JP2003209232A - 固体検出器 - Google Patents
固体検出器Info
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-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
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- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
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-
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- H01L31/02322—Optical elements or arrangements associated with the device comprising luminescent members, e.g. fluorescent sheets upon the device
-
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- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/085—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors the device being sensitive to very short wavelength, e.g. X-ray, Gamma-rays
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic radiation-sensitive element covered by group H10K30/00
- H10K39/30—Devices controlled by radiation
- H10K39/32—Organic image sensors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 記録光の照射により電荷を発生する光導電層
と、その光導電層の熱膨張係数と異なる熱膨張係数を有
する基板とが積層された固体検出器において、環境の温
度変化に対する変形や破壊を防止する。 【解決手段】 光導電層１４と、光導電層１４の熱膨張
係数より小さい熱膨張係数を有する基板１０とが積層さ
れた固体検出器において、光導電層１４の基板１０が設
けられた側とは反対側に、光導電層１４の熱膨張係数よ
りも小さい熱膨張係数を有し、熱膨張による光導電層１
４および基板１０などの変形を抑制する変形抑制層１６
を積層する。
と、その光導電層の熱膨張係数と異なる熱膨張係数を有
する基板とが積層された固体検出器において、環境の温
度変化に対する変形や破壊を防止する。 【解決手段】 光導電層１４と、光導電層１４の熱膨張
係数より小さい熱膨張係数を有する基板１０とが積層さ
れた固体検出器において、光導電層１４の基板１０が設
けられた側とは反対側に、光導電層１４の熱膨張係数よ
りも小さい熱膨張係数を有し、熱膨張による光導電層１
４および基板１０などの変形を抑制する変形抑制層１６
を積層する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像情報を担持し
た記録用の電磁波の照射により電荷を発生して蓄積する
光導電層と基板とが一体となって積層された固体検出器
および上記記録用の電磁波の照射により画像情報に応じ
た光を発する光変換層とが一体となって積層された固体
検出器に関するものである。
た記録用の電磁波の照射により電荷を発生して蓄積する
光導電層と基板とが一体となって積層された固体検出器
および上記記録用の電磁波の照射により画像情報に応じ
た光を発する光変換層とが一体となって積層された固体
検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】今日、医療診断等を目的とする放射線撮
影において、放射線を検出して放射線画像情報を表す画
像信号を出力する放射線固体検出器を使用した放射線画
像記録読取装置が知られている。この装置に使用される
検出器としては、種々のタイプのものが提案、実用化さ
れている。
影において、放射線を検出して放射線画像情報を表す画
像信号を出力する放射線固体検出器を使用した放射線画
像記録読取装置が知られている。この装置に使用される
検出器としては、種々のタイプのものが提案、実用化さ
れている。
【０００３】例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成
プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍
光体から発せられた蛍光を光電変換素子で検出して得た
信号電荷を光電変換素子の蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電
荷を画像信号に変換して出力する光変換方式の放射線固
体検出器（例えば特開昭５９−２１１２６３号、特開平
２−１６４０６７号、ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ９２／０
６５０１号、ＳＰＩＥＶoｌ.１４４３ Ｍｅｄｉｃａｌ
