JP6018372B2 - Radiation image sensor and photoelectric conversion element array unit - Google Patents

Description

本発明は、放射線イメージセンサ及び光電変換素子アレイユニットに関する。   The present invention relates to a radiation image sensor and a photoelectric conversion element array unit.

近年、医療、工業用のＸ線撮影では、感光フィルムが用いられてきたが、リアルタイム性や維持管理費の観点から放射線イメージセンサを備えた放射線イメージングシステムが普及してきている。   In recent years, photosensitive films have been used in medical and industrial X-ray photography, but radiation imaging systems equipped with a radiation image sensor have become widespread from the viewpoint of real-time performance and maintenance costs.

このような放射線イメージングシステムに適用可能な放射線イメージセンサとしては、様々考えられるが、一例として、フラットパネルディテクタが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
従来、フラットパネルディテクタとしては、直接変換方式と、シンチレータを用いた間接変換方式とが知られている。 Various radiation image sensors applicable to such a radiation imaging system are conceivable, but a flat panel detector is an example (see, for example, Patent Document 1).
Conventionally, as a flat panel detector, a direct conversion method and an indirect conversion method using a scintillator are known.

間接変換方式のフラットパネルディテクタは、入射したＸ線をシンチレータにより可視光の蛍光に変換し、光電変換素子（例えば、フォトダイオード）をアレイ状に配置した光電変換素子アレイにより入射した光の強弱を電荷量の大小に変換する。
そして、光電変換素子アレイの電荷を各光電変換素子と一対になったＴＦＴトランジスタにより電流信号に変換して、電流量に応じたデジタル信号に変換されて出力される。 An indirect conversion type flat panel detector converts incident X-rays into visible light fluorescence by a scintillator, and determines the intensity of incident light by a photoelectric conversion element array in which photoelectric conversion elements (for example, photodiodes) are arranged in an array. Convert to the amount of charge.
The electric charge of the photoelectric conversion element array is converted into a current signal by a TFT transistor paired with each photoelectric conversion element, converted into a digital signal corresponding to the amount of current, and output.

特開２００２−１１６２５８号公報JP 2002-116258 A

ところで、上記従来の間接変換方式のフラットパネルディテクタを製造するに際しては、ガラス基板上に形成された光電変換素子アレイ上に、直接シンチレータ層を形成する物質［例えば、タリウムＴｌをドープしたＣｓＩ（Ｔｌ）等］を蒸着する構成を採っていた。
ここで、ガラス基板上に形成された光電変換素子アレイは、平坦ではなく、凹凸を有しているため、蒸着されるヨウ化セシウムの厚さも完全に均一にすることは困難であった。 By the way, when manufacturing the above-described conventional indirect conversion type flat panel detector, a substance that directly forms a scintillator layer on a photoelectric conversion element array formed on a glass substrate [for example, CsI (Tl doped with thallium Tl). ) Etc.] was employed.
Here, since the photoelectric conversion element array formed on the glass substrate is not flat and has irregularities, it is difficult to completely uniform the thickness of the deposited cesium iodide.

これを解決するため、近年においては、シンチレータをガラス基板上に形成したシンチレータプレートと、光電変換素子をガラス基板上にアレイ状に形成した光電変換素子アレイと、を対向させて貼り合わせフラットパネルディテクタを構成する技術が提案されている。   In order to solve this problem, in recent years, a flat panel detector is bonded to a scintillator plate in which a scintillator is formed on a glass substrate and a photoelectric conversion element array in which photoelectric conversion elements are formed in an array on the glass substrate. The technology which comprises is proposed.

しかしながら、Ｘ線がシンチレータにより蛍光（可視光）に変換されて光電変換素子アレイに入射するに際して、光電変換素子アレイ側に入射した蛍光が光電変換素子アレイ内の金属層（電極層等）に反射されて反射光（１次反射光）が光電変換素子に入射し、あるいは、その反射光が再びシンチレータプレートにより反射されて２次反射光となって光電変換素子に入射する虞があり、解像度の低下を招くという問題点があった。   However, when X-rays are converted into fluorescence (visible light) by the scintillator and enter the photoelectric conversion element array, the fluorescence incident on the photoelectric conversion element array is reflected on the metal layer (electrode layer, etc.) in the photoelectric conversion element array. The reflected light (primary reflected light) is incident on the photoelectric conversion element, or the reflected light may be reflected again by the scintillator plate to be incident on the photoelectric conversion element as secondary reflected light. There was a problem of causing a drop.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シンチレータプレートと、光電変換素子アレイと、を組み合わせて放射線イメージセンサを構成した場合であっても、変換された蛍光（可視光）の反射に起因する解像度の低下を抑制することが可能な放射線イメージセンサ及びこの放射線イメージセンサに用いる光電変換素子アレイユニットを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and even when a radiation image sensor is configured by combining a scintillator plate and a photoelectric conversion element array, reflection of converted fluorescence (visible light) is reflected. It is an object of the present invention to provide a radiation image sensor capable of suppressing a decrease in resolution caused by the above and a photoelectric conversion element array unit used for the radiation image sensor.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、放射線イメージセンサは、基板に中央部から周縁部に向かって高さが高くなるように形成されたシンチレータ層が設けられたシンチレータプレートと、光電変換素子アレイを構成する複数の光電変換素子が形成された光電変換素子層と、前記光電変換素子の周囲に形成され、前記シンチレータ層を出射されて前記光電変換素子層に入射した蛍光の反射光を遮る遮光壁と、が設けられた光電変換素子アレイユニットと、を備え、前記遮光壁は、前記シンチレータ層の形状に沿って当接するように光電変換素子アレイユニットの中央部から周縁部に向かって高さが高くなるようになされている。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a radiation image sensor includes a scintillator plate provided with a scintillator layer formed on a substrate so as to increase in height from a central part toward a peripheral part, and a photoelectric sensor. A photoelectric conversion element layer in which a plurality of photoelectric conversion elements constituting the conversion element array are formed, and a reflected fluorescent light that is formed around the photoelectric conversion element, is emitted from the scintillator layer, and is incident on the photoelectric conversion element layer A photoelectric conversion element array unit provided with a light shielding wall, and the light shielding wall is directed from the center of the photoelectric conversion element array unit toward the peripheral edge so as to abut along the shape of the scintillator layer. The height is made higher.

この場合において、前記遮光壁は、前記光電変換素子の受光面よりも高く形成されているようにしてもよい。
また、前記遮光壁は、前記シンチレータプレートに当接する高さを有しているようにしてもよい。
また、前記光電変換素子アレイユニットは、前記光電変換素子を保護する保護層を有し、前記遮光壁は、前記保護層上に形成されているようにしてもよい。
また、前記遮光壁は、前記保護層と一体に形成されているようにしてもよい。
また、前記遮光壁は、前記光電変換素子の受光面の周縁に沿って、前記光電変換素子の受光面を囲むように形成されているようにしてもよい。 In this case, the light shielding wall may be formed higher than the light receiving surface of the photoelectric conversion element.
The light shielding wall may have a height that abuts against the scintillator plate.
The photoelectric conversion element array unit may have a protective layer that protects the photoelectric conversion element, and the light shielding wall may be formed on the protective layer.
The light shielding wall may be formed integrally with the protective layer.
The light shielding wall may be formed so as to surround the light receiving surface of the photoelectric conversion element along a periphery of the light receiving surface of the photoelectric conversion element.

また、前記遮光壁は、フォトリソグラフィにより形成されているようにしてもよい。 Also, the light shielding wall may be formed by photolithography.

