JP2000241557A

JP2000241557A - Ｘ線撮像装置

Info

Publication number: JP2000241557A
Application number: JP11045653A
Authority: JP
Inventors: Mitsushi Ikeda; 光志池田; Masaki Atsuta; 昌己熱田; Akira Konno; 晃金野; Kohei Suzuki; 公平鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2000-09-08
Anticipated expiration: 2019-02-24
Also published as: JP3489782B2

Abstract

(57)【要約】【課題】医用Ｘ線診断装置において、Ｘ線の照射による
保護用TFT のリーク電流の増加を軽減させ、画質を改善
したＸ線撮像装置を提供する。【解決手段】Ｘ線を電荷に変換するＸ線電荷変換膜103
と、画素101 毎に設けられた画素電極301 と、電荷を蓄
積する画素容量104 と、画素容量104 と接続された信号
線108 と、画素容量104 と信号線108 との間に設けられ
たスイッチ用のp-Si TFT102と、p-Si TFT102に駆動信
号を送る走査線107 と、画素容量104 に蓄積された電荷
が所定量以上になった時に画素容量104 内の過剰電荷を
バイアス線112 に流す保護用TFT111を具備し、Ｘ線電荷
変換膜103 と保護用TFT111との間の少なくとも1 つの膜
に、Ｘ線電荷変換膜103 のＸ線吸収係数よりＸ線吸収係
数が大きい材料を用いた事を特徴とするＸ線撮像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医用Ｘ線診断装置
のＸ線撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医療分野においては、治療を迅速
かつ的確に行う為に、患者の医療データをデータベース
化する方向へと進んでいる。患者は複数の医療機関を利
用する事が一般的であり、この様な場合、他の医療機関
のデータが無いと的確な治療行為が行えない可能性があ
る為である。一例としては、薬剤の問題があり、これ
は、他の医療機関で投与された薬剤を考慮した上で、適
切な薬剤を投与し治療を行う事が必要となる。

【０００３】Ｘ線撮影の画像データについてもデータベ
ース化の要求があり、それに伴って、Ｘ線撮影画像のデ
ィジタル化が望まれている。医用Ｘ線診断装置では、従
来銀塩フィルムを使用して撮影してきたが、これをディ
ジタル化する為には、撮影したフィルムを現像した後再
度スキャナなどで走査する必要があり、手間と時間がか
かっていた。最近は、1 インチ程度のCCD カメラを使用
し、直接画像をディジタル化する方式が実現されている
が、例えば肺の撮影をする場合、40cm×40cm程度の領域
を撮影する為、光を集光する光学装置が必要であり、装
置の大型化が問題になっている。

【０００４】これら2 方式の問題を解決する方式として
アモルファスシリコン薄膜トランジスタ(a-Si TFT)を
用いた間接変換方式のＸ線平面検出器が提案されている
( 例えばUS4,689,487)。

【０００５】図6 にこのＸ線平面検出器の構成を示し、
以下で動作の説明をする。このＸ線平面検出器は、入射
したＸ線を蛍光体等で可視光線に変換し、変換した光を
各画素の光電変換膜で電荷に変えるという間接変換方式
のＸ線平面検出器である。図6 において、画素e1,1は、
a-Si TFT601、光電変換膜602 及び画素容量( 以下Cst
とする)603で構成され、各画素e は、縦横の各辺に数百
個から数千個並んだアレイ状( 以下TFT アレイと呼ぶ)
になっている。光電変換膜602 には、電源604 によって
負のバイアス電圧が印加される。a-Si TFT601は、信号
線605 と走査線606 に接続しており、走査線駆動回路60
7 によってオン/ オフが制御される。信号線605 の終端
は、信号線制御回路608 により制御された切り替えスイ
ッチ609 を通して信号検出用の増幅器610 に接続してい
る。

【０００６】Ｘ線が入射すると、Ｘ線を照射された蛍光
体が蛍光を発し、その蛍光は光電変換膜602 で電荷に変
換され、Cst603に電荷が蓄積される。走査線駆動回路60
7 で走査線606 を駆動し1 つの走査線606 に接続してい
る1 列のa-Si TFT601をオンにすると、蓄積された電荷
は信号線605 を通って増幅器610 側に転送される。切り
替えスイッチ609 で、1 画素ごとに電荷を増幅器610 に
入力し、CRT 等に表示出来る様な点順次信号に変換す
る。画素e に入射する光の量によって電荷量が異なり、
増幅器610 の出力振幅は変化する。

