(57)【要約】【課題】  シンチレータと光電変換基板とを貼り合わせる粘着層からの水分の侵入を低減し、耐湿性の高い放射線検出装置を提供すること。【解決手段】放射線検出装置は、複数の光電変換素子が配列された光電変換基板と、放射線を光電変換素子が検出可能な光に変換する蛍光体層と蛍光体層の少なくとも一部を覆う蛍光体保護層とを有するシンチレータと、光電変換基板およびシンチレータを貼り合わせる接着層と、を有する。シンチレータの端部における蛍光体保護層の厚さは、シンチレータの中央部における蛍光体保護層の厚さよりも厚く形成されており、蛍光体保護層との貼り合わせにより端部における接着層の厚さは、中央部における接着層の厚さよりも薄く形成される。【選択図】  図３Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換素子が配置された光電変換基板と、
放射線を前記光電変換素子が検出可能な光に変換する蛍光体層と前記蛍光体層の少なくとも一部を覆う蛍光体保護層とを有するシンチレータと、
前記光電変換基板および前記シンチレータを貼り合わせる接着層と、を有する放射線検出装置であって、
前記シンチレータの端部における前記蛍光体保護層の厚さは、前記シンチレータの中央部における前記蛍光体保護層の厚さよりも厚く形成されており、
前記蛍光体保護層との貼り合わせにより前記端部における前記接着層の厚さは、前記中央部における前記接着層の厚さよりも薄く形成される
ことを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記蛍光体保護層の透湿率は前記接着層の透湿率よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記光電変換基板および前記シンチレータの少なくとも一方の側面を覆う封止部材を更に備え、
前記封止部材の透湿率は前記接着層の透湿率よりも低いことを特徴とする請求項１または２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記蛍光体保護層は、スピンコート、ディップコート、スプレーコート、ダイコート、バーコート、カーテンコート、ＣＶＤ、真空蒸着のうちいずれか１つの方法により形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記蛍光体保護層は、
前記シンチレータの端部に対応した部分の厚さを、前記シンチレータの中央部に対応した部分の厚さよりも厚くした型を用いて形成された有機樹脂フィルムと、前記シンチレータとを加熱加圧処理により圧着することにより形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記蛍光体保護層は、ポリ四フッ化エチレン、ポリ三フッ化−塩化エチレン、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリフッ化ビニリデン、アラミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、 ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ナイロン、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレンブタジエンゴム系樹脂、ポリパラキシリレンのいずれか１つを含む材料であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記接着層は加熱により接着性が発現し冷却により硬化するホットメルト樹脂を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項８】
前記ホットメルト樹脂は、オレフィン系、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系の熱可塑性樹脂のいずれか１つを含む材料であることを特徴とする請求項７に記載の放射線検出装置。
【請求項９】
加熱加圧処理による圧着により、前記蛍光体保護層と前記接着層とが密着して前記シンチレータおよび前記光電変換基板が貼り合わされることを特徴とする請求項７または８に記載の放射線検出装置。
【請求項１０】
前記接着層はエポキシ樹脂からなる接着剤またはアクリル系粘着剤を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１１】
加圧処理による圧着により、前記蛍光体保護層と前記接着層とが密着して前記シンチレータおよび前記光電変換基板が貼り合わされることを特徴とする請求項１０に記載の放射線検出装置。
【請求項１２】
前記蛍光体層は、前記シンチレータの支持基板上に形成されており、
前記支持基板は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｆｅ、アモルファスカーボン、結晶カーボン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ナイロン、アラミド、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック、ガラス、シリコーン、ゲルマニウムのうち少なくとも１つの材料を用いて構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１３】
前記蛍光体層は柱状結晶構造を有することを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出装置。
【請求項１４】
前記光電変換基板を被覆する表面保護層が前記光電変換基板に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１５】
前記シンチレータは、
前記支持基板と前記蛍光体層との間に配置され、前記蛍光体層で変換された光を反射する反射層を更に有することを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出装置。
【請求項１６】
前記反射層は、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕのうち少なくともいずれか１つの金属を含むことを特徴とする請求項１５に記載の放射線検出装置。
【請求項１７】
前記反射層は、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化イットリウム、ガドリニウムオキシ硫化物（ＧＯＳ）を含む樹脂を前記支持基板に塗布することにより形成されることを特徴とする請求項１５に記載の放射線検出装置。
【請求項１８】
支持基板と、
前記支持基板に配され、放射線を光に変換する蛍光体層と、
前記蛍光体層の少なくとも一部を覆う蛍光体保護層と、
を有するシンチレータであって、
前記シンチレータの端部における前記蛍光体保護層の厚さは、前記シンチレータの中央部における前記蛍光体保護層の厚さよりも厚く形成されている
ことを特徴とするシンチレータ。
【請求項１９】