Ｉｍａｇｉｎｇ Ｖ;Ｉｍａｇｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ(１９９
１) ，ｐ.１０８−１１９等）、あるいは、放射線が照
射されることにより光（放射線）導電層内で発生した信
号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄
積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の放
射線固体検出器（ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＰＡＲＡＭＥＴＥ
ＲＳ ＩＮ ＴＨＩＣＫ ＨＹＤＲＯＧＥＮＡＴＥＤ ＡＭ
ＯＲＰＨＯＵＳ ＳＩＬＩＣＯＮＲＡＤＩＡＴＩＯＮ Ｄ
ＥＴＥＣＴＯＳ、Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｂｅｒｋｅｌｅｙ
Ｌ.Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｏｉ
ａ、Ｂｅｒｋｅｌｅｙ.ＣＡ ９４７２０ ＸｅｒｏｘＰ
ａｒｃ.Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ.ＣＡ ９４３０４、Ｍｅｔａ
ｌ／Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ Ｓｉｌｌｉｃｏｎ Ｍｕｔｉｌ
ａｙｅｒ Ｒａｄｉａｔｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ、ＩＥ
Ｅ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＮＵＣＬＥＡＲ Ｓ
ＣＩＥＮＣＥ.ＶＯＬ.３６.ＮＯ.２.ＡＰＲＩＬ １９８
９、特開平１−２１６２９０号等）等がある。
プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍
光体から発せられた蛍光を光電変換素子で検出して得た
信号電荷を光電変換素子の蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電
荷を画像信号に変換して出力する光変換方式の放射線固
体検出器（例えば特開昭５９−２１１２６３号、特開平
２−１６４０６７号、ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ９２／０
６５０１号、ＳＰＩＥＶoｌ.１４４３ Ｍｅｄｉｃａｌ
Ｉｍａｇｉｎｇ Ｖ;Ｉｍａｇｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ(１９９
１) ，ｐ.１０８−１１９等）、あるいは、放射線が照
射されることにより光（放射線）導電層内で発生した信
号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄
積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の放
射線固体検出器（ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＰＡＲＡＭＥＴＥ
ＲＳ ＩＮ ＴＨＩＣＫ ＨＹＤＲＯＧＥＮＡＴＥＤ ＡＭ
ＯＲＰＨＯＵＳ ＳＩＬＩＣＯＮＲＡＤＩＡＴＩＯＮ Ｄ
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ａｒｃ.Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ.ＣＡ ９４３０４、Ｍｅｔａ
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ａｙｅｒ Ｒａｄｉａｔｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ、ＩＥ
Ｅ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＮＵＣＬＥＡＲ Ｓ
ＣＩＥＮＣＥ.ＶＯＬ.３６.ＮＯ.２.ＡＰＲＩＬ １９８
９、特開平１−２１６２９０号等）等がある。
【０００４】また、蓄積された電荷を外部に読み出す電
荷読出プロセスの面からは、該蓄電部と接続されたＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ
読出方式のものや、読取光（読取用の電磁波）を検出器
に照射して読み出す光読出方式のもの等がある。
荷読出プロセスの面からは、該蓄電部と接続されたＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ
読出方式のものや、読取光（読取用の電磁波）を検出器
に照射して読み出す光読出方式のもの等がある。
【０００５】また、本願出願人は、特開２０００−１０
５２９７号公報や特開２０００−１６２７２６号公報に
おいて改良型直接変換方式の放射線固体検出器を提案し
ている。改良型直接変換方式の放射線固体検出器とは、
直接変換方式、且つ光読出方式のものであり、記録用の
放射線に対して透過性を有する第１の電極層、該第１の
電極層を透過した記録用の放射線の照射を受けることに
より光導電性（正確には放射線導電性）を呈する記録用
光導電層、第１の電極層に帯電される電荷と同極性の電
荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該電荷と逆
極性の電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送
層、読取用の電磁波の照射を受けることにより光導電性
（正確には電磁波導電性）を呈する読取用光導電層、読
取用の電磁波に対して透過性を有する第２の電極層を、
この順に積層して成るものであり、記録用光導電層と電
荷輸送層との界面（蓄電部）に、画像情報を担持する信
号電荷（潜像電荷）を蓄積するものである。
５２９７号公報や特開２０００−１６２７２６号公報に
おいて改良型直接変換方式の放射線固体検出器を提案し
ている。改良型直接変換方式の放射線固体検出器とは、
直接変換方式、且つ光読出方式のものであり、記録用の
放射線に対して透過性を有する第１の電極層、該第１の
電極層を透過した記録用の放射線の照射を受けることに
より光導電性（正確には放射線導電性）を呈する記録用
光導電層、第１の電極層に帯電される電荷と同極性の電
荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該電荷と逆
極性の電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送
層、読取用の電磁波の照射を受けることにより光導電性
（正確には電磁波導電性）を呈する読取用光導電層、読
取用の電磁波に対して透過性を有する第２の電極層を、
この順に積層して成るものであり、記録用光導電層と電
荷輸送層との界面（蓄電部）に、画像情報を担持する信
号電荷（潜像電荷）を蓄積するものである。
【０００６】ここで、上記のような直接変換方式および
改良型直接変換方式の放射線固体検出器においては、光
導電層などは通常ガラス等の基板上に形成される。ま
た、光変換方式の放射線固体検出器においても放射線を
光に変換する蛍光体などを含む光変換層などがガラス等
の基板上に形成される。
改良型直接変換方式の放射線固体検出器においては、光
導電層などは通常ガラス等の基板上に形成される。ま
た、光変換方式の放射線固体検出器においても放射線を
光に変換する蛍光体などを含む光変換層などがガラス等
の基板上に形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように光導電層や光変換層をガラス等の基板上に積層し
た場合、光導電層や光変換層が有する熱膨張係数が基板
の熱膨張係数と異なるため環境の温度変化に対して変形
を生じる。過度の変形は、読み取られる放射線画像の変
形を発生させ、さらに放射線固体検出器の破壊を招くお
それもある。
ように光導電層や光変換層をガラス等の基板上に積層し
た場合、光導電層や光変換層が有する熱膨張係数が基板
の熱膨張係数と異なるため環境の温度変化に対して変形
を生じる。過度の変形は、読み取られる放射線画像の変
形を発生させ、さらに放射線固体検出器の破壊を招くお
それもある。
【０００８】本発明は、上記のような問題点に鑑み、上
記光導電層等と、その光導電層等の熱膨張係数と異なる
熱膨張係数を有する基板とが積層された固体検出器にお
いて、環境の温度変化に対する変形や破壊を防止した固
体検出器を提供することを目的とするものである。
記光導電層等と、その光導電層等の熱膨張係数と異なる
熱膨張係数を有する基板とが積層された固体検出器にお
いて、環境の温度変化に対する変形や破壊を防止した固
体検出器を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の固体検出
器は、画像情報を担持した記録用の電磁波の照射により
電荷を発生して蓄積する光導電層と、その光導電層の熱
膨張係数より小さい熱膨張係数を有する基板とが積層さ
れた固体検出器において、光導電層の基板が設けられた
側とは反対側に、光導電層よりも熱膨張係数が小さく、
熱膨張による光導電層および基板の変形を抑制する変形
抑制層が積層されていることを特徴とするものである。
器は、画像情報を担持した記録用の電磁波の照射により
電荷を発生して蓄積する光導電層と、その光導電層の熱
膨張係数より小さい熱膨張係数を有する基板とが積層さ
れた固体検出器において、光導電層の基板が設けられた
側とは反対側に、光導電層よりも熱膨張係数が小さく、
熱膨張による光導電層および基板の変形を抑制する変形
抑制層が積層されていることを特徴とするものである。
【００１０】ここで、上記「記録用の電磁波」とは、例
えば、放射線などを意味する。
えば、放射線などを意味する。
【００１１】また、上記「光導電層」とは、例えば、ａ
−Ｓｅ、ＰｂＯ、ＰｂＩ２等の酸化鉛（ＩＩ）やヨウ化
鉛（ＩＩ）、ＨｇＩ２、Ｂｉ１２（Ｇｅ，Ｓｉ）Ｏ２０
やＢｉ２Ｉ３などの有機ポリマーナノコンポジットなど
を主成分とする層を意味する。
−Ｓｅ、ＰｂＯ、ＰｂＩ２等の酸化鉛（ＩＩ）やヨウ化
鉛（ＩＩ）、ＨｇＩ２、Ｂｉ１２（Ｇｅ，Ｓｉ）Ｏ２０
やＢｉ２Ｉ３などの有機ポリマーナノコンポジットなど
を主成分とする層を意味する。
【００１２】また、上記「光導電層よりも熱膨張係数が
小さく」とは、光導電層よりも熱膨張係数が小さければ
如何なる熱膨張係数でもよいわけではなく、基板および
光導電層の熱膨張係数との関係で変形抑制層がなければ
生じていたであろう基板および光導電層の一体化した変
形を抑制し得る範囲内の熱膨張係数であることが必要で
ある。
小さく」とは、光導電層よりも熱膨張係数が小さければ
如何なる熱膨張係数でもよいわけではなく、基板および
