(57)【要約】【課題】使用環境温度の変化によって特性劣化や破損を生じることのない放射線画像検出器を提供する。【解決手段】電極層１５と、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層１４と、電荷発生層１４において発生した電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチが２次元状に配置された検出層１３と、基板１１とが積層された放射線画像検出器において、基板１１を、電荷発生層１４よりも剛性が低いものとする。【選択図】図１
2008235649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極層と、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチが２次元状に配置された検出層と、基板とが積層された放射線画像検出器において、
前記基板が、前記電荷発生層よりも剛性が低いものであることを特徴とする放射線画像検出器。
【請求項２】
前記電極層上に保護層が設けられており、
該保護層が、前記電荷発生層よりも剛性が低いものであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像検出器。
【請求項３】
前記保護層が、有機樹脂からなるものであることを特徴とする請求項２記載の放射線画像検出器。
【請求項４】
前記電荷発生層が、ａ−Ｓｅからなるもの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。
【請求項５】
前記基板が、有機樹脂からなるものであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の放射線画像検出器。
【請求項６】
放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチが２次元状に配置された検出層と、前記電荷発生層よりも剛性が低い基板とが積層された放射線画像検出器の製造方法において、
支持体上に剥離層を形成し、
該剥離層上に前記検出層および前記電荷発生層を形成し、
前記検出層から前記支持体を剥離し、
前記検出層に前記基板を接着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７】
放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチが２次元状に配置された検出層と、前記電荷発生層よりも剛性が低い基板とが積層された放射線画像検出器の製造方法において、
支持体上に剥離層を形成し、
該剥離層上に前記検出層を形成し、
該検出層上に保護層を形成し、
前記検出層から前記支持体を剥離し、
前記検出層に前記基板を接着した後、前記検出層から前記保護層を剥離し、
前記検出層上に前記電荷発生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８】
前記支持体が、ガラス基板であることを特徴とする請求項６または７記載の放射線画像検出器の製造方法。
【請求項９】
前記剥離層が、ａ−Ｓｉからなるものであることを特徴とする請求項６から８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１０】
前記電荷発生層が、ａ−Ｓｅからなるものであることを特徴とする請求項６から９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１１】
前記基板が、有機樹脂からなるものであることを特徴とする請求項６から１０いずれか１項記載の放射線画像検出器の製造方法。
【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する電荷発生層と、電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチが２次元状に配置された検出層と、基板とが積層された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】
近年、ＴＦＴアクティブマトリクスアレイ上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線情報を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が実用化されている。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、動画も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】
上記のようなＦＰＤとして、Ｘ線感応層として半導体層を用いた放射線画像検出器が、たとえば、特許文献１に提案されている。
【０００４】
ここで、特許文献１で提案されているような放射線画像検出器においては、半導体層の材料としてａ−Ｓｅが利用される。そして、最表面に、たとえば、ガラスからなる表面保護層が設けられ、また、ＴＦＴアクティブマトリクスアレイの基板としてもガラス基板が用いられる。
