(57)【要約】  本願は、Ｘ線検出装置およびＸ線検出パネルの製造方法をさらに提供する。本願は、主バイアス電圧信号線とフォトダイオードとを含み、前記フォトダイオードのカソードが前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続されるＸ線検出パネルであって、少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線を含み、前記補助バイアス電圧信号線が前記バイアス電圧信号線と電気的に接続されるＸ線検出パネルを提供する。
2021512276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトダイオードと、
自らを経由して前記フォトダイオードに主バイアス電圧を供給するように配置された主バイアス電圧信号線と、
自らを経由して前記フォトダイオードに補助バイアス電圧を供給するように配置された補助バイアス電圧信号線と、を備え、
前記補助バイアス電圧信号線は前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続される、Ｘ線検出パネル。
【請求項２】
前記補助バイアス電圧信号線の延出方向は前記主バイアス電圧信号線の延出方向に垂直である、請求項１に記載のＸ線検出パネル。
【請求項３】
前記主バイアス電圧信号線のある層を覆う第１のパッシベーション層をさらに備え、
前記補助バイアス電圧信号線は前記第１のパッシベーション層に設けられ、
前記補助バイアス電圧信号線は前記第１のパッシベーション層を貫通する第１のビアを介して、前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続される、請求項１に記載のＸ線検出パネル。
【請求項４】
前記第１のパッシベーション層に設けられるボンディングパッドと、
前記第１のパッシベーション層の下方に設けられるリードと、をさらに備え、
前記ボンディングパッドは少なくとも前記第１のパッシベーション層を貫通する第２のビアを介して前記リードと電気的に接続され、
前記補助バイアス電圧信号線は前記ボンディングパッドと同一の層に設けられ、
前記補助バイアス電圧信号線と前記ボンディングパッドは透明電極材料からなる、請求項３に記載のＸ線検出パネル。
【請求項５】
スイッチングトランジスタをさらに備え、
前記スイッチングトランジスタの第１極は前記フォトダイオードのアノードと電気的に接続される、請求項２〜４のいずれか一項に記載のＸ線検出パネル。
【請求項６】
前記主バイアス電圧信号線が金属材料からなり、前記スイッチングトランジスタを覆う、請求項５に記載のＸ線検出パネル。
【請求項７】
前記フォトダイオードのある層を覆う平坦化層と、
前記平坦化層を覆う第２のパッシベーション層と、を備え、
前記主バイアス電圧信号線は前記第２のパッシベーション層に形成され、前記第２のパッシベーション層と前記平坦化層を貫通する第３のビアを介して、前記フォトダイオードのカソードと電気的に接続される、請求項３または４に記載のＸ線検出パネル。
【請求項８】
前記Ｘ線検出パネルの入光面に設けられ、Ｘ線を可視光に変換することができるシンチレータ層をさらに備えた、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＸ線検出パネル。
【請求項９】
複数のフォトダイオードと、
自らを経由して前記複数のフォトダイオードの各々に主バイアス電圧を供給するように配置された複数本の主バイアス電圧信号線と、
自らを経由して前記複数のフォトダイオードの一部に補助バイアス電圧を供給するように配置された少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線と、を備え、
前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線はそれぞれ前記複数本の主バイアス電圧信号線の各々と電気的に接続される、Ｘ線検出パネル。
【請求項１０】
前記複数本の主バイアス電圧信号線のある層を覆う第１のパッシベーション層をさらに備え、
前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線は前記第１のパッシベーション層に設けられ、
前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線は前記第１のパッシベーション層を貫通する第１のビアを介して、それぞれ前記複数本の主バイアス電圧信号線の各々と電気的に接続される、請求項９に記載のＸ線検出パネル。
【請求項１１】
前記Ｘ線検出パネルは検出領域と、前記検出領域の少なくとも一方に位置する周辺領域とに分けられ、
前記検出領域は複数の検出ユニットに分けられ、前記複数の検出ユニットの各々には、いずれも前記複数のフォトダイオードのうちの１つのフォトダイオードが設けられており、
同一列における複数の検出ユニット内の複数のフォトダイオードのカソードは、同一の主バイアス電圧信号線と電気的に接続される、請求項９に記載のＸ線検出パネル。
【請求項１２】
前記周辺領域に設けられた少なくとも１組のリードと、
第２のビアを介して前記１組のリードと電気的に接続される複数のボンディングパッドと、をさらに備え、
前記複数本の主バイアス電圧信号線は同一の層に設けられ、
前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線は前記複数のボンディングパッドと同一の層に設けられ、
前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線と前記複数のボンディングパッドは透明電極材料からなる、請求項１１に記載のＸ線検出パネル。
【請求項１３】
請求項９に記載のＸ線検出パネルと、
前記主バイアス電圧信号線を介して前記複数のフォトダイオードの各々に主バイアス電圧を印加するように配置された主バイアス電圧信号源と、
前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線を介して前記複数のフォトダイオードの一部に補助バイアス電圧を印加するように配置された補助バイアス電圧信号源と、を備えるＸ線検出装置。
【請求項１４】
請求項９に記載のＸ線検出パネルと、
