(57)【要約】  本発明は、有機フォトダイオードを有する放射線検出器及びこのような放射線検出器を生成する方法に関する。ＴＦＴバックプレーン１０３、１０４が、シンチレータ１０１と有機フォトダイオード層スタック１０５、１０６、１０７、１０８との間に配置される。これは、透明なＴＦＴ−エレクトロニクスの使用を示し、例えば、後方を薄層化されたガラスを有するａ−Ｓｉ、又はフォイル上の有機ＴＦＴでありうる。幾何学的順序は、ＯＰＤのための可能性のある多数のスタック積層体を可能にし、カプセル化及び製造の利点を有する。
2015529793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査装置用の放射線検出器であって、
入射放射線を受け取り吸収し、入射放射線をフォトンに変換するシンチレータと、
基板上の薄膜トランジスタであって、前記薄膜トランジスタと前記シンチレータとの間に前記基板が配されている、薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタの、前記基板と反対の側に配された光活性層と、
を有する放射線検出器。
【請求項２】
前記薄膜トランジスタ及び前記基板は、前記シンチレータから放出されたフォトンが前記基板及び前記薄膜トランジスタを通過し、前記光活性層に到達することを可能にするように、光透過性を有する、請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記光活性層が有機フォトダイオードを含む、請求項１又は２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記薄膜トランジスタが有機薄膜トランジスタである、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記基板が、フォイル基板又はガラス基板の少なくとも一方である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項６】
前記光活性層用のカソードが、前記光活性層の、前記薄膜トランジスタとは反対の側に配されており、前記カソードが、前記シンチレータから放出されたフォトンにとってミラーとして機能する構造化されない金属層を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項７】
前記光活性層の、前記薄膜トランジスタとは反対の側に配されるガラス基板を有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項８】
Ｘ線検出器として適応される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項９】
検査装置用の放射線検出器を有する該検査装置であって、前記放射線検出器が、
入射放射線を受け取り吸収し、入射放射線をフォトンに変換するシンチレータと、
基板上の薄膜トランジスタであって、前記薄膜トランジスタと前記シンチレータとの間に前記基板が配されている、薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタの、前記基板とは反対の側に配された光活性層と、
を有する検査装置。
【請求項１０】
請求項２乃至８のいずれか１項に記載の放射線検出器を有する検査装置。
【請求項１１】
医用Ｘ線イメージングシステムとして適応された、請求項９又は１０に記載の検査装置。
【請求項１２】
放射線検出器を生成する方法であって、
基板を準備するステップと、
前記基板上に、薄膜トランジスタ層を堆積するステップと、
前記薄膜トランジスタ層上に、フォトダイオードスタックを配するステップと、
を有する方法。
【請求項１３】