複数の光電変換素子が配置された光電変換基板と、放射線を前記光電変換素子が検出可能な光に変換する蛍光体層と前記蛍光体層の少なくとも一部を覆う蛍光体保護層とを有するシンチレータと、前記光電変換基板および前記シンチレータを貼り合わせる接着層と、を有する放射線検出装置の製造方法であって、
前記シンチレータの端部における前記蛍光体保護層の厚さを、前記シンチレータの中央部における前記蛍光体保護層の厚さよりも厚く形成する工程と、
前記蛍光体保護層との貼り合わせにより前記端部における前記接着層の厚さを、前記中央部における前記接着層の厚さよりも薄く形成する工程と、
を有することを特徴とする放射線検出装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置からの信号を処理するイメージプロセッサと、
前記イメージプロセッサからの信号を表示するためのディスプレイと、
を備えることを特徴とする放射線検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンチレータ、放射線検出装置、放射線検出装置の製造方法及び放射線検出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の光電変換素子を表面に形成した光電変換基板と、Ｘ線を照射することにより光電変換素子が検知可能な波長の光を発光するシンチレータを光電変換基板上に積層したデジタル放射線検出装置が商品化されている。
【０００３】
シンチレータに用いる蛍光体としては、ＣｓＩにＴｌをドープした材料に代表されるハロゲン化アルカリ系の材料からなるもの、ＧｄＯＳにＴｂをドープした材料からなるものが主流である。特に、ハロゲン化アルカリ系のシンチレータ材料は、柱状の結晶が成長することにより、ライトガイディングの効果を得ることにより蛍光体の発光の散乱を低減させることができ、高い鮮鋭度を得ることができる。
【０００４】
ハロゲン化アルカリ系の材料は高い潮解性を有しているため、シンチレータの防湿保護構造に関する技術として以下の特許文献１、２による手法が提案されている。
【０００５】
特許文献１では、シンチレータ端部と基板上の有機樹脂層を厚くする構造を提案している。有機樹脂層を厚くすることにより蛍光体と外界との距離を遠ざけ、蛍光体に到達する水分量を減らすことにより高い防湿性を有する放射線検出装置の構造と製造方法を提供している。
【０００６】
特許文献２では、光電変換基板上に蛍光体を形成し、蛍光体保護層としてホットメルト樹脂を用いる構造を提案している。ホットメルト樹脂と金属からなく保護層を蛍光体上に形成した後、ホットメルト樹脂の端部を加熱・加圧により圧着し、水分の通り道を狭めることにより高い防湿性を有する放射線検出装置の構造と製造方法を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−５２９７９号公報
【特許文献２】特許第４６１２８７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光電変換基板上にシンチレータを貼り合わせる構造を有する放射線検出装置において、特許文献１に示した構造の様に光電変換基板とシンチレータとを接着層を介して張り合わせることにより衝撃に対する耐久性を高めることが可能である。
【０００９】
一般的に、真空蒸着により形成されるハロゲン化アルカリ系シンチレータにおいては、蛍光体表面にスプラッシュと呼ばれる高さ５０μｍ程度の結晶の異常成長部が存在する。このようなスプラッシュが残ったまま光電変換基板とシンチレータとを貼り合わせると、光電変換基板とスプラッシュとの間に浮きや気泡が残留し、画像の違和感や鮮鋭度の低下を招く一因となる。貼り合わせの前にスプラッシュの平坦化処理を行っても高さ１５μｍ程度の凹凸は残留してしまう。
【００１０】
そこで、残留したスプラッシュの凹凸の高さよりも厚い接着層を用いることにより、貼り合わせ時の気泡の発生を避けることが可能である。
しかしながら、接着層を厚くするとシンチレータと光電変換基板との距離が離れ、遠ざかることにつながる。シンチレータと光電変換基板との距離が離れるとシンチレータの発光が散乱し、鮮鋭度やＭＴＦ（解像度）が低減するという課題が生じ得る。
【００１１】
さらに、使用される接着層（接着剤や粘着剤）の透湿率は３０ｇ／ｍ２・ｄａｙ以上であり、シンチレータの防湿保護層として要求される透湿率である５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下と比較して高い透湿率である。このため、接着層を厚くすると水分がシンチレータと光電変換基板の間に侵入しやすくなるという課題がある。そのため、接着層を介してシンチレータに水分が侵入することを防止するために、シンチレータ表面を構成する防湿保護層もある程度の厚さが必要となる。
【００１２】
本発明は、シンチレータの端部における蛍光体保護層を厚膜化して、耐湿性に優れた放射線検出装置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】
【００１３】
本発明にかかる放射線検出装置は、複数の光電変換素子が配置された光電変換基板と、放射線を前記光電変換素子が検出可能な光に変換する蛍光体層と前記蛍光体層の少なくとも一部を覆う蛍光体保護層とを有するシンチレータと、前記光電変換基板および前記シンチレータを貼り合わせる接着層と、を有する放射線検出装置であって、
前記シンチレータの端部における前記蛍光体保護層の厚さは、前記シンチレータの中央部における前記蛍光体保護層の厚さよりも厚く形成されており、
前記蛍光体保護層との貼り合わせにより前記端部における前記接着層の厚さは、前記中央部における前記接着層の厚さよりも薄く形成される
ことを特徴とする。
【００１４】
本発明にかかる放射線検出装置の製造方法は、複数の光電変換素子が配置された光電変換基板と、放射線を前記光電変換素子が検出可能な光に変換する蛍光体層と前記蛍光体層の少なくとも一部を覆う蛍光体保護層とを有するシンチレータと、前記光電変換基板および前記シンチレータを貼り合わせる接着層と、を有する放射線検出装置の製造方法であって、
前記シンチレータの端部における前記蛍光体保護層の厚さを、前記シンチレータの中央部における前記蛍光体保護層の厚さよりも厚く形成する工程と、
前記蛍光体保護層との貼り合わせにより前記端部における前記接着層の厚さを、前記中央部における前記接着層の厚さよりも薄く形成する工程と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シンチレータの端部における蛍光体保護層を厚膜化して、耐湿性に優れた放射線検出装置の提供が可能になる。
【００１６】
すなわち、シンチレータの端部における蛍光体保護層の厚さを、シンチレータの中央部における蛍光体保護層の厚さよりも厚く形成することで、シンチレータと光電変換基板とを貼り合わせた際に、シンチレータの端部における接着層を薄くすることが可能となる。これにより、蛍光体保護層よりも透湿率の高い接着層を介して、端部から侵入してくる水分を低減することができる。
