JP2002139568A - Radiation detecting device, its manufacturing method, and radiation image pickup system - Google Patents

Radiation detecting device, its manufacturing method, and radiation image pickup system

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JP2002139568A
JP2002139568A JP2000333054A JP2000333054A JP2002139568A JP 2002139568 A JP2002139568 A JP 2002139568A JP 2000333054 A JP2000333054 A JP 2000333054A JP 2000333054 A JP2000333054 A JP 2000333054A JP 2002139568 A JP2002139568 A JP 2002139568A
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JP
Japan
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radiation
wavelength converter
phosphor
detecting apparatus
light
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Application number
JP2000333054A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Tamura
知之 田村
Kazumi Nagano
和美 長野
Mitsuo Hiraoka
美津穂 平岡
Yoshihiro Ogawa
善広 小川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent cracks and film peeling or the like from occurring even when a reflecting layer is formed on a phosphor layer by devising the shape of the phosphor layer. SOLUTION: This radiation detecting device is provided with a wavelength converter 4 converting radioactive rays into light and a photodetector 10 detecting the light converted by the wavelength converter 4. A curved shape 5a is formed between the side face and the upper face of the cross section in the lamination direction of the wavelength converter 4.

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、医療分野や非破壊
検査などに用いられる放射線検出装置、その製造方法及
び放射線撮像システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation detection apparatus used in the medical field and nondestructive inspection, a method for manufacturing the same, and a radiation imaging system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、X線などを含む放射線を光に変換
する蛍光体層と、変換された光を検出する2次元光検出
器とを用いた放射線検出装置が多種類提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of radiation detecting devices using a phosphor layer for converting radiation including X-rays into light and a two-dimensional photodetector for detecting the converted light have been proposed.

【0003】高感度で高鮮鋭度な放射線検出装置とし
て、例えば、特開平9−61536号公報に開示されて
いるように、放射線検出装置の光検出器の全面に断面が
矩形の蛍光体層を形成した後に、光検出素子の各画素の
間の蛍光体層をレーザー光により格子状に除去すること
により各画素ごとに分離された蛍光体を有する放射線検
出装置が知られている。
As a radiation detector having high sensitivity and sharpness, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-61536, a phosphor layer having a rectangular cross section is provided on the entire surface of a photodetector of the radiation detector. 2. Description of the Related Art There is known a radiation detection apparatus having phosphors separated for each pixel by removing a phosphor layer between pixels of a photodetector in a lattice shape by laser light after formation.

【0004】さらに、蛍光体で発生した光を光検出器の
画素に効率よく入射するために蛍光体上に金属等からな
る反射膜をスパッター等の真空成膜により形成した放射
線検出装置が知られている。
Further, there is known a radiation detecting apparatus in which a reflective film made of metal or the like is formed on a fluorescent material by vacuum deposition such as sputtering in order to efficiently make light generated by the fluorescent material incident on pixels of a photodetector. ing.

【0005】図7は、従来の放射線検出装置の断面図で
ある。図7において、1はガラス基板等からなる絶縁性
基板である。この上に非晶質シリコンなどからなる半導
体薄膜を用いたセンサーとTFTとを備えた画素2が分
離されて形成される。その表面にSiNよりなる保護
層3が形成され光検出器10を構成している。各画素2
の上には角部5cを有する蛍光体層4が積層されてい
る。そして、蛍光体層4の上部に金属等からなる反射層
6を形成している。
FIG. 7 is a sectional view of a conventional radiation detecting apparatus. In FIG. 7, reference numeral 1 denotes an insulating substrate made of a glass substrate or the like. On this, a pixel 2 having a sensor using a semiconductor thin film made of amorphous silicon or the like and a TFT is formed separately. A protective layer 3 made of SiN X is formed on the surface to constitute the photodetector 10. Each pixel 2
A phosphor layer 4 having a corner 5c is laminated on the substrate. Then, a reflective layer 6 made of metal or the like is formed on the phosphor layer 4.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に開
示されている放射線検出装置の蛍光体層は、角部を有し
ているため、その上にスパッター等の真空成膜により反
射膜を形成すると、その角部に膜の応力が集中し、特に
耐環境試験を行うと角部において亀裂や膜剥がれ等の不
具合が発生するという問題があった。
However, since the phosphor layer of the radiation detecting device disclosed in the above publication has a corner, a reflective film is formed thereon by vacuum deposition such as sputtering. Then, the stress of the film is concentrated on the corner, and there is a problem that cracks and peeling of the film occur at the corner particularly when an environmental resistance test is performed.

