JP2001128064A - 放射線検出素子、放射線検出システム、及び放射線検出素子の製造方法 - Google Patents
放射線検出素子、放射線検出システム、及び放射線検出素子の製造方法Info
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- JP2001128064A JP2001128064A JP30429299A JP30429299A JP2001128064A JP 2001128064 A JP2001128064 A JP 2001128064A JP 30429299 A JP30429299 A JP 30429299A JP 30429299 A JP30429299 A JP 30429299A JP 2001128064 A JP2001128064 A JP 2001128064A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シンチレーターのクロストークによるＭＴＦ
の低下を軽減する。放射線を光電変換素子に効率よく入
射させる。 【解決手段】 光電変換素子を含む画素が１次元または
２次元に配列されて構成された光センサー部１０１上に
平坦化膜１０５を有し、平坦化膜は少なくとも各光電変
換素子に対応した複数の凸部を有する光センサー部と、
平坦化膜の複数の凸部上に成長され、区切られた各シン
チレーターが、画素にそれぞれ対応しているシンチレー
ター部１０２と、を備える。
の低下を軽減する。放射線を光電変換素子に効率よく入
射させる。 【解決手段】 光電変換素子を含む画素が１次元または
２次元に配列されて構成された光センサー部１０１上に
平坦化膜１０５を有し、平坦化膜は少なくとも各光電変
換素子に対応した複数の凸部を有する光センサー部と、
平坦化膜の複数の凸部上に成長され、区切られた各シン
チレーターが、画素にそれぞれ対応しているシンチレー
ター部１０２と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放射線検出素子、放
射線検出システム、及び放射線検出素子の製造方法に係
わり、特に光電変換素子を含む画素が１次元または２次
元に配列されて構成された光センサー部上に、放射線を
可視光等の光センサーで検出可能な波長の光に変換する
シンチレーターを有する放射線検出素子、それを用いた
放射線検出システム、及び放射線検出素子の製造方法に
関するものである。
射線検出システム、及び放射線検出素子の製造方法に係
わり、特に光電変換素子を含む画素が１次元または２次
元に配列されて構成された光センサー部上に、放射線を
可視光等の光センサーで検出可能な波長の光に変換する
シンチレーターを有する放射線検出素子、それを用いた
放射線検出システム、及び放射線検出素子の製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、放射線検出素子には、放射線を可
視光等の光電変換素子で検出可能な波長の光に変換する
シンチレーターと、変換された光を電気的信号に変換す
る光センサーとを組み合わせて構成され、例えば２次元
センサーの全面にこのシンチレーターを形成したものが
ある。
視光等の光電変換素子で検出可能な波長の光に変換する
シンチレーターと、変換された光を電気的信号に変換す
る光センサーとを組み合わせて構成され、例えば２次元
センサーの全面にこのシンチレーターを形成したものが
ある。
【０００３】図８に放射線検出素子の全体図を、図９に
光電変換素子とスイッチング素子（ＴＦＴ）からなる光
センサー部の１画素の模式的平面図を、図１０に前記光
センサー部の１画素の模式的断面図を示す。
光電変換素子とスイッチング素子（ＴＦＴ）からなる光
センサー部の１画素の模式的平面図を、図１０に前記光
センサー部の１画素の模式的断面図を示す。
【０００４】図８において、１００はガラス基板、１０
１はガラス基板上に設けられた光センサー部であり、１
０２は光センサー部１０１上に形成された放射線を可視
光等の光に変換するシンチレーター部、１０３はシンチ
レーター部１０２を保護する保護層、１０４は光センサ
ー部１０１の画素部である。
１はガラス基板上に設けられた光センサー部であり、１
０２は光センサー部１０１上に形成された放射線を可視
光等の光に変換するシンチレーター部、１０３はシンチ
レーター部１０２を保護する保護層、１０４は光センサ
ー部１０１の画素部である。
【０００５】図９及び図１０に示すように、一画素は光
電変換素子部２０２及びスイッチング素子部２０１から
構成される。光電変換素子部２０２は、ガラス基板１０
０上に下部電極層３００、層間絶縁層３０４、半導体層
３０５、オーミックコンタクト層３０６、リフレッシュ
線３０３が設けられて構成される。スイッチング素子部
２０１は、ガラス基板１００上にゲート線及びゲート電
