JP4694556B2 - 放射線画像検出装置 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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残像（ラグ）特性が劣化する問題がある。

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。

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、Ｓｂ_２Ｓ_３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。
特開２００４−１４６７６９号公報

しかしながら、Ｓｂ_２Ｓ_３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。

本発明は、上記の事情に鑑み、バックライトの光導電層内部への照射による暗電流の発生を十分に抑制す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を提供することを目的とする。

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、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、基板側電荷輸送層の平均組成がＳｂ_ｘＳ_{１００−ｘ}（４１≦ｘ≦６０）であることを特徴とする。

また、上記本発明の放射線画像検出器においては、基板側電荷輸送層の膜厚を０．５μｍ以上とすることができる。

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の平均組成をＳｂ_ｙＳ_{１００−ｙ}（４１≦ｙ≦６０）とすることができる。

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。

また、バイアス電極側電荷輸送層を設けない場合においても、バイアス電極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。

また、正孔ブロック材料として、フラーレンＣ_６０、フラーレンＣ_７０、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。

本発明の放射線画像検出装置によれば、光導電層とアクティブマトリクス基板との間に設けられる基板側電荷輸送層の平均組成をＳｂ_ｘＳ_{１００−ｘ}（４１≦ｘ≦６０）としたので、光照射手段から発せられた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、上記本発明の放射線画像検出器において、基板側電荷輸送層の膜厚を０．５μｍ以上とした場合には、光導電層内部への光の照射をさらに有効に抑制することができる。

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の平均組成をＳｂ_ｙＳ_{１００−ｙ}（４１≦ｙ≦６０）とした場合には、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。

また、バイアス電極側電荷輸送層と光導電層との間に、または、バイアス電極側電荷輸送層を設けない場合においてもバイアス電極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。

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。

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。

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。

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。

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平均組成はＳｂ_ｙＳ_{１００−ｙ}（４１≦ｙ≦６０）である。なお、ｙは４２≦ｙ≦５０であることがより好ましい。なお、第１の電荷輸送層２については設けることが好ましいが、必ずしも設けなくてもよい。

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、フラーレンＣ_６０、フラーレンＣ_７０、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。

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、ＨｇＩ_２、ＰｂＩ_２，ＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ、ＢｉＩ_３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。

第２の電荷輸送層５は、その平均組成がＳｂ_ｘＳ_{１００−ｘ}（４１≦ｘ≦６０）である材料から形成されている。なお、ｘは４２≦ｘ≦５０であることがより好ましい。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。

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。

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。

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。

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。

（実施例１）
アクティブマトリクス基板６上に、組成がＳｂ_４５Ｓ_５５である硫化アンチモン原料を５３０℃に加熱して、膜厚２μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_４５Ｓ_５５）からなる第２の電荷輸送層５を形成した。なお、組成がＳｂ_４５Ｓ_５５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。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。

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。

次に、フラーレンＣ_６０を含有した有機高分子層３を成膜した。フラーレンＣ_６０は、フロンティアカーボン株式会社製、ｎａｎｏｍ ｐｕｒｐｕｌｅ（Ｃ_６０）を使用した。ｏ−ジクロロベンゼンに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）およびフラーレンＣ_６０を３０ｗｔ％：７０ｗｔ％の比率で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。

続いて、組成がＳｂ_４２Ｓ_５８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Ｓｂ_４２Ｓ_５８）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。

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。

そして、実施例１の放射線画像検出器を用いて暗電流、短期ラグおよび長期ラグを評価した結果を表１に示す。なお、評価方法については、暗電流は、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。

また、短期ラグについては、まず、管電圧８０ｋＶ、管電流１００ｍＡのＸ線源により７１０ｍｓのパルスＸ線を照射する。なお、放射線画像検出器の位置でのＸ線の線量は４００ｍＲであった。そして、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の時間変化をオシロスコープで測定することによって評価した。Ｘ線パルス照射の終端から１５秒後の電流値を短期ラグの評価値とした。なお、短期ラグの評価値としては、上記電流値を線量に換算して、０．１２ｍＲ以下が好ましく、０．０１２ｍＲ以下がさらに好ましい。

また、長期ラグについては、短期ラグと同様に、パルスＸ線照射後の電荷収集電極６１に流れる電流を測定することによって評価した。なお、長期ラグについては、Ｘ線パルス照射の終端から３００秒後の電流値を短期ラグの評価値とした。長期ラグの評価値としては、上記電流値を線量に換算して、０．０１２ｍＲ以下が好ましい。

