JP2006220439A - Scintillator panel, device for detecting radiation, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医療診断機器、非破壊検査機器等に用いられるシンチレータパネル、放射線検出装置、その製造方法、および放射線撮像システムに関し、特に、X線撮影等に用いられるシンチレータパネル、放射線検出装置および放射線撮像システムに関する。なお、本明細書においては、放射線の範疇に、X線、γ線などの電磁波も含むものとして説明する。 The present invention relates to a scintillator panel, a radiation detection apparatus, a manufacturing method thereof, and a radiation imaging system used for medical diagnostic equipment, non-destructive inspection equipment, and the like, and more particularly to a scintillator panel, radiation detection equipment, and radiation used for X-ray photography. The present invention relates to an imaging system. In the present specification, description will be made assuming that the category of radiation includes electromagnetic waves such as X-rays and γ-rays.
近年、少なくとも大面積の平面に形成された光電変換素子の表面にX線を照射することによって発光する蛍光体層を積層したデジタル放射線検出装置が商品化されている。 In recent years, digital radiation detection devices in which a phosphor layer that emits light by irradiating X-rays on the surface of a photoelectric conversion element formed on at least a large area plane has been commercialized.
これらデジタル放射線検出装置の中でも、高感度で高鮮鋭な装置として、特許文献1に開示されているように、複数のフォトセンサー及びTFT等の電気素子が2次元に配置されている光電変換素子部からなる光検出器(「センサーパネル」とも言う)上に、放射線を光電変換素子で検出可能な光に変換するための蛍光体層を直接形成してなる放射線検出装置(「直接蒸着タイプ」又は「直接タイプ」等とも言う)が知られている。
Among these digital radiation detection devices, as disclosed in
図9に、特許文献1に記載された直接タイプの放射線検出装置の概略断面図を示す。図9において、101はガラス基板、102はアモルファスシリコンを用いたフォトセンサーとTFTからなる光電変換素子部、103は配線部、104は電極取り出し部(電極パッド部)、105は窒化シリコン等よりなるパッシベーション膜を示し、これら要素によってセンサーパネル106が構成される。センサーパネル106上には、光電変換素子部103に対応するように蛍光体層(シンチレータ層)107が形成されている。さらに、シンチレータ層107の上面及び側面を被覆し、センサーパネル106の表面に接するように蛍光体保護層109が形成されている。また更に、蛍光体保護層109上に、蛍光体層107にて発せられた光を光電変換素子部102に向けて反射するよう反射層110が設けられ、更に反射層110を保護する反射層保護層111が設けられている。また、センサーパネル106に接し、蛍光体保護層109、反射層110、反射層保護層111からなる保護部材112の端面に封止樹脂113が設けられている。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a direct type radiation detection apparatus described in
また、特許文献2等に開示されているように、複数のフォトセンサー及びTFT(Thin film transistor:薄膜トランジスタ)等の電気素子が2次元に配置されている光電変換素子部からなる光検出器上に、放射線を光電変換素子で検出可能な光に変換するための蛍光体層を支持基板に形成したシンチレータパネルを貼り合わせてなる放射線検出装置(「貼り合わせタイプ」又は「間接タイプ」等とも言う)が知られている。 Further, as disclosed in Patent Document 2 and the like, a plurality of photosensors and electrical elements such as TFTs (Thin Film Transistors) are arranged on a photodetector including a photoelectric conversion element portion that is two-dimensionally arranged. , A radiation detection device (also referred to as “bonding type” or “indirect type”) formed by bonding a scintillator panel in which a phosphor layer for converting radiation into light that can be detected by a photoelectric conversion element is formed on a support substrate It has been known.
図10に、特許文献2に記載された間接タイプの放射線検出装置の概略断面図を示す。図10において、反射層110、反射層保護層(蛍光体下地層)114が設けられた支持基板115の反射層110が形成された表面側に蛍光体層(シンチレータ層)107が設けられて、更に蛍光体層107の表面及び側面と、支持基板115を被覆して蛍光体保護層109が設けられ、シンチレータパネル116を構成している。蛍光体層107が形成されている側のシンチレータパネル116とセンサーパネル106とが接着剤(不図示)を介して貼り合わされて、放射線検出装置を構成している。蛍光体保護層109は、ポリパラキシリレン製樹脂などの有機膜が好適に用いられる。
しかしながら、特許文献1に記載されているような直接タイプの放射線検出装置において、センサーパネル106上に蛍光体層107を形成した際に、蛍光体層に欠陥が発生した場合、欠陥不良部分が蛍光体層112だけであってもセンサーパネル100ごとに不良品として処分していた。特に、蒸着によって形成されるCsI:Na、およびCsI:Tl等のハロゲン化アルカリからなる柱状結晶構造を有する蛍光体からなる蛍光体層は、蛍光体層の形成時に異常成長(スプラッシュ)欠陥が発生する場合がある。そのため、放射線検出装置の製造工程における歩留りが低下し、また、放射線検出装置の高コスト化の原因となっている。
However, in the direct type radiation detection apparatus as described in
また、特許文献2に記載されているような間接タイプの放射線検出装置においては、蛍光体層107の欠陥、特に柱状結晶構造を有する蛍光体層107に発生する恐れがある異常成長(スプラッシュ)欠陥が発生した場合、欠陥部分が光電変換素子部102や配線部103を圧迫したり傷つけたりする恐れがあり、更には光電変換素子部102を破壊してしまう恐れがあった。
Further, in the indirect type radiation detection apparatus as described in Patent Document 2, defects in the
上述の課題を解決するために、異常成長(スプラッシュ)欠陥が発生した蛍光体層107を除去もしくは補修することが求められるが、そのためには蛍光体保護層109を蛍光体層107と、センサーパネル106もしくは支持基板115から剥離されなければならない。しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載されている蛍光体保護層109は、CVD法によって形成されたポリパラキシリレン製の有機膜を用いているため、柱状結晶を有する蛍光体層107の上面の結晶間に入り込むようにして固着して形成されている。そのため、蛍光体保護層109を剥離する際に、蛍光体層107が破壊されてしまい、蛍光体保護層109の剥離及び蛍光体層107の補修に大きな困難を伴っていた。特に、特許文献1に記載されているような直接タイプの放射線検出装置においては、破壊された蛍光体層107の結晶が、センサーパネル106の周辺領域に設けられた電極取り出し部104に付着し、センサーパネル106を破壊してしまう恐れがあった。
In order to solve the above-mentioned problems, it is required to remove or repair the
本願発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has come up with various aspects of the invention described below.
本発明に係る第1の放射線検出装置は、2次元状に配された複数の光電変換素子からなる画素領域を有するセンサーパネルと、該センサーパネルの少なくとも前記画素領域上に配された、放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換する蛍光体層と、少なくとも前記画素領域外における前記センサーパネルの表面の一部と、前記蛍光体層の表面及び側面を一括で被覆する、非接着性表面を有する蛍光体保護部材と、前記画素領域外における前記センサーパネルの表面の一部と前記蛍光体保護部材との間に配された接着部材と、を有するものである。 A first radiation detection apparatus according to the present invention includes a sensor panel having a pixel region composed of a plurality of photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally, and radiation disposed on at least the pixel region of the sensor panel. Non-adhesiveness that collectively covers a phosphor layer that converts light that can be sensed by the photoelectric conversion element, a part of the surface of the sensor panel outside the pixel region, and a surface and side surfaces of the phosphor layer. A phosphor protective member having a surface; and an adhesive member disposed between a part of the surface of the sensor panel outside the pixel region and the phosphor protective member.
