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JP2005283483A - X-ray detector - Google Patents

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JP2005283483A
JP2005283483A JP2004100898A JP2004100898A JP2005283483A JP 2005283483 A JP2005283483 A JP 2005283483A JP 2004100898 A JP2004100898 A JP 2004100898A JP 2004100898 A JP2004100898 A JP 2004100898A JP 2005283483 A JP2005283483 A JP 2005283483A
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protective film
ray
scintillator layer
film
ray detector
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JP2004100898A
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Japanese (ja)
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Shunsuke Wakamatsu
俊輔 若松
Kenichi Ito
健一 伊藤
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Toshiba Corp
Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray detector improved in resolution characteristic. <P>SOLUTION: This X-ray detector comprises a protective film 18 having a columnar structure and provided on the surface of a scintillator layer 17 converting incident X-ray to fluorescence. An inorganic matter 45 reflecting the fluorescence converted by the scintillator layer 17 is dispersed in the protective film 18, whereby deterioration of resolution characteristic by the protective film 18 is prevented. According to this the resolution characteristic can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、シンチレータ層の表面上に配設された保護膜を備えたX線検出器に関する。   The present invention relates to an X-ray detector provided with a protective film disposed on the surface of a scintillator layer.

新世代のX線診断用検出器として、アクティブマトリクスを用いた平面検出器が開発されている。この平面検出器において、照射されたX線を検出することにより、X線撮影像、あるいはリアルタイムのX線画像がデジタル信号として出力される。そして、この平面検出器では、X線をシンチレータ層により可視光すなわち蛍光に変換させ、この蛍光をアモルファスシリコン(a−Si)フォトダイオード、あるいはCCD(Charge Coupled Device)などの光電変換素子で信号電荷に変換することで画像を取得する。   As a new generation detector for X-ray diagnosis, a flat detector using an active matrix has been developed. By detecting the irradiated X-rays in this flat detector, an X-ray image or a real-time X-ray image is output as a digital signal. In this flat panel detector, X-rays are converted into visible light, that is, fluorescence by a scintillator layer, and the fluorescence is converted into signal charges by a photoelectric conversion element such as an amorphous silicon (a-Si) photodiode or a CCD (Charge Coupled Device). An image is acquired by converting to.

シンチレータ層は、材料として、一般的にヨウ化セシウム(CsI):ナトリウム(Na)、ヨウ化セシウム(CsI):タリウム(Tl)、ヨウ化ナトリウム(NaI)、あるいは酸硫化ガドリニウム(GdS)などが用いられ、ダイシングなどにより溝を形成したり、柱状構造が形成されるように堆積したりすることで、柱状構造を持たせて解像度特性を向上させることができる。 The scintillator layer is generally made of cesium iodide (CsI): sodium (Na), cesium iodide (CsI): thallium (Tl), sodium iodide (NaI), or gadolinium oxysulfide (Gd 2 O 2). S) or the like is used, and grooves are formed by dicing or the like, or deposited such that a columnar structure is formed, thereby providing a columnar structure and improving resolution characteristics.

そして、シンチレータ層に使用する材料は、強い吸湿性を示すものが多いため、シンチレータ層の水分吸収を防止するための保護膜が一般に設けられている。   Since many materials used for the scintillator layer exhibit strong hygroscopicity, a protective film for preventing moisture absorption of the scintillator layer is generally provided.

例えば、柱状構造のシンチレータ層の各々の柱状シンチレータを覆うように保護膜を形成することで、防湿効果をもたらし、輝度特性の経時変化による劣化を抑制したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。   For example, it is known that a protective film is formed so as to cover each columnar scintillator of a columnar structure scintillator layer, thereby providing a moisture-proof effect and suppressing deterioration due to a change in luminance characteristics over time (for example, Patent Documents) 1).

また、柱状構造のシンチレータ層上に薄膜層として樹脂を各柱状シンチレータの間の溝に浸透するように形成し、この薄膜上に水分シール層を形成させた構成も知られている(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, a structure in which a resin is formed as a thin film layer on a scintillator layer having a columnar structure so as to penetrate into a groove between the columnar scintillators and a moisture seal layer is formed on the thin film is also known (for example, a patent) Reference 2).

そして、上記各構成では、シンチレータ層の保護膜が柱状のシンチレータの表面全体を覆う構造を持たせ、シンチレータ層の表面に有機材料の保護膜を形成して、光電変換素子とシンチレータ層との間、あるいは光電変換素子が設けられた光電変換基板方向へと後方散乱光を反射させる光反射膜とシンチレータ層との間に保護膜が入っている。
特開平5−60871号公報(第3−4頁、図1) 特開平5−196742号公報(第3−5頁、図1)
In each of the above structures, the protective film of the scintillator layer has a structure that covers the entire surface of the columnar scintillator, and a protective film of an organic material is formed on the surface of the scintillator layer, so that there is no gap between the photoelectric conversion element and the scintillator layer. Alternatively, a protective film is provided between the light reflection film that reflects backscattered light toward the photoelectric conversion substrate provided with the photoelectric conversion element and the scintillator layer.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-60871 (page 3-4, FIG. 1) JP-A-5-196742 (page 3-5, FIG. 1)

しかしながら、上記各特許文献に記載された構成では、柱状シンチレータを覆うように保護膜を形成する結果、保護膜の防湿効果により経時変化による輝度特性の劣化は防止できるものの、保護膜が存在しない場合と比較して解像度特性の劣化が生じるという問題点を有している。   However, in the configuration described in each of the above patent documents, as a result of forming a protective film so as to cover the columnar scintillator, deterioration of luminance characteristics due to aging can be prevented by the moisture-proof effect of the protective film, but there is no protective film Compared to the above, there is a problem that the resolution characteristic is deteriorated.

例えば、光電変換基板上に直接シンチレータ層を形成した場合に従来の構造の保護膜を形成させると、シンチレータ層と光反射膜との間に有機膜の保護膜が存在する。この保護膜の膜厚は、例えば上記特許文献2記載の構成では0.25mm〜1mmとしており、シンチレータ層と光反射膜との間にこの程度の厚さの保護膜が存在すると、この保護膜内で光の散乱が発生し、解像度特性が劣化する。   For example, when a protective film having a conventional structure is formed when a scintillator layer is directly formed on a photoelectric conversion substrate, an organic protective film exists between the scintillator layer and the light reflecting film. The film thickness of this protective film is, for example, 0.25 mm to 1 mm in the configuration described in Patent Document 2, and if a protective film with this thickness exists between the scintillator layer and the light reflecting film, this protective film Scattering of light occurs in the image, and resolution characteristics deteriorate.