【0007】そこで、本発明は、蛍光体層の形状を工夫
して、蛍光体層上に反射層を形成しても、亀裂や膜剥が
れ等の生じないようにすることを課題とする。
Accordingly, it is an object of the present invention to prevent cracks and film peeling from occurring even when a reflective layer is formed on a phosphor layer by devising the shape of the phosphor layer.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、放射線を光に変換する波長変換体と、前
記波長変換体で変換された光を検出する光検出器とを備
えた放射線検出装置において、前記波長変換体の積層方
向の断面の側面と上面との間を曲線形状とすることを特
徴とする。
According to the present invention, there is provided a wavelength converter for converting radiation into light, and a photodetector for detecting the light converted by the wavelength converter. In the radiation detection apparatus described above, a curved portion is formed between a side surface and a top surface of a cross section of the wavelength converter in the stacking direction.

【0009】また、本発明は、放射線を光に変換する波
長変換体と、前記波長変換体で変換された光を検出する
光検出器とを備えた放射線検出装置の製造方法におい
て、前記波長変換体の積層方向の断面の側面と上面との
間を、レーザ光の照射又はスクリーン印刷によって曲線
形状とすることを特徴とする。
The present invention also relates to a method for manufacturing a radiation detecting apparatus comprising: a wavelength converter for converting radiation into light; and a photodetector for detecting the light converted by the wavelength converter. The space between the side surface and the upper surface of the cross section in the stacking direction of the body is formed into a curved shape by laser light irradiation or screen printing.

【0010】さらに、本発明の放射線撮像システムは、
上記放射線検出装置と、前記放射線撮像装置からの信号
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発生源とを具備することを
特徴とする。
[0010] Further, the radiation imaging system of the present invention comprises:
The radiation detection device, signal processing means for processing a signal from the radiation imaging device, recording means for recording a signal from the signal processing means, and display for displaying a signal from the signal processing means Means, transmission processing means for transmitting a signal from the signal processing means, and a radiation source for generating the radiation.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0012】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
の放射線検出装置の断面図である。図1において、1は
ガラス基板等からなる絶縁性基板である。この上に非晶
質シリコンなどからなる半導体薄膜を用いたセンサーと
TFTとを備えた画素2が分離されて形成される。その
表面にSiNxよりなる保護層3が形成され光検出器1
0を構成している。各画素2の上には断面が台形でその
角が曲面5aで形成された波長変換体であるところの蛍
光体層4が積層されている。そして、蛍光体層4の上部
に金属等からなる反射層6を形成している。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a radiation detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an insulating substrate made of a glass substrate or the like. A pixel 2 having a sensor using a semiconductor thin film made of amorphous silicon or the like and a TFT is formed thereon separately. A protective layer 3 made of SiNx is formed on the surface, and a photodetector 1 is formed.
0. On each pixel 2, a phosphor layer 4, which is a wavelength converter having a trapezoidal cross section and a corner formed by a curved surface 5a, is laminated. Then, a reflective layer 6 made of metal or the like is formed on the phosphor layer 4.

【0013】X線を効率よく吸収するため、蛍光体層4
の厚みとしては、蛍光体の種類、粒径、充填状態により
異なるが、概略50〜500μmの範囲の厚さとしてい
る。
In order to efficiently absorb X-rays, the phosphor layer 4
The thickness varies depending on the type, particle size and filling state of the phosphor, but is generally in the range of 50 to 500 μm.

【0014】つぎに、図1に示す放射線検出装置の製造
方法について説明する。まず、絶縁性基板1上にa−S
i:H半導体薄膜からなる光検出用センサーとTFTで
光検出器の個々の画素2を形成し、その上にSiNxの
保護層3を形成して半導体光検出器10を作製する。
Next, a method of manufacturing the radiation detecting apparatus shown in FIG. 1 will be described. First, a-S is placed on the insulating substrate 1.
i: An individual pixel 2 of the photodetector is formed by a photodetection sensor composed of an H semiconductor thin film and a TFT, and a protective layer 3 of SiNx is formed thereon to produce a semiconductor photodetector 10.

【0015】次に、光検出器10上に蛍光体を含むペー
ストを均一に塗布した後、集光したレーザー光により蛍
光の有機物を蒸発飛散させて蛍光体層4を形成する、又
は印刷手法により光検出器10の画素2に選択的に蛍光
体ペーストを塗布することにより蛍光体層4を形成す
る。
Next, after a paste containing a phosphor is uniformly applied on the photodetector 10, the fluorescent organic substance is evaporated and scattered by the condensed laser light to form the phosphor layer 4, or by a printing method. The phosphor layer 4 is formed by selectively applying a phosphor paste to the pixels 2 of the photodetector 10.

