(57)【要約】【課題】センサパネルの基板側に蛍光体を有する放射線画像検出装置においてセンサパネルと蛍光体との密着性を向上させる。【解決手段】放射線画像検出装置１は、放射線露光によって蛍光を発する蛍光物質を含有した蛍光体１８と、前記蛍光を検出するセンサパネル３と、を備え、前記センサパネルは、基板１６と、該基板の一方の側に設けられた光電変換素子２６の群と、を有しており、前記蛍光体は、前記基板において前記光電変換素子の群が設けられている側とは反対側の面に密着しており、前記蛍光体が密着する前記基板の面に、凹凸構造４０が形成されている。【選択図】図６
2012168059.tif 000002
【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物質を含有した蛍光体と、
前記蛍光を検出するセンサパネルと、
を備え、
前記センサパネルは、基板と、該基板の一方の側に設けられた光電変換素子の群と、を有しており、
前記蛍光体は、前記基板において前記光電変換素子の群が設けられている側とは反対側の面に密着しており、
前記蛍光体が密着する前記基板の面に、凹凸構造が形成されてい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、
前記凹凸構造は、前記蛍光体と前記基板との重ね合わせの方向と直交する面内の平均の屈折率に関して、前記重ね合わせ方向に滑らかに変化する屈折率分布を形成している放射線画像検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の放射線画像検出装置であって、
前記凹凸構造における凹部及び凸部の配列ピッチは、前記蛍光体が発する蛍光の中心波長よりも小さい放射線画像検出装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記凹凸構造における凹部の底面は、レンズ面形状に形成されてい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、
前記凹凸構造における凹部及び凸部の配列ピッチは、前記光電変換素子のサイズよりも小さい放射線画像検出装置。
【請求項６】
請求項１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、
前記蛍光体は、前記蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群からなる柱状部を含んで構成さ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、
前記蛍光体は、前記柱状部と前記基板との間に接着層を介在させて前記基板に貼り合わされてい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、
前記凹凸構造における凹部の各々は、前記接着層を形成する材料によって充填されている放射線画像検出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の放射線画像検出装置であって、
前記接着層を形成する材料は、前記蛍光物質の結晶とほぼ同じ屈折率を有する放射線画像検出装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の放射線画像検出装置であって、
前記蛍光体は、前記柱状結晶の群を前記基板に直接成長させて形成されてい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、
前記センサパネルは、前記光電変換素子の群によって生成された電荷を素子毎に読み出すためのスイッチ素子の群をさらに有しており、
前記光電変換素子の群、及び前記スイッチ素子の群は、前記基板上において互いに異なる層に形成され、前記基板側から、前記光電変換素子の群、前記スイッチ素子の群の順に積層されている放射線画像検出装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
センサパネル側から放射線が入射され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、放射線画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、従来の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ＣｓＩ（ヨウ化ナトリウム）などの蛍光物質によって形成されたシンチレータと、ガラス等の絶縁性基板上に形成された光電変換素子群を有するセンサパネルとを備えている。被写体を透過した放射線は、シンチレータによって一旦光に変換され、シンチレータの蛍光はセンサパネルの光電変換素子群によって光電変換され、それによって生成される電気信号からデジタル画像データが生成される。
【０００４】
そして、気相堆積法により、支持体上でＣｓＩなどの蛍光物質の結晶を柱状に成長させてなる柱状結晶の群によってシンチレータを形成する技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。気相堆積法によって形成される柱状結晶は、結合剤等の不純物を含まず、また、そこで発生した蛍光を結晶の成長方向に導光する光ガイド効果を有し、蛍光の拡散を抑制する。それにより、放射線画像検出装置の感度及び画像の鮮鋭度の向上が図られる。
【０００５】
蛍光物質の柱状結晶の群によって形成されるシンチレータは、典型的には、アルミニウムの蒸着基板を支持体として、これに柱状結晶の群を成長させて形成され、センサパネルの光電変換素子群が形成されている側に接着剤を用いて貼りあわされる。また、センサパネルを支持体として、センサパネルの光電変換素子群が形成されている側に柱状結晶の群を直接成長させて形成される場合もある。
【０００６】
一方、歩留まりの向上を目的として、シンチレータがセンサパネルの基板側に設けられた放射線画像検出装置も知られている（特許文献２参照）。また、感度の向上を目的として、シンチレータがセンサパネルの光電変換素子群が形成されている側及び基板側の両側に設けられた放射線画像検出装置も知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０１７６８３号公報