【０００７】図6 に示す方式は、増幅器610 の出力信号
をA/D 変換する事で、直接ディジタル画像にする事が出
来る。更に、図中の画素領域は、a-Si TFT601アレイに
より、薄型、大画面のものが製作可能である。

【０００８】この他に、画素に入射したＸ線を直接電荷
に変換する直接変換方式のＸ線平面検出器がある。この
直接変換方式のＸ線平面検出器では、前記の間接変換方
式のものとは、Ｘ線電荷変換膜や光電変換膜に印加する
バイアスの大きさとかけ方が異なる。間接変換方式の場
合は、光電変換膜のみに数V の負のバイアスをかける。
蛍光が光電変換膜に入ってくると、各画素では光電変換
膜と並列に設けられているCst と光電変換膜自身の容量
Csi に電荷が貯まる。この場合、Cst にかかる電圧は、
最大で光電変換膜にかけているバイアスの数V である。

【０００９】それに対して、直接変換方式では、Ｘ線電
荷変換膜とCst が直列につながっており、それらに対し
て数kVの高バイアスを印加する。その為、画素にＸ線が
入射するとＸ線電荷変換膜で発生した電荷がCst に蓄積
される。しかし、入射するＸ線量が過大な場合は、Cst
に蓄積される電荷が増大し、最大10kV程度の電圧がCst
にかかり、画素のスイッチとして設けているTFT やCst
の絶縁膜を破壊してしまう恐れがある。その為、直接変
換方式では、Cst に過大な電圧がかからない様な対策が
必要である。

【００１０】従来の技術では、Ｘ線電荷変換膜の上層に
更に誘電層( 絶縁層) を設ける事により、誘電層による
コンデンサ、Ｘ線電荷変換膜によるコンデンサ、及びCs
t を直列に3 つ並べ、Ｘ線電荷変換膜で生成された電荷
が分散されて蓄積される様にして、TFT の絶縁破壊を防
いでいる。この場合には、1 画像を得た後、新たな画像
を形成する為には上層の誘電層に蓄積された電荷を規定
レベルまで放電する必要がある。この方式では、放電に
時間を要する為画像のサンプリングに時間がかかり、動
画に対応できない。

【００１１】これに対し、各画素に保護用非線型素子と
して保護用TFT を設け、画素に過大にＸ線が入ってきた
場合は、必要な分だけ発生した電荷をCst に蓄積し、残
りの電荷はこの保護用TFT を通して画素外へ放出する様
にしてTFT の絶縁破壊を防ぐ事も出来る。

【００１２】人体を一度の測定で高い解像度で撮影する
為には画素を小さくし解像度を高くする事が好ましい
が、これに伴い1 画素当たりのアドレス時間が短くなる
為、TFT の駆動能力を高くする事が必要である。この為
にはポリシリコン(p-Si)等の移動度の高い半導体を用い
る事が好ましい。TFT をp-Siで形成すると、TFT を小さ
くする事が出来るので、画素の有効エリアが拡大し、ま
た、周辺回路も同じガラス基板上で作成できる為、周辺
回路を含めた製造コストが安くなる、というメリットも
出てくる。

