JP2002022837A - X-ray imaging apparatus and its manufacturing method - Google Patents

X-ray imaging apparatus and its manufacturing method

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JP2002022837A
JP2002022837A JP2000202342A JP2000202342A JP2002022837A JP 2002022837 A JP2002022837 A JP 2002022837A JP 2000202342 A JP2000202342 A JP 2000202342A JP 2000202342 A JP2000202342 A JP 2000202342A JP 2002022837 A JP2002022837 A JP 2002022837A
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JP
Japan
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film
photoelectric conversion
substrate
pixel
imaging apparatus
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Application number
JP2000202342A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsushi Ikeda
光志 池田
Akira Konno
晃 金野
Masaki Atsuta
昌己 熱田
Manabu Tanaka
学 田中
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Conversion Of X-Rays Into Visible Images (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an emitted light by a phosphor from invading adjacent pixels to contribute to improving a resolution. SOLUTION: The X-ray imaging apparatus includes an array substrate where unit pixels each comprising a capacitor 30 for storing signal charges and a TFT 20 for reading out signal charges from the capacitor 30 are arranged in matrix on a glass substrate 10, a photoelectric conversion film 106 set on the array substrate to be connected electrically to the capacitor 30 of each pixel for converting light into electrical signals, and a phosphor film 102 set on the photoelectric conversion film 106 for converting X rays into light. The phosphor film 102 is separated for every pixel with having a reflecting member 103 embedded between adjacent pixels for reflecting X rays.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、医用X線診断装置
等に用いられるX線撮像装置に係わり、特にX線を光に
変換して検出する間接変換方式のX線撮像装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray imaging apparatus used for a medical X-ray diagnostic apparatus or the like, and more particularly to an indirect conversion type X-ray imaging apparatus that converts X-rays into light and detects the light.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、医療分野においては、治療を迅速
的確に行う目的で患者の医療データをデータベース化す
る方向に進んでいる。X線撮影の画像データについても
データベース化の要求があり、X線撮影画像のデジタル
化が望まれている。医用X線診断装置では、従来銀塩フ
ィルムを使用して撮影してきたが、これをデジタル化す
るためには撮影したフィルムを現像した後、再度スキャ
ナ等で走査する必要があり、手間と時間がかかってい
た。これに対し、1インチ程度のCCDカメラを使用
し、直接画像をデジタル化する方式が実現されている。
しかし、例えば肺の撮影をする場合、40cm×40c
m程度の領域を撮影するため、光を集光するための光学
装置が必要であり、装置の大型化が問題になっている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the medical field, the medical data of patients has been put into a database for the purpose of promptly and accurately performing treatment. There is also a demand for creating a database for X-ray image data, and digitization of X-ray images is desired. Conventionally, a medical X-ray diagnostic apparatus uses a silver halide film for imaging, but in order to digitize the image, it is necessary to develop the photographed film and scan it again with a scanner or the like. It was hanging. On the other hand, a method of directly digitizing an image using a CCD camera of about 1 inch has been realized.
However, for example, when taking a picture of the lungs, 40 cm x 40 c
In order to photograph an area of about m, an optical device for condensing light is required, and the size of the device has become a problem.

【0003】そこで最近、X線像を銀塩フィルムに撮影
するのではなく、撮像素子で撮像するX線撮像装置が開
発されている。この装置は、画素電極,蓄積容量,TF
Tからなる単位画素をマトリックス配置したアレイ基板
上に、画素電極に電気的に接続するように光電変換部を
設け、その上にX線の照射により光を発光する蛍光体を
設けて構成される。そして、光電変換膜にバイアス電圧
を印加した状態で蛍光体にX線が入射すると、蛍光体で
励起された光が光電変換膜に入射して電流が流れ、画素
の蓄積容量に信号電荷が蓄積される。蓄積された信号電
荷はTFTを順次駆動することにより、画素情報として
読み出すことができる。
Therefore, recently, an X-ray imaging apparatus has been developed in which an X-ray image is not captured by a silver halide film but is captured by an image sensor. This device consists of a pixel electrode, a storage capacitor, TF
A photoelectric conversion unit is provided on an array substrate in which unit pixels of T are arranged in a matrix so as to be electrically connected to pixel electrodes, and a phosphor that emits light by X-ray irradiation is provided thereon. . Then, when X-rays enter the phosphor while a bias voltage is applied to the photoelectric conversion film, light excited by the phosphor enters the photoelectric conversion film, causing current to flow and accumulating signal charges in the storage capacitance of the pixel. Is done. The stored signal charges can be read out as pixel information by sequentially driving the TFTs.

【0004】しかしながら、この種の装置にあっては次
のような問題があった。即ち、入射したX線を蛍光体で
可視光線に変換し、変換した光を各画素の光電変換膜で
電荷に変えるという間接変換方式のX線撮像装置では、
蛍光体からの光が散乱して隣接画素にまで到達するため
に解像度が劣化するという問題がある。従来構造のX線
撮像装置では、X線により励起された蛍光を電気信号に
変換するための感光膜(光電変換膜)はアレイ基板上に
直接形成され、このアレイ基板上に別の基板上に形成さ
れたX線励起蛍光体膜を貼り付けていた。この場合、蛍
光体膜と感光膜との間には隙間が形成されるため、これ
らの隙間等を通して光が隣接画素に到達することにな
る。このため、隣接画素に迷光が到達することになり、
空間的分解能が大幅に劣化していた。
However, this type of device has the following problems. That is, in an indirect conversion type X-ray imaging apparatus in which incident X-rays are converted into visible light by a phosphor and the converted light is converted into electric charges by the photoelectric conversion film of each pixel,
There is a problem that light from the phosphor is scattered and reaches adjacent pixels, so that the resolution is deteriorated. In an X-ray imaging apparatus having a conventional structure, a photosensitive film (photoelectric conversion film) for converting fluorescent light excited by X-rays into an electric signal is formed directly on an array substrate, and on this array substrate, on another substrate. The formed X-ray excited phosphor film was stuck. In this case, since gaps are formed between the phosphor film and the photosensitive film, light reaches adjacent pixels through these gaps and the like. Therefore, stray light reaches adjacent pixels,
Spatial resolution was greatly degraded.

【0005】なお、画素に入射したX線を直接電荷に変
換する直接変換方式のX線撮像装置も開発されている。
しかし、直接変換型のX線感光膜としては非晶質性のS
eやX線の吸収係数の高いPbI2 等の重金属化合物が
用いられているが、これらの材料は人体に悪影響を及ぼ
すという致命的な欠点を有する。従って、医療現場に使
用されるX線撮像装置には不適である。
[0005] A direct conversion type X-ray imaging apparatus for directly converting X-rays incident on pixels into electric charges has also been developed.
However, as a direct conversion type X-ray photosensitive film, amorphous S
Although heavy metal compounds such as PbI 2 having a high absorption coefficient of e and X-rays are used, these materials have a fatal drawback of adversely affecting the human body. Therefore, it is not suitable for an X-ray imaging apparatus used in a medical field.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように従来、蛍光
体の発光を利用する間接変換方式のX線撮像装置におい
ては、蛍光体からの発光が散乱して隣接画素にまで到達
するために解像度が劣化するという問題があった。
As described above, conventionally, in an indirect conversion type X-ray imaging apparatus utilizing light emission of a phosphor, the light emitted from the phosphor is scattered and reaches an adjacent pixel. However, there is a problem in that the metal is deteriorated.

