JP2015129705A - semiconductor device - Google Patents

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三枝 理伸
Michinobu Saegusa
理伸 三枝
幹宏 山中
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幹宏 山中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the operational stability of a semiconductor device having an active matrix substrate and a counter substrate.SOLUTION: The semiconductor device comprises a first substrate 12, a second substrate 32 or a photoelectric conversion substrate 51, a plurality of thin-film transistors 14, a plurality of semiconductor layers 14i, and a plurality of pixel electrodes 16 supported by the first substrate, an electrode layer 34 supported by the second substrate and a photoelectric conversion layer 36 formed on the electrode layer or an electrode layer 54 formed on a surface, opposite the first substrate side, of the photoelectric conversion substrate, and at least one X-ray absorption connection layer 40 provided between the plurality of semiconductor layers and the photoelectric conversion layer or the photoelectric conversion substrate. The X-ray absorption connection layer contains an element whose linear attenuation coefficient at 20 keV is 200 cmor more, and has a plurality of X-ray absorption connection areas 40a each of which, when seen from the normal direction of the first substrate, overlaps at least part of one of the plurality of pixel electrodes or the whole of one of the plurality of semiconductor layers.

Description

本発明は、半導体装置に関し、特にX線を検出する半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device that detects X-rays.

フラットパネル型のX線検出装置は、例えば医療分野での利用が広がっている。特に、アクティブマトリクス基板を用いたX線検出装置は、アクティブマトリクス基板が画素毎に有する薄膜トランジスタ(以下、「TFT」)を用いて、アクティブマトリクス基板上に形成された放射線感応層に照射されたX線を検出する。放射線感応層は例えば半導体層であり、半導体層は照射されたX線の量に応じて電荷を発生する(光導電性を有する)。光導電性の良い半導体として、例えばアモルファスセレニウム(a−Se)が用いられている。   Flat panel X-ray detectors are widely used in the medical field, for example. In particular, an X-ray detection apparatus using an active matrix substrate uses a thin film transistor (hereinafter, “TFT”) that the active matrix substrate has for each pixel to irradiate a radiation sensitive layer formed on the active matrix substrate. Detect lines. The radiation sensitive layer is, for example, a semiconductor layer, and the semiconductor layer generates a charge (has photoconductivity) according to the amount of X-rays irradiated. For example, amorphous selenium (a-Se) is used as a semiconductor with good photoconductivity.

アクティブマトリクス基板を用いたX線検出装置は、X線に対する感度のさらなる向上が望まれている。X線に対する感度が高い半導体として、テルル化カドミウム(CdTe)やテルル化亜鉛カドミウム(CdZnTe)が注目されている。CdTeやCdZnTeは、従来用いられてきたa−Seに比べて原子番号が大きいので、X線の変換効率に優れているという利点がある。しかし、成膜に高温が要求されるので、TFTの耐熱温度の観点から、アクティブマトリクス基板上に直接成膜することが困難であるという問題点がある。   An X-ray detection apparatus using an active matrix substrate is desired to further improve sensitivity to X-rays. As semiconductors having high sensitivity to X-rays, cadmium telluride (CdTe) and zinc cadmium telluride (CdZnTe) have attracted attention. Since CdTe and CdZnTe have a larger atomic number than conventionally used a-Se, there is an advantage that they are excellent in X-ray conversion efficiency. However, since a high temperature is required for film formation, there is a problem that it is difficult to form a film directly on the active matrix substrate from the viewpoint of the heat resistant temperature of the TFT.

本出願人による特許文献1は、CdTeまたはCdZnTeを含む半導体を用いたX線検出装置およびその製造方法を開示している。特許文献1に開示されたX線検出装置は、アクティブマトリクス基板と、X線を電荷に変換する光電変換層を備える対向基板とを別途に作製し、その後両基板を貼り合わせることにより製造される。両基板は、導電性を有し、樹脂を含む接続材を用いて、互いに接着されるとともに、両基板間に必要な電気的な接続が形成される。この方法によると、TFTに影響を与えることなく、X線に対する優れた感度を有する半導体装置を製造し、提供することができる。   Patent document 1 by the present applicant discloses an X-ray detection apparatus using a semiconductor containing CdTe or CdZnTe and a method for manufacturing the same. The X-ray detection apparatus disclosed in Patent Document 1 is manufactured by separately manufacturing an active matrix substrate and a counter substrate including a photoelectric conversion layer that converts X-rays into electric charges, and then bonding the two substrates together. . Both substrates have conductivity, and are bonded to each other using a connecting material containing resin, and necessary electrical connection is formed between the substrates. According to this method, a semiconductor device having excellent sensitivity to X-rays can be manufactured and provided without affecting the TFT.

特許第4202315号公報Japanese Patent No. 4202315

しかしながら、本発明者の検討によると、特許文献1に記載のX線検出装置では、X線の照射線量および/または蓄積線量が高い場合に、X線画像が、X線の線量の分布を正確に反映しないことがあることが分かった。ここでは、X線検出装置が、X線の照射線量および/または蓄積線量に依存せず、X線の線量の分布を正確に反映したX線画像を出力できることを、動作安定性ということにする。   However, according to the study by the present inventor, in the X-ray detection apparatus described in Patent Document 1, when the X-ray irradiation dose and / or the accumulated dose is high, the X-ray image accurately shows the X-ray dose distribution. It was found that it may not be reflected in Here, the operation stability means that the X-ray detection apparatus can output an X-ray image that accurately reflects the distribution of the X-ray dose without depending on the X-ray irradiation dose and / or the accumulated dose. .

本発明は、上記課題を解決するためにされたものであり、アクティブマトリクス基板を用いた半導体装置の動作安定性を向上させることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to improve the operational stability of a semiconductor device using an active matrix substrate.

本発明の実施形態の半導体装置は、第1基板と、前記第1基板と対向するように配置された第2基板または光電変換基板と、前記第1基板に支持された複数の薄膜トランジスタと、それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかに含まれる複数の半導体層と、それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかと接続された複数の画素電極と、前記第2基板に支持された電極層および前記電極層上に形成された光電変換層、または、前記光電変換基板の前記第1基板側とは反対側の表面上に形成された電極層と、前記複数の半導体層と前記光電変換層または前記光電変換基板との間に設けられた、少なくとも1つのX線吸収接続層とを有し、前記少なくとも1つのX線吸収接続層は、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有し、それぞれが、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか1つの少なくとも一部および前記複数の半導体層のいずれか1つの全部と重なる複数のX線吸収接続領域を有する。 A semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a first substrate, a second substrate or a photoelectric conversion substrate disposed to face the first substrate, a plurality of thin film transistors supported on the first substrate, A plurality of semiconductor layers included in any of the plurality of thin film transistors, a plurality of pixel electrodes each connected to any of the plurality of thin film transistors, an electrode layer supported by the second substrate, and the electrode layer The photoelectric conversion layer formed on the electrode layer formed on the surface of the photoelectric conversion substrate opposite to the first substrate side, the plurality of semiconductor layers and the photoelectric conversion layer or the photoelectric conversion substrate. provided between, and at least one X-ray absorbing connecting layer, wherein we said at least one X-ray absorbing connecting layer, at a linear attenuation coefficient of 20keV is 200 cm -1 or more A plurality of each of which overlaps at least a part of any one of the plurality of pixel electrodes and any one of the plurality of semiconductor layers when viewed from the normal direction of the first substrate. X-ray absorption connection region.

ある実施形態において、前記少なくとも1つのX線吸収接続層は、導電性を有し、樹脂を含み、前記複数の画素電極上に形成された第1X線吸収接続層であって、それぞれが、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか1つの少なくとも一部および前記複数の半導体層のいずれか1つの全部と重なる複数の第1X線吸収接続領域を有する第1X線吸収接続層と、前記光電変換層上または前記光電変換基板の前記第1基板側の表面上に形成され、複数の第2X線吸収接続領域を有する第2X線吸収接続層とを含み、前記複数の第2X線吸収接続領域のそれぞれは、前記複数の第1X線吸収接続領域のいずれか1つと直接接着されている。   In one embodiment, the at least one X-ray absorption connection layer is a first X-ray absorption connection layer that is electrically conductive and includes a resin, and is formed on the plurality of pixel electrodes. When viewed from the normal direction of the first substrate, the first substrate has a plurality of first X-ray absorption connection regions that overlap at least a part of any one of the plurality of pixel electrodes and all one of the plurality of semiconductor layers. A first X-ray absorption connection layer, and a second X-ray absorption connection layer formed on the photoelectric conversion layer or on the surface of the photoelectric conversion substrate on the first substrate side and having a plurality of second X-ray absorption connection regions, Each of the plurality of second X-ray absorption connection regions is directly bonded to any one of the plurality of first X-ray absorption connection regions.

本発明の他の実施形態の半導体装置は、第1基板と、前記第1基板と対向するように配置された第2基板または光電変換基板と、前記第1基板に支持された複数の薄膜トランジスタと、それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかに含まれる複数の半導体層と、それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかと接続された複数の画素電極と、それぞれが前記複数の画素電極のいずれかと重なる複数の接続領域を有する、少なくとも1つの接続層と、前記第2基板に支持された電極層および前記電極層上に形成された光電変換層、または、前記光電変換基板の前記第1基板側とは反対側の表面上に形成された電極層と、前記複数の半導体層と前記光電変換層または前記光電変換基板との間に設けられたX線吸収部とを有し、前記X線吸収部は、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有し、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層と重なる。 A semiconductor device according to another embodiment of the present invention includes a first substrate, a second substrate or a photoelectric conversion substrate disposed so as to face the first substrate, and a plurality of thin film transistors supported on the first substrate. A plurality of semiconductor layers each included in any of the plurality of thin film transistors; a plurality of pixel electrodes each connected to any of the plurality of thin film transistors; and a plurality of pixels overlapping each of the plurality of pixel electrodes. At least one connection layer having a connection region, an electrode layer supported by the second substrate and a photoelectric conversion layer formed on the electrode layer, or opposite to the first substrate side of the photoelectric conversion substrate An electrode layer formed on the surface on the side, and an X-ray absorption part provided between the plurality of semiconductor layers and the photoelectric conversion layer or the photoelectric conversion substrate, and the X-ray Osamubu contains an element linear attenuation coefficient in the 20keV is 200 cm -1 or more, when viewed from the normal direction of the first substrate, overlapping with the plurality of semiconductor layers.

ある実施形態において、前記X線吸収部は、前記光電変換層または前記光電変換基板と前記少なくとも1つの接続層との間に設けられた複数の対向電極を含み、前記複数の対向電極のそれぞれは、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層のいずれか1つの全部と重なる。   In one embodiment, the X-ray absorber includes a plurality of counter electrodes provided between the photoelectric conversion layer or the photoelectric conversion substrate and the at least one connection layer, and each of the plurality of counter electrodes is When viewed from the normal direction of the first substrate, it overlaps with any one of the plurality of semiconductor layers.

ある実施形態において、前記X線吸収部は、複数のX線吸収樹脂部を含み、前記複数のX線吸収樹脂部のそれぞれは、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層のいずれか1つの全部と重なる。   In one embodiment, the X-ray absorption part includes a plurality of X-ray absorption resin parts, and each of the plurality of X-ray absorption resin parts is a plurality of the plurality of X-ray absorption resin parts when viewed from the normal direction of the first substrate. Overlaps any one of the semiconductor layers.

ある実施形態において、前記少なくとも1つの接続層は、導電性を有し、樹脂を含み、前記複数の画素電極上に形成された第1接続層であって、それぞれが、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか1つの少なくとも一部と重なる複数の第1接続領域を有する第1接続層と、前記光電変換層上または前記光電変換基板の前記第1基板側の表面上に形成され、複数の第2接続領域を有する第2接続層とを含み、前記複数の第2接続領域のそれぞれは、前記複数の第1接続領域のいずれか1つと直接接着されている。   In one embodiment, the at least one connection layer is a first connection layer having conductivity, containing a resin, and formed on the plurality of pixel electrodes, each of which is a method of the first substrate. A first connection layer having a plurality of first connection regions overlapping at least a part of any one of the plurality of pixel electrodes when viewed from a line direction; and the first of the photoelectric conversion layer or the photoelectric conversion substrate. And a second connection layer having a plurality of second connection regions, and each of the plurality of second connection regions is directly bonded to any one of the plurality of first connection regions. Has been.

本発明の実施形態によると、アクティブマトリクス基板と、X線を電荷に変換する光電変換層を備える対向基板とを有する半導体装置の動作安定性を向上させることができる。   According to the embodiment of the present invention, it is possible to improve the operational stability of a semiconductor device including an active matrix substrate and a counter substrate including a photoelectric conversion layer that converts X-rays into electric charges.

本発明の実施形態によるX線検出装置100A1の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of X-ray detection apparatus 100A1 by embodiment of this invention. X線検出装置100A1の1画素あたりの詳細な構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the detailed structure per pixel of X-ray detection apparatus 100A1. X線検出装置100A1の1画素あたりの等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit per pixel of X-ray detection apparatus 100A1. 本発明の実施形態による他のX線検出装置100B1の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of other X-ray detection apparatus 100B1 by embodiment of this invention. (a)〜(d)は、X線検出装置100B1のアクティブマトリクス基板10と対向基板30との貼り合わせのプロセスを模式的に示す断面図である。(A)-(d) is sectional drawing which shows typically the process of bonding with the active-matrix board | substrate 10 and the opposing board | substrate 30 of X-ray detection apparatus 100B1. (a)〜(d)は、X線検出装置100B1のアクティブマトリクス基板10上に形成される第1X線吸収樹脂層67と、対向基板30上に形成される第2X線吸収樹脂層66との位置関係を例示する図である。(A)-(d) is the 1st X-ray absorption resin layer 67 formed on the active matrix substrate 10 of X-ray detection apparatus 100B1, and the 2nd X-ray absorption resin layer 66 formed on the opposing board | substrate 30. It is a figure which illustrates positional relationship. 本発明の実施形態によるさらに他のX線検出装置100A2の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of other X-ray detection apparatus 100A2 by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるさらに他のX線検出装置100B2の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of other X-ray detection apparatus 100B2 by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるさらに他のX線検出装置100A3の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of other X-ray detection apparatus 100A3 by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるさらに他のX線検出装置100B3の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of other X-ray detection apparatus 100B3 by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるさらに他のX線検出装置100A4の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of other X-ray detection apparatus 100A4 by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるさらに他のX線検出装置100B4の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of other X-ray detection apparatus 100B4 by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるさらに他のX線検出装置200A1の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of other X-ray detection apparatus 200A1 by embodiment of this invention.

まず、本発明者が見出した、特許文献1に記載のX線検出装置において、動作安定性が低い原因を説明する。   First, the reason why the operation stability is low in the X-ray detection apparatus described in Patent Document 1 found by the present inventor will be described.

特許文献1に記載のX線検出装置は、特許文献1の図1、図4、図7、図8、または図9に示されているように、アクティブマトリクス基板上に付与された接続材によって、アクティブマトリクス基板と対向基板とが貼り合わされている。X線検出装置の対向基板側から照射されたX線は、対向基板に設けられた光電変換層で、X線の線量に応じた電荷に変換され、アクティブマトリクス基板上に格子状に配置された複数の画素によりX線画像として出力される。X線画像は、X線の線量の分布を反映した2次元画像である。特許文献1に記載のX線検出装置は、その動作安定性が十分でないことがあった。すなわち、X線の照射線量および/または蓄積線量が高い場合に、X線の線量の分布が正確にX線画像に反映されないことがあった。このような動作安定性の低下は、特に光電変換層が薄いX線検出装置において、多く発生する傾向があることが分かった。   As shown in FIG. 1, FIG. 4, FIG. 7, FIG. 8, or FIG. 9 of Patent Document 1, the X-ray detection device described in Patent Document 1 is made of a connecting material applied on an active matrix substrate. The active matrix substrate and the counter substrate are bonded together. X-rays irradiated from the counter substrate side of the X-ray detection device are converted into charges corresponding to the dose of X-rays in a photoelectric conversion layer provided on the counter substrate, and are arranged in a grid pattern on the active matrix substrate. An X-ray image is output by a plurality of pixels. The X-ray image is a two-dimensional image reflecting the distribution of X-ray dose. The X-ray detection apparatus described in Patent Document 1 sometimes has insufficient operational stability. That is, when the X-ray irradiation dose and / or accumulated dose is high, the X-ray dose distribution may not be accurately reflected in the X-ray image. It has been found that such a decrease in operational stability tends to frequently occur particularly in an X-ray detection apparatus having a thin photoelectric conversion layer.

一般に、X線を検出する際の隣接画素間におけるクロストークを防ぎ、解像度の高いX線画像を得るために、光電変換層は薄いことが望ましい。X線検出装置にX線が照射されると、光電変換層内に発生した電荷は、X線の照射位置に対応した画素電極に移動し、電気信号として検出される。しかし、光電変換層が厚い場合は、発生した電荷が、照射位置に対応した画素電極だけでなく、それに隣接する画素電極にも移動する(クロストークが発生する)ことがある。この場合、出力されたX線画像が、X線の照射位置を正確に反映しないことがあり、X線画像の解像度が低下することがある。   In general, it is desirable that the photoelectric conversion layer is thin in order to prevent crosstalk between adjacent pixels when detecting X-rays and obtain an X-ray image with high resolution. When the X-ray detection device is irradiated with X-rays, the charge generated in the photoelectric conversion layer moves to the pixel electrode corresponding to the X-ray irradiation position and is detected as an electrical signal. However, when the photoelectric conversion layer is thick, the generated charges may move not only to the pixel electrode corresponding to the irradiation position but also to a pixel electrode adjacent to the pixel electrode (crosstalk occurs). In this case, the output X-ray image may not accurately reflect the irradiation position of the X-ray, and the resolution of the X-ray image may be reduced.