光導電層の熱膨張係数との関係で変形抑制層がなければ
生じていたであろう基板および光導電層の一体化した変
形を抑制し得る範囲内の熱膨張係数であることが必要で
ある。
【００１３】基板の熱膨張係数よりも小さい場合には、
基板と変形抑制層との熱膨張係数の大きさの関係で変形
を生じることのない大きさの熱膨張係数とする。
基板と変形抑制層との熱膨張係数の大きさの関係で変形
を生じることのない大きさの熱膨張係数とする。
【００１４】本発明の第２の固体検出器は、画像情報を
担持した記録用の電磁波の照射により電荷を発生して蓄
積する光導電層と、その光導電層の熱膨張係数より大き
い熱膨張係数を有する基板とが積層された固体検出器に
おいて、光導電層において基板が設けられた側とは反対
側に、光導電層よりも熱膨張係数が大きく、熱膨張によ
る光導電層および基板の変形を抑制する変形抑制層が積
層されていることを特徴とするものである。
担持した記録用の電磁波の照射により電荷を発生して蓄
積する光導電層と、その光導電層の熱膨張係数より大き
い熱膨張係数を有する基板とが積層された固体検出器に
おいて、光導電層において基板が設けられた側とは反対
側に、光導電層よりも熱膨張係数が大きく、熱膨張によ
る光導電層および基板の変形を抑制する変形抑制層が積
層されていることを特徴とするものである。
【００１５】ここで、上記「光導電層よりも熱膨張係数
が大きく」とは、光導電層よりも熱膨張係数が大きけれ
ば如何なる熱膨張係数でもよいわけではなく、基板およ
び光導電層の熱膨張係数との関係で変形抑制層がなけれ
ば生じていたであろう基板および光導電層の一体化した
変形を抑制し得る範囲内の熱膨張係数であることが必要
である。
が大きく」とは、光導電層よりも熱膨張係数が大きけれ
ば如何なる熱膨張係数でもよいわけではなく、基板およ
び光導電層の熱膨張係数との関係で変形抑制層がなけれ
ば生じていたであろう基板および光導電層の一体化した
変形を抑制し得る範囲内の熱膨張係数であることが必要
である。
【００１６】本発明の第３の固体検出器は、画像情報を
担持した記録用の電磁波の照射により画像情報に応じた
光を発する光変換層と、その光変換層の熱膨張係数より
小さい熱膨張係数を有する基板とが積層された固体検出
器において、光変換層の基板が設けられた側とは反対側
に、光変換層よりも熱膨張係数が小さく、熱膨張による
光変換層および基板の変形を抑制する変形抑制層が積層
されていることを特徴とするものである。
担持した記録用の電磁波の照射により画像情報に応じた
光を発する光変換層と、その光変換層の熱膨張係数より
小さい熱膨張係数を有する基板とが積層された固体検出
器において、光変換層の基板が設けられた側とは反対側
に、光変換層よりも熱膨張係数が小さく、熱膨張による
光変換層および基板の変形を抑制する変形抑制層が積層
されていることを特徴とするものである。
【００１７】ここで、上記「光変換層」とは、例えば、
ＧＯＳやＣｓＩ：Ｔｉなどの蛍光体を主成分とする層を
意味する。
ＧＯＳやＣｓＩ：Ｔｉなどの蛍光体を主成分とする層を
意味する。
【００１８】また、上記「光変換層よりも熱膨張係数が
小さく」とは、光導電層よりも熱膨張係数が小さければ
如何なる熱膨張係数でもよいわけではなく、基板および
光導電層の熱膨張係数との関係で変形抑制層がなければ
生じていたであろう基板および光導電層の一体化した変
形を抑制し得る範囲内の熱膨張係数であることが必要で
ある。
小さく」とは、光導電層よりも熱膨張係数が小さければ
如何なる熱膨張係数でもよいわけではなく、基板および
光導電層の熱膨張係数との関係で変形抑制層がなければ
生じていたであろう基板および光導電層の一体化した変
形を抑制し得る範囲内の熱膨張係数であることが必要で
ある。
【００１９】本発明の第４の固体検出器は、画像情報を
担持した記録用の電磁波の照射により画像情報に応じた
光を発する光変換層と、その光変換層の熱膨張係数より
大きい熱膨張係数を有する基板とが積層された固体検出
器において、光変換層の基板が設けられた側とは反対側
に、光変換層よりも熱膨張係数が大きく、熱膨張による
光変換層および基板の変形を抑制する変形抑制層が積層
されていることを特徴とするものである。
担持した記録用の電磁波の照射により画像情報に応じた
光を発する光変換層と、その光変換層の熱膨張係数より
大きい熱膨張係数を有する基板とが積層された固体検出
器において、光変換層の基板が設けられた側とは反対側
に、光変換層よりも熱膨張係数が大きく、熱膨張による
光変換層および基板の変形を抑制する変形抑制層が積層
されていることを特徴とするものである。
【００２０】ここで、上記「光変換層よりも熱膨張係数
が大きく」とは、光導電層よりも熱膨張係数が大きけれ
ば如何なる熱膨張係数でもよいわけではなく、基板およ
び光導電層の熱膨張係数との関係で変形抑制層がなけれ
ば生じていたであろう基板および光導電層の一体化した
変形を抑制し得る範囲内の熱膨張係数であることが必要
である。
が大きく」とは、光導電層よりも熱膨張係数が大きけれ
ば如何なる熱膨張係数でもよいわけではなく、基板およ
び光導電層の熱膨張係数との関係で変形抑制層がなけれ
ば生じていたであろう基板および光導電層の一体化した
変形を抑制し得る範囲内の熱膨張係数であることが必要
である。
【００２１】なお、上記第３および第４の固体検出器に
は、光変換層において発生した光を電荷に変換する電荷
変換層を有するものも含むものとする。
は、光変換層において発生した光を電荷に変換する電荷
