JPH05312961A - 画像検出器及びその製造方法 - Google Patents
画像検出器及びその製造方法Info
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- JPH05312961A JPH05312961A JP4184056A JP18405692A JPH05312961A JP H05312961 A JPH05312961 A JP H05312961A JP 4184056 A JP4184056 A JP 4184056A JP 18405692 A JP18405692 A JP 18405692A JP H05312961 A JPH05312961 A JP H05312961A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
- G01T1/20184—Detector read-out circuitry, e.g. for clearing of traps, compensating for traps or compensating for direct hits
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 光検出器アレイと電磁放射線変換層が光検出
器アレイと電磁放射線変換層間に絶縁空間を画成し、こ
れにより光検出器アレイと電磁放射線変換層間に良い電
気的分離を提供するよう、互いに取付けられる別な基板
で保持される画像検出器を提供する。 【構成】 本検出器１は、第１の範囲の波長を有する入
来電磁放射線を第２の異なる範囲の波長を有する出射電
磁放射線に変換する電磁放射線変換層１１を担持する第
１の基板１０と、第２の基板２０により担持され、変換
層１１で出射された出射電磁放射線を検出する第２の範
囲の波長に応答する光検出器アレイ２１とからなる。第
２の基板２０は光検出器アレイ２１と変換層１１間に良
い電気分離を生じる絶縁空間５０を画成する取付手段４
０により第１の基板１０に取付けられる。
器アレイと電磁放射線変換層間に絶縁空間を画成し、こ
れにより光検出器アレイと電磁放射線変換層間に良い電
気的分離を提供するよう、互いに取付けられる別な基板
で保持される画像検出器を提供する。 【構成】 本検出器１は、第１の範囲の波長を有する入
来電磁放射線を第２の異なる範囲の波長を有する出射電
磁放射線に変換する電磁放射線変換層１１を担持する第
１の基板１０と、第２の基板２０により担持され、変換
層１１で出射された出射電磁放射線を検出する第２の範
囲の波長に応答する光検出器アレイ２１とからなる。第
２の基板２０は光検出器アレイ２１と変換層１１間に良
い電気分離を生じる絶縁空間５０を画成する取付手段４
０により第１の基板１０に取付けられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第１の範囲の波長を有
する入来電磁放射線を第２の異なる範囲の波長を有する
出射電磁放射線に変換する電磁放射線変換層を担持する
第１の基板と、電磁放射線変換層で出射された出射電磁
放射線を検出する第２の範囲の波長に応答する光検出器
アレイとからなる画像検出器及びその製造方法に係る。
する入来電磁放射線を第２の異なる範囲の波長を有する
出射電磁放射線に変換する電磁放射線変換層を担持する
第１の基板と、電磁放射線変換層で出射された出射電磁
放射線を検出する第２の範囲の波長に応答する光検出器
アレイとからなる画像検出器及びその製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】欧州特許第１２５６９１号は光検出器ア
レイが光感知ダイオード又は光ダイオードのマトリクス
及び絶縁基板の１つの主面上に関連した薄膜回路として
設けられ、電磁放射線変換層か絶縁基板の地面上に結合
剤で分散された蛍光材料の層として設けられるかかる画
像検出器を示す。
レイが光感知ダイオード又は光ダイオードのマトリクス
及び絶縁基板の１つの主面上に関連した薄膜回路として
設けられ、電磁放射線変換層か絶縁基板の地面上に結合
剤で分散された蛍光材料の層として設けられるかかる画
像検出器を示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる装置は絶縁基板
が電磁放射線変換層で放出された出射放射線に透明であ
ることを必要とする。更に、蛍光層を提供するのに用い
られる処理技術は光検出器アレイを形成するのに用いら
れたものと互換があり、例えばアモルファスシリコン薄
膜回路が耐えうる処理温度はセシウムヨウ素のような蛍
光に対して溶着温度範囲の最も低い端にあることを必要
とする。
が電磁放射線変換層で放出された出射放射線に透明であ
ることを必要とする。更に、蛍光層を提供するのに用い
られる処理技術は光検出器アレイを形成するのに用いら
れたものと互換があり、例えばアモルファスシリコン薄
膜回路が耐えうる処理温度はセシウムヨウ素のような蛍
