(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の照射によって蛍光を発する第１シンチレータ及び第２シンチレータと、
前記蛍光を検出する第１光検出器及び第２光検出器と、を備え、
放射線入射側から、前記第１光検出器、前記第１シンチレータ、前記第２光検出器、及び前記第２シンチレータの順に配置され、
前記第１シンチレータにおける前記第１光検出器近傍、及び前記第２シンチレータにおける前記第２光検出器近傍の少なくとも一方には、当該シンチレータにおける平均の付活剤濃度よりも付活剤濃度が相対的に高い高付活剤濃度領域が設けられる、放射線画像検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第２光検出器は、基板上に形成され、当該基板から剥離されたものである、放射線画像検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１シンチレータにおける前記第２光検出器近傍にも、第１シンチレータにおける平均の付活剤濃度よりも付活剤濃度が相対的に高い高付活剤濃度領域が設けられる、放射線画像検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１シンチレータにおける前記第１光検出器近傍には、前記高付活剤濃度領域が設けられ、
前記第１シンチレータにおける前記第１光検出器近傍の前記高付活剤濃度領域と、前記第１シンチレータにおける前記第２光検出器近傍の前記高付活剤濃度領域との間には、第１シンチレータにおける平均の付活剤濃度よりも付活濃度が相対的に低い低付活剤濃度領域が設けられる、放射線画像検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１、第２シンチレータのうち少なくとも一方の付活剤濃度が、当該シンチレータの少なくとも一部で、放射線進行方向において高濃度と低濃度とに繰り返し変化する、放射線画像検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１シンチレータの付活剤濃度が、放射線進行方向において高濃度と低濃度とに繰り返し変化し、
前記第２シンチレータの付活剤濃度が、前記第２シンチレータの少なくとも前記第２光検出器側の一部において、前記第２シンチレータにおける付活剤濃度の平均よりも高い付活剤濃度でほぼ一定とされる、放射線画像検出装置。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１シンチレータにおける前記第２光検出器近傍の前記高付活剤濃度領域の付活剤濃度は、前記第１シンチレータにおける前記第１光検出器近傍の前記高付活剤濃度領域の付活剤濃度よりも相対的に低い、放射線画像検出装置。
【請求項８】
請求項２から７のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１、第２シンチレータの対向する表面間の距離が４０μｍ以下である、放射線画像検出装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１、第２光検出器のうち少なくとも第２光検出器が、受光により導電性を呈する光導電層と、当該導電層から電荷を取り出すための薄膜スイッチング素子とが積層あるいは平面的に配置されてなるものである、放射線画像検出装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１、第２光検出器のうち少なくとも第２光検出器が、有機材料を用いて形成される、放射線画像検出装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第１、第２シンチレータはそれぞれ、蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群で形成された柱状部を含む、放射線画像検出装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の放射線画像検出装置であって、
前記柱状部の結晶成長方向端部には、非柱状の結晶を含む非柱状部が形成される、放射線画像検出装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の放射線画像検出装置であって、
前記蛍光物質の母体はＣｓＩであり、付活剤はＴｌである、放射線画像検出装置。
【請求項１４】
請求項２から１３のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記第２光検出器を形成する第２光検出器形成工程と、
前記第２光検出器から前記基板を剥離する基板剥離工程と、を備え、
前記基板剥離工程では、前記第１光検出器上に形成した前記第１シンチレータ、及び支持体上に形成した前記第２シンチレータの一方と、前記基板上に形成した前記第２光検出器とを貼り合わせた後に、前記第２光検出器を前記基板から剥離し、
前記基板剥離工程後、前記第１、第２シンチレータの他方と、前記第２光検出器とを貼り合わせる、放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項２から１３のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記第２光検出器を形成する第２光検出器形成工程と、
前記第２光検出器から前記基板を剥離する基板剥離工程と、
支持部材上に、前記第１シンチレータを形成し、当該第１シンチレータと前記第１光検出器とを貼り合わせた後に、前記第１シンチレータから前記支持部材を除去する支持部材除去工程とを備え、
前記基板剥離工程では、支持体上に形成した前記第２シンチレータと、前記第２光検出器とを貼り合わせた後に、前記第２光検出器から前記基板を剥離し、
前記支持部材除去工程及び前記基板剥離工程の後、前記第１シンチレータと前記第２光検出器とを貼り合わせる、放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項２から１３のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記第２光検出器を形成する第２光検出器形成工程と、
前記第２光検出器から前記基板を剥離する基板剥離工程と、
基板上に、前記第１光検出器、及び前記第１シンチレータをこの順に形成する第１光検出器形成工程とを備え、
前記第２光検出器形成工程では、前記基板上に、前記第２光検出器、及び前記第２シンチレータをこの順に形成し、
前記基板剥離工程では、前記第２シンチレータの前記第２光検出器側とは反対側に、支持部材を貼り合わせた後、前記第２光検出器から前記基板を剥離し、
前記第１光検出器形成工程及び前記基板剥離工程の後、前記第１シンチレータと前記第２光検出器とを貼り合わせる、放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項２から１３のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記第２光検出器を形成する第２光検出器形成工程と、
前記第２光検出器から前記基板を剥離する基板剥離工程と、
支持部材上に、前記第１シンチレータを形成し、当該第１シンチレータと前記第１光検出器とを貼り合わせた後に、前記第１シンチレータから前記支持部材を除去する支持部材除去工程とを備え、
前記第２光検出器形成工程では、前記基板上に、前記第２光検出器、及び前記第２シンチレータをこの順に形成し、
前記基板剥離工程では、前記第２シンチレータの前記第２光検出器側とは反対側に、支持部材を貼り合わせた後、前記第２光検出器から前記基板を剥離し、
前記支持部材除去工程及び前記基板剥離工程の後、前記第１シンチレータと前記第２検出器とを貼り合わせる、放射線画像検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用のＸ線撮影装置などに用いられる放射線画像検出装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線像をデジタルデータに変換するＦＰＤ（Flat Panel Detector）等のＸ線画像検出装置を用いたＤＲ（Digital Radiography）が実用化されている。Ｘ線画像検出装置は、輝尽性蛍光体（蓄積性蛍光体）からなるイメージングプレートを用いる従来のＣＲ（Computed Radiography）方式に比べて、即時に画像を確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。
【０００３】
Ｘ線画像検出装置として種々の方式のものが提案されているが、その一つとしてＸ線を一旦、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで可視光に変換し、当該可視光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式が知られている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００４】
Ｘ線画像検出装置では、例えば生体のＸ線撮影に使用される場合など、Ｘ線照射量が低い方が好ましいことが多く、従ってＸ線に対する感度が高く、発光量の多いシンチレータが望まれている。特許文献１では、光検出器を挟んで両側にシンチレータを設けることによって発光量を高めている。
また、特許文献２では、蛍光物質の母体に付活剤を添加することで発光量を高めている。特許文献２には、光検出器とシンチレータとを有し、シンチレータに光検出器とは反対側からＸ線が入射するＸ線画像検出装置において、シンチレータのＸ線入射側の領域における付活剤濃度を高くすることが記載されている。
【０００５】
そして、特許文献３では、シンチレータに光検出器側からＸ線を照射し、光検出器に近接する側をシンチレータの主発光領域とすることによって発光量を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６３４６７号公報
【特許文献２】特開２００８−５１７９３号公報
【特許文献３】特開２０１１−１７６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献２のようにＸ線入射側での付活剤濃度を増やすとともに、特許文献３のように光検出器側をシンチレータの主発光領域とすることが考えられる。このようにして、Ｘ線入射側でかつ光検出器に近い側での付活剤濃度を高くすれば、発光量及びＭＴＦ（Modulation Transfer Function）を良化させる一定の効果は得られる。しかしながら、このようなシンチレータの主発光領域を詳細に検討すると、次のような課題が残されている。すなわち、付活剤濃度増大は、以下のような技術的課題を顕著に呈する。
付活剤濃度増大により、主発光領域でかつ光検出器に近い部分の結晶性が乱れ、これによってＭＴＦが悪化してしまう。特に、シンチレータの蒸着初期の領域で付活剤濃度を高くすると、シンチレータの結晶成長への悪影響が大きく、結晶性が乱れて柱状結晶間で光が拡散するため、ＭＴＦが悪化してしまう。
【０００８】
また、付活剤濃度増大により、シンチレータにおける光の吸収が増えてしまう。いま、図１７のように、シンチレータ９１のＸ線入射側の部分を主発光領域Ｓとして付活剤濃度を高くした場合を考えると、図１８に示すように、主発光領域Ｓ内にあって光検出器９２（図１７）から離れた部分Ｐ２では、光検出器９２に入射する発光量が小さく、かつ発光状態が拡がってしまい、画像ボケが生じる（ＭＴＦが悪化する）。このような課題を解決しない限り、図１７のように光検出器９２側からシンチレータ９１にＸ線が照射される構成としても、発光量の一層の増大及びＭＴＦのさらなる良化は見込めない。
【０００９】
本発明の目的は、発光量の一層の増大及びＭＴＦのさらなる良化を図ることができる放射線画像検出装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の放射線画像検出装置は、
放射線の照射によって蛍光を発する第１シンチレータ及び第２シンチレータと、
前記蛍光を検出する第１光検出器及び第２光検出器と、を備え、
放射線入射側から、前記第１光検出器、前記第１シンチレータ、前記第２光検出器、及び前記第２シンチレータの順に配置され、
前記第１シンチレータにおける前記第１光検出器近傍、及び前記第２シンチレータにおける前記第２光検出器近傍の少なくとも一方には、当該シンチレータにおける平均の付活剤濃度よりも付活剤濃度が相対的に高い高付活剤濃度領域が設けられる。
【００１１】
また、上述の放射線画像検出装置を製造する方法は、基板上に、前記第２光検出器を形成する第２光検出器形成工程と、前記第２光検出器から前記基板を剥離する基板剥離工程と、を備え、前記基板剥離工程では、前記第１光検出器上に形成した前記第１シンチレータ、及び支持体上に形成した前記第２シンチレータの一方と、前記基板上に形成した前記第２光検出器とを貼り合わせた後に、前記第２光検出器を前記基板から剥離し、前記基板剥離工程後、前記第１、第２シンチレータの他方と、前記第２光検出器とを貼り合わせる。
