JP2013015347A - Radiation image detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線画像検出装置に関する。 The present invention relates to a radiation image detection apparatus.
近年、放射線像を検出してデジタル画像データを生成するＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用いた放射線画像検出装置が実用化されており、輝尽性蛍光体（蓄積性蛍光体）からなるイメージングプレートに比べて即時に画像を確認できるといった理由から急速に普及が進んでいる。この放射線画像検出装置には種々の方式のものがあり、その一つとして、間接変換方式のものが知られている。 In recent years, a radiation image detection apparatus using an FPD (Flat Panel Detector) that detects a radiation image and generates digital image data has been put into practical use, and an imaging plate made of a stimulable phosphor (accumulating phosphor) is used. Compared to the reason that images can be confirmed instantly, it is rapidly spreading. There are various types of radiological image detection apparatuses, and one of them is an indirect conversion type.
間接変換方式の放射線画像検出装置は、放射線に露光されることによって蛍光を発する蛍光体からなるシンチレータを有する放射線画像変換パネルと、シンチレータの蛍光を検出する画素のアレイを有するセンサパネルとを備え、シンチレータと画素アレイとが貼り合わされて構成されている。被写体を透過した放射線はシンチレータによって光に変換され、シンチレータの蛍光は画素アレイによって電気信号に変換され、それによりデジタル画像データが生成される。 The indirect conversion type radiation image detection apparatus includes a radiation image conversion panel having a scintillator made of a phosphor that emits fluorescence when exposed to radiation, and a sensor panel having an array of pixels for detecting fluorescence of the scintillator. A scintillator and a pixel array are bonded together. The radiation that has passed through the subject is converted into light by the scintillator, and the fluorescence of the scintillator is converted into an electrical signal by the pixel array, thereby generating digital image data.
シンチレータは、典型的にはＣｓＩ（ヨウ化セシウム）やＮａＩ（ヨウ化ナトリウム）などのアルカリハライド蛍光体を用いて気相堆積法により形成され、蛍光体の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群によって構成されている。気相堆積法によって形成される蛍光体の柱状結晶は、結合剤等の不純物を含まず、また、そこに発生した蛍光を結晶の成長方向に導光する光ガイド効果によって蛍光の拡散を抑制する。それにより、放射線画像検出装置の感度の向上が図られると共に、画像の鮮鋭度の向上が図られる（例えば、特許文献１、２参照）。 A scintillator is typically formed by a vapor deposition method using an alkali halide phosphor such as CsI (cesium iodide) or NaI (sodium iodide), and a columnar crystal in which the phosphor crystal grows in a columnar shape. It is composed of a group of Phosphor columnar crystals formed by vapor deposition do not contain impurities such as binders, and suppress the diffusion of fluorescence by a light guide effect that guides the fluorescence generated there in the crystal growth direction. . Thereby, the sensitivity of the radiation image detection apparatus is improved, and the sharpness of the image is improved (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
ＣｓＩやＮａＩなどのアルカリハライド蛍光体の結晶は潮解性を有しており、それらの柱状結晶の結晶構造は、湿気に晒されることによって容易に崩れてしまう。柱状結晶構造が崩れると、上記の光ガイド効果が減弱し、画像の鮮鋭度が低下する。そのため、特許文献１に記載された放射線画像検出装置において、シンチレータは、有機材料からなる保護膜によって被覆されており、さらに、シンチレータを支持する変換パネルの支持基板と画素アレイを支持するセンサパネルのセンサ基板との隙間が封止部材によって封止され、シンチレータは、支持基板及びセンサ基板並びに封止部材によって密閉される内部空間に収容されており、シンチレータの防湿がなされている。 Crystals of alkali halide phosphors such as CsI and NaI have deliquescent properties, and the crystal structure of these columnar crystals is easily broken when exposed to moisture. When the columnar crystal structure is broken, the light guide effect is attenuated and the sharpness of the image is lowered. Therefore, in the radiological image detection apparatus described in Patent Document 1, the scintillator is covered with a protective film made of an organic material, and further, a conversion panel support substrate that supports the scintillator and a sensor panel that supports the pixel array. A gap with the sensor substrate is sealed by a sealing member, and the scintillator is accommodated in an internal space sealed by the support substrate, the sensor substrate, and the sealing member, and the scintillator is moisture-proof.
ここで、シンチレータを収容する内部空間には空気が封入される。また、柱状結晶の群からなるシンチレータを被覆する保護膜の内側にも、シンチレータと共にその柱状結晶の群の間にある空気が封入される。これらの空気は、環境の温度変化や使用に伴う装置の温度変化などに起因して膨張・収縮し、この膨張・収縮に伴って保護膜の内側と外側また内部空間と外部空間との間に気圧差が生じる。そして、この気圧差に起因して、シンチレータと画素アレイとを貼り合わせる接着層には応力が作用する。応力が繰り返し作用すると、シンチレータと接着層との接合界面や画素アレイと接着層との接合界面の一部において剥離が生じ、そこに空気層が生じる場合がある。空気層は、光の反射や散乱を生じさせ、画像の鮮鋭度の低下や画像欠陥の要因となる。そこで、特許文献３に記載された放射線画像検出装置においては、シンチレータを収容する内部空間と外部空間とを連通させる開口部が両空間の隔壁に設けられている。 Here, air is enclosed in the internal space that houses the scintillator. In addition, the air between the columnar crystals together with the scintillator is also sealed inside the protective film covering the scintillator composed of the columnar crystals. These air expands and contracts due to changes in the temperature of the environment and the temperature of the device that accompanies use, and along with this expansion and contraction, the inside and outside of the protective film, and between the internal and external spaces. A pressure difference occurs. Due to this pressure difference, stress acts on the adhesive layer that bonds the scintillator and the pixel array. When the stress repeatedly acts, peeling may occur at a part of the bonding interface between the scintillator and the bonding layer and the bonding interface between the pixel array and the bonding layer, and an air layer may be generated there. The air layer causes reflection and scattering of light, which causes a reduction in image sharpness and an image defect. In view of this, in the radiological image detection apparatus described in Patent Document 3, an opening that connects the internal space that houses the scintillator and the external space is provided in the partition walls of both spaces.
特許文献３に記載された放射線画像検出装置によれば、開口部を通じてシンチレータを収容する内部空間と外部空間との間の空気の出入りが自由となり、温度変化に伴う両空間の気圧差の発生が防止され、シンチレータと接着層との接合界面や画素アレイと接着層との接合界面における剥離が抑制される。しかしながら、外部空間の湿気が開口部を通じて内部空間に容易に浸入してしまい、シンチレータに潮解が生じて画像の鮮鋭度が低下する虞がある。 According to the radiological image detection apparatus described in Patent Document 3, air can freely enter and exit between the internal space that accommodates the scintillator and the external space through the opening, and a pressure difference between the two spaces due to a temperature change occurs. This prevents the peeling at the bonding interface between the scintillator and the bonding layer and the bonding interface between the pixel array and the bonding layer. However, moisture in the external space can easily enter the internal space through the opening, causing deliquescence in the scintillator and reducing the sharpness of the image.
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、長期にわたり画質を維持することのできる放射線画像検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a radiation image detection apparatus that can maintain image quality over a long period of time.
放射線露光によって蛍光を発する蛍光体からなるシンチレータ、及び前記シンチレータを支持する支持基板を有する放射線画像変換パネルと、接着層を介して前記シンチレータと貼り合わされて前記シンチレータに生じる前記蛍光を検出する画素アレイ、及び前記画素アレイを支持するセンサ基板を有するセンサパネルと、前記シンチレータ及び前記画素アレイを囲み、前記支持基板と前記センサ基板との隙間を封止して、前記支持基板と前記センサ基板との間に内部空間を形成する封止部材と、前記内部空間と、その外側の外部空間との気圧差に応じて開閉し、前記内部空間と前記外部空間とを連通し、また隔絶するベント部と、を備える放射線画像検出装置。 A scintillator made of a phosphor that emits fluorescence when exposed to radiation, a radiation image conversion panel having a support substrate that supports the scintillator, and a pixel array that is bonded to the scintillator via an adhesive layer and detects the fluorescence generated in the scintillator And a sensor panel having a sensor substrate for supporting the pixel array, the scintillator and the pixel array are enclosed, and a gap between the support substrate and the sensor substrate is sealed, and the support substrate and the sensor substrate are A sealing member that forms an internal space therebetween, a vent portion that opens and closes according to a pressure difference between the internal space and the external space outside thereof, communicates and isolates the internal space and the external space; A radiological image detection apparatus comprising:
本発明によれば、シンチレータを収容する内部空間と外部空間との気圧差に応じて開閉し、両空間を連通、隔絶するベント部を設けることによって、気圧差に起因して生じるシンチレータと接着層との接合界面や画素アレイと接着層との接合界面における剥離を防止し、また、内部空間への湿気の浸入を抑制することができる。それにより、剥離による画質の低下、及びシンチレータの潮解による画質の低下をいずれも抑制することができる。 According to the present invention, the scintillator and the adhesive layer generated due to the pressure difference are provided by opening and closing according to the pressure difference between the internal space that houses the scintillator and the external space, and providing the vent portion that communicates and isolates both spaces. Peeling at the bonding interface between the pixel array and the pixel array and the adhesive layer can be prevented, and the intrusion of moisture into the internal space can be suppressed. Thereby, it is possible to suppress both the deterioration of the image quality due to peeling and the deterioration of the image quality due to the decontamination of the scintillator.
図１は、本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の一例の構成を示す。 FIG. 1 shows an exemplary configuration of a radiological image detection apparatus for explaining an embodiment of the present invention.
図１に示す放射線画像検出装置１は、放射線画像変換パネル２と、センサパネル３と、を備えている。 A radiological image detection apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a radiological image conversion panel 2 and a sensor panel 3.
放射線画像変換パネル２は、支持基板１０と、放射線露光によって蛍光を発するシンチレータ１１とを有しており、シンチレータ１１は、支持基板１０上に形成されている。 The radiation image conversion panel 2 includes a support substrate 10 and a scintillator 11 that emits fluorescence when exposed to radiation, and the scintillator 11 is formed on the support substrate 10.
センサパネル３は、絶縁性基板２０と、絶縁性基板２０上に設けられた画素アレイ２１とを有している。画素アレイ２１を構成する画素の各々は、放射線露光によってシンチレータ１１に生じた蛍光を検出する。 The sensor panel 3 includes an insulating substrate 20 and a pixel array 21 provided on the insulating substrate 20. Each of the pixels constituting the pixel array 21 detects fluorescence generated in the scintillator 11 by radiation exposure.
シンチレータ１１と画素アレイ２１とは、それらの間に介在して両者を光学的に結合させる接着層４によって貼り合わされている。接着層４は、シンチレータ１１の蛍光を減衰させることなく画素アレイ２１に到達させ得るものであれば特に制限はなく、固化して濡れ性を失う接着によってシンチレータ１１と画素アレイ２１とを接合するものに限らず、濡れ性を保つ粘着によって両者を接合するものも含む。そのような接着層４は、例えば、ＵＶ硬化接着剤や加熱硬化型接着剤や室温硬化型接着剤やホットメルト型接着剤などの接着剤、若しくはゴム系粘着剤やシリコーン系粘着剤やアクリル系粘着剤などの粘着剤、又はこれらの接着剤や粘着剤が両面に設けられた両面接着／粘着シート、等によって形成することができる。なお、接着剤としては、画像の鮮鋭度を低下させないという観点から、画素サイズに対して十分に薄い接着層を形成し得る低粘度エポキシ樹脂製の接着剤が好ましい。また、粘着剤としては、光や酸化による劣化が少ないアクリル系粘着剤が好ましい。 The scintillator 11 and the pixel array 21 are bonded together by an adhesive layer 4 that is interposed between them and optically couples them. The adhesive layer 4 is not particularly limited as long as it can reach the pixel array 21 without attenuating the fluorescence of the scintillator 11. The adhesive layer 4 joins the scintillator 11 and the pixel array 21 by adhesion that solidifies and loses wettability. In addition to the above, it is also possible to include a material that joins the two together with an adhesive that maintains wettability. Such an adhesive layer 4 is, for example, an adhesive such as a UV curable adhesive, a heat curable adhesive, a room temperature curable adhesive, or a hot melt adhesive, or a rubber adhesive, a silicone adhesive, or an acrylic adhesive. It can be formed by a pressure-sensitive adhesive such as a pressure-sensitive adhesive, or a double-sided adhesive / pressure-sensitive adhesive sheet in which these adhesives or pressure-sensitive adhesives are provided on both sides. The adhesive is preferably an adhesive made of a low-viscosity epoxy resin capable of forming a sufficiently thin adhesive layer with respect to the pixel size from the viewpoint of not reducing the sharpness of the image. Moreover, as an adhesive, the acrylic adhesive with little deterioration by light or oxidation is preferable.
放射線画像検出装置１は、放射線画像変換パネル２の支持基板１０とセンサパネル３の絶縁性基板２０との隙間を封止する封止部材５をさらに備えている。 The radiological image detection apparatus 1 further includes a sealing member 5 that seals a gap between the support substrate 10 of the radiographic image conversion panel 2 and the insulating substrate 20 of the sensor panel 3.
封止部材５は、枠状に形成され、互いに貼り合わされたシンチレータ１１及び画素アレイ２１を囲むように支持基板１０と絶縁性基板２０との間に配置されており、両基板１０，２０の間にシンチレータ１１及び画素アレイ２１を収容する内部空間Ｓを形成する。 The sealing member 5 is formed in a frame shape, and is disposed between the support substrate 10 and the insulating substrate 20 so as to surround the scintillator 11 and the pixel array 21 bonded to each other. An internal space S for accommodating the scintillator 11 and the pixel array 21 is formed.
この封止部材５は、一方の端面において支持基板１０に全周にわたって密接し、他方の端面において絶縁性基板２０に全周にわたって密接する。そして、支持基板１０及び絶縁性基板２０と封止部材５との接触部の一部分は非接着とされ、他の部分は接着されている。図示の例においては、封止部材５と絶縁性基板２０との接触部の一部分に非接着部分が設けられている。この非接着部分は、内部空間Ｓと外部空間とを連通し、また隔絶するベント部６として機能する。なお、封止部材５と支持基板１０との接触部に非接着部分を設けてもよいし、封止部材５と支持基板１０との接触部及び封止部材５と絶縁性基板２０との接触部の双方に非接着部分を設けてもよい。また、封止部材５と支持基板１０との接触部及び／又は封止部材５と絶縁性基板２０との接触部において、複数の非接着部分を設けてもよい。 The sealing member 5 is in close contact with the support substrate 10 at one end face over the entire circumference and in close contact with the insulating substrate 20 at the other end face. A part of the contact portion between the supporting substrate 10 and the insulating substrate 20 and the sealing member 5 is not adhered, and the other part is adhered. In the illustrated example, a non-adhesive portion is provided in a part of the contact portion between the sealing member 5 and the insulating substrate 20. This non-adhesive portion functions as a vent portion 6 that communicates and isolates the internal space S and the external space. In addition, you may provide a non-adhesion part in the contact part of the sealing member 5 and the support substrate 10, the contact part of the sealing member 5 and the support substrate 10, and the contact of the sealing member 5 and the insulating substrate 20 You may provide a non-bonding part in both parts. Further, a plurality of non-adhesive portions may be provided in the contact portion between the sealing member 5 and the support substrate 10 and / or the contact portion between the sealing member 5 and the insulating substrate 20.
