JP2006196525A - 光または放射線用検出器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体層と画素電極とを品質よく電気的に接続することができる光または放射線用検出器及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 放射線が入射されると、半導体層７は電荷を生成する。この電荷を、異方導電性シート５を介して画素電極１３が収集する。ここで、異方導電性シート５の基材３１は硬化されて成形されている。そのため、厚み方向に配向配置される導電性粒子３３によって、すでに導電路が一方向に形成されている。よって、異方導電性シート５を配置することで、画素電極１３への加工を要することなく、導電路が形成される。したがって、半導体層７内で電荷が生成された位置に対向する画素電極１３によって、その電荷が収集される。このため、電荷の位置情報が失われることがなく、半導体層７と画素電極１３とを品質よく電気的に接続する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、医用分野、産業分野等に用いられる光または放射線用検出器およびその製造方法に係り、特に、半導体層と画素電極とを電気的に接続する技術に関する。

従来、光または放射線用検出器は、光または放射線に感応して電荷を生成する半導体層を有する検出基板と、この電荷を収集する画素電極を有するアクティブマトリクス基板とを備えている。両者は、メッキ工程またはスタッドバンプ工程によって形成されたバンプにより電気的に接続される。具体的には、はんだの突起電極をいずれか一方の基板に形成する。この基板を高温に加熱するともに、この基板に対向させた他方の基板と接合する。このとき、はんだの融着により各基板に形成されている半導体層と画素電極は接続される（非特許文献１参照）。

画素電極が高密度化かつ微細化する中で、画素電極にバンプを精度よく形成するのは困難になってきている。また、半導体層内にはんだ等のバンプの材料が拡散し、半導体層の特性劣化を招くおそれがある。

そこで、検出基板とアクティブマトリクス基板との間に導電性接着材を介在させて、両基板を接続する検出器が提案されている（特許文献１参照）。これによれば、アクティブマトリクス基板上に形成されるスイッチング素子等への熱負荷を低減できる等の効果がえられている。

特開２０００−２２１２０号公報 F.Glasser,et al.,"Recent developments on a CdTe based X-ray detector for digital radiography",SPIE Medical Imaging 1997 Vol.3032 p513-519

しかしながら、本発明者は、上述の導電性接着剤による技術とは別途に、バンプ接続に替わる技術を鋭意検討した。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、半導体層と画素電極とを品質よく電気的に接続することができる光または放射線用検出器及びその製造方法を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、光または放射線に感応して電荷を生成する半導体層と、前記半導体層の一方の側に対向して分割配置され、前記半導体層によって生成される電荷を収集する画素電極と、を備える光または放射線用検出器において、電気絶縁性および弾性を有する基材と、前記基材内に形成されて、前記基材の表裏面間を厚み方向に導通する複数個の導電路と、を有する異方導電性シートを備え、前記半導体層と前記画素電極との間に前記異方導電性シートを配置して、前記半導体層および前記画素電極を、前記導電路を介して電気的に接続することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、半導体層に光または放射線が入射されると、これに感応して半導体層は電荷を生成する。この電荷を、異方導電性シートを介して画素電極が収集する。異方導電性シートは、すでに硬化して成形されているものであり、導電路を形成する等のために加工を要するものは含まれない。ここで、硬化とは熱硬化や光硬化を含むので、加工とは具体的には加熱や光照射等が含まれる。したがって、この異方導電性シートにはすでに精度よく導電路が形成されており（低抵抗な導電路が所望の位置に配置されており）、異方導電性シートを配置する際に、電極上に導電路を形成する微細なプロセスが必要ない。

さらに、導電路は異方導電性シートの厚み方向にのみ形成されている。よって、半導体層およびこれに対向して配置される画素電極の対抗面に対して法線方向に導電路が形成されることになる。このため、半導体層内で電荷が生成された位置に対向する画素電極によって、その電荷が収集される。言い換えれば、クロストークが発生しない。このため、半導体層で発生した電荷の２次元位置情報が失われることがない。

また、異方導電性シートは弾性を有する。よって、異方導電性シートと接する半導体層または画素電極の面が平坦ではない場合であっても、それらの平坦度のバラつきや、歪み、反り等を異方導電性シートが吸収する。よって、異方導電性シートの表裏面において、半導体層および画素電極は導電路と確実に接続することができる。

