液体塗布方法、液体塗布装置及び放射線検出器製造方法
【課題】 基板表面に液体を塗布するときの所要時間を短縮することが可能な液体塗布方法、液体塗布装置及び放射線検出器製造方法を提供する。
【解決手段】 図５（ａ）に示すように、ノズル２２から吐出された液滴Ｌは、吐出方向の長さ（以下、液柱長という。）Ｌ１０が液滴の断面の寸法と比較して長い柱形状の状態で吐出され、基板１６に球形状に凝集する前に、柱形状のままで着弾する。液滴Ｌの下端部は、基板１６に着弾すると、基板１６の走査方向に引っ張られる。これにより、液滴Ｌの長手方向と基板１６とがなす角θは９０°未満となり、図５（ｂ）に示すように、液滴Ｌは、基板１６上に長手方向に伸びるように塗布される。そして、液滴Ｌは、図５（ｂ）の符号Ｌ′に示すようにぬれ広がる。即ち、液滴Ｌは、球形状に収縮した後で着弾した場合と比較して、短時間で広範囲にぬれ広がる。
【解決手段】 図５（ａ）に示すように、ノズル２２から吐出された液滴Ｌは、吐出方向の長さ（以下、液柱長という。）Ｌ１０が液滴の断面の寸法と比較して長い柱形状の状態で吐出され、基板１６に球形状に凝集する前に、柱形状のままで着弾する。液滴Ｌの下端部は、基板１６に着弾すると、基板１６の走査方向に引っ張られる。これにより、液滴Ｌの長手方向と基板１６とがなす角θは９０°未満となり、図５（ｂ）に示すように、液滴Ｌは、基板１６上に長手方向に伸びるように塗布される。そして、液滴Ｌは、図５（ｂ）の符号Ｌ′に示すようにぬれ広がる。即ち、液滴Ｌは、球形状に収縮した後で着弾した場合と比較して、短時間で広範囲にぬれ広がる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体塗布方法、液体塗布装置及び放射線検出器製造方法に係り、特にインクジェットヘッドを用いて基板の表面に液体を塗布する液体塗布方法、液体塗布装置及び放射線検出器製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、吐出ヘッドに設けられた液滴吐出手段を動作することによって、前記吐出ヘッド内の液状体を液滴化してノズルから吐出し、基板上に前記液状体を塗布する液状体の塗布方法であって、前記液状体の吐出状態を不均一化して塗布することが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−４０６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
インクジェットヘッドを用いて基板の表面に液体を塗布する場合、液体を塗布する領域の面積が大きくなるほど、液体の塗布、及び基板表面における液体の乾燥に時間がかかるという問題がある。
【０００４】
特許文献１は、上記液体の塗布に要する時間を短縮するためのものではない。また、特許文献１には、液状体の組成については記載されていない。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基板表面に液体を塗布するときの所要時間を短縮することが可能な液体塗布方法、液体塗布装置及び放射線検出器製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る液体塗布方法は、支持プレート上に載置された基板に対して複数のノズルを有する記録ヘッドによって液滴を吐出するときに、前記記録ヘッドと前記基板との間に所定のクリアランスを保ちながら、前記記録ヘッドと前記支持プレートとを走査手段を用いて相対的に走査し、前記ノズルから吐出方向に伸びる柱形状の液滴を吐出し、前記液滴が球状に収縮する前に前記液滴の下端部を前記基板上に着弾させるようにしたものである。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る液体塗布方法は、上記第１の態様において、前記液滴の下端部と前記液滴の上端部とが前記基板上の異なる位置に着弾するように前記記録ヘッドと前記支持プレートを相対的に走査するようにしたものである。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る液体塗布方法は、上記第１又は第２の態様において、前記液滴が前記ノズルから吐出されるときのせん断速度を調整して前記液滴にダイラタンシー性をもたせることにより、前記液滴が球状に収縮する前に前記基板上に着弾させるようにしたものである。
【０００９】
本発明の第４の態様に係る液体塗布方法は、上記第３の態様において、前記液滴において、せん断速度が１０６［１／ｓ］での粘度を２５ｃＰ以上にしたものである。
【００１０】
本発明の第５の態様に係る液体塗布装置は、基板が載置される支持プレートと、前記支持プレート上に載置された前記基板に対して液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドと前記基板との間に所定のクリアランスを保ちながら、前記記録ヘッドと前記基板とを相対的に走査させる走査手段と、前記走査手段により前記記録ヘッドと前記基板とを相対的に走査させながら、前記ノズルから吐出方向に伸びる柱形状の液滴を吐出させ、前記液滴が球状に収縮する前に前記液滴を前記基板上に着弾させる制御手段とを備える。
【００１１】
本発明の第６の態様に係る液体塗布装置は、上記第５の態様において、前記走査手段が、前記液滴の下端部と前記液滴の上端部とが前記基板上の異なる位置に着弾するように前記記録ヘッドと前記支持プレートを相対的に走査するように構成したものである。
【００１２】
本発明の第７の態様に係る液体塗布装置は、上記第５又は第６の態様において、前記制御手段が、前記液滴が前記ノズルから吐出されるときのせん断速度を調整して前記液滴にダイラタンシー性をもたせることにより、前記液滴が球状に収縮する前に前記基板上に着弾させるように構成したものである。
【００１３】
本発明の第８の態様に係る液体塗布装置は、上記第７の態様において、前記液滴において、せん断速度が１０６［１／ｓ］での粘度を２５ｃＰ以上にしたものである。
【００１４】
本発明の第９の態様に係る液体塗布装置は、上記第５から第８の態様において、前記液滴の粘度を２５ｃＰ以上にしたものである。
【００１５】
本発明の第１０の態様に係る液体塗布装置は、上記第５から第９の態様において、前記液滴の表面張力又は動的表面張力を１０ｍＮ／ｍ以下にしたものである。
【００１６】
本発明に係る放射線検出器製造方法は、画像情報を担持した放射線が透過する第１電極と、前記第１電極を透過した前記放射線が照射されて電荷を生成する光導電層と、前記光導電層に対して前記第１電極が設けられている側とは反対側に設けられ、該光導電層が生成した電荷を収集する第２電極と、前記光導電層と前記第１電極との間に設けられた有機高分子層とを備える放射線検出器の製造方法であって、前記有機高分子層を上記第１から第４の態様に係る液体塗布方法を用いて形成するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ノズルから吐出された液滴が球形状になる前に基板上に長く伸びるように着弾させることにより、球形状になった後で着弾させる場合より、液滴がぬれ広がりきるまでの時間が短くなり、塗布時間が短縮される。これにより、液滴が球形状になった後で着弾させたときと比較してより早く気液界面の表面積を大きくすることができることから、液滴の乾燥時間を短縮することができ、液滴を塗布して作成される製品の製造速度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明に係る液体塗布方法、液体塗布装置及び放射線検出器製造方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００１９】
［液体塗布装置の構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体塗布装置を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係る液体塗布装置（インクジェット記録装置）１０は、インクジェットヘッド（以下、記録ヘッドという。）１２と、支持プレート１４とを含んでいる。
【００２１】
記録ヘッド１２は、基板１１０のｙ方向の全幅にわたってノズル２２が並べられたライン型の記録ヘッドである。
【００２２】
支持プレート１４には、記録ヘッド１２によって液体を塗布する対象である基板１６が載置される。支持プレート１４は、記録ヘッド１２との間のクリアランスが一定になるように支持されており、主走査方向（図１のｘ方向）に走査可能になっている。
【００２３】
支持プレート１４をｘ方向に走査しながら、記録ヘッド１２から液滴を吐出することにより、基板１６の描画領域の全面に液体を塗布することが可能になっている。
【００２４】
図２は、記録ヘッド１２のノズルが形成された面を示す平面図である。
【００２５】
図２に示すように、記録ヘッド１２は、ノズル２２と圧力室２４とを含む吐出素子２０が主走査方向（ｘ方向）に略直交する副走査方向（ｙ方向）に沿って略等間隔に並べられた構造を有する。
【００２６】
記録ヘッド１２のノズル径は、一例で３５μｍφ、ノズルピッチが２５４μｍ間隔（１００ｎｐｉ）である。記録ヘッド１２は、打滴周期が１ｋＨｚ、ヘッド走査速度が０．１ｍ／ｓで連続打滴が可能である。
【００２７】
なお、記録ヘッド１２が隣接ノズルから打滴された液滴によるドットが互いに重なるように高密度に構成される場合には、隣接ノズルから同時に液滴を打滴せずに１ノズルおきに同時打滴を行うように間引き制御を行い、１回の走査で描画可能な領域について２回の走査に分けて対応する態様が好ましい。
【００２８】
図３は、吐出素子２０を示す断面図である。
【００２９】
ノズル２２に対応して設けられている圧力室２４は、その平面形状が略正方形となっている。圧力室２４の対角線上の両隅部の一方にノズル２２への流出口が設けられ、他方に圧力室２４への液体の供給口２６が設けられている。なお、圧力室２４の平面形状は、上記の正方形のほか、例えば、四角形（菱形、長方形）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
【００３０】
図３に示すように、吐出素子２０の圧力室２４は、供給口２６を介して共通流路２８と連通している。共通流路２８は液体の供給源たるタンク（不図示）と連通しており、タンクから供給される液体は共通流路２８を介して各圧力室２４に分配供給される。
【００３１】
圧力室２４の一部の面（図３における天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）３０には個別電極３２を備えた圧電素子３４が接合されている。なお、圧電素子３４の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）又はチタン酸バリウムのような圧電体を用いることができる。
【００３２】
個別電極３２と共通電極間に駆動信号が印加されると、圧電素子３４が変形して圧力室２４の容積が変化する。すると、圧力室２４内の圧力が変化することにより、ノズル２２から液滴が吐出される。そして、液体が吐出された後、圧電素子３４の変位が元に戻ると、共通流路２８から供給口２６を通って新しい液体が圧力室２４に再充填される。
【００３３】
なお、本実施形態では、圧電素子３４の変形によってインクを加圧する方式が採用されているが、上記以外の方式のアクチュエータ（例えば、サーマル方式）を適用してもよい。
【００３４】
なお、図示は省略するが、液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２に液体を供給するための供給系や、記録ヘッド１２のメンテナンスを行うメンテナンス部を有している。
【００３５】
図４は、液体塗布装置１０の制御系を示すブロック図である。
【００３６】
液体塗布装置１０は、通信インターフェース４０、システムコントローラ４２、メモリ４６、モータドライバ４８、ヒータドライバ５２、打滴制御部５６、バッファメモリ５８、ヘッドドライバ６０を備えている。
【００３７】
通信インターフェース４０は、ホストコンピュータ８０から送られてくる打滴データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース４０としては、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェース、又はセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。なお、この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリを搭載してもよい。
【００３８】
システムコントローラ４２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路を含んでおり、液体塗布装置１０の各部を制御する制御部である。システムコントローラ４２は、ホストコンピュータ８０との間の通信制御、メモリ４６の読み書き制御等をするとともに、搬送駆動系のモータ５０及びヒータ５４を制御する制御信号を生成する。
【００３９】
プログラム格納部４４には、液体塗布装置１０の制御プログラムが格納される。システムコントローラ４２はプログラム格納部４４に格納されている種々の制御プログラムを適宜読み出し、制御プログラムを実行する。
【００４０】
メモリ４６は、データの一時記憶領域、及びシステムコントローラ４２が各種の演算を行うときの作業領域として使用される記憶手段である。メモリ４６としては、半導体素子からなるメモリのほか、ハードディスクなどの磁気媒体を用いることができる。
【００４１】
モータ５０は、図１の記録ヘッド１２及び支持プレート１４を相対的に走査するためのモータである。モータドライバ４８は、システムコントローラ４２からの制御信号に従ってモータ５０を駆動する。
【００４２】
ヒータドライバ５２は、システムコントローラ４２からの制御信号に従ってヒータ５４を駆動する。なお、ヒータ５４には、液体塗布装置１０の各部に設けられた温度調節用のヒータが含まれる。
【００４３】
ホストコンピュータ８０から送出された打滴データは、通信インターフェース４０を介して液体塗布装置１０に取り込まれ、メモリ４６に一時記憶される。
【００４４】
打滴制御部５６は、システムコントローラ４２の制御に従い、メモリ４６内の打滴データから吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した吐出制御信号（吐出データ）をヘッドドライバ６０に供給する制御部である。打滴制御部５６において所要の信号処理が施され、該打滴データに基づいてヘッドドライバ６０を介して記録ヘッド１２の液体の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。
【００４５】
ヘッドドライバ６０は、打滴制御部５６から与えられる吐出データに基づいて記録ヘッド１２の圧電素子３４を駆動する。なお、ヘッドドライバ６０は、ヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００４６】
打滴制御部５６には、バッファメモリ５８が備えられており、打滴制御部５６における打滴データ処理時に打滴データやパラメータなどのデータがバッファメモリ５８に一時的に格納される。
【００４７】
なお、バッファメモリ５８は、メモリ４６と兼用することも可能である。また、打滴制御部５６とシステムコントローラ４２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００４８】
［液滴の吐出制御］
図５は、液滴の吐出形状を模式的に示す図である。
【００４９】
図５（ａ）に示すように、ノズル２２から吐出された液滴Ｌは、吐出方向の長さ（以下、液柱長という。）Ｌ１０が液滴の断面の寸法と比較して長い柱形状の状態で吐出され、基板１６に球形状に収縮する前に、柱形状のままで着弾する。液滴Ｌの下端部は、基板１６に着弾すると、基板１６の走査方向に引っ張られる。これにより、液滴Ｌの長手方向と基板１６とがなす角θは９０°未満となり、図５（ｂ）に示すように、液滴Ｌは、基板１６上に長手方向に伸びるように塗布される。そして、液滴Ｌは、図５（ｂ）の符号Ｌ′に示すようにぬれ広がる。即ち、液滴Ｌは、球形状に収縮した後で着弾した場合と比較して短時間でぬれ広がる。なお、液滴Ｌの下端部が基板１６に接触するときには、液滴Ｌの上端部（尾の部分）は、ノズル２２につながっていてもよいし、また離れていてもよい。
【００５０】
液滴Ｌを柱形状のまま基板１６に着弾させるための方法としては、液滴Ｌの粘度を高くする、液滴Ｌにダイラタンシー性を持たせる、液滴Ｌの表面張力を小さくする、液滴Ｌの動的表面張力を小さくする、又は液滴Ｌがノズル２２から吐出されるときの吐出速度を著しく速くする（吐出させるためのアクチュエータに非常に大きなエネルギー（電圧）を与える）という方法がある。ここで、動的表面張力とは、液滴Ｌの界面が不安定な流動・攪拌状況での表面張力のことである。
【００５１】
ノズル２２から基板１６までの距離（液滴Ｌのスローディスタンス）ｚ１０は、できるだけ短い方が好ましい。液滴Ｌの吐出を観察した結果、液滴Ｌの体積を３０ｐｌ（液柱長Ｌ１０約１．５ｍｍ）とした場合には、スローディスタンスｚ１０を約１．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００５２】
また、基板１６と液滴Ｌとの接触角はできるだけ小さくなるように（一例で５°以下になるように）することが好ましい。
【００５３】
具体的には、表１に示すように、液滴Ｌの表面張力が３０ｍＮ／ｍの場合には、粘度が２５ｃＰ以上にすれば、液滴Ｌが基板１６に着弾するまで柱形状が保たれる（丸まりにくくなる）。
【００５４】
【表１】
【００５５】
また、表２に示すように、ノズル２２における液滴Ｌのせん断速度を上げてノズル２２から液滴Ｌが離れる切断部分（尾の部分）の粘度を２５ｃＰ以上にすれば、液滴Ｌが基板１６に着弾するまで柱形状が保たれる（丸まりにくくなる）。このときのノズル部のせん断速度は、約１０６［１／ｓ］である。なお、表２では、液滴Ｌの切断部分以外の粘度は３ｃＰとして計算した。
【００５６】
【表２】
【００５７】
また、表３に示すように、液滴Ｌの粘度が３ｃＰの場合、表面張力が１０ｍＮ／ｍ以下にすれば、液滴Ｌが基板１６に着弾するまで柱形状が保たれる（丸まりにくくなる）。
【００５８】
【表３】
【００５９】
なお、上記表１から表３における丸まりにくさの基準は、３次元汎用熱流体解析ソフトウェアＦｌｏｗ−３Ｄを用いたシミュレーションにおいて、FUJIFILM Dimatix社製インクジェットヘッドＳＥ−１２８をモデルとして、ノズル２２と液滴Ｌとが分断した際の液柱長Ｌ１０が６５０μｍ以上の場合に丸まりにくいとした。
【００６０】
【表４】
【００６１】
なお、表４の結果は、上記シミュレーションの時間を進めた場合、ノズル２２から約１．５ｍｍ離れた場所で液滴が丸まっているかどうかのシミュレーション結果と概ね整合は取れている。
【００６２】
図６及び図７は、３次元汎用熱流体解析ソフトウェアＦｌｏｗ−３Ｄによるシミュレーション結果を示す図である。
【００６３】
図６（ａ）及び図７（ａ）は、液滴Ｌの尾の部分L_nzlがノズル２２から離れた瞬間の液滴Ｌの形状及び液滴Ｌのｚ方向の速度分布を示しており、図６（ｂ）及び図７（ｂ）は、それぞれ図６（ａ）及び図７（ａ）の瞬間から一定の時間が経過した瞬間の液滴Ｌの形状及び液滴Ｌのｚ方向の速度分布を示している。なお、図６及び図７における長さの単位はｃｍである。
【００６４】
図６のシミュレーションでは、ノズル２２の径（図中のテーパー部の穴の直径）を３５μｍφ、液滴Ｌの粘度を２５ｃＰ、ノズル２２の尾の部分L_nzlにおける粘度を３ｃＰ、吐出速度８．３ｍ／ｓとした。また、図７のシミュレーションでは、ノズル２２の径（図中のテーパー部の穴の直径）を３５μｍφ、液滴Ｌの粘度を２５ｃＰ、ノズル２２の尾の部分L_nzlにおける粘度を２５ｃＰ、吐出速度８．３ｍ／ｓとした。
【００６５】
本実施形態によれば、ノズル２２から吐出された液滴Ｌが球形状になる前に基板１６上に着弾させることにより、球形状になった後で着弾させる場合より、液滴Ｌがぬれ広がりきるまでの時間が短くなり、塗布時間が短縮される。これにより、液滴が球形状になった後で着弾させたときと比較してより早く気液界面の表面積を大きくすることができることから、液滴の乾燥時間を短縮することができ、液滴を塗布して作成される製品の製造速度が向上する。
【００６６】
なお、本実施形態では、液滴Ｌが柱形状になるようにしたが、例えば、１回の走査で複数滴連続して打滴を行ったり、液滴をミスト状に吐出して（スプレー塗布）基板上において液滴を合一させるようにしてもよい。
【００６７】
［液体塗布装置の別の実施形態］
次に、液体塗布装置１０の別の実施形態について説明する。
【００６８】
図８から図１６は、液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図である。
【００６９】
図８に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７０】
図９に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｙ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｘ方向に走査されるように構成されている。
【００７１】
図１０に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向及びｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７２】
図１１に示す液体塗布装置１０は、支持プレート１４がｘ方向及びｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７３】