なお、上述した暗電流、短期ラグおよび長期ラグの測定は、面状光源２０から放射線画像検出器１０に対して、光量２０μＷ／ｍｍ^２の光を照射したままの状態で行なった。

また、表１における◎は非常に良好、○は良好、△は実用可、×は実用不可を意味する。

表１に示すように、比較例１の放射線画像検出器と比べると、暗電流、短期ラグおよび長期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、組成がＳｂ_２Ｓ_３である硫化アンチモン原料を５５５℃に加熱して、膜厚２μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_２Ｓ_３）からなる第２の電荷輸送層５を形成し、有機高分子層を除き、組成がＳｂ_２Ｓ_３である硫化アンチモン原料を５５５℃に加熱して、膜厚０．６μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_２Ｓ_３）からなる第１の電荷輸送層２を形成したこと以外は、実施例１と同様にして作製した。

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の組成をＳｂ_４５Ｓ_５５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。

また、短期ラグは光導電層４のバイアス電極１側の界面の欠陥により電荷がトラップされることによって生じるが、実施例１の放射線画像検出器のように有機高分子層３を設けることによって光導電層４の上記界面の欠陥を減少させることができ、短期ラグについて良好な結果が得られたと考えられる。

また、長期ラグは光導電層４にバルクにトラップされる電荷によって生じるが、実施例１の放射線画像検出器のように第１の電荷輸送層２の組成をＳｂ_４２Ｓ_５８とすれば、電子輸送性を向上させることができ、これにより光導電層４にバルクにトラップされる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、長期ラグについて良好な結果が得られたと考えられる。

（実施例２）
実施例１において、組成がＳｂ_４４Ｓ_５６である硫化アンチモン原料を５９０℃に加熱して、膜厚２μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_４４Ｓ_５６）からなる第２の電荷輸送層５を形成したこと以外は、実施例１と同様にして実施例２の放射線画像検出器を作製した。

表１に示すように、実施例２の放射線画像検出器についても、比較例１の放射線画像検出器と比べると、暗電流、短期ラグおよび長期ラグの全ての項目について、良好な結果が得られた。

（実施例３）
実施例１において、組成がＳｂ_５０Ｓ_５０である硫化アンチモン原料を５３０℃に加熱して、膜厚０．６μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_５０Ｓ_５０）からなる第１の電荷輸送層２を形成したこと以外は、実施例１と同様にして実施例３の放射線画像検出器を作製した。

表１に示すように、実施例３の放射線画像検出器についても、比較例１の放射線画像検出器と比べると、暗電流、短期ラグおよび長期ラグの全ての項目について、良好な結果が得られた。

（実施例４）
実施例１において、組成がＳｂ_４２Ｓ_５８である硫化アンチモン原料を５５５℃に加熱して、膜厚２μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_４２Ｓ_５８）からなる第２の電荷輸送層５を形成し、有機高分子層を除き、組成がＳｂ_２Ｓ_３である硫化アンチモン原料を５５５℃に加熱して、膜厚０．６μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_２Ｓ_３）からなる第１の電荷輸送層２を形成したこと以外は、実施例１と同様にして実施例４の放射線画像検出器を作製した。

表１に示すように、実施例４の放射線画像検出器についても、比較例１の放射線画像検出器と比べると、暗電流、短期ラグおよび長期ラグの全ての項目について、良好な結果が得られたが、第１の電荷輸送層２をＳｂ_２Ｓ_３から形成するようにしたので、実施例１の放射線画像検出器と比較すると、長期ラグの特性が低下した。また、有機高分子層３を設けないようにしたので、実施例１の放射線画像検出器と比較すると、短期ラグの特性が低下した。

（実施例５）
実施例１において、第２の電荷輸送層５の厚さを膜厚０．４μｍとし、有機高分子層を除き、組成がＳｂ_２Ｓ_３である硫化アンチモン原料を５５５℃に加熱して、膜厚０．６μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_２Ｓ_３）からなる第１の電荷輸送層２を形成したこと以外は、実施例１と同様にして実施例５の放射線画像検出器を作製した。

表１に示すように、実施例５の放射線画像検出器については、比較例１の放射線画像検出器と比べると、短期ラグおよび長期ラグについては良好な結果が得られた。また、暗電流については、比較例１の放射線画像検出器と比べると改善したが、第２の電荷輸送層５の厚さが薄くなったため、実施例１の放射線画像検出器と比べると、特性が低下した。この結果より、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ことがわかった。また、第１の電荷輸送層２をＳｂ_２Ｓ_３から形成するようにしたので、実施例１の放射線画像検出器と比較すると、長期ラグの特性が低下した。また、有機高分子層３を設けないようにしたので、実施例１の放射線画像検出器と比較すると、短期ラグの特性が低下した。

（実施例６）
実施例１において、有機高分子層３を除き、組成がＳｂ_２Ｓ_３である硫化アンチモン原料を５５５℃に加熱して、膜厚０．６μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_２Ｓ_３）からなる第１の電荷輸送層２を形成したこと以外は、実施例１と同様にして実施例６の放射線画像検出器を作製した。