前記フォトダイオードスタックが、前記薄膜トランジスタ層上に堆積される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記フォトダイオードスタックの、前記薄膜トランジスタ層とは反対の側にガラス基板を配するステップを更に含む、請求項１２又は１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置用の放射線検出器、放射線検出器を有する検査装置、及び放射線検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットデジタルＸ線検出器（ＦＸＤ）は、通常、フォトダイオード及びアドレッシング及び読み出しのための薄膜エレクトロニクスを有する、多くの場合ピクセル素子と呼ばれる検出器素子のマトリクスを含むセンサプレートで構築される。フラットデジタルＸ線検出器のセンサプレートは、ガラス上のａ−Ｓｉ薄膜技術とも呼ばれる、ガラス上のアモルファスシリコン薄膜技術を使用して製作されることができる。通常、スイッチ薄膜トランジスタ（スイッチ−ＴＦＴ）のみを含む「受動ピクセル」技術が使用される。
【０００３】
この場合、増幅は、センサプレートの外側の電荷感受性増幅器（ＣＳＡ）において行われることができる。「能動ピクセル」技術が使用される場合、増幅はピクセル内で行われる。
【０００４】
Ｘ線は、シンチレータによって可視光フォトンに変換され、その後、可視光フォトンは、フォトダイオードによって検出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シンチレータは、センサプレートに接着されることができ、又はそれに直接堆積されることもできる。Ｘ線が当たる上部から下部へのＸ線検出器の既知の層ジオメトリは、ガラス上の、シンチレータ−フォトダイオード−薄膜トランジスタエレクトロニクスである。ガラス上の薄膜トランジスタエレクトロニクスは、「バックプレーン」とも呼ばれることができる。
【０００６】
フォトダイオードスタックのより多くの一般的なスタック積層体の使用を可能にし、可能なフォトダイオードスタック−ＴＦＴバックプレーン及びＣＳＡ−タイプの組み合わせの数を更に増大させることができる異なる放射線検出器ジオメトリを提供するニーズがある。
【０００７】
このニーズは、独立請求項の主題によって解決されることができる。他の実施形態は、従属請求項又は以下の記述に組み込まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に記述される本発明の見地及び実施形態は、放射線検出器及び検査装置の両方に当てはまるものであることに留意すべきである。更に、放射線検出器及び／又は検査装置に関する以下に記述される特徴は、放射線検出器及び／又は検査装置を製造する方法のステップとしても実現されることができる。他方、以下に記述される方法のステップが、本発明の一部分である放射線検出器を与える。
【０００９】
本発明の第１の見地により、検査装置用の放射線検出器であって、シンチレータ、薄膜トランジスタ層の一部である薄膜トランジスタ、及び光活性層を有する放射線検出器が提供される。シンチレータは、Ｘ線又は他の形式の放射線のような入射放射線を受け取り、吸収するように、及び入射放射線を光フォトンに変換する又は入射高エネルギーフォトンをより低いエネルギーフォトンに変換するように構成される。
【００１０】
更に、薄膜トランジスタ層は基板上に配置され、基板は、薄膜トランジスタ層とシンチレータとの間に配置される。光活性層は、薄膜トランジスタ層の、基板とは反対の側に配置される。
【００１１】
言い換えると、本発明の一実施形態による放射線検出器は、最上部にシンチレータを有し、基板がそれに続き、基板には薄膜トランジスタ層が配置され、次いで、光活性層が配置される。
【００１２】
当然ながら、シンチレータと基板との間に配置される、又は薄膜トランジスタ層と光活性層との間に配置される、例えば電極、電子輸送層、正孔輸送層及び／又は接着剤層のような他の構成素子又は層がありうる。
【００１３】
基板の、シンチレータとは反対の側に配置される薄膜トランジスタ層は、例えば基板に材料を堆積し、次いで、フォトリトグラフィ又は印刷技法によって薄膜トランジスタバックプレーンを構築することによって、基板上に準備されることができる。
【００１４】
薄膜トランジスタは、薄膜トランジスタ層の一構成要素である。薄膜トランジスタ層には、読み出し及び制御ラインもありうる。層全体が、光活性層から信号を読み出すために使用される「バックプレーン」として示されることもできる。