本発明に係る第2の放射線検出装置は、2次元状に配された複数の光電変換素子からなる画素領域を有するセンサーパネルと、支持部材上に形成された蛍光体層と、少なくとも前記支持部材の表面の一部と前記蛍光体層の表面及び側面とを一括で被覆する非接着性表面を有する蛍光体保護層と、前記支持部材の表面の一部と前記蛍光体保護層との間に配された接着部材と、を有するシンチレータパネルと、を有するものである。 A second radiation detection apparatus according to the present invention includes a sensor panel having a pixel region composed of a plurality of photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally, a phosphor layer formed on a support member, and at least the support member A phosphor protective layer having a non-adhesive surface that collectively covers a part of the surface of the phosphor layer and the surface and side surfaces of the phosphor layer; and between the part of the surface of the support member and the phosphor protective layer A scintillator panel having an arranged adhesive member.
本発明に係るシンチレータパネルは、支持部材上に形成された蛍光体層と、少なくとも前記支持部材の表面の一部と前記蛍光体層の表面及び側面とを一括で被覆する非接着性表面を有する蛍光体保護層と、前記支持部材の表面の一部と前記蛍光体保護層との間に配された接着部材と、を有するものである。 A scintillator panel according to the present invention has a phosphor layer formed on a support member, and a non-adhesive surface that collectively covers at least a part of the surface of the support member and the surface and side surfaces of the phosphor layer. A phosphor protective layer; and an adhesive member disposed between a part of the surface of the support member and the phosphor protective layer.
本発明に係る放射線検出装置の製造方法は、2次元状に配された複数の光電変換素子からなる画素領域を有するセンサーパネルを準備する工程と、前記センサーパネルの少なくとも前記画素領域上に放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換する蛍光体層を設ける工程と、少なくとも前記画素領域外における前記センサーパネルの表面の一部と、前記蛍光体層の表面及び側面とを、非接着性表面を有する蛍光体保護部材を用いて一括で被覆し、前記画素領域外における前記センサーパネルの表面の一部と前記蛍光体保護部材とを接着部材で接着する工程と、を有するものである。 The manufacturing method of the radiation detection apparatus according to the present invention includes a step of preparing a sensor panel having a pixel region composed of a plurality of photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally, and radiation is applied to at least the pixel region of the sensor panel. A step of providing a phosphor layer that converts light that can be sensed by the photoelectric conversion element, a part of the surface of the sensor panel at least outside the pixel region, and the surface and side surfaces of the phosphor layer are non-adhesive. A step of covering in a lump using a phosphor protective member having a surface and adhering a part of the surface of the sensor panel outside the pixel region and the phosphor protective member with an adhesive member.
本発明に係るシンチレータパネルの製造方法は、支持部材上に放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換する蛍光体層を設ける工程と、少なくとも前記支持部材の前記蛍光体層が設けられた表面の一部と、前記蛍光体層の表面及び側面とを、非接着性表面を有する蛍光体保護層を用いて一括で被覆し、前記支持時部材の前記表面の一部と前記蛍光体保護層とを接着部材で接着する工程と、を有するものである。 The method of manufacturing a scintillator panel according to the present invention includes a step of providing a phosphor layer on a support member that converts radiation into light that can be sensed by the photoelectric conversion element, and at least the phosphor layer of the support member is provided. A part of the surface and the surface and side surfaces of the phosphor layer are collectively covered with a phosphor protective layer having a non-adhesive surface, and the part of the surface of the supporting member and the phosphor are protected. Adhering the layer with an adhesive member.
本発明によれば、非接着性の表面を有する蛍光体保護部材で蛍光体層の表面、側面、及び下地である保護層を被覆し、且つ蛍光体保護部材の周囲の領域に設けられた接着部材によって保護層と接着される構成を用いるため、蛍光体保護部材の設置及び剥離が容易となる。このことにより、蛍光体層の耐湿性、及び耐衝撃性を確保しつつ、且つ、蛍光体層のリペアが容易な蛍光体保護部材が配置可能となる。また、蛍光体層のリペアの際に蛍光体層を破壊することなく蛍光体保護部材を剥離することが容易となる。よって蛍光体保護部材が設けられた後の蛍光体層の検査や、検査によって発見された蛍光体層のリペアが容易な構成が得られる。 According to the present invention, the phosphor protective member having a non-adhesive surface covers the phosphor layer surface, side surfaces, and the protective layer that is the base, and is provided in an area around the phosphor protective member. Since the structure bonded to the protective layer by the member is used, the phosphor protective member can be easily installed and peeled off. This makes it possible to arrange a phosphor protective member that ensures the moisture resistance and impact resistance of the phosphor layer and that allows easy repair of the phosphor layer. Moreover, it becomes easy to peel off the phosphor protective member without destroying the phosphor layer when repairing the phosphor layer. Therefore, it is possible to obtain a configuration in which the phosphor layer after the phosphor protective member is provided can be easily inspected and the phosphor layer discovered by the inspection can be repaired.
また、本発明によれば、非接着性の表面を有する蛍光体保護層で蛍光体層の表面、側面、及び蛍光体下地層を被覆し、且つ蛍光体保護層の周囲の領域に設けられた接着部材によって蛍光体下地層と接着される構成を用いるため、蛍光体保護層の設置及び剥離が容易となる。このことにより、蛍光体層の耐湿性、及び耐衝撃性を確保しつつ、且つ、蛍光体層のリペアが容易な蛍光体保護層が配置可能となる。また、蛍光体層のリペアの際に蛍光体層を破壊することなく蛍光体保護層を剥離することが容易となる。よって蛍光体保護層が設けられた後の蛍光体層の検査や、検査によって発見された蛍光体層のリペアが容易な構成が得られる。 Further, according to the present invention, the phosphor protective layer having a non-adhesive surface covers the surface, side surfaces, and phosphor underlayer of the phosphor layer, and is provided in a region around the phosphor protective layer. Since the configuration in which the phosphor base layer is adhered by the adhesive member is used, the phosphor protective layer can be easily installed and peeled off. This makes it possible to dispose a phosphor protective layer that ensures the moisture resistance and impact resistance of the phosphor layer and allows easy repair of the phosphor layer. Further, it becomes easy to peel off the phosphor protective layer without destroying the phosphor layer when repairing the phosphor layer. Therefore, it is possible to obtain a configuration in which the phosphor layer after the phosphor protective layer is provided can be easily inspected and the phosphor layer discovered by the inspection can be repaired.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る放射線検出装置の要部構成を示す概略平面図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係る放射線検出装置の要部構成を示す概略断面図である。図3は、本発明の第1の実施形態に係る放射線検出装置の製造方法を示す概略断面図である。図4は、本発明の第1の実施形態に係る放射線検出装置の修復方法を示す概略断面図である。図5は、本発明の第2の実施形態に係るシンチレータパネル及び放射線検出装置の要部構成を示す概略断面図である。図6は、本発明の第2の実施形態に係るシンチレータパネルの修復方法を示す概略断面図である。図7は、本発明の第1の実施形態における他の実施例に係る放射線検出装置の要部構成を示す概略断面図である。図8は、本発明の第1の実施形態における他の実施例に係る放射線検出装置の修復方法を示す概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic plan view showing the main configuration of the radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the main configuration of the radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the method for manufacturing the radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a method for repairing a radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the main configuration of a scintillator panel and a radiation detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a scintillator panel repairing method according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7: is a schematic sectional drawing which shows the principal part structure of the radiation detection apparatus which concerns on the other Example in the 1st Embodiment of this invention. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for repairing a radiation detection apparatus according to another example of the first embodiment of the present invention.
