(57)【要約】【課題】本発明は、加熱された場合でも、光電変換効率の劣化をより抑制し得るバルクへテロ接合型光電変換素子、光アレイセンサおよび放射線画像検出器を提供する。【解決手段】本発明では、Ｐ型半導体材料とＮ型半導体材料とを混合したバルクヘテロ層を備えるバルクへテロ接合型光電変換素子１０において、前記Ｐ型半導体材料および前記Ｎ型半導体材料のうち、融点の低い半導体材料が予め設定された光電変換率を与える混合比よりもリッチであることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐ型半導体材料とＮ型半導体材料とを混合したバルクヘテロ層を備えるバルクへテロ接合型光電変換素子において、
前記Ｐ型半導体材料および前記Ｎ型半導体材料のうち、融点の低い半導体材料が予め設定された光電変換率を与える混合比よりもリッチであること
を特徴とするバルクへテロ接合型光電変換素子。
【請求項２】
前記融点の低い半導体材料がＰ型半導体材料であること
を特徴とする請求項１に記載のバルクへテロ接合型光電変換素子。
【請求項３】
前記Ｐ型半導体材料がポリ−３−ヘキシルチオフェンまたはポリ−３−オクチルチオフェンであること
を特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のバルクへテロ接合型光電変換素子。
【請求項４】
前記Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物であること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のバルクへテロ接合型光電変換素子。
【請求項５】
前記Ｐ型半導体材料がポリ−３−ヘキシルチオフェンであり、
前記Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物であり、
前記Ｐ型半導体材料のリッチにする量が重量比で１５パーセント以下であること
を特徴とする請求項１に記載のバルクへテロ接合型光電変換素子。
【請求項６】
前記Ｐ型半導体材料がポリ−３−オクチルチオフェンであり、
前記Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物であり、
前記Ｐ型半導体材料のリッチにする量が重量比で２０パーセント以下であること
を特徴とする請求項１に記載のバルクへテロ接合型光電変換素子。
【請求項７】
前記バルクヘテロ層がアニール処理されていること
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のバルクへテロ接合型光電変換素子。
【請求項８】
前記アニール処理の温度が融点の低い半導体材料の略該融点であること
を特徴とする請求項７に記載のバルクへテロ接合型光電変換素子。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のバルクへテロ接合型光電変換素子がアレイ状に配置されてなること
を特徴とする光センサアレイ。
【請求項１０】
入射した放射線の強度に応じて発光する第１層と、前記第１層から出力された光エネルギーを電気エネルギーに変換する第２層と、前記第２層で得られた電気エネルギーの蓄積および蓄積された電気エネルギーに基づく信号を出力する第３層とを備える放射線画像検出器において、
前記第２層は、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のバルクへテロ接合型光電変換素子のバルクヘテロ層を有してなること
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、バルクへテロ接合型光電変換素子、この光電変換素子を用いた光アレイセンサおよび放射線画像検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
グレッツェルらは、酸化チタン等の透明電極上に光電変換機能を有する有機色素の膜を形成することにより、アモルファスシリコン光電変換素子に近い性能を有する色素増感型光電変換素子（グレッツェルセル）を報告している（非特許文献１参照）。また、近年、ナノテクノロジーの手法を用いて、フラーレンを有する単分子膜を用いた色素増感型光電変換素子についても報告されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
これら色素増感型光電変換素子は、対電極との電気的接合を液体レドックス電解質によって行う湿式太陽電池であるため、長期にわたって使用すると電解液の枯渇により光電変換機能が著しく低下してしまい、光電変換素子として機能しなくなってしまうことが懸念される。
【０００４】
また、電解液を用いない有機色素による光電変換素子として、透明電極と対電極との間に電子供与体層と電子受容体層とを挟んだヘテロ接合型（積層型）光電変換素子、あるいは、透明電極と対電極との間に電子供与体と電子受容体とを一様に混合したバルクへテロ層を形成したバルクへテロ接合型光電変換素子が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
これら光電変換素子の動作原理について説明すると、まず、光励起により電子供与体（あるいは電子供与体層）から電子受容体（あるいは電子受容体層）への電子の移動により正孔と電子が発生する。そして、内部電界により正孔は、電子供与体間（あるいは電子供与体層）を通り一方の電極に運ばれ、電子は、電子受容体間（あるいは電子受容体層）を通りもう一方の電極へ運ばれる。この結果、光電流が観測される。
【０００６】
ヘテロ接合型光電変換素子では、電子供与体層と電子受容体層との界面のみで電荷分離が行われるため、電荷発生量が非常に少なく、光電変換効率が低い。一方、バルクへテロ接合型光電変換素子では、電子受容体と電子供与体とが一様に混在しているため、前記界面が増加し、これによって光吸収率が向上する結果、光電変換効率が向上することが期待される。
【０００７】
このようなバルクヘテロ接合型光電変換素子の光電変換率を向上させる手段として、アニール処理が知られている（例えば、非特許文献２参照）。光電変換素子のバルクヘテロ層（膜）は、アニール処理によって、電子供与体と電子受容体とのそれぞれが、もしくは一方が、微視的にその一部分において、アモルファス状態から結晶化する。この結晶化によって、（１）移動度の増加、および、（２）バルクへテロ層中における電極への直接的な電荷輸送経路であるパーコレーションパスが形成される結果、キャリア取り出し効率の向上という２つの効果が生じて、光電変換効率が向上する。このアニール処理による光電変換効率の向上は、アニール温度に依存し、前記非特許文献２によれば、最も高い光電変換効率を得るためには、７５℃付近のアニール温度が最適である。この最適なアニール温度以上の温度で加熱処理を施すと、結晶性が悪化して光吸収率が劣化する結果、光電変換効率が劣化してしまう。
【０００８】
また、このようなバルクヘテロ接合型光電変換素子をデバイスとして利用するためには、後工程として、保護膜形成工程等の加熱処理を伴う製造工程がある。保護膜は、機械的な損傷を防止する損傷防止機能や、有機半導体の性能を劣化させる水や酸素等の侵入を防止する劣化物質侵入防止機能等の諸機能が必要である。この諸機能を備えた保護膜を形成するために、バルクヘテロ接合型光電変換素子には、前記アニール温度よりも高温な１５０℃以上の耐熱性が要求される。また、バルクヘテロ接合型光電変換素子は、様々な機器へ適用が可能であるが、一例として、放射線画像検出器への適用を考えると、Ｘ線のエネルギーを吸収して蛍光を発するシンチレータ層（膜）をバルクヘテロ接合型光電変換素子上に形成する必要がある。このため、バルクヘテロ接合型光電変換素子には、前記アニール温度よりもさらに高温な２００℃以上の耐熱性が要求される。
【０００９】
そして、バルクへテロ層の結晶性は、電子供与体と電子受容体との混合比にも依存し、最も高い光電変換効率を実現する最適な混合比が存在する。
【特許文献１】特開２０００−２６１０１６号公報
【特許文献２】特開２００２−０９４１４６号公報
【特許文献３】特表２００２−５０２１２９号公報
【非特許文献１】Journal of the America Chemical Society 115(1993)6382
【非特許文献２】Franz Padinger, Advanced Functional Materials 13(2003)85-88
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、加熱された場合でも、光電変換効率の劣化をより抑制し得るバルクへテロ接合型光電変換素子を提供することである。そして、このバルクヘテロ接合型光電変換素子を用いた光アレイセンサおよび放射線画像検出器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、種々検討した結果、加熱された場合における光電変換効率の劣化現象が次のメカニズムによって生じることを突き止めた。すなわち、相対的に電子供与体として機能するＰ型半導体材料と相対的に電子受容体として機能するＮ型半導体材料とを所定の混合比で混合したバルクへテロ層において、該所定の混合比の下で最も高い光電変換効率を与える温度でアニール処理された微視的に一部結晶化していた電子供与体と電子受容体とは、該温度よりもさらに高温な加熱処理が施されると、前記Ｐ型半導体材料および前記Ｎ型半導体材料のうちの融点の低い半導体材料が融解し始める結果、再配置され、最適な結晶状態から外れる。つまり、バルクへテロ層の結晶性が劣化し、光電変換効率が劣化する。そこで、本発明者は、高温な加熱処理によって結晶性が崩れる分だけ融点の低い半導体材料を補っておけば、該高温な加熱処理によってバルクへテロ層の結晶性が劣化しても、光電変換効率の劣化が抑制される、という着想に至った。したがって、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。
