專利名稱：二維圖像檢像器及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用X射線等放射線、可見光、紅外光等檢出圖像的二維圖像檢像器及其制造方法。
作為利用放射線檢出圖像的二維圖像檢像器，以往知道的是將感測X射線而產(chǎn)生電荷(電子-陽空穴)的半導體傳感器配置成二維形狀，這些傳感器分別設有電子開關，逐行使電子開關依次導通，逐列讀出傳感器電荷。這種二維圖像檢像器在例如文獻(D.L.Lee,et al.,“A New Digital Detector for ProjectionRadiography”(“射線投影照相術用的新穎數(shù)字式檢像器”),SPIE,2432,pp.237-249,1995)、(L.S.Jeromin,et al.,“Application of a-Si Active-MatrixTechnology in a X-ray Detector Panel”(X射線檢像屏中非晶硅有源矩陣技術的應用)，SID 97 DIGEST,pp.91-94,1997)和日本專利申請?zhí)亻_平6-342098號公報等記載有具體結構和原理。
以下說明上述現(xiàn)有放射線二維圖像檢像器的構成和原理。圖8是示出上述放射線二維圖像檢像器結構的示意圖。圖9是示出上述放射線二維圖像檢像器每一像素構成其剖面的示意圖。
上述放射線二維圖像檢像器如圖8和圖9所示，包括一有源矩陣基片，在玻璃基片51上形成有XY矩陣狀的電極配線(控制電極52和源電極53)、TFT(薄膜晶體管)54、電荷儲存電容(Cs)55等。上述有源矩陣基片上幾乎整面形成有光導電膜56、電介質(zhì)層57和上部電極58。
上述電荷儲存電容55構成為，Cs電極59和同上述TFT54的漏電極連接的像素電極60夾著絕緣膜61相對。
上述光導電膜56采用的是通過照射X射線等放射線產(chǎn)生電荷的半導體材料。按照上述文獻，則采用暗電阻高、對X射線照射顯示良好光導電特性的非晶硒(a-Si)。上述光導電膜56利用真空蒸鍍法形成，所形成厚度達300-600μm。
而且，上述有源矩陣基片還能夠利用液晶顯示器件制造過程中形成的有源矩陣基片。例如，有源矩陣式液晶顯示器件(AMLCD)所用的有源矩陣基片，為一種包括非晶硅(a-Si)和多晶硅(p-Si)所形成的TFT、XY矩陣電極和電荷儲存電容在內(nèi)的結構。因而，只要修改某些設計，便很容易利用液晶顯示器件制造過程中形成的有源矩陣基片作為放射線二維圖像檢像器用的有源矩陣基片。
以下說明上述結構的放射線二維圖像檢像器的工作原理。
上述光導電膜56若照射放射線，光導電膜56內(nèi)便產(chǎn)生電荷。如圖8、圖9所示，光導電膜56和電荷儲存電容55形成為電氣方式上串聯(lián)連接的結構，因而，一旦上部電極58和Cs電極59之間加上電壓，光導電膜56產(chǎn)生的-和+電荷便分別向+電極和-電極一側(cè)移動，從而在電荷儲存電容55上儲存電荷。另外，光導電膜56和電荷儲存電容55之間形成有較薄的絕緣層組成的電荷阻止層62，它起到阻止電荷從某一側(cè)注入的阻止式光敏二極管的作用。
由于上述作用，電荷儲存電容55所儲存的電荷，能夠由控制電極G1、G2、G3、…、Gn的輸入信號將TFT54設定為開路狀態(tài)后，經(jīng)源電極S1、S2、S3、…、Sn取出至外部?？刂齐姌O52及源電極53、TFT54和電荷儲存電容55等全部按XY矩陣形狀設置，所以能夠通過逐行依次掃描輸入控制電極G1、G2、G3、…、Gn的信號，以二維方式獲得X射線圖像信息。
另外，上述二維圖像檢像器中所用的上述光導電薄膜56不只是對于X射線等放射線具有光導電性，而且對可見光、紅外光也顯示有光導電性的場合，上述二維圖像檢像器也起到利用可見光、紅外光檢出圖像的二維圖像檢像器的作用。
但上述現(xiàn)有構成卻是采用a-Se作為光導電膜56的。該a-Se具有非晶材料所特有的光電流彌散式傳輸特性，因而響應特性差。而且，a-Se對X射線的靈敏度(S/N比)也不夠，所以，除非長時間照射X射線使電荷儲存電容55得到足夠的充電，不然便無法讀出信息。
此外，出于減小漏電流(暗電流)和高電壓保護的目的，光導電膜56和上部電極58之間設有電介質(zhì)層57。這種電介質(zhì)層57會有電荷殘留，所以需要增加每一幀除去殘留電荷的程序。因此，上述二維圖像檢像器存在只能用于靜止圖像攝影這種問題。
反之，要獲得與活動影像對應的圖像數(shù)據(jù)，所利用的光導電膜56便需要用晶體(或多晶)材料、且對X射線靈敏度(S/N比)出色的光導電性材料，替代a-Se來形成。光導電膜56若靈敏度提高，即便是短時間的X射線照射，也能使電荷儲存電容55充足電，而且不需要向光導電膜56加上高電壓，因而就不要電介質(zhì)層57了。因此，不需要增加每一幀除去殘留電荷的程序，對于活動影像也能夠適應。
作為這種對X射線靈敏度出色的光導電材料，已知有CdTe和CdZnTe。一般來說，X射線的光電吸收與吸收物質(zhì)的有效原子序號的5次方成正比，例如Se的原子序號為34,CdTe的有效原子序號為50，便可預期靈敏度有6.9倍的提高。但上述放射線二維檢像器若利用CdTe和CdZnTe來替代a-Se作為光導電膜56，就會有以下問題發(fā)生。
現(xiàn)有的a-Se場合，可用真空蒸鍍法作為成膜方法，此時的成膜溫度可能為常溫，因而容易在上述有源矩陣基片上成膜。而CdTe和CdZnTe場合，已知有基于MBE法和MOCVD法的成膜法，若具體考慮在大面積基片上成膜，MOCVD可認為是合適的方法。
但用MOCVD法使CdTe和CdZnTe成膜時，作為原料的有機鎘(DMCd)其加熱分解溫度約為300℃，有機碲(DETe和DiPTe)其加熱分解溫度分別為約400℃、約350℃，所以成膜要求約400℃的高溫。
一般來說，有源矩陣基片上形成的前述TFT54利用a-Si膜和p-Si膜作為半導體層，為了提高半導體特性，在300～350℃左右的溫度下邊加氫(H2)邊成膜。這樣形成的TFT元件54其耐熱溫度約為300℃，若以在此之上的高溫處理TFT元件54，便從a-Si膜和p-Si膜當中釋出氫，使半導體特性變差。
所以，從成膜溫度這一角度來看，實際上難以用MOCVD法使CdTe和CdZnTe在上述有源矩陣基片上成膜。
