(57)【要約】【課題】サイズを抑えつつ、放射線画像の画質の低下を抑制した放射線検出器を提供する。【解決手段】絶縁性基板102の他方の面102Bの少なくともバイアス電極140の端部140Aの裏側周辺に対応して導電性部材によりなる導電層160が設ける。【選択図】図５
2010210590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状に形成され、少なくとも一方の面が絶縁性とされた基板と、
前記基板の前記一方の面に設けられ、電荷を収集する複数の収集電極と、
前記複数の収集電極の上層に形成され、放射線が照射された際に電荷を発生する半導体層と、
前記半導体層の上層に形成され、前記半導体層に当該半導体層に発生した電荷のうち検出対象とする極性の電荷を前記収集電極側へ移動させる電界を発生させるバイアス電圧を印加するバイアス電極と、
少なくとも前記バイアス電極の端部周辺に対応する前記基板の他方の面に設けられた導電性部材よりなる導電層と、
を備えた放射線検出器。
【請求項２】
前記導電層を、前記バイアス電極の端部から前記半導体層の端部に対応する前記基板の他方の面の領域を覆うように設けた
請求項１記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記導電層を、前記基板の他方の面の全面に設けた
請求項１項記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記導電層を、当該導電層の電圧レベルを所定電圧レベルに保つ電位保持手段に接続した
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記電位保持手段を、グランドに接続されたグランド配線とし、
前記所定電圧レベルを、グランドレベルとした
請求項４記載の放射線検出器。
【請求項６】
前記基板及び前記導電層が、光透過性を有する
請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線検出器。
【請求項７】
前記導電層を、前記基板の側面にさらに設けた
請求項１〜請求項６の何れか１項記載の放射線検出器。
【請求項８】
前記放射線検出器を、乳房の放射線撮影を行なうマンモグラフィ用とした
請求項１〜請求項７の何れか１項記載の放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用のＸ線撮影装置などに用いられる放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化されている。この放射線検出器は、従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。
【０００３】
この放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式や、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで光に変換し、変換した光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。
【０００４】
放射線検出器では、絶縁性基板上に形成された半導体層の一方の面にバイアス電圧を印加するバイアス電極を設けると共に、半導体層の他方の面に電荷を収集する収集電極を多数設け、バイアス電極にバイアス電圧を印加して半導体層に電界を発生させ、半導体層に発生した電荷を収集電極で収集して放射線画像を示す情報として読み出している。
【０００５】
ところで、バイアス電極にバイアス電圧を印加して発生した電界によって絶縁性基板にも静電容量（いわゆる寄生容量）が発生して電荷が発生する。この絶縁性基板に発生する電荷は、温度、湿度をはじめとする周囲の環境やバイアス電圧、電圧が印加される印加時間等によって変化し、この電荷によって収集電極との間に発生する静電容量が変化し、電荷の読み出しに影響を与えてしまう。特に、絶縁性基板の半導体層中央付近は、バイアス電極に対向して収集電極が多数配置されているため発生する電荷量が少なく画像への影響が小さいが、絶縁性基板の半導体層端部は、バイアス電極に対向する収集電極が少なく、また半導体層端部で電界の回り込みも発生するため発生する電荷量が多く、画像への影響が大きい。
【０００６】
この静電容量の変化による画像への影響を抑制する技術として、特許文献１には、バイアス電極の上部（半導体層と反対側）に非導電性材料のシールド部材を設けて、バイアス電極と放射線検出器を保護する上部筐体との間の静電容量の変化を防止する技術が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、半導体層の周辺部で、収集電極により収集された電荷信号が流れる信号線と半導体層との間にガード電極を設けて、容量結合によって信号配線に発生するノイズを防止する技術が開示されている。この特許文献２の技術では、半導体層と信号配線との容量結合を防止するため、ガード電極を基板の半導体層側である信号線と半導体層との間に形成する必要がある。
【０００８】
さらに、特許文献３には、半導体層の周辺部にダミー電極を設けて、周辺部からの高電圧が収集電極に印加されることによる絶縁破壊の発生を防止する技術が開示されている。この特許文献３の技術では、周辺部からの高電圧が収集電極に印加されることを防止するため、ダミー電極を収集電極の周囲（基板の半導体層側）に形成する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３８１８２７１号
【特許文献２】特開２００１−５３３２７号公報
【特許文献３】特開第３３１１２７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、絶縁性基板との間の静電容量の変化による画質の低下を抑えることができない。
【００１１】
また、特許文献２、３のように、半導体層の周辺部で信号線と半導体層との間にガード電極を設けたり、半導体層の周辺部にダミー電極を設けて静電容量の変化を防止する構成が考えられる。しかしながら、基板の半導体層側に電極を配置する場合、収集電極との間での放電を防止するために周辺部の収集電極の外側に一定以上離して配置する必要があり、放射線検出器のサイズが大きくなる。
【００１２】
本発明は、上記事実を考慮し、サイズを抑えつつ、放射線画像の画質の低下を抑制した放射線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１に係る放射線検出器は、平板状に形成され、少なくとも一方の面が絶縁性とされた基板と、前記基板の前記一方の面に設けられ、電荷を収集する複数の収集電極と、前記複数の収集電極の上層に形成され、放射線が照射された際に電荷を発生する半導体層と、前記半導体層の上層に形成され、前記半導体層に当該半導体層に発生した電荷のうち検出対象とする極性の電荷を前記収集電極側へ移動させる電界を発生させるバイアス電圧を印加するバイアス電極と、少なくとも前記バイアス電極の端部周辺に対応する前記基板の他方の面に設けられた導電性部材よりなる導電層と、を備えている。
【００１４】
本発明によれば、平板状に形成され、少なくとも一方の面が絶縁性とされた基板の一方の面に、電荷を収集する複数の収集電極が形成されている。この複数の収集電極の上層には、放射線が照射された際に電荷を発生する半導体層が形成されている。さらに半導体層の上層には、半導体層に当該半導体層に発生した電荷のうち検出対象とする極性の電荷を収集電極側へ移動させる電界を発生させるバイアス電圧を印加するバイアス電極が形成されている。
