JP4940098B2 - 画像検出器 - Google Patents

Description

本発明は、基板上に多数のスイッチング素子が配列されたアクティブマトリクス基板を用いた画像検出器に関するものである。

近年、スイッチング素子が多数配列されたアクティブマトリクス基板上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線情報を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が実用化されている。従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。

上記のようなＦＰＤとして、たとえば、特許文献１には、図１７に示すような画像検出器が提案されている。

特許文献１に示されている画像検出器は、図１７に示すように、ＴＦＴスイッチが２次元状に多数配列されたＴＦＴアレイ基板１００と、入射する電磁波に応じて電荷を発生し、その電荷がＴＦＴアレイ基板１００によって読み出されるようにＴＦＴアレイ基板１００上に設けられた半導体層１１６と、半導体層１１６上に設けられた上部電極１１７と、半導体層１１６と上部電極１１７を覆うように設けられた保護基板１１８とから構成され、半導体層１１６および上部電極１１７と保護基板１１８との間には樹脂材料１１９が充填されている。

ここで、特許文献１に示されている画像検出器を用いて画像の検出を行なう際には、上部電極１１７に高電圧が印加されるが、この電圧印加により半導体層１１６の表面を経路として上部電極１１７からＴＦＴアレイ基板１００の配線へ沿面放電を生じ、配線の断線不良などが発生するおそれがあるが、図１７に示すように、半導体層１１６の端部を樹脂材料１１９で覆うことによりこれを防止することができる。
特許第３７３７３４３号公報

しかしながら、特許文献１に示されている画像検出器においては、樹脂材料１１９とＴＦＴアレイ基板１００との接着強度が十分でない場合、温度変化による線膨張により樹脂材料とＴＦＴアレイ基板１００との界面から剥離不良が発生し、これにより沿面放電、もしくは配線の断線不良などが発生してしまう。

また、特許文献１に示されている画像検出器においては、樹脂材料１１９とＴＦＴアレイ基板１００との間に剥離が生じた場合、保護基板１１８が保護基板１１８とＴＦＴアレイ基板１００との接触面でしか接着していないことになり、その接着強度が低いため保護基板１１８が剥がれてしまうおそれもある。

また、一般的に、ＴＦＴアレイ基板には、半導体層の蒸着面を平坦化するため電荷収集電極の下層に有機材料からなる１〜２μｍ厚の有機絶縁材料を配置する必要がある。

しかしながら、ＴＦＴアレイ基板の最表面を有機絶縁材料とした場合、上述した樹脂材料と有機絶縁材料との接着強度が低いため、やはり温度変化による線膨張により樹脂材料とＴＦＴアレイ基板１００との界面から剥離不良が発生し、これにより沿面放電、もしくは配線の断線不良などが発生してしまうことが分かった。

本発明は、上記の事情に鑑み、上記樹脂材料のアクティブマトリクス基板からの剥離を抑制することができる画像検出器を提供することを目的とする。

本発明の画像検出器は、基板上に多数のスイッチング素子が配列されたアクティブマトリクス基板と、画像情報を担持した電磁波の照射に応じて電荷を発生し、該電荷がアクティブマトリクス基板によって読み出されるようアクティブマトリクス基板上に配置された半導体層と、アクティブマトリクス基板と対向して配置された保護基板と、保護基板とアクティブマトリクス基板とを接着する絶縁性接着部材とを有し、絶縁性接着部材が、半導体層周縁の領域に配置された無機絶縁膜を介してアクティブマトリクス基板に接着されていることを特徴とする。

また、上記本発明の放射線画像検出器においては、保護基板を、有機絶縁膜を介してアクティブマトリクス基板に接着するようにすることができる。

また、アクティブマトリクス基板を、絶縁性接着部材との接着部分に複数の開口部が設けられた有機絶縁膜を有するものとし、有機絶縁膜の開口部に無機絶縁膜を配置するようにすることができる。

