WO2013157231A1 - X線平面検出器の製造方法およびx線平面検出器用tftアレイ基板 - Google Patents

X線平面検出器の製造方法およびx線平面検出器用tftアレイ基板 Download PDF

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WO2013157231A1
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common wiring
flat panel
signal
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岩田 弘
光志 池田
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株式会社 東芝
東芝電子管デバイス株式会社
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Definitions

  • Embodiments relate to an X-ray flat panel detector manufacturing method and an X-ray flat panel detector TFT array substrate.
  • This X-ray flat panel detector is an indirect conversion type X-ray flat panel detector in which incident X-rays are converted into visible light by a phosphor or the like, and the converted light is converted into electric charges by a photoelectric conversion film of each pixel.
  • the X-ray flat panel detector has hundreds to thousands of pixels arranged in an array on each side in the vertical and horizontal directions.
  • Each pixel includes a switching TFT made of a-Si, a photoelectric conversion film, and a capacitor. Pixels arranged in an array are also called a TFT array.
  • an electrostatic protection diode is formed in order to prevent deterioration and destruction against static electricity generated in the array manufacturing process.
  • these are detected and an inspection for removing the defective array is performed.
  • the protective diode itself has a leakage current, there is a possibility that the inspection accuracy is lowered and defective products are allowed to flow.
  • the present embodiment aims to improve the inspection accuracy of the TFT array during the manufacture of the X-ray flat panel detector.
  • an X-ray flat panel detector manufacturing method includes an insulating substrate, and a plurality of pixels two-dimensionally arranged including a thin film transistor and a photoelectric conversion film on a surface of the insulating substrate. , A scanning line provided for each row of the plurality of pixels, a signal line provided for each column of the plurality of pixels, and a scanning line connection provided at an end of the scanning line A pad, a signal line connection pad provided at an end of the signal line, a common wiring ring surrounding the plurality of pixels, and each of the scanning line, the signal line, and the common wiring ring.
  • the protection diode is connected between a connection portion between the protection diode on the same side of the signal line and the common wiring ring, and a connection portion between the protection diode on the same side of the scanning line and the common wiring ring.
  • the TFT array substrate for an X-ray flat panel detector includes an insulating substrate, a plurality of pixels that are two-dimensionally arranged including a thin film transistor and a photoelectric conversion film on a surface of the insulating substrate, and the plurality of pixels.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the TFT array according to the first embodiment. It is a circuit diagram of the amplifier circuit of the X-ray flat panel detector by 1st Embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic circuit diagram of a TFT array substrate for an X-ray flat panel detector according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic circuit diagram of a TFT array substrate for an X-ray flat panel detector according to a second embodiment. It is a schematic circuit diagram of the TFT array substrate for X-ray flat panel detectors by 3rd Embodiment. It is a schematic circuit diagram of the TFT array substrate for X-ray flat panel detectors by 4th Embodiment.
  • TFT arrays for X-ray flat panel detectors will be described with reference to the drawings.
  • symbol is attached
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an X-ray flat panel detector according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the X-ray flat panel detector according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of the TFT array according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of the amplifier circuit of the X-ray flat panel detector according to the present embodiment.
  • the X-ray flat panel detector 10 has a plurality of pixels 20 arranged two-dimensionally. These pixels 20 are arranged in an array of hundreds to thousands on each side in the vertical and horizontal directions. An array of pixels 20 on the glass substrate 11 is called a TFT array 21. Each pixel 20 includes a thin film transistor (TFT) 41, a photoelectric conversion film (PD) 42, and a capacitor 43, which are switching elements. Instead of providing the capacitor 43, the capacitance of the photoelectric conversion film and the stray capacitance of another element or wiring may be used.
  • TFT thin film transistor
  • PD photoelectric conversion film
  • a negative bias voltage is applied to the photoelectric conversion film 42 from the bias power source 51 through the bias line 52.
  • the thin film transistor 41 is connected to the signal line 53 and the scanning line 54.
  • the gate driver 47 controls on / off of the thin film transistor 41 via the scanning line 54.
  • the end of the signal line 53 is connected to the signal processing circuit 48.
  • the surface of the TFT array 21 is covered with a protective insulating film 67.
  • An opening is formed in a part of the protective insulating film 67, and the connection pads 23, 24, 25 provided at the ends of the bias line 52, the signal line 53, and the scanning line 54 are exposed.
  • a layer of phosphor 69 is formed on the surface of the protective insulating film 67.
  • the surface of the phosphor 69 is covered with an Al or TiO 2 reflective film (not shown). Further, the phosphor 69 and the reflective film are covered with a protective layer (not shown).
  • the bias power supply 51, the gate driver 47, and the signal amplification circuit 48 are provided on the circuit board 22, for example.
  • the circuit board 22 is disposed on the back side of the TFT array 21. Between the TFT array 21 and the circuit board 22, a shielding plate 26 made of, for example, lead and shields X-rays is disposed.
  • the signal line 53, the scanning line 54 and the bias line 52 on the TFT array 21 and the signal processing circuit 48, the gate driver 47 and the bias power source 51 are provided on the signal line 53, the scanning line 54 and the bias line 52, respectively. They are electrically coupled by a flexible substrate 93 connected to the connected pads 23, 24, 25.
  • the signal processing circuit 48 includes a lead-out IC 80, a differential amplifier circuit 70, and an AD conversion circuit 71.
  • the lead-out IC 80 includes an integrating amplifier 81, a reset sampling unit 82, a signal sampling unit 83, a reset multiplexer 84, and a signal multiplexer 85.
  • the integrating amplifier 81 is connected to the signal line 53.
  • a reference bias voltage is applied to the input terminal 89 that is not connected to the signal line 53 of the integrating amplifier 81.
  • the integration amplifier 81 is provided with a reset switch 86.
  • the integrating amplifier 81 integrates and outputs the charge flowing through the signal line 53 when the reset switch 86 is in the open state.
  • the reset sampling unit 82 and the signal sampling unit 83 are connected to the output of the integrating amplifier 81 in parallel with each other.
  • the reset sampling unit 82 and the signal sampling unit 83 are provided with a reset sampling switch 87 and a signal sampling switch 88, and a reset sampling capacitor 91 and a signal sampling capacitor 92, respectively.
  • the reset multiplexer 84 is provided between one input of the differential amplifier circuit 70 and the reset sampling unit 82.
  • the signal multiplexer 85 is provided between the other input of the differential amplifier circuit 70 and the signal sampling unit 83.
  • FIG. 4 only one integrating amplifier 81, reset sampling unit 82, and signal sampling unit 83 are shown, but these are provided for all signal lines 53.
  • the reset multiplexer 84 and the signal multiplexer 85 are connected to one reset sampling unit 82 and signal sampling unit 83, respectively, but actually, the reset sampling unit 82 and signal sampling provided for the plurality of signal lines 53 are used. Connected to the unit 83.
