JP2002228757A - Radiation detector and wave length converter for the same - Google Patents

Radiation detector and wave length converter for the same

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JP2002228757A
JP2002228757A JP2001028487A JP2001028487A JP2002228757A JP 2002228757 A JP2002228757 A JP 2002228757A JP 2001028487 A JP2001028487 A JP 2001028487A JP 2001028487 A JP2001028487 A JP 2001028487A JP 2002228757 A JP2002228757 A JP 2002228757A
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Japan
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light
radiation
wavelength converter
photodetector
cell
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JP2001028487A
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Japanese (ja)
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Mitsuo Hiraoka
美津穂 平岡
Kazumi Nagano
和美 長野
Tomoyuki Tamura
知之 田村
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 provide a radiation detector with improved resolution and having excellent mass-productivity and causing no positional displacement, and to provide a wave length converter used for the same. SOLUTION: This radiation detector is provided with a light detector 22 for detecting radiation and a phosphor layer 24 as a wave length converter. The light detector 22 has picture elements 1 and an adhesive agent layer 21. The phosphor layer 24 has cell walls 17, phosphor 20 as a wave length converting part, adhesive agent layer 18, a cell base 16, cell openings 23, alignment marks 3, and openings 19 for alignment. A substrate 2 of the light detector 22 is formed of a low alkali glass having 0.7 mm of thickness. Outline of the substrate 2 is 500 mm×500 mm. As a material for the cell wall 17, an ultraviolet rays hardening resin having at least acryloile group is used. PEN is used for the cell base 16. PEN is a transparent resin having 3×10-5/ deg.C of coefficient of thermal expansion. As a reflecting layer 18, a gold deposition film is used.

Description

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

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、放射線検出装置及
びそれに用いる波長変換体に関し、特に、複数の画素を
もつ放射線検出装置及びそれに用いる波長変換体に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation detector and a wavelength converter used therewith, and more particularly to a radiation detector having a plurality of pixels and a wavelength converter used therewith.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光検出器と波長変換体とを組み合
わせて放射線(X線、α線、β線、γ線等)を検出する
方法が種々考案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods have been devised for detecting radiation (X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays, etc.) by combining a photodetector and a wavelength converter.

【0003】光検出器を複数の画素に分割することによ
り、位置情報又は画像情報が得られる。この際、波長変
換体の光検出器との接着面に一様に蛍光体があると、直
下にある光検出器だけでなく、隣接する光検出器にも不
必要な蛍光が進入して画像の分解能を低下させる原因と
なる。
[0003] By dividing the photodetector into a plurality of pixels, position information or image information can be obtained. At this time, if there is a uniform phosphor on the adhesive surface of the wavelength converter to the photodetector, unnecessary fluorescent light will enter not only the photodetector immediately below but also the adjacent photodetector and the image will be displayed. Causes the resolution of the image to be reduced.

【0004】この画像の分解能低下を防止するために、
例えば、特開昭53−96789号公報に開示されてい
るものでは、シリコン基板からなる光検出器の画素間
に、光漏れを防ぐ仕切板として、例えばAl板を設け、
ここに蛍光体を埋め込み、分解能の低下を防いでいる。
In order to prevent the resolution of the image from lowering,
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-96789, an Al plate is provided as a partition plate for preventing light leakage between pixels of a photodetector made of a silicon substrate.
A phosphor is buried here to prevent a reduction in resolution.

【0005】又、特開平5−60871号公報に開示さ
れているものでは、フォトリソグラフィー工程によっ
て、複数の凹部を形成したシリコン基板の凹部に蛍光体
を埋め込み、これを複数の画素を有する光検出器に貼り
付けて、各画素と凹部とを対応させた放射線検出装置と
することによって、分解能の低下を防いでいる。
Further, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-60871, a phosphor is buried in a concave portion of a silicon substrate having a plurality of concave portions formed by a photolithography process, and this is used as a photodetector having a plurality of pixels. By lowering the resolution by preventing the radiation detector from being attached to the container and making each pixel correspond to the concave portion, a reduction in resolution is prevented.

【0006】又、光検出器の画素に対応した凹部を作製
する材料と製法としては、この他に、特開平9−615
36号公報において、ニッケル製の金属メッシュが、そ
して、米国特許第5952665号明細書において、ガ
ラス、シリコン、ポリシリコンにエッチングで穴をあけ
たものが開示されている。
[0006] Further, as a material and a manufacturing method for forming a concave portion corresponding to a pixel of a photodetector, besides this, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-615.
No. 36 discloses a nickel metal mesh, and U.S. Pat. No. 5,952,665 discloses a method in which glass, silicon and polysilicon are perforated by etching.