また、上述の放射線画像検出装置を製造する方法は、基板上に、前記第２光検出器を形成する第２光検出器形成工程と、前記第２光検出器から前記基板を剥離する基板剥離工程と、支持部材上に、前記第１シンチレータを形成し、当該第１シンチレータと前記第１光検出器とを貼り合わせた後に、前記第１シンチレータから前記支持部材を除去する支持部材除去工程とを備え、前記基板剥離工程では、支持体上に形成した前記第２シンチレータと、前記第２光検出器とを貼り合わせた後に、前記第２光検出器から前記基板を剥離し、前記支持部材除去工程及び前記基板剥離工程の後、前記第１シンチレータと前記第２光検出器とを貼り合わせる。
また、上述の放射線画像検出装置を製造する方法は、基板上に、前記第２光検出器を形成する第２光検出器形成工程と、前記第２光検出器から前記基板を剥離する基板剥離工程と、基板上に、前記第１光検出器、及び前記第１シンチレータをこの順に形成する第１光検出器形成工程とを備え、前記第２光検出器形成工程では、前記基板上に、前記第２光検出器、及び前記第２シンチレータをこの順に形成し、前記基板剥離工程では、前記第２シンチレータの前記第２光検出器側とは反対側に、支持部材を貼り合わせた後、前記第２光検出器から前記基板を剥離し、前記第１光検出器形成工程及び前記基板剥離工程の後、前記第１シンチレータと前記第２光検出器とを貼り合わせる。
また、上述の放射線画像検出装置を製造する方法は、基板上に、前記第２光検出器を形成する第２光検出器形成工程と、前記第２光検出器から前記基板を剥離する基板剥離工程と、支持部材上に、前記第１シンチレータを形成し、当該第１シンチレータと前記第１光検出器とを貼り合わせた後に、前記第１シンチレータから前記支持部材を除去する支持部材除去工程とを備え、前記第２光検出器形成工程では、前記基板上に、前記第２光検出器、及び前記第２シンチレータをこの順に形成し、前記基板剥離工程では、前記第２シンチレータの前記第２光検出器側とは反対側に、支持部材を貼り合わせた後、前記第２光検出器から前記基板を剥離し、前記支持部材除去工程及び前記基板剥離工程の後、前記第１シンチレータと前記第２検出器とを貼り合わせる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放射線入射側から、第１光検出器、第１シンチレータ、第２光検出器、第２シンチレータの順に配置された放射線画像検出装置において、発光量の一層の増大及びＭＴＦのさらなる良化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】Ｘ線画像検出装置の概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図２】光検出器の概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図３】光検出器の構成を模式的に示す平面図である。
【図４】シンチレータの結晶構造を模式的に示す側断面図である。
【図５】柱状結晶断面を示す電子顕微鏡写真である（ＳＥＭ画像）。
【図６】非柱状結晶断面を示す電子顕微鏡写真である（ＳＥＭ画像）。
【図７】第１、第２シンチレータの付活剤濃度及び発光量を示す図である。
【図８】第１、第２シンチレータの付活剤濃度及び発光量を示す図である。
【図９】第１、第２シンチレータの付活剤濃度及び発光量を示す図である。
【図１０】第１、第２シンチレータの付活剤濃度及び発光量を示す図である。
【図１１】第１、第２シンチレータの付活剤濃度及び発光量を示す図である。
【図１２】Ｘ線画像検出装置の概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図１３】Ｘ線画像検出装置の概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図１４】Ｘ線画像検出装置の概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図１５】光検出器の変形例を示す模式図である。
【図１６】光検出器の他の変形例を示す模式図である。
【図１７】Ｘ線画像検出装置の概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図１８】図１７の構成におけるシンチレータの付活剤濃度及び発光量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を説明するためのＸ線画像検出装置（放射線画像検出装置）の一例を図１〜図７を参照して説明する。
なお、既に述べた構成と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略又は簡略化する。
【００１５】
以下では、放射線画像検出装置の一種としてＸ線画像検出装置を例にとり説明するが、以下に述べる構成は、α線、β線、γ線等の各種の放射線を用いた放射線画像検出装置に適用可能であり、これらα線、β線、γ線等の各種の放射線を用いた放射線画像検出装置においても、以下に述べる作用効果と略同様の作用効果が得られる。
【００１６】
〔１．全体構成〕
図１は、間接変換方式のＸ線画像検出装置１の概略構成を模式的に示す側断面図である。Ｘ線画像検出装置１は、Ｘ線（図１の白抜き矢印）の照射により蛍光を発する蛍光物質を含有する第１シンチレータ１０及び第２シンチレータ２０と、これらの第１、第２シンチレータ１０，２０から発せられた蛍光を電気信号として検出する第１、第２光検出器４０，５０と、第１、第２シンチレータ１０，２０を被覆する保護膜３０と、第２シンチレータ２０のＸ線入射側とは反対側に設けられる図示しない制御モジュールとを備えている。
すなわち、Ｘ線画像検出装置１においては、Ｘ線入射側から第１光検出器４０、第１シンチレータ１０、第２光検出器５０、第２シンチレータ２０、及び制御モジュールがこの順に配置されている。
【００１７】
保護膜３０は、第１シンチレータ１０が蒸着された絶縁性基板４０Ａと、第２シンチレータ２０が蒸着された支持体２１との間に第１、第２シンチレータ１０，２０及び第２光検出器５０を封止しており、パリレン等により形成されている。気相堆積法によって形成されたパリレンの保護膜は、シンチレータ１０，２０との密着性が良く、その上柔軟性を有するので、絶縁性基板４０Ａ及び支持体２１のソリ等への追従性が良い。
【００１８】
Ｘ線画像検出装置１では、被写体を通過したＸ線（白抜き矢印）が第１シンチレータ１０側から第２シンチレータ２０側に向かって照射される。第１光検出器４０の表面は、Ｘ線入射面１１Ａを構成する。Ｘ線は、第１シンチレータ１０において吸収され蛍光に変換されるともに、第２光検出器４０を通過して第２シンチレータ２０にも入射し、第２シンチレータ２０においても蛍光に変換される。第１シンチレータ１０から発せられた蛍光は、第１光検出器４０及び第２光検出器５０の両方に入射する。第２シンチレータ２０から発せられた蛍光は、主として第２光検出器５０に入射する。これにより、第１、第２光検出器４０，５０のそれぞれが有するＰＤに電荷が蓄積され、当該電荷はＴＦＴによって電気信号として出力される。
【００１９】
図１に示した例では、Ｘ線入射面１１Ａから遠い第２シンチレータ２０の厚みを第１シンチレータ１０の厚みよりも大きくすることによって第２シンチレータ２０の発光量増大を図っているが、第１、第２シンチレータの厚みは適宜決めることができる。
【００２０】
制御モジュール（不図示）は、光検出器４０を駆動制御する制御部としてのＩＣや、画像信号を処理するＩＣ等が実装された回路基板、及び電源回路などを有し、第１、第２シンチレータ１０，２０及び第１、第２光検出器４０，５０に一体に組み付けられている。
【００２１】
〔２．光検出器の構成〕
（第１光検出器）
図２は、第１、第２光検出器４０、５０を模式的に示す側断面図である。図３は、二次元配列された素子を示す平面図である。
第１光検出器４０は、ａ−Ｓｉ等で形成されたＰＤ（Photodiode）４１と、ａ−Ｓｉ等で形成された薄膜スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）４２と、これらＰＤ４１及びＴＦＴ４２が形成される絶縁性基板４０Ａとを備えている。第１光検出器４０上に、第１シンチレータ１０が蒸着されている。
ＰＤ４１は、主として第１シンチレータ１０から入射した光（図２の実線矢印）を電荷に変換する光導電層を有する。各ＰＤ４１は、第１光検出器４０によって検出される画像の画素に対応している。
ＴＦＴ４２のＰＤ４１側の端部には、ＴＦＴ４２のスイッチングノイズの発生を抑制するための光反射層４２Ａが設けられている。
【００２２】
各ＰＤ４１には、図３に示すように、ＴＦＴ４２、ゲート線４３、及びデータ線４４がそれぞれ設けられている。各ゲート線４３及び各データ線４４は、接続端子４５まで延設され、この接続端子４５に接続された異方性導電膜等のフレキシブル配線４６を介して制御モジュールの回路基板に接続されている。その回路基板に実装された制御部からゲート線４３を通じて送られる制御信号により、各ＴＦＴ４２のオンオフが行単位で切り替えられ、ＴＦＴ４２がオン状態にあるＰＤ４１の電荷が、データ線４４を介して回路基板の信号処理部に画像信号として読み出される。ＰＤ４１の電荷が行単位で順に読み出されることにより、二次元画像が検出される。
【００２３】
（第２光検出器）
第２光検出器５０は、ａ−Ｓｉ等で形成されたＰＤ（Photodiode）５１と、ａ−Ｓｉ等で形成された薄膜スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）５２とを備えている。これらＰＤ５１及びＴＦＴ５２も、図３に示したＰＤ４１及びＴＦＴ４２と同様に二次元配列されている。
【００２４】
ＰＤ５１は、第１、第２シンチレータ１０，２０の両方から入射した光（図２の実線矢印）を電荷に変換する光導電層を有する。各ＰＤ５１は、第２光検出器５０によって検出される画像の画素に対応している。上述の第１光検出器４０の解像度と第２光検出器５０の解像度とは同じでも違っていてもよい。
ＴＦＴ５２は、ＰＤ５１と平面的に隣接する位置に、ＰＤ５１と同一面上あるいは略同一面上に配置されている。ＴＦＴ５２の厚み方向両側には、ＴＦＴ５２のスイッチングノイズの発生を抑制するための光反射層５２Ａ，５２Ａが設けられている。
【００２５】
上述のＰＤ５１及びＴＦＴ５２は、Ａｌ等の金属製、あるいはガラス製等の図示しない基板上にフォトエッチングプロセス等によって形成された後、当該基板から剥離されたものである。すなわち、第２光検出器５０におけるＰＤ５１及びＴＦＴ５２から基板が除去されているため、当該基板によってＸ線が吸収されることなく、第１シンチレータ１０を介して第２シンチレータ２０に入射するＸ線量を増加させることができるとともに、第２シンチレータ２０から発せられた光が基板に吸収されることなくＰＤ５１に入射するので、ＰＤ５１への入射光量をも増加させることができる。また、剥離した基板を再利用することが可能となるので、コストダウンできる。
ＰＤ５１及びＴＦＴ５２を基板から剥離する方法については、特開2000-133809号公報、特開2003-66858号公報、特開2003-45890号公報などの記載が参考となる。
ここで、基板を剥離する以外に、化学的溶解法又は研磨法によって基板を薄くする、あるいは除去することによっても、基板剥離と同様の効果が得られる。
【００２６】
図２では、第２光検出器５０の厚み方向両側の面は、樹脂製の膜４７によって平坦化されているが、この樹脂製の膜４７はなくてもよい。第２光検出器５０は、第１、第２シンチレータ１０，２０のそれぞれに接着層４８を介して貼り合わせられており、第１、第２シンチレータ１０，２０はそれぞれ、第２光検出器５０に接着層４８を介して密着する。
【００２７】
なお、第１、第２シンチレータ１０，２０と第２光検出器５０とのそれぞれの間には、接着層４８や樹脂製の膜４７がなくてもよく、光検出器５０の表面に第１、第２シンチレータ１０，２０をそれぞれ押し当てて直接密着させてもよい。
【００２８】
第２光検出器５０と第１、第２シンチレータ１０，２０とのそれぞれの間に設けられる平坦化層、接着層、透明な液体又はゲルであるマッチングオイル層などの樹脂層を構成する樹脂は、シンチレータ１０，２０から発せられるシンチレーション光をほぼ減衰させることなく第２光検出器５０に到達させうるものであれば特に制限はない。
平坦化層を形成する樹脂としては、ポリイミドやパリレン等を使用することができ、製膜性が良好なポリイミドが好ましい。
接着層を形成する接着剤としてはシンチレータ１０，２０から発せられるシンチレーション光に対して光学的に透明なものが好ましく、例えば、熱可塑性樹脂、ＵＶ硬化接着剤、加熱硬化型接着剤、室温硬化型接着剤、両面接着シート、などが挙げられるが、画像の鮮鋭度を低下させないという観点からは、第２光検出器５０の画素サイズに対して十分に薄い接着層を形成しうるという点で、低粘度エポキシ樹脂製の接着剤を用いることが好ましい。
また、平坦化層、接着層等の樹脂層の厚みは、感度、画質の観点からは５０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ〜３０μｍの範囲であることがより好ましい。
【００２９】
〔３．シンチレータの構成〕
〔３−１．支持体〕
第２シンチレータ２０が蒸着されている支持体２１は、光を反射するＡｌ等の材料で板状に形成されている。支持体２１としては、Ａｌ製の板に限らず、カーボン板、ＣＦＲＰ（carbon fiber reinforced plastic）、ガラス板、石英基板、サファイア基板などから適宜選ぶことができ、支持体表面にシンチレータを形成させうる限りにおいて特にこれらに限定されない。ただし、支持体２１が光の反射部材を兼ねる場合には、Ａｌなどの軽金属を支持体の材料として用いるとよい。支持体２１は、Ｘ線入射面１１Ａとは反対側に配置されるため、Ｘ線透過率が低い材料で形成してもよい。
