(57)【要約】【課題】アクティブマトリクス基板と対向基板とを有する半導体装置の動作安定性を向上させる。【解決手段】半導体装置は、第１基板１２と、第２基板３２または光電変換基板５１と、第１基板に支持された複数の薄膜トランジスタ１４、複数の半導体層１４ｉ、および複数の画素電極１６と、第２基板に支持された電極層３４および電極層上に形成された光電変換層３６、または、光電変換基板の第１基板側とは反対側の表面上に形成された電極層５４と、複数の半導体層と光電変換層または光電変換基板との間に設けられた、少なくとも１つのＸ線吸収接続層４０とを有し、Ｘ線吸収接続層は、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有し、それぞれが、第１基板の法線方向から見たとき、複数の画素電極のいずれか１つの少なくとも一部および複数の半導体層のいずれか１つの全部と重なる複数のＸ線吸収接続領域４０ａを有する。【選択図】図１
2015129705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板と対向するように配置された第２基板または光電変換基板と、
前記第１基板に支持された複数の薄膜トランジスタと、
それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかに含まれる複数の半導体層と、
それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかと接続された複数の画素電極と、
前記第２基板に支持された電極層および前記電極層上に形成された光電変換層、または、前記光電変換基板の前記第１基板側とは反対側の表面上に形成された電極層と、
前記複数の半導体層と前記光電変換層または前記光電変換基板との間に設けられた、少なくとも１つのＸ線吸収接続層とを有し、
前記少なくとも１つのＸ線吸収接続層は、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有し、それぞれが、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか１つの少なくとも一部および前記複数の半導体層のいずれか１つの全部と重なる複数のＸ線吸収接続領域を有する、半導体装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのＸ線吸収接続層は、導電性を有し、樹脂を含み、
前記複数の画素電極上に形成された第１Ｘ線吸収接続層であって、それぞれが、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか１つの少なくとも一部および前記複数の半導体層のいずれか１つの全部と重なる複数の第１Ｘ線吸収接続領域を有する第１Ｘ線吸収接続層と、
前記光電変換層上または前記光電変換基板の前記第１基板側の表面上に形成され、複数の第２Ｘ線吸収接続領域を有する第２Ｘ線吸収接続層とを含み、
前記複数の第２Ｘ線吸収接続領域のそれぞれは、前記複数の第１Ｘ線吸収接続領域のいずれか１つと直接接着されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
第１基板と、
前記第１基板と対向するように配置された第２基板または光電変換基板と、
前記第１基板に支持された複数の薄膜トランジスタと、
それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかに含まれる複数の半導体層と、
それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかと接続された複数の画素電極と、
それぞれが前記複数の画素電極のいずれかと重なる複数の接続領域を有する、少なくとも１つの接続層と、
前記第２基板に支持された電極層および前記電極層上に形成された光電変換層、または、前記光電変換基板の前記第１基板側とは反対側の表面上に形成された電極層と、
前記複数の半導体層と前記光電変換層または前記光電変換基板との間に設けられたＸ線吸収部とを有し、
前記Ｘ線吸収部は、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有し、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層と重なる、半導体装置。
【請求項４】
前記Ｘ線吸収部は、前記光電変換層または前記光電変換基板と前記少なくとも１つの接続層との間に設けられた複数の対向電極を含み、
前記複数の対向電極のそれぞれは、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層のいずれか１つの全部と重なる、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記Ｘ線吸収部は、複数のＸ線吸収樹脂部を含み、
前記複数のＸ線吸収樹脂部のそれぞれは、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層のいずれか１つの全部と重なる、請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの接続層は、導電性を有し、樹脂を含み、
前記複数の画素電極上に形成された第１接続層であって、それぞれが、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか１つの少なくとも一部と重なる複数の第１接続領域を有する第１接続層と、
前記光電変換層上または前記光電変換基板の前記第１基板側の表面上に形成され、複数の第２接続領域を有する第２接続層とを含み、
前記複数の第２接続領域のそれぞれは、前記複数の第１接続領域のいずれか１つと直接接着されている、請求項３から５のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特にＸ線を検出する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネル型のＸ線検出装置は、例えば医療分野での利用が広がっている。特に、アクティブマトリクス基板を用いたＸ線検出装置は、アクティブマトリクス基板が画素毎に有する薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」）を用いて、アクティブマトリクス基板上に形成された放射線感応層に照射されたＸ線を検出する。放射線感応層は例えば半導体層であり、半導体層は照射されたＸ線の量に応じて電荷を発生する（光導電性を有する）。光導電性の良い半導体として、例えばアモルファスセレニウム（ａ−Ｓｅ）が用いられている。
【０００３】
アクティブマトリクス基板を用いたＸ線検出装置は、Ｘ線に対する感度のさらなる向上が望まれている。Ｘ線に対する感度が高い半導体として、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）やテルル化亜鉛カドミウム（ＣｄＺｎＴｅ）が注目されている。ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅは、従来用いられてきたａ−Ｓｅに比べて原子番号が大きいので、Ｘ線の変換効率に優れているという利点がある。しかし、成膜に高温が要求されるので、ＴＦＴの耐熱温度の観点から、アクティブマトリクス基板上に直接成膜することが困難であるという問題点がある。
【０００４】
本出願人による特許文献１は、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを含む半導体を用いたＸ線検出装置およびその製造方法を開示している。特許文献１に開示されたＸ線検出装置は、アクティブマトリクス基板と、Ｘ線を電荷に変換する光電変換層を備える対向基板とを別途に作製し、その後両基板を貼り合わせることにより製造される。両基板は、導電性を有し、樹脂を含む接続材を用いて、互いに接着されるとともに、両基板間に必要な電気的な接続が形成される。この方法によると、ＴＦＴに影響を与えることなく、Ｘ線に対する優れた感度を有する半導体装置を製造し、提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２０２３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者の検討によると、特許文献１に記載のＸ線検出装置では、Ｘ線の照射線量および／または蓄積線量が高い場合に、Ｘ線画像が、Ｘ線の線量の分布を正確に反映しないことがあることが分かった。ここでは、Ｘ線検出装置が、Ｘ線の照射線量および／または蓄積線量に依存せず、Ｘ線の線量の分布を正確に反映したＸ線画像を出力できることを、動作安定性ということにする。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためにされたものであり、アクティブマトリクス基板を用いた半導体装置の動作安定性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態の半導体装置は、第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板または光電変換基板と、前記第１基板に支持された複数の薄膜トランジスタと、それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかに含まれる複数の半導体層と、それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかと接続された複数の画素電極と、前記第２基板に支持された電極層および前記電極層上に形成された光電変換層、または、前記光電変換基板の前記第１基板側とは反対側の表面上に形成された電極層と、前記複数の半導体層と前記光電変換層または前記光電変換基板との間に設けられた、少なくとも１つのＸ線吸収接続層とを有し、前記少なくとも１つのＸ線吸収接続層は、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有し、それぞれが、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか１つの少なくとも一部および前記複数の半導体層のいずれか１つの全部と重なる複数のＸ線吸収接続領域を有する。
【０００９】
ある実施形態において、前記少なくとも１つのＸ線吸収接続層は、導電性を有し、樹脂を含み、前記複数の画素電極上に形成された第１Ｘ線吸収接続層であって、それぞれが、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか１つの少なくとも一部および前記複数の半導体層のいずれか１つの全部と重なる複数の第１Ｘ線吸収接続領域を有する第１Ｘ線吸収接続層と、前記光電変換層上または前記光電変換基板の前記第１基板側の表面上に形成され、複数の第２Ｘ線吸収接続領域を有する第２Ｘ線吸収接続層とを含み、前記複数の第２Ｘ線吸収接続領域のそれぞれは、前記複数の第１Ｘ線吸収接続領域のいずれか１つと直接接着されている。
【００１０】
本発明の他の実施形態の半導体装置は、第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板または光電変換基板と、前記第１基板に支持された複数の薄膜トランジスタと、それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかに含まれる複数の半導体層と、それぞれが前記複数の薄膜トランジスタのいずれかと接続された複数の画素電極と、それぞれが前記複数の画素電極のいずれかと重なる複数の接続領域を有する、少なくとも１つの接続層と、前記第２基板に支持された電極層および前記電極層上に形成された光電変換層、または、前記光電変換基板の前記第１基板側とは反対側の表面上に形成された電極層と、前記複数の半導体層と前記光電変換層または前記光電変換基板との間に設けられたＸ線吸収部とを有し、前記Ｘ線吸収部は、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有し、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層と重なる。
