JP2009175083A - Radiological image detecting device and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生し、その電荷を蓄積することにより放射線画像を記録する放射線画像検出器を備えた放射線画像検出装置に関するものであり、特に、その放射線画像検出器への記録用の電磁波の照射中に光を照射する光照射手段を備えた放射線画像検出装置に関するものである。 The present invention relates to a radiological image detection apparatus including a radiographic image detector that records a radiographic image by generating a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave carrying a radiographic image and accumulating the charge. In particular, the present invention relates to a radiological image detection apparatus provided with a light irradiation means for irradiating light during irradiation of electromagnetic waves for recording onto the radiological image detector.
従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像検出器が各種提案、実用化されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the medical field and the like, various radiological image detectors that record a radiographic image related to a subject by irradiation with radiation that has passed through the subject have been proposed and put into practical use.
上記放射線画像検出器としては、たとえば、放射線の照射により電荷を発生するアモルファスセレンを利用した放射線画像検出器があり、そのような放射線画像検出器として、いわゆるTFT読取方式のものが提案されている。 As the radiation image detector, for example, there is a radiation image detector using amorphous selenium that generates charges upon irradiation of radiation, and a so-called TFT reading type is proposed as such a radiation image detector. .
TFT読取方式の放射線画像検出器としては、たとえば、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、放射線の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を収集する電荷収集電極と電荷収集電極によって収集された電荷を蓄積する蓄積容量と蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためのTFTスイッチとを有する画素が2次元状に多数配列されたアクティブマトリクス基板とが積層されたものが提案されている。 As a TFT reading type radiographic image detector, for example, a bias electrode to which a bias voltage is applied, a photoconductive layer that generates charges when irradiated with radiation, and a charge collector that collects charges generated in the photoconductive layer An active matrix substrate in which a plurality of pixels having a storage capacitor for storing the charge collected by the electrode and the charge collecting electrode and a TFT switch for reading out the charge stored in the storage capacitor is arranged in a two-dimensional manner is stacked. Things have been proposed.
そして、上記のようなTFT読取方式の放射線画像検出器に放射線画像を記録する際には、まず、電圧源によって放射線画像検出器のバイアス電極に正の電圧を印加した状態において、被写体を透過して被写体の放射線画像を担持した放射線が放射線画像検出器のバイアス電極側から照射される。 When a radiographic image is recorded on the above-described TFT reading type radiographic image detector, first, a positive voltage is applied to the bias electrode of the radiographic image detector by the voltage source, and the object is transmitted. The radiation carrying the radiographic image of the subject is irradiated from the bias electrode side of the radiographic image detector.
そして、放射線画像検出器に照射された放射線は、バイアス電極を透過し、光導電層に照射される。そして、その放射線の照射によって光導電層において電荷対が発生し、そのうち負の電荷はバイアス電極に帯電した正の電荷と結合して消滅し、正の電荷は潜像電荷としてアクティブマトリクス基板の各画素の各電荷収集電極に収集され、各蓄積容量に蓄積されて放射線画像が記録される。 The radiation applied to the radiation image detector passes through the bias electrode and is applied to the photoconductive layer. Then, a charge pair is generated in the photoconductive layer by the irradiation of the radiation, and the negative charge is combined with the positive charge charged on the bias electrode and disappears, and the positive charge is latent image charge as each latent image charge on each active matrix substrate. A radiation image is recorded by being collected by each charge collecting electrode of the pixel and accumulated in each storage capacitor.
そして、アクティブマトリクス基板のTFTスイッチがゲートドライバから出力された制御信号に応じてONされ、蓄積容量に蓄積された電荷が読み出され、その電荷信号がチャージアンプによって検出されることによって放射線画像に応じた画像信号の読取りが行われる。 Then, the TFT switch of the active matrix substrate is turned on in response to the control signal output from the gate driver, the charge stored in the storage capacitor is read out, and the charge signal is detected by the charge amplifier to produce a radiographic image. The corresponding image signal is read.
ここで、上記のようなアクティブマトリクス基板を用いた放射線画像検出器においては、画素毎に分割された電荷収集電極間のスペースには電荷が吐き出される電極などが設けられていないため、放射線の照射によって発生した電荷がそのスペースに溜まりやすい。その結果、バイアス電極の印加によって光導電層内に形成される電界が歪んでしまい、光導電層における有感面積が変化し、感度が変動するという問題が発生する。また、放射線の入射が停止した後、電荷信号の読み出しの際、電荷収集電極間のスペースの領域に溜まった電荷が徐々に掃き出され、残像として出力されてラグ(残像特性)が劣化する問題がある。 Here, in the radiation image detector using the active matrix substrate as described above, the space between the charge collecting electrodes divided for each pixel is not provided with an electrode or the like for discharging charges, so that radiation irradiation is performed. The electric charges generated by the are likely to accumulate in the space. As a result, the electric field formed in the photoconductive layer is distorted by the application of the bias electrode, causing a problem that the sensitive area in the photoconductive layer changes and the sensitivity varies. In addition, when reading out the charge signal after the incidence of radiation stops, the charges accumulated in the space area between the charge collecting electrodes are gradually swept out and output as an afterimage, resulting in a deterioration of the lag (afterimage characteristics). There is.
そこで、放射線画像検出器のアクティブマトリクス基板側からバックライトを照射する光源を設けた放射線画像検出装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。放射線画像検出器への放射線の照射中に上記光源によって放射線画像検出器にバックライトを照射することにより、予め電荷収集電極間のスペースに電荷を蓄積しておくことができ、これにより光導電層に形成される電界を予め歪ませておくことができる。したがって、放射線の照射によって発生した電荷は上記スペースに溜まることなく、予め歪まされた電界に沿って移動し、電荷収集電極に収集される。つまり、上述したような光導電層の有感面積の変動を抑制することができ、感度変動を抑制することができる。また、放射線が停止した後もバックライトの照射を続けることにより、電荷収集電極間のスペースの領域に溜まった電荷が徐々に掃き出されて残像出力となるのを防止することができる。 In view of this, a radiation image detection apparatus has been proposed in which a light source for irradiating a backlight from the active matrix substrate side of the radiation image detector is provided (see, for example, Patent Document 1). By irradiating the radiation image detector with a backlight by the above light source during irradiation of the radiation image detector, charges can be accumulated in advance in the space between the charge collecting electrodes, whereby the photoconductive layer It is possible to distort the electric field formed in advance. Therefore, the charges generated by the radiation irradiation move along the pre-distorted electric field without collecting in the space, and are collected by the charge collecting electrode. That is, the variation in the sensitive area of the photoconductive layer as described above can be suppressed, and the sensitivity variation can be suppressed. Further, by continuing the backlight irradiation even after the radiation is stopped, it is possible to prevent the charges accumulated in the space region between the charge collecting electrodes from being gradually swept out and resulting in an afterimage output.
また、特許文献1には、光導電層とアクティブマトリクス基板との間に、Sb2S3からなる中間層を設けた放射線画像検出器が提案されている。そして、この中間層を設けることによって、バックライトの光導電層内部への照射量を少なくすることができ、これにより光導電層において発生する暗電流を抑制することができる。
しかしながら、Sb2S3からなる中間層では十分にバックライトを吸収することができず、やはり光導電層内部に光が照射されることによる暗電流の発生が問題となっていた。 However, the intermediate layer made of Sb 2 S 3 cannot sufficiently absorb the backlight, and the generation of dark current due to the irradiation of light into the photoconductive layer has also been a problem.
また、特許文献1に記載の放射線画像検出器のように、アクティブマトリクス基板と光導電層との間にSb2S3からなる中間層を設けた場合、アクティブマトリクス基板とSb2S3との密着性があまり良好ではないため、アクティブマトリクス基板上に設けられた層が剥離するおそれがあった。
Further, when an intermediate layer made of Sb 2 S 3 is provided between the active matrix substrate and the photoconductive layer as in the radiation image detector described in
また、Sb2S3からなる中間層は光導電層において発生した正孔を捕捉してしまうため、ラグがあまり良好でないという問題があった。 Moreover, since the intermediate layer made of Sb 2 S 3 captures holes generated in the photoconductive layer, there is a problem that the lag is not so good.
本発明は、上記の事情に鑑み、暗電流特性、密着性およびラグの向上を図ることができる放射線画像検出器を備えた放射線画像検出装置および上記放射線画像検出器の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a radiological image detection apparatus including a radiological image detector capable of improving dark current characteristics, adhesion, and lag, and a method for manufacturing the radiological image detector. Objective.
本発明の放射線画像検出装置は、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を輸送する基板側電荷輸送層と、光導電層において発生した電荷を収集する電荷収集電極が多数配列されたアクティブマトリクス基板とがこの順に積層された放射線画像検出器と、放射線画像検出器に光を照射する光照射手段とを備えた放射線画像検出装置において、基板側電荷輸送層が、SbxS(100−x)を含むものであり、xが41≦x≦60を満たす層を一部に有するとともに、xが膜厚方向について変化する組成分布を有するものであることを特徴とする。 The radiation image detection apparatus of the present invention includes a bias electrode to which a bias voltage is applied, a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave carrying a radiation image, and a charge generated in the photoconductive layer. A radiation image detector in which a substrate-side charge transport layer to be transported and an active matrix substrate on which a large number of charge collecting electrodes for collecting charges generated in the photoconductive layer are arranged in this order, and a light to the radiation image detector In the radiation image detection apparatus including the light irradiation unit for irradiation, the substrate-side charge transport layer includes Sb x S (100-x) , and a part of the layer satisfies x ≦ 41 ≦ x ≦ 60. And x has a composition distribution that varies in the film thickness direction.
また、上記本発明の放射線画像検出器においては、基板側電荷輸送層における少なくとも光導電層との界面近傍およびアクティブマトリクス基板との界面近傍の組成を、SbxS(100−x)(20≦x≦39)とすることができる。 In the radiation image detector of the present invention, the composition of at least the vicinity of the interface with the photoconductive layer and the vicinity of the interface with the active matrix substrate in the substrate-side charge transport layer is Sb x S (100−x) (20 ≦ x ≦ 39).
また、基板側電荷輸送層における少なくともアクティブマトリクス基板との界面近傍の組成を、SbxS(100−x)(20≦x≦39)とすることができる。 In addition, the composition of at least the vicinity of the interface with the active matrix substrate in the substrate-side charge transport layer can be Sb x S (100−x) (20 ≦ x ≦ 39).
また、基板側電荷輸送層における少なくとも光導電層との界面近傍の組成を、SbxS(100−x)(20≦x≦39)とすることができる。 In addition, the composition of at least the vicinity of the interface with the photoconductive layer in the substrate-side charge transport layer can be Sb x S (100−x) (20 ≦ x ≦ 39).