本発明者の検討によると、光電変換層が薄いX線検出装置において、動作安定性の低下が生じる傾向が多い原因の1つは、照射されたX線の一部が、光電変換層を通過してアクティブマトリクス基板上のTFTの活性層に照射されることであることが分かった。X線がTFTの活性層(半導体層)に照射されると、半導体に欠陥が生じることにより、TFT特性の変動(例えば、しきい値電圧のシフト、オフ電流の増加等)が生じる。   According to the study of the present inventor, in the X-ray detection device with a thin photoelectric conversion layer, one of the causes that the operation stability tends to be reduced is that a part of the irradiated X-rays passes through the photoelectric conversion layer. It was found that the active layer of the TFT on the active matrix substrate was irradiated. When the active layer (semiconductor layer) of the TFT is irradiated with X-rays, a defect occurs in the semiconductor, resulting in variations in TFT characteristics (for example, a shift in threshold voltage, an increase in off current, etc.).

本発明者の検討によると、特に、TFTの活性層の材料として、酸化物半導体を用いたX線検出装置においては、動作安定性の低下が顕著に現れる傾向があることが分かった。酸化物半導体には、例えば、インジウム、ガリウム、亜鉛、および酸素を主成分とするIn−Ga−Zn−O系半導体が含まれる。   According to the study by the present inventor, it has been found that particularly in an X-ray detection apparatus using an oxide semiconductor as a material of an active layer of a TFT, a decrease in operational stability tends to be noticeable. Examples of the oxide semiconductor include an In—Ga—Zn—O-based semiconductor containing indium, gallium, zinc, and oxygen as main components.

なお、これらの説明は、本発明者の考察であり、本発明を限定するものではない。   Note that these descriptions are considerations of the inventor and do not limit the present invention.

以下、図面を参照して、本発明による実施形態の半導体装置を説明する。実施形態の半導体装置は、X線変換層として機能する光電変換層を有するX線検出装置であって、2次元X線検出器(X線撮像装置)である。   Hereinafter, a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The semiconductor device of the embodiment is an X-ray detection device having a photoelectric conversion layer that functions as an X-ray conversion layer, and is a two-dimensional X-ray detector (X-ray imaging device).

(実施形態1)
図1に、本発明の実施形態によるX線検出装置100A1の模式的な断面図を示す。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an X-ray detection apparatus 100A1 according to an embodiment of the present invention.

X線検出装置100A1は、基板(第1基板)12と、基板12と対向するように配置された基板(第2基板)32と、基板12に支持された複数の薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という。)14と、それぞれが複数のTFT14のいずれかに含まれる複数の半導体層(活性層)14iと、それぞれが複数のTFT14のいずれかと接続された複数の画素電極16と、基板32に支持された電極層34と、電極層34上に形成された光電変換層36と、複数の半導体層14iと光電変換層36との間に設けられたX線吸収接続層40とを有する。基板12と、基板12に支持されたTFT14、画素電極16およびその他の構成要素(不図示)とを含め、アクティブマトリクス基板10といい、基板32と、基板32に支持された電極層34と、光電変換層36とを含め、対向基板30ということにする。   The X-ray detection apparatus 100A1 includes a substrate (first substrate) 12, a substrate (second substrate) 32 disposed so as to face the substrate 12, and a plurality of thin film transistors (hereinafter referred to as “TFTs”) supported by the substrate 12. 14), a plurality of semiconductor layers (active layers) 14 i each included in one of the plurality of TFTs 14, a plurality of pixel electrodes 16 each connected to one of the plurality of TFTs 14, and a substrate 32. Electrode layer 34, photoelectric conversion layer 36 formed on electrode layer 34, and X-ray absorption connection layer 40 provided between the plurality of semiconductor layers 14i and photoelectric conversion layer 36. The substrate 12, including the TFT 14, the pixel electrode 16, and other components (not shown) supported by the substrate 12, is referred to as an active matrix substrate 10, and includes a substrate 32 and an electrode layer 34 supported by the substrate 32. The counter substrate 30 includes the photoelectric conversion layer 36.

アクティブマトリクス基板10と対向基板30とは、X線吸収接続層40によって接着されている。X線吸収接続層40は、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有し、複数のX線吸収接続領域40aを有する。各X線吸収接続領域40aは、基板12の法線方向から見たとき、複数の画素電極16のいずれか1つの少なくとも一部および複数の半導体層14iのいずれか1つの全部と重なる。X線吸収接続層40は、線減衰係数の高い元素を含有するので、X線検出装置100A1の対向基板30側から照射されたX線のうち、光電変換層36を通過したX線を減衰させることができる。X線吸収接続層40は、基板12の法線方向から見たとき、複数の半導体層14iのいずれか1つの全部と重なるので、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量を減らすことができる。X線検出装置100A1は、X線吸収接続層40によって、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、X線照射によるTFT14の特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。 The active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 are bonded by an X-ray absorption connection layer 40. The X-ray absorption connection layer 40 contains an element whose linear attenuation coefficient at 20 keV is 200 cm −1 or more, and has a plurality of X-ray absorption connection regions 40a. Each X-ray absorption connection region 40 a overlaps at least a part of any one of the plurality of pixel electrodes 16 and all one of the plurality of semiconductor layers 14 i when viewed from the normal direction of the substrate 12. Since the X-ray absorption connection layer 40 contains an element having a high linear attenuation coefficient, the X-rays that have passed through the photoelectric conversion layer 36 among the X-rays irradiated from the counter substrate 30 side of the X-ray detection device 100A1 are attenuated. be able to. Since the X-ray absorption connection layer 40 overlaps with any one of the plurality of semiconductor layers 14i when viewed from the normal direction of the substrate 12, the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced. Can do. In the X-ray detection apparatus 100A1, since the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced by the X-ray absorption connection layer 40, the characteristic change of the TFT 14 due to X-ray irradiation can be reduced without reducing the resolution. Suppressed and has excellent operational stability.

本実施形態によるX線検出装置100A1は、基板32と、電極層34と、光電変換層36とを含む対向基板30を有するが、本発明による実施形態のX線検出装置は、これに限られない。本発明による実施形態のX線検出装置は、後述する本発明の実施形態3に係るX線検出装置200A1(図13参照)のように、基板32と電極層34と光電変換層36とに代えて、光電変換基板51と、光電変換基板51のアクティブマトリクス基板10側とは反対側の表面上に形成された電極層54とを含む対向基板50を、対向基板30に代えて有していてもよい。   The X-ray detection apparatus 100A1 according to the present embodiment includes the counter substrate 30 including the substrate 32, the electrode layer 34, and the photoelectric conversion layer 36. However, the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention is not limited thereto. Absent. An X-ray detection apparatus according to an embodiment of the present invention is replaced with a substrate 32, an electrode layer 34, and a photoelectric conversion layer 36 as in an X-ray detection apparatus 200A1 (see FIG. 13) according to Embodiment 3 of the present invention described later. The counter substrate 50 including the photoelectric conversion substrate 51 and the electrode layer 54 formed on the surface of the photoelectric conversion substrate 51 opposite to the active matrix substrate 10 side is provided instead of the counter substrate 30. Also good.

なお、特許文献1に記載のX線検出装置において、島状に設けられた接続層のそれぞれは、アクティブマトリクス基板上の画素電極と重なるように設けられているが、TFTの活性層(半導体層)を完全に覆う形状ではない。従って、特許文献1に記載のX線検出装置において、光電変換層を通過したX線は、接続層によって吸収および/または減衰されることなく、TFTの活性層に照射される。   In the X-ray detection device described in Patent Document 1, each of the connection layers provided in an island shape is provided so as to overlap with the pixel electrode on the active matrix substrate. ) Is not completely covered. Therefore, in the X-ray detection apparatus described in Patent Document 1, X-rays that have passed through the photoelectric conversion layer are irradiated to the active layer of the TFT without being absorbed and / or attenuated by the connection layer.

次に、図2および図3を参照して、本発明の実施形態によるX線検出装置の詳細な構造およびX線を検出する原理を説明する。X線検出装置100A1は、複数の画素を有し、画素ごとに、基板12に支持されたTFT14およびTFT14に接続された画素電極16を含む。図2は、X線検出装置100A1の1画素あたりの詳細な構成を示した断面図であり、図3は、X線検出装置100A1の1画素あたりの等価回路を示す回路図である。   Next, the detailed structure of the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention and the principle of detecting X-rays will be described with reference to FIGS. The X-ray detection apparatus 100A1 has a plurality of pixels, and includes a TFT 14 supported on the substrate 12 and a pixel electrode 16 connected to the TFT 14 for each pixel. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed configuration per pixel of the X-ray detection apparatus 100A1, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit per pixel of the X-ray detection apparatus 100A1.

図2に示すように、TFT14は、基板12上に形成されたゲート電極14gと、ゲート電極14gおよびCS電極17を覆うゲート絶縁膜18と、ゲート絶縁膜18上に形成された半導体層(活性層)14iと、ソース電極14sと、ドレイン電極14dと、半導体層14iとソース電極14sおよびドレイン電極14dとの間のコンタクト層14nとを有する。半導体層14iのうちチャネル領域となる部分は、ゲート絶縁膜18を介してゲート電極14gと重なるように配置される。基板12上に形成されたCS電極17は、例えばゲート電極14gと同じ膜から形成される。CS電極17、画素電極16、およびCS電極17と画素電極16との間のゲート絶縁膜18は、電荷蓄積容量19を形成している。ドレイン電極14dと画素電極16とは、例えば同じ膜から形成される。なお、コンタクト層14nは省略され得る。   As shown in FIG. 2, the TFT 14 includes a gate electrode 14g formed on the substrate 12, a gate insulating film 18 covering the gate electrode 14g and the CS electrode 17, and a semiconductor layer (active) formed on the gate insulating film 18. Layer) 14i, source electrode 14s, drain electrode 14d, and semiconductor layer 14i, contact layer 14n between source electrode 14s and drain electrode 14d. A portion of the semiconductor layer 14 i that becomes a channel region is disposed so as to overlap with the gate electrode 14 g with the gate insulating film 18 interposed therebetween. The CS electrode 17 formed on the substrate 12 is formed of the same film as the gate electrode 14g, for example. The CS electrode 17, the pixel electrode 16, and the gate insulating film 18 between the CS electrode 17 and the pixel electrode 16 form a charge storage capacitor 19. The drain electrode 14d and the pixel electrode 16 are formed from the same film, for example. The contact layer 14n can be omitted.

基板12は例えば、ガラス基板、無アルカリガラス基板である。ゲート電極14gは、例えばタンタル(Ta)を用いて形成される。ソース電極14sは、例えばTa、アルミニウム(Al)を用いて形成される。ドレイン電極14dおよびCS電極17は、それぞれ、例えば金属電極、透明電極である。ゲート絶縁膜18は、例えば窒化珪素(SiNx )、二酸化珪素(SiO2)を用いて形成される。 The substrate 12 is, for example, a glass substrate or a non-alkali glass substrate. The gate electrode 14g is formed using, for example, tantalum (Ta). The source electrode 14s is formed using, for example, Ta or aluminum (Al). The drain electrode 14d and the CS electrode 17 are, for example, a metal electrode and a transparent electrode, respectively. The gate insulating film 18 is formed using, for example, silicon nitride (SiN x ) or silicon dioxide (SiO 2 ).

TFT14、電荷蓄積容量19、および光電変換層36は、図3に示すように電気的に接続されている。TFT14のそれぞれは、対応するソースバスライン14sおよび対応するゲートバスライン14gと接続されている。簡単のため、ソースバスライン14sおよびゲートバスライン14gは、ソース電極14sおよびゲート電極14gと、それぞれ、同じ参照符号で示す。光電変換層36にX線が照射されると、光電変換層36の内部に入射したX線量に応じた電荷(正孔−電子対)が生じる。電極層34とCS電極17との間に電圧を印加しておくと、光電変換層36に生じた電荷のうち、正孔は陰極側に移動し、電子は陽極側に移動する。画素電極16側に移動した電荷は、電荷蓄積容量19に蓄積される。電荷蓄積容量19に蓄積された電荷は、画素ごとに、ゲートバスライン14gに供給される信号によってTFT14をオン状態とすることで、ソースバスライン14sを介して外部に取り出される。このようにして、光電変換層36に入射したX線の照射量を画素ごとに電流量に変換し、画像(X線画像)を出力する。   The TFT 14, the charge storage capacitor 19, and the photoelectric conversion layer 36 are electrically connected as shown in FIG. Each of the TFTs 14 is connected to a corresponding source bus line 14s and a corresponding gate bus line 14g. For simplicity, the source bus line 14s and the gate bus line 14g are denoted by the same reference numerals as the source electrode 14s and the gate electrode 14g, respectively. When the photoelectric conversion layer 36 is irradiated with X-rays, charges (hole-electron pairs) corresponding to the X-ray dose incident on the photoelectric conversion layer 36 are generated. When a voltage is applied between the electrode layer 34 and the CS electrode 17, among the charges generated in the photoelectric conversion layer 36, holes move to the cathode side and electrons move to the anode side. The charge that has moved to the pixel electrode 16 side is stored in the charge storage capacitor 19. The charge stored in the charge storage capacitor 19 is extracted to the outside via the source bus line 14s by turning on the TFT 14 by a signal supplied to the gate bus line 14g for each pixel. In this manner, the amount of X-ray irradiation incident on the photoelectric conversion layer 36 is converted into a current amount for each pixel, and an image (X-ray image) is output.

X線変換層として機能する光電変換層36は、例えば、CdTeまたはCdZnTeを用いて形成することができる。CdTeおよびCdZnTeは、高いX線の吸収係数を有するので、光電変換層36をCdTeまたはCdZnTeから形成することにより、光電変換層36に照射されたX線を効率よく検出することができる。光電変換層36をCdTeまたはCdZnTeから形成することにより、X線の検出効率を高くすることができるので、電荷蓄積容量19を充電するために必要なX線の照射時間を短くすることができる。また、X線を検出するために必要となる、光電変換層36に印加する電圧を低くすることができる。このような半導体装置は、静止画像の撮影のみならず、動画の撮影にも用いることができる。例えば、1フレーム期間が33ms(フレーム周波数が30Hz)の動画を撮影できる。   The photoelectric conversion layer 36 functioning as an X-ray conversion layer can be formed using, for example, CdTe or CdZnTe. Since CdTe and CdZnTe have a high X-ray absorption coefficient, by forming the photoelectric conversion layer 36 from CdTe or CdZnTe, the X-rays irradiated on the photoelectric conversion layer 36 can be efficiently detected. By forming the photoelectric conversion layer 36 from CdTe or CdZnTe, the X-ray detection efficiency can be increased, and therefore the X-ray irradiation time required for charging the charge storage capacitor 19 can be shortened. Moreover, the voltage applied to the photoelectric converting layer 36 required in order to detect an X-ray can be made low. Such a semiconductor device can be used not only for still image shooting but also for moving image shooting. For example, a moving image having a frame period of 33 ms (frame frequency is 30 Hz) can be taken.

光電変換層36は、CdTeまたはCdZnTeの多結晶膜から形成されていてもよい。光電変換層36は、例えば近接昇華法を用いて形成される。光電変換層36を形成するために用いる方法は、近接昇華法に限られない。近接昇華法の代わりに、例えば、MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法、スクリーン印刷・焼成法、電析法、またはスプレー法を用いて光電変換層36を形成してもよい。光電変換層36の厚さは、例えば約0.3mmである。光電変換層36は、電極層34のほぼ全面を覆うように形成されていてもよい。   The photoelectric conversion layer 36 may be formed of a polycrystalline film of CdTe or CdZnTe. The photoelectric conversion layer 36 is formed using, for example, a proximity sublimation method. The method used for forming the photoelectric conversion layer 36 is not limited to the proximity sublimation method. Instead of the proximity sublimation method, the photoelectric conversion layer 36 may be formed by using, for example, a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method, a screen printing / firing method, an electrodeposition method, or a spray method. The thickness of the photoelectric conversion layer 36 is about 0.3 mm, for example. The photoelectric conversion layer 36 may be formed so as to cover almost the entire surface of the electrode layer 34.

電極層34は、例えば、金属を用いて形成される。電極層34は、例えばAl等の、X線透過率の高い金属を用いて形成されていることが好ましい。電極層34は、透明導電材料を用いて形成されていてもよい。電極層34は、基板32のほぼ全面を覆うように形成されていてもよい。基板32は、例えば、ガラス基板、セラミック基板、シリコン基板である。   The electrode layer 34 is formed using a metal, for example. The electrode layer 34 is preferably formed using a metal having a high X-ray transmittance, such as Al. The electrode layer 34 may be formed using a transparent conductive material. The electrode layer 34 may be formed so as to cover almost the entire surface of the substrate 32. The substrate 32 is, for example, a glass substrate, a ceramic substrate, or a silicon substrate.

X線吸収接続層40は、光電変換層36に直接接していてもよいし、光電変換層36に直接接していなくてもよい。対向基板30は、光電変換層36とX線吸収接続層40との間に、さらに電子阻止層(不図示)を有していてもよい。電子阻止層は、絶縁層であり、例えば酸化アルミニウム(AlOx)を用いて形成することができる。電子阻止層により、X線が光電変換層36に照射されていない場合の暗電流を低減することができる。例えば、電極層34に正電圧を印加した場合は、電子阻止層は、X線吸収接続層40から光電変換層36へ電子が移動するのを防ぐことができる。 The X-ray absorption connection layer 40 may be in direct contact with the photoelectric conversion layer 36 or may not be in direct contact with the photoelectric conversion layer 36. The counter substrate 30 may further have an electron blocking layer (not shown) between the photoelectric conversion layer 36 and the X-ray absorption connection layer 40. The electron blocking layer is an insulating layer, and can be formed using, for example, aluminum oxide (AlO x ). The electron blocking layer can reduce dark current when X-rays are not irradiated on the photoelectric conversion layer 36. For example, when a positive voltage is applied to the electrode layer 34, the electron blocking layer can prevent electrons from moving from the X-ray absorption connection layer 40 to the photoelectric conversion layer 36.

