(57)【要約】      （修正有）【課題】平面受光素子とシンチレータパネルとを、接着剤層を介した距離が面内において均一となるよう接合させることにより、画像ムラの発生又は鮮鋭性の低下を抑えた放射線画像検出装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】支持体１３と、該支持体１３上に設けられた膜厚分布を有するシンチレータ層７１とからなるシンチレータパネルと、接着剤層６９と、平面受光素子７３とをこの順で備える放射線画像検出装置であって、該支持体１３及び該平面受光素子７３のうち、少なくとも一方が湾曲することによって、該シンチレータパネルと該平面受光素子７３とが該接着剤層６９を介して面内において均一な距離に配置された、放射線画像検出装置。【選択図】図１
2015230175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、該支持体上に設けられた膜厚分布を有するシンチレータ層とからなるシンチレータパネルと、
接着剤層と、
平面受光素子とをこの順で備える放射線画像検出装置であって、
該支持体及び該平面受光素子のうち、少なくとも一方が湾曲することによって、該シンチレータパネルと該平面受光素子とが該接着剤層を介して面内において均一な距離に配置された、放射線画像検出装置。
【請求項２】
前記支持体の弾性率をＥ1（ＧＰａ）とし、前記支持体の膜厚をｄ1（μｍ）としたときの、前記シンチレータ層の面方向に対する、前記シンチレータ層表面の最大傾斜角θが、下記式（１）で表される関係を満たすか、又は
【数１】
2015230175.tif 000008
前記平面受光素子の弾性率をＥ2（ＧＰａ）とし、前記平面受光素子の膜厚をｄ2（μｍ）としたときの、前記シンチレータ層の面方向に対する、前記シンチレータ層表面の最大傾斜角θが、下記式（２）で表される関係を満たす、請求項１に記載の放射線画像検出装置。
【数２】
2015230175.tif 000009
【請求項３】
前記接着剤層の膜厚が１〜３０μｍである、請求項１又は２に記載の放射線画像検出装置。
【請求項４】
前記接着剤層が、主成分として、一種又は二種以上のホットメルト樹脂を含む層である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項５】
前記接着剤層が二種以上の層の積層体であり、該二種以上の層がそれぞれ融点の異なるホットメルト樹脂で形成されている、請求項４に記載の放射線画像検出装置。
【請求項６】
前記積層体において、シンチレータ層に接触する層を形成するホットメルト樹脂の融点が、平面受光素子に接触する層を形成するホットメルト樹脂の融点よりも高い、請求項５に記載の放射線画像検出装置。
【請求項７】
前記接着剤層が、一種又は二種以上のホットメルト樹脂に加えて、更に、該接着剤層の膜厚と同程度の粒径を有し、かつ、該ホットメルト樹脂と同程度の屈折率を有するスペーサー粒子を含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項８】
前記シンチレータ層が蒸着により形成されたものである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項９】
前記シンチレータ層が、ヨウ化セシウムと少なくとも一種の賦活剤とを含む蛍光体材料を蒸着して形成されたものである、請求項８に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１０】
前記支持体が、ガラス板又は樹脂フィルムからなる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１１】
前記支持体が樹脂フィルムからなる、請求項１０に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１２】
前記平面受光素子が、ガラス板又は樹脂フィルムからなる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１３】
前記平面受光素子が、樹脂フィルムからなる、請求項１２に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１４】
支持体及び該支持体上に設けられた膜厚分布を有するシンチレータ層からなるシンチレータパネルと、接着剤層と、平面受光素子とをこの順で備える放射線画像検出装置において、該シンチレータパネルを、該接着剤層を介したシンチレータパネルと平面受光素子との間の距離が面内において均一になるように、５０〜１５０℃の加温下に、該平面受光素子に接合する、放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項１５】
前記接着剤層が、主成分として、一種又は二種以上のホットメルト樹脂を含む層であり、該ホットメルト樹脂の溶融粘度が１００〜１００，０００Ｐａ・ｓである、請求項１４に記載の放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項１６】
前記シンチレータパネルを、５０〜１５０℃の加温下に加えて、１０，０００〜１，０００，０００Ｐａの加圧下に、該平面受光素子に接合する、請求項１４又は１５に記載の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、医療診断装置又は非破壊検査機器等に用いられる放射線画像検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピューテッドラジオグラフィ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ：ＣＲ）やフラットパネルディテクタ（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）等に代表されるデジタル方式の放射線画像検出装置が登場している。これらは、デジタルの放射線画像が直接得られ、陰極管や液晶パネル等の画像表示装置に画像を直接表示することが可能であり、結果として、病院や診療所等での診断作業の利便性を大幅に向上させている。
【０００３】
また、新たなデジタル放射線画像技術として、薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）や電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ：ＣＣＤ）を用いたフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）が開発されている。
【０００４】
これら放射線画像検出装置に関し、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や電荷結合素子（ＣＣＤ）等の受光素子が二次元に配置されているセンサーパネル（平面受光素子）と、放射線を受光素子で検出可能な光に変換するためのシンチレータ層を支持体に形成したシンチレータパネルとを貼り合わせてなる撮像パネルを有する放射線画像検出装置が知られている。
【０００５】
上記放射線画像検出装置については、センサーパネルと、放射線を光に変換するシンチレータ層と、ホットメルト樹脂からなるシンチレータ保護部材とを設けることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、シンチレータパネルとセンサーパネルとをホットメルト樹脂からなるシンチレータ保護層を介して貼り合わせている。特許文献２には、シンチレータパネルとセンサーパネルとを、接着剤層であるホットメルト樹脂を介して貼り合わせてなる撮像パネルを有する放射線画像検出装置が開示されている。
【０００６】
ここで、特許文献１及び２のいずれも、シンチレータ層として柱状結晶構造を有するＣｓＩ（Ｔｌ）からなる材料を用いている。このようなシンチレータ層は一般的に気相法により形成されるが、例えば４３０ｍｍ×４３０ｍｍのような大きなサイズのシンチレータ層を気相法で成膜するには、どうしても面内に膜厚分布が生じてしまう。そして、膜厚分布のあるシンチレータ層を平坦なセンサーパネルと接着させると、シンチレータ層の膜厚分布によって両者の距離が面内で不均一となり画像ムラが発生してしまう。さらにシンチレータ層の膜厚の薄い部分と接着層が強く密着しにくいため、衝撃により剥離してしまうといった課題があった。画質の観点からは接着層は薄いほど好ましいが、上記、シンチレータ層の膜厚分布に起因する課題は、接着層が薄くなるほど深刻となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−７８４７１号公報