【００１１】
ある実施形態において、前記Ｘ線吸収部は、前記光電変換層または前記光電変換基板と前記少なくとも１つの接続層との間に設けられた複数の対向電極を含み、前記複数の対向電極のそれぞれは、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層のいずれか１つの全部と重なる。
【００１２】
ある実施形態において、前記Ｘ線吸収部は、複数のＸ線吸収樹脂部を含み、前記複数のＸ線吸収樹脂部のそれぞれは、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の半導体層のいずれか１つの全部と重なる。
【００１３】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの接続層は、導電性を有し、樹脂を含み、前記複数の画素電極上に形成された第１接続層であって、それぞれが、前記第１基板の法線方向から見たとき、前記複数の画素電極のいずれか１つの少なくとも一部と重なる複数の第１接続領域を有する第１接続層と、前記光電変換層上または前記光電変換基板の前記第１基板側の表面上に形成され、複数の第２接続領域を有する第２接続層とを含み、前記複数の第２接続領域のそれぞれは、前記複数の第１接続領域のいずれか１つと直接接着されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態によると、アクティブマトリクス基板と、Ｘ線を電荷に変換する光電変換層を備える対向基板とを有する半導体装置の動作安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態によるＸ線検出装置１００Ａ１の模式的な断面図である。
【図２】Ｘ線検出装置１００Ａ１の１画素あたりの詳細な構成を示した断面図である。
【図３】Ｘ線検出装置１００Ａ１の１画素あたりの等価回路を示す回路図である。
【図４】本発明の実施形態による他のＸ線検出装置１００Ｂ１の模式的な断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、Ｘ線検出装置１００Ｂ１のアクティブマトリクス基板１０と対向基板３０との貼り合わせのプロセスを模式的に示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、Ｘ線検出装置１００Ｂ１のアクティブマトリクス基板１０上に形成される第１Ｘ線吸収樹脂層６７と、対向基板３０上に形成される第２Ｘ線吸収樹脂層６６との位置関係を例示する図である。
【図７】本発明の実施形態によるさらに他のＸ線検出装置１００Ａ２の模式的な断面図である。
【図８】本発明の実施形態によるさらに他のＸ線検出装置１００Ｂ２の模式的な断面図である。
【図９】本発明の実施形態によるさらに他のＸ線検出装置１００Ａ３の模式的な断面図である。
【図１０】本発明の実施形態によるさらに他のＸ線検出装置１００Ｂ３の模式的な断面図である。
【図１１】本発明の実施形態によるさらに他のＸ線検出装置１００Ａ４の模式的な断面図である。
【図１２】本発明の実施形態によるさらに他のＸ線検出装置１００Ｂ４の模式的な断面図である。
【図１３】本発明の実施形態によるさらに他のＸ線検出装置２００Ａ１の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、本発明者が見出した、特許文献１に記載のＸ線検出装置において、動作安定性が低い原因を説明する。
【００１７】
特許文献１に記載のＸ線検出装置は、特許文献１の図１、図４、図７、図８、または図９に示されているように、アクティブマトリクス基板上に付与された接続材によって、アクティブマトリクス基板と対向基板とが貼り合わされている。Ｘ線検出装置の対向基板側から照射されたＸ線は、対向基板に設けられた光電変換層で、Ｘ線の線量に応じた電荷に変換され、アクティブマトリクス基板上に格子状に配置された複数の画素によりＸ線画像として出力される。Ｘ線画像は、Ｘ線の線量の分布を反映した２次元画像である。特許文献１に記載のＸ線検出装置は、その動作安定性が十分でないことがあった。すなわち、Ｘ線の照射線量および／または蓄積線量が高い場合に、Ｘ線の線量の分布が正確にＸ線画像に反映されないことがあった。このような動作安定性の低下は、特に光電変換層が薄いＸ線検出装置において、多く発生する傾向があることが分かった。
【００１８】
一般に、Ｘ線を検出する際の隣接画素間におけるクロストークを防ぎ、解像度の高いＸ線画像を得るために、光電変換層は薄いことが望ましい。Ｘ線検出装置にＸ線が照射されると、光電変換層内に発生した電荷は、Ｘ線の照射位置に対応した画素電極に移動し、電気信号として検出される。しかし、光電変換層が厚い場合は、発生した電荷が、照射位置に対応した画素電極だけでなく、それに隣接する画素電極にも移動する（クロストークが発生する）ことがある。この場合、出力されたＸ線画像が、Ｘ線の照射位置を正確に反映しないことがあり、Ｘ線画像の解像度が低下することがある。
【００１９】
本発明者の検討によると、光電変換層が薄いＸ線検出装置において、動作安定性の低下が生じる傾向が多い原因の１つは、照射されたＸ線の一部が、光電変換層を通過してアクティブマトリクス基板上のＴＦＴの活性層に照射されることであることが分かった。Ｘ線がＴＦＴの活性層（半導体層）に照射されると、半導体に欠陥が生じることにより、ＴＦＴ特性の変動（例えば、しきい値電圧のシフト、オフ電流の増加等）が生じる。
【００２０】
本発明者の検討によると、特に、ＴＦＴの活性層の材料として、酸化物半導体を用いたＸ線検出装置においては、動作安定性の低下が顕著に現れる傾向があることが分かった。酸化物半導体には、例えば、インジウム、ガリウム、亜鉛、および酸素を主成分とするＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体が含まれる。
【００２１】
なお、これらの説明は、本発明者の考察であり、本発明を限定するものではない。
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明による実施形態の半導体装置を説明する。実施形態の半導体装置は、Ｘ線変換層として機能する光電変換層を有するＸ線検出装置であって、２次元Ｘ線検出器（Ｘ線撮像装置）である。
【００２３】
（実施形態１）
図１に、本発明の実施形態によるＸ線検出装置１００Ａ１の模式的な断面図を示す。
【００２４】
Ｘ線検出装置１００Ａ１は、基板（第１基板）１２と、基板１２と対向するように配置された基板（第２基板）３２と、基板１２に支持された複数の薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という。）１４と、それぞれが複数のＴＦＴ１４のいずれかに含まれる複数の半導体層（活性層）１４ｉと、それぞれが複数のＴＦＴ１４のいずれかと接続された複数の画素電極１６と、基板３２に支持された電極層３４と、電極層３４上に形成された光電変換層３６と、複数の半導体層１４ｉと光電変換層３６との間に設けられたＸ線吸収接続層４０とを有する。基板１２と、基板１２に支持されたＴＦＴ１４、画素電極１６およびその他の構成要素（不図示）とを含め、アクティブマトリクス基板１０といい、基板３２と、基板３２に支持された電極層３４と、光電変換層３６とを含め、対向基板３０ということにする。
【００２５】
アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とは、Ｘ線吸収接続層４０によって接着されている。Ｘ線吸収接続層４０は、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有し、複数のＸ線吸収接続領域４０ａを有する。各Ｘ線吸収接続領域４０ａは、基板１２の法線方向から見たとき、複数の画素電極１６のいずれか１つの少なくとも一部および複数の半導体層１４ｉのいずれか１つの全部と重なる。Ｘ線吸収接続層４０は、線減衰係数の高い元素を含有するので、Ｘ線検出装置１００Ａ１の対向基板３０側から照射されたＸ線のうち、光電変換層３６を通過したＸ線を減衰させることができる。Ｘ線吸収接続層４０は、基板１２の法線方向から見たとき、複数の半導体層１４ｉのいずれか１つの全部と重なるので、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量を減らすことができる。Ｘ線検出装置１００Ａ１は、Ｘ線吸収接続層４０によって、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、Ｘ線照射によるＴＦＴ１４の特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。
【００２６】
本実施形態によるＸ線検出装置１００Ａ１は、基板３２と、電極層３４と、光電変換層３６とを含む対向基板３０を有するが、本発明による実施形態のＸ線検出装置は、これに限られない。本発明による実施形態のＸ線検出装置は、後述する本発明の実施形態３に係るＸ線検出装置２００Ａ１（図１３参照）のように、基板３２と電極層３４と光電変換層３６とに代えて、光電変換基板５１と、光電変換基板５１のアクティブマトリクス基板１０側とは反対側の表面上に形成された電極層５４とを含む対向基板５０を、対向基板３０に代えて有していてもよい。
【００２７】
なお、特許文献１に記載のＸ線検出装置において、島状に設けられた接続層のそれぞれは、アクティブマトリクス基板上の画素電極と重なるように設けられているが、ＴＦＴの活性層（半導体層）を完全に覆う形状ではない。従って、特許文献１に記載のＸ線検出装置において、光電変換層を通過したＸ線は、接続層によって吸収および／または減衰されることなく、ＴＦＴの活性層に照射される。
【００２８】
次に、図２および図３を参照して、本発明の実施形態によるＸ線検出装置の詳細な構造およびＸ線を検出する原理を説明する。Ｘ線検出装置１００Ａ１は、複数の画素を有し、画素ごとに、基板１２に支持されたＴＦＴ１４およびＴＦＴ１４に接続された画素電極１６を含む。図２は、Ｘ線検出装置１００Ａ１の１画素あたりの詳細な構成を示した断面図であり、図３は、Ｘ線検出装置１００Ａ１の１画素あたりの等価回路を示す回路図である。
【００２９】
図２に示すように、ＴＦＴ１４は、基板１２上に形成されたゲート電極１４ｇと、ゲート電極１４ｇおよびＣＳ電極１７を覆うゲート絶縁膜１８と、ゲート絶縁膜１８上に形成された半導体層（活性層）１４ｉと、ソース電極１４ｓと、ドレイン電極１４ｄと、半導体層１４ｉとソース電極１４ｓおよびドレイン電極１４ｄとの間のコンタクト層１４ｎとを有する。半導体層１４ｉのうちチャネル領域となる部分は、ゲート絶縁膜１８を介してゲート電極１４ｇと重なるように配置される。基板１２上に形成されたＣＳ電極１７は、例えばゲート電極１４ｇと同じ膜から形成される。ＣＳ電極１７、画素電極１６、およびＣＳ電極１７と画素電極１６との間のゲート絶縁膜１８は、電荷蓄積容量１９を形成している。ドレイン電極１４ｄと画素電極１６とは、例えば同じ膜から形成される。なお、コンタクト層１４ｎは省略され得る。
【００３０】
基板１２は例えば、ガラス基板、無アルカリガラス基板である。ゲート電極１４ｇは、例えばタンタル（Ｔａ）を用いて形成される。ソース電極１４ｓは、例えばＴａ、アルミニウム（Ａｌ）を用いて形成される。ドレイン電極１４ｄおよびＣＳ電極１７は、それぞれ、例えば金属電極、透明電極である。ゲート絶縁膜１８は、例えば窒化珪素（ＳｉＮx ）、二酸化珪素（ＳｉＯ2）を用いて形成される。
【００３１】
ＴＦＴ１４、電荷蓄積容量１９、および光電変換層３６は、図３に示すように電気的に接続されている。ＴＦＴ１４のそれぞれは、対応するソースバスライン１４ｓおよび対応するゲートバスライン１４ｇと接続されている。簡単のため、ソースバスライン１４ｓおよびゲートバスライン１４ｇは、ソース電極１４ｓおよびゲート電極１４ｇと、それぞれ、同じ参照符号で示す。光電変換層３６にＸ線が照射されると、光電変換層３６の内部に入射したＸ線量に応じた電荷（正孔−電子対）が生じる。電極層３４とＣＳ電極１７との間に電圧を印加しておくと、光電変換層３６に生じた電荷のうち、正孔は陰極側に移動し、電子は陽極側に移動する。画素電極１６側に移動した電荷は、電荷蓄積容量１９に蓄積される。電荷蓄積容量１９に蓄積された電荷は、画素ごとに、ゲートバスライン１４ｇに供給される信号によってＴＦＴ１４をオン状態とすることで、ソースバスライン１４ｓを介して外部に取り出される。このようにして、光電変換層３６に入射したＸ線の照射量を画素ごとに電流量に変換し、画像（Ｘ線画像）を出力する。
