(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線露光によって蛍光を発する蛍光体からなるシンチレータと、
前記シンチレータに密接して設けられ、前記シンチレータに生じる前記蛍光を検出する画素アレイと、
前記シンチレータ及び前記画素アレイのうち少なくとも一方を支持する第１の支持体と、
放射線を透過させる天板部が設けられた第１の部材を含む複数の部材を有し、これら複数の部材が組み合わされて形成される遮光された内部空間に前記シンチレータ及び前記画素アレイ並びに前記支持体を収納する筐体と、
を備え、
前記シンチレータ及び前記画素アレイは、前記第１の支持体と前記天板部との間に配置され、
前記シンチレータは、前記第１の支持体に設けられ、
前記画素アレイは、第２の支持体に設けられ、前記第１の支持体に接する側とは反対側の前記シンチレータの表面に貼り合わされており、
前記天板部側から、前記第２の支持体、前記画素アレイ、前記シンチレータ、前記第１の支持体の順に配置されており、
前記複数の部材の接合部のうち少なくとも一部の接合部は、前記第１の支持体よりも、前記天板部に対向する前記筐体の底部側にあり、
前記第１の支持体は、前記画素アレイが感度を有する波長域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収す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１の支持体の吸収波長域は、前記画素アレイの感度極大波長を含む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、
前記シンチレータは、前記蛍光体の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群によって形成される柱状部を有し、これらの柱状結晶の先端部の集合によって構成される面において前記画素アレイと貼り合わされており、
前記第１の支持体は、可撓性を有す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の支持体は、着色された樹脂材料によって形成されている放射線画像検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の放射線画像検出装置であって、
前記樹脂材料は、黒色に着色されている放射線画像検出装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータと前記第１の支持体との接合部に、反射層が設けられている放射線画像検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータは、前記第１の支持体と前記柱状部との間に、前記蛍光体の粒状結晶の群よりなる非柱状部を有する放射線画像検出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の放射線画像検出装置であって、
前記非柱状部が、前記反射層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２の支持体は、前記天板部に密接して配置されてい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、
前記シンチレータの側面を覆う遮光部材をさらに備える放射線画像検出装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線像を検出してデジタル画像データを生成するＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用いた放射線画像検出装置が実用化されており、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に比べて即時に画像を確認できるといった理由から急速に普及が進んでいる。この放射線画像検出装置には種々の方式のものがあり、その一つとして、間接変換方式のものが知られている。
【０００３】
間接変換方式の放射線画像検出装置は、放射線露光によって蛍光を発するシンチレータと、シンチレータの蛍光を検出する画素アレイとを備えている。シンチレータ及び画素アレイは、例えば、個別の支持体に設けられ、接着層を介して貼り合わされる。放射線はシンチレータによって光に変換され、シンチレータの蛍光は画素アレイによって電気信号に変換され、それによりデジタル画像データが生成される。シンチレータを支持する支持体としては、典型的にはアルミニウムシートなどが用いられ、また画素アレイを支持する支持体としては、典型的にはガラス基板などが用いられるが、これらの支持体としてポリイミドなどの樹脂シートが用いられる場合もある（例えば特許文献１、２参照）。
【０００４】
そして、シンチレータ及び画素アレイは、複数の部材が組み合わされて構成される筐体に収納され、外光から遮光される（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１‐０１７６８３号公報
【特許文献２】特開２０１１‐０３３５６２号公報
【特許文献３】特開２０１０‐１８６１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
筐体を構成する複数の部材の接合部における遮光が不十分であると、接合部から筐体内に外光が入り込む。特に、可搬型の放射線画像検出装置（所謂、カセッテ）においては、落下した際などに作用する衝撃によって接合部における遮光性が低下することがある。
【０００７】
シンチレータや画素アレイの支持体として用いられるポリイミドシートは典型的には透明であり、筐体内に外光が入り込んだ場合に、その光が、支持体を透過し、画素アレイによって検出される虞がある。また、シンチレータの支持体として用いられるアルミニウムシートは光を反射し、反射された光が、例えば筐体の内面で散乱されてシンチレータの側面に入射し、画素アレイによって検出される虞がある。このように筐体内に入り込んだ外光が画素アレイによって検出されると、画像ノイズが生じる。
【０００８】
特許文献３に記載された放射線画像検出装置において、筐体は、天面が開放された箱状のバック部材に凹部が設けられ、バック部材の開放天面に蓋をするフロント部材には、バック部材の凹部に入り込む突起が設けられている。これらの凹部及び突起によってラビリンス構造が形成され、このラビリンス構造によって外光が入り込むことが防止されるが、一方で筐体の構造が複雑なものとなる。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、外光に起因する画像ノイズを低減することができる放射線画像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】
【００１０】