したがって、半導体層と画素電極との間の電気的接続を品質よく行うことができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光または放射線用検出器において、前記異方導電性シートは非接着性であり、前記半導体層と前記画素電極とにより前記異方導電性シートを狭持して、前記半導体層と前記画素電極とが、それぞれ前記異方導電性シートの表裏面と面接触していることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、異方導電性シートは非接着性である。そして、半導体層および画素電極により両側から挟むように異方導電性シートを保持するのみの簡易な構造である。また、半導体層、異方導電性シート、画素電極は、相互に固着されていないので容易に分離でき、リワーク性に優れた光または放射線検出器とすることができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の光または放射線用検出器において、前記基材は成形されたゴムであることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項３に記載の発明によれば、ゴムは電気絶縁性及び弾性に優れているので、基材として好適である。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光または放射線用検出器において、前記導電路は、厚み方向に並ぶ複数個の導電性粒子であることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、半導体層と画素電極と間に好適な導電路を形成することができる。なお、「厚み方向に並ぶ」とは、常に、複数個の導電性粒子が互いに接触している状態を含む。また、複数個の導電性粒子の間に微小間隔が形成されており、異方導電性シートの表裏面に配置される半導体層または画素電極を感圧したときに、これらの導電性粒子が互いに接触するように構成されている導電路も含む。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光または放射線用検出器において、前記導電性粒子は、プラスチックの表面を金属で被覆した粒子、または金属粒子であることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、低抵抗な導電路を形成することができる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光または放射線用検出器において、前記導電路は、厚み方向に貫通する導電性線材であることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項６に記載の発明によれば、半導体層と画素電極と間に好適な導電路を形成することができる。

また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の光または放射線用検出器において、前記導電性線材は、前記異方導電性シートの表裏面のうち少なくとも片方の面から突出していることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項７に記載の発明によれば、導電性線材を突出させることで、より確実に半導体層または画素電極に導電路を接触させることができる。

また、請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の光または放射線用検出器において、前記導電性線材は、金属を金メッキしたもの、またはカーボンであることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項８に記載の発明によれば、低抵抗な導電路を形成することができるとともに、半導体層内に導電性線材の物質が拡散することを防止できる。よって、リーク電流が増大する等の半導体層の劣化を防止することができる。

また、請求項９に記載の発明は、光または放射線に感応して電荷を生成する半導体層を含む検出基板と、分割配置され、前記半導体層によって生成される電荷を収集する画素電極を含むアクティブマトリクス基板と、を備える光または放射線用検出器の製造方法であって、前記検出基板を作成する過程と、前記アクティブマトリクス基板を作成する過程と、電気絶縁性および弾性を有する基材と、前記基材内に形成されて、前記基材の表裏面間を厚み方向にのみ導通する複数個の導電路とを有する異方導電性シートを、前記検出基板とアクティブマトリクス基板とによって、常温において狭持して、前記半導体層および前記画素電極をそれぞれ前記異方導電性シートの表裏面に面接触させる過程とを備えたことを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項９に記載の発明によれば、検出基板とアクティブマトリクス基板とが、それぞれ個別に作成される。そして、作成した検出基板とアクティブマトリクス基板とにより、異方性導電性シートを常温において狭持する。すなわち、加熱処理等が不要のため、製造工程が簡略化でき、製造コストも抑えることができる。

また、半導体層および画素電極をそれぞれ異方導電性シートの表裏面に面接触させることで、請求項１に記載のとおり、半導体層と画素電極との間の電気的接続を品質よく行うことができる。

なお、本明細書は、次のような光または放射線用検出器に係る発明も開示している。

（１） 請求項１に記載の光または放射線用検出器において、前記導電路の配置は、各画素電極間の位置関係に対応していることを特徴とする光または放射線用検出器。

前記（１）に記載の発明によれば、分割配置されている画素電極の位置関係に応じて導電路を配置することで、導電路を好適に画素電極と電気的に接続させることができる。

（２） 前記（１）に記載の光または放射線用検出器において、前記導電路の間隔は１００μｍ以下であることを特徴とする光または放射線用検出器。

前記（２）に記載の発明によれば、半導体層内で電荷が生成された位置に、より厳密に対向する画素電極によって電荷を収集することができる。よって、より精密な電荷の位置情報を得ることができる。

（３） 前記（１）に記載の光または放射線用検出器において、前記導電路の間隔は、前記画素電極の間隔よりも短いことを特徴とする光または放射線用検出器。

前記（３）に記載の発明によれば、異方導電性シートを半導体層と画素電極との間に配置する際に、導電路と画素電極との位置合わせをしなくても、好適に導電路を画素電極と電気的に接続させることができる。

（４） 請求項９に記載の光または放射線用検出器の製造方法において、前記導電路の間隔は、前記画素電極の間隔よりも短いことを特徴とする光または放射線用検出器の製造方法。

