(57)【要約】  放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が画素領域に形成された基板と、放射線を光に変換する変換層と、変換層で変換された光を反射する反射性の粘着層と、粘着層の端部から基板の表面に至る領域を含む領域を覆う接着層と、がこの順に設けられた部分を有する放射線検出器。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が画素領域に形成された基板と、
前記放射線を光に変換する変換層と、
前記変換層で変換された光を反射する反射性の粘着層と、
前記粘着層の端部から前記基板の表面に至る領域を含む領域を覆う接着層と、
がこの順に設けられた部分を有する放射線検出器。
【請求項２】
前記粘着層は、基材に形成されており、
前記粘着層が、前記変換層側に配置される、
請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記基材は、反射性を有する、請求項２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記粘着層は、無機の白色の粉末が分散された、粘着性の樹脂である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記粉末は、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載の放射線検出器。
【請求項６】
前記粘着層は、
反射性かつ金属製の第１の粘着膜と、反射性かつ樹脂製の第２の粘着膜とが積層された積層構造を有し、
前記第２の粘着膜が、前記変換層側に配置される、
請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項７】
前記粘着層及び前記変換層を覆う保護層をさらに備えた、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項８】
前記保護層は、ポリエチレンテレフタレート膜と、アルミ膜とが積層された積層構造を有する、請求項７に記載の放射線検出器。
【請求項９】
前記変換層の周縁部は、外側に向かうほど厚さが薄くなる傾斜を有し、
前記粘着層の外周が、前記変換層の周縁部に位置する、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項１０】
放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が画素領域に形成された基板と、
前記放射線を光に変換する変換層と、
前記変換層で変換された光を反射し、前記変換層全体及び前記基板の表面に至る領域を含む領域を覆う反射性の粘着層と、
がこの順に設けられた部分を有する放射線検出器。
【請求項１１】
前記粘着層は、無機の白色の粉末が分散された、熱可塑性の樹脂である、請求項１０に記載の放射線検出器。
【請求項１２】
前記粉末は、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の放射線検出器。
【請求項１３】
前記粘着層を覆う保護層をさらに備えた、請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項１４】
前記保護層は、ポリエチレンテレフタレート膜と、アルミ膜とが積層された積層構造を有する、請求項１３に記載の放射線検出器。
【請求項１５】
前記保護層の外周は、封止剤により封止されている、請求項１３または請求項１４に記載の放射線検出器。
【請求項１６】
前記基板、前記変換層、前記粘着層、及び前記保護層を含む積層体の、前記保護層側、及び前記基板側の少なくとも一方に設けられた、補強基板をさらに備えた、請求項７、請求項８、請求項１３、請求項１４、及び請求項１５のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項１７】
前記補強基板は、前記基板よりも、剛性が高い、請求項１６に記載の放射線検出器。
【請求項１８】
前記補強基板の厚みは、前記基板よりも厚い、請求項１６または請求項１７のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項１９】
前記変換層の中央部の領域は前記基板の画素領域を覆い、かつ前記基板の前記画素領域よりも大きい、請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項２０】
前記変換層の中央部の領域は、前記基板の画素領域を覆い、かつ前記基板の前記画素領域よりも小さい、請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項２１】
前記基板は、可撓性を有する、請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項２２】
前記基板は、前記変換層側と反対側の面に、平均粒子径が０．０５μｍ以上、２．５μｍ以下の無機の微粒子を含む層を有する、請求項２１に記載の放射線検出器。
【請求項２３】
前記変換層は、ＣｓＩの柱状結晶を含む、請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項２４】
放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が画素領域に形成された基板と、
前記放射線を光に変換する変換層と、
少なくとも前記変換層を覆う反射性の粘着膜に保護膜が積層された積層構造を有し、前記変換層全体及び前記基板の表面に至る領域を含む領域を覆う保護層と、
がこの順に設けられた部分を有し、前記保護層の前記粘着膜が、前記変換層側に配置される、
放射線検出器。
【請求項２５】
請求項１から請求項２４のいずれか１項に記載の放射線検出器と、
前記複数の画素に蓄積された電荷を読み出すための制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号に応じて前記複数の画素から電荷を読み出させる駆動部と、
前記複数の画素から読み出された電荷に応じた電気信号が入力され、入力された電気信号に応じた画像データを生成して前記制御部に出力する信号処理部と、
を備えた放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、放射線検出器及び放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療診断を目的とした放射線撮影を行う放射線画像撮影装置が知られている。このような放射線画像撮影装置には、被写体を透過した放射線を検出し放射線画像を生成するための放射線検出器が用いられている。【０００３】
放射線検出器としては、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が形成された基板と、放射線を光に変換する変換層と、を備えたものが知られている。このような放射線検出器において、変換層で変換された光を反射する機能を有する層として、例えば反射層を備える技術が知られている（特開２０１８−００９８０４号公報及び特開２０１７−１８７４２４号公報参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術の放射線検出器では、基板及び変換層の端部に対して、光を反射する機能を有する層が十分に固定されているとは言えず、剥離してしまう懸念があった。特に、基板が可撓性を有している場合、基板が撓むことにより、光を反射する機能を有する層が剥離し易くなる。そのため、基板及び変換層に対して光を反射する機能を有する層を固定する技術が望まれていた。【０００５】
そこで、光を反射する機能を有する層と変換層との間に粘着性を有する層等を設け、粘着性を有する層により、基板及び変換層に対して光を反射する機能を有する層を固定することが考えられる。しかしながら、光を反射する機能を有する層と変換層との間に粘着層を設けた場合、放射線検出器により得られる放射性画像の画質が低下する懸念があった。【０００６】
本開示は、光を反射する機能を有する層と変換層との間に粘着性を有する層を設けた場合に比べて、放射線画像の画質を低下させずに、光を反射する機能を有する層の剥離を抑制できる放射線検出器及び放射線画像撮影装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の態様は、放射線検出器であって、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が画素領域に形成された基板と、放射線を光に変換する変換層と、変換層で変換された光を反射する反射性の粘着層と、粘着層の端部から基板の表面に至る領域を含む領域を覆う接着層と、がこの順に設けられた部分を有する。【０００８】
本開示の第２の態様は、第１の態様において、粘着層は、基材に形成されており、粘着層が、変換層側に配置されていてもよい。【０００９】
本開示の第３の態様は、第２の態様において、基材は、反射性を有していてもよい。【００１０】
本開示の第４の態様は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様において、粘着層は、無機の白色の粉末が分散された、粘着性の樹脂であってもよい。【００１１】