本發(fā)明目的在于，提供一種其具光導電性的半導體層材料采用CdTe和CdZnTe等，從而響應性好，而且活動影像也能夠適應的二維圖像檢像器及其制造方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明的二維圖像檢像器，其特征在于，該檢像器包括具有開關元件和包含與該開關元件連接的像素電極在內(nèi)的電荷儲存電容的有源矩陣基片；和具有電極層和具光導電性的半導體層的對置基片，所述有源矩陣基片和所述對置基片這兩層基片設置成所述電荷儲存電容和所述半導體層相對，還包括設于所述兩層基片間與這兩層基片連接的連接層。
按照上述構成，具有上述開關元件和上述電荷儲存電容的有源矩陣基片同具有上述電極層和上述半導體層的對置基片相對設置，這兩層基片間通過連接層連接。具體來說，上述半導體層通過上述連接層以電氣和物理方式與上述電荷儲存電容連接，所以不需要直接配置在上述有源矩陣基片上。因此，在成膜階段，即便是半導體材料需要以超過上述開關元件耐熱溫度的高溫進行熱處理，也能用于上述半導體層。
因此，可以獨立于開關元件的耐熱溫度，自由選擇對X射線等放射線、可見光和紅外線這類光其靈敏度出色的半導體材料，用于半導體層。
此外，通過將靈敏度出色的半導體材料用于半導體層，可縮短充足所需電荷所用的時間。所以，加在電極部位上的電壓可設定得比以往低，因而可以省略以往為了防護高電壓在半導體層和電極部位之間設置的電介質(zhì)層。
因此，不需要增加每一幀除去電介質(zhì)層殘留的電荷這種程序，也能夠?qū)顒佑跋襁M行檢出。
而本發(fā)明的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，包括以下步驟(a)制備具有開關元件和包含像素電極在內(nèi)的電荷儲存電容的有源矩陣基片的步驟；(b)制備具有電極層和顯示光導電性的半導體層的對置基片的步驟；和(c)利用各向異性導電的連接層使所述有源矩陣基片和所述對置基片粘合的步驟。
按照上述制造方法，首先在步驟(a)，制備具有開關元件和包含像素電極在內(nèi)的電荷儲存電容的有源矩陣基片，在步驟(b)，制備具有電極層和顯示光導電性的半導體層的對置基片。然后在步驟(c)，利用各向異性導電的連接層來連接上述有源矩陣基片和上述對置基片。這樣，半導體層并非形成在有源矩陣基片上，而是形成于對置基片一側(cè)，再通過各向異性導電的連接層使之以電氣和物理方式與有源矩陣基片連接，因而可以采用以往按照開關元件耐熱溫度的觀點不能用的材料，即成膜階段需要高溫熱處理的那種半導體材料，來形成半導體層。
因此，可以自由選擇對X射線等放射線、可見光和紅外線這類光其靈敏度出色的半導體材料，用于半導體層。
此外，通過將靈敏度出色的半導體材料用于半導體層，可縮短充足所需電荷所用的時間。所以，加在電極部位上的電壓可設定得比以往低，因而可以省略以往為了防護高電壓在半導體層和電極部位之間設置的電介質(zhì)層。
因此，不需要增加每一幀除去電介質(zhì)層殘留的電荷這種程序，也能夠?qū)顒佑跋襁M行檢出。
本發(fā)明其他目的、特征和優(yōu)點通過以下給出的記載會變得足夠清楚。而本發(fā)明的權益在以下參照附圖給出的說明中也會明了。


圖1示出的是本發(fā)明一實施例，是概略示意二維圖像檢像器總體構成的剖面圖。
圖2是示意上述二維圖像檢像器每一像素構成的剖面圖。
圖3是示意上述二維圖像檢像器每一像素等效電路的電路圖。
圖4(a)至圖4(d)是示意上述二維圖像檢像器有源矩陣基片和對置基片粘合工序的說明圖。
圖5示出的是本發(fā)明另一實施例，是示意采用與圖1中有源矩陣基片不同構成的有源矩陣基片場合二維圖像檢像器每一像素構成的剖面圖。
圖6示出的是本發(fā)明又一實施例，是示意采用與圖1中對置基片不同構成的對置基片場合二維圖像檢像器每一像素構成的剖面圖。
圖7示出的是本發(fā)明又一實施例，是示意采用與圖1或圖6中對置基片不同構成的對置基片場合二維圖像檢像器每一像素構成的剖面圖。
圖8是示意現(xiàn)有二維圖像檢像器構成的立體圖。
圖9是示意現(xiàn)有二維圖像檢像器每一像素構成的剖面圖。
對于本發(fā)明實施例，現(xiàn)根據(jù)圖1至圖7說明如下。
實施例1本實施例的二維圖像檢像器，如圖1所示，形成有電荷儲存電容(Cs)4和作為開關元件的TFT(薄膜晶體管)5的有源矩陣基片1同形成有連接電極6的對置基片2，靠各向異性導電材料即各向異性導電的粘接劑3粘合而成。這里的各向異性導電材料是導電特性具有各向異性的材料的總稱，本實施例各向異性導電粘接劑3，是在絕緣性粘接劑7中混合導電粒子8而成。
以下用圖2說明上述二維圖像檢像器每一像素的具體構成。
首先，有源矩陣基片1構成為，在玻璃基片9上形成控制電極10和源電極11所組成的XY矩陣狀電極配線、電荷儲存電容4和TFT5等。也就是說，由上述電極配線、電荷儲存電容4和TFT5構成像素陣列層。
上述玻璃基片9采用無堿玻璃基片(例如康寧公司制#7059或1737)，在其上面形成Ta等金屬膜制成的控制電極10?？刂齐姌O10是利用濺射蒸鍍使Ta等成膜達約3000厚度后，制版成所需形狀獲得的。這時，同時形成電荷儲存電容4的Cs電極12。接著，用CVD法形成SiNx或SiOx制成的絕緣膜13，成膜達約3500厚度。上述絕緣膜13不僅起到上述TFT5控制極絕緣膜的作用，還起到電荷儲存電容4電極間電介質(zhì)層的作用。另外，不僅是SiNx或SiOx，還可以將控制電極10和Cs電極12經(jīng)陽極氧化得到的陽極氧化膜一起用作絕緣膜13。
接下來，利用CVD法使作為TFT5溝道部位的a-Si膜(i層)14和要成為源電極和漏電極間接點的a-Si膜(n+層)15分別成膜達約1000和約400的厚度后，制版成所需形狀。接著，形成Ta或Al等金屬膜制成的源電極11和漏電極(也兼用于像素電極16)。上述源電極11和像素電極16是利用濺射蒸鍍使上述金屬膜成膜達約3000厚度后，制版成所需形狀獲得的。
然后，出于對像素電極16開口部以外區(qū)域加以絕緣保護的目的，形成絕緣保護膜17。上述絕緣保護膜17是利用CVD法使SiNx或SiOx絕緣膜成膜達約3000厚度后，制版成所需形狀獲得的。上述絕緣保護膜17除了無機材料制成的絕緣膜以外，還能夠用丙烯、聚酰亞胺等有機膜。這樣，便可形成有源矩陣基片1。
這里，盡管采用a-Si的逆交錯結構TFT5作為上述有源矩陣基片1的TFT元件，但不限于此，用p-Si也行，或是用交錯結構也行。此外，上述有源矩陣基片1可按液晶顯示器件制造過程中形成有源矩陣基片時相同的工序來形成。
