(57)【要約】【課題】  シンチレータ層の周縁部における構造や層厚分布の均一性を維持しつつ、狭額縁化を達成した放射線撮像装置を提供する。【解決手段】  放射線撮像装置の製造方法は、シンチレータ層を形成すべき基台上の領域を規定するようにマスクを前記基台の上に配置する工程と、シンチレータ層を前記基台と前記マスクとの上に形成する工程と、前記マスクを前記基台から除去することにより前記基台の上に形成された前記シンチレータ層の一部を除去する工程と、前記シンチレータ層を支持する支持基板を前記シンチレータ層の前記基台の側とは反対の側に接着層を介して接続する接続工程と、前記基台を前記シンチレータ層から剥離する工程と、センサパネルを前記シンチレータ層の前記支持基板の側とは反対の側に接続する工程と、を含む。【選択図】図３
2015200528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンチレータ層を形成すべき基台上の領域を規定するようにマスクを前記基台の上に配置する工程と、
シンチレータ層を前記基台と前記マスクとの上に形成する工程と、
前記マスクを前記基台から除去することにより前記基台の上に形成された前記シンチレータ層の一部を除去する工程と、
前記シンチレータ層を支持する支持基板を前記シンチレータ層の前記基台の側とは反対の側に接着層を介して接続する接続工程と、
前記基台を前記シンチレータ層から剥離する工程と、
センサパネルを前記シンチレータ層の前記支持基板の側とは反対の側に接続する工程と、
を含むことを特徴とする放射線撮像装置の製造方法。
【請求項２】
前記基台を加熱または冷却することによって前記基台を前記シンチレータ層から剥離することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記基台は、前記支持基板よりも大きな熱膨張係数を有することを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記基台は、ポリエチレンテレフタレートまたはアルミニウムを含み、前記支持基板は、アモルファスカーボン、ガラスまたは炭素繊維強化プラスチックを含むことを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記接続工程で、前記接着層は、前記シンチレータ層を構成するシンチレータ粒子の間の間隙に侵入することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記接着層は、反射層であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記シンチレータ層は、タリウムを添加した柱状のヨウ化セシウムを含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記接着層は、酸化チタンを含有するエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の製造方法によって製造され、前記シンチレータ層の前記センサパネルの側の界面は、先に剥離処理が施された構造を有し、前記シンチレータ層は、その周縁の少なくとも一部に前記センサパネルの表面に垂直な側面を有することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部からの信号を表示するための表示部と、
前記放射線を発生させるための放射線源と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を検出する放射線撮像装置およびその製造方法、並びに放射線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮像装置の製造方法には、直接型の製造方法と間接型の製造方法とがある。直接型の製造方法では、放射線を光に変換するシンチレータ層が、蛍光体からの光を検出する光電変換素子を有するセンサパネル上に直接形成される。間接型の製造方法では、基台上に形成されたシンチレータ層がセンサパネル上に貼り合わされる。
【０００３】