【００３０】
第１シンチレータ１０は、上述のように第１光検出器４０上に蒸着されている。
【００３１】
なお、Ｘ線画像検出装置１において、支持体２１及び絶縁性基板４０Ａは必須ではない。つまり、支持体２１や第１光検出器４０上にシンチレータを蒸着形成した後、支持体２１や絶縁性基板４０Ａからシンチレータを剥離して用いることも可能である。第２シンチレータ２０の第２光検出器５０側とは反対側に、光の反射部材を設けることができる。
【００３２】
〔３−２．蛍光物質〕
第１、第２シンチレータ１０，２０は、ＣｓＩを母体に付活剤としてＴｌを添加することによって形成されている。Ｔｌ付活により、発光量を高めることができる。
本例の第１、第２シンチレータ１０，２０は、蛍光物質を柱状に成長させた柱状結晶の群で形成されており、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム付活ヨウ化セシウム）を材料に用いて形成されている。その他、第１、第２シンチレータ１０，２０の材料にＮａＩ：Ｔｌ（タリウム付活ヨウ化ナトリウム）、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム付活ヨウ化セシウム）等を用いることも可能である。発光スペクトルがａ−Ｓｉフォトダイオードの分光感度の極大値（５５０ｎｍ付近）と適合する点で、ＣｓＩ：Ｔｌを材料に用いることが好ましい。
なお、第１、第２シンチレータ１０，２０が柱状結晶を含んでいなくてもよく、例えばＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ（テルビウム付活酸硫化ガドリニウム））を支持体に塗布することなどによって第１、第２シンチレータが形成されていてもよい。
【００３３】
〔３−３．シンチレータ間の距離〕
上述のように、第２光検出器５０が基板から剥離されたものであることと、ＰＤ５１及びＴＦＴ５２が平面的に隣接するように配置されていることにより、第１、第２シンチレータ１０，２０間は極めて近接している。第１、第２シンチレータ１０，２０の互いに対向する表面間の距離は、４０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０μｍ以下である。このように第１、第２シンチレータ１０，２０間の距離を短くすることで、ＭＴＦを良化させることができる。
なお、第２光検出器のＰＤ及びＴＦＴを形成する基板として、Ｘ線、蛍光の吸収量が低い有機材料により形成された基板を用いることにより、基板の剥離をしないことも検討できる。但し、基板を剥離することによって第１、第２シンチレータ間の距離を小さくできるので、基板を剥離することが好ましい。
【００３４】
〔３−４．シンチレータの結晶構造〕
図４は、第１シンチレータ１０の結晶構造を模式的に示す側断面図である。第１シンチレータ１０は、柱状結晶１２Ａの群で形成された柱状部１２と、柱状結晶１２Ａの基端に形成された非柱状結晶１３Ａを含む非柱状部１３とを有する。第１シンチレータ１０の非柱状部１３は、第１光検出器４０と第１シンチレータ１０との密着性を向上させる役目を果たす。
第２シンチレータ２０も、第１シンチレータ１０とほぼ同様に、柱状部１２と、非柱状部１３とほぼ同様に形成された非柱状部１４（図１）と、を有する。第２シンチレータ２０の非柱状部１４は、支持体２１と第２シンチレータ２０との密着性向上の機能に加え、光反射特性を有する。
【００３５】
Ｘ線の照射によって第１シンチレータ１０から発せられた蛍光は、柱状結晶１２Ａによって柱の高さ方向（結晶成長方向）にガイドされ、第１、第２光検出器４０，５０にそれぞれ入射する。また、第２シンチレータ２０へのＸ線入射により第２シンチレータ２０から発せられた蛍光は、第２光検出器５０に入射する。このとき、支持体２１側に向かって進行した光は、非柱状部１４及び支持体２１によって反射されて第２光検出器５０に入射する。
【００３６】
〔柱状部の構成〕
柱状部１２は、多数の柱状結晶１２Ａの集合体であり、図４に示した例では、各柱状結晶１２Ａは第１光検出器４０上にほぼ垂直に起立する。柱状結晶１２Ａは、先端側がすぼまった形状とされている。柱状結晶１２Ａの先端部は研磨されていてもよい。第１、第２光検出器４０，５０の１つの画素（ＰＤ４１，５１）に対して、複数の柱状結晶１２Ａの先端部、基端部がそれぞれ対向する。
【００３７】
柱状結晶１２Ａは非柱状結晶に比べ結晶性が良く、蛍光の発光量が高い。また、空隙を介して隣り合う柱状結晶１２Ａがシンチレータの厚み方向に立設されているので、柱状結晶１２Ａは、光のガイドとなって柱の高さ方向に光を導光する。この柱状結晶１２Ａによる光ガイド効果によって画素間の光拡散が抑制されることから、検出画像を鮮鋭化できる。
【００３８】
図５は、図４のＡ−Ａ断面（柱状部１２の高さ方向略中央の断面）における柱状部１２の電子顕微鏡写真である。隣り合う柱状結晶１２Ａの間には、空隙がある（図５で濃く見える部分）。柱状結晶１２Ａは、結晶の成長方向に対しほぼ均一な断面径を有する。柱状部１２の領域の一部では、隣り合う柱状結晶１２Ａが互いに結合して一体の柱状体を構成している（例えば、図５のＰ）。
【００３９】
柱状部１２の厚みは、必要な感度に対応するＸ線吸収能を考慮して、マンモグラフィー用途では２００μｍ前後、一般撮影用では５００μｍ以上に決められる。ただし、柱状部１２の厚みが厚すぎても、光の吸収及び散乱等のため発光の利用効率が低下しがちである。このため、柱状部１２の厚みは、感度及び発光の利用効率のそれぞれを考慮した適切な値に決められる。
【００４０】
〔非柱状部の構成〕
まず、第２シンチレータ２０の非柱状部１４（図１）について説明する。
非柱状部１４は、図４に示した非柱状部１３の結晶構造とほぼ同様に、略球形あるいは不定形の非柱状結晶１３Ａを含んで構成されている。なお、非柱状部１４及び非柱状部１３は、アモルファス（非晶質）の部分を含むことがある。
非柱状結晶１３Ａの形状は、結晶間に空隙が維持され易く、反射効率を高くできる観点から、略球状であることが好ましい。すなわち、非柱状部１４は、球状に近い結晶(略球状結晶である非柱状結晶１３Ａ）の集合体で構成されることが好ましい。
【００４１】
図６は、非柱状部１４の厚み方向基端側の断面における非柱状部１４の電子顕微鏡写真である。非柱状部１４では、図５の柱状結晶１２Ａに比較して径の小さい非柱状結晶１３Ａが互いに不規則に結合したり重なり合ったりしており、結晶間の明確な空隙は殆ど認められない。図６における空隙は、図５における空隙よりも少ない。図５及び図６の観察結果から、非柱状部１４の空隙率は柱状部１２の空隙率よりも低い。
【００４２】
非柱状部１４の空隙率は、非柱状部１４の支持体２１への蒸着面積、非柱状部１４の厚み、ＣｓＩ密度、及び実際に測定したシンチレータパネルの重量などに基づいて算出される。そのようにして算出された非柱状部１４の厚み方向全体の空隙率は、１０％以下である。
【００４３】
非柱状部１４は、支持体２１上に蒸着初期において形成された領域である。非柱状部１４において支持体２１表面に接する部分の空隙率は０あるいは略０であり、非柱状部１４の基端部は支持体２１との接触面全体において支持体２１に密着する。
【００４４】
非柱状部１４の厚みは、柱状部１２の厚みよりも薄く、５μｍ以上、１２５μｍ以下であることが好ましい。支持体２１との密着性を確保するためには、非柱状部１４の厚みは５μｍ以上あることが好ましい。また、光ガイド効果を有しない非柱状部１４の厚みが厚すぎると、非柱状部１４において光が画素間で交錯して画像ボケが生じ易くなるので、非柱状部１４の厚みは１２５μｍ以下であることが好ましい。
また、非柱状部１４の厚みは、支持体２１との密着性と光の反射機能とが得られる最小の厚みで足りる。
【００４５】
なお、非柱状部１４は、製造時の条件等によっては単一の層でなく複数の層が積層された構造とされる場合もある。このような場合、非柱状部１４の厚みは、支持体２１表面から非柱状部１４の最表層の表面までの厚みをいう。
【００４６】
非柱状部１４の如く、結晶間が癒着している場合の結晶径の測定は、隣接する非柱状結晶１３Ａ間に生じる窪み（凹）同士を結んだ線を結晶間の粒界と見なし、癒着した結晶同士を最小多角形となるように分離して結晶径を測定し、柱状部１２における柱状結晶１２Ａの径と同様にして平均値をとり、その値を採用した。
【００４７】
非柱状部１４の非柱状結晶１３Ａの径は、０．５μｍ以上７．０μｍ以下であることが、効率的な反射特性、及び支持体２１との密着性を与える観点から好ましい。非柱状結晶１３Ａの径は、柱状結晶１２Ａの径よりも小さい。
ここで、非柱状結晶１３Ａの径が小さい方が略球形の結晶形状が維持され易いので好ましいが、非柱状結晶１３Ａの径が小さすぎると空隙率が０に近づき、非柱状部１４が光の反射層としての役目を有しなくなるので、非柱状結晶１３Ａの径は０．５μｍ以上であることが好ましい。また、径が大きすぎると、非柱状部１４の平坦性及び表面積が低下し、支持体２１との密着性が低下するとともに、結晶同士が結合して空隙率が低下し反射効果が減少するので、非柱状部１４の結晶径は７．０μｍ以下であることが好ましい。
【００４８】
このような非柱状部１４が形成されていることにより、非柱状部１４をベースに柱状結晶１２Ａを結晶性が良い状態で成長させることができる。
また、結晶性が良い第２シンチレータ２０の柱状部１２で発光し、第２光検出器５０側とは反対側に進行した光を非柱状部１４によって反射し、第２光検出器５０に入射させることが可能となるので、第２光検出器５０への入射光量が増加し、利用可能な発光量を高めることが可能となる。非柱状結晶１３Ａの径、厚み、空隙率などは、光の反射特性、支持体２１との密着性などを考慮して決められる。
第２シンチレータ２０において非柱状部１４を設けることにより、支持体２１と第２シンチレータ２０との密着性が向上するので、制御モジュールからの熱の伝搬に際しても第２シンチレータ２０が支持体２１から剥離しにくくできる。
【００４９】
第１シンチレータ１０が有する非柱状部１３も、第２シンチレータ２０の非柱状部１４と略同様に形成されている。但し、第１シンチレータ１０の非柱状部１３は、第２シンチレータ２０が有する非柱状部１４とは違って、光反射特性を有していない。非柱状部１３の厚み、径、空隙率は、第１光検出器４０と第１シンチレータ１０との密着性を保持するために適宜決めればよい。第１光検出器４０との密着性を向上させるために、非柱状部１３において第１光検出器４０表面に接する部分の空隙率は、０あるいは略０であることが好ましい。
【００５０】
〔３−５．製造方法〕
上述の第１、第２シンチレータ１０，２０は、気相堆積法により形成されることが好ましい。ここでは、ＣｓＩ：Ｔｌを用いた態様を例に挙げて説明する。
気相堆積法の概要としては、真空度０．０１〜１０Ｐａの環境下、母体であるＣｓＩと付活剤であるＴｌとをそれぞれ抵抗加熱式のるつぼに通電するなどの手段で加熱して気化させ、支持体（あるいは光検出器の基板）の温度を室温（２０℃）〜３００℃としてＣｓＩ：Ｔｌを支持体上に堆積させる。
【００５１】
ここで、Ｔｌのるつぼへの印加電力の変更によってＴｌの加熱温度を変更したり、真空度などを変更することなどによって、結晶成長方向において付活剤濃度の異なるシンチレータを形成することができる。例えば、Ｔｌるつぼへの印加電力を上げると付活剤濃度を高くすることができ、Ｔｌるつぼへの印加電力を下げると付活剤濃度を低くすることができる。その他、硫酸タリウム、酸化タリウム、ヨウ化タリウム、炭酸タリウム等、付活剤の種類を変える（Ｔｌ含有化合物を変更する）ことにより、付活剤濃度を変更することも可能である。Ｔｌ含有化合物の変更と、蒸着セル温度の変更とを組み合わせることで、付活剤濃度を変更してもよい。また、イオン注入によるドーピングによって付活剤濃度を変更してもよい。
そして、真空度や支持体温度、蒸着レート等を変更することによって、シンチレータ２０の結晶の形状や結晶径、空隙率などを制御することができる。
【００５２】
上述した第１、第２シンチレータ１０，２０及び第１、第２光検出器４０，５０は、次のように組み立てられる。第１光検出器４０及び第１シンチレータ１０に関しては、絶縁性基板４０Ａ上に、第１光検出器４０のＴＦＴ４２及びＰＤ４１、第１シンチレータ１０を形成する。また、支持体２１上に第２シンチレータ２０を蒸着し、図示しない基板上に第２光検出器５０を形成する（第２光検出器形成工程）。次に、一体の第１光検出器４０及び第１シンチレータ１０と、第２光検出器５０とを貼り合わせ、第２光検出器５０と第２シンチレータ２０とを貼り合わせる。
このとき、第１、第２シンチレータ１０，２０の一方を第２光検出器５０に接着層４８を介して貼り合わせた後、第２光検出器５０から基板（不図示）を剥離する（基板剥離工程）。そして、第１、第２シンチレータ１０，２０の他方と、第２光検出器５０とを接着層４８を介して貼り合わせ、保護膜３０を形成することにより、Ｘ線画像検出装置１が製造される。
【００５３】
ここで、第２光検出器５０の蒸着基板はいずれ第２光検出器５０から剥離除去されるため、第２光検出器５０の蒸着基板にガラス等の透明基板を用いる必要はなく、金属蒸着基板の使用が可能となる。熱伝導率が低いガラス等とＣｓＩとの密着性は良いとは言えないため、金属蒸着基板に形成された光検出器上にシンチレータを蒸着することにより、第２光検出器５０とシンチレータ１０との密着性を向上させることができる。
【００５４】
なお、保護膜３０は、防湿フィルムで第１、第２シンチレータ１０，２０を気密水密に包むなどの他の手段によって各シンチレータの防湿が図られる場合には、形成されなくてもよい。