対向基板30は、光電変換層36とX線吸収接続層40との間に、複数の対向電極(不図示)をさらに有していてもよい。対向基板30が電子阻止層を有している場合は、対向電極は、例えば、電子阻止層とX線吸収接続層40との間に設けられる。対向電極は、典型的には、それぞれがX線吸収接続領域40aのいずれか1つと重なるように設けられる。対向基板30がこのような対向電極をさらに有することで、X線の照射によって光電変換層36内で発生した電荷が、照射された位置に対応した対向電極にのみ収集されるので、周囲の画素とのクロストークが効果的に抑制される。対向電極は、例えばTa、Al等の金属を用いて形成される。対向電極は、例えば、対向基板30の光電変換層36側の表面上に、金属膜をスパッタ蒸着で成膜し、それぞれがX線吸収接続領域40aのいずれか1つと重なるようにパターニングすることで、形成される。   The counter substrate 30 may further include a plurality of counter electrodes (not shown) between the photoelectric conversion layer 36 and the X-ray absorption connection layer 40. When the counter substrate 30 has an electron blocking layer, the counter electrode is provided between the electron blocking layer and the X-ray absorption connection layer 40, for example. Typically, the counter electrode is provided so as to overlap with any one of the X-ray absorption connection regions 40a. Since the counter substrate 30 further includes such a counter electrode, charges generated in the photoelectric conversion layer 36 due to the X-ray irradiation are collected only on the counter electrode corresponding to the irradiated position. The crosstalk with is effectively suppressed. The counter electrode is formed using a metal such as Ta or Al. The counter electrode is formed, for example, by depositing a metal film on the surface of the counter substrate 30 on the photoelectric conversion layer 36 side by sputtering and patterning so that each of the counter electrodes overlaps one of the X-ray absorption connection regions 40a. ,It is formed.

アクティブマトリクス基板10と対向基板30とは、X線吸収接続層40により、互いに接続されている。X線吸収接続領域40aは、基板12の法線方向から見たとき、画素電極16のいずれか1つの少なくとも一部と重なる。これにより、X線を検出する際の隣接画素間のクロストークを抑制することができる。より効果的にクロストークを抑制し、高い解像度の画像を得るためには、各X線吸収接続領域40aは、複数の画素電極16のいずれか1つのみと重なることが好ましい。   The active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 are connected to each other by an X-ray absorption connection layer 40. The X-ray absorption connection region 40 a overlaps at least a part of any one of the pixel electrodes 16 when viewed from the normal direction of the substrate 12. Thereby, crosstalk between adjacent pixels when detecting X-rays can be suppressed. In order to more effectively suppress crosstalk and obtain a high-resolution image, each X-ray absorption connection region 40a preferably overlaps only one of the plurality of pixel electrodes 16.

各X線吸収接続領域40aは、基板12の法線方向から見たとき、複数の半導体層14iのいずれか1つの全部と重なる。これにより、TFT14の半導体層14iに照射されるX線は、X線吸収接続領域40aを通過するので、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の線量を減らすことができる。X線吸収接続層40は、TFT14の半導体層14iに直接接していてもよいし、TFT14の半導体層14iに直接接していなくてもよい。例えば、半導体層14iとX線吸収接続層40との間に有機絶縁膜(平坦化膜)を有していてもよい。有機絶縁膜(平坦化膜)の厚さは、例えば、約3μmである。X線吸収接続層40が半導体層14iに直接接していない場合は、基板12の法線方向から入射するX線だけでなく、基板12の法線方向から傾斜した角度で半導体層14iのチャネル領域となる部分に入射するX線の影響を考慮する必要がある。特に、X線吸収接続層40と半導体層14iとの間の、基板12の法線方向の距離が大きい場合に、基板12の法線方向から傾斜した角度で半導体層14iのチャネル領域となる部分に入射するX線の影響が大きくなる傾向がある。各X線吸収接続領域40aは、基板12の法線方向から0度〜25度傾斜した角度で半導体層14iのチャネル領域となる部分に入射するX線がX線吸収接続領域40aを通過するように、設けられていることが好ましい。   Each X-ray absorption connection region 40a overlaps with any one of the plurality of semiconductor layers 14i when viewed from the normal direction of the substrate 12. Thereby, since the X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 pass through the X-ray absorption connection region 40a, the dose of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 can be reduced. The X-ray absorption connection layer 40 may be in direct contact with the semiconductor layer 14 i of the TFT 14 or may not be in direct contact with the semiconductor layer 14 i of the TFT 14. For example, an organic insulating film (planarization film) may be provided between the semiconductor layer 14 i and the X-ray absorption connection layer 40. The thickness of the organic insulating film (planarizing film) is, for example, about 3 μm. When the X-ray absorption connection layer 40 is not in direct contact with the semiconductor layer 14 i, not only the X-rays incident from the normal direction of the substrate 12 but also the channel region of the semiconductor layer 14 i at an angle inclined from the normal direction of the substrate 12. It is necessary to consider the influence of the X-rays incident on the part. In particular, when the distance in the normal direction of the substrate 12 between the X-ray absorption connection layer 40 and the semiconductor layer 14i is large, a portion that becomes a channel region of the semiconductor layer 14i at an angle inclined from the normal direction of the substrate 12 There is a tendency that the influence of the X-rays incident on the laser beam becomes large. Each X-ray absorption connection region 40a passes through the X-ray absorption connection region 40a so that X-rays incident on the portion that becomes the channel region of the semiconductor layer 14i at an angle inclined by 0 ° to 25 ° from the normal direction of the substrate 12. Is preferably provided.

X線吸収接続層40は、導電性を有し、樹脂を含む。X線吸収接続層40は、例えば、樹脂(例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、または変性ウレタン樹脂)に導電性粒子を分散させたものである。樹脂は、例えば、感光性樹脂でもよいし、有機導電材料に感光性を付加したものでもよい。導電性粒子は、例えば、カーボン粒子、金属粒子(例えば金(Au)、銀(Ag)、ニッケル(Ni))、Niメッキを施した樹脂粒子、透明導電粒子(例えばITO)である。   The X-ray absorption connection layer 40 has conductivity and contains a resin. The X-ray absorption connection layer 40 is obtained by, for example, dispersing conductive particles in a resin (for example, an epoxy resin, an acrylic resin, or a modified urethane resin). The resin may be, for example, a photosensitive resin or a resin obtained by adding photosensitivity to an organic conductive material. The conductive particles are, for example, carbon particles, metal particles (for example, gold (Au), silver (Ag), nickel (Ni)), resin particles subjected to Ni plating, and transparent conductive particles (for example, ITO).

X線吸収接続層40は、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有する。20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素は、例えば、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Ac、Thである。X線吸収接続層40は、これらの元素の化合物(例えば酸化物)を含んでいてもよい。 The X-ray absorption connection layer 40 contains an element whose linear attenuation coefficient at 20 keV is 200 cm −1 or more. Elements whose linear attenuation coefficient at 20 keV is 200 cm −1 or more include, for example, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, and Dy. , Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Ac, Th. The X-ray absorption connection layer 40 may contain compounds (for example, oxides) of these elements.

なお、接続層または樹脂層に含まれる樹脂、導電性粒子、およびその他の無機物等をまとめて樹脂材料ということがある。例えば、X線吸収接続層40が含有する樹脂、導電性粒子、および20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素(その化合物を含む)をまとめて、X線吸収接続層40を形成する樹脂材料ということがある。 The resin, conductive particles, and other inorganic substances contained in the connection layer or the resin layer may be collectively referred to as a resin material. For example, the X-ray absorption connection layer 40 is formed by collecting the resin, conductive particles, and elements (including compounds thereof) having a linear attenuation coefficient of 20 cm −1 or more at 20 keV contained in the X-ray absorption connection layer 40. Sometimes called resin material.

X線源として用いられるモリブデン(Mo)は、エネルギー17.5keVにおいて特性X線MoKα線を、エネルギー19.6keVにおいて特性X線MoKβ線を、それぞれ発生させるので、20keV程度のX線による医療診断に用いられることがある。例えば、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上の元素が、X線吸収接続層40に体積分率で50%以上の割合で含まれ、X線吸収接続層40の厚さが20μmである場合、X線吸収接続層40に入射したエネルギー20keVのX線は、69%以下に減衰する。例えば、20keVにおける線減衰係数が287cm-1であるNi(密度:8.9g/cm3)が、アクリル樹脂(密度:1.2g/cm3)で形成された厚さ20μmのX線吸収接続層40に体積分率で50%の割合で含まれる場合、X線吸収接続層40におけるNiの質量分率は88%であり、X線吸収接続層40に入射したエネルギー20keVのX線は、60%以下に減衰する。 Molybdenum (Mo) used as an X-ray source generates a characteristic X-ray MoKα ray at an energy of 17.5 keV and a characteristic X-ray MoKβ ray at an energy of 19.6 keV, respectively. Therefore, for medical diagnosis by X-rays of about 20 keV. Sometimes used. For example, an element having a linear attenuation coefficient of 200 cm −1 or more at 20 keV is included in the X-ray absorption connection layer 40 at a volume fraction of 50% or more, and the thickness of the X-ray absorption connection layer 40 is 20 μm. The X-rays having an energy of 20 keV incident on the X-ray absorption connection layer 40 are attenuated to 69% or less. For example, an X-ray absorption connection having a thickness of 20 μm formed of acrylic resin (density: 1.2 g / cm 3 ) made of Ni (density: 8.9 g / cm 3 ) having a linear attenuation coefficient of 287 cm −1 at 20 keV. When the layer 40 contains 50% by volume fraction, the mass fraction of Ni in the X-ray absorption connection layer 40 is 88%, and X-rays having an energy of 20 keV incident on the X-ray absorption connection layer 40 are Attenuates to 60% or less.

一般に、密度が大きい元素は、線減衰係数が大きい傾向がある。一方で、各元素の線減衰係数のエネルギー(波長)依存性は、各元素が特性X線を生じるエネルギー(波長)において、ピーク構造を有するが、それ以外のエネルギー(波長)領域においては、同様の傾向を有する。すなわち、線減衰係数は、一般に、入射X線のエネルギー増加(波長減少)とともに減少する。従って、20keVにおいて、線減衰係数が200cm-1以上でありX線減衰効果の高い元素は、他のエネルギーを有するX線に対しても、一般に、線減衰係数が高くX線を減衰させる効果が高い傾向がある。 In general, elements having a high density tend to have a large linear attenuation coefficient. On the other hand, the energy (wavelength) dependence of the linear attenuation coefficient of each element has a peak structure in the energy (wavelength) at which each element generates characteristic X-rays. It has the tendency of. That is, the linear attenuation coefficient generally decreases with increasing energy (decreasing wavelength) of incident X-rays. Therefore, at 20 keV, an element having a linear attenuation coefficient of 200 cm −1 or more and a high X-ray attenuation effect generally has an effect of attenuating X-rays with a high linear attenuation coefficient even for X-rays having other energy. There is a high tendency.

20keVにおける線減衰係数が800cm-1以上である元素は、X線を減衰させる効果が特に高い。20keVにおける線減衰係数が800cm-1以上である元素は、例えば、Mo、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Ac、Thである。例えば、20keVにおける線減衰係数が800cm-1以上の元素を体積分率で50%以上の割合で含み、アクリル樹脂(密度:1.2g/cm3)で形成された、厚さが20μmのX線吸収接続層40は、X線吸収接続層40に入射したエネルギー20keVのX線を、23%以下に減衰させる。 An element having a linear attenuation coefficient of 800 cm −1 or more at 20 keV has a particularly high effect of attenuating X-rays. Elements whose linear attenuation coefficient at 20 keV is 800 cm −1 or more are, for example, Mo, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Ac, and Th. For example, an element having a linear attenuation coefficient of 800 cm −1 or more at 20 keV at a volume fraction of 50% or more and formed of an acrylic resin (density: 1.2 g / cm 3 ) and having a thickness of 20 μm The line absorption connection layer 40 attenuates X-rays having an energy of 20 keV incident on the X-ray absorption connection layer 40 to 23% or less.

X線吸収接続層40を有する本発明の実施形態によるX線検出装置は、アクティブマトリクス基板10と対向基板30とを接続する層がX線減衰効果の高い物質を含むので、TFT14に照射するX線の量を低減するために、X線検出装置に新たな層や膜等を付加する必要がない。本発明の実施形態によるX線検出装置は、製造工程を大きく変化させることなく製造することができる。   In the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention having the X-ray absorption connection layer 40, the layer connecting the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 contains a substance having a high X-ray attenuation effect. In order to reduce the amount of rays, it is not necessary to add a new layer or film to the X-ray detector. The X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention can be manufactured without greatly changing the manufacturing process.

本発明の実施形態によるX線検出装置は、TFT14に照射するX線の量を低減するために、TFT14および/またはアクティブマトリクス基板10の製造工程を増やす必要がない。本発明の実施形態によるX線検出装置は、従来の製造方法で作製されたTFTおよび/またはTFTを有するアクティブマトリクス基板を用いることができる。以上のことから、本発明の実施形態によるX線検出装置は、製造歩留まりを低下させることなく、優れた動作安定性を実現することができる。   In the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention, it is not necessary to increase the manufacturing process of the TFT 14 and / or the active matrix substrate 10 in order to reduce the amount of X-rays irradiated to the TFT 14. The X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention can use a TFT and / or an active matrix substrate having a TFT manufactured by a conventional manufacturing method. From the above, the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention can achieve excellent operational stability without reducing the manufacturing yield.

TFT14の半導体層14iおよびコンタクト層14nは、例えばIn−Ga−Zn−O系の半導体(以下、「In−Ga−Zn−O系半導体」と略する。)を含む。ここで、In−Ga−Zn−O系半導体は、In(インジウム)、Ga(ガリウム)、Zn(亜鉛)の三元系酸化物であって、In、GaおよびZnの割合(組成比)は特に限定されず、例えばIn:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等を含む。半導体層14iおよびコンタクト層14nは、In、Ga、Znを、例えばIn:Ga:Zn=1:1:1の割合で含むIn−Ga−Zn−O系半導体層であってもよい。   The semiconductor layer 14 i and the contact layer 14 n of the TFT 14 include, for example, an In—Ga—Zn—O-based semiconductor (hereinafter abbreviated as “In—Ga—Zn—O-based semiconductor”). Here, the In—Ga—Zn—O-based semiconductor is a ternary oxide of In (indium), Ga (gallium), and Zn (zinc), and the ratio (composition ratio) of In, Ga, and Zn is It is not specifically limited, For example, In: Ga: Zn = 2: 2: 1, In: Ga: Zn = 1: 1: 1, In: Ga: Zn = 1: 1: 2, etc. are included. The semiconductor layer 14i and the contact layer 14n may be In—Ga—Zn—O-based semiconductor layers containing In, Ga, and Zn at a ratio of, for example, In: Ga: Zn = 1: 1: 1.

In−Ga−Zn−O系半導体層を有するTFTは、高い移動度(アモルファスシリコン(a−Si)TFTに比べ20倍超)および低いリーク電流(a−SiTFTに比べ100分の1未満)を有しているので、駆動TFTおよび画素TFTとして好適に用いられる。In−Ga−Zn−O系半導体層を有するTFTを用いれば、X線検出装置の消費電力を大幅に削減することが可能になる。   A TFT having an In—Ga—Zn—O-based semiconductor layer has high mobility (more than 20 times that of an amorphous silicon (a-Si) TFT) and low leakage current (less than 1/100 that of an a-Si TFT). Since it has, it is used suitably as a drive TFT and a pixel TFT. If a TFT having an In—Ga—Zn—O-based semiconductor layer is used, the power consumption of the X-ray detection device can be significantly reduced.

In−Ga−Zn−O系半導体は、アモルファスでもよいし、結晶質部分を含んでもよい。結晶質In−Ga−Zn−O系半導体としては、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質In−Ga−Zn−O系半導体が好ましい。このようなIn−Ga−Zn−O系半導体の結晶構造は、例えば、特開2012−134475号公報に開示されている。参考のために、特開2012−134475号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。   The In—Ga—Zn—O-based semiconductor may be amorphous or may include a crystalline part. As the crystalline In—Ga—Zn—O-based semiconductor, a crystalline In—Ga—Zn—O-based semiconductor in which the c-axis is oriented substantially perpendicular to the layer surface is preferable. Such a crystal structure of an In—Ga—Zn—O-based semiconductor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-134475. For reference, the entire content disclosed in JP 2012-134475 A is incorporated herein by reference.

TFT14の半導体層14iおよびコンタクト層14nは、In−Ga−Zn−O系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばZn−O系半導体(ZnO)、In−Zn−O系半導体(IZO(登録商標))、Zn−Ti−O系半導体(ZTO)、Cd−Ge−O系半導体、Cd−Pb−O系半導体、CdO(酸化カドニウム)、Mg−Zn−O系半導体、In−Sn−Zn−O系半導体(例えばIn23−SnO2−ZnO)、In−Ga−Sn−O系半導体などを含んでいてもよい。 The semiconductor layer 14i and the contact layer 14n of the TFT 14 may include other oxide semiconductors instead of the In—Ga—Zn—O-based semiconductor. For example, Zn-O based semiconductor (ZnO), In-Zn-O based semiconductor (IZO (registered trademark)), Zn-Ti-O based semiconductor (ZTO), Cd-Ge-O based semiconductor, Cd-Pb-O based Including semiconductors, CdO (cadmium oxide), Mg—Zn—O based semiconductors, In—Sn—Zn—O based semiconductors (eg, In 2 O 3 —SnO 2 —ZnO), In—Ga—Sn—O based semiconductors, etc. You may go out.

TFT14の半導体層14iおよびコンタクト層14nは、酸化物半導体の代わりに、他の半導体を含んでいてもよい。例えばアモルファスシリコン、多結晶シリコンなどを含んでいてもよい。   The semiconductor layer 14i and the contact layer 14n of the TFT 14 may include other semiconductors instead of the oxide semiconductor. For example, amorphous silicon, polycrystalline silicon, or the like may be included.

次に、図4を参照して、本実施形態の他のX線検出装置100B1の構造を説明する。図4は、X線検出装置100B1の模式的な断面図である。   Next, the structure of another X-ray detection apparatus 100B1 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the X-ray detection apparatus 100B1.

