(57)【要約】【課題】半導体多結晶膜に入射する放射線の減衰量を低減させることができ、また、その際に応答特性の良好な放射線検出器を提供することを目的とする。【解決手段】ＦＰＤ１において、アクティブマトリクス基板４側から半導体多結晶膜２にＸ線を入射させている。通常、支持基板５よりもアクティブマトリクス基板４が薄いので、半導体多結晶膜２へ入射するＸ線の減衰を低減させることができる。また、正のバイアス電圧を印加させることにより、出力を大きくすることができ、また、検出信号の立ち下がりの応答特性を良くすることができる。したがって、入射するＸ線の減衰を低減させることができ、また応答特性を良好にすることができる。【選択図】図１
2013142578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜と、
前記半導体多結晶膜の一端に設けられたグラファイトの第１支持基板と、
前記半導体多結晶膜を挟んで前記第１支持基板の反対側にマトリクス状に設けられ、前記半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する複数の画素電極と、
前記半導体多結晶膜および前記画素電極を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられた、前記画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板と、を備え、
前記半導体多結晶膜は、前記読み出し基板側から入射した放射線に感応して電荷を生成し、
前記第１支持基板には、正のバイアス電圧が印加されることを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜と、
前記半導体多結晶膜の一端に設けられたグラファイトの第１支持基板と、
前記半導体多結晶膜を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられ、前記半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する１つの画素電極と、
前記半導体多結晶膜および前記画素電極を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられた、前記画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板と、を備え、
前記半導体多結晶膜は、前記読み出し基板側から入射した放射線に感応して電荷を生成し、
前記第１支持基板には、正のバイアス電圧が印加されることを特徴とする放射線検出器。
【請求項３】
ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜と、
前記半導体多結晶膜の一端に設けられた絶縁性の第１支持基板と、
前記半導体多結晶膜と前記第１支持基板との間に設けられた共通電極と、
前記半導体多結晶膜を挟んで前記第１支持基板の反対側にマトリクス状に設けられ、前記半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する複数の画素電極と、
前記半導体多結晶膜および前記画素電極を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられた、前記画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板と、を備え、
前記半導体多結晶膜は、前記読み出し基板側から入射した放射線に感応して電荷を生成し、
前記共通電極には、正のバイアス電圧が印加されることを特徴とする放射線検出器。
【請求項４】
ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜と、
前記半導体多結晶膜の一端に設けられた絶縁性の第１支持基板と、
前記半導体多結晶膜と前記第１支持基板との間に設けられた共通電極と、
前記半導体多結晶膜を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられ、前記半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する１つの画素電極と、
前記半導体多結晶膜および前記画素電極を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられた、前記画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板と、を備え、
前記半導体多結晶膜は、前記読み出し基板側から入射した放射線に感応して電荷を生成し、
前記共通電極には、正のバイアス電圧が印加されることを特徴とする放射線検出器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の放射線検出器において、
前記読み出し基板は、前記画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路を支持する第２支持基板とを有し、
前記第２支持基板は、樹脂で構成されていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の放射線検出器において、
前記読み出し基板は、前記第１支持基板と前記半導体多結晶膜との積層方向に対して垂直な面内で前記第１支持基板よりも外側に突き出して構成され、
前記読み出し回路は、前記半導体多結晶膜側の前記第２支持基板の面に設けられ、
前記読み出し回路に一部領域が重なるように接続された配線部と、
前記配線部を挟んで第２支持基板の反対側から前記読み出し回路と前記配線部との接続部分を抑える抑え部と、をさらに備えていることを特徴とする放射線検出器。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線検出器において、
前記抑え部は、前記第１支持基板および前記半導体多結晶膜の外周を囲うように設けられ、前記積層方向と垂直な面内で前記読み出し基板と同じ外形を有することを特徴とする放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線、γ線、光等を含む放射線を検出する機能を有し、医療用および異物検査等の産業用に使用される放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から高感度な放射線検出器の材料として各種の半導体材料、とりわけＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）またはＣｄＺｎＴｅ（テルル化亜鉛カドミウム）の結晶体が研究・開発され、一部製品化されている。しかしながら、医用診断用の放射線検出器に応用するには、大面積（例えば２０ｃｍ角以上）の放射線変換層を形成する必要がある。このような大面積の結晶体を形成することは、技術的にもコスト的にも現実的に難しい。そこで、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの多結晶膜は、近接昇華法により形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の放射線検出器１０１を図１２に示す。