JPH11510313A - Flat panel detector for radiation image formation and pixels used therein - Google Patents

Flat panel detector for radiation image formation and pixels used therein

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JPH11510313A
JPH11510313A JP9-507034A JP50703497A JPH11510313A JP H11510313 A JPH11510313 A JP H11510313A JP 50703497 A JP50703497 A JP 50703497A JP H11510313 A JPH11510313 A JP H11510313A
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JP
Japan
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pixel
charge
electrode
pixel electrode
radiation
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Application number
JP9-507034A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
パル シング,シュレンドラー
Original Assignee
リトン システムズ カナダ リミテッド
Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 放射線像画形成用フラットパネル検出器20は行と列とに配置された画素のアレイ22を含んでいる。ゲート線24が各行の画素を相互接続し、ソース線26が各列の画素を相互接続する。放射線トランスジューサCSEが画素のアレイ上に配置されている。各画素はTFTスイッチ38を含み、そのゲート電極は一方のゲート線24に接続されそのソース線42は他方のゲート線に接続されている。TFTスイッチ38のドレイン電極40は画素22の画素電極を構成する。ドレイン電極および底部電極52はソース線26に接続されて蓄積キャパシタCSTを構成する。TFTスイッチがバイアスされてドレイン電極が充電されると、ドレイン電極はTFTスイッチを介してソース端子およびゲート線へ放電される。その結果、底部電極により保持された電荷が放出されてソース線に接続された電荷増幅器により感知される。 (57) Summary The radiation image forming flat panel detector 20 includes an array 22 of pixels arranged in rows and columns. Gate lines 24 interconnect the pixels in each row, and source lines 26 interconnect the pixels in each column. A radiation transducer CSE is arranged on the array of pixels. Each pixel includes a TFT switch 38, the gate electrode of which is connected to one gate line 24, and the source line 42 of which is connected to the other gate line. The drain electrode 40 of the TFT switch 38 forms a pixel electrode of the pixel 22. Drain electrode and bottom electrode 52 are connected to source line 26 to form storage capacitor CST. When the TFT switch is biased and the drain electrode is charged, the drain electrode is discharged to the source terminal and the gate line via the TFT switch. As a result, the charge held by the bottom electrode is released and sensed by a charge amplifier connected to the source line.

Description

【発明の詳細な説明】 放射線画像形成用フラットパネル検出器およびそこに使用する画素 技術分野 本発明は画像形成システムに関し、特に、放射線画像形成用フラットパネル検 出器およびそこで使用する画素に関する。背景技術 X線放射画像形成システムに使用するフラットパネル検出器が知られている。 これらのピクセルセンサアレイの例は米国特許第5,184,018号および第 5,381,014号に記載されている。このような一種のフラットパネル検出 器は2次元TFTスイッチアレイ上の厚いアモルファスセレン膜(a−Se)を 含んでいる。TFTスイッチは行と列に配置されて2次元像形成システムを形成 している。ゲート線が各行のTFTスイッチを相互接続し、ソース線が各列のT FTスイッチを相互接続する。セレン厚膜はTFTスイッチアレイの頂部に直接 堆積され、頂部電極がセレン膜上に堆積される。 X線がセレン膜上に入射して頂部電極が高電圧でバイアスされると、セレン膜 厚両端間の電界により電子ホール対が分離される。電界により駆動されるホール はピクセル電極(すなわち、TFTスイッチのドレイン電極)へ向かって移動し 蓄積される。その結果電荷が画素電極により保持されてX線画像を発生させるの に使用することができる。画素電極により保持される電荷は各ゲート線へパルス を加えることにより読み取ることができる。ゲート線がパルスを受信すると、行 のTFTスイッチがオンとされて、画素電極上の信号電荷をTFTスイッチを介 してソース線上へ放電することができる。ソース線に接続された電荷増幅器が電 荷を感知して電荷に比例する、したがってセレン膜上の曝射に比例する、出力電 圧信号を与える。 この画素設計は満足なものではあるが、代わりの設計が継続的に求められてい る。したがって、新しい放射像形成用フラットパネル検出器およびその中で使用 する画素を提供することが本発明の目的である。発明の開示 本発明の一つの特徴に従って、放射像形成フラットパネル検出器用画素が提供 され、それは、 入射放射線に曝射される放射線トランスジューサと、 前記放射線トランスジューサの曝射に比例する正電荷を蓄積する前記放射線ト ランスジューサの一面上の画素電極と、 誘電体により前記画素電極から分離されてソース線に接続されている第2の電 極であって、前記画素と蓄積キャパシタを構成し、前記画素電極により蓄積され る正電荷の大きさにほぼ等しい負電荷を発生する第2の電極と、 前記画素電極と低電位端子間に接続された半導体スイッチであって、ゲート信 号に応答して前記画素電極を前記低電位端子に電気的に接続してその上の前記画 素電極を放電させ、前記底部電極は前記画素電極が放電する時に前記ソース線上 の前記負電荷を放出して電荷を検出できるようにする半導体スイッチと、を含ん でいる。 本発明のもう一つの特徴に従って、放射像形成用フラットパネル検出器が提供 され、それは、 放射線変換層とその一面上の電極を含む放射線トランスジューサと、 前記放射線変換層の他面上に行列配置された画素アレイと、 前記画素によりその上に蓄積された電荷を感知することができる複数のソース 線であって、各々が前記アレイの個別の前記行もしくは列の一方の画素を接続す る複数のソース線と、 蓄積された電荷を感知できるようにゲート信号が供給される複数のゲート線で あって、各々が前記アレイの個別の前記行もしくは列の他方の画素を接続する複 数のゲート線とを含み、前記各画素は、前記電極がバイアスされている時に前記 放射線トランスジューサが曝射された場合に前記放射線変換層内にホールドリフ トが生じる結果正電荷を蓄積する画素電極と、誘電体により前記画素電極から分 離されて前記ソース線の1本に接続されている第2の電極であって、前記画素お よび第2の電極は蓄積キャパシタを構成し、前記第2の電極は前記画素電極によ り蓄積される正電荷の大きさにほぼ等しい負電荷を発生する第2の電極と、前記 画素電極と低電位端子間に接続された半導体スイッチであって、前記半導体スイ ッチはゲート信号に応答して前記画素電極を前記低電位端子に電気的に接続して その上の前記画素電極を放電させ、前記底部電極は前記画素電極が放電する時に 前記ソース線上の前記負電荷を放出して電荷を検出できるようにする半導体スイ ッチと、を含んでいる。 本発明のさらにもう一つの特徴に従って、放射像形成用フラットパネル検出器 が提供され、それは、 放射変換層とその一面上の電極を含む放射線トランスジューサと、 前記放射線変換層の他面上に行列配置されて共通基板上に形成された画素アレ イと、前記基板上に形成され前記画素によりその上に蓄積された電荷を感知する ことができ、各々が前記アレイの個別の前記行もしくは列の一方の画素を接続す る複数のソース線と、 蓄積された電荷を検出できるように、その上にゲート信号が供給される前記基 板上に形成され、各々が前記アレイの個別の前記行もしくは列の他方の画素を接 続する複数のゲート線とを含み、前記各画素は、前記電極がバイアスされている 時に前記放射線トランスジューサが曝射される場合に前記放射線変換層内にホー ルドリフトが生じる結果正電荷を蓄積する画素電極を構成するドレイン電極と、 誘電ゲート絶縁層により前記画素電極から分離されて前記ソース線の1本に接続 されている底部電極であって、前記画素および底部電極は蓄積キャパシタを構成 し、前記第2の電極は前記画素電極により蓄積される正電荷の大きさにほぼ等し い負電荷を発生する底部電極と、低電位端子に接続されたソース電極とを有する 薄膜トランジスタを有し、前記薄膜トランジスタイッチはゲート信号に応答して 前記画素電極を前記低電位端子に電気的に接続してその上の前記画素電極を放電 させ、前記底部電極は前記画素電極が放電する時に前記ソース線上の前記負電荷 を放出して電荷を検出可能とする。 本発明のさらにもう一つの特徴に従って、放射源およびフラットパネル検出器 を含む放射線画像形成システムが提供され、前記フラットパネル検出器は、 放射線変換層とその一面上の電極を含む放射トランスジューサと、 前記放射線変換層の他面上に行列配置された画素アレイと、 前記画素によりその上に蓄積された電荷を感知することができる複数のソース 線であって、各々が前記アレイの個別の前記行、もしくは列の一方の画素を接続 する複数のソース線と、 蓄積された電荷を感知できるようにゲート信号が供給され、各々が前記アレイ の個別の前記行、もしくは列の他方の画素を接続する複数のゲート線と、 各々が前記ソース線の1本に接続されてその上の電荷を検出する電荷増幅器ア レイと、 前記ゲート線へ連続的にゲート信号を供給して前記画素により蓄積された電荷 を行毎に検出することができるゲートドライバとを含み、前記各画素は、前記電 極がバイアスされている時に前記放射線トランスジューサが曝射されると前記放 射線変換層内にホールドリフトが生じる結果正電荷を蓄積する画素電極と、誘電 体により前記画素電極から分離されて前記ソース線の1本に接続されている第2 の電極であって、前記画素と蓄積キャパシタを構成し、前記画素電極により蓄積 される正電荷の大きさにほぼ等しい負電荷を発生する第2の電極と、前記画素電 極と低電位端子間に接続され、ゲート信号に応答して前記画素電極を前記低電位 端子に電気的に接続してその上の画素電極を放電させ、かつ前記底部電極は画素 電極が放電する時に前記ソース線上の前記負電荷を放出して前記電荷増幅器によ り電荷を検出できるようにする半導体スイッチとを含んでいる。 本発明により、放射線トランスジューサの曝射を検出して容量性トランスジュ ーサをトランジスタを介して電荷増幅器へ放電する必要性を回避する、最小限の ハードウェア部品を有する比較的単純な回路設計が提供される。さらに、各画素 に2本のソース線を使用すると、ソース線へのノイズの影響が著しく低減される 。図面の簡単な説明 次に、添付図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明を行うが、ここ に、 図1は本発明に従った放射線画像形成用フラットパネル検出器の模式図、 図2は図1のフラットパネル検出器の一部を形成する画素の等価回路図、 図3は図1のフラットパネル検出器の一部を形成する画素の平面図、 図4は図3の画素の4−4線に沿った断面図、 図5は放射像形成用フラットパネル検出器の画素の別の実施例の等価回路図、 図6はフラットパネル検出器を内蔵する放射像形成システムの模式図。実施例 図1を参照して、放射線画像形成用フラットパネル検出器を一般的に参照番号 20で示す。フラットパネル検出器は行列配置された複数の画素22を含んでい る。クロムで形成されたゲート線24が各行の画素22を相互接続し、ソース線 26が各列の画素22を相互接続する。ゲート線24は制御回路29からの入力 に応答してゲート線24へ連続的にパルスを与えるゲートドライバ回路28に接 続される。ソース線26は電荷増幅器30に接続され、それは次にアナログマル チプレクサ32に接続される。アナログマルチプレクサは制御回路29からの入 力に応答してデジタル化された放射像を生成するようにデジタル化することがで きる画像出力を与える。 図2は画素22の一つの等化回路である。図からお判りのように、画素はノー ドCおよび3kV程度の高電位電圧源74に接続された放射トランスジューサC SEを含んでいる。蓄積キャパシタCSTがソース線26だけでなくノードCにも接 続されている。薄膜トランジスタ(“TFT”)スイッチ38のドレイン電極4 0もノードCに接続されており、画素22の画素電極を画定する。TFTスイッ チ38のソース電極42は一方のゲート線24に接続され、TFTスイッチ38 のゲート電極は他方のゲート線24に接続されている。 図3および図4を参照して、本発明に従って形成される画素22の一つを詳細 に示す。底部電極52がソース線26と共にガラス基板50上に形成されソース 線26に電気的に接続されている。誘電層53がソース線26、底部電極52お よび基板50に重畳されている。ゲート線24は誘電層53上に堆積されクロム により形成されている。SiO2もしくはSiNx により形成されたゲート絶縁 層54がゲート線24および誘電層53上に重畳されている。ゲート線24上の ゲート絶縁層52上にはTFTスイッチ38のチャネル56を画定するカドミウ ムセレナイド(CdSe)により形成された半導体材料層が堆積されている。チ ャネル56にはTFTスイッチ38のそれぞれドレインおよびソース電極40, 42が接触している。SiO2もしくはSiにより形成されたパシベーション層 58がチャネル56のドレインおよびソース電極で被覆されない部分を被覆して いる。 TFTスイッチアレイ上には放射トランスジューサCSEがある。放射トランス ジューサはおよそ300μmから500μm厚のセレン(Se)放射変換層70 の形状とされている。放射変換層上にIn,AlもしくはAuにより頂部電極7 2が形成されている。