JP2008292401A - Radiation detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の光電変換基板を並べて大面積の放射線画像を撮影する放射線検出器に関する。 The present invention relates to a radiation detector that takes a radiation image of a large area by arranging a plurality of photoelectric conversion substrates.
医療用のX線診断装置として、人体等を透過したX線像を電気信号に変換して出力する平面形のX線検出器が実用化されてきている。現在、実用化されているX線検出器の多くは、基板上にフォトダイオード等の複数の光電変換素子が二次元に配列されて受光部が形成された光電変換基板と、この光電変換基板の受光部上に形成されたシンチレータ層とを備えており、人体等を透過したX線をシンチレータ層によって光に変換し、その光を光電変換基板の光電変換素子によって電気信号に変換し、電気信号に変換された像をモニタに表示している。光電変換基板は、薄膜トランジスタ(TFT)を二次元に配列して形成した回路基板を作成し、この回路基板上に薄膜トランジスタと電気的に接続される光電変換素子を二次元に配列して形成している。 As a medical X-ray diagnostic apparatus, a planar X-ray detector that converts an X-ray image transmitted through a human body into an electric signal and outputs the electric signal has been put into practical use. Many X-ray detectors currently in practical use include a photoelectric conversion substrate in which a plurality of photoelectric conversion elements such as photodiodes are two-dimensionally arranged on a substrate to form a light receiving portion, and a photoelectric conversion substrate of this photoelectric conversion substrate. A scintillator layer formed on the light receiving portion, and converts the X-rays transmitted through the human body or the like into light by the scintillator layer, and converts the light into an electric signal by the photoelectric conversion element of the photoelectric conversion substrate. The image converted into is displayed on the monitor. A photoelectric conversion substrate is formed by forming a circuit board formed by two-dimensionally arranging thin film transistors (TFTs), and forming two-dimensionally arranging photoelectric conversion elements electrically connected to the thin film transistors on the circuit board. Yes.
ところで、胸部のレントゲン撮影等には、大面積のX線検出器が必要となるが、大面積化するほど光電変換基板の製造時の歩留まり劣化や光電変換基板の製造装置の大型化が必要となり、光電変換基板の製造コストが上がってしまう。 By the way, X-ray detectors with a large area are necessary for X-ray imaging of the chest, etc. However, the larger the area, the more the yield deterioration during the manufacture of the photoelectric conversion substrate and the enlargement of the photoelectric conversion substrate manufacturing apparatus are required. This increases the manufacturing cost of the photoelectric conversion substrate.
その解決策として、X線検出器としての全体の受光面積より小さい受光面積の光電変換基板を用い、この光電変換基板を複数並べて大面積化することで、光電変換基板1枚あたりの歩留まりの低下を防止し、製作コストを低減することが可能となる。この場合、複数の光電変換基板で構成される面積より大きい面積の面を有する基台を用い、この基台の面の周縁より内側の領域に接着剤を介在して複数の光電変換基板を並べて配置している(例えば、特許文献1参照)。
従来、複数の光電変換基板を並べて大面積化する場合、基台の面の周縁より内側の領域に光電変換基板を運搬して配置する必要があるため、光電変換基板の縁部を機械的にチャックして運搬しようとしてもチャックが基台に干渉してしまうために利用できず、光電変換基板の表面を静電チャックや真空チャックにより保持して運搬する必要がある。 Conventionally, when a plurality of photoelectric conversion substrates are arranged side by side to increase the area, it is necessary to transport and arrange the photoelectric conversion substrate to a region inside the periphery of the surface of the base. Even if the chuck is to be transported, it cannot be used because the chuck interferes with the base, and the surface of the photoelectric conversion substrate needs to be transported while being held by an electrostatic chuck or a vacuum chuck.
しかしながら、静電チャックでは、運搬時に光電変換素子が静電気により破壊されてしまうおそれがあり、また、真空チャックでは、環境が大気下であることが条件であるため、環境条件によっては利用できない問題がある。 However, in the electrostatic chuck, there is a possibility that the photoelectric conversion element may be destroyed by static electricity during transportation, and in the vacuum chuck, since the environment is in the atmosphere, there is a problem that it cannot be used depending on the environmental conditions. is there.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、基台上に複数の光電変換基板を並べて大面積化する場合に、製造時において、静電チャックや真空チャックを利用する場合のような不具合がなく、製造性のよい放射線検出器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and in the case of increasing the area by arranging a plurality of photoelectric conversion substrates on a base, as in the case of using an electrostatic chuck or a vacuum chuck at the time of manufacture. An object of the present invention is to provide a radiation detector that is free from defects and has good manufacturability.
