(57)【要約】【課題】半導体層において発生した電荷信号を読み出すための線状電極が多数配列された電極層を備えた放射線画像検出器において、ショート不良や結晶化などによる画像欠陥を生じることなく線状電極の断線不良を修復する。【解決手段】線状電極５ａの長さ方向に伸びる側端部に沿って隔壁部材６を設け、隔壁部材６に挟まれた線状電極５ａの断線箇所に導電性部材を分散させた溶剤２０を滴下し、硬化させて断線箇所の修復をし、断線箇所の修復の後、半導体層を形成する。【選択図】図３
2010103181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体層と、該半導体層において発生した電荷信号を読み出すための線状電極が多数配列された電極層とを備えた放射線画像検出器の製造方法であって、
前記線状電極の長さ方向に伸びる側端部に沿って隔壁部材を設け、
該隔壁部材に挟まれた前記線状電極の断線箇所に導電性部材を分散させた溶剤を滴下し、硬化させて前記断線箇所の修復をし、
該断線箇所の修復の後、前記半導体層を形成することを特徴とする放射線画像検出器の製造方法。
【請求項２】
前記導電性部材として金を用いることを特徴とする請求項１記載の放射線画像検出器の製造方法。
【請求項３】
前記導電性部材の主成分として金を用い、銅および/またはビスマスを３ｗｔ％以下添加することを特徴とする請求項２記載の放射線画像検出器の製造方法。
【請求項４】
前記導電性部材を分散させた溶剤の粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の放射線画像検出器の製造方法。
【請求項５】
放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体層と、該半導体層において発生した電荷信号を読み出すための線状電極が多数配列された電極層とを備えた放射線画像検出器において、
前記線状電極の長さ方向に伸びる側端部に設けられた隔壁部材と、
該隔壁部材に挟まれた前記線状電極の断線箇所に形成された修復部とを備えたことを特徴とする放射線画像検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線の照射を受けて電荷を発生し、その電荷を蓄積することにより放射線画像を記録する放射線画像検出器およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像検出器が各種提案、実用化されている。
【０００３】
上記放射線画像検出器としては、たとえば、放射線の照射により電荷を発生するアモルファスセレンを利用した放射線画像検出器があり、そのような放射線画像検出器として、いわゆる光読取方式のものやＴＦＴ（thin film transistor、薄膜トランジスタ）、ＣＣＤ（charge coupled device）、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）センサなどを用いる電気読取方式のものが提案されている。
【０００４】
そして、光読取方式の放射線画像検出器としては、たとえば、放射線画像を担持した放射線を透過する第１の電極層、第１の電極層を透過した放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層、記録用光導電層において発生した電荷のうち一方の極性の電荷に対しては絶縁体として作用し、且つ他方の極性の電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層、および読取光を透過する透明線状電極と読取光を遮光する遮光線状電極とからなる第２の電極層をこの順に積層してなるものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
そして、上記のような光読取方式の放射線画像検出器における透明線状電極および遮光線状電極は、たとえば、透明線状電極または遮光線状電極の材料からなる膜をガラス基板上にスパッタリングにより形成した後、フォトリソグラフィおよびエッチングによりパターニングされて形成される。
【０００６】
ここで、上記のようにして透明線状電極および遮光線状電極をガラス基板上に形成する場合、たとえば、スパッタリングした膜に欠陥があったり、ゴミによるパターン不良があったり、エッチングが過度に行われたりして透明線状電極または遮光線状電極に断線不良が生じる場合がある。そして、このような断線不良があると、画像欠陥として検出されてしまう。
【０００７】
上記のような画像欠陥は、放射線画像検出器から読み出された画像信号を補正することによって修復することも考えられる。