また、光電変換素子アレイを構成する複数の光電変換素子を有し、入射放射線を蛍光に変換するシンチレータプレートに対向設置されて放射線イメージセンサを構成する光電変換素子アレイユニットにおいて、前記シンチレータプレートは、基板に中央部から周縁部に向かって高さが高くなるように形成されたシンチレータ層が設けられており、前記光電変換素子の周囲に、入射した蛍光の反射光を遮る遮光壁が形成されているとともに、前記遮光壁は、前記シンチレータ層の形状に沿って当接するように光電変換素子アレイユニットの中央部から周縁部に向かって高さが高くなるようになされている。 Further, in the photoelectric conversion element array unit that has a plurality of photoelectric conversion elements constituting the photoelectric conversion element array and is disposed opposite to a scintillator plate that converts incident radiation into fluorescence to constitute a radiation image sensor, the scintillator plate includes: The substrate is provided with a scintillator layer formed so as to increase in height from the central portion toward the peripheral portion, and a light-shielding wall is formed around the photoelectric conversion element to block incident fluorescent reflected light. At the same time, the light shielding wall is configured such that its height increases from the central portion to the peripheral portion of the photoelectric conversion element array unit so as to abut along the shape of the scintillator layer .

本願に係る放射線イメージセンサあるいは光電変換素子アレイユニットによれば、シンチレータ層を出射されて光電変換素子層に入射した蛍光の反射光が再び光電変換素子に入射するのを抑制でき、解像度の低下を抑制することができる。 According to the radiation image sensor or the photoelectric conversion element array unit according to the present, can suppress the reflected light of the fluorescence incident on the scintillator layer is emitted photoelectric conversion element layer is incident on the photoelectric conversion element again, the decrease in resolution Can be suppressed.

図１は、第１実施形態の放射線イメージセンサの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the radiation image sensor of the first embodiment. 図２は、図１の放射線イメージセンサの分解断面図である。FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of the radiation image sensor of FIG. 図３は、光電変換素子アレイユニットの一部の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a part of the photoelectric conversion element array unit. 図４は、図３におけるフォトダイオード近傍の部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view of the vicinity of the photodiode in FIG. 図５は、図４のＡ−Ａ矢視断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図６は、第２実施形態の放射線イメージセンサの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the radiation image sensor of the second embodiment. 図７は、図６の放射線イメージセンサの分解断面図である。FIG. 7 is an exploded cross-sectional view of the radiation image sensor of FIG. 図８は、第２実施形態の変形例の放射線イメージセンサの分解断面図である。FIG. 8 is an exploded cross-sectional view of a radiation image sensor according to a modification of the second embodiment.

次に図面を参照して、実施形態について説明する。
以下の説明においては、光電変換素子としてフォトダイオードを例としたが光電変換機能をもつ適切な素子であれば他のものでもよい。 Next, embodiments will be described with reference to the drawings.
In the following description, a photodiode is taken as an example of a photoelectric conversion element, but other elements may be used as long as they are appropriate elements having a photoelectric conversion function.

［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態の放射線イメージセンサの断面図である。
また、図２は、図１の放射線イメージセンサの分解断面図である。
放射線イメージセンサ１０は、大別すると、入射したＸ線を蛍光（可視光）に変換するシンチレータプレート１１と、シンチレータプレート１１により変換された可視光を受光して画像データに変換する光電変換素子アレイユニット１２と、シール部材１３と、を備えている。 [1] First Embodiment FIG. 1 is a cross-sectional view of a radiation image sensor according to a first embodiment.
FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of the radiation image sensor of FIG.
The radiation image sensor 10 is roughly classified into a scintillator plate 11 that converts incident X-rays into fluorescence (visible light), and a photoelectric conversion element array that receives visible light converted by the scintillator plate 11 and converts it into image data. A unit 12 and a seal member 13 are provided.

シンチレータプレート１１は、ガラス基板２１と、ガラス基板２１上に形成され、Ｘ線を透過するとともに、Ｘ線により発生した可視光である蛍光を反射し、光電変換素子アレイユニット１２側に導く反射膜層２２と、反射膜層２２の経時劣化を防止するための保護膜層２３と、入射したＸ線を可視光に変換するシンチレータ層２４と、シンチレータ層２４の吸湿に伴う劣化を防止するための防水フィルム層２５と、を備えている。
この場合において、防水フィルム層２５は、他の手段により防水性が確保できるのであれば、省略することが可能である。 The scintillator plate 11 is formed on the glass substrate 21 and the glass substrate 21, and reflects the fluorescent light, which is visible light generated by the X-ray and transmits the X-ray, and guides it to the photoelectric conversion element array unit 12 side. A layer 22, a protective film layer 23 for preventing deterioration of the reflective film layer 22 with time, a scintillator layer 24 for converting incident X-rays into visible light, and for preventing deterioration of the scintillator layer 24 due to moisture absorption. And a waterproof film layer 25.
In this case, the waterproof film layer 25 can be omitted if waterproofness can be ensured by other means.

ここで、シンチレータプレート１１の製造方法について説明する。
シンチレータプレート１１を製造するに際しては、ガラス基板２１上に、ＡｌＮｄ等の金属膜をスパッタリングにより薄膜状に形成し、反射膜層２２とする。この反射膜層２２は、薄膜として形成することが可能であるため、入射する放射線（Ｘ線）の減衰を最小限に抑制することができる。また、反射膜層２２により、入射した放射線によりシンチレータ層２４において発生した蛍光（可視光）は、効率よくフォトダイオード３５側に導かれ、変換効率を向上させることができ、ひいては、コントラストの高い鮮明な画像を得ることが可能となる。 Here, the manufacturing method of the scintillator plate 11 is demonstrated.
When the scintillator plate 11 is manufactured, a metal film such as AlNd is formed on the glass substrate 21 by sputtering to form the reflective film layer 22. Since the reflective film layer 22 can be formed as a thin film, attenuation of incident radiation (X-rays) can be suppressed to a minimum. Further, the reflection film layer 22 allows the fluorescent light (visible light) generated in the scintillator layer 24 by incident radiation to be efficiently guided to the photodiode 35 side, thereby improving the conversion efficiency, and as a result, clear with high contrast. It is possible to obtain a simple image.

次にシリコン窒化膜あるいはシリコン酸化膜を反射膜層２２に積層して保護膜層２３とする。この保護膜層２３によれば、反射膜層２２の性能を長期にわたって、維持することができ、長期にわたって、変換効率の高い画像を得ることができる。
そして、シンチレータ層２４を蒸着により保護膜層２３上に形成している。
上述したように、シンチレータ層２４は、平坦なガラス基板２１上に形成された反射膜層２２及び保護膜層２３に積層されることとなるので、従来のように、ガラス基板上に形成された光電変換素子アレイ上に直接的にシンチレータ層を形成する製造方法を採用した場合のように高さが不均一な光電素子アレイ上にシンチレータ層が形成されることがないので、密度の不均一、また特に光電変換素子側のシンチレータ結晶端の潰れ等も抑制される。
このため、シンチレータ層２４内で蛍光が減衰されてしまうことがないので、変換効率を向上して、輝度の向上、解像度の向上に寄与することが可能となる。 Next, a protective film layer 23 is formed by laminating a silicon nitride film or a silicon oxide film on the reflective film layer 22. According to this protective film layer 23, the performance of the reflective film layer 22 can be maintained over a long period of time, and an image with high conversion efficiency can be obtained over a long period of time.
A scintillator layer 24 is formed on the protective film layer 23 by vapor deposition.
As described above, since the scintillator layer 24 is laminated on the reflective film layer 22 and the protective film layer 23 formed on the flat glass substrate 21, it is formed on the glass substrate as in the past. Since the scintillator layer is not formed on the photoelectric element array having a non-uniform height as in the case of adopting a manufacturing method in which the scintillator layer is directly formed on the photoelectric conversion element array, the density is not uniform. In particular, collapse of the scintillator crystal edge on the photoelectric conversion element side is also suppressed.
For this reason, since the fluorescence is not attenuated in the scintillator layer 24, it is possible to improve the conversion efficiency and contribute to the improvement of the luminance and the resolution.

