JP2012108158A - Radiographic image detector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve light conversion efficiency in a radiographic image detector that detects visible light converted by a wavelength conversion layer and converts it into an image signal representing a radiographic image.SOLUTION: In the radiographic image detector in which a detector 31 and a wavelength conversion layer 32 are disposed in an order from a side to which a radiation passing through a subject is applied, the wavelength conversion layer 32 is formed by superposing a first phosphor layer 32a and a second phosphor layer 32b. The first phosphor layer 32a and the second phosphor layer 32b are so formed that a total average particle size of phosphors contained in the second phosphor layer 32b becomes larger than the total average particle size of the phosphors contained in the first phosphor layer 32a; and, from the side to which the radiation passing through the subject is applied, the second phosphor layer 32b and the first phosphor layer 32a are disposed in this order.

Description

本発明は、波長変換層により変換された光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する放射線画像検出器に関するものである。   The present invention relates to a radiation image detector that detects light converted by a wavelength conversion layer and converts it into an image signal representing a radiation image.

従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線画像検出器が各種提案、実用化されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in the medical field and the like, various radiological image detectors that record a radiographic image related to a subject by irradiation with radiation that has passed through the subject have been proposed and put into practical use.

上記のような放射線画像検出器として、たとえば、放射線の照射により電荷を発生する半導体を利用した放射線画像検出器が提案されており、そのような放射線画像検出器として、いわゆる光読取方式のものやTFT(thin film transistor、薄膜トランジスタ)、CCD(charge coupled device)、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)センサなどを用いる電気読取方式のものが提案されている。   As the radiation image detector as described above, for example, a radiation image detector using a semiconductor that generates a charge upon irradiation of radiation has been proposed. An electric reading type using a thin film transistor (TFT), a charge coupled device (CCD), a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor, or the like has been proposed.

また、上記のような放射線画像検出器としては、放射線を半導体層において直接電荷に変換して蓄積する直接変換方式のものや、放射線を蛍光体により一旦光に変換し、その変換した光をフォトダイオードなどによって電荷に変換して蓄積する間接変換方式のものが提案されている。   In addition, the radiation image detector as described above may be a direct conversion type that converts radiation into direct charge in a semiconductor layer and stores it, or radiation is once converted into light by a phosphor and the converted light is converted into a photo. An indirect conversion method has been proposed in which the charge is converted and stored by a diode or the like.

そして、たとえば、特許文献1から特許文献3には、蛍光体層と検出素子が多数配列された検出基板とが積層された間接変換方式の放射線画像検出器が提案されている。   For example, Patent Document 1 to Patent Document 3 propose an indirect conversion radiation image detector in which a phosphor layer and a detection substrate on which a large number of detection elements are arranged are stacked.

一方、特許文献1から特許文献3に記載の放射線画像検出器において、蛍光体層側から放射線を入射した場合、蛍光体層により変換された光が蛍光体層自身によって吸収されて感度の劣化を生じたり、蛍光体層において光が散乱して画像がボケてしまったりしてしまうおそれがある。   On the other hand, in the radiation image detectors described in Patent Document 1 to Patent Document 3, when radiation is incident from the phosphor layer side, the light converted by the phosphor layer is absorbed by the phosphor layer itself, and the sensitivity is deteriorated. There is a possibility that the image is blurred due to light scattering in the phosphor layer.

そこで、特許文献4においては、蛍光体層側からではなく、検出基板側から放射線が入射される放射線画像検出器が提案されている。   Therefore, Patent Document 4 proposes a radiation image detector in which radiation is incident not from the phosphor layer side but from the detection substrate side.

特開2003−215253号公報JP 2003-215253 A 特開2004−239722号公報JP 2004-239722 A 特開2006−258618号公報JP 2006-258618 A 特許第3333278号明細書Japanese Patent No. 3333278

ここで、上記のような間接変換方式の放射線画像検出器において高画質な放射線画像を取得するためには、放射線画像検出器に入射される放射線量に対する光の変換効率を上げる必要がある。そのためには高感度な大サイズの粒子の蛍光体を用いたり、蛍光体層の厚さを厚くしたりすることが考えられる。   Here, in order to acquire a high-quality radiographic image in the indirect conversion type radiographic image detector as described above, it is necessary to increase the light conversion efficiency with respect to the radiation dose incident on the radiographic image detector. For this purpose, it is conceivable to use a high-sensitivity, large-sized particle phosphor, or to increase the thickness of the phosphor layer.

しかしながら、大サイズの粒子を蛍光体層全体に亘って分散させた場合、液物性が変わって液だれをし易くなるという問題がある。また、蛍光体層の厚さを単純に厚くしたのでは、蛍光体の発光の広がりが大きくなり、画像がボケてしまうという問題が生じる。   However, when large-sized particles are dispersed over the entire phosphor layer, there is a problem that the liquid physical properties change and the liquid can easily drip. In addition, when the thickness of the phosphor layer is simply increased, there is a problem that the spread of light emission of the phosphor is increased and the image is blurred.

そして、特許文献4に記載の放射線画像検出器のように、検出基板側から放射線が入射される放射線画像検出器においても、上記と同様の問題があり、さらにこのような構造の放射線画像検出器に適応した蛍光体層の構成はこれまでに明らかにされていない。   Further, the radiation image detector in which radiation is incident from the detection substrate side like the radiation image detector described in Patent Document 4 has the same problem as described above, and the radiation image detector having such a structure. The structure of the phosphor layer adapted to the above has not been clarified so far.

本発明は、上記の事情に鑑み、検出基板側から放射線が入射される間接変換方式の放射線画像検出器において、光変換効率を向上させ、高画質な画像を取得することができる放射線画像検出器を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention provides a radiation image detector capable of improving light conversion efficiency and obtaining a high-quality image in an indirect conversion type radiation image detector in which radiation is incident from the detection substrate side. The purpose is to provide.

本発明の放射線画像検出器は、放射線の照射を受けてその放射線をより長い波長の光に変換する蛍光体を含む波長変換層と、波長変換層により変換された光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する検出器とを備え、放射線が照射される側から、検出器および波長変換層がこの順に配置された放射線画像検出器であって、波長変換層が、第1の蛍光体層と第2の蛍光体層とが積層されたものであり、第1の蛍光体層と第2の蛍光体層とが、第2の蛍光体層に含まれる蛍光体の全平均粒子径が第1の蛍光体層に含まれる蛍光体の全平均粒子径よりも大きくなるように形成されたものであり、放射線が照射される側から、第2の蛍光体層および第1の蛍光体層がこの順に配置されていることを特徴とする。   The radiological image detector of the present invention detects a radiographic image by detecting a wavelength conversion layer containing a phosphor that receives radiation and converting the radiation into light having a longer wavelength, and light converted by the wavelength conversion layer. A radiation image detector having a detector and a wavelength conversion layer arranged in this order from the side irradiated with radiation, wherein the wavelength conversion layer is a first phosphor. The first phosphor layer and the second phosphor layer have a total average particle diameter of phosphors contained in the second phosphor layer. The second phosphor layer and the first phosphor layer are formed so as to be larger than the total average particle diameter of the phosphors contained in the first phosphor layer, and from the side irradiated with radiation. Are arranged in this order.

ここで、上記「波長変換層」は、放射線を、より長い波長の光に変換するものであるが、近赤外光、可視光および近赤外光に変換するものであることが好ましい。より好ましくは可視光に変換するものである。   Here, the “wavelength conversion layer” converts radiation into light having a longer wavelength, but preferably converts near-infrared light, visible light, and near-infrared light. More preferably, the light is converted into visible light.