【０００８】
しかしながら、断線不良の場合、断線のために取り出せなかった電荷が記録用光導電層内に残留し、たとえば、放射線画像の記録の際の放射線量が大きい場合には、残留電荷も大きなものとなるため断線箇所に対応する部分だけでなく周辺部分にも残留電荷の領域が広がってしまうことがわかった。すなわち、放射線の線量によって残留電荷の範囲が種々に変化するので、画像信号の補正によって修復することが困難であることがわかった。
【０００９】
一方、断線修復方法としては、たとえば、特許文献２に記載の方法のように、金属粒子を溶剤に分散させたペーストを断線箇所に塗布する方法が考えられる。
【特許文献１】特開２０００−２８４０５６号公報
【特許文献２】特開平６−２０６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、金属粒子が分散された溶剤は表面張力が小さいため、断線箇所に滴下した際に濡れ広がり易く、隣接した正常な線状電極にまで広がってショート不良をおこすおそれがある。
【００１１】
また、金属粒子が分散された溶剤の粘度を高くすることも考えられるが、溶剤の粘度を高くした場合、必要以上に断線修復部が大きくなってしまい、線状電極の上層に形成される読取用光導電層や電荷輸送層や記録用光導電層の表面に突起ができてしまい、この突起により電界集中などが起きて結晶化を促進させ、やはり画像欠陥として検出されてしまうおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑み、ショート不良や結晶化などによる画像欠陥を生じることなく断線不良を修復することができる放射線画像検出器の製造方法および放射線画像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】
本発明の放射線画像検出器の製造方法は、放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体層と、半導体層において発生した電荷信号を読み出すための線状電極が多数配列された電極層とを備えた放射線画像検出器の製造方法であって、線状電極の長さ方向に伸びる側端部に沿って隔壁部材を設け、隔壁部材に挟まれた線状電極の断線箇所に導電性部材を分散させた溶剤を滴下し、硬化させて断線箇所の修復をし、断線箇所の修復の後、半導体層を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、上記本発明の放射線画像検出器の製造方法においては、導電性部材として金を用いることができる。
【００１５】
また、導電性部材の主成分として金を用い、銅および/またはビスマスを３ｗｔ％以下添加することができる。
【００１６】
また、導電性部材を分散させた溶剤の粘度を１００ｍＰａ・ｓ以下とすることができる。
【００１７】
本発明の放射線画像検出器は、放射線の照射を受けて電荷を発生する半導体層と、半導体層において発生した電荷信号を読み出すための線状電極が多数配列された電極層とを備えた放射線画像検出器において、線状電極の長さ方向に伸びる側端部に沿って設けられた隔壁部材と、その隔壁部材に挟まれた線状電極の断線箇所に形成された修復部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の放射線画像検出器の製造方法によれば、線状電極の長さ方向に伸びる側端部に沿って隔壁部材を設け、隔壁部材に挟まれた線状電極の断線箇所に導電性部材を分散させた溶剤を滴下し、硬化させて断線箇所の修復をし、断線箇所の修復の後、半導体層を形成するようにしたので、溶剤が断線箇所に隣接する線状電極まで流れ出してショート不良を生じることなく断線不良を修復することができる。
【００１９】
また、上記本発明の放射線画像検出器の製造方法において、導電性部材として金を用いるようにした場合には、半導体層と導電性部材とが反応して半導体層が結晶化するのを防止することができる。
【００２０】
また、導電性部材の主成分として金を用い、銅および/またはビスマスを３ｗｔ％以下添加するようにした場合には、導電性部材と線状電極との接合性を向上させることができる。
【００２１】
また、導電性部材を分散させた溶剤の粘度を１００ｍＰａ・ｓ以下とした場合には、断線修復部が大きくなって半導体層に突起を形成し、画像欠陥を生じてしまうのを防止することができる。
【００２２】