変換層を有するものも含むものとする。
【００２２】変形抑制層として、基板の熱膨張係数に略
等しい熱膨張係数を有するものを使用することができ
る。
等しい熱膨張係数を有するものを使用することができ
る。
【００２３】また、変形抑制層としては、記録用の電磁
波のエネルギー透過率が５０％以上のものを使用するの
が望ましい。
波のエネルギー透過率が５０％以上のものを使用するの
が望ましい。
【００２４】また、変形抑制層としては、比重がガラス
の比重以下のものを使用することが望ましい。
の比重以下のものを使用することが望ましい。
【００２５】また、変形抑制層として、カーボンファイ
バ板を使用することができる。
バ板を使用することができる。
【００２６】また、変形抑制層は、静電気などが固体検
出器に及ぼす悪影響などを回避するため接地することが
望ましい。
出器に及ぼす悪影響などを回避するため接地することが
望ましい。
【００２７】
【発明の効果】本発明の第１および第２の固体検出器に
よれば、光導電層の基板が設けられた側とは反対側に、
熱膨張による光導電層および基板の変形を抑制する変形
抑制層を積層するようにしたので、環境の温度変化に対
する変形や破壊を防止することができる。
よれば、光導電層の基板が設けられた側とは反対側に、
熱膨張による光導電層および基板の変形を抑制する変形
抑制層を積層するようにしたので、環境の温度変化に対
する変形や破壊を防止することができる。
【００２８】本発明の第３および第４の固体検出器によ
れば、光変換層において基板が設けられた側とは反対側
に、熱膨張による光導電層および基板の変形を抑制する
変形抑制層を積層するようにしたので、上記第１および
第２の固体検出器と同様に、環境の温度変化に対する変
形や破壊を防止することができる。
れば、光変換層において基板が設けられた側とは反対側
に、熱膨張による光導電層および基板の変形を抑制する
変形抑制層を積層するようにしたので、上記第１および
第２の固体検出器と同様に、環境の温度変化に対する変
形や破壊を防止することができる。
【００２９】また、変形抑制層が基板の熱膨張係数に略
等しい熱膨張係数を有するものである場合には、環境の
温度変化に対する変形や破壊の防止効果をさらに向上す
ることができる。
等しい熱膨張係数を有するものである場合には、環境の
温度変化に対する変形や破壊の防止効果をさらに向上す
ることができる。
【００３０】また、変形抑制層の記録用の電磁波のエネ
ルギー透過率が５０％以上である場合には、画像の記録
に大きな悪影響を及ぼすことなく上記変形や破壊を防止
することができる。
ルギー透過率が５０％以上である場合には、画像の記録
に大きな悪影響を及ぼすことなく上記変形や破壊を防止
することができる。
【００３１】また、変形抑制層としてその比重がガラス
以下のものを使用した場合、例えばカーボンファイバ板
を使用した場合には、変形抑制層を設けることによる重
量の増加を低減することができる。
以下のものを使用した場合、例えばカーボンファイバ板
を使用した場合には、変形抑制層を設けることによる重
量の増加を低減することができる。
【００３２】また、変形抑制層を接地するようにした場
合には、変形抑制層に生じる静電気などの影響を抑制す
ることができる。
合には、変形抑制層に生じる静電気などの影響を抑制す
ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の固
体検出器の一実施形態について詳細に説明する。図１は
本発明による固体検出器を適用した放射線固体検出器の
概略構成図である。図１（Ａ）は本放射線固体検出器の
平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。
体検出器の一実施形態について詳細に説明する。図１は
本発明による固体検出器を適用した放射線固体検出器の
概略構成図である。図１（Ａ）は本放射線固体検出器の
平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。
【００３４】本実施形態の放射線固体検出器は、放射線
画像情報を担持した記録用の電磁波（例えばＸ線等、以
下記録光という）を照射することにより放射線画像情報
を静電潜像として記録し、読取用の電磁波（以下読取光
と称す）で走査されることにより、前記静電潜像に応じ
た電流を発生するものであり、具体的には、基板１０、
後述する記録光の照射により光導電層１４において発生
した電荷を検出する検出部１２、記録光の照射を受ける
ことにより電荷を発生し、この電荷を蓄積する光導電層
１４、および光導電層１４と基板１０との熱膨張係数の
違いにより放射線固体検出器の変形が生じるのを抑制す
る変形抑制層１６を、この順に積層してなるものであ
る。
画像情報を担持した記録用の電磁波（例えばＸ線等、以
下記録光という）を照射することにより放射線画像情報
を静電潜像として記録し、読取用の電磁波（以下読取光
と称す）で走査されることにより、前記静電潜像に応じ
た電流を発生するものであり、具体的には、基板１０、
後述する記録光の照射により光導電層１４において発生
した電荷を検出する検出部１２、記録光の照射を受ける
ことにより電荷を発生し、この電荷を蓄積する光導電層
１４、および光導電層１４と基板１０との熱膨張係数の
違いにより放射線固体検出器の変形が生じるのを抑制す
る変形抑制層１６を、この順に積層してなるものであ
る。
【００３５】本放射線固体検出器は、変形抑制層１６側
から記録光が照射され、光導電層１４においてこの記録
