JP2005167843A

JP2005167843A - Radiation detection apparatus

Info

Publication number: JP2005167843A
Application number: JP2003406367A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Ishii; 孝昌石井; Tadao Endo; 忠夫遠藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2005-06-23

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation detection apparatus which is capable of maintaining transfer efficiency of an output from a photoelectric transducer. <P>SOLUTION: The radiation detection apparatus includes: a photoelectric transducer which converts radioactive rays into electric charges; a switch element which is disposed between the photoelectric transducer and a signal line for reading the electric charges and functions as a switch for transferring the electric charges to the signal line; and a driving device which applies a driving voltage for turning on/off the switch element in accordance with a threshold voltage of the switch element. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、一般には、医療用画像診断装置、非破壊検査装置、放射線を用いた分析装置等に応用される光電変換装置及び放射線検出装置に係り、特に、放射線検出装置における読み出し又は転送処理に関する。なお、本明細書では、可視光等の電磁波やＸ線、α線、β線、γ線等も放射線に含まれるものとする。 The present invention generally relates to a photoelectric conversion apparatus and a radiation detection apparatus applied to a medical diagnostic imaging apparatus, a nondestructive inspection apparatus, an analysis apparatus using radiation, and the like, and more particularly, to reading or transfer processing in the radiation detection apparatus. . In this specification, electromagnetic waves such as visible light, X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays, and the like are included in the radiation.

従来から、被写体を透過した放射線を検知し、デジタル画像として表示装置に出力する放射線検出装置として、ＭＩＳ（ＭｅｔａｌＩｎｓｕｌａｔｏｒＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型光電変換素子と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）スイッチとから構成されたＭＩＳ−ＴＦＴ構造の光センサと、放射線を可視光に変換するための蛍光体を組み合わせた放射線検出装置が知られている（例えば、特許文献１を参照のこと）。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a radiation detection device that detects radiation transmitted through a subject and outputs it as a digital image to a display device, a MIS-TFT structure that includes a MIS (Metal Insulator Semiconductor) type photoelectric conversion element and a thin film transistor (TFT) switch There is known a radiation detection device that combines a photosensor and a phosphor for converting radiation into visible light (see, for example, Patent Document 1).

ＴＦＴを用いた液晶パネルの製造技術の発展や、光電変換素子を有するエリアセンサーの各分野への利用（例えばＸ線撮像装置）の進展により、ＴＦＴを用いたパネルの大画面化が急速に進んでいる。また、例えば、Ｘ線撮像装置ではこれまでの静止画から動画への利用要求が高まっており、静止画に比べると撮影枚数も格段に増えるため、長期間にわたる装置の性能維持が望まれている。 Due to the development of manufacturing technology for liquid crystal panels using TFTs and the development of use of area sensors with photoelectric conversion elements in various fields (for example, X-ray imaging devices), the enlargement of panels using TFTs has rapidly increased. It is out. In addition, for example, in X-ray imaging devices, the demand for using still images from moving images has been increasing, and the number of images to be taken is significantly increased compared to still images. Therefore, it is desired to maintain the performance of the device over a long period of time. .

