JP2018036197A - Radiographic detector - Google Patents

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    • G01T1/1641Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
    • G01T1/1645Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras using electron optical imaging means, e.g. image intensifier tubes, coordinate photomultiplier tubes, image converter

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiographic detector which is prevented from cracking during heating and cooling when used and is superior in emission luminance while maintaining sharpness necessary for image quality.SOLUTION: The radiographic detector includes a photoelectric transducer array, a scintillator layer, a reflective layer located in the side opposite to the photoelectric transducer array, of the scintillator layer, an underlying layer disposed between the scintillator layer and the reflective layer, and an intermediate layer disposed between the photoelectric transducer array and the scintillator layer. When a portion within a distance of 50 μm and shorter from a front end of the scintillator layer toward the photoelectric transducer array is defined as a scintillator adjacent part A and a portion within a distance of 5 μm and shorter from a surface of the scintillator layer toward the side opposite to the photoelectric transducer array is defined as a scintillator adjacent part B, each of the scintillator adjacent part A and the scintillator adjacent part B contains one or more kinds of mineral matters, and a difference in thermal expansion coefficient between matters having the lowest thermal expansion coefficients respectively in the scintillator adjacent part A and the scintillator adjacent part B is 1.5×10[/K] or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、シンチレータ層の蒸着時の基板加熱・冷却の際に、シンチレータ層に発生するクラックを防止し、クラックによる画質低下を抑制できる放射線画像検出器に関する。   The present invention relates to a radiation image detector capable of preventing cracks generated in a scintillator layer during substrate heating / cooling during vapor deposition of the scintillator layer and suppressing image quality deterioration due to the crack.

近年、コンピューテッド・ラジオグラフィー(CR:computed radiography)やフラットパネルディテクター(FPD:flat panel detector)等に代表されるデジタル方式の放射線画像検出器は、デジタルの放射線画像が直接得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を直接表示することが可能であることから、病院及び診療所等での画像診断に広く用いられている。最近はヨウ化セシウム(CsI)を含むシンチレータ層を使用し、薄膜トランジスタ(TFT)を組み合わせたフラットパネルが、高感度のX線画像可視化システムとして着目されている。   In recent years, digital radiographic image detectors such as computed radiography (CR) and flat panel detectors (FPD) have been capable of directly obtaining digital radiographic images, and cathode tubes. Since it is possible to directly display an image on an image display device such as a liquid crystal panel, it is widely used for image diagnosis in hospitals and clinics. Recently, a flat panel using a scintillator layer containing cesium iodide (CsI) and combined with a thin film transistor (TFT) has attracted attention as a highly sensitive X-ray image visualization system.

このようなシンチレータ層には、シンチレータ層内の蛍光体で変換された光をセンサパネル側に反射させる下引層(たとえば金属反射層など)を設けることで、発光光の損失を低減し、発光輝度に優れたシンチレータを得ることが試みられている。   Such a scintillator layer is provided with an undercoat layer (for example, a metal reflective layer) that reflects the light converted by the phosphor in the scintillator layer to the sensor panel side, thereby reducing the loss of emitted light and emitting light. Attempts have been made to obtain scintillators with excellent brightness.

このような下引層は、通常、無機物から構成される。
たとえば特許文献1には、光電変換素子上に設けられた蛍光層上に、高屈折率の酸化チタンからなるセラミックス粒子を含む有機樹脂からなる平坦化層が設け、発光光の散乱させることが開示されている。また、特許文献2には、基材上に、有機膜からなる蛍光体下地層を設け、下地層上に蛍光体層(シンチレータ層)を形成し、蛍光体の表面に、金属反射層を設けることが開示されている。特許文献2には、下地層が下引層に相当し、メトキシシランの重合体からなる有機膜(酸化ケイ素膜)を設けることが開示されている。なお、これらの特許文献1および2では、基材上に蛍光体層(シンチレータ層)が直接蒸着により形成されているので、直接蒸着型とも呼ばれる。
Such an undercoat layer is usually composed of an inorganic material.
For example, Patent Document 1 discloses that a flattening layer made of an organic resin containing ceramic particles made of titanium oxide having a high refractive index is provided on a fluorescent layer provided on a photoelectric conversion element to scatter emitted light. Has been. In Patent Document 2, a phosphor base layer made of an organic film is provided on a base material, a phosphor layer (scintillator layer) is formed on the base layer, and a metal reflective layer is provided on the surface of the phosphor. It is disclosed. Patent Document 2 discloses that an underlayer corresponds to an undercoat layer and an organic film (silicon oxide film) made of a methoxysilane polymer is provided. In these patent documents 1 and 2, since the phosphor layer (scintillator layer) is directly formed on the base material by vapor deposition, it is also called a direct vapor deposition type.

また、特許文献3では、光反射性の金属薄膜およびその保護層を備えた支持基板にシンチレータ層(蛍光体層)を設けたシンチレータパネルが開示されている。さらに、特許文献4には、蛍光体層と、前記蛍光体層を支持するための基材とを備えたシンチレータパネルにおいて、前記基材の放射線入射面と反対側の面に、前記蛍光体層で変換された光を外部へ出射するための反射機能を備えるシンチレータパネルが開示されている。   Patent Document 3 discloses a scintillator panel in which a scintillator layer (phosphor layer) is provided on a support substrate provided with a light-reflective metal thin film and its protective layer. Furthermore, in Patent Document 4, in a scintillator panel including a phosphor layer and a base material for supporting the phosphor layer, the phosphor layer is disposed on a surface opposite to a radiation incident surface of the base material. A scintillator panel having a reflection function for emitting the light converted in step 1 to the outside is disclosed.

特許文献3および4のように、シンチレータ層を形成した場合、支持体、反射層、シンチレータ層の順の層構成である。このような層構成であると、平面受光素子に対してシンチレータパネルを自在に脱着可能なデタッチ型となる。   When the scintillator layer is formed as in Patent Documents 3 and 4, the structure is the order of the support, the reflective layer, and the scintillator layer. With such a layer structure, a detachable type in which the scintillator panel can be freely attached to and detached from the planar light receiving element is obtained.

本出願人は、このようなシンチレータパネルの反射層として、酸化ケイ素や酸化チタンなどの誘電体を用い、反射層とシンチレータ層の間の下引層として、ポリパラキシリレンなどの高分子材料を用いるものを提案している。また、特許文献5では、支持体と保護膜との接着性や、熱や衝撃などによる膜剥れといった問題を解消するために、中間層と支持体の熱膨張係数差を規定することを提案しており、また、特許文献6では、温度変動による画像欠陥や画像むらを少なくするために、放射線像変換パネルの全体の熱膨張係数および密着面での熱膨張係数差を規定することを提案している。   The present applicant uses a dielectric material such as silicon oxide or titanium oxide as a reflection layer of such a scintillator panel, and uses a polymer material such as polyparaxylylene as an undercoat layer between the reflection layer and the scintillator layer. Suggests what to use. Patent Document 5 proposes to define the difference in thermal expansion coefficient between the intermediate layer and the support in order to eliminate problems such as adhesion between the support and the protective film and film peeling due to heat, impact, and the like. In addition, Patent Document 6 proposes to define the overall thermal expansion coefficient of the radiation image conversion panel and the difference in thermal expansion coefficient at the contact surface in order to reduce image defects and image unevenness due to temperature fluctuations. doing.

さらに特許文献7では、基板の一方の表面に金属反射膜およびSiO2膜、TiO2膜の誘電体ミラー膜が積層され、これらを反射膜保護膜が覆い、反射膜保護膜表面にシンチレータ層が設けられ、さらに全体が耐湿保護膜により覆われている。特許文献7で使用される反射膜保護膜および耐湿保護膜は有機膜でも無機膜のいずれを使用でき、しかも同一の材料であっても異なる材料であってもよい旨が開示されている。 Further, in Patent Document 7, a metal reflection film and a dielectric mirror film of SiO 2 film and TiO 2 film are laminated on one surface of a substrate, and these are covered with a reflection film protection film, and a scintillator layer is formed on the surface of the reflection film protection film. Further, the whole is covered with a moisture-resistant protective film. It is disclosed that the reflective film protective film and the moisture-resistant protective film used in Patent Document 7 can be either an organic film or an inorganic film, and may be the same material or different materials.

当該特許文献7には、幅広い材料の反射膜保護膜と耐湿保護膜の組み合わせが可能となるものの、単に保護という観点で設けられたものに過ぎず、熱膨張という観点に着目したものでなく、熱膨張率の大きいものも小さいものの含まれている。通常、シンチレータは、製造工程の蒸着時に熱を受けるために、加熱・冷却の熱膨張差によって、シンチレータ自体に応力がかかってクラックが発生して、画質を低下させるという課題があり、このような課題について特許文献7は全く認識されていない。   In Patent Document 7, although a combination of a reflective film protective film and a moisture-resistant protective film of a wide range of materials is possible, it is merely provided in terms of protection, not focusing on the viewpoint of thermal expansion, Some with a large coefficient of thermal expansion are included. Usually, since the scintillator receives heat at the time of vapor deposition in the manufacturing process, there is a problem that the scintillator itself is stressed due to a difference in thermal expansion between heating and cooling, causing cracks and lowering the image quality. Patent document 7 is not recognized at all about a subject.

特開2015-001397号公報JP 2015-001397 特開2006-052978号公報JP 2006-052978 A 特開2008-064763号公報JP 2008-064763 A 特開2003-075592号公報JP2003-075592 特開2012-083186号公報JP 2012-083186 JP 特開2010-281624号公報JP 2010-281624 特開2012-211925号公報JP 2012-211925 A

本発明は、シンチレータが受ける製造方法や使用時に受ける加熱−冷却の間に、クラックを発生することがなく、画質に必要な鮮鋭性を維持しつつ、発光輝度に優れる放射線検出器を提供することを目的とする。   The present invention provides a radiation detector that is excellent in light emission luminance while maintaining the sharpness necessary for image quality without generating cracks during the manufacturing method received by the scintillator and heating-cooling received during use. With the goal.

このような状況の下、本発明者らは鋭意検討した結果、熱膨張係数の差に着目した。そして、特にシンチレータに隣接する隣接部を無機物質から構成し、かつその隣接部間の熱膨張係数差を定義することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明の構成は以下の通りである。   Under such circumstances, as a result of intensive studies, the present inventors focused on the difference in thermal expansion coefficient. And it discovered that the said subject could be solved by comprising especially the adjacent part adjacent to a scintillator from an inorganic substance, and defining the thermal expansion coefficient difference between the adjacent parts, and came to complete this invention. The configuration of the present invention is as follows.

