(57)【要約】【課題】製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることが可能であり、かつ、製造工程が複雑化するのを抑制することが可能な光電変換デバイスを提供する。【解決手段】この光電変換デバイス１００は、光電変換膜１１を含む光電変換部１０とトランジスタ部（有機ＴＦＴ）２０とを備えた画素がガラス基板１上に複数配置された画素アレイにおいて、トランジスタ部（有機ＴＦＴ）２０と光電変換部１０とが、ガラス基板１上に並置されて形成されており、光電変換膜１１は、溶媒に溶解可能な有機半導体材料からなる有機半導体膜を含むとともに、隣り合う画素の光電変換部１０に渡って連続的に形成されている。【選択図】図１
2009212106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換膜を含む光電変換部とトランジスタ部とを備えた画素が基板上に複数配置された画素アレイにおいて、
前記トランジスタ部と前記光電変換部とは、前記基板上に並置されて形成されており、
前記光電変換膜は、溶媒に溶解可能な有機半導体材料からなる有機半導体膜を含むとともに、隣り合う画素の前記光電変換部に渡って連続的に形成されていることを特徴とする、光電変換デバイス。
【請求項２】
行信号線および列信号線を含む信号線をさらに備えるとともに、前記複数の画素が縦横にマトリクス状に配置され、かつ、同一の行に属する画素には、その行に対応する前記行信号線が電気的に接続されているとともに、同一の列に属する画素には、その列に対応する前記列信号線が電気的に接続され、
前記行信号線および前記列信号線の少なくとも一方は、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返されて配列されていることを特徴とする、請求項１に記載の光電変換デバイス。
【請求項３】
前記行信号線および前記列信号線の一方は、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返されて配列されており、
前記光電変換膜が、前記行信号線および前記列信号線の一方に沿って延びるように、複数の画素の前記光電変換部に渡って連続的に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の光電変換デバイス。
【請求項４】
前記行信号線および前記列信号線の一方は、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返されて配列されており、
前記光電変換膜が、隣接する２画素の前記光電変換部に渡って連続的に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の光電変換デバイス。
【請求項５】
前記行信号線および前記列信号線は、それぞれ、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返されて配列されており、
前記光電変換膜が、前記信号線によって囲まれた４画素の前記光電変換部に渡って連続的に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の光電変換デバイス。
【請求項６】
前記光電変換膜は、溶媒に溶解可能な有機半導体材料から構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光電変換デバイス。
【請求項７】
前記光電変換膜は、無機半導体膜をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光電変換デバイス。
【請求項８】
前記基板上には、前記光電変換膜が形成される領域を露出させる開口部が設けられた絶縁膜が形成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光電変換デバイス。
【請求項９】
前記光電変換膜が形成される領域は、他の領域に比べて、前記溶媒に対する親液性が大きいことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の光電変換デバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の光電変換デバイスを備えることを特徴とする、放射線画像検出装置。
【請求項１１】
基板上に複数のトランジスタ部をアレイ状に形成する工程と、
前記トランジスタ部とともに画素を構成する光電変換部を、前記トランジスタ部と並置するように前記基板上に複数形成する工程とを備え、
前記光電変換部を形成する工程は、前記光電変換部を構成する光電変換膜を隣り合う画素に渡って連続的に形成する工程を含み、
前記光電変換膜を形成する工程は、有機半導体材料が溶解された溶液を前記基板上に塗布する工程を有することを特徴とする、光電変換デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記トランジスタ部を形成する工程は、行信号線および列信号線を有する信号線を前記トランジスタ部と電気的に接続された状態で前記基板上に形成する工程と、前記行信号線および前記列信号線の一方を、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返し配列する工程とを含み、
前記光電変換部を形成する工程は、前記光電変換部を構成する光電変換膜を前記行信号線および前記列信号線の一方に沿って延びるように、複数の画素に渡って連続的に形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の光電変換デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記トランジスタ部を形成する工程は、行信号線および列信号線を有する信号線を前記トランジスタ部と電気的に接続された状態で前記基板上に形成する工程と、前記行信号線および前記列信号線の一方を、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返し配列する工程とを含み、
前記光電変換部を形成する工程は、前記光電変換部を構成する前記光電変換膜を隣接する２画素に渡って連続的に形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の光電変換デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記トランジスタ部を形成する工程は、行信号線および列信号線を有する信号線を前記トランジスタ部と電気的に接続された状態で前記基板上に形成する工程と、前記行信号線および前記列信号線を、それぞれ、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返し配列する工程とを含み、
前記光電変換部を形成する工程は、前記光電変換部を構成する前記光電変換膜を前記信号線によって囲まれた４画素に渡って連続的に形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の光電変換デバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記溶液の塗布が、溶液液滴を前記基板上に付着させることで行われることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の光電変換デバイスの製造方法。
【請求項１６】
前記有機半導体材料が溶解された溶液を基板上に塗布する工程に先立って、前記光電変換膜の形成領域に対応する開口部を有する絶縁膜を前記基板上に形成する工程をさらに備えることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の光電変換デバイスの製造方法。
【請求項１７】
前記有機半導体材料が溶解された溶液を基板上に塗布する工程に先立って、前記光電変換膜の形成領域に親液処理を施す工程をさらに備えることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の光電変換デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光電変換デバイスおよびその製造方法、並びに、光電変換デバイスを備えた放射線画像検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の画素を有し、イメージセンサとして機能する光電変換デバイスが知られている。
【０００３】
図５７は、従来知られている光電変換デバイスの一例を簡略化して示した平面図である。図５７を参照して、従来の一例による光電変換デバイス５０００では、基板５００１上に、複数の画素が二次元アレイ状に配列されている。これらの画素は、それぞれ、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）５０１０と、画素毎に分離された光電変換膜５０２０とを備えている。また、上記基板５００１上には、上記画素と電気的に接続される行信号線５０３０および列信号線５０４０が形成されている。そして、各画素に光が入射されると、それぞれの光電変換膜５０２０によって、入射された光が電荷に変換され、ＴＦＴ５０１０により、変換された電荷が画素毎に電気信号として読み出される。これにより、画像が電気信号として読み取られる。
【０００４】
また、上記した光電変換デバイス５０００では、シリコンなどの結晶基板が用いられたＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサと異なり、基板５００１として、ガラス基板などを用いることにより、大面積の撮像エリアを有するイメージセンサを得ることができる。
【０００５】
また、近年、医用画像診断などの放射線により取得した画像を利用する医療・検査関連分野では、フィルムレス化を図るために取得画像のデジタル化が急速に進められている。このため、放射線画像を、放射線写真フィルムを介さずに直接電気信号として得ることが可能なフラットパネルディテクタ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）と呼ばれるデジタル式の放射線画像検出装置が、医療などの分野において普及しつつある。このようなデジタル式の放射線画像検出装置では、大面積の撮像エリアを有するイメージセンサ（撮像パネル）が要求されるため、フラットパネルディテクタには、上記のような光電変換デバイスが搭載されている。
【０００６】
ここで、フラットパネルディテクタなどに搭載される光電変換デバイスでは、光電変換膜がアモルファスシリコンなどの無機半導体材料や、有機半導体材料から構成されている。光電変換膜を有機半導体材料から構成した場合には、無機半導体材料から構成する場合に比べて、製造コストを低減することが可能であるため、近年、有機半導体材料を用いた光電変換デバイスが注目を集めている。特に、有機半導体材料に高分子系材料などの溶媒に溶解可能な材料を用いた場合には、印刷プロセスを用いて光電変換膜を形成することができるので、この場合には、より安価に製品を製造することができる。このため、このような材料を用いた印刷プロセスの開発が盛んに行われている。
【０００７】
一方、上記したフラットパネルディテクタに代表されるデジタル式の放射線画像検出装置では、高解像度化要求に伴い、画素サイズの縮小化が望まれている。また、上記した従来の光電変換デバイス５０００において画素サイズの縮小化を図るためには、光電変換膜５０２０のサイズを縮小する必要がある。光電変換膜５０２０のサイズを縮小する方法としては、たとえば、インクジェット法を用いて光電変換膜５０２０を形成する際に、吐出する液滴の大きさを小さくする方法が考えられる。このようにすれば、有機半導体材料の塗布寸法を小さくすることができるので、より高精細な塗り分けが可能となる。これにより、光電変換膜５０２０のサイズを縮小することが可能になると考えられる。ところが、吐出する液滴の大きさを小さくするのは、技術的に容易なことではない。これは、液滴の塗布寸法に対し、液滴の体積は３乗に比例するため、塗布寸法を１／ｎに縮小するためには液滴の体積を１／ｎ3にする必要があるからである。このように、図５７に示した従来の光電変換デバイス５０００では、印刷プロセスを用いて光電変換膜５０２０を形成する場合、画素サイズの縮小化に対応することが困難であった。すなわち、従来の光電変換デバイス５０００では、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることが困難であるという不都合があった。
【０００８】
そこで、従来、印刷プロセスを用いて光電変換膜を形成した場合でも、画素サイズの縮小化を図ることが可能なイメージセンサの構造が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、信号読み出し用のＭＯＳ回路が形成されたシリコン基板上に、複数の画素がアレイ状に配列されたイメージセンサ（固体撮像素子）の構造が開示されている。この構造では、基板上に、ＭＯＳ回路を覆うように絶縁層が形成されており、その絶縁層を介して画素電極が複数形成されている。そして、複数の画素電極を覆うように、全画素に渡って光電変換膜が成膜されている。上記した構造では、光電変換膜を画素毎に塗り分ける必要がないため、印刷プロセスを用いて光電変換膜を形成した場合でも画素サイズの縮小化を図ることが可能となる。
【０００９】
上記特許文献１に記載のイメージセンサは、シリコン基板を用いたものであるが、上記特許文献１の構造より、基板にガラス基板などを用いた光電変換デバイスにおいても上記不都合を解消可能な構造を考え出すことができる。図５８は、特許文献１に開示された構造から考え出される光電変換デバイスの断面図である。図５８を参照して、この光電変換デバイス６０００は、ガラスなどからなる基板６００１上に複数の薄膜トランジスタ６０１０が二次元アレイ状に配列されており、これらの薄膜トランジスタ６０１０を覆うように、絶縁膜６０２０が基板６００１上に形成されている。また、絶縁膜６０２０上には、各薄膜トランジスタ６０１０に対応するように、複数の画素電極６０３０がアレイ状に配列されている。そして、複数の画素電極６０３０を覆うように、全画素に渡って光電変換膜６０４０が形成されている。なお、画素電極６０３０と薄膜トランジスタ６０１０とは、絶縁膜６０２０に設けられたコンタクトホール６０２０ａを介して、互いに電気的に接続されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３５３６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図５８に示した光電変換デバイス６０００の構成では、上記不都合を解消することが可能であるものの、画素電極６０３０と薄膜トランジスタ６０１０とを分離するための絶縁膜６０２０を形成しなければならないという不都合がある。また、画素電極６０３０と薄膜トランジスタ６０１０とを電気的に接続するために、絶縁膜６０２０にコンタクトホール６０２０ａを設けなければならないという不都合もある。このため、製造工程が複雑化するという問題点がある。