【００１５】
また、本発明によれば、少なくともバイアス電極の端部周辺に対応する基板の他方の面に導電性部材よりなる導電層が設けられている。
【００１６】
このように、本発明によれば、少なくともバイアス電極の端部周辺に対応する基板の他方の面に導電性部材よりなる導電層を設けることにより、バイアス電極にバイアス電圧を印加して発生した電界によって絶縁性基板に発生する電荷が偏在せず導電層内で均一なり、静電容量の変化が抑えられるため、放射線画像の画質の低下を抑制することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、基板の他方の面に導電層が設けることにより、収集電極の近くに導電層を配置できるため、放射線検出器のサイズが大きくなることを抑えることができる。
【００１８】
なお、請求項１記載の発明は、請求項２に記載の発明のように、前記導電層を、前記バイアス電極の端部から前記半導体層の端部に対応する前記基板の他方の面の領域を覆うように設けてもよい。
【００１９】
また、請求項１記載の発明は、請求項３に記載の発明のように、前記導電層を、前記基板の他方の面の全面に設けてもよい。
【００２０】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記導電層を、当該導電層の電圧レベルを所定電圧レベルに保つ電位保持手段に接続してもよい。
【００２１】
この請求項４記載の発明は、請求項５に記載の発明のように、前記電位保持手段を、グランドに接続されたグランド配線とし、前記所定電圧レベルを、グランドレベルとしてもよい。
【００２２】
また、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記基板及び前記導電層が、光透過性を有することが好ましい。
【００２３】
また、本発明は、請求項７に記載の発明のように、前記導電層を、前記基板の側面にさらに設けてもよい。
【００２４】
さらに、本発明は、請求項８に記載の発明のように、前記放射線検出器を、乳房の放射線撮影を行なうマンモグラフィ用とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、上記構成としたので、サイズを抑えつつ、放射線画像の画質の低下を抑制することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施の形態に係る放射線検出器の構成を示す構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る絶縁基板の概略構成を示す概略図である。
【図３】第１の実施の形態に係る絶縁基板の検出エリアにおける断面構造を示す断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る放射線検出器の層構成を模式的に示した概略断面図である。
【図５】第１の実施の形態に係る絶縁基板の端部の構成を示す断面図である。
【図６】実施の形態に係る絶縁性基板に電荷が発生する様子を示す概略図である。
【図７】第２の実施の形態に係る放射線検出器の全体構成を示す概略断面図である。
【図８】第２の実施の形態に係る放射線検出器の要部構成を示す構成図である。
【図９】第２の実施の形態に係る放射線検出器の１画素単位の構造を示す断面図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る放射線検出器の１画素単位の構造を示す平面図である。
【図１１】他の形態に係る絶縁基板の端部の構成を示す概略断面図である。
【図１２】他の形態に係る基板の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明に係る放射線検出器の実施の形態の一例を図面に基づき説明する。
本実施の形態に係る放射線検出器は、Ｘ線撮影装置等に用いられるものであり、放射線の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を備えてなり、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力するものである。
【００２８】
放射線検出器としては、光の照射により電荷を発生する半導体材料を利用して読み取る、いわゆる光読取方式の放射線検出器100と、放射線の照射により発生した電荷を蓄積し、その蓄積した電荷を薄膜トランジスタ（TFT：thin film transistor）などの電気的スイッチを１行ずつオン・オフすることにより読み取る方式（以下、TFT方式という）の放射線検出器400等がある。
【００２９】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態として、光読取方式の放射線検出器100に本発明を適用した構成について説明する。図１（Ａ）は、光読取方式の放射線検出器100の全体構成を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、放射線検出器100の断面図である。
【００３０】
図１（Ｂ）に示すように、放射線検出器100は、下から絶縁性基板102、放射線検出層104、表面保護層106を備えている。その外周部には、信号取り出しのためのTCP(Tape Carrier Package)108が接続される。このTCP108によって検出エリアで発生された電荷が信号として読取られ、電圧に変換され、読み出し装置110へ転送される。読み出し装置110は、その信号をアンプを通して増幅し、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換して画像データとして出力する。
【００３１】
また、放射線検出器100にはバイアス電圧を供給する高電圧印加配線113が、図１における左上部で接続されている。絶縁性基板102の下部にはメカニカルにスキャンする読取ライン光源112、残留電荷を消去するための消去面光源114が設けられている。
【００３２】
（基板構成）
次に、絶縁性基板102の構成について説明する。図２（Ａ）は、絶縁性基板102の概略構成を示す平面図であり、図２（Ｂ）は、絶縁性基板102の断面図である。この図ではTCP108は左右1つずつ、チャンネル数も各3チャンネル、合計6チャンネルと単純化している。一般的な例としてのチャンネル数は各266チャンネル（両端5チャンネルずつはコモン）である。その電極ライン/スペースは、例えば45/25μmである。検出エリアの下部電極116は、ストライプ上に交互配置されているおり、共通電極は櫛型構造を有している。
【００３３】
図３には、下部電極116部分を拡大した断面構造が示されている。支持部材となる絶縁性基板102は読取光、消去光に対して透明で剛性のある平板状のガラスが望ましく、さらにはソーダライムガラスが望ましい。厚さとしては0.5mm〜2.5mm程度、中でも1.8mmのものが好ましい。
【００３４】
絶縁性基板102の一方の面102Aの上部には、一定間隔毎に所定幅のカラーフィルター層120が形成されている。このカラーフィルター層120は読取光の波長の光をカットするが、消去光の波長には透明なものである。例えば読取光波長を470nm、消去光波長を630nmとするときは、赤色の顔料を分散させた感光性のレジスト、例えばLCDのカラーフィルターに用いられる赤色カラーレジストが望ましい。カラーフィルター層120のサイズは、一例を挙げると、幅が25μm、ピッチが50μm、厚さが1.4μmである。
【００３５】
