TW201415611A - 放射線畫像檢測裝置 - Google Patents

放射線畫像檢測裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201415611A
TW201415611A TW102134019A TW102134019A TW201415611A TW 201415611 A TW201415611 A TW 201415611A TW 102134019 A TW102134019 A TW 102134019A TW 102134019 A TW102134019 A TW 102134019A TW 201415611 A TW201415611 A TW 201415611A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
scintillator
film
image detecting
photoelectric conversion
detecting device
Prior art date
Application number
TW102134019A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI596744B (zh
Inventor
Yoshihiro Okada
Haruyasu Nakatsugawa
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of TW201415611A publication Critical patent/TW201415611A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI596744B publication Critical patent/TWI596744B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20188—Auxiliary details, e.g. casings or cooling
    • G01T1/20189—Damping or insulation against damage, e.g. caused by heat or pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4216—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using storage phosphor screens
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/202—Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being a crystal

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本發明提供一種閃爍體不容易自光電轉換面板剝落的照射側取樣型的放射線畫像檢測裝置。光電轉換面板在絕緣性基板上形成著多個薄膜電晶體，多個薄膜電晶體由第1平坦化膜所覆蓋。在該第1平坦化膜上形成著多個光電二極體，多個光電二極體及第1平坦化膜由第2平坦化膜所覆蓋。閃爍體含有碘化銫，直接蒸鍍於光電轉換面板上。閃爍體的形成區域在第2平坦化膜上，比第1平坦化膜的端部及第2平坦化膜的端部更靠內側處、且比薄膜電晶體及光電二極體的形成區域更靠外側處。

Description

放射線畫像檢測裝置
本發明是有關於一種將放射線轉換為可見光的間接轉換方式的放射線畫像檢測裝置。
近年來，在醫療領域中為了進行畫像診斷，而使用如下的放射線畫像檢測裝置，即，將自放射線源朝向被攝體(患者)的攝影部位放射並透過攝影部位的放射線(例如X射線)轉換為電荷，而生成放射線畫像。該放射線畫像檢測裝置中，有將放射線直接轉換為電荷的直接轉換方式，亦有將放射線暫時轉換為可見光並將該可見光轉換為電荷的間接轉換方式。
間接轉換方式的放射線畫像檢測裝置包括：將放射線轉換為可見光的閃爍體(scintillator)(螢光體層)，以及對可見光進行檢測並轉換為電荷的光電轉換面板。閃爍體中使用碘化銫(CsI)或硫氧化釓(GOS)。光電轉換面板是在玻璃製的絕緣性基板的表面矩陣狀地排列薄膜電晶體及光電二極體而成者。
CsI相比於GOS製造成本高，但自放射線向可見光的轉 換效率高。而且，CsI具有柱狀結晶構造，藉由光導效果而畫像資料的信號雜訊(signal-to-noise，SN)比優異。因此，CsI尤其被用作面向高端的放射線畫像檢測裝置的閃爍體。
在將CsI作為閃爍體的放射線畫像檢測裝置中，眾所周知有貼附方式與直接蒸鍍(vapor deposition)方式。貼附方式中，蒸鍍有閃爍體的蒸鍍基板與光電轉換面板以閃爍體與光電轉換面板相向的方式經由黏著層而貼附。貼附方式中，因CsI的柱狀結晶的前端部接近光電轉換面板，自該前端部射出的可見光效率優良地入射至光電轉換面板，故獲得高解析度的放射線畫像。然而，貼附方式中因使用蒸鍍基板，而製造步驟數多，且成本高。
另一方面，直接蒸鍍方式中，閃爍體直接蒸鍍於光電轉換面板上。該直接蒸鍍方式中因不需要蒸鍍基板，故製造步驟數少，且成本低。該直接蒸鍍方式中，因CsI的柱狀結晶的前端部配置於光電轉換面板的相反側，故放射線畫像的畫質相比於貼附方式的情況而變差，但至少比閃爍體為GOS的情況好。如此，直接蒸鍍方式的性能方面與成本方面的平衡性佳。
在該直接蒸鍍方式的放射線畫像檢測裝置中，眾所周知有照射側取樣(Irradiation Side Sampling，ISS)型，即，將收容於框體內的光電轉換面板與閃爍體中的光電轉換面板配置於放射線源側，使自放射線源放射的放射線經由光電轉換面板而入射至閃爍體(參照日本專利特開2012-105879號公報)。該ISS型中，閃爍體在光電轉換面板側發光，因而獲得畫質及亮度優異的放射 線畫像。而且，ISS型中，為了提高光電轉換面板的放射線透過性，而使絕緣性基板的厚度變薄。
