(57)【要約】【課題】放射線画像検出装置におけるリーク電流を軽減し、コンタクトホールのエッジで発生する結晶化を抑制するとともに、放射線画像検出装置の電界を安定化させることができるものとする。【解決手段】放射線画像検出装置を、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層６と、この電荷発生層６に電圧を印加するための電圧印加電極７と、電荷発生層６において発生した電荷を収集する電荷収集電極１１と、この電荷収集電極１１によって収集された電荷を読み出すためのスイッチング素子を有する画素部が２次元状に多数配列された検出層１０とが基板１上に積層された放射線画像検出装置において、電荷収集電極１１の面内のコンタクトホール１６およびコンタクトホール１６の周辺領域のみに電界緩和部材１７を設ける。【選択図】図１
2009158510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層に電圧を印加するための電圧印加電極と、前記電荷発生層において発生した電荷を収集する電荷収集電極と、該電荷収集電極によって収集された前記電荷を読み出すためのスイッチング素子を有する画素部が２次元状に多数配列された検出層とが基板上に積層された放射線画像検出装置において、
前記電荷収集電極の面内にコンタクトホールを有し、該コンタクトホールおよび該コンタクトホールの周辺領域のみに電界緩和部材を設けたことを特徴とする放射線画像検出装置。
【請求項２】
少なくとも、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層に電圧を印加するための電圧印加電極と、前記電荷発生層において発生した電荷を収集する電荷収集電極と、該電荷収集電極によって収集された前記電荷を読み出すためのスイッチング素子を有する画素部が２次元状に多数配列された検出層とが基板上に積層された放射線画像検出装置において、
前記電荷収集電極の面内にコンタクトホールを有し、該コンタクトホール、該コンタクトホールの周辺領域および前記電荷収集電極の外周端部周辺領域のみに前記電界緩和部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の放射線画像検出装置。
【請求項３】
前記電荷収集電極の外周端部周辺領域に設けられた前記電界緩和部材が、隣接する前記電荷収集電極の端部同士を覆うように一体的に設けられ、前記電界緩和部材が絶縁性材料からなることを特徴とする請求項２記載の放射線画像検出装置。
【請求項４】
前記電荷収集電極の外周端部周辺領域に設けられた前記電界緩和部材が、隣接する前記電荷収集電極の一方の端部と他方の端部との間で離間して設けられてなることを特徴とする請求項２記載の放射線画像検出装置。
【請求項５】
少なくとも放射線の検出中に光を照射する光照射機構を備えてなることを特徴とする請求項１〜４記載の放射線画像検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線の照射を受けて電荷を発生する放射線画像検出装置に関し、詳細には放射線画像検出装置の駆動回路基板の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アクティブマトリクスアレイ上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線情報を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が実用化されている。従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。このようなＦＰＤと呼ばれる放射線画像検出装置においては、直接画像信号を検出することができるため、精度よい画像が検出できるという利点がある。
【０００３】
この直接変換型の放射線画像検出装置では、電荷発生層と層間絶縁膜との間に電荷収集電極を配置することが必要である。この電荷収集電極は電荷発生層で発生した電荷を収集し、層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して信号を層間絶縁膜の下層の蓄積容量上部電極および蓄積容量下部電極間に蓄えるものである。従って、少なくとも各画素ごとにコンタクトホールを形成する必要がある。
【０００４】
