CN100565894C - 转换设备，放射线检测设备和放射线检测*** - Google Patents

Abstract

本发明的转换设备包括多个像素，所述像素包括开关元件和转换元件。所述像素排列在像素区中，所述像素区包括其中沿行和列方向排列开关元件的开关元件区，和其中沿行和列方向排列转换元件的转换元件区。包括第二金属层的多个配线与列方向的多个开关元件连接。第四金属层的一个以上的偏压配线与一个以上的转换元件连接。在像素区之外的第四金属层的外部信号配线与所述信号配线连接。在像素区之外的第一金属层的外部偏压配线与所述多个偏压配线连接。外部信号配线和外部偏压配线彼此相交。

Description

转换设备，放射线检测设备和放射线检测***

技术领域

本发明涉及应用于医疗图像诊断设备、无损检测设备、使用放射线的分析器等的转换设备，使用该转换设备的放射线检测设备，和放射线检测***。在下面的说明中，可见光等的电磁波、X射线、α射线、β射线、γ射线等包括在放射线中。

背景技术

按照惯例，用于医疗图像诊断的放射线照相术被分成用于获得静态图像的诸如X射线照相术之类的普通放射线照相术，和用于获得运动图像的荧光放射线照相术。有需要时，选择包括成像设备和图像拾取设备的每种放射线照相术。

在常规的普通放射线照相术中，主要实现下面说明的两种***。一种***是屏片成像(下面简称为SF成像)***，该***使用通过结合荧光屏和胶片而准备的屏片(screen film)，进行通过胶片曝光、显影和定影的成像。另一种***是计算机化放射线照相术成像(下面简称为CR成像)***，该***把放射线图像记录成光刺激荧光体中的潜像，用激光扫描光刺激荧光体，从而输出与潜像一致的光学信息，并由传感器读出输出的光学信息。但是，在常规的普通放射线照相术中，一直存在获得放射线图像的过程复杂的问题。获得的放射线图像可被转换成数字数据，不过是间接数字化的。从而，出现为了获得数字化的放射线图像数据，需要花费许多时间的问题。

其次，在常规的荧光放射线照相术中，主要采用图像增强器放射线照相术(下面简称为I.I.放射线照相术)***，该***使用荧光材料和电子管。但是，在常规的荧光放射线照相术中，一直存在由于电子管的使用，设备尺寸大的问题。由于视野(检测区)较小，电子管的使用导致难以获得具有较大面积的图像。此外，一直存在由于电子管的使用，所获得的图像的分辨率较低的问题。

从而近年来，注意力一直集中在通过把具有用于把来自荧光材料的放射线或光转换成电荷的转换元件和开关元件的多个像素排列成二维矩阵而构成的传感器面板上。特别地，注意力一直集中在平板检测器(下面简称为FPD)上，其中在绝缘衬底上成二维矩阵地排列具有由非单晶半导体，比如无定形硅(下面简称为a-Si)等制备的转换元件和由非单晶半导体制备的薄膜晶体管(下面简称为TFT)的多个像素。

通过借助转换元件把具有图像信息的放射线转换成电荷，并通过开关元件读取电荷，FPD能够获得基于图像信息的电信号。因此，能够直接取得图像信息作为来自FPD的数字信号信息，从而图像数据的操作(比如存储、处理和传输)被简化，使得能够进一步使用放射线图像信息。FPD的诸如灵敏度之类的特征取决于放射线照相条件。但是，与常规的SF或CR成像***相比，证实了相同或更好的特性。另外，由于能够直接从FPD获得具有图像信息的电信号，因此与常规的SF或CR成像***相比，具有获得图像所必需的时间被缩短的优点。

作为FPD，如国际申请公开No.WO 93/14418中所述，一种PIN型FPD已为人们所知，所述PIN型FPD使用通过把由a-Si和TFT构成的PIN型光电二极管形成的多个像素排列成二维矩阵而构成的传感器面板。这种PIN型FPD具有层叠结构，其中构成PIN型光电二极管的一层被置于在衬底上构成TFT的一层之上。如美国专利No.6075256中所述，一种MIS型FPD已为人们所知，所述MIS型FPD使用通过把由a-Si和TFT构成的MIS型光电传感器形成的多个像素排列成二维矩阵而构成的传感器面板。这种MIS型FPD具有平面结构，其中MIS型光电传感器由和在衬底上构成TFT的层结构相同的层结构配置。此外，如美国申请公开No.2003-0226974中所述，一种层叠结构的MIS型FPD已为人们所知，其中构成MIS型光电传感器的一层被置于在衬底上构成TFT的一层之上。

