JP2023169762A - 放射線検出器の製造方法、放射線検出器、放射線撮像装置および放射線撮像システム - Google Patents

放射線検出器の製造方法、放射線検出器、放射線撮像装置および放射線撮像システム Download PDF

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Abstract

【課題】放射線検出器の品質の向上に有利な技術を提供する。【解決手段】支持基台と、前記支持基台の上に配され、複数の画素が配された画素領域を備える主面を有する可撓性基材と、前記画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、を含む構造体を準備する工程と、前記支持基台を前記可撓性基材から剥離する剥離工程と、を含む放射線検出器の製造方法であって、前記主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、前記剥離工程の前に、前記主面に対する正射影において、前記周辺領域に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならない位置に、前記周辺領域に接する補強部材を配する工程をさらに含む。【選択図】図５

Description

本発明は、放射線検出器の製造方法、放射線検出器、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関する。
医療画像診断や非破壊検査において、シンチレータとシンチレータによって放射線から変換された光を検出する複数の画素とを備える放射線検出器を用いた放射線撮像装置が広く使用されている。特許文献１には、放射線検出器の軽量化のために、可撓性の基材を基板に用いることが示されている。放射線検出器を製造する際には、ガラス基板などの支持体の上に可撓性の基材を形成し、基材の上に画素やシンチレータなどが形成される。画素やシンチレータなどを形成した後に、支持体を剥離することによって、軽量な放射線検出器を得ることができる。
特許６８８０３０９号公報
基材から支持体を剥離する際に、基材のうちシンチレータなどによって覆われていない周辺領域は撓みやすく、周辺領域に配された配線パターンにクラックが生じるなど、歩留まりの低下の原因になりうる。
本発明は、放射線検出器の品質の向上に有利な技術を提供することを目的とする。
上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線検出器の製造方法は、支持基台と、前記支持基台の上に配され、複数の画素が配された画素領域を備える主面を有する可撓性基材と、前記画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、を含む構造体を準備する工程と、前記支持基台を前記可撓性基材から剥離する剥離工程と、を含む放射線検出器の製造方法であって、前記主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、前記剥離工程の前に、前記主面に対する正射影において、前記周辺領域に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならない位置に、前記周辺領域に接する補強部材を配する工程をさらに含むことを特徴とする。
本発明によれば、放射線検出器の品質の向上に有利な技術を提供することができる。
本発明に係る放射線検出器を用いた放射線撮像システムの構成例を示す図。 図１の放射線検出器の構成例を示す図。 図１の放射線検出器の画素領域の構成例を示す平面図。 図１の放射線検出器の製造方法を示すフロー図。 図１の放射線検出器の製造方法を示す断面図。 図１の放射線検出器の製造方法を示す断面図。 図１の放射線検出器の補強部材の変形例を示す図。 図１の放射線検出器の製造方法を示すフロー図。 図１の放射線検出器の製造方法を示す断面図。 図１の放射線検出器の断面図。 図１の放射線検出器の製造方法を示すフロー図。 図１の放射線検出器の製造方法を示す断面図。 図１の放射線検出器の補強部材の変形例を示す図。 図１の放射線検出器の製造方法を示すフロー図。 図１の放射線検出器の製造方法を示す断面図。 図１の放射線検出器の製造方法を示すフロー図。 図１の放射線検出器の製造方法を示す断面図。 図１の放射線検出器の補強部材の変形例を示す図。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
また、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。
図１～図１８（ａ）、１８（ｂ）を参照して、本実施形態における放射線検出器の製造方法について説明する。また、本実施形態の製造方法によって製造された放射線検出器、この放射線検出器を用いた放射線撮像装置および放射線撮像システムについても説明する。図１は、本実施形態における放射線検出器１００（図２以降で示される。）を備える放射線撮像装置１２０を用いた放射線撮像システムＳＹＳの構成例を示す図である。
放射線撮像システムＳＹＳは、放射線撮像装置１２０と、放射線撮像装置１２０に放射線を照射する放射線源１３０と、システム制御部１４０と、を備える。放射線撮像装置１２０は、被検体１１０を介して放射線源１３０から照射された放射線を検出する。放射線撮像装置１２０は、放射線を検出するための放射線検出器１００を備え、さらに、放射線検出器１００から出力される信号を処理する信号処理部を備えうる。信号処理部は、放射線検出器１００が検出した信号をシステム制御部１４０に出力し、システム制御部１４０は、所望の演算処理を行うことによって、放射線画像データを生成しうる。放射線画像データは、例えば、表示装置１４１に送信され、放射線画像として表示されうる。また、システム制御部１４０は、放射線撮像装置１２０および放射線源１３０など、放射線撮像システムＳＹＳ全体の制御を行う。これらの構成によって、例えば、被検体１１０に対する診断などが実施されうる。
