(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状に配列された電極配線と、各格子点ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して該電極配線に接続される画素電極とからなる画素配列層を含むアクティブマトリクス基板、および、該画素配列層のほぼ全面に対向して形成される電極部と、該画素配列層および該電極部の間に形成される光導電性を有する、ａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度が高い光導電材料からなる半導体層とを含む対向基板のうち、どちらか一方の基板上に、該画素電極に対応して導電性および接着性を有する導電接続材をパターン形成する第一の工程と、
他方の基板上に、電気絶縁性を有し、両基板の間隔を保持する間隔保持材を該導電接続材を囲むように格子状にパターン形成する第二の工程と、
第一の工程および第二の工程後の両基板を、該アクティブマトリクス基板の画素配列層と、該対向基板の半導体層とが対向するように配置する第三の工程と、
第三の工程後の両基板を、該導電接続材を介して接続して貼り合わせる第四の工程とを含んでいることを特徴とする二次元画像検出器の製造方法。
【請求項２】
前記導電接続材および前記間隔保持材における少なくとも一方のパターン形成を、感光性樹脂シートに対する貼付工程とフォトリソグラフィ工程とによって行うことを特徴とする請求項１に記載の二次元画像検出器の製造方法。
【請求項３】
前記アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合せる前においては、前記導電接続材が前記間隔保持材よりも、各々が形成された基板の表面からの高さが高くなるように、これら導電接続材および間隔保持材をパターン形成するように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の二次元画像検出器の製造方法。
【請求項４】
前記アクティブマトリクス基板と対向基板とを、加熱圧着処理で貼り合わせ、
上記間隔保持材を、上記加熱圧着処理下において上記導電接続材より高い硬度を有する材料を用いて形成することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の二次元画像検出器の製造方法。
【請求項５】
上記間隔保持材および導電接続材は、該間隔保持材の高さＨ１と該導電接続材の高さＨ２との関係が、２×Ｈ１≧Ｈ２≧Ｈ１の条件を満たすように形成することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の二次元画像検出器の製造方法。
【請求項６】
上記間隔保持材を、電気絶縁性を有する樹脂材料中に、電気絶縁性を有する補助材またはフィラーの混入された材料を用いて形成することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の二次元画像検出器の製造方法。
【請求項７】
複数の画素を有する画素配列層を備えた画素基板と、入射光に応じて電荷を発生する、ａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度が高い光導電材料からなる半導体層を備えた対向基板とを有する二次元画像検出器の製造方法において、
両基板のいずれか一方に、上記画素配列層の画素に対応させて導電接続材を形成する接続材形成工程と、
両基板のいずれか一方に、該両基板の間隔を保持する間隔保持材を形成する保持材形成工程と、
接続材形成工程および保持材形成工程後の両基板を、上記画素配列層と半導体層とを対向させるように貼り合わせる貼り合わせ工程とを含んでおり、
上記間隔保持材を、電気絶縁性を有する樹脂材料中に、電気絶縁性を有する補助材またはフィラーの混入された材料を用いて形成することを特徴とする二次元画像検出器の製造方法。
【請求項８】
格子状に配列された電極配線と、各格子点ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して該電極配線に接続される画素電極とからなる画素配列層を含むアクティブマトリクス基板、および、該画素配列層のほぼ全面に対向して形成される電極部と、該画素配列層および該電極部の間に形成される光導電性を有する、ａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度が高い光導電材料からなる半導体層とを含む対向基板のうち、どちらか一方の基板上に、電気絶縁性を有し、両基板の間隔を保持する間隔保持材と、該画素電極に対応して導電性および接着性を有する導電接続材との両者をパターン形成する第一の工程と、
第一の工程後の両基板を、該アクティブマトリクス基板の画素配列層と、該対向基板の半導体層とが対向するように配置する第二の工程と、
第二の工程後の両基板を、該導電接続材を介して接続して貼り合わせる第三の工程とを含んでおり、
上記間隔保持材を、電気絶縁性を有する樹脂材料中に、電気絶縁性を有する補助材またはフィラーの混入された材料を用いて形成することを特徴とする二次元画像検出器の製造方法。
【請求項９】
前記導電接続材および前記間隔保持材における少なくとも一方のパターン形成を、感光性樹脂シートに対する貼付工程とフォトリソグラフィ工程とによって行うことを特徴とする請求項７または８に記載の二次元画像検出器の製造方法。
【請求項１０】
前記アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合せる前においては、前記導電接続材が前記間隔保持材よりも、各々が形成された基板の表面からの高さが高くなるように、これら導電接続材および間隔保持材をパターン形成するように設定されていることを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の二次元画像検出器の製造方法。
【請求項１１】
前記アクティブマトリクス基板と対向基板とを、加熱圧着処理で貼り合わせ、
上記間隔保持材を、上記加熱圧着処理下において上記導電接続材より高い硬度を有する材料を用いて形成することを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載の二次元画像検出器の製造方法。
【請求項１２】
上記間隔保持材および導電接続材は、該間隔保持材の高さＨ１と該導電接続材の高さＨ２との関係が、２×Ｈ１≧Ｈ２≧Ｈ１の条件を満たすように形成することを特徴とする請求項７から１１の何れか１項に記載の二次元画像検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線等の放射線、可視光、赤外光等の画像を検出できる二次元画像検出器の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、放射線の二次元画像検出器として、Ｘ線を感知して電荷（電子−正孔）を発生する半導体センサを二次元状に配置し、これらのセンサにそれぞれ電気スイッチを設けて、各行ごとに電気スイッチを順次オンにして各列ごとにセンサの電荷を読み出すものが知られている。
【０００３】
このような放射線二次元画像検出器については、「D.L.Lee,et al.，“A New Digital Detector for Projection Radiography",Proc.SPIE,Vol.2432,Physics of Medical Imaging,pp.237-249,1995」、「L.S.Jeromin,et al.，“Application of a-Si Active-Matrix Technology in a X-Ray Detector Panel",SID(Society for Information Display) International Symposium,Digest of Technical Papers,pp.91-94,1997・」、および特開平６−３４２０９８号公報等の文献に、具体的な構造や原理が記載されている。
【０００４】
以下、図１０および図１１を用いて、上記従来の放射線二次元画像検出器の構成および原理について説明する。図１０は、上記放射線二次元画像検出器の構造を模式的に示した斜視図である。図１１は、１画素当たりの構成を模式的に示した断面図である。
【０００５】
図１０および図１１に示すように、上記放射線二次元画像検出器は、ガラス基板５１上にＸＹマトリクス状の電極配線（ゲート電極５２およびソース電極５３）、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）５４、電荷蓄積容量（Ｃｓ）５５等が形成されたアクティブマトリクス基板５０を備えている。また、上記アクティブマトリクス基板５０上には、そのほぼ全面に、光導電膜５６、誘電体層５７および上部電極５８が形成されている。
【０００６】
上記電荷蓄積容量５５は、Ｃｓ電極５９と、上記ＴＦＴ５４のドレイン電極に接続された画素電極６０とが、絶縁膜６１を介して対向している構成である。
【０００７】
上記光導電膜５６は、Ｘ線等の放射線が照射されることで電荷が発生する半導体材料が用いられる。上記の文献では、光導電膜５６として、暗抵抗が高く、Ｘ線照射に対して良好な光導電特性を示すアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）が用いられている。そして、上記光導電膜５６は、真空蒸着法によって３００〜６００μｍの厚みで形成されている。
【０００８】
また、上記アクティブマトリクス基板５０は、液晶表示装置を製造する過程で形成されるアクティブマトリクス基板を流用することが可能である。例えば、アクティブマトリクス型液晶表示装置（ＡＭＬＣＤ）に用いられるアクティブマトリクス基板は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）によって形成されたＴＦＴや、ＸＹマトリクス電極、電荷蓄積容量を備えた構造になっている。したがって、若干の設計変更を行うだけで、放射線二次元画像検出器用のアクティブマトリクス基板５０として容易に利用することができる。
【０００９】
つぎに、図１０および図１１を用いて、上記構造の放射線二次元画像検出器の動作原理について説明する。まず、上記光導電膜５６に放射線が照射されると、光導電膜５６内に電荷が発生する。光導電膜５６と電荷蓄積容量５５とは電気的に直列に接続された構造になっているので、上部電極５８とＣｓ電極５９との間に電圧を印加しておくと、光導電膜５６で発生した電荷がそれぞれ＋電極側と−電極側とに移動し、その結果、電荷蓄積容量５５に電荷が蓄積される。なお、光導電膜５６と電荷蓄積容量５５との間には、薄い絶縁層からなる電子阻止層６２が形成されており、これが一方側からの電荷の注入を阻止する阻止型フォトダイオードの役割を果たしている。
【００１０】
上記の作用で、電荷蓄積容量５５に蓄積された電荷は、ゲート電極Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｎの入力信号によりＴＦＴ５４をオン状態にすることによって、ソース電極Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎから外部に取り出すことができる。よって、ゲート電極５２およびソース電極５３、ＴＦＴ５４、および電荷蓄積容量５５等は、すべてＸＹマトリクス状に設けられているため、ゲート電極Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｎに入力する信号を線順次に走査することで、二次元的にＸ線の画像情報を得ることが可能となる。
【００１１】