[1]光電変換素子アレイと、
放射線を可視光に変換するシンチレータ層と、
シンチレータ層を挟んで、光電変換素子アレイと反対側に位置する反射層と、
シンチレータ層と反射層の間に存在し、画像形成領域でシンチレータ層に接する下引層と、
光電変換素子アレイとシンチレータ層の間に存在する、少なくとも1層以上からなる中間層とを含む放射線検出器であって、
前記シンチレータ層の先端から、光電変換素子アレイに向かって距離50μm以内の箇所を、シンチレータ隣接部Aとし、
前記シンチレータ層の蒸着されている表面から、光電変換素子アレイと反対側に向かって距離5μm以内の箇所を、シンチレータ隣接部Bと規定したとき、
前記シンチレータ隣接部A、シンチレータ隣接部Bのそれぞれに、少なくとも1種類以上の無機物質が含まれており、
かつシンチレータ隣接部A、シンチレータ隣接部Bに含まれる物質のうち、それぞれ最も小さい熱膨張係数を持つ物質間の熱膨張係数差が、1.5×10-5[/K]以下であることを特徴とする放射線検出器。
[2]前記放射線検出器において、
前記シンチレータ隣接部Aに含まれる層が中間層のみであることを特徴とする、[1]に記載の放射線検出器。
[3]前記放射線検出器において、
前記中間層のうちシンチレータに接している層の厚みが1μm以下であることを特徴とする、[1]ないしは[2]に記載の放射線検出器。
[4]前記放射線検出器において、前記シンチレータ隣接部Aが、中間層のうちシンチレータに接している層であることを特徴とする、[1]ないしは[3]に記載の放射線検出器。
[5]前記放射線検出器において、前記下引層の主成分が無機物質であることを特徴とする、[1]ないし[4]のいずれかに記載の放射線検出器。
[6]前記放射線検出器において、前記下引層の熱膨張係数が1.5×10-5[/K]以下であることを特徴とする、[1]ないし[5]のいずれかに記載の放射線検出器。
[7]前記放射線検出器において、前記中間層のうち少なくとも1層の主成分が無機物質であることを特徴とする、[1]ないし[6]のいずれかに記載の放射線検出器。
[8]前記放射線検出器において、前記中間層のうち少なくとも1層の熱膨張係数が1.5×10-5[/K]以下であることを特徴とする、[1]ないし[7]のいずれかに記載の放射線検出器。
[9]前記放射線検出器において、前記下引層が単一の層から構成されてなることを特徴とする、[1]ないし[8]のいずれかに記載の放射線検出器。
[10]前記放射線検出器において、前記下引層の主成分と前記中間層の主成分が同一であることを特徴とする、[1]ないし[9]のいずれかに記載の放射線検出器。
[11]前記放射線検出器において、前記中間層が単一の層から形成されることを特徴とする、[1]ないし[10]のいずれかに記載の放射線検出器。
[12]前記放射線検出器において、前記シンチレータ層が無機物質の結晶からなることを特徴とする、[1]ないし[11]のいずかに記載の放射線検出器。
[13]前記放射線検出器において、前記シンチレータ層の主成分がヨウ化セシウムであることを特徴とする、[12]に記載の放射線検出器。
[1] a photoelectric conversion element array;
A scintillator layer that converts radiation into visible light;
A reflective layer located on the opposite side of the photoelectric conversion element array with the scintillator layer interposed therebetween,
An undercoat layer present between the scintillator layer and the reflective layer and in contact with the scintillator layer in the image forming region;
A radiation detector including an intermediate layer composed of at least one layer, present between the photoelectric conversion element array and the scintillator layer,
A location within a distance of 50 μm from the tip of the scintillator layer toward the photoelectric conversion element array is a scintillator adjacent portion A,
When a location within a distance of 5 μm from the surface on which the scintillator layer is deposited toward the side opposite to the photoelectric conversion element array is defined as a scintillator adjacent portion B,
Each of the scintillator adjacent part A and the scintillator adjacent part B contains at least one kind of inorganic substance,
In addition, among the substances contained in the scintillator adjacent part A and the scintillator adjacent part B, the difference in thermal expansion coefficient between the substances having the smallest thermal expansion coefficient is 1.5 × 10 −5 [/ K] or less. Radiation detector.
[2] In the radiation detector,
The radiation detector according to [1], wherein the layer included in the scintillator adjacent part A is only an intermediate layer.
[3] In the radiation detector,
The radiation detector according to [1] or [2], wherein a thickness of the intermediate layer in contact with the scintillator is 1 μm or less.
[4] The radiation detector according to [1] or [3], wherein the scintillator adjacent portion A is a layer in contact with the scintillator in the intermediate layer.
[5] The radiation detector according to any one of [1] to [4], wherein a main component of the undercoat layer is an inorganic substance.
[6] The radiation according to any one of [1] to [5], wherein in the radiation detector, the thermal expansion coefficient of the undercoat layer is 1.5 × 10 −5 [/ K] or less. Detector.
[7] The radiation detector according to any one of [1] to [6], wherein the main component of at least one of the intermediate layers is an inorganic substance.
[8] In any one of [1] to [7], in the radiation detector, a thermal expansion coefficient of at least one of the intermediate layers is 1.5 × 10 −5 [/ K] or less. The radiation detector according to 1.
[9] The radiation detector according to any one of [1] to [8], wherein the undercoat layer is composed of a single layer.
[10] The radiation detector according to any one of [1] to [9], wherein the main component of the undercoat layer and the main component of the intermediate layer are the same.
[11] The radiation detector according to any one of [1] to [10], wherein the intermediate layer is formed of a single layer.
[12] The radiation detector according to any one of [1] to [11], wherein the scintillator layer is made of an inorganic substance crystal.
[13] The radiation detector according to [12], wherein a main component of the scintillator layer is cesium iodide.

本発明によれば、シンチレータに隣接する隣接部が無機物質から構成され、かつ隣接部間の熱膨張係数差が所定の範囲に調整されているので、蒸着の際の加熱−冷却の間、膨張・収縮によるクラック発生が抑制され、画質に必要な鮮鋭性を維持しつつ、発光輝度に優れる放射線検出器が得られる。   According to the present invention, the adjacent portion adjacent to the scintillator is made of an inorganic material, and the difference in thermal expansion coefficient between the adjacent portions is adjusted to a predetermined range, so that expansion is performed during heating-cooling during vapor deposition. -Generation of cracks due to shrinkage is suppressed, and a radiation detector with excellent emission luminance can be obtained while maintaining the sharpness necessary for image quality.

本発明に係る放射線検出器を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the radiation detector which concerns on this invention.

本発明の放射線検出器は、光電変換素子アレイと、シンチレータ層と、シンチレータ層を挟んで、光電変換素子アレイと反対側に位置する反射層と、シンチレータ層と反射層の間に存在し、画像形成領域でシンチレータ層に接する下引層と、光電変換素子アレイとシンチレータ層の間に存在する、少なくとも1層以上からなる中間層とを含む。   The radiation detector of the present invention exists between a scintillator layer and a reflection layer, a photoelectric conversion element array, a scintillator layer, a reflection layer located on the opposite side of the photoelectric conversion element array with the scintillator layer interposed therebetween, and an image An undercoat layer in contact with the scintillator layer in the formation region; and an intermediate layer composed of at least one layer existing between the photoelectric conversion element array and the scintillator layer.

このような本発明にかかる放射線検出器の基本構成を図1に示す。
図1に示すように、前記シンチレータ層の先端(光電変換素子アレイ側の表面)から、直接かつ垂直に光電変換素子アレイに向かって距離50μm以内の箇所を、シンチレータ隣接部Aとし、
前記シンチレータ層の蒸着されている表面(光電変換素子アレイと反対側の表面)から、光電変換素子アレイと反対側に直接かつ垂直に向かって距離5μm以内の箇所を、シンチレータ隣接部Bと規定する。
A basic configuration of such a radiation detector according to the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a scintillator adjacent portion A is a portion within a distance of 50 μm from the tip of the scintillator layer (surface on the photoelectric conversion element array side) directly and vertically toward the photoelectric conversion element array,
A spot within a distance of 5 μm from the surface on which the scintillator layer is deposited (the surface opposite to the photoelectric conversion element array) to the opposite side to the photoelectric conversion element array is defined as a scintillator adjacent portion B. .

本発明では、前記シンチレータ隣接部A、シンチレータ隣接部Bのそれぞれに、少なくとも1種類以上の無機物質が含まれており、
かつシンチレータ隣接部A、シンチレータ隣接部Bに含まれる物質のうち、それぞれ最も小さい熱膨張係数を持つ物質間の熱膨張係数差が、1.5×10-5[/K]以下である。
In the present invention, each of the scintillator adjacent part A and the scintillator adjacent part B includes at least one kind of inorganic substance,
And among the substances contained in the scintillator adjacent part A and the scintillator adjacent part B, the difference in thermal expansion coefficient between the substances having the smallest thermal expansion coefficients is 1.5 × 10 −5 [/ K] or less.

このように無機物質を含む隣接部AB間の熱膨張係数差を限定することによって、加熱−冷却の間に、クラックを発生することがなく、画質に必要な鮮鋭性を維持しつつ、発光輝度に優れる放射線検出器を提供することができる。
以下、各構成部材について順に説明する。
In this way, by limiting the difference in thermal expansion coefficient between adjacent portions AB containing an inorganic substance, cracks are not generated between heating and cooling, and while maintaining sharpness necessary for image quality, light emission luminance It is possible to provide a radiation detector excellent in the above.
Hereinafter, each component will be described in order.

支持体
本発明に係る放射線検出器において、支持体は必ずしも必要でない。支持体は、シンチレータ層を形成する蛍光体の土台として用いられるとともに、シンチレータ層の構造を保持する役割を有する。支持体の材料としては、各種のガラス、高分子材料、金属等が挙げられる。なお最終的な放射線検出器において支持体は脱離されていてもよい。
Support In the radiation detector according to the present invention, a support is not always necessary. The support is used as a base of the phosphor forming the scintillator layer and has a role of maintaining the structure of the scintillator layer. Examples of the material for the support include various glasses, polymer materials, metals, and the like. In the final radiation detector, the support may be detached.

具体的には、石英、ホウ珪酸ガラス、化学的強化ガラス等の板ガラス;サファイア、窒化珪素、炭化珪素等のセラミック;シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム燐、ガリウム窒素等の半導体;セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、トリアセテートフィルム、ポリカーボネートフィルム、炭素繊維強化樹脂シート等の高分子フィルム(プラスチックフィルム);
アルミニウムシート、鉄シート、銅シート等の金属シート又はこれらの金属の酸化物の被覆層を有する金属シート;バイオナノファイバーフィルム等を用いることができる。これらは一種単独で用いても積層して用いてもよい。
Specifically, plate glass such as quartz, borosilicate glass, chemically tempered glass; ceramics such as sapphire, silicon nitride, silicon carbide; semiconductors such as silicon, germanium, gallium arsenide, gallium phosphorus, gallium nitrogen; cellulose acetate film, Polymer films (plastic film) such as polyester film, polyethylene terephthalate film, polyamide film, polyimide film, triacetate film, polycarbonate film, carbon fiber reinforced resin sheet;
A metal sheet such as an aluminum sheet, an iron sheet, or a copper sheet or a metal sheet having a coating layer of an oxide of these metals; a bionanofiber film or the like can be used. These may be used alone or in a stacked manner.

上記支持体の材料の中でも、可撓性を有する高分子フィルムが好ましい。
このような高分子フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、セルロースアセテート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、エポキシ、ポリアミドイミド、ビスマレイミド、フッ素樹脂、アクリル、ポリウレタン、アラミド、ナイロン、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、バイオナノファイバー等からなるフィルムが挙げられる。
Among the materials for the support, a flexible polymer film is preferable.
Such polymer films include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cellulose acetate, polyamide, polyimide, polyetherimide, epoxy, polyamideimide, bismaleimide, fluororesin, acrylic, polyurethane, aramid, nylon, polycarbonate, polyphenylene sulfide. And a film made of polyethersulfone, polysulfone, polyetheretherketone, liquid crystal polymer, bionanofiber and the like.

当該樹脂フィルム上に蛍光体を蒸着する際、耐熱性の観点から、ポリイミドを含有する樹脂フィルムが好適である。市販品として、例えば、UPILEX−125S(宇部興産(株)製)を用いてもよい。   When vapor-depositing the phosphor on the resin film, a resin film containing polyimide is preferable from the viewpoint of heat resistance. As a commercially available product, for example, UPILEX-125S (manufactured by Ube Industries) may be used.

高分子フィルムの厚さとしては、好ましくは20〜1000μm、更に好ましくは50〜750μmである。支持体の厚さを50μm以上にすることでシンチレータ層を形成した後のハンドリング性が良好となる。また、支持体の厚さを750μm以下にすることで、密着層、導電層、易接着層等の機能層を、ロール・ツー・ロール(roll to roll)で加工することが容易となり、生産性向上の観点より、非常に有用である。   The thickness of the polymer film is preferably 20 to 1000 μm, more preferably 50 to 750 μm. By making the thickness of the support 50 μm or more, the handling property after forming the scintillator layer is improved. Moreover, by making the thickness of the support 750 μm or less, functional layers such as an adhesion layer, a conductive layer, and an easy-adhesion layer can be easily processed by roll-to-roll, and productivity is improved. From the viewpoint of improvement, it is very useful.

シンチレータ層
シンチレータ層は、外部から入射された放射線であるX線のエネルギーを、可視光に変換する役割を有する。
本発明において蛍光体とはα線、γ線、X線等の電離放射線が照射されたときに原子が励起されることにより発光する蛍光体をいう。すなわち、放射線を紫外・可視光に変換して放出する蛍光体を指す。蛍光体は外部から入射されたX線などの放射線エネルギーを効率よく光に変換可能な材料である限り特に制限されない。また、放射線の光への変換は必ずしも瞬時に行われる必要は無く、シンチレータ層に一旦潜像として蓄積され、後から読み出す方式を用いても良い。
The scintillator layer The scintillator layer has a role of converting X-ray energy, which is radiation incident from the outside, into visible light.
In the present invention, the term “phosphor” refers to a phosphor that emits light when atoms are excited when it is irradiated with ionizing radiation such as α-rays, γ-rays, and X-rays. That is, it refers to a phosphor that converts radiation into ultraviolet / visible light and emits it. The phosphor is not particularly limited as long as it is a material that can efficiently convert radiation energy such as X-rays incident from the outside into light. Further, the conversion of radiation into light is not necessarily performed instantaneously, and a method of temporarily storing a latent image in the scintillator layer and reading it out later may be used.