放射線露光によって蛍光を発する蛍光体からなるシンチレータと、前記シンチレータに密接して設けられ、前記シンチレータに生じる前記蛍光を検出する画素アレイと、前記シンチレータ及び前記画素アレイのうち少なくとも一方を支持する第１の支持体と、放射線を透過させる天板部が設けられた第１の部材を含む複数の部材を有し、これら複数の部材が組み合わされて形成される遮光された内部空間に前記シンチレータ及び前記画素アレイ並びに前記支持体を収納する筐体と、を備え、前記シンチレータ及び前記画素アレイは、前記第１の支持体と前記天板部との間に配置され、前記シンチレータは、前記第１の支持体に設けられ、前記画素アレイは、第２の支持体に設けられ、前記第１の支持体に接する側とは反対側の前記シンチレータの表面に貼り合わされており、前記天板部側から、前記第２の支持体、前記画素アレイ、前記シンチレータ、前記第１の支持体の順に配置されており、前記複数の部材の接合部のうち少なくとも一部の接合部は、前記第１の支持体よりも、前記天板部に対向する前記筐体の底部側にあり、前記第１の支持体は、前記画素アレイが感度を有する波長域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収する放射線画像検出装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、遮光性の天板部との間にシンチレータ及び画素アレイを挟む第１の支持体は、画素アレイが感度を有する波長域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収し、第１の支持体の吸収波長域の光が画素アレイによって検出される可能性を低減することができる。それにより、筐体を構成する複数の部材の接合部から外光が入り込んだ場合にも、その光に起因する画像ノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の一例の構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の放射線画像検出装置のセンサパネルの構成を模式的に示す図である。
【図３】図１の放射線画像検出装置のセンサパネルの構成を模式的に示す図である。
【図４】図１の放射線画像検出装置のシンチレータの構成を模式的に示す図である。
【図５】図４のシンチレータのV‐V断面を示す図である。
【図６】画素アレイの分光感度曲線の一例を示す図である。
【図７】画素アレイの分光感度曲線の他の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例の構成を模式的に示す図である。
【図９】図８の放射線画像検出装置の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図１０】図８の放射線画像検出装置の他の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図１１】図１０におけるシンチレータのXI-XI断面を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例の構成を模式的に示す図である。
【図１３】本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の一例の構成を示す。
【００１４】
図１に示す放射線画像検出装置１は、放射線画像変換パネル２と、センサパネル３と、両パネル２，３を収納する筐体５とを備えている。
【００１５】
放射線画像変換パネル２は、支持基板１０と、放射線露光によって蛍光を発する蛍光体からなるシンチレータ１１とを有している。シンチレータ１１は、支持基板１０上に形成されている。
【００１６】
センサパネル３は、絶縁性基板２０と、絶縁性基板２０上に設けられた画素アレイ２１とを有している。画素アレイ２１を構成する画素の各々は、シンチレータ１１に生じる蛍光を検出する。
【００１７】
シンチレータ１１と画素アレイ２１とは、それらの間に介在して両者を光学的に結合させる接着層４によって貼り合わされている。接着層４は、シンチレータ１１の蛍光を減衰させることなく画素アレイ２１に到達させ得るものであれば特に制限はなく、固化して濡れ性を失う接着によってシンチレータ１１と画素アレイ２１とを接合するものに限らず、濡れ性を保つ粘着によって両者を接合するものも含む。そのような接着層４は、例えば、ＵＶ硬化接着剤や加熱硬化型接着剤や室温硬化型接着剤やホットメルト型接着剤などの接着剤、若しくはゴム系粘着剤やシリコーン系粘着剤やアクリル系粘着剤などの粘着剤、又はこれらの接着剤や粘着剤が両面に設けられた両面接着／粘着シート、等によって形成することができる。なお、接着剤としては、画像の鮮鋭度を低下させないという観点から、画素サイズに対して十分に薄い接着層を形成し得る低粘度エポキシ樹脂製の接着剤が好ましい。また、粘着剤としては、光や酸化による劣化が少ないアクリル系粘着剤が好ましい。
【００１８】
筐体５は、天面が開放された箱状の第２の部材６１と、放射線を透過させる天板部６２を有し、第２の部材６１の開放天面に蓋をする第１の部材６０とで構成されている。第１の部材６０及び第２の部材６１は、互いに組み合わされ、その内部に遮光された空間を形成する。この内部空間に、貼り合わされた放射線画像変換パネル２及びセンサパネル３が収納される。
【００１９】
天板部６２を形成する材料としては、遮光性を有し、かつ放射線吸収の少ない材料が好ましく、例えば炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastic）などを用いることができる。天板部６２を除く第１の部材６０や第２の部材６１を形成する材料としては、遮光性を有する限りにおいて特に制限はないが、軽量で強度に優れる材料が好ましく、例えばアルミニウムやアルミニウム合金、ＣＦＲＰ、ガラス繊維強化プラスチック、等を用いることができる。
【００２０】
放射線画像検出装置１は、いわゆる裏面読取型（ＰＳＳ：Penetoration Side Sampling）の放射線画像検出装置であり、被写体を透過した放射線が入射する筐体５の天板部６２側から、放射線画像変換パネル２、センサパネル３の順に、より詳細には支持基板１０、シンチレータ１１、画素アレイ２１、絶縁性基板２０の順に配置されている。放射線は、天板部６２及び支持基板１０を透過してシンチレータ１１に入射する。放射線が入射したシンチレータ１１において蛍光が発生し、ここで発生した蛍光が画素アレイ２１によって検出される。
【００２１】
以上のように配置される放射線画像変換パネル２及びセンサパネル３は、第２の部材６１に立設された複数のリブ６３に支持され、筐体５の内部空間において固定されている。この内部空間に露呈する第１の部材６０及び第２の部材６１の接合部６４の縁は、四方の内側面に存在し、その全体が、センサパネル３の絶縁性基板２０よりも天板部６２に対向する筐体５の底部側に位置している。
【００２２】
図２及び図３は、センサパネル３の構成を示す。
【００２３】
画素アレイ２１は、絶縁性基板２０上に複数の画素２２が２次元状に配列されてなり、画素２２の各々は、光電変換素子２３、及びスイッチ素子２４によって構成されている。
【００２４】