【特許文献２】特開２０１１−３３５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、平面受光素子及びシンチレータパネルを、接着剤層を介した距離が面内において均一となるよう接合させることにより、画像ムラの発生又は鮮鋭性の低下を抑えた放射線画像検出装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の事項からなる。
本発明の放射線画像検出装置は、支持体及び該支持体上に設けられた膜厚分布を有するシンチレータ層からなるシンチレータパネルと、接着剤層と、平面受光素子とをこの順で備えるものであり、該支持体及び該平面受光素子のうち、少なくとも一方が湾曲することによって、該シンチレータパネルと該平面受光素子とが該接着剤層を介して面内において均一な距離に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
シンチレータ層が形成される前記支持体の弾性率をＥ1（ＧＰａ）とし、前記支持体の膜厚をｄ1（ｍｍ）としたときの、前記シンチレータ層の面方向に対する、前記シンチレータ層表面の最大傾斜角θは、下記式（１）で表される関係を満たすか、又は
【００１１】
【数１】
2015230175.tif 000003
前記平面受光素子の弾性率をＥ2（ＧＰａ）とし、前記平面受光素子の膜厚をｄ2（ｍｍ）としたときの、前記シンチレータ層の面方向に対する、前記シンチレータ層表面の最大傾斜角θは、下記式（２）で表される関係を満たすことが好ましい。
【００１２】
【数２】
2015230175.tif 000004
前記接着剤層の膜厚は１〜３０μｍであることが好ましい。
【００１３】
前記接着剤層は、主成分として、一種又は二種以上のホットメルト樹脂を含む層であることが好ましい。
前記接着剤層は二種以上の層の積層体であり、該二種以上の層はそれぞれ融点の異なるホットメルト樹脂で形成されていることが好ましい。
【００１４】
前記積層体において、シンチレータ層に接触する層を形成するホットメルト樹脂の融点は、平面受光素子に接触する層を形成するホットメルト樹脂の融点よりも高いことが好ましい。
【００１５】
前記接着剤層は、一種又は二種以上のホットメルト樹脂に加えて、更に、該接着剤層の膜厚と同程度の粒径を有し、かつ、該ホットメルト樹脂と同程度の屈折率を有するスペーサー粒子を含むことが好ましい。
【００１６】
前記シンチレータ層は蒸着により形成されたものであることが好ましく、ヨウ化セシウムと少なくとも一種の賦活剤とを含む蛍光体材料を蒸着して形成されたものであることが好ましい。
【００１７】
前記支持体又は平面受光素子は、ガラス板又は樹脂フィルムを主成分として構成されることが好ましく、樹脂フィルムを主成分として構成されることがさらに好ましい。
本発明の放射線画像検出装置の製造方法は、支持体及び該支持体上に設けられた膜厚分布を有するシンチレータ層からなるシンチレータパネルと、接着剤層と、平面受光素子とをこの順で備える放射線画像検出装置において、該シンチレータパネルを、該接着剤層を介したシンチレータパネルと平面受光素子との間の距離が面内において均一になるように、５０〜１５０℃の加温下に、該平面受光素子に接合することを特徴とする。
【００１８】
前記接着剤層は、主成分として、一種又は二種以上のホットメルト樹脂を含む層であり、該ホットメルト樹脂の溶融粘度は１００〜１００，０００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００１９】
前記シンチレータパネルは、５０〜１５０℃の加温下に加えて、１０，０００〜１，０００，０００Ｐａの加圧下に、該平面受光素子に接合することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、平面受光素子とシンチレータパネルとを接合するに際し、平面受光素子及び支持体のうち少なくとも一方を、シンチレータ層上の柱状結晶の膜厚分布に合わせて湾曲させることにより、平面受光素子とシンチレータパネルとを、接着剤層を介した距離が面内において均一となるように接合することができる。これにより、本発明によれば、良好な鮮鋭性を示し、画像ムラの発生を抑えた放射線画像検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の放射線画像検出装置における、支持体及びシンチレータ層からなるシンチレータパネルと、接着剤層と、平面受光素子との配置を示す図である。
【図２】図２は、本発明の放射線画像検出装置において、支持体及び平面受光素子のうち、少なくとも一方が湾曲することによって、シンチレータパネルと平面受光素子とが密着することを示す図である。
【図３】図３は、蒸着装置の概略構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の放射線画像検出装置の構成を模式的に示した断面図である。
【図５】図５は、本発明の放射線画像検出装置における薄膜トランジスタ及びコンデンサの構成を示した断面図である。
【図６】図６は、本発明の放射線画像検出装置の概略構成を示す一部破断斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の放射線画像検出装置は、シンチレータパネルと平面受光素子が接着剤層を介した距離が面内において均一となるように接合してなる構成を有するものである。上記放射線画像検出装置は、支持体と、該支持体上の膜厚分布を有するシンチレータ層とからなるシンチレータパネルを、接着剤層を介して平面受光素子に接合することにより製造されるが、該接着剤層を介した該シンチレータ層と該平面受光素子との間の距離が面内において均一となるように、該シンチレータパネルを５０〜１５０℃の加温下に、該平面受光素子に接合することを特徴としている。図１及び２は、上記放射線画像検出装置における、シンチレータパネル、平面受光素子及び接着剤層の配置を示すとともに、支持体及び平面受光素子のうち、少なくとも一方が湾曲することによって、シンチレータパネルと平面受光素子とが密着することを示している。
【００２３】
上記放射線画像検出装置を構成する支持体の弾性率をＥ1（ＧＰａ）とし、前記支持体の膜厚をｄ1（μｍ）としたときの、前記シンチレータ層の面方向に対する、前記シンチレータ層表面の最大傾斜角θは、下記式（１）で表される関係を満たすか、又は
【００２４】
【数１】
2015230175.tif 000005
前記平面受光素子の弾性率をＥ2（ＧＰａ）とし、前記平面受光素子の膜厚をｄ2（μｍ）としたときの、前記シンチレータ層の面方向に対する、前記シンチレータ層表面の最大傾斜角θは、下記式（２）で表される関係を満たすことが好ましい。
【００２５】
【数２】
2015230175.tif 000006
ここで、最大傾斜角θは、図２に示すように、シンチレータ層の面方向に対する、膜厚分布を有するシンチレータ層の平均凹凸差の最も大きい箇所、すなわち最も傾斜した箇所の角度をいう。シンチレータ層表面の最大傾斜角θが大きくなればなるほど、シンチレータパネルと平面受光素子を接合する際、大きく湾曲させる必要がある。
【００２６】
一方、支持体又は平面受光素子の膜厚（ｄ1、ｄ2）が小さくなるほど、支持体又は平面受光素子は良好に湾曲することとなる。また、支持体又は平面受光素子の弾性率（Ｅ1、Ｅ2）が小さいほど、支持体又は平面受光素子は良好に湾曲する。
【００２７】
よって、シンチレータ層表面における柱状結晶の凹凸が大きい場合でも、支持体又は平面受光素子の膜厚（ｄ1、ｄ2）又は弾性率（Ｅ1、Ｅ2）を小さくすることで、シンチレータパネルと平面受光素子を、接着剤層を介した距離が面内において均一となるように接合することができる。
上述した本発明の特徴は、下記の構成により達成される。本発明の放射線画像検出装置及びその製造方法について詳細に説明する。
【００２８】
［シンチレータパネル］
＜支持体＞
上記シンチレータパネルを構成する支持体は、Ｘ線等の放射線透過性であり、シンチレータ層を担持可能な基板である。
【００２９】
