JPH11274460A - 二次元画像検出器 - Google Patents
二次元画像検出器Info
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- JPH11274460A JPH11274460A JP10073973A JP7397398A JPH11274460A JP H11274460 A JPH11274460 A JP H11274460A JP 10073973 A JP10073973 A JP 10073973A JP 7397398 A JP7397398 A JP 7397398A JP H11274460 A JPH11274460 A JP H11274460A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動画に対応できる二次元画像検出器を得るた
めに、アクティブマトリクス基板上に３００℃以下の低
温でＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ等の半導体を形成する方法
を提供するとともに、信頼性を向上させた二次元画像検
出器を提供すること。 【解決手段】 格子状の電極配線と前記電極配線の各格
子点毎に設けられた複数の薄膜トランジスタ７および複
数の画素電極１２が具備されたアクティブマトリクス基
板１と、光導電性を有する半導体がほぼ全面に具備され
た対向基板２とが、画素毎に独立して設けられた導電性
材料３で平面的に接続された構造の二次元画像検出器で
あって、前記アクティブマトリクス基板１と前記対向基
板２の間隙の内、前記導電性材料３が存在する場所以外
の領域に不活性ガス２０が充填されている。
めに、アクティブマトリクス基板上に３００℃以下の低
温でＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ等の半導体を形成する方法
を提供するとともに、信頼性を向上させた二次元画像検
出器を提供すること。 【解決手段】 格子状の電極配線と前記電極配線の各格
子点毎に設けられた複数の薄膜トランジスタ７および複
数の画素電極１２が具備されたアクティブマトリクス基
板１と、光導電性を有する半導体がほぼ全面に具備され
た対向基板２とが、画素毎に独立して設けられた導電性
材料３で平面的に接続された構造の二次元画像検出器で
あって、前記アクティブマトリクス基板１と前記対向基
板２の間隙の内、前記導電性材料３が存在する場所以外
の領域に不活性ガス２０が充填されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線等の放射線、
可視光、赤外光等の画像を検出できる二次元画像検出器
の構造に関するものである。
可視光、赤外光等の画像を検出できる二次元画像検出器
の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、放射線の二次元画像検出器と
して、Ｘ線を感知して電荷（電子−正孔）を発生する半
導体センサーを二次元状に配置し、これらのセンサーに
それぞれ電気スイッチを設けて、各行毎に電気スイッチ
を順次オンにして各列毎にセンサの電荷を読み出すもの
が知られている。このような二次元画像検出器は、例え
ば、文献「D.L.Lee,et al.,"A New Digital Detector f
or Projection Radiography",SPIE,2432,pp.237-249,19
95」、「L.S.Jeromin,et al.,"Application of a-Si Ac
tive-Matrix Technology in a X-Ray Detector Panel",
SID 97 DIGEST,pp.91-94,1997」、および特開平６−３
４２０９８号公報等に具体的な構造や原理が記載されて
いる。
して、Ｘ線を感知して電荷（電子−正孔）を発生する半
導体センサーを二次元状に配置し、これらのセンサーに
それぞれ電気スイッチを設けて、各行毎に電気スイッチ
を順次オンにして各列毎にセンサの電荷を読み出すもの
が知られている。このような二次元画像検出器は、例え
ば、文献「D.L.Lee,et al.,"A New Digital Detector f
or Projection Radiography",SPIE,2432,pp.237-249,19
95」、「L.S.Jeromin,et al.,"Application of a-Si Ac
tive-Matrix Technology in a X-Ray Detector Panel",
SID 97 DIGEST,pp.91-94,1997」、および特開平６−３
４２０９８号公報等に具体的な構造や原理が記載されて
いる。
【０００３】以下、上記従来の放射線二次元画像検出器
の構成と原理について説明する。
の構成と原理について説明する。
【０００４】図７は、上記従来の放射線二次元画像検出
器の構造を模式的に示した図である。また図８は、１画
素当たりの構成断面を模式的に示した図である。
器の構造を模式的に示した図である。また図８は、１画
素当たりの構成断面を模式的に示した図である。
【０００５】上記放射性二次元画像検出器は、図７およ
び図８に示すように、ガラス基板５１上にＸＹマトリク
ス状の電極配線（ゲート電極５２およびソース電極５
３）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５４、電荷蓄積容量
（Ｃｓ）５５等が形成されたアクティブマトリクス基板
と、該アクティブマトリクス基板上のほぼ全面に形成さ
れた光導電膜５６、誘電体層５７、上部電極５８によっ
て構成されている。
び図８に示すように、ガラス基板５１上にＸＹマトリク
ス状の電極配線（ゲート電極５２およびソース電極５
３）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５４、電荷蓄積容量
（Ｃｓ）５５等が形成されたアクティブマトリクス基板
と、該アクティブマトリクス基板上のほぼ全面に形成さ
れた光導電膜５６、誘電体層５７、上部電極５８によっ
て構成されている。
【０００６】上記電荷蓄積容量５５は、Ｃｓ電極５９
と、上記ＴＦＴ５４のドレイン電極に接続された画素電
極６０とが、絶縁膜６１を介して対向している構成であ
る。
と、上記ＴＦＴ５４のドレイン電極に接続された画素電
極６０とが、絶縁膜６１を介して対向している構成であ
る。
【０００７】前記光導電膜５６は、Ｘ線等の放射線が照
射されることで電荷（電子−正孔）が発生する半導体材
料が用いられるが、上記文献によれば暗抵抗が高く、Ｘ
線照射に対して良好な光導電特性を示すアモルファスセ
レニウム（ａ−Ｓｅ）が用いられている。前記光導電膜
（ａ−Ｓｅ）５６は、真空蒸着法によって３００μｍ〜
６００μｍの厚みで形成されている。
射されることで電荷（電子−正孔）が発生する半導体材
料が用いられるが、上記文献によれば暗抵抗が高く、Ｘ
線照射に対して良好な光導電特性を示すアモルファスセ
レニウム（ａ−Ｓｅ）が用いられている。前記光導電膜
（ａ−Ｓｅ）５６は、真空蒸着法によって３００μｍ〜
６００μｍの厚みで形成されている。
【０００８】また、上記アクティブマトリクス基板は、
液晶表示装置を製造する過程で形成されるアクティブマ
トリクス基板を流用することが可能である。例えば、ア
クティブマトリクス型液晶表示装置（ＡＭＬＣＤ）に用
いられるアクティブマトリクス基板は、アモルファスシ
リコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）によっ
て形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や、ＸＹマト
リクス電極、電荷蓄積容量（Ｃｓ）を備えた構造になっ
ており、若干の設計変更を行うだけで、放射線二次元画
像検出器用のアクティブマトリクス基板として利用する
ことが容易である。
液晶表示装置を製造する過程で形成されるアクティブマ
トリクス基板を流用することが可能である。例えば、ア
クティブマトリクス型液晶表示装置（ＡＭＬＣＤ）に用
いられるアクティブマトリクス基板は、アモルファスシ
リコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）によっ
て形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や、ＸＹマト
リクス電極、電荷蓄積容量（Ｃｓ）を備えた構造になっ
ており、若干の設計変更を行うだけで、放射線二次元画
像検出器用のアクティブマトリクス基板として利用する
ことが容易である。
【０００９】次に、上記構造の放射線二次元画像検出器
の動作原理について説明する。
の動作原理について説明する。
【００１０】ａ−Ｓｅ膜等の光導電膜５６に、放射線が
照射されると、光導電膜５６内に電荷（電子−正孔）が
発生する。図７および図８に示すように、光導電膜５６
と電荷蓄積容量（Ｃｓ）５５は電気的に直列に接続され
た構造になっているので、上部電極５８とＣｓ電極５９
間に電圧を印加しておくと、光導電膜５６で発生した電
荷（電子−正孔）がそれぞれ＋電極側と−電極側に移動
し、その結果、電荷蓄積容量（Ｃｓ）５５に電荷が蓄積
される仕組みになっている。なお、光導電膜５６と電荷
蓄積容量（Ｃｓ）５５の間には、薄い絶縁層からなる電
子阻止層６２が形成されており、これが一方側からの電
荷の注入を阻止する阻止型フォトダイオードの役割を果
たしている。
照射されると、光導電膜５６内に電荷（電子−正孔）が
発生する。図７および図８に示すように、光導電膜５６
と電荷蓄積容量（Ｃｓ）５５は電気的に直列に接続され
た構造になっているので、上部電極５８とＣｓ電極５９
間に電圧を印加しておくと、光導電膜５６で発生した電
荷（電子−正孔）がそれぞれ＋電極側と−電極側に移動
し、その結果、電荷蓄積容量（Ｃｓ）５５に電荷が蓄積
される仕組みになっている。なお、光導電膜５６と電荷
蓄積容量（Ｃｓ）５５の間には、薄い絶縁層からなる電
子阻止層６２が形成されており、これが一方側からの電
荷の注入を阻止する阻止型フォトダイオードの役割を果
たしている。
【００１１】上記の作用で、電荷蓄積容量（Ｃｓ）５５
に蓄積された電荷は、ゲート電極５２Ｇ１、Ｇ２、Ｇ
３、・・・、Ｇｎの入力信号によってＴＦＴ５４をオー
プン状態にすることでソース電極５３Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３、・・・、Ｓｎより外部に取り出すことが可能であ
る。電極配線（ゲート電極５２およびソース電極５
３）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５４、電荷蓄積容量
（Ｃｓ）５５等は、すべてＸＹマトリクス状に設けられ
ているため、ゲート電極５２Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・
・、Ｇｎに入力する信号を線順次に走査することで、二
次元的にＸ線の画像情報を得ることが可能となる。
に蓄積された電荷は、ゲート電極５２Ｇ１、Ｇ２、Ｇ
３、・・・、Ｇｎの入力信号によってＴＦＴ５４をオー
