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WO2012056996A1 - 放射線撮影装置 - Google Patents

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Publication number
WO2012056996A1
WO2012056996A1 PCT/JP2011/074199 JP2011074199W WO2012056996A1 WO 2012056996 A1 WO2012056996 A1 WO 2012056996A1 JP 2011074199 W JP2011074199 W JP 2011074199W WO 2012056996 A1 WO2012056996 A1 WO 2012056996A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
substrate
radiation
tft
sensor unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2011/074199
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
西納　直行
中津川　晴康
岩切　直人
大田　恭義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of WO2012056996A1 publication Critical patent/WO2012056996A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/30—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from X-rays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4283—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by a detector unit being housed in a cassette
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/191—Photoconductor image sensors
    • H10F39/195—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers

Definitions

  • the present invention relates to a radiation imaging apparatus, and more particularly, to a radiation imaging apparatus that captures a radiation image indicated by radiation emitted from a radiation source and transmitted through a subject.
  • radiation detectors such as FPD (Flat Panel Detector), which can arrange radiation sensitive layers on TFT (Thin Film Transistor) active matrix substrates and convert radiation such as X-rays directly into digital data, have been put into practical use.
  • a radiation imaging apparatus that takes a radiation image represented by irradiated radiation using this radiation detector has been put into practical use.
  • the radiography apparatus using this radiation detector can see images immediately, compared with conventional radiography apparatuses using X-ray film or imaging plate, and radiographic imaging (moving image) (Photographing) can also be performed.
  • radiation detectors of this type have been proposed.
  • radiation is once converted into light by a scintillator such as CsI: Tl or GOS (Gd2O2S: Tb), and the converted light is a photodiode or the like.
  • the sensor unit converts the charges into charges and stores them.
  • the electric charge accumulated in the radiation detector is read as an electric signal, and the read electric signal is amplified by an amplifier and then converted into digital data by an A / D (analog / digital) converter.
  • a semiconductor such as a-Si (amorphous silicon) is generally used as a sensor part such as a photodiode.
  • a semiconductor such as a-Si (amorphous silicon) is generally used as a sensor part such as a photodiode.
  • An afterimage may be generated due to the discharge of the trapped charge.
  • a switching element such as a TFT is also formed using a semiconductor, noise is generated by light irradiated for optical calibration.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-35773 discloses that the substrate of the radiation detector is formed of a light-transmitting material, A light shielding member is arranged on the switching element part, a light guide plate is arranged on the substrate side, and light is irradiated from the substrate side, so that the impurity potential of each sensor part of the radiation detector is buried before photographing and switching is performed by the light shielding member. Techniques for suppressing the incidence of light on elements have been proposed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-192809 describes that light emitted from a light source for light calibration is not limited to visible light, and ultraviolet light may be used.
  • the sensor part has sensitivity mainly in the visible light wavelength region, the afterimage cannot be erased even when irradiated with ultraviolet rays as disclosed in JP-A-2007-192809.
  • the present invention has been made in view of the above facts, and an object thereof is to provide a radiation imaging apparatus capable of erasing an afterimage while suppressing generation of noise in the switching element without providing a light shielding member in the switching element portion.
  • a flat substrate having transparency to at least ultraviolet light has sensitivity to light in a first wavelength region, and the first wavelength
  • a sensor unit that generates charges when irradiated with light in a region, and a pixel in which a switching element having a low sensitivity to ultraviolet rays is formed in a separate layer is provided to read out the charges generated in the sensor unit.
  • a plurality of imaging panels in which a conversion layer that converts light in the first wavelength region is formed between the sensor unit and the switching element, and a conversion layer of the substrate when erasing afterimages are formed.
  • a radiation imaging apparatus comprising irradiation means for irradiating ultraviolet light onto a surface on the switching element side.
  • the imaging panel has sensitivity to light in the first wavelength range on a flat substrate that is transparent to at least ultraviolet rays, and light in the first wavelength range. Is provided to read out the charge generated in the sensor unit and the sensor unit that generates charges by being irradiated with a plurality of pixels in which switching elements having low sensitivity to ultraviolet rays are formed in different layers. Yes.
  • a conversion layer that converts ultraviolet light into light in the first wavelength region is formed between the sensor unit and the switching element.
  • the irradiation means irradiates the surface on the switching element side with respect to the conversion layer of the substrate with ultraviolet rays.
  • a sensor unit that generates electric charges when a flat substrate that is transparent to ultraviolet rays is irradiated with light in the first wavelength range
  • the sensor Provided to read out the electric charges generated in the unit, a plurality of pixels in which switching elements having low sensitivity to ultraviolet rays are formed in different layers are provided, and ultraviolet rays are transmitted between the sensor unit and the switching elements in the first wavelength region.
  • the sensor layer is irradiated with ultraviolet rays by irradiating the conversion layer with the ultraviolet rays on the surface on the switching element side.
  • the afterimage can be erased because the light of the first wavelength region converted in step 1 is irradiated.
  • the switching element is irradiated with ultraviolet rays, but the sensitivity to the ultraviolet rays is low, so that noise generated in the switching element portion can be suppressed to a low level. Thereby, an afterimage can be erased while suppressing generation of noise in the switching element without providing a light shielding member in the switching element portion.
  • the second aspect of the present invention is the radiation imaging apparatus according to the first aspect, wherein the light in the first wavelength region is green light, and the sensor unit is configured to include a quinacridone-based organic compound. provide.
  • the sensor unit and the switching element are provided on one surface of the substrate, and the irradiation unit irradiates the other surface of the substrate with ultraviolet rays.
  • a radiation imaging apparatus according to the first or second aspect is provided.
  • the sensor unit is provided on one surface of the substrate, the switching element is provided on the other surface of the substrate, and the irradiation means is provided on the other surface of the substrate.
  • a radiation imaging apparatus according to the first or second aspect is provided which irradiates the surface with ultraviolet rays.
  • the fifth aspect of the present invention provides the radiation imaging apparatus according to the fourth aspect, wherein the conversion layer is formed inside the substrate.
  • a filter layer that transmits ultraviolet light and does not transmit light in the first wavelength region is further formed between the conversion layer and the switching element of the imaging panel.
  • the imaging panel is formed such that at least a part of the sensor unit and the switching element overlap each other.
  • a radiation imaging apparatus is provided.
  • the imaging panel is arranged such that radiation transmitted through the imaging object is incident from the substrate side. Providing equipment.
  • an afterimage can be erased while suppressing generation of noise in the switching element without providing a light shielding member in the switching element portion.
  • FIG. 1 shows the configuration of an electronic cassette (radiation imaging apparatus) 10 according to the present embodiment.
  • the electronic cassette 10 includes a casing 54 made of a material that transmits the radiation X, and has a waterproof and airtight structure.
  • a casing 54 made of a material that transmits the radiation X, and has a waterproof and airtight structure.
  • one electronic cassette 10 can be used repeatedly by sterilizing and cleaning the electronic cassette 10 as a waterproof and airtight structure as necessary.
  • a detector (imaging panel) 60 and a light guide plate 61 for guiding light for erasing afterimages of the radiation detector 60 to the radiation detector 60 are provided.
  • an electronic circuit including a microcomputer and a chargeable and detachable battery 96A are disposed on one end side inside the housing 54.
  • the radiation detector 60 and the electronic circuit are operated by electric power supplied from the battery 96 ⁇ / b> A disposed in the case 31.
  • a lead plate or the like is arranged on the imaging surface 56 side of the case 31.
  • the electronic cassette 10 according to the present exemplary embodiment is a rectangular parallelepiped whose imaging surface 56 has a rectangular shape, and a case 31 is disposed at one end in the longitudinal direction.
  • a display unit 56A that displays an operation mode of the electronic cassette 10 such as an operation mode such as “ready state” and “data transmitting”, a remaining capacity of the battery 96A, and the like.
  • an operation mode such as “ready state” and “data transmitting”, a remaining capacity of the battery 96A, and the like.
  • a light emitting diode is applied as the display unit 56A.
  • the present invention is not limited to this, and the light emitting element other than the light emitting diode, a liquid crystal display, or an organic EL (electroluminescence) display is used. It is good also as other display means.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the radiation detector 60 according to the first embodiment.
  • the radiation detector 60 includes a TFT active matrix substrate (hereinafter referred to as “TFT substrate”) 66 in which a thin film transistor (TFT: Thin Film Transistor, hereinafter referred to as “TFT”) 70 and a storage capacitor 68 are formed on an insulating substrate 64. I have.
  • TFT substrate TFT active matrix substrate
  • TFT Thin Film Transistor
  • a scintillator 71 that converts incident radiation into light is disposed.
  • the scintillator 71 for example, CsI: Tl, GOS (Gd2O2S: Tb) can be used.
  • the scintillator 71 is not limited to these materials.
  • the scintillator 71 for example, a material having a composition as shown in Table 1 below can be used. Table 1 shows the composition, emission color, and peak wavelength of each material.
  • the insulating substrate 64 may be any substrate as long as it is transparent to ultraviolet rays and has little radiation absorption.
  • a glass substrate, a transparent ceramic substrate, or a resin substrate that is transparent to ultraviolet rays may be used. Can be used.
  • the insulating substrate 64 is not limited to these materials.
  • the TFT substrate 66 is provided with a sensor portion 72 that generates electric charges when light converted by the scintillator 71 is incident thereon.
  • the TFT (switching element) 70 and the sensor unit 72 are formed so as to overlap each other. Thereby, the light receiving area of the light from the scintillator 71 in the sensor unit 72 can be increased.
  • a flattening layer 67 for flattening the TFT substrate 66 is formed on the TFT substrate 66.
  • a conversion layer 54 that converts ultraviolet light into visible light is formed between the TFT 70 and the storage capacitor 68 and the sensor unit 72.
  • An adhesive layer 69 for bonding the scintillator 71 to the TFT substrate 66 is formed between the TFT substrate 66 and the scintillator 71 and on the planarizing layer 67.
  • the sensor unit 72 includes an upper electrode 72A, a lower electrode 72B, and a photoelectric conversion film 72C disposed between the upper and lower electrodes.
