JP2016208498A5

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Publication number: JP2016208498A5
Application number: JP2016035845A
Authority: JP
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2036-02-26

Description

本発明の放射線撮像装置は、各々が変換素子とトランジスタとを含み、行列状の配列された、放射線に応じた電気信号を生成する複数の画素と、前記複数の画素の前記トランジスタのゲートに電気的に接続された複数の駆動線と、前記複数の画素を駆動するために前記複数の駆動線に電圧を供給する駆動回路部と、前記駆動回路部を制御する制御部とを有し、前記変換素子が、放射線を光に変換するシンチレータ及び前記光を電荷に変換するフォトダイオードを含み、前記フォトダイオードが、第１電極と第２電極の間に配置された真性半導体層と、前記第１電極と前記真性半導体層との間に配置された第１型半導体層と、前記真性半導体層と前記第２電極の間に配置された第２型半導体層と、を含み、前記トランジスタが、第１導電型の半導体層を有し、そのソース及びドレインのうちの一方が前記第１電極に電気的に接続された第１型薄膜トランジスタであり、前記制御部が、前記駆動回路部に前記トランジスタをオフさせるためのオフ電圧を前記複数の駆動線に供給させることにより前記複数の画素に前記電気信号を蓄積させる蓄積制御と、前記駆動回路部に前記トランジスタをオンさせるためのオン電圧を前記複数の駆動線に順に供給させることにより前記複数の画素から前記電気信号を読み出す本読み制御と、前記蓄積制御を行う期間及び前記本読み制御を行う期間とは別の期間に前記駆動回路部に前記オフ電圧と前記オン電圧との間であって前記オフ電圧及び前記オン電圧とは異なる電圧を前記複数の駆動線に供給させる制御を行うことを特徴とする。

