[發明專利]放射線圖像拾取裝置和放射線圖像拾取/顯示系統

有效

• 申請號: 201210018029.3
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102623466B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 山田泰弘
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/32
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及一種例如適用于醫用和非破壞性檢測的X射線攝影的放射線圖像拾取裝置以及包括該裝置的放射線圖像拾取/顯示系統。

背景技術

近年來，CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器或CMOS(互補型金屬氧化物半導體)圖像傳感器已經廣泛用來獲取作為電信號的圖像(利用光電轉換的圖像拾取方法)。這樣的圖像傳感器的圖像拾取區域受結晶基板(硅晶片)的尺寸限制。然而，尤其在使用X射線來進行圖像拾取的醫療領域中，需要增大圖像拾取區域。此外，在醫療領域越來越需要高的視頻性能。

例如，下述放射線圖像拾取裝置用于胸腔X射線攝像裝置以直接生成電信號作為圖像數據而無需使用放射線照相膠片(radiation?photographic?film)。具體地，在放射線圖像拾取裝置中，包括諸如光電二極管的光電轉換元件的像素部設置在基板上，包括熒光體材料的波長轉換層形成在像素部上。在這樣的結構中，放射線被輸入到裝置中并通過波長轉換層被轉換成可見光，隨后可見光由每個光電轉換元件接收，并讀取對應于所接收的光量的電信號。

在這樣的包括波長轉換層的放射線圖像拾取裝置中，眾所周知，用于該層的熒光體材料由于滲入的水而劣化。在一些提出的方法中，例如，如在日本專利第3029873號和第3077941號中所披露的，將保護層設置在波長轉換層之上以對該層進行密封。

發明內容

另一方面，上述放射線圖像拾取裝置具有用于驅動像素部的電路部(驅動電路)。在使用非晶硅作為晶體管半導體材料的情況下該電路部和像素部不能集成在同一基板上。然而，在使用多晶硅或微晶硅的情況下這些部分可以被集成。例如，電路部可以形成在基板上的像素部的外圍中。

不幸的是，如上所述，當電路部形成在基板上的像素部的外圍中時，出現了如下的難題。具體地，如上所述，用于波長轉換層的熒光體材料會因為滲入的水而劣化，從而導致了在像素部的外圍的電路中的晶體管特性的劣化。

期望提供一種可抑制在像素部外圍的電路中的晶體管特性的劣化的放射線圖像拾取裝置，并提供一種包括該裝置的放射線圖像拾取/顯示系統。

根據本發明實施方式的第一放射線圖像拾取裝置包括：像素部，設置在基板上并具有光電轉換元件；電路部，設置在基板上的像素部外圍中以驅動像素部；以及波長轉換層，設置在像素部上以將放射線的波長轉換成為在光電轉換元件的靈敏度范圍內的特定波長。電路部設置在不與波長轉換層的端部相對的區域中。

根據本發明實施方式的第二放射線圖像拾取裝置包括，像素部，設置在基板上并具有光電轉換元件；電路部設置在基板上的像素部外圍中以于驅動像素部；波長轉換層，設置在像素部上以將放射線的波長轉換為在光電轉換元件的靈敏度范圍內的特定波長；以及電屏蔽層，設置在電路部上。

根據本發明實施方式的第一放射線圖像拾取/顯示系統包括，圖像拾取裝置(根據本發明實施方式的第一放射線圖像拾取裝置)，獲取基于放射線的圖像；以及顯示單元，顯示由圖像拾取裝置獲取的圖像。

根據本發明實施方式的第二放射線圖像拾取/顯示系統包括圖像拾取裝置(根據本發明實施方式的第二放射線圖像拾取裝置)，獲取基于放射線的圖像；以及顯示單元，顯示由圖像拾取裝置獲取的圖像。

在根據本發明實施方式的第一放射線圖像拾取裝置以及第一放射線圖像拾取/顯示系統中，放射線被輸入至該裝置中并被波長轉換層轉換成具有預定波長的光，然后波長轉換的光被光電轉換元件接收，因此產生了與接收的光量相對應的電信號(圖像拾取數據)。如果水進入了波長轉換層，基板上各晶體管的閾值電壓由于固定電荷的影響而會發生偏移。這樣的波長轉換層的電離易發生在層的端部。電路部設置在不與波長轉換層的端部相對的區域中，使得電路部中的晶體管幾乎不受電離的影響，從而抑制了閾值電壓的偏移。

在根據本發明實施方式的第二放射線圖像拾取裝置以及第二放射線圖像拾取/顯示系統中，放射線被輸入至該裝置中并被波長轉換層轉換為具有預定波長的光，然后波長轉換的光被光電轉換元件接收，因此產生了與接收的光量相對應的電信號(圖像拾取數據)。如果水進入了波長轉換層，基板上各晶體管的閾值電壓容易因固定電荷的影響而發生偏移。電屏蔽層設置在電路部上，使得電路部中的晶體管幾乎不受電離影響，從而抑制了閾值電壓的偏移。