【００１７】
また、端部から侵入してくる水分が低減されることにより、シンチレータの中央部へ侵入する水分も低減されるため、中央部の保護層を薄く形成することができ、ＭＴＦ（解像度）の改善を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態の放射線検出装置の構造を説明する断面図。
【図２】第１実施形態の放射線検出装置の構造を説明する断面図。
【図３Ａ】第１実施形態の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図３Ｂ】第１実施形態の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図３Ｃ】第１実施形態の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図４】第２実施形態の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図５】第３実施形態の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図６】第４実施形態の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図７Ａ】第５実施形態の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図７Ｂ】第５実施形態の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図８Ａ】第６実施形態の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図８Ｂ】第６実施形態の放射線検出装置の製造方法を説明する図。
【図９】第７実施形態の放射線検出システムを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。本発明は放射線を電気信号として検出する放射線検出装置に係わり、本明細書では、Ｘ線の他、α線、β線、γ線等の電磁波も、放射線に含まれるものとする。
【００２０】
＜シンチレータについて＞
図１は、本実施形態に係る放射線検出装置の構造を示す図である。シンチレータ１００の蛍光体支持基板上には真空蒸着法により柱状結晶からなる蛍光体層１０５が形成されており、蛍光体層１０５の少なくとも一部が有機樹脂からなる蛍光体保護層１０６で覆われている（図１（ｃ））。蛍光体保護層１０６は、蛍光体層１０５の平坦な中央部の厚さに比べて蛍光体層１０５の外周部（端部）の方が厚く形成されている。
【００２１】
蛍光体層１０５として、柱状結晶を形成する材料を用いることにより、ライトガイディング効果を得ることができ、発光の散乱を抑え高い鮮鋭度と輝度を得ることが可能である。柱状結晶を形成する蛍光体層１０５の材料としては、ハロゲン化アルカリを主成分とする材料を用いることが可能である。例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣｓＢｒ：Ｔｌ、ＮａＩ：Ｔｌ、ＬｉＩ：Ｅｕ、ＫＩ：Ｔｌ等を用いることが可能である。その製造方法は、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌでは、ＣｓＩとＴｌＩを真空チャンバー内で同時に加熱し蒸着することで形成することが可能である。
【００２２】
図１（ｃ）に示すように、蛍光体支持基板１０１の耐食性を向上させるために、蛍光体支持基板１０１の少なくとも一部を下引層１０４で被覆することにより、支持基板１０２を構成しても構わない。
【００２３】
蛍光体支持基板１０１としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｆｅ等の金属や、アモルファスカーボン、結晶カーボン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ナイロン、アラミド、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、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）等の樹脂基板や、その他の材料としてはガラス、シリコーン、ゲルマニウム等を蛍光体支持基板として用いることが可能である。
【００２４】
下引層１０４としては、高い耐熱性を有する樹脂として、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等を用いることが可能である。また、蛍光体支持基板１０１の反射率が低い場合、蛍光体支持基板１０１の表面に反射層を形成することが可能である。反射層は、蛍光体支持基板１０１と蛍光体層１０５との間に配置され、蛍光体層１０５で変換された光を反射する。この場合、反射層としては、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｆｅ等のうち少なくともいずれか１つの金属を蒸着やＣＶＤにより形成する方法が可能である。あるいは、酸化チタンやシリカ、アルミナ、酸化イットリウム、ガドリニウムオキシ硫化物（ＧＯＳ）、イットリウムオキシ硫化物（ＹＯＳ）等を含有した樹脂を蛍光体支持基板１０１の表面に形成する方法が可能である。
【００２５】
＜蛍光体保護層について＞
蛍光体保護層１０６は蛍光体層１０５の少なくとも一部を覆うように配置されている。蛍光体保護層１０６は接着層１１３よりも高い防湿性が要求される。蛍光体保護層１０６として使用できる材料としては、例えば、ポリ四フッ化エチレン、ポリ三フッ化−塩化エチレン、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリフッ化ビニリデン、アラミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、 ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ナイロン、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレンブタジエンゴム系樹脂、ポリパラキシリレン等を用いることが可能である。
【００２６】
蛍光体保護層１０６の形成方法としては、例えば、スピンコート、ディップコート、スプレーコート、ダイコート、バーコート、カーテンコート、ＣＶＤ、真空蒸着などの一般的な樹脂膜形成方法を使用することが可能である。蛍光体層１０５の外周部を形成する蛍光体保護層１０６の凸部の形成方法としては、例えば、ディップコート、スプレーコート、ダイコート、ＣＶＤ、真空蒸着などを用いることが可能である。
【００２７】
蛍光体保護層１０６が有機樹脂や水等の溶剤中に溶解している有機物から生成される場合、塗布後に加熱による乾燥や重合を行う必要がある。このため、加熱にはホットプレート、熱風乾燥機、ＩＲヒータ、真空乾燥機、マイクロ波乾燥機等の一般的な乾燥機を使用することが可能である。