本発明に係るシンチレータとしては、X線などの放射線を可視光などの異なる波長に変換することが可能な物質を適宜使用することが出来る。具体的には、「蛍光体ハンドブック」(蛍光体同学会編・オーム社・1987年)の284頁から299頁に至る箇所に記載されたシンチレータ及び蛍光体や、米国Lawrence Berkeley National LaboratoryのWebホームページ「Scintillation Properties(http://scintillator.lbl.gov/)」に記載の物質などが考えられるが、ここに指摘されていない物質でも、「X線などの放射線を可視光などの異なる波長に変換することが可能な物質」であれば、シンチレータとして用いることが出来る。   As the scintillator according to the present invention, a substance capable of converting radiation such as X-rays into different wavelengths such as visible light can be appropriately used. Specifically, scintillators and phosphors described on pages 284 to 299 of “Phosphor Handbook” (Edited by Fluorescent Materials Association, Ohmsha, 1987), and the website of Lawrence Berkeley National Laboratory, USA Although the substances described in “Scintillation Properties (http://scintillator.lbl.gov/)” can be considered, even if the substance is not pointed out here, “radiation such as X-rays is converted into different wavelengths such as visible light” Any substance that can be used can be used as a scintillator.

本発明では、シンチレータ層が無機物質の結晶からなることが好ましい。無機物質の結晶からなるシンチレータ層を採用すると、これを挟む隣接部AおよびBの熱膨張係数差による、クラック抑制効果がより高くなる。   In the present invention, the scintillator layer is preferably made of an inorganic substance crystal. When a scintillator layer made of an inorganic substance crystal is employed, the crack suppression effect due to the difference in thermal expansion coefficient between adjacent portions A and B sandwiching the layer is enhanced.

具体的なシンチレータの組成としては、以下の例が挙げられる。まず、
基本組成式(I):MIX・aMIIX'2・bMIIIX''3:zA
で表わされる金属ハロゲン化物系蛍光体が挙げられる。
Specific examples of the scintillator composition include the following examples. First,
Basic composition formula (I): M I X · aM II X ′ 2 · bM III X ″ 3 : zA
And metal halide phosphors represented by the formula:

上記基本組成式(I)において、MIは1価の陽イオンになり得る元素、すなわち、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、タリウム(Tl)および銀(Ag)などからなる群より選択される少なくとも1種を表す。 In the basic composition formula (I), M I is an element that can be a monovalent cation, that is, lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), thallium. It represents at least one selected from the group consisting of (Tl) and silver (Ag).

IIは2価の陽イオンになり得る元素、すなわち、ベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)およびカドミウム(Cd)などからなる群より選択される少なくとも1種を表す。 M II is an element that can be a divalent cation, that is, beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), nickel (Ni), copper (Cu), It represents at least one selected from the group consisting of zinc (Zn) and cadmium (Cd).

IIIは、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)およびランタノイドに属する元素からなる群より選択される少なくとも1種を表す。 M III represents at least one selected from the group consisting of scandium (Sc), yttrium (Y), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), and elements belonging to lanthanoids.

X、X'およびX''は、それぞれハロゲン元素を表すが、それぞれが異なる元素であっても、同じ元素であっても良い。
Aは、Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Na、Mg、Cu、Ag(銀)、TlおよびBi(ビスマス)からなる群より選択される少なくとも1種の元素を表す。
a、bおよびzはそれぞれ独立に、0≦a<0.5、0≦b<0.5、0<z<1.0の範囲内の数値を表わす。
X, X ′, and X ″ each represent a halogen element, but each may be a different element or the same element.
A is composed of Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Na, Mg, Cu, Ag (silver), Tl and Bi (bismuth). Represents at least one element selected from the group;
a, b and z each independently represent a numerical value within the range of 0 ≦ a <0.5, 0 ≦ b <0.5, and 0 <z <1.0.

また、
基本組成式(II):MIIFX:zLnで表わされる希土類付活金属フッ化ハロゲン化物系蛍光体も挙げられる。
Also,
Also included are rare earth activated metal fluorohalide phosphors represented by the basic composition formula (II): M II FX: zLn.

上記基本組成式(II)において、MIIは少なくとも1種のアルカリ土類金属元素を、Lnはランタノイドに属する少なくとも1種の元素を、Xは、少なくとも1種のハロゲン元素を、それぞれ表す。またzは、0<z≦0.2である。 In the basic composition formula (II), M II represents at least one alkaline earth metal element, Ln represents at least one element belonging to the lanthanoid, and X represents at least one halogen element. Z is 0 <z ≦ 0.2.

また、
基本組成式(III):Ln22S:zA
で表される希土類酸硫化物系蛍光体も挙げられる。
Also,
Basic composition formula (III): Ln 2 O 2 S: zA
And rare earth oxysulfide phosphors.

上記基本組成式(III)において、Lnはランタノイドに属する少なくとも1種の元素を、Aは、Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Na、Mg、Cu、Ag(銀)、TlおよびBi(ビスマス)からなる群より選択される少なくとも1種の元素を、それぞれ表す。またzは、0<z<1である。   In the basic composition formula (III), Ln is at least one element belonging to the lanthanoid, A is Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, At least one element selected from the group consisting of Lu, Na, Mg, Cu, Ag (silver), Tl and Bi (bismuth) is represented. Z is 0 <z <1.

特にLnとしてガドリニウム(Gd)を用いたGd22Sは、Aの元素種にテルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)等を用いることによって、センサパネルが最も受光しやすい波長領域で、高い発光特性を示すことが知られているため、好ましい。 In particular, Gd 2 O 2 S using gadolinium (Gd) as Ln emits high light in a wavelength region where the sensor panel is most likely to receive light by using terbium (Tb), dysprosium (Dy), etc. as the element species of A. This is preferred because it is known to exhibit properties.

また、
基本組成式(IV):MIIS:zA
で表される金属硫化物系蛍光体も挙げられる。
Also,
Basic formula (IV): M II S: zA
The metal sulfide type fluorescent substance represented by these is also mentioned.

上記基本組成式(IV)において、MIIは2価の陽イオンになり得る元素、すなわちアルカリ土類金属、Zn(亜鉛)、Sr(ストロンチウム)、Ga(ガリウム)等からなる群より選択される少なくとも1種の元素を、Aは、Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Na、Mg、Cu、Ag(銀)、TlおよびBi(ビスマス)からなる群より選択される少なくとも1種の元素を、それぞれ表す。またzは、0<z<1である。 In the basic composition formula (IV), M II is selected from the group consisting of elements that can be divalent cations, ie, alkaline earth metals, Zn (zinc), Sr (strontium), Ga (gallium), and the like. At least one element, A is Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Na, Mg, Cu, Ag (silver), Tl And at least one element selected from the group consisting of Bi (bismuth). Z is 0 <z <1.

また、
基本組成式(V):MIIa(AG)b:zA
で表される金属オキソ酸塩系蛍光体も挙げられる。
Also,
Basic composition formula (V): M IIa (AG) b : zA
And metal oxoacid salt phosphors represented by the formula:

上記基本組成式(V)において、MIIは陽イオンになり得る金属元素を、(AG)はリン酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩、硫酸塩、タングステン酸塩、アルミン酸塩からなる群より選択される少なくとも1種のオキソ酸基を、Aは、Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Na、Mg、Cu、Ag(銀)、TlおよびBi(ビスマス)からなる群より選択される少なくとも1種の元素を、それぞれ表す。 In the basic composition formula (V), MII is a metal element that can be a cation, and (AG) is a group consisting of phosphate, borate, silicate, sulfate, tungstate, and aluminate. At least one oxo acid group selected from the group consisting of A, Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Na, Mg, Cu, Each represents at least one element selected from the group consisting of Ag (silver), Tl, and Bi (bismuth).

またaおよびbは、金属及びオキソ酸基の価数に応じて取り得る値全てを表す。zは、0<z<1である。
また、
基本組成式(VI):Mab:zA
で表わされる金属酸化物系蛍光体が挙げられる。
A and b represent all possible values depending on the valence of the metal and oxo acid group. z is 0 <z <1.
Also,
Basic composition formula (VI): M a O b : zA
The metal oxide fluorescent substance represented by these is mentioned.

上記基本組成式(VI)において、Mは陽イオンになり得る金属元素より選択される少なくとも1種の元素を表す。
Aは、Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Na、Mg、Cu、Ag(銀)、TlおよびBi(ビスマス)からなる群より選択される少なくとも1種の元素を、それぞれ表す。
In the basic composition formula (VI), M represents at least one element selected from metal elements that can be cations.
A is composed of Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Na, Mg, Cu, Ag (silver), Tl and Bi (bismuth). Each represents at least one element selected from the group.

またaおよびbは、金属及びオキソ酸基の価数に応じて取り得る値全てを表す。zは、0<z<1である。
また他に、
基本組成式(VII):LnOX:zA
で表わされる金属酸ハロゲン化物系蛍光体が挙げられる。
A and b represent all possible values depending on the valence of the metal and oxo acid group. z is 0 <z <1.
In addition,
Basic composition formula (VII): LnOX: zA
And metal acid halide phosphors represented by the formula:

上記基本組成式(VII)において、Lnはランタノイドに属する少なくとも1種の元素を、Xは、少なくとも1種のハロゲン元素を、Aは、Y、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Na、Mg、Cu、Ag(銀)、TlおよびBi(ビスマス)からなる群より選択される少なくとも1種の元素を、それぞれ表す。またzは、0<z<1である。   In the basic composition formula (VII), Ln represents at least one element belonging to the lanthanoid, X represents at least one halogen element, A represents Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb. , Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Na, Mg, Cu, Ag (silver), Tl, and Bi (bismuth), each represents at least one element. Z is 0 <z <1.

シンチレータを構成する材料としては、外部から入射してきたX線のエネルギーを効率よく光に変換できるものであれば特に限定はない。したがって、上記条件を満たす限り、従来公知の種々の蛍光体をシンチレータとして用いることができ、その中でも、ヨウ化セシウム(CsI)、硫酸化ガドリニウム(GOS)、タングステン酸カドミウム(CWO)、ケイ酸ガドリニウム(GSO)、ゲルマニウム酸ビスマス(BGO)、ケイ酸ルテチウム(LGO)、タングステン酸鉛(PWO)などを好適に用いることができる。なお、本発明において用いるシンチレータは、CsIなどの瞬間発光の蛍光体に限られず、用途によっては、臭化セシウム(CsBr)などの輝尽性蛍光体であってもよい。   The material constituting the scintillator is not particularly limited as long as it can efficiently convert X-ray energy incident from the outside into light. Therefore, as long as the above conditions are satisfied, various conventionally known phosphors can be used as the scintillator. Among them, cesium iodide (CsI), gadolinium sulfate (GOS), cadmium tungstate (CWO), gadolinium silicate, and the like. (GSO), bismuth germanate (BGO), lutetium silicate (LGO), lead tungstate (PWO) and the like can be suitably used. Note that the scintillator used in the present invention is not limited to an instantaneous light emitting phosphor such as CsI, and may be a stimulable phosphor such as cesium bromide (CsBr) depending on applications.

本発明においては、これらの材料の中でも、CsIが、X線などの放射線のエネルギーを可視光に変換する効率が比較的高く、賦活剤との組み合わせによって、上記のように特定波長での光反射率の低下の少ないシンチレータを構成できるために好ましい。   In the present invention, among these materials, CsI has a relatively high efficiency in converting the energy of radiation such as X-rays into visible light, and the light reflection at a specific wavelength as described above by combination with an activator. It is preferable because a scintillator with a small decrease in rate can be configured.

本発明では、CsIを蛍光体母材として、これとともに賦活剤を含むことが好ましい。賦活剤の濃度は、モル%で示される。
賦活剤としては、タリウム(Tl)、ユーロピウム(Eu)、インジウム(In)、リチウム(Li)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、ナトリウム(Na)などを含むものが好ましい。これらの賦活剤は、元素の状態でシンチレータ中に存在する。なお、賦活剤は、例えば、沃化タリウム(TlI)、臭化タリウム(TlBr)、塩化タリウム(TlCl)、フッ化タリウム(TlF、TlF3)等が使用される。
In the present invention, it is preferable that CsI is used as a phosphor base material and an activator is included together with this. The concentration of the activator is shown in mol%.
As the activator, those containing thallium (Tl), europium (Eu), indium (In), lithium (Li), potassium (K), rubidium (Rb), sodium (Na) and the like are preferable. These activators are present in the scintillator in the elemental state. As the activator, for example, thallium iodide (TlI), thallium bromide (TlBr), thallium chloride (TlCl), thallium fluoride (TlF, TlF 3 ) or the like is used.