図4に示すように、X線検出装置100B1は、X線吸収接続層として、第1X線吸収接続層42と第2X線吸収接続層44との2層を有する点において、X線検出装置100A1と異なる。X線検出装置100B1は、X線吸収接続層を2層有する点を除いて、X線検出装置100A1と同じであってよい。X線検出装置100B1は、X線吸収接続層が複数の半導体層14iと光電変換層36との間に設けられ、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有し、各X線吸収接続領域が、基板12の法線方向から見たとき、複数の半導体層14iのいずれか1つの全部と重なるので、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量が低減される。従って、X線検出装置100B1は、X線照射によるTFT14の特性変化に起因した不具合の発生が抑制され、動作安定性に優れている。 As shown in FIG. 4, the X-ray detection apparatus 100B1 has two layers, that is, a first X-ray absorption connection layer 42 and a second X-ray absorption connection layer 44 as an X-ray absorption connection layer. And different. The X-ray detection apparatus 100B1 may be the same as the X-ray detection apparatus 100A1 except that it has two X-ray absorption connection layers. In the X-ray detection apparatus 100B1, an X-ray absorption connection layer is provided between the plurality of semiconductor layers 14i and the photoelectric conversion layer 36, and contains an element having a linear attenuation coefficient at 20 keV of 200 cm −1 or more. When the absorption connection region is viewed from the normal direction of the substrate 12, it overlaps with any one of the plurality of semiconductor layers 14i, so that the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced. Therefore, the X-ray detection apparatus 100B1 is excellent in operational stability because occurrence of defects due to the change in characteristics of the TFT 14 due to X-ray irradiation is suppressed.

X線検出装置100B1の有する第1X線吸収接続層42は、アクティブマトリクス基板10の複数の画素電極16上に形成され、複数の第1X線吸収接続領域42aを有する。各第1X線吸収接続領域42aは、基板12の法線方向から見たとき、複数の画素電極16のいずれか1つの少なくとも一部および複数の半導体層14iのいずれか1つの全部と重なる。X線検出装置100B1の有する第2X線吸収接続層44は、対向基板30の光電変換層36上に形成され、複数の第2X線吸収接続領域44aを有する。複数の第2X線吸収接続領域44aのそれぞれは、複数の第1X線吸収接続領域42aのいずれか1つと直接接着されている。   The first X-ray absorption connection layer 42 of the X-ray detection device 100B1 is formed on the plurality of pixel electrodes 16 of the active matrix substrate 10 and has a plurality of first X-ray absorption connection regions 42a. Each first X-ray absorption connection region 42 a overlaps at least a part of any one of the plurality of pixel electrodes 16 and any one of the plurality of semiconductor layers 14 i when viewed from the normal direction of the substrate 12. The second X-ray absorption connection layer 44 included in the X-ray detection device 100B1 is formed on the photoelectric conversion layer 36 of the counter substrate 30 and has a plurality of second X-ray absorption connection regions 44a. Each of the plurality of second X-ray absorption connection regions 44a is directly bonded to any one of the plurality of first X-ray absorption connection regions 42a.

X線検出装置100B1は、アクティブマトリクス基板10に設けられた第1X線吸収接続層42と、対向基板30に設けられた第2X線吸収接続層44とが直接接着されているので、両基板間の接続安定性に優れている。   In the X-ray detection apparatus 100B1, the first X-ray absorption connection layer 42 provided on the active matrix substrate 10 and the second X-ray absorption connection layer 44 provided on the counter substrate 30 are directly bonded to each other. Excellent connection stability.

各第1X線吸収接続領域42aは、複数の画素電極16のいずれか1つと重なり、各第2X線吸収接続領域44aは、第1X線吸収接続領域42aのいずれか1つと接着される。これにより、光電変換層36に照射されたX線を検出する際の隣接画素間のクロストークを抑制することができる。より効果的にクロストークを抑制し、高い解像度の画像を得るためには、各第1X線吸収接続領域42aは、複数の画素電極16のいずれか1つのみと重なり、各第2X線吸収接続領域44aは、第1X線吸収接続領域42aのいずれか1つのみと接着されることが好ましい。第1X線吸収接続層42および第2X線吸収接続層44は、例えば、X線検出装置100A1の有するX線吸収接続層40を形成する樹脂材料と同じ樹脂材料から形成される。第1X線吸収接続層42および第2X線吸収接続層44を形成する樹脂材料は、同じ樹脂材料でもよいし、異なる樹脂材料でもよい。   Each first X-ray absorption connection region 42a overlaps with any one of the plurality of pixel electrodes 16, and each second X-ray absorption connection region 44a is bonded to any one of the first X-ray absorption connection regions 42a. Thereby, the crosstalk between adjacent pixels at the time of detecting the X-ray irradiated to the photoelectric converting layer 36 can be suppressed. In order to suppress crosstalk more effectively and obtain a high-resolution image, each first X-ray absorption connection region 42a overlaps only one of the plurality of pixel electrodes 16, and each second X-ray absorption connection The region 44a is preferably bonded to only one of the first X-ray absorption connection regions 42a. The first X-ray absorption connection layer 42 and the second X-ray absorption connection layer 44 are made of, for example, the same resin material as the resin material forming the X-ray absorption connection layer 40 of the X-ray detection device 100A1. The resin material forming the first X-ray absorption connection layer 42 and the second X-ray absorption connection layer 44 may be the same resin material or different resin materials.

次に、図5(a)〜図5(d)および図6(a)〜図6(d)を参照して、X線検出装置100B1の製造方法を説明する。図5(a)〜図5(d)は、X線検出装置100B1のアクティブマトリクス基板10と対向基板30との貼り合わせのプロセスを模式的に示す断面図であり、図6(a)〜図6(d)は、X線検出装置100B1のアクティブマトリクス基板10上に形成された第1X線吸収樹脂層67と、対向基板30上に形成された第2X線吸収樹脂層66との位置関係を例示する図である。   Next, a method for manufacturing the X-ray detection apparatus 100B1 will be described with reference to FIGS. 5 (a) to 5 (d) and FIGS. 6 (a) to 6 (d). FIG. 5A to FIG. 5D are cross-sectional views schematically showing a process of bonding the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 of the X-ray detection apparatus 100B1. 6D shows the positional relationship between the first X-ray absorption resin layer 67 formed on the active matrix substrate 10 of the X-ray detection apparatus 100B1 and the second X-ray absorption resin layer 66 formed on the counter substrate 30. It is a figure illustrated.

図5(a)は、アクティブマトリクス基板10および対向基板30の表面上に、それぞれ、第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68を形成する工程を示す図である。この工程において、まず、アクティブマトリクス基板10および対向基板30を用意する。アクティブマトリクス基板10は、公知の方法で作製され得る。アクティブマトリクス基板10は、例えば液晶表示装置に使用されるアクティブマトリクス基板と同じ工程で作製してもよい。対向基板30は、基板32を用意し、基板32上に電極層34を形成し、電極層34上に光電変換層36を形成することで作製される。   FIG. 5A is a diagram showing a process of forming a first X-ray absorbing resin film 69 and a second X-ray absorbing resin film 68 on the surfaces of the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30, respectively. In this step, first, the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 are prepared. The active matrix substrate 10 can be manufactured by a known method. The active matrix substrate 10 may be manufactured in the same process as the active matrix substrate used for a liquid crystal display device, for example. The counter substrate 30 is prepared by preparing a substrate 32, forming an electrode layer 34 on the substrate 32, and forming a photoelectric conversion layer 36 on the electrode layer 34.

次に、図5(a)に示すように、アクティブマトリクス基板10の画素電極16側のほぼ全面に樹脂を付与することにより、第1X線吸収樹脂膜69を形成する。対向基板30の光電変換層36側の表面上のほぼ全面に樹脂を付与することにより、第2X線吸収樹脂膜68を形成する。第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68は、同じ樹脂材料を用いて形成してもよいし、異なる樹脂材料を用いて形成してもよい。液状の樹脂の場合は、例えばスピン法、スプレー法、印刷法を用いて、基板に付与することができる。フィルム状の樹脂の場合は、例えばラミネート法を用いて基板に付与することができる。フィルム状の樹脂は、均一な厚さの樹脂を容易に実現できるという利点がある。第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68を形成した後、第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68のプリベークを行ってもよい。   Next, as shown in FIG. 5A, a first X-ray absorbing resin film 69 is formed by applying resin to almost the entire surface of the active matrix substrate 10 on the pixel electrode 16 side. A second X-ray absorbing resin film 68 is formed by applying resin to almost the entire surface of the counter substrate 30 on the photoelectric conversion layer 36 side. The first X-ray absorbing resin film 69 and the second X-ray absorbing resin film 68 may be formed using the same resin material, or may be formed using different resin materials. In the case of a liquid resin, it can be applied to the substrate using, for example, a spin method, a spray method, or a printing method. In the case of a film-like resin, it can be applied to the substrate using, for example, a laminating method. The film-like resin has an advantage that a resin having a uniform thickness can be easily realized. After the first X-ray absorbing resin film 69 and the second X-ray absorbing resin film 68 are formed, the first X-ray absorbing resin film 69 and the second X-ray absorbing resin film 68 may be pre-baked.

ここでは、第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68は、それぞれ、感光性を有する樹脂に導電性粒子を分散させたものを用いて形成されている。第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68に感光性樹脂を用いると、フォトレジストを用いることなく、フォトリソグラフィプロセスにより、第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66を形成することができる。フォトレジストを用いないことにより、フォトリソグラフィプロセスを簡便化することができる。感光性樹脂はポジ型でもよいし、ネガ型でもよい。第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68の樹脂が感光性を有しない樹脂である場合は、フォトレジストを用いることで、フォトリソグラフィプロセスにより第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66を形成することができる。   Here, the first X-ray absorbing resin film 69 and the second X-ray absorbing resin film 68 are each formed using a conductive resin dispersed in a photosensitive resin. When a photosensitive resin is used for the first X-ray absorbing resin film 69 and the second X-ray absorbing resin film 68, the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X-ray absorbing resin layer 66 are formed by a photolithography process without using a photoresist. Can be formed. By not using a photoresist, the photolithography process can be simplified. The photosensitive resin may be a positive type or a negative type. When the resin of the first X-ray absorbing resin film 69 and the second X-ray absorbing resin film 68 is a resin that does not have photosensitivity, by using a photoresist, the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X The line absorbing resin layer 66 can be formed.

図5(b)は、アクティブマトリクス基板10および対向基板30の表面上に、それぞれ、第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66を形成する工程を示す図である。ここでは、フォトリソグラフィプロセスを用いて、第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68から、規則性をもって配置された島状構造を含む第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66を、それぞれ形成する。第1X線吸収樹脂層67は複数の第1X線吸収樹脂領域67aを含み、第2X線吸収樹脂層66は複数の第2X線吸収樹脂領域66aを含む。フォトリソグラフィプロセスを用いると、第1X線吸収樹脂領域67aおよび第2X線吸収樹脂領域66aを高い精度で形成することができる。   FIG. 5B is a diagram showing a process of forming the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X-ray absorbing resin layer 66 on the surfaces of the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30, respectively. Here, by using a photolithography process, the first X-ray absorption resin layer 67 and the second X-ray absorption including island-like structures regularly arranged from the first X-ray absorption resin film 69 and the second X-ray absorption resin film 68 are used. Resin layers 66 are respectively formed. The first X-ray absorbing resin layer 67 includes a plurality of first X-ray absorbing resin regions 67a, and the second X-ray absorbing resin layer 66 includes a plurality of second X-ray absorbing resin regions 66a. When the photolithography process is used, the first X-ray absorbing resin region 67a and the second X-ray absorbing resin region 66a can be formed with high accuracy.

フォトリソグラフィプロセスでは、所定のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して、第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68に、それぞれ、紫外光を照射し、開口部に対応する領域のみを露光する。露光した後に有機アルカリ溶液等で現像する。現像を行った後に水洗を行う。紫外線を照射する条件は例えば約10mW/cm2×20秒であり、現像時間は例えば約60秒である。第1X線吸収樹脂膜69および/または第2X線吸収樹脂膜68にポジ型の感光性樹脂を用いた場合は、露光された領域の樹脂が除去され、露光された領域以外の領域の樹脂が第1X線吸収樹脂層67および/または第2X線吸収樹脂層66を形成する。第1X線吸収樹脂膜69および/または第2X線吸収樹脂膜68にネガ型の感光性樹脂を用いた場合は、露光された領域以外の領域の樹脂が除去され、露光された領域の樹脂が第1X線吸収樹脂層67および/または第2X線吸収樹脂層66をそれぞれ形成する。 In the photolithography process, the first X-ray absorbing resin film 69 and the second X-ray absorbing resin film 68 are each irradiated with ultraviolet light through a photomask having an opening with a predetermined pattern, and regions corresponding to the opening Only expose. After the exposure, development is performed with an organic alkali solution or the like. Wash with water after developing. The condition for irradiating with ultraviolet rays is, for example, about 10 mW / cm 2 × 20 seconds, and the development time is, for example, about 60 seconds. When a positive photosensitive resin is used for the first X-ray absorbing resin film 69 and / or the second X-ray absorbing resin film 68, the resin in the exposed region is removed, and the resin in the region other than the exposed region is removed. The first X-ray absorbing resin layer 67 and / or the second X-ray absorbing resin layer 66 is formed. When a negative photosensitive resin is used for the first X-ray absorbing resin film 69 and / or the second X-ray absorbing resin film 68, the resin in the region other than the exposed region is removed, and the resin in the exposed region is removed. The first X-ray absorbing resin layer 67 and / or the second X-ray absorbing resin layer 66 are formed.

ここで、図6(a)〜図6(d)を参照して、第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66の形状(パターン)を説明する。図6(a)は、対向基板30の光電変換層36側に形成された第2X線吸収樹脂層66を示す図であり、図6(b)は、アクティブマトリクス基板10の画素電極16側に形成された第1X線吸収樹脂層67を示す図であり、図6(c)は、第1X線吸収樹脂領域67a、画素電極16、およびTFT14の位置関係を1画素ごとに示す図であり、図6(d)は、アクティブマトリクス基板10と対向基板30とを貼り合わせたときの第1X線吸収樹脂層67、第2X線吸収樹脂層66、および画素電極16の位置関係を例示する図である。第1X線吸収樹脂層67は、図6(b)に示すように、複数の第1X線吸収樹脂領域67aを含み、第1X線吸収樹脂領域67aのそれぞれは、図6(c)に示すように、画素電極16のいずれか1つの一部およびTFT14の半導体層14iのいずれか1つの全部と重なるように形成される。第2X線吸収樹脂層66は、図6(a)に示すように、複数の第2X線吸収樹脂領域66aを含み、第2X線吸収樹脂領域66aのそれぞれは、図6(d)に示すように、アクティブマトリクス基板10と対向基板30とを貼り合わせたときに、第1X線吸収樹脂領域67aのいずれか1つと重なるように形成される。第1X線吸収樹脂領域67aのそれぞれは、画素電極16のいずれか1つのみと重なるように形成されていてもよく、第2X線吸収樹脂領域66aのそれぞれが、第1X線吸収樹脂領域67aのいずれか1つのみと重なるように形成されていてもよい。   Here, the shape (pattern) of the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X-ray absorbing resin layer 66 will be described with reference to FIGS. 6A shows the second X-ray absorbing resin layer 66 formed on the photoelectric conversion layer 36 side of the counter substrate 30, and FIG. 6B shows the pixel electrode 16 side of the active matrix substrate 10. FIG. 6C is a diagram illustrating the formed first X-ray absorption resin layer 67, and FIG. 6C is a diagram illustrating the positional relationship among the first X-ray absorption resin region 67a, the pixel electrode 16, and the TFT 14 for each pixel. FIG. 6D is a diagram illustrating the positional relationship between the first X-ray absorbing resin layer 67, the second X-ray absorbing resin layer 66, and the pixel electrode 16 when the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 are bonded together. is there. As shown in FIG. 6B, the first X-ray absorbing resin layer 67 includes a plurality of first X-ray absorbing resin regions 67a, and each of the first X-ray absorbing resin regions 67a is as shown in FIG. 6C. In addition, it is formed so as to overlap with any one part of the pixel electrode 16 and any one of the semiconductor layers 14 i of the TFT 14. As shown in FIG. 6A, the second X-ray absorbing resin layer 66 includes a plurality of second X-ray absorbing resin regions 66a, and each of the second X-ray absorbing resin regions 66a is as shown in FIG. 6D. In addition, when the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 are bonded together, the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 are formed so as to overlap any one of the first X-ray absorbing resin regions 67a. Each of the first X-ray absorption resin regions 67a may be formed so as to overlap with only one of the pixel electrodes 16, and each of the second X-ray absorption resin regions 66a corresponds to the first X-ray absorption resin region 67a. It may be formed so as to overlap only one of them.

ここで、画素電極16、第1X線吸収樹脂領域67a、および第2X線吸収樹脂領域66aの位置関係について説明する。画素電極16、第1X線吸収樹脂領域67a、および第2X線吸収樹脂領域66aの位置関係は、画素電極16、第1X線吸収樹脂領域67a、および第2X線吸収樹脂領域66aの、それぞれの、2次元的な大きさ、ピッチ、および隣接間距離によって決まる。これらはいずれも基板の法線方向から見たときの長さである。   Here, the positional relationship among the pixel electrode 16, the first X-ray absorption resin region 67a, and the second X-ray absorption resin region 66a will be described. The positional relationship between the pixel electrode 16, the first X-ray absorption resin region 67a, and the second X-ray absorption resin region 66a is as follows: the pixel electrode 16, the first X-ray absorption resin region 67a, and the second X-ray absorption resin region 66a. It depends on the two-dimensional size, pitch, and distance between adjacent points. These are all the lengths when viewed from the normal direction of the substrate.

各第1X線吸収樹脂領域67aが、画素電極16のいずれか1つのみと重なるかどうかは、画素電極16のピッチと比較した第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさによって決まる。画素電極16のピッチとは、ある画素電極の位置とそれに隣接する画素電極の位置とを結ぶ直線の長さをいうことにする。画素電極16の位置は、画素電極の重心がある位置とする。例えば、画素電極16がほぼ円形の場合は、円の中心がある位置、画素電極16がほぼ正方形の場合は、対角線が交差する位置である。この場合の第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさは、基準とする画素電極16のピッチと対応する方向に、第1X線吸収樹脂領域67aを射影した長さをいうことにする。   Whether or not each first X-ray absorbing resin region 67a overlaps with only one of the pixel electrodes 16 is determined by the two-dimensional size of the first X-ray absorbing resin region 67a compared to the pitch of the pixel electrodes 16. The pitch of the pixel electrodes 16 refers to the length of a straight line connecting the position of a certain pixel electrode and the position of a pixel electrode adjacent thereto. The position of the pixel electrode 16 is a position where the center of gravity of the pixel electrode is present. For example, when the pixel electrode 16 is substantially circular, it is a position where the center of the circle is located, and when the pixel electrode 16 is substantially square, it is a position where diagonal lines intersect. In this case, the two-dimensional size of the first X-ray absorption resin region 67a refers to a length obtained by projecting the first X-ray absorption resin region 67a in a direction corresponding to the pitch of the reference pixel electrode 16. .