また、第１、第２シンチレータ１０，２０のそれぞれと第２光検出器５０との貼り合わせ方法には特に制限はなく、両者が光学的に結合されればよい。両者を貼り合わせる方法としては、両者を直接対向させて密着させる方法と、樹脂層を介して密着させる方法とのいずれをとってもよい。
【００５５】
〔３−６．付活剤濃度（付活剤濃度）〕
図７（Ｂ）は、第１、第２シンチレータ１０，２０の付活剤濃度の分布を示す。図７（Ｂ）には、第１、第２光検出器４０，５０が設けられている位置を破線で模式的に示した。
第１シンチレータ１０における第１光検出器４０近傍には、第１シンチレータ１０における付活剤濃度の平均よりも付活濃度が相対的に高い高付活剤濃度領域Ｒ１が設けられている。
また、第２シンチレータ２０における第２光検出器５０近傍には、第２シンチレータ２０における付活剤濃度の平均よりも付活濃度が相対的に高い高付活剤濃度領域Ｒ２が設けられている。
【００５６】
高付活剤濃度領域Ｒ１，Ｒ２のそれぞれの厚みは適宜決められる。第１、第２シンチレータ１０，２０のそれぞれにおける付活剤濃度の平均は、図７（Ｂ）の場合、各シンチレータにおいて高濃度ＤＨとされた領域の厚みと、低濃度ＤＬとされた領域の厚みとに基づいて決まり、高濃度ＤＨと低濃度ＤＬとの間の濃度（例えば、中濃度ＤＭ）である。
高付活剤濃度領域Ｒ１，Ｒ２における付活剤濃度は、図７（Ｂ）の例では同じ高濃度ＤＨであるが、違っていても良い。低濃度ＤＬは、０であってもよい。すなわち、低濃度の部分は、Ｔｌが添加されていないＣｓＩから形成されていてもよい。
【００５７】
図７（Ａ）は、第１、第２シンチレータ１０，２０毎の発光量を示す。図７（Ａ）に実線で示した発光量は、第１シンチレータ１０から発せられ、第１、第２光検出器４０，５０に入射する発光量である。この発光量は、図７（Ｂ）に示した第１シンチレータ１０の部分Ｐ１１における発光量と、第１シンチレータ１０の部分Ｐ１２における発光量とを含む。
一方、図７（Ａ）に一点鎖線で示した発光量は、第２シンチレータ２０から発せられ、主として第２光検出器５０に入射する発光量である。この発光量は、図７（Ｂ）に示した第２シンチレータ２０の部分Ｐ２における発光量を含む。
図７（Ａ）に実線及び一点鎖線でそれぞれ示した発光量を示す２つの山形形状は、各部分Ｐ１、Ｐ１１、及びＰ１２の幅相応に対する発光量の急峻さを示す。これらＰ１、Ｐ１１、及びＰ１２の付活剤濃度は、図７（Ｂ）の横軸に関係しておらず、部分Ｐ１、Ｐ１１、及びＰ１２のそれぞれにおける付活剤濃度はいずれも高濃度ＤＨである。
【００５８】
ここで、１つのシンチレータのみを用いる場合（図１７）の付活剤濃度分布を示した図１８（Ａ）と図７（Ａ）とを比較すると、図７（Ａ）に一点鎖線で示した第２シンチレータ２０の発光量の方が、図１８（Ａ）に一点鎖線で示した発光量よりも大きくかつ急峻である。図１７のＸ線画像検出装置のように光検出器９２がシンチレータ９１のＸ線入射側にのみ設けられている構成とは異なり、図７の構成ではＸ線入射面１１Ａを構成する第１光検出器４０に加えて、第１、第２シンチレータ１０，２０間にも第２光検出器５０が設けられているため、第２シンチレータ２０の部分Ｐ２で発光した蛍光が第１光検出器４０までの光路長よりも光路長の短い第２光検出器５０に入射する。光路長が短いことで光吸収が低下する。ここで、上述のように第２光検出器５０から基板が剥離され、第１、第２シンチレータ１０，２０間の距離が極めて小さい（４０μｍ以下）ことから、光路長を非常に小さくできる。以上から、第２シンチレータ２０で発光し、第２光検出器５０に入射する利用可能な発光量が、図７（Ｂ）の一点鎖線で示した発光量のように大きくかつ急峻となる。
【００５９】
また、図１８（Ａ）では、実線で示した発光量と、一点鎖線で示した発光量との大きさ及び急峻さに差があるのに対して、図７（Ａ）では、実線で示した第１シンチレータ１０の発光量と、一点鎖線で示した第２シンチレータ２０の発光量との大きさ及び急峻さがほぼ等しい。
図１７に示したＸ線画像検出装置のシンチレータ９１では、図１８（Ｂ）に示すようにシンチレータの厚み全体の付活剤濃度が高いのに対して、図７（Ｂ）の構成では第１シンチレータ１０における第１光検出器４０近傍の付活剤濃度のみが高く、第１シンチレータ１０における第１光検出器４０から離れた部分の付活剤濃度が低いため、この点で図７（Ａ）に実線で示した発光量は図１７（Ａ）に実線で示した発光量よりも低い。
【００６０】
一方、シンチレータのＸ線入射側にのみ光検出器が設けられている図１７の構成とは異なり、図７の構成では、第１光検出器４０には遠くても第２光検出器５０には近い第１シンチレータ１０の部分Ｐ１２で発光した蛍光が第２光検出器５０に入射する。すなわち、第１シンチレータ１０の部分Ｐ１２の付活剤濃度がたとえ高付活剤濃度領域Ｒ１のように高くなくても、部分Ｐ１２が第２光検出器５０に近いことで、第１シンチレータ１０の発光量は十分に大きい。部分Ｐ１２と第２光検出器５０との光路長が短いことで、急峻さも十分に大きい。
【００６１】
以上のように、第１、第２シンチレータ１０，２０間に第２光検出器５０が設けられている構成において、第１、第２シンチレータ１０，２０における光検出器近傍の付活剤濃度が高いことにより、Ｘ線入射側でかつ光検出器９２側からシンチレータ９１にＸ線が照射される構成（図１７）に対しても、発光量の一層の増大及びＭＴＦのさらなる良化が図られる。
【００６２】
このため、図７に実線で示した第１シンチレータ１０の発光量が図１７に実線で示した発光量よりも小さい場合であっても、実線で示した発光量と、一点鎖線で示した発光量とを足したトータルの発光量は、図１７よりも図７の方が大きくなる。
すなわち、１つのシンチレータのみを用いる場合（図１７）のシンチレータ厚みｔ１よりも、図７に示したシンチレータ全体の厚みｔ２（第１、第２シンチレータの厚みの合計）を小さくできるので、薄型化を促進できるとともに、高価な蛍光体材料の使用量を減らしてコストダウンできる。
【００６３】
なお、図７（Ｂ）の例では、第１、第２シンチレータ１０，２０のいずれにも高付活剤濃度領域が設けられているが、第１、第２シンチレータ１０，２０の少なくとも一方において高付活剤濃度領域が設けられていればよい。
例えば、第１シンチレータ１０に高付活剤濃度領域Ｒ１が設けられ、第２シンチレータ２０には高付活剤濃度領域Ｒ２が設けられておらず、第２シンチレータ２０の部分Ｐ２における付活剤濃度が低い、又は０の場合には、図７（Ａ）に一点鎖線で示した発光量よりも発光量が小さくなるが、その場合でも、第１シンチレータ１０における第１光検出器４０近傍の付活剤濃度が高いことと、第１、第２シンチレータ１０，２０間に第２光検出器５０が設けられていることによって、第１、第２シンチレータ１０，２０のそれぞれの発光量を足したトータルの発光量の一層の増大及び、トータルＭＴＦのさらなる良化を実現できる。
【００６４】
一方、第２シンチレータ２０において高付活剤濃度領域Ｒ２が設けられ、第１シンチレータ１０において高付活剤濃度領域Ｒ１が設けられておらず、第２シンチレータ２０の部分Ｐ１１における付活剤濃度が低い、又は０の場合には、図７（Ａ）に実線で示した発光量よりも発光量が小さくなるが、その場合でも、第２シンチレータ２０における第２光検出器５０近傍の付活剤濃度が高いことと、第１、第２シンチレータ１０，２０間に第２光検出器５０が設けられていることによって、第１、第２シンチレータ１０，２０のそれぞれの発光量を足したトータルの発光量及び、トータルのＭＴＦのさらなる良化を実現できる。
【００６５】
なお、高付活剤濃度領域Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ、高付活剤濃度領域の例示に過ぎない。第１シンチレータ１０における第１光検出器４０近傍の付活剤濃度、あるいは第２シンチレータ２０における第２光検出器５０近傍の付活濃度が当該シンチレータにおける付活剤濃度の平均よりも高い限り、付活剤濃度の具体的分布は限定されず、例えば、図７（Ｂ）の第１、第２シンチレータ１０，２０の付活剤濃度分布において、付活剤濃度が勾配を有して連続的に変化していてもよい。あるいは、付活剤濃度が結晶高さ方向において段階的に変化していてもよい。
【００６６】
上述の第１、第２光検出器４０，５０、絶縁性基板４０Ａ、及び支持体２１等には、例えばＯＰＣ（有機光電変換材料）、有機ＴＦＴ、非晶質酸化物（例えば、ａ−ＩＧＺＯ）を用いたＴＦＴ、フレキシブル材料（アラミド、バイオナノファイバー）などを使用することができる。これらのデバイス関連材料については後述する。
【００６７】
〔４．付活剤濃度に関する作用効果〕
以上説明したＸ線画像検出装置１によれば、次のような作用及び効果が得られる。Ｘ線入射側から、第１光検出器４０、第１シンチレータ１０、基板から剥離された第２光検出器５０、及び第２シンチレータ２０を備える構成において、第１シンチレータ１０における第１光検出器４０近傍に高付活剤濃度領域Ｒ１が設けられていることにより、第１光検出器４０に近い部分Ｐ１１で発光量増大の効果を最大限に得つつ、第１光検出器４０から離れた部分Ｐ１２においても発光量を増大させることが可能となる。
【００６８】
また、Ｘ線入射側から、第１光検出器４０、第１シンチレータ１０、基板から剥離された第２光検出器５０、及び第２シンチレータ２０を備える構成において、第２シンチレータ２０における第２光検出器５０近傍に高付活剤濃度領域Ｒ２が設けられていることにより、Ｘ線入射面１１Ａから離れた側にある第２シンチレータ２０における発光量の増加及び発光の拡がり抑制とが実現する。
以上により、Ｘ線入射側でかつ光検出器９２側からシンチレータ９１にＸ線が照射される構成においてシンチレータのＸ線入射側の主発光領域Ｓにおける付活剤濃度を高くすること（図１６）に対して、発光量の一層の増大及びＭＴＦのさらなる良化を図ることができる。これにより、検出感度及び検出画像の鮮鋭度を向上させることができる。
【００６９】
〔５．他の態様の付活剤濃度分布〕
図８は、第１、第２シンチレータ１０，２０に適用し得る他の付活剤濃度分布を示す。図７に示した第１シンチレータ１０では、第１光検出器４０近傍にのみ高付活剤濃度領域Ｒ１が設けられていたが、図８の第１シンチレータ１０では、第２光検出器５０近傍にも、第１シンチレータ１０の付活剤濃度の平均よりも付活剤濃度が高い高付活剤濃度領域Ｒ３が設けられている。このように第２光検出器５０近傍の付活濃度が高いことにより、第１シンチレータ１０において第１光検出器４０には遠いが第２光検出器５０には近い部分Ｐ１２の発光量を増大させることができる。部分Ｐ１２から発せられた蛍光が第１光検出器４０よりも光路長の短い第２光検出器５０に入射することにより、部分Ｐ１２の発光量が増大し、かつＭＴＦも良化する。
【００７０】
また、第１シンチレータ１０における高付活剤濃度領域Ｒ１、Ｒ３の間には、第１シンチレータ１０の付活剤濃度の平均よりも付活剤濃度が低い低付活剤濃度領域Ｒ４が設けられている。すなわち、第１シンチレータ１０の付活剤濃度分布は、Ｘ線入射側から順に、高、低、高となっている。
【００７１】
ここで、第１シンチレータ１０の付活剤濃度に関しては、第１光検出器４０近傍を含む領域における付活剤濃度が高い限り限定されず、第１シンチレータ１０厚みの略全体に亘り付活剤濃度を高くしてもよいが、第１、第２光検出器４０，５０のほぼ中間に位置する領域で付活剤濃度を高くすることは、当該領域への付活によって得られる発光量増大分よりも当該領域での光の吸収量が多くなるため、画像の鮮鋭度の低下に繋がる。このため、当該領域では低付活剤濃度領域Ｒ４のように付活剤濃度を減らすことが好ましい。このようにすることで、付活剤濃度増大によるＭＴＦの悪化を抑制できる。
【００７２】
実線で示した発光量と一点鎖線で示した発光量とを足したトータルの発光量において、図８は図１８を上回る。また、実線で示した発光量と一点鎖線で示した発光量との差が大きい図１８とは異なり、図８では第１、第２シンチレータ１０，２０のそれぞれの発光量の差があまりない。また、上述の図７との比較では、第１シンチレータ１０における第２光検出器５０近傍に高付活剤濃度領域Ｒ３が設けられたことにより、主として第２光検出器５０に入射する発光量が更に大きくなるため、発光量をより一層増大させることができる。
【００７３】
図９は、第１、第２シンチレータ１０，２０に適用し得る他の付活剤濃度分布を示す。第１シンチレータ１０における付活剤濃度は、結晶高さ方向において、高濃度ＤＨと低濃度ＤＬとに繰り返し変化している。図９に示した付活剤濃度は、矩形波の繰り返しパルス状に変化している。付活剤濃度変化の繰り返し回数は限定されない。このような構成において、第１シンチレータ１０における第１光検出器４０近傍に、第１シンチレータ１０における付活剤濃度の平均よりも付活剤濃度が高い高濃度付活領域Ｒ１が設けられている。
また、第１シンチレータ１０における第２光検出器５０近傍にも、第１シンチレータ１０における付活剤濃度の平均よりも付活剤濃度が高い高付活剤濃度領域Ｒ３が設けられている。
【００７４】
なお、付活剤濃度のパルス幅、パルス間隔等によっては、第１シンチレータ１０における第１光検出器４０近傍に複数の高付活剤濃度領域Ｒ１が設けられることを想定できる。同様に、第１シンチレータ１０における第２光検出器５０近傍に複数の高付活剤濃度領域Ｒ３が設けられることを想定できる。
【００７５】
一方、第２シンチレータ２０の付活剤濃度は、上述した図７等と同様に、第２シンチレータ２０の少なくとも第２光検出器５０側の一部において、高濃度ＤＨでほぼ一定とされている。
【００７６】