図１２に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｘ方向及びｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７４】
図１３に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｙ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｘ方向及びｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７５】
図１４に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向及びｙ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｘ方向に走査されるように構成されている。
【００７６】
図１５に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向及びｙ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７７】
図１６に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向及びｙ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｘ方向及びｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７８】
図８から図１６に示す例は、いずれも、記録ヘッド１２と基板１６の少なくとも一方を駆動しながら、記録ヘッド１２から液滴を吐出することにより、基板１６の描画領域の全面に液体を塗布することを可能にしたものである。
【００７９】
［放射線検出器の実施形態］
次に、本実施形態に係る液体塗布装置１０を用いて作成された放射線検出器の実施の形態について説明する。
【００８０】
本実施形態に係る放射線検出器は、Ｘ線撮影装置等に使用されるものであり、放射線の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力するものである。
【００８１】
放射線検出器としては、光の照射により電荷を発生する半導体材料を利用して読み取る、いわゆる光読取方式の放射線検出基板500と、放射線の照射により発生した電荷を蓄積し、その蓄積した電荷を薄膜トランジスタ（TFT：thin film transistor）などの電気的スイッチを１画素ずつオン・オフすることにより読み取る方式（以下、TFT方式という）の放射線検出器400等がある。
【００８２】
（TFT方式の放射線検出器400の構成）
まず、TFT方式の放射線検出器400の構成について説明する。図１７（Ａ）は、TFT方式の放射線検出器400の全体構成を示す概略図である。図１８は、TFT方式の放射線検出器400の要部構成を示すものであり、ガラス基板上に積層された各部を示す図である。
【００８３】
本実施形態に係るTFT方式の放射線検出器400は、図１７（Ａ）及び図１８に示すように、画像情報を担持した放射線の一例としてのＸ線が入射されることにより電荷を生成する電荷変換層として、電磁波導電性を示す光導電層404を備えている。光導電層404としては、暗抵抗が高く、Ｘ線照射に対して良好な電磁波導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非晶質（アモルファス）材料が好まれる。
【００８４】
非晶質（アモルファス）材料としては、例えば、アモルファスSe（a-Se）膜が用いられている。また、アモルファスSeにAs、Sb、Geをドープした材料が、熱安定性に優れ、光導電層404の好適な材料となる。
【００８５】
光導電層404上には、画像情報を担持した放射線が透過する第１電極として、光導電層404へバイアス電圧を印加するバイアス電極401が形成されている。バイアス電極401は、例えば、金（Au）で形成されている。このバイアス電極401を透過した放射線が光導電層404に照射される。
【００８６】
光導電層404に対してバイアス電極401が設けられている側とは反対側、すなわち光導電層404下には、光導電層404が生成した電荷を収集する第２電極として、複数の電荷収集電極407aが形成されている。電荷収集電極407aは、図１８に示すように、それぞれ電荷蓄積容量407c及びスイッチ素子407bに接続されている。また、電荷収集電極407aは、ガラス基板408に設けられている。
【００８７】
また、図１７（Ａ）及び図１８に示すように、光導電層404とバイアス電極401との間には、有機高分子層として、正孔ブロック材料を有する正孔注入阻止層402が設けられている。ここで、有機高分子層は、電荷選択性を有する電荷注入阻止層を兼ねるものであっても良い。電荷注入阻止層が電荷選択性を有するとは、電荷注入阻止層がその接するバイアス電極401から流れ出る電荷（バイアス電極401が正バイアスであれば正孔、負バイアスであれば電子）については阻止し、バイアス電極401に流れ込む電荷については通す性質を有することをいう。
【００８８】
すなわち、電荷注入阻止層として、電子に対しては導電体でありながら正孔の注入を阻止する正孔注入阻止層や、正孔に対しては導電体でありながら電子の注入を阻止する電子注入阻止層が用いられる。本実施形態では、バイアス電極401が正極であるため、有機高分子層として、正孔注入阻止層402が設けられている。
【００８９】
正孔注入阻止層402としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、正孔ブロック材料を混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【００９０】
正孔注入阻止層402に含有される正孔ブロック材料のうち少なくとも一種が、カーボンクラスター又はその誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。さらにカーボンクラスターが、フラーレンＣ６０、フラーレンＣ７０、酸化フラーレン又はそれらの誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００９１】
また、光導電層404と電荷収集電極407aとの間には、図１８に示すように、電子注入阻止層406が設けられている。
【００９２】
また、正孔注入阻止層402と光導電層404との間と、電子注入阻止層406と光導電層404との間とには、それぞれ結晶化防止層403、405が設けられている。結晶化防止層403、405としてはGeSe、GeSe２、Sb２Se３、a-As２Se３や、Se−As、Se−Ge、Se−Sb系化合物等を用いることが可能である。
【００９３】
なお、電荷収集電極407aとスイッチ素子407bと電荷蓄積容量407cとからアクティブマトリックス層407が構成され、ガラス基板408とアクティブマトリックス層407とからアクティブマトリックス基板450が構成されている。
【００９４】
図１９は、放射線検出器400の１画素単位の構造を示す断面図であり、図２０は、その平面図である。図１９及び図２０に示す１画素のサイズは、0.1mm×0.1mm〜0.3mm×0.3mm程度であり、放射線検出器全体としてはこの画素がマトリクス状に500×500〜3000×3000画素程度配列されている。
【００９５】
図１９に示すように、アクティブマトリックス基板450は、ガラス基板408、ゲート電極411、電荷蓄積容量電極（以下、Cs電極と称する）418、ゲート絶縁膜413、ドレイン電極412、チャネル層415、コンタクト電極416、ソース電極410、絶縁保護膜417、層間絶縁膜420、及び電荷収集電極407aを有している。
【００９６】
また、ゲート電極411やゲート絶縁膜413、ソース電極410、ドレイン電極412、チャネル層415、コンタクト電極416等により薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）からなるスイッチ素子407bが構成されており、Cs電極418やゲート絶縁膜413、ドレイン電極412等により電荷蓄積容量407cが構成されている。
【００９７】
ガラス基板408は支持基板であり、ガラス基板408としては、例えば、無アルカリガラス基板（例えば、コーニング社製＃1737等）を用いることができる。ゲート電極411及びソース電極410は、図２０に示すように、格子状に配列された電極配線であり、その交点には薄膜トランジスタからなるスイッチ素子407bが形成されている。
【００９８】
スイッチ素子407bのソース・ドレインは、それぞれ、ソース電極410とドレイン電極412とに接続されている。ソース電極410は、信号線としての直線部分と、スイッチ素子407bを構成するための延長部分とを備えており、ドレイン電極412は、スイッチ素子407bと電荷蓄積容量407cとをつなぐように設けられている。
【００９９】
ソース電極410には、画像情報を取得するために、電荷収集電極407aで収集した電荷を外部へ取り出す取出電極470が接続されている。取出電極470は、ガラス基板408に設けられると共に、光導電層404の外側に配置されている。
【０１００】
ゲート絶縁膜413は、SiNxやSiOx等からなっている。ゲート絶縁膜413は、ゲート電極411及びCs電極418を覆うように設けられており、ゲート電極411上に位置する部位がスイッチ素子407bにおけるゲート絶縁膜として作用し、Cs電極418上に位置する部位は電荷蓄積容量407cにおける誘電体層として作用する。つまり、電荷蓄積容量407cは、ゲート電極411と同一層に形成されたCs電極418とドレイン電極412との重畳領域によって形成されている。なお、ゲート絶縁膜413としては、SiNxやSiOxに限らず、ゲート電極411及びCs電極418を陽極酸化した陽極酸化膜を併用することもできる。
【０１０１】
また、チャネル層（ｉ層）415はスイッチ素子407bのチャネル部であり、ソース電極410とドレイン電極412とを結ぶ電流の通路である。コンタクト電極（ｎ＋層）416はソース電極410とドレイン電極412とのコンタクトを図る。
【０１０２】
絶縁保護膜417は、ソース電極410及びドレイン電極412上、つまり、ガラス基板408上に、ほぼ全面（ほぼ全領域）にわたって形成されている。これにより、ドレイン電極412とソース電極410とを保護すると共に、電気的な絶縁分離を図っている。また、絶縁保護膜417は、その所定位置、つまり、ドレイン電極412においてCs電極418と対向している部分上に位置する部位に、コンタクトホール421を有している。
【０１０３】
電荷収集電極407aは、非晶質透明導電酸化膜からなっている。電荷収集電極407aは、コンタクトホール421を埋めるようにして形成されており、ソース電極410上及びドレイン電極412上に積層されている。電荷収集電極407aと光導電層404とは電気的に導通しており、光導電層404で発生した電荷を電荷収集電極407aで収集できるようになっている。
【０１０４】
続いて、電荷収集電極407aについて詳細に説明する。本実施形態で用いる電荷収集電極407aは、非晶質透明導電酸化膜によって構成されている。非晶質透明導電酸化膜材料としては、インジウムと錫との酸化物（ITO：Indium-Tin-Oxide）や、インジウムと亜鉛との酸化物（IZO：Indium-Zinc-Oxide）、インジウムとゲルマニウムとの酸化物（IGO：Indium-Germanium-Oxide）等を基本組成とするものを使用することができる。
【０１０５】
また、電荷収集電極407aとしては、各種の金属膜や導電酸化膜が使用されているが、下記の理由により、ITO（Indium-Tin-Oxide）等の透明導電酸化膜が用いられることが多い。放射線検出器400において入射Ｘ線量が多い場合、不要な電荷が半導体膜中（あるいは半導体膜と隣接する層との界面付近）に捕獲されることがある。
【０１０６】
このような残留電荷は、長時間メモリーされたり、時間をかけつつ移動したりするので、以降の画像検出時にＸ線検出特性が劣化したり、残像（虚像）が現れたりして問題になる。そこで、特開平９−９15３号公報（対応米国特許第５５６３４２１号）には、光導電層404に残留電荷が発生した場合に、光導電層404の外側から光を照射することで、残留電荷を励起させて取り除く方法が開示されている。この場合、光導電層404の下側（電荷収集電極407a側）から効率よく光を照射するためには、電荷収集電極407aが照射光に対して透明である必要がある。
【０１０７】
また、電荷収集電極407aの面積充填率（フィルファクター）を大きくする目的、またはスイッチ素子407bをシールドする目的で、スイッチ素子407bを覆うように電荷収集電極407aを形成することが望まれるが、電荷収集電極407aが不透明であると、電荷収集電極407aの形成後にスイッチ素子407bを観察することができない。
【０１０８】
例えば、電荷収集電極407aを形成後、スイッチ素子407bの特性検査を行う場合、スイッチ素子407bが不透明な電荷収集電極407aで覆われていると、スイッチ素子407bの特性不良が見つかった際、その原因を解明するために光学顕微鏡等で観察することができない。従って、電荷収集電極407aの形成後もスイッチ素子407bを容易に観察することができるように、電荷収集電極407aは透明であることが望ましい。
【０１０９】
層間絶縁膜420は、感光性を有するアクリル樹脂からなり、スイッチ素子407bの電気的な絶縁分離を図っている。層間絶縁膜420には、コンタクトホール421が貫通しており、電荷収集電極407aはドレイン電極412に接続されている。コンタクトホール421は、図１９に示すように逆テーパ形状で形成されている。バイアス電極401とCs電極418との間には、図示しない高圧電源が接続されている。
【０１１０】
次に、光導電層404を被覆する構成について説明する。図１７（Ａ）に示すように、バイアス電極401の上方には、バイアス電極401を覆うカバー部材の一例としてのカバーガラス440が設けられている。
【０１１１】
ガラス基板408には、カバーガラス440が接合される保護部材442が設けられている。
保護部材442は、光導電層404の周囲を囲んでおり、全体として上部及び下部が開放された箱状に形成されている。
【０１１２】
また、保護部材442は、ガラス基板408の外周部上に立設された側壁442ａと、側壁442ａの上部からガラス基板408中央部の上方側へ張り出すフランジ部442ｂとを有しており、断面Ｌ字状に形成されている。
【０１１３】
カバーガラス440は、その外周部の上面がフランジ部442ｂ下面（内壁）に接合されており、保護部材442により支持されている。
【０１１４】
この保護部材442とカバーガラス440との接合部分は、光導電層404の外側に配置されている。すなわち、光導電層404の上方ではなく、ガラス基板408上の光導電層404の無い領域で、保護部材442とカバーガラス440とが接合されている。
【０１１５】
なお、保護部材442には、絶縁性を有する絶縁性部材が用いられている。絶縁性部材としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル(アクリル)、ポリ塩化ビニールが用いられる。
【０１１６】
また、保護部材442は、下部開放がガラス基板408で閉鎖されると共に上部開放がカバーガラス440で閉鎖されており、保護部材442内に所定の大きさの閉鎖空間が形成される。この閉鎖空間に光導電層404が収容されて、光導電層404がカバーガラス440、ガラス基板408及び保護部材442で被覆される。
【０１１７】
また、カバーガラス440と保護部材442とガラス基板408とに囲まれた空間には、充填部材としての硬化性樹脂444が充填されている。硬化性樹脂444としては、例えば、エポキシ、シリコン等の常温硬化性樹脂が用いられる。
【０１１８】
（正孔注入阻止層402の形成範囲）
ここで、正孔注入阻止層402の形成範囲について説明する。
【０１１９】
有機高分子層としての正孔注入阻止層402は、その外縁部、すなわち他の層との境界となる周端が所定位置に位置することで、正孔注入阻止層402が所定範囲に形成され、その所定範囲を覆う構成となっている。
【０１２０】
本実施形態では、正孔注入阻止層402の外縁部は、画像情報を担持した放射線が照射された領域のうち、画像情報が取得される画像情報取得領域Ｇの領域端Ｇ１と取出電極470との間に位置するように構成されている。なお、図１７（Ａ）の矢印Ａで示す範囲が、画像情報取得領域Ｇの領域端Ｇ１と取出電極470との間の範囲である。
【０１２１】
また、好ましくは、本実施形態に係る正孔注入阻止層402の外縁部が、画像情報取得領域Ｇの外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成される。光導電層404の平坦部平均膜厚は、光導電層404の画像情報取得領域Ｇの領域内の任意の９点の膜厚を測定し、その９点の膜厚の平均したものである。膜厚は、断面を１００倍の倍率で顕微鏡観察を行い測定した。
【０１２２】
なお、図１７（Ａ）の矢印Ｂで示す範囲が、画像情報取得領域Ｇの外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内の範囲である。
【０１２３】
さらに好ましくは、本実施形態に係る正孔注入阻止層402の外縁部が、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成される。
【０１２４】
なお、図１７（Ａ）の矢印Ｃで示す範囲が、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内の範囲である。
【０１２５】
さらに好ましくは、正孔注入阻止層402の外縁部が、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内に位置するように構成される。
【０１２６】
正孔注入阻止層402の外縁部は、光導電層404の平坦部から外縁に向けて徐々に勾配がきつくなる端部斜面において、その勾配が５０％以下の領域内、すなわち勾配が５０％よりも勾配が緩やかな範囲に位置する。勾配が５０％とは、図１７（Ｂ）に示すように、光導電層404の膜厚方向に沿った辺と、その辺と直交する辺と、斜辺とで構成される直角三角形において、光導電層404の膜厚方向に沿った辺の長さ１に対して、その辺と直交する辺の長さ２としたときの斜辺で形成される勾配である。勾配は、断面を１００倍の倍率で顕微鏡観察を行い測定した。
【０１２７】
なお、図１７（Ａ）の矢印Ｄで示す範囲が、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内の範囲である。
【０１２８】
光導電層404は、バイアス電極401よりも広い領域に形成されている。また、電荷収集電極407aは、画像情報取得領域Ｇより広い領域に形成されている。
【０１２９】
なお、本実施形態に係る正孔注入阻止層402の外縁部は、画像情報取得領域Ｇの外側であって、光導電層404の領域内に位置するように構成してもよい。
【０１３０】
（TFT方式の放射線検出器の動作原理）
次に、上記のTFT方式の放射線検出器400の動作原理について説明する。光導電層404にＸ線が照射されると、光導電層404内に電荷（電子−正孔対）が発生する。バイアス電極401とCs電極418との間に電圧が印加された状態、すなわちバイアス電極401とCs電極418とを介して光導電層404に電圧が印加された状態において、光導電層404と電荷蓄積容量407cとは電気的に直列に接続された構造となっているので、光導電層404内に発生した電子は＋電極側に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量407cに電荷が蓄積される。
【０１３１】
電荷蓄積容量407cに蓄積された電荷は、ゲート電極411への入力信号によってスイッチ素子407bをオン状態にすることによりソース電極410から取出電極470を介して外部に取り出すことが可能となる。そして、ゲート電極411とソース電極410とからなる電極配線、スイッチ素子407b及び電荷蓄積容量407cは、すべてマトリクス状に設けられているため、ゲート電極411に入力する信号を順次走査し、ソース電極410からの信号をソース電極410毎に検知することにより、二次元的にＸ線の画像情報を得ることが可能となる。
【０１３２】
（実施例１）
実施例１においては、アクティブマトリックス基板450上に、２μｍの膜厚の硫化アンチモンからなる電子注入阻止層406を形成する。次に、Asを３％含有したSe原料を蒸着により成膜して膜厚０．１５μｍの結晶化防止層405を形成した。続いて、Naを１０ppm含有したSe原料を蒸着により成膜して、膜厚１０００μｍの非晶質Seから成る光導電層404を形成した。
【０１３３】
次に、カーボンクラスターまたはその誘導体から選択される少なくとも一種の正孔ブロック材料を含み、かつ一般式（１）（２）で表される芳香族系溶剤のうち少なくとも１種を含む吐出液を用いて、有機高分子層としての正孔注入阻止層402を成膜した。
【０１３４】
【化２】
【０１３５】
（一般式（１）（２）中、R1-8は、水素、ハロゲン、またはアルキル基のいずれかを表す。）
本実施例では、カーボンクラスターとして、フラーレンＣ６０を用いた。フラーレンC60は、フロンティアカーボン株式会社性、nanom purple (C60)を使用した。
【０１３６】