光の照射に応じて電荷を発生して蓄積し、この蓄積され
た電荷を検出部１２により読み出すものである。
から記録光が照射され、光導電層１４においてこの記録
光の照射に応じて電荷を発生して蓄積し、この蓄積され
た電荷を検出部１２により読み出すものである。
【００３６】基板１０は、ガラス基板であり光導電層１
４よりも熱膨張係数が小さいものである。
４よりも熱膨張係数が小さいものである。
【００３７】検出部１２は、多数のＴＦＴにより構成さ
れており、１画素ずつ該ＴＦＴをＯＮ−ＯＦＦしながら
光導電層に蓄積した電荷を読み出すものである。
れており、１画素ずつ該ＴＦＴをＯＮ−ＯＦＦしながら
光導電層に蓄積した電荷を読み出すものである。
【００３８】光導電層１４としては、ａ−Ｓｅ、Ｐｂ
Ｏ、ＰｂＩ２等の酸化鉛（ＩＩ）やヨウ化鉛（ＩＩ）、
ＨｇＩ２、Ｂｉ１２（Ｇｅ，Ｓｉ）Ｏ２０やＢｉ２Ｉ３
などの有機ポリマーナノコンポジットなどを材料とした
ものを利用することができる。
Ｏ、ＰｂＩ２等の酸化鉛（ＩＩ）やヨウ化鉛（ＩＩ）、
ＨｇＩ２、Ｂｉ１２（Ｇｅ，Ｓｉ）Ｏ２０やＢｉ２Ｉ３
などの有機ポリマーナノコンポジットなどを材料とした
ものを利用することができる。
【００３９】変形抑制層１６は、光導電層１４の熱膨張
係数よりも小さく、基板１０の熱膨張係数に近い熱膨張
係数を有する材料であって、記録光の透過を妨げない材
料から形成されている。記録光の透過率は５０％以上で
あることが望ましい。例えば、カーボンファイバ板を利
用することができる。ただし、カーボンファイバ板は導
電性であるので、静電気などによる光導電層１４への影
響を回避するため接地することが望ましい。
係数よりも小さく、基板１０の熱膨張係数に近い熱膨張
係数を有する材料であって、記録光の透過を妨げない材
料から形成されている。記録光の透過率は５０％以上で
あることが望ましい。例えば、カーボンファイバ板を利
用することができる。ただし、カーボンファイバ板は導
電性であるので、静電気などによる光導電層１４への影
響を回避するため接地することが望ましい。
【００４０】上記実施形態の放射線固体検出器によれ
ば、光導電層１４の基板１０が設けられた側とは反対側
に、熱膨張による光導電層および基板の変形を抑制する
変形抑制層１６を積層するようにしたので、環境の温度
変化に対する変形や破壊を防止することができる。
ば、光導電層１４の基板１０が設けられた側とは反対側
に、熱膨張による光導電層および基板の変形を抑制する
変形抑制層１６を積層するようにしたので、環境の温度
変化に対する変形や破壊を防止することができる。
【００４１】また、上記実施形態においては、図２に示
すように変形抑制層１６と光導電層１４との間に絶縁層
１８を設けるようにしてもよい。さらに、図３に示すよ
うに変形抑制層１６と絶縁層１８との間に、接地された
導電層２０を設けるようにしてもよい。上記のように絶
縁層１８や導体層２０を設けることにより静電気などに
よる光導電層１４への影響を回避することができる。
すように変形抑制層１６と光導電層１４との間に絶縁層
１８を設けるようにしてもよい。さらに、図３に示すよ
うに変形抑制層１６と絶縁層１８との間に、接地された
導電層２０を設けるようにしてもよい。上記のように絶
縁層１８や導体層２０を設けることにより静電気などに
よる光導電層１４への影響を回避することができる。
【００４２】また、上記実施形態では、基板１０の材料
として光導電層１４よりも熱膨張係数が小さいガラスを
利用したが、基板１０の材料として光導電層１４の熱膨
張係数よりも大きい熱膨張係数を有するものを利用して
もよい。この場合には、変形抑制層１６の材料として光
導電層１４の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有す
るものを使用すればよい。
として光導電層１４よりも熱膨張係数が小さいガラスを
利用したが、基板１０の材料として光導電層１４の熱膨
張係数よりも大きい熱膨張係数を有するものを利用して
もよい。この場合には、変形抑制層１６の材料として光
導電層１４の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有す
るものを使用すればよい。
【００４３】また、上記実施形態では、検出部１２はＴ
ＦＴにより構成するようにしたが、これに限らず光読出
方式の検出部を設けるようにしてもよい。
ＦＴにより構成するようにしたが、これに限らず光読出
方式の検出部を設けるようにしてもよい。
【００４４】また、上記実施形態においては、上記のよ
うな構成に限らず、公知の固体検出器の構成を利用する
ことができる。例えば、改良直接変換方式の固体検出器
を利用する場合には、記録用の放射線に対して透過性を
有する第１の電極層、該第１の電極層を透過した記録用
の放射線の照射を受けることにより光導電性（正確には
放射線導電性）を呈する記録用光導電層、第１の電極層
に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体と
して作用し、かつ、該電荷と逆極性の電荷に対しては略
導電体として作用する電荷輸送層、読取用の電磁波の照
射を受けることにより光導電性（正確には電磁波導電
性）を呈する読取用光導電層、読取用の電磁波に対して
透過性を有する第２の電極層およびガラス基板を、この
順に積層して成る固体検出器において、第１の電極層の
上面に上記実施形態で用いた変形抑制層１６を設けるよ
うにすればよい。ただし、この場合には、記録用光導電