下面参考附图，以美国申请公开No.2003-0226974为例子，说明上面提及的FPD。为了简化说明，将采用排列成3×3二维矩阵的FPD的例子。

图10是表示在US 2003/0226974中说明的常规FPD的等效电路的示意等效电路图。图11是在美国申请公开No.2003-0226974中描述的常规FPD的一个像素的示意平面图。图12是沿图11的12-12线的示意剖视图。

在具有上述层叠结构的FPD的相交部分，配线由绝缘层相互绝缘。但是，由于相交部分的可靠性受产量或图像质量影响极大，因此在配线之间要求很高的绝缘性。特别地，由光电转换元件产生并由开关元件传送的信号电荷流向信号配线。从而，信号配线的寄生电容或配线电阻的影响导致图像信号的噪声被输出，产生不利地影响图像信号的可能性。特别地，靠小的曝光放射线剂量输出信号电荷的放射线检测设备必须具有高的灵敏度，因为由于光电转换元件产生的信号电荷较少，噪声影响较大。必须降低信号配线的寄生电容或配线电阻的影响。从而，必须确保在信号配线和驱动配线的相交部分的绝缘，以及在信号配线和偏压配线(bias wiring)的相交部分的绝缘，这在信号配线中引起寄生电容。尤其必须确保信号配线和偏压配线之间的绝缘。其原因将在下面说明。

如上所述，在位于信号配线和驱动配线的相交部分的配线之间存在与用于开关元件的那些层类似的第一绝缘层、第一半导体层和第一杂质半导体层。由于这些层是在形成开关元件的过程中形成的，因此层质量较高，并且第一绝缘层表现出很高的绝缘性能，因为它被用于开关元件的栅极绝缘膜。从而，由于在位于相交部分的信号配线和驱动配线之间，绝缘性能较高，因此厚厚地形成驱动配线，并且配线宽度被缩小，以降低寄生电容的影响，从而也能够降低噪声的影响。另一方面，在位于相交部分的信号配线和偏压配线之间存在层间绝缘层、第二绝缘层、第二半导体层和第二杂质半导体层。由于这些层是在形成开关元件之后形成的，其形成温度必定小于开关元件的耐受温度。一般来说，由于开关元件的耐受温度小于形成温度，因此在其上层中形成的层间绝缘层是在比第一绝缘层的温度低的温度下形成的。即使与第一绝缘层类似的无机材料被用于层间绝缘层，由于形成温度较低，因此其绝缘性仍然较低。即使使用还用作平整膜的有机材料来形成层间绝缘层(尽管不同于第一绝缘层的情况)，其绝缘性能被降低，因为在多数情况下，与无机材料相比，有机材料具有较低的绝缘性能。当使用MIS型光电传感器时，布置可由和第一绝缘层相同的材料构成的第二绝缘层，但是，和层间绝缘层的情况一样，第二绝缘层是在比第一绝缘层低的温度下形成的。因此，第二绝缘层的绝缘性能低于第一绝缘层。如上所述，信号配线和偏压配线之间的相交部分的绝缘性能低于信号配线和驱动配线之间的相交部分的绝缘性能。

此外，要求降低在信号配线中引起噪声的配线电阻。当通过其形状实现配线电阻的这种降低时，一般来说，厚厚地或者较宽地形成配线。但是，在通过把配线排列成矩阵而构成的FPD中，当宽度较大地形成配线时，配线之间的相交部分的面积变大，这导致寄生电容的增大。从而，不是较宽地形成配线。因此，主要通过厚厚地形成配线来降低配线电容。

但是，当厚厚地形成信号配线时，伴随着梯级(step)的扩大。当信号配线扩大梯级时，难以均匀地形成通过覆盖信号配线而布置的层间绝缘膜。当无机材料用来做层间绝缘膜时，难以厚厚地形成层间绝缘膜。从而，难以形成把信号配线的侧面覆盖到和表面的厚度相似厚度的层间绝缘膜。因此，在信号配线和偏压配线之间的相交部分，在信号配线的侧面和偏压配线之间，绝缘性能被降低，从而增大了泄漏的可能性和产生不均匀行式映像(line image)的可能性。换句话说，当为降低噪声而厚厚地形成每个配线时，在配线之间发生泄漏。此外，泄漏的避免导致噪声方面的改进不足。

