(57)【要約】【課題】静電気によるデバイスの能力低下及び破壊を防止する。【解決手段】絶縁基板上に、入射した光又は放射線を電気信号に変換する変換素子Ｐ１１〜Ｐ４４と、変換素子に接続された第１のスイッチ素子Ｔ１１〜Ｔ４４と、変換素子にバイアスを印加する第１の配線Ｖｓと、第１のスイッチ素子に駆動信号を供給する第２の配線Ｖｇと、変換素子にて変換された電気信号を読み出す第３の配線Ｓｉｇと、を備えた画素エリア１２を有する撮像用基板において、画素エリア周辺にガードリング１３を形成し、ガードリングを第２のスイッチ素子１５を介して画素エリアの第１から第３の配線のうちの少なくとも一つの配線と接続した。【選択図】      図１
2004303925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に、入射した光又は放射線を電気信号に変換する変換素子と、前記変換素子に接続された第１のスイッチ素子と、前記変換素子にバイアスを印加する第１の配線と、前記第１のスイッチ素子に駆動信号を供給する第２の配線と、前記変換素子にて変換された電気信号を読み出す第３の配線と、を備えた画素エリアを有する撮像用基板において、
前記画素エリア周辺にガードリングを形成し、前記ガードリングを第２のスイッチ素子を介して前記画素エリアの前記第１から第３の配線のうちの少なくとも一つの配線と接続したことを特徴とする撮像用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光又は放射線を検出する撮像用基板に係わり、特に医療用画像診断装置、非破壊検査装置、放射線を用いた分析装置などに応用される撮像用基板に関するものである。なお、本明細書では、Ｘ線、α線、β線、γ線などの高エネルギー線を放射線という。
【０００２】
【従来の技術】
図１７は、従来の放射線撮像装置の等価回路図である。図１８は、図１７に示した放射線撮像装置の平面図である。また、図１９は放射線撮像装置の概略図、図２０は放射線撮像装置の撮像用基板の１画素の断面図である。図２０に示すように、撮像用基板上に接着層を介して蛍光体層が形成されて放射線検出用の撮像基板が構成される。
【０００３】
Ｐ１１〜Ｐ４４は光電変換素子、Ｔ１１〜Ｔ４４は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であり、光電変換素子と薄膜トランジスタとでそれぞれ画素を構成している。
なお、ここでは画素エリア１２０に４×４画素を示しているが、実際には例えば１０００×２０００画素が絶縁基板１１０上に配置されて撮像用基板１００を構成している。
【０００４】
図示するように、光電変換素子Ｐ１１〜Ｐ４４は列ごとに共通のバイアス線Ｖｓ１〜Ｖｓ４にそれぞれ接続されており、読み出し装置１０１からバイアス線Ｖｓ１〜Ｖｓ４に一定バイアスが印加されている。薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔ１１〜Ｔ４４のゲート電極は、行ごとに共通のゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇ４にそれぞれ接続されており、ゲート駆動装置１０２から行ごとに薄膜トランジスタＴ１１〜Ｔ４４のゲートのＯＮ、ＯＦＦを制御する。又、薄膜トランジスタＴ１１〜Ｔ４４のソース若しくはドレイン電極は、列ごとに共通の信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４にそれぞれ接続されており、信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４は、読み出し装置１０１に接続されている。
【０００５】
被検体に向けて曝射されたＸ線は、被検体により減衰を受けて透過し、図２０に示す蛍光体層１１９で可視光等の、光電変換素子で電気信号に変換可能な波長の光に変換され、この光が光電変換素子に入射し、電荷に変換される。この電荷は、ゲート駆動装置１０２により印加されるゲート駆動パルスによりＴＦＴを介して信号線に転送され、読み出し装置１０１により外部に読み出される。その後、共通のバイアス線により、光電変換素子で発生し転送されきれなかった電荷が除去される。
【０００６】
従来この種の代表的な放射線撮像装置としては、ＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型光電変換素子とスイッチＴＦＴとから構成されたＭＩＳ−ＴＦＴ構造の光センサーを配置した光電変換用基板と、Ｘ線等の放射線を可視光等の光に変換するための波長変換体となる蛍光体を組み合わせて放射線検出用の撮像用基板を作製し、この放射線検出用の撮像用基板に読み出し装置やゲート駆動装置を接続して放射線撮像装置を構成する。