前記主バイアス電圧信号線と少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線を介して前記複数のフォトダイオードの各々に主バイアス電圧を印加するように配置された主バイアス電圧信号源と、を備えるＸ線検出装置。
【請求項１５】
複数本のデータ線と、
複数本のゲート線と、をさらに備え、
前記複数本のデータ線は前記複数本のゲート線と交差して設けられて、前記Ｘ線検出パネルを、複数行の検出ユニットと複数列の検出ユニットとに分け、前記複数行の検出ユニットと複数列の検出ユニットの各々に１つのフォトダイオードと１つのスイッチングトランジスタが設けられ、
各列のスイッチングトランジスタは同一のデータ線に接続され、
各行のスイッチングトランジスタは同一のゲート線に接続され、
前記１つのスイッチングトランジスタの第１極は前記検出ユニットにおけるフォトダイオードのアノードと電気的に接続され、
前記１つのスイッチングトランジスタの第２極は複数本のデータ線のうちの１本と電気的に接続され、
前記１つのスイッチングトランジスタのゲートは複数本のゲート線のうちの１本と電気的に接続される、請求項１３または１４に記載のＸ線検出装置。
【請求項１６】
前記Ｘ線検出パネルは検出領域と、前記検出領域の少なくとも一方に位置する周辺領域とに分けられ、
前記複数行の検出ユニットと複数列の検出ユニットは前記検出領域に設けられ、
前記補助バイアス電圧信号源と前記主バイアス電圧信号源は前記周辺領域に設けられる、請求項１３または１４に記載のＸ線検出装置。
【請求項１７】
ベース基板を提供する段階と、
前記ベース基板にフォトダイオードを形成する段階と、
前記フォトダイオードに、主バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階であって、前記主バイアス電圧信号線は前記フォトダイオードのカソードと電気的に接続される段階と、
前記主バイアス電圧信号線のパターン上に、補助バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階であって、前記補助バイアス電圧信号線は前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続される段階と、を含む、Ｘ線検出パネルの製造方法。
【請求項１８】
前記主バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階と、前記補助バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階との間に、
前記主バイアス電圧信号線のある層に第１のパッシベーション材料層を形成する段階と、
前記補助バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階で得られた前記補助バイアス電圧信号線が、第１のビアを介して前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続されるように、第１のパッシベーション材料層を貫通する前記第１のビアを形成する段階と、をさらに備える、請求項１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記第１のパッシベーション材料層を形成する段階の前に、少なくとも１組のリードを含むパターンを形成する段階と、
前記第１のパッシベーション材料層を形成した後、前記リードが露出するように、少なくとも前記第１のパッシベーション材料層を貫通する第２のビアを形成する段階であって、前記第１のビアと前記第２のビアは１回の構図工程により形成される段階と、
前記第２のビアを形成した後、前記第２のビアを介して前記リードと電気的に接続されるボンディングパッドを含むパターンを形成する段階であって、前記補助バイアス電圧信号線のパターンと前記ボンディングパッドのパターンは１回の構図工程により形成される段階と、をさらに含む、請求項１８に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１８年２月１日に中国特許庁へ提出された第２０１８１０１０２７４４．２号の特許出願の優先権を主張し、そのすべての内容を参照により本願に援用する。
【０００２】
本願は、Ｘ線検出デバイス分野に関わっており、具体的にＸ線検出パネル、当該Ｘ線検出パネルの製造方法および当該Ｘ線検出パネルを含むＸ線検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
デジタル医療の普及に伴い、一般的な医療機器におけるＸ線検出器には徐々にフラットパネルＸ線検出器が用いられるようになっている。通常のフラットパネルＸ線検出器では、フォトダイオードの電流がＸ線の影響を受け、バイアス電圧信号線における電流を検出することでＸ線の強度を確認することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願の一形態では、フォトダイオードと、自らを経由して前記フォトダイオードに主バイアス電圧を供給するように配置された主バイアス電圧信号線と、自らを経由して前記フォトダイオードに補助バイアス電圧を供給するように配置された補助バイアス電圧信号線と、を備え、前記補助バイアス電圧信号線が前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続されるＸ線検出パネルを提供する。
【０００５】
一実施例において、前記補助バイアス電圧信号線の延出方向は前記主バイアス電圧信号線の延出方向に垂直である。
【０００６】
一実施例において、第１のパッシベーション層は前記主バイアス電圧信号線のある層を覆う。前記補助バイアス電圧信号線は前記第１のパッシベーション層に設けられ、前記補助バイアス電圧信号線は前記第１のパッシベーション層を貫通する第１のビアを介して、前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続される。
【０００７】
一実施例において、ボンディングパッドは前記第１のパッシベーション層に設けられる。リードは前記第１のパッシベーション層の下方に設けられる。前記ボンディングパッドは少なくとも前記第１のパッシベーション層を貫通する第２のビアを介して前記リードと電気的に接続される。前記補助バイアス電圧信号線は前記ボンディングパッドと同一の層に設けられる。前記補助バイアス電圧信号線と前記ボンディングパッドは透明電極材料からなる。
【０００８】
一実施例において、前記スイッチングトランジスタの第１極は前記フォトダイオードのアノードと電気的に接続される。
