JPH11345994A - ２次元光センサ、それを用いた放射線検出装置及び放射線診断システム - Google Patents
２次元光センサ、それを用いた放射線検出装置及び放射線診断システムInfo
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- JPH11345994A JPH11345994A JP10152964A JP15296498A JPH11345994A JP H11345994 A JPH11345994 A JP H11345994A JP 10152964 A JP10152964 A JP 10152964A JP 15296498 A JP15296498 A JP 15296498A JP H11345994 A JPH11345994 A JP H11345994A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来、センサの共通電極として、光に対して
不透明な金属を用いているために、共通電極線がフォト
ダイオードの受光部を覆い、受光部の開口度を下げ、そ
れにより光出力の減少とＳ／Ｎの低下を招いていた。 【解決手段】 受光エレメントとスイッチング素子が行
と列の２次元マトリクス状に配置され、各受光エレメン
トが持つ一対の電極の一方の電極が共通に接続された共
通電極線を有し、各行毎のスイッチング素子を同時に駆
動し、列毎共通の信号線に受光エレメントの光信号を転
送する２次元光センサにおいて、共通電極線の主要な配
線部を信号線上に形成する。
不透明な金属を用いているために、共通電極線がフォト
ダイオードの受光部を覆い、受光部の開口度を下げ、そ
れにより光出力の減少とＳ／Ｎの低下を招いていた。 【解決手段】 受光エレメントとスイッチング素子が行
と列の２次元マトリクス状に配置され、各受光エレメン
トが持つ一対の電極の一方の電極が共通に接続された共
通電極線を有し、各行毎のスイッチング素子を同時に駆
動し、列毎共通の信号線に受光エレメントの光信号を転
送する２次元光センサにおいて、共通電極線の主要な配
線部を信号線上に形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原稿からの反射光
を検出する２次元光センサ、あるいはＸ線、γ線等の放
射線を直接あるいは可視光に変換後に検出するのに適し
た２次元光センサ、ならびにこの２次元光センサを用い
て構成した放射線検出装置及び放射線診断装置に関す
る。
を検出する２次元光センサ、あるいはＸ線、γ線等の放
射線を直接あるいは可視光に変換後に検出するのに適し
た２次元光センサ、ならびにこの２次元光センサを用い
て構成した放射線検出装置及び放射線診断装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、放射線診断で放射線透過像を観察
するのに、一般的にはフィルムが用いられていた。ま
た、放射線を照射しながらリアルタイムで透過像を観察
するのために、イメージインテンシファイア（以下「Ｉ
／Ｉ」と記す）が用いられているが、大型で重いという
問題があった。
するのに、一般的にはフィルムが用いられていた。ま
た、放射線を照射しながらリアルタイムで透過像を観察
するのために、イメージインテンシファイア（以下「Ｉ
／Ｉ」と記す）が用いられているが、大型で重いという
問題があった。
【０００３】最近、小型、軽量であり、リアルタイムで
透過像を観察する検出器として、アモルファスシリコン
（以下「ａ−Ｓｉ」と記す）を用いた大型センサが提案
されている。これは、ａ−Ｓｉを用いた受光エレメント
であるフォトダイオードと、スイッチング素子である薄
膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」と記す）を１対１で組
み合わせて１画素とし、ａ−Ｓｉで形成されたこの受光
エレメントを２次元のマトリクス状に並べて構成したも
のである（たとえば特表平７−５０２８６５号公報参
照）。
透過像を観察する検出器として、アモルファスシリコン
（以下「ａ−Ｓｉ」と記す）を用いた大型センサが提案
されている。これは、ａ−Ｓｉを用いた受光エレメント
であるフォトダイオードと、スイッチング素子である薄
膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」と記す）を１対１で組
み合わせて１画素とし、ａ−Ｓｉで形成されたこの受光
エレメントを２次元のマトリクス状に並べて構成したも
のである（たとえば特表平７−５０２８６５号公報参
照）。
【０００４】このフォトダイオードは、ｐｉｎ型フォト
ダイオードであるが、フォトダイオードには、ｐｎ型、
ショットキー型などのフォトダイオードがある。また、
その他、ＭＩＳ型のフォトセンサも本出願人により提案