かかる放射線検出装置は、典型的に、マトリックス状にＭＩＳ−ＴＦＴ構造の光センサを配置する。各行の光電変換素子は共通のバイアス線に接続され、読み出し装置から一定のバイアスが印加されている。各列のＴＦＴのゲート電極はゲート駆動装置に共通のゲート線を介して接続され、一定のゲート駆動電圧が供給されていた。また、各ＴＦＴのソース又はドレイン電極は、読み出し装置に接続されている共通の信号線に接続されている。被検体に向けて曝射された放射線は、被検体により減衰を受けて透過し、図示しない蛍光体層で可視光に変換され、この可視光が光電変換素子に入射して電荷に変換される。この電荷は、ゲート駆動装置により印加されるゲート駆動電圧によりＴＦＴを介して信号線に転送され、読み出し装置により外部に読み出される。その後、共通のバイアス線により、光電変換素子で発生し転送されきれなかった電荷が除去される。この動作はリフレッシュと呼ばれている。
特開平１０−２８５４６４号公報 Such a radiation detection apparatus typically includes optical sensors having a MIS-TFT structure arranged in a matrix. The photoelectric conversion elements in each row are connected to a common bias line, and a constant bias is applied from the reading device. The gate electrodes of the TFTs in each column are connected to the gate drive device via a common gate line, and a constant gate drive voltage is supplied. The source or drain electrode of each TFT is connected to a common signal line connected to the readout device. Radiation exposed to the subject is attenuated and transmitted by the subject, converted into visible light by a phosphor layer (not shown), and the visible light is incident on the photoelectric conversion element and converted into electric charge. . This electric charge is transferred to the signal line through the TFT by the gate driving voltage applied by the gate driving device, and is read out to the outside by the reading device. Thereafter, charges that are generated by the photoelectric conversion element and cannot be transferred are removed by the common bias line. This operation is called refresh.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-285464

しかし、従来の放射線検出装置では撮影枚数の増加に伴ってＴＦＴの飽和ドレイン電流が小さくなり、ＴＦＴの転送効率が低下するという問題があった。換言すれば、従来の放射線検出装置は長期間にわたる装置の性能維持の要請を満足することができなかった。 However, the conventional radiation detection apparatus has a problem in that the saturation drain current of the TFT decreases with an increase in the number of shots, and the transfer efficiency of the TFT decreases. In other words, the conventional radiation detection apparatus cannot satisfy the demand for maintaining the performance of the apparatus over a long period of time.

そこで、本発明は、光電変換素子からの出力の転送効率を維持可能な放射線検出装置を提供することを例示的な目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a radiation detection apparatus capable of maintaining the transfer efficiency of output from a photoelectric conversion element.

本発明の一側面としての放射線検出装置は、放射線を電荷に変換する光電変換素子と、前記電荷を読み出すための信号線に前記電荷を転送するスイッチとして機能するスイッチ素子と、当該スイッチ素子の閾値電圧に応じて前記スイッチ素子を駆動する駆動電圧を印加する駆動装置とを有することを特徴とする。 A radiation detection apparatus according to one aspect of the present invention includes a photoelectric conversion element that converts radiation into electric charge, a switch element that functions as a switch that transfers the electric charge to a signal line for reading out the electric charge, and a threshold value of the switch element And a driving device that applies a driving voltage for driving the switch element in accordance with the voltage.

前記駆動装置は、前記スイッチ素子の転送効率に応じて前記駆動電圧を印加してもよい。前記放射線検出装置は、前記スイッチ素子の転送効率を測定する測定部を更に有してもよい。前記放射線検出装置は、前記光電変換素子に所定のバイアスを可変的に印加するバイアス印加手段を更に有し、前記測定部は、前記スイッチ素子の転送効率を前記バイアス線に印加するバイアスを変更して測定してもよい。前記バイアス印加手段は、少なくとも３種類のバイアス電源を有してもよい。前記測定部は、前記放射線を曝射して前記スイッチ素子の転送効率を測定してもよい。前記光電変換素子はＭＩＳ（ＭｅｔａｌＩｎｓｕｌａｔｏｒＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型光電変換素子であり、前記スイッチ素子は薄膜トランジスタであってもよい。 The drive device may apply the drive voltage according to the transfer efficiency of the switch element. The radiation detection apparatus may further include a measurement unit that measures transfer efficiency of the switch element. The radiation detection apparatus further includes bias applying means for variably applying a predetermined bias to the photoelectric conversion element, and the measurement unit changes a bias for applying transfer efficiency of the switch element to the bias line. May be measured. The bias applying unit may include at least three types of bias power sources. The measurement unit may measure the transfer efficiency of the switch element by exposing the radiation. The photoelectric conversion element may be a MIS (Metal Insulator Semiconductor) type photoelectric conversion element, and the switch element may be a thin film transistor.

