JP4349058B2 - Manufacturing method of radiation image detection apparatus - Google Patents
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本発明は、放射線画像検出装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a radiological image detector.
放射線画像を得る方法としては、従来より蛍光増感紙と放射線写真フィルムを用いてアナログ画像を形成するスクリーンフィルムシステム(以下SFシステムともいう)と呼ばれる方法が主に用いられてきた。SFシステムは、被写体を透過したX線等の放射線を蛍光増感紙に入射させ、蛍光増感紙内の蛍光体が放射線エネルギーを吸収して蛍光発光を行い、発光光により放射線写真フィルムを感光させて放射線画像を形成するものである。 As a method for obtaining a radiographic image, a method called a screen film system (hereinafter also referred to as an SF system) that forms an analog image using a fluorescent intensifying screen and a radiographic film has been mainly used. In the SF system, radiation such as X-rays transmitted through a subject is incident on a fluorescent intensifying screen, and the phosphor in the fluorescent intensifying screen absorbs radiation energy to emit fluorescence, and the radiographic film is exposed to the emitted light. In this way, a radiographic image is formed.
また、最近ではLANやWAN等の発達により、これらの通信システムを用いた画像データ通信も種々の分野でなされており、医用分野をはじめとする放射線画像を利用する分野でも、放射線画像をデジタル信号化して画像通信を行い、遠隔診断等が行われている。 Recently, image data communication using these communication systems has been made in various fields due to the development of LAN, WAN, etc., and radiographic images can be converted into digital signals even in fields using radiographic images such as medical fields. Remote communication and the like are performed through image communication.
ところで、SFシステムで作製された放射線画像を画像通信する場合、アナログ画像をデジタル信号に変換しないと画像通信が行えない。また、SFシステムでは、写真フィルムの感度と蛍光増感紙の感度とを一致させないと良好な潜像形成が行えないことや、感光した写真フィルムを現像処理しなければ放射線画像が得られないこと、さらには、使用済みの現像処理液の廃棄も考慮する必要があり、良好な画像形成を維持する上で手間を要していた。 By the way, in the case of performing image communication with a radiographic image produced by the SF system, image communication cannot be performed unless an analog image is converted into a digital signal. In addition, in the SF system, a good latent image cannot be formed unless the sensitivity of the photographic film and the sensitivity of the fluorescent intensifying screen are matched, and a radiographic image cannot be obtained unless the photographic film is developed. Further, it is necessary to consider the disposal of the used developing processing solution, and it takes time and effort to maintain good image formation.
そして、近年ではコンピューテッドラジオグラフィ(CR)やフラットパネル型の放射線ディテクタ(FPD)等に代表されるデジタル方式の放射線画像検出装置が登場している。これらは、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なので、必ずしも写真フィルム上への画像形成が必要なものではない。その結果、これらのデジタル方式のX線画像検出装置は、銀塩写真方式による画像形成の必要性を低減させ、病院や診療所での診断作業の利便性を大幅に向上させている。 In recent years, digital radiographic image detection apparatuses represented by computed radiography (CR), flat panel type radiation detectors (FPD) and the like have appeared. In these, since a digital radiographic image is directly obtained and an image can be directly displayed on an image display device such as a cathode tube or a liquid crystal panel, image formation on a photographic film is not necessarily required. As a result, these digital X-ray image detection devices reduce the need for image formation by the silver halide photography method, and greatly improve the convenience of diagnosis work in hospitals and clinics.
この様なデジタル方式の放射線画像検出装置では、入射放射線を正確に画像再現する技術が検討され、例えば、入射放射線を受けて蛍光発光する機能、発光による光エネルギーを電荷に変換する機能、及び、生成した電荷を蓄積、放出する機能をそれぞれ効率よく行える様にするため、これらの機能を発現する領域を機能分離させた積層構造を有する放射線画像検出装置が提案されている。(例えば、特許文献1参照)。 In such a digital radiological image detection apparatus, techniques for accurately reproducing incident radiation are studied, for example, a function of emitting fluorescence by receiving incident radiation, a function of converting light energy by light emission into charges, and In order to efficiently perform the functions of accumulating and discharging the generated charges, a radiation image detection apparatus having a laminated structure in which regions that express these functions are separated is proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、デジタル方式の放射線画像検出装置は、図2に示す様な基板上に画素として機能する光検出素子を二次元配置し、これらの画素に光を供給する蛍光体より構成され、微細な光検出素子を規則的に配列してなる様な非常に複雑な構造を有するものである。そして、より高感度で高鮮鋭な放射線画像形成が可能な光検出素子の大きさが200μm以下の画素サイズを有する放射線検出装置も登場し、高度に複雑化した放射線検出装置の製造には、高度な熟練度が要求されている。 By the way, the digital radiological image detection apparatus is composed of a fluorescent material that two-dimensionally arranges photodetection elements functioning as pixels on a substrate as shown in FIG. 2, and supplies light to these pixels. It has a very complicated structure in which detection elements are regularly arranged. In addition, a radiation detection device having a pixel size of 200 μm or less, which has a photodetection element capable of forming a higher sensitivity and sharper radiation image, has appeared. For the production of highly complicated radiation detection devices, A high level of skill is required.
同時に、製造時の不良品発生による歩留まり低下の防止も要求されている。放射線画像検出装置の製造方法では、基板上にトランジスタ部、コンデンサ部、及び光検出素子を設けた後に、その上に蛍光体を有するシンチレータ部を形成するものがある(例えば、特許文献1及び2参照)。これらの文献に開示された技術では、シンチレータ部を最終工程で形成することになっており、シンチレータ部を形成している時に故障が発生すると、トランジスタ等の配置済みの部品を台無しにすることがある。これは、平滑性のよくない隔膜上にシンチレータ部を形成するために故障が発生し易いもので、シンチレータ部を形成する時に発生する故障が歩留まり低下を阻害する大きな要因となっていた。 At the same time, it is also required to prevent a decrease in yield due to the occurrence of defective products during manufacturing. In a method for manufacturing a radiological image detection apparatus, a transistor unit, a capacitor unit, and a light detection element are provided on a substrate, and then a scintillator unit having a phosphor is formed thereon (for example, Patent Documents 1 and 2). reference). In the techniques disclosed in these documents, the scintillator part is to be formed in the final process, and if a failure occurs while the scintillator part is being formed, it is possible to ruin the arranged parts such as transistors. is there. This is because a failure is likely to occur because the scintillator portion is formed on a diaphragm having poor smoothness, and the failure that occurs when the scintillator portion is formed has been a major factor that hinders yield reduction.
この様な歩留まり低下を防止するために、例えば、画素として複数配列した光検出素子を有する光検出素子基板にそれぞれ対応する様に蛍光体層をスクリーン印刷し、画素毎に蛍光体層を分離して形成する放射線検出装置の製造方法がある(例えば、特許文献3参照)。この方法では、放射線検出装置を構成する各々の光検出素子に対応する様に蛍光体層をスクリーン印刷し、トランジスタ部やコンデンサ部を有する基板を貼り合わせて装置を作製するので、仮に蛍光体の形成不良が発生してもトランジスタやコンデンサ等の部品が使用不可能になることが回避されて歩留まり低下を防止するものと期待される。
しかしながら、特許文献3に開示された光検出素子に対応する様に蛍光体層を形成する方法では、200μmレベルの微小な光検出素子の形状に合わせる様にシンチレータ部を形成するので、その製造方法は非常に高度な熟練性が要求されて製造工程を複雑化し作業効率を維持することが難しかった。
However, in the method of forming the phosphor layer so as to correspond to the light detection element disclosed in
この様に、デジタル方式の放射線画像検出装置の製造技術では、蛍光体を含有するシンチレータ部を形成する際に発生する故障に伴う歩留まり低下の防止と製造工程の簡素化とを両立させることが大きな課題となっていた。 As described above, in the manufacturing technology of the digital radiological image detection apparatus, it is important to achieve both the prevention of the yield reduction due to the failure occurring when forming the scintillator portion containing the phosphor and the simplification of the manufacturing process. It was an issue.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、製造工程におけるシンチレータ部の形成不良による歩留まり低下を防止し、かつ、製造工程を簡素化して作業効率の向上を達成する放射線画像検出装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, to prevent the reduction in yield formation by failure of the scintillator unit in the manufacturing process, and the radiation image detection equipment to achieve an improvement in work efficiency and simplify the manufacturing process An object is to provide a manufacturing method.
本発明者は、上記課題解決のために検討を重ねた末、シンチレータ部と光電変換部の間に基板を配置した新しい構造の放射線画像検出装置を想起した。そして、実験の末に、シンチレータ部と光電変換部の間に基板を配置した構造を有する放射線画像検出装置で良好な放射線画像検出性能が発現されることを見出した。この様に、本発明ではシンチレータ部を光電変換部やコンデンサ部、トランジスタ部等を配置した側と反対側の基板上に配置した構造を有する装置でも良好な放射線画像検出性能を発現することを見出した。 The present inventor recalled a radiological image detection apparatus having a new structure in which a substrate is disposed between a scintillator section and a photoelectric conversion section after extensive studies to solve the above problems. Then, at the end of the experiment, it was found that good radiation image detection performance was exhibited in a radiation image detection apparatus having a structure in which a substrate was disposed between a scintillator section and a photoelectric conversion section. Thus, in the present invention, it has been found that even a device having a structure in which the scintillator portion is disposed on the substrate opposite to the side on which the photoelectric conversion portion, the capacitor portion, the transistor portion, etc. are disposed exhibits good radiation image detection performance. It was.
