TWI645210B - 輻射偵測器、製造輻射偵測器的方法成像單元及成像顯示系統 - Google Patents

輻射偵測器、製造輻射偵測器的方法成像單元及成像顯示系統 Download PDF

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TWI645210B TW103127513A TW103127513A TWI645210B TW I645210 B TWI645210 B TW I645210B TW 103127513 A TW103127513 A TW 103127513A TW 103127513 A TW103127513 A TW 103127513A TW I645210 B TWI645210 B TW I645210B
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Abstract

本發明提供一種輻射偵測器，其包含：複數個光電轉換器件，各光電轉換器件至少部分形成於一嵌入層內且具有至少部分位於該嵌入層外之一光接收表面；及複數個閃爍器晶體，該複數個閃爍器晶體之至少一第一閃爍器晶體在一近端處接觸至少一光接收表面，其中在該近端處該第一閃爍器晶體之一截面小於在一遠端處該第一閃爍器晶體之一截面。

Description

輻射偵測器、製造輻射偵測器的方法成像單元及成像顯示系統 相關申請案的交叉參考
本申請案主張2013年8月28日申請之日本專利申請案JP2013-177175之優先權，該案之全文以引用方式併入本文中。
本發明技術係關於一種偵測輻射(諸如α射線、β射線、γ射線及X射線)之輻射偵測器，且關於一種製造輻射偵測器之方法。此外，本發明技術係關於一種包含輻射偵測器之成像單元及成像顯示系統。
各種成像單元已被提出作為一種包含內建至各像素(成像像素)中之一光電轉換器件之成像單元。例如，PTL 1參考一輻射成像單元作為此種包含一光電轉換器件之成像單元之一實例。
[引用清單] [專利文獻] [PTL 1]
JP 2011-135561A
通常，在如上文描述之一成像單元中，藉由驅動複數個像素獲 得一影像。已提出用來達成因此獲得之影像之較高影像品質之各種技術。然而，期望提出一種能夠達成更高影像品質之成像單元。
期望提供一種能夠達成較高影像品質之輻射偵測器，及一種製造此一輻射偵測器之方法。亦期望提供一種包含此一輻射偵測器之成像單元及成像顯示系統。
根據本發明技術之一實施例，提供一種輻射偵測器，其包含：複數個光電轉換區域，各光電轉換區域經組態以將入射於一光接收表面上之光轉換成一電流信號；一斷續表面，其形成於該光接收表面周圍，該斷續表面相對於該光接收表面斷續；及一閃爍器層，其藉由將該光接收表面用作一晶體生長表面而形成且經組態以將入射輻射轉換成光。
根據本發明技術之一實施例，提供一種成像單元，其包含：一輻射偵測器；及一驅動區段，其經組態以驅動該輻射偵測器。該輻射偵測器包含：複數個光電轉換區域，各光電轉換區域經組態以將入射於一光接收表面上之光轉換成一電流信號；一斷續表面，其形成於該光接收表面周圍，該斷續表面相對於該光接收表面斷續；複數個轉換電路，其等依一對一關係對應於該複數個光電轉換區域而提供且各經組態以將該電流信號轉換成一電壓信號；及一閃爍器層，其藉由將該光接收表面用作一晶體生長表面而形成且經組態以將入射輻射轉換成光。
根據本發明技術之一實施例，提供一種成像顯示系統，其包含：一成像單元；及一顯示單元，其經組態以基於由該成像單元獲得之一成像信號執行影像顯示。該成像單元包含：一輻射偵測器；及一驅動區段，其經組態以驅動該輻射偵測器。該輻射偵測器包含：複數個光電轉換區域，各光電轉換區域經組態以將入射於一光接收表面上 之光轉換成一電流信號；一斷續表面，其形成於該光接收表面周圍，該斷續表面相對於該光接收表面斷續；複數個轉換電路，其等依一對一關係對應於該複數個光電轉換區域而提供且各經組態以將該電流信號轉換成一電壓信號；及一閃爍器層，其藉由將該光接收表面用作一晶體生長表面而形成且經組態以將入射輻射轉換成光。
在根據本發明技術之實施例之輻射偵測器、成像單元及成像顯示系統中，光電轉換區域之各者之光接收表面被斷續表面環繞，且用作閃爍器層之晶體生長表面。據此，該光接收表面直接接觸該閃爍器層。因此，達成高於例如僅用於允許該閃爍器層在其上生長之一構件提供於該光接收表面與該閃爍器層之間的一情況下之光接收效率之光接收效率可行。此外，該光接收表面被該斷續表面環繞。因此，當該閃爍器層形成於該光接收表面上時，歸因於該光接收表面與該斷續表面之間的斷續性，在該閃爍器層之厚度方向上延伸之晶體界面形成於與該斷續表面相對之一區域中。據此，該閃爍器層中產生之光之部分被該晶體界面反射且射入該光接收表面。因此，達成高解析度。
根據本發明技術之一實施例，提供一種製造一輻射偵測器之方法，該方法包含：(A)將包含於一器件基板中之複數個器件之部分或所有轉移至一基板，該複數個器件固定至包含於該器件基板中之一支撐基板上，且該複數個器件各經組態以將入射於一光接收表面上之光轉換成一電流信號；及(B)藉由將該光接收表面用作一晶體生長表面而形成一閃爍器層，該閃爍器層經組態以將入射輻射轉換成光。
在製造根據本發明技術之實施例之輻射偵測器之方法中，將固定至器件基板之複數個器件之部分或所有轉移至該基板。此外，轉移至該基板之器件之各者之光接收表面用作閃爍器層之晶體生長表面。據此，該光接收表面直接接觸該閃爍器層。因此，達成高於例如僅用於允許該閃爍器層在其上生長之一構件提供於該光接收表面與該閃爍 器層之間的一情況下之光接收效率之光接收效率可行。此外，轉移至該基板之器件之各者之光接收表面被形成於該等器件之間的間隔環繞。因此，當該閃爍器層形成於該光接收表面上時，歸因於該光接收表面與形成於該等器件之間的間隔之間的斷續性，在該閃爍器層之厚度方向上延伸之晶體界面形成於與形成於該等器件之間的間隔相對之一區域中。據此，該閃爍器層中產生之光之部分被該晶體界面反射且射入該光接收表面。因此，達成高解析度。
根據本發明技術之一實施例，提供一種輻射偵測器，其包括：複數個光電轉換器件，各光電轉換器件至少部分形成於一嵌入層內且具有至少部分位於該嵌入層外之一光接收表面；及複數個閃爍器晶體，該複數個閃爍器晶體之至少一第一閃爍器晶體在一近端處接觸至少一光接收表面，其中在該近端處該第一閃爍器晶體之一截面小於在一遠端處該第一閃爍器晶體之一截面。
根據本發明技術之一實施例，提供一種形成一輻射偵測器之方法，其包括：在一基板上形成複數個光電轉換器件，該複數個光電轉換器件之至少一第一光電轉換器件包含一或多個電極，其中形成該第一光電轉換器件使得該一或多個電極之至少一者耦合至形成於該基板內之一電路；在該基板上形成一嵌入層使得該第一光電轉換器件之至少一部分嵌入該嵌入層內；及在該第一光電轉換層之一表面上形成一閃爍器層。
根據本發明技術之一實施例，提供一種成像單元，其包括：一輻射偵測器；及一驅動電路，其經組態以驅動該輻射偵測器，該輻射偵測器包含複數個像素，該複數個像素之至少一第一像素包括：一光電轉換器件，其至少部分形成於一嵌入層內且具有至少部分位於該嵌入層外之一光接收表面；及一第一閃爍器晶體，其在一近端處接觸該光接收表面，其中在該近端處該第一閃爍器晶體之一截面小於在一遠 端處該第一閃爍器晶體之一截面。
根據本發明技術之一實施例，提供一種成像顯示系統，其包括：一成像單元；及一顯示單元，其經組態以基於由該成像單元獲得之一成像信號執行影像顯示，該成像單元包含：一輻射偵測器；及一驅動電路，其經組態以驅動該輻射偵測器，該輻射偵測器包含複數個像素，該複數個像素之至少一第一像素包括：一光電轉換器件，其至少部分形成於一嵌入層內且具有至少部分位於該嵌入層外之一光接收表面；及一第一閃爍器晶體，其在一近端處接觸該光接收表面，其中在該近端處該第一閃爍器晶體之一截面小於在一遠端處該第一閃爍器晶體之一截面。
根據本發明技術之實施例之輻射偵測器、成像單元及成像顯示系統，光接收表面直接接觸閃爍器層，且該光接收表面被斷續表面環繞。因此，達成高的光接收效率及高解析度。據此，達成一影像之較高影像品質可行。應注意，本發明技術之有利效應不一定限於上文描述之效應，且可係本發明描述中所述之效應之任何一者。
根據製造本發明技術之實施例之輻射偵測器之方法，光接收表面直接接觸閃爍器層，且該光接收表面被形成於該等器件之間的間隔環繞。因此，達成高的光接收效率及高解析度。據此，達成一影像之較高影像品質可行。應注意，本發明技術之有利效應不一定限於上文描述之效應，且可係本發明描述中所述之效應之任何一者。
應瞭解，前文一般描述及下文詳細描述兩者係例示性的，且意欲於提供如所主張之本發明技術之進一步說明。
1‧‧‧輻射偵測器
2‧‧‧輻射偵測器
3‧‧‧輻射偵測器
4‧‧‧成像單元
5‧‧‧成像顯示系統
6‧‧‧影像處理區段/成像系統
7‧‧‧顯示單元
8‧‧‧成形單元
10‧‧‧電路基板
10A‧‧‧電路基板
11‧‧‧支撐基板
12‧‧‧電路層
12A‧‧‧資料線
12B‧‧‧閘極線
12C‧‧‧偏壓線
13‧‧‧像素電路
13S‧‧‧開關器件
14‧‧‧襯墊電極
15‧‧‧嵌入層
15A‧‧‧斷續表面
20‧‧‧器件
20A‧‧‧光接收表面
21‧‧‧功能區段
22‧‧‧電極
23‧‧‧凸塊
30‧‧‧閃爍器層
30S‧‧‧切平面
31‧‧‧閃爍器區段
31A‧‧‧晶體界面
32‧‧‧閃爍器區段
40‧‧‧反射板
50‧‧‧佈線基板
50A‧‧‧佈線基板
51‧‧‧支撐基板
52‧‧‧佈線層
53‧‧‧襯墊電極
54‧‧‧嵌入層
54A‧‧‧斷續表面
60‧‧‧器件
60A‧‧‧光接收表面
61‧‧‧似晶片功能區段
62‧‧‧電極
63‧‧‧凸塊
70‧‧‧基板
70A‧‧‧凹槽
70B‧‧‧斷續表面
73‧‧‧基板
74‧‧‧光阻擋層
74A‧‧‧斷續表面
80‧‧‧基板
80A‧‧‧凹槽
80B‧‧‧斷續表面
81‧‧‧基板
82‧‧‧光阻擋層
82A‧‧‧斷續表面
90‧‧‧佈線基板
91‧‧‧支撐基板
92‧‧‧佈線層
93‧‧‧襯墊電極
94‧‧‧嵌入層
94A‧‧‧斷續表面
95‧‧‧電路基板
95A‧‧‧撓性印刷電路(FPC)
95B‧‧‧輸出電路IC
95B1‧‧‧轉換電路
95B2‧‧‧放大器電路
100‧‧‧器件基板
101‧‧‧支撐基板
102‧‧‧固定層
103‧‧‧固定層
103A‧‧‧斷續表面
104‧‧‧空氣間隔
111‧‧‧絕緣層
112‧‧‧絕緣層
113‧‧‧絕緣層
114‧‧‧襯墊電極
115‧‧‧佈線層
116‧‧‧連接區段
117‧‧‧連接區段
118‧‧‧保護膜
118A‧‧‧斷續表面
119‧‧‧保護膜
119A‧‧‧斷續表面
120‧‧‧光電轉換器件
121‧‧‧基板
122‧‧‧光電轉換區域
123‧‧‧電極
124‧‧‧凸塊
151‧‧‧絕緣層
152‧‧‧絕緣層
153‧‧‧襯墊電極
154‧‧‧佈線層
155‧‧‧連接區段
160‧‧‧像素電路IC
161‧‧‧像素電路區段
162‧‧‧電極
163‧‧‧凸塊
200‧‧‧器件基板
201‧‧‧支撐基板
202‧‧‧固定層
203‧‧‧固定層
203A‧‧‧斷續表面
204‧‧‧空氣間隔
300‧‧‧輻射源
400‧‧‧主體
410‧‧‧基板
420‧‧‧像素區段
421‧‧‧端子
422‧‧‧端子