しかし、コンタクトホールが形成された上に電荷発生層として、例えばアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）を蒸着形成する場合、蒸着形成されたＳｅ層は下層の凹凸部、とりわけコンタクトホールのエッジにおいては、蒸着堆積時の内部応力を起点に結晶化が進行しやすい。このような結晶化が起こると、ある特定画素でＳｅのリーク電流が発生し、その結果リーク電流が増加して、他の画素のデータに影響を及ぼし、本来検出すべき検出信号の認識が難しくなる。このため、電荷発生層の下層にはこの電荷発生層の堆積面を平坦化するための有機材料からなる平坦化膜を配置することが行われている（例えば特許文献１）。
【０００５】
一方、コンタクトホールを設けることなく電荷発生層で発生した電荷を収集した電荷収集電極から、下層の蓄積容量上部電極および蓄積容量上部電極間に蓄えるタイプの放射線画像検出装置も知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００６−１５６５５５号公報
【特許文献２】特開平５−１６７０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２の放射線画像検出装置の場合、画素電極の端部に電界集中が起こるという問題が知られている。一方、特許文献１のように、コンタクトホールが設けられている場合は、コンタクトホールおよびその周辺にも電界集中する問題が知られている。その対策としてコンタクトホールを含めた電荷収集電極の全面を有機膜で覆い、平坦化することが開示されているが、その有機膜に導電性材料が添加されている実施例においても電気抵抗が電極材料に比べて高いので電荷の走行が悪くなるという問題がある。
【０００７】
特に、上記の放射線画像検出装置では、分割して設けられている電荷収集電極間のスペース領域に電極がないため、放射線によって発生した電荷が溜まりやすいという性質がある。その結果、電気力線が歪んで実効的な有感面積が変化し、感度が変動するという現象が起こる。また、放射線入射が停止したあとでも、電荷収集電極間のスペースの領域に溜まった電荷が徐々に掃き出されて、残像が発生するという問題がある。さらに、電荷の掃き出しスピードよりも高レートの放射線が入射する場合には、電荷収集電極を形成した領域にも電荷が溜まり、半導体中の電位プロファイルが歪んで電荷収集電極近傍の電位が上昇する。とりわけ、上記の放射線画像検出装置はａ−Ｓｅに高バイアスを印加して使用する必要があるため、電荷収集電極近傍の電位上昇はＴＦＴのスイッチング動作に影響を及ぼす程度に大きくなる。その結果、読取り動作が緩慢になる等の現象が起こり、感度変動や残像の原因となる。
【０００８】
このような問題を解決するために、放射線画像検出装置に放射線の検出中に光を照射する光照射機構を設け、光照射によって電荷収集電極を備えた放射線画像検出装置に発生する電界を安定化させ、感度変動のない放射線画像検出装置も知られているが、このような装置においては、特許文献１記載のように電荷収集電極の全面を覆うと、光照射を十分に行うことができず、電界を安定化させることができない。特に、特許文献１のように抵抗を下げるために有機膜にカーボン等の粉末を添加した場合には、光照射機構を備えた放射線画像検出装置本来の意義が失われることになる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、コンタクトホールに起因するリーク電流を軽減することが可能であるとともに、コンタクトホールのエッジで発生する結晶化を抑制することができ、放射線の検出中に光を照射する光照射機構を設けた放射線画像検出装置においても電界を安定化させることができる放射線画像検出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の放射線画像検出装置は、第一の態様として、少なくとも、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層に電圧を印加するための電圧印加電極と、前記電荷発生層において発生した電荷を収集する電荷収集電極と、該電荷収集電極によって収集された前記電荷を読み出すためのスイッチング素子を有する画素部が２次元状に多数配列された検出層とが基板上に積層された放射線画像検出装置において、前記電荷収集電極の面内にコンタクトホールを有し、該コンタクトホールおよび該コンタクトホールの周辺領域のみに電界緩和部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の放射線画像検出装置は、第二の態様として、少なくとも、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層に電圧を印加するための電圧印加電極と、前記電荷発生層において発生した電荷を収集する電荷収集電極と、該電荷収集電極によって収集された前記電荷を読み出すためのスイッチング素子を有する画素部が２次元状に多数配列された検出層とが基板上に積層された放射線画像検出装置において、前記電荷収集電極の面内にコンタクトホールを有し、該コンタクトホール、該コンタクトホールの周辺領域および前記電荷収集電極の外周端部周辺領域のみに前記電界緩和部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
