JP2006052980A

JP2006052980A - 放射線検出装置

Info

Publication number: JP2006052980A
Application number: JP2004233415A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Tamura; 知之田村; Kazumi Nagano; 和美長野; Yoshihiro Ogawa; 善広小川; Masato Inoue; 正人井上; Satoshi Okada; 岡田　　聡; Shinichi Takeda; 慎市竹田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2006-02-23

Abstract

【課題】蛍光体層上に光反射性微粒子を含有した樹脂からなる蛍光体保護層を形成することにより、光反射機能と防湿機能を備え、１層で蛍光体の柱状結晶の柱間に埋め込む形状で蛍光体保護層を形成して、安価で欠陥のない放射線検出装置を提供する。
【解決手段】基板上に配列された複数の光電変換素子からなる受光部を有するセンサパネルと、放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換する、少なくとも該受光部上に直接蒸着により設けられた柱状結晶構造を有する蛍光体層と、該蛍光体層を被覆し前記センサパネルと接する蛍光体保護層を含む蛍光体保護部材と、を有する放射線検出装置において、前記蛍光体保護層は、光反射性微粒子を含有したホットメルト樹脂からなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、放射線撮影に用いられる放射線検出装置に関する。なお、本明細書では、Ｘ線、γ線等の電磁波も、放射線に含まれるものとする。

従来、Ｘ線を光に変換する蛍光体層を有する放射線増感紙と感光層を有する放射線フィルムからなる放射線検出装置が一般的にＸ線写真撮影に使用されてきた。

しかし、最近、蛍光体層からなるシンチレータと２次元に配置された光電変換素子からなる光検出器とからなるディジタル放射線検出装置が開発されている。このディジタル放射線検出装置は、得られるデータがディジタルデータであるため画像処理が容易であり、ネットワーク化したコンピュータシステムに取り込むことによってデータの共有化が図れ、画像ディジタルデータを光磁気ディスク等に保存すればフィルムを保存する場合に比べ保存スペースを著しく減少でき、過去の画像の検索が容易にできる利点がある。この際患者の被爆線量を低減させるためには、高感度で高鮮鋭な特性を有するディジタル放射線検出装置が必要とされる。

上記ディジタル放射線検出装置としては、ガラス基板の表面に形成された光電変換素子の表面に保護層を形成して光検出器を準備し、前記保護層の表面に柱状結晶構造を有するＣｓＩからなる蛍光体層を蒸着法によって直接形成し、光検出器及び蛍光体層の表面を被覆するようにＣＶＤ法によって形成されたポリパラキシリレン有機薄膜からなる蛍光体保護層を形成した放射線検出装置（「直接蒸着タイプ」又は「直接タイプ」等とも言う）が、例えば下記特許文献１に開示されている。

以下、従来のディジタル放射線検出装置について説明する。

図７は、従来のディジタル放射線検出装置の断面図である。

図７は、１はガラス基板などの絶縁性を有する光検出器用基板、２は２次元的に配列された例えばアモルファスシリコンよりなる半導体薄膜を用いた光電変換素子であり、この光電変換素子間隙３には光電変換素子からの電荷の読み出しを制御するＴＦＴ等の半導体素子及び配線が配置され、４は光検出器内部の半導体素子を保護するセンサ保護層であり、これらによって光検出器（センサパネル）５を構成する。

光検出器５上に柱状結晶からなるＴｌをドーピングした柱状結晶構造を有するＣｓＩからなる蛍光体層６、蛍光体層６の保護のための熱ＣＶＤで形成された厚さ１０μｍ程度のポリパラキシリレン製の有機膜からなる蛍光体保護層１１、蒸着により形成された厚さ０．２μｍ程度のアルミニウム金属薄膜による反射層１２、及び反射層１２の保護のため熱ＣＶＤで形成された有機膜からなる反射層保護層１３が順次積層されている断面図である。