  • the upper electrode 72A and the lower electrode 72B are formed using a highly light-transmitting material such as ITO (indium tin oxide) or IZO (zinc indium oxide) and have light transmittance.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO zinc indium oxide
  • the photoelectric conversion film 72C absorbs the light emitted from the scintillator 71 and generates a charge corresponding to the absorbed light.
  • the photoelectric conversion film 72C may be formed of a material that generates charges when irradiated with light.
  • the photoelectric conversion film 72C may be formed of amorphous silicon, an organic photoelectric conversion material, or the like.
  • the photoelectric conversion film 72C containing amorphous silicon has a wide absorption spectrum and can absorb light emitted by the scintillator 71.
  • the photoelectric conversion film 72C includes an organic photoelectric conversion material, it has a sharp absorption spectrum in the visible range, and electromagnetic waves other than light emitted by the scintillator 71 are hardly absorbed by the photoelectric conversion film 72C, and radiation such as X-rays. Is effectively suppressed by the photoelectric conversion film 72C being absorbed.
  • the organic photoelectric conversion material examples include quinacridone organic compounds and phthalocyanine organic compounds.
  • quinacridone organic compounds examples include quinacridone organic compounds and phthalocyanine organic compounds.
  • the absorption peak wavelength in the visible region of quinacridone is 560 nm
  • CsI: Tl is used as the material of the scintillator 71
  • the difference between the peak wavelengths can be within 5 nm.
  • the amount of charge generated in the photoelectric conversion film 72C can be substantially maximized. Since an organic photoelectric conversion material applicable as the photoelectric conversion film 72C is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-32854, description thereof is omitted.
  • the photoelectric conversion film 72C may be formed by further containing fullerenes or carbon nanotubes.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the TFT substrate 66 according to the first embodiment.
  • a gate electrode 70A and a lower electrode 68A of the storage capacitor 68 are formed on the insulating substrate 64.
  • the wiring layer on which the gate electrode 70A and the lower electrode 68A are formed is formed using Al or Cu, or a laminated film mainly composed of Al or Cu, but is not limited thereto.
  • An insulating film 50 is formed over the gate electrode 70A and the lower electrode 68A so as to cover the gate electrode 70A and the lower electrode 68A, and a portion located on the gate electrode 70A functions as a gate insulating film in the TFT 70. To do.
  • the insulating film 50 is made of, for example, SiNX, and is formed by, for example, CVD (Chemical Vapor Deposition) film formation.
  • an active layer (channel layer) 70B is formed in an island shape.
  • the active layer 70B is a channel portion of the TFT 70, and can be formed of, for example, amorphous silicon, amorphous oxide, organic semiconductor material, carbon nanotube, or the like.
  • the material which comprises the active layer 70B is not limited to these.
  • an oxide containing at least one of In, Ga, and Zn (for example, an In—O system) is preferable, and at least two of In, Ga, and Zn are used.
  • In—Zn—O, In—Ga—O, and Ga—Zn—O are more preferable, and oxides including In, Ga, and Zn are particularly preferable.
  • In—Ga—Zn—O-based amorphous oxide an amorphous oxide whose composition in a crystalline state is represented by InGaO 3 (ZnO) m (m is a natural number less than 6) is preferable, and InGaZnO 4 is particularly preferable. More preferred.
  • the amorphous oxide that can form the active layer 70B is not limited to these.
  • Examples of the organic semiconductor material that can constitute the active layer 70B include, but are not limited to, phthalocyanine compounds, pentacene, vanadyl phthalocyanine, and the like. Note that the configuration of the phthalocyanine compound is described in detail in JP-A-2009-212389, and thus the description thereof is omitted.
  • the active layer 70B of the TFT 70 is formed of an amorphous oxide, an organic semiconductor material, or a carbon nanotube, it does not absorb radiation such as X-rays, or even if it absorbs it, it remains extremely small. The generation of noise in 202 can be effectively suppressed.
  • the switching speed of the TFT 70 can be increased, and the TFT 70 having a low light absorption in the visible light region can be formed.
  • the active layer 70B is formed of carbon nanotubes, the performance of the TFT 70 is remarkably deteriorated simply by mixing a very small amount of metallic impurities into the active layer 70B. It is necessary to form by separating and extracting.
  • a source electrode 70C and a drain electrode 70D are formed.
  • the wiring layer on which the source electrode 70C and the drain electrode 70D are formed is also formed using Al or Cu, or a laminated film mainly composed of Al or Cu, but is not limited thereto.
  • a TFT protective film layer 52 is formed on almost the entire region (substantially the entire region) of the region on the insulating substrate 64 that covers the active layer 70B, the source electrode 70C, and the drain electrode 70D.
  • the TFT protective film layer 52 is also made of, for example, SiN X or the like, and is formed by, for example, CVD film formation.
  • a conversion layer 54 is formed on the TFT protective film layer 52.
  • the conversion layer 54 converts ultraviolet light into green light.
  • the conversion layer 54 preferably scatters green light appropriately for optical calibration. For this reason, it may be formed by adjusting the film thickness so that green is scattered, or by containing scattering particles.
  • a coating type interlayer insulating film 56 is formed on the conversion layer 54.
  • the capacitance between the metals disposed in the upper layer and the lower layer of the interlayer insulating film 56 is suppressed by the interlayer insulating film 56.
  • such a material also has a function as a flattening film, and has an effect of flattening a lower step.
  • a lower electrode 72B of the sensor unit 72 is formed on the interlayer insulating film 56 so as to cover the pixel region while filling the contact hole 57, and the lower electrode 72B is connected to the drain electrode 70D of the TFT 70. . Since the contact hole 57 is also formed in the conversion layer 54 that converts ultraviolet light into green light, the contact hole 57 is preferably formed as small as possible.
  • the switching TFT 70 is configured by the gate electrode 70A, the insulating film 50, the active layer 70B, the source electrode 70C, and the drain electrode 70D, and the lower electrode 68A, the insulating film 50,
  • a storage capacitor 68 is constituted by a portion where the drain electrode 70D is connected to the lower electrode 72B.
  • the source electrode 70C and the drain electrode 70D are reversed depending on the polarity of charges collected and accumulated by the lower electrode 11 described later.
  • the region where the storage capacitor 68 and the TFT 70 are formed has a portion that overlaps with the lower electrode 72B in a plan view. With such a configuration, the storage capacitor 68 and the TFT 70 in each pixel portion, the sensor portion 72, and the like. Therefore, the storage capacitor 68, the TFT 70, and the sensor unit 72 can be arranged with a small area.
  • the storage capacitor 68 is electrically connected to the corresponding lower electrode 72B through the contact hole 57. Thereby, the electric charge collected by the lower electrode 72B is accumulated in the accumulation capacitor 68.
  • the TFT 70 does not absorb radiation such as X-rays, or even if it absorbs it, the amount of noise remains very small. Can be suppressed.
  • the insulating substrate 64 is not limited to a substrate having high heat resistance such as a quartz substrate and a glass substrate, and a flexible substrate such as plastic, aramid, or bionanofiber can also be used.
  • flexible materials such as polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene phthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, polyethersulfone, polyarylate, polyimide, polycycloolefin, norbornene resin, poly (chlorotrifluoroethylene), etc.
  • a conductive substrate can be used. If such a plastic flexible substrate is used, it is possible to reduce the weight, which is advantageous for carrying around, for example.
  • the insulating substrate 64 includes an insulating layer for ensuring insulation, a gas barrier layer for preventing permeation of moisture and oxygen, an undercoat layer for improving flatness or adhesion to electrodes, and the like. May be provided.
  • the transparent electrode material can be cured at a high temperature to lower its resistance, and can also be used for automatic mounting of a driver IC including a solder reflow process.
  • aramid has a thermal expansion coefficient close to that of ITO (indium tin oxide) or a glass substrate, warping after production is small and it is difficult to crack.
  • aramid can form a substrate thinner than a glass substrate or the like.
  • the insulating substrate 64 may be formed by stacking an ultrathin glass substrate and aramid.
  • Bionanofiber is a composite of cellulose microfibril bundle (bacterial cellulose) produced by bacteria (acetic acid bacteria, Acetobacter® Xylinum) and transparent resin.
  • the cellulose microfibril bundle has a width of 50 nm and a size of 1/10 of the visible light wavelength, and has high strength, high elasticity, and low thermal expansion.
  • a transparent resin such as acrylic resin or epoxy resin into bacterial cellulose
  • a bio-nanofiber having a light transmittance of about 90% at a wavelength of 500 nm can be obtained while containing 60-70% of the fiber.
  • Bionanofiber has a low coefficient of thermal expansion (3-7ppm) comparable to silicon crystals, and is as strong as steel (460MPa), highly elastic (30GPa), and flexible. Compared to glass substrates, etc.
  • a thin insulating substrate 64 can be formed.
  • a photoelectric conversion film 72C is formed on the lower electrode 72B.
  • a protective insulating film 58 is formed on the photoelectric conversion film 72C and the interlayer insulating film 56 so as to have an opening in each photoelectric conversion film 72C.
  • an upper electrode 72 ⁇ / b> A is formed so as to cover at least the opening of the protective insulating film 58.
  • the upper electrode 72A is connected to a common wiring (not shown) that supplies a bias voltage to the upper electrode 72A, and a bias voltage is applied through the common wiring.
  • FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the TFT substrate 66 according to the present embodiment.
  • the TFT substrate 66 includes a pixel 74 including the sensor unit 72, the storage capacitor 68, and the TFT 70 described above in a certain direction (row direction in FIG. 4) and a cross direction with respect to the certain direction (column direction in FIG. 4). Are provided two-dimensionally.
  • the TFT substrate 66 includes a plurality of gate wirings 76 extending in a certain direction (row direction) for turning on / off the TFTs 70, and an on-state TFT 70 extending in a crossing direction (column direction).
  • a plurality of data wirings 78 are provided for reading out charges through the wirings.
  • the radiation detector 60 is flat and has a quadrilateral shape with four sides on the outer edge in plan view. Specifically, it is formed in a rectangular shape.
  • the radiation detector 60 is formed by forming a planarization layer 67 on the surface of the TFT substrate 66 as necessary, and further attaching a scintillator 71. .
  • the scintillator 71 is formed by vapor deposition on the vapor deposition substrate 73 when it is intended to be formed of a columnar crystal such as CsI: Tl.
