根据本发明专利技术的辐射检测设备包括：包括设置在绝缘衬底上的开关元件和设置在开关元件上以将辐射或光转换为电载流子的转换元件的像素，其中开关元件和转换元件彼此连接，像素以矩阵的方式二维地设置在绝缘衬底上；与在绝缘衬底上在行方向上设置的多个开关元件公共地连接的栅极布线；与在列方向上设置的多个开关元件公共地连接的信号布线；以及设置在开关元件和转换元件之间的多个绝缘膜，其中栅极布线和信号布线中的至少一个被设置成置于多个绝缘膜之间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种辐射检测设备，该辐射检测设备在像素中包括将辐射或光转换为电载流子的转换元件和作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)。
技术介绍
辐射检测设备特别适合用作检测辐射的辐射检测设备，并且用作医疗诊断设备、无损检查设备和使用辐射的分析设备等。因此，在本说明书中，假设可见光等、作为通过放射性衰变发射的粒子(包括光子)所产生的波束的α射线、β射线、γ射线等、以及具有与比如X射线、微粒子射线、宇宙射线等粒子的能量相同强度的能量的波束都被包括在辐射中。最近以下方面正在被迅速推进在绝缘衬底上形成了TFT的TFT矩阵显示板的尺寸的增大和对TFT矩阵显示板的驱动速度的加速。使用TFT的液晶显示板的制造技术被用于包括半导体转换元件的面传感器(例如，辐射检测设备)，每个半导体转换元件将比如X射线的辐射转换为电信号。作为这种半导体转换元件，例如，有一种设置了波长转换层(例如，荧光体层)的半导体转换元件，该波长转换层在半导体转换元件的表面上执行从比如X射线的辐射到比如可见光的光的波长转换以执行光的光电转换，还有使用执行辐射到电信号的直接转换的半导体转换材料的半导体转换元件等。在衬底上二维地设置有这种半导体转换元件和从半导体转换元件中读取电信号以读取辐射照射量的TFT，在这种衬底上，检测照射到每个像素的辐射量或者从辐射转换的光量。虽然通过检测更多的照射量可以提供高度灵敏的辐射检测设备，但是为此目的需要在保持TFT的性能的同时通过有效地使用整个空间来设置半导体转换元件。因此，在已有技术中，已经提出了这样的方案在形成了TFT阵列之后，半导体转换元件层叠在TFT阵列上以防止TFT造成的孔径比损失并提高了灵敏度。作为其实例，日本专利申请公开第2004-15002号描述了半导体转换元件被设置在TFT之上。平面化层形成在TFT的源极电极和漏极电极上，半导体转换元件形成在平面化层之上。平面化层的提供减少了在TFT和半导体转换元件之间的电容性耦合，因此可能在TFT和每个布线上形成半导体转换元件。通过采用这种结构，提高了半导体转换元件的孔径比。
技术实现思路
然而，因为例如以辐射检测设备的移动图像射线照相传感器在辐射的照射量非常小的区域中执行射线照相，因此需要从半导体转换元件中精确地读取微小的信号。因而，需要进一步升高辐射检测设备的S/N比。它已经通过如下方式实现例如使用平面化层并在平面化层上提供半导体转换元件来加大半导体转换元件的孔径比并增强半导体转换元件的灵敏度。因此，需要进一步减小噪声以提高S/N比。为此，要求减小信号布线和栅极布线的电容。本专利技术涉及在辐射检测设备中通过减小在信号布线和栅极布线之间的寄生电容来提高灵敏度和减小噪声，该辐射检测设备二维地设置像素，每个像素由一对转换元件和开关元件构成，该转换元件将光或不包括光的辐射转换为电载流子。此外，本专利技术的目的是通过减小在转换元件和布线之间的寄生电容提高灵敏度和减小噪声。此外，本专利技术提供了一种在执行高速驱动的移动图像的高速射线照相的情况下即使入射辐射或入射光的电平较低时仍然能够获取良好的图像的高S/N比的转换器件。为解决上述的问题，根据本专利技术的辐射检测设备包括包括开关元件和转换元件的像素，所说的开关元件设置在绝缘衬底上，所说的转换元件设置在所说的开关元件之上以将辐射转换为电载流子，其中所说的开关元件和所说的转换元件彼此连接，并且所说的像素以矩阵的方式二维地设置在所说的绝缘衬底上；与在所说的绝缘衬底上沿行方向设置的每个开关元件公共地连接的栅极布线；与沿列方向设置的每个开关元件公共地连接的信号布线；以及设置在所说的开关元件和所说的转换元件之间的多个绝缘膜，其中所说的栅极布线和所说的信号布线中的至少一个被设置成置于所说的多个绝缘膜之间。此外，在本说明书中，将辐射转换为电载流子的转换元件意味着接收比如可见光、红外光等光以及比如X射线、α射线、β射线、γ射线等辐射以将所接收的光和所接收的辐射转换为电载流子的元件。转换元件包括将比如可见光、红外光等光转换为电载流子的光电转换元件和由作为半导体层的非晶硒等制成的将比如X射线等辐射直接转换为电载流子的元件。从下文结合附图的描述中将会清楚本专利技术的其它特征和优点，在附图中相似的参考符号在整个附图中表示相同或相似的部件。附图说明并入在说明书中并作为说明书的一部分的附图说明了本专利技术的实施例，并连同下文的描述一起用于解释本专利技术的原理。附图1所示为根据本专利技术的第一实施例的辐射检测设备的像素的平面视图。附图2所示为沿着附图1中的线2-2截取的剖视图。附图3所示为根据本专利技术第一实施例的辐射成像设备的简化的等效电路图。附图4所示为根据本专利技术第二实施例的辐射检测设备的像素的平面视图。