而對置基片2將對X射線等放射線具有光導電性的半導體基片(半導體層)18作為支承基片。這里，將CdTe或CdZnTe這種化合物半導體用于上述半導體基片18。上述半導體基片18厚度約為0.5mm。這種半導體基片18可通過布里奇曼(Bridgman)法、梯度凝固(gradient freeze)法和移動加熱(travel heating)法等容易地形成晶體基片。上述半導體基片18某一面幾乎整面利用Al等X射線容易透射的金屬形成上部電極(電極部分)19。而另一面則在幾乎整面上形成約300厚度的AlOx制的絕緣層即電荷阻止層20后，靠濺射蒸鍍使Ta或Al等金屬膜成膜達約2000厚度，通過制版成所需形狀，形成連接電極6。上述連接電極6形成在與有源矩陣基片上所形成的像素電極16相對應位置上。
將上述工序形成的有源矩陣基片1和對置基片2這兩層基片對置使得像素電極16和連接電極6互相相對，其間隙充填各向異性導電材料，通過壓接，形成本實施例二維圖像檢像器。上述各向異性導電材料，可采用金屬粒子等導電粒子8分散于糊狀環(huán)氧類熱硬化粘接劑等絕緣性粘接劑7中而成的各向異性導電粘接劑3。這種各向異性導電粘接劑3采用通過約160℃加熱處理來促進硬化的粘接劑。
圖3示出上述二維圖像檢像器每一像素的等效電路圖。參照圖2和圖3，說明上述二維圖像檢像器工作原理。CdTe或CdZnTe制成的半導體基片18一旦有X射線入射，該半導體基片18便因光致電效應產(chǎn)生電荷(電子-陽空穴)。這時，電荷儲存電容4和半導體基片18便成為通過像素電極16/各向異性導電粘接劑3/連接電極6串聯(lián)連接的結構。所以，上部電極19和Cs電極12之間一旦加上電壓，半導體基片18內(nèi)產(chǎn)生的-和+電荷便分別向+電極和-電極一側(cè)移動，因此，電荷儲存電容4儲存有電荷。
另外，半導體基片18和連接電極6之間還形成有較薄的絕緣層所組成的電荷阻止層20，它起到MIS(金屬-絕緣體-半導體)結構的阻止型光敏二極管的作用，以阻止電荷從某一側(cè)注入。由此，有助于減小沒有X射線入射時的暗電流。具體來說，正電壓加在上部電極19一側(cè)的時候，電荷阻止層20起到阻止電子從連接電極6注入至半導體基片18的作用。此外，有的時候，半導體基片18和上部電極19之間還設有電荷阻止層，還阻止陽空穴從上部電極19注入至半導體基片18，以進一步實現(xiàn)暗電流的減小。
上述阻止型光敏二極管的結構，換言之即電荷阻止層20的結構，除了上述MIS結構以外，當然還可以采取用CdTe/CdS等淀積膜的異質(zhì)外延結、PIN結、肖特基結的結構。
如上所述儲存于電荷儲存電容4的電荷，可通過控制電極10的輸入信號使TFT5處于斷開狀態(tài)，從而由源電極11取出至外部。這里，電極配線(控制電極10和源電極11)、TFT5、電荷儲存電容4等也如現(xiàn)有例圖8所示，全部設置成XY矩陣形狀，因而依次按線順序掃描輸入給控制電極G1、G2、G3、…、Gn的信號，能以二維方式獲得X射線圖像信息。這樣，基本工作原理便與現(xiàn)有例所示的圖像檢像器相同。
按照上文所述，本實施例的二維圖像檢像器構成為，具有柵格狀的電極配線和每一格點設置的多個TFT5和多個像素電極16的有源矩陣基片1，同幾乎整面具有具光導電性的半導體基片18的對置基片2，由導電粒子8分散于粘接劑7中而成的各向異性導電粘接劑3以電氣和物理方式連接。所以，本實施例的構成可使現(xiàn)有例二維圖像檢像器那樣在有源矩陣基片上使光導電半導體直接成膜時有源矩陣基片耐熱性所造成的光導電體成膜溫度受限制這種緩解。因此，能夠?qū)⒁酝鶡o法在有源矩陣基片上直接成膜的半導體材料(例如CdTe或CdZnTe)，用于二維圖像檢像器。
這時，雖然有源矩陣基片的耐熱性對熱硬化各向異性粘接劑其硬化所需溫度存在限制，但有源矩陣基片通常具有250℃左右的耐熱性，所以只要選在此溫度之下促進硬化的粘接劑就行，對于上述半導體材料用CdTe或CdZnTe不構成任何妨礙。
由于上述理由，可以將CdTe或CdZnTe用作半導體基片18，所以，對X射線的靈敏度與現(xiàn)有的用a-Si的二維圖像檢像器相比有所提高，而且半導體基片18和上部電極19之間不需要設置電介質(zhì)層，能夠獲得與活動影像對應的圖像數(shù)據(jù)，即以33msec/幀的速率獲得圖像數(shù)據(jù)。
而且，上述二維圖像檢像器，在半導體基片18的粘合面上，形成每一像素獨立的連接電極6，與該有源矩陣基片1上形成的多個像素電極16相對應。因此，對置基片2的半導體基片18上，像素間在電氣上相互隔離。所以，因放射線或光線的入射在半導體基片18內(nèi)產(chǎn)生的電荷，僅僅為與入射位置對應的連接電極6所收集，未蔓延至周圍像素，可抑制電氣干擾。
此外，如圖2所示，在半導體基片18上形成其大小在1像素內(nèi)盡可能大的連接電極6，并將各像素中像素電極16和連接電極6的面積關系設定為(像素電極面積)＜(連接電極面積)。因此，可以效率高地收集因X射線或光線入射而在半導體內(nèi)產(chǎn)生的電荷，而且有源矩陣基片1和對置基片2粘合時即便發(fā)生位移，也可以抑制相鄰像素間的電氣干擾。
本實施例中，通過取像素電極16的形狀為一邊約80μm的大致正方形，連接電極6的形狀為一邊約120μm的大致正方形，可對有源矩陣基片1與對置基片2的粘合誤差確?！?0μm的余量。
以下詳細說明本實施例所用的各向異性導電粘接劑3。各向異性導電粘接劑3，一般采用導電粒子8分散至絕緣性粘接劑7而成的粘接劑。其中可用的導電粒子8包括Ni、Ag等金屬粒子，或這些金屬粒子鍍Au的金屬粒子，石墨粒子，塑料粒子鍍Au或鍍Au/Ni的帶金屬被膜塑料粒子，ITO等透明導電粒子，Ni粒子與聚氨基甲酸乙酯混合而成的導電粒子復合塑料等。本實施例中，為了吸收上下基片(有源矩陣基片1和對置基片2)的厚度誤差，采用的是彈性較佳的帶金屬被膜塑料粒子。
而可用的粘接劑7包括熱硬化型、熱可塑型、光硬化型粘接劑。它們分別具有以下所述特征。
熱硬化型粘接劑是只有進行加熱處理才促進硬化的粘接劑，包括環(huán)氧類樹脂、丙烯類樹脂和聚氨基甲酸乙酯等種類。尤其是環(huán)氧類樹脂，在耐熱性利粘接性等可靠性方面較為出色，可實現(xiàn)可靠性高的二維圖像檢像器。
而熱可塑型粘接劑則是具有硬化和軟化可逆性的粘接劑，包括SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、SEBS(苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)和PVB(聚乙烯醇縮丁醛)等種類。它們經(jīng)過一次加熱處理粘接后，發(fā)現(xiàn)有源矩陣基片1和對置基片2中某一基片不合格時，可很容易地再次進行加熱處理，使粘接劑7軟化加以剝離。也就是說，適合于常常進行返工處理的場合。另外，有時也可用上述熱硬化型和熱可塑型兩者的混合型粘接劑。