【０００９】
一実施例において、前記主バイアス電圧信号線は金属材料からなり、前記スイッチングトランジスタを覆う。
【００１０】
一実施例において、平坦化層は前記フォトダイオードのある層を覆う。第２のパッシベーション層は前記平坦化層を覆う。前記主バイアス電圧信号線は前記第２のパッシベーション層に形成され、前記第２のパッシベーション層と前記平坦化層を貫通する第３のビアを介して、前記フォトダイオードのカソードと電気的に接続される。
【００１１】
一実施例において、シンチレータ層は前記Ｘ線検出パネルの入光面に設けられ、Ｘ線を可視光に変換することができる。
【００１２】
本願の一形態では、複数のフォトダイオードと、自らを経由して前記複数のフォトダイオードの各々に主バイアス電圧を供給するように配置された複数本の主バイアス電圧信号線と、自らを経由して前記複数のフォトダイオードの一部に補助バイアス電圧を供給するように配置された少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線と、を備え、前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線がそれぞれ前記複数本の主バイアス電圧信号線の各々と電気的に接続される、Ｘ線検出パネルを提供する。
【００１３】
一実施例において、第１のパッシベーション層は前記複数本の主バイアス電圧信号線のある層を覆う。前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線は前記第１のパッシベーション層に設けられる。前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線は前記第１のパッシベーション層を貫通する第１のビアを介して、それぞれ前記複数本の主バイアス電圧信号線における各々と電気的に接続される。
【００１４】
一実施例において、前記Ｘ線検出パネルは検出領域と、前記検出領域の少なくとも一方に位置する周辺領域とに分けられる。前記検出領域は複数の検出ユニットに分けられ、前記複数の検出ユニットの各々には、いずれも前記複数のフォトダイオードの１つのフォトダイオードが設けられている。同一列における複数の検出ユニット内の複数のフォトダイオードのカソードは、同一の主バイアス電圧信号線と電気的に接続される。
【００１５】
一実施例において、少なくとも１組のリードが前記周辺領域に設けられる。複数のボンディングパッドは第２のビアを介して前記１組のリードと電気的に接続される。前記複数本の主バイアス電圧信号線は同一の層に設けられる。前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線は前記複数のボンディングパッドと同一の層に設けられる。前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線と前記複数のボンディングパッドは透明電極材料からなる。
【００１６】
本願の一形態では、上記Ｘ線検出パネルと、前記主バイアス電圧信号線を介して前記複数のフォトダイオードの各々に主バイアス電圧を印加するように配置された主バイアス電圧信号源と、前記少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線を介して前記複数のフォトダイオードの一部に補助バイアス電圧を印加するように配置された補助バイアス電圧信号源と、を備えるＸ線検出装置を提供する。
【００１７】
一実施例において、Ｘ線検出装置は複数本のデータ線と、複数本のゲート線と、をさらに備える。前記複数本のデータ線は、前記複数本のゲート線と交差して設けられて、前記Ｘ線検出パネルを、複数行の検出ユニットと複数列の検出ユニットとに分け、前記複数行の検出ユニットと複数列の検出ユニットの各々に１つのフォトダイオードと１つのスイッチングトランジスタが設けられる。各列のスイッチングトランジスタは同一のデータ線に接続される。各行のスイッチングトランジスタは同一のゲート線に接続される。前記１つのスイッチングトランジスタの第１極は前記検出ユニットにおけるフォトダイオードのアノードと電気的に接続される。前記１つのスイッチングトランジスタの第２極は複数のデータ線のうちの１本と電気的に接続される。前記１つのスイッチングトランジスタにおけるゲートは複数のゲート線のうちの１本と電気的に接続される。
【００１８】
一実施例において、前記Ｘ線検出パネルは検出領域と、前記検出領域の少なくとも一方に位置する周辺領域とに分けられる。前記複数行の検出ユニットと複数列の検出ユニットは前記検出領域に設けられる。前記補助バイアス電圧信号源と前記主バイアス電圧信号源は前記周辺領域に設けられる。
【００１９】
本願の一形態では、ベース基板を提供する段階と、前記ベース基板にフォトダイオードを形成する段階と、前記フォトダイオードに、主バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階であって、前記主バイアス電圧信号線は前記フォトダイオードのカソードと電気的に接続される段階と、前記主バイアス電圧信号線のパターン上に、補助バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階であって、前記補助バイアス電圧信号線は前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続される段階と、を含む、Ｘ線検出パネルの製造方法を提供する。
【００２０】
一実施例において、前記主バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階と、前記補助バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階との間に、前記主バイアス電圧信号線のある層に第１のパッシベーション材料層を形成する段階と、前記補助バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階で得られた前記補助バイアス電圧信号線が、第１のビアを介して前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続されるように、第１のパッシベーション材料層を貫通する前記第１のビアを形成する段階と、をさらに備える。
【００２１】