【特許文献２】特開２００５−１１４４５６号公報
【特許文献３】特開２００７−１６３４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
シンチレータがセンサパネルの基板側に設けられた放射線画像検出装置にあっては、シンチレータとセンサパネルとの剥離が懸念される。
【０００９】
例えば、接着剤を用いてシンチレータをセンサパネルの基板側に貼り合わせる場合に、センサパネルの絶縁性基板に用いられるガラスと、シンチレータの支持体として用いられるアルミニウムとでは線膨張係数が顕著に異なる。そのため、温度変化によって反りが生じ、シンチレータとセンサパネルとの接合界面に応力が生じる。接着層を厚くすることによって応力を緩和することもできるが、シンチレータとセンサパネルの光電変換素子群との間にはセンサパネルの基板が介在しており、接着層を厚くすることは、シンチレータと光電変換素子群との間が一層離れることとなる。それによって、シンチレータに生じた蛍光が拡散してしまい、画像の鮮鋭度が低下する虞がある。一方で、接着層を薄くしては、シンチレータとセンサパネルとの接合界面に生じる応力を十分に緩和することができず、両者が剥離する虞がある。
【００１０】
また、センサパネルの絶縁性基板に柱状結晶を直接成長させてシンチレータを形成する場合には、上記の反りの問題は生じないが、シンチレータを形成するＣｓＩは、センサパネルの絶縁性基板に用いられるガラスのような熱伝導性の悪い材料との密着性に難があり、やはり、シンチレータとセンサパネルとが剥離する虞がある。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、センサパネルの基板側に蛍光体を有する放射線画像検出装置においてセンサパネルと蛍光体との密着性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
放射線露光によって蛍光を発する蛍光物質を含有した蛍光体と、前記蛍光を検出するセンサパネルと、を備え、前記センサパネルは、基板と、該基板の一方の側に設けられた光電変換素子の群と、を有しており、前記蛍光体は、前記基板において前記光電変換素子の群が設けられている側とは反対側の面に密着しており、前記蛍光体が密着する前記基板の面に、凹凸構造が形成されている放射線画像検出装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、センサパネルの基板側に蛍光体を有する放射線画像検出装置において、センサパネルと蛍光体との密着性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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蛍光体の構成を模式的に示す図である。
【図４】図３の蛍光体のIV‐IV断面を示す図である。
【図５】図３の蛍光体のV‐V断面を示す図である。
【図６】図１の放射線画像検出装置の蛍光体とセンサパネルとの接合界面を模式的に示す図である。
【図７】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８】図７の放射線画像検出の蛍光体とセンサパネルとの接合界面を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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し、図２は、図１の放射線画像検出装置のセンサパネルの構成を示す。
【００１６】
放射線画像検出装置１は、放射線露光によって蛍光を発するシンチレータ（蛍光体）１８と、シンチレータ１８の蛍光を検出するセンサパネル３と、を備えている。
【００１７】
センサパネル３は、シンチレータ１８の蛍光を透過させる絶縁性基板１６を有し、この絶縁性基板１６上には、シンチレータ１８の蛍光を光電変換する複数の光電変換素子２６及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）からなるスイッチ素子２８が２次元状に配列されて設けられている。
【００１８】
光電変換素子２６は、光が入射することにより電荷を生成する光導電層２０と、この光導電層２０の表裏面に設けられた一対の電極とで構成されている。一方の電極２２は、光導電層２０にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極であり、他方の電極２４は、光導電層２０で生成された電荷を収集する電荷収集電極である。
【００１９】
スイッチ素子２８は、光電変換素子２６の２次元配列に対応して２次元状に配列されており、各光電変換素子２６の電荷収集電極２４は、対応するスイッチ素子２８に接続されている。各電荷収集電極２４に収集された電荷は、スイッチ素子２８を介して読み出される。
【００２０】
絶縁性基板１６には、一方向（行方向）に延設され各スイッチ素子２８をオン／オフさせるための複数本のゲート線３０と、ゲート線３０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２８を介して電荷を読み出すための複数の信号線（データ線）３２が設けられている。そして、絶縁性基板１６の周縁部には、個々のゲート線３０及び個々の信号線３２が接続された接続端子３８が配置されている。この接続端子３８は、図２に示すように、接続回路３９を介して回路基板（図示せず）に接続される。この回路基板は、外部回路としてのゲート線ドライバ、及び信号処理部を有する。
【００２１】
各スイッチ素子２８は、ゲート線ドライバからゲート線３０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２８によって読み出された電荷は、電荷信号として信号線３２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。
【００２２】