また、本実施例では、上記の芳香族系溶剤としてのo-ジクロロベンゼンに、1.05wt%のポリカーボネート樹脂（PCz）（三菱ガス化学株式会社製ユーピロンPCz‐４００）および、PCzに対して３０wt%のフラーレンC６０を溶解して、吐出液を作製した。
【０１３７】
吐出液は、ダイラタンシー性を示している。ダイラタンシー性とは、せん断速度の増加に対して粘度が増加する液体の性質をいう。この吐出液のせん断速度とせん断粘度の関係はレオメーターによって測定した。せん断速度が10-1000［s-1］の範囲で測定を２度行い、その平均値を図２１に示した。せん断速度の増加に伴い、せん断粘度が増加しているため、ダイラタンシー性であるといえる。
【０１３８】
図２１のグラフの指数近似式は、y = 2.2331e1E-05xとなる。インクジェットヘッドからの吐出時に吐出液に掛かるせん断速度は、一般に105［s-1］程度と言われており、そのときのせん断粘度は6.07［mPa・s］と予想される。一方、着弾後のせん断速度は0［s-1］と考えられるため、そのときのせん断粘度は2.23［mPa・s］と予想される。着弾後に粘度が下がるため液が広がりやすく、均一な膜形成に適していることは明らかである。
【０１３９】
また、この吐出液は、光導電層404との接触角が４５°以下とされている。本実施例では、光導電層404との接触角が５°の吐出液を用いた。
【０１４０】
該吐出液を、FUJIFILM Dimatix社製インクジェットヘッドSE-128に充填し、画像情報取得領域Ｇより広く、取出電極470に掛からない範囲に吐出を行った。真空乾燥機で溶剤を蒸発させ、膜厚０．２μｍの正孔注入阻止層402を得た。最後に、該正孔注入阻止層402端より内側にAuを蒸着により成膜して、膜厚０．１μmのバイアス電極401を形成した。
【０１４１】
本実施例の構成では、正孔注入阻止層402の外縁部が、取出電極470から１ｍｍ画像情報取得領域Ｇ側に位置しており、画像情報が取得される画像情報取得領域Ｇの領域端Ｇ１と取出電極470との間に位置する。
【０１４２】
これにより、光導電層404の画像情報取得領域Ｇを正孔注入阻止層402が覆うことになり、光導電層404の画像情報取得領域Ｇにおける結晶化等の劣化を抑制でき、放射線検出器400としての耐久性が向上する。また、正孔注入阻止層402は、取出電極470を覆わないので、取出電極470の導通不良を防止できる。
【０１４３】
（実施例２）
実施例２においては、正孔注入阻止層402の外縁部が、バイアス電極401端よりも１ｍｍ内側に位置し、画像情報取得領域Ｇの外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成されている。
【０１４４】
本実施例の構成によれば、電荷選択性を有する正孔注入阻止層402が、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％未満の膜厚を有する領域、すなわち膜厚の薄い領域を覆わないので、正孔注入阻止層402を伝って生じる沿面放電が起きにくい。
【０１４５】
（実施例３）
実施例３においては、正孔注入阻止層402の外縁部が、光導電層404の平坦部平均膜厚の５０％の箇所に位置し、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成されている。
【０１４６】
本実施例の構成によれば、正孔注入阻止層402がバイアス電極401の端部を覆うので、バイアス電極401の端部への電界集中による放電破壊を抑制できる。
【０１４７】
（実施例４）
実施例４においては、正孔注入阻止層402の外縁部が、バイアス電極401端の２ｍｍ外側に位置し、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内に位置するように構成されている。
【０１４８】
本実施例の構成によれば、正孔注入阻止層402が、光導電層404の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内に形成されることにより、正孔注入阻止層402を液状の材料で形成した場合であっても、液垂れが生じない。液垂れによる液だまりが生じると、Ｃ６０の結晶化が発生して沿面放電が起こりやすくなるが、本実施例では、液垂れが生じないので、沿面放電を抑制できる。
【０１４９】
なお、正孔注入阻止層402は、二層構造としても良く、フラーレンを含有した有機高分子層上に0.6μmの膜厚の硫化アンチモンを積層してもよい。この構成により、正孔ブロック性を高められる。
【０１５０】
（光読取方式の放射線検出器の構成）
光読取方式の放射線検出器についても、本発明の適用は可能であり、上記の放射線検出器400における正孔注入阻止層402の構成に準じて適用される。ここで、光読取方式の放射線検出器としての放射線検出基板500について説明する。
【０１５１】
図２２（Ａ）、（Ｂ）は、放射線検出基板500の概略図を示している。図２２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、放射線検出基板500にはTCP510とそれを介して接続される読み出し装置512、高電圧を印加するための高電圧線514が接続されている。
【０１５２】
TCP(Tape Carrier Package)510は、信号検出用IC(チャージアンプIC)511を搭載したフレキシブルの配線基板である。このTCP510はACF(Anisotropic Conductive Film 異方性導電膜)を用いて熱圧着にて接続される。
【０１５３】
検出エリア516上部の上部電極518から延長された延長電極部519が形成されており、この延長電極部519に高電圧線514が接続されている。放射線を検出する検出エリア516は、信号読み出しと高電圧印加のための下部電極520、放射線を電荷に変換する放射線検出層522、高電圧を印加する上部電極518から構成される。
【０１５４】
下部電極520は、ガラス基板536に設けられており、下部電極520が設けられたガラス基板536により、放射線検出用下部基板524が構成されている。
【０１５５】
この放射線検出基板500の製造は大きく分けて、下部電極520を含む放射線検出用下部基板524の製造、放射線検出層522及び上部電極518の形成、高電圧線514の接続に分けられる。
【０１５６】
以下、放射線検出用下部基板524の構造について説明する。図２３には、放射線検出用下部基板524の概略構造が示されている。図２３では、TCP510は左右1つずつ、チャンネル数も各3チャンネル、合計6チャンネルと単純化している。放射線検出用下部基板524は、図２３に示すように、放射線検出部526、ピッチ変換部528、取出電極としてのTCP接続部530から構成されている。
【０１５７】
放射線検出部526は、信号取り出しのための下部電極520がストライプ状（線状）に配置されている。また、その下層には透明の有機絶縁層532を介して一部任意の波長の光だけを透過させるカラーフィルター層534が形成されている。
【０１５８】
カラーフィルター層534上部にある層を共通Bライン520Ｂ、カラーフィルター層534のない部分にある信号Sライン520Ｓと呼ぶ。Bライン520Ｂは放射線検出部の外側で共通化され、くし型電極構造を有している。Sライン520Ｓは信号ラインとして用いられる。Bライン520Ｂの幅は、例えば20um、Sライン520Ｓの幅は、例えば10umとされ、Bライン520ＢとSライン520Ｓとの間隔は、例えば、10umである。
【０１５９】
カラーフィルター層534の幅は、例えば、30umである。下部電極520は、裏面より光を照射するため透明であることと、高電圧印加時の電界集中による破壊などを避けるため平坦性が必要であり、たとえばIZO、ITOが用いられる。IZOを用いた場合、厚さは0.2μm、平坦性はRa=1nm程度である。
【０１６０】
カラーフィルター層534は、顔料を分散させた感光性のレジスト、例えばLCDのカラーフィルターに用いられる赤色レジストである。このカラーフィルター層534の段差を無くすために感光性有機の透明絶縁層532、たとえばPMMAが用いられる。
【０１６１】
更に支持部材となるガラス基板536は透明で剛性のあるものが望ましく、さらにはソーダライムガラスが望ましい。各層の厚さの一例は、下部電極520が0.2um、カラーフィルター層534が1.2um、有機透明絶縁層532が1.8um、ガラス基板536が1.8mmである。このカラーフィルター層534、有機絶縁層532は放射線検出部526のみにあり、その境界は放射線検出部526、ピッチ変換部528にある。このためIZO配線は有機絶縁層532の境界段差部分を介してTCP接続部530ではガラス基板536上に形成される。
【０１６２】
放射線検出部526ではある数を単位として左右のTCP510へ配線が取り出される。図２３では3ライン単位である。ライン数の一例は２５６ラインである。放射線検出部526でのライン幅はTCP接続部530でのライン幅と異なりこれを調整することと、所定のTCP接続位置まで配線を引き回すためピッチ変換部528にてライン幅が調整される。Bライン520Ｂは共通化されて同様にTCP接続部530へ引き出される。
【０１６３】
TCP接続部530では信号Sライン520Ｓと放射線検出部外側で共通化された共通Bライン520Ｂが配置される。共通Bライン520Ｂは信号Sライン520Ｓの外側に配置される。その数の一例としては信号ライン２５６、共通ライン上下各5ラインを用いてTCPへ接続される。その電極ライン/スペースは40/40umである。
【０１６４】
また、このTCP接続部530にてTCPを接続するためTCP用のアライメントマークが必要である。透明電極で形成することが望ましいが、透明なため認識が難しく、不透明な材料として、例えばこの基板の構成部材であるカラーフィルター層534を用いて合わせマークを形成する。
【０１６５】
次に、放射線検出層522について説明する。図２４は、放射線検出基板500の構成を模式的に示した概略図である。放射線検出層は、図２４に示すように、記録用光導電層542、電荷蓄積層544、読取用光導電層546、電極界面層548、下引き層550、上引き層552を備えて構成されている。
【０１６６】
＜記録用光導電層＞
記録用光導電層542は、電磁波を吸収し電荷を発生する光導電物質であり、アモルファスセレン化合物、Bi12MO20(M：Ti、Si、Ge)、Bi4M3O12(M：Ti、Si、Ge)、Bi2O3、BiMO4（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Bi2WO6、Bi24B2O39、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe，MNbO3(M：Li、Na、K)、PbO，HgI2、PbI2，CdS、CdSe、CdTe、BiI3、GaAs等のうち少なくとも１つを主成分とする化合物により構成される。この中で特にアモルファスセレン化合物よりなることが好ましい。
【０１６７】
アモルファスセレン化合物の場合には、その層中にLi, Na, K, Cs, Rb等のアルカリ金属を0.001ppmから１ppmまでの間で微量にドープしたもの、LiF, NaF, KF, CsF, RbF等のフッ化物を10ppmから10000ppmまでの間で微量にドープしたもの、P、As、Sb、Geを50ppmから0.5%までの間添加したもの、Asを10ppmから0.5%までドープしたもの、Cl、Br、Iを1ppmから100ppmの間で微量にドープしたもの、を用いることができる。
【０１６８】
特に、Ａｓを10ppmから200ppm程度含有させたアモルファスセレン、Asを０．２％〜１％程度含有させさらにClを5ppm〜100ppm含有させたアモルファスセレン、0.001ppm〜１ppm程度のアルカリ金属を含有させたアモルファスセレンが好ましく用いられる。
【０１６９】
また、数ナノから数ミクロンのBi12MO20(M：Ti、Si、Ge)、Bi4M3O12(M：Ti、Si、Ge)、Bi2O3、BiMO4（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Bi2WO6、Bi24B2O39、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe，MNbO3(M：Li、Na、K)、PbO，HgI2、PbI2，CdS、CdSe、CdTe、BiI3、GaAs等の光導電性物質微粒子を含有させたものも用いることができる。
【０１７０】
記録用光導電層542の厚みは、アモルファスセレンの場合100μｍ以上2000μｍ以下であることが好ましい。特にマンモグラフィ用途では150μｍ以上250μｍ以下、一般撮影用途においては500μｍ以上1200μｍ以下の範囲であることが特に好ましい。
【０１７１】
＜電荷蓄積層＞
電荷蓄積層544は、蓄積したい極性の電荷に対して絶縁性の膜であれば良く、アクリル系有機樹脂、ポリイミド、BCB、PVA、アクリル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等のポリマーやAs2S3、Sb2S3、ZnS等の硫化物、その他に酸化物、フッ化物より構成される。更には、蓄積したい極性の電荷に対して絶縁性であり、それと逆の極性の電荷に対しては導電性を有する方がより好ましく、移動度×寿命の積が、電荷の極性により3桁以上差がある物質が好ましい。
【０１７２】
好ましい化合物としては、As2Se3、As2Se3にCl、Br、Iを500ppmから20000ppmまでドープしたもの、As2Se3のSeをTeで50%程度まで置換したAs2(SexTe1-x)3(0.5<x<1)、As2Se3のSeをSで50%程度まで置換したもの、As2Se3からAs濃度を±15%程度変化させたAsxSey(x+y=100、34≦x≦46)、アモルファスSe-Te系でTeを5-30wt%含むものを挙げることができる。
【０１７３】
この様なカルコゲナイド系元素を含む物質を用いる場合、電荷蓄積層544の厚みは0.4μｍ以上3.0μｍ以下であること好ましく、より好ましくは0.5μｍ以上２μｍ以下である。この様な電荷蓄積層544は、1度の製膜で形成しても良いし、複数回に分けて積層しても良い。
【０１７４】
有機膜を用いた好ましい電荷蓄積層544としては、アクリル系有機樹脂、ポリイミド、BCB、PVA、アクリル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等のポリマーに対し、電荷輸送剤をドープした化合物が好ましく用いられる。好ましい電荷輸送剤としては、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(Alq3)、N,N-ジフェニル-N,N-ジ(m-トリル)ベンジジン(TPD)、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)、ポリアルキルチオフェン、ポリビニルカルバゾール(PVK)、トリフェニレン(TNF)、金属フタロシアニン、4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン(DCM)、液晶分子、ヘキサペンチロキシトリフェニレン、中心部コアがπ共役縮合環あるいは遷移金属を含有するディスコティック液晶分子、カーボンナノチューブ、フラーレンからなる群より選択される分子を挙げることができる。ドープ量は0.1から50wt.%の間で設定される。
【０１７５】
＜読取用光導電層＞
読取用光導電層546は、電磁波、特に可視光を吸収し電荷を発生する光導電物質であり、アモルファスセレン化合物、アモルファスSi:H、結晶Si、GaAs等のエネルギーギャップが0.7-2.5eVの範囲に含まれる半導体物質を用いることができる。特にアモルファスセレンであることが好ましい。
【０１７６】
アモルファスセレン化合物の場合には、その層中にLi, Na, K, Cs, Rb等のアルカリ金属を0.001ppmから１ppmまでの間で微量にドープしたもの、LiF, NaF, KF, CsF, RbF等のフッ化物を10ppmから10000ppmまでの間で微量にドープしたもの、P、As、Sb、Geを50ppmから0.5%までの間添加したもの、Asを10ppmから0.5%までドープしたもの、Cl、Br、Iを1ppmから100ppmの間で微量にドープしたもの、を用いることができる。
特に、Ａｓを10ppmから200ppm程度含有させたアモルファスセレン、Asを０．２％〜１％程度含有させさらにClを5ppm〜100ppm含有させたアモルファスセレン、0.001ppm〜１ppm程度のアルカリ金属を含有させたアモルファスセレンが好ましく用いられる。
【０１７７】
読取用光導電層546の厚みは、読取光を十分吸収でき、かつ電荷蓄積層544に蓄積された電荷による電界が光励起された電荷をドリフトできれば良く、1umから30um程度が好ましい。
【０１７８】
＜電極界面層＞
電極界面層548は、記録用光導電層542と上部電極518の間、あるいは読取用光導電層546と下部電極520の間に敷設される。結晶化を防止する目的において、アモルファスセレンにAsが1%-20%の範囲で添加されたもの、S、Te、P、Sb、Geを1%から10%の範囲で添加したもの、上記の元素と他の元素を組合せて添加したものが好ましい。
【０１７９】
または、より結晶化温度の高いAs2S3やAs2Se3も好ましく用いることができる。更に、電極層からの電荷注入を防止する目的で上記、添加元素に加えて、特に正孔注入を防止するためにLi、Na、K、Rb、Cs等のアルカリ金属や、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、LiCl、NaCl、KCl、RbF、CsF、CsCl、CsBr等の分子を10ppm-5000ppmの範囲でドープすることも好ましい。逆に電子注入を防止するためには、Cl、I、Br等のハロゲン元素や、In2O3等の分子を10ppm-5000ppmの範囲でドープすることも好ましい。界面層の厚みは、上記目的を十分果たすように0.05umから1umの間に設定されることが好ましい。
【０１８０】
上記の電極界面層548、読取用光導電層546、電荷蓄積層544、記録用光導電層542は、真空度10-3から10-7Torrの間の真空槽内において、基板を25℃以上70℃以下の間に保持し、上記各合金を入れたボート、あるいはルツボを、抵抗加熱あるいは電子ビームにより昇温し、合金、化合物を蒸発または昇華させることにより基板上に積層される。
【０１８１】
合金、化合物の蒸発温度が大きく異なる場合には、複数の蒸着源に対応した複数のボートを同時に加熱し個々に制御することで、添加濃度、ドープ濃度を制御することも好ましく用いられる。例えば、As2Se3・アモルファスセレン・LiFをそれぞれボートに入れ、As2Se3のボートを340℃、アモルファスセレン(a-Se)のボートを240℃、LiFのボートを800℃として、各ボートのシャッターを開閉することで、As10%ドープアモルファスセレンにLiFを5000ppmドープした層を形成することができる。
【０１８２】
＜下引き層＞
読取用光導電層546と下部電極（電荷収集電極）520の間には、下引き層550を設けることが出来る。電極界面層（結晶化防止層（Ａ層））548がある場合には、電極界面層548と下部電極520の間に設けることが好ましい。下引き層550は、暗電流、リーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。上部電極518に正バイアスが印加される時には電子ブロック性を、負バイアスが印加される時にはホールブロック性を有することが好ましい。
【０１８３】
この下引き層の抵抗率は、１０８Ωｃｍ以上であること、膜厚は、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。電子ブロック性を有する層、すなわち電子注入阻止層としては、Ｓｂ２Ｓ３，ＳｂＴｅ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＳｂＳ，ＡｓＳｅ，Ａｓ２Ｓ３等の組成から成る層、または有機高分子層が好ましい。有機高分子層としては、ＰＶＫ等のホール輸送性高分子、またはポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、ＮＰＤ，ＴＰＤを混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【０１８４】
ホールブロック性を有する層、すなわち正孔注入阻止層としては、ＣｄＳ，ＣｅＯ２，等の膜、または有機高分子層が好ましい。有機高分子層としては、たはポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、Ｃ６０（フラーレン）、Ｃ７０等のカーボンクラスターを混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【０１８５】
一方、薄い絶縁性高分子層も好ましく用いることが出来、例えば、パリレン、ポリカーボネート、ＰＶＡ、ＰＶＰ，ＰＶＢ，ポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂が好ましい。この時の膜厚としては、２μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。
【０１８６】
＜上引き層＞
記録用光導電層542と上部電極（電圧印加電極）518の間には、上引き層552を設けることが出来る。電極界面層（結晶化防止層（Ｃ層））548がある場合には、電極界面層548と上部電極518の間に設けることが好ましい。上引き層552は、暗電流、リーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。
【０１８７】