また、上記各従来技術の構成では、シンチレータ層の側壁に有機材料による保護膜が存在するため、シンチレータ層とこのシンチレータ層の表面に存在する物質との屈折率の差が、保護膜が存在しない場合と比較して小さくなるので、シンチレータ表面での反射率が低下し、解像度特性が劣化するという問題もある。   Further, in each of the above prior art configurations, since a protective film made of an organic material is present on the side wall of the scintillator layer, the difference in refractive index between the scintillator layer and the substance existing on the surface of the scintillator layer is not present. Since it is smaller than the case, there is a problem that the reflectance on the surface of the scintillator is lowered and the resolution characteristic is deteriorated.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、解像度特性を向上したX線検出器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to provide an X-ray detector having improved resolution characteristics.

本発明は、入射するX線を可視光に変換するX線変換部と、このX線変換部にて変換された可視光を電気信号に変換する光電変換素子とを具備したX線検出器において、前記X線変換部は、前記光電変換素子に設けられ、柱状構造を有し、入射するX線を可視光に変換するシンチレータ層と、このシンチレータ層の表面上に設けられた保護膜とを備え、この保護膜内には、前記シンチレータ層により変換された可視光を反射させる光反射材粒子が分散して含有されているものである。そして、シンチレータ層により変換された可視光を反射させる光反射材粒子を保護膜内に分散することで、保護膜による解像度特性の劣化を防止し、解像度特性が向上する。   The present invention relates to an X-ray detector including an X-ray conversion unit that converts incident X-rays into visible light, and a photoelectric conversion element that converts visible light converted by the X-ray conversion unit into an electrical signal. The X-ray conversion unit is provided in the photoelectric conversion element, has a columnar structure, and includes a scintillator layer that converts incident X-rays into visible light, and a protective film provided on the surface of the scintillator layer. The light-reflecting material particles that reflect visible light converted by the scintillator layer are dispersed and contained in the protective film. Then, the light reflecting material particles that reflect the visible light converted by the scintillator layer are dispersed in the protective film, thereby preventing the resolution characteristic from being deteriorated by the protective film and improving the resolution characteristic.

本発明によれば、シンチレータ層により変換された可視光を反射させる光反射材粒子を保護膜内に分散することで、保護膜による解像度特性の劣化を防止し、解像度特性を向上できる。   According to the present invention, the light reflecting material particles that reflect the visible light converted by the scintillator layer are dispersed in the protective film, thereby preventing the resolution characteristic from being deteriorated by the protective film and improving the resolution characteristic.

以下、本発明の第1の実施の形態のX線検出器の構成を図1ないし図5を参照して説明する。   Hereinafter, the configuration of the X-ray detector according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1および図2において、1はX線検出器で、このX線検出器1は、放射線であるX線画像を検出するX線平面センサであり、例えば一般医療用途などに用いられる。そして、このX線検出器1は、光電変換素子としてのTFTアレイ基板2と、このTFTアレイ基板2の一主面である表面上に設けられ入射するX線を可視光に変換するX線変換部3とをそれぞれ備えている。   1 and 2, reference numeral 1 denotes an X-ray detector. The X-ray detector 1 is an X-ray flat sensor that detects an X-ray image that is radiation, and is used for, for example, general medical use. The X-ray detector 1 includes a TFT array substrate 2 as a photoelectric conversion element and an X-ray conversion for converting incident X-rays provided on the surface which is one main surface of the TFT array substrate 2 into visible light. Part 3.

そして、TFTアレイ基板2は、X線変換部3により変換された可視光を電気信号に変換するもので、ガラス基板11と、このガラス基板11上に設けられ光センサとして機能する略矩形状の複数の光電変換部12と、TFTアレイ基板2の図2に示す横方向に沿って配設された制御ライン13と、TFTアレイ基板2の図2に示す縦方向に沿って配設されたデータライン14と、各制御ライン13が電気的に接続された制御回路15と、各データライン14が電気的に接続された増幅/変換部16とをそれぞれ有している。また、X線変換部3は、TFTアレイ基板2の表面上に配設されたシンチレータ層17と、このシンチレータ層17の上部に設けられた保護膜18とをそれぞれ有している。   The TFT array substrate 2 converts the visible light converted by the X-ray conversion unit 3 into an electrical signal. The TFT array substrate 2 has a substantially rectangular shape that is provided on the glass substrate 11 and functions as an optical sensor. A plurality of photoelectric conversion units 12, control lines 13 arranged along the horizontal direction of the TFT array substrate 2 shown in FIG. 2, and data arranged along the vertical direction of the TFT array substrate 2 shown in FIG. Line 14, control circuit 15 to which each control line 13 is electrically connected, and amplification / conversion unit 16 to which each data line 14 is electrically connected. In addition, the X-ray conversion unit 3 includes a scintillator layer 17 disposed on the surface of the TFT array substrate 2 and a protective film 18 provided on the scintillator layer 17.

光電変換部12は、それぞれ同構造を有する画素19をマトリクス状に形成するとともに、各画素19の中央部に、それぞれ光電変換部材としてのフォトダイオード21が配設されている。これらフォトダイオード21は、シンチレータ層17の下部に対向して配設されている。   In the photoelectric conversion unit 12, pixels 19 having the same structure are formed in a matrix, and a photodiode 21 as a photoelectric conversion member is disposed in the center of each pixel 19. These photodiodes 21 are arranged facing the lower part of the scintillator layer 17.

そして、各画素19は、フォトダイオード21に電気的に接続されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)22と、フォトダイオード21にて変換した信号電荷を蓄積する電荷蓄積部としての蓄積キャパシタ23とを備えている。   Each pixel 19 includes a thin film transistor (TFT) 22 as a switching element electrically connected to the photodiode 21, and a storage capacitor 23 as a charge storage unit for storing the signal charge converted by the photodiode 21. I have.

各薄膜トランジスタ22は、フォトダイオード21への光の入射にて発生した電荷を蓄積および放出させるもので、結晶性を有する半導体材料である非晶質半導体としてのアモルファスシリコン(a−Si)、あるいは多結晶半導体であるポリシリコン(P−Si)にて少なくとも一部が構成されている。また、薄膜トランジスタ22は、ゲート電極25、ソース電極26およびドレイン電極27のそれぞれを有している。このドレイン電極27は、フォトダイオード21および蓄積キャパシタ23のそれぞれに電気的に接続されている。   Each thin film transistor 22 accumulates and emits charges generated by the incidence of light on the photodiode 21, and is an amorphous silicon (a-Si) as an amorphous semiconductor, which is a crystalline semiconductor material, At least a part of the crystal semiconductor is polysilicon (P-Si). The thin film transistor 22 includes a gate electrode 25, a source electrode 26, and a drain electrode 27, respectively. The drain electrode 27 is electrically connected to each of the photodiode 21 and the storage capacitor 23.