  • the phosphor irradiated with the X-rays in the phosphor 69 emits fluorescence.
  • This fluorescence enters the photoelectric conversion film 42.
  • the fluorescence is converted into electric charges. Since a voltage is applied to the photoelectric conversion film 42, the converted charge is attracted to the pixel electrode of each pixel 20 and accumulated in the capacitor 43 through the pixel electrode.
  • the scanning line 54 When the scanning line 54 is driven by the gate driver 47 and the one row of switching thin film transistors 41 connected to one scanning line 54 is turned on, the accumulated charge passes through the signal line 53 to the signal processing circuit 48. Transferred. Charge is input to the signal processing circuit 48 for each pixel 20 using the thin film transistor 41, and the charge signal is converted into a dot sequential signal that can be displayed on a display such as a CRT.
  • the reset switch 86 of the integrating amplifier 81 When reading a pixel value from the pixel 20 connected to a certain scanning line 54, first, the reset switch 86 of the integrating amplifier 81 is changed from a closed state to an open state. As a result, from the state where the integrating amplifier 81 is reset, the reset switch 86 is opened and integration is possible. At this time, the gate signal applied to the scanning line 54 is OFF, that is, the thin film transistor 41 of each pixel 20 is open, and the pixel value of each pixel 20 is held in the capacitor 43.
  • the reset sampling switch 87 of the reset sampling unit 82 is closed and opened after a predetermined time has elapsed, and the reset signal is sampled.
  • the reset sampling capacitor 91 samples and holds the reset signal.
  • the signal sampling switch 88 of the signal sampling unit 83 is closed, and further opened after a predetermined time has elapsed. As a result, a voltage corresponding to the pixel value is sampled in the signal sampling capacitor 92 of the signal sampling unit 83 and the voltage is held.
  • the integrated values of the reset signal and the pixel value signal are sampled by the reset sampling unit 82 and the signal sampling unit 83 connected to each signal line 53.
  • the reset signal and the pixel value signal sampled by the reset sampling unit 82 and the signal sampling unit 83 connected to each signal line 53 are sequentially transmitted to the differential amplifier circuit 70 by the reset multiplexer 84 and the signal multiplexer 85.
  • the differential amplifier circuit 70 calculates the difference between the reset signal and the pixel value signal.
  • An operation result obtained by analog operation by the differential amplifier circuit 70 is transmitted to the AD conversion circuit 71 and converted into a digital value.
  • the calculation result converted into a digital value is transmitted to an external device and displayed on a screen, for example.
  • the amount of generated charge varies depending on the amount of light incident on the pixel 20, and the output amplitude of the amplifier circuit changes.
  • a digital image can be obtained directly by converting the output signal of the amplifier circuit into a digital signal by A / D conversion. Since the pixel region in which the pixels 20 are arranged is the TFT array 21, a thin and large screen can be manufactured.
  • FIG. 5 is a schematic circuit diagram of the TFT array substrate for the X-ray flat panel detector according to the present embodiment.
  • the TFT array substrate 30 for the X-ray flat panel detector is formed.
  • the TFT array substrate 30 for the X-ray flat panel detector has a glass plate 31 larger than the glass substrate 11 of the TFT array 21 (see FIG. 1).
  • wiring such as signal lines 53 and scanning lines 54 constituting the TFT array 21, and elements such as a thin film transistor 41, a photoelectric conversion film 42, and a capacitor 43 are formed.
  • a pad 27 is also provided at the end of the signal line 53 opposite to the connection pad 23 (signal line connection pad) connected to the signal processing circuit 48.
  • a pad 28 is also provided at the end of the scanning line 54 opposite to the connection pad 24 (scanning line connection pad) connected to the gate driver 47.
  • a protective diode 34 for electrostatic protection is provided on the outer periphery of the portion that becomes the TFT array 21.
  • Opposite sides of the diode 34 with respect to the signal line 53 and the scanning line 54 are connected to the common wiring ring 32.
  • the common wiring ring 32 surrounds the portion that becomes the TFT array 21 and the outer periphery of the protection diode 34.
  • the protective diode may be a normal pn or pin diode as long as it exhibits diode characteristics, or may be a diode-connected TFT.
  • the circuit of the protection diode may have a circuit configuration in which a protection effect is enhanced by further combining a pair of reverse connection diodes.
  • the common wiring ring 32 is provided with an external voltage application pad 33.
  • the external voltage application pad 33 is in the vicinity of the protection diode 34 connected to the signal line 53 on the side opposite to the side connected to the signal processing circuit 48, and a connection portion between the protection diode 34 and the common wiring ring 32. It is provided in two places across the. That is, the external power supply application pad 33 is connected to the same side of the signal line 53, that is, the connection portion between the upper protection diode 34 and the common wiring ring 32 in FIG. 5, and the same side of the scanning line 54, that is, the left side in FIG. It is connected between one of the protective diodes 34 on the right side and the connection part of the common wiring ring 32.
  • the common wiring ring 32 has a wiring resistance 35.
  • the TFT array substrate 30 for the X-ray flat panel detector When the TFT array substrate 30 for the X-ray flat panel detector is manufactured, first, a metal is deposited on the glass plate 31, and a part of the metal is removed by etching to form a pattern that becomes the gate electrode 12 of the thin film transistor 41. The Next, SiNx is deposited as the insulating film 13 by plasma CVD.
  • an undoped a-Si1 layer 14 and an amorphous silicon (n + a-Si) layer 15 into which an n-type impurity is introduced are deposited on the surface.
  • the stacked n + a-Si layer 15 and undoped a-Si layer 14 are etched to form an a-Si island.
  • the insulating film 13 in the region corresponding to the contact portion inside and outside the pixel area is etched to form a contact hole.
  • Mo is sputtered about 50 nm
  • Al is about 350 nm
  • Mo is further sputtered to a thickness of about 20 nm to about 50 nm to form the auxiliary electrode 18, the signal line 45, and other wirings.
  • SiNx is further deposited to form the protective film 17.
  • a pixel electrode, an n + a-Si layer 62, an a-Si layer 16, an amorphous silicon (p + a-Si) layer 63 doped with p-type impurities are sequentially deposited, an ITO layer 64 is formed on the surface, and a photo A diode (PD) is formed.
  • PD photo A diode
  • protective films 65 and 66 are sequentially formed with SiN on these surfaces, and contact holes with the photoelectric conversion film 42 are formed.
  • a bias line 52 is formed of Al and brought into contact with an ITO layer 64 that is an upper electrode of the photoelectric conversion film 42.
  • a protective insulating film 67 is formed on these surfaces, and contact holes are formed in the connection pads 23, 24, 25, the other pads 27, 28 and the external voltage application pad 33.
  • the common wiring ring 32 is formed by patterning a metal in the same process as the formation of the gate electrode 12.