上部電極518に正バイアスが印加される時にはホールブロック性を、負バイアスが印加される時には電子ブロック性を有することが好ましい。この上塗り層の抵抗率は、１０８Ωｃｍ以上であること、膜厚は、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
【０１８８】
電子ブロック性を有する層、すなわち電子注入阻止層としては、有機高分子層が好ましい。有機高分子層としては、ＰＶＫ等のホール輸送性高分子、またはポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、ＮＰＤ，ＴＰＤを混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【０１８９】
ホールブロック性を有する層、すなわち正孔注入阻止層としては、有機高分子層が好ましい。有機高分子層としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、正孔ブロック材料を混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【０１９０】
正孔注入阻止層402に含有される正孔ブロック材料のうち少なくとも一種が、カーボンクラスター又はその誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。さらにカーボンクラスターが、フラーレンＣ６０、フラーレンＣ７０、酸化フラーレン又はそれらの誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【０１９１】
一方、薄い絶縁性高分子層も好ましく用いることが出来、例えば、パリレン、ポリカーボネート、ＰＶＡ、ＰＶＰ，ＰＶＢ，ポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂が好ましい。この時の膜厚としては、２μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。
【０１９２】
次に、上部電極518及びその上部電極518の表面に形成される表面保護層554について説明する。
【０１９３】
＜上部電極＞
記録用光導電層542の上面に形成される上部電極518としては金属薄膜が好ましく用いられる。材料としてはＡｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｍｇ、ＭｇＡｇ3-20%合金、Ｍｇ-Ａｇ系金属間化合物、ＭｇＣｕ3-20%合金、Ｍｇ-Ｃｕ系金属間化合物などの金属から形成するようにすればよい。
【０１９４】
特にＡｕやＰｔ、Ｍｇ-Ａｇ系金属間化合物が好ましく用いられる。例えばＡｕを用いた場合、厚みとして15ｎｍ以上200ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは30nm以上100nm以下である。例えばＭｇＡｇ3-20%合金を用いた場合は、厚さ100ｎｍ以上400ｎｍ以下を用いることがより好ましい。
【０１９５】
作成方法は任意であるが、抵抗加熱方式による蒸着により形成されることが好ましい。
たとえば、抵抗加熱方式によりボート内で金属塊が融解後にシャッターを開け、15秒間蒸着し一旦冷却する。抵抗値が十分低くなるまで複数回繰り返すことで形成される。
【０１９６】
＜表面保護層＞
放射線照射によって放射線検出デバイスに潜像を形成するため、上部電極518には数ｋＶの高電圧を印加する。この上部電極518が大気に開放されていると沿面放電を生じ、被写体が感電する危険がある。上部電極518における沿面放電を防止するため、電極上面に表面保護層554を形成し絶縁処理を施す。
【０１９７】
絶縁処理は電極面が全く大気に触れない構造にすることが必要で、絶縁体で密着被覆する構造とする。尚且つ、この絶縁体は印加電位を上回る絶縁破壊強度を有することが必要である。更に、放射線検出デバイスの機能上、放射線透過を妨げない部材であることが必要である。これら要求される被覆性、絶縁破壊強度および放射線透過率の高い材料および製法として、絶縁性ポリマーの蒸着または溶剤塗布が好ましい。
【０１９８】
具体例としては、常温硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、ポリパラキシリレン誘導体をＣＶＤ法で成膜する方法等があげられる。この中でも常温硬化型エポキシ樹脂、ポリパラキシリレンをCVD法で成膜するが好ましく、特にポリパラキシリレン誘導体をＣＶＤ法で成膜する方法が好ましい。好ましい膜厚は１０μｍ以上１０００μｍ以下であり、さらに好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下である。
【０１９９】
ポリパラキシリレン膜は、室温で形成できるため被着体に熱ストレスを与えることなく、極めて段差被覆性の高い絶縁膜が得られるが、化学的に非常に安定であるため、被着体との密着性は一般に好ましくない場合が多い。被着体との密着性を上げるため、ポリパラキシリレン形成前の被着体への処理として、カップリング剤、コロナ放電、プラズマ処理、オゾン洗浄、酸処理、表面租化等の物理的、化学的処理が一般的に知られており用いることができる。特にシランカップリング剤もしくはシランカップリング剤を必要によりアルコール等で希釈したものを、少なくとも被着体との密着性を向上させたい部分に塗布処理を施した後ポリパラキシリレン膜を形成することで被着体との密着性を向上させる方法が好ましい。
【０２００】
さらに、放射線検出デバイスの経時劣化防止のため、防湿処理を施すことが好ましい。具体的には防湿部材で覆う構造とする。防湿部材としては、前記絶縁性ポリマーのような樹脂単独では機能不足であり、ガラス、アルミラミネートフィルムといった少なくとも無機材層を有する構成が効果的である。但し、ガラスは放射線透過を減衰するため、防湿部材は薄いアルミラミネートフィルムが望ましい。例えば、一般的に防湿包材として用いられているアルミラミネートフィルムとして、PET12μm/圧延アルミ9μm/ナイロン15μmを積層したものがある。
【０２０１】
アルミの厚みは５μｍ以上３０μｍ以下が好ましく、前後のＰＥＴ厚み、ナイロン厚みはそれぞれ１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。このフィルムのX線減衰は約１％程度であり、防湿効果とX線透過を両立する部材として最適である。
【０２０２】
例えば、図２５に示すように、ポリパラキシリレン554Ａによる絶縁処理を施した放射線検出デバイス全面を防湿フィルム554Ｂで覆い、放射線検出デバイス領域外において防湿フィルム554Ｂの周囲を接着剤で基板と接着固定する。これによって、放射線検出デバイスを基板と防湿フィルム554Ｂで密封した構成とする。
【０２０３】
この接着固定に際し、ポリパラキシリレン554Ａは、化学的に非常に安定であるため、一般的には接着材による他の部材との接着性が悪いが、接着に先立ち紫外光による光照射処理を施すことにより接着性を向上させることが出来る。必要な照射時間は使用する紫外光源の波長、ワット数により適時、最適な時間に調節するが、低圧水銀灯で１から５０Ｗのものが好ましく、光照射は１分から３０分で行なうのが好ましい。
【０２０４】
尚、本実施形態に係る放射線検出デバイスは、アモルファスセレンを用いており、40℃以上の高温ではアモルファスセレンが結晶化して潜像形成の機能が得られなくなるおそれがあることから、接着加工において加熱処理は適さない。そこで、室温硬化型の接着剤が望ましく、接着強度が高い２液混合室温硬化型エポキシ接着剤が最適である。このエポキシ接着剤を放射線検出デバイスの外周に塗布し、防湿フィルム554Ｂを被せる。接着部を防湿フィルム554Ｂの上面から均一に押圧固定し、この状態のまま室温環境にて12時間以上置いて硬化させる。接着剤硬化後に押圧を開放して封止構造が完成する。
【０２０５】
封止構造部材について補足する。放射線検出デバイスをマンモグラフィに用いる場合、X線撮影における被曝を抑えるため、低線量での撮影検出が望まれる。低線量照射での陰影変化を検出するため、放射線源からデバイスまでの経路における、被写体（マンモ）以外の部材はX線の透過率を高くすること望ましく、これにより明瞭な画像が得られる。
【０２０６】
好ましい保護層・封止構造の一例を図２５に示しているが、これに限定されるものではない。保護膜の形成によりデバイスの湿度環境が３０％以下、より好ましくは１０％以下になるように維持されることが好ましい。
【０２０７】
＜電荷取り出しアンプ＞
本実施形態において、電荷はアンプを通して増幅後ＡＤ変換される。図２６は、電荷取り出しアンプの構成、並びにこれらと放射線検出基板500の外部に配された画像処理装置１５０などとの接続態様を示したブロック図である。
【０２０８】
電荷取り出しアンプとしてのチャージアンプＩＣ511は、放射線検出基板500の各エレメント６１５ａごとに接続された多数のチャージアンプ６３３ａおよびサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）６３３ｂ、各サンプルホールド６３３ｂからの信号をマルチプレクスするマルチプレクサ６３３ｃを備えている。
【０２０９】
下部電極から流れ出す電流は、各チャージアンプ６３３ａにより電圧に変換され、該電圧がサンプルホールド６３３ｂにより所定のタイミングでサンプルホールドされ、サンプルホールドされた各エレメント６１５ａに対応する電圧がエレメント６１５ａの配列順に切り替わるようにマルチプレクサ６３３ｃから順次出力される（主走査の一部に相当する）。
【０２１０】
マルチプレクサ６３３ｃから順次出力された信号はプリント基板６３１上に設けられたマルチプレクサ６３１ｃに入力され、さらに各エレメント６１５ａに対応する電圧がエレメント６１５ａの配列順に切り替わるようにマルチプレクサ６３１ｃから順次出力され主走査が完了する。
【０２１１】
マルチプレクサ６３１ｃから順次出力された信号はＡ／Ｄ変換部６３１ａによりデジタル信号に変換され、デジタル信号がメモリ６３１ｂに格納される。一旦メモリ６３１ｂに格納された画像信号は、信号ケーブルを介して外部の画像処理装置150に送られ、この画像処理装置150において適当な画像処理が施され、撮影情報と共にネットワーク151にアップロードされ、サーバもしくはプリンタに送られる。
【０２１２】
＜画像取得シーケンス＞
本画像記録読取システムの画像形成シーケンスは、基本的には、高圧印加中に記録光（例えばＸ線）を照射し潜像電荷を蓄積する過程、および、高圧印加を終了後、読取光を照射して潜像電荷を読み出す過程からなる。読取光Ｌとしてはライン光源301を電極方向に走査する方法（図２７参照）が最適であるが、他の方法でも可能である。
【０２１３】
さらに、必要に応じて、読み残した潜像電荷を十分に消去する過程を組み合わせることができる。この消去過程は、パネル全面に消去光を照射することにより行われ、全面に一度に照射させても、あるいはライン光やスポット光を全面に走査させても良く、読取過程の後、または/および、潜像蓄積過程の前に行われる。消去光を照射する際に、高圧印加を組み合わせて消去効率を高めることもできる。また、高圧印加後、記録光を照射する前に「前露光」を行うことにより、高圧印加の際に発生する暗電流による電荷（暗電流電荷）を消去することができる。
【０２１４】
さらに、これら以外の原因によっても静電記録体に種々な電荷が記録光の照射の前に蓄積されることが知られている。これらの残存信号は、残像現象として次に出力される画像情報信号に影響を及ぼすため、補正により低減させることが望ましい。
【０２１５】
残像信号を補正する方法として、上記の画像記録読取過程に、残像画像読取過程を加える方法が有効である。この残像画像記録過程は、記録光を照射しないで高圧印加のみ行った後、読取光により「残像画像」を読取ることで行われ、この「残像画像」信号に適当な処理を施し、「記録画像」信号から差し引くことで、残像信号を補正することができる。残像画像読取過程は、画像記録読取過程の前、あるいは後に行われる。また、残像画像読取過程の前、または/および後に、適当な消去過程を組み合わせることができる。
光読取方式の放射線検出器としての放射線検出基板500では、上部電極518が本発明の第１電極に相当し、記録用光導電層542を有する放射線検出層522が本発明に係る光導電層に相当し、下部電極520が本発明に係る第２電極に相当し、TCP接続部530が本発明の取出電極に相当し、上引き層552が本発明の有機高分子層に相当する。
【０２１６】
光読取方式の放射線検出基板500では、上記の放射線検出器400と同様に、以下のように上引き層552を構成することができる。
【０２１７】
有機高分子層としての上引き層552は、その外縁部、すなわち他の層との境界となる周端が所定位置に位置することで、上引き層552が所定範囲に形成され、その所定範囲を覆う構成となっている。
【０２１８】
本実施形態では、上引き層552の外縁部は、画像情報を担持した放射線が照射された領域のうち、画像情報が取得される画像情報取得領域Ｇの領域端Ｇ１とTCP接続部530との間に位置するように構成されている。なお、図２８（Ａ）の矢印Ａで示す範囲が、画像情報取得領域Ｇの領域端Ｇ１とTCP接続部530との間の範囲である。
【０２１９】
また、好ましくは、本実施形態に係る上引き層552の外縁部が、画像情報取得領域Ｇの外側であって、放射線検出層522の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成される。放射線検出層522の平坦部平均膜厚は、放射線検出層522の画像情報取得領域Ｇの領域内の任意の９点の膜厚を測定し、その９点の膜厚の平均したものである。膜厚は、断面を１００倍の倍率で顕微鏡観察を行い測定した。
【０２２０】
なお、図２８（Ａ）の矢印Ｂで示す範囲が、画像情報取得領域Ｇの外側であって、放射線検出層522の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内の範囲である。
【０２２１】
さらに好ましくは、本実施形態に係る上引き層552の外縁部が、上部電極518の外側であって、放射線検出層522の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成される。
【０２２２】
なお、図２８（Ａ）の矢印Ｃで示す範囲が、上部電極518の外側であって、放射線検出層522の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内の範囲である。
【０２２３】
さらに好ましくは、上引き層552の外縁部が、上部電極518の外側であって、放射線検出層522の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内に位置するように構成される。
【０２２４】
上引き層552の外縁部は、放射線検出層522の平坦部から外縁に向けて徐々に勾配がきつくなる端部斜面において、その勾配が５０％以下の領域内、すなわち勾配が５０％よりも勾配が緩やかな範囲に位置する。勾配が５０％とは、図２８（Ｂ）に示すように、放射線検出層522の膜厚方向に沿った辺と、その辺と直交する辺と、斜辺とで構成される直角三角形において、放射線検出層522の膜厚方向に沿った辺の長さ１に対して、その辺と直交する辺の長さ２としたときの斜辺で形成される勾配である。勾配は、断面を１００倍の倍率で顕微鏡観察を行い測定した。
【０２２５】
なお、図２８（Ａ）の矢印Ｄで示す範囲が、上部電極518の外側であって、放射線検出層522の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内の範囲である。
【０２２６】
なお、放射線検出層522は、上部電極518よりも広い領域に形成されている。また、下部電極520は、画像情報取得領域Ｇより広い領域に形成されている。
【０２２７】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液体塗布装置を示す斜視図
【図２】記録ヘッド１２のノズルが形成された面を示す平面図
【図３】吐出素子２０を示す断面図
【図４】液体塗布装置１０の制御系を示すブロック図
【図５】液滴の吐出形状を模式的に示す図
【図６】３次元汎用熱流体解析ソフトウェアＦｌｏｗ−３Ｄによるシミュレーション結果を示す図
【図７】３次元汎用熱流体解析ソフトウェアＦｌｏｗ−３Ｄによるシミュレーション結果を示す図
【図８】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図９】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１０】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１１】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１２】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１３】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１４】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１５】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１６】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１７】TFT方式の放射線検出器の全体構成を示す概略図
【図１８】TFT方式の放射線検出器の要部を示す概略構成図
【図１９】TFT方式の放射線検出器の１画素単位の構造を示す断面図
【図２０】TFT方式の放射線検出器の１画素単位の構造を示す平面図
【図２１】TFT方式の放射線検出器において、正孔注入阻止層の成膜に用いる吐出液のせん断速度とせん断粘度の関係を示すグラフ
【図２２】光読取方式の放射線検出器としての放射線検出基板の概略構成を示す図
【図２３】図２２に示す放射線検出基板の放射線検出用下部基板の概略構造を示す図
【図２４】図２２に示す放射線検出基板の構成を模式的に示した概略図
【図２５】図２２に示す放射線検出基板の上部電極を封止する封止構造を示す図
【図２６】電荷取り出しアンプの構成並びにこれらと放射線検出基板の外部に配された画像処理装置などとの接続態様を示したブロック図
【図２７】読取光としてライン光を走査したときの様子を示す概略図
【図２８】図１７に示すTFT方式の放射線検出器における正孔注入阻止層の構成を、図２２に示す放射線検出基板に適用した例を示す図
【符号の説明】
【０２２９】
１０…液体塗布装置、１２…記録ヘッド、１４…支持プレート、１６…基板、４０…通信インターフェース、４２…システムコントローラ、５６…打滴制御部、400…放射線検出器、401…バイアス電極（第１電極）、402…正孔注入阻止層（有機高分子層）、404…光導電層、407a…電荷収集電極（第２電極）、470…取出電極、500…放射線検出基板（放射線検出器）、518…上部電極（第１電極）、522…放射線検出層（光導電層）、520…下部電極（第２電極）、530…TCP接続部（取出電極）、552…上引き層（有機高分子層）
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体塗布方法、液体塗布装置及び放射線検出器製造方法に係り、特にインクジェットヘッドを用いて基板の表面に液体を塗布する液体塗布方法、液体塗布装置及び放射線検出器製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、吐出ヘッドに設けられた液滴吐出手段を動作することによって、前記吐出ヘッド内の液状体を液滴化してノズルから吐出し、基板上に前記液状体を塗布する液状体の塗布方法であって、前記液状体の吐出状態を不均一化して塗布することが開示されている。
【特許文献１】特開２００５−４０６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
インクジェットヘッドを用いて基板の表面に液体を塗布する場合、液体を塗布する領域の面積が大きくなるほど、液体の塗布、及び基板表面における液体の乾燥に時間がかかるという問題がある。
【０００４】
特許文献１は、上記液体の塗布に要する時間を短縮するためのものではない。また、特許文献１には、液状体の組成については記載されていない。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基板表面に液体を塗布するときの所要時間を短縮することが可能な液体塗布方法、液体塗布装置及び放射線検出器製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る液体塗布方法は、支持プレート上に載置された基板に対して複数のノズルを有する記録ヘッドによって液滴を吐出するときに、前記記録ヘッドと前記基板との間に所定のクリアランスを保ちながら、前記記録ヘッドと前記支持プレートとを走査手段を用いて相対的に走査し、前記ノズルから吐出方向に伸びる柱形状の液滴を吐出し、前記液滴が球状に収縮する前に前記液滴の下端部を前記基板上に着弾させるようにしたものである。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る液体塗布方法は、上記第１の態様において、前記液滴の下端部と前記液滴の上端部とが前記基板上の異なる位置に着弾するように前記記録ヘッドと前記支持プレートを相対的に走査するようにしたものである。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る液体塗布方法は、上記第１又は第２の態様において、前記液滴が前記ノズルから吐出されるときのせん断速度を調整して前記液滴にダイラタンシー性をもたせることにより、前記液滴が球状に収縮する前に前記基板上に着弾させるようにしたものである。