された（特開平８−１１６０４４号公報）。このフォト
センサでは、光の入射側の上には透明電極が設けられ、
更にセンサの共通電極の配線Ｖｃｅ線が金属で形成され
ている。フォトダイオードからスイッチであるＴＦＴを
経て光信号をアンプまで出力する信号線Ｖｓｉｇ線に平
行に、Ｖｃｅ線がフォトダイオードの上部の一部を通っ
て配線されている。
ダイオードであるが、フォトダイオードには、ｐｎ型、
ショットキー型などのフォトダイオードがある。また、
その他、ＭＩＳ型のフォトセンサも本出願人により提案
された（特開平８−１１６０４４号公報）。このフォト
センサでは、光の入射側の上には透明電極が設けられ、
更にセンサの共通電極の配線Ｖｃｅ線が金属で形成され
ている。フォトダイオードからスイッチであるＴＦＴを
経て光信号をアンプまで出力する信号線Ｖｓｉｇ線に平
行に、Ｖｃｅ線がフォトダイオードの上部の一部を通っ
て配線されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の技術では、センサの共通電極として、光に
対して不透明な金属（例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍ
ｏ等）を用いているために、共通電極線がフォトダイオ
ードの受光部を覆い、受光部の開口度を下げ、それによ
り光出力の減少とＳ／Ｎの低下を招いていた。
ような従来の技術では、センサの共通電極として、光に
対して不透明な金属（例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍ
ｏ等）を用いているために、共通電極線がフォトダイオ
ードの受光部を覆い、受光部の開口度を下げ、それによ
り光出力の減少とＳ／Ｎの低下を招いていた。
【０００６】本発明は、大画面、高精細な光センサであ
っても、受光部の開口度を確保し、光出力を増加させ、
良好なＳ／Ｎを確保することが可能な２次元光センサを
提供することを目的とする。
っても、受光部の開口度を確保し、光出力を増加させ、
良好なＳ／Ｎを確保することが可能な２次元光センサを
提供することを目的とする。
【０００７】本発明の他の目的は、上記の２次元光セン
サを用いた放射線検出装置、及び放射線診断システムを
提供することである。
サを用いた放射線検出装置、及び放射線診断システムを
提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、受光エレメン
トとスイッチング素子が行と列の２次元マトリクス状に
配置され、各受光エレメントが持つ一対の電極の一方の
電極が共通に接続された共通電極線を有し、各行毎のス
イッチング素子を同時に駆動し、列毎共通の信号線に受
光エレメントの光信号を転送する２次元光センサにおい
て、前記共通電極線の主要な配線部は前記信号線上に形
成されていることを特徴とする。
トとスイッチング素子が行と列の２次元マトリクス状に
配置され、各受光エレメントが持つ一対の電極の一方の
電極が共通に接続された共通電極線を有し、各行毎のス
イッチング素子を同時に駆動し、列毎共通の信号線に受
光エレメントの光信号を転送する２次元光センサにおい
て、前記共通電極線の主要な配線部は前記信号線上に形
成されていることを特徴とする。
【０００９】好ましくは、前記共通電極線の配線部の少
なくとも一方の端面の主要部分は、真上から投影して、
前記信号線の端面と同じ、もしくは端面より内側におか
れる。
なくとも一方の端面の主要部分は、真上から投影して、
前記信号線の端面と同じ、もしくは端面より内側におか
れる。
【００１０】共通電極線は、前記スイッチング素子部分
で前記スイッチング素子のチャネル部分を覆うように設
けられる。
で前記スイッチング素子のチャネル部分を覆うように設
けられる。
【００１１】また本発明は、受光エレメントとスイッチ
ング素子が行と列の２次元マトリクス状に配置され、各
受光エレメントが持つ一対の電極の一方の電極が共通に
接続された共通電極線を有し、各行毎のスイッチング素
子を同時に駆動し、列毎共通の信号線に受光エレメント
の光信号を転送する２次元光センサ上に、放射線を可視
光に変換する手段を設けた放射線検出装置において、共
通電極線の主要な配線部は前記信号線上に形成されてい
ることを特徴とする。
ング素子が行と列の２次元マトリクス状に配置され、各
受光エレメントが持つ一対の電極の一方の電極が共通に
接続された共通電極線を有し、各行毎のスイッチング素
子を同時に駆動し、列毎共通の信号線に受光エレメント
の光信号を転送する２次元光センサ上に、放射線を可視
光に変換する手段を設けた放射線検出装置において、共
通電極線の主要な配線部は前記信号線上に形成されてい
ることを特徴とする。
【００１２】さらに本発明は、受光エレメントとスイッ
チング素子が行と列の２次元マトリクス状に配置され、
各受光エレメントが持つ一対の電極の一方の電極が共通