【００１２】
すなわち、本発明に係る一態様では、Ｐ型半導体材料とＮ型半導体材料とを混合したバルクヘテロ層を備えるバルクへテロ接合型光電変換素子において、前記Ｐ型半導体材料および前記Ｎ型半導体材料のうち、融点の低い半導体材料が予め設定された光電変換率を与える混合比よりもリッチであることを特徴とする。そして、前記融点の低い半導体材料は、Ｐ型半導体材料であることが好ましい。
【００１３】
このような構成のバルクへテロ接合型光電変換素子では、Ｐ型半導体材料およびＮ型半導体材料のうち、融点の低い半導体材料が予め設定された光電変換率を与える混合比よりもリッチであるため、高温な加熱処理によって結晶性が崩れる分だけ融点の低い半導体材料が補われているので、この高温な加熱処理によってバルクへテロ層の結晶性が劣化しても、光電変換効率の劣化が抑制される。
【００１４】
特に、結晶性が最適となる、つまり光電変換効率が最も高くなるＰ型半導体材料とＮ型半導体材料との混合比よりも融点の低い半導体材料がリッチとされることで、高温な加熱処理によってバルクへテロ層の結晶性が劣化しても、光電変換効率の劣化が抑制され、高い光電変換効率が実現される。そして、製造工程における例えば最高温度や加温時間等の熱履歴を考慮して、この製造工程における加熱処理によって結晶性が崩れる分だけ適切に融点の低い半導体材料がリッチとされることで、高温な加熱処理によってバルクへテロ層の結晶性が劣化しても、光電変換効率の劣化が適切に抑制され、略最も高い光電変換効率が実現される。
【００１５】
そして、これら上述のバルクへテロ接合型光電変換素子において、前記Ｐ型半導体材料がポリ−３−ヘキシルチオフェンまたはポリ−３−オクチルチオフェンであることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、Ｐ型半導体材料がポリ−３−ヘキシルチオフェンまたはポリ−３−オクチルチオフェンであるので、高い光電変換効率を得ることができる。
【００１７】
また、これら上述のバルクへテロ接合型光電変換素子において、Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物であることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物であるので、高い光電変換効率を得ることができる。ここで、フラーレン派生物とは、ＰＣＢＭ、ＰＣＢＮＢ、ＰＣＢＩＢ、Ｃ７０ベースのＰＣＢＭである（例えば、ＵＲＬ；http://www.f-carbon.com/product_spectra.html#01（平成１９年２月２３日検索、インターネット）、G.Yu et al,Science,1995,270,1789、L Zheng et al,J.Phys.Chem.B 2004,108,11921-6など）。
【００１９】
さらに、上述のバルクへテロ接合型光電変換素子において、前記Ｐ型半導体材料がポリ−３−ヘキシルチオフェンであり、前記Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物であり、前記Ｐ型半導体材料のリッチにする量が重量比で１５パーセント以下であることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、Ｐ型半導体材料がポリ−３−ヘキシルチオフェンであって、Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物である場合に、Ｐ型半導体材料のリッチにする量を重量比で１５パーセント以下とすることで、最適に融点の低い半導体材料が補われているので、光電変換効率の劣化が最も抑制される。
【００２１】
そして、上述のバルクへテロ接合型光電変換素子において、前記Ｐ型半導体材料がポリ−３−オクチルチオフェンであり、前記Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物であり、前記Ｐ型半導体材料のリッチにする量が重量比で２０パーセント以下であることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、Ｐ型半導体材料がポリ−３−オクチルチオフェンであって、Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物である場合に、前記Ｐ型半導体材料のリッチにする量を重量比で２０パーセント以下とすることで、最適に融点の低い半導体材料が補われているので、光電変換効率の劣化が最も抑制される。
【００２３】
また、これら上述のバルクへテロ接合型光電変換素子において、前記バルクヘテロ層がアニール処理されていることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、バルクヘテロ膜がアニール処理されているので、光電変換率が向上される。そして、アニール処理の温度が比較的高温であっても、融点の低い半導体材料がリッチであるので、光電変換効率の劣化がより抑制される。
【００２５】
さらに、上述のバルクへテロ接合型光電変換素子において、前記アニール処理の温度が融点の低い半導体材料の略該融点であることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、アニール処理の温度が融点の低い半導体材料の略該融点であるので、アニール処理によって結晶性が崩れる分が効果的に補われているので、光電変換効率の劣化が効果的に抑制される。
【００２７】
そして、本発明の他の一態様に係る光センサアレイは、これら上述のいずれかに記載のバルクへテロ接合型光電変換素子がアレイ状に配置されてなることを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、製造工程において加熱された場合でも、光電変換効率の劣化をより抑制し得る光センサアレイが提供される。
【００２９】
また、本発明に係る他の一態様では、入射した放射線の強度に応じて発光する第１層と、前記第１層から出力された光エネルギーを電気エネルギーに変換する第２層と、前記第２層で得られた電気エネルギーの蓄積および蓄積された電気エネルギーに基づく信号を出力する第３層とを備える放射線画像検出器において、前記第２層は、これら上述のいずれかに記載のバルクへテロ接合型光電変換素子のバルクヘテロ層を有してなることを特徴とする。
【００３０】
この構成によれば、製造工程において加熱された場合でも、光電変換効率の劣化をより抑制し得る放射線画像検出器が提供される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係るバルクへテロ接合型光電変換素子では、加熱された場合でも、光電変換効率の劣化がより抑制される。そして、本発明によれば、このバルクヘテロ接合型光電変換素子を用いた光アレイセンサおよび放射線画像検出器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態におけるバルクへテロ接合型光電変換素子の一例を示す断面図である。図１において、バルクヘテロ接合型光電変換素子１０は、基板１１の一方面上に、透明電極１２、バルクヘテロ層の光電変換部１４および対電極１３が順次積層されてなる。
【００３３】
基板１１は、順次積層された透明電極１２、光電変換部１４および対電極１３を保持する部材である。本実施形態では、基板１１側から光電変換される光が入射するので、基板１１は、この光電変換される光を透過させることが可能な、すなわち、この光電変換すべき光の波長に対して透明な部材である。基板１１は、例えば、ガラス基板や樹脂基板等が用いられる。この基板１１は、必須ではなく、例えば、光電変換部１４の両面に透明電極１２および対電極１３を形成することでバルクヘテロ接合型光電変換素子１０が構成されても良い。
【００３４】
透明電極１２は、光電変換部１４において光電変換される光を透過させることが可能な電極であり、好ましくは３００〜８００ｎｍの光を透過する電極である。材料としては、例えば、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明導電性金属酸化物、金、銀、白金などの金属薄膜、導電性高分子を用いることができる。
【００３５】
対電極１３は、金属（例えば金、銀、銅、白金、ロジウム、ルテニウム、アルミニウム、マグネシウム、インジウム等）、炭素、あるいは透明電極１２の材料などを用いることができるが、これに限らない。
【００３６】
なお、図１に示すバルクヘテロ接合型光電変換素子１０では、光電変換部１４が透明電極１２と対電極１３とでサンドイッチされているが、一対の櫛歯状電極を光電変換部１４の片面に配置する電極構成とすることでバルクヘテロ接合型光電変換素子１０が構成されても良い。
【００３７】
光電変換部１４は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する層であって、Ｐ型半導体材料とＮ型半導体材料とを一様に混合したバルクヘテロ層を有して構成される。Ｐ型半導体材料は、相対的に電子供与体（ドナー）として機能し、Ｎ型半導体材料は、相対的に電子受容体（アクセプタ）として機能する。ここで、電子供与体および電子受容体は、“光を吸収した際に、電子供与体から電子受容体に電子が移動し、正孔と電子のペア（電荷分離状態）を形成する電子供与体および電子受容体”であり、電極のように単に電子を供与あるいは受容するものではなく、光反応によって、電子を供与あるいは受容するものである。