然而，直接蒸鍍方式的ISS型放射線畫像檢測裝置中，存在閃爍體容易自光電轉換面板剝落的問題。這被認為是如下的第1原因~第3原因所致。
第1原因為，光電轉換面板與閃爍體(CsI)的熱膨張率有很大差異(相差1位數左右)。第2原因為，ISS型中，藉由光電轉換面板與框體接近，光電轉換面板容易受到來自框體的負載，從而容易撓曲。第3原因為，ISS型中，光電轉換面板因薄型化而容易撓曲。光電轉換面板的撓曲在端部增大，因而閃爍體的剝落特別容易在端部產生。
本發明的目的在於提供一種閃爍體不容易自光電轉換面板剝落的ISS型的放射線畫像檢測裝置。
為了解決上述課題，本發明的放射線畫像檢測裝置包括光電轉換面板及閃爍體，在攝影時自放射線源入射放射線的一側，按照上述光電轉換面板、上述閃爍體的順序進行配置。光電轉換面板包括絕緣性基板、多個開關元件、第1平坦化膜、多個光電二極體、及第2平坦化膜。多個開關元件形成於絕緣性基板上。第1平坦化膜以覆蓋多個開關元件的方式形成，且表面被平 坦化。多個光電二極體形成於第1平坦化膜上。第2平坦化膜以覆蓋多個光電二極體及第1平坦化膜的方式形成，且表面被平坦化。閃爍體具有碘化銫，該碘化銫蒸鍍於第2平坦化膜上比第1平坦化膜的端部及第2平坦化膜的端部更靠內側處、且蒸鍍於覆蓋開關元件及光電二極體的形成區域之區域。
較佳為第1平坦化膜的端部位於比第2平坦化膜的端部靠內側處。
較佳為在絕緣性基板上，矩陣狀地排列著多個畫素，該畫素包含一個開關元件與一個光電二極體。較佳為開關元件為逆交錯型(inversely staggered)的薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)。
較佳為於開關元件與第1平坦化膜之間具備第1保護膜。較佳為於第2平坦化膜與閃爍體之間具備第2保護膜。
較佳為閃爍體具有非柱狀結晶層、及形成於該非柱狀結晶層上的多個柱狀結晶。非柱狀結晶層位於比柱狀結晶靠光電轉換面板側處。
較佳為第1平坦化膜的端面與第2平坦化膜的端面為錐形狀。
較佳為上述放射線畫像檢測裝置包括覆蓋閃爍體的表面及第2平坦化膜的端面的密封膜。較佳為於密封膜上具備光反射膜。
較佳為光電轉換面板及閃爍體收容於硬殼(monocoque) 構造的框體。較佳為絕緣性基板為玻璃。
較佳為上述放射線畫像檢測裝置包括用以支持閃爍體的支持基板。該支持基板固著於未配置有光電轉換面板的閃爍體的表面。
較佳為光電轉換面板具有用以對各光電二極體供給偏壓電壓的偏壓線，偏壓線形成於各光電二極體與絕緣性基板之間。
根據本發明的放射線畫像檢測裝置，包括覆蓋多個開關元件的第1平坦化膜、及覆蓋多個光電二極體及第1平坦化膜的第2平坦化膜，在第2平坦化膜上，在比第1平坦化膜的端部及第2平坦化膜的端部靠內側處、且覆蓋開關元件及光電二極體的形成區域的區域，蒸鍍含有碘化銫的閃爍體，因而閃爍體不容易自光電轉換面板剝落。
10‧‧‧X射線畫像檢測裝置
11‧‧‧平板檢測器
12‧‧‧支持基板
12a‧‧‧支持基板12的下表面
13‧‧‧控制單元
14‧‧‧框體
14a‧‧‧框體14的上表面
14b‧‧‧框體14的側部
20‧‧‧閃爍體
20a‧‧‧柱狀結晶
20b‧‧‧非柱狀結晶層
20c‧‧‧前端部
21‧‧‧光電轉換面板
21a‧‧‧光電轉換面板21的表面
21b‧‧‧外部端子
22‧‧‧黏接層
23、80‧‧‧密封膜
24‧‧‧光反射膜
25‧‧‧電路基板
25a‧‧‧信號處理部
25b‧‧‧畫像記憶體
26‧‧‧撓性印刷基板
26a‧‧‧閘極驅動器
26b‧‧‧電荷放大器
30‧‧‧絕緣性基板
31‧‧‧畫素
32‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
32a‧‧‧活性層
32d‧‧‧汲極電極
32g‧‧‧閘極電極
32s‧‧‧源極電極
33‧‧‧光電二極體(PD)
33a‧‧‧下部電極
33b‧‧‧半導體層
33c‧‧‧上部電極
34‧‧‧電荷儲存用電極
34a‧‧‧電容器
35‧‧‧絕緣膜
36‧‧‧TFT保護膜
37‧‧‧第1平坦化膜
37a‧‧‧端部(第1端部)
37b‧‧‧端部(第1端部)37a的端面
38、44‧‧‧接觸孔
39‧‧‧第2平坦化膜
39a‧‧‧端部(第2端部)
39b‧‧‧端部(第2端部)39a的端面
40‧‧‧接觸孔
41、90‧‧‧偏壓線
42‧‧‧保護絕緣膜
43‧‧‧端子電極
45‧‧‧金屬膜
50‧‧‧蒸鍍區域
51‧‧‧形成區域
60‧‧‧閘極配線
61‧‧‧資料配線
70‧‧‧X射線源
71‧‧‧被攝體(患者)
91‧‧‧接觸插塞
XR‧‧‧X射線
圖1是X射線畫像檢測裝置的一部分斷裂立體圖。
圖2是X射線畫像檢測裝置的剖面圖。
圖3是FPD的剖面圖。
圖4是說明閃爍體的形成區域的說明圖。
圖5是表示光電轉換面板的構成的電路圖。
圖6是說明X射線畫像檢測裝置的使用狀態的說明圖。
圖7是表示密封膜的變形例的X射線畫像檢測裝置的剖面圖。
圖8是表示下層偏壓線構造的畫素的平面圖。
圖9是沿著圖8的IX-IX線的剖面圖。
圖10是表示X射線畫像檢測裝置的變形例的剖面圖。
圖1中，X射線畫像檢測裝置10包含：平板檢測器(FPD：Flat Panel Detector)11，支持基板12，控制單元13，及收容該些構件的框體14。框體14為由X射線XR的透過性高、輕量且耐久性高的碳纖維強化樹脂(碳纖維)一體形成的硬殼構造。
在框體14的一個側面形成著開口(未圖示)，在製造X射線畫像檢測裝置10時，自該開口向框體14內插入FPD11、電路基板12、控制單元13。在該些構件插入後，以堵住該開口的方式安裝著蓋(未圖示)。
該框體14的上表面14a為在攝影時自X射線源70(參照圖6)放射且透過被攝體(患者)71(參照圖6)的X射線XR所照射的照射面。照射面14a上為了將X射線源70或被攝體71進行位置對準而設置著對準標記(未圖示)。
X射線畫像檢測裝置10的尺寸與現有的X射線膠片盒(X-ray film cassette)為相同程度，因可取代X射線膠片盒而使用，故被稱作電子膠片盒。