また、上記本発明の放射線画像検出器においては、第2の蛍光体層を、平均粒子径が互いに異なる蛍光体を混合した層とすることができる。   In the radiation image detector of the present invention, the second phosphor layer may be a layer in which phosphors having different average particle diameters are mixed.

また、第2の蛍光体層を、第1の平均粒子径を有する第1の蛍光体と第1の平均粒子径よりも大きい第2の平均粒子径を有する第2の蛍光体と混合した層とし、第1の蛍光体:第2の蛍光体比を重量比で、2:8〜4:6とすることができる。   Further, the second phosphor layer is mixed with the first phosphor having the first average particle diameter and the second phosphor having the second average particle diameter larger than the first average particle diameter. The weight ratio of the first phosphor: second phosphor can be 2: 8 to 4: 6.

また、上記第1の蛍光体として平均粒子径が1μm以上5μm未満のものを用い、第2の蛍光体として平均粒子径が5μm以上12μm以下のものを用いることができる。   The first phosphor may have an average particle diameter of 1 μm or more and less than 5 μm, and the second phosphor may have an average particle diameter of 5 μm or more and 12 μm or less.

また、第1の蛍光体層を、平均粒子径が互いに異なる蛍光体を混合した層とすることができる。   Further, the first phosphor layer can be a layer in which phosphors having different average particle diameters are mixed.

また、第1の蛍光体層を、第3の平均粒子径を有する第3の蛍光体と第3の平均粒子径よりも大きい第4の平均粒子径を有する第4の蛍光体と混合した層とし、第3の蛍光体:第4の蛍光体比を重量比で、8:2〜6:4とすることができる。   Further, the first phosphor layer is mixed with a third phosphor having a third average particle diameter and a fourth phosphor having a fourth average particle diameter larger than the third average particle diameter. The weight ratio of the third phosphor to the fourth phosphor can be 8: 2 to 6: 4.

また、第3の蛍光体として平均粒子径が1μm以上5μm未満のものを用い、第4の蛍光体として平均粒子径が5μm以上12μm未満のものを用いることができる。   Moreover, the thing with an average particle diameter of 1 micrometer or more and less than 5 micrometers can be used as a 3rd fluorescent substance, and the thing with an average particle diameter of 5 micrometers or more and less than 12 micrometers can be used as a 4th fluorescent substance.

また、波長変換層を、バインダに蛍光体を分散したものとし、波長変換層におけるバインダ/蛍光体の重量比が、波長変換層の厚さ方向の中央に向かって次第に小さくなるように分布するものを用いることができる。   In addition, the wavelength conversion layer has a phosphor dispersed in a binder, and the weight ratio of the binder / phosphor in the wavelength conversion layer is distributed so as to gradually decrease toward the center in the thickness direction of the wavelength conversion layer. Can be used.

また、波長変換層を、少なくとも第1の蛍光体層と第2の蛍光体層とを貼り合わせたものとすることができる。   Moreover, the wavelength conversion layer can be a laminate of at least the first phosphor layer and the second phosphor layer.

また、波長変換層を、少なくとも第1の蛍光体層と第2の蛍光体層とを加熱圧縮により貼り合わせたものとすることができる。   Moreover, the wavelength conversion layer can be obtained by bonding at least the first phosphor layer and the second phosphor layer by heat compression.

また、波長変換層における蛍光体の空間充填率を63%以上とすることができる。   In addition, the space filling factor of the phosphor in the wavelength conversion layer can be 63% or more.

また、蛍光体として、AS:X(ただし、AはY,La,Gd,Luのうちのいずれか、XはEu,Tb,Prのうちのいずれか)で表わされる粒子を用いることができる。また、蛍光体を、共付活剤としてCeまたはSmを含むものとすることができる。 Further, as the phosphor, particles represented by A 2 O 2 S: X (A is any of Y, La, Gd, and Lu, and X is any of Eu, Tb, and Pr) are used. be able to. The phosphor may contain Ce or Sm as a coactivator.

ここで、上記「第1の蛍光体層に含まれる蛍光体の全平均粒子径」とは、第1の蛍光体層に含まれる全ての蛍光体の粒子径の平均値のことを意味し、「第2の蛍光体層に含まれる蛍光体の全平均粒子径」とは、第2の蛍光体層に含まれる全ての蛍光体の粒子径の平均値のことを意味する。そして、上記「粒子径」は、フィッシャー・サブ-シーブ・サイザー(Fisher Sub-Sieve Sizer)で測定した粒子径のことを意味する。   Here, the above-mentioned “total average particle diameter of phosphors contained in the first phosphor layer” means an average value of the particle diameters of all phosphors contained in the first phosphor layer, “The total average particle diameter of the phosphors contained in the second phosphor layer” means the average value of the particle diameters of all the phosphors contained in the second phosphor layer. The “particle diameter” means a particle diameter measured with a Fisher Sub-Sieve Sizer.

また、上記「平均粒子径」とは、フィッシャー・サブ-シーブ・サイザー(Fisher Sub-Sieve Sizer)で測定した粒子径の平均値のことを意味する。   The “average particle diameter” means an average value of particle diameters measured with a Fisher Sub-Sieve Sizer.

本発明の放射線画像検出器によれば、波長変換層を、第1の蛍光体層と第2の蛍光体層とを積層したものとし、第1の蛍光体層と第2の蛍光体層とを、第2の蛍光体層に含まれる蛍光体の全平均粒子径が第1の蛍光体層に含まれる蛍光体の全平均粒子径よりも大きくなるように形成し、放射線が照射される側から、第2の蛍光体層および第1の蛍光体層をこの順に配置するようにしたので、すなわち、放射線が先に入射される第2の蛍光体層に含まれる蛍光体の全平均粒子径の方が、放射線が後から入射される第1の蛍光体層に含まれる蛍光体の全平均粒子径よりも大きくなるようにしたので、第2の蛍光体層において放射線を光により効率的に変換することができる。   According to the radiation image detector of the present invention, the wavelength conversion layer is formed by laminating the first phosphor layer and the second phosphor layer, and the first phosphor layer, the second phosphor layer, Is formed such that the total average particle size of the phosphors included in the second phosphor layer is larger than the total average particle size of the phosphors included in the first phosphor layer, and is irradiated with radiation. From the above, the second phosphor layer and the first phosphor layer are arranged in this order, that is, the total average particle diameter of the phosphors contained in the second phosphor layer on which the radiation is incident first. In this case, the radiation is made larger than the total average particle diameter of the phosphors included in the first phosphor layer to which the radiation is incident later. Can be converted.

そして、さらに第2の蛍光体層により変換されずに第2の蛍光体層を透過した放射線を第1の蛍光体層により受けて光に変換することができ、さらに光変換効率を向上させることができる。また、第1の蛍光体層は、蛍光体の全平均粒子径が第2の蛍光体層よりも小さいので、光が散乱されてから次に散乱されるまでの平均距離である散乱長が短くなるので、第2の蛍光体層により変換された光を検出器側へ反射する反射層としても機能することができ、より光変換効率を向上させることができる。   Further, radiation that has passed through the second phosphor layer without being converted by the second phosphor layer can be received by the first phosphor layer and converted to light, and the light conversion efficiency can be further improved. Can do. In addition, since the first phosphor layer has a total average particle size of the phosphor smaller than that of the second phosphor layer, the scattering length, which is the average distance from the time the light is scattered to the next time it is scattered, is short. Therefore, it can also function as a reflective layer that reflects the light converted by the second phosphor layer toward the detector, and the light conversion efficiency can be further improved.