第二の態様の放射線画像検出装置においては、前記電荷収集電極の外周端部周辺領域に設けられた前記電界緩和部材が、隣接する前記電荷収集電極の端部同士を覆うように一体的に設けられている場合には、前記電界緩和部材が絶縁性材料からなる。
【００１３】
第二の態様の放射線画像検出装置においては、前記電荷収集電極の外周端部周辺領域に設けられた前記電界緩和部材が、隣接する前記電荷収集電極の一方の端部と他方の端部との間で離間して設けられていてもよい。
【００１４】
上記第一の態様および第二の態様の放射線画像検出装置は、少なくとも放射線の検出中に光を照射する光照射機構を備えてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第一の態様の放射線画像検出装置は、電荷収集電極の面内にコンタクトホールを有し、このコンタクトホールおよびコンタクトホールの周辺領域のみに電界緩和部材を設けており、また、本発明の第二の態様の放射線画像検出装置は、コンタクトホール、コンタクトホールの周辺領域および電荷収集電極の外周端部周辺領域のみに電界緩和部材を設けているので、電荷収集電極の全面を覆う場合に比べて電荷の走行が悪くなるという問題が生じず、コンタクトホールに起因するリーク電流を軽減することが可能であるとともに、コンタクトホールのエッジで発生する結晶化を抑制することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出装置について説明する。図１は、本発明の一つの態様を示す放射線画像検出装置の画素単位の構造を示す概略断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の放射線画像検出装置は、電荷収集電極によって収集された電荷を読み出すためのスイッチング素子を有する画素部が２次元状に多数配列された検出層であるアクティブマトリックス基板１０上に、電磁波導電性を有する電荷発生層（光電変換層）６、及び図示しない高圧電源に接続された電圧印可電極（バイアス電極：共通電極）７が順次形成されている。電荷発生層６は、Ｘ線などの電磁波が照射されることにより、内部に電荷（電子−正孔）を発生するものである。つまり、電荷発生層６は電磁波導電性を有し、Ｘ線による画像情報を電荷情報に変換するためのものである。また、電荷発生層６は、例えば、セレンを主成分とするａ−Ｓｅからなる。ここで、主成分とは、５０％以上の含有率を有する意味である。
【００１８】
アクティブマトリックス基板１０は、ガラス基板１、ゲート電極２、蓄積容量下部電極１４、ゲート絶縁膜１５、蓄積容量上部電極１３、半導体層９、ソース電極８、ドレイン電極５、層間絶縁膜１２、電荷収集電極１１とを有しており、ゲート電極２、ゲート絶縁膜１５、ソース電極８、ドレイン電極５、半導体層９等でもって薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor 以下、ＴＦＴスイッチと称する）４が構成されている。ＴＦＴスイッチ４はスイッチング素子であり、ソース電極８、ドレイン電極５は、格子状に配列された電極配線であるデータ配線（図示せず）と蓄積容量上部電極１３とに接続されている。半導体層９はソース電極８、ドレイン電極５とゲート電極２とのコンタクトを図るものである。
【００１９】
ガラス基板１は支持基板であり、ガラス基板１としては、例えば、無アルカリガラス基板を用いることができる。ゲート絶縁膜１５はＳｉＮX やＳｉＯX 等からなっている。ゲート絶縁膜１５は、ゲート電極２及び蓄積容量下部電極１４を覆うように設けられており、ゲート電極２上に位置する部位がＴＦＴスイッチ４におけるゲート絶縁膜として作用し、蓄積容量下部電極１４上に位置する部位は電荷蓄積容量における誘電体層として作用する。つまり、電荷蓄積容量は、ゲート電極２と同一層に形成された蓄積容量下部電極１４と蓄積容量上部電極１３との重畳領域によって形成される。なお、ゲート絶縁膜１５としては、ＳｉＮX やＳｉＯX に限らず、ゲート電極２及び蓄積容量下部電極１４を陽極酸化した陽極酸化膜で併用することもできる。