【００２８】
また、蛍光体保護層１０６がフィルムを貼り合わせることにより形成される場合には、例えば、ロールラミネータ、熱圧着法等の一般的な圧着方法を使用することが可能である。
【００２９】
蛍光体保護層１０６は、蛍光体層１０５の平坦な中央部よりも外周部（端部）の方が厚く形成されている。厚く形成されている部分を、以下、凸部と表記する。蛍光体を真空蒸着法で形成すると、図３Ａ（ａ）の様に蛍光体層１０５の蛍光体端部には傾斜部が形成される。これは、蒸着時に基板を保持しているホルダによる遮蔽効果のためで、蒸着中心に近い蛍光体中央部と比較して、蛍光体端部には傾斜が形成されるのである。
【００３０】
図１（ｃ）に記載するように、シンチレータの蛍光体保護層１０６は中央部が平坦であり、蛍光体層１０５の傾斜部に近い端部には、蛍光体保護層１０６と同一の材料からなる凸部が形成されている。蛍光体保護層１０６の厚さは、蛍光体表面の凹凸を鑑みて、例えば、５μｍ以上に形成され、鮮鋭度の低下を鑑みると、例えば、５０μｍ以下に形成される。
【００３１】
蛍光体保護層１０６を形成した後、蛍光体保護層１０６の端部に凸部を形成するための手法は、蛍光体保護層１０６を形成した手法と同一であっても、異なる方法を用いても構わない。蛍光体保護層１０６の表面に形成された凸部によって粘着剤を圧縮する必要があるので、凸部を構成する蛍光体保護層の厚さは、例えば、平坦な中央部を構成する蛍光体保護層１０６の厚さより３μｍ以上厚く形成される。
【００３２】
＜放射線検出装置について＞
放射線検出装置１１０はシンチレータ１００と光電変換基板１１１とを貼り合わせることにより構成される（図１（ｂ）、（ｃ））。光電変換基板１１１には、複数の光電変換素子１１４が配置されている。シンチレータ１００は、放射線を光電変換素子１１４が検出可能な光に変換する蛍光体層１０５と蛍光体層１０５の少なくとも一部を覆う蛍光体保護層１０６とを有する。光電変換素子１１４はシンチレータ１００により発した光を電荷に変換する。光電変換基板１１１としては、例えば、ガラス基板や有機樹脂フィルム上に光電変換素子１１４やＴＦＴを２次元的に配置して光電変換部を形成したものを用いることが可能である。あるいは、光電変換基板１１１として、例えば、シリコーン基板上に光電変換素子１１４を２次元的に配置したＣＭＯＳセンサーやＣＣＤセンサーを用いることが可能である。ガラス基板上に光電変換素子を形成する場合、例えば、ＭＩＳ型センサー、ＰＩＮ型センサー等を適宜用いることが可能である。
【００３３】
図１（ａ）と、図１（ａ）のＡ−Ａ’断面を示す図１（ｂ）とには、光電変換基板１１１としてガラス基板上にＴＦＴや光電変換素子１１４を２次元的に配置した形態を示す。また、図２（ａ）と、図２（ａ）のＢ−Ｂ’断面を示す図２（ｂ）とには光電変換素子１１４としてＣＭＯＳセンサーを配置した形態を示す。光電変換基板１１１の表面は異物や静電気の影響を避けるため表面を表面保護層１０８で被覆することが可能であり、表面保護層１０８で光電変換基板１１１の表面を被覆する場合、表面保護層１０８は少なくとも有効画素領域を被覆するように形成される。
【００３４】
表面保護層１０８としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、スチレン樹脂、ポリパラヒドロキシスチレン樹脂等を用いることが可能である。
【００３５】
図１（ｂ）のように、シンチレータ１００と光電変換基板１１１との実装に際し、シンチレータ１００と光電変換基板１１１との位置ずれを防止するために、シンチレータ１００と光電変換基板１１１との間の少なくとも一部に接着層１１３を用いて固定を行う。接着層１１３としては、例えば、常温で接着性を有する粘着シートや、加熱により接着性が発現し冷却により硬化するホットメルト樹脂や、硬化により接着性を発現する接着剤を用いることが可能である。粘着剤としては、例えば、アクリル系、エポキシ系、シリコーン系からなるシート状の粘着剤を用いることが可能である。
【００３６】
ホットメルト樹脂を用いる場合は、例えば、オレフィン系、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系の熱可塑性樹脂からなるものを用いることが可能である。接着剤を用いる場合は、例えば、エポキシ系、アクリル系、 シリコーン系、ウレタン系、ポリイミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系等の樹脂からなる樹脂を用いることが可能である。硬化方法は、自然放置により硬化が完了する自然硬化型、複数の樹脂を混合することにより硬化反応が進行する混合型、加熱により硬化が進行する熱硬化型のいずれでもよい。
【００３７】
また、接着層１１３の厚みは、シンチレータ表面の凹凸（例えば、スプラッシュ）と光電変換基板１１１との間に気泡が形成されることを避けるため、１５μｍ以上であることが好ましい。
【００３８】
また、封止樹脂１１２（封止部材）は、耐衝撃性の観点から弾性率の高い材料により形成される。封止樹脂１１２（封止部材）として、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、 シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリパラキシリレン、ポリ四フッ化エチレン、ポリ三フッ化−塩化エチレン、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート、スチレンブタジエンゴム系樹脂、ポリオレフィン系樹脂を用いることができる。
【００３９】
シンチレータの防湿保護層（蛍光体保護層１０６、封止樹脂１１２（封止部材））として要求される透湿率は、例えば、５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下である。接着層（接着剤や粘着剤）の透湿率は、例えば、３０ｇ／ｍ２・ｄａｙ以上であり、シンチレータの防湿保護層（蛍光体保護層１０６、封止樹脂１１２（封止部材））の透湿率は接着層１１３の透湿率よりも低い。
【００４０】
（第１実施形態）
第１実施形態の放射線検出装置１１０の模式断面図を図２に示し、放射線検出装置１１０およびシンチレータ１００およびその製造方法を説明するための模式断面図を図３Ａ〜図３Ｃに示す。
【００４１】
図３Ａ（ａ）に示すように、蛍光体支持基板１０１の上に下引層１０４を形成する。下引層１０４を形成した支持基板１０２上に、真空蒸着法により柱状結晶の蛍光体層１０５を形成する。蛍光体層１０５は、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌの場合に、ＣｓＩ（沃化セシウム）とＴｌＩ（沃化タリウム）との共蒸着によって形成される。この蛍光体層の形成方法は、以下の方法で行うことが可能である。上記の蛍光体原料を蒸着材料として抵抗加熱ボートに充填する。そして、回転する支持体ホルダに支持基板１０２を設置する。続いて蒸着装置内を真空ポンプで排気して、Ａｒガスを導入して真空度を０．１Ｐａに調整し、蒸着を行う。本実施形態で説明する構成例では、蛍光体支持基板１０１として、厚さ０．３ｍｍのアルミ基板を用い、下引層１０４として高い耐熱性を有するポリイミド樹脂を用いている。