このように光検出器の上に、蒸着法によって形成された柱状結晶からなる蛍光体層６、熱ＣＶＤ法により形成されたポリパラキシリレン製の有機膜からなる蛍光体保護層１１、蒸着で形成された反射層１２、反射層保護層１３を順次積層されて構成された放射線検出装置が知られている。
特許第３４０５７０６号公報（第５頁、図２）

しかしながら、センサパネル５の表面に形成された柱状結晶構造を有する蛍光体層を蒸着法で作製した場合には、柱状結晶の異常成長及び蒸着時の突沸によるスプラッシュ（異常成長部）欠陥と呼ばれる突起状の欠陥が発生する。

このスプラッシュ欠陥による突起の大きさは、大きいもので直径３００μｍ、高さ１００μｍの大きさになる。この突起欠陥を蛍光体層上部から加圧等の方法でリペア（修復）をすることが知られているがリペアを施しても突起の高さは０にはならずに最大３０μｍ程度の欠陥として残る。

このような突起状の欠陥が存在する蛍光体層６の上面に熱ＣＶＤ法により形成されたポリパラキシリレン製有機膜からなる蛍光体保護層１１と蒸着により形成された金属薄膜からなる反射層１２を設けた場合、突起欠陥の周囲には上記反射層１２が形成されない部分（以下、「反射層のピンホール」と称する）が発生する。これは蒸着、スパッタ法等の真空成膜では金属蒸気や分子が直線的に進むため被着体に突起が存在するとその影の部分には金属薄膜を形成することができないためである。

この反射層のピンホールは、蛍光体層６で発生した光を反射しない領域となり、光電変換素子２に入射する光量が部分的に低下し、それに伴い光電変換後の電気出力もその部分が低下し取得されるＸ線透過画像における欠陥となる問題があった。

更に、蛍光体層６の表面に１０μｍ程度の厚さの熱ＣＶＤ法により形成されたポリパラキシリレン製有機膜からなる蛍光体保護層１１と０．２μｍ程度の厚さの蒸着によるアルミニウム等の光反射性金属からなる反射層１２を形成した場合、蛍光体保護層１１及び反射層１２共に真空成膜により形成されるため、これら工程に必要な時間が非常に大きくなる。更に真空成膜に使用する有機薄膜の材料は特殊な材料を使用することから、これらの２層を形成するコストは非常に高くなってしまうという問題があった。

そこで、本発明の目的は、光反射機能と防湿機能を備え、１層で蛍光体層の柱状結晶の柱間に埋め込む形状で蛍光体保護層を形成して、安価で欠陥のない放射線検出装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の放射線検出装置では、基板上に配列された複数の光電変換素子からなる受光部を有するセンサパネルと、放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換する、少なくとも該受光部上に直接蒸着により設けられた柱状結晶構造を有する蛍光体層と、該蛍光体層を被覆し前記センサパネルと接する蛍光体保護層を含む蛍光体保護部材と、を有する放射線検出装置において、
前記蛍光体保護層は、光反射性微粒子を含有したホットメルト樹脂からなることを特徴とする。

本発明によれば、蛍光体保護層は、光反射性微粒子を含むホットメルト樹脂を柱状結晶構造を有する蛍光体層上に積層することにより、蛍光体層の突起状欠陥の周辺部分で発生する光の透過領域をなくすことができるため、光反射が欠落することなく行うことができ、放射線透過画像を得たときに光透過領域に起因する欠陥をなくすことができる。

また、蛍光体層の耐湿機能と光反射機能を共に備えた１層からなる蛍光体保護層を用いることにより安価な放射線検出装置を提供できる。

更に、本発明の放射線検出装置の製造方法を用いることにより、本構成の放射線検出装置を最も簡便に低価格で作製することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態における放射線検出装置の断面図である。

図２は、図１の放射線検出装置のＡ部を拡大した断面図である。

図３は、図１の放射線検出装置のＢ部を拡大した断面図である。

図１において、１はガラス基板などの絶縁性を有する光検出器用基板、２は例えばアモルファスシリコンよりなる半導体薄膜を用いた光電変換素子であり、この光電変換素子間隙３には光電変換素子からの電荷の読み出しを制御するＴＦＴ等の半導体素子及び配線が配置されている。４は光電変換素子２及びＴＦＴなどの半導体素子を保護するセンサ保護層であり、これらによって光検出器（センサパネル）５を構成している。
この際、光電変換素子２は、それぞれ１００〜２００μｍ角の大きさで２０〜６０μｍ程度の間隙で配置している。