また、上記本発明の放射線画像検出器において、第2の蛍光体層を、平均粒子径が互いに異なる蛍光体を混合した層とした場合には、大サイズの粒子の蛍光体と小サイズの粒子の蛍光体とを混合し、大サイズの蛍光体の粒子の比率を多くすることによって蛍光体の空間充填率を向上させることができ、さらに光変換効率を向上させることができる。   In the radiographic image detector of the present invention, when the second phosphor layer is a layer in which phosphors having different average particle diameters are mixed, a large-sized particle phosphor and a small-sized particle are used. The phosphor space-filling ratio can be improved and the light conversion efficiency can be improved by increasing the ratio of the large-sized phosphor particles.

また、第1の蛍光体層を、平均粒子径が互いに異なる蛍光体を混合した層とした場合には、大サイズの粒子の蛍光体と小サイズの粒子の蛍光体とを混合し、小サイズの蛍光体の粒子の比率を多くすることによって上述した反射層として機能を向上させることができるとともに、大サイズの粒子の蛍光体によって光変換効率も向上することができる。   In addition, when the first phosphor layer is a layer in which phosphors having different average particle diameters are mixed, a phosphor of a large size particle and a phosphor of a small size particle are mixed to obtain a small size. By increasing the ratio of the phosphor particles, the function as the reflective layer described above can be improved, and the light conversion efficiency can also be improved by the large-sized phosphor particles.

また、波長変換層を、バインダに蛍光体を分散したものとし、波長変換層におけるバインダ/蛍光体の重量比が、波長変換層の厚さ方向の中央に向かって次第に小さくなるように分布するものを用いるようにした場合には、波長変換層の中央部分におけるバインダの比率を小さくすることができるので、光子の波長変換層内における散乱による広がりを抑え、その結果画像のボケを低減することができる。   In addition, the wavelength conversion layer has a phosphor dispersed in a binder, and the weight ratio of the binder / phosphor in the wavelength conversion layer is distributed so as to gradually decrease toward the center in the thickness direction of the wavelength conversion layer. Can be used, the binder ratio in the central portion of the wavelength conversion layer can be reduced, so that the spread of photons in the wavelength conversion layer due to scattering can be suppressed, thereby reducing image blurring. it can.

また、波長変換層を、少なくとも第1の蛍光体層と第2の蛍光体層とを貼り合わせるようにした場合には、上述した波長変換層におけるバインダ/蛍光体の重量比を簡易な製造方法で実現することができる。その理由については後で詳述する。   Further, in the case where the wavelength conversion layer is bonded to at least the first phosphor layer and the second phosphor layer, the weight ratio of the binder / phosphor in the wavelength conversion layer described above can be simply manufactured. Can be realized. The reason will be described in detail later.

また、波長変換層を、少なくとも第1の蛍光体層と第2の蛍光体層とを加熱圧縮により貼り合わせるようにした場合には、圧縮により波長変換層における蛍光体の空間充填率をさらに向上させることができ、光変換効率をさらに向上させることができる。   In addition, when the wavelength conversion layer is bonded to at least the first phosphor layer and the second phosphor layer by heat compression, the space filling rate of the phosphor in the wavelength conversion layer is further improved by compression. And the light conversion efficiency can be further improved.

本発明の放射線画像検出器の実施形態を用いた放射線画像撮影装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a radiographic imaging apparatus using an embodiment of a radiographic image detector of the present invention 本発明の放射線画像検出器の一実施形態の概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of one Embodiment of the radiographic image detector of this invention 固体検出器の平面図を示す図The figure which shows the top view of the solid state detector 固体検出器におけるフォトダイオード部およびTFTスイッチの構成を示す図The figure which shows the composition of the photodiode section and TFT switch in the solid state detector 蛍光体層におけるバインダの重量の分布の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of binder weight distribution in the phosphor layer 波長変換層におけるバインダの重量の分布の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of binder weight distribution in the wavelength conversion layer

以下、図面を参照して本発明の放射線画像検出器の一実施形態を用いた放射線画像撮影装置について説明する。図1は、本放射線画像撮影装置の概略構成図である。   A radiographic imaging apparatus using an embodiment of the radiographic image detector of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the radiographic image capturing apparatus.

本放射線画像撮影装置は、被写体2に向けて放射線を射出する放射線源1と、被写体2を透過した放射線が照射され、その放射線に担持された被写体2の放射線画像を表す画像信号を出力する放射線画像検出器3と、放射線画像検出器3から出力された画像信号に所定の信号処理を施す信号処理部4と、信号処理部4において信号処理の施された画像信号に基づいて放射線画像を再生する再生部5とを備えている。   The radiation imaging apparatus is a radiation source 1 that emits radiation toward a subject 2 and radiation that is irradiated with radiation that has passed through the subject 2 and that outputs an image signal representing a radiation image of the subject 2 carried by the radiation. An image detector 3, a signal processing unit 4 that performs predetermined signal processing on the image signal output from the radiation image detector 3, and a radiographic image is reproduced based on the image signal that has undergone signal processing in the signal processing unit 4 And a reproducing unit 5 for performing the above operation.

図2は、本放射線画像撮影装置における放射線画像検出器3の構成を示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of the radiographic image detector 3 in the radiographic image capturing apparatus.

放射線画像検出器3は、図2に示すように、被写体を透過した放射線の照射を受けてその放射線を可視光に変換する波長変換層32と、波長変換層32により変換された可視光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する固体検出器31と、波長変換層32を支持する支持体33とを備えている。   As shown in FIG. 2, the radiation image detector 3 detects the visible light converted by the wavelength conversion layer 32 and the wavelength conversion layer 32 that receives radiation irradiated through the subject and converts the radiation into visible light. Thus, a solid state detector 31 that converts the image signal into a radiographic image and a support 33 that supports the wavelength conversion layer 32 are provided.

そして、放射線画像検出器3は、放射線源1側から、固体検出器31、波長変換層32および支持体33がこの順に配置されたものであり、固体検出器31側から放射線の照射を受けるものである。   The radiation image detector 3 includes a solid detector 31, a wavelength conversion layer 32, and a support 33 arranged in this order from the radiation source 1 side, and receives radiation from the solid detector 31 side. It is.

図3は固体検出器31の構成を示す平面図である。固体検出器31は、図3に示すように、X−Y方向に2次元状に多数配列されたフォトダイオード部36およびTFTスイッチ37と、X方向に並ぶフォトダイオード部36およびTFTスイッチ37の行毎に設けられ、その行の各TFTスイッチ37に入力される走査信号が印加される走査線31bと、Y方向に並ぶフォトダイオード部36およびTFTスイッチ37の列毎に設けられ、その列の各フォトダイオード部36によって検出された画素信号が流れ出すデータ線31cとを備えている。   FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the solid state detector 31. As shown in FIG. 3, the solid-state detector 31 includes a plurality of photodiode portions 36 and TFT switches 37 that are two-dimensionally arranged in the XY direction, and a row of photodiode portions 36 and TFT switches 37 that are aligned in the X direction. Provided for each column of the scanning line 31b to which the scanning signal input to each TFT switch 37 of the row is applied, and the photodiode portion 36 and the TFT switch 37 arranged in the Y direction. And a data line 31c from which a pixel signal detected by the photodiode portion 36 flows out.

走査線31bとデータ線31cとは直交するように設けられ、走査線31bとデータ線31cの交差点に対応してフォトダイオード部36およびTFTスイッチ37が設けられている。   The scanning line 31b and the data line 31c are provided so as to be orthogonal to each other, and a photodiode portion 36 and a TFT switch 37 are provided corresponding to the intersection of the scanning line 31b and the data line 31c.