在框體14內，從在攝影時被照射X射線XR的照射面14a側開始，依次配置著FPD11、支持基板12。支持基板12對電路基板25(參照圖2)進行支持，且由螺固等方法固定於框體14 上。控制單元13配置於框體14內的稍短的一端側。
控制單元13收容微電腦或電池(均未圖示)。該微電腦經由有線或無線的通信部(未圖示)，而與和X射線源70連接的控制台(未圖示)通信，從而控制FPD11的動作。
圖2中，FPD11包括將X射線XR轉換為可見光的閃爍體20、及將該可見光轉換為電荷的光電轉換面板21。X射線畫像檢測裝置10為ISS(Irradiation Side Sampling)型，從攝影時X射線XR所入射的一側(照射面14a側)開始，按照光電轉換面板21、閃爍體20的順序進行配置。閃爍體20將已透過光電轉換面板21的X射線XR轉換為可見光後射出。光電轉換面板21將自閃爍體20射出的可見光進行光電轉換而轉換為電荷。
光電轉換面板21經由包含環氧樹脂等的黏接層22而貼附在框體14的照射面14a側。
閃爍體20藉由於光電轉換面板21的表面21a上蒸鍍鉈活化碘化銫(CsI：Tl)而形成。閃爍體20具有多個柱狀結晶20a及非柱狀結晶層20b，在光電轉換面板21側形成著非柱狀結晶層20b。柱狀結晶20a是自非柱狀結晶層20b結晶成長而成，在與非柱狀結晶層20b為相反的一側具有前端部20c。
柱狀結晶20a在非柱狀結晶層20b上形成有多個，各柱狀結晶20a隔著空氣層而與鄰接的柱狀結晶20a隔開。柱狀結晶20a折射率約為1.81，大於空氣層的折射率(約1.0)，因而具有光導效果。藉由該光導效果，各柱狀結晶20a內產生的可見光的大 部分在所產生的柱狀結晶20a內傳播，並經由非柱狀結晶層20b而入射至光電轉換面板21。
在該閃爍體20中形成著將柱狀結晶20a及非柱狀結晶層20b密封的密封膜23。密封膜23由具有防濕性的聚對二甲苯(polyparaxylene)形成。作為該聚對二甲苯，例如使用Parylene(聚對二甲苯基)C(日本派瑞林(Parylene)股份有限公司製造的商品名；「Parylene」為註冊商標)。密封膜23防止閃爍體20潮濕。
在覆蓋柱狀結晶20a的前端部20c的密封膜23的表面上，形成著光反射膜24。光反射膜24由鋁膜或鋁蒸鍍膜而形成。藉由該光反射膜24，自柱狀結晶20a的前端部20c射出的可見光受到反射而返回到柱狀結晶20a，因而X射線XR向電荷的轉換效率提高。
支持基板12配置於閃爍體20的與X射線入射側為相反的一側。支持基板12與光反射膜24隔著空氣層而相向。支持基板12利用螺釘等而固著於框體14的側部14b。在支持基板12的與閃爍體20為相反側的下表面12a，經由黏接劑等而固著有電路基板25。
電路基板25與光電轉換面板21經由撓性印刷基板26而電性連接。撓性印刷基板26藉由所謂的捲帶式自動接合(Tape Automated Bonding，TAB)法，而連接於設置在光電轉換面板21的端部的外部端子21b。
在撓性印刷基板26上，將用以驅動光電轉換面板21的閘極驅動器26a、或將自光電轉換面板21輸出的電荷轉換為電壓信號的電荷放大器26b作為積體電路(IC)晶片而搭載。在電路基板25中搭載著：基於藉由電荷放大器26b而轉換的電壓信號生成畫像資料的信號處理部25a，或記憶畫像資料的畫像記憶體25b。
圖3中，光電轉換面板21包括：包含無鹼玻璃等的絕緣性基板30，及排列於該絕緣性基板30上的多個畫素31。絕緣性基板30為了提高X射線XR的透過性，而厚度較佳為0.5mm以下。
各畫素31包括薄膜電晶體(TFT)32、及連接於該TFT32的光電二極體(Photo-Diode，PD)33。PD33對由閃爍體20生成的可見光進行光電轉換而產生電荷，並儲存該電荷。TFT32是用以讀取儲存在PD33中的電荷的開關元件。
TFT32包括閘極電極32g、源極電極32s、汲極電極32d、及活性層32a。TFT32為將閘極電極32g配置於比源極電極32s及汲極電極32d靠下層處的逆交錯型。閘極電極32g形成於絕緣性基板30上。而且，在絕緣性基板30上，為了增加各畫素31的電荷的儲存容量而形成著電荷儲存用電極34。電荷儲存用電極34中被賦予接地電壓。
在絕緣性基板30上，以覆蓋閘極電極32g及電荷儲存用電極34的方式形成著包含氮化矽(SiNX)等的絕緣膜35。在該絕緣膜35上，以與閘極電極32g相向的方式配置著活性層32a。 源極電極32s及汲極電極32d隔開規定間隔而配置在活性層32a上。汲極電極32d的一部分在絕緣膜35上延伸，隔著絕緣膜35而與電荷儲存用電極34相向，從而構成電容器34a。
閘極電極32g、源極電極32s、汲極電極32d、電荷儲存用電極34由鋁(Al)或銅(Cu)形成。活性層32a由非晶矽形成。而且，以覆蓋源極電極32s、汲極電極32d、及活性層32a的方式，在絕緣膜35上形成著包含氮化矽(SiNX)等的TFT保護膜36。
在該TFT保護膜36上，為了消除由TFT32形成的凹凸構造，而形成著表面平坦的第1平坦化膜37。該第1平坦化膜37是塗佈低介電常數(相對介電常數εr=2~4)的感光性的有機材料(例如，正型感光性丙烯酸系樹脂：在包含甲基丙烯酸與甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物的基礎聚合物中，混合有二疊氮萘醌(naphthoquinone diazide)系正型感光劑所得的材料等)而形成的膜厚為1μm~4μm的膜。
在該第1平坦化膜37及TFT保護膜36上，在與汲極電極32d相向的位置形成著接觸孔38。PD33經由接觸孔38而連接於TFT32的汲極電極32d。PD33由下部電極33a、半導體層33b、上部電極33c而形成。
下部電極33a以覆蓋接觸孔38內且覆蓋TFT32上的方式，形成於第1平坦化膜37上，且連接於汲極電極32d。該下部電極33a由鋁(Al)或氧化錫銦(ITO)而形成。半導體層33b積層於下部電極33a上。半導體層33b為PIN型的非晶矽，自下方 開始依次積層n+層、i層、p+層。上部電極33c形成於半導體層33b上。該上部電極33c由氧化錫銦(ITO)或氧化鋅銦(IZO)等透光性高的材料形成。