前記（４）に記載の発明によれば、検出基板とアクティブマトリクス基板とによって異方導電性シートを狭持する過程で、導電路と画素電極との位置合わせをすることを要せずに、好適に導電路を画素電極と電気的に接続させることができる。

この発明に係る光または放射線用検出器およびその製造方法によれば、異方導電性シートに形成される導電路は、すでに品質良く形成されており、設置の際に画素電極上に導電路を形成する加工プロセスが必要ない。また、この導電路は、異方導電性シートの厚み方向に形成されているので、電荷の位置情報が失われることがない。また、異方導電性シートが有する弾性により、半導体層または画素電極の平坦度を吸収することができる。よって、異方導電性シートの表裏面において、半導体層および画素電極は導電路を介して高品質に接続することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。
図１（ａ）は、実施例１に係る放射線用２次元検出器（以下、単に「２次元検出器」という）の全体構成を示す平面図であり、（ｂ）はその断面図である。図２は、検出基板とアクティブマトリクス基板との接合部の一部を示す断面詳細図である。図３、図４は、アクティブマトリクス基板の等価回路をその断面または、その平面に対応させて示す回路図である。

本実施例にかかる２次元検出器は、大きく分けて、放射線（例えばＸ線）を検出して電荷を生成する検出基板１と、この検出基板１に対向して配置され、生成された電荷を読み出すアクティブマトリクス基板３と、これらの間に介在される異方導電性シート５とを備える。検出基板１は、放射線の入射側から共通電極９と半導体層７とを有している。また、アクティブマトリクス基板３は、絶縁基板１１と、この絶縁基板１１に形成される複数個の画素電極１３とを有する。さらに、絶縁基板１１の１側端部にゲートドライバ２３を、他の１側端部には増幅器２５を備えている。検出基板１とアクティブマトリクス基板３とは、それぞれこの発明における検出基板とアクティブマトリクス基板とに相当する。

検出基板１が有する半導体層７は、入射する放射線に感応して電荷を生成するとともに、支持基板として機能する。半導体層７の物質としては、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅといった化合物半導体を用いる。この半導体層７の厚みは０．５ｍｍである。この半導体層７は、蒸着法または昇華法、ＣＶＤ法、さらにブリッジマン法やグラディエンドフリーズ法、トラベルヒーティング法等によって、容易に形成することができる。なお、半導体層７の物質としては、これに限られない。たとえば、Ｓｉ、Ｓｅ、ＰｂＩ₂、ＨｇＩ₂、ＴｌＢｒ、Ａ−Ｓｅ等、公知の物質を適宜に選択できる。半導体層７は、この発明における半導体層に相当する。

共通電極９は、この半導体層７の一方面のほぼ全面に、放射線を透過しやすい金属によって形成されており、半導体層７にバイアス電圧を印加する。この金属としては、導電性ブラファイト、Ａｌ、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＩＴＯ、Ａｕ、Ｐｔ等が例示される。

図２、図３、図４を参照して、アクティブマトリクス基板３について、より詳しく説明する。アクティブマトリクス基板３は、絶縁基板１１上に画素電極１３のほか、コンデンサ１５と薄膜トランジスタ（Thin Film Transistors）１７と電極配線２１とが形成されている。

画素電極１３は、アクティブマトリクス基板３上に平面視、行列状に分割して配置されており、半導体層７によって生成される電荷を収集する。図４等では、便宜上、３行×３列のマトリクス構成を示しているが、実際は１５３６行×１５３６列のマトリクス構成等が例示される。画素電極１３は、この発明における画素電極に相当する。

この画素電極１３ごとにコンデンサ１５及び薄膜トランジスタ１７も分離して形成され、各画素電極１３にコンデンサ１５と薄膜トランジスタ１７のソースＳとが接続されている。コンデンサ１５は、画素電極１３が収集した電荷を蓄積する。また、薄膜トランジスタ１７は、コンデンサ１５に蓄積された電荷を取り出すスイッチング素子として機能する。

電極配線２１は、格子状に配列されている。電極配線２１のうち、図４において水平方向に敷設されているものを特にゲートバスライン２１ｘと、垂直方向に敷設されているものを特にデータバスライン２１ｙと区別する。

各ゲートバスライン２１ｘは、水平方向に１行分の各薄膜トランジスタ１７のゲートＧと接続されている。また、各データバスライン２１ｙは、垂直方向に１列分の各薄膜トランジスタ１７のドレインＤと接続されている。結果、各電極配線２１の格子点には、薄膜トランジスタ１７が個別に設けられていることになる。