次に光電変換素子アレイユニット１２の構成について説明する。
光電変換素子アレイユニット１２は、ガラス基板３１と、ガラス基板３１上に形成され、信号読み出し用の複数のＴＦＴ３２がアレイ状に配置されるとともに、金属配線（メタル）３３が設けられたＴＦＴ層３４と、ＴＦＴ層３４に積層され、複数のフォトダイオード３５がアレイ状に配置されている光電変換層３６と、光電変換層３６を覆う樹脂製の保護膜層３７と一体に形成され、各フォトダイオード３５の周囲をそれぞれ囲むように形成された複数の遮光壁（遮光グリッド）３８と、保護膜層３７上に配置された電極部３９と、を備えている。
以上の説明では、ＴＦＴ層３４と光電変換層３６とを完全に分けて別層としていたが、ある共通層にＴＦＴ層３４及び光電変換層３６の各々の一部が形成されるようにすることも可能である。 Next, the configuration of the photoelectric conversion element array unit 12 will be described.
The photoelectric conversion element array unit 12 is formed on a glass substrate 31 and a glass substrate 31, and a plurality of TFTs 32 for reading signals are arranged in an array, and a TFT layer 34 provided with metal wiring (metal) 33. And a photoelectric conversion layer 36 that is stacked on the TFT layer 34 and in which a plurality of photodiodes 35 are arranged in an array, and a resin protective film layer 37 that covers the photoelectric conversion layer 36. A plurality of light-shielding walls (light-shielding grids) 38 formed so as to surround each of the periphery of 35 and an electrode portion 39 disposed on the protective film layer 37.
In the above description, the TFT layer 34 and the photoelectric conversion layer 36 are completely separated and formed as separate layers. However, a part of each of the TFT layer 34 and the photoelectric conversion layer 36 is formed in a certain common layer. Is also possible.

ここで、遮光壁３８について説明する。
図３は、光電変換素子アレイユニットの一部の平面図である。図３中、符号ＤＲはデータ読出ラインを示している。
図４は、図３におけるフォトダイオード近傍の部分拡大図である。
図５は、図４のＡ−Ａ矢視断面図である。
図３及び図４に示すように、遮光壁３８は、フォトダイオード３５の周囲を囲むように形成されている。
また、遮光壁３８は、光電変換素子アレイユニット１２の最上部（最上層）に形成され、各遮光壁３８の保護膜層３７からの高さｈは、図５に示すように、他の部分で最も高い電極部３９の高さよりも高くなるようにされ、放射線イメージセンサ１０として組み立てたときに、図１に示すように、シンチレータプレート１１を構成する防水フィルム層２５（あるいは防水フィルム層２５が設けられていない場合には、シンチレータ層２４）に当接するように設けられている。なお、遮光壁３８の高さｈは、必ずしもシンチレータプレート１１に当接させる必要はなく、他の手段によって、シンチレータプレート１１と、光電変換素子アレイユニット１２との間の距離が保てるのであれば、光電変換素子であるフォトダイオード３５の受光面よりも高く形成されていればよい。 Here, the light shielding wall 38 will be described.
FIG. 3 is a plan view of a part of the photoelectric conversion element array unit. In FIG. 3, symbol DR indicates a data read line.
FIG. 4 is a partially enlarged view of the vicinity of the photodiode in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
As shown in FIGS. 3 and 4, the light shielding wall 38 is formed so as to surround the periphery of the photodiode 35.
Further, the light shielding wall 38 is formed on the uppermost part (uppermost layer) of the photoelectric conversion element array unit 12, and the height h of each light shielding wall 38 from the protective film layer 37 is different from that shown in FIG. 1, when assembled as the radiation image sensor 10, the waterproof film layer 25 (or the waterproof film layer 25 constituting the scintillator plate 11 is formed as shown in FIG. 1) when assembled as the radiation image sensor 10. If it is not provided, it is provided in contact with the scintillator layer 24). Note that the height h of the light shielding wall 38 does not necessarily have to be in contact with the scintillator plate 11, as long as the distance between the scintillator plate 11 and the photoelectric conversion element array unit 12 can be maintained by other means. What is necessary is just to be formed higher than the light-receiving surface of the photodiode 35 which is a photoelectric conversion element.

この結果、光電変換素子アレイユニット１２にシンチレータプレート１１を載置した場合には、図１に示すように、各遮光壁３８の上端面がシンチレータプレート１１に当接し、シンチレータプレート１１を支持し、シンチレータ層２４と、光電変換層３６、ひいては、フォトダイオード３５の受光面とを一定の距離に保つこととなる。なお、図１及び図２において、理解の容易のため、各部の描画スケールは、実際のものとは異なっている。例えば、遮光壁３８の実際の高さｈは、例えば、４μｍ以下となっている。   As a result, when the scintillator plate 11 is placed on the photoelectric conversion element array unit 12, as shown in FIG. 1, the upper end surface of each light shielding wall 38 comes into contact with the scintillator plate 11, and supports the scintillator plate 11. The scintillator layer 24, the photoelectric conversion layer 36, and consequently the light receiving surface of the photodiode 35 are kept at a certain distance. In FIG. 1 and FIG. 2, the drawing scale of each part is different from the actual one for easy understanding. For example, the actual height h of the light shielding wall 38 is 4 μm or less, for example.

このとき、遮光壁３８の高さｈは、シンチレータプレート１１と光電変換素子アレイユニット１２の間に、シール部材１３により封止されて形成される封止空間ＳＰの高さに相当することとなる。
以上の説明は、遮光壁３８の遮光効率を最大限とし、封止空間ＳＰを確保するためのスペーサとしての機能を遮光壁３８に担わせた場合のものである。 At this time, the height h of the light shielding wall 38 corresponds to the height of the sealing space SP formed by being sealed by the sealing member 13 between the scintillator plate 11 and the photoelectric conversion element array unit 12. .
The above description is for the case where the light shielding wall 38 has a function as a spacer for maximizing the light shielding efficiency of the light shielding wall 38 and ensuring the sealing space SP.

この結果、図１に示すように、シンチレータ層２４に入射したＸ線ＸＲ１は、蛍光（可視光）ＶＲ１に変換される。そして、金属配線（メタル）３３に至った可視光ＶＲ１は、金属配線３３により反射され、さらに反射膜層２２により反射されて、フォトダイオード３５に入射しようとした反射光ＲＦ１は、遮光壁３８により遮断されて隣接する本来蛍光が入るべきでないフォトダイオード３５の受光面に至るのを阻害される。   As a result, as shown in FIG. 1, the X-ray XR1 incident on the scintillator layer 24 is converted into fluorescence (visible light) VR1. The visible light VR1 that reaches the metal wiring (metal) 33 is reflected by the metal wiring 33, and further reflected by the reflective film layer 22, and the reflected light RF1 that is about to enter the photodiode 35 is reflected by the light shielding wall 38. It is blocked from reaching the light receiving surface of the photodiode 35 where the adjacent fluorescent light should not enter.