また、基板側電荷輸送層における上記xの変化を漸次的にすることができる。 Further, the change of x in the substrate-side charge transport layer can be made gradually.
また、バイアス電極と光導電層との間にバイアス電極側電荷輸送層をさらに設け、バイアス電極側電荷輸送層を、SbyS(100−y)(y≧41)を含むものとすることができる。 Further, a bias electrode side charge transport layer may be further provided between the bias electrode and the photoconductive layer, and the bias electrode side charge transport layer may include Sb y S (100−y) (y ≧ 41).
また、バイアス電極側電荷輸送層と光導電層との間に正孔ブロック材料を含有した有機高分子層をさらに設けるようにすることができる。 Further, an organic polymer layer containing a hole blocking material can be further provided between the bias electrode side charge transport layer and the photoconductive layer.
また、正孔ブロック材料として、カーボンナノチューブ、フラーレンC60、フラーレンC70、酸化フラーレンまたはそれらの誘導体から選択される少なくとも1種のカーボンクラスターを用いることができる。 Further, as the hole blocking material, at least one carbon cluster selected from carbon nanotubes, fullerene C 60 , fullerene C 70 , fullerene oxide, or derivatives thereof can be used.
本発明の第1の放射線画像検出器の製造方法は、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を輸送する基板側電荷輸送層と、光導電層において発生した電荷を収集する電荷収集電極が多数配列されたアクティブマトリクス基板とがこの順に積層された放射線画像検出器の製造方法において、SbxS(100−x)(x≧41)とSbyS(100−y)(y<41)とをそれぞれ独立に加熱して、気相堆積法により基板側電荷輸送層を成膜することを特徴とする。 A first radiation image detector manufacturing method of the present invention includes a bias electrode to which a bias voltage is applied, a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave carrying a radiation image, and a photoconductive Method of manufacturing radiation image detector in which substrate-side charge transport layer for transporting charges generated in layer and active matrix substrate in which a large number of charge collecting electrodes for collecting charges generated in photoconductive layer are arranged in this order , Sb x S (100-x) (x ≧ 41) and Sb y S (100-y) (y <41) are heated independently to form a substrate-side charge transport layer by vapor deposition. It is characterized by filming.
本発明の第2の放射線画像検出器の製造方法は、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を輸送する基板側電荷輸送層と、光導電層において発生した電荷を収集する電荷収集電極が多数配列されたアクティブマトリクス基板とがこの順に積層された放射線画像検出器の製造方法において、SbxS(100−x)(x<41)をその融点より20℃以上高い一定温度に加熱している間に蒸着を行なうことによって、気相堆積法により基板側電荷輸送層を成膜することを特徴とする。 A second radiation image detector manufacturing method of the present invention includes a bias electrode to which a bias voltage is applied, a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave carrying a radiation image, and a photoconductive layer. Method of manufacturing radiation image detector in which substrate-side charge transport layer for transporting charges generated in layer and active matrix substrate in which a large number of charge collecting electrodes for collecting charges generated in photoconductive layer are arranged in this order In this method, vapor deposition is performed while heating Sb x S (100−x) (x <41) to a constant temperature higher than its melting point by 20 ° C. or more, thereby forming a substrate-side charge transport layer by vapor deposition. It is characterized by filming.
本発明の第3の放射線画像検出器の製造方法は、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を輸送する基板側電荷輸送層と、光導電層において発生した電荷を収集する電荷収集電極が多数配列されたアクティブマトリクス基板とがこの順に積層された放射線画像検出器の製造方法において、SbxS(100−x)(x<41)をその融点より20℃以上高い所定の温度まで漸次的に加熱するとともに上記所定の温度になる前に蒸着を開始することによって、気相堆積法により基板側電荷輸送層を成膜することを特徴とする。 A third radiation image detector manufacturing method of the present invention includes a bias electrode to which a bias voltage is applied, a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation with a recording electromagnetic wave carrying a radiation image, and a photoconductive layer. Method of manufacturing radiation image detector in which substrate-side charge transport layer for transporting charges generated in layer and active matrix substrate in which a large number of charge collecting electrodes for collecting charges generated in photoconductive layer are arranged in this order In this case, Sb x S (100−x) (x <41) is gradually heated to a predetermined temperature that is 20 ° C. or more higher than its melting point, and vapor deposition is started before the predetermined temperature is reached. A substrate-side charge transport layer is formed by a deposition method.
本発明の第4の放射線画像検出器の製造方法は、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を輸送する基板側電荷輸送層と、光導電層において発生した電荷を収集する電荷収集電極が多数配列されたアクティブマトリクス基板とがこの順に積層された放射線画像検出器の製造方法において、SbとSとをそれぞれ独立に加熱して、気相堆積法により基板側電荷輸送層を成膜することを特徴とする。 A fourth radiation image detector manufacturing method according to the present invention includes a bias electrode to which a bias voltage is applied, a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation with a recording electromagnetic wave carrying a radiation image, and a photoconductive layer. Method of manufacturing radiation image detector in which substrate-side charge transport layer for transporting charges generated in layer and active matrix substrate in which a large number of charge collecting electrodes for collecting charges generated in photoconductive layer are arranged in this order The method is characterized in that Sb and S are heated independently, and the substrate-side charge transport layer is formed by vapor deposition.
本発明の放射線画像検出装置によれば、放射線画像検出器と、少なくとも放射線画像検出器への記録用の電磁波の照射中に放射線画像検出器に光を照射する光照射手段とを備えた放射線画像検出装置において、放射線画像検出器の基板側電荷輸送層を、SbxS(100−x)を含むものとし、xが41≦x≦60を満たす層を一部に有するとともに、xが膜厚方向について変化する組成分布を有するものとしたので、xが41≦x≦60の層を含むことにより基板側電荷輸送層の吸収波長が長波長化し、光照射手段から発せられた光を上記一部の層によって十分に吸収することによって、上記光が光導電層内部にまで照射されるのを十分に抑制することができ、暗電流の発生をより抑制することができる。また、たとえば、x≦39である部分が存在するような組成分布とした場合には、基板側電荷輸送層のバルクに含まれるホールトラップサイトを減少させることができるため、光導電層で発生した正孔の捕捉を減少させることができ、ラグを向上させることができる。 According to the radiographic image detection apparatus of the present invention, a radiographic image comprising a radiographic image detector and a light irradiation means for irradiating the radiographic image detector with light during irradiation of electromagnetic waves for recording onto the radiographic image detector In the detection apparatus, the substrate-side charge transport layer of the radiation image detector includes Sb x S (100-x) , and x partially includes a layer satisfying 41 ≦ x ≦ 60, and x is a film thickness direction. In this case, the absorption wavelength of the substrate-side charge transport layer is increased by including a layer in which x is 41 ≦ x ≦ 60, and the light emitted from the light irradiation means is partly described above. By sufficiently absorbing by this layer, it is possible to sufficiently suppress the light from being irradiated to the inside of the photoconductive layer and to further suppress the generation of dark current. In addition, for example, when the composition distribution is such that a portion where x ≦ 39 exists, hole trap sites contained in the bulk of the substrate-side charge transport layer can be reduced, and thus the photoconductive layer is generated. Hole trapping can be reduced and lag can be improved.
また、上記本発明の放射線画像検出器において、基板側電荷輸送層における少なくとも光導電層との界面近傍およびアクティブマトリクス基板との界面近傍の組成を、SbxS(100−x)(20≦x≦39)とした場合には、光導電層で発生した正孔の捕捉を減少させることができ、ラグを向上させることができるとともに、基板側電荷輸送層とアクティブマトリクス基板との密着性を向上させることができる。 In the radiological image detector of the present invention, the composition of at least the vicinity of the interface with the photoconductive layer and the vicinity of the interface with the active matrix substrate in the substrate-side charge transport layer is Sb x S (100−x) (20 ≦ x When ≦ 39), the trapping of holes generated in the photoconductive layer can be reduced, the lag can be improved, and the adhesion between the substrate-side charge transport layer and the active matrix substrate can be improved. Can be made.
また、基板側電荷輸送層における少なくともアクティブマトリクス基板との界面近傍の組成を、SbxS(100−x)(20≦x≦39)とした場合には、アクティブマトリクス基板と基板側電荷輸送層の間の線熱膨張係数の差が小さくなり、蒸着や作業工程における温度変化があっても、基板側電荷輸送層とアクティブマトリクス基板との密着性を向上させることができる。 Further, when the composition of at least the interface between the substrate-side charge transport layer and the active matrix substrate is Sb x S (100−x) (20 ≦ x ≦ 39), the active matrix substrate and the substrate-side charge transport layer The difference in the coefficient of linear thermal expansion between the substrate and the substrate can be improved even when there is a change in temperature during vapor deposition or working process.
また、基板側電荷輸送層における少なくとも光導電層との界面近傍の組成を、SbxS(100−x)(20≦x≦39)とした場合には、光導電層で発生した正孔の捕捉を減少させることができ、ラグを向上させることができる。 Further, when the composition of at least the interface with the photoconductive layer in the substrate-side charge transport layer is Sb x S (100−x) (20 ≦ x ≦ 39), the holes generated in the photoconductive layer Capture can be reduced and lag can be improved.
また、バイアス電極と光導電層との間にバイアス電極側電荷輸送層をさらに設け、バイアス電極側電荷輸送層を、SbyS(100−y)(y≧41)を含むものとした場合には、バイアス電極側電荷輸送層のバルクに含まれる電子トラップサイトを減少させることができるため、バイアス電極側電荷輸送層の電子輸送性を向上させることができるので、光導電層にバルクにトラップされた電荷をより効率よくバイアス電極に掃き出すことができ、後述する長期ラグの特性を向上させることができる。 In addition, when a bias electrode side charge transport layer is further provided between the bias electrode and the photoconductive layer, and the bias electrode side charge transport layer includes Sb y S (100−y) (y ≧ 41) Since the number of electron trap sites contained in the bulk of the bias electrode side charge transport layer can be reduced, the electron transport property of the bias electrode side charge transport layer can be improved, so that it is trapped in the photoconductive layer in bulk. Thus, it is possible to more efficiently sweep out the charged charges to the bias electrode, and it is possible to improve the long-term lag characteristics described later.
また、バイアス電極側電荷輸送層と光導電層との間に正孔ブロック材料を含有した有機高分子層をさらに設けるようにした場合には、光導電層のバイアス電極側の界面の欠陥を減らすことができるので、上記欠陥にトラップされる電荷を減らすことができ、後述する短期ラグの特性を向上させることができる。 Further, when an organic polymer layer containing a hole blocking material is further provided between the bias electrode side charge transport layer and the photoconductive layer, defects on the interface on the bias electrode side of the photoconductive layer are reduced. Therefore, the charge trapped by the defect can be reduced, and the characteristics of the short-term lag described later can be improved.