すなわち、本発明は、以下のいずれか1項に記載の構成で達成される。 That is, the present invention is achieved by any one of the following configurations.
また、本発明者は放射線画像検出装置の製造方法を検討し、基板同士の貼り合わせを行って放射線画像検出装置を製造する製造方法を見出した。すなわち、シンチレータ部を光電変換部等の部品を設けた基板とは異なる基板に設け、両者を貼り合わせて放射線画像検出装置を製造する方法を見出した。 The inventor has also studied a method for manufacturing a radiological image detection apparatus, and has found a manufacturing method for manufacturing a radiographic image detection apparatus by bonding substrates together. That is, the present inventors have found a method of manufacturing a radiation image detection apparatus by providing a scintillator portion on a substrate different from a substrate on which components such as a photoelectric conversion portion are provided and bonding them together.
〔1〕 入射放射線の強度に応じて強度の異なる発光を行うシンチレータ部と、該シンチレータ部で発生した光を光電変換する光電変換部とを、基板上に配置した放射線画像検出装置の製造方法であって、該シンチレータ部及び該光電変換部とをそれぞれ異なる基板に配置し、該シンチレータ部を設けた基板と該光電変換部を設けた基板の基板面同士を貼り合わせることを特徴とする放射線画像検出装置の製造方法。 [1] A method for manufacturing a radiation image detection apparatus in which a scintillator that emits light having different intensities according to the intensity of incident radiation, and a photoelectric converter that photoelectrically converts light generated in the scintillator are arranged on a substrate. The scintillator unit and the photoelectric conversion unit are arranged on different substrates, respectively, and the substrate surface of the substrate provided with the scintillator unit and the substrate surface of the substrate provided with the photoelectric conversion unit are bonded to each other. A method for manufacturing a detection device.
〔2〕 前記シンチレータ部を前記基板の片面全体に形成することを特徴とする前記〔1〕に記載の放射線画像検出装置の製造方法。 [2] The method for manufacturing a radiographic image detection apparatus according to [1] , wherein the scintillator portion is formed on the entire surface of the substrate.
本発明では、シンチレータ部を設けた基板と光電変換部等の部品を設けた基板を貼り合わせるので、画素単位で貼り合わせを行うために画素の位置合わせが必要だった従来技術よりも飛躍的に作業効率を向上させた。特に、上記〔2〕の構成では基板一面にシンチレータ部を形成することが可能になり、貼り合わせ作業をより容易にした。 In the present invention, a substrate provided with a scintillator portion and a substrate provided with components such as a photoelectric conversion portion are bonded together, so that the pixel alignment is required to perform the bonding in units of pixels, which is dramatically higher than the conventional technology. Improved work efficiency. In particular, in the configuration [2] , it is possible to form a scintillator portion on the entire surface of the substrate, making the bonding operation easier.
また、故障のないシンチレータ部のみで装置を作製することが可能になり、シンチレータ部の故障発生により光電変換部やトランジスタ部等の部品を台無しにすることがなくなり、装置の歩留まりアップを可能にした。 In addition, it is possible to manufacture a device with only a scintillator unit that does not have a failure, and the occurrence of a failure in the scintillator unit eliminates the possibility of ruining parts such as the photoelectric conversion unit and the transistor unit, thereby increasing the device yield. .
〔3〕 前記基板が、可視光透過率が80%以上の樹脂フィルムであることを特徴とする前記〔1〕または〔2〕に記載の放射線画像検出装置の製造方法。 [3] The method for manufacturing a radiation image detecting apparatus according to [1] or [2] , wherein the substrate is a resin film having a visible light transmittance of 80% or more.
なお、従来技術は、入射放射線より蛍光発光を行うシンチレータ部とシンチレータ部からの光を効率よく光電変換する光電変換部の間に基板を設けるという本発明の技術思想を想到させるものではないと考えられる。なぜなら、従来技術における放射線画像検出装置は、必ずやシンチレータ部と光電変換部とを隣接させた構造を有するものであり、事実、上記特許文献に開示された装置はいずれもシンチレータ部と光電変換部とを直接隣接させた構造を有する。この様に、従来技術では、入射放射線を放射線画像として正確に画像再現するために、シンチレータ部での発光を光電変換部に確実に伝達して効率のよい光電変換を行うことが念頭に置かれ、シンチレータ部と光電変換部との間に基板を配置するという思想は、みすみす光電変換効率を低下させる障害物を配置するものであるので誰も考えられなかったものと推測される。 Note that the conventional technology does not conceive the technical idea of the present invention in which a substrate is provided between a scintillator unit that emits fluorescence from incident radiation and a photoelectric conversion unit that efficiently photoelectrically converts light from the scintillator unit. It is done. This is because the radiation image detection device in the prior art always has a structure in which the scintillator unit and the photoelectric conversion unit are adjacent to each other. In fact, any of the devices disclosed in the above-mentioned patent documents includes a scintillator unit and a photoelectric conversion unit. Are directly adjacent to each other. As described above, in the prior art, in order to accurately reproduce the incident radiation as a radiation image, the light emission from the scintillator unit is reliably transmitted to the photoelectric conversion unit to perform efficient photoelectric conversion. The idea of disposing the substrate between the scintillator section and the photoelectric conversion section is presumed to have been unthinkable because no obstacle has been placed to reduce the visible photoelectric conversion efficiency.
本発明は、シンチレータ部と光電変換部との間に基板を配置した構造でも、シンチレータ部からの発光を光電変換部に確実に伝達可能で、高精度な放射線画像形成が行えることを見出した。この様に、本発明は、入射放射線の強度に応じて蛍光発光を行うシンチレータ部とシンチレータ部で得られたを光を光電変換する光電変換部との間に基板を配置しても良好な光電変換が行え、良好な放射線画像検出が可能な放射線画像検出装置が得られる放射線画像検出装置の製造方法を見出すことを可能にした発明である。 The present invention has found that even with a structure in which a substrate is disposed between a scintillator section and a photoelectric conversion section, light emitted from the scintillator section can be reliably transmitted to the photoelectric conversion section, and highly accurate radiation image formation can be performed. As described above, the present invention provides a good photoelectric effect even if a substrate is placed between a scintillator unit that emits fluorescence according to the intensity of incident radiation and a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light obtained by the scintillator unit. It is an invention that makes it possible to find a manufacturing method of a radiological image detection apparatus that can perform conversion and obtain a radiological image detection apparatus that can detect a radiological image satisfactorily.
本発明では、光電変換部等の部品が設けられる側の反対側の基板面にシンチレータ部を形成することが可能なことを見出した。そして、シンチレータ部を平滑性の高い基板上に直接形成することにより、シンチレータ部の形成不良をなくして、同時にシンチレータ部の形成不良による歩留まり低下の問題を解消した。 In this invention, it discovered that a scintillator part could be formed in the board | substrate surface on the opposite side to the side in which components, such as a photoelectric conversion part, are provided. Further, by directly forming the scintillator portion on the substrate having high smoothness, the formation failure of the scintillator portion is eliminated, and at the same time, the problem of yield reduction due to the formation failure of the scintillator portion is solved.
また、本発明は、ベタ塗りのシンチレータ部を設けた基板と光電変換部やトランジスタ部等の部品を設けた基板とを貼り合わせる様にしたので、光検出素子やトランジスタ部品と対応する様にシンチレータ部を微小な画素単位で貼り合わせる手間をなくして生産効率を向上させた。そして、良品のシンチレータ部と光検出素子、トランジスタとを組み合わせた装置の作製が可能になり、製造時における部品の歩留まり向上を達成した。 Further, in the present invention, since the substrate provided with the solid scintillator portion and the substrate provided with components such as the photoelectric conversion portion and the transistor portion are bonded together, the scintillator is adapted to correspond to the light detection element and the transistor component. Production efficiency has been improved by eliminating the need to attach the parts in small pixel units. In addition, it is possible to manufacture a device that combines a non-defective scintillator portion, a photodetecting element, and a transistor, thereby achieving an improvement in the yield of components during manufacturing.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明は、入射放射線の強度に応じて発光を行うシンチレータ部と、シンチレータ部で発生した光を光電変換する光電変換部とを、基板上に配置してなり、該シンチレータ部と該光電変換部とをそれぞれ異なる基板に配置し、シンチレータ部を設けた基板と光電変換部を設けた基板の基板面同士を貼り合わせた構造を有する放射線画像検出装置の製造方法に関するものである。 The present invention comprises a scintillator unit that emits light according to the intensity of incident radiation and a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light generated in the scintillator unit on a substrate. The scintillator unit and the photoelectric conversion unit Are arranged on different substrates , respectively, and relates to a method for manufacturing a radiation image detection apparatus having a structure in which the substrate surfaces of a substrate provided with a scintillator portion and a substrate provided with a photoelectric conversion portion are bonded together .
