(57)【要約】【課題】感度に優れる放射線画像検出装置を提供する。【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体からなるシンチレータ１１と、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２１を有し、前記画素アレイに密接して設けられた前記シンチレータを支持するセンサパネル３と、を備え、前記シンチレータの前記画素アレイに密接する面とは反対側の面には、前記蛍光を反射する反射層１５が設けられており、前記反射層は、複数の反射膜片１６からなり、前記反射膜片の各々は、周囲の反射膜片との間に隙間１７をおいて設けられ、前記画素アレイの各画素２２の一部に、反射膜片間の前記隙間が重なっており、前記反射層を透過して前記シンチレータに放射線が入射せしめられる放射線画像検出装置。【選択図】図７
2013088308.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体からなるシンチレータと、
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を有し、前記画素アレイに密接して設けられた前記シンチレータを支持するセンサパネルと、
を備え、
前記シンチレータの前記画素アレイに密接する面とは反対側の面には、前記蛍光を反射する反射層が設けられており、
前記反射層は、複数の反射膜片からなり、
前記反射膜片の各々は、周囲の反射膜片との間に隙間をおいて設けられ、
前記画素アレイの各画素の一部に、反射膜片間の前記隙間が重なっており、
前記反射層を透過して前記シンチレータに放射線が入射せしめられ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、
前記反射膜片は、その面積が前記画素アレイの画素の面積よりも小さく形成され、前記画素毎に設けられており、
前記画素には、少なくとも一つの前記反射膜片が重なっている放射線画像検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放射線画像検出装置であって、
前記反射膜片は、その幅が前記画素アレイの画素列毎又は画素行の幅よりも小さく形成され、前記画素列又は前記画素行毎に設けられており、
前記画素列又は前記画素行には、少なくとも一つの前記反射膜片が重なっている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、
前記反射膜片は、アルミニウムからな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、
反射膜片間の前記隙間は、前記シンチレータに入射する放射線の波長以上で前記シンチレータに生じる蛍光波長の５倍以下である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、前記柱状結晶の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に密接し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、前記蛍光体の結晶が粒状に成長してなる粒状結晶の群によって形成される非柱状部をさらに有し、
前記非柱状部は、前記柱状部の前記画素アレイに密接する側とは反対側に設けられている放射線画像検出装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータは、前記画素アレイに接着層を介して貼り合わされている放射線画像検出装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータは、前記センサパネル上に直接形成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と、
前記放射線画像検出装置に向けて放射線を照射する放射線源と、
を備える放射線撮影装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の放射線撮影装置であって、
被写体として乳房を撮影する放射線撮影装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の放射線画像検出装置の製造方法であって、
支持体上に形成された前記シンチレータを、前記センサパネルの前記画素アレイに貼り合わせ、
前記画素アレイに貼り合わされた前記シンチレータから前記支持体を剥離し、
前記支持体が剥離されて露呈した前記シンチレータの面に、前記反射層を形成する放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の放射線画像検出装置の製造方法であって、
前記支持体が剥離されて露呈した前記シンチレータの面に、前記シンチレータの蛍光を反射する反射膜を形成し、
前記反射膜をエッチングして前記複数の反射膜片に分離し、前記反射層を形成する放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項８に記載の放射線画像検出装置の製造方法であって、
支持体上に、前記シンチレータの蛍光を反射する反射膜及び前記シンチレータをこの順に形成し、
