JP2018142633A - Electromagnetic wave detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、Ｘ線等の電磁波を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて人等の被写体の画像を形成し診断するための医療用画像診断装置等に用いられる電磁波検出装置に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic wave detection device used in a medical diagnostic imaging apparatus or the like for converting an electromagnetic wave such as an X-ray into an electric signal and forming and diagnosing an image of a subject such as a person based on the electric signal. is there.
Ｘ線等の電磁波を直接的に電荷変換する従来の直接変換型の電磁波検出装置の１例のブロック回路図を図５に示す。電磁波検出装置は、ガラス基板等から成る基板１と、基板１上の第１の方向（例えば、行方向）に配置された複数のゲート信号線１１（GL1，GL2，GL3〜GLm）と、第１の方向と交差する第２の方向（例えば、列方向）に配置された複数の読み取り信号線１２（RL1，RL2，RL3〜RLm）と、ゲート信号線１１と読み取り信号線１２の交差部に対応して配置された検出部としての画素部１３と、を有している。画素部１３は、ゲート信号線１１によってオンされ、読み取り信号をドレイン電極から読み取り信号線１２へ出力する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）と、Ｘ線等の電磁波を電荷変換するアモルファスセレン（ａＳｅ）等から成る電荷変換部１５と、電荷変換部１５により変換された電荷を蓄積する電荷蓄積部１６と、を有している。また、電荷変換部１５に正電位のバイアス電圧（Anode Bias）を供給する、タンタル（Ｔａ），ネオジウム（Ｎｄ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），モリブデン（Ｍｏ），アルミニウム（Ａｌ），クロム（Ｃｒ），銀（Ａｇ）等の金属またはそれらの合金から成るバイアス電圧線１７がある。 FIG. 5 shows a block circuit diagram of an example of a conventional direct conversion type electromagnetic wave detection apparatus that directly converts an electromagnetic wave such as an X-ray. The electromagnetic wave detection device includes a substrate 1 made of a glass substrate or the like, a plurality of gate signal lines 11 (GL1, GL2, GL3 to GLm) arranged in a first direction (for example, a row direction) on the substrate 1, A plurality of read signal lines 12 (RL1, RL2, RL3 to RLm) arranged in a second direction (for example, the column direction) intersecting the direction of 1, and an intersection of the gate signal line 11 and the read signal line 12 And a pixel unit 13 as a detection unit arranged correspondingly. The pixel unit 13 is turned on by the gate signal line 11, and a thin film transistor (TFT) that outputs a read signal from the drain electrode to the read signal line 12, and amorphous selenium (aSe) that converts an electromagnetic wave such as an X-ray And a charge storage unit 16 that stores the charges converted by the charge conversion unit 15. Further, tantalum (Ta), neodymium (Nd), tungsten (W), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), which supplies a positive bias voltage (Anode Bias) to the charge conversion unit 15, There is a bias voltage line 17 made of a metal such as chromium (Cr) or silver (Ag) or an alloy thereof.
また、基板１上のゲート信号線１１の入力端側には、ゲート信号線駆動回路１８が配置されており、読み取り信号線１２の出力端側には、読み取り信号を増幅等して外部の画像処理システム等へ出力する読み出し回路１９が配置されている。 A gate signal line drive circuit 18 is disposed on the input end side of the gate signal line 11 on the substrate 1, and an external image is amplified on the output end side of the read signal line 12 by amplifying the read signal. A readout circuit 19 for outputting to a processing system or the like is arranged.
図６（ａ）は、図５の電磁波検出装置について電磁波の検出原理を説明するための断面図、図６（ｂ）は、（ａ）のＡ部を拡大して示す拡大断面図である。電荷変換部１５は、ａＳｅ層２０の一方の面側に配置されたインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide ：ＩＴＯ）等の透明電極、金（Ａｕ）等から成り、正電位のバイアス電圧が印加される第１の電極２１と、ａＳｅ層２０の他方の面側に配置されたＩＴＯ等の透明電極から成り、画素電極としての第２の電極２２と、を有している。図６（ａ）に示すように、外部からａＳｅ層２０に入射したＸ線は電子と正孔とに変換され、電子は第１の電極２１側に移動し、正孔は第２の電極２２側に移動する。また、電荷蓄積部１６は、第２の電極２２と図６（ｂ）に示す容量電極16aとの間で電荷を蓄積する容量部（コンデンサ部）を構成している。ＴＦＴ１４は、電荷蓄積部１６に蓄積された電荷を、その電荷量に応じた電気信号（読み取り信号）として読み取り信号線１２へ出力する。すなわち、ＴＦＴ１４は、オン状態においてソース電極−ドレイン電極間電流（読み取り信号）を、読み取り信号線１２へ出力する。 6A is a cross-sectional view for explaining the electromagnetic wave detection principle of the electromagnetic wave detection device of FIG. 5, and FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view showing an A portion of FIG. The charge conversion unit 15 is made of a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO) disposed on one surface side of the aSe layer 20, gold (Au), or the like, and is applied with a positive bias voltage. A first electrode 21 and a transparent electrode such as ITO disposed on the other surface side of the aSe layer 20, and a second electrode 22 as a pixel electrode. As shown in FIG. 6A, X-rays incident on the aSe layer 20 from the outside are converted into electrons and holes, the electrons move to the first electrode 21 side, and the holes move to the second electrode 22. Move to the side. In addition, the charge storage unit 16 constitutes a capacitor unit (capacitor unit) that stores charges between the second electrode 22 and the capacitor electrode 16a shown in FIG. 6B. The TFT 14 outputs the charge stored in the charge storage unit 16 to the read signal line 12 as an electric signal (read signal) corresponding to the amount of charge. That is, the TFT 14 outputs the current between the source electrode and the drain electrode (read signal) to the read signal line 12 in the ON state.
図７は、ＴＦＴ１４の詳細な構造を示す断面図である。ＴＦＴ１４は、基板１上に配置されたゲート電極４０と、ゲート電極４０を覆う酸化シリコン（ＳｉＯ2），窒化シリコン（ＳｉＮx）等から成るゲート絶縁層３０と、ゲート絶縁層３０上に配置された低温焼成多結晶シリコン（Low-Temperature Poly Silicon：ＬＴＰＳ）から成る半導体層４１と、半導体層４１のチャネル部４１ｃ上に配置された不純物のドーピングを阻止するチャネル阻止部（チャネルストップ部）４２と、半導体層４１およびチャネル阻止部４２を覆う、酸化シリコン（ＳｉＯ2），窒化シリコン（ＳｉＮx）等から成る層間絶縁層３１と、を有している。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a detailed structure of the TFT 14. The TFT 14 is disposed on the gate electrode 40 disposed on the substrate 1, a gate insulating layer 30 made of silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN x) or the like covering the gate electrode 40, and the gate insulating layer 30. A semiconductor layer 41 made of low-temperature fired polycrystalline silicon (LTPS), a channel blocking portion (channel stop portion) 42 for blocking doping of impurities disposed on the channel portion 41c of the semiconductor layer 41, And an interlayer insulating layer 31 made of silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN x), or the like that covers the semiconductor layer 41 and the channel blocking portion 42.
また、層間絶縁層３１における半導体層４１のソース部４１ｓに対応する部位にはソース電極３３ｓがあり、ソース電極３３ｓはコンタクトホールを介して第２の電極２２に接続されている。半導体層４１のドレイン部４１ｄに対応する部位にはドレイン電極３３ｄがある。層間絶縁層３１とソース電極３３ｓとドレイン電極３３ｄを覆って、アクリル樹脂等から成る平坦化層３２が配置されており、平坦化層３２上に第２の電極２２が配置されている。ソース電極３３ｓおよびドレイン電極３３ｄは、タンタル（Ｔａ），ネオジウム（Ｎｄ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），モリブデン（Ｍｏ），アルミニウム（Ａｌ），クロム（Ｃｒ），銀（Ａｇ）等の金属またはそれらの合金から成る。 Further, a source electrode 33s is provided at a portion corresponding to the source portion 41s of the semiconductor layer 41 in the interlayer insulating layer 31, and the source electrode 33s is connected to the second electrode 22 through a contact hole. A portion of the semiconductor layer 41 corresponding to the drain portion 41d has a drain electrode 33d. A planarizing layer 32 made of acrylic resin or the like is disposed so as to cover the interlayer insulating layer 31, the source electrode 33s, and the drain electrode 33d, and the second electrode 22 is disposed on the planarizing layer 32. The source electrode 33s and the drain electrode 33d are made of tantalum (Ta), neodymium (Nd), tungsten (W), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), chromium (Cr), silver (Ag), or the like. It consists of metal or their alloys.