本発明の別の側面としての放射線検出装置は、放射線を電荷に変換する光電変換素子と、前記電荷を読み出すための信号線に前記電荷を転送するスイッチとして機能するスイッチ素子と、前記スイッチ素子を駆動する駆動電圧を印加すると共に変更する駆動装置とを有することを特徴とする。前記駆動装置は、前記駆動電圧を前記スイッチ素子の転送効率が所定の範囲内になるように変更してもよい。 A radiation detection apparatus according to another aspect of the present invention includes a photoelectric conversion element that converts radiation into electric charge, a switch element that functions as a switch that transfers the electric charge to a signal line for reading out the electric charge, and the switch element. And a driving device that applies and changes a driving voltage to be driven. The drive device may change the drive voltage so that the transfer efficiency of the switch element is within a predetermined range.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。 Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、光電変換素子からの出力の転送効率を維持可能な放射線検出装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radiation detection apparatus which can maintain the transfer efficiency of the output from a photoelectric conversion element can be provided.

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態の放射線検出装置１００について説明する。ここで、図１は放射線検出装置１００の等価回路図であり、図２は放射線検出装置１００の平面図である。放射線検出装置１００は、読み出し装置１１０と、ゲート駆動装置１２０と、絶縁基板１３０上に形成された画素エリア１４０とを有する。画素エリア１４０には、ＭＩＳ型光電変換素子Ｐ１１〜Ｐ４５と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（スイッチ）Ｔ１１〜Ｔ４５が配置され、それぞれ画素を構成している。なお、図１に示す画素エリア１４０は４×５画素を示しているが、実際には、例えば、１０００×２０００画素が絶縁基板１３０に配置されている。 Hereinafter, a radiation detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of the radiation detection apparatus 100, and FIG. 2 is a plan view of the radiation detection apparatus 100. The radiation detection apparatus 100 includes a readout device 110, a gate driving device 120, and a pixel area 140 formed on an insulating substrate 130. In the pixel area 140, MIS photoelectric conversion elements P11 to P45 and thin film transistors (TFTs) (switches) T11 to T45 are arranged to constitute pixels. The pixel area 140 shown in FIG. 1 shows 4 × 5 pixels, but actually, for example, 1000 × 2000 pixels are arranged on the insulating substrate 130.

光電変換素子Ｐ１１〜Ｐ４５は共通のバイアス線Ｖｓ１〜Ｖｓ４に接続されており、読み出し装置１１０から一定バイアスが印加されている。各ＴＦＴのゲート電極は、共通のゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇ５に接続されており、ゲート駆動装置１２０からＴＦＴのゲートのＯＮ、ＯＦＦを制御する。また、各ＴＦＴのソース又はドレイン電極は、共通の信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４に接続されており、信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４は、読み出し装置１１０に接続されている。なお、以下の説明においては、ゲート線Ｖｇ１〜Ｖｇ５はＶｇ線１７０として、信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４はＳｉｇ線１７２として、バイアス線Ｖｓ１〜Ｖｓ４はＶｓ線１７６として総括される場合がある。 The photoelectric conversion elements P11 to P45 are connected to common bias lines Vs1 to Vs4, and a constant bias is applied from the reading device 110. The gate electrodes of the TFTs are connected to common gate lines Vg1 to Vg5, and the gate driving device 120 controls the ON / OFF of the TFT gates. The source or drain electrode of each TFT is connected to common signal lines Sig 1 to Sig 4, and the signal lines Sig 1 to Sig 4 are connected to the reading device 110. In the following description, the gate lines Vg1 to Vg5 may be summarized as the Vg line 170, the signal lines Sig1 to Sig4 as the Sig line 172, and the bias lines Vs1 to Vs4 as the Vs line 176 in some cases.