【００３２】
Ｘ線変換層として機能する光電変換層３６は、例えば、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを用いて形成することができる。ＣｄＴｅおよびＣｄＺｎＴｅは、高いＸ線の吸収係数を有するので、光電変換層３６をＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅから形成することにより、光電変換層３６に照射されたＸ線を効率よく検出することができる。光電変換層３６をＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅから形成することにより、Ｘ線の検出効率を高くすることができるので、電荷蓄積容量１９を充電するために必要なＸ線の照射時間を短くすることができる。また、Ｘ線を検出するために必要となる、光電変換層３６に印加する電圧を低くすることができる。このような半導体装置は、静止画像の撮影のみならず、動画の撮影にも用いることができる。例えば、１フレーム期間が３３ｍｓ（フレーム周波数が３０Ｈｚ）の動画を撮影できる。
【００３３】
光電変換層３６は、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの多結晶膜から形成されていてもよい。光電変換層３６は、例えば近接昇華法を用いて形成される。光電変換層３６を形成するために用いる方法は、近接昇華法に限られない。近接昇華法の代わりに、例えば、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スクリーン印刷・焼成法、電析法、またはスプレー法を用いて光電変換層３６を形成してもよい。光電変換層３６の厚さは、例えば約０．３ｍｍである。光電変換層３６は、電極層３４のほぼ全面を覆うように形成されていてもよい。
【００３４】
電極層３４は、例えば、金属を用いて形成される。電極層３４は、例えばＡｌ等の、Ｘ線透過率の高い金属を用いて形成されていることが好ましい。電極層３４は、透明導電材料を用いて形成されていてもよい。電極層３４は、基板３２のほぼ全面を覆うように形成されていてもよい。基板３２は、例えば、ガラス基板、セラミック基板、シリコン基板である。
【００３５】
Ｘ線吸収接続層４０は、光電変換層３６に直接接していてもよいし、光電変換層３６に直接接していなくてもよい。対向基板３０は、光電変換層３６とＸ線吸収接続層４０との間に、さらに電子阻止層（不図示）を有していてもよい。電子阻止層は、絶縁層であり、例えば酸化アルミニウム（ＡｌＯx）を用いて形成することができる。電子阻止層により、Ｘ線が光電変換層３６に照射されていない場合の暗電流を低減することができる。例えば、電極層３４に正電圧を印加した場合は、電子阻止層は、Ｘ線吸収接続層４０から光電変換層３６へ電子が移動するのを防ぐことができる。
【００３６】
対向基板３０は、光電変換層３６とＸ線吸収接続層４０との間に、複数の対向電極（不図示）をさらに有していてもよい。対向基板３０が電子阻止層を有している場合は、対向電極は、例えば、電子阻止層とＸ線吸収接続層４０との間に設けられる。対向電極は、典型的には、それぞれがＸ線吸収接続領域４０ａのいずれか１つと重なるように設けられる。対向基板３０がこのような対向電極をさらに有することで、Ｘ線の照射によって光電変換層３６内で発生した電荷が、照射された位置に対応した対向電極にのみ収集されるので、周囲の画素とのクロストークが効果的に抑制される。対向電極は、例えばＴａ、Ａｌ等の金属を用いて形成される。対向電極は、例えば、対向基板３０の光電変換層３６側の表面上に、金属膜をスパッタ蒸着で成膜し、それぞれがＸ線吸収接続領域４０ａのいずれか１つと重なるようにパターニングすることで、形成される。
【００３７】
アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とは、Ｘ線吸収接続層４０により、互いに接続されている。Ｘ線吸収接続領域４０ａは、基板１２の法線方向から見たとき、画素電極１６のいずれか１つの少なくとも一部と重なる。これにより、Ｘ線を検出する際の隣接画素間のクロストークを抑制することができる。より効果的にクロストークを抑制し、高い解像度の画像を得るためには、各Ｘ線吸収接続領域４０ａは、複数の画素電極１６のいずれか１つのみと重なることが好ましい。
【００３８】
各Ｘ線吸収接続領域４０ａは、基板１２の法線方向から見たとき、複数の半導体層１４ｉのいずれか１つの全部と重なる。これにより、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線は、Ｘ線吸収接続領域４０ａを通過するので、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の線量を減らすことができる。Ｘ線吸収接続層４０は、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに直接接していてもよいし、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに直接接していなくてもよい。例えば、半導体層１４ｉとＸ線吸収接続層４０との間に有機絶縁膜（平坦化膜）を有していてもよい。有機絶縁膜（平坦化膜）の厚さは、例えば、約３μｍである。Ｘ線吸収接続層４０が半導体層１４ｉに直接接していない場合は、基板１２の法線方向から入射するＸ線だけでなく、基板１２の法線方向から傾斜した角度で半導体層１４ｉのチャネル領域となる部分に入射するＸ線の影響を考慮する必要がある。特に、Ｘ線吸収接続層４０と半導体層１４ｉとの間の、基板１２の法線方向の距離が大きい場合に、基板１２の法線方向から傾斜した角度で半導体層１４ｉのチャネル領域となる部分に入射するＸ線の影響が大きくなる傾向がある。各Ｘ線吸収接続領域４０ａは、基板１２の法線方向から０度〜２５度傾斜した角度で半導体層１４ｉのチャネル領域となる部分に入射するＸ線がＸ線吸収接続領域４０ａを通過するように、設けられていることが好ましい。
【００３９】
Ｘ線吸収接続層４０は、導電性を有し、樹脂を含む。Ｘ線吸収接続層４０は、例えば、樹脂（例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、または変性ウレタン樹脂）に導電性粒子を分散させたものである。樹脂は、例えば、感光性樹脂でもよいし、有機導電材料に感光性を付加したものでもよい。導電性粒子は、例えば、カーボン粒子、金属粒子（例えば金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ））、Ｎｉメッキを施した樹脂粒子、透明導電粒子（例えばＩＴＯ）である。
【００４０】
Ｘ線吸収接続層４０は、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有する。２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素は、例えば、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｃ、Ｔｈである。Ｘ線吸収接続層４０は、これらの元素の化合物（例えば酸化物）を含んでいてもよい。
【００４１】
なお、接続層または樹脂層に含まれる樹脂、導電性粒子、およびその他の無機物等をまとめて樹脂材料ということがある。例えば、Ｘ線吸収接続層４０が含有する樹脂、導電性粒子、および２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素（その化合物を含む）をまとめて、Ｘ線吸収接続層４０を形成する樹脂材料ということがある。
【００４２】
Ｘ線源として用いられるモリブデン（Ｍｏ）は、エネルギー１７．５ｋｅＶにおいて特性Ｘ線ＭｏＫα線を、エネルギー１９．６ｋｅＶにおいて特性Ｘ線ＭｏＫβ線を、それぞれ発生させるので、２０ｋｅＶ程度のＸ線による医療診断に用いられることがある。例えば、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上の元素が、Ｘ線吸収接続層４０に体積分率で５０％以上の割合で含まれ、Ｘ線吸収接続層４０の厚さが２０μｍである場合、Ｘ線吸収接続層４０に入射したエネルギー２０ｋｅＶのＸ線は、６９％以下に減衰する。例えば、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２８７ｃｍ-1であるＮｉ（密度：８．９ｇ／ｃｍ3）が、アクリル樹脂（密度：１．２ｇ／ｃｍ3）で形成された厚さ２０μｍのＸ線吸収接続層４０に体積分率で５０％の割合で含まれる場合、Ｘ線吸収接続層４０におけるＮｉの質量分率は８８％であり、Ｘ線吸収接続層４０に入射したエネルギー２０ｋｅＶのＸ線は、６０％以下に減衰する。
【００４３】
一般に、密度が大きい元素は、線減衰係数が大きい傾向がある。一方で、各元素の線減衰係数のエネルギー（波長）依存性は、各元素が特性Ｘ線を生じるエネルギー（波長）において、ピーク構造を有するが、それ以外のエネルギー（波長）領域においては、同様の傾向を有する。すなわち、線減衰係数は、一般に、入射Ｘ線のエネルギー増加（波長減少）とともに減少する。従って、２０ｋｅＶにおいて、線減衰係数が２００ｃｍ-1以上でありＸ線減衰効果の高い元素は、他のエネルギーを有するＸ線に対しても、一般に、線減衰係数が高くＸ線を減衰させる効果が高い傾向がある。
【００４４】
２０ｋｅＶにおける線減衰係数が８００ｃｍ-1以上である元素は、Ｘ線を減衰させる効果が特に高い。２０ｋｅＶにおける線減衰係数が８００ｃｍ-1以上である元素は、例えば、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｃ、Ｔｈである。例えば、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が８００ｃｍ-1以上の元素を体積分率で５０％以上の割合で含み、アクリル樹脂（密度：１．２ｇ／ｃｍ3）で形成された、厚さが２０μｍのＸ線吸収接続層４０は、Ｘ線吸収接続層４０に入射したエネルギー２０ｋｅＶのＸ線を、２３％以下に減衰させる。
【００４５】
Ｘ線吸収接続層４０を有する本発明の実施形態によるＸ線検出装置は、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とを接続する層がＸ線減衰効果の高い物質を含むので、ＴＦＴ１４に照射するＸ線の量を低減するために、Ｘ線検出装置に新たな層や膜等を付加する必要がない。本発明の実施形態によるＸ線検出装置は、製造工程を大きく変化させることなく製造することができる。
【００４６】
本発明の実施形態によるＸ線検出装置は、ＴＦＴ１４に照射するＸ線の量を低減するために、ＴＦＴ１４および／またはアクティブマトリクス基板１０の製造工程を増やす必要がない。本発明の実施形態によるＸ線検出装置は、従来の製造方法で作製されたＴＦＴおよび／またはＴＦＴを有するアクティブマトリクス基板を用いることができる。以上のことから、本発明の実施形態によるＸ線検出装置は、製造歩留まりを低下させることなく、優れた動作安定性を実現することができる。
【００４７】
ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉおよびコンタクト層１４ｎは、例えばＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系の半導体（以下、「Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体」と略する。）を含む。ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体は、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）の三元系酸化物であって、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎの割合（組成比）は特に限定されず、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：２等を含む。半導体層１４ｉおよびコンタクト層１４ｎは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎを、例えばＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１の割合で含むＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体層であってもよい。