而光硬化型粘接劑大多采用丙烯類樹脂，不需要加熱處理，是通過紫外線等光照射來促進硬化的。所以，有源矩陣基片1和對置基片2粘合時，即便兩者熱膨脹系數(shù)不同，也不會因膨脹差異發(fā)生基片拱起和粘接面剝離，即便兩者均是面積較大的基片也能夠互相粘合。
例如，CdTe熱膨脹系數(shù)為47×10-7(/℃)，與有源矩陣基片1所用的康寧公司制的玻璃基片#1737的熱膨脹系數(shù)37.8×10-7(/℃)有所不同，兩者粘合希望盡可能利用不需要加熱處理的光硬化型粘接劑。但在用光硬化型粘接劑的時候，需要在有源矩陣基片1和對置基片2粘合狀態(tài)下對位于其間隙的各向異性導電粘接劑3進行光照射，所以希望利用用ITO等透明電極預先形成Cs電極12或像素電極16。然后可通過從有源矩陣基片1一側(cè)透過透明的的Cs電極12和像素電極16進行光照射，來促進各向異性導電粘接劑3的硬化。
這樣，用于各向異性導電粘接劑3的粘接劑7便可以根據(jù)其用途分開使用。本實施例中重視粘接強度，故采用的是熱硬化型粘接劑。
上述各向異性導電粘接劑，按照其形狀來分，包括糊類和膜類。糊類粘接劑可對大面積基片，用網(wǎng)板印刷法等方便地涂覆粘接劑。而膜狀粘接劑，則因膜本身厚度均勻性出色，故而使大面積基片粘合時也可以容易地實現(xiàn)粘接劑厚度均勻。本實施例中，盡管采用任意一種都行，但這里采用的是糊類粘接劑。
以下說明用糊類熱硬化型各向異性導電粘接劑3粘合有源矩陣基片1和對置基片2時的具體方法。
圖4(a)-圖4(d)是示出兩者基片粘合工序的示意圖。首先如圖4(a)所示，利用網(wǎng)板印刷法，對于有源矩陣基片1和對置基片2中某一基片，在粘合面幾乎整個面上涂覆約為10μm厚度的各向異性導電粘接劑3。而且，涂覆后的粘接劑7平整性較差時，靠50-60℃的低溫加熱處理進行平整即可。
接下來如圖4(b)所示，是在留有細微間隙的狀態(tài)下使兩基片相對配置的。這時，基片因自重造成的隆起較大時，最好對置時如圖所示在垂直方向上支持基片。
接著如圖4(c)所示，讓相對配置的兩基片從某一端通過加熱至各向異性導電粘接劑3硬化溫度(本實施例約為160℃)的橡膠制加熱輥21·21間來加熱壓接。這時，由于急劇加熱基片很可能造成熱損傷時，可以在輥子加熱以前向兩基片提供余熱，或者采用低溫用和高溫用2種以上加熱輥分階段進行加熱。
這樣，基片整體通過加熱輥子21·21間，結束加熱壓接處理，便可如圖4(d)所示由各向異性導電粘接劑3粘合有源矩陣基片1和對置基片2這兩層基片。
上述粘合工序中，靠網(wǎng)板印刷法涂覆各向異性導電粘接劑3，因而大面積的在源矩陣基片1和對置基片2粘合時，粘接劑涂覆也變得容易。當然，上述各向異性導電粘接劑3的涂覆工序除網(wǎng)板印刷法以外，采用膠版印刷等其他印刷法也行。采用膜類各向異性導電粘接劑3而非糊類各向異性導電粘接劑3時，用疊層法替代印刷來轉(zhuǎn)印薄膜會較簡便。
這時，最好將粘接劑7的涂覆厚度設定為與各向異性導電粘接劑3中所含導電粒子的直徑大致相等。這是因為兩基片粘合面大致平整，電極上未形成凸起(凸峰)的緣故。如上所述各向異性導電粘接劑3通?？考訅汗ば蚴箖苫g的間隙縮小至導電粒子8直徑以下，成為導電粒子8與兩基片相接觸從而獲得上下導電性的結構，但這時多余的粘接劑7很可能蔓延至凸峰所處位置以外的間隙。
但象本實施例二維圖像檢像器那樣粘合面大致平整時便不會有多余粘接劑蔓延的間隙，因而粘接劑7的涂覆厚度與導電粒子8直徑相比過厚的話，多余粘接劑7就會成為麻煩，加壓工序便難以壓縮兩基片間隙。因此，可通過預先將粘接劑7的涂覆厚度設定為同各向異性導電粘接劑3含有的導電粒子8的直徑大致相等，使多余粘接劑7減少到最低限度，從而能夠獲得良好的各向異性導電性。
嚴格來說，考慮到加壓后導電粒子8的變形量，最好使粘接劑7的涂覆厚度稍許小于導電粒子8的直徑。本實施例這種場合，經(jīng)確認，對于直徑10μm導電粒子8，將粘接劑7涂覆厚度設定為8-10μm，可獲得較好的結果。
上述粘合工序中，采用加熱輥進行加熱處理，因而，粘合的即便是大面積有源矩陣基片1和對置基片2，也不需要大型的油壓機裝置等，使粘接工序和裝置得以簡化。
例如，所用的各向異性導電粘接劑3需要10kgf/cm2壓力時，對于40cm×50cm大小的基片，若用油壓機裝置進行整面加壓，便需要20000kgf的壓力。要得到上述壓力，則需要大型的加壓裝置，但對于如上文所述用加熱輥依次對相同大小的基片加壓這種方法，可用200～500kgf大小的壓力粘合基片，裝置也可以簡化。
所粘合的基片其面積相對較小時，也可以用一般的油壓機裝置來加壓、熱壓接。例如面積為10cm×10cm左右的基片時，可用1000kgf壓力完成，因而能夠用規(guī)模相對較小的加壓裝置。這種場合可用通用的熱壓機裝置。
而需要大面積、大強度壓力時，也可采用利用高壓進行加壓的高壓裝置，而不是油壓機裝置。高壓裝置利用氣體(流體)高壓進行加壓，因而可以獲得大面積均勻的加壓，而且可同時進行加熱處理。
實施例2本發(fā)明二維圖像檢像器所用的有源矩陣基片不限于圖2所示結構，也可采用其他構成的有源矩陣基片。圖5作為有源矩陣基片其他構成例示出的是采用有源矩陣基片22的二維圖像檢像器的構成。上述有源矩陣基片22的構成與圖2所示有源矩陣基片1類似，因而對于圖2所用部件和具相同功能的部件加上相同的部件標號，并省略其說明。
上述有源矩陣基片22與實施例1的有源矩陣基片1相同，在玻璃基片9上形成控制電極10和源電極11所組成的XY矩陣狀電極配線、電荷儲存電容4和TFT5等。
上述玻璃基片9采用無堿基片(例如康寧公司制#7059或1737)，在其上形成Ta等金屬膜制成的控制電極10?？刂齐姌O10是利用濺射蒸鍍使Ta等成膜約3000厚度后制版為所需形狀獲得的。這時，同時形成電荷儲存電容4的Cs電極12。接下來，利用CVD法形成SiNx或SiOx制成的絕緣膜13，成膜約3500厚度。上述絕緣膜13起到上述TFT5控制極絕緣膜和電荷儲存電容4電極間電介質(zhì)層的作用。另外，不僅用SiNx或SiOx，還可以同控制電極10和Cs電極12經(jīng)陽極氧化得到的陽極氧化膜一起用作絕緣膜13。
接下來，利用CVD法分別使作為TFT 5溝道部的a-Si膜(i層)14成膜約1000厚度，使實現(xiàn)源電極和漏電極間連接的a-Si膜(n+層)15成膜約400厚度后，制版為所需形狀。接著形成Ta或Al等金屬膜制成的源電極11和漏電極23。上述源電極11和漏電極23是利用濺射蒸鍍使上述金屬膜成膜約3000厚度后，制版成所需形狀獲得的。