  • the vapor deposition substrate 73 is often an Al plate in terms of X-ray transmittance and cost, handling properties during vapor deposition, prevention of warpage due to its own weight, and deformation due to radiant heat. Therefore, a certain thickness (about several mm) is required.
  • GOS is used as the scintillator 71
  • the scintillator 71 may be formed by applying GOS to the surface of the TFT substrate 66 without using the vapor deposition substrate 73.
  • FIG. 5 is a side view showing an internal configuration of the electronic cassette 10 according to the first embodiment.
  • the imaging region 66 ⁇ / b> A is shown as a layer in order to make it easy to identify the imaging region 66 ⁇ / b> A in which a plurality of pixels 74 of the TFT substrate 66 are two-dimensionally provided.
  • the radiation detector 60 is arranged so that the scintillator 71 side faces the imaging surface 56 side of the housing 54.
  • a flat light guide plate 61 is disposed on the surface of the TFT substrate 66 opposite to the scintillator 71 side.
  • Ultraviolet light generated by the light source 95 is incident on the light guide plate 61.
  • the light guide plate 61 is formed in a size larger than the rectangular imaging region 66A in which a plurality of pixels 74 of the TFT substrate 66 are two-dimensionally provided, and is arranged so as to cover the imaging region 66A.
  • the light guide plate 61 can guide the light from the light source 95 to the pixels 74 at the periphery of the imaging region 66A.
  • CsI: Tl is used as the material of the scintillator 71
  • a quinacridone-based organic compound is used as the material of the photoelectric conversion film 72C of the sensor unit 72.
  • amorphous silicon is used as the material of the active layer 70B of the TFT 70.
  • amorphous silicon has sensitivity to light in a wider wavelength range than quinacridone organic compounds.
  • FIG. 6 schematically shows absorption characteristics of amorphous silicon and quinacridone with respect to wavelength.
  • amorphous silicon is sensitive to light in a wavelength range wider than the wavelength range in which quinacridone is sensitive, and has low sensitivity in the wavelength range of ultraviolet rays (10 nm to 400 nm). Therefore, for optical calibration of the sensor unit 72, for example, when the radiation detector 60 is irradiated with white light including light of various wavelengths, the active layer 70 ⁇ / b> B of the TFT 70 applies light of a wide wavelength range. Therefore, a lot of noise is generated in the TFT 70.
  • ultraviolet light is irradiated from the light source 95, and the ultraviolet light irradiated by the conversion layer 54 is converted into light in a wavelength region where quinacridone has sensitivity.
  • the part 72 is irradiated. Specifically, ultraviolet light is generated by the light source 95, the ultraviolet light is irradiated to the radiation detector 60 via the light guide plate 61, and the irradiated ultraviolet light is converted into green light (for example, peak wavelength 545 nm by the conversion layer 54). ).
  • FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration of the electrical system of the electronic cassette 10 according to the first exemplary embodiment.
  • the radiation detector 60 includes a plurality of pixels 74 including the sensor unit 72, the storage capacitor 68, and the TFT 70 arranged in a matrix, and the sensor unit according to the irradiation of the electronic cassette 10 with the radiation X.
  • the charges generated at 72 are stored in the storage capacitors 68 of the individual pixels 74.
  • the image information carried on the radiation X irradiated to the electronic cassette 10 is converted into charge information and held in the radiation detector 60.
  • each gate wiring 76 of the radiation detector 60 is connected to a gate line driver 80, and each data wiring 78 is connected to a signal processing unit 82.
  • the TFTs 70 of the individual pixels 74 are sequentially turned on in units of rows by a signal supplied from the gate line driver 80 through the gate wiring 76, and the TFTs 70 are turned on.
  • the charges stored in the storage capacitor 68 of the pixel 74 are transmitted through the data wiring 78 as an analog electric signal and input to the signal processing unit 82. Therefore, the charges accumulated in the accumulation capacitors 68 of the individual pixels 74 are read out in order in row units.
  • the signal processing unit 82 includes an amplifier and a sample-and-hold circuit provided for each data wiring 78, and an electric signal transmitted through each data wiring 78 is amplified by the amplifier and then held in the sample-and-hold circuit.
  • a multiplexer and an A / D (analog / digital) converter are connected in order to the output side of the sample and hold circuit, and the electric signals held in the individual sample and hold circuits are sequentially (serially) input to the multiplexer.
  • the digital data is converted by an A / D converter.
  • An image memory 90 is connected to the signal processing unit 82, and digital data output from the A / D converter of the signal processing unit 82 is sequentially stored in the image memory 90.
  • the image memory 90 has a storage capacity capable of storing image data for a plurality of frames. Every time a radiographic image is taken, digital data of each pixel 74 of the radiation detector 60 is used as image data. Are sequentially stored.
  • the image memory 90 is connected to a cassette control unit 92 that controls the operation of the entire electronic cassette 10.
  • the cassette control unit 92 includes a microcomputer, and includes a CPU (Central Processing Unit) 92A, a memory 92B including a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), and a flash memory.
  • a non-volatile storage unit 92 ⁇ / b> C is provided.
  • a light source 95 is connected to the cassette control unit 92.
  • the cassette control unit 92 can control the light emission of the light source 95.
  • a wireless communication unit 94 is connected to the cassette control unit 92.
  • the wireless communication unit 94 according to the present embodiment is compatible with a wireless LAN (Local Area Network) standard represented by IEEE (Institute of Electrical and Electronics Electronics) (802.11a / b / g) and is based on wireless communication. Controls the transmission of various information to and from external devices.
  • the cassette control unit 92 can wirelessly communicate with an external device via the wireless communication unit 94, and can transmit and receive various types of information to and from a control device such as a console.
  • the electronic cassette 10 is provided with a power supply unit 96, and the various circuits and elements (gate line driver 80, signal processing unit 82, image memory 90, wireless communication unit 94, cassette control unit 92, light source 95 described above. Etc.) is operated by the electric power supplied from the power supply unit 96.
  • the power supply unit 96 incorporates the battery (secondary battery) 96A described above so as not to impair the portability of the electronic cassette 10, and supplies power from the charged battery 96A to various circuits and elements. In FIG. 7, the power supply unit 96 and various circuits and wirings for connecting each element are not shown.
  • the electronic cassette 10 When taking a radiographic image, the electronic cassette 10 is arranged at a distance from the radiation generating unit 12 as a radiation source for generating the radiation X, as shown in FIG.
  • the space between the radiation generator 12 and the electronic cassette 10 at this time is an imaging position for the patient 14 as a subject to be positioned.
  • the radiation generator 12 Radiation X having a radiation dose according to imaging conditions given in advance is emitted.
  • the radiation X emitted from the radiation generation unit 12 passes through the patient 14 located at the imaging position, and is then applied to the electronic cassette 10 after carrying image information.
  • the radiation detector 60 electric charges are generated in the sensor units 72 of the respective pixels 74 with the irradiation of the radiation X, and the generated electric charges are stored in the storage capacitor 68. As a result, the image information carried on the radiation X irradiated to the electronic cassette 10 is converted into charge information and held in the radiation detector 60.
  • the cassette control unit 92 of the electronic cassette 10 controls the gate line driver 80 to output an ON signal to each gate wiring 76 sequentially from the gate line driver 80 line by line.
  • the TFTs 70 connected to are sequentially turned on line by line.
  • the charges accumulated in the storage capacitors 68 line by line flow out to the data lines 78 as electric signals.
  • the electric signal flowing out to each data wiring 78 is converted into digital image data by the signal processing unit 82 and stored in the image memory 90.
  • the cassette control unit 92 transmits the image information stored in the image memory 90 to the console by wireless communication after the end of shooting.
  • the cassette control unit 92 when performing imaging, the cassette control unit 92 generates ultraviolet light from the light source 95 and irradiates the radiation detector 60 with ultraviolet light through the light guide plate 61, and the ultraviolet light is converted into green light by the conversion layer 54.
  • optical calibration is performed in which the impurity potential of the sensor unit 72 is filled before photographing.
  • FIG. 9 schematically shows a state in which the radiation detector 60 according to the first embodiment is irradiated with ultraviolet light.
  • the sensor unit 72 is irradiated with ultraviolet light converted into green light by the conversion layer 54. Thereby, since the impurity level of the photoelectric conversion film 72 ⁇ / b> C of each sensor unit 72 can be filled with charges, the afterimage can be erased.
  • the TFT 70 is irradiated with ultraviolet light through the light guide plate 61.
  • the amorphous silicon contained in the TFT 70 has low sensitivity to ultraviolet light. For this reason, the amount of noise generated in the TFT 70 can be reduced.
  • the configuration of the electronic cassette 10 and the configuration of the TFT substrate 66 according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment (see FIGS. 1, 4 to 5, and 7). Description of is omitted.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the radiation detector 60 according to the second embodiment.
  • the same parts as those in the first embodiment (FIG. 2) are denoted by the same reference numerals, and the description of the same parts is omitted.
  • the insulative substrate 64 is provided with a through hole 100 having an opening on one surface and the other surface and having a conductor formed therein for each pixel 74.
  • the TFT substrate 66 has a conversion layer 54 formed on one surface (the upper surface in FIG. 10) of the insulating substrate 64, and a sensor portion 72 for each pixel 74.
  • the TFT 70 and the storage capacitor 68 are formed for each pixel 74 on the other surface (the lower surface in FIG. 10).
  • the sensor unit 72 of each pixel 74 and the TFT 70 are electrically connected through the through hole 100.
  • a flattening layer 67 is formed on one surface of the TFT substrate 66 as necessary, and a scintillator 71 for converting incident radiation into light is disposed.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the TFT substrate 66 according to the second embodiment.
  • the insulating substrate 64 is made of, for example, an insulator that is transparent to ultraviolet rays, and has an opening on one surface (the upper surface in FIG. 11) and the other surface (the lower surface in FIG. 11). In addition, a through hole 100 having a conductor formed therein is formed in each pixel region. In addition, the insulating substrate 64 has metal caps 102A and 102B formed in the through hole 100 portion on one surface and the other surface, and a conversion layer 54 formed on one surface. The metal cap 102A and the metal cap 102B are electrically connected through the through hole 100.
  • the technology for forming the through-hole 100 and the metal caps 102A and 102B on the insulating substrate 64 is, for example, Fujikura Technical Bulletin No. 108 (issued in April 2005), P44-47, “FPC Mass Production Technology Responding to Market Requirements” Therefore, detailed description thereof is omitted.
