CN101682687B - 放射线检测设备和放射线成像系统 - Google Patents

放射线检测设备和放射线成像系统 Download PDF

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Abstract

一种放射线检测设备，能够获得包括减少的噪声的良好图像，所述放射线检测设备包括：多个像素，每一像素具有用于将入射放射线转换为电信号的光电转换元件以及连接到所述光电转换元件的第一开关元件和未连接到所述转换元件的第二开关元件；第一信号线；第二信号线；以及驱动线，其中，所述第一开关元件具有电连接到所述第一信号线的第一主电极、电连接到所述光电转换元件的第二主电极、以及电连接到所述驱动线的栅极电极，所述第二开关元件具有连接到所述第二信号线的第一主电极以及电连接到与所述第一开关元件共用的驱动配线的栅极电极；以及用于输出与来自所述第一开关元件和第二开关元件的输出之间的差对应的信号的差分装置。

Description

放射线检测设备和放射线成像系统
技术领域
本发明涉及一种放射线检测设备和一种放射线成像系统。顺便提及的是，本说明书假设例如可见光的电磁波、X射线、α射线、β射线、γ射线等也被包括在放射线中。此外，转换元件包括光电转换元件，用于将光(例如可见光)转换为电信号。
背景技术
传统上，用于医疗诊断成像的放射线照相分类为：普通放射线照相，用于获得静止图像(例如X射线放射线照相)；和荧光透视放射线照相，用于获得运动图像。对于每种放射线照相，根据场合需要，执行放射线照相的选择，以包括选择放射线照相设备。
近年来，已经关注平板检测器，其包括传感器板，在传感器板上，在衬底上按矩阵布置各像素，每一像素包括转换元件和开关元件，所述转换元件用于将放射线或来自闪烁层的光转换为电荷。以下，平板检测器将简写为FPD。
特别地，如在WO 91/03745(PCT申请的公开的日文翻译No.H07-502865)、USP 6,075,256(日本专利申请特开No.H08-116044)以及US 2003/0226974(日本专利申请特开2004-015002)中描述的那样使用通过使用非晶体半导体(例如非晶硅)制备的转换元件、以及通过使用非晶体半导体制备的薄膜晶体管。
以下，非晶体半导体将简写为a-Si，并且以下，薄膜晶体管将简写为TFT。前述FPD已经开始应用于从普通放射线照相到荧光透视放射线照相的广泛范围的放射线照相。
此外，这种设备被要求减少剂量(dosage)，并且通常总是要求通过改进开口率来改进信号输出和减少噪声。特别地，线路噪声(linenoise)的减少带来的重大效果是改进了FPD的灵敏度。
已经考虑了消除线路噪声生成因素(外部因素和内部因素)的方法以及进行补偿的方法，并且提出了各种方法作为噪声补偿方法。例如，US 2006/0065845(日本专利申请特开No.2006-101394)提出的方法是：通过平行于信号线布置噪声补偿线而从信号输出减去因在信号线和栅极线的交叉部分处生成的寄生电容而产生的噪声。在该文献中，噪声被看作偏移分量。
此外，通过分别获取放射线照射之前的暗输出以及放射线照射之后的光输出，以及通过在获取之后从光输出扣除暗输出，而获得这种放射线检测设备的图像数据。
换句话说，为了获得一幅图像，总是需要从光输出扣除暗输出，并且因此，扣除对于高速操作(即，在运动图像驱动中的操作速度的改进)变为大问题。
此时，虽然还考虑将暗输出的读取频率抑制到最小，也就是说，通过使用初始暗输出数据执行扣除，但可以说，鉴于图像质量，期望每次都执行扣除，或者以特定频率执行扣除。
作为示例，USP 6,696,687(日本专利申请特开No.2001-56382)还提出了提供在FPD的端部没有光电转换元件的伪(dummy)像素，并且将伪像素的输出作为偏移输出从图像读取输出移除。
发明内容