極３０１、層間絶縁層３０４、半導体層３０５、オーミ
ックコンタクト層３０６、信号線３０２、光電変換素子
部２０２の下部電極層３００と接続される上部電極層３
０７が設けられて構成される。
電変換素子部２０２及びスイッチング素子部２０１から
構成される。光電変換素子部２０２は、ガラス基板１０
０上に下部電極層３００、層間絶縁層３０４、半導体層
３０５、オーミックコンタクト層３０６、リフレッシュ
線３０３が設けられて構成される。スイッチング素子部
２０１は、ガラス基板１００上にゲート線及びゲート電
極３０１、層間絶縁層３０４、半導体層３０５、オーミ
ックコンタクト層３０６、信号線３０２、光電変換素子
部２０２の下部電極層３００と接続される上部電極層３
０７が設けられて構成される。
【０００６】上記放射線検出素子は、放射線の入射によ
りシンチレーター部１０２が蛍光を発生し、この蛍光を
２次元の光センサー部１０１で検出するように動作す
る。
りシンチレーター部１０２が蛍光を発生し、この蛍光を
２次元の光センサー部１０１で検出するように動作す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
は、基板の全面にシンチレーターを形成するためシンチ
レーターのクロストークによるＭＴＦの低下や、スイッ
チング素子への光入射による（ＴＦＴ）ＯＦＦ時のリー
ク電流の増加といった課題があった。
は、基板の全面にシンチレーターを形成するためシンチ
レーターのクロストークによるＭＴＦの低下や、スイッ
チング素子への光入射による（ＴＦＴ）ＯＦＦ時のリー
ク電流の増加といった課題があった。
【０００８】上記のような課題の解決方法としてはシン
チレーターの分離が挙げられるが、下地となる光センサ
ー部の画素内及び画素間の凹凸により結晶成長が大きく
異なり、シンチレーターの分離成長には問題があった。
チレーターの分離が挙げられるが、下地となる光センサ
ー部の画素内及び画素間の凹凸により結晶成長が大きく
異なり、シンチレーターの分離成長には問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の放射線検出素子
は、光電変換素子を含む画素が１次元または２次元に配
列されて構成された光センサー部と前記光センサー部上
に設けられた、少なくとも各光電変換素子に対応した複
数の凸部を有する平坦化膜と、前記平坦化膜の複数の凸
部上に成長され、区切られた各シンチレーターが、前記
画素にそれぞれ対応しているシンチレーター部と、を備
えたものである。
は、光電変換素子を含む画素が１次元または２次元に配
列されて構成された光センサー部と前記光センサー部上
に設けられた、少なくとも各光電変換素子に対応した複
数の凸部を有する平坦化膜と、前記平坦化膜の複数の凸
部上に成長され、区切られた各シンチレーターが、前記
画素にそれぞれ対応しているシンチレーター部と、を備
えたものである。
【００１０】本発明の放射線検出素子の製造方法は、光
電変換素子を含む画素が１次元または２次元に配列され
て構成された光センサーを有する基体上に平坦化膜を形
成する工程と、前記平坦化膜を部分的に除去して、少な
くとも各光電変換素子に対応した複数の凸部を形成する
工程と、前記平坦化膜の複数の凸部上にシンチレーター
を成長させ、それぞれ凸部から成長したシンチレーター
が接するようにシンチレーター部を形成する工程と、を
有するものである。
電変換素子を含む画素が１次元または２次元に配列され
て構成された光センサーを有する基体上に平坦化膜を形
成する工程と、前記平坦化膜を部分的に除去して、少な
くとも各光電変換素子に対応した複数の凸部を形成する
工程と、前記平坦化膜の複数の凸部上にシンチレーター
を成長させ、それぞれ凸部から成長したシンチレーター
が接するようにシンチレーター部を形成する工程と、を
有するものである。
【００１１】また本発明の放射線検出システムは、上記
の放射線検出素子と、前記放射線検出素子からの信号を
処理する信号処理手段と、前記信号処理手段からの信号
を記録するための記録手段と、前記信号処理手段からの
信号を表示するための表示手段と、前記信号処理手段か
らの信号を伝送するための伝送処理手段と、前記放射線
を発生させるための放射線源と、を具備するものであ
る。
の放射線検出素子と、前記放射線検出素子からの信号を
処理する信号処理手段と、前記信号処理手段からの信号
を記録するための記録手段と、前記信号処理手段からの
信号を表示するための表示手段と、前記信号処理手段か
らの信号を伝送するための伝送処理手段と、前記放射線
を発生させるための放射線源と、を具備するものであ
る。
【００１２】なお、放射線とはＸ線やα，β，γ線等を
いい、シンチレーターは放射線を光電変換素子により検
出可能な波長の光、例えば、可視光に変換するものをい
う。
いい、シンチレーターは放射線を光電変換素子により検