ＴＦＴ１４を構成する半導体層４１は、真性（intrinsic）Ｓｉ（ｉ型Ｓｉ）から成るノンドープのチャネル部４１ｃと、リン（Ｐ）等のｎ型の不純物が高濃度にドープされたソース部４１ｓおよびドレイン部４１ｄと、リン（Ｐ）等のｎ型の不純物が低濃度にドープされたＬＤＤ（Lightly Doped Drain）部４１ｓｌ，４１ｄｌと、を有している。ソース部４１ｓ側のＬＤＤ部４１ｓｌは、チャネル部４１ｃとソース部４１ｓとの間に配置され、ドレイン部４１ｄ側のＬＤＤ部４１ｄｌは、チャネル部４１ｃとドレイン部４１ｄとの間に配置されている。ソース部４１ｓおよびドレイン部４１ｄはそれぞれ、例えばリンが１×１０20〜１×１０21atoms／cm3（原子数／cm3）の濃度となるようにイオンドーピング法によってドープされている。ＬＤＤ部４１ｓｌおよびＬＤＤ部４１ｄｌは、例えばリンが１×１０16〜５×１０18atoms／cm3の濃度となるようにイオンドーピング法によってドープされている。 The semiconductor layer 41 constituting the TFT 14 includes a non-doped channel portion 41c made of intrinsic Si (i-type Si), a source portion 41s and a drain doped with an n-type impurity such as phosphorus (P) at a high concentration. 41d, and LDD (Lightly Doped Drain) portions 41sl, 41dl doped with n-type impurities such as phosphorus (P) at a low concentration. The LDD part 41sl on the source part 41s side is disposed between the channel part 41c and the source part 41s, and the LDD part 41dl on the drain part 41d side is disposed between the channel part 41c and the drain part 41d. Each of the source part 41s and the drain part 41d is doped by, for example, an ion doping method so that phosphorus has a concentration of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 (number of atoms / cm 3 ). The LDD part 41sl and the LDD part 41dl are doped by an ion doping method so that, for example, phosphorus has a concentration of 1 × 10 16 to 5 × 10 18 atoms / cm 3 .
また、他の従来例として、画素のそれぞれは、電流駆動素子と、電源供給線から供給される電流を電流駆動素子に供給し、チャネル層が微結晶シリコンである駆動ＴＦＴと、ゲートが対応する走査線に接続され、ソースが対応する信号線に接続され、ドレインが駆動ＴＦＴのゲートに接続され、チャネル層がアモルファスシリコンであるスイッチＴＦＴと、を有するアクティブマトリクス基板が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。 As another conventional example, each pixel supplies a current driving element and a current supplied from a power supply line to the current driving element, and a driving TFT whose channel layer is microcrystalline silicon corresponds to a gate. An active matrix substrate has been proposed having a switch TFT connected to a scanning line, a source connected to a corresponding signal line, a drain connected to a gate of a driving TFT, and a channel layer made of amorphous silicon (for example, (See Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の電磁波検出装置においては、以下の問題点があった。図８は、ＴＦＴ１４がｎチャネル型ＴＦＴであって半導体層４１がＬＴＰＳから成る場合の、ゲート電圧（Ｖｇ）の変化に対するソース−ドレイン間電流（Ｉｄ）の変化を示す特性曲線５１と、半導体層４１がアモルファスシリコン（ａＳｉ）から成る場合の、ゲート電圧（Ｖｇ）の変化に対するソース−ドレイン間電流（Ｉｄ）の変化を示す特性曲線５２と、を示すグラフである。図８に示すように、ＴＦＴ１４がオン状態となる領域（Ｖｇが１〜２Ｖ程度以上）では、半導体層４１がＬＴＰＳから成る場合が半導体層４１がａＳｉから成る場合よりもオン電流としてのＩｄが大きくなる。一方、ＴＦＴ１４がオフ状態となる領域（Ｖｇが−１Ｖ程度以下）では、半導体層４１がＬＴＰＳから成る場合のオフ電流５１ｏｆｆが、半導体層４１がａＳｉから成る場合のオフ電流５２ｏｆｆよりも小さくなる。このように、ＬＴＰＳから成る半導体層４１は、ａＳｉから成る半導体層４１よりも、優れたオン電流特性およびオフ電流特性を有している。しかしながら、ＬＴＰＳから成る半導体層４１は、ＴＦＴ１４がオフ状態となる領域において、オフ電流５１ｏｆｆのレベルがランダムノイズ５１ｒのレベルよりも小さいために、結果的にランダムノイズ５１ｒがＸ線画像診断装置等において目立ちやすくなるという問題点があった。 However, the conventional electromagnetic wave detection device has the following problems. FIG. 8 shows a characteristic curve 51 showing a change in source-drain current (Id) with respect to a change in gate voltage (Vg) when the TFT 14 is an n-channel TFT and the semiconductor layer 41 is made of LTPS, and the semiconductor layer 6 is a graph showing a characteristic curve 52 showing a change in a source-drain current (Id) with respect to a change in a gate voltage (Vg) when 41 is made of amorphous silicon (aSi). As shown in FIG. 8, in the region where the TFT 14 is turned on (Vg is about 1 to 2 V or more), when the semiconductor layer 41 is made of LTPS, Id as an on-current is higher than when the semiconductor layer 41 is made of aSi. growing. On the other hand, in the region where the TFT 14 is turned off (Vg is about −1V or less), the off-current 51off when the semiconductor layer 41 is made of LTPS is smaller than the off-current 52off when the semiconductor layer 41 is made of aSi. Thus, the semiconductor layer 41 made of LTPS has better on-current characteristics and off-current characteristics than the semiconductor layer 41 made of aSi. However, in the semiconductor layer 41 made of LTPS, the level of the off current 51off is smaller than the level of the random noise 51r in the region where the TFT 14 is turned off. As a result, the random noise 51r is generated in the X-ray diagnostic imaging apparatus or the like. There was a problem that it became conspicuous.
ランダムノイズ５１ｒの詳細な発生メカニズムは不明であるが、例えば、熱的励起によってゲート電極４０からゲート絶縁層３０に電荷（例えば、正電荷）が移動しゲート絶縁層３０によって捕捉され、その電荷による電界によってチャネル部４１ｃが一時的に導通することが原因の一つと考えられる。その際の電流値は、チャネル部４１ｃの電子移動度、チャネル幅などの電流能力が大きければ大きいほどより大きくなるものと考えられる。 Although the detailed generation mechanism of the random noise 51r is unknown, for example, a charge (for example, a positive charge) is transferred from the gate electrode 40 to the gate insulating layer 30 by thermal excitation and is captured by the gate insulating layer 30, and the One possible cause is that the channel portion 41c is temporarily turned on by an electric field. The current value at that time is considered to increase as the current capability such as the electron mobility and the channel width of the channel portion 41c increases.
一方、ａＳｉから成るチャネル部４１ｃにおいては、ｓＳｉに結晶欠陥が非常に多く、かつ電子移動度が０．３〜１ｃｍ2／Ｖｓ程度と小さい（抵抗が大きい）ために、何らかの原因によってランダムノイズが発生したとしても、ランダムノイズのレベル５４はオフ電流のレベルよりも小さくなる。 On the other hand, in the channel portion 41c made of aSi, sSi has a large number of crystal defects and has an electron mobility as low as about 0.3 to 1 cm 2 / Vs (high resistance). Even if it occurs, the random noise level 54 is smaller than the off-current level.
また、ＬＴＰＳから成る半導体層４１を有するＴＦＴ１４は、チャネル部４１ｃの電子移動度が８０〜２００ｃｍ2／Ｖｓ程度と大きい（抵抗が小さい）ために、高速（高い駆動周波数）で駆動することができるが、上記のとおり、ランダムノイズが目立つという問題点があった。一方、ａＳｉから成る半導体層４１を有するＴＦＴ１４は、電子移動度が小さい（抵抗が大きい）ために、ランダムノイズは目立ちにくいが、駆動周波数が低いという問題点があった。 Further, the TFT 14 having the semiconductor layer 41 made of LTPS can be driven at a high speed (high drive frequency) because the electron mobility of the channel portion 41c is as large as about 80 to 200 cm 2 / Vs (low resistance). However, as described above, there is a problem that random noise is conspicuous. On the other hand, the TFT 14 having the semiconductor layer 41 made of aSi has a problem that the random noise is not noticeable because the electron mobility is low (resistance is high), but the drive frequency is low.
従って、本発明は上記問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、電磁波検出装置から出力された読み取り信号を用いるＸ線画像診断装置等においてランダムノイズが観測されることを抑えること、また読み取り信号を高い周波数で出力することができる電磁波検出装置とすることである。 Therefore, the present invention has been completed in view of the above problems, and its object is to suppress the observation of random noise in an X-ray diagnostic imaging apparatus or the like that uses a read signal output from an electromagnetic wave detection apparatus. Another object is to provide an electromagnetic wave detection device that can output a read signal at a high frequency.