非接着部分において封止部材５と絶縁性基板２０とを確実に密接させるために、非接着部分に対応する封止部材５の接触面は、その両側の接着部分に対応する接触面に比べて若干膨出するように形成されていることが好ましい。両側の接着部分に対応する接触面が絶縁性基板２０に接着されることにより、非接着部分に対応する封止部材５の接触面は絶縁性基板２０に押し当てられ、非接着部分に対応する封止部材５の接触面は絶縁性基板２０に確実に密接する。ベント部６は、封止部材５と絶縁性基板２０とが密接することによって閉じられ、ベント部６が閉じることにより、内部空間Ｓは、気密に保たれ、外部空間から隔絶される。 In order to ensure that the sealing member 5 and the insulating substrate 20 are in intimate contact with each other at the non-adhesive portion, the contact surface of the sealing member 5 corresponding to the non-adhesive portion is compared with the contact surfaces corresponding to the adhesive portions on both sides thereof. It is preferably formed so as to swell slightly. When the contact surfaces corresponding to the bonded portions on both sides are bonded to the insulating substrate 20, the contact surfaces of the sealing member 5 corresponding to the non-bonded portions are pressed against the insulating substrate 20 and correspond to the non-bonded portions. The contact surface of the sealing member 5 is in intimate contact with the insulating substrate 20. The vent portion 6 is closed when the sealing member 5 and the insulating substrate 20 are in close contact with each other, and the internal space S is kept airtight and isolated from the external space when the vent portion 6 is closed.
封止部材５としては、非接着部分における絶縁性基板２０との密接の観点から、柔軟性を有する弾性材料が好適に用いられ、そのような材料としては、アクリル樹脂やシリコン樹脂などを例示できる。 As the sealing member 5, an elastic material having flexibility is preferably used from the viewpoint of close contact with the insulating substrate 20 in the non-bonded portion, and examples of such a material include acrylic resin and silicon resin. .
放射線画像検出装置１は、いわゆる表面読取型（ＩＳＳ：Irradiation Side Sampling）の放射線画像検出装置であり、放射線は、センサパネル３を透過して放射線画像変換パネル２のシンチレータ１１に入射する。放射線が入射したシンチレータ１１において蛍光が発生し、ここで発生した蛍光がセンサパネル３の画素アレイ２１によって検出される。蛍光を多く発生させるシンチレータ１１の放射線入射側が画素アレイ２１に隣設されるため、感度が向上する。 The radiation image detection apparatus 1 is a so-called surface reading type (ISS: Irradiation Side Sampling) radiation image detection apparatus, and the radiation passes through the sensor panel 3 and enters the scintillator 11 of the radiation image conversion panel 2. Fluorescence is generated in the scintillator 11 on which the radiation is incident, and the generated fluorescence is detected by the pixel array 21 of the sensor panel 3. Since the radiation incident side of the scintillator 11 that generates a large amount of fluorescence is adjacent to the pixel array 21, the sensitivity is improved.
図２及び図３は、センサパネル３の構成を示す。 2 and 3 show the configuration of the sensor panel 3.
画素アレイ２１は、絶縁性基板２０上に複数の画素２２が２次元状に配列されてなり、画素２２の各々は、光電変換素子２３、及びスイッチ素子２４によって構成されている。 The pixel array 21 includes a plurality of pixels 22 arranged two-dimensionally on an insulating substrate 20, and each pixel 22 includes a photoelectric conversion element 23 and a switch element 24.
光電変換素子２３は、シンチレータ１１の蛍光を受光して電荷を生成する光導電層２５と、この光導電層２５の表裏面に設けられた一対の電極２６，２７を有している。光導電層２５のシンチレータ１１側の面に設けられた電極２６は、光導電層２５にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極であり、反対側の面に設けられた電極２７は、光導電層２５で生成された電荷を収集する電荷収集電極である。電荷収集電極２７は、スイッチ素子２４に接続されており、電荷収集電極２７に収集された電荷は、スイッチ素子２４を介して読み出される。 The photoelectric conversion element 23 includes a photoconductive layer 25 that receives the fluorescence of the scintillator 11 and generates charges, and a pair of electrodes 26 and 27 provided on the front and back surfaces of the photoconductive layer 25. An electrode 26 provided on the surface of the photoconductive layer 25 on the scintillator 11 side is a bias electrode for applying a bias voltage to the photoconductive layer 25, and an electrode 27 provided on the opposite surface is provided on the photoconductive layer 25. 25 is a charge collection electrode that collects the charge generated at 25. The charge collection electrode 27 is connected to the switch element 24, and the charge collected by the charge collection electrode 27 is read out via the switch element 24.
絶縁性基板２０上には、２次元状に配列された画素２２の配列方向のうちの一方向（行方向）に延設され各画素２２のスイッチ素子２４をオン／オフさせるための複数本のゲート線２８と、ゲート線２８と直交する方向（列方向）に延設されオン状態のスイッチ素子２４を介して電荷を読み出すための複数の信号線（データ線）２９とが設けられている。ゲート線２８及び信号線２９の各々は、絶縁性基板２０の縁部に設けられた接続端子部３０において接続回路３１に接続され、この接続回路３１を介してゲートドライバ及び信号処理部を有する回路基板（図示せず）に接続される。 On the insulating substrate 20, a plurality of two-dimensionally arranged pixels 22 extending in one direction (row direction) for turning on / off the switch elements 24 of the pixels 22 are arranged. A gate line 28 and a plurality of signal lines (data lines) 29 are provided to read out charges through the switch elements 24 that are turned on and extend in a direction orthogonal to the gate lines 28 (column direction). Each of the gate line 28 and the signal line 29 is connected to a connection circuit 31 at a connection terminal portion 30 provided at an edge of the insulating substrate 20, and a circuit having a gate driver and a signal processing unit through the connection circuit 31. Connected to a substrate (not shown).
スイッチ素子２４は、ゲートドライバからゲート線２８を介して供給される信号により行単位で順にオン状態とされる。そして、オン状態とされたスイッチ素子２４によって読み出された電荷は、電荷信号として信号線２９を伝送されて信号処理部に入力される。これにより、電荷が行単位で順に読み出され、上記の信号処理部において電気信号に変換され、デジタル画像データが生成される。 The switch elements 24 are sequentially turned on in units of rows by a signal supplied from the gate driver via the gate line 28. Then, the charge read by the switch element 24 in the on state is transmitted through the signal line 29 as a charge signal and input to the signal processing unit. As a result, the electric charges are sequentially read out in units of rows, converted into electric signals by the signal processing unit, and digital image data is generated.
絶縁性基板２０としては、典型的にはガラス基板が用いられるが、プラスチックやアラミドやバイオナノファイバーなどを用いて形成されたフレキシブル基板を用いることもできる。 As the insulating substrate 20, a glass substrate is typically used, but a flexible substrate formed using plastic, aramid, bionanofiber, or the like can also be used.
光電変換素子２３は、例えばアモルファスシリコンのＰＮ接合又はＰＩＮ接合を光導電層２５に用いたアモルファスシリコンフォトダイオードとして構成することができる。また、光導電層２５としては、アモルファスシリコンの他に有機光電変換膜も用いることができる。なお、有機光電変換膜については後述する。 The photoelectric conversion element 23 can be configured as an amorphous silicon photodiode using, for example, an amorphous silicon PN junction or PIN junction for the photoconductive layer 25. As the photoconductive layer 25, an organic photoelectric conversion film can be used in addition to amorphous silicon. The organic photoelectric conversion film will be described later.
スイッチ素子２４は、例えば活性層にアモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）として構成することができる。また、ＴＦＴの活性層としては、アモルファスシリコンの他に非晶質酸化物半導体材料や有機半導体材料なども用いることができる。なお、非晶質酸化物半導体材料や有機半導体材料については後述する。 The switch element 24 can be configured, for example, as a thin film transistor (TFT) using amorphous silicon as an active layer. As the active layer of the TFT, an amorphous oxide semiconductor material, an organic semiconductor material, or the like can be used in addition to amorphous silicon. Note that an amorphous oxide semiconductor material and an organic semiconductor material will be described later.
なお、光電変換素子２３のアレイとスイッチ素子２４のアレイとが一つの同じ層に形成されていてもよいし、シンチレータ１１側から、スイッチ素子２４のアレイ、光電変換素子２３のアレイの順に互いに異なる層に形成されていてもよいが、図示の例のように、シンチレータ１１側から、光電変換素子２３のアレイ、スイッチ素子２４の順に互いに異なる層に形成されていることが好ましい。光電変換素子２３のアレイとスイッチ素子２４のアレイとが互いに異なる層に形成されていることによって、光電変換素子２３のサイズを大きくすることができる。そして、シンチレータ１１側から、光電変換素子２３のアレイ、スイッチ素子２４のアレイの順に形成されていることによって、光電変換素子２３のアレイをシンチレータ１１に近接して配置することができ、感度が向上する。 The array of the photoelectric conversion elements 23 and the array of the switch elements 24 may be formed in one same layer, or the array of the switch elements 24 and the array of the photoelectric conversion elements 23 are different from each other in this order from the scintillator 11 side. Although it may be formed in layers, it is preferable that the layers are formed in different layers in the order of the array of photoelectric conversion elements 23 and the switch elements 24 from the scintillator 11 side, as in the illustrated example. Since the array of the photoelectric conversion elements 23 and the array of the switch elements 24 are formed in different layers, the size of the photoelectric conversion elements 23 can be increased. Further, since the array of photoelectric conversion elements 23 and the array of switch elements 24 are formed in this order from the scintillator 11 side, the array of photoelectric conversion elements 23 can be arranged close to the scintillator 11 and the sensitivity is improved. To do.
図４は、放射線画像変換パネル２の構成を示す。 FIG. 4 shows the configuration of the radiation image conversion panel 2.
シンチレータ１１は、柱状部４０と非柱状部４１とで構成されており、柱状部４０及び非柱状部４１は、支持基板１０上に非柱状部４１、柱状部４０の順に重なって形成されている。 The scintillator 11 includes a columnar portion 40 and a non-columnar portion 41, and the columnar portion 40 and the non-columnar portion 41 are formed on the support substrate 10 so as to overlap with each other in the order of the non-columnar portion 41 and the columnar portion 40. .
柱状部４０は、上記の蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶４３の群によって形成されている。なお、近隣の複数の柱状結晶が結合して一つの柱状結晶を形成する場合もある。隣り合う柱状結晶４３の間には空隙が置かれ、柱状結晶４３は互いに独立して存在する。 The columnar portion 40 is formed by a group of columnar crystals 43 formed by growing the above-described fluorescent substance crystals in a columnar shape. In some cases, a plurality of neighboring columnar crystals are combined to form one columnar crystal. A space is placed between adjacent columnar crystals 43, and the columnar crystals 43 exist independently of each other.
非柱状部４１は、蛍光物質の比較的小さい粒状結晶４２の群によって形成されている。なお、非柱状部４１には、上記の蛍光物質の非晶質体が含まれる場合もある。非柱状部４１において、粒状結晶は、不規則に結合し、あるいは重なり合って存在する。 The non-columnar portion 41 is formed by a group of relatively small granular crystals 42 of the fluorescent material. Note that the non-columnar portion 41 may include an amorphous body of the fluorescent material. In the non-columnar portion 41, the granular crystals are irregularly bonded or overlapped.
支持基板１０としては、その上にシンチレータ１１を形成することができる限りにおいて特に限定されないが、例えば、カーボン板、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastic）、ガラス板、石英基板、サファイア基板、鉄やスズやクロムやアルミニウムなどから選択される金属シート、等を用いることができる。 The support substrate 10 is not particularly limited as long as the scintillator 11 can be formed thereon. For example, a carbon plate, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic), a glass plate, a quartz substrate, a sapphire substrate, iron, tin, A metal sheet selected from chromium, aluminum, and the like can be used.
シンチレータ１１を形成する蛍光体は、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）、ＮａＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化ナトリウム）、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム賦活ヨウ化セシウム）、等を用いることができ、なかでも、発光スペクトルがアモルファスシリコンフォトダイオードの分光感度の極大値（５５０ｎｍ付近）に適合する点で、ＣｓＩ：Ｔｌが好ましい。 As the phosphor forming the scintillator 11, for example, CsI: Tl (thallium activated cesium iodide), NaI: Tl (thallium activated sodium iodide), CsI: Na (sodium activated cesium iodide), and the like can be used. In particular, CsI: Tl is preferable in that the emission spectrum matches the maximum spectral sensitivity of the amorphous silicon photodiode (near 550 nm).
シンチレータ１１は、柱状結晶４３の先端部の集合によって構成される面（蛍光出射面）において接着層４に直に接触し、画素アレイ２１に貼り合わされる。即ち、シンチレータ１１は、保護膜によって被覆されておらず、内部空間Ｓ内に露出している。放射線露光によってシンチレータ１１に生じた蛍光は、柱状結晶４３の先端部の集合によって構成された蛍光出射面から画素アレイ２１に向けて出射される。 The scintillator 11 is in direct contact with the adhesive layer 4 on a surface (fluorescence emission surface) constituted by a set of tip portions of the columnar crystals 43 and is bonded to the pixel array 21. That is, the scintillator 11 is not covered with the protective film and is exposed in the internal space S. The fluorescence generated in the scintillator 11 by the radiation exposure is emitted toward the pixel array 21 from a fluorescence emission surface formed by a set of tip portions of the columnar crystals 43.
柱状結晶４３の各々に発生した蛍光は、その柱状結晶４３と周囲の空隙との屈折率差に起因して柱状結晶４３内で全反射を繰り返すことで拡散を抑制され、画素アレイ２１に導光される。それにより、画像の鮮鋭度が向上する。 The fluorescence generated in each of the columnar crystals 43 is prevented from diffusing by repeating total reflection in the columnar crystals 43 due to the difference in refractive index between the columnar crystals 43 and the surrounding gaps, and is guided to the pixel array 21. Is done. Thereby, the sharpness of the image is improved.
また、柱状結晶４３の先端部は、先鋭なテーパ状に形成されている。柱状結晶４３の先端部が、このような凸形状に形成されていることにより、平坦若しくは凹形状に比べて光の取り出し効率が高められる。それにより、画像の鮮鋭度が向上する。先端部の角度θは４０°〜８０°が好ましい。 The tip of the columnar crystal 43 is formed in a sharp taper shape. Since the tip part of the columnar crystal 43 is formed in such a convex shape, the light extraction efficiency is improved as compared with a flat or concave shape. Thereby, the sharpness of the image is improved. The angle θ of the tip is preferably 40 ° to 80 °.
