放射線画像検出装置及びその製造方法
【課題】光検出部が基板を有しない放射線画像検出装置における課題を解決しうるとともに、光検出部における放射線吸収の低減が可能であり、これによりシンチレータへの入射放射線量を増大させうる放射線画像検出装置およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】Ｘ線画像検出装置１の製造方法は、シンチレータ１０と、シンチレータ１０のＸ線入射側に設けられた光検出部５０とを備えるＸ線画像検出装置１を製造する方法であって、基板５１上に、ガラス材料よりもＸ線吸収率が低い低Ｘ線吸収性材料により形成された保護部材４９を積層し、保護部材４９上に、薄膜部４０を形成して光検出部５０を作製する光検出部作製工程と、光検出部５０の保護部材４９から基板５１を剥離・除去する基板剥離・除去工程と、基板剥離・除去工程の前に、シンチレータ１０と、光検出部５０とを一体化するシンチレータ・光検出部一体化工程とを備える。
【解決手段】Ｘ線画像検出装置１の製造方法は、シンチレータ１０と、シンチレータ１０のＸ線入射側に設けられた光検出部５０とを備えるＸ線画像検出装置１を製造する方法であって、基板５１上に、ガラス材料よりもＸ線吸収率が低い低Ｘ線吸収性材料により形成された保護部材４９を積層し、保護部材４９上に、薄膜部４０を形成して光検出部５０を作製する光検出部作製工程と、光検出部５０の保護部材４９から基板５１を剥離・除去する基板剥離・除去工程と、基板剥離・除去工程の前に、シンチレータ１０と、光検出部５０とを一体化するシンチレータ・光検出部一体化工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用の放射線撮影装置などに用いられる放射線画像検出装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線像等などの放射線像をデジタルデータに変換するＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線画像検出装置を用いたＤＲ（Digital Radiography）が実用化されている。放射線画像検出装置は、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を用いる従来のＣＲ（Computed Radiography）方式に比べて、即時に画像を確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。
【０００３】
放射線画像検出装置として種々の方式のものが提案されているが、その一つとしてＸ線を一旦、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで可視光に変換し、当該可視光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１のＸ線画像検出装置では、シンチレータに対して光検出部側からＸ線が照射される。このような構成においては、シンチレータにおけるＸ線入射側の主発光領域と光検出部との距離が近いことから高精細な検出画像が得られる一方で、シンチレータのＸ線入射側に配置された光検出部の基板によるＸ線吸収が不可避なため、シンチレータに入射するＸ線量が減少してしまうという欠点がある。
【０００５】
光検出部は、ａ−Ｓｉ等でそれぞれ形成されるフォトダイオード（ＰＤ）やＴＦＴ（Thin Film Transistor）を含んで構成されており、これらＰＤやＴＦＴを支持する基板には通常、無アルカリガラスが使用される。その理由は、ソーダガラスが使用される場合には、高温下でのａ−Ｓｉ成膜時に、ガラスからのＮａ汚染によってａ−Ｓｉが汚染され、素子性能劣化のおそれがあるためである。しかしながら、無アルカリガラスはソーダガラスに比べて高価な上に、ソーダガラスよりもＸ線吸収が大きい。例えば、Ａｌ当量２ｍｍのフィルタを適用して管電圧５０ｋＶのＸ線整形ビームを用いる場合、無アルカリガラス基板によるＸ線吸収率は１６．８％にもなる。すなわち、光検出部に照射されたＸ線の１５％以上が基板の吸収により失われてシンチレータに到達することになる。このように、ａ−Ｓｉ膜の性能維持を考えれば基板として無アルカリガラスを使用することは不可欠であり、当該基板のＸ線吸収によってシンチレータへの入射Ｘ線量は大きく減少せざるを得ない。すなわち、光検出部側からシンチレータにＸ線を照射することで得られる高画質性が減殺されてしまう。
【０００６】
特許文献２，３には、基板上にセンサを形成して光検出部とした後、当該基板を剥離し除去することが記載されている。このような光検出部が基板を有しない放射線画像検出装置は、基板による放射線吸収の点からは好ましいと言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１７６８３号公報
【特許文献２】特開２００９−１３３８３７号公報
【特許文献３】特開２００８−２３５６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、シンチレータの光検出部側からＸ線を照射する方式において、特許文献２，３のように基板を剥離してしまうと、光検出部の強度が維持できずに光検出部が破損したり、外気に含まれる水分によって光検出部が腐食したり、薄い光検出部を介した透湿によってシンチレータの性能が劣化するなどの新たな問題が生じるおそれがある。このような基板剥離に伴う課題を解決して、さらなる高画質化を図ることが要求されている。
本発明の目的は、光検出部が基板を有しない放射線画像検出装置における上記課題を解決しうるとともに、光検出部における放射線吸収の低減が可能であり、これによりシンチレータへの入射放射線量を増大させうる放射線画像検出装置及びその製造方法、並びに当該放射線画像検出装置を備えた放射線撮影用カセッテを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放射線画像検出装置の製造方法は、
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりも放射線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程と、
前記基板剥離・除去工程の前又は後に、予め作製された前記シンチレータと、前記光検出部とを一体化するシンチレータ・光検出部一体化工程とを備える。
【００１０】
本発明の別の放射線画像検出装置の製造方法は、
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりも放射線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記光検出部の前記薄膜部上に前記シンチレータを形成し、当該シンチレータの前記薄膜部側とは反対側に支持部材を設けるシンチレータ作製工程と、
前記シンチレータ作製工程により前記シンチレータと一体化された前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程とを備える。
【００１１】
本発明の放射線画像検出装置は、
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備え、
前記光検出部は、ガラス材料よりも放射線吸収率が低い低放射線吸収性材料により形成された保護部材と、前記保護部材の前記シンチレータ側で前記保護部材上に形成され前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部と、を有する。
【００１２】
本発明の放射線撮影用カセッテは、
上述の放射線画像検出装置を備え、
当該放射線画像検出装置は、被写体が載置される天板を有する筐体内に、前記薄膜部が前記保護部材を介して前記天板の裏面に対向するように収納される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光検出部が保護部材を有しており、光検出部の基板が剥離除去された場合であっても、薄膜部が保護される。このように保護部材が設けられていることにより、外気の水分等や、荷重等に対して薄膜部を保護できる。すなわち、光検出部の基板を剥離したことによって生じる問題が解決されるので、シンチレータに対して光検出部側から放射線が照射される構成による高画質化の効果を十分に享受できる。その上、放射線吸収率の低い保護部材を用いるため、シンチレータの放射線入射側における放射線吸収を極力抑制でき、シンチレータへの入射放射線量が増大するので、検出画像の高画質化を最大限に実現できる。また更に、製造時において基板と薄膜部との間に保護部材が介装されていることにより、基板の影響による薄膜部の性能劣化（Ｎａ汚染など）を防止できる。上記事項の連関から、放射線が光検出部を介してシンチレータに入射する構成において、より一層の高画質化を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】Ｘ線撮影用カセッテの概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図２】光検出部の概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図３】光検出部の構成を模式的に示す平面図である。
【図４】シンチレータの結晶構造を模式的に示す側断面図である。
【図５】シンチレータの柱状結晶断面を示す電子顕微鏡写真である（ＳＥＭ画像）。
【図６】シンチレータの非柱状結晶断面を示す電子顕微鏡写真である（ＳＥＭ画像）。
【図７】基板剥離前の光検出部の構成を模式的に示す側断面図である。
【図８】図７の光検出部と、支持体上に蒸着されたシンチレータとを一体化した状態を模式的に示す側断面図である。
【図９】光検出部より基板を剥離・除去する工程を示す側断面図である。
【図１０】カセッテ筐体に組み込まれた状態のＸ線画像検出装置を模式的に示す側断面図である。
【図１１】保護部材に係る変形例を示す側断面図である。
【図１２】パリレン等で形成された保護膜に係る変形例を示す側断面図である。
【図１３】図１とは異なるＸ線撮影用カセッテの概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図１４】光検出部の薄膜部の変形例を示す模式図である。
【図１５】光検出部の薄膜部の別の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を説明するためのＸ線画像検出装置の一例を図１〜図１０を参照して説明する。
なお、既に述べた構成と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略又は簡略化する。
【００１６】
〔１．全体構成〕
図１は、間接変換方式のＸ線撮影用カセッテ１００の概略構成を模式的に示す側断面図である。Ｘ線撮影用カセッテ１００は、Ｘ線画像検出装置１と、Ｘ線画像検出装置１を収納する筺体６０とを備えている。Ｘ線画像検出装置１は、Ｘ線（図１の白抜き矢印）の照射により蛍光を発する蛍光物質を含有するシンチレータ１０と、シンチレータ１０のＸ線入射側に配置され、シンチレータ１０から発せられた蛍光を電気信号として検出する光検出部５０と、シンチレータ１０のＸ線入射側とは反対側に設けられる制御モジュール７０とを備えている。
【００１７】
制御モジュール７０は、光検出部５０を駆動制御する制御部としてのＩＣや、画像信号を処理するＩＣ等が実装された回路基板、及び電源回路などを有し、シンチレータ１０及び光検出部５０に一体に組み付けられている。
筐体６０は、シンチレータ１０、光検出部５０、及び制御モジュール７０を収容する。シンチレータ１０及び光検出部５０のそれぞれの厚みは、模式図である図１とは違って薄いため、筺体も図１に示したものよりも薄型に形成されている。筺体６０は、被写体が載置される天板６０Ａを有しており、この天板６０Ａの裏面に光検出部５０が対向するようにＸ線画像検出装置１が配置されている。
【００１８】
〔２．光検出部の構成〕
図２は、光検出部５０を模式的に示す側断面図である。図３は、素子が二次元配列された光検出部５０の構成を模式的に示す平面図である。
光検出部５０は、保護部材４９と、保護部材４９上に形成された薄膜部４０とを備えている。
【００１９】
（薄膜部の構成）
薄膜部４０は、ａ−Ｓｉ等で形成されたＰＤ（Photodiode）４１、及びａ−Ｓｉ等で形成された薄膜スイッチング素子であるＴＦＴ４２を有する。これらＰＤ４１及びＴＦＴ４２は、図２に示すように光検出部５０の厚み方向に重ねられている。
【００２０】
ＰＤ４１は、シンチレータ１０から入射した光（図２の実線矢印）を電荷に変換する光導電層を有する。各ＰＤ４１は、光検出部５０によって検出される画像の画素に対応している。
各ＰＤ４１には、図３に示すように、ＴＦＴ４２、ゲート線４３、及びデータ線４４がそれぞれ設けられている。各ゲート線４３及び各データ線４４は、接続端子４５まで延設され、この接続端子４５に接続された異方性導電膜等のフレキシブル配線４６を介して制御モジュール７０の回路基板に接続されている。その回路基板に実装された制御部からゲート線４３を通じて送られる制御信号により、各ＴＦＴ４２のオンオフが行単位で切り替えられ、ＴＦＴ４２がオン状態にあるＰＤ４１の電荷が、データ線４４を介して回路基板の信号処理部に画像信号として読み出される。ＰＤ４１の電荷が行単位で順に読み出されることにより、二次元画像が検出される。
図２では、光検出部５０の厚み方向両側の面は、平坦化層（樹脂製の膜）４７によって平坦化されている。この平坦化層４７は、設けられるのが好ましいが、設けられなくてもよい。
【００２１】
光検出部５０は、シンチレータ１０に接着層４８を介して貼り合わせられている。
なお、シンチレータ１０と光検出部５０との間には、接着層４８や平坦化層４７がなくてもよく、光検出部５０の表面にシンチレータ１０を押し当てて直接密着させてもよい。
光検出部５０とシンチレータ１０との間に設けられる平坦化層、接着層、透明な液体又はゲルであるマッチングオイル層などの樹脂層を構成する樹脂は、シンチレータ１０から発せられるシンチレーション光を実質的に減衰させることなく光検出部５０に到達させうるものであれば特に制限はない。
【００２２】
平坦化層を形成する樹脂としては、ポリイミドやパリレン等を使用することができ、製膜性が良好なポリイミドが好ましい。
接着層を形成する接着剤としてはシンチレータ１０から発せられるシンチレーション光に対して光学的に透明なものが好ましく、例えば、熱可塑性樹脂、ＵＶ硬化接着剤、加熱硬化型接着剤、室温硬化型接着剤、両面接着基板、などが挙げられるが、画像の鮮鋭度を低下させないという観点からは、光検出部５０の画素サイズに対して十分に薄い接着層を形成しうるという点で、低粘度エポキシ樹脂製の接着剤を用いることが好ましい。
また、平坦化層、接着層等の樹脂層の厚みは、感度、画質の観点からは５０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ〜３０μｍの範囲であることがより好ましい。
【００２３】
（保護部材の構成）
保護部材４９は、薄膜部４０におけるＸ線入射側に設けられている。この保護部材４９は、ガラス材料よりもＸ線吸収率が低くかつ、後述する基板５１よりもＸ線吸収率が低い低Ｘ線吸収性材料により形成されており、管電圧６０ｋＶのＸ線に対する保護部材４９のＡｌ当量は、１．８ｍｍ未満である。
【００２４】
Ａｌ当量とは、Ｘ線の吸収性をアルミニウムの透過性と比較し、何ｍｍのアルミニウム板（純度99％以上）の板厚に相当するかで示す指標である。Ａｌ当量を測定する際には、Ｘ線源から典型的には１〜２ｍ離れた位置に試験対象の部材を置き、当該部材を通過したＸ線量を測定する。Ｘ線源と部材との間には障害物を置かず、障害物によるＸ線吸収が生じない状態にして測定する。ここで、Ｘ線画像検出装置の使用状態によっては、保護部材４９のＸ線入射側にＸ線吸収を生じさせる他の部材が配置されることが想定されるので、その部材と保護部材４９との総Ｘ線吸収量を考慮すると、保護部材４９のＡｌ当量（管電圧６０ｋＶ）は、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
一方、保護部材４９は薄膜部４０を支持するものであるため一定の強度は必要であり、この点と、被写体の被曝量低減とを考慮すると、保護部材４９の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００２５】
ここでは、保護部材のＸ線吸収能を上記のように管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量として規定したが、このときのＡｌ当量に基づいて、６０ｋＶ以外の管電圧（例えば、８０ｋＶ）のＸ線に対するＡｌ当量を算出できることは言うまでもない。なお、Ｘ線の吸収性に関しては、ＪＥＳＲＡ（Japan Engineering Standards of Radiation Apparatus）の規格に基づいて試験することができる。例えば、ＪＥＳＲＡの類似条件である８０ｋＶ、２ｍＡ、４０ｓｅｃでＡｌ当量の測定を実施しても良い。