然而，通过仅在配线交叉部分执行补偿的补偿方法不足以消除噪声，该方法在US 2006/0065845(日本专利申请特开No.2006-101394)中公开。
此外，通过USP 6,696,687(日本专利申请特开No.2001-56382)中公开的方法，消除因偏移分量(所谓的暗输出)而产生的噪声的精度不足，该方法从整个X射线检测部分的光输出扣除仅在X射线检测部分的端部布置的伪像素的暗输出。
因此，仍然寻求噪声的减少，并且已在寻找一种获得良好图像的方法。
相应地，本发明目的是提供一种放射线检测设备和一种放射线成像系统，二者皆能够减少噪声以获得良好图像。
作为用于解决上述问题的手段，本发明是一种放射线检测设备，包括：多个像素，每一像素具有用于将入射放射线转换为电信号的转换元件以及连接到所述转换元件的第一开关元件；第一信号线；未连接到所述转换元件的第二开关元件和第二信号线；以及驱动配线，其中，所述第一开关元件具有电连接到所述第一信号线的第一主电极、电连接到所述转换元件的第二主电极以及电连接到所述驱动配线的栅极电极，所述多个像素中的每一个还具有电连接到所述第二信号线的第一主电极以及电连接到与所述第一开关元件共用的驱动配线的栅极电极；以及用于输出与来自第一开关元件和第二开关元件的输出之间的差对应的信号的差分放大器。
根据本发明的放射线检测设备和放射线成像系统，可以减少噪声，并且因此可以获得良好图像。
从结合附图进行的以下描述，本发明的其它特征和优点将是清楚的，在附图中，同样的标号在整个附图中表示相同或相似的部分。
结合附图从以下示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。
附图说明
合并到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出本发明的各实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。
图1是示出作为本发明第一实施例的放射线检测设备的配置的示意性电路图。
图2是本发明第一实施例的放射线检测设备的一个像素的示意性平面图。
图3是沿着图2中线3-3取得的示意性截面图。
图4是本发明第一实施例的放射线检测设备的应用示例的一个像素的示意性平面图。
图5是沿着图4的线5-5取得的示意性截面图。
图6是本发明第一实施例的放射线检测设备的应用示例的示意性电路图。
图7是示出作为本发明第二实施例的放射线检测设备的配置的示意性电路图。
图8是本发明第二实施例的放射线检测设备的一个像素的示意性平面图。
图9是沿着图8中线9-9取得的示意性截面图。
图10是示出作为本发明第二实施例的放射线检测设备的配置的示意性电路图。
图11是本发明第二实施例的放射线检测设备的一个像素的示意性平面图。
图12是沿着图11中线12-12取得的示意性截面图。
图13是示出作为本发明第三实施例的放射线检测设备的配置的示意性电路图。
图14是本发明第三实施例的放射线检测设备的一个像素的示意性平面图。
图15是沿着图1的线15-15取得的示意性截面图。
图16是示出考虑本发明第三实施例的开口率而缩小伪光电转换元件的情况的示意性电路图。
图17是作为本发明第四实施例的放射线检测设备的一个像素的示意性平面图。
图18是沿着图17的线18-18取得的示意性截面图。
图19是示出作为本发明第五实施例的放射线检测设备的配置的示意性电路图。
图20是示出根据本发明的适当实施例的放射线检测设备应用于作为放射性诊断系统的放射线成像系统的情况的应用示例的视图。
图21是示出根据本发明实施例的放射线检测设备的结构的透视图。
图22是示出其中在用于放射线检测的衬底的顶部布置闪烁层以用于将放射线(例如X射线)转换为光(例如可见光)的结构的透视图。
图23是闪烁板的截面图。
具体实施方式
在下面，将参照附图描述用于实现本发明的示例性实施例。
(第一实施例)
图1是示出作为本发明第一实施例的放射线检测设备的配置的示意性电路图。在本发明中，放射线可以是可见光。