  • the protective diode 34 is formed by stacking semiconductors in the same process as the manufacturing of the thin film transistor 41. As described above, by manufacturing the common wiring ring 32 and the protection diode 34 at an early stage of manufacturing the TFT array substrate 30 for the X-ray detector, the influence of static electricity in the subsequent process can be reduced.
  • the portion to be the TFT array 21 is inspected.
  • a reference bias voltage is applied to the external voltage application pad 33 by a probe or other means.
  • a predetermined reference bias voltage is applied to the pad 27 on the opposite side of the connection pad 23 connected to the signal processing circuit 48.
  • the reference bias voltage is a bias voltage applied to the input terminal 89 that is not connected to the signal line 53 of the integrating amplifier 81 of the signal processing circuit 48.
  • This reference bias voltage is, for example, 1.5V.
  • a signal readout circuit (not shown) equivalent to the signal processing circuit 48 is connected to the connection pad 23 connected to the signal processing circuit 48 by a probe or other means.
  • a predetermined voltage is applied between the connection pad 24 and the pad 28 at both ends of the scanning line 54.
  • this predetermined voltage it is sufficient to select a voltage at which the reverse bias leakage current of the thin film transistor 41 is sufficiently low at a driving voltage of the X-ray flat panel detector 10 or a voltage close thereto, for example, 9V is applied.
  • a charge signal is sent from the capacitor 43 on the TFT array 21 to the signal readout circuit via the connection pad 23. The soundness of elements such as the thin film transistor 41 on the TFT array 21 is confirmed by the charge signal.
  • the leakage current of the protection diode 34 can be reduced by reducing the voltage applied to the protection diode 34.
  • the reference bias voltage is applied to the common wiring ring 32, substantially the same voltage is applied to both ends of the protection diode 34. That is, the voltage applied to the protection diode 34 is almost zero. As a result, the current flowing through the protection diode 34 becomes almost zero or a very small value. Therefore, the inspection accuracy in the inspection process of the X-ray flat panel detector can be improved.
  • connection pads 23 and the pads 27 provided at both ends of the signal line 53 and between the protection diode 34 and both sides of the scanning line 54 were provided. Between the connection pad 24 and the pad 28, the glass plate 31 is cut together with wiring and the like. In this way, the TFT array 21 is cut out from the glass plate 31.
  • the phosphor 69 is formed by forming a CsI; Tl phosphor film or laminating a GOS powder sheet on the surface of the TFT array 21 thus formed. Further, a reflective film is formed of Al or TiO 2 on the surface of the phosphor 69, and a protective layer is formed on the top. After the protective layer is formed, the X-ray flat panel detector 10 is completed by connecting to the circuit board 22 and the like and placing it in a housing (not shown).
  • the phosphor 69 is not limited to the above example, and other phosphors may be used.
  • the inspection accuracy in the inspection process of the X-ray flat panel detector can be improved.
  • the possibility that a defective TFT array 21 flows to the next process can be reduced.
  • FIG. 6 is a schematic circuit diagram of a TFT array substrate for an X-ray flat panel detector according to the second embodiment.
  • the TFT array substrate 30 for X-ray flat panel detector of this embodiment is obtained by adding an external voltage application pad 33 to the TFT array substrate 30 for X-ray flat panel detector (see FIG. 5) of the first embodiment.
  • the external voltage application pad 33 is not limited to two positions where the connection portion between the protection diode 34 provided on the one pad 27 side of the signal line 53 and the common wiring ring 32 is sandwiched. It is also provided at two places sandwiching the connection portion between the protective diode 34 and the common wiring ring 32 provided on the connection pad 23 side, which is a connection portion between the line 53 and the signal processing circuit 48 (see FIG. 1).
  • a predetermined reference bias voltage is applied to any external voltage application pad 33.
  • a connection pad 23 side serving as a connection portion between the protection diode 34 and the common wiring ring 32 provided on one pad 27 side of the signal line 53 and a connection portion between the signal line 53 and the signal processing circuit 48 (see FIG. 1).
  • a predetermined reference bias voltage is applied to one of the connection portion of the protection diode 34 and the common wiring ring 32 provided on the both sides of the signal lines 53 due to the presence of the wiring resistance 35 of the common wiring ring 32.
  • the common wiring ring 32 may have different potentials.
  • the potential of the common wiring ring 32 on both sides of the signal line 53 can be made substantially constant. it can. As a result, the leakage current flowing through the protection diode 34 can be further reduced. Therefore, the inspection accuracy in the inspection process of the X-ray flat panel detector can be improved.
  • the voltage applied to the connection pad 23 and the pad 27 at the end of the signal line 53 is different from the voltage applied to the connection pad 24 and the pad 28 at the end of the scanning line 54. For this reason, the voltage applied to the amplifier of the signal processing unit is affected.
  • the common wiring ring 32 is connected to a portion connected to each group of protection diodes 34 provided on both sides of the signal line 53 and a portion connected to each group of protection diodes 34 provided on both sides of the scanning line 54.
  • the common wiring ring 32 may have a high resistance at the connection portion with the protection diode 34 on the signal line 53 side and the connection portion with the protection diode 34 on the scanning line 54 side. That is, the common wiring ring 32 is provided inside the group of connection pads 23 and pads 27 provided on the same side of the signal line 53 and inside the group of connection pads 24 and pads 28 provided on the same side of the scanning line 54. The wiring resistance is reduced, and the wiring resistance of the common wiring ring 32 at the connecting portion between the groups is increased.
  • the low resistance wiring may be formed of a low resistance metal such as Al
  • the high resistance wiring may be formed of a transparent electrode such as ITO.
  • FIG. 7 is a schematic circuit diagram of a TFT array substrate for an X-ray flat panel detector according to the third embodiment.
  • the TFT array substrate 30 for the X-ray flat panel detector of the present embodiment is obtained by adding a connection wiring 36 to the TFT array substrate 30 for the X-ray flat panel detector of the first embodiment (see FIG. 5).
  • the connection wiring 36 is connected to the common wiring ring 32 in the vicinity of the connection portion with the external voltage application pad 33 and is connected to the signal line 53 and the signal processing circuit 48 (see FIG. 1).
  • the electrical resistance of the connection wiring 36 is made smaller than the wiring resistance 35 existing in the common wiring ring 32 using, for example, a metal having a small specific resistance.
  • the potential drop in the connection wiring 36 is desirably 1 V or less.
  • the probe and the circuit for applying the reference bias voltage at the time of inspection can be provided only for one end side of the signal line 53, the cost of the inspection apparatus and the like can be reduced compared to the second embodiment. be able to.
  • FIG. 8 is a schematic circuit diagram of a TFT array substrate for an X-ray flat panel detector according to the fourth embodiment.
  • connection pads 23 provided on the signal line 53 are arranged linearly.