本発明の放射線画像検出器によれば、隔壁部材に挟まれた線状電極の断線箇所に修復部を形成するようにしたので、断線箇所に対応する半導体層に読み残した電荷が残留するのを防止することができ、放射線画像の記録の際の放射線量が大きい場合においても、残留電荷の領域が広がって画像欠陥となるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出器の製造方法およびその製造方法を用いて製造した放射線画像検出器の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の放射線画像検出器の一部の斜視図、図２は図１に示す放射線画像検出器の２−２線断面図である。
【００２４】
本発明の第１の実施形態の放射線画像検出器１０は、図１および図２に示すように、放射線画像を担持した放射線を透過する第１の電極層１、第１の電極層１を透過した放射線の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層２、記録用光導電層２において発生した電荷のうち一方の極性の電荷に対しては絶縁体として作用し、且つ他方の極性の電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層３、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層４、および第２の電極層５をこの順に積層してなるものである。記録用光導電層２と電荷輸送層３との界面近傍には、記録用光導電層２内で発生した電荷を蓄積する蓄電部７が形成される。なお、上記各層は、ガラス基板上に第２の電極層５から順に形成されるものであるが、図１および図２においては、ガラス基板を省略している。
【００２５】
第１の電極層１としては、放射線を透過するものであればよく、たとえば、ネサ皮膜（ＳｎＯ2）、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、アモルファス状光透過性酸化膜であるＩＤＩＸＯ（Idemitsu Indium X-metal Oxide ；出光興産（株））などを５０〜２００ｎｍ厚にして用いることができ、また、１００ｎｍ厚のＡｌやＡｕなども用いることもできる。
【００２６】
記録用光導電層２は、放射線の照射を受けることにより電荷を発生するものであればよく、放射線に対して比較的量子効率が高く、また暗抵抗が高いなどの点で優れているａ−Ｓｅを主成分とするものを使用する。また、ａ−Ｓｅを主成分とする光導電物質を用いる場合、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉなどのアルカリ金属を含むａ−Ｓｅを主成分とするものと用い、アルカリ金属の含有量を０．０１〜５０００ｐｐｍとすることが好ましい。また、厚さは１００μｍ以上２０００μｍ以下が適切である。また、特にマンモグラフィ用途である場合には、１５０μｍ以上２５０μｍ以下であることが好ましく、一般撮影用途である場合には、５００μｍ以上１２００μｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
電荷輸送層３としては、たとえば、放射線画像の記録の際に第１の電極層１に帯電する電荷の移動度と、その逆極性となる電荷の移動度の差が大きい程良く（例えば１０２以上、望ましくは１０３以上）、たとえば、ポリＮ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、N,N'−ジフェニル−N,N'−ビス（３−メチルフェニル）−〔1,1'−ビフェニル〕−4,4'−ジアミン（ＴＰＤ）やディスコティック液晶等の有機系化合物、或いはＴＰＤのポリマー（ポリカーボネート、ポリスチレン、ＰＶＫ）分散物，Ｃｌを１０〜２００ｐｐｍドープしたａ−Ｓｅ、Ａｓ２Ｓｅ３等の半導体物質が適当である。厚さは０．２〜２μｍ程度が適切である。
【００２８】
読取用光導電層４としては、読取光の照射を受けることにより導電性を呈するものであればよく、たとえば、ａ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｅ、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン、ＭｇＰｃ（Magnesium phtalocyanine），ＶｏＰｃ（phaseII of Vanadyl phthalocyanine）、ＣｕＰｃ（Cupper phtalocyanine）などのうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が好適である。厚さは５〜２０μｍ程度が適切である。
【００２９】