また、柱状結晶４３の各々に発生した蛍光のうち、画素アレイ２１とは反対側、即ち支持基板１０側に向かう蛍光については、非柱状部４１において画素アレイ２１側に向けて反射される。それにより、蛍光の利用効率が高まり、感度が向上する。 Further, among the fluorescence generated in each of the columnar crystals 43, the fluorescence toward the side opposite to the pixel array 21, that is, toward the support substrate 10, is reflected toward the pixel array 21 side at the non-columnar portion 41. Thereby, the utilization efficiency of fluorescence increases and the sensitivity improves.
また、非柱状部４１は、柱状部４０に比べて緻密であり、その空隙率は小さい。支持基板１０と柱状部４０との間に非柱状部４１が介在することによって、支持基板１０とシンチレータ１１との密着性が向上し、シンチレータ１１が支持基板１０から剥離することが防止される。 Further, the non-columnar portion 41 is denser than the columnar portion 40 and its porosity is small. By interposing the non-columnar portion 41 between the support substrate 10 and the columnar portion 40, the adhesion between the support substrate 10 and the scintillator 11 is improved, and the scintillator 11 is prevented from peeling off from the support substrate 10.
図５は、シンチレータ１１の図４におけるV‐V断面を示す電子顕微鏡写真である。 FIG. 5 is an electron micrograph showing a VV cross section in FIG. 4 of the scintillator 11.
図５に明らかなように、柱状部４０においては、柱状結晶４３が結晶の成長方向に対しほぼ均一な断面径を示し、且つ、柱状結晶４３の周囲に空隙を有し、柱状結晶４３が互いに独立して存在することがわかる。柱状結晶４３の結晶径（柱径）は、光ガイド効果、機械的強度、そして画素欠陥防止の観点から、２μｍ以上８μｍ以下であることが好ましい。柱径が小さすぎると、柱状結晶４３の機械的強度が不足し、衝撃等により損傷する懸念があり、柱径が大きすぎると、画素毎の柱状結晶４３の数が少なくなり、結晶にクラックが生じた際にその画素が欠陥となる確率が高くなる懸念がある。 As apparent from FIG. 5, in the columnar portion 40, the columnar crystal 43 has a substantially uniform cross-sectional diameter with respect to the crystal growth direction, has a void around the columnar crystal 43, and the columnar crystals 43 are mutually connected. It turns out that it exists independently. The crystal diameter (column diameter) of the columnar crystal 43 is preferably 2 μm or more and 8 μm or less from the viewpoint of the light guide effect, mechanical strength, and pixel defect prevention. If the column diameter is too small, the mechanical strength of the columnar crystal 43 is insufficient and there is a concern of damage due to impact or the like. If the column diameter is too large, the number of columnar crystals 43 per pixel decreases, and the crystal has cracks. When this occurs, there is a concern that the probability of the pixel being defective increases.
ここで、柱径は、柱状結晶４３の成長方向上面から観察した結晶の最大径を示す。具体的な測定方法としては、柱状結晶４３の成長方向上面からＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察することで柱径を測定する。柱状結晶４３が１００本から２００本観察できる倍率（約２０００倍程度）で観察し、１撮影に含まれる結晶全てに対し、柱径の最大値を測定して平均した値を採用している。柱径（μｍ）は小数点以下２桁まで読み、平均値をＪＩＳ Ｚ ８４０１に従い小数点以下２桁目を丸めた値とする。 Here, the column diameter indicates the maximum diameter of the crystal observed from the upper surface in the growth direction of the columnar crystal 43. As a specific measuring method, the column diameter is measured by observing with an SEM (scanning electron microscope) from the upper surface in the growth direction of the columnar crystal 43. The columnar crystal 43 is observed at a magnification (about 2000 times) at which 100 to 200 columnar crystals 43 can be observed, and the average value obtained by measuring the maximum value of the column diameter is adopted for all the crystals included in one image. The column diameter (μm) is read to 2 digits after the decimal point, and the average value is a value obtained by rounding the second digit after the decimal point in accordance with JIS Z 8401.
図６は、シンチレータ１１の図４におけるＶＩ‐ＶＩ断面を示す電子顕微鏡写真である。 FIG. 6 is an electron micrograph showing the VI-VI cross section in FIG. 4 of the scintillator 11.
図６に明らかなように、非柱状部４１においては、粒状結晶４２が不規則に結合したり重なり合ったりしており、結晶間の明確な空隙は柱状部４０程は認めらない。非柱状部４１を形成する粒状結晶４２の径は、密着性及び光反射の観点から、０．５μｍ以上７．０μｍ以下であることが好ましい。結晶径が小さすぎると、空隙が０に近づき、光反射の機能が低下する懸念があり、結晶径が大きすぎると、平坦性が低下し、支持基板１０との密着性が低下する懸念がある。また、非柱状部４１を形成する粒状結晶４２の形状は、光反射の観点から、略球状であることが好ましい。 As apparent from FIG. 6, in the non-columnar portion 41, the granular crystals 42 are irregularly bonded or overlapped, and a clear gap between the crystals is not recognized as much as the columnar portion 40. The diameter of the granular crystal 42 forming the non-columnar portion 41 is preferably 0.5 μm or more and 7.0 μm or less from the viewpoint of adhesion and light reflection. If the crystal diameter is too small, there is a concern that the gap approaches 0 and the function of light reflection decreases, and if the crystal diameter is too large, the flatness decreases and the adhesion to the support substrate 10 may decrease. . Moreover, it is preferable that the shape of the granular crystal 42 forming the non-columnar portion 41 is substantially spherical from the viewpoint of light reflection.
ここで、結晶同士が結合している場合の結晶径の測定は、隣接する結晶間に生じる窪み（凹）同士を結んだ線を結晶間の境界と見なし、結合した結晶同士を最小多角形となるように分離して結晶径を測定し、柱状部４０における結晶径と同様にして平均値をとり、その値を採用する。 Here, the measurement of the crystal diameter in the case where the crystals are bonded is considered as a boundary between the crystals by connecting the dents (concaves) generated between adjacent crystals, and the bonded crystals are defined as the minimum polygon. Then, the crystal diameter is measured and the average value is taken in the same manner as the crystal diameter in the columnar section 40 and the value is adopted.
柱状部４０の厚みは、放射線のエネルギーにもよるが、柱状部４０における放射線吸収及び画像の鮮鋭度の観点から、２００μｍ以上７００μｍ以下であることが好ましい。柱状部４０の厚みが小さすぎると、放射線を十分に吸収することができず、感度が低下する虞があり、厚みが大きすぎると光拡散が生じ、柱状結晶４３の光ガイド効果によっても画像の鮮鋭度が低下する懸念がある。 Although the thickness of the columnar part 40 depends on the energy of radiation, it is preferably 200 μm or more and 700 μm or less from the viewpoint of radiation absorption in the columnar part 40 and image sharpness. If the thickness of the columnar portion 40 is too small, the radiation cannot be sufficiently absorbed and the sensitivity may be lowered. If the thickness is too large, light diffusion occurs. There is a concern that the sharpness may decrease.
非柱状部４１の厚みは、支持基板１０との密着性及び光反射の観点から、５μｍ以上１２５μｍ以下であることが好ましい。非柱状部４１の厚みが小さすぎると、支持基板１０との十分な密着性が得られない虞があり、また厚みが大きすぎると、非柱状部４１における蛍光の寄与、及び非柱状部４１での光反射による拡散が増大し、画像の鮮鋭度が低下する懸念がある。 The thickness of the non-columnar portion 41 is preferably 5 μm or more and 125 μm or less from the viewpoint of adhesion to the support substrate 10 and light reflection. If the thickness of the non-columnar portion 41 is too small, sufficient adhesion to the support substrate 10 may not be obtained. If the thickness is too large, the contribution of fluorescence in the non-columnar portion 41 and the non-columnar portion 41 There is a concern that diffusion due to light reflection increases and the sharpness of the image decreases.
非柱状部４１及び柱状部４０は、例えば気相堆積法によって、支持基板１０上にこの順に連続して一体に形成される。具体的には、真空度０．０１〜１０Ｐａの環境下で、ＣｓＩ：Ｔｌを抵抗加熱式のるつぼに通電するなどの手段で加熱して気化させ、支持基板１０の温度を室温（２０℃）〜３００℃としてＣｓＩ：Ｔｌを支持基板１０上に堆積させる。 The non-columnar portion 41 and the columnar portion 40 are continuously and integrally formed in this order on the support substrate 10 by, for example, a vapor deposition method. Specifically, in an environment having a degree of vacuum of 0.01 to 10 Pa, CsI: Tl is heated and vaporized by means such as energizing a resistance heating crucible, and the temperature of the support substrate 10 is room temperature (20 ° C.). CsI: Tl is deposited on the support substrate 10 at ˜300 ° C.
支持基板１０上にＣｓＩ：Ｔｌの結晶相を形成する際、当初は直径の比較的小さい粒状結晶４２を堆積させて非柱状部４１を形成する。そして、真空度及び支持基板１０の温度の少なくとも一方の条件を変更し、非柱状部４１を形成した後に連続して柱状部４０を形成する。具体的には、真空度を上げる、及び／又は支持基板１０の温度を高くすることによって、柱状結晶４３の群を成長させる。 When the CsI: Tl crystal phase is formed on the support substrate 10, the non-columnar portion 41 is formed by initially depositing a granular crystal 42 having a relatively small diameter. Then, after changing at least one of the conditions of the degree of vacuum and the temperature of the support substrate 10 to form the non-columnar portion 41, the columnar portion 40 is formed continuously. Specifically, the group of columnar crystals 43 is grown by increasing the degree of vacuum and / or increasing the temperature of the support substrate 10.
そして、柱状結晶４３の成長終期における支持基板１０の温度を制御することによって、柱状結晶４３の先端部の形状（先端角度θ）を制御することができる。概ね、１１０℃で１７０度、１４０℃で６０度、２００℃で７０度、２６０℃で１２０度となる。 Then, by controlling the temperature of the support substrate 10 at the end of the growth of the columnar crystal 43, the shape of the tip of the columnar crystal 43 (tip angle θ) can be controlled. Generally, it is 170 degrees at 110 ° C., 60 degrees at 140 ° C., 70 degrees at 200 ° C., and 120 degrees at 260 ° C.
以上によりシンチレータ１１を効率よく、容易に製造することができる。また、この製造方法によれば、真空度や支持基板の温度を制御することで、容易に種々の仕様のシンチレータ１１を設計通りに製造することができるという利点をも有する。 As described above, the scintillator 11 can be manufactured efficiently and easily. In addition, this manufacturing method has an advantage that the scintillator 11 with various specifications can be easily manufactured as designed by controlling the degree of vacuum and the temperature of the support substrate.
以上のように構成された放射線画像検出装置１におけるベント部６（図１参照）の動作を、図７を参照して説明する。 The operation of the vent unit 6 (see FIG. 1) in the radiation image detection apparatus 1 configured as described above will be described with reference to FIG.
図７は、ベント部６の動作を示す。 FIG. 7 shows the operation of the vent portion 6.
内部空間Ｓと外部空間との気圧差がないか、若しくは気圧差が僅かであると、ベント部６は閉じられており、シンチレータ１１を収容した内部空間Ｓは、気密に保たれ外部空間と隔絶されている。それにより、シンチレータ１１の防湿がなされている（ＦＩＧ．７Ａ）。 If there is no atmospheric pressure difference between the internal space S and the external space, or the atmospheric pressure difference is slight, the vent 6 is closed and the internal space S containing the scintillator 11 is kept airtight and isolated from the external space. Has been. Thereby, the scintillator 11 is moisture-proof (FIG. 7A).
環境の温度が上昇し、また使用に伴って装置の温度が上昇すると、シンチレータ１１の柱状結晶３４の群の間にある空気を含み内部空間Ｓに封入されている空気の温度もまた上昇し、封入されている空気が膨張する。それにより、内部空間Ｓの気圧が外部空間の気圧に比べて高まり、この気圧差によってベント部６が開かれる。ベント部６が開かれると、内部空間Ｓから外部空間に排気されて内部空間Ｓの気圧が低くなり、内部空間Ｓの気圧と外部空間の気圧とが平衡する。それにより、気圧差に起因して生じるシンチレータ１１と接着層４との接合界面や画素アレイ２１と接着層４との接合界面における剥離を防止することができる（ＦＩＧ．７Ｂ）。 When the temperature of the environment rises and the temperature of the device rises with use, the temperature of the air enclosed in the internal space S including the air between the columnar crystals 34 of the scintillator 11 also rises. Enclosed air expands. Thereby, the atmospheric pressure in the internal space S increases compared to the atmospheric pressure in the external space, and the vent 6 is opened by this atmospheric pressure difference. When the vent portion 6 is opened, the air is exhausted from the internal space S to the external space, the air pressure in the internal space S becomes low, and the air pressure in the internal space S and the air pressure in the external space are balanced. Thereby, peeling at the bonding interface between the scintillator 11 and the bonding layer 4 and the bonding interface between the pixel array 21 and the bonding layer 4 caused by the pressure difference can be prevented (FIG. 7B).
なお、ベント部６が開かれる気圧差は、ベント部６が設けられる封止部材５と絶縁性基板２０との接触部の非接着部分において、封止部材５と絶縁性基板２０との密接具合い、即ち、絶縁性基板２０に対する封止部材５の押し当て具合によって適宜調整することができ、封止部材５の押し当て具合の調整は、例えば非接着部分に対応する封止部材５の接触面の膨出量によって適宜調整することができる。 Note that the pressure difference at which the vent portion 6 is opened is the closeness between the sealing member 5 and the insulating substrate 20 at the non-adhesive portion of the contact portion between the sealing member 5 and the insulating substrate 20 where the vent portion 6 is provided. That is, the sealing member 5 can be appropriately adjusted according to the degree of pressing of the sealing member 5 against the insulating substrate 20, and the adjustment of the pressing degree of the sealing member 5 is, for example, the contact surface of the sealing member 5 corresponding to the non-bonded portion. It can be adjusted as appropriate according to the amount of swelling.