図９の付活剤濃度分布によっても、高付活剤濃度領域Ｒ１〜Ｒ３についてそれぞれ前述した作用効果を享受できる。
なお、第１シンチレータ１０の付活剤濃度の平均が高濃度ＤＨと低濃度ＤＬとの中間の中濃度ＤＭであるため、図８のように第１シンチレータ１０の少なくとも一部において、付活剤濃度の平均よりも高い付活剤濃度でほぼ一定に保持される場合との比較においては、発光量が低い。但し、図１８との比較において、実線で示した発光量と一点鎖線で示した発光量とを足したトータルの発光量としては、図９（Ａ）の発光量は図１８（Ａ）の発光量に対して十分に大きい。
【００７７】
以上に加えて、図９のように付活剤濃度を高濃度と低濃度とに変化させることにより、低濃度の部分で、付活による結晶性の乱れを抑制する効果を得ることができる。特に、図１のように第１シンチレータ１０が第１光検出器４０上に蒸着される構成では、Ｘ線入射側（第１光検出器４０側）でかつ付活剤濃度が高い部分が結晶成長初期の部分にあたり、この成長初期の部分の結晶性の乱れは、その後に成長する部分の結晶性を悪化させる大きな要因となるので、図９のように付活剤濃度を結晶成長方向において増減させることの効果が大きい。
なお、シンチレータの結晶性などを考慮して、パルスの幅、パルス間隔等を適宜決めることができる。また、パルスにおける高濃度及び低濃度はそれぞれ、一定であってもよいし、連続的にあるいは不連続に増加又は減少するものであってもよい。
【００７８】
図１０は、第１、第２シンチレータ１０，２０に適用し得る他の付活剤濃度分布を示す。図１０の付活剤濃度分布は、図９のように付活剤濃度が繰り返し変化する構成において図８に示したような付活剤濃度分布を具現したものである。
第１シンチレータ１０における高付活剤濃度領域Ｒ１と高付活剤濃度領域Ｒ３との間には、第１シンチレータ１０における付活剤濃度の平均よりも付活剤濃度が低い低付活剤濃度領域Ｒ４が設けられている。
図１０の付活剤濃度分布によれば、高付活剤濃度領域Ｒ１〜Ｒ３、低付活剤濃度領域Ｒ４、及び付活剤濃度の繰り返し変化のそれぞれについて、前述した作用効果を享受できる。
【００７９】
図１１は、第１、第２シンチレータ１０，２０に適用し得る他の付活剤濃度分布を示す。図１１のように、第１光検出器４０近傍の高付活剤濃度領域Ｒ１の付活剤濃度よりも、第２光検出器５０近傍の高付活剤濃度領域Ｒ３の付活剤濃度を低くしてもよい。すなわち、同じ付活剤濃度を付与するとき、Ｘ線入射面１１Ａ（図１）に近い高付活剤濃度領域Ｒ１の発光量増大効果の方が第２光検出器５０近傍の高付活剤濃度領域Ｒ３の発光量増大効果よりも大きいので、付与する付活剤濃度に見合う発光量増大効果を得るという観点からは、高付活剤濃度領域Ｒ３の付活剤濃度を高付活剤濃度領域Ｒ１の付活剤濃度よりも低くすることが好ましい。
【００８０】
〔６．他の態様のＸ線画像検出装置〕
以下、図１に示したＸ線画像検出装置１とは異なる構成のＸ線画像検出装置２〜４（図１２〜図１４）について説明する。これらＸ線画像検出装置２〜４は、前述したＸ線画像検出装置１の詳細構成と同様の構成を具備することが可能であって、これにより、Ｘ線画像検出装置１について述べた作用効果と同様の作用効果を奏する。また、Ｘ線画像検出装置２〜４には、後述する各種の光検出器や各種デバイス材料を採用することが可能である。
【００８１】
図１２は、本発明の実施形態を説明するためのＸ線画像検出装置の他の一例を示す。
図１のＸ線画像検出装置１では、第１シンチレータ１０が第１光検出器４０上に蒸着されていたが、図１２のＸ線画像検出装置２では、第１シンチレータ１０が図示しない支持部材に蒸着された後、第１光検出器４０に貼り合わせられている。
【００８２】
図１２のＸ線画像検出装置２を製造する際には、絶縁性基板４０Ａ上に第１光検出器４０のＰＤ４１及びＴＦＴ４２を形成し、Ａｌ製等の図示しない支持部材上に第１シンチレータ１０を形成する。また、図示しない基板上に第２光検出器５０を形成し（第２光検出器形成工程）、支持体２１上に第２シンチレータ２０を形成する。これら第１、第２光検出器４０、５０及び第１、第２シンチレータ１０，２０の形成は順序を問わずに実施できる。次に、第１光検出器４０と第１シンチレータ１０間、第１シンチレータ１０と第２光検出器５０間、及び第２光検出器５０と第２シンチレータ２０間をそれぞれ、接着層４８を介して貼り合わせる。
【００８３】
この場合の貼り合わせ方法としては、例えば、第１光検出器４０と第１シンチレータ１０とを貼り合わせた後で、第１シンチレータ１０から図示しない支持部材を剥離して除去する（支持部材除去工程）。このように支持部材を除去すれば、温度変化時に支持部材のソリなどが生じることによるシンチレータの歪み、損傷等を防止できる。
一方、第２光検出器５０と第２シンチレータ２０とを貼り合わせた後で、第２光検出器５０から図示しない基板を剥離する（基板剥離工程）。そして、第２光検出器５０と第１シンチレータ１０とを貼り合わせることにより、Ｘ線画像検出装置２が製造される。
また、次のようにしてもよい。まず、第１光検出器４０と第１シンチレータ１０とを貼り合わせた後で、第１シンチレータ１０から図示しない支持部材を剥離して除去する（支持部材除去工程）。この後、第１シンチレータ１０と第２光検出器５０とを貼り合わせる。次に、第２光検出器５０から図示しない基板を剥離する（基板剥離工程）。そして、第２光検出器５０と第１シンチレータ１０とを貼り合わせ、保護膜３０を形成することにより、Ｘ線画像検出装置２が製造される。
【００８４】
図１２のＸ線画像検出装置２では、第１光検出器４０側に柱状結晶１２Ａの先端部が配置されるため、図１の構成と比較して、第１光検出器４０側における第１シンチレータ１０の結晶性が良い。図１のように、結晶成長初期の結晶性が良くない柱状結晶基端部が第１光検出器４０に対向する場合、結晶性の良くない部分での光吸収が多くなるため、画像の鮮鋭度が低下するおそれがある。第１光検出器４０近傍の付活剤濃度を高くすることで、図１の第１シンチレータの結晶性と図１２の第１シンチレータの結晶性との差は大きくなる。すなわち、図１２の構成によれば、図１の構成に対して、ＭＴＦを更に良化させることができる。
【００８５】
上記のように第１シンチレータ１０から支持部材を除去する手間は、図１に示したＸ線画像検出装置１の製造に際しては不要なため、この点で図１２の構成よりも図１の構成が有利である。
また、図１、図１２のそれぞれのＸ線画像検出装置１，２を比べると、第１光検出器４０に近い主発光領域での発光量を如何に大きくするという観点からは、図１２のように結晶性の良い柱状結晶１２Ａ先端部が第２光検出器５０に対向する構成が有利である。
【００８６】
図１３は、本発明の実施形態を説明するためのＸ線画像検出装置の他の一例を示す。
図１のＸ線画像検出装置１では、第２シンチレータ２０が第２光検出器５０に貼り合わせられていたが、図１３のＸ線画像検出装置３では、第２シンチレータ２０が第２光検出器５０に蒸着されている。すなわち、図１３の構成では、第１、第２シンチレータ１０，２０のいずれも光検出器上に蒸着されている。
【００８７】
図１３のＸ線画像検出装置３を製造する際には、絶縁性基板４０Ａ上に、第１光検出器４０のＴＦＴ４２及びＰＤ４１、第１シンチレータ１０を形成する（第１光検出器形成工程）。また、図示しない基板上に、第２光検出器５０、第２シンチレータ２０をこの順で形成する（第２光検出器形成工程）。そして、第２シンチレータ２０の第２光検出器５０側とは反対側に、Ａｌ製、プラスチック製などの支持部材２３を貼り合わせて第２シンチレータ２０を支持した後、第２光検出器５０から基板（不図示）を剥離する（基板剥離工程）。この支持部材２３により、柱状結晶１２Ａ間の距離を維持できるので、第２光検出器５０を基板から剥離する際に、柱状結晶１２Ａ同士が接触して損傷することを予防できる。
次に、一体の第１光検出器４０及び第１シンチレータ１０と、一体の第２光検出器５０及び第２シンチレータ２０とを接着層４８を介して貼り合わせ、保護膜３０を形成することにより、Ｘ線画像検出装置３が製造される。なお、第１シンチレータ１０と第２シンチレータ２０とを貼り合わせた後、支持部材２３を除去してもよいが、支持部材２３がＡｌ製等であれば、第２シンチレータ２０で発生した光の反射部材として機能する。支持部材２３による光の反射により、第２光検出器５０に入射する発光量を増大できる。
【００８８】
図１、図１３のそれぞれのＸ線画像検出装置１，３を比べると、第２光検出器５０からの基板剥離時に支持部材２３を用いることが不要という点で、図１の構成が有利である。
【００８９】
図１４は、本発明の実施形態を説明するためのＸ線画像検出装置の他の一例を示す。図１４のＸ線画像検出装置４では、図１２の第１シンチレータ１０のように第１シンチレータ４０が第１光検出器４０に貼り合わせられており、図１３の第２シンチレータ２０のように第２光検出器５０上に蒸着されている。
【００９０】
図１４のＸ線画像検出装置４を製造する際には、絶縁性基板４０Ａ上に第１光検出器４０のＰＤ４１及びＴＦＴ４２を形成し、図示しない支持部材上に第１シンチレータ１０を形成する。第１光検出器４０と第１シンチレータ１０とを貼り合わせた後で、第１シンチレータ１０から図示しない支持部材を剥離して除去する（支持部材除去工程）。また、図示しない基板上に、第２光検出器５０、第２シンチレータ２０をこの順で形成する（第２光検出器形成工程）。
そして、第２シンチレータ２０の第２光検出器５０側とは反対側に、支持部材２３を貼り合わせて第２シンチレータ２０を支持した後、第２光検出器５０から基板（不図示）を剥離する（基板剥離工程）。次に、貼り合わせて一体化した第１光検出器４０及び第１シンチレータ１０と、一体の第２光検出器５０及び第２シンチレータ２０とを接着層４８を介して貼り合わせ、保護膜３０を形成することにより、Ｘ線画像検出装置４が製造される。なお、第１シンチレータ１０と第２シンチレータ２０とを貼り合わせた後、支持部材２３を除去してもよいが、支持部材２３がＡｌ製等であれば、第２シンチレータ２０で発生した光の反射部材として機能する。支持部材２３による光の反射により、第２光検出器５０に入射する発光量を増大できる。
【００９１】
図１４のＸ線画像検出装置４では、図１のＸ線画像検出装置１と同様に、第１シンチレータ１０の柱状結晶１２Ａの先端部が第１光検出器４０に対向しており、この柱状結晶２１２Ａ先端部における付活剤濃度を高めることにより、上述したように、結晶性の乱れを抑制しつつ、発光量を増大させることができる。
【００９２】
図１、図１４のそれぞれのＸ線画像検出装置１，４を比べると、第２光検出器５０からの基板剥離時に支持部材２３を用いることが不要という点で、図１の構成が有利である。
【００９３】
上述した図１２〜図１４の各Ｘ線画像検出装置２〜４についても、図７〜図１１に示したような第１、第２シンチレータの付活剤濃度分布を適用できる。また、図７〜図１１の付活剤濃度分布を組み合わせてもよい。
【００９４】
図１、図１２〜図１４の各Ｘ線画像検出装置において、上述した非柱状部１３，１４のような非柱状結晶を含む非柱状部が形成されていなくてもよい。但し、非柱状部を形成することにより、次のような効果が得られる。この非柱状部は、第１、第２シンチレータのそれぞれの任意の位置に形成することができる。
第１、第２シンチレータのそれぞれの結晶成長方向における基端部又は先端部に非柱状部を形成する場合には、第１、第２シンチレータのそれぞれと貼り合わせられる支持体や光検出器、あるいは、第１、第２シンチレータがそれぞれ蒸着される基板との密着性を確保することができる。密着性の確保により、支持体や光検出器からの剥離を防止でき、シンチレータの吸湿による性能劣化を防止できる。また、柱状結晶１２Ａの先端側に非柱状部が形成される場合には、非柱状部によってシンチレータ表面が平坦化されるので、シンチレータと光検出器とを均一に密着させることができる。これにより、検出画像の画質を均一化できる。
【００９５】
また、柱状部の端部に非柱状部を形成することによって、シンチレータ先端の強度を向上させることができる。これにより、耐衝撃性を向上させることができるほか、シンチレータと支持体あるいは光検出器が貼り合わせられる際の負荷に対する強度を確保することができるので、シンチレータと光検出器等とを強く押し当てて均一に密着させることができる。更に、シンチレータの強度確保により、シンチレータの耐荷重を大きくできるので、シンチレータパネルを装置筐体の天板に貼り合わせて用いることもできる。この際、第２光検出器から基板が剥離されていることで、天板と各光検出器とを極めて近接させることが可能となり、感度及び画質向上の効果をより大きなものとできる。なお、柱状部先端部への非柱状部の形成によって保護膜材料が柱状結晶間に流入することを防止できるため、ＭＴＦ悪化を抑制する効果も得られる。
【００９６】
また、シンチレータの基端部（蒸着初期の部分）に非柱状部が形成される場合には、非柱状部をベースに柱状結晶１２Ａを結晶性良く成長させることができる。
【００９７】
非柱状結晶の径、厚み、空隙率などに応じて、非柱状部に反射特性を持たせることも可能であり、図１の例では、非柱状部１４が第２シンチレータ２０の支持体２１側の端部に設けられていることにより、第２光検出器５０に入射する発光量を増加させることができる。
【００９８】
〔７．光検出器の変形例〕
図１５は、図２に示した第２光検出器５０に置換可能な他の第２光検出器５５を示す。第２光検出器５５は、１つの画素について１つのＴＦＴ５５２と、ＴＦＴ５５２を挟んで厚み方向両側に配置された２つのＰＤ５５１，５５１とを備え、これらＰＤ５５１とＴＦＴ５５２とが積層されて構成されている。このようにＰＤ５５１とＴＦＴ５５２とが積層されているため、第２光検出器４５を挟んで両側に配置される第１、第２シンチレータ間の距離を短くできる。これら第１、第２シンチレータ１０，２０間の距離は、前述したように４０μｍ以下である。
