(57)【要約】【課題】放射線画像情報を静電潜像として記録する放射線撮像パネルを構成する光導電層を、感度劣化が少なく、かつ光伝導の残像特性の向上したものとする。【解決手段】光導電層を、一価金属が０．１〜１０００モルｐｐｍおよびＳｅ以外のカルコゲナイド元素が０．１〜１０００モルｐｐｍ含有するセレン合金を用いて形成されたものとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像情報を静電潜像として記録する放射線撮像パネルを構成する光導電層であって、該光導電層が、一価金属を０．１〜１０００モルｐｐｍおよびＳｅ以外のカルコゲナイド元素を０．１〜１０００モルｐｐｍ含有するセレン合金を用いて形成されたことを特徴とする光導電層。
【請求項２】
前記一価金属がＮａであって、該Ｎａの含有量が０．２〜２００モルｐｐｍであるセレン合金を用いて形成されたことを特徴とする請求項１記載の光導電層。
【請求項３】
前記カルコゲナイド元素がＴｅであって、該Ｔｅの含有量が０．１〜４００モルｐｐｍであるセレン合金を用いて形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の光導電層。
【請求項４】
放射線画像情報を静電潜像として記録する放射線撮像パネルを構成する光導電層であって、該光導電層が、一価金属を０．００１〜１０モルｐｐｍおよびＳｅ以外のカルコゲナイド元素を０．１〜１０００モルｐｐｍ含有するセレン合金からなることを特徴とする光導電層。
【請求項５】
放射線画像情報を静電潜像として記録する、請求項１〜４いずれか１項記載の光導電層を備えたことを特徴とする放射線撮像パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線などの放射線撮像装置に適用して好適な放射線撮像パネルに関し、詳しくは、放射線撮像パネルを構成する光導電層に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、医療用Ｘ線撮影において、被験者の受ける被曝線量の減少、診断性能の向上等のために、Ｘ線に感応する光導電層を感光体として用い、この光導電層にＸ線により形成された静電潜像を、光或いは多数の電極で読み取って記録するＸ線撮像パネルが知られている。これらは、周知の撮影法であるＴＶ撮像管による間接撮影法と比較して高解像度である点で優れている。
【０００３】
上述したＸ線撮像パネルは、この撮像パネル内に設けられた電荷生成層にＸ線を照射することによって、Ｘ線エネルギーに相当する電荷を生成し、生成した電荷を電気信号として読み出すようにしたものであって、上記光導電層は電荷生成層として機能する。従来より、この光導電層としてはアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）、ＰｂＯ、ＰｂＩ2、ＨｇＩ2、ＢｉＩ３、Ｃｄ（Ｚｎ）Ｔｅなどの材料が使用されている。
【０００４】
上記アモルファスセレンは、真空蒸着法等の薄膜形成技術を利用して容易に大面積化に対応が可能であるが、アモルファスゆえの構造欠陥を多く含む傾向があるため、感度が劣化しやすい。そこで、性能を改善するために、適量の不純物を添加(ドーピング)することが一般的に行われており、例えば、特許文献１にはアルカリ金属がドーピングされたアモルファスセレンを利用した光導電層が記載されている。
【０００５】
一方、Ｔｅのようなカルコゲナイド元素は、分光増感域拡大の目的で添加することが知られている（非特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−３１５４６４号
【非特許文献１】Photographic Science and Engineering  26巻  245頁  （1982）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の光導電層は、感度の劣化を少なくすることはできるものの、光伝導の残像特性において満足できるレベルとは言えない。
【０００７】
なお、非特許文献１に記載されているＴｅの含有量は、数％〜数１０％で、本発明の数１０モルｐｐｍより4桁以上高いレベルであり、本発明のように、一価金属との併用とは異なるものである。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、感度劣化が少なく、かつ光伝導の残像特性の向上した光導電層、およびこの光導電層を備えた放射線撮像パネル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】