【００１５】
放射線検出器は、複数の検出器素子、すなわち検出器ピクセルを含むことができる。
【００１６】
シンチレータによって生成されるフォトンは、一般に、入射放射線の波長より大きい波長を有しうる。例えば、フォトンは、可視スペクトルより上の又は下の波長（例えば赤外光又は紫外光）を有する可視光フォトン又は光フォトンでありうる。
【００１７】
光活性層は、１又は複数の有機フォトダイオードを含むことができ、薄膜トランジスタは、有機薄膜トランジスタであってもよい。
【００１８】
本発明の例示的な実施形態によれば、カソードが、光活性層の、薄膜トランジスタ層とは反対の側に配置されることができる。このカソードは、シンチレータから放出されるフォトンのミラーとして機能する構造化された又は構造化されていない金属層を含むことができる。
【００１９】
このミラー機能は更に、光活性層の、薄膜トランジスタとは反対の側に配置されるガラス基板によって提供されることができる。例えば、ガラス基板の表面は、例えばアルミニウム又は低い仕事関数の別の材料のような反射材料でコーティングされることができる。
【００２０】
低い仕事関数とは、電子が非常に簡単に抽出されることを意味する。低い暗電流を有するために、逆バイアスされたダイオードにおいて、低い仕事関数の材料との正接点及び高い仕事関数の材料との負接点接触を有することが好ましい。
【００２１】
低い仕事関数をもつ代替材料は、インジウム、亜鉛及び特定の酸化物である。
【００２２】
本発明の別の見地によれば、上述される及び後述される放射線検出器を有する検査装置が提供される。
【００２３】
具体的には、検査装置は、医用Ｘ線イメージングシステムとして適応されることができる。しかしながら、検査装置は、例えば、空港において使用されることができる手荷物検査システムの形で適応されることもできる。
【００２４】
本発明の別の見地によれば、放射線検出器、特に上述の及び後述される放射線検出器の１つを製造する方法が提供される。方法は、基板を準備するステップと、基板に薄膜トランジスタ層を堆積するステップと、薄膜トランジスタ層にフォトダイオードスタックを配置するステップと、を含む。
【００２５】
例えば、薄膜トランジスタ層が基板上に堆積され構築されたあと、すなわち準備されたあと、フォトダイオードスタックが、薄膜トランジスタ層に堆積される。
【００２６】
言い換えると、最初に、薄膜トランジスタエレクトロニクスが基板上に提供され、その後、光活性層を含むフォトダイオードスタックが薄膜トランジスタ層上に配置される。従って、薄膜トランジスタ層は、その基板とフォトダイオードスタックとの間にサンドイッチされている。フォトダイオードスタックを薄膜トランジスタ層上に「配置する」ことは、堆積及びリソグラフィステップを含みうる。代替として、フォトダイオードスタックが、別個に製作され、その後、薄膜トランジスタ層に取り付けられてもよい。
【００２７】
本発明の１つの見地によれば、フラットＸ線検出器のためのフォトダイオードスタック及び薄膜エレクトロニクスバックプレーン（すなわち薄膜トランジスタ層及びその基板）の幾何学的順序が、他の検出器と比較して、反転される。より具体的には、薄膜トランジスタバックプレーンが、シンチレータとフォトダイオード層スタックとの間に配置される。フォトダイオード層は、有機フォトダイオード層でありうる。これは、透明なＴＦＴエレクトロニクスを使用することを示し、例えば、可能性として後方を薄層化されたガラスを有するａ−Ｓｉ、又はフォイル上の有機ＴＦＴを使用することを示す。考えられるＴＦＴ材料は、ａ−Ｓｉ及び有機アモルファス金属酸化物である；透明な基板材料は、（薄層化された）ガラス又はフォイルである。原則的に、ＴＦＴ及び基板材料のすべての組み合わせが可能である。
【００２８】
反転された幾何学的順序は、有機フォトダイオード（ＯＰＤ）のためのより多くの可能性のあるスタック積層体を可能にし、カプセル化及び製造の利点を有する。
【００２９】
本発明のこれらの及び他の見地は、以下に記述される実施例から明らかになり、それらを参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の例示的な実施形態による放射線検出器を示す図。
