JP2002243859A

JP2002243859A - 放射線検出装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002243859A
Application number: JP2001034044A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Okada; 岡田　　聡; Katsuro Takenaka; 克郎竹中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-08-28
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: JP4593806B2

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタル画像に欠陥が生じたり、解像度
が低下することのない放射線検出装置を提供する。【解決手段】放射線を光に変換する波長変換体１１３
と、波長変換体１１３で変換された光を検知するセンサ
１０２とを備えた放射線検出装置において、波長変換体
１１３の表面に生じた凹凸を小さくした後に波長変換体
１１３とセンサ１０２とを貼り合わせてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線検出装置及
びその製造方法に関し、特に、医療用Ｘ線診断装置、非
破壊検査装置などに用いられる放射線検出装置及びその
製造方法に関する。

【０００２】なお、本明細書においては、放射線の範ち
ゅうに、Ｘ線、α線、β線、γ線などの電磁波も含むも
のとして説明する。

【０００３】

【従来の技術】近年、医療機業界のデジタル化が加速し
ており、レントゲン撮影の方式もコンベンショナルなフ
ィルムスクリーン方式からＸ線デジタルラジオグラフィ
ー方式へのパラダイムシフトが進んでいる。

【０００４】図１５は、従来のＸ線検出装置の断面図で
ある。図１５において、１１０は蛍光板で、柱状結晶化
した蛍光体よりなる蛍光体層１１３と、蛍光体層１１３
を支持するための基材１１１と、蛍光体層１１３で変換
された光を後述するセンサーパネル１００側へ反射する
アルミニウム薄膜よりなる反射層１１２と、蛍光体層１
１３等を外気から保護する有機樹脂よりなる保護層１１
４とを備えている。

【０００５】また、図１５において、１００はセンサー
パネルであり、ガラス基板１０１と、アモルファスシリ
コンを用いたフォトセンサー及びＴＦＴからなる光電変
換素子部１０２と、光電変換素子部１０２で変換された
電気信号を伝送する配線部１０３と、光電変換素子部１
０２及び配線部１０３を保護する窒化シリコン等よりな
る保護層１０４とを備えている。

【０００６】さらに、センサーパネル１００と蛍光体板
１１０とは、接着層１２０により接着され、その周囲を
封止材１４０によって封止されている。ここで、解像力
のばらつきを招かないようにするために、光が透過する
各層の厚みを正確に制御する必要がある。特に、接着層
１２０が厚くなりすぎないようにする必要があり、セン
サーパネル１００と蛍光板１１０とは、接着層１２０を
間に塗布した後に、全体をローラーでしごきながら、接
着層１２０が厚くならないようにしている。

【０００７】なお、図１５において、１１５は蛍光体層
１１３を柱状に結晶化させる際に、ゴミ、蒸着時のスプ
ラッシュ、基材１１１の表面粗さのばらつきなどによっ
て、部分的に生じた異常成長により形成された数１０μ
ｍから数１００μｍ程度の突起部である。

【０００８】図１６（ａ）は、図１５の突起部１１５の
ないセンサーパネル１００と蛍光体板１１０との貼り合
わせ部分付近の拡大図である。図１６（ｂ）は、図１５
の突起部１１５付近の拡大図である。図１６において、
ｈ０は突起部１１６付近の接着層１２０の厚さ、Ｔ０’
は突起部１１６から離れた位置の接着層１２０の厚さを
それぞれ示している。

【０００９】図１５の上部から入射したＸ線が基材１１
１及び反射層１１２を透過し、蛍光体層１１３で吸収さ
れた後、蛍光体層１１３は可視光を発光する。この可視
光は、図１６（ａ）に示すように、蛍光体層１１３中を
センサーパネル１００側に進むので、拡散することな
く、保護層１１４，接着層１２０，保護層１０４を通過
して、光電変換素子部１０２に入射する。

【００１０】光電変換素子部１０２では、入射した可視
光が電気信号に変換され、スイッチングにより、配線部
１０３を通して外部に読み出される。こうして、図１５
に示すＸ線検出装置により、入射するＸ線情報を２次元
のデジタル画像に変換している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術
は、図１６（ｂ）に示すように突起部が光電変換素子部
のフォトセンサーや、配線部を破壊する場合がある。特
に突起部の先端がとがった形状になっていると、先端が
容易にフォトセンサーや配線部に侵入してしまい、破壊
を増進される。フォトセンサーが破壊されると、デジタ
ル画像に点欠陥が生じるし、配線部が破壊されると線欠
陥が生じる。

【００１２】また、突起部の丈が短くて光電変換素子部
等を破壊しない場合であっても、突起部がセンサーパネ
ルにより押され、突起部の周辺では突起部を中心にしな
り、接着材の厚さｈ０が他の部分の厚さＴ０’に比較し
て厚くなる。そのため、光電変換素子部に入射する可視
光の強度が変わり、デジタル画像の解像度が低下する場
合がある。

