(57)【要約】【課題】アモルファスセレンを主成分とする光導電層を備えた放射線固体検出器において、画像斑や放電破壊等の問題を生じることなく光導電層を保護する。【解決手段】ガラス基板１４上に、第１の導電層１１、Ｘ線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層１２、ＴＦＴからなる第２の導電層１３がこの順に積層されてなる放射線固体検出器１０において、第１の導電層１１および光導電層１２を化学蒸着により製膜したポリマー２０により封止するとともに、ポリマー２０上に保護フィルム２１を接着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファスセレンを主成分とする光導電層を含む静電記録部を備えてなり、被写体を透過したまたは被写体から発せられた画像情報を担持する放射線を前記光導電層により直接受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する放射線固体検出器において、
前記光導電層を、化学蒸着により製膜したポリマーにより封止したことを特徴とする放射線固体検出器。
【請求項２】
前記ポリマーが、ポリ−パラキシリレン類であることを特徴とする請求項１記載の放射線固体検出器。
【請求項３】
前記ポリ−パラキシリレン類の膜厚が、１〜１００μｍであることを特徴とする請求項２記載の放射線固体検出器。
【請求項４】
前記ポリ−パラキシリレン類の膜厚が、１０〜５０μｍであることを特徴とする請求項２または３記載の放射線固体検出器。
【請求項５】
前記ポリマー上を、フィルムで封止したことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の放射線固体検出器。
【請求項６】
前記フィルムの膜厚が、５〜５０μｍであることを特徴とする請求項５記載の放射線固体検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアモルファスセレンを主成分とする光導電層を備えた放射線固体検出器に関し、より詳細には光導電層の保護に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、医療診断等を目的とするＸ線（放射線）撮影において、Ｘ線画像情報記録手段として放射線固体検出器（半導体を主要部とするもの）を用いて、この固体検出器により被写体を透過したＸ線を検出して被写体に関するＸ線画像を表す画像信号を得るＸ線撮影装置が各種提案、実用化されている。
【０００３】
この装置に使用される固体検出器としても、種々の方式が提案されている。例えば、Ｘ線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、Ｘ線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式（間接変換方式）の固体検出器、或いは、Ｘ線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等がある。この方式における固体検出器は、光導電層と電荷収集電極を主要部とするものである。
【０００４】
上記のうち、直接変換方式は放射線を光に一旦変換するためのシンチレータ層を介することがないため、画像の鮮鋭度に優れるという利点を有する。本発明もアモルファスセレンを主成分とした光伝導層を有する直接型の固体検出器に関する。
【０００５】
一方、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のものや、特許文献１に記載されているような、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のもの等がある。
【０００６】
本願出願人は、特許文献２等において改良型直接変換方式の固体検出器を提案している。改良型直接変換方式の固体検出器とは、直接変換方式、且つ光読出方式のものであり、記録光（Ｘ線またはＸ線の照射により発生した蛍光等）を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層、潜像電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取用の電磁波の照射を受けることにより光導電性を呈する読取用光導電層、をこの順に積層して成るものであり、記録用光導電層と電荷輸送層との界面（蓄電部）に、画像情報を担持する信号電荷（潜像電荷）を蓄積するものである。これら３層の両側には電極（第１の導電体層および第２の導電体層）が積層される。また、この方式における固体検出器は、記録用光導電層、電荷輸送層および読取用光導電層を主要部とするものである。
【特許文献１】特開２０００−２４４８２４号公報
【特許文献２】特開２０００−１０５２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の放射線固体検出器において光導電層には、Ｘ線等の放射線に対して高感度に感応するアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）が一般的に用いられているが、Ｓｅは外界の温度、湿度の影響を受けやすく、保護膜なしの状態で長期に使用すると、感度低下、画像の質の低下などの悪化が進行するという問題がある。またＳｅはＸ線吸収率が低い為に比較的厚い膜厚が必要で、結果として光伝導層として機能させるために高いバイアス電圧の印加が必要とされる。こうした高い電場の印加では、Ｓｅに発生した微細な欠陥が大きな画像欠陥の発生に繋がることがある。このため、通常、放射線固体検出器に保護フィルムを接着剤、粘着剤で貼り付けて光導電層を保護することが行われている。