本発明の電磁波検出装置は、基板と、前記基板上の所定方向に配置された、第１のゲート信号線およびそれに隣接する第２のゲート信号線と、前記第１のゲート信号線および前記第２のゲート信号線と交差させて配置された読み取り信号線と、前記第１のゲート信号線および前記第２のゲート信号線と前記読み取り信号線との交差部に対応して配置された電磁波の検出部と、を有しており、前記検出部は、入射した電磁波を電荷に変換する電荷変換部と、前記電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記電荷蓄積部に蓄積された前記電荷を前記読み取り信号線に出力する薄膜トランジスタと、を有している電磁波検出装置であって、前記検出部は、第１のゲート電極が前記第１のゲート信号線に接続され、第１のドレイン電極が前記読み取り信号線に接続されており、第１のソース電極を有する第１の薄膜トランジスタと、第２のゲート電極が前記第２のゲート信号線に接続され、第２のソース電極が前記電荷蓄積部に接続され、第２のドレイン電極が前記第１のソース電極に接続された第２の薄膜トランジスタと、を有しており、前記第１の薄膜トランジスタのオフ時にそのチャネル部に常時流れる第１のオフ電流と、前記第１の薄膜トランジスタのオフ時に一時的に発生する第１のランダムノイズと、前記第２の薄膜トランジスタのオフ時にそのチャネル部に常時流れる第２のオフ電流と、前記第２の薄膜トランジスタのオフ時に一時的に発生する第２のランダムノイズと、が生じており、前記第１のオフ電流の最大値および前記第１のランダムノイズの最大値が、前記第２のオフ電流の最大値および前記第２のランダムノイズの最大値のいずれよりも小さい構成である。 The electromagnetic wave detection device of the present invention includes a substrate, a first gate signal line and a second gate signal line adjacent to the substrate, a first gate signal line, and the first gate signal line arranged in a predetermined direction on the substrate. Read signal lines arranged to intersect two gate signal lines, and electromagnetic waves arranged corresponding to intersections of the first gate signal line and the second gate signal line and the read signal line. A detection unit, wherein the detection unit converts the incident electromagnetic wave into a charge, a charge conversion unit that accumulates the charge, and the charge accumulated in the charge accumulation unit. And a thin film transistor that outputs to a read signal line, wherein the detection unit includes a first gate electrode connected to the first gate signal line, and a first drain electrode connected to the first gate electrode. Read signal line A first thin film transistor having a first source electrode; a second gate electrode connected to the second gate signal line; a second source electrode connected to the charge storage portion; A second thin film transistor having a second drain electrode connected to the first source electrode, and a first off current that always flows through a channel portion of the first thin film transistor when the first thin film transistor is turned off; A first random noise that is temporarily generated when one thin film transistor is turned off, a second off-current that always flows through the channel portion when the second thin film transistor is turned off, and a temporary time when the second thin film transistor is turned off. Second random noise is generated, and the maximum value of the first off-current and the maximum value of the first random noise are the second off-current. It is smaller construction than any of the maximum value and the maximum value of the second random noise.
本発明の電磁波検出装置は、好ましくは、前記第１の薄膜トランジスタは、そのチャネル部の電子移動度が前記第２の薄膜トランジスタのチャネル部の電子移動度よりも小さい。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, preferably, the first thin film transistor has an electron mobility in a channel portion smaller than an electron mobility in a channel portion of the second thin film transistor.
また本発明の電磁波検出装置は、好ましくは、前記第１の薄膜トランジスタの前記チャネル部の電子移動度が、前記第２薄膜トランジスタの前記チャネル部の電子移動度の１００分の１以下である。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, preferably, the electron mobility of the channel portion of the first thin film transistor is 1/100 or less of the electron mobility of the channel portion of the second thin film transistor.
また本発明の電磁波検出装置は、好ましくは、前記第１の薄膜トランジスタは、非晶質半導体層を有しており、前記第２の薄膜トランジスタは、多結晶半導体層を有している。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, preferably, the first thin film transistor has an amorphous semiconductor layer, and the second thin film transistor has a polycrystalline semiconductor layer.
また本発明の電磁波検出装置は、好ましくは、前記第１の薄膜トランジスタを構成する半導体層および前記第２の薄膜トランジスタを構成する半導体層は、同じ結晶質のものであり、前記第１の薄膜トランジスタのチャネル部の幅が前記第２の薄膜トランジスタのチャネル部の幅よりも小さい。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, preferably, the semiconductor layer constituting the first thin film transistor and the semiconductor layer constituting the second thin film transistor are of the same crystallinity, and the channel of the first thin film transistor The width of the portion is smaller than the width of the channel portion of the second thin film transistor.
また本発明の電磁波検出装置は、好ましくは、前記第１の薄膜トランジスタおよび前記第２の薄膜トランジスタはそれぞれ、ｎチャネル型薄膜トランジスタであり、前記第１の薄膜トランジスタのオフ時のソース−ゲート間の電位差の絶対値が、前記第２の薄膜トランジスタのオフ時のソース−ゲート間の電位差の絶対値よりも小さい。 In the electromagnetic wave detection device according to the present invention, preferably, each of the first thin film transistor and the second thin film transistor is an n-channel thin film transistor, and the absolute potential difference between the source and the gate when the first thin film transistor is off. The value is smaller than the absolute value of the potential difference between the source and gate when the second thin film transistor is off.
本発明の電磁波検出装置は、基板と、前記基板上の所定方向に配置された、第１のゲート信号線およびそれに隣接する第２のゲート信号線と、前記第１のゲート信号線および前記第２のゲート信号線と交差させて配置された読み取り信号線と、前記第１のゲート信号線および前記第２のゲート信号線と前記読み取り信号線との交差部に対応して配置された電磁波の検出部と、を有しており、前記検出部は、入射した電磁波を電荷に変換する電荷変換部と、前記電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記電荷蓄積部に蓄積された前記電荷を前記読み取り信号線に出力する薄膜トランジスタと、を有している電磁波検出装置であって、前記検出部は、第１のゲート電極が前記第１のゲート信号線に接続され、第１のドレイン電極が前記読み取り信号線に接続されており、第１のソース電極を有する第１の薄膜トランジスタと、第２のゲート電極が前記第２のゲート信号線に接続され、第２のソース電極が前記電荷蓄積部に接続され、第２のドレイン電極が前記第１のソース電極に接続された第２の薄膜トランジスタと、を有しており、前記第１の薄膜トランジスタのオフ時にそのチャネル部に常時流れる第１のオフ電流と、前記第１の薄膜トランジスタのオフ時に一時的に発生する第１のランダムノイズと、前記第２の薄膜トランジスタのオフ時にそのチャネル部に常時流れる第２のオフ電流と、前記第２の薄膜トランジスタのオフ時に一時的に発生する第２のランダムノイズと、が生じており、前記第１のオフ電流の最大値および前記第１のランダムノイズの最大値が、前記第２のオフ電流の最大値および前記第２のランダムノイズの最大値のいずれよりも小さい構成であることから、以下の効果を奏する。 The electromagnetic wave detection device of the present invention includes a substrate, a first gate signal line and a second gate signal line adjacent to the substrate, a first gate signal line, and the first gate signal line arranged in a predetermined direction on the substrate. Read signal lines arranged to intersect two gate signal lines, and electromagnetic waves arranged corresponding to intersections of the first gate signal line and the second gate signal line and the read signal line. A detection unit, wherein the detection unit converts the incident electromagnetic wave into a charge, a charge conversion unit that accumulates the charge, and the charge accumulated in the charge accumulation unit. And a thin film transistor that outputs to a read signal line, wherein the detection unit includes a first gate electrode connected to the first gate signal line, and a first drain electrode connected to the first gate electrode. Read signal line A first thin film transistor having a first source electrode; a second gate electrode connected to the second gate signal line; a second source electrode connected to the charge storage portion; A second thin film transistor having a second drain electrode connected to the first source electrode, and a first off current that always flows through a channel portion of the first thin film transistor when the first thin film transistor is turned off; A first random noise that is temporarily generated when one thin film transistor is turned off, a second off-current that always flows through the channel portion when the second thin film transistor is turned off, and a temporary time when the second thin film transistor is turned off. Second random noise is generated, and the maximum value of the first off-current and the maximum value of the first random noise are the second off-current. Since it is smaller construction than any of the maximum value and the maximum value of the second random noise, the following effects.
第１のオフ電流の最大値および第１のランダムノイズの最大値が、第２のオフ電流の最大値および第２のランダムノイズの最大値のいずれよりも小さいので、第２のオフ電流および第２のランダムノイズが、第１のオフ電流の最大値および第１のランダムノイズの最大値以下のレベル（値）に抑えられることとなる。すなわち、高いレベルのノイズである、第２のオフ電流および第２のランダムノイズが、読み取り信号線に出力されないように遮断することができる。その結果、電磁波検出装置から出力された読み取り信号を用いるＸ線画像診断装置等においてランダムノイズが観測されることを抑えることができる。 Since the maximum value of the first off current and the maximum value of the first random noise are smaller than both the maximum value of the second off current and the maximum value of the second random noise, The second random noise is suppressed to a level (value) that is equal to or less than the maximum value of the first off-current and the maximum value of the first random noise. That is, it is possible to block the second off current and the second random noise, which are high level noises, from being output to the reading signal line. As a result, random noise can be suppressed from being observed in an X-ray diagnostic imaging apparatus or the like that uses a read signal output from the electromagnetic wave detection apparatus.