プン状態にすることでソース電極５３Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３、・・・、Ｓｎより外部に取り出すことが可能であ
る。電極配線（ゲート電極５２およびソース電極５
３）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５４、電荷蓄積容量
（Ｃｓ）５５等は、すべてＸＹマトリクス状に設けられ
ているため、ゲート電極５２Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・
・、Ｇｎに入力する信号を線順次に走査することで、二
次元的にＸ線の画像情報を得ることが可能となる。
【００１２】なお、上記二次元画像検出器は、使用する
光導電膜５６がＸ線等の放射線に対する光導電性だけで
なく、可視光や赤外光に対しても光導電性を示す場合
は、可視光や赤外光の二次元画像検出器としても作用す
る。
光導電膜５６がＸ線等の放射線に対する光導電性だけで
なく、可視光や赤外光に対しても光導電性を示す場合
は、可視光や赤外光の二次元画像検出器としても作用す
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記放射線二次元画像
検出器では、光導電膜５６としてａ−Ｓｅを用いてい
る。しかしながら、ａ−Ｓｅは、アモルファス材料特有
の光電流の分散型伝導特性を有していることから応答性
が悪い、またａ−ＳｅのＸ線に対する感度（Ｓ／Ｎ比）
が十分でないことから、長時間Ｘ線を照射して、電荷蓄
積容量（Ｃｓ）５５を十分に充電してからでないと情報
を読み出すことができない、といった欠点を持ち合わせ
ている。
検出器では、光導電膜５６としてａ−Ｓｅを用いてい
る。しかしながら、ａ−Ｓｅは、アモルファス材料特有
の光電流の分散型伝導特性を有していることから応答性
が悪い、またａ−ＳｅのＸ線に対する感度（Ｓ／Ｎ比）
が十分でないことから、長時間Ｘ線を照射して、電荷蓄
積容量（Ｃｓ）５５を十分に充電してからでないと情報
を読み出すことができない、といった欠点を持ち合わせ
ている。
【００１４】また、Ｘ線の照射時に漏れ電流が原因で電
荷が電荷蓄積容量５５に蓄積することへの防止、及びリ
ーク電流（暗電流）の低減の目的で光導電膜（ａ−Ｓ
ｅ）５６と上部電極５８の間に誘電体層５７が設けられ
ているが、この誘電体層５７に残留する電荷を１フレー
ム毎に除去するシーケンスを付加する必要があるため、
上記放射線二次元画像検出器は静止画の撮影にしか利用
することができないといった問題を生じていた。
荷が電荷蓄積容量５５に蓄積することへの防止、及びリ
ーク電流（暗電流）の低減の目的で光導電膜（ａ−Ｓ
ｅ）５６と上部電極５８の間に誘電体層５７が設けられ
ているが、この誘電体層５７に残留する電荷を１フレー
ム毎に除去するシーケンスを付加する必要があるため、
上記放射線二次元画像検出器は静止画の撮影にしか利用
することができないといった問題を生じていた。
【００１５】これに対し、動画に対応した画像データを
得るためには、結晶材料で、かつＸ線に対する感度（Ｓ
／Ｎ比）の優れた光導電膜５６を利用する必要がある。
光導電膜５６の感度が向上すれば、短時間のＸ線照射で
も電荷蓄積容量５５を十分に充電できるようになり、ま
た、光導電膜５６に高電圧を印加する必要がなくなるた
め、誘電体層５７も不要となる。
得るためには、結晶材料で、かつＸ線に対する感度（Ｓ
／Ｎ比）の優れた光導電膜５６を利用する必要がある。
光導電膜５６の感度が向上すれば、短時間のＸ線照射で
も電荷蓄積容量５５を十分に充電できるようになり、ま
た、光導電膜５６に高電圧を印加する必要がなくなるた
め、誘電体層５７も不要となる。
【００１６】このようなＸ線に対する感度が優れた光導
電材料としては、ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ等が知られて
いる。一般に、Ｘ線の光電吸収は吸収物質の実効原子番
号の５乗に比例するため、例えば、Ｓｅの原子番号が３
４、ＣｄＴｅの実効原子番号を５０とすると、約６．９
倍の感度の向上が期待できる。ところが、上記放射線二
次元画像検出器の光導電膜５６として、ａ−Ｓｅの代わ
りにＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅを利用しようとすると、以
下のような問題が生じる。
電材料としては、ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ等が知られて
いる。一般に、Ｘ線の光電吸収は吸収物質の実効原子番
号の５乗に比例するため、例えば、Ｓｅの原子番号が３
４、ＣｄＴｅの実効原子番号を５０とすると、約６．９
倍の感度の向上が期待できる。ところが、上記放射線二
次元画像検出器の光導電膜５６として、ａ−Ｓｅの代わ
りにＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅを利用しようとすると、以
下のような問題が生じる。
【００１７】従来のａ−Ｓｅの場合、成膜方法としては
真空蒸着法を用いることができ、この時の成膜温度は常
温で可能なため、上述のアクティブマトリクス基板上へ
の成膜が容易であった。これに対し、ＣｄＴｅやＣｄＺ
ｎＴｅは、ＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ法による成膜法が知ら
れており、特に大面積基板への成膜を考慮するとＭＯＣ
ＶＤが適した方法と考えられる。
真空蒸着法を用いることができ、この時の成膜温度は常
温で可能なため、上述のアクティブマトリクス基板上へ
の成膜が容易であった。これに対し、ＣｄＴｅやＣｄＺ
ｎＴｅは、ＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ法による成膜法が知ら
れており、特に大面積基板への成膜を考慮するとＭＯＣ
ＶＤが適した方法と考えられる。
【００１８】しかしながら、ＭＯＣＶＤ法でＣｄＴｅや
ＣｄＺｎＴｅを成膜する場合、原料である有機カドミウ
ム（ＤＭＣｄ）の熱分解温度が約３００℃、有機テルル
（ＤＥＴｅやＤｉＰＴｅ）の熱分解温度が各々約４００
℃、約３５０℃であるため、成膜には約４００℃の高温
が要求される。
ＣｄＺｎＴｅを成膜する場合、原料である有機カドミウ
ム（ＤＭＣｄ）の熱分解温度が約３００℃、有機テルル
（ＤＥＴｅやＤｉＰＴｅ）の熱分解温度が各々約４００
℃、約３５０℃であるため、成膜には約４００℃の高温
が要求される。
【００１９】一般にアクティブマトリクス基板に形成さ
れている前述のＴＦＴ５４は、半導体層としてａ−Ｓｉ
膜やｐ−Ｓｉ膜を用いているが、半導体特性を向上させ
るために３００℃〜３５０℃程度の成膜温度で水素（Ｈ
2）を付加しながら成膜されている。このようにして形
成されるＴＦＴ素子の耐熱温度は約３００℃であり、Ｔ
ＦＴ素子をこれ以上の高温で処理するとａ−Ｓｉ膜やｐ
−Ｓｉ膜から水素が抜け出し半導体特性が劣化してしま
う。
れている前述のＴＦＴ５４は、半導体層としてａ−Ｓｉ
膜やｐ−Ｓｉ膜を用いているが、半導体特性を向上させ
るために３００℃〜３５０℃程度の成膜温度で水素（Ｈ
2）を付加しながら成膜されている。このようにして形
成されるＴＦＴ素子の耐熱温度は約３００℃であり、Ｔ
ＦＴ素子をこれ以上の高温で処理するとａ−Ｓｉ膜やｐ
−Ｓｉ膜から水素が抜け出し半導体特性が劣化してしま
う。
【００２０】したがって、上述のアクティブマトリクス
基板上にＭＯＣＶＤ法を用いてＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ
を成膜することは、成膜温度の観点から事実上困難であ
った。
基板上にＭＯＣＶＤ法を用いてＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ
を成膜することは、成膜温度の観点から事実上困難であ
った。
【００２１】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、動画に対応できる二次元画像検出器
を得るために、アクティブマトリクス基板上に３００℃
以下の低温でＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ等の半導体を形成
する方法を提供すると共に、信頼性を向上させた二次元
画像検出器を提供することにある。
されたものであり、動画に対応できる二次元画像検出器
を得るために、アクティブマトリクス基板上に３００℃
以下の低温でＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ等の半導体を形成
する方法を提供すると共に、信頼性を向上させた二次元
画像検出器を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
二次元画像検出器は、格子状の電極配線と前記電極配線
の各格子点毎に設けられた複数の薄膜トランジスタおよ
び複数の画素電極が具備されたアクティブマトリクス基
板と、光導電性を有する半導体がほぼ全面に具備された
対向基板とが、画素毎に独立して設けられた導電性材料
で平面的に接続された構造の二次元画像検出器であっ
て、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の間
隙の内、前記導電性材料が存在する場所以外の領域に絶
縁材が充填されていることを特徴としている。
二次元画像検出器は、格子状の電極配線と前記電極配線
の各格子点毎に設けられた複数の薄膜トランジスタおよ
び複数の画素電極が具備されたアクティブマトリクス基
板と、光導電性を有する半導体がほぼ全面に具備された
対向基板とが、画素毎に独立して設けられた導電性材料
で平面的に接続された構造の二次元画像検出器であっ
て、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の間
隙の内、前記導電性材料が存在する場所以外の領域に絶
縁材が充填されていることを特徴としている。
【００２３】本発明の請求項２記載の二次元画像検出器
は、請求項１記載の二次元画像検出器であって、前記絶
縁材が不活性ガスであることを特徴としている。
は、請求項１記載の二次元画像検出器であって、前記絶
縁材が不活性ガスであることを特徴としている。
【００２４】本発明の請求項３記載の二次元画像検出器
は、請求項１記載の二次元画像検出器であって、前記絶
縁材がシリコーンオイルであることを特徴としている。
は、請求項１記載の二次元画像検出器であって、前記絶
縁材がシリコーンオイルであることを特徴としている。
【００２５】本発明の請求項４記載の二次元画像検出器
は、請求項１記載の二次元画像検出器であって、前記絶
縁材が光重合性高分子であることを特徴としている。
は、請求項１記載の二次元画像検出器であって、前記絶
縁材が光重合性高分子であることを特徴としている。
【００２６】本発明の請求項５記載の二次元画像検出器
は、格子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設
けられた複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極