このカラーフィルター層120のパターン形成による凹凸をなくして平坦にするために透明の有機絶縁層122を形成する。この層は読取り、消去どちらの光にも透明であることが望ましく、例えばPMMA、ノボラック樹脂、ポリイミドなどが望ましい。その厚さは例えば2.0μmで、パターンを形成できる感光性樹脂が望ましい。このカラーフィルター層120と有機絶縁層122は表面保護層106端部及びTCP108が接続されるTCP接続部133には形成されていないことが望ましい。これは後述する表面保護層106の接着性を確保するため、およびTCP接続工程におけるリペアを容易にするためである。
【００３６】
この有機絶縁層122上部に下部電極116の電極パターンを形成する。カラーフィルター層120上部にある電極を共通Bライン116B、カラーフィルター層120のない部分にある電極を信号Sライン116Sと呼ぶ。Bライン116Bは放射線検出部の外側で共通化される。Bライン116B／Sライン116Sの幅は、例えば17μm／17μmで、そのライン間のスペースは8μmで、50μmピッチで厚さは0.2μmである。この下部電極116も読取光と消去光に透明であることが望ましく、例えばインジウムと錫との酸化物（ITO：Indium-Tin-Oxide）や、インジウムと亜鉛との酸化物（IZO：Indium-Zinc-Oxide）、インジウムとゲルマニウムとの酸化物（IGO：Indium-Germanium-Oxide）などの透明電極が望ましい。この下部電極層では、表面の微細な突起での電界集中により放射線検出層104の破壊を抑制するため、表面が平坦であることが望ましく、例えばRa<2nmであることが望ましい。Raは中心線平均粗さである。
【００３７】
また、下部電極116端部を保護するための絶縁層(以下、エッジカバー層)124を設ける。電界印加時に電極端部には電界集中が起こり、中心部より高い電界が発生する。この高電界の電極端部が放射線検出層104に接触しないようにするためにエッジカバー層124を設ける。このエッジカバー層124は絶縁性を有し、読取光と消去光に対してできるだけ透明であることが望ましく、例えばノボラック樹脂、PMMA、ポリイミドなどが望ましい。その厚さと電極端部をカバーする幅（スペース幅）は例えば0.8μmと4μm程度である。下部電極層間のスペース幅は検出エリアだけでなく、電界の印加される取出し部においても同じスペース幅を持つことが望ましい。スペース幅が部分的に広くなると電界集中が強くなりそこから劣化が始まる。
【００３８】
（層構成）
次に、光読取方式の放射線検出器100の層構成について詳細に説明する。図４は、放射線検出器100の層構成を模式的に示した概略図である。
【００３９】
絶縁性基板102の一方の面102A上には、カラーフィルター層120と、有機絶縁層122と、下部電極116と、放射線検出層104と、バイアス電極140と、が順に積層されている。
【００４０】
バイアス電極140は、高電圧印加配線113に接続されており、検出対象とする電荷がマイナスの電荷（電子）である場合、高圧電源（HV）からマイナスのバイアス電圧が供給され、検出対象とする電荷をプラスの電荷（正孔）とする場合、高圧電源からプラスのバイアス電圧が供給される。バイアス電極140は、高電圧印加配線113から供給されるバイアス電圧を放射線検出層104に印加する。バイアス電極140の材料としてはAu、Ni、Cr、Pt、Ti、Al、Cu、Pd、Ag、Mg、MgAg3%〜20%合金、Mg-Ag系金属間化合物、MgCu3%〜20%合金、Mg-Cu系金属間化合物などの金属から形成するようにすればよい。特に、AuやPt、Mg-Ag系金属間化合物が好ましく用いられる。例えばAuを用いた場合、厚さ15nm以上200nm以下であることが好ましく、より好ましくは30nm以上100nm以下である。例えばMgAg3%〜20%合金を用いた場合、厚さ100ｎｍ以上400ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４１】
作成方法は、任意であるが、抵抗加熱方式による蒸着により形成されることが好ましい。例えば、抵抗加熱方式によりボート内で金属塊が融解後にシャッターを開け、15秒間蒸着して一旦冷却する。この操作を金属薄膜の抵抗値が十分低くなるまで複数回繰り返す。
【００４２】
放射線検出層104は、図４に示すように、記録用光導電層142、電荷蓄積層144、読取用光導電層146、電極界面層148、電荷蓄積層界面層149、下部電荷選択透過層150、上部電荷選択透過層152を備えている。
【００４３】
記録用光導電層142は、電磁波（ここではＸ線）を吸収してプラス及びマイナスの電荷（電子−正孔対）を発生する光導電物質で構成され、アモルファスSe（a-Se）、Bi12MO20(M：Ti、Si、Ge)、Bi4M3O12(M：Ti、Si、Ge)、Bi2O3、BiMO4（M：Nb、Ta、V）、Bi2WO6、Bi24B2O39、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、MNbO3(M：Li、Na、K)、PbO、HgI2、PbI2、CdS、CdSe、CdTe、BiI3、GaAs等のうち、少なくとも１つを主成分とする化合物により構成される。
【００４４】
記録用光導電層142の厚みは、例えばアモルファスSeを主成分とする光導電物質の場合、100 μm以上2000 μm以下であることが好ましく、特に、マンモグラフィ用途では100 μm以上250 μm以下、一般撮影用途においては500 μm以上1200 μm以下の範囲であることが好ましい。
【００４５】
電荷蓄積層144は、検出対象とする極性の電荷に対して絶縁性を有する物質で構成され、As2S3、Sb2S3、ZnS、As2Se3、Sb2Se3等のカルコゲナイド系化合物や、アクリル系有機樹脂、ポリイミド、BCB、PVA、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等の有機高分子や、その他酸化物やフッ化物等により構成される。更には、検出対象とする極性の電荷に対しては絶縁性であり、それと逆の極性の電荷に対しては導電性を有する方がより好ましく、移動度×寿命の積が、電荷の極性により3桁以上差があることが好ましい。
【００４６】
読取用光導電層146は、電磁波、特に可視光を吸収し電荷を発生する光導電物質で構成され、アモルファスSe、アモルファスSi、結晶Si、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、PbO、CdS、CdSe、CdTe、GaAs等のうち少なくとも１つを主成分とする化合物で、エネルギーギャップが0.7eV〜2.5eVの範囲に含まれる半導体物質から構成される。
【００４７】
読取用光導電層146の厚みは、読取光を十分吸収でき、かつ電荷蓄積層に蓄積された電荷による電界が光励起された電荷をドリフトできれば良く、1μm〜30μm程度が好ましい。
【００４８】
電極界面層148は、記録用光導電層142とバイアス電極140の間に敷設される上電極界面層148Aと、読取用光導電層146と下部電極116の間に敷設される下電極界面層148Bとがある。
【００４９】