本発明の電磁波検出装置は、好ましくは、前記第１の薄膜トランジスタは、そのチャネル部の電子移動度が前記第２の薄膜トランジスタのチャネル部の電子移動度よりも小さい場合、以下の効果を奏する。すなわち、読み取り信号線に接続された第１の薄膜トランジスタの電子移動度が、電荷蓄積部に接続された第２の薄膜トランジスタの電子移動度よりも小さい（抵抗が大きい）ために、第２の薄膜トランジスタにおいてランダムノイズが発生したとしても、そのランダムノイズは第１の薄膜トランジスタにおいて遮断されることとなる。従って、電磁波検出装置から出力された読み取り信号を用いるＸ線画像診断装置等においてランダムノイズが観測されることを防ぐことができる。 In the electromagnetic wave detection apparatus of the present invention, preferably, the first thin film transistor has the following effects when the electron mobility of the channel portion thereof is smaller than the electron mobility of the channel portion of the second thin film transistor. That is, since the electron mobility of the first thin film transistor connected to the read signal line is smaller than the electron mobility of the second thin film transistor connected to the charge storage portion (the resistance is large), Even if random noise occurs, the random noise is blocked in the first thin film transistor. Therefore, it is possible to prevent random noise from being observed in an X-ray diagnostic imaging apparatus that uses a read signal output from the electromagnetic wave detection apparatus.
また、１フレーム期間の間駆動周波数が低い第１の薄膜トランジスタをオン状態としておき、１走査期間の間駆動周波数が高い第２の薄膜トランジスタをオン状態とすれば、検出部から読み取り信号を読み取り信号線に出力させることができるので、読み取り信号を高い周波数で取り出すことができる。すなわち、駆動周波数の高い高速駆動が可能な電磁波検出装置とすることができる。 In addition, when the first thin film transistor having a low driving frequency is turned on for one frame period and the second thin film transistor having a high driving frequency is turned on for one scanning period, the reading signal is read from the detection unit by the signal line. Therefore, the read signal can be taken out at a high frequency. That is, an electromagnetic wave detection device capable of high-speed driving with a high driving frequency can be obtained.
本発明の電磁波検出装置は、前記第１の薄膜トランジスタの前記チャネル部の電子移動度が、前記第２の薄膜トランジスタの前記チャネル部の電子移動度の１００分の１以下である場合、第２の薄膜トランジスタで発生したランダムノイズを第１の薄膜トランジスタにおいて遮断する効果および高速駆動の効果が向上する。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, when the electron mobility of the channel portion of the first thin film transistor is 1/100 or less of the electron mobility of the channel portion of the second thin film transistor, the second thin film transistor The effect of blocking random noise generated in step 1 in the first thin film transistor and the effect of high-speed driving are improved.
また本発明の電磁波検出装置は、前記第１の薄膜トランジスタは、非晶質半導体層を有しており、前記第２の薄膜トランジスタは、多結晶半導体層を有している場合、例えば非晶質半導体層としての非晶質シリコン層はチャネル部の電子移動度が０．３〜１ｃｍ2／Ｖｓ程度と小さく、多結晶半導体層としてのＬＴＰＳ層はチャネル部の電子移動度が８０〜２００ｃｍ2／Ｖｓ程度と非常に大きくなる。従って、ランダムノイズを第１の薄膜トランジスタにおいて遮断する効果および高速駆動の効果がより向上する。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, when the first thin film transistor has an amorphous semiconductor layer and the second thin film transistor has a polycrystalline semiconductor layer, for example, an amorphous semiconductor The amorphous silicon layer as a layer has a small electron mobility of about 0.3 to 1 cm 2 / Vs in the channel portion, and the LTPS layer as a polycrystalline semiconductor layer has an electron mobility of 80 to 200 cm 2 / Vs in the channel portion. To be very large with the degree. Therefore, the effect of blocking random noise in the first thin film transistor and the effect of high-speed driving are further improved.
また本発明の電磁波検出装置は、前記第１の薄膜トランジスタを構成する半導体層および前記第２の薄膜トランジスタを構成する半導体層は、同じ結晶質のものであり、前記第１の薄膜トランジスタのチャネル部の幅が前記第２の薄膜トランジスタのチャネル部の幅よりも小さい場合、第１の薄膜トランジスタにおいて発生する、第１のオフ電流のレベルおよび第１のランダムノイズのレベルが、第２の薄膜トランジスタにおいて発生する、第２のオフ電流のレベルおよび第２のランダムノイズのレベルよりも小さくなる。従って、第１のオフ電流の最大値および第１のランダムノイズの最大値が、第２のオフ電流の最大値および第２のランダムノイズの最大値のいずれよりも小さくなるようにすることができる。その結果、第２のオフ電流および第２のランダムノイズを、第１のオフ電流の最大値および第１のランダムノイズの最大値以下のレベル（値）に抑えることができる。 Further, in the electromagnetic wave detection device of the present invention, the semiconductor layer constituting the first thin film transistor and the semiconductor layer constituting the second thin film transistor are of the same crystallinity, and the width of the channel portion of the first thin film transistor Is smaller than the width of the channel portion of the second thin film transistor, the first off current level and the first random noise level generated in the first thin film transistor are generated in the second thin film transistor. The level of the off current of 2 and the level of the second random noise become smaller. Therefore, the maximum value of the first off current and the maximum value of the first random noise can be made smaller than both the maximum value of the second off current and the maximum value of the second random noise. . As a result, the second off current and the second random noise can be suppressed to a level (value) that is equal to or less than the maximum value of the first off current and the maximum value of the first random noise.
また本発明の電磁波検出装置は、前記第１の薄膜トランジスタおよび前記第２の薄膜トランジスタはそれぞれ、ｎチャネル型薄膜トランジスタであり、前記第１の薄膜トランジスタのオフ時のソース−ゲート間の電位差の絶対値が、前記第２の薄膜トランジスタのオフ時のソース−ゲート間の電位差の絶対値よりも小さい場合、第１の薄膜トランジスタにおいて発生する、第１のオフ電流のレベルおよび第１のランダムノイズのレベルが、第２の薄膜トランジスタにおいて発生する、第２のオフ電流のレベルおよび第２のランダムノイズのレベルよりも小さくなる。従って、第１のオフ電流の最大値および第１のランダムノイズの最大値が、第２のオフ電流の最大値および第２のランダムノイズの最大値のいずれよりも小さくなるようにすることができる。その結果、第２のオフ電流および第２のランダムノイズを、第１のオフ電流の最大値および第１のランダムノイズの最大値以下のレベル（値）に抑えることができる。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, each of the first thin film transistor and the second thin film transistor is an n-channel thin film transistor, and the absolute value of the potential difference between the source and the gate when the first thin film transistor is off is When the second thin film transistor is smaller than the absolute value of the potential difference between the source and the gate when the second thin film transistor is off, the first off current level and the first random noise level generated in the first thin film transistor are the second level. The second off current level and the second random noise level generated in the thin film transistor of FIG. Therefore, the maximum value of the first off current and the maximum value of the first random noise can be made smaller than both the maximum value of the second off current and the maximum value of the second random noise. . As a result, the second off current and the second random noise can be suppressed to a level (value) that is equal to or less than the maximum value of the first off current and the maximum value of the first random noise.
以下、本発明の電磁波検出装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明の電磁波検出装置の主要な構成部材等を示している。従って、本発明の電磁波検出装置は、図に示されていない回路基板、配線導体、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成部材を備えていてもよい。また、本発明の実施の形態を示す図１〜図４において、図５〜図８に示す従来例と同じ部位には同じ符号を付しており、それらの詳細な説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the electromagnetic wave detection device of the present invention will be described with reference to the drawings. However, each drawing referred to below shows main components of the electromagnetic wave detection device of the present invention. Therefore, the electromagnetic wave detection apparatus of the present invention may include known constituent members such as a circuit board, a wiring conductor, a control IC, and an LSI that are not shown in the drawing. Moreover, in FIGS. 1-4 which show embodiment of this invention, the same code | symbol is attached | subjected to the same site | part as the prior art example shown in FIGS. 5-8, those detailed description is abbreviate | omitted.