出可能な波長の光、例えば、可視光に変換するものをい
う。
【００１３】
【作用】本発明における放射線検出素子は、シンチレー
ターの成長を選択的に行うため、まず光センサー部上に
平坦化膜を形成する。これにより安定した結晶成長が得
られる。更に平坦化膜を少なくとも光電変換素子に対応
した複数の凸部を有するようなパターンに加工する。こ
れにより１次元または２次元に配列した各画素に対応し
たシンチレーターが、それぞれ結晶成長する。
ターの成長を選択的に行うため、まず光センサー部上に
平坦化膜を形成する。これにより安定した結晶成長が得
られる。更に平坦化膜を少なくとも光電変換素子に対応
した複数の凸部を有するようなパターンに加工する。こ
れにより１次元または２次元に配列した各画素に対応し
たシンチレーターが、それぞれ結晶成長する。
【００１４】この結果、配線部やスイッチング素子部に
対応して凹部を形成する時（すなわち、配線部やスイッ
チング素子部を除く領域に凸部を形成する時）、光電変
換素子部へのみ蛍光が入射されるような形状でシンチレ
ーターが成長する。
対応して凹部を形成する時（すなわち、配線部やスイッ
チング素子部を除く領域に凸部を形成する時）、光電変
換素子部へのみ蛍光が入射されるような形状でシンチレ
ーターが成長する。
【００１５】これによりシンチレーターが各画素ごとに
分離され、さらに配線部やスイッチング素子部へ光の入
射を減少させることが可能となり上記のような問題が解
決される。
分離され、さらに配線部やスイッチング素子部へ光の入
射を減少させることが可能となり上記のような問題が解
決される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。なお、本発明は特に光センサー部の構
成は限定されないが、以下の説明では図８、図９、図１
０のような画素で構成される光センサー部を用いた場合
の実施例について説明する。 ［実施例１］本発明の第１の実施例として、各画素に対
応した単純格子状の凹部を平坦化膜上に形成し画素ごと
にシンチレーターを分離する例を説明する。
詳細に説明する。なお、本発明は特に光センサー部の構
成は限定されないが、以下の説明では図８、図９、図１
０のような画素で構成される光センサー部を用いた場合
の実施例について説明する。 ［実施例１］本発明の第１の実施例として、各画素に対
応した単純格子状の凹部を平坦化膜上に形成し画素ごと
にシンチレーターを分離する例を説明する。
【００１７】１次元または２次元に規則的に画素が並ん
だ光センサー部上には図１０に示したように画素パター
ンによる無数の凹凸があり、このままではシンチレータ
ーの成長方向がそろわない。その為に図２に示すよう
に、平坦化膜１０５として、光センサ保護膜１０６上
に、例えば感光性ポリイミドを３０μｍ塗布する。
だ光センサー部上には図１０に示したように画素パター
ンによる無数の凹凸があり、このままではシンチレータ
ーの成長方向がそろわない。その為に図２に示すよう
に、平坦化膜１０５として、光センサ保護膜１０６上
に、例えば感光性ポリイミドを３０μｍ塗布する。
【００１８】次に図３、図４に示すように、平坦化膜１
０５にフォトレジストを用いたハーフエッチングと同様
なプロセスで画素間を隔離する形で、深さ１５μｍの感
光性ポリイミドの凹部を形成する。結果として、光電変
換素子上には平坦化膜の凸部が形成されることになる。
０５にフォトレジストを用いたハーフエッチングと同様
なプロセスで画素間を隔離する形で、深さ１５μｍの感
光性ポリイミドの凹部を形成する。結果として、光電変
換素子上には平坦化膜の凸部が形成されることになる。
【００１９】次に図１に示すように、凹凸部の形成され
た平坦化膜１０５上にシンチレーター部１０２としてＣ
ｓＩ（沃化セシウム）の柱状結晶を５００μｍ蒸着す
る。図１に示されるように、平坦化膜１０５の凸部から
成長したシンチレーターは隣接するシンチレーターどう
しが接するようになる。
た平坦化膜１０５上にシンチレーター部１０２としてＣ
ｓＩ（沃化セシウム）の柱状結晶を５００μｍ蒸着す
る。図１に示されるように、平坦化膜１０５の凸部から
成長したシンチレーターは隣接するシンチレーターどう
しが接するようになる。
【００２０】次に、図８に示されるようなシンチレータ
ー保護膜１０３としてポリイミドを塗布し、さらに反射
及び迷光防止膜としてＡｌ板を貼り合わせた。
ー保護膜１０３としてポリイミドを塗布し、さらに反射
及び迷光防止膜としてＡｌ板を貼り合わせた。
【００２１】本実施例によりシンチレーターが各画素ご
とに分離されシンチレーターのクロストークによるＭＴ
Ｆの低下が軽減されたことを確認できた。 ［実施例２］本発明の第２の実施例として、各画素のゲ
ート配線と信号線に対応した凹部を平坦化膜上に形成し
画素ごとにシンチレーターを分離する例を説明する。
とに分離されシンチレーターのクロストークによるＭＴ