  • the external voltage application pads 33 are arranged on both ends of the array of connection pads 23 provided on the signal line 53 so as to be arranged in the same straight line as the connection pads 23. Accordingly, the external power supply application pad 33 remains in the product after the TFT array 21 is cut out.
  • the external voltage application pad 33 and the common wiring ring 32 are connected via a resistor. For this reason, although a slight voltage drop occurs, the magnitude of the voltage drop can be made lower than the threshold voltage of the diode 34, so that the inspection is not substantially affected.
  • the inspection probe can be easily brought into contact. As a result, the inspection becomes easy.
  • connection pads 23 often form groups for each number of processing bits of an IC that processes signals. A certain amount of gap is formed between adjacent groups. External power supply application pads 33 may be provided on both sides of the array of connection pads 23 forming such a group.
  • a wiring with an open end may extend from the external voltage application pad 33 along the signal line 53.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray plane detector, 11 ... Glass substrate, 12 ... Gate electrode, 13 ... Insulating film, 14 ... Undoped a-Si layer, 15 ... n + a-Si layer, 17 ... Protective film, 18 ... Auxiliary electrode, DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Pixel, 21 ... TFT array, 22 ... Circuit board, 23 ... Connection pad, 24 ... Connection pad, 25 ... Connection pad, 26 ... Shielding board, 27 ... Pad, 28 ... Pad, 30 ... TFT for X-ray flat panel detector Array substrate 31 ... Glass plate 32 ... Common wiring ring 33 ... External voltage application pad 34 ... Protection diode 35 ...
  • Wiring resistance 36 ... Connection wiring 41 ... Thin film transistor 42 ... Photoelectric conversion film 43 ... Capacitor , 47 ... gate driver, 48 ... signal processing unit, 51 ... bias power supply, 52 ... bias line, 53 ... signal line, 54 ... scanning line, 62 ... n + a-Si layer, 63 ... p + a-Si 64 ... ITO layer, 65 ... protective film, 66 ... protective film, 67 ... protective insulating film, 69 ... phosphor, 70 ... differential amplifier circuit, 71 ... AD converter circuit, 80 ... lead-out IC, 81 ... integral amplifier , 82 ... reset sampling section, 83 ... signal sampling section, 84 ... reset multiplexer, 85 ... signal multiplexer, 86 ... reset switch, 87 ... reset sampling switch, 88 ... signal sampling switch, 91 ... reset sampling capacitor, 92 ... signal sampling Capacitors

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Abstract

【課題】X線平面検出器の製造途中のTFTアレイの検査精度を向上させる。 【解決手段】X線平面検出器のTFTアレイ21となる部分の周囲に共通配線リング32を設け、互いに極性が逆の2つの並列接続された保護ダイオード34の対を介して信号線53および走査線54に接続したX線平面検出器用TFTアレイ基板30を製造する。このX線平面検出器用TFTアレイ基板30の検査の際には、前記信号線の同じ側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部の近傍に設けられた外部電圧印加パッドから検査回路のアンプと同じ基準バイアス電圧を印加し、走査線接続パッド24に薄膜トランジスタ41をONする信号を与えて信号線53を流れる電気信号を信号線接続パッド23から読み出す。

Description

X線平面検出器の製造方法およびX線平面検出器用TFTアレイ基板
 実施形態は、X線平面検出器の製造方法およびX線平面検出器用TFTアレイ基板に関する。
 近年、医療分野において、患者は複数の医療機関を利用する事が一般的である。このような場合、他の医療機関のデータが無いと的確な治療行為が行えない可能性がある。そこで、治療を迅速かつ的確に行うために、患者の医療データをデータベース化する方向へと進んでいる。
 X線撮影の画像データについてもデータベース化の要求がある。それに伴って、X線撮影画像のデジタル化が望まれている。医用X線診断装置では、従来銀塩フィルムを使用して撮影してきた。銀塩フィルムに撮像された画像データをデジタル化するためには、撮影したフィルムを現像した後再度スキャナなどで走査する必要があり、手間と時間がかかっていた。
 最近は、1インチ程度のCCDカメラを使用し、直接画像をデジタル化する方式が実現されている。しかし、たとえば肺の撮影をする場合、40cm×40cm程度の領域を撮影するため、光を集光する光学装置が必要であり、装置が大型化してしまう。
 これら2方式の問題を解決する方式として、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ(a-Si TFT)を用いた間接変換方式のX線平面検出器が提案されている。このX線平面検出器は、入射したX線を蛍光体等で可視光線に変換し、変換した光を各画素の光電変換膜で電荷に変えるという間接変換方式のX線平面検出器である。