<第1の実施形態>
図1及び図2を用いて、本発明の第1の実施形態に係る放射線検出装置を詳細に説明する。
<First Embodiment>
The radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
図1及び図2に示す放射線検出装置において、1はガラス基板などの絶縁性基板、2は絶縁性基板1上に2次元状に配置されて画素領域を形成し且つアモルファスシリコンを用いたフォトセンサーとTFTとからなる画素に対応する光電変換素子部である。3は絶縁性基板1上に形成され且つ光電変換素子部2に接続される配線部、4は配線部3に接続される電極取り出し部(電極パッド部)である。5は光電変換素子部2及び配線部を被覆する窒化シリコンなどからなる保護膜と、保護膜を被覆する有機樹脂などからあるパッシベーション膜と、によって構成された保護層である。これら各要素1から5によってセンサーパネル(「2次元光検出器」、「光電変換パネル」などとも呼ぶ)6が構成される。7はセンサーパネル6の画素領域に対応する保護層5上に配された、放射線を光電変換素子部2が感知可能な光に変換する波長変換体である蛍光体層である。9は蛍光体層7を被覆しして蛍光体層7を外部からの水分や衝撃から保護するための蛍光体保護層、10は蛍光体層8で発生した光を光電変換素子部2の方へ反射するための反射層、11は反射層10を保護するための反射層保護層である。これら各要素9から11によって蛍光体保護シートが構成される。8は蛍光体保護層9もしくは蛍光体保護シートを、蛍光体層7が形成された下地となる部材(本実施形態では保護層5)における蛍光体層7が形成された領域の周囲の領域に接着させるための接着部材である。これら蛍光体保護シートとその周辺領域に設けられた接着部材8によって蛍光体保護部材12が構成される。
1 and 2, 1 is an insulating substrate such as a glass substrate, 2 is a photosensor that is two-dimensionally arranged on the insulating
次に各構成要素について詳細に説明する。絶縁性基板1はガラス基板が好適に用いられるが、他の絶縁性基板材料、例えばプラスチック基板などを用いてもよい。光電変換素子部2は、ガラス基板1上に設けられ、フォトセンサー(光電変換素子)とスイッチ素子からなる画素である。フォトセンサーには、アモルファスシリコンなどにより形成されたPIN型フォトダイオード、MIS型フォトセンサーなどが好適に用いられる。また、スイッチ素子には、アモルファスシリコンやポリシリコンなどにより形成された薄膜トランジスタ(TFT)などが好適に用いられる。配線部3はAl等の金属材料が好適に用いられる。電極取り出し部4は、配線部3と同様の材料により形成されており、保護層5の除去により露出された配線部3が好適に用いられる。また、電極取り出し部4はセンサーパネル6の周辺領域に設けられることが好ましい。保護層5を構成する保護膜は、光電変換素子部2及び配線部3を被覆して保護するものであり、蛍光体層8から発せられる光を透過する材料が好適に用いられる。例えば、窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機材料により形成される。また、保護層5を構成するパッシベーション膜は、保護膜を被覆して光電変換素子部2及び配線部3に影響される保護膜上の表面形状を平坦にするために用いられるものであり、例えばポリイミド、アクリル、変性アクリル樹脂、ポリスルフォン、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の透明な有機樹脂が好適に用いられる。
Next, each component will be described in detail. The insulating
蛍光体層7は、放射されるX線等の放射線により光電変換素子部2で感知可能な光を発光する材料が好ましく、Gd2O2S:Tbに代表される粒子状結晶とバインダー樹脂からなるシンチレータや、CsI:Tlに代表される柱状結晶構造を有するシンチレータが好適に用いられる。特に、アモルファスシリコンからなるフォトセンサーが良好に吸収する波長領域の光を発する柱状結晶構造を有するアルカリハライド:付活剤からなるシンチレータが好適に用いられ、CsI:Tlの他に、CsI:Na,NaI:Tl,LiI:Eu,KI:Tl等が好適に用いられる。
The
接着部材8は、真空状態での接着が可能であることと、リペアするために簡便に剥すことが可能であることと、を満足する材料が好ましい。例えば、ホットメルト型の熱可塑性接着剤、熱硬化性接着剤、ゴム系接着剤等が、また、感圧型(粘着型)のアクリル熱可塑性接着剤、ゴム系接着剤等が好適に用いられる。特に、加熱により接着性を喪失するホットメルト型の熱可塑性接着剤、熱硬化性接着剤、ゴム系接着剤等の接着性樹脂が望ましい。ここで、簡便に剥がすこととは、剥がす際に接着部材8以外の構成要素に不要な破壊を招かない程度の影響で剥がすことが可能であるということである。 The adhesive member 8 is preferably made of a material that can be bonded in a vacuum state and can be easily peeled off for repair. For example, hot melt type thermoplastic adhesives, thermosetting adhesives, rubber adhesives, etc., pressure sensitive (adhesive type) acrylic thermoplastic adhesives, rubber adhesives, etc. are preferably used. In particular, an adhesive resin such as a hot-melt thermoplastic adhesive, a thermosetting adhesive, or a rubber-based adhesive that loses adhesiveness when heated is desirable. Here, the simple peeling means that it can be peeled off due to an effect that does not cause unnecessary damage to the components other than the adhesive member 8 when peeling.