電極界面層148としては、結晶化を防止する目的において、Asが1%〜20%の範囲でドープされたアモルファスSe、またはS、Te、P、Sb、Geが1%〜10%の範囲でドープされたアモルファスSe、または上記の元素と他の元素を組み合わせてドープしたアモルファスSe、またはより結晶化温度の高いAs2S3やAs2Se3等を好ましく用いることができる。更に、電極層からの電荷注入を防止する目的で上記ドープ元素に加えて、特に正孔注入を防止するためにLi、Na、K、Rb、Cs等のアルカリ金属、またはLiF、NaF、KF、RbF、CsF、LiCl、NaCl、KCl、RbF、CsF、CsCl、CsBr等の分子を10ppm〜5000ppmの範囲でドープすることも好ましい。逆に電子注入を防止するために、Cl、I、Br等のハロゲン元素、またはIn2O3等の分子を10ppm〜5000ppmの範囲でドープすることも好ましい。
【００５０】
電極界面層148の厚みは、上記目的を十分果たすように0.05μmから1μm程度が好ましい。
【００５１】
電荷蓄積層界面層149は、電荷蓄積層144と記録用光導電層142の間に敷設される電荷蓄積層上界面層149A、電荷蓄積層144と読取用光導電層146の間に敷設される電荷蓄積層下界面層149Bとがある。
【００５２】
電荷蓄積層界面層149としては、正孔電子再結合箇所の結晶化を抑止する目的において、アモルファスSeにAsが0.1%〜40%の範囲でドープされたものが好ましい。更に、上記ドープ元素に加えて、Li、Na、K、Rb、Cs等のアルカリ金属または、Cl、I、Br等のハロゲン元素をドープすることも好ましい。また界面層の厚みは、上記目的を十分果たすように0.5μm 〜50 μmの間に設定されることが好ましい。
【００５３】
上記の下電極界面層148B、読取用光導電層146、電荷蓄積層下界面層149B、電荷蓄積層144、電荷蓄積層上界面層149A記録用光導電層142、上電極界面層148Aの作成方法は任意ではあるが、例えば真空度10-3から10-7Torrの間の真空槽内において、基板を25℃以上70℃以下の間に保持し、上記各合金を入れたボートあるいは坩堝を、抵抗加熱あるいはランプ加熱あるいは電子ビーム等により昇温し、合金、化合物を蒸発または昇華させることにより基板上に積層される。
【００５４】
また、有機高分子層の場合は溶剤を用いて塗布することにより形成することも可能である。
【００５５】
記録用光導電層142と下部電極116の間には、下部電荷選択透過層150を敷設することができる。電極界面層148がある場合には、電極界面層148と下部電極116の間に敷設することが好ましい。下部電荷選択透過層150は、暗電流、リーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。下部電荷選択透過層150は、バイアス電極140にプラスの電圧が印加される場合には、正孔に対しては導電体でありながら電子の注入を阻止する層（電子注入阻止層）で構成し、バイアス電極にマイナスの電圧が印加される場合には、下部電荷選択透過層150は、電子に対しては導電体でありながら正孔の注入を阻止する層（正孔注入阻止層）で構成される。この下部電荷選択透過層150の抵抗率は108Ωcm以上であること、膜厚は0.01 μm〜10 μmであることが好ましい。
【００５６】
電子注入阻止層としては、Sb2S3、SbTe、ZnTe、CdTe、SbS、AsSe、AsS等の組成からなる無機材料、または有機高分子を用いることができる。無機材料からなる層は、その組成を化学量論組成から変化させ、または2種類以上の同族元素との多元組成とすることでキャリア選択性を調節して用いることが好ましい。有機高分子からなる層は、PVK等の電荷輸送基を有するペンダント部を含む高分子の正孔輸送材料を用いても良いし、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、低分子の正孔輸送材料を混合して用いることもできる。
【００５７】
正孔注入阻止層としては、CdS、CeO2、Ta2O5、SiO等の無機材料、または有機高分子が好ましい。有機高分子からなる層としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、低分子の電子輸送材料を混合して用いることができる。こうした電子輸送材料としては、トリニトロフルオレンとその誘導体、ジフェノキノン誘導体、ビスナフチルキノン誘導体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、C60（フラーレン）、C70等のカーボンクラスターを混合したもの等が好ましい。
【００５８】
一方、薄い絶縁性高分子層も好ましく用いることができ、例えば、パリレン、ポリカーボネート、PVA、PVP、PVB、ポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂が好ましい。この場合膜厚は、2μm以下が好ましく、0.5 μm以下がより好ましい。
【００５９】
なお、Sb2S3は電子を捕獲する局在準位を多く有する性質が強いので電子注入阻止性を有するが、Sb2S3層と隣接するa-Se層との界面が電気的障壁になるために正孔注入阻止性の層として使われることもある。
【００６０】
無機材料を用いて下部電荷選択透過層150を敷設する場合、作成方法は任意であるが、例えば真空蒸着法、またはスパッター法、またはプラズマCVD法、または電子ビーム蒸着法等が好ましく用いられる。
【００６１】
有機高分子を用いて下部電荷選択透過層150を敷設する場合、作成方法は任意であるが、材料を有機溶剤に溶解して公知の方法で塗布することにより行う。例えばディップ法、スプレー法、インクジェット法等が挙げられるが、接地領域の制御が容易なインクジェット法が好ましく用いられる。
【００６２】
記録用光導電層142とバイアス電極140の間には、上部電荷選択透過層152を敷設することができる。電極界面層148がある場合には、電極界面層148とバイアス電極140の間に敷設することが好ましい。上部電荷選択透過層152は、暗電流、リーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。上部電荷選択透過層152は、バイアス電極140にプラスの電圧が印加される場合には、電子に対しては導電体でありながら正孔の注入を阻止する層（正孔注入阻止層）で構成し、バイアス電極140にマイナスの電圧が印加される場合には、上部電荷選択透過層152は、正孔に対しては導電体でありながら電子の注入を阻止する層（電子注入阻止層）で構成される。この上部電荷選択透過層152の抵抗率は、108Ωcm以上であること、膜厚は、0.01μm〜10μmであることが好ましい。
【００６３】
電子注入阻止層としては、Sb2S3、SbTe、ZnTe、CdTe、SbS、AsSe、AsS等の組成から成る無機材料、または有機高分子を用いることができる。無機材料からなる層は、その組成を化学量論組成から変化させ、または2種類以上の同族元素との多元組成とすることでキャリア選択性を調節して用いることが好ましい。有機高分子からなる層は、PVK等の電荷輸送基を有するペンダント部を含む高分子の正孔輸送性材料を用いても良いし、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、低分子の正孔輸送材料を5%〜80%の重量比で混合して用いることもできる。こうした正孔輸送性材料としては、オキサゾール誘導体、トリフェニルメタン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン誘導体等が用いられる。具体的にはNPD、TPD、PDA、m-MTDATA2-TNATA、TPACである。
【００６４】