図１２中の符号ｒは放射線の入射方向を示す。対向基板（検出基板ともいう）１０３は、放射線の入射側から順番に、負のバイアス電圧−Ｖｈが印加される共通電極として機能する導電性のグラファイトの支持基板（グラファイト基板ともいう）１０５、電荷（電子）注入阻止層１０７、放射線に感応して電荷を生成する多結晶の半導体層（放射線変換層）１０２、電荷（正孔）注入阻止層１０６、対向電極１０８の各層（膜）が積層して構成されている。なお、多結晶の半導体層１０２は、以下適宜「半導体多結晶膜」として説明する。対向基板１０３は、バンプ電極１１４を介してアクティブマトリクス基板１０４上の画素電極１１３と貼り合わせて一体的に構成されている。アクティブマトリクス基板１０４は、コンデンサおよびスイッチング素子が画素ごとに設けられた読み出し回路１１２と、読み出し回路１１２が形成された絶縁基板１１１とを備えている。また、対向基板１０３とアクティブマトリクス基板１０４とが一体となった放射線検出器本体１０１ａは、ベース板１６１に支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４１２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。すなわち、放射線に感応して電荷を生成する半導体多結晶膜１０２には、支持基板１０５側から放射線の入射が行われる。しかしながら、支持基板１０５は、その厚みが厚いほど放射線が減衰（減弱）しまう問題がある。逆に、支持基板１０５の厚みを薄くすると、反り強度などが低下してしまう。なお、特許文献１では、支持基板１０５に半導体多結晶膜１０２を形成して半導体多結晶膜１０２の表面を研磨した後、半導体多結晶膜１０２が形成された面の逆側１０５ａから支持基板１０５を研磨している。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、半導体多結晶膜に入射する放射線の減衰量を低減させることができ、また、その際に応答特性の良好な放射線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】
発明者は、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。すなわち、支持基板１０５の反対側から半導体多結晶膜１０２にＸ線を入射させ、この際に正のバイアス電圧が印加されていると、検出信号の出力が良好であるとともに検出信号の立ち下がりが顕著に良いことが判明した。
【０００８】
図４〜図７には、Ｘ線応答特性の測定結果を示す。Ｘ線検出器は、グラファイト基板にＺｎＴｅ（テルル化亜鉛）膜（電子注入阻止層）、ＣｄＴｅＺｎ膜（半導体多結晶膜）を順に形成したものが用いられ、ＣｄＴｅＺｎ膜上には、読み出し側の電極として、導電性のカーボンテープ（５×７ｍｍ）を貼り付けて構成される。測定条件は、Ｘ線管とＸ線検出器との間（距離７０ｃｍ）に１ｍｍ厚のＡｌ板を配置させて、所定の管電圧（７０ｋＶ）・管電流（設定値８０ｍＡ（計測値６６ｍＡ））でＸ線を１ｓ（秒）間照射させることで行う。なお、図４〜図７において、（ａ）は、測定結果を標準スケールで示し、（ｂ）は、（ａ）と同じ測定結果をＬｏｇスケールで示している。
【０００９】
図４は、グラファイト基板（グラファイトの支持基板）側からのＸ線入射および負バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果を示す図である。図４（ａ）に示すように、検出信号の出力は、３．０Ｅ−０６〔A/35mm2〕程度である。また、図４（ｂ）に示すように、立ち下がりが遅い。また、図５は、グラファイト基板側からのＸ線入射および正バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果を示す図である。図５（ａ）に示すように、検出信号の出力が非常に低い。また、図５（ｂ）に示すように、立ち下がりは図４（ｂ）と比較して良い。
【００１０】
図６は、ＣｄＺｎＴｅ膜側（グラファイト基板と反対側）からのＸ線入射および負バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果を示す図である。図６（ａ）に示すように、検出信号の出力は、図４（ａ）よりも低く、図５（ａ）よりも高い結果となった。また、Ｘ線照射中は、出力が安定しており、立ち下がりを除いては矩形を示した。また、図７は、ＣｄＺｎＴｅ膜側からのＸ線入射および正バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果を示す図である。図７（ａ）に示すように、検出信号の出力は、図４（ａ）と同等程度の３．０Ｅ−０６〔A/35mm2〕である。また、図７（ｂ）に示すように、検出信号の立ち下がりが顕著に良い。
【００１１】
なお、図４〜図７において、０〜１０００msecのＸ線未照射領域における電流値（リーク電流）に差が生じている。しかしながら、そのリーク電流が立ち下がり特性に影響を及ぼしていると考えにくく、立ち下がりのカーブそのものに注目すると、立ち下がりのカーブがなだらかになることが抑制されている。
【００１２】
したがって、図７に示すように、グラファイト基板と反対側のＣｄＺｎＴｅ膜側からのＸ線入射、および正バイアス電圧の印加の場合、検出信号の出力が良好であるとともに検出信号の立ち下がりが顕著に良い。
【００１３】
このような知見に基づく本発明は、次のような構成をとる。すなわち、本発明に係る放射線検出器は、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜と、前記半導体多結晶膜の一端に設けられたグラファイトの第１支持基板と、前記半導体多結晶膜を挟んで前記第１支持基板の反対側にマトリクス状に設けられ、前記半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する複数の画素電極と、前記半導体多結晶膜および前記画素電極を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられた、前記画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板と、を備え、前記半導体多結晶膜は、前記読み出し基板側から入射した放射線に感応して電荷を生成し、前記第１支持基板には、正のバイアス電圧が印加されることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明に係る放射線検出器によれば、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜の一端には、グラファイトの第１支持基板が設けられている。半導体多結晶膜を挟んで第１支持基板の反対側には、半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する複数の画素電極がマトリクス状に設けられている。半導体多結晶膜および画素電極を挟んで第１支持基板の反対側には、画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板が設けられている。
【００１５】