蛍光体保護層9は、蛍光体層7の表面7a、側面7b、及び蛍光体層7が形成されている下地となる保護層5における蛍光体層7が形成された領域の周囲の領域を一括して被覆して設けられている。しかしながら、蛍光体保護層9の表面は接着性を有しておらず、蛍光体層7及び保護層5とは接着していない。蛍光体保護層9と保護層5との接着は接着部材8によって確保されている。このように、接着性を有さない蛍光体保護層9によって蛍光体層7の表面7a、側面7b、及び保護層5における周囲の領域を一括して被覆し、且つ蛍光体保護層9と保護層5を接着部材8によって接着する構成とすることにより、蛍光体層7の耐湿性、耐衝撃性を確保し、且つ、蛍光体保護層9を蛍光体層7から容易に剥離することが可能となる。蛍光体保護層9には、非接着性の表面で且つ蛍光体層7の表面7a、側面7b、及び保護層5を被覆できる程度の柔軟性を有するシート状の部材であることが求められる。ここで、柔軟性については、例えば柱状結晶構造を有するCsI:Tlなどの蛍光体層における柱状結晶間のような蛍光体層7の微小な表面形状に追従する柔軟性を有すると、蛍光体保護層9の剥離の際に蛍光体層7の構造を破壊してしまう恐れがあるため好ましくない。本発明において蛍光体保護層9には、蛍光体層7の表面7aの微細な凹部を被覆せず、且つ、蛍光体層7の表面7aの微細な凸部の一部、側面7bの一部、及び下地となる保護層5の一部が少なくとも被覆される柔軟性が求められる。上記特性を満たす蛍光体保護層9の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(以下PETと略す)等のポリエステル、アクリル樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(以下ABSと略す)、セルロース、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ビニル重合体、ビニル共重合体等が好適に用いられる。また、上記特性を満たす蛍光体保護層9の厚さとしては、10〜50μmが望ましい。
The fluorescent substance protective layer 9 collects the area | region around the area | region in which the
蛍光体保護層9上に、蛍光体層7より発する光をセンサーパネル7へと反射するために設けられる反射層10は、蛍光体層7からの光を反射し、且つ、外部からの水分の浸入を防止する材料が望ましく、特に金属材料が望ましい。具体的には、Al、Ag、Cr、Cu、Ni、Ti、Mg、Rh、Pt及びAu等の反射率の高い金属が望ましい。蛍光体保護層9とは接着剤(不図示)を用いて貼り合わせてもよいし、蛍光体保護層9上に蒸着により形成してもよい。
The
反射層10に剛性保護の目的で積層される反射層保護層11は、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂材料が好適に用いられる。これら蛍光体保護層9、反射層10、反射層保護層11及び接着部材8によって蛍光体保護部材12が構成される。
A resin material such as polyethylene terephthalate is preferably used for the reflective layer
ここで、先の記載では、蛍光体保護層9が蛍光体層7の耐湿性及び耐衝撃性を確保すると説明したが、反射層10が高い耐湿性及び耐衝撃性を有しているため、蛍光体保護部材12として耐湿性及び耐衝撃性を有していれば、蛍光体保護層9として耐湿性及び耐衝撃性を確保する必要はない。その際には蛍光体保護部材12として、少なくとも蛍光体保護層9と反射層10との積層構造の部材において、先に述べた蛍光体保護層9に求められる特性を有していればよい。その場合には、蛍光体保護部材12の柔軟性に対しては、蛍光体保護層7の材料及び厚さとともに、反射層10の材料及び厚さが影響する。蛍光体保護部材12に求められる柔軟性を確保するためには、接着部材8を除く蛍光体保護部材12全体での厚さが10〜200μmであることが望ましい。
Here, in the above description, the phosphor protective layer 9 has been described as ensuring the moisture resistance and impact resistance of the
次に、図3(a)〜(d)を用いて、本発明の第1の実施形態に係る放射線検出装置の製造方法を詳細に説明する。 Next, the manufacturing method of the radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
絶縁性基板1の表面に、光電変換素子部2が2次元状に複数個形成されて画素領域を構成し、また、配線部3が形成される。次に、光電変換素子部2及び配線部3を被覆して保護膜を形成し、更に保護膜上にパッシベーション膜を形成して保護層5を形成し、電極取り出し部4となる領域上の保護層5を除去して電極取り出し部4を設ける。以上の工程によりセンサーパネル6が形成される。上記形成されたセンサーパネル6の画素領域を含む領域上に、周知の蒸着法により柱状結晶構造を有するCsI:Tlからなる蛍光体層7が堆積形成される。そして、シート状に形成された蛍光体保護層9、反射層10、反射層保護層11からなる蛍光体保護シートと、その周辺領域に設けられた接着部材8とによって構成された蛍光体保護部材12を準備する(図3(a))。
A plurality of photoelectric conversion element portions 2 are two-dimensionally formed on the surface of the insulating
次に、準備した蛍光体保護部材12を蛍光体層7の表面7a全体を被覆するようにセンサーパネル6及び蛍光体層7上に配置する(図3(b))。
Next, the prepared
次に、上記状態のパネルを、貼り合わせ用装置である真空チャンバー20の真空室26内の下部支持台25上に配置し、真空室26を真空状態とする。ここで、真空チャンバー20は、下部チャンバー21、上部チャンバー22、ダイアフラム23、Oリングシール24、下部支持台25、真空室26、加圧室27によって構成されている(図3(c))。
Next, the panel in the above state is placed on the lower support base 25 in the vacuum chamber 26 of the
次に、上記状態において、加圧室27の圧力を上昇させることによりダイアフラム23が蛍光体保護部材12の反射層保護層11側の表面を押圧し、蛍光体保護層9と蛍光体層7の表面7a、側面7b、及び保護層5を被覆し、更に接着部材8を保護層5に接着させる。これにより、蛍光体層7が外気から遮断された状態を得ることができる(図3(d))。その後、加圧室27の加圧をやめ、真空室26を開放して取り出し、放射線検出装置が得られる。ここで、接着部材8にホットメルト型の熱可塑性接着剤の接着性樹脂を用いた場合には、加熱手段を設けることが好ましい。その場合には、下部支持台25が加熱手段を有していてもよい。
Next, in the above state, when the pressure in the pressurizing chamber 27 is increased, the diaphragm 23 presses the surface of the phosphor
ここで、本実施の形態では、貼り合わせ用装置として真空チャンバー20を用いた説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、蛍光体保護部材12に全体的に加圧できるものであればよい。例えば、真空室内に加圧用ローラーを備えた真空チャンバーを用いてもよい。加熱手段が必要な接着部材8を用いる場合には、加圧用ローラーに加熱手段を設けて加熱加圧ローラーを用いてもよい。このように、発明に使用されうる貼り合わせ用装置は、蛍光体層7を被覆する蛍光体保護部材12と保護層5である蛍光体層7の下地との間を真空にした状態で蛍光体保護部材12に圧力をかけ、その状態で固着手段8を下地に接着できるものであれば好適に用いられる。
Here, in the present embodiment, the
次に、図4(a)〜(d)を用いて、本発明の第1の実施形態に係る放射線検出装置の蛍光体層修理(リペア)方法を詳細に説明する。ここでは、31に示される異物が蛍光体層7表面に存在することが検査により確認された状況を例に説明する。
Next, the phosphor layer repair (repair) method of the radiation detection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Here, an example will be described in which it is confirmed by inspection that the
検査により異物31が蛍光体層7表面に存在することが確認されると、異物31が大きいものであれば画像欠陥の原因となりうるため除去する必要性が生じる(図4(a))。そこで、接着部材8と下地である保護層5との接着を解消し、蛍光体層7を被覆している蛍光体保護部材12を剥離する(図4(b))。ここで、接着部材8は保護層5と画素領域外において接着しているので、多少の損傷は取得される画像には影響を及ぼさない。また、上記説明のように、接着部材8は、簡便に剥がすことが可能な材料が用いられているため、剥離に大きな力は加わらないため、保護層5及び蛍光体層7の破壊が防止される。また更に、蛍光体保護層9が接着性を有さない材料を用いて構成されているため、蛍光体保護層9と蛍光体層7の接触面が接着されておらず、蛍光体保護部材12が剥離される際の蛍光体層7の破壊が防止される。
If it is confirmed by inspection that the
次に、露出された蛍光体層7から画素欠陥の原因となりうる異物31を除去する(図4(c))。その後、先に説明した方法により蛍光体保護部材12を用いて蛍光体層7及び保護層5を被覆し、放射線検出装置を取得する(図4(d))。
Next, the
上記説明のように、非接着性の表面を有する蛍光体保護層9で蛍光体層7の表面7a、側面7b、及び下地である保護層5を被覆し、且つ蛍光体保護層9の周囲の領域に設けられた接着部材8によって保護層5と接着される構成を用いるため、蛍光体保護層9の設置及び剥離が容易となる。このことにより、蛍光体層7の耐湿性、及び耐衝撃性を確保しつつ、且つ、蛍光体層7のリペアが容易な蛍光体保護層9が配置可能となる。
As described above, the phosphor protective layer 9 having a non-adhesive surface covers the
<第2の実施形態>
次に、図5(a)及び図5(b)を用いて、本発明の第2の実施形態に係る放射線検出装置を詳細に説明する。ここで、第1の実施形態において説明された構成要素については同じ番号を付与し、説明を割愛する。
<Second Embodiment>
Next, the radiation detection apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). Here, the same numbers are assigned to the components described in the first embodiment, and the description is omitted.