シンチレータに含有される賦活剤は、少なくともタリウムを含むことが好ましい。タリウムを含むと、X線を照射したときの蛍光の波長がずれることがなく、光電変換素子による蛍光の検出精度が高い上に、上記520nmでの放射線照射後の光反射率の低下を少なくすることができ、本発明で定義する所定の光反射率を満足するシンチレータを得ることができる。   The activator contained in the scintillator preferably contains at least thallium. When thallium is included, the wavelength of fluorescence when irradiated with X-rays is not shifted, the accuracy of fluorescence detection by the photoelectric conversion element is high, and the decrease in light reflectance after radiation irradiation at 520 nm is reduced. Therefore, it is possible to obtain a scintillator that satisfies the predetermined light reflectance defined in the present invention.

本発明において、シンチレータ層は、1層からなっていてもよいし、2層以上からなっていてもよい。またシンチレータ層のみからなるものであってもよく、あるいは、下地層とシンチレータ層とからなり、支持体上に、下地層とシンチレータ層とがこの順で積層されている構造を有するものであってもよい。シンチレータ層が下地層とシンチレータ層との2層を含む場合、これらの層は、蛍光体母材化合物が同じである限り、同じ材質からなるものであってもよく、あるいは異なる材質からなるものであってもよい。すなわち、シンチレータ層は、全体が蛍光体母材のみからなる1層であってもよく、全体が蛍光体母材化合物と賦活剤とを含む1層であってもよく、蛍光体母材化合物のみからなる下地層と、蛍光体母材化合物と賦活剤とを含むシンチレータ層とからなるものであってもよく、蛍光体母材化合物と第1の賦活剤とを含む下地層と、蛍光体母材化合物と第2の賦活剤とを含むシンチレータ層とからなるものであってもよい。   In the present invention, the scintillator layer may be composed of one layer or may be composed of two or more layers. The scintillator layer may be composed of only a base layer or a scintillator layer, and the base layer and the scintillator layer are laminated in this order on the support. Also good. When the scintillator layer includes two layers of an underlayer and a scintillator layer, these layers may be made of the same material or different materials as long as the phosphor base material compound is the same. There may be. That is, the scintillator layer may be a single layer consisting entirely of the phosphor base material, or may be a single layer containing the phosphor base material compound and the activator, and only the phosphor base compound. And a scintillator layer containing a phosphor base material compound and an activator, a base layer containing a phosphor base material compound and a first activator, and a phosphor base It may consist of a scintillator layer containing a material compound and a second activator.

本発明に係るシンチレータ層において、賦活剤の相対含有量は目的性能等に応じて、最適量にすることが望ましいが、シンチレータの含有量に対して、0.001モル%〜50モル%、更に0.1〜10.0モル%であることが好ましい。シンチレータに対して、賦活剤の濃度が0.001モル%以上であると、シンチレータを単独で使用した場合よりも発光輝度の向上がみられ、目的とする発光輝度を得る点で好ましい。また、50モル%以下であるとシンチレータ性質・機能を保持することができて好ましい。   In the scintillator layer according to the present invention, it is desirable that the relative content of the activator is an optimal amount depending on the target performance and the like, but 0.001 mol% to 50 mol% with respect to the scintillator content, It is preferable that it is 0.1-10.0 mol%. When the concentration of the activator is 0.001 mol% or more with respect to the scintillator, the emission luminance is improved more than when the scintillator is used alone, and this is preferable in terms of obtaining the target emission luminance. Moreover, it is preferable that it is 50 mol% or less because scintillator properties and functions can be maintained.

下地層における賦活剤の相対含有量は0.01〜1モル%が好ましく、0.1〜0.7モル%が更に好ましい。特に、下地層の賦活剤の相対含有量が0.01モル%以上であることが、シンチレータパネル10の発光輝度向上及び保存性の点で非常に好ましい。また、下地層における賦活剤の相対含有量がシンチレータ層における相対含有量よりも低いことが非常に好ましく、シンチレータ層における賦活剤の相対含有量に対する下地層における賦活剤の相対含有量のモル比((下地層における賦活剤の相対含有量)/(シンチレータ層における相対含有量))は、0.1〜0.7であることが好ましい。   The relative content of the activator in the underlayer is preferably from 0.01 to 1 mol%, more preferably from 0.1 to 0.7 mol%. In particular, the relative content of the activator in the underlayer is preferably 0.01 mol% or more from the viewpoint of improving the light emission luminance and storage stability of the scintillator panel 10. Further, it is very preferable that the relative content of the activator in the underlayer is lower than the relative content in the scintillator layer, and the molar ratio of the relative content of the activator in the underlayer to the relative content of the activator in the scintillator layer ( (Relative content of activator in underlayer) / (relative content in scintillator layer)) is preferably 0.1 to 0.7.

シンチレータ層を形成する方法としては、シンチレータ粉体を有機樹脂などと混合して出来る液体を塗布して塗布膜を形成する方法や、その液体や塗布膜を加工することで規則的な配列構造を有する膜を形成する方法、気相堆積法を用いて結晶膜を形成する方法などを用いることが可能である。その中でも特に、容易に蛍光体を柱状結晶構造に形成出来て、光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、シンチレータ層の厚さを厚くすることが可能であることから、気層堆積法による結晶膜を形成する方法を用いることが好ましい。気相堆積法としては、加熱蒸着法、スパッタリング法、CVD法、イオンプレーティング法その他を用いることができるが、特に加熱蒸着法が望ましい。   As a method of forming the scintillator layer, a method of forming a coating film by applying a liquid formed by mixing scintillator powder with an organic resin, or a regular arrangement structure by processing the liquid or the coating film. It is possible to use a method for forming a film having a crystal film, a method for forming a crystal film using a vapor deposition method, or the like. In particular, the phosphor can be easily formed into a columnar crystal structure, the scattering of the emitted light within the crystal can be suppressed by the light guide effect, and the scintillator layer can be thickened. It is preferable to use a method of forming a crystal film by a layer deposition method. As the vapor deposition method, a heat vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, an ion plating method, or the like can be used, and the heat vapor deposition method is particularly desirable.

前記の気相堆積法を用いてシンチレータ層を形成する場合、シンチレータ材料として種々の物質を用いることが可能だが、特に、X線から可視光に対する変更率が比較的高いという特徴をもつヨウ化セシウム(CsI)を用いることが、特に好ましい。また、シンチレータにヨウ化セシウムを用いる場合、賦活剤としては、400nmから750nmまでの広い発光波長をもち、TFT等の光検出器部材にとって感度良く発光を検知できることから、タリウムを用いることがより好ましい。すなわち、タリウム賦活ヨウ化セシウム(CsI:Tl)を用いることが一層好ましい。   When the scintillator layer is formed by using the above vapor deposition method, various substances can be used as the scintillator material. In particular, cesium iodide having a characteristic that the rate of change from X-rays to visible light is relatively high. It is particularly preferable to use (CsI). When cesium iodide is used for the scintillator, thallium is more preferably used as the activator because it has a wide emission wavelength from 400 nm to 750 nm and can detect light emission with high sensitivity for a photodetector member such as a TFT. . That is, it is more preferable to use thallium activated cesium iodide (CsI: Tl).

なお、シンチレータ層の厚さは、100〜800μmであることが好ましく、120〜700μmであることが、輝度と鮮鋭性の特性をバランスよく得られる点からより好ましい。下地層の層厚は、高輝度・鮮鋭性維持の面から、0.1μm〜50μmであることが好ましく、5μm〜40μmであることがより好ましい。   In addition, it is preferable that the thickness of a scintillator layer is 100-800 micrometers, and it is more preferable that it is 120-700 micrometers from the point from which the characteristic of a brightness | luminance and sharpness is acquired with sufficient balance. The layer thickness of the underlayer is preferably 0.1 μm to 50 μm, more preferably 5 μm to 40 μm from the viewpoint of maintaining high brightness and sharpness.

中間層
中間層は光電変換素子アレイとシンチレータ層の間に存在する、少なくとも1層以上からなる。したがって、中間層は、単層であっても2層以上の複数の積層体であってもよい。さらに、中間層は、光電変換素子アレイとシンチレータ層の間に存在するものであれば、機能が異なる複数の層であってもよい。たとえば以下の保護層と光学結合層が挙げられる。これらの積層の順序は特に制限されない。
The intermediate layer includes at least one layer existing between the photoelectric conversion element array and the scintillator layer. Therefore, the intermediate layer may be a single layer or a plurality of laminates of two or more layers. Furthermore, the intermediate layer may be a plurality of layers having different functions as long as it exists between the photoelectric conversion element array and the scintillator layer. For example, the following protective layers and optical coupling layers can be mentioned. The order of these layers is not particularly limited.

・保護層
保護層は、シンチレータ層全体を保護し、蛍光体の劣化を抑制する役割を有する。保護層は、有機材料からなるもので、無機材料からなるもののいずれであってもよく、両方を組み合わせてもよく、さらに2層以上の積層物から構成されていてもよい。なお、シンチレータ層の劣化を抑制する役割を有する防湿保護層も保護層に含まれる。
-Protective layer A protective layer protects the whole scintillator layer and has a role which suppresses deterioration of fluorescent substance. The protective layer is made of an organic material, may be any of inorganic materials, may be a combination of both, and may be composed of a laminate of two or more layers. In addition, the moisture-proof protective layer which has a role which suppresses degradation of a scintillator layer is also contained in a protective layer.

たとえば、耐湿保護層は、ポリパラキシリレンからなるが、ポリモノクロロパラキシリレン、ポリジクロロパラキシリレン、ポリテトラクロロパラキシリレン、ポリフルオロパラキシリレン、ポリジメチルパラキシリレン、ポリジエチルパラキシリレン等のキシリレン系の材料からなってもよい。また、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリメタクリレート、ニトロセルロース、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート、ポリ尿素、ポリイミド等からなる保護層であってもよい。   For example, the moisture-resistant protective layer is made of polyparaxylylene, but polymonochloroparaxylylene, polydichloroparaxylylene, polytetrachloroparaxylylene, polyfluoroparaxylylene, polydimethylparaxylylene, polydiethylparaxylylene. It may be made of a xylylene-based material such as len. Further, it may be a protective layer made of polyethylene terephthalate (PET), polymethacrylate, nitrocellulose, cellulose acetate, polypropylene, polyethylene naphthalate, polyurea, polyimide or the like.

また保護層は、グラファイト、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ベリリウム、チタン、シリコン、アルミニウムと炭素の複合材料、銅と炭素の複合材料などの金属ないし炭素系無機材料、LiF、MgF2、SiO2、Al23、TiO2、MgO、ITO、ガラス(珪酸ナトリウム)又はSiN等の非金属系無機材料を含む保護層であってもよい。無機材料を含む保護層の場合、無機材料単独から構成されても、また無機材料と有機材料とを含む保護層であってもよい。保護層としては、非金属系無機材料およびポリパラキシリレンなどキシリレン系高分子が好ましい。 The protective layer is made of graphite, iron, copper, aluminum, magnesium, beryllium, titanium, silicon, a composite material of aluminum and carbon, a metal or carbon-based inorganic material such as a composite material of copper and carbon, LiF, MgF 2 , SiO 2. A protective layer containing a non-metallic inorganic material such as Al 2 O 3 , TiO 2 , MgO, ITO, glass (sodium silicate), or SiN may be used. In the case of a protective layer containing an inorganic material, the protective layer may be composed of an inorganic material alone or a protective layer containing an inorganic material and an organic material. As the protective layer, non-metallic inorganic materials and xylylene polymers such as polyparaxylylene are preferable.

保護層の厚さは、シンチレータ層によって変換された光を拡散させないためには薄くする必要があり、好ましくは50μm以下が好適であるがこの限りではない。
保護層は、上記有機材料、無機材料を含むフィルムを貼り付けたり、塗料を塗布することで作製可能であり、ポリパラキシリレンなど耐湿膜が形成する場合、シンチレータ層が形成された支持体をCVD装置の蒸着室に入れ、ポリパラキシリレンが昇華した蒸気中に露出させておくことにより、シンチレータ層と支持体の全表面がポリパラキシリレン膜で被覆された放射線検出器を得ることができる。
The thickness of the protective layer needs to be thin so as not to diffuse the light converted by the scintillator layer, and is preferably 50 μm or less, but is not limited thereto.
The protective layer can be produced by attaching a film containing the above organic material or inorganic material or applying a paint. When a moisture-resistant film such as polyparaxylylene is formed, the support on which the scintillator layer is formed is formed. It is possible to obtain a radiation detector in which the entire surface of the scintillator layer and the support is coated with a polyparaxylylene film by placing it in a vapor deposition chamber of a CVD apparatus and exposing it in vapor sublimated with polyparaxylylene. it can.

・光学結合層
光学結合層は、シンチレター層と光電変換素子とを密接に貼り合わせる機能を具備する。
Optical coupling layer The optical coupling layer has a function of closely bonding the scintillator layer and the photoelectric conversion element.