【０００９】
本発明の光導電層は、放射線画像情報を静電潜像として記録する放射線撮像パネルを構成する光導電層であって、該光導電層が、一価金属を０．１〜１０００モルｐｐｍおよびＳｅ以外のカルコゲナイド元素を０．１〜１０００モルｐｐｍ含有するセレン合金を用いて形成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
一価金属とは、アルカリ金属（Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ）やＴｌ、Ａｇ、Ｃｕ等であり、Ｓｅ以外のカルコゲナイド元素とは、Ｓ，Ｔｅである。
【００１１】
前記一価金属はＮａであって、該Ｎａの含有量は０．２〜２００モルｐｐｍであることが好ましい。前記カルコゲナイド元素はＴｅであって、該Ｔｅの含有量は０．１〜４００モルｐｐｍであることが好ましい。
【００１２】
本発明の放射線撮像パネルは、放射線画像情報を静電潜像として記録する、一価金属を０．１〜１０００モルｐｐｍおよびＳｅ以外のカルコゲナイド元素を０．１〜１０００モルｐｐｍ含有するセレン合金を用いて形成された光導電層を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
なお、実際の光導電層の一価金属の含有量は、使用した原材料より二桁程度含有量が下がり、また、カルコゲナイド元素の光導電層中の含有量は、１０００モルｐｐｍ程度になると、分留効果で、８０％から一桁程度下がることになる。従って、本発明の光導電層は、一価金属を０．００１〜１０モルｐｐｍおよびＳｅ以外のカルコゲナイド元素を０．１〜１０００モルｐｐｍ含有するセレン合金からなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の光導電層は、一価金属を０．１〜１０００モルｐｐｍおよびＳｅ以外のカルコゲナイド元素を０．１〜１０００モルｐｐｍ含有するセレン合金を用いて形成されたので、感度劣化が少なく、かつＸ線光電流の減衰速度を向上させることができ、画像形成時間間隔を短くすることができるので、スループット向上を図ることができ、動画適性に優れ、光伝導の残像特性の向上したものとすることができる。
【００１５】
特に、一価金属をＮａ、そのＮａの含有量を０．２〜２００モルｐｐｍ、カルコゲナイド元素をＴｅ、そのＴｅの含有量を０．１〜４００モルｐｐｍとすることにより、さらに光伝導の残像特性の向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の光導電層は、一価金属を０．１〜１０００モルｐｐｍおよびＳｅ以外のカルコゲナイド元素を０．１〜１０００モルｐｐｍ含有するセレン合金を用いて形成されたことを特徴とする。一価金属が０．１モルｐｐｍよりも少ない場合、Ｓｅ以外のカルコゲナイド元素が０．１ｐｐｍよりも少ない場合には、感度の劣化を抑制することができず、また充分な光伝導の残像特性が得られない。一方、一価金属が１０００モルｐｐｍ以上になると結晶化しやすくなったり、暗電流が増大する。また、Ｓｅ以外のカルコゲナイド元素が１０００モルｐｐｍ以上になると、分留等により再現性のある光導電層の形成が難しくなる。
【００１７】
Ｓｅに一価金属およびＳｅ以外のカルコゲナイド元素を含有した膜を形成するには、Ｓｅに一価金属およびＳｅ以外のカルコゲナイド元素を反応させたセレン合金を公知の蒸着装置により基板に蒸着する方法によって作製することができる。
【００１８】
放射線撮像パネルには、放射線を直接電荷に変換し電荷を蓄積する直接変換方式と、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ2Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで光に変換し、その光をa−Ｓｉフォトダイオードで電荷に変換し蓄積する間接変換方式があるが、本発明の光導電層は前者の直接変換方式にも、間接変換型の光-電子変換層にも用いることができる。なお、放射線としてはＸ線の他、γ線、α線などについて使用することが可能である。
【００１９】
また、本発明の光導電層は、光の照射により電荷を発生する半導体材料を利用した放射線画像検出器により読み取る、いわゆる光読取方式にも、また、放射線の照射により発生した電荷を蓄積し、その蓄積した電荷を薄膜トランジスタ（thin film transistor：ＴＦＴ）などの電気的スイッチを１画素ずつＯＮ・ＯＦＦすることにより読み取る方式（以下、ＴＦＴ方式という）にも用いることができる。