また、環境の温度や使用に伴って装置の温度が上昇すると、支持基板１０及び絶縁性基板２０の温度もまた上昇する。本例の放射線画像検出装置１においては、放射線画像変換パネル２の支持基板１０及びセンサパネル３の絶縁性基板２０は、互いに線膨張係数が異なる材料によって形成されており、線膨張係数の差に起因して支持基板１０及び絶縁性基板２０に反りが生じる。例えば、支持基板１０としてアルミニウム板（線膨張係数：３０ＰＰＭ）を、また絶縁性基板２０としてガラス板（線膨張係数：３ＰＰＭ）を用い、それらのサイズが１５インチ程度の場合において、温度が５０℃上昇すると１０ｍｍ程度の反りが生じ得る。 Further, when the temperature of the apparatus increases with the environmental temperature and use, the temperatures of the support substrate 10 and the insulating substrate 20 also increase. In the radiological image detection apparatus 1 of this example, the support substrate 10 of the radiographic image conversion panel 2 and the insulating substrate 20 of the sensor panel 3 are formed of materials having different linear expansion coefficients from each other. As a result, the support substrate 10 and the insulating substrate 20 are warped. For example, when an aluminum plate (linear expansion coefficient: 30 PPM) is used as the support substrate 10 and a glass plate (linear expansion coefficient: 3 PPM) is used as the insulating substrate 20 and the size is about 15 inches, the temperature is 50 ° C. When it rises, warpage of about 10 mm may occur.
支持基板１０及び絶縁性基板２０に反りが生じることによって、封止部材５と絶縁性基板２０との接触部の非接着部分における両者の密接が弱まり、あるいは両者が乖離し、ベント部６が開かれる。内部空間Ｓと外部空間との気圧差、支持基板１０及び絶縁性基板２０の反りは、いずれも温度の変化に関連する。そこで、両基板１０，２０の反りをベント部６の開閉に利用することによって、気圧差にのみ依存する場合に比べてベント部６の開閉を確実に行うことができる。それによって、ベント部６が設けられる非接着部分において、封止部材５と絶縁性基板２０との密接を強化し、即ち、封止部材５を絶縁性基板２０により強く押し当てて、シンチレータ１１を収容する内部空間Ｓの気密性を高めることができる。 When the support substrate 10 and the insulating substrate 20 are warped, the contact between the sealing member 5 and the insulating substrate 20 at the non-bonded portion is weakened, or the two are separated, and the vent portion 6 is opened. It is. The pressure difference between the internal space S and the external space, and the warpage of the support substrate 10 and the insulating substrate 20 are all related to temperature changes. Therefore, by using the warpage of both the substrates 10 and 20 for opening and closing the vent portion 6, the vent portion 6 can be opened and closed more reliably than when relying only on the pressure difference. Thereby, in the non-adhesive portion where the vent portion 6 is provided, the close contact between the sealing member 5 and the insulating substrate 20 is strengthened, that is, the sealing member 5 is strongly pressed against the insulating substrate 20 and the scintillator 11 is moved. The airtightness of the internal space S to be accommodated can be improved.
以上、説明したように、放射線画像検出装置１によれば、シンチレータ１１を収容する内部空間Ｓと外部空間との気圧差に応じて開閉し、両空間を連通し、また隔絶するベント部６を設けることによって、気圧差がない、あるいは気圧差が僅かである場合には、内部空間Ｓを気密に保ち、内部空間Ｓへの湿気の浸入を抑制することができる。そして、気圧差が生じ、あるいは気圧差が過大となった場合には、ベント部６を通じて両空間の気圧を平衡させ、気圧差に起因して生じるシンチレータ１１と接着層４との接合界面や画素アレイ２１と接着層４との接合界面における剥離を防止することができる。それにより、シンチレータ１１の潮解による画質の低下、及びシンチレータ１１と画素アレイ２１との剥離による画質の低下をいずれも抑制することができる。 As described above, according to the radiological image detection apparatus 1, the vent portion 6 that opens and closes according to the pressure difference between the internal space S that houses the scintillator 11 and the external space, communicates the two spaces, and isolates the vent portion 6. By providing, when there is no atmospheric pressure difference or when the atmospheric pressure difference is slight, the internal space S can be kept airtight, and moisture can be prevented from entering the internal space S. When a pressure difference occurs or the pressure difference becomes excessive, the pressure in both spaces is balanced through the vent portion 6, and the interface or pixel between the scintillator 11 and the adhesive layer 4 generated due to the pressure difference. It is possible to prevent peeling at the bonding interface between the array 21 and the adhesive layer 4. Thereby, it is possible to suppress both the deterioration of the image quality due to the decontamination of the scintillator 11 and the deterioration of the image quality due to the separation between the scintillator 11 and the pixel array 21.
なお、上述した放射線画像検出装置１において、シンチレータ１１は蛍光体の柱状結晶４３の群を含み、その空隙率が比較的高い。よって、シンチレータ１１を保護膜で被覆した場合に、環境の温度変化や使用に伴う装置の温度変化などに起因して保護膜の内側と外側とで気圧差を生じ得る。そこで、放射線画像検出装置１においては、シンチレータ１１は内部空間Ｓ内において露出されている。しかし、例えばＧＯＳ（酸硫化ガドリニウム）などの柱状結晶構造をとらない蛍光体からなるシンチレータは、その空隙率が比較的低く、これを保護膜で被覆したとしても保護膜の内側と外側とで気圧差は殆ど生じない。そこで、そのようなシンチレータについては保護膜で被覆してもよく、それによれば、シンチレータの防湿をより確実に行うことができる。 In the radiological image detection apparatus 1 described above, the scintillator 11 includes a group of fluorescent columnar crystals 43 and has a relatively high porosity. Therefore, when the scintillator 11 is covered with a protective film, a pressure difference between the inner side and the outer side of the protective film can be generated due to a change in the temperature of the environment or a change in the temperature of the apparatus accompanying use. Therefore, in the radiation image detection apparatus 1, the scintillator 11 is exposed in the internal space S. However, for example, a scintillator made of a phosphor that does not have a columnar crystal structure such as GOS (gadolinium oxysulfide) has a relatively low porosity, and even if this is covered with a protective film, the pressure is different between the inside and outside of the protective film. There is almost no difference. Then, about such a scintillator, you may coat | cover with a protective film, According to it, the moisture protection of a scintillator can be performed more reliably.
また、上述した放射線画像検出装置１においては、センサパネル３側から放射線が入射されるものとして説明したが、放射線画像変換パネル２側から放射線が入射される構成を採ることもできる。 In the radiation image detection device 1 described above, the radiation is incident from the sensor panel 3 side. However, a configuration in which the radiation is incident from the radiation image conversion panel 2 side may be employed.
図８は、放射線画像検出装置１の変形例に関し、シンチレータ１１を形成する蛍光体に含有される賦活剤の濃度の面内分布を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing an in-plane distribution of the concentration of the activator contained in the phosphor forming the scintillator 11 in a modification of the radiological image detection apparatus 1.
本変形例においては、シンチレータ１１を形成する蛍光体に含有されるＴｌやＮａなどの賦活剤の濃度が面内で変化しており、画素アレイ２１の有効撮像領域の外側に重なるシンチレータ１１の四方の縁部における賦活剤濃度は、画素アレイ２１の有効撮像領域に重なるシンチレータ１１の中央部における賦活剤濃度に比べて高くなっている。図８において、原点はシンチレータ１１の中央に相当する。 In this modification, the concentration of the activator such as Tl or Na contained in the phosphor forming the scintillator 11 changes in the plane, and the four sides of the scintillator 11 that overlap outside the effective imaging region of the pixel array 21 are changed. The activator concentration at the edge of the scintillator is higher than the activator concentration at the center of the scintillator 11 that overlaps the effective imaging region of the pixel array 21. In FIG. 8, the origin corresponds to the center of the scintillator 11.
一般に、賦活剤濃度が高くなるほど、蛍光体の発光強度は高まるが、結晶性が低下して均質な柱状結晶が得られ難くなり、柱状結晶の光ガイド効果が減弱して画像の鮮鋭度が低下する虞がある。また、賦活剤濃度が高くなるほど蛍光体の吸湿性が高まり、潮解によって柱状結晶構造が崩れ易くなり、柱状結晶の光ガイド効果が減弱して画像の鮮鋭度が低下する虞がある。 In general, the higher the concentration of the activator, the higher the emission intensity of the phosphor, but the crystallinity decreases and it becomes difficult to obtain a homogeneous columnar crystal, and the light guide effect of the columnar crystal is diminished and the sharpness of the image decreases. There is a risk of doing. Further, as the activator concentration increases, the hygroscopicity of the phosphor increases, and the columnar crystal structure is liable to collapse due to deliquescence, and the light guide effect of the columnar crystals is diminished, which may reduce the sharpness of the image.
しかし、シンチレータ１１の四方の縁部は、画素アレイ２１の有効撮像領域の外側に重なり、よって、画像に影響を与えないか、その影響は小さい。四方の縁部における賦活剤濃度が相対的に高かめられたシンチレータ１１においては、縁部における吸湿性が高く、よって、ベント部６が開かれた際に内部空間Ｓに浸入する湿気は縁部において速やかに吸収される。それにより、シンチレータ１１の中央部への湿気の浸潤を抑制し、中央部にある柱状結晶４３の潮解を抑制することができ、画質をより長期にわたって維持することができる。 However, the four edges of the scintillator 11 overlap the outside of the effective imaging area of the pixel array 21, so that the image is not affected or is less affected. In the scintillator 11 in which the activator concentration in the four edge portions is relatively high, the moisture absorption property in the edge portions is high. Therefore, the moisture that enters the internal space S when the vent portion 6 is opened is the edge portions. Quickly absorbed. Thereby, the infiltration of moisture into the central portion of the scintillator 11 can be suppressed, the deliquescence of the columnar crystals 43 in the central portion can be suppressed, and the image quality can be maintained for a longer period.
なお、上記の賦活剤濃度の面内分布は、例えば、上述した気相体積法によって均一な賦活剤濃度分布を有するシンチレータを製造し、その後にシンチレータの縁部にのみ賦活剤をドーピングすることによって容易に形成することができる。賦活剤のドーピングは、例えば熱拡散やイオン注入法によって行うことができる。 The in-plane distribution of the activator concentration is obtained by, for example, manufacturing a scintillator having a uniform activator concentration distribution by the gas phase volume method described above, and then doping the activator only on the edge of the scintillator. It can be formed easily. The doping of the activator can be performed by, for example, thermal diffusion or ion implantation.
図９は、本発明の実施形態を説明するための放射線画像検出装置の他の例の構成を示す。なお、上述した放射線画像検出装置１と共通する要素には、共通の符号を付することにより説明を省略、あるいは簡略する。 FIG. 9 shows a configuration of another example of a radiological image detection apparatus for explaining an embodiment of the present invention. In addition, description is abbreviate | omitted or simplified by attaching | subjecting a common code | symbol to the element which is common in the radiographic image detection apparatus 1 mentioned above.
図９に示す放射線画像検出装置１０１は、放射線画像変換パネル１０２と、センサパネル３とを備えている。 A radiological image detection apparatus 101 shown in FIG. 9 includes a radiological image conversion panel 102 and a sensor panel 3.
放射線画像変換パネル１０２は、支持基板１０と、シンチレータ１１とを有しており、シンチレータ１１は、支持基板１０上に形成されている。シンチレータ１１は、接着層４を介してセンサパネル３の画素アレイ２１に貼り合わされている。 The radiation image conversion panel 102 includes a support substrate 10 and a scintillator 11, and the scintillator 11 is formed on the support substrate 10. The scintillator 11 is bonded to the pixel array 21 of the sensor panel 3 via the adhesive layer 4.
そして、放射線画像検出装置１０１は、放射線画像変換パネル１０２の支持基板１０とセンサパネル３の絶縁性基板２０との隙間を封止する封止部材５をさらに備えている。支持基板１０及び絶縁性基板２０と封止部材５との接触部の一部分は非接着とされ、他の部分は接着されている。図示の例においては、封止部材５と絶縁性基板２０との接触部の一部分に非接着部分が設けられている。この非接着部分は、内部空間Ｓと外部空間とを連通し、また隔絶するベント部６として機能する。 The radiological image detection apparatus 101 further includes a sealing member 5 that seals a gap between the support substrate 10 of the radiographic image conversion panel 102 and the insulating substrate 20 of the sensor panel 3. A part of the contact portion between the support substrate 10 and the insulating substrate 20 and the sealing member 5 is not bonded, and the other part is bonded. In the illustrated example, a non-adhesive portion is provided in a part of the contact portion between the sealing member 5 and the insulating substrate 20. This non-adhesive portion functions as a vent portion 6 that communicates and isolates the internal space S and the external space.
シンチレータ１１は、柱状部４０と非柱状部４１とで構成されており、柱状部４０及び非柱状部４１は、支持基板１０上に非柱状部４１、柱状部４０の順に重なって形成されている。 The scintillator 11 includes a columnar portion 40 and a non-columnar portion 41, and the columnar portion 40 and the non-columnar portion 41 are formed on the support substrate 10 so as to overlap with each other in the order of the non-columnar portion 41 and the columnar portion 40. .
以上のように構成されたシンチレータ１１において、四辺の縁部にある柱状結晶４３の群の間には、それらの先端側から充填材５０が充填されている。縁部にある柱状結晶４３の群の間に充填材５０が充填されていることによって、画素アレイ２１と貼り合わされるシンチレータ１１の蛍光出射面における縁部が平坦化される。 In the scintillator 11 configured as described above, between the groups of columnar crystals 43 at the edges of the four sides, the filler 50 is filled from the tip side. By filling the filler 50 between the group of columnar crystals 43 at the edge, the edge on the fluorescence emission surface of the scintillator 11 bonded to the pixel array 21 is flattened.
シンチレータ１１の蛍光出射面は、柱状結晶４３の集合によって構成されており、多数の空所が存在する。特に、本例においては、柱状結晶４３の各々の先端部が、光の取り出し効率の観点から先鋭なテーパ状に形成されている。そのため、充填材５０がないとすると、シンチレータ１１と画素アレイ２１とが貼り合わされる際に、シンチレータ１１の蛍光出射面において接着層４に荷重を作用させて密接する領域は、柱状結晶３４の先端の僅かな領域に限られる。これに対して、シンチレータ１１の蛍光出射面における縁部が充填材５０によって平坦化されていることにより、蛍光出射面における縁部は、その全体にわたって接着層４に荷重を作用させて密接する。 The fluorescence emitting surface of the scintillator 11 is constituted by a set of columnar crystals 43, and there are a number of voids. In particular, in this example, each tip portion of the columnar crystal 43 is formed in a sharp taper shape from the viewpoint of light extraction efficiency. Therefore, if there is no filler 50, when the scintillator 11 and the pixel array 21 are bonded to each other, a region where the load is applied to the adhesive layer 4 on the fluorescence emission surface of the scintillator 11 is close to the tip of the columnar crystal 34. Limited to a small area. On the other hand, since the edge part in the fluorescence emission surface of the scintillator 11 is planarized by the filler 50, the edge part in the fluorescence emission surface is brought into close contact with the adhesive layer 4 over the entire surface.