に接続された共通電極線を有し、各行毎のスイッチング
素子を同時に駆動することで受光エレメントの光信号を
転送する列毎共通の信号線上に共通電極線の主要な配線
部が形成されている２次元光センサと、前記２次元光セ
ンサ上に設けた放射線を可視光に変換する手段とを有す
る放射線検出装置を、放射線診断装置の画像読取り手段
として用いたことを特徴とする。
チング素子が行と列の２次元マトリクス状に配置され、
各受光エレメントが持つ一対の電極の一方の電極が共通
に接続された共通電極線を有し、各行毎のスイッチング
素子を同時に駆動することで受光エレメントの光信号を
転送する列毎共通の信号線上に共通電極線の主要な配線
部が形成されている２次元光センサと、前記２次元光セ
ンサ上に設けた放射線を可視光に変換する手段とを有す
る放射線検出装置を、放射線診断装置の画像読取り手段
として用いたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
を示す平面図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ′部分
の断面図、図２（ｂ）は図１のＡ−Ａ′部分の断面図で
ある。
を示す平面図であり、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ′部分
の断面図、図２（ｂ）は図１のＡ−Ａ′部分の断面図で
ある。
【００１４】図１において、符号１１はフォトダイオー
ドを示し、これはａ−Ｓｉにより形成されたｐｉｎ型、
ｐｎ型、またはショットキー型（ＭＩＳ型を含む）のフ
ォトダイオードである。このフォトダイオード１１は、
ＴＦＴ１３のドレイン電極１２上に形成されている。Ｔ
ＦＴ１３は、フォトダイオード１１に光が入射して発生
した光出力を信号線（Ｖｓｉｇ線）１４に転送する。１
６はＴＦＴ１３を駆動するゲート線である。
ドを示し、これはａ−Ｓｉにより形成されたｐｉｎ型、
ｐｎ型、またはショットキー型（ＭＩＳ型を含む）のフ
ォトダイオードである。このフォトダイオード１１は、
ＴＦＴ１３のドレイン電極１２上に形成されている。Ｔ
ＦＴ１３は、フォトダイオード１１に光が入射して発生
した光出力を信号線（Ｖｓｉｇ線）１４に転送する。１
６はＴＦＴ１３を駆動するゲート線である。
【００１５】図２において、フォトダイオード１１は、
光入射側に設けられた透明電極１０４を経て、絶縁保護
膜１０３に開けられた開口を通して、共通電極線（Ｖｃ
ｅ線）１５により一定の電位のバイアスが印加される。
この共通電極線（Ｖｃｅ線）１５は、図１、図２で示さ
れるように、フォトダイオード１１から取り出す部分を
除く殆どの部分が、信号線１４の上部に形成されてい
る。従って、共通電極線（Ｖｃｅ線）１５の配線部は、
フォトダイオード１１の入射部を殆ど遮光しない。特に
図２（ｂ）に明らかなように、共通電極線１５の配線部
は、信号線１４と同じもしくはそれよりも幅が狭い信号
線１４の上部の範囲内に形成されている。
光入射側に設けられた透明電極１０４を経て、絶縁保護
膜１０３に開けられた開口を通して、共通電極線（Ｖｃ
ｅ線）１５により一定の電位のバイアスが印加される。
この共通電極線（Ｖｃｅ線）１５は、図１、図２で示さ
れるように、フォトダイオード１１から取り出す部分を
除く殆どの部分が、信号線１４の上部に形成されてい
る。従って、共通電極線（Ｖｃｅ線）１５の配線部は、
フォトダイオード１１の入射部を殆ど遮光しない。特に
図２（ｂ）に明らかなように、共通電極線１５の配線部
は、信号線１４と同じもしくはそれよりも幅が狭い信号
線１４の上部の範囲内に形成されている。
【００１６】図３は、本発明の光センサを作成工程を説
明するプロセス図である。この作成工程を、図１のＣ−
Ｃ′部分の断面を用いて説明する。
明するプロセス図である。この作成工程を、図１のＣ−
Ｃ′部分の断面を用いて説明する。
【００１７】（ａ）ガラス基板１０１上にＴＦＴのゲー
ト配線１６を形成する。
ト配線１６を形成する。
【００１８】（ｂ）その上に、ゲート絶縁膜となる、例
えば窒化シリコン等からなる絶縁膜１０２、半導体層１
０５、及び例えば窒化シリコン等の絶縁膜からなるチャ
ネル保護膜１０６を堆積する。
えば窒化シリコン等からなる絶縁膜１０２、半導体層１
０５、及び例えば窒化シリコン等の絶縁膜からなるチャ
ネル保護膜１０６を堆積する。
【００１９】（ｃ）その後、チャネル保護膜１０６を、
チャネル部分のみ残すようにパターニングする。
チャネル部分のみ残すようにパターニングする。
【００２０】（ｄ）その上に、例えばｎ+ にドープした
ａ−Ｓｉや微結晶（μｃ−）ＳｉからなるＴＦＴのオー
ミックコンタクト層１０７を堆積し、オーミックコンタ
クト層１０７と半導体層１０５をＴＦＴ部分のみ残すよ
うにパターニングする。
ａ−Ｓｉや微結晶（μｃ−）ＳｉからなるＴＦＴのオー