【００９９】
図２の構成では、ＰＤ５１とＴＦＴ５２とが同一面上、あるいは略同一面上に配置され、第１、第２シンチレータ１０，２０の両方からの光がＰＤ５１に入射していたが、図１５の構成ではＴＦＴ４５２のＸ線進行方向両側にＰＤ５５１，５５１が設けられているため、第１シンチレータ１０側に設けられた一方のＰＤ５５１には第１シンチレータから発せられた光が入射し、他方のＰＤ５５１には第２シンチレータから発せられた光が入射する。図２のＰＤ５１と比較して図１５のＰＤ５５１では受光面を広く確保できるため、ＰＤへの光の入射量を大きくでき、光収集効率を向上させることができる。
また、ＰＤ５５１，５５１はそれぞれ、ＴＦＴ５５１側に光反射層５５１Ａを有しており、これによってＴＦＴ５５１のスイッチングノイズを低減できる。
【０１００】
また、図２の光検出器５０、図１５の光検出器５５のいずれにおいても、アモルファス酸化物半導体（ａ−ＩＧＺＯ）によって形成されたＴＦＴを用いることができる。ａ−ＩＧＺＯの感度は波長３５０ｎｍ以上であり、可視光域には殆ど感度を持たないことから、光反射層を不要にできる。
【０１０１】
また、ＰＤ、ＴＦＴには、有機材料を用いることもできる。図１６は、ＯＰＣ（有機光電変換材料）により形成された光電変換素子５６１と、有機材料により形成されたＴＦＴ５６２とを示す。これら光電変換素子５６１及びＴＦＴ５６２を有する第２光検出器５６もまた、図２に示した第２光検出器５０に置換可能である。
光電変換素子５６１及びＴＦＴ５６２に用いられる有機材料によるＸ線吸収が殆どないため、光電変換素子５６１及びＴＦＴ５６２を透過して第２シンチレータに到達するＸ線量を多くできる。ここで、シンチレータに緑光を発光するＣｓＩ：Ｔｌが用いられかつ、光電変換素子５６１のＯＰＣがキナクリドンであって、ＴＦＴの透明有機材料が例えば特開２００９−２１２３８９号公報に記載されている化学式１のフタロシアニン化合物や化学式２のナフタロシアニン化合物などである場合には、図１６のように光反射層を設けなくてもＴＦＴのスイッチングノイズが生じ難い。光反射層を設けない場合には、第１シンチレータ側に配置された光電変換素子５６１から第２シンチレータ側へ光が漏れる場合があるが、漏れた光の殆どは、同一画素に対応する第２シンチレータ側の光電変換素子５６１に入射するので問題ない。
【０１０２】
なお、図１６にはＴＦＴを挟んで両側に光電変換素子５６１が配置された例を示したが、図２のように、同一面上あるいは略同一面上に光電変換素子５６１及びＴＦＴ５６２が配置されていてもよい。
【０１０３】
〔８．エネルギーサブトラクション撮影用パネル〕
ところで、２つのシンチレータを用いてエネルギーサブトラクション撮影用パネルを構成することも可能である。この場合には、第１、第２のシンチレータは、放射線Ｘに対する感度（Ｋ吸収端及び発光波長）が互いに異なる蛍光材料で構成されている。具体的には、第１シンチレータは、被写体を透過した放射線のうち低エネルギーの放射線が現す軟部組織の低圧画像を撮影するため、放射線吸収率μが高エネルギー部分にＫ吸収端を持たない、すなわち高エネルギー部分で吸収率μが不連続的に増加することのない蛍光材料で構成されている。また、第２シンチレータは、被写体を透過した放射線のうち高エネルギーの放射線が現す硬部組織の高圧画像を撮影するため、高エネルギー部分の放射線吸収率μが第１シンチレータに用いる蛍光材料よりも高くなっている蛍光材料で構成されている。
なお、「軟部組織」とは、筋肉、内臓等を含み、皮質骨及び／又は海綿骨等の骨組織以外の組織を意味する。また、「硬部組織」とは、硬組織とも呼ばれ、皮質骨及び／又は海綿骨等の骨組織を意味する。
【０１０４】
第１、第２シンチレータにそれぞれ用いる蛍光材料は、放射線のエネルギーに対する感度が互い異なる蛍光材料であれば、シンチレータとして一般的に用いられるもの全てから適宜選択できるが、例えば以下の表１に列挙した蛍光材料から選択することができる。なお、第１、第２シンチレータにそれぞれ用いる蛍光材料は、撮影により得られる低圧画像と高圧画像の区別を明確にする観点から、放射線に対する感度が互いに異なるだけではなく、発光色も互いに異なることが好ましい。
【０１０５】
【表１】
0005557769.tif 000002
【０１０６】
なお、表１の蛍光材料の他にも、ＣｓＢｒ：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ、Ｇｄ2 Ｏ2 Ｓ：Ｅｕ、Ｌｕ2Ｏ2Ｓ:Ｔｂ等も選択可能である。
ただし、高画質が得られるという観点から、上述の中でも柱状構造となる母体材料がＣｓＩやＣｓＢｒを選択することが好ましい。特に、低圧画像は軟部組織の微細な部分を十分に表現できるような高画質が求められるため、第１シンチレータが柱状構造となる蛍光材料で構成することがより好ましい。具体的に、第１シンチレータを柱状構造とすると、第１シンチレータで変換された光は柱状構造の中を当該柱状構造の境界で反射しつつ進むことができ、光散乱が少なくなる。したがって、ＰＤ５１の光の受光量が多くなり、もって高画質の低圧画像を得ることができるようになる。
【０１０７】
また、所定の波長の光を吸収（遮光）するカラーフィルターが無くても撮影した放射線画像にノイズを与えないという観点から、上述の材料の中でもＣｓＩ：Ｔｌ、（Ｚｎ,Ｃ
ｄ）Ｓ：Ａｇ、ＣａＷＯ４：Ｐｂ、Ｌａ２ＯＢｒ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ａｇ、ＣｓＩ：Ｎａ以外の、ブロードでないシャープ（発光波長の狭い）な波長の光を発光するものが好ましい。このようなシャープな波長の光を発光する蛍光材料としては、例えば緑発光のＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、青発光のＢａＦＸ：Ｅｕ（ただし、Ｘは、Ｂｒ、Ｃｌ等のハロゲン元素）が挙げられる。この中でも、特に、第１、第２シンチレータに用いる蛍光材料の組み合わせは、青発光のＢａＦＸ：Ｅｕと緑発光のＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂの組み合わせが好ましい。
【０１０８】
エネルギーサブトラクション撮影パネルを構成する場合には、第１、第２シンチレータの間に、第１、第２シンチレータ毎に光検出器（例えば、ＰＤとＴＦＴ）を設ける。そして、第１、第２シンチレータのそれぞれの発光が混合することを回避するため、第１シンチレータ用のＰＤと、第２シンチレータ用のＰＤとの間には、遮光層が設けられる。
【０１０９】
ここで、エネルギーサブトラクション撮影パネルに用いる第１、第２シンチレータにおいても、上述した構成、例えば付活剤濃度変化に係る構成を具備することにより、上述と同様の効果が得られる。そして、上述したＸ線画像検出装置をエネルギーサブトラクション撮影パネルとして構成することにより、写体を透過した放射線のうち低エネルギーの放射線が現す軟部組織の低圧画像、高エネルギーの放射線が現す硬部組織の高圧画像のいずれをも高精細に検出できる。
【０１１０】
〔９．適用可能なデバイス材料〕
〔９−１．有機光電変換（ＯＰＣ；Organic photoelectric conversion）材料〕
上述したＰＤ５１（図２）に、例えば特開２００９−３２８５４号公報に記載されたＯＰＣ（有機光電変換）材料を用いることができる。このＯＰＣ材料により形成された膜（以下、ＯＰＣ膜という）をＰＤ５１の光導電層として使用できる。ＯＰＣ膜は、有機光電変換材料を含み、シンチレータから発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含むＯＰＣ膜であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータによる発光以外の電磁波がＯＰＣ膜に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線がＯＰＣ膜で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【０１１１】
ＯＰＣ膜を構成する有機光電変換材料は、シンチレータで発光した光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータの発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータの発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータから発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータの放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
【０１１２】
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えば、アリーリデン系有機化合物、キナクリドン系有機化合物、及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータを構成する蛍光物質としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、ＯＰＣ膜で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【０１１３】
ＰＤ５１のバイアス電極及び電荷収集電極の間に設けられる有機層の少なくとも一部をＯＰＣ膜によって構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び層間接触改良部位等の積み重ね若しくは混合により形成することができる。
【０１１４】
上記有機層は、有機ｐ型化合物又は有機ｎ型化合物を含有することが好ましい。有機ｐ型半導体（化合物）は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体（化合物）であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。更に詳しくは２つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。例えば、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物、ピラゾリン化合物、スチリルアミン化合物、ヒドラゾン化合物、トリフェニルメタン化合物、カルバゾール化合物、ポリシラン化合物、チオフェン化合物、フタロシアニン化合物、シアニン化合物、メロシアニン化合物、オキソノール化合物、ポリアミン化合物、インドール化合物、ピロール化合物、ピラゾール化合物、ポリアリーレン化合物、縮合芳香族炭素環化合物（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、フルオランテン誘導体）、含窒素ヘテロ環化合物を配位子として有する金属錯体等を用いることができる。なお、これらに限らず、ｎ型（アクセプター性）化合物として用いた有機化合物よりもイオン化ポテンシャルの小さい有機化合物であればドナー性有機半導体として用いることができる。
【０１１５】
有機ｎ型半導体（化合物）は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。更に詳しくは２つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。例えば、縮合芳香族炭素環化合物（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、フルオランテン誘導体）、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を含有する５ないし７員のヘテロ環化合物（例えばピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、シンノリン、イソキノリン、プテリジン、アクリジン、フェナジン、フェナントロリン、テトラゾール、ピラゾール、イミダゾール、チアゾール、オキサゾール、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、カルバゾール、プリン、トリアゾロピリダジン、トリアゾロピリミジン、テトラザインデン、オキサジアゾール、イミダゾピリジン、ピラリジン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、ジベンズアゼピン、トリベンズアゼピン等）、ポリアリーレン化合物、フルオレン化合物、シクロペンタジエン化合物、シリル化合物、含窒素ヘテロ環化合物を配位子として有する金属錯体などが挙げられる。なお、これらに限らず、ドナー性有機化合物として用いた有機化合物よりも電子親和力の大きな有機化合物であればアクセプター性有機半導体として用いることができる。
【０１１６】