図5(a)及び図5(b)に示す放射線検出装置において、61は支持基板、62は絶縁層、63は反射層、64は蛍光体下地層であり、これら各要素61から64によって支持部材が構成される。これら支持部材上に、蛍光体層7と、蛍光体層7の表面、側面、及び蛍光体下地層64を一括して被覆する蛍光体保護層9と、蛍光体保護層9の周囲の領域に設けられ、蛍光体保護層9と蛍光体下地層64を接着する接着部材8とが設けられ、これら各要素7から9、61から64によってシンチレータパネル60が構成される。65は接着剤、66は封止部材である。シンチレータパネル60の蛍光体層7が設けられた側の表面と、センサーパネル6の光電変換素子部2が設けられた側の表面とを、接着剤65及び封止部材66とを用いて貼り合わせることにより、放射線検出装置が得られる。
In the radiation detection apparatus shown in FIGS. 5A and 5B, 61 is a support substrate, 62 is an insulating layer, 63 is a reflective layer, and 64 is a phosphor underlayer, and is supported by these
次に各構成要素について詳細に説明する。支持基板61は蛍光体層7を支持するための基板であり、放射線が良好に透過する材料によって構成されることが望ましい。支持基板61に用いられる材料としては、放射線透過性が良好なガラス、アモルファスカーボン(以下a−Cと示す)、炭素繊維強化樹脂(以下CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plasticsと示す)などが好適に用いられる。絶縁層62は支持基板61に導電性の材料が用いられた場合に、蛍光体層7と支持基板61との間で電気的化学的腐食が発生することを防止するための部材であり、支持基板61が非導電性の材料により構成されている場合には設ける必要はない。絶縁層62はポリイミド、ポリパラキシリレン、ポリジクロロパラキシリレン、ポリテトラクロロポリパラキシリレン等の有機膜、エチレンやスチレンをモノマーとするプラズマ重合法によって形成される有機膜、などの光透過性が高く且つ透湿性が低い有機膜等の有機絶縁性樹脂を用いることが好ましい。また、SiO2,SiN,TiO2,MgF2などの光透過性が高く且つ透湿性が低い無機膜を用いることが可能である。反射層63は蛍光体層7で発生した光を反射するための部材であり、特に金属材料が望ましい。具体的には、Al、Ag、Cr、Cu、Ni、Ti、Mg、Rh、Pt及びAu等の反射率の高い金属が望ましい。蛍光体下地層64は、蛍光体層7が形成されるため表面の平坦性を有することが望ましい。また、反射層63として導電性の材料が用いられた場合には、蛍光体層7と反射層63との間での電気的化学的腐食の発生を防止するために絶縁性であることが望ましい。蛍光体下地層64を構成する材料としては、高い平坦性と絶縁性を有する材料が望ましく、ポリイミド、ポリパラキシリレン、ポリジクロロパラキシリレン、ポリテトラクロロポリパラキシリレン等の有機膜、エチレンやスチレンをモノマーとするプラズマ重合法によって形成される有機膜、などの光透過性が高く且つ透湿性が低い有機膜等の有機絶縁性樹脂を用いることが好ましい。また、SiO2,SiN,TiO2,MgF2などの光透過性が高く且つ透湿性が低い無機膜を用いることが可能である。接着剤65は、シンチレータパネル60の蛍光体層7が設けられた側の表面と、センサーパネル6の光電変換素子部2が設けられた側の表面とを貼り合わせるための部材であり、アクリル樹脂接着剤やシリコン系樹脂接着剤、またはホットメルト樹脂などが好適に用いられる。封止部材66はシンチレータパネル60とセンサーパネル6との接着界面の周囲を被覆し、接着界面に水分の侵入を防止する部材である。封止部材66を構成する材料としては、シリコーン系樹脂、アクリル樹脂等が好適に用いられる。
Next, each component will be described in detail. The
次に、本発明の第2の実施形態に係る放射線検出装置の製造方法を説明する。 Next, a method for manufacturing a radiation detection apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
第1の実施形態と同様な方法により、センサーパネル6を準備する。 The sensor panel 6 is prepared by the same method as in the first embodiment.
支持基板61、絶縁層62、反射層63、及び蛍光体下地層64が積層された蛍光体支持部材を準備し、蛍光体支持部材の蛍光体下地層64における任意の領域に、周知の蒸着法により柱状結晶構造を有するCsI:Tlからなる蛍光体層7を堆積形成する。そして、シート状に形成された蛍光体保護層9と、その周辺領域に設けられた接着部材8とを準備する。
A phosphor support member in which a
次に、準備した蛍光体保護層9を蛍光体層7の表面全体を被覆するように支持部材及び蛍光体層7上に配置する。
Next, the prepared phosphor protective layer 9 is disposed on the support member and the
次に、上記状態のパネルを、第1の実施形態で説明した真空チャンバー20の真空室26内の下部支持台25上に配置し、真空室26を真空状態とする。
Next, the panel in the above state is placed on the lower support base 25 in the vacuum chamber 26 of the
次に、上記状態において、加圧室27の圧力を上昇させることによりダイアフラム23が蛍光体保護層9の表面を押圧し、蛍光体保護層9と蛍光体層7の表面、側面、及び蛍光体下地層64を被覆し、更に接着部材8を蛍光体下地層64に接着させる。これにより、蛍光体層7が外気から遮断された状態を得ることができる。その後、加圧室27の加圧をやめ、真空室26を開放して取り出し、シンチレータパネル60が得られる。
Next, in the above state, the diaphragm 23 presses the surface of the phosphor protective layer 9 by increasing the pressure in the pressurizing chamber 27, and the surfaces, side surfaces, and phosphors of the phosphor protective layer 9 and the
得られたシンチレータパネル60の蛍光体層7が設けられた側の表面と、先に準備されたセンサーパネル6の光電変換素子部2が設けられた側の表面とを接着剤65を用いて接着固定する。更にシンチレータパネル60とセンサーパネル6との接着界面を被覆するよう周囲を封止部材66で封止して、図5(b)に示される放射線検出装置が得られる。
Using the adhesive 65, the surface of the scintillator panel 60 on the side where the
次に、図6(a)〜(e)を用いて、本発明の第2の実施形態に係るシンチレータパネルの蛍光体層修理(リペア)方法を詳細に説明する。ここでは、34に示される異物が蛍光体層7内部に存在し、異物突起領域33が形成されていることが検査により確認された状況を例に説明する。
Next, the phosphor layer repair (repair) method for the scintillator panel according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Here, a case where the foreign matter indicated by 34 is present in the
検査により異物34が蛍光体層7内に存在することが確認されると、異物34が大きいものであれば画像欠陥の原因となりうるため、また異物突起領域33が貼り合わせの際に光電変換素子部2を破壊する恐れが生じるため、除去する必要性が生じる(図6(a))。そこで、接着部材8と蛍光体下地層64との接着を解消し、蛍光体層7を被覆している蛍光体保護層9を剥離する(図6(b))。ここで、接着部材8は、蛍光体下地層64から簡便に剥がすことが可能な材料が用いられており、剥離に大きな力は加わらないため、蛍光体下地層64及び蛍光体層7の破壊が防止される。また更に、蛍光体保護層9が接着性を有さない材料を用いて構成されているため、蛍光体保護層9と蛍光体層7の接触面が接着されておらず、蛍光体保護層9が剥離される際の蛍光体層7の破壊が防止される。
If it is confirmed by inspection that the
次に、露出された蛍光体層7の内部に異物34が存在するため、蛍光体層7を全て支持部材上から除去する(図6(c))。蛍光体層7が除去された支持部材上に上記製造方法の説明と同様の方法により、新たな蛍光体層7を再度形成する(図6(d))。その後、先に説明した方法により蛍光体保護層9を用いて蛍光体層7及び蛍光体下地層64を被覆し、シンチレータパネル60を取得する(図6(e))。
Next, since the
上記説明のように、非接着性の表面を有する蛍光体保護層9で蛍光体層7の表面、側面、及び蛍光体下地層64を被覆し、且つ蛍光体保護層9の周囲の領域に設けられた接着部材8によって蛍光体下地層64と接着される構成を用いるため、蛍光体保護層9の設置及び剥離が容易となる。このことにより、蛍光体層7の耐湿性、及び耐衝撃性を確保しつつ、且つ、蛍光体層7のリペアが容易な蛍光体保護層9が配置可能となる。
As described above, the phosphor protective layer 9 having a non-adhesive surface covers the surface and side surfaces of the
<実施例1>
以下に、図1から4に基づく第1の実施形態に示された放射線検出装置の実施例を具体的に示す。
<Example 1>
Examples of the radiation detection apparatus shown in the first embodiment based on FIGS. 1 to 4 will be specifically described below.