なお、上記放射線二次元画像検出器は、使用する光導電膜５６がＸ線等の放射線に対する光導電性だけでなく、可視光や赤外光に対しても光導電性を示す場合は、可視光や赤外光の二次元画像検出器としても作用する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構造の放射線二次元画像検出器では、光導電膜５６としてａ−Ｓｅを用いている。しかしながら、ａ−ＳｅはＸ線に対する応答性が十分でないことから、Ｘ線を長時間照射して電荷蓄積容量５５を十分に充電してからでないと情報を読み出すことができず、また、Ｘ線照射を遮断後、光導電膜５６が初期状態に戻るのに時間を要する、という欠点がある。
【００１３】
また、上記放射線二次元画像検出器では、高電圧保護やリーク電流（暗電流）の低減を目的として、ａ−Ｓｅの光導電膜５６と上部電極５８との間に誘電体層５７が設けられている。しかしながら、誘電体層５７に残留する電荷を１フレームごとに除去する工程（シーケンス）を付加する必要があるため、上記放射線二次元画像検出器は、静止画の撮影にしか利用することができないという問題を有していた。
【００１４】
これに対し、動画に対応した画像データを得るためには、Ｘ線に対する応答性、感度の優れた光導電膜５６を利用する必要がある。このような光導電材料としては、Ｓｅに比べて実効原子番号が大きいＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅ等が知られている。ところが、上記放射線二次元画像検出器の光導電膜５６として、ａ−Ｓｅの代わりにＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅを利用しようとすると、以下のような問題が生じる。
【００１５】
従来のａ−Ｓｅの場合、成膜方法として真空蒸着法を用いることができ、この時の成膜温度は常温で可能なため、上述のアクティブマトリクス基板５０上への成膜が容易であった。これに対し、ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅの場合は、ＭＢＥ（molecular beam epitaxy）法やＭＯＣＶＤ（metal organic chemical vapor deposition ）法による成膜法が知られており、特に大面積基板への成膜を考慮するとＭＯＣＶＤ法が適した方法と考えられる。しかしながら、ＭＯＣＶＤ法でＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅを成膜する場合、約４００℃の高温が要求される。
【００１６】
一般に、アクティブマトリクス基板５０に形成されている前述のＴＦＴ５４は、半導体層としてａ−Ｓｉ膜やｐ−Ｓｉ膜を用いているが、半導体特性を向上させるために３００〜３５０℃程度の成膜温度で水素（Ｈ２）を付加しながら成膜されている。このようにして形成されるＴＦＴ素子の耐熱温度は約３００℃であり、ＴＦＴ素子をこれ以上の高温に曝すとａ−Ｓｉ膜やｐ−Ｓｉ膜から水素が抜け出し半導体特性が劣化する。
【００１７】
したがって、上述のアクティブマトリクス基板５０上にＭＯＣＶＤ法を用いてＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅを成膜することは、成膜温度の観点から事実上困難であった。
【００１８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、応答性が良く、さらに動画像にも対応できる二次元画像検出器およびその製造方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる第一の二次元画像検出器は、上記の課題を解決するために、格子状に配列された電極配線と、各格子点ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して該電極配線に接続される画素電極とからなる画素配列層を含むアクティブマトリクス基板と、該画素配列層のほぼ全面に対向して形成される電極部と、該画素配列層および該電極部の間に形成される光導電性を有する半導体層とを含む対向基板とを備えており、これら両基板が、該アクティブマトリクス基板の画素配列層と、該対向基板の半導体層とが対向するように配置されるとともに、該画素電極に対応してパターン形成された導電性および接着性を有する導電接続材によって接続されており、さらに、これら両基板の間隙に、両基板の間隔を保持する間隔保持材がパターン形成されていることを特徴としている。
【００２０】
上記の構成により、画素配列層を含むアクティブマトリクス基板と電極部および半導体層を含む対向基板とを、画素電極に対応してパターニングされた導電性および接着性を有する導電接続材によって接続することで、上記アクティブマトリクス基板と対向基板とを別々に作成することが可能となる。
【００２１】
よって、従来では、既に画素配列層が形成されている基板上に、半導体層を形成していたため、半導体層の形成時に、該画素配列層のスイッチング素子に対して悪影響を与えるような熱処理を必要とする半導体材料を使用することはできなかったが、上記の構成によってアクティブマトリクス基板と対向基板とを別々に作成することが可能となり、従来では使用できなかった材料を上記半導体層に使用することができる。
【００２２】
そして、上記の構成により使用可能となる半導体材料としては、例えばＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅ化合物半導体があるが、これらの半導体材料は、従来用いられていたａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度（Ｓ／Ｎ比）が高いため、上記半導体層にＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅ化合物半導体を用いることによって、二次元画像検出器の応答性が改善される。
【００２３】
また、この場合、電極部に印加される電圧を従来よりも低く設定することができるので、従来では半導体層と電極部との間において高電圧保護のために設けられていた誘電体層を省略することができる。ゆえに、上記従来の構成、すなわち、半導体層と電極部との間に誘電体層を設ける構成においては、該誘電体層に残留する電荷を１フレームごとに除去する工程（シーケンス）が必要となるため、従来の二次元画像検出器では、静止画像の検出しか行えなかったが、上記誘電体層を省略することで、動画像の検出も可能となる。
【００２４】
さらに、上記アクティブマトリクス基板および対向基板の両基板は、画素電極に対応してパターニングされた導電接続材で接続されるので、アクティブマトリクス基板の画素ごとに電気的絶縁性が確保され、隣り合う画素同士のクロストークを発生させることなく、アクティブマトリクス基板上の画素電極と、対向基板の半導体層とを電気的および物理的に接続することが可能となる。
【００２５】
加えて、間隔保持材を配設することにより、両基板の接続不良が発生しない程度に強くプレスして貼り合わせ接続を行ったとしても、上記間隔保持材が両基板の間隔（ギャップ）を一定以上に保持することができる。したがって、両基板の間隔が所定の値より狭くなることがなく、隣接して設けられている導電接続材同士が接触する（リーク不良）ことを防ぐことが可能となる。
【００２６】
また、上記間隔保持材をパターン形成することにより、導電接続材が存在しない部分にのみ間隔保持材を配置することができる。よって、導電接続材に要求される導電性や接着剤に悪影響を与えることなく、上記の効果を得ることが可能となる。
【００２７】
また、上記した間隔保持材は、上記導電接続材を囲むように格子状に形成されていることが好ましい。
【００２８】
これにより、導電接続材や間隔保持材のパターン精度が悪い場合、あるいは導電接続材が押しつぶされて形状が変化した場合に、たとえ両者が接触する状態になったとしても、隣接して設けられている導電接続材同士は間隔保持材によって隔てられているため、導電接続材同士が接触する（リーク不良）ことを防ぐことが可能となる。
【００２９】
また、この間隔保持材は、電気絶縁性を有する材料によって形成されていることが好ましい。
【００３０】
上記の構成により、導電接続材や間隔保持材のパターン精度が悪い場合、あるいは導電接続材が多少押しつぶされて形状が変化した場合に、たとえ両者が接触する状態になったとしても、隣接して設けられている導電接続材同士の間には絶縁性の間隔保持材が配設されているため、電気的にリークすることをより確実に防ぐことができる。
【００３１】
また、この間隔保持材は、上記導電接続材の接続工程の熱圧着環境下において、導電接続材より高い硬度を有するように設定されていることが好ましいといえる。
【００３２】
上記の構成により、熱圧着によりアクティブマトリクス基板と対向基板の貼り合わせ接続を行う場合、導電接続材がわずかに軟化する温度環境下であっても、間隔保持材は十分な間隔保持力を発揮することが可能となる。
【００３３】
また、間隔保持材は、感光性を有する樹脂材料よりなっていることが好ましい。これにより、間隔保持材のパターン精度を高く設定できる。
【００３４】
また、間隔保持材を構成する樹脂材料としては、ポリイミド高分子材料を用いることが好ましい。このようにすれば、電気絶縁性に優れており、軟化点も３００℃以上であり、さらに放射線に対しても安定であるという優れた特性を有する間隔保持材を実現することができる。
【００３５】
また、間隔保持材は、電気絶縁性を有する樹脂材料中に、電気絶縁性を有する補助材またはフィラーを混入したものによって構成してもよい。
【００３６】
上記の構成により、間隔保持材の樹脂材料が軟質のものである場合でも、その内部に電気絶縁性を有する補助材やフィラーを分散させておくことで、十分な間隔保持力を発揮することが可能となる。
【００３７】
また、間隔保持材として、電気絶縁性を有する液状の樹脂材料中に、導電接続材の接続工程の熱圧着環境下での変形量が小さく、電気絶縁性を有する補助材を混入したものを用いてもよい。このようにしても、間隔保持材の間隔保持力を十分に高めることが可能となる。
【００３８】
また、本発明にかかる二次元画像検出器の製造方法は、上記の課題を解決するために、格子状に配列された電極配線と、各格子点ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して該電極配線に接続される画素電極とからなる画素配列層を含むアクティブマトリクス基板、および、該画素配列層のほぼ全面に対向して形成される電極部と、該画素配列層および該電極部の間に形成される光導電性を有する、ａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度が高い光導電材料からなる半導体層とを含む対向基板のうち、どちらか一方の基板上に、該画素電極に対応して導電性および接着性を有する導電接続材をパターン形成する第一の工程と、他方の基板上に、電気絶縁性を有し、両基板の間隔（間隙）を保持する間隔保持材を該導電接続材を囲むように格子状にパターン形成する第二の工程と、第一の工程および第二の工程後の両基板を、該アクティブマトリクス基板の画素配列層と、該対向基板の半導体層とが対向するように配置する第三の工程と、第三の工程後の両基板を、該導電接続材を介して接続して貼り合わせる第四の工程とを含んでいることを特徴としている。
【００３９】
上記の方法によれば、従来のように、既に画素配列層が形成されている基板上に新たに半導体層を形成する必要がない。このため、従来では半導体層の形成時に該画素配列層のスイッチング素子に対して悪影響を与える熱処理を必要とするような半導体材料を使用することはできなかったが、アクティブマトリクス基板と対向基板とを別々に作成することで、従来では使用できなかった材料、例えばＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅ化合物半導体を上記半導体層に使用することが可能となる。
【００４０】
これらの半導体材料は、従来用いられていたａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度（Ｓ／Ｎ比）が高いため、上記半導体層にＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅ化合物半導体を用いることにより、二次元画像検出器の応答性が良くなり、動画像の検出も可能となる。