【００１３】一方、突起部がフォトセンサー等を破壊し
ないように、接着層を厚くして、接着層内に突起部が納
まるようにすることも考えられる。しかし、図１９に示
すように、波長変換層とセンサーパネルとの間のギャッ
プが広くなれば、接着材を厚くする必要があり、よって
デジタル画像の解像度は低下する。また、実用的な解像
度のレスポンスは一般的に０．７以上であり、この値を
切らないようにするためには、接着材の厚さは薄い方が
好ましいので、接着層を一律に厚くすることは妥当でな
い。

【００１４】そこで、本発明は、デジタル画像に欠陥が
生じたり、解像度が低下することのない放射線検出装置
を提供することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、放射線を光に変換する波長変換体と、前
記波長変換体で変換された光を検知するセンサとを備え
た放射線検出装置において、前記波長変換体の表面に生
じた凹凸を小さくした後に該波長変換体と前記センサと
を貼り合わせてなることを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、放射線を光に変換する波
長変換体と、前記波長変換体で変換された光を検知する
センサとを備えた放射線検出装置において、前記波長変
換体の表面の突起部の先端をセンサ面に平行な面を有す
るようにしていることを特徴とする。

【００１７】また、本発明は、放射線を光に変換する波
長変換体と、前記波長変換体で変換された光を検知する
センサとを貼り合わせる放射線検出装置の製造方法にお
いて、前記波長変換体と前記センサとを貼り合わせる前
に、前記波長変換体の表面の凹凸を小さくすることを特
徴とする。

【００１８】さらに、本発明は、放射線を光に変換する
波長変換体と、前記波長変換体で変換された光を検知す
るセンサとを有する放射線検出装置の製造装置におい
て、前記波長変換体の表面の凹凸を検出する手段と、前
記凹凸の高低差を測定する手段と、所定のしきい値と前
記凹凸差を比較する手段と、前記比較結果に応じて前記
凹凸を小さくする手段とを有することを特徴とする。

【００１９】さらにまた、本発明の放射線検出装置の製
造装置の使用方法は、上記の放射線検出装置の製造方法
を用いて上記放射線検出装置を製造することを特徴とす
る。

【００２０】具体的には、放射線検出装置は、光電変換
素子を設けたセンサーパネルと波長変換体を設けた蛍光
板とを接着材によって貼り合わせており、蛍光板の貼り
合わせ面の凸部である突起部の高さをＨ、接着層の厚み
をＴとしたときに、Ｈ≦Ｔ≦５０μｍとしている。

【００２１】このために、蛍光板の表面の突起部を検出
する工程と、突起部の高さを最大でも５０μｍとする工
程と、波長変換体の全面に保護層を形成する工程と、蛍
光板とセンサーパネルとの間の接着層の厚みをコントロ
ールするように貼り合わせる工程とにより、放射線検出
装置を製造した。

【００２２】そして、突起部の高さを最大でも５０μｍ
とする工程では、突起部を押しつぶす、突起部を削る又
は突起部を切り落とすことにより実現している。

【００２３】蛍光板とセンサーパネルと間の接着層の厚
みをコントロールするように貼り合わせる工程として
は、ローラーによって接着材をしごきながら貼り合わせ
る、センサーパネルと蛍光板との間に隙間を設け、その
中に接着材を流し込む、又は粘着材によって貼り合わせ
ることにより実現している。

【００２４】また、蛍光板の表面の突起を検出する工程
は、表面画像のコントラスト異常部を検出し、コントラ
スト異常部の位置を認識し、コントラスト異常部の高さ
を顕微鏡で測定するものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。

【００２６】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１のＸ線検出装置の模式的な断面図である。図１におい
て、１１０は蛍光板で、柱状結晶化した蛍光体よりなる
蛍光体層１１３と、蛍光体層１１３を支持するための基
材１１１と、蛍光体層１１３で変換された光を後述する
センサーパネル１００側へ反射するアルミニウム薄膜よ
りなる反射層１１２と、蛍光体層１１３等を外気から保
護する有機樹脂よりなる保護層１１４とを備えている。

【００２７】なお、蛍光体層１１３は柱状結晶以外に、
粒状のものをバインダーで固めたり、単結晶としてもよ
い。

【００２８】また、図１において、１００はセンサーパ
ネルであり、ガラス基板１０１と、アモルファスシリコ
ンを用いたフォトセンサー及びＴＦＴからなる光電変換
素子部１０２と、光電変換素子部１０２で変換された電
気信号を伝送する配線部１０３と、光電変換素子部１０
２及び配線部１０３を保護する窒化シリコン等よりなる
保護層１０４とを備えている。

【００２９】さらに、センサーパネル１００と蛍光体板
１１０とは、スペーサ１３０で蛍光板１１０とセンサー
パネル１００との距離が最大で５０μｍ程度となるよう
にした状態で、接着層１２０により接着されている。

【００３０】なお、図１において、１１６は蛍光体層１
１３を柱状に結晶化させる際に、ゴミ、蒸着時のスプラ
ッシュ、基材１１１の表面粗さのばらつきなどによっ
て、部分的に生じた異常成長により形成された数１０μ
ｍから数１００μｍ程度の凸部である突起部を高さが最
大で５０μｍに納まるようにしたものである。