が具備されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を
有する半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画
素毎に独立して設けられた導電性材料で平面的に接続さ
れた構造の二次元画像検出器であって、前記アクティブ
マトリクス基板と前記対向基板の間隙の内、前記導電性
材料が存在する場所以外の領域が大気圧に比べて減圧さ
れていることを特徴としている。
は、格子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設
けられた複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極
が具備されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を
有する半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画
素毎に独立して設けられた導電性材料で平面的に接続さ
れた構造の二次元画像検出器であって、前記アクティブ
マトリクス基板と前記対向基板の間隙の内、前記導電性
材料が存在する場所以外の領域が大気圧に比べて減圧さ
れていることを特徴としている。
【００２７】本発明の請求項６記載の二次元画像検出器
は、格子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設
けられた複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極
が具備されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を
有する半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画
素毎に独立して設けられた導電性材料で平面的に接続さ
れた構造の二次元画像検出器であって、前記アクティブ
マトリクス基板と前記対向基板の貼り合せ領域の周辺部
が、シールされていることを特徴としている。
は、格子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設
けられた複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極
が具備されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を
有する半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画
素毎に独立して設けられた導電性材料で平面的に接続さ
れた構造の二次元画像検出器であって、前記アクティブ
マトリクス基板と前記対向基板の貼り合せ領域の周辺部
が、シールされていることを特徴としている。
【００２８】以下、上記構成による作用を説明する。請
求項１に記載の二次元画像検出器は、格子状の電極配線
と前記電極配線の各格子点毎に設けられた複数の薄膜ト
ランジスタおよび複数の画素電極が具備されたアクティ
ブマトリクス基板と、光導電性を有する半導体がほぼ全
面に具備された対向基板が、画素毎に独立して設けられ
た導電性材料で平面的に接続された構造の二次元画像検
出器であって、前記アクティブマトリクス基板と前記対
向基板の間隙の内、前記導電性材料が存在する場所以外
の領域に絶縁材が充填されていることを特徴としてい
る。したがって、従来、半導体の成膜温度とアクティブ
マトリクス基板の耐熱性の関係で、アクティブマトリク
ス基板上に直接成膜できなかった半導体材料を、画像検
出器に使用することが可能である。またさらに、前記ア
クティブマトリクス基板と対向基板の間隙の内、導電性
材料が存在する場所以外の領域に絶縁材が充填されてい
るので、導電性材料が湿気等を含む外気に触れることが
なく、導電性材料の防湿、あるいは接着性や導電性の経
時劣化を防ぐことが可能になる。すなわち、二次元画像
検出器の信頼性を向上させることが可能になる。また絶
縁材を充填するため、隣接画素同士が導電性材料を介し
て電気的にクロストークを発生する心配もない。
求項１に記載の二次元画像検出器は、格子状の電極配線
と前記電極配線の各格子点毎に設けられた複数の薄膜ト
ランジスタおよび複数の画素電極が具備されたアクティ
ブマトリクス基板と、光導電性を有する半導体がほぼ全
面に具備された対向基板が、画素毎に独立して設けられ
た導電性材料で平面的に接続された構造の二次元画像検
出器であって、前記アクティブマトリクス基板と前記対
向基板の間隙の内、前記導電性材料が存在する場所以外
の領域に絶縁材が充填されていることを特徴としてい
る。したがって、従来、半導体の成膜温度とアクティブ
マトリクス基板の耐熱性の関係で、アクティブマトリク
ス基板上に直接成膜できなかった半導体材料を、画像検
出器に使用することが可能である。またさらに、前記ア
クティブマトリクス基板と対向基板の間隙の内、導電性
材料が存在する場所以外の領域に絶縁材が充填されてい
るので、導電性材料が湿気等を含む外気に触れることが
なく、導電性材料の防湿、あるいは接着性や導電性の経
時劣化を防ぐことが可能になる。すなわち、二次元画像
検出器の信頼性を向上させることが可能になる。また絶
縁材を充填するため、隣接画素同士が導電性材料を介し
て電気的にクロストークを発生する心配もない。
【００２９】請求項２に記載の二次元画像検出器は、前
記絶縁材が不活性ガスであることを特徴としている（但
し、ここで述べる不活性ガスとは、アルゴン等の希ガス
の他に、窒素等反応性の乏しいガスも含むものとす
る。）。したがって、導電性材料は湿気等を含む外気に
触れることがなく、常時不活性ガスに接触している状態
になるため、導電性材料の防湿、あるいは接着性や導電
性の経時劣化を防ぐことが可能になる。
記絶縁材が不活性ガスであることを特徴としている（但
し、ここで述べる不活性ガスとは、アルゴン等の希ガス
の他に、窒素等反応性の乏しいガスも含むものとす
る。）。したがって、導電性材料は湿気等を含む外気に
触れることがなく、常時不活性ガスに接触している状態
になるため、導電性材料の防湿、あるいは接着性や導電
性の経時劣化を防ぐことが可能になる。
【００３０】請求項３に記載の二次元画像検出器は、前
記絶縁材がシリコーンオイルであることを特徴としてい
る。したがって、導電性材料は湿気等を含む外気に触れ
ることがなく、常時、シリコーンオイルに接触している
状態になる。シリコーンオイルは、周知のように化学的
に不活性な液体であるため、導電性材料の防湿、あるい
は接着性や導電性の経時劣化を防ぐことが可能になる。
記絶縁材がシリコーンオイルであることを特徴としてい
る。したがって、導電性材料は湿気等を含む外気に触れ
ることがなく、常時、シリコーンオイルに接触している
状態になる。シリコーンオイルは、周知のように化学的
に不活性な液体であるため、導電性材料の防湿、あるい
は接着性や導電性の経時劣化を防ぐことが可能になる。
【００３１】請求項４に記載の二次元画像検出器は、前
記絶縁材が光重合性高分子であることを特徴とする。し
たがって、導電性材料は常時光重合性高分子に接触して
いる状態になるため、湿気等を含む外気に触れることが
なく、導電性材料の防湿、あるいは接着性や導電性の経
時劣化を防ぐことが可能になる。また、光重合性高分子
は、紫外線硬化型接着剤として使用されるように、優れ
た接着性を有する。前記導電性材料自身が、アクティブ
マトリクス基板と対向基板の接着材としても作用すれば
理想的であるが、導電性材料の接着性が乏しい場合は、
両基板が簡単に剥がれてしまう場合がある。そこで、上
記の如く、両基板間隙の導電性材料が存在する場所以外
の領域に光重合性高分子を充填しておくことで、前記光
重合性高分子が接着剤の役割を果たすため、機械的強度
の点でも信頼性の向上を図ることが可能になる。
記絶縁材が光重合性高分子であることを特徴とする。し
たがって、導電性材料は常時光重合性高分子に接触して
いる状態になるため、湿気等を含む外気に触れることが
なく、導電性材料の防湿、あるいは接着性や導電性の経
時劣化を防ぐことが可能になる。また、光重合性高分子
は、紫外線硬化型接着剤として使用されるように、優れ
た接着性を有する。前記導電性材料自身が、アクティブ
マトリクス基板と対向基板の接着材としても作用すれば
理想的であるが、導電性材料の接着性が乏しい場合は、
両基板が簡単に剥がれてしまう場合がある。そこで、上
記の如く、両基板間隙の導電性材料が存在する場所以外
の領域に光重合性高分子を充填しておくことで、前記光
重合性高分子が接着剤の役割を果たすため、機械的強度
の点でも信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００３２】請求項５に記載の二次元画像検出器は、格
子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設けられ
た複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極が具備
されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を有する
半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画素毎に
独立して設けられた導電性材料で平面的に接続された構
造の二次元画像検出器であって、前記アクティブマトリ
クス基板と前記対向基板の間隙の内、前記導電性材料が
存在する場所以外の領域が大気圧に比べて減圧されてい
ることを特徴としている。したがって、導電性材料は湿
気等を含む外気に触れることがなく、導電性材料の防
湿、あるいは接着性や導電性の経時劣化を防ぐことが可
能になる。また、前記導電性材料自身が、アクティブマ
トリクス基板と対向基板の接着材としても作用すれば理
想的であるが、導電性材料の接着性が乏しい場合は、両
基板が簡単に剥がれてしまう場合がある。そこで、上記
の如く、両基板間隙を大気圧より減圧しておくことで、
両基板の外側に常時大気圧が加わるため、機械的強度の
点でも信頼性の向上を図ることが可能になる。
子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設けられ
た複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極が具備
されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を有する
半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画素毎に
独立して設けられた導電性材料で平面的に接続された構
造の二次元画像検出器であって、前記アクティブマトリ
クス基板と前記対向基板の間隙の内、前記導電性材料が
存在する場所以外の領域が大気圧に比べて減圧されてい
ることを特徴としている。したがって、導電性材料は湿
気等を含む外気に触れることがなく、導電性材料の防
湿、あるいは接着性や導電性の経時劣化を防ぐことが可
能になる。また、前記導電性材料自身が、アクティブマ