【００４１】
さらに、上記アクティブマトリクス基板および対向基板の両基板は、画素電極に対応してパターニングされた接続材で接続されるので、アクティブマトリクス基板の画素ごとに電気的絶縁性が確保され、隣り合う画素同士のクロストークを発生させることなく、アクティブマトリクス基板上の画素電極と、対向基板の半導体層とを電気的及び物理的に接続することが可能となる。
【００４２】
加えて、間隔保持材を配設することにより、両基板の接続不良が発生しない程度に強くプレスして貼り合わせ接続を行ったとしても、上記間隔保持材が両基板の間隔（ギャップ）を一定以上に保持することができる。したがって、両基板の間隔が所定の値より狭くなることがなく、隣接して設けられている導電接続材同士が接触する（リーク不良）ことを防ぐことが可能となる。
【００４３】
また、上記間隔保持材をパターン形成することにより、導電接続材が存在しない部分にのみ間隔保持材を配置することができる。よって、導電接続材に要求される導電性や接着剤に悪影響を与えることなく、上記の効果を得ることが可能となる。
【００４４】
さらに、導電接続材と間隔保持材とをそれそれ別々の基板上に形成しているので、個々の材料のパターン形成を容易に行うことができる。なお、一方の基板上に、導電接続材および間隔保持材をパターン形成することも可能であるが、先に形成したパターンが、後のパターン形成の障害となるので、その場合は使用する材料やプロセスに工夫が要求される。
【００４５】
また、本発明にかかる二次元画像検出器の製造方法は、上記の課題を解決するために、格子状に配列された電極配線と、各格子点ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して該電極配線に接続される画素電極とからなる画素配列層を含むアクティブマトリクス基板、および、該画素配列層のほぼ全面に対向して形成される電極部と、該画素配列層および該電極部の間に形成される光導電性を有する、ａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度が高い光導電材料からなる半導体層とを含む対向基板のうち、どちらか一方の基板上に、電気絶縁性を有し、両基板の間隔（間隙）を保持する間隔保持材と、該画素電極に対応して導電性および接着性を有する導電接続材との両者をパターン形成する第一の工程と、第一の工程後の両基板を、該アクティブマトリクス基板の画素配列層と、該対向基板の半導体層とが対向するように配置する第二の工程と、第二の工程後の両基板を、該導電接続材を介して接続して貼り合わせる第三の工程とを含んでいることを特徴としている。
【００４６】
上記の方法によれば、従来のように、既に画素配列層が形成されている基板上に新たに半導体層を形成する必要がない。このため、従来では半導体層の形成時に該画素配列層のスイッチング素子に対して悪影響を与える熱処理を必要とするような半導体材料を使用することはできなかったが、アクティブマトリクス基板と対向基板とを別々に作成することで、従来では使用できなかった材料、例えばＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅ化合物半導体を上記半導体層に使用することが可能となる。
【００４７】
これらの半導体材料は、従来用いられていたａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度（Ｓ／Ｎ比）が高いため、上記半導体層にＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅ化合物半導体を用いることにより、二次元画像検出器の応答性が良くなり、動画像の検出も可能となる。
【００４８】
さらに、上記アクティブマトリクス基板および対向基板の両基板は、画素電極に対応してパターニングされた接続材で接続されるので、アクティブマトリクス基板の画素ごとに電気的絶縁性が確保され、隣り合う画素同士のクロストークを発生させることなく、アクティブマトリクス基板上の画素電極と、対向基板の半導体層とを電気的及び物理的に接続することが可能となる。
【００４９】
加えて、間隔保持材を配設することにより、両基板の接続不良が発生しない程度に強くプレスして貼り合わせ接続を行ったとしても、上記間隔保持材が両基板の間隔（ギャップ）を一定以上に保持することができる。したがって、両基板の間隔が所定の値より狭くなることがなく、隣接して設けられている導電接続材同士が接触する（リーク不良）ことを防ぐことが可能となる。
【００５０】
また、上記間隔保持材をパターン形成することにより、導電接続材が存在しない部分にのみ間隔保持材を配置することができる。よって、導電接続材に要求される導電性や接着剤に悪影響を与えることなく、上記の効果を得ることが可能となる。
【００５１】
さらに、導電接続材と間隔保持材とをともに同一の基板上に形成しているので、アクティブマトリクス基板と対向基板とのうち、導電接続材や間隔保持材のパターン形成プロセスによって悪影響を受け難い方の基板上に両者を形成することができる。具体的には、対向基板上に形成されている半導体層が、導電接続材や間隔保持材のパターン形成プロセスに必要な薬液（現像液なと）に曝されることで特性が変化してしまうような場合は、アクティブマトリクス基板上に導電接続材と間隔保持材の両者をパターン形成することができる。
【００５２】
なお、一方の基板上に、導電接続材および間隔保持材をパターン形成する場合、先に形成したパターンの凹凸が、後のパターン形成の障害となるので、導電接続材と間隔保持材とのうち、パターン形成後の高さの低い方を先にパターン形成し、その後他方をパターン形成することが望ましい。この時、後でパターン形成する材料は、下地の凹凸に邪魔されることなくパターン形成できるように、材料やプロセスに特殊な工夫を施しておくことが好ましい。
【００５３】
また、上記した二次元画像検出器の製造方法では、前記導電接続材および前記導電接続材における少なくとも一方のパターン形成を、感光性樹脂シートに対する貼付工程とフォトリソグラフィ工程とによって行うことが好ましい。
【００５４】
上記の構成によれば、二次元画像検出器の面積が大きくても、感光性樹脂シートの貼付工程を用いているので、導電接続材や間隔保持材を均一な厚みで容易に形成できる。また、感光性樹脂シートとして、特開平５−１７３３２０号公報に記載されているように、熱可塑性樹脂層（クッション層）を具備させた樹脂シートを用いることで、貼付を行おうとする下地に凹凸が存在していたとしても、気泡の巻き込みなどを最小限に抑えながら感光性樹脂シートを貼付することができる。
【００５５】
特に、導電接続材および間隔保持材を同一の基板上にパターン形成する場合、先に形成したパターンの凹凸が、後のパターン形成の障害となる場合がある。このような場合、後のパターンとして形成される材料に、熱可塑性樹脂層（クッション層）を具備させた感光性樹脂シートを用い、貼付工程とフォトリソグラフィ工程とによってパターン形成することで、例え貼付を行おうとする下地に凹凸が存在していたとしても、気泡の巻き込みなどを最小限に抑えながら感光性樹脂シートを貼付することができる。
【００５６】
また、上記した二次元画像検出器の製造方法では、前記アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合せる前においては、導電接続材が間隔保持材よりも高くなるように、これら導電接続材および間隔保持材をパターン形成するように設定されていることが好ましい。
【００５７】
上記の構成により、アクティブマトリクス基板と対向基板との貼り合わせにおいて、両基板の間隙が間隔保持材の高さに達するまでプレスを行うことができる。よって、導電接続材が間隔保持材との高さの差だけつぶされて、導電接続材を両基板に完全に密着させることができる。したがって、確実な導電接続を得ることが可能となる。
【００５８】
また、本発明にかかる第二の二次元画像検出器は、上記の課題を解決するために、複数の画素を有する画素配列層を備えた画素基板と、入射光に応じて電荷を発生する光導電層を備えた対向基板とが対向して設けられた二次元画像検出器において、画素配列層における各画素に対応して設けられ、画素配列層と光導電膜とを電気的に接続する導電接続材と、上記両基板の間隔を保持する間隔保持材とを備えていることを特徴としている。
【００５９】
上記の構成では、画素基板と対向基板とが互いに対向するように配されており、これら各基板に、画素配列層と光導電膜とがそれぞれ設けられている。
【００６０】
対向基板に設けられた光導電膜は、光（放射線等）の入射によって電荷を発生する薄膜であり、例えば半導体膜から構成されるものである。また、この光導電膜は、画素基板の画素配列層に対向して設けられている。
【００６１】
画素配列層は、外部から伝達される電荷を蓄積するための複数の画素を有するものであり、例えば、画素電極を有するスイッチング素子を格子状に配列してなるアクティブマトリクスから構成できる。また、画素配列層の各画素は、導電接続材を介して光導電膜に接続されている。さらに、第二の二次元画像検出器では、これら画素配列層および光導電膜を挟むように電極が設けられており、電極間に所定の電圧が印加されるようになっている。
【００６２】
すなわち、第二の二次元画像検出器では、入射光に応じて光導電膜から発生する電荷を、印加電圧によって画素配列層の各画素に伝達・蓄積させるようになっている。そして、電荷の蓄積された画素を特定することで、光導電膜に入射された画像を検出できるように設定されている。
【００６３】
また、特に、第二の二次元画像検出器では、画素配列層と光導電膜とを、それぞれ異なる基板上に形成するようになっており、画素配列層上に光導電膜を形成することを回避している。これにより、光導電膜に施される熱処理が、画素配列層に影響することを防止できる。
【００６４】
したがって、第二の二次元画像検出器では、光導電膜の材料として、入射光に対する応答性および感度の高い、高い温度での熱処理を要する材料を採用することが可能となる。これにより、二次元画像検出の応答性を改善できるようになっている。
【００６５】
また、上記のような材料（例えばＣｄＴｅ，ＣｄＺｎＴｅ化合物半導体）を用いれば、光導電膜に対する印加電圧を低くできるので、この膜を高電圧から保護するための誘電体層を設ける必要がない。このため、誘電体層に残留する電荷を除去する工程が不要となるので、連続的な画像検出、すなわち動画像検出も可能となる。
【００６６】
さらに、第二の二次元画像検出器は、上記両基板の間隔を保持するための間隔保持材を備えている。これにより、両基板に対する貼り合わせ接続の際、基板間隔（ギャップ）が狭くなり過ぎることを防止できる。これにより、導電接続材の破損や、隣接配置されている導電接続材どうしの接触（リーク不良）を抑制できる。
【００６７】
また、本発明の二次元画像検出器の製造方法は、上記の課題を解決するために、複数の画素を有する画素配列層を備えた画素基板と、入射光に応じて電荷を発生する、ａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度が高い光導電材料からなる半導体層を備えた対向基板とを有する二次元画像検出器の製造方法において、上記両基板のいずれか一方に、画素配列層の画素に対応させて導電接続材を形成する接続材形成工程と、上記両基板のいずれか一方に、両基板の間隔を保持する間隔保持材を形成する保持材形成工程と、接続材形成工程および保持材形成工程後の両基板を、画素配列層と半導体層とを対向させるように貼り合わせる貼り合わせ工程とを含むことを特徴としている。
【００６８】
この製造方法は、第二の二次元画像検出器のような、光導電膜と画素配列層とが異なる基板に形成されているタイプの二次元画像検出器を製造するための方法である。すなわち、この方法では、画素配列層の上に半導体層を形成することを回避しているため、光導電膜の材料として、入射光に対する応答性および感度の高い、高温の熱処理を要する材料を採用できる。