附图5所示为沿着附图4中的线5-5截取的剖视图。附图6所示为附图4和5中所示的本专利技术的辐射成像设备的简化的等效电路图。附图7所示为根据本专利技术的第二实施例的辐射检测设备的像素的另一平面视图，它是与附图4中所示视图不同的视图。附图8所示为沿着附图7中的线8-8截取的剖视图。附图9所示为根据本专利技术的第二实施例的辐射检测设备的像素的进一步的平面视图，它是与附图4和7中所示视图不同的视图。附图10所示为在附图9中所示的本专利技术的辐射成像设备的简化的等效电路图。附图11所示为根据本专利技术的第三实施例的辐射检测设备的像素的平面视图。附图12所示为沿着在附图11中的线12-12的剖视图。附图13所示为根据本专利技术的第三实施例的辐射成像设备的简化的等效电路图。附图14所示为沿着对应于在附图1中所示的线2-2的线截取的、根据本专利技术的第四实施例的辐射检测设备的像素的剖视图。附图15所示为在设置了附图14中所示的第一和第二绝缘膜的区域和没有设置第一和第二绝缘膜的区域的边界部分的剖视图。附图16所示为根据本专利技术的第五实施例的辐射检测设备的像素的平面视图。附图17所示为沿着附图16中的线17-17截取的剖视图。附图18所示为根据本专利技术的第六实施例的辐射成像设备的简化的等效电路图。附图19所示为在根据本专利技术的第六实施例的辐射成像设备的位于衬底上的像素区和外围电路之间的关系的原理图。附图20所示为根据本专利技术的第六实施例的辐射检测设备的另一简化的等效电路图，该附图与在附图13中所示的附图不同。附图21所示为根据本专利技术的第六实施例的辐射检测设备的像素的平面视图。附图22所示为沿着附图16中的线22-22截取的剖视图。附图23A和23B所示为根据本专利技术的(X射线)辐射成像设备的封装实例的示意性结构图，附图23A是平面视图，附图2B是剖视图。附图24所示为将根据本专利技术的辐射成像设备的实例应用到辐射成像系统的视图。附图25所示为根据本专利技术的第八实施例的辐射检测设备的像素的平面视图。附图26所示为沿附图25中的线26-26截取的剖视图。具体实施例方式在下文中，参考附图描述本专利技术的优选实施例。虽然下文的实施例是针对构成辐射检测设备的情况描述的，但是本专利技术的辐射检测设备并不限于将例如X射线、α射线、γ射线等辐射转换为电载流子的辐射检测设备，而是也可以作为将比如可见光、红外光等光转换为电信号的光电转换设备应用。此外，辐射成像设备是包括传感器衬底和外围电路的设备，该传感器衬底和外围电路可以被看作辐射检测设备。(第一实施例)首先，描述本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种辐射检测设备，包括：包括开关元件和转换元件的像素，所说的开关元件设置在绝缘衬底上，所说的转换元件设置在所说的开关元件之上以将辐射转换为电载流子，其中所说的开关元件和所说的转换元件彼此连接，并且所说的像素以矩阵的方式二维地设置在所 说的绝缘衬底上； 与在所说的绝缘衬底上沿行方向设置的每个开关元件公共地连接的栅极布线；与沿列方向设置的每个开关元件公共地连接的信号布线；以及设置在所说的开关元件和所说的转换元件之间的多个绝缘膜，其中所说的栅极布线和所 说的信号布线中的至少一个被设置成置于所说的多个绝缘膜之间。
【技术特征摘要】
JP 2005-8-31 2005-251609;JP 2005-8-31 2005-251610;1.一种辐射检测设备，包括包括开关元件和转换元件的像素，所说的开关元件设置在绝缘衬底上，所说的转换元件设置在所说的开关元件之上以将辐射转换为电载流子，其中所说的开关元件和所说的转换元件彼此连接，并且所说的像素以矩阵的方式二维地设置在所说的绝缘衬底上；与在所说的绝缘衬底上沿行方向设置的每个开关元件公共地连接的栅极布线；与沿列方向设置的每个开关元件公共地连接的信号布线；以及设置在所说的开关元件和所说的转换元件之间的多个绝缘膜，其中所说的栅极布线和所说的信号布线中的至少一个被设置成置于所说的多个绝缘膜之间。2.根据权利要求1的辐射检测设备，其中所说的信号布线的多根导线被设置到在一列上的所说的多个开关元件，几乎相同的数量的所说的开关元件与在一列上的所说的信号布线的所说的多根导线中的每根连接。3.根据权利要求1的辐射检测设备，其中所说的开关元件是基于由所说的转换元件对辐射的转换产生的电载流子的转移开关元件，所述转移开关元件的一个电极连接到所述信号布线，所述转移开关元件的另一个电极连接到所述转换元件，所述栅极电极连接到第一栅极布线，和所说的辐射检测设备进一步包括连接到所说的转换元件的复位开关元件，其中一行的多个所说的复位开关元件与第二栅极布线公共地连接，所述复位开关元件的一个电极连接到复位布线，所述复位开关元件的另一个电极连接到所述转换元件，栅极电极连接到第二栅极布线；和在行方向或列方向上与所说的多个复位开关元件共同地连接的复位布线。4.根据权利要求1的辐射检测设备，其中所说的多个绝缘膜由三层或更多层构成，每个所说的布线由设置在所说的不同的绝...
【专利技术属性】
技术研发人员：渡边实，望月千织，野村庆一，石井孝昌，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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