シンチレータ１８は、支持体１１上に形成されている。シンチレータ１８は、センサパネル３の絶縁性基板１６との間に接着層２５を介して、支持体１１とは反対側の面において絶縁性基板１６に貼り合わされている。
【００２３】
本例の放射線画像検出装置１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、放射線は、センサパネル３側から照射され、センサパネル３を透過してシンチレータ１８に入射する。放射線が入射したシンチレータ１８において蛍光が発生し、ここで発生した蛍光がセンサパネル３の光電変換素子２６によって光電変換される。このように構成された放射線画像検出装置１においては、蛍光を多く発生させるシンチレータ１８の放射線入射側がセンサパネル３に隣設されるため、感度が向上する。
【００２４】
更に、図示の例では、光電変換素子２６の群とスイッチ素子２８の群とが、互いに異なる層に形成されており、絶縁性基板１６側から、光電変換素子層、スイッチ素子層の順に形成されている。なお、光電変換素子２６の群とスイッチ素子２８の群とが一つの同じ層に形成されていてもよいし、絶縁性基板１６側から、スイッチ素子層、光電変換素子層の順に形成されていてもよいが、図示の例のように、光電変換素子２６の群とスイッチ素子２８の群とが、互いに異なる層に形成されていることによって、各光電変換素子２６のサイズを大きくすることができ、また、絶縁性基板１６側から、光電変換素子層、スイッチ素子層の順に形成されていることによって、光電変換素子層を、シンチレータ１８により近接して配置することができる。それにより、感度が向上する。
【００２５】
以下、シンチレータ１８について詳細に説明する。
【００２６】
図３は、シンチレータ１８の構成を模式的に示す。
【００２７】
シンチレータ１８が形成される支持体１１としては、典型的には、アルミニウム板が用いられるが、その上にシンチレータ１８を形成することができる限りにおいて上記のものに限定されない。支持体１１としては、アルミニウム板の他に、例えば、カーボン板、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastic）板、ガラス板、石英基板、サファイア基板、鉄やスズやクロムなどの金属板、等を用いることができる。
【００２８】
シンチレータ１８を形成する蛍光物質には、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）、等を用いることができ、なかでも、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が好ましい。
【００２９】
シンチレータ１８は、支持体１１とは反対側に設けられた柱状部３４と、支持体１１側に設けられた非柱状部３６とで構成されている。柱状部３４及び非柱状部３６は、詳細は後述するが、気相堆積法によって支持体１１上で層状に重なって連続的に形成されている。なお、柱状部３４及び非柱状部３６は同じ蛍光物質により形成されるが、Ｔｌ等の賦活剤の添加量は異なっていてもよい。
【００３０】
柱状部３４は、上記の蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶３５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３５の間には空隙が置かれ、柱状結晶３５は互いに独立して存在する。
【００３１】
非柱状部３６は、蛍光物質の比較的小さい結晶の群によって形成されている。なお、非柱状部３６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３６においては、結晶同士が不規則に結合したり重なり合ったりするため、結晶間に明確な空隙は生じ難い。
【００３２】
シンチレータ１８は、支持体１１とは反対側の面、即ち柱状部３４の各柱状結晶の先端側の面をセンサパネル３に貼り合わされている。従って、シンチレータ１８の放射線入射側には、柱状結晶３５の群からなる柱状部３４が配置される。
【００３３】
柱状部３４の柱状結晶３５に発生した蛍光は、柱状結晶３５とその周囲の間隙（空気）との屈折率差に起因して柱状結晶３５内で全反射を繰り返すことで拡散を抑制され、その柱状結晶３５が対向する光電変換素子２６に導光される。それにより、画像の鮮鋭度が向上する。
【００３４】
そして、柱状部３４の柱状結晶３５に発生した蛍光のうち、センサパネル３とは反対側、即ち支持体１１側に向かう蛍光については、非柱状部３６においてセンサパネル３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。
【００３５】
また、柱状部３４の柱状結晶３５は、その成長初期においては比較的細く、結晶の成長が進むにつれて太くなる。柱状部３４の非柱状部３６との接合部分においては、細径の柱状結晶３５が林立し、比較的大きい空隙が結晶の成長方向に多数延在しており、空隙率が大きい。一方の非柱状部３６は、比較的小さい結晶若しくはその凝集体によって形成され、個々の空隙は比較的小さく、柱状部３４に比べて緻密であって空隙率は小さい。支持体１１との柱状部３４との間に非柱状部３６が介在することにより、支持体１１とシンチレータ１８との密着性が向上し、シンチレータ１８が支持体１１から剥離することが防止される。
【００３６】
図４は、シンチレータ１８の図３におけるIV‐IV断面を示す電子顕微鏡写真である。
【００３７】
図４に明らかなように、柱状部３４においては、柱状結晶３５が結晶の成長方向に対しほぼ均一な断面径を示し、かつ、柱状結晶３５の周囲に間隙を有し、柱状結晶３５が互いに独立して存在することがわかる。柱状結晶３５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３５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、光電変換素子２６毎の柱状結晶３５の数が少なくなり、結晶にクラックが生じた際にその素子が欠陥となる確率が高くなる懸念がある。光電変換素子２６のサイズにもよるが、典型的には、光電変換素子２６毎の柱状結晶の数は数十〜数百本である。
【００３８】