本発明は、基板およびこの基板上に複数の光電変換素子が二次元に配列されて形成された受光部を有する複数の光電変換基板と、これら複数の光電変換基板を受光部が隣り合うように並べて配置された基台と、前記複数の光電変換基板の受光部全体にわたって直接形成されたシンチレータ層とを具備し、前記基台の縁部より前記各光電変換基板の縁部が突出されているものである。 The present invention provides a plurality of photoelectric conversion substrates having a substrate and a light receiving portion formed by two-dimensionally arranging a plurality of photoelectric conversion elements on the substrate, and the plurality of photoelectric conversion substrates so that the light receiving portions are adjacent to each other. It comprises a base arranged side by side and a scintillator layer formed directly over the entire light receiving part of the plurality of photoelectric conversion substrates, and the edge of each photoelectric conversion substrate protrudes from the edge of the base Is.
本発明によれば、基台の縁部より各光電変換基板の縁部が突出する構造であるため、製造時において、基台の縁部より突出する光電変換基板の縁部を機械的に保持することで、その機械的に保持する機構が基台と干渉することなく光電変換基板を基台上に運搬して配置することができ、静電チャックや真空チャックを利用する場合のような不具合がなく、製造性を向上できる。 According to the present invention, since the edge of each photoelectric conversion substrate protrudes from the edge of the base, the edge of the photoelectric conversion substrate protruding from the edge of the base is mechanically held during manufacturing. By doing so, the photoelectric holding substrate can be transported and arranged on the base without the mechanical holding mechanism interfering with the base, and there is a problem like when using an electrostatic chuck or vacuum chuck The productivity can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1ないし図5に第1の実施の形態を示す。 1 to 5 show a first embodiment.
図1ないし図3に示すように、放射線検出器11は、例えばガラスで形成された基台12を有し、この基台12上に接着剤13を介して複数の撮像基板である光電変換基板14が平面的に互いに隣り合うように並べて固定されている。ここでは、四角形状の基台12上に、四角形状の光電変換基板14の四方の辺のうちの2辺が他の光電変換基板14と隣り合う状態で、4枚の四角形状の光電変換基板14が平面的に互いに隣り合うように並べて配置され、大面積で1つの四角形状の受光面15が形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the radiation detector 11 includes a
光電変換基板14は、例えばガラスで形成された基板18を有し、この基板18上に、薄膜トランジスタ(TFT)が二次元に配列されて形成されているとともにこれら各薄膜トランジスタ上に例えばフォトダイオード等の光電変換素子が二次元に配列されて形成されている。これら複数の薄膜トランジスタおよび複数の光電変換素子等によって光を電気信号に変換する受光部19が形成されている。
The
光電変換基板14の四方の辺のうち、他の光電変換基板14と隣り合う2辺についてはそれらの辺の縁まで受光部19が形成され、他の光電変換基板14と隣り合ない残りの2辺については辺と受光部19との間に間隔があけられている。その間隔があけられた部分に光電変換素子および薄膜トランジスタに接続された回路部としての複数の電極パッド20が形成されている。
Among the four sides of the
そして、基台12上に4枚の光電変換基板14を並べて配置した状態で、基台12の外縁部より各光電変換基板14の外縁部が突出する寸法関係に形成されている。すなわち、光電変換基板14の4辺のうち他の光電変換基板14と隣り合ない2辺に基台12の外縁部より突出する突出部21が形成されている。したがって、基台12上に4枚の光電変換基板14を並べて配置した状態で、基台12上の光電変換基板14の並んだ方向の幅L1が、基台12の幅L2より広い関係にある。