被検体に向けて曝射されたＸ線は、被検体により減衰を受けて透過し、図示しない蛍光体層で可視光に変換され、この可視光が光電変換素子に入射し、電荷に変換される。この電荷は、ゲート駆動装置１２０により印加されるゲート駆動パルスによりＴＦＴを介して信号線に転送され、読み出し装置１１０により外部に読み出される。その後、共通のバイアス線により、光電変換素子で発生し転送されきれなかった電荷が除去される。（リフレッシュ）。 The X-rays exposed toward the subject are attenuated and transmitted by the subject, converted into visible light by a phosphor layer (not shown), and the visible light is incident on the photoelectric conversion element and converted into electric charges. The This electric charge is transferred to the signal line through the TFT by the gate driving pulse applied by the gate driving device 120 and read out to the outside by the reading device 110. Thereafter, charges that are generated by the photoelectric conversion element and cannot be transferred are removed by the common bias line. (refresh).

光電変換素子１４２とＴＦＴスイッチ１４４は光センサ１４１を構成する。図３（ａ）及び（ｂ）は、ＭＩＳ−ＴＦＴ構造光センサ１４１の１画素の層構成を示す平面図及び断面図である。ＭＩＳ型光電変換素子１４２は第１の電極層（下部電極）１５０、絶縁層１５１、第１の半導体層１５２、ｎ＋型半導体層１５３、第２の電極層１５４から構成され、下部電極１５１はＴＦＴ１４４のソース・ドレイン電極１６４と接続されている。光電変換素子１４２には、Ｖｓ線１７６が接続され、バイアスが印加されている。ＴＦＴ１４４は、ゲート電極層１６０、ゲート絶縁層１６１、第２の半導体層１６２、オーミックコンタクト層１６３、ソース・ドレイン電極１６４を備えている。各Ｖｇ線１６０はＴＦＴのゲート電極層１６０に、各Ｓｉｇ線１７２はソース・ドレイン電極層１６４にそれぞれ接続されている。第２の電極層１５４の上にはポリイミド層１８０、接着層１８２及び蛍光体層１８４が設けられ、蛍光体層１８４は、被検体を透過した放射線を可視光に変換する。なお、図３に示す構成には当業界で既知の材料及び構造を適用することができるため、ここでは詳しい説明は省略する。 The photoelectric conversion element 142 and the TFT switch 144 constitute an optical sensor 141. FIGS. 3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view showing a layer configuration of one pixel of the MIS-TFT structure photosensor 141. The MIS type photoelectric conversion element 142 includes a first electrode layer (lower electrode) 150, an insulating layer 151, a first semiconductor layer 152, an n + type semiconductor layer 153, and a second electrode layer 154. The lower electrode 151 is a TFT 144. The source / drain electrode 164 is connected. A Vs line 176 is connected to the photoelectric conversion element 142, and a bias is applied thereto. The TFT 144 includes a gate electrode layer 160, a gate insulating layer 161, a second semiconductor layer 162, an ohmic contact layer 163, and source / drain electrodes 164. Each Vg line 160 is connected to the gate electrode layer 160 of the TFT, and each Sig line 172 is connected to the source / drain electrode layer 164. A polyimide layer 180, an adhesive layer 182 and a phosphor layer 184 are provided on the second electrode layer 154, and the phosphor layer 184 converts radiation transmitted through the subject into visible light. Note that materials and structures known in the art can be applied to the configuration shown in FIG. 3, and thus detailed description thereof is omitted here.