さらに、シンチレータ１１の縁部にある柱状結晶４３の群の先端部間に充填材５０が充填されていることによって、それらの柱状結晶４３の先端部が一体化される。シンチレータ１１と画素アレイ２１とが貼り合わされる際にシンチレータ１１には荷重が負荷されるが、充填材５０によって柱状結晶４３の先端部が一体化されていることによって、その荷重は多数の柱状結晶４３に分散され、柱状結晶４３の各々の損傷が防止される。 Furthermore, the filler 50 is filled between the tips of the group of columnar crystals 43 at the edge of the scintillator 11, so that the tips of the columnar crystals 43 are integrated. When the scintillator 11 and the pixel array 21 are bonded together, a load is applied to the scintillator 11, but the load is applied to the columnar crystals 43 by the filler 50 so that the load is a large number of columnar crystals. 43, the damage of each of the columnar crystals 43 is prevented.
以上により、シンチレータ１１の蛍光出射面における縁部を、その全体にわたって接着層４に対して十分な荷重を作用させて密接させることができ、蛍光出射面における縁部と接着層４との間に十分な接着強度を得ることができる。それにより、蛍光出射面における縁部を基点とするシンチレータ１１と画素アレイ２１との剥離を防止することができる。 By the above, the edge part in the fluorescence emission surface of the scintillator 11 can be made to closely contact with the adhesive layer 4 over the whole, and between the edge part in the fluorescence emission surface and the adhesion layer 4 can be made. Sufficient adhesive strength can be obtained. Thereby, it is possible to prevent the scintillator 11 and the pixel array 21 that are based on the edge of the fluorescence emission surface from being peeled off.
ここで、柱状結晶４３の上記の光ガイド効果は、周囲の媒質との屈折率差に起因する全反射を利用したものであり、柱状結晶４３の群の間に充填材５０が充填されると、その部分における柱状結晶４３と周囲の媒質との屈折率差が小さくなって光ガイド効果が減弱する。しかしながら、放射線画像検出装置１を用いた放射線撮影において、被写体の関心領域は、通常は、画素アレイ２１の中央部に重なるように配置される。シンチレータ１１の縁部は、画素アレイ２１の有効撮像領域の外側に重なるため、シンチレータ１１の縁部にある柱状結晶４３の光ガイド効果の減弱は、放射線画像の関心領域の画質に殆ど影響を及ぼさない。よって、シンチレータ１１の縁部において、柱状結晶４３の群の間への充填材５０の充填深さＤは、柱状結晶４３に対する充填材５０の固着力を考慮して設定することができる。 Here, the light guide effect of the columnar crystal 43 utilizes total reflection caused by a difference in refractive index with the surrounding medium, and when the filler 50 is filled between the groups of the columnar crystals 43. The difference in refractive index between the columnar crystal 43 and the surrounding medium in that portion becomes small, and the light guide effect is attenuated. However, in radiography using the radiological image detection apparatus 1, the region of interest of the subject is usually arranged so as to overlap the central portion of the pixel array 21. Since the edge of the scintillator 11 overlaps the outside of the effective imaging region of the pixel array 21, the attenuation of the light guide effect of the columnar crystal 43 at the edge of the scintillator 11 has almost no influence on the image quality of the region of interest of the radiation image. Absent. Therefore, the filling depth D of the filler 50 between the groups of columnar crystals 43 at the edge of the scintillator 11 can be set in consideration of the fixing force of the filler 50 to the columnar crystals 43.
本例において、柱状結晶４３の先端部は先鋭なテーパ状に形成されており、柱状結晶４３に対する充填材５０の固着力を考慮すれば、充填材５０は、柱状結晶４３の先端部（テーパ部）を越えて柱状結晶４３の間の深部まで充填されていることが好ましい。 In this example, the tip of the columnar crystal 43 is formed in a sharp taper shape, and considering the adhering force of the filler 50 to the columnar crystal 43, the filler 50 is composed of the tip of the columnar crystal 43 (tapered portion). ) To the deep part between the columnar crystals 43.
充填材５０としては、シンチレータ１１に生じる蛍光に対して透明であり、適度な流動性を有するエネルギー硬化性の樹脂材料が好適に用いられ、具体的には、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂などを例示することができる。 As the filler 50, an energy curable resin material that is transparent to fluorescence generated in the scintillator 11 and has appropriate fluidity is preferably used. Specifically, a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, Examples thereof include unsaturated polyester resins, epoxy resins and diallyl phthalate resins.
充填材５０は、例えば、シンチレータ１１の蛍光出射面における縁部上に所定量盛っておき、加圧することによってシンチレータ１１の縁部にある柱状結晶４３の群の間に充填される。 For example, a predetermined amount of the filler 50 is deposited on the edge of the fluorescence emission surface of the scintillator 11 and is filled between the groups of columnar crystals 43 at the edge of the scintillator 11 by applying pressure.
以上、説明したように、放射線画像検出装置１０１によれば、シンチレータ１１の縁部にある柱状結晶４３の群の間に充填材５０を充填することによって、シンチレータ１１の蛍光出射面における縁部を平坦化することができ、また縁部にある柱状結晶４３の強度を高めることができる。それにより、シンチレータ１１の蛍光出射面における縁部を接着層４に対して十分な荷重を作用させて密接させることができ、蛍光出射面と接着層４との間に十分な接着強度を得ることができる。よって、シンチレータ１１と画素アレイ２１との剥離を防止することができる。 As described above, according to the radiological image detection apparatus 101, the edge portion on the fluorescence emission surface of the scintillator 11 is formed by filling the filler 50 between the groups of columnar crystals 43 at the edge portion of the scintillator 11. It can be flattened and the strength of the columnar crystal 43 at the edge can be increased. Accordingly, the edge of the scintillator 11 on the fluorescence emission surface can be brought into close contact with the adhesive layer 4 by applying a sufficient load, and sufficient adhesion strength can be obtained between the fluorescence emission surface and the adhesive layer 4. Can do. Therefore, peeling between the scintillator 11 and the pixel array 21 can be prevented.
また、シンチレータ１１の中央部は、被写体の関心領域の画質に大きな影響を及ぼすところ、この中央部にある柱状結晶４３の群の間には充填材５０を充填せず（充填深さ０とし）、それらの柱状結晶４３の光ガイド効果の減弱を抑制することができる。よって、被写体の関心領域の画質が低下することを抑制することができる。 Further, the central portion of the scintillator 11 has a great influence on the image quality of the region of interest of the subject. Therefore, the filler 50 is not filled between the groups of columnar crystals 43 in the central portion (the filling depth is 0). The attenuation of the light guide effect of the columnar crystals 43 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the image quality of the region of interest of the subject.
図１０は、上述した放射線画像検出装置１０１変形例の構成を示す。 FIG. 10 shows a configuration of a modified example of the radiation image detection apparatus 101 described above.
図１０に示す放射線画像検出装置においては、シンチレータ１１の全体にわたって柱状結晶４３の群の間に、それらの先端側から充填材５０が充填されている。ただし、中央部における充填材５０の充填深さＤ１は、縁部における充填材５０の充填深さＤ２に比べて小さくされている。 In the radiological image detection apparatus shown in FIG. 10, the filler 50 is filled from the front end side between the groups of columnar crystals 43 throughout the scintillator 11. However, the filling depth D1 of the filler 50 at the center is made smaller than the filling depth D2 of the filler 50 at the edge.
シンチレータ１１の全体にわたって柱状結晶４３の群の間に充填材５０が充填されていることにより、シンチレータ１１の蛍光出射面の全体が平坦化され、それらの柱状結晶４３の先端部が一体化される。それにより、シンチレータ１１の蛍光出射面の全体を、接着層４に対して十分な荷重を作用させて密接させることができ、蛍光出射面の全体にわたって接着層４との間に十分な接着強度を得ることができる。それにより、シンチレータ１１と画素アレイ２１との剥離をより確実に防止することができる。 Since the filler 50 is filled between the groups of columnar crystals 43 throughout the scintillator 11, the entire fluorescence emission surface of the scintillator 11 is flattened, and the tips of the columnar crystals 43 are integrated. . As a result, the entire fluorescent light emitting surface of the scintillator 11 can be brought into close contact with the adhesive layer 4 by applying a sufficient load, and sufficient adhesive strength can be provided between the fluorescent light emitting surface and the adhesive layer 4. Can be obtained. Thereby, peeling of the scintillator 11 and the pixel array 21 can be prevented more reliably.
そして、シンチレータ１１の中央部における充填材５０の充填深さＤ１が、縁部における充填材５０の充填深さＤ２に比べて小さくされていることによって、画質の低下を抑制することができる。即ち、被写体の関心領域は、通常は画素アレイ２１の有効撮像領域の中央部に重なるように配置され、シンチレータ１１の中央部は、画素アレイ２１の有効撮像領域の中央部に重なる。そのため、シンチレータ１１の中央部にある柱状結晶４３の光ガイド効果の減弱は、縁部にある柱状結晶４３の光ガイド効果の減弱に比べて、放射線画像の関心領域の画質により大きな影響を及ぼす。そこで、中央部における充填材５０の充填深さＤ１を相対的に小さくすることによって、中央部にある柱状結晶４３の光ガイド効果の減弱を抑制し、放射線画像の関心領域の画質の低下を抑制することができる。 And since the filling depth D1 of the filler 50 in the center part of the scintillator 11 is made small compared with the filling depth D2 of the filler 50 in an edge part, the fall of an image quality can be suppressed. In other words, the region of interest of the subject is usually arranged so as to overlap the central portion of the effective imaging region of the pixel array 21, and the central portion of the scintillator 11 overlaps the central portion of the effective imaging region of the pixel array 21. Therefore, the attenuation of the light guide effect of the columnar crystal 43 at the center of the scintillator 11 has a greater effect on the image quality of the region of interest of the radiographic image than the attenuation of the light guide effect of the columnar crystal 43 at the edge. Therefore, by reducing the filling depth D1 of the filler 50 in the central portion, the attenuation of the light guide effect of the columnar crystal 43 in the central portion is suppressed, and the deterioration of the image quality of the region of interest of the radiographic image is suppressed. can do.
充填材５０による柱状結晶４３の光ガイド効果の減弱を抑制する観点からは、充填材５０としては、その屈折率が柱状結晶４３の屈折率よりも小さいことが好ましい。例えば、柱状結晶４３を形成する蛍光体として用いられるＣｓＩの屈折率が１．７９であることを考慮して、充填材５０の屈折率は１．７以下であることが好ましい。充填材５０として例示した上記の材料の屈折率について、グレード等によって上下するが、フェノール樹脂は１．５８〜１．６６、ユリア樹脂は１．５４〜１．５６、メラミン樹脂は１．６〜１．７、不飽和ポリエステル樹脂は１．５２〜１．５７、エポキシ樹脂は１．５５〜１．６１、ジアリルフタレート樹脂は１．５１〜１．５２である。 From the viewpoint of suppressing the attenuation of the light guide effect of the columnar crystal 43 by the filler 50, the filler 50 preferably has a refractive index smaller than the refractive index of the columnar crystal 43. For example, considering that the refractive index of CsI used as the phosphor forming the columnar crystal 43 is 1.79, the refractive index of the filler 50 is preferably 1.7 or less. About the refractive index of said material illustrated as the filler 50, although it goes up and down with grades etc., a phenol resin is 1.58-1.66, a urea resin is 1.54-1.56, a melamine resin is 1.6- 1.7, 1.52 to 1.57 for the unsaturated polyester resin, 1.55 to 1.61 for the epoxy resin, and 1.51 to 1.52 for the diallyl phthalate resin.
充填材５０は、例えば、シンチレータ１１の蛍光出射面上に所定量盛っておき、加圧することによってシンチレータ１１の縁部にある柱状結晶４３の群の間に充填されるが、ここで、蛍光出射面における縁部上に盛られる充填材５０の量に対して中央部上に盛られる充填材５０の量を少なくしておくことにより、柱状結晶４３の群の間への充填材５０の充填深さを上記のように分布させることができる。 For example, the filler 50 is deposited on the fluorescence emission surface of the scintillator 11 by a predetermined amount, and is filled between the group of columnar crystals 43 at the edge of the scintillator 11 by pressurization. The filling depth of the filler 50 between the groups of columnar crystals 43 is reduced by reducing the amount of the filler 50 deposited on the central portion relative to the amount of the filler 50 deposited on the edge portion in the surface. Can be distributed as described above.
上述した放射線画像検出装置は、放射線画像を高感度、高精細に検出しうるため、低放射線照射量で鮮鋭な画像を検出することを要求される、マンモグラフィなどの医療診断用のＸ線撮影装置をはじめ、様々な装置に組み込んで使用することができる。例えば、工業用のＸ線撮影装置として非破壊検査に用いたり、或いは、電磁波以外の粒子線（α線、β線、γ線）の検出装置として用いたりすることができ、その応用範囲は広い。 The above-described radiographic image detection apparatus can detect a radiographic image with high sensitivity and high definition, and is therefore required to detect a sharp image with a low radiation dose, such as an X-ray imaging apparatus for medical diagnosis such as mammography. It can be used by incorporating it into various devices. For example, it can be used for nondestructive inspection as an industrial X-ray imaging apparatus, or can be used as a detection apparatus for particle beams (α rays, β rays, γ rays) other than electromagnetic waves, and its application range is wide. .
以下、センサパネル３を構成する各要素に用いることのできる材料について説明する。 Hereinafter, materials that can be used for each element constituting the sensor panel 3 will be described.
［光電変換素子］
上述した光電変換素子２３の光導電層２５（図２参照）としては、例えば特開２００９−３２８５４号公報に記載された有機光電変換（ＯＰＣ；Organic photoelectric conversion）材料により形成された膜（以下、ＯＰＣ膜という）を使用することができる。ＯＰＣ膜は、有機光電変換材料を含み、蛍光体から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含むＯＰＣ膜であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、蛍光体による発光以外の電磁波がＯＰＣ膜に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線がＯＰＣ膜で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
[Photoelectric conversion element]
As the photoconductive layer 25 (see FIG. 2) of the photoelectric conversion element 23 described above, for example, a film formed of an organic photoelectric conversion (OPC) material described in JP 2009-32854 A (hereinafter referred to as “photoelectric layer”). OPC film) can be used. The OPC film includes an organic photoelectric conversion material, absorbs light emitted from the phosphor, and generates a charge corresponding to the absorbed light. In this way, an OPC film containing an organic photoelectric conversion material has a sharp absorption spectrum in the visible region, and electromagnetic waves other than light emitted by the phosphor are hardly absorbed by the OPC film, and radiation such as X-rays is not emitted. Noise generated by being absorbed by the OPC film can be effectively suppressed.
ＯＰＣ膜を構成する有機光電変換材料は、蛍光体で発光した光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、蛍光体の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長と蛍光体の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければ蛍光体から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、蛍光体の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。 The organic photoelectric conversion material constituting the OPC film is preferably as the absorption peak wavelength is closer to the emission peak wavelength of the phosphor in order to absorb light emitted by the phosphor most efficiently. Ideally, the absorption peak wavelength of the organic photoelectric conversion material matches the emission peak wavelength of the phosphor, but if the difference between the two is small, the light emitted from the phosphor can be sufficiently absorbed. . Specifically, the difference between the absorption peak wavelength of the organic photoelectric conversion material and the emission peak wavelength with respect to the radiation of the phosphor is preferably within 10 nm, and more preferably within 5 nm.