ｐ型有機色素又はｎ型有機色素としては、公知のものを用いることができるが、好ましくは、シアニン色素、スチリル色素、ヘミシアニン色素、メロシアニン色素（ゼロメチンメロシアニン（シンプルメロシアニン）を含む）、３核メロシアニン色素、４核メロシアニン色素、ロダシアニン色素、コンプレックスシアニン色素、コンプレックスメロシアニン色素、アロポーラー色素、オキソノール色素、ヘミオキソノール色素、スクアリウム色素、クロコニウム色素、アザメチン色素、クマリン色素、アリーリデン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、アゾ色素、アゾメチン色素、スピロ化合物、メタロセン色素、フルオレノン色素、フルギド色素、ペリレン色素、フェナジン色素、フェノチアジン色素、キノン色素、インジゴ色素、ジフェニルメタン色素、ポリエン色素、アクリジン色素、アクリジノン色素、ジフェニルアミン色素、キナクリドン色素、キノフタロン色素、フェノキサジン色素、フタロペリレン色素、ポルフィリン色素、クロロフィル色素、フタロシアニン色素、金属錯体色素、縮合芳香族炭素環系色素（ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、フルオランテン誘導体）等が挙げられる。
【０１１７】
１対の電極間に、ｐ型半導体層とｎ型半導体層とを有し、該ｐ型半導体とｎ型半導体の少なくともいずれかが有機半導体であり、かつ、それらの半導体層の間に、該ｐ型半導体及びｎ型半導体を含むバルクヘテロ接合構造層を中間層として有する光電変換膜（感光層）を好適に用いることができる。このように、光電変換膜において、バルクへテロ接合構造層を含ませることにより有機層のキャリア拡散長が短いという欠点を補い、光電変換効率を向上させることができる。なお、上記バルクへテロ接合構造については、特開２００７−３０３２６６号公報において詳細に説明されている。
【０１１８】
光電変換膜の厚みは、シンチレータからの光を吸収する点では膜厚は大きいほど好ましいが、電荷分離に寄与しない割合を考慮すると、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、特に好ましくは８０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
上述したＯＰＣ膜に関するその他の構成は、例えば、特開２００９−３２８５４号公報の記載が参考となる。
【０１１９】
〔９−２．有機ＴＦＴ（Thin Film Transistor）〕
上述したＴＦＴＴＦＴ５２には、無機材料が使われることが多いが、例えば特開２００９−２１２３８９号公報に記載されたように、有機材料を使用することができる。有機ＴＦＴはいかなるタイプの構造でもよいが、最も好ましいのは電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）構造である。このＦＥＴ構造は、最下層に基板を配置し、その上面の一部にゲート電極を設け、更に該電極を覆い、かつ電極以外の部分で基板と接するように絶縁体層を設けている。更に絶縁体層の上面に半導体活性層を設け、その上面の一部にソース電極とドレイン電極とを隔離して配置している。なお、この構成はトップコンタクト型素子と呼ばれるが、ソース電極とドレイン電極とが半導体活性層の下部にあるボトムコンタクト型素子も好ましく用いることができる。また、キャリアが有機半導体膜の膜厚方向に流れる縦型トランジスタ構造であってもよい。
【０１２０】
（半導体活性層）
半導体活性層は、ｐ型有機半導体材料を用いてなる。このｐ型有機半導体材料は実質的に無色透明である。有機半導体薄膜の膜厚は、例えば触針式膜厚計により測定できる。膜厚の異なる薄膜を複数作製して吸収スペクトルを測定し、検量線から膜厚３０ｎｍあたりの最大吸光度に換算してもよい。
【０１２１】
ここでいう有機半導体材料とは、半導体の特性を示す有機材料のことであり、無機材料からなる半導体と同様に、正孔（ホール）をキャリアとして伝導するｐ型有機半導体材料（あるいは単にｐ型材料、正孔輸送材料とも言う。）と、電子をキャリアとして伝導するｎ型有機半導体材料（あるいは単にｎ型材料、電子輸送材料とも言う。）がある。有機半導体材料は一般にｐ型材料の方が良好な特性を示すものが多く、また、一般に大気下でのトランジスタ動作安定性もｐ型トランジスタの方が優れているため、ここでは、ｐ型有機半導体材料について説明する。
【０１２２】
有機薄膜トランジスタの特性の一つに、有機半導体層中のキャリアの動きやすさを示すキャリア移動度（単に移動度とも言う）μがある。用途によっても異なるが、一般に移動度は高い方がよく、１．０×１０-7ｃｍ2／Ｖｓ以上であることが好ましく、１．０×１０-6ｃｍ2／Ｖｓ以上であることがより好ましく、１．０×１０-5ｃｍ2／Ｖｓ以上であることが更に好ましい。移動度は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）素子を作製したときの特性や飛行時間計測（ＴＯＦ）法により求めることができる。
【０１２３】
前記ｐ型有機半導体材料は、低分子材料でも高分子材料でも良いが、好ましくは低分子材料である。低分子材料は、昇華精製や再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの様々な精製法が適用できるため高純度化が容易であること、分子構造が定まっているため秩序の高い結晶構造を取りやすいこと、などの理由から高い特性を示すものが多い。低分子材料の分子量は、好ましくは１００以上５０００以下、より好ましくは１５０以上３０００以下、更に好ましくは２００以上２０００以下である。
【０１２４】
このようなｐ型有機半導体材料の好ましい具体例を示す。Ｂｕはブチル基、Ｐｒはプロピル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｈはフェニル基をそれぞれ表す。
【０１２５】
【化１】
0005557769.tif 000003
【０１２６】
（半導体活性層以外の素子構成材料）
以下に、有機薄膜トランジスタにおける半導体活性層以外の素子構成材料について説明する。これらの各材料は、いずれも可視光又は赤外光の透過率が６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが更に好ましい。
【０１２７】
基板としては、必要な平滑性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、ガラス、石英、光透過性プラスチックフィルムなどが挙げられる。光透過性プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。また、これらのプラスチックフィルムに、有機あるいは無機のフィラーを含有させてもよい。なお、基板として、アラミド、バイオナノファイバーなどを用いて形成されたフレキシブル基板をも好適に使用しうる。
【０１２８】
ゲート電極、ソース電極、又はドレイン電極を構成する材料としては、必要な導電性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、ＩＴＯ（インジウムドープ酸化スズ）、ＩＺＯ（インジウムドープ酸化亜鉛）、ＳｎＯ2、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ）、ＺｎＯ、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）、ＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛）、ＴｉＯ2、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）などの導電性酸化物、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸）などの導電性ポリマー、カーボンナノチューブなどの炭素材料が挙げられる。これらの電極材料は、例えば真空蒸着法、スパッタリング、溶液塗布法等の方法で成膜することができる。
【０１２９】
絶縁層に用いられる材料としては、必要な絶縁効果を有するものであれば特に制限はないが、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナなどの無機材料、ポリエステル（ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）など）、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、ノボラック樹脂、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＳ（ポリスチレン）、などの有機材料が挙げられる。これらの絶縁膜材料は、例えば真空蒸着法、スパッタリング、溶液塗布法等の方法で成膜することができる。
上述した有機ＴＦＴに関するその他の構成は、例えば、特開２００９−２１２３８９号公報の記載が参考となる。
【０１３０】
〔９−３．非晶質酸化物半導体〕
上述したＴＦＴＴＦＴ５２には、例えば特開２０１０−１８６８６０号公報に記載された非晶質酸化物を使用することができる。ここで、特開２０１０−１８６８６０号に記載された電界効果型トランジスタが有する非晶質酸化物含有の活性層について示す。この活性層は、電子又はホールの移動する電界効果型トランジスタのチャネル層として機能する。
【０１３１】
活性層は、非晶質酸化物半導体を含んだ構成とされている。この非晶質酸化物半導体は、低温で成膜可能であるために、可撓性のある基板上に好適に形成される。
活性層に用いられる非晶質酸化物半導体としては、好ましくはＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、又はＣｄよりなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含む非晶質酸化物であり、より好ましくは、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎよりなる群より選ばれる少なくとも１種を含む非晶質酸化物、更に好ましくは、Ｉｎ、Ｚｎよりなる群より選ばれる少なくとも１種を含む非晶質酸化物である。
【０１３２】
活性層に用いられる非晶質酸化物としては、具体的には、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ，ＳｎＯ２、ＣｄＯ，Ｉｎｄｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ（ＩＺＯ）、Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）、Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ（ＧＺＯ）、Ｉｎｄｉｕｍ−Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｏｘｉｄｅ（ＩＧＯ）、Ｉｎｄｉｕｍ−Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ（ＩＧＺＯ）が挙げられる。
【０１３３】
活性層の成膜方法としては、酸化物半導体の多結晶焼結体をターゲットとして、気相成膜法を用いるのが好ましい。気相成膜法の中でも、スパッタリング法、パルスレーザー蒸着法（ＰＬＤ法）が適している。更に、量産性の観点から、スパッタリング法が好ましい。例えば、ＲＦマグネトロンスパッタリング蒸着法により、真空度及び酸素流量を制御して成膜される。
【０１３４】
成膜された活性層は、周知のＸ線回折法によりアモルファス膜であることが確認される。活性層の組成比は、ＲＢＳ（ラザフォード後方散乱）分析法により求められる。
【０１３５】
また、この活性層の電気伝導度は、好ましくは１０−４Ｓｃｍ−１以上１０２Ｓｃｍ−１未満であり、より好ましくは１０−１Ｓｃｍ−１以上１０２Ｓｃｍ−１未満である。この活性層の電気伝導度の調整方法としては、公知の酸素欠陥による調整方法や、組成比による調整方法、不純物による調整方法、酸化物半導体材料による調整方法が挙げられる。
上述した非晶質酸化物に関するその他の構成は、例えば、特開２０１０−１８６８６０号公報の記載が参考となる。
【０１３６】
〔９−４．フレキシブル材料〕
フレキシブルでかつ低熱膨張、高強度といった、既存のガラスやプラスチックでは得られない特性を有するアラミド、バイオナノファイバー等を放射線画像検出装置に用いることも考えられる。
（１）アラミド
上述した支持体１１や、制御モジュールの回路基板などとして、フレキシブル材料であるアラミドによって形成されたフィルム（あるいはシート、基板）を使用することができる。アラミド材料は、ガラス転移温度３１５℃という高い耐熱性、ヤング率が１０ＧＰａという高い剛性、熱膨張率が−３〜５ｐｐｍ／℃という高い寸法安定性を有する。このため、アラミド製のフィルムを用いると、一般的な樹脂フィルムを用いる場合と比べて、半導体層やシンチレータの高品質の成膜が容易に行える。また、アラミド材料の高耐熱性により、透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化できる。更に、ハンダのリフロー工程を含むＩＣの自動実装にも対応できる。また更に、ＩＴＯ（indium tin oxide）やガス・バリア膜、ガラス基板と熱膨張係数が近いために、製造後の反りが少ない。そして，割れにくい。ここで、ハロゲンを含まないハロゲンフリー（JPCA−ES01−2003の規定に適合）なアラミド材料を用いることが環境負荷低減の点で好ましい。
アラミドフィルムは、ガラス基板やＰＥＴ基板と積層されてもよいし、デバイスの筐体に貼り付けられてもよい。
【０１３７】