頂部電極72は高電位電圧源74に接続されていて放射ト ランスジューサCSEに必要なバイアスを与える。頂部電極72およびドレイン電 極40は放射トランスジューサCSEの電極を形成し、ドレイン電極40および底 部電極52は蓄積キャパシタCSTの電極を形成する。 1個の画素22しか図示されていないが、アレイ内の各画素22は同じであり 基板上に適切な層を堆積し必要に応じてそれらをエッチングすることにより画素 は基板50上に同時に形成されることをお判り願いたい。 動作において、電極72が電圧源74により高電位へバイアスされフラットパ ネル検出器20が曝射されて放射変換層70内に電界が生じ、それにより電子は 頂部電極72に向かって移動しホールはドレインすなわち画素電極40に向かっ て移動する。大多数のホールはドレイン電極へドリフトしそこに正電荷が蓄積さ れる。 フラットパネル検出器20が曝射されている間、ゲート線24は実質的にTF Tスイッチ38をオフ状態に維持するようにされる。ドレイン電極40が正電荷 を蓄積してTFTスイッチがオフとされると、ソース線26を介して電荷増幅器 30から底部電極52へ負電荷が引き出され、蓄積キャパシタCSTを構成する電 極40,52に等量の反対電荷が現れるようにされる。 フラットパネル検出器20が曝射された後で画像を生成したい場合には、制御 回路29からの入力に応答してゲートドライバ28により各ゲート線24へ連続 的にバイアスが加えられる。ゲート線24にバイアスが加えられると、そのゲー ト線に接続されたすべてのTFTスイッチ38がオンとされる。それにより、こ れらの画素の底部電極52により保持された電荷は、これらの画素22へ伸びる ソース線26に接続された電荷増幅器30により感知することができる。したが って、ゲート線24を連続的にバイアスすることにより、放射線画像を行毎に生 成することができる。次に、1個の画素22を参照して、底部電極52により保 持された電荷を感知する方法について説明する。 ゲート線24にバイアスが加えられると、TFTスイッチ38はオン状態へ調 整される。TFTスイッチがオンとされると、ドレイン電極40はソース電極4 2に電気的に接続され、したがって、TFTスイッチ38を介して画素22のも う一つの行に関連するゲート線24に電気的に接続されている。この段階におい て、他方のゲート線24は接地され、したがって、低電位である。 これが生じると、ドレイン電極40により保持された電荷はTFTスイッチ3 8を介して接地されたゲート線24上へ放電される。これが生じると、ソース線 26を介して電荷増幅器30から引き出された底部電極52上の負電荷が放出さ れる。ソース線26上の電荷のこの変化は電荷増幅器30により感知される。底 部電極52上の電荷は放射線トランスジューサCSEの曝射に比例するため、電荷 増幅器30により感知される電荷の変化も放射線トランスジューサの曝射に比例 する。 次に、電荷増幅器30は放射線トランスジューサCSEの曝射を表す出力を発生 してアナログマルチプレクサ32へ運ぶ。 次に、図5を参照して、フラットパネル検出器において放射線画像形成に使用 する画素のもう一つの実施例を一般的に参照番号122で示す。TFTスイッチ 38のソース電極142がゲート線124ではなく第2のソース線126’に接 続されている点を除けば、画素122は前の実施例に示すものと非常に似ている 。この実施例では、画素122に関連するソース線126,126’は平衡電荷 増幅器130に接続されている。各画素が2本のソース線を有するため、1本の ソース線126により寄与されるノイズは他方のソース線126’により寄与さ れるノイズと相殺されて、ノイズの全体的な影響が低減される。また、2本のソ ース線を使用することにより奇数調波の影響が低減されるだけでなく、TFTス イッチ138により発生される偶数調波の影響を低減するのにも役立つ。 画素22の動作中に、フラットパネル検出器が曝射されて底部電極が充電され た後で、ゲート線124にバイアスが加えられると、ドレイン電極140により 保持されている電荷はTFTスイッチ138を介してソース線126’上へ放電 され、そこで電荷増幅器130により感知される。同時に、底部電極52上の電 荷は放出される。それによるソース線126上の電荷の変化も電荷増幅器130 により感知される。平衡電荷増幅器130はソース線126,126’からの入 力を検出して、画素122の曝射に比例する出力電圧を発生する。 図6に被写体202の放射像を撮像するX線画像形成システム200を示す。 X線画像形成システム200は放射源204およびフラットパネル検出器206 を含んでいる。フラットパネル検出器は第2図および第5図に示す画素を含むこ とができる。図からお判りのように、被写体のX線画像を撮像する時は、被写体 202は放射線源204とフラットパネル検出器206との間に配置されてX線 に曝射される。被写体204を通過するX線放射はフラットパネル検出器206 に接触して、前記したように被写体を撮像することができる。 当業者にはお判りのように、本発明ではTFTスイッチを介して電荷増幅器へ 電荷を放電することなく、画素電極により蓄積された電荷を感知することができ る。また、各画素に2本のソース線を使用すると、電子ノイズが低減される。画 素のさまざまな構成要素を形成する特定の材料を参照してきたが、当業者ならば 他の適切な材料も使用できることがお判りであろう。また、当業者ならば請求の 範囲に明示された範囲を逸脱することなく、本発明にさまざまな変更および修正 を施すことができるものと思われる。BACKGROUND OF THE INVENTION pixel TECHNICAL FIELD The present invention is radiographic imaging flat panel detector and used therein relates to an image forming system, in particular, relates to pixels used radiographic imaging flat panel detector and there. BACKGROUND ART Flat panel detectors for use in X-ray radiation imaging systems are known. Examples of these pixel sensor arrays are described in U.S. Patent Nos. 5,184,018 and 5,381,014. One such type of flat panel detector includes a thick amorphous selenium film (a-Se) on a two-dimensional TFT switch array. The TFT switches are arranged in rows and columns to form a two-dimensional imaging system. Gate lines interconnect the TFT switches in each row, and source lines interconnect the TFT switches in each column. A selenium thick film is deposited directly on top of the TFT switch array, and a top electrode is deposited on the selenium film. When X-rays are incident on the selenium film and the top electrode is biased at a high voltage, the electron hole pairs are separated by the electric field across the selenium film. The holes driven by the electric field move toward the pixel electrode (ie, the drain electrode of the TFT switch) and are accumulated. As a result, the charges are retained by the pixel electrodes and can be used to generate an X-ray image. The charge held by the pixel electrode can be read by applying a pulse to each gate line. When the gate line receives the pulse, the TFT switch in the row is turned on, and the signal charge on the pixel electrode can be discharged onto the source line via the TFT switch. A charge amplifier connected to the source line senses the charge and provides an output voltage signal that is proportional to the charge and thus proportional to the exposure on the selenium film. Although this pixel design is satisfactory, alternative designs are continuously being sought. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a new radiation imaging flat panel detector and pixels for use therein. DISCLOSURE OF THE INVENTION In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a pixel for a radiation imaging flat panel detector, which stores a radiation transducer exposed to incident radiation and a positive charge proportional to the radiation transducer exposure. A pixel electrode on one surface of the radiation transducer; and a second electrode separated from the pixel electrode by a dielectric and connected to a source line, the second electrode forming a storage capacitor with the pixel, and storing by the pixel electrode. A second electrode for generating a negative charge substantially equal to the magnitude of the positive charge to be applied, and a semiconductor switch connected between the pixel electrode and a low potential terminal, wherein the pixel electrode is connected to a gate signal in response to a gate signal. The pixel electrode is electrically connected to a low potential terminal to discharge the pixel electrode thereon, and the bottom electrode is connected to the source line when the pixel electrode discharges. A semiconductor switch that emits the negative charge so that the charge can be detected. According to another aspect of the invention, there is provided a flat panel detector for radiation imaging, comprising: a radiation transducer comprising a radiation conversion layer and electrodes on one side thereof; and a matrix arranged on the other side of the radiation conversion layer. A plurality of source lines capable of sensing the charge stored thereon by the pixels, each source line connecting one pixel of a separate row or column of the array. A plurality of gate lines to which a gate signal is supplied so as to be able to sense the accumulated charge, each of the plurality of gate lines connecting the other pixel of the individual row or column of the array. Wherein each of the pixels is positive if the radiation transducer is exposed when the electrode is biased, resulting in a hole drift in the radiation conversion layer. A pixel electrode for accumulating electric charges, and a second electrode separated from the pixel electrode by a dielectric and connected to one of the source lines, wherein the pixel and the second electrode constitute a storage capacitor. Wherein the second electrode is a second electrode that generates a negative charge substantially equal to the magnitude of the positive charge stored by the pixel