【０００７】
放射線撮像装置は、撮像用基板を図２１に示す切断部１２１で切断し、切断後の撮像用基板をＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）等のプリント配線基板を介して、図１９のように信号線及びバイアス線は読み出し装置１０１に、ゲート線はゲート駆動装置１０２にそれぞれ接続し構成される。ここで、読み出し装置１０１に接続されるＴＣＰをＴＣＰ−Ａ、ゲート駆動装置１０２に接続されるＴＣＰをＴＣＰ−Ｄとする。１２２はＴＣＰ−Ａ接続用パッド、１２３はＴＣＰ−Ｄ接続用パッドである。
【０００８】
図２２は、図２１の切断部近傍の拡大図である。層構成は図２０のように、ＭＩＳ型光電変換素子は絶縁基板１１０上に第１の電極層（下部電極）１１１、第１の絶縁層１１２、第１の半導体層１１３、ｎ＋型半導体層１１４、第２の電極層１１５を積層して構成され、下部電極はＴＦＴのソース・ドレイン電極（第２の電極層１１５′）と接続されている。ＴＦＴは絶縁基板１１０上にゲート電極層（第１の電極層）１１１′、ゲート絶縁層（第１の絶縁層）１１２′、第１の半導体層１１３′、オーミックコンタクト層（ｎ＋型半導体層）１１４′、ソース・ドレイン電極（第２の電極層）１１５′を備えている。各Ｖｇ線はＴＦＴのゲート電極が形成される電極層１１１′に、各Ｓｉｇ線はソース・ドレイン電極を形成する層１１５′にそれぞれ接続されている。第１の電極層１１１、第１の絶縁層１１２、第１の半導体層１１３、ｎ＋型半導体層１１４、第２の電極層１１５は、それぞれゲート電極層１１１′、ゲート絶縁層１１２′、第１の半導体層１１３′、オーミックコンタクト層１１４′、ソース・ドレイン電極１１５′と同一層から構成される。
【０００９】
第２の電極層１１５、ソース・ドレイン電極１１５′上には第２の絶縁層１１６、有機保護層１１７が形成され、その上に蛍光体層が接着層１１８を介して設けられる。
【００１０】
なお上記構成は特許文献１に開示されており、基板切断方法については特許文献２に記載されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平０８−１１６０４４号
【特許文献２】
特開平０９−２８９１８１号
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ＴＦＴを用いた液晶パネルの製造技術の発展や、光電変換素子を有するエリアセンサーの各分野への利用（例えばＸ線撮像装置）の進展により、ＴＦＴを用いたパネルの大量生産が可能となっている。また、放射線撮像装置は液晶パネル等とは異なり、微小信号をディジタル変換して画像出力するという特徴を持っている。このため、製造工程で基板が帯電し、例えば信号線とゲート線に電位差が生じた場合には、読み出し用ＴＦＴのＶｔｈシフトが起こり、微小信号の読み出しができなくなってしまう。また、前述の電位差が大きい場合には、デバイス破壊が起こり、大量生産を行なう製造ラインでは大きな歩留まりの低下につながる。
【００１３】
本発明では、製造工程で基板が帯電した場合でも、静電気によるデバイスの能力低下及び破壊が発生しない撮像用基板、及び放射線撮像装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像用基板は、絶縁基板上に、入射した光又は放射線を電気信号に変換する変換素子と、前記変換素子に接続された第１のスイッチ素子と、前記変換素子にバイアスを印加する第１の配線と、前記第１のスイッチ素子に駆動信号を供給する第２の配線と、前記変換素子にて変換された電気信号を読み出す第３の配線と、を備えた画素エリアを有する撮像用基板において、
前記画素エリア周辺にガードリングを形成し、前記ガードリングを第２のスイッチ素子を介して前記画素エリアの前記第１から第３の配線のうちの少なくとも一つの配線と接続したことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の放射線撮像装置は、上記本発明の撮像用基板を、前記画素エリアと第２のスイッチ素子との間又は前記第２のスイッチ素子と前記ガードリングとの間で切断し、前記変換素子及び第１のスイッチ素子を駆動し、前記第１のスイッチ素子から電気信号を読み出すための手段と、前記画素エリアの前記第１から第３の配線とを接続してなるものである。
【００１６】