【００６９】
これにより、応答性が高く、動画検出の可能な二次元画像検出を製造できるようになっている。
【００７０】
また、この製造方法では、画素基板と対向基板とを、画素配列層における各画素に対応して設けられた導電接続材によって接続するようになっている。これにより、各画素間における電気的絶縁性を確保しながら、各画素と光導電膜とを電気的に接続できる。したがって、クロストークのない二次元画像検出器を製造することが可能となる。
【００７１】
また、この製造方法では、両基板を貼り合わせる前に、いずれか一方の基板上に、間隔保持材を形成するように設定されている。これにより、貼り合わせ工程において、基板間隔が狭くなり過ぎることを防止できる。したがって、導電接続材の破損や、隣接配置されている導電接続材どうしが接触してしまうことを抑制することが可能となる。
【００７２】
なお、間隔保持材や導電接続材は、感光性樹脂等をパターニングすることによって形成することが好ましい。これにより、これら間隔保持材・導電接続材の形態を、所望の形態に容易に形成できる。また、導電接続材をパターニングによって形成すれば、画素配列層の画素間における電気的絶縁性を容易に確保できるので、隣接画素間のクロストークを抑制できる。
【００７３】
また、間隔保持材をパターニングによって形成することで、間隔保持材と導電接続材との形成位置を容易に分離できるため、貼り合わせによる導電接続材の変形・特性劣化を防止できる。
【００７４】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の一実施の形態の前提となる技術について、図８および図９を参照しながら説明する。
【００７５】
前述した従来の放射線二次元画像検出器が有する問題点を解決する方法として、ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅなどの光導電膜を、一旦別の支持基板上に３００℃以上の高温で成膜し、その後、支持基板とアクティブマトリクス基板とを３００℃以下の低温で貼り合わせ接続する方法がある。
【００７６】
図８および図９は、ＸＹマトリクス電極、ＴＦＴ、画素電極、電荷蓄積容量などを備えているアクティブマトリクス基板と、支持基板上に上部電極、半導体層、接続電極（電荷収集電極）などが具備されている対向基板とが、画素ごとに設けられた導電接続材で互いに接続された構造の二次元画像検出器の断面構成図であり、図８が全体断面図、図９が１画素当たりの詳細断面図（図８の領域Ｂ）である。
【００７７】
上記の構造を採用することにより、二次元画像検出器に、ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅなどの光導電膜を使用することが可能となり、その結果、リアルタイムでの動画撮影が可能となる。
【００７８】
しかしながら、上記二次元画像検出器は、以下のような構造上の問題を有している。
【００７９】
図８および図９に示した二次元画像検出器では、上記アクティブマトリクス基板と対向基板とを対向させた状態で貼り合わせる工程が必要になる。このとき、二次元画像検出器自身が大面積の形態を有する場合、両基板を全面にわたって均一な間隙（ギャップ）で貼り合わせることが困難となる。
【００８０】
このため、例えば、面積が４００ｍｍ×５００ｍｍ程度の基板同士を貼り合わせると、部分的に基板間隙の広い場所が発生し、導電接続材の接続不良が発生することがあった。また、それを防ぐために、強いプレス力で両基板を貼り合わせようとすると、部分的に基板間隙の狭い場所が発生して、その場所の導電接続材が押しつぶされてしまい、隣接する導電接続材同士の接触（リーク不良）が発生することがあった。
【００８１】
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図７および図１２〜図１６を参照しながら説明する。なお、本実施の形態に係る二次元画像検出器は、前述した従来の放射線二次元画像検出器が有する問題点を解決するとともに、大面積を有するアクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせて接続する際にも、両基板間の間隙（ギャップ）を面内で均一にするとともに、両基板間の接続不良やリーク不良の発生を抑制することができるものである。
【００８２】
まず、図１および図２を用いて、本実施の形態に係る二次元画像検出器の基本構成を説明する。図１は上記二次元画像検出器の全体断面図であり、図２は図１の領域Ａの詳細断面図である。
【００８３】
図１に示すように、本実施の形態に係る二次元画像検出器は、画素電極１４が形成されたアクティブマトリクス基板（画素基板）１と、電荷収集電極６が形成された対向基板２とが、画素電極１４と電荷収集電極６とが対向して接続されるように、各画素ごとに独立して設けられた導電接続材３および間隔保持材４５を介して貼り合わされた構造である。
【００８４】
図２に示すように、上記アクティブマトリクス基板１には、ガラス基板７上にＸＹマトリクス状の電極配線（ゲート電極８およびソース電極９）、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ（スイッチング素子））５、電荷蓄積容量４、蓄積容量（Ｃｓ）電極１０などからなる画素配列層４０が形成されている。上記アクティブマトリクス基板１は、液晶表示装置を製造する過程で形成されるアクティブマトリクス基板と同じプロセスによって形成することができる。図２を参照しながら、具体的に説明する。
【００８５】
上記ガラス基板７は、無アルカリガラス基板である。ガラス基板７としては、例えば、コーニング社製＃７０５９や＃１７３７を使用することができる。
【００８６】
上記ゲート電極８およびＣｓ電極１０は、ガラス基板７の上にＴａ，Ａｌなどの金属膜をスパッタ蒸着により約３０００・成膜後、所望の形状にパターニングして形成される。
【００８７】
上記のゲート電極８およびＣｓ電極１０の上に、絶縁膜１１がＳｉＮｘやＳｉＯｘによりＣＶＤ法で約３５００・成膜して形成される。絶縁膜１１は、ゲート絶縁膜あるいは蓄積容量（Ｃｓ）として作用する。なお、絶縁膜１１としては、ＳｉＮｘやＳｉＯｘだけでなく、ゲート電極８およびＣｓ電極１０を陽極酸化した陽極酸化膜を併用することもできる。
【００８８】
上記ＴＦＴ５のチャネル部となるｉ型のａ−Ｓｉ膜１２と、ソース電極９およびドレイン電極とのコンタクトを図るｎ+ 型のａ−Ｓｉ膜１３とが、ＣＶＤ法でそれぞれ約１０００・、約４００・成膜後、所望の形状にパターニングして形成される。
【００８９】
上記のソース電極９および画素電極１４は、ＴａやＡｌなどの金属膜であり、スパッタ蒸着で約３０００・成膜後、所望の形状にパターニングして形成される。なお、本実施の形態では、画素電極１４とドレイン電極とを兼用しているが、画素電極１４とドレイン電極を別々に形成してもよく、また、画素電極１４にＩＴＯ (indium tin oxide) などの透明電極を使用することも可能である。
【００９０】
その後、画素電極１４の開口部以外の領域を絶縁保護するために、絶縁保護膜１５が、ＳｉＮｘやＳｉＯｘの絶縁膜をＣＶＤ法で約６０００・成膜後、所望の形状にパターニングして形成される。なお、絶縁保護膜１５には、無機の絶縁膜の他に、アクリルやポリイミド等の有機膜を使用することも可能である。
【００９１】
以上の工程により、アクティブマトリクス基板１を形成することができる。なお、ここでは、ＴＦＴ素子として、ａ−Ｓｉを用いた逆スタガ構造のＴＦＴ５を用いたが、これに限定されるものではなく、ｐ−Ｓｉを用いてもよいし、スタガ構造にしてもよい。
【００９２】
また、上記対向基板２は、以下のプロセスにより形成することができる。
【００９３】
ガラス基板３１は、対向基板２の支持基板であり、Ｘ線や可視光に対して透過性を有する。ガラス基板３１としては、厚さ約０．７ｍｍ〜１．１ｍｍのガラス基板（例えば、コーニング社製＃７０５９や＃１７３７）を用いることができる。
【００９４】
上部電極（電極部）１７は、ＩＴＯ，Ａｕなどの導電膜であり、ガラス基板３１の片面のほぼ全面に形成される。なお、上部電極１７として可視光に対して透明なＩＴＯ電極を用いることにより、二次元画像検出器を可視光に対応させることが可能である。
【００９５】
半導体層３２は、ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅの多結晶膜であり、上部電極１７上にＭＯＣＶＤ法を用いて約０．５ｍｍの厚みで形成される。なお、ＭＯＣＶＤ法は大面積基板への成膜に適しており、原料である有機カドミウム（ジメチルカドミウム［ＤＭＣｄ］）、有機テルル（ジエチルテルル［ＤＥＴｅ］やジイソプロピルテルル［ＤｉＰＴｅ］）、有機亜鉛（ジエチル亜鉛［ＤＥＺｎ］やジイソプロピル亜鉛［ＤｉＰＺｎ］やジメチル亜鉛［ＤＭＺｎ］）を用いて４００〜５００℃の成膜温度で成膜が可能である。さらに、ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅの成膜方法としては、上記ＭＯＣＶＤ法の他にスクリーン印刷・焼成法、スプレー法、電析法、近接昇華法等を用いることも可能である。
【００９６】
キャリア阻止層１８は、ＡｌＯｘの薄い絶縁層であり、半導体層３２のほぼ全面に形成される。なお、キャリア阻止層１８の構造としては、上記ＭＩＳ（metal-insulator-semiconductor・）接合構造の他に、ＰＩＮ（positive-intrinsic-negative diode・）接合構造、ショットキー接合構造を用いることも、もちろん可能である。また、キャリア阻止層１８は必要に応じて画素ごとにパターニングすることもできる。
【００９７】
上記電荷収集電極（接続電極）６は、Ａｕ、ＩＴＯなどの導電膜であり、キャリア阻止層１８の上に約２０００・成膜後、所望の形状にパターニングして形成される。電荷収集電極６は、アクティブマトリクス基板１に形成された画素電極１４と対向する位置に形成することができる。
【００９８】
そして、図１に示すように、本実施の形態に係る二次元画像検出器は、以上のプロセスにより形成されたアクティブマトリクス基板１と対向基板２とが、画素電極１４と電荷収集電極６とが対向して接続するように、各画素ごとに独立して設けられた導電接続材３により貼り合わせて形成されている。このとき、アクティブマトリクス基板１と対向基板２との間には、導電接続材３が存在しない場所に、間隔保持材４５が設けられている。
【００９９】
ここで、図２および図１６を参照して、上記二次元画像検出器の動作原理について説明する。なお、図１６は、上記二次元画像検出器における１画素当たりの等価回路図である。
【０１００】
ＣｄＴｅやＣｄＺｎＴｅからなる半導体層３２にＸ線が入射すると、光導電効果により該半導体層３２に電荷（電子−正孔）が発生する。このとき、図２に示すように、電荷蓄積容量４と半導体層３２とは、画素電極１４／導電接続材３／電荷収集電極６を介して直列に接続された構造になっているので、上部電極１７とＣｓ電極１０との間に電圧を印加しておくと、半導体層３２内で発生した電荷がそれぞれ＋電極側と−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量４に電荷が蓄積される。
【０１０１】
なお、半導体層３２と電荷収集電極６との間には、薄い絶縁層からなるキャリア阻止層１８が形成されており、これが一方側からの電荷の注入を阻止するＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor)構造の阻止型フォトダイオードの役割を果たす。これにより、Ｘ線が入射しないときの暗電流の低減に寄与している。また、半導体層３２と上部電極１７との間にも絶縁層を設け、上部電極１７から半導体層３２への電荷の注入も阻止し、更なる暗電流低減を図る場合もある。
【０１０２】