【００３８】
Ｐ型半導体材料としては、比較的高い光電変換効率を実現するために、例えば、ポリ−３−ヘキシルチオフェン（以下、「Ｐ３ＨＴ」と略記する。）およびポリ−３−オクチルチオフェン（以下、「Ｐ３ＯＴ」と略記する。）などが用いられる。そして、Ｎ型半導体材料としては、比較的高い光電変換効率を実現するために、例えば、ＰＣＢＩＢ（Ｐｈｅｎｙｌ Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ ｉ−ｂｕｔｙｌ ｅｓｔｅｒ）などのフラーレン派生物などが用いられる。
【００３９】
電子受容体と電子供与体とが混合されたバルクヘテロ層の形成方法としては、蒸着法、塗布法（キャスト法、スピンコート法を含む）などを例示することができる。この中で、特に塗布法が好ましい。
【００４０】
そして、光電変換部１４のバルクヘテロ層は、光電変換率を向上すべく、製造工程中において所定の温度でアニール処理され、微視的に一部結晶化されている。
【００４１】
図１において、基板１１を介して透明電極１２から入射された光は、光電変換部１４のバルクヘテロ層における電子受容体あるいは電子供与体で吸収され、電子供与体から電子受容体に電子が移動し、正孔と電子のペア（電荷分離状態）が形成される。発生した電荷は、内部電界、例えば、透明電極１２と対電極１３の仕事関数が異なる場合では透明電極１２と対電極１３との電位差によって、電子は、電子受容体間を通り、また正孔は、電子供与体間を通り、それぞれ異なる電極へ運ばれ、光電流が検出される。例えば、透明電極１２の仕事関数が対電極１３の仕事関数よりも大きい場合では、電子は、透明電極１２へ、正孔は、対電極１３へ輸送される。なお、仕事関数の大小が逆転すれば電子と正孔は、これとは逆方向に輸送される。また、透明電極１２と対電極１３との間に電位をかけることにより、電子と正孔の輸送方向を制御することもできる。
【００４２】
ここで、注目すべきは、光電変換部１４のバルクヘテロ層において、Ｐ型半導体材料およびＮ型半導体材料のうち、融点の低い半導体材料が予め設定された所定の光電変換率を与える混合比よりもリッチであることである。
【００４３】
このように融点の低い半導体材料が予め設定された所定の光電変換率を与える混合比よりもリッチであるため、該融点よりも高い温度でアニール処理等の加熱処理が施され、融点の低い半導体材料が融解したとしても、リッチであるため、予め設定された所定の光電変換効率を与えるだけの結晶性が維持され、光電変換効率の劣化を抑制し得る。
【００４４】
このような光電変換部１４のバルクへテロ層を作製するために、Ｐ型半導体材料とＮ型半導体材料との混合比とアニール処理する温度とをパラメータとして素子Ａ、Ｂが作製され、光電変換率を評価すべく、その指標となり得る結晶性がＸ線回折装置（ＸＲＤ）によって評価された。
【００４５】
（実施例１）
素子Ａには、Ｐ型半導体材料としてＰ３ＨＴが用いられ、Ｎ型半導体材料としてフラーレン派生物の一つであるＰＣＢＩＢが用いられた。Ｐ３ＨＴの融点は、約２０８℃であり、ＰＣＢＩＢの融点は、約２８０℃である。よって、融点の低い半導体材料は、Ｐ型半導体材料のＰ３ＨＴである。
【００４６】
まず、メルク社製のＰ３ＨＴがクロロベンゼン溶媒に添加量３重量％で溶解され、５分間、超音波撹拌された溶液と、フロンティアカーボン社製のＰＣＢＩＢがクロロベンゼン溶媒に添加量３重量％で溶解され、５分間、超音波撹拌された溶液とが、各混合比で混合された。各混合比は、Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝０．２：１、０．４：１、０．６：１、０．８：１、１：１、１：０．８、１：０．６、１：０．４、１：０．２である。Ｐ３ＨＴの混合比率は、重量比で約１６．７％、約２８．６％、３７．５％、約４４．４％、５０％、約５５．６％、６２．５％、約７１．４％、約８３．３％となる。次に、この混合液が５分間、超音波撹拌され、これによって得られた混合液が、洗浄されたガラス基板上にスピンコードされた。そして、大気圧、窒素雰囲気のオーブンでこのガラス基板が各温度で加熱され、アニール処理され、素子Ａが作製された。アニール処理の各温度は、２５℃、５０℃、１００℃、１５０℃、２００℃、２５０℃である。アニール処理後の混合液の層（バルクヘテロ層）の厚みは、約１００ｎｍであった。
【００４７】
図２は、素子ＡにおけるＰ３ＨＴの混合比率と結晶性との関係を示す図である。図２の横軸は、％単位で表したＰ３ＨＴの混合比率を示し、その縦軸は、結晶性の最も良い場合（Ｐ３ＨＴの混合比率が約４４．４％の場合）におけるＸ線回折装置の出力値で規格化した結晶性を示す。◆および■は、測定値を示し、◆は、１００℃でアニール処理した場合を示し、■は、２００℃でアニール処理した場合を示す。
【００４８】
図３は、素子Ａにおけるアニール処理する温度と結晶性との関係を示す図である。図３の横軸は、℃単位で表したアニール処理する温度を示し、その縦軸は、結晶性の最も良い場合（アニール温度が１００℃の場合）におけるＸ線回折装置の出力値で規格化した結晶性を示す。◆および■は、測定値を示し、◆は、Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝０．８：１の場合を示し、■は、Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．８の場合を示す。
【００４９】
図２から分かるように、アニール処理する温度がＰ型およびＮ型のいずれの半導体材料も融解しない１００℃の場合では、Ｐ３ＨＴの混合比率が約１６．７（＝（０．２／（０．２＋１））×１００）％から約４４．４（＝（０．８／（０．８＋１））×１００）％へ増加するに従って結晶性が改善され、Ｐ３ＨＴの混合比率が約４４．４％から約８３．３（＝（１／（１＋０．２））×１００）％へ増加するに従って結晶性が劣化している。一方、アニール処理する温度が２００℃の場合では、Ｐ３ＨＴの混合比率が約１６．７％から約５５．６（＝（１／（１＋０．８））×１００）％へ増加するに従って結晶性が改善され、Ｐ３ＨＴの混合比率が約５５．６％から約８３．３％へ増加するに従って結晶性が劣化している。
【００５０】
したがって、アニール処理する温度が１００℃から２００℃へ高くなると、最も結晶性のよい混合比がＰ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝０．８：１からＰ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．８へシフトしている。すなわち、Ｐ３ＨＴの混合比率が重量比で４４．４％から５５．６％へアップしている。この場合におけるＰ３ＨＴをリッチにする量は、重量比で約５５．５６−約４４．４４＝約１１．１％である。
【００５１】
そして、混合比Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝０．８：１と混合比Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．８との場合におけるアニール処理の温度と結晶性との関係を調べると、図３の結果が得られた。すなわち、図３から分かるように、結晶性の最も良い混合比Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝０．８：１の場合では、アニール処理する温度が２５℃から１００℃へ上昇するに従って、結晶性が改善され、アニール処理する温度が１００℃から２５０℃へ上昇するにしたがって、結晶性が劣化する。アニール処理する温度が１００℃である場合が最も結晶性がよい。一方、相対的に低融点のＰ３ＨＴをリッチにした混合比Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．８の場合では、アニール処理する温度が２５℃から１００℃へ上昇するにしたがって、結晶性が改善され、アニール処理する温度が１００℃から２００℃へ上昇しても結晶性がほとんど変わらず（結晶性の劣化が抑制され）、アニール処理する温度が２００℃から２５０℃へ上昇するにしたがって、結晶性が劣化する。アニール処理する温度が１００℃〜２００℃の範囲において結晶性の劣化が抑制され、良好な結晶性が略維持されている。
【００５２】
したがって、最も結晶性のよい混合比Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝０．８：１よりも融点の低いＰ３ＨＴをリッチにすると、結晶性の劣化が抑制され、結晶性が良くなる。結晶性と光電変換率とは、相関するので、最も光電変換効率の高い混合比Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝０．８：１よりも融点の低いＰ３ＨＴをリッチにすると、光電変換率の低下が抑制される。特に、混合比Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＩＢ＝０．８：１では、アニール処理する温度が１００℃〜２００℃の範囲に亘って比較的良好な結晶性が略維持され、高い光電変換効率が略維持される。
【００５３】