図２は、放射線撮像装置１２０が備える放射線検出器１００の構成例を示す図である。放射線検出器１００は、複数の画素２００（図３に示される。）が配された画素領域１６０（図３以降で示される。）を備える主面１５１（図６以降で示される。）を有する可撓性基材１５０と、画素領域１６０を覆うように配されたシンチレータ２３０（図６以降で示される。）と、シンチレータ２３０を覆うように配された保護層２５０と、を含む。また、放射線検出器１００は、可撓性基材１５０の外縁部に接続された、画素領域１６０に配された複数の画素を動作させるための配線基板１７０、１８０を含みうる。例えば、配線基板１７０は、画素領域１６０から出力される信号を上述の信号処理部などに転送する。また、例えば、配線基板１８０は、上述のシステム制御部１４０から画素領域１６０に配された画素に制御信号を転送する。
図３は、画素領域１６０の構成例を示す平面図である。画素領域１６０には、複数の画素２００がアレイ状に配されている。画素２００は、シンチレータ２３０によって放射線から変換された光に感度を有する光電変換素子を備えている。画素２００は、画素２００からの信号を出力するための信号読出線２１０に接続され、信号読出線２１０は、配線基板１７０に接続される。また、画素２００は、画素２００の動作を制御するための制御線２２０に接続され、制御線２２０は、配線基板１８０に接続される。
次に、図４～図７を用いて、放射線検出器１００の製造方法について説明する。図４は、放射線検出器１００の製造方法を示すフロー図である。図５（ａ）～５（ｅ）、図６は、放射線検出器１００の製造過程における断面図である。図５（ａ）～５（ｅ）、図６を含む各図に示される断面図には、左側に制御線２２０が示されているが、制御線２２０が配されずに可撓性基材１５０の主面１５１が露出していてもよいし、可撓性基材１５０の主面１５１上に信号読出線２１０が配されていてもよい。
まず、Ｓ４００において、図５（ｃ）に示される構造体１０１を準備する工程が実施される。構造体１０１は、支持基台１９０と、支持基台１９０の上に配され、複数の画素２００が配された画素領域１６０を備える主面１５１を有する可撓性基材１５０と、画素領域１６０を覆うように配されたシンチレータ２３０と、シンチレータ２３０を覆うように配された保護層２５０と、を含む。
構造体１０１は、例えば、以下に説明する工程によって準備されうる。まず、可撓性基材１５０と、可撓性基材１５０を支持するための支持基台１９０と、が準備される。支持基台１９０には、剛性が高く、画素領域１６０に配される画素２００に含まれる光電変換素子や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチ素子の形成温度に耐えられる材料が用いられる。例えば、支持基台１９０として、ガラスやセラミックスなどの透明な絶縁基板が用いられてもよい。この支持基台１９０の上に、可撓性基材１５０が配される。可撓性基材１５０には、画素２００に含まれる光電変換素子やスイッチ素子の形成温度に耐える材料が用いられる。また、可撓性基材１５０には、放射線検出器１００の製造時および使用時における耐衝撃性や、放射線検出器１００を製造する上での平坦性が得られる材料が選択される。例えば、可撓性基材１５０として、ポリイミドなどの有機の絶縁樹脂が用いられてもよい。支持基台１９０と可撓性基材１５０とは、貼り合わされてもよい。また、例えば、支持基台１９０の上に可撓性基材１５０になる樹脂材料を塗布することによって、可撓性基材１５０が形成されてもよい。次いで、可撓性基材１５０の主面１５１に、画素領域１６０が形成される。また、可撓性基材１５０の主面１５１に、信号読出線２１０や制御線２２０などが形成される。可撓性基材１５０の主面１５１に、画素領域１６０、信号読出線２１０、制御線２２０などが形成された断面が、図５（ａ）に示されている。
次に、図５（ｂ）に示されるように、画素領域１６０を覆うようにシンチレータ２３０が形成される。シンチレータ２３０は、図５（ｂ）に示されるように、画素領域１６０よりも広い領域に形成されうる。シンチレータ２３０は、入射する放射線を画素２００に配された光電変換素子が感度を有する光に変換する。シンチレータ２３０は、例えば、放射線を可視光に変換してもよい。シンチレータ２３０として、酸硫化ガドリニウム（ＧＯＳ）などの蛍光体粒子とバインダとを混合した混合物や、タリウム（Ｔｌ）を賦活させたヨウ化セシウム（ＣｓＩ）などが用いられうる。シンチレータ２３０としてＧＯＳを含む混合物を用いた場合、画素領域１６０の上に混合物を塗布する方法や混合物のシートを貼り合せる方法によって、シンチレータ２３０が形成される。また、シンチレータ２３０としてＣｓＩを用いた場合、真空蒸着法を用いて、画素領域１６０の上に直径１～数１０ミクロン程度の複数の柱状のＣｓＩの結晶を所望の厚さに成長させることによって、シンチレータ２３０が形成されてもよい。ＣｓＩの特徴として、柱状の結晶間に空隙が存在し、放射線から変換された光が結晶内を反射しながら通過することによって鮮鋭度が向上する。シンチレータ２３０としてＣｓＩを用いる場合、上述のように、可撓性基材１５０の上に直接、ＣｓＩを成長させることに限られることはなく、他の基材上に形成されたＣｓＩを、可撓性基材１５０と貼り合わせてもよい。図５（ｂ）に示される構成では、ＣｓＩを材料としたシンチレータ２３０が、画素領域１６０の上に直接、形成されている。