Ｆの低下が軽減されたことを確認できた。 ［実施例２］本発明の第２の実施例として、各画素のゲ
ート配線と信号線に対応した凹部を平坦化膜上に形成し
画素ごとにシンチレーターを分離する例を説明する。
【００２２】１次元または２次元に規則的に画素が並ん
だ光センサー部上には図１０に示したように画素パター
ンによる無数の凹凸があり、このままではシンチレータ
ーの成長方向がそろわない。その為、図２に示すよう
に、平坦化膜１０５として、光センサー保護膜１０６上
に、例えば感光性ポリイミドを３０μｍ塗布する。
だ光センサー部上には図１０に示したように画素パター
ンによる無数の凹凸があり、このままではシンチレータ
ーの成長方向がそろわない。その為、図２に示すよう
に、平坦化膜１０５として、光センサー保護膜１０６上
に、例えば感光性ポリイミドを３０μｍ塗布する。
【００２３】次に図６に示すように、平坦化膜１０５に
フォトレジストを用いたハーフエッチングと同様なプロ
セスで画素間と、各画素のゲート配線と信号線部分を凹
部にする形で、深さ１５μｍの感光性ポリイミドの凹部
を形成する。結果として、光電変換素子上には平坦化膜
の凸部が形成されることになる。
フォトレジストを用いたハーフエッチングと同様なプロ
セスで画素間と、各画素のゲート配線と信号線部分を凹
部にする形で、深さ１５μｍの感光性ポリイミドの凹部
を形成する。結果として、光電変換素子上には平坦化膜
の凸部が形成されることになる。
【００２４】次に図１に示すように、凹凸部の形成され
た平坦化膜１０５上にシンチレーター部１０２としてＣ
ｓＩ（沃化セシウム）の柱状結晶を５００μｍ蒸着す
る。図１に示されるように、平坦化膜１０５の凸部から
成長したシンチレーターは隣接するシンチレーターどう
しが接するようになる。
た平坦化膜１０５上にシンチレーター部１０２としてＣ
ｓＩ（沃化セシウム）の柱状結晶を５００μｍ蒸着す
る。図１に示されるように、平坦化膜１０５の凸部から
成長したシンチレーターは隣接するシンチレーターどう
しが接するようになる。
【００２５】次に、図８に示されるようなシンチレータ
ー保護膜１０３としてポリイミドを塗布し、さらに反射
及び迷光防止膜としてＡｌ板を貼り合わせた。
ー保護膜１０３としてポリイミドを塗布し、さらに反射
及び迷光防止膜としてＡｌ板を貼り合わせた。
【００２６】本実施例によりシンチレーターが各画素ご
とに分離されシンチレーターのクロストークによるＭＴ
Ｆの低下が軽減され、さらに配線部分に入射した放射線
も光電変換素子部に入射する為、光センサー感度が向上
したことを確認できた。 ［実施例３］本発明の第３の実施例として、各画素のゲ
ート配線と信号線及びスイッチング素子（ＴＦＴ）部に
対応した凹部を平坦化膜上に形成し画素ごとにシンチレ
ーターを分離する例を説明する。
とに分離されシンチレーターのクロストークによるＭＴ
Ｆの低下が軽減され、さらに配線部分に入射した放射線
も光電変換素子部に入射する為、光センサー感度が向上
したことを確認できた。 ［実施例３］本発明の第３の実施例として、各画素のゲ
ート配線と信号線及びスイッチング素子（ＴＦＴ）部に
対応した凹部を平坦化膜上に形成し画素ごとにシンチレ
ーターを分離する例を説明する。
【００２７】１次元または２次元に規則的に画素が並ん
だ光センサー部上には図１０に示したように画素パター
ンによる無数の凹凸があり、このままではシンチレータ
ーの成長方向がそろわない。その為に図２に示すよう
に、平坦化膜１０５として、光センサ保護膜１０６上
に、例えば感光性ポリイミドを３０μｍ塗布する。
だ光センサー部上には図１０に示したように画素パター
ンによる無数の凹凸があり、このままではシンチレータ
ーの成長方向がそろわない。その為に図２に示すよう
に、平坦化膜１０５として、光センサ保護膜１０６上
に、例えば感光性ポリイミドを３０μｍ塗布する。
【００２８】次に図５に示すように、平坦化膜１０５に
フォトレジストを用いたハーフエッチングと同様なプロ
セスで画素間と、各画素のゲート配線と信号線部分、更
にスイッチング素子（ＴＦＴ）部を凹部にする形で、深
さ１５μｍの感光性ポリイミドの凹部を形成する。結果
として、光電変換素子上には平坦化膜の凸部が形成され
ることになる。
フォトレジストを用いたハーフエッチングと同様なプロ
セスで画素間と、各画素のゲート配線と信号線部分、更
にスイッチング素子（ＴＦＴ）部を凹部にする形で、深
さ１５μｍの感光性ポリイミドの凹部を形成する。結果
として、光電変換素子上には平坦化膜の凸部が形成され
ることになる。
【００２９】次に図１に示すように、凹凸部の形成され
た平坦化膜１０５上にシンチレーター部１０２としてＣ
ｓＩ（沃化セシウム）の柱状結晶を５００μｍ蒸着す
る。図１に示されるように、平坦化膜１０５の凸部から
成長したシンチレーターは隣接するシンチレーターどう
しが接するようになる。
た平坦化膜１０５上にシンチレーター部１０２としてＣ