そして、図２および図３から分かるように、結晶性の劣化の抑制、すなわち、光電変換効率の低下を最適に抑制する観点から、Ｐ型半導体材料がＰ３ＨＴであり、Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物であるバルクヘテロ層では、Ｐ３ＨＴのリッチにする量が重量比で１５％以下であることが好ましく、特に、Ｐ３ＨＴのリッチにする量が重量比で約１１．１％であることが好ましい。
【００５４】
（実施例２）
素子Ｂには、Ｐ型半導体材料としてＰ３ＯＴが用いられ、Ｎ型半導体材料として上記ＰＣＢＩＢが用いられた。Ｐ３ＯＴの融点は、約１６５℃である。よって、融点の低い半導体材料は、Ｐ型半導体材料のＰ３ＯＴである。
【００５５】
まず、ＡＤＳ社製のＰ３ＯＴがクロロベンゼン溶媒に添加量２重量％で溶解され、５分間、超音波撹拌された溶液と、フロンティアカーボン社製のＰＣＢＩＢがクロロベンゼン溶媒に添加量２重量％で溶解され、５分間、超音波撹拌された溶液とが、各混合比で混合された。各混合比は、Ｐ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝０．２：１、０．４：１、０．６：１、０．８：１、１：１、１：０．８、１：０．６、１：０．４、１：０．２である。Ｐ３ＯＴの混合比率は、重量比で約１６．７％、約２８．６％、３７．５％、約４４．４％、５０％、約５５．６％、６２．５％、約７１．４％、約８３．３％となる。次に、この混合液が５分間、超音波撹拌され、これによって得られた混合液が、洗浄されたガラス基板上にスピンコードされた。そして、大気圧、窒素雰囲気のオーブンでこのガラス基板が各温度で加熱され、アニール処理され、素子Ｂが作製された。アニール処理の各温度は、２５℃、５０℃、１００℃、１５０℃、２００℃である。アニール処理後の混合液の層（バルクヘテロ層）の厚みは、約５５ｎｍであった。
【００５６】
図４は、素子ＢにおけるＰ３ＯＴの混合比率と結晶性との関係を示す図である。図４の横軸は、％単位で表したＰ３ＯＴの混合比率を示し、その縦軸は、結晶性の最も良い場合（Ｐ３ＯＴの混合比率が約５５．６％の場合）におけるＸ線回折装置の出力値で規格化した結晶性を示す。◆および■は、測定値を示し、◆は、１５０℃でアニール処理した場合を示し、■は、２００℃でアニール処理した場合を示す。
【００５７】
図５は、素子Ｂにおけるアニール処理する温度と結晶性との関係を示す図である。図５の横軸は、℃単位で表したアニール処理する温度を示し、その縦軸は、結晶性の最も良い場合（アニール温度が１５０℃の場合）におけるＸ線回折装置の出力値で規格化した結晶性を示す。◆および■は、測定値を示し、◆は、Ｐ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．８の場合を示し、■は、Ｐ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．４の場合を示す。
【００５８】
図４から分かるように、アニール処理する温度が１５０℃の場合では、Ｐ３ＯＴの混合比率が約１６．７％から約５５．６％へ増加するに従って結晶性が改善され、Ｐ３ＯＴの混合比率が約５５．６％から約８３．３％へ増加するに従って結晶性が劣化している。一方、アニール処理する温度が２００℃の場合では、Ｐ３ＯＴの混合比率が約１６．７％から約７１．４（＝（１／（１＋０．４））×１００）％へ増加するに従って結晶性が改善され、Ｐ３ＯＴの混合比率が約７１．４％から約８３．３％へ増加するに従って結晶性が劣化している。
【００５９】
したがって、アニール処理する温度が１５０℃から２００℃へ高くなると、最も結晶性のよい混合比がＰ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．８からＰ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．４へシフトしている。すなわち、Ｐ３ＯＴの混合比率が重量比で約５５．６％から約７１．４％へアップしている。この場合におけるＰ３ＯＴをリッチにする量は、重量比で約７１．４３−約５５．５６＝約１５．９％である。
【００６０】
そして、混合比Ｐ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．８と混合比Ｐ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．４との場合におけるアニール処理の温度と結晶性との関係を調べると、図５の結果が得られた。すなわち、図５から分かるように、結晶性の最も良い混合比Ｐ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．８の場合では、アニール処理する温度が２５℃から１５０℃へ上昇するに従って、結晶性が改善され、アニール処理する温度が１５０℃から２００℃へ上昇するに従って、急激に結晶性が劣化する。アニール処理する温度が１５０℃である場合が最も結晶性がよい。一方、相対的に低融点のＰ３ＯＴをリッチにしたＰ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．４の場合では、アニール処理する温度が２５℃から１５０℃へ上昇するに従って、結晶性が改善され、アニール処理する温度が１５０℃から２００℃へ上昇しても結晶性の劣化が緩やかである。アニール処理する温度が１５０℃〜２００℃の範囲において結晶性の劣化が抑制され、良好な結晶性が略維持される。
【００６１】
したがって、最も結晶性のよい混合比Ｐ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．８よりも融点の低いＰ３ＯＴをリッチにすると、結晶性の劣化が抑制され、結晶性が良くなる。つまり、最も光電変換効率の高い混合比Ｐ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．８よりも融点の低いＰ３ＯＴをリッチにすると、光電変換率の低下が抑制される。特に、混合比Ｐ３ＯＴ：ＰＣＢＩＢ＝１：０．４では、アニール処理する温度が１５０℃〜２００℃の範囲に亘って比較的良好な結晶性が略維持され、高い光電変換効率が略維持される。
【００６２】
そして、図４および図５から分かるように、結晶性の劣化の抑制、すなわち、光電変換効率の低下の抑制の観点から、Ｐ型半導体材料がＰ３ＯＴであり、Ｎ型半導体材料がフラーレン派生物であるバルクヘテロ層では、Ｐ３ＯＴのリッチにする量が重量比で２０％以下であることが好ましく、特に、Ｐ３ＯＴのリッチにする量が重量比で約１５．９％であることが好ましい。
【００６３】
このようにバルクへテロ層におけるＰ型半導体材料およびＮ型半導体材料のうち、融点の低い半導体材料が予め設定された光電変換率を与える混合比よりもリッチとすることで、高温な加熱処理によって結晶性が崩れる分だけ融点の低い半導体材料が補われているので、この高温な加熱処理によってバルクへテロ層の結晶性が劣化しても、光電変換効率の劣化が抑制可能となる。
【００６４】
特に、結晶性が最適となる、つまり光電変換効率が最も高くなるＰ型半導体材料とＮ型半導体材料との混合比よりも融点の低い半導体材料がリッチとされることで、高温な加熱処理によってバルクへテロ層の結晶性が劣化しても、光電変換効率の劣化が抑制され、高い光電変換効率が実現可能となる。そして、製造工程における例えば最高温度や加温時間等の熱履歴を考慮して、この製造工程における加熱処理によって結晶性が崩れる分だけ適切に融点の低い半導体材料がリッチとされることで、高温な加熱処理によってバルクへテロ層の結晶性が劣化しても、光電変換効率の劣化が適切に抑制され、略最も高い光電変換効率が実現可能となる。
【００６５】
そして、加熱処理する温度が融点の低い半導体材料の略該融点とすることで、加熱処理によって結晶性が崩れる分が効果的に補われているので、光電変換効率の劣化が効果的に抑制可能となる。
【００６６】
図１に戻って、なお、光電変換部１４は、電子受容体と電子供与体とが均一に混在された単一層で構成しても良いが、電子受容体と電子供与体との混合比を変えた複数層で構成しても良い。
【００６７】
電極間に電子供与体と電子受容体とを混合した層を形成した光電変換素子において、電子受容体と電子供与体とを均一に混在させると、電荷分離後により発生した電子と正孔が電荷輸送中に再結合してしまい易く、これが光電変換効率を下げる要因となり得る。そこで、光電変換部１４に、電子受容体および電子供与体を混合した複数の層を用い、それぞれの層の電子受容体と電子供与体との混合比を変えることによって、素子性能を低下させる原因である電荷発生量の問題や電荷分離後の電荷輸送の問題を解決することができる。例えば、電子を捕集する電極側に電子受容体の混合比高い層を配置し、また、正孔を捕集する電極側には、電子供与体の混合比の高い層を配置することによって、発生電荷量を大きく保ったまま、電荷輸送中の再結合確率を下げることができる。
【００６８】
また、上述のバルクヘテロ接合型光電変換素子１０は、順次に基板１１上に積層された透明電極１２、バルクへテロ層の光電変換部１４および対電極１３で構成されたが、これに限られず、例えば透明電極１２や対電極１３と光電変換部１４との間に絶縁層、あるいは下引き層等の他の層を有してバルクヘテロ接合型光電変換素子１０が構成されても良い。
【００６９】
（第２の実施形態）
次に、以上説明したバルクヘテロ接合型光電変換素子１０を応用した光センサアレイの実施の一形態について詳細に説明する。
【００７０】
図６は、第２の実施形態における光センサアレイの構成を示す図である。図６（Ａ）は、上面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【００７１】