如图1所示，放射线检测设备包括：PIN型光电转换元件101，作为转换元件，用于将入射放射线转换为电信号；以及传输TFT 102，作为第一开关元件。此外，放射线检测设备包括：驱动线103，电连接到传输TFT 102的栅极电极；以及第一信号线104，电连接到作为传输TFT 102的主电极的源极电极或漏极电极。传输TFT 102包括：第一主电极，电连接到第一信号线104；第二主电极，电连接到转换元件101；以及操作为控制电极的栅极电极，电连接到驱动配线。
放射线检测设备还包括偏置线105，用于提供偏置电位，所述偏置线105电连接到PIN型光电转换元件101，作为第一偏置线。此外，放射线检测设备还包括：伪TFT 12，作为第二开关元件。PIN型光电转换元件101、传输TFT 102、伪TFT 12、第一信号线104、第二信号线14、驱动线103和偏置线105被形成在绝缘衬底上，用于形成放射线检测衬底30。伪TFT 12具有与传输TFT 102几乎相同的结构。
具有几乎相同的结构表明，传输TFT 102和伪TFT 12均具有几乎相同的寄生电容。放射线检测设备还包括作为第二信号线的伪信号线14，其具有与第一信号线104几乎相同的结构，并且连接到伪TFT12的源极电极或漏极电极(其为伪TFT 12的主电极)。伪TFT 12包括：第一主电极，电连接到第二信号线；以及栅极电极，电连接到驱动配线。
于是，各PIN型光电转换元件101、传输TFT 102和伪TFT 12构成像素。如图1所示，存在多个像素。可以沿着一个方向和另一方向以二维方式来布置多个像素。根据本实施例，如图1所示，以矩阵来布置像素。在一个方向上布置的多个像素的像素行中的每一像素的传输TFT 102的栅极电极和伪TFT 12的栅极电极连接到驱动电极驱动线103。
在另一方向上布置的多个像素的像素列中的每一像素的传输TFT 102的第一主电极电连接到第一信号线104。而且，像素列中的每一像素的伪TFT 12的第一主电极电连接到伪信号线14。
相同像素中存在的传输TFT 102中的一个和伪TFT 12中的一个的栅极电极电连接到公共驱动线103中的一个。伪TFT 12充当伪开关元件。放射线检测设备还包括：操作为差分单元的差分放大器21，输出对应于第一开关元件的输出与第二开关元件的输出之间的差的信号；缓冲放大器22；和积分放大器23。放射线检测设备还包括信号处理电路106、A/D转换器108、以及用于驱动传输TFT 102和伪TFT 12的驱动电路107。差分单元可以是任何单元，只要该单元能够进行减法运算，即使该单元不是差分放大器。在此，差分放大器21、缓冲放大器22和积分放大器23布置在放射线检测衬底30的外部，并且电连接到放射线检测衬底30。
然而，差分放大器21、缓冲放大器22和积分放大器23可以被布置为作为放射线检测衬底30的绝缘衬底的IC芯片。在此情况下，放射线检测衬底30配备有差分单元。
在本实施例中，由未示出的闪烁层将放射线(X射线、α射线、β射线或γ射线)转换为可见光，由PIN型光电转换元件101对可见光进行光电转换。因此，光电转换元件101充当传感器。
通过操作传输TFT 102，PIN型光电转换元件101中累积的电荷通过信号线104而输出。所述输出是包括在操作传输TFT 102时来自设备外部的影响或设备中的影响(例如从设备的电源混入的噪声分量)的信号。
于是，噪声分量的每一大小有时随时间而改变。
通过操作伪TFT 12而经过伪信号线14输出的电荷变为在操作时因来自设备外部的影响或设备中的影响而生成的噪声分量的信号。并且，操作传输TFT和放射线检测衬底30是接通每一TFT。也就是说，当第一开关和第二开关处于接通状态时，电信号被提供给像素列的第一信号线，并且噪声被提供给像素列的第二信号线。
