に凹凸面を設けて沿面
距離を大きくし、耐電圧を向上させるという方法が用い
られている。しかし、このような半導体変換膜３に対し
ては、機械加工や化学処理を行なうことは技術的に困難
であり、それらの加工や処理を行なうことで、半導体本
来の特性を劣化させてしまうという危険性が大きい。さ
らに、そのような機械加工あるいは化学処理の工程が、
別途必要となる。
【０００６】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、電源５から直流高電圧が、半導体変換
膜３の上部電極１と下部のアクティブマトリックス基板
４の接地電極１２間に印加され、動作時に、上部電極１
の端から、半導体変換膜上面１３、変換膜側面１４の沿
面６にそって、下部のアクティブマトリックス基板４の
接地電極１２に沿面放電が発生しない安定した二次元画
像検出器およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
たものであって、電源５から直流高電圧が、半導体変換
膜３の上部電極１と下部のアクティブマトリックス基板
４の接地電極１２間に印加され、動作時に、上部電極１
の端から、半導体変換膜上面１３、変換膜側面１４の沿
面６にそって、下部のアクティブマトリックス基板４の
接地電極１２に沿面放電が発生しない安定した二次元画
像検出器およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の二次元画像検出器は、絶縁基板上に２次元
格子状に行配列されたゲート線及びデータ線と、その各
格子点毎に設けられ前記ゲート線及びデータ線と接続さ
れた複数の高速スイッチング素子と、その高速スイッチ
ング素子のソース電極に接続された画素電極と、その画
素電極と接地間に設けられた電荷蓄積容量体とから構成
されるアクティブマトリックス基板と、前記画素電極の
上部に形成され光または放射線を吸収し電子−正孔対を
発生する変換層と、その変換層の上部に設けられた共通
電極と、その共通電極と接地間に電圧を印加する電源と
を備えた二次元画像検出器において、前記共通電極と接
地間に至る沿面を長くして耐電圧を向上させる凹凸面を
前記変換層上に備えたものである。
め、本発明の二次元画像検出器は、絶縁基板上に２次元
格子状に行配列されたゲート線及びデータ線と、その各
格子点毎に設けられ前記ゲート線及びデータ線と接続さ
れた複数の高速スイッチング素子と、その高速スイッチ
ング素子のソース電極に接続された画素電極と、その画
素電極と接地間に設けられた電荷蓄積容量体とから構成
されるアクティブマトリックス基板と、前記画素電極の
上部に形成され光または放射線を吸収し電子−正孔対を
発生する変換層と、その変換層の上部に設けられた共通
電極と、その共通電極と接地間に電圧を印加する電源と
を備えた二次元画像検出器において、前記共通電極と接
地間に至る沿面を長くして耐電圧を向上させる凹凸面を
前記変換層上に備えたものである。
【０００８】そして、本発明の二次元画像検出器の製造
方法は、請求項１記載の二次元画像検出器において、変
換層を蒸着方法で形成し、その少なくとも蒸着初期段
階、場合によっては蒸着終了時まで基板温度を低温に保
って、変換層表面に凹凸面を形成するものである。
方法は、請求項１記載の二次元画像検出器において、変
換層を蒸着方法で形成し、その少なくとも蒸着初期段
階、場合によっては蒸着終了時まで基板温度を低温に保
って、変換層表面に凹凸面を形成するものである。
【０００９】本発明の二次元画像検出器は上記のように
構成されており、前記共通電極と接地間に至る沿面の変
換層表面部分を凹凸面に形成して、沿面距離を長くして
いるので、耐電圧を向上させることができる。そのた
め、安定して変換層から信号を取り出すことができる。
そして、本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記
のように行なわれており、蒸着初期段階または蒸着終了
時まで基板温度を低温に保って、基板上で蒸着時の蒸着
原子または分子が、マイグレーションできないように制
御し、アイランド状に成膜させるので、その変換層表面
が凹凸面に形成される。これにより、機械加工や化学処
理によって変換層表面を加工する必要もなく、変換層の
特性を劣化させることがない。
構成されており、前記共通電極と接地間に至る沿面の変