 X線平面検出器には、縦横の各辺に画素が数百個から数千個、アレイ状に配列されている。各画素は、a-SiからなるスイッチングTFT、光電変換膜およびキャパシタで構成される。アレイ状に配列された画素は、TFTアレイとも呼ばれる。
特開2009-290171号公報
 X線平面検出器に使用するTFTアレイには、アレイ製作工程で発生する静電気に対する劣化、破壊を防止するために静電保護ダイオードが形成されている。他方、TFTアレイには種々の画素、配線の欠陥が存在するためにこれらを検出して不良であるアレイを除去する検査を実施する。不良アレイが次工程に投入された場合に工程及び次工程で使用される部品のロスが発生するため不良アレイの除去は必要である。しかし、保護ダイオード自体がリーク電流を有するため、検査の精度を落とし、不良品を流入させてしまう可能性がある。
 そこで、本実施形態は、X線平面検出器の製造途中のTFTアレイの検査精度を向上させることを目的とする。
 上述の目的を達成するため、実施形態によれば、X線平面検出器の製造方法は、絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に薄膜トランジスタおよび光電変換膜を含み二次元配列された複数の画素と、前記複数の画素のそれぞれの行に対して設けられた走査線と、前記複数の画素のそれぞれの列に対して設けられた信号線と、前記走査線の端部に設けられた走査線接続パッドと、前記信号線の端部に設けられた信号線接続パッドと、前記複数の画素を囲む共通配線リングと、前記走査線および前記信号線と前記共通配線リングとの間のそれぞれに設けられた保護ダイオードと、前記信号線の同じ側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部と前記走査線の同じ側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部との間に接続された外部電圧印加パッドと、を有するX線平面検出器用TFTアレイ基板を製造するパネル製造工程と、前記外部電圧印加用パッドに基準バイアス電圧を印加し、前記走査線接続パッドに前記薄膜トランジスタをONする信号を与えて前記信号線を流れる電気信号を前記信号線接続パッドから読み出して前記X線平面検出器用TFTアレイ基板を検査する検査工程と、を具備する。
 また、実施形態によれば、X線平面検出器用TFTアレイ基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に薄膜トランジスタおよび光電変換膜を含み二次元配列された複数の画素と、前記複数の画素のそれぞれの行に対して設けられた走査線と、前記複数の画素のそれぞれの列に対して設けられた信号線と、前記走査線の端部に設けられた走査線接続パッドと、前記信号線の端部に設けられた信号線接続パッドと、前記複数の画素を囲む共通配線リングと、前記走査線および前記信号線と前記共通配線リングとの間のそれぞれに設けられた保護ダイオードと、前記信号線の同じ側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部と前記走査線の同じ側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部との間に接続された外部電圧印加パッドと、を具備する。
第1実施形態によるX線平面検出器の模式的斜視図である。 第1実施形態によるX線平面検出器の回路図である。 第1実施形態によるTFTアレイの一部拡大断面図である。 第1実施形態によるX線平面検出器の増幅回路の回路図である。 第1実施形態によるX線平面検出器用TFTアレイ基板の模式的回路図である。 第2実施形態によるX線平面検出器用TFTアレイ基板の模式的回路図である。 第3実施形態によるX線平面検出器用TFTアレイ基板の模式的回路図である。 第4実施形態によるX線平面検出器用TFTアレイ基板の模式的回路図である。
 以下、いくつかの実施形態によるX線平面検出器用TFTアレイを、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
[第1実施形態]
 図1は、第1実施形態によるX線平面検出器の模式的斜視図である。図2は、本実施形態によるX線平面検出器の回路図である。図3は、本実施形態によるTFTアレイの一部拡大断面図である。図4は、本実施形態によるX線平面検出器の増幅回路の回路図である。
 X線平面検出器10は、二次元配列された複数の画素20を有している。これらの画素20は、縦横の各辺に数百個から数千個のアレイ状に配列されている。画素20をガラス基板11上にアレイ状に配列したものをTFTアレイ21と呼ぶ。各画素20は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)41、光電変換膜(PD:Photo Diode)42、および、キャパシタ43を有している。なお、キャパシタ43を設ける代わりに、光電変換膜の容量および他の素子や配線の浮遊容量を用いてもよい。
 光電変換膜42には、バイアス電源51からバイアス線52を介して負のバイアス電圧が印加される。薄膜トランジスタ41は、信号線53および走査線54に接続している。ゲートドライバ47は、走査線54を介して薄膜トランジスタ41のオン/オフを制御する。信号線53の終端は信号処理回路48に接続している。
 TFTアレイ21の表面は、保護絶縁膜67で覆われている。保護絶縁膜67の一部には開口が形成されていて、バイアス線52、信号線53および走査線54の端部に設けられた接続パッド23,24,25などが露出している。保護絶縁膜67の表面には、蛍光体69の層が形成されている。蛍光体69の表面は、AlまたはTiOの反射膜(図示せず)で覆われている。また、蛍光体69および反射膜は、保護層(図示せず)で覆われている。
 バイアス電源51、ゲートドライバ47および信号増幅回路48は、たとえば回路基板22上に設けられる。回路基板22は、TFTアレイ21の背面側に配置される。TFTアレイ21と回路基板22との間には、たとえば鉛製でX線を遮蔽する遮蔽板26が配置される。TFTアレイ21上の信号線53、走査線54およびバイアス線52と、信号処理回路48、ゲートドライバ47およびバイアス電源51との間は、信号線53、走査線54およびバイアス線52上にそれぞれ設けられた接続パッド23,24,25に接続されたフレキシブル基板93によって電気的に結合されている。
 信号処理回路48は、リードアウトIC80と、差動増幅回路70とAD変換回路71とを有している。リードアウトIC80は、積分アンプ81とリセットサンプリング部82と信号サンプリング部83とリセットマルチプレクサ84と信号マルチプレクサ85とを有している。
 積分アンプ81は、信号線53に接続されている。積分アンプ81の信号線53につながっていない方の入力端子89には、基準バイアス電圧が印加される。積分アンプ81には、リセットスイッチ86が設けられている。積分アンプ81は、リセットスイッチ86が開状態のときに、信号線53を流れる電荷を積分して出力する。
 リセットサンプリング部82と信号サンプリング部83は、互いに並行に、積分アンプ81の出力に接続されている。リセットサンプリング部82および信号サンプリング部83は、それぞれリセットサンプリングスイッチ87および信号サンプリングスイッチ88、並びに、リセットサンプリングキャパシタ91および信号サンプリングキャパシタ92が設けられている。
 リセットマルチプレクサ84は、差動増幅回路70の一方の入力とリセットサンプリング部82との間に設けられている。信号マルチプレクサ85は、差動増幅回路70の他方の入力と信号サンプリング部83との間に設けられている。
 図4において、積分アンプ81およびリセットサンプリング部82および信号サンプリング部83は1つしか記載していないが、これらは、すべての信号線53に対して設けられている。リセットマルチプレクサ84および信号マルチプレクサ85は、それぞれ1つのリセットサンプリング部82および信号サンプリング部83に接続されているが、実際には、複数の信号線53に対して設けられたリセットサンプリング部82および信号サンプリング部83に接続されている。
