JP2009036570A

JP2009036570A - 放射線検出器

Info

Publication number: JP2009036570A
Application number: JP2007199501A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Yoshida; 太吉田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-02-19

Abstract

【課題】保護膜を接着する構成であっても、保護膜の変動を防止又は抑制する。
【解決手段】外部の気圧低下や温度上昇により粘着シート１２０と保護フィルム１０８との間の空間１２８の気体が膨張しても、膨張した気体が、バッファ空間１１０に移動し、柔軟な保護フィルム１０８Ａの作用によってバッファ空間１１０の体積が大きくなる。つまり、粘着シート１２０と保護フィルム１０８との間の空間１２８の体積変動がバッファ空間１１０によって吸収される。したがって、保護フィルム１０８の変動が防止又は抑制される。これにより保護フィルム１０８の剥離が防止される。
【選択図】図３

Description

本発明は、放射線検出器に関する。

特許文献１に記載の蓄積性蛍光体パネルは、基板に蓄積性蛍光体層を形成し、透明防湿保護層で蓄積性蛍光体層が密閉されている。そして、基板に形成された凹部と、この凹部から蓄積性蛍光体層が存在する密閉領域に連通する通気孔を設け、凹部の開放面を閉塞する柔軟なシートとからなるバッファ空間を備えている（特許文献１を参照）。

このため、例えば、外部の気圧低下や温度上昇等により密閉領域内の気体が膨張しても、密閉領域内の膨張分がバッファ空間へ移動し、柔軟なシートの作用によってバッファ空間の体積が大きくなる。つまり、密閉領域内の体積変動がバッファ空間によって吸収される。
特開２００６−９０７０９号公報

特許文献１に記載の構成は、密閉領域内の気体が自由に移動できる場合において、密閉領域内の体積変動をバッファ空間が吸収することが可能である。しかし、デバイス表面と保護膜との間隔を一定に保つ場合など、保護膜をデバイス表面に接着する構成とされる場合がある。このような構成においては保護膜をデバイス表面に貼り付ける際にかみ込んだ空気が膨張してもバッファ空間に移動されない（バッファ空間によって吸収されない）。このため、保護膜が撓むなどし、保護膜が変動する恐れがある。

本発明は、上記事実を考慮し、保護膜を接着する構成であっても、保護膜の変動が防止又は抑制された放射線検出器を提供することが目的である。

上記目的を達成するために請求項１に記載の放射線検出器は、基板と、前記基板の表面に形成され、放射線を電荷に変換する放射線検出層と、複数の凸部を有すると共に前記凸部間に形成された空間を気体が面内方向に移動可能な接着層によって、前記放射線検出層の表面に接着された保護膜と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の放射線検出器では、保護膜が放射線検出層の表面に接着層によって接着されている。そして、この接着層において、複数の凸部間に形成された空間を気体が面内方向に移動可能とされている。

よって、気圧低下や温度上昇等により接着界面（接着層）の気体が膨張しても、複数の凸部間に形成された空間を気体が面内方向に移動するので、保護膜の変動が防止又は抑制される。この結果、例えば、保護膜の剥がれなどの不具合が防止される。

請求項２に記載の放射線検出器は、請求項１に記載の構成において、前記空間は、前記接着層の端部において外気と連通されていることを特徴としている。

請求項２に記載の放射線検出器では、気圧低下や温度上昇等により気体が膨張しても、複数の凸部間に形成された空間を気体が面内方向に移動すると共に、接着層の端部から気体が外に抜け出るので、保護膜の変動がより確実に防止又は抑制される。この結果、例えば、保護膜の剥がれなどの不具合がより確実に防止される。

請求項３に記載の放射線検出器は、請求項１に記載の構成において、前記放射線検出基板における前記放射線検出層の端部の外側に、上面が前記保護膜によって構成されたバッファ空間が設けられていると共に、前記空間は前記接着層の端部において前記バッファ空間と連通されていることを特徴としている。

請求項３に記載の放射線検出器では、気圧低下や温度上昇等により接着界面の気体が膨張しても、複数の凸部間に形成された空間を気体が面内方向に移動すると共に、接着層の端部から気体がバッファ空間に移動し吸収される。よって、保護膜の変動がより確実に防止又は抑制される。この結果、例えば、保護膜の剥がれなどの不具合がより確実に防止される。

請求項４に記載の放射線検出器は、請求項３に記載の構成において、前記バッファ空間の上面を構成する前記保護膜は、凹状とされていることを特徴としている。

請求項４に記載の放射線検出器では、バッファ空間の上面を構成する保護膜が凹状とされているので、接着層の端部から気体がバッファ空間に移動して吸収される際、保護膜にテンションがかかりにくい構成とされている。

請求項５に記載の放射線検出器は、請求項４に記載の構成において、前記バッファ空間の上面を構成する前記保護膜は、０．６気圧下においても凹状が保たれることを特徴としている。

請求項５に記載の放射線検出器では、エアバッファの上面を構成する保護膜は、０．６気圧下、すなわち、４０００ｍ級の高地においても凹状が保たれる。

請求項６に記載の放射線検出器は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の構成において、前記保護膜は、絶縁材料からなることを特徴としている。