例えば、図6(b)に示すように、画素電極16が、行方向および列方向にマトリクス状に配列されている場合、画素電極16の行方向のピッチPxは、ある画素電極の対角線が交差する点と、その画素電極と行方向に隣接している画素電極の、対角線が交差する点との間の距離と等しい。画素電極16の列方向のピッチPyは、ある画素電極の対角線が交差する点と、その画素電極と列方向に隣接している画素電極の、対角線が交差する点との間の距離と等しい。画素電極16の行方向のピッチPxと画素電極16の列方向のピッチPyとは、同じ値であることもあり、異なる値であることもある。画素電極16の列方向のピッチPxと比較した、第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさは、第1X線吸収樹脂領域67aを行方向に射影した長さである。画素電極16の列方向のピッチPyと比較した、第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさは、第1X線吸収樹脂領域67aを列方向に射影した長さである。例えば、第1X線吸収樹脂領域67aの形状が円の場合は、第1X線吸収樹脂領域67aを行方向に射影した長さおよび第1X線吸収樹脂領域67aを列方向に射影した長さは、ともに円の直径の長さとなる。画素電極16の行方向のピッチPxと比較した、第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさと、画素電極16の列方向のピッチPyと比較した、第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさは、同じ値であることもあり、異なる値であることもある。   For example, as shown in FIG. 6B, when the pixel electrodes 16 are arranged in a matrix in the row direction and the column direction, the pitch Px in the row direction of the pixel electrodes 16 intersects with a diagonal line of a certain pixel electrode. And the distance between the pixel electrode adjacent to the pixel electrode in the row direction and the point where the diagonal line intersects. A pitch Py in the column direction of the pixel electrode 16 is equal to a distance between a point where a diagonal line of a pixel electrode intersects and a point where a diagonal line of a pixel electrode adjacent to the pixel electrode intersects in the column direction. The pitch Px in the row direction of the pixel electrodes 16 and the pitch Py in the column direction of the pixel electrodes 16 may be the same value or different values. The two-dimensional size of the first X-ray absorbing resin region 67a compared to the pitch Px in the column direction of the pixel electrodes 16 is a length obtained by projecting the first X-ray absorbing resin region 67a in the row direction. The two-dimensional size of the first X-ray absorption resin region 67a compared to the pitch Py in the column direction of the pixel electrodes 16 is a length obtained by projecting the first X-ray absorption resin region 67a in the column direction. For example, when the shape of the first X-ray absorbing resin region 67a is a circle, the length of the first X-ray absorbing resin region 67a projected in the row direction and the length of the first X-ray absorbing resin region 67a projected in the column direction are: Both are the length of the circle diameter. Two-dimensional size of the first X-ray absorbing resin region 67a compared with the pitch Px in the row direction of the pixel electrode 16 and 2 of the first X-ray absorbing resin region 67a compared with the pitch Py in the column direction of the pixel electrode 16. The dimensional magnitudes may be the same value or different values.

各第1X線吸収樹脂領域67aが、画素電極16のいずれか1つのみと重なるためには、少なくとも、第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさが画素電極16のピッチより小さい必要がある。第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさが画素電極16のピッチより大きいまたは等しい場合は、第1X線吸収樹脂領域67aを画素電極16上にどのように配置しても、第1X線吸収樹脂領域67aは2以上の画素電極16と重なるからである。各第1X線吸収樹脂領域67aが、画素電極16のいずれか1つのみと重なるためには、画素電極16上に第1X線吸収樹脂領域67aを形成する際の誤差が、例えば、第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさと画素電極16のピッチとの差より小さければよい。画素電極16上に第1X線吸収樹脂領域67aを形成する際の誤差とは、例えば、図5(b)を参照して説明した第1X線吸収樹脂領域67aを形成する際に用いるフォトマスクの位置のずれである。   In order for each first X-ray absorbing resin region 67a to overlap with only one of the pixel electrodes 16, at least the two-dimensional size of the first X-ray absorbing resin region 67a needs to be smaller than the pitch of the pixel electrodes 16. There is. When the two-dimensional size of the first X-ray absorbing resin region 67a is larger than or equal to the pitch of the pixel electrodes 16, no matter how the first X-ray absorbing resin region 67a is arranged on the pixel electrode 16, the first X This is because the linear absorption resin region 67a overlaps with two or more pixel electrodes 16. In order for each first X-ray absorbing resin region 67a to overlap only one of the pixel electrodes 16, an error in forming the first X-ray absorbing resin region 67a on the pixel electrode 16 is, for example, the first X-ray absorbing resin region 67a. It may be smaller than the difference between the two-dimensional size of the absorbent resin region 67a and the pitch of the pixel electrodes 16. The error in forming the first X-ray absorbing resin region 67a on the pixel electrode 16 is, for example, the photomask used when forming the first X-ray absorbing resin region 67a described with reference to FIG. Misalignment.

第2X線吸収樹脂領域66aのそれぞれが、第1X線吸収樹脂領域67aのいずれか1つのみと重なるかどうかは、第1X線吸収樹脂領域67aのピッチと比較した第2X線吸収樹脂領域66aの2次元的な大きさによって決まる。第1X線吸収樹脂領域67aのピッチとは、ある第1樹脂領域の位置とそれに隣接する第1樹脂領域の位置とを結ぶ直線の長さをいうことにする。第1X線吸収樹脂領域67aの位置は、第1樹脂領域の重心がある位置とする。例えば、第1X線吸収樹脂領域67aがほぼ円形の場合は、円の中心がある位置、第1X線吸収樹脂領域67aがほぼ正方形の場合は、対角線が交差する位置である。この場合の第2X線吸収樹脂領域66aの2次元的な大きさは、基準とする第1X線吸収樹脂領域67aのピッチと対応する方向に、第2X線吸収樹脂領域66aを射影した長さをいうことにする。   Whether each of the second X-ray absorbing resin regions 66a overlaps only one of the first X-ray absorbing resin regions 67a is determined by comparing the pitch of the first X-ray absorbing resin region 67a with that of the second X-ray absorbing resin region 67a. Determined by two-dimensional size. The pitch of the first X-ray absorbing resin region 67a refers to the length of a straight line connecting the position of a certain first resin region and the position of the first resin region adjacent thereto. The position of the first X-ray absorbing resin region 67a is a position where the center of gravity of the first resin region is present. For example, when the first X-ray absorption resin region 67a is substantially circular, the center of the circle is located, and when the first X-ray absorption resin region 67a is substantially square, the diagonal line intersects. The two-dimensional size of the second X-ray absorbing resin region 66a in this case is the length of the second X-ray absorbing resin region 66a projected in the direction corresponding to the pitch of the first X-ray absorbing resin region 67a as a reference. I will say.

第2X線吸収樹脂領域66aのそれぞれが、第1X線吸収樹脂領域67aのいずれか1つのみと重なるためには、少なくとも、第2X線吸収樹脂領域66aの2次元的な大きさが第1X線吸収樹脂領域67aのピッチより小さい必要がある。第2X線吸収樹脂領域66aの2次元的な大きさが第1X線吸収樹脂領域67aのピッチより大きいまたは等しい場合は、第2X線吸収樹脂領域66aを第1X線吸収樹脂領域67a上にどのように配置しても、第2X線吸収樹脂領域66aは2以上の第1X線吸収樹脂領域67aと重なるからである。各第2X線吸収樹脂領域66aが、第1X線吸収樹脂領域67aのいずれか1つのみと重なるためには、第1X線吸収樹脂領域67aと第2X線吸収樹脂領域66aとを接着させる際の誤差が、例えば、第2X線吸収樹脂領域66aの2次元的な大きさと第1X線吸収樹脂領域67aのピッチとの差より小さければよい。第1X線吸収樹脂領域67aと第2X線吸収樹脂領域66aとを接着させる際の誤差とは、例えば、図5(c)を参照して後述する、アクティブマトリクス基板10と対向基板30との位置合わせの工程におけるずれである。   In order for each of the second X-ray absorption resin regions 66a to overlap only one of the first X-ray absorption resin regions 67a, at least the two-dimensional size of the second X-ray absorption resin region 66a is the first X-ray absorption region 66a. The pitch needs to be smaller than the pitch of the absorbent resin region 67a. If the two-dimensional size of the second X-ray absorbing resin region 66a is greater than or equal to the pitch of the first X-ray absorbing resin region 67a, how is the second X-ray absorbing resin region 66a placed on the first X-ray absorbing resin region 67a? This is because the second X-ray absorbing resin region 66a overlaps with the two or more first X-ray absorbing resin regions 67a even if they are disposed in the same position. In order for each second X-ray absorption resin region 66a to overlap with only one of the first X-ray absorption resin regions 67a, the first X-ray absorption resin region 67a and the second X-ray absorption resin region 66a are bonded together. For example, the error may be smaller than the difference between the two-dimensional size of the second X-ray absorption resin region 66a and the pitch of the first X-ray absorption resin region 67a. The error in bonding the first X-ray absorbing resin region 67a and the second X-ray absorbing resin region 66a is, for example, the position between the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 described later with reference to FIG. This is a shift in the alignment process.

画素電極16、第1X線吸収樹脂領域67a、および第2X線吸収樹脂領域66aの、それぞれの、大きさ、形状、隣接間距離、およびピッチは、例えば、画素電極16が一辺約70μmのほぼ正方形で、画素電極16の隣接間距離が約10μm、画素電極16のピッチが約80μmであるときに、第1X線吸収樹脂領域67aおよび第2X線吸収樹脂領域66aは直径約60μmのほぼ円形であり、第1X線吸収樹脂領域67aの隣接間距離および第2X線吸収樹脂領域66aの隣接間距離は約20μmであり、第1X線吸収樹脂領域67aのピッチおよび第2X線吸収樹脂領域66aのピッチは約80μmである。画素電極16の2次元的な大きさ(典型的には、形状がほぼ正方形の場合は一辺の長さ、形状がほぼ円形の場合は直径の長さである)を1とすると、画素電極16の隣接間距離は0.04〜0.2であり、画素電極16のピッチは1.04〜1.2であり、第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさおよび第2X線吸収樹脂領域66aの2次元的な大きさは0.5〜1であり、第1X線吸収樹脂領域67aの隣接間距離および第2X線吸収樹脂領域66aの隣接間距離は0.04〜0.7であり、第1X線吸収樹脂領域67aのピッチおよび第2X線吸収樹脂領域66aのピッチは1.04〜1.2であることが好ましい。第1X線吸収樹脂領域67aおよび第2X線吸収樹脂領域66aの厚さは、例えば約10μmである。   The size, shape, inter-adjacent distance, and pitch of the pixel electrode 16, the first X-ray absorption resin region 67a, and the second X-ray absorption resin region 66a are, for example, substantially square with the pixel electrode 16 having a side of about 70 μm. When the distance between adjacent pixel electrodes 16 is about 10 μm and the pitch of the pixel electrodes 16 is about 80 μm, the first X-ray absorption resin region 67a and the second X-ray absorption resin region 66a are substantially circular with a diameter of about 60 μm. The adjacent distance between the first X-ray absorbing resin regions 67a and the adjacent distance between the second X-ray absorbing resin regions 66a is about 20 μm, and the pitch of the first X-ray absorbing resin region 67a and the pitch of the second X-ray absorbing resin region 66a are About 80 μm. Assuming that the two-dimensional size of the pixel electrode 16 (typically, the length of one side when the shape is approximately square and the length of the diameter when the shape is approximately circular) is 1, the pixel electrode 16 The distance between adjacent pixels is 0.04 to 0.2, the pitch of the pixel electrodes 16 is 1.04 to 1.2, the two-dimensional size of the first X-ray absorbing resin region 67a and the second X-ray absorption. The two-dimensional size of the resin region 66a is 0.5 to 1, and the adjacent distance of the first X-ray absorbing resin region 67a and the adjacent distance of the second X-ray absorbing resin region 66a are 0.04 to 0.7. The pitch of the first X-ray absorbing resin region 67a and the pitch of the second X-ray absorbing resin region 66a are preferably 1.04 to 1.2. The thickness of the first X-ray absorption resin region 67a and the second X-ray absorption resin region 66a is, for example, about 10 μm.

ここで、画素電極16の隣接間距離とは、ある画素電極の端と、その画素電極に隣接する画素電極の端とを結ぶ直線のうち、最も短いものの長さをいうことにする。画素電極16の隣接間距離を実現する方向と画素電極16のピッチに対応する方向とが平行である場合は、画素電極16のピッチは、画素電極16の2次元的な大きさと画素電極16の隣接間距離の和となり得る。第1X線吸収樹脂領域67aの隣接間距離とは、ある第1樹脂領域の端と、その第1樹脂領域に隣接する第1樹脂領域の端とを結ぶ直線のうち、最も短いものの長さをいうことにする。第1X線吸収樹脂領域67aの隣接間距離を実現する方向と第1X線吸収樹脂領域67aのピッチに対応する方向とが平行である場合は、第1X線吸収樹脂領域67aのピッチは、第1X線吸収樹脂領域67aの2次元的な大きさと第1X線吸収樹脂領域67aの隣接間距離の和となり得る。第2X線吸収樹脂領域66aの隣接間距離は、第1X線吸収樹脂領域67aの隣接間距離と同様に定義される。第2X線吸収樹脂領域66aのピッチは、第1X線吸収樹脂領域67aのピッチと同様に定義される。   Here, the inter-adjacent distance of the pixel electrode 16 refers to the length of the shortest of the straight lines connecting the end of a certain pixel electrode and the end of the pixel electrode adjacent to the pixel electrode. When the direction for realizing the distance between adjacent pixel electrodes 16 and the direction corresponding to the pitch of the pixel electrodes 16 are parallel, the pitch of the pixel electrodes 16 is determined by the two-dimensional size of the pixel electrodes 16 and the pixel electrodes 16. It can be the sum of the distances between adjacent points. The inter-adjacent distance of the first X-ray absorbing resin region 67a is the length of the shortest of the straight lines connecting the end of a certain first resin region and the end of the first resin region adjacent to the first resin region. I will say. When the direction that realizes the distance between adjacent first X-ray absorption resin regions 67a and the direction corresponding to the pitch of the first X-ray absorption resin regions 67a are parallel, the pitch of the first X-ray absorption resin regions 67a is 1X This may be the sum of the two-dimensional size of the linear absorption resin region 67a and the distance between adjacent first X-ray absorption resin regions 67a. The adjacent distance of the second X-ray absorbing resin region 66a is defined similarly to the adjacent distance of the first X-ray absorbing resin region 67a. The pitch of the second X-ray absorbing resin region 66a is defined similarly to the pitch of the first X-ray absorbing resin region 67a.

図5(c)は、アクティブマトリクス基板10と対向基板30との位置合わせを行う工程を示す図である。図5(c)に示すように、アクティブマトリクス基板10と対向基板30とを僅かな隙間を設けた状態で対向して配置させ、第2X線吸収樹脂領域66aのそれぞれが、第1X線吸収樹脂領域67aのいずれか1つと重なるように、位置合わせを行う。   FIG. 5C is a diagram illustrating a process of aligning the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30. As shown in FIG. 5C, the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 are arranged to face each other with a slight gap therebetween, and each of the second X-ray absorption resin regions 66a includes the first X-ray absorption resin. The alignment is performed so as to overlap with any one of the regions 67a.

図5(d)は、アクティブマトリクス基板10と対向基板30とを加熱プレスにより貼り合わせる工程を示す図である。図5(d)に示すように、アクティブマトリクス基板10と対向基板30とを、加熱プレス処理を行うことで貼り合わせる。この工程により、複数の第1X線吸収樹脂領域67aを有する第1X線吸収樹脂層67が、複数の第1X線吸収接続領域42aを有する第1X線吸収接続層42となり、複数の第2X線吸収樹脂領域66aを有する第2X線吸収樹脂層66が、複数の第2X線吸収接続領域44aを有する第2X線吸収接続層44となることで、X線検出装置100B1が得られる。   FIG. 5D is a diagram illustrating a process of bonding the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 together with a heat press. As shown in FIG. 5D, the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 are bonded together by performing a heat press process. By this step, the first X-ray absorption resin layer 67 having the plurality of first X-ray absorption resin regions 67a becomes the first X-ray absorption connection layer 42 having the plurality of first X-ray absorption connection regions 42a, and a plurality of second X-ray absorption layers are obtained. The second X-ray absorption resin layer 66 having the resin region 66a becomes the second X-ray absorption connection layer 44 having a plurality of second X-ray absorption connection regions 44a, whereby the X-ray detection device 100B1 is obtained.

本発明の実施形態によるX線検出装置の製造方法によれば、アクティブマトリクス基板10と対向基板30とに、それぞれ、第1X線吸収樹脂層67または第2X線吸収樹脂層66を形成することで、両方の基板が、それぞれ、第1X線吸収樹脂層67または第2X線吸収樹脂層66との間で優れた接着性を得ることができる。従って、アクティブマトリクス基板10と対向基板30との間の接続安定性に優れたX線検出装置を得ることができる。   According to the method of manufacturing the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention, the first X-ray absorption resin layer 67 or the second X-ray absorption resin layer 66 is formed on the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 respectively. Both substrates can obtain excellent adhesiveness between the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X-ray absorbing resin layer 66, respectively. Therefore, an X-ray detection apparatus having excellent connection stability between the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 can be obtained.