【００３１】図２は、図１の突起部１１６付近の拡大図
である。図２において、Ｔ１は蛍光板１１０とセンサー
パネル１００との距離、Ｈ１は突起部１１６の高さであ
り、これらの間には後述するような関係が成り立つ。

【００３２】本実施形態は、蛍光板１１０とセンサーパ
ネル１００とを貼り合わせる前に、突起部１１６の高さ
を測定し、その高さが以下説明する所定のしきい値を越
えていた場合はしきい値内に納まるように修正し、それ
から蛍光板１１０とセンサーパネル１００とを貼り合わ
せるものである。

【００３３】そのため、図２に示すように、光電変換素
子部１０２や配線部１０３が破壊されないようにした
り、蛍光板１１０がしなることを防止して蛍光板１１０
とセンサーパネル１００との距離Ｔ１がしきい値内に納
まるようになる。

【００３４】図１９は、上記しきい値を設定するための
グラフであり、蛍光板とセンサーパネルとの間のギャッ
プと得られるデジタル画像の解像度との関係を示すグラ
フである。図１９において、横軸は蛍光板とセンサー間
のギャップ、縦軸はデジタル画像の解像度のレスポンス
を示している。

【００３５】図１９に示すように、ギャップが広くなる
ほどデジタル画像の解像度は低下する。また、実用的な
解像度のレスポンスは一般的に０．７以上であり、この
値を切らないようにするためには、接着材の厚さが０．
０５ｍｍ以下であることが好ましい。

【００３６】これは、一般に接着材として用いられるも
のは、蛍光体層によって変換された光を充分に透過させ
る必要があるが、接着材が何もない状態から比べれば若
干ではあるが、光を吸収してしまう。したがって図１９
に示したように蛍光体層１１３とセンサーパネル１００
との間のギャップに比べて、実用レベルに達するための
厚さを薄くする必要があるためである。

【００３７】そこで、ここでは突起部１１６の高さが
０．０５ｍｍ、つまり５０μｍ以下となるようにして、
突起部１１６が光電変換素子部１０２等を破壊しないよ
うにしている。数式で示すと、Ｔ１，Ｈ１は５０μｍ≧Ｔ１≧Ｈ１となるようにしている。なお、実際には、工程マージン
を考慮すると、より好適にはＴ１等を、２０μｍ以下に
するとよい。そのため、一番高い突起部１１６の高さＨ
１がたとえば１０μｍであれば、接着層１２０の厚さＴ
１は、１２μｍ程度とすればよい。

【００３８】図１の上部から入射したＸ線が基材１１１
及び反射層１１２を透過し、蛍光体層１１３で吸収され
た後、蛍光体層１１３は可視光を発光する。この可視光
は、蛍光体層１１３中をセンサーパネル１００側に進む
ので、拡散することなく、保護層１１４，接着層１２
０，保護層１０４を通過して、光電変換素子部１０２に
入射する。

【００３９】光電変換素子部１０２では、入射した可視
光が電気信号に変換され、スイッチングにより、配線部
１０３を通して外部に読み出される。こうして、図１に
示すＸ線検出装置により、入射するＸ線情報を２次元の
デジタル画像に変換している。

【００４０】なお、光電変換素子部１０２は、どのよう
なタイプのものを用いてもよいが、たとえばＣＣＤやＣ
ＭＯＳセンサ、以下説明するようなＭＩＳ（Metal Insu
lator Semiconductor）フォトセンサーを備えるように
したり、ＰＩＮ型フォトセンサーを備えるようにするこ
とができる。

【００４１】図１７は、ＭＩＳ型フォトセンサーを備え
た光電変換素子部１０２の等価回路図である。図１７に
おいて、５０１，５０２はそれぞれ変換された電荷を蓄
積する第一，第二のキャパシター部、５０３は第一，第
二のキャパシター部５０１，５０２に蓄積されている電
荷の転送を制御するＴＦＴ、５１０はＴＦＴ５０３のゲ
ートのオン／オフを制御する制御信号を生成するゲート
ドライブ装置、５０７はゲートドライブ装置５１０で生
成された制御信号を伝送するゲートライン、５０６はＴ
ＦＴ５０３により転送された電荷を伝送するシグナルラ
イン、５０４は転送された電荷を増幅するアンプ、５０
９はアンプ５０４により増幅された電化を外部に読み出
す読み出し装置、５０８は第一，第二のキャパシター部
５０１，５０２のバイアス用の電源、５０５は電源５０
８と第一，第二のキャパシター部５０１，５０２とを接
続するバイアスラインである。

【００４２】なお、図１７では、３×３のピクセルで表
現したが、実際は、縦、横方向とも、用途などに応じて
Ｎ×Ｍピクセルとすることが可能である。

【００４３】最初、バイアス用電源５０８より一定の電
圧を、バイアスライン５０５を通して、第一、第二のキ
ャパシター５０１，５０２に投入して、これらをリフレ
ッシュしておく。その後、同じくバイアス用電源５０８
より異なる一定電圧を投入した状態で、Ｘ線を放射し、
蛍光体層１１３で変換された可視光に応じた量の電子・
ホール対(キャリア)を発生させ、第一、第二のキャパシ
ター５０１，５０２に蓄積する。