請求項６に記載の放射線検出器では、保護膜は絶縁材料からなるので、放射線検出器の表面が絶縁保護される。

請求項７に記載の放射線検出器では、保護膜は導電性を有すると共に、接地されているが、保護膜の変動が防止又は抑制されるので、放射線検出層との距離の変動（電位の変動）に伴う、画像ムラが防止又は抑制される。

以上説明したように本発明によれば、保護膜の変動を防止又は抑制することができる、という優れた効果を有する。

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。

まず、本発明の第一実施形態にかかる放射線検出器について説明する。

図１に示すように、第一実施形態における放射線検出器１００は放射線検出基板１０２を有している。放射線検出基板１０２は、平面視、略矩形状のガラス基板１０４の表面（おもてめん）１０４Ａ上に、放射線が入射されることにより電荷を生成する電荷変換層（図１１の電荷変換層６０４を参考）等からなる放射線検出層１０６が形成されている。なお、この放射線検出層１０６についての詳細は後述する。また、放射線検出層１０６の上面（ガラス基板１０４と反対側の面）を放射線検出層１０６の表面１０６Ｂ（図１（Ｂ）参照）とすると共に、放射線検出層１０６が形成されている面全体を放射線検出基板１０２の表面１０２Ａとする。

ガラス基板１０４における放射線検出層１０６の端部１０６Ａの水平方向外側に、所定の間隔をあけて、ガラスリブ１０５が立設されている。そして、射線検出基板１０２の表面１０２Ａ、すなわち、ガラスリブ１０５及び放射線検出層１０６の表面１０６Ｂに、保護フィルム１０８が接着されている。なお、保護フィルム１０８は導電性を有し、電気的に接地されている。また、薄く柔軟な材質からなる。

保護フィルム１０８は、粘着シート１２０によって放射線検出層１０６の表面１０６Ｂと接着されている。なお、本実施形態においては、保護フィルム１０８とガラスリブ１０５とは、粘着シート１２０でない、別の接着剤にて接着されているが、粘着シート１２０で接着されていてもよい。

図４と図５とに示すように、粘着シート１２０は、粘着剤によって無数の凸部１２２が形成されている。よって、図２にも示すように、保護フィルム１０８を接着した状態において、この凸部１２２間（接着界面）に、縦横に走るトンネル状の空間１２８が形成される。なお、凸部１２２は、放射線検出基板１０２の表面１０２Ａ側に凸状とされている。

なお、図４、図５は、判りやすくするため凸部１２２を実際より大きく図示している。また、図１（Ｂ）においては、図が煩雑になるので、凸部１２２及び空間１２８の図示を省略している。

そして、図５に示すように、空間１２８を粘着シート１２０の全域にわたって気体Ｋが面内方向に移動可能とされている。また、図４に示すように（矢印Ｇを参照）、シート端部１２０Ａ（図３参照）から気体が排出可能な構成とされている。

なお、粘着シート１２０は、本実施形態においては、日栄化工株式会社製の粘着シート・ＮＥ−ｔａｋマトリックス（登録商標）を使用した。なお、粘着シート１２０は、凸部を有すると共に、保護フィルム１０８を接着した状態において、凸部間（接着界面）に空間が形成され、空間を粘着シートの全域にわたって気体が移動可能とされ、更に、シート端部から気体が排出可能な構成とされていれば上記以外の粘着シート（粘着層）も使用可能である。

図３に示すように、放射線検出層１０６の端部１０６Ａとガラスリブ１０５との間は、上面が保護フィルム１０８Ａで封止されることで、バッファ空間１１０が形成される。前述したように、粘着シート１２０は保護フィルム１０８と放射線検出層１０６とを接着しているので、粘着シート１２０のシート端部１２０Ａがバッファ空間１１０を側面の一部を構成する（放射線検出層１０６の端部１０６Ａと粘着シート１２０のシート端部１２Ａとでバッファ空間１１０の一方の側面を構成している）。

また、バッファ空間１１０の上面を構成する保護フィルム１０８Ａは凹状とされている。なお、０．６気圧下においても凹状が保たれる凹みの形状（深さ）とされている。

つぎに、本実施形態の作用について説明する。

外部の気圧低下や温度上昇により粘着シート１２０と保護フィルム１０８との間の空間１２８（接着界面）の気体が膨張しても、膨張した気体が、図３と図５とに示すように、バッファ空間１１０に移動し、柔軟な保護フィルム１０８Ａの作用によってバッファ空間１１０の体積が大きくなる。つまり、粘着シート１２０と保護フィルム１０８との間の空間１２８の体積変動がバッファ空間１１０によって吸収される。

したがって、気圧変動や温度変動等による保護フィルム１０８の撓み等の変動が防止又は抑制される。これにより保護フィルム１０８の剥離が防止される。更にこの結果、保護フィルム１０８と放射線検出層１０６との間隔を一定に保つことが可能となる。そして、保護フィルム１０８は導電性を有し接地されているので、放射線検出層１０６の電位を一定に保つことが可能となり安定した画像が得られる。

更に、バッファ空間１１０の上面を構成する保護フィルム１０８Ａは凹状とされているので、柔軟な保護フィルム１０８Ａの作用によってバッファ空間１１０の体積が大きくなる際に、保護フィルム１０８にかかるテンションが低減される。