本発明の第1の放射線画像検出器の製造方法によれば、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を輸送する基板側電荷輸送層と、光導電層において発生した電荷を収集する電荷収集電極が多数配列されたアクティブマトリクス基板とがこの順に積層された放射線画像検出器の製造方法において、SbxS(100−x)(x≧41)とSbyS(100−y)(y<41)とをそれぞれ独立に加熱して、気相堆積法により基板側電荷輸送層を成膜するようにしたので、基板側電荷輸送層の任意の箇所にSbの組成の比率が化学量論組成より高い層を容易に形成することができる。 According to the first method for manufacturing a radiographic image detector of the present invention, a bias electrode to which a bias voltage is applied, a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation with a recording electromagnetic wave carrying a radiographic image, A radiation image detector in which a substrate-side charge transport layer that transports charges generated in the photoconductive layer and an active matrix substrate in which a large number of charge collection electrodes that collect charges generated in the photoconductive layer are arranged in this order are stacked. In the manufacturing method, Sb x S (100-x) (x ≧ 41) and Sb y S (100-y) (y <41) are heated independently, and the substrate-side charge transport layer is formed by vapor deposition. Thus, a layer having a higher Sb composition ratio than the stoichiometric composition can be easily formed at an arbitrary position of the substrate-side charge transport layer.
本発明の第2の放射線画像検出器の製造方法によれば、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を輸送する基板側電荷輸送層と、光導電層において発生した電荷を収集する電荷収集電極が多数配列されたアクティブマトリクス基板とがこの順に積層された放射線画像検出器の製造方法において、SbxS(100−x)(x<41)をその融点より20℃以上高い一定温度に加熱している間に蒸着を行なうことによって、気相堆積法により基板側電荷輸送層を成膜するようにしたので、Sを徐々に真空中飛散させて基板側電荷輸送層内に含まれないようにすることができ、基板側電荷輸送層を傾斜組成にすることができる。たとえば、アクティブマトリクス基板上に基板側電荷輸送層を製膜する場合には、光導電層側に向けて次第にSbの比率が大きくなるような組成分布を形成することができる。 According to the second method for manufacturing a radiographic image detector of the present invention, a bias electrode to which a bias voltage is applied, a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation with a recording electromagnetic wave carrying a radiographic image, A radiation image detector in which a substrate-side charge transport layer that transports charges generated in the photoconductive layer and an active matrix substrate in which a large number of charge collection electrodes that collect charges generated in the photoconductive layer are arranged in this order are stacked. In the manufacturing method, vapor deposition is performed while heating Sb x S (100−x) (x <41) to a constant temperature higher than the melting point by 20 ° C. Thus, S can be gradually scattered in a vacuum so that it is not included in the substrate-side charge transport layer, and the substrate-side charge transport layer can have a gradient composition. . For example, when a substrate-side charge transport layer is formed on an active matrix substrate, a composition distribution can be formed such that the Sb ratio gradually increases toward the photoconductive layer side.
本発明の第3の放射線画像検出器の製造方法は、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を輸送する基板側電荷輸送層と、光導電層において発生した電荷を収集する電荷収集電極が多数配列されたアクティブマトリクス基板とがこの順に積層された放射線画像検出器の製造方法において、SbxS(100−x)(x<41)をその融点より20℃以上高い所定の温度まで漸次的に加熱するとともに上記所定の温度になる前に蒸着を開始することによって、気相堆積法により基板側電荷輸送層を成膜するようにしたので、上述した第2の放射線画像検出器の製造方法と同様に、Sを徐々に真空中に飛散させて基板側電荷輸送層内に含まれないようにすることができ、基板側電荷輸送層を傾斜組成にすることができる。たとえば、アクティブマトリクス基板上に基板側電荷輸送層を製膜する場合には、光導電層側に向けて次第にSbの比率が大きくなるような組成分布を形成することができる。また、第2の放射線画像検出器の製造方法よりも組成分布を制御しやすいという利点もある。 A third radiation image detector manufacturing method of the present invention includes a bias electrode to which a bias voltage is applied, a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation with a recording electromagnetic wave carrying a radiation image, and a photoconductive layer. Method of manufacturing radiation image detector in which substrate-side charge transport layer for transporting charges generated in layer and active matrix substrate in which a large number of charge collecting electrodes for collecting charges generated in photoconductive layer are arranged in this order In this case, Sb x S (100−x) (x <41) is gradually heated to a predetermined temperature that is 20 ° C. or more higher than its melting point, and vapor deposition is started before the predetermined temperature is reached. Since the substrate-side charge transporting layer is formed by the deposition method, S is gradually scattered in a vacuum so that the substrate-side charge transporting layer is transported in the same manner as in the method for manufacturing the second radiation image detector described above. The substrate-side charge transport layer can have a gradient composition. For example, when a substrate-side charge transport layer is formed on an active matrix substrate, a composition distribution can be formed such that the Sb ratio gradually increases toward the photoconductive layer side. Further, there is an advantage that the composition distribution can be controlled more easily than the manufacturing method of the second radiation image detector.
本発明の第4の放射線画像検出器の製造方法は、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、放射線画像を担持した記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を輸送する基板側電荷輸送層と、光導電層において発生した電荷を収集する電荷収集電極が多数配列されたアクティブマトリクス基板とがこの順に積層された放射線画像検出器の製造方法において、SbとSとをそれぞれ独立に加熱して、気相堆積法により基板側電荷輸送層を成膜するようにしたので、基板側電荷輸送層の任意の箇所にSbの組成の比率が化学量論組成より高い層を容易に形成することができる。 A fourth radiation image detector manufacturing method according to the present invention includes a bias electrode to which a bias voltage is applied, a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation with a recording electromagnetic wave carrying a radiation image, and a photoconductive layer. Method of manufacturing radiation image detector in which substrate-side charge transport layer for transporting charges generated in layer and active matrix substrate in which a large number of charge collecting electrodes for collecting charges generated in photoconductive layer are arranged in this order In this case, Sb and S were heated independently, and the substrate-side charge transport layer was formed by the vapor deposition method. Therefore, the composition ratio of Sb was chemically changed at an arbitrary position of the substrate-side charge transport layer. A layer higher than the stoichiometric composition can be easily formed.
以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出装置の一実施形態について説明する。本実施形態の放射線画像検出装置は、いわゆるTFT読取方式の放射線画像検出器を備えたものである。図1は、本実施形態の放射線画像検出装置の概略構成を示す断面図である。 Hereinafter, an embodiment of a radiation image detection apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. The radiological image detection apparatus of the present embodiment includes a so-called TFT reading type radiological image detector. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the radiological image detection apparatus of the present embodiment.
本実施形態の放射線画像検出装置は、放射線の照射によって電荷を発生し、その電荷を蓄積することによって放射線画像を記録する放射線画像検出器10と、放射線画像検出器10への放射線の照射中に放射線画像検出器10に光を照射する面状光源20とを備えている。
The radiological image detection apparatus according to the present embodiment generates a charge by irradiation of radiation and records a radiographic image by accumulating the charge, and during irradiation of the
放射線画像検出器10は、バイアス電圧が印加されるバイアス電極1と、第1の電荷輸送層2と、有機高分子層3と、放射線画像を担持した放射線の照射を受けて電荷を発生する光導電層4と、光導電層4において発生した電荷を輸送する第2の電荷輸送層5と、光導電層において発生し、第2の電荷輸送層5を通過した電荷を収集する電荷収集電極が多数配列されたアクティブマトリクス基板6とがこの順に積層されたものである。
The
バイアス電極1は、Au、Alなどの低抵抗の導電材料で形成されている。
The
第1の電荷輸送層2は、硫化アンチモンを含有する材料から形成されている。そして、その硫化アンチモンの組成比はSbyS100−y(41≦y)である。なお、yは42≦y≦60であることがより好ましい。
The first
有機高分子層3は、有機高分子材料に正孔ブロック材料を添加したものから形成されている。有機高分子材料としては、たとえば、ポリカーボネートを利用することができる。また、正孔ブロック材料としては、カーボンナノチューブ、フラーレンC60、フラーレンC70、酸化フラーレンまたはそれらの誘導体から選択される少なくとも1種のカーボンクラスターを利用することができる。 The organic polymer layer 3 is formed by adding a hole blocking material to an organic polymer material. As the organic polymer material, for example, polycarbonate can be used. As the hole blocking material, at least one carbon cluster selected from carbon nanotubes, fullerene C 60 , fullerene C 70 , fullerene oxide, or derivatives thereof can be used.