ｓＩ（沃化セシウム）の柱状結晶を５００μｍ蒸着す
る。図１に示されるように、平坦化膜１０５の凸部から
成長したシンチレーターは隣接するシンチレーターどう
しが接するようになる。
【００３０】次に、図８に示されるようなシンチレータ
ー保護膜１０３としてポリイミドを塗布し、さらに反射
及び迷光防止膜としてＡｌ板を貼り合わせた。
ー保護膜１０３としてポリイミドを塗布し、さらに反射
及び迷光防止膜としてＡｌ板を貼り合わせた。
【００３１】本実施例によりシンチレーターが各画素ご
とに分離されシンチレーターのクロストークによるＭＴ
Ｆの低下が軽減され、さらに配線及びＴＦＴ部分に入射
した放射線も光電変換素子部に入射する為光センサー感
度が向上し、またＴＦＴ部への光の入射が無くなること
でＴＦＴ−ＯＦＦ時のリーク電流が減少したことを確認
できた。 ［実施例４］本発明の第４の実施例として、放射線検出
素子の開口率を向上させる例を説明する。
とに分離されシンチレーターのクロストークによるＭＴ
Ｆの低下が軽減され、さらに配線及びＴＦＴ部分に入射
した放射線も光電変換素子部に入射する為光センサー感
度が向上し、またＴＦＴ部への光の入射が無くなること
でＴＦＴ−ＯＦＦ時のリーク電流が減少したことを確認
できた。 ［実施例４］本発明の第４の実施例として、放射線検出
素子の開口率を向上させる例を説明する。
【００３２】ここでは、十分な平坦化膜を備えた放射線
検出素子の開口率の向上の為に、光センサー部の光電変
換素子部以外に入射した放射線を、シンチレーターの形
状により光電変換素子部に導く為に適正なシンチレータ
ー膜厚、及び凹部アスペクト比を示す。
検出素子の開口率の向上の為に、光センサー部の光電変
換素子部以外に入射した放射線を、シンチレーターの形
状により光電変換素子部に導く為に適正なシンチレータ
ー膜厚、及び凹部アスペクト比を示す。
【００３３】図７のように、シンチレーターたるＣｓＩ
は広がりを持ちながら成長する。その結果、凸部のシャ
ドウ効果により凹部には柱状結晶が十分成長できず、こ
れによりシンチレーターの分離が可能となる。この凸部
柱状結晶が隣接する柱状結晶どうしが接するように一面
に成長することで開口率が向上する。
は広がりを持ちながら成長する。その結果、凸部のシャ
ドウ効果により凹部には柱状結晶が十分成長できず、こ
れによりシンチレーターの分離が可能となる。この凸部
柱状結晶が隣接する柱状結晶どうしが接するように一面
に成長することで開口率が向上する。
【００３４】これには、以下の条件を満たすことが求め
られる。
られる。
【００３５】図７に示すように、平坦化膜１０５の凹部
の寸法をｘとｙ、平坦化膜１０５の凸部から成長するＣ
ｓＩが隣同士ぶつかるまでの高さをＡ、ＣｓＩの膜厚を
ｄ、ＣｓＩ成長時の広がり角度をθとすると、凹部の幅
とＣｓＩの成長の関係は ２Ａtanθ ＞ ｘ （ｄ＞Ａ） であり、凹部のアスペクト比に関しては少なくとも ｙ／ｘ≧１ の条件を満たしていなければ、凹凸による選択成長が実
現しないことが実験で確認されている。
の寸法をｘとｙ、平坦化膜１０５の凸部から成長するＣ
ｓＩが隣同士ぶつかるまでの高さをＡ、ＣｓＩの膜厚を
ｄ、ＣｓＩ成長時の広がり角度をθとすると、凹部の幅
とＣｓＩの成長の関係は ２Ａtanθ ＞ ｘ （ｄ＞Ａ） であり、凹部のアスペクト比に関しては少なくとも ｙ／ｘ≧１ の条件を満たしていなければ、凹凸による選択成長が実
現しないことが実験で確認されている。
【００３６】これにより、画素間隔３０μｍの光センサ
ー部上に、凹部アスペクト比ｙ／ｘ＝５０／３０μｍの
平坦化膜凹凸パターンを形成し、膜厚５００μｍのＣｓ
Ｉを成膜したところ、θ＝５°の広がり角度で成長し、
膜厚約１５０μｍで隣の画素部のＣｓＩとぶつかってい
ることを確認した。
ー部上に、凹部アスペクト比ｙ／ｘ＝５０／３０μｍの
平坦化膜凹凸パターンを形成し、膜厚５００μｍのＣｓ
Ｉを成膜したところ、θ＝５°の広がり角度で成長し、
膜厚約１５０μｍで隣の画素部のＣｓＩとぶつかってい
ることを確認した。
【００３７】尚、ＣｓＩの結晶成長時の横への広がり角
度θは温度や成長速度、下地材料などの成膜条件によっ
て変化する。
度θは温度や成長速度、下地材料などの成膜条件によっ
て変化する。
【００３８】本実施例により各画素毎に分離されたＣｓ
Ｉは放射線検出素子一面に成長し、放射線検出素子の開
口率はほぼ１００％となった。その結果、放射線検出素
子の感度が向上し、シンチレーターのクロストークによ
るＭＴＦの低下が軽減され、さらに配線及びＴＦＴ部分
に入射した放射線も光電変換素子部に入射する為光セン
サー感度が向上し、ＴＦＴ部への光の入射が無くなるこ
とでＴＦＴ−ＯＦＦ時のリーク電流が減少したことを確
認できた。
Ｉは放射線検出素子一面に成長し、放射線検出素子の開
口率はほぼ１００％となった。その結果、放射線検出素
子の感度が向上し、シンチレーターのクロストークによ