図１２において、光センサアレイ２０は、保持部材としての基板２１上に、下部電極としての透明電極２２、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換部２４および透明電極２２と対を成し上部電極としての対電極２３が順次積層されたものである。光電変換部２４は、Ｐ型半導体材料とＮ型半導体材料とを一様に混合したバルクヘテロ層を有してなる光電変換層２４ｂと、バッファ層２４ａとの２層で構成される。図６に示す例では、６個のバルクへテロ接合型光電変換素子が形成されている。
【００７２】
これら基板２１、透明電極２２、光電変換層２４ｂおよび対電極２３は、前述したバルクヘテロ接合型光電変換素子１０における透明電極１２、光電変換部１４および対電極１３と同等の構成および役割を示すものである。
【００７３】
基板２１には、例えば、ガラスが用いられ、透明電極２２には、例えば、ＩＴＯが用いられ、対電極２３には、例えば、アルミニウムが用いられる。そして、光電変換層２４ｂのＰ型半導体材料には、例えば、Ｐ３ＨＴが用いられ、Ｎ型半導体材料には、フラーレン派生物の一つであるＰＣＢＭ（［６，６］−ｐｈｅｎｙｌ Ｃ６１−ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ）が用いられる。また、バッファ層２４ａには、ＰＥＤＯＴ（ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン）−ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）導電性高分子（スタルクヴイテック社製、商品名ＢａｙｔｒｏｎＰ）が用いられる。このような光センサアレイ２０は、次のようにして製作された。
【００７４】
ガラス基板上にスパッタリングによりＩＴＯ膜を形成し、フォトリソグラフィにより所定のパターン形状に加工した。ガラス基板の厚さは、０．７ｍｍ、ＩＴＯ膜の厚さは、２００ｎｍ、フォトリソグラフィ後のＩＴＯ膜における測定部面積（受光面積）は、５ｍｍ×５ｍｍであった。次に、このガラス基板２１上に、スピンコート法（条件；回転数＝１０００ｒｐｍ、フィルター径＝１．２μｍ）によりＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ膜を形成した。その後、該基板を、オーブンで１００℃、３０分加熱し、乾燥させた。乾燥後のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ膜の厚さは９０ｎｍであった。
【００７５】
次に、上記ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ膜の上に、Ｐ３ＨＴ＋ＰＣＢＭ混合膜を、スピンコート法（条件；回転数＝１５００ｒｐｍ、フィルター径＝０．８μｍ）により形成した。このスピンコートに際しては、Ｐ３ＨＴをクロロホルム溶媒に溶解し（添加量１重量％）超音波攪拌（５分）したものと、ＰＣＢＭをクロロホルム溶媒に溶解し（添加量１重量％）超音波攪拌（５分）したものとを、混合比率Ｐ３ＨＴ：ＰＣＢＭ＝１．０：１．０（最適条件は、７５℃で、０．６：１．０であった。）（重量比）で混合し、これを超音波攪拌（５分）して得た混合液を用いた。Ｐ３ＨＴ＋ＰＣＢＭ混合膜の形成後、窒素ガス雰囲気下においてオーブンで１００℃、３０分加熱しアニール処理を施した。アニール処理後のＰ３ＨＴ＋ＰＣＢＭ混合膜の厚さは７０ｎｍであった。
【００７６】
その後、所定のパターン開口を備えたメタルマスクを用い、Ｐ３ＨＴ＋ＰＣＢＭ混合膜の上に、上部電極としてのアルミニウム層を蒸着法により形成（厚さ＝１０ｎｍ）した。その後、ＰＶＡ（polyvinyl alcohol）をスピンコートで１μｍ形成し、１５０℃で焼成することで図略のパッシベーション層を作製した。以上により、光センサアレイ２０が作製された。
【００７７】
本実施形態における光センサアレイ２０では、バルクへテロ層におけるＰ型半導体材料およびＮ型半導体材料のうち、融点の低い半導体材料が予め設定された光電変換率を与える混合比よりもリッチであるため、アニール処理によって結晶性が崩れる分だけ融点の低い半導体材料が補われているので、このアニール処理によってバルクへテロ層の結晶性が劣化しても、光電変換効率の劣化が抑制される。
（第３の実施形態）
次に、以上説明したバルクヘテロ接合型光電変換素子１０や光センサアレイを応用した放射線画像検出器を用いたシステムの実施の一形態について詳細に説明する。
【００７８】
図７は、第３の実施形態における放射線画像検出器を用いた画像検出システムを示すブロック図である。この画像検出システムＳは、放射線画像検出器３と、放射線発生器４と、処理制御部５と、ネットワーク機器部６とを備えて構成される。
【００７９】
処理制御部５は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータからなり、画像処理部５１と、画像表示部５２と、情報入力部５３と、画像出力部５４と、画像保存部５５と、コンピュータ支援画像自動診断部（ＣＡＤ）５６とを備えて構成される。ネットワーク機器部６は、ネットワーク６０にＣＴ（computerized tomography）６１、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging）６２、ＣＲ（computed radiography）やＦＰＤ（Flat Panel Detector）等のＸ線撮影装置６３、外部画像保存装置６４および外部画像表示装置６５が接続されてなる。
【００８０】
図７において、放射線を発生し放射する放射線発生器４から射出された放射線は、被写体（医療施設では例えば患者）Ｈを通して放射線画像検出器３に照射される。放射線画像検出器３では、照射された放射線の強度に基づいて画像信号ＤＦＥを生成する。この生成された画像信号ＤＦＥは、放射線画像検出器３に接続されている画像処理部５１によって読み出される。あるいは画像信号ＤＦＥは、放射線画像検出器３に装着された例えば半導体メモリカード等の携帯可能な記録媒体に蓄積されたのち、この記録媒体が放射線画像検出器３から取り外されて画像処理部５１に装着されることにより、画像処理部５１に供給される。
【００８１】
画像処理部５１では、放射線画像検出器３で生成された画像信号ＤＦＥに対して、シェーディング補正やゲイン補正、階調補正、エッジ強調処理、周波数処理、ダイナミックレンジ圧縮処理等の画像処理が施される。これにより、診断等に適した画像信号が出力される。また、画像処理部５１には画像表示部５２が接続されており、この画像表示部５２には、画像処理部５１から出力された画像処理後の画像信号に基づいて生成された画像が表示される。
【００８２】
また、画像処理部５１は、画像の拡大や縮小も行えるとともに画像信号の蓄積や転送を容易とするために画像信号の圧縮や伸長処理も行う。このため、画像表示部５２に表示されている画像を拡大／縮小することで、撮影部位の確認等を容易に行うことができる。また、画像処理部５１は、表示された画像や表示された画像の領域を指定させて、指定された画像や指定された領域に対して適切な画像処理も自動的に行う。
【００８３】
画像処理部５１には、例えば、キーボード、マウス、ポインタ等を有する操作入力部５３が接続されている。ユーザは、この操作入力部５３によって患者情報等を入力し、付加情報を画像信号に付け加えることができる。また、画像処理の指定や画像信号の保存や読み出し、ネットワークを介した画像信号の送受信を行う際の指示等も、操作入力部５３から行われる。
【００８４】
画像出力部５４は、記録紙やフィルム等に放射線画像を記録して出力する。例えば、銀塩写真フィルムに対して、画像信号に基づき露光し、この露光された銀塩写真フィルムの現像処理を行うことで放射線画像を銀画像として記録して出力するイメージャであっても良い。あるいは、画像出力部５４は、画像信号に基づいてインクジェット法によりインクを記録紙またはフィルムに印刷するインクジェットプリンタ、画像信号に基づいてインクを溶融あるいは昇華させて記録紙またはフィルムに画像を転写するサーマルプリンタ、もしくは、画像信号に基づきレーザ光で感光体上を走査して感光体上に付着したトナーを紙に転写してから熱と圧力で定着させることにより記録紙に画像を形成する電子写真プリンタであっても良い。
【００８５】
画像保存部５５は、例えば、ハードディスクやＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disc Recordable）等の比較的大記憶容量の情報記録媒体からなり、放射線画像の画像信号を必要に応じて適宜読み出すことができるように保存するものである。
【００８６】
ＣＡＤ５６は、診断に有用な情報を医師に提供することで病変の見落としがないように診断支援すべく、撮影された放射線画像のコンピュータ処理やコンピュータ解析を行い診断に有用な情報を放射線画像の画像信号に付加する。
【００８７】
画像処理部５１は、放射線画像の画像信号を、上述の画像出力部５４や画像保存部５５およびＣＡＤ５６だけでなく、ネットワーク機器部６に対して送付することができる。すなわち、いわゆるＬＡＮやインターネット及びＰＡＣＳ（医療画像ネットワーク）等のネットワーク６０を介して、放射線画像の画像信号を病院施設内のほかの部署あるいは遠隔地にも送付することができる。
【００８８】