光導電層4は、電磁波導電性を有するものであり、放射線が照射されると層の内部に電荷を発生するものである。光導電層4の材料としては、たとえば、a−Se、HgI2、PbI2,CdS、CdSe,CdTe、BiI3等を用いることができる。特に、セレンを主成分とする膜厚100〜1000μmのa−Se膜を用いることが望ましい。
The
第2の電荷輸送層5は、SbxS(100−x)を含有する材料から形成されている。そして、第2の電荷輸送層5は、xが41≦x≦60を満たす層を一部に有するとともに、xがその膜厚方向について変化する組成分布を有するものである。より具体的には、第2の電荷輸送層5は、たとえば、図3のa〜cに示すような組成分布を有するものである。なお、図3における縦軸は、SbxS(100−x)のxの大きさを示しており、横軸は、第2の電荷輸送層5の膜厚を示している。すなわち、たとえば、図3のaは、第2の電荷輸送層5の膜厚方向についての中央近傍からアクティブマトリクス基板6との界面近傍および光導電層4との界面近傍に向けてxが次第に小さくなるような組成分布を示しており、具体的には、中央近傍の組成がSbxS(100−x)(41≦x≦60)であり、アクティブマトリクス基板6との界面近傍および光導電層4との界面近傍の組成がSbxS(100−x)(20≦x≦39)であるような組成分布を示している。また、図3のbは、第2の電荷輸送層5の膜厚方向について光導電層4との界面近傍からアクティブマトリクス基板6との界面近傍に向けて次第にxが大きくなるような組成分布を示しており、具体的には、アクティブマトリクス基板6との界面近傍の組成がSbxS(100−x)(41≦x≦60)であり、中央近傍の組成がSbxS(100−x)(x=40)であり、光導電層4との界面近傍の組成がSbxS(100−x)(20≦x≦39)であるような組成分布を示している。また、図3のcは、第2の電荷輸送層5の膜厚方向についてアクティブマトリクス基板6との界面近傍から光導電層4との界面近傍に向けて次第にxが大きくなるような組成分布を示しており、具体的には、光導電層4との界面近傍の組成がSbxS(100−x)(41≦x≦60)であり、中央近傍の組成が中央近傍の組成がSbxS(100−x)(x=40)であり、アクティブマトリクス基板6との界面近傍の組成がSbxS(100−x)(20≦x≦39)であるような組成分布を示している。また、図3には、膜厚方向についてxが漸次的に変化する組成分布を示しているが、このような組成分布に限らず、たとえば、膜厚方向についてxが段階的に変化する組成分布を採用するようにしてもよい。また、第2の電荷輸送層5は1層から形成するようにしてもよいし、複数層から形成するようにしてもよい。また、第2の電荷輸送層5の厚さは、0.5μm以上であることが望ましい。より好ましくは2μm程度である。
The second
図2にアクティブマトリクス基板6の平面図を示す。アクティブマトリクス基板6は、詳細には、図2に示すように、光導電層4において発生した電荷を収集する電荷収集電極61、電荷収集電極61によって収集された電荷を蓄積する蓄積容量62および蓄積容量62に蓄積された電荷を読み出すためのTFTスイッチ63を備えた画素60が2次元状に多数配列されたものである。そして、各画素60のTFTスイッチ63をON/OFFするための多数の走査配線65と蓄積容量62に蓄積された電荷が読み出される多数のデータ配線66とが格子状に設けられている。そして、データ配線66の終端には、データ配線66に流れ出した信号電荷を検出するアンプからなる読出回路70が接続され、走査配線65には、TFTスイッチ63をON/OFFするための制御信号を出力するゲートドライバ80が接続されている。
FIG. 2 shows a plan view of the active matrix substrate 6. In detail, as shown in FIG. 2, the active matrix substrate 6 includes a
アクティブマトリクス基板6における電荷収集電極61の材料としては、導電性材料であれば特に制限されないが、可視光を透過する電極であることが好ましく、たとえば、ITO、IZOを用いることができる。
The material of the
面状光源20は、中心発光波長が525nm程度の発光ダイオードを面実装したものである。面状光源20は、図1に示すように、放射線画像検出器10とは別個に設けるようにしてもよいし、アクティブマトリクス基板6に透明な接着剤により取り付けるようにしてもよい。この面状光源20は、放射線画像検出器10への放射線照射中に、アクティブマトリクス基板6を通過して光導電層4のアクティブマトリクス基板側に均一に光を照射することができるものである。なお、アクティブマトリクス基板6や上記接着剤は、面状光源20から発せられる光の波長に対して透明なものである。
The planar
上記実施形態の放射線画像検出装置によれば、放射線画像検出器10の第2の電荷輸送層5を、SbxS(100−x)を含むものとし、xが41≦x≦60を満たす層を一部に有するとともに、xが膜厚方向について変化する組成分布を有するものとしたので、面状光源20から発せられた光を上記一部の層によって十分に吸収することによって、上記光が光導電層4内部にまで照射されるのを十分に抑制することができ、暗電流の発生をより抑制することができる。また、たとえば、x≦39である部分が存在するような組成分布とした場合には、光導電層4で発生した正孔の捕捉を減少させることができ、ラグを向上させることができる。
According to the radiological image detection apparatus of the above embodiment, the second
また、上記実施形態の放射線画像検出装置において、第2の電荷輸送層5におけるアクティブマトリクス基板6との界面近傍の組成を、SbxS(100−x)(20≦x≦39)とした場合には、さらに第2の電荷輸送層5とアクティブマトリクス基板6との密着性を向上させることができる。
In the radiological image detection apparatus of the above embodiment, when the composition in the vicinity of the interface with the active matrix substrate 6 in the second
また、上記実施形態の放射線画像検出装置によれば、バイアス電極1と光導電層4との間に第1の電荷輸送層2を設け、第1の電荷輸送層2を、SbyS(100−y)(y≧41)を含むものとしたので、第1の電荷輸送層2の電子輸送性を向上させることができ、光導電層4にバルクにトラップされた電荷をより効率よくバイアス電極1に掃き出すことができるので、長期ラグの特性を向上させることができる。なお、長期ラグとは、放射線画像検出器への放射線照射の終端から300秒程度経過した時点における残像特性であり、たとえば、アクティブマトリクス基板6の電荷収集電極61をIVアンプに接続し、バイアス電極1に+10kVを印加した状態で、管電圧80kV、管電流100mAのX線源により710msのパルスX線を放射線画像検出器に照射し、X線パルス照射の終端から300秒後の電流値をIVアンプにより検出してオシロスコープで測定することによって評価することができる。
Further, according to the radiation image detecting apparatus of the above embodiment, the first
また、上記実施形態の放射線画像検出装置によれば、第1の電荷輸送層2と光導電層4との間に正孔ブロック材料を含有した有機高分子層3を設けるようにしたので、光導電層4のバイアス電極1側の界面の欠陥を減らすことができ、上記欠陥にトラップされる電荷を減らすことができるので、短期ラグの特性を向上させることができる。なお、短期ラグとは、放射線画像検出器への放射線照射の終端から15秒程度経過した時点における残像特性であり、たとえば、アクティブマトリクス基板6の電荷収集電極61をIVアンプに接続し、バイアス電極1に+10kVを印加した状態で、管電圧80kV、管電流100mAのX線源により710msのパルスX線を放射線画像検出器に照射し、X線パルス照射の終端から15秒後の電流値をIVアンプにより検出してオシロスコープで測定することによって評価することができる。
Further, according to the radiation image detection apparatus of the above embodiment, since the organic polymer layer 3 containing the hole blocking material is provided between the first
以下、本発明の放射線画像検出装置における放射線画像検出器の実施例をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the Example of the radiographic image detector in the radiographic image detection apparatus of this invention is described in detail.
(実施例1)
第2の電荷輸送層5の組成分布が、図3のaに示すような組成分布となるような放射線画像検出器を作製し、その放射線画像検出器を用いて、アクティブマトリクス基板6と第2の電荷輸送層5との密着性、暗電流、ラグを評価した。第2の電荷輸送層5の具体的な組成と評価結果とを図4に示す。
Example 1
A radiation image detector is prepared so that the composition distribution of the second
図4においては、第2の電荷輸送層5のアクティブマトリクス基板6との界面近傍におけるSbxS(100−x)のxの値と、第2の電荷輸送層5の中央近傍におけるSbxS(100−x)のxの値と、第2の電荷輸送層5の光導電層4との界面近傍におけるSbxS(100−x)のxの値とを示している。つまり、実施例1の放射線画像検出器の第2の電荷輸送層5は、アクティブマトリクス基板6との界面近傍の組成がSb38S62であり、第2の電荷輸送層5の中央近傍の組成がSb45S55であり、光導電層4との界面近傍の組成がSb38S62である。
In FIG. 4, the value of x of Sb x S (100−x) in the vicinity of the interface of the second
また、評価結果における◎は非常に良い、○は良い、△はあまり良くない、×は悪いを示している。 In the evaluation results, ◎ indicates very good, ○ indicates good, Δ indicates not so good, and X indicates bad.
なお、実施例1の放射線画像検出器の製造方法については、後で詳述する。 The manufacturing method of the radiation image detector of Example 1 will be described in detail later.
アクティブマトリクス基板と第2の電荷輸送層の密着性については、作製した放射線検出器を10mm×10mm四方の碁盤目上に切り出し、図9(A)に示すように、最上部のバイアス電極1上に10mm×50mm×3mm(W×L×H)のAl板の端部10mm×10mm四方部分をエポキシ接着剤で10mm×10mm四方のバイアス電極部分に固定した後、アクティブマトリクス基板を固定した状態でAl板をアクティブマトリクス基板の蒸着面と水平方向(図9(A)の矢印X方向)に徐々に引っ張り、剥離する際の強度を求めることで評価した。評価結果における◎は剥離界面がアクティブマトリクス基板と第2の電荷輸送層の界面以外の面であるか、アクティブマトリクス基板と第2の電荷輸送層の界面で剥離しても剥離した際の強度が15kgf/100mm2以上、○は剥離界面がアクティブマトリクス基板と第2の電荷輸送層の界面以外の面であり、剥離した際の強度が10kgf/100mm2以上15kgf/100mm2未満、△は剥離界面がアクティブマトリクス基板と第2の電荷輸送層の界面であり、剥離した際の強度が2kgf/100mm2以上10kgf/100mm2未満、×は剥離界面がアクティブマトリクス基板と第2の電荷輸送層の界面であり、剥離した際の強度が5kgf/100mm2未満、であることを示している。
Regarding the adhesion between the active matrix substrate and the second charge transport layer, the produced radiation detector was cut out on a 10 mm × 10 mm square grid, and as shown in FIG. 9A, on the
暗電流については、アクティブマトリクス基板6の電荷収集電極61をIVアンプに接続した状態で、バイアス電極1に+10kVを印加し、IVアンプによって検出された電流をオシロスコープで測定することによって評価した。
The dark current was evaluated by applying +10 kV to the
ラグについては、上述した長期ラグと同様に、アクティブマトリクス基板6の電荷収集電極61をIVアンプに接続し、バイアス電極1に+10kVを印加した状態で、管電圧80kV、管電流100mAのX線源により710msのパルスX線を照射し、X線パルス照射の終端から300秒後の電流値をIVアンプにより検出してオシロスコープで測定することによって評価した。
As for the lag, like the long-term lag described above, an X-ray source with a tube voltage of 80 kV and a tube current of 100 mA in a state where the
なお、上述した暗電流およびラグの測定は、面状光源20から放射線画像検出器10に対して、光量20μW/mm2の光を照射したままの状態で行なった。
Note that the dark current and lag measurements described above were performed with the planar
図4に示すように、実施例1の放射線画像検出器は、比較例1の放射線画像検出器と比べると、密着性、暗電流およびラグの全ての項目について、良好な結果が得られた。なお、比較例1の放射線画像検出器は、第2の電荷輸送層5の組成が膜厚方向に一様にSb2S3であるものである。
As shown in FIG. 4, the radiological image detector of Example 1 obtained favorable results for all items of adhesion, dark current, and lag as compared with the radiographic image detector of Comparative Example 1. In the radiation image detector of Comparative Example 1, the composition of the second
暗電流について良好な結果が得られたのは、第2の電荷輸送層5の中央近傍の組成をSb45S55としたので、面状光源20から発せられた光の透過率を下げることができ、光導電層4への光の照射を抑制することができたためだと考えられる。
The reason why good results were obtained with respect to the dark current was that the composition in the vicinity of the center of the second
また、ラグについて良好な結果が得られたのは、第2の電荷輸送層5の光導電層4との界面近傍の組成をSb38S62としたので、第2の電荷輸送層5におけるホールトラップが減少したためだと考えられる。
Also, the good results for the lag were obtained because the composition of the second
また、密着性について良好な結果が得られたのは、第2の電荷輸送層5のアクティブマトリクス基板6との界面近傍の組成をSb38S62とし、Sbの比率を小さくしたためだと考えられる。
Moreover, it is considered that the good results for the adhesion were obtained because the composition of the second
(実施例2)
第2の電荷輸送層5の組成分布が、図3のbに示すような組成分布となるような放射線画像検出器を作製し、その放射線画像検出器を用いて、アクティブマトリクス基板6と第2の電荷輸送層5との密着性、暗電流、ラグを評価した。第2の電荷輸送層5の具体的な組成と評価結果は図4に示すとおりである。
(Example 2)
A radiographic image detector is prepared so that the composition distribution of the second
実施例2の放射線画像検出器の第2の電荷輸送層5は、アクティブマトリクス基板6との界面近傍の組成がSb45S55であり、第2の電荷輸送層5の中央近傍の組成がSb40S60であり、光導電層4との界面近傍の組成がSb38S62である。
In the second
図4に示すように、実施例2の放射線画像検出器は、比較例1の放射線画像検出器と比べると、暗電流とラグについては良好な結果が得られたが、密着性については、あまり改良がみられなかった。密着性についてあまり改良が見られなかったのは、第2の電荷輸送層5のアクティブマトリクス基板6との界面近傍の組成をSb45S55とし、Sbの比率を大きくしたためだと考えられる。