ミックコンタクト層１０７を堆積し、オーミックコンタ
クト層１０７と半導体層１０５をＴＦＴ部分のみ残すよ
うにパターニングする。
【００２１】（ｅ）さらに、金属例えばＡｌを１μｍス
パッタで堆積し、信号線（ソース電極）１４とソース電
極１２をパターニングし、ＴＦＴ１３を形成する。
パッタで堆積し、信号線（ソース電極）１４とソース電
極１２をパターニングし、ＴＦＴ１３を形成する。
【００２２】（ｆ）ＴＦＴのドレイン電極１２上にａ−
Ｓｉのｐ層、ｉ層、ｎ層を堆積し、その上にＩＴＯ（イ
ンジウムティンオキサイド）等の透明電極を成膜し、受
光部分をパターニングし、ｐｉｎ型フォトダイオード１
１及び透明電極１０４を形成する。フォトダイオード１
１を形成するａ−Ｓｉの型の順序は、前述とは逆のｎ
層、ｉ層、ｐ層の順でも構わないが、正孔の拡散長の方
が電子の拡散長より長いことから、光入射側をｐ層とす
る方がセンサの効率がより良い。
Ｓｉのｐ層、ｉ層、ｎ層を堆積し、その上にＩＴＯ（イ
ンジウムティンオキサイド）等の透明電極を成膜し、受
光部分をパターニングし、ｐｉｎ型フォトダイオード１
１及び透明電極１０４を形成する。フォトダイオード１
１を形成するａ−Ｓｉの型の順序は、前述とは逆のｎ
層、ｉ層、ｐ層の順でも構わないが、正孔の拡散長の方
が電子の拡散長より長いことから、光入射側をｐ層とす
る方がセンサの効率がより良い。
【００２３】上記の工程（ａ）から（ｆ）までは、図１
のＣ−Ｃ′部分の断面を用いた。（ｆ）と同じ工程を、
図１のＡ−Ａ′部分の断面で（ｇ）に示す。以下の
（ｇ）〜（ｉ）の工程は、Ａ−Ａ′部分の断面を使って
説明する。
のＣ−Ｃ′部分の断面を用いた。（ｆ）と同じ工程を、
図１のＡ−Ａ′部分の断面で（ｇ）に示す。以下の
（ｇ）〜（ｉ）の工程は、Ａ−Ａ′部分の断面を使って
説明する。
【００２４】（ｇ）ＴＦＴ部を含まないＡ−Ａ′断面で
ドレイン電極１２上にフォトダイオード１１、透明電極
１０４が形成されている。
ドレイン電極１２上にフォトダイオード１１、透明電極
１０４が形成されている。
【００２５】（ｈ）その上に絶縁保護膜１０３を堆積
し、透明電極１０４と共通電極線１５を接続するための
コンタクトホール１０８を開ける。
し、透明電極１０４と共通電極線１５を接続するための
コンタクトホール１０８を開ける。
【００２６】（ｉ）その上に例えばＡｌのような金属を
堆積し、絶縁保護１０３に開けられたコンタクトホール
１０８を介して、透明電極１０４と接続するとともに、
共通電極線１５を信号線１４の上部にパターニングし、
電源への接続に必要な配線部分は信号線１４上に配置す
るようにする。特に共通電極線１５のセンサから引き出
す部分以外は、信号線１４の上部に信号線１４より小さ
い幅か同じ幅で共通電極線１５を形成する。共通電極線
１５の主要な配線部は、１４信号線上に形成されてい
る。本発明の第２の実施の形態を図４にしたがって説明
する。
堆積し、絶縁保護１０３に開けられたコンタクトホール
１０８を介して、透明電極１０４と接続するとともに、
共通電極線１５を信号線１４の上部にパターニングし、
電源への接続に必要な配線部分は信号線１４上に配置す
るようにする。特に共通電極線１５のセンサから引き出
す部分以外は、信号線１４の上部に信号線１４より小さ
い幅か同じ幅で共通電極線１５を形成する。共通電極線
１５の主要な配線部は、１４信号線上に形成されてい
る。本発明の第２の実施の形態を図４にしたがって説明
する。
【００２７】図４の例では、共通電極線１５を、ＴＦＴ
１３の部分のみでＴＦＴ１３上部に張り出させたもので
ある。共通電極線１５のＴＦＴ１３の上部には、ＴＦＴ
１３のチャネル部を覆うよう遮光部１７が形成されて、
ＴＦＴ１３のチャネル部分を上部から入射する光から遮
光している。
１３の部分のみでＴＦＴ１３上部に張り出させたもので
ある。共通電極線１５のＴＦＴ１３の上部には、ＴＦＴ
１３のチャネル部を覆うよう遮光部１７が形成されて、
ＴＦＴ１３のチャネル部分を上部から入射する光から遮
光している。
【００２８】尚、図５のＴＦＴはいわゆるチャネルエッ
チタイプで、チャネル保護層を設けずに、ＴＦＴの金属
電極（ソース・ドレイン電極）を形成した後にチャネル
部分のオーミックコンタクト層１０７を除去している。
この場合には、半導体層１０５も若干オーバーエッチン
グされているが、チャネル保護層を設ける為のマスクが
不要で、プロセスが簡便になるという利点がある。
チタイプで、チャネル保護層を設けずに、ＴＦＴの金属
電極（ソース・ドレイン電極）を形成した後にチャネル
部分のオーミックコンタクト層１０７を除去している。
この場合には、半導体層１０５も若干オーバーエッチン
グされているが、チャネル保護層を設ける為のマスクが
不要で、プロセスが簡便になるという利点がある。
【００２９】図６（ａ）、（ｂ）は、前述の第１の実施
の形態の構成のセンサを、放射線検出装置に用いた構成