光に対して溶着温度範囲の最も低い端にあることを必要
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一面によれば、
第１の範囲の波長を有する入来電磁放射線を第２の異な
る範囲の波長を有する出射電磁放射線に変換する電磁放
射線変換層を担持する第１の基板と、電磁放射線変換層
で出射された出射電磁放射線を検出する第２の範囲の波
長に応答する光検出器アレイとからなり、光検出器アレ
イは第２の基板で担持され、第２の基板は光検出器アレ
イと電磁放射線変換層間に絶縁空間を画成する取付手段
により第１の基板に取付けられることを特徴とする画像
検出器を提供する。
第１の範囲の波長を有する入来電磁放射線を第２の異な
る範囲の波長を有する出射電磁放射線に変換する電磁放
射線変換層を担持する第１の基板と、電磁放射線変換層
で出射された出射電磁放射線を検出する第２の範囲の波
長に応答する光検出器アレイとからなり、光検出器アレ
イは第２の基板で担持され、第２の基板は光検出器アレ
イと電磁放射線変換層間に絶縁空間を画成する取付手段
により第１の基板に取付けられることを特徴とする画像
検出器を提供する。
【０００５】他の面において、本発明は第１の範囲の波
長を有する入来電磁放射線を第２の異なる範囲の波長を
有する出射電磁放射線に変換する電磁放射線変換層を設
け、電磁放射線変換層で出射された出射電磁放射線を検
出する第２の範囲の波長に応答する光検出器アレイを設
けることからなり、光検出器アレイを第２の基板に設
け、光検出器アレイと電磁放射線変換層間に絶縁空間を
画成するよう第２の基板を第１の基板に取付けられるこ
とを特徴とする画像検出器の製造方法を提供する。
長を有する入来電磁放射線を第２の異なる範囲の波長を
有する出射電磁放射線に変換する電磁放射線変換層を設
け、電磁放射線変換層で出射された出射電磁放射線を検
出する第２の範囲の波長に応答する光検出器アレイを設
けることからなり、光検出器アレイを第２の基板に設
け、光検出器アレイと電磁放射線変換層間に絶縁空間を
画成するよう第２の基板を第１の基板に取付けられるこ
とを特徴とする画像検出器の製造方法を提供する。
【０００６】従って、本発明は光検出器アレイと電磁放
射線変換層が光検出器アレイと電磁放射線変換層間に絶
縁空間を画成し、これにより光検出器アレイと電磁放射
線変換層間に良い電気的分離を提供するよう、互いに取
付けられる別な基板で保持される画像検出器を提供す
る。別な基板の使用は光検出器アレイと電磁放射線変換
層が互いに独立して製造されるのを可能にし、従って光
検出器アレイの所望の特性及び電磁放射線変換層の所望
の特性に対してこの製造用に用いられる処理を夫々最適
化するのを可能にする。
射線変換層が光検出器アレイと電磁放射線変換層間に絶
縁空間を画成し、これにより光検出器アレイと電磁放射
線変換層間に良い電気的分離を提供するよう、互いに取
付けられる別な基板で保持される画像検出器を提供す
る。別な基板の使用は光検出器アレイと電磁放射線変換
層が互いに独立して製造されるのを可能にし、従って光
検出器アレイの所望の特性及び電磁放射線変換層の所望
の特性に対してこの製造用に用いられる処理を夫々最適
化するのを可能にする。
【０００７】望ましくは、取付手段は液密空間を画成
し、液密空間は極端に良い電気的分離、即ち非常に高い
抵抗及び非常に低い容量を提供し、光検出器アレイによ
り放出された電磁放射線に本来透明である絶縁空間を提
供するよう真空化される。１つの可能な代替として、液
密空間は不活性流体、例えばアルゴン又は窒素のような
不活性ガスで充填される。或いは液密空間は例えば散乱
により電磁放射線の損失を減少するよう電磁放射線変換
層と整合した又は近い屈折率を有するよう選択される不
活性流体で充填されてもよい。
し、液密空間は極端に良い電気的分離、即ち非常に高い
抵抗及び非常に低い容量を提供し、光検出器アレイによ
り放出された電磁放射線に本来透明である絶縁空間を提
供するよう真空化される。１つの可能な代替として、液
密空間は不活性流体、例えばアルゴン又は窒素のような
不活性ガスで充填される。或いは液密空間は例えば散乱
により電磁放射線の損失を減少するよう電磁放射線変換
層と整合した又は近い屈折率を有するよう選択される不
活性流体で充填されてもよい。
【０００８】取付手段は離散絶縁スペーサ部材と絶縁空
間の境界をシールする接着剤からなってよい。離散絶縁
スペーサ部材は例えばガラス繊維、球又は粒子でよく、
一方例えばグルーラインを互いに接合さるべき２つの面
の１つの周囲にプリントすることにより接着剤が設けら
れる。これは光検出器アレイと電磁放射線変換層が離散
絶縁スペーサ部材により決定された小さく良く限定され
た距離だけ離間し、絶縁空間の境界をシールするのに用
いられるグルーラインのプリンティングのような比較的
簡単な技術を可能にすることを確実とする簡単だが効果
的な方法を提供する。接着剤は又その内でスペーサ部材
が分散され、共に接合さるべき２つの面の１つを覆うよ
うに用いられる層、例えばシリコンゴムの層として提供