【００１２】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることが可能であり、かつ、製造工程が複雑化するのを抑制することが可能な光電変換デバイスおよびその製造方法を提供することである。
【００１３】
この発明のもう１つの目的は、製造コストを低減しながら、解像度を向上させることが可能な放射線画像検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による光電変換デバイスは、光電変換膜を含む光電変換部とトランジスタ部とを備えた画素が基板上に複数配置された画素アレイにおいて、トランジスタ部と光電変換部とが、基板上に並置されて形成されており、光電変換膜が、溶媒に溶解可能な有機半導体材料からなる有機半導体膜を含むとともに、隣り合う画素の光電変換部に渡って連続的に形成されている。
【００１５】
この第１の局面による光電変換デバイスでは、上記のように、光電変換膜を、溶媒に溶解可能な有機半導体材料からなる有機半導体膜を含むように構成することによって、光電変換膜の少なくとも一部を塗布法などの印刷プロセスを用いて形成することができる。このため、光電変換膜の形成に印刷プロセスを用いることによって、光電変換膜を容易に形成することができるので、光電変換デバイスの製造コストを低減することができる。また、上記のように構成することによって、光電変換膜の形成にインクジェット法を用いることができる。そして、インクジェット法を用いて光電変換膜を形成した場合には、真空プロセスが不要であることに加えて、塗布とパターニングとを同時に行うことができるので、短時間で光電変換膜の形成を行うことができるとともに、材料資源の浪費をなくすことができる。これにより、容易に、光電変換デバイスの製造コストを低減することができる。
【００１６】
また、第１の局面による光電変換デバイスでは、上記のように、光電変換膜が隣り合う画素の光電変換部に渡って連続的に形成された構成にすることにより、画素毎に光電変換膜を塗り分ける必要がないため、画素サイズを小さくした場合でも、光電変換膜の形成面積（塗布面積）が微小になるのを抑制することができる。このため、光電変換膜を微小領域に形成する場合に比べて、光電変換膜を良好に（精度よく）形成することができる。これにより、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることができる。また、上記のように構成すれば、インクジェット法を用いて光電変換膜を形成する際に、画素の光電変換部よりも大きな塗布面積となる液滴を用いて光電変換膜を形成することができるので、画素サイズを小さくした場合でも、良好な光電変換膜を形成することができる。これにより、容易に、画素サイズの縮小化を図ることができる。
【００１７】
さらに、上記した構成では、トランジスタ部と光電変換部とが、基板上に並置されて形成されているので、絶縁膜を形成することなく、トランジスタ部と光電変換部とを分離することができるとともに、トランジスタ部と光電変換部とをコンタクトホールなどを介さずに、互いに電気的に接続することができる。このため、光電変換デバイスの製造工程において、トランジスタ部と光電変換部とを分離する絶縁膜を形成する工程、および、絶縁膜にコンタクトホールなどを形成する工程を削減することができる。これにより、製造工程が複雑化するのを抑制することができる。
【００１８】
上記第１の局面による光電変換デバイスにおいて、好ましくは、行信号線および列信号線を含む信号線をさらに備えるとともに、複数の画素が縦横にマトリクス状に配置され、かつ、同一の行に属する画素には、その行に対応する行信号線が電気的に接続されているとともに、同一の列に属する画素には、その列に対応する列信号線が電気的に接続され、行信号線および列信号線の少なくとも一方は、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返されて配列されている。このように構成すれば、複数の画素の光電変換部を近接させて配置することができるので、容易に、光電変換膜を隣り合う画素の光電変換部に渡って連続的に形成することができる。
【００１９】
上記行信号線および列信号線を備えた構成において、好ましくは、行信号線および列信号線の一方は、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返されて配列されており、光電変換膜が、行信号線および列信号線の一方に沿って延びるように、複数の画素の光電変換部に渡って連続的に形成されている。このように構成すれば、光電変換膜の形成領域を大きく構成することができるので、画素サイズを小さくした場合でも、印刷プロセスを用いて光電変換膜をより良好に（より精度よく）形成することができる。
【００２０】
上記行信号線および列信号線を備えた構成において、行信号線および列信号線の一方は、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返されて配列されており、光電変換膜が、隣接する２画素の光電変換部に渡って連続的に形成されていてもよい。
【００２１】
上記行信号線および列信号線を備えた構成において、好ましくは、行信号線および列信号線は、それぞれ、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返されて配列されており、光電変換膜が、信号線によって囲まれた４画素の光電変換部に渡って連続的に形成されている。このように構成すれば、信号線によって囲まれた４画素の光電変換部を近接させて配置することができるとともに、信号線を跨がずに比較的広い領域（面積）に光電変換膜を形成することができる。このため、印刷プロセスを用いて光電変換膜をより良好（より精度よく）に形成することができる。
【００２２】
上記第１の局面による光電変換デバイスにおいて、好ましくは、光電変換膜は、溶媒に溶解可能な有機半導体材料から構成されている。このように構成すれば、より容易に、光電変換デバイスの製造コストを低減することができる。
【００２３】
上記第１の局面による光電変換デバイスにおいて、光電変換膜は、無機半導体膜をさらに含んでいてもよい。
【００２４】
上記第１の局面による光電変換デバイスにおいて、好ましくは、基板上には、光電変換膜が形成される領域を露出させる開口部が設けられた絶縁膜が形成されている。このように構成すれば、印刷プロセスを用いて光電変換膜を形成する際に、絶縁膜の開口部の内側の領域に光電変換膜を形成することによって、所定領域に確実に光電変換膜を形成することができるとともに、その領域において光電変換膜の厚みを均一に近付けることができる。このため、印刷プロセスを用いて光電変換膜をさらに良好に（さらに精度よく）形成することができる。これにより、所望のパターン形状を有する光電変換膜を容易に得ることができる。その結果、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることが可能な光電変換デバイスを容易に得ることができる。
【００２５】
上記第１の局面による光電変換デバイスにおいて、好ましくは、光電変換膜が形成される領域は、他の領域に比べて、溶媒に対する親液性が大きい。このように構成すれば、印刷プロセスを用いて光電変換膜を形成する際に、容易に、所定領域に光電変換膜を形成することができるとともに、その領域において光電変換膜の厚みを均一に近付けることができる。すなわち、溶媒に対する親液性が大きい領域に有機半導体材料が溶解された溶液を塗布すれば、塗布された溶液は親液性の大きな領域内で濡れ広がるとともに、その領域に留まるので、親液性の大きな領域を所望のパターン形状に形成すれば、所望のパターン形状を有する光電変換膜を容易に得ることができる。その結果、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることが可能な光電変換デバイスを容易に得ることができる。
【００２６】
この発明の第２の局面による放射線画像検出装置は、上記第１の局面による光電変換デバイスを備えた放射線画像検出装置である。このように構成すれば、容易に、製造コストを低減しながら、解像度を向上させることが可能な放射線画像検出装置を得ることができる。
【００２７】
この発明の第３の局面による光電変換デバイスの製造方法は、基板上に複数のトランジスタ部をアレイ状に形成する工程と、トランジスタ部とともに画素を構成する光電変換部を、トランジスタ部と並置するように基板上に複数形成する工程とを備えている。そして、光電変換部を形成する工程は、光電変換部を構成する光電変換膜を隣り合う画素に渡って連続的に形成する工程を含み、光電変換膜を形成する工程は、有機半導体材料が溶解された溶液を基板上に塗布する工程を有している。
【００２８】
この第３の局面による光電変換デバイスの製造方法では、上記のように、光電変換膜の少なくとも一部を、有機半導体材料が溶解された溶液を基板上に塗布する方法（塗布法）を用いて形成することによって、光電変換膜を容易に形成することができるので、光電変換デバイスの製造コストを低減することができる。
【００２９】
また、第３の局面による光電変換デバイスの製造方法では、上記のように、光電変換膜を隣り合う画素の光電変換部に渡って連続的に形成することにより、画素毎に光電変換膜を塗り分ける必要がないため、画素サイズを小さくした場合でも、光電変換膜の形成面積（塗布面積）が微小になるのを抑制することができる。このため、光電変換膜を微小領域に形成する場合に比べて、光電変換膜を良好に（精度よく）形成することができる。これにより、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることができる。
【００３０】
さらに、第３の局面による光電変換デバイスの製造方法では、上記のように、光電変換部をトランジスタ部と並置するように基板上に形成することによって、光電変換部とトランジスタ部とを分離するための絶縁膜を形成することなく、光電変換部を基板上に形成することができる。このため、光電変換部とトランジスタ部とを分離するための絶縁膜を形成する工程を削減することができる。また、光電変換部とトランジスタ部とを並置することによって、コンタクトホールなどを介さずに光電変換部とトランジスタ部とを互いに電気的に接続することができるので、絶縁膜にコンタクトホールなどを形成する工程を削減することもできる。これにより、製造工程が複雑化するのを抑制することができる。
【００３１】
上記第３の局面による光電変換デバイスの製造方法において、好ましくは、トランジスタ部を形成する工程は、行信号線および列信号線を有する信号線をトランジスタ部と電気的に接続された状態で基板上に形成する工程と、行信号線および列信号線の一方を、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返し配列する工程とを含み、光電変換部を形成する工程は、光電変換部を構成する光電変換膜を行信号線および列信号線の一方に沿って延びるように、複数の画素に渡って連続的に形成する工程を含む。このように構成すれば、複数の画素の光電変換部を近接させて配置することができるとともに、光電変換膜の形成面積（塗布面積）を大きく構成することができる。このため、画素サイズを小さくした場合でも、光電変換膜をより良好に（より精度よく）形成することができる。
【００３２】
上記第３の局面による光電変換デバイスの製造方法において、トランジスタ部を形成する工程は、行信号線および列信号線を有する信号線をトランジスタ部と電気的に接続された状態で基板上に形成する工程と、行信号線および列信号線の一方を、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返し配列する工程とを含み、光電変換部を形成する工程は、光電変換部を構成する光電変換膜を隣接する２画素に渡って連続的に形成する工程を含むように構成してもよい。
【００３３】
上記第３の局面による光電変換デバイスの製造方法において、好ましくは、トランジスタ部を形成する工程は、行信号線および列信号線を有する信号線をトランジスタ部と電気的に接続された状態で基板上に形成する工程と、行信号線および列信号線を、それぞれ、信号線、画素、画素、信号線の順に繰り返し配列する工程とを含み、光電変換部を形成する工程は、光電変換部を構成する光電変換膜を信号線によって囲まれた４画素に渡って連続的に形成する工程を含む。このように構成すれば、信号線によって囲まれた４画素の光電変換部を近接させて配置することができるとともに、信号線を跨がずに比較的広い領域（面積）に光電変換膜を形成することができる。このため、光電変換膜をより良好に（より精度よく）形成することができる。
【００３４】
上記第３の局面による光電変換デバイスの製造方法において、好ましくは、溶液の塗布が、溶液液滴を基板上に付着させる（塗布する）ことで行われる。このように構成すれば、真空プロセスが不要になるとともに、塗布とパターニングとを同時に行うことができるので、短時間で光電変換膜の形成を行うことができるとともに、材料資源の浪費をなくすことができる。これにより、光電変換デバイスの製造コストを容易に低減することができる。
【００３５】
上記第３の局面による光電変換デバイスの製造方法において、好ましくは、有機半導体材料が溶解された溶液を基板上に塗布する工程に先立って、光電変換膜の形成領域に対応する開口部を有する絶縁膜を基板上に形成する工程をさらに備える。このように構成すれば、有機半導体材料が溶解された溶液を絶縁膜の開口部の内側の領域に塗布することにより、所定領域に確実に光電変換膜を形成することができるとともに、その領域において光電変換膜の厚みを均一に近付けることができる。このため、光電変換膜をさらに領域に（さらに精度よく）形成することができる。これにより、所望のパターン形状を有する光電変換膜を容易に形成することができる。その結果、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることが可能な光電変換デバイスを容易に製造することができる。