【0016】さらに図1に示すように、蛍光体層4の積
層方向の断面の側面と上面との間を曲面5aになるよう
に形成するためには、レーザー光を利用して作製する場
合には、集光したレーザー光の強度分布を通常のガウシ
アン曲線からさらに裾拡がりの形状に変えて照射するこ
とにより得られる。
Further, as shown in FIG. 1, in order to form a curved surface 5a between the side surface and the upper surface of the cross section in the laminating direction of the phosphor layer 4, it is necessary to use a laser beam. Can be obtained by changing the intensity distribution of the condensed laser light from a normal Gaussian curve to a skirt-spread shape.

【0017】印刷法により作製する場合には、ペースト
の粘度を塗布後のペーストがスクリーン版の開口形状よ
り1割程度大きく印刷されるように調整することで、蛍
光体層4の積層方向の断面の側面と上面との間を曲面5
aになるように形成することができる。
When the paste is produced by a printing method, the viscosity of the paste is adjusted so that the applied paste is printed so as to be about 10% larger than the opening shape of the screen plate, so that the cross section of the phosphor layer 4 in the laminating direction is adjusted. Curved surface 5 between the side and top surfaces of
a can be formed.

【0018】レーザー光による方法及び印刷法のどちら
でも本実施形態の放射線検出装置を作成できるが、レー
ザー光の場合には、蛍光体層4の外周部の樹脂はレーザ
ー光の熱により変質してしまい、その変質した樹脂の一
部は、炭化するため光吸収が生じ蛍光体の光の取り出し
効率を妨げる。さらに耐久性の加速試験である温湿度試
験を行うことによりレーザー光を当てなかった部分に比
べて変質部及びその近傍はより変質が加速され蛍光体と
しての感度の低下を引き起こし耐久性が低下する場合が
あるので、熱の加わらない印刷法による形成が望まし
い。
The radiation detecting apparatus of the present embodiment can be prepared by either a method using laser light or a printing method. However, in the case of laser light, the resin on the outer peripheral portion of the phosphor layer 4 is deteriorated by the heat of the laser light. As a result, a part of the deteriorated resin is carbonized, so that light absorption occurs and hinders the light extraction efficiency of the phosphor. Further, by performing a temperature / humidity test, which is an accelerated durability test, the deteriorated portion and its vicinity are accelerated in the deteriorated portion more than the portion not irradiated with the laser beam, causing a decrease in the sensitivity as a phosphor, thereby lowering the durability. In some cases, formation by a printing method to which heat is not applied is desirable.

【0019】印刷法としては、一般に利用されている印
刷、例えば凸版印刷、平板印刷、凹版(グラビア)印
刷、スクリーン印刷、等が利用できるが、印刷位置精度
が良く、印刷用ペーストを厚く塗ることができることか
ら、スクリーン印刷が最も適している。なお、図2に示
すように、蛍光体層4の積層方向の断面形状が紡錘形5
bを有するように形成してもよい。
As a printing method, generally used printing, for example, letterpress printing, lithographic printing, intaglio (gravure) printing, screen printing, etc. can be used, but the printing position accuracy is good and the printing paste is applied thickly. Screen printing is the most suitable. As shown in FIG. 2, the cross-sectional shape of the phosphor layer 4 in the stacking direction is
b may be formed.

【0020】図3は、図1の蛍光体層を形成するための
スクリーン印刷用のスクリーン版の平面図であり、スク
リーン8の内部には、印刷パターンとして光検出器10
の画素2に対応する位置に開口部7が形成されている。
スクリーン8の外側にはスクリーン枠9が配置されスク
リーン8に張力を与えている。
FIG. 3 is a plan view of a screen plate for screen printing for forming the phosphor layer of FIG. 1. Inside the screen 8, a photodetector 10 is formed as a printing pattern.
The opening 7 is formed at a position corresponding to the pixel 2.
A screen frame 9 is arranged outside the screen 8 to apply tension to the screen 8.

【0021】このスクリーン版は、通常に使用するスク
リーン印刷用の版を使用できるが、画素サイズと画素ピ
ッチにより印刷パターンの精度が定められ画素ピッチが
200μm以下の場合には、±10μm程度の精度が要
求され通常のスクリーン印刷版の精度に比べ厳しい値で
管理しなければならない。
As the screen plate, a plate for screen printing which is usually used can be used. However, the accuracy of the printing pattern is determined by the pixel size and the pixel pitch, and when the pixel pitch is 200 μm or less, the accuracy of about ± 10 μm is used. Must be controlled at a strict value compared to the accuracy of a normal screen printing plate.