例の断面図を示す。
の形態の構成のセンサを、放射線検出装置に用いた構成
例の断面図を示す。
【００３０】ここで用いられたセンサは、ＴＦＴ、フォ
トダイオード、配線部を形成した後、センサ部分を保護
する窒化シリコンからなる第２絶縁膜１０９を形成して
ある。この第２絶縁膜１０９を無機膜で形成することで
水、湿気の進入を完全に防ぐ事も出来る。その上にエポ
キシ樹脂、シリコン樹脂等からなる接着剤を使ってシン
チレーター１１１をはりつけてある。シンチレーター１
１１としては希土類系の蛍光体、あるいはＣｓＩ（Ｔ
ｌ）等を使用することができる。このシンチレーター１
１１は、Ｘ線１１２を、ａ−Ｓｉのセンサの感度の大き
い波長の可視光に変換する。
トダイオード、配線部を形成した後、センサ部分を保護
する窒化シリコンからなる第２絶縁膜１０９を形成して
ある。この第２絶縁膜１０９を無機膜で形成することで
水、湿気の進入を完全に防ぐ事も出来る。その上にエポ
キシ樹脂、シリコン樹脂等からなる接着剤を使ってシン
チレーター１１１をはりつけてある。シンチレーター１
１１としては希土類系の蛍光体、あるいはＣｓＩ（Ｔ
ｌ）等を使用することができる。このシンチレーター１
１１は、Ｘ線１１２を、ａ−Ｓｉのセンサの感度の大き
い波長の可視光に変換する。
【００３１】図７、図８は、本発明のセンサを放射線検
出装置、例えばＸ線検出装置に適用した場合の模式的構
成図及び模式的断面図を示している。図７において、ａ
−Ｓｉセンサ基板２００内に、ａ−Ｓｉフォトダイオー
ド及びａ−ＳｉＴＦＴからなる複数個の受光エレメント
がマトリクス状に形成され、このａ−Ｓｉセンサ基板２
００の一方の縁部表面に、シフトレジスタＩＣ（ＳＲ
Ｉ）が実装された第１フレキシブル回路基板２０１が、
さらにこの縁部に直角なもう一方の縁部の表面に、セン
サの光信号を増幅し、検出する検出用ＩＣが実装された
第２フレキシブル回路基板２０２がそれぞれ接続されて
いる。また第１、第２フレキシブル回路基板の、センサ
基板２００とは反対側には、各々、回路基板ＰＣＢ１お
よびＰＣＢ２が接続されている。
出装置、例えばＸ線検出装置に適用した場合の模式的構
成図及び模式的断面図を示している。図７において、ａ
−Ｓｉセンサ基板２００内に、ａ−Ｓｉフォトダイオー
ド及びａ−ＳｉＴＦＴからなる複数個の受光エレメント
がマトリクス状に形成され、このａ−Ｓｉセンサ基板２
００の一方の縁部表面に、シフトレジスタＩＣ（ＳＲ
Ｉ）が実装された第１フレキシブル回路基板２０１が、
さらにこの縁部に直角なもう一方の縁部の表面に、セン
サの光信号を増幅し、検出する検出用ＩＣが実装された
第２フレキシブル回路基板２０２がそれぞれ接続されて
いる。また第１、第２フレキシブル回路基板の、センサ
基板２００とは反対側には、各々、回路基板ＰＣＢ１お
よびＰＣＢ２が接続されている。
【００３２】図８において、前記ａ−Ｓｉセンサ基板２
００が複数枚（例えば４枚）基台２０３上に貼り合わさ
れ、大型の２次元光センサを構成している。基台２０３
のＸ線２１２の入射側とは反対側には、処理回路２０６
のメモリ２０５のような電気回路あるいはＩＣをＸ線か
ら保護するための鉛板２０４が実装されている。さらに
検出用ＩＣ２０２は、フレキシブル回路基板をＵ字形に
折り曲げることにより、入射Ｘ線に対して保護用鉛２０
４の影になるように配置してあるａ−Ｓｉセンサ２００
上には、Ｘ線２１２を可視光に変換するためのシンチレ
ーター例えばＣｓＩ（Ｔｌ）２１０が貼り付け、あるい
は表面に直接形成されている。
００が複数枚（例えば４枚）基台２０３上に貼り合わさ
れ、大型の２次元光センサを構成している。基台２０３
のＸ線２１２の入射側とは反対側には、処理回路２０６
のメモリ２０５のような電気回路あるいはＩＣをＸ線か
ら保護するための鉛板２０４が実装されている。さらに
検出用ＩＣ２０２は、フレキシブル回路基板をＵ字形に
折り曲げることにより、入射Ｘ線に対して保護用鉛２０
４の影になるように配置してあるａ−Ｓｉセンサ２００
上には、Ｘ線２１２を可視光に変換するためのシンチレ
ーター例えばＣｓＩ（Ｔｌ）２１０が貼り付け、あるい
は表面に直接形成されている。
【００３３】このように構成されたＸ線検出装置は、前
述と同様の原理で変換された可視光の量を検出すること
で、Ｘ線の量を検出することができる。
述と同様の原理で変換された可視光の量を検出すること
で、Ｘ線の量を検出することができる。
【００３４】図７、図８の例では、センサ基板電気回路
全体をカーボンファイバー製のケース２１１に収納して
いる。
全体をカーボンファイバー製のケース２１１に収納して
いる。
【００３５】図９は、本発明の２次元光センサの放射線
診断システムへの応用例を示したものである。
診断システムへの応用例を示したものである。
【００３６】Ｘ線チューブ３０１で発生したＸ線３０２
は、患者あるいは被験者３０３の胸部３０４を透過し、