各ゲートバスライン２１ｘの他端側は、ゲートドライバ２３と接続されている。ゲートドライバ２３は、いずれかのゲートバスライン２１ｘを選択してゲートパルスを通じる。なお、選択したゲートバスライン２１ｘに接続される薄膜トランジスタ１７は、ゲートパルスの供給を受けてオン状態に移行する。また、このとき、各データライン２１ｙには、オン状態に移行した薄膜トランジスタ１７を経由して読み出される電荷を通じる。

各データバスライン２１ｙの他端側は、それぞれ増幅器２５に接続されている。各増幅器２５は、各データバスライン２１ｙを通じる電荷を電圧信号に変換し、増幅する。

画素電極１３、コンデンサ１５、薄膜トランジスタ１７、電極配線２１は、以下のようにして絶縁基板１１上に形成される。

まず、絶縁基板１１としては無アルカリガラス基板が用いられ、コーニング社製＃７０５９や＃１７３７が例示される。

ゲートバスライン２１ｘは、この絶縁基板１１上にＴａ等の金属膜によって形成される。より詳しくは、Ｔａ等をスパッタ蒸着で約３０００Å成膜した後、所望の形状にパターニングして得られる。この時、同時にコンデンサ１５も形成される。なお、これらゲートバスライン２１ｘまたはコンデンサ１５の上面には、適宜に絶縁膜１９が形成される。この絶縁膜１９は、ＳｉＮ_XやＳｉＯ_XをＣＶＤ法で成膜したものである。

薄膜トランジスタ１７については、まずチャンネル部となるａ−Ｓｉ膜（ｉ層）とソースＳとドレインＤとのコンタクトを図るａ−Ｓｉ膜（ｎ⁺層）とを、ＣＶＤ法とパターニングにより形成する（図示省略）。次いで、ソースＳおよびドレインＤの電極をそれぞれ、ＴａやＡｌ等をスパッタ蒸着した膜をパターニングして形成する。以上より、薄膜トランジスタ１７を得る。

さらに、ソースＳの電極を形成するときに、画素電極１３も併せて形成する。また、ドレインＤの電極を形成するときに、データバスライン２１ｙも併せて形成する。

なお、平面視、アクティブマトリクス基板３から画素電極１３を除いた範囲に、絶縁保護膜（図示省略）を形成してもよい。この絶縁保護膜としては、ＳｉＮ_XやＳｉＯ_Xを用いたもののほか、無機の絶縁膜のほかに、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。

なお、薄膜トランジスタ１７はａ−Ｓｉを用いた逆スタガ構造として説明したが、これに限定されるものではなく、ｐ−Ｓｉを用いても良いし、スタガ構造としてもよい。また、アクティブマトリクス基板３は液晶表示装置を製造する過程と同様のプロセスで形成することができる。

最後に異方導電性シート５について説明する。図５（ａ）は異方導電性シート５の垂直断面詳細図であり、（ｂ）は半導体層７と画素電極１３とにより狭持されたときの異方導電性シート５の断面詳細図である。異方導電性シート５はシート状物であり、電気絶縁性および弾性を有する基材３１と、厚み方向（図３において垂直方向）に並ぶ複数個の導電性粒子３３とを有する。

基材３１は、液状ゴムに対して熱硬化処理を行って成形したものである。成形された硬化物は、非接着性である。液状ゴムとしては、シリコーンゴムを用いている。基材３１は、この発明における基材に相当する。

導電性粒子３３としては、プラスチックの表面を金属で被覆した粒子を用いている。ここで、被覆する金属としてはＡｕやＮｉ等が例示される。各導電性粒子３３は、微小間隔Ｄａを空けて異方導電性シート５の厚み方向に配向配置されている。また、異方導電性シート５の表裏面付近の導電性粒子３３は、基材３１から突出するように配置されている。そして、異方導電性シート５に圧縮する方向に力が加えられると、各導電性粒子３３が互いに接合されて厚み方向の導電性が発現する。なお、異方導電性シート５の厚み方向と異なる面内方向には導電性が発現しないように、基材３１によって電気的に絶縁されている。したがって、異方導電性シート５は、感圧して厚み方向にのみ導電路が形成される。なお、導電性粒子３３は、この発明における導電性粒子に相当する。また、この導電性粒子３３によって形成される導電路は、この発明における導電路に相当する。