【0007】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、蛍光体による発光が隣
接画素に侵入するのを防止することができ、解像度の向
上に寄与し得る間接変換方式のX線撮像装置を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent light emission by a phosphor from invading adjacent pixels, thereby contributing to improvement in resolution. An object of the present invention is to provide an indirect conversion type X-ray imaging apparatus that can be obtained.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】(構成)上記課題を解決
するために本発明は次のような構成を採用している。
(Structure) In order to solve the above problem, the present invention employs the following structure.

【0009】即ち本発明は、基板上に、信号電荷を蓄積
する信号蓄積部と蓄積された信号電荷を読み出す信号読
み出し部からなる単位画素をマトリックス状に配置して
なるアレイ基板と、このアレイ基板上に前記各画素の信
号蓄積部に電気的に接続するように設けられ、光を電気
信号に変換する光電変換膜と、この光電変換膜上に設け
られ、X線を光に変換する蛍光体膜とを備えたX線撮像
装置であって、前記蛍光体膜は画素毎に分離され、隣接
する画素間にX線を反射又は吸収する部材が埋め込み形
成されてなることを特徴とする。
That is, the present invention provides an array substrate in which unit pixels each having a signal storage section for storing signal charges and a signal reading section for reading out the stored signal charges are arranged in a matrix, and the array substrate A photoelectric conversion film, which is provided on the photoelectric conversion film so as to be electrically connected to the signal storage unit of each pixel and converts light into an electric signal; and a phosphor, which is provided on the photoelectric conversion film and converts X-rays into light. An X-ray imaging apparatus comprising a film and a phosphor film, wherein the phosphor film is separated for each pixel, and a member that reflects or absorbs X-rays is embedded between adjacent pixels.

【0010】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は次のものが挙げられる。
Here, preferred embodiments of the present invention include the following.

【0011】(1) 光電変換膜は、アモルファスSiで形
成されていること。
(1) The photoelectric conversion film is formed of amorphous Si.

【0012】(2) 光電変換膜は、有機材料で形成されて
いること。
(2) The photoelectric conversion film is formed of an organic material.

【0013】(3) アレイ基板(第1の基板)の最上層に
は各々の画素毎に信号蓄積部に電気的に接続された画素
電極がそれぞれ配置されていること。
(3) A pixel electrode electrically connected to the signal storage section is arranged for each pixel on the uppermost layer of the array substrate (first substrate).

【0014】(4) 光電変換膜及び蛍光体膜はアレイ基板
とは別の基板(第2の基板)上に設けられ、かつ最上層
に光電変換部と電気的に接続された画素電極を有するも
のであること。
(4) The photoelectric conversion film and the phosphor film are provided on a substrate (second substrate) different from the array substrate, and have a pixel electrode on the uppermost layer which is electrically connected to the photoelectric conversion unit. Things.

【0015】(5) 第1及び第2の基板の各々の画素電極
は、接続用柱により電気的に接続されていること。
(5) The pixel electrodes on the first and second substrates are electrically connected by connecting columns.

【0016】(6) 蛍光体膜の画素間に埋め込み形成され
る部材は、X線を反射又は吸収する粒子を樹脂又はポリ
マーに分散させた流動性の材料であること。
(6) The member embedded between the pixels of the phosphor film is a fluid material in which particles that reflect or absorb X-rays are dispersed in a resin or a polymer.

【0017】また本発明は、X線撮像装置の製造方法に
おいて、第1の基板上に、信号電荷を蓄積する信号蓄積
部と蓄積された信号電荷を読み出す信号読み出し部から
なる単位画素をマトリックス状に配置してなるアレイ基
板を作製する工程と、第2の基板上にX線を光に変換す
る蛍光体膜を形成する工程と、前記蛍光体膜を画素単位
に分離するようにエッチングして溝を形成する工程と、
前記溝内にX線を吸収又は反射する部材を埋め込み形成
する工程と、前記蛍光体膜上に光を電気信号に変換する
光電変換膜を形成する工程と、第1の基板の信号蓄積部
と第2の基板の光電変換膜とが電気的に接続されるよう
に第1及び第2の基板を接続用柱により接続する工程と
を含むことを特徴とする。
According to the present invention, in a method of manufacturing an X-ray imaging apparatus, a unit pixel comprising a signal accumulating section for accumulating signal charges and a signal reading section for reading out the accumulated signal charges is formed in a matrix on a first substrate. Forming an array substrate arranged on the second substrate, forming a phosphor film for converting X-rays into light on the second substrate, and etching the phosphor film so as to separate the phosphor film into pixels. Forming a groove;
A step of burying and forming a member that absorbs or reflects X-rays in the groove, a step of forming a photoelectric conversion film that converts light into an electric signal on the phosphor film, and a signal accumulation unit of the first substrate. Connecting the first and second substrates by connection columns so that the photoelectric conversion film of the second substrate is electrically connected to the first substrate.

【0018】(作用)本発明によれば、蛍光体膜を画素
毎に分離し、隣接する画素間にX線を反射又は吸収する
部材を埋め込み形成しているので、X線の入射により蛍
光体膜で励起された蛍光が隣接画素に到達するのを防止
することができる。このため、迷光による解像度の劣化
をなくすことができ、高い解像度が実現できる。また、
X線を蛍光体により光に変換する間接変換方式であるこ
とから、直接変換方式で用いられる重金属又はSe等の
人体に好適でない材料を使用する必要がなく、安全性の
向上をはかり得る。
(Function) According to the present invention, since the phosphor film is separated for each pixel and a member for reflecting or absorbing X-rays is embedded between adjacent pixels, the phosphor film is formed by incidence of X-rays. Fluorescence excited by the film can be prevented from reaching adjacent pixels. For this reason, the resolution can be prevented from deteriorating due to stray light, and a high resolution can be realized. Also,
Since this is an indirect conversion method in which X-rays are converted into light by a phosphor, there is no need to use a material that is not suitable for the human body such as heavy metal or Se used in the direct conversion method, and safety can be improved.

【0019】また、光電変換膜を有機膜で形成すること
により、低コストで大画面の撮像装置を実現することが
可能となる。さらに、蛍光体膜の隣接画素間に埋め込む
部材を蛍光の反射材料とすることにより、蛍光体で発生
した光をより有効に光電変換膜に導くことができ、感度
の向上をはかることも可能となる。
Further, by forming the photoelectric conversion film with an organic film, it is possible to realize a low-cost, large-screen imaging device. Furthermore, by using a fluorescent material as a member to be embedded between adjacent pixels of the phosphor film, light generated by the phosphor can be more effectively guided to the photoelectric conversion film, and the sensitivity can be improved. Become.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0021】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係わるX線撮像装置の1画素部分を示す素
子構造断面図である。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of an element structure showing one pixel portion of the X-ray imaging apparatus according to the embodiment.

【0022】第1のガラス基板10上に、ゲート電極1
1,ゲート絶縁膜13,半導体層14,ソース・ドレイ
ン電極15,ストッパ絶縁膜16等からなる薄膜トラン
ジスタ(TFT)20と、下部電極12,キャパシタ絶
縁膜13,上部電極15等からなるキャパシタ(信号蓄
積部)20が形成されている。信号読み出し部としての
TFT10のソース・ドレインの一方とキャパシタ20
の上部電極は電気的に接続されており、これらの上に保
護絶縁膜17及び平坦化層18が形成され、その上にキ
ャパシタ30の上部電極と電気的に接続されるように画
素電極19が形成されている。なお、上記の1画素部分
はマトリックス状に配置されてアレイ基板を構成してい
る。
On a first glass substrate 10, a gate electrode 1
1, a thin film transistor (TFT) 20 including a gate insulating film 13, a semiconductor layer 14, a source / drain electrode 15, a stopper insulating film 16, and the like, and a capacitor (signal storage) including a lower electrode 12, a capacitor insulating film 13, an upper electrode 15, and the like. Part) 20 is formed. One of the source and the drain of the TFT 10 as a signal readout unit and the capacitor 20
Are electrically connected to each other, and a protective insulating film 17 and a planarizing layer 18 are formed thereon, and a pixel electrode 19 is formed thereon so as to be electrically connected to the upper electrode of the capacitor 30. Is formed. The above-mentioned one pixel portion is arranged in a matrix to constitute an array substrate.