【００４２】
次いで、図３Ａ（ｂ）に示すように、有機樹脂溶液をスプレーコート塗布により蛍光体保護層１０６の形成を行う。蛍光体保護層１０６としては、シクロペンタノン中にポリ塩化ビニリデンを溶解させることにより粘度を１５ｃｐｓに調整した塩化ビニリデン溶液を蛍光体上に直接塗布する。その後、１００℃のホットプレートで溶剤を乾燥させることにより、厚さ１０μｍの有機樹脂層の形成を行う。
【００４３】
次いで図３Ａ（ｃ）に示すように、先に使用した有機樹脂の溶液と同じ材料からなる溶液をシンチレータ１００の端部１０７にスプレーコートにより塗布する。ここで追加塗布による凸部の高さは２０μｍ形成した（蛍光体表面からの厚さは、図３Ａ（ｂ）で説明したように有機樹脂層の厚さが１０μｍであるので、凸部の高さ２０μｍとの合計により３０μｍとなる）。
【００４４】
図３Ａ（ｃ）に示すように、シンチレータ１００の端部１０７における蛍光体保護層１０６の厚さは、シンチレータ１００の中央部１２７における蛍光体保護層１０６の厚さよりも厚く形成されている。
【００４５】
以上の処理により、本実施形態にかかるシンチレータ１００の端部１０７に凸部を配置したシンチレータ１００を形成することができる。
【００４６】
次に、光電変換基板１１１とシンチレータ１００とを接着層１１３を介して貼り合わせることにより放射線検出装置１１０を作成する処理を説明する。本実施形態では、光電変換基板１１１として、Ｓｉ基板１１９上に光電変換素子１１４としてＣＭＯＳセンサーを配置した構成を説明する。光電変換基板１１１の構成はこの例に限定されるものではなく、例えば、ガラス基板上にＴＦＴや光電変換素子１１４を２次元的に配置した構成を用いることも可能である。
【００４７】
接着層１１３としては、シート状に加工されたホットメルト樹脂を使用する。先ず、シンチレータ１００とホットメルト樹脂（接着層１１３）とをロールラミネータ１０３による加熱加圧処理による圧着（熱圧着）を行い貼り合わせる（図３Ｂ（ｄ））。熱圧着の条件としては、例えば、圧力０．２ＭＰａ、温度１００℃、送り速度５ｍｍ／ｓｅｃで貼り合わせを行う。熱圧着に用いるホットメルト樹脂としては、例えば、倉敷紡績社製の厚さ２５μｍのシート状ホットメルト樹脂であるＺ−２を用いることが可能である。
【００４８】
次に、接着層１１３としてホットメルト樹脂を貼り合わせたシンチレータ１００と光電変換基板１１１とを対向させ、ロールラミネータ１０３を用いた熱圧着により貼り合わせを行う（図３Ｂ（ｅ））。熱圧着の条件としては、例えば、圧力０．４ＭＰａ、温度１００℃、送り速度１ｍｍ／ｓｅｃで貼り合わせを行う。
【００４９】
本実施形態では、シンチレータ１００の中央部に対応する接着層の厚さは２５μｍであり、蛍光体保護層１０６の中央部の厚さは１０μｍであり、合計すると３５μｍになる。
【００５０】
シンチレータ１００の端部において、蛍光体保護層１０６の厚さは３０μｍ（蛍光体表面からの高さ）である。蛍光体保護層１０６の厚さ３０μｍの厚さと接着層の厚さとの合計が３５μｍになるとすると、貼り合わせで蛍光体保護層１０６により押圧されることにより、シンチレータ１００の端部に対応する接着層の厚さは５μｍとなる。接着層は圧縮されて２０μｍつぶされたことになる（図３Ｃ（ｆ））。
【００５１】
貼り合わせにおける押圧でシンチレータ１００の外周部に配置された凸部により粘着剤（接着層）が押しつぶされ、シンチレータ１００の凸部と光電変換基板１１１とにはさまれた粘着剤（接着層）の厚さを５μｍとすることができる。
【００５２】
光電変換基板１１１とシンチレータ１００とを貼り合わせた後、迷光防止のため放射線検出装置の周辺を封止樹脂１１２で封止する（図３Ｃ（ｇ））。封止樹脂１１２は、光電変換基板１１１およびシンチレータ１００の少なくとも一方の側面を覆う。封止樹脂１１２の形成には、例えば、武蔵エンジニアリング社製ディスペンサーを用いることが可能である。封止樹脂１１２としては、例えば、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製のシリコーン樹脂であるＴＳＥ３９７６を使用することが可能である。ＴＳＥ３９７６は黒色であることに加え、ショア硬さＡ３０とやわらかく、光電変換基板１１１に迷光が入ることを防止しつつ、シンチレータ１００の端部に作用する応力を吸収して、耐衝撃性の高い放射線検出装置１１０を作ることができる。
【００５３】
以上の処理工程により製造された放射線検出装置１１０はシンチレータ１００の端部の凸部が接着層１１３を加圧（押圧）する。シンチレータ１００と光電変換基板１１１との間の隙間を狭めることにより放射線検出装置１１０の中央部への水分の侵入を防ぐことができ、蛍光体保護層１０６を薄くしても高い防湿性を有する放射線検出装置１１０を製作することが可能になる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、図４の模式断面図を用いて第２実施形態の放射線検出装置およびシンチレータおよびその製造方法を説明する。第１実施形態においては、接着層１１３として加熱により軟化するホットメルト樹脂を用いた。本実施形態では接着層１１３としてエポキシ樹脂からなる接着剤を用いてシンチレータ１００と光電変換基板１１１との貼り合わせを行う処理を説明する。
【００５５】
シンチレータ１００の作成方法は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。本実施形態では、接着層１１３として、２液混合により硬化するエポキシ樹脂からなる接着剤として、３Ｍ社製ＤＰ−１２５クリアを専用ハンドガンで混合した後、光電変換基板１１１上に塗布を行う（図４（ａ））。
【００５６】
次にシンチレータ１００と光電変換基板１１１とを対向させて、シンチレータ１００側から圧力を加える（例えば、２ｋｇのおもり１１６を乗せて加圧を行う）ことにより、光電変換基板１１１とシンチレータ１００との接着を行う（図４（ｂ））。その後、第１実施形態と同様の方法でシンチレータ１００の周辺を封止樹脂１１２で封止することにより、放射線検出装置１１０を形成することが可能である。
【００５７】
本実施形態によれば、第１実施形態と異なり、光電変換基板１１１とシンチレータ１００との貼り合わせに際し、加熱を行わない。このため、貼り合わせ後の基板反りを低減させることができ、内部応力を低減した衝撃耐久性に優れた放射線検出装置を製造することが可能である。
【００５８】
（第３実施形態）
次に、図５の模式断面図を用いて第３実施形態の放射線検出装置およびシンチレータおよびその製造方法を説明する。第１実施形態においては、蛍光体支持基板１０１として厚さ０．３ｍｍのアルミ基板を用い、下引層１０４として高い耐熱性を有するポリイミド樹脂を用いた。本実施形態では、蛍光体支持基板１０１として厚さ０．２ｍｍの炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）基板を使用する構成を説明する。