蛍光体を上部に実装した光電変換装置３０５に入射す
る。この入射したＸ線像には、患者３０３の体内部の情
報が含まれている。Ｘ線の入射に対応して蛍光体が発光
し、これを光電変換して電気的情報を得る。この情報は
ディジタルに変換され、イメージプロセッサ３０６によ
り画像処理され、制御室のディスプレイ３０７で観察で
きる。
は、患者あるいは被験者３０３の胸部３０４を透過し、
蛍光体を上部に実装した光電変換装置３０５に入射す
る。この入射したＸ線像には、患者３０３の体内部の情
報が含まれている。Ｘ線の入射に対応して蛍光体が発光
し、これを光電変換して電気的情報を得る。この情報は
ディジタルに変換され、イメージプロセッサ３０６によ
り画像処理され、制御室のディスプレイ３０７で観察で
きる。
【００３７】また、この情報は、電話回線３０８の伝送
手段により遠隔地へ転送でき、離れた別の場所のドクタ
ールームなどでディスプレイ３０９に、必要あれば白黒
反転して表示し、もしくは光ディスク等の保存手段に保
存することができ、遠隔地の医師の診断に利用すること
も可能である。またフィルムプロセッサ３１０によりフ
ィルム３１１に記録することもできる。
手段により遠隔地へ転送でき、離れた別の場所のドクタ
ールームなどでディスプレイ３０９に、必要あれば白黒
反転して表示し、もしくは光ディスク等の保存手段に保
存することができ、遠隔地の医師の診断に利用すること
も可能である。またフィルムプロセッサ３１０によりフ
ィルム３１１に記録することもできる。
【００３８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、受光
エレメントの開口が大きくなり、大きなセンサ出力を得
る事が出来るので、ＳＮ比が高い２次元光センサ、及び
それを用いた放射線検出装置、及び放射線診断システム
を提供することが出来る。さらに、開口を大きくするこ
とで、同じセンサ出力を得るのに必要な画素サイズを小
さくすることが出来、高精細な２次元光センサ、及びそ
れを用いた放射線検出装置、及び放射線診断システムを
提供することが出来る。
エレメントの開口が大きくなり、大きなセンサ出力を得
る事が出来るので、ＳＮ比が高い２次元光センサ、及び
それを用いた放射線検出装置、及び放射線診断システム
を提供することが出来る。さらに、開口を大きくするこ
とで、同じセンサ出力を得るのに必要な画素サイズを小
さくすることが出来、高精細な２次元光センサ、及びそ
れを用いた放射線検出装置、及び放射線診断システムを
提供することが出来る。
【００３９】また、本発明において、共通電極をＴＦＴ
の遮光に用いることで、ＴＦＴのｏｆｆ時のリーク電流
を低減することが出来、これにより更にＳＮ比の高い、
特性の安定した２次元光センサ、及びそれを用いた放射
線検出装置、及び放射線診断システムを提供することが
出来る。
の遮光に用いることで、ＴＦＴのｏｆｆ時のリーク電流
を低減することが出来、これにより更にＳＮ比の高い、
特性の安定した２次元光センサ、及びそれを用いた放射
線検出装置、及び放射線診断システムを提供することが
出来る。
【図１】本発明を表す平面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ′部分の断面図。（ｂ）
は図１のＡ−Ａ′部分の断面図。
は図１のＡ−Ａ′部分の断面図。
【図３】本発明の光センサを作成工程を説明するブロセ
ス図である。
ス図である。
【図４】第２の実施例の断面図で、共通電極線をＴＦＴ
上部に張り出させたもの。
上部に張り出させたもの。
【図５】別の実施例の断面図。
【図６】（ａ）、（ｂ）は本発明のセンサを放射線検出
装置に用いたときの断面図。
装置に用いたときの断面図。
【図７】本発明を放射線検出装置に用いたときの模式的
構成図。
構成図。
【図８】本発明を放射線検出装置に用いたときの模式的
断面図。
断面図。
【図９】本発明を放射線診断システムへの応用例を示す
図。
図。
１１ フォトダイオード １２ ドレイン電極 １３ ＴＦＴ １４ 信号線 １５ 共通電極線 １６ ゲート線 １０１ ガラス基板 １０２ 絶縁膜 １０３ 絶縁保護膜 １０４ 透明電極 １０５ 半導体層 １０６ チャンネル保護層 １０７ オーミックコンタクト層 １０８ コンタクトホール １０９ 第２絶縁膜 １１０ 接着層 １１１ シンチレーター ２００ ａ−Ｓｉセンサ基板 ２０１ 第１フレキシブル回路基板 ２０２ 第２フレキシブル回路基板 ２０３ 基台 ２０４ 鉛板 ２０５ メモリ ２０６ 処理回路 ２１０ シンチレーター ２１１ ケース ３０１ Ｘ線チューブ ３０２ Ｘ線 ３０３ 患者 ３０４ 胸部 ３０５ 光電変換装置 ３０６ イメージプロセッサ ３０７ ディスプレイ ３０８ 電話回線 ３０９ ディスプレイ ３１０ フィルムプロセッサ ３１１ フィルム
Claims (5)
- 【請求項１】 受光エレメントとスイッチング素子が行