第２の電極層５は、読取光を透過する複数の透明線状電極５ａと読取光を遮光する複数の遮光線状電極５ｂとを有するものである。そして、透明線状電極５ａと遮光線状電極５ｂとは、図１に示すように、所定の間隔を空けて交互に平行に配列されている。
【００３０】
透明線状電極５ａは読取光を透過するとともに、導電性を有する材料から形成されている。上記のような材料であれば如何なるものでもよいが、たとえば、第１の電極層１と同様に、ＩＴＯ、ＩＺＯやＩＤＩＸＯを用いることができる。また、Ａｌ、Ｃｒなどの金属を用いて読取光を透過する程度の厚さ（たとえば、１０ｎｍ程度）で形成するようにしてもよい。
【００３１】
遮光線状電極５ｂは読取光を遮光するとともに、導電性を有する材料から形成されている。上記のような材料であれば如何なるものでもよいが、たとえば、１００−３００ｎｍ厚のＣｒ、Ｍｏ、Ｗがある。
【００３２】
そして、本実施形態の放射線画像検出器１０においては、透明線状電極５ａの長さ方向に伸びる側端部５ｄと遮光線状電極５ｂの長さ方向に伸びる側端部５ｃとに、その側端部５ｄ，５ｃに沿って隔壁部材６が設けられている。
【００３３】
ここで、側端部とは、線状電極の側面およびその側面に繋がる上面の一部のことをいう。
【００３４】
そして、隔壁部材６は、図１および図２に示すように、透明線状電極５ａおよび遮光線状電極５ｂの上面の長さ方向に伸びる中央部分には設けられておらず、また、透明線状電極５ａおよび遮光線状電極５ｂの高さよりも高くなるように設けられている。
【００３５】
隔壁部材６の材料としては、たとえば、ノボラック樹脂、ジアゾナフトキノン樹脂、ＰＨＳ樹脂、ノボルネン樹脂、アダマンタン（トリシクロデカン）樹脂、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等）、ポリミドなどを利用することができる。
【００３６】
次に、上記のような構成の放射線画像検出器の製造方法について説明する。
【００３７】
まず、ガラス基板上に透明線状電極５ａおよび遮光線状電極５ｂが形成される。具体的には、透明線状電極５ａの材料からなる膜をガラス基板上にスパッタリングにより形成した後、フォトリソグラフィおよびエッチングにより透明線状電極５ａがパターニングされる。遮光線状電極５ｂも同様にしてパターンニングされる。
【００３８】
そして、次に、透明線状電極５ａおよび遮光線状電極５ｂの長さ方向に伸びる側端部５ｃ，５ｄに、その側端部５ｃ，５ｄに沿って隔壁部材６が設けられる。隔壁部材６は、具体的には、レジストなどの感光性材料をスピンコートにより塗布し、フォトマスクを使った露光、現像、熱処理の一連のフォトリソグラフィ技術を用いて形成される。
【００３９】
ここで、上記のようにして透明線状電極５ａおよび遮光線状電極５ｂをガラス基板上に形成する際、たとえば、スパッタリングした膜に欠陥があったり、エッチングが過度に行われたりして透明線状電極５ａまたは遮光線状電極５ｂに断線が生じる場合がある。
【００４０】
そこで、本実施形態の製造方法においては、隔壁部材６に挟まれた透明線状電極５ａまたは遮光線状電極５ｂの断線箇所に導電性部材を分散させた溶剤を滴下し、それを硬化させて断線箇所の修復を行う。
【００４１】
断線箇所の検出については目視により行ってもよいし、自動的に検出するようにしてもよい。自動的に検出する場合には、具体的には、たとえば、画像センサー（ＣＣＤ、ＣＭＯＳなど）により所定の領域をスキャンし、そのスキャンした画像の画像認識を行うことによって欠陥を検出する。
【００４２】
そして、たとえば、特開２００１−２５２６０６号公報の記載のような修復装置を用いて、断線箇所に導電性部材を分散させた溶剤を滴下する。導電性部材を分散させた溶剤を滴下する方法としては、たとえば、微小なガラスキャピラリに導電性部材を分散させた溶剤を注入し、圧縮空気を加えて滴下する方法や、インクジェット法を用いることができる。
【００４３】
導電性部材としては、たとえば、金や銀を用いることができるが、透明線状電極５ａおよび遮光線状電極５ｂ上に形成される読取用光導電層４と反応しにくい金を用いることが望ましい。溶剤としては、たとえば、トルエンを用いることができる。
【００４４】
また、主成分として金を使用し、銅やビスマスなどの材料をさらに添加するようにしてもよい。この場合、添加される銅および/またはビスマスの量は、３ｗｔ％であることが望ましい。
【００４５】
または、ＩＴＯインク（たとえば、アルバックマテリアル製のＩＴＯインク）やＩＺＯインクを滴下するようにしてもよい。
【００４６】
ここで、本実施形態の放射線画像検出器１０においては、上記のように隔壁部材６を設けるようにしたので、導電性部材を分散させた溶剤が断線箇所から流れ出すことを防止することができ、隣接する線状電極のショートを防止することができる。