本発明者は、従来の放射線検出装置において撮影枚数の増加に伴ってＴＦＴの飽和ドレイン電流が小さくなり、ＴＦＴの転送効率が低下する原因を鋭意検討した結果、ＴＦＴ１４４の閾値電圧Ｖｔｈの増加にあることを発見した。図４にＴＦＴのしきい値電圧Ｖｔｈと撮影枚数の関係を示す。図４に示すように、撮影枚数が増えるに従いＴＦＴ１４４のＶｔｈは大きくなる。ＴＦＴ１４４の飽和ドレイン電流Ｉｄは、ゲート駆動電圧Ｖｇ、しきい値電圧Ｖｔｈ、チャネル幅Ｗ、チャネル長Ｌ、単位面積当たりの容量Ｃ、移動度μとすると以下の数式１で与えられる。 The present inventor has eagerly studied the cause of the decrease in TFT saturation drain current and the TFT transfer efficiency with the increase in the number of radiographs in the conventional radiation detection apparatus, and as a result, the threshold voltage Vth of the TFT 144 is increased. I discovered that. FIG. 4 shows the relationship between the threshold voltage Vth of the TFT and the number of shots. As shown in FIG. 4, the Vth of the TFT 144 increases as the number of shots increases. The saturation drain current Id of the TFT 144 is given by the following Equation 1 when the gate drive voltage Vg, the threshold voltage Vth, the channel width W, the channel length L, the capacitance C per unit area, and the mobility μ.

つまり、本発明者は、従来の構成ではＴＦＴのゲート駆動電圧Ｖｇが一定であったため、撮影枚数が増えるに従いＩｄは小さくなり、ＴＦＴの転送効率は低下していたことを発見した。かかる問題を解決するために、放射線検出装置１００は使用時間又は撮影枚数に応じて定期的にＴＦＴの転送効率を測定し、又は、予め得ていた撮影枚数とＶｔｈとＶｇの関係から適切なＶｇを選択することとしている。 That is, the present inventor has found that the gate drive voltage Vg of the TFT is constant in the conventional configuration, so that Id decreases as the number of shots increases and the transfer efficiency of the TFT decreases. In order to solve such a problem, the radiation detection apparatus 100 periodically measures the transfer efficiency of the TFT according to the usage time or the number of images to be captured, or an appropriate Vg based on the relationship between the number of images to be obtained in advance and Vth and Vg. Is going to be selected.

本実施形態では、図４の関係を予め取得しておいて、ゲート駆動装置１２０はＴＦＴのゲート駆動電圧を複数選択できる機能を有している。図４の関係から、一定のＩｄを得る（転送効率を一定にする）ためには、Ｖｔｈの変化に応じてＶｇを変更すればよい。図４からＩｄが一定になるようにＶｇを算出すると、図５のようになる。例えば、１枚目にＶｔｈ＝２Ｖ、Ｖｇ＝１０Ｖとするならば、２０万枚目にはＶｔｈ＝３Ｖとなるため、図５からＶｇ＝１１Ｖとすれば、１枚目と同様の転送効率を得ることができる。これにより、撮影枚数に対するＴＦＴの転送効率の低下を防止できる。 In the present embodiment, the gate driving device 120 has a function of selecting a plurality of gate driving voltages of TFTs by acquiring the relationship of FIG. 4 in advance. From the relationship shown in FIG. 4, in order to obtain a constant Id (to make the transfer efficiency constant), Vg may be changed according to a change in Vth. FIG. 5 shows Vg calculated from FIG. 4 so that Id is constant. For example, if Vth = 2V and Vg = 10V for the first sheet, Vth = 3V for the 200,000th sheet. Therefore, if Vg = 11V from FIG. 5, transfer efficiency similar to that for the first sheet is obtained. Can be obtained. As a result, it is possible to prevent a decrease in TFT transfer efficiency with respect to the number of shots.