最初に本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置が使用される診断システムの一例を図1を用いて説明する。 First, an example of a diagnostic system using a radiological image detection apparatus manufactured by the method for manufacturing a radiological image detection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示す様に、放射線発生器10で発生した放射線を被写体15に照射し、本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置20は、被写体15からの放射線情報を検出し、放射線の情報をデジタルの画像信号に変換する。本発明で使用される放射線は、例えば、波長が1×10−10m程度のX線が使用される。放射線発生器10は、一般に固定陽極あるいは回転陽極を有するX線管を有し、X線管の陽極に10kV〜300kV、好ましくは20kV〜150kVの負荷電圧を付与してX線を発生させる。 As shown in FIG. 1, the radiation image detection apparatus 20 manufactured by the method for manufacturing a radiation image detection apparatus according to the present invention irradiates a subject 15 with radiation generated by the radiation generator 10. Is detected, and radiation information is converted into a digital image signal. As the radiation used in the present invention, for example, X-rays having a wavelength of about 1 × 10 −10 m are used. The radiation generator 10 generally has an X-ray tube having a fixed anode or a rotating anode, and generates X-rays by applying a load voltage of 10 kV to 300 kV, preferably 20 kV to 150 kV, to the anode of the X-ray tube.
放射線画像検出装置20により変換された画像信号は、放射線画像検出装置20より画像処理部51に供給される。画像処理部51では、放射線画像検出装置20より供給されたデジタル画像信号にシェーディング補正やゲイン補正、階調補正、エッジ強調処理、ダイナミックレンジ圧縮処理等の処理を行って、画像信号を診断等に適した画像信号に変換する。また、画像処理部51は、画像表示部52を接続し、画像処理部51による画像処理中の画像信号や画像処理を完了させた画像信号を画像表示部52に画像表示することが可能である。
The image signal converted by the radiation image detection device 20 is supplied from the radiation image detection device 20 to the
また、画像処理部51は、キーボードやマウス等より構成される情報入力部53を接続しており、情報入力部53を介して被写体15に関する情報入力を行って画像信号に情報を付加することが可能である。また、情報入力部53を介して画像処理の指定や画像信号の保存、読出し、ネットワークを介しての画像信号の送受信指示等を行う。
The
画像処理部51は、ネットワークを介して、出力媒体上に放射線画像を出力する画像出力部54や、放射線画像を画像信号の状態で保存する画像保存部55、撮影された放射線画像にコンピュータによる解析を行い、病変の見落としがない様に診断支援を行うコンピュータ支援画像自動診断部(CAD)56と接続する。
The
画像出力部54は、具体的には、インクジェットプリンタ、溶融または昇華方式のサーマルプリンタ、レーザプリンタ等の非銀塩の記録媒体を用いるものや、銀塩写真フィルムを用いるものが挙げられる。
Specifically, the
また、本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置20により得られた放射線画像の画像信号は、LANやWAN、インターネット及びPACS(医療画像ネットワーク)等のネットワーク60を介して、病院施設内のほかの部署あるいは遠隔地に送付することも可能である。
Moreover, the image signal of the radiographic image obtained by the radiographic image detection apparatus 20 manufactured by the manufacturing method of the radiographic image detection apparatus according to the present invention is transmitted through the
次に、本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置の構造について説明する。図2は、本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置20の具体的な外観図である。放射線画像検出装置20は、照射された放射線を受けて放射線情報をデジタル画像信号に変換する撮像パネル21、放射線画像検出装置20の動作を制御する制御回路30、撮像パネル21で変換された画像信号を記憶するメモリ部31、放射線画像検出装置20の動作を切り換える操作部32、放射線画像の撮影準備完了やメモリ部31への画像信号の書込みを表示する表示部33、撮像パネル21より画像信号を得るために必要な電力供給を行う電源部34、放射線画像検出装置20と前述の画像処理部51との間で通信を行うための通信用のコネクタ35、及びこれらを収納する筐体40より構成される。
Next, the structure of the radiation image detection apparatus manufactured by the method for manufacturing a radiation image detection apparatus according to the present invention will be described. FIG. 2 is a specific external view of the radiation image detection device 20 manufactured by the method for manufacturing a radiation image detection device according to the present invention. The radiation image detection apparatus 20 receives the irradiated radiation and converts the radiation information into a digital image signal, the
撮像パネル21は、照射された放射線の強度に応じて蓄積された電気エネルギーを読み出す走査駆動回路25や、蓄積された電気エネルギーを画像信号として出力する信号選択回路27を有する。なお、筐体40の内部や走査駆動回路25、信号選択回路27、制御回路30、メモリ部31等は、図示しない放射線遮蔽部材で覆われており、筐体40の内部での放射線散乱や、各回路への放射線照射を防止する。
The
筐体40は、アルミニウムやアルミニウム合金等の軽量で耐久性を有する素材で構成される。筐体40の放射線入射面側は、カーボン繊維等の放射線を透過し易い材料で形成される。また、放射線入射面とは逆側にあたる背面側には鉛板等の放射線吸収材料を設け、放射線画像検出装置20を透過した放射線や、放射線画像検出装置20の構成素材の放射線吸収により発生する2次放射線が装置外に漏洩することを防ぐ。 The housing 40 is made of a lightweight and durable material such as aluminum or aluminum alloy. The radiation incident surface side of the housing 40 is formed of a material that easily transmits radiation, such as carbon fiber. Further, a radiation absorbing material such as a lead plate is provided on the back side opposite to the radiation incident surface, and is generated by radiation that has passed through the radiation image detection device 20 and radiation of a constituent material of the radiation image detection device 20 2. Prevent secondary radiation from leaking out of the device.
撮像パネル21について、図2と3を用いて詳細に説明する。撮像パネル21は、放射線の照射により蛍光発光を行うシンチレータ部212とその下方にシンチレータ部212で発生した蛍光を光電変換する光電変換部213を有する。光電変換部213は、図2に示す様に、格子状に2次元配置されており、1つの光電変換部213が放射線画像の1画素に対応するものである。
The
図3は、本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置に使用される撮像パネル21の部分断面図で、これは、図2の撮像パネル21上で1画素単位で二次元配置された光電変換部213に相当する断面である。図3に示す様に撮像パネル21は、基板211上にシンチレータ部212を有し、シンチレータ部212を配置した側と反対側の基板211上に光電変換を行う光電変換部213を配置してなることを特徴とするものであり、また、良好な光電変換が行える様に各種の機能分離した積層構造を有するものである。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the
図3(a)は、1枚の基板211の片側の面にシンチレータ部212を設け、その反対側の基板面上に光電変換部213、コンデンサ部221、トランジスタ部222等を配置して撮像パネル21を作製するものである。なお、図3(a)の様な同一基板の片面にシンチレータ部212を設け、もう片面に光電変換部213やトランジスタ部222等を設けるものは、光電変換部213等の部品を設けた後にシンチレータ部212の形成を行うことが好ましい。
FIG. 3A shows an imaging panel in which a
また、図3(b)は、2枚の基板211を貼り合わせてなる撮像パネル21の断面図で、基板211a側にシンチレータ部212を設け、もう1つの基板211b側に光電変換部213、コンデンサ部221、トランジスタ部222を配置してなり、基板211aと基板212bとを貼り合わせることで、撮像パネル21が作製されるものである。
FIG. 3B is a cross-sectional view of the
この様に、基板211a側にシンチレータ部212を設け、もう片方の基板211b側に光電変換部213やコンデンサ部221、トランジスタ部222を設ける構造とすることにより、基板上に設けられたトランジスタ等の部品をシンチレータ部212の形成不良により無駄にすることがなくなった。また、シンチレータ部212を基板上一面に形成することにより、画素単位での貼り合わせが不要となるので、作業効率の向上と歩留まりの上昇が可能となる。
In this manner, the
また、トランジスタ部222等がシンチレータ部212の形成不良により台無しになることがなく、また、基板の片面に全面にわたりシンチレータ部212をベタで形成することにより、画素単位での貼り合わせ作業を不要にするので、作業効率のアップと歩留まり向上を可能にする。
In addition, the
図3に示す様に、シンチレータ部212は、放射線の照射面側に設けられており、入射された放射線の強度に応じて蛍光発光を行う。シンチレータ部212は、主に蛍光体より構成され、入射した放射線に基づき、波長300nm〜800nmの可視光線を中心とした紫外光から赤外光に対応する電磁波(光)を出力する。
As shown in FIG. 3, the
光電変換部213は、シンチレータ部212側より基板211を介して配置され、シンチレータ部212より出力された光(電磁波)を電荷に変換する。図3に示す様に、光電変換部213は、円滑な光電変換を行うために機能分離した積層構造を有し基板211側より透明電極膜213a、正孔伝導層213b、電荷発生層213c、電子伝導層213d、導電層213eより構成される。このうち、実際に光電変換を行うのは電荷発生層213cで、シンチレータ部212で出力された光(電磁波)により電子や正孔を発生させている。
The
また、光電変換部213の基板211との接触面と逆の面側には、光電変換部213で生成した電荷を画素単位で蓄積するコンデンサ221が配置される。コンデンサ221は、画素電極221a、キャパシタ電極221b、絶縁膜221cより構成され、2つの電極間に光電変換によって得られた電荷を蓄積する。また、光電変換部213やコンデンサ221と同じ側の基板211上には、コンデンサ221に蓄えられた電荷を用いて信号出力を行うスイッチング素子であるトランジスタ222が配置される。
In addition, a
さらに、コンデンサ221やトランジスタ222の上層に保護層215を設け、基板211上の光電変換部213やコンデンサ221、トランジスタ222等の部品を外気から遮断することで湿気による影響を防ぐとともに、埃や塵等の影響を防いでいる。
Further, a
また、撮像パネル21では、シンチレータ部212で照射された放射線の強度に応じた蛍光発光を行い、光電変換部213で発生した蛍光を光電変換して得られる電荷を用いてスイッチング素子を駆動させ、駆動により信号出力を行うものであるが、放射線画像を電気信号に変換することについては後述する。
In addition, the
本発明は、シンチレータ部212と光電変換部213との間に基板211を配置してなる構造を有することを特徴とするものである。
The present invention is characterized by having a structure in which a
本発明は、シンチレータ部212と光電変換部213との間に基板211を設けても、基板211の特性を制御することにより、光電変換部213でシンチレータ部212からの発光を精度良く光電変換可能なことを見出した。すなわち、基板211の厚みや1画素あたりの開口率に着目して、シンチレータ部211と光電変換部213との間に基板211を配置した構造で良好な光電変換が行えることを見出している。また、基板211の特性のうちでも可視光透過率が光電変換に影響を有し、具体的には可視光透過率が80%以上の素材を基板211に使用することにより効果的な光電変換が行えることを見出した。具体的には、80%〜95%の可視光透過率を有するものが好ましく、樹脂フィルム、ガラス、セラミックス等の有機材料や無機材料が挙げられ、この中でも樹脂フィルムが高い可視光透過率を有することと可撓性を有することから好ましい。
In the present invention, even if the
具体的な樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等が挙げられる。 Specific resin films include, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate ( PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP) and the like.