【0023】一方、第2のガラス基板100上に、金属
反射膜101,蛍光体膜102が形成されている。蛍光
体膜102は隣接画素間において深さ方向にエッチング
され、このエッチングによる溝部にX線を反射する反射
材料103が埋め込み形成されている。蛍光体膜102
及び反射材料103上には、透明電極としてのITO膜
104が形成されている。このITO膜104上に光電
変換膜として、n型有機膜105,i型有機膜106,
p型有機膜107が形成され、その上に画素電極108
が形成されている。そして、画素電極108は、導電体
からなる接続用柱109により前記アレイ基板の画素電
極19と接続されるようになっている。
On the other hand, a metal reflection film 101 and a phosphor film 102 are formed on a second glass substrate 100. The phosphor film 102 is etched in the depth direction between adjacent pixels, and a groove formed by this etching is filled with a reflective material 103 that reflects X-rays. Phosphor film 102
On the reflective material 103, an ITO film 104 as a transparent electrode is formed. On the ITO film 104, an n-type organic film 105, an i-type organic film 106,
A p-type organic film 107 is formed, and a pixel electrode 108 is formed thereon.
Are formed. The pixel electrode 108 is connected to the pixel electrode 19 on the array substrate by a connection pillar 109 made of a conductor.

【0024】次に、図1の素子構造を製造工程に従って
さらに詳しく説明する。まず、第1のガラス基板10上
に、MoTa,Ta,TaN,Ta/TaNx,Al,
Al合金,Cu,又はMoW等の金属膜を300nmの
厚さに堆積した後、フォトリソグラフィによるパターニ
ングを行って、ゲート電極11及びキャパシタ下部電極
12、更には図示しないCs線及びアドレス線のパター
ンを形成した。
Next, the device structure of FIG. 1 will be described in more detail according to the manufacturing process. First, on the first glass substrate 10, MoTa, Ta, TaN, Ta / TaNx, Al,
After depositing a metal film such as an Al alloy, Cu, or MoW to a thickness of 300 nm, patterning is performed by photolithography to form a pattern of the gate electrode 11 and the capacitor lower electrode 12, and further, a Cs line and an address line (not shown). Formed.

【0025】次いで、プラズマCVD法により、絶縁膜
13としてSiOxを300nm,SiNxを50nm
を積層し、更にアンドープa−Si膜14を100n
m、ストッパSiNx膜16を200nmの厚さに堆積
した。続いて、TFT部のストッパSiNx膜16を裏
面露光を用いてゲートに合わせてパターニングする。さ
らに、n+ a−Si膜(図示せず)を50nm堆積した
後に、TFT部のn+ a−Si,a−Siをエッチング
してa−Siの島を形成した。
Next, 300 nm of SiOx and 50 nm of SiNx are used as the insulating film 13 by the plasma CVD method.
Are stacked, and the undoped a-Si film 14 is further
m, a stopper SiNx film 16 was deposited to a thickness of 200 nm. Subsequently, the stopper SiNx film 16 in the TFT portion is patterned according to the gate by using backside exposure. Further, after depositing an n + a-Si film (not shown) to a thickness of 50 nm, the n + a-Si and a-Si in the TFT portion were etched to form a-Si islands.

【0026】次いで、Mo50nm/Al350nm/
Mo50nm又はMo20nmをスパッタした後、所望
パターンにパターニングすることにより、ソース・ドレ
イン電極,キャパシタ上部電極,及び信号線となる配線
15を形成した。これによって、スイッチング用TFT
20及びキャパシタ30が作製されると共に、図示しな
い保護ダイオード用TFTが作製される。
Next, Mo 50 nm / Al 350 nm /
After sputtering 50 nm of Mo or 20 nm of Mo, patterning into a desired pattern was performed to form source / drain electrodes, capacitor upper electrodes, and wirings 15 serving as signal lines. With this, the switching TFT
20 and the capacitor 30 are manufactured, and a protection diode TFT (not shown) is manufactured.

【0027】次いで、保護絶縁膜17としてSiNxを
200nmの厚さに堆積した。さらにその上に、BCB
により平坦化層18を1〜5μm、好ましくは3μmの
厚さに形成し、表面平坦化を行った。続いて、TFT2
0,キャパシタ30及び保護ダイオード用TFT(図示
せず)のソース電極へのコンタクトホールを形成した後
に、画素電極19としてITO膜を100nmの厚さに
形成した。このとき、ITO画素電極19はTFT2
0,キャパシタ30等を平面的に覆うように形成した。
Next, SiNx was deposited to a thickness of 200 nm as a protective insulating film 17. In addition, BCB
To form a flattening layer 18 having a thickness of 1 to 5 μm, preferably 3 μm, to flatten the surface. Then, TFT2
After forming contact holes to the source electrodes of the TFTs 0, 30 and the protection diode TFT (not shown), an ITO film having a thickness of 100 nm was formed as the pixel electrode 19. At this time, the ITO pixel electrode 19 is
0, the capacitor 30 and the like are planarly covered.

【0028】一方、第1のガラス基板10とは別の第2
ガラス基板100の上の全面に、Al等の金属反射膜1
01を100nm〜1μmの厚さに形成する。この反射
膜101としては、X線の透過率が90%以上と高く可
視光の反射率が50%以上と高い金属であればよい。ま
た、基板100としては必ずしもガラスに限らず金属基
板を用いてもよい。
On the other hand, a second glass substrate different from the first glass substrate 10
A metal reflective film 1 of Al or the like is formed on the entire surface on the glass substrate 100.
01 is formed to a thickness of 100 nm to 1 μm. The reflective film 101 may be a metal having a high X-ray transmittance of 90% or more and a high visible light reflectance of 50% or more. Further, the substrate 100 is not limited to glass, and a metal substrate may be used.

【0029】次いで、反射膜101上にGd22 S;
Pr(GOS)の蛍光体膜102を50μm〜1mm、
好ましくは100〜300μmの厚さに形成する。そし
て、この蛍光体膜102を画素パターンに合わせて選択
エッチングすることにより溝を形成する。溝形成のため
のエッチングはウェットエッチングでもドライエッチン
グでもよい。ウェットエッチングの場合、エッチング液
は蛍光体に合わせて選択すればよく、GOS等の蛍光体
であれば、HC1,HNO3 ,HF又はこれらの混液に
よりエッチングできる。なお、エッチング後に300〜
1000℃程度でアニールして蛍光体膜102の結晶性
を改善した方がよい。
Next, Gd 2 O 2 S is formed on the reflection film 101;
The phosphor film 102 of Pr (GOS) has a thickness of 50 μm to 1 mm,
Preferably, it is formed to a thickness of 100 to 300 μm. Then, a groove is formed by selectively etching the phosphor film 102 in accordance with the pixel pattern. The etching for forming the groove may be wet etching or dry etching. For wet etching, the etchant may be selected in accordance with the phosphor, when the phosphor GOS or the like, can be etched by HC1, HNO 3, HF, or a mixture. After etching,
It is preferable to improve the crystallinity of the phosphor film 102 by annealing at about 1000 ° C.

