[發明專利]平板X射線檢測器

無效

• 申請號: 01800711.2
• 申請日: 2001-03-27
• 公開（公告）號: CN1365448A
• 公開（公告）日: 2002-08-21
• 發明（設計）人: 池田光志;熱田昌己;內藤勝之;金野晃;八木均;田中學
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: G01T1/20
• 分類號: G01T1/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 馮賡宣

技術領域

本發明涉及一種平板X射線檢測器。

背景技術

近年來，為了迅速和適當地進行醫療處置，針對病人醫療數據的數據庫的準備正在醫療領域中得到促進。應當注意到在這方面病人一般有多個醫療機構。因此，如果在另一醫療機構沒有準備數據，則可能不能實施適當的醫療處置。

在X射線片子的圖像數據方面也需要準備數據庫，并且從這一點來說希望在X射線片子方面開發數字系統。過去習慣在醫療X射線診斷裝置中使用鹵化銀膠片。為了在醫療X射線診斷裝置中使用數字系統，需要將照片膠片圖像進行沖洗，并再次用掃描儀掃描沖洗出的膠片圖像，這費力和費時。

近年來，直接將圖像變換為數字數據的系統已經通過使用大約1英寸大小的CCD照相機實現。但在拍攝中，例如拍攝胸部(大約40cm×40cm的區域)時，需要使用用于收集光的光學裝置，這導致該裝置體積過大。

作為克服了存在于上述的兩個系統中的上述問題的系統，提出了一種使用無定形硅薄膜晶體管(amorphous?silicon?thin?filmtransistor)(a-Si?TFT)的間接變換系統的平板X射線檢測器。圖1表示該平板X射線檢測器的電路結構。下面將參照圖1對該平板X射線檢測器的操作進行描述。

圖1中所示的平板X射線檢測器是一種間接變換型的平板X射線檢測器，其中入射的X射線例如通過磷光體(phosphor)被變換成可見光，并且變換后的可見光由光電導薄膜被再變換為每一像素的電荷。

如圖1所示，該平板X射線檢測器包含像素e(i，j)(i＝1至2000，j＝1至2000)。每一像素e包含由a-Si構成的開關(switching)TFT?401、光電導薄膜402和Cst?403。這些像素e排列形成一個陣列，該陣列的行包含數百至數千個像素e并且該陣列的列(指定為TFT陣列)也包含數百至數千個像素。負偏壓從電源404施加到光電導薄膜402。開關TFT?401與信號線405相連并與掃描線406相連，并且受掃描線驅動電路407的開-關控制。信號線405的端部通過由信號線控制電路408控制的轉換開關(change-over?switch)409與放大器410相連用于信號檢測。

如果X射線入射，則X射線照射的磷光體(未示出)發出熒光。接著該熒光由光電導薄膜402變換為電荷，并且該電荷在Cst403中聚集。如果掃描線406由掃描線驅動電路407驅動以接通與該掃描線406之一相連的一列開關TFT?401，則聚集電荷通過信號線405傳輸到放大器410。通過變換開關409，該電荷被提供到放大器410用于每一像素以便被變換成點序列信號(dotsequential?signal)。

電荷的數量依據在像素e(i，j)上入射的光的量而不同以便改變放大器410的輸出幅度。通過將放大器410的輸出信號進行A/D轉換，能夠將電荷直接變換為數字圖像。此外，通過使用開關TFT?401的陣列可以將像素區做薄和做大。

圖2是表示包含在平板X射線檢測器中的像素501的結構的平面圖。如圖所示，像素501包含用于讀取的開關TFT?401、Cst403、與Cst?403相連的Cst線502、面朝Cst?403的輔助電極503、像素電極504、信號線405和掃描線406。分別在開關TFT?401和輔助電極503中形成一個接觸部分505。

應當注意，在像素電極504之上的各層和像素501之外的區在圖2中被省略。順便提及，可以使用其它部件的浮動電容(floating?capacitance)和布線替代排列Cst?403。

圖3是沿圖2所示的線II-II的橫截面圖，該圖顯示在像素電極504之上形成的各層的結構。

如圖3所示，像素電極504、p型接觸層601、光電導薄膜402、n型接觸層602、共電極(common?electrode)603、磷光層604和反射層605以上述的次序在包含開關TFT?401、Cst?403、輔助電極503、信號線405和掃描線(未示出)的結構上層疊。

如果X射線通過反射層605射入到磷光層604上，從該X射線照射的磷光層604發出熒光，并且散射由此發出的熒光。接著該熒光直接進入光電導薄膜402或由反射層605反射，然后反射熒光進入光電導薄膜402。在光電導薄膜402中，該熒光被變換為電荷。應當注意，因為電壓被貫穿施加到光電導薄膜402，所以產生的電荷由像素電極504吸引給每一像素501以便通過像素電極504在Cst?403中聚集。