[发明专利]平板X射线检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种平板X射线检测器。

背景技术

近年来，为了迅速和适当地进行医疗处置，针对病人医疗数据的数据库的准备正在医疗领域中得到促进。应当注意到在这方面病人一般有多个医疗机构。因此，如果在另一医疗机构没有准备数据，则可能不能实施适当的医疗处置。

在X射线片子的图像数据方面也需要准备数据库，并且从这一点来说希望在X射线片子方面开发数字系统。过去习惯在医疗X射线诊断装置中使用卤化银胶片。为了在医疗X射线诊断装置中使用数字系统，需要将照片胶片图像进行冲洗，并再次用扫描仪扫描冲洗出的胶片图像，这费力和费时。

近年来，直接将图像变换为数字数据的系统已经通过使用大约1英寸大小的CCD照相机实现。但在拍摄中，例如拍摄胸部(大约40cm×40cm的区域)时，需要使用用于收集光的光学装置，这导致该装置体积过大。

作为克服了存在于上述的两个系统中的上述问题的系统，提出了一种使用无定形硅薄膜晶体管(amorphous silicon thin filmtransistor)(a-Si TFT)的间接变换系统的平板X射线检测器。图1表示该平板X射线检测器的电路结构。下面将参照图1对该平板X射线检测器的操作进行描述。

图1中所示的平板X射线检测器是一种间接变换型的平板X射线检测器，其中入射的X射线例如通过磷光体(phosphor)被变换成可见光，并且变换后的可见光由光电导薄膜被再变换为每一像素的电荷。

如图1所示，该平板X射线检测器包含像素e(i，j)(i＝1至2000，j＝1至2000)。每一像素e包含由a-Si构成的开关(switching)TFT 401、光电导薄膜402和Cst 403。这些像素e排列形成一个阵列，该阵列的行包含数百至数千个像素e并且该阵列的列(指定为TFT阵列)也包含数百至数千个像素。负偏压从电源404施加到光电导薄膜402。开关TFT 401与信号线405相连并与扫描线406相连，并且受扫描线驱动电路407的开-关控制。信号线405的端部通过由信号线控制电路408控制的转换开关(change-over switch)409与放大器410相连用于信号检测。

如果X射线入射，则X射线照射的磷光体(未示出)发出荧光。接着该荧光由光电导薄膜402变换为电荷，并且该电荷在Cst403中聚集。如果扫描线406由扫描线驱动电路407驱动以接通与该扫描线406之一相连的一列开关TFT 401，则聚集电荷通过信号线405传输到放大器410。通过变换开关409，该电荷被提供到放大器410用于每一像素以便被变换成点序列信号(dotsequential signal)。

电荷的数量依据在像素e(i，j)上入射的光的量而不同以便改变放大器410的输出幅度。通过将放大器410的输出信号进行A/D转换，能够将电荷直接变换为数字图像。此外，通过使用开关TFT 401的阵列可以将像素区做薄和做大。

图2是表示包含在平板X射线检测器中的像素501的结构的平面图。如图所示，像素501包含用于读取的开关TFT 401、Cst403、与Cst 403相连的Cst线502、面朝Cst 403的辅助电极503、像素电极504、信号线405和扫描线406。分别在开关TFT 401和辅助电极503中形成一个接触部分505。

应当注意，在像素电极504之上的各层和像素501之外的区在图2中被省略。顺便提及，可以使用其它部件的浮动电容(floating capacitance)和布线替代排列Cst 403。

图3是沿图2所示的线II-II的横截面图，该图显示在像素电极504之上形成的各层的结构。

如图3所示，像素电极504、p型接触层601、光电导薄膜402、n型接触层602、共电极(common electrode)603、磷光层604和反射层605以上述的次序在包含开关TFT 401、Cst 403、辅助电极503、信号线405和扫描线(未示出)的结构上层叠。

如果X射线通过反射层605射入到磷光层604上，从该X射线照射的磷光层604发出荧光，并且散射由此发出的荧光。接着该荧光直接进入光电导薄膜402或由反射层605反射，然后反射荧光进入光电导薄膜402。在光电导薄膜402中，该荧光被变换为电荷。应当注意，因为电压被贯穿施加到光电导薄膜402，所以产生的电荷由像素电极504吸引给每一像素501以便通过像素电极504在Cst 403中聚集。