ここで、柱径は、柱状結晶３５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３５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３５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。
【００３９】
図５は、シンチレータ１８の図３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、非柱状部３６においては、結晶同士が不規則に結合したり重なり合ったりして結晶間の明確な空隙は、柱状部３４ほどは認めらない。非柱状部３６を形成する結晶の径は、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、支持体１１との密着性が低下する懸念がある。また、非柱状部３６を形成する結晶の形状は、光反射の観点から、略球状であることが好ましい。
【００４１】
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柱径及び柱径に対応する結晶径を測定し、柱状部３４における結晶径と同様にして平均値をとり、その値を採用した。
【００４２】
また、柱状部３４の厚みは、放射線のエネルギーにもよるが、柱状部３４における十分な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。柱状部３４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。
【００４３】
非柱状部３６の厚みは、支持体１１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３６の厚みが小さすぎると、支持体１１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３６における蛍光の寄与、及び非柱状部３６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。
【００４４】
シンチレータ１８の非柱状部３６及び柱状部３４は、例えば気相堆積法によって、支持体１１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、支持体１１の温度を室温（２０℃）〜３００℃としてＣｓＩ：Ｔｌを支持体１１上に堆積させる。
【００４５】
支持体１１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結晶を堆積させて非柱状部３６を形成する。そして、真空度及び支持体１１の温度の少なくとも一方の条件を変更し、非柱状部３６を形成した後に連続して柱状部３４を形成する。具体的には、真空度を上げる、及び／又は支持体１１の温度を高くすることによって、柱状結晶３５の群を成長させる。
【００４６】
以上によりシンチレータ１８を効率よく、容易に製造することができる。また、この製造方法によれば、シンチレータ１８の製膜における真空度や支持体温度を制御することで、簡易に種々の仕様のシンチレータを設計通りに製造することができるという利点をも有する。
【００４７】
図６は、シンチレータ１８とセンサパネル３との接合界面を拡大して示す。
【００４８】
センサパネル３の絶縁性基板１６において、接着層２５を介してシンチレータ１８が貼り合わされる面には、微細な凹凸構造４０が全面にわたって設けられている。
【００４９】
凹凸構造４０の凹部４０ｂないし凸部４０ａの配列ピッチは、光電変換素子２６のサイズより十分に小さいことが好ましい。それによれば、光電変換素子２６毎の凹部４０ｂないし凸部４０ａの数が実質的に均一となり、画像ムラを防止することができる。
【００５０】
凹凸構造４０が設けられることにより、接着層２５を構成する接着剤や粘着剤などが凹凸構造４０の凹部に入りこみ、絶縁性基板１６と接着層２５との接触面積が拡大される。それにより、接着層２５を介したシンチレータ１８と絶縁性基板１６との密着性を高めることができ、接着層２５を薄くしてもシンチレータ１８と絶縁性基板１６との剥離を防止することができる。
【００５１】
更に、凹凸構造４０において、凸部４０ａは略錐体状に形成されており、実質的に無反射の表面構造を形成している。光の反射は、急激な屈折率の変化によってもたらされるところ、微細な凹凸構造４０は、シンチレータ１８と絶縁性基板１６との重ね合わせの方向と直交する面内の平均の屈折率に関して、重ね合わせ方向に滑らかに変化する屈折率分布を形成する。それにより、シンチレータ１８から出射された蛍光が絶縁性基板１６の表面において反射されることが抑制され、感度を向上させることができる。更に、微細な凹凸構造４０による無反射構造は、従来の反射防止コーテイングとは異なり、広い波長帯域、及び広範囲の入射角度の光に対しても有効である。
【００５２】
凹凸構造４０の凹部４０ｂを充填する接着層２５を構成する材料は、シンチレータ１８を形成する材料と屈折率がほぼ等しいものであることが好ましい。それによれば、シンチレータ１８から絶縁性基板１６の間で、屈折率が不連続となることを防止でき、より一層シンチレータ１８とセンサパネル３との接合界面における反射を抑制することができる。それにより、感度を向上させることができる。
【００５３】
凹凸構造４０の凹部４０ｂないし凸部４０ａの配列ピッチは、反射を抑制すべき光の波長（シンチレータ１８がＣｓＩによって形成される場合には、５５０ｎｍ付近）以下のピッチであることが好ましい。
【００５４】
なお、凹凸構造４０の凹部４０ｂの形状は、特に制限されるものではないが、好ましくは、略レンズ面形状であることが好ましい。それによれば、凹部４０ｂにおいて集光効果を発現させることができ、シンチレータ１８の各柱状結晶３５から出射された蛍光が、周囲に拡散することが抑制され、画像の鮮鋭度を向上させることができる。
【００５５】
上記の凹凸構造４０は、例えば、絶縁性基板１６に対して、リソグラフィーによるパターンニングや、金型を用いた形状転写によって形成することができる。なお、絶縁性基板１６を研磨して薄くした上で上記の凹凸構造４０を形成しても良い。それによれば、シンチレータ１８と光電変換素子２６の群との距離を短縮することができ、シンチレータ１８の各柱状結晶３５から出射された蛍光の拡散が抑制され、画像の鮮鋭度を向上させることができる。