在該PD33及第1平坦化膜37上，為了消除由PD33形成的凹凸構造，而形成著表面平坦的第2平坦化膜39。該第2平坦化膜39為塗佈與第1平坦化膜37相同的感光性的有機材料而形成的膜厚為1μm~4μm的膜。
在第2平坦化膜39，以使上部電極33c露出的方式形成著接觸孔40。而且，經由該接觸孔40將偏壓線41連接於上部電極33c。偏壓線41共用地連接於各PD33的上部電極33c，用於將偏壓電壓施加至上部電極33c。上部電極33c由鋁(Al)或銅(Cu)形成。
在第2平坦化膜39及偏壓線41上形成著保護絕緣膜42。保護絕緣膜42與TFT保護膜36同樣地，由氮化矽(SiNX)等形成。
如上述般，第1平坦化膜37藉由塗佈有機材料而形成，因而位於比其端部(第1端部)37a靠外側處的端面37b呈錐狀地傾斜。同樣地，第2平坦化膜39的位於比端部(第2端部)39a靠外側處的端面39b呈錐狀地傾斜。第1端部37a為第1平坦化膜37的平坦部分的最外部(與端面37b的邊界)。第2端部39a為第2平坦化膜39的平坦部分的最外部(與端面39b的邊界)。第2端部39a位於比第1端部37a靠外側處。在第2端部39a的 更外側處設置著上述外部端子21b。
外部端子21b由形成於絕緣性基板30上的端子電極43、及金屬膜45而形成，該金屬膜45以覆蓋形成於絕緣膜35及TFT保護膜36的接觸孔44的方式而設置。
偏壓線41藉由配置於端面39b上的配線(未圖示)而與偏壓電壓供給用的一個外部端子21b連接。該配線因蒸鍍形成於端面39b上，故若端面39b的傾斜程度大則有膜厚變薄而斷線之虞。因此，端面39b較佳為以某種程度地緩和的傾斜。
閃爍體20經由保護絕緣膜42而形成於第2平坦化膜39的平坦面上。具體而言，如圖4所示，閃爍體20的蒸鍍區域50比第2端部39a及第1端部37a靠內側，且覆蓋畫素31的形成區域51。
在蒸鍍區域50的保護絕緣膜42上，藉由真空蒸鍍而形成著非柱狀結晶層20b。該非柱狀結晶層20b包含多個粒子狀的結晶，結晶間的空隙少(空間充填率高)，因而在該非柱狀結晶層20b與保護絕緣膜42之間具有高密接性。非柱狀結晶層20b的厚度為5μm左右。柱狀結晶20a是以非柱狀結晶層20b為基礎而藉由真空蒸鍍使結晶成長所得。柱狀結晶20a的直徑沿其長邊方向大致均勻，為6μm左右。
在閃爍體20的周圍，如上述般形成著密封膜23。該密封膜23形成至端面39b的外側為止。在密封膜23上如上述般形成著光反射膜24。
圖5中，畫素31在絕緣性基板30上呈2維矩陣狀地排列。在各畫素31中，如上述般包含TFT32、PD33及電容器34a。各畫素31連接於閘極配線60及資料配線61。閘極配線60在列方向上延伸，且在行方向上排列有多個。資料配線61在行方向上延伸，且以與閘極配線60相交的方式而在列方向上排列有多個。閘極配線60連接於TFT32的閘極電極32g。資料配線61連接於TFT32的汲極電極32d。
閘極配線60的一端連接於閘極驅動器26a。資料配線61的一端連接於電荷放大器26b。閘極驅動器26a對各閘極配線60依次提供閘極驅動信號，而使連接於各閘極配線60的TFT32導通。若TFT32導通，則儲存於PD33及電容器34a的電荷被輸出至資料配線61。
電荷放大器26b具有電荷儲存用的電容器(未圖示)，對輸出至資料配線61的電荷進行積分而轉換為電壓信號。信號處理部25a對自電荷放大器26b輸出的電壓信號實施A/D轉換或增益修正處理等而生成畫像資料。畫像記憶體25b包含快閃記憶體等，並記憶藉由信號處理部25a而生成的畫像資料。記憶於畫像記憶體25b的畫像資料可經由有線或無線的通信部(未圖示)而自外部讀取。
其次，對X射線畫像檢測裝置10的作用進行說明。為了使用X射線畫像檢測裝置10進行攝影，而如圖6所示，攝影者(例如，放射線技師)將被攝體71載置於X射線畫像檢測裝置 10上，且以與被攝體71相向的方式配置X射線源70。
當操作控制台而指示攝影開始時，自X射線源70射出X射線XR，透過被攝體71的X射線XR被照射至X射線畫像檢測裝置10的照射面14a。照射至照射面14a的X射線XR依次通過框體14、黏接層22、光電轉換面板21而入射至閃爍體20。
閃爍體20吸收X射線XR而產生可見光。閃爍體20中的可見光的產生主要在柱狀結晶20a內的非柱狀結晶層20b側產生。柱狀結晶20a內產生的可見光藉由光導效果而在各柱狀結晶20a內傳播，並通過非柱狀結晶層20b而入射至光電轉換面板21。而且，在柱狀結晶20a內沿向前端部20c的方向傳播且自前端部20c射出的可見光，藉由光反射膜24反射而返回到柱狀結晶20a內，並通過非柱狀結晶層20b而入射至光電轉換面板21。
入射至光電轉換面板21的可見光在每個畫素31中藉由PD33而轉換為電荷，且在PD33及電容器34a中儲存電荷。若來自X射線源70的X射線照射結束，則藉由閘極驅動器26a，並經由閘極配線60對TFT32的閘極電極32g依次施加閘極驅動信號。藉此，列方向上排列的TFT32在行方向上依次導通，經由導通的TFT32而將儲存於PD33及電容器34a的電荷輸出至資料配線61。
輸出至資料配線61的電荷藉由電荷放大器26b轉換為電壓信號而輸入至信號處理部25a。藉由信號處理部25a，並基於所有畫素31的電壓信號而生成畫像資料，並記憶於畫像記憶體25b。
在進行該攝影時，如圖6中兩點鏈線所示，有時X射線畫像檢測裝置10因被攝體71的重量而稍微撓曲。X射線畫像檢測裝置10為ISS型，光電轉換面板21配置於照射面14a側，因而被攝體71的重量經由框體14而作用於光電轉換面板21。該光電轉換面板21的絕緣性基板30為了提高X射線XR的透過性而厚度形成得薄，為0.5mm以下，因而容易撓曲。而且，框體14為硬殼構造，輕量化優異，但耐負載性低，因而容易因被攝體71而撓曲。