本発明の電磁波検出装置は、図１、図２に示すように、ガラス基板等から成る基板１と、基板１上の所定方向（例えば、行方向）に配置された、第１のゲート信号線ＧＬｆおよびそれに隣接する第２のゲート信号線ＧＬ１と、第１のゲート信号線ＧＬｆおよび第２のゲート信号線ＧＬ１と交差させて配置された読み取り信号線１２と、第１のゲート信号線ＧＬｆおよび第２のゲート信号線ＧＬ１と読み取り信号線１２との交差部に対応して配置された電磁波の検出部１３と、を有しており、検出部１３は、入射した電磁波を電荷に変換する電荷変換部１５と、電荷を蓄積する電荷蓄積部１６と、電荷蓄積部１６に蓄積された電荷を読み取り信号線１２に出力するＴＦＴ１４ａ，１４ｂと、を有している電磁波検出装置であって、検出部１３は、第１のゲート電極１４ａｇが第１のゲート信号線ＧＬｆに接続され、第１のドレイン電極１４ａｄが読み取り信号線１２に接続されており、第１のソース電極１４ａｓを有する第１のＴＦＴ１４ａと、第２のゲート電極１４ｂｇが第２のゲート信号線ＧＬ１に接続され、第２のソース電極１４ｂｓが電荷蓄積部１６に接続され、第２のドレイン電極１４ｂｄが第１のソース電極１４ａｓに接続された第２のＴＦＴ１４ｂと、を有しており、第１のＴＦＴ１４ａのオフ時にそのチャネル部に常時流れる第１のオフ電流（例えば、図３に示す第１のオフ電流６１ｂｏｆｆ）と、第１のＴＦＴ１４ａのオフ時に一時的に発生する第１のランダムノイズ（例えば、図３に示す第１のランダムノイズ６１ｂｒ）と、第２のＴＦＴ１４ｂのオフ時にそのチャネル部に常時流れる第２のオフ電流６２ｏｆｆ（図３に示す）と、第２のＴＦＴ１４ｂのオフ時に一時的に発生する第２のランダムノイズ６２ｒ（図３に示す）と、が生じており、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆの最大値および第１のランダムノイズ６１ｂｒの最大値が、第２のオフ電流６２ｏｆｆの最大値および第２のランダムノイズ６２ｒの最大値のいずれよりも小さい構成である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the electromagnetic wave detection device of the present invention includes a substrate 1 made of a glass substrate or the like, and a first gate signal line disposed in a predetermined direction (for example, a row direction) on the substrate 1. GLf and the second gate signal line GL1 adjacent thereto, the read signal line 12 arranged so as to cross the first gate signal line GLf and the second gate signal line GL1, the first gate signal line GLf and And an electromagnetic wave detection unit 13 disposed corresponding to the intersection of the second gate signal line GL1 and the read signal line 12, and the detection unit 13 is a charge for converting the incident electromagnetic wave into a charge. An electromagnetic wave detection device having a conversion unit 15, a charge storage unit 16 that stores charges, and TFTs 14 a and 14 b that read the charges stored in the charge storage unit 16 and output them to the signal line 12. Part 13 The first gate electrode 14ag is connected to the first gate signal line GLf, the first drain electrode 14ad is connected to the read signal line 12, the first TFT 14a having the first source electrode 14as, The second gate electrode 14bg is connected to the second gate signal line GL1, the second source electrode 14bs is connected to the charge storage unit 16, and the second drain electrode 14bd is connected to the first source electrode 14as. The first TFT 14b has a first off-current (for example, the first off-current 61boff shown in FIG. 3) that always flows through the channel portion when the first TFT 14a is off, and the first TFT 14a The first random noise (for example, the first random noise 61br shown in FIG. 3) that is temporarily generated when the second TFT 14b is turned off. A second off-current 62off (shown in FIG. 3) that always flows in the channel portion and a second random noise 62r (shown in FIG. 3) that is temporarily generated when the second TFT 14b is turned off. The maximum value of the first off current 61boff and the maximum value of the first random noise 61br are smaller than both the maximum value of the second off current 62off and the maximum value of the second random noise 62r.
上記の構成により、以下の効果を奏する。第１のオフ電流６１ｂｏｆｆの最大値および第１のランダムノイズ６１ｂｒの最大値が、第２のオフ電流６２ｏｆｆの最大値および第２のランダムノイズ６２ｒの最大値のいずれよりも小さいので、第２のオフ電流６２ｏｆｆおよび第２のランダムノイズ６２ｒが、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆの最大値および第１のランダムノイズ６１ｂｒの最大値以下のレベル（値）に抑えられることとなる。すなわち、高いレベルのノイズである、第２のオフ電流６２ｏｆｆおよび第２のランダムノイズ６２ｒが、読み取り信号線１２に出力されないように遮断することができる。その結果、電磁波検出装置から出力された読み取り信号を用いるＸ線画像診断装置等においてランダムノイズが観測されることを抑えることができる。 With the above configuration, the following effects can be obtained. Since the maximum value of the first off-current 61boff and the maximum value of the first random noise 61br are smaller than both the maximum value of the second off-current 62off and the maximum value of the second random noise 62r, the second value The off current 62off and the second random noise 62r are suppressed to a level (value) that is equal to or lower than the maximum value of the first off current 61boff and the maximum value of the first random noise 61br. That is, the second off current 62off and the second random noise 62r, which are high level noises, can be blocked from being output to the read signal line 12. As a result, random noise can be suppressed from being observed in an X-ray diagnostic imaging apparatus or the like that uses a read signal output from the electromagnetic wave detection apparatus.
図３は、本発明の電磁波検出装置について、ｎチャネル型ＴＦＴである第１のＴＦＴ１４ａにおける、ゲート電圧（Ｖｇ）の変化に対するソース−ドレイン間電流（Ｉｄ）の変化を示す特性曲線６１ａ、６１ｂと、ｎチャネル型ＴＦＴである第２のＴＦＴ１４ｂにおける、Ｖｇの変化に対するＩｄの変化を示す特性曲線６２と、を示すグラフである。特性曲線６１ａは、第１のＴＦＴ１４ａがａＳｉから成る半導体層を有する場合を示し、特性曲線６１ｂは、第１のＴＦＴ１４ａがＬＴＰＳから成る半導体層を有する場合を示す。 FIG. 3 shows characteristic curves 61a and 61b showing the change of the source-drain current (Id) with respect to the change of the gate voltage (Vg) in the first TFT 14a, which is an n-channel TFT, for the electromagnetic wave detection device of the present invention. And a characteristic curve 62 showing a change in Id with respect to a change in Vg in the second TFT 14b which is an n-channel TFT. A characteristic curve 61a shows a case where the first TFT 14a has a semiconductor layer made of aSi, and a characteristic curve 61b shows a case where the first TFT 14a has a semiconductor layer made of LTPS.
第１のＴＦＴ１４ａがａＳｉから成る半導体層を有する場合、第１のオフ電流６１ａｏｆｆの最大値および第１のランダムノイズ（第１のオフ電流６１ａｏｆｆとほぼ同程度以下であるため、図示していない）の最大値が、第２のオフ電流６２ｏｆｆの最大値および第２のランダムノイズ６２ｒの最大値のいずれよりも小さい構成とされている。また、第１のＴＦＴ１４ａがＬＴＰＳから成る半導体層を有する場合、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆの最大値および第１のランダムノイズ６１ｂｒの最大値が、第２のオフ電流６２ｏｆｆの最大値および第２のランダムノイズ６２ｒの最大値のいずれよりも小さい構成とされている。 When the first TFT 14a has a semiconductor layer made of aSi, the maximum value of the first off-current 61aoff and the first random noise (not shown because they are almost equal to or less than the first off-current 61aoff) Is set to be smaller than both the maximum value of the second off-current 62off and the maximum value of the second random noise 62r. When the first TFT 14a has a semiconductor layer made of LTPS, the maximum value of the first off current 61boff and the maximum value of the first random noise 61br are the maximum value of the second off current 62off and the second value of the second off current 62off. The configuration is smaller than any of the maximum values of the random noise 62r.
なお、第１のＴＦＴ１４ａがａＳｉから成る半導体層を有する場合に、第１のランダムノイズが第１のオフ電流６１ａｏｆｆと同程度以下であるのは、リーク電流の原因である欠陥が非常に多いという理由による。 When the first TFT 14a has a semiconductor layer made of aSi, the reason why the first random noise is less than or equal to the first off-current 61aoff is that there are so many defects that cause leakage current. Depending on the reason.
本発明の電磁波検出装置において、上記の構成を実現するより具体的かつ好適な構成として、第１のＴＦＴ１４ａは、そのチャネル部の電子移動度が第２のＴＦＴ１４ｂのチャネル部の電子移動度よりも小さい構成が好ましい。この場合、読み取り信号線１２に接続された第１のＴＦＴ１４ａの電子移動度が、電荷蓄積部１６に接続された第２のＴＦＴ１４ｂの電子移動度よりも小さい（抵抗が大きい）ために、第２のＴＦＴ１４ｂにおいてランダムノイズが発生したとしても、そのランダムノイズは第１のＴＦＴ１４ａにおいて遮断されることとなる。従って、電磁波検出装置から出力された読み取り信号を用いるＸ線画像診断装置等においてランダムノイズが観測されることを防ぐことができる。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, as a more specific and preferable configuration for realizing the above configuration, the first TFT 14a has an electron mobility in the channel portion higher than that in the channel portion of the second TFT 14b. A small configuration is preferred. In this case, since the electron mobility of the first TFT 14a connected to the read signal line 12 is smaller than the electron mobility of the second TFT 14b connected to the charge storage unit 16 (the resistance is large), Even if random noise is generated in the TFT 14b, the random noise is blocked in the first TFT 14a. Therefore, it is possible to prevent random noise from being observed in an X-ray diagnostic imaging apparatus that uses a read signal output from the electromagnetic wave detection apparatus.
また、１フレーム期間の間、電子移動度が小さいために駆動周波数が低い第１のＴＦＴ１４ａをオン状態としておき、１走査期間の間、電子移動度が大きいために駆動周波数が高い第２のＴＦＴ１４ｂをオン状態とすれば、検出部１３から読み取り信号を読み取り信号線１２に出力させることができるので、読み取り信号を高い周波数で取り出すことができる。すなわち、駆動周波数の高い高速駆動が可能な電磁波検出装置とすることができる。この場合、第１のＴＦＴ１４ａの駆動周波数は、例えば１Ｈｚ〜３０Ｈｚ程度とすることができる。第２のＴＦＴ１４ｂの駆動周波数は、例えば５ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ程度とすることができる。従って、電磁波検出装置の駆動周波数は３ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ程度となる。 Further, the first TFT 14a having a low driving frequency due to low electron mobility is turned on during one frame period, and the second TFT 14b having a high driving frequency due to high electron mobility during one scanning period. Since the reading signal can be output from the detection unit 13 to the reading signal line 12 when the is turned on, the reading signal can be extracted at a high frequency. That is, an electromagnetic wave detection device capable of high-speed driving with a high driving frequency can be obtained. In this case, the driving frequency of the first TFT 14a can be set to about 1 Hz to 30 Hz, for example. The driving frequency of the second TFT 14b can be set to about 5 kHz to 300 kHz, for example. Therefore, the driving frequency of the electromagnetic wave detection device is about 3 kHz to 200 kHz.