electrode, and a semiconductor switch connected between the pixel electrode and a low potential terminal. Responding to a gate signal, the semiconductor switch electrically connects the pixel electrode to the low potential terminal to discharge the pixel electrode thereon, and the bottom electrode is connected to the source line when the pixel electrode discharges. A semiconductor switch that emits the negative charge to detect the charge. In accordance with yet another aspect of the present invention, there is provided a flat panel detector for radiation imaging, comprising: a radiation transducer including a radiation conversion layer and an electrode on one surface thereof; and a matrix arrangement on the other surface of the radiation conversion layer. A pixel array formed on a common substrate and sensing the charge formed on the substrate and accumulated thereon by the pixels, each one of one of the individual rows or columns of the array. A plurality of source lines connecting the pixels, and formed on the substrate to which the gate signal is supplied so that the stored charge can be detected, each of which is the other of the individual rows or columns of the array. A plurality of gate lines connecting the pixels, wherein each of the pixels is in the radiation conversion layer when the radiation transducer is exposed when the electrodes are biased. A drain electrode forming a pixel electrode that accumulates positive charges as a result of a hole drift; and a bottom electrode that is separated from the pixel electrode by a dielectric gate insulating layer and connected to one of the source lines, And the bottom electrode constitutes a storage capacitor, the second electrode comprises a bottom electrode generating a negative charge substantially equal to the magnitude of the positive charge stored by the pixel electrode, and a source electrode connected to the low potential terminal. Wherein the thin film transistor switch electrically connects the pixel electrode to the low potential terminal in response to a gate signal to discharge the pixel electrode thereon, and the bottom electrode has the pixel electrode. When discharging, the negative charge on the source line is released to detect the charge. According to yet another aspect of the present invention, there is provided a radiation imaging system including a radiation source and a flat panel detector, the flat panel detector comprising: a radiation transducer including a radiation conversion layer and electrodes on one side thereof; A pixel array arranged in a matrix on the other surface of the radiation conversion layer, and a plurality of source lines capable of sensing charges stored thereon by the pixels, each of which is a separate row of the array; Alternatively, a plurality of source lines connecting one pixel of a column, and a plurality of gate lines supplied with a gate signal so as to be able to sense accumulated charge, each connecting the other pixel of the row or column of the array. A charge amplifier array, each connected to one of the source lines to detect charge thereon, and a gate signal to the gate line continuously A gate driver that can supply and detect the charge accumulated by the pixel on a row-by-row basis, wherein each pixel is configured to receive the radiation conversion when the radiation transducer is exposed when the electrode is biased. A pixel electrode that accumulates positive charges as a result of hole drift in the layer; and a second electrode that is separated from the pixel electrode by a dielectric and connected to one of the source lines. A second electrode that forms a capacitor and generates a negative charge substantially equal to the magnitude of the positive charge stored by the pixel electrode, and is connected between the pixel electrode and a low potential terminal, A pixel electrode is electrically connected to the low potential terminal to discharge the pixel electrode thereon, and the bottom electrode releases the negative charge on the source line when the pixel electrode discharges. And a semiconductor switch to be able to detect the charge by the charge amplifier. The present invention provides a relatively simple circuit design with minimal hardware components that detects the radiation transducer exposure and avoids the need to discharge the capacitive transducer through a transistor to a charge amplifier. . Further, when two source lines are used for each pixel, the influence of noise on the source lines is significantly reduced. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein FIG. 1 is a schematic diagram of a flat panel detector for radiation image formation according to the present invention, 2 is an equivalent circuit diagram of a pixel forming part of the flat panel detector of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of a pixel forming part of the flat panel detector of FIG. 1, and FIG. 4 is a pixel of FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of another embodiment of the pixel of the radiation image forming flat panel detector, and FIG. 6 is a schematic diagram of a radiation image forming system incorporating the flat panel detector. FIG. With reference to the embodiment FIG. 1, indicated generally by the reference numeral 20 to the flat panel detector for radiation imaging. The flat panel detector includes a plurality of pixels 22 arranged in a matrix. Gate lines 24 made of chromium interconnect the pixels 22 in each row, and source lines 26 interconnect the pixels 22 in each column. The gate line 24 is connected to a gate driver circuit 28 that continuously supplies a pulse to the gate line 24 in response to an input from the control circuit 29. Source line 26 is connected to charge amplifier 30, which is in turn connected to analog multiplexer 32. The analog multiplexer provides an image output that can be digitized to produce a digitized radiation image in response to input from control circuit 29. FIG. 2 shows one equalizing circuit of the pixel 22. As can be seen, the pixel includes a radiating transducer C SE connected to node C and a high potential voltage source 74 of the order of 3 kV. The storage capacitor CST is connected not only to the source line 26 but also to the node C. The drain electrode 40 of the thin film transistor ("TFT") switch 38 is also connected to node C and defines the pixel electrode of the pixel 22. The source electrode 42 of the TFT switch 38 is connected to one gate line 24, and the gate electrode of the TFT switch 38 is connected to the other gate line 24. Referring to FIGS. 3 and 4, one of the pixels 22 formed in accordance with the present invention is shown in detail. A bottom electrode 52 is formed on the glass substrate 50 together with the source line 26 and is electrically connected to the source line 26. A dielectric layer 53 is overlaid on the source line 26, the