【図２】本発明の別の例示的な実施形態による放射線検出器を示す図。
【図３】本発明の別の例示的な実施形態による放射線検出器を示す図。
【図４】本発明の別の例示的な実施形態による放射線検出器を示す図。
【図５】本発明の例示的な実施形態による方法のフローチャート。
【図６】本発明の別の例示的な実施形態による方法のフローチャート。
【図７】本発明の例示的な実施形態により検査装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の例示的な実施形態は、以下の図面を参照して後述される。
【００３２】
図面における図示は、概略的であって一定の縮尺で描かれていない。それぞれ異なる図面において、同様の又は同一の構成要素には、同一の参照数字が与えられうる。
【００３３】
図１は、本発明の例示的な実施形態による放射線検出器１００の断面図を示す。
【００３４】
フォトダイオード及び薄膜トランジスタエレクトロニクスは、有機材料（例えばポリマ又はペンタセンの類の小さい有機分子）から作られることができる。更に、有機フォトダイオード（ＯＰＤ）、有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）及びシンチレータの組み合わせが、Ｘ線検出器として使用されることができる。ＯＰＤ及びＯＴＦＴは、印刷、スプレー又はスピンコーティングのようなさまざまな溶剤利用の方法によって、生成されることができるが、リソグラフィ方法によって生成されることもできる。
【００３５】
受動ピクセルタイプの検出器において、電荷感受性増幅器は、多くの場合、電荷担体のいずれか１つのタイプ、すなわち電子又は正孔の一方のみを扱うことができる。能動ピクセルタイプの検出器では、ピクセルセルにおいて使用されるトランジスタのタイプが更に、扱われることができる電荷の極性を決定する。アモルファスシリコン回路は、通常、フォトダイオードから電子を収集するｎ型トランジスタを有し、（ｐ型トランジスタにより）正孔を収集する場合は、有機ＴＦＴ回路が一層良好でありうる。
【００３６】
シンチレータからの光が存在しないとき、ＯＰＤは、低い暗電流（すなわち装置を通る低い電流）を確実にするように逆バイアス条件下で使用されなければならない。
【００３７】
逆バイアス方向は、ＯＰＤスタックにおいて、異なる材料層の順序によって測定される。特定のタイプ及び仕事関数をもつ材料は、電荷担体の濃度が異なっており、電流が好適に一方向にのみ流れることを可能にする。正にバイアスされる電極の仕事関数（ＷＦ）は、負にバイアスされる電極の仕事関数より低いことが好ましい。
【００３８】
フォトダイオードが薄膜エレクトロニクスの最上部に配置される場合、電荷感受性増幅器タイプ又はＴＦＴタイプのバックプレーンが、ＯＰＤスタックの層ジオメトリ及び逆バイアス条件を決定する。
【００３９】
ＯＰＤスタックの層ジオメトリは、多くの場合、製造の観点から選択する自由がない。境界条件は、以下の通りである：
１．シンチレータの方向における透明ＯＰＤ電極；
２．光の拡散及び散乱を回避するためにＯＰＤとシンチレータとの間には透明な薄層のみ。この層の厚さは、検出器のピクセルサイズより十分小さいものであるべきである。
３．処理中の非常に高い温度負荷及び／又は化学的不整合のため、すべての層が、特定の他の層の最上部に容易に加えられることができるわけではない；
４．電荷収集電極は、構造化されなければならず、すなわち、ピクセルは、互いに電気的に絶縁されなければならない。
【００４０】
上述の境界条件は、最適性能を有するＯＰＤのための製造選択の数を制限し、増大される開発努力につながりうる。
【００４１】
ＴＦＴ及びＯＰＤスタックの下から上までの例示的な組み合わせは、以下の通りである：ガラスプレート；ＴＦＴ−ＩＴＯ−ピクセル−アノード（負バイアス、高い仕事関数）；正孔輸送層（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）；光活性層；最上部のカソード（正バイアス、低い仕事関数）。
【００４２】