 X線が蛍光体69に入射すると、蛍光体69中のX線を照射された蛍光体が蛍光を発する。この蛍光は光電変換膜42に入る。光電変換膜42において、蛍光は電荷に変換される。光電変換膜42には電圧が印加されているため、変換された電荷は画素20毎の画素電極に引き寄せられ、画素電極を通してキャパシタ43に蓄積される。
 本実施形態は、蛍光膜を用いた間接変換型のX線平面検出器で説明するが、直接変換型のX線平面検出器においても同様の効果が得られる。直接変換型のX線平面検出器では、蛍光膜および反射膜は使用しないでフォトダイオードである光電変換膜42でX線を直接電荷に変換する。この場合のn層、p層は印加バイアスが正の場合には逆の順番となる。
 ゲートドライバ47で走査線54を駆動し、1つの走査線54に接続している1列のスイッチング用の薄膜トランジスタ41をオンにすると、蓄積された電荷は信号線53を通って信号処理回路48に転送される。薄膜トランジスタ41を用いて一画素20毎に電荷を信号処理回路48に入力し、その電荷信号はCRTなどのディスプレイに表示できるような点順次信号に変換される。
 ある走査線54に接続された画素20から画素値を読み出す場合、まず、積分アンプ81のリセットスイッチ86を閉の状態から開の状態に変化させる。これにより、積分アンプ81がリセットされた状態から、リセットスイッチ86が開となり積分が可能な状態となる。この際、走査線54に与えられるゲート信号はOFF、すなわち、各画素20の薄膜トランジスタ41は開の状態であり、各画素20の画素値はキャパシタ43に保持されたままである。
 次に、リセットサンプリング部82のリセットサンプリングスイッチ87を閉にし、所定の時間が経過した後に開にして、リセット信号をサンプリングする。これにより、リセットサンプリングキャパシタ91に、リセット状態の信号がサンプリングされ、ホールドされる。
 このようにしてリセットサンプリングが完了した後、1本の走査線54にON信号を与える。これにより、その走査線54に接続された薄膜トランジスタ41が閉状態となり、キャパシタ43に保持された電荷が積分アンプ81で積分される。画素値のサンプリングに十分な時間が経過した後、ゲート信号をOFFとする。これにより、積分アンプ81のキャパシタに画素値に対応した電荷が蓄積される。
 画素20のキャパシタ42に蓄積された電荷の積分が終了した後、信号サンプリング部83の信号サンプリングスイッチ88を閉にし、さらに所定の時間が経過した後に開にする。これにより、信号サンプリング部83の信号サンプリングキャパシタ92に画素値に対応した電圧がサンプリングされその電圧がホールドされる。
 このようにして、各信号線53に接続されたリセットサンプリング部82および信号サンプリング部83にリセット信号および画素値信号の積分値がサンプリングされる。各信号線53に接続されたリセットサンプリング部82および信号サンプリング部83にサンプリングされたリセット信号および画素値信号は、順次、リセットマルチプレクサ84および信号マルチプレクサ85によって差動増幅回路70に伝達される。差動増幅回路70は、リセット信号と画素値信号との差分を演算する。差動増幅回路70によってアナログ演算された演算結果は、AD変換回路71に伝達され、デジタル値に変換される。デジタル値に変換された演算結果は、外部の機器に伝達され、たとえば画面上に表示される。
 画素20に入射する光の量によって、発生する電荷量が異なり、増幅回路の出力振幅は変化する。そして、増幅回路の出力信号をA/D変換でデジタル信号とすることで、直接デジタル画像にすることができる。画素20が配列された画素領域は、TFTアレイ21であるから、薄型、大画面のものが製作可能である。
 図5は、本実施形態によるX線平面検出器用TFTアレイ基板の模式的回路図である。
 次に、図1ないし図5を用いて、このX線平面検出器の製造方法について説明する。X線平面検出器の製造の際には、まず、X線平面検出器用TFTアレイ基板30を作成する。
 このX線平面検出器用TFTアレイ基板30は、TFTアレイ21のガラス基板11(図1参照)よりも大きなガラス板31を有している。このガラス板31上に、TFTアレイ21を構成する信号線53、走査線54などの配線や、薄膜トランジスタ41、光電変換膜42、キャパシタ43などの素子が形成される。信号処理回路48に接続される接続パッド23(信号線接続パッド)の反対側の信号線53の端部にもパッド27が設けられる。ゲートドライバ47に接続される接続パッド24(走査線接続パッド)の反対側の走査線54の端部にもパッド28が設けられる。
 ガラス板31上には、TFTアレイ21となる部分の外周には、静電気保護用の保護ダイオード34が設けられる。互いに極性が逆となるように並列に接続された2つの保護ダイオード34が対となり、この保護ダイオード34の対がそれぞれの信号線53および走査線54の両側に設けられている。ダイオード34の信号線53および走査線54に対して反対側は、共通配線リング32に接続されている。共通配線リング32は、TFTアレイ21となる部分および保護ダイオード34の外周を囲んでいる。なお、保護ダイオードはダイオード特性を示せば通常のpnまたはpinのダイオードでもよく、またTFTをダイオード接続したものでもよい。保護ダイオードの回路は、一対の逆接続ダイオードをさらに組み合わせて保護効果を強化した回路構成でもよい。
 共通配線リング32には、外部電圧印加用パッド33が設けられている。外部電圧印加用パッド33は、信号処理回路48に接続される側とは反対側で信号線53に接続された保護ダイオード34の近傍で、これらの保護ダイオード34と共通配線リング32との接続部を挟んで2か所に設けられる。つまり、外部電源印加用パッド33は、信号線53の同じ側、すなわち図5における上側の保護ダイオード34と共通配線リング32との接続部と、走査線54の同じ側、すなわち図5における左側あるいは右側のどちらかの保護ダイオード34と共通配線リング32との接続部との間に接続されている。共通配線リング32には、配線抵抗35が存在する。
 X線平面検出器用TFTアレイ基板30の製造の際、まず、ガラス板31上に金属を堆積させ、その金属の一部をエッチングによって除去して、薄膜トランジスタ41のゲート電極12となるパターンが形成される。次に、プラズマCVD法により、絶縁膜13としてSiNxが堆積される。
 さらに、その表面に、アンドープa-Si1層14、n型不純物を導入したアモルファスシリコン(na-Si)層15を堆積する。次に、積層したna-Si層15およびアンドープa-Si層14をエッチングし、a-Siの島を形成する。
 次に、画素エリア内外のコンタクト部に対応する領域の絶縁膜13をエッチングしコンタクトホールを形成する。この上に、Moを約50nm、Alを約350nm、そして更にMoを約20nm~約50nmスパッタして積層し、補助電極18や信号線45、その他の配線を形成する。
 次に、さらにSiNxを堆積して保護膜17を形成する。その後、画素電極、n+a-Si層62、a-Si層16、p型不純物を導入したアモルファスシリコン(pa-Si)層63を順次堆積し、表面にITO層64を成膜し、フォトダイオード(PD)を形成する。このフォトダイオードが光電変換膜42となる。
 さらに、これらの表面にSiNで保護膜65,66を順次形成し、光電変換膜42とのコンタクトホールを形成する。この上にAlでバイアス線52を形成し、光電変換膜42の上部電極であるITO層64とコンタクトさせる。
 次に、これらの表面に保護絶縁膜67を形成し、接続パッド23,24,25やその他のパッド27,28および外部電圧印加用パッド33部分にコンタク用のホールを形成する。
 共通配線リング32は、ゲート電極12の形成と同じ工程内で金属をパターニングして形成される。また、保護ダイオード34は、薄膜トランジスタ41の製造と同じ工程内で半導体を積層して形成される。このように共通配線リング32および保護ダイオード34をX線検出器用TFTアレイ基板30の製造の早い段階で製造することにより、その後の工程での静電気の影響を低減できる。
 このようなX線平面検出器用TFTアレイ基板30を製造した後、TFTアレイ21となる部分の検査を行う。この検査の際には、プローブまたは他の手段により外部電圧印加用パッド33に基準バイアス電圧を印加する。