As shown in FIG. 4, the radiographic image detector of Example 2 obtained better results for dark current and lag than the radiographic image detector of Comparative Example 1, but the adhesion was not so great. There was no improvement. The reason why the adhesiveness has not been improved so much is considered to be that the composition of the second
(実施例3)
第2の電荷輸送層5の組成分布が、図3のcに示すような組成分布となるような放射線画像検出器を作製し、その放射線画像検出器を用いて、アクティブマトリクス基板6と第2の電荷輸送層5との密着性、暗電流、ラグを評価した。第2の電荷輸送層5の具体的な組成と評価結果は図4に示すとおりである。
(Example 3)
A radiation image detector is prepared such that the composition distribution of the second
実施例3の放射線画像検出器の第2の電荷輸送層5は、アクティブマトリクス基板6との界面近傍の組成がSb38S62であり、第2の電荷輸送層5の中央近傍の組成がSb40S60であり、光導電層4との界面近傍の組成がSb45S55である。
In the second
図4に示すように、実施例3の放射線画像検出器は、比較例1の放射線画像検出器と比べると、密着性、暗電流およびラグの全ての項目について、良好な結果が得られた。ただし、ラグについては、実施例1と実施例2の放射線画像検出器と比較すると、少し特性が劣化した。これは、第2の電荷輸送層5の光導電層4との界面近傍の組成をSb45S55とし、Sbの比率を大きくしたためだと考えられる。
As shown in FIG. 4, the radiological image detector of Example 3 had good results for all items of adhesion, dark current, and lag as compared with the radiographic image detector of Comparative Example 1. However, the characteristics of the lugs were slightly degraded as compared with the radiation image detectors of the first and second embodiments. This is presumably because the composition in the vicinity of the interface between the second
次に、上述した実施例1から実施例3の放射線画像検出器の製造方法の実施例について説明する。 Next, an example of the manufacturing method of the radiation image detector according to the first to third embodiments will be described.
まず、上述した実施例1の放射線画像検出器の製造方法について説明する。 First, the manufacturing method of the radiographic image detector of Example 1 mentioned above is demonstrated.
(製造方法1)
アクティブマトリクス基板6上に気相堆積法により第2の電荷輸送層5を製膜した。具体的には、組成がSb38S62である硫化アンチモン原料と、組成がSb45S55である硫化アンチモン原料とをそれぞれ別個の坩堝に入れ、その2つの坩堝とアクティブマトリクス基板6とを蒸着装置内に配置し、装置内を排気して1Paとした。
(Manufacturing method 1)
A second
そして、最初に、Sb38S62が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb38S62を、図5(A)の一番左の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、555℃まで加熱した。そして、555℃になった時点t1において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。555℃まで加熱されたSb38S62は蒸発し、装置内部に飛散し、アクティブマトリクス基板6上の表面に堆積し、アクティブマトリクス基板6上にSb38S62の膜が製膜された。そして、蒸着開始後、所定時間経過した時点t2まで555℃に維持した後、Sb38S62の入った坩堝のシャッターを閉じてSb38S62の蒸着を一旦終了した。 First, by heating the crucible containing Sb 38 S 62 with a resistance heater, the Sb 38 S 62 is temporarily heated to 500 ° C. as shown in the leftmost temperature profile of FIG. And then heated to 555 ° C. At time t1 when the temperature reached 555 ° C., the shutter installed on the crucible was opened and deposition was started. Sb 38 S 62 heated to 555 ° C. evaporated, scattered inside the apparatus, deposited on the surface of the active matrix substrate 6, and a film of Sb 38 S 62 was formed on the active matrix substrate 6. Then, after the vapor deposition was started, the temperature was maintained at 555 ° C. until a time t2 when a predetermined time had elapsed, and then the shutter of the crucible containing Sb 38 S 62 was closed to temporarily terminate the vapor deposition of Sb 38 S 62 .
次に、Sb45S55が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb45S55を、図5(A)の中央の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、530℃まで加熱した。そして、530℃になった時点t3において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。アクティブマトリクス基板6上のSb38S62膜の表面上にSb45S55が堆積し、Sb45S55の膜が製膜された。そして、蒸着開始後、所定時間経過した時点t4まで530℃に維持した後、Sb45S55の入った坩堝のシャッターを閉じてSb45S55の蒸着を終了した。 Next, after heating the crucible containing Sb 45 S 55 with a resistance heater, the Sb 45 S 55 is once heated to 500 ° C. as shown in the temperature profile in the center of FIG. Heated to 530 ° C. Then, at time t3 when the temperature reached 530 ° C., the shutter installed on the crucible was opened, and vapor deposition was started. Sb 45 S 55 is deposited on the surface of the Sb 38 S 62 layer on the active matrix substrate 6, the film of Sb 45 S 55 was film. Then, after the start of deposition, after maintaining a predetermined time elapsed until time t4 530 ° C., to complete the deposition of Sb 45 S 55 closes the shutter of the crucible containing the Sb 45 S 55.
そして、再び、Sb38S62が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb38S62を、図5(A)の一番右の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、555℃まで加熱した。そして、555℃になった時点t5において坩堝上に設置されたシャッターを開き、アクティブマトリクス基板6上のSb45S55膜の表面上にSb38S62の膜を再び製膜した。そして、再蒸着開始後、所定時間経過した時点t6まで555℃に維持した後、Sb38S62の入った坩堝のシャッターを閉じてSb38S62の蒸着を終了した。 Then, again, by heating the crucible Sb 38 S 62 was placed by the resistance heater, an Sb 38 S 62, as shown in the rightmost temperature profile of FIG. 5 (A), up to once 500 ° C. After heating, it was heated to 555 ° C. At time t5 when the temperature reached 555 ° C., the shutter installed on the crucible was opened, and a film of Sb 38 S 62 was formed again on the surface of the Sb 45 S 55 film on the active matrix substrate 6. Then, after the start of redeposition, the temperature was maintained at 555 ° C. until a time point t6 when a predetermined time had elapsed, and then the shutter of the crucible containing Sb 38 S 62 was closed to complete the deposition of Sb 38 S 62 .
上記のようにして製膜することにより、図3のaに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
By forming the film as described above, it was possible to form the second
なお、組成がSb45S55、Sb38S62である硫化アンチモン原料は、以下のようにして作製する。まず、硫黄およびアンチモンの単体を所望の組成比に相当する量を計測し、これをガラス容器内にいれ、さらに真空にして封じきり、ガラス容器をアンチモンの融点(630℃)以上に加熱して融解させながら、揺動攪拌(15時間以上)して、均一組成の硫化アンチモン融液にする。その後、自然冷却することにより所望の組成比の硫化アンチモン原料を作製することができる。 Incidentally, antimony sulfide material composition is Sb 45 S 55, Sb 38 S 62 is manufactured as follows. First, an amount corresponding to a desired composition ratio of sulfur and antimony is measured, put in a glass container, further vacuumed and sealed, and the glass container is heated to the antimony melting point (630 ° C.) or higher. While melting, the mixture is stirred (15 hours or longer) to obtain a uniform composition antimony sulfide melt. Thereafter, natural cooling can produce an antimony sulfide raw material having a desired composition ratio.
また、第2の電荷輸送層5の組成については、たとえば、(1)放射線画像検出器の断面を切り出して、第2の電荷輸送層5に相当する部分の組成をエネルギー分散型X線分析装置(EDX)でマッピングする方法、(2)第2の電荷輸送層5に相当する部分を放射線画像検出器から掻きとって、蛍光X線分析法(XRF)によって平均組成を測定する方法、(3)放射線画像検出器を層方向に第2の電荷輸送層5近傍で剥離して、薄膜XRF法によって測定する方法、といった方法により測定することができる。
As for the composition of the second
そして、上記のようにして第2の電荷輸送層5を形成した後、Naを10ppm含有したSe原料を蒸着により成膜して、膜厚1000μmの非晶質Seからなる光導電層4を形成した。
Then, after forming the second
次に、フラーレンC60を含有した有機高分子層3を成膜した。フラーレンC60は、フロンティアカーボン株式会社製、nanom purpule(C60)を使用した。o−ジクロロベンゼンに3wt%のポリカーボネート樹脂(PCz)(三菱ガス化学株式会社製ユーピロンPCZ−400)およびPCzに対して30wt%のフラーレンC60を溶解して固形分濃度1.5wt%の塗布溶液を作製した。そして、この溶液を光導電層4上にインクジェット塗布装置を用いて成膜した後、真空乾燥機で溶剤を蒸発させ、膜厚0.2μmの有機高分子層3を得た。
It was then deposited organic polymer layer 3 containing the fullerene C 60. For fullerene C 60 , nanom purple (C 60 ) manufactured by Frontier Carbon Co., Ltd. was used. 3 wt% polycarbonate resin (PCz) (Iupilon PCZ-400 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) in o-dichlorobenzene and 30 wt% fullerene C 60 dissolved in PCz to form a coating solution having a solid concentration of 1.5 wt% Was made. And after forming this solution into a film on the
続いて、組成がSb42S58である硫化アンチモン原料を545℃に加熱して、膜厚0.6μmの硫化アンチモン(平均組成Sb42S58)からなる第1の電荷輸送層2を有機高分子層3上に有機高分子層3よりも大きい領域で形成した。なお、所望の組成比の硫化アンチモン原料の製造方法および第1の電荷輸送層2の組成比の測定方法については、第2の電荷輸送層5の場合と同様である。
Subsequently, the antimony sulfide raw material having a composition of Sb 42 S 58 is heated to 545 ° C., and the first
そして、最後に、Auを蒸着により成膜して、膜厚0.1μmのバイアス電極1を形成し、実施例1の放射線画像検出器を作製した。
Finally, Au was deposited by vapor deposition to form a
(製造方法2)
また、上記製造方法1においては、図5(A)の温度プロファイルにしたがって各坩堝を加熱し、Sb45S55の蒸着期間とSb38S62の蒸着期間とを完全に分けるようにしたが、図5(B)の温度プロファイルに示すように、Sb45S55の蒸着期間とSb38S62の蒸着期間とを重複させて第2の電荷輸送層5を製膜するようにしてもよい。
(Manufacturing method 2)
Further, in the
具体的には、最初に、Sb38S62が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb38S62を、図5(B)の一番左の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、555℃まで加熱した。そして、555℃になった時点t1において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。 Specifically, by first heating the crucible containing Sb 38 S 62 with a resistance heater, Sb 38 S 62 is shown in the leftmost temperature profile of FIG. Once heated to 500 ° C, it was heated to 555 ° C. Then, at time t1 when the temperature reached 555 ° C., the shutter installed on the crucible was opened, and vapor deposition was started.