【００３６】
上記第３の局面による光電変換デバイスの製造方法において、好ましくは、有機半導体材料が溶解された溶液を基板上に塗布する工程に先立って、光電変換膜の形成領域に親液処理を施す工程をさらに備える。このように構成すれば、光電変換膜の形成領域を他の領域に比べて親液性の大きな領域とすることができる。そして、このような親液性の大きな領域に有機半導体材料が溶解された溶液を塗布すれば、塗布された溶液は親液性の大きな領域内で濡れ広がるとともに、その領域に留まるので、光電変換膜の形成領域に精度よく光電変換膜を形成することができ、かつ、その領域において光電変換膜の厚みを均一に近付けることができる。これにより、所望のパターン形状を有する光電変換膜を容易に形成することができる。その結果、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることが可能な光電変換デバイスを容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上のように、本発明によれば、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることが可能であり、かつ、製造工程が複雑化するのを抑制することが可能な光電変換デバイスおよびその製造方法を容易に得ることができる。
【００３８】
また、本発明によれば、製造コストを低減しながら、解像度を向上させることが可能な放射線画像検出装置を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの構造を示した断面図である。図２は、本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。図３は、本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。なお、図１は、図２の破線で囲まれた部分のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による光電変換デバイス１００の構造について説明する。
【００４１】
第１実施形態による光電変換デバイス１００は、図１および図２に示すように、光透過性を有するガラス基板１上に、複数の画素が二次元マトリクス状に配列された構造を有している。これらの画素は、それぞれ、光を電荷（電気エネルギ）に変換する光電変換部１０と、電荷による電気信号を読み出すためのスイッチング素子であるトランジスタ部２０とを備えている。また、光電変換部１０とトランジスタ部２０とは、ガラス基板１上に並置されて形成されている。なお、ガラス基板１は、本発明の「基板」の一例である。
【００４２】
また、トランジスタ部２０は、図１および図３に示すように、ボトムゲート型（ボトムコンタクト構造）の有機薄膜トランジスタ（有機ＴＦＴ）２０から構成されている。これらの有機ＴＦＴ２０は、ガラス基板１上に二次元アレイ（二次元マトリクス）状に配置されており、これによって、ガラス基板１上に有機ＴＦＴアレイが形成されている。また、有機ＴＦＴ２０は、ゲート電極層２１、ソース電極層２２、ドレイン電極層２３、絶縁層２４、および有機半導体層２５を含んでいる。
【００４３】
また、ガラス基板１上の画素間には、図２および図３に示すように、ゲート線として機能する第１導電層２６が行方向に延びるように形成されているとともに、データ線として機能する第２導電層２７が列方向に延びるように形成されている。そして、同一の行に属する画素には、その行に対応する第１導電層２６が電気的に接続されており、同一の列に属する画素には、その列に対応する第２導電層２７が電気的に接続されている。
【００４４】
具体的には、ガラス基板１の上面上に、図３に示すように、第１導電層２６、および第１導電層２６と一体的に形成されたゲート電極層２１が設けられている。この第１導電層２６は、矢印Ｘ方向（行方向）に延びるように形成されている一方、ゲート電極層２１は、所定の位置において、第１導電層２６と直交する方向（矢印Ｙ方向）に延びるように形成されている。なお、第１導電層２６およびゲート電極層２１は、それぞれ、複数設けられており、同一の行に属するゲート電極層２１には、その行に対応する第１導電層２６が電気的に接続（一体的に形成）されている。また、ガラス基板１の上面上には、図１に示すように、第１導電層２６（図２、図３参照）およびゲート電極層２１を覆うように全面に絶縁層２４が形成されている。そして、ゲート電極層２１上およびガラス基板１上の所定領域に、絶縁層２４を介して、ソース電極層２２およびドレイン電極層２３が形成されている。
【００４５】
また、上記ガラス基板１の上面上には、図３に示すように、絶縁層２４（図１参照）を介して第２導電層２７が複数形成されている。これらの第２導電層２７は、それぞれ、有機ＴＦＴ２０の近傍に第１導電層２６と直交する方向（矢印Ｙ方向：列方向）に延びるように形成されている。そして、同一の列に属する有機ＴＦＴ２０のソース電極層２２には、その列に対応する第２導電層２７が電気的に接続されている。なお、ゲート線として機能する第１導電層２６は、本発明の「信号線」および「行信号線」の一例であり、データ線として機能する第２導電層２７は、本発明の「信号線」および「列信号線」の一例である。
【００４６】
また、ゲート電極層２１の上部には、図１に示すように、有機半導体層２５がソース電極層２２およびドレイン電極層２３の一部を覆うように形成されている。なお、有機半導体層２５には、たとえば、ペンタセンなどを構成材料として用いることができる。また、有機半導体層２５の構成材料として、溶媒に溶解または分散可能な有機半導体材料を用いることもできる。たとえば、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）などのポリチオフェン類、チオフェンの６量体を基本に側鎖を有するオリゴチオフェンなどの芳香族オリゴマー類、ペンタセンに置換基を持たせ溶解性を高めたペンタセン類、ポリフルオレンとチオフェンとの共重合体（Ｆ８Ｔ２）、ポリチエニレンビニレンまたはフタロシアニンなどを構成材料として用いることができる。このように、有機半導体層２５を溶媒に溶解または分散可能な有機半導体材料から構成した場合には、印刷プロセスを用いて容易に有機半導体層２５（有機ＴＦＴ２０）を形成することが可能となる。
【００４７】
光電変換部１０は、光電変換可能な有機半導体材料からなる光電変換膜１１と、この光電変換膜１１を上下に挟む２つの電極層（画素電極層１２および共通電極層１３）とを含んでいる。なお、光電変換膜１１は、本発明の「有機半導体膜」の一例である。
【００４８】
画素電極層１２は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの光透過性を有する導電性材料から構成されている。この画素電極層１２は、画素毎に分離されているとともに、図２および図３に示すように、画素領域における有機ＴＦＴ２０が形成されている領域以外の所定領域に、所定の平面積（パターン）で形成されている。そして、各々の画素電極層１２は、各画素において、有機ＴＦＴ２０のドレイン電極層２３と電気的（直接的）に接続されている。
【００４９】
ここで、第１実施形態では、第２導電層２７が、矢印Ｘ方向に、第２導電層２７、画素、画素、第２導電層２７の順に繰り返されて配列されている。このため、画素構造が、奇数列と偶数列とで対称となるように構成されている。そして、画素を構成する有機ＴＦＴ２０が第２導電層２７側に配置されていることから、上記構成により、矢印Ｘ方向において、隣り合う画素電極層１２同士が近接配置された状態となっている。この隣り合う画素電極層１２同士が近接配置された２画素の幅Ｗ１（図２参照）は、約１５０μｍであり、画素の矢印Ｙ方向の長さＬ（図２参照）は、約１００μｍである。
【００５０】
また、第１実施形態では、図３に示すように、隣り合う画素電極層１２同士が近接配置された２画素の略中央部に、光電変換膜１１（図１および図２参照）が形成される領域である光電変換膜形成領域３０が設けられている。この光電変換膜形成領域３０は、近接配置された画素電極層１２に跨るように約１００μｍの幅Ｗ２を有するとともに、列方向（矢印Ｙ方向）に連続的に延びるように設けられている。このため、光電変換膜形成領域３０は、画素の光電変換部１０よりも大きい面積を有している。また、ガラス基板１の上面上には、図１に示すように、光電変換膜形成領域３０を露出させる開口部が設けられたバンク３５が形成されている。このバンク３５は、約２μｍの厚みを有するとともに、絶縁性を有する感光性有機高分子膜から構成されている。また、バンク３５の上面には、撥液処理が施されている。なお、バンク３５は、本発明の「絶縁膜」の一例である。また、第１実施形態による光電変換デバイス１００では、バンク３５は、ＪＳＲ株式会社製の感光性有機高分子材料（商品名：ＰＣ４０３）を用いて形成されている。
【００５１】
また、第１実施形態では、バンク３５の開口部によって囲まれた光電変換膜形成領域３０に、約１００ｎｍの厚みで上記光電変換膜１１が成膜されている。この光電変換膜１１は、電子供与体と電子受容体とが混合されたバルクへテロ接合膜から構成されている。具体的には、光電変換膜１１は、ｐ型半導体ポリマーであるＰ３ＨＴ（ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌ  ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））とｎ型有機半導体分子であるＰＣＢＭ（ｐｈｅｎｙｌ  Ｃ６１−ｂｕｔｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ）との混合溶液の液滴が光電変換膜形成領域３０に吐出（塗布、付着）されることによって形成されている。
【００５２】
また、上記したバンク３５の上面は、撥液処理によって上記混合溶液に対する撥液性が光電変換膜形成領域３０に比べて高くなるように表面改質されている。具体的には、バンク３５の上面に対する混合溶液の接触角が５０°以上となるように構成されている。一方、光電変換膜形成領域３０は、材質的に、混合溶液の接触角が２０°以下となる親液性を有している。
【００５３】
そして、図２に示すように、ガラス基板１上に形成されたバンク３５（ハッチング部分）によって、隣り合う画素電極層１２同士が近接配置された２画素の略中央部に、近接配置された画素電極層１２に跨るように約１００μｍの幅を有し、列方向（矢印Ｙ方向）に連続的に延びるように光電変換膜１１が形成（パターニング）されている。すなわち、上記光電変換膜１１は、図１および図２に示すように、隣り合う画素の光電変換部１０（画素電極層１２）に渡って連続的に形成されている。
【００５４】
また、光電変換膜１１の上面上には、約１００ｎｍの厚みを有するＡｌ層からなる共通電極層１３が所定の平面形状で形成されている。この共通電極層１３は、各画素の光電変換部１０にバイアスを印加する機能を有している。
【００５５】
上記のように構成された第１実施形態による光電変換デバイス１００では、図１に示すように、ガラス基板１の裏面側から光が入射されると、入射された光は、ガラス基板１および画素電極層１２を透過して光電変換膜１１に受光される。そして、光電変換膜１１中において、光励起により電子供与体から電子受容体に電子が移動し、これによって、受光量に応じた電荷（正孔および電子）が発生する。また、光電変換膜１１には、共通電極層１３によってバイアスが印加されている。このため、正孔は、印加されているバイアスにより電子供与体間を通り一方の電極（共通電極層１３）に運ばれる。その一方、電子は、印加されているバイアスにより電子受容体間を通りもう一方の電極（画素電極層１２）に運ばれる。
【００５６】
ここで、第１実施形態による光電変換デバイス１００では、光電変換膜１１は複数の画素の光電変換部１０で共用されているものの、画素電極層１２は画素毎に分離されているため、各画素の光電変換部１０には、その画素に入射された光の強度に応じた光電流が流れる。そして、有機ＴＦＴ２０の駆動により、入射された光が画素毎に電気信号として第２導電層２７から読み出される。これにより、画像が電気信号として読み取られる。
【００５７】
図４〜図１１は、本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための図である。次に、図１〜図１１を参照して、本発明の第１実施形態による光電変換デバイス１００の製造方法について説明する。
【００５８】
まず、図３および図４に示すように、ガラス基板１の上面上に、有機ＴＦＴアレイを形成する。具体的には、ガラス基板１の上面上に、ゲート線として機能する第１導電層２６（図３参照）、およびゲート電極層２１を形成する。次に、第１導電層２６およびゲート電極層２１を覆うように、ガラス基板１上の全面に絶縁層２４（図４参照）を形成する。次に、ゲート電極層２１上およびガラス基板１上の所定領域に、絶縁層２４を介してソース電極層２２およびドレイン電極層２３を形成する。そして、絶縁層２４上の所定領域に、データ線として機能する第２導電層２７（図３参照）を形成する。この際、第２導電層２７は、ソース電極層２２と電気的に接続されるように形成する。続いて、ゲート電極層２１の上部に位置する領域に、ソース電極層２２およびドレイン電極層２３の一部を覆うように、有機半導体層２５（図４参照）を形成する。これにより、ガラス基板１上に、ゲート電極層２１、ソース電極層２２、ドレイン電極層２３、絶縁層２４および有機半導体層２５を含む有機ＴＦＴ２０が複数形成される。また、ガラス基板１上に、有機ＴＦＴ２０と電気的に接続され、信号線として機能する第１導電層２６および第２導電層２７が形成される。
【００５９】
ここで、第１実施形態では、第２導電層２７は、ガラス基板１上に複数の画素が二次元マトリクス状に形成された際に、矢印Ｘ方向に、第２導電層２７、画素、画素、第２導電層２７の順に繰り返し配列されるように形成する。これにより、ガラス基板１上に複数の画素が二次元マトリクス状に形成された際に、有機ＴＦＴ２０および第２導電層２７が、平面的に見て、奇数列の画素と偶数列の画素とで対称となるように構成される。
【００６０】
次に、絶縁層２４上の画素領域となる領域内に、スパッタリングなどにより、ＩＴＯなどの光透過性を有する導電性材料からなる画素電極層１２を形成する。この際、画素電極層１２は、画素領域における有機ＴＦＴ２０が形成されている領域以外の所定領域に、有機ＴＦＴ２０のドレイン電極層２３と電気的（直接的）に接続されるように形成する。また、画素電極層１２は、画素毎に分離されるように形成する。さらに、画素電極層１２は、奇数列の画素の画素電極層１２と偶数列の画素電極層１２とが近接するように形成する。