423‧‧‧端子
430‧‧‧列掃描區段
440‧‧‧水平選擇區段
450‧‧‧行掃描區段
460‧‧‧系統控制區段
470‧‧‧像素驅動線
471‧‧‧列選擇線
472‧‧‧重設控制線
480‧‧‧垂直信號線
490‧‧‧水平信號線
Cs‧‧‧電容式組件
d‧‧‧寬度
D1‧‧‧顯示信號
D2‧‧‧3DCAD信號
Dout‧‧‧成像信號
N‧‧‧累積節點
Tr1‧‧‧電晶體
Tr2‧‧‧電晶體
Tr3‧‧‧電晶體
VDD‧‧‧電源
Vread‧‧‧列掃描信號
Vref‧‧‧參考電位
Vrst‧‧‧重設信號
Vxref‧‧‧參考電位
Θ1‧‧‧角
Θ2‧‧‧角
隨附圖式經包含以提供本揭示內容之一進一步瞭解，且併入本說明書中並構成其之一部分。該等圖式繪示實施例且連同本說明書一 起用來說明本發明技術之原理。
圖1繪示根據本發明技術之一第一實施例的一輻射偵測器之一截面組態之一實例之一圖。
圖2繪示圖1中所示之輻射偵測器中之一電路組態之一實例之一圖。
圖3繪示圖1中所示之一器件之一截面組態之一實例之一圖。
圖4繪示圖1中所示之器件之截面組態之另一實例之一圖。
圖5係用於說明製造圖1中所示之輻射偵測器之一製程之一實例之一截面視圖。
圖6係用於說明接續圖5中所示之一步驟之一步驟之一截面視圖。
圖7係用於說明接續圖6中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖8係用於說明接續圖7中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖9係用於說明接續圖8中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖10係用於說明接續圖9中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖11係用於說明接續圖10中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖12係用於說明接續圖11中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖13繪示圖1中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖14繪示圖13中所示之一佈線基板及一電路基板之一電路組態之一實例之一圖。
圖15繪示圖3中所示之器件之一修改之一截面視圖。
圖16繪示圖4中所示之器件之一修改之一截面視圖。
圖17繪示根據本發明技術之一第二實施例的一輻射偵測器之一截面組態之一實例之一圖。
圖18繪示圖17中所示之一器件之一截面組態之一實例之一圖。
圖19係用於說明製造圖17中所示之輻射偵測器之一製程之一實 例之一截面視圖。
圖20係用於說明接續圖19中所示之一步驟之一步驟之一截面視圖。
圖21係用於說明接續圖20中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖22係用於說明接續圖21中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖23係用於說明接續圖22中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖24係用於說明接續圖23中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖25係用於說明接續圖24中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖26係用於說明接續圖25中所示之步驟之一步驟之一截面視圖。
圖27繪示包含圖3中所示之器件之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖28繪示包含圖4中所示之器件之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖29繪示圖17中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖30繪示圖1中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖31繪示圖17中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖32A繪示圖1中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖32B繪示圖1中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖32C繪示圖1中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖33繪示圖17中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖34繪示圖1中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖35繪示圖17中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖36繪示根據本發明技術之一第三實施例的一輻射偵測器之一截面組態之一實例之一圖。
圖37繪示圖1中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖38繪示圖17中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖39繪示圖36中所示之輻射偵測器之一修改之一截面視圖。
圖40繪示根據本發明技術之一第四實施例的一成像單元之一示意組態之一實例之一圖。
圖41繪示圖40中所示之一像素電路之一示意組態之一實例之一圖。
圖42繪示根據本發明技術之一第五實施例的一成像顯示系統之一示意組態之一實例之一圖。
圖43繪示根據本發明技術之一第六實施例的一成像系統之一示意組態之一實例之一圖。
下文參考圖式詳細描述本發明技術之一些實施例。將依以下次序提供該描述。
1.第一實施例(輻射偵測器)
其中一光電轉換區域提供於一似晶片器件中之一實例
2.第二實施例(輻射偵測器)
其中一光電轉換器件及一轉換電路提供於一似晶片器件中之一實例
3.第一及第二實施例之修改(輻射偵測器)
其中提供覆蓋似晶片器件之一保護膜之一實例
其中提供覆蓋一閃爍器層之一保護膜之一實例
其中在一共同基板中提供複數個光電轉換區域之一實例
其中在一共同基板中提供複數個光電轉換區域及複數個轉換電路之一實例
其中在一基板之一頂表面之一區域而非一光接收表面之一區域中提供一光阻擋層之一實例
4.第三實施例(輻射偵測器)
其中複數個輻射偵測器配置成一矩陣之一實例
5.修改(輻射偵測器)
其中略去閃爍器層之一實例
6.第四實施例(成像單元) 7.第五實施例(成像顯示系統) 8.第六實施例(成像系統) (1.第一實施例) (組態)
首先，將提供根據本發明技術之一第一實施例的一輻射偵測器1之描述。圖1繪示根據本實施例之輻射偵測器1之一截面組態之一實例。輻射偵測器1偵測輻射，諸如α射線、β射線、γ射線及X射線。輻射偵測器1使用一間接轉換方法。該間接轉換方法係指一種其中將輻射轉換成一光學信號且接著將該光學信號轉換成一電信號之方法。輻射偵測器1可包含例如一電路基板10、複數個器件20、一閃爍器層30及一反射板40。
圖2繪示輻射偵測器1中之一部分之一電路組態之一實例，該部分將一光學信號轉換成一電信號。電路基板10包含複數個像素電路13及用於將各自像素電路13及各自器件20連接至一外部電路之各種佈線。依一對一關係對應於器件20而提供像素電路13。像素電路13包含一驅動電路，該驅動電路驅動器件20。在像素電路13之各者中，該驅 動電路可包含例如一開關器件13S(參見圖2)，該開關器件13S串聯連接至器件20。換言之，依一對一關係針對像素電路13來分配開關器件13S。開關器件13S基於自外界供應之一控制信號控制器件20之開及關。開關器件13S可包含例如一TFT。如圖2中所示，電路基板10可包含例如複數個資料線12A、複數個閘極線12B及複數個偏壓線12C作為各種佈線。例如，資料線12A之各者可連接至在一行方向上並排配置之像素電路13(例如，開關器件13S)之各者之一輸出端子，且可係擷取自像素電路13輸出至外界之一信號之一佈線。閘極線12B之各者可連接至在一列方向上並排配置之像素電路13(例如，開關器件13S)之各者之一閘極端子，且可係對像素電路13供應用於驅動該像素電路13之一信號之一佈線。偏壓線12C之各者可連接至在該行方向上並排配置之器件20之各者之一端，且可係將一偏壓電壓供應至器件20之一佈線。
像素電路13可進一步包含例如一轉換電路、一放大器電路及一AD轉換電路。該轉換電路將自器件20輸出之一電流信號轉換成一電壓信號。該放大器電路放大自該轉換電路輸出之電壓信號。該AD轉換電路將自該放大器電路輸出之一類比信號轉換成一數位信號。應注意，電路基板10可包含不同於像素電路13之一電路中之複數個此等轉換電路、複數個此等放大器電路及複數個此等AD轉換電路。在電路基板10包含不同於像素電路13之一電路中之複數個轉換電路之情況下，可對複數個器件20提供該等轉換電路之各者。在此情況下，分配給各轉換電路之複數個器件20可形成為一單一器件。在電路基板10包含不同於像素電路13之一電路中之複數個放大器電路之情況下，可針對複數個器件20提供各放大器電路。在電路基板10包含不同於像素電路13之一電路中之複數個AD轉換電路之情況下，可針對複數個器件20提供該等AD轉換電路之各者。
電路基板10可由例如一支撐基板11以及依次序層壓於該支撐基板11上之一電路層12及一嵌入層15組態而成。支撐基板11可由例如一絕緣基板(諸如一玻璃基板)組態而成。支撐基板11可係具有不透光特性之一基板(一光阻擋層)，諸如一矽基板。提供嵌入層15以防用於一後文描述之凸塊23之一材料(諸如焊料)影響閃爍器層30。至少凸塊23嵌入該嵌入層15中。嵌入層15可由例如諸如底填樹脂之一材料組態而成。該底填樹脂之實例可包含聚對二甲苯基樹脂、丙烯基樹脂、環氧基樹脂、聚矽氧樹脂及聚氨脂基樹脂。嵌入層15可係包含具有不透光特性之一材料之一光阻擋層。
電路層12可包含例如複數個像素電路13及複數個襯墊電極14。電路層12可進一步包含例如將各自像素電路13及各自器件20連接至一外部電路之佈線。如圖2中所示，電路層12可包含例如複數個資料線12A、複數個閘極線12B及複數個偏壓線12C。襯墊電極14係一端子電極，其電連接至像素電路13。襯墊電極14暴露於電路層12之一頂表面。襯墊電極14接觸器件20中之凸塊23(後文將描述)。一個像素電路13及複數個襯墊電極14分配給各器件20，且可配置於例如與器件20相對之各區域中。各襯墊電極14可包含例如一導電金屬材料，諸如UBM(凸塊底層金屬化層)。該UBM可由例如鎳(Ni)組態而成，且用作一焊料擴散抑制層。在電路層12中，像素電路13可嵌入例如一夾層絕緣膜中。該夾層絕緣膜可由例如諸如二氧化矽(SiO2)及氮氧化矽(SiON)之一材料組態而成。該夾層絕緣膜可用作包含具有不透光特性之一材料之一光阻擋層。