と列の２次元マトリクス状に配置され、各受光エレメン
トが持つ一対の電極の一方の電極が共通に接続された共
通電極線を有し、各行毎のスイッチング素子を同時に駆
動し、列毎共通の信号線に受光エレメントの光信号を転
送する２次元光センサにおいて、 前記共通電極線の主要な配線部は前記信号線上に形成さ
れていることを特徴とする２次元光センサ。 - 【請求項２】 前記共通電極線の配線部の少なくとも一
方の端面の主要部分は、真上から投影して、前記信号線
の端面と同じ、もしくは端面より内側にある請求項１に
記載の２次元センサ。 - 【請求項３】 前記共通電極線は、前記スイッチング素
子部分で前記スイッチング素子のチャネル部分を覆って
いる請求項１に記載の２次元光センサ。 - 【請求項４】 受光エレメントとスイッチング素子が行
と列の２次元マトリクス状に配置され、各受光エレメン
トが持つ一対の電極の一方の電極が共通に接続された共
通電極線を有し、各行毎のスイッチング素子を同時に駆
動し、列毎共通の信号線に受光エレメントの光信号を転
送する２次元光センサ上に、放射線を可視光に変換する
手段を設けた放射線検出装置において、 前記共通電極線の主要な配線部は前記信号線上に形成さ
れていることを特徴とする放射線検出装置。 - 【請求項５】 受光エレメントとスイッチング素子が行
と列の２次元マトリクス状に配置され、各受光エレメン
トが持つ一対の電極の一方の電極が共通に接続された共
通電極線を有し、各行毎のスイッチング素子を同時に駆
動することで受光エレメントの光信号を転送する列毎共
通の信号線上に共通電極線の主要な配線部が形成されて
いる２次元光センサと、 前記２次元光センサ上に設けた放射線を可視光に変換す
る手段と、を有する放射線検出装置を、放射線診断装置
の画像読取り手段として用いたことを特徴とする放射線
診断装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15296498A JP4011734B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | ２次元光センサ、それを用いた放射線検出装置及び放射線診断システム |
| US09/321,718 US6353228B1 (en) | 1998-06-02 | 1999-05-28 | Photosensor, and radiation detection apparatus and system |
| EP99304187A EP0964451B1 (en) | 1998-06-02 | 1999-05-28 | Photosensor and radiation detection system |
| DE69935550T DE69935550T2 (de) | 1998-06-02 | 1999-05-28 | Photodetektor und Strahlungsdetektionssystem |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15296498A JP4011734B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | ２次元光センサ、それを用いた放射線検出装置及び放射線診断システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11345994A true JPH11345994A (ja) | 1999-12-14 |
| JP4011734B2 JP4011734B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=15552016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15296498A Expired - Fee Related JP4011734B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | ２次元光センサ、それを用いた放射線検出装置及び放射線診断システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6353228B1 (ja) |
| EP (1) | EP0964451B1 (ja) |
| JP (1) | JP4011734B2 (ja) |
| DE (1) | DE69935550T2 (ja) |
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| JP2004179645A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-24 | Canon Inc | 撮像装置、放射線撮像装置及び放射線撮像システム |