前記支持体上に形成された前記シンチレータを、前記センサパネルの前記画素アレイに貼り合わせ、
前記画素アレイに貼り合わされた前記シンチレータから前記支持体を剥離し、
前記支持体が剥離されて露呈した前記反射膜をエッチングして前記複数の反射膜片に分離し、前記反射層を形成する放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項９に記載の放射線画像検出装置の製造方法であって、
前記センサパネル上に、前記シンチレータ及び該シンチレータの蛍光を反射する反射膜をこの順に形成し、
前記反射膜をエッチングして前記複数の反射膜片に分離し、前記反射層を形成する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、放射線画像検出装置、及び放射線画像検出装置の製造方法、並びに放射線撮影装置に関する。
【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、固有の支持体にそれぞれ設けられ、接着層を介して互いに貼り合わされる。放射線は、例えばシンチレータ側から照射され、シンチレータの支持体を透過してシンチレータに入射し、そこにおいて光に変換され、シンチレータに生じた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。
【０００４】
シンチレータは、典型的にはＣｓＩ（ヨウ化セシウム）やＮａＩ（ヨウ化ナトリウム）などのアルカリハライド蛍光体を用いて気相堆積法により形成され、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構成されている。気相堆積法によって形成される蛍光体の柱状結晶は、結合剤等の不純物を含まず、また、そこに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によって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の向上が図られると共に、画像の鮮鋭度の向上が図られる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
シンチレータの支持体には、典型的には、ガラス基板やアルミニウム基板が用いられるが、ガラス基板やアルミニウム基板よりも放射線吸収の少ないアモルファスカーボン基板も用いられている（例えば特許文献２参照）。放射線がシンチレータの支持体を透過してシンチレータに入射する裏面読み取り型（ＰＳＳ：Penetoration Side Sampling）の放射線画像検出装置においては、シンチレータの支持体による放射線吸収を低減することによって、放射線画像検出装置の感度の向上が図られる。しかしながら、アモルファスカーボン基板は、ガラス基板やアルミニウム基板に比べて高価であり、また、熱伝導性が低いために、上記のアルカリハライド蛍光体との密着性に劣る。
【０００６】
シンチレータの支持体による放射線吸収を低減するために、シンチレータを画素アレイに貼り合わせた後に、支持体をシンチレータから剥離して構成さ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２００６‐０５８１２４号公報
【特許文献３】特開２００５‐１７２５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【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、支持体が剥離されて露呈するシンチレータの面は、シンチレータに生じる蛍光を反射する蛍光反射層によって覆われている。シンチレータに発生した蛍光のうち画素アレイとは反対側に向かう蛍光は、蛍光反射層によって画素アレイ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、感度の向上が図られる。
【０００９】
しかしながら、特許文献３に記載された放射線画像検出装置において、蛍光反射層としては、アルミニウム薄膜が用いられており、特に低エネルギーのＸ線が用いられるマンモグラフィー撮影などにおいて、蛍光反射層におけるＸ線吸収が問題となる場合がある。
【００１０】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、感度に優れ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】
【００１１】