【0022】そのため、スクリーン版は、メタル箔マス
ク、メッシュスクリーン版共に使用できるが、スクリー
ン版にパターンを焼き付けるための原盤としてはフィル
ム製原盤では精度が悪いためガラス製原盤を使用し焼き
付けを行うことが望ましい。
For this reason, the screen plate can be used for both a metal foil mask and a mesh screen plate. However, as a master for printing a pattern on a screen plate, a film master is inferior in accuracy, so that a glass master is used for printing. Is desirable.

【0023】図4は、図3のスクリーン版を使用し光検
出器10の画素2上に蛍光体層4を形成するスクリーン
印刷方法を説明する図である。光検出器10の上にスク
リーン版を一定ギャップで配置する。そのスクリーン上
に蛍光体の粉体と樹脂バインダー及び溶剤等とからなる
蛍光体ペースト12を置き、スキージ11を矢印方向に
スクリーンに接しながら一定印圧で滑らせることにより
スクリーン8の開口部7から一定量のペーストが排出さ
れ光検出器10の画素2上にスクリーンの開口と同じ形
状の蛍光体ペーストのパターンを形成することができ
る。
FIG. 4 is a view for explaining a screen printing method for forming the phosphor layer 4 on the pixels 2 of the photodetector 10 using the screen plate of FIG. A screen plate is arranged on the photodetector 10 with a constant gap. A phosphor paste 12 made of a phosphor powder, a resin binder, a solvent, and the like is placed on the screen, and the squeegee 11 is slid at a constant printing pressure while contacting the screen in the direction of the arrow, so that the squeegee 11 slides through the opening 7 of the screen 8. A certain amount of paste is discharged, and a phosphor paste pattern having the same shape as the opening of the screen can be formed on the pixels 2 of the photodetector 10.

【0024】印刷された蛍光体ペーストを乾燥すること
で分離した柱状の蛍光体パターンを得ることができる。
通常印刷により形成することができるパターンの膜厚は
5〜30μm程度であるため、蛍光体層4を厚く形成す
るには、重ね刷り印刷を行うことで可能となる。重ね刷
り印刷とは、印刷、乾燥を行った後に、同じ位置に印刷
できるように位置合わせを行い再度印刷、乾燥の繰り返
しを行うことで同じ位置の印刷物の印刷膜厚を厚くする
方法であり、例えば、200μmの膜厚が必要であれば
10〜20回程度の重ね刷り印刷が必要となる。
By drying the printed phosphor paste, a separated columnar phosphor pattern can be obtained.
Since the thickness of a pattern that can be formed by ordinary printing is about 5 to 30 μm, the phosphor layer 4 can be formed thick by performing overprinting. Overprint printing is a method in which after printing and drying, alignment is performed so that printing can be performed at the same position, printing is performed again, and drying is repeated to increase the print film thickness of the printed material at the same position. For example, if a film thickness of 200 μm is required, overprinting about 10 to 20 times is required.

【0025】蛍光体ペーストに混合された蛍光体の粉体
としては、CaWO4 、Gd2 2S:Tb、BaSO
4 :Pb等の従来知られている蛍光体材料が使用でき
る。また蛍光体ペーストに混合されている有機材料とし
ては、スクリーン印刷で使われている有機材料が使用で
き、バインダー樹脂としては、ニトロセルロース、酢酸
セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラー
ル、ポリエステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリル
樹脂、ポリウレタン等の従来知られている樹脂が使用で
きる。
The phosphor powder mixed with the phosphor paste includes CaWO 4 , Gd 2 O 2 S: Tb, BaSO
4 : A conventionally known phosphor material such as Pb can be used. As the organic material mixed in the phosphor paste, organic materials used in screen printing can be used, and as the binder resin, nitrocellulose, cellulose acetate, ethyl cellulose, polyvinyl butyral, polyester, vinyl chloride, vinyl acetate Conventionally known resins such as acrylic resin and polyurethane can be used.

【0026】また、有機溶剤としては、例えばエタノー
ル、メチルエチルケトン、酢酸ブチル、酢酸エチル、キ
シレン、ブチルカルビトール、テルピネオール等の従来
知られているものが使用できる。さらに蛍光体粉分散性
改良効果、消泡効果、チキソ性効果を付与するための添
加剤を混合しても良い。
As the organic solvent, for example, conventionally known organic solvents such as ethanol, methyl ethyl ketone, butyl acetate, ethyl acetate, xylene, butyl carbitol and terpineol can be used. Further, additives for imparting the phosphor powder dispersibility improving effect, defoaming effect, and thixotropic effect may be mixed.