そして、Sb38S62を蒸着している途中において、Sb45S55が入れられた坩堝の抵抗加熱器による加熱を開始した。そして、図5(B)の中央の温度プロファイルに示すように、Sb45S55を一旦500℃まで加熱した後、530℃まで加熱し、530℃になった時点t2において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。 Then, in the middle of depositing Sb 38 S 62, and starts the heating by resistance heater of the crucible which is placed the Sb 45 S 55. Then, as shown in the middle temperature profile of FIG. 5 (B), after heating to temporarily 500 ° C. The Sb 45 S 55, and heated to 530 ° C., was placed on the crucible at the time t2 became 530 ° C. The shutter was opened and deposition started.
そして、Sb45S55の膜を蒸着開始後の時点t3において、Sb38S62が入れられた坩堝のシャッターを閉じ、Sb38S62の蒸着を一旦終了した。 Then, at the time t3 after starting the deposition of the Sb 45 S 55 film, the shutter of the crucible containing Sb 38 S 62 was closed, and the deposition of Sb 38 S 62 was once completed.
そして、Sb45S55の温度を530℃に維持し、蒸着を行なっている途中において、再び、Sb38S62が入れられた坩堝の抵抗加熱器による加熱を開始した。そして、図5(B)の一番右の温度プロファイルに示すように、Sb38S62を一旦500℃まで加熱した後、555℃まで加熱し、555℃になった時点t4において坩堝上に設置されたシャッターを開き、再びSb38S62の蒸着を開始した。
Then, maintaining the temperature of the Sb 45 S 55 to 530 ° C., in the course doing the deposition, again, heating was initiated by the
そして、Sb38S62の膜を再蒸着開始後の時点t5において、Sb45S55が入れられた坩堝のシャッターを閉じ、Sb45S55の蒸着を終了した。 Then, at time t5 after the start of redevaporation of the Sb 38 S 62 film, the shutter of the crucible containing Sb 45 S 55 was closed, and the deposition of Sb 45 S 55 was completed.
そして、Sb45S55の膜の蒸着終了後の時点t6において、Sb38S62が入れられた坩堝のシャッターを閉じ、Sb38S62の蒸着を終了した。 At time t6 after the deposition of the Sb 45 S 55 film, the shutter of the crucible containing Sb 38 S 62 was closed, and the deposition of Sb 38 S 62 was completed.
上記のような製膜方法によっても、図3のaに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
The second
なお、第2の電荷輸送層5以外の層の製膜方法については、製造方法1と同様である。また、以下に説明する製造方法は、全て第2の電荷輸送層5以外の層の製膜方法については、製造方法1と同様であるので、第2の電荷輸送層5の製膜方法についてのみ説明する。
The method for forming a layer other than the second
(製造方法3)
上記製造方法1および製造方法2においては、第2の電荷輸送層5の原料としてSb38S62とSb45S55とを用いるようにしたが、原料として、SbとSを用いるようにしてもよい。
(Manufacturing method 3)
In the
具体的には、まず、金属アンチモンSbと、硫黄Sとをそれぞれ別個の坩堝に入れ、その2つの坩堝とアクティブマトリクス基板6とを蒸着装置内に配置し、装置内を排気して1Paとした。 Specifically, first, metal antimony Sb and sulfur S were put in separate crucibles, the two crucibles and the active matrix substrate 6 were placed in a vapor deposition apparatus, and the interior of the apparatus was evacuated to 1 Pa. .
そして、最初に、金属アンチモンが入れられた坩堝と、硫黄が入れられた坩堝各々を抵抗加熱器によって加熱することによって、図5(C)の温度プロファイルに示すように、金属アンチモンは一旦600℃まで加熱した後640℃まで加熱し、硫黄は一旦90℃まで加熱した後125℃まで加熱し、金属アンチモンが640℃、硫黄が125℃になった時点t1において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。そして、蒸着開始後、硫黄の入った坩堝温度は125℃で一定のまま、金属アンチモンの入った坩堝温度を蒸着時間がt2になるまで漸次的に660℃まで上昇させた。そして硫黄の入った坩堝温度は125℃で一定のまま、金属アンチモンの入った坩堝温度を蒸着時間がt3になるまで漸次的に640℃まで降下させ、金属アンチモンが入った坩堝のシャッターと、硫黄が入った坩堝のシャッターを閉じて蒸着を終了した。 First, by heating each of the crucible containing metal antimony and the crucible containing sulfur by a resistance heater, the metal antimony is once at 600 ° C. as shown in the temperature profile of FIG. Then heated to 640 ° C, sulfur was heated to 90 ° C and then heated to 125 ° C, and when the metal antimony was 640 ° C and sulfur was 125 ° C, the shutter installed on the crucible was opened at t1. The vapor deposition was started. And after vapor deposition start, the temperature of the crucible containing sulfur was kept constant at 125 ° C., and the temperature of the crucible containing metal antimony was gradually raised to 660 ° C. until the vapor deposition time t2. The temperature of the crucible containing sulfur remains constant at 125 ° C., and the temperature of the crucible containing metal antimony is gradually lowered to 640 ° C. until the deposition time reaches t3, and the shutter of the crucible containing metal antimony and sulfur The shutter of the crucible containing was closed to complete the deposition.
上記のようにして製膜することにより、図3のaに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
By forming the film as described above, it was possible to form the second
次に、上述した実施例2の放射線画像検出器の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the radiographic image detector of Example 2 mentioned above is demonstrated.
(製造方法4)
アクティブマトリクス基板6上に気相堆積法により第2の電荷輸送層5を製膜した。具体的には、まず、組成がSb45S55である硫化アンチモン原料と、組成がSb38S62である硫化アンチモン原料とをそれぞれ別個の坩堝に入れ、その2つの坩堝とアクティブマトリクス基板6とを蒸着装置内に配置し、装置内を排気して1Paとした。
(Manufacturing method 4)
A second
そして、最初に、Sb45S55である硫化アンチモン原料が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb45S55を、図6(A)の左側の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、530℃まで加熱した。そして、530℃になった時点t1において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。アクティブマトリクス基板6上の表面にSb45S55が堆積し、アクティブマトリクス基板6上にSb45S55の膜が製膜された。そして、蒸着開始後、所定時間経過した時点t2まで530℃に維持した後、Sb45S55の入った坩堝のシャッターを閉じてSb45S55の蒸着を終了した。 Then, by first heating the crucible containing the antimony sulfide raw material Sb 45 S 55 with a resistance heater, Sb 45 S 55 is shown in the temperature profile on the left side of FIG. Once heated to 500 ° C, it was heated to 530 ° C. Then, at time t1 when the temperature reached 530 ° C., the shutter installed on the crucible was opened, and vapor deposition was started. Sb 45 S 55 is deposited on the surface of the active matrix substrate 6, the film of Sb 45 S 55 is a film on the active matrix substrate 6. Then, after the start of deposition, after maintaining a predetermined time elapsed until the time t2 530 ° C., to complete the deposition of Sb 45 S 55 closes the shutter of the crucible containing the Sb 45 S 55.
次に、Sb38S62が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb38S62を、図5(A)の右側の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、555℃まで加熱した。そして、555℃になった時点t3において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。アクティブマトリクス基板6上のSb45S55膜の表面上にSb38S62が堆積し、Sb38S62の膜が製膜された。そして、蒸着開始後、所定時間経過した時点t4まで555℃に維持した後、Sb38S62の入った坩堝のシャッターを閉じてSb38S62の蒸着を終了した。 Next, after heating the crucible containing Sb 38 S 62 with a resistance heater, Sb 38 S 62 was once heated to 500 ° C. as shown in the temperature profile on the right side of FIG. Heated to 555 ° C. Then, at time t3 when the temperature reached 555 ° C., the shutter installed on the crucible was opened, and vapor deposition was started. Sb 38 S 62 is deposited on the surface of the Sb 45 S 55 layer on the active matrix substrate 6, the film of Sb 38 S 62 was film. Then, after the vapor deposition was started, the temperature was maintained at 555 ° C. until a time point t4 when a predetermined time passed, and then the shutter of the crucible containing Sb 38 S 62 was closed to complete the vapor deposition of Sb 38 S 62 .
上記のようにして製膜することにより、図3のbに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
By forming the film as described above, the second
(製造方法5)
上記製造方法4においては、図6(A)の温度プロファイルにしたがって各坩堝を加熱し、Sb45S55の蒸着期間とSb38S62の蒸着期間とを完全に分けるようにしたが、図6(B)の温度プロファイルに示すように、Sb45S55の蒸着期間とSb38S62の蒸着期間とを重複させて第2の電荷輸送層5を製膜するようにしてもよい。
(Manufacturing method 5)
In the
具体的には、最初に、Sb45S55が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb45S55を、図6(B)の左側の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、530℃まで加熱した。そして、530℃になった時点t1において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。 Specifically, first, the crucible containing Sb 45 S 55 is heated by a resistance heater, so that Sb 45 S 55 is temporarily 500 times as shown in the temperature profile on the left side of FIG. 6B. After heating to ° C, it was heated to 530 ° C. Then, at time t1 when the temperature reached 530 ° C., the shutter installed on the crucible was opened, and vapor deposition was started.