されうる。
間の境界をシールする接着剤からなってよい。離散絶縁
スペーサ部材は例えばガラス繊維、球又は粒子でよく、
一方例えばグルーラインを互いに接合さるべき２つの面
の１つの周囲にプリントすることにより接着剤が設けら
れる。これは光検出器アレイと電磁放射線変換層が離散
絶縁スペーサ部材により決定された小さく良く限定され
た距離だけ離間し、絶縁空間の境界をシールするのに用
いられるグルーラインのプリンティングのような比較的
簡単な技術を可能にすることを確実とする簡単だが効果
的な方法を提供する。接着剤は又その内でスペーサ部材
が分散され、共に接合さるべき２つの面の１つを覆うよ
うに用いられる層、例えばシリコンゴムの層として提供
されうる。
【０００９】電磁放射線変換層及び光検出器アレイは、
光検出器アレイと電磁放射線変換層が絶縁空間内でシー
ルされ、従って検出器が位置する環境のかかる汚染から
保護されるよう絶縁空間を境界する対向する面を形成し
てよい。更に、かかる場合において、電磁放射線変換層
の基板は、検出することが望まれる範囲の外の電磁放射
線が電磁放射線変換層に届くのを防ぐよう光反射層とし
ても役立つ。
光検出器アレイと電磁放射線変換層が絶縁空間内でシー
ルされ、従って検出器が位置する環境のかかる汚染から
保護されるよう絶縁空間を境界する対向する面を形成し
てよい。更に、かかる場合において、電磁放射線変換層
の基板は、検出することが望まれる範囲の外の電磁放射
線が電磁放射線変換層に届くのを防ぐよう光反射層とし
ても役立つ。
【００１０】電磁放射線変換層はＸ線蛍光体からなり、
一方光検出器アレイは協働する薄膜回路を有する光ダイ
オードのアレイからなってよい。
一方光検出器アレイは協働する薄膜回路を有する光ダイ
オードのアレイからなってよい。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を添付図面を参照して例示的
に説明する。図は単に概略であり、実寸法ではない。同
様な参照符号は図を通じて同様な部分を参照するのに用
いられる。図面を参照するに、第１の範囲の波長を有す
る入来電磁放射線Ａを第２の異なる範囲の波長を有する
出射電磁放射線Ｂに変換する電磁放射線変換層１１を担
持する第１の基板１０と、電磁放射線変換層１１で出射
された出射電磁放射線Ｂを検出する第２の範囲の波長に
応答する光検出器アレイ２１とからなる画像検出器１が
示されている。本発明によれば、光検出器アレイ２１は
第２の基板２０で担持され、第２の基板２０は光検出器
アレイ２１と電磁放射線変換層１１の間の絶縁空間５０
を画成する取付手段４０により第１の変換１０に取付け
られる。
に説明する。図は単に概略であり、実寸法ではない。同
様な参照符号は図を通じて同様な部分を参照するのに用
いられる。図面を参照するに、第１の範囲の波長を有す
る入来電磁放射線Ａを第２の異なる範囲の波長を有する
出射電磁放射線Ｂに変換する電磁放射線変換層１１を担
持する第１の基板１０と、電磁放射線変換層１１で出射
された出射電磁放射線Ｂを検出する第２の範囲の波長に
応答する光検出器アレイ２１とからなる画像検出器１が
示されている。本発明によれば、光検出器アレイ２１は
第２の基板２０で担持され、第２の基板２０は光検出器
アレイ２１と電磁放射線変換層１１の間の絶縁空間５０
を画成する取付手段４０により第１の変換１０に取付け
られる。
【００１２】本発明は従って光検出器アレイ２１と電磁
放射線変換層１１が異なる基板１０，２０により担持さ
れ、それによりこれらの処理の効果の相互作用を考慮に
入れることなしに、光検出器アレイ２１と電磁放射線変
換層１１に対する所望の特性を夫々発生する最適処理を
用いて光検出器アレイ２１と電磁放射線変換層１１を互
いに独自に製造しうる様にする画像検出器１を提供す
る。絶縁空間５０は光検出器アレイ２１と電磁放射線変
換層１１間に良い電気絶縁を提供し、出射電磁放射線Ｂ
の光伝達に有害な影響を避ける又は少なくとも減少され
るのを可能にする。
放射線変換層１１が異なる基板１０，２０により担持さ
れ、それによりこれらの処理の効果の相互作用を考慮に
入れることなしに、光検出器アレイ２１と電磁放射線変
換層１１に対する所望の特性を夫々発生する最適処理を
用いて光検出器アレイ２１と電磁放射線変換層１１を互
いに独自に製造しうる様にする画像検出器１を提供す
る。絶縁空間５０は光検出器アレイ２１と電磁放射線変
換層１１間に良い電気絶縁を提供し、出射電磁放射線Ｂ
の光伝達に有害な影響を避ける又は少なくとも減少され
るのを可能にする。
【００１３】本発明による画像検出器１の一実施例の構
成及び動作の原理を図１乃至図３を参照して説明する。
図１乃至図３に示された例では、検出さるべき入来放射
線Ａは典型的に４０−１２０ｋｅＶ（キロ電子ボルト）
の範囲のエネルギーを有するＸ線からなる。入来Ｘ線Ａ
は、この例では、蛍光層の形の電磁放射線変換層１１に
より光ダイオードアレイ２１により検出される可視電磁
放射線Ｂに変換される。この特別の例では、蛍光層１１