シンチレータ２３０の形成後、図５（ｃ）に示されるように、シンチレータ２３０を覆うように保護層２５０が形成される。保護層２５０は、接着層２４０を介してシンチレータ２３０を覆う。また、保護層２５０および接着層２４０は、シンチレータ２３０の外縁よりも外側まで配され、可撓性基材１５０の主面１５１の一部を覆う。本実施形態においてシンチレータ２３０に用いられるＣｓＩは、水分で潮解する性質があり、潮解すると放射線検出器１００の性能として重要な鮮鋭度の低下を招く可能性がある。具体的には、ＣｓＩの柱状結晶が、水分によって潮解すると、隣り合う結晶同士が接触し、ある柱状結晶で放射線から変換された光が他の柱状結晶へ透過散乱してしまう。シンチレータ２３０の潮解を防止するために、耐湿性を有する保護層２５０が、シンチレータ２３０の表面だけでなくシンチレータ２３０の外縁よりも外側の可撓性基材１５０の主面１５１におよぶ領域まで形成される。
また、保護層２５０に求められる要件として、保護層２５０自体の剛性がある。剛性は、材質および厚さ、また、形状によって異なる。本実施形態において、保護層２５０は、被覆物の形状に対してほぼ同一の膜厚に形成するため形状の要件は除外され、保護層２５０の剛性は、材質および厚さに依存することになる。後の工程において、支持基台１９０から可撓性基材１５０を剥離することから、保護層２５０の剛性は、可撓性基材１５０とシンチレータ２３０とを合わせた剛性よりも小さくてもよい。例えば、保護層２５０として、ミクロンオーダの厚さのＡｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｎａ、Ｓｉ、Ｃａなどの金属材料やその酸化化合物などが用いられてもよい。また、例えば、保護層２５０として、パラキシリレン系のポリマーなどの有機材料が用いられてもよい。
以上の工程などを用いて、図５（ｃ）に示される構造体１０１が準備される。このとき、図５（ｃ）に示されるように、可撓性基材１５０の主面１５１のうち保護層２５０によって覆われていない領域を周辺領域１５５と呼ぶ。周辺領域１５５では、主面１５１や上述の信号読出線２１０、制御線２２０が露出しうる。
Ｓ４００において構造体１０１が準備されると、工程はＳ４１０に遷移し、補強部材２６０の設置が実施される。補強部材２６０は、可撓性基材１５０の主面１５１に対する正射影において、周辺領域１５５に重なり、かつ、シンチレータ２３０に重ならない位置に配される。可撓性基材１５０から支持基台１９０を剥離する剥離工程の際に、シンチレータ２３０や保護層２５０などが実装されていない周辺領域１５５は、最も変形しやすい。可撓性基材１５０が変形した場合、周辺領域１５５に配された信号読出線２１０や制御線２２０などの配線パターンにクラックが生じ断線してしまうなど、放射線検出器１００の製造工程における歩留まりの低下の原因になりうる。そこで、周辺領域１５５に補強部材２６０が配される。補強部材２６０は、図５（ｄ）に示されるように、周辺領域１５５に接している。ここで、補強部材２６０が周辺領域１５５に接しているとは、補強部材２６０が、周辺領域１５５に接着または結合されるなど、周辺領域１５５に固定されていることを含みうる。また、補強部材２６０が、他の構成要素に接していると表現した場合も同様である。
補強部材２６０の材料は、可撓性基材１５０のうち補強部材２６０が配された領域で可撓性基材１５０の撓みや変形が少なくなるように選択される。例えば、補強部材２６０に可撓性基材１５０よりも剛性が高い材料が用いられてもよい。補強部材２６０として、例えば、樹脂のプレートなどが、可撓性基材１５０の主面１５１上に貼り合わされてもよい。また、例えば、可撓性基材１５０の主面の上に樹脂などを塗布し硬化させることによって補強部材２６０が形成されてもよい。一例として、セメダイン社製のエポキシ樹脂ＥＰ００１Ｋは、引張せん断強さが６．１３ＭＰ、線膨張係数が１．５３×１０－４であり、塗布部での撓みや変形が少なく、補強部材２６０として良好な結果が得られた。
補強部材２６０を配した後、工程はＳ４２０に遷移し、可撓性基材１５０から支持基台１９０を剥離する剥離工程が実施される。剥離工程は、図６に示されるように、レーザ照射を用いて行われてもよい。図７に示されるように、支持基台１９０の可撓性基材１５０を配した主面とは反対の主面１９１の側からレーザが照射される。レーザはエネルギを高めるために集光され、支持基台１９０の剥離のためのレーザ照射は、支持基台１９０の全面に対して２次元スキャンすることによって行われうる。
また、剥離工程は、レーザを支持基台１９０の主面１９１の側から照射するために、図６に示されるように、補強部材２６０が配された構造体１０１をステージ２７０に載置して行われる。このとき、可撓性基材１５０の主面１５１がステージ２７０のうち構造体１０１が載置される載置面２７１と向かい合うように、構造体１０１は載置される。このため、補強部材２６０が、シンチレータ２３０、接着層２４０および保護層２５０の積層構造よりも高さがある場合、例えば、剥離工程中にシンチレータ２３０の中央部が変形し、柱状結晶が破損してしまう可能性がある。そのため、保護層２５０は可撓性基材１５０の主面１５１から最も離れた位置に上面２５１を備え、補強部材２６０は、上面２５１を含む可撓性基材１５０の主面１５１に沿った仮想面２５２（図５（ｅ）に示される。）よりも可撓性基材１５０の主面１５１の側に配されていてもよい。仮想面２５２は、図６に示される状態において、ステージ２７０の載置面２７１と同じ位置でありうる。
図５（ｅ）に、支持基台１９０を剥離した後の放射線検出器１００の断面が示されている。支持基台１９０を剥離する際に、補強部材２６０が配されることによって、可撓性基材１５０の変形を抑制することができる。そのため、剥離工程において、可撓性基材１５０の周辺領域１５５が撓むことが抑制され、信号読出線２１０や制御線２２０などの配線パターンの断線が発生し難くなる。つまり、放射線検出器１００の製造工程における歩留まりが向上し、結果として、放射線検出器１００の品質の向上が実現できる。
図７は、図５（ｅ）に示される放射線検出器１００の変形例を示す図である。図７に示される放射線検出器１００は、図５（ｅ）に示される放射線検出器１００と比較して、補強部材２６０の形状が異なっている。それ以外の構成は、上述の放射線検出器１００と同様であってもよいため、ここでは、補強部材２６０以外の構成について、説明は省略する。