上記支持体の材料には、Ｘ線等の放射線を透過させることが可能な各種のガラス、セラミック、半導体、高分子材料、炭素材料及び金属等がある。具体的には、石英、ホウ珪酸ガラス及び化学強化ガラス等のガラス板、サファイア、窒化ケイ素及び炭化ケイ素等のセラミックス部材；ケイ素、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム燐及びガリウム窒素等の半導体；セルロースエステル（酢酸セルロース等）、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、アセテート繊維、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、アラミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン及びバイオナノファイバー等の高分子材料、アモルファスカーボン、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）等の複合材料、ガラス繊維を不織布状に成形したシート、アルミニウム、鉄及び銅等の金属及びこれら金属の合金あるいは酸化物等の金属材料が用いられる。これらのうち、ガラス板又は高分子材料が好ましく、湾曲しやすさの観点から高分子材料がさらに好ましく、高分子材料からなる樹脂フィルムが特に好ましい。
【００３０】
上記支持体の材料の弾性率は、通常０．１〜３００ＧＰａ、好ましくは１〜２００ＧＰａである。ここで、「弾性率」とは、引張試験機を用い、試験片の標線が示すひずみと、それに対応する応力が直線的な関係を示す領域において、ひずみ量に対する応力の傾きを求めた値である。これがヤング率と呼ばれる値であり、本明細書では、かかるヤング率を弾性率と定義する。
【００３１】
具体的には、弾性率が１〜２０ＧＰａである樹脂フィルムが好ましい。支持体の材料の弾性率が上記範囲にあると、支持体は、シンチレータ層を安定に保持することができる。
上記樹脂フィルムを構成する高分子材料には、例えば、ポリエチレンナフタレート（６〜８ＧＰａ）、ポリエチレンテレフタレート（３〜５ＧＰａ）、ポリカーボネート（１〜３ＧＰａ）、ポリイミド（６〜８ＧＰａ）、ポリエーテルイミド（２〜４ＧＰａ）、アラミド（１１〜１３ＧＰａ）、ポリスルホン（１〜３ＧＰａ）及びポリエーテルスルホン（１〜３ＧＰａ）等がある（カッコ内は弾性率を示す）。なお、弾性率の値は、樹脂フィルムの形態により変動し得るので、必ずしも弾性率が括弧内の値になるわけではないが、目安として一例を示したものである。
【００３２】
上記樹脂フィルムは、いずれも高い耐熱性を有し、シンチレータ層の形成のための蒸着に耐え得る点でも好ましい。なかでも、ポリイミドは特に耐熱性に優れ、後述するヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含む蛍光体材料を気相法によって支持体上に柱状結晶を形成する場合に好適である。
【００３３】
また、支持体がバイオナノファイバーからなるフィルムである場合は、バイオナノファイバーが、（ｉ）軽量である、（ｉｉ）鉄の５倍以上の強度がある（高強度）、（ｉｉｉ）熱で膨張しにくい（低熱膨張性）、（ｉｖ）フレキシブルである（可撓性に優れる）、（ｖ）混ぜる、塗る、フィルム状にする、など様々な処理ができる、（ｖｉ）植物繊維が材料であるため燃やすことができるなど、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ことから、支持体の特性又は環境上のメリットを享受できる。
【００３４】
上記支持体の厚みは、通常１〜１，０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍ、さらに好ましくは１０〜２００μｍである。上記支持体の厚みが前記範囲内にあるとき、平面受光素子とシンチレータパネルとを接合する際、弾性率の大きなガラス、金属等の材料であっても、シンチレータ層の膜厚分布に合わせて効果的に湾曲でき、平面受光素子とシンチレータ層とを接着剤層を介した距離が面内において均一となるように接合することができる。
【００３５】
なお、本発明のシンチレータパネルには、二種類以上の異なる支持体を貼り合わせて使用してもよい。この場合、式（１）に用いる支持体の膜厚ｄ1、支持体の弾性率Ｅ1は、複数の支持体のうち、最も弾性率の大きな材料の値を用いればよい。
【００３６】
＜シンチレータ層＞
上記シンチレータ層とは、上記支持体上に設けられた、柱状結晶を含み、膜厚分布を有する蛍光体層である。膜厚分布は、支持体層上に塗布等の液相法や蒸着等の気相法により生ずるシンチレータ層の膜厚のなだらかな凹凸分布であり、凹凸の山と谷の間隔は通常１０〜３００ｍｍ程度である。例えば、図３に示すような装置を用いて支持体上にシンチレータ層を液相法で設ける場合、一般的に、支持体の回転軸を中心として同心円状にシンチレータ層の膜厚分布が生じる。この場合、シンチレータ層の最大傾斜角θは、例えば下記手順により求めることができる。
【００３７】
１．支持体の回転軸の中心を通る直線上のシンチレータ膜厚を１０ｍｍピッチで測定し、横軸を回転軸の中心からの距離、縦軸をシンチレータ膜厚としたグラフを作成する。
２．上記グラフよりシンチレータ層の膜厚の最大の傾きを読み取り、その角度を最大傾斜角θとする。
一方、塗布等の液相法によりシンチレータ層を形成する場合は、支持体の搬送方向（ＭＤ方向）、及びそれに直交する方向（ＴＤ方向）におけるシンチレータ層の膜厚分布を測定することで、上記と同様にして最大傾斜角θを求めることができる。
【００３８】
なお、シンチレータ層の膜厚測定方法には特に制約はなく、接触式又は渦電流式等の市販の膜厚計を用いても良いし、電子顕微鏡等の画像より読み取っても良い。
シンチレータ層を形成する蛍光体材料には、テルビウム活性化硫酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ（Ｔｂ））及び銀活性化硫化亜鉛（ＺｎＳ（Ａｇ））等の他に、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）にインジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、リチウム（Ｌｉ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びナトリウム（Ｎａ）から選ばれる少なくとも一種の賦活剤を添加したもの等がある。なかでも、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）に少なくとも一種の賦活剤を添加したものが好ましい。
【００３９】
具体的には、放射線吸収及び発光効率が高く、ノイズの低い高画質の画像が得られることから、ナトリウム活性化ヨウ化セシウム（ＣｓＩ（Ｎａ））及びタリウム活性化ヨウ化セシウム（ＣｓＩ（Ｔｌ））等が好ましく、３００〜７５０ｎｍの広い発光波長を持つため、Ｘ線から可視光線への変更率が比較的高く、蒸着により容易に柱状結晶を形成し、結晶構造に起因する光ガイド効果により結晶内での発光光の散乱が抑えられ、その分シンチレータ層の厚さを増すことが可能となるという観点から、タリウム活性化ヨウ化セシウム（ＣｓＩ（Ｔｌ））がさらに好ましい。
【００４０】
なお、硫酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）又はヨウ化セシウム（ＣｓＩ）等に添加される賦活剤の含有量は、母材の蛍光体を１００モル％としたとき、０.１〜５モル％であることが好ましい。
【００４１】
シンチレータ層がＸ線等の放射線を受けると、放射線のエネルギーを吸収して、波長が３００〜８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波を発生する。
【００４２】
蛍光体が柱状結晶である場合、柱状結晶の柱径は通常２〜２０μｍ、好ましくは３〜１５μｍである。
上記シンチレータ層の膜厚は通常１００〜１，０００μｍ、好ましくは１００〜６００μｍ、さらに好ましくは２００〜６００μｍである。
【００４３】
上記シンチレータ層の充填率は、通常７０〜９０％、好ましくは７２〜８８％、さらに好ましくは７５〜８５％である。なお、「充填率」とは、シンチレータ層の実際の質量を、理論密度とみかけの体積で割った値をさす。
【００４４】
＜その他の層＞
支持体とシンチレータ層との間に、必要に応じて、反射層を設けてもよい。反射層を設けることにより、蛍光体の発光を非常に効率的に取り出すことができ、輝度が大きく向上する。