厚さ0.7mmのガラス基板1の表面における430mm×430mmの領域に、アモルファスシリコンからなるMIS型フォトセンサーとTFTによって構成される画素サイズ160μm×160μmの光電変換素子部2が2次元状に複数個形成されて画素領域が設けられ、また、MIS型フォトセンサーにバイアスを印加するバイアス配線、TFTに駆動信号を印加する駆動配線、TFTによって転送された信号電荷を出力する信号配線などのAlからなる配線部3が形成される。次に、光電変換素子部2及び配線部3を被覆して窒化シリコンからなる保護膜を形成し、更に保護膜上にポリイミドからなるパッシベーション膜を形成して保護層5を形成し、電極取り出し部4となる領域上の保護層5を除去して電極取り出し部4を設ける。以上の工程によりセンサーパネル6が形成される。
In a region of 430 mm × 430 mm on the surface of a
次に、形成された保護層5の画素領域上に、ヨウ化セシウム(CsI)にタリウム(Tl)が添加された、柱状結晶構造のCsI:Tlを、真空蒸着法により成膜時間4時間で厚さ550μm形成する。Tlの添加濃度は0.1〜0.3mol%とした。CsI:Tlの柱状結晶の頂面側(蒸着終了表面側)の柱径は平均約5μmであった。形成されたCsI:Tlを200℃の窒素雰囲気下のクリーンオーブン内で2時間熱処理することによって、蛍光体層7が得られる。そして、シート状に形成された厚さ50μmのPETからなる蛍光体保護層9、厚さ40μmのAlからなる反射層10、厚さ50μmのPETからなる反射層保護層11によって形成された蛍光体保護シートと、その周辺領域に設けられたホットメルト樹脂の接着部材8とによって構成された蛍光体保護部材12を準備する(図3(a))。
Next, CsI: Tl having a columnar crystal structure in which thallium (Tl) is added to cesium iodide (CsI) is deposited on the pixel region of the formed
次に、準備した蛍光体保護部材12を蛍光体層7の表面7a全体を被覆するようにセンサーパネル6及び蛍光体層7上に配置する(図3(b))。
Next, the prepared
次に、上記状態のパネルを、真空チャンバー20の真空室26内の下部支持台25上に配置し、真空室26を−700mmHg程度に排気して真空状態とする。(図3(c))。
Next, the panel in the above state is placed on the lower support 25 in the vacuum chamber 26 of the
次に、上記状態において、加圧室27の圧力を上昇させることによりダイアフラム23が蛍光体保護部材12の反射層保護層11側の表面を加圧圧力5kg/cm2で押圧し、さらに加熱手段を有する下部支持台25を120℃に加温して保持する。これにより蛍光体保護層9と蛍光体層7の表面7a、側面7b、及び保護層5を被覆し、更に接着部材8を保護層5に接着され、蛍光体層7が外気から遮断された状態を得ることができる(図3(d))。その後、加圧室27の加圧をやめ、加温をとめて40℃まで冷却し真空室26を開放して取り出し、図4(a)に示される放射線検出装置が得られる。
Next, in the above state, by increasing the pressure in the pressurizing chamber 27, the diaphragm 23 presses the surface of the phosphor
得られた放射線検出装置を検査したところ、31に示される異物が蛍光体層7表面に存在することが確認された。異物31があらかじめ定められた規定値より大きく、画像欠陥の原因となりうるため除去する必要性が生じた。
When the obtained radiation detection apparatus was inspected, it was confirmed that the foreign matter indicated by 31 is present on the surface of the
放射線検出装置を120℃に加熱して、ホットメルト樹脂からなる接着部材8を溶融して保護層5との接着を解消し、蛍光体層7を被覆している蛍光体保護部材12を剥離する(図4(b))。
The radiation detecting device is heated to 120 ° C., the adhesive member 8 made of hot melt resin is melted to eliminate the adhesion with the
次に、露出された蛍光体層7から画素欠陥の原因となりうる異物31を除去する(図4(c))。その後、先に説明した方法により蛍光体保護部材12を用いて蛍光体層7及び保護層5を被覆し、放射線検出装置が取得される(図4(d))。得られた放射線検出装置を検査したところ、画素欠陥の原因となりうる異物は確認されなかった。検査の後、センサーパネル6上の電極取り出し部4に、異方導電性接着剤(不図示)を介してフレキシブル回路基板(不図示)の端子部を熱圧着し、放射線検出装置が得られた。
Next, the
<実施例2>
以下に、図5から6に基づく第2の実施形態に示された放射線検出装置の実施例を具体的に示す。
<Example 2>
Examples of the radiation detection apparatus shown in the second embodiment based on FIGS. 5 to 6 will be specifically described below.