 また、信号処理回路48に接続される接続パッド23の反対側のパッド27に、所定の基準バイアス電圧が印加される。基準バイアス電圧とは、信号処理回路48の積分アンプ81の信号線53につながっていない方の入力端子89に印加されるバイアス電圧である。この基準バイアス電圧は、たとえば1.5Vである。信号処理回路48に接続される接続パッド23には、プローブその他の手段で、信号処理回路48と同等の信号読出回路(図示せず)が接続される。
 この状態で、走査線54の両端の接続パッド24およびパッド28の間に、所定の電圧を印加する。この所定の電圧は、X線平面検出器10の駆動電圧またはそれに近い電圧で薄膜トランジスタ41の逆バイアスのリーク電流が十分小さくなる電圧を選択すればよく、たとえば9Vを印加する。これにより、TFTアレイ21上のキャパシタ43から接続パッド23を介して電荷信号が信号読出回路に送られる。その電荷信号によって、TFTアレイ21上の薄膜トランジスタ41などの素子の健全性が確認される。
 TFTアレイ21の検査の際、共通配線リング32に電圧を印加しないと、TFTアレイ21の外周に配置された静電気保護用の保護ダイオード34にはリーク電流が流れる。このリーク電流は、信号読出回路に送られる検出信号値を変化させ、検査精度が悪化する。特に、微弱な電荷信号を取り扱うX線平面検出器では、その悪化が顕著である。
 この保護ダイオード34のリーク電流は、保護ダイオード34に印加する電圧を小さくすることにより減少させることができる。本実施形態では、共通配線リング32に基準バイアス電圧を印加しているため、保護ダイオード34の両端にはほぼ同一の電圧が印加される。つまり、保護ダイオード34に印加される電圧はほぼゼロとなる。これにより保護ダイオード34に流れる電流は、ほぼゼロまたは非常に小さな値となる。したがって、X線平面検出器の検査工程での検査精度を向上させることができる。
 このようにしてTFTアレイ21の健全性が確認された後、信号線53の両端に設けられた接続パッド23およびパッド27と保護ダイオード34との間、並びに、走査線54の両側に設けられた接続パッド24およびパッド28との間で、ガラス板31を配線などとともに切断する。このようにして、ガラス板31からTFTアレイ21を切り出す。
 このようにして形成されたTFTアレイ21の表面に、CsI;Tlの蛍光膜を成膜またはGOSの粉末シートを積層して蛍光体69を形成する。さらに蛍光体69の表面に、AlまたはTiOで反射膜を形成し、最上部に保護層を形成する。保護層を形成した後、回路基板22などと接続し、筐体(図示せず)に収めてX線平面検出器10が完成する。蛍光体69は、上述の例に限定されず他の蛍光物質を用いてもよい。
 このように、本実施の形態によれば、X線平面検出器の検査工程での検査精度を向上させることができる。その結果、不良のTFTアレイ21が次工程に流れる可能性を小さくすることができる。
[第2実施形態]
 図6は、第2実施形態によるX線平面検出器用TFTアレイ基板の模式的回路図である。
 本実施形態X線平面検出器用TFTアレイ基板30は、第1実施形態のX線平面検出器用TFTアレイ基板30(図5参照)に外部電圧印加用パッド33を追加したものである。本実施形態では、外部電圧印加用パッド33は、信号線53の一方のパッド27側に設けられた保護ダイオード34と共通配線リング32との接続部を挟む位置の2か所だけでなく、信号線53と信号処理回路48(図1参照)との接続部となる接続パッド23側に設けられた保護ダイオード34と共通配線リング32との接続部を挟む2か所にも設けられている。
 検査時には、いずれの外部電圧印加用パッド33にも所定の基準バイアス電圧が印加される。信号線53の一方のパッド27側に設けられた保護ダイオード34と共通配線リング32との接続部と、信号線53と信号処理回路48(図1参照)との接続部となる接続パッド23側に設けられた保護ダイオード34と共通配線リング32との接続部との一方に所定の基準バイアス電圧を印加した場合、共通配線リング32の配線抵抗35の存在によって、これらの信号線53の両側での共通配線リング32の電位が異なってしまう場合がある。
 しかし、本実施形態では、信号線53の両側で共通配線リング32に所定の基準バイアス電圧を印加しているため、信号線53の両側での共通配線リング32の電位をほぼ一定とすることができる。その結果、保護ダイオード34に流れるリーク電流をさらに低下させることができる。したがって、X線平面検出器の検査工程での検査精度を向上させることができる。
 また、信号線53の端部の接続パッド23およびパッド27に印加する電圧と、走査線54の端部の接続パッド24およびパッド28に印加する電圧は異なる。このため、信号処理部のアンプに印加する電圧に影響を与える。
 そこで、信号線53の両側に設けられたそれぞれの保護ダイオード34の群に接続する部分、および、走査線54の両側に設けられたそれぞれの保護ダイオード34の群に接続する部分では共通配線リング32を低抵抗とし、信号線53側の保護ダイオード34との接続部分および走査線54側の保護ダイオード34との接続部分では共通配線リング32を高抵抗としてもよい。つまり、信号線53の同じ側に設けられた接続パッド23およびパッド27の群の内側、並びに、走査線54の同じ側に設けられた接続パッド24およびパッド28の群の内側では共通配線リング32配線抵抗を小さくし、群間の接続部分での共通配線リング32の配線抵抗を高くする。
 これは、単位長当たりの配線抵抗をパッド群内よりパッド群間を高くすることにより実現できる。たとえば低抵抗配線はAlなどの低抵抗金属で形成し、高抵抗配線はITOなどの透明電極で形成すればよい。
[第3実施形態]
 図7は、第3実施形態によるX線平面検出器用TFTアレイ基板の模式的回路図である。
 本実施形態のX線平面検出器用TFTアレイ基板30は、第1実施形態のX線平面検出器用TFTアレイ基板30(図5参照)に接続配線36を追加したものである。この接続配線36は、外部電圧印加用パッド33との接続部の近傍で共通配線リング32に接続し、信号線53と信号処理回路48(図1参照)との接続部となる接続パッド23側に設けられた保護ダイオード34と共通配線リング32との接続部の近傍で共通配線リング32に接続している。この接続配線36の電気抵抗は、たとえば比抵抗が小さな金属などを用いて、共通配線リング32に存在する配線抵抗35よりも小さくなるようにする。接続配線36での電位降下は、1V以下にすることが望ましい。
 このようなX線平面検出器用TFTアレイ基板30を用いた場合、検査時に外部電圧印加用パッド33に所定の基準バイアス電圧を印加すると、信号線53と信号処理部との接続部となる接続パッド23側に設けられた保護ダイオード34と共通配線リング32との接続部の電位も外部電圧印加用パッド33とほぼ同じになる。その結果、保護ダイオード34に流れるリーク電流をさらに低下させることができる。したがって、X線平面検出器の検査工程での検査精度を向上させることができる。
 また、検査時に基準バイアス電圧を印加するためのプローブおよび回路を信号線53の一方の端部側分のみとすることができるため、第2実施形態に比べて、検査装置などのコストを削減することができる。
[第4実施形態]
 図8は、第4実施形態によるX線平面検出器用TFTアレイ基板の模式的回路図である。
 本実施形態は、第2実施形態と外部電圧印加用パッド33の位置が異なっている。本実施形態において、信号線53上に設けられた接続パッド23は、直線状に配列されている。外部電圧印加用パッド33は、信号線53上に設けられた接続パッド23の配列の両端に接続パッド23と同じ直線状に並ぶように配置されている。したがって、TFTアレイ21を切り出した後の製品中に、外部電源印加用パッド33が残存することとなる。
 また、外部電圧印加用パッド33と共通配線リング32との間の一部は、切り出されるTFTアレイ21内に残存することとなるため、信号線53などとは異なる材料で配線することは困難である。このため、外部電圧印加用パッド33と共通配線リング32との間は、抵抗を介して接続されることとなる。このため、若干の電圧降下が生じるが、その電圧降下の大きさはダイオード34のしきい電圧よりも低くすることができるため、実質的に、検査に影響を与えない。