蓄積キャパシタ23は、矩形平板状に形成され、各フォトダイオード21の下部に対向して設けられている。   The storage capacitor 23 is formed in a rectangular flat plate shape and is provided opposite to the lower portion of each photodiode 21.

光電変換部12は、入射した光を信号電荷に変換する略L字平板状の光電変換部材としての複数のフォトダイオード24を備えている。   The photoelectric conversion unit 12 includes a plurality of photodiodes 24 as a substantially L-shaped photoelectric conversion member that converts incident light into signal charges.

制御ライン13は、各画素19間に行方向に沿って配設され、同じ行の各画素19の薄膜トランジスタ22のゲート電極25のそれぞれに電気的に接続されている。   The control line 13 is disposed between the pixels 19 along the row direction, and is electrically connected to each of the gate electrodes 25 of the thin film transistors 22 of the pixels 19 in the same row.

データライン14は、各画素19間に列方向に沿って配設され、同じ列の各画素19の薄膜トランジスタ22のソース電極26のそれぞれに電気的に接続されている。   The data line 14 is disposed between the pixels 19 along the column direction, and is electrically connected to the source electrode 26 of the thin film transistor 22 of each pixel 19 in the same column.

制御回路15は、各薄膜トランジスタ22の動作状態、例えば各薄膜トランジスタ22のオンおよびオフを制御するもので、ガラス基板11の表面における行方向に沿った一側縁に実装されている。   The control circuit 15 controls the operating state of each thin film transistor 22, for example, on and off of each thin film transistor 22, and is mounted on one side edge along the row direction on the surface of the glass substrate 11.

増幅/変換部16は、各データライン14に対応してそれぞれ配設された複数の電荷増幅器31と、これら電荷増幅器31が電気的に接続された並列/直列変換器32と、この並列/直列変換器32が電気的に接続されたアナログ−デジタル変換器33とを有している。   The amplifying / converting unit 16 includes a plurality of charge amplifiers 31 arranged corresponding to the respective data lines 14, a parallel / serial converter 32 to which the charge amplifiers 31 are electrically connected, and the parallel / serial A converter 32 has an analog-to-digital converter 33 electrically connected thereto.

電荷増幅器31は、例えば図示しない演算増幅器にて構成されており、一対の入力端子35,36と出力端子37とを備えている。   The charge amplifier 31 is configured by an operational amplifier (not shown), for example, and includes a pair of input terminals 35 and 36 and an output terminal 37.

一対の入力端子35,36の一方である負極側の入力端子35のそれぞれは、データライン14の一端に電気的に接続されている。また、これら一対の入力端子35,36の他方である正極側の入力端子36のそれぞれは接地されている。   Each of the negative-side input terminals 35 of one of the pair of input terminals 35 and 36 is electrically connected to one end of the data line 14. The positive input terminal 36, which is the other of the pair of input terminals 35 and 36, is grounded.

そして、負極側の入力端子35と出力端子37との間には、コンデンサ38の直列回路が並列に接続されて、このコンデンサ38にて積分機能を有するように構成されている。さらに、これら負極側の入力端子35と出力端子37との間には、スイッチ39の直列回路が並列に接続されている。このスイッチ39は、コンデンサ38に対して並列に接続されており、このスイッチ39を閉じてコンデンサ38に残った電荷が放電できるように構成されている。   A series circuit of a capacitor 38 is connected in parallel between the negative input terminal 35 and the output terminal 37, and the capacitor 38 is configured to have an integration function. Further, a series circuit of switches 39 is connected in parallel between the negative-side input terminal 35 and the output terminal 37. The switch 39 is connected in parallel to the capacitor 38, and is configured so that the charge remaining in the capacitor 38 can be discharged by closing the switch 39.

並列/直列変換器32は、この並列/直列変換器32に対して各電荷増幅器31から並列に入力する複数の電気信号を直列信号に変換するもので、TFTアレイ基板2上の列方向における一端縁に設けられている。   The parallel / serial converter 32 converts a plurality of electric signals input in parallel from the charge amplifiers 31 to the parallel / serial converter 32 into serial signals, and has one end in the column direction on the TFT array substrate 2. It is provided at the edge.

アナログ−デジタル変換器33は、アナログ信号をデジタル信号に変換するもので、TFTアレイ基板2の行方向に沿った他側縁に設けられている。   The analog-digital converter 33 converts an analog signal into a digital signal, and is provided on the other side edge along the row direction of the TFT array substrate 2.

シンチレータ層17は、入射するX線を可視光すなわち蛍光に変換するもので、柱状シンチレータ41と溝部42とを交互に有する柱状構造に形成されている。ここで、シンチレータ層17は、例えばヨウ化セシウム(CsI):タリウム(Tl)、あるいはヨウ化ナトリウム(NaI):タリウム(Tl)により真空蒸着法で柱状シンチレータ41を形成したもの、あるいは酸硫化ガドリニウム(GdS)蛍光体粒子をバインダ樹脂と混合し、TFTアレイ基板2上に塗布して焼成および硬化し、ダイサによりダイシングするなどで溝部42を形成して柱状シンチレータ41を四角柱状に形成したものなどである。そして、これら溝部42は、大気、あるいは酸化防止用の窒素(N)などの不活性ガスが封入されている。なお、溝部42は、真空状態とすることも可能である。 The scintillator layer 17 converts incident X-rays into visible light, that is, fluorescence, and is formed in a columnar structure having columnar scintillators 41 and grooves 42 alternately. Here, the scintillator layer 17 is formed, for example, by forming the columnar scintillator 41 by vacuum deposition using cesium iodide (CsI): thallium (Tl) or sodium iodide (NaI): thallium (Tl), or gadolinium oxysulfide. The (Gd 2 O 2 S) phosphor particles are mixed with a binder resin, applied onto the TFT array substrate 2, fired and cured, and formed into groove portions 42 by dicing with a dicer to form the column scintillator 41 into a square columnar shape. Such as those formed. The grooves 42 are filled with an atmosphere or an inert gas such as nitrogen (N 2 ) for preventing oxidation. The groove portion 42 can be in a vacuum state.