  • a gate electrode 70A and a contact 104 are formed on the other surface of the insulating substrate 64.
  • the contact 104 is connected to the metal cap 102A.
  • An insulating film 50 is formed on the gate electrode 70A and the contact 104 so as to have an opening at the contact 104 portion.
  • a portion located on the gate electrode 70 ⁇ / b> A functions as a gate insulating film in the TFT 70.
  • An active layer 70B is formed on the insulating film 50 at a position corresponding to the gate electrode 70A.
  • a portion located on the gate electrode 70A functions as a semiconductor active layer (channel portion) in the TFT 70.
  • a source electrode 70C and a drain electrode 70D are formed in these upper layers.
  • the drain electrode 70D is connected to the contact 104.
  • the TFT protective film layer 52 is formed on almost the entire surface (substantially the entire region) of the region where the pixel 74 is provided on the insulating substrate 64. Has been.
  • a lower electrode 68A of the storage capacitor 68 is formed at a position corresponding to the contact 104.
  • a protective film 56 is formed on these.
  • the TFT 70 is configured by the gate electrode 70A, the gate insulating film 50, the source electrode 70C, the drain electrode 70D, and the active layer 70B, and the lower electrode 68A and the TFT protective film layer 52 are formed.
  • the storage capacitor 68 is constituted by the portion of the drain electrode 70D connected to the contact 104.
  • a photoelectric conversion film 72C is formed for each pixel on the lower electrode 72B.
  • An upper electrode 72A is formed on the photoelectric conversion film 72C.
  • the upper electrode 72A is connected to a bias power supply (not shown), and a bias voltage of about several tens of volts is supplied from the bias power supply.
  • the radiation detector 60 is formed by forming a planarization layer 67 on one surface of such a TFT substrate 66 and attaching a scintillator 71.
  • the radiation detector 60 is also arranged in the electronic cassette 10 so that the scintillator 71 side faces the imaging surface 56 side of the housing 54.
  • a flat light guide plate 61 is disposed on the surface of the TFT substrate 66 opposite to the scintillator 71 side.
  • the light source 95 when performing imaging, the light source 95 generates ultraviolet light and irradiates the radiation detector 60 with ultraviolet light through the light guide plate 61, and the ultraviolet light is converted into green light by the conversion layer 54.
  • the sensor unit 72 of each pixel 74 optical calibration is performed in which the impurity potential of the sensor unit 72 is filled before photographing.
  • FIG. 12 schematically shows a state in which the radiation detector 60 according to the second embodiment is irradiated with ultraviolet light.
  • the sensor unit 72 is irradiated with ultraviolet light converted into green light by the conversion layer 54. Thereby, since the impurity level of the photoelectric conversion film 72 ⁇ / b> C of each sensor unit 72 can be filled with charges, the afterimage can be erased.
  • the TFT 70 is irradiated with ultraviolet light through the light guide plate 61.
  • Amorphous silicon contained in the TFT 70 has low sensitivity to ultraviolet light. For this reason, the amount of noise generated in the TFT 70 can be reduced.
  • the above embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are not necessarily essential to the solution means of the invention. .
  • the embodiments described above include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. Even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, as long as an effect is obtained, a configuration from which these some constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
  • the present invention is applied to the electronic cassette 10 which is a portable radiation imaging apparatus.
  • the present invention is not limited to this, and a stationary radiation imaging apparatus is provided. You may apply to.
  • the present invention is not limited to this.
  • an organic semiconductor material such as pentacene has low sensitivity in the ultraviolet wavelength region (10 nm to 400 nm).
  • the active layer 70B of the TFT 70 is formed of an organic semiconductor material such as pentacene having a low sensitivity to ultraviolet rays or an amorphous oxide having a low sensitivity to ultraviolet rays, the TFT 70 is generated during the optical calibration. Can reduce the amount of noise to be reduced.
  • the ultraviolet light generated by the light source 95 is irradiated to each pixel 74 of the TFT substrate 66 through the light guide plate 61 .
  • the present invention is not limited to this.
  • a light emitting element that generates ultraviolet light may be disposed facing the TFT substrate 66 side of the radiation detector 60 so that ultraviolet light is directly irradiated from the light emitting element.
  • the conversion layer 54 is formed on the TFT protective film layer 52 .
  • the present invention is not limited to this, and the gap between the sensor unit 72 and the TFT 70 is described. Any may be used.
  • it may be formed on the interlayer insulating film 56.
  • the interlayer insulating film 56 itself may be mixed with a wavelength conversion material that converts ultraviolet light into green light so that the interlayer insulating film 56 functions as a conversion layer.
  • the conversion layer 54 is formed on one surface of the insulating substrate 64 has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the sensor unit 72 and the TFT 70 are not limited thereto. As long as it is between.
  • the insulating substrate 64 itself may be mixed with a wavelength conversion material that converts ultraviolet light into green light, and the interlayer insulating film 56 may function as the conversion layer 54.
  • the conversion layer 54 may be formed inside.
  • the radiation detector 60 may further form a filter layer 55 that transmits ultraviolet light and does not transmit light in a wavelength region converted by the scintillator 71 between the conversion layer 54 and the TFT 70.
  • a filter layer 55 that transmits ultraviolet light and does not transmit light in the wavelength region converted by the scintillator 71 between the TFT protective film layer 52 and the conversion layer 54. Since the light converted by the scintillator 71 does not enter the TFT 70, the amount of noise generated in the TFT 70 can be reduced.
  • the position of the filter layer 55 is not limited to this, and may be any position between the conversion layer 54 and the TFT 70.
  • the filter layer 55 when the filter layer 55 is formed on the interlayer insulating film 56, the filter layer 55 may be formed either between the interlayer insulating film 56 or between the interlayer insulating film 56 and the TFT protective film layer 52. Good. Further, when the conversion layer 54 is formed on one surface of the insulating substrate 64 as in the second embodiment, the gate on the other surface of the insulating substrate 64 is between the conversion layer 54 and the insulating substrate 64. The filter layer 55 may be formed below the electrode 70 ⁇ / b> A or in the insulating substrate 64.
  • the radiation detector 60 is arranged in the electronic cassette 10 so that the scintillator 71 side faces the imaging surface 56 side of the housing 54 .
  • the present invention is not limited to this.
  • the radiation detector 60 may be disposed inside the electronic cassette 10 so that the TFT substrate 66 side faces the imaging surface 56 side of the housing 54.
  • FIG. 14 shows a case where the radiation detector 60 is arranged in the electronic cassette 10 so that the TFT substrate 66 side faces the imaging surface 56 side of the housing 54.
  • a substrate 120 having a high radiation transmittance on which a light emitting element for generating ultraviolet light is formed is disposed on the surface of the radiation detector 60 on the TFT substrate 66 side. Directly irradiate with UV light.
  • the layer 122 is illustrated as a layer 122 in order to easily identify a region where a light-emitting element that generates ultraviolet light is provided.
  • the radiation detector 60 is irradiated with radiation from the side on which the scintillator 71 is formed, and reads the radiation image by the TFT substrate 66 provided on the back side of the incident surface of the radiation.
  • the so-called back side scanning method so-called PSS (Penetration Side Sampling) method
  • PSS Pulsion Side Sampling
  • the radiation detector 60 is closer to the light emission position of the scintillator 71 with respect to the TFT substrate 66 when the front surface reading method is used than when the rear surface reading method is used, the resolution of the radiation image obtained by imaging is higher. high.
  • the irradiation means for irradiating light for light calibration is constituted by an organic EL element
  • the organic EL element hardly absorbs radiation.
  • the radiation detector 60 according to the present embodiment suppresses a decrease in sensitivity to radiation because the amount of radiation absorbed by the organic EL element is small even when radiation is transmitted through the TFT substrate 66 by the surface reading method. it can.
  • the surface reading method radiation passes through the TFT substrate 66 and reaches the scintillator 71.
  • the photoelectric conversion film 72C of the TFT substrate 66 is made of an organic photoelectric conversion material, the radiation absorption by the photoelectric conversion film 72C is achieved. Therefore, it is suitable for the surface reading method.
  • the radiation detector 60 can form the photoelectric conversion film 72C at a low temperature when the photoelectric conversion film 72C is formed of an organic photoelectric conversion material, a flexible substrate such as plastic, an aramid, Bionanofiber can also be used. Thereby, the radiation detector 60 can be formed thin while having load resistance. Accordingly, as shown in FIG. 14, when the radiation detector 60 is arranged in the electronic cassette 10 so that the TFT substrate 66 side faces the imaging surface 56 side of the housing 54, the imaging surface 56 of the housing 54 is configured. The distance between the top plate portion and the radiation detector 60 can be kept small. Further, since the radiation detector 60 can be provided with load resistance, the radiation detector 60 can withstand the load from the top plate portion constituting the imaging surface 56 of the housing 54.
  • the present invention is not limited to this.
  • the radiation to be detected may be any of gamma rays, particle rays, etc. in addition to X-rays.