【００４８】
Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体層を有するＴＦＴは、高い移動度（アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）ＴＦＴに比べ２０倍超）および低いリーク電流（ａ−ＳｉＴＦＴに比べ１００分の１未満）を有しているので、駆動ＴＦＴおよび画素ＴＦＴとして好適に用いられる。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体層を有するＴＦＴを用いれば、Ｘ線検出装置の消費電力を大幅に削減することが可能になる。
【００４９】
Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体は、アモルファスでもよいし、結晶質部分を含んでもよい。結晶質Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体としては、ｃ軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体が好ましい。このようなＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体の結晶構造は、例えば、特開２０１２−１３４４７５号公報に開示されている。参考のために、特開２０１２−１３４４７５号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
【００５０】
ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉおよびコンタクト層１４ｎは、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばＺｎ−Ｏ系半導体（ＺｎＯ）、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（ＩＺＯ（登録商標））、Ｚｎ−Ｔｉ−Ｏ系半導体（ＺＴＯ）、Ｃｄ−Ｇｅ−Ｏ系半導体、Ｃｄ−Ｐｂ−Ｏ系半導体、ＣｄＯ（酸化カドニウム）、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｏ系半導体、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系半導体（例えばＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2−ＺｎＯ）、Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｎ−Ｏ系半導体などを含んでいてもよい。
【００５１】
ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉおよびコンタクト層１４ｎは、酸化物半導体の代わりに、他の半導体を含んでいてもよい。例えばアモルファスシリコン、多結晶シリコンなどを含んでいてもよい。
【００５２】
次に、図４を参照して、本実施形態の他のＸ線検出装置１００Ｂ１の構造を説明する。図４は、Ｘ線検出装置１００Ｂ１の模式的な断面図である。
【００５３】
図４に示すように、Ｘ線検出装置１００Ｂ１は、Ｘ線吸収接続層として、第１Ｘ線吸収接続層４２と第２Ｘ線吸収接続層４４との２層を有する点において、Ｘ線検出装置１００Ａ１と異なる。Ｘ線検出装置１００Ｂ１は、Ｘ線吸収接続層を２層有する点を除いて、Ｘ線検出装置１００Ａ１と同じであってよい。Ｘ線検出装置１００Ｂ１は、Ｘ線吸収接続層が複数の半導体層１４ｉと光電変換層３６との間に設けられ、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有し、各Ｘ線吸収接続領域が、基板１２の法線方向から見たとき、複数の半導体層１４ｉのいずれか１つの全部と重なるので、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量が低減される。従って、Ｘ線検出装置１００Ｂ１は、Ｘ線照射によるＴＦＴ１４の特性変化に起因した不具合の発生が抑制され、動作安定性に優れている。
【００５４】
Ｘ線検出装置１００Ｂ１の有する第１Ｘ線吸収接続層４２は、アクティブマトリクス基板１０の複数の画素電極１６上に形成され、複数の第１Ｘ線吸収接続領域４２ａを有する。各第１Ｘ線吸収接続領域４２ａは、基板１２の法線方向から見たとき、複数の画素電極１６のいずれか１つの少なくとも一部および複数の半導体層１４ｉのいずれか１つの全部と重なる。Ｘ線検出装置１００Ｂ１の有する第２Ｘ線吸収接続層４４は、対向基板３０の光電変換層３６上に形成され、複数の第２Ｘ線吸収接続領域４４ａを有する。複数の第２Ｘ線吸収接続領域４４ａのそれぞれは、複数の第１Ｘ線吸収接続領域４２ａのいずれか１つと直接接着されている。
【００５５】
Ｘ線検出装置１００Ｂ１は、アクティブマトリクス基板１０に設けられた第１Ｘ線吸収接続層４２と、対向基板３０に設けられた第２Ｘ線吸収接続層４４とが直接接着されているので、両基板間の接続安定性に優れている。
【００５６】
各第１Ｘ線吸収接続領域４２ａは、複数の画素電極１６のいずれか１つと重なり、各第２Ｘ線吸収接続領域４４ａは、第１Ｘ線吸収接続領域４２ａのいずれか１つと接着される。これにより、光電変換層３６に照射されたＸ線を検出する際の隣接画素間のクロストークを抑制することができる。より効果的にクロストークを抑制し、高い解像度の画像を得るためには、各第１Ｘ線吸収接続領域４２ａは、複数の画素電極１６のいずれか１つのみと重なり、各第２Ｘ線吸収接続領域４４ａは、第１Ｘ線吸収接続領域４２ａのいずれか１つのみと接着されることが好ましい。第１Ｘ線吸収接続層４２および第２Ｘ線吸収接続層４４は、例えば、Ｘ線検出装置１００Ａ１の有するＸ線吸収接続層４０を形成する樹脂材料と同じ樹脂材料から形成される。第１Ｘ線吸収接続層４２および第２Ｘ線吸収接続層４４を形成する樹脂材料は、同じ樹脂材料でもよいし、異なる樹脂材料でもよい。
【００５７】
次に、図５（ａ）〜図５（ｄ）および図６（ａ）〜図６（ｄ）を参照して、Ｘ線検出装置１００Ｂ１の製造方法を説明する。図５（ａ）〜図５（ｄ）は、Ｘ線検出装置１００Ｂ１のアクティブマトリクス基板１０と対向基板３０との貼り合わせのプロセスを模式的に示す断面図であり、図６（ａ）〜図６（ｄ）は、Ｘ線検出装置１００Ｂ１のアクティブマトリクス基板１０上に形成された第１Ｘ線吸収樹脂層６７と、対向基板３０上に形成された第２Ｘ線吸収樹脂層６６との位置関係を例示する図である。
【００５８】
図５（ａ）は、アクティブマトリクス基板１０および対向基板３０の表面上に、それぞれ、第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８を形成する工程を示す図である。この工程において、まず、アクティブマトリクス基板１０および対向基板３０を用意する。アクティブマトリクス基板１０は、公知の方法で作製され得る。アクティブマトリクス基板１０は、例えば液晶表示装置に使用されるアクティブマトリクス基板と同じ工程で作製してもよい。対向基板３０は、基板３２を用意し、基板３２上に電極層３４を形成し、電極層３４上に光電変換層３６を形成することで作製される。
【００５９】
次に、図５（ａ）に示すように、アクティブマトリクス基板１０の画素電極１６側のほぼ全面に樹脂を付与することにより、第１Ｘ線吸収樹脂膜６９を形成する。対向基板３０の光電変換層３６側の表面上のほぼ全面に樹脂を付与することにより、第２Ｘ線吸収樹脂膜６８を形成する。第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８は、同じ樹脂材料を用いて形成してもよいし、異なる樹脂材料を用いて形成してもよい。液状の樹脂の場合は、例えばスピン法、スプレー法、印刷法を用いて、基板に付与することができる。フィルム状の樹脂の場合は、例えばラミネート法を用いて基板に付与することができる。フィルム状の樹脂は、均一な厚さの樹脂を容易に実現できるという利点がある。第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８を形成した後、第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８のプリベークを行ってもよい。
【００６０】
ここでは、第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８は、それぞれ、感光性を有する樹脂に導電性粒子を分散させたものを用いて形成されている。第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８に感光性樹脂を用いると、フォトレジストを用いることなく、フォトリソグラフィプロセスにより、第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６を形成することができる。フォトレジストを用いないことにより、フォトリソグラフィプロセスを簡便化することができる。感光性樹脂はポジ型でもよいし、ネガ型でもよい。第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８の樹脂が感光性を有しない樹脂である場合は、フォトレジストを用いることで、フォトリソグラフィプロセスにより第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６を形成することができる。
【００６１】
図５（ｂ）は、アクティブマトリクス基板１０および対向基板３０の表面上に、それぞれ、第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６を形成する工程を示す図である。ここでは、フォトリソグラフィプロセスを用いて、第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８から、規則性をもって配置された島状構造を含む第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６を、それぞれ形成する。第１Ｘ線吸収樹脂層６７は複数の第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを含み、第２Ｘ線吸収樹脂層６６は複数の第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａを含む。フォトリソグラフィプロセスを用いると、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａおよび第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａを高い精度で形成することができる。
【００６２】
フォトリソグラフィプロセスでは、所定のパターンの開口部を有するフォトマスクを介して、第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８に、それぞれ、紫外光を照射し、開口部に対応する領域のみを露光する。露光した後に有機アルカリ溶液等で現像する。現像を行った後に水洗を行う。紫外線を照射する条件は例えば約１０ｍＷ／ｃｍ2×２０秒であり、現像時間は例えば約６０秒である。第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および／または第２Ｘ線吸収樹脂膜６８にポジ型の感光性樹脂を用いた場合は、露光された領域の樹脂が除去され、露光された領域以外の領域の樹脂が第１Ｘ線吸収樹脂層６７および／または第２Ｘ線吸収樹脂層６６を形成する。第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および／または第２Ｘ線吸収樹脂膜６８にネガ型の感光性樹脂を用いた場合は、露光された領域以外の領域の樹脂が除去され、露光された領域の樹脂が第１Ｘ線吸収樹脂層６７および／または第２Ｘ線吸収樹脂層６６をそれぞれ形成する。