【００４４】この状態でゲートドライブ装置５１０で制
御信号を生成し、ゲートライン５０７を通じてＴＦＴ５
０３のゲートをオンすると、蓄積されていた電荷がシグ
ナルライン５０６に流れ、アンプ５０４によって増幅さ
れ、読み出し装置５０９へ転送される。そして、読み出
し装置５０９で所要の信号処理を行うことによって、信
号出力を取り出せるようにしている。

【００４５】図１８は、ＰＩＮ型フォトセンサーを備え
た光電変換素子部１０２の等価回路図である。図１８に
おいて、６０１はＰＩＮ型フォトダイオード部、６０２
は同時に形成されるキャパシター部、６０３〜６１０は
図１７の５０３〜５１０とそれぞれ同様の部分である。

【００４６】図１８に示す光電変換素子部１０２は、バ
イアス用電源６０８より一定の逆バイアス電圧を、バイ
アスライン６０５を通してフォトダイオード６０１に投
入しておく。その状態で、Ｘ線を放射し、蛍光体層１１
３で変換された可視光をＰＩＮ型フォトダイオード６０
１に照射させて、その光に応じた量の電子・ホール対
(キャリア)を発生させ、キャパシター６０２に蓄積す
る。

【００４７】この状態でゲートドライブ装置６１０で制
御信号を生成し、ゲートライン６０７を通じてＴＦＴ６
０３のゲートをオンすると、蓄積されていた電荷がシグ
ナルライン６０６に流れ、以下、図１７を用いて説明し
た場合と同様の手順により信号出力を取り出せるように
している。

【００４８】つづいて、図１のＸ線検出装置の製造方法
について説明する。本実施形態では、蛍光板１１０とセ
ンサーパネル１００とを接着材の膜厚を制御しながら貼
り合せるものである。

【００４９】図３〜図１０は、図１のＸ線検出装置の製
造工程図である。まず、図３に示すように、基材１１１
上に反射層１１２を形成した後に、柱状蛍光体を成長さ
せて蛍光体層１１３を形成する。図３（ａ）は蛍光体層
１１３を形成した後の斜視図であり、図３（ｂ）は断面
図である。なお、１１５は蛍光体層１１３を柱状に結晶
化させる際に、ゴミ、蒸着時のスプラッシュ、基材１１
１の表面粗さのばらつきなどによって、部分的に生じた
異常成長により形成された数１０μｍから数１００μｍ
程度の突起部である。

【００５０】この際、柱状蛍光体を蒸着によって形成す
ると、ゴミ等が核になってそこから結晶が異常成長し、
突起部１１５が発生することがある。突起部１１５の高
さは、低いもので１０μｍ程度、高いものになると１０
０〜２００μｍになる。

【００５１】ここで、上記のように、本実施形態では、
接着材の厚みを最大でも５０μｍ、好ましくは２０μｍ
以下となるようにするために、突起部１１５を除去す
る。ちなみに、蛍光体層１１３の異常成長のない部分で
の表面の凹凸はせいぜい数μｍ程度であるので、解像力
の低下を引き起こす心配はない。

【００５２】突起部１１５を除去するにあたり、まず、
図４（ａ）に示すように、蛍光体層１１３の表面全体
を、蛍光体層１１３の表面に対して斜めに光源２０２か
ら光を照射しながら、センサ２０１で突起部１１５の位
置を特定する。

【００５３】具体的には、突起部１１５があると、セン
サ２０１で検知した信号を画像処理したときに、画像に
濃淡が現れるので、処理後の信号を蛍光体層１１３の位
置に対応させて、蛍光体層１１３の表面のどの部分に突
起部１１６があるかを特定する。

【００５４】ちなみに、実用上、液晶パネルの検査等に
用いられる基板検査機を用いるのが好ましい。これには
大きくは２種類あり、一つは、光源とラインセンサーと
の組み合わせにより、パネル全面の光学画像を読み取っ
て、そのコントラストの異常部を画像処理して把握する
ものである。もう一つは、光源と光センサとを組み合わ
せて、異常部の乱反射をセンサで読み取るのものであ
る。

【００５５】前者は、パネル上にパターンが形成されて
いても異常部を検出できるため、たとえば、蛍光板にパ
ターンが形成されている場合などは、この方法を用いる
方がよい。後者は、パターンがない場合のみであるが、
検出限界が深く、サブミクロンレベルの異物を検出可能
なので、対象とする突起が小さい場合は、この方法を用
いるのがよい。どちらを選ぶかは、対象とする蛍光板の
状態によって的確な方を選べばよい。

【００５６】つづいて、図４（ｂ）に示すように、位置
を特定した各突起部１１５の高さをさらに顕微鏡２０３
で測定し、除去の必要性を判定する。具体的には、顕微
鏡２０３の焦点位置の差を読み込み、それに基づいて高
さを測定する方法や、レーザーを照射して距離の差を読
み込む方法とがある。