【0007】又、画素との対応は開示されていないが、
例えば、特開昭55−67700号公報のように、シリ
コンの母型に、二酸化チタン(TiO2)を含有した白
色シリコンゴムを注入し成形したものや、感光性樹脂を
露光現像して形成したものが開示されている。
Although the correspondence with the pixel is not disclosed,
For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-67700, a silicon matrix is molded by injecting white silicon rubber containing titanium dioxide (TiO 2 ) or by exposing and developing a photosensitive resin. Things are disclosed.

【0008】又、特開平5−341049号公報では、
画素と対応した凹部を切削によって形成したテフロン
(登録商標)基板が開示されているが、1画素のサイズ
は、1mm×1mm×20mmであり、大きめであるた
め、一般的な製造方法はそのまま適用できない。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-31049,
A Teflon (registered trademark) substrate in which a concave portion corresponding to a pixel is formed by cutting is disclosed. However, since the size of one pixel is 1 mm × 1 mm × 20 mm, which is relatively large, a general manufacturing method can be applied as it is. Can not.

【0009】又、特開平9−61535号公報において
は、遮光用メッシュ板の片側にカーボングラファイトか
らなる強度保持用板を貼り合わせ、メッシュの開口部に
蛍光体を分離して充填した波長変換体に、光検出器を、
接着層を介して貼り合わせることによって、開口率を大
きくしても基体の強度が弱くならず、ハンドリングのた
わみ等による画像ムラの発生することがない放射線検出
装置が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-61535 discloses a wavelength converter in which a strength maintaining plate made of carbon graphite is attached to one side of a light-shielding mesh plate, and a phosphor is separated and filled in an opening of the mesh. And a photodetector,
There is disclosed a radiation detection apparatus in which the strength of the base is not weakened even when the aperture ratio is increased by laminating through an adhesive layer, and image unevenness due to deflection of handling or the like does not occur.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公報等に開示されたものでは、蛍光体を分離して詰め
るための仕切板、凹部又はメッシュを、金属や樹脂の切
削により製作すると、時間がかかり、量産することが困
難である。又、フォトリソグラフィー工程を使って、シ
リコン基板に凹部を形成する方法は、コストがかかる。
又、金属のエッチングを約400μmするには、その製
造に時間がかかってしまう。
However, in the devices disclosed in the above-mentioned publications and the like, if a partition plate, a concave portion, or a mesh for separating and packing the phosphor is manufactured by cutting a metal or a resin, it takes a long time. It is difficult to mass-produce. Further, a method of forming a concave portion in a silicon substrate using a photolithography process is costly.
Further, if the metal is etched to about 400 μm, it takes a long time to manufacture the metal.

【0011】この問題点を解決するためには、比較的安
価で量産性よく製造できる樹脂での成形も考られるが、
400μmのメッシュは非情に薄いため、これを樹脂成
形しても、型から剥離する際に樹脂が破れたり、形状が
崩れてしまう。よって、このような樹脂だけでは、形状
を保持することが難しいので、樹脂を型に注入した後、
カーボングラファイト等の補強板をかぶせて、硬化して
いる。
In order to solve this problem, molding with a resin that is relatively inexpensive and can be manufactured with good mass productivity can be considered.
Since the 400 μm mesh is unthinkably thin, even if it is molded with a resin, the resin will be broken or the shape will be lost when peeled from the mold. Therefore, it is difficult to maintain the shape only with such a resin, so after injecting the resin into the mold,
It is hardened by covering it with a reinforcing plate such as carbon graphite.

【0012】しかし、この補強板が、カーボングラファ
イトのように不透明であると、熱硬化なら可能だが、量
産性のよい光硬化工程を用いて製造することができな
い。
However, if the reinforcing plate is opaque like carbon graphite, it can be heat-cured, but cannot be manufactured using a photo-curing process with good mass productivity.

【0013】又、この補強板には、光検出器と波長変換
体との位置ずれを防ぐために、熱による伸び縮みが少な
い性質が求められている。
Further, the reinforcing plate is required to have a property that the expansion and contraction due to heat is small in order to prevent the displacement between the photodetector and the wavelength converter.