【００６３】
ここで、図６（ａ）〜図６（ｄ）を参照して、第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６の形状（パターン）を説明する。図６（ａ）は、対向基板３０の光電変換層３６側に形成された第２Ｘ線吸収樹脂層６６を示す図であり、図６（ｂ）は、アクティブマトリクス基板１０の画素電極１６側に形成された第１Ｘ線吸収樹脂層６７を示す図であり、図６（ｃ）は、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａ、画素電極１６、およびＴＦＴ１４の位置関係を１画素ごとに示す図であり、図６（ｄ）は、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とを貼り合わせたときの第１Ｘ線吸収樹脂層６７、第２Ｘ線吸収樹脂層６６、および画素電極１６の位置関係を例示する図である。第１Ｘ線吸収樹脂層６７は、図６（ｂ）に示すように、複数の第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを含み、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのそれぞれは、図６（ｃ）に示すように、画素電極１６のいずれか１つの一部およびＴＦＴ１４の半導体層１４ｉのいずれか１つの全部と重なるように形成される。第２Ｘ線吸収樹脂層６６は、図６（ａ）に示すように、複数の第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａを含み、第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａのそれぞれは、図６（ｄ）に示すように、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とを貼り合わせたときに、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのいずれか１つと重なるように形成される。第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのそれぞれは、画素電極１６のいずれか１つのみと重なるように形成されていてもよく、第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａのそれぞれが、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのいずれか１つのみと重なるように形成されていてもよい。
【００６４】
ここで、画素電極１６、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａ、および第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの位置関係について説明する。画素電極１６、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａ、および第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの位置関係は、画素電極１６、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａ、および第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの、それぞれの、２次元的な大きさ、ピッチ、および隣接間距離によって決まる。これらはいずれも基板の法線方向から見たときの長さである。
【００６５】
各第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａが、画素電極１６のいずれか１つのみと重なるかどうかは、画素電極１６のピッチと比較した第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさによって決まる。画素電極１６のピッチとは、ある画素電極の位置とそれに隣接する画素電極の位置とを結ぶ直線の長さをいうことにする。画素電極１６の位置は、画素電極の重心がある位置とする。例えば、画素電極１６がほぼ円形の場合は、円の中心がある位置、画素電極１６がほぼ正方形の場合は、対角線が交差する位置である。この場合の第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさは、基準とする画素電極１６のピッチと対応する方向に、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを射影した長さをいうことにする。
【００６６】
例えば、図６（ｂ）に示すように、画素電極１６が、行方向および列方向にマトリクス状に配列されている場合、画素電極１６の行方向のピッチＰｘは、ある画素電極の対角線が交差する点と、その画素電極と行方向に隣接している画素電極の、対角線が交差する点との間の距離と等しい。画素電極１６の列方向のピッチＰｙは、ある画素電極の対角線が交差する点と、その画素電極と列方向に隣接している画素電極の、対角線が交差する点との間の距離と等しい。画素電極１６の行方向のピッチＰｘと画素電極１６の列方向のピッチＰｙとは、同じ値であることもあり、異なる値であることもある。画素電極１６の列方向のピッチＰｘと比較した、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさは、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを行方向に射影した長さである。画素電極１６の列方向のピッチＰｙと比較した、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさは、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを列方向に射影した長さである。例えば、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの形状が円の場合は、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを行方向に射影した長さおよび第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを列方向に射影した長さは、ともに円の直径の長さとなる。画素電極１６の行方向のピッチＰｘと比較した、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさと、画素電極１６の列方向のピッチＰｙと比較した、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさは、同じ値であることもあり、異なる値であることもある。
【００６７】
各第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａが、画素電極１６のいずれか１つのみと重なるためには、少なくとも、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさが画素電極１６のピッチより小さい必要がある。第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさが画素電極１６のピッチより大きいまたは等しい場合は、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを画素電極１６上にどのように配置しても、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａは２以上の画素電極１６と重なるからである。各第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａが、画素電極１６のいずれか１つのみと重なるためには、画素電極１６上に第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを形成する際の誤差が、例えば、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさと画素電極１６のピッチとの差より小さければよい。画素電極１６上に第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを形成する際の誤差とは、例えば、図５（ｂ）を参照して説明した第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを形成する際に用いるフォトマスクの位置のずれである。
【００６８】
第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａのそれぞれが、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのいずれか１つのみと重なるかどうかは、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチと比較した第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの２次元的な大きさによって決まる。第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチとは、ある第１樹脂領域の位置とそれに隣接する第１樹脂領域の位置とを結ぶ直線の長さをいうことにする。第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの位置は、第１樹脂領域の重心がある位置とする。例えば、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａがほぼ円形の場合は、円の中心がある位置、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａがほぼ正方形の場合は、対角線が交差する位置である。この場合の第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの２次元的な大きさは、基準とする第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチと対応する方向に、第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａを射影した長さをいうことにする。
【００６９】