发明内容

为了解决上述问题，做出了本发明，本发明的一个目的是提供一种通过在包括开关元件的开关元件层上堆叠包括光电转换元件的光电转换元件层而构成的光电转换设备，和放射线检测设备，以避免由配线之间的相交部分造成的泄漏，以及抑制噪声。从而能够获得高的S/N比。因此，能够获得高图像质量的图像信息。

按照本发明的转换设备和放射线检测设备包括：绝缘衬底；包括开关元件区和转换元件区的像素区，在所述开关元件区中，沿行和列方向排列多个开关元件，每个开关元件包括布置在绝缘衬底上的第一金属层，布置在第一金属层上的绝缘层，第一半导体层和第二金属层，在所述转换元件区中，沿行和列方向排列多个转换元件，每个转换元件包括由布置在开关元件区上的第三金属层构成的下电极，布置在下电极上的第二半导体层，和由布置在第二半导体层上的第四金属层构成的上电极，并且每个像素包括所述开关元件和转换元件；包括第二金属层的多个信号配线，所述多个信号配线与列方向的多个开关元件连接；包括第四金属层的多个偏压配线，所述多个偏压配线与多个转换元件连接；在像素区之外的包括第四金属层的外部信号配线部分，所述外部信号配线部分与信号配线连接；和在像素区之外的包括第一金属层的外部偏压配线部分，所述外部偏压配线部分与多个偏压配线连接，其中外部信号配线和外部偏压配线彼此相交。

本发明的转换设备和放射线检测设备包括像素区，信号配线和偏压配线，所述像素区包括由布置在绝缘衬底上的第一金属层、布置在第一金属层上的绝缘层、第一半导体层和第二金属层形成的开关元件，包括由在开关元件上形成的第三金属层构成的下电极、布置在下电极上的第二半导体层和由布置在第二半导体层上的第四金属层构成的上电极的转换元件，以及行和列方向上的包括开关元件和转换元件的多个像素，信号配线与列方向的多个开关元件连接，偏压配线与多个转换元件连接。在信号配线和偏压配线之间的相交部分，每个信号配线包括第四金属层，每个偏压配线包括第一金属层。

按照本发明，在像素区之外的信号配线和偏压配线之间的相交部分确保高的绝缘性能。从而，信号配线和偏压配线之间的电容(它变成信号配线的寄生电容)被降低。从而能够抑制增加到信号电荷中的噪声，能够获得高S/N比的图像信号。从而，能够获得高图像质量的图像信息。此外，能够布置厚的信号配线，并且降低信号配线的配线电阻，从而能够提高光电转换设备和放射线检测设备的灵敏度。

结合附图，根据下面的说明，本发明的其它特征和优点将是显而易见的，附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部分。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图图解说明本发明的实施例，并且和下面的说明一起用于解释本发明的原理。

图1是按照本发明的光电转换设备和放射线检测设备的概念平面图；

图2是按照第一实施例的其中光电转换设备和放射线检测设备的区域A的概念平面图；

图3A和3B是按照第一实施例的光电转换设备和放射线检测设备示意剖视图；

图4是表示本发明的放大光电转换设备和放射线检测设备的另一例子的概念剖视图；

图5是按照第二实施例的其中光电转换设备和放射线检测设备的区域A的概念平面图；

图6A和6B是按照第二实施例的光电转换设备和放射线检测设备示意剖视图；

图7是按照第三实施例的其中光电转换设备和放射线检测设备的区域A的概念平面图；

图8A和8B是按照第三实施例的光电转换设备和放射线检测设备示意剖视图；

图9是表示放射线检测设备对本发明的放射线检测***的应用的说明图；

图10是表示常规的光电转换设备和常规的放射线检测设备的概念平面图；

图11是表示常规的光电转换设备和常规的放射线检测设备的一个像素的概念平面图；

图12是表示常规的光电转换设备和常规的放射线检测设备的概念剖视图。

具体实施方式

下面参考附图，详细说明实现本发明的最佳方式。

(第一实施例)