一実施例において、前記製造方法は、前記第１のパッシベーション材料層を形成する段階の前に、少なくとも１組のリードを含むパターンを形成する段階と、前記第１のパッシベーション材料層を形成した後、前記リードが露出するように、少なくとも前記第１のパッシベーション材料層を貫通する第２のビアを形成する段階であって、前記第１のビアと前記第２のビアは１回の構図工程により形成される段階と、第２のビアを形成した後、前記第２のビアを介して前記リードと電気的に接続されるボンディングパッドを含むパターンを形成する段階であって、前記補助バイアス電圧信号線のパターンと前記ボンディングパッドのパターンは１回の構図工程により形成される段階と、をさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
図面は、本願をよりよく理解するために提供するものであり、明細書の一部を構成し、下記の具体的な実施の形態とともに本願を解釈するものであるが、本願を限定するものではない。
【００２３】
【図１】図１は本願の実施例に係るＸ線検出パネルの線路模式図である。
【図２】図２は本願の実施例に係るＸ線検出パネルにおける複数の検出ユニットの部分模式図である。
【図３】図３は本願の実施例に係るＸ線検出パネルの単一の検出ユニットの模式図である。
【図４】図４は図３の単一の検出ユニットの部分断面図である。
【図５】図５は本願の実施例に係るＸ線検出パネルの製造方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を組み合わせて本願の具体的な実施の形態について詳細に説明する。ここに記載する具体的な実施の形態は本願を説明及び解釈するためだけに用いられるものであって、本願を限定するものではない。
【００２５】
図１は本願が提供するＸ線検出パネルの線路模式図である。図１に示す通り、前記Ｘ線検出パネルは主バイアス電圧信号線１００とフォトダイオード（図示せず）とを備え、前記フォトダイオードのカソードは主バイアス電圧信号線１００に電気的に接続され、前記Ｘ線検出パネルは少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線２００をさらに含み、当該少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線２００は主バイアス電圧信号線１００に電気的に接続される。
【００２６】
前記Ｘ線検出パネルを用いて信号を検出する際は、主バイアス電圧信号源１１０を用いて主バイアス電圧信号線１００に主バイアス電圧を供給し、補助バイアス電圧信号源２１０を用いて補助バイアス電圧信号線２００に補助バイアス電圧を供給する。
【００２７】
図１には、４本の補助バイアス電圧信号線２００および１４本の主バイアス電圧信号線１００が示されているが、本願はこれに限定されない。この４本の補助バイアス電圧信号線２００における１本目２００−１は１４本の主バイアス電圧信号線１００における各１本に電気的に接続されており、この４本の補助バイアス電圧信号線２００における２本目２００−２は１４本の主バイアス電圧信号線１００における各１本に電気的に接続されており、この４本の補助バイアス電圧信号線２００における３本目２００−３は１４本の主バイアス電圧信号線１００における各１本に電気的に接続されており、この４本の補助バイアス電圧信号線２００における４本目２００−４は１４本の主バイアス電圧信号線１００における各１本に電気的に接続されている。
【００２８】
主バイアス電圧信号源１１０が主バイアス電圧信号線１００に主バイアス電圧を供給する際は、Ｘ線検出パネルの頂部の主バイアス電圧が好ましい。線路上の負荷により、１本目の補助バイアス電圧信号線２００−１部分の主バイアス電圧は小さくなり、１本目の補助バイアス電圧信号線２００−１が供給する補助バイアス電圧で、１本目の補助バイアス電圧信号線２００−１部分の主バイアス電圧が補償される。線路上の負荷により、２本目の補助バイアス電圧信号線２００−２部分の主バイアス電圧は小さくなり、２本目の補助バイアス電圧信号線２００−２が供給する補助バイアス電圧で、２本目の補助バイアス電圧信号線２００−２部分の主バイアス電圧が補償される。線路上の負荷により、３本目の補助バイアス電圧信号線２００−３部分の主バイアス電圧は小さくなり、３本目の補助バイアス電圧信号線２００−３が供給する補助バイアス電圧で、３本目の補助バイアス電圧信号線２００−３部分の主バイアス電圧が補償される。線路上の負荷により、４本目の補助バイアス電圧信号線２００−４部分の主バイアス電圧は小さくなり、４本目の補助バイアス電圧信号線２００−４が供給する補助バイアス電圧で、４本目の補助バイアス電圧信号線２００−４部分の主バイアス電圧が補償される。
【００２９】
補助バイアス電圧信号源２１０は補助バイアス電圧信号線２００を介して主バイアス電圧信号線１００に補助バイアス電圧を供給できることから、主バイアス電圧信号線１００の内部抵抗によるエネルギー消費を軽減、ひいては除去することができ、さらには電流検出が主バイアス電圧信号線１００の内部抵抗による電圧降下（ＲＣ  ｌｏａｄｉｎｇ）の影響を受けないようするか、またはバイアス電圧信号線の内部抵抗による電圧降下の影響を少なくとも低減することができ、電流検出が、フォトダイオード３００を照射する光信号の強弱の影響だけを受けるようにして、Ｘ線検出パネルの検出精度を高める。
【００３０】
なお、補助バイアス電圧信号線は必要に応じて１本または複数本設けることができるという点に注意する必要がある。複数本の補助バイアス電圧信号線を設けた場合、そのうちの１本の補助バイアス電圧信号線が断線したとしても、依然として残りの補助バイアス電圧信号線を介して主バイアス電圧の補償を行うことができ、信頼性を高めることができる。
【００３１】
データ信号源を用いてフォトダイオード３００のアノード３２０にデータ電圧を供給し、主バイアス電圧信号線１００が前記フォトダイオードのカソード３１０に電気的に接続されることで、主バイアス電圧信号線１００の作用下において、フォトダイオード３００は逆バイアス状態（即ち、等価容量を形成する）を呈する。フォトダイオード３００を照射する光強度に変化が生じたとき、フォトダイオード３００内に蓄えられた電荷量が変化するため、主バイアス電圧信号線１００が出力する検出電流も変化し、主バイアス電圧信号線１００内の電流を検出することで、Ｘ線の強度を確認することができる。
【００３２】