【００５６】
なお、上述した放射線画像検出装置１においては、センサパネル３側から放射線が入射されるものとして説明したが、シンチレータ１８側から放射線が入射される構成を採ることもできる。
【００５７】
図７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模式的に示す。
【００５８】
図７に示す放射線画像検出装置１０１は、放射線露光によって蛍光を発するシンチレータ（蛍光体）１１８と、シンチレータ１１８の蛍光を検出するセンサパネル３と、を備えている。シンチレータ１１８は、蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶３５の群によって形成されている。
【００５９】
上述した放射線画像検出装置１において、シンチレータ１８は、支持体１１に形成され、接着層２５を介してセンサパネル３に貼り合わされているが、本例のシンチレータ１１８は、センサパネル３の絶縁性基板１６を支持体として、絶縁性基板１６の光電変換素子２６の群が形成されている側とは反対側の面に、気相堆積法によって柱状結晶３５の群を直接成長させて形成されている。絶縁性基板１６の光電変換素子２６の群が形成されている側とは反対側に蛍光物質の結晶を堆積させるため、光電変換素子２６やスイッチ素子２８の熱劣化を抑制することができる。
【００６０】
また、絶縁性基板１６とは別の仮基板に光電変換素子２６及びスイッチ素子２８の群を層状に形成しておき、絶縁性基板１６上に形成されたシンチレータ１１８の良否を確認した後に、絶縁性基板１６のシンチレータが形成されている側とは反対側の面に、仮基板に形成された光電変換素子２６及びスイッチ素子２８の層を貼り合わせ、仮基板を剥離するようにしてもよい。それによれば、光電変換素子２６及びスイッチ素子２８の熱劣化を更に抑制することができると共に、歩留まりを向上させることもできる。
【００６１】
図８は、シンチレータ１１８とセンサパネル３との接合界面を拡大して示す。
【００６２】
センサパネル３の絶縁性基板１６において、シンチレータ１８が形成される面には、上記の無反射表面構造を形成する微細な凹凸構造４０が全面にわたって設けられている。
【００６３】
シンチレータ１１８を形成する各柱状結晶３５は、凹凸構造４０の各凹部４０ｂを起点に成長し、各柱状結晶３５の基端部と絶縁性基板１６との接触面積が拡大される。それにより、シンチレータ１１８と絶縁性基板１６との密着性が高まり、シンチレータ１１８と絶縁性基板１６との剥離を防止することができる。また、柱状結晶３５の分布の均一性が高まる。
【００６４】
なお、シンチレータ１１８において、柱状結晶３５の群の先端側に、上述したシンチレータ１８における非柱状部３６を設けるようにしてもよい。非柱状部３６を設けることによって、各柱状結晶３５に発生した蛍光のうち、センサパネル３とは反対側に向かう蛍光を非柱状部３６によってセンサパネル３側に向けて反射させることができる。それにより、蛍光の利用効率を高め、感度を向上させることができる。
【００６５】
上述の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。
【００６６】
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。
【００６７】
［光電変換素子］
上述した光電変換素子２６の光導電層２０（図１参照）としては、例えばアモルファスシリコン等の無機半導体材料が用いられることが多いが、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）材料も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）を光導電層２０として使用できる。ＯＰＣ膜は、有機光電変換材料を含み、蛍光体層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、蛍光体層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。
【００６８】
ＯＰＣ膜を構成する有機光電変換材料は、蛍光体層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、蛍光体層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層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層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、蛍光体層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。
【００６９】
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、蛍光体層の材料として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。
【００７０】
バイアス電極２２及び電荷収集電極２４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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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２００５−３０３２６６号公報において詳細に説明されている。
【００７５】
光電変換膜の厚みは、蛍光体層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。
【００７６】
［スイッチ素子］
スイッチ素子２８の活性層としては、例えばアモルファスシリコン等の無機半導体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、絶縁性基板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。