【００５９】
ＣＦＲＰのヤング率（弾性率）は１００〜２００ＧＰａであり、アルミ（Ａｌ）のヤング率は約７０ＧＰａに比べて高い剛性を有している。このため、アルミ（Ａｌ）により蛍光体支持基板１０１を作成する場合に比べて、ＣＦＲＰで蛍光体支持基板１０１を作成する場合は蛍光体支持基板１０１を薄くしても高い剛性を確保することが可能である。また、高い剛性を確保することにより、大判のシンチレータを作成する際の蛍光体支持基板１０１のハンドリングも容易になる。
【００６０】
ＣＦＲＰで蛍光体支持基板１０１を作成する場合、基板が薄くなることにより封止樹脂１１２を基板の側壁に接触させることが困難となる。封止樹脂１１２が基板の側壁に塗布されずに接着層１１３がむき出しになると水分のリークパスとなってしまうため、図５に示す様に、接着層１１３の端部はシンチレータ１００の端部まで配置せず、封止樹脂１１２により被覆されている構造とすることができる。図５に示す構造では、封止樹脂１１２は、光電変換基板１１１と蛍光体保護層１０６との間に配置されており、封止樹脂１１２の側面により接着層１１３の端部が被覆されている。接着層１１３をシンチレータ１００の外周部の周辺を封止する封止樹脂１１２よりも内側に配置することにより、接着層１１３がむき出しになることを防止することができ、接着層１１３からの水分侵入を防ぐことができる。
【００６１】
接着層１１３として、例えば、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤であるリンテック製Ｐ−０２８０を用い、ロールラミネータを用いて粘着剤とシンチレータ１００との貼り合わせを行うことが可能である。
【００６２】
粘着剤を貼り合わせたシンチレータ１００と光電変換基板１１１とを対向させて、ロールラミネータ１０３を用いた圧着により貼り合わせを行う。図５に示す構成では、光電変換基板として、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上にＴＦＴと光電変換素子１１４を形成した光電変換基板１１１を用いている。圧着の条件としては、圧力０．４ＭＰａ、温度２５℃、送り速度１ｍｍ／ｓｅｃである。
【００６３】
本実施形態ではシンチレータ１００の中央部に対応する接着層の厚さは２５μｍであり、第１実施形態と同様に蛍光体保護層１０６の中央部の厚さを１０μｍで形成すると、両者の合計は３５μｍになる。
【００６４】
シンチレータ１００の端部において、蛍光体保護層１０６の厚さを３０μｍ（蛍光体表面からの高さ）に形成すると、貼り合わせで蛍光体保護層１０６により押圧されることにより、シンチレータ１００の端部に対応する接着層の厚さは５μｍとなる。接着層は圧縮されて２０μｍつぶされたことになる。
【００６５】
貼り合わせにおける押圧でシンチレータ１００の外周部に配置された凸部により粘着剤（接着層）が押しつぶされ、シンチレータ１００の外周部に配置された凸部と光電変換基板１１１とにはさまれた接着層１１３の厚さを５μｍとすることができる。
【００６６】
本実施形態により作成された放射線検出装置は蛍光体支持基板１０１を薄くすることにより軽量化が可能である。さらに、接着層１１３をシンチレータ１００の外周部の周辺を封止する封止樹脂１１２よりも内側に配置することにより、接着層１１３がむき出しになることを防止することができ、接着層１１３からの水分侵入を防ぐことができる。本実施形態によれば、高い剛性と防湿性とを有する放射線検出装置を作成することが可能である。
【００６７】
（第４実施形態）
次に、図６の模式断面図を用いて第４実施形態の放射線検出装置およびシンチレータおよびその製造方法を説明する。第１実施形態においては、有機樹脂の溶液をスプレーコートすることによりシンチレータ１００の端部１０７に凸部を形成した。本実施形態では、端部を厚く形成した有機樹脂フィルムを貼り合わせることによりシンチレータ１００の端部に凸部を形成する構成を説明する。
【００６８】
有機樹脂フィルムの作成方法は、図６に示す様に、シンチレータ１００の端部にあたる個所を中央の平坦部に比べて厚くした型１１７を作成する（図６（ａ））。そして、その型１１７の中に有機樹脂を含んだ溶液（例えば、シクロペンタノン中に塩化ビニリデンを含んだ溶液）を流し込み、その後、溶剤（シンクロペンタノン）を乾燥させることにより任意形状の有機樹脂フィルム（塩化ビニリデンフィルム）を作成する。尚、溶液としては、例えば、塩化ビニリデン溶液の他、トルエン中にスチレンブタジエンゴムを溶解させた溶液を用いることも可能である。
【００６９】
以下の説明では、有機樹脂フィルムの作成として、塩化ビニリデン溶液を用いる例を説明する。まず、シクロペンタノンにポリ塩化ビニリデンを溶解させた溶液を型１１７に流し込み、１００℃のホットプレートで３０分加熱を行う（図６（ｂ））。この際、溶剤を乾燥させないでおくことにより、多少のタック性（粘着性）を有するポリ塩化ビニリデンのシートを作成することが可能である。
【００７０】
作成したポリ塩化ビニリデンシートをシンチレータ１００上に配置し、１２０℃、０．３ＭＰａのラミネータで１時間加熱／加圧による圧着（加熱加圧処理による圧着）を行う（図６（ｃ））。圧着作業中に溶剤が乾燥し、ポリ塩化ビニリデンシートと蛍光体とを接着することが可能である。これにより、端部に凸部を形成したシンチレータ１００を作成することが可能である。
【００７１】
次に、シンチレータ１００と光電変換基板１１１とを対向させて、貼り合わせを行う。光電変換基板１１１としては、例えば、基板１１９として厚さ０．７ｍｍのガラス基板上にＴＦＴと光電変換素子１１４を２次元的に配置した構成を用いることが可能である。また、光電変換基板１１１としては、例えば、Ｓｉ製の基板１１９上に光電変換素子１１４としてＣＭＯＳセンサーを配置した構成を用いることも可能である。
【００７２】
貼り合わせに用いる接着層１１３として、例えば、アクリル系粘着剤であるリンテック製Ｐ−０２８０を用いることが可能である。粘着剤を貼り合わせたシンチレータ１００と光電変換基板１１１とを対向させ、ロールラミネータ１０３を用いた圧着により貼り合わせを行う。圧着の条件としては、例えば、圧力０．４ＭＰａ、温度２５℃、送り速度１ｍｍ／ｓｅｃである。これによりシンチレータ１００の外周部に配置された凸部により粘着剤が押しつぶされ、シンチレータ１００の凸部と光電変換基板１１１とにはさまれた粘着剤の厚さを５μｍとすることができる。
【００７３】
本実施形態によれば、蛍光体保護層の端部に凸部を作るために、事前にフィルム状の有機樹脂層を作成しておくことにより、シンチレータの生産性を高め、シンチレータの生産コストを低減することが可能である。
【００７４】
（第５実施形態）
次に、図７Ａ〜図７Ｂの模式断面図を用いて第５実施形態の放射線検出装置およびシンチレータおよびその製造方法を説明する。
【００７５】