Then, in a state where the four
この光電変換基板14の突出部21に、電極パッド20の少なくとも一部が形成されているとともに、突出部21の例えば角部領域に基台12に干渉せずに機械的なチャック機構で保持可能とする保持部22が形成されている。
At least a part of the
このように、基台12の縁部より各光電変換基板14の縁部が突出する構造とすることにより、製造時において、基台12の縁部より突出する光電変換基板14の縁部を機械的なチャック機構で保持することで、そのチャック機構が基台12と干渉することなく光電変換基板14を基台12上に運搬して配置することができ、上述した静電チャックや真空チャックを利用する場合のような不具合がなく、製造性を向上できる。
In this way, by adopting a structure in which the edge of each
また、図4に示すように、接着剤13は、例えばアクリル系やエポキシ系の紫外線硬化樹脂で、塗布形状を維持可能な高い粘性の材料が用いられ、基台12の周縁近傍に沿って枠状に接着剤13が塗布された枠状接着部13aが形成されているとともに、この枠状接着部13aの内側領域にランダムないし整列した配列で島状に接着剤13が塗布された複数の島状接着部13bが形成されている。
As shown in FIG. 4, the
そして、基台12上に接着剤13を介して配置した4枚の光電変換基板14を均一に加重し、もしくは基台12を4枚の光電変換基板14に対して均一に加重し、接着剤13に紫外線を照射して硬化させることで接着する。
Then, the four
このとき、隣り合う光電変換基板14間には隙間23があるため、図5に示すように、光電変換基板14で押し潰された枠状接着部13aの接着剤13が隣り合う光電変換基板14間の隙間23を通じて光電変換基板14の表面側に押し出されて隙間23を埋める。
At this time, since there is a
さらに、枠状接着部13aの内側に、複数の島状接着部13bを形成しているため、4枚の光電変換基板14を基台12に対して均一に加重、もしくは基台12を4枚の光電変換基板14に対して均一に加重することにより、これら枠状接着部13aおよび複数の島状接着部13bが押し潰されながら、各光電変換基板14の反りや傾きが補正され、4枚の光電変換基板14を同一平面に配置できるとともに、隣り合う光電変換基板14の段差を極力なくすことができる。
Further, since a plurality of island-shaped
また、図3および図5に示すように、基台12上に配置された4枚の光電変換基板14の受光部19上には、入射した放射線を受光部19が受光可能な感度を有する光に変換する柱状結晶構造のシンチレータ層24が直接形成されている。このシンチレータ層24の厚さは100μm〜1000μmであり、シンチレータ層24の材料には発光効率が良いTIドープを行なったCsIがよく使用される。
As shown in FIGS. 3 and 5, light having sensitivity that allows the
シンチレータ層24は枠状接着部13aの位置より内側に形成され、言い換えれば、枠状接着部13aはシンチレータ層24より外側に形成され、シンチレータ層24が隙間23に押し出されて埋めている枠状接着部13aの接着剤13上に形成されることはない。
The
このように4枚の光電変換基板14上に一体的に形成されたシンチレータ層24は、隣り合う光電変換基板14の隙間や段差の影響によって、段差部分とそうでない部分とで発光量に違いが生じるが、上述のように隣り合う光電変換基板14の段差を極力なくすことができるため、その発光量の違いを低減できる。
As described above, the
また、シンチレータ層24上には、このシンチレータ層24を密封するように覆って外部の湿気から保護する保護膜25が形成されている。この保護膜25の形成は、脱湿環境下で行なわれる。
Further, a
保護膜25はシンチレータ層24上からこのシンチレータ層24の外側の光電変換基板14の基板18上にわたって形成され、光電変換基板14上のシンチレータ層24を密封するようにしている。
The
ただし、隣り合う光電変換基板14間には隙間23があるため、この隙間23の部分で保護膜25によって密封できないおそれがあるが、隣り合う光電変換基板14間の隙間23を通じて光電変換基板14の表面側に枠状接着部13aの接着剤13が押し出されて隙間23を埋めているため、シンチレータ層24上からこのシンチレータ層24の外側の光電変換基板14の基板18上にわたって形成される保護膜25が、隣り合う光電変換基板14間の隙間23に押し出されて隙間23を埋めている枠状接着部13aの接着剤13上に接触し、隙間23を密封する。そのため、保護膜25によりシンチレータ層24を確実に密封して外部の湿気から保護できる。
However, since there is a
保護膜25には、シンチレータ層24の防湿保護ととともにシンチレータ層24の剥がれ防止およびシンチレータ層24で変換された光を受光部19に向かわせる反射を目的として、例えば二酸化チタン粒子を樹脂で結着したものが使用される。
For example, titanium dioxide particles are bound to the
このように保護膜25によりシンチレータ層24を確実に密封して外部の湿気から保護できるため、湿気によるシンチレータ層24のMTF(Modulation Transfer Function)特性の低下を防止できる。
Thus, since the
次に、図6に第2の実施の形態を示す。 Next, FIG. 6 shows a second embodiment.