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生じる前記蛍光を検出する画素アレイを有し、前記画素アレイに密接して設けられた前記シンチレータを支持するセンサパネルと、を備え、前記シンチレータの前記画素アレイに密接する面とは反対側の面には、前記蛍光を反射する反射層が設けられており、前記反射層は、複数の反射膜片からなり、前記反射膜片の各々は、周囲の反射膜片との間に隙間をおいて設けられ、前記画素アレイの各画素の一部に、反射膜片間の前記隙間が重なっており、前記反射層を透過して前記シンチレータに放射線が入射せしめられる放射線画像検出装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シンチレータに固有の支持体がなく、シンチレータはセンサパネルによって支持されている。それにより、シンチレータの支持体による放射線吸収がなくなり、感度が向上する。そして、シンチレータの画素アレイに密接する面とは反対側の面に反射層を設けることによって、蛍光の利用効率が高まり、感度が向上する。さらに、その反射層を、複数の反射膜片によって構成し、各画素の一部に反射膜片間の隙間を重ねることによって、各画素に重なるシンチレータの部分に入射する放射線量が増加し、感度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を説明するための、放射線撮影装置及び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】図４のシンチレータのVI‐VI断面を示す図である。
【図７】図１の放射線画像検出装置の反射層の構成を模式的に示す図である。
【図８】図７の反射層のパターンニングの一例を模式的に示す図である。
【図９】図７の反射層のパターンニングの他の例を模式的に示す図である。
【図１０】図１の放射線画像検出装置においてシンチレータの放射線入射面の面積に対する反射層の隙間の総和面積の割合とシンチレータに入射する放射線量の関係を示すグラフである。
【図１１】図１の放射線画像検出装置の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図１２】図１の放射線画像検出装置の変形例の製造方法の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に示す放射線撮影装置は、被写体として乳房Ｂを撮影するマンモグラフィー装置である。このマンモグラフィー装置８０は、床に設置固定された基台（図示せず）に対して旋回可能に連結されたアーム部材８１と、アーム部材８１の一端に配設された放射線源収納部８２と、アーム部材８１の他端に配設された撮影台８３と、撮影台８３に対して上下方向に移動可能に構成された圧迫板８４とを備えている。
【００１５】
Ｘ線源収納部８２には放射線源８５が収納されており、撮影台８３には放射線画像検出装置１が収納されている。放射線源８５と放射線画像検出装置１とは、互いに対向するように配置されている。
【００１６】
放射線源８５としては、印加される高電圧に応じてＸ線を発生するＸ線管８６と、Ｘ線管８６から発せられたＸ線のうち、被写体の検査領域に寄与しない部分を遮蔽するように照射野を制限する可動式のコリメータ８７ａを備えたコリメータユニット８７とから構成されている。マンモグラフィー撮影においては、比較的低エネルギーのＸ線（例えば、２８ｋｅＶ）が放射線源８５から乳房Ｂに照射される。
【００１７】
圧迫板８４は、移動機構（図示せず）によりアーム部材８１に沿って移動し、撮影台８３との間で乳房Ｂを挟み込んで圧迫する。この圧迫状態で、放射線源８５から乳房Ｂに放射線が照射されて撮影が行われる。
【００１８】
撮影台８３に収納された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体からなるシンチレータ１１と、センサパネル３とを備えている。
【００１９】
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。
【００２０】
シンチレータ１１は、画素アレイ２１との間に接着層４を介在させて画素アレイ２１に貼り合わされており、センサパネル３によって支持されている。
【００２１】
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としては、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。
【００２２】
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、放射線入射側にシンチレータ１１が配置される。被写体を透過した放射線は、まずシンチレータ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。
【００２３】
図２及び図３は、センサパネル３の構成を示す。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
絶縁性基板２０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。なお、フレキシブルな樹脂基板については後述する。
【００２９】
光電変換素子２３は、例えば、アモルファスシリコンのＰＮ接合薄膜又はＰＩＮ接合薄膜を光導電層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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
図４は、シンチレータ１１の構成を示す。
【００３３】
シンチレータ１１は、柱状部４０と非柱状部４１とで構成されている。
【００３４】
柱状部４０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。
【００３５】