【００４５】
反射層は、例えば、アルミニウム、銀、白金、パラジウム、金、銅、鉄、ニッケル、クロム、コバルト、ステンレス鋼のうち一種又は二種以上の元素又は合金を含む材料により形成することができるが、高反射率の観点から、銀若しくはアルミニウム又は銀若しくはアルミニウムを主成分とする合金が好ましい。また、このような金属膜を二層以上形成するようにしてもよい。金属膜を二層以上とする場合は、下層をニッケル（Ｎｉ）若しくはクロム（Ｃｒ）又はその両方を含む層とすることが支持体との接着性を向上させる点から好ましい。また、金属膜上にシリカ（ＳｉＯ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）等の金属酸化物からなる層をこの順に設けて更に反射率を向上させてもよい。前述の金属層を支持体上に形成する方法としては、蒸着、スパッタ、又は、金属箔の貼り合わせ等、特に制約はないが、密着性の観点からスパッタが最も好ましい。
一方、反射層は、光散乱粒子及びバインダー樹脂から形成されていてもよい。
【００４６】
上記光散乱粒子は、反射層を構成するバインダー樹脂と異なる屈折率を有する粒子状材料であれば特に限定されるものではなく、その材料には、アルミナ、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、シリカ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、ガラス及び樹脂等がある。これらは一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。これらのうち、入手の容易性及び高い屈折率を有する点から、二酸化チタンが特に好ましい。
【００４７】
上記二酸化チタンとしては、ルチル型、ブルッカイト型及びアナターゼ型のいずれの結晶構造を有するものであってもよいが、バインダー樹脂の屈折率との比率が大きく、高輝度を達成できることや、可視光線の反射率などの観点から、ルチル型のものが特に好ましい。
【００４８】
上記光散乱粒子の面積平均粒子径は、反射率の観点から、０.１〜５.０μｍが好ましく、０.２〜３．０μｍがさらに好ましい。二酸化チタンとしては、バインダー樹脂との親和性や分散性を向上させるため、又はバインダー樹脂の劣化を抑えるため、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）等の酸化物で表面処理されたものが特に好ましい。
【００４９】
上記光散乱粒子は、反射層を構成する成分の合計体積１００体積％中、３〜９０体積％となる量で含まれていることが好ましく、１０〜５０体積％となる量で含まれていることがさらに好ましい。光散乱粒子がこのような範囲で反射層に含まれていると、反射層の反射率や、支持体上にシンチレータ層を形成したシンチレータパネルの感度が向上するだけでなく、反射層と支持体又はシンチレータ層との接着性が向上するため、断裁しても反射層が剥離することなく、生産性を高めることができる。
【００５０】
上記反射層に用いることができるバインダー樹脂には、例えば、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル共重合体、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル・アクリロニトリル共重合体、ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエステル樹脂、セルロース誘導体（ニトロセルロース等）、スチレン・ブタジエン共重合体、各種の合成ゴム系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコ−ン樹脂、アクリル系樹脂、尿素ホルムアミド樹脂等がある。これらの中では、蒸着により形成される蛍光体の柱状結晶及び支持体に対する膜付性に優れる点で、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等の疎水性樹脂が好ましい。
【００５１】
支持体と反射層との密着性を向上させるために、支持体と反射層との間に中間層を設けてもよい。中間層としては、ポリウレタン、ポリエステル及び塩化ビニル系共重合体等の樹脂を含有する層であることが好ましい。
なお、本明細書では、支持体、又は該支持体上に反射層等の機能層を設けたものを「蒸着用基板」、又は単に「基板」ということがある。
【００５２】
＜シンチレータパネル＞
本発明におけるシンチレータパネルは、上記支持体と、該支持体上のシンチレータ層と、必要に応じてその他の層とからなる。
【００５３】
例えば、蒸着法により蛍光体柱状結晶を形成させた場合、シンチレータ層には、複数の柱状結晶を含み、かつ、これらの柱状結晶が、該支持体と接する根元部同士が互いに独立した形態で存在しているもの（第一の形態）、及びシンチレータ層を形成する複数の柱状結晶が、支持体と接する根元部では互いに独立せずに非柱状結晶形状で存在し、根元部より上層部において、柱状結晶同士が互いに独立した形態で存在しているもの（第二の形態）がある。上記第一及び第二のいずれの形態でも、柱状結晶の独立性が高く、互いに引っ付くことがないため、シンチレータ層の柔軟性を高めることができる。
【００５４】
ここで、一例として、第一の形態であるシンチレータ層の形成方法について説明する。
シンチレータ層の形成方法は、蛍光体材料を、柱状結晶の形態とすることができ、かつ、柱状結晶の根元部同士が互いに独立した形態で存在できるように形成する方法であれば特に制限はないが、気相法、具体的には蒸着法が好ましい。
【００５５】
蒸着法に用いる装置には、特に限定はないものの、例えば、図３に示されるような蒸着装置を用いることが好ましい。
蒸着装置６１は箱状の真空容器６２を有しており、真空容器６２の内部には蒸着源のボート（るつぼ）６３が配されている。このボート６３は、加熱装置を備えた容器に収められた状態で置かれており、加熱装置を作動させることにより、ボート６３が加熱される。シンチレータ層を形成する際には、蛍光体及び賦活剤からなる蛍光体材料が加熱装置を備えた容器に充填され、加熱装置を作動させることで、上記蛍光体材料がボート６３で加熱・蒸発するようになっている。ボート６３の加熱温度は、通常６５０〜８００℃、好ましくは６８０〜７５０℃である。
【００５６】
ボート６３には、通常タンタル（Ｔａ）等が用いられるが、アルミナ又はその他の高融点金属でできた抵抗加熱ルツボを用いてもよい。
真空容器６２の内部であってボート６３の直上には、蒸着用基板１２を保持する基板ホルダ６４が配されている。
【００５７】
基板ホルダ６４にはヒーター（図示略）が配されており、当該ヒータを作動させることで基板ホルダ６４に装着した蒸着用基板１２を加熱することができるようになっている。蒸着用基板１２を加熱した場合には、表面の吸着物を離脱・除去したり、その表面に形成されるシンチレータ層との間に不純物層が形成されるのを防止したり、その表面に形成されるシンチレータ層との密着性を強化したり、表面に形成されるシンチレータ層の膜質の調整を行うことができるようになっている。
【００５８】
基板ホルダ６４には該基板ホルダ６４を回転させる回転機構６５が配されている。回転機構６５は、基板ホルダ６４に接続された回転軸６５ａとその駆動源となるモータ（図示略）から構成されたもので、該モータを駆動させると、回転軸６５ａが回転して基板ホルダ６４をボート６３に対向させた状態で回転させることができるようになっている。
【００５９】
蒸着装置６１では、上記構成の他に、真空容器６２に真空ポンプ６６が配されている。真空ポンプ６６は、真空容器６２の内部の排気と真空容器４１の内部へのガスの導入とを行うもので、当該真空ポンプ６６を作動させることにより、真空容器６２の内部を一定圧力のガス雰囲気下に維持することができるようになっている。真空ポンプ６６は、真空容器６２の内部に存在する気体の排気を行うもので、高真空領域まで排気するために、作動圧力領域の異なる真空ポンプ６６を二種類もしくはそれ以上配置してもよい。真空ポンプ６６としては、ロータリーポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプ、ディフュージョンポンプ又はメカニカルブースタ等を用いることができる。
【００６０】