【0030】次いで、蛍光体膜102に設けられた溝内
に、蛍光を反射する反射材料103を埋め込み形成す
る。蛍光体膜102による蛍光は可視光領域が多いの
で、この波長の光を反射すればよい。溝に埋める材料は
流動性の材料が工程的に簡単なので好ましい。例えば、
銀をエポキシ樹脂に分散させた銀ペイントやTiO2
の反射,散乱性材料をポリマーに分散させたものでもよ
い。また、黒鉛,顔料等をポリマーに分散させてもよ
い。これらの流動性材料を、塗布後にスキージ等で平坦
化する。また、金属を埋め込んでもよい。その方法とし
ては、金属を蒸着,スパッタ等により溝に埋め込んだ後
にポリッシュして平坦化すればよい。
Next, a reflecting material 103 that reflects fluorescence is buried in a groove provided in the phosphor film 102. Since the fluorescence from the phosphor film 102 has a large visible light range, light having this wavelength may be reflected. The material to be filled in the groove is preferable because a fluid material is simple in process. For example,
A reflective or scattering material such as silver paint or TiO 2 in which silver is dispersed in an epoxy resin may be dispersed in a polymer. Further, graphite, pigment, and the like may be dispersed in the polymer. These fluid materials are flattened with a squeegee or the like after the application. Further, a metal may be embedded. As a method thereof, a metal may be buried in the groove by vapor deposition, sputtering, or the like, and then polished and flattened.

【0031】次いで、蛍光体膜102及び反射材料10
3上に、スパッタにより透明導電膜としてのITO膜1
04を厚さ100nm程度形成する。ここで、ITO膜
104を形成する前に、蛍光体膜102及び反射材料1
03上に透明絶縁膜を設けてもよい。
Next, the phosphor film 102 and the reflection material 10
3 on the ITO film 1 as a transparent conductive film by sputtering
04 is formed to a thickness of about 100 nm. Here, before forming the ITO film 104, the phosphor film 102 and the reflective material 1 are formed.
03, a transparent insulating film may be provided.

【0032】次いで、ITO膜104上に、正孔輸送層
(n型有機膜)105をTPDを用いて約0.1〜10
μmの厚さに塗布形成し、続いて有機感光膜としての光
電変換膜(i型有機膜)106を1〜100μmの厚さ
に塗布形成し、さらに電子輸送層(p型有機膜)107
をオキサジアゾール誘導体を用い、0.1〜50μm、
好ましくは約10〜30μmの厚さに塗布形成する。こ
こで、有機感光膜の厚さは好ましくは5μm程度である
が、蛍光体膜102で発生した光(GOSでは波長約5
00nm)を吸収する厚さにすればよい。有機感光膜
は、ジフェニルヒドラジン40重量%をポリカーボネー
トに混合させたものである。ジフェニルヒドラジンのよ
うな染料又は顔料は、1〜40モル%、好ましくは1モ
ル%混合する。
Next, a hole transport layer (n-type organic film) 105 is formed on the ITO
A thickness of 1 μm, a photoelectric conversion film (i-type organic film) 106 as an organic photosensitive film is applied to a thickness of 1 to 100 μm, and an electron transport layer (p-type organic film) 107.
Using an oxadiazole derivative, 0.1 to 50 μm,
Preferably, it is applied and formed to a thickness of about 10 to 30 μm. Here, the thickness of the organic photosensitive film is preferably about 5 μm, but the light generated in the phosphor film 102 (GOS has a wavelength of about 5 μm).
00 nm). The organic photosensitive film is obtained by mixing 40% by weight of diphenylhydrazine with polycarbonate. A dye or pigment such as diphenylhydrazine is mixed in an amount of 1 to 40 mol%, preferably 1 mol%.

【0033】次いで、p型有機膜107上に約100n
mの厚さのAl又はMgAg等を形成して画素電極10
8を形成する。
Next, about 100 n is formed on the p-type organic film 107.
m of Al or MgAg or the like to form a pixel electrode 10
8 is formed.

【0034】次に、染料や顔料を含むエポキシ等の導電
性の接着性樹脂又は接着性の電子輸送材料により接続用
柱109を形成し、これを第1のガラス基板10上の画
素電極19と第2のガラス基板100上の画素電極10
8とにそれぞれ接続し、2つの基板10,100を接着
して接続する。最後に、第1のガラス基板10のアドレ
ス電極と信号電極を周辺の駆動回路に接続して、本実施
形態のX線撮像装置を完成する。接続用電極109の抵
抗は100MΩ以下であればよい。
Next, connection pillars 109 are formed from a conductive adhesive resin such as epoxy containing a dye or a pigment or an adhesive electron transport material, and these are connected to the pixel electrodes 19 on the first glass substrate 10. Pixel electrode 10 on second glass substrate 100
8 and the two substrates 10 and 100 are bonded and connected. Finally, the address electrodes and the signal electrodes of the first glass substrate 10 are connected to peripheral driving circuits, and the X-ray imaging device of the present embodiment is completed. The resistance of the connection electrode 109 may be 100 MΩ or less.

【0035】図2は、本実施形態のX線撮像装置の回路
構成を示す図である。1画素は、TFT1(20),画
素電極2(19,108及び蛍光体膜102,光電変換
膜106)及びキャパシタ3(30)で構成され、画素
は縦横の各辺に数百個から数千個並んだアレイ状になっ
ている。画素電極2の光電変換膜には、図示しない電源
によってバイアス電圧が印加される。TFT1は、信号
線6と走査線7に接続されており、走査線駆動回路(ゲ
ートドライバ)8によってオン・オフが制御される。信
号線6の終端は、切り替えスイッチを通して信号検出用
の増幅器9に接続している。また、各画素毎に保護用T
FT4が設けられており、このTFT4は図示しない電
源によりバイアスされている。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of the X-ray imaging apparatus of the present embodiment. One pixel is composed of the TFT 1 (20), the pixel electrode 2 (19, 108 and the phosphor film 102, the photoelectric conversion film 106), and the capacitor 3 (30). It is in the form of an array. A bias voltage is applied to the photoelectric conversion film of the pixel electrode 2 by a power source (not shown). The TFT 1 is connected to a signal line 6 and a scanning line 7, and is turned on and off by a scanning line driving circuit (gate driver) 8. The end of the signal line 6 is connected to an amplifier 9 for signal detection through a changeover switch. In addition, the protection T
An FT 4 is provided, and the TFT 4 is biased by a power source (not shown).

【0036】この構成では、蛍光体膜による発光により
光電変換膜で生成された電荷がキャパシタ3に蓄積さ
れ、キャパシタ3に蓄積された電荷は、走査線7を駆動
してTFT1をオンすることにより信号線6に読み出さ
れる。そして、増幅器9で増幅された後に外部に取り出
されるようになっている。
In this configuration, the charge generated in the photoelectric conversion film by the light emission of the phosphor film is stored in the capacitor 3, and the charge stored in the capacitor 3 is driven by driving the scanning line 7 to turn on the TFT1. The signal is read out to the signal line 6. After being amplified by the amplifier 9, it is extracted outside.