【0014】すなわち、上述した仕切板、補強板の両者
には、量産性のよい製造方法で製作される樹脂を、補強
板には、熱に対して安定で、透明性のよい材料を使用す
る必要があった。
That is, a resin manufactured by a manufacturing method with good mass productivity is used for both the partition plate and the reinforcing plate, and a material that is stable against heat and has high transparency is used for the reinforcing plate. Needed.

【0015】そこで、本発明は、量産性に富み、位置ず
れが発生せず、分解能が向上する放射線検出装置及びそ
れに用いる波長変換体を提供することを課題としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a radiation detection apparatus which is rich in mass productivity, does not generate positional deviation, and has improved resolution, and a wavelength converter used therefor.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、放射線を光に変換する波長変換体と、上記
光を検出する光検出器とが接着層を介して貼り合わさ
れ、上記波長変換体が、上記光検出器の画素に対応する
開口部を有する遮光用セルと、上記開口部に充填された
波長変換部とを有する放射線検出装置において、上記遮
光用セルは、上記放射線の入射する側の基体と、上記光
の出射する側のセル壁とからなり、上記基体は、紫外線
を透過する材料であり、上記セル壁は、紫外線硬化樹脂
である。
According to the present invention, there is provided a wavelength converter for converting radiation into light, and a photodetector for detecting the light are bonded to each other via an adhesive layer. In a radiation detecting apparatus, wherein the wavelength converter has a light-shielding cell having an opening corresponding to a pixel of the photodetector, and a wavelength converter filled in the opening, the light-shielding cell includes It is composed of a base on the incident side and a cell wall on the side from which the light is emitted. The base is a material that transmits ultraviolet light, and the cell wall is a UV-curable resin.

【0017】又、放射線を光に変換する波長変換体と、
上記光を検出する光検出器とが接着層を介して貼り合わ
され、上記波長変換体が、上記光検出器の画素に対応す
る開口部を有する遮光用セルと、上記開口部に充填され
た波長変換部とを有する放射線検出装置において、上記
遮光用セルは、上記放射線の入射する側の基体と、上記
光の出射する側のセル壁とからなり、上記基体は、紫外
線を透過するとともに、熱膨張係数が3×10-5/℃以
下の材料であり、上記セル壁は、紫外線硬化樹脂であ
る。
A wavelength converter for converting radiation into light;
The photodetector for detecting the light is attached via an adhesive layer, the wavelength converter is a light-shielding cell having an opening corresponding to a pixel of the photodetector, and a wavelength filled in the opening. In the radiation detection device having the conversion unit, the light-shielding cell includes a base on which the radiation is incident and a cell wall on the side from which the light is emitted. It is a material having an expansion coefficient of 3 × 10 −5 / ° C. or less, and the cell wall is made of an ultraviolet curable resin.

【0018】又、上記課題を解決するための本発明は、
接着層を介して、光検出器に貼り合わされ、上記光検出
器の画素に対応する開口部を有する遮光用セルと、上記
開口部に充填された波長変換部とを有し、放射線を光に
変換する波長変換体において、上記遮光用セルは、上記
放射線の入射する側の基体と、上記光の出射する側のセ
ル壁とからなり、上記基体は、紫外線を透過する材料で
あり、上記セル壁は、紫外線硬化樹脂である。
[0018] Further, the present invention for solving the above-mentioned problems,
A light-shielding cell having an opening corresponding to a pixel of the photodetector, which is attached to the photodetector through an adhesive layer, and a wavelength conversion portion filled in the opening, and converts radiation into light. In the wavelength converter for conversion, the light-shielding cell includes a substrate on the side on which the radiation is incident, and a cell wall on the side on which the light is emitted, and the substrate is a material that transmits ultraviolet light, The wall is a UV curable resin.

【0019】又、接着層を介して、光検出器に貼り合わ
され、上記光検出器の画素に対応する開口部を有する遮
光用セルと、上記開口部に充填された波長変換部とを有
し、放射線を光に変換する波長変換体において、上記遮
光用セルは、上記放射線の入射する側の基体と、上記光
の出射する側のセル壁とからなり、上記基体は、紫外線
を透過するとともに、熱膨張係数が3×10-5/℃以下
の材料であり、上記セル壁は、紫外線硬化樹脂である。
The light-shielding cell includes a light-shielding cell bonded to the photodetector via an adhesive layer and having an opening corresponding to a pixel of the photodetector, and a wavelength converter filled in the opening. In a wavelength converter for converting radiation into light, the light-shielding cell includes a base on which the radiation enters, and a cell wall on which the light exits, and the base transmits ultraviolet light. And a material having a coefficient of thermal expansion of 3 × 10 −5 / ° C. or less, and the cell wall is made of an ultraviolet curing resin.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明による放射線検出装置の実
施形態を示す概略的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the radiation detecting apparatus according to the present invention.