Claims

各々が変換素子とトランジスタとを含み、行列状の配列された、放射線に応じた電気信号を生成する複数の画素と、
前記複数の画素の前記トランジスタのゲートに電気的に接続された複数の駆動線と、
前記複数の画素を駆動するために前記複数の駆動線に電圧を供給する駆動回路部と、
前記駆動回路部を制御する制御部とを有し、
前記変換素子が、放射線を光に変換するシンチレータ及び前記光を電荷に変換するフォトダイオードを含み、前記フォトダイオードが、第１電極と第２電極の間に配置された真性半導体層と、前記第１電極と前記真性半導体層との間に配置された第１型半導体層と、前記真性半導体層と前記第２電極の間に配置された第２型半導体層と、を含み、
前記トランジスタが、第１導電型の半導体層を有し、そのソース及びドレインのうちの一方が前記第１電極に電気的に接続された第１型薄膜トランジスタであり、
前記制御部が、
前記駆動回路部に前記トランジスタをオフさせるためのオフ電圧を前記複数の駆動線に供給させることにより前記複数の画素に前記電気信号を蓄積させる蓄積制御と、
前記駆動回路部に前記トランジスタをオンさせるためのオン電圧を前記複数の駆動線に順に供給させることにより前記複数の画素から前記電気信号を読み出す本読み制御と、
前記蓄積制御を行う期間及び前記本読み制御を行う期間とは別の期間に前記駆動回路部に前記オフ電圧と前記オン電圧との間であって前記オフ電圧及び前記オン電圧とは異なる電圧を前記複数の駆動線に供給させる制御を行うことを特徴とする放射線撮像装置。
前記別の期間に、前記制御部が、前記駆動回路部に前記オフ電圧と前記トランジスタの閾値電圧との間であって前記オフ電圧及び前記閾値電圧とは異なる電圧を前記複数の駆動線に供給させることを特徴とする請求項１記載の放射線撮像装置。
前記別の期間に、前記制御部が、前記駆動回路部に前記異なる電圧と前記オン電圧とを交互に前記複数の駆動線に供給させることを特徴とする請求項２記載の放射線撮像装置。
前記トランジスタのソース及びドレインのうちの他方は複数の信号線のうちのいずれかに電気的に接続されていることを特徴とする請求項２又は３記載の放射線撮像装置。
前記第２電極は、前記フォトダイオードのアノードであり、
前記第１電極は、前記フォトダイオードのカソードであり、
前記トランジスタは、Ｎ型半導体層を含むＮ型薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項４記載の放射線撮像装置。
前記複数の画素の前記フォトダイオードのアノードに共通に電圧を印加する共通電圧印加部を更に含むことを特徴とする請求項５記載の放射線撮像装置。
前記本読み制御を行う期間では、前記共通電圧印加部は、第１の電圧を印加し、
前記別の期間では、前記共通電圧印加部は、前記第１の電圧とは異なる第２の電圧を印加することを特徴とする請求項６記載の放射線撮像装置。
前記第２の電圧の絶対値は、前記第１の電圧の絶対値より小さいことを特徴とする請求項７記載の放射線撮像装置。
前記第１の電圧及び前記第２の電圧は負の電圧であることを特徴とする請求項８記載の放射線撮像装置。
さらに、前記複数の信号線に電気的に接続された信号処理部を有し、
前記制御部が前記本読み制御を行う期間及び前記別の期間では、前記信号処理部に電源電圧が印加されていることを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
前記信号処理部は、複数の増幅回路を含み、
前記複数の増幅回路は、前記複数の信号線のうちの対応する１つの信号線の電圧及び基準電圧を入力する差動増幅器をそれぞれが有し、
前記別の期間に、前記制御部は、前記駆動回路部に前記トランジスタの閾値電圧及び前記基準電圧を加算した電圧とほぼ同じ電圧を前記駆動線に供給させることを特徴とする請求項１０記載の放射線撮像装置。
前記信号処理部は、さらに、前記複数の増幅回路の出力信号をそれぞれ複数のサンプルホールド容量に書き込む複数のサンプルホールド回路を有し、
前記本読み制御を行う期間では、前記複数のサンプルホールド回路は、前記複数の増幅回路の出力信号をそれぞれ前記複数のサンプルホールド容量に書き込み、
前記別の期間に、前記制御部は、前記複数のサンプルホールド回路が前記複数の増幅回路の出力信号をそれぞれ前記複数のサンプルホールド容量に書き込まないように制御することを特徴とする請求項１１記載の放射線撮像装置。
前記信号処理部は、さらに、前記複数の増幅回路の出力信号をそれぞれ複数のサンプルホールド容量に書き込む複数のサンプルホールド回路を有し、
前記本読み制御を行う期間及び前記別の期間では、前記制御部は、前記複数のサンプルホールド回路が前記複数の増幅回路の出力信号をそれぞれ前記複数のサンプルホールド容量に書き込むように制御することを特徴とする請求項１１記載の放射線撮像装置。
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
放射線を照射する放射線源と
を有することを特徴とする放射線撮像システム。
各々が変換素子とトランジスタとを含み、行列状の配列された、放射線に応じた電気信号を生成する複数の画素であって、前記変換素子が、放射線を光に変換するシンチレータ及び前記光を電荷に変換するフォトダイオードを含み、前記フォトダイオードが、第１電極と第２電極の間に配置された真性半導体層と、前記第１電極と前記真性半導体層との間に配置された第１型半導体層と、前記真性半導体層と前記第２電極の間に配置された第２型半導体層と、を含み、前記トランジスタが、そのソース及びドレインのうちの一方が前記第１電極に電気的に接続された第１型薄膜トランジスタである、複数の画素と、
前記複数の画素の前記トランジスタのゲートに電気的に接続された複数の駆動線と、
前記複数の画素を駆動するために前記複数の駆動線に電圧を供給する駆動回路部と、
を有する放射線撮像装置の制御方法であって、
前記駆動回路部に前記トランジスタをオフさせるためのオフ電圧を前記複数の駆動線に供給させることにより、前記複数の画素に前記電気信号を蓄積させる蓄積制御と、
前記駆動回路部に前記トランジスタをオンさせるためのオン電圧を前記複数の駆動線に順に供給させることにより、前記複数の画素から前記電気信号を読み出す本読み制御と、
前記蓄積制御を行う期間及び前記本読み制御を行う期間とは別の期間に、前記駆動回路部に前記オフ電圧と前記オン電圧との間であって前記オフ電圧及び前記オン電圧とは異なる電圧を前記複数の駆動線に供給させる制御と、
を行うことを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。