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えば、アリーリデン系有機化合物、キナクリドン系有機化合物、及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、蛍光体の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、ＯＰＣ膜で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。 Examples of the organic photoelectric conversion material that can satisfy such conditions include arylidene organic compounds, quinacridone organic compounds, and phthalocyanine organic compounds. For example, since the absorption peak wavelength in the visible region of quinacridone is 560 nm, if quinacridone is used as the organic photoelectric conversion material and CsI (Tl) is used as the phosphor material, the difference in peak wavelength can be made within 5 nm. Thus, the amount of charge generated in the OPC film can be substantially maximized.
バイアス電極２６および電荷収集電極２７の間に設けられる有機層の少なくとも一部をＯＰＣ膜によって構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び層間接触改良部位等の積み重ねもしくは混合により形成することができる。 At least a part of the organic layer provided between the bias electrode 26 and the charge collection electrode 27 can be formed of an OPC film. More specifically, this organic layer is a part that absorbs electromagnetic waves, a photoelectric conversion part, an electron transport part, a hole transport part, an electron blocking part, a hole blocking part, a crystallization preventing part, an electrode, and an interlayer contact improvement. It can be formed by stacking or mixing parts.
上記有機層は、有機ｐ型化合物または有機ｎ型化合物を含有することが好ましい。有機ｐ型半導体（化合物）は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体（化合物）であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。例えば、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物、ピラゾリン化合物、スチリルアミン化合物、ヒドラゾン化合物、トリフェニルメタン化合物、カルバゾール化合物、ポリシラン化合物、チオフェン化合物、フタロシアニン化合物、シアニン化合物、メロシアニン化合物、オキソノール化合物、ポリアミン化合物、インドール化合物、ピロール化合物、ピラゾール化合物、ポリアリーレン化合物、縮合芳香族炭素環化合物（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、フルオランテン誘導体）、含窒素ヘテロ環化合物を配位子として有する金属錯体等を用いることができる。なお、これらに限らず、ｎ型（アクセプター性）化合物として用いた有機化合物よりもイオン化ポテンシャルの小さい有機化合物であればドナー性有機半導体として用いることができる。 The organic layer preferably contains an organic p-type compound or an organic n-type compound. The organic p-type semiconductor (compound) is a donor organic semiconductor (compound) mainly represented by a hole-transporting organic compound and refers to an organic compound having a property of easily donating electrons. More specifically, an organic compound having a smaller ionization potential when two organic materials are used in contact with each other. Therefore, any organic compound can be used as the donor organic compound as long as it is an electron-donating organic compound. For example, triarylamine compound, benzidine compound, pyrazoline compound, styrylamine compound, hydrazone compound, triphenylmethane compound, carbazole compound, polysilane compound, thiophene compound, phthalocyanine compound, cyanine compound, merocyanine compound, oxonol compound, polyamine compound, indole Compounds, pyrrole compounds, pyrazole compounds, polyarylene compounds, condensed aromatic carbocyclic compounds (naphthalene derivatives, anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, tetracene derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, fluoranthene derivatives), nitrogen-containing heterocyclic compounds The metal complex etc. which it has as can be used. In addition, it is not restricted to these, If it is an organic compound whose ionization potential is smaller than the organic compound used as an n-type (acceptor property) compound, it can use as a donor organic semiconductor.
有機ｎ型半導体（化合物）は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。例えば、縮合芳香族炭素環化合物（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、フルオランテン誘導体）、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含有する５ないし７員のヘテロ環化合物（例えばピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、シンノリン、イソキノリン、プテリジン、アクリジン、フェナジン、フェナントロリン、テトラゾール、ピラゾール、イミダゾール、チアゾール、オキサゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、カルバゾール、プリン、トリアゾロピリダジン、トリアゾロピリミジン、テトラザインデン、オキサジアゾール、イミダゾピリジン、ピラリジン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、ジベンズアゼピン、トリベンズアゼピン等）、ポリアリーレン化合物、フルオレン化合物、シクロペンタジエン化合物、シリル化合物、含窒素ヘテロ環化合物を配位子として有する金属錯体などが挙げられる。なお、これらに限らず、ドナー性有機化合物として用いた有機化合物よりも電子親和力の大きな有機化合物であればアクセプター性有機半導体として用いることができる。 An organic n-type semiconductor (compound) is an acceptor organic semiconductor (compound) mainly represented by an electron-transporting organic compound and refers to an organic compound having a property of easily accepting electrons. More specifically, the organic compound having the higher electron affinity when two organic compounds are used in contact with each other. Therefore, as the acceptor organic compound, any organic compound can be used as long as it is an electron-accepting organic compound. For example, condensed aromatic carbocyclic compounds (naphthalene derivatives, anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, tetracene derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, fluoranthene derivatives), 5- to 7-membered heterocyclic compounds containing nitrogen atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms (E.g. pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, triazine, quinoline, quinoxaline, quinazoline, phthalazine, cinnoline, isoquinoline, pteridine, acridine, phenazine, phenanthroline, tetrazole, pyrazole, imidazole, thiazole, oxazole, indazole, benzimidazole, benzotriazole, Benzoxazole, benzothiazole, carbazole, purine, triazolopyridazine, triazolopyrimidine, tetrazaindene, o Metal complexes having ligands such as saziazole, imidazopyridine, pyralidine, pyrrolopyridine, thiadiazolopyridine, dibenzazepine, tribenzazepine), polyarylene compounds, fluorene compounds, cyclopentadiene compounds, silyl compounds, and nitrogen-containing heterocyclic compounds. Etc. In addition, not only these but an organic compound with an electron affinity larger than the organic compound used as a donor organic compound can be used as an acceptor organic semiconductor.
ｐ型有機色素又はｎ型有機色素としては、公知のものを用いることができるが、好ましくは、シアニン色素、スチリル色素、ヘミシアニン色素、メロシアニン色素（ゼロメチンメロシアニン（シンプルメロシアニン）を含む）、３核メロシアニン色素、４核メロシアニン色素、ロダシアニン色素、コンプレックスシアニン色素、コンプレックスメロシアニン色素、アロポーラー色素、オキソノール色素、ヘミオキソノール色素、スクアリウム色素、クロコニウム色素、アザメチン色素、クマリン色素、アリーリデン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、アゾ色素、アゾメチン色素、スピロ化合物、メタロセン色素、フルオレノン色素、フルギド色素、ペリレン色素、フェナジン色素、フェノチアジン色素、キノン色素、インジゴ色素、ジフェニルメタン色素、ポリエン色素、アクリジン色素、アクリジノン色素、ジフェニルアミン色素、キナクリドン色素、キノフタロン色素、フェノキサジン色素、フタロペリレン色素、ポルフィリン色素、クロロフィル色素、フタロシアニン色素、金属錯体色素、縮合芳香族炭素環系色素（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、フルオランテン誘導体）等が挙げられる。 As the p-type organic dye or the n-type organic dye, known ones can be used, but preferably a cyanine dye, a styryl dye, a hemicyanine dye, a merocyanine dye (including zero methine merocyanine (simple merocyanine)), three nuclei Merocyanine dye, tetranuclear merocyanine dye, rhodacyanine dye, complex cyanine dye, complex merocyanine dye, allopolar dye, oxonol dye, hemioxonol dye, squalium dye, croconium dye, azamethine dye, coumarin dye, arylidene dye, anthraquinone dye, triphenyl Methane dye, azo dye, azomethine dye, spiro compound, metallocene dye, fluorenone dye, fulgide dye, perylene dye, phenazine dye, phenothiazine dye, quinone dye, in Pigment dye, diphenylmethane dye, polyene dye, acridine dye, acridinone dye, diphenylamine dye, quinacridone dye, quinophthalone dye, phenoxazine dye, phthaloperylene dye, porphyrin dye, chlorophyll dye, phthalocyanine dye, metal complex dye, condensed aromatic carbocyclic system And dyes (naphthalene derivatives, anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, tetracene derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, fluoranthene derivatives) and the like.
一対の電極間に、ｐ型半導体層とｎ型半導体層とを有し、該ｐ型半導体とｎ型半導体の少なくともいずれかが有機半導体であり、かつ、それらの半導体層の間に、該ｐ型半導体およびｎ型半導体を含むバルクヘテロ接合構造層を中間層として有する光電変換膜（感光層）を好適に用いることができる。このように、光電変換膜において、バルクへテロ接合構造層を含ませることにより有機層のキャリア拡散長が短いという欠点を補い、光電変換効率を向上させることができる。なお、上記バルクへテロ接合構造については、特開２００５−３０３２６６号公報において詳細に説明されている。 A p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer are provided between a pair of electrodes, at least one of the p-type semiconductor and the n-type semiconductor is an organic semiconductor, and the p-type semiconductor layer is interposed between the semiconductor layers. A photoelectric conversion film (photosensitive layer) having a bulk heterojunction structure layer including an n-type semiconductor and an n-type semiconductor as an intermediate layer can be suitably used. Thus, in the photoelectric conversion film, the inclusion of the bulk heterojunction structure layer can compensate for the disadvantage that the carrier diffusion length of the organic layer is short, and can improve the photoelectric conversion efficiency. The bulk heterojunction structure is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-303266.
光電変換膜の厚みは、蛍光体からの光を吸収する点では膜厚は大きいほど好ましいが、電荷分離に寄与しない割合を考慮すると、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、特に好ましくは８０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。上述したＯＰＣ膜に関するその他の構成は、例えば、特開２００９−３２８５４号公報の記載が参考となる。 The thickness of the photoelectric conversion film is preferably as large as possible in terms of absorbing light from the phosphor. However, in consideration of the ratio that does not contribute to charge separation, it is preferably 30 nm or more and 300 nm or less, more preferably 50 nm or more and 250 nm or less. Especially preferably, it is 80 nm or more and 200 nm or less. For other configurations relating to the OPC film described above, for example, the description in JP-A-2009-32854 is helpful.
［スイッチ素子］
スイッチ素子２４の活性層としては、例えば特開２００９−２１２３８９号公報に記載されたように、有機材料を使用することができる。有機ＴＦＴはいかなるタイプの構造でもよいが、最も好ましいのは電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）構造である。このＦＥＴ構造は、絶縁性基板上面の一部にゲート電極を設け、さらに該電極を覆い、かつ電極以外の部分で基板と接するように絶縁体層を設けている。さらに絶縁体層の上面に半導体活性層を設け、その上面の一部に透明ソース電極と透明ドレイン電極とを隔離して配置している。なお、この構成はトップコンタクト型素子と呼ばれるが、ソース電極とドレイン電極とが半導体活性層の下部にあるボトムコンタクト型素子も好ましく用いることができる。また、キャリアが有機半導体膜の膜厚方向に流れる縦型トランジスタ構造であってもよい。
[Switch element]
As the active layer of the switch element 24, for example, an organic material can be used as described in JP-A-2009-212389. The organic TFT may have any type of structure, but the most preferred is a field effect transistor (FET) structure. In this FET structure, a gate electrode is provided on a part of the upper surface of an insulating substrate, and further, an insulating layer is provided so as to cover the electrode and to be in contact with the substrate at a portion other than the electrode. Further, a semiconductor active layer is provided on the upper surface of the insulator layer, and the transparent source electrode and the transparent drain electrode are separately arranged on a part of the upper surface. Although this configuration is called a top contact type element, a bottom contact type element in which a source electrode and a drain electrode are located below the semiconductor active layer can also be preferably used. Alternatively, a vertical transistor structure in which carriers flow in the film thickness direction of the organic semiconductor film may be used.
（活性層）
ここでいう有機半導体材料とは、半導体の特性を示す有機材料のことであり、無機材料からなる半導体と同様に、正孔（ホール）をキャリアとして伝導するｐ型有機半導体材料（あるいは単にｐ型材料、正孔輸送材料とも言う。）と、電子をキャリアとして伝導するｎ型有機半導体材料（あるいは単にｎ型材料、電子輸送材料とも言う。）がある。有機半導体材料は一般にｐ型材料の方が良好な特性を示すものが多く、また、一般に大気下でのトランジスタ動作安定性もｐ型トランジスタの方が優れているため、ここでは、ｐ型有機半導体材料について説明する。
(Active layer)
The organic semiconductor material referred to here is an organic material exhibiting the characteristics of a semiconductor, and similarly to a semiconductor made of an inorganic material, a p-type organic semiconductor material that conducts holes as carriers (or simply p-type). And an n-type organic semiconductor material that conducts electrons as carriers (or simply referred to as an n-type material or an electron transport material). In general, many organic semiconductor materials exhibit better characteristics than p-type materials, and generally, p-type transistors are also superior in terms of transistor operation stability in the atmosphere. The material will be described.
有機薄膜トランジスタの特性の一つに、有機半導体層中のキャリアの動きやすさを示すキャリア移動度（単に移動度とも言う）μがある。用途によっても異なるが、一般に移動度は高い方がよく、１．０×１０-7ｃｍ2／Ｖｓ以上であることが好ましく、１．０×１０-6ｃｍ2／Ｖｓ以上であることがより好ましく、１．０×１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上であることがさらに好ましい。移動度は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）素子を作製したときの特性や飛行時間計測（ＴＯＦ）法により求めることができる。 One of the characteristics of the organic thin film transistor is carrier mobility (also simply referred to as mobility) μ indicating the mobility of carriers in the organic semiconductor layer. Although it depends on the application, in general, the mobility should be high, preferably 1.0 × 10 −7 cm 2 / Vs or more, and more preferably 1.0 × 10 −6 cm 2 / Vs or more. Preferably, it is 1.0 × 10 −5 cm 2 / Vs or more. The mobility can be obtained by characteristics when a field effect transistor (FET) element is manufactured or by a time-of-flight measurement (TOF) method.
前記ｐ型有機半導体材料は、低分子材料でも高分子材料でも良いが、好ましくは低分子材料である。低分子材料は、昇華精製や再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの様々な精製法が適用できるため高純度化が容易であること、分子構造が定まっているため秩序の高い結晶構造を取りやすいこと、などの理由から高い特性を示すものが多い。低分子材料の分子量は、好ましくは１００以上５０００以下、より好ましくは１５０以上３０００以下、さらに好ましくは２００以上２０００以下である。 The p-type organic semiconductor material may be a low molecular material or a high molecular material, but is preferably a low molecular material. Low molecular weight materials can be easily purified because various purification methods such as sublimation purification, recrystallization, column chromatography, etc. can be applied. Many have high characteristics for reasons such as these. The molecular weight of the low molecular weight material is preferably 100 or more and 5000 or less, more preferably 150 or more and 3000 or less, and further preferably 200 or more and 2000 or less.