本開示の第５の態様は、第４の態様において、粉末は、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。【００１２】
本開示の第６の態様は、第１の態様において、粘着層は、反射性かつ金属性の第１の粘着膜と、反射性かつ樹脂性の第２の粘着膜とが積層された積層構造を有し、第２の粘着膜が、変換層側に配置されていてもよい。【００１３】
本開示の第７の態様は、第１の態様から第６の態様のいずれか１態様において、粘着層及び変換層を覆う保護層をさらに備えていてもよい。【００１４】
本開示の第８の態様は、第７の態様において、保護層は、ポリエチレンテレフタレート膜と、アルミ膜とが積層された積層構造を有していてもよい。【００１５】
本開示の第９の態様は、第１の態様から第８の態様のいずれか１態様において、変換層の周縁部は、外側に向かうほど厚さが薄くなる傾斜を有し、粘着層の外周が、変換層の周縁部に位置していてもよい。【００１６】
本開示の第１０の態様は、放射線検出器であって、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が画素領域に形成された基板と、放射線を光に変換する変換層と、変換層で変換された光を反射し、変換層全体及び基板の表面に至る領域を含む領域を覆う反射性の粘着層と、がこの順に設けられた部分を有する。【００１７】
本開示の第１１の態様は、第１０の態様において、粘着層は、無機の白色の粉末が分散された、熱可塑性の樹脂であってもよい。【００１８】
本開示の第１２の態様は、第１１の態様において、粉末は、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。【００１９】
本開示の第１３の態様は、第１０の態様から第１２の態様のいずれか１態様において、粘着層を覆う保護層をさらに備えていてもよい。【００２０】
本開示の第１４の態様は、第１３の態様において、保護層は、ポリエチレンテレフタレート膜と、アルミ膜とが積層された積層構造を有していてもよい。【００２１】
本開示の第１５の態様は、第１３の態様または第１４の態様において、保護層の外周は、封止剤により封止されていてもよい。【００２２】
本開示の第１６の態様は、第７の態様、第８の態様、第１３の態様、第１４の態様、及び第１５の態様のいずれか１態様において、基板、変換層、粘着層、及び保護層を含む積層体の、保護層側、及び基板側の少なくとも一方に設けられた、補強基板をさらに備えていてもよい。【００２３】
本開示の第１７の態様は、第１６の態様において、補強基板は、基板よりも、剛性が高くてもよい。【００２４】
本開示の第１８の態様は、第１６の態様または第１７の態様において、補強基板の厚みは、基板よりも厚くてもよい。【００２５】
本開示の第１９の態様は、第１の態様から第１５の態様のいずれか１態様において、変換層の中央部の領域は基板の画素領域を覆い、かつ基板の画素領域よりも大きくてもよい。【００２６】
本開示の第２０の態様は、第１の態様から第１９の態様のいずれか１態様において、変換層の中央部の領域は、基板の画素領域を覆い、かつ基板の画素領域よりも小さくてもよい。【００２７】
本開示の第２１の態様は、第１の態様から第２０の態様のいずれか１態様において、基板は、可撓性を有していてもよい。【００２８】
本開示の第２２の態様は、第２１の態様において、基板は、変換層側と反対側の面に、平均粒子径が０．０５μｍ以上、２５μｍ以下の無機の微粒子を含む層を有していてもよい。【００２９】
本開示の第２３の態様は、第１の態様から第２２の態様のいずれか１態様において、変換層は、ＣｓＩの柱状結晶を含んでいてもよい。【００３０】
また、本開示の第２４の態様は、放射線検出器であって、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が画素領域に形成された基板と、放射線を光に変換する変換層と、少なくとも変換層を覆う反射性の粘着膜に保護膜が積層された積層構造を有し、変換層全体及び基板の表面に至る領域を含む領域を覆う保護層と、がこの順に設けられた部分を有し、保護層の粘着膜が、変換層側に配置される。【００３１】
また、本開示の第２５の態様は、放射線画像撮影装置であって、第１の態様から第２４の態様のいずれか１態様の放射線検出器と、複数の画素に蓄積された電荷を読み出すための制御信号を出力する制御部と、制御信号に応じて複数の画素から電荷を読み出させる駆動部と、複数の画素から読み出された電荷に応じた電気信号が入力され、入力された電気信号に応じた画像データを生成して制御部に出力する信号処理部と、を備える。
【発明の効果】
【００３２】
上記態様によれば、本開示の放射線検出器及び放射線画像撮影装置は、光を反射する機能を有する層と変換層との間に粘着性を有する層を設けた場合に比べて、放射線画像の画質を低下させずに、光を反射する機能を有する層の剥離を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１例示的実施形態の放射線検出器におけるＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板の構成の一例を示す構成図である。
【図２】第１例示的実施形態の放射線検出器の一例を、変換層が設けられた側からみた平面図である。
【図３】図２に示した放射線検出器のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本例示的実施形態の変換層における周縁部と中央部とを説明するための断面図である。
【図５】第１例示的実施形態の放射線検出器におけるＴＦＴ基板、変換層、粘着層、接着層、及び保護層の積層状態の一例を示した断面図である。
【図６】第１〜第３例示的実施形態の粘着層、接着層、及び保護層の一例の断面を模式的に示した断面図である。
【図７】第１例示的実施形態の放射線検出器の製造方法の一例を説明する図である。
【図８】粘着性を有する層の厚みと放射線検出器の性能との対応関係の一例を表すグラフである。
【図９】第２例示的実施形態の放射線検出器の一例を、変換層が設けられた側からみた平面図である。
【図１０】図９に示した放射線検出器のＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】第３例示的実施形態の放射線検出器の一例を、変換層が設けられた側からみた平面図である。
【図１２】図１１に示した放射線検出器のＡ−Ａ線断面図である。
【図１３】第４例示的実施形態の放射線検出器の一例を、変換層が設けられた側からみた平面図である。
【図１４】図１３に示した放射線検出器のＡ−Ａ線断面図である。
【図１５】第４例示的実施形態の粘着層、及び保護層の一例の断面を模式的に示した断面図である。
【図１６】第４例示的実施形態の放射線検出器の他の例の断面図である。
【図１７】第５例示的実施形態の放射線検出器の一例を、変換層が設けられた側からみた平面図である。
【図１８】図１７に示した放射線検出器のＡ−Ａ線断面図である。
【図１９】第５例示的実施形態の放射線検出器の他の例のＡ−Ａ線断面図である。
【図２０】第５例示的実施形態の放射線検出器の他の例のＡ−Ａ線断面図である。
【図２１】画素領域の大きさの変形例として、画素領域の大きさが小さい放射線検出器の一例の断面を表す断面図である。
【図２２】例示的実施形態の放射線検出器を適用した放射線画像撮影装置の一例の断面を表す断面図である。
【図２３】例示的実施形態の放射線検出器を適用した放射線画像撮影装置の他の例の断面を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本開示の例示的実施形態を詳細に説明する。なお、本例示的実施形態は、本開示を限定するものではない。
【００３５】
［第１例示的実施形態］
本例示的実施形態の放射線検出器は、被写体を透過した放射線を検出して被写体の放射線画像を表す画像情報を出力する機能を有する。本例示的実施形態の放射線検出器は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板と、放射線を光に変換する変換層と、を備えている（図３、放射線検出器１０のＴＦＴ基板１２及び変換層１４参照）。
【００３６】
まず、図１を参照して本例示的実施形態の放射線検出器におけるＴＦＴ基板１２の構成の一例について説明する。なお、本例示的実施形態のＴＦＴ基板１２は、基材１１の画素領域３５に、複数の画素３０を含む画素アレイ３１が形成された基板である。従って、以下では、「画素領域３５」との表現を、「画素アレイ３１」と同義として用いる。本例示的実施形態のＴＦＴ基板１２が、開示の技術の基板の一例である。
【００３７】
基材１１は、例えば、無アルカリガラス等のガラス基板や、ポリイミド等のプラスチックを含む樹脂シート等である。樹脂シートの具体例としては、ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標）が挙げられる。また、基材１１は可撓性を有していることが好ましい、この場合、基材１１としては、上記樹脂シートや比較的薄いガラス基板等が好ましい。
【００３８】
基材１１の厚みは、材質の硬度、及びＴＦＴ基板１２の大きさ等に応じて、所望の可撓性が得られる厚みであればよい、例えば、基材１１が樹脂シートの場合、厚みが５μｍ〜１２５μｍのものであればよく、厚みが２０μｍ〜５０μｍのものであればより好ましい。また例えば、基材１１がガラス製の基板の場合、一般に、一辺が４３ｃｍ程度のサイズでは、厚みが０．３ｍｍ以下ならば可撓性を有しており、樹脂製の基材１１と同様に撓む傾向があるため、厚みが０．３ｍｍ以下のものであればよい。