は従来の基板１０、一般にアルミニウム基板上にデポジ
ットされたタリウムドープされたセシウムヨウ素（Ｃｓ
Ｉ）層からなる。図１に示されないが、ＣｓＩ層１１は
保護層、例えばポリイミド層により被覆されてよい。
成及び動作の原理を図１乃至図３を参照して説明する。
図１乃至図３に示された例では、検出さるべき入来放射
線Ａは典型的に４０−１２０ｋｅＶ（キロ電子ボルト）
の範囲のエネルギーを有するＸ線からなる。入来Ｘ線Ａ
は、この例では、蛍光層の形の電磁放射線変換層１１に
より光ダイオードアレイ２１により検出される可視電磁
放射線Ｂに変換される。この特別の例では、蛍光層１１
は従来の基板１０、一般にアルミニウム基板上にデポジ
ットされたタリウムドープされたセシウムヨウ素（Ｃｓ
Ｉ）層からなる。図１に示されないが、ＣｓＩ層１１は
保護層、例えばポリイミド層により被覆されてよい。
【００１４】蛍光層１１により出射された出射電磁放射
線Ｂは、この例では画像検出器が人間又は動物の体の領
域の診断Ｘ線画像を検出するのに用いられる所望の解像
度を達成するよう典型的に２００μｍ（マイクロメート
ル）又はそれ以下のピッチ及び４００×４００ｍｍまで
の全体寸法を有する光ダイオード２２の２次元アレイか
らなる光検出器アレイ２１に入射する。以下やや詳細に
説明する如く、この例では、光ダイオード２２は光ダイ
オード２２の電荷の蓄積及び読取を制御する薄膜回路と
共に絶縁の一般にはガラスの基板にデポジットされたア
モルファスシリコン（α−Ｓｉ）ダイオードとして形成
される。
線Ｂは、この例では画像検出器が人間又は動物の体の領
域の診断Ｘ線画像を検出するのに用いられる所望の解像
度を達成するよう典型的に２００μｍ（マイクロメート
ル）又はそれ以下のピッチ及び４００×４００ｍｍまで
の全体寸法を有する光ダイオード２２の２次元アレイか
らなる光検出器アレイ２１に入射する。以下やや詳細に
説明する如く、この例では、光ダイオード２２は光ダイ
オード２２の電荷の蓄積及び読取を制御する薄膜回路と
共に絶縁の一般にはガラスの基板にデポジットされたア
モルファスシリコン（α−Ｓｉ）ダイオードとして形成
される。
【００１５】図１は概略的にこの例では、単に寄生キャ
パシタンスのダイオードからなるが、検出器のダイナミ
ックレンジを改良するよう追加コンデンサも含んでよい
コンデンサ２２ｂと並列にダイオード２２ａとして示さ
れる１つの光ダイオード２２用の光検出アレイの回路を
示す。ダイオード２２ａのカソードは共通電極２３に接
続され、一方アノードはコンデンサ２２ｂに蓄積された
電荷が読出されるのを可能にする制御自在な半導体スイ
ッチング素子２４に接続される。この例では、スイッチ
ング素子２４はダイオード２２ａのアノードと従来タイ
プの電荷感知読出増幅器２５間に接続されたその主電流
路を有する薄膜トランジスタである。しかし、薄膜ダイ
オードのような交番切換素子も用いうる。
パシタンスのダイオードからなるが、検出器のダイナミ
ックレンジを改良するよう追加コンデンサも含んでよい
コンデンサ２２ｂと並列にダイオード２２ａとして示さ
れる１つの光ダイオード２２用の光検出アレイの回路を
示す。ダイオード２２ａのカソードは共通電極２３に接
続され、一方アノードはコンデンサ２２ｂに蓄積された
電荷が読出されるのを可能にする制御自在な半導体スイ
ッチング素子２４に接続される。この例では、スイッチ
ング素子２４はダイオード２２ａのアノードと従来タイ
プの電荷感知読出増幅器２５間に接続されたその主電流
路を有する薄膜トランジスタである。しかし、薄膜ダイ
オードのような交番切換素子も用いうる。
【００１６】図２は概略的に光検出器アレイ２１の領域
の回路レイアウトを示す。上述の如く、２次元アレイの
光ダイオード２２が設けられる。典型的に、アレイは２
０００×２０００配列でよい。便利上、単にアレイの一
部のみを図２に完全に示す。薄膜トランジスタスイッチ
ング素子２４は列駆動器又は復号器／アドレス回路２８
の同列ライン２６に接続される所定の列での各トランジ
スタのゲートＧと、図１に示す如く読出増幅器を含む行
復号器／アドレス回路２９の同行ライン２７に接続され
る列密の行の各トランジスタのソースを有する１−ｍ列
２６と１−ｎ行２７のマトリクス（単に３つの列及び３
つの行を示す）で配置される。実線３０は光検出器アレ
イ２１の電磁放射線検出領域の範囲を示す。
の回路レイアウトを示す。上述の如く、２次元アレイの
光ダイオード２２が設けられる。典型的に、アレイは２
０００×２０００配列でよい。便利上、単にアレイの一
部のみを図２に完全に示す。薄膜トランジスタスイッチ
ング素子２４は列駆動器又は復号器／アドレス回路２８
の同列ライン２６に接続される所定の列での各トランジ
スタのゲートＧと、図１に示す如く読出増幅器を含む行
復号器／アドレス回路２９の同行ライン２７に接続され
る列密の行の各トランジスタのソースを有する１−ｍ列
２６と１−ｎ行２７のマトリクス（単に３つの列及び３
つの行を示す）で配置される。実線３０は光検出器アレ
イ２１の電磁放射線検出領域の範囲を示す。