そして、各走査線31bの一端には各走査線31bに走査信号を出力するゲートドライバ40が接続され、各データ線31cの一端には各信号線に流れ出した画素信号を検出する積分アンプ50が接続されている。なお、図1および図2においては、ゲートドライバ40および積分アンプ50を図示省略している。   A gate driver 40 that outputs a scanning signal to each scanning line 31b is connected to one end of each scanning line 31b, and an integrating amplifier 50 that detects a pixel signal flowing out to each signal line is connected to one end of each data line 31c. It is connected. 1 and 2, the gate driver 40 and the integrating amplifier 50 are not shown.

図4は、固体検出器31における各フォトダイオード部36およびTFTスイッチ37の概略構成を示す図である。フォトダイオード部36は、波長変換層32により変換された可視光を光電変換するものである。TFTスイッチ37は、フォトダイオード部36において光電変換された電荷信号を画素信号として読み出すためのものである。   FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of each photodiode unit 36 and TFT switch 37 in the solid state detector 31. The photodiode unit 36 photoelectrically converts visible light converted by the wavelength conversion layer 32. The TFT switch 37 is for reading out a charge signal photoelectrically converted in the photodiode section 36 as a pixel signal.

図4に示すようにフォトダイオード部36およびTFTスイッチ37は、無アルカリガラス等からなる絶縁性の基板31d上に設けられている。そして、フォトダイオード部36は、波長変換層32により変換された可視光を透過する透明電極36aと、フォトダイオードとして機能する半導体層36bと、下部電極36cとから構成されている。半導体層36bとしては、たとえばPIN構造を利用することができる。なお、フォトダイオード部としてMIS(Metal Insulator Semiconductor)構造を用いてもよい。また、下部電極36cは、後述するTFTスイッチ37のドレイン電極37bに接続されるものである。また、図4においては、フォトダイオード部36とTFTスイッチ37とを並べて配置しているが、重ねて配置してフォトダイオードの面積を大きく取ることが好ましい。   As shown in FIG. 4, the photodiode portion 36 and the TFT switch 37 are provided on an insulating substrate 31d made of non-alkali glass or the like. The photodiode portion 36 includes a transparent electrode 36a that transmits visible light converted by the wavelength conversion layer 32, a semiconductor layer 36b that functions as a photodiode, and a lower electrode 36c. As the semiconductor layer 36b, for example, a PIN structure can be used. Note that a MIS (Metal Insulator Semiconductor) structure may be used as the photodiode portion. The lower electrode 36c is connected to a drain electrode 37b of a TFT switch 37 described later. In FIG. 4, the photodiode portion 36 and the TFT switch 37 are arranged side by side. However, it is preferable that the photodiode area is increased by overlapping the photodiode portion 36 and the TFT switch 37.

また、TFTスイッチ37は、ゲート電極37aと、ドレイン電極37bと、ソース電極37cと、半導体層37dと、ゲート絶縁膜37eとから構成されている。ゲート電極37aは走査線31bに接続されるものであり、ドレイン電極37bは、上述したとおりフォトダイオード部36の下部電極36cに接続されるものであり、ソース電極37cはデータ線31cに接続されるものである。また、半導体層37dはTFTスイッチ37のチャネル部であり、ゲート電圧によってON−OFFされるデータ線31cとドレイン電極37bとを結ぶ電流の通路である。   The TFT switch 37 includes a gate electrode 37a, a drain electrode 37b, a source electrode 37c, a semiconductor layer 37d, and a gate insulating film 37e. The gate electrode 37a is connected to the scanning line 31b, the drain electrode 37b is connected to the lower electrode 36c of the photodiode portion 36 as described above, and the source electrode 37c is connected to the data line 31c. Is. The semiconductor layer 37d is a channel portion of the TFT switch 37, and is a current path connecting the data line 31c and the drain electrode 37b which are turned ON / OFF by the gate voltage.

波長変換層32は、図2に示すように、第1の蛍光体層32aと、第2の蛍光体層32bとを積層したものである。そして、第1の蛍光体層32aと第2の蛍光体層32bはともに放射線を可視光に変換する蛍光体を含むものであるが、第2の蛍光体層32bに含まれる蛍光体の全平均粒子径が第1の蛍光体層32aに含まれる蛍光体の全平均粒子径よりも大きくなるように形成されたものである。そして、図2に示すように、被写体2を透過した放射線が照射される側から、第2の蛍光体層32bおよび第1の蛍光体層32aがこの順に配置されている。   As shown in FIG. 2, the wavelength conversion layer 32 is formed by laminating a first phosphor layer 32a and a second phosphor layer 32b. The first phosphor layer 32a and the second phosphor layer 32b both contain a phosphor that converts radiation into visible light, but the total average particle diameter of the phosphor contained in the second phosphor layer 32b. Is formed to be larger than the total average particle size of the phosphors included in the first phosphor layer 32a. Then, as shown in FIG. 2, the second phosphor layer 32b and the first phosphor layer 32a are arranged in this order from the side irradiated with the radiation that has passed through the subject 2.

なお、ここで第1の蛍光体層32aに含まれる蛍光体の全平均粒子径とは、第1の蛍光体層32aに含まれる全ての蛍光体の粒子径の平均値のことを意味し、第2の蛍光体層32bに含まれる蛍光体の全平均粒子径とは、第2の蛍光体層32bに含まれる全ての蛍光体の粒子径の平均値のことを意味する。そして、第1の蛍光体層32aに含まれる蛍光体の粒子径と第2の蛍光体層32bに含まれる蛍光体の粒子径とは、フィッシャー・サブ-シーブ・サイザー(Fisher Sub-Sieve Sizer)で測定した粒子径のことを意味する。   Here, the total average particle diameter of the phosphors included in the first phosphor layer 32a means the average value of the particle diameters of all the phosphors included in the first phosphor layer 32a. The total average particle diameter of the phosphors included in the second phosphor layer 32b means the average value of the particle diameters of all the phosphors included in the second phosphor layer 32b. The particle diameter of the phosphor contained in the first phosphor layer 32a and the particle diameter of the phosphor contained in the second phosphor layer 32b are the Fisher Sub-Sieve Sizer. It means the particle diameter measured by.

そして、より具体的には、第1の蛍光体層32aの蛍光体として、たとえば、平均粒子径が1μm〜5μmの蛍光体を用い、第2の蛍光体層32bの蛍光体として、たとえば、平均粒子径が5μm〜12μmの蛍光体を用いるようにすればよい。   More specifically, as the phosphor of the first phosphor layer 32a, for example, a phosphor having an average particle diameter of 1 μm to 5 μm is used, and as the phosphor of the second phosphor layer 32b, for example, an average A phosphor having a particle diameter of 5 μm to 12 μm may be used.

なお、ここで平均粒子径とは、フィッシャー・サブ-シーブ・サイザー(Fisher Sub-Sieve Sizer)で測定した粒子径の平均値のことを意味する。   Here, the average particle diameter means an average value of the particle diameters measured with a Fisher Sub-Sieve Sizer.