また、６は放射線を光電変換素子２が感知可能な光に変換する柱状結晶構造を有する蛍光体層で、７は蛍光体層の防湿機能と光反射機能を備えた光反射性微粒子を含有した樹脂からなる蛍光体保護層である。

蛍光体層６は、柱状結晶をなすものが発光量と鮮鋭度の特性が良好であるために高感度な蛍光体として好ましく使用でき、例えば、ＴｌドープしたＣｓＩ、ＮａドープのＣｓＩが挙げられる。

このＴｌドープＣｓＩ（以下、ＣｓＩ：Ｔｌと記す）蛍光体は、抵抗加熱の真空蒸着法により形成でき、真空中でＣｓＩとＴｌＩの２種の蒸着ポートを同時に加熱することによってＴｌのドーピングが可能となる。

蛍光体層６を蒸着により形成すると、図２の８に示すスプラシュである突起欠陥が発生する。この突起欠陥をカバーすることができる膜厚で光反射性微粒子を含有した樹脂を積層することにより、蛍光体層上の突起欠陥をピンホール無く覆うように形成することができ、図２に示すように蛍光体層のスプラッシュ部分を抜けなくカバーすることができる。
本発明の蛍光体保護層７として、以下の材料と製法が挙げられる。

蛍光体保護層７に使用する光反射性微粒子としては、金、銀、アルミニウム、ニッケル等の金属微粒子、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化珪素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）等の金属酸化物が使用できるが、金属微粒子の場合は腐食の可能性があるため金属酸化物の方が好ましい。

上記反射性微粒子の直径としては、柱状結晶の蛍光体層の柱径が通常１〜１０μｍ程度であり、その間隙に埋め込まれることができ、かつ直径５０μｍ〜３００μｍ程度、高さが最大３０μｍ程度の上記突起欠陥の間隙を隙間無く覆うためには、粒子の直径は２μｍ以下であれば可能である。

蛍光体保護層７に用いられる樹脂としては、ホットメルト樹脂が好ましい。ホットメルト樹脂は、水や溶剤を含まない、室温で固体であり、１００％不揮発性の熱可塑性材料からなる接着性樹脂と定義されるものである（Ｔｈｏｍａｓ.ｐ.Ｆｌａｎａｇａｎ,ＡｄｈｅｓｉｖｅＡｇｅ,９,Ｎｏ３,２８（１９６６））。ホットメルト樹脂は、樹脂温度が上昇すると溶融し、樹脂温度が低下すると固化するものである。また、ホットメルト樹脂は、加熱溶融状態で、他の有機材料、及び無機材料に接着性をもち、常温で固体状態となり接着性を持たないものである。また、ホットメルト樹脂は極性溶媒、溶剤、及び水を含んでいないので、蛍光体層（例えば、ハロゲン化アルカリからなる柱状結晶構造を有する蛍光体層）に接触しても蛍光体層を溶解しないため、蛍光体保護層として使用され得る。ホットメルト樹脂は、熱可塑性樹脂を溶剤に溶かし溶媒塗布法によって形成された溶剤揮発硬化型の接着性樹脂とは異なる。またエポキシ等に代表される化学反応によって形成される化学反応型の接着性樹脂とも異なる。

ホットメルト樹脂材料は、主成分であるベースポリマー（ベース材料）の種類によって分類され、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等を用いることができる。上記のごとく蛍光体保護層７として、防湿性が高く、また蛍光体から発生する可視光線を透過する光透過性が高いことが重要である。蛍光体保護層７として必要とされる防湿性を満たすホットメルト樹脂としてポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。特に吸湿率が低いポリオレフィン樹脂が好ましい。また光透過性の高い樹脂として、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。したがって蛍光体保護層７としてポリオレフィン系樹脂をベースにしたホットメルト樹脂がより好ましい。