そして、読み出し基板側から半導体多結晶膜に放射線を入射させている。通常、第１支持基板よりも読み出し基板が薄いので、半導体多結晶膜へ入射する放射線の減衰を低減させることができる。また、第１支持基板側から半導体多結晶膜へ放射線を入射させる場合は、グラファイトの第１支持基板に負のバイアスが印加される。この状態で、読み出し基板側から半導体多結晶膜に放射線を入射させると、検出信号の出力が小さくなってしまう。しかしながら、正のバイアス電圧を印加させることにより、出力を大きくすることができ、また、検出信号の立ち下がりの応答特性を良くすることができる。したがって、入射する放射線の減衰を低減させることができ、また応答特性を良好にすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る放射線検出器は、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜と、前記半導体多結晶膜の一端に設けられたグラファイトの第１支持基板と、前記半導体多結晶膜を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられ、前記半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する１つの画素電極と、前記半導体多結晶膜および前記画素電極を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられた、前記画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板と、を備え、前記半導体多結晶膜は、前記読み出し基板側から入射した放射線に感応して電荷を生成し、前記第１支持基板には、正のバイアス電圧が印加されることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明に係る放射線検出器によれば、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜の一端には、グラファイトの第１支持基板が設けられている。半導体多結晶膜を挟んで第１支持基板の反対側には、半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する１つの画素電極が設けられている。半導体多結晶膜および画素電極を挟んで第１支持基板の反対側には、画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板が設けられている。
【００１８】
そして、読み出し基板側から半導体多結晶膜に放射線を入射させている。通常、第１支持基板よりも読み出し基板が薄いので、半導体多結晶膜へ入射する放射線の減衰を低減させることができる。また、第１支持基板側から半導体多結晶膜へ放射線を入射させる場合は、グラファイトの第１支持基板に負のバイアスが印加される。この状態で、読み出し基板側から半導体多結晶膜に放射線を入射させると、検出信号の出力が小さくなってしまう。しかしながら、正のバイアス電圧を印加させることにより、出力を大きくすることができ、また、検出信号の立ち下がりの応答特性を良くすることができる。したがって、入射する放射線の減衰を低減させることができ、また応答特性を良好にすることができる。
【００１９】
また、本発明に係る放射線検出器は、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜と、前記半導体多結晶膜の一端に設けられた絶縁性の第１支持基板と、前記半導体多結晶膜と前記第１支持基板との間に設けられた共通電極と、前記半導体多結晶膜を挟んで前記第１支持基板の反対側にマトリクス状に設けられ、前記半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する複数の画素電極と、前記半導体多結晶膜および前記画素電極を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられた、前記画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板と、を備え、前記半導体多結晶膜は、前記読み出し基板側から入射した放射線に感応して電荷を生成し、前記共通電極には、正のバイアス電圧が印加されることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明に係る放射線検出器によれば、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜の一端には、絶縁性の第１支持基板が設けられ、半導体多結晶膜と第１支持基板との間には、共通電極が設けられている。半導体多結晶膜を挟んで第１支持基板の反対側には、半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する複数の画素電極がマトリクス状に設けられている。半導体多結晶膜および画素電極を挟んで第１支持基板の反対側には、画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板が設けられている。
【００２１】
そして、読み出し基板側から半導体多結晶膜に放射線を入射させている。通常、第１支持基板よりも読み出し基板が薄いので、半導体多結晶膜へ入射する放射線の減衰を低減させることができる。また、第１支持基板側から半導体多結晶膜へ放射線を入射させる場合は、共通電極に負のバイアスが印加される。この状態で、読み出し基板側から半導体多結晶膜に放射線を入射させると、検出信号の出力が小さくなってしまう。しかしながら、正のバイアス電圧を印加させることにより、出力を大きくすることができ、また、検出信号の立ち下がりの応答特性を良くすることができる。したがって、入射する放射線の減衰を低減させることができ、また応答特性を良好にすることができる。
【００２２】
また、本発明に係る放射線検出器は、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜と、前記半導体多結晶膜の一端に設けられた絶縁性の第１支持基板と、前記半導体多結晶膜と前記第１支持基板との間に設けられた共通電極と、前記半導体多結晶膜を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられ、前記半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する１つの画素電極と、前記半導体多結晶膜および前記画素電極を挟んで前記第１支持基板の反対側に設けられた、前記画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板と、を備え、前記半導体多結晶膜は、前記読み出し基板側から入射した放射線に感応して電荷を生成し、前記共通電極には、正のバイアス電圧が印加されることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明に係る放射線検出器によれば、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜の一端には、絶縁性の第１支持基板が設けられ、半導体多結晶膜と第１支持基板との間には、共通電極が設けられている。半導体多結晶膜を挟んで第１支持基板の反対側には、半導体多結晶膜で生成された電荷を収集する１つの画素電極が設けられている。半導体多結晶膜および画素電極を挟んで第１支持基板の反対側には、画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し基板が設けられている。