シンチレータ層は、加熱装置を備えた容器に蛍光体材料を充填し、蒸着装置６１内を排気すると同時に、窒素等の不活性ガスを導入口から導入して１．３３３Ｐａ〜１．３３×１０-3Ｐａ程度の真空とし、次いで、該蛍光体材料を加熱蒸発させて、蒸着用基板１２の表面に蒸着結晶を堆積させることで形成される。
【００６１】
蒸着用基板１２に形成される蛍光体柱状結晶の結晶径は、蒸着用基板１２の温度を変えることにより制御することができ、蒸着用基板１２の温度を高くするほど結晶径を大きくすることができる。シンチレータ層蒸着時の蒸着用基板の温度は、通常１５０〜２５０℃、好ましくは１８０〜２２０℃である。
【００６２】
シンチレータ層の膜厚の調整は、シンチレータ層形成用の加熱装置を備えた容器に充填する蛍光体材料の量又はシャッターを開閉することにより行うことができる。蒸着用基板１２の加熱は、シンチレータ層を形成するときから開始することが好ましく、シンチレータ層を形成する際には、蒸着用基板１２について、シンチレータ層形成開始時の基板温度を１００℃以上、その後蒸着終了までの間は、蒸着用基板１２の温度を１５０〜２５０℃に維持することが好ましい。
【００６３】
＜接着剤層＞
上記接着剤層は、上記シンチレータパネルと平面受光素子とを接合するための層であり、特に、接着剤層とシンチレータ層は直接接着していることを特徴とする。接着剤層とシンチレータ層が直接接着していない場合、例えば、接着剤層とシンチレータ層との間に空気層が存在する場合や、シンチレータ層の保護層あるいは防湿層等が存在する場合、シンチレータ層で発光した光が平面受光素子に到達する間に拡散し画質が低下する懸念がある。
【００６４】
接着剤層は、放射線の照射によりシンチレータ層で発光した光が接着剤層を介して、平面受光素子に効率よく到達できるように、シンチレータ層の発光波長に対して透明である必要がある。具体的には、接着剤層の透過率はシンチレータ層の発光波長に対して通常７０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上である。
【００６５】
上記接着剤層を構成する材料としては、例えば、ホットメルトシート及び感圧性接着シート等を用いることが好ましい。
ここで、ホットメルトシートとは、水又は溶剤を含まず、室温では固形であり、不揮発性の熱可塑性材料からなる接着性樹脂（ホットメルト樹脂）をシート状に成形したものをいう。ホットメルトシートは、被着体の間に挿入した後、融点以上の温度で溶融させて、再び融点以下の温度にして固化させることにより、被着体同士を接合できるものである。
【００６６】
ホットメルトシートは、水又は溶剤を含まないため、例えば、ＣｓＩ（Ｎａ）又はＣｓＩ（Ｔｌ）からなるシンチレータ層のように、潮解性を有するシンチレータ層に接触させても、シンチレータ層が潮解することがないため、シンチレータパネルと平面受光素子との接合に好適である。
【００６７】
また、ホットメルトシートには残留揮発物等が含まれることがなく、シンチレータパネル及び平面受光素子を接合した後、乾燥させても、接着剤層の収縮が小さく、寸法安定性に優れる。
【００６８】
ホットメルトシートを用いてシンチレータパネルと平面受光素子とを貼り合わせる際に、ホットメルトシートは適切な温度で溶融し、かつ市場環境で溶融しないことが必要である。
【００６９】
具体的には、接着剤層を構成するホットメルト樹脂の融点は、通常５０〜１５０℃、好ましくは６０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点の下限を上記範囲にすることで、輸送中、使用中、又は保管中に接着剤層が溶融してしまうことがない。また、融点の上限を上記範囲にすることで、接着剤層を加熱溶融した後の冷却に伴う熱収縮を小さくすることができ、接合されたシンチレータパネル／平面受光素子の反りを抑えることができる。
【００７０】
上記ホットメルトシートは、接着性の観点から、加熱溶融によりシンチレータパネル及び平面受光素子に隙間無く密着する必要がある。また、画質の観点から、ホットメルト樹脂はシンチレータの柱状結晶間へ深く浸透しないことが望ましい。上記観点から接着剤層を構成するホットメルト樹脂の溶融粘度は、通常１００〜１００，０００Ｐａ・ｓ、好ましくは１，０００〜１００，０００Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは１，０００〜１０，０００Ｐａ・ｓである。溶融粘度の下限を上記範囲にすることで、蛍光体の柱状結晶間への接着剤の浸透を適切に制御することができる。また、溶融粘度の上限を上記範囲にすることで、接着剤が被着体に隙間無く密着することで所望の接着性を確保することができる。
【００７１】
本発明における、蛍光体の柱状結晶間への接着剤の浸透深さは、好ましくは１〜５０μｍ、さらに好ましくは５〜３０μｍである。浸透深さの下限を上記範囲にすることで蛍光体の柱状結晶との接着性を確保することができる。浸透深さの上限を上記範囲にすることで蛍光体の発光が柱状間で拡散することを抑制し、良好な画質（特に鮮鋭性）が得られる。
【００７２】
上記ホットメルト樹脂には、例えば、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系若しくはアクリル系の樹脂を主成分としたものを用いることができる。これらのうち、光透過性、防湿性及び接着性の観点から、ポリオレフィン系の樹脂を主成分としたものが好ましい。ポリオレフィン系の樹脂としては、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−アクリル酸エステル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体（ＥＭＭＡ）、アイオノマー樹脂等を用いることができる。上記共重合体のモノマー比率を調整することで、樹脂の融点を任意に調整することができる。例えば、ＥＶＡ系のホットメルト樹脂では、酢酸ビニルの重量比率を１％〜４０％とすることで、融点を１１０℃〜６０℃に調整することができる。なお、これらの樹脂は、二種以上組み合わせた、いわゆるポリマーブレンドとして用いてもよい。
【００７３】
上記接着剤層は、一種又はそれぞれ融点の異なる二種以上のホットメルト樹脂を含むホットメルトシートからなる層であってもよいし、二層以上のホットメルトシートの積層体であり、該二層以上の層がそれぞれ融点の異なるホットメルト樹脂で形成されていてもよい。上記接着剤層が、二層以上のホットメルトシートの積層体である場合、シンチレータパネルと接触する側のホットメルト樹脂の融点は、平面受光素子と接触する側のホットメルト樹脂の融点よりも高いことが好ましい。このような構成とすることで、例えば、シンチレータパネルと平面受光素子とを加熱圧着する際に、平面受光素子側のホットメルト樹脂は低融点であるため、溶融して平面受光素子との高い接着性を発揮する一方、シンチレータパネル側のホットメルト樹脂は高融点であるため、溶融しにくく、柱状結晶への浸透を効果的に抑制することができる。
【００７４】
上記ホットメルトシートは、溶融したホットメルト樹脂をダイコーター等によって塗布することによって形成してもよいし、市販のホットメルトシートを用いてもよい。
上記ホットメルトシートは作業性の観点よりセパレータ上に形成されていることが好ましい。セパレータの材質としては特に制約はなく、紙、もしくはＰＥＴフィルム等のプラスチックフィルムを用いることができるが、クリーンの観点よりＰＥＴフィルム等のプラスチックフィルムが好ましい。さらに剥離性の観点より、セパレータのホットメルトシートを形成する面にはシリコーン等の離形処理を施していることが好ましい。セパレータはホットメルトシートの片側に設けても、両側に設けてもよいが、取り扱い中にホットメルト表面にゴミが付着しないよう、セパレータはホットメルトシートの両側に設けることが好ましい。
【００７５】