なお、後述する実施形態の説明において、ガードリングを含む領域又はガードリングと第２のスイッチ素子とを含む領域の切断前の基板と、ガードリングを含む領域又はガードリングと第２のスイッチ素子とを含む領域を切断後の基板をともに撮像用基板と記しているが、上記本発明の撮像用基板はガードリングを含む領域又はガードリングと第２のスイッチ素子とを含む領域の切断前の基板をいう。
【００１７】
本発明の撮像用基板は、変換素子が光電変換素子であるときに、光電変換素子上に蛍光体層を配置しない場合には入射した光を電気信号に変換する光電変換用基板となり、光電変換素子上に波長変換体となる蛍光体を配置した場合には放射線撮像用基板となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
〔実施形態１〕
以下、本発明の撮像用基板、及び放射線撮像装置の第１の実施形態を図面を用いて説明する。図１は本発明の撮像用基板の等価回路図、図２は図１の切断部近傍の拡大図である。また、図３は第２のスイッチ素子とガードリングの層構成を示す断面図である。
【００２０】
撮像用基板１０は、変換素子となるＭＩＳ型光電変換素子Ｐ１１〜Ｐ４４と第１のスイッチ素子（ＴＦＴ）Ｔ１１〜Ｔ４４とから構成されたＭＩＳ−ＴＦＴ構造の光センサーを配置した光電変換用基板と、Ｘ線等の放射線を可視光等の光に変換するための波長変換体となる蛍光体とを組み合わせて放射線撮像用基板を構成したもので、その構成は後述する点を除き図２０〜図２２の構成と同様であり、その他の駆動原理も図１７〜図１９を用いて説明した従来例と同様なのでここでは説明を省略する。
【００２１】
図１、図２において、Ｐ１１〜４４は光電変換素子、Ｔ１１〜Ｔ４４は第１のスイッチ素子（ＴＦＴ）であり、光電変換素子と薄膜トランジスタとでそれぞれ画素を構成している。なお、ここでは画素エリアに４×４画素を示しているが、実際には例えば１０００×２０００画素が絶縁基板１１上に配置されて撮像用基板１０を構成している。
【００２２】
本実施形態では、光電変換素子と第１のスイッチ素子から成る画素エリア１２の周辺にガードリング１３を形成し、第２のスイッチ素子１５を介して画素エリア１２のいずれかの配線と接続している。ここでは、図３に示すようにガードリングは第１の電極層２１′、及び第２の電極層２５′で形成されている。また、第２のスイッチ素子は第１のスイッチ素子と同様の層構成となっている。
【００２３】
図３に示すように、第２のスイッチ素子は絶縁基板２０上に第１の電極層２１、第１の絶縁層２２、第１の半導体層２３、オーミックコンタクト層２４、第２の電極層２５、第２の絶縁層２６を積層して構成されている。ガードリングは絶縁基板２０上に第１の電極層２１′、第２の電極層２５′、第２の絶縁層２６′を備えている。第１の電極層２１′、第２の電極層２５′、第２の絶縁層２６′は、それぞれ第１の電極層２１、第２の電極層２５、第２の絶縁層２６と同一層から構成される。
【００２４】
放射線撮像装置は、撮像用基板を図１に示す切断部１４で切断し、切断後の撮像用基板をＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）等のプリント配線基板を介して、図１９のように信号線及びバイアス線は読み出し装置１０１に、ゲート線はゲート駆動装置１０２にそれぞれ接続し構成される。ここで、読み出し装置１０１に接続されるＴＣＰはＴＣＰ−Ａ、ゲート駆動装置１０２に接続されるＴＣＰはＴＣＰ−Ｄであり、１７はＴＣＰ−Ａ接続用パッド、１６はＴＣＰ−Ｄ接続用パッドである。
【００２５】
上記実施形態の構成によれば、例えば絶縁基板が帯電しても、ガードリングにより信号線、バイアス線、ゲート線が接続されているため、各配線間に電位差が生じにくい。
【００２６】
第２のスイッチ素子のＴＦＴ（絶縁ゲート型トランジスタ）はチャネル長Ｌ２が、第１のスイッチ素子のＴＦＴ（絶縁ゲート型トランジスタ）のチャネル長Ｌ１に比べ大きく設定することが望ましく、その場合、抵抗が大きく、例えば信号線とゲート線に電位差が生じても、大電流が流れることはないため、第１のスイッチ素子等をより十分に保護できる。
【００２７】
更に、ガードリングと各配線は第２のスイッチ素子を介して接続されているが、第２のスイッチ素子はソースとドレイン間に電位差が生じなければＯＦＦ状態となる構造なので、ＴＣＰ接続用パッドを利用したパネル検査も行なうことができる。
【００２８】
ガードリングは信号線、バイアス線、ゲート線と接続されるものとして説明したが、少なくとの一本の配線と接続されていれば静電気によるデバイスの能力低下及び破壊を防止できる等の効果がある。
【００２９】