参见图1-3B，详细说明本发明的第一实施例。图1是表示按照本发明的第一实施例的光电转换设备和放射线检测设备的概念平面图。图2是图1的放大区域A的概念平面图。图3A是沿图2的3A-3A线的示意剖视图。图3B是沿图2的3B-3B线的示意剖视图。在图1-3B中，和图10-12中所示的常规FPD的组件相同的组件将用相同的附图标记表示，其详细说明将被省略。

在图1-3B中，附图标记100表示绝缘衬底，101表示光电转换元件(它是转换元件)，102表示开关元件，103表示驱动配线，104表示信号配线，105表示偏压配线。玻璃衬底，石英衬底和塑料衬底等适合于用于绝缘衬底100。光电转换元件101是由a-Si构成的MIS型光电传感器，开关元件是由a-Si构成的TFT，光电转换元件101和开关元件102构成一个像素。这样的像素被排列成二维矩阵，以构成像素区P。驱动配线103是与沿行方向排列的多个开关元件102的栅电极110连接，并且由第一金属层M1形成的配线，所述第一金属层M1和开关元件102的栅电极110同层。信号配线104是与沿列方向排列的多个开关元件102的源电极或漏电极114连接，并且由第二金属层M2形成的配线，所述第二金属层M2和开关元件的源电极或漏电极114同层。偏压配线105是与上电极层120连接，向光电转换元件101施加偏压，从而构成传感器上电极，并且由第四金属层M4形成的配线，所述第四金属层由诸如Al之类的金属材料制成。在图2中，为了简化附图，省略了第一～第二绝缘层111～117。

按照本发明的第一实施例，附图标记103a表示通过在像素区P之外的接触孔126与每个驱动配线103连接的驱动配线拉延(drawing)部分。驱动配线拉延部分103a包括与驱动电路107电连接的驱动配线端子123。驱动配线拉延部分103a和驱动配线端子123由作为层叠结构的FPD中的最上面金属层的第四金属层M4形成，第四金属层M4是与偏压配线105相同的一层。因此，由于其中在驱动配线端子123上只存在保护层121的结构，易于形成用于与驱动电路107电连接的开孔。由于驱动配线拉延部分103a和驱动配线端子123与偏压配线105同样由第四金属层M4形成，和偏压配线105的情况一样，其表面覆盖上电极层120。从而，能够避免驱动配线端子123中第四金属层M4的腐蚀。

附图标记104a表示通过在像素区P之外的接触孔127与每个信号配线104连接的信号配线拉延部分。信号配线拉延部分104a包括与信号处理电路106电连接的信号配线端子124。信号配线拉延部分104a和信号配线端子124由作为层叠结构的FPD中的最上面金属层的第四金属层M4形成，第四金属层M4是与偏压配线105相同的一层。因此，由于其中在信号配线端子124上只存在保护层121的结构，易于形成用于与信号处理电路106电连接的开孔。由于信号配线拉延部分104a和信号配线端子124与偏压配线105同样由第四金属层M4形成，和偏压配线105的情况一样，其表面覆盖上电极层120。从而，能够避免信号配线端子124中第四金属层M4的腐蚀。

接下来，附图标记105a表示通过在像素区P之外的接触孔128与每个偏压配线105连接的第一偏压配线拉延部分。第一偏压配线拉延部分105a由作为层叠结构的FPD中的最下面金属层的第一金属层M1形成，第一金属层M1是与驱动配线103相同的一层。第一偏压配线拉延部分105a通过接触孔129与第二偏压配线拉延部分105b连接。第二偏压配线拉延部分105b包括与偏压电源部件109电连接的偏压配线端子125。这种情况下，偏压配线拉延部分105b和偏压配线端子125由作为层叠结构的FPD中的最上面金属层的第四金属层M4形成，第四金属层M4是与偏压配线105相同的一层。因此，由于其中在偏压配线端子125上只存在保护层121的结构，易于形成用于与偏压电源部件109电连接的开孔。由于偏压配线拉延部分105b和偏压配线端子125与偏压配线105同样由第四金属层M4形成，和偏压配线105的情况一样，其表面覆盖上电极层120。从而，能够避免偏压配线端子125中第四金属层M4的腐蚀。