本願では、フォトダイオード３００の設置方法およびフォトダイオード３００の数について特に要求を設けない。具体的な実施の形態として、Ｘ線検出画像を得るために、前記Ｘ線検出パネルは複数のフォトダイオード３００と複数本の主バイアス電圧信号線１００とを含む。前記Ｘ線検出パネルは、検出領域Ｒ１と前記検出領域の少なくとも一方に位置する周辺領域Ｒ２とに分けられ、前記検出領域Ｒ１は複数の検出ユニット１３０に分けられ、即ち、複数行の検出ユニットおよび複数列の検出ユニットからなる配列であり、各検出ユニット内にいずれもフォトダイオード３００が設けられ、同一列内の検出ユニットにおけるフォトダイオード３００のカソード３１０は同一の主バイアス電圧信号線１００に電気的に接続される。
【００３３】
補助バイアス電圧信号源２１０はパネル外部の外接信号源であってよい。代替可能な方法として、別途、外接信号源がない場合、補助バイアス電圧信号線２０は主バイアス電圧信号線１００の前記周辺領域Ｒ２の部分に直接接続することもできるため、主バイアス電圧信号源１１０により信号の補償を実現する。
【００３４】
前記Ｘ線検出パネルは対応する信号変換モジュールおよび表示パネルと連携して使用される。前記Ｘ線検出パネルの検出ユニットは表示パネルの画素ユニットに対応してよい。例えば、１つの検出ユニットが１つの画素ユニットに対応し、若干の検出ユニットが１つの画素ユニットに対応し、または１つの検出ユニットが若干の画素ユニットに対応する。
【００３５】
検出ユニットは当該検出ユニット内のフォトダイオード３００に対応する誘導電流を階調電圧に変換して、表示パネル上の対応する画素ユニットを駆動して発光することでスカウト像を表示することができる。
【００３６】
上記の通り、同一列内のフォトダイオード３００は同一の主バイアス電圧信号線１００に接続されているため、データ信号源はスキャンによって、順次に各行のフォトダイオード３００のアノード３２０に、対応するアノード電圧（即ち、前記データ電圧）を供給することができる。主バイアス電圧信号線１００が前記フォトダイオードのカソード３１０に電気的に接続されることで、主バイアス電圧信号線１００の作用下において、フォトダイオード３００は逆バイアス状態を呈する。フォトダイオード３００を照射する光強度に変化が生じたとき、フォトダイオード３００内に蓄えられた電荷量が変化するため、主バイアス電圧信号線１００が出力する検出電流も変化し、主バイアス電圧信号線内の電流を検出することで、Ｘ線の強度を確認することができ、Ｘ線の検出を実現することができる。
【００３７】
上記の通り、同一列内のフォトダイオード３００は同一の主バイアス電圧信号線１００に接続されており、これに対応して、複数本の主バイアス電圧信号線１００はフォトダイオード３００配列の列方向に沿って平行に設けられる。一実施例において、補助バイアス電圧信号線２００を配置しやすくし、さらに、各主バイアス電圧信号線１００が均一に補償されることを確保するために、図１に示すように、補助バイアス電圧信号線２００の延伸方向は主バイアス電圧信号線１００の延伸方向に対して垂直または近似的に垂直である。
【００３８】
本願では、補助バイアス電圧信号線２００の数について特に限定せず、Ｘ線検出パネルのサイズ及び主バイアス電圧信号線１００の長さに応じて補助バイアス電圧信号線２００の数を決定することができる。通常、Ｘ線検出パネルのサイズが大きくなるほど、補助バイアス電圧信号線２００の本数も多くなる。図１に示す具体的な実施の形態において、前記Ｘ線検出パネルは、複数本の補助バイアス電圧信号線２００を含む。
【００３９】
図２に示されているのは、Ｘ線検出パネルの一部の模式図であり、図２では、前記複数の検出ユニットの配列のうち、同一行に位置する３つの異なる検出ユニット１３０のみが示されている。図３に示すのは、図２の３つの検出ユニットのうちの１つの検出ユニット１３０であり、主バイアス電圧信号線１００と、補助バイアス電圧信号線２００と、フォトダイオードのカソード３１０とがそれぞれ３つの異なる層に位置している。
【００４０】
図４は、図３の単一の検出ユニット１３０の部分断面図である。図３および図４に示すように、複数本の主バイアス電圧信号線１００は同一の層に設けられ、前記Ｘ線検出パネルは主バイアス電圧信号線１００を覆う第１のパッシベーション層４００をさらに含み、補助バイアス電圧信号線２００は第１のパッシベーション層４００に設けられ、第１のパッシベーション層４００を貫通する第１のビアＨ１を介して主バイアス電圧信号線１００と電気的に接続される。
【００４１】
ここで図１および図２の説明に戻ると、１つまたは複数の補助バイアス電圧信号線２００−１、２００−２、２００−３、２２０−４における各線は、第１のビアＨ１を介してそれぞれ複数の主バイアス電圧信号線１００と電気的に接続されている。
【００４２】
このような実施の形態では、他層パターンを形成するマスクプレートを改良する必要はなく、補助バイアス電圧信号線２００を形成するためのマスクプレートを使用するだけでよく、前記Ｘ線検出パネルを製造する装置の汎用性を向上させることができる。
【００４３】
本実施例において、シリコンの酸化物またはシリコンの窒化物から第１のパッシベーション層４００が作製される。
【００４４】
なお、前記Ｘ線検出パネルは、主バイアス電圧信号線１００、補助バイアス電圧信号線２００、フォトダイオード３００以外に、その他の回路構造も備えているが、ここでは、前記その他の回路構造についての説明は省略する。
【００４５】
前記Ｘ線検出パネルに信号を提供するために、前記Ｘ線検出パネルは、少なくとも１組のリード１２０とボンディングパッド２２０（ｂｏｎｄｉｎｇ  ｐａｄ）を含んでよい。本願では、ボンディングパッドの数について特に限定せず、前記少なくとも１組のリードにおける各組は、少なくとも１つのボンディングパッドに対応する。また、リードの数、具体的な位置については特に要求を設けない。
【００４６】
したがって、図１に示すように、リード（図示せず）とボンディングパッド２２０は、前記Ｘ線検出パネルの少なくとも一方の周辺領域Ｒ２に設けられ、例えばリード（図示せず）とボンディングパッド２２０は、Ｘ線検出パネル左側の周辺領域Ｒ２に設けられるため、検出ユニットへの妨げとはならない。
【００４７】
例えば、図４に示すように、前記Ｘ線検出パネルは、主バイアス電圧信号線１００に主バイアス電圧信号を供給するリード１２０を含み、当該リード１２０は、主バイアス電圧信号線１００と同一の層に設けてよい。第２のビアＨ２は、少なくとも部分的に前記第１のパッシベーション層を貫通し、前記リード１２０を露出する。