以上のように、画素エリア周辺に形成されたガードリングを、第２のスイッチ素子を介して画素エリアのいずれかの配線と接続し、画素エリアとガードリングとの間で絶縁基板の切断を行うことにより、製造工程で基板が帯電した場合でも、静電気によるデバイスの能力低下及び破壊を防止できる効果をもつ。
【００３０】
〔実施形態２〕
以下、本発明の撮像用基板、及び放射線撮像装置の第２の実施形態を図面を用いて説明する。図４は本発明の放射線撮像装置の等価回路図、図５は平面図である。また、図６は放射線撮像装置の概略図、図７は撮像用基板の等価回路図、図８は図７の切断部近傍の拡大図である。更に、図９は第２のスイッチ素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）とガードリングの層構成を示す断面図である。なお、図１〜図３を用いて説明した実施形態１の各構成部材と同一構成部材については同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図４、図５において、Ｐ１１〜４４は光電変換素子、Ｔ１１〜Ｔ４４は第１のスイッチ素子（ＴＦＴ）である。図示するように光電変換素子Ｐ１１〜Ｐ４４は列ごとに共通のバイアス線Ｖｓ１〜Ｖｓ４にそれぞれ接続されており、読み出し装置３１、３０から一定バイアスが印加されている。各薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔ１１〜Ｔ４４のゲート電極は行ごとに共通のゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇ４にそれぞれ接続されており、各ゲート線はゲート駆動装置３２、３３に接続されている。また図示するように上部２ラインの各ＴＦＴのソースまたはドレイン電極は共通の信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４にそれぞれ接続されており、Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４は読み出し装置３１に接続されている。同様に下部２ラインの各ＴＦＴのソースまたはドレイン電極は共通の信号線Ｓｉｇ５〜Ｓｉｇ８にそれぞれ接続されており、Ｓｉｇ５〜Ｓｉｇ８は読み出し装置３０に接続されている。
【００３２】
ゲート線、バイアス線が２つのゲート駆動装置と２つの読み出し装置に接続されるのは、例えば、ゲート駆動装置が片側しかなく、ゲート線が断線していた場合は、断線部から先の信号は出てこないことになるが、２つのゲート駆動装置に接続されていれば、これを防ぐ事ができる等の利点があるからである。バイアス線に関しても同様である。
【００３３】
本実施形態では図７のように、光電変換素子と第１のスイッチ素子から成る画素エリア１２の周辺にガードリング１３を形成し、第２のスイッチ素子１５ａ（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）を介して画素エリア１２のいずれかの配線と接続している。ＴＦＴ１はゲートがドレインに接続された絶縁ゲート型トランジスタであり、ＴＦＴ２はゲートがソースに接続された絶縁ゲート型トランジスタであり、ＴＦＴ１とＴＦＴ２とは並列に接続されて、ガードリング１３と各配線（信号線、ゲート線、バイアス線）とに接続されている。
【００３４】
放射線撮像装置は、撮像用基板を図７に示す切断部１４で切断し、切断後の撮像用基板をＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）等のプリント配線基板を介して、図６のように信号線及びバイアス線は読み出し装置３０、３１に、ゲート線はゲート駆動装置３２、３３にそれぞれ接続し構成される。ここで、読み出し装置３０，３１に接続されるＴＣＰはＴＣＰ−Ａ、ゲート駆動装置３２、３３に接続されるＴＣＰはＴＣＰ−Ｄであり、図８において、１７はＴＣＰ−Ａ接続用パッド、１６はＴＣＰ−Ｄ接続用パッドである。
【００３５】
ここでは、図９のようにガードリングは光電変換素子と同様の層構成で、第２のスイッチ素子は第１のスイッチ素子と同様の層構成となっている。
【００３６】
図９に示すように、第２のスイッチ素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）は絶縁基板２０上に第１の電極層２１、第１の絶縁層２２、第１の半導体層２３、オーミックコンタクト層２４、第２の電極層２５、第２の絶縁層２６を積層して構成されている。ガードリングは絶縁基板２０上に第１の電極層２１′、第１の絶縁層２２′、第１の半導体層２３′、ｎ＋型半導体層２４′、第２の電極層２５′、第２の絶縁層２６′を備えている。第１の電極層２１、第１の絶縁層２２、第１の半導体層２３、オーミックコンタクト層２４、第２の電極層２５、第２の絶縁層２６はそれぞれ第１の電極層２１′、第１の絶縁層２２′、第１の半導体層２３′、ｎ＋型半導体層２４′、第２の電極層２５′、第２の絶縁層２６′と同一層から構成される。