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Abstract

　スイッチング素子部分に遮光部材を設けることなく、スイッチング素子でのノイズの発生を抑制しつつ、残像を消去できる放射線撮影装置を提供する。紫外線に対して透過性を有する平板状の絶縁性基板（６４）に、第１波長域の光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部（７２）、及びセンサ部（７２）に発生した電荷を読み出すために設けられ、紫外線に対して感度が低いＴＦＴ（７０）が別な層で形成された画素が複数設けられ、センサ部（７２）とＴＦＴ（７０）との間に紫外線を第１波長域の光を変換する変換層（５４）が形成された放射線検出器（６０）の残像を消去する際に、変換層（５４）に対してＴＦＴ（７０）側となる面に対して紫外線を照射する。

Description

放射線撮影装置
　本発明は、放射線撮影装置に係り、特に、放射線源から射出されて被検者を透過した放射線により示される放射線画像の撮影を行う放射線撮影装置に関する。
　近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、Ｘ線などの放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する放射線撮影装置が実用化されている。この放射線検出器を用いた放射線撮影装置は、従来のＸ線フィルムやイメージングプレートを用いた放射線撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影（動画撮影）も行うことができるといったメリットがある。
　この種の放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、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、変換した光をフォトダイオードなどのセンサ部で電荷に変換して蓄積する間接変換方式等がある。放射線撮影装置では、放射線検出器に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をアンプで増幅した後にＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部でデジタルデータに変換している。
　ところで、間接変換方式の放射線検出器は、フォトダイオードなどのセンサ部としてａ－Ｓｉ（アモルファスシリコン）などの半導体が一般的に使われているが、半導体の不純物準位に電荷が一旦トラップされ、トラップされた電荷が放出されることによって残像を生じる場合がある。また、ＴＦＴ等のスイッチング素子も、半導体を用いて形成されるため、光キャリブレーションのために照射された光により、ノイズが発生する。
　そこで、スイッチング素子でのノイズの発生を抑制しつつ、残像を消去する技術として、特開２００７－３５７７３号公報には、放射線検出器の基板を光透過性を有する材料で形成すると共に、基板のスイッチング素子部分に遮光部材を配置し、基板側に導光板を配置して基板側から光を照射することにより、放射線検出器の各センサ部の不純物電位を撮影前に埋める共に、遮光部材によりスイッチング素子への光の入射を抑制する技術が提案されている。
　また、特開２００７－１９２８０９号公報には、光キャリブレーションのために光源から照射する光を可視光に限定せず、紫外光を用いてもよい旨が記載されている。
　しかしながら、特開２００７－３５７７３号の技術では、ノイズの発生を抑制するためにスイッチング素子部分に遮光部材を設ける必要がある。
　また、センサ部が主に可視光の波長域に感度を有する場合、特開２００７－１９２８０９号のように、紫外線を照射しても残像を消去できない。
　本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、スイッチング素子部分に遮光部材を設けることなく、スイッチング素子でのノイズの発生を抑制しつつ、残像を消去できる放射線撮影装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、少なくとも紫外線に対して透過性を有する平板状の基板に、第１波長域の光に対して感度を有し、前記第１波長域の光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部、及び前記センサ部に発生した電荷を読み出すために設けられ、紫外線に対して感度が低いスイッチング素子が別な層で形成された画素が複数設けられ、前記センサ部と前記スイッチング素子との間に紫外線を前記第１波長域の光を変換する変換層が形成された撮影パネルと、残像を消去する際に前記基板の前記変換層に対して前記スイッチング素子側となる面に対して紫外線を照射する照射手段と、を備えた放射線撮影装置を提供する。
　本発明の第１の態様によれば、撮影パネルは、少なくとも紫外線に対して透過性を有する平板状の基板に、第１波長域の光に対して感度を有し、第１波長域の光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部、及びセンサ部に発生した電荷を読み出すために設けられ、紫外線に対して感度が低いスイッチング素子が別な層で形成された画素が複数設けられている。また、撮影パネルは、センサ部とスイッチング素子との間に紫外線を前記第１波長域の光を変換する変換層が形成されている。
　そして、残像を消去する際に、照射手段により、基板の変換層に対してスイッチング素子側となる面に対して紫外線が照射される。
　このように、本発明の第１の態様によれば、紫外線に対して透過性を有する平板状の基板に、第１波長域の光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部、及びセンサ部に発生した電荷を読み出すために設けられ、紫外線に対して感度が低いスイッチング素子が別な層で形成された画素が複数設けられ、センサ部とスイッチング素子との間に紫外線を第１波長域の光を変換する変換層が形成された撮影パネルの残像を消去する際に、変換層に対してスイッチング素子側となる面に対して紫外線を照射することにより、センサ部には紫外線が変換層で変換された第１波長域の光が照射されるため残像を消去できる。一方、スイッチング素子には紫外線が照射されるが紫外線に対して感度が低いためスイッチング素子部分で発生するノイズを低く抑えることができる。これにより、スイッチング素子部分に遮光部材を設けることなく、スイッチング素子でのノイズの発生を抑制しつつ、残像を消去できる。
　なお、本発明の第２の態様は、前記第１波長域の光を、緑色光とし、前記センサ部が、キナクリドン系有機化合物を含んで構成されている、第１の態様の放射線撮影装置を提供する。
　また、本発明の第３の態様は、前記センサ部及び前記スイッチング素子が、前記基板の一方の面に設けられ、前記照射手段が、前記基板の他方の面に対して紫外線を照射する、第１又は第２の態様の放射線撮影装置を提供する。
　また、本発明の第４の態様は、前記センサ部が、前記基板の一方の面に設けられ、前記スイッチング素子が、前記基板の他方の面に設けられ、前記照射手段が、前記基板の他方の面に対して紫外線を照射する、第１又は第２の態様の放射線撮影装置を提供する。
　また、本発明の第５の態様は、前記変換層が、前記基板の内部に形成されている、第４の態様の放射線撮影装置を提供する。
　また、本発明の第６の態様は、前記撮影パネルの前記変換層とスイッチング素子との間に、紫外線を透過し、前記第１波長域の光を透過しないフィルタ層がさらに形成されている、第１～第５の態様のいずれか１つの放射線撮影装置を提供する。
　また、本発明の第７の態様は、各画素で前記センサ部及び前記スイッチング素子が少なくとも一部が重なるように前記撮影パネルが形成されている、第１～第６の態様のいずれか１つの放射線撮影装置を提供する。
　また、本発明の第８の態様は、撮影対象物を透過した放射線が前記基板側から入射するように前記撮影パネルが配置されている、第１～第７の態様のいずれか１つの放射線撮影装置を提供する。
　本発明によれば、スイッチング素子部分に遮光部材を設けることなく、スイッチング素子でのノイズの発生を抑制しつつ、残像を消去できる、という効果が得られる。
実施の形態に係る電子カセッテの内部構成を示す透過斜視図である。 第１の実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。 第１の実施の形態に係るＴＦＴ基板の詳細な構成を示した断面図である。 実施の形態に係るＴＦＴ基板の構成を示す平面図である。 実施の形態に係る電子カセッテ内部の構成を示す側面図である。 アモルファスシリコンとキナクリドンの波長に対する吸収特性を概略的に示すグラフである。 実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。 放射線画像撮影時における電子カセッテの配置を示す概略図である。 第１の実施の形態に係る放射線検出器に紫外光を照射した状態を概略的に示した概略図である。 第２の実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。 第２の実施の形態に係るＴＦＴ基板の詳細な構成を示した断面図である。 第２の実施の形態に係る放射線検出器に紫外光を照射した状態を概略的に示した概略図である。 他の形態に係る放射線検出器に紫外光を照射した状態を概略的に示した概略図である。 他の形態に係る電子カセッテ内部の構成を示す側面図である。 放射線検出器への放射線の表面読取方式と裏面読取方式を説明するための断面側面図である。 他の実施の形態に係るＴＦＴ基板の詳細な構成を示した断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、可搬型の放射線撮影装置（以下「電子カセッテ」ともいう。）に適用した場合の形態例について説明する。
　［第１の実施の形態］
　図１には、本実施の形態に係る電子カセッテ（放射線撮影装置）１０の構成が示されている。
　図１に示すように、電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料からなる筐体５４を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ１０は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ１０を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの電子カセッテ１０を繰り返し続けて使用することができる。
　筐体５４の内部には、撮影の際に被検者と透過した放射線Ｘが照射される筐体５４の照射面５６側から順に、被検者を透過した放射線Ｘによる放射線画像を撮影する放射線検出器（撮影パネル）６０、放射線検出器６０の残像を消去するための光を放射線検出器６０へ導くための導光板６１が配設されている。
　また、筐体５４の内部の一端側には、マイクロコンピュータを含む電子回路及び充電可能で、かつ着脱可能なバッテリ９６Ａを収容するケース３１が配置されている。放射線検出器６０、及び電子回路は、ケース３１に配置されたバッテリ９６Ａから供給される電力によって作動する。ケース３１内部に収容された各種回路が放射線Ｘの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース３１の撮影面５６側には鉛板等を配設しておくことが望ましい。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ１０は、撮影面５６の形状が長方形とされた直方体とされており、その長手方向一端部にケース３１が配置されている。
　また、筐体５４の外壁の所定位置には、‘レディ状態’，‘データ送信中’といった動作モード、バッテリ９６Ａの残容量の状態等の電子カセッテ１０の動作状態を示す表示を行う表示部５６Ａが設けられている。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ１０では、表示部５６Ａとして、発光ダイオードを適用しているが、これに限らず、発光ダイオード以外の発光素子や、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等の他の表示手段としてもよい。
　図２には、第１の実施形態に係る放射線検出器６０の構成を模式的に示した断面図が示されている。
　放射線検出器６０は、絶縁性基板６４に薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor、以下「ＴＦＴ」という）７０、及び蓄積容量６８が形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板（以下、「ＴＦＴ基板」という）６６を備えている。
　このＴＦＴ基板６６上には、入射される放射線を光に変換するシンチレータ７１が配置される。
　シンチレータ７１としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができる。なお、シンチレータ７１は、これらの材料に限られるものではない。