また、有機絶縁膜の開口部を、その開口部を介して絶縁性接着部材と無機絶縁膜とが接触する範囲の面積が、絶縁性接着部材とアクティブマトリクス基板とが接触する範囲の面積の２０％以上８０％以下となるように形成することができる。

また、アクティブマトリクス基板を、多数の信号配線を有するものとし、該信号配線上または信号配線近傍領域上に有機絶縁膜を設け、該有機絶縁膜が設けられた領域以外の領域に無機絶縁膜を配置するようにすることができる。

また、絶縁性接着部材と無機絶縁膜とが接触する範囲の面積を、絶縁性接着部材とアクティブマトリクス基板とが接触する範囲の面積の２０％以上８０％以下とすることができる。

また、無機絶縁膜を、ＳｉＮｘ膜とすることができる。

本発明の画像検出器によれば、絶縁性接着部材を、半導体層周縁の領域に配置された無機絶縁膜を介してアクティブマトリクス基板に接着するようにしたので、絶縁性接着部材とアクティブマトリクス基板との接着性を向上させることができ、温度変化時の線膨張による絶縁性接着部材の剥離を防止することができ、沿面放電による断線などを適切に防止することができる。また、上記のように絶縁性接着部材とアクティブマトリクス基板との接着性を向上させることができるので、絶縁性接着部材を介してアクティブマトリクス基板に接着される保護基板をアクティブマトリクス基板に適切に接着することができる。

また、上記本発明の画像検出器においては、保護基板とアクティブマトリクス基板とは接着材により仮止めされるが、保護基板を、有機絶縁膜を介してアクティブマトリクス基板に接着するようにした場合には、アクティブマトリクス基板の下層へ影響を小さくすることができる。

また、アクティブマトリクス基板を、絶縁性接着部材との接着部分に複数の開口部が設けられた有機絶縁膜を有するものとし、有機絶縁膜の開口部に無機絶縁膜を配置するようにした場合には、絶縁性接着部材とアクティブマトリクス基板との接触面全体に無機絶縁膜を配置する場合と比較すると、開口部の凹凸によって接着性をより向上させることができる。

また、アクティブマトリクス基板の信号配線上または信号配線近傍領域上に有機絶縁膜を設け、その有機絶縁膜が設けられた領域以外の領域に無機絶縁膜を配置するようにした場合には、アクティブマトリクス基板の上部電極から沿面放電によって信号配線に印加される電圧を低減することができるとともに、絶縁性接着部材とアクティブマトリクス基板との接着性を向上することができる。

以下、図面を参照して本発明の画像検出器の第１の実施形態を適用した放射線画像検出器について説明する。図１に放射線画像検出器の概略構成図を示す。

本放射線画像検出器は、図１に示すように、基板上に多数のＴＦＴスイッチが配列されたＴＦＴアレイ基板１０と、放射線画像情報を担持した電磁波の照射に応じて電荷を発生し、その電荷がＴＦＴアレイ基板１０によって読み出されるようＴＦＴアレイ基板１０上に配置された半導体層６と、半導体層６上に設けられた上部電極７と、半導体層６の辺縁部および上部電極７の上部を覆うように設けられ、後述する保護基板１８とＴＦＴアレイ基板１０とを接着する絶縁性接着部材２５と、絶縁性接着部材２５上に設けられた保護基板１８とを備えている。

半導体層６は、Ｘ線などの電磁波が照射されることにより、内部に電荷（電子−正孔）を発生するものである。つまり、半導体層６は電磁波導電性を有し、Ｘ線による放射線画像情報を電荷情報に変換するためのものである。また、半導体層６は、例えば、セレンを主成分とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなる。ここで、主成分とは、５０％以上の含有率を有するということである。

半導体層６は、環境により非常に特性が劣化しやすい材料で、不純物の汚染、湿度などを防ぐために何らかのカバーが必要である。また、上部電極７には、１〜１０ｋＶのバイアス電圧が印加されるため、十分な耐圧を確保する必要がある。そこで、本実施形態の放射線画像検出器においては、保護基板１８を設けている。