【0022】22は放射線(X線、α線、β線、γ線
等)を検出する光検出器、24は波長変換体としての蛍
光体層である。光検出器22において、1は画素、21
は接着層である。蛍光体層24において、17はセル
壁、20は波長変換部としての蛍光体、18は接着層、
16はセルの基体、23はセルの開口部、3はアライメ
ントマーク、19はアライメント用の開口部である。
Reference numeral 22 denotes a photodetector for detecting radiation (X-ray, α-ray, β-ray, γ-ray, etc.), and reference numeral 24 denotes a phosphor layer as a wavelength converter. In the photodetector 22, 1 is a pixel, 21
Is an adhesive layer. In the phosphor layer 24, 17 is a cell wall, 20 is a phosphor as a wavelength conversion unit, 18 is an adhesive layer,
Reference numeral 16 denotes a cell base, 23 denotes a cell opening, 3 denotes an alignment mark, and 19 denotes an alignment opening.

【0023】図2は、図1に示した光検出器22を示す
概略的平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the photodetector 22 shown in FIG.

【0024】図2において、画素1は、160μmピッ
チで縦横に配列されている。各画素1の大きさは130
μmであり、画素間隔は30μmである。光検出器22
の基板2は、0.7mmの厚さの低アルカリガラス(例
えば、コーニング社製の7059ガラス)よりなる。
又、このガラス基板2の上には、図1に示した蛍光体層
24との貼り合わせの際に使用するアライメントマーク
3がある。基板2の外形は500mm×500mmのサ
イズである。
In FIG. 2, pixels 1 are arranged vertically and horizontally at a pitch of 160 μm. The size of each pixel 1 is 130
μm, and the pixel interval is 30 μm. Photodetector 22
The substrate 2 is made of a low alkali glass having a thickness of 0.7 mm (for example, 7059 glass manufactured by Corning Incorporated).
Further, on the glass substrate 2, there is an alignment mark 3 used for bonding with the phosphor layer 24 shown in FIG. The outer shape of the substrate 2 is 500 mm × 500 mm.

【0025】図3は、図1、図2に示した光検出器22
の1画素を示す平面図である。
FIG. 3 shows the photodetector 22 shown in FIGS.
3 is a plan view showing one pixel of FIG.

【0026】センサー部4及びTFT部5をオンするこ
とにより、センサー部4に蓄積された信号電荷が信号線
7に伝達され、これを、画像信号として読みとる。最後
に、共通リセット線8によってセンサー部4をリセット
することにより、1回分の画像読み取りが終了する。
When the sensor unit 4 and the TFT unit 5 are turned on, the signal charges stored in the sensor unit 4 are transmitted to the signal line 7 and are read as image signals. Finally, by resetting the sensor unit 4 by the common reset line 8, one image reading is completed.

【0027】図4は、図3に示した光検出器22の1画
素を示す模式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing one pixel of the photodetector 22 shown in FIG.

【0028】光検出器22は、Crよりなるゲート電極
9(100nm)、プラズマ窒化膜10(300n
m)、水素化アモルファスシリコン層11(500n
m)、ドーピング半導体層12(50nm)、アルミ膜
13(1000nm)より構成される。そして、センサ
ー部14及びTFT部15は、同一の水素化アモルファ
スシリコン層で形成されている。
The photodetector 22 has a gate electrode 9 (100 nm) made of Cr and a plasma nitride film 10 (300 nm).
m), hydrogenated amorphous silicon layer 11 (500 n
m), a doping semiconductor layer 12 (50 nm), and an aluminum film 13 (1000 nm). The sensor section 14 and the TFT section 15 are formed of the same hydrogenated amorphous silicon layer.

【0029】尚、本発明は、水素化アモルファスシリコ
ンを使った他の構造の光検出器や、結晶シリコンを用い
た光検出器についても適用される。
The present invention is also applicable to a photodetector having another structure using hydrogenated amorphous silicon and a photodetector using crystalline silicon.

【0030】次に、本実施形態で用いる蛍光体層の製造
方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the phosphor layer used in the present embodiment will be described.