正孔注入阻止層としては、CdS、CeO2、Ta2O5、SiO等の無機材料、または有機高分子が好ましい。無機材料からなる層は、その組成を化学量論組成から変化させ、または2種類以上の同族元素との多元組成とすることでキャリア選択性を調節して用いることが好ましい。有機高分子からなる層としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、低分子の電子輸送材料を5%〜80%の重量比で混合して用いることができる。こうした電子輸送材料としては、トリニトロフルオレンとその誘導体、ジフェノキノン誘導体、ビスナフチルキノン誘導体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、C60（フラーレン）、C70等のカーボンクラスターを混合したもの等が好ましい。具体的にはTNF、DMDB、PBD、TAZである。
【００６５】
一方、薄い絶縁性高分子層も好ましく用いることができ、例えば、パリレン、ポリカーボネート、PVA、PVP、PVB、ポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂が好ましい。この場合膜厚は、2μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましい。
【００６６】
なお、Sb2S3は電子を捕獲する局在準位を多く有する性質が強いので電子注入阻止性を有するが、Sb2S3層と隣接するa-Se層との界面が電気的障壁になるために正孔注入阻止性の層として使われることもある。
【００６７】
無機材料を用いて上部電荷選択透過層152を敷設する場合、作成方法は任意であるが、例えば真空蒸着法、またはスパッター法、またはプラズマCVD法、または電子ビーム蒸着法等が好ましく用いられる。
【００６８】
有機高分子を用いて上部電荷選択透過層152を敷設する場合、作成方法は任意であるが、材料を有機溶剤に溶解して公知の方法で塗布することにより行う。例えばディップ法、スプレー法、インクジェット法等が挙げられるが、敷設領域の制御が容易なインクジェット法が好ましく用いられる。
【００６９】
このように各層が形成された放射線検出器100の表面には、光導電層の耐久性向上を目的としたポリパラキシリレン膜や高バイアス電圧からの絶縁性確保を目的とした保護フイルムにより表面保護層106が積層される。
【００７０】
本デバイスに印加する電圧は、光導電層の厚みに応じて2kV〜10kVの範囲で用いられるが、高湿環境下などにおいてもマージンを持って絶縁性を確保するため保護フイルムの絶縁破壊強度は10kV以上であることが望ましい。
【００７１】
図５は、放射線検出器100の端部Ａ（図１のX−X線）の断面構造を示している。放射線検出層104の端部104Aは有機絶縁層122の端部122Aより内側であることが望ましい。これは逆の場合に有機絶縁層122の端部122Aの段差が放射線検出層104の亀裂を引き起こすためである。
【００７２】
また、マンモグラフィ用途では、絶縁性基板102の端部Ａぎりぎりまで検出エリアを持ってくる必要がある。絶縁性基板102の端部から検出エリア端までの距離は例えば2.4mmである。これに伴い端部Ａでは、表面保護層106の端部を接続するスペーサーを設ける場所が取れないので、表面保護層106の端部を絶縁性基板102の側面102Cに接続している。このためガラスの端部は、面取り幅をできるだけ少なく（例えば、0.25mm以下）、ブレイク面は角部以外は面取りしないことが望ましい。
【００７３】
また、放射線検出器100には、絶縁性基板102の他方の面102Bの少なくともバイアス電極140の端部104Aの裏側周辺に導電性部材によりなる導電層160が設けられている。本実施の形態では、導電層160はバイアス電極140の端部140Aの裏側から放射線検出層104の端部104Aの裏側に対応する領域を覆うように設けている。
【００７４】
この導電層160は、導電性金属などの導電性部材をテープや接着剤で貼り付けることにより形成している。なお、下部電極116やバイアス電極140と同様に合金や金属間化合物などの金属を蒸着することにより形成してもよい。導電層160はグランドに接続されたグランド配線162（図６参照。）に接続されている。これにより、導電層160は電圧レベルがグランドレベルとなっている。
【００７５】
この放射線検出器100をマンモグラフィに用いる場合、X線撮影における被曝を抑えるため、低線量での撮影検出が望まれる。低線量照射での陰影変化を検出するため、放射線源から放射線検出器100までの経路における、被写体（乳房）以外の部材はX線の透過率を98%以上にすることが望ましく、これにより明瞭な画像が得られる。
【００７６】
一方、放射線検出器100の端部Ａを除いた3辺は、スペーサー部材を接着し、その上面で表面保護層106をカットして表面保護層106を接着した構造をとる。スペーサー部材の材質は、その上面で表面保護層106をカットするため、ある程度の硬さが必要であり、ガラス、PETフイルム等が適用可能である。また、これらの接着にはアクリル系粘着材、2液混合型エポキシ接着剤、あるいはUV硬化型接着剤などが適用可能である。
【００７７】
（光読取方式の放射線検出器の動作）
次に、上記光読取方式の放射線検出器100の動作について説明する。
【００７８】
本放射線検出器100を用いたＸ線撮影装置では、放射線画像を撮影する際に、検出対象とする電荷の極性に応じて所定のバイアス電圧を供給し、バイアス電極140から放射線検出層104にバイアス電圧を印加する。このバイアス電圧の印加により、放射線検出層104には、放射線検出層104内に発生した電荷のうち検出対象とする極性の電荷を下部電極116側へ移動させる電界が発生する。Ｘ線撮影装置は、バイアス電極140から放射線検出層104にバイアス電圧を印加した状態で、曝射を行なう。例えば、乳房の放射線撮影を行なうマンモグラフィでは、本放射線検出器100の端部Ａ側から乳房を当接させて曝射を行なう。被験者の撮影対象部位を透過したＸ線は、放射線検出器100に照射される。これにより、放射線検出層104の記録用光導電層142に電荷（電子−正孔対）が発生し、発生した電荷のうち検出対象とする極性の電荷が電荷蓄積層144に蓄積される。
【００７９】
Ｘ線撮影装置は、曝射終了後、高電圧印加配線113からバイアス電圧を供給を停止してバイアス電極140と下部電極Bライン116Bを接地（短絡）した状態で絶縁性基板102の下部に読取ライン光源112を走査させて読取光を照射する。これにより、読取光が照射された放射線検出層104の読取用光導電層146で電荷を発生して電界が光励起され、電荷蓄積層144に蓄積された電荷が下部電極の各Sライン116Sに電荷信号として流れ出す。各Sライン116Sに流れ出した電荷信号は、TCP108によって電圧に変換され、読み出し装置110へ転送される。読み出し装置110は、その信号をアンプを通して増幅し、Ａ／Ｄ変換して画像データを出力する。
【００８０】
ところで、放射線検出器100は、放射線画像を撮影する際に、バイアス電極140からバイアス電圧を印加された場合、バイアス電圧の印加によって発生した電界によって絶縁性基板102にも電荷が発生する。
【００８１】
図６には、絶縁性基板102に電荷が発生する様子が模式的に示されている。例えば、バイアス電極140からマイナスのバイアス電圧を印加した場合、バイアス電圧の印加によって発生した電界によって絶縁性基板102にもプラスの電荷が発生する。特にバイアス電極140の端部140Aは対向する下部電極116が少なく、また電界の回り込みも発生する電荷量が多い。
【００８２】
しかし、本実施の形態に係る放射線検出器100では、絶縁性基板102の他方の面102Bに導電層160を設けており、絶縁性基板102に発生した電荷がグランド配線162を介して流れ出して導電層160の電位がグランドレベルに保たれる。これにより、絶縁性基板102と下部電極116との間に発生する静電容量の変化が抑えられるため、放射線画像の画質の低下を抑制することができる。