【００６１】
続いて、図５および図６に示すように、ガラス基板１の上面上に、上記光電変換膜形成領域３０を露出させる開口部が設けられたバンク３５（ハッチング部分）を形成する。具体的には、まず、有機ＴＦＴアレイおよび画素電極層１２が形成されたガラス基板１上の全面に、スピンコート法を用いて、約２μｍの厚みを有する感光性有機高分子膜を形成する。なお、感光性有機高分子膜の形成には、ＪＳＲ株式会社製の感光性有機高分子材料（型番：ＰＣ４０３）を用いた。また、スピンコータの回転速度は１０００ｒｐｍとした。
【００６２】
次に、９０℃で２分間プリベークを行い、感光性有機高分子膜を固化する。そして、露光量２００ｍＪ／ｃｍ2でパターン露光を行った後、露光したガラス基板１に専用現像液を塗布する。そして、所定時間経過後に純水で専用現像液を洗い流し、現像を停止させ、水洗（リンス）を行う。これにより、感光性有機高分子膜の光電変換膜形成領域３０に対応する部分が除去されて、感光性有機高分子膜に光電変換膜形成領域３０を露出させる開口部が形成される。その後、ガラス基板１を２２０℃で約１分間加熱することによって、感光性有機高分子膜を本硬化させる。これにより、感光性有機高分子膜から構成され、光電変換膜形成領域３０を露出させる開口部が設けられたバンク３５がガラス基板１の上面上に形成される。
【００６３】
そして、導入ガスにフッ素またはフッ素化合物を含むガスを使用し、フッ素化合物および酸素を含む減圧雰囲気下または大気圧雰囲気下でプラズマ照射を行う減圧プラズマ処理や大気圧プラズマ処理によって、バンク３５の表面（上面）に撥液処理を施す。なお、フッ素またはフッ素化合物を含むガスとしては、ＣＦ4、ＳＦ6、およびＣＨＦ3などが挙げられる。
【００６４】
次に、インクジェット法を用いて、画素電極層１２上に光電変換膜１１を形成する。具体的には、図７および図８に示すように、Ｐ３ＨＴとＰＣＢＭとの混合溶液の液滴１１ａをノズル４０（図７参照）からバンク３５の開口部の内側の領域（光電変換膜形成領域３０）に向けて吐出する。吐出された液滴１１ａは、バンク３５の開口部の側壁まで広がるため、バンク３５の開口部の内側に混合溶液が塗布（充填）される。なお、ノズル４０から混合溶液を吐出させるには、混合溶液の粘度を数ｃＰ程度にすればよい。また、インクジェット法における混合溶液の吐出量は、後述する塗布後の加熱処理により体積が減少した際に、光電変換膜１１が所望の厚みになるような量とする。さらに、光電変換膜１１の厚みが所望の厚みとなるように、乾燥後の重ね合わせ処理を行ってもよい。
【００６５】
ここで、バンク３５の表面（上面）には撥液処理が施されているため、混合溶液の液滴１１ａがバンク３５上面に塗布された場合でも、塗布された液滴１１ａはバンク３５の表面（上面）ではじかれて、開口部の内側の領域に流入する。このため、開口部の内側の領域（光電変換膜形成領域３０）に確実に混合溶液を塗布（充填）することができる。また、光電変換膜形成領域３０は、上記したように、画素の光電変換部１０よりも大きい面積に形成されているため、画素の光電変換部１０よりも大きな塗布面積となるような比較的大きな体積を有する液滴１１ａを吐出して、光電変換膜１１を形成することができる。なお、上記インクジェット法としては、ピエゾジェット方式および熱による気泡発生により吐出する方式のいずれの方式であってもよいが、加熱によるインク（混合溶液）の変質がない点でピエゾジェット方式が好ましい。
【００６６】
続いて、開口部の内側の領域（光電変換膜形成領域３０）に混合溶液が塗布されたガラス基板１を、窒素雰囲気下において、加熱温度１００℃で約３０分間アニール処理する。このアニール処理により、塗布された混合溶液の溶媒成分が除去されて、混合溶液の体積が減少する。これにより、図９および図１０に示すように、約１００ｎｍの厚みを有するとともに、近接するように形成された画素電極層１２に跨るように約１００μｍの幅を有し、かつ、列方向（矢印Ｙ方向）に連続的に延びるように形成された光電変換膜１１が得られる。また、光電変換膜形成領域３０の表面は、材質的に、混合溶液に対して親液性を示すため、良好な密着性を有する光電変換膜１１が得られる。
【００６７】
また、上記したＰ３ＨＴとＰＣＢＭとの混合溶液は、以下のようにして作成することができる。すなわち、図１１に示すように、クロロホルムからなる溶媒中にＰ３ＨＴを１ｗｔ％添加し、超音波を５分間印加する。これにより、Ｐ３ＨＴが溶媒中に溶解し、Ｐ３ＨＴが溶解された溶液が得られる。同様に、クロロホルムからなる溶媒中にＰＣＢＭを１ｗｔ％添加し、超音波を５分間印加する。これにより、ＰＣＢＭが溶媒中に溶解し、ＰＣＢＭが溶解された溶液が得られる。そして、これらの溶液を混合比率１：１（重量比）で混合し、さらに、超音波を５分間印加することによって、Ｐ３ＨＴが溶解された溶液とＰＣＢＭが溶解された溶液とを均一に混合する。なお、混合時に超音波を印加することによって、Ｐ３ＨＴまたはＰＣＢＭが溶け残っていた場合でも、これらが溶媒中に溶解される。このようにして、Ｐ３ＨＴとＰＣＢＭとの混合溶液が得られる。なお、第１実施形態では、Ｐ３ＨＴは、メルク株式会社製のものを使用し、ＰＣＢＭは、フロンティアカーボン株式会社製のものを使用した。
【００６８】
最後に、蒸着法を用いて、光電変換膜１１の上面上に、図１および図２に示したようなＡｌ層からなる共通電極層１３を形成する。具体的には、まず、成膜レート０．０５ｎｍ／ｓｅｃ、成膜時間２０００ｓｅｃで、約１００ｎｍの厚みを有する共通電極層１３を光電変換膜１１上に所定のパターン形状となるように形成する。その後、Ｎ２雰囲気下において、加熱温度１００℃で３０分間アニール処理を行う。これにより、光電変換膜１１上に共通電極層１３が形成される。また、光電変換膜１１と、この光電変換膜１１を上下に挟む２つの電極層（画素電極層１２、共通電極層１３）とを含む光電変換部１０が、トランジスタ部（有機ＴＦＴ）２０と並置するようにガラス基板１上に形成される。このようにして、図１に示した本発明の第１実施形態による裏面入射型の光電変換デバイス１００が製造される。
【００６９】
第１実施形態では、上記のように、光電変換膜１１を、インクジェット法を用いて形成することによって、光電変換膜１１の形成に真空プロセスが不要であるとともに、塗布とパターニングとを同時に行うことができる。このため、短時間で光電変換膜１１の形成を行うことができるとともに、材料資源の浪費をなくすことができる。これにより、容易に、製造コストを低減することができる。
【００７０】
また、第１実施形態では、ガラス基板１上に、隣り合う画素の光電変換部１０（画素電極層１２）に渡って連続的に光電変換膜形成領域３０を設けるとともに、その光電変換膜形成領域３０に、光電変換膜１１を形成することによって、光電変換膜形成領域３０は、画素の光電変換部１０よりも大きい面積に形成されているので、画素の光電変換部１０よりも大きな塗布面積となるような比較的大きな体積を有する液滴１１ａを吐出して、光電変換膜形成領域３０に光電変換膜１１を形成することができる。このため、画素サイズを小さくした場合でも、良好な光電変換膜１１を形成することができる。これにより、容易に、画素サイズの縮小化を図ることができる。
【００７１】
また、上記した第１実施形態の構成では、有機ＴＦＴ（トランジスタ部）２０と光電変換部１０とが、ガラス基板１上に並置されて形成されているので、絶縁膜を形成することなく、有機ＴＦＴ２０と光電変換部１０とを分離することができるとともに、有機ＴＦＴ２０と光電変換部１０とをコンタクトホールなどを介さずに、互いに電気的に接続することができる。このため、製造工程において、有機ＴＦＴ２０と光電変換部１０とを分離する絶縁膜を形成する工程、および、絶縁膜にコンタクトホールなどを形成する工程を削減することができる。これにより、製造工程が複雑化するのを抑制することができる。
【００７２】
また、第１実施形態では、データ線として機能する第２導電層２７を、第２導電層２７、画素、画素、第２導電層２７の順に繰り返して配列することによって、矢印Ｘ方向において、隣り合う画素電極層１２同士を近接配置することができる。このため、容易に、光電変換膜１１を隣り合う画素の光電変換部１０（画素電極層１２）に渡って連続的に形成することができる。
【００７３】
また、第１実施形態では、光電変換膜１１を、列方向（矢印Ｙ方向）に連続的に延びるように複数の画素の光電変換部１０に渡って連続的に形成することによって、光電変換膜１１の形成領域を大きく構成することができるので、画素サイズを小さくした場合でも、インクジェット法を用いて光電変換膜１１をより良好に（より精度よく）形成することができる。
【００７４】
また、第１実施形態では、ガラス基板１の上面上に、光電変換膜形成領域３０を露出させる開口部が設けられたバンク３５を形成することによって、インクジェット法を用いて光電変換膜１１を形成する際に、バンク３５の開口部の内側の領域（光電変換膜形成領域３０）に混合溶液の液滴１１ａを吐出することにより、光電変換膜形成領域３０に確実に光電変換膜１１を形成することができるとともに、その領域において光電変換膜１１の厚みを均一に近付けることができる。このため、インクジェット法を用いて光電変換膜１１をさらに良好に（さらに精度よく）形成することができる。これにより、所望のパターン形状を有する光電変換膜１１を容易に得ることができる。その結果、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることが可能な光電変換デバイス１００を容易に得ることができる。
【００７５】
図１２は、第１実施形態の第１変形例による光電変換デバイスの一部を示した平面図であり、図１３および図１４は、第１実施形態の第１変形例による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。次に、図１および図１２〜図１４を参照して、第１実施形態の第１変形例による光電変換デバイス１５０について説明する。
【００７６】
この第１実施形態の第１変形例による光電変換デバイス１５０では、上記した第１実施形態と異なり、光電変換膜１５１が隣接する２画素の光電変換部１０（画素電極層１２）に渡って連続的に形成されている。具体的には、図１３に示すように、矢印Ｘ方向に隣接する２画素において、画素電極層１２が近接配置されており、図１２および図１４に示すように、この近接配置された２つの画素電極層１２上に連続的に光電変換膜１５１が形成されている。なお、第１実施形態の第１変形例では、光電変換部１０は、光電変換膜１１（図１参照）に代えて、光電変換膜１５１を含んでいる。
【００７７】
また、第１変形例では、図１３に示すように、光電変換膜１５１を上記のようにパターニングするために、矢印Ｘ方向に近接配置された２つの画素電極層１２（隣接する２画素の光電変換部１０）上に光電変換膜形成領域１５２が設けられており、この光電変換膜形成領域１５２を露出させるように、ガラス基板１上に形成されたバンク３５（図１４参照）の開口部がパターニングされている。そして、バンク３５の開口部の内側の領域（光電変換膜形成領域１５２）に、上記した光電変換膜１５１が形成されている。また、光電変換膜１５１は、上記第１実施形態と同様、ｐ型半導体ポリマーであるＰ３ＨＴとｎ型有機半導体分子であるＰＣＢＭとが混合されたバルクへテロ接合膜から構成されている。なお、光電変換膜１５１は、本発明の「有機半導体膜」の一例である。
【００７８】
第１変形例のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。また、第１変形例の効果は、上記第１実施形態と同様である。なお、第１変形例による光電変換デバイス１５０は、バンク３５の開口部のパターンを変更することによって、上記第１実施形態の製造方法と同様の製造方法を用いて製造することができる。
【００７９】
図１５は、第１実施形態の第２変形例による光電変換デバイスの一部を示した平面図であり、図１６および図１７は、第１実施形態の第２変形例による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。次に、図１および図１５〜図１７を参照して、第１実施形態の第２変形例による光電変換デバイス１６０について説明する。
【００８０】
この第１実施形態の第２変形例による光電変換デバイス１６０では、図１５および図１７に示すように、光電変換膜１６１が、列方向（矢印Ｙ方向）に連結された構造を有している。なお、第１実施形態の第２変形例では、光電変換部１０は、光電変換膜１１（図１参照）に代えて、光電変換膜１６１を含んでいる。
【００８１】
また、第２変形例では、光電変換膜１６１を上記のようにパターニングするために、図１６に示すような光電変換膜形成領域１６２が設けられており、この光電変換膜形成領域１６２を露出させるように、ガラス基板１上に形成されたバンク３５の開口部がパターニングされている。そして、バンク３５の開口部の内側の領域（光電変換膜形成領域１６２）に、上記した光電変換膜１６１が形成されている。なお、光電変換膜１６１は、本発明の「有機半導体膜」の一例である。
【００８２】
第２変形例のその他の構成は、上記第１実施形態および第１実施形態の第１変形例と同様である。また、第２変形例の効果は、上記第１実施形態および第１実施形態の第１変形例と同様である。なお、第２変形例による光電変換デバイス１６０は、上記第１変形例と同様、バンク３５の開口部のパターンを変更することによって、上記第１実施形態の製造方法と同様の製造方法を用いて製造することができる。
【００８３】
（第２実施形態）
図１８は、本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの構造を示した断面図である。図１９は、本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。図２０は、本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。なお、図１８は、図１９の破線で囲まれた部分のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。続いて、図１および図１８〜図２０を参照して、本発明の第２実施形態による光電変換デバイス２００の構造について説明する。
【００８４】