なお、図１に示すように、１行目に並んでいる検出部１３は、第１のゲート信号線ＧＬｆおよび第２のゲート信号線ＧＬ１によってオンされ、２行目に並んでいる検出部１３は、第１のゲート信号線ＧＬｆおよび第２のゲート信号線ＧＬ２によってオンされ、ｍ行目（ｍは自然数）に並んでいる検出部１３は、第１のゲート信号線ＧＬｆおよび第２のゲート信号線ＧＬｍによってオンされる。このように、本発明の構成はマトリックス状（行列状）に配列された検出部１３にも適用可能である。 As shown in FIG. 1, the detectors 13 arranged in the first row are turned on by the first gate signal line GLf and the second gate signal line GL1, and the detectors 13 arranged in the second row. Are turned on by the first gate signal line GLf and the second gate signal line GL2, and the detectors 13 arranged in the m-th row (m is a natural number) are connected to the first gate signal line GLf and the second gate. It is turned on by the signal line GLm. Thus, the configuration of the present invention can also be applied to the detection units 13 arranged in a matrix (matrix).
チャネル部の電子移動度が第２のＴＦＴ１４ｂのチャネル部の電子移動度よりも小さい第１のＴＦＴ１４ａは、例えばａＳｉ等の非晶質半導体、インジウムガリウム亜鉛酸化物（Indium Gallium Zinc Oxide ：ＩＧＺＯ）等の酸化物半導体などから成る。チャネル部の電子移動度が第１のＴＦＴ１４ａのチャネル部の電子移動度よりも大きい第２のＴＦＴ１４ｂは、例えばＬＴＰＳ等の多結晶半導体、微結晶シリコン等の微結晶半導体、単結晶シリコン等の単結晶半導体などから成る。 The first TFT 14a whose electron mobility in the channel portion is smaller than the electron mobility in the channel portion of the second TFT 14b is, for example, an amorphous semiconductor such as aSi, indium gallium zinc oxide (IGZO), or the like. Made of oxide semiconductors. The second TFT 14b whose electron mobility in the channel portion is larger than the electron mobility in the channel portion of the first TFT 14a is, for example, a polycrystalline semiconductor such as LTPS, a microcrystalline semiconductor such as microcrystalline silicon, a single crystal silicon or the like. It consists of a crystalline semiconductor.
また、チャネル部の電子移動度が第１のＴＦＴ１４ａのチャネル部の電子移動度よりも大きい第２のＴＦＴ１４ｂは、その平面視におけるサイズを、第１のＴＦＴ１４ａのサイズの１／２〜１／４０程度として非常に小さくすることができる。その場合、検出部１３の開口率を大きくすることができる。 In addition, the second TFT 14b in which the electron mobility in the channel portion is larger than the electron mobility in the channel portion of the first TFT 14a has a size in a plan view that is 1/2 to 1/40 of the size of the first TFT 14a. The degree can be very small. In that case, the aperture ratio of the detection unit 13 can be increased.
本発明の電磁波検出装置は、第１のＴＦＴ１４ａのチャネル部の電子移動度が、第２のＴＦＴ１４ｂのチャネル部の電子移動度の１００分の１以下であることが好ましい。この場合、第２のＴＦＴ１４ｂで発生したランダムノイズを第１のＴＦＴ１４ａにおいて遮断する効果および高速駆動の効果が向上する。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, the electron mobility in the channel portion of the first TFT 14a is preferably 1/100 or less of the electron mobility in the channel portion of the second TFT 14b. In this case, the effect of blocking random noise generated in the second TFT 14b in the first TFT 14a and the effect of high-speed driving are improved.
第１のＴＦＴ１４ａのチャネル部の電子移動度は、第２のＴＦＴ１４ｂのチャネル部の電子移動度の２０００分の１乃至１００分の１であることがより好ましい。２０００分の１未満では、駆動周波数が上記の好適な範囲からずれやすくなる傾向がある。 More preferably, the electron mobility of the channel portion of the first TFT 14a is 1/2000 to 1/100 of the electron mobility of the channel portion of the second TFT 14b. If it is less than 1/2000, there is a tendency that the drive frequency tends to deviate from the above preferred range.
また本発明の電磁波検出装置は、第１のＴＦＴ１４ａは、非晶質半導体層を有しており、第２のＴＦＴ１４ｂは、多結晶半導体層を有している場合、例えば非晶質半導体層としての非晶質（アモルファス）シリコン層はチャネル部の電子移動度が０．３〜１ｃｍ2／Ｖｓ程度と小さく、多結晶半導体層としてのＬＴＰＳ層はチャネル部の電子移動度が８０〜２００ｃｍ2／Ｖｓ程度と非常に大きくなる。従って、第２のＴＦＴ１４ｂで発生したランダムノイズを第１のＴＦＴ１４ａにおいて遮断する効果および高速駆動の効果がより向上する。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, when the first TFT 14a has an amorphous semiconductor layer and the second TFT 14b has a polycrystalline semiconductor layer, for example, as an amorphous semiconductor layer The amorphous silicon layer has an electron mobility in the channel portion as small as about 0.3 to 1 cm 2 / Vs, and the LTPS layer as a polycrystalline semiconductor layer has an electron mobility in the channel portion of 80 to 200 cm 2 / Vs. It becomes very large, about Vs. Therefore, the effect of blocking random noise generated in the second TFT 14b in the first TFT 14a and the effect of high-speed driving are further improved.
ＬＴＰＳ層は以下のようにして形成される。ガラス基板上に、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって、アモルファスシリコン層を形成する。次に、アモルファスシリコン層を多結晶化するために、アモルファスシリコン膜にエキシマレーザ光を照射する。エキシマレーザ装置としては、例えば、ガスレーザ光源にＸｅＣｌ（波長３０８ｎｍ），ＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）等を用いた、アモルファスシリコン層の吸収が大きい紫外光を発振するものが使用できる。レーザ発振周波数約３００Ｈｚ、レーザ光エネルギー約３００Ｗ、パルス幅約２０ｎｓ〜約６０ｎｓ、照射エネルギー密度５００ｍＪ／ｃｍ2〜１J／ｃｍ2程度のパルスレーザ光をアモルファスシリコン層に照射し、アモルファスシリコン層を瞬間的に溶融し過冷却状態にした後に凝固させる。その結果、平均粒径０．３μｍ程度の結晶粒径を有する多結晶シリコン層に変化する。 The LTPS layer is formed as follows. An amorphous silicon layer is formed on a glass substrate by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition). Next, excimer laser light is irradiated to the amorphous silicon film in order to polycrystallize the amorphous silicon layer. As the excimer laser device, for example, a gas laser light source that uses XeCl (wavelength 308 nm), KrF (wavelength 248 nm), or the like, which oscillates ultraviolet light with a large absorption of the amorphous silicon layer can be used. The amorphous silicon layer is irradiated with a pulse laser beam having a laser oscillation frequency of about 300 Hz, a laser beam energy of about 300 W, a pulse width of about 20 ns to about 60 ns, and an irradiation energy density of about 500 mJ / cm 2 to 1 J / cm 2. It is solidified after being melted and supercooled. As a result, it changes to a polycrystalline silicon layer having an average grain size of about 0.3 μm.
従って、まず第１のＴＦＴ１４ａおよび第２のＴＦＴ１４ｂ用の、アモルファスシリコン層をそれぞれ形成し、次に第２のＴＦＴ１４ｂとなるアモルファスシリコン層のみを、上記のＬＴＰＳ層の形成方法によってＬＴＰＳ層に変化させる。これにより、第１のＴＦＴ１４ａおよび第２のＴＦＴ１４ｂを形成することができる。 Therefore, first, the amorphous silicon layers for the first TFT 14a and the second TFT 14b are respectively formed, and then only the amorphous silicon layer to be the second TFT 14b is changed to the LTPS layer by the above-described LTPS layer forming method. . Thereby, the first TFT 14a and the second TFT 14b can be formed.