【００３９】
なお、基材１１としては、３００℃〜４００℃における熱膨張率が２０ｐｐｍ／Ｋ以下、厚みが２５μｍの状態において４００℃におけるＭＤ（Machine Direction）方向の熱収縮率が０．５%以下、及び５００℃における弾性率が１ＧＰａ以上とした特性を有することが好ましい。このような特性を有する樹脂シートの具体例としては、変換層１４が設けられる側と反対側の面に、平均粒子径が０．０５μｍ以上、２．５μｍ以下の無機の微粒子を含む層を有する上記ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標）が挙げられる。
なお、本例示的実施形態における上記の厚み、熱膨張率、弾性率、及び平均粒子径等の測定方法は、特開２０１０−７６４３８号公報に記載されている評価方法を適用している。例えば、熱膨張率の測定方法は、下記条件にてＭＤ方向およびＴＤ（Transverse Direction）方向の伸縮率を測定し、９０℃〜１００℃、１００℃〜１１０℃、・・・と、１０℃の間隔での伸縮率及び温度を測定し、この測定を４００℃まで行い、１００℃から３５０℃までの全測定値の平均値として導出した熱膨張率（ｐｐｍ／℃）を、（ｐｐｍ／Ｋ）に換算した。熱膨張率の測定条件は、ＭＡＣサイエンス社製  ＴＭＡ４０００Ｓ装置を用い、サンプル長さを１０ｍｍ、サンプル幅を２ｍｍ、初荷重を３４．５ｇ／ｍｍ２、昇温開始温度を２５℃、昇温終了温度を４００℃、昇温速度を５℃／ｍｉｎ、及び雰囲気をアルゴンとした。
【００４０】
画素３０の各々は、変換層が変換した光に応じて電荷を発生して蓄積するセンサ部３４及びセンサ部３４にて蓄積された電荷を読み出すスイッチング素子３２を含む。本例示的実施形態では、一例として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子３２として用いている。そのため、以下では、スイッチング素子３２を「ＴＦＴ３２」という。
【００４１】
複数の画素３０は、ＴＦＴ基板１２の画素領域３５に、一方向（図１の横方向に対応する走査配線方向、以下「行方向」ともいう）及び行方向に対する交差方向（図１の縦方向に対応する信号配線方向、以下「列方向」ともいう）に二次元状に配置されている。図１では、画素３０の配列を簡略化して示しているが、例えば、画素３０は行方向及び列方向に１０２４個×１０２４個配置される。
【００４２】
また、放射線検出器１０には、ＴＦＴ３２のスイッチング状態（オン及びオフ）を制御するための複数の走査配線３８と、画素３０の列毎に備えられた、センサ部３４に蓄積された電荷が読み出される複数の信号配線３６と、が互いに交差して設けられている。複数の走査配線３８の各々は、それぞれＴＦＴ基板１２に設けられたパッド（図示省略）を介して、放射線検出器１０の外部の駆動部（図２２及び図２３、駆動部１０３参照）に接続されることにより、駆動部から出力される、ＴＦＴ３２のスイッチング状態を制御する制御信号が流れる。また、複数の信号配線３６の各々が、それぞれＴＦＴ基板１２に設けられたパッド（図示省略）を介して、放射線検出器１０の外部の信号処理部（図２２及び図２３、信号処理部１０４参照）に接続されることにより、各画素３０から読み出された電荷が、信号処理部に出力される。
【００４３】
また、各画素３０のセンサ部３４には、各画素３０にバイアス電圧を印加するために、共通配線３９が信号配線３６の配線方向に設けられている。共通配線３９が、ＴＦＴ基板１２に設けられたパッド（図示省略）を介して、放射線検出器１０の外部のバイアス電源に接続されることにより、バイアス電源から各画素３０にバイアス電圧が印加される。
【００４４】
本例示的実施形態の放射線検出器１０では、ＴＦＴ基板１２上には、変換層が形成されている。図２は、本例示的実施形態の放射線検出器１０を変換層１４が形成された側からみた平面図である。また、図３は、図２における放射線検出器１０のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下では、放射線検出器１０の構造において「上」という場合、ＴＦＴ基板１２側を基準とした位置関係において上であることを表している。
【００４５】
図２及び図３に示すように、本例示的実施形態の変換層１４は、ＴＦＴ基板１２の画素領域３５を含む一部の領域上に設けられている。このように、本例示的実施形態の変換層１４は、ＴＦＴ基板１２の外周部の領域上には設けられていない。
【００４６】
本例示的実施形態では、変換層１４の一例としてＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を含むシンチレータを用いている。このようなシンチレータとしては、例えば、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４００ｎｍ〜７００ｎｍであるＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）やＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウムが添加されたヨウ化セシウム）を含むことが好ましい。なお、ＣｓＩ：Ｔｌの可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
【００４７】
本例示的実施形態の放射線検出器１０では、図５に示した一例のように、変換層１４は、ＴＦＴ基板１２上に直接、真空蒸着法、スパッタリング法、及びＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の気相堆積法によって短冊状の柱状結晶１４Ａとして形成される。変換層１４の形成方法としては、例えば、変換層１４としてＣｓＩ：Ｔｌを用いた場合、真空度０．０１Ｐａ〜１０Ｐａの環境下、ＣｓＩ：Ｔｌを抵抗加熱式のるつぼ等の加熱手段により加熱して気化させ、ＴＦＴ基板１２の温度を室温（２０℃）〜３００℃としてＣｓＩ：ＴｌをＴＦＴ基板１２上に堆積させる真空蒸着法が挙げられる。変換層１４の厚さとしては、１００μｍ〜８００μｍが好ましい。
【００４８】
なお、本例示的実施形態では、変換層１４の柱状結晶１４Ａの、成長方向の基点側（本例示的実施形態ではＴＦＴ基板１２側）の端部を「根元」といい、成長方向における根元と反対側の尖った端部を「先端」という。
【００４９】
また、本例示的実施形態の変換層１４は、上述のように気相堆積法により形成しているため、図３に示すように、変換層１４の外周の領域は、全体的に見ると外側に向かうほど厚さが薄くなる傾向を有しており、そのため、外側に向かうほど厚さが薄くなる傾斜を有している。本例示的実施形態では、製造誤差及び測定誤差を無視すると厚さが略一定とみなせる、変換層１４の中央から所定の範囲内における変換層１４の厚さの平均値を基準とし、一例として図４に示したように、基準の厚さに対する相対的な膜厚（以下、「相対膜厚」という）が９０％以下の外周の領域を「周縁部（周縁部１４Ｃ）」という。また、図４に示すように、周縁部１４Ｃに囲まれた変換層１４の領域を「中央部（中央部１４Ｂ）」という。換言すると、「中央部」とは、変換層１４の厚さが略一定の部分を少なくとも含み、相対膜厚が９０％を超える部分も含む領域のことをいう。なお、本例示的実施形態では、図２及び図３に示すように、中央部１４Ｂよりも画素領域３５の方が小さく、中央部１４Ｂにより、画素領域３５が覆われている。
【００５０】
本例示的実施形態では、具体例として、変換層１４の外周から５ｍｍ以内の領域内であり、かつ相対膜厚が９０％以下の外周の領域を「周縁部（周縁部１４Ｃ）」という。そのため、図３及び図４等に示すように、周縁部１４Ｃでは、変換層１４の厚さが外周（縁）に向けて徐々に薄くなる傾向にある。
【００５１】
なお、本例示的実施形態では、変換層１４の厚さが外周に向けて薄くなる例として、傾斜角度がθの一定の傾斜を有し徐々に厚さが薄くなる形態を例示したが、この形態に限定されず、例えば、階段状に厚さが変化する形態であってもよい。
【００５２】
なお、上記傾斜角度θの測定方法は特に限定されないが、本例示的実施形態では、一例として、傾斜角度θの測定方法は、矩形状の変換層１４の１辺における、等間隔な４箇所の位置において、変換層１４の端部の一部をＴＦＴ基板１２から剥離して各々サンプルとした。４つのサンプルを研磨して断面出しを行った後、光学顕微鏡を用いて観察することにより測定を行った。４つのサンプルの測定値の平均値を、サンプルを作成した変換層１４の辺における傾斜角度θとした。
【００５３】
さらに、本例示的実施形態の放射線検出器１０は、図２〜図６に示すように、粘着層１６、接着層２０、及び保護層２２を備える。図６には、本例示的実施形態の粘着層１６、接着層２０、及び保護層２２の一例の断面を模式的に示した断面図を示す。
【００５４】
粘着層１６は、一例として図２及び図３に示すように、変換層１４の周縁部１４Ｃの一部及び中央部１４Ｂの全体を含む領域上に設けられている。換言すると、粘着層１６は、変換層１４の中央部１４Ｂ及び周縁部１４Ｃの一部を覆う。また、図５に示すように、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、変換層１４の先端が、粘着層１６に侵入している。
【００５５】