保護膜18は、シンチレータ層17を防湿するもので、例えばパラキシリレン(p-xylylene)薄膜などの有機材料による有機膜である。そして、この保護膜18は、光反射材粒子としての無機物45を有機材料で結着して形成されている。このため、無機物45は、保護膜18中に分散して含有されている。したがって、この保護膜18は、光反射膜としての機能も有している。また、この保護膜18は、シンチレータ層17の上部に若干浸透するとともに、TFTアレイ基板2の周縁部に位置してシンチレータ層17を囲んでいる。   The protective film 18 protects the scintillator layer 17 from moisture, and is an organic film made of an organic material such as a para-xylylene thin film. The protective film 18 is formed by binding an inorganic material 45 as light reflecting material particles with an organic material. For this reason, the inorganic substance 45 is dispersed and contained in the protective film 18. Therefore, the protective film 18 also has a function as a light reflecting film. Further, the protective film 18 slightly permeates the upper part of the scintillator layer 17 and surrounds the scintillator layer 17 at the peripheral edge of the TFT array substrate 2.

無機物45は、例えば二酸化チタン(TiO)などの、5%以下のX線吸収率を有する物質であり、屈折率をnとすると、シンチレータ層17の屈折率をnとしたとき、第1式としてn>nの関係を有している。さらに、無機物45は、体積充填密度をF、平均粒径をDとすると、保護膜18の膜厚をTとしたとき、第2式としてT×F/D>10の関係を有している。 Inorganic 45, for example, such as titanium dioxide (TiO 2), a substance having an X-ray absorption factor of 5% or less, and the refractive index and n r, and the refractive index of the scintillator layer 17 was n s, the One formula has a relationship of n r > n s . Furthermore, inorganic 45, the volume packing density F r, the average particle size when the D r, when the thickness of the protective film 18 was set to T r, the T r × F r / D r > 10 as the second equation Have a relationship.

なお、X線吸収率とは、被透過物質を透過する前のX線の強度をI、被透過物質を透過した後のX線の強度をIとしたとき、I/I×100(%)で表されるものである。ここで、IおよびIは、自然対数の底をe、X線の線質と被透過物質の種類とによって決定される吸収係数をμ、被透過物質の厚さをx(cm)としたとき、

Figure 2005283483
で表される。 Note that the X-ray absorption rate, when the intensity of the previous X-rays transmitted through the transparent material I 0, the intensity of X-rays after passing through the transparent material was I, I / I 0 × 100 ( %). Here, I and I 0 are e, the base of the natural logarithm, the absorption coefficient determined by the X-ray quality and the type of permeate, and μ (thickness) of the permeate. When
Figure 2005283483
It is represented by

次に、上記第1の実施の形態の作用を説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described.

シンチレータ層17を有するX線検出器1の解像度特性は、シンチレータ層17の解像度特性(CTF(Contrast Transfer Function)、MTF(Modulation Transfer Function))に依存する。   The resolution characteristics of the X-ray detector 1 having the scintillator layer 17 depend on the resolution characteristics (CTF (Contrast Transfer Function), MTF (Modulation Transfer Function)) of the scintillator layer 17.

そして、TFTアレイ基板2に達するまでの蛍光の解像度特性δは、シンチレータ層17の解像度特性をδ、保護膜18における蛍光の拡散による解像度特性をδとすると、第3式としてδ=δ×δで表される。すなわち、TFTアレイ基板2に達する蛍光の解像度は、シンチレータ層17の解像度特性に保護膜18の解像度特性を乗算する。 Then, the fluorescence resolution characteristic δ until reaching the TFT array substrate 2 is expressed by the following equation: δ = δ, where δ s is the resolution characteristic of the scintillator layer 17 and δ b is the resolution characteristic due to fluorescence diffusion in the protective film 18. represented by s × [delta] b. That is, the resolution of the fluorescence reaching the TFT array substrate 2 is obtained by multiplying the resolution characteristic of the scintillator layer 17 by the resolution characteristic of the protective film 18.

このため、例えば、保護膜の膜厚tを従来の最小膜厚である場合、すなわちt=50μmとした場合でも、図3に示す保護膜の解像度特性により、δ=50%となり、光電変換基板に達する蛍光の解像度特性は、シンチレータ層の解像度特性の約半分となってしまう。なお、図3の保護膜の解像度特性は、保護膜の一端面である入射面から点光源の光が入射し、この光が保護膜の片面に設けられた金属膜で反射して入射面に出てくる際のMTF(2lp/mm)を表している。 For this reason, for example, even when the protective film thickness t is the conventional minimum film thickness, that is, when t = 50 μm, δ b = 50% due to the resolution characteristic of the protective film shown in FIG. The resolution characteristic of the fluorescence reaching the substrate is about half that of the scintillator layer. Note that the resolution characteristic of the protective film in FIG. 3 is that the light of the point light source is incident from the incident surface that is one end surface of the protective film, and this light is reflected by the metal film provided on one surface of the protective film and reflected on the incident surface. It represents the MTF (2 lp / mm) when it comes out.

このため、上記第1の実施の形態では、シンチレータ層17により変換された蛍光を反射させる光反射材粒子としての無機物45を保護膜18内に分散することで、保護膜18に光反射膜としての機能を与えて保護膜18での光の拡散を防止して解像度特性の劣化を防止し、X線検出器1の解像度特性をシンチレータ層17の解像度特性と等しくでき、従来のX線検出器と比較して解像度特性を向上できる。   For this reason, in the first embodiment, by dispersing the inorganic substance 45 as the light reflecting material particles that reflect the fluorescence converted by the scintillator layer 17 in the protective film 18, the protective film 18 has a light reflecting film. Thus, the diffusion of light in the protective film 18 is prevented to prevent the deterioration of the resolution characteristic, and the resolution characteristic of the X-ray detector 1 can be made equal to the resolution characteristic of the scintillator layer 17. The resolution characteristics can be improved.

また、柱状シンチレータ41内で発生した蛍光は、柱状シンチレータ41の側壁で繰り返し反射されてフォトダイオード21に到達する。このため、この蛍光の拡散は、柱状シンチレータ41の側壁での反射率R1に依存する。そして、この反射率R1は、柱状シンチレータ41を形成する材料の屈折率をnとし、柱状シンチレータ41の側壁に接触する素材の屈折率をnとすると、第4式としてR1=(n−n)/(n+n)で表される。 Further, the fluorescence generated in the columnar scintillator 41 is repeatedly reflected by the side wall of the columnar scintillator 41 and reaches the photodiode 21. Therefore, the diffusion of the fluorescence depends on the reflectance R1 on the side wall of the columnar scintillator 41. Then, the reflectance R1 is a refractive index of the material forming the columnar scintillator 41 and n s, and the refractive index of the material in contact with the side wall of the columnar scintillator 41 and n m, a fourth formula R1 = (n s −n m ) / (n s + n m ).