【０００９】
本発明の第４の態様に係る液体塗布方法は、上記第３の態様において、前記液滴において、せん断速度が１０６［１／ｓ］での粘度を２５ｃＰ以上にしたものである。
【００１０】
本発明の第５の態様に係る液体塗布装置は、基板が載置される支持プレートと、前記支持プレート上に載置された前記基板に対して液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドと前記基板との間に所定のクリアランスを保ちながら、前記記録ヘッドと前記基板とを相対的に走査させる走査手段と、前記走査手段により前記記録ヘッドと前記基板とを相対的に走査させながら、前記ノズルから吐出方向に伸びる柱形状の液滴を吐出させ、前記液滴が球状に収縮する前に前記液滴を前記基板上に着弾させる制御手段とを備える。
【００１１】
本発明の第６の態様に係る液体塗布装置は、上記第５の態様において、前記走査手段が、前記液滴の下端部と前記液滴の上端部とが前記基板上の異なる位置に着弾するように前記記録ヘッドと前記支持プレートを相対的に走査するように構成したものである。
【００１２】
本発明の第７の態様に係る液体塗布装置は、上記第５又は第６の態様において、前記制御手段が、前記液滴が前記ノズルから吐出されるときのせん断速度を調整して前記液滴にダイラタンシー性をもたせることにより、前記液滴が球状に収縮する前に前記基板上に着弾させるように構成したものである。
【００１３】
本発明の第８の態様に係る液体塗布装置は、上記第７の態様において、前記液滴において、せん断速度が１０６［１／ｓ］での粘度を２５ｃＰ以上にしたものである。
【００１４】
本発明の第９の態様に係る液体塗布装置は、上記第５から第８の態様において、前記液滴の粘度を２５ｃＰ以上にしたものである。
【００１５】
本発明の第１０の態様に係る液体塗布装置は、上記第５から第９の態様において、前記液滴の表面張力又は動的表面張力を１０ｍＮ／ｍ以下にしたものである。
【００１６】
本発明に係る放射線検出器製造方法は、画像情報を担持した放射線が透過する第１電極と、前記第１電極を透過した前記放射線が照射されて電荷を生成する光導電層と、前記光導電層に対して前記第１電極が設けられている側とは反対側に設けられ、該光導電層が生成した電荷を収集する第２電極と、前記光導電層と前記第１電極との間に設けられた有機高分子層とを備える放射線検出器の製造方法であって、前記有機高分子層を上記第１から第４の態様に係る液体塗布方法を用いて形成するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ノズルから吐出された液滴が球形状になる前に基板上に長く伸びるように着弾させることにより、球形状になった後で着弾させる場合より、液滴がぬれ広がりきるまでの時間が短くなり、塗布時間が短縮される。これにより、液滴が球形状になった後で着弾させたときと比較してより早く気液界面の表面積を大きくすることができることから、液滴の乾燥時間を短縮することができ、液滴を塗布して作成される製品の製造速度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に従って本発明に係る液体塗布方法、液体塗布装置及び放射線検出器製造方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００１９】
［液体塗布装置の構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体塗布装置を示す斜視図である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係る液体塗布装置（インクジェット記録装置）１０は、インクジェットヘッド（以下、記録ヘッドという。）１２と、支持プレート１４とを含んでいる。
【００２１】
記録ヘッド１２は、基板１１０のｙ方向の全幅にわたってノズル２２が並べられたライン型の記録ヘッドである。
【００２２】
支持プレート１４には、記録ヘッド１２によって液体を塗布する対象である基板１６が載置される。支持プレート１４は、記録ヘッド１２との間のクリアランスが一定になるように支持されており、主走査方向（図１のｘ方向）に走査可能になっている。
【００２３】
支持プレート１４をｘ方向に走査しながら、記録ヘッド１２から液滴を吐出することにより、基板１６の描画領域の全面に液体を塗布することが可能になっている。
【００２４】
図２は、記録ヘッド１２のノズルが形成された面を示す平面図である。
【００２５】
図２に示すように、記録ヘッド１２は、ノズル２２と圧力室２４とを含む吐出素子２０が主走査方向（ｘ方向）に略直交する副走査方向（ｙ方向）に沿って略等間隔に並べられた構造を有する。
【００２６】
記録ヘッド１２のノズル径は、一例で３５μｍφ、ノズルピッチが２５４μｍ間隔（１００ｎｐｉ）である。記録ヘッド１２は、打滴周期が１ｋＨｚ、ヘッド走査速度が０．１ｍ／ｓで連続打滴が可能である。
【００２７】
なお、記録ヘッド１２が隣接ノズルから打滴された液滴によるドットが互いに重なるように高密度に構成される場合には、隣接ノズルから同時に液滴を打滴せずに１ノズルおきに同時打滴を行うように間引き制御を行い、１回の走査で描画可能な領域について２回の走査に分けて対応する態様が好ましい。
【００２８】
図３は、吐出素子２０を示す断面図である。
【００２９】
ノズル２２に対応して設けられている圧力室２４は、その平面形状が略正方形となっている。圧力室２４の対角線上の両隅部の一方にノズル２２への流出口が設けられ、他方に圧力室２４への液体の供給口２６が設けられている。なお、圧力室２４の平面形状は、上記の正方形のほか、例えば、四角形（菱形、長方形）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
【００３０】
図３に示すように、吐出素子２０の圧力室２４は、供給口２６を介して共通流路２８と連通している。共通流路２８は液体の供給源たるタンク（不図示）と連通しており、タンクから供給される液体は共通流路２８を介して各圧力室２４に分配供給される。
【００３１】
圧力室２４の一部の面（図３における天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）３０には個別電極３２を備えた圧電素子３４が接合されている。なお、圧電素子３４の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）又はチタン酸バリウムのような圧電体を用いることができる。
【００３２】
個別電極３２と共通電極間に駆動信号が印加されると、圧電素子３４が変形して圧力室２４の容積が変化する。すると、圧力室２４内の圧力が変化することにより、ノズル２２から液滴が吐出される。そして、液体が吐出された後、圧電素子３４の変位が元に戻ると、共通流路２８から供給口２６を通って新しい液体が圧力室２４に再充填される。
【００３３】
なお、本実施形態では、圧電素子３４の変形によってインクを加圧する方式が採用されているが、上記以外の方式のアクチュエータ（例えば、サーマル方式）を適用してもよい。
【００３４】
なお、図示は省略するが、液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２に液体を供給するための供給系や、記録ヘッド１２のメンテナンスを行うメンテナンス部を有している。
【００３５】
図４は、液体塗布装置１０の制御系を示すブロック図である。
【００３６】
液体塗布装置１０は、通信インターフェース４０、システムコントローラ４２、メモリ４６、モータドライバ４８、ヒータドライバ５２、打滴制御部５６、バッファメモリ５８、ヘッドドライバ６０を備えている。
【００３７】
通信インターフェース４０は、ホストコンピュータ８０から送られてくる打滴データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース４０としては、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェース、又はセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。なお、この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリを搭載してもよい。
【００３８】
システムコントローラ４２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路を含んでおり、液体塗布装置１０の各部を制御する制御部である。システムコントローラ４２は、ホストコンピュータ８０との間の通信制御、メモリ４６の読み書き制御等をするとともに、搬送駆動系のモータ５０及びヒータ５４を制御する制御信号を生成する。
【００３９】
プログラム格納部４４には、液体塗布装置１０の制御プログラムが格納される。システムコントローラ４２はプログラム格納部４４に格納されている種々の制御プログラムを適宜読み出し、制御プログラムを実行する。
【００４０】
メモリ４６は、データの一時記憶領域、及びシステムコントローラ４２が各種の演算を行うときの作業領域として使用される記憶手段である。メモリ４６としては、半導体素子からなるメモリのほか、ハードディスクなどの磁気媒体を用いることができる。
【００４１】
モータ５０は、図１の記録ヘッド１２及び支持プレート１４を相対的に走査するためのモータである。モータドライバ４８は、システムコントローラ４２からの制御信号に従ってモータ５０を駆動する。
【００４２】
ヒータドライバ５２は、システムコントローラ４２からの制御信号に従ってヒータ５４を駆動する。なお、ヒータ５４には、液体塗布装置１０の各部に設けられた温度調節用のヒータが含まれる。
【００４３】
ホストコンピュータ８０から送出された打滴データは、通信インターフェース４０を介して液体塗布装置１０に取り込まれ、メモリ４６に一時記憶される。
【００４４】
打滴制御部５６は、システムコントローラ４２の制御に従い、メモリ４６内の打滴データから吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した吐出制御信号（吐出データ）をヘッドドライバ６０に供給する制御部である。打滴制御部５６において所要の信号処理が施され、該打滴データに基づいてヘッドドライバ６０を介して記録ヘッド１２の液体の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。
【００４５】
ヘッドドライバ６０は、打滴制御部５６から与えられる吐出データに基づいて記録ヘッド１２の圧電素子３４を駆動する。なお、ヘッドドライバ６０は、ヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００４６】
打滴制御部５６には、バッファメモリ５８が備えられており、打滴制御部５６における打滴データ処理時に打滴データやパラメータなどのデータがバッファメモリ５８に一時的に格納される。
【００４７】
なお、バッファメモリ５８は、メモリ４６と兼用することも可能である。また、打滴制御部５６とシステムコントローラ４２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００４８】
［液滴の吐出制御］
図５は、液滴の吐出形状を模式的に示す図である。
【００４９】
図５（ａ）に示すように、ノズル２２から吐出された液滴Ｌは、吐出方向の長さ（以下、液柱長という。）Ｌ１０が液滴の断面の寸法と比較して長い柱形状の状態で吐出され、基板１６に球形状に収縮する前に、柱形状のままで着弾する。液滴Ｌの下端部は、基板１６に着弾すると、基板１６の走査方向に引っ張られる。これにより、液滴Ｌの長手方向と基板１６とがなす角θは９０°未満となり、図５（ｂ）に示すように、液滴Ｌは、基板１６上に長手方向に伸びるように塗布される。そして、液滴Ｌは、図５（ｂ）の符号Ｌ′に示すようにぬれ広がる。即ち、液滴Ｌは、球形状に収縮した後で着弾した場合と比較して短時間でぬれ広がる。なお、液滴Ｌの下端部が基板１６に接触するときには、液滴Ｌの上端部（尾の部分）は、ノズル２２につながっていてもよいし、また離れていてもよい。
【００５０】
液滴Ｌを柱形状のまま基板１６に着弾させるための方法としては、液滴Ｌの粘度を高くする、液滴Ｌにダイラタンシー性を持たせる、液滴Ｌの表面張力を小さくする、液滴Ｌの動的表面張力を小さくする、又は液滴Ｌがノズル２２から吐出されるときの吐出速度を著しく速くする（吐出させるためのアクチュエータに非常に大きなエネルギー（電圧）を与える）という方法がある。ここで、動的表面張力とは、液滴Ｌの界面が不安定な流動・攪拌状況での表面張力のことである。
【００５１】
ノズル２２から基板１６までの距離（液滴Ｌのスローディスタンス）ｚ１０は、できるだけ短い方が好ましい。液滴Ｌの吐出を観察した結果、液滴Ｌの体積を３０ｐｌ（液柱長Ｌ１０約１．５ｍｍ）とした場合には、スローディスタンスｚ１０を約１．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００５２】
また、基板１６と液滴Ｌとの接触角はできるだけ小さくなるように（一例で５°以下になるように）することが好ましい。
【００５３】
具体的には、表１に示すように、液滴Ｌの表面張力が３０ｍＮ／ｍの場合には、粘度が２５ｃＰ以上にすれば、液滴Ｌが基板１６に着弾するまで柱形状が保たれる（丸まりにくくなる）。
【００５４】
【表１】
【００５５】
また、表２に示すように、ノズル２２における液滴Ｌのせん断速度を上げてノズル２２から液滴Ｌが離れる切断部分（尾の部分）の粘度を２５ｃＰ以上にすれば、液滴Ｌが基板１６に着弾するまで柱形状が保たれる（丸まりにくくなる）。このときのノズル部のせん断速度は、約１０６［１／ｓ］である。なお、表２では、液滴Ｌの切断部分以外の粘度は３ｃＰとして計算した。
【００５６】
【表２】
【００５７】
また、表３に示すように、液滴Ｌの粘度が３ｃＰの場合、表面張力が１０ｍＮ／ｍ以下にすれば、液滴Ｌが基板１６に着弾するまで柱形状が保たれる（丸まりにくくなる）。
【００５８】
【表３】
【００５９】
なお、上記表１から表３における丸まりにくさの基準は、３次元汎用熱流体解析ソフトウェアＦｌｏｗ−３Ｄを用いたシミュレーションにおいて、FUJIFILM Dimatix社製インクジェットヘッドＳＥ−１２８をモデルとして、ノズル２２と液滴Ｌとが分断した際の液柱長Ｌ１０が６５０μｍ以上の場合に丸まりにくいとした。
【００６０】
【表４】
【００６１】
なお、表４の結果は、上記シミュレーションの時間を進めた場合、ノズル２２から約１．５ｍｍ離れた場所で液滴が丸まっているかどうかのシミュレーション結果と概ね整合は取れている。
【００６２】
図６及び図７は、３次元汎用熱流体解析ソフトウェアＦｌｏｗ−３Ｄによるシミュレーション結果を示す図である。
【００６３】
図６（ａ）及び図７（ａ）は、液滴Ｌの尾の部分L_nzlがノズル２２から離れた瞬間の液滴Ｌの形状及び液滴Ｌのｚ方向の速度分布を示しており、図６（ｂ）及び図７（ｂ）は、それぞれ図６（ａ）及び図７（ａ）の瞬間から一定の時間が経過した瞬間の液滴Ｌの形状及び液滴Ｌのｚ方向の速度分布を示している。なお、図６及び図７における長さの単位はｃｍである。
【００６４】
図６のシミュレーションでは、ノズル２２の径（図中のテーパー部の穴の直径）を３５μｍφ、液滴Ｌの粘度を２５ｃＰ、ノズル２２の尾の部分L_nzlにおける粘度を３ｃＰ、吐出速度８．３ｍ／ｓとした。また、図７のシミュレーションでは、ノズル２２の径（図中のテーパー部の穴の直径）を３５μｍφ、液滴Ｌの粘度を２５ｃＰ、ノズル２２の尾の部分L_nzlにおける粘度を２５ｃＰ、吐出速度８．３ｍ／ｓとした。
【００６５】
本実施形態によれば、ノズル２２から吐出された液滴Ｌが球形状になる前に基板１６上に着弾させることにより、球形状になった後で着弾させる場合より、液滴Ｌがぬれ広がりきるまでの時間が短くなり、塗布時間が短縮される。これにより、液滴が球形状になった後で着弾させたときと比較してより早く気液界面の表面積を大きくすることができることから、液滴の乾燥時間を短縮することができ、液滴を塗布して作成される製品の製造速度が向上する。
【００６６】
なお、本実施形態では、液滴Ｌが柱形状になるようにしたが、例えば、１回の走査で複数滴連続して打滴を行ったり、液滴をミスト状に吐出して（スプレー塗布）基板上において液滴を合一させるようにしてもよい。
【００６７】
［液体塗布装置の別の実施形態］
次に、液体塗布装置１０の別の実施形態について説明する。
【００６８】
図８から図１６は、液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図である。
【００６９】
図８に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７０】
図９に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｙ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｘ方向に走査されるように構成されている。
【００７１】
図１０に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向及びｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７２】
図１１に示す液体塗布装置１０は、支持プレート１４がｘ方向及びｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７３】
図１２に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｘ方向及びｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７４】
図１３に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｙ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｘ方向及びｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７５】
図１４に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向及びｙ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｘ方向に走査されるように構成されている。
【００７６】
図１５に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向及びｙ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７７】
図１６に示す液体塗布装置１０は、記録ヘッド１２がｘ方向及びｙ方向に走査されるとともに、支持プレート１４がｘ方向及びｙ方向に走査されるように構成されている。
【００７８】
図８から図１６に示す例は、いずれも、記録ヘッド１２と基板１６の少なくとも一方を駆動しながら、記録ヘッド１２から液滴を吐出することにより、基板１６の描画領域の全面に液体を塗布することを可能にしたものである。
【００７９】
［放射線検出器の実施形態］
次に、本実施形態に係る液体塗布装置１０を用いて作成された放射線検出器の実施の形態について説明する。
【００８０】
本実施形態に係る放射線検出器は、Ｘ線撮影装置等に使用されるものであり、放射線の照射を受けることにより導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備えてなり、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力するものである。
【００８１】
放射線検出器としては、光の照射により電荷を発生する半導体材料を利用して読み取る、いわゆる光読取方式の放射線検出基板500と、放射線の照射により発生した電荷を蓄積し、その蓄積した電荷を薄膜トランジスタ（TFT：thin film transistor）などの電気的スイッチを１画素ずつオン・オフすることにより読み取る方式（以下、TFT方式という）の放射線検出器400等がある。
【００８２】
（TFT方式の放射線検出器400の構成）
まず、TFT方式の放射線検出器400の構成について説明する。図１７（Ａ）は、TFT方式の放射線検出器400の全体構成を示す概略図である。図１８は、TFT方式の放射線検出器400の要部構成を示すものであり、ガラス基板上に積層された各部を示す図である。
【００８３】
本実施形態に係るTFT方式の放射線検出器400は、図１７（Ａ）及び図１８に示すように、画像情報を担持した放射線の一例としてのＸ線が入射されることにより電荷を生成する電荷変換層として、電磁波導電性を示す光導電層404を備えている。光導電層404としては、暗抵抗が高く、Ｘ線照射に対して良好な電磁波導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非晶質（アモルファス）材料が好まれる。
【００８４】
非晶質（アモルファス）材料としては、例えば、アモルファスSe（a-Se）膜が用いられている。また、アモルファスSeにAs、Sb、Geをドープした材料が、熱安定性に優れ、光導電層404の好適な材料となる。
【００８５】
光導電層404上には、画像情報を担持した放射線が透過する第１電極として、光導電層404へバイアス電圧を印加するバイアス電極401が形成されている。バイアス電極401は、例えば、金（Au）で形成されている。このバイアス電極401を透過した放射線が光導電層404に照射される。
【００８６】