非柱状部４１は、柱状結晶４３の基端側で柱状部４０に隣設され、蛍光体の結晶が比較的小さい粒状に成長してなる粒状結晶４２の群によって形成されている。なお、非柱状部４１には、蛍光体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。
【００３６】
柱状部４０の柱状結晶４３の各々は、その基端部を非柱状部４１によって互いに連結されており、非柱状部４１は、互いに独立して存在する柱状結晶４３の群が離散することを防止する。センサパネル３に支持されたシンチレータ１１は、さらに非柱状部４１によって自己支持され、その形状がより確実に保持される。
【００３７】
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。
【００３８】
シンチレータ１１は、柱状部４０の柱状結晶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に生じる蛍光は、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。
【００３９】
柱状結晶４３の各々に生じた蛍光は、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。
【００４０】
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。
【００４１】
シンチレータ１１の蛍光出射面とは反対側の面は、非柱状部４１の粒状結晶４２の群によって形成されており、この面上には、シンチレータ１１に生じた蛍光を反射する反射層１５が設けられている。反射層１５の詳細な構成については後述する。
【００４２】
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。
【００４３】
図５に明らかなように、柱状部４０においては、柱状結晶４３が結晶の成長方向に対しほぼ均一な断面径を示し、且つ、柱状結晶４３の周囲に空隙を有し、柱状結晶４３が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。
【００４４】
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。
【００４５】
また、柱状部４０の厚み（柱状結晶４３の長さ）は、放射線のエネルギーにもよるが、２００μｍ以上７００μｍ以下であることが好ましい。柱状部４０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。
【００４６】
図６は、シンチレータ１１の図４におけるVI‐VI断面を示す電子顕微鏡写真である。
【００４７】
図６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、非柱状部４１によるシンチレータ１１の形状保持の観点から、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、あるいは大きすぎると、機械的強度が低下する懸念がある。
【００４８】
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。
【００４９】
また、非柱状部４１の厚みは、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、機械的強度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が増大し、画像の鮮鋭度が低下する懸念がある。
【００５０】
図７は、反射層１５の構成を示す。
【００５１】
反射層１５は、複数の反射膜片１６によって構成されており、反射膜片１６の各々は、周囲の反射膜片１６との間に隙間１７をおいて設けられている。画素アレイ２１の各画素２２の一部には、反射膜片間の隙間１７が重なっており、その余の部分には反射膜片１６が重なっている。
【００５２】
反射膜片間の隙間１７を通ってシンチレータ１１に入射する放射線は、反射膜片１６による吸収を受けることなくシンチレータ１１に入射する。よって、隙間１７が重なるシンチレータ１１の第１の部分１１ａには、反射膜片１６に覆われるシンチレータ１１の第２の部分１１ｂに比べて、より多くの蛍光が生じる。
【００５３】
そして、画素２２によって検出される蛍光は、主として画素２２に重なるシンチレータ１１の部分に生じる蛍光であるところ、画素２２の一部に反射膜片間の隙間１７が重なっており、即ち画素２２の一部に比較的多くの蛍光を生じさせるシンチレータ１１の第１の部分１１ａが重なっていることから、感度が向上する。
【００５４】
また、被写体である乳房Ｂ（図１参照）において散乱された放射線（以下、散乱線という）は、反射層１５に斜入する。散乱線の進行方向にみた反射膜片１６の厚みは、略垂直に反射層１５に入射する場合に比べて長くなり、散乱線は、反射膜片１６によって十分に吸収されて除去される。それにより、画像の鮮鋭度を向上させることができる。
【００５５】
反射層１５は、例えば、シンチレータ１１の蛍光出射面とは反対側の面上に、アルミニウムなどの光反射性を有する金属の薄膜を形成し、この反射膜に対して所定のパターンにエッチングを施し、複数の反射膜片１６に分割することによって形成することができる。
【００５６】
図８は、反射層１５のパターンニングの一例を示す。
【００５７】