るＭＴＦの低下が軽減され、さらに配線及びＴＦＴ部分
に入射した放射線も光電変換素子部に入射する為光セン
サー感度が向上し、ＴＦＴ部への光の入射が無くなるこ
とでＴＦＴ−ＯＦＦ時のリーク電流が減少したことを確
認できた。
【００３９】次に、本発明の放射線検出素子を用いたＸ
線検出システムについて説明する。
線検出システムについて説明する。
【００４０】図１１は本発明の放射線検出素子のＸ線診
断システムへの応用例を示したものである。
断システムへの応用例を示したものである。
【００４１】Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０
６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透
過し、シンチレーターを上部に実装した放射線検出素子
（イメージセンサ）６０４０に入射する。この入射した
Ｘ線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。
Ｘ線の入射に対応してシンチレーターは発光し、これを
光電変換して、電気的情報を得る。この情報はディジタ
ルに変換されイメージプロセッサ６０７０により画像処
理され制御室のディスプレイ６０８０で観察できる。
６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透
過し、シンチレーターを上部に実装した放射線検出素子
（イメージセンサ）６０４０に入射する。この入射した
Ｘ線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。
Ｘ線の入射に対応してシンチレーターは発光し、これを
光電変換して、電気的情報を得る。この情報はディジタ
ルに変換されイメージプロセッサ６０７０により画像処
理され制御室のディスプレイ６０８０で観察できる。
【００４２】また、この情報は電話回線６０９０等の伝
送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタール
ームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディス
ク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が
診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６
１００によりフィルム６１１０に記録することもでき
る。
送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタール
ームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディス
ク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が
診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６
１００によりフィルム６１１０に記録することもでき
る。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シンチレーターのクロストークによるＭＴＦの低下が軽
減され、さらに配線及びＴＦＴ部分に入射した放射線も
光電変換素子部に入射する為光センサー感度が向上し、
ＴＦＴ部への光の入射が無くなることでＴＦＴ−ＯＦＦ
時のリーク電流が減少するなどの効果がある。
シンチレーターのクロストークによるＭＴＦの低下が軽
減され、さらに配線及びＴＦＴ部分に入射した放射線も
光電変換素子部に入射する為光センサー感度が向上し、
ＴＦＴ部への光の入射が無くなることでＴＦＴ−ＯＦＦ
時のリーク電流が減少するなどの効果がある。
【図１】本発明の実施例における放射線検出素子の光セ
ンサー上に形成した凹凸パターンを形成した平坦化膜に
ＣｓＩを蒸着した時の模式的断面図である。
ンサー上に形成した凹凸パターンを形成した平坦化膜に
ＣｓＩを蒸着した時の模式的断面図である。
【図２】本発明の実施例における放射線検出素子の光セ
ンサー上に平坦化膜を形成した時の２画素分の模式的断
面図である。
ンサー上に平坦化膜を形成した時の２画素分の模式的断
面図である。
【図３】本発明の実施例１における放射線検出素子の光
センサー上に形成した平坦化膜に、各画素に対応した凹
凸部を形成した時の模式的斜視図である。
センサー上に形成した平坦化膜に、各画素に対応した凹
凸部を形成した時の模式的斜視図である。
【図４】本発明の実施例１における放射線検出素子の光
センサー上に形成した平坦化膜に、各画素に対応した単
純格子状の凹部を形成した時の模式的断面図である。
センサー上に形成した平坦化膜に、各画素に対応した単
純格子状の凹部を形成した時の模式的断面図である。