本例示的実施形態の粘着層１６は、変換層１４で変換された光を反射する反射性の粘着層である。本例示的実施形態では、粘着層１６の一例として、粘着性の樹脂に無機の白色の粉末が分散された白色の粘着層を用いている。なお、本例示的実施形態において「白色」とは、全ての波長の可視光が乱反射される状態をいい、光が指向性をもって反射される場合は「鏡面」という。また、粘着層１６等における光を反射する「反射性」とは、５００ｎｍ〜５５０ｎｍの光の反射率の平均が８０％以上の状態をいう。
【００５６】
また、「粘着層」及び「接着層」とは、直接接する層、本例示的実施形態では、変換層１４及び基材１８（図６参照）を、粘着層１６から離れ難くする機能を有するものである。また、「粘着層」及び「接着層」とは、固体の表面に対して、化学結合に限定されない何らかの力により結合した状態を有する層のことをいう。
【００５７】
粘着性の樹脂としては、例えば、アクリル糊が挙げられる。無機の白色の粉末としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、及び酸化カルシウム（ＣａＯ）等の少なくとも１つを含む粉末が挙げられる。一例として本例示的実施形態では、透明の糊（樹脂）に、白色粉末をフィラーとして分散することにより、白色の粘着層を得ている。
【００５８】
図６に示すように、本例示的実施形態の粘着層１６は、基材１８に形成されており、基材１８が接着層２０側に、粘着層１６が変換層１４（図６では図示省略）側に配置されている。基材１８の材料の例としては、光を反射する反射性の白ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）等が挙げられる。本例示的実施形態に限定されず、基材１８は、反射性を有していなくてもよく、具体的には、変換層１４で変換された光を反射しない材料、例えば光透過性の材料を用いてもよいが、本例示的実施形態のように、反射性の材料を用いることが好ましい。この場合、粘着層１６で反射しきれなかった（漏れた）光を基材１８により反射することができるため、粘着層１６及び基材１８の全体として、反射率を向上させることができる。
【００５９】
なお、白ＰＥＴとは、ＰＥＴに、ＴｉＯ２や硫酸バリウム等の白色顔料を添加したものである。また、ポリエステル系高反射シートとは、薄いポリエステルのシートを複数重ねた多層構造を有するシート（フィルム）である。また、発泡白ＰＥＴとは、表面が多孔質になっている白ＰＥＴである。
【００６０】
なお、粘着層１６及び基材１８を合わせた厚みが厚くなると、粘着層１６及び基材１８の外周部の上面と変換層１４の上面との間の段差が大きくなる。上記段差が大きいと、変換層１４に、保護層２２が貼り合わされた粘着層１６を変換層１４が形成されたＴＦＴ基板１２に接着する場合に、この段差部分において、保護層２２が浮き上がってしまう場合がある。また、粘着層１６及び基材１８を合わせた厚みが厚くなると、いわばコシがある状態になるため、変換層１４の周縁部１４Ｃの傾斜に沿って曲がり難くなる場合があり、加工し難くなる。一方、粘着層１６の厚さが薄くなるほど、反射率が低下する。反射率が低下すると、放射線検出器１０により得られる放射線画像の画質も低下する傾向がある。そのため、粘着層１６及び基材１８の厚みは、放射線検出器１０により得られる放射線画像の画質の観点による所望の反射率（例えば、８０％）と、製造及び加工等との観点から、定めることが好ましい。
【００６１】
接着層２０は、一例として図２及び図３に示すように、粘着層１６の端部からＴＦＴ基板１２の表面に至る領域を含む領域を覆っており、具体的には、粘着層１６が設けられた変換層１４全体、及びＴＦＴ基板１２の表面の一部を覆っている。換言すると、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、粘着層１６が設けられた変換層１４の全体を覆う接着層２０が、ＴＦＴ基板１２の表面の一部に直接固定（接着）されている。接着層２０は、粘着層１６及び保護層２２を、ＴＦＴ基板１２及び変換層１４に対して固定する機能を有する。接着層２０の材料としては、例えば、アクリル系粘着剤、ホットメルト系粘着剤、及びシリコーン系接着剤等が挙げられる。アクリル系粘着剤としては、例えば、ウレタンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート、及びエポキシアクリレート等が挙げられる。ホットメルト系粘着剤としては、例えば、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂）、ＥＡＡ（エチレンとアクリル酸の共重合樹脂）、ＥＥＡ（エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂）、及びＥＭＭＡ（エチレン−メタクリル酸メチル共重合体）等の熱可塑性プラスチックが挙げられる。なお、本例示的実施形態では、接着層２０が有する接着力は、粘着層１６が有する接着力よりも強い。
【００６２】
保護層２２は、一例として図２及び図３に示すように、接着層２０上に設けられている。本例示的実施形態の保護層２２は、変換層１４を湿気等の水分から保護する機能を有する。また、本例示的実施形態の保護層２２は、接着層２０と共に、粘着層１６を、ＴＦＴ基板１２及び変換層１４に対して固定する機能を有する。保護層２２の材料としては、例えば、有機膜が挙げられ、具体的には、ＰＥＴ、ＰＰＳ（PolyPhenylene Sulfide）、ＯＰＰ（Oriented PolyPropylene）、ＰＥＮ（PolyEthylene Naphthalate）、ＰＩ（PolyImide）等による単層膜または積層膜が挙げられる。また、保護層２２としては、ＰＥＴ等の絶縁性のシート（フィルム）に、アルミ箔を接着させる等してアルミを積層したアルペット（登録商標）のシートを用いてもよい。本例示的実施形態では、一例として、図６に示すように、保護層２２を、ＰＥＴ膜２２Ａ、アルミ箔膜２２Ｂ、及びＰＥＴ膜２２Ｃが積層された積層膜としている。
【００６３】
図２〜図６に示した本例示的実施形態の放射線検出器１０の製造方法の一例としては、以下の方法が挙げられる。
【００６４】
予め、粘着層１６を、放射線検出器１０に合わせた所望の大きさとした基材１８に塗布する。保護層２２を、放射線検出器１０に合わせた所望の大きさとした接着層２０に塗布する。そして、粘着層１６が塗布された基材１８と、接着層２０が塗布された保護層２２とを貼り合わせることにより、図６に示した状態の積層フィルムを準備しておく。本例示的実施形態では、図６に示したように、基材１８及び粘着層１６は、接着層２０及び保護層２２よりも小さく、基材１８及び粘着層１６の周囲には、接着部２１が設けられている。
【００６５】
一方、ＴＦＴ基板１２上には、直接、上述したように、気相堆積法によって変換層１４を形成しておく。
【００６６】
そして、上記積層フィルムを変換層１４が形成されたＴＦＴ基板１２に、変換層１４の全体を覆う状態に配置し、接着部２１をＴＦＴ基板１２に貼り合わせることで、変換層１４を封止する。なお、上記の貼り合わせを行う場合は、大気圧下または、減圧下（真空下）で行うが、貼り合わせた間に空気等が入り込むのを抑制するために、減圧下で行うことが好ましい。
【００６７】
なお、図２〜図６に示した本例示的実施形態の放射線検出器１０は、基材１１の厚さが比較的厚い、ガラス基板等の場合は、ＴＦＴ基板１２上に、上述したように変換層１４、粘着層１６、接着層２０、及び保護層２２を順次形成すればよい。一方、基材１１が、比較的薄い基板、例えば可撓性を有する基板の場合、図７に示した一例のように、基材１１に比べて厚さの厚いガラス基板等の支持体５０に、剥離層５２を介して、例えば、ラミネート法等によりＴＦＴ基板１２が形成される。さらに、上記と同様に、変換層１４、粘着層１６、接着層２０、及び保護層２２を順次形成した後、剥離層５２により、ＴＦＴ基板１２を支持体５０から剥離する。剥離方法は特に限定されず、例えば、メカニカル剥離法では、ＴＦＴ基板１２（基材１１）の四辺のいずれかを剥離の起点とし、起点となる辺から対向する辺に向けて徐々にＴＦＴ基板１２を支持体５０から引きはがせばよい。また、例えば、レーザ剥離（laser Lift Off）法では、支持体５０の裏面（ＴＦＴ基板１２が設けられている面と反対側の面）からレーザを照射し、支持体５０を透過してレーザにより剥離層５２を分解させることにより、支持体５０からＴＦＴ基板１２を剥離すればよい。
【００６８】
このように本例示的実施形態の放射線検出器１０では、接着層２０及び保護層２２が、粘着層１６の全体を覆っている。また接着層２０及び保護層２２は、ＴＦＴ基板１２上に直接固定されている。
【００６９】
変換層１４により変換された光をより多く、ＴＦＴ基板１２に集める（反射させる）ために、変換層１４の周縁部１４Ｃの上も、光を反射する機能を有する粘着層１６が覆うことにより、傾斜している周縁部１４Ｃでは、変換層１４から粘着層１６が剥離し易くなる傾向がある。また、ＴＦＴ基板１２の基材１１が可撓性を有する場合、ＴＦＴ基板１２が撓むことにより、変換層１４から粘着層１６が剥離し易くなる傾向がある。
【００７０】
これに対して、本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、上記構成により、粘着層１６の剥離が抑制され、ＴＦＴ基板１２が可撓性を有している場合であっても、粘着層１６の剥離が抑制される。
【００７１】