図８に示す例では、反射膜片１６は、画素２２毎に設けられ、反射膜片間の隙間１７は、二次元格子状に設けられている。反射膜片１６の面積は、画素２２の面積よりも小さく、反射膜片１６は、対応する画素２２の中央部に重なっており、画素２２の四辺の縁部に、反射膜片間の隙間１７が重なっている。
【００５８】
なお、図８に示す例において、画素２２には一つの反射膜片１６が重なっているが、より細分化された複数の反射膜片が重なっていてもよい。
【００５９】
図９は、反射層１５のパターンニングの他の例を示す。
【００６０】
図９に示す例では、反射膜片１６は、画素列毎に設けられ、反射膜片間の隙間１７は、画素列に直交する行方向に周期的に配列される縞状に設けられている。反射膜片１６の幅は、画素列の幅よりも小さく、反射膜片１６は、対応する画素列の行方向の中央部に重なっており、画素２２の列方向に沿った二辺の縁部に、反射膜片間の隙間１７が重なっている。
【００６１】
なお、図９に示す例において、画素列には一つの反射膜片１６が重なっているが、より細分化された複数の反射膜片が重なっていてもよい。
【００６２】
以上のように、反射膜片１６が、画素２２又は画素列（画素行）毎に設けられ、画素２２又は画素列（画素行）より小さく形成されていることによって、画素アレイ２１に対して静止している反射膜片１６の配列が画像に写り込むことがなくなる。
【００６３】
図１０は、反射膜片１６の膜厚を０．５ｍｍで反射膜片間の隙間１７をシンチレータ１１で生じる蛍光波長と等しくした場合に、反射膜片間の隙間１７を複数配置したときの、シンチレータ１１における反射層１５が形成される面（Ｘ線入射面）の面積に対する隙間１７の総和面積の割合とシンチレータ１１に入射するＸ線量の関係を示す。
【００６４】
シンチレータ１１に入射するＸ線は、反射膜片間の隙間１７に対して十分直進性をもって入射されるため、隙間１７の総和面積の割合に比例してシンチレータ１１に入射するＸ線量は増加する。
【００６５】
これに対して、シンチレータ１１に生じた蛍光のうち、画素２２とは反対側に向かう蛍光はシンチレータ１１の非柱状部４１で等方的に拡散された後に反射膜片１６で反射されるため、反射膜片間の隙間１７による反射光量の低下はほとんどない。
【００６６】
したがって、シンチレータ１１にＸ線を効率よく入射させ、シンチレータ１１で生じる画素２２とは反対側に向かう蛍光を反射膜片間の隙間１７から極力透過させないようにでき、高感度の放射線検出器が得られる。
【００６７】
反射膜片間の隙間１７は、隙間１７からの蛍光の透過を抑制する観点から、Ｘ線波長以上でシンチレータ１１に生じる蛍光波長の５倍程度以下が好ましく、具体的には１０〜２５００ｎｍがよく、シンチレータ１１に生じる蛍光波長程度がより好ましい。
【００６８】
以下に放射線画像検出装置１の製造方法を説明する。
【００６９】
図１１は、放射線画像検出装置１の製造工程を示す。
【００７０】
まず、シンチレータ１１は、気相堆積法によって製造することができる。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、支持体１０の温度を室温（２０℃）〜３００℃として、ＣｓＩ：Ｔｌの結晶を支持体１０上に堆積させる。
【００７１】
支持体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、真空度及び支持体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／又は支持体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。
【００７２】
柱状結晶４３の成長終期における支持体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。
【００７３】
支持体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、カーボン板、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastic）、ガラス板、石英基板、サファイア基板、鉄やスズやクロムやアルミニウムなどから選択される金属シート、等を用いることができる。
【００７４】
以上のように支持体１０上に形成されたシンチレータ１１を、接着層４を介してセンサパネル３の画素アレイ２１に貼り合わせる（ＦＩＧ．１１Ａ）。そして、画素アレイ２１に貼り合わされたシンチレータ１１から支持体１０を剥離する（ＦＩＧ．１１Ｂ）。
【００７５】
次いで、支持体が剥離されて露呈したシンチレータ１１の面上に、アルミニウムなどの光反射性を有する金属の薄膜１６´を形成する（ＦＩＧ．１１Ｃ）。この反射膜１６´は、例えば蒸着などの手段によってシンチレータ１１の面上に成膜することができる。
【００７６】
なお、ＣｓＩ：Ｔｌ等のアルカリハライド蛍光体中のハロゲンが反射膜１６´の材料である金属を腐食させることがあり、また、アルカリハライド蛍光体は潮解性を有しているため、図示の例においては、支持体１０が剥離されて反射膜１６´が成膜される前に、シンチレータ１１を保護膜１２によって被覆している。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。
【００７７】