【００１３】しかし、p-Siはa-Siに比べてバンドギャッ
プが小さい為に真性キャリア濃度が高く、リーク電流を
小さくする事が出来ない。特に保護用TFT にはバイアス
電圧をかける為に、リーク電流が大きくなる。リーク電
流は信号誤差となる為、弱い信号を検出しダイナミック
レンジを大きく取ることや、弱いＸ線強度で撮影し人体
に対する影響を軽減する事が出来ない。この為にソース
・ドレイン電極部にp-n 接合を設けてリーク電流を制限
する事が必要である。p-Siでは粒界部でp-n 障壁が良好
に形成されない為にリーク電流を抑制出来ず、LDD を形
成する事が必要な場合も多い。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】Ｘ線が半導体に照射さ
れた場合には欠陥が発生し、生成再結合電流、つまりリ
ーク電流が容易に増加する。特にp-n 接合部に照射した
場合、p-n 接合の整流作用の劣化により、リーク電流が
増加してしまうという課題があった。また、チャネル部
にＸ線が照射されp-Si中に欠陥が発生した場合にもホッ
ピング電導やトンネリングが増加し、またVth がシフト
する為にリーク電流が増加するという問題が発生する。
元々欠陥が多い為欠陥増加の影響が小さく、且つバンド
ギャップが大きいのでリーク電流が少ないa-Siと異な
り、結晶性が良くＸ線による欠陥形成に弱いp-Si TFT
においてＸ線照射による欠陥生成が特に大きな課題とな
っている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、医用Ｘ
線診断装置において、入射したＸ線を電荷に変換するＸ
線電荷変換膜と、Ｘ線電荷変換膜上で画素毎に設けられ
た画素電極と、Ｘ線電荷変換膜により変換された電荷を
蓄積し画素電極に接続された画素容量と、画素容量と接
続された信号線と、画素容量と信号線との間に設けられ
たスイッチング素子と、スイッチング素子に駆動信号を
送る走査線と、画素容量に蓄積された電荷が所定量以上
になった時に画素容量内の過剰電荷をバイアス線に流す
保護用素子とを具備し、Ｘ線電荷変換膜と保護用素子と
の間の少なくとも1 つの膜に、Ｘ線電荷変換膜のＸ線吸
収係数よりＸ線吸収係数が大きい材料を用いた事を特徴
とするＸ線撮像装置を提供する事を目的とする。

【００１６】Ｘ線電荷変換膜と保護用素子との間に設け
られた膜はMo、W 、Ta、Zr、Ti、Hf、Th、Sm、Gd、Nd、D
y、Pr、Tb、Ce、Pd、Rh、Eu、La、Tm、Er、Yb、Y 、Sc
からなる群から選択される金属、または群から選択され
る2 以上の金属を含む合金、またはAlにZr、Ti、Ta、H
f、Th、Sm、Gd、Nd、Dy、Pr、Tb、Ce、Pd、Rh、Eu、L
a、Tm、Er、Yb、Y 、Scのうち少なくとも1 つ選択され
る金属を含有する合金、またはCuにZr、Ti、Ta、Hf、T
h、Sm、Gd、Nd、Dy、Pr、Tb、Ce、Pd、Rh、Eu、La、T
m、Er、Yb、Y 、Scのうち少なくとも1 つ選択される金
属を含有する合金を含む材料を用いても良い。

【００１７】画素電極や、信号線、バイアス線や、絶縁
膜が、Ｘ線電荷変換膜と保護用素子との間に設けられ、
それらのＸ線吸収係数がＸ線電荷変換膜のＸ線吸収係数
より大きくても良い。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。本発明の一実施形態について説明する。この
実施形態の画素構成を図1 に示す。即ち、本実施例にお
いても各画素は図6 と同様に接続されている。

【００１９】本実施例の直接変換方式のＸ線検出器の画
素101 は、図1 に示す通り、スイッチング素子として用
いられるp-Si TFT102、Ｘ線電荷変換膜103 、及びCst1
04で構成され、画素101 は、基板上にアレイ状に設置さ
れている。Cst104は、Cst バイアス105 に接続してい
る。Ｘ線電荷変換膜103 には、高圧電源106 によって正
のバイアス電圧が印加される。p-Si TFT102は、ゲート
電極が走査線107 に、ドレイン電極が信号線108 に接続
しており、走査線駆動回路109 によってオン/ オフが制
御される。信号線108 の終端は、信号検出用の増幅器11
0 に接続している。保護用TFT111はバイアス線112 を通
り電源113 によりバイアスされている。バイアス線112
にはバイアス電圧が約5 〜約30V 、通常約15V 供給さ
れ、この保護用TFT111は、このバイアス電圧以上の電荷
をバイアス線112 より逃がしている。