然后，以幾乎整面覆蓋有源矩陣基片22的方式包覆約3μm厚度的絕緣保護膜24。上述絕緣保護膜24采用具感光性的有機絕緣膜，例如丙烯樹脂等。然后利用照相制版技術對絕緣保護膜24進行制版，在規(guī)定部位形成通孔25。接下來，在絕緣保護膜24上利用濺射蒸鍍法使Al、Ti、ITO等導電膜制成的像素電極26成膜約2000厚度，制版為所需形狀。這時，通過絕緣保護膜24設置的通孔25對所述像素電極26和TFT5的漏電極23進行電連接。
與實施例1相同，用各向異性導電粘接劑3將上述結構的有源矩陣基片22與對X射線具光導電性的半導體基片18為支承基片的對置基片2粘合，完成二維圖像檢像器。若與實施例1中記載的二維圖像檢像器相比較的話，只是有源矩陣基片結構有若干差異，其基本工作原理是相同的。
本實施例的二維圖像檢像器如上所述，構成為由有機絕緣保護膜制成的絕緣保護膜24覆蓋有源矩陣基片22幾乎整個表面，因而該絕緣保護膜24帶來使基底層(該層處于玻璃基片9上形成有XY矩陣狀電極配線或TFT5的狀態(tài))平整的效果。具體來說，圖2所示的實施例1構成，由于TFT5和XY矩陣狀電極配線，因而在有源矩陣基片1表面有1μm左右的凹凸，但本實施例2中，由于如圖5所示通過絕緣保護膜24使基底層表面平整，因而有源矩陣基片22表面凹凸可抑制在約0.2μm。
所以，有源矩陣基片22和對置基片2粘合時，完全不會受基片表面高低級差的影響，因此可以使導電粒子8更為可靠地與上下電極接觸。
而本實施例2的構成可以按在TFT 5或電極配線上重疊的方式形成像素電極26，因而能取得像素電極26的較大設計余地。
實施例3本發(fā)明二維圖像檢測器所用的對置基片不限于圖2所示結構，還可以采用其他構成的對置基片。圖6作為對置基片的其他構成例示出的是采用對置基片27的二維圖像檢像器的構成。上述對置基片27的構成與圖2所示對置基片2類似，因而對于圖2所用部件和具相同功能的部件加相同部件標號，并省略其說明。
上述對置基片27如圖6所示，主要由支承基片28和該支承基片28上成膜的半導體膜(半導體層)29構成。上述支承基片28需要采用對X射線具有透射性的基片，可以采用玻璃、陶瓷、硅基片等。這里采用對X射線和可見光兩者透射性均出色的厚度為0.7～1.1mm的玻璃基片。若是這種支承基片28，便讓40-100KeV的X射線幾乎全部透過。
接下來，用Ti、Ag等金屬在該支承基片28某一面幾乎整面形成上部電極19。但將本二維圖像檢像器用于可見光圖像檢出時，將對可見光透明的ITO電極用作上述上部電極19。
接下來，用MOCVD法在該上部電極9上形成約0.5mm厚度的CdTe或CdZnTe多晶膜作為半導體膜29。MOCVD法適用對大面積基片的成膜，采用原料有機鎘(二甲基鎘[DMCd]等)、有機碲(二乙基碲[DETe]、二異丙基碲[DiPTe]等)、有機鋅(二乙基鋅[DEZn]、二異丙基鋅[DiPZn]、二甲基鋅[DMZn]等)，可按400～500℃成膜溫度成膜。
再在其上幾乎整面形成AlOx薄絕緣層制成的電荷阻止層20后，使Ta或Al等金屬膜成膜約200厚度再制版為所需形狀，形成連接電極6。上述連接電極6形成在與有源矩陣基片1上所形成的像素電極16相對應位置上為宜。
通過與實施例1相同用各向異性導電粘接劑3將上述結構的對置基片27與有源矩陣基片1粘合，完成二維圖像檢像器。若將它與實施例1記載的二維圖像檢像器比較，只是在對置基片結構方面存在若干差異，其基本工作原理是相同的。當然，還可以將上述對置基片27與實施例2有源矩陣基片22粘合來用。
若用上述結構的對置基片27，便在支承基片28上形成具有光導電性的半導體膜29，因而與實施例1記載的對置基片2相比，可增加力學強度。所以，對置基片27和有源矩陣基片1粘合時，該對置基片27不易破裂，增大了工藝的選擇余地。
若將本二維圖像檢像器用途局限于X射線像檢出，還可以采用容易讓X射線透過的金屬基片，使之兼用作支承基片28和上部電極19。
實施例4本實施例二維圖像檢測器所用的對置基片不限于圖2或圖6所示結構，也可以采用其他構成的對置基片。圖7作為對置基片其他構成例示出的是采用對置基片30時的二維圖像檢測器的構成。上述對置基片30的構成與圖6所示對置基片2類似，因而對于圖6所用部件和具相同功能的部件加相同部件標號，并省略其說明。
上述對置基片30如圖7所示，在實施例3中示出的對置電極27中，形成連接電極6上進一步具有凸電極31的結構。也就是說，上述凸電極31與有源矩陣基片1上多個像素電極16相對應形成。
具體來說，連接電極6形成后，利用電鍍法或濺射蒸鍍法在該連接電極6上用數(shù)μm至幾十μm高度的Au、Cu、In、焊錫等金屬形成凸電極31?；蛘?，也可以使這些金屬疊層形成凸電極31。
除此以外，還可以用數(shù)μm至幾十μm厚度的Au、Cu、In、焊錫等金屬或這些金屬疊層得到的電極形成上述連接電極6本身，作為凸電極31。而且，在CdTe或CdZaTe等制成的半導體膜29表面一側(cè)(與有源矩陣基片1相對一側(cè))連接電極6形成位置即連接部位，利用照相或蝕刻形成數(shù)μm至幾十μm高低級差后，也可通過用實施例3所給的方法在該級差凸起部分形成連接電極6，來形成凸電極31。
與實施例1相同，通過用各向異性導電粘接劑3將具有上述結構凸電極31的對置基片30與有源矩陣基片1粘合，完成本實施例的二維圖像檢像器。
上述結構的二維圖像檢像器，用各向異性導電粘接劑3粘合有源矩陣基片1和對置基片30時，由于在上述凸電極31部分集中壓力，因而可以減小粘合連接時所需的壓力。而過剩的粘接劑或粘合時混入的小氣泡，由于凸電極31的間隙(溝槽部分)可解保排放，因而可以獲得利用率高且可靠性好的電極連接。
本實施例4中，作為對置電極30示出的是實施例3示出的對置電極27進一步具有凸電極31的結構，但除此以外，采取例如實施例1示出的對置電極2進一步具有凸電極31的結構也行。
上述實施例1～4主要說明的是對于X射線(放射線)的二維圖像檢像器，但所用的半導體(半導體基片18或半導體膜29)不僅對X射線等放射線具有光導電性，對可見光或紅外光也顯示光導電性時，也可用作可見光或紅外光的二維圖像檢像器。但這時作為從半導體來看配置于光入射側(cè)的上部電極19，采用ITO等讓可見光和紅外光透過的透明電極。而且，半導體厚度也最好相應于可見光、紅外光的吸收效率加以優(yōu)化。
上述實施例1-4采用TFT5作為有源矩陣基片1(或有源矩陣基片22)所用的開關元件，但除此以外也可以采用MIM(金屬-絕緣體-金屬)、可變電阻等二端元件，或二極管環(huán)、背對背二極管等二極管組合而成的開關元件。
此外，本發(fā)明的基本結構是將有源矩陣基片和光導電體層形成在各自基片上，再將兩者粘合的結構，除上述效果以外，與有源矩陣基片上直接形成光導電體層相比，還起到總體利用率提高這種效果。要不然，象以往那樣在有源矩陣基片上直接使光導電體層疊層的結構，當光導電體層不合格時，便會造成下面的有源矩陣基片也被浪費，而本發(fā)明則不同，可選擇兩者都是合格品的有源矩陣基片和對置基片進行組合。