【００１７】光検出器アレイ２１は絶縁基板、一般的に
ガウス基板上の従来の薄膜技術を用いて製造されてよ
い。例えば、光検出器アレイ２１は液晶表示装置で用い
られるのと同様に及びエイチ イトウ他により発行され
た材料調査協会シンポジウム会報、９５巻、４３７−４
４４頁のα−Ｓｉ：Ｈ ＴＦＴ被駆動線形画像センサと
いう題の論文で線形センサに対して記述されたのと同様
な方法でアモルファスシリコン技術を用いて製造されて
よい。
ガウス基板上の従来の薄膜技術を用いて製造されてよ
い。例えば、光検出器アレイ２１は液晶表示装置で用い
られるのと同様に及びエイチ イトウ他により発行され
た材料調査協会シンポジウム会報、９５巻、４３７−４
４４頁のα−Ｓｉ：Ｈ ＴＦＴ被駆動線形画像センサと
いう題の論文で線形センサに対して記述されたのと同様
な方法でアモルファスシリコン技術を用いて製造されて
よい。
【００１８】図３は単に例示的に光ダイオードアレイ２
１を形成するのに用いられる薄膜構造の断面部分を示
す。図３は関連した光ダイオード２４と種々の相互結合
を有する（逆スタガートランジスタで示す如く）一つの
薄膜トランジスタ２４を断面で示す。基板２０に設けら
れた第１の金属、一般的にクロム層３１はゲート金属３
１ａとゲート相互結合３１ｂを画成するパターンとされ
る。続く絶縁層、一般的には窒化シリコン又は酸化シリ
コン３２はゲート絶縁体を画成し、トランジスタチャネ
ル領域を設ける固有アモルファスシリコン層３３が後に
続き、次にドープされたアモルファスシリコン層３４が
トランジスタのソース及びドレーン領域の高ドープされ
た接触領域を形成するよう設けられる。次に更なる金属
被覆レベル３５はトランジスタのソース及びドレーンへ
の接触を可能にするよう設けられる。光ダイオード２２
はアモルファスシリコンｎ−ｉ−ｐ又はｐ−ｉ−ｎダイ
オードとしてドレーン金属層３５ａに設けられる。ドレ
ーン金属層に設けられたｎ導電層を有するｎ−ｉ−ｐダ
イオードはそのより高い量子効果の故に望ましい。更な
る絶縁層３６はトランジスタのソースへの相互接続３７
を設けるよう金属被覆を接触させ、共通電極２３をダイ
オードのカソードに接触させうるデポジットされパター
ン形成される。
１を形成するのに用いられる薄膜構造の断面部分を示
す。図３は関連した光ダイオード２４と種々の相互結合
を有する（逆スタガートランジスタで示す如く）一つの
薄膜トランジスタ２４を断面で示す。基板２０に設けら
れた第１の金属、一般的にクロム層３１はゲート金属３
１ａとゲート相互結合３１ｂを画成するパターンとされ
る。続く絶縁層、一般的には窒化シリコン又は酸化シリ
コン３２はゲート絶縁体を画成し、トランジスタチャネ
ル領域を設ける固有アモルファスシリコン層３３が後に
続き、次にドープされたアモルファスシリコン層３４が
トランジスタのソース及びドレーン領域の高ドープされ
た接触領域を形成するよう設けられる。次に更なる金属
被覆レベル３５はトランジスタのソース及びドレーンへ
の接触を可能にするよう設けられる。光ダイオード２２
はアモルファスシリコンｎ−ｉ−ｐ又はｐ−ｉ−ｎダイ
オードとしてドレーン金属層３５ａに設けられる。ドレ
ーン金属層に設けられたｎ導電層を有するｎ−ｉ−ｐダ
イオードはそのより高い量子効果の故に望ましい。更な
る絶縁層３６はトランジスタのソースへの相互接続３７
を設けるよう金属被覆を接触させ、共通電極２３をダイ
オードのカソードに接触させうるデポジットされパター
ン形成される。
【００１９】上記の如く、蛍光層１１は蛍光層の従来の
デポジット方法を用いて別個の、一般的にアルミニウム
の基板１０上に設けられる。この例では、蛍光層は例え
ばアルミニウム基板１０上に蒸発又はスパッタリングで
デポジットされたセシウムヨウ素層である。勿論他のＧ
ｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｔｂのような適宜のリンを用いうる。他の
蛍光体を用いうるが、タリウムドープされたセシウムヨ
ウ素の使用は出射された電磁放射線のスペクトルがアモ
ルファスシリコン光ダイオードの最も応答する範囲であ
る４００−７００ｎｍ（ナノメートル）の範囲でピーク
を有するという利点を有する。加えて、セシウムヨウ素
はスキャッタリング問題を減少するよう一種の光案内効
果を提供する柱状構造を有する。
デポジット方法を用いて別個の、一般的にアルミニウム
の基板１０上に設けられる。この例では、蛍光層は例え
ばアルミニウム基板１０上に蒸発又はスパッタリングで
デポジットされたセシウムヨウ素層である。勿論他のＧ
ｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｔｂのような適宜のリンを用いうる。他の
蛍光体を用いうるが、タリウムドープされたセシウムヨ
ウ素の使用は出射された電磁放射線のスペクトルがアモ
ルファスシリコン光ダイオードの最も応答する範囲であ
る４００−７００ｎｍ（ナノメートル）の範囲でピーク
を有するという利点を有する。加えて、セシウムヨウ素
はスキャッタリング問題を減少するよう一種の光案内効