【００２０】Ｘ線の入射によってＸ線電荷変換膜103 で
生成された電荷がCst104に貯まり、p-Si TFT102の絶縁
破壊が起きない範囲のある一定の電圧になると、電荷が
保護用TFT111から画素101 外に流出していき、p-Si TF
T102とCst104に高電圧がかからない様にする。

【００２１】この時の電荷の流出経路がダイオード用の
バイアス線112 で、電源113 によりバイアス線112 の電
位を設定し、保護用TFT111からの電荷流出開始の電圧を
変える事が出来る。Cst104に貯まった電荷は、走査線10
7 を走査することにより、その走査線107 上の画素101
のそれぞれのp-Si TFT102をオンにして、信号線108よ
り読み出す。読み出された電荷は増幅器110 に転送され
増幅される。

【００２２】図2 は画素平面図、図3(a)は図2 のa-a 間
の断面図、図3(b)は図2 のb-b 間の断面図である。画素
101 はp-Si TFT102、保護用TFT111、Cst104、信号線10
8 、走査線107 、バイアス線112 から構成されている。
図2 では図3 における画素電極301 より上の層を省略し
ている。

【００２３】Cst104はp-Si302 と、それに対向するCst
線201 、p-Si302 に接続されるCst上部電極303 により
形成されている。次に図3(a)、(b) の断面図で構成を説
明する。ガラス基板304 上にアンダーコート膜305 とし
て、SiNxとSiO2の2 層を、それぞれ約50nm、約100nm の
膜厚で形成する。さらにa-Siを約50nmの膜厚で形成す
る。次にエキシマレーザアニールによりa-Siを多結晶化
してp-Si302 を形成し、次にレジストをマスクとしてVt
h 制御用のホウ素またはリンを注入、またはプラズマド
ープする。SiO2をゲート絶縁膜306 として成膜し、Cst
線201 、続いてゲート電極307 、走査線107 と、バイア
ス線112 をMo、W 、MoW 等のＸ線吸収係数の大きな材料
を用いて形成する。厚さは約100 〜約500nm で良い。次
に、MoW 層又はレジストをマスクとしてLDD 用のn-領域
308 を形成する。更に、ソース・ドレイン電極部のみを
開口したレジスト等をマスクとしてリンを10¹⁹cm^-3ドー
プしてn+領域309 を形成する。層間絶縁膜310 のSiO 層
を約300nm の膜厚で形成し、コンタクトホールを開口す
る。次に、Cst 上部電極303 と、画素101 周辺の取り出
し電極を形成した後に信号線108を形成する。これらの
配線は、Ｘ線吸収係数の大きいMo、W 、MoW 、MoTa、Ta
等を用いる。厚さは約100 〜約500nm で良い。この上に
パシベーション膜311 としてSiNxを約200nm の膜厚で形
成し、Cst 上部電極303 及び周辺電極コンタクト部に開
口を形成する。この上に感光性ベンゾシクロブテン(BC
B) 、感光性アクリル系樹脂、感光性ポリイミド等の保
護絶縁膜312 を約2 〜約5 μm 形成し、Cst 上部電極30
3 、周辺コンタクト部に開口を形成した後に画素電極30
1 を形成する。画素電極301 はＸ線の吸収係数が大きい
In2O3 ・SnO2の混合膜や、Ti、Zr、Ta、Hf膜を用いる。
厚さは約50nm〜約2 μm が好ましいが、プロセスとの整
合性より約100 〜約500nm がより好ましい。この上にSe
感光体313 を約5 〜約10μm 形成し、その上に上部共通
電極314 を形成する。

【００２４】図4 に、上記の方法でＸ線を遮蔽した場合
の、p-Si TFT102の負バイアスでの保護用TFT111の動作
100 時間後のリーク電流41と、従来使用されてきたAlを
用いた場合のリーク電流42を示す。ゲート電極に電圧を
かけないVgが0Vの時に、本発明の遮蔽膜を用いた場合に
はAl膜を用いた従来例の場合に比べて、保護用TFT111の
リーク電流は1 桁程度減少した。

【００２５】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。本実施形態は、画素101 に蓄積された電荷を電圧
に変換して出力を行う、直接変換方式のＸ線検出器であ
る。この実施形態の画素構成を図5 に示す。本実施例に
おいても、各画素101 は図6と同様に接続されている。