光電変換素子２３は、シンチレータ１１の蛍光を受光して電荷を生成する光導電層２５と、この光導電層２５の表裏面に設けられた一対の電極２６，２７を有している。光導電層２５のシンチレータ１１側の面に設けられた電極２６は、光導電層２５にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極であり、反対側の面に設けられた電極２７は、光導電層２５で生成された電荷を収集する電荷収集電極である。電荷収集電極２７は、スイッチ素子２４に接続されており、電荷収集電極２７に収集された電荷は、スイッチ素子２４を介して読み出される。
【００２５】
絶縁性基板２０上には、２次元状に配列された画素２２の配列方向のうちの一方向（行方向）に延設され各画素２２のスイッチ素子２４をオン／オフさせるための複数本のゲート線２８と、ゲート線２８と直交する方向（列方向）に延設されオン状態のスイッチ素子２４を介して電荷を読み出すための複数の信号線（データ線）２９とが設けられている。ゲート線２８及び信号線２９の各々は、絶縁性基板２０の縁部に設けられた接続端子部３０において接続回路３１に接続され、この接続回路３１を介してゲートドライバ及び信号処理部を有する回路基板（図示せず）に接続される。
【００２６】
スイッチ素子２４は、ゲートドライバからゲート線２８を介して供給される信号により行単位で順にオン状態とされる。そして、オン状態とされたスイッチ素子２４によって読み出された電荷は、電荷信号として信号線２９を伝送されて信号処理部に入力される。これにより、電荷が行単位で順に読み出され、上記の信号処理部において電気信号に変換され、デジタル画像データが生成される。
【００２７】
絶縁性基板２０としては、典型的にはガラス基板が用いられるが、フレキシブルな樹脂基板を用いることもできる。樹脂基板としては、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）、ポリイミド、ポリアリレート、二軸延伸ポリスチレン（ＯＰＳ）等からなるシートが挙げられる。また、これらのプラスチックシートに、有機あるいは無機のフィラーを含有させてもよい。また、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などを用いて形成されたフレキシブルな樹脂基板も好適に使用しうる。
【００２８】
光電変換素子２３は、例えば、アモルファスシリコンのＰＮ接合又はＰＩＮ接合を光導電層２５に用いたアモルファスシリコンフォトダイオードとして構成することができる。また、光導電層２５としては、アモルファスシリコンの他に、キナクリドンなどの有機化合物からなる有機光電変換膜も用いることができる。なお、有機光電変換膜については後述する。
【００２９】
スイッチ素子２４は、例えば活性層にアモルファスシリコンを用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）として構成することができる。また、ＴＦＴの活性層としては、アモルファスシリコンの他に非晶質酸化物半導体材料や有機半導体材料なども用いることができる。なお、非晶質酸化物半導体材料や有機半導体材料については後述する。
【００３０】
なお、光電変換素子２３のアレイとスイッチ素子２４のアレイとが一つの同じ層に形成されていてもよいし、シンチレータ１１側から、スイッチ素子２４のアレイ、光電変換素子２３のアレイの順に互いに異なる層に形成されていてもよいが、図示の例のように、シンチレータ１１側から、光電変換素子２３のアレイ、スイッチ素子２４の順に互いに異なる層に形成されていることが好ましい。光電変換素子２３のアレイとスイッチ素子２４のアレイとが互いに異なる層に形成されていることによって、光電変換素子２３のサイズを大きくすることができる。そして、シンチレータ１１側から、光電変換素子２３のアレイ、スイッチ素子２４のアレイの順に形成されていることによって、光電変換素子２３のアレイをシンチレータ１１に近接して配置することができ、感度が向上する。
【００３１】
図４は、放射線画像変換パネル２の構成を示す。
【００３２】
シンチレータ１１は、蛍光体の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶４３の群によって形成されている。なお、近隣の複数の柱状結晶が結合して一つの柱状結晶を形成する場合もある。隣り合う柱状結晶４３の間には空隙が置かれ、柱状結晶４３は互いに独立して存在する。
【００３３】
柱状結晶の群からなるシンチレータ１１を形成する蛍光体としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）、ＮａＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化ナトリウム）、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム賦活ヨウ化セシウム）、等のアルカリハライド蛍光体を用いることができ、なかでも、発光スペクトルがアモルファスシリコンフォトダイオードの分光感度の極大値（５５０ｎｍ付近）に適合する点で、ＣｓＩ：Ｔｌが好ましい。
【００３４】
なお、上記のアルカリハライド蛍光体は潮解性を有しており、シンチレータ１１は保護膜１２によって被覆されている。保護膜１２としては、典型的にはポリパラキシリレンが用いられ、気相体積法によってシンチレータ１１の表面に成膜することができる。また、保護膜１２としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や、ポリエステル、ポリメタクリレレート、ニトロセルロース、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、等の透湿度の低い高分子化合物からなるフィルムも用いることができる。
【００３５】
シンチレータ１１は、柱状結晶４３の先端部の集合によって構成される面（蛍光出射面）において画素アレイ２１に貼り合わされる。放射線露光によってシンチレータ１１に生じた蛍光は、柱状結晶４３の先端部の集合によって構成された蛍光出射面から画素アレイ２１に向けて出射される。
【００３６】
柱状結晶４３の各々に発生した蛍光は、その柱状結晶４３と周囲の空隙との屈折率差に起因して柱状結晶４３内で全反射を繰り返すことで拡散を抑制され、画素アレイ２１に導光される。それにより、画像の鮮鋭度が向上する。
【００３７】
また、柱状結晶４３の先端部は、先鋭なテーパ状に形成されている。柱状結晶４３の先端部が、このような凸形状に形成されていることにより、平坦若しくは凹形状に比べて光の取り出し効率が高められ、感度が向上する。先端部の角度θは４０度〜８０度が好ましい。
【００３８】
柱状結晶４３の長さ（シンチレータ１１の厚み）は、放射線のエネルギーにもよるが、シンチレータ１１における放射線吸収及び画像の鮮鋭度の観点から、２００μｍ以上７００μｍ以下であることが好ましい。シンチレータ１１の厚みが小さすぎると、放射線を十分に吸収することができず、感度が低下する虞があり、厚みが大きすぎると光拡散が生じ、柱状結晶４３の光ガイド効果によっても画像の鮮鋭度が低下する懸念がある。
【００３９】
図５は、シンチレータ１１の図４におけるV‐V断面を示す電子顕微鏡写真である。
【００４０】