また、蛍光体の材料としては、たとえば、GOS(GdS:Tb)粒子を用いることができ、この粒子を樹脂などのバインダに分散したものを用いて第1の蛍光体層32aと第2の蛍光体層32bとを形成することができる。なお、第1の蛍光体層32aの蛍光体の材料と第2の蛍光体の材料とは、同じものを利用してもよいし、互いに異なる材料の蛍光体を用いるようにしてもよい。この場合、たとえば、GOS(GdS:Tb)粒子とLOS(LuS:Tb)粒子とを用いることができる。また、蛍光体としては、AS:X(ただし、AはY,La,Gd,Luのうちのいずれか、XはEu,Tb,Prのうちのいずれか)で表わされる粒子を用いることができる。また、蛍光体として、AS:Xに共付活剤としてCeまたはSmを含めたものを利用することができる。また、混晶系の蛍光体を用いるようにしてもよい。 In addition, as the material of the phosphor, for example, GOS (Gd 2 O 2 S: Tb) particles can be used, and the first phosphor layer 32a and the phosphor are dispersed using a binder such as a resin. A second phosphor layer 32b can be formed. Note that the phosphor material of the first phosphor layer 32a and the second phosphor material may be the same, or phosphors of different materials may be used. In this case, for example, GOS (Gd 2 O 2 S: Tb) particles and LOS (Lu 2 O 2 S: Tb) particles can be used. In addition, as a phosphor, particles represented by A 2 O 2 S: X (where A is any one of Y, La, Gd, and Lu, and X is any one of Eu, Tb, and Pr) are used. Can be used. Further, as the phosphor, A 2 O 2 S: can be utilized that include Ce or Sm as a coactivator to X. Further, a mixed crystal phosphor may be used.

また、第2の蛍光体層32bを、平均粒子径が互いに異なる蛍光体を混合した層から形成するようにしてもよい。具体的には、たとえば、平均が1μm〜5μmの第1の蛍光体と平均粒子径が5μm〜12μmの第2の蛍光体との両方を混合して樹脂に分散させたものを用いて第2の蛍光体層32bを形成するようにしてもよい。また、このとき、第1の蛍光体:第2の蛍光体比は重量比で2:8〜4:6となるようにすることが望ましい。なお、第1の蛍光体の材料と第2の蛍光体の材料は同じものを用いてもよいし、互いに異なる材料を用いるようにしてもよい。具体的には、GOS(GdS:Tb)粒子とLOS(LuS:Tb)粒子とを用いることができる。 Further, the second phosphor layer 32b may be formed from a layer in which phosphors having different average particle diameters are mixed. Specifically, for example, the first phosphor having an average of 1 μm to 5 μm and the second phosphor having an average particle diameter of 5 μm to 12 μm are mixed and dispersed in a resin. The phosphor layer 32b may be formed. At this time, it is desirable that the ratio of the first phosphor to the second phosphor is 2: 8 to 4: 6 by weight. The first phosphor material and the second phosphor material may be the same or different from each other. Specifically, GOS (Gd 2 O 2 S: Tb) particles and LOS (Lu 2 O 2 S: Tb) particles can be used.

なお、第1の蛍光体:第2の蛍光体比は、たとえば、粒子サイズ分布を測定し、ピークの数だけ対数正規分布を有するサイズ種があると仮定してフィッティングし、その結果から導出することができる。   The first phosphor: second phosphor ratio is derived, for example, by measuring the particle size distribution and assuming that there is a size species having a lognormal distribution corresponding to the number of peaks and fitting it. be able to.

また、第1の蛍光体層32aを、平均粒子径が互いに異なる蛍光体を混合した層から形成するようにしてもよい。具体的には、たとえば、平均が1μm〜5μmの第3の蛍光体と平均粒子径が5μm〜12μmの第4の蛍光体との両方を混合して樹脂に分散させたものを用いて第1の蛍光体層32aを形成するようにしてもよい。また、このとき、第3の蛍光体:第4の蛍光体比は重量比で8:2〜6:4となるようにすることが望ましい。なお、第3の蛍光体の材料と第4の蛍光体の材料は同じものを用いてもよいし、互いに異なる材料を用いるようにしてもよい。具体的には、GOS(GdS:Tb)粒子とLOS(LuS:Tb)粒子とを用いることができる。 Further, the first phosphor layer 32a may be formed from a layer in which phosphors having different average particle diameters are mixed. Specifically, for example, the first phosphor may be prepared by mixing and dispersing a third phosphor having an average particle diameter of 1 μm to 5 μm and a fourth phosphor having an average particle diameter of 5 μm to 12 μm in a resin. The phosphor layer 32a may be formed. At this time, it is desirable that the ratio of the third phosphor to the fourth phosphor is 8: 2 to 6: 4 by weight. The third phosphor material and the fourth phosphor material may be the same or different from each other. Specifically, GOS (Gd 2 O 2 S: Tb) particles and LOS (Lu 2 O 2 S: Tb) particles can be used.

また、第3の蛍光体:第4の蛍光体比の求め方は、上述したとおりである。   The method for obtaining the third phosphor: fourth phosphor ratio is as described above.

また、波長変換層32は、波長変換層32におけるバインダ/蛍光体の重量比が、波長変換層32の厚さ方向の中央に向かって次第に小さくなるように分布するように形成することが望ましい。   The wavelength conversion layer 32 is desirably formed so that the weight ratio of the binder / phosphor in the wavelength conversion layer 32 is distributed so as to gradually decrease toward the center in the thickness direction of the wavelength conversion layer 32.

また、波長変換層32における蛍光体の空間充填率が63%以上となるようにすることが望ましい。なお、蛍光体の空間充填率は、以下のようにして求めることができる。まず、波長変換層の一部を切り出して体積を測定する。さらに、溶剤等を用いてその波長変換層から抽出した蛍光体の重量を測定し、その蛍光体の密度から蛍光体の体積を計算する。上記それぞれの体積比が蛍光体の空間充填率として表わされる。なお、蛍光体の組成が不明の場合、組成分析を行い、構成元素と結晶構造から密度を計算する。   Moreover, it is desirable that the space filling factor of the phosphor in the wavelength conversion layer 32 is 63% or more. The space filling factor of the phosphor can be obtained as follows. First, a part of the wavelength conversion layer is cut out and the volume is measured. Furthermore, the weight of the phosphor extracted from the wavelength conversion layer using a solvent or the like is measured, and the volume of the phosphor is calculated from the density of the phosphor. Each of the above volume ratios is expressed as the space filling factor of the phosphor. If the composition of the phosphor is unknown, composition analysis is performed and the density is calculated from the constituent elements and the crystal structure.

なお、波長変換層32の形成方法については、後述する実施例において詳細に説明する。   In addition, the formation method of the wavelength conversion layer 32 is demonstrated in detail in the Example mentioned later.

また、本実施形態の放射線画像検出器については、上記のように波長変換層を第1の蛍光体層32aと第2の蛍光体層32bとから構成するようにしたが、その他の蛍光体層などをさらに波長変換層内に積層するようにしてもよい。   In the radiation image detector of the present embodiment, the wavelength conversion layer is composed of the first phosphor layer 32a and the second phosphor layer 32b as described above. Etc. may be further laminated in the wavelength conversion layer.

支持体33は、その上に波長変換層32が形成され、その波長変換層32を支持するものである。そして、波長変換層32を支持体33上に形成したものが固体検出器31に貼り付けられることになる。支持体の材料としては、たとえば、厚さ200μmのポリエチレンテレフタレートを利用することができる。   The support 33 has a wavelength conversion layer 32 formed thereon and supports the wavelength conversion layer 32. And what formed the wavelength conversion layer 32 on the support body 33 will be affixed on the solid-state detector 31. FIG. As a material for the support, for example, polyethylene terephthalate having a thickness of 200 μm can be used.

次に、本実施形態の放射線画像検出器を用いた放射線画像撮影装置の作用について説明する。   Next, the operation of the radiographic imaging apparatus using the radiographic image detector of this embodiment will be described.