換層表面部分を凹凸面に形成して、沿面距離を長くして
いるので、耐電圧を向上させることができる。そのた
め、安定して変換層から信号を取り出すことができる。
そして、本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記
のように行なわれており、蒸着初期段階または蒸着終了
時まで基板温度を低温に保って、基板上で蒸着時の蒸着
原子または分子が、マイグレーションできないように制
御し、アイランド状に成膜させるので、その変換層表面
が凹凸面に形成される。これにより、機械加工や化学処
理によって変換層表面を加工する必要もなく、変換層の
特性を劣化させることがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の二次元画像検出器の一実
施例を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の二
次元画像検出器の側面を示す図である。図１に示す本発
明の二次元画像検出器と、図３に示す従来の二次元画像
検出器は次の２点で異なる。（１）半導体変換膜３ａ上
に設けられた上部電極１の周辺部が、従来のもの（図
３）は滑らかな平坦な形状をした半導体変換膜上面１３
を形成しているが、本二次元画像検出器のもの（図１）
では凹凸面２を形成している。（２）つぎに、半導体変
換膜３ａの製造方法が異なる。従来のものは、基板上に
４００℃以下の比較的高温で真空蒸着法によって成膜さ
れるが、本二次元画像検出器のものは、少なくとも蒸着
初期段階、場合によっては蒸着終了時まで基板温度を低
温に保って、基板上で蒸着時の蒸着原子または分子が、
マイグレーションできないように制御し、アイランド状
に成膜させている。本二次元画像検出器は、上記の２点
で従来のものと相違するが、、動作原理ならびに構成に
ついて、上記相違点と異なる点以外は上記と同じであ
る。
施例を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の二
次元画像検出器の側面を示す図である。図１に示す本発
明の二次元画像検出器と、図３に示す従来の二次元画像
検出器は次の２点で異なる。（１）半導体変換膜３ａ上
に設けられた上部電極１の周辺部が、従来のもの（図
３）は滑らかな平坦な形状をした半導体変換膜上面１３
を形成しているが、本二次元画像検出器のもの（図１）
では凹凸面２を形成している。（２）つぎに、半導体変
換膜３ａの製造方法が異なる。従来のものは、基板上に
４００℃以下の比較的高温で真空蒸着法によって成膜さ
れるが、本二次元画像検出器のものは、少なくとも蒸着
初期段階、場合によっては蒸着終了時まで基板温度を低
温に保って、基板上で蒸着時の蒸着原子または分子が、
マイグレーションできないように制御し、アイランド状
に成膜させている。本二次元画像検出器は、上記の２点
で従来のものと相違するが、、動作原理ならびに構成に
ついて、上記相違点と異なる点以外は上記と同じであ
る。
【００１１】すなわち本二次元画像検出器は、マトリッ
クス状に形成された駆動電極（ゲートドライバ回路１１
からのゲート線、プリアンプ回路１０からのデータ
線）、ＴＦＴ９のスイッチング素子、ピクセル電極７、
電荷蓄積容量体８を有したアクティブマトリックス基板
４と、そのアクティブマトリックス基板４上に形成され
上部表面に凹凸面２を有する半導体変換膜３ａと、その
半導体変換膜３ａの上部に設けられ各画素共通の上部電
極１と、その上部電極１とアクティブマトリックス基板
４の接地間に直流電圧を印加する電源５とから構成され
ている。アクティブマトリックス基板４は、ガラスもし
くは石英などの絶縁物の基板上に、Ｘ−Ｙ方向の二次元
状に、ゲートドライバ回路１１からのゲート線とプリア
ンプ回路１０からのデータ線が縦横に格子状に配線さ
れ、互いに保護絶縁層で絶縁されている。そして、各格
子点の画素（ピクセル）位置に、水素を含んだ水素化ａ
−Ｓｉ（ａ−Ｓｉ：Ｈ）のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
９の膜が形成されている。このＴＦＴ９のソースにはピ
クセル電極７が接続され、ドレインにはプリアンプ回路
１０からのデータ線が接続され、ゲートにはゲートドラ
イバ回路１１からのゲート線が接続されている。また、