【００２０】
まず、前者の光読取方式に用いられる放射線撮像パネルを例にとって説明する。図１は本発明の光導電層を有する放射線撮像パネルの一実施の形態を示す断面図を示すものである。
【００２１】
この放射線撮像パネル10は、後述する記録用の放射線L1に対して透過性を有する第１の導電層１、この導電層１を透過した放射線L1の照射を受けることにより導電性を呈する記録用放射線導電層２、導電層１に帯電される電荷（潜像極性電荷；例えば負電荷）に対しては略絶縁体として作用し、かつ、電荷と逆極性の電荷（輸送極性電荷；上述の例においては正電荷）に対しては略導電体として作用する電荷輸送層３、後述する読取用の読取光L2の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層４、電磁波L2に対して透過性を有する第２の導電層５を積層してなるものである。
【００２２】
ここで、導電層１および５としては、例えば、透明ガラス板上に導電性物質を一様に塗布したもの（ネサ皮膜等）、より具体的には、多結晶ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3：Ｓｎ）、アモルファスＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3：Ｓｎ）、アモルファスＩＺＯ（Ｉｎ2Ｏ3：Ｚｎ）、ＡＴＯ（ＳｎＯ2：Ｓｂ）、ＦＴＯ（ＳｎＯ2：Ｆ）、ＡＺＯ（ＺｎＯ：Ａｌ）、ＧＺＯ（ＺｎＯ：Ｇａ）、金、銀、白金、アルミニウム、インジウム等の薄膜、１０〜１０００ｎｍ程度のサイズからなる貴金属（白金、金、銀）の分散物の塗布膜等が好ましい。
【００２３】
電荷輸送層３としては、導電層１に帯電される負電荷の移動度と、その逆極性となる正電荷の移動度の差が大きい程良く、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、ポリビニルアルコール）分散物，Ａｓ2Ｓｅ3、Ｓｂ2Ｓ3、シリコンオイル、Ｃｌを１０〜２００ｐｐｍドープしたａ−Ｓｅ等の半導体物質、ポリカーボネートが適当である。特に、有機系化合物（ＰＶＫ，ＴＰＤ、ディスコティック液晶等）は光不感性を有するため好ましく、また、誘電率が一般に小さいため電荷輸送層３と読取用光導電層４の容量が小さくなり読み取り時の信号取り出し効率を大きくすることができる。
【００２４】
読取用光導電層４には、ａ−Ｓｅ，Ｃｌを１０〜２００ｐｐｍドープしたａ−Ｓｅ、Ａｓを５〜２００ｐｐｍドープしたａ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｔｅ，Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｅ，Ａｓ2Ｓｅ3、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）、Ｂｉ12ＭＯ20 (Ｍ：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ)、Ｂｉ4Ｍ3Ｏ12 (M：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ)、Ｂｉ2Ｏ3、ＢｉＭＯ4（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Ｂｉ2ＷＯ6、Ｂｉ24Ｂ2Ｏ39、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ，ＭＮｂＯ3(M：Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ)、ＰｂＯ，ＨｇＩ2、ＰｂＩ2 ，ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＢｉＩ3等のうち少なくとも１つを主成分とする光導電性物質が好適である。また、一価金属を０．1〜１０００モルｐｐｍおよびＶ族元素を０．１〜４０００モルｐｐｍ含有するセレン合金も好ましく用いることができる。
【００２５】
記録用放射線導電層２には、本発明の光導電層を使用する。すなわち、本発明の光導電層は記録用放射線導電層である。一価金属は、一価金属のカルコゲナイド化合物で添加することが好ましい。Ｎａの場合は、Ｎａ2Ｓｅ、Ｎａ2Ｓ、Ｎａ2Ｔｅとして添加される。また、Ｎａ2ＳｅＯ3、ＮａＯＨ、ＮａＣｌも使用することができる。Ｓ、Ｔｅは、Ｓ，Ｔｅの単体として添加することが好ましい。