光導電層404に対してバイアス電極401が設けられている側とは反対側、すなわち光導電層404下には、光導電層404が生成した電荷を収集する第２電極として、複数の電荷収集電極407aが形成されている。電荷収集電極407aは、図１８に示すように、それぞれ電荷蓄積容量407c及びスイッチ素子407bに接続されている。また、電荷収集電極407aは、ガラス基板408に設けられている。
【００８７】
また、図１７（Ａ）及び図１８に示すように、光導電層404とバイアス電極401との間には、有機高分子層として、正孔ブロック材料を有する正孔注入阻止層402が設けられている。ここで、有機高分子層は、電荷選択性を有する電荷注入阻止層を兼ねるものであっても良い。電荷注入阻止層が電荷選択性を有するとは、電荷注入阻止層がその接するバイアス電極401から流れ出る電荷（バイアス電極401が正バイアスであれば正孔、負バイアスであれば電子）については阻止し、バイアス電極401に流れ込む電荷については通す性質を有することをいう。
【００８８】
すなわち、電荷注入阻止層として、電子に対しては導電体でありながら正孔の注入を阻止する正孔注入阻止層や、正孔に対しては導電体でありながら電子の注入を阻止する電子注入阻止層が用いられる。本実施形態では、バイアス電極401が正極であるため、有機高分子層として、正孔注入阻止層402が設けられている。
【００８９】
正孔注入阻止層402としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、正孔ブロック材料を混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【００９０】
正孔注入阻止層402に含有される正孔ブロック材料のうち少なくとも一種が、カーボンクラスター又はその誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。さらにカーボンクラスターが、フラーレンＣ６０、フラーレンＣ７０、酸化フラーレン又はそれらの誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００９１】
また、光導電層404と電荷収集電極407aとの間には、図１８に示すように、電子注入阻止層406が設けられている。
【００９２】
また、正孔注入阻止層402と光導電層404との間と、電子注入阻止層406と光導電層404との間とには、それぞれ結晶化防止層403、405が設けられている。結晶化防止層403、405としてはGeSe、GeSe２、Sb２Se３、a-As２Se３や、Se−As、Se−Ge、Se−Sb系化合物等を用いることが可能である。
【００９３】
なお、電荷収集電極407aとスイッチ素子407bと電荷蓄積容量407cとからアクティブマトリックス層407が構成され、ガラス基板408とアクティブマトリックス層407とからアクティブマトリックス基板450が構成されている。
【００９４】
図１９は、放射線検出器400の１画素単位の構造を示す断面図であり、図２０は、その平面図である。図１９及び図２０に示す１画素のサイズは、0.1mm×0.1mm〜0.3mm×0.3mm程度であり、放射線検出器全体としてはこの画素がマトリクス状に500×500〜3000×3000画素程度配列されている。
【００９５】
図１９に示すように、アクティブマトリックス基板450は、ガラス基板408、ゲート電極411、電荷蓄積容量電極（以下、Cs電極と称する）418、ゲート絶縁膜413、ドレイン電極412、チャネル層415、コンタクト電極416、ソース電極410、絶縁保護膜417、層間絶縁膜420、及び電荷収集電極407aを有している。
【００９６】
また、ゲート電極411やゲート絶縁膜413、ソース電極410、ドレイン電極412、チャネル層415、コンタクト電極416等により薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）からなるスイッチ素子407bが構成されており、Cs電極418やゲート絶縁膜413、ドレイン電極412等により電荷蓄積容量407cが構成されている。
【００９７】
ガラス基板408は支持基板であり、ガラス基板408としては、例えば、無アルカリガラス基板（例えば、コーニング社製＃1737等）を用いることができる。ゲート電極411及びソース電極410は、図２０に示すように、格子状に配列された電極配線であり、その交点には薄膜トランジスタからなるスイッチ素子407bが形成されている。
【００９８】
スイッチ素子407bのソース・ドレインは、それぞれ、ソース電極410とドレイン電極412とに接続されている。ソース電極410は、信号線としての直線部分と、スイッチ素子407bを構成するための延長部分とを備えており、ドレイン電極412は、スイッチ素子407bと電荷蓄積容量407cとをつなぐように設けられている。
【００９９】
ソース電極410には、画像情報を取得するために、電荷収集電極407aで収集した電荷を外部へ取り出す取出電極470が接続されている。取出電極470は、ガラス基板408に設けられると共に、光導電層404の外側に配置されている。
【０１００】
ゲート絶縁膜413は、SiNxやSiOx等からなっている。ゲート絶縁膜413は、ゲート電極411及びCs電極418を覆うように設けられており、ゲート電極411上に位置する部位がスイッチ素子407bにおけるゲート絶縁膜として作用し、Cs電極418上に位置する部位は電荷蓄積容量407cにおける誘電体層として作用する。つまり、電荷蓄積容量407cは、ゲート電極411と同一層に形成されたCs電極418とドレイン電極412との重畳領域によって形成されている。なお、ゲート絶縁膜413としては、SiNxやSiOxに限らず、ゲート電極411及びCs電極418を陽極酸化した陽極酸化膜を併用することもできる。
【０１０１】
また、チャネル層（ｉ層）415はスイッチ素子407bのチャネル部であり、ソース電極410とドレイン電極412とを結ぶ電流の通路である。コンタクト電極（ｎ＋層）416はソース電極410とドレイン電極412とのコンタクトを図る。
【０１０２】
絶縁保護膜417は、ソース電極410及びドレイン電極412上、つまり、ガラス基板408上に、ほぼ全面（ほぼ全領域）にわたって形成されている。これにより、ドレイン電極412とソース電極410とを保護すると共に、電気的な絶縁分離を図っている。また、絶縁保護膜417は、その所定位置、つまり、ドレイン電極412においてCs電極418と対向している部分上に位置する部位に、コンタクトホール421を有している。
【０１０３】
電荷収集電極407aは、非晶質透明導電酸化膜からなっている。電荷収集電極407aは、コンタクトホール421を埋めるようにして形成されており、ソース電極410上及びドレイン電極412上に積層されている。電荷収集電極407aと光導電層404とは電気的に導通しており、光導電層404で発生した電荷を電荷収集電極407aで収集できるようになっている。
【０１０４】
続いて、電荷収集電極407aについて詳細に説明する。本実施形態で用いる電荷収集電極407aは、非晶質透明導電酸化膜によって構成されている。非晶質透明導電酸化膜材料としては、インジウムと錫との酸化物（ITO：Indium-Tin-Oxide）や、インジウムと亜鉛との酸化物（IZO：Indium-Zinc-Oxide）、インジウムとゲルマニウムとの酸化物（IGO：Indium-Germanium-Oxide）等を基本組成とするものを使用することができる。
【０１０５】
また、電荷収集電極407aとしては、各種の金属膜や導電酸化膜が使用されているが、下記の理由により、ITO（Indium-Tin-Oxide）等の透明導電酸化膜が用いられることが多い。放射線検出器400において入射Ｘ線量が多い場合、不要な電荷が半導体膜中（あるいは半導体膜と隣接する層との界面付近）に捕獲されることがある。
【０１０６】
このような残留電荷は、長時間メモリーされたり、時間をかけつつ移動したりするので、以降の画像検出時にＸ線検出特性が劣化したり、残像（虚像）が現れたりして問題になる。そこで、特開平９−９15３号公報（対応米国特許第５５６３４２１号）には、光導電層404に残留電荷が発生した場合に、光導電層404の外側から光を照射することで、残留電荷を励起させて取り除く方法が開示されている。この場合、光導電層404の下側（電荷収集電極407a側）から効率よく光を照射するためには、電荷収集電極407aが照射光に対して透明である必要がある。
【０１０７】
また、電荷収集電極407aの面積充填率（フィルファクター）を大きくする目的、またはスイッチ素子407bをシールドする目的で、スイッチ素子407bを覆うように電荷収集電極407aを形成することが望まれるが、電荷収集電極407aが不透明であると、電荷収集電極407aの形成後にスイッチ素子407bを観察することができない。
【０１０８】
例えば、電荷収集電極407aを形成後、スイッチ素子407bの特性検査を行う場合、スイッチ素子407bが不透明な電荷収集電極407aで覆われていると、スイッチ素子407bの特性不良が見つかった際、その原因を解明するために光学顕微鏡等で観察することができない。従って、電荷収集電極407aの形成後もスイッチ素子407bを容易に観察することができるように、電荷収集電極407aは透明であることが望ましい。
【０１０９】
層間絶縁膜420は、感光性を有するアクリル樹脂からなり、スイッチ素子407bの電気的な絶縁分離を図っている。層間絶縁膜420には、コンタクトホール421が貫通しており、電荷収集電極407aはドレイン電極412に接続されている。コンタクトホール421は、図１９に示すように逆テーパ形状で形成されている。バイアス電極401とCs電極418との間には、図示しない高圧電源が接続されている。
【０１１０】
次に、光導電層404を被覆する構成について説明する。図１７（Ａ）に示すように、バイアス電極401の上方には、バイアス電極401を覆うカバー部材の一例としてのカバーガラス440が設けられている。
【０１１１】
ガラス基板408には、カバーガラス440が接合される保護部材442が設けられている。
保護部材442は、光導電層404の周囲を囲んでおり、全体として上部及び下部が開放された箱状に形成されている。
【０１１２】
また、保護部材442は、ガラス基板408の外周部上に立設された側壁442ａと、側壁442ａの上部からガラス基板408中央部の上方側へ張り出すフランジ部442ｂとを有しており、断面Ｌ字状に形成されている。
【０１１３】
カバーガラス440は、その外周部の上面がフランジ部442ｂ下面（内壁）に接合されており、保護部材442により支持されている。
【０１１４】
この保護部材442とカバーガラス440との接合部分は、光導電層404の外側に配置されている。すなわち、光導電層404の上方ではなく、ガラス基板408上の光導電層404の無い領域で、保護部材442とカバーガラス440とが接合されている。
【０１１５】
なお、保護部材442には、絶縁性を有する絶縁性部材が用いられている。絶縁性部材としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル(アクリル)、ポリ塩化ビニールが用いられる。
【０１１６】
また、保護部材442は、下部開放がガラス基板408で閉鎖されると共に上部開放がカバーガラス440で閉鎖されており、保護部材442内に所定の大きさの閉鎖空間が形成される。この閉鎖空間に光導電層404が収容されて、光導電層404がカバーガラス440、ガラス基板408及び保護部材442で被覆される。
【０１１７】
また、カバーガラス440と保護部材442とガラス基板408とに囲まれた空間には、充填部材としての硬化性樹脂444が充填されている。硬化性樹脂444としては、例えば、エポキシ、シリコン等の常温硬化性樹脂が用いられる。
【０１１８】
（正孔注入阻止層402の形成範囲）
ここで、正孔注入阻止層402の形成範囲について説明する。
【０１１９】
有機高分子層としての正孔注入阻止層402は、その外縁部、すなわち他の層との境界となる周端が所定位置に位置することで、正孔注入阻止層402が所定範囲に形成され、その所定範囲を覆う構成となっている。
【０１２０】
本実施形態では、正孔注入阻止層402の外縁部は、画像情報を担持した放射線が照射された領域のうち、画像情報が取得される画像情報取得領域Ｇの領域端Ｇ１と取出電極470との間に位置するように構成されている。なお、図１７（Ａ）の矢印Ａで示す範囲が、画像情報取得領域Ｇの領域端Ｇ１と取出電極470との間の範囲である。
【０１２１】
また、好ましくは、本実施形態に係る正孔注入阻止層402の外縁部が、画像情報取得領域Ｇの外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成される。光導電層404の平坦部平均膜厚は、光導電層404の画像情報取得領域Ｇの領域内の任意の９点の膜厚を測定し、その９点の膜厚の平均したものである。膜厚は、断面を１００倍の倍率で顕微鏡観察を行い測定した。
【０１２２】
なお、図１７（Ａ）の矢印Ｂで示す範囲が、画像情報取得領域Ｇの外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内の範囲である。
【０１２３】
さらに好ましくは、本実施形態に係る正孔注入阻止層402の外縁部が、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成される。
【０１２４】
なお、図１７（Ａ）の矢印Ｃで示す範囲が、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内の範囲である。
【０１２５】
さらに好ましくは、正孔注入阻止層402の外縁部が、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内に位置するように構成される。
【０１２６】
正孔注入阻止層402の外縁部は、光導電層404の平坦部から外縁に向けて徐々に勾配がきつくなる端部斜面において、その勾配が５０％以下の領域内、すなわち勾配が５０％よりも勾配が緩やかな範囲に位置する。勾配が５０％とは、図１７（Ｂ）に示すように、光導電層404の膜厚方向に沿った辺と、その辺と直交する辺と、斜辺とで構成される直角三角形において、光導電層404の膜厚方向に沿った辺の長さ１に対して、その辺と直交する辺の長さ２としたときの斜辺で形成される勾配である。勾配は、断面を１００倍の倍率で顕微鏡観察を行い測定した。
【０１２７】
なお、図１７（Ａ）の矢印Ｄで示す範囲が、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内の範囲である。
【０１２８】
光導電層404は、バイアス電極401よりも広い領域に形成されている。また、電荷収集電極407aは、画像情報取得領域Ｇより広い領域に形成されている。
【０１２９】
なお、本実施形態に係る正孔注入阻止層402の外縁部は、画像情報取得領域Ｇの外側であって、光導電層404の領域内に位置するように構成してもよい。
【０１３０】
（TFT方式の放射線検出器の動作原理）
次に、上記のTFT方式の放射線検出器400の動作原理について説明する。光導電層404にＸ線が照射されると、光導電層404内に電荷（電子−正孔対）が発生する。バイアス電極401とCs電極418との間に電圧が印加された状態、すなわちバイアス電極401とCs電極418とを介して光導電層404に電圧が印加された状態において、光導電層404と電荷蓄積容量407cとは電気的に直列に接続された構造となっているので、光導電層404内に発生した電子は＋電極側に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量407cに電荷が蓄積される。
【０１３１】
電荷蓄積容量407cに蓄積された電荷は、ゲート電極411への入力信号によってスイッチ素子407bをオン状態にすることによりソース電極410から取出電極470を介して外部に取り出すことが可能となる。そして、ゲート電極411とソース電極410とからなる電極配線、スイッチ素子407b及び電荷蓄積容量407cは、すべてマトリクス状に設けられているため、ゲート電極411に入力する信号を順次走査し、ソース電極410からの信号をソース電極410毎に検知することにより、二次元的にＸ線の画像情報を得ることが可能となる。
【０１３２】
（実施例１）
実施例１においては、アクティブマトリックス基板450上に、２μｍの膜厚の硫化アンチモンからなる電子注入阻止層406を形成する。次に、Asを３％含有したSe原料を蒸着により成膜して膜厚０．１５μｍの結晶化防止層405を形成した。続いて、Naを１０ppm含有したSe原料を蒸着により成膜して、膜厚１０００μｍの非晶質Seから成る光導電層404を形成した。
【０１３３】
次に、カーボンクラスターまたはその誘導体から選択される少なくとも一種の正孔ブロック材料を含み、かつ一般式（１）（２）で表される芳香族系溶剤のうち少なくとも１種を含む吐出液を用いて、有機高分子層としての正孔注入阻止層402を成膜した。
【０１３４】
【化２】
【０１３５】
（一般式（１）（２）中、R1-8は、水素、ハロゲン、またはアルキル基のいずれかを表す。）
本実施例では、カーボンクラスターとして、フラーレンＣ６０を用いた。フラーレンC60は、フロンティアカーボン株式会社性、nanom purple (C60)を使用した。
【０１３６】
また、本実施例では、上記の芳香族系溶剤としてのo-ジクロロベンゼンに、1.05wt%のポリカーボネート樹脂（PCz）（三菱ガス化学株式会社製ユーピロンPCz‐４００）および、PCzに対して３０wt%のフラーレンC６０を溶解して、吐出液を作製した。
【０１３７】
吐出液は、ダイラタンシー性を示している。ダイラタンシー性とは、せん断速度の増加に対して粘度が増加する液体の性質をいう。この吐出液のせん断速度とせん断粘度の関係はレオメーターによって測定した。せん断速度が10-1000［s-1］の範囲で測定を２度行い、その平均値を図２１に示した。せん断速度の増加に伴い、せん断粘度が増加しているため、ダイラタンシー性であるといえる。
【０１３８】
図２１のグラフの指数近似式は、y = 2.2331e1E-05xとなる。インクジェットヘッドからの吐出時に吐出液に掛かるせん断速度は、一般に105［s-1］程度と言われており、そのときのせん断粘度は6.07［mPa・s］と予想される。一方、着弾後のせん断速度は0［s-1］と考えられるため、そのときのせん断粘度は2.23［mPa・s］と予想される。着弾後に粘度が下がるため液が広がりやすく、均一な膜形成に適していることは明らかである。
【０１３９】
また、この吐出液は、光導電層404との接触角が４５°以下とされている。本実施例では、光導電層404との接触角が５°の吐出液を用いた。
【０１４０】
該吐出液を、FUJIFILM Dimatix社製インクジェットヘッドSE-128に充填し、画像情報取得領域Ｇより広く、取出電極470に掛からない範囲に吐出を行った。真空乾燥機で溶剤を蒸発させ、膜厚０．２μｍの正孔注入阻止層402を得た。最後に、該正孔注入阻止層402端より内側にAuを蒸着により成膜して、膜厚０．１μmのバイアス電極401を形成した。
【０１４１】
本実施例の構成では、正孔注入阻止層402の外縁部が、取出電極470から１ｍｍ画像情報取得領域Ｇ側に位置しており、画像情報が取得される画像情報取得領域Ｇの領域端Ｇ１と取出電極470との間に位置する。
【０１４２】
これにより、光導電層404の画像情報取得領域Ｇを正孔注入阻止層402が覆うことになり、光導電層404の画像情報取得領域Ｇにおける結晶化等の劣化を抑制でき、放射線検出器400としての耐久性が向上する。また、正孔注入阻止層402は、取出電極470を覆わないので、取出電極470の導通不良を防止できる。
【０１４３】
（実施例２）
実施例２においては、正孔注入阻止層402の外縁部が、バイアス電極401端よりも１ｍｍ内側に位置し、画像情報取得領域Ｇの外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成されている。
【０１４４】
本実施例の構成によれば、電荷選択性を有する正孔注入阻止層402が、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％未満の膜厚を有する領域、すなわち膜厚の薄い領域を覆わないので、正孔注入阻止層402を伝って生じる沿面放電が起きにくい。
【０１４５】
（実施例３）
実施例３においては、正孔注入阻止層402の外縁部が、光導電層404の平坦部平均膜厚の５０％の箇所に位置し、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成されている。
【０１４６】
本実施例の構成によれば、正孔注入阻止層402がバイアス電極401の端部を覆うので、バイアス電極401の端部への電界集中による放電破壊を抑制できる。
【０１４７】
（実施例４）
実施例４においては、正孔注入阻止層402の外縁部が、バイアス電極401端の２ｍｍ外側に位置し、バイアス電極401の外側であって、光導電層404の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内に位置するように構成されている。
【０１４８】
本実施例の構成によれば、正孔注入阻止層402が、光導電層404の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内に形成されることにより、正孔注入阻止層402を液状の材料で形成した場合であっても、液垂れが生じない。液垂れによる液だまりが生じると、Ｃ６０の結晶化が発生して沿面放電が起こりやすくなるが、本実施例では、液垂れが生じないので、沿面放電を抑制できる。
【０１４９】