保護基板１８は、ＴＦＴアレイ基板１０の基板と同じ材質、板厚が好ましく、本実施形態の放射線画像検出器においては、０．７ｍｍ厚の無アルカリガラスを採用している。

そして、保護基板１８をＴＦＴアレイ基板１０に接着するとともに、上部電極７とＴＦＴアレイ基板１０との間の沿面放電を防止するために絶縁性接着部材２５が設けられている。絶縁性接着部材２５は、エポキシ系材料から形成されている。

ここで、ＴＦＴアレイ基板１０について、図２および図３を用いて詳細に説明する。ＴＦＴアレイ基板１０は、ＴＦＴスイッチを含む画素が２次元状に多数配列されたものであるが、図２は、そのうちの１画素の平面図、図３は図２の３−３線断面図である。

ＴＦＴアレイ基板１０は、図３に示すように、ガラス基板１、走査配線２、電荷蓄積容量電極（以下、Ｃ_ｓ 電極と称する）１４、ゲート絶縁膜１５、接続電極１３、チャネル層８、コンタクト層９、データ配線３、絶縁保護膜１７、層間絶縁膜１２、電荷収集電極１１とを有している。

また、走査配線２やゲート絶縁膜１５、データ配線３、接続電極１３、チャネル層８、コンタクト層９等で以て薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４が構成されており、Ｃ_ｓ 電極１４やゲート絶縁膜１５、接続電極１３等で以て電荷蓄積容量（Ｃ_ｓ ）５が構成されている。

ガラス基板１は支持基板であり、ガラス基板１としては、例えば、無アルカリガラス基板を用いることができる。

走査配線２及びデータ配線３は、図２に示すように、格子状に配列された電極配線であり、その交点近傍に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴスイッチと称する）４が形成されている。ＴＦＴスイッチ４はスイッチング素子であり、そのソース・ドレインは、各々データ配線３と接続電極１３とに接続されている。データ配線３はそのソース電極、接続電極１３はそのドレイン電極である。つまり、データ配線３は、信号線としての直線部分と、ＴＦＴスイッチ４を構成するための延長部分とを備えており、接続電極１３は、ＴＦＴスイッチ４と電荷蓄積容量５とをつなぐように設けられている。

ゲート絶縁膜１５は、ＳｉＮ_Ｘ や、ＳｉＯ_Ｘ 等からなっている。ゲート絶縁膜１５は、走査配線２及びＣ_ｓ 電極１４を覆うように設けられており、走査配線２上に位置する部位がＴＦＴスイッチ４におけるゲート絶縁膜として作用し、Ｃ_ｓ 電極１４上に位置する部位は電荷蓄積容量５における誘電体層として作用する。つまり、電荷蓄積容量５は、走査配線２と同一層に形成されたＣ_ｓ 電極１４と接続電極１３との重畳領域によって形成されている。なお、ゲート絶縁膜１５としては、ＳｉＮ_Ｘ やＳｉＯ_Ｘ に限らず、走査配線２及びＣ_ｓ 電極１４を陽極酸化した陽極酸化膜を併用することもできる。

また、チャネル層（ｉ層）８はＴＦＴスイッチ４のチャネル部であり、データ配線３と接続電極１３とを結ぶ電流の通路である。コンタクト層（ｎ^＋ 層）９はデータ配線３と接続電極１３とのコンタクトを図る。

絶縁保護膜１７は、データ配線３及び接続電極１３上、つまり、ガラス基板１上に、ほぼ全面（ほぼ全領域）にわたって形成されている。これにより、接続電極１３とデータ配線３とを保護すると共に、電気的な絶縁分離を図っている。また、絶縁保護膜１７は、その所定位置、つまり、接続電極１３において電荷蓄積容量５を介してＣ_ｓ 電極１４と対向している部分上に位置する部位に、コンタクトホール１６を有している。

電荷収集電極１１は、非晶質透明導電酸化膜からなっている。電荷収集電極１１は、コンタクトホール１６を埋めるようにして形成されており、データ配線３上及び接続電極１３上に積層されている。電荷収集電極１１と半導体層６とは電気的に導通しており、半導体層６で発生した電荷を電荷収集電極１１で収集できるようになっている。