次いで、シンチレータ１１の面上に形成された反射膜１６´に対して、所定のパターンでエッチングを施し、反射膜１６´を複数の反射膜片１６に分割し、反射層１５を形成する（ＦＩＧ．１１Ｄ）。エッチングにより除去された膜部分が、反射層１５における反射膜片間の隙間１７となる。
【００７８】
以上により、放射線画像検出装置１を得る。なお、上述した製造方法において、反射膜１６´を支持体１０の表面に予め成膜しておき、支持体１０の反射膜１６´上にシンチレータ１１を形成し、その後に反射膜１６´をシンチレータ１１に残して支持体１０を剥離するようにしてもよい。
【００７９】
製造工程において用いられた支持体１０が剥離され、シンチレータ１１がセンサパネル３によって支持されていることにより、支持体１０とセンサパネル３の絶縁性基板２０との線膨張係数の差に起因する放射線画像検出装置の反りが生じない。また、支持体１０が剥離されることによって、シンチレータ１１に負荷される荷重が軽減され、シンチレータ１１を形成する柱状結晶４３の先端部に損傷や変形が生じることを防止することができる。
【００８０】
以上、説明したとおり、放射線画像検出装置１において、シンチレータ１１に固有の支持体がなく、シンチレータ１１はセンサパネル３によって支持されている。それにより、シンチレータ１１に固有の支持体による放射線吸収がなくなり、感度が向上する。そして、シンチレータ１１の画素アレイ２１に貼り合わされる面とは反対側の面に反射層１５を設けることによって、蛍光の利用効率が高まり、感度が向上する。さらに、その反射層１５を、複数の反射膜片１６によって構成し、各画素２２の一部に反射膜片間の隙間１７を重ねることによって、各画素２２に重なるシンチレータ１１の部分に入射する放射線量が増加し、感度が向上する。
【００８１】
なお、上述した放射線画像検出装置１及びその製造方法において、シンチレータ１１は、支持体１０上に形成され、接着層４を介してセンサパネル３に貼り合わされているが、シンチレータをセンサパネル３上に直接形成するようにしてもよい。
【００８２】
図１２に示す例においては、センサパネル３を支持体として、上述した気相堆積法により、柱状部及び非柱状部をこの順にセンサパネル３上に形成し、シンチレータ１１をセンサパネル３上に直接形成している（ＦＩＧ.１２Ａ）。そして、シンチレータ１１の面上に、アルミニウムなどの光反射性を有する金属の薄膜１６´を形成する（ＦＩＧ．１２Ｂ）。次いで、シンチレータ１１の面上に形成された反射膜１６´に対して、所定のパターンでエッチングを施し、反射膜１６´を複数の反射膜片１６に分割し、反射層１５を形成する（ＦＩＧ．１２Ｃ）。
【００８３】
また、シンチレータ１１がＣｓＩ：Ｔｌ等のアルカリハライド蛍光体の柱状結晶４３の群によって形成されるものとして説明したが、シンチレータには、柱状結晶を形成しないＧＯＳ（ガドリニウムオキシサルファイド）等の蛍光体を用いることもでき、それらの蛍光体を支持体又はセンサパネルに塗布して形成することもできる。
【００８４】
以上、マンモグラフィー装置を例に本発明に係る放射線撮影装置及び放射線画像検出装置の実施形態を説明したが、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。
【００８５】
以下、センサパネル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。
【００８６】
［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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
［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。
【００９６】
（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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
【化１】
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【０１０１】
（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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
［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。
【０１１０】
（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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
（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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
以上、説明したように、本明細書には、下記（１）から（９）の放射線画像検出装置が、また下記（１０）及び（１１）の放射線撮影装置が、また下記（１２）から（１５）の放射線画像検出装置の製造方法が開示されている。
【０１１８】