【００５７】前者は、精度が甘く、数ミクロンの誤差は
生じるが、測定が比較的簡単で、マニュアル操作によっ
ても可能である。後者は、特にサブミクロン程度の精度
が求められる場合に有効である。得られた高さデータと
管理値との比較はソフト上で行えばよい。高さ測定用顕
微鏡を異常部に対応させるためには、記憶した位置情報
から設置ステージを操作して行う。

【００５８】なお、本実施形態では、突起部１１５の位
置の特定と突起部１１５の高さの測定とを同工程で行っ
ている。換言すると、一つ目の突起部１１５の高さの測
定は、蛍光体層１１３上における一つ目の突起部１１５
の位置を特定したら、すぐにその位置に顕微鏡２０３を
移動させて行うようにしている。

【００５９】ここでは、凸部１１５は、まず解像力レス
ポンスと接着材１２０の材料等とに基づいて決定した接
着材１２０の厚さよりも凸部１１５の高さが高ければ除
去し、低ければ除去しない。

【００６０】突起部１１５の除去は、図５〜図７のいず
れかに示すような手法によって行う。図５には、突起部
１１５を押しつぶし治具２０４によって、上部から押し
つぶすことによって、除去する様子を示している。この
とき、突起部１１５だけを押しつぶせるように、先に測
定した突起部１１５の高さに応じて押圧を調整したり、
図示しないストッパー機構を設け、必要以上に押しつぶ
さないようする。また、保護層１１４が破壊しなけれ
ば、保護層１１４を形成した後に行ってもよい。

【００６１】図６には、回転研磨機２０５によって突起
部１１５を研磨により除去する様子を示している。除去
の際は、削り取られた破片が蛍光体層１１３の表面を傷
つけたりしないように、回転研磨機２０５にこの破片を
吸引する吸引機能を備えておくとよい。なお、回転研磨
機２０５は、ローラー回転機構以外に円盤回転機構を用
いてもかまわない。

【００６２】図７には、鋭利な切断手段２０６を用いて
突起部１１５を切り取る様子を示している。この場合に
も、除去の際の破片が、蛍光体層１１３を傷つけないよ
うに吸引機能を備えておくとよい。

【００６３】ちなみに、図６，図７に示すような手法
は、押しつぶしに耐えられない蛍光体に適用するとよ
い。特に、突起部１１６が細長い形状の場合には図７に
示すような手法で行うのが簡易でよい。いずれの方法を
選択するかは、突起の特長によって決めればよいが、さ
まざまな形の突起にも対応するためには、全ての手法を
採用可能な装置を用いればよい。

【００６４】図５〜図７に示すいずれかの手法により突
起部１１５を除去した後に、蛍光体層１１３の表面の凹
凸差が５０μｍ以内であるかどうかを、再度、顕微鏡２
０３などによる測定で確かめるとよい。

【００６５】そして、蛍光体層１１３の表面の凹凸差が
５０μｍ以内でなければ、同様の手順により凸部を除去
し、蛍光体層１１３の表面の凹凸差が５０μｍ以内であ
れば、図８に示すように、保護層１１４を蛍光体全体に
形成することで蛍光板１１０を完成させる。

【００６６】なお、図８（ａ）に示すように、保護層１
１４の表面に生じた段差は、必要に応じて図８（ｂ）に
示すように、保護層１１４の表面を平坦にするのが望ま
しい。保護層１１４は、平坦化を容易に行えるように、
ＰＩ、ＢＣＢなどの粘性材料をスピンコート等の方法に
よって塗布するのがよい。なお、保護層１１４を形成し
た後に、保護層１１４の表面の凹凸の有無等を検査する
とよい。

【００６７】次に、図９（ａ）に示すように、蛍光体１
１０の周囲部の構造上の弱さによって発生する接着材の
厚さのばらつきや、蛍光体１１０の端部の破壊を抑える
ために、蛍光板１１０の周囲にスペーサ１３０を設け
る。

【００６８】この状態で、接着材を塗布したセンサーパ
ネル１００上に、蛍光板１１０を載せて、図９（ｂ）に
示すように、上からローラー３０１でしごく。押圧、し
ごき速度を制御して接着材が最大でも５０μｍ以内に納
まるようにする。ローラー３０１による貼り合わせを行
うと、図１０に示すように、押圧を下げるほど、また、
しごくスピードを速くするほど接着材が厚くなる。

【００６９】図１０で説明すると、貼り合わせ前の突起
部１１６の高さがｈ１だとすると、しごくスピードがＶ
１であれば押圧はＰ２〜Ｐ１になる。しごくスピードが
Ｖ２であれば押圧はＰ４〜Ｐ３にする。

【００７０】また、ローラー３０１による貼り合わせを
行うと、蛍光板１１０全体の剛性が高いほど接着材が厚
くなる。さらに、接着材の粘度は小さいほど膜厚が薄く
なるので、接着材の厚みをコントロールするためには相
応の粘性が必要である。十分に粘性を備えたものを使用
しない場合には、ストッパー１３０で、厳密に接着材の
厚さが最大で５０μｍ以内になるようにすればよい。

【００７１】このローラーによる貼り合わせ方法は、上
部からある程度の圧力で蛍光体を押すので、圧力のコン
トロールには正確さが必要だが、歩留まりよく製造する
ことが可能である。