層の熱膨張係数よりもガラス基板の熱膨張係数の方が小
さいので、変形抑制層１６の熱膨張係数は、記録用光導
電層の熱膨張係数よりも小さくなるようにする必要があ
る。
うな構成に限らず、公知の固体検出器の構成を利用する
ことができる。例えば、改良直接変換方式の固体検出器
を利用する場合には、記録用の放射線に対して透過性を
有する第１の電極層、該第１の電極層を透過した記録用
の放射線の照射を受けることにより光導電性（正確には
放射線導電性）を呈する記録用光導電層、第１の電極層
に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体と
して作用し、かつ、該電荷と逆極性の電荷に対しては略
導電体として作用する電荷輸送層、読取用の電磁波の照
射を受けることにより光導電性（正確には電磁波導電
性）を呈する読取用光導電層、読取用の電磁波に対して
透過性を有する第２の電極層およびガラス基板を、この
順に積層して成る固体検出器において、第１の電極層の
上面に上記実施形態で用いた変形抑制層１６を設けるよ
うにすればよい。ただし、この場合には、記録用光導電
層の熱膨張係数よりもガラス基板の熱膨張係数の方が小
さいので、変形抑制層１６の熱膨張係数は、記録用光導
電層の熱膨張係数よりも小さくなるようにする必要があ
る。
【００４５】また、上記実施形態は、記録光の照射によ
り光導電層において生じた電荷を検出する放射線固体検
出器に本発明の固体検出器を適用したものであるが、記
録光の照射により光を発し、この光を検出する放射線固
体検出器についても本発明の固定検出器を適用すること
ができる。この場合には、図４に示すように（図４
（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断
面図）、基板３０、記録光の照射により後述する光変換
層３４において発生した蛍光を検出する検出部３２、記
録光の照射を受けることにより蛍光を発する光変換層３
４、および光変換層３４と基板３０との熱膨張係数の違
いにより放射線固体検出器３０の変形が生じるのを抑制
する変形抑制層３６を、この順に積層するようにすれば
よい。上記光変換層としては、例えば、ＧＯＳやＣｓ
Ｉ：Ｔｉなどの蛍光体を主成分とする層を使用するよう
にすればよい。
り光導電層において生じた電荷を検出する放射線固体検
出器に本発明の固体検出器を適用したものであるが、記
録光の照射により光を発し、この光を検出する放射線固
体検出器についても本発明の固定検出器を適用すること
ができる。この場合には、図４に示すように（図４
（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断
面図）、基板３０、記録光の照射により後述する光変換
層３４において発生した蛍光を検出する検出部３２、記
録光の照射を受けることにより蛍光を発する光変換層３
４、および光変換層３４と基板３０との熱膨張係数の違
いにより放射線固体検出器３０の変形が生じるのを抑制
する変形抑制層３６を、この順に積層するようにすれば
よい。上記光変換層としては、例えば、ＧＯＳやＣｓ
Ｉ：Ｔｉなどの蛍光体を主成分とする層を使用するよう
にすればよい。
【００４６】上記のような実施形態においては、光変換
層３４の熱膨張係数が基板の熱膨張係数よりも大きい場
合には、変形抑制層３６の熱膨張係数が光変換層３４の
熱膨張係数よりも小さくなるようにすればよく、また、
光変換層３４の熱膨張係数が基板の熱膨張係数よりも小
さい場合には、変形抑制層３６の熱膨張係数が光変換層
３４の熱膨張係数よりも大きくなるようにすればよい。
また、上記検出部３２は、例えば、画素毎に設けられた
上記蛍光を電荷に変換する光電変換素子とその変換され
た電荷を読み出すＴＦＴで構成するようにしてもよい
し、また、光変換層３４で発生した蛍光により電荷を発
生し蓄積する光導電層とこの光導電層から電荷を読み出
す電極とで構成するようにしてもよい。
層３４の熱膨張係数が基板の熱膨張係数よりも大きい場
合には、変形抑制層３６の熱膨張係数が光変換層３４の
熱膨張係数よりも小さくなるようにすればよく、また、
光変換層３４の熱膨張係数が基板の熱膨張係数よりも小
さい場合には、変形抑制層３６の熱膨張係数が光変換層
３４の熱膨張係数よりも大きくなるようにすればよい。
また、上記検出部３２は、例えば、画素毎に設けられた
上記蛍光を電荷に変換する光電変換素子とその変換され
た電荷を読み出すＴＦＴで構成するようにしてもよい
し、また、光変換層３４で発生した蛍光により電荷を発
生し蓄積する光導電層とこの光導電層から電荷を読み出
す電極とで構成するようにしてもよい。
【図１】本発明による固体検出器の一実施形態を適用し
た放射線固体検出器の概略構成図
た放射線固体検出器の概略構成図
【図２】図１に示した放射線固体検出器のその他の実施
形態の概略構成図
形態の概略構成図
【図３】図１に示した放射線固体検出器のその他の実施
形態の概略構成図
形態の概略構成図
【図４】本発明による固体検出器のその他の実施形態を
適用した放射線固体検出器の概略構成図
適用した放射線固体検出器の概略構成図
１０，３０ 基板
１２，３２ 検出部
１４ 光導電層
１６，３６ 変形抑制層
１８ 絶縁層
２０ 導体層
３４ 光変換層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G088 EE01 FF02 GG19 GG20 GG21
JJ05 JJ09 LL21