以下では、それぞれ別個に作成された検出基板１とアクティブマトリクス基板３とを、その間に異方導電性シート５を介在させて、接合する方法について説明する。

検出基板１とアクティブマトリクス基板３とは、それぞれ半導体層７および画素電極１３が対向するように配置する。そして、これら両基板１、３の間隙に、異方導電性シート５を配置する。このとき、導電路の位置と画素電極１３の位置とを合わせるように、位置決めすることが望ましい。

そして、検出基板１及びアクティブマトリクス基板３の一方、または両方を押圧して接合する。この際、特に加熱等は不要であり、常温において行う。また、押圧している状態で、図６に示すように、検出基板１とアクティブマトリクス基板３との各端部同士を第１接着剤４１で接着して固定する。すなわち、第１接着剤４１は、異方導電性シート５を狭持した状態で、検出基板１とアクティブマトリクス基板３とを固定する固定手段として機能する。

ここで、第１接着剤４１としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、変性ウレタン樹脂等が例示される。

異方導電性シート５の表裏面は半導体層７または画素電極１３と面接触することになるので、半導体層７と画素電極１３とは、異方導電性シート５の導電路を介して電気的に接続される。

次に、この実施例１の動作を説明する。
共通電極９にバイアス電圧を印加した状態で、検出基板１に放射線を入射すると、半導体層７は放射線に感応して電荷を生成する。生成された電荷は、異方導電性シート５側に移動する。そして、電荷が生成された位置に直近の導電路を通じて、画素電極１３によって収集される。なお、導電路は異方導電性シート５の厚み方向に導通する電路である。よって、半導体層７内で電荷が生成された位置に対向する画素電極１３によって、その電荷が収集される。

画素電極１３によって収集された電荷は、その画素電極１３に接続されるコンデンサ１５に蓄積される。ゲートドライバ２３は、多数の出力ポートをもつ集積回路であり、順次選択するゲートバスライン２１ｘにゲートパルスを出力する。ゲートバスライン２１ｘは、接続されている各薄膜トランジスタ１７のゲートＧにゲートパルスを通じる。ゲートパルスが供給された各薄膜トランジスタ１７は、オン状態に移行する。これにより、コンデンサ１５に蓄積された電荷がデータバスライン２１ｙに読み出される。各データバスライン２１ｙは、読み出された電荷を増幅器２５に伝送する。各増幅器２５は、内部に多数の増幅器をもつ集積回路であり、伝送された電荷を電圧信号に変換し、増幅する。増幅器２５の出力信号はデジタル化され、所定の画像処理が施され、２次元画像データが生成される。

このように、実施例１に係る２次元検出器によれば、液状ゴムを硬化させて成形した基材３１を有する異方導電性シート５を用いるので、各導電路もすでに精度よく形成されている（低抵抗の導電路が所望の位置に配置されている）。異方導電性シート５を検出基板１とアクティブマトリクス基板３との間に配置する際も、加熱等により硬化させる処理が不要となるので、導電路の精度を損なうことがない。

また、導電路は異方導電性シート５の厚み方向にのみ形成されているので、半導体層７内で電荷が生成された位置に対向する画素電極１３によって、その電荷が収集される。すなわち、クロストークが発生しない。よって、異方導電性シート５を介在させても電荷の位置情報が失われることがない。

また、導電路を厚み方向に並ぶ複数個の導電性粒子３３とすることで、好適な導電路を実現できる。また、これら導電性粒子３３をプラスチックの表面を金属で被覆した粒子とすることで、低抵抗な導電路を形成することができる。

また、異方導電性シート５の表裏面付近の導電性粒子３３を基材３１から突出させて配置しているので、異方導電性シート５は、半導体層７または画素電極１３と確実に電気的に接続することができる。

さらに、予め導電路が形成してある異方導電性シート５を用いるので、導電路の断面積の微細化、または導電路間のピッチの微細化等に容易に対応することができる。

また、基材３１は液状ゴムを硬化させて成形したものであるので、電気絶縁性とともに適度な弾性を有する。これにより、異方導電性シート５は、半導体層７または画素電極１３の平坦度のバラつきや、歪み、反り等を吸収することができる。また、異方導電性シート５は、半導体層７または画素電極１３と確実に電気的に接続することができる。

また、常温において検出基板１とアクティブマトリクス基板３とによって異方導電性シート５を狭持するので、検出基板１やアクティブマトリクス基板３が損傷（特に薄膜トランジスタ１７の熱負荷による損傷）するおそれがない。

さらに、加熱処理等が不要のため、製造工程が簡略化でき、熱プレス機等の製造設備も不要となるので、製造コストも抑えることができる。

また、異方導電性シート５は非接着性であるので、半導体層７および画素電極１３により両側から挟むように保持することのみの簡易な構造とすることができる。また、半導体層７および画素電極１３は異方導電性シート５と固着しないので、容易にリワークを行うことができる。