【００７２】この他にも、センサーパネル１００と蛍光
板１１０との間に決められたギャップを設けて、センサ
ーパネル１００と蛍光板１１０との間に接着材を流し込
んだり、接着材として粘着材を用いて、センサーパネル
１００と蛍光板１１０とを押しながら貼り合わせてもよ
い。

【００７３】前者は、貼り合わせる２枚の対象物を別々
の平面基準に吸着させ、あらかじめ接着層のギャップを
決めた上で、その中に圧力差を用いて低粘度接着材を流
し込むものである。ギャップを決める手段としては、装
置側にストッパー機構を設けてもよいし、貼り合わせ対
象物の間にストッパー１３０を設けてもかまわない。こ
の方法は、機械的な衝撃が最も少ないため、機械強度の
弱い対象物に適している。

【００７４】後者は、接着前に塗布する粘着材の膜厚を
目的の値に制御し、貼り合わせるものである。このた
め、貼り合わせときの制御が楽で、圧力差を利用して膨
張する風船で押し付けてもかまわないし、先に述べたロ
ーラーで押し付けてもかまわない。

【００７５】以上説明したように、図１に示すＸ線検出
装置は、蛍光体層１１３の表面には、最大でも高さが５
０μｍである突起部１１６しか残っていないので、光電
変換素子部１０２等が破壊されないし、デジタル画像の
解像度の低下しない。

【００７６】（実施形態２）図１１は、本発明の実施形
態２のＸ線検出装置の模式的な断面図である。図１１に
は、図１のスペーサ１３０に代えて、封止材１４０を用
いている例を示している。

【００７７】図１２は、図１１に示すＸ線検出装置の製
造装置であって、蛍光板１１０とセンサーパネル１００
との貼り合わせ装置の模式的な構成図である。図１２に
示す貼り合わせ装置は、蛍光板１１０側を基準プレート
４０１に接触させて、真空配管４１２を通じてポンプ４
１１でたとえば大気圧以下に引き、基準プレート４０１
で蛍光板１１０を保持する。

【００７８】また、センサーパネル１００側を基準プレ
ート４０２に接触させて、真空配管４２２を通じてポン
プ４２１でたとえば大気圧以下に引き、基準プレート４
０２でセンサーパネル１００を保持する。

【００７９】このとき、接着面相互のギャップは、基準
プレート４０１，４０２相互のギャップ調整機能を装
置、又は基材１１１と基板１０１との間に備えてもよ
い。また、このギャップ寸法は、突起部１１６の高さ以
上に合せられている。さらに、この状態にする前の基準
プレート４０１，４０２の表面は清掃してゴミがチャッ
ク面に挟まれないようにしなければならない。

【００８０】この状態で、周囲に封止材１４０を塗布、
硬化するが、必要な部分に接着材供給パイプ４３２とバ
キュームパイプ４４４の挿入口を設けておく。一方、接
着材タンク４３１には硬化前の接着材１５０を充填して
おき、真空ポンプ４４１でバキュームパイプ４４２，４
４４を通じて排気することによって、接着材１５０をギ
ャップ内に流し込む。

【００８１】このとき、余分な接着材１５０が真空ポン
プ４４１側に流れ込まないように、バッファータンク４
４３をバキュームパイプ４４４と真空ポンプ４４１側に
設けておき、ここで捕獲する。

【００８２】用いる接着材は、流動性のよい低粘度のも
のがよい。蛍光体１１０とセンサーパネル１００のギャ
ップ内に一様に接着材が満たされたら、バキュームを終
え、接着材供給パイプ４３２とバキュームパイプ４４４
とを抜き取り、封止材１４０に空いた穴を、封止材１４
０と同じ材料の封止剤でふさいで、硬化させておく。

【００８３】接着材１５０が硬化するまでは、基準プレ
ート４０１，４０２でのチャックを続け、接着層を一定
ギャップ幅におさめておかねばならない。接着材１５０
が充分硬化したら、基準プレート４０１，４０２の真空
を解除し、ワークを抜き取る。

【００８４】このような貼り合わせ工程を用いれば、実
施形態１で説明した手法に比べ、貼り合わせたときの蛍
光板１１０とセンサーパネル１００との間の衝撃が一層
軽減されるので、構造的に弱いもの同士を接着する際に
は有効である。

【００８５】（実施形態３）図１３は、本発明の実施形
態３のＸ線検出装置の模式的な断面図である。本実施形
態では、たとえばペースト状の粘着材１６０により蛍光
板１１０とセンサーパネル１００とを貼り合わせてい
る。

【００８６】図１４は、図１３のＸ線検出装置の貼り合
わせ工程を説明する断面図である。図１４（ａ）は、蛍
光板に粘着材１６０を塗布した状態の断面図である。図
１４（ｂ）は、図１３に示すＸ線検出装置の製造装置で
あって、蛍光板１１０とセンサーパネル１００との貼り
合わせ装置の模式的な構成図である。