【００２６】
なお、第一の導電層と記録用放射線導電層２の間に、電子注入阻止層があってもよい。電子注入阻止層としては、硫化アンチモン、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）が用いられる。読取用光導電層４と第２の導電層５の間に、正孔注入阻止層があってもよい。正孔注入阻止層としては、酸化セリウム、硫化アンチモン、硫化亜鉛が用いられる。
【００２７】
続いて、静電潜像を読み取るために光を用いる方式について簡単に説明する。図２は放射線撮像パネル10を用いた記録読取システム（静電潜像記録装置と静電潜像読取装置を一体にしたもの）の概略構成図を示すものである。この記録読取システムは、放射線撮像パネル10、記録用照射手段90、電源50、電流検出手段70、読取用露光手段92並びに接続手段S1、S2とからなり、静電潜像記録装置部分は放射線撮像パネル10、電源50、記録用照射手段90、接続手段S1とからなり、静電潜像読取装置部分は放射線撮像パネル10、電流検出手段70、接続手段S2とからなる。
【００２８】
放射線撮像パネル10の導電層１は接続手段S1を介して電源50の負極に接続されるとともに、接続手段S2の一端にも接続されている。接続手段S2の他端の一方は電流検出手段70に接続され、放射線撮像パネル10の導電層５、電源50の正極並びに接続手段S2の他端の他方は接地されている。電流検出手段70はオペアンプからなる検出アンプ70aと帰還抵抗70b とからなり、いわゆる電流電圧変換回路を構成している。
【００２９】
導電層５は、特開２００１−３３７１７１号や特開２００１−１６０９２２号記載の構造のものであってもよい。
【００３０】
導電層１の上面には被写体９が配設されており、被写体９は放射線L1に対して透過性を有する部分9aと透過性を有しない遮断部9bが存在する。記録用照射手段90は放射線L1を被写体９に一様に曝射するものであり、読取用露光手段92はレーザ光やＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬ等の読取光L2を図３中の矢印方向へ走査露光するものであり、読取光L2は直線状に収束された形状をしていることが望ましい。
【００３１】
以下、上記構成の記録読取システムにおける静電潜像記録過程について電荷モデル（図３）を参照しながら説明する。図２において接続手段S2を開放状態（接地、電流検出手段70の何れにも接続させない）にして、接続手段S1をオンし導電層１と導電層５との間に電源50による直流電圧Edを印加し、電源50から負の電荷を導電層１に、正の電荷を導電層５に帯電させる（図３(A)参照）。これにより、放射線撮像パネル10には導電層１と５との間に平行な電場が形成される。
【００３２】
次に記録用照射手段90から放射線L1を被写体９に向けて一様に曝射する。放射線L1は被写体９の透過部9aを透過し、さらに導電層１をも透過する。放射線導電層２はこの透過した放射線L1を受け導電性を呈するようになる。これは放射線L1の線量に応じて可変の抵抗値を示す可変抵抗器として作用することで理解され、抵抗値は放射線L1によって電子（負電荷）とホール（正電荷）の電荷対が生じることに依存し、被写体９を透過した放射線L1の線量が少なければ大きな抵抗値を示すものである（図３(B)参照）。なお、放射線L1によって生成される負電荷（−）および正電荷（＋）を、図面上では−または＋を○で囲んで表している。
【００３３】
放射線導電層２中に生じた正電荷は放射線導電層２中を導電層１に向かって高速に移動し、導電層１と放射線導電層２との界面で導電層１に帯電している負電荷と電荷再結合して消滅する（図３(C),(D)を参照）。一方、放射線導電層２中に生じた負電荷は放射線導電層２中を電荷輸送層３に向かって移動する。電荷輸送層３は導電層１に帯電した電荷と同じ極性の電荷（本例では負電荷）に対して絶縁体として作用するものであるから、放射線導電層２中を移動してきた負電荷は放射線導電層２と電荷輸送層３との界面で停止し、この界面に蓄積されることになる（図３(C),(D)を参照）。蓄積される電荷量は放射線導電層２中に生じる負電荷の量、即ち、放射線L1の被写体９を透過した線量によって定まるものである。
【００３４】