【0031】図5は、図1に示した蛍光体層24を示す
概略的平面図である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing the phosphor layer 24 shown in FIG.

【0032】図5において、セル壁17の材料には、少
なくともアクリロイル基を有する紫外線硬化樹脂が使用
される。本実施形態では、ウレタンアクリレートを使用
した。アクリロイル基の構造は、(CH2 =CHCO
−)である。アクリロイル基を有するものの中では、ア
クリルアミド、アクリロニトリル、アクリル酸、アクリ
ル酸エステルなどが使用される。
In FIG. 5, as a material of the cell wall 17, an ultraviolet curable resin having at least an acryloyl group is used. In this embodiment, urethane acrylate is used. The structure of the acryloyl group is (CH 2 CHCHCO
−). Among those having an acryloyl group, acrylamide, acrylonitrile, acrylic acid, acrylate and the like are used.

【0033】図6、図7は、図1に示した蛍光体層24
の製造工程を示す概略的断面図である。
FIGS. 6 and 7 show the phosphor layer 24 shown in FIG.
It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing process of.

【0034】まず、図6において、セル壁17用の型
に、ウレタンアクリレートを注ぎ、セルの基体16とし
て用いる、PEN(ポリエチレンナフタレート樹脂)か
らなる0.1mmのシートを密着性よくかぶせた。その
後、光硬化し、上述した型から取りだした。
First, in FIG. 6, urethane acrylate was poured into a mold for the cell wall 17, and a 0.1 mm sheet of PEN (polyethylene naphthalate resin) used as a cell base 16 was covered with good adhesion. Then, it was light-cured and removed from the mold described above.

【0035】このセル壁17作成用の型としては、電鋳
等の金属メッキで作製されたものを用いるのが望まし
い。その理由は、樹脂型の場合、成形樹脂との離型がよ
くないからである。
As a mold for forming the cell wall 17, it is desirable to use a mold made by metal plating such as electroforming. The reason is that in the case of the resin mold, the mold release from the molding resin is not good.

【0036】PENは、上述したように、セルの基体1
6すなわち補強板として用いた。PENは熱膨張係数1
×10-5/℃の透明樹脂であるが、基体16には、その
他、PET(ポリエチレンテレフタレート)を用いるの
も好ましい。基体16の材料としては、熱膨張係数が3
×10-5/℃以下の透明な材料であればよい。
As described above, PEN is used for the substrate 1 of the cell.
6, that is, used as a reinforcing plate. PEN has a coefficient of thermal expansion of 1
Although it is a transparent resin of × 10 -5 / ° C, it is also preferable to use PET (polyethylene terephthalate) for the base 16. The material of the base 16 has a coefficient of thermal expansion of 3
Any transparent material having a density of 10-5 / C or less may be used.

【0037】放射線検出装置は、人間の身体に合わせて
撮影される場合には、使用するセンサーとしては、サイ
ズが30cm〜50cm角のものが望ましい。一般的な
製造条件すなわち温度差±1℃のクリーンルーム中での
センサーパネルの貼り合せを考えると、熱膨張係数が3
×10-5/℃の樹脂では、2℃で18〜30μmの差が
生じる。光検出器22の1画素のピッチが100μm、
1画素中の感光部位が85μm(1画素が100μmの
とき)とすると、熱による伸び縮みの許容範囲は15μ
m以内であり(15%以下)、これ以上の伸び縮みは、
光検出器の解像度への影響がある。
When the radiation detecting apparatus is photographed in accordance with the human body, it is desirable that the sensor used has a size of 30 cm to 50 cm square. Considering general manufacturing conditions, that is, bonding of sensor panels in a clean room having a temperature difference of ± 1 ° C., the coefficient of thermal expansion is 3
With a resin of × 10 -5 / ° C, a difference of 18 to 30 µm occurs at 2 ° C. The pitch of one pixel of the photodetector 22 is 100 μm,
Assuming that the photosensitive area in one pixel is 85 μm (when one pixel is 100 μm), the allowable range of expansion and contraction due to heat is 15 μm.
m or less (15% or less).
There is an effect on the resolution of the photodetector.

【0038】したがって、本実施形態において、上述し
た熱膨張係数を3×10-5/℃以下とするのは妥当であ
る。
Therefore, in the present embodiment, it is appropriate to set the above-mentioned coefficient of thermal expansion to 3 × 10 −5 / ° C. or less.