また本発明の電磁波検出装置は、第１のＴＦＴ１４ａを構成する半導体層および第２のＴＦＴ１４ｂを構成する半導体層は、同じ結晶質のもの例えばＬＴＰＳであり、第１のＴＦＴ１４ａのチャネル部の幅が第２のＴＦＴ１４ｂのチャネル部の幅よりも小さいことが好ましい。この場合、第１のＴＦＴ１４ａにおいて発生する、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆのレベルおよび第１のランダムノイズ６１ｂｒのレベルが、第２のＴＦＴ１４ｂにおいて発生する、第２のオフ電流６２ｏｆｆのレベルおよび第２のランダムノイズ６２ｒのレベルよりも小さくなる。従って、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆの最大値および第１のランダムノイズ６１ｂｒの最大値が、第２のオフ電流６２ｏｆｆの最大値および第２のランダムノイズ６２ｒの最大値のいずれよりも小さくなるようにすることができる。その結果、第２のオフ電流６２ｏｆｆおよび第２のランダムノイズ６２ｒを、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆの最大値および第１のランダムノイズ６１ｂｒの最大値以下のレベル（値）に抑えることができる。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, the semiconductor layer constituting the first TFT 14a and the semiconductor layer constituting the second TFT 14b are made of the same crystalline material, for example LTPS, and the width of the channel portion of the first TFT 14a is It is preferably smaller than the width of the channel portion of the second TFT 14b. In this case, the level of the first off-current 61boff and the level of the first random noise 61br generated in the first TFT 14a are the same as the level of the second off-current 62off generated in the second TFT 14b and the second level. It becomes smaller than the level of the random noise 62r. Accordingly, the maximum value of the first off-current 61boff and the maximum value of the first random noise 61br are made smaller than both the maximum value of the second off-current 62off and the maximum value of the second random noise 62r. can do. As a result, the second off-current 62off and the second random noise 62r can be suppressed to a level (value) that is equal to or less than the maximum value of the first off-current 61boff and the maximum value of the first random noise 61br.
第１のＴＦＴ１４ａを構成する半導体層および第２のＴＦＴ１４ｂを構成する半導体層がＬＴＰＳである場合、第１のＴＦＴ１４ａのチャネル部および第２のＴＦＴ１４ｂのチャネル部のそれぞれの厚みが３０ｎｍ〜２００ｎｍ程度で同じである場合、第１のＴＦＴ１４ａのチャネル部の幅を０．３μｍ〜２μｍ程度とし、第２のＴＦＴ１４ｂのチャネル部の幅を２．５μｍ〜１０μｍ程度とすることがよい。すなわち、第１のＴＦＴ１４ａのチャネル部の幅が、第２のＴＦＴ１４ｂのチャネル部の幅の３％〜８０％程度であることがよい。３％未満では、チャネル部の幅のばらつきが生じやすくなる傾向がある。８０％を超えると、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆのレベルおよび第１のランダムノイズ６１ｂｒのレベルが、第２のＴＦＴ１４ｂにおいて発生する、第２のオフ電流６２ｏｆｆのレベルおよび第２のランダムノイズ６２ｒのレベルよりも小さくなるようにすることが難しくなる傾向がある。 When the semiconductor layer constituting the first TFT 14a and the semiconductor layer constituting the second TFT 14b are LTPS, the thickness of each of the channel portion of the first TFT 14a and the channel portion of the second TFT 14b is about 30 nm to 200 nm. In the case of the same, it is preferable that the width of the channel portion of the first TFT 14a is about 0.3 μm to 2 μm, and the width of the channel portion of the second TFT 14b is about 2.5 μm to 10 μm. That is, the width of the channel portion of the first TFT 14a is preferably about 3% to 80% of the width of the channel portion of the second TFT 14b. If it is less than 3%, variations in the width of the channel portion tend to occur. If it exceeds 80%, the level of the first off-current 61boff and the level of the first random noise 61br will be the levels of the second off-current 62off and the level of the second random noise 62r generated in the second TFT 14b. It tends to be difficult to make it smaller.
また本発明の電磁波検出装置は、図４に示すように、第１のＴＦＴ１４ａおよび第２のＴＦＴ１４ｂはそれぞれ、ｎチャネル型ＴＦＴであり、第１のＴＦＴ１４ａのオフ時のソース−ゲート間の電位差７１の絶対値が、第２のＴＦＴ１４ｂのオフ時のソース−ゲート間の電位差７２の絶対値よりも小さいことが好ましい。この場合、電位差７１の絶対値が電位差７２の絶対値よりも小さいために、第１のＴＦＴ１４ａにおいて発生する、第１のオフ電流（例えば、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆ）のレベルおよび第１のランダムノイズ（例えば、第１のランダムノイズ６１ｂｒ）のレベルが、第２のＴＦＴ１４ｂにおいて発生する、第２のオフ電流６２ｏｆｆのレベルおよび第２のランダムノイズ６２ｒのレベルよりも小さくなる。 In the electromagnetic wave detection device of the present invention, as shown in FIG. 4, each of the first TFT 14a and the second TFT 14b is an n-channel TFT, and the potential difference 71 between the source and the gate when the first TFT 14a is OFF. Is preferably smaller than the absolute value of the potential difference 72 between the source and the gate when the second TFT 14b is turned off. In this case, since the absolute value of the potential difference 71 is smaller than the absolute value of the potential difference 72, the level of the first off current (for example, the first off current 61boff) generated in the first TFT 14a and the first random The level of noise (for example, the first random noise 61br) is smaller than the level of the second off-current 62off and the level of the second random noise 62r generated in the second TFT 14b.
なお、図４は、第１のＴＦＴ１４ａに入力される第１のゲート信号４０ｇａおよび第２のＴＦＴ１４ｂに入力される第２のゲート信号４０ｇｂの波形図である。第１のゲート信号４０ｇａは、第１のピーク電位（第１のＨレベル）と、第１のボトム電位（第１のＬレベル）によって規定される。第２のゲート信号４０ｇｂは、第２のピーク電位（第２のＨレベル）と、第２のボトム電位（第２のＬレベル）によって規定される。オフ時のソース電圧レベルは０．５Ｖ程度である。なお、第１のピーク電位と第２の第１のピーク電位は、異なる電位であってもよいが、同電位であってもよい。 FIG. 4 is a waveform diagram of the first gate signal 40ga input to the first TFT 14a and the second gate signal 40gb input to the second TFT 14b. The first gate signal 40ga is defined by a first peak potential (first H level) and a first bottom potential (first L level). The second gate signal 40gb is defined by a second peak potential (second H level) and a second bottom potential (second L level). The source voltage level when off is about 0.5V. Note that the first peak potential and the second first peak potential may be different potentials, but may be the same potential.
従って、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆの最大値および第１のランダムノイズ６１ｂｒの最大値が、第２のオフ電流６２ｏｆｆの最大値および第２のランダムノイズ６２ｒの最大値のいずれよりも小さくなるようにすることができる。その結果、第２のオフ電流６２ｏｆｆおよび第２のランダムノイズ６２ｒを、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆの最大値および第１のランダムノイズ６１ｂｒの最大値以下のレベル（値）に抑えることができる。 Accordingly, the maximum value of the first off-current 61boff and the maximum value of the first random noise 61br are made smaller than both the maximum value of the second off-current 62off and the maximum value of the second random noise 62r. can do. As a result, the second off-current 62off and the second random noise 62r can be suppressed to a level (value) that is equal to or less than the maximum value of the first off-current 61boff and the maximum value of the first random noise 61br.
電位差７１の絶対値は、３Ｖ〜５．５Ｖ程度であり、電位差７２の絶対値は、６Ｖ〜１０Ｖ程度である。従って、電位差７１の絶対値は電位差７２の絶対値の３０％〜９０％程度であることがよい。３０％未満では、第１のボトム電位がオフ領域から高い電位の方にずれやすくなるために、オフ電流が増加する傾向がある。９０％を超えると、第１のＴＦＴ１４ａにおいて発生する、第１のオフ電流６１ｂｏｆｆのレベルおよび第１のランダムノイズ６１ｂｒのレベルを、第２のＴＦＴ１４ｂにおいて発生する、第２のオフ電流６２ｏｆｆのレベルおよび第２のランダムノイズ６２ｒのレベルよりも小さくする効果が劣化する傾向がある。 The absolute value of the potential difference 71 is about 3V to 5.5V, and the absolute value of the potential difference 72 is about 6V to 10V. Therefore, the absolute value of the potential difference 71 is preferably about 30% to 90% of the absolute value of the potential difference 72. If it is less than 30%, the first bottom potential tends to shift from the off-region toward a higher potential, and the off-current tends to increase. When 90% is exceeded, the level of the first off-current 61boff and the level of the first random noise 61br generated in the first TFT 14a are set to the level of the second off-current 62off generated in the second TFT 14b and The effect of making the level smaller than the level of the second random noise 62r tends to deteriorate.
本発明の電磁波検出装置は、直接変換型であれば、電荷変換部として、ａＳｅ，ＣｄＴｅ等が採用し得る。また間接変換型の電磁波検出装置であってもよく、その場合、Ｘ線等の放射線を光に波長変換するシンチレータと、電荷変換部としてのｐｉｎフォトダイオード等を有する構成となる。 If the electromagnetic wave detection device of the present invention is a direct conversion type, aSe, CdTe or the like can be adopted as the charge conversion unit. Further, an indirect conversion type electromagnetic wave detection device may be used, and in that case, the configuration includes a scintillator that converts the wavelength of radiation such as X-rays into light, a pin photodiode as a charge conversion unit, and the like.