一方、放射線L1は被写体９の遮断部9bを透過しないから、放射線撮像パネル10の遮断部9bの下部にあたる部分は何ら変化を生じない（ 図３(B)〜(D)を参照）。このようにして、被写体９に放射線L1を曝射することにより、被写体像に応じた電荷を放射線導電層２と電荷輸送層３との界面に蓄積することができるようになる。なお、この蓄積せしめられた電荷による被写体像を静電潜像という。
【００３５】
次に静電潜像読取過程について電荷モデル（図４）を参照しつつ説明する。接続手段S1を開放し電源供給を停止すると共に、S2を一旦接地側に接続し、静電潜像が記録された放射線撮像パネル10の導電層１および５を同電位に帯電させて電荷の再配列を行った後に（図４(A)参照）、接続手段S2を電流検出手段70側に接続する。
【００３６】
読取用露光手段92により読取光L2を放射線撮像パネル10の導電層５側に走査露光すると、読取光L2は導電層５を透過し、この透過した読取光L2が照射された光導電層４は走査露光に応じて導電性を呈するようになる。これは上記放射線導電層２が放射線L1の照射を受けて正負の電荷対が生じることにより導電性を呈するのと同様に、読取光L2の照射を受けて正負の電荷対が生じることに依存するものである（図４(B)参照）。なお、記録過程と同様に、読取光L2によって生成される負電荷（−）および正電荷（＋）を、図面上では−または＋を○で囲んで表している。
【００３７】
電荷輸送層３は正電荷に対しては導電体として作用するものであるから、光導電層４に生じた正電荷は蓄積電荷に引きつけられるように電荷輸送層３の中を急速に移動し、放射線導電層２と電荷輸送層３との界面で蓄積電荷と電荷再結合し消滅する（図４(C)参照）。一方、光導電層４に生じた負電荷は導電層５の正電荷と電荷再結合し消滅する（図４(C)参照）。光導電層４は読取光L2により十分な光量でもって走査露光されており、放射線導電層２と電荷輸送層３との界面に蓄積されている蓄積電荷、即ち静電潜像が全て電荷再結合により消滅せしめられる。このように、放射線撮像パネル10に蓄積されていた電荷が消滅するということは、放射線撮像パネル10に電荷の移動による電流Ｉが流れたことを意味するものであり、この状態は放射線撮像パネル10を電流量が蓄積電荷量に依存する電流源で表した図４(D)のような等価回路でもって示すことができる。
【００３８】
このように、読取光L2を走査露光しながら、放射線撮像パネル10から流れ出す電流を検出することにより、走査露光された各部（画素に対応する）の蓄積電荷量を順次読み取ることができ、これにより静電潜像を読み取ることができる。なお、本放射線検出部動作については特開2000-105297号等に記載されている。
【００３９】
次に、後者のＴＦＴ方式の放射線撮像パネルについて説明する。この放射線撮像パネルは、図５に示すように放射線検出部100とアクティブマトリックスアレイ基板（以下AMA基板）200が接合された構造となっている。図６に示すように放射線検出部100は大きく分けて放射線入射側から順に、バイアス電圧印加用の共通電極103と、検出対象の放射線に感応して電子−正孔対であるキャリアを生成する光導電層104と、キャリア収集用の検出電極107とが積層形成された構成となっている。共通電極の上層には放射線検出部支持体を有していてもよい。
【００４０】
光導電層104は本発明の光導電層である。共通電極103や検出電極107は、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）や、ＡｕあるいはＰｔなどの導電材料からなる。バイアス電圧の極性に応じて、正孔注入阻止層、電子注入阻止層が共通電極103や検出電極107に付設されていてもよい。正孔注入阻止層としては、酸化セリウム、硫化アンチモン、硫化亜鉛が用いられ、そして、電子注入阻止層としては、硫化アンチモン、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）が用いられる。
【００４１】
ＡＭＡ基板200の各部の構成について簡単に説明する。ＡＭＡ基板200は図７に示すように、画素相当分の放射線検出部105の各々に対して電荷蓄積容量であるコンデンサ210とスイッチング素子としてＴＦＴ220とが各１個ずつ設けられている。支持体102においては、必要画素に応じて縦1000〜3000×横1000〜3000程度のマトリックス構成で画素相当分の放射線検出部105が２次元配列されており、また、ＡＭＡ基板200においても、画素数と同じ数のコンデンサ210およびＴＦＴ220が、同様のマトリックス構成で２次元配列されている。光導電層で発生した電荷はコンデンサ210に蓄積され、光読取方式に対応して静電潜像となる。ＴＦＴ方式においては、放射線で発生した静電潜像は電荷蓄積容量に保持される。