特許文献１には、ＣｓＩシンチレータ層を用いた、放射線撮像装置の間接型の製造方法が開示されている。具体的には、特許文献１には、蒸着基板に蒸着により形成したＣｓＩシンチレータ層に支持層を形成し、蒸着基板をＣｓＩシンチレータ層から剥離した後に、センサ基板にＣｓＩシンチレータ層及び支持層を固定する製造方法が開示されている。
【０００４】
一方、放射線撮像装置の中でも、マンモグラフィセンサ（乳房Ｘ線装置）は、画素アレイから放射線画像装置の縁までの距離が短く胸壁辺の撮像が不可能な領域が狭い、いわゆる狭額縁であることと、高い鮮鋭度を有することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２７６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の製造方法では、ＣｓＩシンチレータ層の周縁部で柱状構造や層厚分布に乱れが発生する場合がある。そのため、特許文献１記載の間接型の製造方法では、放射線撮像装置の狭額縁化が図れない。
【０００７】
本発明は、シンチレータ層の周縁部における構造や層厚分布の均一性を維持しつつ、狭額縁化を達成した放射線撮像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】
【０００８】
本発明は、放射線撮像装置の製造方法であって、シンチレータ層を形成すべき基台上の領域を規定するようにマスクを前記基台の上に配置する工程と、シンチレータ層を前記基台と前記マスクとの上に形成する工程と、前記マスクを前記基台から除去することにより前記基台の上に形成された前記シンチレータ層の一部を除去する工程と、前記シンチレータ層を支持する支持基板を前記シンチレータ層の前記基台の側とは反対の側に接着層を介して接続する接続工程と、前記基台を前記シンチレータ層から剥離する工程と、センサパネルを前記シンチレータ層の前記支持基板の側とは反対の側に接続する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シンチレータ層の周縁部における構造や層厚分布の均一性を維持しつつ、狭額縁化を達成した放射線撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】放射線撮像装置の概略構成図。
【図２】放射線撮像装置の断面図。
【図３】放射線撮像装置の製造方法を説明するフローチャート。
【図４】マスクを配置する工程を説明する平面図。
【図５】シンチレータ層を配置する工程を説明する平面図および断面図。
【図６】マスクを除去する工程を説明する平面図および断面図。
【図７】支持基板をシンチレータ層に接続する工程を説明する平面図および断面図。
【図８】基台を剥離する工程を説明する平面図および断面図。
【図９】シンチレータパネルをセンサパネルに接続する工程を説明する平面図および断面図。
【図１０】放射線撮像システムの概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について以下に説明する。本発明において、光は可視光及び赤外線を含み、放射線はＸ線、α線、β線およびγ線を含む。
【００１２】
［放射線撮像装置］
図１を参照しつつ、本発明に係る放射線撮像装置１００の概略構成例を説明する。本実施形態の放射線撮像装置１００は、センサパネル（撮像基板）１１０とシンチレータパネル（蛍光体基板）１２０と接続部材１３０を備え得る。図１において、説明のためにセンサパネル１１０とシンチレータパネル１２０と接続部材１３０とを離して描いているが、後述するように実際にはセンサパネル１１０とシンチレータパネル１２０とは、接続部材１３０を介して接続される。
【００１３】
図２は、図１中Ａ−Ａ’の断面図である。センサパネル１１０は、所定のピッチでマトリクス状に配置された複数のセンサ（光電変換素子）１１１と、センサ基板１１２とを有している。また、シンチレータパネル１２０は、支持基板１２１に接着層１２２を介してシンチレータ層（蛍光体層）１２３が配置される。支持基板１２１は、接着層１２２を介してシンチレータ層１２３を支持する。接着層１２２は、シンチレータ層１２３により放射線から変換された光を反射する反射層でもあり得る。センサパネル１１０とシンチレータパネル１２０とは、接続部材１３０を介して接続される。図１の矢印１４０の方向から被検体に向けて曝射された放射線は、被検体により減衰を受けた後、シンチレータパネル１２０に入射する。シンチレータ層１２３中のシンチレータ粒子は、この放射線を光電変換素子１１１が検出可能な波長の光（例えば可視光）に変換する。シンチレータ粒子で変換された光は、センサパネル１１０に入射し、光電変換素子１１１で電気信号に変換され、この電気信号を元に画像が生成される。放射線撮像装置１００がこの動作を繰り返すことで動画像を得ることもできる。