【００２０】
ガラス基板１上には、ゲート電極２及び蓄積容量下部電極１４が設けられている。ゲート電極２の上方には、ゲート絶縁膜１５を介して、半導体層９が形成され、さらにその上にソース電極８、ドレイン電極５が形成される。また、蓄積容量下部電極１４の上方にはゲート絶縁膜１５が配されており、その上方には蓄積容量上部電極１３が配されている。
【００２１】
層間絶縁膜１２は例えば感光性を有するアクリル樹脂等からなり、ＴＦＴスイッチ４の電気的な絶縁分離を図っている。そして、層間絶縁膜１２にはコンタクトホール１６が貫通しており、電荷収集電極１１は蓄積容量上部電極１３に接続されている。すなわち、電荷収集電極１１は、コンタクトホール１６を介し信号取出電極である蓄積容量上部電極１３に接続されている。
【００２２】
電荷収集電極１１は例えば非晶質透明導電酸化膜からなり、電荷収集電極１１は、蓄積容量上部電極１３において電荷蓄積容量を介して蓄積容量下部電極１４と対向している部分上に位置するコンタクトホール１６を埋めるようにして形成されており、ソース電極８上、ドレイン電極５上及び蓄積容量上部電極１３上に積層されている。電荷収集電極１１と電荷発生層６とは電気的に導通しており、電荷発生層６で発生した電荷を電荷収集電極１１で収集できるようになっている。また、電荷収集電極１１は電荷発生層６で発生した電荷を収集し、さらにＴＦＴと図示しないデータ配線を介し外部へ出力する必要があるため、層間絶縁膜１２に形成されたコンタクトホール１６を介してＴＦＴスイッチ４のドレイン電極５および電荷蓄積容量に電気的に接続する。電荷発生層６は電荷を電荷収集電極１１に渡す必要があることから電荷収集電極１１の直上に形成される。
【００２３】
コンタクトホール１６内およびコンタクトホール１６の周辺領域には電界緩和部材１７がコンタクトホール１６を埋め込むようにして設けられている。ここで、コンタクトホール１６の周辺領域（図１中Ｐで示す領域）とは、コンタクトホールの端（エッジ）から５μｍの領域を意味し、好ましくは３μｍであり、さらには２μｍであることが好ましい。電界緩和部材１７はコンタクトホール１６のエッジを緩和するような曲率で設けられることが好ましい。
【００２４】
電界緩和部材１７の構成材料としては、熱膨張係数が電荷発生層６の材料とほぼ同等の誘電率の低い有機樹脂を好ましく用いることができ、好適にはノボラック樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の感光性樹脂が好ましい。また、電荷輸送性高分子膜または絶縁性樹脂に電荷輸送材料・導電性材料を分散させたものも好ましく用いることができる。さらに、図１に示す電界緩和部材１７は電荷収集電極１１の全体を覆うものではないので、ＳｉＯ2，ＴｉＯ2 ，ＣｅＯ2 ，ＧｅＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＷＯ3 ，ＭｏＯ3 ，ＭｇＯ，ＰｂＯ，ＢｅＯ，Ｖ2 Ｏ5 ，ＮｉＯ，Ｃｏ2Ｏ3 ，ＳｉＣ，Ｓｉ3Ｎ4 ，Ａｓ2Ｓｅ3等を主成分とする、比抵抗が電荷発生層と同等もしくはそれ以上の絶縁性材料を用いることもできる。
【００２５】
バイアス電極７と蓄積容量下部電極１４との間には、図示しない高圧電源が接続されている。この高圧電源により、バイアス電極７と蓄積容量下部電極１４との間に電圧が印加される。これにより、電荷蓄積容量を介してバイアス電極７と電荷収集電極１１との間に電界を発生させることができる。このとき、電荷発生層６と電荷蓄積容量とは、電気的に直列に接続された構造になっているので、バイアス電極７にバイアス電圧を印加しておくと、電荷発生層６内で電荷（電子−正孔対）が発生する。電荷発生層６で発生した電子は＋電極側に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量に電荷が蓄積される。
【００２６】
放射線画像検出装置全体としては、電荷収集電極１１は２次元に複数配列されると共に、電荷収集電極１１に個別に接続された電荷蓄積容量と、電荷蓄積容量に個別に接続されたＴＦＴスイッチ４とを複数備えている。これにより、２次元の電磁波情報を一旦電荷蓄積容量に蓄積し、ＴＦＴスイッチ４を順次走査していくことで、２次元の電荷情報を簡単に読み出すことができる。
【００２７】