光学結合層は、放射線の照射によりシンチレータ層で変換されて発光した可視光などが光学結合層や光電変換素子パネルの最表層を介して光電変換素子に到達するようにするために透明であり、光の透過率が90%以上の高透過率であることが好ましい。   The optical coupling layer is transparent so that visible light, etc. emitted by being converted by the scintillator layer by irradiation of radiation reaches the photoelectric conversion element via the optical coupling layer or the outermost layer of the photoelectric conversion element panel, It is preferable that the light transmittance is a high transmittance of 90% or more.

また、光学結合層の厚さは、シンチレータ層からの発光を拡散させないためには薄くする必要があり、好ましくは50μm以下が好適であるが、より好ましくは30μm以下である。   Further, the thickness of the optical coupling layer needs to be thin so as not to diffuse the light emitted from the scintillator layer, and is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less.

光学結合層を構成する成分としては、本発明の目的を損なわない限り特に制限はないが、熱硬化樹脂、ホットメルトシート、感圧性接着シートが好ましい。
熱硬化樹脂としては、例えば、アクリル系やエポキシ系、シリコーン系等を主成分とする樹脂が挙げられる。なかでもアクリル系及びシリコン系等を主成分とする樹脂が低温熱硬化の観点より好ましい。市販品では、例えば、東レダウコーニング(株)製 メチルシリコーン系 JCR6122等が挙げられる。
The component constituting the optical coupling layer is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, but a thermosetting resin, a hot melt sheet, and a pressure-sensitive adhesive sheet are preferable.
As a thermosetting resin, resin which has acrylic type, an epoxy type, a silicone type etc. as a main component is mentioned, for example. Of these, resins mainly composed of acrylic and silicon are preferred from the viewpoint of low-temperature thermosetting. Examples of commercially available products include methyl silicone-based JCR6122 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.

光学結合層はホットメルトシートであってもよい。本発明におけるホットメルトシートとは、水や溶剤を含まず、室温では固形であり、不揮発性の熱可塑性材料からなる接着性樹脂(以下、ホットメルト樹脂)をシート状に成形したものである。被着体の間にホットメルトシートを挿入し、融点以上の温度でホットメルトシートを溶融後、融点以下の温度で固化させることにより、ホットメルトシートを介して被着体同士を接合する事が出来る。ホットメルト樹脂は極性溶媒、溶剤、および水を含んでいないため、潮解性を有する蛍光体(例えば、ハロゲン化アルカリからなる柱状結晶構造を有する蛍光体)に接触しても蛍光体を潮解させないため、光電変換素子とシンチレータ層の接合に適している。 また、ホットメルトシートは残留揮発物を含んでいないことで、乾燥による収縮が小さく、間隙充填性や寸法安定性にも優れている。   The optical coupling layer may be a hot melt sheet. The hot melt sheet in the present invention is a sheet formed of an adhesive resin (hereinafter referred to as hot melt resin) made of a non-volatile thermoplastic material that does not contain water or a solvent and is solid at room temperature. Inserting a hot melt sheet between the adherends, melting the hot melt sheet at a temperature equal to or higher than the melting point, and then solidifying the melt at a temperature equal to or lower than the melting point allows the adherends to be joined together via the hot melt sheet. I can do it. Since hot-melt resin does not contain polar solvent, solvent, and water, it does not deliquesce even when it comes into contact with phosphors having deliquescence (for example, phosphors having a columnar crystal structure made of an alkali halide). Suitable for joining of photoelectric conversion element and scintillator layer. Further, since the hot melt sheet does not contain residual volatiles, shrinkage due to drying is small, and the gap filling property and dimensional stability are also excellent.

ホットメルトシートとしては、具体的には主成分により、例えばポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系、アクリル系、EVA系等の樹脂をベースにしたものが挙げられる。なかでも光透過性、接着性の観点から、ポリオレフィン系、EVA系、アクリル系樹脂をベースにしたものが好ましい。   Specific examples of the hot melt sheet include those based on resins such as polyolefin, polyamide, polyester, polyurethane, acrylic, EVA, etc., depending on the main component. Of these, those based on polyolefin, EVA, and acrylic resins are preferred from the viewpoints of light transmittance and adhesiveness.

光学結合層が、感圧性接着シートであってもよい。感圧性接着シートとしては、具体的には、アクリル系、ウレタン系、ゴム系及びシリコン系等を主成分としたものが挙げられる。なかでも光透過性、接着性の観点から、アクリル系及びシリコン系等を主成分としたものが好ましい。   The optical coupling layer may be a pressure sensitive adhesive sheet. Specific examples of the pressure-sensitive adhesive sheet include those based on acrylic, urethane, rubber, and silicon. Among these, from the viewpoint of light transmittance and adhesiveness, those mainly composed of acrylic or silicon are preferred.

光学結合層は、熱硬化樹脂の場合、シンチレータ層又は光電変換素子の上にスピンコート、スクリーン印刷、及びディスペンサー等の手法により、塗布される。
ホットメルトシートの場合、シンチレータ層と光電変換素子の間にホットメルトシートを挿入し、減圧下で、加熱することによって、光学結合層が形成される。感圧性接着シートは、ラミネーション装置等により貼り合せる。
In the case of a thermosetting resin, the optical coupling layer is applied on the scintillator layer or the photoelectric conversion element by a technique such as spin coating, screen printing, and dispenser.
In the case of a hot melt sheet, the optical coupling layer is formed by inserting the hot melt sheet between the scintillator layer and the photoelectric conversion element and heating under reduced pressure. The pressure-sensitive adhesive sheet is bonded with a lamination device or the like.

光学結合層に無機物質を使用することも可能であり、前記したような、MgF2、SiO2、Al23、ガラス(珪酸ナトリウム)などの透明性を有する無機物質を使用してもよい。このような無機物質からなる光学結合層と有機物質からなる光学結合層を積層してもよい。 It is possible to use an inorganic substance for the optical coupling layer, and as described above, an inorganic substance having transparency such as MgF 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , glass (sodium silicate) may be used. . Such an optical coupling layer made of an inorganic substance and an optical coupling layer made of an organic substance may be laminated.

保護層と光学結合層を双方形成する場合、無機材料を含む隣接層Aを構成できれば、積層順序は特に制限されない。
シンチレータ隣接部Aは、前記シンチレータ層の先端(光電変換素子アレイ側の表面)から、直接かつ垂直に光電変換素子アレイに向かって距離50μm以内の箇所である。このため隣接部Aには、通常、中間層が含まれるが、後述する光電変換素子アレイの一部も含むこともある。
When both the protective layer and the optical coupling layer are formed, the stacking order is not particularly limited as long as the adjacent layer A containing an inorganic material can be formed.
The scintillator adjacent portion A is a portion within a distance of 50 μm from the tip of the scintillator layer (surface on the photoelectric conversion element array side) directly and vertically toward the photoelectric conversion element array. Therefore, the adjacent portion A usually includes an intermediate layer, but may also include a part of a photoelectric conversion element array described later.

本発明では、シンチレータ隣接部Aに、少なくとも1種類以上の無機物質が含まれる。このため、前記した無機材料を含む保護層が隣接部Aに形成されていることが好ましい態様である。   In the present invention, the scintillator adjacent part A contains at least one kind of inorganic substance. For this reason, it is a preferable aspect that the protective layer containing the above-described inorganic material is formed in the adjacent portion A.

したがって、前記シンチレータ隣接部Aに含まれる層は、中間層のみであることが好ましく、光電変換素子は、隣接部Aに含まれない。隣接部Aを中間層のみから構成すると、熱膨張係数を所定の構成に調整することが容易となる。   Therefore, the layer included in the scintillator adjacent portion A is preferably only the intermediate layer, and the photoelectric conversion element is not included in the adjacent portion A. When the adjacent portion A is configured only from the intermediate layer, it is easy to adjust the thermal expansion coefficient to a predetermined configuration.

中間層は単層でもよく、2層以上の積層物から構成されていてもよい。
中間層のうちシンチレータに直接、接している層の厚みを1μm以下とすることも好ましい態様である。この厚みの中間層が、シンチレータ層に直接設けておけば熱膨張率に関係なく、加熱・冷却における膨張及び収縮の影響が少ないため、シンチレータ層のクラック発生を抑制できる。
The intermediate layer may be a single layer or may be composed of a laminate of two or more layers.
It is also a preferred aspect that the thickness of the intermediate layer directly contacting the scintillator is 1 μm or less. If the intermediate layer having this thickness is provided directly on the scintillator layer, the influence of expansion and contraction in heating / cooling is small regardless of the thermal expansion coefficient, so that the occurrence of cracks in the scintillator layer can be suppressed.

また、中間層が複数層から構成される場合、隣接部Aはシンチレータに接している層であることも好ましい態様である。すなわち中間層が複数層から構成される場合、隣接部Aが無機材料を含み、所定の熱膨張係数を満足すれば、隣接部A以外の中間層の構成は特に制限されない。   Moreover, when an intermediate | middle layer is comprised from multiple layers, it is also a preferable aspect that the adjacent part A is a layer which is in contact with the scintillator. That is, when the intermediate layer is composed of a plurality of layers, the configuration of the intermediate layer other than the adjacent portion A is not particularly limited as long as the adjacent portion A contains an inorganic material and satisfies a predetermined thermal expansion coefficient.

中間層のうち少なくとも1層の主成分が無機物質であることは本発明の好ましい態様の一つである。主成分とは、それ単独で構成される場合でも、また、50質量%未満の他の成分を含む場合でもよい。なお、隣接部Aが無機物質を含んでいれば、隣接部A以外の中間層が主成分として無機物質を含まないものであってもよく、より好ましいのは、隣接部Aに直接接する中間層の主成分が無機物質である。   It is one of the preferred embodiments of the present invention that the main component of at least one of the intermediate layers is an inorganic substance. The main component may be constituted by itself or may contain other components of less than 50% by mass. If the adjacent portion A contains an inorganic substance, the intermediate layer other than the adjacent portion A may not contain an inorganic substance as a main component, and more preferably, the intermediate layer directly in contact with the adjacent portion A The main component of is an inorganic substance.

前記中間層のうち少なくとも1層の熱膨張係数が1.5×10-5[/K]以下であることも好ましい態様の一つである。表1に各材料の熱膨張係数を示す。このような熱膨張係数を満足するものであれば有機材料でも、無機材料でも、さらには金属系でも非金属系のものでもよいが、好ましくは酸化ケイ素(SiO2)、ガラス(珪酸ナトリウム)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化チタン(TiO2:ルチル、アナターゼ)などの無機物質から構成される。 It is also a preferred embodiment that the thermal expansion coefficient of at least one of the intermediate layers is 1.5 × 10 −5 [/ K] or less. Table 1 shows the thermal expansion coefficient of each material. Any organic material, inorganic material, metallic or non-metallic material may be used as long as it satisfies such a thermal expansion coefficient, but preferably silicon oxide (SiO 2 ), glass (sodium silicate), aluminum oxide (Al 2 O 3), titanium oxide (TiO 2: rutile, anatase) composed of an inorganic material, such as.

Figure 2018036197
Figure 2018036197

また、中間層が単一の層から形成されることも好ましい態様の一つである。さらに中間層には、上記保護層および光学結合層の他に、接着層や耐湿保護層が設けられていてもよい。   It is also a preferred embodiment that the intermediate layer is formed from a single layer. Further, the intermediate layer may be provided with an adhesive layer and a moisture-resistant protective layer in addition to the protective layer and the optical coupling layer.

反射層
本発明では、反射層も必ずしも必要ではなく、また反射層が下引層を兼ねていてもよい。反射層を設けることで、センサーと逆方向の発光を反射することで、シンチレータ層で変換された光が効率的にセンサーへ導かれ感度が向上する。
Reflective layer In the present invention, the reflective layer is not necessarily required, and the reflective layer may also serve as the undercoat layer. By providing the reflective layer, the light converted in the direction opposite to that of the sensor is reflected, whereby the light converted by the scintillator layer is efficiently guided to the sensor and the sensitivity is improved.

反射層は光の反射率の高い材料からなるものが好ましく、通常、金属反射層により構成される。かかる金属反射層を形成しうる金属材料として、具体的には、アルミニウム、銀、白金、パラジウム、金、銅、鉄、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシウム、チタン、ロジウム、ステンレス等の金属材料を含有していることが好ましい。中でも反射率の観点から銀もしくはアルミニウムを主成分としていることが特に好ましい。ここで、金属反射層を構成する金属材料は、本発明の典型的な態様において、金属単体あるいはその合金の形態を有している。   The reflective layer is preferably made of a material having a high light reflectivity, and is usually composed of a metal reflective layer. Specific examples of metal materials that can form such a metal reflective layer include metal materials such as aluminum, silver, platinum, palladium, gold, copper, iron, nickel, chromium, cobalt, magnesium, titanium, rhodium, and stainless steel. It is preferable. Among these, silver or aluminum is particularly preferable from the viewpoint of reflectivity. Here, the metal material which comprises a metal reflective layer has the form of the metal single-piece | unit or its alloy in the typical aspect of this invention.