　シンチレータ７１としては、例えば、以下の表１に示すような組成の材料を用いることができる。表１には、各材料の組成と発光色、ピーク波長が示されている。
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　絶縁性基板６４としては、紫外線に対して透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものであれば何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、紫外線に対して透過性を有する樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板６４は、これらの材料に限られるものではない。
　ＴＦＴ基板６６には、シンチレータ７１によって変換された光が入射されることにより電荷を発生するセンサ部７２が形成されている。本実施形態に係るＴＦＴ基板６６では、ＴＦＴ（スイッチング素子）７０とセンサ部７２を別な層で重なるように形成している。これにより、センサ部７２でのシンチレータ７１からの光の受光面積を大きくすることができる。また、ＴＦＴ基板６６には、ＴＦＴ基板６６上を平坦化するための平坦化層６７が形成されている。ＴＦＴ基板６６上には、ＴＦＴ７０及び蓄積容量６８とセンサ部７２との間に紫外線を可視光に変換する変換層５４が形成されている。また、ＴＦＴ基板６６とシンチレータ７１との間であって、平坦化層６７上には、シンチレータ７１をＴＦＴ基板６６に接着するための接着層６９が形成されている。
　センサ部７２は、上部電極７２Ａ、下部電極７２Ｂ、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜７２Ｃを有している。
　上部電極７２Ａ、及び下部電極７２ＢはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）やＩＺＯ（酸化亜鉛インジウム）などの光透過性の高い材料を用いて形成しており、光透過性を有する。
　光電変換膜７２Ｃは、シンチレータ７１から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光電変換膜７２Ｃは、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換膜７２Ｃであれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ７１による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換膜７２Ｃであれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ７１による発光以外の電磁波が光電変換膜７２Ｃに吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜７２Ｃで吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
　有機光電変換材料としては、例えば、キナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えば、キナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ７１の材料としてＣｓＩ：Ｔｌを用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜７２Ｃで発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。この光電変換膜７２Ｃとして適用可能な有機光電変換材料については、特開２００９－３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。なお、光電変換膜７２Ｃは、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
　図３には、第１の実施の形態に係るＴＦＴ基板６６の詳細な構成を示す断面図に示されている。
　絶縁性基板６４上には、ゲート電極７０Ａ、蓄積容量６８の下部電極６８Ａが形成されている。このゲート電極７０Ａ、及び下部電極６８Ａが形成された配線層は、Ａｌ若しくはＣｕ、又はＡｌ若しくはＣｕを主体とした積層膜を用いて形成されているが、これらに限定されるものではない。
　このゲート電極７０Ａ、及び下部電極６８Ａ上には、ゲート電極７０Ａ、及び下部電極６８Ａを覆い一面に絶縁膜５０が形成されており、ゲート電極７０Ａ上に位置する部位がＴＦＴ７０におけるゲート絶縁膜として作用する。絶縁膜５０は、例えば、ＳｉＮＸ 等からなっており、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）成膜により形成される。
　絶縁膜５０上のゲート電極７０Ａ上には、活性層（チャネル層）７０Ｂが島状に形成されている。この活性層７０Ｂは、ＴＦＴ７０のチャネル部であり、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層７０Ｂを構成する材料は、これらに限定されるものではない。
　活性層７０Ｂを構成する非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えば、Ｉｎ－Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えば、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｏ系、Ｉｎ－Ｇａ－Ｏ系、Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。なお、活性層７０Ｂを構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。
　活性層７０Ｂを構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開２００９－２１２３８９号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
　ＴＦＴ７０の活性層７０Ｂを非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、信号出力部２０２におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。
　また、活性層７０Ｂをカーボンナノチューブで形成した場合、ＴＦＴ７０のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低いＴＦＴ７０を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層７０Ｂを形成する場合、活性層７０Ｂに極く微量の金属性不純物が混入するだけで、ＴＦＴ７０の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
　これらの上層には、ソース電極７０Ｃ、及びドレイン電極７０Ｄが形成されている。ソース電極７０Ｃ、及びドレイン電極７０Ｄが形成された配線層も、Ａｌ若しくはＣｕ、又はＡｌ若しくはＣｕを主体とした積層膜が用いて形成されるが、これらに限定されるものではない。
　そして、これら活性層７０Ｂ、ソース電極７０Ｃ、ドレイン電極７０Ｄを覆い、絶縁性基板６４上の画素が設けられた領域のほぼ全面（ほぼ全領域）には、ＴＦＴ保護膜層５２が形成されている。このＴＦＴ保護膜層５２も、例えば、ＳｉＮＸ 等からなっており、例えば、ＣＶＤ成膜により形成される。
　このＴＦＴ保護膜層５２上には、変換層５４が形成されている。変換層５４は、紫外線を緑色の光に変換する。なお、変換層５４は、光キャリブレーションのため緑色の光を適度に散乱させることが好ましい。このため、緑色が散乱するように膜厚を調整したり、散乱粒子を含有させて形成してもよい。
　この変換層５４上には、塗布型の層間絶縁膜５６が形成されている。本実施の形態に係る放射線検出器６０では、この層間絶縁膜５６によって層間絶縁膜５６上層と下層に配置される金属間の容量を低く抑えている。また、一般的にこのような材料は平坦化膜としての機能も有しており、下層の段差が平坦化される効果も有する。これにより、上層に配置される光電変換膜７２Ｃの形状が平坦化されるため、光電変換膜７２Ｃの凹凸による吸収効率の低下や、リーク電流の増加を抑制することができる。この層間絶縁膜５６、変換層５４及びＴＦＴ保護膜層５２には、ドレイン電極７０Ｄと対向する位置にコンタクトホール５７が形成されている。
　層間絶縁膜５６上には、コンタクトホール５７を埋めつつ、画素領域を覆うようにセンサ部７２の下部電極７２Ｂが形成されており、この下部電極７２Ｂは、ＴＦＴ７０のドレイン電極７０Ｄと接続されている。なお、コンタクトホール５７は、紫外線を緑色の光に変換する変換層５４にも形成するため、可能なかぎり小領域で形成することが好ましい。
　本実施の形態に係るＴＦＴ基板６６では、ゲート電極７０Ａや絶縁膜５０、活性層７０Ｂ、ソース電極７０Ｃ、及びドレイン電極７０Ｄによりスイッチング用のＴＦＴ７０が構成されており、下部電極６８Ａや絶縁膜５０、ドレイン電極７０Ｄの下部電極７２Ｂとの接続箇所部分により蓄積容量６８が構成されている。なお、ＴＦＴ７０は後述する下部電極１１により収集、蓄積される電荷の極性によってソース電極７０Ｃとドレイン電極７０Ｄが逆となる。
　蓄積容量６８及びＴＦＴ７０の形成された領域は、平面視において下部電極７２Ｂと重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部における蓄積容量６８及びＴＦＴ７０とセンサ部７２とが厚さ方向で重なりを有することとなり、少なく面積で蓄積容量６８及びＴＦＴ７０とセンサ部７２とを配置できる。
　蓄積容量６８は、コンタクトホール５７を介して対応する下部電極７２Ｂと電気的に接続されている。これにより、下部電極７２Ｂで捕集された電荷は蓄積容量６８で蓄積される。
　また、ＴＦＴ７０は、活性層７０Ｂを非晶質酸化物で形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。
　ここで、ＴＦＴ７０の活性層７０Ｂを構成する非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、光電変換膜７２Ｃを構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板６４としては、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば、持ち運び等に有利となる。なお、絶縁性基板６４には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
　アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために、透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（indium tin oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板６４を形成してもよい。
　バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０－７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３－７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板６４を形成できる。
　下部電極７２Ｂ上には、光電変換膜７２Ｃが形成されている。この光電変換膜７２Ｃ及び層間絶縁膜５６上には、各光電変換膜７２Ｃ部分で開口を持つように保護絶縁膜５８が形成されている。そして、光電変換膜７２Ｃ及び保護絶縁膜５８上には、少なくとも保護絶縁膜５８の開口部を覆うように上部電極７２Ａが形成されている。この上部電極７２Ａは、上部電極７２Ａにバイアス電圧を供給する不図示の共通配線に接続され、共通配線を介してバイアス電圧が印加される。
　図４には、本実施の形態に係るＴＦＴ基板６６の構成を示す平面図が示されている。
　ＴＦＴ基板６６には、上述のセンサ部７２、蓄積容量６８、ＴＦＴ７０と、を含んで構成される画素７４が一定方向（図４の行方向）及び一定方向に対する交差方向（図４の列方向）に２次元状に複数設けられている。
　また、ＴＦＴ基板６６には、一定方向（行方向）に延設され各ＴＦＴ７０をオン・オフさせるための複数本のゲート配線７６と、交差方向（列方向）に延設されオン状態のＴＦＴ７０を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線７８が設けられている。
　放射線検出器６０は、平板状で平面視において外縁に４辺を有する四辺形状をしている。具体的には矩形状に形成されている。