なお、正孔注入阻止層402は、二層構造としても良く、フラーレンを含有した有機高分子層上に0.6μmの膜厚の硫化アンチモンを積層してもよい。この構成により、正孔ブロック性を高められる。
【０１５０】
（光読取方式の放射線検出器の構成）
光読取方式の放射線検出器についても、本発明の適用は可能であり、上記の放射線検出器400における正孔注入阻止層402の構成に準じて適用される。ここで、光読取方式の放射線検出器としての放射線検出基板500について説明する。
【０１５１】
図２２（Ａ）、（Ｂ）は、放射線検出基板500の概略図を示している。図２２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、放射線検出基板500にはTCP510とそれを介して接続される読み出し装置512、高電圧を印加するための高電圧線514が接続されている。
【０１５２】
TCP(Tape Carrier Package)510は、信号検出用IC(チャージアンプIC)511を搭載したフレキシブルの配線基板である。このTCP510はACF(Anisotropic Conductive Film 異方性導電膜)を用いて熱圧着にて接続される。
【０１５３】
検出エリア516上部の上部電極518から延長された延長電極部519が形成されており、この延長電極部519に高電圧線514が接続されている。放射線を検出する検出エリア516は、信号読み出しと高電圧印加のための下部電極520、放射線を電荷に変換する放射線検出層522、高電圧を印加する上部電極518から構成される。
【０１５４】
下部電極520は、ガラス基板536に設けられており、下部電極520が設けられたガラス基板536により、放射線検出用下部基板524が構成されている。
【０１５５】
この放射線検出基板500の製造は大きく分けて、下部電極520を含む放射線検出用下部基板524の製造、放射線検出層522及び上部電極518の形成、高電圧線514の接続に分けられる。
【０１５６】
以下、放射線検出用下部基板524の構造について説明する。図２３には、放射線検出用下部基板524の概略構造が示されている。図２３では、TCP510は左右1つずつ、チャンネル数も各3チャンネル、合計6チャンネルと単純化している。放射線検出用下部基板524は、図２３に示すように、放射線検出部526、ピッチ変換部528、取出電極としてのTCP接続部530から構成されている。
【０１５７】
放射線検出部526は、信号取り出しのための下部電極520がストライプ状（線状）に配置されている。また、その下層には透明の有機絶縁層532を介して一部任意の波長の光だけを透過させるカラーフィルター層534が形成されている。
【０１５８】
カラーフィルター層534上部にある層を共通Bライン520Ｂ、カラーフィルター層534のない部分にある信号Sライン520Ｓと呼ぶ。Bライン520Ｂは放射線検出部の外側で共通化され、くし型電極構造を有している。Sライン520Ｓは信号ラインとして用いられる。Bライン520Ｂの幅は、例えば20um、Sライン520Ｓの幅は、例えば10umとされ、Bライン520ＢとSライン520Ｓとの間隔は、例えば、10umである。
【０１５９】
カラーフィルター層534の幅は、例えば、30umである。下部電極520は、裏面より光を照射するため透明であることと、高電圧印加時の電界集中による破壊などを避けるため平坦性が必要であり、たとえばIZO、ITOが用いられる。IZOを用いた場合、厚さは0.2μm、平坦性はRa=1nm程度である。
【０１６０】
カラーフィルター層534は、顔料を分散させた感光性のレジスト、例えばLCDのカラーフィルターに用いられる赤色レジストである。このカラーフィルター層534の段差を無くすために感光性有機の透明絶縁層532、たとえばPMMAが用いられる。
【０１６１】
更に支持部材となるガラス基板536は透明で剛性のあるものが望ましく、さらにはソーダライムガラスが望ましい。各層の厚さの一例は、下部電極520が0.2um、カラーフィルター層534が1.2um、有機透明絶縁層532が1.8um、ガラス基板536が1.8mmである。このカラーフィルター層534、有機絶縁層532は放射線検出部526のみにあり、その境界は放射線検出部526、ピッチ変換部528にある。このためIZO配線は有機絶縁層532の境界段差部分を介してTCP接続部530ではガラス基板536上に形成される。
【０１６２】
放射線検出部526ではある数を単位として左右のTCP510へ配線が取り出される。図２３では3ライン単位である。ライン数の一例は２５６ラインである。放射線検出部526でのライン幅はTCP接続部530でのライン幅と異なりこれを調整することと、所定のTCP接続位置まで配線を引き回すためピッチ変換部528にてライン幅が調整される。Bライン520Ｂは共通化されて同様にTCP接続部530へ引き出される。
【０１６３】
TCP接続部530では信号Sライン520Ｓと放射線検出部外側で共通化された共通Bライン520Ｂが配置される。共通Bライン520Ｂは信号Sライン520Ｓの外側に配置される。その数の一例としては信号ライン２５６、共通ライン上下各5ラインを用いてTCPへ接続される。その電極ライン/スペースは40/40umである。
【０１６４】
また、このTCP接続部530にてTCPを接続するためTCP用のアライメントマークが必要である。透明電極で形成することが望ましいが、透明なため認識が難しく、不透明な材料として、例えばこの基板の構成部材であるカラーフィルター層534を用いて合わせマークを形成する。
【０１６５】
次に、放射線検出層522について説明する。図２４は、放射線検出基板500の構成を模式的に示した概略図である。放射線検出層は、図２４に示すように、記録用光導電層542、電荷蓄積層544、読取用光導電層546、電極界面層548、下引き層550、上引き層552を備えて構成されている。
【０１６６】
＜記録用光導電層＞
記録用光導電層542は、電磁波を吸収し電荷を発生する光導電物質であり、アモルファスセレン化合物、Bi12MO20(M：Ti、Si、Ge)、Bi4M3O12(M：Ti、Si、Ge)、Bi2O3、BiMO4（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Bi2WO6、Bi24B2O39、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe，MNbO3(M：Li、Na、K)、PbO，HgI2、PbI2，CdS、CdSe、CdTe、BiI3、GaAs等のうち少なくとも１つを主成分とする化合物により構成される。この中で特にアモルファスセレン化合物よりなることが好ましい。
【０１６７】
アモルファスセレン化合物の場合には、その層中にLi, Na, K, Cs, Rb等のアルカリ金属を0.001ppmから１ppmまでの間で微量にドープしたもの、LiF, NaF, KF, CsF, RbF等のフッ化物を10ppmから10000ppmまでの間で微量にドープしたもの、P、As、Sb、Geを50ppmから0.5%までの間添加したもの、Asを10ppmから0.5%までドープしたもの、Cl、Br、Iを1ppmから100ppmの間で微量にドープしたもの、を用いることができる。
【０１６８】
特に、Ａｓを10ppmから200ppm程度含有させたアモルファスセレン、Asを０．２％〜１％程度含有させさらにClを5ppm〜100ppm含有させたアモルファスセレン、0.001ppm〜１ppm程度のアルカリ金属を含有させたアモルファスセレンが好ましく用いられる。
【０１６９】
また、数ナノから数ミクロンのBi12MO20(M：Ti、Si、Ge)、Bi4M3O12(M：Ti、Si、Ge)、Bi2O3、BiMO4（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Bi2WO6、Bi24B2O39、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe，MNbO3(M：Li、Na、K)、PbO，HgI2、PbI2，CdS、CdSe、CdTe、BiI3、GaAs等の光導電性物質微粒子を含有させたものも用いることができる。
【０１７０】
記録用光導電層542の厚みは、アモルファスセレンの場合100μｍ以上2000μｍ以下であることが好ましい。特にマンモグラフィ用途では150μｍ以上250μｍ以下、一般撮影用途においては500μｍ以上1200μｍ以下の範囲であることが特に好ましい。
【０１７１】
＜電荷蓄積層＞
電荷蓄積層544は、蓄積したい極性の電荷に対して絶縁性の膜であれば良く、アクリル系有機樹脂、ポリイミド、BCB、PVA、アクリル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等のポリマーやAs2S3、Sb2S3、ZnS等の硫化物、その他に酸化物、フッ化物より構成される。更には、蓄積したい極性の電荷に対して絶縁性であり、それと逆の極性の電荷に対しては導電性を有する方がより好ましく、移動度×寿命の積が、電荷の極性により3桁以上差がある物質が好ましい。
【０１７２】
好ましい化合物としては、As2Se3、As2Se3にCl、Br、Iを500ppmから20000ppmまでドープしたもの、As2Se3のSeをTeで50%程度まで置換したAs2(SexTe1-x)3(0.5<x<1)、As2Se3のSeをSで50%程度まで置換したもの、As2Se3からAs濃度を±15%程度変化させたAsxSey(x+y=100、34≦x≦46)、アモルファスSe-Te系でTeを5-30wt%含むものを挙げることができる。
【０１７３】
この様なカルコゲナイド系元素を含む物質を用いる場合、電荷蓄積層544の厚みは0.4μｍ以上3.0μｍ以下であること好ましく、より好ましくは0.5μｍ以上２μｍ以下である。この様な電荷蓄積層544は、1度の製膜で形成しても良いし、複数回に分けて積層しても良い。
【０１７４】
有機膜を用いた好ましい電荷蓄積層544としては、アクリル系有機樹脂、ポリイミド、BCB、PVA、アクリル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド等のポリマーに対し、電荷輸送剤をドープした化合物が好ましく用いられる。好ましい電荷輸送剤としては、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(Alq3)、N,N-ジフェニル-N,N-ジ(m-トリル)ベンジジン(TPD)、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)、ポリアルキルチオフェン、ポリビニルカルバゾール(PVK)、トリフェニレン(TNF)、金属フタロシアニン、4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン(DCM)、液晶分子、ヘキサペンチロキシトリフェニレン、中心部コアがπ共役縮合環あるいは遷移金属を含有するディスコティック液晶分子、カーボンナノチューブ、フラーレンからなる群より選択される分子を挙げることができる。ドープ量は0.1から50wt.%の間で設定される。
【０１７５】
＜読取用光導電層＞
読取用光導電層546は、電磁波、特に可視光を吸収し電荷を発生する光導電物質であり、アモルファスセレン化合物、アモルファスSi:H、結晶Si、GaAs等のエネルギーギャップが0.7-2.5eVの範囲に含まれる半導体物質を用いることができる。特にアモルファスセレンであることが好ましい。
【０１７６】
アモルファスセレン化合物の場合には、その層中にLi, Na, K, Cs, Rb等のアルカリ金属を0.001ppmから１ppmまでの間で微量にドープしたもの、LiF, NaF, KF, CsF, RbF等のフッ化物を10ppmから10000ppmまでの間で微量にドープしたもの、P、As、Sb、Geを50ppmから0.5%までの間添加したもの、Asを10ppmから0.5%までドープしたもの、Cl、Br、Iを1ppmから100ppmの間で微量にドープしたもの、を用いることができる。
特に、Ａｓを10ppmから200ppm程度含有させたアモルファスセレン、Asを０．２％〜１％程度含有させさらにClを5ppm〜100ppm含有させたアモルファスセレン、0.001ppm〜１ppm程度のアルカリ金属を含有させたアモルファスセレンが好ましく用いられる。
【０１７７】
読取用光導電層546の厚みは、読取光を十分吸収でき、かつ電荷蓄積層544に蓄積された電荷による電界が光励起された電荷をドリフトできれば良く、1umから30um程度が好ましい。
【０１７８】
＜電極界面層＞
電極界面層548は、記録用光導電層542と上部電極518の間、あるいは読取用光導電層546と下部電極520の間に敷設される。結晶化を防止する目的において、アモルファスセレンにAsが1%-20%の範囲で添加されたもの、S、Te、P、Sb、Geを1%から10%の範囲で添加したもの、上記の元素と他の元素を組合せて添加したものが好ましい。
【０１７９】
または、より結晶化温度の高いAs2S3やAs2Se3も好ましく用いることができる。更に、電極層からの電荷注入を防止する目的で上記、添加元素に加えて、特に正孔注入を防止するためにLi、Na、K、Rb、Cs等のアルカリ金属や、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、LiCl、NaCl、KCl、RbF、CsF、CsCl、CsBr等の分子を10ppm-5000ppmの範囲でドープすることも好ましい。逆に電子注入を防止するためには、Cl、I、Br等のハロゲン元素や、In2O3等の分子を10ppm-5000ppmの範囲でドープすることも好ましい。界面層の厚みは、上記目的を十分果たすように0.05umから1umの間に設定されることが好ましい。
【０１８０】
上記の電極界面層548、読取用光導電層546、電荷蓄積層544、記録用光導電層542は、真空度10-3から10-7Torrの間の真空槽内において、基板を25℃以上70℃以下の間に保持し、上記各合金を入れたボート、あるいはルツボを、抵抗加熱あるいは電子ビームにより昇温し、合金、化合物を蒸発または昇華させることにより基板上に積層される。
【０１８１】
合金、化合物の蒸発温度が大きく異なる場合には、複数の蒸着源に対応した複数のボートを同時に加熱し個々に制御することで、添加濃度、ドープ濃度を制御することも好ましく用いられる。例えば、As2Se3・アモルファスセレン・LiFをそれぞれボートに入れ、As2Se3のボートを340℃、アモルファスセレン(a-Se)のボートを240℃、LiFのボートを800℃として、各ボートのシャッターを開閉することで、As10%ドープアモルファスセレンにLiFを5000ppmドープした層を形成することができる。
【０１８２】
＜下引き層＞
読取用光導電層546と下部電極（電荷収集電極）520の間には、下引き層550を設けることが出来る。電極界面層（結晶化防止層（Ａ層））548がある場合には、電極界面層548と下部電極520の間に設けることが好ましい。下引き層550は、暗電流、リーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。上部電極518に正バイアスが印加される時には電子ブロック性を、負バイアスが印加される時にはホールブロック性を有することが好ましい。
【０１８３】
この下引き層の抵抗率は、１０８Ωｃｍ以上であること、膜厚は、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。電子ブロック性を有する層、すなわち電子注入阻止層としては、Ｓｂ２Ｓ３，ＳｂＴｅ，ＺｎＴｅ，ＣｄＴｅ，ＳｂＳ，ＡｓＳｅ，Ａｓ２Ｓ３等の組成から成る層、または有機高分子層が好ましい。有機高分子層としては、ＰＶＫ等のホール輸送性高分子、またはポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、ＮＰＤ，ＴＰＤを混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【０１８４】
ホールブロック性を有する層、すなわち正孔注入阻止層としては、ＣｄＳ，ＣｅＯ２，等の膜、または有機高分子層が好ましい。有機高分子層としては、たはポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、Ｃ６０（フラーレン）、Ｃ７０等のカーボンクラスターを混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【０１８５】
一方、薄い絶縁性高分子層も好ましく用いることが出来、例えば、パリレン、ポリカーボネート、ＰＶＡ、ＰＶＰ，ＰＶＢ，ポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂が好ましい。この時の膜厚としては、２μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。
【０１８６】
＜上引き層＞
記録用光導電層542と上部電極（電圧印加電極）518の間には、上引き層552を設けることが出来る。電極界面層（結晶化防止層（Ｃ層））548がある場合には、電極界面層548と上部電極518の間に設けることが好ましい。上引き層552は、暗電流、リーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。
【０１８７】
上部電極518に正バイアスが印加される時にはホールブロック性を、負バイアスが印加される時には電子ブロック性を有することが好ましい。この上塗り層の抵抗率は、１０８Ωｃｍ以上であること、膜厚は、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。
【０１８８】
電子ブロック性を有する層、すなわち電子注入阻止層としては、有機高分子層が好ましい。有機高分子層としては、ＰＶＫ等のホール輸送性高分子、またはポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、ＮＰＤ，ＴＰＤを混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【０１８９】
ホールブロック性を有する層、すなわち正孔注入阻止層としては、有機高分子層が好ましい。有機高分子層としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、正孔ブロック材料を混合した膜を好ましく用いることが出来る。
【０１９０】
正孔注入阻止層402に含有される正孔ブロック材料のうち少なくとも一種が、カーボンクラスター又はその誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。さらにカーボンクラスターが、フラーレンＣ６０、フラーレンＣ７０、酸化フラーレン又はそれらの誘導体から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【０１９１】
一方、薄い絶縁性高分子層も好ましく用いることが出来、例えば、パリレン、ポリカーボネート、ＰＶＡ、ＰＶＰ，ＰＶＢ，ポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂が好ましい。この時の膜厚としては、２μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。
【０１９２】
次に、上部電極518及びその上部電極518の表面に形成される表面保護層554について説明する。
【０１９３】
＜上部電極＞
記録用光導電層542の上面に形成される上部電極518としては金属薄膜が好ましく用いられる。材料としてはＡｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｍｇ、ＭｇＡｇ3-20%合金、Ｍｇ-Ａｇ系金属間化合物、ＭｇＣｕ3-20%合金、Ｍｇ-Ｃｕ系金属間化合物などの金属から形成するようにすればよい。
【０１９４】
特にＡｕやＰｔ、Ｍｇ-Ａｇ系金属間化合物が好ましく用いられる。例えばＡｕを用いた場合、厚みとして15ｎｍ以上200ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは30nm以上100nm以下である。例えばＭｇＡｇ3-20%合金を用いた場合は、厚さ100ｎｍ以上400ｎｍ以下を用いることがより好ましい。
【０１９５】
作成方法は任意であるが、抵抗加熱方式による蒸着により形成されることが好ましい。
たとえば、抵抗加熱方式によりボート内で金属塊が融解後にシャッターを開け、15秒間蒸着し一旦冷却する。抵抗値が十分低くなるまで複数回繰り返すことで形成される。
【０１９６】
＜表面保護層＞
放射線照射によって放射線検出デバイスに潜像を形成するため、上部電極518には数ｋＶの高電圧を印加する。この上部電極518が大気に開放されていると沿面放電を生じ、被写体が感電する危険がある。上部電極518における沿面放電を防止するため、電極上面に表面保護層554を形成し絶縁処理を施す。
【０１９７】
絶縁処理は電極面が全く大気に触れない構造にすることが必要で、絶縁体で密着被覆する構造とする。尚且つ、この絶縁体は印加電位を上回る絶縁破壊強度を有することが必要である。更に、放射線検出デバイスの機能上、放射線透過を妨げない部材であることが必要である。これら要求される被覆性、絶縁破壊強度および放射線透過率の高い材料および製法として、絶縁性ポリマーの蒸着または溶剤塗布が好ましい。
【０１９８】
具体例としては、常温硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、ポリパラキシリレン誘導体をＣＶＤ法で成膜する方法等があげられる。この中でも常温硬化型エポキシ樹脂、ポリパラキシリレンをCVD法で成膜するが好ましく、特にポリパラキシリレン誘導体をＣＶＤ法で成膜する方法が好ましい。好ましい膜厚は１０μｍ以上１０００μｍ以下であり、さらに好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下である。