下面参考图3A，详细说明在接触孔128的偏压配线105和第一偏压配线拉延部分105a的剖面结构，和在相交部分C3的第一偏压配线拉延部分105a和信号配线拉延部分104a的剖面结构。参考图3B，详细说明在接触孔127的信号配线104和信号配线拉延部分104a的剖面结构。

在图3A和3B中，附图标记111表示第一绝缘层111，附图标记112表示第一半导体层(它是和开关元件102的活性层相同的一层)，附图标记113是第一杂质半导体层(它是和开关元件102的欧姆接触层相同的一层)，附图标记115表示层间绝缘层。附图标记116表示第三金属层M3，它是和传感器下电极相同的一层，附图标记117表示第二绝缘层，它是和MIS型光电传感器的绝缘层相同的一层，附图标记118表示第二半导体层，它是和MIS型光电传感器的光电转换层相同的一层，附图标记119表示第二杂质半导体层，它是和MIS型光电传感器的欧姆接触层相同的一层，附图标记120表示透明电极层，它是与MIS型光电传感器的上电极层相同的一层，附图标记121表示保护层。这里，省略了波长转换器122。

在图3A中，通过在第一绝缘层111、第一半导体层112、第一杂质半导体层113、层间绝缘层115、第二绝缘层117、第二半导体层118和第二杂质半导体层119中钻孔，借助第三金属层116提供接触孔128。因此，由第一金属层M1形成的第一偏压配线拉延部分105a和由第四金属层M4形成的偏压配线105相互电连接。借助第一绝缘层111、第一半导体层112、第一杂质半导体层113、层间绝缘层115、第二绝缘层117、第二半导体层118和第二杂质半导体层119，相交部分C3在由第一金属层M1形成的第一偏压配线拉延部分105a和由第四金属层M4形成的信号配线拉延部分104a之间被绝缘。这种情况下，与其它相交部分C1和C2的情况相同，借助构成开关元件102的栅极绝缘膜的第一绝缘层111绝缘本发明的第一实施例的相交部分C3。由于第一绝缘层111被用作开关元件102的栅极绝缘膜，因此介电常数极低，并且使用具有大电阻和高绝缘性能的第一绝缘层111。从而，通过在相交部分C3***具有低介电常数和高绝缘性能的第一绝缘层111，能够降低寄生电容和防止配线之间的泄漏。与常规的相交部分C3相比，存在许多***的层结构，因此能够增大第一偏压配线拉延部分105a和信号配线拉延部分104a之间的距离。从而，能够进一步降低寄生电容。

接下来，在图3B中，通过在层间绝缘层115、第二绝缘层117、第二半导体层118和第二杂质半导体层119中钻孔，借助第三金属层116提供接触孔127。因此，由第四金属层M4形成的信号配线拉延部分104a和由第二金属层M2形成的信号配线104相互电连接。

和接触孔128的情况一样，通过在第一绝缘层111、第一半导体层112、第一杂质半导体层113、层间绝缘层115、第二绝缘层117、第二半导体层118和第二杂质半导体层119中钻孔，借助第三金属层116提供接触孔129。因此，由第一金属层M1形成的第一偏压配线拉延部分105a，由第四金属层M4形成的第二偏压配线拉延部分105b和偏压配线端子125相互电连接。

本实施例说明了使用MIS型光电传感器作为光电转换元件101的层叠结构的MIS型FPD的情况。但是，对于和图4中所示类似的光电转换元件，可以使用采用PIN型光电二极管131的PIN型FPD。130是其中引入和第二杂质半导体层119的导电杂质不同的导电杂质的第三杂质半导体层。在PIN型光电二极管中，n型a-Si层和p型a-Si层分别适合用于第二杂质半导体层119和第三杂质半导体层130。本实施例说明了间隙(gap)蚀刻型TFT被用作TFT(它是开关元件102)的情况。但是，本发明并不局限于此。例如，可以使用多晶硅TFT采用的间隙阻挡层(gap stopper)型TFT或平面型TFT。换句话说，当结合开关元件102和光电转换元件101使用包括三层或更多层的至少所述驱动配线103、信号配线104和偏压配线105的金属层时，按照本发明能够获得改进。按照本实施例，通过分别使用不同的金属层形成信号配线104和源电极或漏电极114，以及传感器下电极，即，信号配线104和源电极或漏电极114由第二金属层M2形成，传感器下电极由第三金属层M3形成。但是，本发明并不局限于此。可以利用相同的金属层形成信号配线104，源电极或漏电极114和传感器下电极(第三金属层)116。但是，这种情况下，信号配线104和传感器下电极不能相互堆叠，光电转换元件不能完全堆叠在开关元件上。从而，与利用不同的金属层形成的FPD的数值孔径相比，该FPD的数值孔径较低。本实施例说明了使用利用由a-Si制成的第二半导体层118的MIS型光电传感器101或PIN型光电二极管作为转换元件的FPD的情况。但是，本发明并不局限于此。可以采用使用用于第二半导体层的a-Se或CdTe作为转换元件，或者直接把放射线转换成电荷的转换元件的FPD。