このようなｐ型有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物又はナフタロシアニン化合物を例示することができ、具体例を以下に示す。なお、Ｍは金属原子、Ｂｕはブチル基、Ｐｒはプロピル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｈはフェニル基をそれぞれ表す。 As such a p-type organic semiconductor material, a phthalocyanine compound or a naphthalocyanine compound can be exemplified, and specific examples are shown below. M represents a metal atom, Bu represents a butyl group, Pr represents a propyl group, Et represents an ethyl group, and Ph represents a phenyl group.
（活性層以外のスイッチ素子の構成要素）
ゲート電極、ソース電極、又はドレイン電極を構成する材料としては、必要な導電性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、ＩＴＯ（インジウムドープ酸化スズ）、ＩＺＯ（インジウムドープ酸化亜鉛）、ＳｎＯ2、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ）、ＺｎＯ、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）、ＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛）、ＴｉＯ2、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）などの透明導電性酸化物、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸）などの透明導電性ポリマー、カーボンナノチューブなどの炭素材料が挙げられる。これらの電極材料は、例えば真空蒸着法、スパッタリング、溶液塗布法等の方法で成膜することができる。
(Constituent elements of switch elements other than the active layer)
The material constituting the gate electrode, the source electrode, or the drain electrode is not particularly limited as long as it has necessary conductivity. For example, ITO (indium doped tin oxide), IZO (indium doped zinc oxide), Transparent conductive oxides such as SnO 2 , ATO (antimony-doped tin oxide), ZnO, AZO (aluminum-doped zinc oxide), GZO (gallium-doped zinc oxide), TiO 2 , FTO (fluorine-doped tin oxide), PEDOT / PSS Examples thereof include transparent conductive polymers such as (poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid) and carbon materials such as carbon nanotubes. These electrode materials can be formed by a method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or a solution coating method.
絶縁層に用いられる材料としては、必要な絶縁効果を有するものであれば特に制限はないが、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナなどの無機材料、ポリエステル（ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）など）、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、ノボラック樹脂、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＳ（ポリスチレン）、などの有機材料が挙げられる。これらの絶縁膜材料は、例えば真空蒸着法、スパッタリング、溶液塗布法等の方法で成膜することができる。上述した有機ＴＦＴに関するその他の構成は、例えば、特開２００９−２１２３８９号公報の記載が参考となる。 The material used for the insulating layer is not particularly limited as long as it has a necessary insulating effect. For example, inorganic materials such as silicon dioxide, silicon nitride, and alumina, polyester (PEN (polyethylene naphthalate), PET ( Polyethylene terephthalate)), polycarbonate, polyimide, polyamide, polyacrylate, epoxy resin, polyparaxylylene resin, novolac resin, PVA (polyvinyl alcohol), PS (polystyrene), and the like. These insulating film materials can be formed by a method such as vacuum deposition, sputtering, or solution coating. For other configurations related to the organic TFT described above, for example, the description in JP-A-2009-212389 is helpful.
また、スイッチ素子２４の活性層には、例えば特開２０１０−１８６８６０号公報に記載された非晶質酸化物も使用することができる。ここで、特開２０１０−１８６８６０号に記載された電界効果型トランジスタが有する非晶質酸化物含有の活性層について示す。この活性層は、電子またはホールの移動する電界効果型トランジスタのチャネル層として機能する。 For the active layer of the switch element 24, for example, an amorphous oxide described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-186860 can also be used. Here, an active layer containing an amorphous oxide included in a field effect transistor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-186860 will be described. This active layer functions as a channel layer of a field effect transistor in which electrons or holes move.
活性層は、非晶質酸化物半導体を含んだ構成とされている。この非晶質酸化物半導体は、低温で成膜可能であるために、可撓性のある基板上に好適に形成される。活性層に用いられる非晶質酸化物半導体としては、好ましくはＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、又はＣｄよりなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含む非晶質酸化物であり、より好ましくは、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎよりなる群より選ばれる少なくとも１種を含む非晶質酸化物、さらに好ましくは、Ｉｎ、Ｚｎよりなる群より選ばれる少なくとも１種を含む非晶質酸化物である。 The active layer is configured to include an amorphous oxide semiconductor. Since the amorphous oxide semiconductor can be formed at a low temperature, it is preferably formed over a flexible substrate. The amorphous oxide semiconductor used for the active layer is preferably an amorphous oxide containing at least one element selected from the group consisting of In, Sn, Zn, or Cd, more preferably In. An amorphous oxide containing at least one selected from the group consisting of Sn, Zn, and more preferably an amorphous oxide containing at least one selected from the group consisting of In, Zn.
活性層に用いられる非晶質酸化物としては、具体的には、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ，ＳｎＯ２、ＣｄＯ，Ｉｎｄｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ（ＩＺＯ）、Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）、Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ（ＧＺＯ）、Ｉｎｄｉｕｍ−Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｏｘｉｄｅ（ＩＧＯ）、Ｉｎｄｉｕｍ−Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ（ＩＧＺＯ）が挙げられる。 Specific examples of the amorphous oxide used for the active layer include In 2 O 3 , ZnO, SnO 2 , CdO, Indium-Zinc-Oxide (IZO), Indium-Tin-Oxide (ITO), Gallium- Zinc-Oxide (GZO), Indium-Gallium-Oxide (IGO), and Indium-Gallium-Zinc-Oxide (IGZO) are mentioned.
活性層の成膜方法としては、酸化物半導体の多結晶焼結体をターゲットとして、気相成膜法を用いるのが好ましい。気相成膜法の中でも、スパッタリング法、パルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）が適している。さらに、量産性の観点から、スパッタリング法が好ましい。例えば、ＲＦマグネトロンスパッタリング蒸着法により、真空度及び酸素流量を制御して成膜される。 As a method for forming the active layer, it is preferable to use a vapor phase film forming method with a polycrystalline sintered body of an oxide semiconductor as a target. Among vapor deposition methods, sputtering and pulsed laser deposition (PLD) are suitable. Furthermore, the sputtering method is preferable from the viewpoint of mass productivity. For example, the film is formed by controlling the degree of vacuum and the oxygen flow rate by RF magnetron sputtering deposition.
成膜された活性層は、周知のＸ線回折法によりアモルファス膜であることが確認される。活性層の組成比は、ＲＢＳ（ラザフォード後方散乱）分析法により求められる。 The formed active layer is confirmed to be an amorphous film by a well-known X-ray diffraction method. The composition ratio of the active layer is determined by RBS (Rutherford backscattering) analysis.
また、この活性層の電気伝導度は、好ましくは１０−４Ｓｃｍ−１以上１０２Ｓｃｍ−１未満であり、より好ましくは１０−１Ｓｃｍ−１以上１０２Ｓｃｍ−１未満である。この活性層の電気伝導度の調整方法としては、公知の酸素欠陥による調整方法や、組成比による調整方法、不純物による調整方法、酸化物半導体材料による調整方法が挙げられる。上述した非晶質酸化物に関するその他の構成は、例えば、特開２０１０−１８６８６０号公報の記載が参考となる。 The electrical conductivity of the active layer is preferably 10 −4 Scm −1 or more and less than 10 2 Scm −1 , more preferably 10 −1 Scm −1 or more and less than 10 2 Scm −1 . Examples of the method for adjusting the electrical conductivity of the active layer include a known adjustment method using oxygen vacancies, an adjustment method using a composition ratio, an adjustment method using impurities, and an adjustment method using an oxide semiconductor material. For other configurations relating to the above-described amorphous oxide, for example, the description in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-186860 is helpful.
［絶縁性基板］
絶縁性基板２０としては、例えば光透過率に優れるプラスチックフィルムを使用することができる。プラスチックフィルムとしては、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）、ポリイミド、ポリアリレート、二軸延伸ポリスチレン（ＯＰＳ）等からなるフィルムが挙げられる。また、これらのプラスチックフィルムに、有機あるいは無機のフィラーを含有させてもよい。また、フレキシブルでかつ低熱膨張、高強度といった、既存のガラスやプラスチックでは得られない特性を有するアラミド、バイオナノファイバーなどを用いて形成されたフレキシブル基板も好適に使用しうる。これらのなかでも、耐熱性を有するポリアリレート（ガラス転移温度：約１９３℃）、二軸延伸ポリスチレン（分解温度：２５０℃）、ポリイミド（ガラス転移温度：約３００℃）、アラミド（ガラス転移温度：約３１５℃）等が好適に使用でき、それによれば、放射線画像検出装置１０１におけるシンチレータ１１８のように、シンチレータを絶縁性基板に直接形成することができる。
[Insulating substrate]
As the insulating substrate 20, for example, a plastic film having excellent light transmittance can be used. Examples of the plastic film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyether imide, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), and cellulose. Examples thereof include films made of acetate propionate (CAP), polyimide, polyarylate, biaxially stretched polystyrene (OPS), and the like. Further, these plastic films may contain an organic or inorganic filler. In addition, a flexible substrate formed using aramid, bionanofiber, or the like that is flexible, has low thermal expansion, and high strength, and has characteristics that cannot be obtained with existing glass or plastic, can be suitably used. Among these, heat-resistant polyarylate (glass transition temperature: about 193 ° C.), biaxially stretched polystyrene (decomposition temperature: 250 ° C.), polyimide (glass transition temperature: about 300 ° C.), aramid (glass transition temperature: (About 315 ° C.) can be preferably used, and according to this, the scintillator can be directly formed on the insulating substrate like the scintillator 118 in the radiation image detection apparatus 101.
（アラミド）
アラミド材料は、ガラス転移温度３１５℃という高い耐熱性、ヤング率が１０ＧＰａという高い剛性、熱膨張率が−３〜５ｐｐｍ／℃という高い寸法安定性を有する。このため、アラミド製のフィルムを用いると、一般的な樹脂フィルムを用いる場合と比べて、半導体層の高品質の成膜が容易に行える。また、アラミド材料の高耐熱性により、電極材料を高温硬化させて低抵抗化できる。さらに、ハンダのリフロー工程を含むＩＣの自動実装にも対応できる。またさらに、ＩＴＯ（indium tin oxide）やガス・バリア膜、ガラス基板と熱膨張係数が近いために、製造後の反りが少ない。そして、割れにくい。ここで、ハロゲンを含まないハロゲンフリー（JPCA−ES01−2003の規定に適合）なアラミド材料を用いることが環境負荷低減の点で好ましい。アラミドフィルムは、ガラス基板やＰＥＴ基板と積層されてもよいし、デバイスの筐体に貼り付けられてもよい。
(Aramid)
The aramid material has high heat resistance with a glass transition temperature of 315 ° C., high rigidity with Young's modulus of 10 GPa, and high dimensional stability with a thermal expansion coefficient of −3 to 5 ppm / ° C. For this reason, when an aramid film is used, it is possible to easily form a high-quality film of a semiconductor layer as compared with a case where a general resin film is used. In addition, the high heat resistance of the aramid material allows the electrode material to be cured at a high temperature to reduce resistance. Furthermore, automatic mounting of IC including a solder reflow process can also be supported. Furthermore, since the thermal expansion coefficient is close to that of ITO (indium tin oxide), gas / barrier film, and glass substrate, there is little warpage after production. And hard to break. Here, it is preferable to use an aramid material that does not contain halogen and is halogen-free (conforming to JPCA-ES01-2003). The aramid film may be laminated with a glass substrate or a PET substrate, or may be attached to a device casing.
アラミドの分子間の凝集力（水素結合力）の高さによる溶媒への低溶解性を分子設計によって解決することにより、無色透明で薄いフィルムへの成形が容易とされたアラミド材料についても、好適に用いることができる。モノマーユニットの秩序性、および芳香環上の置換基種・位置を制御する分子設計により、アラミド材料の高剛性や寸法安定性に繋がる直線性の高い棒状の分子構造を維持しつつ、溶解性が良い成形の容易さが得られる。この分子設計により、ハロゲンフリーをも実現できる。 Suitable for aramid materials that can be easily formed into colorless and transparent films by solving low solubility in solvents due to the high cohesion (hydrogen bonding) between molecules of aramid by molecular design. Can be used. The molecular design that controls the order of the monomer units and the type and position of substituents on the aromatic ring maintains solubility while maintaining a highly linear rod-like molecular structure that leads to high rigidity and dimensional stability of the aramid material. Good moldability is obtained. This molecular design can also be halogen-free.
また、フィルムの面内方向の特性が最適化されたアラミド材料についても、好適に用いることができる。成型中に逐次変化するアラミドフィルムの強度に応じて、溶液キャスト、縦延伸、横延伸の工程ごとに張力条件を制御することにより、直線性の高い棒状分子構造であって物性に異方性が生じやすいアラミドフィルムの面内方向の特性をバランスできる。 Moreover, it can use suitably also about the aramid material in which the characteristic of the in-plane direction of the film was optimized. By controlling the tension condition for each step of solution casting, longitudinal stretching, and transverse stretching according to the strength of the aramid film that changes sequentially during molding, it has a highly linear rod-like molecular structure and anisotropy in physical properties. The in-plane characteristics of the aramid film that tends to occur can be balanced.
具体的に、溶液キャスト工程では、溶媒の乾燥速度の制御による面内厚み方向の物性の等方化、溶媒を含んだ状態のフィルムの強度とキャスト・ドラムからの剥離強度の最適化、を図る。縦延伸工程では、延伸中に逐次変化するフィルムの強度、溶媒の残留量に応じた延伸条件を精密に制御する。横延伸工程では、加熱によって変化するフィルム強度の変化に応じた横延伸の条件の制御、フィルムの残留応力を緩和するための横延伸の条件の制御を図る。このようなアラミド材料の使用により、成型後のアラミドフィルムがカールしてしまう問題を解決できる。 Specifically, in the solution casting process, the physical properties in the in-plane thickness direction are controlled by controlling the drying rate of the solvent, and the strength of the film containing the solvent and the peel strength from the cast drum are optimized. . In the longitudinal stretching step, stretching conditions according to the strength of the film, which changes sequentially during stretching, and the residual amount of solvent are precisely controlled. In the transverse stretching step, the transverse stretching conditions are controlled in accordance with changes in the film strength that change due to heating, and the transverse stretching conditions for relaxing the residual stress of the film are controlled. Use of such an aramid material can solve the problem that the aramid film after molding is curled.
上記の成形容易さに対する工夫、およびフィルム面内方向の特性のバランスに対する工夫のいずれにおいても、アラミドならではの直線性の高い棒状の分子構造が維持されているので、熱膨張係数を低く維持できる。製膜時の延伸条件の変更などにより、熱膨張係数をさらに低減することも可能である。 In any of the above devices for ease of forming and the device for balancing the characteristics in the in-plane direction of the film, since the rod-like molecular structure with high linearity unique to aramid is maintained, the thermal expansion coefficient can be kept low. The coefficient of thermal expansion can be further reduced by changing the stretching conditions during film formation.