この第２実施形態による光電変換デバイス２００では、図１８および図２０に示すように、上記第１実施形態の構成において、光電変換膜形成領域３０が親液性の高い親液領域（図２０の斜線部分）となるように構成されている。すなわち、光電変換膜２１１が形成される前の光電変換膜形成領域３０の表面に親液処理を施すことによって、Ｐ３ＨＴとＰＣＢＭとの混合溶液に対する光電変換膜形成領域３０表面の親液性がさらに高くなるように構成されている。その一方、光電変換膜形成領域３０以外の領域は、上記混合溶液に対する親液性が光電変換膜形成領域３０よりも小さいことから、親液領域に対して撥液領域となっている。
【００８５】
そして、上記親液領域である光電変換膜形成領域３０に、上記した混合溶液の液滴が吐出（塗布、付着）されることによって、図１８に示すように、ガラス基板１の上面上に光電変換膜２１１が形成されている。この光電変換膜２１１は、図１９に示すように、上記第１実施形態と同様の構成を有している。なお、光電変換膜２１１は、本発明の「有機半導体膜」の一例である。また、第２実施形態では、光電変換部１０は、光電変換膜１１（図１参照）に代えて、光電変換膜２１１を含んでいる。また、第２実施形態では、第１実施形態と異なり、ガラス基板１の上面上にバンク３５（図１参照）が形成されない構成となっている。
【００８６】
第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００８７】
図２１〜図２４は、本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための図である。次に、図３、図４、図７、図８および図１８〜図２４を参照して、本発明の第２実施形態による光電変換デバイス２００の製造方法について説明する。
【００８８】
まず、図３および図４に示した第１実施形態と同様の方法を用いて、ガラス基板１上に複数の有機ＴＦＴ２０が二次元マトリクス状に配置された有機ＴＦＴアレイを形成するとともに、画素毎に分離された複数の画素電極層１２を形成する。
【００８９】
次に、光電変換膜形成領域３０に親液処理を施す。具体的には、図２１に示すように、光電変換膜形成領域３０に対応する部分に開口部を有するメタルマスク２２０をガラス基板１の上面上に配置し、ＵＶオゾン装置（図示せず）を用いて、ＵＶオゾン装置の紫外線ランプ（図示せず）が生成するオゾンを照射する。これにより、メタルマスク２２０の開口部を介して、光電変換膜形成領域３０にオゾンが照射されるので、光電変換膜形成領域３０の表面が改質されて、光電変換膜形成領域３０の親液性が高められる。なお、ＵＶオゾン装置には、ウシオ電機株式会社製のＵＥＲ２０−１７２を用いた。また、光源には、波長１７２ｎｍ、２２２ｎｍおよび３０８ｎｍの３つの紫外線ランプを用いた。さらに、オゾン照射時間は３０分間とした。
【００９０】
上記親液処理により、図２２に示すように、光電変換膜形成領域３０が親液領域となり、光電変換膜形成領域３０以外の領域が撥液領域となる。
【００９１】
続いて、図７および図８に示した第１実施形態と同様の方法を用いて、ガラス基板１上の光電変換膜形成領域３０に光電変換膜２１１を形成する。具体的には、図２３に示すように、Ｐ３ＨＴとＰＣＢＭとの混合溶液の液滴１１ａを光電変換膜形成領域３０に向けて吐出する。吐出された液滴１１ａは、親液領域である光電変換膜形成領域３０内で広がる一方、撥液領域に達すると広がりが抑止される。これにより、光電変換膜形成領域（親液領域）３０に精度よく混合溶液が塗布される。その後、上記第１実施形態と同様のアニール処理を施すことによって、図２４に示すように、光電変換膜形成領域（親液領域）３０と同じ平面形状を有する光電変換膜２１１が得られる。
【００９２】
最後に、上記第１実施形態と同様の方法により、光電変換膜２１１の上面上に、図１８および図１９に示したようなＡｌ層からなる共通電極層１３を形成する。このようにして、図１８に示した本発明の第２実施形態による裏面入射型の光電変換デバイス２００が製造される。
【００９３】
第２実施形態では、上記のように、光電変換膜形成領域３０に親液処理を施すことによって、光電変換膜形成領域３０を他の領域に比べて親液性の大きな領域（親液領域）とすることができる。そして、親液領域である光電変換膜形成領域３０にＰ３ＨＴとＰＣＢＭとの混合溶液の液滴１１ａを塗布すれば、塗布された混合溶液は光電変換膜形成領域３０内で濡れ広がるとともに、撥液領域との境界部分で濡れ広がりが抑止される。このため、光電変換膜形成領域３０に精度よく光電変換膜２１１を形成することができるとともに、その領域において光電変換膜２１１の厚みを均一に近付けることができる。これにより、所望のパターン形状を有する光電変換膜２１１を容易に形成することができる。その結果、製造コストを低減しながら、画素サイズの縮小化を図ることが可能な光電変換デバイス２００を容易に製造することができる。
【００９４】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００９５】
図２５は、第２実施形態の第１変形例による光電変換デバイスの一部を示した平面図であり、図２６は、第２実施形態の第１変形例による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。次に、図１、図２５および図２６を参照して、第２実施形態の第１変形例による光電変換デバイス２５０について説明する。
【００９６】
この第２実施形態の第１変形例による光電変換デバイス２５０では、光電変換膜２５１が上記した第１実施形態の第１実施形態と同様の形状にパターニングされている。すなわち、第２実施形態の第１変形例では、光電変換膜２５１が隣接する２画素の光電変換部１０（画素電極層１２）に渡って連続的に形成されている。なお、光電変換膜２５１は、本発明の「有機半導体膜」の一例である。また、第２実施形態の第１変形例では、光電変換部１０は、光電変換膜１１（図１参照）に代えて、光電変換膜２５１を含んでいる。
【００９７】
また、第２実施形態の第１変形例では、光電変換膜２５１を上記のようにパターニングするために、図２６に示すように、矢印Ｘ方向に近接配置された２つの画素電極層１２（隣接する２画素の光電変換部１０）上に光電変換膜形成領域２５２が設けられている。そして、この光電変換膜形成領域２５２に第２実施形態と同様の親液処理が施されており、親液処理が施された光電変換膜形成領域２５２に、図２５に示すような光電変換膜２５１が形成されている。
【００９８】
なお、第２実施形態における第１変形例のその他の構成は、上記第２実施形態と同様である。また、第２実施形態における第１変形例の効果は、上記第２実施形態と同様である。
【００９９】
図２７は、第２実施形態の第２変形例による光電変換デバイスの一部を示した平面図であり、図２８は、第２実施形態の第２変形例による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。次に、図１、図２７および図２８を参照して、第２実施形態の第２変形例による光電変換デバイス２６０について説明する。
【０１００】
この第２実施形態の第２変形例による光電変換デバイス２６０では、上記第２実施形態の第１変形例の構成において、光電変換膜２６１が列方向（矢印Ｙ方向）に連結された構造を有している。なお、光電変換膜２６１は、本発明の「有機半導体膜」の一例である。また、第２実施形態の第２変形例では、光電変換部１０は、光電変換膜１１（図１参照）に代えて、光電変換膜２６１を含んでいる。
【０１０１】
また、第２実施形態の第２変形例では、光電変換膜２６１を上記のようにパターニングするために、図２８に示すような光電変換膜形成領域２６２が設けられている。そして、この光電変換膜形成領域２６２に第２実施形態と同様の親液処理が施されており、親液処理が施された光電変換膜形成領域２６２に、光電変換膜２６１が形成されている。
【０１０２】
なお、第２実施形態における第２変形例のその他の構成は、上記第２実施形態と同様である。また、第２実施形態における第２変形例の効果は、上記第２実施形態と同様である。
【０１０３】
（第３実施形態）
図２９は、本発明の第３実施形態による光電変換デバイスの構造を示した断面図である。図３０は、本発明の第３実施形態による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。図３１は、本発明の第３実施形態による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。なお、図２９は、図３０の破線で囲まれた部分のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。次に、図１および図２９〜図３１を参照して、本発明の第３実施形態による光電変換デバイス３００の構造について説明する。
【０１０４】
この第３実施形態による光電変換デバイス３００では、図２９に示すように、ガラス基板１の上面上にスクリーン印刷法によって約５００ｎｍの厚みを有する光電変換膜３１１が形成されている。具体的には、図２９に示すように、ガラス基板１上に、上記した第１および第２実施形態と同様の光電変換膜形成領域３０が設けられており、図２７および図２８に示すように、その光電変換膜形成領域３０（図３１参照）に、スクリーン印刷法によってＰ３ＨＴとＰＣＢＭとが混合されたバルクへテロ接合膜からなる光電変換膜３１１が形成されている。この光電変換膜３１１は、上記第１および第２実施形態と同様のパターン形状（平面形状）に形成されている。なお、光電変換膜３１１は、本発明の「有機半導体膜」の一例である。また、第３実施形態では、光電変換部１０は、光電変換膜１１（図１参照）に代えて、光電変換膜３１１を含んでいる。また、第３実施形態では、上記第２実施形態と同様、ガラス基板１の上面上にバンク３５（図１参照）が形成されない構成となっている。
【０１０５】
第３実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【０１０６】
図３２は、本発明の第３実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。次に、図３、図４および図２９〜図３２を参照して、本発明の第３実施形態による光電変換デバイス３００の製造方法について説明する。
【０１０７】
まず、図３および図４に示した第１実施形態と同様の方法を用いて、ガラス基板１上に複数の有機ＴＦＴ２０が二次元マトリクス状に配置された有機ＴＦＴアレイを形成するとともに、画素毎に分離された複数の画素電極層１２を形成する。
【０１０８】
次に、図３２に示すように、光電変換膜形成領域３０（図３１参照）に、スクリーン印刷法を用いてＰ３ＨＴとＰＣＢＭとの混合溶液を塗布する。そして、窒素雰囲気下において、加熱温度１００℃で約３０分間アニール処理を行う。これにより、光電変換膜形成領域３０に約５００ｎｍの厚みを有するとともに、上記第１および第２実施形態と同様のパターン形状（平面形状）を有する光電変換膜３１１が形成される。
【０１０９】
なお、第３実施形態では、線径φ１５μｍでメッシュ数５００のスクリーン版（図示せず）を用いるとともに、乳剤厚を１０μｍとし、かつ、カレンダーブラスト処理有りの条件でスクリーン印刷を行った。さらに、印刷クリアランス（スクリーン版とガラス基板１との間の間隔）を１．５ｍｍとし、印刷スピードを１００ｍｍ／ｓｅｃとした。
【０１１０】
続いて、上記第１実施形態と同様の方法により、光電変換膜３１１の上面上に、図２９および図３０に示したようなＡｌ層からなる共通電極層１３を形成する。このようにして、図２９に示した本発明の第３実施形態による光電変換デバイス３００が製造される。
【０１１１】
第３実施形態では、上記のように、光電変換膜３１１を、スクリーン印刷法を用いて形成することによって、容易に光電変換膜３１１を形成することができるので、容易に、光電変換デバイス３００の製造コストを低減することができる。
【０１１２】
なお、第３実施形態のその効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【０１１３】
（第４実施形態）
図３３は、本発明の第４実施形態による光電変換デバイスの構造を示した断面図である。次に、図１および図３３を参照して、本発明の第４実施形態による光電変換デバイス４００の構造について説明する。
【０１１４】
この第４実施形態による光電変換デバイス４００では、上記第１〜第３実施形態と異なり、光電変換膜４１１が、ｎ型無機半導体膜とｐ型有機半導体膜とが積層されたｐｎ接合膜から構成されている。具体的には、第４実施形態では、光電変換膜４１１が、ガラス基板１の上面上に形成され、約５０ｎｍの厚みを有するＺｎＯ層４１１ａと、ＺｎＯ層４１１ａ上に形成され、約１００ｎｍの厚みを有するＰ３ＨＴ層４１１ｂとから構成されている。なお、第４実施形態では、光電変換部１０は、光電変換膜１１（図１参照）に代えて、光電変換膜４１１を含んでいる。
【０１１５】
第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１１６】
図３４〜図３９は、本発明の第４実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための図である。次に、図３〜図６、図１１および図３３〜図３９を参照して、本発明の第４実施形態による光電変換デバイス４００の製造方法について説明する。
【０１１７】
まず、図３および図４に示した第１実施形態と同様の方法を用いて、ガラス基板１上に複数の有機ＴＦＴ２０が二次元マトリクス状に配置された有機ＴＦＴアレイを形成するとともに、画素毎に分離された複数の画素電極層１２を形成する。
【０１１８】
次に、ｎ型半導体であるＺｎＯをガラス基板１上の全面に約５０ｎｍの厚みで成膜する。なお、第４実施形態では、ＺｎＯの成膜は、ｒｆ（１３．５６ＭＨｚ）マグネトロンスパッタ装置を用いて、成膜速度１０ｎｍ／ｍｉｎ、ｒｆパワー密度２．３Ｗ／ｃｍ2の条件で行った。また、使用ガスには、ＡｒとＯ2との混合ガスを用い、基板温度は２５０℃とした。さらに、ターゲットには、４インチ径ＺｎＯ（純度−５Ｎ）を用い、ターゲット−基板間距離を８８ｍｍとした。
【０１１９】
続いて、プラズマＣＶＤ法（平行平板型）を用いて、成膜されたＺｎＯ上の全面に約５０ｎｍの厚みを有するＳｉＮx層（図示せず）を形成する。なお、プラズマＣＶＤ法によるＳｉＮx層の形成には、ＳｉＨ4／ＮＨ3／Ｎ2混合ガスを使用し、処理温度２５０℃で行った。その後、光電変換膜形成領域３０に対応する領域以外の領域をエッチングにより除去する。そして、残ったＳｉＮx層をマスクとしてＺｎＯをエッチングにより除去する。これにより、図３４に示すようなＺｎＯ層４１１ａがガラス基板１上に形成される。
【０１２０】