ポリオレフィン樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体および、アイオノマー樹脂から選ばれる少なくとも１種を主成分として含有することが好ましい。エチレン酢酸ビニル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてヒロダイン７５４４（ヒロダイン工業製）、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてＯ−４１２１（倉敷紡績製）、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてＷ−４１１０（倉敷紡績製）、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてＨ−２５００（倉敷紡績製）、エチレン−アクリル酸共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてＰ−２２００（倉敷紡績製）、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてＺ−２（倉敷紡績製）等を用いることができる。

これらの光反射性微粒子と樹脂からなる蛍光体保護層７は、樹脂１００重量部に対し、光反射性微粒子を５〜２０重量部の割合で混合することによって、高光反射率と耐湿性が同時に得られる。

この蛍光体保護層７の厚さとしては、光反射性、防湿性及び突起欠陥のカバーリング性が所望の特性を有すれば使用でき、材料によるが、例えば、３０〜１００μｍの厚さであれば光反射性と耐湿性の各特性が満足できる。

上記蛍光体保護層７の上に、更に必要に応じて、製造途中工程又は製品において蛍光体層及び蛍光体保護層を保護する保護層、更なる耐湿性を得るため又は電磁波を遮断するための電磁シールドとして機能する金属層等の従来知られている構成を配置することが可能である。

図４は、本発明の他の実施形態における放射線検出装置の断面を拡大した図である。

図４に示す例では、蛍光体層６上に、蛍光体保護層７、金属層９、及び保護層１０を積層する。

上記ホットメルト樹脂を用いた蛍光体保護層７を蛍光体層６上に形成する製造方法としては、例えば以下に示す方法がある。
（１）ホットメルト樹脂を溶融し、塗布装置を用いて溶融した樹脂を直接、蛍光体層６の表面に塗布し形成する方法。
（２）ホットメルト樹脂を金属層９と保護層１０とが積層されたシートに塗布して蛍光体保護シートを形成し、蛍光体保護シートを熱プレス、または熱ラミネートで蛍光体層６の表面に形成する方法。
（３）剥離基板上にホットメルト樹脂を作成してホットメルト樹脂シートを形成し、ホットメルト樹脂層側を熱プレスや熱ラミネート等で蛍光体表面に形成し、その後剥離基板を剥がす方法。
（４）蛍光体保護シートを作成し、真空プレス装置で圧着して蛍光体表面に形成する方法。

生産性を考慮すると、熱による溶着方法、例えば、熱プレス又は熱ローラによる熱プラス圧力によって蛍光体層上に貼り合わせる方法が最も安価に本発明の放射線検出装置が作製することができる。

ここで、例として、図４の他の実施形態に対応する上記（２）の方法について説明する。

この方法は蛍光体保護シートを作成し、該シートを熱ラミネートで蛍光体層６の表面に形成する方法である。保護層１０及び金属層９上に溶融した光反射性微粒子含有のホットメルト樹脂を押し出しコート法により射出して蛍光体保護層７、金属層９、及び保護層１０の積層構造からなる蛍光体保護シートを形成し、蛍光体保護シートの蛍光体保護層７側の表面を蛍光体層６上に重ねて熱ロールラミネートすることで、蛍光体保護層７を蛍光体層６上に形成する。