また、画像処理部５１は、このネットワークを介して、ＣＴ６１やＭＲＩ６２から得られた画像信号あるいはＣＲやＦＰＤ等のＸ線撮影装置６３から得られた画像信号、および、その他の検査情報等も受信でき、放射線画像検出器３で得られた放射線画像と比較検討するため、ネットワーク６０を介して送付されてきた画像信号や検査情報等を画像表示部５２で表示したり画像出力部５４から出力させたりすることもできる。さらに、画像処理部５１は、送付されてきた画像信号や検査情報等を画像保存部５５に保存させることもできる。また、画像処理部５１は、放射線画像検出器２０で得られた放射線画像の画像信号等を外部画像保存装置６４に保存させたり、外部画像表示装置６５の画面上に、放射線画像検出器３で得られた放射線画像を表示させたりすることもできる。
【００８９】
図８は、第３の実施形態における放射線画像検出器の構造の一例を示す一部破断斜視図である。放射線画像検出器３は、撮像パネル３１と、走査駆動回路３２と、信号選択回路３３と、制御回路３４と、メモリ部３５と、操作部３６と、表示部３７と、電源部３８と、コネクタ３９と、筐体３００とを備えて構成される。
【００９０】
撮像パネル３１は、照射された放射線の強度に応じて蓄積された電気エネルギーを生成するものであり、上述の光電変換素子の多数がアレイ状（２次元マトリクス状）に配列された面を含む。撮像パネル３１は、光センサアレイの一実施形態でもある。撮像パネル３１で生成された電気エネルギーは、走査駆動回路３２により読み出され、信号選択回路３３により画像信号として出力される。出力された画像信号は、書き換え可能な読み出し専用メモリ（例えばフラッシュメモリ）等からなるメモリ部３５に記憶される。また、放射線画像検出器３の動作は、制御回路３４で制御され、操作部３６により動作が切り替えられる。
【００９１】
表示部３７は、画像の撮影準備が完了したことや、メモリ部３５に所定量の画像信号が書き込まれたこと等を表示させるためのものである。電源部３８は、撮像パネル３１を駆動して画像信号を得るために必要とされる電力を供給するものである。コネクタ３９は、放射線画像検出器３と画像処理部５１との間で通信を行うためのものである。筐体３００の内部や、走査駆動回路３２、信号選択回路３３、制御回路３４およびメモリ部３９等は、図示していない放射線遮蔽部材で覆われている。放射線遮蔽部材により、筐体３００内部における放射線の散乱、各回路へ放射線照射が防止される。
【００９２】
筐体３００は、上記の各構成要素を収納するためのものである。筐体３００としては、外部からの衝撃に耐えかつ重量ができるだけ軽い素材、例えばアルミニウムあるいはその合金であることが好ましい。筐体３００の放射線入射面側は、放射線を透過し易い非金属例えばカーボン繊維等を用いて構成する。また、放射線入射面とは逆である背面側においては、放射線が放射線画像検出器３を透過してしまうことを防ぐ目的、あるいは放射線画像検出器３を構成する素材が放射線を吸収することで生ずる２次放射線からの影響を防ぐ目的のために、放射線を効果的に吸収する材料、例えば鉛板等を用いることが好ましい。
【００９３】
図９は、第３の実施形態における撮像パネルの回路構成を示す回路図である。撮像パネル３１は、照射された放射線の強度に応じて蓄積された電気エネルギーを読み出すための収集電極３１０が２次元配置されている。この収集電極３１０がコンデンサ３１１の一方の電極とされて、電気エネルギーがコンデンサ３１１に蓄えられる。ここで、１つの収集電極３１０は、放射線画像の１画素に対応するものである。
【００９４】
ここで、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００９５】
画素間には、走査線３１３−１〜３１３−ｍと信号線３１４−１〜３１４−ｎとが、例えば直交するように配設される。なお、図９に示す例では、３本の走査線３１３−１〜３１３−３と３本の信号線３１４−１〜３１４−３が図示されている。コンデンサ３１１−（１，１）には、シリコン積層構造あるいは有機半導体で構成されたトランジスタ３１２−（１，１）が接続されている。このトランジスタ３１２−（１，１）は、例えば、電界効果トランジスタであり、ドレイン電極あるいはソース電極が収集電極３１０−（１，１）に接続されるとともに、ゲート電極は、走査線３１３−１と接続される。ドレイン電極が収集電極３１０−（１，１）に接続される場合にはソース電極が信号線３１４−１と接続され、ソース電極が収集電極３１０−（１，１）に接続される場合にはドレイン電極が信号線３１４−１と接続される。また、他の画素の収集電極３１０やコンデンサ３１１およびトランジスタ３１２も同様に走査線３１３や信号線３１４が接続される。なお、符号３１６はリセット線を示す。
【００９６】
図１０は、第３の実施形態における撮像パネルの一部断面図（１画素）を示している。撮像パネル３１の放射線照射面側には、入射された放射線の強度に応じて発光を行う第１層３０１が設けられている。放射線としては、例えば、Ｘ線が挙げられる。この場合、例えば、波長が０．１ｎｍ（１×１０−１０ｍ）程度であって、人体や船舶そして航空機の部材等を透過する電磁波であるＸ線が照射される。このＸ線は、放射線発生器４から出力されるものであり、放射線発生器４は、一般に固定陽極あるいは回転陽極Ｘ線管が用いられる。また、Ｘ線管は、通常、陽極の負荷電圧が１０ｋＶから３００ｋＶであり、医療用に用いられる場合は２０ｋＶから１５０ｋＶである。
【００９７】
第１層３０１は、蛍光体を主たる成分とするシンチレータであり、入射した放射線により、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの蛍光を発する。
【００９８】
この第１層３０１で用いられる蛍光体は、ＣａＷＯ４、ＣａＷＯ４：Ｐｂ、ＭｇＷＯ等のタングステン酸塩系蛍光体、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、（Ｙ，Ｇｄ）２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、（Ｙ，Ｇｄ）２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｔｍ等のテルビウム賦活希土類酸硫化物系蛍光体、ＹＰＯ４：Ｔｂ、ＧｄＰＯ４：Ｔｂ、ＬａＰＯ４：Ｔｂ等のテルビウム賦活希土類燐酸塩系蛍光体、ＬａＯＢｒ：Ｔｂ、ＬａＯＢｒ：Ｔｂ，Ｔｍ、ＬａＯＣｌ：Ｔｂ、ＬａＯＣｌ：Ｔｂ，Ｔｍ、ＧｄＯＢｒ：Ｔｂ、ＧｄＯＢｒ：Ｔｂ，Ｔｍ、ＧｄＯＣｌ：Ｔｂ、ＧｄＯＣｌ：Ｔｂ，Ｔｍ等のテルビウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、ＬａＯＢｒ：Ｔｍ、ＬａＯＣｌ：Ｔｍ等のツリウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、ＬａＯＢｒ：Ｇｄ、ＬｕＯＣｌ：Ｇｄ等のガドリニウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、ＧｄＯＢｒ：Ｃｅ、ＧｄＯＣｌ：Ｃｅ、（Ｇｄ，Ｙ）ＯＢｒ：Ｃｅ、（Ｇｄ，Ｙ）ＯＣｌ：Ｃｅ等のセリウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、ＢａＳＯ４：Ｐｂ、ＢａＳＯ４：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｓｒ）ＳＯ４：Ｅｕ２＋等の硫酸バリウム系蛍光体、Ｂａ３（ＰＯ４）２：Ｅｕ２＋、（Ｂａ２ＰＯ４）２：Ｅｕ２＋、Ｓｒ３（ＰＯ４）２：Ｅｕ２＋+、（Ｓｒ２ＰＯ４）２：Ｅｕ２＋等の２価のユーロピウム賦活アルカリ土類金属燐酸塩系蛍光体、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ２＋、ＢａＦＢｒ：Ｅｕ２＋、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ２＋、Ｔｂ、ＢａＦＣｌ：Ｅｕ２＋，Ｔｂ、ＢａＦ２・ＢａＣｌ２・ＫＣｌ：Ｅｕ２＋、（Ｂａ，Ｍｇ）Ｆ２・ＢａＣｌ２・ＫＣｌ：Ｅｕ２＋の２価のユーロピウム賦活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＮａＩ、ＫＩ：Ｔｌ等の沃化物系蛍光体、ＺｎＳ：Ａｇ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ｃｕ，Ａｇ等の硫化物系蛍光体、ＨｆＰ２Ｏ７、ＨｆＰ２Ｏ７：Ｃｕ、Ｈｆ２（ＰＯ４）４等の燐酸ハフニウム系蛍光体、ＹＴａＯ４、ＹＴａＯ４：Ｔｍ、ＹＴａＯ４：Ｎｂ、（Ｙ，Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ、ＬｕＴａＯ４、ＬｕＴａＯ４：Ｔｍ、ＬｕＴａＯ４：Ｎｂ、（Ｌｕ，Ｓｒ）ＴａＯ４：Ｎｂ、ＧｄＴａＯ４：Ｔｍ、Ｍｇ４Ｔａ２Ｏ９：Ｎｂ、Ｇｄ２Ｏ３・Ｔａ２Ｏ５・Ｂ２Ｏ３：Ｔｂ等のタンタル酸塩系蛍光体、他に、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、（Ｌａ，Ｇｄ，Ｌｕ）２Ｓｉ２Ｏ７：Ｅｕ、ＺｎＳｉＯ４：Ｍｎ、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７：Ｅｕを用いることができる。
【００９９】
特に、Ｘ線吸収および発光効率が高いことよりセシウムアイオダイド（ＣｓＩ：Ｘ、Ｘは賦活剤）やガドリニウムオキシサルファイド（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｘ、Ｘは賦活剤）が好ましく、これらを用いることで、ノイズの低い高画質の画像を得ることができる。
【０１００】
また、シンチレータは、柱状結晶構造であることが好ましい。柱状結晶では、光ガイド効果、すなわち結晶内での発光が柱状結晶の側面より外に放射されてしまうことを少なくできる効果が得られるので、鮮鋭性の低下を抑制することが可能であり、蛍光体層膜厚を厚くすることによりＸ線吸収が増加し粒状性を向上できるからである。