次に、図５および図６に示した第１実施形態と同様の方法を用いて、図３５および図３６に示すように、ガラス基板１の上面上に、ＺｎＯ層４１１ａの表面を露出させる開口部が設けられたバンク３５を形成する。次に、インクジェット法を用いて、ＺｎＯ層４１１ａ上に約１００ｎｍの厚みを有するＰ３ＨＴ層４１１ｂを形成する。具体的には、図３７に示すように、ＰＣＢＭが溶解された溶液の液滴４２０をＺｎＯ層４１１ａに向けて吐出する。そして、上記第１実施形態と同様のアニール処理を施す。これにより、図３３および図３８に示すように、ＺｎＯ層４１１ａ上にＰ３ＨＴ層４１１ｂが形成され、ガラス基板１上に、ｐｎ接合膜からなる光電変換膜４１１が形成される。なお、Ｐ３ＨＴが溶解された溶液は、図１１で示した第１実施形態と同様の方法により作成した。すなわち、クロロホルムからなる溶媒中にＰＣＢＭを１ｗｔ％添加し、超音波を５分間印加することによってＰ３ＨＴが溶解された溶液を作成した。
【０１２１】
最後に、上記第１実施形態と同様の方法により、光電変換膜４１１の上面上に、図３９に示すようなＡｌ層からなる共通電極層１３を形成する。このようにして、図３３に示した本発明の第４実施形態による裏面入射型の光電変換デバイス４００が製造される。
【０１２２】
第４実施形態では、上記のように、光電変換膜４１１を、ＺｎＯ層４１１ａとＰ３ＨＴ層４１１ｂとが積層されたｐｎ接合膜から構成することによって、光電変換膜４１１の一部が有機半導体膜から構成されるので、光電変換膜を無機半導体膜のみからなるｐｎ接合膜から構成する場合に比べて、光電変換膜を容易に形成することができる。
【０１２３】
第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１２４】
（第５実施形態）
図４０は、本発明の第５実施形態による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。図４１は、図４０の破線で囲まれた部分のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４２は、本発明の第５実施形態による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。次に、図１および図４０〜図４２を参照して、本発明の第５実施形態による光電変換デバイス５００の構造について説明する。
【０１２５】
この第５実施形態による光電変換デバイス５００では、図４２に示すように、データ線として機能する第２導電層２７が、矢印Ｘ方向に、第２導電層２７、画素、画素、第２導電層２７の順に繰り返されて配列されているとともに、ゲート線として機能する第１導電層２６が、矢印Ｙ方向に、第１導電層２６、画素、画素、第１導電層２６の順に繰り返されて配列されている。このため、平面的に見て、画素構造が、奇数列と偶数列とで対称となるように構成されているとともに、奇数行と偶数行とでも対称となるように構成されている。また、上記構成により、平面的に見て、第１導電層２６および第２導電層２７によって、４つの画素が囲まれた状態となっている。そして、第１導電層２６および第２導電層２７に囲まれた４画素において、各画素の画素電極層１２が互いに近接するように配置されている。
【０１２６】
また、第１導電層２６および第２導電層２７によって囲まれた領域には、４つの画素の各々の画素電極層１２に跨るように、平面的に見て、四角形状を有する光電変換膜形成領域５３０が設けられている。
【０１２７】
また、ガラス基板１の上面上には、図４０および図４１に示すように、光電変換膜形成領域５３０を露出させる開口部が設けられたバンク５３５が形成されている。このバンク５３５は、上記第１実施形態と同様、約２μｍの厚みを有するとともに、絶縁性を有する感光性有機高分子膜から構成されている。また、バンク５３５の上面には、上記第１実施形態と同様、撥液処理が施されている。なお、バンク５３５は、本発明の「絶縁膜」の一例である。
【０１２８】
また、バンク５３５の開口部によって囲まれた光電変換膜形成領域５３０には、約１００ｎｍの厚みを有する光電変換膜５１１が形成されている。この光電変換膜５１１は、光電変換膜形成領域５３０に形成されることによって、第１導電層２６および第２導電層２７によって囲まれた４画素の画素電極層１２上に連続的に形成された状態となっている。すなわち、第５実施形態では、光電変換膜５１１が、第１導電層２６および第２導電層２７によって囲まれた４画素の光電変換部１０に渡って連続的に形成されている。
【０１２９】
なお、上記光電変換膜５１１は、第１および第２実施形態と同様、電子供与体と電子受容体とが混合されたバルクへテロ接合膜から構成されている。すなわち、光電変換膜５１１は、ｐ型半導体ポリマーであるＰ３ＨＴとｎ型有機半導体分子であるＰＣＢＭとの混合溶液の液滴が光電変換膜形成領域５３０に吐出（塗布、付着）されることによって形成されている。なお、光電変換膜５１１は、本発明の「有効半導体膜」の一例である。
【０１３０】
また、光電変換膜５１１の上面上には、約１００ｎｍの厚みを有するＡｌ層からなる共通電極層５１３が所定の平面形状で形成されている。なお、第５実施形態では、光電変換部１０は、光電変換膜１１（図１参照）および共通電極層１３（図１参照）に代えて、それぞれ、光電変換膜５１１および共通電極層５１３を含んでいる。
【０１３１】
第５実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１３２】
図４３〜図４５は、本発明の第５実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。次に、図３〜図６、図１１および図４０〜図４５を参照して、本発明の第５実施形態による光電変換デバイス５００の製造方法について説明する。
【０１３３】
まず、図３および図４に示した第１実施形態と同様の方法を用いて、ガラス基板１上に複数の有機ＴＦＴ２０が二次元マトリクス状に配置された有機ＴＦＴアレイを形成するとともに、画素毎に分離された複数の画素電極層１２を形成する。この際、図４２に示したように、ガラス基板１上に複数の画素が二次元マトリクス状に形成されたときに、第２導電層２７を、矢印Ｘ方向に、第２導電層２７、画素、画素、第２導電層２７の順に繰り返し配列されるように形成するとともに、第１導電層２６を、矢印Ｙ方向に、第１導電層２６、画素、画素、第１導電層２６の順に繰り返し配列されるように形成する。また、画素電極層１２は、第１導電層２６および第２導電層２７によって囲まれた４画素において、互いに近接配置されるように形成する。
【０１３４】
次に、図５および図６に示した第１実施形態と同様の方法を用いて、図４３に示すように、ガラス基板１の上面上に、光電変換膜形成領域５３０を露出させる開口部が設けられたバンク５３５を形成する。そして、図７および図８に示した第１実施形態と同様の方法を用いて、バンク５３５の開口部の内側の領域（光電変換膜形成領域５３０）に、約１００ｎｍの厚みを有する光電変換膜５１１を形成する。具体的には、図４４に示すように、インクジェット法により、Ｐ３ＨＴとＰＣＢＭとの混合溶液の液滴１１ａを光電変換膜形成領域５３０に吐出することによって、光電変換膜形成領域５３０に上記混合溶液を塗布する。なお、Ｐ３ＨＴとＰＣＢＭとの混合溶液は、図１１に示した第１実施形態と同様の方法を用いて作成することができる。この状態で、上記第１実施形態と同様のアニール処理を施すことによって、図４５に示すように、上記光電変換膜５１１が得られる。
【０１３５】
その後、上記第１実施形態と同様の方法により、光電変換膜５１１の上面上に、図４０および図４１に示すようなＡｌ層からなる共通電極層５１３を形成する。このようにして、図４０および図４１に示した本発明の第５実施形態による裏面入射型の光電変換デバイス５００が製造される。
【０１３６】
第５実施形態では、上記のように、第２導電層２７を、第２導電層２７、画素、画素、第２導電層２７の順に繰り返し配列するとともに、第１導電層２６を、第１導電層２６、画素、画素、第１導電層２６の順に繰り返し配列し、光電変換膜５１１を、第１導電層２６および第２導電層２７によって囲まれた４画素の画素電極層１２に渡って連続的に形成することにより、第１導電層２６または第２導電層２７を跨がずに比較的広い領域（面積）に光電変換膜５１１を形成することができる。このため、インクジェット法（印刷プロセス）を用いて光電変換膜５１１をより良好（より精度よく）に形成することができる。
【０１３７】
なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１３８】
（第６実施形態）
図４６は、本発明の第６実施形態による放射線画像検出装置の構造を示した斜視図である。図４７は、本発明の第６実施形態による放射線画像検出装置の撮像パネルの一部を示した断面図である。図４８は、本発明の第６実施形態による放射線画像検出装置の回路構成を示した図である。次に、図４６〜図４８を参照して、この第６実施形態では、本発明が適用された撮像パネル１１００を備えた放射線画像検出装置１０００の一例について説明する。
【０１３９】
第６実施形態による放射線画像検出装置１０００は、図４６に示すように、撮像パネル１１００と、放射線画像検出装置１０００の動作を制御する制御回路１３００と、書き換え可能な読み出し専用メモリ（たとえば、フラッシュメモリ）などを用いて撮像パネル１１００から出力された画像信号を記録するメモリ部１４００と、放射線画像検出装置１０００の動作を切り替えるための操作部１５００と、放射線画像の撮影準備の完了やメモリ部１４００に所定量の画像信号が書き込まれたことを表示する表示部１６００と、撮像パネル１１００を駆動して画像信号を得るために必要とされる電力を供給する電源部１７００と、放射線画像検出装置１０００と外部機器との間で通信を行うための通信用コネクタ１８００と、これらを収納する筐体１９００とを備えている。
【０１４０】
撮像パネル１１００は、図４６および図４７に示すように、入射された放射線を波長が３００ｎｍ〜８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）に変換するシンチレータ層１１１０と、シンチレータ層１１１０によって変換された光を電気エネルギに変換して蓄積する光電変換デバイス１２００と、蓄積された電気エネルギを読み出す走査駆動回路１１２０と、蓄積された電気エネルギを画像信号として出力する信号選択回路１１３０とを含んでいる。なお、第６実施形態では、光電変換デバイス１２００は上面入射型に構成されている。
【０１４１】
また、光電変換デバイス１２００は、ガラス基板１上に、複数の画素が二次元マトリクス状に配列された構造を有している。具体的には、図４７に示すように、ガラス基板１上に、スイッチング素子として機能する有機ＴＦＴ２０と、光電変換部１０とが並置されて形成されている。この光電変換部１０は、上記第１〜第５実施形態と同様、画素電極層１２１２と、光電変換膜１２１１と、共通電極層１２１３とを含んでいる。また、第６実施形態では、画素電極層１２１２と光電変換膜１２１１との間には、たとえば、ＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ（ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｐｈｅｎｅ）・ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ  ｓｕｌｐｈｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）やポリアニリンなどからなるホールブロック層１２１４が設けられており、光電変換膜１２１１と共通電極層１２１３との間には、たとえば、ＢＣＰ、Ａｌｑ3、ＢＡｌｑ、Ｃ６０、ＬｉＦ、ＴｉＯxなどからなる電子ブロック層１２１５が設けられている。なお、光電変換膜１２１１は、本発明の「有機半導体膜」の一例である。
【０１４２】
また、画素電極層１２１２は、画素毎に分離されているとともに、隣り合う画素電極層１２１２同士が近接して配置されている。一方、光電変換部１０の下層側には、電気エネルギを蓄積するためのコンデンサ１２１６が画素毎に設けられており、上記画素電極層１２１２は、コンデンサ１２１６の一方の電極として機能する収集電極層１２１６ａを介して、有機ＴＦＴ２０のドレイン電極層２３と電気的に接続されている。なお、画素電極層１２１２は、クロムなどから構成されている。
【０１４３】
画素電極層１２１２上には、ホールブロック層１２１４が形成されており、このホールブロック層１２１４上には、光電変換膜１２１１が形成されている。この光電変換膜１２１１は、上記第１実施形態と同様、ｐ型半導体ポリマーであるＰ３ＨＴとｎ型有機半導体分子であるＰＣＢＭとが混合されたバルクへテロ接合膜から構成されている。すなわち、光電変換膜１２１１は、Ｐ３ＨＴとＰＣＢＭとの混合溶液の液滴を、インクジェット法を用いて吐出（塗布、付着）することによって形成されている。また、光電変換膜１２１１は、上記第１〜第５実施形態と同様、隣接する画素の光電変換部１０に渡って連続的に形成されている。さらに、ガラス基板１上の所定領域には、光電変換膜１２１１をパターニングするためのバンク３５が形成されている。
【０１４４】
また、光電変換膜１２１１の上面上には、電子ブロック層１２１５が形成されており、この電子ブロック層１２１５上には、ＩＴＯなどの透明導電材料からなる共通電極層１２１３が形成されている。なお、上記したホールブロック層１２１４は、画素電極層１２１２へのキャリア（電子）受け渡し効率を向上させる機能を有しており、電子ブロック層１２１５は、共通電極層１２１３へのキャリア（正孔）受け渡し効率を向上させる機能を有している。
【０１４５】
また、共通電極層１２１３上およびバンク３５の上面上には、ガラス基板１の上面全面を覆うように、絶縁性の隔膜１２１７が形成されている。そして、この隔膜１２１７上に、上記したシンチレータ層１１１０が設けられている。このシンチレータ層１１１０は、蛍光体を主たる成分とするものであり、入射した放射線に基づいて、波長が３００ｎｍ〜８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を出力する機能を有している。具体的には、シンチレータ層１１１０は、セシウムアイオダイド（ＣｓＩ：Ｔｌ）やガドリニウムオキシサルファイド（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ）などから構成されている。セシウムアイオダイドやガドリニウムオキシサルファイドは、Ｘ線吸収および発光効率が高いため、ノイズの低い高画質の画像を得ることができる。また、セシウムアイオダイドについては、柱状結晶構造のシンチレータ層１１１０を形成することが可能である。この場合、柱状結晶では光ガイド効果、すなわち、結晶内での発光が柱状結晶の側面より外に放射されてしまうことを少なくできる効果が得られる。このため、鮮鋭性の低下を抑制することが可能であり、蛍光体層膜厚を厚くすることによりＸ線吸収が増加し粒状性を向上できる。