さらに、X線検出器1の解像度特性を向上させるためには、シンチレータ層17内で蛍光の拡散を抑制する必要があるので、柱状シンチレータ41の側壁での反射率R1を向上させなければならない。したがって、第4式により、X線検出器1の解像度特性を向上させるためには、屈折率nと屈折率nとの差が大きく、かつn>nの関係を有することが望ましい。 Furthermore, in order to improve the resolution characteristics of the X-ray detector 1, since it is necessary to suppress the diffusion of fluorescence in the scintillator layer 17, the reflectance R1 on the side wall of the columnar scintillator 41 must be improved. Therefore, the fourth type, in order to improve the resolution characteristics of the X-ray detector 1, the difference between the refractive index n m and the refractive index n s is large and it is desirable to have a relation of n s> n m .

ここで、図4は、各種材料の屈折率を示している。例えばシンチレータ層17を構成する材料として、ヨウ化セシウム:タリウム、ヨウ化ナトリウム:タリウム、あるいは酸硫化ガドリニウムを挙げると、これら材料の屈折率nは、約1.8〜2.4である。一方、保護膜18を構成する材料としてアクリル、ポリカーボネート、あるいはパラキシリレンを挙げると、これら材料の屈折率nは、約1.4〜1.6である。 Here, FIG. 4 shows the refractive indexes of various materials. For example, if the material constituting the scintillator layer 17 is cesium iodide: thallium, sodium iodide: thallium, or gadolinium oxysulfide, the refractive index n s of these materials is about 1.8 to 2.4. On the other hand, acrylic as a material for forming the protective film 18, polycarbonate, or name a para-xylylene, the refractive index n m of these materials is about 1.4 to 1.6.

したがって、従来の保護膜の構造では、この保護膜が柱状シンチレータ間の溝部に完全に浸透しているため、屈折率nと屈折率nとの差が比較的小さいのに対して、上記第1の実施の形態では、柱状シンチレータ41間の溝部42の一部を除く略全域に、大気、あるいは不活性ガスを封入したり、溝部42の一部を除く略全域を真空としたりするため、図4に示すように、屈折率nと屈折率nとの差が大きくなるので、柱状シンチレータ41の側壁での反射率R1が第4式により従来の構成よりも向上し、X線検出器1の解像度特性を、より向上できる。 Therefore, in the structure of the conventional protective film, whereas the protective film because it is completely penetrated into the grooves between the columnar scintillator, the difference between the refractive index n m and the refractive index n s is relatively small, the In the first embodiment, air or an inert gas is sealed in almost the entire area excluding a part of the groove part 42 between the columnar scintillators 41, or the substantially entire area excluding a part of the groove part 42 is evacuated. as shown in FIG. 4, the difference between the refractive index n m and the refractive index n s increases, better than the conventional configuration reflectance R1 at the side wall of the columnar scintillator 41 by the fourth equation, X-rays The resolution characteristics of the detector 1 can be further improved.

また、保護膜18での蛍光の反射は、保護膜18内に蛍光が侵入した場合、シンチレータ層17と無機物45との境界と、保護膜18と無機物45との境界との2箇所でそれぞれ発生する。   In addition, when the fluorescent light penetrates into the protective film 18, the reflection of the fluorescent light at the protective film 18 occurs at two places, the boundary between the scintillator layer 17 and the inorganic substance 45 and the boundary between the protective film 18 and the inorganic substance 45, respectively. To do.

したがって、保護膜18での蛍光の反射率R2は、無機物45の屈折率をnとし、保護膜18の有機材料の屈折率をnとすると、第5式としてR2=α(n−n)/(n+n)+β(n−n)/(n+n)で表される。ここで、αは、シンチレータ層17と無機物45との境界で反射が発生する確率を示し、βは、無機物45と保護膜18の有機材料との境界で反射が発生する確率を示している。 Therefore, the reflectance R2 of the fluorescence at the protective film 18 is expressed by the following equation as R2 = α (n r −, where n r is the refractive index of the inorganic material 45 and n b is the refractive index of the organic material of the protective film 18. (n s ) / (n r + n s ) + β (n r −n b ) / (n r + n b ) Here, α indicates the probability that reflection will occur at the boundary between the scintillator layer 17 and the inorganic material 45, and β indicates the probability that reflection will occur at the boundary between the inorganic material 45 and the organic material of the protective film 18.

そして、αとβとの関係は、α<βとなることが多いため、保護膜18の反射率R2は、蛍光が保護膜18に侵入した際の無機物45と保護膜18の有機材料との屈折率の差による反射効果による影響が大きい。このため、第5式により、保護膜18の反射率R2を向上させるためには、屈折率nと屈折率nとの差、および、屈折率nと屈折率nとの差が大きいほどよい。さらに、図4に示すように屈折率nは約1.8〜2.4であり、屈折率nは約1.4〜1.6であるから、上記第1の実施の形態のように、屈折率nと屈折率nとの関係が第1式の関係を満たすことで、シンチレータ層17と無機物45との境界で反射効果を得ることができるとともに、無機物45と保護膜18の有機材料との境界での反射効果を向上できる。そして、屈折率nと屈折率nとの差が大きいほど、保護膜18での反射効果が顕著となる。 Since the relationship between α and β often satisfies α <β, the reflectance R2 of the protective film 18 is determined by the relationship between the inorganic material 45 and the organic material of the protective film 18 when the fluorescence enters the protective film 18. The influence of the reflection effect due to the difference in refractive index is large. Therefore, by the fifth equation, in order to improve the reflectance R2 of the protective film 18, the difference between the refractive index n r and the refractive index n s, and the difference between the refractive index n b and the refractive index n r Larger is better. Further, the refractive index n s 4 is approximately 1.8 to 2.4, from the refractive index n b is about 1.4 to 1.6, as in the first embodiment In addition, since the relationship between the refractive index n r and the refractive index n s satisfies the relationship of the first formula, a reflection effect can be obtained at the boundary between the scintillator layer 17 and the inorganic material 45, and the inorganic material 45 and the protective film 18 can be obtained. The reflection effect at the boundary with the organic material can be improved. The greater the difference between the refractive index n r and the refractive index n s , the more remarkable the reflection effect on the protective film 18.

さらに、図5に示すように、無機物45が、体積充填密度をF、平均粒径をDとすると、保護膜18の膜厚をTとしたとき、第2式の関係を満たすことで、保護膜18の反射率R2が高反射率で安定した値を示し、X線検出器1の輝度特性を、より向上できる。 Further, as shown in FIG. 5, the inorganic substance 45 satisfies the relationship of the second formula when the volume filling density is F r and the average particle diameter is D r , and the film thickness of the protective film 18 is T r. Thus, the reflectance R2 of the protective film 18 shows a stable value with a high reflectance, and the luminance characteristics of the X-ray detector 1 can be further improved.