また、本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、粘着層１６が、光を反射する機能を有する層、及び粘着性を有する層の両方の機能を有するため、各々を別の層とした場合に比べて、厚みを厚くすることができる。従って、本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、粘着力を大きくすることができるため、より粘着層１６が剥離し難くなる。
【００７２】
また、本開示では、変換層１４と光を反射する機能を有する層（本例示的実施形態では、粘着層１６）との間隔と、放射線検出器１０よって得られる放射線画像の画質に関する性能（以下、単に放射線検出器の「性能」という）との間に関係があることを見出した。本例示的実施形態と異なり、変換層１４と光を反射する機能を有する層との間に、粘着性を有する層を設けて、光を反射する機能を有する層を固定した形態の放射線検出器、換言すると、本例示的実施形態の粘着層１６と異なり、反射性を有する層と、粘着性を有する層とを別個に設けた放射線検出器を例に挙げて上記関係について図８を参照して説明する。図８には、透明粘着層の厚みＸと放射線検出器の性能との対応関係の一例を表すグラフを示す。
【００７３】
図８に示した対応関係では、放射線検出器１０の性能として、感度、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）、及びＤＱＥ（Detective Quantum Efficiency）を評価している。また、性能は、 放射線の線質をＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）規格のＩＥＣ６２２２０−１に準拠し、ＲＱＡ５条件、かつ放射線の線量（吸収線量）を２．５μＧｙとして測定し、光を反射する機能を有する層のみが設けられた（粘着性を有する層が設けられていない）場合の比較例の放射線検出器による測定値を１００とした相対値として評価した。
【００７４】
また、性能の測定には、１５０μｍ四方の大きさの画素３０を備えたＴＦＴ基板１２上にＣｓＩを用いた変換層１４を形成した状態のものに対して、透明粘着層、光を反射する機能を有する層、基材１８、接着層２０、及び保護層２２が積層された積層フィルムを貼り合わせた放射線検出器を用いた。粘着性を有する層のシートとして、１００ｍのロール状の粘着シートから切り出したシートを用いたため、粘着性を有する層の厚さは、このロールの先頭及び最後の各々について幅方向の異なる３箇所の位置（合計６箇所の位置）の厚さについてＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）を用いて測定し、測定値の平均値を粘着層の厚さＸとした。また、粘着性を有する層としては、アクリル系粘着剤を材料としたものを用いた。なお、粘着性を有する層としてホットメルト系粘着剤を材料としたものを用いた場合においても、粘着性を有する層の厚みＸと、放射線検出器の性能との対応関係について図８と同様の傾向が得られた。
【００７５】
粘着性を有する層の厚みＸが厚くなるほど、すなわち、変換層１４と光を反射する機能を有する層との間隔が広がるほど、変換層１４により変換された光が粘着性を有する層内でぼけてしまうため、結果として、放射線検出器により得られる放射線画像がぼやけた画像となる。そのため、図８に示すように、粘着性を有する層の厚みＸが厚くなるほど、ＭＴＦ及びＤＱＥが低下し、かつその低下度合も大きくなる。
【００７６】
このように、上述した光のぼけを抑制する観点からは、変換層１４と光を反射する機能を有する層との間隔は狭いことが好ましい。本例示的実施形態の放射線検出器１０では、変換層１４の上に、直接、光を反射する機能を有する反射性の粘着層１６が形成されている。そのため、本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、変換層１４と、光を反射する機能を有する層との間隔をより狭くすることができる。従って、本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、光を反射する機能を有する層と変換層との間に粘着性を有する層を設けた場合に比べて、放射線画像の画質を低下させずに、光を反射する機能を有する層の剥離を抑制することができる。
【００７７】
［第２例示的実施形態］
次に、第２例示的実施形態について説明する。なお、本例示的実施形態の放射線検出器１０は、粘着層１６を設ける領域が第１例示的実施形態と異なるため、粘着層１６を設ける領域について図面を参照して説明する。
【００７８】
図９は、本例示的実施形態の放射線検出器１０を変換層１４が形成された側からみた平面図である。また、図１０は、図９における放射線検出器１０のＡ−Ａ線断面図である。
【００７９】
図９及び図１０に示すように、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、粘着層１６が、中央部及び周縁部を含む変換層１４上の領域全体に設けられている。換言すると、本例示的実施形態の粘着層１６は、変換層１４の上面全体を覆っている。
【００８０】
本例示的実施形態の放射線検出器１０は、例えば、第１例示的実施形態において上述した放射線検出器１０の製造方法と同様の製造方法により製造することができる。
【００８１】
このように図９及び図１０に示した本例示的実施形態の放射線検出器１０においても、第１例示的実施形態の放射線検出器１０と同様に、接着層２０及び保護層２２が、粘着層１６の全体を覆っている。また、接着層２０及び保護層２２は、ＴＦＴ基板１２上に直接固定されている。また、本例示的実施形態の放射線検出器１０においても、第１例示的実施形態の放射線検出器１０と同様に、変換層１４の上に、直接、光を反射する機能を有する反射性の粘着層１６が形成されている。従って、本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、光を反射する機能を有する層と変換層との間に粘着性を有する層を設けた場合に比べて、放射線画像の画質を低下させずに、光を反射する機能を有する層の剥離を抑制することができる。
【００８２】
また、本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、第１例示的実施形態の放射線検出器１０に比べて、粘着層１６が大きく、変換層１４の上面の全体を覆っているため、変換層１４からの光が反射しやすくなる。
【００８３】
［第３例示的実施形態］
次に、第３例示的実施形態について説明する。なお、本例示的実施形態の放射線検出器１０は、接着層２０を設ける領域が第１例示的実施形態と異なるため、接着層２０を設ける領域について図面を参照して説明する。
【００８４】
図１１は、本例示的実施形態の放射線検出器１０を変換層１４が形成された側からみた平面図である。また、図１２は、図１１における放射線検出器１０のＡ−Ａ線断面図である。
【００８５】
図１１及び図１２に示すように、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、接着層２０が、変換層１４の周縁部近傍のＴＦＴ基板１２から粘着層１６の外周部に至る領域上に設けられている。すなわち、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、接着層２０は粘着層１６の全体を覆っていない。
【００８６】
本例示的実施形態の放射線検出器１０は、例えば、第１例示的実施形態において上述した放射線検出器１０の製造方法と同様の製造方法により製造することができる。
【００８７】
このように図１１及び図１２に示した本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、接着層２０が粘着層１６の端部である外周部を覆っている。また、接着層２０及び保護層２２は、ＴＦＴ基板１２上に直接固定されている。従って、本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、接着層２０により、粘着層１６の剥離、特に端部の剥離が抑制される。
【００８８】
また、本例示的実施形態の放射線検出器１０においても、第１例示的実施形態の放射線検出器１０と同様に、変換層１４の上に、直接、光を反射する機能を有する反射性の粘着層１６が形成されている。従って、本例示的実施形態の放射線検出器１０においても、光を反射する機能を有する層と変換層との間に粘着性を有する層を設けた場合に比べて、放射線画像の画質を低下させずに、光を反射する機能を有する層の剥離を抑制することができる。
【００８９】
また、本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、接着層２０が変換層１４の上面の全体を覆っていないため、放射線が保護層２２側から照射されて変換層１４に至るまでに接着層２０を透過することによって減衰するのを抑制することができる。
【００９０】
以上説明したように、第１〜第３例示的実施形態の放射線検出器１０は、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素３０が画素領域３５に形成されたＴＦＴ基板１２と、放射線を光に変換する変換層１４と、変換層１４で変換された光を反射する反射性の粘着層１６と、粘着層１６の端部からＴＦＴ基板１２の表面に至る領域を含む領域を覆う接着層２０と、がこの順に設けられた部分を有する。