別の実施形態においては、放射線検出装置１００は、図５に示すグラフの代わりに図６に示すグラフを利用する。ここで、図６は、ＴＦＴ転送効率と、転送効率を１００％にするのに必要なＴＦＴの駆動電圧Ｖｇの関係を示すグラフである。本実施形態においては、放射線検出装置１００は、ＴＦＴ１４４の転送効率を測定することができる。ゲート駆動装置１２０はＴＦＴ１４４のゲート駆動電圧を複数選択できる機能を有している。 In another embodiment, the radiation detection apparatus 100 uses the graph shown in FIG. 6 instead of the graph shown in FIG. Here, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the TFT transfer efficiency and the TFT drive voltage Vg necessary to make the transfer efficiency 100%. In the present embodiment, the radiation detection apparatus 100 can measure the transfer efficiency of the TFT 144. The gate driving device 120 has a function of selecting a plurality of gate driving voltages for the TFT 144.

ＴＦＴ１４４の転送効率の測定に関しては、例えば、Ｖｓ線に印加するバイアスを蓄積時にＶｓ＝１２Ｖ、リフレッシュ時にＶｓ＝９Ｖとした場合、測定時にはまずＶｓ＝９Ｖで読み出し、次にＶｓ＝１０Ｖで読み出し、その差分をとる。例えば、１枚目、１００枚目、１０００枚目、１万枚目と各撮影の前に定期的に行い、１枚目直前の差分を１００％の転送効率としておけば、放射線を曝射せずに容易に転送効率の測定が行える。また、図６に示す関係が予めわかっていればＶｇの選択も容易になる。但し、従来はＶｓ用の電源は２種類であったのに対して本実施形態では３種類必要になる。また、ここでは転送効率の測定に放射線は用いていないが、放射線を曝射して測定してもよいし、測定も各撮影前に行ってもよい。 Regarding the measurement of the transfer efficiency of the TFT 144, for example, when the bias applied to the Vs line is Vs = 12V at the time of accumulation and Vs = 9V at the time of refreshing, the measurement is first read at Vs = 9V, then read at Vs = 10V. Take the difference. For example, if the first image, the 100th image, the 1000th image, and the 10,000th image are periodically taken before each image and the difference immediately before the first image is set to 100% transfer efficiency, the radiation is exposed. Transfer efficiency can be measured easily. If the relationship shown in FIG. 6 is known in advance, the selection of Vg is facilitated. However, conventionally, there are two types of power sources for Vs, but in the present embodiment, three types are required. Here, radiation is not used for measurement of transfer efficiency, but radiation may be measured by measurement, or measurement may be performed before each imaging.

以上のように、図６に示すグラフを使用しても図５と同様に、放射線検出装置１００は、各撮影時のＴＦＴの転送効率の低下を防止できる。 As described above, even if the graph shown in FIG. 6 is used, the radiation detection apparatus 100 can prevent a decrease in TFT transfer efficiency at the time of each imaging as in FIG.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変更及び変形が可能である。例えば、本実施形態では転送効率を１００％になるように駆動電圧Ｖｇを変更するが、本発明は転送効率が完全に１００％にならなくても所定の範囲（例えば、９５％〜１００％の範囲）内になるように駆動電圧Ｖｇを調節すれば足りる。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various change and deformation | transformation are possible within the range of the summary. For example, in the present embodiment, the drive voltage Vg is changed so that the transfer efficiency becomes 100%. However, the present invention does not completely achieve 100%, but the transfer efficiency does not completely reach 100% (for example, 95% to 100%). It is sufficient to adjust the drive voltage Vg to be within the range.

本発明の放射線検出装置の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the radiation detection apparatus of the present invention. 図１に示す放射線検出装置の平面図である。It is a top view of the radiation detection apparatus shown in FIG. 図１に示す放射線検出装置の１画素の平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing of 1 pixel of the radiation detection apparatus shown in FIG. 図１に示す放射線検出装置の撮影枚数とＴＦＴの閾値電圧の関係を示すグラフである。2 is a graph showing a relationship between the number of shots of the radiation detection apparatus shown in FIG. 1 and a threshold voltage of a TFT. 図１に示す放射線検出装置の撮影枚数とＴＦＴの駆動電圧の関係を示すグラフである。2 is a graph showing the relationship between the number of shots of the radiation detection apparatus shown in FIG. 1 and the driving voltage of a TFT. 図１に示す放射線検出装置が、図５に示すグラフの代わりに使用するグラフである。6 is a graph used by the radiation detection apparatus shown in FIG. 1 instead of the graph shown in FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