層間絶縁膜１２は、有機絶縁膜であり、ＴＦＴスイッチ４の電気的な絶縁分離を図っている。有機絶縁膜の材料としては、たとえば、アクリル樹脂を用いることができる。層間絶縁膜１２には、コンタクトホール１６が貫通しており、電荷収集電極１１は接続電極１３に接続されている。

ここで、上記のように構成されたＴＦＴアレイ基板１０の最上層である層間絶縁膜１２は、上述したように有機絶縁膜で形成されているが、この層間絶縁膜１２上に直接絶縁性接着部材２５を設けると有機絶縁膜からなる層間絶縁膜１２と絶縁性接着部材２５との接着性が十分でないため、たとえば、温度変化によりＴＦＴアレイ基板１０、半導体層６、絶縁性接着部材２５などの線膨張係数の差によって、絶縁性接着部材２５がＴＦＴアレイ基板１０から剥離し、これにより沿面放電が生じたり、走査配線２またはデータ配線３の断線不良が生じたりする問題がある。また、絶縁性接着部材２５を介してＴＦＴアレイ基板１０に接着される保護基板１８が剥がれてしまうおそれがある。

そこで、本実施形態の放射線画像検出器においては、図１に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０と絶縁性接着部材２５とを無機絶縁膜１９を介して接着するようにしている。無機絶縁膜１９の材料としては、たとえば、ＳｉＮｘが適しているが、ＳｉＯｘも用いることができる。発明者らの評価で、絶縁性接着部材２５と無機絶縁膜との密着性は、絶縁性接着部材と有機絶縁膜との密着性よりも高いことがわかった。表１にその結果を示す。したがって、本実施形態の構成により、絶縁性接着部材２５のＴＦＴアレイ基板１０からの剥離を防止することができる。そして、絶縁性接着部材２５を介してＴＦＴアレイ基板１０に接着される保護基板１８のＴＦＴアレイ基板１０からの剥離を防止することができる。

図４に、無機絶縁膜１９が設けられる領域を表した上面図を示す。図４に示すように、第１の実施形態の放射線画像検出器においては、絶縁性接着部材２５とＴＦＴアレイ基板１０との接着部分全体に無機絶縁膜１９が設けられており、無機絶縁膜１９は半導体層６の周りを囲むように設けられている。

次に、本発明の画像検出器の第２の実施形態を適用した放射線画像検出器について説明する。図５に、第２の実施形態の放射線画像検出器の断面図を示す。

第２の実施形態の放射線画像検出器は、第１の実施形態の放射線画像検出器とは保護基板１８の形状が異なる。第１の実施形態の放射線画像検出器の保護基板１８は板状であるが、第２の実施形態の放射線画像検出器の保護基板１８は、図５に示すように箱型であり、半導体層６および上部電極７の側面および上面の全部を覆うように設けられている。そして、保護基板１８とＴＦＴアレイ基板１０とは、層間絶縁膜１２を介して接着されている。

第２の実施形態の放射線画像検出器においても、第１の実施形態の放射線画像検出器と同様に、絶縁性接着部材２５とＴＦＴアレイ基板１０との接着性を向上させるため、絶縁性接着部材２５とＴＦＴアレイ基板１０との接着部分全体に無機絶縁膜１９が設けられており、無機絶縁膜１９は半導体層１６の周りを囲むように設けられている。図６に、無機絶縁膜１９が設けられる領域を表した上面図を示す。

第２の実施形態の放射線画像検出器のその他の構成については、第１の実施形態の放射線画像検出器と同様である。

次に、上記第２の実施形態の放射線画像検出器の製造方法について、図７を用いて説明する。

まず、図７（Ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０を形成するが、このとき、画素が配列される画素領域の周囲を囲む範囲には、層間絶縁膜１２が形成されないように層間絶縁膜１２がフォトリソグラフィ技術によりパターニングされて形成される。そして、その層間絶縁膜１２が設けられていないリング形状の領域に無機絶縁膜１９が形成される。なお、このときメタルパターン２２も形成される。