そして、Sb45S55を蒸着している途中において、Sb38S62が入れられた坩堝の抵抗加熱器による加熱を開始した。そして、図6(B)の右側の温度プロファイルに示すように、Sb38S62を一旦500℃まで加熱した後、555℃まで加熱し、555℃になった時点t2において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。
Then, in the middle of depositing Sb 45 S 55, and starts the heating by resistance heater of the crucible which is placed the Sb 38 S 62. Then, as shown in the temperature profile on the right side of FIG. 6 (B), Sb 38 S 62 was once heated to 500 ° C., then heated to 555 ° C. and placed on the crucible at
そして、Sb38S62の膜を蒸着開始後の時点t3において、Sb45S55が入れられた坩堝のシャッターを閉じ、Sb45S55の蒸着を終了した。 Then, at the time t3 after starting the deposition of the Sb 38 S 62 film, the shutter of the crucible containing Sb 45 S 55 was closed, and the deposition of Sb 45 S 55 was completed.
そして、Sb38S62の膜の蒸着開始後、所定時間経過した時点t4までSb38S62の温度を555℃に維持した後、Sb38S62の入った坩堝のシャッターを閉じてSb38S62の蒸着を終了した。 Then, after the deposition of the Sb 38 S 62 film is started, the temperature of Sb 38 S 62 is maintained at 555 ° C. until time t4 when a predetermined time elapses, and then the shutter of the crucible containing Sb 38 S 62 is closed and Sb 38 S 62 is closed. The deposition of 62 was completed.
上記のような製膜方法によっても、図3のbに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
The second
(製造方法6)
上記製造方法4および製造方法5においては、第2の電荷輸送層5の原料としてSb38S62とSb45S55とを用いるようにしたが、原料として、SbとSを用いるようにしてもよい。
(Manufacturing method 6)
In the
具体的には、まず、金属アンチモンSbと、硫黄Sとをそれぞれ別個の坩堝に入れ、その2つの坩堝とアクティブマトリクス基板6とを蒸着装置内に配置し、装置内を排気して1Paとした。 Specifically, first, metal antimony Sb and sulfur S were put in separate crucibles, the two crucibles and the active matrix substrate 6 were placed in a vapor deposition apparatus, and the interior of the apparatus was evacuated to 1 Pa. .
そして、最初に、金属アンチモンが入れられた坩堝と、硫黄が入れられた坩堝各々を抵抗加熱器によって加熱することによって、図6(C)の温度プロファイルに示すように、金属アンチモンは一旦600℃まで加熱した後660℃まで加熱し、硫黄は一旦90℃まで加熱した後125℃まで加熱し、金属アンチモンが660℃、硫黄が125℃になった時点t1において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。そして、蒸着開始後、硫黄の入った坩堝温度は125℃で一定のまま、金属アンチモンの入った坩堝温度を蒸着時間がt2になるまで漸次的に640℃まで降下させ、金属アンチモンが入った坩堝のシャッターと、硫黄が入った坩堝のシャッターを閉じて蒸着を終了した。
First, by heating each of the crucible containing metal antimony and the crucible containing sulfur by a resistance heater, as shown in the temperature profile of FIG. And then heated to 660 ° C., once heated to 90 ° C. and then heated to 125 ° C., and when the metal antimony reached 660 ° C. and the sulfur reached 125 ° C., the shutter installed on the crucible was opened. The vapor deposition was started. Then, after starting the vapor deposition, the temperature of the crucible containing sulfur is kept constant at 125 ° C., and the temperature of the crucible containing metal antimony is gradually lowered to 640 ° C. until the vapor deposition time reaches
上記のようにして製膜することにより、図3のbに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
By forming the film as described above, the second
次に、上述した実施例3の放射線画像検出器の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the radiographic image detector of Example 3 mentioned above is demonstrated.
(製造方法7)
アクティブマトリクス基板6上に気相堆積法により第2の電荷輸送層5を製膜した。具体的には、まず、組成がSb38S62である硫化アンチモン原料を坩堝に入れ、その坩堝とアクティブマトリクス基板6とを蒸着装置内に配置し、装置内を排気して1Paとした。
(Manufacturing method 7)
A second
次に、Sb38S62である硫化アンチモン原料が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb38S62を、図7(A)の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、Sb38S62の融点から20℃高い温度である570℃に加熱した。そして、Sb38S62が570℃になった時点t1において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。570℃まで加熱されたSb38S62は蒸発し、装置内部に飛散し、アクティブマトリクス基板6上の表面に堆積するが、このとき次第にSが飛散してアクティブマトリクス基板6には付着しないようになり、アクティブマトリクス基板6上には、アクティブマトリクス基板6の表面から離れるにつれて次第にSbの組成の割合が高くなるような傾斜組成を有する膜が製膜された。 Next, by heating the crucible containing the antimony sulfide raw material which is Sb 38 S 62 with a resistance heater, the Sb 38 S 62 is once heated to 500 ° C. as shown in the temperature profile of FIG. After heating, it was heated to 570 ° C., which is 20 ° C. higher than the melting point of Sb 38 S 62 . And the shutter installed on the crucible was opened at the time t1 when Sb 38 S 62 reached 570 ° C., and vapor deposition was started. Sb 38 S 62 heated to 570 ° C. evaporates, scatters inside the device, and deposits on the surface of the active matrix substrate 6. At this time, S gradually scatters and does not adhere to the active matrix substrate 6. Thus, a film having a gradient composition was formed on the active matrix substrate 6 so that the proportion of the Sb composition gradually increased as the distance from the surface of the active matrix substrate 6 increased.
そして、蒸着開始後、所定時間経過した時点t2まで570℃に維持した後、Sb38S62の入った坩堝のシャッターを閉じてSb38S62の蒸着を終了した。 Then, after the vapor deposition was started, the temperature was maintained at 570 ° C. until time t2 when a predetermined time had elapsed, and then the shutter of the crucible containing Sb 38 S 62 was closed to complete the vapor deposition of Sb 38 S 62 .
上記のようにして製膜することにより、図3のcに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
By forming the film as described above, the second
(製造方法8)
上記製造方法8においては、Sb38S62の温度を500℃から570℃まで上げ、Sb38S62の温度が570℃になった時点から蒸着を開始するようにしたが、図7(B)の温度プロファイルに示すように、一旦500℃に上げた後、555℃まで上げ、その後、次第に570℃になるように温度を上げるようにし、555℃になった時点t1から蒸着を開始するようにしてもよい。
(Manufacturing method 8)
In the manufacturing method 8, the temperature of Sb 38 S 62 was increased from 500 ° C. to 570 ° C., and the deposition was started when the temperature of Sb 38 S 62 became 570 ° C., but FIG. As shown in the temperature profile, the temperature is once raised to 500 ° C., then raised to 555 ° C., and then the temperature is gradually raised to 570 ° C., and deposition is started from
上記のようにして製膜することによっても、図3のcに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
By forming the film as described above, the second
(製造方法9)
上記製造方法8においては、第2の電荷輸送層5の原料としてSb38S62を用いるようにしたが、原料として、Sb38S62とSb45S55とを用いるようにしてもよい。
(Manufacturing method 9)
In the manufacturing method 8, Sb 38 S 62 is used as the raw material of the second
そして、最初に、Sb38S62が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb38S62を、図7(C)の左側の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、555℃まで加熱した。そして、555℃になった時点t1において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。 First, by heating the crucible containing Sb 38 S 62 with a resistance heater, Sb 38 S 62 is once heated to 500 ° C. as shown in the temperature profile on the left side of FIG. And then heated to 555 ° C. Then, at time t1 when the temperature reached 555 ° C., the shutter installed on the crucible was opened, and vapor deposition was started.
そして、蒸着開始後、所定時間経過した時点t2までSb38S62の温度を555℃に維持した後、Sb38S62の入った坩堝のシャッターを閉じてSb38S62の蒸着を終了した。 Then, after the vapor deposition was started, the temperature of Sb 38 S 62 was maintained at 555 ° C. until time t2 when a predetermined time had elapsed, and then the shutter of the crucible containing Sb 38 S 62 was closed to complete the vapor deposition of Sb 38 S 62 .
次に、Sb45S55が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb45S55を、図7(C)の右側の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、530℃まで加熱した。そして、530℃になった時点t3において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。 Next, after heating the crucible containing Sb 45 S 55 with a resistance heater, Sb 45 S 55 was once heated to 500 ° C. as shown in the temperature profile on the right side of FIG. Heated to 530 ° C. Then, at time t3 when the temperature reached 530 ° C., the shutter installed on the crucible was opened, and vapor deposition was started.
そして、蒸着開始後、所定時間経過した時点t4まで530℃に維持した後、Sb45S55の入った坩堝のシャッターを閉じてSb45S55の蒸着を終了した。 Then, after the start of deposition, after maintaining a predetermined time elapsed until time t4 530 ° C., to complete the deposition of Sb 45 S 55 closes the shutter of the crucible containing the Sb 45 S 55.
上記のようにして製膜することにより、図3のcに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
By forming the film as described above, the second
(製造方法10)
上記製造方法9においては、図7(C)の温度プロファイルにしたがって各坩堝を加熱し、Sb45S55の蒸着期間とSb38S62の蒸着期間とを完全に分けるようにしたが、図8(A)の温度プロファイルに示すように、Sb38S62の蒸着期間とSb45S55の蒸着期間とを重複させて第2の電荷輸送層5を製膜するようにしてもよい。
(Manufacturing method 10)
In the
具体的には、最初に、Sb38S62である硫化アンチモン原料が入れられた坩堝を抵抗加熱器によって加熱することによって、Sb38S62を、図8(A)の左側の温度プロファイルに示すように、一旦500℃まで加熱した後、555℃まで加熱した。そして、555℃になった時点t1において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。 Specifically, first, a crucible containing an antimony sulfide raw material that is Sb 38 S 62 is heated by a resistance heater, so that Sb 38 S 62 is shown in the temperature profile on the left side of FIG. 8A. Thus, after heating to 500 degreeC once, it heated to 555 degreeC. Then, at time t1 when the temperature reached 555 ° C., the shutter installed on the crucible was opened, and vapor deposition was started.