本発明の実施形態によるX線検出装置の製造方法によれば、従来の方法における接着面積の違いも抑制できる。すなわち、一方の基板のみに樹脂を付与した場合には、樹脂が付与された一方の基板と樹脂との接着面積に比べ、他方の基板と樹脂との接着面積が小さいために、他方の基板と樹脂との接着力が劣ると考えられるが、本発明の実施形態によるX線検出装置の製造方法によれば、両方の基板に第1X線吸収樹脂層67または第2X線吸収樹脂層66をそれぞれ形成することで、一方の基板と樹脂との接着面積だけでなく、他方の基板と樹脂との接着面積も小さくならないので、接着面積の差が小さい。さらに、樹脂が付与されなかった他方の基板と樹脂との接着性より、樹脂同士(第1X線吸収樹脂層67と第2X線吸収樹脂層66)の接着性の方が高い。これらのことから、両基板間の接続安定性に優れたX線検出装置を得ることができる。   According to the manufacturing method of the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention, the difference in the adhesion area in the conventional method can also be suppressed. That is, when the resin is applied only to one substrate, the bonding area between the other substrate and the resin is smaller than the bonding area between the one substrate to which the resin is applied and the resin. Although it is considered that the adhesive force with the resin is inferior, according to the method of manufacturing the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention, the first X-ray absorption resin layer 67 or the second X-ray absorption resin layer 66 is provided on both substrates By forming, not only the adhesion area between one substrate and the resin but also the adhesion area between the other substrate and the resin does not become small, so the difference in adhesion area is small. Furthermore, the adhesiveness between the resins (the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X-ray absorbing resin layer 66) is higher than the adhesiveness between the other substrate to which the resin is not applied and the resin. From these things, the X-ray detection apparatus excellent in the connection stability between both board | substrates can be obtained.

本発明の実施形態によるX線検出装置の製造方法によれば、両基板に、それぞれ、第1X線吸収樹脂層67または第2X線吸収樹脂層66を形成するので、樹脂の総量を同じとすると、一方の基板にのみ樹脂を付与した場合に比べて、それぞれの基板に付与する樹脂の量を減らすことができる。従って、一方の基板にのみ樹脂を付与した場合に比べて、接続材の底面積を小さくする(接続材の底面積に対する厚さの割合を大きくする)ことができる。これにより、プレスによって接続材が両基板と平行な平面方向に広がることを抑制することができる。また、クロストークを抑制することができる状態を維持したまま、プレス圧を大きくすることができるので、両基板間の接続安定性を高めることができる。以上のことから、本発明の実施形態によるX線検出装置の製造方法によると、X線検出装置の製造工程における接着歩留まりが向上する。   According to the manufacturing method of the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention, the first X-ray absorption resin layer 67 or the second X-ray absorption resin layer 66 is formed on both substrates, respectively. As compared with the case where the resin is applied only to one of the substrates, the amount of the resin applied to each substrate can be reduced. Therefore, the bottom area of the connecting material can be reduced (the ratio of the thickness to the bottom area of the connecting material can be increased) compared to the case where the resin is applied only to one of the substrates. Thereby, it can suppress that a connection material spreads in the plane direction parallel to both board | substrates by press. In addition, since the press pressure can be increased while maintaining a state where crosstalk can be suppressed, the connection stability between the two substrates can be improved. From the above, according to the method of manufacturing the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention, the adhesion yield in the manufacturing process of the X-ray detection apparatus is improved.

図5(d)に示した貼り合わせる際の加熱プレス処理に用いる装置は、例えば減圧(真空)プレス装置である。減圧(真空)プレスは、プレスすべきアクティブマトリクス基板10と対向基板30との間の隙間を減圧することで、外部からの大気圧を利用してプレスを行う。減圧(真空)プレスによると、面積の大きな基板同士を貼り合わせる際も均一にプレスすることが可能である。減圧(真空)プレスは大気圧を利用するプレス法であるので、プレス圧は大気圧(1kgf/cm2)以下である。 The apparatus used for the heat press process at the time of bonding shown in FIG.5 (d) is a pressure reduction (vacuum) press apparatus, for example. In the reduced pressure (vacuum) press, the gap between the active matrix substrate 10 to be pressed and the counter substrate 30 is reduced to perform the press using the atmospheric pressure from the outside. According to the reduced pressure (vacuum) press, it is possible to press uniformly even when substrates having large areas are bonded to each other. Since the reduced pressure (vacuum) press is a press method using atmospheric pressure, the press pressure is not more than atmospheric pressure (1 kgf / cm 2 ).

加熱プレス処理に用いる装置は減圧(真空)プレス装置に限られない。例えば、加圧プレス装置、オートクレーブ装置、加熱ローラを用いることにより、1kgf/cm2超のプレス圧でプレスして貼り合わせることができる。加熱プレスは、例えば40kgf/cm2以上の加圧力と約25℃の温度でプレスし、その後、約220℃のオーブンで約1時間加熱してもよい。 The apparatus used for the heat press process is not limited to a reduced pressure (vacuum) press apparatus. For example, by using a pressurizing press device, an autoclave device, and a heating roller, pressing can be performed with a press pressure of more than 1 kgf / cm 2 and bonding can be performed. For example, the heating press may be performed at a pressure of 40 kgf / cm 2 or more and a temperature of about 25 ° C., and then heated in an oven at about 220 ° C. for about 1 hour.

特に、フォトリソグラフィプロセスにより第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66を形成した場合は、露光および現像を経た後で、アクティブマトリクス基板10と対向基板30とを加熱プレスして貼り合わせるので、加熱プレスする際には、第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66の流動性が低いために、その接着性が低いことが考えられる。従って、加熱プレスに1kgf/cm2超のプレス圧を用いることで、フォトリソグラフィプロセスを用いた場合であっても、第1X線吸収樹脂層67と第2X線吸収樹脂層66との接着性を高め、両基板間の接続安定性に優れたX線検出装置を得ることができる。 In particular, when the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X-ray absorbing resin layer 66 are formed by a photolithography process, after the exposure and development, the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 are hot-pressed and pasted. Therefore, when heat-pressing, the fluidity of the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X-ray absorbing resin layer 66 is low, so the adhesiveness may be low. Therefore, by using a press pressure exceeding 1 kgf / cm 2 for the heating press, the adhesion between the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X-ray absorbing resin layer 66 can be improved even when a photolithography process is used. It is possible to obtain an X-ray detection device that is high and has excellent connection stability between both substrates.

図5(a)〜図5(d)および図6(a)〜図6(d)を参照して説明したX線検出装置100B1の製造方法では、感光性を有する樹脂を用いて形成した第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68から、フォトリソグラフィプロセスを用いて、第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66をそれぞれ形成した。フォトリソグラフィプロセスを用いると、第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66の形状(パターン)を高い精度で形成することができる。   In the manufacturing method of the X-ray detection apparatus 100B1 described with reference to FIGS. 5A to 5D and FIGS. 6A to 6D, a first resin formed using photosensitive resin is used. A first X-ray absorption resin layer 67 and a second X-ray absorption resin layer 66 were formed from the 1X-ray absorption resin film 69 and the second X-ray absorption resin film 68 using a photolithography process, respectively. When the photolithography process is used, the shapes (patterns) of the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X-ray absorbing resin layer 66 can be formed with high accuracy.

第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66の形成方法はこれに限られない。例えば、スクリーン印刷法やインクジェット法を用いると、第1X線吸収樹脂膜69および第2X線吸収樹脂膜68を形成することなく、アクティブマトリクス基板10および対向基板30に、それぞれ、上述した形状(パターン)を有する第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66を形成することができる。この場合、第1X線吸収樹脂層67および第2X線吸収樹脂層66は、感光性を有する樹脂を用いて形成してもよいし、感光性を有しない樹脂を用いて形成してもよい。   The formation method of the 1st X-ray absorption resin layer 67 and the 2nd X-ray absorption resin layer 66 is not restricted to this. For example, when a screen printing method or an ink jet method is used, the above-described shapes (patterns) are formed on the active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 without forming the first X-ray absorbing resin film 69 and the second X-ray absorbing resin film 68, respectively. ) Having the first X-ray absorption resin layer 67 and the second X-ray absorption resin layer 66. In this case, the first X-ray absorbing resin layer 67 and the second X-ray absorbing resin layer 66 may be formed using a photosensitive resin, or may be formed using a non-photosensitive resin.

なお、本発明の実施形態によるX線検出装置100A1の製造方法は、よく知られているように、例えば、X線吸収接続層が1層である点を除いて、上述したX線検出装置100B1の製造方法と同じであってよい。   As is well known, the method for manufacturing the X-ray detection apparatus 100A1 according to the embodiment of the present invention is, for example, the above-described X-ray detection apparatus 100B1 except that the X-ray absorption connection layer is one layer. The manufacturing method may be the same.

(実施形態2)
次に、図7を参照して、本発明の実施形態2に係るX線検出装置100A2の構造を説明する。図7は、X線検出装置100A2の模式的な断面図を示す。
(Embodiment 2)
Next, the structure of the X-ray detection apparatus 100A2 according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the X-ray detection apparatus 100A2.

X線検出装置100A2は、X線吸収接続層40に代えて接続層20を有する点、および、半導体層14iと重なるX線吸収樹脂部46をさらに有する点で、X線検出装置100A1と異なる。X線検出装置100A2は、上記の2点を除いて、X線検出装置100A1と同じであってよい。   The X-ray detection apparatus 100A2 is different from the X-ray detection apparatus 100A1 in that the connection layer 20 is provided instead of the X-ray absorption connection layer 40 and the X-ray absorption resin portion 46 that overlaps the semiconductor layer 14i is further included. The X-ray detection apparatus 100A2 may be the same as the X-ray detection apparatus 100A1 except for the two points described above.

接続層20は、複数の接続領域20aを有し、各接続領域20aは、複数の画素電極16のいずれかと重なる。アクティブマトリクス基板10と対向基板30とは、接続層20によって接着されている。   The connection layer 20 has a plurality of connection regions 20 a, and each connection region 20 a overlaps one of the plurality of pixel electrodes 16. The active matrix substrate 10 and the counter substrate 30 are bonded by the connection layer 20.

複数のX線吸収樹脂部46は、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有し、複数のX線吸収樹脂部46のそれぞれは、基板12の法線方向から見たとき、複数の半導体層14iのいずれか1つの全部と重なる。複数のX線吸収樹脂部46は、線減衰係数の高い元素を含有するので、X線検出装置100A2の対向基板30側から照射されたX線のうち、光電変換層36を通過したX線を減衰させることができる。複数のX線吸収樹脂部46は、基板12の法線方向から見たとき、複数の半導体層14iのいずれか1つの全部と重なるので、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量を減らすことができる。X線検出装置100A2は、複数のX線吸収樹脂部46によって、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、X線照射によるTFT14の特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。 The plurality of X-ray absorbing resin portions 46 contains an element having a linear attenuation coefficient of 200 cm −1 or more at 20 keV, and each of the plurality of X-ray absorbing resin portions 46 is viewed from the normal direction of the substrate 12. It overlaps with any one of the plurality of semiconductor layers 14i. Since the plurality of X-ray absorption resin portions 46 contain an element having a high linear attenuation coefficient, X-rays that have passed through the photoelectric conversion layer 36 among X-rays irradiated from the counter substrate 30 side of the X-ray detection device 100A2 are used. Can be attenuated. Since the plurality of X-ray absorbing resin portions 46 overlap with any one of the plurality of semiconductor layers 14i when viewed from the normal direction of the substrate 12, the amount of X-rays applied to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced. Can be reduced. In the X-ray detection apparatus 100A2, since the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced by the plurality of X-ray absorption resin portions 46, the characteristics of the TFT 14 by X-ray irradiation without reducing the resolution. Change is suppressed and has excellent operational stability.

複数のX線吸収樹脂部46をX線吸収部と呼ぶことがある。X線吸収部は、複数の半導体層14iと光電変換層36との間に設けられ、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有し、基板12の法線方向から見たとき複数の半導体層14iと重なる、という条件を満たせば、複数のX線吸収樹脂部46に限られない。X線吸収部を有するX線検出装置は、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、X線照射によるTFT14の特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。 The plurality of X-ray absorbing resin portions 46 may be referred to as X-ray absorbing portions. The X-ray absorption part is provided between the plurality of semiconductor layers 14 i and the photoelectric conversion layer 36, contains an element having a linear attenuation coefficient of 20 cm −1 or more at 20 keV, and viewed from the normal direction of the substrate 12 As long as the condition of overlapping with the plurality of semiconductor layers 14 i is satisfied, the present invention is not limited to the plurality of X-ray absorbing resin portions 46. In the X-ray detection device having the X-ray absorption part, the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced, so that the change in characteristics of the TFT 14 due to X-ray irradiation is suppressed without reducing the resolution. Excellent operational stability.

なお、本実施形態によるX線検出装置100A2は、基板32と、電極層34と、光電変換層36とを含む対向基板30を有するが、本発明による実施形態のX線検出装置は、これに限られない。本発明による実施形態のX線検出装置は、後述する本発明の実施形態3に係るX線検出装置200A1(図13参照)のように、基板32と電極層34と光電変換層36とに代えて、光電変換基板51と、光電変換基板51のアクティブマトリクス基板10側とは反対側の表面上に形成された電極層54とを含む対向基板50を、対向基板30に代えて有していてもよい。   Note that the X-ray detection apparatus 100A2 according to the present embodiment includes the counter substrate 30 including the substrate 32, the electrode layer 34, and the photoelectric conversion layer 36, but the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention includes the counter substrate 30. Not limited. An X-ray detection apparatus according to an embodiment of the present invention is replaced with a substrate 32, an electrode layer 34, and a photoelectric conversion layer 36 as in an X-ray detection apparatus 200A1 (see FIG. 13) according to Embodiment 3 of the present invention described later. The counter substrate 50 including the photoelectric conversion substrate 51 and the electrode layer 54 formed on the surface of the photoelectric conversion substrate 51 opposite to the active matrix substrate 10 side is provided instead of the counter substrate 30. Also good.

X線検出装置100A2が有する接続層20は、例えば、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有する必要がない点を除いて、本発明の実施形態1に係るX線検出装置100A1におけるX線吸収接続層40と同じであってよい。 The connection layer 20 included in the X-ray detection device 100A2 does not need to contain an element having a linear attenuation coefficient of 20 cm −1 or more at 20 keV, for example, and the X-ray detection device according to Embodiment 1 of the present invention. It may be the same as the X-ray absorption connection layer 40 in 100A1.

X線検出装置100A2が有するX線吸収樹脂部46は、例えば、本発明の実施形態1に係るX線検出装置100A1が有するX線吸収接続層40を形成する樹脂材料と同じ樹脂材料から形成される。複数のX線吸収樹脂部46は、接続層20を形成する樹脂材料と異なる樹脂材料から形成されていてもよい。接続層20が、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有する場合は、複数のX線吸収樹脂部46は、接続層20を形成する樹脂材料と同じ樹脂材料から形成されていてもよい。 The X-ray absorption resin portion 46 included in the X-ray detection apparatus 100A2 is formed of, for example, the same resin material as the resin material forming the X-ray absorption connection layer 40 included in the X-ray detection apparatus 100A1 according to Embodiment 1 of the present invention. The The plurality of X-ray absorbing resin portions 46 may be formed of a resin material different from the resin material forming the connection layer 20. When the connection layer 20 contains an element whose linear attenuation coefficient at 20 keV is 200 cm −1 or more, the plurality of X-ray absorbing resin portions 46 are formed of the same resin material as the resin material forming the connection layer 20. May be.

複数のX線吸収樹脂部46は、例えば、フォトリソグラフィプロセスによってアクティブマトリクス基板10上に形成される。複数のX線吸収樹脂部46は、フォトリソグラフィプロセス以外の方法を用いて形成されていてもよい。複数のX線吸収樹脂部46は、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット法、またはディスペンサー法を用いて形成され得る。アクティブマトリクス基板10上に接続層20が形成される前に、複数のX線吸収樹脂部46を形成してもよく、アクティブマトリクス基板10上に接続層20が形成された後に、複数のX線吸収樹脂部46を形成してもよい。X線吸収樹脂部46は、例えば、直径約20μmのほぼ円形である。X線吸収樹脂部46の厚さは、例えば、約10μmである。   The plurality of X-ray absorbing resin portions 46 are formed on the active matrix substrate 10 by, for example, a photolithography process. The plurality of X-ray absorbing resin portions 46 may be formed using a method other than the photolithography process. The plurality of X-ray absorbing resin portions 46 can be formed using, for example, a screen printing method, an ink jet method, or a dispenser method. A plurality of X-ray absorbing resin portions 46 may be formed before the connection layer 20 is formed on the active matrix substrate 10, and a plurality of X-rays are formed after the connection layer 20 is formed on the active matrix substrate 10. The absorbent resin portion 46 may be formed. The X-ray absorbing resin portion 46 is, for example, a substantially circular shape having a diameter of about 20 μm. The thickness of the X-ray absorbing resin portion 46 is about 10 μm, for example.

X線吸収樹脂部46は、TFT14の半導体層14iに直接接していてもよいし、TFT14の半導体層14iに直接接していなくてもよい。例えば、半導体層14iとX線吸収樹脂部46との間に有機絶縁膜(平坦化膜)を有していてもよい。有機絶縁膜(平坦化膜)の厚さは、例えば、約3μmである。X線吸収樹脂部46が半導体層14iに直接接していない場合は、基板12の法線方向から入射するX線だけでなく、基板12の法線方向から傾斜した角度で半導体層14iのチャネル領域となる部分に入射するX線の影響を考慮する必要がある。特に、X線吸収樹脂部46と半導体層14iとの間の、基板12の法線方向の距離が大きい場合に、基板12の法線方向から傾斜した角度で半導体層14iのチャネル領域となる部分に入射するX線の影響が大きくなる傾向がある。X線吸収樹脂部46は、基板12の法線方向から0度〜25度傾斜した角度で半導体層14iのチャネル領域となる部分に入射するX線がX線吸収樹脂部46を通過するように、設けられていることが好ましい。   The X-ray absorbing resin portion 46 may be in direct contact with the semiconductor layer 14 i of the TFT 14 or may not be in direct contact with the semiconductor layer 14 i of the TFT 14. For example, an organic insulating film (flattening film) may be provided between the semiconductor layer 14 i and the X-ray absorbing resin portion 46. The thickness of the organic insulating film (planarizing film) is, for example, about 3 μm. When the X-ray absorbing resin portion 46 is not in direct contact with the semiconductor layer 14 i, not only the X-rays incident from the normal direction of the substrate 12, but also the channel region of the semiconductor layer 14 i at an angle inclined from the normal direction of the substrate 12. It is necessary to consider the influence of the X-rays incident on the part. In particular, when the distance in the normal direction of the substrate 12 between the X-ray absorbing resin portion 46 and the semiconductor layer 14i is large, a portion that becomes a channel region of the semiconductor layer 14i at an angle inclined from the normal direction of the substrate 12 There is a tendency that the influence of the X-rays incident on the laser beam becomes large. The X-ray absorbing resin portion 46 is configured such that X-rays incident on the portion that becomes the channel region of the semiconductor layer 14 i pass through the X-ray absorbing resin portion 46 at an angle inclined by 0 ° to 25 ° from the normal direction of the substrate 12. Are preferably provided.