(第二实施例)

参见图5-6B，详细说明本发明的第二实施例。图5是其中放大图1的区域A的概念平面图。图6A是沿图5的6A-6A线的示意剖视图，图6B是沿图5的6B-6B线的示意剖视图。在图5-6B中，和图10-12中所示的常规FPD的组件，以及图1-3B中所示的第一实施例的组件相同的组件用相同的附图标记表示，其详细说明将被省略。

按照第一实施例的接触孔128是借助置于第一偏压配线拉延部分105a上的一个开孔(opening)中的第三金属层116形成的。而按照第二实施例的触点128′是借助置于第一偏压配线拉延部分105a上的两个开孔中的第三金属层116形成的。这是第一实施例和第二实施例之间的区别。另外，按照第一实施例，接触孔127是借助信号配线104上的开孔处的第三金属层116形成的。按照第二实施例中，接触层127′是借助在信号配线104上的开孔处和不在信号配线104上的开孔处的第三金属层116形成的。在这方面，第二实施例不同于第一实施例。

按照本实施例，如图6A中所示，第一开孔132形成于第一偏压配线拉延部分105a上的第一绝缘层111、第一半导体层112、第一杂质半导体层113和层间绝缘层115中。在第一开孔132，第一偏压配线拉延部分105a与第三金属层116电连接。第二开孔133被置于第三金属层116上的第二绝缘层117、第二半导体层118和第二杂质半导体层119中，第三金属层116和偏压配线105通过第二开孔133相互电连接。因此，形成第一偏压配线拉延部分105a和偏压配线105的触点128′。

和第一实施例的情况一样，借助第一绝缘层111、第一半导体层112、第一杂质半导体层113、层间绝缘层115、第二绝缘层117、第二半导体层118和第二杂质半导体层119，本实施例的相交部分C3在由第一金属层M1形成的第一偏压配线拉延部分105a和由第四金属层M4形成的信号配线拉延部分104a之间被绝缘。从而，和第一实施例的情况一样，能够降低寄生电容，并避免配线之间的泄漏。

接下来，如图6B中所示，第三开孔134被置于信号配线104上的层间绝缘层115中，信号配线104和第三金属层116通过第三开孔134相互电连接。第四开孔135被置于第三金属层116上的第二绝缘层117、第二半导体层118和第二杂质半导体层119中，第三金属层116和信号配线拉延部分104a通过第四开孔135相互电连接。因此，形成信号配线104和信号配线拉延部分104a的触点127′。

在使开孔和触点之间的梯级(step)更大的情况下，第一实施例特别有利。例如有机绝缘材料被用作层间绝缘层115，于是会使层间绝缘层的厚度更大即是这种情况。另外，为了提高光电转换效率，使第二半导体层118的厚度更大也是这样的情况。当开孔或触点中的梯级变大时，开孔或触点的面积相应被增大。从而，按照本实施例，通过独立地构成开孔和触点，开孔和触点的梯级被逐一减小，从而能够限制开孔和触点的形成面积。

(第三实施例)

参见图7-8B，详细说明本发明的第三实施例。图7是其中放大图1的区域A的概念平面图。图8A是沿图7的8A-8A线的示意剖视图，图8B是沿图7的8B-8B线的示意剖视图。在图7-8B中，和图10-12中所示的常规FPD的组件，图1-3B中所示的第一实施例的组件，以及图5-6B中所示的第二实施例的组件相同的组件用相同的附图标记表示，其详细说明将被省略。