また、樹脂フィルムは、ガラス基板の場合に比べて軽量化を図ることが可能で、さらに、衝撃に対する耐久性を向上させる視点からも好ましい。 Further, the resin film can be reduced in weight as compared with the case of a glass substrate, and is also preferable from the viewpoint of improving durability against impact.
また、上述の樹脂フィルムにトリオクチルホスフェートやジブチルフタレート等の可塑剤、あるいはベンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系等の紫外線吸収剤を添加した基板も使用される。また、テトラエトキシシラン等の無機高分子原料を樹脂フィルム原料中に添加し、化学触媒や熱、光等の作用で高分子量化した有機−無機ポリマーハイブリッド法を適用して作製した樹脂フィルムも好ましい。 In addition, a substrate obtained by adding a plasticizer such as trioctyl phosphate or dibutyl phthalate or an ultraviolet absorber such as benzotriazole or benzophenone to the resin film described above is also used. Also preferred is a resin film prepared by applying an organic-inorganic polymer hybrid method in which an inorganic polymer raw material such as tetraethoxysilane is added to the resin film raw material and the molecular weight is increased by the action of a chemical catalyst, heat, light, or the like. .
また、本発明では、前述の様に基板211の厚みや1画素あたりの開口率にも着目して本発明の効果が見出されることを検討した。具体的には、基板の厚みを10〜200μm、好ましくは50〜100μmとし、1画素あたりの開口率を60%以上、より好ましくは80%以上とする時に、シンチレータ部212と光電変換部213の間に基板を介する構造の装置が良好な光電変換を行えることを見出している。
In the present invention, as described above, the inventors have studied that the effects of the present invention can be found by paying attention to the thickness of the
次に、本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置を構成するシンチレータ部212について、詳細に説明する。
Next, the
シンチレータ部212は、主に蛍光体より構成されており、入射した放射線に基づいて、300nm〜800nmの波長を有する可視光線を中心とした紫外光から赤外光に対応する電磁波(光)を出力する。また、図3に示す様に、シンチレータ部212は、最外部に実際に可視光線を出力するシンチレータ層212bを保護するシンチレータ保護層212bを有する。
The
本発明におけるシンチレータ部212に使用される蛍光体は、放射線の照射により可視または紫外あるいは赤外領域等の光電変換部213を構成する受光素子の感度領域の電磁波を出力する蛍光体であれば、特に限定されるものではない。
If the phosphor used in the
シンチレータ部212に使用される蛍光体としては、例えば、CaWO4、CaWO4:Pb、MgWOなどのタングステン酸塩系蛍光体、Y2O2S:Tb、Gd2O2S:Tb、La2O2S:Tb、(Y,Gd)2O2S:Tb、(Y,Gd)2O2S:Tb,Tmなどのテルビウム賦活希土類酸硫化物系蛍光体、YPO4:Tb、GdPO4:Tb、LaPO4:Tbなどのテルビウム賦活希土類燐酸塩系蛍光体、LaOBr:Tb、LaOBr:Tb,Tm、LaOCl:Tb、LaOCl:Tb,Tm、GdOBr:Tb、GdOBr:Tb,Tm、GdOCl:Tb、GdOCl:Tb,Tmなどのテルビウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、LaOBr:Tm、LaOCl:Tmなどのツリウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、LaOBr:Gd、LuOCl:Gdなどのガドリニウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、GdOBr:Ce、GdOCl:Ce、(Gd,Y)OBr:Ce、(Gd,Y)OCl:Ceなどのセリウム賦活希土類オキシハロゲン化物系蛍光体、BaSO4:Pb、BaSO4:Eu2+、(Ba,Sr)SO4:Eu2+などの硫酸バリウム系蛍光体、Ba3(PO4)2:Eu2+、(Ba2PO4)2:Eu2+、Sr3(PO4)2:Eu2+、(Sr2PO4)2:Eu2+などの2価のユーロピウム賦活アルカリ土類金属燐酸塩系蛍光体、BaFCl:Eu2+、BaFBr:Eu2+、BaFCl:Eu2+,Tb、BaFCl:Eu2+,Tb、BaF2・BaCl2・KCl:Eu2+、(Ba,Mg)F2・BaCl2・KCl:Eu2+などの2価のユーロピウム賦活アルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体、CsI:Na、CsI:Tl、NaI、KI:Tlなどの沃化物系蛍光体、ZnS:Ag、(Zn,Cd)S:Ag、(Zn,Cd)S:Cu、(Zn,Cd)S:Cu,Agなどの硫化物系蛍光体、HfP2O7、HfP2O7:Cu、Hf3(PO4)4などの燐酸ハフニウム系蛍光体、YTaO4、YTaO4:Tm、YTaO4:Nb、(Y,Sr)TaO4:Nb、LuTaO4、LuTaO4:Tm、LuTaO4:Nb、(Lu,Sr)TaO4:Nb、GdTaO4:Tm、Mg4Ta2O9:Nb、Gd2O3・Ta2O5・B2O3:Tbなどのタンタル酸塩系蛍光体、他に、Gd2O2S:Eu3+、(La,Gd,Lu)2Si2O7:Eu、ZnSiO4:Mn、Sr2P2O7:Eu、等が挙げられる。 Examples of the phosphor used in the scintillator unit 212 include tungstate phosphors such as CaWO 4 , CaWO 4 : Pb, MgWO, Y 2 O 2 S: Tb, Gd 2 O 2 S: Tb, La 2. Terbium-activated rare earth oxysulfide phosphors such as O 2 S: Tb, (Y, Gd) 2 O 2 S: Tb, (Y, Gd) 2 O 2 S: Tb, Tm, YPO 4 : Tb, GdPO 4 : Tb, LaPO 4 : Terbium activated rare earth phosphate phosphor such as Tb, LaOBr: Tb, LaOBr: Tb, Tm, LaOCl: Tb, LaOCl: Tb, Tm, GdOBr: Tb, GdOBr: Tb, Tm, GdOCl: Terbium activated rare earth oxyhalide phosphors such as Tb, GdOCl: Tb, Tm, thulium activated rare earth oxyhas such as LaOBr: Tm, LaOCl: Tm Genide-based phosphors, gadolinium-activated rare earth oxyhalide-based phosphors such as LaOBr: Gd and LuOCl: Gd, GdOBr: Ce, GdOCl: Ce, (Gd, Y) OBr: Ce, (Gd, Y) OCl: Ce Cerium-activated rare earth oxyhalide phosphors such as BaSO 4 : Pb, BaSO 4 : Eu 2+ , (Ba, Sr) SO 4: Eu 2+ and other barium sulfate phosphors, Ba 3 (PO 4 ) 2 : Divalent europium activated alkaline earth metals such as Eu 2+ , (Ba 2 PO 4 ) 2 : Eu 2+ , Sr 3 (PO 4 ) 2 : Eu 2+ , (Sr 2 PO 4 ) 2 : Eu 2+ Phosphate phosphor, BaFCl: Eu 2+ , BaFBr: Eu 2+ , BaFCl: Eu 2+ , Tb, BaFCl: Eu 2+ , Tb, BaF 2 .BaCl 2 .KCl: Eu 2+ , (Ba, Mg ) F 2 · aCl 2 · KCl: Eu 2+ 2 divalent europium activated alkaline earth metal fluoride halide phosphors, such as, CsI: Na, CsI: Tl , NaI, KI: iodide phosphor such as Tl, ZnS: Ag, (Zn, Cd) S: Ag, (Zn, Cd) S: Cu, (Zn, Cd) S: Cu, Ag, and other sulfide-based phosphors, HfP 2 O 7 , HfP 2 O 7 : Cu, Hafnium phosphate phosphors such as Hf 3 (PO 4 ) 4 , YTaO 4 , YTaO 4 : Tm, YTaO 4 : Nb, (Y, Sr) TaO 4 : Nb, LuTaO 4 , LuTaO 4 : Tm, LuTaO 4 : Nb Tantalate phosphors such as (Lu, Sr) TaO 4 : Nb, GdTaO 4 : Tm, Mg 4 Ta 2 O 9 : Nb, Gd 2 O 3 .Ta 2 O 5 .B 2 O 3 : Tb, In addition, Gd 2 O 2 S: Eu 3+ , (La, Gd, Lu) 2 Si 2 O 7 : Eu, ZnSiO 4 : Mn, Sr 2 P 2 O 7 : Eu, and the like.