図２は、本発明の別の態様を示す放射線画像検出装置の画素単位の構造を示す概略断面図である。なおこの図２において、図１中の構成要素と同等の構成要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する（以下、同様）。図２に示す放射線画像検出装置は、コンタクトホール１６内、コンタクトホール１６の周辺領域および電荷収集電極１１の外周端部周辺領域のみに電界緩和部材１７が設けられ、電荷収集電極１１の外周端部周辺領域に設けられた電界緩和部材１７が、隣接する電荷収集電極１１の端部同士を覆うように一体的に設けられているものである。ここで、電荷収集電極１１の外周端部周辺領域（図２中Ｑで示す領域）とは電荷収集電極１１の端から５μｍの領域を意味し、好ましくは３μｍであり、さらには２μｍであることが好ましい。電界緩和部材１７は新たな段差が生じないような曲率で設けることが好ましい。
【００２８】
図２に示す放射線画像検出装置において、コンタクトホール１６内およびコンタクトホール１６の周辺領域に設けられている電界緩和部材１７は上記図１で説明したものと同様のものを用いることができるが、隣接する電荷収集電極１１の端部同士を覆うように一体的に設けられている電界緩和部材１７については、隣接する電荷収集電極が電気的に導通すると画素が分離されないため、ここに関しては電界緩和部材１７は上記の絶縁性材料により構成される。
【００２９】
図３は、本発明のさらに別の態様を示す放射線画像検出装置の画素単位の構造を示す概略断面図である。図３に示す放射線画像検出装置は、コンタクトホール１６内、コンタクトホール１６の周辺領域および電荷収集電極１１の外周端部周辺領域のみに電界緩和部材１７が設けられ、外周端部周辺領域のみに設けられた電界緩和部材１７が、隣接する電荷収集電極１１の一方の端部と他方の端部との間で離間して設けられているものである。ここで、電荷収集電極１１の外周端部周辺領域（図３中Ｑで示す領域）とは図２に示す場合と同様、電荷収集電極１１の端から５μｍの領域を意味し、好ましくは３μｍであり、さらには２μｍであることが好ましい。電界緩和部材１７は電荷収集電極１１の端部の段差を緩和するような曲率で設けることが好ましい。図３に示す放射線画像検出装置において、コンタクトホール１６内、コンタクトホール１６および隣接する電荷収集電極１１の一方の端部と他方の端部との間で離間して設けられている電界緩和部材１７は、上記図１で説明したものと同様のものを用いることができる。
【００３０】
図４は、光照射機構を備えた放射線画像検出装置の概略断面図である。この放射線画像検出装置は、アクティブマトリックス基板１０のガラス基板１側の裏面に、少なくとも放射線の検出中に光を照射する光照射機構２０を備えてなる。光照射機構２０は、例えばピーク発光波長が５７０ｎｍ位の緑色発光ダイオード等を内部に面実装したバックライト等であり、ガラス基板１に透明な接着剤によって取付けられている。この光照射機構２０は、アクティブマトリックス基板１０を通して電荷発生層６の電荷収集電極１１側に均一に光を照射することができるものである。光照射機構２０による光照射は、電荷が電気信号として読み出される間中は少なくとも継続されるようになっていることが好ましいが、それに限られず、例えば検出動作終了後に照射されるようにしたり、常時照射されるようにしたりしてもよい。
【００３１】
なお、電荷発生層６により多くの光を照射するため、蓄積容量上部電極１３および蓄積容量下部電極１４にスリット穴を形成してもよい。
【００３２】
光照射機構２０を備えた放射線画像検出装置では、光照射機構２０から光を照射することにより、放射線入射前の状態でも、光によって発生した電荷のうち一方（バイアス電極７に正バイアスを印加する場合は正孔）が、互いに隣接する電荷収集電極１１間のスペース領域（隣接する電荷収集電極１１の端部同士を覆うように一体的に設けられている電界緩和部材１７の上部領域）にすでに溜まっている。仮に電解緩和部材１７の光透過率が低い場合でも、電解緩和部材１７は微小領域のため影響は小さい。この状態で放射線が入射しても、電荷収集電極１１間のスペース領域で発生した電荷（電子・正孔）のうち、電荷収集電極１１側に移動する電荷（この場合は正孔）は、電気力線に沿って電荷収集電極１１に到達し、電荷収集電極１１間のスペース領域にさらに電荷が溜まることがないので、電気力線の状態は変化せず、感度変動が起こらないようにすることが可能である。
【００３３】
上記光照射機構２０を備えた放射線画像検出装置において、電荷収集電極１１の上面を全て電界緩和部材１７で覆ってしまうと、光照射機構２０から光を照射しても、光を十分に照射することができないために、電界を安定化することができず、感度変動を抑制することが困難である。