すなわち、隣接する本来蛍光が入るべきでないフォトダイオード３５の受光面に至ることにより解像度を低下させることとなる反射光ＲＦ１を抑制して、解像度を向上させることができる。
同様に、シンチレータ層２４に入射したＸ線ＸＲ２は、蛍光（可視光）ＶＲ２に変換される。そして、フォトダイオード３５の受光面に至った可視光ＶＲ２の一部は、フォトダイオード３５の受光面で反射され、さらに反射膜層２２により反射されて、当該フォトダイオード３５あるいは隣接するフォトダイオード３５に入射しようとした反射光ＲＦ２は、遮光壁３８により遮断されて隣接するフォトダイオード３５の受光面に至るのを阻害される。
したがって、隣接する本来蛍光が入るべきでないフォトダイオード３５の受光面に至ることにより解像度を低下させることとなる反射光ＲＦ２を抑制して、解像度を向上させることができる。 That is, it is possible to improve the resolution by suppressing the reflected light RF1 that lowers the resolution by reaching the adjacent light receiving surface of the photodiode 35 that should not receive fluorescence.
Similarly, the X-ray XR2 incident on the scintillator layer 24 is converted into fluorescence (visible light) VR2. A part of the visible light VR2 that reaches the light receiving surface of the photodiode 35 is reflected by the light receiving surface of the photodiode 35 and further reflected by the reflective film layer 22, and is reflected on the photodiode 35 or the adjacent photodiode 35. The reflected light RF2 about to be incident is blocked by the light shielding wall 38 and blocked from reaching the light receiving surface of the adjacent photodiode 35.
Therefore, it is possible to improve the resolution by suppressing the reflected light RF2 that lowers the resolution by reaching the light receiving surface of the photodiode 35 where the fluorescent light that should not originally enter the fluorescent light is adjacent.

ここで、遮光壁３８の形成方法について説明する。
遮光壁３８は、フォトレジストを保護膜層３６上に所定厚さで塗布し、フォトマスクを用いて露光を行うフォトリソグラフィにより形成される。このとき、フォトレジスト材料としては、いわゆる、感光性機能分子を含む高分子樹脂が用いられ、その種類としては、露光されると現像液に対して溶解性が低下するネガレジストあるいは露光されると現像液に対して溶解性が向上するポジレジストのいずれかが用いられる。
なお、本実施形態において用いるフォトレジストとしては、放射線（例えば、Ｘ線）、蛍光による劣化が所定程度以下であれば、いずれのフォトレジストを用いることも可能である。 Here, a method of forming the light shielding wall 38 will be described.
The light shielding wall 38 is formed by photolithography in which a photoresist is applied on the protective film layer 36 with a predetermined thickness, and exposure is performed using a photomask. At this time, as the photoresist material, a so-called polymer resin containing a photosensitive functional molecule is used, and as a type thereof, a negative resist whose solubility in a developing solution decreases when exposed or exposed. Any positive resist whose solubility in the developer is improved is used.
As the photoresist used in this embodiment, any photoresist can be used as long as the deterioration due to radiation (for example, X-rays) and fluorescence is not more than a predetermined level.

以上の説明においては、遮光壁３８の遮光効率を最大限とし、封止空間ＳＰを確保するためのスペーサとしての機能を遮光壁３８に担わせた場合について説明したが、遮光壁３８のスペーサとしての機能をなくし、遮光効率の低下を許容するのであれば、遮光壁３８の高さｈをより低くすることが可能である。この場合において、フォトダイオード３５の受光面からの反射光ＲＦ２をより多く許容し、より光量の高い金属配線３３からの反射光ＲＦ１を抑制する目的であれば、遮光壁３８の上端面までの高さｈがフォトダイオード３５の受光面より高くなるように構成すればよい。
また、以上の説明においては、遮光壁３８でフォトダイオード３５の周囲を完全に囲うように構成していたが、遮光効率は低下するものの、その一部が途切れているような状態であってもよい。 In the above description, the case where the light shielding efficiency of the light shielding wall 38 is maximized and the light shielding wall 38 has a function as a spacer for securing the sealing space SP has been described. If the above function is eliminated and a decrease in the light shielding efficiency is allowed, the height h of the light shielding wall 38 can be further reduced. In this case, if the purpose is to allow a larger amount of reflected light RF2 from the light receiving surface of the photodiode 35 and to suppress the reflected light RF1 from the metal wiring 33 having a higher light amount, the height to the upper end surface of the light shielding wall 38 is increased. What is necessary is just to comprise so that height h may become higher than the light-receiving surface of the photodiode 35. FIG.
In the above description, the light shielding wall 38 is configured to completely surround the periphery of the photodiode 35. However, although the light shielding efficiency is reduced, a part of the photodiode 35 may be interrupted. Good.

以上の説明においては、封止空間ＳＰについては、詳細に述べなかったが、実際の放射線イメージセンサ１０においては、封止空間ＳＰ内には、窒素ガス等の不活性ガスが封入される。
このように窒素ガス等の不活性ガスが封入されるのは、シンチレータ層２４が当該空間内に存在する水（Ｈ_２Ｏ）と結合して、吸湿あるいは潮解して劣化するのを防止するためである。
また、封止空間ＳＰ内の圧力は大気圧未満とされるので、大気圧に抗して形状を維持することができるように、遮光壁３８をシンチレータプレート１１に当接するように構成することが好ましい。 In the above description, the sealed space SP has not been described in detail, but in the actual radiation image sensor 10, an inert gas such as nitrogen gas is sealed in the sealed space SP.
The inert gas such as nitrogen gas is sealed in this way in order to prevent the scintillator layer 24 from being combined with water (H ₂ O) existing in the space and deteriorating due to moisture absorption or deliquescent. It is.
Further, since the pressure in the sealed space SP is less than atmospheric pressure, the light shielding wall 38 may be configured to contact the scintillator plate 11 so that the shape can be maintained against atmospheric pressure. preferable.

また、シール部材１３は、例えば、エポキシアクリル系樹脂等のＵＶ（紫外線）硬化性樹脂で形成されている。
シンチレータプレート１１と、光電変換素子アレイと、を対向させて当接させる場合に、双方のガラス基板２１、３１の四つの縁辺間にシール部材１３としての、ＵＶ硬化性樹脂（特殊エポキシアクリル系樹脂等）を塗布し、両ガラス基板２１、３１を圧着後ＵＶ照射により硬化させ、かつ加熱（１００℃以上）して接着性を高める。なお、具体的なＵＶ硬化性樹脂の材質としては、適宜選択が可能である。 Further, the seal member 13 is formed of, for example, a UV (ultraviolet) curable resin such as an epoxy acrylic resin.
When the scintillator plate 11 and the photoelectric conversion element array are brought into contact with each other to face each other, a UV curable resin (special epoxy acrylic resin) serving as a seal member 13 between the four edges of the glass substrates 21 and 31 is used. Etc.), the both glass substrates 21 and 31 are cured by UV irradiation after pressure bonding, and heated (100 ° C. or higher) to enhance the adhesion. A specific material for the UV curable resin can be selected as appropriate.

次に放射線イメージセンサ１０の組み立てについて説明する。
この場合において、シンチレータプレート１１及び光電変換素子アレイユニット１２は、既に組み立てが済んでいるものとする。
まず、シンチレータプレート１１と、光電変換素子アレイユニット１２と、を所定位置関係で対向させた状態で所定のステージ上に載置する。 Next, assembly of the radiation image sensor 10 will be described.
In this case, it is assumed that the scintillator plate 11 and the photoelectric conversion element array unit 12 have already been assembled.
First, the scintillator plate 11 and the photoelectric conversion element array unit 12 are placed on a predetermined stage in a state of facing each other in a predetermined positional relationship.