　本実施形態に係る放射線検出器６０は、図２に示すように、このようなＴＦＴ基板６６の表面に必要に応じて平坦化層６７が形成され、さらにシンチレータ７１が貼り付けられて形成される。
　シンチレータ７１は、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板７３への蒸着によって形成される。このように蒸着によってシンチレータ７１を形成する場合、蒸着基板７３は、Ｘ線の透過率、コストの面からＡｌの板がよく使用され、蒸着の際のハンドリング性、自重による反り防止、輻射熱による変形等からある程度（数ｍｍ程度）の厚みが必要となる。なお、シンチレータ７１としてＧＯＳを用いる場合、蒸着基板７３を用いずにＴＦＴ基板６６の表面にＧＯＳを塗布することにより、シンチレータ７１を形成してもよい。
　図５には、第１の実施形態に係る電子カセッテ１０内部の構成を示す側面図が示されている。なお、図５では、ＴＦＴ基板６６の画素７４が２次元状に複数設けられた撮影領域６６Ａを識別しやすくするため、撮影領域６６Ａを層として示している。
　電子カセッテ１０内部には、シンチレータ７１側が筐体５４の撮影面５６側と対向するように放射線検出器６０が配置されている。
　また、放射線検出器６０には、ＴＦＴ基板６６のシンチレータ７１側と反対側の面に平板状の導光板６１が配置されている。
　導光板６１の１つの側面には、紫外線の光（以下、紫外光ともいう）を発生する光源（照射手段）９５が配置されている。導光板６１には、光源９５で発生した紫外光が入射する。導光板６１は、ＴＦＴ基板６６の画素７４が２次元状に複数設けられた矩形状の撮影領域６６Ａよりも大きいサイズで形成されており、撮影領域６６Ａを覆うように配置されている。導光板６１は、撮影領域６６Ａの周縁部の画素７４まで光源９５からの光を導光できる。
　ここで、本実施の形態では、シンチレータ７１の材料としてＣｓＩ：Ｔｌを用い、また、センサ部７２の光電変換膜７２Ｃの材料としてキナクリドン系有機化合物を用いる。これにより、シンチレータ７１で発光する光とセンサ部７２の吸収ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜７２Ｃで発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
　また、本実施の形態では、ＴＦＴ７０の活性層７０Ｂの材料としてアモルファスシリコンを用いる。
　ところで、アモルファスシリコンは、キナクリドン系有機化合物よりも幅広い波長域の光に対して感度を有している。
　図６には、アモルファスシリコンとキナクリドンの波長に対する吸収特性が概略的に示されている。
　このように、アモルファスシリコンは、キナクリドンが感度を有する波長域よりも広い波長域の光に対して感度を有し、また、紫外線の波長域（１０ｎｍ～４００ｎｍ）に対して感度が低い。このため、センサ部７２の光キャリブレーションのため、例えば、放射線検出器６０に対して様々な波長の光を含んだ白色光を照射した場合、ＴＦＴ７０の活性層７０Ｂが幅広い波長域の光に対して感度を有しているため、ＴＦＴ７０でノイズが多く発生する。
　このＴＦＴ７０でのノイズの発生を抑えるため、本実施の形態では、光源９５から紫外光を照射し、変換層５４により照射された紫外光をキナクリドンが感度を有する波長域の光に変換してセンサ部７２に照射するようにしている。具体的には、光源９５で紫外光を発生させ、導光板６１を介して放射線検出器６０に紫外光を照射し、照射された紫外光を変換層５４により緑色の光（例えば、ピーク波長５４５ｎｍ）に変換する。
　図７には、第１の実施の形態に係る電子カセッテ１０の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
　放射線検出器６０は、上述したように、センサ部７２、蓄積容量６８、ＴＦＴ７０を備えた画素７４がマトリクス状に多数個配置されており、電子カセッテ１０への放射線Ｘの照射に伴ってセンサ部７２で発生された電荷は、個々の画素７４の蓄積容量６８に蓄積される。これにより、電子カセッテ１０に照射された放射線Ｘに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器６０に保持される。
　また、放射線検出器６０の個々のゲート配線７６はゲート線ドライバ８０に接続されており、個々のデータ配線７８は信号処理部８２に接続されている。個々の画素７４の蓄積容量６８に電荷が蓄積されると、個々の画素７４のＴＦＴ７０は、ゲート線ドライバ８０からゲート配線７６を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、ＴＦＴ７０がオンされた画素７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線７８を伝送されて信号処理部８２に入力される。従って、個々の画素７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。
　信号処理部８２は、個々のデータ配線７８毎に設けられた増幅器及びサンプルホールド回路を備えており、個々のデータ配線７８を伝送された電気信号は増幅器で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に（シリアルに）入力され、Ａ／Ｄ変換器によってデジタルデータへ変換される。
　信号処理部８２には画像メモリ９０が接続されており、信号処理部８２のＡ／Ｄ変換器から出力されたデジタルデータは画像メモリ９０に順に記憶される。画像メモリ９０は複数フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、放射線検出器６０の各画素７４のデジタルデータが画像データとして画像メモリ９０に順次記憶される。
　画像メモリ９０は電子カセッテ１０全体の動作を制御するカセッテ制御部９２と接続されている。カセッテ制御部９２はマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵ（中央処理装置）９２Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含むメモリ９２Ｂ、ＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）やフラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部９２Ｃを備えている。
　カセッテ制御部９２には、光源９５が接続されている。カセッテ制御部９２は光源９５の発光を制御することができる。
　また、カセッテ制御部９２には無線通信部９４が接続されている。本実施の形態に係る無線通信部９４は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応しており、無線通信による外部機器との間での各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部９２は、無線通信部９４を介して外部装置と無線通信が可能とされており、コンソールなどの制御装置との間で各種情報の送受信が可能とされている。
　また、電子カセッテ１０には電源部９６が設けられており、上述した各種回路や各素子（ゲート線ドライバ８０、信号処理部８２、画像メモリ９０、無線通信部９４、カセッテ制御部９２、光源９５等）は、電源部９６から供給された電力によって作動する。電源部９６は、電子カセッテ１０の可搬性を損なわないように、前述したバッテリ（二次電池）９６Ａを内蔵しており、充電されたバッテリ９６Ａから各種回路や各素子へ電力を供給する。なお、図７では、電源部９６と各種回路や各素子を接続する配線の図示を省略している。
　次に、本実施の形態に係る電子カセッテ１０の作用を説明する。
　放射線画像を撮影する際、電子カセッテ１０は、図８に示すように、放射線Ｘを発生させる放射線源としての放射線発生部１２と間隔を空けて配置される。このときの放射線発生部１２と電子カセッテ１０との間は、被検者としての患者１４が位置するための撮影位置とされており、放射線画像の撮影が指示されると、放射線発生部１２は予め与えられた撮影条件等に応じた放射線量の放射線Ｘを射出する。放射線発生部１２から射出された放射線Ｘは、撮影位置に位置している患者１４を透過することで画像情報を担持した後に電子カセッテ１０に照射される。
　放射線検出器６０では、放射線Ｘの照射に伴って各画素７４のセンサ部７２に電荷が発生し、発生した電荷が蓄積容量６８に蓄積される。これにより、電子カセッテ１０に照射された放射線Ｘに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器６０に保持される。
　放射線Ｘが照射されると、電子カセッテ１０のカセッテ制御部９２は、ゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせる。
　放射線検出器６０は、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンされると、１ラインずつ順に各蓄積容量６８に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線７８に流れ出す。各データ配線７８に流れ出した電気信号は信号処理部８２でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ９０に記憶される。
　カセッテ制御部９２は、撮影終了後、画像メモリ９０に記憶された画像情報を無線通信によりコンソールへ送信する。
　ところで、放射線検出器６０は、各センサ部７２の光電変換膜７２Ｃにおいて、不純物準位に電荷が一旦トラップされ、トラップされた電荷が放出されることによって残像を生じる場合がある。そこで、カセッテ制御部９２は、撮影を行う際に、光源９５を紫外光を発生させて導光板６１を介して放射線検出器６０に紫外光を照射し、当該紫外光を変換層５４により緑色の光に変換して各画素７４のセンサ部７２に照射することにより、センサ部７２の不純物電位を撮影前に埋めておく光キャリブレーションを行う。
　図９には、第１の実施の形態に係る放射線検出器６０に紫外光を照射した状態が概略的に示されている。
　センサ部７２には、紫外光が変換層５４により緑色の光に変換されて照射される。これにより、各センサ部７２の光電変換膜７２Ｃの不純物準位を電荷で埋めることができるため、残像を消去することができる。
　一方、ＴＦＴ７０には、導光板６１を介して紫外光が照射される。ＴＦＴ７０に含まれるアモルファスシリコンは、図６に示されるように、紫外光に対して感度が低い。このため、ＴＦＴ７０で発生するノイズ量を少なく抑えることができる。
　［第２の実施の形態］
　次に、第２の実施の形態について説明する。
　第２の実施の形態に係る電子カセッテ１０の構成、ＴＦＴ基板６６の構成は、上記第１の実施の形態（図１、図４～図５、図７参照）と同一であるので、ここでの説明は省略する。
　図１０には、第２の実施形態に係る放射線検出器６０の構成を模式的に示した断面図が示されている。なお、第１の実施の形態（図２）と同一部分については同一の符号を付して同一部分については説明を省略する。
　絶縁性基板６４は、各画素７４毎に、一方の面及び他方の面に開口し且つ内部に導電体が形成されたスルーホール１００が穿設されている。
　ＴＦＴ基板６６は、この絶縁性基板６４の一方の面（図１０では上側の面）に、変換層５４が形成され、さらに各画素７４毎にセンサ部７２が形成されており、絶縁性基板６４の他方の面（図１０では下側の面）に各画素７４毎にＴＦＴ７０、及び蓄積容量６８が形成されている。各画素７４のセンサ部７２とＴＦＴ７０はスルーホール１００を介して電気的に接続されている。
　このＴＦＴ基板６６の一方の面上には、必要に応じて平坦化層６７が形成され、入射される放射線を光に変換するシンチレータ７１が配置される。
　図１１には、第２の実施の形態に係るＴＦＴ基板６６の詳細な構成を示す断面図に示されている。
　絶縁性基板６４は、例えば、紫外線に対して透過性を有する絶縁体により構成されており、一方の面（図１１では上側の面）及び他方の面（図１１では下側の面）に開口し且つ内部に導電体が形成されたスルーホール１００が画素領域毎に穿設されている。また、絶縁性基板６４は、一方の面及び他方の面のスルーホール１００部分にメタルキャップ１０２Ａ、１０２Ｂが形成され、また、一方の面に変換層５４が形成されている。メタルキャップ１０２Ａとメタルキャップ１０２Ｂはスルーホール１００によって電気的に接続されている。絶縁性基板６４にスルーホール１００やメタルキャップ１０２Ａ、１０２Ｂを形成する技術は、例えば、フジクラ技報　第１０８号（２００５年４月発行）　Ｐ４４～４７、「市場の要求に応えるＦＰＣの量産技術」に記載されているため、詳細な説明を省略する。
　この絶縁性基板６４の他方の面には、ゲート電極７０Ａ、及びコンタクト１０４が形成されている。コンタクト１０４はメタルキャップ１０２Ａに接続されている。
　ゲート電極７０Ａ、及びコンタクト１０４上には、コンタクト１０４部分で開口を持つように絶縁膜５０が形成されている。絶縁膜５０は、ゲート電極７０Ａ上に位置する部位がＴＦＴ７０におけるゲート絶縁膜として作用する。