【００４８】
なお、「第２のビアが少なくとも前記第１のパッシベーション層を貫通する」ということは、第２のビアが、当該第２のビアに対応するボンディングパッド２２０と、当該ボンディングパッド２２０に対応するリードとの間のすべての絶縁層を貫通するということを指す。
【００４９】
主バイアス電圧信号線１００に主バイアス電圧信号を供給する１組のリードに対応するボンディングパッド２２０は、当該リード１２０を主バイアス電圧信号源１１０と電気的に接続する。
【００５０】
なお、前記Ｘ線検出パネルにはその他の回路構造もさらに存在し、各種回路構造はいずれも対応するリードおよびボンディングパッド２２０を有する。
【００５１】
本願では、透明電極材料を用いてボンディングパッド２２０を作製する。また、ボンディングパッド２２０は、第１のパッシベーション層４００に設けられ、リード１２０は第１のパッシベーション層４００の下方に位置するため、リードが環境に晒されない。透明電極材料は優れた耐腐食性を有するため、ボンディングパッド２２０は環境における水蒸気や酸素の腐食に耐え、後続加工での腐食を防ぐことができ、Ｘ線検出パネルの寿命を延ばすことができる。
【００５２】
補助バイアス電圧信号線２００とボンディングパッド２２０は同一材料で作製することができる。ボンディングパッド２２０の材料が透明電極材料である場合、補助バイアス電圧信号線２００の材料も透明電極材料である。透明電極材料を用いて補助バイアス電圧信号線２００を作製することの利点は、検出ユニットを遮ることがないため、Ｘ線検出パネルの開口率に影響を及ぼすことがなく、検出精度を高めることができるというものである。
【００５３】
図４に示すように、補助バイアス電圧信号線２００は、ボンディングパッド２２０と同一の層に設けられており、材料も同一である。言い換えれば、透明電極材料を用いて補助バイアス電圧信号線２００とボンディングパッド２２０を作製し、同一回の構図工程によってボンディングパッド２２０と補助バイアス電圧信号線２００を得る。また、ボンディングパッド２２０および補助バイアス電圧信号線２００は、第１のパッシベーション４００を共有することで、Ｘ線検出パネルの製造方法を簡略化し、コストを低減させる。
【００５４】
工程の省略、コスト削減という利点のほかに、透明電極材料を用いて補助バイアス電圧信号線２００を作製することのもう１つの利点は、フォトダイオード表面に照射される光を遮断することがなく、検出精度を高めることができるというものである。
【００５５】
検出精度を高めるために、フォトダイオード３００のカソード３１０は透明電極材料によって作製される。
【００５６】
上記の通り、異なる検出ユニットにおけるフォトダイオード３００の検出電流を得るために、異なる行のフォトダイオード３００にデータ電圧を順次供給することができる。
【００５７】
一実施例において、異なる行のフォトダイオード３００にデータ電圧を順次供給するために、図２に示す通り、前記Ｘ線検出パネルは複数のスイッチングトランジスタ５００と、複数本のデータ線６００と、複数本のゲート線７００とをさらに含む。複数本のデータ線６００は複数本のゲート線７００と交差して設けられて、前記Ｘ線検出パネルを、複数の前記検出ユニット（即ち、複数行の検出ユニットと複数列の検出ユニットからなる配列）に分ける。図２に示す通り、各前記検出ユニット内に１つのスイッチングトランジスタ５００が設けられ、各列のスイッチングトランジスタ５００は同一のデータ線６００に対応し、各行のスイッチングトランジスタ５００は同一のゲート線７００に対応する。図４に示す通り、スイッチングトランジスタ５００の第１極は、当該スイッチングトランジスタ５００のある検出ユニットにおけるフォトダイオード３００のアノード３２０と電気的に接続され、図２及び図３に示す通り、スイッチングトランジスタ５００の第２極は、当該スイッチングトランジスタ５００に対応するデータ線６００と電気的に接続され、スイッチングトランジスタ５００のゲートはゲート線７００に接続される。
【００５８】
ゲート駆動回路を介して各行のゲート線７００にスキャン信号を順次供給することで、各行のスイッチングトランジスタ５００の起動を制御することができ、スイッチングトランジスタ５００の第２極は、当該スイッチングトランジスタ５００に対応するデータ線６００と電気的に接続され、さらに、スイッチングトランジスタ５００の第１極は、当該スイッチングトランジスタ５００のある検出ユニットにおけるフォトダイオード３００のアノード３２０と電気的に接続されていることから、スイッチングトランジスタ５００が起動した後、対応するフォトダイオード３００のアノードは対応するデータ線６００に接続することができ、当該フォトダイオードのアノードと当該フォトダイオードのカソードとの間に静電容量を形成することができる。
【００５９】
本願では、主バイアス電圧信号線１００の材料について特に限定しない。検出結果に対する抵抗の影響を低減するために、主バイアス電圧信号線１００は金属材料からなる。
【００６０】
Ｘ線検出パネルの寿命を伸ばすために、金属材料からなる主バイアス電圧信号線１００は、スイッチングトランジスタ５００を覆うことで、スイッチングトランジスタ５００のチャネル領域に光が直接照射することによる劣化現象を最小限に抑え、ひいては除去することができる。
【００６１】
本願では、フォトダイオードの具体的な類型について特に要求を設けず、前記フォトダイオードはＰＩＮダイオードであってよい。
【００６２】
フォトダイオードは比較的大きな厚さを有する。具体的には、主バイアス電圧信号線１００の断線を防ぐために、前記Ｘ線検出パネルは、平坦化層８００と第２のパッシベーション層９００とを含む。図４に示すように、平坦化層８００はフォトダイオード３００を覆い、第２のパッシベーション層９００は平坦化層８００を覆い、主バイアス電圧信号線１００は第２のパッシベーション層９００に形成されて、第２のパッシベーション層９００と平坦化層８００を貫通する第３ビアＨ３を介してフォトダイオード３００のカソード３１０と電気的に接続される。
【００６３】
有機樹脂材料を用いて平坦化層８００を作製することにより、比較的大きな厚さを有する平坦化層８００が得られ、平坦化という効果をより好ましく実現することができる。金属材料は樹脂材料で作られた平坦化層に直接堆積するのが難しいため、第２のパッシベーション層９００を設ければ、金属材料で作られた主バイアス電圧信号線１００の堆積に有利になる。
【００６４】