然而，在本實施形態中，閃爍體20形成於比第2平坦化膜39的第2端部39a及第1平坦化膜37的第1端部37a靠內側處、且於第2平坦化膜39的平坦面上，因而不容易自光電轉換面板21剝落。而且，閃爍體20中，將空間填充率高且與光電轉換面板21密接性佳的非柱狀結晶層20b直接蒸鍍於光電轉換面板21，藉此可防止自光電轉換面板21的剝落。進而，在光電轉換面板21上的畫素31的形成區域51，藉由偏壓線41等而產生微細的凸凹，但閃爍體20以覆蓋畫素31的形成區域51的方式蒸鍍至形成區域51外的完全平坦部為止，因而防止自光電轉換面板21的剝落。
而且，本實施形態中，將第2端部39a配置於比第1端部37a靠外側處。如果第2端部39a位於比第1端部37a靠內側處，則藉由第2平坦化膜39的殘渣而錐狀的端面39b的表面形狀不均勻，從而有時產生保護絕緣膜42的剝落或龜裂，但本實施形 態中，第2端部39a位於比第1端部37a靠外側處，從而防止該問題的發生。
而且，本實施形態中，因未在表面形狀不均勻的端面39b及端面37b上蒸鍍閃爍體20，故藉由在非平坦面的柱狀結晶異常成長而產生的異常成長突起包含於閃爍體20中的概率低。
而且，本實施形態中，端面39b利用塗佈法而形成，因而實際形成的表面形狀不穩定。該情況下，若密封膜23的端部位於端面39b上，則密封膜23容易剝落。然而，本實施形態的密封膜23將閃爍體20密封，並且完全覆蓋第2平坦化膜39的端面39b，因而不易產生剝落。
另外，上述實施形態中，藉由非晶矽形成TFT32的活性層32a，但亦可代替其而由非晶質氧化物(例如，In-O系)、有機半導體材料、碳奈米管等而形成。
而且，上述實施形態中，藉由非晶矽形成PD33的半導體層33b，但亦可代替其而藉由有機光電轉換材料(例如，喹吖啶酮(quinacridone)系有機化合物或酞花青(phthalocyanine)系有機化合物)形成。非晶矽具有範圍大的吸收光譜，但有機光電轉換材料在可見範圍內具有狹窄的吸收光譜，因而幾乎不吸收除由閃爍體20發出的可見光以外的電磁波，從而可抑制雜訊。
而且，上述實施形態中，使用由聚對二甲苯形成的密封膜23，但亦可藉由聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)或鋁(Al)膜而使用密封膜。該情況下，如 圖7所示，較佳為密封膜80以覆蓋閃爍體20，且密封膜80的端部位於比第2平坦化膜39的端部39a靠內側處的方式形成。該密封膜80的形成中可使用利用了遮罩的蒸鍍法或熱熔法。
而且，上述實施形態中，如圖3所示，用以對PD33的上部電極33c施加偏壓電壓的偏壓線41成為設置於PD33的上方(閃爍體20側)的上層偏壓線構造。該上層偏壓線構造中，將閃爍體20經由保護絕緣膜42而蒸鍍形成於偏壓線41上。閃爍體20由因濕氣而容易潮解的CsI：Tl形成，因而在閃爍體20潮解的情況下，有經由保護絕緣膜42而偏壓線41腐蝕、劣化之虞。在偏壓線41腐蝕劣化的情況下，有產生偏壓電壓的施加不良之虞，因而考慮增厚保護絕緣膜42而防止偏壓線41的腐蝕劣化，但若增厚保護絕緣膜42，則PD33與閃爍體20之間的間隔增大，從而產生畫像劣化。
對此，如圖8及圖9所示，較佳為設為在PD33的下方(閃爍體20的相反側)設置偏壓線90的下層偏壓線構造。偏壓線90藉由鋁(Al)或銅(Cu)而形成於與TFT32的源極電極32s及汲極電極32d為同一層(絕緣膜35與TFT保護膜36之間)。而且，偏壓線90在沿著資料配線61的方向(行方向)上延伸，且在與閘極配線60交叉的位置，藉由接觸插塞91而與PD33的上部電極33c連接。
該下層偏壓線構造中，因偏壓線90配置於PD33的下方，故不會受到閃爍體20潮解的影響，從而防止偏壓電壓的施加 不良。而且，上層偏壓線構造中，在PD33與閃爍體20之間形成偏壓線41，藉此由閃爍體20產生的可見光的一部分被偏壓線41遮蔽，PD33的受光效率降低，但下層偏壓線構造中，因偏壓線90並不存在於PD33與閃爍體20之間，從而PD33的受光效率提高。
而且，上述實施形態中，如圖2所示，FPD11經由黏接層22而貼附於框體14的照射面14a側，但亦可如圖10所示，將FPD11固定於支持基板12。該情況下，可省略黏接層22。支持基板12較佳為厚度為1mm左右的碳板。FPD11例如將閃爍體20側利用丙烯酸系的黏接劑等貼附於支持基板12。該情況下，可將黏接劑塗佈於閃爍體20的光反射膜24側的整個面，亦可將黏接劑僅塗佈於周緣部。
而且，支持基板12亦可設為碳板與緩衝層的積層構成。緩衝層較佳為由具有黏彈性的高分子材料(例如，同排聚丙烯(isotactic polypropylene)或聚-α-甲基苯乙烯)等而形成，且與閃爍體20相向。該情況下，藉由緩衝層而保護柱狀結晶20a的前端部20c不受衝擊等影響。
在如此將FPD11固定於支持基板12的情況下，亦可將黏接有FPD11與支持基板12者製作成模組，將經模組化的FPD11與支持基板12併入框體14內，藉此製造X射線畫像檢測裝置10。
而且，上述實施形態中，在保護絕緣膜42上形成閃爍體20，但亦可在保護絕緣膜42上形成平坦化膜，在該平坦化膜上形成閃爍體20。作為該平坦化膜的材料，較佳為形成日本專利特 表2002-524841號公報中記載的障壁(barrier)的材料，例如較佳為使用丙烯酸系樹脂、聚醯亞胺樹脂、苯并環丁烯(Benzocyclobutene，BCB)系的樹脂、矽酮樹脂聚對二甲苯及聚四氟對二甲苯(poly tetrafluoro-paraxylene)等其鹵素衍生物、熱帶用清漆、溶膠凝膠狀的礦物成分、可溶性矽酸(所謂的液體玻璃)、聚酯薄膜等。
而且，上述實施形態中，使用X射線作為放射線，但亦可使用γ射線或α射線等X射線以外的放射線。進而，上述實施形態中，列舉作為可搬送型的放射線畫像檢測裝置的電子膠片盒為例來說明本發明，但本發明亦可適用於立位型或臥位型的放射線畫像檢測裝置或乳房攝影(mammography)裝置等。
11‧‧‧平板檢測器
20‧‧‧閃爍體
20a‧‧‧柱狀結晶
20b‧‧‧非柱狀結晶層
20c‧‧‧前端部
21‧‧‧光電轉換面板
21b‧‧‧外部端子
23‧‧‧密封膜
24‧‧‧光反射膜
30‧‧‧絕緣性基板
31‧‧‧畫素
32‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
32a‧‧‧活性層
32d‧‧‧汲極電極
32g‧‧‧閘極電極
32s‧‧‧源極電極
33‧‧‧光電二極體(PD)
33a‧‧‧下部電極
33b‧‧‧半導體層
33c‧‧‧上部電極
34‧‧‧電荷儲存用電極
34a‧‧‧電容器
35‧‧‧絕緣膜
36‧‧‧TFT保護膜
37‧‧‧第1平坦化膜
37a‧‧‧端部(第1端部)
37b‧‧‧端部(第1端部)37a的端面
38、44‧‧‧接觸孔
39‧‧‧第2平坦化膜
39a‧‧‧端部(第2端部)
39b‧‧‧端部(第2端部)39a的端面
40‧‧‧接觸孔
41‧‧‧偏壓線
42‧‧‧保護絕緣膜
43‧‧‧端子電極
45‧‧‧金屬膜
XR‧‧‧X射線

Claims (14)

  1. 一種放射線畫像檢測裝置，包括光電轉換面板及閃爍體，在攝影時自放射線源入射放射線的一側，按照上述光電轉換面板、上述閃爍體的順序進行配置，A.上述光電轉換面板包括以下：絕緣性基板；多個開關元件，形成於上述絕緣性基板上；第1平坦化膜，以覆蓋上述多個開關元件的方式而形成，且表面被平坦化；多個光電二極體，形成於上述第1平坦化膜上；以及第2平坦化膜，以覆蓋上述多個光電二極體及上述第1平坦化膜的方式而形成，且表面被平坦化；B.上述閃爍體包括以下：碘化銫，蒸鍍於上述第2平坦化膜上比上述第1平坦化膜的端部及上述第2平坦化膜的端部更靠內側處、且蒸鍍於覆蓋上述開關元件及上述光電二極體的形成區域之區域。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的放射線畫像檢測裝置，其中上述第1平坦化膜的端部位於比上述第2平坦化膜的端部靠內側處。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的放射線畫像檢測裝置，其中在上述絕緣性基板上，矩陣狀地排列著多個畫素，該畫素包含一 個上述開關元件與一個上述光電二極體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的放射線畫像檢測裝置，其中上述開關元件為逆交錯型的薄膜電晶體。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的放射線畫像檢測裝置，於上述開關元件與上述第1平坦化膜之間具備第1保護膜。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的放射線畫像檢測裝置，於上述第2平坦化膜與上述閃爍體之間具備第2保護膜。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的放射線畫像檢測裝置，其中上述閃爍體包括非柱狀結晶層、及形成於上述非柱狀結晶層上的多個柱狀結晶，上述非柱狀結晶層位於比上述柱狀結晶靠上述光電轉換面板側處。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的放射線畫像檢測裝置，其中上述第1平坦化膜的端面與上述第2平坦化膜的端面為錐形狀。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的放射線畫像檢測裝置，其包括密封膜，上述密封膜覆蓋上述閃爍體的表面及上述第2平坦化膜的端面。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的放射線畫像檢測裝置，於上述密封膜上具備光反射膜。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的放射線畫像檢測裝置，其中上述光電轉換面板及上述閃爍體收容於硬殼構造的框體內。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的放射線畫像檢測裝置，其中 上述絕緣性基板為玻璃。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的放射線畫像檢測裝置，包括用以支持上述閃爍體的支持基板，上述支持基板固著於未配置有上述光電轉換面板的上述閃爍體的表面上。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的放射線畫像檢測裝置，其中上述光電轉換面板包括用以對上述各光電二極體供給偏壓電壓的偏壓線，上述偏壓線形成於上述各光電二極體與上述絕緣性基板之間。
TW102134019A 2012-09-27 2013-09-23 放射線畫像檢測裝置 TWI596744B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012213873 2012-09-27
JP2013156699A JP2014081358A (ja) 2012-09-27 2013-07-29 放射線画像検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201415611A true TW201415611A (zh) 2014-04-16
TWI596744B TWI596744B (zh) 2017-08-21

Family

ID=50387941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102134019A TWI596744B (zh) 2012-09-27 2013-09-23 放射線畫像檢測裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150204987A1 (zh)
EP (1) EP2902807B1 (zh)
JP (1) JP2014081358A (zh)
CN (1) CN104704390A (zh)
TW (1) TWI596744B (zh)