【0039】但し、蛍光体層24と光検出器22をいっ
たん貼り合せれば、光検出器22の基板であるガラス2
に支えられるため、使用中の伸び縮みについては考慮し
なくてもよい。
However, once the phosphor layer 24 and the photodetector 22 are bonded together, the glass 2
Therefore, it is not necessary to consider expansion and contraction during use.

【0040】基体16の材料には、本実施形態では、透
明樹脂を用いている。この透明樹脂は、波長250〜5
00nmの光の透過率が20%以上の樹脂材料である。
したがって、セル壁17の材料である、アクリロイル基
を有する紫外線硬化樹脂を硬化させるためのUV(紫外
線)光が透過される。
In this embodiment, a transparent resin is used as the material of the base 16. This transparent resin has a wavelength of 250 to 5
It is a resin material having a transmittance of 00 nm light of 20% or more.
Therefore, UV (ultraviolet) light for curing the ultraviolet curing resin having an acryloyl group, which is the material of the cell wall 17, is transmitted.

【0041】このセルの開口部23は、光検出器22の
画素1と1対1で対応しており、160μmのピッチで
縦横に配列されている。開口部23のサイズは、130
×130μmである。又、アライメント用の開口部19
が、光検出基板とのアライメント用に設けられている。
The openings 23 of the cells correspond one-to-one with the pixels 1 of the photodetector 22, and are arranged vertically and horizontally at a pitch of 160 μm. The size of the opening 23 is 130
× 130 μm. Also, an opening 19 for alignment is provided.
Are provided for alignment with the light detection substrate.

【0042】このセルには、金属薄膜からなる反射層1
8が設けられている。又、この反射層18には、金の蒸
着膜を使用した。
This cell has a reflective layer 1 made of a metal thin film.
8 are provided. In addition, a gold vapor deposition film was used for the reflection layer 18.

【0043】次に、図7に示すように、樹脂製バインダ
ーに蛍光体の微粉末を分散したペースト20を、セル壁
17の間すなわちメッシュ間に流し込む。
Next, as shown in FIG. 7, a paste 20 in which a fine powder of a phosphor is dispersed in a resin binder is poured between the cell walls 17, ie, between the meshes.

【0044】続いて、そのメッシュ表面をスキージで平
坦化した後、加熱してバインダー樹脂を重合する。この
ようにして、図1に示した蛍光体層24が完成する。
Subsequently, the surface of the mesh is flattened with a squeegee and then heated to polymerize the binder resin. Thus, the phosphor layer 24 shown in FIG. 1 is completed.

【0045】次に、図1に示したように、この蛍光体層
24と光検出器22とを、接着層21を介して接着す
る。この際には、アライメントマーク3とアライメント
用の開口部19を用いて、画素1と蛍光体層24の位置
合わせする。
Next, as shown in FIG. 1, the phosphor layer 24 and the photodetector 22 are bonded via the bonding layer 21. At this time, the pixel 1 and the phosphor layer 24 are aligned using the alignment mark 3 and the opening 19 for alignment.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように本発明の放射線検出
装置及びそれに用いる波長変換体によれば、セル壁が成
形により製作可能であることから量産性に富み、基体が
紫外線を透過する材料であることから、紫外線硬化の際
にも不都合なく使用することができ、熱膨張係数が小さ
いことから光検出器と波長変換体との位置ずれが発生せ
ず、画像の分解能が向上する。
As described above, according to the radiation detector of the present invention and the wavelength converter used therefor, since the cell wall can be manufactured by molding, it is rich in mass productivity, and the substrate is made of a material which transmits ultraviolet rays. Because of this, it can be used without any inconvenience even during ultraviolet curing, and since the coefficient of thermal expansion is small, there is no displacement between the photodetector and the wavelength converter, and the resolution of the image is improved.

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

【図1】本発明による放射線検出装置の実施形態を示す
概略的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a radiation detection device according to the present invention.

【図2】図1に示した光検出器22を示す概略的平面図
である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the photodetector 22 shown in FIG.

【図3】図1、図2に示した光検出器22の1画素を示
す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing one pixel of the photodetector 22 shown in FIGS. 1 and 2;

【図4】図3に示した光検出器22の1画素を示す模式
的断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing one pixel of the photodetector 22 shown in FIG.

【図5】図1に示した蛍光体層24を示す概略的平面図
である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing a phosphor layer 24 shown in FIG.

【図6】図1に示した蛍光体層24の製造工程を示す概
略的断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of the phosphor layer 24 shown in FIG.