（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生じる前記蛍光を検出する画素アレイを有し、前記画素アレイに密接して設けられた前記シンチレータを支持するセンサパネルと、を備え、前記シンチレータの前記画素アレイに密接する面とは反対側の面には、前記蛍光を反射する反射層が設けられており、前記反射層は、複数の反射膜片からなり、前記反射膜片の各々は、周囲の反射膜片との間に隙間をおいて設けられ、前記画素アレイの各画素の一部に、反射膜片間の前記隙間が重なっており、前記反射層を透過して前記シンチレータに放射線が入射せしめられ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、前記反射膜片は、その面積が前記画素アレイの画素の面積よりも小さく形成され、前記画素毎に設けられており、前記画素には、少なくとも一つの前記反射膜片が重なっている放射線画像検出装置。
（３）  上記（１）の放射線画像検出装置であって、前記反射膜片は、その幅が前記画素アレイの画素列毎又は画素行の幅よりも小さく形成され、前記画素列又は前記画素行毎に設けられており、前記画素列又は前記画素行には、少なくとも一つの前記反射膜片が重なっている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、前記反射膜片は、アルミニウムからな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、反射膜片の前記隙間は、前記シンチレータに入射する放射線の波長以上で前記シンチレータに生じる蛍光波長の５倍以下である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、前記柱状結晶の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に密接し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、前記シンチレータは、前記蛍光体の結晶が粒状に成長してなる粒状結晶の群によって形成される非柱状部をさらに有し、前記非柱状部は、前記柱状部の前記画素アレイに密接する側とは反対側に設けられている放射線画像検出装置。
（８）  上記（１）から（７）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記シンチレータは、前記画素アレイに接着層を介して貼り合わされている放射線画像検出装置。
（９）  上記（１）から（７）のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記シンチレータは、前記センサパネル上に直接形成されている放射線画像検出装置。
（１０）  上記（１）から（９）のいずれか一つの放射線画像検出装置と、前記放射線画像検出装置に向けて放射線を照射する放射線源と、を備える放射線撮影装置。
（１１）  上記（１０）の放射線撮影装置であって、被写体として乳房を撮影する放射線撮影装置。
（１２）  上記（８）の放射線画像検出装置の製造方法であって、支持体上に形成された前記シンチレータを、前記センサパネルの前記画素アレイに貼り合わせ、前記画素アレイに貼り合わされた前記シンチレータから前記支持体を剥離し、前記支持体が剥離されて露呈した前記シンチレータの面に、前記蛍光反射層を形成する放射線画像検出装置の製造方法。
（１３）  上記（１２）の放射線画像検出装置の製造方法であって、前記支持体が剥離されて露呈した前記シンチレータの面に、前記シンチレータの蛍光を反射する反射膜を形成し、前記反射膜をエッチングして前記複数の反射膜片に分離し、前記反射層を形成する放射線画像検出装置の製造方法。
（１４）  上記（８）の放射線画像検出装置の製造方法であって、支持体上に、前記シンチレータの蛍光を反射する反射膜及び前記シンチレータをこの順に形成し、前記支持体上に形成された前記シンチレータを、前記センサパネルの前記画素アレイに貼り合わせ、前記画素アレイに貼り合わされた前記シンチレータから前記支持体を剥離し、前記支持体が剥離されて露呈した前記反射膜をエッチングして前記複数の反射膜片に分離し、前記反射層を形成する放射線画像検出装置の製造方法。
（１５）  上記（９）の放射線画像検出装置の製造方法であって、前記センサパネル上に、前記シンチレータ及び該シンチレータの蛍光を反射する反射膜をこの順に形成し、前記反射膜をエッチングして前記複数の反射膜片に分離し、前記反射層を形成する放射線画像検出装置の製造方法。
【符号の説明】
【０１１９】
１     放射線画像検出装置
３     センサパネル
４     接着層
１１   シンチレータ
１５   反射層
１６   反射膜片
１７   隙間
２０   絶縁性基板
２１   画素アレイ
２２   画素
４０   柱状部
４１   非柱状部
４２   粒状結晶
４３   柱状結晶
８０   マンモグラフィー装置（放射線撮影装置）
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図５】
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【図６】
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