【0027】本実施形態のように曲面5aを有する蛍光
体層4を作製するための蛍光体ペーストの粘度として
は、10〜100Pa・Sの範囲であることが望まし
い。
The viscosity of the phosphor paste for producing the phosphor layer 4 having the curved surface 5a as in this embodiment is desirably in the range of 10 to 100 Pa · S.

【0028】また曲面5aは、必ずしも球形でなくとも
良い、またその曲率は使用する蛍光体粒子の大きさによ
り異なるが、球形の場合には概略半径10μm以上で効
果的である。さらに、図1には、積層方向の断面が台形
上となるように蛍光体層4を形成した場合を例に説明し
たが、曲面5aを有していれば、側面は、傾斜を有して
いなくてもよい。
The curved surface 5a does not necessarily have to be spherical, and its curvature varies depending on the size of the phosphor particles used. In the case of a spherical surface, the radius is approximately 10 μm or more. Further, FIG. 1 illustrates an example in which the phosphor layer 4 is formed such that the cross section in the stacking direction is trapezoidal. However, if the phosphor layer 4 has the curved surface 5a, the side surface has a slope. It is not necessary.

【0029】上記のように形成された蛍光体層4の上
に、スパッター、蒸着等の従来知られている方法により
反射性の金属膜で反射層6を形成することにより蛍光体
層4で得られた光を効率よく画素2へ導くことができ
る。
The phosphor layer 4 is formed by forming a reflective layer 6 of a reflective metal film on the phosphor layer 4 formed as described above by a conventionally known method such as sputtering or vapor deposition. The emitted light can be efficiently guided to the pixel 2.

【0030】反射層6の材料としては、ニッケル、チタ
ン、クロム、金、等の通常の真空成膜で使用されている
高反射率を示す金属であれば使用できる。
As the material of the reflection layer 6, any metal such as nickel, titanium, chromium, gold, etc. which has a high reflectivity and is used in ordinary vacuum film formation can be used.

【0031】また更に反射層6上に蛍光体の保護層とし
て樹脂フィルム、例えばポリエステルフィルム、塩化ビ
ニルフィルム、ポリカーボネートフィルム等もしくはガ
ラス等の無機基板等を接着剤で貼り合わせることで摩耗
性、機械的強度、耐薬品性、耐湿性等の特性の向上する
ことができる。
Further, a resin film, for example, a polyester film, a vinyl chloride film, a polycarbonate film or the like or an inorganic substrate such as glass or the like is adhered on the reflective layer 6 as a protective layer of the fluorescent substance by an adhesive, so that abrasion and mechanical properties are obtained. Properties such as strength, chemical resistance, and moisture resistance can be improved.

【0032】(実施形態2)図5(a)、図5(b)
は、実施形態1において説明した放射線撮像装置を搭載
したX線撮像装置の模式的構成図及び模式的断面図であ
る。まず、X線撮像装置の構成について説明する。光電
変換素子とトランジスタは、a−Siセンサ基板601
1内に複数個形成されている。そして、シフトレジスタ
SR1と検出用集積回路ICが実装されたフレキシブル
回路基板6010が接続されている。
(Embodiment 2) FIGS. 5A and 5B
3A and 3B are a schematic configuration diagram and a schematic cross-sectional view of an X-ray imaging device equipped with the radiation imaging device described in the first embodiment. First, the configuration of the X-ray imaging device will be described. The photoelectric conversion element and the transistor are a-Si sensor substrate 601
A plurality is formed in one. The shift register SR1 and the flexible circuit board 6010 on which the integrated circuit IC for detection is mounted are connected.

【0033】フレキシブル回路基板6010の逆側は、
回路基板PCB1、PCB2に接続されている。前記a
−Siセンサ基板6011の複数枚が、基台6012の
上に接着されている。また、大型の光電変換装置を構成
する基台6012の下には、処理回路6018内のメモ
リ6014をX線から保護するため鉛板6013が実装
されている。
On the other side of the flexible circuit board 6010,
It is connected to circuit boards PCB1 and PCB2. Said a
-A plurality of Si sensor substrates 6011 are bonded on the base 6012. In addition, a lead plate 6013 is mounted under the base 6012 which constitutes a large-sized photoelectric conversion device to protect the memory 6014 in the processing circuit 6018 from X-rays.