上記接着剤層にホットメルトシートを用いる場合、シンチレータパネルと平面受光素子との間にホットメルトシートを挿入し、１０，０００〜１，０００，０００Ｐａの圧力下において５０〜１５０℃で加熱することによって、該シンチレータパネルと該平面受光素子とを接合することができる。圧力を少なくとも１０，０００Ｐａ以上にすることで、シンチレータパネルと平面受光素子を空気溜まりなく均一に接着させることができる。一方、圧力を少なくとも１，０００，０００Ｐａ以下にすることで、蛍光体へのダメージを抑えることができ、画質を損ねる懸念が小さくなる。ホットメルトシートの片側にセパレータが設けられている場合は、上記接着工程を二段階に分けることが好ましい。即ち、先ず、ホットメルトシートのセパレータが設けられていない面をシンチレータの表面と接触させ、上記条件下にて加圧および加熱することで、ホットメルトシートをシンチレータに接着することができる。次に、ホットメルトシートのシンチレータと接着している面の反対面のセパレータを剥離した後、ホットメルトシートを平面受光素子表面と接触させ、上記条件下にて加圧および加熱することで、ホットメルトシートを介してシンチレータパネルと平面受光素子とを接合することができる。なお、上記では、先にホットメルトシートとシンチレータパネルを接着させる例を示したが、先にホットメルトシートと平面受光素子を接着させてもよい。ホットメルトシートの両側にセパレータが設けられている場合は、片側のセパレータを剥離した後に、上記と同じ手順を用いればよい。
【００７６】
本発明の接着剤層には感圧性接着シートを用いてもよい。本発明の接着剤層に用いることができる感圧性接着シートとしては、例えば、感圧性粘着剤を塗布した、いわゆる両面テープがある。感圧性粘着剤には、例えば、アクリル系、ウレタン系、ゴム系又はシリコーン系の樹脂を主成分とするものがある。なかでも、光透過性及び接着性の観点から、アクリル系又はシリコーン系の樹脂を主成分とするものが好ましい。市販の両面テープには、例えば、日東電工（株）製  No.5601、No.5603、No.5605等、（株）寺岡製作所製  No.7027、No.7029等、積水化学工業（株）製  #5402、#5402A、#5405、#5405A等がある。
【００７７】
本発明に用いることができる感圧性接着シートは、ＰＥＴフィルム等の基材を持たず、粘着剤単体で形成されていることが好ましい。
上記接着剤層に感圧性接着シートを用いる場合、シンチレータパネルと平面受光素子との間に感圧性接着シートを挿入し、ラミネーション装置等を用いて、１０，０００〜１，０００，０００Ｐａの減圧下に、該シンチレータパネルと該平面受光素子とを接合することができる。
【００７８】
本発明における接着剤層の屈折率は、界面での光学的な損失を抑える観点から、接着剤層が接触する部材、すなわちシンチレータと平面受光素子の最表層を構成する材料の間であるか、もしくは、両者の少なくともいずれかと同等であることが望ましい。
【００７９】
接着剤層の屈折率は、必要に応じて、粒子等の添加により所望の値に調整することができる。一般的に、接着剤層はシンチレータよりも屈折率が小さい場合が多く、屈折率調整には、接着剤層に高屈折率の微粒子を添加することが望ましい。例えば、アルミナ、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、シリカ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、ガラス及び樹脂などを挙げることができる。これらは一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。上記粒子の中でも、特に高い屈折率を有する二酸化チタンが好ましい。二酸化チタンとしては、ルチル型、ブルッカイト型、及び、アナターゼ型のいずれの結晶構造を有するものであってもよいが、樹脂の屈折率との比率が大きく、高輝度を達成できることや可視光の反射率などの観点からルチル型のものが特に好ましい。上記粒子の面積平均粒子径は、接着剤層の透明性を著しく損なわないために、１〜５０ｎｍが好ましく、１〜２０ｎｍがさらに好ましい。上記粒子は、接着剤層を構成する全ての材料を１００体積％としたとき、３〜３０体積％となる量で含まれていることが好ましく、５〜２０体積％となる量で含まれていることがさらに好ましい。上記粒子がこのような範囲で含まれていることで、接着剤層の透明性を著しく損なうことなく屈折率を向上させることができる。
【００８０】
上記ホットメルト樹脂又は感圧性接着シートは、スペーサー効果を目的としてスペーサー粒子を含んでいてもよい。
前記スペーサー効果を目的とした粒子には、該接着層の厚みと同程度の粒径を有し、かつ、該接着層を構成する材料と同程度の屈折率を有することが好ましい。スペーサー粒子としては例えば、粒径が通常１〜５０μｍ程度のポリマー粒子、ガラスビーズ等がある。上記接着剤層にこのようなスペーサー粒子を添加することで、シンチレータパネルと平面受光素子とを貼り合せた際に、接着剤層の膜厚、すなわち、平面受光素子とシンチレータパネルの距離を均一に保持することができる。さらに、接着剤層を構成する樹脂が柱状結晶へ浸透するのを効果的に抑制することができる。また、接着剤層を構成する樹脂と、スペーサー粒子の界面での光散乱を抑えるという観点から、スペーサー粒子は、接着剤層を構成する樹脂と同程度の屈折率を有するものを用いることが好ましい。特に、メタクリル酸メチル、スチレンの共重合体は、組成比によって屈折率を１．５〜１．６の範囲で任意に調整できるため有用である。このような製品としては、例えば、積水化成品工業(株)製  テクポリマー等がある。
【００８１】
上記接着剤層の膜厚は、通常１〜１００μｍ、好ましくは１〜３０μｍ、さらに好ましくは３〜２０μｍである。膜厚の下限を上記範囲にすることで、シンチレータパネルと平面受光素子との接着性を確保することができる。また、膜厚の上限を上記範囲に抑えることで、シンチレータ層で発光した光が接着剤層内部で拡散されるのが抑制され、鮮鋭性の高い画像を得ることができる。
【００８２】
本発明の接着剤層としては、下記観点よりホットメルトシートが好ましい。
・ホットメルトシートは常温では接着力を生じないため、感圧性接着シートと比較して、位置合わせが非常に容易である。即ち、接着力が生じない状態でシンチレータパネルおよび平面受光素子に重ね合せた後、加熱溶融して接着力を生じさせるため、位置合わせを正確且つ容易に行うことができる。
・ホットメルトシートの常温での弾性率が、感圧性接着シートよりも一般的に大きいため接着強度が高い。特に、シンチレータが柱状構造の場合、加熱によりホットメルトシートがシンチレータの柱状間に適度に浸透することで接着性がさらに向上する。
【００８３】
［平面受光素子］
平面受光素子とは、例えば、図４に示すように、絶縁性基板６４Ａに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）７０及び蓄積容量６８が形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板（以下「ＴＦＴ基板」という。）６６Ａのように、複数の受光素子を二次元状に配置した構成を有するものである。具体的には、ＡｅｒｏＤＲ（コニカミノルタ（株）製）、ＰａｘＳｃａｎ（バリアン（株）製ＦＰＤ：２５２０）等に内蔵されている。
【００８４】
絶縁性基板６４Ａには、例えば、前述のシンチレータパネルの支持体の項に記載した材料を用いることができるが、中でも、ガラス板又は高分子材料が好ましく、湾曲しやすさの観点から高分子材料、特に樹脂フィルムが好ましく、中でも、耐熱性の観点よりポリイミドフィルムが特に好ましい。
【００８５】
平面受光素子の弾性率は、通常０．１〜３００ＧＰａ、好ましくは１〜２００ＧＰａ、さらに好ましくは１〜２０ＧＰａである。なお、「弾性率」の定義は、支持体の項ですでに説明したとおりである。
【００８６】
上記平面受光素子の厚みは、通常１〜１，０００μｍ、好ましくは１０〜５００μｍ、さらに好ましくは１０〜２００μｍである。平面受光素子の厚みが前記範囲内にあるとき、平面受光素子とシンチレータパネルとを接合する際に、弾性率の大きなガラス、金属等の材料であっても、平面受光素子がシンチレータ層の蛍光体柱状結晶の膜厚分布に合わせて効果的に湾曲できるため、平面受光素子とシンチレータパネルとを、接着剤層を介した距離が面内において均一となるように接合させることができる。
【００８７】
ＴＦＴ基板６６Ａには、シンチレータ層７１によって変換された光が入射されることにより電荷を発生するセンサ部７２が形成されている。図４では、ＴＦＴ基板６６Ａでは、ＴＦＴ７０とセンサ部７２を別な層で重なるように形成している。これにより、センサ部７２でのシンチレータ層７１からの光の受光面積を大きくすることができる。また、ＴＦＴ基板６６Ａには、ＴＦＴ基板６６Ａ上を平坦化するための平坦化層６７が形成されている。また、ＴＦＴ基板６６Ａとシンチレータ層７１との間であって、平坦化層６７上には、シンチレータ層７１をＴＦＴ基板６６Ａに接着するための接着層６９が形成されている。
【００８８】