上記の作用により、電荷蓄積容量４に蓄積された電荷は、ゲート電極８の入力信号によってＴＦＴ５をオン状態にすることでソース電極９より外部に取り出すことが可能である。ここで、電極配線（ゲート電極８およびソース電極９）、ＴＦＴ５、電荷蓄積容量４等は、従来例の図１０にも示すように、すべてＸＹマトリクス状に設けられているため、ゲート電極Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｎに入力する信号を線順次に走査することで、二次元的にＸ線の画像情報を得ることができる。このように、基本的な動作原理は、従来例に示した画像検出器と同様である。
【０１０３】
つづいて、図３から図６を参照しながら、上記の導電接続材３および間隔保持材４５の具体的な形成方法について説明する。
【０１０４】
まず、図３（ａ），（ｂ）に示すように、アクティブマトリクス基板１および対向基板２のそれぞれの貼り合わせ面に、導電接続材３および間隔保持材４５をそれぞれパターン形成する。なお、このとき導電接続材３および間隔保持材４５の両者をどちらか一方の基板に形成することも可能である。しかし、導電接続材３および間隔保持材４５をそれぞれ別個の基板上に形成すると、パターニング処理を独立して行える点でより望ましい。そこで、本実施の形態では、アクティブマトリクス基板１上に導電接続材３を（図３（ａ））、対向基板２上に間隔保持材４５を（図３（ｂ））それぞれパターン形成する。
【０１０５】
アクティブマトリクス基板１上に導電接続材３をパターン形成する方法としては、以下の方法が可能である。
（Ａ１）  アクティブマトリクス基板１の貼り合わせ面のほぼ全面に導電性を有する感光性樹脂層を形成した後、フォトリソグラフィ技術により導電接続材３をパターン形成する。
（Ａ２）  アクティブマトリクス基板１の貼り合わせ面に、スクリーン印刷やインクジェット法などの印刷手段により、導電接着剤を印刷することによって導電接続材３をパターン形成する。
（Ａ３）  アクティブマトリクス基板１の貼り合わせ面に導電性樹脂を電着させることにより導電接続材３をパターン形成する。
【０１０６】
特に、（Ａ１）の方法は、導電接続材３を精度良くパターン形成できるとともに、画素電極１４に対して任意の形状に設計できる点で優れている。したがって、本実施の形態では、ドライフィルム状の導電性を有する感光性樹脂をアクティブマトリクス基板１上のほぼ全面に貼付（転写）した後、該感光性樹脂に露光・現像処理を施すことにより、導電接続材３を画素電極１４上にパターン形成する。なお、この時の感光性樹脂、すなわち導電接続材３の高さ（アクティブマトリクス基板１の表面からの高さ）Ｈ２は、約１０μｍとなるよう設計した。
【０１０７】
一方、対向基板２上に間隔保持材４５をパターン形成する方法としては、以下の方法が可能である。
（Ｂ１）  対向基板２の貼り合わせ面のほぼ全面に絶縁性の感光性樹脂層を形成した後、フォトリソグラフィ技術により間隔保持材４５をパターン形成する。
（Ｂ２）  対向基板２上の貼り合わせ面のほぼ全面に有機または無機の絶縁性材料からなる層を形成した後、その上に感光性フォトレジスト層を形成し、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて間隔保持材４５を該絶縁材料によってパターン形成する。
（Ｂ３）  対向基板２上の貼り合わせ面に、スクリーン印刷やインクジェット法などの印刷手段により、絶縁性ペーストを印刷することによって間隔保持材４５をパターン形成する。
特に、（Ｂ１）の方法は、間隔保持材４５を精度良くパターン形成できるとともに、画素電極１４に対して任意の形状に設計できる点で優れている。したがって、本実施の形態では、絶縁性の感光性樹脂を対向基板２の貼り合わせ面のほぼ全面に塗布し、プレ焼成を施した後、該感光性樹脂の露光・現像、およびポスト焼成処理を施すことにより、対向基板２上に電荷収集電極６を囲む形状にパターン形成する。なお、この時の感光性樹脂、すなわち間隔保持材４５の高さＨ１は、約８μｍとなるよう設計した。
【０１０８】
ここで、上記の導電接続材３の高さＨ２および間隔保持材４５の高さＨ１は、５μｍ以上かつ３０μｍ以下の範囲内であることが望ましい。その理由は、高さＨ１および高さＨ２が５μｍより低いと、後述するアクティブマトリクス基板１と対向基板２とを接続する工程において、両基板の間隙が小さくなり過ぎ、ゴミや埃による接続不良が生じやすくなり、反対に高さＨ１および高さＨ２が３０μｍより高いと、導電接続材３および間隔保持材４５のパターニングが困難になるという問題が生じるためである。なお、導電接続材３の高さＨ２および間隔保持材４５の高さＨ１の望ましい相対関係については、後で詳細に説明する。
【０１０９】
つぎに、図３（ｃ）に示すように、導電接続材３がパターン形成されたアクティブマトリクス基板１と、間隔保持材４５がパターン形成された対向基板２とを、互いの画素が一致するように両基板の貼り合わせ面を対向配置して位置合わせを行う。このとき、導電接続材３と間隔保持材４５とが重ならないように、両基板の位置ずれを解消する。
【０１１０】
つづいて、図３（ｄ）に示すように、位置合わせされたアクティブマトリクス基板１および対向基板２に加熱圧着処理を施して、両基板を接続する。
【０１１１】
ここで、加熱圧着処理の際（図３（ｄ））、間隔保持材４５は導電接続材３よりも変形しにくいことが望ましい。なぜならば、導電接続材３は、ある程度軟化した方が両基板との接着性が向上するのに対して、間隔保持材４５は、形状が変化し難いことで間隔保持力が向上するためである。
【０１１２】
例えば、導電接続材３に１３０℃前後で軟化して接着性（粘着性）が発現する材料を、間隔保持材４５に１５０℃以上で軟化する材料をそれぞれ用いる場合を考える。このとき、加熱圧着処理を１３０〜１５０℃の温度で行うと、導電接続材３は軟化して両基板に接着し易くなる。これに対して、間隔保持材４５は、１３０〜１５０℃では軟化しないため、間隔保持力を保ったまま貼り合わすことができる。
【０１１３】
すなわち、導電接続材３が軟化することで接着性を生じる材料の場合には、その軟化温度が間隔保持材４５の軟化温度より低いことが望ましい。なお、導電接続材３として熱硬化性あるいは光硬化性の接着剤を用いることもできるが、この場合は接着剤が最初から粘性を有しており十分に変形し易いものが多い。よって、そのような接着剤を導電接続材３に用いる場合には、間隔保持材４５が変形し難ければよい。
【０１１４】
具体的には、間隔保持材４５には、軟化温度が比較的高い材料である、感光性のポリイミド高分子材料を採用することができる。すなわち、ポリイミド高分子材料は電気絶縁性に優れており、軟化点も３００℃以上であり、さらに放射線に対しても安定な材料であるため、本実施の形態の間隔保持材４５の材料として最適である。
【０１１５】
また、上記間隔保持材４５は、ポリイミド高分子材料の他に、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系等の高分子材料、あるいはゾルゲル成膜法や塗布法、ペースト印刷法等によって得られるＳｉＯ2 等の無機系絶縁膜などを、上記の（Ｂ１）〜（Ｂ３）の方法を用いて形成することも可能である。
【０１１６】
図４（ａ），（ｂ）は、それぞれアクティブマトリクス基板１と対向基板２との貼り合わせの前後における、導電接続材３および間隔保持材４５の断面図である。
【０１１７】
上述のように、本実施の形態では、貼り合わせ前の間隔保持材４５の高さＨ１を８μｍ、導電接続材３の高さＨ２を１０μｍとなるように設定している（図４（ａ））。このため、アクティブマトリクス基板１と対向基板２とを貼り合わせると、両基板の基板間隙は、間隔保持材４５の高さＨ１で決定されるため、加熱により軟化した導電接続材３がわずかに押しつぶされることになる（図４（ｂ））。これにより、導電接続材３を確実に両基板に接触させることができる。ゆえに、間隔保持材４５の高さＨ１、および導電接続材３の高さＨ２を、Ｈ２≧Ｈ１となるように設計するとよい。
【０１１８】
そして、図４（ｂ）に示すように、アクティブマトリクス基板１と対向基板２との貼り合わせによって、両基板の基板間隙が導電接続材３の高さＨ２よりも小さくなるため、導電接続材３のパターン面積が貼り合わせ前後でＷ１からＷ２へ、Ｗ２−Ｗ１だけ広がることになる。よって、導電接続材３の貼り合わせ前のパターン面積Ｗ１を、貼り合わせ後のパターン面積Ｗ２が画素電極１４の面内に収まるように設計するとよい。現実的には、貼り合わせ前後での導電接続材３のパターン面積の変化を２倍以内に抑えておくことが、隣接画素へのリークを防ぐ点で有効である。ゆえに、間隔保持材４５の高さＨ１、および導電接続材３の高さＨ２を、２×Ｈｌ≧Ｈ２となるように設計するとよい。
【０１１９】
以上より、導電接続材３の高さＨ２の最適設計条件は、間隔保持材４５の高さＨ１に対して、２×Ｈ１≧Ｈ２≧Ｈ１となる。なお、この条件によって設計しておくことで、基板が大面積化した場合でも、導電接続材３および間隔保持材４５の厚みのバラツキをある程度吸収することができるため、電荷収集電極６と画素電極１４との確実な接続を得ることができる。
【０１２０】
つぎに、典型的なパターン形状を、図５および図６を参照して説明する。図５は、アクティブマトリクス基板１上の各部材の配置を示す平面図である。図６は、アクティブマトリクス基板１に対する導電接続材３および間隔保持材４５の配置関係を示す平面図である。
【０１２１】
図５および図６に示すように、導電接続材３は画素電極１４上に独立した島状に設けられ、間隔保持材４５は画素電極１４を囲むようにマトリクス状に設けられている。よって、隣接する導電接続材３同士の間には必ず間隔保持材４５が配設されているため、導電接続材３や間隔保持材４５のパターン精度が悪い場合、あるいは導電接続材３が押しつぶされて形状が変化した場合に、導電接続材３と間隔保持材４５とが接触することはあっても、隣接する導電接続材３間に電気的にリークが生じることは確実に防ぐことができる。
【０１２２】
ここで、上記のように、間隔保持材４５のパターンが画素を囲む格子状の場合、両基板の貼り合わせ時に、格子に囲まれた空間に空気が閉じ込められやすく、導電接続材３の接着面に気泡を巻き込む等のプレス不良が発生する可能性がある。このような場合は、減圧環境下でプレス貼り合わせを行うとよい。
【０１２３】
なお、間隔保持材４５のパターンは、図５および図６に示すパターンに限定されるものではなく、ストライプ形状やドット形状など必要に応じてパターン形成することができる。
【０１２４】
また、間隔保持材４５のパターンは、マトリクス状の画素が存在する撮像有効領域のみならず、撮像有効領域の周辺部にも余分にダミーパターンとして設けることが望ましい。これより、両基板を貼り合わせる際、基板周辺部においても基板の間隔（ギャップ）を均一に保持することが可能となる。
【０１２５】
以上のように製造された本実施の形態に係る二次元画像検出器は、両基板の貼り合わせ時に、強くプレスして貼り合わせ接続を行っても、間隔保持材４５が両基板の間隔を一定に保持するため、両基板の間隙（ギャップ）が所定の値より狭くなることがない。
【０１２６】
よって、上記二次元画像検出器は、大面積の基板（例えば、基板サイズが４００ｍｍ×５００ｍｍ程度以上）を有するものであっても、基板間隙を均一に保った状態で貼り合わせることができる。その結果、歩留まり良く、確実な接続を得ることが可能となる。また、間隔保持材４５を設けることにより、導電接続材３が押しつぶされすぎることがなく、隣接する導電接続材３同士の接触（リーク不良）の発生を防ぐことが可能となる。
【０１２７】
つづいて、図７を用いて、間隔保持材４５の硬さが充分でなく、間隔保持力が充分に発揮できない場合について説明する。
【０１２８】
図７に示すように、間隔保持材４５として、樹脂材料４５ａの中に電気絶縁性を有する球状の補助材４５ｂを混入させたものを使用することができる。このように、樹脂材料４５ａ中に補助材４５ｂが混入された間隔保持材４５を使用することにより、間隔保持材４５の樹脂材料４５ａの硬さが導電接続材３より弱い場合でも、樹脂材料４５ａに混入された球状の補助材４５ｂで両基板の間隔を保持することが可能となる。
【０１２９】