次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
なお、実施例１と同じ構成については同符号をふすことで詳細な説明を省略する。

実施例２に係る放射線用２次元検出器（以下、単に「２次元検出器」という）は、実施例１と異方導電性シート５の構造が異なり、また、検出基板１とアクティブマトリクス基板３とを固定する方法が異なる。よって、これらの異なる点についてを説明する。

図７は、実施例２に係る２次元検出器における検出基板１とアクティブマトリクス基板３との接合部の一部を示す断面詳細図である。また、図８（ａ）は異方導電性シート６の垂直断面図であり、図８（ｂ）は半導体層７と画素電極１３とにより狭持されたときの異方導電性シート６の垂直断面図であり、図９は異方導電性シート６の平面図である。

異方導電性シート６はシート状物であり、電気絶縁性および弾性を有する基材３５と、厚み方向（図３において垂直方向）に埋め込まれて貫通する導電性線材３７とを有する。

基材３５は、液状ゴムに対して熱硬化処理を行って成形したものである。硬化処理が済んでいるので、非接着性である。液状ゴムとしては、シリコーンゴムを用いている。基材３５も、この発明における基材に相当する。

導電性線材３７としては、金属をＡｕメッキした繊維状物を用いている。ここで、被覆する金属としてはＡｕやＮｉ等が例示される。各導電性線材３７は、異方導電性シート６の厚み方向に基材３５中に埋設されている。導電性線材３７は、この発明における導電性線材に相当する。

さらに、異方導電性シート６の表裏面において基材３５から突出している。

また図９に示すように、異方導電性シート６を平面視して、各導電性線材３７は一定の間隔（以下、「ピッチＤｐ」と呼ぶ）を空けて格子状に配置されている。このピッチＤｐは、各画素電極１３間の間隔よりも小さい値としている。なお、実施例２においては、ピッチＤｐが１００μｍである異方導電性シート６を用いる。また、隣接する導電性線材３７間は、基材３５によって電気的に絶縁されており、異方導電性シート６の面内方向にリーク電流等が生じることはない。したがって、異方導電性シート６には、厚み方向にのみ導電路が形成されている。

次に、この異方導電性シート６を用いて、それぞれ別個に作成された検出基板１とアクティブマトリクス基板３とを接合する方法について説明する。

検出基板１とアクティブマトリクス基板３とは、それぞれ半導体層７および画素電極１３が対向するように配置する。そして、これら両基板１、３の間隙に、異方導電性シート６を配置する。なお、このとき、導電路の位置と画素電極１３の位置とを合わせをすることを要しない。異方導電性シート６を任意に配置しても、ピッチＤｐは画素電極１３のピッチよりも小さいため、導電性線材３７（導電路）と画素電極１３とは好適に電気的に接続することができるからである。

そして、検出基板１とアクティブマトリクス基板３とを異方導電性シート６を介して接合させる。そして、検出基板１及びアクティブマトリクス基板３を各端部を併せて把持する止め部材４３を取り付ける。これにより、これにより、検出基板１とアクティブマトリクス基板３によって異方導電性シート６を狭持した状態を維持することができる。したがって、止め部材４３は、異方導電性シート６を狭持した状態で、検出基板１とアクティブマトリクス基板３とを固定する固定手段として機能する。なお、検出基板１とアクティブマトリクス基板３との接合は、常温において行う。

異方導電性シート６の表裏面は、半導体層７または画素電極１３と面接触する。これにより、半導体層７と画素電極１３とは、異方導電性シート６の導電路を介して電気的に接続される。

このように、実施例２に係る２次元検出器によれば、実施例１と同様の効果を奏する。さらに、実施例２によれば、以下の効果も奏する。

すなわち、導電性線材３７を有する異方導電性シート６を用いるので、半導体層７と画素電極１３と間に好適な導電路を形成することができる。

また、導電性線材３７として金属をＡｕメッキした繊維状物を用いることで、半導体層７に導電性線材３７の物質が拡散することを抑制できる。これにより、半導体層７の劣化を防止することができる。

また、導電性線材３７は、異方導電性シート６の表裏面において基材３５から突出しているので、確実に半導体層７および画素電極１３と確実に電気的に接続することができる。

また、各導電性線材３７は格子状に配置されているので、各画素電極１３の配置と同様である。よって、各導電性線材３７が好適に各画素電極１３と電気的に接続できる。

また、各導電性線材３７間のピッチＤｐは、各画素電極１３間の間隔よりも小さい値としていることで、検出基板１とアクティブマトリクス基板３との間隙に異方導電性シート６を配置する際に、異方導電性シート６の位置決めすることを要しない。よって、製造工程をより簡略化することができる。