図５に明らかなように、柱状結晶４３は、結晶の成長方向に対しほぼ均一な断面径を示し、且つ、その周囲に空隙を有し、互いに独立して存在することがわかる。柱状結晶４３の結晶径（柱径）は、光ガイド効果、機械的強度、そして画素欠陥防止の観点から、２μｍ以上８μｍ以下であることが好ましい。柱径が小さすぎると、柱状結晶４３の機械的強度が不足し、衝撃等により損傷する懸念があり、柱径が大きすぎると、画素毎の柱状結晶４３の数が少なくなり、結晶にクラックが生じた際にその画素が欠陥となる確率が高くなる懸念がある。
【００４１】
ここで、柱径は、柱状結晶４３の成長方向上面から観察した結晶の最大径を示す。具体的な測定方法としては、柱状結晶４３の成長方向上面からＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察することで柱径を測定する。柱状結晶４３が１００本から２００本観察できる倍率（約２０００倍程度）で観察し、１撮影に含まれる結晶全てに対し、柱径の最大値を測定して平均した値を採用している。柱径（μｍ）は小数点以下２桁まで読み、平均値をＪＩＳ  Ｚ  ８４０１に従い小数点以下２桁目を丸めた値とする。
【００４２】
シンチレータ１１は、例えば気相堆積法によって支持基板１０上に形成される。蛍光体としてＣｓＩ：Ｔｌを用いる場合には、真空度０．０１〜１０Ｐａの環境下で、ＣｓＩ：Ｔｌを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、支持基板１０の温度を室温（２０℃）〜３００℃としてＣｓＩ：Ｔｌの結晶を支持基板１０上に堆積させる。
【００４３】
そして、柱状結晶４３の成長終期における支持基板１０の温度を制御することによって、柱状結晶４３の先端部の形状（先端角度θ）を制御することができる。概ね、１１０℃で１７０度、１４０℃で６０度、２００℃で７０度、２６０℃で１２０度となる。
【００４４】
支持基板１０としては、その上にシンチレータ１１を形成することができる限りにおいて特に限定されないが、例えば、ガラス基板、サファイア基板、鉄やスズやクロムやアルミニウムなどの金属基板を用いることができ、また、絶縁性基板２０と同様のフレキシブルな樹脂基板を用いることもできる。
【００４５】
なお、本例の放射線画像検出装置１はＰＳＳ型の放射線画像検出装置であり、放射線は支持基板１０を透過してシンチレータ１１に入射するため、支持基板１０としては、放射線吸収の少ないものが好ましい。また、シンチレータ１１は、柱状結晶４３の群によって形成され、シンチレータ１１の厚みに分布が生じ、また、画素アレイ２１に貼り合わされるシンチレータ１１の蛍光出射面に凹凸が生じ得る。シンチレータ１１と画素アレイ２１との貼り合わせにおいて、シンチレータ１１の厚み分布や蛍光出射面の凹凸の影響を緩和するため、支持基板１０としては、フレキシブルなものが好ましい。以上の観点から、支持基板としては、上記のフレキシブルな樹脂基板を用いることが好ましい。
【００４６】
以上のように構成される放射線画像検出装置１において、筐体５の天板部６２との間にシンチレータ１１及び画素アレイ２１を挟み込むセンサパネル３の絶縁性基板２０は、画素アレイ２１が感度を有する波長域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収する特性を有する。
【００４７】
図１を参照して、筐体５の接合部６４から筐体５の内部空間に外光Ｌが入り込んだ場合に、その光のうち絶縁性基板２０の吸収波長域に含まれる成分は、絶縁性基板２０によって吸収される。それにより、内部空間に入り込んだ外光Ｌが画素アレイ２１によって受光されることが抑制され、画像ノイズが低減する。
【００４８】
特に、筐体５の内部空間に露呈する接合部６４の縁は、その全体が、絶縁性基板２０よりも筐体５の底部側に位置しており、接合部６４の縁における回折などによって光が拡散したとしても、その大部分は絶縁性基板２０に遮られ、絶縁性基板２０よりも天板部６２側に位置する画素アレイ２１に到達することが抑制される。それにより、内部空間に入り込んだ外光Ｌが画素アレイ２１によって受光されることが一層抑制され、画像ノイズが低減する。
【００４９】
図６は、画素２２の分光感度曲線の一例を示す。
【００５０】
画素２２を構成する光電変換素子２３を、例えば上述したアモルファスシリコンフォトダイオードとして構成した場合に、画素２２の分光感度は、近紫外から可視域に分布し、感度極大波長は５５０ｎｍ付近にある。この場合に、絶縁性基板２０は、近紫外から可視域うち少なくとも一部の波長域の光を吸収し、好ましくはその吸収波長域に画素２２の感度極大波長５５０ｎｍを含む。絶縁性基板２０の吸収波長域に画素２２の感度極大波長を含むことにより、効果的に画像ノイズを低減することができる。
【００５１】
絶縁性基板２０としては、上述の通りガラス板や樹脂基板が用いられるが、その表面に塗料を塗布し、あるいは顔料や染料などの着色剤を混ぜて、絶縁性基板２０を着色することによって、絶縁性基板２０に上記の吸収特性を付与することができる。
【００５２】
特定の波長域の光を吸収するには、その波長域に対応する色の補色に絶縁性基板２０を着色すればよい。例えば、画素２２の感度極大波長５５０ｎｍは緑色であり、５５０ｎｍ及びその付近の波長域の光を吸収するには、絶縁性基板２０を赤色に着色すればよい。また、カーボンブラックなどを用いて絶縁性基板２０を黒色に着色すれば、絶縁性基板２０の吸収特性は可視域の全体に亘り、画像ノイズをより確実に低減することができる。
【００５３】
図７は、画素２２の分光感度曲線の他の例を示す。
【００５４】
光電変換素子２３の光導電層２５に、キナクリドンからなる有機光電変換膜を用いた場合に、画素２２の分光感度は、４５０ｎｍ〜６００ｎｍに分布し、感度極大波長は５６０ｎｍ付近にある。波長５６０ｎｍは緑色であり、５６０ｎｍ及びその付近の波長域の光を吸収するには、絶縁性基板２０を赤色ないし黒色に着色すればよい。
【００５５】
以上、説明したように、放射線画像検出装置１によれば、遮光性の天板部６２との間にシンチレータ１１及び画素アレイ２１を挟む絶縁性基板２０は、画素アレイ２１が感度を有する波長域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収し、絶縁性基板２０の吸収波長域の光が画素アレイ２１によって検出される可能性を低減することができる。それにより、筐体５の第１の部材６０と第２の部材６１との接合部６４から外光Ｌが入り込んだ場合にも、その光に起因する画像ノイズを低減することができる。
【００５６】
図８は、本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例の構成を示す。なお、上述した放射線画像検出装置１と共通する要素については、共通の符号を付すことにより説明を省略あるいは簡略する。
【００５７】
図８に示す放射線画像検出装置１０１は、放射線画像変換パネル２と、センサパネル３と、両パネル２，３を収納する筐体５とを備えている。
【００５８】