【００２４】
そして、読み出し基板側から半導体多結晶膜に放射線を入射させている。通常、第１支持基板よりも読み出し基板が薄いので、半導体多結晶膜へ入射する放射線の減衰を低減させることができる。また、第１支持基板側から半導体多結晶膜へ放射線を入射させる場合は、共通電極に負のバイアスが印加される。この状態で、読み出し基板側から半導体多結晶膜に放射線を入射させると、検出信号の出力が小さくなってしまう。しかしながら、正のバイアス電圧を印加させることにより、出力を大きくすることができ、また、検出信号の立ち下がりの応答特性を良くすることができる。したがって、入射する放射線の減衰を低減させることができ、また応答特性を良好にすることができる。
【００２５】
また、本発明に係る放射線検出器において、前記読み出し基板は、前記画素電極で収集された電荷を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路を支持する第２支持基板とを有し、前記第２支持基板は、樹脂で構成されていることが好ましい。読み出し基板の第２支持基板は、樹脂で形成されているので、入射する放射線の減衰をほとんど無くすことができる。
【００２６】
また、本発明に係る放射線検出器において、前記読み出し基板は、前記第１支持基板と前記半導体多結晶膜との積層方向に対して垂直な面内で前記第１支持基板よりも外側に突き出して構成され、前記読み出し回路は、前記半導体多結晶膜側の前記第２支持基板の面に設けられ、前記読み出し回路に一部領域が重なるように接続された配線部と、前記配線部を挟んで第２支持基板の反対側から前記読み出し回路と前記配線部との接続部分を抑える抑え部と、をさらに備えていることが好ましい。配線部は、半導体多結晶膜と第１支持基板との積層方向において、第１支持基板側に外力が加わると、読み出し回路から剥離しやすい。しかしながら、抑え部が、配線部を挟んで第２支持基板の反対側から読み出し回路と配線部との接続部分を抑えるので、読み出し回路から配線部が剥離することを抑制することができる。また、抑え部があるので、読み出し基板の突き出した部分が破損することを抑制することができる。
【００２７】
また、本発明に係る放射線検出器において、前記抑え部は、前記第１支持基板および前記半導体多結晶膜の外周を囲うように設けられ、前記積層方向と垂直な面内で前記読み出し基板と同じ外形を有することが好ましい。読み出し基板と同じ外形の抑え部により、読み出し基板の突き出した部分が破損することをさらに抑制することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る放射線検出器によれば、読み出し基板側から半導体多結晶膜に放射線を入射させている。通常、第１支持基板よりも読み出し基板が薄いので、半導体多結晶膜へ入射する放射線の減衰を低減させることができる。また、第１支持基板側から半導体多結晶膜へ放射線を入射させる場合は、グラファイトの第１支持基板に、または絶縁性の第１支持基板では共通電極に、負のバイアスが印加される。この状態で、読み出し基板側から半導体多結晶膜に放射線を入射させると、検出信号の出力が小さくなってしまう。しかしながら、正のバイアス電圧を印加させることにより、出力を大きくすることができ、また、検出信号の立ち下がりの応答特性を良くすることができる。したがって、入射する放射線の減衰を低減させることができ、また応答特性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施例１に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の読み出し回路の構成を詳細に示す縦断面図である。
【図３】実施例１に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）はグラファイト基板側からのＸ線入射および負バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果を標準スケールで示す図であり、（ｂ）はグラファイト基板側からのＸ線入射および負バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果をｌｏｇスケールで示す図である。
【図５】（ａ）はグラファイト基板側からのＸ線入射および正バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果を標準スケールで示す図であり、（ｂ）はグラファイト基板側からのＸ線入射および正バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果をｌｏｇスケールで示す図である。
【図６】（ａ）はＣｄＺｎＴｅ膜側からのＸ線入射および負バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果を標準スケールで示す図であり、（ｂ）はＣｄＺｎＴｅ膜側からのＸ線入射および負バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果をｌｏｇスケールで示す図である。
【図７】（ａ）はＣｄＺｎＴｅ膜側からのＸ線入射および正バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果を標準スケールで示す図であり、（ｂ）はＣｄＺｎＴｅ膜側からのＸ線入射および正バイアス電圧の印加の場合におけるＸ線応答特性の測定結果をｌｏｇスケールで示す図である。
【図８】実施例２に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の構成を示す縦断面図である。
【図９】（ａ）は実施例３に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の構成を示す縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ方向から見た中抜き部材を示す図である。
【図１０】実施例４に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の構成を示す縦断面図である。
【図１１】実施例４に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の構成を示す縦断面図である。
【図１２】従来のフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の構成を示す縦断面図である。
【実施例１】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。また、本実施例では、放射線検出器の一例として、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）について説明する。図１は、実施例１に係るＦＰＤの構成を示す縦断面図であり、図２は、実施例１に係るＦＰＤの読み出し回路の構成を詳細に示す縦断面図である。図３は、実施例１に係るＦＰＤの構成を示すブロック図である。