また、各導電性線材３７間のピッチＤｐを１００μｍとすることで、より精密な電荷の位置情報を取得することができる。ひいては、空間解像度の高い画像が得られる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、基材３１（３５）として、シリコーンゴムを用いていたが、これに限られるものではなく、硬化性を有する物質であればよい。すなわち、フッ素ゴム、ポリウレタンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ポリエステル系ゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、天然ゴム等であってもよい。

（２）上述した各実施例では、基材３１（３５）は熱硬化性を有していたが、硬化性を有するものであればこれに限られない。たとえば、光硬化性であってもよい。

（３）上述した実施例１では、導電性粒子３３としてプラスチックの表面を金属で被覆した粒子を採用していたが、これに限られない。たとえば、ＮｉやＡｇなどの金属粒子、またはこれら金属粒子にＡｕメッキを施した粒子であってもよい。また、カーボン粒子やＩＴＯなどの透明導電性粒子、Ｎｉ粒子をポリウレタンに混合させた導電性粒子複合プラスチックなどでもよい。このように、導電性粒子３３としては、公知の物質を適宜に採用することができる。

（４）上述した実施例１では、導電性粒子３３間には微小間隔Ｄａを空けていたが、これに限られない。たとえば、常に導電性粒子３３を接触させた状態で、異方導電性シート５の厚み方向に配向配列させているものでもよい。これによって、より確実に導電路を形成することができる。また、図２等では、厚み方向に導電性粒子３３を一列に配向させて１の導電路を形成しているが、複数列の導電性粒子３３によって１の導電路を形成してもよい。

（５）上述した実施例２では、導電性線材３７としては金属をＡｕメッキした繊維状物を採用していたが、これに限られない。たとえば、カーボンであってもよい。また、金メッキ真鍮線、金メッキベリリウム銅線、金メッキりん青銅線、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ合金などの金属細線であってもよい。このように、導電性線材３７としては、公知の物質を適宜に採用することができる。

（６）上述した実施例２では、導電性線材３７を異方導電性シート６の表裏面において基材３５から突出させていたが、異方導電性シート６の表裏面のうち一方においてのみ基材３５から突出させてもよい。

（７）上述した実施例２では、各導電性線材３７間のピッチＤｐを１００μｍとして格子状に配列した異方導電性シート６を採用していたがこれに限られない。ピッチＤｐは、用途、画素電極１３の配置等、他の構成に応じて適宜な値を選択することができる。また、導電性線材３７が不規則（ランダム）に配置されている異方導電性シートを採用してもよい。

（８）上述した各実施例では、異方導電性シート５（６）を狭持した状態で、検出基板１とアクティブマトリクス基板３とを固定する固定手段として、第１接着剤４１または止め部材４３を用いたが、これに限られない。

図１１を参照する。図１１は、変形例に係る放射線用２次元検出器の概略断面図である。なお、実施例１と同じ構成については同符号を付す。検出基板１およびアクティブマトリクス基板３の接合面には、予めエポキシ樹脂等の第２接着剤４５を塗布する。そのうえで、両基板１、３を対向配置させて、その間隙に異方導電性シート５（６）を配置する。そして、検出基板１とアクティブマトリクス基板３とを異方導電性シート５（６）を挟むように押圧する。なお、この押圧は、検出基板１およびアクティブマトリクス基板３に塗布した第２接着剤４５が硬化するまで、継続して与えていることが望ましい。このようにすることで、硬化した第２接着剤４５は、異方導電性シート５（６）を狭持した状態で、検出基板１とアクティブマトリクス基板３とを固定する固定手段として機能させることができる。なお、第２接着剤４５を両基板１、３に塗布する変形例を示したが、適宜に検出基板１側のみ、あるいはアクティブマトリクス基板３側のみに第２接着剤４５を塗布してもよい。

また、表裏面を鏡面にした異方導電性シートを、検出基板１とアクティブマトリクス基板３とによって挟むように押圧することで、真空吸着状態にして加圧状態を保持させるように構成してもよい。

（９）上述した各実施例では、検出基板１における半導体層７が支持基板としても機能していたが、これに限られない。たとえば、検出基板１が半導体層７とは別体に支持基板を備える構成としてもよい。支持基板としては、無色透明のガラス基板や、カーボンからなるグラファイト、石英、セラミック、シリコン等が例示される。