１００放射線検出装置
１１０読み出し装置
１２０ゲート駆動装置
１３０絶縁基板
１４０画素エリア
１４２光電変換素子
１４４ＴＦＴ DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Radiation detection apparatus 110 Reading apparatus 120 Gate drive apparatus 130 Insulating substrate 140 Pixel area 142 Photoelectric conversion element 144 TFT

Claims

放射線を電荷に変換する光電変換素子と、
前記電荷を読み出すための信号線に前記電荷を転送するスイッチとして機能するスイッチ素子と、
当該スイッチ素子の閾値電圧に応じて前記スイッチ素子を駆動する駆動電圧を印加する駆動装置とを有することを特徴とする放射線検出装置。 A photoelectric conversion element that converts radiation into electric charge;
A switch element that functions as a switch that transfers the charge to a signal line for reading the charge;
A radiation detection apparatus comprising: a drive device that applies a drive voltage for driving the switch element in accordance with a threshold voltage of the switch element.

前記駆動装置は、前記スイッチ素子の転送効率に応じて前記駆動電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の放射線検出装置。 The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the driving device applies the driving voltage according to transfer efficiency of the switch element.

前記スイッチ素子の転送効率を測定する測定部を更に有することを特徴とする請求項１又は２記載の放射線検出装置。 The radiation detection apparatus according to claim 1, further comprising a measurement unit that measures transfer efficiency of the switch element.

前記放射線検出装置は、前記光電変換素子に所定のバイアスを可変的に印加するバイアス印加手段を更に有し、
前記測定部は、前記スイッチ素子の転送効率を前記バイアス線に印加するバイアスを変更して測定することを特徴とする請求項３記載の放射線検出装置。 The radiation detection apparatus further includes bias applying means for variably applying a predetermined bias to the photoelectric conversion element,
The radiation detection apparatus according to claim 3, wherein the measurement unit measures the transfer efficiency of the switch element by changing a bias applied to the bias line.

前記バイアス印加手段は、少なくとも３種類のバイアス電源を有することを特徴とする請求項４記載の放射線検出装置。 The radiation detection apparatus according to claim 4, wherein the bias applying unit includes at least three types of bias power sources.

前記測定部は、前記放射線を曝射して前記スイッチ素子の転送効率を測定することを特徴とする請求項３記載の放射線検出装置。 The radiation measuring apparatus according to claim 3, wherein the measurement unit measures the transfer efficiency of the switch element by exposing the radiation.

前記光電変換素子はＭＩＳ（ＭｅｔａｌＩｎｓｕｌａｔｏｒＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型光電変換素子であり、前記スイッチ素子は薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１記載の放射線検出装置。 2. The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element is a MIS (Metal Insulator Semiconductor) type photoelectric conversion element, and the switch element is a thin film transistor.

放射線を電荷に変換する光電変換素子と、
前記電荷を読み出すための信号線に前記電荷を転送するスイッチとして機能するスイッチ素子と、
前記スイッチ素子を駆動する駆動電圧を印加すると共に変更する駆動装置とを有することを特徴とする放射線検出装置。 A photoelectric conversion element that converts radiation into electric charge;
A switch element that functions as a switch that transfers the charge to a signal line for reading the charge;
A radiation detection apparatus comprising: a drive device that applies and changes a drive voltage for driving the switch element.

前記駆動装置は、前記駆動電圧を前記スイッチ素子の転送効率が所定の範囲内になるように変更することを特徴とする請求項８記載の放射線検出装置。 The radiation detection apparatus according to claim 8, wherein the drive device changes the drive voltage so that transfer efficiency of the switch element is within a predetermined range.