第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａのそれぞれが、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのいずれか１つのみと重なるためには、少なくとも、第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの２次元的な大きさが第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチより小さい必要がある。第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの２次元的な大きさが第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチより大きいまたは等しい場合は、第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａを第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａ上にどのように配置しても、第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａは２以上の第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａと重なるからである。各第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａが、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのいずれか１つのみと重なるためには、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａと第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａとを接着させる際の誤差が、例えば、第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの２次元的な大きさと第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチとの差より小さければよい。第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａと第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａとを接着させる際の誤差とは、例えば、図５（ｃ）を参照して後述する、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０との位置合わせの工程におけるずれである。
【００７０】
画素電極１６、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａ、および第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの、それぞれの、大きさ、形状、隣接間距離、およびピッチは、例えば、画素電極１６が一辺約７０μｍのほぼ正方形で、画素電極１６の隣接間距離が約１０μｍ、画素電極１６のピッチが約８０μｍであるときに、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａおよび第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａは直径約６０μｍのほぼ円形であり、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの隣接間距離および第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの隣接間距離は約２０μｍであり、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチおよび第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａのピッチは約８０μｍである。画素電極１６の２次元的な大きさ（典型的には、形状がほぼ正方形の場合は一辺の長さ、形状がほぼ円形の場合は直径の長さである）を１とすると、画素電極１６の隣接間距離は０．０４〜０．２であり、画素電極１６のピッチは１．０４〜１．２であり、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさおよび第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの２次元的な大きさは０．５〜１であり、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの隣接間距離および第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの隣接間距離は０．０４〜０．７であり、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチおよび第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａのピッチは１．０４〜１．２であることが好ましい。第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａおよび第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの厚さは、例えば約１０μｍである。
【００７１】
ここで、画素電極１６の隣接間距離とは、ある画素電極の端と、その画素電極に隣接する画素電極の端とを結ぶ直線のうち、最も短いものの長さをいうことにする。画素電極１６の隣接間距離を実現する方向と画素電極１６のピッチに対応する方向とが平行である場合は、画素電極１６のピッチは、画素電極１６の２次元的な大きさと画素電極１６の隣接間距離の和となり得る。第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの隣接間距離とは、ある第１樹脂領域の端と、その第１樹脂領域に隣接する第１樹脂領域の端とを結ぶ直線のうち、最も短いものの長さをいうことにする。第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの隣接間距離を実現する方向と第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチに対応する方向とが平行である場合は、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチは、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの２次元的な大きさと第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの隣接間距離の和となり得る。第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａの隣接間距離は、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａの隣接間距離と同様に定義される。第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａのピッチは、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのピッチと同様に定義される。
【００７２】
図５（ｃ）は、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０との位置合わせを行う工程を示す図である。図５（ｃ）に示すように、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とを僅かな隙間を設けた状態で対向して配置させ、第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａのそれぞれが、第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａのいずれか１つと重なるように、位置合わせを行う。
【００７３】
図５（ｄ）は、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とを加熱プレスにより貼り合わせる工程を示す図である。図５（ｄ）に示すように、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とを、加熱プレス処理を行うことで貼り合わせる。この工程により、複数の第１Ｘ線吸収樹脂領域６７ａを有する第１Ｘ線吸収樹脂層６７が、複数の第１Ｘ線吸収接続領域４２ａを有する第１Ｘ線吸収接続層４２となり、複数の第２Ｘ線吸収樹脂領域６６ａを有する第２Ｘ線吸収樹脂層６６が、複数の第２Ｘ線吸収接続領域４４ａを有する第２Ｘ線吸収接続層４４となることで、Ｘ線検出装置１００Ｂ１が得られる。
【００７４】
本発明の実施形態によるＸ線検出装置の製造方法によれば、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とに、それぞれ、第１Ｘ線吸収樹脂層６７または第２Ｘ線吸収樹脂層６６を形成することで、両方の基板が、それぞれ、第１Ｘ線吸収樹脂層６７または第２Ｘ線吸収樹脂層６６との間で優れた接着性を得ることができる。従って、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０との間の接続安定性に優れたＸ線検出装置を得ることができる。
【００７５】
本発明の実施形態によるＸ線検出装置の製造方法によれば、従来の方法における接着面積の違いも抑制できる。すなわち、一方の基板のみに樹脂を付与した場合には、樹脂が付与された一方の基板と樹脂との接着面積に比べ、他方の基板と樹脂との接着面積が小さいために、他方の基板と樹脂との接着力が劣ると考えられるが、本発明の実施形態によるＸ線検出装置の製造方法によれば、両方の基板に第１Ｘ線吸収樹脂層６７または第２Ｘ線吸収樹脂層６６をそれぞれ形成することで、一方の基板と樹脂との接着面積だけでなく、他方の基板と樹脂との接着面積も小さくならないので、接着面積の差が小さい。さらに、樹脂が付与されなかった他方の基板と樹脂との接着性より、樹脂同士（第１Ｘ線吸収樹脂層６７と第２Ｘ線吸収樹脂層６６）の接着性の方が高い。これらのことから、両基板間の接続安定性に優れたＸ線検出装置を得ることができる。
【００７６】
本発明の実施形態によるＸ線検出装置の製造方法によれば、両基板に、それぞれ、第１Ｘ線吸収樹脂層６７または第２Ｘ線吸収樹脂層６６を形成するので、樹脂の総量を同じとすると、一方の基板にのみ樹脂を付与した場合に比べて、それぞれの基板に付与する樹脂の量を減らすことができる。従って、一方の基板にのみ樹脂を付与した場合に比べて、接続材の底面積を小さくする（接続材の底面積に対する厚さの割合を大きくする）ことができる。これにより、プレスによって接続材が両基板と平行な平面方向に広がることを抑制することができる。また、クロストークを抑制することができる状態を維持したまま、プレス圧を大きくすることができるので、両基板間の接続安定性を高めることができる。以上のことから、本発明の実施形態によるＸ線検出装置の製造方法によると、Ｘ線検出装置の製造工程における接着歩留まりが向上する。
【００７７】
図５（ｄ）に示した貼り合わせる際の加熱プレス処理に用いる装置は、例えば減圧（真空）プレス装置である。減圧（真空）プレスは、プレスすべきアクティブマトリクス基板１０と対向基板３０との間の隙間を減圧することで、外部からの大気圧を利用してプレスを行う。減圧（真空）プレスによると、面積の大きな基板同士を貼り合わせる際も均一にプレスすることが可能である。減圧（真空）プレスは大気圧を利用するプレス法であるので、プレス圧は大気圧（１ｋｇｆ／ｃｍ2）以下である。
【００７８】
加熱プレス処理に用いる装置は減圧（真空）プレス装置に限られない。例えば、加圧プレス装置、オートクレーブ装置、加熱ローラを用いることにより、１ｋｇｆ／ｃｍ2超のプレス圧でプレスして貼り合わせることができる。加熱プレスは、例えば４０ｋｇｆ／ｃｍ2以上の加圧力と約２５℃の温度でプレスし、その後、約２２０℃のオーブンで約１時間加熱してもよい。
【００７９】
特に、フォトリソグラフィプロセスにより第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６を形成した場合は、露光および現像を経た後で、アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とを加熱プレスして貼り合わせるので、加熱プレスする際には、第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６の流動性が低いために、その接着性が低いことが考えられる。従って、加熱プレスに１ｋｇｆ／ｃｍ2超のプレス圧を用いることで、フォトリソグラフィプロセスを用いた場合であっても、第１Ｘ線吸収樹脂層６７と第２Ｘ線吸収樹脂層６６との接着性を高め、両基板間の接続安定性に優れたＸ線検出装置を得ることができる。
【００８０】