【0037】図3は、本実施形態のX線撮像装置の1画
素構成を示す平面図である。1つの画素は、読み出し用
TFT1,画素電極2,保護ダイオード(図示せず),
Cs用補助電極5,信号読み出し線(信号線)6,ゲー
ト線(走査線)7から構成されている。但し図3では、
保護膜,共通電極,蛍光体膜,光電変換膜,及び画素外
に配置されているものは省略している。機能の一例とし
ては、キャパシタ3は画素電極2とCs用補助電極5で
構成されている。保護ダイオードとして、スイッチング
用TFT1を用いてもよい。
FIG. 3 is a plan view showing a configuration of one pixel of the X-ray imaging apparatus of the present embodiment. One pixel includes a reading TFT 1, a pixel electrode 2, a protection diode (not shown),
It comprises a Cs auxiliary electrode 5, a signal readout line (signal line) 6, and a gate line (scanning line) 7. However, in FIG.
The protective film, the common electrode, the phosphor film, the photoelectric conversion film, and those disposed outside the pixel are omitted. As an example of the function, the capacitor 3 includes the pixel electrode 2 and the auxiliary electrode 5 for Cs. The switching TFT 1 may be used as the protection diode.

【0038】図4は、本実施形態のX線撮像装置の全体
構成を示す側断面図である。2枚の基板10,100の
周辺部がエポキシ樹脂40等により気密に封止されてい
る。これにより、水分による素子特性の劣化を防止する
ことができる。画素部分の熱放出のためには、第2の基
板100の全面金属反射膜101は熱伝導の良い金属が
よい。Alの代わりに、銅を用いてもよい。
FIG. 4 is a side sectional view showing the overall configuration of the X-ray imaging apparatus according to the present embodiment. The peripheral portions of the two substrates 10 and 100 are hermetically sealed with an epoxy resin 40 or the like. As a result, deterioration of element characteristics due to moisture can be prevented. In order to release heat from the pixel portion, the metal reflection film 101 on the entire surface of the second substrate 100 is preferably made of a metal having good heat conductivity. Copper may be used instead of Al.

【0039】有機感光膜106としては、Alq3 ,ア
ゾ顔料,スクアリリウム顔料,フタロシアニン顔料,オ
キシチタニウム,チタニルフタロアニン顔料,ペリレン
顔料をポリビニルブチラールやポリカルボニールに混合
して形成する。有機感光膜106の厚さは、反射材料1
03の画素端部の凸凹の大きさより厚いことが特性の均
一化のために有効である。このため、0.3〜3μm程
度が最適である。余り厚いとキャリア輸送特性が少し劣
化する。ITO膜104を形成する前に、蛍光を透過す
るSiO2 等の透明絶縁膜を設けてもよい。
The organic photosensitive film 106 is formed by mixing Alq 3 , azo pigment, squarylium pigment, phthalocyanine pigment, oxytitanium, titanylphthaloanine pigment, and perylene pigment with polyvinyl butyral and polycarbonate. The thickness of the organic photosensitive film 106 depends on the reflective material 1
It is effective for making the characteristics uniform that the thickness is larger than the size of the unevenness at the end of the pixel 03. For this reason, about 0.3 to 3 μm is optimal. If the thickness is too large, the carrier transport characteristics slightly deteriorate. Before forming the ITO film 104, a transparent insulating film such as SiO 2 which transmits fluorescence may be provided.

【0040】このように本実施形態によれば、蛍光体膜
102に画素パターンに合わせて溝を形成し、この溝内
に反射部材103を埋め込み形成しているので、蛍光体
102で発生した光が隣接する画素に到達するのを未然
に防止することができる。このため、迷光による解像度
の劣化をなくすことができ、高い解像度が実現できる。
しかも、反射部材103は蛍光体膜102からの散乱光
を反射して光電変換膜106に導くことになるので、感
度の向上をはかることも可能となる。また、光電変換膜
106を有機膜で形成することにより、低コストで大画
面の撮像装置を実現することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, a groove is formed in the phosphor film 102 in accordance with the pixel pattern, and the reflecting member 103 is buried in the groove. Can be prevented from reaching adjacent pixels. For this reason, the resolution can be prevented from deteriorating due to stray light, and a high resolution can be realized.
In addition, since the reflection member 103 reflects the scattered light from the phosphor film 102 and guides the scattered light to the photoelectric conversion film 106, the sensitivity can be improved. Further, by forming the photoelectric conversion film 106 with an organic film, a large-screen imaging device can be realized at low cost.

【0041】(第2の実施形態)図5は、本発明の第2
の実施形態に係わるX線撮像装置の1画素部分を示す素
子構造断面図である。なお、図1と同一部分には同一符
号を付して、その詳しい説明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of an element structure showing one pixel portion of the X-ray imaging apparatus according to the embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0042】本実施形態が先に説明した第1の実施形態
と異なる点は、光電変換膜として有機膜ではなくアモル
ファスSi(a−Si)を用いたことにある。以下、製
造工程に従って説明する。
This embodiment is different from the first embodiment described above in that amorphous Si (a-Si) is used as a photoelectric conversion film instead of an organic film. Hereinafter, description will be given according to the manufacturing process.

【0043】第1のガラス基板10に第1の実施例と同
様に、TFT20,キャパシタ30等を形成してアレイ
基板を作製する。
As in the first embodiment, the TFT 20, the capacitor 30 and the like are formed on the first glass substrate 10 to produce an array substrate.

【0044】一方、第2のガラス基板200の上にTi
2 とSiO2 等を混合して反射率の高い金属反射膜2
07を形成する。この反射膜207としては、X線の透
過率が90%以上と高く可視光の反射率が50%以上と
高いければよい。金属反射膜201の形成法としては、
TiO2 とスピンオングラスを混合してスピンナにより
塗布し、その後焼成すればよい。厚さは全面に100n
m〜1μm形成する。そして、この金属反射膜207上
に第1の実施形態と同様に、蛍光体膜202を100〜
300μm形成し、画素パターンに合わせてエッチング
して溝を形成する。
On the other hand, Ti is placed on the second glass substrate 200.
O 2 and the metal higher in admixture reflectance SiO 2 such as a reflective film 2
07 is formed. The reflective film 207 may have a high X-ray transmittance of 90% or more and a high visible light reflectance of 50% or more. As a method for forming the metal reflection film 201,
TiO 2 and spin-on-glass may be mixed, applied by a spinner, and then fired. 100n thickness
m to 1 μm. Then, as in the first embodiment, the phosphor film 202 is formed on the metal reflective film 207 by 100 to 100 μm.
It is formed to a thickness of 300 μm, and is etched according to the pixel pattern to form a groove.

【0045】次いで、蛍光体膜202に設けられた溝内
に、蛍光を反射する反射材料203を埋め込み形成す
る。蛍光体膜202による蛍光は可視光領域が多いの
で、反射材料203としてはこの波長の光を反射すれば
よい。溝に埋める反射性又は吸収性材料は流動性の材料
が工程的に簡単なので好ましい。例えば、AlやTa等
の耐熱性金属をスピンオングラスに混合してスピンコー
トしたり、TiO2 等の反射,散乱性材料をスピンオン
グラスに分散させても良い。また、黒鉛をスピンオング
ラスに分散させても良い。これらの流動性材料を、塗布
後にスキージ等で平坦化する。そして、300〜800
℃で焼成してスピンオングラスをSiO2 に変換させ
る。
Next, a reflecting material 203 that reflects fluorescence is buried in a groove provided in the phosphor film 202. Since the fluorescent light from the phosphor film 202 has a large visible light range, the reflective material 203 may reflect light of this wavelength. The reflective or absorbing material to be filled in the groove is preferable because the flowable material is simple in process. For example, a spin-on glass may be mixed with a heat-resistant metal such as Al or Ta and spin-coated, or a reflective or scattering material such as TiO 2 may be dispersed in the spin-on glass. Further, graphite may be dispersed in the spin-on glass. These fluid materials are flattened with a squeegee or the like after the application. And 300-800
The spin-on-glass is converted into SiO 2 by firing at ℃.