ピクセル電極７には接地電極１２との間に電荷蓄積容量
体８が接続されている。そして、ゲート線からの走査信
号により、ゲートからＴＦＴ９をスイッチングして、ソ
ースから電荷蓄積容量体８に蓄積している電荷信号をド
レインに取出し、データ線からプリアンプ回路１０に読
み出される。また、上記の信号回路の周辺部は接地電極
１２で形成され、周辺からのノイズ妨害を防いでいる。
半導体変換膜３ａは、光または放射線を吸収し電荷（電
子−正孔）を発生する半導体材料が用いられ、暗抵抗が
高く、Ｘ線照射に対してダイナミックレンジが広く、Ｓ
／Ｎのよい、良好な光導電特性を示すアモルファスセレ
ニウム（ａ−Ｓｅ）が用いられている。アクティブマト
リックス駆動回路が形成されたガラス又は石英基板上
に、低温で真空蒸着法によって、３００〜１０００μｍ
程度の厚みに形成される。上部電極１は、半導体変換膜
３ａの上部に真空蒸着法等で形成される。
クス状に形成された駆動電極（ゲートドライバ回路１１
からのゲート線、プリアンプ回路１０からのデータ
線）、ＴＦＴ９のスイッチング素子、ピクセル電極７、
電荷蓄積容量体８を有したアクティブマトリックス基板
４と、そのアクティブマトリックス基板４上に形成され
上部表面に凹凸面２を有する半導体変換膜３ａと、その
半導体変換膜３ａの上部に設けられ各画素共通の上部電
極１と、その上部電極１とアクティブマトリックス基板
４の接地間に直流電圧を印加する電源５とから構成され
ている。アクティブマトリックス基板４は、ガラスもし
くは石英などの絶縁物の基板上に、Ｘ−Ｙ方向の二次元
状に、ゲートドライバ回路１１からのゲート線とプリア
ンプ回路１０からのデータ線が縦横に格子状に配線さ
れ、互いに保護絶縁層で絶縁されている。そして、各格
子点の画素（ピクセル）位置に、水素を含んだ水素化ａ
−Ｓｉ（ａ−Ｓｉ：Ｈ）のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
９の膜が形成されている。このＴＦＴ９のソースにはピ
クセル電極７が接続され、ドレインにはプリアンプ回路
１０からのデータ線が接続され、ゲートにはゲートドラ
イバ回路１１からのゲート線が接続されている。また、
ピクセル電極７には接地電極１２との間に電荷蓄積容量
体８が接続されている。そして、ゲート線からの走査信
号により、ゲートからＴＦＴ９をスイッチングして、ソ
ースから電荷蓄積容量体８に蓄積している電荷信号をド
レインに取出し、データ線からプリアンプ回路１０に読
み出される。また、上記の信号回路の周辺部は接地電極
１２で形成され、周辺からのノイズ妨害を防いでいる。
半導体変換膜３ａは、光または放射線を吸収し電荷（電
子−正孔）を発生する半導体材料が用いられ、暗抵抗が
高く、Ｘ線照射に対してダイナミックレンジが広く、Ｓ
／Ｎのよい、良好な光導電特性を示すアモルファスセレ
ニウム（ａ−Ｓｅ）が用いられている。アクティブマト
リックス駆動回路が形成されたガラス又は石英基板上
に、低温で真空蒸着法によって、３００〜１０００μｍ
程度の厚みに形成される。上部電極１は、半導体変換膜
３ａの上部に真空蒸着法等で形成される。
【００１２】次に、半導体変換膜３ａの製造方法を説明
する。真空蒸着法として、ヒータやボートに直接通電
し、発生する電熱を利用する抵抗加熱蒸着源や、アルミ
ナやグラファイトのるつぼを高周波コイルの中に入れて
高周波誘導加熱し、その中に入っている蒸着材を蒸着す
る高周波加熱蒸着源や、るつぼに蒸着材を入れこれに電
子ビームを直接あてて加熱する電子ビーム蒸着源を用い
た何れの方法でもよい。そして、これらの蒸着源を用い
て容易に蒸着材の蒸着速度を圧力に応じて制御すること
のできるものを用いる。さらに、蒸着される基板の温度
を蒸着時に制御できる装置を用いる。
する。真空蒸着法として、ヒータやボートに直接通電
し、発生する電熱を利用する抵抗加熱蒸着源や、アルミ
ナやグラファイトのるつぼを高周波コイルの中に入れて
高周波誘導加熱し、その中に入っている蒸着材を蒸着す
る高周波加熱蒸着源や、るつぼに蒸着材を入れこれに電
子ビームを直接あてて加熱する電子ビーム蒸着源を用い
た何れの方法でもよい。そして、これらの蒸着源を用い
て容易に蒸着材の蒸着速度を圧力に応じて制御すること
のできるものを用いる。さらに、蒸着される基板の温度
を蒸着時に制御できる装置を用いる。
【００１３】まず、真空蒸着装置の蒸着源に光導電材料