ただ、光の散乱が大きくならない限りにおいては、必ずしも金属単体やその合金の形態を有するものに限られず、対応する金属酸化物の形態であってもよい。この場合は、金属酸化物による薄膜を複数積層させて反射機能を持たせる、いわゆる誘電体多層膜などを想定することができる。このような誘電体多層膜に用いられる金属酸化物の好適な例として、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化チタン(TiO2)、酸化ケイ素(SiO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化タンタル(Ta2O5)などが挙げられる。 However, as long as the light scattering does not increase, it is not necessarily limited to those having a single metal form or an alloy thereof, and may be a corresponding metal oxide form. In this case, a so-called dielectric multilayer film that has a reflection function by stacking a plurality of thin films of metal oxides can be assumed. As a suitable example of the metal oxide used for such a dielectric multilayer film, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ) And tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).

誘電体層として、有機材料を用いることもできる。有機材料層は高分子結合材(バインダー)、分散剤等を含有することが好ましい。有機材料層の屈折率は材料の種類にもよるがおおよそ1.4〜1.6の範囲である。有機材料層の厚さは0.5〜4μmが好ましい。4μm以下とすることで有機材料層内での光散乱が小さくなり鮮鋭性が向上する。また、有機材料層の厚さを0.5μm以上とすることで、反射層としての効果が大きくなる。有機材料層に用いられる高分子結合材としては、具体的には、ポリウレタン、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル、セルロース誘導体(ニトロセルロース等)、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙げられる。   An organic material can also be used as the dielectric layer. The organic material layer preferably contains a polymer binder (binder), a dispersant and the like. The refractive index of the organic material layer is approximately in the range of 1.4 to 1.6 depending on the type of material. The thickness of the organic material layer is preferably 0.5 to 4 μm. When the thickness is 4 μm or less, light scattering in the organic material layer is reduced and sharpness is improved. Moreover, the effect as a reflection layer becomes large because the thickness of an organic material layer shall be 0.5 micrometer or more. Specific examples of the polymer binder used in the organic material layer include polyurethane, vinyl chloride copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, vinyl chloride-acrylonitrile copolymer. Polymer, butadiene-acrylonitrile copolymer, polyamide resin, polyvinyl butyral, polyester, cellulose derivative (nitrocellulose, etc.), styrene-butadiene copolymer, various synthetic rubber resins, phenol resin, epoxy resin, urea resin, melamine resin , Phenoxy resin, silicon resin, acrylic resin, urea formamide resin, and the like.

金属反射層を支持体表面に設ける方法としては、蒸着、スパッタなど既知のプロセスを用いる方法や、アルミニウムなどの金属を薄膜化しておき、後で貼付することが可能である。また金属箔は接着剤を介して圧着させることも可能であるが、接着剤が介在すると、光吸収が生じて、光量が少なくなることがある。このような観点から、スパッタが好ましい。なお、支持体側に光検出器が存在する形態を取る場合は、シンチレータ層を挟んで支持体と反対側に金属反射層を設けることも可能であり、その場合は、薄膜化した金属を貼付する方が、蒸着、スパッタによる膜の様な、シンチレータ層の凹凸に追従してクラックが入りやすい膜にならずに済むため、特に好ましい。また有機材料層は、溶剤に溶解または分散した高分子結合材(以下「バインダー」ともいう。)を塗布、乾燥して形成することが好ましい。   As a method of providing the metal reflection layer on the support surface, a method using a known process such as vapor deposition or sputtering, or a metal such as aluminum can be formed into a thin film and pasted later. In addition, the metal foil can be pressure-bonded via an adhesive, but if the adhesive is present, light absorption may occur and the amount of light may be reduced. From such a viewpoint, sputtering is preferable. In addition, when taking the form in which the photodetector is present on the support side, it is also possible to provide a metal reflection layer on the opposite side of the support with the scintillator layer interposed therebetween, in which case a thin metal is affixed This is particularly preferable because it is not necessary for the film to be easily cracked by following the unevenness of the scintillator layer, such as a film formed by vapor deposition or sputtering. The organic material layer is preferably formed by applying and drying a polymer binder (hereinafter also referred to as “binder”) dissolved or dispersed in a solvent.

さらに反射層として、バインダー樹脂と、光散乱粒子または空隙の少なくとも一方とから構成される反射層であってもよく、その一態様として、塗布型反射層を挙げることができる。   Further, the reflective layer may be a reflective layer composed of a binder resin and at least one of light scattering particles or voids. As one aspect thereof, a coating-type reflective layer can be mentioned.

バインダー樹脂としては、易接着性のポリマー、例えば、ポリウレタン、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル、セルロース誘導体(ニトロセルロース等)、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等が挙げられる。   The binder resin may be an easily adhesive polymer such as polyurethane, vinyl chloride copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, vinyl chloride-acrylonitrile copolymer, butadiene-acrylonitrile. Copolymer, polyamide resin, polyvinyl butyral, polyester, cellulose derivative (nitrocellulose, etc.), styrene-butadiene copolymer, various synthetic rubber resins, phenol resin, epoxy resin, urea resin, melamine resin, phenoxy resin, silicone Examples thereof include resins, acrylic resins, urea formamide resins, and the like.

なかでもポリウレタン、ポリエステル、シリコーン樹脂、アクリル樹脂又はポリビニルブチラールを使用することが好ましい。また、これらのバインダーは2種以上を混合して使用することもできる。
光散乱粒子としては、白色顔料からなるものが、光の屈折という点で好ましい。
Among them, it is preferable to use polyurethane, polyester, silicone resin, acrylic resin or polyvinyl butyral. Moreover, these binders can also be used in mixture of 2 or more types.
As the light scattering particles, those made of a white pigment are preferable from the viewpoint of light refraction.

白色顔料としては、例えば、TiO2(アナターゼ型、ルチル型)、MgO、PbCO3・Pb(OH)2、BaSO4、Al23、M(II)FX(但し、M(II)はBa、Sr及びCaの各原子から選ばれる少なくとも一種の原子であり、XはCl原子又はBr原子である。)、CaCO3、ZnO、Sb23、SiO2、ZrO2、リトポン(BaSO4・ZnS)、珪酸マグネシウム、塩基性珪硫酸塩、塩基性燐酸鉛、珪酸アルミニウム等を使用することができる。これらの白色顔料は単独で用いてもよいし、あるいは組み合わせて用いてもよい。 Examples of the white pigment include TiO 2 (anatase type, rutile type), MgO, PbCO 3 · Pb (OH) 2 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , M (II) FX (where M (II) is Ba). , Sr and Ca, and X is a Cl atom or a Br atom.), CaCO 3 , ZnO, Sb 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , lithopone (BaSO 4. ZnS), magnesium silicate, basic silicic acid sulfate, basic lead phosphate, aluminum silicate and the like can be used. These white pigments may be used alone or in combination.

これらの白色顔料のうちTiO2、Al23などは隠蔽力が強く、屈折率が大きい。このため、拡散光を反射し、屈折させることで、散乱光が横方向に伝播する前に、シンチレータ層へ戻すことができる。その結果、得られる輝度を上げることができるばかりか、画像ボケの原因であった、拡散光を有効にシンチレータ層に戻すことが可能となり、画質を顕著に向上させることができる。 Of these white pigments, TiO 2 , Al 2 O 3 and the like have a strong hiding power and a high refractive index. For this reason, by reflecting and refracting the diffused light, the scattered light can be returned to the scintillator layer before propagating in the lateral direction. As a result, it is possible not only to increase the obtained luminance but also to effectively return the diffused light, which was the cause of image blurring, to the scintillator layer, and to significantly improve the image quality.

酸化チタンの結晶構造としては、ルチル型、アナターゼ型どちらでも使用できるが、樹脂との屈折率差が大きく、高輝度を達成できる点からルチル型が好ましい。
酸化チタンとしては、具体的には、例えば塩酸法で製造されたCR−50,CR−50−2,CR−57,CR−80,CR−90,CR−93,CR−95,CR−97,CR−60−2,CR−63,CR−67,CR−58,CR−58−2,CR−85,硫酸法で製造されたR−820,R−830,R−930,R−550,R−630,R−680,R−670,R−580,R−780,R−780−2,R−850,R−855,A−100,A−220,W−10(以上商品名:石原産業(株)製)などが挙げられる。
As the crystal structure of titanium oxide, either a rutile type or an anatase type can be used, but a rutile type is preferable from the viewpoint that a difference in refractive index from the resin is large and high luminance can be achieved.
Specific examples of titanium oxide include CR-50, CR-50-2, CR-57, CR-80, CR-90, CR-93, CR-95, and CR-97 manufactured by the hydrochloric acid method. , CR-60-2, CR-63, CR-67, CR-58, CR-58-2, CR-85, R-820, R-830, R-930, R-550 manufactured by the sulfuric acid method , R-630, R-680, R-670, R-580, R-780, R-780-2, R-850, R-855, A-100, A-220, W-10 : Ishihara Sangyo Co., Ltd.).

光散乱粒子の一次粒径は0.1〜0.5μmの範囲内が好ましく、さらに0.2〜0.3μmの範囲内がさらに好ましい。また、光散乱粒子は、ポリマーとの親和性、分散性を向上させるためやポリマーの劣化を抑えるためのAl、Si、Zr、Znなどの酸化物で表面処理されたものが特に好ましい。   The primary particle size of the light scattering particles is preferably in the range of 0.1 to 0.5 μm, more preferably in the range of 0.2 to 0.3 μm. Further, the light scattering particles are particularly preferably those that have been surface-treated with an oxide such as Al, Si, Zr, and Zn in order to improve the affinity and dispersibility with the polymer and to suppress the deterioration of the polymer.

また上記光散乱粒子の代わりに、反射層は空隙を含むものでもよい。空隙でも同様に光が屈折するため、光散乱粒子と同様にシンチレータ層への拡散反射光の戻りを多くすることができる。   Further, instead of the light scattering particles, the reflective layer may include voids. Since the light is similarly refracted even in the gap, the return of the diffuse reflected light to the scintillator layer can be increased in the same manner as the light scattering particles.

内部に空隙を形成する手段としては、例えば発泡剤による方法や、ガスを注入しておいて低圧化させる方法、延伸による方法など様々な方法、があるが、発泡剤により空隙を形成すると、内部空隙は球状もしく楕円球状となり、微細な空隙を均一に多数形成することが可能であるため、発泡剤で空隙を形成する方法がより望ましい。   As a means for forming a void in the interior, there are various methods such as a method using a foaming agent, a method of lowering pressure by injecting a gas, and a method using stretching. Since the voids are spherical or elliptical, and a large number of fine voids can be formed uniformly, a method of forming voids with a foaming agent is more desirable.

下引層
本発明においては、支持体とシンチレータ層の間(反射層を設けない場合など)、又は反射層とシンチレータ層の間(反射層を支持体のシンチレータ側に設ける場合)に下引層を設ける。
Undercoat layer In the present invention, the undercoat layer is formed between the support and the scintillator layer (when no reflective layer is provided) or between the reflective layer and the scintillator layer (when the reflective layer is provided on the scintillator side of the support). Is provided.