上記補助材４５ｂとしては、ガラス、セラミック、プラスチック製のものを利用することができる。特に、ガラスやセラミック製の補助材４５ｂは、電気絶縁性を有するとともに、加熱および加圧に対する変形量が小さく、間隔保持材４５の樹脂材料４５ａに混入する強度補助材料として最適である。
【０１３０】
そして、上記補助材４５ｂを樹脂材料４５ａに混入してパターニングすることにより、補助材４５ｂがパターニングされた樹脂材料４５ａ中にのみ存在するので、補助材４５ｂが導電接続材３の接着面に介在して導電接続材３の接着を妨げることはない。
【０１３１】
なお、上記補助材４５ｂは、樹脂材料４５ａに混入されて両基板間の間隔を保持できるものであればよく、その形状は球状に限定されず、粒状や繊維（ファイバ状）などであってもよい。ただ、球状の補助材４５ｂを用いると、樹脂材料４５ａを均一に塗布でき、パターン形成がし易いという利点がある。なお、補助材４５ｂの対向基板２の基板面からの高さは、上述した間隔保持材４５の高さＨ１とほぼ等しいことが望ましい。
【０１３２】
また、間隔保持材４５の硬さを向上させる方法として、図１２に示すように、上記補助材４５ｂの代わりに、電気絶縁性を有する微粒子４５ｃを樹脂材料４５ａに混入する方法も有効である。この微粒子４５ｃは、一般にフィラーと呼ばれるものであり、接着樹脂の粘度や硬度を調整するために接着樹脂に混入されるものである。したがって、この微粒子４５ｃを樹脂材料４５ａに混入すれば、間隔保持材４５の硬さを確実に向上できる。
【０１３３】
なお、この微粒子４５ａにおける具体的な材料としては、例えば、ガラス，セラミック，プラスチックなどの微粒子を挙げることができる。また、補助材４５ｂと微粒子４５ｃとの両者を樹脂材料４５ａに混入することで、樹脂材料４５ａの硬さを向上させることも可能である。
【０１３４】
つづいて、導電接続材３および間隔保持材４５のパターン形成をスクリーン印刷を用いて行う場合について説明する。
【０１３５】
上述したように、導電接続材３および間隔保持材４５は、それ自身が感光性を有する材料を用いて、フォトリソグラフィ技術によりパターン形成を行うことができる。
【０１３６】
しかし、導電接続材３および間隔保持材４５は、スクリーン印刷を用いてパターン形成することも可能である。この場合、導電接続材３のスクリーン印刷にはＮｉ系のメタルマスクを、間隔保持材４５のスクリーン印刷には通常のメッシュスクリーン版を用いることができる。
【０１３７】
導電接続材３のパターンは直径がΦ５０μｍ程度と細かいため、通常のメッシュスクリーン版ではきれいな印刷穴が形成できない。そこで、導電接続材３のスクリーン印刷にはＮｉ系のメタルマスクが適している。なお、導電接続材３には、Ａｇ系の導電粒子が含まれるエポキシ系接着ペーストを用いるとよい。
【０１３８】
これに対して、間隔保持材４５のスクリーン印刷には、通常のメッシュスクリーン版を用いることができる。なお、間隔保持材４５には、ポリイミド高分子材料等からなる各種絶縁性印刷材料を使用することが可能である。
【０１３９】
このように、導電接続材３および間隔保持材４５のパターン形成にスクリーン印刷を用いると、フォトリソグラフィに比べてパターン精度が劣るものの、製造装置が安価となる。よって、画素ピッチが荒い二次元画像検出器に対しては非常に有効である。
【０１４０】
つづいて、図１３および図１４を参照しながら、導電接続材３と間隔保持材４５との両者を同一の基板に対してパターン形成する場合における、二次元画像検出器の貼り合わせプロセスについて説明する。なお、以下では、導電接続材３・間隔保持材４５を、アクティブマトリクス基板１に対してパターン形成する場合について説明する。
【０１４１】
まず、図１３（ａ）に示すように、アクティブマトリクス基板１の貼り合わせ面に、間隔保持材４５をパターン形成する。なお、間隔保持材４５のパターン形成方法としては、前述した（Ｂ１）〜（Ｂ３）の方法を用いることが可能である。そして、この中でも特に、（Ｂ１）の方法は、間隔保持材４５を精度良くパターン形成できるとともに、画素電極１４に対して任意の形状に間隔保持材４５を設計できる点で優れている。
【０１４２】
したがって、ここでは、この（Ｂ１）の方法による間隔保持材４５のパターン形成について説明する。すなわち、この方法を用いる場合、まず、フィラーを含有し、適当な硬度を有する絶縁性の感光性樹脂シートを、アクティブマトリクス基板１における貼り合わせ面のほぼ全面に貼付する。その後、この感光性樹脂シートに対して、露光・現像、およびポスト焼成処理を施す。これにより、アクティブマトリクス基板１上に、間隔保持材４５となる感光性樹脂をアイランド状にパターン形成できる。なお、パターン形成後の感光性樹脂、すなわち間隔保持材４５の高さＨ１は、約８μｍとなるように設計されている。
【０１４３】
次に、図１３（ｂ）に示すように、間隔保持材４５がパターン形成されたアクティブマトリクス基板１における画素電極１４上に対して、さらに、導電接続材３のパターン形成を行う。この時、先に形成した間隔保持材４５のパターンにおける凹凸の影響で、アクティブマトリクス基板１上に、導電接続樹脂を均一に塗布成膜することが困難となっている。
【０１４４】
したがって、この下地の凹凸の影響を避けるため、導電接続材３のパターン形成では、熱可塑性樹脂層（クッション層）を具備させた特殊な感光性樹脂シートを用いる。そして、このシートに対して貼付工程およびフォトリソグラフィ工程を施すことによって、導電接続材３のパターン形成を行うように設定されている。
【０１４５】
なお、この導電接続材３のパターン形成については後述する。また、パターン形成後の感光性樹脂、すなわち導電接続材３の高さＨ２は、約１０μｍとなるように設計されている。
【０１４６】
次に、図１３（ｃ）に示すように、対向基板２と、間隔保持材４５および導電接続材３のパターン形成されたアクティブマトリクス基板１との位置合わせを行う。この位置合わせは、両基板１・２における画素を互いに一致させるように、両基板１・２の貼り合わせ面を対向配置することによって行われる。
【０１４７】
つづいて、図１３（ｄ）に示すように、位置合わせされたアクティブマトリクス基板１および対向基板２に加熱圧着処理を施して両基板１・２を接続し、これにより、二次元画像検出器の貼り合わせプロセスが終了する。
【０１４８】
ここで、熱可塑性樹脂層を有する感光性樹脂シートを用いた導電接続材３のパターン形成手順を、図１４（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図１４（ａ）に示すように、感光性樹脂シート（貼付シート）１０１は、感光性樹脂層（導電接続層）１０２，熱可塑性樹脂層（クッション層）１０３および支持フィルム１０４が互いに積層された構成を有している。
【０１４９】
そして、貼付工程では、この図に示すように、ヒートローラー１１１によって、この感光性樹脂シート１０１を、間隔保持材４５のパターン形成されたアクティブマトリクス基板１上に貼付するようになっている（貼付工程）。さらに、この貼付工程の後、図１４（ｂ）（ｃ）に示すように、支持フィルム１０４を除去して露光・現像処理（フォトリソグラフィ工程）を施すことにより、導電接続材３をパターン形成するように設定されている。
【０１５０】
このように、熱可塑性樹脂層１０３を具備した感光性樹脂シート１０１を用いることで、間隔保持材４５のパターンにおける凹凸の近傍であっても、気泡を巻き込むこともなく、感光性樹脂層１０２をアクティブマトリクス基板１に貼付できる。これにより、導電接続材３のパターン形成を簡便に行うことが可能となっている。
【０１５１】
以上のように、この貼り合わせプロセスでは、導電接続材３と間隔保持材４５とを、ともに同一の基板上に形成するようになっている。これにより、アクティブマトリクス基板１と対向基板２とのうち、導電接続材３および間隔保持材４５のパターン形成プロセスによって悪影響を受け易い方の基板に対する、パターン形成を回避することができる。
【０１５２】
例えば、導電接続材３や間隔保持材４５のパターン形成プロセスに必要な薬液（現像液など）に曝されることで、対向基板２に形成されている半導体層３２の特性が変化してしまうような場合もある。このような場合には、導電接続材３と間隔保持材４５との両者をアクティブマトリクス基板１上にパターン形成することで、半導体層３２の劣化を防止することが可能となる。
【０１５３】
なお、導電接続材３および間隔保持材４５を一方の基板上にパターン形成する場合、先に形成したパターンの凹凸が、後のパターン形成の障害となる可能性を少しでも減らすことが好ましい。したがって、導電接続材３と間隔保持材４５とのうち、パターン形成後の高さの低い方を先にパターン形成し、その後、他方をパターン形成することが望ましい。
【０１５４】
例えば、上記したように、間隔保持材４５および導電接続材３の高さＨ１・Ｈ２（図１３（ａ）（ｂ）参照）が、それぞれ約８μｍ，約１０μｍに設定されている場合、間隔保持材４５をパターン形成した後に、導電接続材３のパターン形成を行うようにすることが望ましい。
【０１５５】
また、熱可塑性樹脂層を具備した貼付シートの製造技術については、特開平５−１７３３２０号公報等において詳細に説明されている。また、図１３（ａ）を用いて示した間隔保持材４５のパターン形成では、感光性樹脂のパターンが、間隔保持材４５として作用することになる。また、図１４（ａ）に示したような感光性樹脂シート１０１は、支持フィルム１０４上に、少なくとも熱可塑性樹脂層１０３と感光性樹脂層１０２とを具備していることが好ましい。また、図１４（ａ）に示した感光性樹脂シート１０１の貼付工程は、感光性樹脂シート１０１をアクティブマトリクス基板１上に貼付する貼付工程である、と表現することもできる。
【０１５６】
なお、本実施の形態は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、以下のように構成することもできる。
【０１５７】
上記二次元画像検出器は、Ｘ線等の放射線に対する光導電性だけでなく、可視光や赤外光に対しても光導電性を示す半導体（光導電体）を使用することにより、Ｘ線（放射線）に加えて可視光や赤外光にも対応した二次元画像検出器としても使用することができる。
【０１５８】
ただし、この場合には、半導体（光導電体）の入射側に配設される上部電極１７（図２）に、ＩＴＯ，ＳｎＯ２等からなる可視光や赤外光を透過する透明電極を用いる必要がある。また、半導体（光導電体）の厚みも、可視光、赤外光の吸収効率に応じて最適化する必要がある。
【０１５９】
さらに、間隔保持材４５は、アクティブマトリクス基板１および対向基板２の両者に対して接着性あるいは粘着性を有する材料であってもよく、この場合、両基板の接続強度が向上する。また、間隔保持材４５を構成する樹脂材料４５ａに、補助材４５ｂ（図７参照）と微粒子４５ｃ（図１２参照）との両者を混入して用いることも可能である。
【０１６０】
また、本実施の形態では、図６および図７において、導電接続材３の形状を円柱形状として示している。しかしながら、これに限らず、導電接続材３の形状を、図１５に示すように、四角柱形状としてもよい。また、上部電極１７（図２参照）を、Ｔａの導電膜から構成してもよい。
【０１６１】
以上のように、本実施の形態に係る二次元画像検出器は、格子状に配列された電極配線と、各格子点ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して該電極配線に接続される画素電極とからなる画素配列層と、該画素配列層のほぼ全面に対向して形成される電極部と、該画素配列層および該電極部の間に形成される光導電性を有する半導体層とを備えているのに加えて、上記画素配列層を含むアクティブマトリクス基板と、上記の電極部および半導体層を含む対向基板とを備えており、該アクティブマトリクス基板の画素配列層と、該対向基板の半導体層とが対向するように両基板が配置されており、これら両基板が上記画素電極に対応してパターニングされた導電性および接着性を有する導電接続材によって接続されているものであって、さらに、上記アクティブマトリクス基板と対向基板との間隙に、パターン形成された間隔保持材が配設されている。
【０１６２】