【００３７】
上記実施形態の構成によれば、例えば絶縁基板が帯電しても、ガードリングにより信号線、バイアス線、ゲート線が接続されているため、各配線間に電位差が生じにくい。
【００３８】
第２のスイッチ素子のＴＦＴ１、ＴＦＴ２はチャネル長Ｌ２が、第１のスイッチ素子のＴＦＴのチャネル長Ｌ１に比べ大きく設定することが望ましく、その場合、抵抗が大きく、例えば信号線とゲート線に電位差が生じても、大電流が流れることはない。そして第２のスイッチ素子は第１のスイッチ素子と同様の層構成であり、ソースとゲートが接続された素子と、ドレインとゲートが接続された素子が並列に接続されている。よって電流がどちらの方向に流れた場合でも、第１のスイッチ素子等を保護できる。
【００３９】
更に、ガードリングと各配線は第２のスイッチ素子を介して接続されているが、第２のスイッチ素子はソースとドレイン間に電位差が生じなければＯＦＦ状態となる構造なので、ＴＣＰ接続用パッドを利用したパネル検査も行なうことができる。
【００４０】
また、図８のように各ＴＣＰ接続用パッドと第２のスイッチ素子を接続する接続用配線を、例えばＩＴＯ膜で形成する事により、切断後の接続用配線の腐食を防止できる。
【００４１】
ガードリングは信号線、バイアス線、ゲート線と接続されるものとして説明したが、少なくとの一本の配線と接続されていれば静電気によるデバイスの能力低下及び破壊を防止できる等の効果がある。
【００４２】
以上のように、画素エリア周辺に形成されたガードリングを、第２のスイッチ素子を介して画素エリアのいずれかの配線と接続し、画素エリアとガードリングとの間に絶縁基板の切断部を設けることにより、製造工程で基板が帯電した場合でも、静電気によるデバイスの能力低下及び破壊を防止できる効果をもつ。
【００４３】
〔実施形態３〕
以下、本発明の撮像用基板、及び放射線撮像装置の第３の実施形態を図面を用いて説明する。図１０は本発明の放射線撮像装置の等価回路図、図１１は平面図である。また、図１２は１画素の断面図、図１３は撮像用基板の等価回路図、図１４は図１３の切断部近傍の拡大図である。更に、図１５は第２のスイッチ素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）とガードリングの層構成を示す断面図である。なお、本実施形態では変換素子として、ＭＩＳ型光電変換素子の代わりにＰＩＮ型光電変換素子を用いた。
【００４４】
撮像用基板７０は、変換素子となるＰＩＮ型光電変換素子Ｐ１１〜Ｐ４４と第１のスイッチ（ＴＦＴ）Ｔ１１〜Ｔ４４とから構成されたＰＩＮ−ＴＦＴ構造の光センサーを配置した光電変換用基板と、放射線を可視光等の光に変換するための波長変換体となる蛍光体を組み合わせた放射線撮像用基板を構成したものである。
【００４５】
図１０、図１１において、Ｐ１１〜４４は光電変換素子、Ｔ１１〜Ｔ４４は第１のスイッチ素子（ＴＦＴ）であり、光電変換素子と薄膜トランジスタとでそれぞれ画素を構成している。なお、ここでは画素エリア７２に４×４画素を示しているが、実際には例えば１０００×２０００画素が絶縁基板７１上に配置されて撮像用基板７０を構成している。
【００４６】
本実施形態では、図１３に示すように、光電変換素子と第１のスイッチ素子から成る画素エリア７２の周辺にガードリング７３を形成し、第２のスイッチ素子７５を介して画素エリア７２のいずれかの配線と接続している。ここでは、図１５のようにガードリング、第２のスイッチ素子は図１２に示す第１のスイッチ素子と同様の層構成となっている。
【００４７】
図１２に示すように、ＰＩＮ型光電変換素子は絶縁基板５０上に第１の絶縁層５２、オーミックコンタクト層５５、第２の電極層５６、ｎ型半導体層５７、真性半導体層５８、ｐ型半導体層５９、第３の電極層６０，第３の絶縁層６１を積層して構成される。また、第１のスイッチ素子は絶縁基板５０上に第１の電極層５１、第１の絶縁層５２、第１の半導体層５３、第２の絶縁層５４、オーミックコンタクト層５５、第２の電極層（ソース・ドレイン電極）５６、第３の絶縁層６１を積層して構成される。第３の絶縁層６１上には有機保護層６２が形成され、その上に蛍光層６４が接着層６３を介して設けられる。
【００４８】