複數個器件20安裝於共同電路基板10上。該複數個器件20可二維地配置於例如該電路基板10上。器件20之各者可已藉由舉例而言如後文將描述之一轉移技術自一器件基板100轉移至一電路基板10A上。器件20經配置以在一平面中遠離彼此。因此，器件20之各者之一 頂表面(即，一光接收表面20A)被形成於兩個相鄰器件20之間的一間隔環繞。該間隔之一寬度可例如等於或小於器件20之一橫向寬度。該間隔之一底表面組態電路基板10之一頂表面(例如，嵌入層15之一頂表面)，且組態一斷續表面15A，該斷續表面15A相對於光接收表面20A斷續。在此，措詞「相對於光接收表面20A斷續」非僅係指光接收表面20A及斷續表面15A不配置於相同平面中之一狀態。措詞「相對於光接收表面20A斷續」亦可指當在輻射偵測器之一製程中形成閃爍器層30時達成在閃爍器層30之一厚度方向上延伸之一晶體界面31A(後文將描述)之形成之斷續性。
各器件20可係例如一亞毫米級晶片。應注意，各器件20之大小可大於亞毫米級。各器件20係一分開部件，其用作例如一單元、一電子電路等之一組件。各器件20係一似晶片部件。各器件20可包含例如一似晶片功能區段21、複數個電極22及凸塊23。功能區段21具有將入射於該功能區段21之一頂表面上之光轉換成一電流信號之一功能。功能區段21之頂表面用作器件20之光接收表面20A。光接收表面20A可係例如一平坦化表面。應注意，光接收表面20A可係具有凹面及凸面之一彎曲表面。各電極22係一端子電極，其電連接至功能區段21中之光電轉換器件120(後文將描述)。各電極22配置於功能區段21之一底表面(即，與光接收表面20A相對之一表面)上。各電極22接觸凸塊23。各電極22可包含例如一導電金屬材料，諸如UBM。凸塊23接觸電極22及襯墊電極14。凸塊23可由例如合金(包含作為一主要組份之鉛或錫)組態而成。可例如藉由焊膏之電鍍、壓印等形成凸塊23。
圖3及圖4各繪示器件20之一截面組態之一實例。圖3繪示包含光電轉換器件120之器件20之截面組態之一實例，該光電轉換器件120經組態以偵測自該光電轉換器件120之頂表面射入之光。換言之，圖3中所示之光電轉換器件120具有一頂表面照明結構。圖4繪示包含光電轉 換器件120之器件20之截面組態之一實例，該光電轉換器件120經組態以偵測自該光電轉換器件120之一背表面射入之光。換言之，圖4中所示之光電轉換器件120具有一背表面照明結構。
(頂表面照明結構，圖3)
如圖3中所示，器件20可具有例如其中依次序自光接收表面20A層壓之一絕緣層111、一絕緣層112及一絕緣層113之一結構。絕緣層111之一背表面(即，與其上層壓絕緣層112及絕緣層113之一表面相對之一表面)用作光接收表面20A。絕緣層111可由例如聚矽氧基樹脂組態而成。絕緣層112及絕緣層113亦可各由諸如聚矽氧基樹脂之一材料組態而成。
如圖3中所示，器件20可進一步包含例如光電轉換器件120及將該光電轉換器件120電連接至電極22之一導電路徑。該導電路徑可由例如依次序自光電轉換器件120配置之一襯墊電極114、一佈線層115、一連接區段116及一連接區段117組態而成。光電轉換器件120可配置於例如絕緣層113中。襯墊電極114、佈線層115及連接區段116可配置於例如絕緣層112中。連接區段117可配置於例如絕緣層113中。
光電轉換器件120可具有例如其中包含一光電轉換區域122之一半導體層、複數個電極123及複數個凸塊124層壓於一基板121上之一結構。據此，一個光電轉換區域122形成於各器件20中。器件20包含內含光電轉換區域122之一半導體層及配置於此半導體層上之絕緣層111。在光電轉換器件120中，包含光電轉換區域122之半導體層配置於較接近光接收表面20A之一位置中，且基板121配置於較接近器件20之底表面之一位置中。各電極123電連接至光電轉換區域122。各凸塊124配置成接觸電極123及襯墊電極114。襯墊電極114及連接區段116配置成接觸佈線層115。連接區段117配置成接觸連接區段116及電極22。
基板121係由一半導體基板組態而成。光電轉換區域122形成於該半導體層中，即，形成於基板121上。光電轉換區域122可由依次序層壓之例如一p型半導體層、一i型半導體層及一n型半導體層組態而成。光電轉換區域122(包含光電轉換區域122之半導體層)可由例如結晶矽或非晶矽組態而成。電極123、凸塊124、襯墊電極114、佈線層115、連接區段116及連接區段117各由一導電金屬材料組態而成。
(背表面照明結構，圖4)
如圖4中所示，器件20可具有例如其中包含光電轉換區域122之一半導體層、複數個電極22及複數個凸塊23層壓於基板121上之一結構。在器件20中，包含光電轉換區域122之半導體層配置於較接近光接收表面20A之一位置中，且基板121配置於較接近器件20之底表面之一位置中。基板121之一背表面(與其上層壓包含光電轉換區域122之半導體層之一表面相對之一表面)用作光接收表面20A。
閃爍器層30將入射於光接收表面20A上之輻射之一波長轉換成光電轉換區域122之一靈敏度範圍中之一波長。具體言之，閃爍器層30將入射於光接收表面20A上之輻射轉換成光。閃爍器層30可由例如一螢光材料組態而成，該螢光材料將輻射(諸如α射線、β射線、γ射線及X射線)轉換成可見光。此一螢光材料之實例可包含藉由將鉈(Tl)、鈉(Na)添加至碘化銫(CsI)獲得之一材料及藉由將鉈(Tl)添加至碘化鈉(NaI)獲得之一材料。上文提及之螢光材料之實例可包含藉由將銪(Eu)添加至溴化銫(CsBr)獲得之一材料及藉由將銪(Eu)添加至二氟二溴化銫(CsBrF)獲得之一材料。
藉由將光接收表面20A用作一晶體生長表面而形成閃爍器層30。可例如藉由憑藉一真空沈積方法之成膜而形成閃爍器層30。閃爍器層30具有晶體界面31A，該晶體界面31A在與斷續表面15相對之一區域中於閃爍器層30之厚度方向上延伸。晶體界面31A在閃爍器層30之厚 度方向上自光接收表面20A之一端延伸，且藉此對應於器件20之各者(或光電轉換區域122之各者)而對閃爍器層30分段。因此，閃爍器層30包含複數個閃爍器區段31，各閃爍器區段31藉由晶體界面31A分配給器件20之各者(或光電轉換區域122之各者)。
在較接近反射板40之一位置中閃爍器區段31之截面積大於在較接近光接收表面20A之一位置中閃爍器區段31之一截面積。應注意，上文提及之截面積係指平行於光接收表面20A之閃爍器區段31之一截面之面積。因此，自斷續表面15A側至反射板40側(閃爍器區段31之上側)，兩個相鄰閃爍器區段31之間的一間隔之一寬度d減小。如圖1中所示，自斷續表面15A側檢視時，晶體界面31A可係例如一凹狀的彎曲表面。在光接收表面20A之端處由晶體界面31A及光接收表面20A形成之一角Θ1係一鈍角。由晶體界面31A之一切平面30S及光接收表面20A形成之一角Θ2係90°或更大。角Θ2隨著切平面30S之一切點進一步遠離光接收表面20A側及進一步接近反射板40側(閃爍器區段31之上側)而減小。因此，在閃爍器區段31中產生且朝向光接收表面20A行進之光之部分被晶體界面31A反射且被允許射入光接收表面20A。換言之，閃爍器區段31用作一聚光透鏡。一空氣間隔形成於相鄰晶體界面31A之間。應注意，藉由將斷續表面15A用作一晶體生長表面而形成之一閃爍器區段可提供於相鄰晶體界面31A之間。在此情況下，藉由將斷續表面15A用作一晶體生長表面而形成之閃爍器區段之一側表面組態一晶體界面，且經配置以與器件20之側表面及晶體界面31A相對，其中該器件20之側表面與該晶體界面31A之間具有一預定間隔。
反射板40扮演朝向器件20反射在與器件20相對之一方向上自閃爍器層30發射之光之角色。反射板40可由一不透濕材料組態而成，該不透濕材料實質上不透濕。在此一情況下，藉由使用反射板40阻止濕氣進入至閃爍器層30中可行。反射板40可由例如薄板玻璃組態而成。 可略去反射板40。提供於閃爍器層30上之一反射結構可係除上文描述之反射板40以外之一組態，且可由例如由Al製成之一沈積膜組態而成。
(製造方法)
接著，將提供製造輻射偵測器1之一方法之一實例之描述。圖5至圖12繪示依步驟次序製造輻射偵測器1之一製程。首先，備製器件基板100及電路基板10A(圖5及圖6)。
如圖5中所示，器件基板100可包含例如一支撐基板101、一固定層102及複數個器件20。在支撐基板101上配置器件20之各者使得電極22定位於上側之上。支撐基板101支撐複數個器件20。支撐基板101可由例如一玻璃基板、一樹脂基板等組態而成。固定層102將各器件20固定至支撐基板101上且允許在轉移製程時自支撐基板101剝離各器件20。在藉由雷射燒蝕執行轉移製程之情況下，固定層102可由例如吸收一雷射振盪波長範圍中之光之一材料組態而成。可例如在支撐基板101之一整個頂表面上形成固定層102。如圖5中所示，可例如僅在支撐基板101與各器件20之間的間隔中形成固定層102。考慮到轉移性質，較佳的，可針對各器件20形成固定層102，如圖5中所示。考慮到製程之簡易性，較佳的，可在支撐基板101之整個頂表面上形成固定層102。固定層102可直接接觸支撐基板101。應注意，可在固定層102與支撐基板101之間插入諸如一黏附層、一絕緣層及一金屬層之一層。電路基板10A具有一組態，該組態類似於上文描述之電路基板10之組態，除略去嵌入層15以外。因此，襯墊電極14暴露於電路基板10A之頂表面。
接著，在電路基板10A之整個頂表面上形成一固定層103(圖7)。固定層103在轉移製程時接受各自器件20，且藉由黏附固持一個或複數個被轉移之器件20。固定層103係由具有黏度之液體或膠組態而 成，且可由例如助熔劑組態而成。該助熔劑主要由樹脂及溶劑組態而成。該助熔劑係一所謂之焊料助焊劑，且係具有還原一金屬表面上之氧化物之一功能之液體或一似膏體材料、或一活化劑添加至其以達成一還原功能之液體或一似膏體材料。此一活化劑係具有還原性質之一材料，諸如熔鹽或酸。此熔鹽之實例可包含鹵化物，諸如氯化物及氟化物。此酸之實例可包含磷酸、有機酸、胺及鹵化氫胺鹽。必要時可將其他添加劑添加至該助熔劑。藉由諸如旋塗、一噴塗法、一刮刀法、印刷、一轉移法及一壓印法之一方法將該助熔劑塗敷至具有一薄的且均勻的厚度之電路基板10A之整個頂表面上。因此，在此製程中，該助熔劑具有適於塗覆之低黏度位準。應注意，可在執行後文將描述之轉移製程之前執行用於增大電路基板10A上之固定層103之黏度位準之一製程。
接著，將器件基板100上之複數個器件20之部分或所有轉移至電路基板10A。首先，在一轉移裝置中設定器件基板100及電路基板10A。隨後，配置器件基板100及電路基板10A以使其等彼此相對(換言之，遠離彼此)(其中該器件基板100與該電路基板10A之間具有一預定空氣間隔104)(如圖8中所示)，或緊密附接至彼此(如圖9中所示)。隨後，例如藉由雷射燒蝕將來自器件基板100上之複數個器件20之一個或複數個器件20轉移至電路基板10A(圖10)。因此，藉由使用固定層103將該一個或複數個被轉移之器件20暫時固定至電路基板10A。此時，在兩個器件20之間形成相對於光接收表面20A斷續之一斷續表面103A，該兩個器件20來自該複數個器件20，歸因於至電路基板10A之轉移製程變成鄰近於彼此。應注意，可藉由除雷射燒蝕以外之一方法執行該轉移製程。