所以，本發(fā)明不限于上述光導電體材料或傳感器結構，還可用于其他光導電體材料或傳感器結構的二維圖像檢像器。例如，上述實施例1至4中，作為光導電體層舉例示出的是采用X射線靈敏度出色的CdTe或CdZnTe多晶的結構，但除此以外還可采用a-Se或a-Si等其他半導體材料作為光導電體層。而對置基片一側(cè)結構也可以是將X射線變換為可見光的變換層(例如CsI)和可見光傳感器相組合的結構。
本發(fā)明二維圖像檢像器如上文所述，包括由排列成柵格狀的電極配線、設于每一格點的多個開關元件、和包含通過該開關元件與上述電極配線連接的像素電極在內(nèi)的電荷儲存電容所組成的像素陣列層；與所述像素陣列層幾乎整面相對形成的電極部；形成于上述像素陣列層和電極部之間、具有光導電性的半導體層，該二維圖像檢像器構成為，其中包括包含上述像素陣列層的有源矩陣基片；和包含上述電極部和半導體層的對置基片，兩基片配置成上述有源矩陣基片的像素陣列層同上述對置基片的半導體層相對，上述兩基片由僅在像素陣列層和半導體層相對面法線方向上具導電性的各向異性導電粘接材料連接。
此外，最好構成為上述半導體層對放射線具有靈敏度。
此外，最好上述半導體層由CdTe或CdZnTe化合物半導體等制成。
此外上述二維圖像檢像器中，最好上述各向異性導電材料是導電粒子分散于絕緣性粘接劑中而成的各向異性導電粘接劑。
因此，上述二維圖像檢像器用各向異性導電粘接材料連接包含像素陣列層的有源矩陣基片和包含電極部和半導體層的對置基片，因而可分別制作上述有源矩陣基片和對置基片。因此，可達到這樣的效果，將以往根據(jù)半導體層成膜溫度和有源矩陣基片上開關元件耐熱性的關系而不能用的材料，用于上述半導體層。此外還可達到這樣的效果，將上述半導體層做成對X射線具有靈敏度的構成，來實現(xiàn)對于放射線的二維圖像檢像器。
具體來說，將對X射線等放射線靈敏度(S/N比)比以往所用的a-Se高的CdTe或CdZnTe化合物半導體用于上述半導體層，可以與以往相比提高二維圖像檢像器的響應性。
這時，可以將電極部所加的電壓設定得比以往低，因而可以省略以往在半導體層和電極部之間為防護高電壓設置的電介質(zhì)層。上述現(xiàn)有構成，即在半導體層和電極部之間設有電介質(zhì)層的構成，由于需要每一幀除去該電介質(zhì)層殘留電荷的程序，因而只可對靜止圖像進行檢出。但本發(fā)明二維圖像檢像器可省略上述電介質(zhì)層，因而具有能夠檢出活動影像這種效果。
此外，上述有源矩陣基片和對置基片這兩層基片可由各向異性導電材料連接，因而有源矩陣基片每一像素可確保電氣絕緣性，能夠以電氣和物理方式連接有源矩陣基片上的像素電極和對置基片的半導體層，而相鄰像素間不會發(fā)生于擾。
對于這種各向異性導電材料，可采用導電粒子分散于絕緣性粘接劑中而成的各向異性導電粘接劑。用上述各向異性導電粘接劑時，通過例如如上下基片間充填各向異性導電粘接劑并加以壓接，在相鄰基片間由上述導電粒子給出導電性，而在相鄰電極間則給出絕緣性。因而，具有能夠獲得良好的各向異性導電特性這種效果。
此外，可采用糊狀粘接劑作為上述各向異性導電粘接劑。因此，即便對于大面積基片，也具有可容易地利用網(wǎng)板印刷法涂覆粘接劑這種效果。
此外，還可以將膜狀粘接劑用于上述各向異性導電粘接劑。象這樣用厚度均勻性好的膜狀粘接劑作為上述各向異性導電粘接劑粘合大面積基片時，也具有很容易實現(xiàn)粘接劑厚度均勻這種效果。
還可利用熱可塑型粘接劑作為上述各向異性導電粘接劑。這樣，由于利用熱可塑型粘接劑作為上述各向異性導電粘接劑，一旦進行加熱處理粘接了兩層基片后，發(fā)現(xiàn)有源矩陣基片和對置基片當中某一基片不合格時，可通過再次進行加熱處理，使粘接劑軟化，來剝離所粘接的兩基片。也就是說，具有容易進行返工這種效果。
此外還可以將光硬化型粘接劑用作上述各向異性導電粘接劑，這時，最好還將上述像素電極形成為透明電極。這樣，由于利用光硬化型粘接劑作為上述各向異性導電粘接劑，因而有源矩陣基片和對置基片這兩層基片粘合時不需要加熱處理。因此，粘合面積相對較大的有源矩陣基片和對置基片時，兩基片熱膨脹系數(shù)盡管有差異，但不需要加熱處理。因此達到這樣的效果，不會發(fā)生膨脹差所造成的基片隆起或粘接面剝離。
此時，上述像素電極為透明電極的話，可從有源矩陣基片一側(cè)通過像素電極對光硬化型的上述各向異性導電粘接劑進行光照射。
最好在上述對置基片半導體層表面與上述有源矩陣基片上形成的多個像素電極相對應形成多個連接電極。
利用這種構成，對置基片上半導體像素間靠多個上述連接電極與有源矩陣基片上形成的多個像素電極相對應但電氣上相互隔離，因而放射線或光線入射在半導體內(nèi)產(chǎn)生的電荷僅僅為入射位置所對應的連接電極收集，不會蔓延至周圍像素。因此，具有抑制電氣干擾這種效果。
上述各像素電極的面積最好比上述各連接電極的面積小。這樣，通過在對置基片上半導體層一側(cè)形成1像素內(nèi)尺寸盡可能大的連接電極，可高效率地收集X射線或光線入射在半導體內(nèi)所產(chǎn)生的電荷。同時，通過按比該連接電極小的尺寸形成有源矩陣基片一側(cè)像素電極，可達到這樣的效果，有源矩陣基片與對置基片粘合時即便存在位移，也能抑制相鄰像素間的電氣干擾。
此外，還可構成為，在上述有源矩陣基片或上述對置基片內(nèi)至少某一側(cè)基片的連接表面，與上述有源矩陣基片上形成的多個像素電極相對應形成多個凸電極。
因此，用各向異性導電材料粘合有源矩陣基片和對置基片時，由于壓力集中于上述凸電極部分，因而可達到減小粘合連接時所需的壓力這種效果。而且，上述凸電極可確保兩者的間隙作為過剩粘接劑或粘合時所混入氣泡的退路，因而同時達到這樣的效果，可獲得利用率高且可靠性好的電極連接。
此外，還達到這樣的效果，上述對置基片通過使具有光導電性的半導體層本身構成為支承基片，可利用等離子法、梯度凝固法和移動加熱法等所得到的晶體性半導體基片作為上述半導體層。
而且，上述對置基片也可以構成為，設置讓檢出光或檢出放射線透射的基片作為支承基片，在該支承基片上形成具光導電性的半導體層。利用這種構成，上述對置基片以可讓檢測出光或檢出放射線透過的基片作為支承基片，并在該支承基片上形成具光導電性的半導體層，因而達到可增強對置基片本身強度這種效果。