【００８３】
また、本実施の形態に係る放射線検出器100では、絶縁性基板102の他方の面102Bに導電層160を設けているため、下部電極116により近い位置に導電層160を配置しても下部電極116との間での放電を防止できるため、放射線検出器100のサイズを小さくできる。特に、本実施の形態に係る放射線検出器100をマンモグラフィに用いる場合、放射線検出器100の端部Ａと検出エリアとの距離を短くすることができるため、乳房を胸部に近い部分まで撮影できる。
【００８４】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態として、TFT方式の放射線検出器400に本発明を適用した構成について説明する。図７は、TFT方式の放射線検出器400の全体構成を示す概略断面図である。図８は、TFT方式の放射線検出器400の要部構成を示すものであり、絶縁性基板408及びその絶縁性基板408上に積層された各部を示す図である。
【００８５】
本実施の形態に係るTFT方式の放射線検出器400は、図７及び図８に示すように、絶縁性基板408の一方の面408AにＸ線が入射されることにより電荷を生成する光導電層404を備えている。光導電層404としては、暗抵抗が高く、Ｘ線照射に対して良好な光導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非晶質（アモルファス）材料が好まれる。
【００８６】
非晶質（アモルファス）材料としては、例えば、アモルファスSe（a-Se）膜が用いられている。また、アモルファスSeにAs、Sb、Geをドープした材料が、熱安定性に優れ、光導電層404の好適な材料となる。
【００８７】
光導電層404上には、画像情報を担持した放射線が透過し、光導電層404へバイアス電圧を印加するバイアス電極401が形成されている。このバイアス電極401は、例えば、金（Au）や白金により形成されている。このバイアス電極401を透過した放射線が光導電層404に照射される。
【００８８】
光導電層404に対してバイアス電極401が設けられている側とは反対側、すなわち光導電層404下には、光導電層404が生成した電荷を収集する複数の電荷収集電極407aが形成されている。電荷収集電極407aは、図８に示すように、それぞれ電荷蓄積容量407c及びスイッチ素子407bに接続されている。また、電荷収集電極407aは、絶縁性基板408に設けられている。
【００８９】
また、電荷収集電極407aとスイッチ素子407bと電荷蓄積容量407cとからアクティブマトリックス層407が構成され、絶縁性基板408とアクティブマトリックス層407とからアクティブマトリックス基板450が構成されている。
【００９０】
光導電層404とバイアス電極401との間には、図７に示すように、光導電層404の結晶化を抑制するための有機高分子膜402が配置されている。
【００９１】
この有機高分子膜402は、インクジェット法等の塗布方法を用いて成膜されている。この有機高分子膜402が電荷選択透過性を有する電荷選択透過層を兼ねても良い。電荷選択透過性とは、バイアス電極401と反対極性の電荷を透過させると共にバイアス電極401と同極性の電荷の透過を阻止する性質をいう。
【００９２】
なお、光導電層404と電荷収集電極407aとの間にも、図８に示すように、有機高分子膜402とは逆極性の下部電荷選択透過層406を設けるのが好ましい。
【００９３】
有機高分子膜402は、有機高分子膜402が電荷選択透過層を兼ねる場合であって、バイアス電極401にプラスの電圧が印加される場合には、電子に対しては導電体でありながら正孔の注入を阻止する層（正孔注入阻止層）で構成され、バイアス電極401にマイナスの電圧が印加される場合には、正孔に対しては導電体でありながら電子の注入を阻止する層（電子注入阻止層）で構成される。
【００９４】
なお、有機高分子膜402が正孔注入阻止層である場合には、下部電荷選択透過層406に電子注入阻止層が用いられ、有機高分子膜402が電子注入阻止層である場合には、下部電荷選択透過層406に正孔注入阻止層が用いられる。
【００９５】
正孔注入阻止層としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、正孔ブロック材料を混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【００９６】
正孔注入阻止層に含有される正孔ブロック材料のうち少なくとも一種が、カーボンクラスター又はその誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。さらにカーボンクラスターが、フラーレンＣ６０、フラーレンＣ７０、酸化フラーレン又はそれらの誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００９７】
なお、有機高分子膜402は必須でなく、有機高分子膜402に替えて、無機材料からなる電荷選択透過層を設けても良い。また、下部電荷選択透過層406においても無機材料を用いても良い。
【００９８】
無機材料からなる電子注入阻止層としては、Sb2S3、SbTe、ZnTe、CdTe、SbS、AsSe、AsS等の組成から成る無機材料を用いることができる。無機材料からなる層は、その組成を化学量論組成から変化させ、または2種類以上の同族元素との多元組成とすることでキャリア選択性を調節して用いることが好ましい。
【００９９】
無機材料からなる正孔注入阻止層としては、CdS、CeO2、Ta2O5、SiO等の無機材料が好ましく用いられる。無機材料からなる層は、その組成を化学量論組成から変化させ、または2種類以上の同族元素との多元組成とすることでキャリア選択性を調節して用いることが好ましい。
【０１００】
なお、Sb2S3は電子を捕獲する局在準位を多く有する性質が強いので電子注入阻止性を有するが、Sb2S3層と隣接するa-Se層との界面が電気的障壁になるために正孔注入阻止性の層として使われることもある。
【０１０１】
また、有機高分子膜402と光導電層404との間、及び下部電荷選択透過層406と光導電層404との間には、図８に示すように、それぞれ結晶化抑制層403、405を設けても良い。結晶化抑制層403、405としてはGeSe、GeSe２、Sb２Se３、a-As２Se３や、Se−As、Se−Ge、Se−Sb系化合物等を用いることが可能である。
【０１０２】
また、放射線検出器400には、絶縁性基板408の他方の面408Bの少なくともバイアス電極401の端部401Aの裏側周辺に導電性部材によりなる導電層460が設けられている。本実施の形態では、導電層460はバイアス電極401の端部401Aの裏側から光導電層404の端部404Aの裏側に対応する領域を覆うように設けている。
【０１０３】
この導電層460は、第１の実施の形態と同様に導電性金属などの導電性部材をテープや接着剤で貼り付けることにより形成してもよく、また、バイアス電極401と同様に合金や金属間化合物などの金属を蒸着することにより形成してもよい。導電層460はグランドに接続された不図示のグランド配線に接続されている。これにより、導電層460は電圧レベルがグランドレベルとなっている。
【０１０４】
図９は、放射線検出器400の１画素単位の構造を示す断面図であり、図１０は、その平面図である。図９及び図１０に示す１画素のサイズは、0.1mm×0.1mm〜0.3mm×0.3mm程度であり、放射線検出器全体としてはこの画素がマトリクス状に500×500〜3000×3000画素程度配列されている。