在轉移製程時，凸塊23伸入至固定層103中且用作一錨固件。此時，凸塊23之一厚度(更確切言之，功能區段21之底表面與凸塊23之 一尖端之間的一距離)可大於或小於固定層103之一厚度。在轉移製程之後，電極22之部分或全部與襯墊電極14相對，其中該電極22與該襯墊電極14之間具有凸塊23。應注意，當自至電路基板10A之一安裝表面之一法線之一方向檢視時，與襯墊電極14相對之電極22之一部分之面積足以等於電極22之面積之約一半。因此，允許以僅達成此一狀態之精度執行此轉移製程。應注意，在必須於執行一後文描述之回流製程之前或於該回流製程期間防止被轉移之器件20之各者移動之一情況下，可能必須在執行該後文描述之回流製程之前執行用來增大電路基板10A上之固定層103之黏度位準之一製程。
接著，在電路基板10A上執行一回流製程(圖11)。在此製程中，凸塊23熔化或軟化。因此，電極22與襯墊電極14相對，或歸因於凸塊23之一自對準功能而與襯墊電極14完全相對。再者，歸因於熔化或軟化之凸塊23，被轉移之器件20(或被轉移之電極22)電連接至電路基板10A(或襯墊電極14)。換言之，被轉移之器件20(或被轉移之電極22)經由一導電凸部(凸塊23)電連接至電路基板10A(或襯墊電極14)。在該回流製程之後，凸塊23凝固，且藉此各器件20以高精度固定於電路基板10A上之一預定位置中。
隨後，移除(洗滌)固定層103。在此製程中，足以使用作固定層103之助熔劑溶解且消除殘留物質。可使用適於該助熔劑之一洗滌劑。此時，允許洗滌該助熔劑的同時移除附著至電路基板10A之安裝表面之一物質(諸如灰塵)，諸如藉由雷射燒蝕產生之一殘留物質。應注意，當該助熔劑係一非洗滌型助熔劑時，可略去移除固定層103之製程。
隨後，形成至少覆蓋凸塊23之嵌入層15(參見圖12)。據此，形成電路基板10。此時，在兩個相鄰器件20之間形成相對於光接收表面20A斷續之斷續表面15A。隨後，例如藉由憑藉一真空沈積方法形成 一膜，藉由將光接收表面20A用作一晶體生長表面而形成閃爍器層30(圖12)。當形成閃爍器層30時，在與斷續表面15A相對之一區域中形成在該閃爍器層30之厚度方向上延伸之晶體界面31A。再者，形成各藉由晶體界面31A分配給各器件20之複數個閃爍器區段31(圖12)。至少，在閃爍器層30上形成反射板40。因此，製成輻射偵測器1。
(效應)
接著，將提供輻射偵測器1之效應之描述。在輻射偵測器1中，各器件20之光接收表面20A被斷續表面15A環繞，且用作閃爍器層30之晶體生長表面。據此，光接收表面20A直接接觸閃爍器層30。因此，達成高於例如僅用於允許閃爍器層30在其上生長之一構件提供於光接收表面20A與閃爍器層30之間的一情況下之光接收效率之光接收效率可行。此外，光接收表面20A被斷續表面15A環繞。因此，當在光接收表面20A上形成閃爍器層30時，歸因於光接收表面20A與斷續表面15A之間的斷續性，在與斷續表面15A相對之一區域中形成在該閃爍器層30之厚度方向上延伸之晶體界面31A。據此，閃爍器層30中產生之光之部分被晶體界面31A反射且射入光接收表面20A。因此，達成高解析度。據此，達成一影像之較高影像品質可行。
此外，在輻射偵測器1中，各自器件20配置於電路基板10上。因此，亦允許直接在各自器件20下方形成電路基板10中之各種佈線。此允許電路基板10中之各種佈線之各者之一寬度大於在電路基板10中形成各自器件20之情況下之寬度。據此，藉由允許電路基板10中之各種佈線之寬度變大而減小佈線電阻，且因此減小Johnson(詹森)雜訊。
此外，在輻射偵測器1中，在光電轉換區域122係由結晶矽組態而成之情況下，與光電轉換區域122係由非晶矽組態而成之情況相比，由輻射偵測器1獲得之一影像中包含之一後像減小。
(2.第一實施例之修改) (修改1)
在上述實施例中，已描述其中在與各自器件20相對之位置處依一對一關係配置複數個像素電路13之情況作為一實例。然而，例如，如圖13及圖14中所示，輻射偵測器1可包含支撐各自器件20之一佈線基板90而非電路基板10，且可進一步包含佈線基板90之一周邊邊緣處(具體言之，輻射應用區域外)之一電路基板95。
佈線基板90係包含複數個開關器件13S及複數個佈線(例如，資料線12A、閘極線12B及偏壓線12C)之一基板。複數個開關器件13各串聯連接至器件20。複數個佈線連接至各自開關器件13S及各自器件20。具體言之，佈線基板90可具有例如其中一佈線層92及一嵌入層94依次序層壓於一支撐基板91上之一組態。支撐基板91可係例如一絕緣基板，諸如一玻璃基板或一樹脂基板。嵌入層94係用於阻止用作凸塊23之材料之一焊料等作用於閃爍器層30之一層。至少凸塊23嵌入該嵌入層94中。嵌入層94可由例如底填樹脂等組態而成。嵌入層94可組態為包含一不透光材料之一光阻擋層。
佈線層92可包含例如複數個襯墊電極93及將各自器件20連接至電路基板95之佈線(例如，資料線12A、閘極線12B及偏壓線12C)。襯墊電極93係一端子電極，其電連接至佈線層92中之佈線且暴露於佈線層92之一頂表面。襯墊電極93接觸器件20中之凸塊23。複數個襯墊電極93分配給各自器件20。例如，複數個襯墊電極93可各分配給與各自器件20相對之區域之各者。襯墊電極93之各者可包含例如一導電金屬材料，諸如UBM。佈線層92中之佈線嵌入例如一夾層絕緣膜等中。該夾層絕緣膜可由例如二氧化矽(SiO2)、氮氧化矽(SiON)等組態而成。該夾層絕緣膜可組態為包含一不透光材料之一光阻擋層。
複數個器件20安裝於共同佈線基板90上。複數個器件20可例如二維地配置於佈線基板90上。器件20之各者可已藉由例如一轉移技術 自一器件基板200轉移至佈線基板90上。器件20經配置以在一平面中遠離彼此。因此，器件20之各者之一頂表面(即，一光接收表面20A)被形成於兩個相鄰器件20之間的一間隔環繞。該間隔之一寬度可例如等於或小於器件20之一橫向寬度。該間隔之一底表面組態佈線基板90之一頂表面(例如，嵌入層94之一頂表面)，且組態一斷續表面94A，該斷續表面94A相對於光接收表面20A斷續。換言之，斷續表面94A係兩個相鄰器件20之間的間隔之一底表面。在此，措詞「相對於光接收表面20A斷續」非僅係指光接收表面20A及斷續表面94A不配置於相同平面中之一狀態。措詞「相對於光接收表面20A斷續」亦可指當在輻射偵測器之一製程中形成閃爍器層30時達成在該閃爍器層30之厚度方向上延伸之一晶體界面31A之形成之斷續性。
電路基板95處理自器件20輸出之一信號。如圖14中所示，電路基板95可在一FPC(撓性印刷電路)95A上包含一輸出電路IC 95B。輸出電路IC 95B可包含例如：一轉換電路95B1，其將自器件20輸出之一電流信號轉換成一電壓信號；及一放大器電路95B2，其放大自該轉換電路95B1輸出之電壓信號以用於各像素行。輸出電路IC 95B可進一步包含例如一AD轉換電路，該AD轉換電路將自該放大器電路輸出之一類比信號轉換成一數位信號。可例如對所有像素行提供一個AD轉換電路。
在本修改中，複數個開關器件13S、複數個資料線12A等提供於輻射應用區域中，且處理自器件20輸出之信號之電路(電路基板95)提供於輻射應用區域外。此允許電路基板95較少暴露於輻射，其改良輻射偵測器1對輻射之容限。
[修改2]
在上文描述之修改中，可依一對一關係對應於器件20(而非佈線基板90)而提供複數個開關器件13S。例如，如圖15及圖16中所示，開 關器件13S之各者提供於一半導體層中，其中光電轉換區域122形成於器件20之各者中。在此情況下，光電轉換區域122及開關器件13S(即，包含光電轉換區域122及開關器件13S之半導體層)較佳可由結晶矽組態而成。在此一情況下，除達成由輻射偵測器1獲得之影像中包含之後像之減小以外，亦達成開關器件13S之切換速度之改良。
(2.第二實施例) (組態)
接著，將提供根據本發明技術之一第二實施例的一輻射偵測器2之描述。圖17繪示根據本實施例之一輻射偵測器2之一截面組態之一實例。輻射偵測器2偵測輻射，諸如α射線、β射線、γ射線及X射線。輻射偵測器2使用一間接轉換方法。輻射偵測器2可包含例如一佈線基板50、複數個器件60、一閃爍器層30及一反射板40。
佈線基板50可包含用於將各器件60連接至一外部電路之各種佈線。佈線基板50可由例如一支撐基板51及依次序層壓於該支撐基板51上之一佈線層52及一嵌入層54組態而成。支撐基板51可由例如一絕緣基板(諸如一玻璃基板及一樹脂基板)組態而成。支撐基板51可係具有不透光特性之一基板(一光阻擋層)，諸如一矽基板。提供嵌入層54以防用於一後文描述之凸塊63之一材料(諸如焊料)影響閃爍器層30。至少凸塊63嵌入該嵌入層54中。嵌入層54可由例如諸如底填樹脂之一材料組態而成。嵌入層54可係包含具有不透光特性之一材料之一光阻擋層。
佈線層52可包含例如複數個襯墊電極53及將各自襯墊電極53連接至一外部電路之一佈線。襯墊電極53係一端子電極，其電連接至佈線層52中之佈線。襯墊電極53暴露於佈線層52之一頂表面。襯墊電極53接觸器件60中之凸塊63。複數個襯墊電極53分配給各器件60，且可配置於例如與器件60相對之各區域中。各襯墊電極53可包含例如一導 電金屬材料，諸如UBM。佈線層52中之佈線可嵌入例如一夾層絕緣膜中。該夾層絕緣膜可由例如諸如二氧化矽(SiO2)及氮氧化矽(SiON)之一材料組態而成。該夾層絕緣膜可用作包含具有不透光特性之一材料之一光阻擋層。
複數個器件60安裝於共同佈線基板50上。複數個器件60可二維地配置於例如佈線基板50上。器件60之各者可已藉由舉例而言如後文將描述之一轉移技術自一器件基板200轉移至佈線基板50上。器件60經配置以在一平面中遠離彼此。因此，器件60之各者之一頂表面(即，一光接收表面60A)被形成於兩個相鄰器件60之間的一間隔環繞。該間隔之一寬度可例如等於或小於器件60之一橫向寬度。該間隔之一底表面組態佈線基板50之一頂表面(例如，嵌入層54之一頂表面)，且組態一斷續表面54A，該斷續表面54A相對於光接收表面60A斷續。據此，斷續表面54A係兩個相鄰器件60之間的間隔之一底表面。在此，措詞「相對於光接收表面60A斷續」非僅係指光接收表面60A及斷續表面54A不配置於相同平面中之一狀態。措詞「相對於光接收表面60A斷續」亦可指當在輻射偵測器之一製程中形成閃爍器層30時達成在該閃爍器層30之厚度方向上延伸之一晶體界面31A之形成之斷續性。
各器件60可係例如一亞毫米級晶片。應注意，各器件60之大小可大於亞毫米級。各器件60係一分開部件，其用作例如一單元、一電子電路等之一組件。各器件60可係一似晶片部件。各器件60可包含例如一似晶片功能區段61、複數個電極62及凸塊63。功能區段61具有將入射於該功能區段61之一頂表面上之光轉換成一電流信號之一功能。功能區段61之頂表面用作器件60之光接收表面60A。光接收表面60A可係例如一平坦化表面。應注意，光接收表面60A可係具有凹面及凸面之一彎曲表面。功能區段61可進一步具有將該電流信號轉換成一電 壓信號之一功能。