そして、次に、ＴＦＴアレイ基板１０の画素領域の上部に、図７（Ｂ）に示すように、真空蒸着法を用いてａ−Ｓｅ膜を成膜し、半導体層６を形成する。

さらに、図７（Ｃ）に示すように、上記半導体層６上に、真空蒸着法を用いてＡｕを成膜して上部電極７を形成する。

そして、次に、図７（Ｄ）に示すように、上部電極７に高電圧を印加するための電極２３および端子２４が取り付けられる。電極２３は、Ａｕ蒸着膜により形成するようにしてもよいし、金テープを貼り付けるようにしてもよい。

次に、図７（Ｅ）に示すように、保護基板１８がＴＦＴアレイ基板１０上に設置される。このとき、保護基板１８は、ＴＦＴアレイ基板１０の層間絶縁膜１２上に設置され、接着材により接着される。

そして、最後に、保護基板１８に設けられた、図示省略した穴からエポキシ樹脂を注入し、ＴＦＴアレイ基板１０と保護基板１８との間の空間を充填して絶縁性接着部材２５を形成する。

なお、上記第２の実施形態の放射線画像検出器においては、保護基板１８を箱型としたが、これに限らず、たとえば、保護基板１８の側面の部分をリブ部材で構成し、上面の部分を板状のもので構成するようにしてもよい。

次に、本発明の画像検出器の第３の実施形態を適用した放射線画像検出器について説明する。図８に、第３の実施形態の放射線画像検出器の断面図を示す。

第３の実施形態の放射線画像検出器は、第２の実施形態の放射線画像検出器とは、半導体層６の下層に下引き層２０を設けるようにした点で異なる。いくつかの目的からＳｅ層の下層になんらかの層を配置することが一般的である。目的の１つは、ＴＦＴの電荷収集電極からの電荷（上部電極に正電圧を印加する場合は電子、負電圧を印加する場合は正孔）の注入を防ぐことである。これによりＳｅ層のノイズが低減する。２つ目の目的は、上層Ｓｅ膜の膜質のコントロールである。一般的に堆積膜の成長は下層膜の影響を大きく受け、その特性や、欠陥が大きく変化する。発明者らの評価では、直接Ｓｅ膜をＴＦＴアレイ基板に堆積するよりもＳｂ_２Ｓ_３層上にＳｅを堆積することで安定したＳｅ膜が得られることが分かっている。

ここで、上記のようにＳｂ_２Ｓ_３を用いた下引き層２０を形成するようにした場合、下引き層２０のＴＦＴアレイ基板１０との接着部分が、有機絶縁膜である層間絶縁膜１２であると、Ｓｂ_２Ｓ_３と有機絶縁膜との接着性も低いため剥離不良が発生しやすかった。発明者らの評価で、Ｓｂ_２Ｓ_３と無機絶縁膜との密着性は、Ｓｂ_２Ｓ_３と有機絶縁膜との密着性よりも高いことがわかった。表２にその結果を示す。

実際には、Ｓｂ_２Ｓ_３はＳｅ層下層全面にあるため、この領域には有機絶縁膜が必要なため、無機絶縁膜とすることができない。しかしながら、実際にパネルを評価したところ、膜の剥離は周縁部から生じ、したがって周縁部の密着性を強化することでパネル全体の密着性を向上することができた。

そこで、第３の実施形態の放射線画像検出器においては、図８に示すように、無機絶縁膜１９をＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成するようにし、下引き層２０とＴＦＴアレイ基板１０とを無機絶縁膜１９を介して接着するように構成している。このように無機絶縁膜１９を配置することによって下引き層２０とＴＦＴアレイ基板１０との接着性を向上することができる。

また、第３の実施形態の放射線画像検出器においても、第２の実施形態の放射線画像検出器と同様に、絶縁性接着部材２５とＴＦＴアレイ基板１０との接着性を向上させるため、絶縁性接着部材２５とＴＦＴアレイ基板１０との接着部分全体に無機絶縁膜１９が設けられており、無機絶縁膜１９は半導体層１６の周りを囲むように設けられている。図９に、無機絶縁膜１９と絶縁性接着部材２５との接触面の領域を表した上面図を示す。