于是，连接到与传输TFT 102共享的每一驱动线103的伪TFT 12与传输TFT 102同时地操作。因此，可以通过在相同像素中从传输TFT 102所获得的输出中扣除除了在配线交叉部分之外还有伪信号线14和伪TFT 12上出现的噪声分量来获得适当信号(pertinent signal)。
因此，可以在所有像素中合适地执行线路噪声的减少，线路噪声是与对于驱动线103给出的TFT 102的驱动电位的定时有关的噪声。
此外，与驱动线103的交叉部分处的寄生电容(大约整体的一半)以及TFT部分处的寄生电容(大约整体的一半)被生成在信号线104上。相应地，可以通过使得寄生电容在伪信号线14上也几乎相同来有效地减少线路噪声。
图2是本实施例的放射线检测设备的像素的示意性平面图。在图2中，标号与图1中的标号相同。
图3是在图2中线3-3处的示意性截面图。
如图3所示，绝缘衬底100例如是玻璃衬底，传输TFT 102包括栅极电极201、栅绝缘膜202、半导体层203、作为各个主电极的源极电极和漏极电极204、以及保护膜205。
此外，光电转换元件101包括下电极206、半导体层207、上电极208(其为透明导电膜)、偏置线209、以及保护层210。
另一方面，伪TFT 12包括栅极电极301、半导体层303、作为主电极的源极电极或漏极电极304、以及保护膜305(保护膜205和保护膜305由相同保护膜制成)。像素还包括层间绝缘层403和布置在光电转换元件101上的保护层212(最后保护层)。
本实施例中的伪TFT 12的主电极仅包括电连接到伪信号线14的源极电极或漏极电极304。
此时，在传输TFT 102中，欧姆层处于源极电极和漏极电极204与半导体层203之间，并且在沟道部分中被移除。另一方面，在伪TFT12中，采用的结构是：欧姆层存在于源极电极或漏极电极304之下，并且欧姆层在包括沟道部分的其它区域中被移除。这种结构用于使得伪信号线14上存在的寄生电容几乎相同。
信号线104和伪信号线14、以及传输TFT 102和伪TFT 12分别通过相同工艺而制成，从而它们分别具有相同的层配置和相同的尺寸。顺便提及的是，如上所述，伪TFT 12没有与和电连接到伪TFT 12的伪信号线14的源极电极或漏极电极304相对的主电极对应的电极部分。
在本实施例中，信号线104与传输TFT 102之间的位置关系以及伪信号线14与伪TFT 12之间的位置关系在左右方向上是相同的关系。换句话说，配置是这样的：沿着作为基准的驱动线103，伪信号线14和伪TFT 12的位置被布置为相对于信号线104和传输TFT 102发生偏移。这种配置目的在于，因外部因素产生的影响相似地施加在信号线104和伪信号线14二者上。因此，可以获得具有有效减少的噪声分量的信号。
图4示出本实施例的应用示例，并且该示例与图2所示的结构不同之处在于，光电转换元件101是层叠的，从而被布置为覆盖传输TFT102和伪TFT 12。
图5是沿着图4中线4-4取得的示意性截面图。光电转换元件101的下电极206与电连接到信号配线104的传输TFT 102的主电极203之间的距离、以及下电极206与电连接到伪信号配线14的主电极204之间的距离基本上是相同的。
因此，光电转换元件101的下电极206与传输TFT 102的主电极204之间生成的寄生电容以及下电极206与伪TFT 12的主电极304之间生成的寄生电容基本上是相同的。因此，可以有效地减少线路噪声。
在信号线104上，寄生电容在与驱动线103交叉的部分(大约整体的三分之一)、TFT部分(大约整体的三分之一)、以及与光电转换元件101交叠的部分(大约整体的三分之一)处生成。相应地，通过使得寄生电容在伪信号线14上也几乎相同，可以有效地减少线路噪声。
此外，因为光电转换元件101的开口率可以甚至在包括伪TFT 12的配置中被改进，所以图4和图5所示的配置是合适的。
图6是示出作为图1所示的放射线检测设备的应用示例的配置的示意性电路图。
在差分放大器21和缓冲放大器22中依次处理来自像素的信号的配置被示出，代替在积分放大器23、缓冲放大器22和差分放大器21中依次处理信号。