【００３１】
図１を参照する。ＦＰＤ１は、入射したＸ線に感応して電荷（電子−正孔対キャリア）を生成する多結晶の半導体層（半導体多結晶膜）２を有する対向基板３と、生成された電荷を蓄積するとともに蓄積された電荷を読み出すアクティブマトリクス基板４とを備えている。
【００３２】
対向基板３は、順番に、導電性の支持基板５と、支持基板５の下面に形成された半導体多結晶膜２への正孔注入を阻止する正孔注入阻止層６と、半導体多結晶膜２と、半導体多結晶膜２への電子注入を阻止する電子注入阻止層７と、電荷収集用の対向電極８と、が積層形成された構成となっている。
【００３３】
導電性の支持基板５は、グラファイト（カーボン）で構成されている。支持基板５は、半導体多結晶膜２の熱膨張係数とほぼ一致するように焼成条件を調整し、約２ｍｍの厚みで板状に構成されている。なお、半導体多結晶膜２の熱膨張係数は、例えば、材料であるＣｄＴｅが約５ppm/deg、ＺｎＴｅが約８ppm/degであり、ＣｄＺｎＴｅは、Ｚｎの濃度に応じてこれらの中間値（約６ppm/deg）となる。つまり、グラファイトの支持基板５は、半導体多結晶膜の熱膨張係数と同じ約６ppm/degで構成される。熱膨張率を合わせることにより、支持基板５（正孔注入阻止層６を介して）上に半導体多結晶膜２を高温中で形成して室温に戻した際に、応力で半導体多結晶膜２が割れることを防止している。
【００３４】
正孔注入阻止層６は、ＣｄＳ（硫化カドミウム）、ＺｎＳ（硫化亜鉛）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、またはＳｂ２Ｓ３（硫化アンチモン）等のｎ型もしくは超高抵抗半導体で構成され、昇華法、蒸着法、スパッタリング、化学析出法、または電析法等で形成される。
【００３５】
半導体多結晶膜２は、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅで構成される。ＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜２の場合は、Ｚｎを数〜数十mol%程度含んで構成される。半導体多結晶膜２は、近接昇華法により形成され、成膜材料のソースとして、例えば、ＣｄＴｅ、ＺｎＴｅ、およびＣｄＺｎＴｅの少なくとも１つを含む第１の材料と、ＣｄＣｌ２（塩化カドミウム）、およびＺｎＣｌ２（塩化亜鉛）の少なくとも１つを含む第２の材料との混合体が用いられる。ソースは、予め焼結させておく。近接昇華法では、グラファイトの支持基板５に形成された正孔注入阻止層６の面とソースとを蒸着チャンバ（図示しない）内で対向配置し、減圧して加熱することで、ソースが昇華され、正孔注入阻止層６に半導体多結晶膜２が形成される。なお、この際、蒸着チャンバの外部から内部にＣｌ含有ガスを供給してもよい。
【００３６】
半導体多結晶膜２は、６００〜７００μｍの厚みに形成され、膜表面を研磨あるいはサンドブラスト処理等の平坦化処理が行われる。平坦化処理により、数１０〜数１００ｋｅＶのエネルギーのＦＰＤ１とするために半導体多結晶膜２の厚みを３００〜５００μｍにする。
【００３７】
電子注入阻止層７は、ＺｎＴｅ、Ｓｂ２Ｓ３、またはＳｂ２Ｔｅ３（アンチモンテルル）等のｐ型半導体で構成され、半導体多結晶膜２上に昇華法、蒸着もしくはスパッタリング、化学析出法、または電析法等によって形成される。電子注入阻止層７は、必要に応じてパターニングして画素ごとに分離して形成する。但し、電子注入阻止層７が高抵抗で隣接画素リークによる空間解像度低下などの弊害が無ければ、分離して形成しなくてもよい。
【００３８】
なお、必要に応じて、正孔注入阻止層６と電子注入阻止層７との配置を交換した構成としてもよいし、また、正孔注入阻止層６および電子注入阻止層７のいずれか一方あるいは両方を形成しない構成としてもよい。
【００３９】
対向電極８は、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）や、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）、グラファイトなどの導電材料から構成され、蒸着法やスパッタリング等で形成される。なお、必要に応じて、対向電極８を形成しない構成としてもよい。なお、この場合、後述するバンプ電極１４が対向電極８として機能する。
【００４０】
一方、アクティブマトリクス基板４は、例えば０．７ｍｍ程度の厚みのガラス等で構成される絶縁基板１１と、この絶縁基板１１上に設けられた読み出し回路１２とを備えている。また、読み出し回路１２には、画素ごとにマトリクス状に複数の画素電極１３が設けられている。画素電極１３は、半導体多結晶膜２で生成された電荷を収集し、アクティブマトリクス基板４は、画素電極１３で収集された電荷を読み出す。
【００４１】
すなわち、アクティブマトリクス基板４は、画素電極１３で収集された電荷を読み出す読み出し回路１２と、読み出し回路１２を支持する絶縁基板１１を備えている。なお、画素電極１３は、説明の便宜上、読み出し回路１２（アクティブマトリクス基板４）と別に設けられているが、読み出し回路１２に含めてもよい。
【００４２】
すなわち、ＦＰＤ１は、半導体多結晶膜２を備え、半導体多結晶膜２の一端には支持基板５が設けられている。半導体多結晶膜２を挟んで支持基板５の反対側には、マトリクス状に複数の画素電極１３が設けられている。また、半導体多結晶膜２および画素電極１３を挟んで支持基板５の反対側には、アクティブマトリクス基板４が設けられている。なお、支持基板５は本発明の第１支持基板に相当し、アクティブマトリクス基板４は本発明の読み出し基板に相当する。絶縁基板１１は本発明の第２支持基板に相当する。
【００４３】
対向基板３とアクティブマトリクス基板４と（すなわち、対向基板３の対向電極８とアクティブマトリクス基板４に形成された画素電極１３と）は、バンプ電極１４により、電気的および機械的に接合される。
【００４４】
図２を参照する。読み出し回路１２は、生成された電荷を読み出し周期の間蓄積するコンデンサ１５と、コンデンサ１５に蓄積された電荷を読み出すスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１６などを備えている。
【００４５】
コンデンサ１５は、容量電極１７、絶縁膜１８およびグランド線１９とで構成されている。グランド線１９は、接地され、または、予め設定された所定電圧が印加されている。画素電極１３と容量電極１７は、スルーホール２０によって電気的に接続されている。また、ＴＦＴ１６は、容量電極１７、絶縁膜１８、データ線２１、ゲートチャネル２２およびゲート線２３で構成されている。また、絶縁膜２４は、画素電極１３と容量電極１７との間に形成されている。絶縁膜２５は保護膜として形成されている。
【００４６】
画素電極１３、容量電極１７、スルーホール２０、データ線２１は、Ｔａ（タンタル）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）等の金属膜で構成され、蒸着法またはスパッタリング等で形成される。グランド線１９およびゲート線２３は、Ｔａ、Ａｌ、Ｍｏ（モリブデン）等の金属膜で構成され、蒸着法またはスパッタリング等で形成される。ゲートチャネル２２は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）やｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）を蒸着法で形成し、不純物を拡散させて例えばｎ＋層としたもので構成される。絶縁膜１８，２４，２５は、ＳｉＮｘやＳｉＯｘで構成され、蒸着法等で形成される。また、絶縁膜１８，２４，２５は、無機膜の他にアクリルやポリイミド等で構成してもよい。