【００１４】
続いて、図３〜図９を参照しつつ、本発明の実施形態である製造方法を説明する。図３は、放射線撮像装置の製造方法を説明するフローチャートである。
【００１５】
（ステップ１）
図４に示されるように、Ｓ１では、基台１５０の周縁の少なくとも一部に剥離可能なテープ（マスク）１５１を配置する。テープ１５１は、シンチレータ層１２３を形成すべき基台上の領域を規定するように配置される。すなわち、テープ１５１は、シンチレータ層１２３を形成すべき領域の外の領域をマスクする。テープ１５１は、例えば、線形、多角形、円形等に配置する。テープ１５１として、耐熱性に優れた片面粘着テープ、例えばポリイミド素材の粘着テープ等を使用し得る。基台１５０は、シンチレータの蒸着が可能で、シンチレータ層１２３との密着力が弱くシンチレータ層１２３を基台１５０から容易に剥離可能なものを選択する。
【００１６】
（ステップ２）
次に、図５に示されるように、Ｓ２では、基台１５０のテープ１５１が配置された面にシンチレータ層１２３を形成する。シンチレータ層１２３は、層厚が不均一なシンチレータ層の端部領域１２３ｂがテープ１５１上に位置するよう形成される。シンチレータ層１２３を形成する手法として、例えば付活剤としてＴｌ（タリウム）を添加した、柱状のＣｓＩ（ヨウ化セシウム）粒子等を真空蒸着により形成する方法がある。図５の（ａ）は、シンチレータ層１２３を形成したときの平面図であり、（ｂ）は、図５の（ａ）のＢ−Ｂ’の断面図である。
【００１７】
（ステップ３）
次に、図６に示されるように、Ｓ３では、テープ１５１を基台１５０から剥離することによって除去する。そうすると、テープ１５１上に配置された層厚が不均一なシンチレータ層の端部領域１２３ｂも基台１５０から同時に除去され、一端１５３を有し層厚が一様であるシンチレータ層１２３ａが基台１５０の上に形成された蛍光板１６０が形成される。図６の（ａ）は、テープ１５１を除去したときの平面図であり、（ｂ）は、図６の（ａ）のＢ−Ｂ’の断面図である。
【００１８】
（ステップ４）
次に、図７に示されるように、Ｓ４は、支持基板１２１を接着層１２２を介して蛍光板１６０に接着して接続する接続工程である。図７の（ａ）は、支持基板１２１を蛍光板１６０に接続したときの平面図である。図７の（ｂ）は、図７の（ａ）のＢ−Ｂ’の断面図であり、図７の（ｃ）は、図７の（ｂ）の部分拡大図である。接着層１２２は、シンチレータ層１２３の一端１５３と支持基板１２１の一端１５６との間の支持基板１２１の下部表面上まで配置される。接着層１２２は、上述したように反射層を兼ねる。
接着層１２２は、図７の（ｂ）に示されるように、ＣｓＩシンチレータの形成終了面に発生するシンチレータの異常成長部１５７の高さを吸収し得る。接着層１２２は、図７の（ｃ）に示されるように、柱状体のシンチレータ粒子の先端部相互の間の間隙まで侵入するので、シンチレータ層１２３との密着力が向上される。その結果、支持基板１２１とシンチレータ層１２３との密着力が向上して、後工程における基台１５０のシンチレータ層１２３からの剥離を容易ならしめる。接着層１２２として、例えば酸化チタンを含有するエポキシ樹脂を使用し得る。接着層１２２の端部は、層厚が一様なシンチレータ層１２３ａの一端１５３と基台１５０の一端との間の領域１５５内に位置する。この段階でのシンチレータ層１２３は、層厚が不均一なシンチレータ層の端部領域１２３ｂがすでに取り除かれた、層厚が一様なシンチレータ層１２３ａのみから構成されている。
【００１９】
（ステップ５）