WO (1) WO2014050533A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110850462A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 群创光电股份有限公司 光检测装置以及其操作方法
TWI737206B (zh) * 2019-04-04 2021-08-21 日商佳能電子管設備股份有限公司 放射線檢測器
TWI771385B (zh) * 2017-03-22 2022-07-21 日商富士軟片股份有限公司 放射線檢測器以及放射線圖像攝影裝置
TWI793407B (zh) * 2019-03-29 2023-02-21 大陸商深圳幀觀德芯科技有限公司 帶有閃爍體的輻射檢測器及其製造方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6071985B2 (ja) * 2014-12-04 2017-02-01 キヤノン株式会社 放射線撮像システム
US10267926B2 (en) * 2015-05-12 2019-04-23 Shimadzu Corporation Radiation detector, and radiation tomography device provided with same
US9841509B2 (en) * 2015-11-24 2017-12-12 General Electric Company Processes for fabricating organic x-ray detectors, related x-ray detectors and systems
JP6676372B2 (ja) * 2015-12-28 2020-04-08 株式会社Ｓ−Ｎａｎｏｔｅｃｈ Ｃｏ−Ｃｒｅａｔｉｏｎ シンチレータ及び電子検出器
JP2017203672A (ja) * 2016-05-11 2017-11-16 東芝電子管デバイス株式会社 放射線検出器
JP6534497B2 (ja) * 2017-03-22 2019-06-26 富士フイルム株式会社 放射線検出器及び放射線画像撮影装置
JP2019134009A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板、及びそれを備えたｘ線撮像パネル
JP7308595B2 (ja) * 2018-07-02 2023-07-14 Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 イメージセンサ
CN110911430A (zh) * 2018-09-14 2020-03-24 夏普株式会社 有源矩阵基板、以及具备该有源矩阵基板的拍摄面板
CN110911428A (zh) * 2018-09-14 2020-03-24 夏普株式会社 有源矩阵基板、以及具备该有源矩阵基板的拍摄面板
CN112789524B (zh) 2018-09-27 2024-05-03 富士胶片株式会社 放射线检测器、放射线图像摄影装置及制造方法
CN109407141A (zh) * 2018-10-18 2019-03-01 京东方科技集团股份有限公司 Msm型x射线探测器、电子设备
KR102620764B1 (ko) * 2018-12-24 2024-01-02 엘지디스플레이 주식회사 디지털 엑스레이 검출장치용 어레이 패널 및 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출장치
US11398520B2 (en) * 2019-01-11 2022-07-26 HKC Corporation Limited X-ray detector, method for manufacturing x-ray detector, and medical equipment
KR20210070780A (ko) * 2019-12-05 2021-06-15 엘지디스플레이 주식회사 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판과 디지털 엑스레이 검출기 및 그 제조 방법
US20230013291A1 (en) * 2021-07-16 2023-01-19 Varex Imaging Corporation X-ray detectors with front mounted sensor substrates

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3839941B2 (ja) * 1997-11-28 2006-11-01 キヤノン株式会社 放射線検出装置及び放射線検出方法
FR2782388B1 (fr) 1998-08-11 2000-11-03 Trixell Sas Detecteur de rayonnement a l'etat solide a duree de vie accrue
JP2001056382A (ja) * 1999-06-07 2001-02-27 Toshiba Corp 放射線検出器及び放射線診断装置
JP5185014B2 (ja) * 2008-02-29 2013-04-17 富士フイルム株式会社 電磁波検出素子
JP2009252835A (ja) * 2008-04-02 2009-10-29 Fujifilm Corp 電磁波検出素子
JP2010213917A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 放射線画像撮影装置及び放射線画像生成システム
US8785871B2 (en) * 2009-07-24 2014-07-22 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Radiographic-image capturing device and radiographic-image capturing system