次にシンチレータプレート１１と、光電変換素子アレイユニット１２と、がずれないように固定した状態で、シンチレータプレート１１を構成するガラス基板２１と、光電変換素子アレイユニット１２を構成するガラス基板３１の四つの縁辺間にＵＶ硬化・熱硬化樹脂を注入する。
このＵＶ硬化・熱硬化樹脂には、両ガラス基板２１、３１の間に形成される封止空間ＳＰに満たされている空気を抜きつつ、窒素ガス等の不活性ガスを注入するための小開口がそれぞれ少なくとも一つずつ開けられている。 Next, in a state where the scintillator plate 11 and the photoelectric conversion element array unit 12 are fixed so as not to be displaced, four glass substrates 21 constituting the scintillator plate 11 and four glass substrates 31 constituting the photoelectric conversion element array unit 12 are provided. A UV curable / thermosetting resin is injected between two edges.
This UV curable / thermosetting resin has a small opening for injecting an inert gas such as nitrogen gas while ventilating the air filled in the sealing space SP formed between the glass substrates 21 and 31. Each has at least one open.

そして、不活性ガスの注入口には当該ガス注入用の機器を接続する。
さらに、ステージ上に載置されたシンチレータプレート１１と、光電変換素子アレイユニット１２と、を空気を通さないシートで完全に覆って、シートとステージで形成された空間内の空気を排気する。 Then, the gas injection device is connected to the inert gas inlet.
Furthermore, the scintillator plate 11 placed on the stage and the photoelectric conversion element array unit 12 are completely covered with a sheet that does not allow air to pass through, and the air in the space formed by the sheet and the stage is exhausted.

これにより、封止空間ＳＰに満たされている空気を抜くための小開口から、空気が排出され、封止空間ＳＰの空気は、不活性ガスで置換される。このとき、置換後の不活性ガスの圧力を大気圧未満とすることで、シンチレータプレート１１の防水フィルム層２５は、光電変換素子アレイユニット１２の遮光壁３８に、大気圧と、不活性ガスの圧力差に相当する圧力で押しつけられることとなる。
この状態で、ＵＶ硬化・熱硬化樹脂に開けられている空気取出し用の小開口及び不活性ガス注入用の小開口を同じＵＶ硬化・熱硬化樹脂により、塞いで、封止し硬化・加熱させて封止を完了する。 Thereby, air is discharged | emitted from the small opening for extracting the air with which the sealing space SP was filled, and the air of the sealing space SP is substituted by the inert gas. At this time, by setting the pressure of the inert gas after replacement to less than atmospheric pressure, the waterproof film layer 25 of the scintillator plate 11 is placed on the light shielding wall 38 of the photoelectric conversion element array unit 12 with atmospheric pressure and inert gas. It is pressed with a pressure corresponding to the pressure difference.
In this state, the small opening for taking out air and the small opening for injecting inert gas that are opened in the UV-curing / thermosetting resin are closed with the same UV-curing / thermosetting resin, sealed, cured, and heated. To complete the sealing.

以上の説明のように、本第１実施形態の放射線イメージセンサ１０においては、各フォトダイオード３５の周囲をそれぞれ囲むように複数の遮光壁（遮光グリッド）３８が形成されているので、金属配線３３あるいはフォトダイオード３５により反射された可視光ＶＲ１、ＶＲ２の反射光ＲＦ１、ＲＦ２は、可視光ＶＲ１、ＶＲ２の入射位置とは異なる位置に位置するフォトダイオード３５に入射するのが抑制され、解像度の低下を抑制して、放射線イメージセンサ１０の撮像範囲全域にわたって良好な撮像画像を得ることが可能となる。   As described above, in the radiation image sensor 10 according to the first embodiment, the plurality of light shielding walls (light shielding grids) 38 are formed so as to surround the periphery of each photodiode 35. Alternatively, the reflected lights RF1 and RF2 of the visible light VR1 and VR2 reflected by the photodiode 35 are prevented from entering the photodiode 35 located at a position different from the incident position of the visible lights VR1 and VR2, and the resolution is lowered. It is possible to obtain a good captured image over the entire imaging range of the radiation image sensor 10.

さらに、遮光壁３８の上端面をシンチレータプレート１１に当接させることにより、シンチレータプレート１１の防水フィルム層２５ひいてはシンチレータ層２４が大気圧と、不活性ガスの圧力との差に相当する圧力で押しつけられるので、シンチレータプレート１１と光電変換素子アレイユニット１２と、を一様な力で圧着組み立て（Vacuum Assembly）することができ、光電変換素子アレイを構成するフォトダイオード３５と、シンチレータプレート１１、ひいては、シンチレータ層２４との距離は、いずれの場所においても、一様かつ設計上の最短の離間距離を保つことができる。
したがって、放射線イメージセンサ１０の撮像範囲全域にわたって良好な撮像画像を得ることが可能となる。 Further, by bringing the upper end surface of the light shielding wall 38 into contact with the scintillator plate 11, the waterproof film layer 25 and thus the scintillator layer 24 of the scintillator plate 11 is pressed with a pressure corresponding to the difference between the atmospheric pressure and the pressure of the inert gas. Therefore, the scintillator plate 11 and the photoelectric conversion element array unit 12 can be pressure-bonded and assembled with a uniform force, and the photodiode 35, the scintillator plate 11, and eventually the photoelectric conversion element array, The distance from the scintillator layer 24 can be kept uniform and the shortest design distance at any location.
Therefore, a good captured image can be obtained over the entire imaging range of the radiation image sensor 10.

また、シンチレータ層２４は、封止空間ＳＰ内に封止されるので、吸湿あるいは潮解から防ぐことが可能となる。すなわち、特に防水フィルム層２５を形成しないとしても、さらには真空封止のまま不活性ガスの注入を行わなくても、吸湿あるいは潮解を防ぐことができ、長期にわたって性能を維持することが可能となる。   Further, since the scintillator layer 24 is sealed in the sealing space SP, it can be prevented from moisture absorption or deliquescence. That is, even if the waterproof film layer 25 is not particularly formed, moisture absorption or deliquescence can be prevented and the performance can be maintained over a long period of time without performing inert gas injection while being vacuum-sealed. Become.

さらに、それぞれが独立して製造されるシンチレータプレート１１と光電変換素子アレイユニット１２を組み合わせるという構成を採っているため、シンチレータプレート１１あるいは光電変換素子アレイユニット１２を個別に品質評価し、その良品のみをもって組み立てて最終テストを行うことが可能になるため、従来のように光電変換素子アレイ上に直接シンチレータを蒸着するタイプに比べて、スクラップコストを低減することができるとともに、製造時の歩留まりを向上させることが可能となる。   Furthermore, since the scintillator plate 11 and the photoelectric conversion element array unit 12 that are manufactured independently are combined, the scintillator plate 11 or the photoelectric conversion element array unit 12 is individually evaluated for quality, and only the non-defective products are evaluated. As a result, it is possible to reduce the scrap cost and improve the manufacturing yield compared to the conventional type in which the scintillator is directly deposited on the photoelectric conversion element array. It becomes possible to make it.

[２]第２実施形態
以上の第１実施形態においては、シンチレータ層がほぼ平面に形成されるものとして説明したが、シンチレータ層を真空蒸着により形成する場合、蒸着基板を天吊りにして回転させる方式がとられることが多いが、中央部の厚さが周縁部の厚さよりも厚くなる傾向が見られる。そこで、本第２実施形態は、中央部と周縁部とで厚さが異なるシンチレータ層を考慮して遮光壁の高さを設定した場合の実施形態である。 [2] Second Embodiment In the first embodiment described above, the scintillator layer has been described as being substantially flat. However, when the scintillator layer is formed by vacuum vapor deposition, the vapor deposition substrate is suspended from the ceiling and rotated. Although the method is often adopted, the thickness of the central part tends to be thicker than the thickness of the peripheral part. Therefore, the second embodiment is an embodiment in which the height of the light shielding wall is set in consideration of scintillator layers having different thicknesses at the central portion and the peripheral portion.