【００７７】
（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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
【化１】
2012168059.tif 000003
【００８２】
（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。
【００８３】
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。
【００８４】
また、スイッチ素子２８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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
［絶縁性基板］
絶縁性基板１６としては、例えば、ガラスや、光透過率に優れるプラスチックフィルムなどが挙げられる。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、放射線画像検出装置１０１におけるシンチレータ１１８のように、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。
【００９１】
（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。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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
（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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
（１）放射線露光によって蛍光を発する蛍光物質を含有した蛍光体と、前記蛍光を検出するセンサパネルと、を備え、前記センサパネルは、基板と、該基板の一方の側に設けられた光電変換素子の群と、を有しており、前記蛍光体は、前記基板において前記光電変換素子の群が設けられている側とは反対側の面に密着しており、前記蛍光体が密着する前記基板の面に、凹凸構造が形成されてい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、前記凹凸構造は、前記蛍光体と前記基板との重ね合わせの方向と直交する面内の平均の屈折率に関して、前記重ね合わせ方向に滑らかに変化する屈折率分布を形成している放射線画像検出装置。
（３）  上記（２）の放射線画像検出装置であって、前記凹凸構造における凹部及び凸部の配列ピッチは、前記蛍光体が発する蛍光の中心波長よりも小さい放射線画像検出装置。
（４）  上記（１）から（３）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記凹凸構造における凹部の底面は、レンズ面形状に形成されている放射線画像検出装置。
（５）  上記（１）から（４）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記凹凸構造における凹部及び凸部の配列ピッチは、前記光電変換素子のサイズよりも小さい放射線画像検出装置。
（６）  上記（１）から（５）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記蛍光体は、前記蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶からなる柱状部を含んで構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、前記蛍光体は、前記柱状部と前記基板との間に接着層を介在させて前記基板に貼り合わされている放射線画像検出装置。
（８）  上記（７）の放射線画像検出装置であって、前記凹凸構造における凹部の各々は、前記接着層を形成する材料によって充填さ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、前記接着層を形成する材料は、前記蛍光物質の結晶とほぼ同じ屈折率を有する放射線画像検出装置。
（１０）  上記（６）の放射線画像検出装置であって、前記蛍光体は、前記柱状結晶の群を前記基板に直接成長させて形成されている放射線画像検出装置
（１１）  上記（１）から（１０）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記センサパネルは、前記光電変換素子の群によって生成された電荷を素子毎に読み出すためのスイッチ素子の群を更に有しており、前記光電変換素子の群、及び前記スイッチ素子の群は、前記基板上において互いに異なる層に形成され、前記基板側から、前記光電変換素子の群、前記スイッチ素子の群の順に積層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、センサパネル側から放射線が入射される放射線画像検出装置。
【符号の説明】
【０１００】
１     放射線画像検出装置
３     センサパネル
１１   支持体
１６   絶縁性基板
１８   シンチレータ
２０   光導電層
２２   電極
２４   電極
２５   接着層
２６   光電変換素子
２８   スイッチ素子
３０   ゲート線
３２   信号線
３４   柱状部
３５   柱状結晶
３６   非柱状部
３８   接続端子
４０   凹凸構造
【図１】
2012168059.tif 000004
【図２】
2012168059.tif 000005
【図３】
2012168059.tif 000006
【図６】
2012168059.tif 000007
【図７】
2012168059.tif 000008
【図８】
2012168059.tif 000009
【図４】
2012168059.tif 000010
【図５】
2012168059.tif 000011