而本發(fā)明的二維圖像檢像器制造方法，如上文所述，該二維圖像檢像器包括由排列成柵格狀的電極配線、設于每一格點的多個開關元件、和包含通過該開關元件與上述電極配線連接的像素電極在內(nèi)的電荷儲存電容所組成的像素陣列層；與上述像素陣列層幾乎整面相對形成的電極部；形成于上述像素陣列層和電極部之間、具光導電性的半導體層，該二維圖像檢像器制造方法包括制作包含上述像素陣列層的有源矩陣基片的第一工序；制作包含上述電極部和半導體層的對置基片的第二工序；用僅在像素陣列層和半導體層相對面法線方向上具導電性的各向異性導電材料連接上述兩基片，以便兩基片配置成上述有源矩陣基片的像素陣列層與上述對置基片的半導體層相對的第三工序。
這樣，通過上述第一和第二工序分別制作包含像素陣列層的有源矩陣基片和包含電極部和半導體層的對置基片，然后在第三工序由各向異性導電材料連接兩基片。所以不需要象以往在已形成有像素陣列層的基片上重新形成半導體層。因此達到這樣的效果，可將以往不能用的材料例如CdTe或CdZnTe化合物半導體用于上述半導體層。
如上所述的半導體材料與以往所用的a-Se相比，對X射線等放射線的靈敏度(S/N比)較高，因而將CdTe或CdZnTe化合物半導體用于上述半導體層時，二維圖像檢像器的響應性提高，而且還能夠檢出活動影像。
上述第三上序，采用導電粒子分散于粘接劑中的各向異性導電粘接劑作為上述各向異性導電材料，將該各向異性導電粘接劑涂覆或轉(zhuǎn)印至上述有源矩陣基片和對置基片至少某一側(cè)表面后，使兩基片粘合連接。
這樣，上述各向異性導電材料采用各向異性導電粘接劑，有源矩陣基片和對置基片采用該導電性粘接劑粘合。所以達到這樣的效果，粘合大面積有源矩陣基片和對置基片時，也能很方便地涂覆或轉(zhuǎn)印各向異性導電粘接劑，可方便地進行上述兩基片的粘接。
此外，上述各向異性導電粘接劑還構成為可涂覆或轉(zhuǎn)印與上述導電粒子直徑大致相等的厚度。因此達到這樣的效果，粘合面大致平整的基片互相粘合時，還可將多余的粘接劑的流動抑制為最低限度，取得良好的各向異性導電特性。
上述第三工序，將熱硬化型各向異性導電粘接劑或熱可塑性各向異性導電粘接劑用于上述各向異性導電粘接劑，粘合上述有源矩陣基片和對置基片時，通過使兩基片經(jīng)過加熱輥之間來粘合。
因此，粘合大面積有源矩陣基片和對置基片時，也不需要加壓力作用于基片整面，因而不需要大型的油壓機裝置等，而可以用相對較小型加壓裝置。因此達到這樣的效果，可以使上述兩基片粘合工序和該粘合工序所用裝置得到簡化。
上述第三工序利用熱硬化型各向異性導電粘接劑或熱可塑型各向異性導電粘接劑作為上述各向異性導電粘接劑，粘合上述有源矩陣基片和對置基片時，也可以靠加壓裝置的熱壓接來粘合兩基片。
這樣，利用加壓裝置的熱壓接來粘合上述兩基片，因而達到這樣的效果，可將通用的熱加壓裝置用于基片粘合工序。
此外，上述加壓裝置還可采取高壓裝置，因而達到這樣的效果，在粘合大面積基片的場合也能夠獲得均勻的加壓。
上述第三工序?qū)⒐庥不透飨虍愋詫щ娬辰觿┯糜谏鲜龈飨虍愋詫щ娬辰觿辰由鲜鲇性淳仃嚮蛯χ没瑫r，也可以在兩基片粘合后從有源矩陣基片一側(cè)進行光照射，來粘接上述兩基片。
因此，例如通過用透明電極形成有源矩陣基片的像素電極，并從有源矩陣基片一側(cè)對粘接劑進行光照射，從而不需要熱處理就可使有源矩陣基片和對置基片粘合。因此達到這樣的效果，粘合相對較大面積的基片時，盡管兩基片熱膨脹系數(shù)存在差異，但不會發(fā)生加熱處理造成的熱膨脹差異所引起的基片隆起或粘接面剝離。
本發(fā)明具體說明中記載的具體實施例使得本發(fā)明技術內(nèi)容得到清楚說明，但不應狹義解釋為僅限于這些具體例，可以在本發(fā)明構思和權利要求書范圍內(nèi)作種種修改進行實施。
權利要求
1．一種二維圖像檢像器，其特征在于，該檢像器包括具有開關元件(5)和包含與該開關元件連接的像素電極(16,26)在內(nèi)的電荷儲存電容(4)的有源矩陣基片(1,22)；和具有電極層(19)和具光導電性的半導體層(18,29)的對置基片(2,27,30)，所述有源矩陣基片和所述對置基片這兩層基片設置成所述電荷儲存電容和所述半導體層相對，還包括設于所述兩層基片間與這兩層基片連接的連接層(3)。
2．如權利要求1所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述連接層僅在所述電荷儲存電容和所述半導體層相對面的法線方向上具有導電性。
3．如權利要求1或2所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述半導體層由晶體或多晶材料制成，并且對X射線的靈敏度優(yōu)良。
4．如權利要求3所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述半導體層由CdTe或CdZnTe化合物半導體制成。
5．如權利要求1至4中任一項所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述對置基片在所述半導體層上與所述有源矩陣基片各像素電極相對應的位置，分別具有連接電極(6)。
6．如權利要求5所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述像素電極面積比所述連接電極面積小。
7．如權利要求1至6中任一項所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述對置基片在所述半導體層上具有防止電荷從某一面注入的絕緣性電荷阻止層(20)。
8．如權利要求7中所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述對置基片在所述電荷阻止層上與所述有源矩陣基片各像素電極相對應的位置，分別具有連接電極。
9．如權利要求1至8中任一項所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述對置基片在所述電極層和所述半導體層之間具有電荷阻止層。
10．如權利要求1至9中任一項所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述連接層由絕緣性粘接劑(7)和分散于該粘接劑中的導電粒子(8)制成，具有各向異性導電性。
11．如權利要求10所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述粘接劑具有熱硬化性。
12．如權利要求10所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述粘接劑具有熱可塑性。
13．如權利要求10所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述粘接劑具有光硬化性。