【図7】図6とともに図1に示した蛍光体層24の製造
工程を示す概略的断面図である。
7 is a schematic cross-sectional view showing a manufacturing process of the phosphor layer 24 shown in FIG. 1 together with FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光検出器の画素 2 光検出器の基板 3 アライメントマーク 4 センサー部 5 TFT 6 ゲート線 7 信号線 8 共通リセット線 9 ゲート電極 10 プラズマ窒化膜 11 水素化アモルファスシリコン層 12 ドーピング半導体層 13 アルミ膜 14 センサー部 15 TFT部 16 基体 17 セル壁 18 反射層 19 アライメント用の開口部 20 ペースト 21 接着層 22 光検出器 23 セルの開口部 24 蛍光体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photodetector pixel 2 Photodetector substrate 3 Alignment mark 4 Sensor part 5 TFT 6 Gate line 7 Signal line 8 Common reset line 9 Gate electrode 10 Plasma nitride film 11 Hydrogenated amorphous silicon layer 12 Doping semiconductor layer 13 Aluminum film DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Sensor part 15 TFT part 16 Substrate 17 Cell wall 18 Reflection layer 19 Alignment opening 20 Paste 21 Adhesive layer 22 Photodetector 23 Cell opening 24 Phosphor layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 知之 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 FF02 FF04 FF05 FF06 GG19 JJ05 JJ09 JJ37 5F088 AA11 AB05 BA20 BB07 EA04 EA08 HA15 LA08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tomoyuki Tamura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Yoshihiro Ogawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon F Term in Reference (Reference) 2G088 FF02 FF04 FF05 FF06 GG19 JJ05 JJ09 JJ37 5F088 AA11 AB05 BA20 BB07 EA04 EA08 HA15 LA08

Claims (15)