このように、間隔保持材を配設することにより、両基板の接続不良が発生しない程度に強くプレスして貼り合わせ接続を行ったとしても、上記間隔保持材が両基板の間隔（ギャップ）を一定以上に保持することができる。よって、両基板の間隔が所定の値より狭くなることがなく、隣接して設けられている導電接続材同士が接触する（リーク不良）ことを防ぐことが可能となる。
【０１６３】
なお、上記間隔保持材をパターン形成することにより、導電接続材が存在しない部分にのみ間隔保持材を配置することができる。よって、導電接続材に要求される導電性や接着剤に悪影響を与えることなく、上記の効果を得ることが可能となる。
【０１６４】
また、本実施の形態に係る二次元画像検出器は、上記間隔保持材が、絶縁性材料によって形成されている。
【０１６５】
このように、絶縁性材料からなる間隔保持材を使用することにより、導電接続材や間隔保持材のパターン精度が悪い場合、あるいは導電接続材が多少押しつぶされて形状が変化した場合に、たとえ両者が接触する状態になったとしても、隣接して設けられている導電接続材同士の間には絶縁性の間隔保持材が配設されているため、電気的にリークすることを防ぐことができる。
【０１６６】
また、本実施の形態に係る二次元画像検出器は、上記のアクティブマトリクス基板と対向基板との貼り合わせ前における上記間隔保持材の高さＨ１と上記導電接続材の高さＨ２との関係が、２×Ｈ１≧Ｈ２≧Ｈ１の条件を満たすように設定されている。
【０１６７】
このように、導電接続材および間隔保持材の高さをＨ２≧Ｈ１の条件を満たすように設定することにより、アクティブマトリクス基板と対向基板との貼り合わせにおいて、両基板の間隔が間隔保持材の高さに達するまでプレスを行うことができる。よって、導電接続材が間隔保持材との高さの差ΔＨ（＝Ｈ２−Ｈ１）だけ押しつぶされて、導電接続材を両基板に完全に密着させることができる。したがって、確実な導電接続を得ることが可能となる。
【０１６８】
また、導電接続材および間隔保持材の高さを２×Ｈ１≧Ｈ２の条件を満たすように設定することにより、アクティブマトリクス基板と対向基板との貼り合わせ前後での導電接続材の面積変化を２倍以内に抑えることができる。よって、隣接して設けられている導電接続材同士の接触による隣接画素へのリークをより確実に防止することができる。
【０１６９】
また、本実施の形態に係る二次元画像検出器は、上記間隔保持材が、上記画素電極に対応してパターン形成された導電接続材を囲むように格子状に形成されている。
【０１７０】
このように、導電接続材を囲むように間隔保持材を配設することにより、導電接続材や間隔保持材のパターン精度が悪い場合、あるいは導電接続材が押しつぶされて形状が変化した場合に、たとえ両者が接触する状態になったとしても、隣接して設けられている導電接続材同士は間隔保持材によって隔てられているため、電気的にリークすることは防ぐことができる。
【０１７１】
また、本実施の形態に係る二次元画像検出器は、上記間隔保持材が、絶縁性の粒子状あるいはファイバ状（繊維状・繊維片）の補助材を液状の樹脂材料中に混入させたものである。
【０１７２】
このように、間隔保持材の樹脂中に補助材を混入させることにより、間隔保持材の樹脂が軟質な樹脂材料からなる場合でも、その中に絶縁性の粒子あるいはファイバ片を分散させておくことで、十分な間隔保持力を発揮することが可能となる。
【０１７３】
また、本実施の形態に係る二次元画像検出器は、上記間隔保持材が、上記導電接続材の熱圧着による接続プロセス環境下において、上記導電接続材より高い硬度を有するように設定されている。
【０１７４】
このように、導電接続材の熱圧着状態における導電接続材および間隔保持材の硬度を設定することにより、熱圧着によりアクティブマトリクス基板と対向基板との貼り合わせ接続を行う場合、導電接続材がわずかに軟化する温度環境下であっても、間隔保持材は十分な間隔保持力を発揮することが可能となる。
【０１７５】
また、本実施の形態に係る二次元画像検出器は、上記間隔保持材がポリイミド高分子材料から形成されている。
【０１７６】
ポリイミド高分子材料は、電気絶縁性に優れており、軟化点も３００℃以上であり、さらに放射線に対しても安定な材料である。よって、ポリイミド高分子材料を間隔保持材として好適に使用することができる。
【０１７７】
さらに、本実施の形態に係る二次元画像検出器の製造方法は、上記のアクティブマトリクス基板および対向基板のうち、どちらか一方の基板上に上記導電接続材をパターン形成するとともに、他方の基板上に上記間隔保持材をパターン配置した後、両基板を貼り合わせて接続する。
【０１７８】
このように、導電接続材と間隔保持材とを別々の基板上に形成することにより、個々の材料のパターン形成を容易に行うことができる。なお、一方の基板上に導電接続材および間隔保持材をパターン形成することも可能ではあるが、先に形成したパターンが、後のパターン形成の障害となるので、その場合は使用する材料やプロセスに工夫が要求される。
【０１７９】
【発明の効果】
本発明にかかる第一の二次元画像検出器は、以上のように、格子状に配列された電極配線と、各格子点ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して該電極配線に接続される画素電極とからなる画素配列層を含むアクティブマトリクス基板と、該画素配列層のほぼ全面に対向して形成される電極部と、該画素配列層および該電極部の間に形成される光導電性を有する半導体層とを含む対向基板とを備えており、これら両基板が、該アクティブマトリクス基板の画素配列層と、該対向基板の半導体層とが対向するように配置されるとともに、該画素電極に対応してパターン形成された導電性および接着性を有する導電接続材によって接続されており、さらに、これら両基板の間隙に、両基板の間隔を保持する間隔保持材がパターン形成されている構成である。
【０１８０】
それゆえ、画素配列層を含むアクティブマトリクス基板と、電極部および半導体層を含む対向基板とを画素電極に対応してパターニングされた導電接続材によって接続することで、上記アクティブマトリクス基板と対向基板とを別々に作成することが可能となる。
【０１８１】
よって、半導体層の成膜温度と、アクティブマトリクス基板上のスイッチング素子の耐熱性との関係により、従来では使用できなかった材料を上記半導体層に使用することができるという効果を奏する。特に、上記半導体層に、従来より感度（Ｓ／Ｎ比）が高い、例えばＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅ化合物半導体等を用いることで、従来よりも、二次元画像検出器の応答性を向上させることができると共に、動画像の検出も可能となるという効果を奏する。
【０１８２】
加えて、間隔保持材を配設することにより、両基板の接続不良が発生しない程度に強くプレスして貼り合わせ接続を行ったとしても、間隔保持材が両基板の間隔（ギャップ）を一定以上に保持することができる。したがって、両基板の間隔が所定の値より狭くなることがなく、隣接して設けられている導電接続材同士が接触する（リーク不良）ことを防ぐことが可能となるという効果を奏する。
【０１８３】
また、上記間隔保持材をパターン形成することにより、導電接続材が存在しない部分にのみ間隔保持材を配置することができる。よって、導電接続材に要求される導電性や接着剤に悪影響を与えることなく、上記の効果を得ることが可能となる。
【０１８４】
また、上記間隔保持材は、上記導電接続材を囲むように格子状に形成されていることが好ましい。これにより、導電接続材や間隔保持材のパターン精度が悪い場合、あるいは導電接続材が押しつぶされて形状が変化した場合に、たとえ両者が接触する状態になったとしても、隣接して設けられている導電接続材同士は間隔保持材によって隔てられているため、導電接続材同士が接触する（リーク不良）ことを防ぐことができるという効果を奏する。
【０１８５】
さらに、上記間隔保持材は、電気絶縁性を有する材料によって形成されていることが好ましい。これにより、導電接続材や間隔保持材のパターン精度が悪い場合、あるいは導電接続材が多少押しつぶされて形状が変化した場合に、たとえ両者が接触する状態になったとしても、隣接して設けられている導電接続材同士の間には絶縁性の間隔保持材が配設されているため、電気的にリークすることをより確実に防ぐことができるという効果を奏する。
【０１８６】
また、上記間隔保持材は、上記導電接続材の接続工程の熱圧着環境下において、該導電接続材より高い硬度を有するように設定されていることも好ましいといえる。このように設定すれば、熱圧着によりアクティブマトリクス基板と対向基板の貼り合わせ接続を行う場合、導電接続材がわずかに軟化する温度環境下であっても、間隔保持材は十分な間隔保持力を発揮することができるという効果を奏する。
【０１８７】
また、上記間隔保持材は、感光性を有する樹脂材料よりなっていることが好ましい。これにより、間隔保持材のパターン精度を高く設定することができるという効果を奏する。
【０１８８】
また、間隔保持材を構成する樹脂材料としては、ポリイミド高分子材料を用いることが好ましい。このようにすれば、電気絶縁性に優れており、軟化点も３００℃以上であり、さらに放射線に対しても安定であるという優れた特性を有する間隔保持材を作成できる。
【０１８９】
また、この間隔保持材は、電気絶縁性を有する樹脂材料中に、電気絶縁性を有する補助材またはフィラーを混入したものによって構成してもよい。これにより、間隔保持材の樹脂材料が軟質のものである場合でも、その内部に電気絶縁性を有する補助材やフィラーを分散させておくことで、十分な間隔保持力を発揮することが可能となるという効果を奏する。
【０１９０】
また、間隔保持材として、電気絶縁性を有する液状の樹脂材料中に、導電接続材の接続工程の熱圧着環境下での変形量が小さく、電気絶縁性を有する補助材を混入したものを用いてもよい。このようにしても、間隔保持材の間隔保持力を十分に高めることが可能となる。
【０１９１】
また、本発明にかかる二次元画像検出器の製造方法は、以上のように、格子状に配列された電極配線と、各格子点ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して該電極配線に接続される画素電極とからなる画素配列層を含むアクティブマトリクス基板、および、該画素配列層のほぼ全面に対向して形成される電極部と、該画素配列層および該電極部の間に形成される光導電性を有する、ａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度が高い光導電材料からなる半導体層とを含む対向基板のうち、どちらか一方の基板上に、該画素電極に対応して導電性および接着性を有する導電接続材をパターン形成する第一の工程と、他方の基板上に、電気絶縁性を有し、両基板の間隔（間隙）を保持する間隔保持材を該導電接続材を囲むように格子状にパターン形成する第二の工程と、第一の工程および第二の工程後の両基板を、該アクティブマトリクス基板の画素配列層と、該対向基板の半導体層とが対向するように配置する第三の工程と、第三の工程後の両基板を、該導電接続材を介して接続して貼り合わせる第四の工程とを含んでいる方法である。
【０１９２】
それゆえ、従来のように、既に画素配列層が形成されている基板上に新たに半導体層を形成する必要がない。よって、従来では使用できなかった材料、例えばＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅ化合物半導体を上記半導体層に使用することができるという効果を奏する。そして、これらの半導体材料を用いることにより、二次元画像検出器の応答性が改善され、動画像の検出も可能となるという効果を奏する。
【０１９３】
加えて、間隔保持材を配設することにより、両基板の接続不良が発生しない程度に強くプレスして貼り合わせ接続を行ったとしても、上記間隔保持材が両基板の間隔（ギャップ）を一定以上に保持することができる。したがって、両基板の間隔が所定の値より狭くなることがなく、隣接して設けられている導電接続材同士が接触する（リーク不良）ことを防ぐことができるという効果を奏する。