第１、第３実施形態においては、シンチレータ１００端部の蛍光体保護層１０６の凸部の厚さは２０μｍ（蛍光体表面からの高さは３０μｍ、中央部の厚さは１０μｍ）、接着層の厚さは２５μｍで作成する構成例を説明した。上記の例は接着層の厚さ（２５μｍ）が、シンチレータ１００端部の凸部の厚さ（２０μｍ）より厚くなる構成（接着層の厚さ＞凸部の厚さとなる構成）例である。
【００７６】
本実施形態では、接着層１１３の厚さがシンチレータ端部の厚さ以下となる構成（接着層の厚さ≦凸部の厚さとなる構成）について説明する。特に、本実施形態の構成はスプラッシュの少ない蛍光体上に保護層を形成する場合に有効で、スプラッシュの高さが低い場合、蛍光体と接着層を薄くすることが可能である。
【００７７】
ただし、この場合ラミネータ条件の最適化により端部の接着層の厚さを０μｍにしたとしても蛍光体保護層の方が厚いため凸部が出っ張るために浮きが発生してしまう。本実施形態では放射線検出基板上の表面保護層１０８を、画像取得に用いる光電変換素子１１４の有効画素領域１０９上のみに形成する。
【００７８】
図７Ａ（ａ）に示す様に、シンチレータ１００の端部には第１実施形態で説明したシンチレータ１００の構成と同様にスプレーコートにより凸部が形成されている。蛍光体保護層１０６としては、粘度を１５ｃｐｓに調整した塩化ビニリデン溶液を蛍光体上に直接塗布した後、１００℃のホットプレートで溶剤を乾燥させたものを用いることが可能である。
【００７９】
本実施形態では第１実施形態と同様に、スプレーコートにより平坦部の蛍光体保護層１０６としてポリ塩化ビニリデン樹脂を１０μｍに形成する。その後、蛍光体保護層１０６の端部にポリ塩化ビニリデン溶液の追加塗布を行うことにより、シンチレータ１００端部に高さを２５μｍの凸部を形成する。蛍光体表面からの厚さは、蛍光体保護層１０６の中央部におけるポリ塩化ビニリデン樹脂の厚さが１０μｍであるので、凸部の高さ２５μｍとの合計により３５μｍとなる。
【００８０】
ここで、スプラッシュを低減したシンチレータを準備する。スプラッシュを低減する方法としては、例えば、蛍光体蒸着のレートを遅くすることにより、柱状結晶構造の成長速度を低減させ、蒸着分子の異常成長を抑えることができ、スプラッシュ等を低減した蛍光体層を形成することが可能である。
【００８１】
本実施形態では、蛍光体の蒸着レートは、例えば、１μｍ／ｍｉｎの条件で真空蒸着を行うものとする。先の方法により形成された蛍光体でも、シンチレータ表面の凹凸が１０μｍ程度残存している場合が生じ得る。シンチレータ１００と光電変換基板１１１との間に浮きや気泡が残ることを防止するために接着層１１３としては厚さが１０μｍ以上とする。接着層１１３として、例えば、厚さ２０μｍのアクリル系粘着剤であるパナック製ＰＤＳ１を使用することができる。
【００８２】
図７Ａ（ｂ）は本実施形態の光電変換基板１１１の構成例を示す図である。図７Ａ（ｂ）に示す様に、ガラスからなる基板１１９上に、例えば、ＭＩＳ型センサーを形成した光電変換基板１１１を用いる。表面保護層１０８を、厚さ５μｍのポリイミド樹脂をスリットコートにより、ＭＩＳ型センサーの有効画素領域１０９上にのみ形成する。図７Ａ（ｃ）は、図７Ａ（ａ）のシンチレータ１００と図７Ａ（ｂ）の光電変換基板１１１とを貼り合わせた状態を示す図である。
【００８３】
図７Ｂ（ｄ）はＭＩＳ型センサーの有効画素上の断面（図７Ａ（ｃ）のＡ部）を例示的に示す図であり、図７Ｂ（ｅ）、（ｆ）は有効画素領域外の断面を例示的に示す図である。図７Ｂ（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す様に、光電変換基板１１１とシンチレータ１００とを貼り合わせる際には、シンチレータ１００の端部に形成された凸部が、有効画素領域１０９上に形成された表面保護層１０８の端部より外側となるように配置する。接着層１１３は基板１１９により圧縮され、表面保護層１０８および有効画素領域１０９の端部側において、接着層１１３と蛍光体保護層１０６と密着した状態となる。このように配置することにより、蛍光体保護層１０６の端部に形成された凸部の厚さを粘着剤の厚さ以上の厚さにした貼り合わせが可能になる。図１（ａ）はシンチレータ１００と光電変換基板１１１とを貼り合わせた状態を示す平面図である。図７Ｂ（ｅ）は有効画素とのデータ通信用の配線材１１５（電気接続部）が設けられている側の断面を示し（図７Ａ（ｃ）のＢ部）、図７Ｂ（ｆ）は配線材１１５（電気接続部）が設けられていない側（図１（ａ）を参照）の断面を示している。図７Ｂ（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）において、２００はセンサー表面保護層、２０１は配線材接続用のＶｓ配線、２０２はセンサー上電極、２０３はＭＩＳセンサー、２０４はセンサー下電極、２０５は有機平坦化膜である。２０６はソース・ドレイン電極、２０７はチャネル／コンタクト層、２０８はゲート絶縁膜、２０９はゲート電極である。
【００８４】
シンチレータ１００と光電変換基板１１１との貼り合わせには、例えば、図３Ｂ（ｄ）に示すようなロールラミネータ１０３を使用し、熱圧着の条件としては、例えば、圧力０．４ＭＰａ、温度２５℃、送り速度１ｍｍ／ｓｅｃで貼り合わせを行う。
【００８５】
本実施形態では、シンチレータ１００の中央部に対応する接着層の厚さは２０μｍであり、蛍光体保護層１０６の中央部の厚さは１０μｍである。また、また、シンチレータ１００の中央部に対応する位置に配置されている光電変換素子１１４の有効画素領域の厚さを５μｍ、表面保護層１０８の厚さを５μｍとすると、合計で４０μｍ（＝２０μｍ＋１０μｍ＋５μｍ＋５μｍ）になる。
【００８６】
シンチレータ１００の端部において、蛍光体保護層１０６の厚さは３５μｍ（蛍光体表面からの高さ）である。蛍光体保護層１０６の厚さ３５μｍの厚さと接着層の厚さとの合計が４０μｍになるとすると、貼り合わせで蛍光体保護層１０６により押圧されることにより、シンチレータ１００の端部に対応する接着層の厚さは５μｍとなる。接着層は圧縮されて１５μｍつぶされたことになる。
【００８７】
貼り合わせにおける押圧でシンチレータ１００の外周部に配置された凸部により粘着剤（接着層）が押しつぶされ、凸部と光電変換基板とにはさまれた粘着剤（接着層）の厚さを５μｍとすることが可能である。光電変換基板１１１とシンチレータ１００とを貼り合わせた後、第１実施例同様に迷光防止のため放射線検出装置の周辺を封止樹脂１１２で封止する。
【００８８】
本実施形態に記載のシンチレータ１００の様に、薬液塗布によりシンチレータ１００端部の厚さを厚くする場合、同時にシンチレータ端部の傾斜部の保護層も厚膜化することが可能である。シンチレータ１００の傾斜部は基板１１９と蛍光体保護層１０６との界面であるため、応力が集中しやすく蛍光体保護層１０６の破損が起こりやすい個所である。そこで、本実施形態のように蛍光体保護層１０６の端部に凸部を形成すると同時に、シンチレータ端部の傾斜部の蛍光体保護層も厚膜化することにより曲げ応力に強いシンチレータを作成することが可能である。
【００８９】
（第６実施形態）