なお、０．６気圧下でも凹状を保たれる。つまり、４０００ｍ級の高地においても、保護フィルム１０８にかかるテンションが低減される。

さて、粘着シートに凸部１２２が形成されていない構成の場合、接着界面に完全に気体をかみ込ませないで接着することは非常に困難である。そして、かみ込んだ気体が外部の気圧低下や温度上昇によって膨張し、保護フィルム１０８の撓み等の変動が発生する。

これに対して本実施形態では、上述したように、接着界面に予め空間１２８（凸部１２２間）を形成しておくことで、撓み等による保護フィルム１０８の変動を防止又は抑制させている。

つぎに、第一実施形態の変形例について説明する。

図６に示すように、放射線検出器１０１の一辺側（図６（Ａ）における下側の辺部）には、ガラスリブ１０５が設けられていない。そして、図７に示すように、保護フィルム１０９が、ガラス基板１０４の側面１０４Ｂに接着されている。また、保護フィルム１０９は絶縁性材料からなる。

なお、図６（Ｂ）においては図が煩雑になるので、凸部１２２及び空間１２８の図示を省略している。

このような構成とすると、保護フィルム１０９によってガラス基板１０４の上面１０４Ａと側面１０４Ｂとが絶縁される。

よって、図１０に模式的に示すように、板状の放射線検出器１０１を略水平として、乳房９０２の下方に配置すると共に、長辺の一辺部側の側面を胸壁端面１０１Ａ（図６（Ａ）、図７も参照）とし、この胸壁端面１０１Ａを胸壁９０４に当接して使用する乳房撮影用の放射線検出器１０１（マンモグラフィー）とすることが可能とされる。

なお、同様に粘着シート１２０と保護フィルム１０９との間の空間の体積変動がバッファ空間１１０によって吸収されるので、これにより保護フィルム１０９の剥離が防止される。また、保護フィルム１０９は導電性を有しない絶縁性材料からなるので、放射線検出層１０６の電位を一定に保つ効果は奏さない。

つぎに、本発明の第二実施形態にかかる放射線検出器について説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図８に示すように、第二実施形態における放射線検出器２００は放射線検出基板２０２を有している。放射線検出基板２０２は、平面視、略矩形状のガラス基板１０４の表面（おもてめん）１０４Ａ上に、放射線が入射されることにより電荷を生成する電荷変換層（図１１などを参照）などから構成された放射線検出層１０６が形成されている。なお、放射線検出層１０６の上面（ガラス基板１０４と反対側の面）を放射線検出層１０６の表面１０６Ｂ（図１１（Ｂ）参照）とすると共に、放射線検出層１０６が形成されている面全体を放射線検出基板２０２の表面２０２Ａとする。

また、ガラス基板１０４における放射線検出層１０６の端部１０６Ａの水平方向外側に、所定の間隔をあけて、ガラスリブ２０５が立設されている。そして、放射線検出基板２０２の表面２０２Ａ、すなわち、ガラスリブ２０５及び放射線検出層１０６の表面１０６Ｂに、保護フィルム１０８が接着されている。なお、保護フィルム１０８は導電性を有し、電気的に接地されている。また、薄く柔軟な材質からなる。

保護フィルム１０８は、粘着シート１２０（図４、図５を参照）によって、放射線検出層１０６の表面１０６Ｂ及びガラスリブ２０５と接着されている。粘着シート１２０は、粘着剤によって無数の凸部１２２が形成されている（図４、図５を参照）。よって、図２にも示すように、保護フィルム１０８を接着した状態において、この凸部１２２間（接着界面）に、縦横に走るトンネル状の空間１２８が形成される。

また、図９に示すように、放射線検出層１０６の端部１０６Ａは露出され、空間１２８は外気と連通されている。なお、図８（Ｂ）においては、図が煩雑になるので、凸部１２２及び空間１２８の図示を省略している。

つぎに、本実施形態の作用について説明する。

外部の気圧低下や温度上昇により粘着シート１２０と保護フィルム１０８との間の空間１２８の気体が膨張しても、膨張した気体が、図９とに示すように、バッファ空間１１０に移動し、端部１０６Ａから抜け出る（図４、図５も参照）。

したがって、気圧変動や温度変動等による保護フィルム１０８の変動が防止又は抑制される。これにより保護フィルム１０８の剥離が防止される。更にこの結果、保護フィルム１０８と放射線検出層１０６との間隔を一定に保つことが可能となる。そして、保護フィルム１０８は導電性を有し接地されているので、放射線検出層１０６の電位を一定に保つことが可能となり安定した画像が得られる。

なお、第二実施形態も、第一実施形態の変形例と同様に、放射線検出器２０１の一辺側には、ガラスリブ２０５をも設けずに（図６（Ａ）を参考）、絶縁性の保護フィルム１０９がガラス基板１０４の側面１０４Ｂ（図７参照）に接着された構成とすることも可能である（第二実施形態の変形例）。

つぎに、上記実施形態における放射線検出器の詳細構造についての例を［光読取方式の放射線検出器］と［ＴＦＴ方式の放射線検出器］とで説明する。なお、これらは第一実施形態及び第二実施形態のそれぞれの変形例で説明した乳房撮影用の放射線検出器（マンモグラフィー）の例である。