トリクス基板と対向基板の接着材としても作用すれば理
想的であるが、導電性材料の接着性が乏しい場合は、両
基板が簡単に剥がれてしまう場合がある。そこで、上記
の如く、両基板間隙を大気圧より減圧しておくことで、
両基板の外側に常時大気圧が加わるため、機械的強度の
点でも信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００３３】請求項６に記載の二次元画像検出器は、格
子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設けられ
た複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極が具備
されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を有する
半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画素毎に
独立して設けられた導電性材料で平面的に接続された構
造の二次元画像検出器であって、前記アクティブマトリ
クス基板と前記対向基板の貼り合せ領域の周辺部が、シ
ールされていることを特徴としている。したがって、導
電性材料は湿気等を含む外気に触れることがなく、導電
性材料の防湿、あるいは接着性や導電性の経時劣化を防
ぐことが可能になる。また、請求項１〜４の如く、前記
アクティブマトリクス基板と前記対向基板間隙に、不活
性ガス、シリコーンオイル、光重合性高分子等の絶縁材
を充填する際においては、これら充填物を容易に封止す
ることが可能になる。また、請求項５の如く、前記アク
ティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙を減圧する
場合においては、両基板間隙を密封することが可能にな
る。
子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設けられ
た複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極が具備
されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を有する
半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画素毎に
独立して設けられた導電性材料で平面的に接続された構
造の二次元画像検出器であって、前記アクティブマトリ
クス基板と前記対向基板の貼り合せ領域の周辺部が、シ
ールされていることを特徴としている。したがって、導
電性材料は湿気等を含む外気に触れることがなく、導電
性材料の防湿、あるいは接着性や導電性の経時劣化を防
ぐことが可能になる。また、請求項１〜４の如く、前記
アクティブマトリクス基板と前記対向基板間隙に、不活
性ガス、シリコーンオイル、光重合性高分子等の絶縁材
を充填する際においては、これら充填物を容易に封止す
ることが可能になる。また、請求項５の如く、前記アク
ティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙を減圧する
場合においては、両基板間隙を密封することが可能にな
る。
【００３４】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。
実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。
【００３５】図１および図２は、本発明の二次元画像検
出器の基本構成断面図である（図１は全体断面図、図２
は１画素当たりの詳細断面図）。アクティブマトリクス
基板１と対向基板２が、図に示すように導電性材料３を
介して対向配置した構成をなしている。
出器の基本構成断面図である（図１は全体断面図、図２
は１画素当たりの詳細断面図）。アクティブマトリクス
基板１と対向基板２が、図に示すように導電性材料３を
介して対向配置した構成をなしている。
【００３６】アクティブマトリクス基板１は、液晶表示
装置を製造する過程で形成されるアクティブマトリクス
基板と同じプロセスで形成することが可能である。具体
的に説明すれば、ガラス基板４上にＸＹマトリクス状の
電極配線（ゲート電極５およびソース電極６）、薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）７、電荷蓄積容量電極（Ｃｓ電
極）８等が形成されている。ガラス基板４には、無アル
カリガラス基板（例えば、コーニング社製＃７０５９や
＃１７３７）を用い、その上にＴａ等の金属膜からなる
ゲート電極５を形成する。ゲート電極５はスパッタ蒸着
で約３０００オングストローム成膜した後、所望の形状
にパターニングする。この際同時に蓄積容量電極（Ｃｓ
電極）８も形成しておく。
装置を製造する過程で形成されるアクティブマトリクス
基板と同じプロセスで形成することが可能である。具体
的に説明すれば、ガラス基板４上にＸＹマトリクス状の
電極配線（ゲート電極５およびソース電極６）、薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）７、電荷蓄積容量電極（Ｃｓ電
極）８等が形成されている。ガラス基板４には、無アル
カリガラス基板（例えば、コーニング社製＃７０５９や
＃１７３７）を用い、その上にＴａ等の金属膜からなる
ゲート電極５を形成する。ゲート電極５はスパッタ蒸着
で約３０００オングストローム成膜した後、所望の形状
にパターニングする。この際同時に蓄積容量電極（Ｃｓ
電極）８も形成しておく。
【００３７】次に、ＳｉＮｘやＳｉＯｘからなる絶縁膜
９をＣＶＤ法で約３５００オングストローム成膜して形
成する。該絶縁膜９は、ゲート絶縁膜あるいは、蓄積容
量（Ｃｓ）として作用する。なお絶縁膜９として、Ｓｉ
ＮｘやＳｉＯｘだけでなく、ゲート電極５とＣｓ電極８
を陽極酸化した陽極酸化膜を併用する場合もある。
９をＣＶＤ法で約３５００オングストローム成膜して形
成する。該絶縁膜９は、ゲート絶縁膜あるいは、蓄積容
量（Ｃｓ）として作用する。なお絶縁膜９として、Ｓｉ
ＮｘやＳｉＯｘだけでなく、ゲート電極５とＣｓ電極８
を陽極酸化した陽極酸化膜を併用する場合もある。
【００３８】次に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）７のチ
ャネル部となるａ−Ｓｉ膜（ｉ層）１０と、ソース・ド
レイン電極とのコンタクトを図るａ−Ｓｉ膜（ｎ+層）
１１を、ＣＶＤ法で各々約１０００オングストローム、
約４００オングストローム成膜した後、所望の形状にパ
ターニングする。
ャネル部となるａ−Ｓｉ膜（ｉ層）１０と、ソース・ド
レイン電極とのコンタクトを図るａ−Ｓｉ膜（ｎ+層）
１１を、ＣＶＤ法で各々約１０００オングストローム、
約４００オングストローム成膜した後、所望の形状にパ
ターニングする。
【００３９】次に、ＴａやＡｌ等の金属膜からなるソー
ス電極６とドレイン電極（画素電極１２にも兼用）を形
成する。ソース電極６と画素電極１２は、スパッタ蒸着
で約３０００オングストローム成膜した後、所望の形状
にパターニングする。なお、画素電極１２とドレイン電
極を別々に形成しても良く、画素電極１２にＩＴＯなど
の透明電極を使用することも可能である。
ス電極６とドレイン電極（画素電極１２にも兼用）を形
成する。ソース電極６と画素電極１２は、スパッタ蒸着
で約３０００オングストローム成膜した後、所望の形状
にパターニングする。なお、画素電極１２とドレイン電
極を別々に形成しても良く、画素電極１２にＩＴＯなど
の透明電極を使用することも可能である。
【００４０】さらにその後、画素電極１２の開口部以外
の領域を絶縁保護する目的で絶縁保護膜１３を形成す
る。絶縁保護膜１３は、ＳｉＮｘやＳｉＯｘの絶縁膜を
ＣＶＤ法で約６０００オングストローム成膜した後、所
望の形状にパターニングする。絶縁保護膜１３には、無
機の絶縁膜の他に、アクリルやポリイミド等の有機膜を
使用することも可能である。
の領域を絶縁保護する目的で絶縁保護膜１３を形成す
る。絶縁保護膜１３は、ＳｉＮｘやＳｉＯｘの絶縁膜を
ＣＶＤ法で約６０００オングストローム成膜した後、所
望の形状にパターニングする。絶縁保護膜１３には、無
機の絶縁膜の他に、アクリルやポリイミド等の有機膜を
使用することも可能である。
【００４１】このようにして、アクティブマトリクス基
板１が形成される。なお、ここでは、ＴＦＴ素子とし
て、ａ−Ｓｉを用いた逆スタガ構造のＴＦＴを用いた
が、これに限定されるものではなく、ｐ−Ｓｉを用いて
も良いし、スタガ構造にしてもよい。
板１が形成される。なお、ここでは、ＴＦＴ素子とし
て、ａ−Ｓｉを用いた逆スタガ構造のＴＦＴを用いた
が、これに限定されるものではなく、ｐ−Ｓｉを用いて
も良いし、スタガ構造にしてもよい。
【００４２】対向基板２は、Ｘ線や可視光に対して透過
性を有する基板を支持基板１４としている。ここでは厚
み約０．７ｍｍ〜１．１ｍｍのガラス基板を用いてい
る。
性を有する基板を支持基板１４としている。ここでは厚
み約０．７ｍｍ〜１．１ｍｍのガラス基板を用いてい
る。
【００４３】先ず、前記支持基板１４の一方面のほぼ全
面に、Ｔｉ、Ａｇ、ＩＴＯ等の導電膜によって上部電極
１５を形成する。但し、可視光に対する画像検出器に用
いる場合は、可視光に対して透明なＩＴＯ電極を用いる
必要がある。
面に、Ｔｉ、Ａｇ、ＩＴＯ等の導電膜によって上部電極
１５を形成する。但し、可視光に対する画像検出器に用
いる場合は、可視光に対して透明なＩＴＯ電極を用いる
必要がある。
【００４４】次に、この上部電極１５上にＭＯＣＶＤ法
を用いてＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅの半導体層１６を約
０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの厚みで形成する。ＭＯＣＶＤ
法は大面積基板への成膜に適しており、原料である有機
カドミウム（ジメチルカドミウム［ＤＭＣｄ］）、有機
テルル（ジエチルテルル［ＤＥＴｅ］やジイソプロピル
テルル［ＤｉＰＴｅ］）、有機亜鉛（ジエチル亜鉛［Ｄ
ＥＺｎ］やジイソプロピル亜鉛［ＤｉＰＺｎ］やジメチ
ル亜鉛［ＤＭＺｎ］）を用いて、４００℃〜５００℃の
成膜温度で多結晶膜の成膜が可能である。
を用いてＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅの半導体層１６を約
０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの厚みで形成する。ＭＯＣＶＤ
法は大面積基板への成膜に適しており、原料である有機
カドミウム（ジメチルカドミウム［ＤＭＣｄ］）、有機
テルル（ジエチルテルル［ＤＥＴｅ］やジイソプロピル
テルル［ＤｉＰＴｅ］）、有機亜鉛（ジエチル亜鉛［Ｄ
ＥＺｎ］やジイソプロピル亜鉛［ＤｉＰＺｎ］やジメチ
ル亜鉛［ＤＭＺｎ］）を用いて、４００℃〜５００℃の
成膜温度で多結晶膜の成膜が可能である。
【００４５】さらにその上に、ＡｌＯｘの薄い絶縁層か
らなる電子阻止層１７をほぼ全面に形成した後、Ｔａや