JP2011247684A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Fujifilm Corp 放射線画像撮影装置及びその組立方法
JP5473835B2 (ja) * 2010-08-31 2014-04-16 富士フイルム株式会社 放射線検出器、放射線画像撮影装置及び放射線検出器の製造方法
JP5485860B2 (ja) 2010-11-18 2014-05-07 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影装置
JP5647581B2 (ja) * 2010-11-29 2015-01-07 富士フイルム株式会社 放射線撮影装置
JP5460572B2 (ja) * 2010-12-27 2014-04-02 富士フイルム株式会社 放射線画像検出装置及びその製造方法
JP5703044B2 (ja) * 2011-01-31 2015-04-15 富士フイルム株式会社 放射線画像検出装置及びその製造方法
WO2013002326A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影システム
JP2013044723A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Fujifilm Corp 放射線検出器、放射線検出器の製造方法、及び放射線画像撮影装置
JP5906162B2 (ja) * 2012-09-27 2016-04-20 富士フイルム株式会社 放射線画像検出装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI771385B (zh) * 2017-03-22 2022-07-21 日商富士軟片股份有限公司 放射線檢測器以及放射線圖像攝影裝置
CN110850462A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 群创光电股份有限公司 光检测装置以及其操作方法
CN110850462B (zh) * 2018-08-21 2022-03-29 睿生光电股份有限公司 光检测装置以及其操作方法
TWI793407B (zh) * 2019-03-29 2023-02-21 大陸商深圳幀觀德芯科技有限公司 帶有閃爍體的輻射檢測器及其製造方法
TWI737206B (zh) * 2019-04-04 2021-08-21 日商佳能電子管設備股份有限公司 放射線檢測器
CN113711085A (zh) * 2019-04-04 2021-11-26 佳能电子管器件株式会社 放射线检测器
CN113711085B (zh) * 2019-04-04 2024-03-15 佳能电子管器件株式会社 放射线检测器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2902807A4 (en) 2016-05-25
JP2014081358A (ja) 2014-05-08
EP2902807A1 (en) 2015-08-05
TWI596744B (zh) 2017-08-21
EP2902807B1 (en) 2019-05-01
CN104704390A (zh) 2015-06-10
US20150204987A1 (en) 2015-07-23
WO2014050533A1 (ja) 2014-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI596744B (zh) 放射線畫像檢測裝置
US8440977B2 (en) Manufacturing method of radiation detecting apparatus, and radiation detecting apparatus and radiation imaging system
US9465116B2 (en) Radiographic image detection device
WO2011148943A1 (ja) 放射線画像撮影装置
US8946634B2 (en) Radiographic image capture device
JP5650168B2 (ja) 放射線画像撮影装置
US20110198505A1 (en) Radiation detector and radiation detection system
US8853644B2 (en) Radiation image capture device
US8803210B2 (en) X-ray detector
US20120298876A1 (en) Radiation detector, scintillator, and method for manufacturing scintillator
WO2014050861A1 (ja) 放射線画像検出装置
JP2013088324A (ja) 放射線画像撮影装置
JP5624447B2 (ja) 放射線検出装置及びシンチレータパネルの製造方法
WO2011148960A1 (ja) 放射線画像撮影装置及びその組立方法
JP2012242355A (ja) 放射線検出装置
WO2013058317A1 (ja) 放射線画像撮影装置
JP2016136160A (ja) 放射線画像検出装置
WO2014050399A1 (ja) 放射線画像検出装置
CN111868567A (zh) 放射线检测面板、放射线检测器和放射线检测面板的制造方法
JP2012093188A (ja) 放射線検出パネル
WO2014050534A1 (ja) 放射線画像検出装置の製造方法
WO2012056996A1 (ja) 放射線撮影装置