図１５に示すように、第２のスイッチ素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）は絶縁基板５０上に第１の電極層５１、第１の絶縁層５２、第１の半導体層５３、第２の絶縁層５４、オーミックコンタクト層５５、第２の電極層５６、第３の絶縁層６１を積層して構成されている。ガードリングは絶縁基板５０上に第１の電極層５１′、第１の絶縁層５２′、第１の半導体層５３′、第２の絶縁層５４′、オーミックコンタクト層５５′、第２の電極層５６′、第３の電極層６２、第３の絶縁層６１′を備えている。第１の電極層５１、第１の絶縁層５２、第１の半導体層５３、第２の絶縁層５４、オーミックコンタクト層５５、第２の電極層５６、第３の絶縁層６１はそれぞれ第１の電極層５１′、第１の絶縁層５２′、第１の半導体層５３′、第２の絶縁層５４′、オーミックコンタクト層５５′、第２の電極層５６′、第３の絶縁層６１′と同一層から構成される。
【００４９】
放射線撮像装置は、撮像用用基板を図１３に示す切断部７４で切断し、切断後の撮像用基板をＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）等のプリント配線基板を介して、図１０のように信号線及びバイアス線は読み出し装置４０に、ゲート線はゲート駆動装置４１にそれぞれ接続し構成される。
【００５０】
上記実施形態の構成によれば、例えば絶縁基板が帯電しても、ガードリングにより信号線、バイアス線、ゲート線が接続されているため、各配線間に電位差が生じにくい。
【００５１】
第２のスイッチ素子のＴＦＴ１、ＴＦＴ２はチャネル長Ｌ２が、第１のスイッチ素子のＴＦＴのチャネル長Ｌ１に比べ大きく設定することが望ましく、その場合、抵抗が大きく、例えば信号線とゲート線に電位差が生じても、大電流が流れることはないため、第１のスイッチ素子等を保護できる。そして第２のスイッチ素子は第１のスイッチ素子と同様の層構成であり、ソースとゲートが接続された素子と、ドレインとゲートが接続された素子が並列に接続されている。よって電流がどちらの方向に流れた場合でも、第１のスイッチ素子等を保護できる。
【００５２】
更に、ガードリングと各配線は第２のスイッチ素子を介して接続されているが、第２のスイッチ素子はソースとドレイン間に電位差が生じなければＯＦＦ状態となる構造なので、ＴＣＰ接続用パッドを利用したパネル検査も行なうことができる。
【００５３】
ガードリングは信号線、バイアス線、ゲート線と接続されるものとして説明したが、少なくとの一本の配線と接続されていれば静電気によるデバイスの能力低下及び破壊を防止できる等の効果がある。
【００５４】
以上のように、画素エリア周辺に形成されたガードリングを、第２のスイッチ素子を介して画素エリアのいずれかの配線と接続し、画素エリアとガードリングとの間に絶縁基板の切断部を設けることにより、製造工程で基板が帯電した場合でも、静電気によるデバイスの能力低下及び破壊を防止できる効果をもつ。
【００５５】
そして、本実施形態では第２のスイッチ素子とガードリングとの間に切断部を設けているため、絶縁基板の切断時の静電気によるデバイスの能力低下及び破壊も防止できる効果をもつ。
【００５６】
図１６は本発明による放射線撮像装置のＸ線診断システムへの応用例を示したものである。
【００５７】
Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、シンチレーターを上部に実装した光電変換装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレーターは発光し、これを光電変換して、電気的情報を得る。この情報はディジタルに変換され信号処理手段となるイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室の表示手段となるディスプレイ６０８０で観察できる。
【００５８】
また、この情報は電話回線６０９０等の伝送処理手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなど表示手段となるディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディスク等の記録手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また記録手段となるフィルムプロセッサ６１００により記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。
【００５９】