【００２６】
また、図１に示すようにＸ線画像検出装置１が筺体６０に収納されてＸ線撮影用カセッテが構成される場合、筺体６０の天板６０Ａ及び保護部材４９の両方を用いた際のＡｌ当量（管電圧６０ｋＶ）は、１．８ｍｍ未満であることが好ましい。より好ましくは、当該Ａｌ当量は０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下である。ここで、筺体６０の天板６０Ａ及び保護部材４９の両方を用いた際のＡｌ当量（管電圧６０ｋＶ）は、天板６０Ａ及び保護部材４９が重ねられた状態において、Ｘ線源から射出されたＸ線が天板６０Ａ、保護部材４９の順に通過した後のＸ線量に基づいて測定されたものであってもよいし、天板６０Ａ、保護部材４９のそれぞれのＡｌ当量を別々に測定し、これらの測定値を合計したものであってもよい。
【００２７】
なお、保護部材４９、天板６０Ａ等のＡｌ当量は、照射されるＸ線のエネルギーを考慮して決められる。例えば、マンモグラフィー用途では一般に、照射されるＸ線エネルギーが２８ｋｅＶ程度と低エネルギーであるため、それよりも高エネルギーである場合と比較して、保護部材４９及び天板６０ＡのＡｌ当量を相対的に低くすることが好ましい。
【００２８】
保護部材４９の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満である限りにおいて、保護部材４９を形成する低Ｘ線吸収性材料に特に制限はないが、金属（金属化合物及び合金を含む）及び/又は樹脂を用いるのが好ましい。前記金属としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、並びにＭｎの各単体金属、当該各単体金属の酸化物、及び当該各単体金属を含む合金のうちの少なくとも一種であることが好ましい。ここで、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、及びＭｎの少なくともいずれかを保護部材４９の金属材料として用いることにより、薄膜部４０等の耐腐食性を改善できる。例えば、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、及びＭｎの少なくともいずれかを含むＡｌ合金を保護部材４９に用いることにより、耐腐食性を改善できる。また、このようなＡｌ合金の表面処理によってＡｌ合金表面にアルミ酸化物層（Ａｌ２Ｏ３）等を形成することにより、耐腐食性を更に改善できる。
【００２９】
また、前記樹脂としては、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、及びアラミド（全芳香族ポリアミド）のうちの少なくとも一種であることが好ましい。また、保護部材４９に用いることができる単体の樹脂フィルムとしては、例えば、透明ポリイミドフィルム、ポリアリレート（ＰＡＲ）フィルム、ＯＰＳ（登録商標）フィルム（ポリスチレンフィルム）、アラミドフィルム等が挙げられる。これらのフィルムはいずれもＸ線吸収率が低く、耐熱性が高いという利点を有する。ＯＰＳフィルムとしては、東ソー株式会社製や、旭化成ケミカルズ株式会社製のもの等があり、これらは機械的強度に優れ（コシがある）、吸水率が十分に低いという利点を有する。機械的強度に優れる点は、基板５１剥離後の薄膜部４０を支持する上で有利であり、また、吸水率が低い点は、薄膜部４０やシンチレータ１０の腐食や劣化を防止する上で有利である。
【００３０】
保護部材４９の耐熱温度に関しては、透明ポリイミドフィルムが約３００℃、ポリアリレートフィルムが約１７５℃、ＯＰＳフィルムが約２５０℃、アラミドフィルム２００℃以上であり、このような耐熱性の高さは、シンチレータが保護部材４９上に蒸着される場合（図１３参照）に特に有効である。
【００３１】
保護部材４９は、金属のみ、あるいは樹脂のみで形成されていてもよく、あるいは金属粒子が分散された樹脂等、金属と樹脂とが併用されて形成されていてもよい。また、保護部材４９は単一の層で形成されていてもよく、あるいは図１１に例示するように、２つ以上の層で形成されていてもよい。更に、保護部材４９はシンチレータ１０からの蛍光を反射する光反射部材であることが好ましい。
【００３２】
保護部材４９の厚みは、保護部材４９を構成する低Ｘ線吸収性材料にもよるが、一般に０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。後述する基板５１の厚みよりも、保護部材４９の厚みを薄くすることによって、天板６０Ａに載置される被写体と薄膜部４０との距離を短くできるので、高画質化を促進できる。
保護部材４９上には、薄膜部４０を構成する複数のＰＤ４１及び複数のＴＦＴ４２がそれぞれフォトエッチングプロセス等によって形成されている。これら薄膜部４０と保護部材４９との間には接着層などが無く、薄膜部４０は保護部材４９の表面に密着している。
【００３３】
ところで、保護部材４９は、後述するＸ線画像検出装置１の製造過程において、基板５１（図７）に積層された状態で基板５１とは反対側に薄膜部４０が形成された後、当該基板から剥離されたものである。言い換えると、保護部材４９から基板５１が剥離され、除去される。保護部材４９の薄膜部４０が形成された側とは反対側の面は、基板５１から保護部材４９が剥離された際の保護部材４９の剥離面である。基板５１の剥離により、シンチレータ１０に入射するＸ線量が増加する。基板５１が剥離された状態において、薄膜部４０は保護部材４９によって支持されている。
【００３４】
基板５１は、保護部材４９形成のための補助部材であり、いずれ剥離除去されることから、基板５１の材料については勿論、Ｘ線吸収を考慮することなく適宜決めることができる。薄膜部４０は保護部材４９上に形成されており、基板５１の材料によるＮａ汚染等の悪影響を受けることがないので、基板５１として安価なソーダガラスを用いることも検討してよい。
また、基板５１によるＸ線吸収を考慮しなくて良いため、基板５１の厚みを大きくして、製造中のハンドリング性を十分に確保することが可能となる。
また更に、基板剥離により、剥離した基板５１を再利用することが可能となるので、コストダウンできる。
【００３５】
基板剥離による以上のような効果を得つつ、保護部材４９が薄膜部４０に設けられていることによって薄膜部４０を補強できる。このため、Ｘ線撮影用カセッテ１００の製造時や使用時に必要な強度を確保できる。Ｘ線撮影用カセッテ１００においては、落下衝撃を受ける可能性が高いため、耐衝撃性の確保が重要である。また、カセッテ天板６０Ａからの荷重に対する耐荷重の確保も重要である。
【００３６】
そして、保護部材４９が薄膜部４０に設けられていることにより、外気中の水分等に対する薄膜部４０及びシンチレータ１０の防湿が図られるので、薄膜部４０の腐食やシンチレータ１０の性能劣化を防止することができる。
なお、保護部材４９は、複数の画素毎に設けられていてもよいが、補強の観点からは、薄膜部４０の全面に一体に設けられることが好ましい。
【００３７】
上述の通り、保護部材４９の材料としてＡｌ等の軽金属や、樹脂などを用いることができる。保護部材４９がＡｌなどであって、光の反射部材として機能する場合には、ＰＤ４１を通過して保護部材４９に入射した光をＰＤ４１に向けて反射させることができるので、ＰＤ４１への入射光量が増え、検出感度を向上させることができる。
【００３８】
更に、反射部材とする目的などでＡｌ等の金属を保護部材４９に用いる場合には、ガラス基板に比較して金属部材の熱伝導率が高いため、被写体から光検出部５０への熱の伝搬による画像ムラを抑制することができる。すなわち、光検出部を支持するガラス部材における熱ムラ（温度不均一）により、画像形成領域におけるＰＤ４１の温度不均一、ひいては性能不均一が生じうるため、熱伝導率の良い金属部材を保護部材とすることにより、画質を向上させることができる。
【００３９】
また、保護部材４９がＡｌ等の単体金属あるいは合金である場合には、保護部材４９による薄膜部４０の封止効果が高い。すなわち、そのような保護部材４９を用いることで、薄膜部４０の気密水密性を確保しやすいので、シンチレータ１０の吸湿による性能劣化をより十分に防止することができる。
【００４０】
〔３．シンチレータの構成〕
シンチレータ１０は、光を反射するＡｌ等の材料からなる支持体１１上に蒸着されている。支持体１１としては、Ａｌ製の板に限らず、カーボン板、ＣＦＲＰ（carbon fiber reinforced plastic）、ガラス板、石英基板、サファイア基板などから適宜選ぶことができ、支持体表面にシンチレータを形成させうる限りにおいて特にこれらに限定されない。ただし、支持体１１が光の反射部材を兼ねる場合には、Ａｌなどの軽金属を支持体の材料として用いるとよい。支持体１１は、Ｘ線画像検出装置１においてＸ線入射側とは反対側に配置されるため、Ｘ線透過率が低い材料で形成されていてもよい。
なお、Ｘ線画像検出装置１において、支持体１１は必須ではない。つまり、支持体１１上にシンチレータを蒸着形成した後、支持体１１からシンチレータを剥離して用いることも可能である。シンチレータ１０の光検出部５０側とは反対側に、光の反射部材が設けられてもよい。
【００４１】
シンチレータ１０は、パリレン等で形成された保護膜３０によって被覆されている。保護膜３０は、気相堆積法によって形成され、シンチレータ１０を支持体１１上に封止している。気相堆積法によって形成されたパリレンの保護膜は、シンチレータ１０との密着性が良く、その上柔軟性を有するので、支持体１１及び保護部材４９のソリ等への追従性が良い。
【００４２】
なお、保護膜３０は、防湿フィルムでシンチレータ１０を気密水密に包むなどの他の手段によってシンチレータの防湿が図られる場合には、形成されなくてもよい。
シンチレータ１０は、蛍光物質を柱状に成長させた柱状結晶の群で形成されており、蛍光物質としてＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム付活ヨウ化セシウム）が用いられている。その他、シンチレータ１０の蛍光物質として、ＮａＩ：Ｔｌ（タリウム付活ヨウ化ナトリウム）、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム付活ヨウ化セシウム）等を用いることも可能である。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を材料に用いることが好ましい。
【００４３】
また、シンチレータ１０が柱状結晶を含んでいなくてもよく、例えばＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ（テルビウム付活酸硫化ガドリニウム））を支持体に塗布することなどによってシンチレータが形成されていてもよい。
【００４４】
ここで、シンチレータ１０は、気相堆積法により形成されることが好ましい。気相堆積法の概要としては、真空度０．０１〜１０Ｐａの環境下、母体であるＣｓＩと付活剤であるＴｌとのそれぞれを抵抗加熱式のるつぼ中で通電などの手段により加熱して気化させ、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。真空度や支持体温度、蒸着レート等を変更することによって、シンチレータ１０の結晶の形状や結晶径、空隙率などを制御することができる。
【００４５】
図４は、シンチレータ１０の結晶構造を模式的に示す側断面図である。シンチレータ１０は、柱状結晶１２Ａの群で形成された柱状部１２と、柱状結晶１２Ａの基端に形成された非柱状結晶１３Ａを含む非柱状部１３とを有する。
Ｘ線の照射によってシンチレータ１０から発せられた蛍光は、柱状結晶１２Ａによって柱の高さ方向（結晶成長方向）にガイドされ、光検出部５０に入射する。このとき、支持体１１側に向かって進行した光は、非柱状部１３及び支持体１１によって反射されて光検出部５０に入射する。
【００４６】
〔柱状部の構成〕
柱状部１２は、多数の柱状結晶１２Ａの集合体であり、図４に示した例では、各柱状結晶１２Ａは支持体１１上にほぼ垂直に起立する。柱状結晶１２Ａは、先端側がすぼまった形状とされている。柱状結晶１２Ａの先端部は研磨されていてもよい。光検出部５０の１つの画素（ＰＤ４１）に対して、複数の柱状結晶１２Ａが対向する。
【００４７】
柱状結晶１２Ａは非柱状結晶に比べ結晶性が良く、蛍光の発光量が多い。また、空隙を介して隣り合う柱状結晶１２Ａがシンチレータの厚み方向に立設されているので、柱状結晶１２Ａは、光のガイドとなって柱の高さ方向に光を導光する。この柱状結晶１２Ａによる光ガイド効果によって画素間の光拡散が抑制されることから、検出画像を鮮鋭化できる。
図５は、図４のＡ−Ａ断面（柱状部１２の高さ方向略中央の断面）における柱状部１２の電子顕微鏡写真である。隣り合う柱状結晶１２Ａの間には、空隙がある（図５で濃く見える部分）。柱状結晶１２Ａは、結晶の成長方向に対しほぼ均一な断面径を有する。柱状部１２の領域の一部では、隣り合う柱状結晶１２Ａが互いに結合して一体の柱状体を構成している（例えば、図５のＰ）。
【００４８】
柱状部１２の厚みは、必要な感度に対応するＸ線吸収能を考慮して、マンモグラフィー用途では２００μｍ前後、一般撮影用では５００μｍ以上に決められる。ただし、柱状部１２の厚みが厚すぎる場合には、光の吸収及び散乱等のため発光の利用効率が低下しがちである。このため、柱状部１２の厚みは、感度及び発光の利用効率のそれぞれを考慮した適切な値に決められる。
【００４９】
〔非柱状部の構成〕
非柱状部１３は、略球形あるいは不定形の非柱状結晶１３Ａを含んで構成されている。なお、非柱状部１３は、アモルファス（非晶質）の部分を含むことがある。
非柱状結晶１３Ａの形状は、結晶間に空隙が維持され易く、反射効率を高くできる観点から、略球状であることが好ましい。すなわち、非柱状部１３は、球状に近い結晶(略球状結晶である非柱状結晶１３Ａ）の集合体で構成されることが好ましい。
【００５０】
図６は、図４のＢ−Ｂ断面（非柱状部１３の厚み方向基端側の断面）における非柱状部１３の電子顕微鏡写真である。非柱状部１３では、図５の柱状結晶１２Ａに比較して径の小さい非柱状結晶１３Ａが互いに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殆ど認められず、図６における空隙は、図５における空隙よりも少ない。図５及び図６の観察結果から明らかなように、非柱状部１３の空隙率は柱状部１２の空隙率よりも低い。
非柱状部１３の空隙率は、非柱状部１３の支持体１１への蒸着面積、非柱状部１３の厚み、ＣｓＩ密度、及び実際に測定したシンチレータパネルの重量などに基づいて算出される。そのようにして算出された非柱状部１３の厚み方向全体の空隙率は、１０％以下である。
【００５１】
非柱状部１３は、蒸着初期に支持体１１上に形成された領域である。非柱状部１３において支持体１１表面に接する部分の空隙率は０あるいは略０であり、非柱状部１３の基端部は支持体１１との接触面全体において支持体１１に密着する。
非柱状部１３の厚みは、柱状部１２の厚みよりも薄く、５μｍ以上、１２５μｍ以下であることが好ましい。すなわち、支持体１１との密着性を確保するためには、非柱状部１３の厚みは５μｍ以上あることが好ましい。また、光ガイド効果を有しない非柱状部１３の厚みが厚すぎると、非柱状部１３において光が画素間で交錯して画像ボケが生じ易くなるので、非柱状部１３の厚みは１２５μｍ以下であることが好ましい。
また、非柱状部１３の厚みは、支持体１１との密着性と光の反射機能とが得られる最小の厚みで足りる。
【００５２】
なお、非柱状部１３は、製造時の条件等によっては単一の層でなく複数の層が積層された構造とされる場合もある。このような場合、非柱状部１３の厚みは、支持体１１表面から非柱状部１３の最表層の表面までの厚みをいう。
【００５３】
非柱状部１３の如く、結晶間が癒着している場合の結晶径の測定は、隣接する非柱状結晶１３Ａ間に生じる窪み（凹）同士を結んだ線を結晶間の粒界とみなし、癒着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１２における柱状結晶１２Ａの径と同様にして平均値をとり、その値を採用した。
非柱状部１３の非柱状結晶１３Ａの径は、０．５μｍ以上７．０μｍ以下であることが、効率的な反射特性、及び支持体１１との密着性を与える観点から好ましい。非柱状結晶１３Ａの径は、柱状結晶１２Ａの径よりも小さい。
【００５４】
ここで、非柱状結晶１３Ａの径は小さい方が略球形の結晶形状が維持され易いので好ましいが、非柱状結晶１３Ａの径が小さすぎると空隙率が０に近づき、非柱状部１３が光の反射層としての役目を有しなくなるので、非柱状結晶１３Ａの径は０．５μｍ以上であることが好ましい。また、径が大きすぎると、非柱状部１３の平坦性及び表面積が低下し、支持体１１との密着性が低下するとともに、結晶同士が結合して空隙率が低下し反射効果が減少するので、非柱状部１３の結晶径は７．０μｍ以下であることが好ましい。
【００５５】
このような非柱状部１３が形成されていることにより、非柱状部１３をベースに柱状結晶１２Ａを結晶性が良い状態で成長させることができる。非柱状結晶１３Ａの径、厚み、空隙率などは、光の反射特性、支持体１１との密着性などを考慮して決められる。