次に、第2の実施の形態を図6を参照して説明する。なお、上記第1の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the structure and effect | action similar to the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図6に示すように、X線検出器1は、保護膜18がシンチレータ層17の上部に位置し、柱状シンチレータ41間の溝部42に浸透していない構造を有している。この保護膜18は、例えばペースト状の高粘度の塗液としてシンチレータ層17の上部に塗布することで、溝部42に浸透しない構造となっている。   As shown in FIG. 6, the X-ray detector 1 has a structure in which the protective film 18 is located above the scintillator layer 17 and does not penetrate into the grooves 42 between the columnar scintillators 41. The protective film 18 has a structure that does not penetrate into the groove portion 42 by being applied to the upper portion of the scintillator layer 17 as, for example, a paste-like high-viscosity coating liquid.

そして、保護膜18をシンチレータ層17に浸透させないことで、シンチレータ層17の柱状シンチレータ41の側壁での反射率R1をより向上でき、解像度特性をより向上できる。   Further, by not allowing the protective film 18 to permeate the scintillator layer 17, the reflectance R1 at the side wall of the columnar scintillator 41 of the scintillator layer 17 can be further improved, and the resolution characteristics can be further improved.

次に、第3の実施の形態を図7を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。   Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the structure and effect | action similar to said each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図7に示すように、保護膜18の上部には、例えばアクリル膜などの有機膜46が形成されている。この有機膜46は、保護膜18の上部全体を覆って設けられている。   As shown in FIG. 7, an organic film 46 such as an acrylic film is formed on the protective film 18. The organic film 46 is provided so as to cover the entire upper portion of the protective film 18.

そして、有機膜46で保護膜18の上部を覆うことで、保護膜18によるシンチレータ層17の防湿効果を有機膜46で補強し、シンチレータ層17の経時変化による輝度特性などの経時的な劣化を抑制できる。   Then, by covering the upper part of the protective film 18 with the organic film 46, the moisture-proof effect of the scintillator layer 17 by the protective film 18 is reinforced by the organic film 46, and deterioration over time such as luminance characteristics due to the aging of the scintillator layer 17 is prevented. Can be suppressed.

なお、上記第3の実施の形態において、有機膜46は、内部に無機物が分散されX線吸収率が5%以下のものを用いる構成も可能である。この場合には、シンチレータ層17の経時変化による輝度特性などの経時的な劣化を、より確実に抑制できる。   In the third embodiment, the organic film 46 may have a configuration in which an inorganic substance is dispersed therein and an X-ray absorption rate is 5% or less. In this case, deterioration over time such as luminance characteristics due to change over time of the scintillator layer 17 can be more reliably suppressed.

次に、第4の実施の形態を図8を参照して説明する。なお、上記各実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。   Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. In addition, about the structure and effect | action similar to said each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図8に示すように、保護膜18の上部には、例えば二酸化珪素膜などの無機膜47が形成されている。この無機膜47は、保護膜18の上部全体を覆って設けられている。また、この無機膜47は、5%以下のX線吸収率を有している。   As shown in FIG. 8, an inorganic film 47 such as a silicon dioxide film is formed on the protective film 18. The inorganic film 47 is provided so as to cover the entire upper part of the protective film 18. The inorganic film 47 has an X-ray absorption rate of 5% or less.

そして、5%以下のX線吸収率を有する無機膜47で保護膜18の上部を覆うことで、保護膜18によるシンチレータ層17の防湿効果を無機膜47で補強し、シンチレータ層17の経時変化による輝度特性などの経時的な劣化を抑制できる。   Then, by covering the upper part of the protective film 18 with the inorganic film 47 having an X-ray absorption rate of 5% or less, the moisture-proof effect of the scintillator layer 17 by the protective film 18 is reinforced by the inorganic film 47, and the change with time of the scintillator layer 17 It is possible to suppress deterioration over time such as luminance characteristics due to.

なお、上記各実施の形態において、光反射材粒子としては、無機物45に代えて、他の様々なものを選択することが可能である。   In each of the above embodiments, various other particles can be selected as the light reflecting material particles in place of the inorganic substance 45.

次に、本発明の一実施例について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

本実施例では、従来技術に対応する図9に示す従来例、上記第1の実施の形態および第2の実施の形態にそれぞれ対応した実施例1および実施例2、図10に示す実施例3、図11に示す実施例4、および、上記第3の実施の形態および第4の実施の形態にそれぞれ対応した実施例5および実施例6についてそれぞれ検討する。   In this example, the conventional example shown in FIG. 9 corresponding to the prior art, Example 1 and Example 2 corresponding to the first embodiment and the second embodiment, respectively, and Example 3 shown in FIG. Example 4 shown in FIG. 11 and Examples 5 and 6 corresponding to the third embodiment and the fourth embodiment, respectively, will be discussed.

従来例は、図9に示すように、シンチレータ層17として、膜厚500μmのヨウ化セシウム:タリウム膜を形成し、このシンチレータ層17の上部に、保護膜18としてパラキシリレン薄膜を、柱状シンチレータ41を覆うように形成するとともに、この保護膜18の上部に光反射膜51としてアルミニウム(Al)膜をスパッタリング法により形成した。   In the conventional example, as shown in FIG. 9, a cesium iodide: thallium film having a thickness of 500 μm is formed as the scintillator layer 17, a paraxylylene thin film is formed as a protective film 18 on the scintillator layer 17, and a columnar scintillator 41 is provided. An aluminum (Al) film was formed as a light reflecting film 51 on the protective film 18 by a sputtering method.

実施例1では、シンチレータ層17として、膜厚500μmのヨウ化セシウム:タリウム膜を形成し、このシンチレータ層17の上部に、無機物45として二酸化チタン粒子を用いて樹脂で結着させた膜厚200μmの保護膜18を形成した。ここで、ヨウ化セシウム:タリウムの屈折率は約1.8であり、二酸化チタンの屈折率は2.2であるため、第1式を満たしている。また、保護膜18中の二酸化チタン粒子の体積充填密度を70%、平均粒径を1μmとした。したがって、実施例1は、第2式を満たす。さらに、保護膜18は、柱状シンチレータ41の間に、50μmほど浸透している。   In Example 1, a cesium iodide: thallium film having a film thickness of 500 μm was formed as the scintillator layer 17, and a film thickness of 200 μm bonded to the scintillator layer 17 with a resin using titanium dioxide particles as the inorganic substance 45. A protective film 18 was formed. Here, since the refractive index of cesium iodide: thallium is about 1.8 and the refractive index of titanium dioxide is 2.2, the first formula is satisfied. Further, the volume filling density of the titanium dioxide particles in the protective film 18 was 70%, and the average particle size was 1 μm. Therefore, Example 1 satisfy | fills 2nd Formula. Furthermore, the protective film 18 penetrates about 50 μm between the columnar scintillators 41.