以上説明した各実施形態の撮像用基板は、絶縁基板上にＭＩＳ型光電変換素子とスイッチＴＦＴとから構成されたＭＩＳ−ＴＦＴ構造の光センサーを配置し、この基板に放射線を可視光等の光に変換するための蛍光体を組み合わせることで放射線検出用の撮像用基板としたものであったが、本発明の撮像用基板はこの構成に限定されず、例えば、変換素子としてＸ線等の放射線を直接変換する直接変換膜としての、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）や多結晶ＣｄＳ等を用いることができ、かかる場合、蛍光体を組み合わせることなく放射線検出を行うことができ、かかる撮像用基板も本発明の範疇に含まれるものとする。さらに、本実施形態の撮像用基板は蛍光体を組み合わせない場合は光電変換用基板であり、かかる撮像用基板も本発明の範疇に含まれるものとする。
【００６０】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の好適な実施の態様は以下に説明する態様である。
【００６１】
（実施態様１）  絶縁基板上に、入射した光又は放射線を電気信号に変換する変換素子と、前記変換素子に接続された第１のスイッチ素子と、前記変換素子にバイアスを印加する第１の配線と、前記第１のスイッチ素子に駆動信号を供給する第２の配線と、前記変換素子にて変換された電気信号を読み出す第３の配線と、を備えた画素エリアを有する撮像用基板において、
前記画素エリア周辺にガードリングを形成し、前記ガードリングを第２のスイッチ素子を介して前記画素エリアの前記第１から第３の配線のうちの少なくとも一つの配線と接続したことを特徴とする撮像用基板。
【００６２】
（実施態様２）  前記変換素子は入射した光を電気信号に変換する光電変換素子であって、少なくとも前記光電変換素子上に放射線を光に変換する波長変換体を配置した実施態様１記載の撮像用基板。
【００６３】
（実施態様３）  前記第２のスイッチ素子が、前記画素エリアの配線１本に対して複数個接続されていることを特徴とする実施態様１又は２に記載の撮像用基板。
【００６４】
（実施態様４）  前記第２のスイッチ素子が、ゲートがソース又はドレインに接続された絶縁ゲート型トランジスタである実施態様１から３のいずれかに記載の撮像用基板。
【００６５】
（実施態様５）  前記画素エリアの配線１本に対して複数個接続された第２のスイッチ素子が、少なくともゲートがソースに接続された絶縁ゲート型トランジスタとゲートがドレインに接続された絶縁ゲート型トランジスタとが並列に接続されて構成されていることを特徴とする実施態様３に記載の撮像用基板。
【００６６】
（実施態様６）  前記第１のスイッチ素子は絶縁ゲート型トランジスタであって、前記第２のスイッチ素子の絶縁ゲート型トランジスタのチャネル長Ｌ２が、前記第１のスイッチ素子の絶縁ゲート型トランジスタのチャネル長Ｌ１より大きいことを特徴とする実施態様４又は５に記載の撮像用基板。
【００６７】
（実施態様７）  前記画素エリアの配線と前記第２のスイッチ素子、若しくは前記第２のスイッチ素子と前記ガードリングの少なくともいずれかがＩＴＯ膜で接続されていることを特徴とする実施態様１から６のいずれかに記載の撮像用基板。
【００６８】
（実施態様８）  実施態様１から７のいずれかに記載の撮像用基板を、前記画素エリアと第２のスイッチ素子との間又は前記第２のスイッチ素子と前記ガードリングとの間で切断し、前記変換素子及び第１のスイッチ素子を駆動し、前記第１のスイッチ素子から電気信号を読み出すための手段と、前記画素エリアの前記第１から第３の配線とを接続してなる放射線撮像装置。
【００６９】
（実施態様９）  実施態様８に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理手段と、
前記信号処理手段からの信号を記録するための記録手段と、
前記信号処理手段からの信号を表示するための表示手段と、
前記信号処理手段からの信号を伝送するための伝送処理手段と、
前記放射線を発生させるための放射線源とを具備することを特徴とする放射線撮像システム。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造工程で基板が帯電した場合でも、静電気によるデバイスの能力低下及び破壊を防止できる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第１の実施形態を説明する絶縁基板上の等価回路図である。
【図２】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第１の実施形態を説明する切断部近傍の拡大図である。