このスタックは、電子を収集する電荷感受性増幅器と共に使用されることができない。その理由は、逆バイアス条件が負のアノード極性を必要とする一方で、電子を収集する電荷感受性増幅器子は、アノードで正バイアスを必要とするからである。
【００４３】
本発明の１つの見地は、薄膜読み出しエレクトロニクス（「バックプレーン」）及びＯＰＤの幾何学的順序を反転させることである。その場合、シンチレータによって生成された光が、薄膜読み出しエレクトロニクスを透過する。
【００４４】
薄膜読み出しエレクトロニクス、すなわち薄膜トランジスタバックプレーンとも呼ばれる薄膜トランジスタ層が、最初に基板に供給され、その後、ＯＰＤが、薄膜トランジスタ層に取り付けられ又は堆積される。
【００４５】
薄膜エレクトロニクス（すなわち薄膜トランジスタ層）は、ａ）３０μｍ又はそれより小さい厚さを有する光透過性の非常に薄いフォイル基板上に生成される有機ＴＦＴバックプレーン、ｂ）ｓ−Ｓｉ又は有機アモルファス金属酸化物で作られる薄いバックプレーン又は薄層化されたタイプのバックプレーン、を含むことができ又はそれらから構成されうる。支持ガラスは、約３０μｍの（又はそれより小さい）厚さに薄くされ、又はａ−Ｓｉ ＴＦＴがフォイルの最上部に製作される。光透過性は、本発明による放射線検出器の薄膜エレクトロニクスを使用するのに十分でなければならない。
【００４６】
反転された幾何学的順序は、ＯＰＤのより多くの一般的なスタック積層体の使用を可能にするという利点を有することができ、可能性のあるＯＰＤスタック−ＴＦＴバックプレーン及びＣＳＡ−タイプの組み合わせの数を２倍にする。例えば、ＴＦＴバックプレーンと反対を向く電極は、光透過性である必要はない。それゆえ、例えばアルミニウムのような金属層が使用されることができ、金属層は更に、有機光活性層に吸収されない光のミラーとしても機能する。これは、外部量子効率及びゆえにＸ線検出器の画像品質を改善することができる。
【００４７】
別の利点は、ＯＰＤスタックの下でより厚いガラスプレートが使用されることができることであり、その理由は、画像情報を担持する光がガラスプレートを通過しなければならないからである。これらのガラスプレートは、例えば、シンチレータボンディングのように、製造中の取り扱いについて有益であるだけでなく、ＯＰＤスタックを環境条件から保護するために、ＯＰＤスタックのロバストなカプセル化を提供することができる。後者は、ＯＰＤスタックの保護のための光透過性の薄膜カプセル化層がもはや要求されなくてよいことを意味する。これは、多くの開発努力を節約することができるだけでなく、薄膜カプセル化層によって課されるＯＰＤスタック積層体に対する可能性のある付加の制限を回避することもできる。
【００４８】
本発明の１つの見地による放射線検出器において使用されることができるＯＰＤスタックは、検出器の動作中に透明電極（それは、例えば、ＩＴＯ材料を含む）が負にバイアスされるか又は正にバイアスされるかに依存して、異なりうる。ＩＴＯ電極が負にバイアスされる場合、反対側の正の電極は、低い仕事関数を有する材料、例えばアルミニウムでありうる。これは、「標準」の又は「通常」のスタックＯＰＤとも呼ばれる。
【００４９】
ＩＴＯが正にバイアスされる場合、反対側の負の電極はより高い仕事関数をもつ材料からなることができる。これは、「逆転されたスタック」のＯＰＤとも呼ばれることができる。電極は、１つの材料から構成されるだけでなく、異なる透明酸化物又は金属層のスタックを含むこともできる。
【００５０】
反転した順序のジオメトリ（すなわち、シンチレータとＯＰＤの間にＴＦＴ−バックプレーンを配置）によって可能にされる選択肢が以下に列挙される。それぞれ異なるジオメトリが、ＴＦＴバックプレーンのタイプ及び／又は電荷感受性増幅器のタイプに依存して区別される。基本的に、区別は、電子収集エレクトロニクスと正孔収集エレクトロニクスとの間の区別であり、ｎ／ｐ−ＴＦＴ−タイプとともに「活性ピクセル」が使用されるのか又は特定のＣＳＡと共に「受動ピクセル」が使用されるのかは、どちらでもよい。
【００５１】