図７に示される放射線検出器１００では、可撓性基材１５０の主面１５１に対する正射影において、補強部材２６０は、保護層２５０に重なっている。また、補強部材２６０は、さらに保護層２５０に接している。図７に示される構成において、補強部材２６０は、保護層２５０と可撓性基材１５０の周辺領域１５５とをつなぎ合わせるように配される。そのため、保護層２５０の外縁付近での撓みや変形が抑制できる。この場合であっても、補強部材２６０は、保護層２５０の上面２５１を含む可撓性基材１５０の主面１５１に沿った仮想面２５２よりも可撓性基材１５０の主面１５１の側に配されていてもよい。
次に、図８～図１０を用いて、可撓性基材１５０から支持基台１９０を剥離する剥離工程において、可撓性基材１５０の変形を抑制する別の製造方法について説明する。図８は、放射線検出器１００の製造方法を示すフロー図である。図４に示されるフロー図と比較して、Ｓ４１０の補強部材２６０を設置する工程が、Ｓ８００の構造体１０１をステージ２９０（図９に示される。）に載置する工程に変更されている。構造体１０１など、他の構成および工程は、上述の図４～７を用いて説明した製造方法と同様であってもよいため、異なる点を中心に説明する。
Ｓ８００における剥離工程（Ｓ４２０）の前に、ステージ２９０に構造体１０１を載置する載置工程について図９を用いて説明する。図９は、放射線検出器１００を製造する際の載置工程および剥離工程を説明する図である。載置工程において、構造体１０１は、可撓性基材１５０の主面１５１がステージ２９０のうち構造体１０１が載置される載置面２９１と向かい合うように配される。このとき、ステージ２９０の載置面２９１には、可撓性基材１５０の主面１５１に対する正射影において、周辺領域１５５に重なり、かつ、シンチレータ２３０に重ならい位置に、載置面２９１から周辺領域１５５に向かうように凸部３００が配されている。ステージ２９０の凸部３００は、図９に示されるように、可撓性基材１５０の周辺領域１５５に接していてもよい。また、可撓性基材１５０の周辺領域１５５は、ステージ２９０の凸部３００に固定されていてもよい。
構造体１０１が、ステージ２９０に載置されると、工程はＳ４２０に遷移し、構造体１０１をステージ２９０に載置した状態で、可撓性基材１５０から支持基台１９０を剥離する剥離工程が実施される。剥離工程には、図９に示されるようにレーザ照射が用いられてもよい。図１０に、剥離工程後の放射線検出器１００の断面が示される。
本実施形態においても、凸部３００によって、支持基台１９０を剥離する際に可撓性基材１５０の変形を抑制することができる。そのため、剥離工程において、可撓性基材１５０の周辺領域１５５が撓むことが抑制され、信号読出線２１０や制御線２２０などの配線パターンの断線が発生し難くなる。つまり、放射線検出器１００の製造工程における歩留まりが向上し、結果として、放射線検出器１００の品質の向上が実現できる。
また、図８、図９に示される製造方法を用いることによって、放射線検出器１００の製造工程において、上述の補強部材２６０を形成する工程が削減できる。つまり、剥離工程における可撓性基材１５０の撓みや変形を抑制するだけでなく、補強部材２６０が必要ないことから、製造コストの削減が実現できる。
次いで、図１１～図１３（ａ）、１３（ｂ）を用いて、放射線検出器１００および放射線検出器１００の製造方法について説明する。図１１は、放射線検出器１００の製造方法を示すフロー図である。図１２（ａ）～１２（ｃ）は、放射線検出器１００の製造過程における断面図である。本実施形態において、Ｓ４０１の構造体を準備する工程において、上述の構造体１０１とは異なる構造体１０２が準備される。
図１２（ａ）に構造体１０２が示されている。構造体１０２は、図５（ｃ）に示される構造体１０１と比較して、可撓性基材１５０の主面１５１の外縁部に接続された配線基板１８０をさらに含んでいる。配線基板１８０は、信号読出線２１０や制御線２２０にバンプ１８１などを介して電気的に接続される。画素２００から出力される信号や画素２００を制御するための信号などが、配線基板１８０を介して送信される。
構造体１０２が準備された後に、Ｓ４１０において、可撓性基材１５０の周辺領域１５５に補強部材２６０が配される。補強部材２６０は、図１２（ｂ）に示されるように、補強部材２６０は、可撓性基材１５０の周辺領域１５５のうち配線基板によって覆われていない領域に配される。配線基板１８０が既にバンプ１８１などを介して可撓性基材１５０に接続された構造体１０２を準備した後に、補強部材２６０が配されるためである。補強部材２６０は、図１２（ｂ）に示されるように、可撓性基材１５０の周辺領域１５５に接している。
本実施形態において、上述の製造工程とは異なり、剛性が高い支持基台１９０が可撓性基材１５０の下に存在する状態で配線基板１８０を可撓性基材１５０に接続することができる。そのため、配線基板１８０を可撓性基材１５０に配された信号読出線２１０や制御線２２０に接続する際に、可撓性基材１５０が変形してしまうことが抑制され、配線基板１８０を信号読出線２１０や制御線２２０に精度よく接続することができる。また、本実施形態においても、補強部材２６０が、可撓性基材１５０の周辺領域１５５に配される。それによって、上述と製造工程と同様に、可撓性基材１５０から支持基台１９０を剥離する剥離工程において、可撓性基材１５０の撓みや変形を抑制することができる。つまり、放射線検出器１００の製造工程における歩留まりが向上し、結果として、放射線検出器１００の品質の向上が実現できる。
本実施形態においても、図７に示されるように、補強部材２６０が、可撓性基材１５０の主面１５１に対する正射影において保護層２５０に重なる部分を備え、保護層２５０に接していてもよい。また、補強部材２６０が、保護層２５０に接さずに、可撓性基材１５０の主面１５１に対する正射影において配線基板１８０に重なる部分を備え、配線基板１８０に接していてもよい。さらに、図１３（ａ）に示されるように、補強部材２６０が、可撓性基材１５０の主面１５１に対する正射影において保護層２５０および配線基板１８０にそれぞれ重なる部分を備え、保護層２５０および配線基板１８０に接していてもよい。補強部材２６０が、配線基板１８０や保護層２５０に接することによって、剥離工程において、可撓性基材１５０の撓みや変形をより抑制することが可能になる。