bottom electrode 52 and the substrate 50. Gate line 24 is deposited on dielectric layer 53 and is formed of chromium. A gate insulating layer 54 made of SiO 2 or SiNx is superimposed on the gate line 24 and the dielectric layer 53. On the gate insulating layer 52 on the gate line 24, a semiconductor material layer formed of cadmium selenide (CdSe) that defines the channel 56 of the TFT switch 38 is deposited. The drain and source electrodes 40 and 42 of the TFT switch 38 are in contact with the channel 56, respectively. A passivation layer 58 made of SiO 2 or Si covers a portion of the channel 56 that is not covered with the drain and source electrodes. On the TFT switch array is a radiation transducer CSE. The radiation transducer is in the form of a selenium (Se) radiation conversion layer 70 approximately 300 μm to 500 μm thick. The top electrode 72 is formed of In, Al, or Au on the radiation conversion layer. The top electrode 72 is connected to a high potential voltage source 74 to provide the necessary bias for the radiating transducer CSE. Top electrode 72 and drain electrode 40 form the electrodes of radiation transducer CSE, and drain electrode 40 and bottom electrode 52 form the electrodes of storage capacitor CST. Although only one pixel 22 is shown, each pixel 22 in the array is the same and the pixels are simultaneously formed on the substrate 50 by depositing the appropriate layers on the substrate and etching them as necessary. I hope you understand that. In operation, the electrode 72 is biased to a high potential by the voltage source 74 and the flat panel detector 20 is exposed, creating an electric field in the radiation conversion layer 70, which causes electrons to move toward the top electrode 72 and holes to drain. That is, it moves toward the pixel electrode 40. The majority of holes drift to the drain electrode where positive charges are stored. While the flat panel detector 20 is exposed, the gate line 24 is adapted to substantially keep the TFT switch 38 off. When the drain electrode 40 stores positive charges and the TFT switch is turned off, negative charges are drawn from the charge amplifier 30 to the bottom electrode 52 via the source line 26, and are transferred to the electrodes 40 and 52 constituting the storage capacitor CST. An equal amount of opposite charge is allowed to appear. If an image is desired to be generated after the flat panel detector 20 has been exposed, a gate driver 28 applies a continuous bias to each gate line 24 in response to an input from a control circuit 29. When a bias is applied to the gate line 24, all the TFT switches 38 connected to the gate line are turned on. Thereby, the charge held by the bottom electrodes 52 of these pixels can be sensed by the charge amplifier 30 connected to the source line 26 extending to these pixels 22. Therefore, by continuously biasing the gate lines 24, a radiation image can be generated for each row. Next, a method of sensing the charge held by the bottom electrode 52 with reference to one pixel 22 will be described. When a bias is applied to the gate line 24, the TFT switch 38 is adjusted to the ON state. When the TFT switch is turned on, the drain electrode 40 is electrically connected to the source electrode 42 and, therefore, is electrically connected to the gate line 24 associated with another row of the pixel 22 via the TFT switch 38. Have been. At this stage, the other gate line 24 is grounded and is therefore at a low potential. When this occurs, the charge held by the drain electrode 40 is discharged onto the grounded gate line 24 via the TFT switch 38. When this occurs, negative charges on the bottom electrode 52 drawn from the charge amplifier 30 via the source line 26 are released. This change in charge on source line 26 is sensed by charge amplifier 30. Since the charge on the bottom electrode 52 is proportional to the exposure of the radiation transducer CSE, the change in charge sensed by the charge amplifier 30 is also proportional to the exposure of the radiation transducer. Next, charge amplifier 30 generates an output representing the exposure of radiation transducer CSE and conveys it to analog multiplexer 32. Referring now to FIG. 5, another embodiment of a pixel used for radiation imaging in a flat panel detector is indicated generally by the reference numeral 122. The pixel 122 is very similar to that shown in the previous embodiment, except that the source electrode 142 of the TFT switch 38 is connected to the second source line 126 'instead of the gate line 124. In this embodiment, the source lines 126, 126 'associated with pixel 122 are connected to balanced charge amplifier 130. Because each pixel has two source lines, the noise contributed by one source line 126 cancels the noise contributed by the other source line 126 ', reducing the overall effect of the noise. . The use of two source lines not only reduces the effects of odd harmonics, but also helps to reduce the effects of even harmonics generated by the TFT switch 138. During operation of pixel 22, when a bias is applied to gate line 124 after the flat panel detector is exposed and the bottom electrode is charged, the charge held by drain electrode 140 is transferred through TFT switch 138. And discharged onto source line 126 ′ where it is sensed by charge amplifier 130. At the same time, the charge on the bottom electrode 52 is released. The change in charge on the source line 126 due to the change is also sensed by the charge amplifier 130. Balanced charge amplifier 130 detects inputs from source lines 126, 126 'and generates an output voltage proportional to the exposure of pixel 122. FIG. 6 shows an X-ray image forming system 200 that captures a radiation image of the subject 202. X-ray imaging system 200 includes a radiation source 204 and a flat panel detector 206. The flat panel detector may include the pixels shown in FIGS. 2 and 5. As can be seen from the figure, when capturing an X-ray image of the subject, the subject 202 is disposed between the radiation source 204 and the flat panel detector 206 and is exposed to X-rays. The X-ray radiation passing through the subject 204 contacts the flat panel detector 206 and can image the subject as described above. As will be appreciated by those skilled in the art, the present invention can sense the charge stored by the pixel electrode without discharging the charge to the charge amplifier via the TFT switch. When two source lines are used for each pixel, electronic noise is reduced. Although reference has been made to the specific materials forming the various components of the pixel, those skilled in the art will recognize that other suitable materials can be used. It is also contemplated that those skilled in the art may make various changes and modifications to the invention without departing from the scope specified in the claims.