なお、第３の実施形態の放射線画像検出器のＴＦＴアレイ基板１０は、上述したようにＴＦＴアレイ基板１０の全面に無機絶縁膜１９を形成した後、その無機絶縁膜１９上に層間絶縁膜１２がフォトリソグラフィ技術によりパターニングされて形成される。層間絶縁膜１２は、画素領域の周囲を囲む領域に形成されないようにパターニングされ、その層間絶縁膜１２が形成されていない領域に絶縁性接着部材２５および下引き層２０が設けられる。

第３の実施形態の放射線画像検出器のその他の構成については、第２の実施形態の放射線画像検出器と同様である。

次に、本発明の画像検出器の第４の実施形態を適用した放射線画像検出器について説明する。図１０に、第４の実施形態の放射線画像検出器の断面図を示す。

第４の実施形態の放射線画像検出器は、第３の実施形態の放射線画像検出器と同様に、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に無機絶縁膜１９を形成した後、その無機絶縁膜１９上に層間絶縁膜１２をパターニングして形成するが、そのパターニングの方法が第３の実施形態の放射線画像検出器とは異なる。

図１１に、第４の実施形態の放射線画像検出器のＴＦＴアレイ基板１０の層間絶縁膜１２のパターンを示す。図１１に示すように、第４の実施形態の放射線画像検出器のＴＦＴアレイ基板１０の層間絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の画素領域の周囲に複数の開口部１２ａが配列されるようにパターニングされる。なお、図１１には、半導体層６が形成される領域と上部電極７が形成される領域とを点線で示している。

上記のように層間絶縁膜１２をパターニングすることによって、開口部１２ａを介して絶縁性接着部材２５と無機絶縁膜１９とが接触することになり、絶縁性接着部材２５とＴＦＴアレイ基板１０との接着性を向上することができる。なお、図１１の格子で示す範囲が、絶縁性接着部材２５と無機絶縁膜１９とが接触する範囲である。なお、層間絶縁膜１２の開口部１２ａは、その開口部１２ａを介して絶縁性接着部材２５と無機絶縁膜１９とが接触する範囲の面積が、絶縁性接着部材２５とＴＦＴアレイ基板１０とが接触する範囲の面積の２０％以上８０％以下となるようにすることが望ましい。より好ましくは３０％以上８０％以下である。

ＴＦＴアレイ基板１０に設けられる層間絶縁膜１２は１〜３μｍと厚いため、第３の実施形態の放射線画像検出器のように、ＴＦＴアレイ基板１０の画素領域の周囲を囲む領域全てに層間絶縁膜１２を設けないようにしたのでは、１〜３μｍの段差をもった大きな溝が形成されることになる。このような大きな溝が形成されると、ＴＦＴ製造時のフォトリソグラフィ工程でレジスト膜厚が不均一になり、その結果、ＩＴＯ膜のパターニングに不良が発生してしまう。

そこで、第３の実施形態の放射線画像検出器のように、ＴＦＴアレイ基板１０の画素領域の周囲を囲む領域全てに層間絶縁膜１２を設けないようにするのではなく、第４の実施形態の放射線画像検出器のように、層間絶縁膜１２に複数の開口部１２ａを設けるようにすれば、上記のようなパターニングの不良を改善することができる。また、ＴＦＴアレイ基板１０の最表面に大きな凹凸を設けることにより接着強度をより向上することができる。