 このようなX線平面検出器であっても、X線平面検出器の検査工程での検査精度を向上させることができる。その結果、不良のTFTアレイ21が次工程に流れる可能性を小さくすることができる。
 また、外部電圧印加用パッド33を信号線53上に設けられた接続パッド23と同じ直線状に配列しておくことにより、検査用プローブを簡単に接触させることができる。その結果、検査が容易になる。
 接続パッド23は、信号を処理するICの処理ビット数毎に群を形成している場合が多い。隣り合う群の間にはある程度の隙間が形成されている。このような群をなす接続パッド23の配列の両側に外部電源印加用パッド33を設けてもよい。
 さらに外部電圧印加用パッド33から信号線53に沿って端部が開放された配線が延びていてもよい。このような配線を設けることにより、信号線53を通って画素20から伝達される信号に外部の影響によりノイズが含まれる可能性が低減される。
[他の実施の形態]
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10…X線平面検出器、11…ガラス基板、12…ゲート電極、13…絶縁膜、14…アンドープa-Si層、15…na-Si層、17…保護膜、18…補助電極、20…画素、21…TFTアレイ、22…回路基板、23…接続パッド、24…接続パッド、25…接続パッド、26…遮蔽板、27…パッド、28…パッド、30…X線平面検出器用TFTアレイ基板、31…ガラス板、32…共通配線リング、33…外部電圧印加用パッド、34…保護ダイオード、35…配線抵抗、36…接続配線、41…薄膜トランジスタ、42…光電変換膜、43…キャパシタ、47…ゲートドライバ、48…信号処理部、51…バイアス電源、52…バイアス線、53…信号線、54…走査線、62…na-Si層、63…pa-Si層、64…ITO層、65…保護膜、66…保護膜、67…保護絶縁膜、69…蛍光体、70…差動増幅回路、71…AD変換回路、80…リードアウトIC、81…積分アンプ、82…リセットサンプリング部、83…信号サンプリング部、84…リセットマルチプレクサ、85…信号マルチプレクサ、86…リセットスイッチ、87…リセットサンプリングスイッチ、88…信号サンプリングスイッチ、91…リセットサンプリングキャパシタ、92…信号サンプリングキャパシタ
 
 

Claims (12)

  1.  絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に薄膜トランジスタおよび光電変換膜を含み二次元配列された複数の画素と、前記複数の画素のそれぞれの行に対して設けられた走査線と、前記複数の画素のそれぞれの列に対して設けられた信号線と、前記走査線の端部に設けられた走査線接続パッドと、前記信号線の端部に設けられた信号線接続パッドと、前記複数の画素を囲む共通配線リングと、前記走査線および前記信号線と前記共通配線リングとの間のそれぞれに設けられた保護ダイオードと、前記信号線の同じ側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部と前記走査線の同じ側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部との間に接続された外部電圧印加パッドと、を有するX線平面検出器用TFTアレイ基板を製造するパネル製造工程と、
     前記外部電圧印加用パッドに基準バイアス電圧を印加し、前記走査線接続パッドに前記薄膜トランジスタをONする信号を与えて前記信号線を流れる電気信号を前記信号線接続パッドから読み出して前記X線平面検出器用TFTアレイ基板を検査する検査工程と、
     を具備することを特徴とするX線平面検出器の製造方法。
  2.  前記保護ダイオードは互いに極性が逆で並列接続された対として設けられていることを特徴とする請求項1に記載のX線平面検出器の製造方法。
  3.  前記基準バイアス電圧は前記検査工程で読み出す電気信号の増幅回路に与えるバイアス電圧と同じであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のX線平面検出器の製造方法。
  4.  前記外部電圧印加用パッドは、前記信号線の同じ側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部を挟んで両側に設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のX線平面検出器の製造方法。
  5.  前記外部電圧印加用パッドは、前記信号線の両側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとのそれぞれの接続部の近傍に設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のX線平面検出器の製造方法。
  6.  前記共通配線リングの前記信号線の同じ側の前記保護ダイオードとの接続部分間の電気抵抗は、前記共通配線リングの前記信号線に接続された前記保護ダイオードとの接続部分と前記共通配線リングの前記走査線に接続された前記保護ダイオードとの接続部分との間の電気抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項5に記載のX線平面検出器の製造方法。
  7.  前記外部電圧印加用パッドの近傍と前記信号線の反対側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部の近傍とを接続する前記共通配線リングよりも電気抵抗が小さい接続配線をさらに具備することを特徴とする請求項5または請求項6に記載のX線平面検出器の製造方法。
  8.  前記検査工程の後に前記画素を覆う蛍光体層を形成する蛍光体形成工程をさらに具備することを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のX線平面検出器の製造方法。
  9.  前記X線平面検出器用TFTアレイ基板を前記信号線パッドおよび前記走査線パッドと前記共通配線リングとの間で切断して切り出すパネル切断工程をさらに具備することを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載のX線平面検出器の製造方法。
  10.  前記パネル切断工程の後に前記走査線接続パッドに前記TFTを駆動するゲート駆動回路を接続する工程と、
     前記パネル切断工程の後に前記信号線接続パッドに前記キャパシタから電荷信号を読み出す信号読出回路を接続する工程と、
     をさらに具備することを特徴とする請求項9に記載のX線平面検出器の製造方法。
  11.  絶縁基板と、
     前記絶縁基板の表面に薄膜トランジスタおよび光電変換膜を含み二次元配列された複数の画素と、
     前記複数の画素のそれぞれの行に対して設けられた走査線と、
     前記複数の画素のそれぞれの列に対して設けられた信号線と、
     前記走査線の端部に設けられた走査線接続パッドと、
     前記信号線の端部に設けられた信号線接続パッドと、
     前記複数の画素を囲む共通配線リングと、
     前記走査線および前記信号線と前記共通配線リングとの間のそれぞれに設けられた保護ダイオードと、
     前記信号線の同じ側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部と前記走査線の同じ側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部との間に接続された外部電圧印加パッドと、
     を具備することを特徴とするX線平面検出器用TFTアレイ基板。
  12.  前記外部電圧印加用パッドの近傍と前記信号線の反対側の前記保護ダイオードと前記共通配線リングとの接続部の近傍とを接続する前記共通配線リングよりも電気抵抗が小さい接続配線をさらに具備することを特徴とする請求項11に記載のX線平面検出器用TFTアレイ基板。
     
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