複数のX線吸収樹脂部46を有する本発明の実施形態によるX線検出装置は、X線を減衰させる効果の高い物質を含む樹脂部を、接続層とは別に設けることによって、X線を減衰させる効果の高い物質を含む樹脂材料の量を減らすことができる。従って、本発明の実施形態によるX線検出装置は、X線を減衰させる効果の高い物質にかかるコストを減らすことができ、低いコストで製造することができる。   The X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention having a plurality of X-ray absorbing resin portions 46 attenuates X-rays by providing a resin portion containing a substance having a high effect of attenuating X-rays separately from the connection layer. The amount of the resin material containing a substance having a high effect can be reduced. Therefore, the X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention can reduce the cost for a substance having a high effect of attenuating X-rays, and can be manufactured at a low cost.

次に、図8を参照して、本実施形態の他のX線検出装置100B2の構造を説明する。図8は、X線検出装置100B2の模式的な断面図である。   Next, the structure of another X-ray detection apparatus 100B2 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the X-ray detection apparatus 100B2.

図8に示すように、X線検出装置100B2は、接続層として、第1接続層22と第2接続層24との2層を有する点において、X線検出装置100A2と異なる。X線検出装置100B2は、接続層を2層有する点を除いて、X線検出装置100A2と同じであってよい。X線検出装置100B2は、複数のX線吸収樹脂部46によって、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量が低減されるので、X線照射によるTFT14の特性変化に起因した不具合の発生が抑制され、動作安定性に優れている。   As shown in FIG. 8, the X-ray detection apparatus 100B2 is different from the X-ray detection apparatus 100A2 in that it has two layers of a first connection layer 22 and a second connection layer 24 as connection layers. X-ray detection apparatus 100B2 may be the same as X-ray detection apparatus 100A2 except that it has two connection layers. In the X-ray detection apparatus 100B2, since the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced by the plurality of X-ray absorption resin portions 46, occurrence of defects due to changes in characteristics of the TFT 14 due to X-ray irradiation Is suppressed, and the operation stability is excellent.

X線検出装置100B2の有する第1接続層22は、アクティブマトリクス基板10の複数の画素電極16上に形成され、複数の第1接続領域22aを有する。各第1接続領域22aは、基板12の法線方向から見たとき、複数の画素電極16のいずれか1つの少なくとも一部と重なる。X線検出装置100B2の有する第2接続層24は、対向基板30の光電変換層36上に形成され、複数の第2接続領域24aを有する。複数の第2接続領域24aのそれぞれは、複数の第1接続領域22aのいずれか1つと直接接着されている。X線検出装置100B2は、アクティブマトリクス基板10に設けられた第1接続層22と、対向基板30に設けられた第2接続層24とが直接接着されているので、両基板間の接続安定性に優れている。   The first connection layer 22 included in the X-ray detection apparatus 100B2 is formed on the plurality of pixel electrodes 16 of the active matrix substrate 10 and includes a plurality of first connection regions 22a. Each first connection region 22 a overlaps at least a part of any one of the plurality of pixel electrodes 16 when viewed from the normal direction of the substrate 12. The second connection layer 24 included in the X-ray detection apparatus 100B2 is formed on the photoelectric conversion layer 36 of the counter substrate 30 and includes a plurality of second connection regions 24a. Each of the plurality of second connection regions 24a is directly bonded to any one of the plurality of first connection regions 22a. In the X-ray detection apparatus 100B2, the first connection layer 22 provided on the active matrix substrate 10 and the second connection layer 24 provided on the counter substrate 30 are directly bonded, so that the connection stability between the two substrates is stable. Is excellent.

X線検出装置100B2が有する第1接続層22および第2接続層24は、例えば、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有する必要がない点を除いて、本発明の実施形態1に係るX線検出装置100B1における第1X線吸収接続層42および第2X線吸収接続層44と同じであってよい。 The first connection layer 22 and the second connection layer 24 included in the X-ray detection apparatus 100B2 do not need to contain an element whose linear attenuation coefficient at 20 keV is 200 cm −1 or more, for example. It may be the same as the first X-ray absorption connection layer 42 and the second X-ray absorption connection layer 44 in the X-ray detection device 100B1 according to the first embodiment.

次に、図9を参照して、本実施形態のさらに他のX線検出装置100A3の構造を説明する。図9は、X線検出装置100A3の模式的な断面図を示す。   Next, the structure of still another X-ray detection apparatus 100A3 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the X-ray detection apparatus 100A3.

図9に示すように、X線検出装置100A3は、X線吸収部として複数の対向電極48を有する点において、X線検出装置100A2と異なる。X線検出装置100A3は、X線吸収部として複数の対向電極48を有する点を除いて、X線検出装置100A2と同じであってよい。   As shown in FIG. 9, the X-ray detection apparatus 100A3 is different from the X-ray detection apparatus 100A2 in that it has a plurality of counter electrodes 48 as an X-ray absorption unit. The X-ray detection apparatus 100A3 may be the same as the X-ray detection apparatus 100A2 except that the X-ray detection apparatus 100A3 includes a plurality of counter electrodes 48 as an X-ray absorption unit.

複数の対向電極48は、光電変換層36と接続層20との間に設けられ、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有し、複数の対向電極48のそれぞれは、基板12の法線方向から見たとき、複数の半導体層14iのいずれか1つの全部と重なる。X線検出装置100A3は、複数の対向電極48によって、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、X線照射によるTFT14の特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。 The plurality of counter electrodes 48 are provided between the photoelectric conversion layer 36 and the connection layer 20, and contain an element having a linear attenuation coefficient of 20 cm −1 or more at 20 keV. When viewed from the normal direction, the layer overlaps any one of the plurality of semiconductor layers 14i. In the X-ray detection apparatus 100A3, the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced by the plurality of counter electrodes 48, so that the change in characteristics of the TFT 14 due to X-ray irradiation is suppressed without reducing the resolution. And has excellent operational stability.

対向電極48は、例えばTa、Al等の金属に、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含む合金を用いて形成される。対向電極48は、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素の化合物(例えば酸化物)を含んでいてもよい。対向電極48は、対向基板30の光電変換層36側の表面上に、例えば、金属膜をスパッタ蒸着で成膜し、基板12の法線方向から見たとき、複数の半導体層14iのいずれか1つの全部と重なるようにパターニングすることで、形成される。 The counter electrode 48 is formed using, for example, an alloy containing an element whose linear attenuation coefficient at 20 keV is 200 cm −1 or more in a metal such as Ta or Al. The counter electrode 48 may include a compound (for example, an oxide) of an element having a linear attenuation coefficient at 20 keV of 200 cm −1 or more. For example, when the counter electrode 48 is formed by sputtering deposition of a metal film on the surface of the counter substrate 30 on the photoelectric conversion layer 36 side and viewed from the normal direction of the substrate 12, any one of the plurality of semiconductor layers 14i. It is formed by patterning so as to overlap all of one.

対向電極48のそれぞれは、接続領域20aのいずれか1つと重なるように形成されていてもよい。この場合、X線の照射により光電変換層36内で発生した電荷が、照射された位置に対応した対向電極48にのみ収集されるので、周囲の画素とのクロストークが効果的に抑制される。より効果的にクロストークを抑制し、高い解像度の画像を得るためには、対向電極48のそれぞれは、接続領域20aのいずれか1つのみと重なることが好ましい。一方で、光電変換層36内で発生した電荷を効率よく吸収するためには、対向電極48の面積は大きいことが好ましい。また、X線を効率よく減衰させるためには、対向電極48の面積は大きいことが好ましい。   Each of the counter electrodes 48 may be formed so as to overlap with any one of the connection regions 20a. In this case, since the charges generated in the photoelectric conversion layer 36 by the X-ray irradiation are collected only by the counter electrode 48 corresponding to the irradiated position, crosstalk with surrounding pixels is effectively suppressed. . In order to suppress crosstalk more effectively and obtain an image with high resolution, it is preferable that each of the counter electrodes 48 overlaps only one of the connection regions 20a. On the other hand, the area of the counter electrode 48 is preferably large in order to efficiently absorb the charges generated in the photoelectric conversion layer 36. In order to attenuate X-rays efficiently, the area of the counter electrode 48 is preferably large.

X線検出装置100A3は、X線吸収部として、複数の対向電極48のみを有していてもよいし、複数の対向電極48および複数のX線吸収樹脂部46を有していてもよい。X線吸収部として、複数の対向電極48および複数のX線吸収樹脂部46を有している場合は、より効果的にTFT14に照射されるX線の線量を低減することができる。   The X-ray detection apparatus 100A3 may include only a plurality of counter electrodes 48 as an X-ray absorption unit, or may include a plurality of counter electrodes 48 and a plurality of X-ray absorption resin units 46. When the plurality of counter electrodes 48 and the plurality of X-ray absorption resin portions 46 are provided as the X-ray absorption portion, the dose of X-rays irradiated to the TFT 14 can be more effectively reduced.

次に、図10を参照して、本実施形態のさらに他のX線検出装置100B3の構造を説明する。図10は、X線検出装置100B3の模式的な断面図である。   Next, the structure of still another X-ray detection apparatus 100B3 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the X-ray detection apparatus 100B3.

図10に示すように、X線検出装置100B3は、接続層として、第1接続層22と第2接続層24との2層を有する点において、X線検出装置100A3と異なる。X線検出装置100B3は、接続層を2層有する点を除いて、X線検出装置100A3と同じであってよい。X線検出装置100B3は、複数の対向電極48によって、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量が低減されるので、X線照射によるTFT14の特性変化に起因した不具合の発生が抑制され、動作安定性に優れている。   As shown in FIG. 10, the X-ray detection apparatus 100B3 is different from the X-ray detection apparatus 100A3 in that it has two layers of a first connection layer 22 and a second connection layer 24 as connection layers. The X-ray detection apparatus 100B3 may be the same as the X-ray detection apparatus 100A3 except that it has two connection layers. In the X-ray detection device 100B3, since the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced by the plurality of counter electrodes 48, occurrence of defects due to changes in characteristics of the TFT 14 due to X-ray irradiation is suppressed. , Excellent in operational stability.

X線検出装置100B3の有する第1接続層22および第2接続層24は、本実施形態のX線検出装置100B2の有する第1接続層22および第2接続層24と同じであってよい。X線検出装置100B3は、アクティブマトリクス基板10に設けられた第1接続層22と、対向基板30に設けられた第2接続層24とが直接接着されているので、両基板間の接続安定性に優れている。   The first connection layer 22 and the second connection layer 24 included in the X-ray detection apparatus 100B3 may be the same as the first connection layer 22 and the second connection layer 24 included in the X-ray detection apparatus 100B2 of the present embodiment. In the X-ray detection apparatus 100B3, the first connection layer 22 provided on the active matrix substrate 10 and the second connection layer 24 provided on the counter substrate 30 are directly bonded, so that the connection stability between the two substrates is stable. Is excellent.

なお、本発明による実施形態のX線検出装置は、本発明の実施形態1に係る半導体装置および本発明の実施形態2に係る半導体装置に限られない。本発明による実施形態のX線検出装置は、図11に示すX線検出装置100A4または図12に示すX線検出装置100B4のように、本発明の実施形態1および実施形態2を組み合わせたものでもよい。図11は、X線検出装置100A4の模式的な断面図を示し、図12は、X線検出装置100B4の模式的な断面図を示す。   The X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention is not limited to the semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention and the semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention. The X-ray detection apparatus according to the embodiment of the present invention may be a combination of the first and second embodiments of the present invention, such as the X-ray detection apparatus 100A4 illustrated in FIG. 11 or the X-ray detection apparatus 100B4 illustrated in FIG. Good. FIG. 11 shows a schematic cross-sectional view of the X-ray detection apparatus 100A4, and FIG. 12 shows a schematic cross-sectional view of the X-ray detection apparatus 100B4.

図11に示すように、X線検出装置100A4は、X線吸収部として複数の対向電極48をさらに有する点において、X線検出装置100A1と異なる。X線検出装置100A4は、X線吸収部として複数の対向電極48をさらに有する点を除いて、X線検出装置100A1と同じであってよい。X線検出装置100A4が有するX線吸収部は、複数の対向電極48に限られない。   As shown in FIG. 11, the X-ray detection apparatus 100A4 is different from the X-ray detection apparatus 100A1 in that it further includes a plurality of counter electrodes 48 as an X-ray absorption unit. The X-ray detection apparatus 100A4 may be the same as the X-ray detection apparatus 100A1 except that the X-ray detection apparatus 100A4 further includes a plurality of counter electrodes 48 as an X-ray absorber. The X-ray absorption unit included in the X-ray detection apparatus 100 </ b> A <b> 4 is not limited to the plurality of counter electrodes 48.

X線検出装置100A4は、X線吸収部である複数の対向電極48およびX線吸収接続層40によって、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量が低減されるので、X線照射によるTFT14の特性変化に起因した不具合の発生が抑制され、動作安定性に優れている。X線検出装置100A4は、X線吸収部およびX線吸収樹脂層の両方を有することによって、より効果的にTFT14に照射されるX線の線量を低減することができる。   In the X-ray detection apparatus 100A4, the amount of X-rays applied to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced by the plurality of counter electrodes 48 and the X-ray absorption connection layer 40 that are X-ray absorption units. Occurrence of defects due to characteristic changes of the TFT 14 is suppressed, and the operation stability is excellent. Since the X-ray detection apparatus 100A4 has both the X-ray absorption unit and the X-ray absorption resin layer, the X-ray dose irradiated to the TFT 14 can be more effectively reduced.

図12に示すように、X線検出装置100B4は、X線吸収接続層として、第1X線吸収接続層42と第2X線吸収接続層44との2層を有する点において、X線検出装置100A4と異なる。X線検出装置100B4は、X線吸収接続層を2層有する点を除いて、X線検出装置100A4と同じであってよい。X線検出装置100B4は、複数の対向電極48およびX線吸収接続層40によって、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量が低減されるので、X線照射によるTFT14の特性変化に起因した不具合の発生が抑制され、動作安定性に優れている。X線検出装置100B4は、アクティブマトリクス基板10に設けられた第1X線吸収接続層42と、対向基板30に設けられた第2X線吸収接続層44とが直接接着されているので、両基板間の接続安定性に優れている。   As shown in FIG. 12, the X-ray detection apparatus 100B4 has two layers of a first X-ray absorption connection layer 42 and a second X-ray absorption connection layer 44 as an X-ray absorption connection layer. And different. The X-ray detection apparatus 100B4 may be the same as the X-ray detection apparatus 100A4 except that it has two X-ray absorption connection layers. In the X-ray detection apparatus 100B4, the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced by the plurality of counter electrodes 48 and the X-ray absorption connection layer 40. The occurrence of malfunctions is suppressed, and the operation stability is excellent. In the X-ray detection apparatus 100B4, the first X-ray absorption connection layer 42 provided on the active matrix substrate 10 and the second X-ray absorption connection layer 44 provided on the counter substrate 30 are directly bonded to each other. Excellent connection stability.

(実施形態3)
次に、図13を参照して、本発明の実施形態3に係るX線検出装置200A1の構造を説明する。図13は、X線検出装置200A1の模式的な断面図である。
(Embodiment 3)
Next, the structure of the X-ray detection apparatus 200A1 according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the X-ray detection apparatus 200A1.

図13に示すように、X線検出装置200A1は、対向基板50の構成において、X線検出装置100A1の有する対向基板30と異なる。X線検出装置200A1は、対向基板50を除いて、X線検出装置100A1と同じであってよい。X線検出装置200A1は、X線吸収接続層40によって、TFT14の半導体層14iに照射されるX線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、X線照射によるTFT14の特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。   As shown in FIG. 13, the X-ray detection apparatus 200A1 is different from the counter substrate 30 of the X-ray detection apparatus 100A1 in the configuration of the counter substrate 50. The X-ray detection apparatus 200A1 may be the same as the X-ray detection apparatus 100A1 except for the counter substrate 50. In the X-ray detection apparatus 200A1, since the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer 14i of the TFT 14 is reduced by the X-ray absorption connection layer 40, the characteristic change of the TFT 14 due to X-ray irradiation can be reduced without reducing the resolution. Suppressed and has excellent operational stability.

X線検出装置200A1の対向基板50は、光電変換基板51と、光電変換基板51のアクティブマトリクス基板10側とは反対側の表面上に形成された電極層54とを有する。   The counter substrate 50 of the X-ray detection apparatus 200A1 has a photoelectric conversion substrate 51 and an electrode layer 54 formed on the surface of the photoelectric conversion substrate 51 opposite to the active matrix substrate 10 side.

光電変換基板51は、X線変換層として機能する。光電変換基板51は、例えばCdTeまたはCdZnTeを用いて形成される。CdTeおよびCdZnTeは、高いX線の吸収係数を有するので、CdTeまたはCdZnTeを用いて光電変換基板51を形成することにより、光電変換基板51に照射されたX線を効率よく検出することができる。光電変換基板51をCdTeまたはCdZnTeを用いて形成することにより、X線の検出効率を高くすることができるので、このようなX線検出装置は、静止画像の撮影のみならず、動画の撮影にも用いることができる。例えば、1フレーム期間が33ms(フレーム周波数が30Hz)の動画を撮影できる。   The photoelectric conversion substrate 51 functions as an X-ray conversion layer. The photoelectric conversion substrate 51 is formed using, for example, CdTe or CdZnTe. Since CdTe and CdZnTe have a high X-ray absorption coefficient, by forming the photoelectric conversion substrate 51 using CdTe or CdZnTe, the X-rays irradiated on the photoelectric conversion substrate 51 can be efficiently detected. Since the photoelectric conversion substrate 51 is formed using CdTe or CdZnTe, the X-ray detection efficiency can be increased. Therefore, such an X-ray detection apparatus is suitable not only for capturing still images but also for capturing moving images. Can also be used. For example, a moving image having a frame period of 33 ms (frame frequency is 30 Hz) can be taken.