【００４７】
バンプ電極１４は、導電性ペーストをスクリーン印刷することにより画素電極１３上に形成される。バンプ電極１４の導電性ペーストは、例えば、ゴムを主成分とした母材に、カーボンを主成分とした導電性材料と、常温で放置することにより有機物質が徐々に揮発して硬化する、あるいは空気中の水分と縮合反応して硬化するバインダー樹脂とを配合したもので構成される。この導電性ペーストに含まれる導電性材料については、導電性を有していれば、適宜材料を選択しても良い。また、例えば、母材の主成分をゴムと例示したが、その他の高分子材料でもよい。バインダー樹脂についても、必ずしも樹脂に限定されず、接着性および硬化性を有する素材の混合物であってもよい。
【００４８】
また、導電性ペーストには、例えば、バインダー樹脂のように常温で放置することにより有機物質が徐々に揮発して硬化する、あるいは空気中の水分と縮合反応して硬化する素材が含まれていることが望ましいが、温度変化（１００℃程度まで）を与えることにより硬化する物質が含まれていてもよい。
【００４９】
また、対向基板３とアクティブマトリクス基板４との接合には、バンプ電極１４以外にも異方導電性フィルム（ＡＣＦ）、異方導電性ペースト（ＡＣＰ）、または導電性レジン等の異方導電性材料を用いてもよい。
【００５０】
図２中の符号ＤＵは、Ｘ線検出素子を示しており、Ｘ線検出素子ＤＵでの検出が１画素に相当する。Ｘ線検出素子ＤＵは、２次元マトリクス状に配置され、例えば１５００×１５００個程度（２３０×２３０ｍｍ程度）で構成される。Ｘ線検出素子ＤＵは、図３に示すように、図示の便宜上３×３個で構成されている。コンデンサ１５およびＴＦＴ１６は、２次元マトリクス状に構成された３×３個のＸ線検出素子ＤＵに個別に設けられている。
【００５１】
図３において、ゲート線２３は、行（Ｘ）方向のＸ線検出素子ＤＵで共通に接続するように構成されており、データ線２１は、列（Ｙ）方向のＸ線検出素子ＤＵで共通に接続するように構成されている。また、ゲート線２３は、ゲート駆動部３３と接続しており、データ線２１は、順番に電荷電圧変換アンプ３５、マルチプレクサ３７に接続している。ゲート駆動部３３、電荷電圧変換アンプ３５およびマルチプレクサ３７は、駆動制御部３９で制御されるようになっており、例えば図示しない外部装置からの信号で駆動される。
【００５２】
また、導電性のグラファイトの支持基板５には、正のバイアス電圧＋Ｖｈが印加される（図１〜図３）。また、半導体多結晶膜２は、アクティブマトリクス基板４側から入射したＸ線に感応して電荷を生成するようになっている（図１および図２）。
【００５３】
次に、図１〜図３を参照してＦＰＤ１の動作を説明する。Ｘ線管から照射されたＸ線は被検体を透過し、被検体を透過したＸ線がＦＰＤ１に入射する（Ｘ線管と被検体は共に図示しない）。Ｘ線は、アクティブマトリクス基板４側から入射される。アクティブマトリクス基板４から半導体多結晶膜２にＸ線が入射されると、半導体多結晶膜２では、光導電効果により電荷が生成される。このとき、支持基板５には、正のバイアス電圧＋Ｖｈが印加されている。そのため、図７に示すように、検出信号の出力が良好であるとともに検出信号の立ち下がりが顕著に良い応答特性が得られる。
【００５４】
生成された電荷は、電子注入阻止層７、対向電極８、バンプ電極１４、および画素電極１３を通って画素ごとに収集され、さらに、スルーホール２０を通って各コンデンサ１５に蓄積される。コンデンサ１５に蓄積された電荷は、ＴＦＴ１６の動作によりコンデンサ１５から読み出される。ゲート駆動部３３は、例えば図３の上側のゲート線２３から１行ずつ順番に信号を送信することで、ＴＦＴ１６が接続（ＯＮ）の状態になり、コンデンサ１５に蓄積された電荷がＴＦＴ１６を通じてデータ線２１に移動し、データ線２１を通じて電荷電圧変換アンプ３５に転送される。電荷電圧変換アンプ３５は、電荷を電圧に変換して電圧信号として出力するマルチプレクサ３７に転送する。マルチプレクサ３７は、複数の電圧信号１つの電圧信号を選択して出力する。出力された電圧信号に適切な画像処理を行い、ＣＲＴや液晶、ＰＤＰ等の図示しない表示部に接続することで、視覚的に２次元Ｘ線画像を得ることができる。
【００５５】
本実施例に係るＦＰＤ１によれば、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜２の一端には、グラファイトの支持基板５が設けられている。半導体多結晶膜２を挟んで支持基板５の反対側には、半導体多結晶膜２で生成された電荷を収集する複数の画素電極１３がマトリクス状に設けられている。半導体多結晶膜２および画素電極１３を挟んで支持基板５の反対側には、画素電極で収集された電荷を読み出すアクティブマトリクス基板４が設けられている。
【００５６】
そして、アクティブマトリクス基板４側から半導体多結晶膜２にＸ線を入射させている。通常、支持基板５よりもアクティブマトリクス基板４が薄いので、半導体多結晶膜２へ入射するＸ線の減衰を低減させることができる。すなわち、成膜工程の関係上、支持基板５の厚みが２ｍｍ程度必要となり、Ｘ線の減衰が発生する。一方、アクティブマトリクス基板４の絶縁基板１１は、通常０．７ｍｍ程度のガラスであり、Ｘ線の減衰量が比較的に少ない。また、支持基板５側から半導体多結晶膜２へＸ線を入射させる場合は、グラファイトの支持基板５に負のバイアスが印加される。この状態で、アクティブマトリクス基板４側から半導体多結晶膜２にＸ線を入射させると、検出信号の出力が小さくなってしまう（図６（ａ））。しかしながら、正のバイアス電圧を印加させることにより、出力を大きくすることができ、また、検出信号の立ち下がりの応答特性を良くすることができる（図７）。したがって、入射するＸ線の減衰を低減させることができ、また応答特性を良好にすることができる。
【実施例２】
【００５７】
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。図８は、実施例２に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の構成を示す縦断面図である。なお、実施例１と重複する説明は省略する。
【００５８】
実施例１のＦＰＤ１は、導電性のグラファイトの支持基板５を備え、支持基板と共通電極とを兼用していた。しかしながら、ＦＰＤ５１は、図８に示すように、絶縁性の支持基板５３と、正のバイアス電圧＋Ｖｈを印加する共通電極５５とを備える構成であってもよい。なお、支持基板５３は本発明の第１支持基板に相当する。
【００５９】
支持基板５３は、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化シリコン、窒化シリコンおよび炭化ケイ素のうちのいずれか１つまたは少なくとも２つ以上を予め設定された比率で混合したものの焼成体である。支持基板５３上（図８では下側）には、共通電極５５が形成されている。共通電極５５は、ＩＴＯや、Ａｕ、Ｐｔ、グラファイトなどの導電性材料が用いられ、蒸着法やスパッタリング等で形成される。すなわち、半導体多結晶膜２に一端には、絶縁性の支持基板５３が設けられている。共通電極５５は、半導体多結晶膜２と支持基板５３との間に設けられている。