［光読取方式の放射線検出器の詳細構造］
図１１は光読取方式の放射線検出器の放射線検出基板５００（上記実施形態における放射線検出基板１０２、２０２に相当）の概略図を示している。放射線検出基板５００には、ＴＣＰ８０２、８０３と、それを介して接続される読み出し装置８０４、８０５と、高電圧を印加するための高電圧印加用配線８０６と、が接続されている。なお、ＴＣＰ(ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ)とは信号検出用ＩＣ（チャージアンプＩＣ）を搭載したフレキシブルの配線基板である。このＴＣＰ８０２、８０３をＡＣＦ(ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ異方性導電膜)を用いて熱圧着にて接続する。

放射線を検出する放射線検出層６００（上記実施形態における放射線検出層１０６に相当）は、信号読み出しと高電圧印加のための下部電極６０６、放射線を電荷に変換する電荷変換層６０４、高電圧を印加する上部電極６０２等から構成される。放射線検出層６００を構成する上部の上部電極６０２は、高電圧取り出し部８０８まで引き出され、高電圧印加用配線８０６に導電性接着剤にて固定されている。

この放射線検出基板５００の製造は大きく分けて、放射線検出用下部基板５０２の製造、電荷変換層６０４及び上部電極６０２の形成、高圧印加配線８０６の接続に分けられる。

つぎに、放射線検出用下部基板の構造を説明する。

図１２は、放射線検出用下部基板５０２の概略構造を示している。なお、この図１２においては、ＴＣＰ８０２、８０３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されている。

放射線検出用下部基板５０２は、放射線検出部７０、ピッチ変換部５０４、ＴＣＰ接続部８１０，８１１、高電圧取り出し部８０２等から構成されている。放射線検出部７００は信号取り出しのための下部電極６０６がストライプ上に配置されている。またその下層には、透明の有機透明絶縁層７０２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７０４が形成されている。

なお、カラーフィルター層７０４の上部にある層を共通Ｂライン、カラーフィルター層７０４のない部分にある信号Ｓラインと呼ぶ。Ｂラインは放射線検出部７００の外側で共通化され、櫛（くし）型電極構造を有している。Sラインは信号ラインとして用いられる。Ｂライン及びＳラインの幅は、例えば、20,10μｍでその間隔は10μｍである（図１２の（Ｃ）を参照）。

カラーフィルター層７０４の幅は30μｍである。下部電極６０６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、例えば、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。

カラーフィルター層７０４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。また、カラーフィルター層７０４の段差を無くすために感光性有機の有機透明絶縁層７０２、例えば、PMMAが用いられる。更に支持部材となる基板７０６（上記実施形態のガラス基板１０４に相当）は透明で剛性のあるガラスが望ましく、更にはソーダライムガラスが望ましい。

なお、各層の厚さの一例は、IZOが0.2μｍ、赤レジストが1.2μｍ、透明絶縁層PMMAが1.8μｍ、ガラスが1.8mmである。カラーフィルター層７０４、有機透明絶縁層７０２は放射線検出部７００のみにあり、その境界は、放射線検出部７００及びピッチ変換部５０４にある。このためIZO配線は有機透明絶縁層７０２の境界段差部分を介してTCP接続部８１０、８１１では基板７０６（ガラス）（上記実施形態のガラス基板１０４に相当）上に形成される。

放射線検出部７００では、所定数を単位として左右のTCP８０２、８０３への配線が取り出される。なお、図においては、３ライン単位とされている。ライン数の一例は256ラインである。放射線検出部７００でのライン幅はTCP接続部８１０、８１１でのライン幅と異なりこれを調整することで、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にてライン幅が調整される。また、Bラインは共通化されて同様にTCP接続部８１０、８１１へ引き出される。

TCP接続部８１０、８１１では信号Sラインと放射線検出部７００の外側で共通化された共通Bラインが配置される。共通Bラインは信号Sライン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TCP８０２、８０３へ接続される。その電極ライン/スペースは40/40μｍである。またこのTCP接続部８１０、８１１にてTCP８０２、８０３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。なお、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いので、不透明な材料として、例えば、構成部材であるカラーフィルター層７０４を用いて合わせマークを形成する。

つぎに、好ましい層構成の構成例を示すが、本発明はこれに限定されない。

また、図１３は、断面のモデル図である。なお、図１３における「上部電極」〜「下引き層」までが放射線検出層６００（上記実施形態における放射線検出層１０６に相当）とされる。

つぎに、好ましい層構成の構成例（図１３参照）を示すが、本発明はこれに限定されない。

＜構成例１＞
図１１、図１２に示すような、櫛型電極構造をした（ガラス）基板７０６（図１２参照）の上に、以下の順に層構成を作製した。櫛型電極としては表面粗さRa <1nmの平坦なIZO電極を用いた。

下引き層１０５０：CeO₂ 厚み20nm
下電極界面層１０４８Ａ：As10%ドープアモルファスセレン：LiF500ppmドープ、厚み0.1μｍ
読取用光電導層１０４６：アモルファスセレン、厚み７μｍ
電荷蓄積層１０４４：As₂Se₃、厚み１μｍ
記録用光導電層１０４２：アモルファスセレン Naを0.001ppm含有、厚み２００μｍ
上電極界面層１０４８Ｂ：As10%ドープアモルファスセレン、厚み0.2μｍ
上引き層１０５２：Sb₂S₃、厚み0.5μｍ
上電極６０２：Aμ 厚み70nm