構造体１０２に補強部材を配した後、Ｓ４２０において剥離工程が実施され、図１２（ｃ）、図１３（ａ）に示されるような放射線検出器１００が形成される。この場合であっても、補強部材２６０は、保護層２５０の上面２５１を含む可撓性基材１５０の主面１５１に沿った仮想面２５２よりも可撓性基材１５０の主面１５１の側に配されていてもよい。
また、構造体１０２に対して、補強部材２６０は、必ずしも周辺領域１５５に接している必要はない。例えば、図１３（ａ）に示される構成と同様に、補強部材２６０は、可撓性基材１５０の主面１５１に対する正射影において、周辺領域１５５、保護層２５０および配線基板１８０に重なり、かつ、シンチレータ２３０に重ならない位置に配される。このとき、図１３（ｂ）に示されるように、補強部材２６０は、保護層２５０および配線基板１８０に接し、かつ、周辺領域１５５に接していなくてもよい。この場合、補強部材２６０には、図１３（ａ）に示される場合と比較して、剛性が高い材料が用いられうる。図１３（ｂ）にしめされる補強部材２６０によっても、剥離工程において、可撓性基材１５０の撓みや変形を抑制することができる。また、この場合であっても、補強部材２６０は、保護層２５０の上面２５１を含む可撓性基材１５０の主面１５１に沿った仮想面２５２よりも可撓性基材１５０の主面１５１の側に配されていてもよい。
次に図１４、図１５（ａ）、１５（ｂ）を用いて、放射線検出器１００および放射線検出器１００の上述とは異なる製造方法について説明する。図１４は、放射線検出器１００の製造方法を示すフロー図である。図１５（ａ）、１５（ｂ）は、放射線検出器１００の製造過程における断面図である。
本実施形態において、Ｓ４０１において上述の構造体１０２が準備される。次いで、Ｓ４１１において、補強部材４３０が配され、さらに、Ｓ４１２において、構造体１０２は筐体４２０に載置される。Ｓ４１１において、例えば、筐体４２０のうち構造体１０２が載置される載置面４２１に補強部材４３０を配した後に、構造体１０２が筐体４２０の載置面４２１に載置されてもよい。また、例えば、構造体１０２の上に補強部材４３０を配した後に、構造体１０２が筐体４２０の載置面４２１に載置されてもよい。
図１５（ａ）に、Ｓ４１２において構造体１０２を筐体４２０に載置した際の断面図が示される。可撓性基材１５０の主面１５１は、載置面４２１と向かい合うように配される。補強部材４３０は、周辺領域１５５と載置面４２１との間に配される。
図１５（ｂ）に、Ｓ４２０に示される可撓性基材１５０から支持基台１９０を剥離する剥離工程の後の放射線検出器１００が示される。本実施形態においても、補強部材４３０が配されることによって、上述の各実施形態と同様に、剥離工程での可撓性基材１５０の撓みや変形を抑制することが可能である。また、本実施形態において、補強部材４３０は、載置面４２１に接していてもよい。換言すると、補強部材４３０は、載置面４２１に固定されていてもよい。それによって、構造体１０２（放射線検出器１００）を剛性が高い筐体４２０に配置した上でその後の工程が実施できるため、放射線検出器１００を製造する際のハンドリング性が格段に向上し、製造工程中における破損などの発生も防止できる。結果として、放射線検出器１００の品質向上も達成できる。
このように、筐体４２０に補強部材４３０を介して構造体１０２を載置することによって、製造される放射線検出器１００の不良が抑制されることから、補強部材４３０を配する工程は、筐体４２０に構造体１０２を載置する工程を含んでいるともいえる。また、構造体１０２が載置される筐体４２０は、例えば、放射線撮像装置１２０の外装として使用されてもよい。また、補強部材４３０として上述のような樹脂材料が用いられるが、例えば、筐体４２０に用いられる材料と同じ材料を用いて、補強部材４３０が形成されていてもよい。
また、図１５（ａ）、１５（ｂ）において、補強部材４３０の構造体１０２側の構造として、図１２（ｂ）、１２（ｃ）と同等の構造が示されているが、これに限られることはない。上述のように、補強部材４３０は、保護層２５０に接していてもよいし、配線基板１８０に接していてもよいし、保護層２５０と配線基板１８０との両方に接していてもよい。また、図１３（ｂ）に示されるように、補強部材４３０は、保護層２５０および配線基板１８０に接し、周辺領域１５５に接していなくてもよい。
図１６～図１８（ａ）、１８（ｂ）を用いて、図１４、図１５（ａ）、１５（ｂ）を用いて説明した放射線検出器１００および放射線検出器１００の製造方法の変形例を説明する。図１６は、放射線検出器１００の製造方法を示すフロー図である。図１７（ａ）、１７（ｂ）、図１８（ａ）、１８（ｂ）は、放射線検出器１００の製造過程における断面図である。
本実施形態において、補強部材４５０が筐体４４０の載置面４４１から突出し、上述のステージ２９０の凸部３００のようになっていることが、図１５（ａ）、１５（ｂ）を用いて説明した筐体４２０と異なっている。これ以外の構成は、図１４、図１５（ａ）、１５（ｂ）に示される場合と同様であってもよいため、ここでは、説明を省略する。
図１７（ａ）、１７（ｂ）に示されるように、筐体４４０載置面４４１には、可撓性基材１５０の主面１５１に対する正射影において、周辺領域１５５に重なり、かつ、シンチレータ２３０に重ならい位置に、載置面４２１から周辺領域に向かうように補強部材４５０が配されている。例えば、補強部材４５０は、筐体４４０と一体成型されていてもよい。剥離工程が行われるＳ４２０よりも前のＳ４１３において、補強部材４５０が形成された筐体４４０に構造体１０２が載置される。