【００９１】
そのため、上述したように第１〜第３例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、光を反射する機能を有する層と変換層との間に粘着性を有する層を設けた場合に比べて、放射線画像の画質を低下させずに、光を反射する機能を有する層の剥離を抑制することができる。
【００９２】
また、粘着層１６が剥離すると剥離した部分から、湿気などの水分が放射線検出器１０の内部に侵入しやすくなる。変換層１４、特にＣｓＩを用いた変換層１４の場合、水分に弱いため、放射線検出器１０の内部に水分が侵入した場合、放射線検出器１０に得られる放射線画像の画質が低下する懸念がある。これに対して、第１〜第３例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、粘着層１６の剥離を抑制することにより、水分の侵入を抑制することができるため、放射線検出器１０により得られる放射線画像の画質の低下を抑制することができる。
【００９３】
また、粘着層１６の側面が露出している場合、露出している箇所から湿気等の水分が内部に侵入する懸念があるが、第１〜第３例示的実施形態の放射線検出器では、粘着層１６の側面が接着層２０及び保護層２２により覆われているため、防湿効果を高めることができる。
【００９４】
［第４例示的実施形態］
次に、第４例示的実施形態について説明する。なお、本例示的実施形態の放射線検出器１０は、粘着層１６の構成、及び粘着層１６を設ける領域が上記第１〜第３例示的実施形態と異なるため、粘着層１６の構成、及び粘着層１６を設ける領域について図面を参照して説明する。
【００９５】
図１３は、本例示的実施形態の放射線検出器１０を変換層１４が形成された側からみた平面図である。また、図１４は、図１３における放射線検出器１０のＡ−Ａ線断面図である。また、図１５には、本例示的実施形態の粘着層１６、及び保護層２２の一例の断面を模式的に示した断面図を示す。
【００９６】
図１３及び図１４に示すように、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、粘着層１６が中央部１４Ｂ及び周縁部１４Ｃを含む変換層１４上の領域全体、及び変換層１４の外周近傍のＴＦＴ基板１２上の領域に設けられている。また、図１４及び図１５に示すように、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、保護層２２が粘着層１６上に直接設けられており、接着層２０が設けられていない点で第１〜第３例示的実施形態の放射線検出器１０と異なっている。
【００９７】
本例示的実施形態では、粘着層１６の一例として、無機の白色の粉末が分散された、熱可塑性の樹脂による粘着層を用いている。この場合の熱可塑性の樹脂としては、いわゆるホットメルトと呼ばれる樹脂を用いることができ、具体例としては、ポリオレフィン系、ポリエステル系、及びＥＶＡ等を用いることができる。無機の白色の粉末としては、第１〜第３例示的実施形態で上述した粘着層１６と同様に、酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、及び酸化カルシウム（ＣａＯ）等の少なくとも１つを含む粉末が挙げられる。
【００９８】
図１５に示すように、一例として本例示的実施形態の放射線検出器１０における保護層２２も、保護層２２を、ＰＥＴ膜２２Ａ、アルミ箔膜２２Ｂ、及びＰＥＴ膜２２Ｃが積層された積層膜としている。
【００９９】
本例示的実施形態の放射線検出器１０の製造方法の一例としては、以下の方法が挙げられる。
予め、放射線検出器１０に合わせた所望の大きさとした保護層２２に、直接、粘着層１６を塗布したものを準備する。なお、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、粘着層１６が保護層２２の端部の封止の役割も担うため、保護層２２の全面に粘着層１６を塗布する。一方、ＴＦＴ基板１２上には、直接、上述したように、気相堆積法によって変換層１４を形成しておく。そして、保護層２２に塗布された粘着層１６を、ＴＦＴ基板１２に貼り合わせることで、変換層１４を封止する。
【０１００】
このように図１３〜図１５に示した本例示的実施形態の放射線検出器１０は、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素３０が画素領域３５に形成されたＴＦＴ基板１２と、放射線を光に変換する変換層１４と、変換層１４で変換された光を反射し、変換層１４全体及びＴＦＴ基板１２の表面に至る領域を含む領域を覆う反射性の粘着層１６と、がこの順に設けられた部分を有する。
【０１０１】
また、本例示的実施形態の放射線検出器１０は、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素３０が画素領域３５に形成されたＴＦＴ基板１２と、放射線を光に変換する変換層１４と、少なくとも変換層１４を覆う反射性の粘着層１６に保護層２２が積層された積層構造を有し、変換層１４全体及びＴＦＴ基板１２の表面に至る領域を含む領域を覆う保護層２２と、がこの順に設けられた部分を有し、保護層２２の粘着層１６が、変換層１４側に配置される。
【０１０２】
本例示的実施形態の放射線検出器１０では、粘着層１６が変換層１４の全体を覆い、さらに基材１１の表面を覆っているため、粘着層１６をＴＦＴ基板１２及び変換層１４の端部に対して十分に固定することができる。また、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、粘着層１６が、直接、変換層１４に設けられている。従って、本例示的実施形態の放射線検出器１０においても、上記第１〜第３例示的実施形態の放射線検出器１０と同様に、光を反射する機能を有する層と変換層１４との間に粘着性を有する層を設けた場合に比べて、放射線画像の画質を低下させずに、粘着層１６の剥離を抑制することができる。
【０１０３】
なお、本例示的実施形態の放射線検出器１０は、図１６に示した一例のように、保護層２２及び粘着層１６の外周を封止剤２５により封止する形態としてもよい。封止剤２５は、保護層２２及び粘着層１６の側面も覆うことが好ましく、ＴＦＴ基板１２の表面から保護層２２の表面に渡る領域であり、かつ画素領域３５を覆わない領域に設けられていることが好ましい。封止剤は、樹脂を材料に用いたものが好ましく、熱可塑性の樹脂を用いたものがより好ましい。封止剤の例としては、アクリル糊、及びウレタン系の糊等が挙げられる。
【０１０４】
図１６に示した一例のように、封止剤２５を設けることにより、粘着層１６の端部の剥離をより抑制することができる。
【０１０５】
[第５例示的実施形態]
本例示的実施形態では、基材１１を補強する補強基板を備えた放射線検出器１０について説明する。図１７は、本例示的実施形態の放射線検出器１０を変換層１４が形成された側からみた平面図である。また、図１８は、図１７における放射線検出器１０のＡ−Ａ線断面図である。
【０１０６】
図１７及び図１８に示すように、ＴＦＴ基板１２、緩衝層１３、変換層１４、及び保護層２２が積層された積層体１９の変換層１４側の面である第１の面１９Ａには、粘着層４８により、補強基板４０が設けられている。
【０１０７】
補強基板４０は、基材１１よりも剛性が高く、第１の面１９Ａと対向する面に対して垂直方向に加えられる力に対する、寸法変化（変形）が、基材１１の第１の面１９Ａに対して垂直方向に加えられる力に対する、寸法変化よりも小さい。また、本例示的実施形態の補強基板４０の厚みは、基材１１の厚みよりも厚い、
【０１０８】
補強基板４０は、プラスチックを材料とした基板である。補強基板４０の材料となるプラスチックは、熱可塑性の樹脂であることが好ましく、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、スチロール、アクリル、ポリアセターゼ、ナイロン、ポリプロピレン、ＡＢＳ、エンプラ、ポリエチレンテレフタレート、及びポリフェニレンエーテルの少なくとも一つが挙げられる。なお、補強基板４０は、これらのうち、ポリプロピレン、ＡＢＳ、エンプラ、ポリエチレンテレフタレート、及びポリフェニレンエーテルの少なくとも一つであることが好ましく、スチロール、アクリル、ポリアセターゼ、及びナイロンの少なくとも一つであることがより好ましく、ポリカーボネート及びポリエチレンテレフタレートの少なくとも一つであることがより好ましい。
【０１０９】
図３及び図４に示すように、本例示的実施形態の補強基板４０は、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａにおける、変換層１４が設けられた領域よりも広い領域に設けられている。そのため、図３及び図４に示すように、補強基板４０の端部は、変換層１４の外周部よりも外側（ＴＦＴ基板１２の外周部側）に突出している。
【０１１０】
ＴＦＴ基板１２の外周部に、詳細を後述するフレキシブルケーブル１１２が接続されている。  補強基板４０と、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａとの間には、フレキシブルケーブル１１２、防湿剤４４、及び粘着層４５を挟んで、変換層１４の側面を封止するスペーサ４６が設けられている。本例示的実施形態のスペーサ４６が、本開示の封止部材の一例である。
【０１１１】