14．如權利要求10所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述粘接劑為糊狀。
15．如權利要求10所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述粘接劑為膜狀。
16．如權利要求1至15中任一項所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述有源矩陣基片具有控制電極配線(10)和源電極配線(11)，所述控制電極配線、所述源電極配線和所述開關元件(5)幾乎全部為絕緣性保護膜(24)所覆蓋。
17．如權利要求16所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述像素電極(26)配置在所述絕緣性保護膜上。
18．如權利要求1至17中任一項所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述對置基片在所述電極層未形成半導體層一側(cè)表面上具有對放射線或光具透射性的支承基片(28)。
19．如權利要求1至17中任一項所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述半導體層(18)可兼用作支承基片。
20．如權利要求5或8所述的二維圖像檢像器，其特征在于，在所述連接電極上與所述像素電極相對應設有凸電極(31)。
21．如權利要求1至19中任一項所述的二維圖像檢像器，其特征在于，在所述像素電極上設有凸電極(31)。
22．如權利要求1至21中任一項所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述半導體層對放射線具有光導電性。
23．如權利要求1至21中任一項所述的二維圖像檢像器，其特征在于，所述半導體層對可見光或紅外光具有光導電性，而所述電極層對可見光或紅外光具有透射性。
24．一種二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，包括以下步驟(a)制備具有開關元件(5)和包含像素電極(16,26)在內(nèi)的電荷儲存電容(4)的有源矩陣基片(1,22)的步驟；(b)制備具有電極層(19)和顯示光導電性的半導體層(18,29)的對置基片(2,27,30)的步驟；和(c)利用具有各向異性導電性的連接層(3)使所述有源矩陣基片和所述對置基片粘合的步驟。
25．如權利要求24所述的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，所述步驟(c)中，利用導電粒子(8)分散于粘接劑(7)中的各向異性導電粘接劑作為所述連接層，對所述有源矩陣基片和所述對置基片中任意一方涂覆或轉(zhuǎn)印所述各向異性導電粘接劑。
26．如權利要求25所述的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，所述步驟(c)中，按與所述導電粒子直徑大致相等的厚度涂覆或轉(zhuǎn)印所述各向異性導電粘接劑。
27．如權利要求25或26所述的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，所述步驟(c)中，利用熱硬化型或熱可塑型粘接劑作為所述各向異性導電粘接劑，使相對配置的所述有源矩陣基片和對置基片在一對加熱輥子(21)間通過，來加熱壓接兩基片。
28．如權利要求25或26所述的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，所述步驟(c)中，利用熱硬化型或熱可塑型粘接劑作為所述各向異性導電粘接劑，用加壓裝置熱壓接相對配置的所述有源矩陣基片和對置基片。
29．如權利要求28所述的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，所述加壓裝置為熱壓裝置。
30．如權利要求25或26所述的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，所述步驟(c)中，利用光硬化型粘接劑作為所述各向異性導電粘接劑，在所述有源矩陣基片和對置基片粘合狀態(tài)下從有源矩陣基片一側(cè)進行光照射。
31．如權利要求24至30中任一項所述的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，所述步驟(a)包括(d)形成控制電極配線(10)、源電極配線(11)、開關元件和電荷儲存電容電極(12)的步驟；(e)形成絕緣性保護膜(24)以幾乎全部覆蓋所述控制電極配線、所述源電極配線、所述開關元件和所述電荷儲存電容電極的步驟；(f)在所述絕緣性保護膜規(guī)定位置形成通孔(25)的步驟；和(g)在所述絕緣性保護膜上形成像素電極(26)的步驟。
32．如權利要求24至31中任一項所述的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，所述步驟(b)包括(h)在電極層上形成半導體層的步驟；(i)在所述半導體層上形成絕緣性電荷阻止層(20)以阻止電荷從某一面進入的步驟；和(j)在所述電荷阻止層上與有源矩陣基片像素電極相對應形成連接電極(6)的步驟。
33．如權利要求32所述的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，所述步驟(h)之前，包括在對于放射線或光具透射性的支承基片(28)上形成電極層的步驟。
34．如權利要求31或32所述的二維圖像檢像器制造方法，其特征在于，所述步驟(j)以后，包括在連接電極上與有源矩陣基片像素電極相對應形成凸電極(31)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的二維圖像檢像器,用各向異性導電粘接劑粘接具有電荷儲存電容和TFT的有源矩陣基片和具有半導體基片的對置基片。因此,上述TFT不必在已形成的有源矩陣基片上成膜形成半導體層便可完成,從而能夠采用CdTe或CdZnTe等。因此,通過將CdTe或CdZnTe等用于具光導電性的半導體層材料,響應性可得到改善,還可適應活動影像。
文檔編號H01L31/09GK1224244SQ9910126
公開日1999年7月28日 申請日期1999年1月20日 優(yōu)先權日1998年1月20日
發(fā)明者和泉良弘, 寺沼修, 四宮時彥, 佐藤敏幸, 德田敏 申請人:夏普株式會社, 株式會社島津制作所