厚さ0.7mmのガラス基板1の表面における430mm×430mmの領域に、アモルファスシリコンからなるMIS型フォトセンサーとTFTによって構成される画素サイズ160μm×160μmの光電変換素子部2が2次元状に複数個形成されて画素領域が設けられ、また、MIS型フォトセンサーにバイアスを印加するバイアス配線、TFTに駆動信号を印加する駆動配線、TFTによって転送された信号電荷を出力する信号配線などのAlからなる配線部3が形成される。次に、光電変換素子部2及び配線部3を被覆して窒化シリコンからなる保護膜を形成し、更に保護膜上にポリイミドからなるパッシベーション膜を形成して保護層5を形成し、電極取り出し部4となる領域上の保護層5を除去して電極取り出し部4を設ける。以上の工程によりセンサーパネル6が準備される。
In a region of 430 mm × 430 mm on the surface of a
次に、厚さ1mmのa−Cからなる支持基板61上に、厚さ8μmのポリイミドからなる絶縁層62、厚さ0.3μmのAlからなる反射層63、及び厚さ8μmのポリイミドからなる蛍光体下地層64が積層された蛍光体支持部材を準備し、蛍光体支持部材の蛍光体下地層64における任意の領域に、柱状結晶構造のCsI:Tlを、真空蒸着法により成膜時間4時間で厚さ550μm形成する。Tlの添加濃度は0.1〜0.3mol%とした。CsI:Tlの柱状結晶の頂面側(蒸着終了表面側)の柱径は平均約5μmであった。形成されたCsI:Tlを200℃の窒素雰囲気下のクリーンオーブン内で2時間熱処理することによって、蛍光体層7が得られる。そして、シート状に形成された厚さ15μmのPETからなる蛍光体保護層9と、その周辺領域に設けられた粘着材からなる接着部材8とを準備する。
Next, an insulating
次に、準備した蛍光体保護層9を蛍光体層7の表面全体を被覆するように支持部材及び蛍光体層7上に配置する。
Next, the prepared phosphor protective layer 9 is disposed on the support member and the
次に、上記状態のパネルを、真空チャンバー20の真空室26内の下部支持台25上に配置し、真空室26を−700mmHg程度に排気して真空状態とする。を真空状態とする。
Next, the panel in the above state is placed on the lower support 25 in the vacuum chamber 26 of the
次に、上記状態において、加圧室27の圧力を上昇させることによりダイアフラム23が蛍光体保護層9の表面を加圧圧力5kg/cm2で押圧し、蛍光体保護層9と蛍光体層7の表面、側面、及び蛍光体下地層64を被覆し、更に接着部材8を蛍光体下地層64に接着させる。これにより、蛍光体層7が外気から遮断された状態を得ることができる。その後、加圧室27の加圧をやめ、真空室26を開放して取り出し、図6(a)に示されるシンチレータパネル60が得られた。
Next, in the above state, when the pressure in the pressurizing chamber 27 is increased, the diaphragm 23 presses the surface of the phosphor protective layer 9 with a pressurizing pressure of 5 kg / cm 2 , and the phosphor protective layer 9 and the
得られたシンチレータパネル60を検査したところ、34に示される異物が蛍光体層7内部に存在し、異物突起領域33が存在することが確認された。異物34及び異物突起領域33があらかじめ定められた規定値より大きく、画像欠陥の原因及び光電変換素子部2の破壊の原因となりうるため除去する必要性が生じた。
When the obtained scintillator panel 60 was inspected, it was confirmed that the foreign matter indicated by 34 was present in the
そこで、接着部材8と蛍光体下地層64との接着を解消し、蛍光体層7を被覆している蛍光体保護層9を剥離する(図6(b))。
Therefore, the adhesion between the adhesive member 8 and the
次に、露出された蛍光体層7の内部に異物34が存在するため、蛍光体層7を全て支持部材上から除去する(図6(c))。蛍光体層7が除去された支持部材上に上記製造方法の説明と同様の方法により、新たな蛍光体層7を再度形成する(図6(d))。その後、先に説明した方法により蛍光体保護層9を用いて蛍光体層7及び蛍光体下地層64を被覆し、シンチレータパネル60を取得する(図6(e))。
Next, since the
得られたシンチレータパネル60を検査したところ、異物及び異物突起領域33が存在しないことが確認された。確認されたシンチレータパネル60の蛍光体層7が設けられた側の表面と、先に準備されたセンサーパネル6の光電変換素子部2が設けられた側の表面とを、アクリル製樹脂からなる接着剤65を用いて接着固定する。更にシンチレータパネル60とセンサーパネル6との接着界面を被覆するよう周囲を、アクリル樹脂からなる封止部材66で封止した。更に、センサーパネル6上の電極取り出し部4に、異方導電性接着剤(不図示)を介してフレキシブル回路基板(不図示)の端子部を熱圧着し、図5(b)に示される放射線検出装置が得られた。
When the obtained scintillator panel 60 was inspected, it was confirmed that the foreign matter and the foreign
<実施例3>
以下に、図7から8に基づく第1の実施形態に示された放射線検出装置の実施例を具体的に示す。
<Example 3>
Examples of the radiation detection apparatus shown in the first embodiment based on FIGS. 7 to 8 will be specifically described below.
厚さ0.7mmのガラス基板1の表面における430mm×430mmの領域に、アモルファスシリコンからなるMIS型フォトセンサーとTFTによって構成される画素サイズ160μm×160μmの光電変換素子部2が2次元状に複数個形成されて画素領域が設けられ、また、MIS型フォトセンサーにバイアスを印加するバイアス配線、TFTに駆動信号を印加する駆動配線、TFTによって転送された信号電荷を出力する信号配線などのAlからなる配線部3が形成される。次に、光電変換素子部2及び配線部3を被覆して窒化シリコンからなる保護膜を形成し、更に保護膜上にポリイミドからなるパッシベーション膜を形成して保護層5を形成し、電極取り出し部4となる領域上の保護層5を除去して電極取り出し部4を設ける。以上の工程によりセンサーパネル6が形成される。
In a region of 430 mm × 430 mm on the surface of a
次に、形成された保護層5の画素領域上に、厚さ5μmのPETからなる第1保護層41、Gd2O2S2:Tbからなる厚さ160μmの粒子状蛍光体42、厚さ188μmのPETからなる第2保護層43、とが積層されて構成されたシート状の蛍光体層40が準備される。そして、シート状に形成された厚さ50μmのPETからなる蛍光体保護層9、厚さ40μmのAlからなる反射層10、厚さ50μmのPETからなる反射層保護層11によって形成された蛍光体保護シートと、その周辺領域に設けられたホットメルト樹脂の接着部材8とによって構成された蛍光体保護部材12を準備する(図3(a))。
Next, on the pixel region of the formed
次に、準備した蛍光体保護部材12を蛍光体層40の表面43a全体を被覆するようにセンサーパネル6及び蛍光体層40上に配置する。
Next, the prepared
次に、上記状態のパネルを、真空チャンバー20の真空室26内の下部支持台25上に配置し、真空室26を−700mmHg程度に排気して真空状態とする。
Next, the panel in the above state is placed on the lower support 25 in the vacuum chamber 26 of the
次に、上記状態において、加圧室27の圧力を上昇させることによりダイアフラム23が蛍光体保護部材12の反射層保護層11側の表面を加圧圧力5kg/cm2で押圧し、さらに加熱手段を有する下部支持台25を120℃に加温して保持する。これにより蛍光体保護層9と蛍光体層40の表面43a、側面41b、42b、43b、及び保護層5を被覆し、更に接着部材8を保護層5に接着され、蛍光体層40が外気から遮断された状態を得ることができる。その後、加圧室27の加圧をやめ、加温をとめて40℃まで冷却し真空室26を開放して取り出し、図8(a)に示される放射線検出装置が得られる。
Next, in the above state, by increasing the pressure in the pressurizing chamber 27, the diaphragm 23 presses the surface of the phosphor
得られた放射線検出装置を検査したところ、51に示される異物が蛍光体層40内部に存在することが確認された。異物31があらかじめ定められた規定値より大きく、画像欠陥の原因となりうるため除去する必要性が生じた。
When the obtained radiation detection apparatus was inspected, it was confirmed that the foreign matter indicated by 51 exists inside the
放射線検出装置を120℃に加熱して、ホットメルト樹脂からなる接着部材8を溶融して保護層5との接着を解消し、蛍光体層40を被覆している蛍光体保護部材12を剥離する(図8(b))。
The radiation detecting device is heated to 120 ° C., the adhesive member 8 made of hot melt resin is melted to eliminate the adhesion with the
次に、露出された蛍光体層40を保護層5上から剥離する(図8(c))。蛍光体層40が除去された保護層5上に上記製造方法の説明と同様の方法により、新たな蛍光体層40を再度形成する(図8(d))。その後、先に説明した方法により蛍光体保護部材12を用いて蛍光体層40及び保護層5を被覆し、放射線検出装置が取得される(図8(e))。得られた放射線検出装置を検査したところ、画素欠陥の原因となりうる異物は確認されなかった。検査の後、センサーパネル6上の電極取り出し部4に、異方導電性接着剤(不図示)を介してフレキシブル回路基板(不図示)の端子部を熱圧着し、放射線検出装置が得られた。
Next, the exposed
<応用例>
図11は、本発明による放射線検出装置を用いたX線診断システムへの応用例を示したものである。
<Application example>
FIG. 11 shows an application example to an X-ray diagnosis system using the radiation detection apparatus according to the present invention.