としての蒸着材料（例えばセレニウムＳｅ）をいれる。
そして、蒸着する半導体変換膜３ａ部分の開口を持った
蒸着マスクを、アクティブマトリックス基板４に取付
け、それを真空蒸着装置の基板取付台にセットする。こ
の基板取付台は、アクティブマトリックス基板４の温度
を低温にまで制御することができる。そして、回転ポン
プとターボ分子ポンプで真空に排気する。次に、アクテ
ィブマトリックス基板４を取付けた取付台を冷却する。
アクティブマトリックス基板４が所定の温度になれば蒸
着を開始する。少なくとも蒸着初期段階、場合によって
は、蒸着終了時まで基板温度を低温に保って、基板上で
蒸着時の蒸着原子または分子がマイグレーションできな
いように制御し、アイランド状に成膜させる。これによ
り蒸着初期の凹凸情報が蒸着成膜中も続いて維持される
ので、表面に凹凸の形状ができあがる。このようにして
３００〜１０００μｍ程度の厚みの半導体変換膜３ａを
成膜する。成膜後、装置からアクティブマトリックス基
板４を取出し、蒸着マスクを取り外す。蒸着マスクの開
口寸法で半導体変換膜３ａが形成され、その表面に凹凸
状の凹凸面２が形成されているのが確認される。次に前
記の蒸着マスクの開口寸法よりも小さく、画素の全てを
覆う開口寸法を有した電極形成マスクを、半導体変換膜
３ａに載せて、再び真空装置にセットし真空に排気す
る。蒸着源から電極材料を半導体変換膜３ａに蒸着し上
部電極１を形成する。外部に取出し、表面を観察すれ
ば、半導体変換膜３ａ上部の凹凸面２の上に上部電極１
が形成され、同様に上部電極１の面も凹凸状に形成され
ている。ここでは蒸着層を形成するたびに真空装置を開
放したが、一般に、上記の蒸着マスク、電極形成マスク
を用いた工程は、真空装置内で連続してマスキングでき
る装置で行なわれる。
としての蒸着材料（例えばセレニウムＳｅ）をいれる。
そして、蒸着する半導体変換膜３ａ部分の開口を持った
蒸着マスクを、アクティブマトリックス基板４に取付
け、それを真空蒸着装置の基板取付台にセットする。こ
の基板取付台は、アクティブマトリックス基板４の温度
を低温にまで制御することができる。そして、回転ポン
プとターボ分子ポンプで真空に排気する。次に、アクテ
ィブマトリックス基板４を取付けた取付台を冷却する。
アクティブマトリックス基板４が所定の温度になれば蒸
着を開始する。少なくとも蒸着初期段階、場合によって
は、蒸着終了時まで基板温度を低温に保って、基板上で
蒸着時の蒸着原子または分子がマイグレーションできな
いように制御し、アイランド状に成膜させる。これによ
り蒸着初期の凹凸情報が蒸着成膜中も続いて維持される
ので、表面に凹凸の形状ができあがる。このようにして
３００〜１０００μｍ程度の厚みの半導体変換膜３ａを
成膜する。成膜後、装置からアクティブマトリックス基
板４を取出し、蒸着マスクを取り外す。蒸着マスクの開
口寸法で半導体変換膜３ａが形成され、その表面に凹凸
状の凹凸面２が形成されているのが確認される。次に前
記の蒸着マスクの開口寸法よりも小さく、画素の全てを
覆う開口寸法を有した電極形成マスクを、半導体変換膜
３ａに載せて、再び真空装置にセットし真空に排気す
る。蒸着源から電極材料を半導体変換膜３ａに蒸着し上
部電極１を形成する。外部に取出し、表面を観察すれ
ば、半導体変換膜３ａ上部の凹凸面２の上に上部電極１
が形成され、同様に上部電極１の面も凹凸状に形成され
ている。ここでは蒸着層を形成するたびに真空装置を開
放したが、一般に、上記の蒸着マスク、電極形成マスク
を用いた工程は、真空装置内で連続してマスキングでき
る装置で行なわれる。
【００１４】半導体変換膜３ａにする材料Ｓｅ（セレニ
ウム）を、基板温度をガラス転移点程度の低温に保った
まま蒸着すると、蒸着された半導体変換膜３ａの表面に
凹凸が生じ、高温で蒸着した膜の表面に見られるような
黒い金属光沢はなく、灰色がかったざらざらした表面が
得られる。この半導体変換膜３ａに金等が蒸着された上
部電極１に、数ｋＶ〜数１０ｋＶの高電圧を印加して、
耐電圧試験を実施すると、上部電極１の端面から、ガラ
スのアクティブマトリックス基板４上にパターニングさ
れた接地電極１２に落ちる沿面放電が抑えられ、平坦な
表面を持つ従来の半導体変換膜３よりも耐電圧高い。
ウム）を、基板温度をガラス転移点程度の低温に保った
まま蒸着すると、蒸着された半導体変換膜３ａの表面に