【0046】また、上記のようなスピンオングラスを用
いる代わりに、溝内にAl等の金属を直接埋め込んでも
良い。その方法としては、金属を蒸着,スパッタ等によ
り溝に埋め込んだ後にポリッシュして平坦化すればよ
い。
Instead of using spin-on-glass as described above, a metal such as Al may be directly buried in the groove. As a method thereof, a metal may be buried in the groove by vapor deposition, sputtering, or the like, and then polished and flattened.

【0047】次いで、蛍光体膜202及び反射材料20
3上に、スパッタにより透明導電膜204としてのIT
O膜やSnO2 膜を100nm程度形成する。ここで、
ITO等の透明導電膜204を形成する前に、蛍光体膜
202及び反射材料203上に蛍光を透過するSiO2
等の透明絶縁膜を設けてもよい。
Next, the phosphor film 202 and the reflection material 20
3 on the IT as a transparent conductive film 204 by sputtering.
An O film or a SnO 2 film is formed with a thickness of about 100 nm. here,
Before forming the transparent conductive film 204 of ITO or the like, the fluorescent film 202 and the reflective material 203 are coated with SiO 2 that transmits fluorescence.
And the like may be provided.

【0048】次いで、透明導電膜204上に、p型a−
Si(又はp型a−SiC)膜205を50nmグロー
放電により堆積し、続いてノンドーブa−Si膜206
を厚さは1〜3μmの厚さに堆積し、更にn型a−Si
(又はn型a−SiC)膜207を約50nmの厚さに
プラズマCVDにより形成する。ここで、感光膜として
のa−Si膜206の厚さは好ましくは2μmである
が、蛍光体で発生した光(GOSでは波長約500n
m)を吸収する厚さに形成すれば良い。
Next, a p-type a-
An Si (or p-type a-SiC) film 205 is deposited by a 50 nm glow discharge, followed by a non-dove a-Si film 206.
Is deposited to a thickness of 1 to 3 μm, and furthermore, n-type a-Si
(Or n-type a-SiC) film 207 is formed to a thickness of about 50 nm by plasma CVD. Here, the thickness of the a-Si film 206 as a photosensitive film is preferably 2 μm, but the light generated by the phosphor (GOS has a wavelength of about 500 nm).
m).

【0049】次いで、n型a−Si膜207上に約10
0nmの厚さのMo又はTiをスパッタ又は蒸着により
形成して画素電極208を形成する。なお、反射性又は
吸収性材料を含む基板200の凸凹は、透明電極204
やp型a−Si膜205の厚さよりも小さいことが好ま
しい。
Next, on the n-type a-Si film 207, about 10
The pixel electrode 208 is formed by forming Mo or Ti having a thickness of 0 nm by sputtering or vapor deposition. Note that the unevenness of the substrate 200 containing a reflective or absorptive material is
Or smaller than the thickness of the p-type a-Si film 205.

【0050】次に、第1の実施形態と同様にして接続用
柱109を形成し、これを第1のガラス基板10上の画
素電極19と第2のガラス基板200上の画素電極20
8とに接続し、2つの基板10,200を接着して接続
する。最後に第1のガラス基板10のアドレス電極と信
号電極を周辺の駆動回路に接続して、本実施形態のX線
撮像装置を完成する。
Next, connection pillars 109 are formed in the same manner as in the first embodiment, and are connected to the pixel electrodes 19 on the first glass substrate 10 and the pixel electrodes 20 on the second glass substrate 200.
8 and the two substrates 10 and 200 are bonded and connected. Finally, the address electrodes and the signal electrodes of the first glass substrate 10 are connected to peripheral driving circuits, and the X-ray imaging apparatus of the present embodiment is completed.

【0051】このように構成されたX線撮像装置におい
ては、第1の実施形態と同様に、蛍光体膜202に画素
パターンに合わせて溝を形成し、この溝内に反射部材2
03を埋め込み形成しているので、蛍光体202で発生
した光が隣接する画素に到達するのを未然に防止するこ
とができる。このため、第1の実施形態と同様の効果が
得られる。
In the X-ray imaging apparatus thus configured, as in the first embodiment, a groove is formed in the phosphor film 202 according to the pixel pattern, and the reflecting member 2 is formed in the groove.
Since 03 is buried, it is possible to prevent light generated by the phosphor 202 from reaching adjacent pixels. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0052】(第3の実施形態)図6は、本発明の第3
の実施形態に係わるX線撮像装置の1画素部分を示す素
子構造断面図である。なお、図1と同一部分には同一符
号を付して、その詳しい説明は省略する。
(Third Embodiment) FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of an element structure showing one pixel portion of the X-ray imaging apparatus according to the embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0053】第1及び第2の実施形態では蛍光体及び感
光膜を別の基板に形成したが、これらをTFTアレイ基
板上に形成してもよい。図1と同様の構成の場合を例示
すると、図6に示すように、アレイ基板10の画素電極
19上にp型有機膜107,i型有機感光膜106,n
型有機膜105,ITO膜104を形成する。その上に
透明絶縁膜(図示せず)を介して蛍光体膜102を形成
する。そして、蛍光体膜102を画素パターンに合わせ
てウェットエッチングすることにより分離した後に、反
射又は吸収材料103を埋め込み、その上にTiO2
の反射膜101を形成する。さらに、この上部はガラス
基板100をアレイ基板10とエポキシ等で張り合わせ
保護する。
In the first and second embodiments, the phosphor and the photosensitive film are formed on different substrates, but they may be formed on a TFT array substrate. As an example of a configuration similar to that of FIG. 1, as shown in FIG. 6, a p-type organic film 107, an i-type organic photosensitive film 106, and an n-type organic photosensitive film 106
A type organic film 105 and an ITO film 104 are formed. A phosphor film 102 is formed thereon via a transparent insulating film (not shown). Then, after the phosphor film 102 is separated by wet etching according to the pixel pattern, a reflective or absorbing material 103 is embedded, and a reflective film 101 such as TiO 2 is formed thereon. Further, this upper portion protects the glass substrate 100 by bonding it to the array substrate 10 with epoxy or the like.

【0054】このような構成により、デバイス形成用の
基板は1枚で済み、工程を簡単にすることができる。
With such a configuration, only one substrate is required for device formation, and the process can be simplified.

【0055】(変形例)なお、本発明は上述した各実施
形態に限定されるものではない。光電変換膜の順番はp
−i−nでもよいしn−i−pでもよい。これは、有機
感光膜でも無機感光膜でも同様である。また、TFTは
a−Siで形成してもよいし、ポリSiで形成しても良
い。
(Modification) The present invention is not limited to the above embodiments. The order of the photoelectric conversion films is p
-In or nip. This is the same for an organic photosensitive film and an inorganic photosensitive film. Further, the TFT may be formed of a-Si or poly-Si.