通过前述配置，来自传输TFT 102和伪TFT 12的信号可以输入到差分放大器21，而不穿过积分放大器23和缓冲放大器22，并且因此，移除噪声的精度被改进。
(第二实施例)
图7是示出作为本发明第二实施例的放射线检测设备的配置的示意性电路图。本实施例采用双栅极结构，其中，传输TFT 102和伪TFT 12中的每一个包括串联的两个TFT，其栅极电极连接到各公共驱动线103之一。于是，如下所述，传输TFT 102和伪TFT 12是多晶硅TFT。通过将传输TFT 102和伪TFT 12配置为具有双栅极结构，可以减少每一TFT 102和12的漏电流，并且因此，可以减少噪声，以使得能够获得良好图像。
图8是本实施例的放射线检测设备的一个像素的示意性平面图。在图8中，标号与图7的标号相同。图9是沿着图8中线9-9取得的示意性截面图。
如图9所示，绝缘衬底100例如是玻璃衬底，传输TFT 102包括栅极电极201、栅绝缘膜202、多晶硅半导体层603、604和605、以及保护膜205。在此，半导体层604是作为传输TFT 102的主电极的源极电极和漏极电极，并且是掺杂了杂质元素的半导体区域。半导体层605是比半导体层604掺杂得低的半导体区域。半导体层603为非掺杂半导体区域、或掺杂得非常低的半导体区域。
另一方面，伪TFT 12包括栅极电极301、半导体层703、704和705、以及保护膜305(保护膜205和保护膜305是以相同保护膜形成的)。像素还包括层间绝缘层403和布置在光电转换元件101上的保护层212(最后保护层)。
通过前述配置，可以使得连接到伪信号线14的寄生电容与连接到信号线104的寄生电容几乎相同。此外，虽然按图9所示的配置来提供伪TFT 12的两个栅极电极301，但可以采用这样的配置：在构成双栅极结构的两个TFT中的每一个中，仅连接到各伪信号线14之一的TFT包括栅极电极。
(第三实施例)
图10是示出作为本发明第二实施例的放射线检测设备的配置的示意性电路图。
如图10所示，放射线检测设备包括能够提供偏置电位的电源501、以及用于伪TFT 12的基准电压配线502。其它组件由与前面附图中记号相同的记号来表示。
也是在本实施例中，与第一实施例相似，伪信号线14和伪TFT 12分别具有与信号线104以及传输TFT 102相同的层配置和相同的大小。
图11是本实施例的放射线检测设备的像素的示意性平面图。在图11中，标号与图10中的标号相同。图12是沿着图11中线12-12取得的示意性截面图。
源极电极和漏极电极304(它们是伪TFT 12的主电极)中的第一电极电连接到伪信号线14，而源极电极和漏极电极304中的第二电极电连接到基准电压配线502，其为固定电位的供应线。例如，外壳接地用于固定电位。因此，与第一实施例相似，伪TFT 12未连接到光电转换元件101。
本实施例在层间绝缘层403被布置在光电转换元件101和TFT102之间的配置中采用了用于使得光电转换元件101的下电极206的影响最小的结构。具体来说，本实施例可以适合地用在光电转换元件101的下电极206的影响无法忽略的情况下，例如层间绝缘膜的介电常数高的情况，或难以形成厚膜的情况。
在上述实施例中，期望分别以几乎相同的结构形成信号线104和传输TFT 102、以及伪信号线14和伪TFT 12。此外，因为电场和磁场的方向特性特别地充当线路噪声的外在因素，所以期望在与图10所示相同的方向上布置各个元件的位置。
(第四实施例)
图13是示出作为本发明第四实施例的放射线检测设备的配置的示意性电路图。