【0034】a−Siセンサ基板6011上には、X線
を可視光に変換するための蛍光体6030、たとえば、
CsIが塗布または貼り付けられている。図1で説明し
た光電変換装置を用いてX線を検出する。本実施形態で
は図5(b)に示されるように全体をカーボンファイバ
ー製のケース6020に収納している。
On the a-Si sensor substrate 6011, a phosphor 6030 for converting X-rays into visible light, for example,
CsI is applied or pasted. X-rays are detected using the photoelectric conversion device described with reference to FIG. In this embodiment, as shown in FIG. 5B, the whole is housed in a case 6020 made of carbon fiber.

【0035】図6は、実施形態1の放射線撮像装置のX
線診断システムへの応用例を示したものである。X線チ
ューブ6050で発生したX線6060は患者あるいは
被験者6061の胸部6062を透過し、蛍光体を上部
に実装した光電変換装置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蛍光体は発光し、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。
FIG. 6 shows the X-ray image of the radiation imaging apparatus according to the first embodiment.
It shows an application example to a line diagnostic system. X-rays 6060 generated by the X-ray tube 6050 pass through the chest 6062 of the patient or subject 6061 and enter a photoelectric conversion device 6040 on which a phosphor is mounted. The incident X-ray includes information on the inside of the body of the patient 6061. The phosphor emits light in response to X-ray incidence, and photoelectrically converts the light to obtain electrical information. This information is converted into digital data, image-processed by an image processor 6070, and can be observed on a display 6080 in the control room.

【0036】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。
This information can be transferred to a remote place by a transmission means such as a telephone line 6090, displayed on a display 6081 such as a doctor's room in another place, or stored in a storage means such as an optical disk. It is also possible to make a diagnosis. Also film processor 6
100 can also be recorded on the film 6110.

【0037】なお、本実施形態では、光電変換装置を、
X線診断システムへ適用する場合について説明したが、
X線以外のα線、β線、γ線等の放射線を用いた非破壊
検査装置などの放射線撮像システムにも適用することが
できる。
In this embodiment, the photoelectric conversion device is
Although the case of applying to an X-ray diagnostic system has been described,
The present invention can also be applied to a radiation imaging system such as a non-destructive inspection device using radiation other than X-rays such as α-rays, β-rays, and γ-rays.

【0038】[0038]

【実施例】図1に示すように、ガラス基板上1に非晶質
シリコンセンサーとTFTとを有する画素2を形成しそ
の上にSiNxよりなる保護膜3を形成し光検出器10
を作製した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1, a pixel 2 having an amorphous silicon sensor and a TFT is formed on a glass substrate 1, a protective film 3 made of SiNx is formed thereon, and a photodetector 10 is formed.
Was prepared.

【0039】蛍光体ペーストとして平均粒径9μm程度
のGd2 2 S:Tbを100重量部、エチルセルロー
ス10重量部、テルピネオール55重量部、キシレン3
0重量部をサンドミルで混合、分散し蛍光体ペーストを
作製した。粘度計(ブルックフィールド社製HBT)に
よりスピンドルを2分間回転後の粘度を測定した結果、
40Pa・Sであった。
As a phosphor paste, 100 parts by weight of Gd 2 O 2 S: Tb having an average particle diameter of about 9 μm, 10 parts by weight of ethyl cellulose, 55 parts by weight of terpineol, xylene 3
0 parts by weight were mixed and dispersed by a sand mill to prepare a phosphor paste. As a result of measuring the viscosity after rotating the spindle for 2 minutes by a viscometer (Brookfield HBT),
It was 40 Pa · S.

【0040】次に、印刷用スクリーン版として、たとえ
ば版枠550mm角、パターンエリア230mm角、パ
ターンピッチ200μm、パターンの開口部7の大きさ
150μmの寸法でメッシュスクリーン版(SS325
−16;ソノコム株式会社製)を作製した。
Next, as a screen plate for printing, for example, a mesh screen plate (SS325) having dimensions of a plate frame 550 mm square, a pattern area 230 mm square, a pattern pitch 200 μm, and a size of the pattern opening 7 150 μm.
-16; Sonocom Co., Ltd.).