スペーサ４６を設ける方法は特に限定されず、例えば、補強基板４０の端部の粘着層４８に、スペーサ４６を貼り付けておき、スペーサ４６が設けられた状態の補強基板４０を、積層体１９、フレキシブルケーブル１１２、防湿剤４４、及び粘着層４５が設けられた状態のＴＦＴ基板１２に貼り付けることで、スペーサ４６をＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間に設けてもよい。なお、スペーサ４６の幅（積層体１９の積層方向と交差する方向）は、図１８に示した例に限定されない。例えば、図１８に示した例よりも変換層１４に近い位置までスペーサ４６の幅が拡がっていてもよい。
【０１１２】
また、本例示的実施形態の積層体１９のＴＦＴ基板１２側の面である第２の面１９Ｂには、湿気等の水分から保護する機能を有する保護膜４２が設けられている。保護膜４２の材料としては、例えば、保護層２２と同様の材料が挙げられる。
【０１１３】
本例示的実施形態の放射線検出器１０の製造方法の一例としては、以下の方法が挙げられる。
【０１１４】
予め、放射線検出器１０に合わせた所望の大きさとした補強基板４０に、粘着層４８を塗布し、粘着層４８にスペーサ４６を設けておく。一方、第１例示的実施形態（図７参照）と同様に、基材１１に比べて厚さの厚いガラス基板等の支持体５０に、剥離層５２を介して、例えば、ラミネート法等によりＴＦＴ基板１２が形成される。さらに、ＴＦＴ基板１２上には、直接、上述したように、気相堆積法によって変換層１４を形成し、また、フレキシブルケーブル１１２、防湿剤４４、及び粘着層４５を設けておく。そして、スペーサ４６が設けられた補強基板４０を、変換層１４が形成されたＴＦＴ基板１２に貼り合わせることで、変換層１４を封止する。
【０１１５】
ここで、支持体５０からＴＦＴ基板１２を剥離する場合、基材１１が可撓性を有するため、ＴＦＴ基板１２が撓み易い。ＴＦＴ基板１２が大きく撓んだ場合、ＴＦＴ基板１２も大きく撓む結果、変換層１４が破壊されてしまう懸念がある。また、支持体５０からＴＦＴ基板１２を剥離する場合に限定されず、放射線画像撮影装置１の製造工程の途中等の放射線検出器１０が単体で扱われる場合、ＴＦＴ基板１２が撓むことにより、変換層１４が破壊されてしまう懸念がある。これに対して、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、補強基板４０が積層体１９の変換層１４側の面である第１の面１９Ａに設けられているため、ＴＦＴ基板１２が大きく撓むことを抑制することができ、変換層１４が破壊されるのを抑制することができる。
【０１１６】
なお、補強基板４０は、図１７及び図１８に示した形態に限定されず、積層体１９の第１の面１９Ａ及び第２の面１９Ｂの少なくとも一方に補強基板が設けられていればよい。例えば、図１９に示した一例のように、積層体１９の第１の面１９Ａに補強基板４０が設けられて、第２の面１９Ｂに補強基板４１が設けられた形態としてもよい。この場合、補強基板４１の厚みは、補強基板４０の厚みよりも薄い。また、図２０に示した一例のように、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａと、補強基板４０との間の空間の少なくとも一部に充填材７２が充填されている形態としてもよい。
【０１１７】
このように本例示的実施形態の放射線検出器１０では、補強基板４０及び補強基板４１の少なくとも一方を備えることにより、放射線検出器１０単体であっても、ＴＦＴ基板１２が大きく撓むことを抑制することができ、変換層１４が破壊されるのを抑制することができる。
【０１１８】
なお、本開示の技術による放射線検出器１０は、上記各例示的実施形態に限定されない。画素アレイ３１（画素領域３５）の大きさは、上記各例示的実施形態に限定されない。例えば、上記各例示的実施形態では、画素アレイ３１（画素領域３５）の大きさが変換層１４の中央部１４Ｂの大きさよりも小さく、画素アレイ３１（画素領域３５）の外周が中央部１４Ｂ内にある形態について説明した。しかしながら、画素アレイ３１（画素領域３５は）、上記形態に限定されず、図２１に示した一例の放射線検出器１０のように、画素アレイ３１（画素領域３５）の大きさが変換層１４の中央部１４Ｂの大きさよりも大きく、画素アレイ３１（画素領域３５）の外周が変換層１４の周縁部１４Ｃに至る形態であってもよい。なお、変換層１４で放射線から変換される光量は変換層１４の厚さが薄くなると減少する傾向にあるため、上記各例示的実施形態の放射線検出器１０と同様に、画素アレイ３１（画素領域３５）の外周が中央部１４Ｂ内にある形態の方が、画素アレイ３１（画素領域３５）上の変換層１４の厚さがほぼ均一となるため、画素領域３５の感度特性が向上する。一方、図２１に示した一例の放射線検出器１０では、
【０１１９】
また、上記各例示的実施形態では、図１に示したように画素３０がマトリクス上に２次元配列されている態様について説明したがこれに限らず、例えば、１次元配列であってもよいし、ハニカム配列であってもよい。また、画素の形状も限定されず、矩形であってもよいし、六角形等の多角形であってもよい。さらに、画素アレイ３１（画素領域３５）の形状も限定されないことはいうまでもない。
【０１２０】
また、変換層１４の形状等も上記各例示的実施形態に限定されない。上記各例示的実施形態では、変換層１４の形状が画素アレイ３１（画素領域３５）の形状と同様に矩形状である態様について説明したが、変換層１４の形状は、画素アレイ３１（画素領域３５）と同様の形状でなくてもよい。また、画素アレイ３１（画素領域３５）の形状が、矩形状ではなく、例えば、その他の多角形であってもよいし、円形であってもよい。
【０１２１】
なお、上記各例示的実施形態では、一例として、放射線検出器１０の変換層１４がＣｓＩを含むシンチレータである形態について説明したが、変換層１４は、ＧＯＳ等が樹脂等のバインダに分散されたシンチレータであってもよい。ＧＯＳを用いた変換層１４は、例えば、ＴＦＴ基板１２や剥離層等の上に、ＧＯＳが分散されたバインダを直接塗布した後、乾燥させて固化させることにより形成される。変換層１４の形成方法としては、例えば、塗布膜の厚みを制御しながら変換層１４を形成する領域に塗布液を塗布するギーザ法を採用してもよい。なお、この場合、ＧＯＳが分散されたバインダを塗布する前に、画素アレイ３１の表面を活性化するための表面処理を行ってもよい。また、画素アレイ３１の表面に層間絶縁膜は表面保護膜を設けてもよい。
【０１２２】
画素アレイ３１の表面上に、ＧＯＳを用いた変換層１４を直接塗布すると、端部がだれてしまい、上述したＣｓＩを用いた変換層１４と同様に、変換層１４の端部に傾斜部が生じ、粘着層１６が剥離し易くなる。これに対して、上述したように、粘着層１６が有する接着力よりも強い接着力を有する接着層２０で粘着層１６の全体もしくは外周部を覆うことにより、より強固に、粘着層１６を固定することができる。従って、ＧＯＳを用いた変換層１４を有する放射線検出器１０においても、粘着層１６端部の剥離を抑制することができる。
【０１２３】
なお、上記各例示的実施形態の放射線検出器１０は、ＴＦＴ基板１２側から放射線が照射されるＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式の放射線画像撮影装置に適用してもよいし、変換層１４側から放射線が照射されるＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式の放射線画像撮影装置に適用してもよい。
【０１２４】
図２２には、表面読取方式の放射線画像撮影装置１に第１例示的実施形態の放射線検出器１０を適用した状態の一例の断面図を示す。
【０１２５】
図２２に示すように、筐体１２０内には、放射線検出器１０、電源部１０８、及び制御基板１１０が放射線の入射方向と交差する方向に並んで設けられている。放射線検出器１０は、被写体を透過した放射線が照射される筐体１２０の撮影面１２０Ａ側に、画素アレイ３１の変換層１４が設けられていない側が対向するように設けられている。
【０１２６】
制御基板１１０は、画素アレイ３１の画素３０から読み出された電荷に応じた画像データを記憶する画像メモリ２１０や画素３０からの電荷の読み出し等を制御する制御部２１２等が形成された基板であり、複数の信号配線を含むフレキシブルケーブル１１２により画素アレイ３１の画素３０と電気的に接続されている。なお、図２２に示した放射線画像撮影装置１では、制御部２１２の制御により画素３０のＴＦＴ３２のスイッチング状態を制御する駆動部１０３、及び画素３０から読み出された電荷に応じた画像データを生成して出力する信号処理部１０４がフレキシブルケーブル１１２上に設けられた、いわゆる、ＣＯＦ（Chip On Film）としているが、駆動部１０３及び信号処理部１０４の少なくとも一方が制御基板１１０に形成されていてもよい。
【０１２７】
また、制御基板１１０は、電源線１１４により、制御基板１１０に形成された画像メモリや２１０や制御部２１２等に電源を供給する電源部１０８と接続されている。
【０１２８】
図２２に示した放射線画像撮影装置１の筐体１２０内には、放射線検出器１０を透過した放射線が出射される側にシート１１６がさらに設けられている。シート１１６としては、例えば、銅製のシートが挙げられる。銅製のシートは入射放射線によって２次放射線を発生し難く、よって、後方、すなわち変換層１４側への散乱を防止する機能を有する。なお、シート１１６は、少なくとも変換層１４の放射線が出射する側の面全体を覆い、また、変換層１４全体を覆うこと好ましい。