図６は、第２実施形態の放射線イメージセンサの断面図である。
また、図７は、図６の放射線イメージセンサの分解断面図である。
図６及び図７において、図１あるいは図２と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
放射線イメージセンサ１０Ａは、大別すると、入射したＸ線を蛍光（可視光）に変換するシンチレータプレート１１Ａと、シンチレータプレート１１Ａにより変換された可視光を受光して画像データに変換する光電変換素子アレイユニット１２Ａと、シール部材１３と、を備えている。 FIG. 6 is a cross-sectional view of the radiation image sensor of the second embodiment.
FIG. 7 is an exploded cross-sectional view of the radiation image sensor of FIG.
6 and 7, the same parts as those in FIG. 1 or 2 are denoted by the same reference numerals.
The radiation image sensor 10A is roughly classified into a scintillator plate 11A that converts incident X-rays into fluorescence (visible light), and a photoelectric conversion element array that receives visible light converted by the scintillator plate 11A and converts it into image data. A unit 12A and a seal member 13 are provided.

シンチレータプレート１１Ａは、ガラス基板２１と、ガラス基板２１上に形成され、Ｘ線を透過するとともに、Ｘ線により発生した可視光である蛍光を反射し、光電変換素子アレイユニット１２Ａ側に導く反射膜層２２と、反射膜層２２の経時劣化を防止するための保護膜層２３と、中央部の厚さが周縁部の厚さよりも厚いとともに、入射したＸ線を可視光に変換するシンチレータ層２４Ａと、シンチレータ層２４Ａの吸湿に伴う劣化を防止するための防水フィルム層２５Ａと、を備えている。
この場合においても、第１実施形態と同様に、防水フィルム層２５Ａは、他の手段により防水性が確保できるのであれば、省略することが可能である。 The scintillator plate 11A is formed on the glass substrate 21 and the glass substrate 21, and reflects the fluorescent light, which is visible light generated by the X-ray and transmits the X-ray, and guides it to the photoelectric conversion element array unit 12A side. A scintillator layer 24A that converts incident X-rays into visible light while the layer 22 and the protective film layer 23 for preventing deterioration of the reflective film layer 22 over time; And a waterproof film layer 25A for preventing deterioration associated with moisture absorption of the scintillator layer 24A.
Also in this case, as in the first embodiment, the waterproof film layer 25A can be omitted if waterproofness can be ensured by other means.

次に光電変換素子アレイユニット１２Ａの構成について説明する。
光電変換素子アレイユニット１２Ａは、ガラス基板３１と、ガラス基板３１上に形成され、信号読み出し用の複数のＴＦＴ３２がアレイ状に配置されるとともに、金属配線（メタル）３３が設けられたＴＦＴ層３４と、ＴＦＴ層３４に積層され、複数のフォトダイオード３５がアレイ状に配置されている光電変換層３６と、光電変換層３６を覆う図示しない樹脂製の保護膜層３７と一体に形成され、各フォトダイオード３５の周囲をそれぞれ囲むように形成された複数の遮光壁（遮光グリッド）３８−１〜３８−３と、保護膜層３７上に配置された電極部３９Ａと、を備えている。 Next, the configuration of the photoelectric conversion element array unit 12A will be described.
The photoelectric conversion element array unit 12A is formed on the glass substrate 31 and the glass substrate 31, and a plurality of TFTs 32 for reading signals are arranged in an array, and a TFT layer 34 provided with a metal wiring (metal) 33 is provided. And a photoelectric conversion layer 36 that is stacked on the TFT layer 34 and in which a plurality of photodiodes 35 are arranged in an array, and a resin protective film layer 37 (not shown) that covers the photoelectric conversion layer 36, and is integrally formed. A plurality of light shielding walls (light shielding grids) 38-1 to 38-3 formed so as to surround the periphery of the photodiode 35, and an electrode portion 39 </ b> A disposed on the protective film layer 37.

次に、遮光壁３８−１〜３８−３について説明する。
遮光壁３８−１〜３８−３は、それぞれ対応するフォトダイオード３５の周囲を囲むように形成されている。
また、遮光壁３８−１〜３８−３は、光電変換素子アレイユニット１２Ａの最上部（最上層）に形成されている。 Next, the light shielding walls 38-1 to 38-3 will be described.
The light shielding walls 38-1 to 38-3 are formed so as to surround the corresponding photodiodes 35.
The light shielding walls 38-1 to 38-3 are formed on the uppermost part (uppermost layer) of the photoelectric conversion element array unit 12A.

各遮光壁３８−１〜３８−３の保護膜層３７からの高さｈ１〜ｈ３は、図７に示すように、シンチレータ層２４Ａの厚さに応じて、シンチレータ層２４Ａの中央部に位置する遮光壁３８−１の高さｈ１が最も低く、シンチレータ層２４Ａの周縁部に位置する遮光壁３８−３の高さｈ３が最も高くなっている。すなわち、高さｈ１＜ｈ２＜ｈ３となっており、放射線イメージセンサ１０Ａとして組み立てたときに、図６に示すように、シンチレータプレート１１Ａを構成する防水フィルム層２５Ａ（あるいは防水フィルム層２５Ａが設けられていない場合には、シンチレータ層２４Ａ）にそれぞれ当接するように設けられている。   Heights h1 to h3 of the light shielding walls 38-1 to 38-3 from the protective film layer 37 are located at the center of the scintillator layer 24A according to the thickness of the scintillator layer 24A, as shown in FIG. The light shielding wall 38-1 has the lowest height h1, and the light shielding wall 38-3 located at the peripheral edge of the scintillator layer 24A has the highest height h3. That is, the height h1 <h2 <h3, and when assembled as the radiation image sensor 10A, as shown in FIG. 6, the waterproof film layer 25A (or the waterproof film layer 25A) constituting the scintillator plate 11A is provided. If not, they are provided so as to contact the scintillator layer 24A).

この結果、光電変換素子アレイユニット１２Ａにシンチレータプレート１１Ａを載置した場合には、図６に示すように、各遮光壁３８−１〜３８−３の上端面がシンチレータプレート１１Ａに当接し、シンチレータプレート１１Ａを支持し、シンチレータ層２４Ａに余計な負荷を掛けることなく、光電変換層３６、ひいては、フォトダイオード３５の受光面とを所定の距離に保つこととなる。なお、図６及び図７において、理解の容易のため、各部の描画スケールは、実際のものとは異なっている。例えば、遮光壁３８−１の実際の高さｈ１は、例えば、４μｍ以下となっており、遮光壁３８−２の高さｈ２、遮光壁３８−３の高さｈ３は、それに準じた高さとなっている。   As a result, when the scintillator plate 11A is placed on the photoelectric conversion element array unit 12A, as shown in FIG. 6, the upper end surfaces of the respective light shielding walls 38-1 to 38-3 come into contact with the scintillator plate 11A, and the scintillator The plate 11A is supported, and the photoelectric conversion layer 36 and consequently the light receiving surface of the photodiode 35 are kept at a predetermined distance without applying an extra load to the scintillator layer 24A. 6 and 7, for easy understanding, the drawing scale of each part is different from the actual one. For example, the actual height h1 of the light shielding wall 38-1 is, for example, 4 μm or less, and the height h2 of the light shielding wall 38-2 and the height h3 of the light shielding wall 38-3 are the same heights. It has become.