凹凸が生じ、高温で蒸着した膜の表面に見られるような
黒い金属光沢はなく、灰色がかったざらざらした表面が
得られる。この半導体変換膜３ａに金等が蒸着された上
部電極１に、数ｋＶ〜数１０ｋＶの高電圧を印加して、
耐電圧試験を実施すると、上部電極１の端面から、ガラ
スのアクティブマトリックス基板４上にパターニングさ
れた接地電極１２に落ちる沿面放電が抑えられ、平坦な
表面を持つ従来の半導体変換膜３よりも耐電圧高い。
【００１５】上記の実施例では、半導体変換膜３ａの上
表面全体を凹凸面２にしたが、半導体変換膜３ａの上表
面のうち、図２に示すように、上部電極１の外側の部分
だけに凹凸面２ａをつける方法でもよい。この方法は、
半導体変換膜３ａの有効に動作する領域（画素アレイの
領域）まで凹凸があると何らかの悪影響を及ぼす可能性
がある場合に有効である。この場合、蒸着初期のアクテ
ィブマトリックス基板４の温度が低い時は、アクティブ
マトリックス基板４の前に平坦が必要とする部分を覆う
シャッターを設けて、凹凸のある膜をある程度形成す
る。その後、基板温度を上げ、シャッターを開けて成膜
を行うことにより、初期段階でシャッターに覆われてい
た中央部は平坦で、周辺部は凹凸のある膜が得られる。
表面全体を凹凸面２にしたが、半導体変換膜３ａの上表
面のうち、図２に示すように、上部電極１の外側の部分
だけに凹凸面２ａをつける方法でもよい。この方法は、
半導体変換膜３ａの有効に動作する領域（画素アレイの
領域）まで凹凸があると何らかの悪影響を及ぼす可能性
がある場合に有効である。この場合、蒸着初期のアクテ
ィブマトリックス基板４の温度が低い時は、アクティブ
マトリックス基板４の前に平坦が必要とする部分を覆う
シャッターを設けて、凹凸のある膜をある程度形成す
る。その後、基板温度を上げ、シャッターを開けて成膜
を行うことにより、初期段階でシャッターに覆われてい
た中央部は平坦で、周辺部は凹凸のある膜が得られる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の二次元画像検出器は上記のよう
に構成されており、光もしくは放射線により電荷信号を
発生する変換層の上部に設けられた共通電極に、数ｋＶ
〜数１０ｋＶの高電圧を印加して動作させても、変換層
表面部分を凹凸面に形成して、沿面距離を長くしている
ので、基板上の接地電極への沿面放電を起こすことがな
く、安定してノイズのない画像信号を得ることができ
る。そして、変換層は、蒸着初期段階または蒸着終了時
まで基板温度を低温に保って、アイランド状に成膜させ
るので、その表面が凹凸面に形成され、機械加工や化学
処理による加工をする必要もなく、変換層の特性を劣化
させることがない。
に構成されており、光もしくは放射線により電荷信号を
発生する変換層の上部に設けられた共通電極に、数ｋＶ
〜数１０ｋＶの高電圧を印加して動作させても、変換層
表面部分を凹凸面に形成して、沿面距離を長くしている
ので、基板上の接地電極への沿面放電を起こすことがな
く、安定してノイズのない画像信号を得ることができ
る。そして、変換層は、蒸着初期段階または蒸着終了時
まで基板温度を低温に保って、アイランド状に成膜させ
るので、その表面が凹凸面に形成され、機械加工や化学
処理による加工をする必要もなく、変換層の特性を劣化
させることがない。
【図１】 本発明の二次元画像検出器の一実施例を示す
図である。
図である。
【図２】 本発明の二次元画像検出器の他の実施例を示
す図である。
す図である。
【図３】 従来の二次元画像検出器の立体構造を示す図
である。
である。
【図４】 従来の二次元画像検出器を示す図である。
１…上部電極 ２、２ａ…凹凸面 ３、３ａ…半導体変換膜 ４…アクティブマトリックス基板 ５…電源 ６…沿面 ７…ピクセル電極 ８…電荷蓄積容量体 ９…ＴＦＴ １０…プリアンプ １１…ゲートドライバ １２…接地電極 １３…半導体変換膜上面 １４…変換膜側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 栄俊 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所内 (72)発明者 島 和彦 山梨県甲府市宮原1014番地 山梨電子工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 2G088 EE01 EE27 FF02 FF14 JJ05 JJ09 JJ32 JJ37 LL11 4M118 AA05 AA10 BA05 CA14 CB05 EA01 FB09 FB13 FB16 GA10 5C024 AX12 AX16 BX01 CX03 CY47 GX09 GY00 GZ00 JX09 5F088 AA11 AB01 BA03 BA20 BB03 CB06 DA17 EA04 GA10 KA10 LA08