【００２６】図5 の画素101 は、TFT501〜TFT506と、リ
セット用TFT507、Ｘ線電荷変換膜103 、及びCst104で構
成され、画素101 は基板上にアレイ状に設置されてい
る。Ｘ線電荷変換膜103 には、高圧電源106 によって正
のバイアス電圧が印加される。バイアス用のTFT501は、
ゲート電極、ソース電極が各々バイアス線509 とバイア
ス線510 とに接続され、ゲート、ソース間電圧を一定に
固定している。TFT501のドレイン電極は、信号線108 に
接続し、信号線108 の終端は、信号検出用の増幅器110
に接続している。出力用のTFT502は、ゲート電極がCst1
04と、ドレイン電極が信号線108 と、そしてソース電極
が選択用のTFT503のドレイン電極に接続している。ま
た、TFT503のゲート電極は走査線107 に接続され、ソー
ス電極はバイアス線511 に接続され、バイアス電圧が供
給されている。走査線107 の終端は走査線駆動回路109
に接続されている。リセット用TFT507は、ソース電極、
ドレイン電極がCst104、ゲート電極がスイッチ回路508
に接続している。

【００２７】走査線駆動回路109 によってTFT503をオン
する時にCst104に電荷が蓄積されていると、TFT502もオ
ンしており、バイアス線511 の電圧が信号線108 に印加
される。即ち、Cst104に蓄積された電荷が電圧に変換さ
れ、出力される。出力後、スイッチ回路508 によりリセ
ット用TFT507をオンし、Cst104に残っている電荷を放出
して、電位をリセットする。

【００２８】保護用回路はTFT504〜TFT506よりなり、電
荷流出用のTFT504のゲート電極はCst104に、ドレイン電
極はバイアス用のTFT505のドレイン電極に接続され、ソ
ース電極にはバイアス線512 よりバイアス電圧を印加し
ている。TFT505のゲート電極とソース電極は各々、バイ
アス線513 、バイアス線514 に接続されており、ゲー
ト、ソース間電圧を一定に固定している。保護用のTFT5
06のソース電極はCst104に、ゲート電極はTFT504のドレ
イン電極とTFT505のドレイン電極の間に接続されてい
る。

【００２９】Cst104に電荷が貯まり所定の電圧以上に上
昇すると、TFT504がオンし、それによりTFT506もオンす
る為電荷が流出し、Cst104等に高電圧がかからない。バ
イアス線513 とバイアス線514 にかけるバイアス電圧を
調整することにより、TFT506から電荷が流出し始めるCs
t104の電位を決めることが出来る。

【００３０】本実施形態において、これらのTFT より上
の層にＸ線吸収係数の大きい材料を用いることによって
も、先の実施形態と同様な結果を得ることが出来た。本
実施形態のように多数のTFT を用いる場合は、相乗効果
により、Ｘ線照射によるリーク電流の影響が大きくなる
ので、TFT より上の層にＸ線吸収係数の大きい材料を用
いることは特に有効となる。

【００３１】Ｘ線照射による劣化防止の為には、例え
ば、図3 において、p-Si TFT102上のゲート電極307 、
層間絶縁膜310 、画素電極301 等に、Ｘ線吸収係数がCu
K α線におけるSeのＸ線吸収係数399cm ^-1より大きい、
Ｘ線吸収係数約400cm ^-1以上の材料を用いる事が望まし
い。そうすれば、その材料を用いて約100nm 〜約2 μm
の程度の膜厚にするとCuK α線の吸収が数％以上とな
り、Se等の感光膜通過後のＸ線によるTFT 特性への影響
に対し十分有効である。CuK α線の吸収係数はIn2O3 で
750cm ^-1、SnO2で646cm ^-1、透明電極ITO で739cm ^-1、
MoW で2175cm^-1、MoTaで2044cm^-1と十分大きな値を持
ち、これらの材料を用いる事は有効である。その他、Ｘ
線吸収係数が400cm ^-1以上の材料として、Zr、Ti、Ta、
Hf、Th、Y 、Sc等の金属を用いても良い。ITO ではInの
組成が約70〜約100 ％と大きい方が効果があり、好まし
くは約80〜約95％が良い。その他にも、Alに吸収係数の
大きいZr、Ti、Ta、Hf等を添加した膜であれば、これら
の金属はSeとの反応性が小さい為に特に有効である。ま
た、AlやCu等の低抵抗金属にＸ線吸収係数の大きいTh、
Sm、Gd、Nd、Dy、Pr、Tb、Ce、Pd、Rh、Eu、La、Tm、E
r、Yb、Y 、Sc等の希土類や貴金属類を添加したものも
良好であり、走査線107 、信号線108 、Cst 線201 、バ
イアス線112 等の配線に用いても良い。Ｘ線としてはCu
K α線を用いたが、他のエネルギーのＸ線、例えば約10
〜約100keV程度のエネルギーのＸ線を用いた場合、Ｘ線
の吸収係数等に多少の変化が生じるが、基本的には同様
の効果が得られる。