放射線画像検出装置１０１は、いわゆる表面読取型（ＩＳＳ：Irradiation Side Sampling）の放射線画像検出装置であり、被写体を透過した放射線が入射する筐体５の天板部６２側から、センサパネル３、放射線画像変換パネル２の順に、より詳細には絶縁性基板２０、画素アレイ２１、シンチレータ１１、支持基板１０の順に配置されている。放射線は、天板部６２を透過し、さらに絶縁性基板２０及び画素アレイ２１を透過して、シンチレータ１１に入射する。
【００５９】
筐体５の第１の部材６０及び第２の部材６１の接合部６４は、放射線画像変換パネル２の支持基板１０よりも、天板部６２に対向する筐体５の底部側に位置している。
【００６０】
以上のように構成される放射線画像検出装置１０１において、筐体５の天板部６２との間にシンチレータ１１及び画素アレイ２１を挟み込む放射線画像変換パネル２の支持基板１０は、画素アレイ２１が感度を有する波長域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収する特性を有する。
【００６１】
支持基板１０に対する光吸収特性の付与は、その表面に塗料を塗布し、あるいは顔料や染料などの着色剤を混ぜ、支持基板１０を着色することによって、支持基板１０に上記の吸収特性を付与することができる。
【００６２】
筐体５の接合部６４から筐体５の内部空間に外光Ｌが入り込んだ場合に、その光のうち支持基板１０の吸収波長域に含まれる成分は、支持基板１０によって吸収される。それにより、内部空間に入り込んだ外光Ｌが画素アレイ２１によって受光されることが抑制され、画像ノイズが低減する。
【００６３】
特に、筐体５の内部空間に露呈する接合部６４の縁は、その全体が、支持基板１０よりも筐体５の底部側に位置しており、接合部６４の縁における回折などによって光が拡散したとしても、その大部分は支持基板１０に遮られ、支持基板１０よりも天板部６２側に位置する画素アレイ２１に到達することが抑制される。それにより、内部空間に入り込んだ外光Ｌが画素アレイ２１によって受光されることが一層抑制され、画像ノイズが低減する。
【００６４】
さらに、放射線画像検出装置１０１はＩＳＳ型の放射線画像検出装置であり、上述したＰＳＳ型の放射線画像検出装置１に比べて、画素アレイ２１が接合部６４の縁から離間して配置される。それにより、画素アレイ２１が接合部６４から入り込む外光Ｌの影響を受け難くなり、画像ノイズが低減する。
【００６５】
また、ＩＳＳ型の放射線画像検出装置１０１においては、蛍光を多く発生させるシンチレータ１１の放射線入射側が画素アレイ２１に隣設されるため、感度が向上する。
【００６６】
なお、互いに貼り合わされた放射線画像変換パネル２及びセンサパネル３は、第２の部材６１に立設された複数のリブ６３に支持され、筐体５の内部空間において固定されているが、センサパネル３の絶縁性基板２０を天板部６２に接着して固定することもできる。かかる構成によれば、天板部６２と絶縁性基板２０との間に隙間が生じず、絶縁性基板２０側から回り込んで画素アレイ２１に達する光を天板部６２によって遮ることができる。
【００６７】
図９は、上述した放射線画像検出装置１０１の変形例の構成を示す。
【００６８】
図９に示す放射線画像検出装置１０１Ａにおいて、支持基板１０は、透明又は半透明な樹脂材料を吸収すべき波長域に応じて着色した材料からなる。そして、支持基板１０とシンチレータ１１との間には反射層１３が設けられている。
【００６９】
反射層１３は、本例において、シンチレータ１１が形成される支持基板１０の表面にアルミニウムなどの光反射性を有する金属の薄膜を成膜して形成されている。金属の薄膜は、例えば蒸着などの手段によって支持基板１０の表面に成膜することができる。
【００７０】
接合部６４から入り込み支持基板１０に入射した光は、支持基板１０によって吸収され次第に減衰するが、減衰しきらずに反射層１３に到達する場合がある。反射層１３に到達した光は、反射層１３によって反射され、シンチレータ１１側には出射されず、支持基板１０内を再び進み、支持基板１０によって吸収されて十分に減衰される。かかる構成によれば、所定の減衰量を得るにあたって、反射層を有しない場合に比べて支持基板１０の厚みを薄くすることができる。
【００７１】
また、放射線露光によって柱状結晶４３の各々に発生した蛍光のうち、画素アレイ２１とは反対側、即ち支持基板１０側に向かう蛍光は、反射層１３によって画素アレイ２１側に向けて反射される。それにより、蛍光の利用効率が高まり、感度が向上する。
【００７２】
図１０は、上述した放射線画像検出装置１０１の他の変形例の構成を示す。
【００７３】
図１０に示す放射線画像検出装置１０１Ｂにおいて、支持基板１０は、透明又は半透明な樹脂材料を吸収すべき波長域に応じて着色した材料からなる。
【００７４】
また、シンチレータ１１は、柱状結晶４３の群からなる柱状部４０と、非柱状部４１とで構成されており、柱状部４０及び非柱状部４１は、支持基板１０上に非柱状部４１、柱状部４０の順に重なって形成されている。
【００７５】
非柱状部４１は、蛍光物質の比較的小さい粒状結晶４２の群によって形成されている。なお、非柱状部４１には、上記の蛍光物質の非晶質体が含まれる場合もある。非柱状部４１において、粒状結晶は、不規則に結合し、あるいは重なり合って存在する。
【００７６】
非柱状部４１は、微細な空隙が散在しており、これらの空隙があることによって、上述した放射線画像検出装置１０１Ａにおける反射層１３に替わる反射層として機能する。よって、接合部６４から入り込み支持基板１０に入射した光が、支持基板１０において減衰しきらずに非柱状部４１に到達した場合に、その光は、非柱状部４１によって反射され、柱状部４０側には出射されず、支持基板１０内を再び進み、支持基板１０によって吸収されて十分に減衰される。
【００７７】
また、非柱状部４１は、柱状部４０に比べて緻密であり、その空隙率は小さい。支持基板１０と柱状部４０との間に非柱状部４１が介在することによって、支持基板１０とシンチレータ１１との密着性が向上し、シンチレータ１１が支持基板１０から剥離することが防止される。
【００７８】
図１１は、シンチレータ１１の図１０におけるXI‐XI断面を示す電子顕微鏡写真である。
【００７９】
図１１に明らかなように、非柱状部４１においては、粒状結晶４２が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、柱状部４０程は認めらない。非柱状部４１を形成する粒状結晶４２の径は、密着性及び光反射の観点から、０．５μｍ以上７．０μｍ以下であることが好ましい。結晶径が小さすぎると、空隙が０に近づき、光反射の機能が低下する懸念があり、結晶径が大きすぎると、平坦性が低下し、支持基板１０との密着性が低下する懸念がある。また、非柱状部４１を形成する粒状結晶４２の形状は、光反射の観点から、略球状であることが好ましい。
【００８０】
ここで、結晶同士が結合している場合の結晶径の測定は、隣接する結晶間に生じる窪み（凹）同士を結んだ線を結晶間の境界と見なし、結合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４０における結晶径と同様にして平均値をとり、その値を採用する。
【００８１】