図５は、本発明の他の実施形態における放射線検出装置の製造方法を示す図である。

図５（ａ），（ｂ）に示されるように、溶融された光反射性微粒子含有のホットメルト樹脂１９をタンク２０及びダイコータ１７内に準備するとともに、ロール状に準備された金属層９及び保護層１０の積層からなる積層シートを準備し、しわ取りロール２１，２２によってしわを伸ばされた積層シート上に成形ロール２３，２４間で溶融された光反射性微粒子含有のホットメルト樹脂１８を押し出しコート法により塗布し、成形ロールにより成形後、冷却ロール２５にて冷却硬化し、切断手段２６にて所定のサイズに切り出す。こうして、金属層９上に７蛍光体保護層７を形成し、図５（ｂ）に示される蛍光体保護シートを形成する。得られた蛍光体保護シートをセンサパネル５の表面上及び蛍光体層６上に重ねて、熱ラミネートローラによってホットメルト樹脂の溶融温度以上にホットメルト樹脂を加熱して溶融し、熱ラミネートローラ及び搬送ローラを用いて放射線検出装置を移動させて、センサパネル５表面上の蛍光体保護シート上の所定の開始位置から蛍光体層６上を熱ラミネートローラが相対的に移動するようにして所定の開始位置から蛍光体層６を挟んで対向する位置まで加熱圧着する。ここで放射線検出装置を平面で９０°回転させて再度、センサパネル５表面上の蛍光体保護シート上の所定の開始位置から蛍光体層６上を熱ラミネートローラが相対的に移動するようにして所定の開始位置から蛍光体層６を挟んで対向する位置まで加熱圧着する。こうして、蛍光体保護シートが蛍光体層６及びセンサパネル５の表面に密着される。熱ラミネートローラの温度は９０〜１８０℃の範囲で調整する。熱ラミネートローラの回転速度は０．０１〜１ｍ/ｍｉｎの範囲で調整する。熱ラミネートローラの押圧力は、１〜５０ｋｇ/ｃｍ^２の範囲で調整する。

また、他の例として、図１，２の実施形態に対応する上記（３）の方法について説明する。

この方法は、剥離可能な剥離基板（例えばＰＥＴ樹脂）上に溶融した光反射性微粒子含有のホットメルト樹脂を押し出しコート法により射出して、蛍光体保護層７、剥離基板からなるホットメルト樹脂シートを形成し、ホットメルト樹脂シートの蛍光体保護層７側を熱プレスや熱ラミネート等で蛍光体層６表面に形成し、その後剥離基板を剥がすものである。溶融されたホットメルト樹脂をタンク及びダイコータ内に準備するとともに、ロール状に準備された剥離基板を準備し、しわ取りロールによってしわを伸ばされた積層シート上に成形ロール間で溶融された光反射性微粒子含有のホットメルト樹脂を押し出しコート法により塗布し、成形ロールにより成形後、冷却ロールにて冷却硬化し、切断手段にて所定のサイズに切り出す。こうして、剥離基板上に光反射性微粒子含有のホットメルト樹脂からなる蛍光体保護層を形成し、ホットメルト樹脂シートを形成する。次に、得られたホットメルト樹脂シートをセンサパネルの表面上及び蛍光体層上に重ねて、熱ラミネートローラによってホットメルト樹脂の溶融温度以上にホットメルト樹脂を加熱して溶融し、熱ラミネートローラ及び搬送ローラを用いて放射線検出装置を移動させて、センサパネル表面上のホットメルト樹脂シート上の所定の開始位置から蛍光体層上を熱ラミネートローラが相対的に移動するようにして所定の開始位置から蛍光体層を挟んで対向する位置まで加熱圧着する。ここで放射線検出装置を平面で９０°回転させて再度、センサパネル表面上のホットメルト樹脂シート上の所定の開始位置から蛍光体層上を熱ラミネートローラ２７が相対的に移動するようにして所定の開始位置から蛍光体７を挟んで対向する位置まで加熱圧着する。こうしてホットメルト樹脂シートが蛍光体層及びセンサパネルの表面に密着される。熱ラミネートローラの温度は９０〜１８０℃の範囲で調整する。熱ラミネートローラの回転速度は０．０１〜１ｍ/ｍｉｎの範囲で調整する。熱ラミネートローラの押圧力は、１〜５０ｋｇ/ｃｍ^２の範囲で調整する。蛍光体保護層が蛍光体層及びセンサパネルの表面に熱ラミネートローラにて加熱溶融によって密着された後、蛍光体保護層が冷却されて固化する前に剥離基板を蛍光体保護層から剥離し、放射線検出装置が完成される。