【００６０】
本実施例に係るＦＰＤ５１によれば、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜２の一端には、絶縁性の支持基板５３が設けられ、半導体多結晶膜２と支持基板５３との間には、共通電極５５が設けられている。半導体多結晶膜２を挟んで支持基板５３の反対側には、半導体多結晶膜２で生成された電荷を収集する複数の画素電極１３がマトリクス状に設けられている。半導体多結晶膜２および画素電極１３を挟んで支持基板５３の反対側には、画素電極１３で収集された電荷を読み出すアクティブマトリクス基板４が設けられている。
【００６１】
そして、アクティブマトリクス基板４側から半導体多結晶膜２に放射線を入射させている。通常、支持基板５３よりもアクティブマトリクス基板４が薄いので、半導体多結晶膜２へ入射するＸ線の減衰を低減させることができる。また、支持基板５３側から半導体多結晶膜２へＸ線を入射させる場合は、共通電極５５に負のバイアスが印加される。この状態で、アクティブマトリクス基板４側から半導体多結晶膜２に放射線を入射させると、検出信号の出力が小さくなってしまう。しかしながら、正のバイアス電圧を印加させることにより、出力を大きくすることができ、また、検出信号の立ち下がりの応答特性を良くすることができる。したがって、入射するＸ線の減衰を低減させることができ、また応答特性を良好にすることができる。
【実施例３】
【００６２】
次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。図９（ａ）は、実施例３に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の構成を示す縦断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ａ方向から見た中抜き部材を示す図である。なお、実施例１および２と重複する説明は省略する。
【００６３】
本実施例では、実施例１および２のＦＰＤ１，５１は、図９に示すように構成される。なお、本実施例をＦＰＤ１で説明する。すなわち、ＦＰＤ１は、対向基板３とアクティブマトリクス基板４とが一体となったＦＰＤ本体１ａを、導電性のグラファイトの支持基板５側から支持するベース板６１と、支持基板５とベース板６１との間に設けられた絶縁膜６３と、支持基板５および半導体多結晶膜２等の外周を囲うように設けられた中抜き部材６５とをさらに備えている。また、ＦＰＤ本体１ａ、ベース板６１、絶縁膜６３および中抜き部材６５等は、筐体（図示しない）に収められている。なお、中抜き部材６５は本発明の抑え部に相当する。
【００６４】
ベース板６１は、熱伝導性の良い材料、例えば、Ａｌ（アルミニウム）等の金属で構成されて、熱容量が大きくなるように例えば厚みを持たせて構成される。ベース板６１は、ＦＰＤ本体１ａの熱を取り除いて冷却するようになっている。ベース板６１は、冷却するために図示しない空冷または水冷の配管が内部に設けられていてもよい。ベース板６１は、上述のように、ＦＰＤ本体１ａをアクティブマトリクス基板４側からではなく、支持基板５側から支持している。絶縁膜６３は、バイアス電圧が印加される支持基板５とベース板６１と絶縁するとともに、支持基板５からの熱を効率よく除去するようになっている。絶縁膜６３は、ペーストまたはシート、ブロック等の形状のシリコーン系樹脂で構成される。これにより、半導体多結晶膜２の熱が効率よく除去され、温度コントロールが容易である。
【００６５】
一般的に、半導体多結晶膜（半導体層）２は、温度によってリーク電流（暗電流）が変化するので温度を一定に保つことが望まれる。例えばＣｄＺｎＴｅ膜は、温度による変化が大きく、温度コントロール無しでの使用は難しい。例えばマトリクスアクティブ基板４側からＦＰＤ本体１ａをベース板６１で支持する場合（図１２）、ベース板６１を一定温度に保てたとしても、半導体多結晶膜２とベース板６１との間には、アクティブマトリクス基板４がある。そのため、半導体多結晶膜２の温度の制御性が悪く、暗電流による画像への影響が発生しやすい。しかしながら、ベース板６１は、熱伝導性のよいグラファイトの支持基板５側からＦＰＤ本体１ａを、絶縁膜６３を介在させて支持しているので、半導体多結晶膜２の温度の制御性がよくなる。
【００６６】
また、図９（ａ）に示すように、アクティブマトリクス基板４は、半導体多結晶膜２と支持基板５との積層方向６７に対して垂直な面内で支持基板５よりも外側に突き出して構成されている（符号６９の領域）。すなわち、アクティブマトリクス基板４は、Ｘ線入射方向ｘから見て、支持基板５よりも面積が大きい。読み出し回路１２（コンデンサ１５、ＴＦＴ１６、データ線２１およびゲート線２３等）は、上述のように、半導体多結晶膜２側の絶縁基板１１の面１１ａに設けられている。また、ＦＰＤ１は、読み出し回路１２で読み出した電荷や、ゲートのＯＮ・ＯＦＦを制御する信号などを転送する配線部７１と、中抜き部材６５とを備えている。
【００６７】
配線部７１は、折り曲げが可能な柔軟性のあるフレキシブル基板（ＦＰＣ）が用いられる。配線部７１は、半導体多結晶膜２側から読み出し回路１２に一部領域が重なるように接続されている。配線部７１は、読み出し回路１２に接続層７３を介在させて接続されている。接続層７３は、例えば、ＡＣＦが用いられる。中抜き部材６５は、配線部７１を挟んで、絶縁基板１１および読み出し回路１２（アクティブマトリクス基板４）の反対側から読み出し回路１２と配線部７１との接続部分（接着層７３部分）を抑えるようになっている。中抜き部材６５は、配線部７１の接続部分に対して予め設定された所定の圧力が加わるように抑えるが、必要に応じて圧力が加わってなくてもよい。なお、図２に示す絶縁膜２５は、画素電極１３と配線部７１が接続される領域とを除いて被膜している。
【００６８】
中抜き部材６５は、積層方向６７と垂直な面内で、アクティブマトリクス基板４とほぼ同じ外形、または、アクティブマトリクス基板４よりも大きな外形を有する。中抜き部材６５は、図９（ｂ）に示すように、支持基板５および半導体多結晶膜２等を収容するために、支持基板５の大きさ分を中抜きした（空にした）中抜き部６５ａが設けられている。中抜き部材６５は、支持基板５とほぼ同じ厚みの板状のもので構成される。中抜き部材６５は、その材料は限定されないが、例えばグラファイトや、ＰＩ（ポリイミド）などの樹脂等で構成される。
【００６９】
また、中抜き部材６５は、スポンジ等の緩衝層７５を介在させて配線部７１を抑えるようになっている。緩衝層７５により、均等に配線部７１を抑えることができる。なお、緩衝層７５を熱伝導性および絶縁性のシリコーン系樹脂とし、中抜き部材６５をグラファイト等の熱伝導性の有する材料とすれば、配線部７１上の熱をベース板６１側に効率よく取り除くことができる。なお、中抜き部材６５は、２つ以上の分離した部材で構成されていてもよい。また、積層方向６７と垂直な面内で矩形である読み出し回路１２の４辺の内、１辺のみに配線部が設けられているときは、その配線部のみを抑えるように構成してもよい。また、中抜き部材６５とベース板６１との間にも緩衝層を設けてもよい。
【００７０】