Ａｌ、ＩＴＯ等の導電膜を約２０００オングストローム
成膜し、所望の形状にパターニングすることで接続電極
１８を形成する。接続電極１８は、アクティブマトリク
ス基板１に形成された画素電極１２と対応する位置に形
成すると良い。
らなる電子阻止層１７をほぼ全面に形成した後、Ｔａや
Ａｌ、ＩＴＯ等の導電膜を約２０００オングストローム
成膜し、所望の形状にパターニングすることで接続電極
１８を形成する。接続電極１８は、アクティブマトリク
ス基板１に形成された画素電極１２と対応する位置に形
成すると良い。
【００４６】なお、対向基板２としては、Ｘ線に対して
光導電性を有する半導体基板（光導電体基板）自身を支
持基板１４とすることも可能である。例えば、ＣｄＴｅ
もしくはＣｄＺｎＴｅといった化合物半導体の結晶基板
（厚みが約０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ）を用いることが可
能である。この種の半導体基板はブリッジマン法やグラ
ディエントフリーズ法、トラベルヒーティング法等によ
って、容易に結晶基板を形成することが可能である。こ
の場合、半導体基板の一方面のほぼ全面に、Ａｌ、ＩＴ
Ｏ等のＸ線を透過しやすい導電膜によって上部電極１５
を形成し、他方の面には、約１０００オングストローム
厚のＡｌＯｘからなる絶縁層（電子阻止層１７）をほぼ
全面に形成した後、ＴａやＡｌ、ＩＴＯ等の導電膜をス
パッタ蒸着で約２０００オングストローム成膜し、所望
の形状にパターニングすることで接続電極を形成すると
良い。
光導電性を有する半導体基板（光導電体基板）自身を支
持基板１４とすることも可能である。例えば、ＣｄＴｅ
もしくはＣｄＺｎＴｅといった化合物半導体の結晶基板
（厚みが約０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ）を用いることが可
能である。この種の半導体基板はブリッジマン法やグラ
ディエントフリーズ法、トラベルヒーティング法等によ
って、容易に結晶基板を形成することが可能である。こ
の場合、半導体基板の一方面のほぼ全面に、Ａｌ、ＩＴ
Ｏ等のＸ線を透過しやすい導電膜によって上部電極１５
を形成し、他方の面には、約１０００オングストローム
厚のＡｌＯｘからなる絶縁層（電子阻止層１７）をほぼ
全面に形成した後、ＴａやＡｌ、ＩＴＯ等の導電膜をス
パッタ蒸着で約２０００オングストローム成膜し、所望
の形状にパターニングすることで接続電極を形成すると
良い。
【００４７】次に、上記のプロセスによって形成された
両基板のうち一方の基板側（本実施の形態の場合、アク
ティブマトリクス基板１側）に、導電性材料３として導
電性および接着性を有する感光性樹脂を塗布もしくは圧
着し、フォトリソグラフ技術を用いて所望の形状にパタ
ーニングする。そして両基板を、画素電極１２と接続電
極１８が各々対応するように貼り合わせて圧着すること
により、上下基板を電気的及び物理的に接続しパネル化
する。導電性材料（導電性および接着性を有する感光性
樹脂）３としては、感光性樹脂にカーボン、ＩＴＯ、金
属等の導電性微粒子を分散させたものが適している。
両基板のうち一方の基板側（本実施の形態の場合、アク
ティブマトリクス基板１側）に、導電性材料３として導
電性および接着性を有する感光性樹脂を塗布もしくは圧
着し、フォトリソグラフ技術を用いて所望の形状にパタ
ーニングする。そして両基板を、画素電極１２と接続電
極１８が各々対応するように貼り合わせて圧着すること
により、上下基板を電気的及び物理的に接続しパネル化
する。導電性材料（導電性および接着性を有する感光性
樹脂）３としては、感光性樹脂にカーボン、ＩＴＯ、金
属等の導電性微粒子を分散させたものが適している。
【００４８】またこの時、アクティブマトリクス基板１
と対向基板２の貼り合せ領域の周辺部を封止できるよう
にシール材１９を形成しておく。ただし、後の工程でパ
ネル間隙に不活性ガス２０を充填できるよう、シール材
１９の一部に複数の開口部を設けておく。シール材１９
としては、光硬化性接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性
接着剤、シリコーンゴム等、各種シーリング材料を用い
ることが可能である。
と対向基板２の貼り合せ領域の周辺部を封止できるよう
にシール材１９を形成しておく。ただし、後の工程でパ
ネル間隙に不活性ガス２０を充填できるよう、シール材
１９の一部に複数の開口部を設けておく。シール材１９
としては、光硬化性接着剤、熱硬化性接着剤、熱可塑性
接着剤、シリコーンゴム等、各種シーリング材料を用い
ることが可能である。
【００４９】その後、アクティブマトリクス基板１と対
向基板２とシール材１９に囲まれた領域の中で、導電性
材料３が存在しない空間に、不活性ガス２０の充填を行
う。具体的には、シール材１９の一方の開口部よりパネ
ル間隙の既存のガスを排出し、他方の開口部より不活性
ガス２０を充填する。そして、ガスの置換が終了した時
点でシール開口部を封止する。不活性ガス２０として
は、希ガス（アルゴンガス、ヘリウムガス等）や、反応
性の乏しいガス（窒素ガス等）を使用すると良い。
向基板２とシール材１９に囲まれた領域の中で、導電性
材料３が存在しない空間に、不活性ガス２０の充填を行
う。具体的には、シール材１９の一方の開口部よりパネ
ル間隙の既存のガスを排出し、他方の開口部より不活性
ガス２０を充填する。そして、ガスの置換が終了した時
点でシール開口部を封止する。不活性ガス２０として
は、希ガス（アルゴンガス、ヘリウムガス等）や、反応
性の乏しいガス（窒素ガス等）を使用すると良い。
【００５０】このようなプロセスを経て、本発明の図１
および図２に示す二次元画像検出器の基本構成が完成す
る。
および図２に示す二次元画像検出器の基本構成が完成す
る。
【００５１】図３は、上記画像検出器の１画素当たりの
等価回路図であるが、図２および図３をもとに上記画像
検出器の動作原理を説明する。
等価回路図であるが、図２および図３をもとに上記画像
検出器の動作原理を説明する。
【００５２】まず、ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅからなる半
導体層１６にＸ線が入射すると、光導電効果により電荷
（電子−正孔）が発生する。この時、蓄積容量（Ｃｓ）
８と半導体層１６は画素電極１２／導電性材料３／接続
電極１８を介して直列に接続された構造になっているの
で、上部電極１５とＣｓ電極８間に電圧を印加しておく
と、半導体層１６内で発生した電荷（電子−正孔）がそ
れぞれ＋電極側と−電極側に移動し、その結果、電荷蓄
積容量（Ｃｓ）２１に電荷が蓄積される仕組みになって
いる。なお、半導体層１６と接続電極１８の間には、薄
い絶縁層からなる電子阻止層１７が形成されており、こ
れが一方側からの電荷の注入を阻止するＭＩＳ（Ｍｅｔ
ａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ）構造の阻止型フォトダイオードの役割を果たしてお
り、Ｘ線が入射しない時の暗電流の低減に寄与してい
る。すなわち、上部電極１５側に正電圧を印加した場
合、電子阻止層１７は接続電極１８から半導体層１６へ
の電子の注入を阻止する働きをする。なお、半導体層１
６と上部電極１５の間にも絶縁層を設け、上部電極１５
から半導体層１６への正孔の注入も阻止し、さらなる暗
電流低減を図る場合もある。また、阻止型フォトダイオ
ードの構造としては、上記ＭＩＳ構造の他にＰＩＮ接合
構造、ヘテロ接合構造、ショットキー接合構造を用いる
ことも、もちろん可能である。
導体層１６にＸ線が入射すると、光導電効果により電荷
（電子−正孔）が発生する。この時、蓄積容量（Ｃｓ）
８と半導体層１６は画素電極１２／導電性材料３／接続
電極１８を介して直列に接続された構造になっているの
で、上部電極１５とＣｓ電極８間に電圧を印加しておく
と、半導体層１６内で発生した電荷（電子−正孔）がそ
れぞれ＋電極側と−電極側に移動し、その結果、電荷蓄
積容量（Ｃｓ）２１に電荷が蓄積される仕組みになって
いる。なお、半導体層１６と接続電極１８の間には、薄
い絶縁層からなる電子阻止層１７が形成されており、こ
れが一方側からの電荷の注入を阻止するＭＩＳ（Ｍｅｔ
ａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ）構造の阻止型フォトダイオードの役割を果たしてお
り、Ｘ線が入射しない時の暗電流の低減に寄与してい
る。すなわち、上部電極１５側に正電圧を印加した場
合、電子阻止層１７は接続電極１８から半導体層１６へ
の電子の注入を阻止する働きをする。なお、半導体層１
６と上部電極１５の間にも絶縁層を設け、上部電極１５
から半導体層１６への正孔の注入も阻止し、さらなる暗
電流低減を図る場合もある。また、阻止型フォトダイオ
ードの構造としては、上記ＭＩＳ構造の他にＰＩＮ接合
構造、ヘテロ接合構造、ショットキー接合構造を用いる
ことも、もちろん可能である。
【００５３】上記の作用により、電荷蓄積容量（Ｃｓ）
２１に蓄積された電荷は、ゲート電極５の入力信号によ
ってＴＦＴ７をオープン状態にすることでソース電極６
より外部に取り出すことが可能である。電極配線（ゲー
ト電極５とソース電極６）、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）７、電荷蓄積容量（Ｃｓ）２１等は、従来例の図７
にも示すように、すべてＸＹマトリクス状に設けられて
いるため、ゲート電極５２Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・・、
Ｇｎに入力する信号を線順次に走査することで、二次元
的にＸ線の画像情報を得ることが可能となる。このよう
に基本的な動作原理は従来例に示した二次元画像検出器
と同様である。また、上記理由により、半導体層１６と
してＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅを用いることができるの
で、従来のａ−Ｓｅを用いた二次元画像検出器に比べて
Ｘ線に対する感度が向上し、動画に対応する画像デー
タ、すなわち３３ｍｓｅｃ／ｆｒａｍのレートで画像デ
ータを得ることが可能である。
２１に蓄積された電荷は、ゲート電極５の入力信号によ
ってＴＦＴ７をオープン状態にすることでソース電極６
より外部に取り出すことが可能である。電極配線（ゲー
ト電極５とソース電極６）、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）７、電荷蓄積容量（Ｃｓ）２１等は、従来例の図７
にも示すように、すべてＸＹマトリクス状に設けられて
いるため、ゲート電極５２Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・・、
Ｇｎに入力する信号を線順次に走査することで、二次元
的にＸ線の画像情報を得ることが可能となる。このよう
に基本的な動作原理は従来例に示した二次元画像検出器
と同様である。また、上記理由により、半導体層１６と
してＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅを用いることができるの
で、従来のａ−Ｓｅを用いた二次元画像検出器に比べて