【０１２９】
また、図２２に示した放射線画像撮影装置１の筐体１２０内には、放射線が入射される側（撮影面１２０Ａ側）に保護層１１７がさらに設けられている。保護層１１７としては、絶縁性のシート（フィルム）に、アルミ箔を接着させる等してアルミを積層したアルペット（登録商標）のシート、パリレン（登録商標）膜、及びポリエチレンテレフタレート等の絶縁性のシート等の防湿膜が適用できる。保護層１１７は、画素アレイ３１に対する防湿機能及び帯電防止機能を有している。そのため、保護層１１７は、少なくとも画素アレイ３１の放射線が入射される側の面全体を覆うことが好ましく、放射線が入射される側のＴＦＴ基板１２の面全体を覆うことが好ましい。
【０１３０】
なお、図２２では、電源部１０８及び制御基板１１０の両方を放射線検出器１０の一方の側、具体的には、矩形状の画素アレイ３１の一方の辺の側に設けた形態を示したが、電源部１０８及び制御基板１１０を設ける位置は図２２に示した形態に限定されない。例えば、電源部１０８及び制御基板１１０を、画素アレイ３１の対向する２辺の各々に分散させて設けてもよいし、隣接する２辺の各々に分散させて設けてもよい。
【０１３１】
また、図２３には、表面読取方式の放射線画像撮影装置１に第１例示的実施形態の放射線検出器１０を適用した状態の他の例の断面図を示す。
【０１３２】
図２３に示すように、筐体１２０内には、電源部１０８及び制御基板１１０が放射線の入射方向と交差する方向に並んで設けられており、放射線検出器１０と電源部１０８及び制御基板１１０とは放射線の入射方向に並んで設けられている。
【０１３３】
また、図２３に示した放射線画像撮影装置１では、制御基板１１０及び電源部１０８とシート１１６との間に、放射線検出器１０及び制御基板１１０を支持する基台１１８が設けられている。基台１１８には、例えば、カーボン等が用いられる。
【０１３４】
その他、上記各例示的実施形態で説明した放射線検出器１０等の構成や製造方法等は一例であり、本開示の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。
【０１３５】
日本出願特願２０１８−１１９３５５の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
【０１３６】
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【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５】
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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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年12月10日(2020.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が画素領域に形成された基板と、
前記放射線を光に変換する変換層と、
前記変換層で変換された光を反射する反射性の粘着層と、
前記粘着層の端部から前記基板の表面に至る領域を含む領域を覆う接着層と、
がこの順に設けられた部分を有する放射線検出器であり、
前記変換層は、中央部と周縁部とを有しており、
前記粘着層は、前記変換層の前記中央部の全体と、前記変換層の前記周縁部の一部とを覆う、
放射線検出器。
【請求項２】
前記粘着層は、基材に形成されており、
前記粘着層が、前記変換層側に配置される、
請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記基材は、反射性を有する、請求項２に記載の放射線検出器。
【請求項４】
前記粘着層は、無機の白色の粉末が分散された、粘着性の樹脂である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項５】
前記粉末は、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載の放射線検出器。
【請求項６】
前記粘着層は、
反射性かつ金属製の第１の粘着膜と、反射性かつ樹脂製の第２の粘着膜とが積層された積層構造を有し、
前記第２の粘着膜が、前記変換層側に配置される、
請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項７】
前記粘着層及び前記変換層を覆う保護層をさらに備えた、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項８】
前記保護層は、ポリエチレンテレフタレート膜と、アルミ膜とが積層された積層構造を有する、請求項７に記載の放射線検出器。
【請求項９】
前記変換層の周縁部は、外側に向かうほど厚さが薄くなる傾斜を有し、
前記粘着層の外周が、前記変換層の周縁部に位置する、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項１０】
放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が画素領域に形成された基板と、
前記放射線を光に変換する変換層と、
前記変換層で変換された光を反射し、前記変換層全体及び前記基板の表面に至る領域を含む領域を覆う反射性の粘着層と、
がこの順に設けられた部分を有する放射線検出器。
【請求項１１】
前記粘着層は、無機の白色の粉末が分散された、熱可塑性の樹脂である、請求項１０に記載の放射線検出器。
【請求項１２】
前記粉末は、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化マグネシウム、及び酸化カルシウムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の放射線検出器。
【請求項１３】
前記粘着層を覆う保護層をさらに備えた、請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項１４】
前記保護層は、ポリエチレンテレフタレート膜と、アルミ膜とが積層された積層構造を有する、請求項１３に記載の放射線検出器。
【請求項１５】
前記保護層の外周は、封止剤により封止されている、請求項１３または請求項１４に記載の放射線検出器。
【請求項１６】
前記基板、前記変換層、前記粘着層、及び前記保護層を含む積層体の、前記保護層側、及び前記基板側の少なくとも一方に設けられた、補強基板をさらに備えた、請求項７、請求項８、請求項１３、請求項１４、及び請求項１５のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項１７】
前記補強基板は、前記基板よりも、剛性が高い、請求項１６に記載の放射線検出器。
【請求項１８】
前記補強基板の厚みは、前記基板よりも厚い、請求項１６または請求項１７のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項１９】
前記変換層の中央部の領域は前記基板の画素領域を覆い、かつ前記基板の前記画素領域よりも大きい、請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項２０】
前記変換層の中央部の領域は、前記基板の画素領域を覆い、かつ前記基板の前記画素領域よりも小さい、請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項２１】
前記基板は、可撓性を有する、請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項２２】
前記基板は、前記変換層側と反対側の面に、平均粒子径が０．０５μｍ以上、２．５μｍ以下の無機の微粒子を含む層を有する、請求項２１に記載の放射線検出器。
【請求項２３】
前記変換層は、ＣｓＩの柱状結晶を含む、請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の放射線検出器。
【請求項２４】
放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が画素領域に形成された基板と、
前記放射線を光に変換する変換層と、
少なくとも前記変換層を覆う反射性の粘着膜に保護膜が積層された積層構造を有し、前記変換層全体及び前記基板の表面に至る領域を含む領域を覆う保護層と、
がこの順に設けられた部分を有し、前記保護層の前記粘着膜が、前記変換層側に配置される、
放射線検出器。
【請求項２５】
請求項１から請求項２４のいずれか１項に記載の放射線検出器と、
前記複数の画素に蓄積された電荷を読み出すための制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号に応じて前記複数の画素から電荷を読み出させる駆動部と、
前記複数の画素から読み出された電荷に応じた電気信号が入力され、入力された電気信号に応じた画像データを生成して前記制御部に出力する信号処理部と、
を備えた放射線画像撮影装置。
【国際調査報告】
2019244610.tif 000026
2019244610.tif 000027
2019244610.tif 000028
2019244610.tif 000029