接着剤13を基台12に塗布して枠状接着部13aおよびこの枠状接着部13aの内側の複数の島状接着部13bを形成した後、接着剤13より粘性の低い低粘性接着剤27を枠状接着部13aの内側に満たし、各光電変換基板14を接着する。この低粘性接着剤27には、接着剤13と同様に例えばアクリル系やエポキシ系の紫外線硬化樹脂が用いられるが、枠状接着部13aの内側に流し込んで満たすことが可能な流動性を有している。
After applying the adhesive 13 to the base 12 to form the frame-like
このように、接着剤13より粘性の低い低粘性接着剤27を枠状接着部13aの内側に満たすことにより、接着剤13に加えて低粘性接着剤27による接着効果で、光電変換基板14の反りや傾きを補正する効果を向上させることができる。
In this way, by filling the inside of the frame-shaped
なお、基台12上に配置する光電変換基板14は、4枚に限らず、2枚でもよい。基台12の縁部より光電変換基板14の縁部を突出させるのは、2辺に限らず、少なくとも1辺が突出していればよく、あるいは光電変換基板14の一部が突出していればよい。
Note that the number of
11 放射線検出器
12 基台
13 接着剤
14 光電変換基板
18 基板
19 受光部
20 回路部としての電極パッド
24 シンチレータ層
25 保護膜
27 低粘性接着剤
11 Radiation detector
12 base
13 Adhesive
14 Photoelectric conversion board
18 Board
19 Receiver
20 Electrode pads as circuit parts
24 Scintillator layer
25 Protective film
27 Low viscosity adhesive
Claims (7)
これら複数の光電変換基板を受光部が隣り合うように並べて配置された基台と、
前記複数の光電変換基板の受光部全体にわたって直接形成されたシンチレータ層とを具備し、
前記基台の縁部より前記各光電変換基板の縁部が突出されている
を具備していることを特徴とする放射線検出器。 A plurality of photoelectric conversion substrates having a substrate and a light receiving portion formed by two-dimensionally arranging a plurality of photoelectric conversion elements on the substrate;
A plurality of photoelectric conversion substrates arranged side by side so that the light receiving portions are adjacent to each other;
A scintillator layer formed directly over the entire light receiving portion of the plurality of photoelectric conversion substrates,
A radiation detector comprising: an edge of each photoelectric conversion substrate protruding from an edge of the base.
ことを特徴とする請求項1記載の放射線検出器。 The radiation detector according to claim 1, wherein the width of the plurality of photoelectric conversion substrates arranged on the base is wider than the width of the base.
ことを特徴とする請求項1または2記載の放射線検出器。 An adhesive is provided between the base and the plurality of photoelectric conversion substrates to bond the base and the plurality of photoelectric conversion substrates, and the adhesive is arranged in a frame shape corresponding to the peripheral shape of the base. The radiation detector according to claim 1 or 2, wherein a plurality of island-shaped adhesives are arranged inside the frame-shaped adhesive.
シンチレータ層を覆うとともに複数の光電変換基板上および複数の光電変換基板間に侵入した枠状の接着剤に接触して密封する保護膜を備えている
ことを特徴とする請求項3記載の放射線検出器。 Part of the frame-shaped adhesive enters between the plurality of photoelectric conversion substrates,
The radiation detection according to claim 3, further comprising a protective film that covers the scintillator layer and that seals in contact with a frame-like adhesive that has penetrated between the plurality of photoelectric conversion substrates and between the plurality of photoelectric conversion substrates. vessel.
ことを特徴とする請求項3または4記載の放射線検出器。 The radiation detector according to claim 3 or 4, wherein a low-viscosity adhesive having a lower viscosity than the frame-shaped and island-shaped adhesive before curing is disposed inside the frame-shaped adhesive.
ことを特徴とする請求項1ないし5いずれか記載の放射線検出器。 The at least part of the circuit part electrically connected to the photoelectric conversion element is provided on the edge part of the photoelectric conversion substrate protruding from the edge part of the base. Radiation detector.
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれか記載の放射線検出器。 The radiation detector according to claim 1, wherein the scintillator layer has a thickness of 100 μm to 1000 μm.
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012509476A (en) * | 2008-11-21 | 2012-04-19 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | How to assemble a tile detector |
JP2014041063A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Canon Inc | Radiation imaging device and radiation imaging system |
JP2019086462A (en) * | 2017-11-09 | 2019-06-06 | キヤノン電子管デバイス株式会社 | Radiation detection module and radiation detector |
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2007
- 2007-05-28 JP JP2007140464A patent/JP2008292401A/en not_active Withdrawn
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