【０１０１】
なお、本実施形態に用いられる蛍光体は、これらに限定されるものではなく、放射線の照射によって可視、紫外または赤外領域等の、受光素子が感度を持つ領域の電磁波を出力する蛍光体であれば良い。また、本実施形態で用いられる蛍光体粒子の直径は、７μｍ以下、特に４μｍ以下であることが好ましい。蛍光体粒子の直径が小さいほどシンチレータ層内での光の散乱を防ぐことが可能となり、高い鮮鋭度を得られるからである。そして、この蛍光体粒子は、バインダーに分散されても良い。このようなバインダーとしては、例えば、ポリウレタン、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、セルロース誘導体、スチレン−ブタジエン共重合体、各種合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙げられる。中でもポリウレタン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール、ニトロセルロースを使用することが好ましい。このような好ましいバインダーを用いることで、蛍光体の分散性を高め、蛍光体の充填率を高くすることが可能となり、粒状性の向上に寄与するからである。
【０１０２】
上記バインダー中に分散される蛍光体の重量含有量は、９０〜９９％であることが好ましい。また第１層３０１の厚さは、粒状性を良くする観点から、２０μｍ以上（特に５０μｍ以上）が好ましく、鮮鋭性を良くする観点から１ｍｍ以下（特に３００μｍ以下）が好ましい。
【０１０３】
なお、本実施形態で用いられる蛍光体は、一部を除き吸湿性であるので、環境の湿気に影響されないように封止することが好ましい。このため、例えば、特開平１１−２２３８９０号公報、特開平１１−２４９２４３号公報、特開平１１−３４４５９８号公報、特開２０００−１７１５９７号公報に開示されている方法を用いることで、撮像パネル３１の全体を封止することができる。
【０１０４】
第１層３０１の放射線照射面側とは逆の面側に、第１層３０１から出力された電磁波（光）を電気エネルギーに変換する第２層３０２が形成される。この第２層３０２は、第１層３０１側から、隔膜３０２ａ、透明電極３０２ｂ、光電変換層３０２ｃ、導電層３０２ｄが設けられている。ここで用いられる透明電極３０２ｂ、光電変換層３０２ｃおよび導電層３０２ｄは、前述したバルクヘテロ接合型光電変換素子１０における透明電極１２、光電変換部１４および対電極１３と同等の構成および役割を示すものである。
【０１０５】
隔膜３０２ａは、第１層３０１と他の層とを分離するためのものであり、例えばＯｘｉ−ｎｉｔｒｉｄｅ等が用いられる。透明電極３０２ｂは、蒸着やスパッタリング等の方法を用いて薄膜を形成できる。また、フォトリソグラフィ法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいは、高いパターン精度を必要としない場合（１００μｍ以上程度）は、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この透明電極は、透過率を５％より大きくすることが望ましい。さらに膜厚は、材料にもよるが、膜の均一性を良くする観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、作製時間を短くする観点から、１μｍ以下（特に２００ｎｍ）が好ましい。
【０１０６】
光電変換層３０２ｃは、図１に示すバルクへテロ層を有してなる光電変換部からなる。このバルクへテロ層におけるＰ型半導体材料およびＮ型半導体材料のうち、融点の低い半導体材料が予め設定された光電変換率を与える混合比よりもリッチとされている。光電変換層３０２ｃは、第１層３０１から出力された電磁波（光）を吸収することによって電子と正孔を発生する。ここで発生した正孔は、導電層３０２ｄに集められ、電子は、透明電極３０２ｂに集められる。なお、本構造において、透明電極３０２ｂと光電変換層３０２ｃとの間、あるいは導電層３０２ｄと光電変換層３０２ｃとの間に正孔伝導層や電子伝導層を形成しても良いが、必ずしも必須なものではない。
【０１０７】
導電層（対電極）３０２ｄは、例えばクロム等で生成されている。また、一般の金属電極もしくは前記透明電極の中から選択可能であるが、良好な特性を得るためには仕事関数の小さい（４．５ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものが好ましい。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類全属等が挙げられる。この導電層３０２ｄは、これらの電極物質を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて生成可能である。また、導電層３０２ｄのシートの膜厚は、膜の均一性を良くする観点から、１０ｎｍ以上（特に５０ｎｍ以上）が好ましく、作製時間を短くする観点から、１μｍ以下（特に５００ｎｍ）が好ましい。
【０１０８】
第２層３０２の放射線照射面側とは、逆の面側には、第２層３０２で得られた電気エネルギーの蓄積、および蓄積された電気エネルギーに基づく信号の出力を行う第３層３０３が形成されている。第３層３０３は、第２層３０２で生成された電気エネルギーを画素毎に蓄えるコンデンサ３１１と、蓄えられた電気エネルギーを信号として出力するためのスイッチング素子であるトランジスタ３１２と備えて構成されている。なお、第３層３０３は、スイッチング素子を用いるものに限られるものではなく、例えば、蓄えられた電気エネルギーのエネルギーレベルに応じた信号を生成して出力する構成とすることもできる。
【０１０９】
トランジスタ３１２には、例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が用いられる。このＴＦＴは、液晶ディスプレイ等に使用されている無機半導体系のものでも、有機半導体を用いたものでも良く、好ましくはプラスチックフィルム上に形成されるＴＦＴである。プラスチックフィルム上に形成されたＴＦＴとしては、アモルファスシリコン系のものが知られているが、その他、米国ＡｌｉｅｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社が開発しているＦＳＡ（Ｆｌｕｉｄｉｃ Ｓｅｌｆ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）技術、すなわち、単結晶シリコンで作製した微小ＣＭＯＳ（Ｎａｎｏｂｌｏｃｋｓ）をエンボス加工したプラスチックフィルム上に配列させることで、フレキシブルなプラスチックフィルム上にＴＦＴを形成するものとしても良い。さらに、Ｓｃｉｅｎｃｅ２８３，８２２（１９９９）やＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，７７１４８８（１９９８）、Ｎａｔｕｒｅ，４０３，５２１（２０００）等の文献に記載されているような有機半導体を用いたＴＦＴであってもよい。
【０１１０】
このように、本実施形態に用いられるスイッチング素子としては、上記ＦＳＡ技術で作製したＴＦＴおよび有機半導体を用いたＴＦＴが好ましく、特に好ましいものは有機半導体を用いたＴＦＴである。この有機半導体を用いてＴＦＴを構成すれば、シリコンを用いてＴＦＴを構成する場合のように真空蒸着装置等の設備が不要となり、印刷技術やインクジェット技術を活用してＴＦＴを形成できるので、製造コストが安価となる。さらに、加工温度を低くできることから熱に弱いプラスチック基板状にも形成できる。
【０１１１】
また、有機半導体を用いたＴＦＴの内、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）が特に好ましく、具体的には図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示す構造の有機ＴＦＴが好ましい。図１１（Ａ）に示す有機ＴＦＴは、基板上にゲート電極，ゲート絶縁層，ソース・ドレイン電極，有機半導体層を順に形成したものである。図１１（Ｂ）に示す有機ＴＦＴは、基板上にゲート電極，ゲート絶縁層，有機半導体層，ソース・ドレイン電極を順に形成したものである。図１１（Ｃ）に示す有機ＴＦＴは、有機半導体単結晶上にソース・ドレイン電極，ゲート絶縁層，ゲート電極を順に形成したものである。
【０１１２】
有機半導体層を形成する化合物は、単結晶材科でもアモルファス材料でもよく、低分子でも高分子でもよいが、特に好ましいものとしては、ペンタセンやトリフェニレン、アントラセン等に代表される縮環系芳香族炭化水素化合物の単結晶や、π共役系高分子が挙げられる。
【０１１３】
ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極は、金属でも導電性無機化合物でも導電性有機化合物でも何れでもよいが、作製の容易さの観点から導電性有機化合物であることが好ましい。その代表例としては、π共役系高分子化合物にルイス酸（例えば、塩化鉄、塩化アルミニウム、臭化アンチモン等）やハロゲン（例えば、ヨウ素や臭素等）、スルホン酸塩（例えば、ポリスチレンスルホン酸のナトリウム塩（ＰＳＳ）、ｐ−トルエンスルホン酸カリウム等）等をドープしたものが挙げられ、具体的にはＰＥＤＯＴにＰＳＳを添加した導電性高分子が代表例として挙げられる。有機ＴＦＴの具体例としては、図１２で示したものが挙げられる。
【０１１４】