果を提供する柱状構造を有する。
【００２０】その基板２０上に光ダイオードアレイ２１
を形成し、その基板１０上に蛍光層１１を別々に形成す
るのに、絶縁空間５０をその間に画成するよう基板１０
を基板２０上に取付けるのに取付手段４０が用いられ
る。この例では、例えば接着ラインをプリントすること
でその面の付着パターン４２が画成した後、光検出器ア
レイ２１の面２１ａ又は蛍光アレイ１１の面１１ａに分
布される多数の離散的絶縁スペーサ部材４１、例えば短
かいガラス繊維又は絶縁、可能性ガラス、球からなる。
スペーサ部材は厚い蛍光層の波状での損失を避けるよう
十分大きくあるべきであるが、例えば他の光ダイオード
（画素）２２に届くよう目的とする電磁放射線を視差又
は分散することで解像度の損失を生じるほど大きくある
べきでない。この例では、スペーサ部材４１は直径１０
μｍ乃至２０μｍ（マイクロメートル）のオーダであ
る。
を形成し、その基板１０上に蛍光層１１を別々に形成す
るのに、絶縁空間５０をその間に画成するよう基板１０
を基板２０上に取付けるのに取付手段４０が用いられ
る。この例では、例えば接着ラインをプリントすること
でその面の付着パターン４２が画成した後、光検出器ア
レイ２１の面２１ａ又は蛍光アレイ１１の面１１ａに分
布される多数の離散的絶縁スペーサ部材４１、例えば短
かいガラス繊維又は絶縁、可能性ガラス、球からなる。
スペーサ部材は厚い蛍光層の波状での損失を避けるよう
十分大きくあるべきであるが、例えば他の光ダイオード
（画素）２２に届くよう目的とする電磁放射線を視差又
は分散することで解像度の損失を生じるほど大きくある
べきでない。この例では、スペーサ部材４１は直径１０
μｍ乃至２０μｍ（マイクロメートル）のオーダであ
る。
【００２１】付着パターンは面の周囲２１ｂ又は１１ｂ
回りの付着境界４２ａを含む。２つの基板は共にもたら
され、２つの対向する面２１及び１１の周囲２１ｂ，１
１ｂの回りに付着剤シールを設けるよう接着硬化され
る。接着剤は高純度の従来の２部エポキシであるその基
板１０で担持された蛍光層１１はその基板２０により担
持された光検出器アレイ２１に取付けられ、絶縁空間５
０が画成される。
回りの付着境界４２ａを含む。２つの基板は共にもたら
され、２つの対向する面２１及び１１の周囲２１ｂ，１
１ｂの回りに付着剤シールを設けるよう接着硬化され
る。接着剤は高純度の従来の２部エポキシであるその基
板１０で担持された蛍光層１１はその基板２０により担
持された光検出器アレイ２１に取付けられ、絶縁空間５
０が画成される。
【００２２】小さい間隙は絶縁空間５０が真空化され、
次に接着剤でシールされることを可能にするよう接着境
界４２ａに残される。真空絶縁空間５０を設けることは
蛍光層１１と光検出器アレイ２１間の最も可能な電気的
分離を与えなければならない。或いは、絶縁空間５０は
真空の後不活性流体、例えばアルゴン又は窒素で充填さ
れてもよい。絶縁空間５０は又反射又は散乱により電磁
放射線の損失の可能性を減少すべき蛍光層１１に整合さ
れた反射インデックスを有する不活性液を充填されう
る。かかる環境では接着剤が不活性流体を汚染する成分
を含まない注意がなされるべきである。
次に接着剤でシールされることを可能にするよう接着境
界４２ａに残される。真空絶縁空間５０を設けることは
蛍光層１１と光検出器アレイ２１間の最も可能な電気的
分離を与えなければならない。或いは、絶縁空間５０は
真空の後不活性流体、例えばアルゴン又は窒素で充填さ
れてもよい。絶縁空間５０は又反射又は散乱により電磁
放射線の損失の可能性を減少すべき蛍光層１１に整合さ
れた反射インデックスを有する不活性液を充填されう
る。かかる環境では接着剤が不活性流体を汚染する成分
を含まない注意がなされるべきである。
【００２３】上記の例では、蛍光層１１はアルミニウム
基板１０上に設けられ、しかし、他の基板の使用は可能
であり、例えば２つの基板１０及び２０の熱膨張係数が
より密接に整合されうるので大きい平坦検出器に対して
利点を有する蒸発アルミニウム層で被覆されたガラス基
板を用いてもよい。上記及び特に図４から分かる如く、
蛍光層１１と光検出器アレイ２１は絶縁空間と境界を作
る。これは、真空であれ或いは不活性剤を充填されてあ
り、絶縁空間が検出器を囲む領域にあるごみ粒子及び他
の混入物から蛍光層１１及び光検出器アレイ２１を保護
するよう少なくともある面で役立つことを意味する。加
えて入来電磁放射線が初めてこの例で少なくとも一部が
アルミニウムで形成される基板１０を貫通する際、基板
１０は別な光反射層がこの目的の為必要とされないよう
望ましくない電磁放射線（即ち、検出するのに望ましい
範囲の外の放射線）から蛍光層１１を遮蔽するのに役立
ちうる。
基板１０上に設けられ、しかし、他の基板の使用は可能
であり、例えば２つの基板１０及び２０の熱膨張係数が
より密接に整合されうるので大きい平坦検出器に対して
利点を有する蒸発アルミニウム層で被覆されたガラス基
板を用いてもよい。上記及び特に図４から分かる如く、