【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年7月9日 【補正内容】 図3および図4を参照して、本発明に従って形成される画素22の一つを詳細 に示す。底部電極52がソース線26と共にガラス基板50上に形成されソース 線26に電気的に接続されている。誘電層53がソース線26、底部電極52お よび基板50に重畳されている。ゲート線24は誘電層53上に堆積されクロム により形成されている。SiO2もしくはSiNx により形成されたゲート絶縁 層54がゲート線24および誘電層53上に重畳されている。ゲート線24上の ゲート絶縁層54上にはTFTスイッチ38のチャネル56を画定するカドミウ ムセレナイド(CdSe)により形成された半導体材料層が堆積されている。チ ャネル56にはTFTスイッチ38のそれぞれドレインおよびソース電極40, 42が接触している。SiO2もしくはSiにより形成されたパシベーション層 58がチャネル56のドレインおよびソース電極で被覆されない部分を被覆して いる。 TFTスイッチアレイ上には放射トランスジューサCSEがある。放射トランス ジューサはおよそ300μmから500μm厚のセレン(Se)放射変換層70 の形状とされている。放射変換層上にIn,AlもしくはAuにより頂部電極7 2が形成されている。頂部電極72は高電位電圧源74に接続されていて放射ト ランスジューサCSEに必要なバイアスを与える。頂部電極72およびドレイン電 極40は放射トランスジューサCSEの電極を形成し、ドレイン電極40および底 部電極52は蓄積キャパシタCSTの電極を形成する。 1個の画素22しか図示されていないが、アレイ内の各画素22は同じであり 基板上に適切な層を堆積し必要に応じてそれらをエッチングすることにより画素 は基板50上に同時に形成されることをお判り願いたい。 動作において、電極72が電圧源74により高電位へバイアスされフラットパ ネル検出器20が曝射されて放射変換層70内に電界が生じ、それにより電子は 頂部電極72に向かって移動しホールはドレインすなわち画素電極40に向かっ て移動する。大多数のホールはドレイン電極へドリフトしそこに正電荷が蓄積さ れる。 フラットパネル検出器20が曝射されている間、ゲート線24は実質的にTF Tスイッチ38をオフ状態に維持するようにされる。ドレイン電極40が正電荷 【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年10月20日 【補正内容】請求の範囲 1. 放射線画像形成フラットパネル検出器用画素であって、 入射放射線に曝射される放射線トランスジューサと、 前記放射線トランスジューサの曝射に比例する正電荷を蓄積する前記放射線ト ランスジューサの一方の面上の画素電極と、 誘電体により前記画素電極から分離されてソース線に接続され、前記画素とで 蓄積キャパシタを構成し、前記画素電極により蓄積される正電荷の大きさに等し 負電荷を発生する第2の電極と、 前記画素電極と接地端子間に接続され、ゲート信号に応答して前記画素電極を 前記接地端子に電気的に接続してその上の前記画素電極を放電させ、前記第2の 電極は前記画素電極が放電する時に前記ソース線上の前記負電荷を放出して電荷 を検出できるようにする半導体スイッチと、 を有する、放射線画像形成フラットパネル検出器用画素。 2. 前記半導体スイッチは前記画素電極を構成するドレイン端子と、ゲート線 に接続されそこから受信される前記ゲート信号に応答するゲート端子と、前記 端子に接続されたソース端子とを有する薄膜トランジスタの形態である、請求 項1記載の画素。 3. さらに、前記ソース線に接続されて前記負電荷の放出を検出する電荷増幅 器を含む、請求項2記載の画素。 4. 前記接地端子が第2のソース線であり、前記第2のソース線が前記電荷増 幅器にも接続されている、請求項3記載の画素。 5. 放射線画像形成用フラットパネル検出器であって、 放射線変換層とその一面上の電極とを含む放射トランスジューサと、 前記放射線変換層の他方の面上に行と列とに配置された画素アレイと、 その上で前記画素により蓄積された電荷を感知することができ、各々が前記ア レイの個別の前記行もしくは列の一方の画素を接続する複数のソース線と、 蓄積された電荷を感知できるようにその上にゲート信号が連続して与えられ、 各々が前記アレイの個別の前記行もしくは列の他方の画素を接続する複数のゲー ト線とを含み、前記各画素は、前記放射線トランジューサが曝射され、前記電極 がバイアスされている時に、生じる前記放射線変換層内のホールドリフトにより 正電荷を蓄積する画素電極と、誘電体により前記画素電極から分離されて前記ソ ース線の1本に接続され、前記画素との間で蓄積キャパシタを構成し、前記画素 電極により蓄積される正電荷の大きさに等しい負電荷を発生する第2の電極と、 前記画素電極と接地端子間に接続され、ゲート信号に応答して前記画素電極を前 記接地端子に電気的に接続してその上の前記画素電極を放電させる半導体スイッ チとを有し、前記第2の電極は前記画素電極が放電する時に前記ソース線上の前 記負電荷を放出して電荷を検出できるようにする、放射線画像形成用フラットパ ネル検出器。 6.前記半導体スイッチは薄膜トランジスタの形態を有し、前記画素、ゲートお よびソース線は共通基板上に形成されている請求項5記載のフラットパネル検出 器。 7.前記低電位端子は異なる行の画素を相互接続するゲート線である、請求項6 記載のフラットパネル検出器。 8. さらに、各々が前記ソース線の1本に接続されてその上の電荷を検出する 電荷増幅器のアレイを含む、請求項6記載のフラットパネル検出器。 9. さらに、前記ゲート線へ連続的にゲート信号を供給して前記画素により蓄 積される電荷を行毎に検出できるようにするゲートドライバを含む、請求項7記 載のフラットパネル検出器。 10. 前記接地端子は前記画素に接続されている第2のソース線であり、前記 電荷は両ソース線を感知することにより検出される、請求項6記載のフラットパ ネル検出器。 11. さらに、各々が前記アレイの個別の行もしくは列の一方を相互接続する 両ソース線に接続されてその上の電荷を検出する電荷増幅器のアレイを含む、請 求項10記載のフラットパネル検出器。 12. 放射線源およびフラットパネル検出器を含む放射線画像形成システムで あって、前記フラットパネル検出器は、 放射線変換層とその一方の面上の電極とを含む放射線トランスジューサと、 前記放射線変換層の他方の面上に行と列とに配置された画素アレイと、 その上に前記画素により蓄積される電荷を感知することができ、各々が前記ア レイの個別の前記行もしくは列の一方の画素を接続し、蓄積された電荷を感知で きるようにゲート信号が供給され、各々が前記画素アレイの個別の前記行もしく は列の他方の画素を接続する複数のゲート線と、 各々が前記ソース線の1本に接続されてその上の電荷を検出する電荷増幅器の アレイと、 前記ゲート線へ連続的にゲート信号を供給して前記画素により蓄積される電荷 を行毎に検出できるようにするゲートドライバとを含み、前記各画素は、 前記放射トランスジューサが曝射され、前記電極がバイアスされているときに 生じる前記放射変換層内のホールドリフトにより正電荷を蓄積する画素電極と、 誘電体により前記画素電極から分離されて前記ソース線の1本に接続され、前 記画素との間で蓄積キャパシタを構成し、前記画素電極により蓄積される正電荷 の大きさに等しい負電荷を発生する第2の電極と、 前記画素電極と接地端子間に接続された半導体スイッチを有し、前記半導体ス イッチはゲート信号に応答して前記画素電極を前記接地端子に電気的に接続して その上の前記画素電極を放電させ、前記第2の電極は前記画素電極が放電する時 に前記ソース線上の前記負電荷を放出して前記電荷増幅器により電荷を検出でき るようにする、放射線画像形成システム。 【図3】 【図4】 [Procedural Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act [Date of Submission] July 9, 1997 [Content of Amendment] Referring to FIGS. 3 and 4, one of the pixels 22 formed according to the present invention will be described. Is shown in detail. A bottom electrode 52 is formed on the glass substrate 50 together with the source line 26 and is electrically connected to the source line 26. A dielectric layer 53 is overlaid on the source line 26, the bottom electrode 52 and the substrate 50. Gate line 24 is deposited on dielectric layer 53 and is formed of chromium. A gate insulating layer 54 made of SiO 2 or SiNx is superimposed on the gate line 24 and the dielectric layer 53. On the gate insulating layer 54 on the gate line 24, a semiconductor material layer formed of cadmium selenide (CdSe) that defines the channel 56 of the TFT switch 38 is deposited. The drain and source electrodes 40 and 42 of the TFT switch 38 are in contact with the channel 56, respectively. A passivation layer 58 made of SiO 2 or Si covers a portion of the channel 56 that is not covered with the drain and source electrodes. On the TFT switch array is a radiation transducer CSE. The radiation transducer is in the form of a selenium (Se) radiation conversion layer 70 approximately 300 μm to 500 μm thick. The top electrode 72 is formed of In, Al, or Au on the radiation conversion layer. The top electrode 72 is connected to a high potential voltage source 74 to provide the necessary bias for the radiating transducer CSE. Top electrode 72 and drain electrode 40 form the electrodes of radiation transducer CSE, and drain electrode 40 and bottom electrode 52 form the electrodes of storage capacitor CST. Although only one pixel 22 is shown, each pixel 22 in the array is the same and the pixels are simultaneously formed on the substrate 50 by depositing the appropriate layers on the substrate and etching them as necessary. I hope you understand that. In operation, the electrode 72 is biased to a high potential by the voltage source 74 and the flat panel detector 20 is exposed, creating an electric field in the radiation conversion layer 70, which causes electrons to move toward the top electrode 72 and holes to drain. That is, it moves toward the pixel electrode 40. The majority of holes drift to the drain electrode where positive charges are stored. While the flat panel detector 20 is exposed, the gate line 24 is adapted to substantially keep the TFT switch 38 off. The drain electrode 40 has a positive charge. [Procedure for Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act [Date of Submission] October 20, 1997 [Contents of Amendment] Claims 1. A radiation imaging flat panel detector pixel, comprising: a radiation transducer exposed to incident radiation; a pixel electrode on one surface of the radiation transducer that stores a positive charge proportional to the radiation transducer exposure; is connected to the source line is separated from the pixel electrode by a dielectric, the pixel constitute a storage capacitor with the second to generate a negative charge that is equal to the magnitude of the positive charge accumulated by said pixel electrode An electrode, connected between the pixel electrode and a ground terminal, in response to a gate signal, electrically connecting the pixel electrode to the ground terminal to discharge the pixel electrode thereon, and the second electrode A semiconductor switch that releases the negative charge on the source line when the pixel electrode discharges to detect the charge. Pixel for rat panel detector. 