センサ部７２は、上部電極７２Ａ、下部電極７２Ｂ、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜７２Ｃを有している。
上部電極７２Ａ、及び下部電極７２ＢはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）やＩＺＯ（酸化亜鉛インジウム）などの光透過性の高い材料を用いて形成されており、光透過性を有する。
【００８９】
光電変換膜７２Ｃは、シンチレータ層７１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。光電変換膜７２Ｃは、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成されていればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換膜７２Ｃであれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ層７１による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換膜７２Ｃであれば、可視光線の領域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ層７１による発光以外の電磁波が光電変換膜７２Ｃに吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜７２Ｃ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。
【００９０】
有機光電変換材料には、例えば、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ある。例えば、キナクリドンの可視光線の領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、シンチレータ層７１の材料として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、光電変換膜７２Ｃで発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。この有機光電変換材料については、特開２００９−３２８５４号公報に説明されている。なお、光電変換膜７２Ｃは、さらにフラーレン又はカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
【００９１】
図５には、上記ＴＦＴ基板６６Ａに形成されたＴＦＴ７０及び蓄積容量６８の構成が概略的に示されている。
絶縁性基板６４Ａ上には、下部電極７２Ｂに対応して、下部電極７２Ｂに移動した電荷を蓄積する蓄積容量６８と、蓄積容量６８に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するＴＦＴ７０が形成されている。蓄積容量６８及びＴＦＴ７０の形成された領域は、平面視において下部電極７２Ｂと重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部における蓄積容量６８及びＴＦＴ７０とセンサ部７２とが厚さ方向で重なりを有することとなり、少ない面積で蓄積容量６８及びＴＦＴ７０とセンサ部７２を配置できる。
【００９２】
蓄積容量６８は、絶縁性基板６４Ａと下部電極７２Ｂとの間に設けられた絶縁膜６５Ａを貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する下部電極７２Ｂと電気的に接続されている。これにより、下部電極７２Ｂで捕集された電荷を蓄積容量６８に移動させることができる。
【００９３】
ＴＦＴ７０は、ゲート電極７０Ａ、ゲート絶縁膜６５Ｂ、及び活性層（チャネル層）７０Ｂが積層され、さらに、活性層７０Ｂ上にソース電極７０Ｃとドレイン電極７０Ｄが所定の間隔で形成されている。活性層７０Ｂは、例えば、アモルファスシリコン、非晶質酸化物、有機半導体材料又はカーボンナノチューブ等により形成することができる。
【００９４】
上記非晶質酸化物には、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）及び亜鉛（Ｚｎ）のうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えば、Ｉｎ−Ｏ系）があり、インジウム、ガリウム及び亜鉛のうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えば、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）が好ましく、インジウム、ガリウム及び亜鉛を含む酸化物がより好ましい。前記Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物には、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ3（ＺｎＯ）m（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特にＩｎＧａＺｎＯ4がより好ましい。
【００９５】
上記有機半導体材料には、例えば、フタロシアニン化合物、ペンタセン及びバナジルフタロシアニン等がある。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開２００９−２１２３８９号公報に詳細に説明されている。
【００９６】
ＴＦＴ７０の活性層７０Ｂを非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、又は吸収したとしても極めて微量に留まるため、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。また、活性層７０Ｂをカーボンナノチューブで形成した場合、ＴＦＴ７０のスイッチング速度を高速化することができ、可視光線領域での光の吸収度合の低いＴＦＴ７０を形成することができる。なお、カーボンナノチューブで活性層７０Ｂを形成する場合、活性層７０Ｂに極微量の金属性不純物が混入するだけで、ＴＦＴ７０の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
【００９７】
ここで、ＴＦＴ７０の活性層７０Ｂを構成する非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、光電変換膜７２Ｃを構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。したがって、絶縁性基板６４Ａには、石英基板及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、支持体の材料として上述した高分子材料を用いることもできる。なお、絶縁性基板６４Ａには、絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性又は電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
なお、平面受光素子としては、CCD、あるいはCMOS等のイメージセンサを用いてもよい。
【００９８】
［放射線画像検出装置］
上記放射線画像検出装置は、支持体及び該支持体上に設けられた膜厚分布を有するシンチレータ層からなるシンチレータパネルと、接着剤層と、平面受光素子とをこの順で備えるという構成において、該シンチレータパネルを、該接着剤層を介したシンチレータパネルと平面受光素子との間の距離が均一になるように、５０〜１５０℃、好ましくは６０〜１２０℃の加温下に、該平面受光素子に接合することにより製造される。
【００９９】
更に、上記シンチレータパネルは、上記加温下に加えて、１０，０００〜１，０００，０００Ｐａ、好ましくは１００，０００〜５００，０００Ｐａの加圧下に、平面受光素子に接合することが好ましい。
【０１００】
これにより、平面受光素子とシンチレータパネルとを、接着剤層を介した距離が均一となるように接合することができ、良好な鮮鋭性を示し、画像ムラの発生を抑えた放射線画像検出装置を提供することができる。
【０１０１】