非柱状部１３を設けることにより、支持体１１とシンチレータ１０との密着性が向上するので、制御モジュール７０からの熱の伝搬があるような場合でも、シンチレータ１０が支持体１１から剥離しにくくなる。
【００５６】
上述の光検出部５０（保護部材４９を含む）、及び支持体１１等には、例えば有機光電変換材料（ＯＰＣ）、有機ＴＦＴ、非晶質酸化物（例えば、ａ−ＩＧＺＯ）を用いたＴＦＴ、フレキシブル材料（アラミド、バイオナノファイバー）などを使用することができる。これらのデバイス関連材料については後述する。
【００５７】
〔４．Ｘ線画像検出装置及びＸ線撮影用カセッテの製造方法〕
上述した各構成を備えるＸ線画像検出装置１の製造方法の一例について、図７〜図１０を参照して説明する。
Ｘ線画像検出装置１を製造する際には、図７に示すような積層体５５を用いる。積層体５５を製造する際には、無アルカリガラス等の基板５１上に、解体型接着剤などで形成される剥離層５２を介して保護部材４９を積層する。そして、保護部材４９上に、フォトリソグラフィー及びエッチング等のプロセスを用いて、薄膜部４０を構成するＰＤ４１及びＴＦＴ４２（図２）を形成する（光検出部作製工程）。このようにして製造された積層体５５は、基板５１、剥離層５２、保護部材４９、及び薄膜部４０を有している。
【００５８】
ここで、基板５１は後の工程で剥離・除去され、最終的に光検出部５０を構成するものではないため、そのＸ線吸収特性を考慮する必要はなく、後の工程でのハンドリング性、剥離容易性などを確保するのに足りる十分な厚みの基板５１を使用することが好ましい。
【００５９】
解体型接着剤は、強固な接着が可能であるとともに、接着した物同士の剥離解体が容易であるという利点を有する。基板５１がガラスなどの透光性部材である場合には、紫外線等の光照射により解体可能となるタイプの解体型接着剤を好適に用いることができる。
【００６０】
次に、図８に示すように、支持体１１上に形成され、保護膜３０に被覆された状態のシンチレータ１０と、積層体５５とを接着層４８を介して貼り合わせ、シンチレータ１０と薄膜部４０とを均一に密着させ、一体化させる（シンチレータ・光検出部一体化工程）。
なお、シンチレータ１０と薄膜部４０とを密着させる方法に特に制限はなく、両者が光学的に結合されればよい。両者を密着させる方法としては、両者を直接対向させて密着させる方法と、樹脂層を介して密着させる方法とのいずれをとってもよい。
【００６１】
続いて、図９に示すように、積層体５５（図７）を解体する。具体的には、基板５１と保護部材４９とを剥離して分離し、基板５１及び剥離層５２を除去する（基板剥離・除去工程）。この際、シンチレータ１０及び支持体１１によって薄膜部４０が支持されているので、基板５１を剥離する際の薄膜部４０のハンドリング性が良い。但し、適当なハンドリング手段によって薄膜部４０の保持が可能である場合には、上述のシンチレータ・光検出部一体化工程の前に基板剥離・除去工程を行ってもよい。
以上により、基板５１を有しない光検出部５０を備えたＸ線画像検出装置１が製造される。
【００６２】
Ｘ線撮影用カセッテ１００の製造に際しては、図１０に示すように、Ｘ線画像検出装置１を筺体６０内に組み込む。具体的には、Ｘ線画像検出装置１は、筺体６０内に、薄膜部４０が保護部材４９を介して天板６０Ａの裏面に対向するように収納される。光検出部５０はその保護部材４９を介して天板６０Ａに貼り付けられることが好ましい。貼り付けの際には、保護部材４９と天板６０Ａとを接着層１８を介して全面的に密着させることが好ましいが、部分的に貼り合わせても構わない。天板６０Ａが支持する被写体の荷重は、天板６０Ａ及びＸ線画像検出装置１で受ける。このように天板６０ＡとＸ線画像検出装置１とを積層して一体化することで、Ｘ線撮影用カセッテ１００の耐荷重を大きくすることができる。
以上により、Ｘ線撮影用カセッテ１００が製造される。
【００６３】
〔５．光検出部内蔵の保護部材に係る作用効果〕
以上説明したＸ線画像検出装置１及びＸ線撮影用カセッテ１００によれば、次のような作用及び効果が得られる。
光検出部５０に保護部材４９が内蔵されており、基板５１の剥離後（図９）、薄膜部４０はこの保護部材４９によって保護される。このように保護部材４９が設けられていることにより、外気の水分等から薄膜部４０を保護できるとともに、外部からの荷重等に対する薄膜部４０の補強も可能となる。すなわち、光検出部積層体５５の基板５１を剥離したことによって生じる問題が解決されるので、シンチレータに対して光検出部側からＸ線が照射される構成による高画質化の効果を十分に享受できる。また、保護部材４９のＡｌ当量は１．８ｍｍ未満であって、このようにＸ線吸収率の低い保護部材４９を用いることによってシンチレータ１０のＸ線入射側におけるＸ線吸収を極力低減させることができるので、シンチレータ１０への入射Ｘ線量増大により検出画像の高画質化を達成することができる。更に、製造時に基板５１と薄膜部４０との間に保護部材４９が介在していることで、薄膜部４０を形成する際、基板５１の影響（Ｎａ汚染など）による薄膜部４０の性能劣化を防止できる。そして、基板上に直接形成された薄膜部を基板から剥離する場合と比較して基板５１を剥離し易いので、薄膜部４０や、薄膜部４０に密着させたシンチレータ１０を損傷させることなく、基板５１を剥離することが可能となる。保護部材４９の厚みを適宜決めることによって、光検出部におけるＸ線吸収の低減と、光検出部に必要とされる強度の維持とを両立させることができる。
以上から、Ｘ線が光検出部５０を介してシンチレータ１０に入射する構成において、より一層の高画質化を促進できる。
【００６４】
また、Ｘ線撮影用カセッテ１００においては、Ｘ線画像検出装置１の光検出部５０がカセッテの天板６０Ａの裏面に貼り付けられるので、天板６０Ａ上に載置される被写体と光検出部５０との距離が短くなり、感度向上及びＭＴＦ良化に繋がるところ、基板５１が剥離され光検出部５０が薄型化されることによってより一層、高画質化を図ることができる。すなわち、保護部材４９を備えて基板５１が剥離されることによる効果は、シンチレータ１０に対して光検出部５０側からＸ線が照射され、かつ天板６０Ａに光検出部５０が貼り付けられる構成においてより一層際立つ。
【００６５】
〔６．変形例〕
光検出部が備える保護部材の構成は、上述に限らず、例えば、図１１のように、樹脂製の基体（樹脂層）４９Ａと、この基体４９ＡのＸ線入射側に積層されたＡｌ製等の光反射膜（光反射層）４９Ｂとを有するものであってもよい。
【００６６】
図１２は、Ｘ線画像検出装置の変形例を示す。この変形例においては、基板剥離・除去工程後、薄膜部４０及び保護部材４９のそれぞれの側面及び保護部材４９の基板５１からの剥離面に対して、パリレン等を用いて保護膜３５が設けられる。シンチレータ１０に保護膜３０を設けることに加えてこの保護膜３５を設けることにより、シンチレータ１０及び薄膜部４０が確実に封止されるので、シンチレータ１０及び薄膜部４０の性能劣化を十分に抑制することができる。
【００６７】
図１３は、Ｘ線撮影用カセッテ１０１を示す。Ｘ線撮影用カセッテ１０１は、Ｘ線画像検出装置２と、筺体６０とを備えている。図１のＸ線画像検出装置１では、シンチレータ１０と光検出部５０とが接着層４８を介して貼り合わせられていたが、図１３のＸ線画像検出装置２では、シンチレータ１５が光検出部５０上に蒸着されている。この点を除いて、Ｘ線画像検出装置２はＸ線画像検出装置１と同様に構成されている。Ｘ線画像検出装置２を製造する際にも、図７に示したような積層体５５を使用する。積層体５５が解体される前に、光検出部５０上にシンチレータ１５が蒸着される（光検出部作製工程）。その後、基板５１を剥離・除去するが（基板剥離・除去工程）、剥離の前に支持部材２１をシンチレータ１５の柱状結晶１２Ａ先端側に設けてから（シンチレータ・光検出部一体化工程）、保護部材４９から基板５１を剥離するのが好ましい。こうすることで、剥離の際に柱状結晶１２Ａが、結晶同士の接触等により損傷することを防止できる。支持部材２１は、Ａｌ等の光反射部材であることが好ましい。
【００６８】
すなわち、Ｘ線画像検出装置２は、基板５１上に、保護部材４９を積層し、保護部材４９上に、薄膜部４０を形成して光検出部５０を作製する光検出部作製工程と、光検出部５０の薄膜部４０上に前記シンチレータ１５を形成し、当該シンチレータ１５の薄膜部４０とは反対側に支持部材２１を設けるシンチレータ作製工程と、シンチレータ作製工程によりシンチレータ１５と一体化された保護部材４９から、基板５１を剥離・除去する基板剥離・除去工程とを経て製造される。
【００６９】
上述のＸ線画像検出装置１，２のシンチレータ１０, １５については、上述したような非柱状結晶１３Ａを含む非柱状部１３が形成されていなくてもよい。但し、非柱状部を形成することにより、次のような効果が得られる。非柱状部は、シンチレータの結晶成長方向の任意の位置に形成することができる。
【００７０】
シンチレータの結晶成長方向における基端部又は先端部に非柱状部が形成される場合には、シンチレータ形成後に当該シンチレータと一体化される支持体や光検出部、あるいは、シンチレータが蒸着される支持体や薄膜部との密着性を確保することができる。密着性の確保により、支持体や光検出部からのシンチレータの剥離を防止でき、シンチレータの吸湿による性能劣化を防止できる。また、柱状結晶１２Ａの先端側に非柱状部が形成される場合には、非柱状部によってシンチレータ表面が平坦化されるので、シンチレータと光検出部とを均一に密着させることができる。これにより、検出画像の画質を向上させることができる。シンチレータの基端部（蒸着初期の部分）に非柱状部が形成される場合には、非柱状部をベースに柱状結晶を結晶性良く成長させることができる。
【００７１】
また、柱状部に非柱状部を設けることによって、シンチレータの強度を向上させることができる。これにより、耐衝撃性を向上させることができるほか、シンチレータと支持体あるいは光検出部が貼り合わせられる際の負荷に対する強度を確保することができるので、シンチレータと光検出部等とを強く押し当てて均一に密着させることができる。更に、シンチレータの強度向上により、シンチレータを含んで構成されたパネルを装置筐体の天板に貼り合わせて構成されたカセッテの耐荷重を大きくすることができる。この際、光検出部から基板が剥離されていることで、天板と各光検出部とがより一層近接するため、感度及び画質向上の効果をより大きなものとできる。なお、柱状部先端部への非柱状部の形成によって保護膜材料が柱状結晶間に流入することを防止できるため、ＭＴＦ悪化を抑制する効果も得られる。
【００７２】
図１４は、図２に示した薄膜部４０に置換可能な他の薄膜部６５を示す。薄膜部６５が有するＰＤ６５１とＴＦＴ６５２とは、同一面上あるいは略同一面上に配置されている。このようにＰＤ６５１とＴＦＴ６５２とが平面的に隣り合う位置に配置されていることによって薄膜部６５をより薄くできる。
【００７３】
また、図２の薄膜部４０、図１４の薄膜部６５のいずれにおいても、アモルファス酸化物半導体（ａ−ＩＧＺＯ）によって形成されたＴＦＴを用いることができる。ａ−ＩＧＺＯの感度は波長３５０ｎｍ以上であり、可視光域には殆ど感度を持たないことから、ＴＦＴのスイッチングノイズが発生しない。ＴＦＴに光反射層を設けることを不要にできる。
【００７４】
また、ＰＤ、ＴＦＴには、有機材料を用いることもできる。図１５は、ＯＰＣ（有機光電変換材料）により形成された光導電層を有する光電変換素子６６１と、有機材料により形成されたＴＦＴ６６２とを示す。これら光電変換素子６６１及びＴＦＴ６６２を有する薄膜部６６もまた、図２に示した薄膜部４０に置換可能である。
【００７５】
光電変換素子６６１及びＴＦＴ６６２に用いられる有機材料はＸ線吸収が殆どないため、光電変換素子６６１及びＴＦＴ６６２を透過してシンチレータ１０に到達するＸ線量を多くできる。ここで、緑色光を発光するＣｓＩ：Ｔｌがシンチレータに用いられかつ、ＴＦＴの透明有機材料が例えば特開２００９−２１２３８９号公報に記載されている化学式１のフタロシアニン化合物や化学式２のナフタロシアニン化合物などである場合には、発光波長域に感度がないため、ＴＦＴのスイッチングノイズが発生しない。この場合、光電変換素子６６１のＯＰＣがキナクリドンであることが好ましい。
【００７６】
なお、有機材料を用いて形成された光電変換素子６６１及びＴＦＴ６６２は、図１４のように同一面上あるいは略同一面上に配置されていてもよい。
【００７７】
上記のような非晶質酸化物あるいは有機材料を用いたＰＤ等の光電変換素子及びＴＦＴは、ａ−Ｓｉ形成時の温度に比較して低温で成膜できる。このため、保護部材４９の材料選択の幅が広がり、樹脂性の保護部材の使用も可能となる。
【００７８】
〔７．適用可能なデバイス材料〕
〔７−１．有機光電変換（ＯＰＣ；Organic photoelectric conversion）材料〕
上述したＰＤ４１（図２）等に、例えば特開２００９−３２８５４号公報に記載されたＯＰＣ（有機光電変換）材料を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ＰＤ４１の光導電層として使用できる。ＯＰＣ膜は、有機光電変換材料を含み、シンチレータ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、シンチレータ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。
【００７９】
ＯＰＣ膜を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ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、シンチレータ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シンチレータ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シンチレータ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、シンチレータ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。
【００８０】
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、シンチレータを構成する蛍光物質として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。
【００８１】
ＰＤ４１のバイアス電極及び電荷収集電極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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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２００７−３０３２６６号公報において詳細に説明されている。
【００８６】
光電変換膜の厚みは、シンチレータ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。
【００８７】
〔７−２．有機ＴＦＴ（Thin Film Transistor）〕
上述したＴＦＴ４２等には、無機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、最下層に基板を配置し、その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、その上面の一部にソース電極と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。
【００８８】
（半導体活性層）
半導体活性層は、ｐ型有機半導体材料を用いてなる。このｐ型有機半導体材料は実質的に無色透明である。有機半導体薄膜の膜厚は、例えば触針式膜厚計により測定できる。膜厚の異なる薄膜を複数作製して吸収スペクトルを測定し、検量線から膜厚３０ｎｍあたりの最大吸光度に換算してもよい。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
このようなｐ型有機半導体材料の好ましい具体例を示す。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。
【００９３】
【化１】
【００９４】
（半導体活性層以外の素子構成材料）
以下に、有機薄膜トランジスタにおける半導体活性層以外の素子構成材料について説明する。これらの各材料は、いずれも可視光又は赤外光の透過率が６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが更に好ましい。
【００９５】