各電極62係一端子電極，其電連接至功能區段61中之一光電轉換器件120及一像素電路IC 160(後文將描述)。各電極62配置於功能區段61之一底表面(即，與光接收表面60A相對之一表面)上。各電極62接觸凸塊63。各電極62可包含例如一導電金屬材料，諸如UBM。凸塊63接觸電極62及襯墊電極53。凸塊63可由例如合金(包含作為一主要組份之鉛或錫)組態而成。可例如藉由焊膏之電鍍、壓印等形成凸塊63。
圖18繪示器件60之一截面組態之一實例。圖18繪示包含光電轉換器件120之器件60之截面組態之一實例，該光電轉換器件120經組態以偵測自該光電轉換器件120之頂表面射入之光。換言之，圖18中所示之光電轉換器件120具有一頂表面照明結構。
如圖18中所示，器件60可具有例如其中依次序自光接收表面60A層壓之一絕緣層111、一絕緣層112、一絕緣層113、一絕緣層151及一絕緣層152之一結構。絕緣層111之一背面(即，與其上層壓絕緣層112、113、151及152之一表面相對之一表面)用作光接收表面60A。絕緣層151及152可各由例如二氧化矽(SiO2)及氮氧化矽(SiON)組態而成。
如圖18中所示，器件60可進一步包含例如光電轉換器件120、像素電路IC 160及將光電轉換器件120與像素電路IC 160電連接至電極62之一導電路徑。該導電路徑可包含一第一路徑，該第一路徑可由例如依次序自光電轉換器件120配置之一襯墊電極114、一佈線層115、一連接區段116、一連接區段117、一佈線層154及一連接區段155組態而成。該導電路徑可進一步包含一第二路徑，該第二路徑可由依次序自像素電路IC 160配置之一襯墊電極153、佈線層154及連接區段155組態而成。像素電路IC 160可配置於例如絕緣層151及152中。襯墊電極 153、佈線層154及連接區段155可配置於例如絕緣層151及152中。
針對各光電轉換區域122提供一個像素電路IC 160。該像素電路IC 160配置於器件60中。據此，一個像素電路IC 160形成於各器件60中。該像素電路IC 160配置於在器件60中且與光電轉換區域122(或光電轉換器件120)相對之一位置中，且配置於光電轉換區域122(或光電轉換器件120)下方(即，較接近器件60之底表面之一位置中)。像素電路IC 160可包含例如一像素電路區段161、複數個電極162及複數個凸塊163。像素電路區段161可包含例如：一驅動電路，其驅動光電轉換器件120；及一轉換電路，其將自該光電轉換器件120輸出之一電流信號轉換成一電壓信號。像素電路區段161可進一步包含例如：諸如一放大器電路之一電路，其放大該電壓信號；及一AD轉換電路，其將自該放大器電路輸出之一類比信號轉換成一數位信號。應注意，該放大器電路及該AD轉換電路可不形成於像素電路區段161中，而是形成於佈線基板50中。可對應於複數個光電轉換區域122而提供一個轉換電路。在此情況下，分配給各轉換電路之複數個光電轉換區域122可形成於相同器件中。然而，在此情況下，對於光電轉換區域122之各者，較佳的，光接收表面60A可形成於該器件(包含複數個光電轉換區域122)之頂表面中。再者，較佳的，可相對於光接收表面60A斷續之一斷續表面形成於兩個相鄰光接收表面60A之間的間隔中。各電極162電連接至像素電路區段161。各凸塊163配置成接觸電極162及襯墊電極153。襯墊電極153配置成接觸佈線層154。連接區段155配置成接觸佈線層154及電極62。電極162、凸塊163、襯墊電極153、佈線層154及連接區段155可由一導電金屬材料組態而成。
閃爍器層30將入射於光接收表面60A上之輻射之一波長轉換成光電轉換區域122之一靈敏度範圍中之一波長。具體言之，閃爍器層30將入射於光接收表面60A上之輻射轉換成光。藉由將光接收表面60A 用作一晶體生長表面而形成閃爍器層30。可例如藉由憑藉一真空沈積方法之成膜而形成閃爍器層30。閃爍器層30具有晶體界面31A，該晶體界面31A在與斷續表面54A相對之一區域中於該閃爍器層30之厚度方向上延伸。晶體界面31A在閃爍器層30之厚度方向上自光接收表面60A之一端延伸，且藉此對應於器件60之各者(或光電轉換區域122之各者)而對閃爍器層30分段。因此，閃爍器層30包含複數個閃爍器區段31，該複數個閃爍器區段31各藉由晶體界面31A分配給器件60之各者(或光電轉換區域122之各者)。
由晶體界面31A及光接收表面60A形成之一角Θ1係一鈍角。因此，閃爍器區段31中產生之光被晶體界面31A反射且被允許射入光接收表面60A。換言之，閃爍器區段31用作一聚光透鏡。一空氣間隔形成於相鄰晶體界面31A之間。應注意，藉由將斷續表面54A用作一晶體生長表面而形成之一閃爍器區段可提供於相鄰晶體界面31A之間。在此情況下，藉由將斷續表面54A用作晶體生長表面而形成之閃爍器區段之一側表面組態一晶體界面，且經配置以與器件60之側表面及晶體界面31A相對，其中該器件60之側表面與該晶體界面31A之間具有一預定間隔。
(製造方法)
接著，將提供製造輻射偵測器2之一方法之一實例之描述。圖19至圖26繪示依步驟次序製造輻射偵測器2之一製程。首先，備製器件基板200及佈線基板50A(圖19及圖20)。
如圖19中所示，器件基板200可包含例如一支撐基板201、一固定層202及複數個器件60。在支撐基板201上配置器件60之各者使得電極62定位於上側之上。支撐基板201支撐複數個器件60。支撐基板201可由例如一矽基板、一玻璃基板、一樹脂基板等組態而成。固定層202將各器件60固定至支撐基板201上且允許在轉移製程時自支撐基板 201剝離各器件60。在藉由雷射燒蝕執行轉移製程之情況下，固定層202可由例如吸收一雷射振盪波長範圍中之光之一材料組態而成。可例如在支撐基板201之一整個頂表面上形成固定層202。如圖19中所示，可例如僅在支撐基板201與各器件60之間的間隔中形成固定層202。考慮到轉移性質，較佳的，可針對各器件60形成固定層202，如圖19中所示。考慮到製程之簡易性，較佳的，可在支撐基板201之整個頂表面上形成固定層202。固定層202可直接接觸支撐基板201。應注意，可在固定層202與支撐基板201之間插入諸如一黏附層、一絕緣層及一金屬層之一層。佈線基板50A具有一組態，該組態類似於上文描述之佈線基板50之組態，除略去嵌入層54以外。因此，襯墊電極53暴露於佈線基板50A之頂表面。
接著，在整個佈線基板50A之頂表面上形成一固定層203(圖21)。固定層203在轉移製程時接受各自器件60，且藉由黏附固持一個或複數個被轉移之器件60。固定層203係由具有黏度之液體或膠組態而成，且可由例如在上述實施例中提及作為一實例之助熔劑組態而成。該助熔劑主要由樹脂及溶劑組態而成。藉由諸如旋塗、一噴塗法、一刮刀法、印刷、一轉移法及一壓印法之一方法將該助熔劑塗敷至具有一薄的且均勻的厚度之佈線基板50A之整個頂表面。因此，在此製程中，該助熔劑具有適於塗覆之低黏度位準。應注意，可在執行後文將描述之轉移製程之前執行用於增大佈線基板50A上之固定層203之黏度位準之一製程。
接著，將器件基板200上之複數個器件60之部分或所有轉移至佈線基板50A。首先，在一轉移裝置中設定器件基板200及佈線基板50A。隨後，配置器件基板200及佈線基板50A以使其等彼此相對(換言之，遠離彼此)(其中該器件基板200與該佈線基板50A之間具有一預定空氣間隔204)(如圖22中所示)，或緊密附接至彼此(如圖23中所 示)。隨後，例如藉由雷射燒蝕將來自器件基板200上之複數個器件60之一個或複數個器件60轉移至佈線基板50A(圖24)。因此，藉由使用固定層203將被轉移之器件60暫時固定至佈線基板50A。此時，在兩個器件60之間形成相對於光接收表面60A斷續之一斷續表面203A，該兩個器件60來自該複數個器件60，歸因於至佈線基板50A之轉移製程變成鄰近於彼此。應注意，可藉由除雷射燒蝕以外之一方法執行轉移製程。
在轉移製程時，凸塊63伸入至固定層203中且用作一錨固件。此時，凸塊63之一厚度(更確切言之，功能區段61之底表面與凸塊63之一尖端之間的一距離)可大於或小於固定層203之一厚度。在轉移製程之後，電極62之部分或全部與襯墊電極53相對，其中該電極62與該襯墊電極53之間具有凸塊63。應注意，當自至佈線基板50A之一安裝表面之一法線之一方向檢視時，與襯墊電極53相對之電極62之一部分之面積足以等於電極62之面積之約一半。因此，允許以僅達成此一狀態之精度執行此轉移製程。應注意，在必須於執行一後文描述之回流製程之前或於該回流製程期間防止被轉移之器件60之各者移動之一情況下，可能必須在執行該後文描述之回流製程之前執行用來增大佈線基板50A上之固定層203之黏度位準之一製程。
接著，在佈線基板50A上執行一回流製程(圖25)。在此製程中，凸塊63熔化或軟化。因此，電極62與襯墊電極53相對，或歸因於凸塊63之一自對準功能而與襯墊電極53完全相對。再者，歸因於熔化或軟化之凸塊63，被轉移之器件60(或被轉移之電極62)電連接至佈線基板50A(或襯墊電極53)。換言之，被轉移之器件60(或被轉移之電極62)經由一導電凸部(凸塊63)電連接至佈線基板50A(或襯墊電極53)。在該回流製程之後，凸塊63凝固，且藉此各器件60以高精度固定於佈線基板50A上之一預定位置中。
隨後，移除(洗滌)固定層203。在此製程中，足以使用作固定層203之助熔劑溶解且消除殘留物質。可使用適於該助熔劑之一洗滌劑。此時，允許洗滌該助熔劑的同時移除附著至佈線基板50A之安裝表面之一物質(諸如灰塵)，諸如藉由雷射燒蝕產生之殘留物質。應注意，當該助熔劑係一非洗滌型助熔劑時，可略去移除固定層203之製程。
隨後，形成至少覆蓋凸塊63之嵌入層54(參見圖26)。據此，形成佈線基板50。此時，在兩個相鄰器件60之間形成相對於光接收表面60A斷續之斷續表面54A。隨後，例如藉由憑藉一真空沈積方法形成一膜，藉由將光接收表面60A用作一晶體生長表面而形成閃爍器層30(圖26)。當形成閃爍器層30時，在與斷續表面54A相對之一區域中形成在閃爍器層30之厚度方向上延伸之晶體界面31A。再者，形成各藉由晶體界面31A分配給各器件60之複數個閃爍器區段31(圖26)。至少，在閃爍器層30上形成反射板40。因此，製成輻射偵測器2。
(效應)
接著，將提供輻射偵測器2之效應之描述。在輻射偵測器2中，各器件60之光接收表面60A被斷續表面54A環繞，且用作閃爍器層30之晶體生長表面。據此，光接收表面60A直接接觸閃爍器層30。因此，達成高於例如僅用於允許閃爍器層30在其上生長之一構件提供於光接收表面60A與該閃爍器層30之間的一情況下之光接收效率之光接收效率可行。此外，光接收表面60A被斷續表面54A環繞。因此，當在光接收表面60A上形成閃爍器層30時，歸因於光接收表面60A與斷續表面54A之間的斷續性，在與斷續表面54A相對之一區域中形成在閃爍器層30之厚度方向上延伸之晶體界面31A。據此，閃爍器層30中產生之光之部分被晶體界面31A反射且射入光接收表面60A。因此，達成高解析度。據此，達成一影像之較高影像品質可行。
(3.第一及第二實施例之修改)
接著，將提供根據上文描述之第一及第二實施例的輻射偵測器1及2之修改之描述。
(修改1)