【００８７】実施形態１で説明した手法と同様の手法で
作成された蛍光板１１０に、粘着材１６０を塗布する
（図１４（ａ））。すると、粘着材１６０はペースト状
であるので、表面が平坦となり、たとえば図８（ａ）に
示す状態から、図８（ｂ）に示す状態への加工処理が不
要となる。なお、粘着材１６０の膜厚は突起の高さ以上
にする必要がある。

【００８８】そして、この蛍光板１１０をセンサーパネ
ル１００側に粘着材１６０を介して載置した状態にし
て、その上部からバルーンゴム７０１によって押し付け
て貼り合わせを行う。

【００８９】封止剤７０３で周囲が封止されたバルーン
ゴム７０１と蓋７０２との間の空間７０４には、コンプ
レッサー７１１から配管７１２を通して、圧縮気体が供
給されており、この中の圧力を上げることによってバル
ーンゴム７０１を膨張させるものである。

【００９０】圧縮気体の供給は、コンプレッサー７１１
の削減の意味も含め、工場内の窒素ガスを用いてもかま
わず、他の安全な圧縮気体を用いてもかまわない。バル
ーンゴム７０１は、図１４（ｂ）では、蛍光体１１０の
中心部から周辺部に徐々に基材１１１を押し始めるの
で、粘着材１６０とセンサーパネル１００との間に、混
入した空気層は周囲の方に押し出され、気泡のない貼り
合わせが可能となる。

【００９１】こうして、粘着材１６０とセンサーパネル
１００とを貼り合わせると、与えられた衝撃を粘着材１
６０によって支えることができることをはじめ、粘着材
１６０の塗布量によって接着層の厚みを管理することが
可能になる。

【００９２】従って、上部から押し付ける際の押し圧コ
ントロールも簡単となり、生産性を高くすることができ
る。本例では、圧縮気体によってバルーンゴム７０１を
膨張させる方法を述べたが、貼り合わせサンプル全体を
真空系に閉じ込め、大気圧によってバルーンゴム７０１
が貼り合わせ面側に膨らみ、その力で押し込むことを利
用して行ってもかまわない。

【００９３】さらに、実施形態１で説明したように、ロ
ーラーによって粘着材１６０とセンサーパネル１００と
の間に空気層ができないようにしてもよい。

【００９４】以上、本発明の各実施形態では、たとえば
あるしきい値を、突起部１１６の高さが越えているよう
な場合に、その突起部１１６を少なくとも一部除去して
しきい値内に納まるようにしているが、たとえば蛍光板
１１０とセンサーパネル１００との貼り合わせの際にこ
れらに外力がかかっても、センサを破壊しないように、
一律に全ての突起部１１６の先端を、センサ面に平行と
なるようにしてもよい。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、表面の
凹凸を小さくした波長変換体を、接着材を介してセンサ
と貼り合わせるので、デジタル画像に欠陥がなく、解像
度が低下することのない放射線検出装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１のＸ線検出装置の模式的な
断面図である。