すべての実施形態に共通の特徴は、バックプレーン側のＯＰＤのピクセル化電極と、その反対側のブランケット（構造化されない）電極とでありうる。入射Ｘ線は通常は最上部から入るが、原則として、少なくとも他方の（すなわち下部の）側の電極がＸ線透過性をもつ実施形態では、背面側のＸ線照射も可能である。
【００５２】
図１に戻り、この図は、「通常」のＯＰＤスタックジオメトリを示し、このジオメトリによれば、シンチレータ１０１の下に薄い接着剤層１０２が続いており、薄い接着剤層１０２は、シンチレータ１０１を薄膜トランジスタ層１０４の基板１０３に取り付ける。薄い基板１０３及び薄膜トランジスタ層１０４は、「電子収集エレクトロニクス」とも呼ばれ、薄膜トランジスタ層は、ｎ型ＴＦＴをもつ可能性として有機の薄いＴＦＴバックプレーンでありうる。
【００５３】
電子収集エレクトロニクス１０３、１０４の下には、カソード（＋）として機能するピクセル化された透明又は半透明の金属１０５が配置され、その後に、光活性層１０６が続く。例えば有機フォトダイオードの形であるこの光活性層の後に、正孔輸送層１０７、すなわちＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが配置される。正孔透明層（ＨＴＬ）１０７に隣り合って及びその後には、検出器の動作中に負（−）にバイアスされるＩＴＯ及び／又は金属層１０８が配置され、他方、半透明金属層１０５は、検出器の動作中に正に（＋）バイアスされる。
【００５４】
ＩＴＯ／金属層１０８の下には、ガラス基板１０９が提供されることができる。
【００５５】
このガラス基板は、放射線検出器１００の安定性を改善することができ、シンチレータ１０１からのフォトンを光活性層１０６へ戻すよう反射するためのミラー関数を提供することもでき、こうして、放射線検出器の量子効率を増加させる。
【００５６】
図１から分かるように、負のバイアスは、下部電極１０８に印加され、下部電極１０８は、ＩＴＯ又は別の高い仕事関数の材料のブランケットでありえ、正のバイアスは、構造化された透明な低い仕事関数の材料、すなわち上部電極１０５に印加される。
【００５７】
図２は、本発明の別の例示的な実施形態による放射線検出器を示す。シンチレータ１０１の下に、電子収集エレクトロニクス１０２が続き、電子収集エレクトロニクス１０２の下に、検出器の動作中に正にバイアスされるピクセル化されたＩＴＯ（＋）層２０５が続き、その後に電子輸送層（ＥＴＬ（例えばＺｎＯ））２０７が続き、その後に光活性層１０６が続き、その後に、検出器の動作中に負にバイアスされるアノード２０８として機能する金属が続き、その後に、例えばガラスプレートのようなガラス基板１０９が続く。
【００５８】
ＯＰＤスタックは、下部金属層２０８上の負バイアス及び構造化されたＩＴＯ画素電極２０５上の正バイアスを有するいわゆる（検出器の動作中の）「反転スタック」であり、構造化されたＩＴＯ画素電極２０５は、ＴＦＴバックプレーンと光活性層との間に配置される。
【００５９】
図３は、本発明の別の例示的な実施形態による放射線検出器を示す。図１及び図２は、電子収集エレクトロニクスを有する実施形態を示し、図３及び図４は、正孔収集エレクトロニクスをもつ実施形態を示すことに留意すべきである。
【００６０】
スタックは、以下のように設計される：シンチレータ１０１が提供され、その下に薄い接着剤層１０２が続き、その下に、ＴＦＴエレクトロニクス３０４が配置された薄い基板１０３が続く。ＴＦＴ層は、有機ＴＦＴ層でありえ、正孔収集エレクトロニクス（ｐ型）として設計されることができる。正孔収集エレクトロニクス１０３、３０４の下に、ピクセル化されたＩＴＯ（−）層３０５が続き、その下に、正孔透明層（例えばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）３０７が続き、その下に、光活性層１０６が続く。光活性層１０６の下には、検出器の動作中に正のバイアス３０８を有する金属カソードが配置され、その下に、任意のガラス基板１０９が続く。
【００６１】
検出器の動作中、下部金属層３０８は、正にバイアスされ、構造化されたＩＴＯ画素電極３０５は負にバイアスされる。
【００６２】