| JP2006324634A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-11-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置及びその作製方法、並びに半導体装置 |
| JP2007165911A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Ge Inspection Technologies Lp | 放射線硬質フォトダイオード設計を持つｘ線検出器 |
| JP2009088463A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Genta Kagi Kogyo Kofun Yugenkoshi | 光センサおよびその製造方法 |
| JP2009088462A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Genta Kagi Kogyo Kofun Yugenkoshi | 光センサおよびその製造方法 |
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| JP2012145563A (ja) * | 2010-12-20 | 2012-08-02 | Fujifilm Corp | 放射線検出器及びその製造方法と、それを備える放射線画像撮影装置 |
| JP2013102198A (ja) * | 2008-01-29 | 2013-05-23 | Fujifilm Corp | 電磁波検出素子 |
| JP2013140987A (ja) * | 2008-02-29 | 2013-07-18 | Fujifilm Corp | 電磁波検出素子 |
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| DE10132924A1 (de) * | 2001-07-06 | 2003-01-16 | Philips Corp Intellectual Pty | Flacher dynamischer Strahlungsdetektor |
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| US7148487B2 (en) | 2002-08-27 | 2006-12-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus and method using radiation |
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| JP4171383B2 (ja) * | 2003-09-11 | 2008-10-22 | 富士フイルム株式会社 | デジタルカメラ及びデジタルカメラの制御方法 |
| EP1781366B1 (en) | 2004-07-20 | 2015-04-22 | Medtronic, Inc. | Implantable cerebral spinal fluid drainage device |
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| DE102006038969B4 (de) * | 2006-08-21 | 2013-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Röntgenkonverterelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
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-
1998
- 1998-06-02 JP JP15296498A patent/JP4011734B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-05-28 US US09/321,718 patent/US6353228B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-05-28 DE DE69935550T patent/DE69935550T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-05-28 EP EP99304187A patent/EP0964451B1/en not_active Expired - Lifetime
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