如圖3及圖4中所示，在上文描述之第一實施例中，例如，絕緣層111之頂表面或基板121之頂表面用作各器件20之光接收表面20A。然而，如圖27及圖28中所示，例如，當各器件20包含接觸絕緣層111或光電轉換器件120之頂表面之一保護膜118時，該保護膜118之一頂表面用作光接收表面20A。如圖18中所示，在上文描述之第二實施例中，例如，絕緣層111之頂表面用作各器件60之光接收表面60A。然而，如圖29中所示，例如，當各器件60包含接觸絕緣層111之頂表面之一保護膜119時，該保護膜119之一頂表面用作光接收表面60A。保護膜118及119可各由例如由聚對二甲苯基C製成之一有機膜組態而成。
保護膜118可針對各器件20分開地形成，或可經形成以由複數個器件20共用。當保護膜118經形成以由複數個器件20共用時，例如該保護膜118可由一單一膜組態而成，該單一膜不僅形成於各器件20之頂表面上且亦可形成於嵌入層15之頂表面上，如圖30中所示。在此情況下，對應於兩個相鄰器件20之間的間隔之底表面之保護膜118之一部分用作一斷續表面118A，該斷續表面118A相對於光接收表面20A斷續。
類似地，保護膜119可針對各器件60分開地形成，或可經形成以由複數個器件60共用。當保護膜119經形成以由複數個器件60共用時，例如該保護膜119可由一單一膜組態而成，該單一膜不僅形成於各器件60之頂表面上且亦可形成於嵌入層54之頂表面上，如圖31中所示。在此情況下，對應於兩個相鄰器件60之間的間隔之底表面之保護 膜119之一部分用作一斷續表面119A，該斷續表面119A相對於光接收表面60A斷續。
在本修改中，保護膜118或119分別用作光接收表面20A或60A。換言之，保護膜118或119用作閃爍器層30之晶體生長表面。再者，在此等情況下，達成例如僅用於允許閃爍器層30在其上生長之一構件提供於光接收表面20A或60A與該閃爍器層30之間的一情況下之光接收效率之光接收效率可行。據此，在本修改中，達成一影像之較高影像品質亦可行。
(修改2)
在上文描述之第一實施例中，依一對一關係對應於器件20而提供複數個光電轉換區域122。然而，如圖32A中所示，例如，複數個光電轉換區域122可提供於一共同基板70中。基板70係由一半導體基板及一半導體層組態而成，該半導體層包含複數個光電轉換區域122且形成於該半導體基板上。在基板70中，該半導體基板配置於較接近光接收表面20A之一位置中。複數個光電轉換區域122經配置以在基板70中遠離彼此。據此，與複數個光電轉換區域122相對之位置中之複數個光接收表面20A亦經配置以在該半導體基板之頂表面中遠離彼此。基板70(或該半導體基板)包含光接收表面20A附近之一凹槽70A。該凹槽70A之一底表面組態一斷續表面70B，該斷續表面70B相對於光接收表面20A斷續。應注意，在本修改中，例如，如圖32B中所示，輻射偵測器1可包含支撐基板70之佈線基板90而非電路基板10，且可進一步包含佈線基板90之周邊邊緣處(具體言之，輻射應用區域外)之電路基板95。此允許電路基板95較少暴露於輻射，其改良輻射偵測器1對輻射之容限。再者，在圖32B中所示之輻射偵測器1中，例如，如圖32C中所示，複數個開關器件13S可提供於基板70中，而非佈線基板90。在此情況下，光電轉換區域122及開關器件13S (即，包含光電轉換區域122及開關器件13S之基板70)較佳可由結晶矽組態而成。在此一情況下，除達成由輻射偵測器1獲得之影像中包含之後像之減小以外，亦達成開關器件13S之切換速度之改良。
在上文描述之第二實施例中，依一對一關係對應於器件60而提供複數個光電轉換區域122及複數個像素電路IC 160。然而，如圖33中所示，例如，複數個光電轉換區域122及複數個像素電路IC 160可提供於一共同基板80中。藉由以下步驟形成該基板80：在一半導體基板上形成包含複數個光電轉換區域122之一半導體層，且接著在該半導體基板上安裝待嵌入基板80中之複數個像素電路IC 160。在基板80中，該半導體基板配置於較接近光接收表面60A之一位置中。複數個光電轉換區域122經配置以在基板80中遠離彼此。據此，與複數個光電轉換區域122相對之位置中之複數個光接收表面60A亦經配置以在該半導體基板之頂表面中遠離彼此。基板80(或該半導體基板)具有光接收表面60A附近之一凹槽80A。該凹槽60A之一底表面組態一斷續表面80B，該斷續表面80B相對於光接收表面60A斷續。
在本修改中，在基板70或80中藉由諸如蝕刻之一方法提供凹槽70A或80A，且藉此分別形成被斷續表面70B或80B環繞之光接收表面20A或60A。以此一方式，藉由使用一蝕刻技術而非上文描述之轉移技術，分別達成光接收表面20A或60A與斷續表面70B或80B之間的斷續性可行。因此，在閃爍器層30之厚度方向上延伸之晶體界面31A形成於與斷續表面70B或80B相對之一區域中。據此，在本修改中，達成一影像之較高影像品質亦可行。
(修改3)
在上文描述之第一實施例中，依一對一關係對應於器件20而提供複數個光電轉換區域122。然而，如圖34中所示，例如，複數個光電轉換區域122可提供於一共同基板73中。基板73係由一半導體基板 及一半導體層組態而成，該半導體層包含複數個光電轉換區域122且形成於該半導體基板上。在基板73中，該半導體基板配置於較接近光接收表面20A之一位置中。複數個光電轉換區域122經配置以在基板73中遠離彼此。因此，與複數個光電轉換區域122相對之位置中之複數個光接收表面20A亦經配置以在該半導體基板之一頂表面中遠離彼此。根據本修改之一輻射偵測器1包含在基板73(或該半導體基板)之一頂表面中在光接收表面20A附近之一光阻擋層74。該光阻擋層74包含具有不透光特性之一材料。該光阻擋層74之一頂表面組態一斷續表面74A，該斷續表面74A相對於光接收表面20A斷續。
在上文描述之第二實施例中，依一對一關係對應於器件60而提供複數個光電轉換區域122及複數個像素電路IC 160。然而，如圖35中所示，例如，複數個光電轉換區域122及複數個像素電路IC 160可提供於一共同基板81中。藉由以下步驟組態該基板81：在一半導體基板上形成包含複數個光電轉換區域122之一半導體層，且接著在該半導體基板上安裝待嵌入該基板81中之複數個像素電路IC 160。在基板81中，該半導體基板配置於較接近光接收表面60A之一位置中。複數個光電轉換區域122經配置以在基板81中遠離彼此。因此，與複數個光電轉換區域122相對之位置中之複數個光接收表面60A亦經配置以在該半導體基板之頂表面中遠離彼此。基板81(或該半導體基板)包含光接收表面60A附近之一光阻擋層82。該光阻擋層82包含具有不透光特性之一材料。該光阻擋層82之一頂表面組態一斷續表面82A，該斷續表面82A相對於光接收表面60A斷續。
在本修改中，閃爍器層30包含藉由將斷續表面74A或82A用作一晶體生長表面而形成之一閃爍器區段32。該閃爍器區段32具有一晶體界面，該晶體界面在與斷續表面74A或82A相對之一區域中於閃爍器層30之厚度方向上延伸。該閃爍器區段32之晶體界面可配置成例如與 該閃爍器區段31之閃爍器界面31A相對，其中該閃爍器區段32之晶體界面與該閃爍器區段31之閃爍器界面31A之間具有一預定間隔。應注意，該閃爍器區段32之晶體界面可經形成接觸該閃爍器區段31之閃爍器界面31A。
在本修改中，在基板73或81之頂表面上提供光阻擋層74或82，且藉此形成被斷續表面74A或82A環繞之光接收表面20A或60A。以此一方式，藉由使用一成膜技術而非上文描述之轉移技術，分別達成光接收表面20A或60A與斷續表面74A或82A之間的斷續性可行。因此，在閃爍器層30之厚度方向上延伸之晶體界面31A形成於與斷續表面74A或82A相對之一區域中。據此，在本修改中，達成一影像之較高影像品質亦可行。
(4.第三實施例)
接著，將提供根據一第三實施例之一輻射偵測器3之描述。圖36繪示輻射偵測器3之一截面組態之一實例。輻射偵測器3係由根據上文描述之實施例及其修改之在一平面中配置成一矩陣之複數個輻射偵測器1或2組態而成。因此，如同上文描述之實施例及其修改，在輻射偵測器3中達成一影像之較高影像品質亦可行。
(5.修改)
在第一及第二實施例及其修改中，閃爍器層30形成於各器件20或60之頂表面上。以一類似方式，在第三實施例中，閃爍器層30亦形成於各器件20或60之頂表面上。然而，如圖37、圖38及圖39中所示，例如，可略去閃爍器層30。然而，在此情況下，各器件20或60中包含之光電轉換器件120(或光電轉換區域122)使用一直接轉換方法，輻射係藉由該直接轉換方法直接轉換成一電信號。在本修改中，光電轉換區域122可由例如半導體晶體(諸如碲化鎘(CdTe))形成。
在本修改中，略去閃爍器層30，且光電轉換器件120使用該直接 轉換方法，輻射係藉由該直接轉換方法直接轉換成一電信號。因此，達成高於在光電轉換器件120使用間接轉換方法之一情況下之解析度之解析度可行。據此，達成一影像之較高影像品質可行。
(6.第四實施例)
接著，將提供根據一第四實施例之一成像單元4之描述。圖40繪示成像單元4之一示意組態之一實例。成像單元4使用一像素區段中之上文描述之輻射偵測器1至3之任何一者。成像單元4可適當用作醫療應用或其他非破壞性檢查應用(諸如行李檢查)之一成像單元。成像單元4可包含例如在一基板410上之一像素區段420及該像素區段420之一周邊區域中之一驅動區段。該驅動區段驅動該像素區段420。該驅動區段可包含例如一列掃描區段430、一水平選擇區段440、一行掃描區段450及一系統控制區段460。
像素420用作成像單元4中之一成像區域。像素區段420係由輻射偵測器1、2或3組態而成。在像素區段420係由輻射偵測器1或輻射偵測器3(各包含複數個輻射偵測器1)組態而成之情況下，一對光電轉換器件120及像素電路13組態一單位像素P。在像素區段420係由輻射偵測器2或輻射偵測器3(各包含複數個輻射偵測器2)組態而成之情況下，一對光電轉換器件120及像素電路IC 160組態一單位像素P。
在像素區段420中，複數個單位像素P配置成一矩陣。兩個像素驅動線470(具體言之，後文將描述之一列選擇線471及一重設控制線472)連接至單位像素P之各者。在像素區段420中，複數個像素驅動線470在一列方向上延伸，且複數個垂直信號線480在一行方向上延伸。垂直信號線480發送一驅動信號以讀取來自該單位像素P之一信號。像素驅動線470之各者連接至列掃描區段430之一輸出端子及像素區段420。垂直信號線480之各者連接至水平選擇區段440之一輸入端子及像素區段420。
列掃描區段430係由諸如一移位暫存器及一位址解碼器之組件組態而成。列掃描區段430係一像素驅動區段，其可例如依一列單位為基礎來驅動像素區段420中之各自單位像素P。自藉由列掃描區段430選擇性地掃描之一像素列中之各單位像素P輸出之一信號經由各垂直信號線480供應至水平選擇區段440。水平選擇區段440可由例如諸如針對各垂直信號線480提供之一放大器及一水平選擇開關之組件組態而成。
行掃描區段450可由例如諸如一移位暫存器及一位址解碼器之組件組態而成。行掃描區段450循序地驅動水平選擇區段440中之各自水平選擇開關，同時掃描水平選擇區段440中之各自水平選擇開關。由於由行掃描區段450進行選擇性掃描，故經由各自垂直信號線480自各自單位像素P發送之信號循序地輸出至一水平信號線490，且該等經輸出信號經由水平信號線490發送至基板410外。