非柱状部４１の厚みは、支持基板１０との密着性及び光反射の観点から、５μｍ以上１２５μｍ以下であることが好ましい。非柱状部４１の厚みが小さすぎると、支持基板１０との十分な密着性が得られない虞があり、また厚みが大きすぎると、非柱状部４１における蛍光の寄与、及び非柱状部４１での光反射による拡散が増大し、画像の鮮鋭度が低下する懸念がある。
【００８２】
柱状部４０及び非柱状部４１は、例えば気相堆積法によって、支持基板１０上にこの順に連続して一体に形成される。具体的には、真空度０．０１〜１０Ｐａの環境下で、ＣｓＩ：Ｔｌを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、支持基板１０の温度を室温（２０℃）〜３００℃としてＣｓＩ：Ｔｌを支持基板１０上に堆積させる。
【００８３】
支持基板１０上にＣｓＩ：Ｔｌの結晶相を形成する際、当初は直径の比較的小さい粒状結晶４２を堆積させて非柱状部４１を形成する。そして、真空度及び支持基板１０の温度の少なくとも一方の条件を変更し、非柱状部４１を形成した後に連続して柱状部４０を形成する。具体的には、真空度を上げる、及び／又は支持基板１０の温度を高くすることによって、柱状結晶４３の群を成長させる。
【００８４】
図１２は、本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例の構成を示す。なお、上述した放射線画像検出装置１の共通する要素については、共通の符号を付することにより説明を省略あるいは簡略する。
【００８５】
図１２に示す放射線画像検出装置２０１は、シンチレータ１１と、センサパネル３と、これらシンチレータ１１及びセンサパネル３を収納する筐体５とを備えている。
【００８６】
シンチレータ１１は、センサパネル３を支持体とし、即ち画素アレイ２１が設けられた絶縁性基板２０を支持体として、その上に形成された蛍光体の柱状結晶４３の群によって形成されている。即ち、放射線画像検出装置２０１において、絶縁性基板２０は、画素アレイ２１及びシンチレータ１１の双方を支持している。
【００８７】
放射線画像検出装置１は、ＰＳＳ型の放射線画像検出装置であり、被写体を透過した放射線が入射する筐体５の天板部６２側から、シンチレータ１１、画素アレイ２１、絶縁性基板２０の順に配置されている。放射線は、天板部６２を透過してシンチレータ１１に入射する。放射線が入射したシンチレータ１１において蛍光が発生し、ここで発生した蛍光が画素アレイ２１によって検出される。
【００８８】
筐体５の内部空間に露呈する第１の部材６０及び第２の部材６１の接合部６４の縁は、センサパネル３の絶縁性基板２０よりも、天板部６２に対向する筐体５の底部側に位置している。
【００８９】
以上のように構成される放射線画像検出装置１において、筐体５の天板部６２との間にシンチレータ１１及び画素アレイ２１を挟み込むセンサパネル３の絶縁性基板２０は、画素アレイ２１が感度を有する波長域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収する特性を有する。
【００９０】
筐体５の接合部６４から筐体５の内部空間に外光Ｌが入り込んだ場合に、その光のうち絶縁性基板２０の吸収波長域に含まれる成分は、絶縁性基板２０によって吸収される。それにより、内部空間に入り込んだ外光Ｌが画素アレイ２１によって受光されることが抑制され、画像ノイズが低減する。
【００９１】
特に、筐体５の内部空間に露呈する接合部６４の縁は、その全体が、絶縁性基板２０よりも筐体５の底部側に位置しており、接合部６４の縁における回折などによって光が拡散したとしても、その大部分は絶縁性基板２０に遮られ、絶縁性基板２０よりも天板部６２側に位置する画素アレイ２１に到達することが抑制される。それにより、内部空間に入り込んだ外光Ｌが画素アレイ２１によって受光されることが一層抑制され、画像ノイズが低減される。
【００９２】
図１３は、本発明の実施形態を説明するための、放射線画像検出装置の他の例の構成を示す。なお、上述した放射線画像検出装置１の共通する要素については、共通の符号を付することにより説明を省略あるいは簡略する。
【００９３】
図１３に示す放射線画像検出装置３０１は、シンチレータ１１と、センサパネル３と、これらシンチレータ１１及びセンサパネル３を収納する筐体３０５とを備えている。
【００９４】
筐体３０５は、放射線を透過させる天板部３６２を有し、側面の一つが開放された筒状の第１の部材３６０と、第１の部材３６０の開放側面に蓋をする第２の部材３６１とで構成されている。第１の部材３６０及び第２の部材３６１は、互いに組み合わされ、その内部に遮光された空間を形成する。この内部空間に、貼り合わされた放射線画像変換パネル２及びセンサパネル３が収納される。
【００９５】
以上のように配置される放射線画像変換パネル２及びセンサパネル３は、第１の部材３６０に立設された複数のリブ３６３に支持され、筐体３０５の内部空間において固定されている。筐体３０５の内部空間に露呈する第１の部材３６０及び第２の部材３６１の接合部３６４の縁は、天面及び底面、並びに天面及び底面を繋ぐ一組の側面に存在し、その一部はセンサパネル３の絶縁性基板２０よりも筐体３０５の底部側に位置している。
【００９６】
筐体３０５の接合部３６４から筐体３０５の内部空間に外光Ｌが入り込んだ場合に、その光のうち絶縁性基板２０の吸収波長域に含まれる成分は、絶縁性基板２０によって吸収される。それにより、内部空間に入り込んだ外光Ｌが画素アレイ２１によって受光されることが抑制され、画像ノイズが低減する。
【００９７】
特に、筐体３０５の内部空間に露呈する接合部３６４の縁は、その一部が、絶縁性基板２０よりも筐体３０５の底部側に位置しており、底部側に位置する接合部領域から入り込む外光Ｌの大部分は絶縁性基板２０に遮られ、絶縁性基板２０よりも天板部３６２側に位置する画素アレイ２１に到達することが抑制される。それにより、内部空間に入り込んだ外光Ｌが画素アレイ２１によって受光されることが一層抑制され、画像ノイズが低減する。
【００９８】
なお、天板部３６２と、絶縁性基板２０との間に露呈するシンチレータ１１の側面を覆う遮光部材を設けてもよい。筐体３０５の内部空間に露呈する接合部３６４の縁の一部が、絶縁性基板２０よりも天板部３６２側に位置しており、天板部３６２側に位置する接合部領域から入り込む外光Ｌがシンチレータ１１の側面に入射し、これが画素アレイ２１によって検出される場合もある。そこで、シンチレータ１１の側面を覆う遮光部材を設けることにより、外光Ｌがシンチレータ１１の側面に入射することを確実に防止することができる。この遮光部材は、上述した放射線画像検出装置１、１０１、２０１のいずれにも適用可能である。
【００９９】
上述した放射線画像検出装置は、放射線画像を高感度、高精細に検出しうるため、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、マンモグラフィなどの医療診断用の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。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。
【０１００】