（バイオナノファイバー）
ナノファイバーは、光の波長に対して十分に小さなコンポーネントは光散乱を生じないことから、透明でフレキシブルな樹脂材料の補強として用いることができる。そして、ナノファイバーの中でも、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと、可視光波長に対して約１／１０のサイズでかつ、高強度、高弾性、低熱膨である特徴を有しており、このバクテリアセルロースと透明樹脂との複合材料（バイオナノファイバーということがある）を好適に用いることができる。
(Bionanofiber)
A nanofiber can be used as a reinforcement of a transparent and flexible resin material because a component sufficiently small with respect to the wavelength of light does not cause light scattering. Among nanofibers, cellulose microfibril bundles produced by bacteria (Acetobacter Xylinum) have a width of 50 nm and a size of about 1/10 of the visible light wavelength, and have high strength, high elasticity, and low heat. It has a characteristic of being swollen, and a composite material of this bacterial cellulose and a transparent resin (sometimes referred to as bionanofiber) can be suitably used.
バクテリアセルロースシートにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を約６０〜７０％と高い比率で含有しながら、波長５００ｎｍで約９０％の光透過率を示す透明バイオナノファイバーが得られる。このバイオナノファイバーにより、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（約３〜７ｐｐｍ）、鋼鉄並の強度(約４６０ＭＰａ)、および高弾性(約３０ＧＰａ)が得られる。上述したバイオナノファイバーに関する構成は、例えば、特開２００８−３４５５６号公報の記載が参考となる。 Transparent Bionano that shows light transmittance of about 90% at a wavelength of 500 nm while impregnating and curing transparent resin such as acrylic resin and epoxy resin on bacterial cellulose sheet and containing fiber at a high ratio of about 60-70% Fiber is obtained. This bionanofiber provides a low coefficient of thermal expansion (about 3 to 7 ppm) comparable to silicon crystals, steel-like strength (about 460 MPa), and high elasticity (about 30 GPa). For the configuration relating to the above-described bio-nanofiber, for example, the description in JP-A-2008-34556 is helpful.
以上、説明したように、本明細書には、下記（１）から（１２）の放射線画像検出装置が開示されている。 As described above, the present specification discloses the following radiological image detection apparatuses (1) to (12).
（１）放射線露光によって蛍光を発する蛍光体からなるシンチレータ、及び前記シンチレータを支持する支持基板を有する放射線画像変換パネルと、接着層を介して前記シンチレータと貼り合わされて前記シンチレータに生じる前記蛍光を検出する画素アレイ、及び前記画素アレイを支持するセンサ基板を有するセンサパネルと、前記シンチレータ及び前記画素アレイを囲み、前記支持基板と前記センサ基板との隙間を封止して、前記支持基板と前記センサ基板との間に内部空間を形成する封止部材と、前記内部空間と、その外側の外部空間との気圧差に応じて開閉し、前記内部空間と前記外部空間とを連通し、また隔絶するベント部と、を備える放射線画像検出装置。
（２） 上記（１）の放射線画像検出装置であって、前記支持基板及び前記センサ基板と前記封止部材との接触部の一部分は非接着とされ、他の部分は接着されており、前記ベント部は、非接着部分の前記封止部材と前記支持基板又は前記センサ基板とによって形成されている放射線画像検出装置。
（３） 上記（２）の放射線画像検出装置であって、前記封止部材は、柔軟性を有する材料からなり、前記ベント部が閉状態にあるときに、前記非接着部分において、前記封止部材の接触面は前記支持基板又は前記センサ基板に押し当てられる放射線画像検出装置。
（４） 上記（３）の放射線画像検出装置であって、前記柔軟性を有する材料は、アクリル樹脂又はシリコン樹脂である放射線画像検出装置。
（５） 上記（１）から（４）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記支持基板及び前記センサ基板は、互いに線膨張係数が異なる放射線画像検出装置。
（６） 上記（１）から（５）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記シンチレータは、前記蛍光体の結晶が前記支持基板から前記画素アレイに向かって柱状に成長してなる柱状結晶の群からなる柱状部を有し、前記内部空間内において露出されている放射線画像検出装置。
（７） 上記（６）の放射線画像検出装置であって、前記蛍光体は、潮解性を有する母体材料と賦活剤とを含有してなり、前記賦活剤の濃度が、前記シンチレータの中央部に比べて、前記シンチレータの縁部において高い放射線画像検出装置。
（８） 上記（７）の放射線画像検出装置であって、前記シンチレータの縁部は、前記画素アレイの有効撮像領域の外側に重なる放射線画像検出装置。
（９） 上記（６）から（８）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記画素アレイと貼り合わされる前記シンチレータの蛍光出射面が、前記柱状結晶の先端部の集合によって形成されており、前記蛍光出射面の少なくとも縁部は、そこにある柱状結晶の群の間に充填材が充填されて平坦化されており、前記蛍光出射面の中央部における前記充填材の充填深さは、前記蛍光出射面の縁部における前記充填材の充填深さよりも小さい放射線画像検出装置。
（１０） 上記（９）の放射線画像検出装置であって、前記柱状結晶の先端部は、先鋭なテーパ状に形成されている放射線画像検出装置。
（１１） 上記（６）から（１０）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記シンチレータは、前記支持基板と前記柱状部との間に、前記蛍光体の粒状結晶の群よりなる非柱状部を有する放射線画像検出装置。
（１２） 上記（１）から（１１）のいずれか一つに記載の放射線画像検出装置であって、前記センサパネルの前記センサ基板側から放射線が入射せしめられる放射線画像検出方法に用いられる放射線画像検出装置。
(1) A scintillator made of a phosphor that emits fluorescence by radiation exposure, a radiation image conversion panel having a support substrate that supports the scintillator, and the fluorescence generated in the scintillator by being bonded to the scintillator through an adhesive layer And a sensor panel having a sensor substrate supporting the pixel array, the scintillator and the pixel array are surrounded, and a gap between the support substrate and the sensor substrate is sealed, and the support substrate and the sensor A sealing member that forms an internal space with the substrate, and opens and closes according to a pressure difference between the internal space and the external space outside thereof, and communicates and isolates the internal space and the external space. A radiation image detecting device comprising: a vent portion;
(2) In the radiological image detection apparatus according to (1), a part of a contact portion between the support substrate and the sensor substrate and the sealing member is non-adhered, and the other part is adhered, The vent part is a radiological image detection device formed by the sealing member of the non-adhered portion and the support substrate or the sensor substrate.
(3) The radiological image detection apparatus according to (2), wherein the sealing member is made of a material having flexibility, and the sealing is performed in the non-bonded portion when the vent portion is in a closed state. The contact surface of a member is a radiographic image detection apparatus pressed against the support substrate or the sensor substrate.
(4) The radiological image detection apparatus according to (3), wherein the flexible material is an acrylic resin or a silicon resin.
(5) The radiological image detection apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the support substrate and the sensor substrate have different linear expansion coefficients.
(6) The radiological image detection apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the scintillator is formed by growing the phosphor crystal in a columnar shape from the support substrate toward the pixel array. A radiological image detection apparatus having a columnar portion made of a group of columnar crystals and exposed in the internal space.
(7) In the radiological image detection apparatus according to (6), the phosphor includes a base material having deliquescence and an activator, and the concentration of the activator is at a central portion of the scintillator. Compared to the scintillator edge, the radiation image detection device is high.
(8) The radiological image detection apparatus according to (7), wherein an edge of the scintillator overlaps outside an effective imaging region of the pixel array.
(9) In the radiological image detection apparatus according to any one of (6) to (8), a fluorescence emission surface of the scintillator to be bonded to the pixel array is formed by a set of tip portions of the columnar crystals. And at least an edge of the fluorescence emitting surface is flattened by filling a filler between groups of columnar crystals there, and a filling depth of the filler in a central portion of the fluorescence emitting surface. Is a radiological image detection apparatus smaller than the filling depth of the filler at the edge of the fluorescence emission surface.
(10) The radiological image detection apparatus according to (9), wherein a tip end portion of the columnar crystal is formed in a sharp tapered shape.
(11) In the radiological image detection apparatus according to any one of (6) to (10), the scintillator is formed of a group of granular crystals of the phosphor between the support substrate and the columnar part. A radiation image detection apparatus having a non-columnar portion.
(12) The radiological image detection apparatus according to any one of (1) to (11), wherein the radiographic image is used for a radiological image detection method in which radiation is incident from the sensor substrate side of the sensor panel. Detection device.
１ 放射線画像検出装置
２ 放射線画像変換パネル
３ センサパネル
４ 接着層
５ 封止部材
６ ベント部
１０ 支持基板
１１ シンチレータ
２０ 絶縁性基板
２１ 画素アレイ
２２ 画素
２３ 光電変換素子
２４ スイッチ素子
２５ 光導電層
２６ バイアス電極
２７ 電荷収集電極
２８ ゲート線
２９ 信号線
３０ 接続端子部
３１ 接続回路
４０ 柱状部
４１ 非柱状部
４２ 粒状結晶
４３ 柱状結晶
５０ 充填材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation image detection apparatus 2 Radiation image conversion panel 3 Sensor panel 4 Adhesive layer 5 Sealing member 6 Vent part 10 Support substrate 11 Scintillator 20 Insulating substrate 21 Pixel array 22 Pixel 23 Photoelectric conversion element 24 Switch element 25 Photoconductive layer 26 Bias Electrode 27 Charge collection electrode 28 Gate line 29 Signal line 30 Connection terminal part 31 Connection circuit 40 Columnar part 41 Non-columnar part 42 Granular crystal 43 Columnar crystal 50 Filler
Claims (12)
接着層を介して前記シンチレータと貼り合わされて前記シンチレータに生じる前記蛍光を検出する画素アレイ、及び前記画素アレイを支持するセンサ基板を有するセンサパネルと、
前記シンチレータ及び前記画素アレイを囲み、前記支持基板と前記センサ基板との隙間を封止して、前記支持基板と前記センサ基板との間に内部空間を形成する封止部材と、
前記内部空間と、その外側の外部空間との気圧差に応じて開閉し、前記内部空間と前記外部空間とを連通し、また隔絶するベント部と、
を備える放射線画像検出装置。 A scintillator made of a phosphor that emits fluorescence by radiation exposure, and a radiation image conversion panel having a support substrate that supports the scintillator;
A pixel array for detecting the fluorescence generated in the scintillator by being bonded to the scintillator via an adhesive layer, and a sensor panel having a sensor substrate for supporting the pixel array;
A sealing member that surrounds the scintillator and the pixel array, seals a gap between the support substrate and the sensor substrate, and forms an internal space between the support substrate and the sensor substrate;
A vent portion that opens and closes according to a pressure difference between the internal space and an external space outside the internal space, and communicates and isolates the internal space and the external space;
A radiation image detection apparatus comprising:
前記支持基板及び前記センサ基板と前記封止部材との接触部の一部分は非接着とされ、他の部分は接着されており、
前記ベント部は、非接着部分の前記封止部材と前記支持基板又は前記センサ基板とによって形成されている放射線画像検出装置。 The radiological image detection apparatus according to claim 1,
A part of the contact portion between the support substrate and the sensor substrate and the sealing member is not adhered, and the other part is adhered,
The vent portion is a radiological image detection device formed by the sealing member in a non-adhesive portion and the support substrate or the sensor substrate.
前記封止部材は、柔軟性を有する材料からなり、
前記ベント部が閉状態にあるときに、前記非接着部分において、前記封止部材の接触面は前記支持基板又は前記センサ基板に押し当てられる放射線画像検出装置。 The radiological image detection apparatus according to claim 2,
The sealing member is made of a flexible material,
The radiation image detection apparatus in which the contact surface of the sealing member is pressed against the support substrate or the sensor substrate in the non-bonded portion when the vent portion is in a closed state.
前記柔軟性を有する材料は、アクリル樹脂又はシリコン樹脂である放射線画像検出装置。 The radiological image detection apparatus according to claim 3,
The material having flexibility is a radiological image detection apparatus that is an acrylic resin or a silicon resin.
前記支持基板及び前記センサ基板は、互いに線膨張係数が異なる放射線画像検出装置。 The radiological image detection apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The support substrate and the sensor substrate are radiological image detection apparatuses having different linear expansion coefficients.
前記シンチレータは、前記蛍光体の結晶が前記支持基板から前記画素アレイに向かって柱状に成長してなる柱状結晶の群からなる柱状部を有し、前記内部空間内において露出されている放射線画像検出装置。 The radiological image detection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The scintillator has a columnar portion made of a group of columnar crystals in which the phosphor crystal grows in a columnar shape from the support substrate toward the pixel array, and the radiation image detection exposed in the internal space apparatus.
前記蛍光体は、潮解性を有する母体材料と賦活剤とを含有してなり、
前記賦活剤の濃度が、前記シンチレータの中央部に比べて、前記シンチレータの縁部において高い放射線画像検出装置。 The radiological image detection apparatus according to claim 6,
The phosphor comprises a base material having deliquescence and an activator,
A radiological image detection apparatus in which the concentration of the activator is higher at the edge of the scintillator than at the center of the scintillator.
前記シンチレータの縁部は、前記画素アレイの有効撮像領域の外側に重なる放射線画像検出装置。 The radiological image detection apparatus according to claim 7,
The scintillator has a radiation image detection device in which an edge of the scintillator overlaps an outside of an effective imaging region of the pixel array.
前記画素アレイと貼り合わされる前記シンチレータの蛍光出射面が、前記柱状結晶の先端部の集合によって形成されており、
前記蛍光出射面の少なくとも縁部は、そこにある柱状結晶の群の間に充填材が充填されて平坦化されており、前記蛍光出射面の中央部における前記充填材の充填深さは、前記蛍光出射面の縁部における前記充填材の充填深さよりも小さい放射線画像検出装置。 The radiological image detection apparatus according to any one of claims 6 to 8,
The fluorescence emission surface of the scintillator to be bonded to the pixel array is formed by a set of tip portions of the columnar crystals,
At least the edge of the fluorescent light emitting surface is flattened by filling a filler between groups of columnar crystals there, and the filling depth of the filler in the central portion of the fluorescent light emitting surface is A radiological image detection apparatus that is smaller than the filling depth of the filler at the edge of the fluorescence emission surface.
前記柱状結晶の先端部は、先鋭なテーパ状に形成されている放射線画像検出装置。 The radiological image detection apparatus according to claim 9,
The columnar crystal has a distal end portion that is formed into a sharp tapered shape.
前記シンチレータは、前記支持基板と前記柱状部との間に、前記蛍光体の粒状結晶の群よりなる非柱状部を有する放射線画像検出装置。 A radiological image detection apparatus according to any one of claims 6 to 10,
The scintillator is a radiological image detection apparatus having a non-columnar portion made of a group of granular crystals of the phosphor between the support substrate and the columnar portion.
前記センサパネルの前記センサ基板側から放射線が入射せしめられる放射線画像検出方法に用いられる放射線画像検出装置。 It is a radiographic image detection apparatus as described in any one of Claim 1 to 11, Comprising:
A radiological image detection apparatus used for a radiological image detection method in which radiation is incident from the sensor substrate side of the sensor panel.
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