まず、放射線源1から放射線が被写体2に向けて照射される。そして、被写体2を透過して被写体の放射線画像を担持した放射線が放射線画像検出器3の固体検出器31側から照射される。   First, radiation is emitted from the radiation source 1 toward the subject 2. Then, radiation that passes through the subject 2 and carries a radiographic image of the subject is irradiated from the solid-state detector 31 side of the radiographic image detector 3.

そして、放射線画像検出器3に照射された放射線は、固体検出器31を透過し、波長変換層32に照射される。放射線の照射を受けた波長変換層32は、その放射線を可視光に変換する。   The radiation irradiated to the radiation image detector 3 passes through the solid detector 31 and is irradiated to the wavelength conversion layer 32. The wavelength conversion layer 32 that has received the radiation converts the radiation into visible light.

ここで、本実施形態の放射線画像検出器3においては、上述したように被写体2を透過した放射線が照射される側から、第2の蛍光体層32bおよび第1の蛍光体層32aをこの順に配置している。そして、放射線が先に入射される第2の蛍光体層32bに含まれる蛍光体の全平均粒子径の方が、放射線が後から入射される第1の蛍光体層32aに含まれる蛍光体の全平均粒子径よりも大きくなるようにしたので、第2の蛍光体層32bにおいて放射線を可視光により効率的に変換することができる。   Here, in the radiological image detector 3 of the present embodiment, the second phosphor layer 32b and the first phosphor layer 32a are arranged in this order from the side irradiated with the radiation transmitted through the subject 2 as described above. It is arranged. The total average particle diameter of the phosphor contained in the second phosphor layer 32b to which the radiation is first incident is that of the phosphor contained in the first phosphor layer 32a to which the radiation is incident later. Since it is made larger than the total average particle diameter, radiation can be efficiently converted by visible light in the second phosphor layer 32b.

そして、さらに第2の蛍光体層32bにより変換されずに第2の蛍光体層32bを透過した放射線を第1の蛍光体層32aにより受けて可視光に変換することができる。また、第1の蛍光体層32aは、蛍光体の全平均粒子径が第2の蛍光体層32bよりも小さいので、すなわち光が散乱されてから次に散乱されるまでの平均距離である散乱長が短くなるので、第2の蛍光体層32bにより変換された可視光を固体検出器31側へ反射する反射層としても機能することができる。   Further, the radiation transmitted through the second phosphor layer 32b without being converted by the second phosphor layer 32b can be received by the first phosphor layer 32a and converted into visible light. Further, the first phosphor layer 32a has a total average particle diameter of the phosphor smaller than that of the second phosphor layer 32b, that is, a scattering that is an average distance from the time the light is scattered to the next time it is scattered. Since the length is shortened, it can also function as a reflective layer that reflects visible light converted by the second phosphor layer 32b toward the solid state detector 31 side.

そして、波長変換層32の第1の蛍光体層32aおよび第2の蛍光体層32bにより変換された可視光は固体検出器31に照射され、固体検出器31の各フォトダイオード部36に入射される。そして、フォトダイオード部36に入射された可視光はフォトダイオード部36の半導体層36bに照射され、半導体層36bおいて電荷が発生する。   The visible light converted by the first phosphor layer 32 a and the second phosphor layer 32 b of the wavelength conversion layer 32 is irradiated to the solid state detector 31 and is incident on each photodiode unit 36 of the solid state detector 31. The The visible light incident on the photodiode portion 36 is irradiated onto the semiconductor layer 36b of the photodiode portion 36, and charges are generated in the semiconductor layer 36b.

そして、画像読出時には、X方向に並ぶTFTスイッチ37の行に接続された各走査線31bがゲートドライバ40によりY方向について順次選択され、ゲートドライバ40からその選択された走査線31bに対して各TFTスイッチ37をONするためのON信号が順次出力される。   At the time of image reading, each scanning line 31b connected to the row of TFT switches 37 arranged in the X direction is sequentially selected in the Y direction by the gate driver 40, and each scanning line 31b is selected from the gate driver 40 with respect to the selected scanning line 31b. An ON signal for turning on the TFT switch 37 is sequentially output.

そして、走査線31bにON信号が流されるとその走査線31bに接続された各TFTスイッチ37のゲート電極37aにゲート電圧が印加され、TFTスイッチ37のドレイン電極37b−ソース電極37c間が半導体層37dを介して導通し、TFTスイッチ37がON状態となる。   When an ON signal is supplied to the scanning line 31b, a gate voltage is applied to the gate electrode 37a of each TFT switch 37 connected to the scanning line 31b, and the region between the drain electrode 37b and the source electrode 37c of the TFT switch 37 is a semiconductor layer. Conduction occurs through 37d, and the TFT switch 37 is turned on.

そして、これによりフォトダイオード部36において発生した電荷信号がTFTスイッチ37を介して読み出され、データ線31cに流れ出す。そして、各データ線31cに流れ出した電荷信号は各データ線31cに接続された積分アンプ50により画像信号として検出され、走査線31bの選択毎に積分アンプ50から画像信号が出力される。   As a result, the charge signal generated in the photodiode portion 36 is read out via the TFT switch 37 and flows out to the data line 31c. The charge signal flowing out to each data line 31c is detected as an image signal by the integrating amplifier 50 connected to each data line 31c, and the image signal is output from the integrating amplifier 50 every time the scanning line 31b is selected.

そして、放射線画像検出器3から出力された画像信号は信号処理部4に出力され、信号処理部4において所定の信号処理が施された後、その処理済画像信号が再生部5に出力される。   Then, the image signal output from the radiation image detector 3 is output to the signal processing unit 4, subjected to predetermined signal processing in the signal processing unit 4, and then the processed image signal is output to the reproduction unit 5. .

そして、再生部5において、処理済画像信号に基づいて、たとえば被写体2の放射線画像がモニタ上に再生表示されたり、所定の記録媒体に放射線画像が再生記録されたりする。   Then, in the reproduction unit 5, for example, a radiographic image of the subject 2 is reproduced and displayed on a monitor or a radiographic image is reproduced and recorded on a predetermined recording medium based on the processed image signal.

以下、上述した実施形態の放射線画像検出器の実施例を説明する。   Hereinafter, examples of the radiation image detector of the above-described embodiment will be described.

1)第1の蛍光体層および第2の蛍光体層の形成
ポリウレタンエラストマー(パンデックス(登録商標)T−5265HM、大日本インキ化学工業社製)およびエポキシ樹脂(jER#1001、油化シェルエポキシ社製)の混合物14.5重量%を、メチルエチルケトン(MEK)85.5重量%に溶解し、十分に攪拌して結合剤(バインダ)溶液を作成した。
1) Formation of first phosphor layer and second phosphor layer Polyurethane elastomer (Pandex (registered trademark) T-5265HM, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) and epoxy resin (jER # 1001, oiled shell epoxy) 14.5% by weight of a mixture (manufactured by Kogyo Co., Ltd.) was dissolved in 85.5% by weight of methyl ethyl ketone (MEK) and sufficiently stirred to form a binder solution.

そして、この結合剤溶液と平均粒子径2.1μmのGdS:Tb蛍光体粒子とを固形成分として20:80の重量%比で混合し、プロペラミキサで分散処理して蛍光体塗布液を調製した。 Then, this binder solution and Gd 2 O 2 S: Tb phosphor particles having an average particle diameter of 2.1 μm are mixed as a solid component at a weight ratio of 20:80, dispersed by a propeller mixer, and coated with a phosphor. A liquid was prepared.