【図３】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第１の実施形態を説明する、第２のスイッチ素子とガードリングの断面図である。
【図４】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第２の実施形態を説明する等価回路図である。
【図５】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第２の実施形態を説明する平面図である。
【図６】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第２の実施形態を説明する概略図である。
【図７】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第２の実施形態を説明する絶縁基板上の等価回路図である。
【図８】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第２の実施形態を説明する切断部近傍の拡大図である。
【図９】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第２の実施形態を説明する、第２のスイッチ素子とガードリングの断面図である。
【図１０】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第３の実施形態を説明する等価回路図である。
【図１１】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第３の実施形態を説明する平面図である。
【図１２】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第３の実施形態を説明する１画素の断面図である。
【図１３】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第３の実施形態を説明する絶縁基板上の等価回路図である。
【図１４】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第３の実施形態を説明する切断部近傍の拡大図である。
【図１５】本発明の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の第３の実施形態を説明する、第２のスイッチ素子とガードリングの断面図である。
【図１６】本発明による放射線撮像装置のＸ線診断システムへの応用例を示したものである。
【図１７】従来の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の等価回路図である。
【図１８】従来の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の平面図である。
【図１９】従来の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の概略図である。
【図２０】従来の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の１画素の断面図である。
【図２１】従来の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の絶縁基板上の等価回路図である。
【図２２】従来の放射線撮像用基板、及び放射線撮像装置の切断部近傍の拡大図である。
【符号の説明】
１０，７０  撮像用基板
１１，７１  絶縁基板
１２，７２  画素エリア
１３，７３  ガードリング
１４，７４  切断部
１５，１５ａ，７５  第２のスイッチ素子
１６，７６  ＴＣＰ−Ｄ接続用パッド
１７，７７  ＴＣＰ−Ａ接続用パッド
３０，３１，４０  読み出し装置
３２，３３，４１  ゲート駆動装置
Ｐ１１〜Ｐ４４      光電変換素子
Ｔ１１〜Ｔ４４      薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
Ｖｇ１〜Ｖｇ４          共通のゲート線
Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ８        共通の信号線
Ｖｓ１〜Ｖｓ４          共通バイアス線
ＴＣＰ              テープキャリアパッケージ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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