【００３４】
続いて、放射線画像検出装置の製造工程を説明する。  
まず、ガラス基板１上に、ＴａやＡｌ等の金属膜をスパッタ蒸着により成膜した後、所望の形状にパターニングすることにより、ゲート電極２及び蓄積容量下部電極１４を形成する。そして、このゲート電極２及び蓄積容量下部電極１４を覆うようにして、ガラス基板１の略全面にＳｉＮX やＳｉＯX 等からなるゲート絶縁膜１５をＣＶＤ法により成膜する。
【００３５】
次ぎに、ゲート絶縁膜１５を介して、ゲート電極２の上方に半導体層９が配されるように、ＣＶＤ法によりａ−Ｓｉを成膜した後、所望の形状にパターニングすることにより、半導体層９を形成する。半導体層９上にＴａやＡｌ等の金属膜をスパッタ蒸着により成膜した後、所望の形状にパターニングすることにより、ソース電極８及びドレイン電極５を形成する。また、蓄積容量下部電極１４の上に蓄積容量上部電極１３、所定位置にデータ配線を形成する。
【００３６】
このようにしてＴＦＴスイッチ４及び電荷蓄積容量等を形成したガラス基板１の略全面を覆うように、感光性を有するアクリル樹脂等を成膜し、層間絶縁膜１２を形成する。層間絶縁膜１２に対し、コンタクトホール１６となる部分と位置合わせをしてフォトマスクを固定し、フォトリソグラフィ（露光）を行い、続いて有機溶剤によりエッチングしてコンタクトホールのパターニングを行ってコンタクトホール１６を形成する。
【００３７】
コンタクトホール１６を形成後、層間絶縁膜１２上にＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等の非晶質透明導電酸化膜をスパッタ蒸着法にて成膜し、所望の形状にパターニングして電荷収集電極１１を形成する。この時、層間絶縁膜１２に設けたコンタクトホール１６を介して、電荷収集電極１１と蓄積容量上部電極とを電気的に導通させる（短絡させる）。なお、電荷収集電極１１は蒸着法によって形成されるため、形成されたコンタクトホールの形状そのままの形状を維持して形成することが可能である。
【００３８】
続いて、電界緩和部材１７を設ける。電界緩和部材１７が有機膜のような場合には、インクジェット法（ＩＪ）やスリット塗布で形成することができる。なお、図３に示すように電界緩和部材１７が、隣接する電荷収集電極１１の一方の端部と他方の端部との間で離間している場合には、例えば感光性樹脂を用いることにより、フォトリソグラフィでマスクにより所望のパターニングとすることで形成することができる。
【００３９】
電界緩和部材１７がＳｉＯ2等の場合には、ＣＶＤ法あるいはスパッタ法により所定位置に設けることができる。なお、図３に示すような電界緩和部材１７が、隣接する電荷収集電極１１の一方の端部と他方の端部との間で離間している場合には、電界緩和部材１７をまず、隣接する電荷収集電極１１の部端部同士を覆うように一体的に設けた後、電荷収集電極１１の周辺部のみを覆うレジストパターンを形成して、他の部分を異方性又は等方性のエッチング法により層間絶縁膜１２が露出するまでエッチングして、上記形状の電界緩和部材１７を形成する。
【００４０】
上記のように形成されたアクティブマトリックス基板１０の画素配列領域をすべて覆うように、ａ−Ｓｅからなり電磁波導電性を有する電荷発生層６を真空蒸着法により成膜する。最後に、電荷発生層６の略全面にＡｕ、Ａｌなどからなるバイアス電極７を真空蒸着法により形成する。
【００４１】
なお、電荷発生層６と電荷収集電極１１との界面に、電子又は正孔の電荷発生層６への注入を阻止する電荷注入阻止層や、電荷発生層６と電荷収集電極１１との密着性を向上させるバッファー層を形成してもよい。また同様に、電荷発生層６とバイアス電極７の界面にも電荷注入阻止層やバッファー層を形成してもよい。電荷注入阻止層やバッファー層としてはａ−Ａｓ2Ｓｅ3 や、アルカリ元素イオンやハロゲン元素イオンが添加されたａ−Ｓｅ等を用いることが可能である。  
以下に実施例を示す。
【実施例】
【００４２】
（実施例１）
スイッチングＴＦＴと蓄積容量が配列された基板上に、感光性を有するアクリル樹脂を厚さ約３μｍに成膜して層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜に対し、コンタクトホールとなる部分と位置合わせをしてフォトマスクを固定し、フォトリソグラフィを行い、続いて有機溶剤によりエッチングしてコンタクトホールのパターニングを行って深さ４μｍのコンタクトホールを形成した。次いで、層間絶縁膜上にＩＴＯをスパッタ蒸着法にて厚さ約２００ｎｍに成膜し、画素サイズ１５０×１５０μｍ、電荷収集電極１２０×１２０μｍ（フィルファクター６４％）の条件でパターニングして電荷収集電極を形成した。