本発明では、高いX線吸収性と及び発光効率を有するセシウムアイオダイド(CsI:Tl)、あるいはガドリニウムオキシサルファイド(Gd2O2S:Tb)が好ましく用いられ、これらを用いることによりノイズの低い高画質の放射線画像が得られる。 In the present invention, cesium iodide (CsI: Tl) or gadolinium oxysulfide (Gd 2 O 2 S: Tb) having high X-ray absorption and luminous efficiency is preferably used, and noise is reduced by using these. A high-quality radiation image can be obtained.
また、セシウムアイオダイド(CsI:Tl)は、柱状結晶構造のシンチレータ部を形成することが可能である。柱状結晶構造は、光ガイド効果と呼ばれる発光が蛍光体の結晶側面より外部に漏れる現象を低減させる効果を有しており、鮮鋭性が低下しにくい性質を有する。 Further, cesium iodide (CsI: Tl) can form a scintillator portion having a columnar crystal structure. The columnar crystal structure has an effect of reducing a phenomenon called light guide effect in which light emission leaks outside from the crystal side face of the phosphor, and has a property that sharpness is not easily lowered.
また、本発明で用いられる蛍光体粒子の直径は7μm以下、好ましくは4μm以下である。蛍光体粒子の直径が小さいほどシンチレータ部での光の散乱を防止して、高鮮鋭性が得られる。 The diameter of the phosphor particles used in the present invention is 7 μm or less, preferably 4 μm or less. As the diameter of the phosphor particles is smaller, scattering of light at the scintillator portion is prevented and high sharpness is obtained.
シンチレータ部212は、以下の様なバインダー樹脂中に蛍光体を分散含有させてなる。バインダー樹脂中に蛍光体を分散含有させることにより、放射線画像の粒状性が向上させる効果が発現される。
The
シンチレータ部212に使用されるバインダー樹脂は、蛍光体の分散性を高め、蛍光体の充填率を高めることにより、放射線画像の粒状性を向上させるものであり、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−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、セルロース誘導体、スチレン−ブタジエン共重合体、各種合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂、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。この中でもポリウレタン、ポリエステル、塩化ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール、ニトロセルロースが好ましく使用される。
The binder resin used in the
上記バインダー中に分散される蛍光体の質量含有率は90〜99%が好ましい。また、シンチレータ部212の厚さは、放射線画像の粒状性と鮮鋭性とのバランスから決定される。すなわち、シンチレータ部212が厚いと粒状性が向上する反面、鮮鋭性が低下する傾向を有し、シンチレータ部212を薄くすると鮮鋭性が向上する反面、粒状性が低下する傾向がある。本発明に使用されるシンチレータ部212では、粒状性と鮮鋭性の双方の性能をバランスよく発現することが可能な厚さとして、20μm〜1mm、好ましくは、50μm〜300μmであることが確認されている。
The mass content of the phosphor dispersed in the binder is preferably 90 to 99%. Further, the thickness of the
なお、本発明で用いられる蛍光体は、一部を除き吸湿性を有するので、湿度の影響を受けない様に封止することが好ましい。蛍光体の封止技術としては、例えば、特開平11−223890号公報、特開平11−249243号公報、特開平11−344598号公報、特開2000−171597号公報等に開示の方法を採用することにより、撮像パネル21の全体を封止することが可能である。
In addition, since the fluorescent substance used by this invention has hygroscopicity except for a part, it is preferable to seal so that it may not receive to the influence of humidity. As a phosphor sealing technique, for example, the methods disclosed in JP-A-11-223890, JP-A-11-249243, JP-A-11-344598, JP-A-2000-171597, and the like are employed. As a result, the
次に、本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置を構成する光電変換部213について詳細に説明する。
Next, the
光電変換部213は、前述の様に、シンチレータ部212で出力された光(電磁波)を電荷に変換するもので、シンチレータ部212の放射線照射面側と逆の面側に配置される。本発明では、前述の様に基板211のシンチレータ部212を配置した側と反対側の面に配置されることを特徴とする。
As described above, the
また、光電変換部213は、円滑な光電変換を行うために、複数の機能分離された層よりなる積層構造を有しており、図3に示す様に、基板211側より、透明電極膜213a、正孔伝導層213b、電荷発生層213c、電子伝導層213d、導電層213eより構成される。
Further, the
電荷発生層213cは、電磁波(光)を光電変換を行う性質を有する有機化合物を含有してなり、シンチレータ部212で出力された電磁波(光)により有機化合物中で電子や正孔を発生させて光電変換を行う。
The charge generation layer 213c contains an organic compound having a property of photoelectrically converting electromagnetic waves (light), and generates electrons and holes in the organic compound by the electromagnetic waves (light) output from the
透明電極膜213aは、例えば、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnOなどの導電性の透明材料を用いて形成される。透明電極膜213aの形成方法としては、蒸着法やスパッタリング法等の薄膜形成方法やフォトリソグラフィー法により所望の形状パターンを形成する方法も挙げられる。また、高度なパターン精度を必ずしも要求するものではない場合(100μm以上程度)には、上記電極物質の蒸着やスパッタリングを行う時に所望の形状のマスクを介してパターン形成を行う方法が挙げられる。
The
本発明では、透明電極膜213aの透過率を10%より大きくすることが望ましく、またシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。さらに、膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10nm〜200nmであり、この範囲の膜厚では電極がアイランド状に分離したり、みだりに膜厚を厚くして透明電極を形成するのに必要以上の時間を要することがない。
In the present invention, the transmittance of the
電荷発生層213cでは、シンチレータ部212で発生した電磁波(光)を受光させることにより電子と正孔が発生する。電荷発生層213cで発生した正孔は正孔伝導層213bに集められ、電子は電子伝導層213dに集められる。なお、本発明では、正孔伝導層213bと電子伝導層213dは必ずしも必須なものではない。
In the charge generation layer 213 c, electrons and holes are generated by receiving electromagnetic waves (light) generated in the
導電層213eは、例えば、クロム等の電極物質を用いて生成される。電極物質は、一般の金属電極もしくは前述の透明電極の中から選択可能であるが、良好な特性を得るためには仕事関数の小さい(4.5eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましい。この様な電極物質としては、例えば、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類全属などが挙げられる。 The conductive layer 213e is generated using, for example, an electrode material such as chromium. The electrode material can be selected from a general metal electrode or the above-mentioned transparent electrode, but in order to obtain good characteristics, a metal, an alloy, an electrically conductive compound having a small work function (4.5 eV or less), and these It is preferable to use a mixture of Examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, aluminum, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, all rare earths and the like.
導電層213eは、これらの電極物質を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成される。また、導電層213eのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は10nm〜1μm、好ましくは50nm〜500nmである。上記厚みの範囲であれば、薄すぎて導電部がアイランド状になったり、膜厚を厚くして導電部の形成に時間を要することがない。 The conductive layer 213e is formed using these electrode materials as raw materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance of the conductive layer 213e is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is 10 nm to 1 μm, preferably 50 nm to 500 nm. When the thickness is within the above range, the conductive portion does not become an island shape because it is too thin, and it does not take time to form the conductive portion by increasing the film thickness.
さらに、上述の正孔伝導層213b,電荷発生層213c及び電子伝導層213dについて詳述する。電荷発生層213cで使用される光電変換可能な材料としては、導電性高分子材料(π共役系高分子材料やシリコン系高分子材料など)や低分子系有機EL素子に使用される発光材料等が挙げられる。また、電荷発生層213cは有機EL素子の構成を適用することが可能で、有機EL素子としてはその構成材料が低分子系のものでもライトエミッティングポリマーと呼ばれる高分子系のものでもいずれのものでもよい。 Further, the hole conduction layer 213b, the charge generation layer 213c, and the electron conduction layer 213d will be described in detail. As a material capable of photoelectric conversion used in the charge generation layer 213c, a conductive polymer material (such as a π-conjugated polymer material or a silicon polymer material), a light emitting material used for a low molecular organic EL element, or the like. Is mentioned. Further, the charge generation layer 213c can adopt the structure of an organic EL element, and the organic EL element can be either a low molecular material or a high molecular weight material called a light emitting polymer. But you can.