基板としては、必要な平滑性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、ガラス、石英、光透過性プラスチックフィルムなどが挙げられる。光透過性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、ポリアリレート、ポリイミド、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）等からなるフィルム等が挙げられる。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。なお、基板として、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をも好適に使用しうる。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
〔７−３．非晶質酸化物半導体〕
上述したＴＦＴ４２には、例えば特開２０１０−１８６８６０号公報に記載された非晶質酸化物を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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
〔７−４．フレキシブル材料〕
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等を放射線画像検出装置に用いることも考えられる。
（１）アラミド
上述した支持体１１や、制御モジュール７０の回路基板などとして、フレキシブル材料であるアラミドによって形成されたフィルムを使用することができる。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、半導体層やシンチレータ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、透明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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
（２）バイオナノファイバー
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、ナノファイバーによって補強されたフレキシブルなプラスチック材料などを絶縁性基板や、制御モジュール７０の回路基板などに好適に使用することができる。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が幅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する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）を好適に使用できる。
【０１１０】
バクテリアセルロース基板にアクリル樹脂、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。
【０１１１】
以上説明したＸ線画像検出装置（及びＸ線撮影用カセッテ）は、医療用の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。特に、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装置には、高感度、高精細であるという特徴を有する上述の各Ｘ線画像検出装置を好適に使用できる。
また、上述のＸ線画像検出装置は、医療用のＸ線撮影装置のほか、例えば、工業用のＸ線撮影装置として非破壊検査に用いることができる。更に、前述の実施形態の説明では、Ｘ線を用いるＸ線画像検出装置を例に挙げたが、Ｘ線以外の放射線（電磁波以外の粒子線であるα線、β線、γ線等）の検出装置についても、前述のＸ線画像検出装置１等とほぼ同様に構成することができる。
【０１１２】
〔８．本明細書の開示内容〕
以上、説明したように、本明細書には、
Ｘ線の照射によって蛍光を発する蛍光物質を有するシンチレータと、
前記シンチレータのＸ線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりもＸ線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程と、
前記基板剥離・除去工程の前又は後に、予め作製された前記シンチレータと、前記光検出部とを一体化するシンチレータ・光検出部一体化工程とを備える、放射線画像検出装置の製造方法が開示されている。
【０１１３】
また、本願明細書には、
Ｘ線の照射によって蛍光を発する蛍光物質を有するシンチレータと、
前記シンチレータのＸ線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりもＸ線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記光検出部の前記薄膜部上に前記シンチレータを形成し、当該シンチレータの前記薄膜部側とは反対側に支持部材を設けるシンチレータ作製工程と、
前記シンチレータ作製工程により前記シンチレータと一体化された前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程とを備える、放射線画像検出装置の製造方法が開示されている。
【０１１４】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置の製造方法にあっては、
管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満となるように、前記保護部材を設ける、ことが好ましい。
【０１１５】
更に、本願明細書には、
Ｘ線の照射によって蛍光を発する蛍光物質を有するシンチレータと、
前記シンチレータのＸ線入射側に設けられた光検出部とを備え、
前記光検出部は、ガラス材料よりもＸ線吸収率が低い低Ｘ線吸収性材料により形成された保護部材と、前記保護部材の前記シンチレータ側で前記保護部材上に形成され前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部と、を有する、放射線画像検出装置が開示されている。
【０１１６】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満である、ことが好ましい。
【０１１７】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が、０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下である、ことが好ましい。
【０１１８】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記低放射線吸収性材料が、金属（金属化合物及び合金を含む）及び/又は樹脂である、ことが好ましい。
【０１１９】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材が、樹脂層と、当該樹脂層の放射線入射側に設けられ金属からなる光反射層とを含む、ことが好ましい。
【０１２０】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記金属が、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、並びにＭｎの各単体金属、当該各単体金属の酸化物、及び当該各単体金属を含む合金のうちの少なくとも一種である、ことが好ましい。
【０１２１】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記樹脂が、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、及びアラミドのうちの少なくとも一種である、ことが好ましい。
【０１２２】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材が、前記薄膜部の前記シンチレータ側とは反対側に配置され前記蛍光を前記薄膜部に向けて反射する光反射部材である、ことが好ましい。
【０１２３】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記薄膜部の少なくとも一部は、非晶質酸化物あるいは有機材料により形成される、ことが好ましい。
【０１２４】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材の厚みが、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下である、ことが好ましい。
【０１２５】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記シンチレータが、蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群で形成された柱状部を含む、ことが好ましい。
【０１２６】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記シンチレータの前記柱状結晶の端部に、非柱状結晶を含む非柱状部が設けられる、ことが好ましい。
【０１２７】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材において前記薄膜部が形成された側とは反対側の部分は、前記保護部材を支持していた基板から剥離された際の当該保護部材の剥離面である、ことが好ましい。
【０１２８】
また、本願明細書には、
上述の放射線画像検出装置を備え、
当該放射線画像検出装置は、被写体が載置される天板を有する筐体内に、前記薄膜部が前記保護部材を介して前記天板の裏面に対向するように収納された、放射線撮影用カセッテが開示されている。
【０１２９】
本願明細書に開示された放射線撮影用カセッテにあっては、
前記保護部材が、前記天板に貼り付けられる、ことが好ましい。
【０１３０】
本願明細書に開示された放射線撮影用カセッテにあっては、
前記保護部材と前記天板とを用いた際の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満である、ことが好ましい。
【符号の説明】
【０１３１】
１，２ Ｘ線画像検出装置（放射線画像検出装置）
１０,１５ シンチレータ
１１,２１ 支持体
１２ 柱状部
１２Ａ 柱状結晶
１３ 非柱状部
１３Ａ 非柱状結晶
１８, ４８ 接着層
２１ 支持部材
３０，３５ 保護膜
４０,６５,６６ 薄膜部
４１,６５１ ＰＤ
４２,６５２,６６２ ＴＦＴ
４３ ゲート線
４４ データ線
４５ 接続端子
４６ フレキシブル配線
４７ 平坦化層
４９ 保護部材
４９Ａ 基体（樹脂層）
４９Ｂ 光反射膜
５０ 光検出部
５１ 基板
５２ 剥離層
５５ 積層体
６０ 筐体
６０Ａ 天板
１００, １０１ Ｘ線撮影用カセッテ（放射線撮影用カセッテ）
６６１ 光電変換素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用の放射線撮影装置などに用いられる放射線画像検出装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｘ線像等などの放射線像をデジタルデータに変換するＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線画像検出装置を用いたＤＲ（Digital Radiography）が実用化されている。放射線画像検出装置は、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を用いる従来のＣＲ（Computed Radiography）方式に比べて、即時に画像を確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。
【０００３】
放射線画像検出装置として種々の方式のものが提案されているが、その一つとしてＸ線を一旦、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで可視光に変換し、当該可視光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１のＸ線画像検出装置では、シンチレータに対して光検出部側からＸ線が照射される。このような構成においては、シンチレータにおけるＸ線入射側の主発光領域と光検出部との距離が近いことから高精細な検出画像が得られる一方で、シンチレータのＸ線入射側に配置された光検出部の基板によるＸ線吸収が不可避なため、シンチレータに入射するＸ線量が減少してしまうという欠点がある。
【０００５】
光検出部は、ａ−Ｓｉ等でそれぞれ形成されるフォトダイオード（ＰＤ）やＴＦＴ（Thin Film Transistor）を含んで構成されており、これらＰＤやＴＦＴを支持する基板には通常、無アルカリガラスが使用される。その理由は、ソーダガラスが使用される場合には、高温下でのａ−Ｓｉ成膜時に、ガラスからのＮａ汚染によってａ−Ｓｉが汚染され、素子性能劣化のおそれがあるためである。しかしながら、無アルカリガラスはソーダガラスに比べて高価な上に、ソーダガラスよりもＸ線吸収が大きい。例えば、Ａｌ当量２ｍｍのフィルタを適用して管電圧５０ｋＶのＸ線整形ビームを用いる場合、無アルカリガラス基板によるＸ線吸収率は１６．８％にもなる。すなわち、光検出部に照射されたＸ線の１５％以上が基板の吸収により失われてシンチレータに到達することになる。このように、ａ−Ｓｉ膜の性能維持を考えれば基板として無アルカリガラスを使用することは不可欠であり、当該基板のＸ線吸収によってシンチレータへの入射Ｘ線量は大きく減少せざるを得ない。すなわち、光検出部側からシンチレータにＸ線を照射することで得られる高画質性が減殺されてしまう。
【０００６】
特許文献２，３には、基板上にセンサを形成して光検出部とした後、当該基板を剥離し除去することが記載されている。このような光検出部が基板を有しない放射線画像検出装置は、基板による放射線吸収の点からは好ましいと言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１７６８３号公報
【特許文献２】特開２００９−１３３８３７号公報
【特許文献３】特開２００８−２３５６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、シンチレータの光検出部側からＸ線を照射する方式において、特許文献２，３のように基板を剥離してしまうと、光検出部の強度が維持できずに光検出部が破損したり、外気に含まれる水分によって光検出部が腐食したり、薄い光検出部を介した透湿によってシンチレータの性能が劣化するなどの新たな問題が生じるおそれがある。このような基板剥離に伴う課題を解決して、さらなる高画質化を図ることが要求されている。
本発明の目的は、光検出部が基板を有しない放射線画像検出装置における上記課題を解決しうるとともに、光検出部における放射線吸収の低減が可能であり、これによりシンチレータへの入射放射線量を増大させうる放射線画像検出装置及びその製造方法、並びに当該放射線画像検出装置を備えた放射線撮影用カセッテを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の放射線画像検出装置の製造方法は、
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりも放射線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程と、
前記基板剥離・除去工程の前又は後に、予め作製された前記シンチレータと、前記光検出部とを一体化するシンチレータ・光検出部一体化工程とを備える。
【００１０】
本発明の別の放射線画像検出装置の製造方法は、
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりも放射線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記光検出部の前記薄膜部上に前記シンチレータを形成し、当該シンチレータの前記薄膜部側とは反対側に支持部材を設けるシンチレータ作製工程と、
前記シンチレータ作製工程により前記シンチレータと一体化された前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程とを備える。
【００１１】
本発明の放射線画像検出装置は、
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備え、
前記光検出部は、ガラス材料よりも放射線吸収率が低い低放射線吸収性材料により形成された保護部材と、前記保護部材の前記シンチレータ側で前記保護部材上に形成され前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部と、を有する。
【００１２】
本発明の放射線撮影用カセッテは、
上述の放射線画像検出装置を備え、