Claims (2)
- 【請求項１】絶縁基板上に２次元格子状に行配列された
ゲート線及びデータ線と、その各格子点毎に設けられ前
記ゲート線及びデータ線と接続された複数の高速スイッ
チング素子と、その高速スイッチング素子のソース電極
に接続された画素電極と、その画素電極と接地間に設け
られた電荷蓄積容量体とから構成されるアクティブマト
リックス基板と、前記画素電極の上部に形成され光また
は放射線を吸収し電子−正孔対を発生する変換層と、そ
の変換層の上部に設けられた共通電極と、その共通電極
と接地間に電圧を印加する電源とを備えた二次元画像検
出器において、前記共通電極と接地間に至る沿面を長く
して耐電圧を向上させる凹凸面を前記変換層上に備えた
ことを特徴とする二次元画像検出器。 - 【請求項２】請求項１記載の二次元画像検出器の製造方
法において、変換層を蒸着方法で形成し、その少なくと
も蒸着初期段階、場合によっては蒸着終了時まで基板温
度を低温に保って、変換層表面に凹凸面を形成すること
を特徴とする二次元画像検出器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000180695A JP2001358321A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 二次元画像検出器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000180695A JP2001358321A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 二次元画像検出器およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001358321A true JP2001358321A (ja) | 2001-12-26 |
Family
ID=18681728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000180695A Withdrawn JP2001358321A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 二次元画像検出器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001358321A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009231715A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Toshiba Corp | Ｘ線検出器 |
| JP2019158751A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 株式会社東芝 | 放射線検出器及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-06-16 JP JP2000180695A patent/JP2001358321A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009231715A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Toshiba Corp | Ｘ線検出器 |
| JP2019158751A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 株式会社東芝 | 放射線検出器及びその製造方法 |
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