本実施形態においても、補強部材４３０が配されることによって、上述の各実施形態と同様に、剥離工程での可撓性基材１５０の撓みや変形を抑制することが可能である。また、構造体１０２（放射線検出器１００）を剛性が高い筐体４２０に配置した上でその後の工程が実施できるため、放射線検出器１００を製造する際のハンドリング性が格段に向上し、製造工程中における破損などの発生も防止できる。結果として、放射線検出器１００の品質向上も達成できる。また、図１４のフロー図と比較して、Ｓ４１１における補強部材４３０を配する工程が削減され、工程の簡素化およびコスト削減が可能になる。また、補強部材４５０と筐体４４０とが一体的に設計され、成型されることから、補強部材４５０を精度よく配することが可能になる。
また、上述のように、補強部材４５０は、保護層２５０に接していてもよいし、配線基板１８０に接していてもよいし、図１８（ａ）に示されるように、保護層２５０と配線基板１８０との両方に接していてもよい。また、図１８（ｂ）に示されるように、補強部材４５０は、保護層２５０および配線基板１８０に接し、周辺領域１５５に接していなくてもよい。
本明細書の開示は、以下の放射線検出器の製造方法、放射線検出器、放射線撮像装置および放射線撮像システムを含む。
（項目１）
支持基台と、前記支持基台の上に配され、複数の画素が配された画素領域を備える主面を有する可撓性基材と、前記画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、を含む構造体を準備する工程と、
前記支持基台を前記可撓性基材から剥離する剥離工程と、を含む放射線検出器の製造方法であって、
前記主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、
前記剥離工程の前に、前記主面に対する正射影において、前記周辺領域に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならない位置に、前記周辺領域に接する補強部材を配する工程をさらに含むことを特徴とする製造方法。
（項目２）
前記主面に対する正射影において、前記補強部材は、前記保護層に重なっており、
前記補強部材は、さらに前記保護層に接することを特徴とする項目１に記載の製造方法。
（項目３）
前記構造体は、前記主面の外縁部に接続された配線基板をさらに含み、
前記補強部材は、前記周辺領域のうち前記配線基板によって覆われていない領域に配されることを特徴とする項目１または２に記載の製造方法。
（項目４）
前記主面に対する正射影において、前記補強部材は、前記配線基板に重なっており、
前記補強部材は、さらに前記配線基板に接することを特徴とする項目３に記載の製造方法。
（項目５）
前記主面に対する正射影において、前記補強部材は、前記保護層および前記配線基板にそれぞれ重なっており、
前記補強部材は、さらに前記保護層および前記配線基板に接することを特徴とする項目３に記載の製造方法。
（項目６）
支持基台と、前記支持基台の上に配され、複数の画素が配された画素領域を備える主面を有する可撓性基材と、前記画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、前記主面の外縁部に接続された配線基板と、を含む構造体を準備する工程と、
前記支持基台を前記可撓性基材から剥離する剥離工程と、を含む放射線検出器の製造方法であって、
前記主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、
前記剥離工程の前に、前記主面に対する正射影において、前記周辺領域、前記保護層および前記配線基板に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならない位置に、補強部材を配する工程をさらに含み、
前記補強部材は、前記保護層および前記配線基板に接し、かつ、前記周辺領域に接していないことを特徴とする製造方法。
（項目７）
前記保護層は、前記主面から最も離れた位置に上面を備え、
前記補強部材は、前記上面を含む前記主面に沿った仮想面よりも前記主面の側に配されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の製造方法。
（項目８）
前記補強部材を配する工程は、筐体に前記構造体を載置する工程を含み、
前記主面は、前記筐体のうち前記構造体が載置される載置面と向かい合うように配され、
前記補強部材が、前記周辺領域と前記載置面との間に配されることを特徴とする項目１乃至７の何れか１項に記載の製造方法。
（項目９）
前記補強部材が、前記載置面に接していることを特徴とする項目８に記載の製造方法。
（項目１０）
前記補強部材が、前記筐体と一体成型されていることを特徴とする項目８に記載の製造方法。
（項目１１）
前記補強部材が、前記筐体と同じ材料によって形成されていることを特徴とする項目８乃至１０の何れか１項目に記載の製造方法。
（項目１２）
前記補強部材が、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする項目１乃至１１の何れか１項目に記載の製造方法。
（項目１３）
支持基台と、前記支持基台の上に配された可撓性基材と、前記可撓性基材のうち複数の画素を備える画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、を含む構造体を準備する工程と、
前記支持基台を前記可撓性基材から剥離する剥離工程と、を含む放射線検出器の製造方法であって、
前記可撓性基材のうち前記画素領域を備える主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、
前記剥離工程の前に、ステージに前記構造体を載置する載置工程をさらに含み、
前記載置工程において、前記主面は、前記ステージのうち前記構造体が載置される載置面と向かい合うように配され、