【００４２】
ＡＭＡ基板200におけるコンデンサ210およびＴＦＴ220の具体的構成は、図６に示す通りである。すなわち、ＡＭＡ基板支持体230は絶縁体であり、その表面に形成されたコンデンサ210の接地側電極210aとＴＦＴ220のゲート電極220aの上に絶縁膜240を介してコンデンサ210の接続側電極210bとＴＦＴ220のソース電極220bおよびドレイン電極220cが積層形成されているのに加え、最表面側が保護用の絶縁膜250で覆われた状態となっている。また接続側電極210bとソース電極220bはひとつに繋がっており同時形成されている。コンデンサ210の容量絶縁膜およびＴＦＴ220のゲート絶縁膜の両方を構成している絶縁膜240としては、例えば、プラズマＳｉＮ膜が用いられる。このＡＭＡ基板200は、液晶表示用基板の作製に用いられるような薄膜形成技術や微細加工技術を用いて製造される。
【００４３】
続いて放射線検出部100とＡＭＡ基板200の接合について説明する。検出電極107とコンデンサ210の接続側電極210bを位置合わせした状態で、両基板100、200を銀粒子などの導電性粒子を含み厚み方向のみに導電性を有する異方導電性フィルム（ＡＣＦ）を間にして加熱・加圧接着して貼り合わせることで、両基板100、200が機械的に合体されると同時に、検出電極107と接続側電極210bが介在導体部140によって電気的に接続される。
【００４４】
さらに、ＡＭＡ基板200には、読み出し駆動回路260とゲート駆動回路270とが設けられている。読み出し駆動回路260は、図７に示すように、列が同一のＴＦＴ220のドレイン電極を結ぶ縦（Ｙ）方向の読み出し配線（読み出しアドレス線）280に接続されており、ゲート駆動回路270は行が同一のＴＦＴ220のゲート電極を結ぶ横（Ｘ）方向の読み出し線（ゲートアドレス線）290に接続されている。なお、図示しないが、読み出し駆動回路260内では、１本の読み出し配線280に対してプリアンプ（電荷−電圧変換器）が１個それぞれ接続されている。このように、ＡＭＡ基板200には、読み出し駆動回路260とゲート駆動回路270とが接続されている。ただし、ＡＭＡ基板200内に読み出し駆動回路260とゲート駆動回路270とを一体成型し、集積化を図ったものも用いられる。
【００４５】
なお、上述の放射線検出器100とＡＭＡ基板200とを接合合体させた放射線撮像装置による放射線検出動作については、例えば特開平１１−２８７８６２号などに記載されている。  
以下に本発明の放射線撮像パネルを構成する光導電層の実施例を示す。
【実施例】
【００４６】
（実施例１〜12、比較例２〜６）
高純度セレン（６Ｎスーパー：大阪アサヒメタル工場製）、ＮａドープのためのＮａ2ＳｅおよびＴｅドープのためのアモルファステルルを添加して石英管中に充填し、真空にし、封入し、５００℃で反応させ、表１に示すセレン合金を作製した。このセレン合金を、ステンレスルツボにつめて、ルツボ温度３００℃、真空度０．０００１Ｐａの条件で、アモルファスＩＺＯガラス基盤に、基板温度６５度、蒸着速度１μｍ/ｍｉｎの条件で、２００μｍ膜厚のＮａとＴｅを含有したＳｅ蒸着膜を作製した。金を上部電極として、１００ｎｍの厚みになるように、蒸着法でデバイスを作製した。
【００４７】
（実施例13〜17、比較例７）
実施例１に記載したアモルファステルルをアモルファス硫黄に替えた以外は実施例１に記載した方法と同様にして表１に示す組成のセレン合金を用いたデバイスを作製した。
【００４８】
（比較例１）
上記高純度セレンにＮａおよびＴｅをドープすることなく実施例１に記載した方法と同様にしてデバイスを作製した。
【００４９】
（Ｌａｇ（残像）の測定）
Ｘ線光電流信号は、Ｍｏ管球で電圧３０ｋＶの条件で１ＲのＸ線を２秒間、試料に照射し、電圧を印加した条件で生じたパルス状の光電流を電流増幅器で電圧に変換し、デジタルオシロスコープで測定した。印加電圧は、電場１０Ｖ／μｍに相当するように印加した。Ｌａｇは、得られた電流−時間を３０秒間測定し、Ｘ線照射終了後15秒における、光電流強度と、Ｘ線照射中の最大光電流に対する比の常用対数の絶対値で表した。この絶対値が大きい方が、残像特性が優れる。
【００５０】
（デバイスに用いた原材料の分析）
原材料の分析は、グロー放電質量分析（ＧＤＭＳ）で行った。セレン中の元素濃度は、セレン1モルに対するモル分率をｐｐｍで表した。なお、比較例１の６Ｎスーパーのセレンは、測定限界以下で、Ｎａ濃度、Ｓ濃度、Ｔｅ濃度は各々が、０．０３モルｐｐｍ未満、０．１モルｐｐｍ未満、０．０３ｐｐｍ未満であった。  