＜構成例２＞
図１１、図１２に示すような、櫛型電極構造をした（ガラス）基板７０６（図１２参照）の上に、以下の順に層構成を作製した。櫛型電極としては表面粗さRa <1nmの平坦なIZO電極を用いた。

下引き層１０５０：なし
下電極界面層１０４８Ａ：As3%ドープアモルファスセレン、厚み0.15μｍ
読取用光電導層１０４６：アモルファスセレン、厚み15μｍ
電荷蓄積層１０４４：As₂Se₃、厚み2μｍ
記録用光導電層１０４２：アモルファスセレン Naを0.001ppm含有、厚み１８０μｍ
上電極界面層１０４８Ｂ：As10%ドープアモルファスセレン、厚み0.1μｍ
上引き層１０５２：Sb₂S₃、厚み0.2μｍ
上電極６０２：Au 厚み150nm

＜構成例３＞
図１１、図１２に示すような、櫛型電極構造をした（ガラス）基板７０６（図１２参照）の上に、以下の順に層構成を作製した。櫛型電極としては表面粗さRa <1nmの平坦なIZO電極を用いた。

下引き層１０５０：CeO₂、厚み30nm
下電極界面層１０４８Ａ：As6%ドープアモルファスセレン、厚み0.25μｍ
読取用光電導層１０４６：アモルファスセレン、厚み10μｍ
電荷蓄積層１０４４：As₂Se₃、厚み0.6μｍ
記録用光導電層１０４２：アモルファスセレン Naを0.001ppm含有、厚み２３０μｍ
上電極界面層１０４８Ｂ：As10%ドープアモルファスセレン、厚み0.3μｍ
上引き層０５２：Sb₂S₃、厚み0.3μｍ
上電極６０２：Au、厚み100nm
つぎに各層について詳しく説明する（図１３を参照）。

＜表面保護層１１００＞
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、上部電極には数ｋVの高電圧を印加する。この上部電極と下部電極との間で沿面放電を生じ、デバイスが破壊される危険がある。よって、上部電極における沿面放電を防止するため、電極に絶縁処理を施す（図１４参照）。なお、絶縁処理は電極面を絶縁体で被覆する構造とする。

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、絶縁破壊強度及び放射線透過率の高い材料及び製法として、絶縁性ポリマーの蒸着又は溶剤塗布が好ましい。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、更に好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下である。

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。

更に、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（上記実施形態における絶縁性の保護フイルム１０９に相当）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イルムといった少なくとも無機材層が効果的である。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イルムが望ましい。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イルムとして、PET12μm/圧延アルミ9μm/ナイロン15μmを積層したものがある。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。このフイルムの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。ポリパラキシリレン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イルムで覆い、放射線検出デバイス領域外において防湿フイルム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イルムで密封した構成とする。

この接着固定に際し、ポリパラキシリレンは、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。尚、本願の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ことから、接着加工においては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、防湿フイルムを被せる。接着部を保護フイルム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。

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ーに用いる場合、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。

好ましい保護層・封止構造の一例を図１４に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。表面保護層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。なお、図１３においては、図１４に示すように、保護フイルム２００（上記実施形態の保護フイルム１０９に相当）と絶縁処理層１１０２とで表面保護層１１００が構成されている。

＜上部電極６０２＞
記録用の光電導層の上面に形成される上部電極６０２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。
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。

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。

＜記録用光導電層１０４２＞
記録用光導電層１０４２（図１３ではＸ線フォトコン層に相当）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。

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％程度含有させ更に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。

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。

記録用光導電層の厚みは、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ー用途では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。

＜電荷蓄積層１０４４＞
電荷蓄積層１０４４（図１３では潜像蓄積層に相当）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。

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)もの、As₂Se₃からAs濃度を±15%程度変化させたもの、アモルファスSe-Te系でTeを5-30wt%のもの、及び、As₂Se₃のSeをSで50%程度まで置換したもの、を挙げることができる。

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。

有機膜を用いた好ましい電荷蓄積層としては、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。

＜読取用光電導層１０４６＞
読取用光導電層１０４６（図１３では読取層に相当）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。

読取光導電層の厚みは、読取光を十分吸収でき、かつ電荷蓄積層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、1μmから30μm程度が好ましい。

＜電極界面層１０４８Ａ，Ｂ＞
電極界面層１０４８Ａ，Ｂ（図１３の界面結晶化防止層に相当）は、記録用光伝導層１０４２と上部電極６０２の間、あるいは読取用光伝導層１０４６と下部電極層６０６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。又は、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の範囲でト゛ーフ゜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0.05μmから1μmの間に設定されることが好ましい。

上記の下部電極界面層、読取用光導電層、電荷蓄積層、記録用光導電層、上部電極界面層は、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、化合物を蒸発又は昇華させることにより基板上に積層される。