【0056】本発明では、蛍光体膜としては金属酸化
物,金属ヨウ化物,金属硫化物を用いることができる。
具体的にはGd2 2 S;Tb,CsI,ZnS,Yx
Gd2- x 3 ,CdWO4 等が好適である。粒径は1〜
100μm、好ましくは3μm径である。これらの物質
はX線の吸収係数が大きいために薄い膜で十分にX線が
吸収でき、またX線による発光の効率が良いという効果
も得られる。
In the present invention, metal oxides, metal iodides, and metal sulfides can be used as the phosphor film.
Specifically, Gd 2 O 2 S; Tb, CsI, ZnS, Y x
Gd 2- x O 3 , CdWO 4 and the like are preferred. Particle size is 1
The diameter is 100 μm, preferably 3 μm. Since these substances have a large absorption coefficient of X-rays, a thin film can sufficiently absorb X-rays, and the effect of high emission efficiency by X-rays can be obtained.

【0057】また、有機感光膜材料としては、炭素又は
珪素に、水素,酸素,窒素の少なくとも1種が結合した
もの、特にそれらの金属錯体を用いることもできる。こ
れらの物質は、有機物としては高いキャリア移動度を持
つという特長を持つ。特に、TPD,Alq3 、ポリプ
ェミレンビニレン,ポリアルキルチオフェン,ポリビニ
ルカルバゾール,トリフェニレン,液晶分子,金属フタ
ルシアニン等は、キャリア移動度が高いため、より好ま
しいと言える。
As the organic photosensitive film material, a material in which at least one of hydrogen, oxygen, and nitrogen is bonded to carbon or silicon, particularly a metal complex thereof can also be used. These substances have a feature that they have high carrier mobility as an organic substance. In particular, TPD, Alq 3 , polyphenylenevinylene, polyalkylthiophene, polyvinylcarbazole, triphenylene, liquid crystal molecules, metal phthalocyanine, and the like are more preferable because of their high carrier mobility.

【0058】また、有機感光膜を用いる場合の電子輸送
層(p型有機膜),正孔輸送層(n型有機膜)は、十分
な伝導性を得るために、キャリアの移動度が約1×10
-7cm2 Vsec以上であることが好ましく、暗電流の
増加を防ぐため、抵抗抗率が約1×108 Ωcm以上で
あることが好ましい。電子輸送層,正孔輸送層はそれぞ
れn型,p型の半導体で作成され、製造コスト上は有機
膜が好ましいが、特性的にはSi,GaAs等の無機半
導体を用いても良い。さらに、電子輸送層として、オキ
サジアゾール誘導体,Alq3 の少なくとも1種を用い
ることもできる。これらの物質は、高い電子移動度を持
つという効果がある。また、正孔輸送層としては、TP
D,ジアミンの少なくとも1種を用いることもできる。
これらの物質は、高い正孔移動度を持つという効果があ
る。感光膜の順番はp−i−nでもn−i−pでもよ
く、駆動パルスに対応して選択すればよい。
When an organic photosensitive film is used, the electron transport layer (p-type organic film) and the hole transport layer (n-type organic film) have a carrier mobility of about 1 to obtain sufficient conductivity. × 10
-7 cm 2 Vsec or more, and preferably a resistivity of about 1 × 10 8 Ωcm or more to prevent an increase in dark current. The electron transporting layer and the hole transporting layer are made of n-type and p-type semiconductors, respectively, and are preferably organic films in terms of manufacturing cost. However, inorganic semiconductors such as Si and GaAs may be used in terms of characteristics. Further, at least one of an oxadiazole derivative and Alq 3 can be used as the electron transport layer. These substances have the effect of having high electron mobility. Further, as the hole transport layer, TP
At least one of D and diamine can be used.
These substances have the effect of having a high hole mobility. The order of the photosensitive films may be pin or nip, and may be selected according to the driving pulse.

【0059】本実施形態において、第1の基板はTFT
が形成されるものなら何でも良く、第2の基板はX線が
十分に透過するものであればよく、蛍光体膜等は低温で
塗布形成可能であるため、耐熱性の低いプラスチック等
を用いても良い。このような材料を基板に用いることに
より、X線撮像装置全体に可塑性を持たせることも可能
となる。さらに、軽量であるため運搬することも容易に
なる。
In this embodiment, the first substrate is a TFT
Any material may be used as long as the second substrate is capable of sufficiently transmitting X-rays. Since the phosphor film and the like can be applied and formed at a low temperature, it is possible to use a plastic or the like having low heat resistance. Is also good. By using such a material for the substrate, the entire X-ray imaging apparatus can have plasticity. Furthermore, since it is lightweight, it is easy to carry.

【0060】本実施形態では、TFTを形成するSiと
してa−Siを用いたが、ポリシリコン(p−Si)に
より形成しても良い。p−Siで形成すると、p−Si
の移動度が高いことからTFTを小さくすることができ
るため、画素の有効エリアが拡大し、また周辺回路も同
じガラス基板上に作成できるため、周辺回路を含めた製
造コストが安くなる、という効果もある。TFTの構造
としては、ゲート上置きでもゲート下置きでも良い。
In this embodiment, a-Si is used as Si for forming the TFT, but it may be formed of polysilicon (p-Si). When formed with p-Si, p-Si
The high mobility of the TFT makes it possible to reduce the size of the TFT, so that the effective area of the pixel is enlarged, and the peripheral circuit can be formed on the same glass substrate, thereby reducing the manufacturing cost including the peripheral circuit. There is also. The structure of the TFT may be either above the gate or below the gate.

【0061】また、TFTの保護絶縁膜,ストッパ膜
(16,17)としては、無機のSiNxや、Si
2 、更には有機のポリイミド類(ε=約3.3,耐圧
約300V/mm)や、ベンゾシクロブテン(BCB)
(ε=約2.7,耐圧約400V/mm)、JSR
(株)製アクリル系感光樹脂HRC(ε=約3.2)、
黒レジスト等を用いれば良く、これらを必要に応じて積
層しても良い。フッ素系樹脂も比誘電率が小さい(ε=
約2.1)ため、有効である。また、感光性でなくても
良いが、感光性の材料の方がパターニングが容易である
ために有効である。
The protective insulating film and the stopper film (16, 17) of the TFT are made of inorganic SiNx or SiNx.
O 2 , and also organic polyimides (ε = about 3.3, withstand voltage about 300 V / mm), benzocyclobutene (BCB)
(Ε = about 2.7, withstand voltage about 400V / mm), JSR
Acrylic photosensitive resin HRC (ε = about 3.2) manufactured by
A black resist or the like may be used, and these may be laminated as needed. Fluorine resin also has a small relative dielectric constant (ε =
About 2.1), so it is effective. In addition, although it is not necessary to be photosensitive, a photosensitive material is more effective because patterning is easier.

【0062】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。
In addition, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、X
線の入射により蛍光を発生する蛍光体膜を画素毎に分離
し、隣接する画素間にX線を反射又は吸収する部材を埋
め込み形成しているので、蛍光体による発光が隣接画素
に侵入するのを防止することができる。従って、迷光に
より解像度の劣化を招くことがなくなり、これによって
解像度の向上をはかることができる。また、直接変換型
で用いられるSe等の危険性のある材料を使用しないた
め、安全性の高い装置が実現できる。
As described above in detail, according to the present invention, X
Since the phosphor film that generates fluorescence by the incidence of a line is separated for each pixel, and a member that reflects or absorbs X-rays is embedded between adjacent pixels, light emitted by the phosphor enters the adjacent pixels. Can be prevented. Therefore, the resolution is not degraded due to the stray light, thereby improving the resolution. Further, since a dangerous material such as Se used in the direct conversion type is not used, a highly safe device can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態に係わるX線撮像装置の1画素
部分を示す素子構造断面図。
FIG. 1 is an element structure cross-sectional view showing one pixel portion of an X-ray imaging apparatus according to a first embodiment.

【図2】第1の実施形態における回路構成を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration according to the first embodiment.