蛍光層１１と光検出器アレイ２１は絶縁空間と境界を作
る。これは、真空であれ或いは不活性剤を充填されてあ
り、絶縁空間が検出器を囲む領域にあるごみ粒子及び他
の混入物から蛍光層１１及び光検出器アレイ２１を保護
するよう少なくともある面で役立つことを意味する。加
えて入来電磁放射線が初めてこの例で少なくとも一部が
アルミニウムで形成される基板１０を貫通する際、基板
１０は別な光反射層がこの目的の為必要とされないよう
望ましくない電磁放射線（即ち、検出するのに望ましい
範囲の外の放射線）から蛍光層１１を遮蔽するのに役立
ちうる。
【００２４】上記の画像検出器は、電磁放射線交換層１
１が半導体であるセシウムヨウ素のような蛍光層であ
り、蛍光層から光検出器アレイ２１の非常に良い電気的
分離を必要とする特別な利点を有する。加えて、セシウ
ムヨウ素は２つの製造方法が完全に別なので、たとえこ
れらが光検出器アレイ２１の形成に用いられるのより現
在より高いとしても、蛍光層の形成の最大効率に必要と
される温度でデポジットされうる。
１が半導体であるセシウムヨウ素のような蛍光層であ
り、蛍光層から光検出器アレイ２１の非常に良い電気的
分離を必要とする特別な利点を有する。加えて、セシウ
ムヨウ素は２つの製造方法が完全に別なので、たとえこ
れらが光検出器アレイ２１の形成に用いられるのより現
在より高いとしても、蛍光層の形成の最大効率に必要と
される温度でデポジットされうる。
【００２５】画像検出器１の動作では、蛍光層１１に入
射するＸ線放射線Ａは入射放射線の強度に比例する電荷
が蓄積される光検出器（画素）２２に入射するよう絶縁
空間５０を交差する可視（一般的に４００−７００ｎｍ
（ナノメートル））出射電磁放射線Ｂに変換される列ラ
イン２６は行ライン２７を走査するよう行復号器／アド
レス回路２９を用いることで各光ダイオード２２に蓄積
された電荷が読取られるのを可能にする列復号器／アド
レス回路２８を介して順次に、繰返してアドレスされ
る。
射するＸ線放射線Ａは入射放射線の強度に比例する電荷
が蓄積される光検出器（画素）２２に入射するよう絶縁
空間５０を交差する可視（一般的に４００−７００ｎｍ
（ナノメートル））出射電磁放射線Ｂに変換される列ラ
イン２６は行ライン２７を走査するよう行復号器／アド
レス回路２９を用いることで各光ダイオード２２に蓄積
された電荷が読取られるのを可能にする列復号器／アド
レス回路２８を介して順次に、繰返してアドレスされ
る。
【００２６】上記の例において、電磁放射線変換層１１
はセシウムヨウ素蛍光層であるか、他の蛍光又は蛍光の
組合せも使用されうる。関連した波長の特別な範囲に依
存して、他のタイプの電磁放射線変換層が用いられても
よい。加えて、光検出器アレイ２１はかかる適切な形式
の技術により提供されてもよく、例えばアモルファスシ
リコン薄膜技術よりむしろ多結晶シリコンが用いられう
る。加えて、ダイオードのような他の形のスイッチング
素子、例えばＭＩＭ構造が用いられうる。
はセシウムヨウ素蛍光層であるか、他の蛍光又は蛍光の
組合せも使用されうる。関連した波長の特別な範囲に依
存して、他のタイプの電磁放射線変換層が用いられても
よい。加えて、光検出器アレイ２１はかかる適切な形式
の技術により提供されてもよく、例えばアモルファスシ
リコン薄膜技術よりむしろ多結晶シリコンが用いられう
る。加えて、ダイオードのような他の形のスイッチング
素子、例えばＭＩＭ構造が用いられうる。
【００２７】取付手段５０は他の方法で形成されてもよ
く、例えば特注設計絶縁、例えばガウス、フレームは蛍
光層及び光検出器アレイ１１，２１の面の周囲１１ｂ，
２１ｂに結合されうる。他の可能性として、スペーサ部
材が分散されたシリコンゴムタイプの材料は例えばスピ
ニング又はスクリーン印刷により蛍光層１１又は光検出
器アレイに、次に取付手段を提供しスペーサ部材の助け
で絶縁空間を画成するシリコンゴム層の面に置かれた他
の蛍光層１１及び光検出器アレイ２１に印加される。
く、例えば特注設計絶縁、例えばガウス、フレームは蛍
光層及び光検出器アレイ１１，２１の面の周囲１１ｂ，
２１ｂに結合されうる。他の可能性として、スペーサ部
材が分散されたシリコンゴムタイプの材料は例えばスピ
ニング又はスクリーン印刷により蛍光層１１又は光検出
器アレイに、次に取付手段を提供しスペーサ部材の助け
で絶縁空間を画成するシリコンゴム層の面に置かれた他
の蛍光層１１及び光検出器アレイ２１に印加される。
【００２８】本明細書を読むと、他の変更及び変形が当
業者には明らかである。かかる変更及び変形は既に公知
であり、前記の特徴の代わりに又はそれに加えて用いら
れる他の特徴を含んでよい。請求範囲はこの出願で特定
の組合せの特徴を述べているが、本願の開示の範囲は又
ある請求範囲で現在請求されているのと同じ発明にかか
わるか否か又それが本発明と同じ技術問題を軽減するか
否か、明示的に又は暗示的にここに開示されたある新規
な特徴又は新規な特徴の組み合せを含むことが理解され
なければならない。
業者には明らかである。かかる変更及び変形は既に公知