図４は、本発明の別の例示的な実施形態による放射線検出器を示す。シンチレータ１０１の下に、薄い接着剤層１０２が続き、その下に、ｐ型薄膜トランジスタバックプレーン３０４（有機ＴＦＴとして適応されうる正孔収集エレクトロニクスとも呼ばれる）が配置された薄い基板１０３が続く。
【００６３】
この下に、検出器の動作中に負にバイアスされ、アノードとして機能するピクセル化された半透明金属層４０５が続き、その下に、光活性層１０６が続く。その下に、例えばＺｎＯのような電子輸送層４０７が配置され、その下に、検出器の動作中に正にバイアスされるＩＴＯ又は金属層４０８が続く。ガラス基板１０９が、下部電極４０８の下に配置されることができる。
【００６４】
ここで再び、下側の下部電極４０８は正にバイアスされるが、上側の上部電極４０５は、検出器の動作中に負にバイアスされる。
【００６５】
ＩＴＯ電極は、それが正にバイアスされる（カソードは逆バイアス）場合、特に図４に示される実施形態の場合、光が下部電極を通過する必要がないので、低い仕事関数の金属（例えばアルミニウム）と置き換えられることもできる。この場合、アルミニウムは、ＯＰＤをすでに通過した光を反射するミラーとしても機能する。
【００６６】
ＴＦＴに対向するピクセル化された最上部の電極は、バックプレーンエレクトロニクスの一部でありうる。その場合、ＴＦＴバックプレーン３０４とピクセル化された電極４０５との間の付加の導電性相互接続は必要でなくてよい。
【００６７】
放射線検出器用のＯＰＤを生成する例示の方法によれば、最初に、ＩＴＯ層は提供される。なぜなら、層の品質は、既存の光活性層上よりガラス又はフォイルのような平坦な表面上のほうが良好でありうるからである。
【００６８】
言い換えると、ＩＴＯ層が、薄膜トランジスタ層３０４の最上部に堆積され、構造化される。
【００６９】
正孔及び電子輸送層（ＥＴＬ、ＨＴＬ）は任意の層である。ＯＰＤは、これらの層なしで生成されてもよく、光活性層及び２つの電極からなり、電極の一方は光活性層の上にあり、他方は光活性層の下にある。すでに上述したように、正にバイアスされた電極の仕事関数は、低い暗電流を保証するために、負にバイアスされた電極のものより低いものである必要がありうる。
【００７０】
光活性層は、例えばＰ３ＨＴのようなｐ型ポリマ、及びＰＣＢＭのようなｎ型分子の混合からなりえ、バルク−ヘテロ接合（ＢＨＪ）又は二重層ダイオードとして構成されうる。
【００７１】
上側では、ＯＰＤのカプセル化は、（封止された）ＴＦＴバックプレーンによって提供される。ＯＰＤの下で、ガラスプレートは、カプセル化の観点で有益でありえ、ＯＰＤがシンチレータの直下に配置される場合に必要になるであろう薄膜シーリングよりも適用するのが容易であり、よりロバストである。
【００７２】
適切であって信頼できる装置性能を確実にするために、ＴＦＴバックプレーンとＯＰＤスタック構造との間に良好な電気接触を確立することが重要でありうる。これを達成する最良のやり方は、間接的堆積と呼ばれる別の基板上でのＯＰＤ処理の後にＯＰＤ及びＴＦＴ構造を結合することに代わって、ＴＦＴバックプレーン上にＯＰＤスタックを直接堆積することであると考えられる。
【００７３】
上述したように、良好な品質ＩＴＯ層を取得するために、ＴＦＴバックプレーン上にＩＴＯ層を堆積することが必要でありうる。この制限は、ＩＴＯを有する考えられるジオメトリの数を、図２及び図３に示される実施形態に制限することができる。図２及び図３に示されるジオメトリの実現のために、（Ｏ）ＴＦＴバックプレーンがフォイル基板に基づくか又はガラス基板に基づくかに依存して、以下の製造フローが使用されることができる。
【００７４】
図５に示される方法により、例えばフォイル上の有機ＴＦＴが、ガラス基板に取り付けられる（ステップ５０１）。ステップ５０２において、ＯＰＤスタックが、ＴＦＴバックプレーン上に堆積される。次に、ステップ５０３において、ガラス基板１０９（図２を参照）がＯＰＤスタックに取り付けられ、ステップ５０４において、始めにＴＦＴバックプレーンが配置された他のガラス基板又はフォイルが、ＴＦＴバックプレーンから取り外される。次に、ステップ５０５において、ＴＦＴ−ＯＰＤスタックが反転され、ステップ５０７において、例えばフォイル上のＴＦＴ上にシンチレータを接着することによって、シンチレータが、ＴＦＴ−ＯＰＤスタックに取り付けられる。