すなわち、
４μｍ＞ｈ１＜ｈ２＝ｈ１＋α＜ｈ３＝ｈ１＋β
（ここで、０＜α＜β）
となっている。 That is,
4 μm> h1 <h2 = h1 + α <h3 = h1 + β
(Where 0 <α <β)
It has become.

以上の説明のように、本第２実施形態の放射線イメージセンサ１０Ａにおいては、各フォトダイオード３５の周囲をそれぞれ囲むように、かつ、シンチレータ層２４の中央部と周縁部との厚さの違いを考慮して、高さの異なる複数の遮光壁（遮光グリッド）３８−１〜３８−３が形成されているので、シンチレータ層２４に余計な負荷をかけることなく、金属配線３３あるいはフォトダイオード３５により反射された可視光の反射光が、可視光の入射位置とは異なる位置に位置するフォトダイオード３５に入射するのが、防水フィルム層２５Ａ（あるいは防水フィルム層２５Ａが設けられていない場合には、シンチレータ層２４Ａ）と遮光壁との間に隙間がある場合に比べ、より確実に抑制され、解像度の低下を抑制して、放射線イメージセンサ１０Ａの撮像範囲全域にわたって良好な撮像画像を得ることが可能となる。   As described above, in the radiation image sensor 10A of the second embodiment, the thickness difference between the central portion and the peripheral portion of the scintillator layer 24 is set so as to surround each photodiode 35. In consideration, since a plurality of light shielding walls (light shielding grids) 38-1 to 38-3 having different heights are formed, the metal wiring 33 or the photodiode 35 can be used without applying an extra load to the scintillator layer 24. When the reflected light of the reflected visible light enters the photodiode 35 located at a position different from the incident position of the visible light, when the waterproof film layer 25A (or the waterproof film layer 25A is not provided) Compared to the case where there is a gap between the scintillator layer 24A) and the light shielding wall, the radiation image center is suppressed more reliably and the reduction in resolution is suppressed. It is possible to obtain good photographed image over an imaging range the entire region of the support 10A.

さらに、遮光壁３８−１〜３８−３の上端面をシンチレータプレート１１Ａに当接させることにより、シンチレータプレート１１Ａの防水フィルム層２５Ａひいてはシンチレータ層２４Ａが大気圧と、不活性ガスの圧力との差に相当する圧力で押しつけられるので、シンチレータプレート１１Ａと光電変換素子アレイユニット１２Ａと、を一様な力で圧着組み立て（Vacuum Assembly）することができ、光電変換素子アレイを構成するフォトダイオード３５と、シンチレータプレート１１Ａ、ひいては、シンチレータ層２４Ａとの距離は、いずれの場所においても、シンチレータ層２４Ａの形状に応じた設計上のより最短の離間距離を保つことができる。
したがって、放射線イメージセンサ１０Ａの撮像範囲全域にわたって良好な撮像画像を得ることが可能となる。 Further, by bringing the upper end surfaces of the light shielding walls 38-1 to 38-3 into contact with the scintillator plate 11A, the waterproof film layer 25A of the scintillator plate 11A and thus the scintillator layer 24A has a difference between the atmospheric pressure and the pressure of the inert gas. Therefore, the scintillator plate 11A and the photoelectric conversion element array unit 12A can be pressure-bonded and assembled with uniform force (Vacuum Assembly), and the photodiode 35 constituting the photoelectric conversion element array; The distance between the scintillator plate 11A and the scintillator layer 24A can be kept at the shortest separation distance in design according to the shape of the scintillator layer 24A at any location.
Therefore, a good captured image can be obtained over the entire imaging range of the radiation image sensor 10A.

図８は、第２実施形態の変形例の放射線イメージセンサの分解断面図である。
以上の説明においては、同一のフォトダイオード３５に対応する遮光壁３８−１〜３８−３は、それぞれ高さが一定となっており、遮光壁３８−１〜３８−３は、ステップ状に高さが変化していた。 FIG. 8 is an exploded cross-sectional view of a radiation image sensor according to a modification of the second embodiment.
In the above description, the light shielding walls 38-1 to 38-3 corresponding to the same photodiode 35 have a constant height, and the light shielding walls 38-1 to 38-3 are stepwise high. Was changing.

これらに対し、本変形例においては、中央部に配置されたフォトダイオード３５に対応する遮光壁３８−１（高さ＝ｈ１１）を除き、中央部側に配置された遮光壁よりも周縁部側に配置された遮光壁の方が、放射線イメージセンサ１０Ｂのシンチレータ層２４Ａの形状に応じて高さが徐々に高くなるようにされている。   On the other hand, in this modification example, except for the light shielding wall 38-1 (height = h11) corresponding to the photodiode 35 disposed in the central portion, the peripheral portion side of the light shielding wall disposed on the central portion side. The height of the light shielding wall arranged at is gradually increased according to the shape of the scintillator layer 24A of the radiation image sensor 10B.

より具体的には、放射線イメージセンサ１０Ｂの最も中央部に配置されたフォトダイオード３５に対して、より周縁部側に配置されたフォトダイオード３５の中央部側の遮光壁３８−２の高さｈ１２は、シンチレータ層２４Ａの形状に応じて中央部に配置されたフォトダイオード３５の高さｈ１１よりも高く、同一のフォトダイオード３５の周縁部側の遮光壁３８−３の高さｈ１３よりも低くなっている。   More specifically, the height h12 of the light shielding wall 38-2 on the central portion side of the photodiode 35 disposed on the peripheral edge side with respect to the photodiode 35 disposed on the most central portion of the radiation image sensor 10B. Is higher than the height h11 of the photodiode 35 arranged in the center according to the shape of the scintillator layer 24A, and lower than the height h13 of the light shielding wall 38-3 on the peripheral edge side of the same photodiode 35. ing.

同様に、さらに周縁部側に配置されたフォトダイオード３５の中央部側の遮光壁３８−２の高さｈ１４は、シンチレータ層２４Ａの形状に応じて、隣設されたより中央部側に配置されたフォトダイオード３５の高さｈ１３よりも高く、同一のフォトダイオード３５の周縁部側の遮光壁３８−５の高さｈ１５よりも低くなっている。なお、この場合において、遮光壁３８−２及び遮光壁３８−３は、同一のフォトダイオードを囲む遮光壁であり、遮光壁３８−４及び遮光壁３８−５は、同一のフォトダイオードを囲む遮光壁である。   Similarly, the height h14 of the light shielding wall 38-2 on the central side of the photodiode 35 further arranged on the peripheral side is arranged closer to the central side than the adjacent one according to the shape of the scintillator layer 24A. It is higher than the height h13 of the photodiode 35 and lower than the height h15 of the light shielding wall 38-5 on the peripheral edge side of the same photodiode 35. In this case, the light shielding wall 38-2 and the light shielding wall 38-3 are light shielding walls surrounding the same photodiode, and the light shielding wall 38-4 and the light shielding wall 38-5 are light shielding walls surrounding the same photodiode. It is a wall.