導電性高分子材料としては、例えば、ポリ(2−メトキシ、5−(2’エチルヘキシロキシ)−p−フェニレンビニレン)や、ポリ(3−アルキルチオフェン)等の他に、「有機EL材料とディスプレイ」(株式会社シー・エム・シー(2001年2月28日発行))の第190頁〜第203頁に記載の化合物や、「有機EL素子とその工業化最前線」(エヌ・ティー・エス社(1998年11月30日発行))の第81頁〜第99頁に記載の化合物が挙げられる。 Examples of the conductive polymer material include poly (2-methoxy, 5- (2′ethylhexyloxy) -p-phenylene vinylene), poly (3-alkylthiophene), and the like, “organic EL material and Display ”(CMC Co., Ltd. (issued on February 28, 2001)), the compounds described on pages 190 to 203,“ Organic EL devices and the forefront of industrialization ”(NTS And the compounds described on pages 81 to 99 of the company (issued on Nov. 30, 1998).
また、低分子系有機EL素子に使用される発光材料としては、前述の「有機EL素子とその工業化最前線」(エヌ・ティー・エス社(1998年11月30日発行))の第36頁〜第56頁に記載の化合物や、同じく前述の「有機EL材料とディスプレイ」(株式会社シー・エム・シー(2001年2月28日発行))の第148頁〜第172頁に記載の化合物が挙げられる。
In addition, as a light emitting material used for a low molecular weight organic EL element, page 36 of the above-mentioned "Organic EL element and its forefront of industrialization" (NTS Corporation (issued on November 30, 1998)). To the compound described on
本発明では、光電変換可能な有機化合物として導電性高分子化合物が特に好ましく、π共役系高分子化合物が最も好ましい。以下に導電性高分子化合物の基本骨格1〜9とπ共役系高分子化合物の具体例10〜41を示す。 In the present invention, a conductive polymer compound is particularly preferable as the organic compound capable of photoelectric conversion, and a π-conjugated polymer compound is most preferable. Specific examples 10 to 41 of the basic skeletons 1 to 9 of the conductive polymer compound and the π-conjugated polymer compound are shown below.
また、π共役系以外の導電性高分子化合物の具体例42〜51を以下に示す。 Specific examples 42 to 51 of conductive polymer compounds other than the π-conjugated system are shown below.
なお、本発明で光電変換部213で使用される光電変換可能な材料としては、上述の導電性高分子化合物や低分子系有機EL素子は上述のものに限定されるものではない。
In addition, as a photoelectrically convertible material used in the
また、本発明では、光電変換部213でπ共役系高分子化合物を用いる正孔伝導層213b、電荷発生層213c及び電子伝導層213dにフラーレンと呼ばれる60個以上の炭素原子が結合して球状あるいはチューブ状の3次元のネットワーク構造を有する炭素化合物を添加してもよい。この様な立体構造を有する炭素化合物が有する立体的なπ電子雲の作用で、π共役高分子化合物間でのキャリア授受やキャリアトラップが促進されるものと期待される。
Further, in the present invention, 60 or more carbon atoms called fullerene are bonded to the hole conduction layer 213b, the charge generation layer 213c, and the electron conduction layer 213d using a π-conjugated polymer compound in the
フラーレンの具体例としては、例えば三菱商事社よりC60という名称で供給される直径が約0.7nmのサッカーボールの様な球形分子のものや、炭素ナノチューブと呼ばれるチューブ形状のもの、バッキーオニオンと呼ばれる炭素原子を同心球状に配列させた構造を有するものや、バッキーベビイと呼ばれる60個よりも少ない炭素数で形成された球形に近い安定構造を有する3次元構造の分子が挙げられる。 Specific examples of fullerene are, for example, a spherical molecule such as a soccer ball with a diameter of about 0.7 nm supplied by Mitsubishi Corporation under the name C60, a tube shape called carbon nanotube, and a bucky onion. A molecule having a structure in which carbon atoms are concentrically arranged and a molecule having a three-dimensional structure having a stable structure close to a sphere formed with less than 60 carbon atoms, called a bucky baby.
なお、フラーレンの具体的な立体構造や商品については、三菱商事(株)のホームページ(www.mcflullerene.com)の記載内容を参照するとよい。 For the specific three-dimensional structure and product of fullerene, it is preferable to refer to the description on the website (www.mcfullrerene.com) of Mitsubishi Corporation.
この様な炭素原子からなる3次元のネット構造を有する化合物の具体例としては、前述のC60(フラーレンC−60)の他に、フラーレンC−70、フラーレンC−76、フラーレンC−78、フラーレンC−84、フラーレンC−240、フラーレンC−540、ミックスドフラーレン、フラーレンナノチューブ、多層ナノチューブ(Multi Walled Nanotube)、単層ナノチューブ(Single Walled Nanotube)等が挙げられる。また、これらのフラーレンは、溶剤への相溶性を付与するために置換基を導入したものでもよい。 Specific examples of such a compound having a three-dimensional net structure composed of carbon atoms include fullerene C-70, fullerene C-76, fullerene C-78, fullerene in addition to the aforementioned C60 (fullerene C-60). C-84, fullerene C-240, fullerene C-540, mixed fullerene, fullerene nanotube, multi-walled nanotube (Multi Walled Nanotube), single-walled nanotube (Single Walled Nanotube), and the like. In addition, these fullerenes may have a substituent introduced in order to impart compatibility with a solvent.
本発明では、光電変換効率や電極へのキャリア受け渡し効率を向上させるために、電荷発生層213cに添加剤を加えたり、該添加剤を含有する領域を電荷発生部とは別の領域として設け、正孔伝導層213bや電子伝導層213dとして形成するものでもよい。 In the present invention, in order to improve photoelectric conversion efficiency and carrier delivery efficiency to the electrode, an additive is added to the charge generation layer 213c, or a region containing the additive is provided as a region separate from the charge generation unit, It may be formed as a hole conduction layer 213b or an electron conduction layer 213d.
これらの添加剤としては、有機EL素子で使用される正孔注入材料や正孔輸送材料,電子輸送材料,電子注入材料等を適用することができる。具体的には、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、キノキサリン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体(例えばトリス(8−キノリノラート)アルミニウム(Alq3)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリトラート)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリラート)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリラート)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリラート)アルミニウム、ビス(8−キノリラート)亜鉛(Znq2)など)といったものが挙げられる。 As these additives, hole injection materials, hole transport materials, electron transport materials, electron injection materials, and the like used in organic EL elements can be applied. Specifically, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, Hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, especially thiophene oligomers, porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives , Thiopyran dioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthaleneperylene, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, Laquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, quinoxaline derivatives, metal complexes of 8-quinolinol derivatives (eg, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3), tris (5,7-dichloro-8-quinolitolate) aluminum, Tris (5,7-dibromo-8-quinolylate) aluminum, tris (2-methyl-8-quinolylato) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolylato) aluminum, bis (8-quinolylato) zinc (Znq2), etc.) And so on.
次に、光電変換部213で得られた電荷を蓄積するコンデンサ221とコンデンサ221に蓄積された電荷を用いて信号出力を行うスイッチング素子であるトランジスタ222について説明する。
Next, the
図2に示す様に、コンデンサ221は光電変換部213で生成された電荷を画素毎に蓄え、トランジスタ222は、コンデンサ221に蓄電された電荷で画素単位での信号出力を行うものである。
As shown in FIG. 2, the
コンデンサ221は、図3に示す様に、画素電極221aに絶縁膜221cを挟んでキャパシタ電極221bを設けた構造により、非選択期間における画素の保持電圧を補償する補償容量(コンデンサ)を構成する。
As shown in FIG. 3, the
画素電極221aとキャパシタ電極221bはコンデンサとして機能するものであれば、どの様な材質、形状で作製されたものでもよく、例えば、画素電極221aとキャパシタ電極221bとの大きさや形状が異なったものであってもよい。電極用の材料として代表的なものは、クロム、タンタル、アルミニウム、有機導電性高分子、金属錯体等が挙げられ、単層構造を有するものでも積層構造を有するものでもよい。
The
また、絶縁膜221cは、種々の有機化合物や無機酸化物で被膜形成したものが使用される。具体的には、有機化合物被膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系樹脂、光カチオン重合系樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ノボラック樹脂、シアノエチルプルランの被膜物が挙げられる。
As the insulating
これら有機化合物の絶縁形成方法としては、スプレーコート法、ブレードコート法、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法等の塗布による方法や、印刷法、インクジェット法等のパターニングによる方法が挙げられ、材料や物性に応じて使用される。 These organic compound insulation forming methods include spray coating, blade coating, spin coating, dip coating, casting, roll coating, bar coating, die coating, and other methods such as coating, printing, and inkjet. The method by patterning, such as a method, is mentioned, and it is used according to the material and physical properties.
無機酸化物被膜としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ステロンチウムビスマス、タンタル酸ステロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキシサイドイットリウム等が挙げられる。この中でも、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンが好ましく、また、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好ましく使用される。 Inorganic oxide coatings include silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, barium zirconate titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, strontium titanate , Barium titanate, magnesium barium fluoride, bismuth titanate, bismuth strontium titanate, bismuth strontium tantalate, bismuth tantalate niobate, trioxycide yttrium, and the like. Among these, silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide are preferable, and inorganic nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride are also preferably used.