結果を表１に示す。
【表１】
2007150277.tif 000002
【００５１】
表１から明らかなように、実施例1〜17のデバイスは、原材料として一価金属を０．１〜１０００モルｐｐｍ、Ｓｅ以外のカルコゲナイド元素を０．１〜１０００モルｐｐｍ含有するセレン合金を用いて形成されているので、感度劣化が少なく、かつＸ線光電流の減衰速度を向上させることができた。５フレーム／秒のセミ動画や５〜３０フレーム／秒の動画の場合、前に感知した電気信号の影響を受けると画像が不鮮明となったり乱れたりという問題が出てくるが、本発明の光導電層の場合には光伝導の残像特性が優れているので、セミ動画はもちろんのこと動画に採用した場合にも前に感知した電気信号の影響を受けにくいものとすることが可能となる。
【００５２】
一方、一価金属およびＳｅ以外のカルコゲナイド元素がドープされていない比較例１、ドープしているもののその量が不足している比較例２、３、７では、Ｘ線光電流の減衰速度の向上が充分ではなかった。ドープしているもののその量が過剰になりつつある実施例７〜９、11では、Ｘ線光電流の減衰速度向上の悪化の傾向がみられた。また、ドープしているもののその量が過剰な比較例４〜6、11では、Ｘ線光電流の減衰速度向上の悪化が著しかった。
【００５３】
なお、Ｓｅ合金原料のＮａの含有量を０．２〜２００モルｐｐｍとした実施例１〜６および10〜17ではより光伝導の残像特性の向上させることができた。
【００５４】
（デバイス蒸着膜の分析）
比較例１のデバイスと実施例4のデバイスにおける蒸着膜中の元素濃度を測定するために、アモルファスＩＺＯ層と櫛型電極が設けられた５ｃｍ角ガラス基板とともにシリコンウェファーを用意して同時に、比較例１と実施例５の条件で蒸着を行った。シリコン基板上のセレン合金膜の全量を硝酸で溶解し、その溶液のセレン量は、ＩＣＰ発光で定量し、Ｎａ量は、黒鉛型の原子吸収分光法で定量し、Ｔｅ量は、ＩＣＰ−ＭＳ法で定量した。各々の元素のセレンに対する濃度を求めた。この際、表層のＮａの汚染の影響を取り除くために、水洗を二回行い、セレン層に組み込まれていないＮａ，Ｋなどを除去し、さらに、ＩＣＰ分析では、殆どセレンが検出できない程度の０．１ｎｍ以下のエッチングを二回行った。
【００５５】
セレン層の上に、セレン以外の無機層や有機層が付設されている場合は、セレン層を結晶化させて体積変化する場合の歪み応力による剥離、冷却することでの膨脹率差による剥離などの操作をおこなうことにより、基板に付着しているセレン層もしくは単独のセレン層を得ることができる。
【００５６】
比較例１のデバイスのＮａ量は、０．００１モルｐｐｍ未満で、Ｔｅ量は、０．０７モルｐｐｍ未満の検出限界未満であった。一方、実施例４のデバイスのＮａ量は、０．０１モルｐｐｍで、Ｔｅ量は、３モルｐｐｍであった。このことから、Ｎａは、蒸着時には、セレン中に組み込まれにくく、Ｔｅも、蒸着膜の濃度は、原材料の濃度より若干低下する傾向にあることがわかる。
【００５７】
以上のように、本発明の光導電層は、一価金属を０．１〜１０００モルｐｐｍおよびＳｅ以外のカルコゲナイド元素を０．１〜１０００モルｐｐｍ含有するセレン合金を用いて形成されたので、Ｘ線光電流の減衰速度を向上させることができ、よって動画適性に優れ、画像形成時間間隔を短くすることができるので、スループット向上を図ることが可能となり、光伝導の残像特性の向上したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の光導電層を有する放射線撮像パネルの一実施の形態を示す断面図
【図２】放射線撮像パネルを用いた記録読取システムの概略構成図
【図３】記録読取システムにおける静電潜像記録過程を電荷モデルにより示した図
【図４】記録読取システムにおける静電潜像読取過程を電荷モデルにより示した図
【図５】放射線検出器とＡＭＡ基板の合体状態を示す概略模式図
【図６】放射線検出部の画素分を示す概略断面図
【図７】ＡＭＡ基板の等価回路を示す電気回路図
【符号の説明】
【００５９】
１    導電層
２    記録用放射線導電層
３    電荷輸送層
４    読取光導電層
５    導電層
１０  放射線撮像パネル
７０  電流検出手段
【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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