【０００８】
しかしながら、この場合には保護フィルムに塗布した接着剤等がアモルファスセレンに浸透し、浸透した部分の特性が劣化して検出した画像に斑が生じるおそれがある。また、アモルファスセレンに接着剤が接触しないように保護フィルムの端にのみ接着剤を塗布することも考えられるが、この場合には放射線固体検出器と保護フィルムの間に隙間（空気層）が生じ、この部分において放電破壊が起こりやすくなってしまうという問題がある。
【０００９】
こうした問題を回避するためには、保護膜はＳｅとその上方に設置された電極層との間に空間を介することなく密着して設置された保護膜が有効であることが判明し、本発明に至った。
【００１０】
すなわち、本発明はアモルファスセレンを主成分とする光導電層を備えた放射線固体検出器において、画像斑や放電破壊等の問題を生じることなく光導電層の保護を可能とした放射線固体検出器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による放射線固体検出器は、アモルファスセレンを主成分とする光導電層を含む静電記録部を備えてなり、被写体を透過したまたは被写体から発せられた画像情報を担持する放射線を前記光導電層により直接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放射線固体検出器において、光導電層を、化学蒸着法により製膜したポリマーにより封止したことを特徴とする。
【００１２】
上記における「放射線固体検出器」とは、被写体の画像情報を担持する放射線を検出して被写体に関する放射線画像を表す画像信号を出力する検出器であって、入射した放射線を直接電荷に変換し、この電荷を一旦蓄電部に蓄積し、その後、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることができるものである。
【００１３】
本発明において「アモルファスセレンを主成分とする光導電層」とは、光導電層の成分においてアモルファスセレンの重量パーセント成分が最も高いものを意味する。
【００１４】
本発明の放射線固体検出器においてポリマーは、ポリ−パラキシリレン類から選択されることが好ましい。ここで、ポリ−パラキシリレン類とは、ポリ−パラキシリレン及びポリ−パラキシリレン誘導体を意味し、好ましいポリ−パラキシリレン類の具体例としては、
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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【化５】
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【化６】
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【化７】
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【化８】
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【化９】
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【００１５】
等をあげることができる。
【００１６】
これらのなかでもポリ−モノクロロパラキシリレン、ポリ−ジクロロパラキシリレンは水透過性が低く、本発明のポリマーとしてより好ましく用いられる。
【００１７】
ポリ−パラキシリレン類の膜厚は、１〜１００μｍとすることが好ましく、１０〜５０μｍとすればより好ましい。また、ポリマー上を、さらにフィルムで封止することが好ましい。ここで、フィルムの膜厚は、５〜５０μｍとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による放射線固体検出器は、アモルファスセレンを主成分とする光導電層を含む静電記録部を備えてなり、被写体を透過したまたは被写体から発せられた画像情報を担持する放射線を前記光導電層により直接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放射線固体検出器において、光導電層を、化学蒸着で製膜したポリマーにより封止することにより、放射線固体検出器に対して隙間を生じることなく封止できるとともに、接着剤を用いないため、接着剤をアモルファスセレンを主成分とする光導電層に浸透させることがないため、画像斑や放電破壊等の問題を生じることなくアモルファスセレンを主成分とする光導電層を保護することが可能である。
【００１９】
また、放射線固体検出器に対して化学蒸着で製膜したポリマーにより封止をしているため、このポリマー上にさらに保護フィルムを接着剤で貼り付けても、接着剤がアモルファスセレンを主成分とする光導電層に浸透することがないため、ポリマー上をさらに保護フィルムで封止することにより、より強固に光導電層を保護することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態による放射線固体検出器の断面図である。
【００２１】
この放射線固体検出器１０は、第１の導電層１１、Ｘ線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層１２、ＴＦＴからなる読み取り回路と画素電極とからなる第２の導電層１３がこの順に積層されたものである。
【００２２】