【０１４６】
一方、撮像パネル１１００（光電変換デバイス１２００）の画素間には、図４８に示すように、走査線１２２０−１〜１２２０−ｍと信号線１２３０−１〜１２３０−ｎとが直交するように配設されている。この走査線１２２０−１〜１２２０−ｍには、有機ＴＦＴ２０のゲート電極層２１（図４７参照）が電気的に接続されており、信号線１２３０−１〜１２３０−ｎには、有機ＴＦＴ２０のソース電極層２３（図４７参照）が電気的に接続されている。なお、走査線１２２０−１〜１２２０−ｍは、本発明の「行信号線」の一例であり、信号線１２３０−１〜１２３０−ｎは、本発明の「列信号線」の一例である。
【０１４７】
また、撮像パネル１１００（光電変換デバイス１２００）には、信号線１２３０−１〜１２３０−ｎに、たとえばドレイン電極が接続された初期化用のＴＦＴ１２４０−１〜１２４０−ｎが設けられている。このＴＦＴ１２４０−１〜１２４０−ｎのソース電極は接地されている。また、ＴＦＴ１２４０−１〜１２４０−ｎのゲート電極はリセット線１２４１と接続されている。
【０１４８】
走査線１２２０−１〜１２２０−ｍおよびリセット線１２４１は、走査駆動回路１１２０に接続されている。走査駆動回路１１２０から走査線１２２０−１〜１２２０−ｍのうちの１つの走査線１２２０−ｐ（ｐは１〜ｍのいずれかの値）に読出信号ＲＳが供給されると、この走査線１２２０−ｐに接続された有機ＴＦＴ２０がオン状態にされて、コンデンサ１２１６−（ｐ，１）〜１２１６−（ｐ，ｎ）に蓄積された電気エネルギが信号線１２３０−１〜１２３０−ｎにそれぞれ読み出される。信号線１２３０−１〜１２３０−ｎは、それぞれ、信号選択回路１１３０の信号変換器１１３１−１〜１１３１−ｎに接続されており、信号変換器１１３１−１〜１１３１−ｎにおいて、信号線１２３０−１〜１２３０−ｎ上に読み出された電気エネルギ量に比例する電圧信号ＳＶ−１〜ＳＶ−ｎが生成される。この信号変換器１１３１−１〜１１３１−ｎから出力された電圧信号ＳＶ−１〜ＳＶ−ｎはレジスタ１１３２に供給される。
【０１４９】
レジスタ１１３２では、供給された電圧信号が順次選択されて、Ａ／Ｄ変換器１１３３で（たとえば、１２ビットないし１４ビットの）１つの走査線に対するデジタルの画像信号とされる。また、制御回路１３００は、走査線１２２０−１〜１２２０−ｍの各々に、上記した走査駆動回路１１２０を介して読出信号ＲＳを供給し、画像走査を行うとともに、走査線１２２０−１〜１２２０−ｍ毎のデジタル画像信号を取り込んで、放射線画像の画像信号の生成を行う。この画像信号は制御回路１３００に供給される。
【０１５０】
なお、走査駆動回路１１２０からリセット信号ＲＴをリセット線１２４１に供給してＴＦＴ１２４０−１〜１２４０−ｎをオン状態にするとともに、走査線１２２０−１〜１２２０−ｍに読出信号ＲＳを供給して有機ＴＦＴ２０をオン状態とすると、コンデンサ１２１６−（１，１）〜１２１６−（ｍ，ｎ）に蓄積された電気エネルギが有機ＴＦＴ２０を介して放出され、撮像パネル１１００の初期化を行うことができる。
【０１５１】
制御回路１３００には、メモリ部１４００、操作部１５００、表示部１６００および通信用コネクタ１８００などが接続されており、操作部１５００からの操作信号ＰＳに基づいて放射線画像検出装置１０００の動作が制御される。また、操作部１５００には複数のスイッチが設けられており、操作部１５００からのスイッチ操作に応じた操作信号ＰＳに基づき、撮像パネル１１００の初期化や放射線画像の画像信号の生成が行われる。
【０１５２】
また、電源部１７００は、マンガン電池、ニッケル・カドミウム電池、水銀電池、鉛電池などの一次電池、充電可能な二次電池などからなり、図４６に示すように、撮像パネル１１００の裏面側に配置されている。また、電源部１７００は、放射線画像検出装置１０００を薄型化するために、平板状に形成されている。
【０１５３】
また、筐体１９００は、外部からの衝撃に耐え、かつ重量ができるだけ軽い素材であるアルミニウムまたはその合金から構成されている。筐体１９００の放射線入射面側は、放射線を透過し易い非金属（たとえば、カーボン繊維など）を用いて構成されている。また、放射線入射面とは反対側である背面側においては、放射線が放射線画像検出装置１０００を透過してしまうのを抑制するために、または、放射線画像検出装置１０００を構成する素材が放射線を吸収することで生じる２次放射線からの影響を防ぐために、放射線を効果的に吸収する材料（たとえば、鉛板など）から構成されている。
【０１５４】
第６実施形態では、上記のように、光電変換デバイス１２００の光電変換膜１２１１を、隣接する画素の光電変換部１０に渡って連続的に形成することによって、容易に、製造コストを低減しながら、解像度を向上させることが可能な放射線画像検出装置１０００を得ることができる。
【０１５５】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１５６】
たとえば、上記第１〜第６実施形態では、基板にガラス基板を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、ガラス基板以外のプラスチックフィルムなどを基板として用いてもよい。プラスチックフィルムとしては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、およびセルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）などからなるフィルムが挙げられる。また、これらのプラスチックフィルムには、トリオクチルホスフェートやジブチルフタレートなどの可塑剤を添加してもよく、ベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系などの紫外線吸収剤を添加してもよい。また、テトラエトキシシランなどの無機高分子の原料を添加し、化学触媒や熱、光などのエネルギを付与することにより高分子量化する、いわゆる有機−無機ポリマーハイブリッド法を適用して作製した樹脂を原料として用いることもできる。
【０１５７】
また、上記第１〜第６実施形態では、トランジスタ部を、ボトムコンタクト構造を有する有機ＴＦＴから構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ボトムコンタクト構造以外のトップコンタクト構造を有する有機ＴＦＴからトランジスタ部を構成してもよい。また、有機ＴＦＴ以外のたとえば無機ＴＦＴからトランジスタ部を構成してもよい。
【０１５８】
また、上記第１〜第６実施形態では、Ｐ３ＨＴとＰＣＢＭとが混合された混合溶液またはＰ３ＨＴが溶解された溶液を用いて光電変換膜を構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、溶媒に溶解または分散可能な有機半導体（有機化合物）材料であれば、上記した材料以外のものを用いて光電変換膜を構成してもよい。たとえば導電性高分子材料（π共役系高分子材料やシリコン系高分子材料など）を用いて光電変換膜を構成してもよい。導電性高分子材料としては、たとえば、ポリ（２−メトキシ、５−（２’エチルヘキシロキシ）−ｐ−フェニレンビニレン）そしてポリ（３−アルキルチオフェン）などが挙げられる。また「有機ＥＬ材料とディスプレイ（２００１年２月２８日株式会社シー・エム・シー発行）」の第１９０頁〜第２０３頁に記載されている化合物や、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第８１頁〜第９９頁に記載されている化合物などが挙げられる。また、図５０に示すような基本骨格を有する導電性高分子化合物や、図５１〜図５４に示すようなπ共役系高分子化合物、さらに、図５５および図５６に示すようなπ共役系以外の導電性化合物を用いて光電変換膜を形成することもできる。なお、光電変換可能な有機化合物として好ましいものは導電性高分子化合物であり、より好ましいものはπ共役系高分子化合物である。また、溶媒に溶解または分散可能であれば、高分子材料以外の低分子系材料を用いることもできる。
【０１５９】
また、上記第１〜第６実施形態において、共通電極層は、塗布型電極材料を用いてインクジェット法やディスペンサーなどで塗布することによって形成してもよい。塗布型電極材料としては、たとえば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどが挙げられる。
【０１６０】
また、上記第１〜第５実施形態では、光電変換デバイスを裏面入射型に構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、光電変換デバイスを上面入射型に構成してもよい。この場合、共通電極層は透明であることが必要となるので、共通電極層をＩＴＯやＺｎＯなどの透明電極材料を用いて形成すればよい。また、上面入射型に構成することによって、上記第１〜第５実施形態の構成を有する光電変換デバイスを、第６実施形態による放射線画像検出装置の撮像パネルに用いることができる。
【０１６１】
なお、上記第１〜第６実施形態において、分光感度の異なる光電変換膜を備えることによって、カラー画像が得られるように構成することもできる。
【０１６２】
また、上記第１〜第５実施形態において、必要に応じて、上記第６実施形態に示したようなブロック層を形成してもよい。具体的には、たとえば、画素電極層と光電変換膜との間にＰＥＤＯＴ・ＰＳＳやポリアニリンなどからなるホールブロック層を設けるとともに、光電変換膜と共通電極層との間にＢＣＰ、Ａｌｑ3、ＢＡｌｑ、Ｃ６０、ＬｉＦ、ＴｉＯｘなどからなる電子ブロック層を設けてもよい。また、光電変換膜と各電極（画素電極層、共通電極層）との間に、ブロック層以外の機能層が付加されていてもよい。
【０１６３】
なお、上記第１〜第４実施形態において、光電変換膜を列方向に沿って連続的に延びるように設ける際に、光電変換膜を列全体に渡って連続的に形成してもよいし、列の一部で分離さるように光電変換膜を形成してもよい。
【０１６４】
また、上記第１、第５および第６実施形態では、ＪＳＲ株式会社製の感光性有機高分子材料（型番：ＰＣ４０３）を用いてバンクを形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、東レ株式会社製のポリイミド系樹脂（ＤＬ−１０００）や日本ゼオン株式会社製のノボラッグ系樹脂（ＷＩＸ−２）などの感光性有機材料を用いてバンクを形成してもよい。また、上記以外の絶縁材料を用いてバンクを形成してもよい。
【０１６５】
また、上記第１、第２、第４、第５および第６実施形態では、有機半導体材料が溶解された液滴を塗布する方法として、インクジェット法を用いたが、本発明はこれに限らず、インクジェット法以外の方法を用いて、有機半導体材料が溶解（または分散）された液滴を塗布してもよい。たとえば、ディスペンサーで有機半導体材料が溶解（または分散）された液滴を塗布してもよい。
【０１６６】
また、上記第１実施形態では、バンクの表面に撥液処理を施した例を示したが、本発明はこれに限らず、上記処理に加えて、バンクの開口部の内側の領域（光電変換膜形成領域）に親液処理を施してもよい。
【０１６７】
また、上記第４実施形態では、ｎ型無機半導体膜をＺｎＯから構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ＺｎＯ以外の材料を用いてｎ型無機半導体膜を構成してもよい。
【０１６８】
また、上記第４実施形態では、光電変換膜を無機半導体膜と有機半導体膜とが積層されたｐｎ接合膜から構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、光電変換膜をｎ型の有機半導体膜とｐ型の有機半導体膜とが積層されたｐｎ接合膜から構成してもよい。具体的には、たとえば、図４９に示すように、光電変換膜形成領域３０に、ガラス基板１側から順にｎ型有機半導体膜６１１ａおよびｐ型有機半導体膜６１１ｂが積層された光電変換膜６１１を形成してもよい。このとき、ｎ型有機半導体膜６１１ａとｐ型有機半導体膜６１１ｂとを交互に複数層積層してもよい。
【０１６９】
また、上記第５実施形態では、上記第１実施形態と同様、ガラス基板上にバンクを形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、上記第２または第３実施形態のように、ガラス基板上にバンクが形成されていない構成にすることもできる。
【０１７０】
また、上記第６実施形態では、本発明の光電変換デバイスを放射線画像検出装置に用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、上記放射線画像検出装置以外のたとえば密着型画像読取装置（スキャナー）などにも本発明の光電変換デバイスを用いることができる。
【０１７１】
また、上記第６実施形態では、画素電極層と光電変換膜との間に、ホールブロック層を設けるとともに、光電変換膜と共通電極層との間に、電子ブロック層を設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、ホールブロック層および電子ブロック層を設けない構成にしてもよい。
【０１７２】
また、上記第６実施形態では、撮像パネル（光電変換デバイス）の光電変換部１０の下層側に、電気エネルギを蓄積するためのコンデンサを設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、上記コンデンサを設けない構成にすることもできる。
【０１７３】