シンチレータは、ＣｓＩ：Ｔｌ，ＧＯＳ（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ）等から成り、例えば被写体に照射されたＸ線、γ線、α線等の放射線を光に波長変換する。そして、シンチレータから放出された光を、本発明の電磁波検出装置によって電荷へ光電変換して画像情報を得る間接変換方式の放射線画像形成装置に適用される。ＣｓＩ：Ｔｌ等から成るシンチレータは、Ａｌ（アルミニウム）等から成る金属基板に放射線感応層（シンチレーション層）を蒸着することによって形成される。そして、例えば本発明の電磁波検出装置の光源側にシンチレータを配置し、それらを接着材等の接合手段によって貼り合わせることにより、放射線画像形成装置が構成される。 The scintillator is made up of CsI: Tl, GOS (Gd 2 O 2 S: Tb), etc., and converts the wavelength of X-rays, γ-rays, α-rays, etc. irradiated to the subject into light. Then, the light emitted from the scintillator is photoelectrically converted into electric charges by the electromagnetic wave detection device of the present invention and applied to an indirect conversion type radiation image forming apparatus that obtains image information. A scintillator made of CsI: Tl or the like is formed by depositing a radiation sensitive layer (scintillation layer) on a metal substrate made of Al (aluminum) or the like. For example, a radiation image forming apparatus is configured by arranging a scintillator on the light source side of the electromagnetic wave detection apparatus of the present invention and bonding them together by a bonding means such as an adhesive.
ｐｉｎフォトダイオードは、Ｔａ，Ｎｄ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ａｌ，Ｃｒ，Ａｇ等の金属またはそれらの合金から成る第１の電極層、ｎ＋ａＳｉ等から成る第１の不純物半導体層、真性（intrinsic）Ｓｉ（ｉ型Ｓｉ）等から成る真性半導体層、ｐ＋ａＳｉ等から成る第２の不純物半導体層、ＩＴＯ等の透明電極から成る第２の電極層が積層されている。第１の電極層、第１の不純物半導体層、真性半導体層、第２の不純物半導体層及び第２の電極層によって、光電変換部としてのｐｉｎフォトダイオードが構成される。このｐｉｎフォトダイオードは、第２の不純物半導体層及び第２の電極層の側から真性半導体層に入射した光を光電変換する。 The pin photodiode includes a first electrode layer made of a metal such as Ta, Nd, W, Ti, Mo, Al, Cr, or Ag or an alloy thereof, a first impurity semiconductor layer made of n + aSi, and the like. An intrinsic semiconductor layer made of Si (i-type Si) or the like, a second impurity semiconductor layer made of p + aSi or the like, and a second electrode layer made of a transparent electrode such as ITO are laminated. The first electrode layer, the first impurity semiconductor layer, the intrinsic semiconductor layer, the second impurity semiconductor layer, and the second electrode layer constitute a pin photodiode as a photoelectric conversion unit. The pin photodiode photoelectrically converts light incident on the intrinsic semiconductor layer from the second impurity semiconductor layer and second electrode layer sides.
さらに、放射線画像形成装置によって得られた電気的な画像情報は、Ａ−Ｄ（Analog to Digital）変換によりデジタルデータに変換され、イメージプロセッサによりデジタル画像に変換され、それが液晶表示装置（Liquid Crystal Display ：ＬＣＤ）等の表示手段に表示されて、画像診断、画像分析等に用いられる。 Furthermore, the electrical image information obtained by the radiation image forming apparatus is converted into digital data by AD (Analog to Digital) conversion and converted into a digital image by an image processor, which is converted into a liquid crystal display device (Liquid Crystal). Displayed on a display means such as a display (LCD) and used for image diagnosis, image analysis, and the like.
なお、本発明の電磁波検出装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的な変更、改良を含んでいてもよい。 In addition, the electromagnetic wave detection apparatus of this invention is not limited to the said embodiment, The appropriate design change and improvement may be included.
１ 基板
１１ ゲート線
１２ 読み取り信号線
１３ 検出部
１４ａ 第１のＴＦＴ
１４ａｄ 第１のドレイン電極
１４ａｇ 第１のゲート電極
１４ａｓ 第１のソース電極
１４ｂ 第２のＴＦＴ
１４ｂｄ 第２のドレイン電極
１４ｂｇ 第２のゲート電極
１４ｂｓ 第２のソース電極
１５ 電荷変換部
１６ 電荷蓄積部
４０ｇａ 第１のゲート信号
４０ｇｂ 第２のゲート信号
７１ 第１のＴＦＴのオフ時のソース−ゲート間の電位差
７２ 第２のＴＦＴのオフ時のソース−ゲート間の電位差
ＧＬｆ 第１のゲート信号線
ＧＬ１ 第２のゲート信号線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 11 Gate line 12 Reading signal line 13 Detection part 14a 1st TFT
14ad 1st drain electrode 14ag 1st gate electrode 14as 1st source electrode 14b 2nd TFT
14bd Second drain electrode 14bg Second gate electrode 14bs Second source electrode 15 Charge conversion unit 16 Charge storage unit 40ga First gate signal 40gb Second gate signal 71 Source-gate when the first TFT is off Potential difference 72 between the source and gate when the second TFT is off GLf First gate signal line GL1 Second gate signal line
Claims (6)
前記基板上の所定方向に配置された、第１のゲート信号線およびそれに隣接する第２のゲート信号線と、
前記第１のゲート信号線および前記第２のゲート信号線と交差させて配置された読み取り信号線と、
前記第１のゲート信号線および前記第２のゲート信号線と前記読み取り信号線との交差部に対応して配置された電磁波の検出部と、を有しており、
前記検出部は、入射した電磁波を電荷に変換する電荷変換部と、前記電荷を蓄積する電荷蓄積部と、前記電荷蓄積部に蓄積された前記電荷を前記読み取り信号線に出力する薄膜トランジスタと、を有している電磁波検出装置であって、
前記検出部は、第１のゲート電極が前記第１のゲート信号線に接続され、第１のドレイン電極が前記読み取り信号線に接続されており、第１のソース電極を有する第１の薄膜トランジスタと、第２のゲート電極が前記第２のゲート信号線に接続され、第２のソース電極が前記電荷蓄積部に接続され、第２のドレイン電極が前記第１のソース電極に接続された第２の薄膜トランジスタと、を有しており、
前記第１の薄膜トランジスタのオフ時にそのチャネル部に常時流れる第１のオフ電流と、前記第１の薄膜トランジスタのオフ時に一時的に発生する第１のランダムノイズと、前記第２の薄膜トランジスタのオフ時にそのチャネル部に常時流れる第２のオフ電流と、前記第２の薄膜トランジスタのオフ時に一時的に発生する第２のランダムノイズと、が生じており、
前記第１のオフ電流の最大値および前記第１のランダムノイズの最大値が、前記第２のオフ電流の最大値および前記第２のランダムノイズの最大値のいずれよりも小さい電磁波検出装置。 A substrate,
A first gate signal line and a second gate signal line adjacent thereto arranged in a predetermined direction on the substrate;
A read signal line arranged to intersect the first gate signal line and the second gate signal line;
An electromagnetic wave detector disposed corresponding to an intersection between the first gate signal line and the second gate signal line and the read signal line, and
The detection unit includes a charge conversion unit that converts an incident electromagnetic wave into a charge, a charge storage unit that stores the charge, and a thin film transistor that outputs the charge stored in the charge storage unit to the read signal line. An electromagnetic wave detection device having
The detection unit includes a first thin film transistor having a first source electrode connected to the first gate signal line, a first drain electrode connected to the read signal line, , A second gate electrode connected to the second gate signal line, a second source electrode connected to the charge storage portion, and a second drain electrode connected to the first source electrode. A thin film transistor of
A first off-current that always flows through the channel portion when the first thin film transistor is turned off, a first random noise that is temporarily generated when the first thin film transistor is turned off, and a first random current that is generated when the second thin film transistor is turned off. A second off-current that always flows in the channel portion and a second random noise that is temporarily generated when the second thin film transistor is turned off;
The electromagnetic wave detection device, wherein a maximum value of the first off current and a maximum value of the first random noise are smaller than any of the maximum value of the second off current and the maximum value of the second random noise.
前記第２の薄膜トランジスタは、多結晶半導体層を有している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電磁波検出装置。 The first thin film transistor has an amorphous semiconductor layer,
4. The electromagnetic wave detection device according to claim 1, wherein the second thin film transistor includes a polycrystalline semiconductor layer. 5.
前記第１の薄膜トランジスタのチャネル部の幅が前記第２の薄膜トランジスタのチャネル部の幅よりも小さい請求項１に記載の電磁波検出装置。 The semiconductor layer constituting the first thin film transistor and the semiconductor layer constituting the second thin film transistor are of the same crystallinity,
The electromagnetic wave detection device according to claim 1, wherein a width of a channel portion of the first thin film transistor is smaller than a width of a channel portion of the second thin film transistor.
前記第１の薄膜トランジスタのオフ時のソース−ゲート間の電位差の絶対値が、前記第２の薄膜トランジスタのオフ時のソース−ゲート間の電位差の絶対値よりも小さい請求項１に記載の電磁波検出装置。 Each of the first thin film transistor and the second thin film transistor is an n-channel thin film transistor,
2. The electromagnetic wave detection device according to claim 1, wherein an absolute value of a potential difference between the source and the gate when the first thin film transistor is off is smaller than an absolute value of the potential difference between the source and the gate when the second thin film transistor is off. .
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