　絶縁膜５０上には、ゲート電極７０Ａに対応する位置に活性層７０Ｂが形成されている。活性層７０Ｂは、ゲート電極７０Ａ上に位置する部位がＴＦＴ７０における半導体活性層（チャネル部）として作用する。
　これらの上層には、ソース電極７０Ｃ、及びドレイン電極７０Ｄが形成されている。ドレイン電極７０Ｄはコンタクト１０４に接続されている。
　ソース電極７０Ｃ、ドレイン電極７０Ｄ、及びコンタクト１０４上には、これらを覆い、絶縁性基板６４上の画素７４が設けられた領域のほぼ全面（ほぼ全領域）には、ＴＦＴ保護膜層５２が形成されている。
　ＴＦＴ保護膜層５２上には、コンタクト１０４と対応する位置に蓄積容量６８の下部電極６８Ａが形成されている。これらの上には保護膜５６が形成されている。
　本実施の形態に係るＴＦＴ基板６６では、ゲート電極７０Ａ、ゲート絶縁膜５０、ソース電極７０Ｃ、及びドレイン電極７０Ｄ、及び活性層７０ＢによりＴＦＴ７０が構成されており、下部電極６８ＡやＴＦＴ保護膜層５２、ドレイン電極７０Ｄのコンタクト１０４との接続箇所部分により蓄積容量６８が構成されている。
　一方、下部電極７２Ｂ上には、各画素毎に光電変換膜７２Ｃが形成されている。この光電変換膜７２Ｃ上には、上部電極７２Ａが形成されている。
　上部電極７２Ａには、不図示のバイアス電源に接続されており、当該バイアス電源から数十Ｖ程度のバイアス電圧が供給されている。
　本実施形態に係る放射線検出器６０は、図１０に示すように、このようなＴＦＴ基板６６の一方の面に平坦化層６７が形成され、シンチレータ７１が貼り付けられて形成される。
　本実施の形態に係る放射線検出器６０も、図５に示すように、電子カセッテ１０内部にシンチレータ７１側が筐体５４の撮影面５６側と対向するように放射線検出器６０が配置されている。
　また、放射線検出器６０には、ＴＦＴ基板６６のシンチレータ７１側と反対側の面に平板状の導光板６１が配置される。
　本実施の形態でも、撮影を行う際に、光源９５を紫外光を発生させて導光板６１を介して放射線検出器６０に紫外光を照射し、当該紫外光を変換層５４により緑色の光に変換して各画素７４のセンサ部７２に照射することにより、センサ部７２の不純物電位を撮影前に埋めておく光キャリブレーションを行う。
　図１２には、第２の実施の形態に係る放射線検出器６０に紫外光を照射した状態が概略的に示されている。
　センサ部７２には、紫外光が変換層５４により緑色の光に変換されて照射される。これにより、各センサ部７２の光電変換膜７２Ｃの不純物準位を電荷で埋めることができるため、残像を消去することができる。
　一方、ＴＦＴ７０には、導光板６１を介して紫外光が照射される。ＴＦＴ７０に含まれるアモルファスシリコンは、紫外光に対して感度が低い。このため、ＴＦＴ７０で発生するノイズ量を少なく抑えることができる。
　以上、本発明を第１及び第２の実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　また、上記の実施の形態は、請求項にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
　例えば、上記各実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ１０に本発明を適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線撮影装置に適用してもよい。
　また、上記各実施の形態では、ＴＦＴ７０の活性層７０Ｂの材料としてアモルファスシリコンを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ペンタセンなどの有機半導体材料は、紫外線の波長域（１０ｎｍ～４００ｎｍ）に対して感度が低い。このため、ＴＦＴ７０の活性層７０Ｂを紫外線に対して感度の低いペンタセンなどの有機半導体材料や、紫外線に対して感度の低い非晶質酸化物で形成すれば、光キャリブレーションの際にＴＦＴ７０で発生するノイズ量を少なく抑えることができる。
　また、上記各実施の形態では、光源９５で発生した紫外光を導光板６１を介してＴＦＴ基板６６の各画素７４に照射する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、紫外線を発生する発光素子を放射線検出器６０のＴＦＴ基板６６側に対向して配置し、発光素子から紫外光を直接照射するようにしてもよい。
　また、上記第１の実施の形態では、ＴＦＴ保護膜層５２上に変換層５４を形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、センサ部７２とＴＦＴ７０との間であればいずれでもよい。例えば、層間絶縁膜５６上に形成してもよい。また、層間絶縁膜５６自体に紫外線を緑色の光に変換する波長変換材料を混ぜて層間絶縁膜５６を変換層として機能させてもよい。また、上記第２の実施の形態についても、絶縁性基板６４の一方の面に変換層５４を形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、センサ部７２とＴＦＴ７０との間であればいずれでもよい。例えば、絶縁性基板６４自体に紫外線を緑色の光に変換する波長変換材料を混ぜて層間絶縁膜５６を変換層５４として機能させてもよく、また、図１３に示すように絶縁性基板６４の内部に変換層５４を形成してもよい。
　また、放射線検出器６０は、変換層５４とＴＦＴ７０との間に、紫外線を透過し、シンチレータ７１で変換される波長域の光を透過しないフィルタ層５５をさらに形成してもよい。例えば、図１６に示すように、ＴＦＴ保護膜層５２と変換層５４との間に、紫外線を透過し、シンチレータ７１で変換される波長域の光を透過しないフィルタ層５５を形成することにより、ＴＦＴ７０にシンチレータ７１で変換された光が入射しなくなるため、ＴＦＴ７０で発生するノイズ量を少なく抑えることができる。なお、フィルタ層５５の位置はこれに限定されるものはなく、変換層５４とＴＦＴ７０との間であれば何れでもよい。例えば、フィルタ層５５を層間絶縁膜５６上に形成した場合は、フィルタ層５５を層間絶縁膜５６との間、又は層間絶縁膜５６とＴＦＴ保護膜層５２との間の何れに形成してもよい。また、第２の実施の形態のように絶縁性基板６４の一方の面に変換層５４を形成した場合は、変換層５４と絶縁性基板６４の間、絶縁性基板６４の他方の面のゲート電極７０Ａよりも下層、又は絶縁性基板６４内にフィルタ層５５を形成してもよい。
　また、上記各実施の形態では、図５に示すように、電子カセッテ１０内部にシンチレータ７１側が筐体５４の撮影面５６側と対向するように放射線検出器６０を配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電子カセッテ１０内部にＴＦＴ基板６６側が筐体５４の撮影面５６側と対向するように放射線検出器６０を配置してもよい。
　図１４には、電子カセッテ１０内部にＴＦＴ基板６６側が筐体５４の撮影面５６側と対向するように放射線検出器６０を配置した場合が示されている。また、図１４では、導光板６１の代わりに、放射線検出器６０のＴＦＴ基板６６側の面に、紫外光を発生する発光素子を形成した放射線の透過率の高い基板１２０を配置し、発光素子から紫外光をを直接照射する。なお、図１４では、基板１２０上の紫外光を発生する発光素子が設けられた領域を識別しやすくするため、層１２２として示している。
　ここで、放射線検出器６０は、図１５に示すように、シンチレータ７１が形成された側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の裏面側に設けられたＴＦＴ基板６６により放射線画像を読み取る、いわゆる裏面読取方式（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）とされた場合、シンチレータ７１の同図上面側（ＴＦＴ基板６６の反対側）でより強く発光し、ＴＦＴ基板６６側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の表面側に設けられたＴＦＴ基板６６により放射線画像を読み取る、いわゆる表面読取方式（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式）とされた場合、ＴＦＴ基板６６を透過した放射線がシンチレータ７１に入射してシンチレータ７１のＴＦＴ基板６６側がより強く発光する。ＴＦＴ基板６６に設けられた各センサ部７２には、シンチレータ７１で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器６０は、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもＴＦＴ基板６６に対するシンチレータ７１の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
　また、光キャリブレーションのために光を照射する照射手段を有機ＥＬ素子により構成した場合、有機ＥＬ素子では放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器６０は、表面読取方式により放射線がＴＦＴ基板６６を透過する場合でも有機ＥＬ素子による放射線の吸収量が少ないため、放射線に対する感度の低下を抑えることができる。また、表面読取方式では、放射線がＴＦＴ基板６６を透過してシンチレータ７１に到達するが、ＴＦＴ基板６６の光電変換膜７２Ｃを有機光電変換材料により構成した場合、光電変換膜７２Ｃでの放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、表面読取方式に適している。
　放射線検出器６０は、光電変換膜７２Ｃを有機光電変換材料により形成する場合、低温で光電変換膜７２Ｃの成膜が可能であるため、絶縁性基板６４としてプラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。これにより、放射線検出器６０を、耐荷重性を有しつつ薄く形成できる。これにより、図１４に示すように、電子カセッテ１０内部にＴＦＴ基板６６側が筐体５４の撮影面５６側と対向するように放射線検出器６０を配置した場合、筐体５４の撮影面５６を構成する天板部分と放射線検出器６０との距離を小さく抑えることができる。また、放射線検出器６０に耐荷重性を持たせることができるため、放射線検出器６０が筐体５４の撮影面５６を構成する天板部分からの荷重に耐えられる。
　また、上記各実施の形態では、放射線としてＸ線を検出することにより放射線画像を撮影する放射線撮影装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、検出対象とする放射線は、Ｘ線の他、ガンマ線、粒子線等いずれであってもよい。
　その他、上記各実施の形態で説明した構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。

Claims (8)

  1. 　少なくとも紫外線に対して透過性を有する平板状の基板に、第１波長域の光に対して感度を有し、前記第１波長域の光が照射されることにより電荷を発生するセンサ部、及び前記センサ部に発生した電荷を読み出すために設けられ、紫外線に対して感度が低いスイッチング素子が別な層で形成された画素が複数設けられ、前記センサ部と前記スイッチング素子との間に紫外線を前記第１波長域の光を変換する変換層が形成された撮影パネルと、
    　残像を消去する際に前記基板の前記変換層に対して前記スイッチング素子側となる面に対して紫外線を照射する照射手段と、
    　を備えた放射線撮影装置。
  2. 　前記第１波長域の光を、緑色光とし、
    　前記センサ部は、キナクリドン系有機化合物を含んで構成された、
    　請求項１記載の放射線撮影装置。
  3. 　前記センサ部及び前記スイッチング素子は、前記基板の一方の面に設けられ、
    　前記照射手段は、前記基板の他方の面に対して紫外線を照射する、
    　請求項１又は請求項２記載の放射線撮影装置。
  4. 　前記センサ部は、前記基板の一方の面に設けられ、
    　前記スイッチング素子は、前記基板の他方の面に設けられ、
    　前記照射手段は、前記基板の他方の面に対して紫外線を照射する、
    　請求項１又は請求項２記載の放射線撮影装置。
  5. 　前記変換層は、前記基板の内部に形成された
    　請求項４記載の放射線撮影装置。
  6. 　前記撮影パネルは、前記変換層とスイッチング素子との間に、紫外線を透過し、前記第１波長域の光を透過しないフィルタ層がさらに形成された、
    　請求項１～請求項５の何れか１項記載の放射線撮影装置。
  7. 　前記撮影パネルは、各画素で前記センサ部及び前記スイッチング素子が少なくとも一部が重なるように形成された、
    　請求項１～請求項６の何れか１項記載の放射線撮影装置。
  8. 　前記撮影パネルは、撮影対象物を透過した放射線が前記基板側から入射するように配置された、
    　請求項１～請求項７の何れか１項記載の放射線撮影装置。
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