4M118 AA08 AB01 BA05 CA14 CB05
CB12 FB13 GA10
5C024 AX11 AX12
5F088 BA10 BA11 BB07 EA04 EA20
GA02 HA15 JA20 LA07
Claims (4)
- 【請求項１】 画像情報を担持した記録用の電磁波の照
射により電荷を発生する光導電層と、該光導電層の熱膨
張係数より小さい熱膨張係数を有する基板とが積層され
た固体検出器において、 前記光導電層の前記基板が設けられた側とは反対側に、
前記光導電層よりも熱膨張係数が小さく、熱膨張による
前記光導電層および前記基板の変形を抑制する変形抑制
層が積層されていることを特徴とする固体検出器。 - 【請求項２】 画像情報を担持した記録用の電磁波の照
射により電荷を発生する光導電層と、該光導電層の熱膨
張係数より大きい熱膨張係数を有する基板とが積層され
た固体検出器において、 前記光導電層の前記基板が設けられた側とは反対側に、
前記光導電層よりも熱膨張係数が大きく、熱膨張による
前記光導電層および前記基板の変形を抑制する変形抑制
層が積層されていることを特徴とする固体検出器。 - 【請求項３】 画像情報を担持した記録用の電磁波の照
射により前記画像情報に応じた光を発する光変換層と、
該光変換層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する
基板とが積層された固体検出器において、 前記光変換層の前記基板が設けられた側とは反対側に、
前記光変換層よりも熱膨張係数が小さく、熱膨張による
前記光変換層および前記基板の変形を抑制する変形抑制
層が積層されていることを特徴とする固体検出器。 - 【請求項４】 画像情報を担持した記録用の電磁波の照
射により前記画像情報に応じた光を発する光変換層と、
該光変換層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する
基板とが積層された固体検出器において、 前記光変換層の前記基板が設けられた側とは反対側に、
前記光変換層よりも熱膨張係数が大きく、熱膨張による
前記光変換層および前記基板の変形を抑制する変形抑制
層が積層されていることを特徴とする固体検出器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002005849A JP2003209232A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 固体検出器 |
| US10/342,175 US7135685B2 (en) | 2002-01-15 | 2003-01-15 | Solid state detector |
| US11/187,002 US7166857B2 (en) | 2002-01-15 | 2005-07-22 | Solid state detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002005849A JP2003209232A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 固体検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003209232A true JP2003209232A (ja) | 2003-07-25 |
Family
ID=19191156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002005849A Pending JP2003209232A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 固体検出器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7135685B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003209232A (ja) |
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| CN102551758A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-11 | 富士胶片株式会社 | 放射线检测器、其制造方法和放射线摄影图像拍摄设备 |
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| JP7292868B2 (ja) | 2018-12-18 | 2023-06-19 | キヤノン株式会社 | 検出器 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH01216290A (ja) | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Shimadzu Corp | 半導体放射線位置検出器とその製造方法 |
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| JP2573432Y2 (ja) | 1992-02-05 | 1998-05-28 | 鐘淵化学工業株式会社 | イメージセンサ |
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