按照第二实施例，触点128′是借助在第一偏压配线拉延部分105a上的两个开孔处的第三金属层116形成的。按照第三实施例，触点128″是借助在第一偏压配线拉延部分105a上的开孔处和不在第一偏压配线拉延部分105a上的开孔处的第三金属层116形成的。第二实施例的触点127′是借助布置在信号配线104中的开孔，和布置在不在信号配线104上的某一位置的开孔中的第三金属层116形成的。在这方面，第三实施例与第二实施例类似，不过它们的布局不同。

按照本实施例，如图8A中所示，第五开孔136被布置在第一偏压配线拉延部分105a上的第一绝缘层111、第一半导体层112、第一杂质半导体层113和层间绝缘层115中。第一偏压配线拉延部分105a与第三金属层116通过第五开孔136相互电连接。第六开孔(未示出)被布置在第三金属层116上的第二绝缘层117、第二半导体层118和第二杂质半导体层119中，第三金属层116和偏压配线105通过第六开孔相互电连接。因此，形成第一偏压配线拉延部分105a和偏压配线105的触点128″。

和第一及第二实施例的情况一样，借助第一绝缘层111、第一半导体层112、第一杂质半导体层113、层间绝缘层115、第二绝缘层117、第二半导体层118和第二杂质半导体层119，本实施例的相交部分C3在由第一金属层M1形成的第一偏压配线拉延部分105a和由第四金属层M4形成的信号配线拉延部分104a之间被绝缘。从而，和第一及第二实施例的情况一样，能够降低寄生电容，并避免配线之间的泄漏。

接下来，如图8B中所示，第七开孔137被布置在信号配线104上的层间绝缘层115中，信号配线104和第三金属层116通过第七开孔137相互电连接。第八开孔138被布置在第三金属层116上的第二绝缘层117、第二半导体层118和第二杂质半导体层119中，第三金属层116和信号配线拉延部分104a通过第八开孔138相互电连接。因此，形成信号配线104和信号配线拉延部分104a的触点127″。

按照本实施例，和第二实施例的情况一样，通过独立地构成开孔和触点，开孔和触点的梯级被逐一减小，从而能够限制开孔和触点的形成面积。

(第四实施例)

(应用例子)

图9表示使用本发明的FPD型放射线检测设备的X射线诊断***的应用例子。

从X射线管6050发出的X射线6060透过待检查患者或人6061的胸部6062，并入射到其上装有闪烁体(荧光材料)的放射线检测设备6040。入射的X射线包含和患者6061的身体内部有关的信息。闪烁体发出与X射线的入射对应的光线，所述光线经过光电转换，从而获得电信息。该信息被转换成数字信息，由图像处理器6070(信号处理装置)进行图像处理，并且可被显示器6080观察，所述显示器6080是控制室的显示装置。

图像处理器6070能够通过诸如电话线6090之类的传输处理装置，把从图像传感器6040输出的电信号传给远程位置，从而由诸如诊室之类的不同位置中的显示装置(显示器)6081显示电信号。从图像传感器6040输出的电信号被保存在诸如光盘之类的记录装置中，通过利用该记录装置，位于所述远程位置的医生能够进行诊断。所述电信号也可由成为记录装置的胶片冲洗机6100记录在胶片6110中。

由于在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可做出本发明的许多明显不同的实施例，因此除了如权利要求中限定的之外，本发明并不局限于具体的实施例。

本发明用于光电转换设备，放射线检测感光胶层和放射线检测设备，所述光电转换设备，放射线检测感光胶层和放射线检测设备用于医疗诊断设备，无损检测设备等等。

本申请要求于2005年7月11日和2006年6月30日提交的日本专利申请No.2005-201604和2006-181891的优先权，所述申请在此引为参考。

Claims (16)

1、一种转换设备，包括：

绝缘衬底；

像素区，所述像素区包括

开关元件区，其中沿行和列方向排列多个开关元件，每个开关元件包括布置在绝缘衬底上的第一金属层、布置在第一金属层上的栅极绝缘层、第一半导体层和第二金属层，

转换元件区，其中沿行和列方向排列多个转换元件，每个转换元件包括布置在开关元件区上的由第三金属层构成的下电极、布置在下电极上的第二半导体层、和布置在第二半导体层上的由第四金属层构成的上电极，并且