ここで、図６を示して、上記放射線画像検出装置の概略構成について説明する。放射線画像検出装置１００には、撮像パネル５１、放射線画像検出装置１００の動作を制御する制御部５２、書き換え可能な専用メモリ（例えば、フラッシュメモリ）等を用いて撮像パネル５１から出力された画像信号を記憶する記憶手段であるメモリ部５３、撮像パネル５１を駆動して画像信号を得るために必要とされる電力を供給する電力供給手段である電源部５４等が、筐体５５の内部に設けられている。筐体５５には、必要に応じて放射線画像検出装置１００から外部に通信を行うための通信用のコネクタ５６、放射線画像検出装置１００の動作を切り換えるための操作部５７、放射線画像の撮影準備の完了やメモリ部５３に所定量の画像信号が書き込まれたことを示す表示部５８等が設けられている。また、放射線画像検出装置１００に電源部５４を設けるとともに放射線画像の画像信号を記憶するメモリ部５３を設け、コネクタ５６を介して放射線画像検出装置１００を着脱自在にすれば、放射線画像検出装置１００を持ち運びできる可搬構造とすることもできる。
【０１０２】
上記放射線画像検出装置において、支持体と該支持体上のシンチレータ層を備えたシンチレータパネルと平面受光素子とを備えているのは、撮像パネル５１である。
【実施例】
【０１０３】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
〔実施例１〕
（シンチレータパネルの作製）
厚さ０．５ｍｍのガラス支持体（寸法：４３０ｍｍ×４３０ｍｍ）に、銀（Ａｇ）をスパッタ後、バイロン２０ＳＳ（東洋紡（株）製ポリエステル樹脂）を乾燥膜厚が３μｍの厚みになるようにコーティングすることで蒸着用基板を得た。続いて、この基板上に、図３に示す蒸着装置６１を使用して、蛍光体材料（ＣｓＩ（Ｔｌ）（０．３ｍｏｌ％））を蒸着させ、シンチレータ層を形成した。
【０１０４】
具体的には、上記蛍光体材料（ＣｓＩ（Ｔｌ）（０．３ｍｏｌ％））を蒸着材料として抵抗加熱ルツボ（ボート６３）に充填し、基板ホルダ６４に支持体を設置し、支持体と蒸着源との間隔を４００ｍｍに調節した。
【０１０５】
次いで、蒸着装置６１内を一旦排気し、アルゴン（Ａｒ）ガスを導入して０．５Ｐａに真空度を調節した後、１０ｒｐｍの速度で蒸着用基板１２を回転させながら蒸着用基板１２の温度を１５０℃に保持した。抵抗加熱ルツボを加熱して蛍光体を蒸着し、蛍光体を蒸着し、蛍光体層の膜厚が４００μｍになったところで蒸着を終了させ、表１に示すシンチレータパネルを得た。
【０１０６】
（ホットメルトシートの作製）
エチレン・酢酸ビニル共重合体（融点７０℃）を２００℃で溶融した後、押し出しコーターを用いて膜厚が１５μｍのホットメルトシートを作製した。
【０１０７】
（放射線画像検出装置の作製）
上記シンチレータパネルとＡｅｒｏＤＲ（コニカミノルタ（株）製のＦＰＤ）の平面受光素子を接着剤層（上記ホットメルトシート）を介して貼り合わせた。なお、貼り合わせは、１００ｋＰａの圧力をかけた状態で７５℃、１５分の条件で加熱することにより行った。
【０１０８】
〔実施例２〜１０〕及び〔参考例１〕
実施例１に記載のシンチレータ層のｔａｎθ、支持体、平面受光素子及び接着剤層の材料、膜厚を表１に記載のように変更した以外は、実施例１と同様にして作製した。なお、シンチレータ層のｔａｎθは、支持体と蒸着源との間隔により調節した。即ち、支持体と蒸着源との間隔を大きくすることでｔａｎθを小さく、支持体と蒸着源との間隔を小さくすることでtanθを大きくした。
【０１０９】
〔実施例１１〕
実施例２のホットメルトシートの替わりに感圧性接着シート（日東電工（株）製Ｎｏ．５６０３）を用い、加熱処理をしなかった以外は実施例２と同様にして作製した。
【０１１０】
〔実施例１２〕
実施例２のホットメルトシートの替わりに融点７０℃および融点７５℃の２種類のエチレン・酢酸ビニル共重合体（膜厚はそれぞれ１０μｍと５μｍ）を積層したものを用いた以外は実施例２と同様にして作製した。なお、上記ホットメルトシートの積層体は、それぞれの原料を別々に２００℃で溶融し共押し出しにより作製した。平面受光素子側に融点７０℃のホットメルト面を、シンチレータ側に融点７５℃のホットメルト面を配した。
【０１１１】
〔実施例１３〕
実施例２のホットメルトシートに平均粒径１５μｍのスペーサー粒子（積水化成品工業（株）製テクポリマー）を体積分率１０％の比率で添加した以外は、実施例２と同様にして作製した。
【０１１２】
〔実施例１４〕
実施例６で作製したシンチレータパネルの裏面に、ホットメルトシートを介して０．５ｍｍ厚のガラス板を接着した後、実施例１と同様に平面受光素子と接着することで作製した。
【０１１３】
［シンチレータパネルの評価］
・ＭＴＦ
鉛製のＭＴＦチャートを通して管電圧８０ｋＶｐのＸ線をＦＰＤの放射線入射面側に照射し、画像データを検出し、ハードディスクに記録した。その後、ハードディスク上の記録をコンピュータで分析して該ハードディスクに記録されたＸ線像のＭＴＦ（空間周波数１サイクル／ｍｍにおけるＭＴＦ値）を鮮鋭性の指標とした。ＭＴＦが高い値であるほど鮮鋭性に優れていることを意味する。
【０１１４】
ＭＴＦ値は放射線変換パネル内の９箇所を測定し、その平均値によって評価を行った。シンチレータパネルは、シンチレータ膜厚に依存して、特性が大きく変わるため、シンチレータ層の膜厚が同じもの同士の相対評価とした。
【０１１５】
・画像ムラ
フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に管電圧８０ｋＶｐのＸ線を照射して得られたゲイン補正前の画像について、シグナルの平均値をＳａｖ、最大値をＳｍａｘ、最小値をＳｍｉｎとしたとき、（Ｓｍａｘ−Ｓａｖ）／Ｓａｖもしくは（Ｓａｖ−Ｓｍｉｎ）／Ｓａｖのいずれかが１０％以上を「×」、５％以上１０％未満を「△」、２％以上５％未満を「○」、2％未満を「◎」と評価した。
【０１１６】
・耐衝撃性
フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の六面より一回ずつ１ｍの高さから床面に落下させた後、上記と同様にして画像ムラを評価した。シンチレータパネルと平面受光素子の密着性が弱い場合、落下による衝撃で剥離が発生し、画像ムラが劣化する。
【０１１７】
【表１】
2015230175.tif 000007
【符号の説明】
【０１１８】
１２            ・・・蒸着用基板
１３            ・・・支持体
５１            ・・・撮像パネル
５２            ・・・制御部
５３            ・・・メモリ部
５４            ・・・電源部
５５            ・・・筐体
５６            ・・・コネクタ
５７            ・・・操作部
５８            ・・・表示部
６０            ・・・放射線検出装置
６１            ・・・蒸着装置
６２            ・・・真空容器
６３            ・・・ボート
６４Ａ          ・・・絶縁性基板
６４            ・・・基板ホルダ
６５            ・・・回転機構
６５ａ          ・・・回転軸
６５Ａ          ・・・絶縁膜
６５Ｂ          ・・・ゲート絶縁膜
６６Ａ          ・・・ＴＦＴアクティブマトリクス基板
６６            ・・・真空ポンプ
６７            ・・・平坦化層
６８            ・・・蓄積容量
６９            ・・・接着剤層
７０            ・・・薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
７０Ａ          ・・・ゲート電極
７０Ｂ          ・・・活性層
７０Ｃ          ・・・ソース電極
７０Ｄ          ・・・ドレイン電極
７１            ・・・シンチレータ層
７１Ａ          ・・・非柱状結晶領域
７１Ｂ          ・・・柱状結晶領域
７２Ａ          ・・・上部電極
７２Ｂ          ・・・下部電極
７２Ｃ          ・・・光電変換膜
７３            ・・・平面受光素子
１００          ・・・放射線画像検出装置
１０２          ・・・封止部
【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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