表１に示すように、実施例６の放射線画像検出器については、比較例１の放射線画像検出器と比べると、暗電流、短期ラグおよび長期ラグの全てについて良好な結果が得られたが、第１の電荷輸送層２をＳｂ_２Ｓ_３から形成するようにしたので、実施例１の放射線画像検出器と比較すると、長期ラグの特性が低下した。また、有機高分子層３を設けないようにしたので、実施例１の放射線画像検出器と比較すると、短期ラグの特性が低下した。

（実施例７）
実施例１において、組成がＳｂ_５０Ｓ_５０である硫化アンチモン原料を５３０℃に加熱して、膜厚２μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_５０Ｓ_５０）からなる第２の電荷輸送層５を形成し、有機高分子層を除き、組成がＳｂ_２Ｓ_３である硫化アンチモン原料を５５５℃に加熱して、膜厚０．６μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_２Ｓ_３）からなる第１の電荷輸送層２を形成したこと以外は、実施例１と同様にして実施例７の放射線画像検出器を作製した。

表１に示すように、実施例７の放射線画像検出器についても、比較例１の放射線画像検出器と比べると、暗電流、短期ラグおよび長期ラグの全ての項目について、良好な結果が得られた。

（実施例８）
実施例１において、組成がＳｂ_２Ｓ_３である硫化アンチモン原料を５５５℃に加熱して、膜厚０．６μｍの硫化アンチモン（平均組成Ｓｂ_２Ｓ_３）からなる第１の電荷輸送層２を形成したこと以外は、実施例１と同様にして実施例８の放射線画像検出器を作製した。

表１に示すように、実施例８の放射線画像検出器については、比較例１の放射線画像検出器と比べると、暗電流、短期ラグおよび長期ラグの全てについて良好な結果が得られたが、第１の電荷輸送層２をＳｂ_２Ｓ_３から形成するようにしたので、実施例１の放射線画像検出器と比較すると、長期ラグの特性が低下した。

上記実施例１〜実施例８と比較例１の放射線画像検出器の評価結果から、第２の電荷輸送層５の平均組成をＳｂ_ｘＳ_{１００−ｘ}（４２≦ｘ≦５０）とすれば、第２の電荷輸送層５の平均組成をＳｂ_２Ｓ_３とした場合と比較すると、暗電流の特性が向上することがわかった。なお、Ｓｂの割合を大きくすれば光の透過率はより低くなる傾向となるので、平均組成がＳｂ_ｘＳ_{１００−ｘ}（４２≦ｘ≦６０）であっても暗電流の特性の向上は得られるものと十分考えられる。

また、有機高分子層３を設けることによって、短期ラグの特性が向上することがわかった。

また、第１の電荷輸送層２の平均組成をＳｂ_ｙＳ_{１００−ｙ}（４２≦ｙ≦５０）とすれば、第２の電荷輸送層５の平均組成をＳｂ_２Ｓ_３とした場合と比較すると、長期ラグの特性が向上することがわかった。なお、Ｓｂの割合を大きくすれば電子輸送性をより向上させる傾向となるので、平均組成がＳｂ_ｙＳ_{１００−ｙ}（４２≦ｘ≦６０）であっても長期ラグの特性の向上は得られるものと十分考えられる。

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、蓄積容量はなくてもよい。

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。

本発明の放射線画像検出装置の一実施形態を示す断面図 図１に示す放射線画像検出器のアクティブマトリクス基板の平面図

符号の説明

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

Claims (6)

1. 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、該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、前記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、少なくとも前記放射線画像検出器への前記記録用の電磁波の照射中に前記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、
   前記基板側電荷輸送層の平均組成がＳｂ_ｘＳ_{１００−ｘ}（４１≦ｘ≦６０）であることを特徴とする放射線画像検出装置。
2. 前記基板側電荷輸送層の膜厚が０．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の放射線画像検出装置。
3. 前記バイアス電極と前記光導電層との間に設けられたバイアス電極側電荷輸送層をさらに備え、
   前記バイアス電極側電荷輸送層の平均組成がＳｂ_ｙＳ_{１００−ｙ}（４１≦ｙ≦６０）であることを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像検出装置。
4. 前記バイアス電極側電荷輸送層と前記光導電層との間に設けられた、正孔ブロック材料を含有した有機高分子層をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の放射線画像検出装置。
5. 前記バイアス電極と前記光導電層との間に設けられた、正孔ブロック材料を含有した有機高分子層をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像検出装置。
6. 前記正孔ブロック材料が、フラーレンＣ_６０、フラーレンＣ_７０、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であることを特徴とする請求項４または５記載の放射線画像検出装置。

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