実施例2では、実施例1と同様の材質のシンチレータ層17および保護膜18を形成し、この保護膜18が柱状シンチレータ41の間に浸透していない。   In the second embodiment, a scintillator layer 17 and a protective film 18 made of the same material as in the first embodiment are formed, and this protective film 18 does not penetrate between the columnar scintillators 41.

実施例3では、フォトダイオード21の上部に、シンチレータ層17として、膜厚500μmのヨウ化セシウム:タリウム膜を形成し、このシンチレータ層17の上部に、無機物45として二酸化珪素粒子を用いて樹脂で結着させた膜厚200μmの保護膜18を形成した。また、保護膜18中の二酸化珪素粒子の体積充填密度を70%、平均粒径を1μmとした。さらに、保護膜18は柱状シンチレータ41の間に浸透していない。すなわち、実施例3は、実施例2の無機物45を二酸化珪素粒子とし、その他の条件は実施例2と同様である。そして、ヨウ化セシウム:タリウムの屈折率は約1.8であり、二酸化珪素粒子の屈折率は1.5であるため、実施例3は第1式を満たしていない。   In Example 3, a cesium iodide: thallium film having a thickness of 500 μm was formed as the scintillator layer 17 on the photodiode 21, and the scintillator layer 17 was made of resin using silicon dioxide particles as the inorganic substance 45. A bonded protective film 18 having a thickness of 200 μm was formed. Further, the volume filling density of silicon dioxide particles in the protective film 18 was set to 70%, and the average particle size was set to 1 μm. Further, the protective film 18 does not penetrate between the columnar scintillators 41. That is, Example 3 uses the inorganic substance 45 of Example 2 as silicon dioxide particles, and the other conditions are the same as Example 2. Since the refractive index of cesium iodide: thallium is about 1.8 and the refractive index of silicon dioxide particles is 1.5, Example 3 does not satisfy the first formula.

実施例4では、フォトダイオード21の上部に、シンチレータ層17として、膜厚500μmのヨウ化セシウム:タリウム膜を形成し、このシンチレータ層17の上部に、無機物45として二酸化チタン粒子を用いて樹脂で結着させた膜厚20μmの保護膜18を形成した。また、保護膜18中の二酸化チタン粒子の体積充填密度を40%、平均粒径を1μmとした。さらに、保護膜18は柱状シンチレータ41の間に浸透していない。すなわち、実施例4は、実施例2の保護膜18の膜厚を薄くし、二酸化チタン粒子の体積充填密度を低下させたもので、その他の条件は実施例2と同様である。そして、この実施例4は、第2式を満たしていない。   In Example 4, a cesium iodide: thallium film having a thickness of 500 μm was formed as the scintillator layer 17 on the photodiode 21, and the scintillator layer 17 was made of resin using titanium dioxide particles as the inorganic substance 45. A bonded protective film 18 having a thickness of 20 μm was formed. The volume filling density of titanium dioxide particles in the protective film 18 was 40%, and the average particle size was 1 μm. Further, the protective film 18 does not penetrate between the columnar scintillators 41. That is, in Example 4, the thickness of the protective film 18 of Example 2 was reduced and the volume packing density of the titanium dioxide particles was reduced. Other conditions were the same as in Example 2. And Example 4 does not satisfy the second formula.

実施例5では、実施例2の保護膜18の上部に、有機膜46として膜厚500μmのアクリル膜を形成した。   In Example 5, an acrylic film having a film thickness of 500 μm was formed as the organic film 46 on the protective film 18 of Example 2.

実施例6では、実施例2の保護膜18の上部に、無機膜47として膜厚200μmの二酸化珪素膜を形成した。   In Example 6, a 200 μm-thick silicon dioxide film was formed as the inorganic film 47 on the protective film 18 of Example 2.

そして、上記従来例および各実施例の輝度、1日後の輝度、輝度劣化率およびCTFを、それぞれ測定した結果を図12に示し、この図12を参照しながら、各例について検討する。   And the result of having measured the brightness | luminance of the said prior art example and each Example, the brightness | luminance after one day, a luminance degradation rate, and CTF is shown in FIG. 12, respectively, Each example is examined, referring this FIG.

まず、従来例と実施例1とを比較する。実施例1では保護膜18の防湿効果を示す1日後の輝度が従来例よりも若干劣化しているものの、解像度特性を示すCTFが従来例よりも向上している。したがって、上記第1の実施の形態に示すように、保護膜18に光反射膜の機能を持たせることで、解像度特性を向上できることが示された。   First, the conventional example and Example 1 are compared. In Example 1, although the luminance after one day showing the moisture-proof effect of the protective film 18 is slightly deteriorated compared to the conventional example, the CTF showing the resolution characteristics is improved as compared with the conventional example. Therefore, as shown in the first embodiment, it was shown that the resolution characteristic can be improved by providing the protective film 18 with the function of a light reflecting film.

次に、実施例1と実施例2とを比較する。実施例2は、実施例1よりもCTFが向上している。したがって、上記第2の実施の形態のように保護膜18をシンチレータ層17の間に浸透させないことで、解像度特性をより向上できることが示された。   Next, Example 1 and Example 2 are compared. In Example 2, the CTF is improved as compared with Example 1. Therefore, it was shown that the resolution characteristics can be further improved by not allowing the protective film 18 to penetrate between the scintillator layers 17 as in the second embodiment.

また、実施例2と実施例3とを比較する。実施例3では、保護膜18の反射率が低下し、輝度特性が実施例2よりも劣化している。したがって、上記各実施の形態のように、第1式を満たすことにで、輝度特性を向上できる効果が示された。   Moreover, Example 2 and Example 3 are compared. In the third embodiment, the reflectance of the protective film 18 is lowered, and the luminance characteristics are deteriorated as compared with the second embodiment. Therefore, the effect that the luminance characteristics can be improved by satisfying the first expression as in the above embodiments has been shown.

さらに、実施例2と実施例4とを比較する。実施例4では、保護膜18の反射率が低下し、輝度特性が実施例2よりも劣化している。したがって、上記各実施の形態のように、第2式を満たすことで、輝度特性を向上できる効果が示された。   Furthermore, Example 2 and Example 4 are compared. In the fourth embodiment, the reflectance of the protective film 18 is lowered, and the luminance characteristics are deteriorated as compared with the second embodiment. Therefore, the effect that the luminance characteristic can be improved by satisfying the second expression as in the above embodiments has been shown.