【００４３】
コンタクトホールを有する電荷収集電極上に、ノボラック樹脂からなる感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィで、電荷収集電極のコンタクトホール内およびコンタクトホール周辺領域のみに樹脂が残るようにパターニングした。その後、２２０℃１時間の焼成を行って、円弧形状をした電界緩和部材を設けた。次ぎに、電荷輸送層として、硫化アンチモンＳｂ2Ｓ3を膜厚２μｍで成膜し、その上に電荷発生層としてａ−Ｓｅ層を１０００μｍ厚で成膜した。さらに続いて電荷輸送層として、硫化アンチモンＳｂ2Ｓ3を膜厚０．６μｍで成膜した。最後に、上部電極Ａｕ（０．１μｍ）を成膜し、放射線画像検出装置を作製した。
【００４４】
（実施例２）
実施例１において、電界緩和部材を設けた位置をコンタクトホール内およびコンタクトホール周辺領域に加えて、図２に示すように隣接する電荷収集電極の端部同士を覆うように一体的に設けた以外は、実施例１と同様にして放射線画像検出装置を作製した。
【００４５】
（比較例１）
実施例２において、電界緩和部材をコンタクトホール内およびコンタクトホール周辺領域には設けず、電荷収集電極の端部同士を覆うように一体的に設けた部分のみを残したこと以外は実施例２と同様にして放射線画像検出装置を作製した。
【００４６】
（比較例２）
実施例１において、電界緩和部材を電荷収集電極全面に設けたこと以外は、実施例１と同様にして放射線画像検出装置を作製した。
【００４７】
（評価）
４０℃−３００時間の経時後におけるＸ線感度と画像欠陥数と測定した。Ｘ線感度は、電圧−１０ｋＶ印加し、５分後に、２８ｋｅＶのＸ線を照射してＸ線感度と欠陥を測定した。画像欠陥数は、電圧−２ｋV印加し、６０ｓ後のオフセット画像から取得した。
【００４８】
残像は次ぎのようにして評価した。管電圧８０ｋV、管電流１００ｍＡ、７１０ｍｓのパルスX線を照射し（基板位置での線量は４００ｍR）、電圧印加電極に＋１０ｋVを印加し、読み出し側をIVアンプに接続してオシロスコープにより明電流の時間変化を取得した。パルス終端から15秒後の電流値を線量に換算して残像値とした。この残像値は、０．１２ｍR以下が好ましく、０．０１２ｍR以下がより好ましいことから、その評価を、０．０１２ｍR以下の場合を○、０．０１２ｍRよりも大きく０．１２ｍＲ以下の場合を△、０．１２ｍＲより大きい場合を×とした。  
測定結果を表１に示す。なお、表の数値は実施例２の測定値を１とした相対値で示している。
【００４９】
【表１】
2009158510.tif 000003
【００５０】
表１の比較例１，実施例１，２の比較から、コンタクトホールおよびその周辺の電界緩和部材が画像欠陥抑制に効果があることがわかる。加えて、電荷収集電極の端部を電界緩和することで、更に画素欠陥を抑制することができる。一方、比較例２との比較から、全面に樹脂層を成膜した場合は、残像抑制効果が低減することがわかる。以上のことから、少なくともコンタクトホールおよびその周辺領域（実施例１）、あるいはコンタクトホールおよびその周辺領域と、電荷収集電極の外周端部周辺領域の双方（実施例２）に電界緩和部材を設けることにより、コンタクトホールに起因するリーク電流を軽減して画像の欠陥を抑制することが可能になるとともに、残像を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一つの態様を示す放射線画像検出装置の画素単位の構造を示す概略断面図
【図２】本発明の別の態様を示す放射線画像検出装置の画素単位の構造を示す概略断面図
【図３】本発明のさらに別の態様を示す放射線画像検出装置の画素単位の構造を示す概略断面図
【図４】光照射機構を備えた放射線画像検出装置の概略断面図
【符号の説明】
【００５２】
１  ガラス基板
２  ゲート電極
３  データ配線
４  ＴＦＴスイッチ
５  ドレイン電極
６  電荷発生層
７  バイアス電極
８  ソース電極
９  半導体層
１０  アクティブマトリックス基板
１１  電荷収集電極
１２  層間絶縁膜
１３  蓄積容量上部電極
１４  蓄積容量下部電極
１５  ゲート絶縁膜
１６  コンタクトホール
１７  電界緩和部材
２０  光照射機構
【図１】
2009158510.tif 000004
【図２】
2009158510.tif 000005
【図３】
2009158510.tif 000006
【図４】
2009158510.tif 000007