前記載置面には、前記主面に対する正射影において、前記周辺領域に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならい位置に、前記載置面から前記周辺領域に向かうように凸部が配され、
前記剥離工程が、前記構造体を前記ステージに載置した状態で行われることを特徴とする製造方法。
（項目１４）
前記凸部が、前記周辺領域に接していることを特徴とする項目１３に記載の製造方法。
（項目１５）
前記剥離工程において、レーザ照射を用いて前記支持基台を前記可撓性基材から剥離することを特徴とする項目１乃至１４の何れか１項目に記載の製造方法。
（項目１６）
複数の画素が配された画素領域を備える主面を有する可撓性基材と、前記画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、を含む放射線検出器であって、
前記主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、
前記主面に対する正射影において、前記周辺領域に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならい位置に、前記周辺領域に接する補強部材がさらに配され、
前記保護層は、前記主面から最も離れた位置に上面を備え、
前記補強部材は、前記上面を含む前記主面に沿った仮想面よりも前記主面の側に配されていることを特徴とする放射線検出器。
（項目１７）
複数の画素が配された画素領域を備える主面を有する可撓性基材と、前記画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、前記主面の外縁部に接続された配線基板と、を含む放射線検出器であって、
前記主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、
前記主面に対する正射影において、前記周辺領域、前記保護層および前記配線基板に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならない位置に、前記周辺領域に接する補強部材がさらに配され、
前記補強部材は、前記保護層および前記配線基板に接し、かつ、前記周辺領域に接しておらず、
前記保護層は、前記主面から最も離れた位置に上面を備え、
前記補強部材は、前記上面を含む前記主面に沿った仮想面よりも前記主面の側に配されていることを特徴とする放射線検出器。
（項目１８）
項目１６または１７に記載の放射線検出器と、
前記放射線検出器から出力される信号を処理する信号処理部と、
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
（項目１９）
項目１８に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置に放射線を照射する放射線源と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
１００：放射線検出器、１０１，１０２：構造体、１５０：可撓性基材、１５１：主面、１５５：周辺領域、１６０：画素領域、１９０：支持基台、２００：画素、２３０：シンチレータ、２５０：保護層、２６０，４３０，４５０：補強部材

Claims (19)

  1. 支持基台と、前記支持基台の上に配され、複数の画素が配された画素領域を備える主面を有する可撓性基材と、前記画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、を含む構造体を準備する工程と、
    前記支持基台を前記可撓性基材から剥離する剥離工程と、を含む放射線検出器の製造方法であって、
    前記主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、
    前記剥離工程の前に、前記主面に対する正射影において、前記周辺領域に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならない位置に、前記周辺領域に接する補強部材を配する工程をさらに含むことを特徴とする製造方法。
  2. 前記主面に対する正射影において、前記補強部材は、前記保護層に重なっており、
    前記補強部材は、さらに前記保護層に接することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記構造体は、前記主面の外縁部に接続された配線基板をさらに含み、
    前記補強部材は、前記周辺領域のうち前記配線基板によって覆われていない領域に配されることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
  4. 前記主面に対する正射影において、前記補強部材は、前記配線基板に重なっており、
    前記補強部材は、さらに前記配線基板に接することを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
  5. 前記主面に対する正射影において、前記補強部材は、前記保護層および前記配線基板にそれぞれ重なっており、
    前記補強部材は、さらに前記保護層および前記配線基板に接することを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
  6. 支持基台と、前記支持基台の上に配され、複数の画素が配された画素領域を備える主面を有する可撓性基材と、前記画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、前記主面の外縁部に接続された配線基板と、を含む構造体を準備する工程と、
    前記支持基台を前記可撓性基材から剥離する剥離工程と、を含む放射線検出器の製造方法であって、