以上の説明のように、本第２実施形態の変形例の放射線イメージセンサ１０Ｂにおいては、各フォトダイオード３５の周囲をそれぞれ囲むように、かつ、シンチレータ層２４の中央部と周縁部との厚さの違いを考慮して、同一のフォトダイオードを囲む遮光壁（遮光グリッド）において、中央部側と周縁部側とで高さが異なるように形成されているので、シンチレータ層２４に余計な負荷をかけることなく、金属配線３３あるいはフォトダイオード３５により反射された可視光の反射光が、可視光の入射位置とは異なる位置に位置するフォトダイオード３５に入射するのが、防水フィルム層２５Ａ（あるいは防水フィルム層２５Ａが設けられていない場合には、シンチレータ層２４Ａ）と遮光壁との間に隙間がある場合に比べ、より確実に抑制され、解像度の低下を抑制して、放射線イメージセンサ１０Ａの撮像範囲全域にわたって良好な撮像画像を得ることが可能となる。   As described above, in the radiation image sensor 10 </ b> B according to the modification of the second embodiment, the thicknesses of the scintillator layer 24 and the central portion and the peripheral portion of the scintillator layer 24 are enclosed so as to surround each photodiode 35. In consideration of this difference, the light shielding wall (light shielding grid) surrounding the same photodiode is formed so that the height is different between the central portion side and the peripheral portion side, so that an extra load is applied to the scintillator layer 24. Without being applied, the reflected light of the visible light reflected by the metal wiring 33 or the photodiode 35 is incident on the photodiode 35 positioned at a position different from the incident position of the visible light. In the case where the film layer 25A is not provided, it is more reliably suppressed than in the case where there is a gap between the scintillator layer 24A) and the light shielding wall. Is, by suppressing the decrease in resolution, it is possible to obtain good photographed image over an imaging range the entire region of the radiation image sensor 10A.

［３］実施形態の効果
以上の説明のように、各実施形態によれば、本来入射すべきではないフォトダイオードに誤って入射してしまう反射光を抑制できるので、放射線イメージセンサの撮像範囲全域にわたって良好な撮像画像を得ることが可能となる。 [3] Effects of Embodiments As described above, according to each embodiment, reflected light that is accidentally incident on a photodiode that should not be incident can be suppressed, so that the entire imaging range of the radiation image sensor can be suppressed. A good captured image can be obtained.

［４］実施形態の変形例
以上の説明においては、遮光壁を各フォトダイオード３５に隣接するように囲んで形成していたが、各フォトダイオードの周縁に対して所定の間隔を開けて遮光壁を設けるように構成することも可能である。
また、以上の説明においては、シンチレータ層２４上に防水フィルム層２５を設けていたが、これに代えて防湿コート層あるいは防湿フィルム層を設けるようにしてもよい。 [4] Modification of Embodiment In the above description, the light shielding wall is formed so as to be adjacent to each photodiode 35. However, the light shielding wall is provided with a predetermined interval with respect to the periphery of each photodiode. It is also possible to provide a configuration.
In the above description, the waterproof film layer 25 is provided on the scintillator layer 24. However, instead of this, a moisture-proof coat layer or a moisture-proof film layer may be provided.

１０、１０Ａ 放射線イメージセンサ
１１、１１Ａ シンチレータプレート
１２、１２Ａ 光電変換素子アレイユニット
１３ シール部材
２１ ガラス基板
２２ 反射膜層
２３ 保護膜層
２４、２４Ａ シンチレータ層
２５、２５Ａ 防水フィルム層
３１ ガラス基板
３２ ＴＦＴ
３３ 金属配線（メタル）
３４ ＴＦＴ層
３５ フォトダイオード
３６ 光電変換層（光電変換素子層）
３７ 保護膜層
３８、３８−１〜３８−３ 遮光壁
３９ 電極部
ＳＰ 封止空間 10, 10A Radiation image sensor 11, 11A Scintillator plate 12, 12A Photoelectric conversion element array unit 13 Seal member 21 Glass substrate 22 Reflective film layer 23 Protective film layer 24, 24A Scintillator layer 25, 25A Waterproof film layer 31 Glass substrate 32 TFT
33 Metal wiring (metal)
34 TFT layer 35 Photodiode 36 Photoelectric conversion layer (photoelectric conversion element layer)
37 Protective film layer 38, 38-1 to 38-3 Light shielding wall 39 Electrode portion SP Sealing space

Claims (8)

基板に中央部から周縁部に向かって高さが高くなるように形成されたシンチレータ層が設けられたシンチレータプレートと、
光電変換素子アレイを構成する複数の光電変換素子が形成された光電変換素子層と、前記光電変換素子の周囲に形成され、前記シンチレータ層を出射されて前記光電変換素子層に入射した蛍光の反射光を遮る遮光壁と、が設けられた光電変換素子アレイユニットと、を備え、
前記遮光壁は、前記シンチレータ層の形状に沿って当接するように光電変換素子アレイユニットの中央部から周縁部に向かって高さが高くなるようになされている、
放射線イメージセンサ。 A scintillator plate provided with a scintillator layer formed on the substrate so as to increase in height from the central portion toward the peripheral portion ;
A photoelectric conversion element layer in which a plurality of photoelectric conversion elements constituting a photoelectric conversion element array are formed, and a reflection of fluorescence formed around the photoelectric conversion element, emitted from the scintillator layer, and incident on the photoelectric conversion element layer A light-shielding wall that blocks light, and a photoelectric conversion element array unit provided with,
The light-shielding wall is configured such that the height increases from the central part to the peripheral part of the photoelectric conversion element array unit so as to abut along the shape of the scintillator layer .
Radiation image sensor. 前記遮光壁は、前記光電変換素子の受光面よりも高く形成されている、
請求項１記載の放射線イメージセンサ。 The light shielding wall is formed higher than the light receiving surface of the photoelectric conversion element,
The radiation image sensor according to claim 1. 前記遮光壁は、前記シンチレータプレートに当接する高さを有している、
請求項１または請求項２記載の放射線イメージセンサ。 The light shielding wall has a height that abuts the scintillator plate.
The radiation image sensor according to claim 1. 前記光電変換素子アレイユニットは、前記光電変換素子を保護する保護層を有し、
前記遮光壁は、前記保護層上に形成されている、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の放射線イメージセンサ。 The photoelectric conversion element array unit has a protective layer for protecting the photoelectric conversion element,
The radiation image sensor according to claim 1, wherein the light shielding wall is formed on the protective layer. 前記遮光壁は、前記保護層と一体に形成されている、
請求項４記載の放射線イメージセンサ。 The light shielding wall is formed integrally with the protective layer,
The radiation image sensor according to claim 4. 前記遮光壁は、前記光電変換素子の受光面の周縁に沿って、前記光電変換素子の受光面を囲むように形成されている、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の放射線イメージセンサ。 The light shielding wall is formed so as to surround the light receiving surface of the photoelectric conversion element along the periphery of the light receiving surface of the photoelectric conversion element.
The radiation image sensor according to claim 1. 前記遮光壁は、フォトリソグラフィにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の放射線イメージセンサ。   The radiation image sensor according to claim 1, wherein the light shielding wall is formed by photolithography. 光電変換素子アレイを構成する複数の光電変換素子を有し、入射放射線を蛍光に変換するシンチレータプレートに対向設置されて放射線イメージセンサを構成する光電変換素子アレイユニットにおいて、
前記シンチレータプレートは、基板に中央部から周縁部に向かって高さが高くなるように形成されたシンチレータ層が設けられており、
前記光電変換素子の周囲に、入射した蛍光の反射光を遮る遮光壁が形成されているとともに、前記遮光壁は、前記シンチレータ層の形状に沿って光電変換素子アレイユニットの中央部から周縁部に向かって高さが高くなるようになされている、光電変換素子アレイユニット。 In the photoelectric conversion element array unit that has a plurality of photoelectric conversion elements constituting the photoelectric conversion element array and is arranged opposite to a scintillator plate that converts incident radiation into fluorescence to constitute a radiation image sensor,
The scintillator plate is provided with a scintillator layer formed on the substrate so as to increase in height from the central part toward the peripheral part,
A light-shielding wall is formed around the photoelectric conversion element to block incident fluorescent reflected light, and the light-shielding wall extends from the central part to the peripheral part of the photoelectric conversion element array unit along the shape of the scintillator layer. A photoelectric conversion element array unit that is designed to increase in height.

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