由列掃描區段430、水平選擇區段440、行掃描區段450及水平信號線490組態而成之一電路部分可直接形成於基板410上，或可配置於一外部控制IC中。替代地，此一電路部分可藉由使用纜線而形成於連接至成像單元4之另一基板上。
系統控制區段460可接收例如自基板410外供應之一時脈、指示一操作模式之資料。系統控制區段460輸出諸如成像單元4之內部資訊之資料。系統控制區段460包含產生不同時序信號之一時序產生器。系統控制區段460基於由該時序產生器產生之各種時序信號執行周邊電路(諸如列掃描區段430、水平選擇區段440及行掃描區段450)之驅動控制。
(像素電路13或像素電路區段161)
圖41繪示像素電路13或像素電路區段161之一示意組態之一實例。像素電路13或像素電路區段161可包含例如電晶體Tr1、Tr2及Tr3 以及一電容式組件Cs。光電轉換器件120連接於一端子421與一累積節點N之間，該端子421被施加一參考電位Vxref。
電晶體Tr1係一重設電晶體。電晶體Tr1連接於一端子422與累積節點N之間，該端子422被施加一參考電位Vref。電晶體Tr1之一閘極連接至一重設控制線472。電晶體Tr1回應於一重設信號Vrst而開啟，且藉此將累積節點N之一電位重設至參考電位Vref。電晶體Tr2係一讀取電晶體。電晶體Tr2之一閘極連接至累積節點N，且電晶體Tr2之一端子423(一汲極)連接至一電源VDD。電晶體Tr2在其閘極處接收光電轉換器件120中產生之一信號電荷，且基於該經接收信號電荷輸出一信號電壓。電晶體Tr3係一列選擇電晶體。電晶體Tr3連接於電晶體Tr2之一源極與垂直信號線480之間。電晶體Tr3之一閘極連接至列選擇線471。電晶體Tr3回應於一列掃描信號Vread而開啟，且藉此將自電晶體Tr2供應之信號輸出垂直信號線480。電晶體Tr3可連接於電晶體Tr2之汲極與電源VDD之間。累積節點N包含電容式組件Cs，且光電轉換器件120中產生之信號電荷累積於該累積節點N中。
在本實施例中，在像素區段420中使用上文描述之輻射偵測器1至3之任何一者。據此，達成一影像之較高影像品質可行。
(7.第五實施例)
接著，將提供根據一第五實施例之一成像顯示系統5之描述。圖42繪示成像顯示系統5之一示意組態之一實例。成像顯示系統5包含上文描述之成像單元4，其中像素區段420組態成包含輻射偵測器1至3之任何一者。成像顯示系統5可包含例如成像單元4、一影像處理區段6及一顯示單元7。影像處理區段6對由成像單元4獲得之一成像信號Dout執行一預定影像處理。顯示單元7基於由成像單元4獲得之成像信號Dout執行影像顯示。具體言之，顯示單元7基於在影像處理區段6中經受處理之後之一成像信號(一顯示信號D1)顯示一影像。
在本實施例中，成像單元4偵測來自照射自一輻射源300並朝向一主體400之輻射且已經過該主體400之一分量。藉由由成像單元4偵測此一分量獲得之成像信號Dout在影像處理區段6中經受一預定處理。已經受該預定處理之成像信號(顯示信號D1)輸出至顯示單元7。據此，基於該顯示信號D1之一影像顯示於顯示單元7之一監視器螢幕上。
在本實施例中，以此一方式在成像單元4中使用上文描述之輻射偵測器1至3之任何一者。據此，達成一影像之較高影像品質可行。
(8.第六實施例)
接著，描述根據一第六實施例之一成像系統6。圖43繪示成像系統6之一示意組態之一實例。成像系統6進一步包含成像顯示系統5中之一成形單元8。成形單元8經組態以基於已由影像處理區段6處理之一成像信號(3DCAD(電腦輔助設計)信號D2)形成一三維結構。成形單元8可係例如一3D印表機。影像處理區段6藉由對一成像信號Dout執行一預定影像處理而產生該3DCAD信號D2。應注意，必要時可略去顯示單元7。此外，成形單元8可經組態以被允許隨後附接至成像系統6。
在本實施例中，在成像單元4中使用上文描述之輻射偵測器1至3之任何一者。因此，形成具有高精度之一三維結構可行。
上文中，已參考一些實施例及其修改描述本發明技術。然而，本發明技術不限於上文描述之實施例及其修改，且可進行各種修改。應注意，本發明描述中所述之效應僅係實例。本發明技術之效應不限於本發明描述中所述之效應。本發明技術可具有除本發明描述中所述之效應以外之一效應。
例如，在上文描述之實施例及其修改之各者中，可略去斷續表面15A、54A、70B、74A、80B、82A、94A、103A、118A或119A， 或與光接收表面20A或60A成平面關係。
此外，本發明技術可具有例如以下組態。
(1)一種輻射偵測器，其包含：複數個光電轉換區域，各光電轉換區域經組態以將入射於一光接收表面上之光轉換成一電流信號；一斷續表面，其形成於該光接收表面周圍，該斷續表面相對於該光接收表面斷續；及一閃爍器層，其藉由將該光接收表面用作一晶體生長表面而形成且經組態以將入射輻射轉換成光。
(2)如(1)之輻射偵測器，其中該閃爍器層包含在與該斷續表面相對之一區域中之一晶體界面，且包含複數個閃爍器區段，該晶體界面在該閃爍器層之一厚度方向上延伸，且該晶體界面使該複數個閃爍器區段彼此隔開以允許依一對一關係對應於該複數個光電轉換區域而提供該複數個閃爍器區段。
(3)如(2)之輻射偵測器，其中隨著該複數個閃爍器區段中之兩個相鄰閃爍器區段之間的一間隔之一寬度之一位置進一步遠離該斷續表面且進一步接近該閃爍器區段之一上部，該寬度減小。
(4)如(1)至(3)中任一項之輻射偵測器，其中該複數個光電轉換區域依一對一關係形成於複數個似晶片器件中，且該複數個似晶片器件中之兩個相鄰器件之間的一間隔之一底表面組態該斷續表面。
(5)如(4)之輻射偵測器，其中該等器件之各者包含一光電轉換器件及一絕緣層，該光電轉換器件包含該光電轉換區域，且該絕緣層配置於該光電轉換器件上方並支撐該光電轉換器件，且該絕緣層之一頂表面組態該光接收表面。
(6)如(4)之輻射偵測器，其中該等器件之各者係一光電轉換器件，其包含該光電轉換區域，且該光電轉換器件之一頂表面組態該光接收表面。
(7)如(4)之輻射偵測器，其中該等器件之各者包含一光電轉換器件、一絕緣層及一保護膜，該光電轉換器件包含該光電轉換區域，該絕緣層配置於該光電轉換器件上方並支撐該光電轉換器件，且該保護膜接觸該絕緣層之一頂表面，且該保護膜之一頂表面組態該光接收表面。
(8)如(4)之輻射偵測器，其中該等器件之各者包含一光電轉換器件及一保護膜，該光電轉換器件包含該光電轉換區域，且該保護膜接觸該光電轉換器件之一頂表面，且該保護膜之一頂表面組態該光接收表面。
(9)如(1)至(8)中任一項之輻射偵測器，其進一步包含一光阻擋層， 該光阻擋層形成於該等器件下方。
(10)如(4)之輻射偵測器，其進一步包含：一開關器件，其包含於該等器件之各者中且串聯連接至該光電轉換區域；一佈線基板，其包含一支撐基板上之複數個佈線且支撐該等器件之各者，該複數個佈線電連接至該等各自開關器件；及一電路基板，其包含複數個轉換電路，該複數個轉換電路連接至該等佈線之各自端且各經組態以將該電流信號轉換成一電壓信號，其中該等光電轉換區域及該等開關器件各由結晶矽製成。
(11)如(4)之輻射偵測器，其進一步包含：一佈線基板，其包含複數個開關器件及一支撐基板上之複數個佈線且支撐該等器件之各者，該複數個開關器件串聯連接至該等各自光電轉換區域，且該複數個佈線連接至該等各自開關器件；及一電路基板，其包含複數個轉換電路，該複數個轉換電路連接至該等佈線之各自端且各經組態以將該電流信號轉換成一電壓信號，其中該等光電轉換區域各由結晶矽製成。
(12)如(2)或(3)之輻射偵測器，其進一步包含一半導體基板，該半導體基板包含形成於其上之該複數個光電轉換區域，其中該半導體基板包含一凹槽，該凹槽在該光接收表面周圍，且該凹槽之一底表面組態該斷續表面。
(13) 如(12)之輻射偵測器，其進一步包含：複數個開關器件，其等包含於該半導體基板中且串聯連接至該等各自光電轉換區域；一佈線基板，其包含一支撐基板上之複數個佈線且支撐該半導體基板，該複數個佈線電連接至該等各自開關器件；及一電路基板，其包含複數個轉換電路，該複數個轉換電路連接至該等佈線之各自端且各經組態以將該電流信號轉換成一電壓信號，其中該等光電轉換區域及該等開關器件各由結晶矽製成。
(14)如(12)之輻射偵測器，其進一步包含：一佈線基板，其包含複數個開關器件及一支撐基板上之複數個佈線且支撐該半導體基板，該複數個開關器件串聯連接至該等各自光電轉換區域，且該複數個佈線連接至該等各自開關器件；及一電路基板，其包含複數個轉換電路，該複數個轉換電路連接至該等佈線之各自端且各經組態以將該電流信號轉換成一電壓信號，其中該等光電轉換區域各由結晶矽製成。
(15)如(2)或(3)之輻射偵測器，其進一步包含：一半導體基板，其包含形成於其上之該複數個光電轉換區域；及一光阻擋區段，其形成於該半導體基板之一頂表面之一區域中且在該光接收表面周圍，其中該光阻擋區段之一頂表面組態該斷續表面。
(16) 一種成像單元，其包含：一輻射偵測器；及一驅動區段，其經組態以驅動該輻射偵測器，該輻射偵測器包含：複數個光電轉換區域，各光電轉換區域經組態以將入射於一光接收表面上之光轉換成一電流信號，一斷續表面，其形成於該光接收表面周圍，該斷續表面相對於該光接收表面斷續，複數個轉換電路，其等依一對一關係對應於該複數個光電轉換區域而提供且各經組態以將該電流信號轉換成一電壓信號，及一閃爍器層，其藉由將該光接收表面用作一晶體生長表面而形成且經組態以將入射輻射轉換成光。
(17)如(16)之成像單元，其中該閃爍器層包含在與該斷續表面相對之一區域中之一晶體界面，且包含複數個閃爍器區段，該晶體界面在該閃爍器層之一厚度方向上延伸，且該晶體界面使該複數個閃爍器區段彼此隔開以允許依一對一關係對應於該複數個光電轉換區域而提供該複數個閃爍器區段。
(18)一種成像顯示系統，其包含：一成像單元；及一顯示單元，其經組態以基於由該成像單元獲得之一成像信號執行影像顯示，該成像單元包含：一輻射偵測器，及 一驅動區段，其經組態以驅動該輻射偵測器，該輻射偵測器包含：複數個光電轉換區域，各光電轉換區域經組態以將入射於一光接收表面上之光轉換成一電流信號，一斷續表面，其形成於該光接收表面周圍，該斷續表面相對於該光接收表面斷續，複數個轉換電路，其等依一對一關係對應於該複數個光電轉換區域而提供且各經組態以將該電流信號轉換成一電壓信號，及一閃爍器層，其藉由將該光接收表面用作一晶體生長表面而形成且經組態以將入射輻射轉換成光。
(19)如(18)之成像顯示系統，其中該閃爍器層包含在與該斷續表面相對之一區域中之一晶體界面，且包含複數個閃爍器區段，該晶體界面在該閃爍器層之一厚度方向上延伸，且該晶體界面使該複數個閃爍器區段彼此隔開以允許依一對一關係對應於該複數個光電轉換區域而提供該複數個閃爍器區段。
(20)一種製造一輻射偵測器之方法，該方法包含：將包含於一器件基板中之複數個器件之部分或所有轉移至一基板，該複數個器件固定至包含於該器件基板中之一支撐基板上，且該複數個器件各經組態以將入射於一光接收表面上之光轉換成一電流信號；及藉由將該光接收表面用作一晶體生長表面而形成一閃爍器層，該閃爍器層經組態以將入射輻射轉換成光。
(21) 如(20)之方法，其包含：在將該複數個器件之該部分或所有轉移至該基板時，在該複數個器件中之兩個相鄰器件之間形成一斷續表面，該斷續表面相對於該光接收表面斷續，在形成該閃爍器層時，在與該斷續表面相對之一區域中形成一晶體界面且形成藉由該晶體界面依一對一關係分配給該等器件之複數個閃爍器區段，該晶體界面在該閃爍器層之一厚度方向上延伸。