如图13所示，放射线检测设备包括PIN型光电转换元件101、传输TFT 102、传输TFT 102的驱动线103、信号线104、以及PIN型光电转换元件101的偏置线105。此外，放射线检测设备包括：作为伪转换元件的伪PIN型光电转换元件(伪光电转换元件)11，其具有与PIN型光电转换元件101几乎相同的结构；以及伪TFT 12，其具有与传输TFT 102几乎相同的结构。此外，放射线检测设备还包括：伪信号线14，其具有与信号线104几乎相同的结构；以及伪PIN型光电转换元件11的偏置线15，作为第二偏置线。PIN型光电转换元件101、传输TFT 102、伪PIN型光电转换元件11、伪TFT 12、第一信号线104、第二信号线14、驱动线103和偏置线105、15形成在绝缘衬底上，用于形成放射线检测衬底30。
在此情况下，伪TFT 12的栅极电极电连接到驱动线103，于是传输TFT 102和伪TFT 12同时操作。
放射线检测设备还包括差分放大器21、缓冲放大器22和积分放大器23。
此外，为了检测暗输出，伪光电转换元件11被遮光，以免任何光进入。因此，伪光电转换元件11形成为简单电容(电容器器件)。如果偏置线15和105以能够遮蔽入射光的金属层(例如铝)制成，则可以通过使用与偏置线15和105相同的金属层来布置伪光电转换元件11。
因此，可以简化伪光电转换元件11的制造工艺。
在放射线检测设备中，放射线通过未示出的闪烁层转换为可见光，并且转换后的光由光电转换元件101进行光电转换。
通过操作传输TFT 102，光电转换元件101中累积的电荷通过信号线104而输出。
输出包括暗输出，即偏移输出。
可以通过从输出扣除包括相同像素中布置的伪信号线部分、伪光电转换元件11和伪TFT 12的输出的偏移输出来获得适当信号。通过在每一像素中布置光电转换元件101和伪光电转换元件11中的每一个以及TFT 102和伪TFT 12中的每一个，即使在像素区域中生成温度分布，也可以获得适当信号。
图14是本实施例的放射线检测设备的像素的示意性平面图。在图14中，标号与图13中的标号相同。
图15是沿着图14中线15-15取得的示意性截面图。
如图15所示，传输TFT 102包括栅极电极201、栅绝缘膜202、半导体层203、源极电极和漏极电极204和保护膜205。
此外，光电转换元件101包括下电极206、半导体层207、透明上电极208、偏置线209以及保护层210。
另一方面，伪TFT 12包括栅极电极301、半导体层303、源极电极和漏极电极304、以及保护膜305。
此外，伪光电转换元件11包括下电极306、半导体层307、以及作为第二偏置线的偏置线309，偏置线309共享伪光电转换元件11的上电极的功能。
传输TFT 102和伪TFT 12、以及光电转换元件101和伪光电转换元件11分别具有相同的层配置，并且分别以相同工艺而形成。换句话说，TFT 102和12中的每一个以及光电转换元件101和11中的每一个分别具有几乎相同的电容。
在本实施例中，伪信号线14、伪TFT 12和伪光电转换元件11、以及信号线104、传输TFT 102和光电转换元件101分别具有相同的层配置和相同尺寸，但还可以缩小伪光电转换元件11和/或伪TFT 12。在此情况下，通过将来自伪信号线14的输出乘以一个系数以执行扣除，从而使得能够进行缩小。从伪光电转换元件(伪TFT)11的电容C2相对于光电转换元件(TFT)101的电容C1的比来获得所述系数。
C1/C2＝(ε0×εS1×S1/L1)/(ε0×εS2×S2/L2)
其中，ε0是真空的介电常数，εS是绝缘材料的介电常数，S是电极面积；L是电极间距离。
图16是考虑开口率而缩小伪光电转换元件11的情况的示意性电路图。
(第五实施例)
图17是作为本发明第五实施例的放射线检测设备的像素的示意性平面图。本实施例是第四实施例的另一示例。因此，电路配置与第三实施例的配置相同。
图18是沿着图17中线18-18取得的示意性截面图。