【特許文献１】特許第３３１３３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように表面保護層およびＴＦＴアクティブマトリクスアレイの基板の材料としてガラスを用いた場合、半導体層のａ−Ｓｅの熱膨張率と表面保護層およびＴＦＴアクティブマトリクスアレイの基板の熱膨張率が大きく違うため、温度変化によってａ−Ｓｅ層に強いストレスが加わり特性が変化したり、デバイスが破損したりする問題があった。このため、デバイスの使用環境温度が限定されることになり問題となっていた。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑み、上記のような特性劣化や破損を生じることのない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】
【０００７】
本発明の放射線画像検出器は、電極層と、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチが２次元状に配置された検出層と、基板とが積層された放射線画像検出器において、基板が、電荷発生層よりも剛性が低いものであることを特徴とする。
【０００８】
また、上記本発明の放射線画像検出器においては、電極層上に保護層を設け、その保護層を、電荷発生層よりも剛性が低いものとすることができる。
【０００９】
また、保護層を、有機樹脂から形成するようにすることができる。
【００１０】
また、電荷発生層を、ａ−Ｓｅから形成するようにすることができる。
【００１１】
また、基板を、有機樹脂から形成するようにすることができる。
【００１２】
本発明の第１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電荷発生層と、電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチが２次元状に配置された検出層と、電荷発生層よりも剛性が低い基板とが積層された放射線画像検出器の製造方法において、支持体上に剥離層を形成し、剥離層上に検出層および電荷発生層を形成し、検出層から支持体を剥離し、検出層に基板を接着することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２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電荷発生層と、該電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチが２次元状に配置された検出層と、電荷発生層よりも剛性が低い基板とが積層された放射線画像検出器の製造方法において、支持体上に剥離層を形成し、剥離層上に検出層を形成し、その検出層上に保護層を形成し、検出層から支持体を剥離し、検出層に基板を接着した後、検出層から保護層を剥離し、検出層上に電荷発生層を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、支持体を、ガラス基板から形成するようにすることができる。
【００１５】
また、剥離層を、ａ−Ｓｉから形成するようにすることができる。
【００１６】
また、電荷発生層を、ａ−Ｓｅから形成するようにすることができる。
【００１７】
また、基板を、有機樹脂から形成するようにすることができる。
【００１８】
ここで、上記「支持体上に」、「剥離層上」に、「検出層上に」とは、支持体、剥離層または検出層の上に直接形成することに限らず、支持体、剥離層または検出層の上方に形成することを意味する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の放射線画像検出器によれば、電極層と、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチが２次元状に配置された検出層と、基板とが積層された放射線画像検出器において、基板を、電荷発生層よりも剛性が低いものとしたので、温度変化による電荷発生層の熱膨張または収縮に対して、基板が弱い力で伸縮して追従するため、電荷発生層に強いストレスがかからず、デバイスの性能劣化や破損を防止することができる。
【００２０】
また、上記本発明の放射線画像検出器において、電極層上に保護層を設け、その保護層を、電荷発生層よりも剛性が低いものとした場合には、上記基板と同様に、温度変化による電荷発生層の熱膨張または収縮に対して、保護層が弱い力で伸縮して追従するため、電荷発生層に強いストレスがかからず、デバイスの性能劣化や破損を防止することができる。
【００２１】
本発明の第１および第２の放射線画像検出器の製造方法によれば、支持体上に剥離層および検出層を形成し、その後、剥離層により検出層から支持体を剥離して基板を検出層に接着するようにしたので、樹脂基板などの電荷発生層よりも剛性が低い基板を容易に設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出器の一実施形態について説明する。図１に本実施形態の放射線画像検出器の断面図を示す。
【００２３】
本実施形態の放射線画像検出器１００は、図１に示すように、アクティブマトリクス基板１０と、電荷発生層１４と、上部電極１５と、保護層１６とが積層されている。
【００２４】