【００３２】本実施例では、保護用TFT111を画素101 の
下に設けているが、これを画素101間に配置した場合に
は、絶縁破壊の問題が発生し、また画素電極301 による
Ｘ線遮蔽が無い為に照射劣化の問題が大きくなるので、
保護用TFT111を画素電極301の下に配置する事はより好
ましい。

【００３３】直接変換方式では、Se感光体313 の上の上
部共通電極314 に約5 〜約10kV程度の高電圧を印加す
る。画素電極301 下に保護用TFT111を設けない場合は、
この高電圧はSe感光体313 による容量、保護絶縁膜312
による容量、層間絶縁膜310 による容量で分圧され、保
護用TFT111のゲート電極307 と、バイアス線112 つまり
ドレイン電極の間には、130V程度の高電圧が印加され
る。よって、保護用TFT111の降伏電圧の変動が発生し、
特性を劣化させる可能性がある。さらにSe感光体313 の
抵抗がＸ線により低下した時は、高電圧の大部分が保護
用TFT111のゲート電極307 に印加される為に、ゲート電
極307 とドレイン電極との間に過電圧が印加され、ゲー
ト絶縁膜306 の絶縁破壊を引き起こす可能性もある。こ
れに対し、保護用TFT111を画素電極301 の下に形成した
場合には、画素電極301 により保護用TFT111が静電シー
ルドされる為に高電圧が印加されない。

【００３４】保護絶縁膜312 としては、無機絶縁膜とし
て、SiNx、SiO2、また有機絶縁膜として、ポリイミド類
( 比誘電率ε=3.3、耐圧300V/mm)、BCB(ε=2.7、耐圧40
0V/mm)、JSR(株) 製アクリル系感光樹脂HRC(ε=3.2) 、
黒レジスト等を用いれば良く、これらを必要に応じて積
層しても良い。フッ素系樹脂も、比誘電率が2.1 と小さ
い為に有効である。これらの保護絶縁膜312 の形成にお
いてはパターニングの容易な感光性の材料を用いても良
い。保護用TFT111を画素電極301 下に形成する場合に
は、保護絶縁膜312 は、約2 〜約10μm の膜厚が好まし
い。画素電位による保護用TFT111への影響をなくすに
は、保護用TFT111への印加電圧が画素電位(約10V)の10
分の1 程度にする事が好ましく、この為には保護絶縁膜
312 として、有機樹脂を用いる場合には約2 μm 以上、
更には約4 μm 以上約15μm 以下の膜厚である事が好ま
しい。画素電極301 外に保護用TFT111を設置する場合に
は保護絶縁膜312 は約10〜約15μm 程度の膜厚である事
が望ましい。また、p-Si TFT102の構造として、ゲート
下置きとする場合には、画素電極301 等でＸ線を遮蔽す
れば良い。

【００３５】Ｘ線電荷変換膜103 としては、a-Se、a-S
i、a-Te、PbI2、HgI2を用いる事も出来る。また、本発
明は特に、保護ダイオードに有効であるが、スイッチン
グ用TFT のリーク電流を小さく保つ為にも有効である。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明のＸ線撮像装置用
遮蔽膜によれば、画素電位の誤差発生を減少でき、ノイ
ズに対して強くなる為に、画質を改善できる。また、こ
れにより弱い信号を検出できる様になり、弱いＸ線照射
により撮像できるので、人体に対し、より安全な状態で
使用する事が出来る。さらに、Ｘ線照射によるp-Si TF
T の劣化を防ぎ、撮像装置の寿命を長くすることも出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線撮像装置の回路図