（１０）上述した各実施例では、入射する放射線を検出する２次元検出器について説明したが、半導体層７の物質を適宜に選択することで、可視光や赤外光を検出する光用検出器にも適用できる。また、上述した各実施例の半導体層７は、入射した放射線を電荷情報に直接的に変換するものであったが、これに限られない。たとえば、入射した放射線をシンチレータによって光に変換し、光感応型の物質で形成された半導体層によってその光を電荷情報に変換する間接型の検出素子であってもよい。

（ａ）は、実施例１に係る放射線用２次元検出器の全体構成を示す平面図であり、（ｂ）はその断面図である。 検出基板とアクティブマトリクス基板との接合部の一部を示す断面詳細図である。 アクティブマトリクス基板の等価回路をその断面に対応させて示す回路図である。 アクティブマトリクス基板の等価回路をその平面に対応させて示す回路図である。 （ａ）は異方導電性シートの断面詳細図であり、（ｂ）は半導体層と画素電極とにより狭持されたときの異方導電性シートの断面詳細図である。 放射線用２次元検出器の概略断面図である。 実施例２に係る放射線用２次元検出器における検出基板とアクティブマトリクス基板との接合部の一部を示す断面詳細図である。 （ａ）は実施例２における異方導電性シートの断面詳細図であり、（ｂ）は半導体層と画素電極とにより狭持されたときの異方導電性シートの断面詳細図である。 実施例２における異方導電性シートの平面図である。 実施例２に係る放射線用２次元検出器の概略断面図である。 変形例に係る放射線用２次元検出器の概略断面図である。

符号の説明

１ …検出基板
３ …アクティブマトリクス基板
５（６） …異方導電性シート
７ …半導体層
１３ …画素電極
１５ …コンデンサ
３１（３５） …基材
３３ …導電性粒子
３７ …導電性線材
Ｄｐ …ピッチ

Claims (9)

1. 光または放射線に感応して電荷を生成する半導体層と、前記半導体層の一方の側に対向して分割配置され、前記半導体層によって生成される電荷を収集する画素電極と、を備える光または放射線用検出器において、電気絶縁性および弾性を有する基材と、前記基材内に形成されて、前記基材の表裏面間を厚み方向に導通する複数個の導電路と、を有する異方導電性シートを備え、前記半導体層と前記画素電極との間に前記異方導電性シートを配置して、前記半導体層および前記画素電極を、前記導電路を介して電気的に接続することを特徴とする光または放射線用検出器。
2. 請求項１に記載の光または放射線用検出器において、前記異方導電性シートは非接着性であり、前記半導体層と前記画素電極とにより前記異方導電性シートを狭持して、前記半導体層と前記画素電極とが、それぞれ前記異方導電性シートの表裏面と面接触していることを特徴とする光または放射線用検出器。
3. 請求項１または請求項２に記載の光または放射線用検出器において、前記基材は成形されたゴムであることを特徴とする光または放射線用検出器。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光または放射線用検出器において、前記導電路は、厚み方向に並ぶ複数個の導電性粒子であることを特徴とする光または放射線用検出器。
5. 請求項４に記載の光または放射線用検出器において、前記導電性粒子は、プラスチックの表面を金属で被覆した粒子、または金属粒子であることを特徴とする光または放射線用検出器。
6. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光または放射線用検出器において、前記導電路は、厚み方向に貫通する導電性線材であることを特徴とする光または放射線用検出器。
7. 請求項６に記載の光または放射線用検出器において、前記導電性線材は、前記異方導電性シートの表裏面のうち少なくとも片方の面から突出していることを特徴とする光または放射線用検出器。
8. 請求項６または請求項７に記載の光または放射線用検出器において、前記導電性線材は、金属を金メッキしたもの、またはカーボンであることを特徴とする光または放射線用検出器。
9. 光または放射線に感応して電荷を生成する半導体層を含む検出基板と、分割配置され、前記半導体層によって生成される電荷を収集する画素電極を含むアクティブマトリクス基板と、を備える光または放射線用検出器の製造方法であって、前記検出基板を作成する過程と、前記アクティブマトリクス基板を作成する過程と、電気絶縁性および弾性を有する基材と、前記基材内に形成されて、前記基材の表裏面間を厚み方向にのみ導通する複数個の導電路とを有する異方導電性シートを、前記検出基板とアクティブマトリクス基板とによって、常温において狭持して、前記半導体層および前記画素電極をそれぞれ前記異方導電性シートの表裏面に面接触させる過程とを備えたことを特徴とする光または放射線用検出器の製造方法。
   

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