【図５】本発明の実施例３における放射線検出素子の光
センサー上に形成した平坦化膜に、各画素に対応した凹
凸部を形成した時の模式的斜視図である。
センサー上に形成した平坦化膜に、各画素に対応した凹
凸部を形成した時の模式的斜視図である。
【図６】本発明の実施例２における放射線検出素子の光
センサー上に形成した平坦化膜に、各画素のゲート配線
と信号線に対応した凹部を形成した時の模式的断面図で
ある。
センサー上に形成した平坦化膜に、各画素のゲート配線
と信号線に対応した凹部を形成した時の模式的断面図で
ある。
【図７】本発明の実施例におけるＣｓＩの膜厚及び凹部
の深さを規定するモデルの模式図である。
の深さを規定するモデルの模式図である。
【図８】本発明における放射線検出素子の全体構成を示
す模式的斜視図である。
す模式的斜視図である。
【図９】本発明における放射線検出素子の光センサー部
の１画素分の模式的平面図である。
の１画素分の模式的平面図である。
【図１０】本発明における放射線検出素子の光センサー
部の１画素分の模式的断面図である。
部の１画素分の模式的断面図である。
【図１１】本発明によるＸ線検出装置のＸ線診断システ
ムへの応用例を示したものである。
ムへの応用例を示したものである。
１００ ガラス基板 １０１ 光センサー部 １０２ シンチレーター部 １０３ 保護層 １０４ 光センサー画素部 １０５ 平坦化膜 ２０１ スイッチング素子部 ２０２ 光電変換素子部 ２０３ ゲート線及び信号配線部 ３０１ ゲート線及びゲート電極 ３０２ 信号線 ３０３ リフレッシュ線 ３０４ 層間絶縁層 ３０５ 半導体層 ３０６ オーミックコンタクト層
Claims (5)
- 【請求項１】 光電変換素子を含む画素が１次元または
２次元に配列されて構成された光センサー部と前記光セ
ンサー部上に設けられた、少なくとも各光電変換素子に
対応した複数の凸部を有する平坦化膜と、 前記平坦化膜の複数の凸部上に成長され、区切られた各
シンチレーターが、前記画素にそれぞれ対応しているシ
ンチレーター部と、 を備えた放射線検出素子。 - 【請求項２】 前記画素はスイッチング素子を含み、前
記平坦化膜の凸部は、該スイッチング素子のゲート配線
及び前記光電変換素子からの信号を出力する信号線を除
く領域に設けられていることを特徴とする請求項１に記
載の放射線検出素子。 - 【請求項３】 前記画素はスイッチング素子を含み、前
記平坦化膜の凸部は、各画素のスイッチング素子を除く
領域に設けられていることを特徴とする請求項１又は請
求項２に記載の放射線検出素子。 - 【請求項４】 光電変換素子を含む画素が１次元または
２次元に配列されて構成された光センサーを有する基体
上に平坦化膜を形成する工程と、 前記平坦化膜を部分的に除去して、少なくとも各光電変
換素子に対応した複数の凸部を形成する工程と、 前記平坦化膜の複数の凸部上にシンチレーターを成長さ
せ、それぞれ凸部から成長したシンチレーターが接する
ようにシンチレーター部を形成する工程と、 を有する放射線検出素子の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜５のいずれかの請求項に記載
の放射線検出素子と、 前記放射線検出素子からの信号を処理する信号処理手段
と、 前記信号処理手段からの信号を記録するための記録手段
と、 前記信号処理手段からの信号を表示するための表示手段
と、 前記信号処理手段からの信号を伝送するための伝送処理
手段と、 前記放射線を発生させるための放射線源と、を具備する
放射線検出システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30429299A JP2001128064A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 放射線検出素子、放射線検出システム、及び放射線検出素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30429299A JP2001128064A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 放射線検出素子、放射線検出システム、及び放射線検出素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001128064A true JP2001128064A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17931286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30429299A Pending JP2001128064A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 放射線検出素子、放射線検出システム、及び放射線検出素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001128064A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100882537B1 (ko) * | 2007-04-25 | 2009-02-18 | 라드텍주식회사 | 일체화된 픽셀형 섬광체를 갖는 방사선 영상 검출기 모듈및 그 제작방법 |