【図3】第1の実施形態における複数画素の構成を示す
平面図。
FIG. 3 is a plan view showing a configuration of a plurality of pixels in the first embodiment.

【図4】第1の実施形態における全体構成を示す側面
図。
FIG. 4 is a side view showing the overall configuration in the first embodiment.

【図5】第2の実施形態に係わるX線撮像装置の1画素
部分を示す素子構造断面図。
FIG. 5 is an element structure cross-sectional view showing one pixel portion of the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment.

【図6】本発明の変形例に係わるX線撮像装置の1画素
部分を示す素子構造断面図。
FIG. 6 is an element structure sectional view showing one pixel portion of an X-ray imaging apparatus according to a modification of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,20…TFT(信号読み出し部) 2…画素電極 3…蓄積容量(信号蓄積部) 4…保護ダイオード 5…補助電極線 6…信号読み出し線 7…ゲート線(走査線) 8…ゲートドライバ回路 9…積分アンプ回路 10…第1のガラス基板 11…ゲート電極 12…キャパシタ電極 13…ゲート絶縁膜 14…a−Si層 15…配線 16…SiNxストッパ膜 17…保護絶縁膜 18…平坦化層 19…画素電極 100,200…第2のガラス基板 101,201…金属反射膜 102,202…蛍光体膜 103,203…反射材料 104,204…ITO(透明電極) 105…n型有機膜 106…キャリア輸送層 107…p型有機膜 108,208…画素電極 109…接続用柱 205…p型a−Si膜 206…i型a−Si膜 207…n型a−Si膜 1, 20 TFT (signal readout unit) 2 pixel electrode 3 storage capacitor (signal storage unit) 4 protection diode 5 auxiliary electrode line 6 signal readout line 7 gate line (scan line) 8 gate driver circuit 9 Integrating amplifier circuit 10 First glass substrate 11 Gate electrode 12 Capacitor electrode 13 Gate insulating film 14 a-Si layer 15 Wiring 16 SiNx stopper film 17 Protective insulating film 18 Flattening layer 19 ... Pixel electrodes 100 and 200 Second glass substrate 101 and 201 Metal reflective film 102 and 202 Phosphor film 103 and 203 Reflective material 104 and 204 ITO (transparent electrode) 105 n-type organic film 106 Carrier Transport layer 107 p-type organic film 108, 208 pixel electrode 109 connection column 205 p-type a-Si film 206 i-type a-Si film 207 n Type a-Si film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熱田 昌己 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 田中 学 栃木県大田原市下石上字東山1385番の1 株式会社東芝那須工場内 Fターム(参考) 2G083 AA02 AA10 BB01 CC02 CC10 DD20 EE02 2G088 EE02 FF02 GG13 GG19 GG20 GG21 JJ05 JJ29 JJ37 5F088 AA03 AA20 AB05 BA20 BB03 BB07 EA04 EA08 EA13 EA14 HA15 KA03 KA08 LA08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masami Atsuta 1 Toshiba R & D Center, Komukai Toshiba-cho, Saisaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture No. 1 F-term in Toshiba Nasu Factory (reference) 2G083 AA02 AA10 BB01 CC02 CC10 DD20 EE02 2G088 EE02 FF02 GG13 GG19 GG20 GG21 JJ05 JJ29 JJ37 5F088 AA03 AA20 AB05 BA20 BB03 BB07 EA04 EA08 EA08 EA08 EA08 EA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に、信号電荷を蓄積する信号蓄積部
と蓄積された信号電荷を読み出す信号読み出し部からな
る単位画素をマトリックス状に配置してなるアレイ基板
と、このアレイ基板上に前記各画素の信号蓄積部に電気
的に接続するように設けられ、光を電気信号に変換する
光電変換膜と、この光電変換膜上に設けられ、X線を光
に変換する蛍光体膜とを備えたX線撮像装置であって、 前記蛍光体膜は画素毎に分離され、隣接する画素間にX
線を反射又は吸収する部材が埋め込み形成されてなるこ
とを特徴とするX線撮像装置。
1. An array substrate in which unit pixels each comprising a signal accumulating section for accumulating signal charges and a signal reading section for reading out the accumulated signal charges are arranged in a matrix on a substrate, and the array substrate is provided on the array substrate. A photoelectric conversion film that is provided to be electrically connected to the signal storage unit of each pixel and converts light into an electric signal; and a phosphor film that is provided on the photoelectric conversion film and converts X-rays into light. An X-ray imaging apparatus comprising: the phosphor film is separated for each pixel;
An X-ray imaging apparatus, wherein a member that reflects or absorbs a ray is embedded.
【請求項2】前記光電変換膜は、アモルファスSi又は
有機材料で形成されていることを特徴とする請求項1記
載のX線撮像装置。
2. An X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein said photoelectric conversion film is formed of amorphous Si or an organic material.
【請求項3】前記アレイ基板の最上層には各々の画素毎
に信号蓄積部に電気的に接続された第1画素電極がそれ
ぞれ配置され、前記光電変換膜及び蛍光体膜は前記アレ
イ基板とは別の光電変換基板上に設けられ、かつ前記光
電変換基板の最上層に光電変換部と電気的に接続された
第2画素電極を有するものであり、前記第1及び第2の
画素電極は接続用柱により電気的に接続されていること
を特徴とする請求項1記載のX線撮像装置。
3. A pixel electrode, which is electrically connected to a signal storage unit for each pixel, is disposed on an uppermost layer of the array substrate. Is provided on another photoelectric conversion substrate, and has a second pixel electrode electrically connected to a photoelectric conversion portion on the uppermost layer of the photoelectric conversion substrate, wherein the first and second pixel electrodes are 2. The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray imaging apparatus is electrically connected by a connection pillar.
【請求項4】前記蛍光体膜の画素間に埋め込み形成され
る部材は、X線を反射又は吸収する粒子を樹脂又はポリ
マーに分散させた流動性の材料であることを特徴とする
請求項1記載のX線撮像装置。
4. The member embedded in the phosphor film between pixels is a fluid material in which particles reflecting or absorbing X-rays are dispersed in a resin or a polymer. An X-ray imaging apparatus according to claim 1.
【請求項5】第1の基板上に、信号電荷を蓄積する信号
蓄積部と蓄積された信号電荷を読み出す信号読み出し部
からなる単位画素をマトリックス状に配置してなるアレ
イ基板を作製する工程と、第2の基板上にX線を光に変
換する蛍光体膜を形成する工程と、前記蛍光体膜を画素
単位に分離するようにエッチングして溝を形成する工程
と、前記溝内にX線を吸収又は反射する部材を埋め込み
形成する工程と、前記蛍光体膜上に光を電気信号に変換
する光電変換膜を形成する工程と、第1の基板の信号蓄
積部と第2の基板の光電変換膜とが電気的に接続される
ように第1及び第2の基板を接続用柱により接続する工
程とを含むことを特徴とするX線撮像装置の製造方法。
5. A step of manufacturing an array substrate on a first substrate, in which unit pixels each including a signal storage section for storing signal charges and a signal reading section for reading the stored signal charges are arranged in a matrix. Forming a phosphor film for converting X-rays into light on the second substrate; forming a groove by etching the phosphor film so as to separate the phosphor film into pixels; A step of forming a member that absorbs or reflects a line, a step of forming a photoelectric conversion film for converting light into an electric signal on the phosphor film, and a step of forming a signal storage portion of the first substrate and a second substrate. Connecting the first and second substrates with connection pillars so as to be electrically connected to the photoelectric conversion film.
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