第１の導電層１１は、Ｘ線に対して透過性を有するものであればよく、例えば金薄膜等を用いることができる。本実施の形態においては厚さ１００ｎｍの金膜としている。
【００２３】
光導電層１２は、量子効率が高く、暗電流の少ないアモルファスセレンから構成されている。本実施の形態においてこの光導電層１２の厚さは２００μｍとしている。
【００２４】
第２の導電層１３は、各画素毎に対応してＴＦＴが形成されており、各ＴＦＴの出力ラインは不図示の信号検出手段に接続される。また各ＴＦＴの制御ラインは不図示のＴＦＴ制御用手段に接続されている。
【００２５】
この放射線固体検出器１０は、第１の導電層１１と第２の導電層１３との間に電界を形成している際に、光導電層１２にＸ線が照射されると、光導電層１２内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた潜像電荷が第２の導電層１３内に蓄積されるものである。蓄積された潜像電荷を読み取る際には、第２の導電層１３のＴＦＴを順次駆動して、各画素に対応した潜像電荷に基づく画像信号を出力ラインから出力させて、この画像信号を信号検出手段により検出することにより、潜像電荷が担持する静電潜像を読み取ることができる。
【００２６】
本実施の形態の放射線固体検出器１０においては、第１の導電層１１および光導電層１２を、化学蒸着で製膜したポリマー２０により封止している。このポリマー２０は、透湿性が低く、かつアモルファスセレンを変質させないものであれば種々のものが使用可能であり、例えばポリ−パラキシリレン類が挙げられる。
【００２７】
ポリ−パラキシリレン被膜は化学蒸着法により、詳細には気相蒸着重合法によって形成され、原料である固体二量体のジパラキシリレンの気化が起こる第一工程、二量体の熱分解によるジラジカルパラキシリレンの発生が起こる第二工程、基材へのジラジカルパラキシリレンの吸着と重合が同時に成され、高分子量のポリパラキシリレンの被膜形成が起こる第三工程よりなる３つの工程で形成される。
【００２８】
この工程中において一般に真空度は０．１〜１００Ｐａ（１０−３〜１Ｔｏｒｒ）であり、第一工程は１００〜２００℃、第二工程は４５０〜７００℃、第三工程は室温にて行われる。これら、気相蒸着重合法によって得られたポリパラキシリレン被膜は、基材に対してコンフォーマル（同形）コーティングが可能である他、コーティングそのものは室温で行うことができるので、基材に対する熱履歴を与えないでコーティングを行うことができる。このため、高温の処理をすることができないＳｅデバイス等の基材に対するコーティングにとって最適である。
【００２９】
化学蒸着で製膜したポリマー２０の厚さは１〜１００μｍとすることが好ましく、１０〜５０μｍとすればより好ましい。本実施の形態においては、ポリマー２０として、ポリ−パラキシリレンを１５μｍの厚さでＣＶＤ法により堆積させている。
【００３０】
これにより放射線固体検出器１０に対して隙間を生じることなく封止できるとともに、接着剤を用いないため接着剤をアモルファスセレンを主成分とする光導電層１２に浸透させることがないため、画像斑や放電破壊等の問題を生じることなく光導電層１２を保護することが可能である。
【００３１】
さらに、このポリマー２０上に接着剤付きの保護フィルム２１を貼付している。この保護フィルム２１は、ガスバリヤー性のフィルムであり、この特性を満たす限り任意のものを用いることが可能である。具体的には高分子材料から成るフィルム層と金属薄膜層がラミネートされてなるフィルム、高分子材料から成るフィルム層と酸化物薄膜層が積層されてなるフィルム等が挙げられる。前者における金属薄膜層としてはアルミニウムが好ましく使用され、後者での酸化物としては酸化珪素、酸化アルミニウムが好ましく用いられる。後者のより具体的なものとしては凸版印刷製のＧＸフィルムを挙げることができる。また保護フィルム２１の厚さは５〜５０μｍとすることが好ましい。本実施の形態においては、保護フィルム２１として、凸版印刷製のＧＸフィルムを用いている。
【００３２】
ポリマー２０として用いたポリ−パラキシリレン類は、一般的には接着材による他の部材との接着性が悪いが、接着に先立ち紫外光による光照射処理をすることにより接着性を向上させることができる。必要な照射時間は使用する紫外光源の波長、ワット数により適時、最適な時間に調節するが、低圧水銀灯で１から５０Ｗのものが好ましく、光照射は１分から３０分で行なうのが好ましい。
【００３３】
本実施の形態においては、放射線固体検出器１０に対して化学蒸着で製膜したポリマー２０により封止をしているため、このポリマー２０上にさらに保護フィルム２１を接着剤で貼り付けても、接着剤がアモルファスセレンを主成分とする光導電層１２に浸透することがないため、上記のようにポリマー２０上をさらに保護フィルム２１で封止することにより、より強固に光導電層１２を保護することが可能である。
【００３４】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記のＴＦＴ読出方式の放射線固体検出器に限定されるものではなく、アモルファスセレンを主成分とする光導電層を備えた放射線固体検出器であればどのようなものにも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態による放射線固体検出器の断面図
【符号の説明】
【００３６】
１０    放射線固体検出器
１１    第１の導電層
１２    光導電層
１３    第２の導電層
１４    ガラス基板
２０    ポリマー
２１    保護フィルム
【図１】
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