X線チューブ6050で発生したX線6060は患者あるいは被験者6061の胸部6062を透過し、シンチレータ(蛍光体)を上部に実装した放射線検出装置6040に入射する。この入射したX線には患者6061の体内部の情報が含まれている。X線の入射に対応してシンチレータは発光し、これを光電変換して、電気的情報を得る。この情報はディジタルに変換され信号処理手段となるイメージプロセッサ6070により画像処理され制御室の表示手段となるディスプレイ6080で観察できる。
The
また、イメージプロセッサ6070は、イメージセンサ6040から出力された電気信号を電話回線6090等の伝送処理手段を介して遠隔地へ転送し、ドクタールーム等の別の場所にある表示手段(ディスプレイ)6081に表示することもできる。また、イメージセンサ6040から出力された電気信号を光ディスク等の記録手段に保存し、この記録手段を用いて遠隔地の医師が診断することも可能である。また、記録手段となるフィルムプロセッサ6100によりフィルム6110に記録することもできる。
Further, the
本発明は、医療診断機器、非破壊検査機器等に用いられる、放射線検出装置やシンチレータパネルに用いられるものである。 The present invention is used for a radiation detection apparatus and a scintillator panel used for medical diagnostic equipment, non-destructive testing equipment, and the like.
1,101 絶縁性基板
2,102 光電変換素子部
3,103 配線部
4,104 電極取り出し部
5,105 保護層
6,106 センサーパネル
7,107 蛍光体層
8 接着部材
9,109 蛍光体保護層
10,110 反射層
11,111 反射層保護層
12,112 蛍光体保護部材
20 真空チャンバー
21 下部チャンバー
22 上部チャンバー
23 ダイアフラム
24 Oリングシール
25 下部支持台
26 真空室
27 加圧室
31,34,51 異物
32 異物除去されたくぼみ
33 異物突起領域
40 蛍光体層
41 第1保護層
42 粒子状蛍光体
43 第2保護層
60 シンチレータパネル
61 支持基板
62 絶縁層
63 反射層
64 蛍光体下地層
65 接着剤
66 封止部材
6040 イメージセンサ
6050 X線チューブ
6060 X線
6061 被験者
6070 イメージプロセッサ
6080 ディスプレイ
6081 ディスプレイ
6100 フィルムプロセッサ
6110 フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Insulating substrate 2,102 Photoelectric conversion element part 3,103 Wiring part 4,104 Electrode extraction part 5,105 Protective layer 6,106 Sensor panel 7,107 Phosphor layer 8 Adhesive member 9,109 Phosphor protective layer DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110 Reflective layer 11,111 Reflective layer protective layer 12,112 Phosphor
Claims (20)
該センサーパネルの少なくとも前記画素領域上に配された、放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換する蛍光体層と、
少なくとも前記画素領域外における前記センサーパネルの表面の一部と、前記蛍光体層の表面及び側面を一括で被覆する、非接着性表面を有する蛍光体保護部材と、
前記画素領域外における前記センサーパネルの表面の一部と前記蛍光体保護部材との間に配された接着部材と、
を有する放射線検出装置。 A sensor panel having a pixel region composed of a plurality of photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally;
A phosphor layer that is disposed on at least the pixel region of the sensor panel and converts radiation into light that can be sensed by the photoelectric conversion element;
A phosphor protective member having a non-adhesive surface that collectively covers at least part of the surface of the sensor panel outside the pixel region and the surface and side surfaces of the phosphor layer;
An adhesive member disposed between a part of the surface of the sensor panel outside the pixel region and the phosphor protective member;
A radiation detection apparatus.
支持部材上に形成された蛍光体層と、少なくとも前記支持部材の表面の一部と前記蛍光体層の表面及び側面とを一括で被覆する非接着性表面を有する蛍光体保護層と、前記支持部材の表面の一部と前記蛍光体保護層との間に配された接着部材と、を有するシンチレータパネルと、
を有する放射線検出装置。 A sensor panel having a pixel region composed of a plurality of photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally;
A phosphor layer formed on a support member; a phosphor protective layer having a non-adhesive surface that collectively covers at least a part of the surface of the support member and the surface and side surfaces of the phosphor layer; and the support. A scintillator panel having an adhesive member disposed between a part of the surface of the member and the phosphor protective layer;
A radiation detection apparatus.
少なくとも前記支持部材の表面の一部と前記蛍光体層の表面及び側面とを一括で被覆する非接着性表面を有する蛍光体保護層と、
前記支持部材の表面の一部と前記蛍光体保護層との間に配された接着部材と、
を有するシンチレータパネル。 A phosphor layer formed on the support member;
A phosphor protective layer having a non-adhesive surface that collectively covers at least a part of the surface of the support member and the surface and side surfaces of the phosphor layer;
An adhesive member disposed between a part of the surface of the support member and the phosphor protective layer;
A scintillator panel.
前記センサーパネルの少なくとも前記画素領域上に放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換する蛍光体層を設ける工程と、
少なくとも前記画素領域外における前記センサーパネルの表面の一部と、前記蛍光体層の表面及び側面とを、非接着性表面を有する蛍光体保護部材を用いて一括で被覆し、前記画素領域外における前記センサーパネルの表面の一部と前記蛍光体保護部材とを接着部材で接着する工程と、
を有する放射線検出装置の製造方法。 Preparing a sensor panel having a pixel region composed of a plurality of photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally;
Providing a phosphor layer for converting radiation into light that can be sensed by the photoelectric conversion element on at least the pixel region of the sensor panel;
At least a part of the surface of the sensor panel outside the pixel region and the surface and side surfaces of the phosphor layer are collectively covered with a phosphor protective member having a non-adhesive surface, and outside the pixel region. Bonding a part of the surface of the sensor panel and the phosphor protective member with an adhesive member;
The manufacturing method of the radiation detection apparatus which has this.
少なくとも前記支持部材の前記蛍光体層が設けられた表面の一部と、前記蛍光体層の表面及び側面とを、非接着性表面を有する蛍光体保護層を用いて一括で被覆し、前記支持時部材の前記表面の一部と前記蛍光体保護層とを接着部材で接着する工程と、
を有するシンチレータパネルの製造方法。 Providing a phosphor layer on the support member that converts radiation into light that can be sensed by the photoelectric conversion element;
At least a part of the surface of the support member on which the phosphor layer is provided and the surface and side surfaces of the phosphor layer are collectively covered with a phosphor protective layer having a non-adhesive surface, and the support Adhering a part of the surface of the time member and the phosphor protective layer with an adhesive member;
A method of manufacturing a scintillator panel having
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