Ｘ線に対する感度が向上し、動画に対応する画像デー
タ、すなわち３３ｍｓｅｃ／ｆｒａｍのレートで画像デ
ータを得ることが可能である。
【００５４】このように、本発明の二次元画像検出器の
特徴は、アクティブマトリクス基板１と対向基板２が、
導電性材料３で平面的に接続されており、さらに、前記
アクティブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の内、
導電性材料３が存在する場所以外の領域に絶縁材とし
て、不活性ガス２０が充填されていることである。した
がって、従来、半導体の成膜温度とアクティブマトリク
ス基板の耐熱性の関係で、アクティブマトリクス基板上
に直接成膜できなかった半導体材料を、画像検出器に使
用することが可能である。
特徴は、アクティブマトリクス基板１と対向基板２が、
導電性材料３で平面的に接続されており、さらに、前記
アクティブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の内、
導電性材料３が存在する場所以外の領域に絶縁材とし
て、不活性ガス２０が充填されていることである。した
がって、従来、半導体の成膜温度とアクティブマトリク
ス基板の耐熱性の関係で、アクティブマトリクス基板上
に直接成膜できなかった半導体材料を、画像検出器に使
用することが可能である。
【００５５】さらに、本発明においては、前記アクティ
ブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の内、導電性材
料３が存在する場所以外の領域に絶縁材として不活性ガ
ス２０が充填されているので、導電性材料３が湿気等を
含む外気に触れることがなく、導電性材料３の防湿、あ
るいは接着性や導電性の経時劣化を防ぐことが可能にな
る。
ブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の内、導電性材
料３が存在する場所以外の領域に絶縁材として不活性ガ
ス２０が充填されているので、導電性材料３が湿気等を
含む外気に触れることがなく、導電性材料３の防湿、あ
るいは接着性や導電性の経時劣化を防ぐことが可能にな
る。
【００５６】一般に、樹脂が大気中の湿気を吸収した
り、大気中に浮遊している活性なイオンに触れると、特
性が経時変化してしまうといった問題が発生する場合が
ある。具体的には、上記のように、両基板間隙に形成さ
れた導電性材料３として感光性樹脂を用いると、導電性
材料３の導電特性や接着特性が劣化する現象が見られ
る。これは、特に、大気に触れ易い基板（パネル）周辺
部で顕著に見られる。
り、大気中に浮遊している活性なイオンに触れると、特
性が経時変化してしまうといった問題が発生する場合が
ある。具体的には、上記のように、両基板間隙に形成さ
れた導電性材料３として感光性樹脂を用いると、導電性
材料３の導電特性や接着特性が劣化する現象が見られ
る。これは、特に、大気に触れ易い基板（パネル）周辺
部で顕著に見られる。
【００５７】しかしながら、導電性材料３の周りに乾燥
させた不活性ガス２０を充填しておくことで、このよう
な導電性材料３の経時変化を解消することができる。す
なわち、信頼性を向上させることができる。もちろんシ
ール材を設けるだけでも、大気との接触を防ぐことは可
能であり、それなりの効果を得ることができるが、両基
板貼り合せ時に基板間隙に閉じ込められたガスが存在す
るため、このガスを上記のように不活性ガス２０で置換
してしまう方が、さらに効果があがる。
させた不活性ガス２０を充填しておくことで、このよう
な導電性材料３の経時変化を解消することができる。す
なわち、信頼性を向上させることができる。もちろんシ
ール材を設けるだけでも、大気との接触を防ぐことは可
能であり、それなりの効果を得ることができるが、両基
板貼り合せ時に基板間隙に閉じ込められたガスが存在す
るため、このガスを上記のように不活性ガス２０で置換
してしまう方が、さらに効果があがる。
【００５８】なお、本実施の形態においては、不活性ガ
ス２０として、窒素ガスとアルゴンガスを用いて上記二
次元画像検出器を試作したが、両者とも、高温高湿の環
境エージング試験を施しても導電性材料３の顕著な経時
変化は見られなかった。もちろん、不活性ガス２０とし
ては、これに限るものではなく、ヘリウムガス等の希ガ
ス、あるいはその他比較的不活性なガスであれば、原理
的に同様の効果が期待できる。また絶縁材として不活性
ガス２０を充填するため、隣接画素同士が導電性材料３
を介して電気的にクロストークを発生する心配もない。
ス２０として、窒素ガスとアルゴンガスを用いて上記二
次元画像検出器を試作したが、両者とも、高温高湿の環
境エージング試験を施しても導電性材料３の顕著な経時
変化は見られなかった。もちろん、不活性ガス２０とし
ては、これに限るものではなく、ヘリウムガス等の希ガ
ス、あるいはその他比較的不活性なガスであれば、原理
的に同様の効果が期待できる。また絶縁材として不活性
ガス２０を充填するため、隣接画素同士が導電性材料３
を介して電気的にクロストークを発生する心配もない。
【００５９】（実施の形態２）実施の形態１では、アク
ティブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の内、導電
性材料３が存在する場所以外の領域に絶縁材として、不
活性ガス２０を充填させることで、導電性材料３の信頼
性を向上させた例を示したが、不活性ガス２０でなくて
も、不活性な液体を充填することでも同様の効果を得る
ことができる。
ティブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の内、導電
性材料３が存在する場所以外の領域に絶縁材として、不
活性ガス２０を充填させることで、導電性材料３の信頼
性を向上させた例を示したが、不活性ガス２０でなくて
も、不活性な液体を充填することでも同様の効果を得る
ことができる。
【００６０】図４は、両基板間隙に絶縁材としてシリコ
ーンオイル２２を充填させた場合の、二次元画像検出器
の基本構成断面図である。充填物が異なる点以外は、実
施の形態１で示した構造と同じである。シリコーンオイ
ル２２は、シリコーン（分子構造の骨格がシロキサン結
合（−Ｓｉ−Ｏ−）からできており、ケイ素原子にさら
にアルキル、アリールまたはそれらの誘導基が結合した
側鎖をもつ物質）のうち、重合度が小さく常温で液体の
ものを指すが、電気的絶縁性、耐老化性に優れており、
化学的に不活性である。
ーンオイル２２を充填させた場合の、二次元画像検出器
の基本構成断面図である。充填物が異なる点以外は、実
施の形態１で示した構造と同じである。シリコーンオイ
ル２２は、シリコーン（分子構造の骨格がシロキサン結
合（−Ｓｉ−Ｏ−）からできており、ケイ素原子にさら
にアルキル、アリールまたはそれらの誘導基が結合した
側鎖をもつ物質）のうち、重合度が小さく常温で液体の
ものを指すが、電気的絶縁性、耐老化性に優れており、
化学的に不活性である。
【００６１】したがって、アクティブマトリクス基板１
と対向基板２の間隙の内、導電性材料３が存在する場所
以外の領域に絶縁材として、不活性な液体であるシリコ
ーンオイル２２を充填することで、導電性材料３と大気
を完全に遮断することができ、実施の形態１と同様に導
電性材料３の信頼性を向上させることができる。もちろ
ん、不活性な液体としては、これに限るものではなく、
その他比較的不活性な液体であれば、原理的に同様の効
果が期待できる。
と対向基板２の間隙の内、導電性材料３が存在する場所
以外の領域に絶縁材として、不活性な液体であるシリコ
ーンオイル２２を充填することで、導電性材料３と大気
を完全に遮断することができ、実施の形態１と同様に導
電性材料３の信頼性を向上させることができる。もちろ
ん、不活性な液体としては、これに限るものではなく、
その他比較的不活性な液体であれば、原理的に同様の効
果が期待できる。
【００６２】（実施の形態３）実施の形態１では、アク
ティブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の内、導電
性材料３が存在する場所以外の領域に絶縁材として、不
活性ガス２０を充填させることで、導電性材料３の信頼
性を向上させた例を示したが、不活性ガス２０ではな
く、光重合性高分子２３を充填することで、導電性材料
３の信頼性向上の他に、新たな効果を得ることも可能に
なる。
ティブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の内、導電
性材料３が存在する場所以外の領域に絶縁材として、不
活性ガス２０を充填させることで、導電性材料３の信頼
性を向上させた例を示したが、不活性ガス２０ではな
く、光重合性高分子２３を充填することで、導電性材料
３の信頼性向上の他に、新たな効果を得ることも可能に
なる。
【００６３】図５は、両基板間隙に絶縁材として光重合
性高分子２３を充填させた場合の、二次元画像検出器の
基本構成断面図である。充填物が異なる点以外は、実施
の形態１で示した構造と同じである。光重合性高分子２
３とは、アクリル系、あるいはエン／チオール等の二重
結合した部位を持ち、光を照射することにより二重結合
が開裂して重合が促進するものであり、一般的に、光硬
化性樹脂（接着剤）として広く使用されているものであ
る。
性高分子２３を充填させた場合の、二次元画像検出器の
基本構成断面図である。充填物が異なる点以外は、実施
の形態１で示した構造と同じである。光重合性高分子２
３とは、アクリル系、あるいはエン／チオール等の二重
結合した部位を持ち、光を照射することにより二重結合
が開裂して重合が促進するものであり、一般的に、光硬
化性樹脂（接着剤）として広く使用されているものであ
る。
【００６４】まず、両基板間隙に低粘度の光重合性高分
子材料を注入し、その後、アクティブマトリクス基板１
側から光を照射し、重合を促進させると良い。このよう
に、アクティブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の
内、導電性材料３が存在する場所以外の領域に絶縁材と
して、光重合性高分子２３を充填することで、導電性材
料３と大気を完全に遮断することができ、実施の形態１
と同様に導電性材料３の信頼性を向上させることができ
ると共に、上下基板の接着剤としても作用し、機械的接
着強度を増す効果も得ることができる。特に、導電性材
料３自身の接着力が弱い場合に有効である。
子材料を注入し、その後、アクティブマトリクス基板１
側から光を照射し、重合を促進させると良い。このよう
に、アクティブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の
内、導電性材料３が存在する場所以外の領域に絶縁材と
して、光重合性高分子２３を充填することで、導電性材
料３と大気を完全に遮断することができ、実施の形態１
と同様に導電性材料３の信頼性を向上させることができ
ると共に、上下基板の接着剤としても作用し、機械的接
着強度を増す効果も得ることができる。特に、導電性材
料３自身の接着力が弱い場合に有効である。
【００６５】なお、アクティブマトリクス基板１側から
光を照射する際、アクティブマトリクス基板１上に設け