図５（ａ）〜図５（ｄ）および図６（ａ）〜図６（ｄ）を参照して説明したＸ線検出装置１００Ｂ１の製造方法では、感光性を有する樹脂を用いて形成した第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８から、フォトリソグラフィプロセスを用いて、第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６をそれぞれ形成した。フォトリソグラフィプロセスを用いると、第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６の形状（パターン）を高い精度で形成することができる。
【００８１】
第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６の形成方法はこれに限られない。例えば、スクリーン印刷法やインクジェット法を用いると、第１Ｘ線吸収樹脂膜６９および第２Ｘ線吸収樹脂膜６８を形成することなく、アクティブマトリクス基板１０および対向基板３０に、それぞれ、上述した形状（パターン）を有する第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６を形成することができる。この場合、第１Ｘ線吸収樹脂層６７および第２Ｘ線吸収樹脂層６６は、感光性を有する樹脂を用いて形成してもよいし、感光性を有しない樹脂を用いて形成してもよい。
【００８２】
なお、本発明の実施形態によるＸ線検出装置１００Ａ１の製造方法は、よく知られているように、例えば、Ｘ線吸収接続層が１層である点を除いて、上述したＸ線検出装置１００Ｂ１の製造方法と同じであってよい。
【００８３】
（実施形態２）
次に、図７を参照して、本発明の実施形態２に係るＸ線検出装置１００Ａ２の構造を説明する。図７は、Ｘ線検出装置１００Ａ２の模式的な断面図を示す。
【００８４】
Ｘ線検出装置１００Ａ２は、Ｘ線吸収接続層４０に代えて接続層２０を有する点、および、半導体層１４ｉと重なるＸ線吸収樹脂部４６をさらに有する点で、Ｘ線検出装置１００Ａ１と異なる。Ｘ線検出装置１００Ａ２は、上記の２点を除いて、Ｘ線検出装置１００Ａ１と同じであってよい。
【００８５】
接続層２０は、複数の接続領域２０ａを有し、各接続領域２０ａは、複数の画素電極１６のいずれかと重なる。アクティブマトリクス基板１０と対向基板３０とは、接続層２０によって接着されている。
【００８６】
複数のＸ線吸収樹脂部４６は、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有し、複数のＸ線吸収樹脂部４６のそれぞれは、基板１２の法線方向から見たとき、複数の半導体層１４ｉのいずれか１つの全部と重なる。複数のＸ線吸収樹脂部４６は、線減衰係数の高い元素を含有するので、Ｘ線検出装置１００Ａ２の対向基板３０側から照射されたＸ線のうち、光電変換層３６を通過したＸ線を減衰させることができる。複数のＸ線吸収樹脂部４６は、基板１２の法線方向から見たとき、複数の半導体層１４ｉのいずれか１つの全部と重なるので、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量を減らすことができる。Ｘ線検出装置１００Ａ２は、複数のＸ線吸収樹脂部４６によって、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、Ｘ線照射によるＴＦＴ１４の特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。
【００８７】
複数のＸ線吸収樹脂部４６をＸ線吸収部と呼ぶことがある。Ｘ線吸収部は、複数の半導体層１４ｉと光電変換層３６との間に設けられ、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有し、基板１２の法線方向から見たとき複数の半導体層１４ｉと重なる、という条件を満たせば、複数のＸ線吸収樹脂部４６に限られない。Ｘ線吸収部を有するＸ線検出装置は、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、Ｘ線照射によるＴＦＴ１４の特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。
【００８８】
なお、本実施形態によるＸ線検出装置１００Ａ２は、基板３２と、電極層３４と、光電変換層３６とを含む対向基板３０を有するが、本発明による実施形態のＸ線検出装置は、これに限られない。本発明による実施形態のＸ線検出装置は、後述する本発明の実施形態３に係るＸ線検出装置２００Ａ１（図１３参照）のように、基板３２と電極層３４と光電変換層３６とに代えて、光電変換基板５１と、光電変換基板５１のアクティブマトリクス基板１０側とは反対側の表面上に形成された電極層５４とを含む対向基板５０を、対向基板３０に代えて有していてもよい。
【００８９】
Ｘ線検出装置１００Ａ２が有する接続層２０は、例えば、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有する必要がない点を除いて、本発明の実施形態１に係るＸ線検出装置１００Ａ１におけるＸ線吸収接続層４０と同じであってよい。
【００９０】
Ｘ線検出装置１００Ａ２が有するＸ線吸収樹脂部４６は、例えば、本発明の実施形態１に係るＸ線検出装置１００Ａ１が有するＸ線吸収接続層４０を形成する樹脂材料と同じ樹脂材料から形成される。複数のＸ線吸収樹脂部４６は、接続層２０を形成する樹脂材料と異なる樹脂材料から形成されていてもよい。接続層２０が、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有する場合は、複数のＸ線吸収樹脂部４６は、接続層２０を形成する樹脂材料と同じ樹脂材料から形成されていてもよい。
【００９１】
複数のＸ線吸収樹脂部４６は、例えば、フォトリソグラフィプロセスによってアクティブマトリクス基板１０上に形成される。複数のＸ線吸収樹脂部４６は、フォトリソグラフィプロセス以外の方法を用いて形成されていてもよい。複数のＸ線吸収樹脂部４６は、例えば、スクリーン印刷法、インクジェット法、またはディスペンサー法を用いて形成され得る。アクティブマトリクス基板１０上に接続層２０が形成される前に、複数のＸ線吸収樹脂部４６を形成してもよく、アクティブマトリクス基板１０上に接続層２０が形成された後に、複数のＸ線吸収樹脂部４６を形成してもよい。Ｘ線吸収樹脂部４６は、例えば、直径約２０μｍのほぼ円形である。Ｘ線吸収樹脂部４６の厚さは、例えば、約１０μｍである。
【００９２】
Ｘ線吸収樹脂部４６は、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに直接接していてもよいし、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに直接接していなくてもよい。例えば、半導体層１４ｉとＸ線吸収樹脂部４６との間に有機絶縁膜（平坦化膜）を有していてもよい。有機絶縁膜（平坦化膜）の厚さは、例えば、約３μｍである。Ｘ線吸収樹脂部４６が半導体層１４ｉに直接接していない場合は、基板１２の法線方向から入射するＸ線だけでなく、基板１２の法線方向から傾斜した角度で半導体層１４ｉのチャネル領域となる部分に入射するＸ線の影響を考慮する必要がある。特に、Ｘ線吸収樹脂部４６と半導体層１４ｉとの間の、基板１２の法線方向の距離が大きい場合に、基板１２の法線方向から傾斜した角度で半導体層１４ｉのチャネル領域となる部分に入射するＸ線の影響が大きくなる傾向がある。Ｘ線吸収樹脂部４６は、基板１２の法線方向から０度〜２５度傾斜した角度で半導体層１４ｉのチャネル領域となる部分に入射するＸ線がＸ線吸収樹脂部４６を通過するように、設けられていることが好ましい。
【００９３】
複数のＸ線吸収樹脂部４６を有する本発明の実施形態によるＸ線検出装置は、Ｘ線を減衰させる効果の高い物質を含む樹脂部を、接続層とは別に設けることによって、Ｘ線を減衰させる効果の高い物質を含む樹脂材料の量を減らすことができる。従って、本発明の実施形態によるＸ線検出装置は、Ｘ線を減衰させる効果の高い物質にかかるコストを減らすことができ、低いコストで製造することができる。
【００９４】
次に、図８を参照して、本実施形態の他のＸ線検出装置１００Ｂ２の構造を説明する。図８は、Ｘ線検出装置１００Ｂ２の模式的な断面図である。
【００９５】
図８に示すように、Ｘ線検出装置１００Ｂ２は、接続層として、第１接続層２２と第２接続層２４との２層を有する点において、Ｘ線検出装置１００Ａ２と異なる。Ｘ線検出装置１００Ｂ２は、接続層を２層有する点を除いて、Ｘ線検出装置１００Ａ２と同じであってよい。Ｘ線検出装置１００Ｂ２は、複数のＸ線吸収樹脂部４６によって、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量が低減されるので、Ｘ線照射によるＴＦＴ１４の特性変化に起因した不具合の発生が抑制され、動作安定性に優れている。
【００９６】
Ｘ線検出装置１００Ｂ２の有する第１接続層２２は、アクティブマトリクス基板１０の複数の画素電極１６上に形成され、複数の第１接続領域２２ａを有する。各第１接続領域２２ａは、基板１２の法線方向から見たとき、複数の画素電極１６のいずれか１つの少なくとも一部と重なる。Ｘ線検出装置１００Ｂ２の有する第２接続層２４は、対向基板３０の光電変換層３６上に形成され、複数の第２接続領域２４ａを有する。複数の第２接続領域２４ａのそれぞれは、複数の第１接続領域２２ａのいずれか１つと直接接着されている。Ｘ線検出装置１００Ｂ２は、アクティブマトリクス基板１０に設けられた第１接続層２２と、対向基板３０に設けられた第２接続層２４とが直接接着されているので、両基板間の接続安定性に優れている。
【００９７】
Ｘ線検出装置１００Ｂ２が有する第１接続層２２および第２接続層２４は、例えば、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有する必要がない点を除いて、本発明の実施形態１に係るＸ線検出装置１００Ｂ１における第１Ｘ線吸収接続層４２および第２Ｘ線吸収接続層４４と同じであってよい。
【００９８】
次に、図９を参照して、本実施形態のさらに他のＸ線検出装置１００Ａ３の構造を説明する。図９は、Ｘ線検出装置１００Ａ３の模式的な断面図を示す。
【００９９】
図９に示すように、Ｘ線検出装置１００Ａ３は、Ｘ線吸収部として複数の対向電極４８を有する点において、Ｘ線検出装置１００Ａ２と異なる。Ｘ線検出装置１００Ａ３は、Ｘ線吸収部として複数の対向電極４８を有する点を除いて、Ｘ線検出装置１００Ａ２と同じであってよい。
【０１００】
複数の対向電極４８は、光電変換層３６と接続層２０との間に設けられ、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含有し、複数の対向電極４８のそれぞれは、基板１２の法線方向から見たとき、複数の半導体層１４ｉのいずれか１つの全部と重なる。Ｘ線検出装置１００Ａ３は、複数の対向電極４８によって、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、Ｘ線照射によるＴＦＴ１４の特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。
【０１０１】
対向電極４８は、例えばＴａ、Ａｌ等の金属に、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素を含む合金を用いて形成される。対向電極４８は、２０ｋｅＶにおける線減衰係数が２００ｃｍ-1以上である元素の化合物（例えば酸化物）を含んでいてもよい。対向電極４８は、対向基板３０の光電変換層３６側の表面上に、例えば、金属膜をスパッタ蒸着で成膜し、基板１２の法線方向から見たとき、複数の半導体層１４ｉのいずれか１つの全部と重なるようにパターニングすることで、形成される。
【０１０２】
対向電極４８のそれぞれは、接続領域２０ａのいずれか１つと重なるように形成されていてもよい。この場合、Ｘ線の照射により光電変換層３６内で発生した電荷が、照射された位置に対応した対向電極４８にのみ収集されるので、周囲の画素とのクロストークが効果的に抑制される。より効果的にクロストークを抑制し、高い解像度の画像を得るためには、対向電極４８のそれぞれは、接続領域２０ａのいずれか１つのみと重なることが好ましい。一方で、光電変換層３６内で発生した電荷を効率よく吸収するためには、対向電極４８の面積は大きいことが好ましい。また、Ｘ線を効率よく減衰させるためには、対向電極４８の面積は大きいことが好ましい。