光電変換基板51は、例えばブリッジマン法、グラディエンドフリーズ法、トラベルヒーティング法によって形成される。X線検出装置200A1は、光電変換基板51を用いることにより、光電変換層を成膜する工程が不要となり、製造工程を減らすことができる。光電変換基板51の厚さは、例えば約0.5mmである。   The photoelectric conversion substrate 51 is formed by, for example, the Bridgman method, the gradient end freeze method, or the travel heating method. By using the photoelectric conversion substrate 51, the X-ray detection apparatus 200A1 does not require a step of forming a photoelectric conversion layer, and can reduce the number of manufacturing steps. The thickness of the photoelectric conversion substrate 51 is, for example, about 0.5 mm.

電極層54は、光電変換基板51のほぼ全面を覆うように形成されていてもよい。電極層54は、例えば、金属を用いて形成される。電極層54は、例えばAl等の、X線透過率の高い金属を用いて形成されていることが好ましい。電極層54は、透明導電材料を用いて形成されていてもよい。   The electrode layer 54 may be formed so as to cover almost the entire surface of the photoelectric conversion substrate 51. The electrode layer 54 is formed using a metal, for example. The electrode layer 54 is preferably formed using a metal having a high X-ray transmittance, such as Al. The electrode layer 54 may be formed using a transparent conductive material.

X線吸収接続層40は、光電変換基板51に直接接していてもよいし、光電変換基板51に直接接していなくてもよい。対向基板50は、光電変換基板51とX線吸収接続層40との間に、さらに電子阻止層(不図示)を有していてもよい。電子阻止層は、絶縁層であり、例えば酸化アルミニウム(AlOx)を用いて形成することができる。電子阻止層により、X線が光電変換基板51に照射されていない場合の暗電流を低減することができる。例えば、電極層34に正電圧を印加した場合は、電子阻止層は、X線吸収接続層40から光電変換基板51へ電子が移動するのを防ぐことができる。 The X-ray absorption connection layer 40 may be in direct contact with the photoelectric conversion substrate 51 or may not be in direct contact with the photoelectric conversion substrate 51. The counter substrate 50 may further have an electron blocking layer (not shown) between the photoelectric conversion substrate 51 and the X-ray absorption connection layer 40. The electron blocking layer is an insulating layer, and can be formed using, for example, aluminum oxide (AlO x ). The electron blocking layer can reduce dark current when the photoelectric conversion substrate 51 is not irradiated with X-rays. For example, when a positive voltage is applied to the electrode layer 34, the electron blocking layer can prevent electrons from moving from the X-ray absorption connection layer 40 to the photoelectric conversion substrate 51.

対向基板50は、光電変換基板51とX線吸収接続層40との間に、複数の対向電極(不図示)をさらに有していてもよい。対向基板50が電子阻止層を有している場合は、複数の対向電極は、電子阻止層とX線吸収接続層40との間に設けられ得る。対向電極のそれぞれは、典型的には、X線吸収接続領域40aのいずれか1つと重なる。対向電極は、例えばTa、Al等の金属を用いて形成される。対向電極は、対向基板50の光電変換基板51側の表面上に、例えば、金属膜をスパッタ蒸着で成膜し、それぞれがX線吸収接続領域40aのいずれか1つと重なるようにパターニングすることで、形成することができる。対向基板50が複数の対向電極をさらに有する場合は、X線の照射によって光電変換基板51内で発生した電荷が、照射された位置に対応した対向電極にのみ収集されるので、周囲の画素とのクロストークが効果的に抑制される。   The counter substrate 50 may further include a plurality of counter electrodes (not shown) between the photoelectric conversion substrate 51 and the X-ray absorption connection layer 40. When the counter substrate 50 has an electron blocking layer, the plurality of counter electrodes can be provided between the electron blocking layer and the X-ray absorption connection layer 40. Each of the counter electrodes typically overlaps any one of the X-ray absorption connection regions 40a. The counter electrode is formed using a metal such as Ta or Al. The counter electrode is formed by, for example, forming a metal film by sputtering deposition on the surface of the counter substrate 50 on the photoelectric conversion substrate 51 side, and patterning each so as to overlap with any one of the X-ray absorption connection regions 40a. Can be formed. When the counter substrate 50 further includes a plurality of counter electrodes, the charges generated in the photoelectric conversion substrate 51 due to the X-ray irradiation are collected only on the counter electrode corresponding to the irradiated position. Crosstalk is effectively suppressed.

本実施形態のX線検出装置は、X線検出装置100A1が有する対向基板30に代えて、対向基板50を有するX線検出装置200A1に限られない。本実施形態の他のX線検出装置は、X線検出装置100A2が有する対向基板30の構成において、基板32と電極層34と光電変換層36とに代えて、光電変換基板51と、光電変換基板51のアクティブマトリクス基板10側とは反対側の表面上に形成された電極層54とを有していてもよい。本実施形態のさらに他のX線検出装置は、X線検出装置100A3が有する対向基板30の構成において、基板32と電極層34と光電変換層36とに代えて、光電変換基板51と、光電変換基板51のアクティブマトリクス基板10側とは反対側の表面上に形成された電極層54とを有していてもよい。本実施形態のさらに他のX線検出装置は、X線検出装置100A4が有する対向基板30の構成において、基板32と電極層34と光電変換層36とに代えて、光電変換基板51と、光電変換基板51のアクティブマトリクス基板10側とは反対側の表面上に形成された電極層54とを有していてもよい。   The X-ray detection apparatus of the present embodiment is not limited to the X-ray detection apparatus 200A1 having the counter substrate 50 in place of the counter substrate 30 of the X-ray detection apparatus 100A1. Another X-ray detection apparatus according to this embodiment includes a photoelectric conversion substrate 51 and a photoelectric conversion instead of the substrate 32, the electrode layer 34, and the photoelectric conversion layer 36 in the configuration of the counter substrate 30 included in the X-ray detection apparatus 100A2. An electrode layer 54 formed on the surface of the substrate 51 opposite to the active matrix substrate 10 side may be included. Still another X-ray detection apparatus according to this embodiment includes a photoelectric conversion substrate 51, a photoelectric conversion substrate 36, an electrode layer 34, and a photoelectric conversion layer 36 instead of the substrate 32, the electrode layer 34, and the photoelectric conversion layer 36 in the configuration of the counter substrate 30 included in the X-ray detection device 100A3. You may have the electrode layer 54 formed on the surface on the opposite side to the active-matrix board | substrate 10 side of the conversion board | substrate 51. FIG. Still another X-ray detection apparatus according to this embodiment includes a photoelectric conversion substrate 51, a photoelectric conversion substrate 36, an electrode layer 34, and a photoelectric conversion layer 36 instead of the substrate 32, the electrode layer 34, and the photoelectric conversion layer 30 in the configuration of the counter substrate 30 included in the X-ray detection device 100A4. You may have the electrode layer 54 formed on the surface on the opposite side to the active-matrix board | substrate 10 side of the conversion board | substrate 51. FIG.

本実施形態のX線検出装置は、X線吸収樹脂層および/またはX線吸収部によって、TFTの半導体層に照射されるX線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、X線照射によるTFTの特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。   In the X-ray detection apparatus according to the present embodiment, the amount of X-rays irradiated to the semiconductor layer of the TFT is reduced by the X-ray absorption resin layer and / or the X-ray absorption part. The characteristic change of the TFT due to the beam irradiation is suppressed, and the operation stability is excellent.

本実施形態のX線検出装置は上記のものに限られない。以下に述べる本実施形態のさらに他のX線検出装置は、アクティブマトリクス基板上に設けられた第1X線吸収接続層または第1接続層と、対向基板上に設けられた第2X線吸収接続層または第2接続層とが直接接着されているので、優れた動作安定性に加えて、両基板間の優れた接続安定性を有する。   The X-ray detection apparatus of the present embodiment is not limited to the above. Still another X-ray detection apparatus of the present embodiment described below includes a first X-ray absorption connection layer or first connection layer provided on an active matrix substrate, and a second X-ray absorption connection layer provided on a counter substrate. Alternatively, since the second connection layer is directly bonded, in addition to excellent operational stability, it has excellent connection stability between both substrates.

本実施形態のさらに他のX線検出装置は、X線検出装置100B1、X線検出装置100B2、X線検出装置100B3、またはX線検出装置100B4が有する対向基板30の構成において、基板32と電極層34と光電変換層36とに代えて、光電変換基板51と、光電変換基板51のアクティブマトリクス基板10側とは反対側の表面上に形成された電極層54とを有していてもよい。   Still another X-ray detection apparatus according to this embodiment includes an X-ray detection apparatus 100B1, an X-ray detection apparatus 100B2, an X-ray detection apparatus 100B3, or a counter substrate 30 included in the X-ray detection apparatus 100B4. It may replace with the layer 34 and the photoelectric converting layer 36, and may have the photoelectric converting substrate 51 and the electrode layer 54 formed on the surface on the opposite side to the active matrix substrate 10 side of the photoelectric converting substrate 51. .

本実施形態のX線検出装置の製造方法は、対向基板の構成が異なる点を除いて、X線検出装置100A1、X線検出装置100A2、X線検出装置100A3、X線検出装置100A4、X線検出装置100B1、X線検出装置100B2、X線検出装置100B3、またはX線検出装置100B4の製造方法と同じであってよい。   The manufacturing method of the X-ray detection apparatus of the present embodiment is the same as the X-ray detection apparatus 100A1, the X-ray detection apparatus 100A2, the X-ray detection apparatus 100A3, the X-ray detection apparatus 100A4, and the X-ray, except that the configuration of the counter substrate is different. The manufacturing method of the detection device 100B1, the X-ray detection device 100B2, the X-ray detection device 100B3, or the X-ray detection device 100B4 may be the same.

本発明は、例えばアクティブマトリクス基板を有するフラットパネル型のX線検出装置に広く適用可能である。   The present invention can be widely applied to, for example, a flat panel type X-ray detection apparatus having an active matrix substrate.

10 アクティブマトリクス基板
12 基板
14 TFT
14i 半導体層
16 画素電極
30、50 対向基板
32 基板
34、54 電極層
36 光電変換層
51 光電変換基板
40 X線吸収接続層
40a X線吸収接続領域
42 第1X線吸収接続層
42a 第1X線吸収接続領域
44 第2X線吸収接続層
44a 第2X線吸収接続領域
46 X線吸収樹脂部
48 対向電極
20 接続層
20a 接続領域
22 第1接続層
22a 第1接続領域
24 第2接続層
24a 第2接続領域
100A1、100B1、100A2、100B2、100A3、100B3、100A4、100B4、200A1 X線検出装置
10 active matrix substrate 12 substrate 14 TFT
14i Semiconductor layer 16 Pixel electrode 30, 50 Counter substrate 32 Substrate 34, 54 Electrode layer 36 Photoelectric conversion layer 51 Photoelectric conversion substrate 40 X-ray absorption connection layer 40a X-ray absorption connection region 42 First X-ray absorption connection layer 42a First X-ray absorption Connection region 44 Second X-ray absorption connection layer 44a Second X-ray absorption connection region 46 X-ray absorption resin portion 48 Counter electrode 20 Connection layer 20a Connection region 22 First connection layer 22a First connection region 24 Second connection layer 24a Second connection Area 100A1, 100B1, 100A2, 100B2, 100A3, 100B3, 100A4, 100B4, 200A1 X-ray detection apparatus

Claims (6)

第1基板と、
前記第1基板と対向するように配置された第2基板または光電変換基板と、
前記第1基板に支持された複数の薄膜トランジスタと、
それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかに含まれる複数の半導体層と、
それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかと接続された複数の画素電極と、
前記第2基板に支持された電極層および前記電極層上に形成された光電変換層、または、前記光電変換基板の前記第1基板側とは反対側の表面上に形成された電極層と、
前記複数の半導体層と前記光電変換層または前記光電変換基板との間に設けられた、少なくとも1つのX線吸収接続層とを有し、
前記少なくとも1つのX線吸収接続層は、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有し、それぞれが、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか1つの少なくとも一部および前記複数の半導体層のいずれか1つの全部と重なる複数のX線吸収接続領域を有する、半導体装置。
A first substrate;
A second substrate or a photoelectric conversion substrate disposed to face the first substrate;
A plurality of thin film transistors supported by the first substrate;
A plurality of semiconductor layers each included in any of the plurality of thin film transistors;
A plurality of pixel electrodes each connected to any of the plurality of thin film transistors;
An electrode layer supported on the second substrate and a photoelectric conversion layer formed on the electrode layer, or an electrode layer formed on a surface opposite to the first substrate side of the photoelectric conversion substrate;
Having at least one X-ray absorption connection layer provided between the plurality of semiconductor layers and the photoelectric conversion layer or the photoelectric conversion substrate;
The at least one X-ray absorption connection layer contains an element having a linear attenuation coefficient of 200 cm −1 or more at 20 keV, and each of the plurality of pixel electrodes has a plurality of pixel electrodes when viewed from the normal direction of the first substrate. A semiconductor device having a plurality of X-ray absorption connection regions overlapping at least a part of any one and all of any one of the plurality of semiconductor layers.
前記少なくとも1つのX線吸収接続層は、導電性を有し、樹脂を含み、
前記複数の画素電極上に形成された第1X線吸収接続層であって、それぞれが、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか1つの少なくとも一部および前記複数の半導体層のいずれか1つの全部と重なる複数の第1X線吸収接続領域を有する第1X線吸収接続層と、
前記光電変換層上または前記光電変換基板の前記第1基板側の表面上に形成され、複数の第2X線吸収接続領域を有する第2X線吸収接続層とを含み、
前記複数の第2X線吸収接続領域のそれぞれは、前記複数の第1X線吸収接続領域のいずれか1つと直接接着されている、請求項1に記載の半導体装置。
The at least one X-ray absorption connection layer has conductivity, includes a resin,
A first X-ray absorption connection layer formed on the plurality of pixel electrodes, each of which is at least a part of any one of the plurality of pixel electrodes when viewed from the normal direction of the first substrate; A first X-ray absorption connection layer having a plurality of first X-ray absorption connection regions overlapping with any one of the plurality of semiconductor layers;
A second X-ray absorption connection layer formed on the photoelectric conversion layer or on the surface of the photoelectric conversion substrate on the first substrate side and having a plurality of second X-ray absorption connection regions;
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the plurality of second X-ray absorption connection regions is directly bonded to any one of the plurality of first X-ray absorption connection regions.
第1基板と、
前記第1基板と対向するように配置された第2基板または光電変換基板と、
前記第1基板に支持された複数の薄膜トランジスタと、
それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかに含まれる複数の半導体層と、
それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかと接続された複数の画素電極と、
それぞれが前記複数の画素電極のいずれかと重なる複数の接続領域を有する、少なくとも1つの接続層と、
前記第2基板に支持された電極層および前記電極層上に形成された光電変換層、または、前記光電変換基板の前記第1基板側とは反対側の表面上に形成された電極層と、
前記複数の半導体層と前記光電変換層または前記光電変換基板との間に設けられたX線吸収部とを有し、
前記X線吸収部は、20keVにおける線減衰係数が200cm-1以上である元素を含有し、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層と重なる、半導体装置。
A first substrate;
A second substrate or a photoelectric conversion substrate disposed to face the first substrate;
A plurality of thin film transistors supported by the first substrate;
A plurality of semiconductor layers each included in any of the plurality of thin film transistors;
A plurality of pixel electrodes each connected to any of the plurality of thin film transistors;
At least one connection layer, each having a plurality of connection regions overlapping any of the plurality of pixel electrodes;
An electrode layer supported on the second substrate and a photoelectric conversion layer formed on the electrode layer, or an electrode layer formed on a surface opposite to the first substrate side of the photoelectric conversion substrate;
An X-ray absorption part provided between the plurality of semiconductor layers and the photoelectric conversion layer or the photoelectric conversion substrate;
The X-ray absorber includes an element having a linear attenuation coefficient of 200 cm −1 or more at 20 keV, and overlaps the plurality of semiconductor layers when viewed from the normal direction of the first substrate.
前記X線吸収部は、前記光電変換層または前記光電変換基板と前記少なくとも1つの接続層との間に設けられた複数の対向電極を含み、
前記複数の対向電極のそれぞれは、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層のいずれか1つの全部と重なる、請求項3に記載の半導体装置。
The X-ray absorption unit includes a plurality of counter electrodes provided between the photoelectric conversion layer or the photoelectric conversion substrate and the at least one connection layer,
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein each of the plurality of counter electrodes overlaps any one of the plurality of semiconductor layers when viewed from the normal direction of the first substrate.
前記X線吸収部は、複数のX線吸収樹脂部を含み、
前記複数のX線吸収樹脂部のそれぞれは、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層のいずれか1つの全部と重なる、請求項3または4に記載の半導体装置。
The X-ray absorption part includes a plurality of X-ray absorption resin parts,
5. The semiconductor device according to claim 3, wherein each of the plurality of X-ray absorbing resin portions overlaps all of any one of the plurality of semiconductor layers when viewed from a normal direction of the first substrate.
前記少なくとも1つの接続層は、導電性を有し、樹脂を含み、
前記複数の画素電極上に形成された第1接続層であって、それぞれが、前記第1基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか1つの少なくとも一部と重なる複数の第1接続領域を有する第1接続層と、
前記光電変換層上または前記光電変換基板の前記第1基板側の表面上に形成され、複数の第2接続領域を有する第2接続層とを含み、
前記複数の第2接続領域のそれぞれは、前記複数の第1接続領域のいずれか1つと直接接着されている、請求項3から5のいずれかに記載の半導体装置。
The at least one connection layer has electrical conductivity and includes a resin;
A plurality of first connection layers formed on the plurality of pixel electrodes, each overlapping at least a part of any one of the plurality of pixel electrodes when viewed from the normal direction of the first substrate. A first connection layer having a first connection region of
A second connection layer formed on the photoelectric conversion layer or on the surface of the photoelectric conversion substrate on the first substrate side and having a plurality of second connection regions;
6. The semiconductor device according to claim 3, wherein each of the plurality of second connection regions is directly bonded to any one of the plurality of first connection regions.
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