【図２】本発明のＸ線撮像装置の平面図

【図３】 (a) 図2 のa-a 間の断面図、(b) 図2 のb-b
間の断面図

【図４】本発明に用いた保護ダイオードの特性図

【図５】他の実施形態の回路図

【図６】従来のＸ線撮像装置の回路図

【符号の説明】

101・・・画素 102・・・p-Si TFT 103・・・Ｘ線電荷変換膜 104,603・・・Cst 105・・・Cst バイアス 106・・・高圧電源 107,606・・・走査線 108,605・・・信号線 109,607・・・走査線駆動回路 110,610・・・増幅器 111・・・保護用TFT 112,509,510,511,512,513,514・・・バイアス線 113,604・・・電源 201・・・Cst 線 301・・・画素電極 302・・・p-Si 303・・・Cst 上部電極 306・・・ゲート絶縁膜 307・・・ゲート電極 310・・・層間絶縁膜 312・・・保護絶縁膜 313・・・Se感光体 314・・・上部共通電極 501,502,503,504,505,506,507・・・TFT 508・・・スイッチ回路 601・・・a-Si TFT 602・・・光電変換膜 608・・・信号線制御回路 609・・・切り替えスイッチ

フロントページの続き (72)発明者金野晃神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者鈴木公平神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地株式会社東芝生産技術研究所内Ｆターム(参考） 2G088 EE03 FF02 GG21 JJ05 JJ40 KK40 4M118 AA05 AA08 AB01 BA05 BA14 CA02 CA32 CB05 CB06 CB14 FB09 FB13 FB16 GA10 GB11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射したＸ線を電荷に変換するＸ線電荷変
換膜と、前記Ｘ線電荷変換膜に接し画素毎に設けられた
画素電極と、前記画素電極と接続された信号線と、前記
画素電極と前記信号線との間に設けられたスイッチング
素子と、前記スイッチング素子に駆動信号を送る走査線
と、前記画素電極に蓄積された電荷が所定量以上になっ
た時に前記画素電極内の過剰電荷をバイアス線に流す保
護用素子とを具備し、前記Ｘ線電荷変換膜と前記保護用
素子との間の少なくとも1 つの膜に、前記Ｘ線電荷変換
膜のＸ線吸収係数よりＸ線吸収係数が大きい材料を用い
た事を特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項２】前記Ｘ線電荷変換膜と前記保護用素子との
間に設けられた前記膜として、Mo、W 、Ta、Zr、Ti、H
f、Th、Sm、Gd、Nd、Dy、Pr、Tb、Ce、Pd、Rh、Eu、L
a、Tm、Er、Yb、Y 、Scからなる群から選択される金
属、または前記群から選択される2 以上の金属を含む合
金、またはAlにZr、Ti、Ta、Hf、Th、Sm、Gd、Nd、Dy、
Pr、Tb、Ce、Pd、Rh、Eu、La、Tm、Er、Yb、Y 、Scのう
ち少なくとも1 つの金属を含有する合金、またはCuにZ
r、Ti、Ta、Hf、Th、Sm、Gd、Nd、Dy、Pr、Tb、Ce、P
d、Rh、Eu、La、Tm、Er、Yb、Y 、Scのうち少なくとも1
つの金属を含有する合金を含む材料を用いた事を特徴
とする請求項1 記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】前記画素電極が前記Ｘ線電荷変換膜と前記
保護用素子との間に設けられ、前記画素電極のＸ線吸収
係数が前記Ｘ線電荷変換膜のＸ線吸収係数より大きいこ
とを特徴とする、請求項1 記載のＸ線撮像装置。
【請求項４】前記信号線または前記バイアス線が前記Ｘ
線電荷変換膜と前記保護用素子との間に設けられ、前記
信号線または前記バイアス線のＸ線吸収係数が前記Ｘ線
電荷変換膜のＸ線吸収係数より大きいことを特徴とする
請求項1 記載のＸ線撮像装置。