【００７５】
図６は、本発明の別の例示的な実施形態による方法のフローチャートを示しており、ステップ６０１において、ガラス基板上の（有機）ＴＦＴが提供される。次に、ステップ６０２において、ＯＰＤスタックが、ＴＦＴバックプレーン上に堆積され、その後、ステップ６０３において、ガラス基板が、ＯＰＤスタックに取り付けられる。次に、ステップ６０４において、ＴＦＴ側（ステップ６０１からのもの）のガラス基板が、３０μｍ又はそれより小さい厚さに薄くされる。
【００７６】
次に、ステップ６０５において、ＴＦＴ−ＯＰＤスタックが反転され、ステップ６０６において、シンチレータが、例えば接着によって、ＴＦＴ−ＯＰＤスタックに取り付けられる。
【００７７】
ステップ６０４においてガラス基板を薄層化することは、例えばエッチング又は研摩によって実施される。
【００７８】
図７は、Ｘ線源７１２及びＸ線検出器１００を含むＸ線イメージングシステム７００を示す。例えば、Ｘ線イメージングシステム７００は、ガントリ７１６を有するＣＴイメージングシステムであり、ガントリ７１６上には、Ｘ線源７１２及びＸ線検出器１００が互いに対向して取り付けられ、それらは、一般的な移動においてガントリ上で回転される。更に、患者テーブル７１８が示されており、患者テーブル７１８上には、患者７２０のような対象が配置される。更に、処理ユニット７２２、インタフェースユニット７２４及び表示ユニット７２６が提供される。
【００７９】
図７は、ＣＴイメージングシステムを示しているが、例えばＣアームイメージングシステムのような他のイメージングシステムが、本発明により提供されることに留意すべきである。特に、本発明によって開示される放射線検出器は、ラジオグラフィ、マンモグラフィー及び介入イメージング（例えば心臓血管介入イメージング）のようなアプリケーションのために適応されることができる。コンピュータトモグラフィ検出器の場合、放射線検出器は、カーブした検出器に一緒に結合される複数のより小さい検出器モジュールを含むことができ、又は正しい曲率に曲げられることができる複数の可撓性コンポーネントを含むことができる。
【００８０】
本発明の実施形態は、それぞれ異なる発明の主題に関して記述されている。具体的には、ある実施形態は、方法タイプの請求項に関して記述されており、他の実施形態は、装置タイプの請求項に関して記述されている。しかしながら、当業者であれば、上述の及び以下の記述から、他の場合が特に示されない限り、１つのタイプの発明の主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関する特徴同士の任意の組み合わせが、このアプリケーションによって開示されていると考えられることが分かるであろう。しかしながら、すべての特徴が、特徴の単純な組み合わせよりも多くの相乗効果を提供しつつ組み合わせられることができる。
【００８１】
本発明は、図面及び上述の記述において詳しく図示され記述されているが、このような図示及び記述は、制限的なものではなく、説明的又は例示的なものであると考えられるべきである。本発明は、開示された実施形態に制限されない。開示された実施形態に対する他の変更は、図面、開示及び従属請求項の検討から、請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され達成されることができる。
【００８２】
請求項において、「含む、有する(comprising)」という語は、他の構成要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数性を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。
【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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【国際調査報告】
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