そして、この蛍光体塗布液をドクターブレードを用いて、シリコーン系離型剤が塗布されたポリエチレンテレフタレートシート(仮支持体、厚み:190μm)の表面に、430mmの巾で塗布し乾燥した後、仮支持体から剥離して、第1の蛍光体層(厚み:300μm)を得た。   Then, this phosphor coating solution was applied to the surface of a polyethylene terephthalate sheet (temporary support, thickness: 190 μm) coated with a silicone mold release agent using a doctor blade in a width of 430 mm, and then dried. It peeled from the support body and obtained the 1st fluorescent substance layer (thickness: 300 micrometers).

また、上記結合剤と平均粒子径6.3μmのGdS:Tb蛍光体粒子とを固形成分として20:80の重量%比で混合し、プロペラミキサで分散処理して蛍光体塗布液を調製した。 Further, the binder and Gd 2 O 2 S: Tb phosphor particles having an average particle diameter of 6.3 μm are mixed as a solid component at a weight ratio of 20:80, and dispersed by a propeller mixer, and then a phosphor coating solution. Was prepared.

そして、この蛍光体塗布液をドクターブレードを用いて、シリコーン系離型剤が塗布されたポリエチレンテレフタレートシート(仮支持体、厚み:190μm)の表面に、300mmの巾で塗布し乾燥した後、仮支持体から剥離して、第2の蛍光体層(厚み:300μm)を得た。   Then, this phosphor coating solution was applied to the surface of a polyethylene terephthalate sheet (temporary support, thickness: 190 μm) coated with a silicone release agent with a doctor blade in a width of 300 mm and dried. It peeled from the support body and obtained the 2nd fluorescent substance layer (thickness: 300 micrometers).

ここで、上記のように第1および第2の蛍光体層を仮支持体上に塗布して形成した場合、塗膜内で比重の大きい蛍光体は沈降して下部に、バインダ分子は逆に上部に移動する。乾燥によりそれがさらに促進されるため、蛍光体層における結合剤(バインダ)の重量の分布は、図5に示すように、下側(仮支持体)から上側に向かって次第に多くなる分布となった。   Here, when the first and second phosphor layers are formed on the temporary support as described above, the phosphor having a large specific gravity settles in the coating film, and the binder molecules are reversed. Move to the top. Since it is further promoted by drying, the distribution of the weight of the binder (binder) in the phosphor layer becomes a distribution that gradually increases from the lower side (temporary support) to the upper side, as shown in FIG. It was.

2)支持体の形成
下記組成の材料をMEKに加え、混合分散して粘度0.02〜0.05Pa・sの塗布液を調製した。この塗布液をポリエチレンテレフタレート(PET)シート(支持体、厚み:188μm、ヘイズ度:約27、ルミラー(登録商標)S−10、東レ社製)の表面に、ドクターブレードを用いて塗布し乾燥して、導電層(層厚:2μm)を形成した。
2) Formation of Support A material having the following composition was added to MEK and mixed and dispersed to prepare a coating solution having a viscosity of 0.02 to 0.05 Pa · s. This coating solution was applied to the surface of a polyethylene terephthalate (PET) sheet (support, thickness: 188 μm, haze: about 27, Lumirror (registered trademark) S-10, manufactured by Toray Industries, Inc.) using a doctor blade and dried. Thus, a conductive layer (layer thickness: 2 μm) was formed.

導電剤:SnO(Sbドープ)針状微粒子(長軸:0.2〜2μm、短軸:0.01
〜0.02μm、FS−10P、石原産業社製)のMEK分散体(固形分30
重量%) 500g
樹脂:飽和ポリエステル樹脂(バイロン300、東洋紡社製) 60g
硬化剤:ポリイソシアネート(タケネートD140N[固形分75%]、三井武田ケミ
カル社製) 6.6g
下記組成の材料をMEK/酢酸ブチル混合溶媒に加え、混合分散して粘度2〜3Pa・sの塗布液を調製した。この塗布液を導電層の表面にドクターブレードを用いて塗布し乾燥して、光反射層(層厚:約70μm)を形成した。
Conductive agent: SnO 2 (Sb dope) needle-shaped fine particles (major axis: 0.2-2 μm, minor axis: 0.01
-0.02 μm, FS-10P, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) MEK dispersion (solid content 30)
500% by weight)
Resin: Saturated polyester resin (Byron 300, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 60 g
Curing agent: Polyisocyanate (Takenate D140N [solid content 75%], Takeshi Mitsui Chemi
6.6g
A material having the following composition was added to a MEK / butyl acetate mixed solvent, mixed and dispersed to prepare a coating solution having a viscosity of 2 to 3 Pa · s. This coating solution was applied to the surface of the conductive layer using a doctor blade and dried to form a light reflecting layer (layer thickness: about 70 μm).

光反射性物質:高純度アルミナ微粒子(平均粒子径:0.4μm、UA−5105、
昭和電工社製)500g
結合剤:軟質アクリル樹脂(クリスコート(登録商標)P−1018GS[20%トルエン溶液]、大日本インキ化学工業(株)製)112g
着色剤:群青(SM−03S、第一化成工業(株)製)2.5g
カップリング剤:γ-アミノプロピルトリエトキシシラン(KBE903、信越化学社製)5g
3)波長変換層の形成
支持体上の反射層の面に、1)で作製した第1の蛍光体層をその上側(塗布形成時の仮支持体側とは反対側)が反射層に接するようにして重ね、さらに、その第1の蛍光体層上に1)で作製した第2の蛍光体層をその下側(塗布形成時の仮支持体側)が第1の蛍光体層に接するようにして重ね、これをカレンダー機を用いて総荷重2300kg、上側ロール45℃、下側ロール45℃、送り速度0.3m/分にて加熱圧縮した。これにより、第1の蛍光体層および第2の蛍光体層は支持体上の反射層に完全に融着した。
Light reflecting material: high-purity alumina fine particles (average particle size: 0.4 μm, UA-5105,
Showa Denko) 500g
Binder: Soft acrylic resin (Chriscoat (registered trademark) P-1018GS [20% toluene solution], manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) 112 g
Colorant: Ultramarine (SM-03S, Daiichi Kasei Kogyo Co., Ltd.) 2.5g
Coupling agent: γ-aminopropyltriethoxysilane (KBE903, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 5 g
3) Formation of wavelength conversion layer On the surface of the reflective layer on the support, the upper side of the first phosphor layer prepared in 1) (the side opposite to the temporary support side during coating formation) is in contact with the reflective layer. Further, the second phosphor layer produced in 1) is placed on the first phosphor layer so that the lower side (the temporary support side during coating formation) is in contact with the first phosphor layer. This was heated and compressed using a calender machine at a total load of 2300 kg, an upper roll of 45 ° C., a lower roll of 45 ° C., and a feed rate of 0.3 m / min. As a result, the first phosphor layer and the second phosphor layer were completely fused to the reflective layer on the support.

ここで、上記のように支持体上に第1および第2の蛍光体層を重ね合わせて波長変換層を形成した場合、波長変換層における結合剤の重量の分布は、図6に示すように、波長変換層32の厚さ方向の中央に向かって次第に小さくなる分布となった。すなわち、波長変換層32におけるバインダ/蛍光体の重量比の分布が、波長変換層32の厚さ方向の中央に向かって次第に小さくなる分布となった。   Here, when the wavelength conversion layer is formed by superimposing the first and second phosphor layers on the support as described above, the distribution of the weight of the binder in the wavelength conversion layer is as shown in FIG. The distribution gradually decreased toward the center of the wavelength conversion layer 32 in the thickness direction. That is, the distribution of the weight ratio of the binder / phosphor in the wavelength conversion layer 32 is a distribution that gradually decreases toward the center of the wavelength conversion layer 32 in the thickness direction.