【0041】このペーストとスクリーン版とを用いて、
印刷装置(MT−550TV:マイクロテック社製)に
て印刷を行い、光検出器10上に蛍光体を形成した。ス
クリーン印刷条件としては、スキージスピード60mm
/sec、スクリーンクリアランス1.0mm、印圧
2.0kg/cm、乾燥条件80℃、3分の条件で作製
を行った。1回の印刷で13μmの膜厚が得られ、16
回の重ね刷り印刷を行うことで200μmの厚みの蛍光
体を得ることができた。
Using this paste and the screen plate,
Printing was performed with a printing device (MT-550TV: manufactured by Microtec) to form a phosphor on the photodetector 10. The screen printing conditions were squeegee speed 60 mm
/ Sec, screen clearance 1.0 mm, printing pressure 2.0 kg / cm, drying conditions 80 ° C., 3 minutes. A single printing resulted in a film thickness of 13 μm,
A phosphor having a thickness of 200 μm was obtained by performing the overprinting twice.

【0042】つぎに、蛍光体の形状をレーザー顕微鏡で
3次元観察した結果、図1に示される断面が台形状で半
径30μm程度の曲面5aを有する蛍光体層4を形成し
た。最後に蛍光体層4の上に反射層6としてスパッター
法により厚さ3000オングストローム程度ののチタン
薄膜を形成することによって、放射線検出装置を製造し
た。
Next, as a result of three-dimensional observation of the shape of the phosphor with a laser microscope, a phosphor layer 4 having a trapezoidal cross section shown in FIG. 1 and having a curved surface 5a having a radius of about 30 μm was formed. Finally, a radiation detecting device was manufactured by forming a titanium thin film having a thickness of about 3000 Å as a reflective layer 6 on the phosphor layer 4 by a sputtering method.

【0043】なお、蛍光体ペーストの粘度を、たとえば
30Pa・Sとなるようにペーストの溶剤であるテルピ
ネオールの量を増量して、印刷用のスクリーン版の開口
部7の大きさを130μm程度としたところ、図2で示
される紡錘状の蛍光体層4が形成されていた。
The amount of terpineol as a solvent of the paste was increased so that the viscosity of the phosphor paste became, for example, 30 Pa · S, and the size of the opening 7 of the screen plate for printing was set to about 130 μm. However, the spindle-shaped phosphor layer 4 shown in FIG. 2 was formed.

【0044】以上のように作製した放射線検出装置を初
期及び60℃、90%の温湿度試験槽に1000時間保
存した後に顕微鏡で詳細に反射膜の外観チェックを行っ
たが外観不良の発生はなかった。
The external appearance of the reflection film was checked in detail with a microscope after initial storage of the radiation detector manufactured as described above and storage in a 60 ° C., 90% temperature / humidity test tank for 1000 hours. Was.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、波長変
換体の積層方向の断面の側面と上面との間を曲線形状と
しているので、蛍光体層上に反射層を形成しても、亀裂
や膜剥がれ等の生じないようにすることができる。
As described above, according to the present invention, since the curved portion is formed between the side surface and the upper surface of the cross section in the laminating direction of the wavelength converter, even if the reflective layer is formed on the phosphor layer, Cracks and film peeling can be prevented.

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

【図1】本発明の実施形態1の放射線検出装置の断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view of a radiation detecting apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態1の放射線検出装置の断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view of the radiation detecting apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図1の蛍光体層を形成するためのスクリーン印
刷用のスクリーン版の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of a screen plate for screen printing for forming the phosphor layer of FIG. 1;

【図4】図3のスクリーン版を使用し光検出器10の画
素2上に蛍光体層4を形成するスクリーン印刷方法を説
明する図である。
4 is a diagram illustrating a screen printing method for forming a phosphor layer 4 on a pixel 2 of a photodetector 10 using the screen plate of FIG.

【図5】本発明の実施形態2のX線撮像装置の模式的構
成図及び模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram and a schematic cross-sectional view of an X-ray imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態2のX線診断システムの構成
図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of an X-ray diagnostic system according to Embodiment 2 of the present invention.

【図7】従来の放射線検出装置の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional radiation detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁性基板 2 画素 3 保護層 4 蛍光体層 5a 曲面 5b 紡錘形 6 反射層 7 開口部 8 スクリーン 9 スクリーン枠 10 光検出器 11 スキージ 12 蛍光体ペースト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating substrate 2 Pixel 3 Protective layer 4 Phosphor layer 5a Curved surface 5b Spindle type 6 Reflective layer 7 Opening 8 Screen 9 Screen frame 10 Photodetector 11 Squeegee 12 Phosphor paste