【００４７】
そして、上記のようにして導電性部材を分散させた溶剤を滴下した後、乾燥させ、線状電極の材料との接合のため熱処理を行う。このとき断線箇所のみを加熱する局所加熱としてもよいし、基板全体をベーク炉へ入れて加熱するようにしてもよい。
【００４８】
なお、この熱処理によってガラス基板や線状電極なども加熱されるため、導電性部材を分散させた溶剤としてできるだけ低温で熱処理できるものを採用することが望ましく、ＩＴＯインクよりは金をトルエンに分散させたものを利用することが望ましい。
【００４９】
また、導電性部材を分散させた溶剤として粘度が高いものを利用すると、断線修復箇所が必要以上に大きくなってしまい、上層に形成される読取用光導電層４や電荷輸送層３や記録用光導電層２の表面に突起ができてしまい、この突起により電界集中などが起きて結晶化を促進させることになる。したがって、導電性部材を分散させた溶剤としては、粘度が１００ｍＰａ・ｓ％以下のものを使用することが望ましい。
【００５０】
図３に、透明線状電極５ａ、遮光線状電極５ｂおよび隔壁部材６をガラス基板上に設けた後に、上記のようにして断線修復部２０を形成したものの平面図を示す。なお、図３においては、各透明線状電極５ａの端部に信号取り出しライン５ｅがそれぞれ接続され、全ての遮光線状電極５ｂが共通電極部分５ｆを介して接続されているが、図１においては、上記信号取り出しライン５ｅおよび上記共通電極部分５ｆを図示省略している。
【００５１】
また、図３に示す断線修復部２０周辺の４−４線断面図を図４に示す。図４における点線は、乾燥および熱処理前の断線修復部の状態を示している。
【００５２】
そして、上記ようにして断線修復部２０を形成した後、読取用光導電層４、電荷輸送層３、記録用光導電層２および第１の電極層１が順次蒸着により形成されて放射線画像検出器が形成される。
【００５３】
なお、上記実施形態の放射線画像検出器１０においては、遮光線状電極５ｂを読取光を遮光する材料から形成するようにしたが、遮光線状電極の構成はこれに限らず、たとえば、図５の断面図に示すように、透明線状電極５ａと同じ材料から形成された透明線状電極８ａと読取光を遮光するレジストなどの遮光部材８ｂとから遮光線状電極８を構成するようにしてもよい。そして、上記のように遮光線状電極８を構成する場合には、まず、ガラス基板上に遮光部材８ｂを形成し、その上に絶縁膜９を形成した後、その絶縁膜９上に透明線状電極８ａ，５ａをパターンニングし、透明線状電極８ａの長さ方向に伸びる側端部に、その側端部に沿って隔壁部材６を設け、その後、上記と同様にして、断線修復部２０を形成するようにすればよい。
【００５４】
なお、遮光部材８ｂの材料としては、読取光の波長の光はカットするが、放射線画像検出器の残像を消去するために照射される消去光の波長の光に対しては透明なカラーフィルターを用いることが好ましい。
【００５５】
また、上記実施形態においては、放射線を直接電荷に変換する、いわゆる直接変換型の放射線画像検出器について説明したが、これに限らず、放射線を蛍光体により一旦光に変換し、その光を電荷に変換する、いわゆる間接変換型の放射線画像検出器に類似する構成の放射線画像検出器にも本発明は適用することができる。なお、間接変換型の放射線画像検出器に類似する構成の放射線画像検出器とは、直接変換型の放射線画像検出器よりも記録用光導電層を薄くし、光透過型の第１の電極層を設けるとともに、第１の電極層の上方に蛍光体を設け、その蛍光体からの光を電荷に変換するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の放射線画像検出器の一実施形態の一部を示す斜視図
【図２】図１に示す放射線画像検出器の２−２線断面図
【図３】透明線状電極、遮光線状電極および隔壁部材をガラス基板上に設けた後に、断線修復部を形成したものを示す平面図
【図４】図３に示す断線修復部周辺の４−４線断面図
【図５】本発明の放射線画像検出器の一実施形態の変形例を示す断面図
【符号の説明】
【００５７】
１     第１の電極層
２     記録用光導電層
３     電荷輸送層
４     読取用光導電層
５     第２の電極層
５ａ   透明線状電極
５ｂ   遮光線状電極
６     隔壁部材
７     蓄電部
１０   放射線画像検出器
２０   断線修復部
【図１】
2010103181.tif 000003
【図２】
2010103181.tif 000004
【図３】
2010103181.tif 000005
【図４】
2010103181.tif 000006
【図５】
2010103181.tif 000007