なお、本実施例においては、上記のように第1の蛍光体層と第2の蛍光体層とを貼り合わせるようにしたが、これに限らず、製造工程における製造時間の短縮のため、2層の蛍光体層を同時重層塗布により形成するようにしてもよい。   In the present embodiment, the first phosphor layer and the second phosphor layer are bonded together as described above. However, the present invention is not limited to this, and in order to shorten the manufacturing time in the manufacturing process, 2 The phosphor layers may be formed by simultaneous multilayer coating.

4)放射線画像検出器の形成
上記支持体上の波長変換層の表面に両面接着テープ(接着層;厚み25μm、日東電工(株)製CS9621)を貼った後、ラミネート機を用いて固体検出器の表面に、両面接着テープを介して波長変換層を貼り合わせることで放射線画像検出器を作成した。
4) Formation of radiation image detector A double-sided adhesive tape (adhesive layer; thickness 25 μm, CS9621 manufactured by Nitto Denko Corporation) was applied to the surface of the wavelength conversion layer on the support, and then a solid state detector using a laminator. A radiation image detector was prepared by laminating a wavelength conversion layer on the surface of the film with a double-sided adhesive tape.

なお、上記実施形態および実施例においては、電気読取方式の固体検出器を用いた放射線画像検出器について説明したが、本発明の放射線画像検出器は光読取方式の固体検出器を用いるようにしてもよい。光読取方式の固体検出器としては、具体的には、たとえば、波長変換層に変換された可視光を透過する第1の電極層、第1の電極層を透過した可視光の照射を受けることにより電荷を発生する記録用光導電層、記録用光導電層において発生した電荷のうち一方の極性の電荷に対しては絶縁体として作用し、且つ他方の極性の電荷に対しては導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより電荷を発生する読取用光導電層、および読取光を透過する透明線状電極と読取光を遮光する遮光線状電極とからなる第2の電極層をこの順に積層してなるものを用いることができる。そして、上記放射線画像検出器の第1の電極層の上に、上述した波長変換層を、第2の蛍光体層が第1の電極層側に配置されるように設けるようにすればよい。   In the embodiments and examples described above, the radiation image detector using the electric reading type solid state detector has been described. However, the radiation image detector of the present invention uses an optical reading type solid state detector. Also good. Specifically, as an optical reading type solid state detector, for example, the first electrode layer that transmits visible light converted into the wavelength conversion layer, and the irradiation of visible light transmitted through the first electrode layer are received. Acts as an insulator for the charge of one polarity of the charges generated in the photoconductive layer for recording, and as a conductor for the charge of the other polarity. A second layer comprising an acting charge transport layer, a reading photoconductive layer that generates charges when irradiated with reading light, and a transparent linear electrode that transmits the reading light and a light shielding linear electrode that blocks the reading light. What laminated | stacked an electrode layer in this order can be used. Then, the above-described wavelength conversion layer may be provided on the first electrode layer of the radiation image detector so that the second phosphor layer is disposed on the first electrode layer side.

1 放射線源
2 被写体
3 放射線画像検出器
4 信号処理部
5 再生部
31 固体検出器
31b 走査線
31c データ線
31d 基板
32 波長変換層
32a 第1の蛍光体層
32b 第2の蛍光体層
33 支持体
36 フォトダイオード部
36a 透明電極
36b 半導体層
36c 下部電極
37 TFTスイッチ
37a ゲート電極
37b ドレイン電極
37c ソース電極
37d 半導体層
40 ゲートドライバ
50 積分アンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation source 2 Subject 3 Radiation image detector 4 Signal processing part 5 Reproduction | regeneration part 31 Solid state detector 31b Scan line 31c Data line 31d Substrate 32 Wavelength conversion layer 32a 1st fluorescent substance layer 32b 2nd fluorescent substance layer 33 Support body 36 Photodiode section 36a Transparent electrode 36b Semiconductor layer 36c Lower electrode 37 TFT switch 37a Gate electrode 37b Drain electrode 37c Source electrode 37d Semiconductor layer 40 Gate driver 50 Integrating amplifier

Claims (6)

放射線の照射を受けて該放射線をより長い波長の光に変換する蛍光体を含む波長変換層と、該波長変換層により変換された光を検出して放射線画像を表す画像信号に変換する検出器とを備え、前記放射線が照射される側から、前記検出器および前記波長変換層がこの順に配置された放射線画像検出器であって、
前記波長変換層が、第1の平均粒子径を有する第1の蛍光体と前記第1の平均粒子径よりも大きい第2の平均粒子径を有する第2の蛍光体と混合した蛍光体層を有し、
前記第1の蛍光体:前記第2の蛍光体比が重量比で、2:8〜4:6であるとともに、前記第1の平均粒子径が1μm以上5μm未満、前記第2の平均粒子径が5μm以上12μm以下であり、
かつ前記蛍光体層がバインダに前記蛍光体を分散したものであり、前記バインダの前記第1および第2の蛍光体に対する重量比が、前記検出器側から次第に小さくなるように分布していることを特徴とする放射線画像検出器。
A wavelength conversion layer including a phosphor that receives radiation and converts the radiation into light having a longer wavelength, and a detector that detects the light converted by the wavelength conversion layer and converts the light into an image signal representing a radiation image A radiation image detector in which the detector and the wavelength conversion layer are arranged in this order from the side irradiated with the radiation,
A phosphor layer in which the wavelength conversion layer is mixed with a first phosphor having a first average particle size and a second phosphor having a second average particle size larger than the first average particle size. Have
The ratio of the first phosphor to the second phosphor is a weight ratio of 2: 8 to 4: 6, and the first average particle diameter is 1 μm or more and less than 5 μm, and the second average particle diameter is Is 5 μm or more and 12 μm or less,
The phosphor layer is obtained by dispersing the phosphor in a binder, and the weight ratio of the binder to the first and second phosphors is distributed so as to gradually decrease from the detector side. A radiation image detector characterized by.
前記蛍光体層における前記蛍光体の空間充填率が63%以上であることを特徴とする請求項1記載の放射線画像検出器。   The radiation image detector according to claim 1, wherein a space filling factor of the phosphor in the phosphor layer is 63% or more. 前記第1および第2の蛍光体が、AS:X(ただし、AはY,La,Gd,Luのうちのいずれか、XはEu,Tb,Prのうちのいずれか)で表わされる粒子であることを特徴とする請求項1記載の放射線画像検出器。 The first and second phosphors are A 2 O 2 S: X (where A is any one of Y, La, Gd, and Lu, and X is any one of Eu, Tb, and Pr). The radiation image detector according to claim 1, wherein the radiation image detector is a represented particle. 前記第1および第2の蛍光体が、共付活剤としてCeまたはSmを含むものであることを特徴とする請求項2記載の放射線画像検出器。   The radiation image detector according to claim 2, wherein the first and second phosphors contain Ce or Sm as a coactivator. 前記第1および第2の蛍光体が、互いに異なる材料からなるものであることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の放射線画像検出器。   The radiation image detector according to any one of claims 1 to 4, wherein the first and second phosphors are made of different materials. 前記第1および第2の蛍光体が、同じ材料からなるものであることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の放射線画像検出器。   The radiation image detector according to claim 1, wherein the first and second phosphors are made of the same material.
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