【０１０５】
図９に示すように、アクティブマトリックス基板450は、絶縁性基板408、ゲート電極411、電荷蓄積容量電極（以下、Cs電極と称する）418、ゲート絶縁膜413、ドレイン電極412、チャネル層415、コンタクト電極416、ソース電極410、絶縁保護膜417、層間絶縁膜420、及び電荷収集電極407aを有している。
【０１０６】
また、ゲート電極411やゲート絶縁膜413、ソース電極410、ドレイン電極412、チャネル層415、コンタクト電極416等により薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）からなるスイッチ素子407bが構成されており、Cs電極418やゲート絶縁膜413、ドレイン電極412等により電荷蓄積容量407cが構成されている。
【０１０７】
絶縁性基板408は支持基板であり、絶縁性基板408としては、例えば、無アルカリガラス基板（例えば、コーニング社製＃1737等）を用いることができる。ゲート電極411及びソース電極410は、図１０に示すように、格子状に配列された電極配線であり、その交点には薄膜トランジスタからなるスイッチ素子407bが形成されている。
【０１０８】
スイッチ素子407bのソース・ドレインは、それぞれ、ソース電極410とドレイン電極412とに接続されている。ソース電極410は、信号線としての直線部分と、スイッチ素子407bを構成するための延長部分とを備えており、ドレイン電極412は、スイッチ素子407bと電荷蓄積容量407cとをつなぐように設けられている。
【０１０９】
ゲート絶縁膜413はSiNxやSiOx等からなっている。ゲート絶縁膜413は、ゲート電極411及びCs電極418を覆うように設けられており、ゲート電極411上に位置する部位がスイッチ素子407bにおけるゲート絶縁膜として作用し、Cs電極418上に位置する部位は電荷蓄積容量407cにおける誘電体層として作用する。つまり、電荷蓄積容量407cは、ゲート電極411と同一層に形成されたCs電極418とドレイン電極412との重畳領域によって形成されている。なお、ゲート絶縁膜413としては、SiNxやSiOxに限らず、ゲート電極411及びCs電極418を陽極酸化した陽極酸化膜を併用することもできる。
【０１１０】
また、チャネル層（ｉ層）415はスイッチ素子407bのチャネル部であり、ソース電極410とドレイン電極412とを結ぶ電流の通路である。コンタクト電極（ｎ＋層）416はソース電極410とドレイン電極412とのコンタクトを図る。
【０１１１】
絶縁保護膜417は、ソース電極410及びドレイン電極412上、つまり、絶縁性基板408上に、ほぼ全面（ほぼ全領域）にわたって形成されている。これにより、ドレイン電極412とソース電極410とを保護すると共に、電気的な絶縁分離を図っている。また、絶縁保護膜417は、その所定位置、つまり、ドレイン電極412においてCs電極418と対向している部分上に位置する部位に、コンタクトホール421を有している。
【０１１２】
電荷収集電極407aは、非晶質透明導電酸化膜からなっている。電荷収集電極407aは、コンタクトホール421を埋めるようにして形成されており、ソース電極410上及びドレイン電極412上に積層されている。電荷収集電極407aと光導電層404とは電気的に導通しており、光導電層404で発生した電荷を電荷収集電極407aで収集できるようになっている。
【０１１３】
続いて、電荷収集電極407aについて詳細に説明する。本実施の形態で用いる電荷収集電極407aは、非晶質透明導電酸化膜によって構成されている。非晶質透明導電酸化膜材料としては、インジウムと錫との酸化物（ITO）や、インジウムと亜鉛との酸化物（IZO）、インジウムとゲルマニウムとの酸化物（IGO）等を基本組成とするものを使用することができる。
【０１１４】
また、電荷収集電極407aとしては、各種の金属膜や導電酸化膜が使用されているが、下記の理由により、ITO（Indium-Tin-Oxide）等の透明導電酸化膜が用いられることが多い。放射線検出器400において入射Ｘ線量が多い場合、不要な電荷が半導体膜中（あるいは半導体膜と隣接する層との界面付近）に捕獲されることがある。
【０１１５】
このような残留電荷は、長時間メモリーされたり、時間をかけつつ移動したりするので、以降の画像検出時にＸ線検出特性が劣化したり、残像（虚像）が現れたりして問題になる。そこで、特開平9-9153号公報（対応米国特許第5563421号）には、光導電層404に残留電荷が発生した場合に、光導電層404の外側から光を照射することで、残留電荷を励起させて取り除く方法が開示されている。この場合、光導電層404の下側（電荷収集電極407a側）から効率よく光を照射するためには、電荷収集電極407aが照射光に対して透明である必要がある。
【０１１６】
また、電荷収集電極407aの面積充填率（フィルファクター）を大きくする目的、またはスイッチ素子407bをシールドする目的で、スイッチ素子407bを覆うように電荷収集電極407aを形成することが望まれるが、電荷収集電極407aが不透明であると、電荷収集電極407aの形成後にスイッチ素子407bを観察することができない。
【０１１７】
例えば、電荷収集電極407aを形成後、スイッチ素子407bの特性検査を行う場合、スイッチ素子407bが不透明な電荷収集電極407aで覆われていると、スイッチ素子407bの特性不良が見つかった際、その原因を解明するために光学顕微鏡等で観察することができない。従って、電荷収集電極407aの形成後もスイッチ素子407bを容易に観察することができるように、電荷収集電極407aは透明であることが望ましい。
【０１１８】
層間絶縁膜420は、感光性を有するアクリル樹脂からなり、スイッチ素子407bの電気的な絶縁分離を図っている。層間絶縁膜420には、コンタクトホール421が貫通しており、電荷収集電極407aはドレイン電極412に接続されている。コンタクトホール421は、図９に示すように逆テーパ形状で形成されている。バイアス電極401とCs電極418との間には、図示しない高圧電源が接続されている。
【０１１９】
次に、光導電層404を被覆する構成について説明する。図７に示すように、バイアス電極401の上方には、バイアス電極401を覆うカバー部材の一例としてのカバーガラス440が設けられている。
【０１２０】
絶縁性基板408には、カバーガラス440が接合される保護部材442が設けられている。
保護部材442は、光導電層404の周囲を囲んでおり、全体として上部及び下部が開放された箱状に形成されている。
【０１２１】
また、保護部材442は、絶縁性基板408の外周部上に立設された側壁442aと、側壁442aの上部から絶縁性基板408中央部の上方側へ張り出すフランジ部442bとを有しており、断面Ｌ字状に形成されている。
【０１２２】
カバーガラス440は、その外周部の上面がフランジ部442b下面（内壁）に接合されており、保護部材442により支持されている。
【０１２３】
この保護部材442とカバーガラス440との接合部分は、光導電層404の外側に配置されている。すなわち、光導電層404の上方ではなく、絶縁性基板408上の光導電層404の無い領域で、保護部材442とカバーガラス440とが接合されている。
【０１２４】
なお、保護部材442には、絶縁性を有する絶縁性部材が用いられている。絶縁性部材としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル(アクリル)、ポリ塩化ビニールが用いられる。