此外，本發明技術可具有例如以下組態。
(22)一種輻射偵測器，其包含：複數個光電轉換區域，各光電轉換區域經組態以將入射於一光接收表面上之光轉換成一電流信號，該等光電轉換區域各由結晶矽製成；及一閃爍器層，其藉由將該光接收表面用作一晶體生長表面而形成且經組態以將入射輻射轉換成光。
(23)如(22)之輻射偵測器，其進一步包含：複數個開關器件，其等串聯連接至該等各自光電轉換區域，該等光電轉換區域及該等開關器件依一對一關係分配給該等像素，在該等像素之各者中，該開關器件連同該光電轉換區域形成於一共同基板上且由結晶矽製成。
(24)如(23)之輻射偵測器，其進一步包含：一佈線基板，其包含在一支撐基板上連接至該等各自開關器件之複數個佈線，並且支撐該等各自光電轉換區域及該等各自開關器件，在該等各自光電轉換區域與該等各自開關器件之間具有該基板； 及一電路基板，其包含複數個轉換電路，該複數個轉換電路連接至該等佈線之各自端且各經組態以將該電流信號轉換成一電壓信號。
(25)如(24)之輻射偵測器，其中該支撐基板係一玻璃基板及一樹脂基板之一者。
(26)如(23)至(25)中任何一項之輻射偵測器，其中該等光電轉換區域針對該等各自像素依一對一關係形成於似晶片器件中，且該等開關器件針對該等各自像素依一對一關係形成於似晶片器件中。
(27)如(23)至(25)中任何一項之輻射偵測器，其中該等各自光電轉換區域及該等各自開關器件形成於該共同基板上。
(28)如(22)之輻射偵測器，其進一步包含：一佈線基板，其包含複數個開關器件及一支撐基板上之複數個佈線，且支撐該等各自光電轉換區域，該等開關器件串聯連接至該等各自光電轉換區域，且該複數個佈線連接至該等各自開關器件。
(29)如(28)之輻射偵測器，其中該支撐基板係一玻璃基板及一樹脂基板之一者。
(30)如(28)或(29)之輻射偵測器，其中該等光電轉換區域依一對一關係形成於似晶片器件中。
(31)如(28)或(29)之輻射偵測器，其中該等各自光電轉換區域形成於 一共同基板上。
(32)一種輻射偵測器，其包括：複數個光電轉換器件，各光電轉換器件至少部分形成於一嵌入層內且具有至少部分位於該嵌入層外之一光接收表面；及複數個閃爍器晶體，該複數個閃爍器晶體之至少一第一閃爍器晶體在一近端處接觸至少一光接收表面，其中在該近端處該第一閃爍器晶體之一截面小於在一遠端處該第一閃爍器晶體之一截面。
(33)如(32)之輻射偵測器，其中該第一閃爍器晶體經組態以將入射輻射轉換成光。
(34)如(32)之輻射偵測器，其進一步包括該第一閃爍器晶體與鄰近於該第一閃爍器晶體之一第二閃爍器晶體之間的一間隔。
(35)如(34)之輻射偵測器，其中該第一閃爍器晶體在該第一閃爍器晶體之該遠端處接觸該複數個閃爍器晶體之該第二閃爍器晶體。
(36)如(32)之輻射偵測器，其中該第一閃爍器晶體之一表面在該近端與該遠端之間彎曲。
(37)如(32)之輻射偵測器，其進一步包括一光反射表面，該光反射表面在該遠端處接觸該第一閃爍器晶體。
(38)如(32)之輻射偵測器，其中該嵌入層包括一光阻擋材料。
(39)如(38)之輻射偵測器，其中該嵌入層包括一聚矽氧基樹脂。
(40)如(32)之輻射偵測器，其中該複數個光電轉換器件之至少一第一光電轉換器件包含一絕緣層、一半導體層及耦合至該半導體層之一電極。
(41)如(32)之輻射偵測器，其進一步包括：複數個開關器件，其等串聯連接至該複數個光電轉換器件；一佈線基板，其包含一支撐基板上之複數個佈線，該複數個佈線電連接至該複數個開關器件之各自開關器件；及一電路基板，其包含複數個轉換電路，該複數個轉換電路連接至該等佈線之端且經組態以將一電流信號轉換成一電壓信號，其中該複數個光電轉換器件及該複數個開關器件係由結晶矽製成。
(42)如(32)之輻射偵測器，其進一步包括：一佈線基板，其包含複數個開關器件及一支撐基板上之複數個佈線，該複數個開關器件串聯連接至各自光電轉換器件，且該複數個佈線連接至各自開關器件；及一電路基板，其包含複數個轉換電路，該複數個轉換電路連接至該等佈線之各自端且經組態以將一電流信號轉換成一電壓信號，其中該等光電轉換器件係由結晶矽製成。
(43)一種形成一輻射偵測器之方法，其包括： 在一基板上形成複數個光電轉換器件，該複數個光電轉換器件之至少一第一光電轉換器件包含一或多個電極，其中形成該第一光電轉換器件使得該一或多個電極之至少一者耦合至形成於該基板內之一電路；在該基板上形成一嵌入層使得該第一光電轉換器件之至少一部分嵌入該嵌入層內；及在該第一光電轉換層之一表面上形成一閃爍器層。
(44)如(43)之方法，其中該嵌入層包括一聚矽氧基樹脂。
(45)如(43)之方法，其中經由真空沈積形成該閃爍器層。
(46)一種成像單元，其包括：一輻射偵測器；及一驅動電路，其經組態以驅動該輻射偵測器，該輻射偵測器包含：複數個像素，該複數個像素之至少一第一像素包括：一光電轉換器件，其至少部分形成於一嵌入層內且具有至少部分位於該嵌入層外之一光接收表面；及一第一閃爍器晶體，其在一近端處接觸該光接收表面，其中在該近端處該第一閃爍器晶體之一截面小於在一遠端處該第一閃爍器晶體之一截面。
(47)如(46)之成像單元，其進一步包括該第一閃爍器晶體與鄰近於該第一像素之一第二像素中之一第二閃爍器晶體之間的一空氣間隙。
(48) 如(47)之成像單元，其中該第一閃爍器晶體在該第一閃爍器晶體之該遠端處接觸該第二閃爍器晶體。
(49)如(46)之成像單元，其中該第一閃爍器晶體之一表面在該近端與該遠端之間彎曲。
(50)如(46)之成像單元，其中該嵌入層包括一光阻擋材料。
(51)一種成像顯示系統，其包括：一成像單元；及一顯示單元，其經組態以基於由該成像單元獲得之一成像信號執行影像顯示，該成像單元包含：一輻射偵測器；及一驅動電路，其經組態以驅動該輻射偵測器，該輻射偵測器包含：複數個像素，該複數個像素之至少一第一像素包括：一光電轉換器件，其至少部分形成於一嵌入層內且具有至少部分位於該嵌入層外之一光接收表面；及一第一閃爍器晶體，其在一近端處接觸該光接收表面，其中在該近端處該第一閃爍器晶體之一截面小於在一遠端處該第一閃爍器晶體之一截面。
熟悉此項技術者應瞭解可發生各種修改、組合、子組合及變動 (前提是其等在隨附申請專利範圍或其等效物之範疇內)，此取決於設計要求及其他因素。

Claims (17)

  1. 一種輻射偵測器，其包括：一嵌入層；複數個光電轉換器件，其中該複數個光電轉換器件之至少一第一光電轉換器件係部分地於該嵌入層內，且其中該至少第一光電轉換器件包含一光接收表面，該光接收表面係至少部分地在該嵌入層外；及複數個閃爍器晶體，其中該複數個閃爍器晶體之一第一閃爍器晶體係在該第一閃爍器晶體之一近端處接觸該光接收表面，其中在該近端處該第一閃爍器晶體之一第一截面小於在該第一閃爍器晶體之一遠端處該第一閃爍器晶體之一第二截面，其中該第一閃爍器晶體包含一晶體界面，該晶體界面於該第一閃爍器晶體之至少一外表面上自該光接收表面延伸至該遠端，且其中該晶體界面係經組態以將入射光朝向該光接收表面反射。
  2. 如請求項1之輻射偵測器，其中該第一閃爍器晶體經組態以將入射輻射轉換成可見光，及其中該入射輻射包含α射線、β射線、γ射線、或X射線之至少一者。
  3. 如請求項1之輻射偵測器，其進一步包括該複數個閃爍器晶體之該第一閃爍器晶體與一第二閃爍器晶體之間的一空氣間隔，其中該第二閃爍器晶體係鄰近於該第一閃爍器晶體。
  4. 如請求項3之輻射偵測器，其中該第一閃爍器晶體係在該第一閃爍器晶體之該遠端處接觸該第二閃爍器晶體。
  5. 如請求項1之輻射偵測器，其中在該近端與該遠端之間的該第一閃爍器晶體之該至少一外表面之一形狀係彎曲的。
  6. 如請求項1之輻射偵測器，其進一步包括一光反射表面，該光反射表面在該遠端處接觸該第一閃爍器晶體。
  7. 如請求項1之輻射偵測器，其中該嵌入層包括一光阻擋材料。
  8. 如請求項1之輻射偵測器，其中該嵌入層包括一聚矽氧基樹脂。
  9. 如請求項1之輻射偵測器，其中該至少第一光電轉換器件進一步包含一絕緣層、一半導體層、及耦合至該半導體層之一電極。
  10. 如請求項1之輻射偵測器，其進一步包括：複數個開關器件，其等串聯連接至該複數個光電轉換器件；一佈線基板，其包含一支撐基板上之複數個佈線，其中該複數個佈線之各者電連接至該複數個開關器件之一各別開關器件；及一電路基板，其包含複數個轉換電路，該複數個轉換電路連接至該複數個佈線之端，其中該複數個轉換電路係經組態以將一電流信號轉換成一電壓信號，且其中該複數個光電轉換器件及該複數個開關器件包含結晶矽。
  11. 如請求項1之輻射偵測器，其進一步包括：一佈線基板，其包含複數個開關器件及支撐基板上複數個佈線，其中該複數個開關器件之各者係串聯連接至該複數個光電轉換器件之一各別光電轉換器件，且其中該複數個佈線之各者係在一支撐基板上且連接至該複數個開關器件之一各別開關器件；及一電路基板，其包含複數個轉換電路，該複數個轉換電路連接至該複數個佈線之各自端，其中該複數個轉換電路之各者係經組態以將一電流信號轉換成一電壓信號，且其中該複數個光電轉換器件之各者包含結晶矽。
  12. 一種成像單元，其包括：一輻射偵測器；及一驅動電路，其經組態以驅動該輻射偵測器，其中該輻射偵測器包含複數個像素，且其中該複數個像素之至少一第一像素包括：一嵌入層；一光電轉換器件，其部分地於該嵌入層內，其中該光電轉換器件包含一光接收表面，該光接收表面係至少部分地在該嵌入層外；及一第一閃爍器晶體，其在該第一閃爍器晶體之一近端處接觸該光接收表面，其中在該近端處該第一閃爍器晶體之一第一截面小於在該第一閃爍器晶體之一遠端處該第一閃爍器晶體之一第二截面，其中該第一閃爍器晶體包含一晶體界面，該晶體界面於該第一閃爍器晶體之至少一外表面上自該光接收表面延伸至該遠端，且其中該晶體界面係經組態以將入射光朝向該光接收表面反射。
  13. 如請求項12之成像單元，其進一步包括該第一閃爍器晶體與一第二閃爍器晶體之間的一空氣間隙，其中該第二閃爍器晶體係在鄰近於該第一像素之一第二像素中。
  14. 如請求項13之成像單元，其中該第一閃爍器晶體係在該第一閃爍器晶體之該遠端處接觸該第二閃爍器晶體。
  15. 如請求項12之成像單元，其中在該近端與該遠端之間的該第一閃爍器晶體之該至少一外表面之一形狀係彎曲的。
  16. 如請求項12之成像單元，其中該嵌入層包括一光阻擋材料。
  17. 一種系統，其包括：一成像單元，其經組態以獲得一成像信號；及一顯示單元，其經組態以基於該成像信號顯示一影像，其中該成像單元包含：一輻射偵測器；及一驅動電路，其經組態以驅動該輻射偵測器，其中該輻射偵測器包含複數個像素，且其中該複數個像素之至少一第一像素包括：一嵌入層；一光電轉換器件，其部分地於該嵌入層內，其中該光電轉換器件包含一光接收表面，該光接收表面係至少部分在該嵌入層外；及一第一閃爍器晶體，其在該第一閃爍器晶體之一近端處接觸該光接收表面，其中在該近端處該第一閃爍器晶體之一第一截面小於在該第一閃爍器晶體之一遠端處之一第二截面，其中該第一閃爍器晶體包含一晶體界面，該晶體界面於該第一閃爍器晶體之至少一外表面上自該光接收表面延伸至該遠端，且其中該晶體界面係經組態以將入射光朝向該光接收表面反射。
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