当該放射線画像検出装置は、被写体が載置される天板を有する筐体内に、前記薄膜部が前記保護部材を介して前記天板の裏面に対向するように収納される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光検出部が保護部材を有しており、光検出部の基板が剥離除去された場合であっても、薄膜部が保護される。このように保護部材が設けられていることにより、外気の水分等や、荷重等に対して薄膜部を保護できる。すなわち、光検出部の基板を剥離したことによって生じる問題が解決されるので、シンチレータに対して光検出部側から放射線が照射される構成による高画質化の効果を十分に享受できる。その上、放射線吸収率の低い保護部材を用いるため、シンチレータの放射線入射側における放射線吸収を極力抑制でき、シンチレータへの入射放射線量が増大するので、検出画像の高画質化を最大限に実現できる。また更に、製造時において基板と薄膜部との間に保護部材が介装されていることにより、基板の影響による薄膜部の性能劣化（Ｎａ汚染など）を防止できる。上記事項の連関から、放射線が光検出部を介してシンチレータに入射する構成において、より一層の高画質化を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】Ｘ線撮影用カセッテの概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図２】光検出部の概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図３】光検出部の構成を模式的に示す平面図である。
【図４】シンチレータの結晶構造を模式的に示す側断面図である。
【図５】シンチレータの柱状結晶断面を示す電子顕微鏡写真である（ＳＥＭ画像）。
【図６】シンチレータの非柱状結晶断面を示す電子顕微鏡写真である（ＳＥＭ画像）。
【図７】基板剥離前の光検出部の構成を模式的に示す側断面図である。
【図８】図７の光検出部と、支持体上に蒸着されたシンチレータとを一体化した状態を模式的に示す側断面図である。
【図９】光検出部より基板を剥離・除去する工程を示す側断面図である。
【図１０】カセッテ筐体に組み込まれた状態のＸ線画像検出装置を模式的に示す側断面図である。
【図１１】保護部材に係る変形例を示す側断面図である。
【図１２】パリレン等で形成された保護膜に係る変形例を示す側断面図である。
【図１３】図１とは異なるＸ線撮影用カセッテの概略構成を模式的に示す側断面図である。
【図１４】光検出部の薄膜部の変形例を示す模式図である。
【図１５】光検出部の薄膜部の別の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を説明するためのＸ線画像検出装置の一例を図１〜図１０を参照して説明する。
なお、既に述べた構成と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略又は簡略化する。
【００１６】
〔１．全体構成〕
図１は、間接変換方式のＸ線撮影用カセッテ１００の概略構成を模式的に示す側断面図である。Ｘ線撮影用カセッテ１００は、Ｘ線画像検出装置１と、Ｘ線画像検出装置１を収納する筺体６０とを備えている。Ｘ線画像検出装置１は、Ｘ線（図１の白抜き矢印）の照射により蛍光を発する蛍光物質を含有するシンチレータ１０と、シンチレータ１０のＸ線入射側に配置され、シンチレータ１０から発せられた蛍光を電気信号として検出する光検出部５０と、シンチレータ１０のＸ線入射側とは反対側に設けられる制御モジュール７０とを備えている。
【００１７】
制御モジュール７０は、光検出部５０を駆動制御する制御部としてのＩＣや、画像信号を処理するＩＣ等が実装された回路基板、及び電源回路などを有し、シンチレータ１０及び光検出部５０に一体に組み付けられている。
筐体６０は、シンチレータ１０、光検出部５０、及び制御モジュール７０を収容する。シンチレータ１０及び光検出部５０のそれぞれの厚みは、模式図である図１とは違って薄いため、筺体も図１に示したものよりも薄型に形成されている。筺体６０は、被写体が載置される天板６０Ａを有しており、この天板６０Ａの裏面に光検出部５０が対向するようにＸ線画像検出装置１が配置されている。
【００１８】
〔２．光検出部の構成〕
図２は、光検出部５０を模式的に示す側断面図である。図３は、素子が二次元配列された光検出部５０の構成を模式的に示す平面図である。
光検出部５０は、保護部材４９と、保護部材４９上に形成された薄膜部４０とを備えている。
【００１９】
（薄膜部の構成）
薄膜部４０は、ａ−Ｓｉ等で形成されたＰＤ（Photodiode）４１、及びａ−Ｓｉ等で形成された薄膜スイッチング素子であるＴＦＴ４２を有する。これらＰＤ４１及びＴＦＴ４２は、図２に示すように光検出部５０の厚み方向に重ねられている。
【００２０】
ＰＤ４１は、シンチレータ１０から入射した光（図２の実線矢印）を電荷に変換する光導電層を有する。各ＰＤ４１は、光検出部５０によって検出される画像の画素に対応している。
各ＰＤ４１には、図３に示すように、ＴＦＴ４２、ゲート線４３、及びデータ線４４がそれぞれ設けられている。各ゲート線４３及び各データ線４４は、接続端子４５まで延設され、この接続端子４５に接続された異方性導電膜等のフレキシブル配線４６を介して制御モジュール７０の回路基板に接続されている。その回路基板に実装された制御部からゲート線４３を通じて送られる制御信号により、各ＴＦＴ４２のオンオフが行単位で切り替えられ、ＴＦＴ４２がオン状態にあるＰＤ４１の電荷が、データ線４４を介して回路基板の信号処理部に画像信号として読み出される。ＰＤ４１の電荷が行単位で順に読み出されることにより、二次元画像が検出される。
図２では、光検出部５０の厚み方向両側の面は、平坦化層（樹脂製の膜）４７によって平坦化されている。この平坦化層４７は、設けられるのが好ましいが、設けられなくてもよい。
【００２１】
光検出部５０は、シンチレータ１０に接着層４８を介して貼り合わせられている。
なお、シンチレータ１０と光検出部５０との間には、接着層４８や平坦化層４７がなくてもよく、光検出部５０の表面にシンチレータ１０を押し当てて直接密着させてもよい。
光検出部５０とシンチレータ１０との間に設けられる平坦化層、接着層、透明な液体又はゲルであるマッチングオイル層などの樹脂層を構成する樹脂は、シンチレータ１０から発せられるシンチレーション光を実質的に減衰させることなく光検出部５０に到達させうるものであれば特に制限はない。
【００２２】
平坦化層を形成する樹脂としては、ポリイミドやパリレン等を使用することができ、製膜性が良好なポリイミドが好ましい。
接着層を形成する接着剤としてはシンチレータ１０から発せられるシンチレーション光に対して光学的に透明なものが好ましく、例えば、熱可塑性樹脂、ＵＶ硬化接着剤、加熱硬化型接着剤、室温硬化型接着剤、両面接着基板、などが挙げられるが、画像の鮮鋭度を低下させないという観点からは、光検出部５０の画素サイズに対して十分に薄い接着層を形成しうるという点で、低粘度エポキシ樹脂製の接着剤を用いることが好ましい。
また、平坦化層、接着層等の樹脂層の厚みは、感度、画質の観点からは５０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ〜３０μｍの範囲であることがより好ましい。
【００２３】
（保護部材の構成）
保護部材４９は、薄膜部４０におけるＸ線入射側に設けられている。この保護部材４９は、ガラス材料よりもＸ線吸収率が低くかつ、後述する基板５１よりもＸ線吸収率が低い低Ｘ線吸収性材料により形成されており、管電圧６０ｋＶのＸ線に対する保護部材４９のＡｌ当量は、１．８ｍｍ未満である。
【００２４】
Ａｌ当量とは、Ｘ線の吸収性をアルミニウムの透過性と比較し、何ｍｍのアルミニウム板（純度99％以上）の板厚に相当するかで示す指標である。Ａｌ当量を測定する際には、Ｘ線源から典型的には１〜２ｍ離れた位置に試験対象の部材を置き、当該部材を通過したＸ線量を測定する。Ｘ線源と部材との間には障害物を置かず、障害物によるＸ線吸収が生じない状態にして測定する。ここで、Ｘ線画像検出装置の使用状態によっては、保護部材４９のＸ線入射側にＸ線吸収を生じさせる他の部材が配置されることが想定されるので、その部材と保護部材４９との総Ｘ線吸収量を考慮すると、保護部材４９のＡｌ当量（管電圧６０ｋＶ）は、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
一方、保護部材４９は薄膜部４０を支持するものであるため一定の強度は必要であり、この点と、被写体の被曝量低減とを考慮すると、保護部材４９の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００２５】
ここでは、保護部材のＸ線吸収能を上記のように管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量として規定したが、このときのＡｌ当量に基づいて、６０ｋＶ以外の管電圧（例えば、８０ｋＶ）のＸ線に対するＡｌ当量を算出できることは言うまでもない。なお、Ｘ線の吸収性に関しては、ＪＥＳＲＡ（Japan Engineering Standards of Radiation Apparatus）の規格に基づいて試験することができる。例えば、ＪＥＳＲＡの類似条件である８０ｋＶ、２ｍＡ、４０ｓｅｃでＡｌ当量の測定を実施しても良い。
【００２６】
また、図１に示すようにＸ線画像検出装置１が筺体６０に収納されてＸ線撮影用カセッテが構成される場合、筺体６０の天板６０Ａ及び保護部材４９の両方を用いた際のＡｌ当量（管電圧６０ｋＶ）は、１．８ｍｍ未満であることが好ましい。より好ましくは、当該Ａｌ当量は０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下である。ここで、筺体６０の天板６０Ａ及び保護部材４９の両方を用いた際のＡｌ当量（管電圧６０ｋＶ）は、天板６０Ａ及び保護部材４９が重ねられた状態において、Ｘ線源から射出されたＸ線が天板６０Ａ、保護部材４９の順に通過した後のＸ線量に基づいて測定されたものであってもよいし、天板６０Ａ、保護部材４９のそれぞれのＡｌ当量を別々に測定し、これらの測定値を合計したものであってもよい。
【００２７】
なお、保護部材４９、天板６０Ａ等のＡｌ当量は、照射されるＸ線のエネルギーを考慮して決められる。例えば、マンモグラフィー用途では一般に、照射されるＸ線エネルギーが２８ｋｅＶ程度と低エネルギーであるため、それよりも高エネルギーである場合と比較して、保護部材４９及び天板６０ＡのＡｌ当量を相対的に低くすることが好ましい。
【００２８】
保護部材４９の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満である限りにおいて、保護部材４９を形成する低Ｘ線吸収性材料に特に制限はないが、金属（金属化合物及び合金を含む）及び/又は樹脂を用いるのが好ましい。前記金属としては、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、並びにＭｎの各単体金属、当該各単体金属の酸化物、及び当該各単体金属を含む合金のうちの少なくとも一種であることが好ましい。ここで、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、及びＭｎの少なくともいずれかを保護部材４９の金属材料として用いることにより、薄膜部４０等の耐腐食性を改善できる。例えば、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、及びＭｎの少なくともいずれかを含むＡｌ合金を保護部材４９に用いることにより、耐腐食性を改善できる。また、このようなＡｌ合金の表面処理によってＡｌ合金表面にアルミ酸化物層（Ａｌ２Ｏ３）等を形成することにより、耐腐食性を更に改善できる。
【００２９】
また、前記樹脂としては、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、及びアラミド（全芳香族ポリアミド）のうちの少なくとも一種であることが好ましい。また、保護部材４９に用いることができる単体の樹脂フィルムとしては、例えば、透明ポリイミドフィルム、ポリアリレート（ＰＡＲ）フィルム、ＯＰＳ（登録商標）フィルム（ポリスチレンフィルム）、アラミドフィルム等が挙げられる。これらのフィルムはいずれもＸ線吸収率が低く、耐熱性が高いという利点を有する。ＯＰＳフィルムとしては、東ソー株式会社製や、旭化成ケミカルズ株式会社製のもの等があり、これらは機械的強度に優れ（コシがある）、吸水率が十分に低いという利点を有する。機械的強度に優れる点は、基板５１剥離後の薄膜部４０を支持する上で有利であり、また、吸水率が低い点は、薄膜部４０やシンチレータ１０の腐食や劣化を防止する上で有利である。
【００３０】
保護部材４９の耐熱温度に関しては、透明ポリイミドフィルムが約３００℃、ポリアリレートフィルムが約１７５℃、ＯＰＳフィルムが約２５０℃、アラミドフィルム２００℃以上であり、このような耐熱性の高さは、シンチレータが保護部材４９上に蒸着される場合（図１３参照）に特に有効である。
【００３１】
保護部材４９は、金属のみ、あるいは樹脂のみで形成されていてもよく、あるいは金属粒子が分散された樹脂等、金属と樹脂とが併用されて形成されていてもよい。また、保護部材４９は単一の層で形成されていてもよく、あるいは図１１に例示するように、２つ以上の層で形成されていてもよい。更に、保護部材４９はシンチレータ１０からの蛍光を反射する光反射部材であることが好ましい。
【００３２】
保護部材４９の厚みは、保護部材４９を構成する低Ｘ線吸収性材料にもよるが、一般に０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。後述する基板５１の厚みよりも、保護部材４９の厚みを薄くすることによって、天板６０Ａに載置される被写体と薄膜部４０との距離を短くできるので、高画質化を促進できる。
保護部材４９上には、薄膜部４０を構成する複数のＰＤ４１及び複数のＴＦＴ４２がそれぞれフォトエッチングプロセス等によって形成されている。これら薄膜部４０と保護部材４９との間には接着層などが無く、薄膜部４０は保護部材４９の表面に密着している。
【００３３】
ところで、保護部材４９は、後述するＸ線画像検出装置１の製造過程において、基板５１（図７）に積層された状態で基板５１とは反対側に薄膜部４０が形成された後、当該基板から剥離されたものである。言い換えると、保護部材４９から基板５１が剥離され、除去される。保護部材４９の薄膜部４０が形成された側とは反対側の面は、基板５１から保護部材４９が剥離された際の保護部材４９の剥離面である。基板５１の剥離により、シンチレータ１０に入射するＸ線量が増加する。基板５１が剥離された状態において、薄膜部４０は保護部材４９によって支持されている。
【００３４】
基板５１は、保護部材４９形成のための補助部材であり、いずれ剥離除去されることから、基板５１の材料については勿論、Ｘ線吸収を考慮することなく適宜決めることができる。薄膜部４０は保護部材４９上に形成されており、基板５１の材料によるＮａ汚染等の悪影響を受けることがないので、基板５１として安価なソーダガラスを用いることも検討してよい。
また、基板５１によるＸ線吸収を考慮しなくて良いため、基板５１の厚みを大きくして、製造中のハンドリング性を十分に確保することが可能となる。
また更に、基板剥離により、剥離した基板５１を再利用することが可能となるので、コストダウンできる。
【００３５】
基板剥離による以上のような効果を得つつ、保護部材４９が薄膜部４０に設けられていることによって薄膜部４０を補強できる。このため、Ｘ線撮影用カセッテ１００の製造時や使用時に必要な強度を確保できる。Ｘ線撮影用カセッテ１００においては、落下衝撃を受ける可能性が高いため、耐衝撃性の確保が重要である。また、カセッテ天板６０Ａからの荷重に対する耐荷重の確保も重要である。
【００３６】
そして、保護部材４９が薄膜部４０に設けられていることにより、外気中の水分等に対する薄膜部４０及びシンチレータ１０の防湿が図られるので、薄膜部４０の腐食やシンチレータ１０の性能劣化を防止することができる。
なお、保護部材４９は、複数の画素毎に設けられていてもよいが、補強の観点からは、薄膜部４０の全面に一体に設けられることが好ましい。
【００３７】
上述の通り、保護部材４９の材料としてＡｌ等の軽金属や、樹脂などを用いることができる。保護部材４９がＡｌなどであって、光の反射部材として機能する場合には、ＰＤ４１を通過して保護部材４９に入射した光をＰＤ４１に向けて反射させることができるので、ＰＤ４１への入射光量が増え、検出感度を向上させることができる。
【００３８】
更に、反射部材とする目的などでＡｌ等の金属を保護部材４９に用いる場合には、ガラス基板に比較して金属部材の熱伝導率が高いため、被写体から光検出部５０への熱の伝搬による画像ムラを抑制することができる。すなわち、光検出部を支持するガラス部材における熱ムラ（温度不均一）により、画像形成領域におけるＰＤ４１の温度不均一、ひいては性能不均一が生じうるため、熱伝導率の良い金属部材を保護部材とすることにより、画質を向上させることができる。
【００３９】