【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
記光を検出する光検出器とが接着層を介して貼り合わさ
れ、前記波長変換体が、前記光検出器の画素に対応する
開口部を有する遮光用セルと、前記開口部に充填された
波長変換部とを有する放射線検出装置において、 前記遮光用セルは、前記放射線の入射する側の基体と、
前記光の出射する側のセル壁とからなり、 前記基体は、紫外線を透過する材料であり、 前記セル壁は、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする
放射線検出装置。
1. A wavelength converter for converting radiation into light and a photodetector for detecting the light are adhered via an adhesive layer, and the wavelength converter is provided with an aperture corresponding to a pixel of the photodetector. In a radiation detecting apparatus having a light-shielding cell having a portion and a wavelength converter filled in the opening, the light-shielding cell is a base on which the radiation is incident,
The radiation detection device, comprising: a cell wall on a side from which the light is emitted; the base is made of a material that transmits ultraviolet light; and the cell wall is made of an ultraviolet curable resin.
【請求項2】 前記波長変換部は蛍光体を有することを
特徴とする請求項1記載の放射線検出装置。
2. The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the wavelength conversion unit has a phosphor.
【請求項3】 放射線を光に変換する波長変換体と、前
記光を検出する光検出器とが接着層を介して貼り合わさ
れ、前記波長変換体が、前記光検出器の画素に対応する
開口部を有する遮光用セルと、前記開口部に充填された
波長変換部とを有する放射線検出装置において、 前記遮光用セルは、前記放射線の入射する側の基体と、
前記光の出射する側のセル壁とからなり、 前記基体は、紫外線を透過するとともに、熱膨張係数が
3×10-5/℃以下の材料であり、 前記セル壁は、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする
放射線検出装置。
3. A wavelength converter for converting radiation into light and a photodetector for detecting the light are bonded together via an adhesive layer, and the wavelength converter is provided with an aperture corresponding to a pixel of the photodetector. In a radiation detecting apparatus having a light-shielding cell having a portion and a wavelength converter filled in the opening, the light-shielding cell is a base on which the radiation is incident,
The substrate is made of a material that transmits ultraviolet light and has a coefficient of thermal expansion of 3 × 10 −5 / ° C. or less, and the cell wall is made of an ultraviolet-curable resin. A radiation detection device characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 前記基体は、250〜500nmの波長
の光を20%以上透過する材料であることを特徴とする
請求項1から請求項3のいずれかに記載の放射線検出装
置。
4. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein the base is made of a material that transmits 20% or more of light having a wavelength of 250 to 500 nm.
【請求項5】 前記セル壁の紫外線硬化樹脂は、アクリ
ロイル基を有することを特徴とする請求項1から請求項
3のいずれかに記載の放射線検出装置。
5. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein the ultraviolet curable resin on the cell wall has an acryloyl group.
【請求項6】 前記アクリロイル基を有する紫外線硬化
樹脂は、 アクリルアミド、アクリロニトリル、アクリル酸又はア
クリル酸エステルであることを特徴とする請求項5記載
の放射線検出装置。
6. The radiation detecting apparatus according to claim 5, wherein the ultraviolet curing resin having an acryloyl group is acrylamide, acrylonitrile, acrylic acid or acrylate.
【請求項7】 前記放射線は、X線であることを特徴と
する請求項1から請求項3のいずれかに記載の放射線検
出装置。
7. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein the radiation is an X-ray.
【請求項8】 前記波長変換部は、前記入射放射線を反
射する金属を介して前記開口部に充填されることを特徴
とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の放射線
検出装置。
8. The radiation detecting apparatus according to claim 1, wherein the wavelength converter is filled in the opening via a metal reflecting the incident radiation.
【請求項9】 接着層を介して、光検出器に貼り合わさ
れ、前記光検出器の画素に対応する開口部を有する遮光
用セルと、前記開口部に充填された波長変換部とを有
し、放射線を光に変換する波長変換体において、 前記遮光用セルは、前記放射線の入射する側の基体と、
前記光の出射する側のセル壁とからなり、 前記基体は、紫外線を透過する材料であり、 前記セル壁は、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする
波長変換体。
9. A light-shielding cell bonded to a photodetector through an adhesive layer and having an opening corresponding to a pixel of the photodetector, and a wavelength conversion unit filled in the opening. In a wavelength converter for converting radiation into light, the light-shielding cell includes a substrate on a side on which the radiation is incident,
A wavelength converter, comprising: a cell wall on a side from which the light is emitted; the base is made of a material that transmits ultraviolet light; and the cell wall is made of an ultraviolet curable resin.
【請求項10】 接着層を介して、光検出器に貼り合わ
され、前記光検出器の画素に対応する開口部を有する遮
光用セルと、前記開口部に充填された波長変換部とを有
し、放射線を光に変換する波長変換体において、 前記遮光用セルは、前記放射線の入射する側の基体と、
前記光の出射する側のセル壁とからなり、 前記基体は、紫外線を透過するとともに、熱膨張係数が
3×10-5/℃以下の材料であり、 前記セル壁は、紫外線硬化樹脂であることを特徴とする
波長変換体。
10. A light-shielding cell bonded to a photodetector via an adhesive layer and having an opening corresponding to a pixel of the photodetector, and a wavelength converter filled in the opening. In a wavelength converter for converting radiation into light, the light-shielding cell includes a substrate on a side on which the radiation is incident,
The substrate is made of a material that transmits ultraviolet light and has a coefficient of thermal expansion of 3 × 10 −5 / ° C. or less, and the cell wall is made of an ultraviolet-curable resin. A wavelength converter characterized in that:
【請求項11】 前記基体は、250〜500nmの波
長の光を20%以上透過する材料であることを特徴とす
る請求項9又は請求項10記載の波長変換体。
11. The wavelength converter according to claim 9, wherein the substrate is made of a material that transmits 20% or more of light having a wavelength of 250 to 500 nm.
【請求項12】 前記セル壁の紫外線硬化樹脂は、アク
リロイル基を有することを特徴とする請求項9又は請求
項10記載の波長変換体。
12. The wavelength converter according to claim 9, wherein the ultraviolet-curable resin on the cell wall has an acryloyl group.
【請求項13】 前記アクリロイル基を有する紫外線硬
化樹脂は、 アクリルアミド、アクリロニトリル、アクリル酸又はア
クリル酸エステルであることを特徴とする請求項12記
載の放射線検出装置。
13. The radiation detecting apparatus according to claim 12, wherein the ultraviolet curable resin having an acryloyl group is acrylamide, acrylonitrile, acrylic acid or acrylate.
【請求項14】 前記放射線は、X線であることを特徴
とする請求項9又は請求項10記載の波長変換体。
14. The wavelength converter according to claim 9, wherein the radiation is X-rays.
【請求項15】 前記波長変換部は、前記入射放射線を
反射する金属を介して前記開口部に充填されることを特
徴とする請求項9又は請求項10記載の放射線検出装
置。
15. The radiation detection apparatus according to claim 9, wherein the wavelength conversion unit is filled in the opening via a metal that reflects the incident radiation.
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