    前記主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、
    前記剥離工程の前に、前記主面に対する正射影において、前記周辺領域、前記保護層および前記配線基板に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならない位置に、補強部材を配する工程をさらに含み、
    前記補強部材は、前記保護層および前記配線基板に接し、かつ、前記周辺領域に接していないことを特徴とする製造方法。
  7. 前記保護層は、前記主面から最も離れた位置に上面を備え、
    前記補強部材は、前記上面を含む前記主面に沿った仮想面よりも前記主面の側に配されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の製造方法。
  8. 前記補強部材を配する工程は、筐体に前記構造体を載置する工程を含み、
    前記主面は、前記筐体のうち前記構造体が載置される載置面と向かい合うように配され、
    前記補強部材が、前記周辺領域と前記載置面との間に配されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の製造方法。
  9. 前記補強部材が、前記載置面に接していることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
  10. 前記補強部材が、前記筐体と一体成型されていることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
  11. 前記補強部材が、前記筐体と同じ材料によって形成されていることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
  12. 前記補強部材が、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の製造方法。
  13. 支持基台と、前記支持基台の上に配された可撓性基材と、前記可撓性基材のうち複数の画素を備える画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、を含む構造体を準備する工程と、
    前記支持基台を前記可撓性基材から剥離する剥離工程と、を含む放射線検出器の製造方法であって、
    前記可撓性基材のうち前記画素領域を備える主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、
    前記剥離工程の前に、ステージに前記構造体を載置する載置工程をさらに含み、
    前記載置工程において、前記主面は、前記ステージのうち前記構造体が載置される載置面と向かい合うように配され、
    前記載置面には、前記主面に対する正射影において、前記周辺領域に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならい位置に、前記載置面から前記周辺領域に向かうように凸部が配され、
    前記剥離工程が、前記構造体を前記ステージに載置した状態で行われることを特徴とする製造方法。
  14. 前記凸部が、前記周辺領域に接していることを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
  15. 前記剥離工程において、レーザ照射を用いて前記支持基台を前記可撓性基材から剥離することを特徴とする請求項１乃至６、１３および１４の何れか１項に記載の製造方法。
  16. 複数の画素が配された画素領域を備える主面を有する可撓性基材と、前記画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、を含む放射線検出器であって、
    前記主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、
    前記主面に対する正射影において、前記周辺領域に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならい位置に、前記周辺領域に接する補強部材がさらに配され、
    前記保護層は、前記主面から最も離れた位置に上面を備え、
    前記補強部材は、前記上面を含む前記主面に沿った仮想面よりも前記主面の側に配されていることを特徴とする放射線検出器。
  17. 複数の画素が配された画素領域を備える主面を有する可撓性基材と、前記画素領域を覆うように配されたシンチレータと、前記シンチレータを覆うように配された保護層と、前記主面の外縁部に接続された配線基板と、を含む放射線検出器であって、
    前記主面は、前記保護層によって覆われていない周辺領域を含み、
    前記主面に対する正射影において、前記周辺領域、前記保護層および前記配線基板に重なり、かつ、前記シンチレータに重ならない位置に、前記周辺領域に接する補強部材がさらに配され、
    前記補強部材は、前記保護層および前記配線基板に接し、かつ、前記周辺領域に接しておらず、
    前記保護層は、前記主面から最も離れた位置に上面を備え、
    前記補強部材は、前記上面を含む前記主面に沿った仮想面よりも前記主面の側に配されていることを特徴とする放射線検出器。
  18. 請求項１６または１７に記載の放射線検出器と、
    前記放射線検出器から出力される信号を処理する信号処理部と、
    を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
  19. 請求項１８に記載の放射線撮像装置と、
    前記放射線撮像装置に放射線を照射する放射線源と、
    を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
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