(57)【要約】  【課題】解像度特性を向上したＸ線検出器を提供する。  【解決手段】柱状構造を有し、入射するＸ線を蛍光に変換するシンチレータ層17の表面上に設けた保護膜18内に、シンチレータ層17により変換した蛍光を反射させる無機物45を分散させることで、保護膜18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。  【選択図】図１
2005283483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
光反射材粒子の屈折率をｎｒとし、シンチレータ層の屈折率をｎｓとすると、
ｎｒ＞ｎｓ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。
【請求項８】
保護膜の膜厚をＴｒとし、光反射材粒子の体積充填密度をＦｒとし、前記光反射材粒子の平均粒径をＤｒとすると、
Ｔｒ×Ｆｒ／Ｄｒ＞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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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(Ｇｄ２Ｏ２Ｓ)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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。）。
【０００６】
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。）。
【０００７】
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。
【特許文献１】特開平５−６０８７１号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献２】特開平５−１９６７４２号公報（第３−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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(Ｇｄ２Ｏ２Ｓ)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(Ｎ２)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。
【００３２】
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。
【００３３】
無機物45は、例えば二酸化チタン(ＴｉＯ２)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ｎｒとすると、シンチレータ層17の屈折率をｎｓとしたとき、第１式としてｎｒ＞ｎｓの関係を有している。さらに、無機物45は、体積充填密度をＦｒ、平均粒径をＤｒとすると、保護膜18の膜厚をＴｒとしたとき、第２式としてＴｒ×Ｆｒ／Ｄｒ＞１０の関係を有している。
【００３４】
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Ｉ０、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／Ｉ０×１００(％)で表されるものである。ここで、ＩおよびＩ０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、
2005283483.tif 000003
で表される。
【００３５】
次に、上記第１の実施の形態の作用を説明する。
【００３６】
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。
【００３７】
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δｓ、保護膜18における蛍光の拡散による解像度特性をδｂとすると、第３式としてδ＝δｓ×δｂ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。
【００３８】
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、δｂ＝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。
【００３９】
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。
【００４０】
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ｎｓ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ｎｍとすると、第４式としてR1＝(ｎｓ−ｎｍ)／(ｎｓ＋ｎｍ)で表される。
【００４１】
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ｎｓと屈折率ｎｍとの差が大きく、かつｎｓ＞ｎｍの関係を有することが望ましい。
【００４２】
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ｎｓ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ｎｍは、約１．４〜１．６である。
【００４３】
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ｎｓと屈折率ｎｍ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ｎｓと屈折率ｎｍ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。
【００４４】
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。
【００４５】
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ｎｒとし、保護膜18の有機材料の屈折率をｎｂとすると、第５式としてR2＝α(ｎｒ−ｎｓ)／(ｎｒ＋ｎｓ)＋β(ｎｒ−ｎｂ)／(ｎｒ＋ｎｂ)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。
【００４６】
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ｎｒと屈折率ｎｓとの差、および、屈折率ｎｒと屈折率ｎｂ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ｎｓは約１．８〜２．４であり、屈折率ｎｂ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ｎｒと屈折率ｎｓ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ｎｒと屈折率ｎｓ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。
【００４７】
さらに、図５に示すように、無機物45が、体積充填密度をＦｒ、平均粒径をＤｒとすると、保護膜18の膜厚をＴｒ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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【実施例】
【００５９】
次に、本発明の一実施例について説明する。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】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。
【図２】同上Ｘ線検出器を示す平面図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】同上Ｘ線検出器の保護膜の膜厚Ｔｒと光反射材粒子の体積充填密度Ｆｒと平均粒径Ｄｒとの関係式Ｔｒ×Ｆｒ／Ｄｒと、保護膜での光反射率との関係を示すグラフである。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】同上実施例３のＸ線検出器を示す縦断面図である。
【図１１】同上実施例４のＸ線検出器を示す縦断面図である。
【図１２】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。
【符号の説明】
【００７５】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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