また、保護部材４９がＡｌ等の単体金属あるいは合金である場合には、保護部材４９による薄膜部４０の封止効果が高い。すなわち、そのような保護部材４９を用いることで、薄膜部４０の気密水密性を確保しやすいので、シンチレータ１０の吸湿による性能劣化をより十分に防止することができる。
【００４０】
〔３．シンチレータの構成〕
シンチレータ１０は、光を反射するＡｌ等の材料からなる支持体１１上に蒸着されている。支持体１１としては、Ａｌ製の板に限らず、カーボン板、ＣＦＲＰ（carbon fiber reinforced plastic）、ガラス板、石英基板、サファイア基板などから適宜選ぶことができ、支持体表面にシンチレータを形成させうる限りにおいて特にこれらに限定されない。ただし、支持体１１が光の反射部材を兼ねる場合には、Ａｌなどの軽金属を支持体の材料として用いるとよい。支持体１１は、Ｘ線画像検出装置１においてＸ線入射側とは反対側に配置されるため、Ｘ線透過率が低い材料で形成されていてもよい。
なお、Ｘ線画像検出装置１において、支持体１１は必須ではない。つまり、支持体１１上にシンチレータを蒸着形成した後、支持体１１からシンチレータを剥離して用いることも可能である。シンチレータ１０の光検出部５０側とは反対側に、光の反射部材が設けられてもよい。
【００４１】
シンチレータ１０は、パリレン等で形成された保護膜３０によって被覆されている。保護膜３０は、気相堆積法によって形成され、シンチレータ１０を支持体１１上に封止している。気相堆積法によって形成されたパリレンの保護膜は、シンチレータ１０との密着性が良く、その上柔軟性を有するので、支持体１１及び保護部材４９のソリ等への追従性が良い。
【００４２】
なお、保護膜３０は、防湿フィルムでシンチレータ１０を気密水密に包むなどの他の手段によってシンチレータの防湿が図られる場合には、形成されなくてもよい。
シンチレータ１０は、蛍光物質を柱状に成長させた柱状結晶の群で形成されており、蛍光物質としてＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム付活ヨウ化セシウム）が用いられている。その他、シンチレータ１０の蛍光物質として、ＮａＩ：Ｔｌ（タリウム付活ヨウ化ナトリウム）、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム付活ヨウ化セシウム）等を用いることも可能である。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を材料に用いることが好ましい。
【００４３】
また、シンチレータ１０が柱状結晶を含んでいなくてもよく、例えばＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ（テルビウム付活酸硫化ガドリニウム））を支持体に塗布することなどによってシンチレータが形成されていてもよい。
【００４４】
ここで、シンチレータ１０は、気相堆積法により形成されることが好ましい。気相堆積法の概要としては、真空度０．０１〜１０Ｐａの環境下、母体であるＣｓＩと付活剤であるＴｌとのそれぞれを抵抗加熱式のるつぼ中で通電などの手段により加熱して気化させ、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。真空度や支持体温度、蒸着レート等を変更することによって、シンチレータ１０の結晶の形状や結晶径、空隙率などを制御することができる。
【００４５】
図４は、シンチレータ１０の結晶構造を模式的に示す側断面図である。シンチレータ１０は、柱状結晶１２Ａの群で形成された柱状部１２と、柱状結晶１２Ａの基端に形成された非柱状結晶１３Ａを含む非柱状部１３とを有する。
Ｘ線の照射によってシンチレータ１０から発せられた蛍光は、柱状結晶１２Ａによって柱の高さ方向（結晶成長方向）にガイドされ、光検出部５０に入射する。このとき、支持体１１側に向かって進行した光は、非柱状部１３及び支持体１１によって反射されて光検出部５０に入射する。
【００４６】
〔柱状部の構成〕
柱状部１２は、多数の柱状結晶１２Ａの集合体であり、図４に示した例では、各柱状結晶１２Ａは支持体１１上にほぼ垂直に起立する。柱状結晶１２Ａは、先端側がすぼまった形状とされている。柱状結晶１２Ａの先端部は研磨されていてもよい。光検出部５０の１つの画素（ＰＤ４１）に対して、複数の柱状結晶１２Ａが対向する。
【００４７】
柱状結晶１２Ａは非柱状結晶に比べ結晶性が良く、蛍光の発光量が多い。また、空隙を介して隣り合う柱状結晶１２Ａがシンチレータの厚み方向に立設されているので、柱状結晶１２Ａは、光のガイドとなって柱の高さ方向に光を導光する。この柱状結晶１２Ａによる光ガイド効果によって画素間の光拡散が抑制されることから、検出画像を鮮鋭化できる。
図５は、図４のＡ−Ａ断面（柱状部１２の高さ方向略中央の断面）における柱状部１２の電子顕微鏡写真である。隣り合う柱状結晶１２Ａの間には、空隙がある（図５で濃く見える部分）。柱状結晶１２Ａは、結晶の成長方向に対しほぼ均一な断面径を有する。柱状部１２の領域の一部では、隣り合う柱状結晶１２Ａが互いに結合して一体の柱状体を構成している（例えば、図５のＰ）。
【００４８】
柱状部１２の厚みは、必要な感度に対応するＸ線吸収能を考慮して、マンモグラフィー用途では２００μｍ前後、一般撮影用では５００μｍ以上に決められる。ただし、柱状部１２の厚みが厚すぎる場合には、光の吸収及び散乱等のため発光の利用効率が低下しがちである。このため、柱状部１２の厚みは、感度及び発光の利用効率のそれぞれを考慮した適切な値に決められる。
【００４９】
〔非柱状部の構成〕
非柱状部１３は、略球形あるいは不定形の非柱状結晶１３Ａを含んで構成されている。なお、非柱状部１３は、アモルファス（非晶質）の部分を含むことがある。
非柱状結晶１３Ａの形状は、結晶間に空隙が維持され易く、反射効率を高くできる観点から、略球状であることが好ましい。すなわち、非柱状部１３は、球状に近い結晶(略球状結晶である非柱状結晶１３Ａ）の集合体で構成されることが好ましい。
【００５０】
図６は、図４のＢ−Ｂ断面（非柱状部１３の厚み方向基端側の断面）における非柱状部１３の電子顕微鏡写真である。非柱状部１３では、図５の柱状結晶１２Ａに比較して径の小さい非柱状結晶１３Ａが互いに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殆ど認められず、図６における空隙は、図５における空隙よりも少ない。図５及び図６の観察結果から明らかなように、非柱状部１３の空隙率は柱状部１２の空隙率よりも低い。
非柱状部１３の空隙率は、非柱状部１３の支持体１１への蒸着面積、非柱状部１３の厚み、ＣｓＩ密度、及び実際に測定したシンチレータパネルの重量などに基づいて算出される。そのようにして算出された非柱状部１３の厚み方向全体の空隙率は、１０％以下である。
【００５１】
非柱状部１３は、蒸着初期に支持体１１上に形成された領域である。非柱状部１３において支持体１１表面に接する部分の空隙率は０あるいは略０であり、非柱状部１３の基端部は支持体１１との接触面全体において支持体１１に密着する。
非柱状部１３の厚みは、柱状部１２の厚みよりも薄く、５μｍ以上、１２５μｍ以下であることが好ましい。すなわち、支持体１１との密着性を確保するためには、非柱状部１３の厚みは５μｍ以上あることが好ましい。また、光ガイド効果を有しない非柱状部１３の厚みが厚すぎると、非柱状部１３において光が画素間で交錯して画像ボケが生じ易くなるので、非柱状部１３の厚みは１２５μｍ以下であることが好ましい。
また、非柱状部１３の厚みは、支持体１１との密着性と光の反射機能とが得られる最小の厚みで足りる。
【００５２】
なお、非柱状部１３は、製造時の条件等によっては単一の層でなく複数の層が積層された構造とされる場合もある。このような場合、非柱状部１３の厚みは、支持体１１表面から非柱状部１３の最表層の表面までの厚みをいう。
【００５３】
非柱状部１３の如く、結晶間が癒着している場合の結晶径の測定は、隣接する非柱状結晶１３Ａ間に生じる窪み（凹）同士を結んだ線を結晶間の粒界とみなし、癒着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１２における柱状結晶１２Ａの径と同様にして平均値をとり、その値を採用した。
非柱状部１３の非柱状結晶１３Ａの径は、０．５μｍ以上７．０μｍ以下であることが、効率的な反射特性、及び支持体１１との密着性を与える観点から好ましい。非柱状結晶１３Ａの径は、柱状結晶１２Ａの径よりも小さい。
【００５４】
ここで、非柱状結晶１３Ａの径は小さい方が略球形の結晶形状が維持され易いので好ましいが、非柱状結晶１３Ａの径が小さすぎると空隙率が０に近づき、非柱状部１３が光の反射層としての役目を有しなくなるので、非柱状結晶１３Ａの径は０．５μｍ以上であることが好ましい。また、径が大きすぎると、非柱状部１３の平坦性及び表面積が低下し、支持体１１との密着性が低下するとともに、結晶同士が結合して空隙率が低下し反射効果が減少するので、非柱状部１３の結晶径は７．０μｍ以下であることが好ましい。
【００５５】
このような非柱状部１３が形成されていることにより、非柱状部１３をベースに柱状結晶１２Ａを結晶性が良い状態で成長させることができる。非柱状結晶１３Ａの径、厚み、空隙率などは、光の反射特性、支持体１１との密着性などを考慮して決められる。
非柱状部１３を設けることにより、支持体１１とシンチレータ１０との密着性が向上するので、制御モジュール７０からの熱の伝搬があるような場合でも、シンチレータ１０が支持体１１から剥離しにくくなる。
【００５６】
上述の光検出部５０（保護部材４９を含む）、及び支持体１１等には、例えば有機光電変換材料（ＯＰＣ）、有機ＴＦＴ、非晶質酸化物（例えば、ａ−ＩＧＺＯ）を用いたＴＦＴ、フレキシブル材料（アラミド、バイオナノファイバー）などを使用することができる。これらのデバイス関連材料については後述する。
【００５７】
〔４．Ｘ線画像検出装置及びＸ線撮影用カセッテの製造方法〕
上述した各構成を備えるＸ線画像検出装置１の製造方法の一例について、図７〜図１０を参照して説明する。
Ｘ線画像検出装置１を製造する際には、図７に示すような積層体５５を用いる。積層体５５を製造する際には、無アルカリガラス等の基板５１上に、解体型接着剤などで形成される剥離層５２を介して保護部材４９を積層する。そして、保護部材４９上に、フォトリソグラフィー及びエッチング等のプロセスを用いて、薄膜部４０を構成するＰＤ４１及びＴＦＴ４２（図２）を形成する（光検出部作製工程）。このようにして製造された積層体５５は、基板５１、剥離層５２、保護部材４９、及び薄膜部４０を有している。
【００５８】
ここで、基板５１は後の工程で剥離・除去され、最終的に光検出部５０を構成するものではないため、そのＸ線吸収特性を考慮する必要はなく、後の工程でのハンドリング性、剥離容易性などを確保するのに足りる十分な厚みの基板５１を使用することが好ましい。
【００５９】
解体型接着剤は、強固な接着が可能であるとともに、接着した物同士の剥離解体が容易であるという利点を有する。基板５１がガラスなどの透光性部材である場合には、紫外線等の光照射により解体可能となるタイプの解体型接着剤を好適に用いることができる。
【００６０】
次に、図８に示すように、支持体１１上に形成され、保護膜３０に被覆された状態のシンチレータ１０と、積層体５５とを接着層４８を介して貼り合わせ、シンチレータ１０と薄膜部４０とを均一に密着させ、一体化させる（シンチレータ・光検出部一体化工程）。
なお、シンチレータ１０と薄膜部４０とを密着させる方法に特に制限はなく、両者が光学的に結合されればよい。両者を密着させる方法としては、両者を直接対向させて密着させる方法と、樹脂層を介して密着させる方法とのいずれをとってもよい。
【００６１】
続いて、図９に示すように、積層体５５（図７）を解体する。具体的には、基板５１と保護部材４９とを剥離して分離し、基板５１及び剥離層５２を除去する（基板剥離・除去工程）。この際、シンチレータ１０及び支持体１１によって薄膜部４０が支持されているので、基板５１を剥離する際の薄膜部４０のハンドリング性が良い。但し、適当なハンドリング手段によって薄膜部４０の保持が可能である場合には、上述のシンチレータ・光検出部一体化工程の前に基板剥離・除去工程を行ってもよい。
以上により、基板５１を有しない光検出部５０を備えたＸ線画像検出装置１が製造される。
【００６２】
Ｘ線撮影用カセッテ１００の製造に際しては、図１０に示すように、Ｘ線画像検出装置１を筺体６０内に組み込む。具体的には、Ｘ線画像検出装置１は、筺体６０内に、薄膜部４０が保護部材４９を介して天板６０Ａの裏面に対向するように収納される。光検出部５０はその保護部材４９を介して天板６０Ａに貼り付けられることが好ましい。貼り付けの際には、保護部材４９と天板６０Ａとを接着層１８を介して全面的に密着させることが好ましいが、部分的に貼り合わせても構わない。天板６０Ａが支持する被写体の荷重は、天板６０Ａ及びＸ線画像検出装置１で受ける。このように天板６０ＡとＸ線画像検出装置１とを積層して一体化することで、Ｘ線撮影用カセッテ１００の耐荷重を大きくすることができる。
以上により、Ｘ線撮影用カセッテ１００が製造される。
【００６３】
〔５．光検出部内蔵の保護部材に係る作用効果〕
以上説明したＸ線画像検出装置１及びＸ線撮影用カセッテ１００によれば、次のような作用及び効果が得られる。
光検出部５０に保護部材４９が内蔵されており、基板５１の剥離後（図９）、薄膜部４０はこの保護部材４９によって保護される。このように保護部材４９が設けられていることにより、外気の水分等から薄膜部４０を保護できるとともに、外部からの荷重等に対する薄膜部４０の補強も可能となる。すなわち、光検出部積層体５５の基板５１を剥離したことによって生じる問題が解決されるので、シンチレータに対して光検出部側からＸ線が照射される構成による高画質化の効果を十分に享受できる。また、保護部材４９のＡｌ当量は１．８ｍｍ未満であって、このようにＸ線吸収率の低い保護部材４９を用いることによってシンチレータ１０のＸ線入射側におけるＸ線吸収を極力低減させることができるので、シンチレータ１０への入射Ｘ線量増大により検出画像の高画質化を達成することができる。更に、製造時に基板５１と薄膜部４０との間に保護部材４９が介在していることで、薄膜部４０を形成する際、基板５１の影響（Ｎａ汚染など）による薄膜部４０の性能劣化を防止できる。そして、基板上に直接形成された薄膜部を基板から剥離する場合と比較して基板５１を剥離し易いので、薄膜部４０や、薄膜部４０に密着させたシンチレータ１０を損傷させることなく、基板５１を剥離することが可能となる。保護部材４９の厚みを適宜決めることによって、光検出部におけるＸ線吸収の低減と、光検出部に必要とされる強度の維持とを両立させることができる。
以上から、Ｘ線が光検出部５０を介してシンチレータ１０に入射する構成において、より一層の高画質化を促進できる。
【００６４】
また、Ｘ線撮影用カセッテ１００においては、Ｘ線画像検出装置１の光検出部５０がカセッテの天板６０Ａの裏面に貼り付けられるので、天板６０Ａ上に載置される被写体と光検出部５０との距離が短くなり、感度向上及びＭＴＦ良化に繋がるところ、基板５１が剥離され光検出部５０が薄型化されることによってより一層、高画質化を図ることができる。すなわち、保護部材４９を備えて基板５１が剥離されることによる効果は、シンチレータ１０に対して光検出部５０側からＸ線が照射され、かつ天板６０Ａに光検出部５０が貼り付けられる構成においてより一層際立つ。
【００６５】
〔６．変形例〕
光検出部が備える保護部材の構成は、上述に限らず、例えば、図１１のように、樹脂製の基体（樹脂層）４９Ａと、この基体４９ＡのＸ線入射側に積層されたＡｌ製等の光反射膜（光反射層）４９Ｂとを有するものであってもよい。
【００６６】
図１２は、Ｘ線画像検出装置の変形例を示す。この変形例においては、基板剥離・除去工程後、薄膜部４０及び保護部材４９のそれぞれの側面及び保護部材４９の基板５１からの剥離面に対して、パリレン等を用いて保護膜３５が設けられる。シンチレータ１０に保護膜３０を設けることに加えてこの保護膜３５を設けることにより、シンチレータ１０及び薄膜部４０が確実に封止されるので、シンチレータ１０及び薄膜部４０の性能劣化を十分に抑制することができる。
【００６７】
図１３は、Ｘ線撮影用カセッテ１０１を示す。Ｘ線撮影用カセッテ１０１は、Ｘ線画像検出装置２と、筺体６０とを備えている。図１のＸ線画像検出装置１では、シンチレータ１０と光検出部５０とが接着層４８を介して貼り合わせられていたが、図１３のＸ線画像検出装置２では、シンチレータ１５が光検出部５０上に蒸着されている。この点を除いて、Ｘ線画像検出装置２はＸ線画像検出装置１と同様に構成されている。Ｘ線画像検出装置２を製造する際にも、図７に示したような積層体５５を使用する。積層体５５が解体される前に、光検出部５０上にシンチレータ１５が蒸着される（光検出部作製工程）。その後、基板５１を剥離・除去するが（基板剥離・除去工程）、剥離の前に支持部材２１をシンチレータ１５の柱状結晶１２Ａ先端側に設けてから（シンチレータ・光検出部一体化工程）、保護部材４９から基板５１を剥離するのが好ましい。こうすることで、剥離の際に柱状結晶１２Ａが、結晶同士の接触等により損傷することを防止できる。支持部材２１は、Ａｌ等の光反射部材であることが好ましい。