以下、本発明の実施例について説明する。

［実施例１］
図１，２に示す放射線検出装置の作製方法を以下に述べる。

厚さ０．７ｍｍのガラス基板１上の４３０ｍｍ×４３０ｍｍの領域に、アモルファスシリコンからなるフォトダイオード（光電変換素子）２と、ＴＦＴ（不図示）、及びＡｌの配線からなる光電変換素子間隙３とからなる、画素サイズ１６０μｍ×１６０μｍの画素を２次元的に配置して受光部を設けた。また、ガラス基板１の周囲の領域には、受光部から読み出される光電変換情報を読み出すＩＣ等の配線部材（不図示）と電気的に接続するための、電極パッド部１４を設けた。その後ＳｉＮ及びポリイミドの積層からなるセンサ保護層５を電極パッド部１４が形成された領域を除いて形成し、光検出器（センサパネル）５を得た。

次に、得られた光検出器５を、蒸着装置の基板ホルダに配置し、２カ所の蒸着ボートに沃化セシウム（以下、ＣｓＩ）と沃化タリウム（以下、ＴｌＩ）をそれぞれ配置し、センサパネル５の受光部表面にヨウ化セシウム（ＣｓＩ）にタリウム（Ｔｌ）が添加された、柱状結晶構造のＣｓＩ：Ｔｌを、真空蒸着法により成膜時間４時間で厚さ５５０μｍ形成した。Ｔｌの添加濃度は０．１〜０．３ｍｏｌ％であった。ＣｓＩ：Ｔｌの柱状結晶の頂面側（蒸着終了表面側）の柱径は平均約５μｍであった。形成されたＣｓＩ：Ｔｌを２００℃の窒素雰囲気下のクリーンオーブン内で２時間熱処理することによって、蛍光体層６を得た。

次に、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂をタンク２０内において１２０℃で溶融し、溶融されたホットメルト樹脂に平均粒径０．２μｍの酸化チタン微粒子を１５ｗｔ％の割合で混合して準備する。また、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂（以下ＰＥＴと記す）からなる剥離基板を準備する。しわ取りロールによってしわを伸ばされたＰＥＴ上に、成形ロール間において溶融された光反射性微粒子が含有されたホットメルト樹脂を、ダイコータを用いて押し出しコート法によって塗布し、成形ロールによって成形され、冷却ロールによって冷却硬化される。その後切断手段によって所定のサイズに切り出し、蛍光体保護層７となる厚さ７５μｍの光反射性微粒子を含有したホットメルト樹脂、及びＰＥＴの積層構造からなるホットメルト樹脂シートを得た。本実施例では、上記エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂として、Ｈ−２５００（倉敷紡績製）を用いた。Ｈ−２５００は、密着付与剤等の添加剤の含有量が２０％以下であり、医療用消毒薬品であるエチルアルコールに１時間浸透しても重量変化が５％以下と耐薬品性の高い樹脂である。

次に、得られたホットメルト樹脂シートをセンサパネル５表面及び蛍光体層６上に重ねて、蛍光体層６が設けられた領域の周囲の領域（蛍光体層６の端部とセンサパネル５表面の端部との間の領域）におけるセンサパネル５の表面、蛍光体層６の側面及び頂面を被覆するように、熱ラミネートローラによってホットメルト樹脂を加熱圧着処理する。熱ラミネートローラ及び搬送ローラを用いて放射線検出装置を移動させて、センサパネル５表面上のホットメルト樹脂シート上の所定の開始位置から蛍光体層６上を熱ラミネートローラが相対的に移動するようにして、所定の開始位置から蛍光体層６を挟んで対向する位置まで加熱圧着する。続いて放射線検出装置を平面で９０°回転させて再度、センサパネル５の表面上のホットメルト樹脂シート上の所定の開始位置から蛍光体層６上を熱ラミネートローラが相対的に移動するようにして、所定の開始位置から蛍光体層６を挟んで対向する位置まで加熱圧着する。上記加熱圧着処理により、ホットメルト樹脂シートの蛍光体保護層７と、センサパネル５、蛍光体層６の側面及び頂面が密着され、蛍光体保護層７及びＰＥＴからなる蛍光体保護部材を得た。ここで、上記加熱圧着は、熱ラミネートローラ２７のローラ温度を１３０℃、ロール回転速度を０．１ｍ／ｍｉｎ、圧力１０Ｋｇ／ｃｍ^２の条件で行った。