なお、第４の実施形態の放射線画像検出器においても、第３の実施形態の放射線画像検出器と同様に、下引き層を設けるようにしてもよい。

次に、本発明の画像検出器の第５の実施形態の放射線画像検出器について説明する。図１２に、第５の実施形態の放射線画像検出器の上面図を示す。

上記第１から第４の実施形態においては図示省略したが、放射線画像検出器における走査配線２およびデータ配線３などの配線２１は、図１２に示すように、画素領域から外側の４辺に向けて引き出されている。そして、放射線画像検出器の上部電極７には、数ｋＶオーダーの高電圧が印加され、半導体層６がない領域には直接高電圧が印加されることはないが、沿面放電などの現象により配線２１との間に数百Ｖの電圧が印加される。そこで、第５の実施形態の放射線画像検出器は、配線２１に印加される電圧を低減するように層間絶縁膜１２をパターニングしたものである。

具体的には、図１３に、第５の実施形態の放射線画像検出器を配線２１に沿って切断した一部断面図を、図１４に、第５の実施形態の放射線画像検出器を配線２１のない部分で切断した一部断面図を示す。

図１３および図１４に示すように、第５の実施形態の放射線画像検出器のＴＦＴアレイ基板１０は、ガラス基板１上に配線２１が形成され、その上に無機絶縁膜１９が形成され、その上に層間絶縁膜１２が形成される。そして、図１３に示すように、配線２１の上部に
は層間絶縁膜１２が形成されるが、図１４に示すように、配線２１が引き出されない部分には層間絶縁膜１２は形成されない。よって、第５の実施形態の放射線画像検出器のＴＦＴアレイ基板１０の層間絶縁膜１２は、図１５に示すようなパターンとなる。

したがって、第５の実施形態の放射線画像検出器においては、層間絶縁膜１２を図１５に示すようなパターンとしたので、配線２１が引き出される部分については、層間絶縁膜１２を設けることによって配線２１に印加される電圧を低減することができ、かつ、配線２１が引き出されない部分については、層間絶縁膜１２を設けないようにすることによって、ＴＦＴアレイ基板１０と絶縁性接着部材２５および下引き層２０とを無機絶縁膜１９を介して接着することができるので、絶縁性接着部材２５および下引き層２０とＴＦＴアレイ基板１０との接着性を向上させることができる。なお、図１２の格子の範囲は、絶縁性接着部材２５とＴＦＴアレイ基板１０との接触面を示している。

また、第５の実施形態の放射線画像検出器のように層間絶縁膜１２をパターニングして形成する場合には、絶縁性接着部材２５と無機絶縁膜１９とが接触する範囲の面積を、絶縁性接着部材２５とＴＦＴアレイ基板１０とが接触する範囲の面積の２０％以上８０％以下とすることが望ましい。好ましくは２５％以上６５％以下であり、より好ましくは４５％程度である。

また、第５の実施形態の放射線画像検出器は、図１２に示すように、４辺方向に配線２１が引き出されたものであるが、２辺方向に配線が引き出された放射線画像検出器においても同様に、配線の上部に層間絶縁膜を形成し、配線が引き出されない部分には層間絶縁膜を形成しないようにすることができる。そして、その場合、絶縁性接着部材と無機絶縁膜とが接触する範囲の面積を、絶縁性接着部材とＴＦＴアレイ基板とが接触する範囲の面積の５０％以上８０％以下とすることが望ましい。ただし、密着力のバランスをとるため２５％以上６５％以下としてもよい。より好ましくは７３％程度である。

また、上記第５の実施形態の放射線画像検出器においては、ＴＦＴアレイ基板１０における配線２１の直上に層間絶縁膜１２を設けるようにしたが、配線２１のピッチが狭い場合には、層間絶縁膜１２を図１６に示すようなパターンとし、配線２１の近傍領域上に層間絶縁膜１２が設けられるようにしてもよい。

また、上記実施形態の放射線画像検出器においては、ＴＦＴスイッチが多数配列されたＴＦＴアレイ基板を用いるようにしたが、本発明は、たとえば、ＭＯＳスイッチなどのスイッチング素子が多数配列されたアクティブマトリクス基板を備えた放射線画像検出器にも適用可能である。