2. The semiconductor switch in the form of a thin film transistor having a drain terminal constituting said pixel electrode, a gate terminal responsive to the gate signal received therefrom is connected to the gate line, and a source terminal connected to the grounding terminal The pixel according to claim 1, wherein 3. The pixel according to claim 2, further comprising a charge amplifier connected to the source line to detect emission of the negative charge. 4. The pixel according to claim 3, wherein the ground terminal is a second source line, and the second source line is also connected to the charge amplifier. 5. A flat panel detector for forming a radiation image, comprising: a radiation transducer including a radiation conversion layer and an electrode on one surface thereof; and a pixel array arranged in rows and columns on the other surface of the radiation conversion layer. The charge accumulated by the pixels can then be sensed, a plurality of source lines each connecting one pixel of the individual row or column of the array, and the accumulated charge can be sensed. the gate signal is given continuously on, and a plurality of gate lines, each of which connects the other pixels of the individual of the row or column of the array, each pixel has the radiation Tran juicer is exposure When the electrode is biased, a pixel electrode that accumulates positive charges due to a hole drift in the radiation conversion layer that occurs, and is separated from the pixel electrode by a dielectric. Connected to one of the serial source lines constitute a storage capacitor between the pixel and a second electrode for generating a negative charge equal to the magnitude of the positive charge accumulated by said pixel electrode, the pixel electrode and connected between the ground terminal, and a semiconductor switch for discharging the pixel electrode thereon and electrically connecting the pixel electrode in response to a gate signal to the ground terminal, the second electrode A flat panel detector for radiation image formation, wherein the negative charge on the source line is released when the pixel electrode discharges to detect the charge. 6. The flat panel detector according to claim 5, wherein the semiconductor switch has a form of a thin film transistor, and the pixel, the gate, and the source line are formed on a common substrate. 7. The flat panel detector according to claim 7, wherein the low potential terminal is a gate line interconnecting pixels in different rows. 8. 7. The flat panel detector of claim 6, further comprising an array of charge amplifiers each connected to one of said source lines to detect a charge thereon. 9. The flat panel detector according to claim 7, further comprising a gate driver that continuously supplies a gate signal to the gate line so that charges accumulated by the pixels can be detected for each row. 10. The flat panel detector according to claim 6, wherein the ground terminal is a second source line connected to the pixel, and the electric charge is detected by sensing both the source lines. 11. 11. The flat panel detector of claim 10, further comprising an array of charge amplifiers each connected to both source lines interconnecting one of the individual rows or columns of the array to detect charge thereon. 12. A radiation imaging system comprising a radiation source and a flat panel detector, said flat panel detector comprising: a radiation transducer including a radiation conversion layer and an electrode on one surface thereof; and a second surface of the radiation conversion layer. A pixel array arranged in rows and columns above, and capable of sensing the charge stored by the pixels thereon, each connecting a pixel of one of the individual rows or columns of the array; A gate signal is supplied so as to be able to sense the accumulated charge, and a plurality of gate lines each connecting the other pixel of the individual row or column of the pixel array, and each being connected to one of the source lines An array of charge amplifiers for detecting the electric charges thereon, and a gate signal continuously supplied to the gate lines to detect the electric charges accumulated by the pixels for each row. A pixel electrode that accumulates positive charges due to hole drift in the radiation conversion layer that occurs when the radiation transducer is exposed and the electrode is biased; the is separated from the pixel electrode is connected to one of said source lines, constitute a storage capacitor between the pixel, generating an equal have negative charge on the magnitude of the positive charge accumulated by said pixel electrode by A second electrode, and a semiconductor switch connected between the pixel electrode and a ground terminal, wherein the semiconductor switch electrically connects the pixel electrode to the ground terminal in response to a gate signal. The second electrode discharges the negative charge on the source line when the pixel electrode discharges so that the charge can be detected by the charge amplifier. Radiation imaging system. FIG. 3 FIG. 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1. 