【０１０３】
Ｘ線検出装置１００Ａ３は、Ｘ線吸収部として、複数の対向電極４８のみを有していてもよいし、複数の対向電極４８および複数のＸ線吸収樹脂部４６を有していてもよい。Ｘ線吸収部として、複数の対向電極４８および複数のＸ線吸収樹脂部４６を有している場合は、より効果的にＴＦＴ１４に照射されるＸ線の線量を低減することができる。
【０１０４】
次に、図１０を参照して、本実施形態のさらに他のＸ線検出装置１００Ｂ３の構造を説明する。図１０は、Ｘ線検出装置１００Ｂ３の模式的な断面図である。
【０１０５】
図１０に示すように、Ｘ線検出装置１００Ｂ３は、接続層として、第１接続層２２と第２接続層２４との２層を有する点において、Ｘ線検出装置１００Ａ３と異なる。Ｘ線検出装置１００Ｂ３は、接続層を２層有する点を除いて、Ｘ線検出装置１００Ａ３と同じであってよい。Ｘ線検出装置１００Ｂ３は、複数の対向電極４８によって、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量が低減されるので、Ｘ線照射によるＴＦＴ１４の特性変化に起因した不具合の発生が抑制され、動作安定性に優れている。
【０１０６】
Ｘ線検出装置１００Ｂ３の有する第１接続層２２および第２接続層２４は、本実施形態のＸ線検出装置１００Ｂ２の有する第１接続層２２および第２接続層２４と同じであってよい。Ｘ線検出装置１００Ｂ３は、アクティブマトリクス基板１０に設けられた第１接続層２２と、対向基板３０に設けられた第２接続層２４とが直接接着されているので、両基板間の接続安定性に優れている。
【０１０７】
なお、本発明による実施形態のＸ線検出装置は、本発明の実施形態１に係る半導体装置および本発明の実施形態２に係る半導体装置に限られない。本発明による実施形態のＸ線検出装置は、図１１に示すＸ線検出装置１００Ａ４または図１２に示すＸ線検出装置１００Ｂ４のように、本発明の実施形態１および実施形態２を組み合わせたものでもよい。図１１は、Ｘ線検出装置１００Ａ４の模式的な断面図を示し、図１２は、Ｘ線検出装置１００Ｂ４の模式的な断面図を示す。
【０１０８】
図１１に示すように、Ｘ線検出装置１００Ａ４は、Ｘ線吸収部として複数の対向電極４８をさらに有する点において、Ｘ線検出装置１００Ａ１と異なる。Ｘ線検出装置１００Ａ４は、Ｘ線吸収部として複数の対向電極４８をさらに有する点を除いて、Ｘ線検出装置１００Ａ１と同じであってよい。Ｘ線検出装置１００Ａ４が有するＸ線吸収部は、複数の対向電極４８に限られない。
【０１０９】
Ｘ線検出装置１００Ａ４は、Ｘ線吸収部である複数の対向電極４８およびＸ線吸収接続層４０によって、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量が低減されるので、Ｘ線照射によるＴＦＴ１４の特性変化に起因した不具合の発生が抑制され、動作安定性に優れている。Ｘ線検出装置１００Ａ４は、Ｘ線吸収部およびＸ線吸収樹脂層の両方を有することによって、より効果的にＴＦＴ１４に照射されるＸ線の線量を低減することができる。
【０１１０】
図１２に示すように、Ｘ線検出装置１００Ｂ４は、Ｘ線吸収接続層として、第１Ｘ線吸収接続層４２と第２Ｘ線吸収接続層４４との２層を有する点において、Ｘ線検出装置１００Ａ４と異なる。Ｘ線検出装置１００Ｂ４は、Ｘ線吸収接続層を２層有する点を除いて、Ｘ線検出装置１００Ａ４と同じであってよい。Ｘ線検出装置１００Ｂ４は、複数の対向電極４８およびＸ線吸収接続層４０によって、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量が低減されるので、Ｘ線照射によるＴＦＴ１４の特性変化に起因した不具合の発生が抑制され、動作安定性に優れている。Ｘ線検出装置１００Ｂ４は、アクティブマトリクス基板１０に設けられた第１Ｘ線吸収接続層４２と、対向基板３０に設けられた第２Ｘ線吸収接続層４４とが直接接着されているので、両基板間の接続安定性に優れている。
【０１１１】
（実施形態３）
次に、図１３を参照して、本発明の実施形態３に係るＸ線検出装置２００Ａ１の構造を説明する。図１３は、Ｘ線検出装置２００Ａ１の模式的な断面図である。
【０１１２】
図１３に示すように、Ｘ線検出装置２００Ａ１は、対向基板５０の構成において、Ｘ線検出装置１００Ａ１の有する対向基板３０と異なる。Ｘ線検出装置２００Ａ１は、対向基板５０を除いて、Ｘ線検出装置１００Ａ１と同じであってよい。Ｘ線検出装置２００Ａ１は、Ｘ線吸収接続層４０によって、ＴＦＴ１４の半導体層１４ｉに照射されるＸ線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、Ｘ線照射によるＴＦＴ１４の特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。
【０１１３】
Ｘ線検出装置２００Ａ１の対向基板５０は、光電変換基板５１と、光電変換基板５１のアクティブマトリクス基板１０側とは反対側の表面上に形成された電極層５４とを有する。
【０１１４】
光電変換基板５１は、Ｘ線変換層として機能する。光電変換基板５１は、例えばＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを用いて形成される。ＣｄＴｅおよびＣｄＺｎＴｅは、高いＸ線の吸収係数を有するので、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを用いて光電変換基板５１を形成することにより、光電変換基板５１に照射されたＸ線を効率よく検出することができる。光電変換基板５１をＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅを用いて形成することにより、Ｘ線の検出効率を高くすることができるので、このようなＸ線検出装置は、静止画像の撮影のみならず、動画の撮影にも用いることができる。例えば、１フレーム期間が３３ｍｓ（フレーム周波数が３０Ｈｚ）の動画を撮影できる。
【０１１５】
光電変換基板５１は、例えばブリッジマン法、グラディエンドフリーズ法、トラベルヒーティング法によって形成される。Ｘ線検出装置２００Ａ１は、光電変換基板５１を用いることにより、光電変換層を成膜する工程が不要となり、製造工程を減らすことができる。光電変換基板５１の厚さは、例えば約０．５ｍｍである。
【０１１６】
電極層５４は、光電変換基板５１のほぼ全面を覆うように形成されていてもよい。電極層５４は、例えば、金属を用いて形成される。電極層５４は、例えばＡｌ等の、Ｘ線透過率の高い金属を用いて形成されていることが好ましい。電極層５４は、透明導電材料を用いて形成されていてもよい。
【０１１７】
Ｘ線吸収接続層４０は、光電変換基板５１に直接接していてもよいし、光電変換基板５１に直接接していなくてもよい。対向基板５０は、光電変換基板５１とＸ線吸収接続層４０との間に、さらに電子阻止層（不図示）を有していてもよい。電子阻止層は、絶縁層であり、例えば酸化アルミニウム（ＡｌＯx）を用いて形成することができる。電子阻止層により、Ｘ線が光電変換基板５１に照射されていない場合の暗電流を低減することができる。例えば、電極層３４に正電圧を印加した場合は、電子阻止層は、Ｘ線吸収接続層４０から光電変換基板５１へ電子が移動するのを防ぐことができる。
【０１１８】
対向基板５０は、光電変換基板５１とＸ線吸収接続層４０との間に、複数の対向電極（不図示）をさらに有していてもよい。対向基板５０が電子阻止層を有している場合は、複数の対向電極は、電子阻止層とＸ線吸収接続層４０との間に設けられ得る。対向電極のそれぞれは、典型的には、Ｘ線吸収接続領域４０ａのいずれか１つと重なる。対向電極は、例えばＴａ、Ａｌ等の金属を用いて形成される。対向電極は、対向基板５０の光電変換基板５１側の表面上に、例えば、金属膜をスパッタ蒸着で成膜し、それぞれがＸ線吸収接続領域４０ａのいずれか１つと重なるようにパターニングすることで、形成することができる。対向基板５０が複数の対向電極をさらに有する場合は、Ｘ線の照射によって光電変換基板５１内で発生した電荷が、照射された位置に対応した対向電極にのみ収集されるので、周囲の画素とのクロストークが効果的に抑制される。
【０１１９】
本実施形態のＸ線検出装置は、Ｘ線検出装置１００Ａ１が有する対向基板３０に代えて、対向基板５０を有するＸ線検出装置２００Ａ１に限られない。本実施形態の他のＸ線検出装置は、Ｘ線検出装置１００Ａ２が有する対向基板３０の構成において、基板３２と電極層３４と光電変換層３６とに代えて、光電変換基板５１と、光電変換基板５１のアクティブマトリクス基板１０側とは反対側の表面上に形成された電極層５４とを有していてもよい。本実施形態のさらに他のＸ線検出装置は、Ｘ線検出装置１００Ａ３が有する対向基板３０の構成において、基板３２と電極層３４と光電変換層３６とに代えて、光電変換基板５１と、光電変換基板５１のアクティブマトリクス基板１０側とは反対側の表面上に形成された電極層５４とを有していてもよい。本実施形態のさらに他のＸ線検出装置は、Ｘ線検出装置１００Ａ４が有する対向基板３０の構成において、基板３２と電極層３４と光電変換層３６とに代えて、光電変換基板５１と、光電変換基板５１のアクティブマトリクス基板１０側とは反対側の表面上に形成された電極層５４とを有していてもよい。
【０１２０】
本実施形態のＸ線検出装置は、Ｘ線吸収樹脂層および／またはＸ線吸収部によって、ＴＦＴの半導体層に照射されるＸ線の量が低減されるので、解像度を低下させることなく、Ｘ線照射によるＴＦＴの特性変化が抑制され、優れた動作安定性を有する。
【０１２１】
本実施形態のＸ線検出装置は上記のものに限られない。以下に述べる本実施形態のさらに他のＸ線検出装置は、アクティブマトリクス基板上に設けられた第１Ｘ線吸収接続層または第１接続層と、対向基板上に設けられた第２Ｘ線吸収接続層または第２接続層とが直接接着されているので、優れた動作安定性に加えて、両基板間の優れた接続安定性を有する。
【０１２２】
本実施形態のさらに他のＸ線検出装置は、Ｘ線検出装置１００Ｂ１、Ｘ線検出装置１００Ｂ２、Ｘ線検出装置１００Ｂ３、またはＸ線検出装置１００Ｂ４が有する対向基板３０の構成において、基板３２と電極層３４と光電変換層３６とに代えて、光電変換基板５１と、光電変換基板５１のアクティブマトリクス基板１０側とは反対側の表面上に形成された電極層５４とを有していてもよい。
【０１２３】
本実施形態のＸ線検出装置の製造方法は、対向基板の構成が異なる点を除いて、Ｘ線検出装置１００Ａ１、Ｘ線検出装置１００Ａ２、Ｘ線検出装置１００Ａ３、Ｘ線検出装置１００Ａ４、Ｘ線検出装置１００Ｂ１、Ｘ線検出装置１００Ｂ２、Ｘ線検出装置１００Ｂ３、またはＸ線検出装置１００Ｂ４の製造方法と同じであってよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、例えばアクティブマトリクス基板を有するフラットパネル型のＸ線検出装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０    アクティブマトリクス基板
１２    基板
１４    ＴＦＴ
１４ｉ    半導体層
１６    画素電極
３０、５０    対向基板
３２    基板
３４、５４    電極層
３６    光電変換層
５１    光電変換基板
４０    Ｘ線吸収接続層
４０ａ    Ｘ線吸収接続領域
４２    第１Ｘ線吸収接続層
４２ａ    第１Ｘ線吸収接続領域
４４    第２Ｘ線吸収接続層
４４ａ    第２Ｘ線吸収接続領域
４６    Ｘ線吸収樹脂部
４８    対向電極
２０    接続層
２０ａ    接続領域
２２    第１接続層
２２ａ    第１接続領域
２４    第２接続層
２４ａ    第２接続領域
１００Ａ１、１００Ｂ１、１００Ａ２、１００Ｂ２、１００Ａ３、１００Ｂ３、１００Ａ４、１００Ｂ４、２００Ａ１    Ｘ線検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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