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/32 H04N 7/18 L 5/335 H01L 27/14 K 7/18 31/00 A (72)発明者 平岡 美津穂 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小川 善広 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2G088 EE01 EE27 FF02 FF14 GG16 GG19 GG20 JJ05 JJ09 JJ37 4M118 AA10 AB01 AB10 BA14 CB06 CB11 GA10 5C024 AX14 AX17 CY47 CY50 EX21 GX09 GY00 HX55 HX60 5C054 AA01 CA02 CC04 DA08 EA01 EA05 EA07 GB02 HA12 5F088 AB05 BA10 BB03 BB06 BB07 EA04 EA08 HA09 JA17 LA07 LA08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 5/32 H04N 7/18 L 5/335 H01L 27/14 K 7/18 31/00 A (72) Inventor Mitsuho Hiraoka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Yoshihiro Ogawa 3-30-2 Shimomaruko 3-chome, Ota-ku, Tokyo F-term (reference) 2G088 EE01 EE27 FF02 FF14 GG16 GG19 GG20 JJ05 JJ09 JJ37 4M118 AA10 AB01 AB10 BA14 CB06 CB11 GA10 5C024 AX14 AX17 CY47 CY50 EX21 GX09 GY00 HX55 HX60 5C054 AA01 CA02 CC04 DA08 EA01 EA05 EA05 EA05 EA05 EA05 EA05 EA05 EA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放射線を光に変換する波長変換体と、前
記波長変換体で変換された光を検出する光検出器とを備
えた放射線検出装置において、 前記波長変換体の積層方向の断面の側面と上面との間を
曲線形状とすることを特徴とする放射線検出装置。
1. A radiation detecting apparatus comprising: a wavelength converter for converting radiation into light; and a photodetector for detecting light converted by the wavelength converter, wherein a cross section of the wavelength converter in a stacking direction is provided. A radiation detection device, wherein a curved portion is formed between a side surface and an upper surface.
【請求項2】 前記波長変換体は、紡錘形状部分を有し
ていることを特徴とする請求項1に記載の放射線検出装
置。
2. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein the wavelength converter has a spindle-shaped portion.
【請求項3】 前記波長変換体は、前記側面を、前記積
層方向に対して傾斜を有するように形成することで該側
面と上面との間を曲線形状とすることを特徴とする請求
項1に記載の放射線検出装置。
3. The wavelength converter according to claim 1, wherein the side surface is formed so as to be inclined with respect to the laminating direction, so that a curved portion is formed between the side surface and the upper surface. The radiation detection device according to claim 1.
【請求項4】 前記波長変換体の曲線形状は、レーザ光
の照射又はスクリーン印刷によって形成することを特徴
とする請求項1から3のいずれか1項に記載の放射線検
出装置。
4. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein the curve shape of the wavelength converter is formed by irradiating a laser beam or screen printing.
【請求項5】 前記波長変換体の表面に前記光を前記光
検出器へ導く反射層を形成することを特徴とする請求項
1から4のいずれか1項に記載の放射線検出装置。
5. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein a reflection layer for guiding the light to the photodetector is formed on a surface of the wavelength converter.
【請求項6】 前記波長変換体は、シンチレータ又は蛍
光体であることを特徴とする請求項1から5のいずれか
1項に記載の放射線検出装置。
6. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein the wavelength converter is a scintillator or a phosphor.
【請求項7】 前記蛍光体は、蛍光体ペーストの粘度を
変えることによって形状を異ならせることを特徴とする
請求項6に記載の放射線検出装置。
7. The radiation detecting apparatus according to claim 6, wherein the phosphor has a different shape by changing the viscosity of the phosphor paste.
【請求項8】 放射線を光に変換する波長変換体と、前
記波長変換体で変換された光を検出する光検出器とを備
えた放射線検出装置の製造方法において、 前記波長変換体の積層方向の断面の側面と上面との間
を、レーザ光の照射又はスクリーン印刷によって曲線形
状とすることを特徴とする放射線検出装置の製造方法。
8. A method for manufacturing a radiation detection device comprising: a wavelength converter for converting radiation into light; and a photodetector for detecting light converted by the wavelength converter, wherein: a stacking direction of the wavelength converter. A method for manufacturing a radiation detecting apparatus, comprising: forming a curved shape between a side surface and an upper surface of a cross section by laser light irradiation or screen printing.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の放射線
検出装置と、 前記放射線撮像装置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発生源とを具備す
ることを特徴とする放射線撮像システム。
9. A radiation detecting apparatus according to claim 1, a signal processing means for processing a signal from said radiation imaging apparatus, and a recording means for recording a signal from said signal processing means. Display means for displaying a signal from the signal processing means; transmission processing means for transmitting a signal from the signal processing means; and a radiation generation source for generating the radiation. A radiation imaging system characterized by the above-mentioned.
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