放射線画像形成フラットパネル検出器用画素であって、 入射放射線に曝射される放射トランスジューサと、 前記放射線トランスジューサの曝射に比例する正電荷を蓄積する前記放射線ト ランスジューサ一方の面上の画素電極と、 誘電体により前記画素電極から分離されてソース線に接続され、前記画素とで 蓄積キャパシタを構成し、前記画素電極により蓄積される正電荷の大きさにほぼ 等しい負電荷を発生する第2の電極と、 前記画素電極と低電位端子間に接続され、ゲート信号に応答して前記画素電極 を前記低電位端子に電気的に接続してその上の前記画素電極を放電させ、前記底 部電極は前記画素電極が放電する時に前記ソース線上の前記負電荷を放出して電 荷を検出できるようにする半導体スイッチと、 を有する、放射像形成フラットパネル検出器用画素。 2. 前記半導体スイッチは前記画素電極を構成するドレイン端子と、ゲート線 に接続されそこから受信される前記ゲート信号に応答するゲート端子と、前記低 電位端子に接続されたソース端子とを有する薄膜トランジスタの形態である、請 求項1記載の画素。 3. さらに、前記ソース線に接続されて前記負電荷の放出を検出する電荷増幅 器を含む、請求項2記載の画素。 4. 前記低電位端子が第2のソース線であり、前記第2のソース線が前記電荷 増幅器にも接続されている、請求項3記載の画素。 5. 放射線画像形成用フラットパネル検出器であって、 放射線変換層とその一面上の電極とを含む放射トランスジューサと、 前記放射線変換層の他方の面上に行と列とに配置された画素アレイと、 その上で前記画素により蓄積された電荷を感知することができ、各々が前記ア レイの個別の前記行もしくは列の一方の画素を接続する複数のソース線と、 蓄積された電荷を感知できるようにその上にゲート信号が与えられ、各々が前 記アレイの個別の前記行もしくは列の他方の画素を接続する複数のゲート線とを 含み、前記各画素は、前記放射線トランジューサが曝射され、前記電極がバイア スされている時に、生じる前記放射線変換層内のホールドリフトにより正電荷を 蓄積する画素電極と、誘電体により前記画素電極から分離されて前記ソース線の 1本に接続され、前記画素とで蓄積キャパシタを構成し、前記画素電極により蓄 積される正電荷の大きさにほぼ等しい負電荷を発生する第2の電極と、前記画素 電極と低電位端子間に接続され、ゲート信号に応答して前記画素電極を前記低電 位端子に電気的に接続してその上の前記画素電極を放電させる半導体スイッチと を有し、前記底部電極は前記画素電極が放電する時に前記ソース線上の前記負電 荷を放出して電荷を検出できるようにする、放射線画像形成用フラットパネル検 出器。 6.前記半導体スイッチは薄膜トランジスタの形態を有し、前記画素、ゲートお よびソース線は共通基板上に形成されている請求項5記載のフラットパネル検出 器。 7.前記低電位端子は異なる行の画素を相互接続するゲート線である、請求項6 記載のフラットパネル検出器。 8. さらに、各々が前記ソース線の1本に接続されてその上の電荷を検出する 電荷増幅器のアレイを含む、請求項6記載のフラットパネル検出器。 9. さらに、前記ゲート線へ連続的にゲート信号を供給して前記画素により蓄 積される電荷を行毎に検出できるようにするゲートドライバを含む、請求項7記 載のフラットパネル検出器。 10. 前記低電位端子は前記画素に接続されている第2のソース線であり、前 記電荷は両ソース線を感知することにより検出される、請求項6記載のフラット パネル検出器。 11. さらに、各々が前記アレイの個別の行もしくは列の一方を相互接続する 両ソース線に接続されてその上の電荷を検出する電荷増幅器のアレイを含む、請 求項10記載のフラットパネル検出器。 12. 放射線画像形成用フラットパネル検出器であって、 放射線変換層とその一方の面上の電極とを含む放射線トランスジューサと、 前記放射線変換層の他方の面上に行と列とに配置されて共通基板上に形成され た画素アレイと、 前記基板上に形成され、該基板上に前記画素により蓄積される電荷を感知する ことができ、各々が前記アレイの個別の前記行もしくは列の一方の画素を接続す る複数のソース線と、 蓄積された電荷を感知できるようにその上にゲート信号が供給される前記基板 上に形成され、各々が前記アレイの個別の前記行もしくは列の他方の画素を接続 する複数のゲート線とを含み、前記各画素は、 前記放射線トランスジューサが曝射され、前記電極がバイアスされていると生 じる前記放射線変換層内のホールドリフトにより正電荷を蓄積する画素電極を構 成するドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、 誘電ゲート絶縁層により前記画素電極から分離されて前記ソース線の1本に接 続され、前記画素との間で蓄積キャパシタを構成し、前記画素電極により蓄積さ れる正電荷の大きさにほぼ等しい負電荷を生じる底部電極と、 低電位端子に接続されたソース電極とを有し、前記薄膜トランジスタスイッチ はゲート信号に応答して前記画素電極を前記低電位端子に電気的に接続してその 上の前記画素電極を放電させ、前記底部電極は前記画素電極が放電する時に前記 ソース線上の前記負電荷を放出して電荷を検出できるようにする、放射線画像形 成用フラットパネル検出器。 13. 前記低電位端子が異なる行の画素を相互接続するゲート線である、請求 項12記載のフラットパネル検出器。 14. さらに、各々が前記ソース線の1本に接続されてその上の電荷を検出す る電荷増幅器のアレイを含む、請求項12記載のフラットパネル検出器。 15. さらに、前記ゲート線へ連続的にゲート信号を供給して前記画素により 蓄積される電荷を行毎に検出できるようにするゲートドライバを含む、請求項1 4記載のフラットパネル検出器。 16. 前記低電位端子が前記画素に接続される第2のソース線であり、前記電 荷は両ソース線を感知することにより検出される、請求項6記載のフラットパネ ル検出器。 17. さらに、各々が前記アレイの個別の行もしくは列の一方を相互接続する 両ソース線に接続されてその上の電荷を検出する電荷増幅器のアレイを含む、請 求項16記載のフラットパネル検出器。 18. 放射線源およびフラットパネル検出器を含む放射線画像形成システムで あって、前記フラットパネル検出器は、 放射線変換層とその一方の面上の電極とを含む放射線トランスジューサと、 前記放射線変換層の他方の面上に行と列とに配置された画素アレイと、 その上に前記画素により蓄積される電荷を感知することができ、各々が前記ア レイの個別の前記行もしくは列の一方の画素を接続し、蓄積された電荷を感知で きるようにゲート信号が供給され、各々が前記画素アレイの個別の前記行もしく は列の他方の画素を接続する複数のゲート線と、 各々が前記ソース線の1本に接続されてその上の電荷を検出する電荷増幅器の アレイと、 前記ゲート線へ連続的にゲート信号を供給して前記画素により蓄積される電荷 を行毎に検出できるようにするゲートドライバと、を含み、前記各画素は、 前記放射トランスジューサが曝射され、前記電極がバイアスされているときに 生じる前記放射変換層内のホールドリフトにより正電荷を蓄積する画素電極と、 誘電体により前記画素電極から分離されて前記ソース線の1本に接続され、前 記画素との間で蓄積キャパシタを構成し、前記画素電極により蓄積される正電荷 の大きさにほぼ等しい負電荷を発生する第2の電極と、 前記画素電極と低電位端子間に接続された半導体スイッチを有し、前記半導体 スイッチはゲート信号に応答して前記画素電極を前記低電位端子に電気的に接続 してその上の前記画素電極を放電させ、前記底部電極は前記画素電極が放電する 時に前記ソース線上の前記負電荷を放出して前記電荷増幅器により電荷を検出で きるようにする、放射線画像形成システム。[Claims] 1. A pixel for a radiation imaging flat panel detector,   A radiation transducer exposed to incident radiation;   The radiation transducer accumulating a positive charge proportional to the radiation transducer exposure; A pixel electrode on one side of the transducer;   It is separated from the pixel electrode by a dielectric, connected to a source line, and communicates with the pixel. Forming a storage capacitor, wherein the magnitude of the positive charge stored by the pixel electrode is substantially A second electrode generating an equal negative charge;   The pixel electrode connected between the pixel electrode and a low potential terminal, Is electrically connected to the low potential terminal to discharge the pixel electrode thereon, The sub-electrode discharges the negative charge on the source line when the pixel electrode discharges, and A semiconductor switch for detecting a load; A pixel for a radiation image forming flat panel detector, comprising: 2. The semiconductor switch includes a drain terminal forming the pixel electrode, and a gate line. A gate terminal responsive to said gate signal connected thereto and received therefrom; A thin film transistor having a source terminal connected to a potential terminal; The pixel according to claim 1. 3. Further, a charge amplifier connected to the source line for detecting the emission of the negative charge 3. The pixel according to claim 2, comprising a vessel. 4. The low potential terminal is a second source line, and the second source line is the charge source. 4. The pixel according to claim 3, wherein the pixel is also connected to an amplifier. 5. A flat panel detector for forming a radiation image,   A radiation transducer comprising a radiation conversion layer and an electrode on one side thereof;   A pixel array arranged in rows and columns on the other surface of the radiation conversion layer,   The charge accumulated by the pixels can then be sensed, each of which is A plurality of source lines connecting one pixel of each said row or column of the ray;   A gate signal is provided thereon so that the accumulated charge can be sensed, A plurality of gate lines connecting the other pixels of the individual rows or columns of the array. Wherein each said pixel is exposed to said radiation transducer and said electrode is a via. Positive charge due to the resulting hole drift in the radiation conversion layer The pixel electrode to be accumulated and the source line separated from the pixel electrode by a dielectric. Connected to a single pixel, constitutes a storage capacitor with the pixel, and stores the image with the pixel electrode. A second electrode for generating a negative charge substantially equal to the magnitude of the positive charge to be accumulated; The pixel electrode is connected between an electrode and a low potential terminal, and the pixel electrode is connected to the low potential A semiconductor switch electrically connected to the ground terminal to discharge the pixel electrode thereon. Wherein the bottom electrode is connected to the negative electrode on the source line when the pixel electrode discharges. A flat panel detector for radiographic imaging that releases charges and detects charges. Dispenser. 