電荷発生層１４は、電磁波導電性を有するものであり、Ｘ線が照射されると膜の内部に電荷を発生するものである。電荷発生層１４としては、たとえば、セレンを主成分とする膜厚１００〜１０００μｍの非晶質ａ−Ｓｅ膜を用いることができる。
【００２５】
上部電極１５は、Ａｕなどの低抵抗の導電材料で構成されている。そして、上部電極１５には、高圧電源が接続される。
【００２６】
保護層１６は、有機フィルムであり、有機樹脂から構成されている。有機フィルムとしては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを利用することができる。また、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＥ）、ポリアクリロニトリル（ＰＥＮ）、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）なども利用することができる。
【００２７】
アクティブマトリクス基板１０は、樹脂基板１１と、下地層１２と、ＴＦＴ素子層１３とが積層されている。
【００２８】
樹脂基板１１は、有機樹脂から形成された基板であり、有機樹脂としては、たとえば、ポリエーテルスルフォン樹脂を利用することができる。
【００２９】
下地層１２は、ＳｉＯ２から形成されている。
【００３０】
ＴＦＴ素子層１３は、電荷発生層１４において発生した電荷を収集する収集電極、収集電極によって収集された電荷を蓄積する蓄積容量および蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチ素子を有する多数の画素と、ＴＦＴスイッチ素子をＯＮ／ＯＦＦするための多数の走査配線と、蓄積容量に蓄積された電荷が読み出される多数のデータ配線とを備えている。画素は２次元上に配置されている。
【００３１】
ＴＦＴスイッチ素子としては、通常の方法により低温ポリシリコンＴＦＴ素子が形成される。そして、ＴＦＴスイッチ素子のゲート電極には、ＴＦＴスイッチ素子をＯＮ／ＯＦＦするための走査配線が接続されており、ソース電極には、蓄積容量に蓄積された電荷が読み出されるデータ配線が接続されている。そして、データ配線の終端には、チャージアンプが接続され、走査配線には、ゲートドライバが接続される。
【００３２】
次に、図１に示す放射線画像検出器の製造方法の第１の実施形態を説明する。
【００３３】
まず、図２（Ａ）に示すように、石英基板２１の上にａ−Ｓｉ層２２が形成され、ａ−Ｓｉ層２２の上に下地層１２が形成され、下地層１２の上にＴＦＴ素子層１３が形成される。
【００３４】
そして、次に、図２（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ素子層１３の上に電荷発生層１４が形成され、電荷発生層１４の上に上部電極１５が形成され、上部電極１５の上に保護膜１６が形成される。
【００３５】
次に、石英基板２１側からＸｅＣｌレーザーが照射され、ａ−Ｓｉ層２２が結晶化され、図２（Ｃ）に示すように、ａ−Ｓｉ層２２と石英基板２１とが分離される。
【００３６】
次に、図２（Ｄ）に示すように、下地層１２側に樹脂基板１１が接着される。
【００３７】
次に、図１に示す放射線画像検出器の製造方法の第２の実施形態を説明する。
【００３８】
まず、図３（Ａ）に示すように、石英基板２１の上にａ−Ｓｉ層２２が形成され、ａ−Ｓｉ層２２の上に下地層１２が形成され、下地層１２の上にＴＦＴ素子層１３が形成される。
【００３９】
そして、次に、図３（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ素子層１３の上に保護層２３が形成される。保護層２３は、たとえば、ガラス基板などを水溶性の接着剤によって接着することにより形成するようにすればよい。
【００４０】
次に、石英基板２１側からＸｅＣｌレーザーが照射され、ａ−Ｓｉ層２２が結晶化され、図３（Ｃ）に示すように、ａ−Ｓｉ層２２と石英基板２１とが分離される。
【００４１】
次に、図３（Ｄ）に示すように、下地層１２側に樹脂基板１１が接着される。
【００４２】
次に、水に浸すことによって、図３（Ｅ）に示すように、保護層２３が分離される。
【００４３】
次に、図３（Ｆ）に示すように、ＴＦＴ素子層１３の上に電荷発生層１４が形成され、電荷発生層１４の上に上部電極１５が形成され、上部電極１５の上に保護層１６が形成される。
【００４４】
なお、上記本発明の放射線画像検出器は、上記実施形態の層構成に限らず、たとえば、結晶化防止層などその他の層を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の放射線画像検出器の一実施形態の断面図
【図２】本発明の放射線画像検出器の製造方法の第１の実施形態を説明するための図
【図３】本発明の放射線画像検出器の製造方法の第２の実施形態を説明するための図
【符号の説明】
【００４６】
１０  アクティブマトリクス基板
１１  樹脂基板（基板）
１２  下地層
１３  ＴＦＴ素子層（検出層）
１４  電荷発生層
１５  上部電極（電極層）
１６  保護層
２１  石英基板（支持体）
２２  ａ−Ｓｉ層（剥離層）
２３  保護層
【図１】
2008235649.tif 000003
【図２】
2008235649.tif 000004
【図３】
2008235649.tif 000005