そして、Sb38S62を蒸着している途中において、Sb45S55が入れられた坩堝の抵抗加熱器による加熱を開始した。そして、図8(A)の右側の温度プロファイルに示すように、Sb45S55を一旦500℃まで加熱した後、530℃まで加熱し、530℃になった時点t2において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。
Then, in the middle of depositing Sb 38 S 62, and starts the heating by resistance heater of the crucible which is placed the Sb 45 S 55. Then, as shown in the temperature profile on the right side of FIG. 8 (A), Sb 45 S 55 was once heated to 500 ° C., then heated to 530 ° C. and placed on the crucible at
そして、Sb45S55の膜を蒸着開始後の時点t3において、Sb38S62が入れられた坩堝のシャッターを閉じ、Sb38S62の蒸着を終了した。 Then, at time t3 after starting the deposition of the Sb 45 S 55 film, the shutter of the crucible containing Sb 38 S 62 was closed, and the deposition of Sb 38 S 62 was completed.
そして、Sb45S55の膜の蒸着開始後、所定時間経過した時点t4までSb45S55の温度を530℃に維持した後、Sb45S55の入った坩堝のシャッターを閉じてSb45S55の蒸着を終了した。 Then, after the deposition of the Sb 45 S 55 film is started, the temperature of Sb 45 S 55 is maintained at 530 ° C. until a time t4 when a predetermined time has elapsed, and then the shutter of the crucible containing Sb 45 S 55 is closed and Sb 45 S 55 is closed. The deposition of 55 was completed.
上記のような製膜方法によっても、図3のcに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
The second
(製造方法11)
上記製造方法9および製造方法10においては、第2の電荷輸送層5の原料としてSb38S62とSb45S55とを用いるようにしたが、原料として、SbとSを用いるようにしてもよい。
(Manufacturing method 11)
In the
具体的には、まず、金属アンチモンSbと、硫黄Sとをそれぞれ別個の坩堝に入れ、その2つの坩堝とアクティブマトリクス基板6とを蒸着装置内に配置し、装置内を排気して1Paとした。 Specifically, first, metal antimony Sb and sulfur S were put in separate crucibles, the two crucibles and the active matrix substrate 6 were placed in a vapor deposition apparatus, and the interior of the apparatus was evacuated to 1 Pa. .
そして、最初に、金属アンチモンが入れられた坩堝と、硫黄が入れられた坩堝各々を抵抗加熱器によって加熱することによって、図8(B)の温度プロファイルに示すように、金属アンチモンは一旦600℃まで加熱した後640℃まで加熱し、硫黄は一旦90℃まで加熱した後120℃まで加熱し、金属アンチモンが640℃、硫黄が125℃になった時点t1において坩堝上に設置されたシャッターを開き、蒸着を開始した。そして、蒸着開始後、硫黄の入った坩堝温度は125℃で一定のまま、金属アンチモンの入った坩堝温度を蒸着時間がt2になるまで漸次的に660℃まで上昇させ金属アンチモンが入った坩堝のシャッターと、硫黄が入った坩堝のシャッターを閉じて蒸着を終了した。
First, by heating each of the crucible containing metal antimony and the crucible containing sulfur by a resistance heater, the metal antimony is once at 600 ° C. as shown in the temperature profile of FIG. Then heated to 640 ° C, sulfur was heated to 90 ° C and then heated to 120 ° C, and when the metal antimony was 640 ° C and the sulfur was 125 ° C, the shutter installed on the crucible was opened at t1. The vapor deposition was started. After starting the deposition, the temperature of the crucible containing sulfur is kept constant at 125 ° C., and the temperature of the crucible containing metal antimony is gradually increased to 660 ° C. until the deposition time reaches
上記のようにして製膜することにより、図3のcに示すような組成分布の第2の電荷輸送層5を形成することができた。
By forming the film as described above, the second
なお、上記製造方法1〜11の説明におけるt1〜t6のそれぞれの具体的な時間は、蒸着の厚み等によって適宜設定したが、蒸着終了まではそれぞれおよそ30分を要した。 In addition, although the specific time of each of t1-t6 in description of the said manufacturing methods 1-11 was set suitably by the thickness etc. of vapor deposition, about 30 minutes were each required until completion | finish of vapor deposition.
また、上記実施形態においては、放射線を直接電荷に変換する、いわゆる直接変換型の放射線画像検出器について説明したが、これに限らず、放射線を蛍光体により一旦光に変換し、その光を電荷に変換する、いわゆる間接変換型の放射線画像検出器に類似する構成の放射線画像検出器にも本発明は適用することができる。なお、間接変換型の放射線画像検出器に類似する構成の放射線画像検出器とは、直接変換型の放射線画像検出器よりもa
−Se層を薄くし、光透過型のバイアス電極を設けるとともに、バイアス電極の上方に蛍光体を設け、その蛍光体からの光を電荷に変換するものである。なお、上記のように構成された放射線画像検出器においては、光導電層の厚さは1〜30μm程度となり、アクティブマトリクス基板における蓄積容量はなくてもよい。
In the above-described embodiment, a so-called direct conversion type radiation image detector that directly converts radiation into electric charges has been described. However, the present invention is not limited thereto, and radiation is once converted into light by a phosphor and the light is charged. The present invention can also be applied to a radiation image detector having a configuration similar to that of a so-called indirect conversion type radiation image detector. Note that a radiation image detector having a configuration similar to the indirect conversion type radiation image detector is more than a direct conversion type radiation image detector.
The Se layer is thinned, a light transmission type bias electrode is provided, a phosphor is provided above the bias electrode, and light from the phosphor is converted into electric charges. In the radiographic image detector configured as described above, the thickness of the photoconductive layer is about 1 to 30 μm, and the storage capacitor in the active matrix substrate may be omitted.
また、上記実施形態の放射線画像検出器においては、TFTスイッチが多数配列されたアクティブマトリクス基板を用いるようにしたが、本発明は、たとえば、MOSスイッチなどのスイッチング素子が多数配列されたアクティブマトリクス基板を備えた放射線画像検出器にも適用可能である。 In the radiation image detector of the above embodiment, an active matrix substrate in which a large number of TFT switches are arranged is used. However, the present invention is an active matrix substrate in which a large number of switching elements such as MOS switches are arranged, for example. It is applicable also to the radiographic image detector provided with.
1 バイアス電極
2 第1の電荷輸送層(バイアス電極側電荷輸送層)
3 有機高分子層
4 光導電層
5 第2の電荷輸送層(基板側電荷輸送層)
6 アクティブマトリクス基板
7 第2の電極層
20 面状光源(光照射手段)
60 画素
61 電荷収集電極
62 蓄積容量
63 TFTスイッチ
64 走査配線
65 データ配線
70 読出回路
80 ゲートドライバ
DESCRIPTION OF
3
6 Active matrix substrate 7
60
Claims (12)
前記基板側電荷輸送層が、SbxS(100−x)を含むものであり、前記xが41≦x≦60を満たす層を一部に有するとともに、前記xが膜厚方向について変化する組成分布を有するものであることを特徴とする放射線画像検出装置。 A bias electrode to which a bias voltage is applied; a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave carrying a radiation image; and a substrate-side charge transport layer that transports the charge generated in the photoconductive layer. A radiation image detector having an active matrix substrate on which a large number of charge collection electrodes for collecting charges generated in the photoconductive layer are arranged in this order, and a light irradiation means for irradiating the radiation image detector with light In a radiological image detection apparatus comprising:
The substrate-side charge transport layer contains Sb x S (100-x) , the x partially includes a layer satisfying 41 ≦ x ≦ 60, and the x varies in the film thickness direction. A radiation image detection apparatus having a distribution.
前記バイアス電極側電荷輸送層が、SbyS(100−y)(y≧41)を含むものであることを特徴とする請求項1から5いずれか1項記載の放射線画像検出装置。 A bias electrode side charge transport layer provided between the bias electrode and the photoconductive layer;
6. The radiological image detection apparatus according to claim 1, wherein the bias electrode side charge transport layer includes Sb y S (100−y) (y ≧ 41).
SbxS(100−x)(x≧41)とSbyS(100−y)(y<41)とをそれぞれ独立に加熱して、気相堆積法により前記基板側電荷輸送層を成膜することを特徴とする放射線画像検出器の製造方法。 A bias electrode to which a bias voltage is applied; a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave carrying a radiation image; and a substrate-side charge transport layer that transports the charge generated in the photoconductive layer. In the method for manufacturing a radiation image detector, an active matrix substrate on which a large number of charge collection electrodes for collecting charges generated in the photoconductive layer are arranged in this order is laminated.
Sb x S (100-x) (x ≧ 41) and Sb y S (100-y) (y <41) are heated independently to form the substrate-side charge transport layer by vapor deposition. A method for manufacturing a radiation image detector.
SbxS(100−x)(x<41)を該融点より20℃以上高い一定温度に加熱している間に蒸着を行なうことによって、気相堆積法により前記基板側電荷輸送層を成膜することを特徴とする放射線画像検出器の製造方法。 A bias electrode to which a bias voltage is applied; a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave carrying a radiation image; and a substrate-side charge transport layer that transports the charge generated in the photoconductive layer. In the method for manufacturing a radiation image detector, an active matrix substrate on which a large number of charge collection electrodes for collecting charges generated in the photoconductive layer are arranged in this order is laminated.
The substrate-side charge transport layer is formed by vapor deposition by performing deposition while heating Sb x S (100-x) (x <41) to a constant temperature higher than the melting point by 20 ° C. or more. A method for manufacturing a radiation image detector.
SbxS(100−x)(x<41)を該融点より20℃以上高い所定の温度まで漸次的に加熱するとともに前記所定の温度になる前に蒸着を開始することによって、気相堆積法により前記基板側電荷輸送層を成膜することを特徴とする放射線画像検出器の製造方法。 A bias electrode to which a bias voltage is applied; a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave carrying a radiation image; and a substrate-side charge transport layer that transports the charge generated in the photoconductive layer. In the method for manufacturing a radiation image detector, an active matrix substrate on which a large number of charge collection electrodes for collecting charges generated in the photoconductive layer are arranged in this order is laminated.
By gradually heating Sb x S (100-x) (x <41) to a predetermined temperature higher than the melting point by 20 ° C. or more and starting vapor deposition before the predetermined temperature is reached, a vapor deposition method A method of manufacturing a radiation image detector, wherein the substrate-side charge transport layer is formed by:
SbとSとをそれぞれ独立に加熱して、気相堆積法により前記基板側電荷輸送層を成膜することを特徴とする放射線画像検出器の製造方法。 A bias electrode to which a bias voltage is applied; a photoconductive layer that generates a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave carrying a radiation image; and a substrate-side charge transport layer that transports the charge generated in the photoconductive layer. In the method for manufacturing a radiation image detector, an active matrix substrate on which a large number of charge collection electrodes for collecting charges generated in the photoconductive layer are arranged in this order is laminated.
A method of manufacturing a radiation image detector, comprising heating Sb and S independently and forming the substrate-side charge transport layer by vapor deposition.
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