【００６８】
すなわち、Ｘ線画像検出装置２は、基板５１上に、保護部材４９を積層し、保護部材４９上に、薄膜部４０を形成して光検出部５０を作製する光検出部作製工程と、光検出部５０の薄膜部４０上に前記シンチレータ１５を形成し、当該シンチレータ１５の薄膜部４０とは反対側に支持部材２１を設けるシンチレータ作製工程と、シンチレータ作製工程によりシンチレータ１５と一体化された保護部材４９から、基板５１を剥離・除去する基板剥離・除去工程とを経て製造される。
【００６９】
上述のＸ線画像検出装置１，２のシンチレータ１０, １５については、上述したような非柱状結晶１３Ａを含む非柱状部１３が形成されていなくてもよい。但し、非柱状部を形成することにより、次のような効果が得られる。非柱状部は、シンチレータの結晶成長方向の任意の位置に形成することができる。
【００７０】
シンチレータの結晶成長方向における基端部又は先端部に非柱状部が形成される場合には、シンチレータ形成後に当該シンチレータと一体化される支持体や光検出部、あるいは、シンチレータが蒸着される支持体や薄膜部との密着性を確保することができる。密着性の確保により、支持体や光検出部からのシンチレータの剥離を防止でき、シンチレータの吸湿による性能劣化を防止できる。また、柱状結晶１２Ａの先端側に非柱状部が形成される場合には、非柱状部によってシンチレータ表面が平坦化されるので、シンチレータと光検出部とを均一に密着させることができる。これにより、検出画像の画質を向上させることができる。シンチレータの基端部（蒸着初期の部分）に非柱状部が形成される場合には、非柱状部をベースに柱状結晶を結晶性良く成長させることができる。
【００７１】
また、柱状部に非柱状部を設けることによって、シンチレータの強度を向上させることができる。これにより、耐衝撃性を向上させることができるほか、シンチレータと支持体あるいは光検出部が貼り合わせられる際の負荷に対する強度を確保することができるので、シンチレータと光検出部等とを強く押し当てて均一に密着させることができる。更に、シンチレータの強度向上により、シンチレータを含んで構成されたパネルを装置筐体の天板に貼り合わせて構成されたカセッテの耐荷重を大きくすることができる。この際、光検出部から基板が剥離されていることで、天板と各光検出部とがより一層近接するため、感度及び画質向上の効果をより大きなものとできる。なお、柱状部先端部への非柱状部の形成によって保護膜材料が柱状結晶間に流入することを防止できるため、ＭＴＦ悪化を抑制する効果も得られる。
【００７２】
図１４は、図２に示した薄膜部４０に置換可能な他の薄膜部６５を示す。薄膜部６５が有するＰＤ６５１とＴＦＴ６５２とは、同一面上あるいは略同一面上に配置されている。このようにＰＤ６５１とＴＦＴ６５２とが平面的に隣り合う位置に配置されていることによって薄膜部６５をより薄くできる。
【００７３】
また、図２の薄膜部４０、図１４の薄膜部６５のいずれにおいても、アモルファス酸化物半導体（ａ−ＩＧＺＯ）によって形成されたＴＦＴを用いることができる。ａ−ＩＧＺＯの感度は波長３５０ｎｍ以上であり、可視光域には殆ど感度を持たないことから、ＴＦＴのスイッチングノイズが発生しない。ＴＦＴに光反射層を設けることを不要にできる。
【００７４】
また、ＰＤ、ＴＦＴには、有機材料を用いることもできる。図１５は、ＯＰＣ（有機光電変換材料）により形成された光導電層を有する光電変換素子６６１と、有機材料により形成されたＴＦＴ６６２とを示す。これら光電変換素子６６１及びＴＦＴ６６２を有する薄膜部６６もまた、図２に示した薄膜部４０に置換可能である。
【００７５】
光電変換素子６６１及びＴＦＴ６６２に用いられる有機材料はＸ線吸収が殆どないため、光電変換素子６６１及びＴＦＴ６６２を透過してシンチレータ１０に到達するＸ線量を多くできる。ここで、緑色光を発光するＣｓＩ：Ｔｌがシンチレータに用いられかつ、ＴＦＴの透明有機材料が例えば特開２００９−２１２３８９号公報に記載されている化学式１のフタロシアニン化合物や化学式２のナフタロシアニン化合物などである場合には、発光波長域に感度がないため、ＴＦＴのスイッチングノイズが発生しない。この場合、光電変換素子６６１のＯＰＣがキナクリドンであることが好ましい。
【００７６】
なお、有機材料を用いて形成された光電変換素子６６１及びＴＦＴ６６２は、図１４のように同一面上あるいは略同一面上に配置されていてもよい。
【００７７】
上記のような非晶質酸化物あるいは有機材料を用いたＰＤ等の光電変換素子及びＴＦＴは、ａ−Ｓｉ形成時の温度に比較して低温で成膜できる。このため、保護部材４９の材料選択の幅が広がり、樹脂性の保護部材の使用も可能となる。
【００７８】
〔７．適用可能なデバイス材料〕
〔７−１．有機光電変換（ＯＰＣ；Organic photoelectric conversion）材料〕
上述したＰＤ４１（図２）等に、例えば特開２００９−３２８５４号公報に記載されたＯＰＣ（有機光電変換）材料を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ＰＤ４１の光導電層として使用できる。ＯＰＣ膜は、有機光電変換材料を含み、シンチレータ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、シンチレータ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。
【００７９】
ＯＰＣ膜を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ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、シンチレータ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シンチレータ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シンチレータ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、シンチレータ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。
【００８０】
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、シンチレータを構成する蛍光物質として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。
【００８１】
ＰＤ４１のバイアス電極及び電荷収集電極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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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２００７−３０３２６６号公報において詳細に説明されている。
【００８６】
光電変換膜の厚みは、シンチレータ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。
【００８７】
〔７−２．有機ＴＦＴ（Thin Film Transistor）〕
上述したＴＦＴ４２等には、無機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、最下層に基板を配置し、その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、その上面の一部にソース電極と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。
【００８８】
（半導体活性層）
半導体活性層は、ｐ型有機半導体材料を用いてなる。このｐ型有機半導体材料は実質的に無色透明である。有機半導体薄膜の膜厚は、例えば触針式膜厚計により測定できる。膜厚の異なる薄膜を複数作製して吸収スペクトルを測定し、検量線から膜厚３０ｎｍあたりの最大吸光度に換算してもよい。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
このようなｐ型有機半導体材料の好ましい具体例を示す。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。
【００９３】
【化１】
【００９４】
（半導体活性層以外の素子構成材料）
以下に、有機薄膜トランジスタにおける半導体活性層以外の素子構成材料について説明する。これらの各材料は、いずれも可視光又は赤外光の透過率が６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが更に好ましい。
【００９５】
基板としては、必要な平滑性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、ガラス、石英、光透過性プラスチックフィルムなどが挙げられる。光透過性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、ポリアリレート、ポリイミド、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）等からなるフィルム等が挙げられる。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。なお、基板として、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をも好適に使用しうる。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
〔７−３．非晶質酸化物半導体〕
上述したＴＦＴ４２には、例えば特開２０１０−１８６８６０号公報に記載された非晶質酸化物を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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
〔７−４．フレキシブル材料〕
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等を放射線画像検出装置に用いることも考えられる。
（１）アラミド
上述した支持体１１や、制御モジュール７０の回路基板などとして、フレキシブル材料であるアラミドによって形成されたフィルムを使用することができる。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、半導体層やシンチレータ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、透明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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
（２）バイオナノファイバー
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、ナノファイバーによって補強されたフレキシブルなプラスチック材料などを絶縁性基板や、制御モジュール７０の回路基板などに好適に使用することができる。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が幅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する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）を好適に使用できる。
【０１１０】
バクテリアセルロース基板にアクリル樹脂、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。
【０１１１】
以上説明したＸ線画像検出装置（及びＸ線撮影用カセッテ）は、医療用の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。特に、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装置には、高感度、高精細であるという特徴を有する上述の各Ｘ線画像検出装置を好適に使用できる。
また、上述のＸ線画像検出装置は、医療用のＸ線撮影装置のほか、例えば、工業用のＸ線撮影装置として非破壊検査に用いることができる。更に、前述の実施形態の説明では、Ｘ線を用いるＸ線画像検出装置を例に挙げたが、Ｘ線以外の放射線（電磁波以外の粒子線であるα線、β線、γ線等）の検出装置についても、前述のＸ線画像検出装置１等とほぼ同様に構成することができる。
【０１１２】
〔８．本明細書の開示内容〕
以上、説明したように、本明細書には、
Ｘ線の照射によって蛍光を発する蛍光物質を有するシンチレータと、
前記シンチレータのＸ線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりもＸ線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程と、
前記基板剥離・除去工程の前又は後に、予め作製された前記シンチレータと、前記光検出部とを一体化するシンチレータ・光検出部一体化工程とを備える、放射線画像検出装置の製造方法が開示されている。
【０１１３】
また、本願明細書には、
Ｘ線の照射によって蛍光を発する蛍光物質を有するシンチレータと、
前記シンチレータのＸ線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりもＸ線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記光検出部の前記薄膜部上に前記シンチレータを形成し、当該シンチレータの前記薄膜部側とは反対側に支持部材を設けるシンチレータ作製工程と、
前記シンチレータ作製工程により前記シンチレータと一体化された前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程とを備える、放射線画像検出装置の製造方法が開示されている。
【０１１４】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置の製造方法にあっては、
管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満となるように、前記保護部材を設ける、ことが好ましい。
【０１１５】
更に、本願明細書には、
Ｘ線の照射によって蛍光を発する蛍光物質を有するシンチレータと、
前記シンチレータのＸ線入射側に設けられた光検出部とを備え、
前記光検出部は、ガラス材料よりもＸ線吸収率が低い低Ｘ線吸収性材料により形成された保護部材と、前記保護部材の前記シンチレータ側で前記保護部材上に形成され前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部と、を有する、放射線画像検出装置が開示されている。
【０１１６】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満である、ことが好ましい。
【０１１７】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が、０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下である、ことが好ましい。
【０１１８】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記低放射線吸収性材料が、金属（金属化合物及び合金を含む）及び/又は樹脂である、ことが好ましい。
【０１１９】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材が、樹脂層と、当該樹脂層の放射線入射側に設けられ金属からなる光反射層とを含む、ことが好ましい。
【０１２０】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記金属が、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、並びにＭｎの各単体金属、当該各単体金属の酸化物、及び当該各単体金属を含む合金のうちの少なくとも一種である、ことが好ましい。
【０１２１】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記樹脂が、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、及びアラミドのうちの少なくとも一種である、ことが好ましい。