6. The semiconductor switch has a form of a thin film transistor, and includes the pixel, the gate and the gate. 6. The flat panel detection according to claim 5, wherein the source line and the source line are formed on a common substrate. vessel. 7. 7. The low potential terminal is a gate line interconnecting pixels in different rows. The flat panel detector as described. 8. Further, each is connected to one of the source lines to detect a charge thereon. 7. The flat panel detector of claim 6, comprising an array of charge amplifiers. 9. Further, a gate signal is continuously supplied to the gate line and stored by the pixel. 8. A gate driver comprising: a gate driver for detecting a charge to be accumulated row by row. On-board flat panel detector. 10. The low potential terminal is a second source line connected to the pixel, 7. The flat plate according to claim 6, wherein said charge is detected by sensing both source lines. Panel detector. 11. Further, each interconnects one of the individual rows or columns of the array A contractor that includes an array of charge amplifiers connected to both source lines to detect charge thereon. A flat panel detector according to claim 10. 12. A flat panel detector for forming a radiation image,   A radiation transducer comprising a radiation conversion layer and an electrode on one side thereof;   Formed on a common substrate, arranged in rows and columns on the other surface of the radiation conversion layer Pixel array,   Sensing charge formed on the substrate and accumulated by the pixels on the substrate Each of which connects a pixel in one of the individual rows or columns of the array. Multiple source lines,   The substrate on which a gate signal is supplied so as to be able to sense the accumulated charge Formed on each, each connecting the other pixel of the individual row or column of the array Each of the pixels,   When the radiation transducer is exposed and the electrodes are biased, A pixel electrode that accumulates positive charges due to hole drift in the radiation conversion layer. A thin film transistor having a drain electrode to be formed;   It is separated from the pixel electrode by a dielectric gate insulating layer and contacts one of the source lines. To form a storage capacitor with the pixel and store the storage capacitor with the pixel electrode. A bottom electrode that produces a negative charge approximately equal to the magnitude of the positive charge   A source electrode connected to a low potential terminal; Electrically connects the pixel electrode to the low potential terminal in response to a gate signal. Discharging the pixel electrode on the top, the bottom electrode said when the pixel electrode discharges A radiographic image form that releases the negative charge on the source line so that the charge can be detected Flat panel detector for commercial use. 13. The low potential terminal is a gate line interconnecting pixels in different rows. Item 13. A flat panel detector according to item 12. 14. Further, each is connected to one of the source lines to detect a charge thereon. 13. The flat panel detector of claim 12, comprising an array of charge amplifiers. 15. Further, a gate signal is continuously supplied to the gate line, and 2. A gate driver comprising: a gate driver configured to detect stored charges on a row-by-row basis. 4. The flat panel detector according to 4. 16. The low-potential terminal is a second source line connected to the pixel; 7. The flat panel according to claim 6, wherein the load is detected by sensing both source lines. Detector. 17. Further, each interconnects one of the individual rows or columns of the array A contractor that includes an array of charge amplifiers connected to both source lines to detect charge thereon. A flat panel detector according to claim 16. 18. In radiation imaging systems including radiation sources and flat panel detectors And the flat panel detector includes:   A radiation transducer comprising a radiation conversion layer and an electrode on one side thereof;   A pixel array arranged in rows and columns on the other surface of the radiation conversion layer,   The charge stored by the pixel thereon can be sensed, each of which is Connect one pixel of each said row or column of a ray and sense the accumulated charge Gate signals are supplied to each of the individual rows or rows of the pixel array. Is a plurality of gate lines connecting the other pixels of the column,   Charge amplifiers each connected to one of the source lines to detect the charge thereon An array,   Charge stored in the pixel by continuously supplying a gate signal to the gate line And a gate driver that can detect for each row.   When the radiating transducer is exposed and the electrodes are biased A pixel electrode that accumulates positive charges due to the resulting hole drift in the radiation conversion layer;   Separated from the pixel electrode by a dielectric and connected to one of the source lines; A storage capacitor is formed between the pixel and the pixel, and a positive charge stored by the pixel electrode A second electrode that generates a negative charge approximately equal to the magnitude of   A semiconductor switch connected between the pixel electrode and a low potential terminal; A switch electrically connects the pixel electrode to the low potential terminal in response to a gate signal And discharges the pixel electrode thereon, and the bottom electrode discharges the pixel electrode Sometimes the negative charge on the source line is released and the charge is detected by the charge amplifier. Radiation imaging system.
JP9-507034A 1995-07-31 Flat panel detector for radiation image formation and pixels used therein Pending JPH11510313A (en)

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