なお、上記第６実施形態では、シンチレータ層をセシウムアイオダイドやガドリニウムオキシサルファイドなどから構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、上記以外の蛍光体を主たる成分として構成することができる。セシウムアイオダイドやガドリニウムオキシサルファイド以外の蛍光体としては、ＣａＷＯ4、ＣａＷＯ4：Ｐｂ、ＭｇＷＯなどのタングステン酸塩系蛍光体、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、（Ｙ，Ｇｄ）2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、（Ｙ，Ｇｄ）2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ，Ｔｍなどのテルビウム賦活希土類酸硫化物系蛍光体、ＹＰＯ4：Ｔｂ、ＧｄＰＯ4：Ｔｂ、ＬａＰＯ4：Ｔｂなどのテルビウム賦活希土類燐酸塩系蛍光体、ＬａＯＢｒ：Ｔｂ、ＬａＯＢｒ：Ｔｂ，Ｔｍ、ＬａＯＣｌ：Ｔｂ、ＬａＯＣｌ：Ｔｂ，Ｔｍ、ＧｄＯＢｒ：Ｔｂ、ＧｄＯＢｒ：Ｔｂ，Ｔｍ、ＧｄＯＣｌ：Ｔｂ、ＧｄＯＣｌ：Ｔｂ，Ｔｍなどのテルビウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、ＬａＯＢｒ：Ｔｍ、ＬａＯＣｌ：Ｔｍなどのツリウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、ＬａＯＢｒ：Ｇｄ、ＬｕＯＣｌ：Ｇｄなどのガドリニウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、ＧｄＯＢｒ：Ｃｅ、ＧｄＯＣｌ：Ｃｅ、（Ｇｄ，Ｙ）ＯＢｒ：Ｃｅ、（Ｇｄ，Ｙ）ＯＣｌ：Ｃｅなどのセリウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、ＢａＳＯ4：Ｐｂ、ＢａＳＯ4：Ｅｕ2+、（Ｂａ，Ｓｒ）ＳＯ4：Ｅｕ2+などの硫酸バリウム系蛍光体、Ｂａ3（ＰＯ4）2：Ｅｕ2+、（Ｂａ2ＰＯ4）2：Ｅｕ2+、Ｓｒ3（ＰＯ4）2：Ｅｕ2+、（Ｓｒ2ＰＯ4）2：Ｅｕ2+などの２価のユーロピウム賦活アルカリ土類金属燐酸塩系蛍光体、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ2+、ＢａＦＢｒ：Ｅｕ2+、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ2+，Ｔｂ、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ2+，Ｔｂ、ＢａＦ2・ＢａＣｌ2・ＫＣｌ：Ｅｕ2+、（Ｂａ，Ｍｇ）Ｆ2・ＢａＣｌ2・ＫＣｌ：Ｅｕ2+などの２価のユーロピウム賦活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＮａＩ、ＫＩ：Ｔｌなどの沃化物系蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｇなどの硫化物系蛍光体、ＨｆＰ2Ｏ7、ＨｆＰ2Ｏ7：Ｃｕ、Ｈｆ3（ＰＯ4）4などの燐酸ハフニウム系蛍光体、ＹＴａＯ4、ＹＴａＯ4：Ｔｍ、ＹＴａＯ4：Ｎｂ、（Ｙ，Ｓｒ）ＴａＯ4：Ｎｂ、ＬｕＴａＯ4、ＬｕＴａＯ4：Ｔｍ、ＬｕＴａＯ4：Ｎｂ、（Ｌｕ，Ｓｒ）ＴａＯ4：Ｎｂ、ＧｄＴａＯ4：Ｔｍ、Ｍｇ4Ｔａ2Ｏ9：Ｎｂ、Ｇｄ2Ｏ3・Ｔａ2Ｏ5・Ｂ2Ｏ3：Ｔｂなどのタンタル酸塩系蛍光体、および、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、（Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ）2Ｓｉ2Ｏ7：Ｅｕ、ＺｎＳｉＯ4：Ｍｎ、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ、などが挙げられる。なお、シンチレータ層を構成する蛍光体は、放射線の照射によって可視、紫外または赤外領域などの受光素子が感度を持つ領域の電磁波を出力する蛍光体であれば、上記以外の蛍光体であってもよい。また、蛍光体粒子の直径は、７μｍ以下、好ましくは、４μｍ以下である。蛍光体粒子の直径が小さいほど、シンチレータ層内での光の散乱を防ぐことが可能となるので、高い鮮鋭度を得ることができる。
【０１７４】
また、上記した蛍光体粒子は、たとえば、ポリウレタン、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体、スチレン−ブタジエン共重合体、各種合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂などのバインダーに分散される。蛍光体粒子が分散されるバインダーとしては、ポリウレタン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール、ニトロセルロースが好ましい。このような好ましいバインダーを用いることで、蛍光体の分散性を高め、蛍光体の充填率を高くすることが可能となり、粒状性の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの構造を示した断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図１２】第１実施形態の第１変形例による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。
【図１３】第１実施形態の第１変形例による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。
【図１４】第１実施形態の第１変形例による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。
【図１５】第１実施形態の第２変形例による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。
【図１６】第１実施形態の第２変形例による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。
【図１７】第１実施形態の第２変形例による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。
【図１８】本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの構造を示した断面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。
【図２０】本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。
【図２１】本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図２２】本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図２３】本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図２４】本発明の第２実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図２５】第２実施形態の第１変形例による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。
【図２６】第２実施形態の第１変形例による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。
【図２７】第２実施形態の第２変形例による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。
【図２８】第２実施形態の第２変形例による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。
【図２９】本発明の第３実施形態による光電変換デバイスの構造を示した断面図である。
【図３０】本発明の第３実施形態による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。
【図３１】本発明の第３実施形態による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。
【図３２】本発明の第３実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図３３】本発明の第４実施形態による光電変換デバイスの構造を示した断面図である。
【図３４】本発明の第４実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図３５】本発明の第４実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図３６】本発明の第４実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図３７】本発明の第４実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図３８】本発明の第４実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図３９】本発明の第４実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図４０】本発明の第５実施形態による光電変換デバイスの一部を示した平面図である。
【図４１】図４０の破線で囲まれた部分のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４２】本発明の第５実施形態による光電変換デバイスの一部を一部省略して示した平面図である。
【図４３】本発明の第５実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図４４】本発明の第５実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図４５】本発明の第５実施形態による光電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図４６】本発明の第６実施形態による放射線画像検出装置の構造を示した斜視図である。
【図４７】本発明の第６実施形態による放射線画像検出装置の撮像パネルの一部を示した断面図である。
【図４８】本発明の第６実施形態による放射線画像検出装置の回路構成を示した図である。
【図４９】第４実施形態の変形例による光電変換デバイスの一部を示した断面図である。
【図５０】導電性高分子化合物の基本骨格を示した図である。
【図５１】π共役系高分子化合物の具体例（その１）を示した図である。
【図５２】π共役系高分子化合物の具体例（その２）を示した図である。
【図５３】π共役系高分子化合物の具体例（その３）を示した図である。
【図５４】π共役系高分子化合物の具体例（その４）を示した図である。
【図５５】π共役系以外の導電性高分子化合物の具体例（その１）を示した図である。
【図５６】π共役系以外の導電性高分子化合物の具体例（その２）を示した図である。
【図５７】従来知られている光電変換デバイスの一例を簡略化して示した平面図である。
【図５８】特許文献１に開示された構造から考え出される光電変換デバイスの断面図である。
【符号の説明】
【０１７６】
１                                            ガラス基板（基板）
１０                                          光電変換部
１１、１５１、１６１、２１１、２５１、
２６１、３１１、５１１、１２１１              光電変換膜（有機半導体膜）
４１１                                        光電変換膜
１１ａ                                        液滴
１２、１２１２                                画素電極層
１３、５１３、１２１３                        共通電極層
２０                                          トランジスタ部、有機ＴＦＴ
２１                                          ゲート電極層
２２                                          ソース電極層
２３                                          ドレイン電極層
２６                                          第１導電層（信号線、行信号線）
２７                                          第２導電層（信号線、列信号線）
３０、１５２、１６２、２５２、２６２、５３０        光電変換膜形成領域
３５、５３５                                        バンク（絶縁膜）
４０                                                ノズル
１００、１５０、１６０、２００、２５０、
２６０、３００、４００、５００、１２００            光電変換デバイス
１０００                                      放射線画像検出装置
１１００                                      撮像パネル
１１１０                                      シンチレータ層
１１２０                                      走査駆動回路
１１３０                                      信号選択回路
１１３１                                      信号変換器
１２１４                                      ホールブロック層
１２１５                                      電子ブロック層
１２１６                                      コンデンサ
１２１６ａ                                    収集電極層
１２１７                                      隔膜
１２２０                                      走査線（行信号線）
１２３０                                      信号線（列信号線）
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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