【０１９４】
また、上記間隔保持材をパターン形成することにより、導電接続材が存在しない部分にのみ間隔保持材を配置することができる。したがって、導電接続材に要求される導電性や接着剤に悪影響を与えることなく、上記の効果を得ることが可能となる。
【０１９５】
さらに、導電接続材と間隔保持材とをそれそれ別々の基板上に形成しているので、個々の材料のパターン形成を容易に行うことができる。なお、一方の基板上に、導電接続材および間隔保持材をパターン形成することも可能であるが、先に形成したパターンが、後のパターン形成の障害となるので、その場合は使用する材料やプロセスに工夫が要求される。
【０１９６】
また、本発明にかかる二次元画像検出器の製造方法は、以上のように、格子状に配列された電極配線と、各格子点ごとに設けられた複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子を介して該電極配線に接続される画素電極とからなる画素配列層を含むアクティブマトリクス基板、および、該画素配列層のほぼ全面に対向して形成される電極部と、該画素配列層および該電極部の間に形成される光導電性を有する、ａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度が高い光導電材料からなる半導体層とを含む対向基板のうち、どちらか一方の基板上に、電気絶縁性を有し、両基板の間隔（間隙）を保持する間隔保持材と、該画素電極に対応して導電性および接着性を有する導電接続材との両者をパターン形成する第一の工程と、第一の工程後の両基板を、該アクティブマトリクス基板の画素配列層と、該対向基板の半導体層とが対向するように配置する第二の工程と、第二の工程後の両基板を、該導電接続材を介して接続して貼り合わせる第三の工程とを含んでいる方法である。
【０１９７】
それゆえ、従来のように、既に画素配列層が形成されている基板上に新たに半導体層を形成する必要がない。よって、従来では使用できなかった材料、例えばＣｄＴｅもしくはＣｄＺｎＴｅ化合物半導体を上記半導体層に使用することができるという効果を奏する。そして、これらの半導体材料を用いることにより、二次元画像検出器の応答性が改善され、動画像の検出も可能となるという効果を奏する。
【０１９８】
加えて、間隔保持材を配設することにより、両基板の接続不良が発生しない程度に強くプレスして貼り合わせ接続を行ったとしても、上記間隔保持材が両基板の間隔（ギャップ）を一定以上に保持することができる。したがって、両基板の間隔が所定の値より狭くなることがなく、隣接して設けられている導電接続材同士が接触する（リーク不良）ことを防ぐことができるという効果を奏する。
【０１９９】
また、上記間隔保持材をパターン形成することにより、導電接続材が存在しない部分にのみ間隔保持材を配置することができる。したがって、導電接続材に要求される導電性や接着剤に悪影響を与えることなく、上記の効果を得ることが可能となる。
【０２００】
さらに、導電接続材と間隔保持材とをともに同一の基板上に形成しているので、アクティブマトリクス基板と対向基板とのうち、導電接続材や間隔保持材のパターン形成プロセスによって悪影響を受け難い方の基板上に両者を形成することができる。
【０２０１】
また、上記した二次元画像検出器の製造方法では、前記導電接続材および前記導電接続材における少なくとも一方のパターン形成を、感光性樹脂シートに対する貼付工程とフォトリソグラフィ工程とによって行うことが好ましい。
【０２０２】
これにより、二次元画像検出器の面積が大きくても、感光性樹脂シートの貼付工程を用いているので、導電接続材や間隔保持材を均一な厚みで容易に形成できるという効果を奏する。
【０２０３】
また、感光性樹脂シートとして、特開平５−１７３３２０号公報に記載されているように、熱可塑性樹脂層を具備させた樹脂シートを用いることで、貼付を行おうとする下地に凹凸が存在していたとしても、気泡の巻き込みなどを最小限に抑えながら感光性樹脂シートを貼付することができる。
【０２０４】
また、上記した二次元画像検出器の製造方法では、前記アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合せる前においては、導電接続材が間隔保持材よりも高くなるように、これら導電接続材および間隔保持材をパターン形成するように設定されていることが好ましい。
【０２０５】
これにより、アクティブマトリクス基板と対向基板との貼り合わせにおいて、両基板の間隙が間隔保持材の高さに達するまでプレスを行うことができる。したがって、導電接続材が間隔保持材との高さの差だけつぶされて、導電接続材を両基板に完全に密着させることができるので、確実な導電接続を得ることが可能となるという効果を奏する。
【０２０６】
また、本発明にかかる第二の二次元画像検出器は、以上のように、複数の画素を有する画素配列層を備えた画素基板と、入射光に応じて電荷を発生する光導電層を備えた対向基板とが対向して設けられた二次元画像検出器において、画素配列層における各画素に対応して設けられ、画素配列層と光導電膜とを電気的に接続する導電接続材と、上記両基板の間隔を保持する間隔保持材とを備えている構成である。
【０２０７】
上記の構成では、画素基板と対向基板とが互いに対向するように配されており、これら各基板に、画素配列層と光導電膜とがそれぞれ設けられている。
【０２０８】
対向基板に設けられた光導電膜は、光（放射線等）の入射によって電荷を発生する薄膜であり、例えば半導体膜から構成されるものである。また、この光導電膜は、画素基板の画素配列層に対向して設けられている。
【０２０９】
この二次元画像検出器では、画素配列層と光導電膜とを、それぞれ異なる基板上に形成するようになっており、画素配列層上に光導電膜を形成することを回避している。これにより、光導電膜に施される熱処理が、画素配列層に影響することを防止できる。
したがって、光導電膜の材料として、入射光に対する応答性および感度の高い、高い温度での熱処理を要する材料を採用することが可能となる。これにより、二次元画像検出の応答性を改善できるようになっている。
【０２１０】
また、上記のような材料を用いれば、光導電膜に対する印加電圧を低くできるので、この膜を高電圧から保護するための誘電体層を設ける必要がない。このため、誘電体層に残留する電荷を除去する工程が不要となるので、連続的な画像検出、すなわち動画像検出も可能となる。
【０２１１】
さらに、上記両基板の間隔を保持するための間隔保持材を備えているので、両基板に対する貼り合わせ接続の際、基板間隔が狭くなり過ぎることを防止できる。これにより、導電接続材の破損や、隣接配置されている導電接続材どうしの接触（リーク不良）を抑制できる。
【０２１２】
また、本発明の二次元画像検出器の製造方法は、以上のように、複数の画素を有する画素配列層を備えた画素基板と、入射光に応じて電荷を発生する、ａ−Ｓｅに比べＸ線等の放射線に対する感度が高い光導電材料からなる半導体層を備えた対向基板とを有する二次元画像検出器の製造方法において、上記両基板のいずれか一方に、画素配列層の画素に対応させて導電接続材を形成する接続材形成工程と、上記両基板のいずれか一方に、両基板の間隔を保持する間隔保持材を形成する保持材形成工程と、接続材形成工程および保持材形成工程後の両基板を、画素配列層と半導体層とを対向させるように貼り合わせる貼り合わせ工程とを含む方法である。
【０２１３】
この製造方法では、画素配列層の上に半導体層を形成することを回避しているため、光導電膜の材料として、入射光に対する応答性および感度の高い、高温の熱処理を要する材料を採用できる。これにより、応答性が高く、動画検出の可能な二次元画像検出を製造できるようになっている。
【０２１４】
また、この製造方法では、画素基板と対向基板とを、画素配列層における各画素に対応して設けられた導電接続材によって接続するようになっている。これにより、各画素間における電気的絶縁性を確保しながら、各画素と光導電膜とを電気的に接続できる。したがって、クロストークのない二次元画像検出器を製造することが可能となる。
【０２１５】
また、この製造方法では、両基板を貼り合わせる前に、いずれか一方の基板上に、間隔保持材を形成するように設定されている。これにより、貼り合わせ工程において、基板間隔が狭くなり過ぎることを防止できる。したがって、導電接続材の破損や、隣接配置されている導電接続材どうしの接触を抑制できるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態に係る二次元画像検出器の全体構成の概略を示す断面図である。
【図２】  図１に示した二次元画像検出器の１画素当たりの構成（図１の領域Ａ）を示す断面図である。
【図３】  図１に示した二次元画像検出器の貼り合わせプロセスを示す説明図であり、図３（ａ）は導電接続材のパターン形成の工程、図３（ｂ）は間隔保持材のパターン形成の工程、図３（ｃ）はアクティブマトリクス基板と対向基板との位置合わせの工程、図３（ｄ）はアクティブマトリクス基板と対向基板との貼り合わせの工程を示す。
【図４】  図１に示した二次元画像検出器の貼り合わせプロセスを示す説明図であり、図４（ａ）は基板の貼り合わせ前の導電接続材および間隔保持材、図４（ｂ）は基板の貼り合わせ後の導電接続材および間隔保持材を示す。
【図５】  図１に示した二次元画像検出器のアクティブマトリクス基板に形成されている各電極の配線パターンの一例を示す平面図である。
【図６】  図１に示した二次元画像検出器のアクティブマトリクス基板に対する導電接続材および間隔保持材の配置関係を示す平面図である。
【図７】  図１に示した二次元画像検出器の間隔保持材の一例を示す断面図である。
【図８】  本発明の前提となる技術に係る二次元画像検出器の全体構成の概略を示す断面図である。
【図９】  図８に示した二次元画像検出器の１画素当たりの構成（図８の領域Ｂ）を示す断面図である。
【図１０】  従来の放射線二次元画像検出器の構成を示す斜視図である。
【図１１】  図１０に示した従来の放射線二次元画像検出器の１画素当たりの構成を示す断面図である。
【図１２】  図１に示した二次元画像検出器における間隔保持材に、微粒子を混入した状態を示す断面図である。
【図１３】  図１に示した二次元画像検出器における他の貼り合わせプロセスを示す説明図であり、図１３（ａ）は、間隔保持材のパターン形成工程、図１３（ｂ）は、導電接続材のパターン形成工程、図１３（ｃ）は、アクティブマトリクス基板と対向基板との位置合わせ工程、図１３（ｄ）は、アクティブマトリクス基板と対向基板との貼り合わせ工程を示す説明図である。
【図１４】  図１３（ｂ）に示した導電接続材のパターン形成工程を詳細に示す説明図であり、図１４（ａ）は、感光性樹脂シートをアクティブマトリクス基板に貼付する工程、図１４（ｂ）は、感光性樹脂シートから支持フィルムを除去する工程、図１４（ｃ）は、感光性樹脂層に対するフォトリソグラフィ工程を示す説明図である。
【図１５】  図１に示した二次元画像検出器における導電接続材の他の形状を示す平面図である。
【図１６】  図１に示した二次元画像検出器における１画素当たりの等価回路図である。
【符号の説明】
１    アクティブマトリクス基板
２    対向基板
３    導電接続材
５    ＴＦＴ（スイッチング素子）
８    ゲート電極（電極配線）
９    ソース電極（電極配線）
１４    画素電極
１７    上部電極（電極部）
３２    半導体層
４０    画素配列層
４５    間隔保持材
４５ａ  樹脂材料
４５ｂ  補助材
１０１  感光性樹脂シート
１０２  感光性樹脂層
１０３  熱可塑性樹脂層
１０４  支持フィルム
１１１  ヒートローラー
Ｈ２  基板の貼り合わせ前の導電接続材の高さ
Ｈ１  基板の貼り合わせ前の間隔保持材の高さ
【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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