配線部７１の一端は、読み出し回路１２に接続され、配線部７１の他端は、外部回路部７７に接続される。配線部７１には、ゲート駆動部３３および電荷電圧変換アンプ３５のいずれか一方が介在されている。外部回路部７７には、マルチプレクサ３７（図３）、駆動制御部３９（図３）、および図示しない電源等が設けられている。
【００７１】
本実施例に係るＦＰＤ１によれば、アクティブマトリクス基板４は、支持基板５と半導体多結晶膜２との積層方向６７に対して垂直な面内で支持基板５よりも外側に突き出して構成され（符号６９）、読み出し回路１２は、半導体多結晶膜２側の絶縁基板１１の面１１ａに設けられ、読み出し回路１２と一部領域が重なるように接続された配線部７１と、配線部７１を挟んで絶縁基板１１の反対側から読み出し回路１２と配線部７１との接続部分を抑える中抜き部材６５と、をさらに備えている。
【００７２】
配線部７１は、半導体多結晶膜２と支持基板５との積層方向６７において、支持基板５側に外力（張力）が加わると、読み出し回路１２から剥離しやすい。しかしながら、中抜き部材６５が、配線部７１を挟んで絶縁基板１１の反対側から読み出し回路１２と配線部７１との接続部分を抑えるので、読み出し回路１２から配線部７１が剥離することを抑制することができる。また、中抜き部材６５があるので、アクティブマトリクス基板４の突き出した部分（符号６９）が破損することを抑制することができる。
【００７３】
図９（ａ）を参照する。すなわち、フレキシブルなＦＰＣ等で構成される配線部７１は、符号７９で示す方向の引っ張り強度が大きい。しかしながら、符号８１に示す符号７９の逆方向の引っ張り強度が小さく、配線部７１が剥離し易い。そこで、中抜き部材６５により、配線部７１を挟んで絶縁基板１１の反対側から読み出し回路１２と配線部７１との接続部分を抑えることにより、配線部７１が剥離してしまうことを抑制することができる。
【００７４】
また、中抜き部材６５は、支持基板５および半導体多結晶膜２の外周を囲うように設けられ、積層方向６７と垂直な面内でアクティブマトリクス基板４とほぼ同じ外形を有している。アクティブマトリクス基板４とほぼ同じ外形の中抜き部材６５により、アクティブマトリクス基板４の突き出した部分（符号６９）が破損することをさらに抑制することができる。
【実施例４】
【００７５】
次に、図面を参照して本発明の実施例４を説明する。図１０および図１１は、実施例４に係るフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の構成を示す縦断面図である。なお、各実施例と重複する説明は省略する。
【００７６】
上述の各実施例では、半導体多結晶膜２を挟んで支持基板５，５３の反対側に半導体多結晶膜２で生成された電荷を収集する複数の画素電極１３がマトリクス状に設けられていた。しかしながら、図１０および図１１に示すように、半導体多結晶膜２を挟んで支持基板５，６３の反対側に１つの画素電極８３が設けられていてもよい。この画素電極８３により、多結晶半導体膜２で生成された電荷を収集し、１つの検出信号を得る。
【００７７】
図１０に示すように、ＦＰＤ９１は、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜２と、半導体多結晶膜２の一端に設けられたグラファイトの支持基板５と、半導体多結晶膜２を挟んで支持基板５の反対側に設けられ、半導体多結晶膜２で生成された電荷を収集する１つの画素電極８３と、半導体多結晶膜２および画素電極８３を挟んで支持基板５の反対側に設けられた、画素電極８３で収集された電荷を読み出すアクティブマトリクス基板４と、を備えている。
【００７８】
また、図１１に示すように、ＦＰＤ９３は、ＣｄＴｅまたはＣｄＺｎＴｅの半導体多結晶膜２と、半導体多結晶膜２の一端に設けられた絶縁性の支持基板５３と、半導体多結晶膜２と支持基板５３との間に設けられた共通電極５５と、半導体多結晶膜２を挟んで支持基板５３の反対側に設けられ、半導体多結晶膜２で生成された電荷を収集する１つの画素電極８３と、半導体多結晶膜２および画素電極８３を挟んで支持基板５３の反対側に設けられた、画素電極８３で収集された電荷を読み出すアクティブマトリクス基板４と、を備えている。なお、この実施例において、アクティブマトリクス基板４は、１つのＸ線検出素子ＤＵで構成される。
【００７９】
本実施例に係るＦＰＤ９１，９３によれば、アクティブマトリクス基板側４から半導体多結晶膜２に放射線を入射させている。通常、支持基板５，５３よりもアクティブマトリクス基板４が薄いので、半導体多結晶膜２へ入射するＸ線の減衰を低減させることができる。また、支持基板５，５３側から半導体多結晶膜２へＸ線を入射させる場合は、グラファイトの支持基板５に、または絶縁性の支持基板５３では共通電極５５に、負のバイアス電圧が印加される。この状態で、アクティブマトリクス基板４側から半導体多結晶膜２にＸ線を入射させると、検出信号の出力が小さくなってしまう。しかしながら、正のバイアス電圧を印加させることにより、出力を大きくすることができ、また、検出信号の立ち下がりの応答特性を良くすることができる。したがって、入射する放射線の減衰を低減させることができ、また応答特性を良好にすることができる。
【００８０】
なお、図１０および図１１において、必要に応じて、ベース板６１、絶縁膜６３および中抜き部材６５等を省略して構成してもよい。
【００８１】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００８２】
（１）上述した各実施例では、アクティブマトリクス基板４の読み出し回路１２は、絶縁基板１１に設けられ、絶縁基板１１はガラスで構成されていた。しかしながら、絶縁基板１１は、例えばＰＩなどの樹脂で構成されていてもよい（樹脂であれば特に限定されない）。ガラスの支持基板１１は、０．７ｍｍ程度の厚みであるが、いくらかＸ線が減衰される。これに対し、樹脂の支持基板１１は、入射するＸ線の減衰をほとんど無くすことができる。すなわち、入射するＸ線の減衰をさらに低減させることができる。
【００８３】
（２）上述した各実施例および各変形例では、図３に示すように、２次元状のＸ線像を検出するものであったが、１次元のＸ線像を検出するものであってもよい。
【００８４】
（３）上述した各実施例および各変形例では、放射線検出器としてＸ線を検出するＸ線検出器を一例に説明したが、これに限定されない。放射線検出器は、γ線または光（例えば赤外線）等を検出するものであってもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１，５１，９１，９３  …  フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
２    …  多結晶の半導体層（半導体多結晶膜）
４    …  アクティブマトリクス基板
５，５３    …  支持基板
１１  …  絶縁基板
１２  …  読み出し回路
１３，８３  …  画素電極
５５  …  共通電極
６５  …  中抜き部材
６５ａ…  中抜き部
６７  …  積層方向
７１  …  配線部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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