如图18所示，具有金属-绝缘体半导体(MIS)型结构的伪光电转换元件11包括连接到未示出的固定电位的下电极401。此外，伪光电转换元件11包括上电极402，其电连接到伪TFT 12。光电转换元件101被层叠为被布置在传输TFT 102、伪TFT 12和伪光电转换元件11之上，以通过光电转换元件101与TFT 102和12以及伪光电转换元件11之间设置的层间绝缘层403来覆盖它们。闪烁层(未示出)将放射线转换为可见光，闪烁层被布置在作为转换元件的光电转换元件101上。本配置具有比TFT 102和光电转换元件101被布置在平面中的配置大的光接收部分的开口率。
在本实施例中，伪信号线14和伪TFT 12分别具有与信号线104以及传输TFT 102相同的层配置和相同的大小，与第三实施例相似。
此外，伪光电转换元件11和光电转换元件101具有几乎相同的电容。伪光电转换元件11被遮光，以免来自闪烁层的任何光进入伪光电转换元件11。相应地，伪光电转换元件11形成为简单电容(电容器器件)。
作为结果，可以从信号输出有效地扣除暗输出。
(第六实施例)
图19是示出作为本发明第六实施例的放射线检测设备的配置的示意性电路图。
如图19所示，放射线检测设备包括用于重置光电转换元件101的作为第三开关元件的重置TFT 601、重置偏置线602、重置电源603、以及由与前面实施例相同标号表示的其它组件。PIN型光电转换元件101、传输TFT 102、伪PIN型光电转换元件11、伪TFT 12、第一信号线104、第二信号线14、驱动线103和重置TFT 601以及重置偏置线602形成在绝缘衬底上，用于形成放射线检测衬底30。
也是在本实施例中，伪信号线14和伪TFT 12分别具有与信号线104以及传输TFT 101相同的层配置和相同的大小，与第五实施例相似。
此外，伪光电转换元件11和光电转换元件101具有几乎相同的电容。此外，未示出的偏置线分别连接到伪光电转换元件11和光电转换元件101。
作为结果，可以从信号输出有效地扣除暗输出。
根据上述实施例，各元件被布置为使得：信号线104和伪信号线14与栅极线的交叉部分的数量可以是相同的。通过如上所述使得交叉部分的数量相同，当TFT的数量大时，可以获得适当信号。
虽然已经在本说明书中描述了组合将X射线等转换为可见光的闪烁器与PIN型光电转换元件101的间接FPD，但也可以使用采用MIS型光电转换元件的间接FPD。另外，也可以使用采用将X射线等直接转换为电荷的直接转换元件(例如a-Se)的直接FPD。此外，本发明对可见光检测设备发挥相同的效果。使用a-Si和多晶Si的TFT配置通过它们对于本发明的应用而带来相同的效果。
图21是示出根据本发明实施例的放射线检测设备的结构的透视图。在放射线检测衬底30的顶部，闪烁器45被布置用于将X射线转换为光(例如可见光)。在其周围，布置栅极驱动器电路单元42(操作为驱动器)和信号处理电路41。公共电极驱动器电路单元在附图中未示出，但被布置在信号处理电路41侧。在使用将放射线转换为光(例如可见光)的直接转换型元件作为转换元件的情况下，闪烁器45将不是必要的。42表示被设置为栅极驱动器电路的一部分的IC。44表示被设置为信号处理电路的一部分的IC。IC 44可以包括操作为差分单元的差分放大器21、缓冲放大器22、积分放大器23和其它外围电路。46表示柔性衬底。
对于将用于将X射线转换为光(例如可见光)的闪烁器45布置在放射线检测衬底30的顶部，如图22所示，闪烁层54可以通过气相沉积而直接形成在放射线检测衬底30上。
如图22所示，在用于保护放射线检测衬底30的硅氮化物(siliconnitride)的第一保护层50上，可以布置有机树脂层的第二保护层51。第二保护层51并非不可缺少，可以省略。在第一保护层50(或第二保护层51)上，形成闪烁层54。闪烁层54可以通过气相沉积工艺等而直接形成在放射线检测衬底30上。在闪烁层54上，提供防潮保护层52和反射层53。防潮保护层52防止潮湿渗透进入闪烁层54。并且，反射层53将来自闪烁层54的光反射到放射线检测衬底30侧。