これら無機酸化物の絶縁層形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、CVD法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法等のドライプロセスによる被膜形成方法や、スプレーコート法、ブレードコート法、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法等の塗布による方法や、印刷法、インクジェット法等のパターニングによる方法が挙げられ、材料や物性に応じて適宜使用される。 These inorganic oxide insulating layer formation methods include vacuum deposition, molecular beam epitaxial growth, ion cluster beam, low energy ion beam, ion plating, CVD, sputtering, atmospheric pressure plasma, and other dry methods. Coating method by process, spray coating method, blade coating method, spin coating method, dip coating method, casting method, roll coating method, bar coating method, die coating method, and other coating methods, printing methods, inkjet methods, etc. The method by patterning is mentioned, It uses suitably according to material and a physical property.
次に、トランジスタ222は、スイッチング素子として使用されるもので、具体例としては、TFTと呼ばれる薄膜型のトランジスタが挙げられる。TFTは、無機半導体系及び有機半導体系のいずれでも良く、プラスチックフィルム上に形成してなるTFTがより好ましい。プラスチックフィルム上に形成されるTFTとしては、アモルファスシリコン系のものの他に、米国Alient Technology社が開発したFSA(Fluidic Self Assembly)技術と呼ばれる単結晶シリコンで作製した微小CMOS(Nanoblocks)をエンボス加工してフレキシブル性を付与したプラスチックフィルム上に配列させたTFTが挙げられる。
Next, the
さらに、Science283,822(1999)やAppl.Phys.Lett771488(1998)、Nature403,521(2000)等の文献に記載の有機半導体を用いたTFTも挙げられる。 Furthermore, Science 283, 822 (1999) and Appl. Phys. Examples include TFTs using organic semiconductors described in documents such as Lett771488 (1998) and Nature 403, 521 (2000).
これらのTFTの中で、本発明では、上記FSA技術で作製したTFT及び有機半導体を用いたTFTが好ましく、特に有機半導体を用いたTFTが好ましい。有機半導体を用いたTFTは、シリコンを用いたTFTの様に真空蒸着装置等の設備が不要で、印刷技術やインクジェット技術を活用することでTFTの製造が可能で製造コストの低減化を図ることが可能である。また、加工温度を低く設定することもできるので、軟化点の低いプラスチック基板を用いたTFTの製造が可能である。 Among these TFTs, in the present invention, TFTs manufactured using the FSA technique and TFTs using organic semiconductors are preferable, and TFTs using organic semiconductors are particularly preferable. TFTs using organic semiconductors do not require equipment such as a vacuum evaporation system, as TFTs using silicon, and can be manufactured using printing and inkjet technologies, thereby reducing manufacturing costs. Is possible. In addition, since the processing temperature can be set low, it is possible to manufacture a TFT using a plastic substrate having a low softening point.
有機半導体を用いたTFTでは、特に、電界効果型トランジスタ(FET)が好ましく、図5の(a)〜(c)に示す構造を有する有機TFTが好ましく使用される。図5(a)に示す有機TFTは、基板上にゲート電極、ゲート絶縁層、ソース・ドレイン電極、有機半導体層を順に形成したものである。(b)の有機TFTは、基板上にゲート電極、ゲート絶縁層、有機半導体層、ソース・ドレイン電極を順に形成したもので、(c)の有機TFTは、有機半導体単結晶上にソース・ドレイン電極、ゲート絶縁層、ゲート電極を順に形成したものである。 In the TFT using an organic semiconductor, a field effect transistor (FET) is particularly preferable, and an organic TFT having the structure shown in FIGS. 5A to 5C is preferably used. The organic TFT shown in FIG. 5A is obtained by sequentially forming a gate electrode, a gate insulating layer, source / drain electrodes, and an organic semiconductor layer on a substrate. The organic TFT in (b) has a gate electrode, a gate insulating layer, an organic semiconductor layer, and source / drain electrodes formed on a substrate in this order. The organic TFT in (c) has a source / drain on an organic semiconductor single crystal. An electrode, a gate insulating layer, and a gate electrode are sequentially formed.
有機半導体層を形成する化合物は、単結晶材科でもアモルファス材料でもよく、低分子でも高分子でもよいが、特に好ましいものとしては、ペンタセンやトリフェニレン、アントラセン等に代表される縮環系芳香族炭化水素化合物の単結晶や前記π共役系高分子が挙げられる。 The compound forming the organic semiconductor layer may be a single crystal material or an amorphous material, and may be a low molecule or a polymer, but particularly preferred are condensed aromatic carbonized carbons represented by pentacene, triphenylene, anthracene, etc. Examples thereof include a single crystal of a hydrogen compound and the π-conjugated polymer.
ソース・ドレイン電極及びゲート電極を形成する化合物は、金属化合物、導電性無機化合物、導電性有機化合物のいずれでもよいが、この中でも導電性有機化合物は電極を作製する上で加工し易い点で有効である。その代表例としては、前述の光電変換可能な材料に例示したπ共役系高分子化合物にルイス酸(塩化鉄、塩化アルミニウム、臭化アンチモン等)やハロゲン(ヨウ素や臭素など)、スルホン酸塩(ポリスチレンスルホン酸のナトリウム塩(PSS)、p−トルエンスルホン酸カリウム等)などをドープしたものが挙げられ、具体的にはπ共役系高分子化合物であるPEDOTに前述のポリスチレンスルホン酸のナトリウム塩(PSS)をドープした導電性高分子が挙げられる。 The compound that forms the source / drain electrode and the gate electrode may be any of a metal compound, a conductive inorganic compound, and a conductive organic compound, but among these, the conductive organic compound is effective in that it is easy to process in producing the electrode. It is. Typical examples thereof include Lewis acids (iron chloride, aluminum chloride, antimony bromide, etc.), halogens (iodine, bromine, etc.), sulfonates (π Polystyrene sulfonic acid sodium salt (PSS), potassium p-toluene sulfonate, etc., and the like. Specifically, PEDOT, which is a π-conjugated polymer compound, is added to the aforementioned polystyrene sulfonic acid sodium salt ( Examples thereof include a conductive polymer doped with (PSS).
また、コンデンサ221の光電変換部213側反対面側には、絶縁膜215を介して、マンガン電池、ニッケル・カドミウム電池、水銀電池、鉛電池などの一次電池や充電可能な二次電池を用いた電源部34を設けても良い。この電池の形態としては、放射線画像検出装置を薄型化できるように平板状の形態が好ましい。
Further, a primary battery such as a manganese battery, a nickel-cadmium battery, a mercury battery, or a lead battery or a rechargeable secondary battery is used on the opposite side of the
そして、基板211の光電変換部213やコンデンサ221及びトランジスタ222等を配置した側にはこれらの構成部材を湿気や埃等の外部の環境因子から保護する目的で保護層215が設けられる。
A
保護層215には、ポリエステルフィルム、ポリメタクリレートフィルム、セルロースアセテートフィルム等が使用される。この中でもポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンナフタレートフィルムに代表される延伸加工処理が可能なポリエステルフィルムが強度の面で好ましい。また、ポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンナフタレートフィルム上に金属酸化物、窒化ケイ素等の薄膜を蒸着させた蒸着フィルムが防湿性の面からより好ましい。
For the
また、前述の図3(b)に示す撮像パネル21は、基板211aと基板211bとを貼り合わせたものであるが、基板の貼り合わせ方法としては熱圧着による方法や、接着剤あるいは接着シートを用いる方法が挙げられるが、可視光透過率の観点から熱圧着による方法が好ましい。
The
次に、本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置20で行われる放射線画像のデジタル信号変換について説明する。前述した様に、図2の撮像パネル21に照射された放射線はシンチレータ部212で波長300nm〜800nmの可視光線を中心とした紫外光から赤外光に対応する電磁波(光)に変換され、変換された光は光電変換部213で電荷に変換されると、電荷はコンデンサ221に蓄積される。そして、コンデンサ221に蓄積された電荷によりスイッチング素子を駆動させ、スイッチング素子の駆動により画素単位にデジタル信号として出力される。
Next, digital signal conversion of a radiographic image performed by the radiographic image detection device 20 manufactured by the method for manufacturing a radiographic image detection device according to the present invention will be described. As described above, the radiation applied to the
スイッチング素子であるトランジスタ222は、光電変換部213で変換された電荷を蓄積するコンデンサ221の一方の電極である画素電極221aと接続している。コンデンサ221に蓄積された電荷を用いてトランジスタ222を駆動させ、トランジスタ222の駆動により放射線画像は画素毎の電気信号として出力される。