【０１９９】
ポリパラキシリレン膜は、室温で形成できるため被着体に熱ストレスを与えることなく、極めて段差被覆性の高い絶縁膜が得られるが、化学的に非常に安定であるため、被着体との密着性は一般に好ましくない場合が多い。被着体との密着性を上げるため、ポリパラキシリレン形成前の被着体への処理として、カップリング剤、コロナ放電、プラズマ処理、オゾン洗浄、酸処理、表面租化等の物理的、化学的処理が一般的に知られており用いることができる。特にシランカップリング剤もしくはシランカップリング剤を必要によりアルコール等で希釈したものを、少なくとも被着体との密着性を向上させたい部分に塗布処理を施した後ポリパラキシリレン膜を形成することで被着体との密着性を向上させる方法が好ましい。
【０２００】
さらに、放射線検出デバイスの経時劣化防止のため、防湿処理を施すことが好ましい。具体的には防湿部材で覆う構造とする。防湿部材としては、前記絶縁性ポリマーのような樹脂単独では機能不足であり、ガラス、アルミラミネートフィルムといった少なくとも無機材層を有する構成が効果的である。但し、ガラスは放射線透過を減衰するため、防湿部材は薄いアルミラミネートフィルムが望ましい。例えば、一般的に防湿包材として用いられているアルミラミネートフィルムとして、PET12μm/圧延アルミ9μm/ナイロン15μmを積層したものがある。
【０２０１】
アルミの厚みは５μｍ以上３０μｍ以下が好ましく、前後のＰＥＴ厚み、ナイロン厚みはそれぞれ１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。このフィルムのX線減衰は約１％程度であり、防湿効果とX線透過を両立する部材として最適である。
【０２０２】
例えば、図２５に示すように、ポリパラキシリレン554Ａによる絶縁処理を施した放射線検出デバイス全面を防湿フィルム554Ｂで覆い、放射線検出デバイス領域外において防湿フィルム554Ｂの周囲を接着剤で基板と接着固定する。これによって、放射線検出デバイスを基板と防湿フィルム554Ｂで密封した構成とする。
【０２０３】
この接着固定に際し、ポリパラキシリレン554Ａは、化学的に非常に安定であるため、一般的には接着材による他の部材との接着性が悪いが、接着に先立ち紫外光による光照射処理を施すことにより接着性を向上させることが出来る。必要な照射時間は使用する紫外光源の波長、ワット数により適時、最適な時間に調節するが、低圧水銀灯で１から５０Ｗのものが好ましく、光照射は１分から３０分で行なうのが好ましい。
【０２０４】
尚、本実施形態に係る放射線検出デバイスは、アモルファスセレンを用いており、40℃以上の高温ではアモルファスセレンが結晶化して潜像形成の機能が得られなくなるおそれがあることから、接着加工において加熱処理は適さない。そこで、室温硬化型の接着剤が望ましく、接着強度が高い２液混合室温硬化型エポキシ接着剤が最適である。このエポキシ接着剤を放射線検出デバイスの外周に塗布し、防湿フィルム554Ｂを被せる。接着部を防湿フィルム554Ｂの上面から均一に押圧固定し、この状態のまま室温環境にて12時間以上置いて硬化させる。接着剤硬化後に押圧を開放して封止構造が完成する。
【０２０５】
封止構造部材について補足する。放射線検出デバイスをマンモグラフィに用いる場合、X線撮影における被曝を抑えるため、低線量での撮影検出が望まれる。低線量照射での陰影変化を検出するため、放射線源からデバイスまでの経路における、被写体（マンモ）以外の部材はX線の透過率を高くすること望ましく、これにより明瞭な画像が得られる。
【０２０６】
好ましい保護層・封止構造の一例を図２５に示しているが、これに限定されるものではない。保護膜の形成によりデバイスの湿度環境が３０％以下、より好ましくは１０％以下になるように維持されることが好ましい。
【０２０７】
＜電荷取り出しアンプ＞
本実施形態において、電荷はアンプを通して増幅後ＡＤ変換される。図２６は、電荷取り出しアンプの構成、並びにこれらと放射線検出基板500の外部に配された画像処理装置１５０などとの接続態様を示したブロック図である。
【０２０８】
電荷取り出しアンプとしてのチャージアンプＩＣ511は、放射線検出基板500の各エレメント６１５ａごとに接続された多数のチャージアンプ６３３ａおよびサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）６３３ｂ、各サンプルホールド６３３ｂからの信号をマルチプレクスするマルチプレクサ６３３ｃを備えている。
【０２０９】
下部電極から流れ出す電流は、各チャージアンプ６３３ａにより電圧に変換され、該電圧がサンプルホールド６３３ｂにより所定のタイミングでサンプルホールドされ、サンプルホールドされた各エレメント６１５ａに対応する電圧がエレメント６１５ａの配列順に切り替わるようにマルチプレクサ６３３ｃから順次出力される（主走査の一部に相当する）。
【０２１０】
マルチプレクサ６３３ｃから順次出力された信号はプリント基板６３１上に設けられたマルチプレクサ６３１ｃに入力され、さらに各エレメント６１５ａに対応する電圧がエレメント６１５ａの配列順に切り替わるようにマルチプレクサ６３１ｃから順次出力され主走査が完了する。
【０２１１】
マルチプレクサ６３１ｃから順次出力された信号はＡ／Ｄ変換部６３１ａによりデジタル信号に変換され、デジタル信号がメモリ６３１ｂに格納される。一旦メモリ６３１ｂに格納された画像信号は、信号ケーブルを介して外部の画像処理装置150に送られ、この画像処理装置150において適当な画像処理が施され、撮影情報と共にネットワーク151にアップロードされ、サーバもしくはプリンタに送られる。
【０２１２】
＜画像取得シーケンス＞
本画像記録読取システムの画像形成シーケンスは、基本的には、高圧印加中に記録光（例えばＸ線）を照射し潜像電荷を蓄積する過程、および、高圧印加を終了後、読取光を照射して潜像電荷を読み出す過程からなる。読取光Ｌとしてはライン光源301を電極方向に走査する方法（図２７参照）が最適であるが、他の方法でも可能である。
【０２１３】
さらに、必要に応じて、読み残した潜像電荷を十分に消去する過程を組み合わせることができる。この消去過程は、パネル全面に消去光を照射することにより行われ、全面に一度に照射させても、あるいはライン光やスポット光を全面に走査させても良く、読取過程の後、または/および、潜像蓄積過程の前に行われる。消去光を照射する際に、高圧印加を組み合わせて消去効率を高めることもできる。また、高圧印加後、記録光を照射する前に「前露光」を行うことにより、高圧印加の際に発生する暗電流による電荷（暗電流電荷）を消去することができる。
【０２１４】
さらに、これら以外の原因によっても静電記録体に種々な電荷が記録光の照射の前に蓄積されることが知られている。これらの残存信号は、残像現象として次に出力される画像情報信号に影響を及ぼすため、補正により低減させることが望ましい。
【０２１５】
残像信号を補正する方法として、上記の画像記録読取過程に、残像画像読取過程を加える方法が有効である。この残像画像記録過程は、記録光を照射しないで高圧印加のみ行った後、読取光により「残像画像」を読取ることで行われ、この「残像画像」信号に適当な処理を施し、「記録画像」信号から差し引くことで、残像信号を補正することができる。残像画像読取過程は、画像記録読取過程の前、あるいは後に行われる。また、残像画像読取過程の前、または/および後に、適当な消去過程を組み合わせることができる。
光読取方式の放射線検出器としての放射線検出基板500では、上部電極518が本発明の第１電極に相当し、記録用光導電層542を有する放射線検出層522が本発明に係る光導電層に相当し、下部電極520が本発明に係る第２電極に相当し、TCP接続部530が本発明の取出電極に相当し、上引き層552が本発明の有機高分子層に相当する。
【０２１６】
光読取方式の放射線検出基板500では、上記の放射線検出器400と同様に、以下のように上引き層552を構成することができる。
【０２１７】
有機高分子層としての上引き層552は、その外縁部、すなわち他の層との境界となる周端が所定位置に位置することで、上引き層552が所定範囲に形成され、その所定範囲を覆う構成となっている。
【０２１８】
本実施形態では、上引き層552の外縁部は、画像情報を担持した放射線が照射された領域のうち、画像情報が取得される画像情報取得領域Ｇの領域端Ｇ１とTCP接続部530との間に位置するように構成されている。なお、図２８（Ａ）の矢印Ａで示す範囲が、画像情報取得領域Ｇの領域端Ｇ１とTCP接続部530との間の範囲である。
【０２１９】
また、好ましくは、本実施形態に係る上引き層552の外縁部が、画像情報取得領域Ｇの外側であって、放射線検出層522の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成される。放射線検出層522の平坦部平均膜厚は、放射線検出層522の画像情報取得領域Ｇの領域内の任意の９点の膜厚を測定し、その９点の膜厚の平均したものである。膜厚は、断面を１００倍の倍率で顕微鏡観察を行い測定した。
【０２２０】
なお、図２８（Ａ）の矢印Ｂで示す範囲が、画像情報取得領域Ｇの外側であって、放射線検出層522の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内の範囲である。
【０２２１】
さらに好ましくは、本実施形態に係る上引き層552の外縁部が、上部電極518の外側であって、放射線検出層522の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内に位置するように構成される。
【０２２２】
なお、図２８（Ａ）の矢印Ｃで示す範囲が、上部電極518の外側であって、放射線検出層522の平坦部平均膜厚の１０％以上の膜厚を有する領域内の範囲である。
【０２２３】
さらに好ましくは、上引き層552の外縁部が、上部電極518の外側であって、放射線検出層522の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内に位置するように構成される。
【０２２４】
上引き層552の外縁部は、放射線検出層522の平坦部から外縁に向けて徐々に勾配がきつくなる端部斜面において、その勾配が５０％以下の領域内、すなわち勾配が５０％よりも勾配が緩やかな範囲に位置する。勾配が５０％とは、図２８（Ｂ）に示すように、放射線検出層522の膜厚方向に沿った辺と、その辺と直交する辺と、斜辺とで構成される直角三角形において、放射線検出層522の膜厚方向に沿った辺の長さ１に対して、その辺と直交する辺の長さ２としたときの斜辺で形成される勾配である。勾配は、断面を１００倍の倍率で顕微鏡観察を行い測定した。
【０２２５】
なお、図２８（Ａ）の矢印Ｄで示す範囲が、上部電極518の外側であって、放射線検出層522の端部斜面の勾配が５０％以下の領域内の範囲である。
【０２２６】
なお、放射線検出層522は、上部電極518よりも広い領域に形成されている。また、下部電極520は、画像情報取得領域Ｇより広い領域に形成されている。
【０２２７】
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液体塗布装置を示す斜視図
【図２】記録ヘッド１２のノズルが形成された面を示す平面図
【図３】吐出素子２０を示す断面図
【図４】液体塗布装置１０の制御系を示すブロック図
【図５】液滴の吐出形状を模式的に示す図
【図６】３次元汎用熱流体解析ソフトウェアＦｌｏｗ−３Ｄによるシミュレーション結果を示す図
【図７】３次元汎用熱流体解析ソフトウェアＦｌｏｗ−３Ｄによるシミュレーション結果を示す図
【図８】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図９】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１０】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１１】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１２】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１３】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１４】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１５】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１６】液体塗布装置１０の別の実施形態を示す斜視図
【図１７】TFT方式の放射線検出器の全体構成を示す概略図
【図１８】TFT方式の放射線検出器の要部を示す概略構成図
【図１９】TFT方式の放射線検出器の１画素単位の構造を示す断面図
【図２０】TFT方式の放射線検出器の１画素単位の構造を示す平面図
【図２１】TFT方式の放射線検出器において、正孔注入阻止層の成膜に用いる吐出液のせん断速度とせん断粘度の関係を示すグラフ
【図２２】光読取方式の放射線検出器としての放射線検出基板の概略構成を示す図
【図２３】図２２に示す放射線検出基板の放射線検出用下部基板の概略構造を示す図
【図２４】図２２に示す放射線検出基板の構成を模式的に示した概略図
【図２５】図２２に示す放射線検出基板の上部電極を封止する封止構造を示す図
【図２６】電荷取り出しアンプの構成並びにこれらと放射線検出基板の外部に配された画像処理装置などとの接続態様を示したブロック図
【図２７】読取光としてライン光を走査したときの様子を示す概略図
【図２８】図１７に示すTFT方式の放射線検出器における正孔注入阻止層の構成を、図２２に示す放射線検出基板に適用した例を示す図
【符号の説明】
【０２２９】
１０…液体塗布装置、１２…記録ヘッド、１４…支持プレート、１６…基板、４０…通信インターフェース、４２…システムコントローラ、５６…打滴制御部、400…放射線検出器、401…バイアス電極（第１電極）、402…正孔注入阻止層（有機高分子層）、404…光導電層、407a…電荷収集電極（第２電極）、470…取出電極、500…放射線検出基板（放射線検出器）、518…上部電極（第１電極）、522…放射線検出層（光導電層）、520…下部電極（第２電極）、530…TCP接続部（取出電極）、552…上引き層（有機高分子層）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持プレート上に載置された基板に対して複数のノズルを有する記録ヘッドによって液滴を吐出するときに、前記記録ヘッドと前記基板との間に所定のクリアランスを保ちながら、前記記録ヘッドと前記支持プレートとを走査手段を用いて相対的に走査し、
前記ノズルから吐出方向に伸びる柱形状の液滴を吐出し、
前記液滴が球状に収縮する前に前記液滴の下端部を前記基板上に着弾させる、液体塗布方法。
【請求項２】
前記液滴の下端部と前記液滴の上端部とが前記基板上の異なる位置に着弾するように前記記録ヘッドと前記支持プレートを相対的に走査する、請求項１記載の液体塗布方法。
【請求項３】
前記液滴が前記ノズルから吐出されるときのせん断速度を調整して前記液滴にダイラタンシー性をもたせることにより、前記液滴が球状に収縮する前に前記基板上に着弾させる、請求項１又は２記載の液体塗布方法。
【請求項４】
前記液滴において、せん断速度が１０６［１／ｓ］での粘度が２５ｃＰ以上である、請求項３記載の液体塗布方法。
【請求項５】
基板が載置される支持プレートと、
前記支持プレート上に載置された前記基板に対して液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドと前記基板との間に所定のクリアランスを保ちながら、前記記録ヘッドと前記基板とを相対的に走査させる走査手段と、
前記走査手段により前記記録ヘッドと前記基板とを相対的に走査させながら、前記ノズルから吐出方向に伸びる柱形状の液滴を吐出させ、前記液滴が球状に収縮する前に前記液滴を前記基板上に着弾させる制御手段と、
を備える液体塗布装置。
【請求項６】
前記走査手段は、前記液滴の下端部と前記液滴の上端部とが前記基板上の異なる位置に着弾するように前記記録ヘッドと前記支持プレートを相対的に走査する、請求項５記載の液体塗布装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記液滴が前記ノズルから吐出されるときのせん断速度を調整して前記液滴にダイラタンシー性をもたせることにより、前記液滴が球状に収縮する前に前記基板上に着弾させる、請求項５又は６記載の液体塗布装置。
【請求項８】
前記液滴において、せん断速度が１０６［１／ｓ］での粘度が２５ｃＰ以上である、請求項７記載の液体塗布装置。
【請求項９】
前記液滴の粘度が２５ｃＰ以上である、請求項５から８のいずれか１項記載の液体塗布装置。
【請求項１０】
前記液滴の表面張力又は動的表面張力が１０ｍＮ／ｍ以下である、請求項５から９のいずれか１項記載の液体塗布装置。
【請求項１１】
画像情報を担持した放射線が透過する第１電極と、
前記第１電極を透過した前記放射線が照射されて電荷を生成する光導電層と、
前記光導電層に対して前記第１電極が設けられている側とは反対側に設けられ、該光導電層が生成した電荷を収集する第２電極と、
前記光導電層と前記第１電極との間に設けられた有機高分子層と、
を備える放射線検出器の製造方法であって、
前記有機高分子層を請求項１から４のいずれか１項記載の液体塗布方法を用いて形成する、放射線検出器製造方法。
【請求項１】
支持プレート上に載置された基板に対して複数のノズルを有する記録ヘッドによって液滴を吐出するときに、前記記録ヘッドと前記基板との間に所定のクリアランスを保ちながら、前記記録ヘッドと前記支持プレートとを走査手段を用いて相対的に走査し、
前記ノズルから吐出方向に伸びる柱形状の液滴を吐出し、
前記液滴が球状に収縮する前に前記液滴の下端部を前記基板上に着弾させる、液体塗布方法。
【請求項２】
前記液滴の下端部と前記液滴の上端部とが前記基板上の異なる位置に着弾するように前記記録ヘッドと前記支持プレートを相対的に走査する、請求項１記載の液体塗布方法。
【請求項３】
前記液滴が前記ノズルから吐出されるときのせん断速度を調整して前記液滴にダイラタンシー性をもたせることにより、前記液滴が球状に収縮する前に前記基板上に着弾させる、請求項１又は２記載の液体塗布方法。
【請求項４】
前記液滴において、せん断速度が１０６［１／ｓ］での粘度が２５ｃＰ以上である、請求項３記載の液体塗布方法。
【請求項５】
基板が載置される支持プレートと、
前記支持プレート上に載置された前記基板に対して液滴を吐出する複数のノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドと前記基板との間に所定のクリアランスを保ちながら、前記記録ヘッドと前記基板とを相対的に走査させる走査手段と、
前記走査手段により前記記録ヘッドと前記基板とを相対的に走査させながら、前記ノズルから吐出方向に伸びる柱形状の液滴を吐出させ、前記液滴が球状に収縮する前に前記液滴を前記基板上に着弾させる制御手段と、
を備える液体塗布装置。
【請求項６】
前記走査手段は、前記液滴の下端部と前記液滴の上端部とが前記基板上の異なる位置に着弾するように前記記録ヘッドと前記支持プレートを相対的に走査する、請求項５記載の液体塗布装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記液滴が前記ノズルから吐出されるときのせん断速度を調整して前記液滴にダイラタンシー性をもたせることにより、前記液滴が球状に収縮する前に前記基板上に着弾させる、請求項５又は６記載の液体塗布装置。
【請求項８】
前記液滴において、せん断速度が１０６［１／ｓ］での粘度が２５ｃＰ以上である、請求項７記載の液体塗布装置。
【請求項９】
前記液滴の粘度が２５ｃＰ以上である、請求項５から８のいずれか１項記載の液体塗布装置。
【請求項１０】
前記液滴の表面張力又は動的表面張力が１０ｍＮ／ｍ以下である、請求項５から９のいずれか１項記載の液体塗布装置。
【請求項１１】
画像情報を担持した放射線が透過する第１電極と、
前記第１電極を透過した前記放射線が照射されて電荷を生成する光導電層と、
前記光導電層に対して前記第１電極が設けられている側とは反対側に設けられ、該光導電層が生成した電荷を収集する第２電極と、
前記光導電層と前記第１電極との間に設けられた有機高分子層と、
を備える放射線検出器の製造方法であって、
前記有機高分子層を請求項１から４のいずれか１項記載の液体塗布方法を用いて形成する、放射線検出器製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２００９−２４０８６１（Ｐ２００９−２４０８６１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８７９７４（Ｐ２００８−８７９７４）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【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２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【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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