下引層は、反射層を保護し、シンチレータ層との密着性を有するものであれば、有機材料、無機材料のいずれであっても制限なく使用できる。
たとえばアルミニウム、銀、白金、パラジウム、金、銅、鉄、ニッケル、クロム、コバルト、ロジウム、マグネシウム、チタン、ステンレスなどの金属材料、
酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化チタン(TiO2)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ケイ素(SiO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化亜鉛(ZnO)、三酸化アンチモン(Sb23)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、前記金属材料で使用される銀、銅、クロム、コバルト、ロジウム、ステンレスなどの元素の金属酸化物、フッ化リチウム(LiF)、フッ化マグネシウム(MgF2)などの金属フッ化物の他に、PbCO3・Pb(OH)2、BaSO4、Al23、M(II)FX(但し、M(II)はBa、Sr及びCaの各原子から選ばれる少なくとも一種の原子であり、XはCl原子又はBr原子である。)、CaCO3、リトポン(BaSO4・ZnS)、珪酸マグネシウム、塩基性珪硫酸塩、塩基性燐酸鉛、珪酸アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、マイカ、タルクなどの無機材料、
ポリパラキシリレンの他に、前記反射層で高分子結合材(バインダー)として例示したポリウレタン、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル、セルロース誘導体(ニトロセルロース等)、スチレン−ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等の有機材料が例示される。
As long as the undercoat layer protects the reflective layer and has adhesion to the scintillator layer, any organic material or inorganic material can be used without limitation.
For example, metal materials such as aluminum, silver, platinum, palladium, gold, copper, iron, nickel, chromium, cobalt, rhodium, magnesium, titanium, stainless steel,
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), magnesium oxide (MgO), silicon oxide (SiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), zinc oxide ( ZnO), antimony trioxide (Sb 2 O 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), metal oxides of elements such as silver, copper, chromium, cobalt, rhodium and stainless steel used in the above metal materials, lithium fluoride ( In addition to metal fluorides such as LiF) and magnesium fluoride (MgF 2 ), PbCO 3 · Pb (OH) 2 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , M (II) FX (where M (II) is Ba , Sr and Ca, and X is a Cl atom or a Br atom.), CaCO 3 , lithopone (BaSO 4 .ZnS), magnesium silicate, basic silicic acid salt, base sex Lead, aluminum silicate, aluminum nitride, silicon nitride, silicon oxynitride, mica, inorganic materials such as talc,
In addition to polyparaxylylene, polyurethane, vinyl chloride copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, vinyl chloride exemplified as the polymer binder (binder) in the reflective layer. -Acrylonitrile copolymer, butadiene-acrylonitrile copolymer, polyamide resin, polyvinyl butyral, polyester, cellulose derivative (nitrocellulose, etc.), styrene-butadiene copolymer, various synthetic rubber resins, phenol resin, epoxy resin, urea Examples thereof include organic materials such as resin, melamine resin, phenoxy resin, silicon resin, acrylic resin, and urea formamide resin.

当該下引層は、CVD法(気相化学成長法)によりポリパラキシリレン膜を成膜する方法や高分子結合材(バインダー)による形成方法があるが、金属反射層と同様の形成方法も採用できる。   The undercoat layer includes a method of forming a polyparaxylylene film by a CVD method (vapor phase chemical growth method) and a formation method using a polymer binder (binder). Can be adopted.

また下引層の厚さは、20〜400nmが好ましい。400nm以下になると下引層内での光散乱が小さくなり鮮鋭性が向上する。また下引層の厚さを所定範囲とすることで、蛍光体の結晶成長に乱れが発生するのを防止できる。   Further, the thickness of the undercoat layer is preferably 20 to 400 nm. When the thickness is 400 nm or less, light scattering in the undercoat layer is reduced and sharpness is improved. In addition, by setting the thickness of the undercoat layer within a predetermined range, it is possible to prevent disturbance in the crystal growth of the phosphor.

シンチレータ隣接部Bは、通常、下引層が該当するが、反射層の一部も含まれる場合がある。また、下引層が複数層の積層であってもよいが、積層物の厚さが5μm以内の箇所が隣接部Bとなる。   The scintillator adjacent portion B usually corresponds to an undercoat layer, but may also include a part of the reflective layer. Further, the undercoat layer may be a laminate of a plurality of layers, but the portion where the thickness of the laminate is within 5 μm is the adjacent portion B.

このような下引層の主成分は無機物質であることが本発明の好ましい態様である。なお、主成分とは、前記中間層で記載したように単一成分からなるものであっても、他の成分をたとえば50質量%未満の量で含む場合のいずれであってもよい。   In a preferred embodiment of the present invention, the main component of such an undercoat layer is an inorganic substance. The main component may be composed of a single component as described in the intermediate layer or may contain any other component in an amount of, for example, less than 50% by mass.

本発明では、下引層の熱膨張係数が1.5×10-5[/K]以下であることが好ましい態様である。このような熱膨張係数を有すると、隣接層Aとの熱膨張率差を調整しやすく、クラック発生を抑制することが可能となる。 In the present invention, the thermal expansion coefficient of the undercoat layer is preferably 1.5 × 10 −5 [/ K] or less. Having such a thermal expansion coefficient makes it easy to adjust the difference in thermal expansion coefficient with the adjacent layer A, and it is possible to suppress the occurrence of cracks.

各材料の熱膨張係数は上記表1に示しており、所定の熱膨張係数となるように、前記中間層および下引層の材料は、適宜選択される。
本発明にかかる放射線検出器において、前記下引層が単一の層から形成されることが好ましい態様である。すなわち、下引層は、二層構造のものは層間での熱膨張係数差)から、本発明の目的を果たせないことがある。
The thermal expansion coefficient of each material is shown in Table 1 above, and the materials of the intermediate layer and the undercoat layer are appropriately selected so as to have a predetermined thermal expansion coefficient.
In the radiation detector according to the present invention, it is preferable that the undercoat layer is formed of a single layer. That is, if the undercoat layer has a two-layer structure, the object of the present invention may not be achieved because of the difference in thermal expansion coefficient between the layers.

本発明において、下引層の主成分と前記中間層の主成分は、同一であっても異なるものであってもよい。主成分が同一であれば、隣接部AおよびBの熱膨張係数差がなくなり、クラック抑制効果がより高くなる。また、異なるものであっても、熱膨張係数差が少ないように構成すれば同じ効果を奏することができる。   In the present invention, the main component of the undercoat layer and the main component of the intermediate layer may be the same or different. If the main components are the same, there will be no difference in thermal expansion coefficient between adjacent portions A and B, and the crack suppression effect will be higher. Even if they are different, the same effect can be obtained if they are configured so that the difference in thermal expansion coefficient is small.

本発明で、隣接部BおよびAの組み合わせとしては、下引層−中間層の組み合わせで、SiO2−SiO2、Al2O3−SiO2、TiO2−SiO2、MgF2−SiO2、ポリエステル−ポリパラキシリレン、アクリル(PMMAなど)−ポリパラキシリレンなどが挙げられる。 In the present invention, the combination of the adjacent portions B and A is a combination of an undercoat layer and an intermediate layer, SiO 2 —SiO 2 , Al 2 O 3 —SiO 2 , TiO 2 —SiO 2 , MgF 2 —SiO 2 , Examples include polyester-polyparaxylylene, acrylic (PMMA, etc.)-Polyparaxylylene, and the like.

光電変換素子アレイ
光電変換素子アレイは、シンチレータ層で変換された可視光などを吸収して、電荷の形に変換することで電気信号に変換して、放射線画像検出器の外部に出力する役割を有しており、従来公知のものを用いることができる。
Photoelectric conversion element array The photoelectric conversion element array absorbs visible light converted by the scintillator layer, converts it into a charge form, converts it into an electrical signal, and outputs it to the outside of the radiation image detector It can have a conventionally well-known thing.

ここで、本発明で用いられる光電変換素子アレイの構成は特に制限はないものの、通常、基板と、画像信号出力層と、光電変換素子とがこの順で積層された形態を有している。
このうち、光電変換素子は、シンチレータ層で変換された発生した可視光などを吸収して、電荷の形に変換する機能を有している。ここで、光電変換素子は、そのような機能を有する限り、どのような具体的な構造を有していてもよい。例えば、本発明で用いられる光電変換素子は、透明電極と、入光した光により励起されて電荷を発生する電荷発生層と、対電極とからなるものとすることができる。これら透明電極、電荷発生層および対電極は、いずれも、従来公知のものを用いることができる。また、本発明で用いられる光電変換素子は、適当なフォトセンサーから構成されていても良く、例えば、複数のフォトダイオードを2次元的に配置してなるものであってもよく、あるいは、CCD(Charge Coupled Devices)、CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor)センサーなどの2次元的なフォトセンサーからなるものであっても良い。
Here, although the configuration of the photoelectric conversion element array used in the present invention is not particularly limited, it usually has a form in which a substrate, an image signal output layer, and a photoelectric conversion element are stacked in this order.
Among these, the photoelectric conversion element has a function of absorbing the generated visible light converted by the scintillator layer and converting it into a charge form. Here, the photoelectric conversion element may have any specific structure as long as it has such a function. For example, the photoelectric conversion element used in the present invention can be composed of a transparent electrode, a charge generation layer that is excited by incident light to generate charges, and a counter electrode. Any of these transparent electrodes, charge generation layers, and counter electrodes may be conventionally known ones. The photoelectric conversion element used in the present invention may be composed of an appropriate photosensor. For example, the photoelectric conversion element may be a two-dimensional arrangement of a plurality of photodiodes, or a CCD ( A two-dimensional photosensor such as a charge coupled device (CMOS) or a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) sensor may be used.

また、画像信号出力層は、上記光電変換素子で得られた電荷を蓄積するとともに、蓄積された電荷に基づく信号の出力を行う機能を有する。ここで、画像信号出力層は、どのような具体的な構造を有していてもよく、例えば、光電変換素子で生成された電荷を画素毎に蓄積する電荷蓄積素子であるコンデンサと、蓄積された電荷を信号として出力する画像信号出力素子であるトランジスタとを用いて構成することができる。ここで、好ましいトランジスタの例として、TFT(薄膜トランジスタ)が挙げられる。   The image signal output layer has a function of accumulating the charge obtained by the photoelectric conversion element and outputting a signal based on the accumulated charge. Here, the image signal output layer may have any specific structure. For example, the image signal output layer is stored with a capacitor that is a charge storage element that stores the charge generated by the photoelectric conversion element for each pixel. And a transistor that is an image signal output element that outputs the charges as a signal. Here, a TFT (thin film transistor) is given as an example of a preferable transistor.

また、基板は、放射線検出器の支持体として機能するものであり、上述した本発明の放射線検出器で用いられる支持体と同様のものとすることができる。
このように、本発明で用いうる光電変換素子として種々の構成のものを用いることができる。例えば、後述する本願実施例で用いられているように、ガラス基板上に複数のフォトダイオードと複数のTFT素子を形成してなる光電変換素子を、光電変換素子として用いることができる。
The substrate functions as a support for the radiation detector and can be the same as the support used in the radiation detector of the present invention described above.
In this manner, various photoelectric conversion elements that can be used in the present invention can be used. For example, a photoelectric conversion element formed by forming a plurality of photodiodes and a plurality of TFT elements on a glass substrate can be used as the photoelectric conversion element, as used in Examples of the present application described later.

さらに、光電変換素子は、電気信号に変換されたX線の強度情報および位置情報に基づく画像信号を記憶するためのメモリ部、光電変換素子パネルを駆動させるために必要な電力を供給する電源部、外部に画像情報を取りだすための通信用出力部など、公知の放射線検出器を構成する光電変換素子パネルが有しうる各種部品をさらに備えることができる。   Further, the photoelectric conversion element is a memory unit for storing an image signal based on the intensity information and position information of the X-rays converted into an electric signal, and a power supply unit that supplies electric power necessary for driving the photoelectric conversion element panel Various components that can be included in a photoelectric conversion element panel constituting a known radiation detector, such as a communication output unit for extracting image information to the outside, can be further provided.

放射線検出器の製造方法
本発明に係る放射線検出器は、例えば、必要に応じて、支持体に対して、従来公知の方法に従って反射層の形成を行い、その後、下引層およびシンチレータ層の形成を行い、中間層を介在させて、光電変換素子と積層することにより、得ることができる。
Manufacturing method of radiation detector The radiation detector according to the present invention, for example, if necessary, forms a reflective layer on a support according to a conventionally known method, and then forms an undercoat layer and a scintillator layer. And by stacking with a photoelectric conversion element with an intermediate layer interposed.

シンチレータ層は気相法によって形成されていることが好ましく、具体的には蒸着法によって形成されることが好ましい。
シンチレータ層は、真空容器内に蒸発源及び基板回転機構を有する蒸着装置を用いて、支持体を前記支持体回転機構に設置して、当該支持体を回転しながら蛍光体材料を蒸着する工程を含む気相堆積法により、シンチレータ層を形成する態様の製造方法が好ましい。
The scintillator layer is preferably formed by a vapor phase method, and specifically by a vapor deposition method.
The scintillator layer includes a step of depositing a phosphor material while rotating the support by setting the support on the support rotation mechanism using a vapor deposition apparatus having an evaporation source and a substrate rotation mechanism in a vacuum vessel. The manufacturing method of the aspect which forms a scintillator layer by the vapor phase deposition method containing is preferable.

シンチレータ層と光電変換素子とを中間層を介して積層する。たとえば中間層形成用シートを、シンチレータ層と光電変換素子との間に挟み、加圧状態で加熱することにより所定の隣接部AおよびBから構成される放射線検出器を形成できる。   A scintillator layer and a photoelectric conversion element are stacked via an intermediate layer. For example, a radiation detector composed of predetermined adjacent portions A and B can be formed by sandwiching an intermediate layer forming sheet between a scintillator layer and a photoelectric conversion element and heating in a pressurized state.