以下、センサパネル３を構成する各要素に用いることのできる材料について説明する。
【０１０１】
［光電変換素子］
上述した光電変換素子２３の光導電層２５（図２参照）としては、例えば特開２００９−３２８５４号公報に記載された有機光電変換（ＯＰＣ；Organic photoelectric conversion）材料により形成された膜（以下、ＯＰＣ膜という）を使用することができる。ＯＰＣ膜は、有機光電変換材料を含み、蛍光体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、蛍光体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。
【０１０２】
ＯＰＣ膜を構成する有機光電変換材料は、蛍光体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、蛍光体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蛍光体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蛍光体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、蛍光体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。
【０１０３】
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、蛍光体の材料として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、ＯＰＣ膜で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【０１０４】
バイアス電極２６および電荷収集電極２７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もしくは混合により形成することができる。
【０１０５】
上記有機層は、有機ｐ型化合物または有機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。さらに詳しくは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。
【０１０６】
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。さらに詳しくは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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
一対の電極間に、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型半導体および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２００５−３０３２６６号公報において詳細に説明されている。
【０１０９】
光電変換膜の厚みは、蛍光体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。
【０１１０】
［スイッチ素子］
スイッチ素子２４の活性層としては、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、絶縁性基板上面の一部にゲート電極を設け、さらに該電極を覆い、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。さらに絶縁体層の上面に半導体活性層を設け、その上面の一部に透明ソース電極と透明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。
【０１１１】
（活性層）
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。
【０１１２】
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以上であることがさらに好ましい。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。
【０１１３】
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、さらに好ましくは２００以上２０００以下である。
【０１１４】
このようなｐ型有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物又はナフタロシアニン化合物を例示することができ、具体例を以下に示す。なお、Ｍは金属原子、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。
【０１１５】
【化１】
0005707269.tif 000002
【０１１６】
（活性層以外のスイッチ素子の構成要素）
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）などの透明導電性酸化物、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）などの透明導電性ポリマー、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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
また、スイッチ素子２４の活性層には、例えば特開２０１０−１８６８６０号公報に記載された非晶質酸化物も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、電子また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。
【０１１９】
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、さらに好ましくは、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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。さらに、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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
［絶縁性基板］
絶縁性基板２０としては、例えば光透過率に優れるプラスチックフィルムを使用することができる。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）、ポリイミド、ポリアリレート、二軸延伸ポリスチレン（ＯＰＳ）等からなるフィルムが挙げられる。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。また、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などを用いて形成されたフレキシブル基板も好適に使用しうる。これらのなかでも、耐熱性を有するポリアリレート（ガラス転移温度：約１９３℃）、二軸延伸ポリスチレン（分解温度：２５０℃）、ポリイミド（ガラス転移温度：約３００℃）、アラミド（ガラス転移温度：約３１５℃）等が好適に使用でき、それによれば、シンチレータを絶縁性基板に直接形成することができる。