ここで、蛍光体保護層７が蛍光体層６及びセンサパネル５の表面に密着された後、蛍光体保護層７が冷却されて固化する前にＰＥＴを蛍光体保護層７から剥離してもよい。またＰＥＴを剥離せずに残し、蛍光体層６及び蛍光体保護層７を保護する保護層として用いてもよい。

最後に、センサパネル５の電極パッド部１４にＴＦＴを駆動する信号を出力するドライバＩＣまたは光電変換された電気信号を取り出すためのアンプＩＣを有するＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）をＡＣＦ（異方性接着材）を用いて１５０℃で圧着して接続し、図１に示される放射線検出装置を得た。

以上のようにして作製した放射線検出装置を、６０℃、９０％の温度、湿度試験槽に１０００時間保存した。その結果、蛍光体層７の位置ずれ、各層間の剥離等の外観不良は発生しなかった。また、蛍光体層６の、水や溶剤に起因する腐食及び潮解による発光強度の劣化も全く認められず、高信頼性の放射線検出装置が得られた。
［実施例２］
図４に示す放射線検出装置の作製方法を以下に述べる。

実施例１と同様の方法により光検出器（センサパネル）５、蛍光体層６を形成した。

次に、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂をタンク２０内において１２０℃で溶融し、溶融されたホットメルト樹脂に平均粒径０．１μｍの酸化珪素微粒子を１５ｗｔ％の割合で混合して準備する。また、厚さ２５μｍのＡｌからなる金属層９と厚さ２５μｍのＰＥＴからなる保護層１０とを積層して形成され、ロール状に準備された積層シートを準備する。しわ取りロールによってしわを伸ばされたＰＥＴ上に、成形ロール間において溶融された光反射性微粒子が含有されたホットメルト樹脂を、ダイコータを用いて押し出しコート法によって塗布し、成形ロールによって成形され、冷却ロールによって冷却硬化される。その後切断手段によって所定のサイズに切り出し、蛍光体保護層７となる厚さ７５μｍの光反射性微粒子を含有したホットメルト樹脂、金属層９、及び反射層保護層１０の積層構造からなる蛍光体保護シートを得た。本実施例では、上記エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂として、Ｈ−２５００（倉敷紡績製）を用いた。

得られた蛍光体保護シートをセンサパネル５表面及び蛍光体層６上に重ねて、蛍光体層６が設けられた領域の周囲の領域（蛍光体層６の端部とセンサパネル５表面の端部との間の領域）におけるセンサパネル５の表面、蛍光体層６の側面及び頂面を被覆するように、熱ラミネートローラによってホットメルト樹脂を加熱圧着処理する。熱ラミネートローラ及び搬送ローラを用いて放射線検出装置を移動させて、センサパネル５表面上の蛍光体保護シート上の所定の開始位置から蛍光体層６上を熱ラミネートローラが相対的に移動するようにして、所定の開始位置から蛍光体層６を挟んで対向する位置まで加熱圧着する。続いて放射線検出装置を平面で９０°回転させて再度、センサパネル５の表面上の蛍光体保護シート上の所定の開始位置から蛍光体層６上を熱ラミネートローラが相対的に移動するようにして、所定の開始位置から蛍光体層６を挟んで対向する位置まで加熱圧着する。上記加熱圧着処理により、蛍光体保護シートの蛍光体保護層７と、センサパネル５、蛍光体層６の側面及び頂面が密着され、蛍光体保護層７、金属層９、及び反射層保護層１０からなる蛍光体保護部材を得た。ここで、上記加熱圧着は、熱ラミネートローラ２７のローラ温度を１３０℃、ロール回転速度を０．１ｍ／ｍｉｎ、圧力１０Ｋｇ／ｃｍ^２の条件で行った。