さらに必要に応じて、接着層を設けてもよい。接着層を構成する材料としては、上記したホットメルト樹脂などが例示される。
支持体は、脱離させてもよくし、そのまま残しておいてもよい。そのまま残して使用する場合、透明な材料から構成されることが望ましい。
本発明の放射線画像検出器は、種々の態様のX線画像撮影システムに応用することができる。
Further, an adhesive layer may be provided as necessary. Examples of the material constituting the adhesive layer include the hot melt resins described above.
The support may be detached or left as it is. When it is used as it is, it is desirable that it is made of a transparent material.
The radiographic image detector of the present invention can be applied to various types of X-ray imaging systems.

[実施例]
以下、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
[製造例]
支持体として、厚さ125μmのポリイミドフィルム(宇部興産(株)製UPILEX−125S)を用いた。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to this.
[Production example]
As a support, a polyimide film having a thickness of 125 μm (UPILEX-125S manufactured by Ube Industries, Ltd.) was used.

(反射層の作製)
実施例1〜6、比較例1〜5の樹脂反射層は、ポリエルテル樹脂に酸化チタンを分散させたものを50μmの厚さにコーティングした。
実施例7は銀、実施例8はアルミニウムをスパッタして反射層(100nm)を形成した。
実施例9および10の反射層は、形成しなかった。
(Production of reflective layer)
The resin reflective layers of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were prepared by coating titanium oxide in polyertel resin to a thickness of 50 μm.
In Example 7, silver was used, and in Example 8, aluminum was sputtered to form a reflective layer (100 nm).
The reflective layers of Examples 9 and 10 were not formed.

(下引層の作製)
実施例1、9、10および比較例2、3のSiO2下引層は、シリカのスパッタによって形成した。厚みは100nmである。
実施例2のAl23、実施例3および比較例5のTiO2、実施例4および比較例4のMgF2からなる下引層は、これらの粒子が溶剤に分散した分散液を50μmの厚さとなるように塗布して乾燥して作製した。バインダーとしては、ポリエステル樹脂を粒子に対し30質量%を含むものを使用した。
(Preparation of undercoat layer)
The SiO 2 undercoat layers of Examples 1, 9, and 10 and Comparative Examples 2 and 3 were formed by sputtering of silica. The thickness is 100 nm.
The subbing layer made of Al 2 O 3 of Example 2 , TiO 2 of Examples 3 and 5 and MgF 2 of Examples 4 and 4 has a dispersion of 50 μm in which these particles are dispersed in a solvent. It was applied and dried so as to have a thickness. As the binder, a polyester resin containing 30% by mass with respect to the particles was used.

実施例5、7および8、比較例1のポリエステル下引層は、バイロン(登録商標)「200(銘柄)」(東洋紡績(株)製:高分子ポリエステル樹脂)をメチルエチルケトン〔MEK〕に溶解し、乾燥膜厚が3μmとなるように塗布することによって下引層を形成した。
実施例6のポリメチルメタクリレート(PMMA)下引層は、メチルエチルケトン〔MEK〕に溶解し、乾燥膜厚が3μmとなるように塗布することによって作製した。
The polyester undercoat layers of Examples 5, 7 and 8 and Comparative Example 1 were prepared by dissolving Byron (registered trademark) “200 (brand)” (manufactured by Toyobo Co., Ltd .: high molecular polyester resin) in methyl ethyl ketone [MEK]. The undercoat layer was formed by coating so that the dry film thickness was 3 μm.
The polymethylmethacrylate (PMMA) undercoat layer of Example 6 was prepared by dissolving in methyl ethyl ketone [MEK] and applying the dry film thickness to 3 μm.

(シンチレータ層の作製)
上記下引層が形成された支持体表面に、蛍光体材料(CsI(Tl)(0.3mol%))を蒸着させ、厚さが500μmのシンチレータ層を形成した。
(Preparation of scintillator layer)
A phosphor material (CsI (Tl) (0.3 mol%)) was vapor-deposited on the surface of the support on which the undercoat layer was formed to form a scintillator layer having a thickness of 500 μm.

(中間層の作製)
実施例1〜4および比較例1のSiO2保護層は、シリカのスパッタによって、100nmとなるように作製した。
(Preparation of intermediate layer)
The SiO 2 protective layers of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were prepared to have a thickness of 100 nm by sputtering of silica.

実施例5〜8および比較例2、4、5の保護層は融点290℃のパリレンC(日本パリレン合同会社製)を蒸着させて、10μmとなるように作製した。なお、パリレンCは、ベンゼン環が−CH2−を介して重合した基本構造を有し、このベンゼン環の水素一個が塩素で置換されたものである。 The protective layers of Examples 5 to 8 and Comparative Examples 2, 4, and 5 were formed by vapor-depositing Parylene C (manufactured by Japan Parylene Godo Kaisha) having a melting point of 290 ° C. so as to be 10 μm. Parylene C has a basic structure in which a benzene ring is polymerized through —CH 2 —, and one hydrogen of the benzene ring is substituted with chlorine.

実施例9、10および比較例3のポリメチルメタクリレート(PMMA)保護層は、メチルエチルケトン〔MEK〕に溶解し、乾燥膜厚が3μmの厚さとなるように塗布し作製した。実施例9および10は、シンチレータ隣接部の光学結合層として、それぞれSiO2およびMgF2をスパッタにより50nmとなるように作製した後、OCA(3M)によりセンサと光学的に結合して作製した。 The polymethyl methacrylate (PMMA) protective layers of Examples 9 and 10 and Comparative Example 3 were prepared by dissolving in methyl ethyl ketone [MEK] and applying a dry film thickness of 3 μm. In Examples 9 and 10, as the optical coupling layer adjacent to the scintillator, SiO 2 and MgF 2 were each formed to be 50 nm by sputtering, and then optically coupled to the sensor by OCA (3M).

[実施例1〜10および比較例1〜5]
層構成を表2に示すように積層させしてPaxScan(バリアン(株)製フラットパネルディスプレイFPD:2520)表面の光電変換素子と貼り合わせた。
[Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 5]
The layer configuration was laminated as shown in Table 2 and bonded to a photoelectric conversion element on the surface of PaxScan (Varian's flat panel display FPD: 2520).

各実施例・比較例で作製した放射線検出器について、光電変換素子に密着または貼り合せる前のパネルを断裁し、X線の入射・出射面に垂直な任意の面を露出させ、その断面を走査型電子顕微鏡写真により観察し、クラック発生の有無を評価した。   For the radiation detectors produced in each of the examples and comparative examples, the panel before being adhered or bonded to the photoelectric conversion element is cut, an arbitrary surface perpendicular to the incident / exiting surface of the X-ray is exposed, and the cross section is scanned. Observation with a scanning electron micrograph was performed to evaluate the presence or absence of cracks.

また、管電圧を80Kvpに設定したX線照射装置を用いてX線を、シンチレータパネルを具備した放射線検出器に照射し、得られたベタ画像を解析し、以下の基準で評価した。
○:全く画像欠損なし
△:わずかに筋やムラなどの欠損が生じる
×:視認できるレベルで大きな筋が入っていたり、視野に均一の黒ないし白い部分が存在する
結果を表3に合わせて示す。
Moreover, the X-ray was irradiated to the radiation detector which equipped the scintillator panel using the X-ray irradiation apparatus which set the tube voltage to 80 Kvp, the obtained solid image was analyzed, and the following references | standards evaluated.
○: No image loss △: Slight streak or unevenness is generated ×: Large streaks are visible at a level that is visible, or there is a uniform black or white part in the field of view. .

Figure 2018036197
Figure 2018036197

Figure 2018036197
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Claims (13)

光電変換素子アレイと、
放射線を可視光に変換するシンチレータ層と、
シンチレータ層を挟んで、光電変換素子アレイと反対側に位置する反射層と、
シンチレータ層と反射層の間に存在し、画像形成領域でシンチレータ層に接する下引層と、
光電変換素子アレイとシンチレータ層の間に存在する、少なくとも1層以上からなる中間層とを含む放射線検出器であって、
前記シンチレータ層の先端から、光電変換素子アレイに向かって距離50μm以内の箇所を、シンチレータ隣接部Aとし、
前記シンチレータ層の蒸着されている表面から、光電変換素子アレイと反対側に向かって距離5μm以内の箇所を、シンチレータ隣接部Bと規定したとき、
前記シンチレータ隣接部A、シンチレータ隣接部Bのそれぞれに、少なくとも1種類以上の無機物質が含まれており、
かつシンチレータ隣接部A、シンチレータ隣接部Bに含まれる物質のうち、それぞれ最も小さい熱膨張係数を持つ物質間の熱膨張係数差が、1.5×10-5[/K]以下であることを特徴とする放射線検出器。
A photoelectric conversion element array;
A scintillator layer that converts radiation into visible light;
A reflective layer located on the opposite side of the photoelectric conversion element array with the scintillator layer interposed therebetween,
An undercoat layer present between the scintillator layer and the reflective layer and in contact with the scintillator layer in the image forming region;
A radiation detector including an intermediate layer composed of at least one layer, present between the photoelectric conversion element array and the scintillator layer,
A location within a distance of 50 μm from the tip of the scintillator layer toward the photoelectric conversion element array is a scintillator adjacent portion A,
When a spot within a distance of 5 μm from the surface where the scintillator layer is deposited toward the opposite side of the photoelectric conversion element array is defined as a scintillator adjacent part B,
Each of the scintillator adjacent part A and the scintillator adjacent part B contains at least one kind of inorganic substance,
In addition, among the substances contained in the scintillator adjacent part A and the scintillator adjacent part B, the difference in thermal expansion coefficient between the substances having the smallest thermal expansion coefficient is 1.5 × 10 −5 [/ K] or less. Radiation detector.
前記放射線検出器において、
前記シンチレータ隣接部Aに含まれる層が中間層のみであることを特徴とする、請求項1に記載の放射線検出器。
In the radiation detector,
The radiation detector according to claim 1, wherein a layer included in the scintillator adjacent portion A is only an intermediate layer.
前記放射線検出器において、
前記中間層のうちシンチレータに接している層の厚みが1μm以下であることを特徴とする、請求項1ないしは2に記載の放射線検出器。
In the radiation detector,
The radiation detector according to claim 1 or 2, wherein a thickness of the intermediate layer in contact with the scintillator is 1 µm or less.
前記放射線検出器において、
前記シンチレータ隣接部Aが、中間層のうちシンチレータに接している層である
ことを特徴とする、請求項1ないしは3に記載の放射線検出器。
In the radiation detector,
The radiation detector according to claim 1, wherein the scintillator adjacent portion A is a layer in contact with the scintillator in the intermediate layer.
前記放射線検出器において、前記下引層の主成分が無機物質であることを特徴とする、請求項1ないしは4に記載の放射線検出器。   5. The radiation detector according to claim 1, wherein a main component of the undercoat layer is an inorganic substance. 前記放射線検出器において、前記下引層の熱膨張係数が1.5×10-5[/K]以下であることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の放射線検出器。 6. The radiation detector according to claim 1, wherein the undercoat layer has a thermal expansion coefficient of 1.5 × 10 −5 [/ K] or less. 前記放射線検出器において、前記中間層のうち少なくとも1層の主成分が無機物質であることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の放射線検出器。   The radiation detector according to claim 1, wherein a main component of at least one of the intermediate layers is an inorganic substance. 前記放射線検出器において、前記中間層のうち少なくとも1層の熱膨張係数が1.5×10-5[/K]以下であることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかに記載の放射線検出器。 In the said radiation detector, the thermal expansion coefficient of at least 1 layer of the said intermediate | middle layer is 1.5 * 10 < -5 > [/ K] or less, The radiation detection in any one of Claim 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. vessel. 前記放射線検出器において、前記下引層が単一の層から形成されることを特徴とする、請求項1ないし8のいずれかに記載の放射線検出器。   The radiation detector according to any one of claims 1 to 8, wherein the undercoat layer is formed of a single layer. 前記放射線検出器において、前記下引層の主成分と前記中間層の主成分が同一であることを特徴とする、請求項1ないし9のいずれかに記載の放射線検出器。   The radiation detector according to claim 1, wherein a main component of the undercoat layer and a main component of the intermediate layer are the same. 前記放射線検出器において、前記中間層が単一の層から構成されてなることを特徴とする、請求項1ないし10のいずれかに記載の放射線検出器。   11. The radiation detector according to claim 1, wherein the intermediate layer is composed of a single layer. 前記放射線検出器において、前記シンチレータ層が無機物質の結晶からなることを特徴とする、請求項1ないし11のいずかに記載の放射線検出器。   The radiation detector according to claim 1, wherein the scintillator layer is made of an inorganic substance crystal. 前記放射線検出器において、前記シンチレータ層の主成分がヨウ化セシウムであることを特徴とする、請求項12に記載の放射線検出器。   The radiation detector according to claim 12, wherein a main component of the scintillator layer is cesium iodide.
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