【０１２２】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材が、前記薄膜部の前記シンチレータ側とは反対側に配置され前記蛍光を前記薄膜部に向けて反射する光反射部材である、ことが好ましい。
【０１２３】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記薄膜部の少なくとも一部は、非晶質酸化物あるいは有機材料により形成される、ことが好ましい。
【０１２４】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材の厚みが、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下である、ことが好ましい。
【０１２５】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記シンチレータが、蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群で形成された柱状部を含む、ことが好ましい。
【０１２６】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記シンチレータの前記柱状結晶の端部に、非柱状結晶を含む非柱状部が設けられる、ことが好ましい。
【０１２７】
本願明細書に開示された放射線画像検出装置にあっては、
前記保護部材において前記薄膜部が形成された側とは反対側の部分は、前記保護部材を支持していた基板から剥離された際の当該保護部材の剥離面である、ことが好ましい。
【０１２８】
また、本願明細書には、
上述の放射線画像検出装置を備え、
当該放射線画像検出装置は、被写体が載置される天板を有する筐体内に、前記薄膜部が前記保護部材を介して前記天板の裏面に対向するように収納された、放射線撮影用カセッテが開示されている。
【０１２９】
本願明細書に開示された放射線撮影用カセッテにあっては、
前記保護部材が、前記天板に貼り付けられる、ことが好ましい。
【０１３０】
本願明細書に開示された放射線撮影用カセッテにあっては、
前記保護部材と前記天板とを用いた際の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満である、ことが好ましい。
【符号の説明】
【０１３１】
１，２ Ｘ線画像検出装置（放射線画像検出装置）
１０,１５ シンチレータ
１１,２１ 支持体
１２ 柱状部
１２Ａ 柱状結晶
１３ 非柱状部
１３Ａ 非柱状結晶
１８, ４８ 接着層
２１ 支持部材
３０，３５ 保護膜
４０,６５,６６ 薄膜部
４１,６５１ ＰＤ
４２,６５２,６６２ ＴＦＴ
４３ ゲート線
４４ データ線
４５ 接続端子
４６ フレキシブル配線
４７ 平坦化層
４９ 保護部材
４９Ａ 基体（樹脂層）
４９Ｂ 光反射膜
５０ 光検出部
５１ 基板
５２ 剥離層
５５ 積層体
６０ 筐体
６０Ａ 天板
１００, １０１ Ｘ線撮影用カセッテ（放射線撮影用カセッテ）
６６１ 光電変換素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりも放射線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程と、
前記基板剥離・除去工程の前又は後に、予め作製された前記シンチレータと、前記光検出部とを一体化するシンチレータ・光検出部一体化工程とを備える、放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項２】
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりも放射線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記光検出部の前記薄膜部上に前記シンチレータを形成し、当該シンチレータの前記薄膜部側とは反対側に支持部材を設けるシンチレータ作製工程と、
前記シンチレータ作製工程により前記シンチレータと一体化された前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程とを備える、放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放射線画像検出装置の製造方法であって、
管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満となるように、前記保護部材を設ける、放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項４】
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備え、
前記光検出部は、ガラス材料よりも放射線吸収率が低い低放射線吸収性材料により形成された保護部材と、前記保護部材の前記シンチレータ側で前記保護部材上に形成され前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部と、を有する、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、
前記保護部材の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満である、放射線画像検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の放射線画像検出装置であって、
前記保護部材の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が、０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下である、放射線画像検出装置。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記低放射線吸収性材料が、金属（金属間化合物及び合金を含む）及び/又は樹脂である、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、
前記保護部材が、樹脂層と、当該樹脂層の放射線入射側に設けられ金属からなる光反射層とを含む、放射線画像検出装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の放射線画像検出装置であって、
前記金属が、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、並びにＭｎの各単体金属、当該各単体金属の酸化物、および当該各単体金属を含む合金のうちの少なくとも一種である、放射線画像検出装置。
【請求項１０】
請求項７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、
前記樹脂が、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、およびアラミドのうちの少なくとも一種である、放射線画像検出装置。
【請求項１１】
請求項４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、
前記保護部材が、前記薄膜部の前記シンチレータ側とは反対側に配置され前記蛍光を前記薄膜部に向けて反射する光反射部材である、放射線画像検出装置。
【請求項１２】
請求項４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、
前記薄膜部の少なくとも一部は、非晶質酸化物あるいは有機材料により形成される、放射線画像検出装置。
【請求項１３】
請求項４から１２のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記保護部材の厚みが、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下である、放射線画像検出装置。
【請求項１４】
請求項４から１３のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータが、蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群で形成された柱状部を含む、放射線画像検出装置。
【請求項１５】
請求項１４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前記柱状結晶の端部に、非柱状結晶を含む非柱状部が設けられる、放射線画像検出装置。
【請求項１６】
請求項４から１５のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記保護部材において前記薄膜部が形成された側とは反対側の部分は、前記保護部材を支持していた基板から剥離された際の当該保護部材の剥離面である、放射線画像検出装置。
【請求項１７】
請求項４から１６のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置を備え、
当該放射線画像検出装置は、被写体が載置される天板を有する筐体内に、前記薄膜部が前記保護部材を介して前記天板の裏面に対向するように収納された、放射線撮影用カセッテ。
【請求項１８】
請求項１７に記載の放射線撮影用カセッテであって、
前記保護部材が、前記天板に貼り付けられる、放射線撮影用カセッテ。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の放射線撮影用カセッテであって、
前記保護部材と前記天板とを用いた際の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満である、放射線撮影用カセッテ。
【請求項１】
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりも放射線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程と、
前記基板剥離・除去工程の前又は後に、予め作製された前記シンチレータと、前記光検出部とを一体化するシンチレータ・光検出部一体化工程とを備える、放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項２】
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備える放射線画像検出装置を製造する方法であって、
基板上に、前記基板よりも放射線吸収率が低い保護部材を積層し、前記保護部材上に、前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部を形成して光検出部を作製する光検出部作製工程と、
前記光検出部の前記薄膜部上に前記シンチレータを形成し、当該シンチレータの前記薄膜部側とは反対側に支持部材を設けるシンチレータ作製工程と、
前記シンチレータ作製工程により前記シンチレータと一体化された前記保護部材から前記基板を剥離・除去する基板剥離・除去工程とを備える、放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放射線画像検出装置の製造方法であって、
管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満となるように、前記保護部材を設ける、放射線画像検出装置の製造方法。
【請求項４】
放射線の照射によって蛍光を発するシンチレータと、
前記シンチレータの放射線入射側に設けられた光検出部とを備え、
前記光検出部は、ガラス材料よりも放射線吸収率が低い低放射線吸収性材料により形成された保護部材と、前記保護部材の前記シンチレータ側で前記保護部材上に形成され前記蛍光を電気信号として検出する薄膜部と、を有する、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、
前記保護部材の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満である、放射線画像検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の放射線画像検出装置であって、
前記保護部材の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が、０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下である、放射線画像検出装置。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記低放射線吸収性材料が、金属（金属間化合物及び合金を含む）及び/又は樹脂である、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、
前記保護部材が、樹脂層と、当該樹脂層の放射線入射側に設けられ金属からなる光反射層とを含む、放射線画像検出装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の放射線画像検出装置であって、
前記金属が、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、並びにＭｎの各単体金属、当該各単体金属の酸化物、および当該各単体金属を含む合金のうちの少なくとも一種である、放射線画像検出装置。
【請求項１０】
請求項７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、
前記樹脂が、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、およびアラミドのうちの少なくとも一種である、放射線画像検出装置。
【請求項１１】
請求項４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、
前記保護部材が、前記薄膜部の前記シンチレータ側とは反対側に配置され前記蛍光を前記薄膜部に向けて反射する光反射部材である、放射線画像検出装置。
【請求項１２】
請求項４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、
前記薄膜部の少なくとも一部は、非晶質酸化物あるいは有機材料により形成される、放射線画像検出装置。
【請求項１３】
請求項４から１２のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記保護部材の厚みが、０．０１ｍｍ以上、１ｍｍ以下である、放射線画像検出装置。
【請求項１４】
請求項４から１３のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータが、蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群で形成された柱状部を含む、放射線画像検出装置。
【請求項１５】
請求項１４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前記柱状結晶の端部に、非柱状結晶を含む非柱状部が設けられる、放射線画像検出装置。
【請求項１６】
請求項４から１５のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記保護部材において前記薄膜部が形成された側とは反対側の部分は、前記保護部材を支持していた基板から剥離された際の当該保護部材の剥離面である、放射線画像検出装置。
【請求項１７】
請求項４から１６のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置を備え、
当該放射線画像検出装置は、被写体が載置される天板を有する筐体内に、前記薄膜部が前記保護部材を介して前記天板の裏面に対向するように収納された、放射線撮影用カセッテ。
【請求項１８】
請求項１７に記載の放射線撮影用カセッテであって、
前記保護部材が、前記天板に貼り付けられる、放射線撮影用カセッテ。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の放射線撮影用カセッテであって、
前記保護部材と前記天板とを用いた際の管電圧６０ｋＶのＸ線に対するＡｌ当量が１．８ｍｍ未満である、放射線撮影用カセッテ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
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【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１７３２７６（Ｐ２０１２−１７３２７６Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８９５４（Ｐ２０１１−３８９５４）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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