每个像素包括所述开关元件和所述转换元件；

包括第二金属层的多个信号配线，信号配线与列方向的多个开关元件的源电极或漏电极连接；

包括第四金属层的多个偏压配线，偏压配线与多个转换元件连接；

在像素区之外的包括第四金属层的外部信号配线部分，所述外部信号配线部分与信号配线连接；和

在像素区之外的包括第一金属层的外部偏压配线部分，所述外部偏压配线部分与多个偏压配线连接，

其中外部信号配线部分和外部偏压配线部分彼此相交。

2、按照权利要求1所述的转换设备，其中开关元件包括布置在绝缘衬底上的包含第一金属层的栅电极、布置在栅电极上的栅极绝缘层、布置在栅极绝缘层上的第一半导体层、和布置在第一半导体层上的包含第二金属层的源或漏电极。

3、按照权利要求1所述的转换设备，其中偏压配线与列方向的多个转换元件连接，外部偏压配线部分与沿行方向平行排列的多个偏压配线连接，并且外部信号配线部分和外部偏压配线部分通过至少夹着第一绝缘层而彼此相交。

4、按照权利要求3所述的转换设备，其中第一绝缘层和所述栅极绝缘层由相同的层形成。

5、按照权利要求3所述的转换设备，还包括布置在开关元件区和转换元件区之间的层间绝缘层，

其中外部信号配线部分和外部偏压配线部分还通过夹着所述层间绝缘层而彼此相交。

6、按照权利要求1所述的转换设备，其中第二金属层和第三金属层包括相同的金属层。

7、按照权利要求1所述的转换设备，还包括在像素区之外、含有第四金属层并且与外部偏压配线部分连接的第二外部偏压配线部分。

8、按照权利要求1所述的转换设备，还包括含有第一金属层并与行方向的多个开关元件的栅电极连接的多个驱动配线，和在像素区之外的含有第四金属层并与驱动配线连接的外部驱动配线部分。

9、按照权利要求8所述的转换设备，其中：

外部驱动配线部分包括第一端子；

外部信号配线部分包括第二端子；

第二外部偏压配线部分包括第三端子；

驱动电路与第一端子连接，从而驱动开关元件；

信号处理电路与第二端子连接，从而处理转换元件转换的电信号；和

偏压电源部件与第三端子连接，从而对转换元件施加偏压。

10、按照权利要求1所述的转换设备，其中转换元件是光电转换元件。

11、按照权利要求10所述的转换设备，其中光电转换元件是还包括安排在下电极和第二半导体层之间的第二绝缘层、以及安排在第二半导体层和上电极之间的第二杂质半导体层的光电转换元件。

12、按照权利要求10所述的转换设备，其中光电转换元件还包括安排在下电极和第二半导体层之间的第二杂质半导体层、和安排在第二半导体层和上电极之间的第三杂质半导体层。

13、按照权利要求1所述的转换设备，其中第一半导体层和第二半导体层由无定形硅制成。

14、一种放射线检测设备，包括：

按照权利要求1所述的转换设备；和

安排在转换元件区上的波长转换器，所述波长转换器用于把入射放射线转换成可由可见光转换元件感知的波长范围的光线。

15、一种放射线检测***，包括：

按照权利要求14所述的放射线检测设备；

处理来自放射线检测设备的信号的信号处理装置；

记录来自信号处理装置的信号的记录装置；

显示来自信号处理装置的信号的显示装置；

传送来自信号处理装置的信号的传输处理装置；和

产生放射线的放射线源。

16、一种转换设备，包括：

绝缘衬底；

像素区，所述像素区包括行和列方向上的多个像素，每个像素包括：

开关元件，所述开关元件包括布置在绝缘衬底上的第一金属层、布置在第一金属层上的栅极绝缘层、第一半导体层和第二金属层，和

转换元件，所述转换元件包括布置在开关元件上的由第三金属层构成的下电极、布置在下电极上的第二半导体层、和布置在第二半导体层上的由第四金属层构成的上电极；

与列方向的多个开关元件的源电极或漏电极连接的信号配线；和

与多个转换元件连接的偏压配线，

其中在信号配线和偏压配线之间的相交部分，信号配线包括第四金属层，偏压配线包括第一金属层。

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