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。

＜下引き層１０５０＞
記録用光導電層１０４６と電荷収集電極（下部電極６０６）の間には、下引き層１０５０を設けることができる。結晶化防止層（Ａ層）１０４８がある場合には、結晶化防止層１０４８と電荷収集電極の間に設けることが好ましい。下引き層１０５０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。

この下引き層の抵抗率は、１０^８Ωｃｍ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等の組成か成る層、又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、又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できる。

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、又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、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できる。

一方、薄い絶縁性高分子層も好ましく用いることができ、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。

＜上引き層１０５２＞
記録用光導電層１０４２と電圧印加電極（上部電極６０２）の間には、上引き層１０５２を設けることができる。結晶化防止層（Ｃ層）１０４８Ｂがある場合には、結晶化防止層１０４８Ｂと電圧印加電極の間に設けることが好ましい。上引き層１０５２は、暗電流、リーク電流低減の観点から、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、１０^８Ωｃｍ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，Ａｓ_２Ｓ_３等の組成か成る層、又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、又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できる。

＜櫛（くし）型電極＞
図１１、図１２を用いて説明したように、放射線検出部は信号取り出しのための下部電極がストライプ上に交互配置された櫛型電極構造を有している。またその下層には透明の有機絶縁層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が形成されている。その櫛型電極構造を有している下部電極はカラーフィルター層上部にある層を共通Bライン、カラーフィルター層のない部分にある信号Sラインと呼ぶ。Bラインは放射線検出部の外側で共通化される。Sラインは信号ラインとして用いられる。B,Sラインの幅は例えば20,10μmでその間隔は10μmで、50μmピッチで連続している。カラーフィルター層の幅は30μmである。下部電極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、例えばIZO、ITOが用いられる。下部電極の厚さと平坦性の一例はIZOにて、0.2μm、Ra=1nmである。

＜電荷取り出しアンプ＞
電荷はアンプを通して増幅後ＡＤ変換される。図１５は電流検出手段３０及び高電圧電源部４５の詳細、並びにこれらと画像検出器１０（上記実施形態の放射線検出器１００に相当）、電流検出手段３０、及び装置１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。TCP上に設けられたチャージアンプＩＣ３３は、画像検出器１０の各エレメント１５ａごとに接続された多数のチャージアンプ３３ａ及びサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）３３ｂ、各サンプルホールド３３ｂからの信号をマルチプレクスするマルチプレクサ３３ｃを備えている。画像検出器１０から流れ出す電流は各チャージアンプ３３ａにより電圧に変換され、該電圧がサンプルホールド３３ｂ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１５ａに対応する電圧がエレメント１５ａの配列順に切り替わるようにマルチプレクサ３３ｃから順次出力される（主走査の一部に相当する）。マルチプレクサ３３ｃから順次出力された信号はプリント基板３１上に設けられたマルチプレクサ３１ｃに入力され、更に各エレメント１５ａに対応する電圧がエレメント１５ａの配列順に切り替わるようにマルチプレクサ３１ｃから順次出力され主走査が完了する。マルチプレクサ３１ｃから順次出力された信号はＡ／Ｄ変換部３１ａによりデジタル信号に変換され、デジタル信号がメモリ３１ｂに格納される。一旦メモリ３１ｂに格納された画像信号は、信号ケーブル９０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。

＜画像取得シーケンス＞
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、及び、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。読取光としてはライン光を電極方向に走査する方法（図１６参照）が最適であるが、他の方法でも可能である。更に、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、又は/及び、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。

更に、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。
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、又は/及び後に、適当な消去過程を組み合わせることができる。

［ＴＦＴ方式の放射線検出器の詳細構造］
図１７はＴＦＴ方式の放射線検出器１４００の概要構成を示している。図１７に示すように、放射線検出器１４００は、放射線としての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１４０４を備えている。光導電層１４０４としては、バイアス電圧が印加された状態において、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、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、好適な材料である。

光導電層１４０４上には、光導電層１４０４へバイアス電圧を印加するための上部電極として、単一のバイアス電極１４０１が積層されている。バイアス電極１４０１には、例えば、金（Ａｕ）が用いられる。

光導電層１４０４下には、下部電極部としての複数の電荷収集電極１４０７ａが形成されている。各電荷収集電極１４０７ａは、図１７に示すように、それぞれ電荷蓄積容量１４０７c及びスイッチ素子１４０７bに接続されている。

また、光導電層１４０４とバイアス電極１４０１との間には、中間層が設けられている。中間層とは、上部電極と電荷変換層の間に存在する層であり，電荷注入阻止層（電荷蓄積とダイオード形成を包含）を兼ねても良い。電荷注入阻止層として、抵抗層や絶縁層が用いられる場合もあるが、好ましくは、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。正孔注入阻止層としては、CeO２、ZnS、Sb_２S_３を用いることができる。このうちZnSは低温で形成できて望ましい。電子注入阻止層としては、Sb_２S_３、ＣｄＳ、TeをドープされたＳｅ，ＣｄＴｅ、有機物系の化合物等がある。なお、Sb_２S_３は設けられる位置により、正孔注入阻止層にも電子注入阻止層にもなる。本実施例では、バイアス電極が正極であるため、中間層として、正孔注入阻止層１４０２が設けられている。また、光導電層１４０４と電荷収集電極１４０７aとの間には、本発明の中間層ではないが、電子注入阻止層１４０６が設けられている。