| JP2009128185A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Toshiba Corp | 放射線検出器およびその製造方法 |
| WO2009139209A1 (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 放射線画像検出器および放射線画像検出器の製造方法 |
| JP2011220774A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Canon Inc | 放射線検出素子の製造方法 |
| JP2012127698A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Canon Inc | 放射線検出装置およびその製造方法 |
| JP2012251974A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-20 | Canon Inc | 放射線検出素子 |
| JP2013019722A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Hamamatsu Photonics Kk | シンチレータパネル |
| WO2014042274A1 (ja) | 2012-09-14 | 2014-03-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | シンチレータパネル、及び、放射線検出器 |
| JP2014059172A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Hamamatsu Photonics Kk | シンチレータパネル、及び、放射線検出器 |
| WO2016132764A1 (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | ソニー株式会社 | 放射線検出器、放射線検出器の製造方法および撮像装置 |
-
1999
- 1999-10-26 JP JP30429299A patent/JP2001128064A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100882537B1 (ko) * | 2007-04-25 | 2009-02-18 | 라드텍주식회사 | 일체화된 픽셀형 섬광체를 갖는 방사선 영상 검출기 모듈및 그 제작방법 |
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| KR20150058190A (ko) | 2012-09-14 | 2015-05-28 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 신틸레이터 패널, 및 방사선 검출기 |
| US9310494B2 (en) | 2012-09-14 | 2016-04-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | Scintillator panel and radiation detector |
| US9322932B2 (en) | 2012-09-14 | 2016-04-26 | Hamamatsu Photonics K.K. | Scintillator panel and radiation detection device |
| WO2016132764A1 (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | ソニー株式会社 | 放射線検出器、放射線検出器の製造方法および撮像装置 |
| US10061036B2 (en) | 2015-02-19 | 2018-08-28 | Sony Corporation | Radiation detector, method of manufacturing radiation detector, and imaging apparatus |
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