られた金属配線によって光が遮られ、その場所で光重合
が促進しない場合は、あらかじめ光重合性高分子材料に
熱重合性を付加した材料を用いておき光照射後に加熱処
理を施すことで、光が照射されない部分においても完全
に重合を促進することができる。
光を照射する際、アクティブマトリクス基板１上に設け
られた金属配線によって光が遮られ、その場所で光重合
が促進しない場合は、あらかじめ光重合性高分子材料に
熱重合性を付加した材料を用いておき光照射後に加熱処
理を施すことで、光が照射されない部分においても完全
に重合を促進することができる。
【００６６】（実施の形態４）実施の形態１では、アク
ティブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の内、導電
性材料３が存在する場所以外の領域に絶縁材として、不
活性ガス２０を充填させることで、導電性材料３の信頼
性を向上させた例を示したが、その領域を減圧２４する
だけでも同様の効果を得ることが可能である。
ティブマトリクス基板１と対向基板２の間隙の内、導電
性材料３が存在する場所以外の領域に絶縁材として、不
活性ガス２０を充填させることで、導電性材料３の信頼
性を向上させた例を示したが、その領域を減圧２４する
だけでも同様の効果を得ることが可能である。
【００６７】図６は、両基板間隙の導電性材料３が存在
する場所以外の領域を、大気圧の約１／１０減圧２４さ
せた場合の、二次元画像検出器の基本構成断面図であ
る。それ以外の構造は、実施の形態１で示した構造と同
じである。
する場所以外の領域を、大気圧の約１／１０減圧２４さ
せた場合の、二次元画像検出器の基本構成断面図であ
る。それ以外の構造は、実施の形態１で示した構造と同
じである。
【００６８】基板間隙を減圧２４するには、基板周辺部
に形成するシール材（封止材）１９の一部に開口部を設
けておき、そこからロータリーポンプやイジェクターを
用いて減圧２４し、減圧２４した状態で開口部を封止す
れば良い。減圧度は、上記に限定するものではなく、適
度に調整すれば良い。
に形成するシール材（封止材）１９の一部に開口部を設
けておき、そこからロータリーポンプやイジェクターを
用いて減圧２４し、減圧２４した状態で開口部を封止す
れば良い。減圧度は、上記に限定するものではなく、適
度に調整すれば良い。
【００６９】このように、アクティブマトリクス基板１
と対向基板２の間隙の内、導電性材料３が存在する場所
以外の領域を減圧２４することで、導電性材料３と大気
を完全に遮断することができ、実施の形態１と同様に導
電性材料３の信頼性を向上させることができると共に、
基板間隙が減圧２４されている分だけ、基板の外側から
大気圧に押された状態になり、上下基板の機械的接着強
度を増す効果も得ることができる。特に、導電性材料３
自身の接着力が弱い場合に有効である。また、減圧２４
領域では、気体の密度が小さいため温度変化に対する気
体の体積変化（膨張や収縮）も生じず、環境温度変化に
対する機械的接着強度を増すことができる。
と対向基板２の間隙の内、導電性材料３が存在する場所
以外の領域を減圧２４することで、導電性材料３と大気
を完全に遮断することができ、実施の形態１と同様に導
電性材料３の信頼性を向上させることができると共に、
基板間隙が減圧２４されている分だけ、基板の外側から
大気圧に押された状態になり、上下基板の機械的接着強
度を増す効果も得ることができる。特に、導電性材料３
自身の接着力が弱い場合に有効である。また、減圧２４
領域では、気体の密度が小さいため温度変化に対する気
体の体積変化（膨張や収縮）も生じず、環境温度変化に
対する機械的接着強度を増すことができる。
【００７０】なお、上記実施の形態１〜４では、主にＸ
線（放射線）に対する画像検出器の場合について説明し
てきたが、使用する半導体（光導電体）がＸ線等の放射
線に対する光導電性だけでなく、可視光や赤外光に対し
ても光導電性を示す場合は、可視光や赤外光の二次元画
像検出器として使用することも可能である。ただし、こ
の時は、半導体（光導電体）からみて光入射側に配置さ
れる上部電極材料としては、ＩＴＯ等の可視光や赤外光
を透過する透明電極材料を用いる必要がある。また、半
導体（光導電体）の厚みも、可視光、赤外光の吸収効率
に応じて最適化する必要がある。
線（放射線）に対する画像検出器の場合について説明し
てきたが、使用する半導体（光導電体）がＸ線等の放射
線に対する光導電性だけでなく、可視光や赤外光に対し
ても光導電性を示す場合は、可視光や赤外光の二次元画
像検出器として使用することも可能である。ただし、こ
の時は、半導体（光導電体）からみて光入射側に配置さ
れる上部電極材料としては、ＩＴＯ等の可視光や赤外光
を透過する透明電極材料を用いる必要がある。また、半
導体（光導電体）の厚みも、可視光、赤外光の吸収効率
に応じて最適化する必要がある。
【００７１】
【発明の効果】請求項１に記載の二次元画像検出器は、
格子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設けら
れた複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極が具
備されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を有す
る半導体がほぼ全面に具備された対向基板が、画素毎に
独立して設けられた導電性材料で平面的に接続された構
造の二次元画像検出器であって、前記アクティブマトリ
クス基板と前記対向基板の間隙の内、前記導電性材料が
存在する場所以外の領域に絶縁材が充填されていること
を特徴としている。したがって、従来、半導体の成膜温
度とアクティブマトリクス基板の耐熱性の関係で、アク
ティブマトリクス基板上に直接成膜できなかった半導体
材料を、画像検出器に使用することが可能である。また
さらに、前記アクティブマトリクス基板と対向基板の間
隙の内、導電性材料が存在する場所以外の領域に絶縁材
が充填されているので、導電性材料が湿気等を含む外気
に触れることがなく、導電性材料の防湿、あるいは接着
性や導電性の経時劣化を防ぐことが可能になる。すなわ
ち、二次元画像検出器の信頼性を向上させることが可能
になる。また絶縁材を充填するため、隣接画素同士が導
電性材料を介して電気的にクロストークを発生する心配
もない。
格子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設けら
れた複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極が具
備されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を有す
る半導体がほぼ全面に具備された対向基板が、画素毎に
独立して設けられた導電性材料で平面的に接続された構
造の二次元画像検出器であって、前記アクティブマトリ
クス基板と前記対向基板の間隙の内、前記導電性材料が
存在する場所以外の領域に絶縁材が充填されていること
を特徴としている。したがって、従来、半導体の成膜温
度とアクティブマトリクス基板の耐熱性の関係で、アク
ティブマトリクス基板上に直接成膜できなかった半導体
材料を、画像検出器に使用することが可能である。また
さらに、前記アクティブマトリクス基板と対向基板の間
隙の内、導電性材料が存在する場所以外の領域に絶縁材
が充填されているので、導電性材料が湿気等を含む外気
に触れることがなく、導電性材料の防湿、あるいは接着
性や導電性の経時劣化を防ぐことが可能になる。すなわ
ち、二次元画像検出器の信頼性を向上させることが可能
になる。また絶縁材を充填するため、隣接画素同士が導
電性材料を介して電気的にクロストークを発生する心配
もない。
【００７２】請求項２に記載の二次元画像検出器は、前
記絶縁材が不活性ガスであることを特徴としている（但
し、ここで述べる不活性ガスとは、アルゴン等の希ガス
の他に、窒素等反応性の乏しいガスも含むものとす
る。）。したがって、導電性材料は湿気等を含む外気に
触れることがなく、常時不活性ガスに接触している状態
になるため、導電性材料の防湿、あるいは接着性や導電
性の経時劣化を防ぐことが可能になる。
記絶縁材が不活性ガスであることを特徴としている（但
し、ここで述べる不活性ガスとは、アルゴン等の希ガス
の他に、窒素等反応性の乏しいガスも含むものとす
る。）。したがって、導電性材料は湿気等を含む外気に
触れることがなく、常時不活性ガスに接触している状態
になるため、導電性材料の防湿、あるいは接着性や導電
性の経時劣化を防ぐことが可能になる。
【００７３】請求項３に記載の二次元画像検出器は、前
記絶縁材がシリコーンオイルであることを特徴としてい
る。したがって、導電性材料は湿気等を含む外気に触れ
ることがなく、常時、シリコーンオイルに接触している
状態になる。シリコーンオイルは、周知のように化学的
に不活性な液体であるため、導電性材料の防湿、あるい
は接着性や導電性の経時劣化を防ぐことが可能になる。
記絶縁材がシリコーンオイルであることを特徴としてい
る。したがって、導電性材料は湿気等を含む外気に触れ
ることがなく、常時、シリコーンオイルに接触している
状態になる。シリコーンオイルは、周知のように化学的
に不活性な液体であるため、導電性材料の防湿、あるい
は接着性や導電性の経時劣化を防ぐことが可能になる。
【００７４】請求項４に記載の二次元画像検出器は、前
記絶縁材が光重合性高分子であることを特徴とする。し
たがって、導電性材料は常時光重合性高分子に接触して
いる状態になるため、湿気等を含む外気に触れることが
なく、導電性材料の防湿、あるいは接着性や導電性の経
時劣化を防ぐことが可能になる。また、光重合性高分子
は、紫外線硬化型接着剤として使用されるように、優れ
た接着性を有する。前記導電性材料自身が、アクティブ
マトリクス基板と対向基板の接着材としても作用すれば
理想的であるが、導電性材料の接着性が乏しい場合は、
両基板が簡単に剥がれてしまう場合がある。そこで、上
記の如く、両基板間隙の導電性材料が存在する場所以外
の領域に光重合性高分子を充填しておくことで、前記光
重合性高分子が接着剤の役割を果たすため、機械的強度
の点でも信頼性の向上を図ることが可能になる。
記絶縁材が光重合性高分子であることを特徴とする。し
たがって、導電性材料は常時光重合性高分子に接触して
いる状態になるため、湿気等を含む外気に触れることが
なく、導電性材料の防湿、あるいは接着性や導電性の経
時劣化を防ぐことが可能になる。また、光重合性高分子
は、紫外線硬化型接着剤として使用されるように、優れ
た接着性を有する。前記導電性材料自身が、アクティブ
マトリクス基板と対向基板の接着材としても作用すれば
理想的であるが、導電性材料の接着性が乏しい場合は、
両基板が簡単に剥がれてしまう場合がある。そこで、上
記の如く、両基板間隙の導電性材料が存在する場所以外
の領域に光重合性高分子を充填しておくことで、前記光
重合性高分子が接着剤の役割を果たすため、機械的強度
の点でも信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００７５】請求項５に記載の二次元画像検出器は、格