本発明の画像検出器の第１の実施形態を適用した放射線画像検出器の概略構成を示す断面図 放射線画像検出器の１画素単位の構造を示す平面図 放射線画像検出器の１画素単位の構造を示す断面図 第１の実施形態の放射線画像検出器において無機絶縁膜が設けられる領域を表した上面図 本発明の画像検出器の第２の実施形態を適用した放射線画像検出器の概略構成を示す断面図 第２の実施形態の放射線画像検出器において無機絶縁膜が設けられる領域を表した上面図 第２の実施形態の放射線画像検出器の製造方法を説明するための図 本発明の画像検出器の第３の実施形態を適用した放射線画像検出器の概略構成を示す断面図 第３の実施形態の放射線画像検出器における無機絶縁膜と絶縁性接着部材との接触面の領域を表した上面図 本発明の画像検出器の第４の実施形態を適用した放射線画像検出器の概略構成を示す断面図 第４の実施形態の放射線画像検出器のＴＦＴアレイ基板の層間絶縁膜のパターンを示す図 本発明の画像検出器の第５の実施形態を適用した放射線画像検出器の概略構成を示す上面図 第５の実施形態の放射線画像検出器を配線に沿って切断した一部断面図 第５の実施形態の放射線画像検出器を配線のない部分で切断した一部断面図 第５の実施形態の放射線画像検出器のＴＦＴアレイ基板の層間絶縁膜のパターンを示す図 層間絶縁膜のパターンのその他の実施形態を示す図 従来の放射線画像検出器の概略構成を示す断面図

符号の説明

１ ガラス基板
２ 走査配線
３ データ配線
４ ＴＦＴスイッチ
５ 電荷蓄積容量
６ 半導体層
７ バイアス電極
８ チャネル層
９ コンタクト層
１０,１００ ＴＦＴアレイ基板
１１ 電荷収集電極
１２ 層間絶縁膜（有機絶縁膜）
１２ａ 開口部
１３ 接続電極
１４ Ｃｓ電極
１５ ゲート絶縁膜
１６ コンタクトホール
１７ 絶縁保護膜
１８ 保護基板
１９ 無機絶縁膜
２０ 下引き層
２１ 配線
２５ 絶縁性接着部材

Claims (6)

1. 基板上に多数のスイッチング素子が配列されたアクティブマトリクス基板と、
   画像情報を担持した電磁波の照射に応じて電荷を発生し、該電荷が前記アクティブマトリクス基板によって読み出されるよう前記アクティブマトリクス基板上に配置された半導体層と、
   前記アクティブマトリクス基板と対向して配置された保護基板と、
   前記保護基板と前記アクティブマトリクス基板とを接着する絶縁性接着部材とを有し、
   前記絶縁性接着部材が、前記半導体層周縁の領域に配置された無機絶縁膜を介して前記アクティブマトリクス基板に接着されるとともに、
   前記保護基板が、前記スイッチング素子と前記半導体層とを電気的に絶縁分離するために前記スイッチング素子上に設けられた有機絶縁膜を介して前記アクティブマトリクス基板に接着されていることを特徴とする画像検出器。
2. 前記有機絶縁膜が、前記絶縁性接着部材との接着部分に複数の開口部が設けられたものであり、
   該有機絶縁膜の開口部に前記無機絶縁膜が配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像検出器。
3. 前記有機絶縁膜の開口部が、該開口部を介して前記絶縁性接着部材と前記無機絶縁膜とが接触する範囲の面積が、前記絶縁性接着部材と前記アクティブマトリクス基板とが接触する範囲の面積の２０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項２記載の画像検出器。
4. 前記アクティブマトリクス基板が、前記半導体層の周辺領域まで延設された多数の信号配線を有し、
   前記有機絶縁膜が、前記半導体層の周辺領域のうちの前記信号配線を含む一部の領域に設けられ、
   該有機絶縁膜が設けられた一部の領域以外の領域に前記無機絶縁膜が配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像検出器。
5. 前記絶縁性接着部材と前記無機絶縁膜とが接触する範囲の面積が、前記絶縁性接着部材と前記アクティブマトリクス基板とが接触する範囲の面積の２０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項４記載の画像検出器。
6. 前記無機絶縁膜が、ＳｉＮｘ膜であることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の画像検出器。