スイッチング素子であるトランジスタ３１２には、図９および図１０に示すように、第２層３０２で生成された電気エネルギーを蓄積するとともに、コンデンサ３１１の一方の電極となる収集電極３１０が接続されている。このコンデンサ３１１には、第２層３０２で生成された電気エネルギーが蓄積されるとともに、この蓄積された電気エネルギーは、トランジスタ３１２が駆動されることで読み出される。すなわち、スイッチング素子を駆動することで、放射線画像についての画素毎の信号を生成することができる。なお、図１０において、トランジスタ３１２は、ゲート電極３１２ａと、ソース電極（ドレイン電極）３１２ｂと、ドレイン電極（ソース電極）３１２ｃと、有機半導体層３１２ｄと、絶縁層３１２ｅとを備えて構成されている。
【０１１５】
第４層３０４は、撮像パネル３１の基板である。この第４層３０４として好ましく用いられる基板は、プラスチックフィルムである。かかるプラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等のフィルムが挙げられる。このようなプラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化が図られるとともに、衝撃に対する耐性が向上される。
【０１１６】
さらに、これらのプラスチックフィルムには、トリオクチルホスフェートやジブチルフタレート等の可塑剤を添加してもよく、ベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系等の公知の紫外線吸収剤を添加してもよい。また、テトラエトキシシラン等の無機高分子の原料を添加し、化学触媒や熱、光等のエネルギーを付与することにより高分子量化する、いわゆる有機−無機ポリマーハイブリッド法を適用して作製した樹脂を原料として用いることもできる。
【０１１７】
さらに第４層３０４における第３層３０３側の面とは反対面側に、電源部３８として、例えば、マンガン電池、ニッケル・カドミウム電池、水銀電池、鉛電池等の一次電池、充電可能な二次電池を設けるものとしても良い。この電池の形態としては、放射線画像検出器を薄型化できるように平板状の形態が好ましい。
【０１１８】
また、撮像パネル３１には、信号線３１４−１〜３１４−ｎに、例えば、ドレイン電極が接続された初期化用のトランジスタ３１５−１〜３１５−ｎが設けられている（図９）。このトランジスタ３１５−１〜３１５−ｎのソース電極は、接地されている。また、ゲート電極は、リセット線３１６と接続されている。
【０１１９】
撮像パネル３１の走査線３１３−１〜３１３−ｍとリセット線３１６とは、走査駆動回路３２と接続されている。走査駆動回路３２から走査線３１３−１〜３１３−ｍのうちの１つの走査線３１３−ｐ（ｐは１〜ｍのいずれかの値）に読出信号ＲＳが供給されると、この走査線３１３−ｐに接続されたトランジスタ３１２−（ｐ，１）〜３１２−（ｐ，ｎ）がオン状態とされて、コンデンサ３１１−（ｐ，１）〜３１１−（ｐ，ｎ）に蓄積された電気エネルギーが信号線３１４−１〜３１４−ｎにそれぞれ読み出される。信号線３１４−１〜３１４−ｎは、信号選択回路３３の信号変換器３３１−１〜３３１−ｎに接続されており、信号変換器３３１−１〜３３１−ｎでは信号線３１４−１〜３１４−ｎ上に読み出された電気エネルギー量に比例する電圧信号ＳＶ−１〜ＳＶ−ｎが生成される。この信号変換器３３１−１〜３３１−ｎから出力された電圧信号ＳＶ−１〜ＳＶ−ｎは、レジスタ３３２に供給される。
【０１２０】
レジスタ３３２では、供給された電圧信号が順次選択されて、Ａ／Ｄ変換器３３３で（例えば、１２ビットないし１４ビットの）１つの走査線に対するデジタルの画像信号とされる。制御回路３４は、走査線３１３−１〜３１３−ｍの各々に、走査駆動回路３２を介して読出信号ＲＳを供給して画像走査を行い、走査線毎のデジタル画像信号を取り込んで、放射線画像の画像信号の生成を行う。なお、走査駆動回路３２からリセット信号ＲＴをリセット線３１６に供給してトランジスタ３１５−１〜３１５−ｎをオン状態とするとともに、走査線３１３−１〜３１３−ｍに読出信号ＲＳを供給してトランジスタ３１２−（１，１）〜３１２−（ｍ，ｎ）をオン状態とすることによって、コンデンサ３１１−（１，１）〜３１１−（ｍ，ｎ）に蓄えられた電気エネルギーがトランジスタ３１２−１〜３１２−ｎを介して放出され、撮像パネル３１の初期化が行われる。
【０１２１】
制御回路３４には、メモリ部３５や操作部３６が接続されており、操作部３６からの操作信号ＰＳに基づいて放射線画像検出器３の動作が制御される。操作部３６には複数のスイッチが設けられており、操作部３６からのスイッチ操作に応じた操作信号ＰＳに基づき、撮像パネル３１の初期化や放射線画像の画像信号の生成が行われる。また、放射線画像の画像信号の生成は、放射線発生器４から放射線照射終了信号がコネクタ３９を介して供給された場合に行うものとすることもできる。さらに、制御回路３４は、生成した画像信号をメモリ部３５に記憶させる処理等も行う。
【０１２２】
ここで、図８に示すように、放射線画像検出器３に電源部３８を設けるとともに放射線画像の画像信号を記憶するメモリ部３５を設け、コネクタ３９を介して放射線画像検出器３を着脱自在にすれば、放射線画像検出器３を持ち運びできるシステムを構築できる。さらに、不揮発性メモリを用いてメモリ部３５を着脱可能に構成すれば、放射線画像検出器３と画像処理部５１を接続しなくとも、メモリ部３５を画像処理部５１に装着するだけで画像信号を画像処理部５１に供給できることから、更に放射線画像の撮影及び画像処理が容易となり、操作性を向上できる。なお、放射線画像検出器３を据置き型として用いる場
合には、コネクタ３９を介して電力の供給や画像信号の読み出しを行うことで、メモリ部３５や電源部３８を設けなくとも、放射線画像の画像信号を得られることは勿論である。
【０１２３】
本実施形態における放射線画像検出器３では、バルクへテロ層におけるＰ型半導体材料およびＮ型半導体材料のうち、融点の低い半導体材料が予め設定された光電変換率を与える混合比よりもリッチであるため、アニール処理によって結晶性が崩れる分だけ融点の低い半導体材料が補われているので、このアニール処理によってバルクへテロ層の結晶性が劣化しても、光電変換効率の劣化が抑制される。
【０１２４】
そして、本実施形態では、基板となる第４層３０４を樹脂で構成したことにより、ガラス基板を用いた従来の放射線画像検出器に比べて軽量化を図ることができる。また、第４層３０４を樹脂で構成したことにより、第４層３０４上に形成される第３層３０３は、分割されたシリコン積層構造の素子や有機半導体で形成される。このため、ガラス基板を用いた従来の放射線画像検出器のように、シリコンを主体とする薄膜トランジスタをガラス基板上に形成する高価で特殊な製造装置を用いる必要がないことから、放射線画像検出器を安価に製造できる。
【０１２５】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更及び/又は改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。従って、当業者が実施する変更形態又は改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態又は当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】第１の実施形態におけるバルクへテロ接合型光電変換素子の一例を示す断面図である。
【図２】素子ＡにおけるＰ３ＨＴの混合比率と結晶性との関係を示す図である。
【図３】素子Ａにおけるアニール処理する温度と結晶性との関係を示す図である。
【図４】素子ＢにおけるＰ３ＯＴの混合比率と結晶性との関係を示す図である。
【図５】素子Ｂにおけるアニール処理する温度と結晶性との関係を示す図である。
【図６】第２の実施形態における光センサアレイの構成を示す図である。
【図７】第３の実施形態における放射線画像検出器を用いた画像検出システムを示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態における放射線画像検出器の構造の一例を示す一部破断斜視図である。
【図９】第３の実施形態における撮像パネルの回路構成を示す回路図である。
【図１０】第３の実施形態における撮像パネルの一部断面図（１画素）を示している。
【図１１】有機ＴＦＴの構造を示す斜視図である。
【図１２】有機ＴＦＴの具体例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
３  放射線画像検出器
１０  バルクへテロ接合型光電変換素子
１２、２２、３０２ｂ  透明電極
１３、２３  対電極
１４、２４  光電変換部
２０  光センサアレイ
３１  撮像パネル（光センサアレイ）
３０２ｃ  光電変換層
３０３ｄ  導電層（対電極）
【図１】
2008210889.tif 000003
【図２】
2008210889.tif 000004
【図３】
2008210889.tif 000005
【図４】
2008210889.tif 000006
【図５】
2008210889.tif 000007
【図６】
2008210889.tif 000008
【図７】
2008210889.tif 000009
【図８】
2008210889.tif 000010
【図９】
2008210889.tif 000011
【図１０】
2008210889.tif 000012
【図１１】
2008210889.tif 000013
【図１２】
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