子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設けられ
た複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極が具備
されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を有する
半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画素毎に
独立して設けられた導電性材料で平面的に接続された構
造の二次元画像検出器であって、前記アクティブマトリ
クス基板と前記対向基板の間隙の内、前記導電性材料が
存在する場所以外の領域が大気圧に比べて減圧されてい
ることを特徴としている。したがって、導電性材料は湿
気等を含む外気に触れることがなく、導電性材料の防
湿、あるいは接着性や導電性の経時劣化を防ぐことが可
能になる。また、前記導電性材料自身が、アクティブマ
トリクス基板と対向基板の接着材としても作用すれば理
想的であるが、導電性材料の接着性が乏しい場合は、両
基板が簡単に剥がれてしまう場合がある。そこで、上記
の如く、両基板間隙を大気圧より減圧しておくことで、
両基板の外側に常時大気圧が加わるため、機械的強度の
点でも信頼性の向上を図ることが可能になる。
子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設けられ
た複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極が具備
されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を有する
半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画素毎に
独立して設けられた導電性材料で平面的に接続された構
造の二次元画像検出器であって、前記アクティブマトリ
クス基板と前記対向基板の間隙の内、前記導電性材料が
存在する場所以外の領域が大気圧に比べて減圧されてい
ることを特徴としている。したがって、導電性材料は湿
気等を含む外気に触れることがなく、導電性材料の防
湿、あるいは接着性や導電性の経時劣化を防ぐことが可
能になる。また、前記導電性材料自身が、アクティブマ
トリクス基板と対向基板の接着材としても作用すれば理
想的であるが、導電性材料の接着性が乏しい場合は、両
基板が簡単に剥がれてしまう場合がある。そこで、上記
の如く、両基板間隙を大気圧より減圧しておくことで、
両基板の外側に常時大気圧が加わるため、機械的強度の
点でも信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００７６】請求項６に記載の二次元画像検出器は、格
子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設けられ
た複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極が具備
されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を有する
半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画素毎に
独立して設けられた導電性材料で平面的に接続された構
造の二次元画像検出器であって、前記アクティブマトリ
クス基板と前記対向基板の貼り合せ領域の周辺部が、シ
ールされていることを特徴としている。したがって、導
電性材料は湿気等を含む外気に触れることがなく、導電
性材料の防湿、あるいは接着性や導電性の経時劣化を防
ぐことが可能になる。また、請求項１〜４の如く、前記
アクティブマトリクス基板と前記対向基板間隙に、不活
性ガス、シリコーンオイル、光重合性高分子等の絶縁材
を充填する際においては、これら充填物を容易に封止す
ることが可能になる。また、請求項５の如く、前記アク
ティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙を減圧する
場合においては、両基板間隙を密封することが可能にな
る。
子状の電極配線と前記電極配線の各格子点毎に設けられ
た複数の薄膜トランジスタおよび複数の画素電極が具備
されたアクティブマトリクス基板と、光導電性を有する
半導体がほぼ全面に具備された対向基板とが、画素毎に
独立して設けられた導電性材料で平面的に接続された構
造の二次元画像検出器であって、前記アクティブマトリ
クス基板と前記対向基板の貼り合せ領域の周辺部が、シ
ールされていることを特徴としている。したがって、導
電性材料は湿気等を含む外気に触れることがなく、導電
性材料の防湿、あるいは接着性や導電性の経時劣化を防
ぐことが可能になる。また、請求項１〜４の如く、前記
アクティブマトリクス基板と前記対向基板間隙に、不活
性ガス、シリコーンオイル、光重合性高分子等の絶縁材
を充填する際においては、これら充填物を容易に封止す
ることが可能になる。また、請求項５の如く、前記アク
ティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙を減圧する
場合においては、両基板間隙を密封することが可能にな
る。
【図１】本発明の実施の形態１に関わる二次元画像検出
器の全体の基本構成断面図である。
器の全体の基本構成断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に関わる二次元画像検出
器の１画素当たりの基本構成断面図である。
器の１画素当たりの基本構成断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に関わる二次元画像検出
器の１画素当たりの等価回路図である。
器の１画素当たりの等価回路図である。
【図４】本発明の実施の形態２に関わる二次元画像検出
器の全体の基本構成断面図である。
器の全体の基本構成断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に関わる二次元画像検出
器の全体の基本構成断面図である。
器の全体の基本構成断面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に関わる二次元画像検出
器の全体の基本構成断面図である。
器の全体の基本構成断面図である。
【図７】従来の二次元画像検出器の基本構成図である。
【図８】従来の二次元画像検出器の一画素当りの基本構
成図である。
成図である。
１ アクティブマトリクス基板 ２ 対向基板 ３ 導電性材料 ４ ガラス基板 ５ ゲート電極 ６ ソース電極 ７ 薄膜トランジスタ ８ 電荷蓄積容量電極（Ｃｓ電極） ９ 絶縁膜 １０ ａ−Ｓｉ膜（ｉ層） １１ ａ−Ｓｉ膜（ｎ+層） １２ 画素電極 １３ 絶縁保護膜 １４ 支持基板 １５ 上部電極 １６ 半導体層 １７ 電子阻止層 １８ 接続電極 １９ シール材 ２０ 不活性ガス ２１ 電荷蓄積容量 ２２ シリコーンオイル ２３ 光重合性高分子 ２４ 減圧
Claims (6)
- 【請求項１】 格子状の電極配線と前記電極配線の各格
子点毎に設けられた複数の薄膜トランジスタおよび複数
の画素電極が具備されたアクティブマトリクス基板と、
光導電性を有する半導体がほぼ全面に具備された対向基
板とが、画素毎に独立して設けられた導電性材料で平面
的に接続された構造の二次元画像検出器であって、 前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙の
内、前記導電性材料が存在する場所以外の領域に絶縁材
が充填されていることを特徴とする二次元画像検出器。 - 【請求項２】 前記絶縁材が不活性ガスであることを特
徴とする請求項１に記載の二次元画像検出器。 - 【請求項３】 前記絶縁材がシリコーンオイルであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の二次元画像検出器。 - 【請求項４】 前記絶縁材が光重合性高分子であること
を特徴とする請求項１に記載の二次元画像検出器。 - 【請求項５】 格子状の電極配線と前記電極配線の各格
子点毎に設けられた複数の薄膜トランジスタおよび複数
の画素電極が具備されたアクティブマトリクス基板と、
光導電性を有する半導体がほぼ全面に具備された対向基
板とが、画素毎に独立して設けられた導電性材料で平面
的に接続された構造の二次元画像検出器であって、 前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙の
内、前記導電性材料が存在する場所以外の領域が大気圧
に比べて減圧されていることを特徴とする二次元画像検
出器。 - 【請求項６】 格子状の電極配線と前記電極配線の各格
子点毎に設けられた複数の薄膜トランジスタおよび複数
の画素電極が具備されたアクティブマトリクス基板と、
光導電性を有する半導体がほぼ全面に具備された対向基
板とが、画素毎に独立して設けられた導電性材料で平面
的に接続された構造の二次元画像検出器であって、 前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の貼り合
せ領域の周辺部が、シールされていることを特徴とする
二次元画像検出器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07397398A JP3549039B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 二次元画像検出器 |
| US09/274,316 US6242729B1 (en) | 1998-03-23 | 1999-03-23 | Two-dimensional image detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07397398A JP3549039B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 二次元画像検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274460A true JPH11274460A (ja) | 1999-10-08 |
| JP3549039B2 JP3549039B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=13533551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07397398A Expired - Fee Related JP3549039B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 二次元画像検出器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6242729B1 (ja) |
| JP (1) | JP3549039B2 (ja) |
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