Ｘ線を検出する際には、Ｘ線を可視光に変換してから、フォトダイオードを用いて可視光の強度を検出し、可視光の強度からＸ線の強度を確認する必要がある。
【００６５】
一実施例において、シンチレータ層を用いてＸ線を可視光に変換することができる。
【００６６】
本願が提供するＸ線検出パネルは、前記シンチレータ層を含んでよく、前記シンチレータ層を含まなくてもよい。前記Ｘ線検出パネルが前記シンチレータ層を含まない場合、前記シンチレータ層の代わりにシンチレータ層フィルムを使用してもよく、前記Ｘ線検出パネルを使用する際に、前記Ｘ線検出パネルの表面に前記シンチレータ層フィルムを貼り付けてＸ線検出を行うことができる。
【００６７】
図４に示すように、前記Ｘ線検出パネルは、前記Ｘ線検出パネルの入光面に設けられたシンチレータ層１０００をさらに含む。
【００６８】
本願の別の形態として、Ｘ線検出パネルと主バイアス電圧信号源とを含むＸ線検出装置であって、前記Ｘ線検出パネルは本願が提供する上記Ｘ線検出パネルであり、前記Ｘ線検出装置は補助バイアス電圧信号源をさらに含み、前記主バイアス電圧信号源は前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続され、前記補助バイアス電圧信号源は前記補助バイアス電圧信号線と電気的に接続されるＸ線検出装置を提供する。
【００６９】
上記の通り、補助バイアス電圧信号源を設けたあと、Ｘ線を検出する際に、補助バイアス電圧信号線を介して主バイアス電圧信号線に補助電圧を供給することで、主バイアス電圧信号線の内部抵抗による圧力降下を補償して、Ｘ線の検出精度を高めることができる。
【００７０】
上記の通り、一実施の形態として、前記Ｘ線検出パネルは、検出領域と前記検出領域の少なくとも一方側に位置する周辺領域とに分けられ、前記フォトダイオードは前記検出領域に設けられ、検出領域の有効面積を高めるために、前記補助バイアス電圧信号源と前記主バイアス電圧信号源は前記周辺領域に設けられる。
【００７１】
本願の第三形態として、Ｘ線検出パネルを製造する製造方法を提供する。前記製造方法は、
ステップＳ５１０において、ベース基板を提供する段階と、
ステップＳ５２０において、フォトダイオードを形成する段階と、
ステップＳ５３０において、主バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階であって、前記主バイアス電圧信号線は前記フォトダイオードのカソードと電気的に接続される段階と、
ステップＳ５４０において、少なくとも１本の補助バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階であって、前記補助バイアス電圧信号線は前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続される段階と、
を含む。
【００７２】
本願が提供する製造方法は、本願が提供するＸ線検出パネルに用いられるものであり、上記の通り、前記補助バイアス電圧信号線は、前記主バイアス電圧信号線に補助バイアス電圧を供給するために使用されて、主バイアス電圧信号線の内部抵抗による圧力降下を補償することで、Ｘ線の検出精度を高めることができる。
【００７３】
本願では、ステップＳ５３０およびステップＳ５４０の順序について特に制限しない。
【００７４】
例えば、ステップＳ５３０とステップＳ５４０を同時に実行しても良いし、先にステップＳ５３０を実行してからステップＳ５４０を実行しても良く、先にステップＳ５４０を実行してからステップＳ５３０を実行しても良い。
【００７５】
本願では、ステップＳ５３０をどのように実行するかについて特に要求を設けない。例えば、リソグラフィという方式を介して前記主バイアス電圧信号線を含むパターンを得ることができる。これに対応して、ステップＳ５３０は、
第１の導電材料層を形成する段階と、
前記第１の導電材料層に第１のレジスト層を形成する段階と、
前記第１のレジスト層を露光現像して第１のマスクを得る段階と、
ウェットエッチングして、前記主バイアス電圧信号線を含むパターンを得る段階と、
を含んでよい。
【００７６】
同様に、本願では、ステップＳ５４０をどのように実行するかについても特に要求を設けず、リソグラフィという方式を介して補助バイアス電圧信号線を含むパターンを得ることができる。これに対応して、ステップＳ５４０は、
第２の導電材料層を形成する段階と、
前記第２の導電材料層に第２のレジスト層を形成する段階と、
前記第２のレジスト層を露光現像して第２のマスクを得る段階と、
ウェットエッチングして、前記補助バイアス電圧信号線を含むパターンを得る段階と、
を含んでよい。
【００７７】
上記の通り、前記Ｘ線検出パネルは、複数のフォトダイオードと複数本のバイアス電圧信号線を含んでよく、これに対応して、前記複数本の補助バイアス電圧信号線は複数本の補助バイアス電圧信号線と複数本の主バイアス電圧信号線とを含む。前記Ｘ線検出パネルは、検出領域と前記Ｘ線検出パネルの少なくとも一方側に位置する周辺領域とに分けられ、前記検出領域は複数の検出ユニットに分けられ、各前記検出ユニット内にいずれも前記フォトダイオードが設けられ、同一列における検出ユニットのフォトダイオードのカソードは、同一の前記主バイアス電圧信号線と電気的に接続されており、複数の前記主バイアス電圧信号線は同一の層に設けられる。
【００７８】
開発工程を省くために、従来の製造技術を改善することができ、本願が提供する製造方法を得られる。すなわち、従来の製造技術を用いて、ベース基板、フォトダイオードおよび主バイアス電圧信号線を含む半製品を製造した後、当該半製品に、１本または複数本の補助バイアス電圧信号線を含むパターンを直接形成する。
【００７９】
このほか、前記製造方法は、ステップＳ５３０とステップＳ５４０との間に行われる、
第１のパッシベーション層４００を形成する段階と、
前記第１のパッシベーション層４００を貫通する第１のビアＨ１を形成する段階と、
をさらに含む。
【００８０】
第１のビアＨ１を設けた後、補助バイアス電圧信号線を含むパターンを形成する段階で得られた補助バイアス電圧信号線２００は、前記第１のビアＨ１を介して前記主バイアス電圧信号線１００と電気的に接続されてよい。
【００８１】
また、前記製造方法は、前記第１のパッシベーション層を形成する段階の後に、前記第２のビアＨ２を形成する段階をさらに含み、前記第２のビアＨ２は、少なくとも前記第１のパッシベーション層４００を貫通して、前記リード１２０を露出する。ここで、前記第１のビアＨ１と前記第２のビアＨ２は１回の構図工程によって形成される。