ここで、金属層９は防湿性に優れており、蛍光体層６の防湿性をさらに向上させる機能を有する。また金属層９は光反射性、遮光性にも優れており、外光が光電変換素子２に入射することを防止する機能を更に有する。また、金属層９を固定電位に接続することにより外部からの電磁波の影響を防止する電磁シールドとしての機能を更に有することができる。

最後に、センサパネル５の電極パッド部１４にＴＦＴを駆動する信号を出力するドライバＩＣまたは光電変換された電気信号を取り出すためのアンプＩＣを有するＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）をＡＣＦ（異方性接着材）を用いて１５０℃で圧着して接続し、図４に示される放射線検出装置を得た。

以上のようにして作製した放射線検出装置を、６０℃、９０％の温度、湿度試験槽に１０００時間保存した。その結果、蛍光体層７の位置ずれ、各層間の剥離等の外観不良は発生しなかった。また、蛍光体層６の、水や溶剤に起因する腐食及び潮解による発光強度の劣化も全く認められず、高信頼性の放射線検出装置が得られた。

［実施例３］
図６は、本発明の各実施形態の放射線検出装置を放射線検出システムとして応用した例を示す図である。

Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は、患者或いは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、放射線画像を撮影する放射線検出装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応して放射線検出装置６０４０のシンチレータ（蛍光体層）は発光し、これを光電変換して電気的情報を得る。この情報は、ディジタルに変換されイメージプロセッサ６０７０により画像処理されコントロールルームに有る表示手段としてのディスプレイ６０８０で観察できる。

また、この情報は電話回線６０９０等の伝送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールーム等でディスプレイ６０８１に表示するか又は光ディスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６１００によりフィルム６１１０に記録することもできる。

以上説明したように、本発明は、医療用のＸ線センサ等に応用することが可能であるが、非破壊検査等のそれ以外の用途に応用した場合にも有効である。

本発明の実施形態における放射線検出装置の断面図本発明の実施形態における放射線検出装置の図１のＡ部断面を拡大した図本発明の実施形態における放射線検出装置の図１のＢ部断面を拡大した図本発明の他の実施形態における放射線検出装置の断面を拡大した図本発明の他の実施形態における放射線検出装置の製造方法を示す図本発明の各実施形態の放射線検出装置を放射線検出システムとして応用した例を示す図従来の放射線検出装置の断面図

符号の説明

１…光検出器用基板
２…光電変換素子
３…光電変換素子間隙
４…光検出器保護層
５…光検出器（センサパネル）
６…蛍光体層
７…蛍光体保護層
８…突起欠陥（スプラッシュ）
９…金属層
１０…保護層
１１…蛍光体保護層
１２…反射層
１３…反射層保護層
１４…電極パッド部

Claims

基板上に配列された複数の光電変換素子からなる受光部を有するセンサパネルと、放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換する、少なくとも該受光部上に直接蒸着により設けられた柱状結晶構造を有する蛍光体層と、該蛍光体層を被覆し前記センサパネルと接する蛍光体保護層を含む蛍光体保護部材と、を有する放射線検出装置において、
前記蛍光体保護層は、光反射性微粒子を含有したホットメルト樹脂からなることを特徴とする放射線検出装置。
前記光反射性微粒子は、金属酸化物からなることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
前記反射性微粒子は、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、又はＡｌ_２Ｏ_３からなることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
前記ホットメルト樹脂は、ポリオレフィン系、ポリエステル系又はポリアミド系樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放射線検出装置。
前記蛍光体保護部材は、前記蛍光体保護層上に設けられた保護層を更に有することを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
前記蛍光体保護部材は、前記蛍光体保護層上に設けられた金属層と、該金属層上に設けられた保護層と、を更に有することを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
請求項１〜６のいずれかに記載の放射線検出装置と、前記放射線検出装置からの信号を画像として処理する処理手段と、前記処理手段からの信号を記録する記録手段と、前記処理手段からの信号を表示する表示手段と、前記処理手段からの信号を伝送する伝送手段と、前記放射線を発生する放射線源と、を備えたことを特徴とする放射線検出システム。