作为在放射线检测衬底30上布置用于将X射线转换为光(例如可见光)的闪烁器45的其它结构，可以使用其中图23所示的闪烁板和放射线检测衬底30通过粘接剂而接合的结构。如图23所示，闪烁板包括透射X射线的例如非晶碳的材料的基板60、反射光的无机膜61、闪烁层62以及有机膜的防潮保护膜63。
(第七实施例)
图20是示出根据本发明的适当实施例的放射线检测设备应用于作为放射性诊断系统的放射线成像系统的情况的应用示例的视图。根据本实施例，放射线是X射线、γ射线、或粒子射线(例如α射线、β射线等)。
由作为放射线源的放射线管1001生成的放射线1002透射对象(病患等)1003的身体的一部分1004(例如胸部)，并且进入在其上部安装有闪烁器的放射线检测设备1100。作为放射线检测设备1100，可以使用上述实施例中描述的放射线检测设备。
入射放射线1002包括对象1003的内部的信息。在放射线检测设备1100中，闪烁器与放射线1002的入射对应地发射光，并且电信息是通过对所发射的光进行光电转换而获得的。
此外，在放射线检测设备1100中，放射线1002可以直接转换为电荷，以获得电信息。所述信息被转换为数字信息，并且经受作为信号处理单元的图像处理器1005的图像处理，以显示在控制室中作为显示单元的显示器1006上。
此外，可以由传输单元1007(例如无线电路或有线电路(例如电话线路))将所述信息传递到远程地点。
由此，在另一地点，所述信息可以显示在作为显示单元的显示器1008上，或者可以通过作为存储单元(所述单元被安装在医生室等中)的胶片处理器1009被保存在记录介质(例如光盘)中。
因此，医生也可以在远程地点执行诊断。
此外，胶片处理器1009可以连接到作为打印单元的激光打印机，并且由传输单元1007所传递的信息可以被记录在记录介质(例如胶片)上。
由于在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以产生本发明的许多明显广泛不同的实施例，因此应理解，除了如权利要求中所限定的那样之外，本发明不限于其特定实施例。
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围与最宽泛的解释一致，从而包括所有这样的修改和等同结构及功能。
工业应用性
本发明可以用在医疗诊断成像设备、无损检查系统以及使用放射线的分析器中。
本申请要求于2007年7月19日提交的日本专利申请No.2007-188206以及于2008年7月1日提交的日本专利申请No.2008-172621的权益，它们在此全部引入作为参考。

Claims (4)

1.一种放射线检测设备，包括：
以矩阵布置的多个像素，每一像素具有：用于将入射放射线转换为电信号的转换元件，具有栅极电极、第一主电极和连接到所述转换元件的第二主电极的第一开关元件，以及具有半导体层的第二开关元件，所述半导体层具有布置在第一区域和第二区域之间的沟道部分；
第一信号线，电连接到像素列中的每一像素的第一开关元件的第一主电极；
第二信号线，电连接到像素列中的每一像素的第二开关元件的第一区域；
驱动配线，电连接到像素行中的每一像素的第一开关元件的栅极电极和第二开关元件的栅极电极；以及
差分装置，电连接到第一信号线和第二信号线，用于输出与来自第一开关元件和第二开关元件的输出之间的差对应的信号，
其中，第二开关元件的第二区域被浮置或电连接到用于供给固定电位的配线。
2.根据权利要求1的放射线检测设备，其中，
所述转换元件被布置为覆盖所述第一开关元件和第二开关元件。
3.根据权利要求1的放射线检测设备，其中，
所述放射线是光，所述转换元件是用于将入射光转换为电信号的光电转换元件，以及
在所述光电转换元件上布置闪烁器。
4.一种放射线成像系统，包括：
根据权利要求1至3中的任意一项的放射线检测设备；以及
信号处理单元，用于处理来自所述放射线检测设备的信号。
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