【図２】図１の突起部付近の拡大図である。

【図３】図１のＸ線検出装置の製造工程図である。

【図４】図１のＸ線検出装置の製造工程図である。

【図５】図１のＸ線検出装置の製造工程図である。

【図６】図１のＸ線検出装置の製造工程図である。

【図７】図１のＸ線検出装置の製造工程図である。

【図８】図１のＸ線検出装置の製造工程図である。

【図９】図１のＸ線検出装置の製造工程図である。

【図１０】図１のＸ線検出装置の製造工程図である。

【図１１】本発明の実施形態２のＸ線検出装置の模式的
な断面図である。

【図１２】図１１に示すＸ線検出装置の製造装置の模式
的な構成図である。

【図１３】本発明の実施形態３のＸ線検出装置の模式的
な断面図である。

【図１４】図１３のＸ線検出装置の貼り合わせ工程を説
明する断面図である。

【図１５】従来のＸ線検出装置の模式的な断面図であ
る。

【図１６】図１５の突起部付近の拡大図である。

【図１７】ＭＩＳ型フォトセンサーを備えた光電変換素
子部の等価回路図である。

【図１８】ＰＩＮ型フォトセンサーを備えた光電変換素
子部の等価回路図である。

【図１９】接着材と得られるデジタル画像の解像度との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１００センサーパネル１０１ガラス基板１０２光電変換素子部１０３配線部１０４窒化シリコン等よりなる保護層１１０蛍光板１１１基材１１２Ａｌ等よりなる反射層１１３柱状の蛍光体よりなる蛍光体層１１４有機樹脂等よりなる保護層１１５，１１６蛍光体の突起部１２０透明な接着材よりなる接着層１３０スペーサ１４０封止材１５０接着材１６０粘着材２０１センサ２０２光源２０３顕微鏡２０４押しつぶし治具２０５回転研磨機構２０６切断手段３０１ローラー４０１基準プレート４０２基準プレート４１１，４２１ポンプ４１２，４２１真空配管４３１接着材タンク４３２接着材供給パイプ４４１真空ポンプ４３３バッファータンク４４４バキュームパイプ５０１第一のキャパシター部５０２第二のキャパシター部５０３，６０３ＴＦＴ部５０４，６０４アンプ５０５，６０５バイアスライン５０６，６０６シグナルライン５０７，６０７ゲートライン５０８，６０８バイアス用の電源５０９，６０９シグナル読み出し装置５１０，６１０ゲートドライブ装置６０１ＰＩＮ型フォトダイオード部６０２キャパシター部７０１バルーンゴム７０２蓋７０３封止材７０４空間７１１コンプレッサー７１２配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/32 Ｈ０１Ｌ 31/00 ＡＦターム(参考） 2G088 EE01 EE30 FF02 GG16 GG19 GG20 JJ05 JJ09 JJ10 JJ37 LL12 4M118 AA05 AA10 BA05 BA10 BA14 CA05 CA07 CB06 CB11 FB03 FB09 FB13 FB16 HA24 HA40 5C024 AX11 CY47 EX23 GX03 GX09 GX16 GY01 GY31 5F088 AA02 AB05 BB03 BB07 CB20 EA04 EA08 GA02 HA09 HA15 JA17 JA20 LA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線を光に変換する波長変換体と、前
記波長変換体で変換された光を検知するセンサとを備え
た放射線検出装置において、前記波長変換体の表面に生じた凹凸を小さくした後に該
波長変換体と前記センサとを貼り合わせてなることを特
徴とする放射線検出装置。
【請求項２】前記凸部と前記凹部との差が５０μｍ以
下であることを特徴とする請求項１記載の放射線検出装
置。
【請求項３】放射線を光に変換する波長変換体と、前
記波長変換体で変換された光を検知するセンサとを備え
た放射線検出装置において、前記波長変換体の表面の突起部の先端をセンサ面に平行
な面を有するようにしていることを特徴とする放射線検
出装置。
【請求項４】前記突起部の高さが５０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項３記載の放射線検出装置。
【請求項５】前記波長変換体と前記センサとは接着層
を介して貼り合わされており、該接着層は、前記波長変
換体で変更された光が解像力レスポンスが少なくとも
０．７以上となるような厚さであることを特徴とする請
求項１〜４のいずれか１項記載の放射線検出装置。
【請求項６】前記波長変換体は、全面に表面が平坦な
保護層が形成されていることを特徴とする請求項１から
５のいずれか１項記載の放射線検出装置。
【請求項７】放射線を光に変換する波長変換体と、前
記波長変換体で変換された光を検知するセンサとを貼り
合わせる放射線検出装置の製造方法において、前記波長変換体と前記センサとを貼り合わせる前に、前
記波長変換体の表面の凹凸を小さくすることを特徴とす
る放射線検出装置の製造方法。
【請求項８】前記波長変換体と前記センサとは、接着
層によって貼り合わされており、該接着層の厚さが最大
で５０μｍ以内となるように前記波長変換体の表面の凹
凸を小さくすることを特徴とする請求項７記載の放射線
検出装置の製造方法。
【請求項９】前記接着層は、前記波長変換体と前記セ
ンサとの間に塗布された接着材を、該波長変換体と該セ
ンサとで挟む際に厚さの調整を行うことを特徴とする請
求項８記載の放射線検出装置の製造方法。
【請求項１０】前記接着層は、前記波長変換体と前記
センサとの間に最大で５０μｍの厚さとなるように設け
た隙間に流し込まれた接着材であることを特徴とする請
求項８記載の放射線検出装置の製造方法。
【請求項１１】前記接着材は、粘着材であることを特
徴とする請求項８〜１０のいずれか１項記載の放射線検
出装置の製造方法。
【請求項１２】前記凹凸は、凸部を押しつぶすことで
小さくすることを特徴とする請求項７記載の放射線検出
装置の製造方法。
【請求項１３】前記凹凸は、凸部を削ることで小さく
することを特徴とする請求項７記載の放射線検出装置の
製造方法。
【請求項１４】前記凹凸は、凸部を切り取ることで小
さくすることを特徴とする請求項７記載の放射線検出装
置の製造方法。
【請求項１５】前記凹凸を小さくするのに先だって凹
凸差を測定し、前記凹凸差が所定のしきい値を越えてい
る場合に前記凹凸を該しきい値内に納まるように小さく
することを特徴とする請求項７記載の放射線検出装置の
製造方法。
【請求項１６】前記凹凸差の測定は、前記波長変換体
の表面の画像のコントラストの検知結果に基づいて行う
ことを特徴とする請求項７記載の放射線検出装置の製造
方法。
【請求項１７】放射線を光に変換する波長変換体と、
前記波長変換体で変換された光を検知するセンサとを有
する放射線検出装置の製造装置において、前記波長変換体の表面の凹凸を検出する手段と、前記凹凸の高低差を測定する手段と、所定のしきい値と前記凹凸差を比較する手段と、前記比較結果に応じて前記凹凸を小さくする手段とを有
することを特徴とする放射線検出装置の製造装置。
【請求項１８】前記しきい値は前記放射線検出におい
て出力される画像の解像力レスポンスが少なくとも０．
７以上となるような値に設定されていることを特徴とす
る請求項１７記載の放射線検出装置の製造方法。
【請求項１９】請求項７〜１６のいずれか１項記載の
製造方法を用いて放射線検出装置を製造することを特徴
とする放射線検出装置の製造装置の使用方法。