アラミドの分子間の凝集力（水素結合力）の高さによる溶媒への低溶解性を分子設計によって解決することにより、無色透明で薄いフィルムへの成形が容易とされたアラミド材料についても、好適に用いることができる。モノマーユニットの秩序性、及び芳香環上の置換基種・位置を制御する分子設計により、アラミド材料の高剛性や寸法安定性に繋がる直線性の高い棒状の分子構造を維持しつつ、溶解性が良い成形の容易さが得られる。この分子設計により、ハロゲンフリーをも実現できる。
【０１３８】
また、フィルムの面内方向の特性が最適化されたアラミド材料についても、好適に用いることができる。成型中に逐次変化するアラミドフィルムの強度に応じて、溶液キャスト、縦延伸、横延伸の工程ごとに張力条件を制御することにより、直線性の高い棒状分子構造であって物性に異方性が生じやすいアラミドフィルムの面内方向の特性をバランスできる。
【０１３９】
具体的に、溶液キャスト工程では、溶媒の乾燥速度の制御による面内厚み方向の物性の等方化、溶媒を含んだ状態のフィルムの強度とキャスト・ドラムからの剥離強度の最適化、を図る。縦延伸工程では、延伸中に逐次変化するフィルムの強度、溶媒の残留量に応じた延伸条件を精密に制御する。横延伸工程では、加熱によって変化するフィルム強度の変化に応じた横延伸の条件の制御、フィルムの残留応力を緩和するための横延伸の条件の制御を図る。このようなアラミド材料の使用により、成型後のアラミドフィルムがカールしてしまう問題を解決できる。
【０１４０】
上記の成形容易さに対する工夫、及びフィルム面内方向の特性のバランスに対する工夫のいずれにおいても、アラミドならではの直線性の高い棒状の分子構造が維持されているので、熱膨張係数を低く維持できる。製膜時の延伸条件の変更などにより、熱膨張係数を更に低減することも可能である。
【０１４１】
（２）バイオナノファイバー
光の波長に対して十分に小さなコンポーネントは光散乱を生じないことから、ナノファイバーによって補強されたフレキシブルなプラスチック材料などを上述した絶縁性基板４０Ａや、制御モジュールの回路基板などに好適に使用することができる。ナノファイバーの中でも、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束が幅５０ｎｍと、可視光波長に対して約１／１０のサイズでかつ、高強度、高弾性、低熱膨である特徴を有するバクテリアセルロースと透明樹脂との複合材料（バイオナノファイバーということがある）を好適に使用できる。
【０１４２】
バクテリアセルロースシートにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を約６０〜７０％と高い比率で含有しながら、波長５００ｎｍで約９０％の光透過率を示す透明バイオナノファイバーが得られる。このバイオナノファイバーにより、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（約３〜７ｐｐｍ）、鋼鉄並の強度(約４６０ＭＰａ)、及び高弾性(約３０ＧＰａ)が得られる。
上述したバイオナノファイバーに関する構成は、例えば、特開２００８−３４５５６号公報の記載が参考となる。
【０１４３】
以上説明したＸ線画像検出装置１は、医療用のＸ線撮影装置をはじめ、様々な装置に組み込んで使用することができる。特に、低放射線照射量で鮮鋭な画像を検出することを要求されるマンモグラフィ装置には、高感度、高精細であるという特徴を有する本例のＸ線画像検出装置１を好適に使用できる。
また、Ｘ線画像検出装置１は、医療用のＸ線撮影装置のほか、例えば、工業用のＸ線撮影装置として非破壊検査に用いたり、或いは、電磁波以外の粒子線（α線、β線、γ線）の検出装置として用いたりすることができ、その応用範囲は広い。
【０１４４】
〔１０．本明細書の開示内容〕
以上、説明したように、本明細書には、
放射線の照射によって蛍光を発する第１シンチレータ及び第２シンチレータと、
前記蛍光を検出する第１光検出器及び第２光検出器と、を備え、
放射線入射側から、前記第１光検出器、前記第１シンチレータ、前記第２光検出器、及び前記第２シンチレータの順に配置され、
前記第１シンチレータにおける前記第１光検出器近傍、及び前記第２シンチレータにおける前記第２光検出器近傍の少なくとも一方には、当該シンチレータにおける平均の付活剤濃度よりも付活剤濃度が相対的に高い高付活剤濃度領域が設けられる、放射線画像検出装置が開示されている。
【０１４５】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記第２光検出器は、基板上に形成され、当該基板から剥離されたものである、ことが好ましい。
【０１４６】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記第１シンチレータにおける前記第２光検出器近傍にも、第１シンチレータにおける平均の付活剤濃度よりも付活剤濃度が相対的に高い高付活剤濃度領域が設けられる、ことが好ましい。
【０１４７】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記第１シンチレータにおける前記第１光検出器近傍には、前記高付活剤濃度領域が設けられ、
前記第１シンチレータにおける前記第１光検出器近傍の前記高付活剤濃度領域と、前記第１シンチレータにおける前記第２光検出器近傍の前記高付活剤濃度領域との間には、第１シンチレータにおける平均の付活剤濃度よりも付活濃度が相対的に低い低付活剤濃度領域が設けられる、ことが好ましい。
【０１４８】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記第１、第２シンチレータのうち少なくとも一方の付活剤濃度が、当該シンチレータの少なくとも一部で、放射線進行方向において高濃度と低濃度とに繰り返し変化する、ことが好ましい。
【０１４９】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記第１シンチレータの付活剤濃度が、放射線進行方向において高濃度と低濃度とに繰り返し変化し、
前記第２シンチレータの付活剤濃度が、前記第２シンチレータの少なくとも前記第２光検出器側の一部において、前記第２シンチレータにおける付活剤濃度の平均よりも高い付活剤濃度でほぼ一定とされる、ことが好ましい。
【０１５０】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記第１シンチレータにおける前記第２光検出器近傍の前記高付活剤濃度領域の付活剤濃度は、前記第１シンチレータにおける前記第１光検出器近傍の前記高付活剤濃度領域の付活剤濃度よりも相対的に低い、ことが好ましい。
【０１５１】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記第１、第２シンチレータの対向する表面間の距離が４０μｍ以下である、ことが好ましい。
【０１５２】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記第１、第２光検出器のうち少なくとも第２光検出器が、受光により導電性を呈する光導電層と、当該導電層から電荷を取り出すための薄膜スイッチング素子とが積層あるいは平面的に配置されてなるものである、ことが好ましい。
【０１５３】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記第１、第２光検出器のうち少なくとも第２光検出器が、有機材料を用いて形成される、ことが好ましい。
【０１５４】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記第１、第２シンチレータはそれぞれ、蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群で形成された柱状部を含む、ことが好ましい。
【０１５５】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記柱状部の結晶成長方向端部には、非柱状の結晶を含む非柱状部が形成される、ことが好ましい。
【０１５６】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記蛍光物質の母体はＣｓＩであり、付活剤はＴｌである、ことが好ましい。
【０１５７】
また、本願明細書には、
基板上に、前記第２光検出器を形成する第２光検出器形成工程と、
前記第２光検出器から前記基板を剥離する基板剥離工程と、を備える、放射線画像検出装置の製造方法が開示されている。
【０１５８】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置の製造方法にあっては、
前記基板剥離工程では、前記第１光検出器上に形成した前記第１シンチレータ、及び支持体上に形成した前記第２シンチレータの一方と、前記基板上に形成した前記第２光検出器とを貼り合わせた後に、前記第２光検出器を前記基板から剥離し、
前記基板剥離工程後、前記第１、第２シンチレータの他方と、前記第２光検出器とを貼り合わせる、ことが好ましい。
【０１５９】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置の製造方法にあっては、
支持部材上に、前記第１シンチレータを形成し、当該第１シンチレータと前記第１光検出器とを貼り合わせた後に、前記第１シンチレータから前記支持部材を除去する支持部材除去工程を備え、
前記基板剥離工程では、支持体上に形成した前記第２シンチレータと、前記第２光検出器とを貼り合わせた後に、前記第２光検出器から前記基板を剥離し、
前記支持部材除去工程及び前記基板剥離工程の後、前記第１シンチレータと前記第２光検出器とを貼り合わせる、ことが好ましい。
【０１６０】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置の製造方法にあっては、
基板上に、前記第１光検出器、及び前記第１シンチレータをこの順に形成する第１光検出器形成工程を備え、
前記第２光検出器形成工程では、前記基板上に、前記第２光検出器、及び前記第２シンチレータをこの順に形成し、
前記基板剥離工程では、前記第２シンチレータの前記第２光検出器側とは反対側に、支持部材を貼り合わせた後、前記第２光検出器から前記基板を剥離し、
前記第１光検出器形成工程及び前記基板剥離工程の後、前記第１シンチレータと前記第２光検出器とを貼り合わせる、ことが好ましい。
【０１６１】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置の製造方法にあっては、
支持部材上に、前記第１シンチレータを形成し、当該第１シンチレータと前記第１光検出器とを貼り合わせた後に、前記第１シンチレータから前記支持部材を除去する支持部材除去工程を備え、
前記第２光検出器形成工程では、前記基板上に、前記第２光検出器、及び前記第２シンチレータをこの順に形成し、
前記基板剥離工程では、前記第２シンチレータの前記第２光検出器側とは反対側に、支持部材を貼り合わせた後、前記第２光検出器から前記基板を剥離し、
前記支持部材除去工程及び前記基板剥離工程の後、前記第１シンチレータと前記第２検出器とを貼り合わせる、ことが好ましい。
【符号の説明】
【０１６２】
１〜４          Ｘ線画像検出装置（放射線画像検出装置）
１０            第１シンチレータ
１２            柱状部
１２Ａ          柱状結晶
１３            非柱状部
１３Ａ          非柱状結晶
１４            非柱状部
２０            第２シンチレータ
２１            支持体
２３            支持部材
３０            保護膜
４０            第１光検出器
４０Ａ          絶縁性基板
４１            ＰＤ（光導電層）
４２            ＴＦＴ（薄膜スイッチング素子）
４２Ａ          反射層
４３            ゲート線
４４            データ線
４５            接続端子
４６            フレキシブル配線
４７            樹脂製の膜
４８            接着層
５０            第２光検出器
５１            ＰＤ
５２            ＴＦＴ
５２Ａ          反射層
１１Ａ          Ｘ線入射面
５５            第２光検出器
５５１          ＰＤ
５５１Ａ        光反射層
５５２          ＴＦＴ
５６            第２光検出器
５６１          光電変換素子
５６２          ＴＦＴ
ＤＨ            高濃度
ＤＬ            低濃度
ＤＭ            中濃度
Ｐ１，Ｐ２      部分
Ｐ２            部分
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３  高付活剤濃度領域
Ｒ４              低付活剤濃度領域
Ｓ              主発光領域
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図５】
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【図６】
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