また、正孔注入阻止層１４０２と光導電層１４０４との間と、電子注入阻止層１４０６と光導電層１４０４との間とには、それぞれ結晶化防止層１４０３、１４０５が設けられている。結晶化防止層１４０３、１４０５としてはGeSe、GeSe_２、Sb_２Se_３、a-As_２Se_３や、Se−As、Se−Ge、Se−Sb系化合物等を用いることが可能である。

なお、本実施形態では、正孔注入阻止層１４０２、結晶化防止層１４０３、光導電層１４０４、結晶化防止層１４０５、電子注入阻止層１４０６とから放射線検出層１４３０（上記実施形態における放射線検出層１０６に相当）が構成されている。また、電荷収集電極１４０７aとスイッチ素子１４０７bと電荷蓄積容量１４０７cとから電荷検出層１４０７が形成され、ガラス基板４０８（上記実施形態のガラス基板１０４に相当）と電荷検出層１４０７とからアクティブマトリックス基板１４５０が構成されている。

図１８は、放射線検出器１４００の１画素単位の構造を示す断面図であり、図１９は、その平面図である。図１８及び図１９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１４００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。

図１８に示すように、アクティブマトリックス基板１４５０は、ガラス基板１４０８、ゲート電極１４１１、電荷蓄積容量電極（以下、Cs電極と称する）１４１８、ゲート絶縁膜１４１３、ドレイン電極１４１２、チャネル層１４１５、コンタクト電極１４１６、ソース電極１４１０、絶縁保護膜１４１７、層間絶縁膜１４２０、および電荷収集電極１４０７aを有している。

また、ゲート電極１４１１やゲート絶縁膜１４１３、ソース電極１４１０、ドレイン電極１４１２、チャネル層１４１５、コンタクト電極１４１６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１４０７bが構成されており、Cs電極１４１８やゲート絶縁膜１４１３、ドレイン電極１４１２等により電荷蓄積容量１４０７cが構成されている。

ガラス基板１４０８は支持基板であり、ガラス基板１４０８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１４１１及びソース電極１４１０は、図１９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（以下TFTと称する）からなるスイッチ素子１４０７bが形成されている。

スイッチ素子１４０７bのソース・ドレインは、各々ソース電極１４１０とドレイン電極１４１２とに接続されている。ソース電極１４１０は、信号線としての直線部分と、スイッチ素子１４０７b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１４１２は、スイッチ素子１４０７bと電荷蓄積容量１４０７cとをつなぐように設けられている。

ゲート絶縁膜１４１３はSiNxやSiOx等からなっている。ゲート絶縁膜１４１３は、ゲート電極１４１１及びCs電極１４１８を覆うように設けられており、ゲート電極１４１１上に位置する部位がスイッチ素子１４０７bにおけるゲート絶縁膜として作用し、Cs電極１４１８上に位置する部位は電荷蓄積容量１４０７cにおける誘電体層として作用する。つまり、電荷蓄積容量１４０７cは、ゲート電極１４１１と同一層に形成されたCs電極１４１８とドレイン電極１４１２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１４１３としては、SiNxやSiOxに限らず、ゲート電極１４１１及びCs電極１４１８を陽極酸化した陽極酸化膜を併用することもできる。

また、チャネル層（ｉ層）１４１５はスイッチ素子１４０７bのチャネル部であり、ソース電極１４１０とドレイン電極１４１２とを結ぶ電流の通路である。コンタクト電極（ｎ＋層）１４１６はソース電極１４１０とドレイン電極１４１２とのコンタクトを図る。

絶縁保護膜１４１７（上記実施形態における絶縁性の保護フイルム１０９に相当）は、ソース電極１４１０及びドレイン電極１４１２上、つまり、ガラス基板１４０８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１４１２とソース電極１４１０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１４１７は、その所定位置、つまり、ドレイン電極１４１２においてCs電極１４１８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１４２１を有している。

電荷収集電極１４０７aは、非晶質透明導電酸化膜からなっている。電荷収集電極１４０７aは、コンタクトホール１４２１を埋めるようにして形成されており、ソース電極１４１０上及びドレイン電極１４１２上に積層されている。電荷収集電極１４０７aと光導電層１４０４とは電気的に導通しており、光導電層１４０４で発生した電荷を電荷収集電極１４０７aで収集できるようになっている。

層間絶縁膜１４２０は、感光性を有するアクリル樹脂からなり、スイッチ素子１４０７bの電気的な絶縁分離を図っている。層間絶縁膜１４２０には、コンタクトホール１４２１が貫通しており、電荷収集電極１４０７aはドレイン電極１４１２に接続されている。コンタクトホール１４２１は、図１８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１４０１とCs電極１４１８との間には、図示しない高圧電源が接続されている。この高圧電源により、バイアス電極１４０１とCs電極１４１８との間に電圧が印加される。これにより、電荷蓄積容量１４０７cを介してバイアス電極１４０１と電荷収集電極１４０７aとの間に電界を発生させることができる。