【０１２５】
また、保護部材442は、下部開放が絶縁性基板408で閉鎖されると共に上部開放がカバーガラス440で閉鎖されており、保護部材442内に所定の大きさの閉鎖空間が形成される。この閉鎖空間に光導電層404が収容されて、光導電層404がカバーガラス440、絶縁性基板408及び保護部材442で被覆される。
【０１２６】
また、カバーガラス440と保護部材442と絶縁性基板408とに囲まれた空間には、充填部材としての硬化性樹脂444が充填されている。硬化性樹脂444としては、例えば、エポキシ、シリコン等の常温硬化性樹脂が用いられる。
【０１２７】
（TFT方式の放射線検出器の動作）
次に、上記のTFT方式の放射線検出器400の動作原理について説明する。
【０１２８】
本放射線検出器400を用いたＸ線撮影装置は、放射線画像を撮影する際に、検出対象とする電荷の極性に応じて所定のバイアス電圧をバイアス電極401に供給し、バイアス電極401から光導電層404にバイアス電圧を印加する。このバイアス電圧の印加により、光導電層404には、光導電層404内に発生した電荷のうち検出対象とする極性の電荷を電荷収集電極407a側へ移動させる電界が発生する。
【０１２９】
放射線検出器400は、光導電層404にＸ線が照射されると、光導電層404内に電荷（電子−正孔対）が発生する。バイアス電極401とCs電極418との間に電圧が印加された状態、すなわちバイアス電極401とCs電極418とを介して光導電層404に電圧が印加された状態において、光導電層404と電荷蓄積容量407cとは電気的に直列に接続された構造となっているので、光導電層404内に発生した電子は＋電極側に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量407cに電荷が蓄積される。
【０１３０】
電荷蓄積容量407cに蓄積された電荷は、ゲート電極411への入力信号によってスイッチ素子407bをオン状態にすることによりソース電極410を介して外部に取り出すことが可能となる。そして、ゲート電極411とソース電極410とからなる電極配線、スイッチ素子407b及び電荷蓄積容量407cは、すべてマトリクス状に設けられているため、ゲート電極411に入力する信号を順次走査し、ソース電極410からの信号をソース電極410毎に検知することにより、二次元的にＸ線の画像情報を得ることが可能となる。
【０１３１】
ところで、放射線検出器400においても、放射線画像を撮影する際に、バイアス電極401からバイアス電圧を印加された場合、バイアス電圧の印加によって発生した電界によって絶縁性基板408にも電荷が発生する。特にバイアス電極401の端部401Aは対向する電荷収集電極407aが少なく、また電界の回り込みも発生する電荷量が多い。
【０１３２】
しかし、本実施の形態に係る放射線検出器400でも、第１の実施の形態と同様に、絶縁性基板408に発生した電荷がグランド配線を介して流れ出して導電層460の電位がグランドレベルに保たれる。これにより、絶縁性基板408と電荷収集電極407aやCs電極418との間に発生する静電容量の変化が抑えられるため、放射線画像の画質の低下を抑制することができる。
【０１３３】
また、本実施の形態に係る放射線検出器400では、絶縁性基板408の他方の面408Bに導電層460を設けているため、電荷収集電極407aにより近い位置に導電層460を配置しても電荷収集電極407aとの間での放電を防止できるため、放射線検出器400のサイズを小さくできる。
【０１３４】
なお、上記第１の実施の形態では、バイアス電極140の端部140Aの裏側から放射線検出層104の端部104Aの裏側に対応する領域を覆うように導電層160を設け、上記第２の実施の形態では、バイアス電極401の端部401Aの裏側から光導電層404の端部404Aの裏側に対応する領域を覆うように導電層460を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。導電層160や導電層460はバイアス電極140やバイアス電極401の端部の裏側周辺に対応して設けられていれば、静電容量の変化が抑えられるため、放射線画像の画質の低下を抑制することができる。
【０１３５】
また、上記各実施の形態では、導電層160や導電層460を基板に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、基板を保持する保持部材を導電性として当該保持部材の接触位置をバイアス電極の端部の裏側周辺とすることにより、静電容量の変化が抑えてもよい。
【０１３６】
また、図１１に示すように、導電層160や導電層460を絶縁性基板102の側面102Cや絶縁性基板408の側面408Cまで形成してもよい。これにより、放射線検出器100や放射線検出器400を保持する筐体との間の静電容量の変化が抑えられる。
【０１３７】
また、導電層160を絶縁性基板102の他方の面102B全面に形成してもよく、導電層460を絶縁性基板408の他方の面408B全面に形成してもよい。さらに、例えば、図１２に示すように、導電性の基板500の一方の面500Aに絶縁膜502を形成し、その一方の面500Aの絶縁膜502上に各層を形成するようにしてもよい。
【０１３８】
また、上記各実施の形態では、導電層160や導電層460にグランド配線を接続して電圧レベルをグランドレベルとした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電源装置から所定の電圧レベルの電力が供給される電源配線に導電層160や導電層460を接続して導電層160や導電層460の電圧レベルを所定電圧レベルに保つようにしてもよい。
【０１３９】
また、上記各実施の形態では、導電層160や導電層460にグランド配線を接続した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、導電層160や導電層460に発生した電荷が偏在せず導電層内で均一なり、静電容量の変化が抑えられるため、必ずしもグランド配線等に接続しなくてもよい。
【０１４０】
また、Ｘ線は絶縁性基板の一方の面側から照射されてもよく、絶縁性基板の他方の面側から照射されてもよい。
【０１４１】
その他、光読取方式の放射線検出器で用いた部材及び材料は、TFT方式の放射線検出器において同じ機能を有する対応部分に、その部材及び材料を適用することが可能である。同様に、TFT方式の放射線検出器で用いた部材及び材料は、光読取方式の放射線検出器において同じ機能を有する対応部分に、その部材及び材料を適用することが可能である。また、本発明は、上記実施の形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【０１４２】
100   放射線検出器
102   絶縁性基板（基板）
104   放射線検出層（半導体層）
116   下部電極（収集電極）
122   有機絶縁層
140   バイアス電極
160   導電層
162   グランド配線（電位保持手段）
400   放射線検出器
401  バイアス電極
404   光導電層（半導体層）
407a  電荷収集電極（収集電極）
408   絶縁性基板（基板）
460   導電層
500   基板
502   絶縁膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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