次に、図８に示されるように、Ｓ５では、接着層（反射層）１２２を介して支持基板１２１が接着されたシンチレータ層１２３から基台１５０を剥離する。剥離手法として例えば加熱または冷却することによる基台１５０の熱膨張、収縮を利用して剥離を促す方法がある。例えば、基台１５０として、ポリエチレンテレフタレート（熱膨張係数７０×１０−６）やアルミニウム（熱膨張係数２３×１０−６）等の熱膨張係数の大きい部材を使用する。支持基板１２１として、アモルファスカーボン（熱膨張係数２×１０−６）、ガラス（熱膨張係数７×１０−６）、炭素繊維強化プラスチック（熱膨張係数０．１×１０−６）等の熱膨張係数の小さい部材を使用し得る。図８の（ａ）は、基台１５０を剥離したときの平面図であり、（ｂ）は、図８の（ａ）のＢ−Ｂ’の断面図である。
【００２０】
（ステップ６）
次に、図９に示されるように、Ｓ６では、支持基板１２１、反射層１２２、シンチレータ層１２３を含むシンチレータパネル１２０を、接続部材１３０を介してセンサパネル１１０に接続する。Ｓ６では、支持基板１２１、反射層１２２、シンチレータ層１２３の支持基板１２１とは反対の側にセンサパネル１１０が接続される。シンチレータパネル１２０とセンサパネル１１０とは、膜厚が一様なシンチレータ層１２３の一端１５３がセンサパネル１１０の最外周の光電変換素子１１１の画素の上またはその外側に位置するように接続される。
【００２１】
本実施形態の放射線撮像装置１００は、間接型の製造方法によって製造される。そのため、本実施形態の放射線撮像装置１００は、シンチレータ層１２３の周縁とセンサパネル１１０の周縁との間隔が短い、狭額縁化を達成している。本実施形態の放射線撮像装置１００は、間接型の製造方法によって製造されるため、シンチレータ層１２３のセンサパネル１１０の側の界面は、先にＳ５の剥離処理が施された構造を有する。また、本実施形態の放射線撮像装置１００は、構造、層厚分布が不均一なシンチレータ層の周縁部１２３ｂを除去しているので、構造や層厚が均一で、その周縁の少なくとも一部にセンサパネル１１０の表面に垂直な側面を有するシンチレータ層１２３を有する。
【００２２】
［放射線撮像システム］
図８は、上述した放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システムに関する。図８に示すように、Ｘ線チューブ（放射線源）２１０で発生したＸ線（放射線）２１１は、患者あるいは被験者２２０の胸部２２１を透過し、放射線撮像装置１００に入射する。この入射したＸ線には患者２２０の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレータ（蛍光体）は発光し、この発光をセンサパネル１１０のセンサ（光電変換素子）１１１が光電変換して、電気的情報を得る。この電気的情報は、デジタルに変換され、信号処理部（イメージプロセッサ）２３０により画像処理され、表示部（ディスプレイ）２４０によって観察できる。
【００２３】
また、イメージプロセッサ２３０により画像処理された情報は、電話、ＬＡＮ、インターネットなどのネットワーク等の伝送処理部２５０により遠隔地へ転送できる。したがって、イメージプロセッサ２３０により画像処理された情報は、別の場所のドクタールームなどの表示部（ディスプレイ）２４１に表示したり、光ディスク等の記録部に保存したりすることができ、遠隔地の医師によって診断可能である。また、イメージプロセッサ２３０により画像処理された情報は、フィルムプロセッサ２６０によりフィルム２６１に記録することもできる。
【００２４】
本発明の放射線撮像装置は、医療用の放射線撮像装置や、非破壊検査装置等の放射線を利用した医療用以外の分析、検査用途の装置への応用が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１００：放射線撮像装置。１１０：センサパネル。１２１：支持基板。１２２：接着層。１２３：シンチレータ層。１５０：基台。１５１：マスク。
【図１】
2015200528.tif 000003
【図２】
2015200528.tif 000004
【図３】
2015200528.tif 000005
【図４】
2015200528.tif 000006
【図５】
2015200528.tif 000007
【図６】
2015200528.tif 000008
【図７】
2015200528.tif 000009
【図８】
2015200528.tif 000010
【図９】
2015200528.tif 000011
【図１０】
2015200528.tif 000012