であり、前記の特徴の代わりに又はそれに加えて用いら
れる他の特徴を含んでよい。請求範囲はこの出願で特定
の組合せの特徴を述べているが、本願の開示の範囲は又
ある請求範囲で現在請求されているのと同じ発明にかか
わるか否か又それが本発明と同じ技術問題を軽減するか
否か、明示的に又は暗示的にここに開示されたある新規
な特徴又は新規な特徴の組み合せを含むことが理解され
なければならない。
【図１】本発明による画像検出器の動作の原理を簡単な
概略回路で説明する図である。
概略回路で説明する図である。
【図２】本発明による画像検出器の光検出器アレイの概
略回路図である。
略回路図である。
【図３】本発明により画像検出器の光検出器アレイの１
部の概略断面図である。
部の概略断面図である。
【図４】光検出器アレイと電磁放射線変換層の互いへの
取付を示す本発明による画像検出器の一部の断面図であ
る。
取付を示す本発明による画像検出器の一部の断面図であ
る。
１ 画像検出器 １０，２０ 基板 １１ 電磁放射線変換層 ２１ 光検出器アレイ ２２ 光ダイオード ２２ａ ダイオード ２２ｂ コンデンサ ２３ 電極 ２４ スイッチング素子 ２５ 増幅器 ２６ 列ライン ２７ 行ライン ２８，２９ 復号器／アドレス回路 ３１ クロム層 ３１ａ ゲート金属 ３１ｂ ゲート相互結合部 ３２ ゲート絶縁体 ３３，３４ シリコン層 ３５ 金属被覆レベル ３６ 絶縁層 ４０ 取付手段 ４１ スペーサ部材 ４２ 接着パターン ５０ 絶縁空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/64 ３２０ Ｇ 9073−5Ｌ
Claims (11)
- 【請求項１】 第１の範囲の波長を有する入来電流放射
線を第２の異なる範囲の波長を有する出射電磁放射線に
変換する電磁放射線変換層を担持する第１の基板と、電
磁放射線変換層で出射された出射電磁放射線を検出する
第２の範囲の波長に応答する光検出器アレイとからな
り、光検出器アレイは第２の基板で担持され、第２の基
板は光検出器アレイと電磁放射線変換層間に絶縁空間を
画成する取付手段により第１の基板に取付けられること
を特徴とする画像検出器。 - 【請求項２】 取付手段は液密空間を画成し、液密空間
は真空化されることを特徴とする請求項１記載の画像検
出器。 - 【請求項３】 取付手段は液密空間を画成し、液密空間
は不活性液で充填されることを特徴とする請求項１記載
の画像検出器。 - 【請求項４】 取付手段は離散絶縁スペーサ部材と絶縁
空間の境界をシールする接着剤とからなることを特徴と
する請求項１，２又は３記載の画像検出器。 - 【請求項５】 電磁放射線変換層及び光検出器アレイは
絶縁空間を境界する対向面を形成することを特徴とする
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の画像検出器。 - 【請求項６】 電磁放射線変換層はＸ線蛍光体からなる
ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記
載の画像検出器。 - 【請求項７】 光検出器アレイは協働する薄膜回路を有
する光ダイオードのアレイからなることを特徴とする請
求項１乃至６のうちいずれか一項記載の画像検出器。 - 【請求項８】 第１の範囲の波長を有する入来電流放射
線を第２の異なる範囲の波長を有する出射電磁放射線に
変換する電磁放射線変換層を設け、電磁放射線変換層で
出射された出射電磁放射線を検出する第２の範囲の波長
に応答する光検出器アレイを設けることからなり、光検
出器アレイを第２の基板に設け、光検出器アレイと電磁
放射線変換層間に絶縁空間を画成するよう第２の基板を
第１の基板に取付けられることを特徴とする画像検出器
の製造方法。 - 【請求項９】 液密空間を画成し、液密空間を真空化す
るよう第２の基板を第１の基板に取付けることを特徴と
する請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 液密空間を画成し、不活性流体で液密
空間を充たすよう第２の基板を第１の基板に取付けるこ
とを特徴とする請求項８記載の方法。 - 【請求項１１】 第２の基板は空間を画成するよう離散
絶縁スペーサ部材を設け、接着剤を用いて空間の境界を
シールすることにより第１の基板に取付けられることを
特徴とする請求項８，９又は１０記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9115259:5 | 1991-07-15 | ||
| GB919115259A GB9115259D0 (en) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | An image detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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