【００８２】
第２のビアＨ２を形成した後に、ボンディングパッド２２０を含むパターンを形成し、前記ボンディングパッド２２０は、前記第２のビアＨ２を介して前記リード１２０に電気的に接続され、前記補助バイアス電圧信号線２００のパターンとボンディングパッド２２０のパターンは、１回の構図工程によって形成され、製造工程が簡略化される。
【００８３】
Ｘ線検出パネルを作製する際に、補助バイアス電圧信号線２００は、ボンディングパッド２２０と第１のパッシベーション層４００を共有し、同一の構図工程によってボンディングパッド２２０と補助電圧信号線２００を作製することができるため、前記製造方法が必要とするステップを減らし、コストを削減することができる。
【００８４】
上記の通り、透明電極材料を用いて、前記ボンディングパッド２２０と前記補助バイアス電圧信号線２００とを作製することができる。本願が提供する製造方法は、本願が提供する上記Ｘ線検出パネルを製造するためのものであり、透明電極材料を用いてボンディングパッドおよび補助バイアス電圧信号線を作製する利点については、既に上記で説明したため、ここでは省略する。
【００８５】
本願では、ボンディングパッド２２０と補助バイアス電圧信号線２００とを含むパターンが、構図工程によってどのように形成されるかについて特に限定しない。例えば、リソグラフィという方式を介して、ボンディングパッドと補助バイアス電圧信号線を含むパターンを得ることができ、具体的に、
透明電極材料層を形成する段階と、
透明電極材料層にレジスト層を被覆する段階と、
前記レジスト層を露光現像して第３のマスクパターンを得る段階と、
前記第３のマスクパターンが形成された透明電極材料層をウェットエッチングして、補助バイアス電圧信号線２００とボンディングパッド２２０を含むパターンを得る段階と、
を含む。
【００８６】
本願では、第１のパッシベーション層４００の材料について特に制限せず、例えばシリコンの酸化物および／またはシリコンの窒化物を用いて第１のパッシベーション層を作製することができる。
【００８７】
本願において、補助バイアス電圧信号線２００の材料は透明電極材料であるため、フォトダイオードを遮ることなく、検出精度を高める。
【００８８】
上記の通り、前記ベース基板は複数のスイッチングトランジスタと、複数本のデータ線と、複数本のゲート線とを含み、複数本の前記データ線は複数本の前記ゲート線と交差して設けられて、前記Ｘ線検出パネルを複数の前記検出ユニット、即ち、複数列の検出ユニットと複数行の検出ユニットからなる配列に分け、各前記検出ユニット内に１つのスイッチングトランジスタが設けられ、各列のスイッチングトランジスタは同一のデータ線に対応し、各行のスイッチングトランジスタは同一のゲート線に対応し、前記スイッチングトランジスタの第１極は当該スイッチングトランジスタがある検出ユニット内のフォトダイオードのアノードと電気的に接続されており、前記スイッチングトランジスタの第２極は当該スイッチングトランジスタに対応するデータ線と電気的に接続されており、前記スイッチングトランジスタのゲートは当該スイッチングトランジスタに対応するゲートと電気的に接続されている。
【００８９】
一実施例において、前記主バイアス電圧信号線は金属材料からなり、前記主バイアス電圧信号線は前記スイッチングトランジスタを覆う。上記の通り、金属材料からなる主バイアス電圧信号線は比較的小さい内部抵抗を有しているため、信号伝達過程における電圧降下を低減することができる。前記主バイアス電圧信号線は前記スイッチングトランジスタを覆い、スイッチングトランジスタのチャンネル領域に光が直接照射するのを防ぐことができるほか、光の照射によるスイッチングトランジスタの劣化を防いでＸ線検出パネルの寿命を伸ばすことができる。
【００９０】
検出精度を高めるために、前記フォトダイオードのカソードは、透明電極材料からなる。
【００９１】
Ｘ線検出パネルの歩留まりを高めるために、前記製造方法は、ステップＳ５２０とステップＳ５３０との間に実行される、
前記フォトダイオードが形成されたベース基板に、前記フォトダイオード３００のある層を覆う平坦化層８００を形成する段階と、
第２のパッシベーション層９００を形成する段階と、
前記第２のパッシベーション層９００と前記平坦化層８００とを貫通する第３のビアＨ３を形成する段階であって、前記第３のビアＨ３の位置は前記フォトダイオードのカソード３１０に対応し、前記第３のビアＨ３を介して前記フォトダイオード３００のカソード３１０に前記主バイアス電圧信号線１００を電気的に接続する段階と、
を含む。
【００９２】
前記製造方法は、
前記フォトダイオードの入光側に、Ｘ線を可視光に変換することができるシンチレータ層１０００を形成する段階
をさらに含む。
【００９３】
上記実施の形態は、本願の原理を説明するために用いた、例示としての実施の形態に過ぎず、本願はこれに限定されない。本分野における一般的な技術者は、本願の思想および実質的な情況を逸脱しないという状況において、各種の変形および改善を行うことができ、これらの変形および改善も本願の請求範囲と見なされる。
【符号の説明】
【００９４】
１００  主バイアス電圧信号線
１１０  主バイアス電圧信号源
１３０  検出ユニット
２００  補助バイアス電圧信号線
２００−１  補助バイアス電圧信号線
２００−２  補助バイアス電圧信号線
２００−３  補助バイアス電圧信号線
２００−４  補助バイアス電圧信号線
２１０  補助バイアス電圧信号源
２２０  ボンディングパッド
３００  フォトダイオード
３１０  カソード
４００  第１のパッシベーション層
５００  スイッチングトランジスタ
６００  データ線
７００  ゲート線
８００  平坦化層
９００  第２のパッシベーション層
１０００  シンチレータ層
【図１】
2021512276.tif 000003
【図２】
2021512276.tif 000004
【図３】
2021512276.tif 000005
【図４】
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【図５】
2021512276.tif 000007
【国際調査報告】
2021512276.tif 000008
2021512276.tif 000009
2021512276.tif 000010
2021512276.tif 000011