そして、実施例2と実施例5および実施例6とを比較する。実施例5および実施例6では、それぞれ保護膜18の上部に有機膜46、あるいは無機膜47を形成していることで、防湿効果が向上し、1日後の輝度に示されるように、経時変化による輝度特性の劣化の程度が緩和されている。したがって、上記第3の実施の形態および第4の実施の形態のように有機膜46および無機膜47を形成することで、防湿効果を向上できることが示された。   And Example 2 and Example 5 and Example 6 are compared. In each of Examples 5 and 6, the organic film 46 or the inorganic film 47 is formed on the protective film 18, so that the moisture-proof effect is improved. As shown by the luminance after one day, the change with time The degree of deterioration of the luminance characteristics due to is reduced. Therefore, it has been shown that the moisture-proof effect can be improved by forming the organic film 46 and the inorganic film 47 as in the third and fourth embodiments.

本発明の第1の実施の形態のX線検出器を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing the X-ray detector of a 1st embodiment of the present invention. 同上X線検出器を示す平面図である。It is a top view which shows a X-ray detector same as the above. 同上X線検出器の保護膜の膜厚と保護膜の解像度特性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of the protective film of a X-ray detector same as the above, and the resolution characteristic of a protective film. 同上X線検出器のシンチレータ層の材料と保護膜の材料とのそれぞれの屈折率の例を示す表である。It is a table | surface which shows the example of each refractive index of the material of the scintillator layer of the same X-ray detector, and the material of a protective film. 同上X線検出器の保護膜の膜厚Tと光反射材粒子の体積充填密度Fと平均粒径Dとの関係式T×F/Dと、保護膜での光反射率との関係を示すグラフである。Same as above, the relationship T r × F r / D r between the protective film thickness T r , the volume filling density F r of the light reflector particles and the average particle diameter D r, and the light reflection at the protective film It is a graph which shows the relationship with a rate. 本発明の第2の実施の形態のX線検出器を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the X-ray detector of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態のX線検出器を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the X-ray detector of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態のX線検出器を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the X-ray detector of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の一実施例の従来例のX線検出器を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the X-ray detector of the prior art example of one Example of this invention. 同上実施例3のX線検出器を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the X-ray detector of Example 3 same as the above. 同上実施例4のX線検出器を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the X-ray detector of Example 4 same as the above. 同上各実施例および各比較例の輝度、1日後の輝度、輝度劣化率およびCTFを示す表である。It is a table | surface which shows the brightness | luminance of each Example and each comparative example same as the above, the brightness | luminance after one day, a luminance degradation rate, and CTF.

符号の説明Explanation of symbols

1 X線検出器
2 光電変換素子としてのTFTアレイ基板
3 X線変換部
17 シンチレータ層
18 保護膜
45 光反射材粒子としての無機物
46 有機膜
47 無機膜
1 X-ray detector 2 TFT array substrate as photoelectric conversion element 3 X-ray conversion unit
17 Scintillator layer
18 Protective film
45 Inorganic materials as light reflector particles
46 Organic membrane
47 Inorganic membrane

Claims (8)

入射するX線を可視光に変換するX線変換部と、このX線変換部にて変換された可視光を電気信号に変換する光電変換素子とを具備したX線検出器において、
前記X線変換部は、
前記光電変換素子に設けられ、柱状構造を有し、入射するX線を可視光に変換するシンチレータ層と、
このシンチレータ層の表面上に設けられた保護膜とを備え、
この保護膜内には、前記シンチレータ層により変換された可視光を反射させる光反射材粒子が分散して含有されている
ことを特徴としたX線検出器。
In an X-ray detector comprising an X-ray conversion unit that converts incident X-rays into visible light, and a photoelectric conversion element that converts visible light converted by the X-ray conversion unit into an electrical signal,
The X-ray converter is
A scintillator layer provided in the photoelectric conversion element, having a columnar structure, and converting incident X-rays into visible light;
A protective film provided on the surface of the scintillator layer,
In this protective film, the light-reflecting material particle which reflects the visible light converted by the said scintillator layer is disperse | distributed and contained. X-ray detector characterized by the above-mentioned.
保護膜は、シンチレータ層の柱状構造間に設けられていない
ことを特徴とした請求項1記載のX線検出器。
The X-ray detector according to claim 1, wherein the protective film is not provided between the columnar structures of the scintillator layer.
X線変換部は、保護膜の上部に設けられた有機膜を備えている
ことを特徴とした請求項1または2記載のX線検出器。
The X-ray detector according to claim 1, wherein the X-ray conversion unit includes an organic film provided on an upper portion of the protective film.
X線変換部は、保護膜の上部に設けられたX線吸収率5%以下の無機膜を備えている
ことを特徴とした請求項1または2記載のX線検出器。
The X-ray detector according to claim 1, wherein the X-ray conversion unit includes an inorganic film having an X-ray absorption rate of 5% or less provided on the upper part of the protective film.
X線変換部は、無機物が分散して含有されたX線吸収率5%以下の有機膜を保護膜の上部に備えている
ことを特徴とした請求項1または2記載のX線検出器。
The X-ray detector according to claim 1, wherein the X-ray conversion unit includes an organic film having an X-ray absorption rate of 5% or less, in which an inorganic substance is dispersed and contained, on an upper part of the protective film.
X線変換部は、
有機膜と、
X線吸収率5%以下の無機膜とを備え、
前記有機膜および前記無機膜は、いずれか一方が保護膜の上部に設けられ、いずれか他方がいずれか一方の上部に設けられている
ことを特徴とした請求項1または2記載のX線検出器。
X-ray converter
An organic film,
An inorganic film having an X-ray absorption rate of 5% or less,
3. The X-ray detection according to claim 1, wherein one of the organic film and the inorganic film is provided on an upper part of the protective film, and the other is provided on the upper part of either one. vessel.
光反射材粒子の屈折率をnとし、シンチレータ層の屈折率をnとすると、
>nの関係を有する
ことを特徴とした請求項1ないし6いずれか一記載のX線検出器。
The refractive index of the light reflecting material particles and n r, and the refractive index of the scintillator layer and n s,
The X-ray detector according to claim 1, wherein a relationship of n r > ns is satisfied .
保護膜の膜厚をTとし、光反射材粒子の体積充填密度をFとし、前記光反射材粒子の平均粒径をDとすると、
×F/D>10の関係を有する
ことを特徴とした請求項1ないし7いずれか一記載のX線検出器。
The thickness of the protective film and T r, the volume packing density of the light reflecting material particles and F r, the average particle diameter of the light reflecting material particles When D r,
The X-ray detector according to claim 1, wherein a relationship of T r × F r / D r > 10 is satisfied.
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