The
前述の様に、トランジスタ222は、ゲート電極222a、ソース電極(ドレイン電極)222b、ドレイン電極(ソース電極)222c、有機半導体層222d、絶縁層222eより構成される。
As described above, the
図4は、本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置を構成する撮像パネル21の回路構成を示す模式図であり、撮像パネル21が光電変換部213を複数個2次元配置させた構造を有し、放射線画像を画素単位で光電変換して電気信号を出力するものであることを示している。また、図4では、光電変換部213で得られた電荷を蓄積するコンデンサ221の一方の電極を構成する画素電極221aが2次元配置されていることが示され、光電変換部213同様に1つの画素電極221aが放射線画像の1画素に対応する様に配置されていることが示されている。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a circuit configuration of the
また、画素間には走査線と信号線とが配設されており、図4では両者が直交する様に配設されている。ここで、走査線と信号線とで囲まれた1つの区画を1画素とすると、撮像パネル21の画素数は、例えば、一方向にm個、もう一方向にn個配置してなる場合にはm×n個の画素数より構成されている。そして、撮像パネル21には、m×n個の画素数分に対応するコンデンサ221−(1,1)〜221−(m,n)とスイッチング素子であるトランジスタ222−(1,1)〜(m,n)が配置され、画素間には、走査線223−1〜223−m及び信号線224−1〜224−nが直交する様に配設されることになる。
Further, scanning lines and signal lines are arranged between the pixels, and in FIG. 4, they are arranged so as to be orthogonal to each other. Here, assuming that one section surrounded by scanning lines and signal lines is one pixel, the number of pixels of the
例えば、1つ目の画素内では、コンデンサ221−(1,1)にシリコン積層構造あるいは有機半導体で構成されたスイッチング素子であるトランジスタ222−(1,1)が接続する。トランジスタ222−(1,1)は、例えば、電界効果トランジスタが使用される。トランジスタ222のドレイン電極あるいはソース電極222cは画素電極221a−(1,1)と接続し、ゲート電極222aは走査線223−1に接続する。ドレイン電極が画素電極221a−(1,1)と接続する時はソース電極が信号線224−1と接
続し、ソース電極が画素電極221a−(1,1)に接続する時はドレイン電極が信号線224−1と接続する。また、他の画素における画素電極221a、コンデンサ221及びトランジスタ222も同様に走査線223や信号線224と接続する。
For example, in the first pixel, a transistor 222- (1,1) which is a switching element formed of a silicon laminated structure or an organic semiconductor is connected to the capacitor 221- (1,1). For example, a field effect transistor is used as the transistor 222- (1, 1). The drain electrode or the source electrode 222c of the
また、撮像パネル21は、図4に示す様に信号線224−1〜224−nにドレイン電極を接続した初期化用トランジスタ232−1〜232−nを設けるものもあり、この初期化用トランジスタ232−1〜232−nではソース電極を接地し、ゲート電極をリセット線231に接続する。
In addition, as shown in FIG. 4, the
撮像パネル21では、これらの回路を介して放射線画像をデジタルの画像信号に変換する。すなわち、図4中の制御回路30が、走査線223−1〜223−m各々に、走査駆動回路25を介して読出信号RSを供給して画像走査を行い、走査線毎のデジタル画像信号を取り込み、放射線画像をデジタルの画像信号に変換する。このことについて詳述する。
The
撮像パネル21の走査線223−1〜223−mとリセット線231は、図4に示す様に走査駆動回路25と接続する。走査駆動回路25から走査線223−1〜223−mのうちの任意の走査線223−p(pは1〜mのいずれかの値)に読出信号RSが供給されると、この走査線223−pに接続したトランジスタ222−(p,1)〜222−(p,n)がオンの状態になり、コンデンサ221−(p,1)〜221−(p,n)に蓄積した電荷を信号線224−1〜224−n上に出力する。
The scanning lines 223-1 to 223 -m and the
信号線224−1〜224−nは、信号選択回路27の信号変換器271−1〜271−nに接続し、信号変換器271−1〜271−nでは信号線224−1〜224−n上に出力された電荷量に応じた電圧信号SV−1〜SV−nを出力し、信号変換器271−1〜271−nで出力した電圧信号SV−1〜SV−nをレジスタ272に供給する。
The signal lines 224-1 to 224-n are connected to the signal converters 271-1 to 271-n of the signal selection circuit 27. In the signal converters 271-1 to 271-n, the signal lines 224-1 to 224-n are connected. Voltage signals SV-1 to SV-n corresponding to the amount of charge output above are output, and voltage signals SV-1 to SV-n output from the signal converters 271-1 to 271-n are supplied to the
レジスタ272は、信号変換器271より供給された電圧信号を順次選択し、アナログ/デジタル(A/D)変換器273により、12ビットないしは14ビットの1つのデジタル画像信号に変換され、このデジタル画像信号は制御回路30に供給されて、放射線画像を画素単位でデジタル画像信号に変換する。
The
また、撮像パネル21の初期化を行う場合は、最初に、走査駆動回路25からリセット信号RTがリセット線231に供給されて初期化トランジスタ232−1〜232−nをオンの状態にした後、走査線223−1〜223−mに読出信号RSを供給してトランジスタ222−(1,1)〜222−(m,n)をオンの状態にする。そして、コンデンサ221−(1,1)〜221−(m,n)に蓄えられていた電荷を初期化トランジスタ232−1〜232−nを介して放出することにより撮像パネル21の初期化を行う。
When the
前述の制御回路30はメモリ部31や操作部32と接続し、操作部32からの操作信号PSに基づいて放射線画像検出装置20の動作を制御する。操作部32は複数のスイッチが設けられており、操作部32からのスイッチ操作に応じた操作信号PSに基づき、撮像パネル21の初期化や放射線画像のデジタル画像信号変換を行う。また、放射線画像のデジタル画像信号変換は、放射線発生器10より放射線照射終了信号をコネクタ35を介して制御部30が受けた時に行う仕様のものとすることも可能である。さらに、制御部30では作製されたデジタルの画像信号をメモリ部31に記憶する処理等も行われる。
The
また、本発明に係る放射線画像検出装置の製造方法で製造される放射線画像検出装置は、図2に示す様に、電源部34を設けるとともに放射線画像の画像信号を記憶するメモリ部31を設け、コネクタ35を介して放射線画像検出装置20を着脱自在な構成とすることにより、放射線画像検出装置20を持ち運び可能なシステムとして構築することも可能である。
Further, as shown in FIG. 2, the radiological image detection apparatus manufactured by the method for manufacturing a radiological image detection apparatus according to the present invention includes a
さらに、例えば不揮発性メモリを用いてメモリ部31を放射線画像検出装置20から着脱可能にする構成により、放射線画像の撮影及び画像処理をより容易にして操作性の向上を図ることが可能である。すなわち、放射線画像検出装置20を画像処理部51に接続させずに、メモリ部31のみを画像処理部51に直接装着して放射線画像検出装置20で得られた画像信号を画像処理部51に供給することが可能になることにより、操作性の向上を図ることが可能である。
Furthermore, for example, by using a configuration in which the
また、放射線画像検出装置20を据置き型として使用する場合は、コネクタ35を介して装置20への電力供給や装置20で行われた画像信号の読出しが行えるので、あえてメモリ部31や電源部34を放射線画像検出装置20に設けなくても放射線画像の画像信号を得ることが可能である。
Further, when the radiological image detection apparatus 20 is used as a stationary type, power can be supplied to the apparatus 20 and the image signal read by the apparatus 20 can be read via the
この様に、本発明では、シンチレータ部212と光電変換部213との間に基板211を設けた形態の放射線画像検出装置で放射線画像をデジタル画像信号に良好に変換できることが確認され、特に、可視光透過率80%以上の材質で基板を構成することでデジタル画像信号への変換が確実に行われることを確認した。
Thus, in the present invention, it has been confirmed that a radiographic image can be satisfactorily converted into a digital image signal by a radiographic image detection apparatus in which the
また、本発明では、シンチレータ部212を基板212上に塗設することが可能になったので、製造時における歩留まり低下の大きな原因となっていたシンチレータ部212の塗布不良に起因する不良品発生を回避することが可能になり、歩留まり低下をなくし、放射線画像検出装置の製造時における大幅なコストダウンを可能にした。
Further, in the present invention, since the
10 放射線発生器
20 放射線画像検出装置
21 撮像パネル
30 制御部
31 メモリ部
34 電源部
211 基板
212 シンチレータ部
212a シンチレータ保護層
212b シンチレータ層
213 光電変換部
213a 透明電極膜
213b 正孔伝導層
213c 電荷発生層
213d 電子伝導層
213e 導電層
215 絶縁層
216 保護層
221 コンデンサ
222 トランジスタ
223 走査線
224 信号線
232 初期化トランジスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radiation generator 20 Radiation
Claims (3)
該シンチレータ部で発生した光を光電変換する光電変換部とを、
基板上に配置した放射線画像検出装置の製造方法であって、
該シンチレータ部及び該光電変換部とをそれぞれ異なる基板に配置し、
該シンチレータ部を設けた基板と該光電変換部を設けた基板の基板面同士を貼り合わせることを特徴とする放射線画像検出装置の製造方法。 A scintillator that emits light of different intensity according to the intensity of incident radiation;
A photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light generated in the scintillator unit,
A method of manufacturing a radiological image detection apparatus disposed on a substrate,
The scintillator unit and the photoelectric conversion unit are arranged on different substrates , respectively .
A method for manufacturing a radiation image detection apparatus , comprising: bonding a substrate provided with the scintillator portion and a substrate surface of the substrate provided with the photoelectric conversion portion together .
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