次に、図８Ａ〜図８Ｂの模式断面図を用いて第６実施形態の放射線検出装置およびシンチレータおよびその製造方法を説明する。本実施形態では、第５実施形態よりも接着層を薄くすることが可能な構成について説明する。本実施形態では、基板１１９の一部をエッチングすることにより、くぼみ（凹部）を形成し、シンチレータ側に形成されている凸部と、基板１１９側に形成されたくぼみ（凹部）とを嵌合させる。
【００９０】
本実施形態で用いるシンチレータ１００は、蛍光体の蒸着レートを０．５μｍ／ｍｉｎとし、第５実施形態よりもスプラッシュ等を、より低減した蛍光体を用いるものとする。シンチレータ１００に形成された蛍光体保護層の厚みや材料は第５実施形態と同一のものを用いる。接着層１１３として、例えば、厚さ１０μｍのアクリル系粘着剤であるパナック製ＰＤＳ１を使用することができる。
【００９１】
本実施形態では、第５実施形態とは異なり、有効画素領域の形成前に素ガラスの段階で基板１１９のエッチングを行うものとする。基板１１９としては、例えば、旭硝子製ＡＮ１００を使用することが可能である。まず、耐フッ酸用レジスト１２０である三菱製紙社製のガラスエッチング用ドライフィルムレジストをラミネートにより基板１１９上に貼り合わせる（図８Ａ（ａ））。
【００９２】
次に、エッチングする領域のみに紫外線露光を行い、強アルカリを用いてエッチングする領域のレジストのみの除去を行う（図８Ａ（ｂ））。基板１１９のエッチングには、例えば、ＪＳＰ社製のフッ酸エッチング液であるＦＳＷを用いることにより、深さ１０μｍのくぼみ１１８（凹部）を形成する（図８Ａ（ｃ））。その後、アッシングにより不要なレジストの除去を行い、くぼみ１１８（凹部）を有する基板１１９を形成する（図８Ａ（ｄ））。
【００９３】
第５実施形態同様に、ガラス基板（基板１１９）上にＭＩＳセンサー２０３の形成を行う。そして、有効画素領域１０９上（ＭＩＳセンサーの形成されている領域）のみに表面保護層１０８として厚さ５μｍのポリイミドを形成する。
【００９４】
次に、第５実施形態と同様に、シンチレータ１００と光電変換基板１１１との貼り合わせを行う。貼り合わせには、例えば、図３Ｂ（ｄ）に示すようなロールラミネータ１０３を使用し、熱圧着の条件としては、例えば、圧力０．４ＭＰａ、温度２５℃、送り速度１ｍｍ／ｓｅｃで貼り合わせを行う。
【００９５】
本実施形態では、シンチレータ１００の中央部に対応する接着層の厚さは１０μｍであり、蛍光体保護層１０６の中央部の厚さを第１実施形態と同様に１０μｍとする。また、また、シンチレータ１００の中央部に対応する位置に配置されている光電変換素子１１４の有効画素領域の厚さを５μｍ、表面保護層１０８の厚さを５μｍとすると、合計で３０μｍ（＝１０μｍ＋１０μｍ＋５μｍ＋５μｍ）になる。
【００９６】
シンチレータ１００の端部において、蛍光体保護層１０６の厚さは３５μｍ（蛍光体表面からの高さ）である。また、深さ１０μｍのくぼみ１１８（凹部）とシンチレータ１００の凸部との嵌合により、蛍光体保護層１０６の厚さは、深さ１０μｍ分が減じられ、くぼみ１１８の深さの減算後の蛍光体保護層１０６の厚さは２５μｍ（＝３５μｍ−１０μｍ）となる。
【００９７】
減算後の蛍光体保護層１０６の厚さ２５μｍと接着層の厚さとの合計が３０μｍになるとすると、貼り合わせで蛍光体保護層１０６により押圧されることにより、シンチレータ１００の端部に対応する接着層の厚さは５μｍとなる。接着層は圧縮されて５μｍつぶされたことになる。
【００９８】
貼り合わせにおける押圧でシンチレータ１００の外周部に配置された凸部により粘着剤が押しつぶされ、凸部と光電変換基板１１１とにはさまれた粘着剤の厚さを５μｍとすることができる。光電変換基板１１１とシンチレータ１００とを貼り合わせた後、第１実施例同様に迷光防止のため放射線検出装置の周辺を封止樹脂１１２で封止する。
【００９９】
図８Ｂ（ｅ）は、シンチレータ１００と光電変換基板１１１とを貼り合わせた状態を示す図である。ガラス基板（基板１１９）上に形成されるＭＩＳセンサー２０３の有効画素領域１０９は、くぼみ１１８（凹部）よりも内側に形成される。
【０１００】
シンチレータ１００の外周部に配置された凸部とくぼみ１１８（凹部）とが嵌合して接着層１１３は基板１１９により圧縮され、密着した状態となる。図８Ｂ（ｅ）のように貼り合わせることにより、第５実施形態よりも接着層を薄くした貼り合わせが可能になる。
【０１０１】
図８Ｂ（ｆ）、（ｇ）は有効画素領域外の断面を例示的に示す図である。図８Ｂ（ｆ）は、図７Ｂ（ｅ）と同様に、有効画素とのデータ通信用の配線材１１５が設けられている側の断面を示し（図８Ｂ（ｅ）のＣ部）、図８Ｂ（ｇ）は図７Ｂ（ｆ）と同様に配線材１１５が設けられていない側（図１（ａ）を参照）の断面を示している。図８Ｂ（ｆ）において、配線材接続用のＶｓ線２０１とＩＴＯ（(indium tin oxide)からなるセンサー上電極２０２が、くぼみ１１８（凹部）上に形成されている。
【０１０２】
本実施形態においては、シンチレータの端部に形成された凸部の高さを厚くした場合でも、基板のエッチング量を増やすことにより対応が可能である。また、蛍光体の平坦化によりさらに薄い接着層を使用することも可能である。
【０１０３】
本実施形態では光電変換基板１１１上に表面保護層１０８として厚さ５μｍのポリイミドを形成したが、不要の場合は形成しなくても構わない。
【０１０４】
本実施形態の手法により放射線検出装置を作成することにより、シンチレータ端部の凸部と光電変換基板のくぼみ（凹部）とを嵌合させることができ、耐久性を向上させることが可能である。また、この構造は、シンチレータ端部の凸部が接着層に対して厚い場合でも、接着層を薄くすることが可能となり、高い鮮鋭度を有する放射線検出装置を作成することが可能になる。
【０１０５】
（第７実施形態）
次に、図９を用いて本発明に係る放射線検出装置を用いた放射線検出システムについて説明する。放射線発生部６１０で発生した放射線６１１は、患者或いは被験者６２０を透過し、放射線検出装置６３０に入射する。この入射した放射線には患者の体内部の情報が含まれている。放射線の入射に対応して放射線検出装置６３０のシンチレータは発光し、これを光電変換して電気的情報を得る。この情報は信号処理され、デジタルデータに変換されイメージプロセッサ６４０（により画像処理され制御室のディスプレイ６５０で観察できる。
【０１０６】
また、この情報は電話回線等の伝送処理部６６０により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールーム等ディスプレイ６５１に表示又は光ディスク等の保存部に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６７０によりフィルム６７１に記録することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、医療診断機器、非破壊検査機器等における、放射線検出装置やシンチレータに用いることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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