【０１２５】
（アラミド）
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、電極材料を高温硬化させて低抵抗化できる。さらに、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。またさらに、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。
【０１２６】
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、およ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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
上記の成形容易さに対する工夫、およ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、熱膨張係数をさらに低減することも可能である。
【０１３０】
（バイオナノファイバー）
ナノファイバーは、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、透明でフレキシブルな樹脂材料の補強として用いることができる。そして、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は、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しており、この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）を好適に用いることができる。
【０１３１】
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)、および高弾性(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。
【０１３２】
以上、説明したように、本明細書には、下記（１）から（１２）の放射線画像検出装置が開示されている。
【０１３３】
（１）  放射線露光によって蛍光を発する蛍光体からなるシンチレータと、前記シンチレータに密接して設けられ、前記シンチレータに生じる前記蛍光を検出する画素アレイと、前記シンチレータ及び前記画素アレイのうち少なくとも一方を支持する第１の支持体と、放射線を透過させる天板部が設けられた第１の部材を含む複数の部材を有し、これら複数の部材が組み合わされて形成される遮光された内部空間に前記シンチレータ及び前記画素アレイ並びに前記支持体を収納する筐体と、を備え、前記シンチレータ及び前記画素アレイは、前記第１の支持体と前記天板部との間に配置されており、前記第１の支持体は、前記画素アレイが感度を有する波長域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収する放射線画像検出装置。
（２）  上記（１）の放射線画像検出装置であって、前記第１の支持体の吸収波長域は、前記画素アレイの感度極大波長を含む放射線画像検出装置。
（３）  上記（１）又は（２）の放射線画像検出装置であって、前記複数の部材の接合部のうち少なくとも一部の接合部は、前記第１の支持体よりも、前記天板部に対向する前記筐体の底部側にある放射線画像検出装置。
（４）  上記（３）の放射線画像検出装置であって、前記シンチレータは、前記第１の支持体に設けられ、前記画素アレイは、第２の支持体に設けられ、前記第１の支持体に接する側とは反対側の前記シンチレータの表面に貼り合わされており、前記天板部側から、前記第２の支持体、前記画素アレイ、前記シンチレータ、前記第１の支持体の順に配置されている放射線画像検出装置。
（５）  上記（４）の放射線画像検出装置であって、前記シンチレータは、前記蛍光体の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群によって形成される柱状部を有し、これらの柱状結晶の先端部の集合によって構成される面において前記画素アレイと貼り合わされており、前記第１の支持体は、可撓性を有する放射線画像検出装置。
（６）  上記（５）の放射線画像検出装置であって、前記第１の支持体は、着色された樹脂材料によって形成されている放射線画像検出装置。
（７）  上記（６）の放射線画像検出装置であって、前記樹脂材料は、黒色に着色されている放射線画像検出装置。
（８）  上記（５）から（７）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記シンチレータと前記第１の支持体との接合部に、反射層が設けられている放射線画像検出装置。
（９）  上記（８）の放射線画像検出装置であって、前記シンチレータは、前記第１の支持体と前記柱状部との間に、前記蛍光体の粒状結晶の群よりなる非柱状部を有する放射線画像検出装置。
（１０）  上記（９）の放射線画像検出装置であって、前記非柱状部が、前記反射層である放射線画像検出装置。
（１１）  上記（４）から（１０）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記第２の支持体は、前記天板部に密接して配置されている放射線画像検出装置。
（１２）  上記（１）から（１１）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記シンチレータの側面を覆う遮光部材をさらに備える放射線画像検出装置。
【符号の説明】
【０１３４】
１     放射線画像検出装置
２     放射線画像変換パネル
３     センサパネル
４     接着層
５     筐体
１０   支持基板
１１   シンチレータ
１２   保護膜
１３   反射層
２０   絶縁性基板
２１   画素アレイ
２２   画素
２３   光電変換素子
２４   スイッチ素子
２５   光導電層
２６   バイアス電極
２７   電荷収集電極
２８   ゲート線
２９   信号線
３０   接続端子部
３１   接続回路
４０   柱状部
４１   非柱状部
４２   粒状結晶
４３   柱状結晶
６０   第１の部材
６１   第２の部材
６２   天板部
６３   リブ
６４   接合部
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図５】
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【図１１】
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