このとき、光導電層１４０４と電荷蓄積容量１４０７cとは、電気的に直列に接続された構造になっているので、バイアス電極１４０１にバイアス電圧を印加しておくと、光導電層１４０４内で電荷（電子−正孔対）が発生する。光導電層１４０４で発生した電子は＋電極側に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量１４０７cに電荷が蓄積される。

放射線検出器全体としては、電荷収集電極１４０７aは１次元または２次元に複数配列されると共に、電荷収集電極１４０７aに個別に接続された電荷蓄積容量１４０７cと、電荷蓄積容量１４０７cに個別に接続されたスイッチ素子１４０７bとを複数備えている。これにより、１次元または２次元の電磁波情報を一旦電荷蓄積容量１４０７cに蓄積し、スイッチ素子１４０７bを順次走査していくことで、１次元または２次元の電荷情報を簡単に読み出すことができる。

つぎに、ＴＦＴ方式の放射線検出器１４００の動作原理について説明する。

光導電層１４０４にＸ線が照射されると、光導電層１４０４内に電荷（電子−正孔対）が発生する。バイアス電極１４０１とCs電極１４１８との間に電圧が印加された状態、すなわちバイアス電極１４０１とCs電極１４１８とを介して光導電層１４０４に電圧が印加された状態において、光導電層１４０４と電荷蓄積容量１４０７c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１４０４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１４０７cに電荷が蓄積される。

電荷蓄積容量１４０７cに蓄積された電荷は、ゲート電極１４１１への入力信号によってスイッチ素子１４０７bをオン状態にすることによりソース電極１４１０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１４１１とソース電極１４１０とからなる電極配線、スイッチ素子１４０７b及び電荷蓄積容量１４０７c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１４１１に入力する信号を順次走査し、ソース電極１４１０からの信号をソース電極１４１０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。

続いて、電荷収集電極１４０７aについて詳細に説明する。

電荷収集電極１４０７a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。

また、電荷収集電極としては、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。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、光導電層に残留電荷が発生した場合に、光導電層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、光導電層の下側（電荷収集電極側）から効率よく光を照射するためには、電荷収集電極が照射光に対して透明である必要がある。また、電荷収集電極の面積充填率（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をシールドする目的で、スイッチ素子を覆うように電荷収集電極を形成することが望まれるが、電荷収集電極が不透明であると、電荷収集電極の形成後にスイッチ素子を観察することができない。
例えば、電荷収集電極を形成後、スイッチ素子の特性検査を行う場合、スイッチ素子が不透明な電荷収集電極で覆われていると、スイッチ素子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、電荷収集電極の形成後もスイッチ素子を容易に観察することができるように、電荷収集電極は透明であることが望ましい。

本発明の第一実施形態の放射線検出器を模式的に示す、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図である。図１（Ｂ）の拡大図である。図１（Ｂ）の端部部分の拡大図である。粘着シートを模式的に示す斜視図である。図１の粘着シートを示す拡大平面図である。本発明の第一実施形態の放射線検出器の変形例を模式的に示す、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図である。図６（Ｂ）のＣＣ断面図である。本発明の第二実施形態の放射線検出器を模式的に示す、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図である。図８（Ｂ）の端部部分の拡大図である。乳房撮影用の放射線検出器によってＸ線撮影している様子を模式的に示す図である。光読取方式の放射線検出器の詳細構造における放射線検出基板を模式的に示す（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図である。光読取方式の放射線検出器の詳細構造における放射線検出用下部基板を模式的に示す（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢＢ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣＣ断面図である。光読取方式の放射線検出器の詳細構造における好ましい層構成の構成例をモデル化した断面である。光読取方式の放射線検出器の詳細構造における好ましい保護層・封止構造の例を示す斜視図である。電流検出手段及び高電圧電源部の詳細、並びに画像検出器、電流検出手段及び装置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である。最適な走査方向を説明する説明図である。ＴＦＴ方式の放射線検出器の構成を示す概略図である。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である。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である。

符号の説明

１００放射線検出器
１０２放射線検出基板
１０４ガラス基板（基板）
１０４Ａ表面
１０６放射線検出層
１０６Ｂ表面
１０８保護フィルム（保護膜）
１０９保護フィルム（保護膜）
１１０バッファ空間
１２０粘着シート（接着層）
１２２凸部
１２８空間
２００放射線検出器
２０２放射線検出基板

Claims

基板と、
前記基板の表面に形成され、放射線を電荷に変換する放射線検出層と、
複数の凸部を有すると共に前記凸部間に形成された空間を気体が面内方向に移動可能な接着層によって、前記放射線検出層の表面に接着された保護膜と、
を備えることを特徴とする放射線検出器。
前記空間は、前記接着層の端部において外気と連通されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
前記放射線検出基板における前記放射線検出層の端部の外側に、上面が前記保護膜によって構成されたバッファ空間が設けられていると共に、
前記空間は、前記接着層の端部において前記バッファ空間と連通されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
前記バッファ空間の上面を構成する前記保護膜は、凹状とされていることを特徴とする請求項３に記載の放射線検出器。
前記バッファ空間の上面を構成する前記保護膜は、０．６気圧下においても凹状が保たれることを特徴とする請求項４に記載の放射線検出器。
前記保護膜は、絶縁材料からなることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の放射線検出器。
前記保護膜は、導電性を有すると共に、接地されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の放射線検出器。