JP2024063272A - 放射線画像検出器及び放射線画像検出器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像ムラが抑制された放射線画像を生成できるようにする。【解決手段】放射線画像検出器１は、基板（ガラス基板３１ｈ）上に光電変換素子３１ｆが配列された素子基板３１と、素子基板３１上に配置され、放射線を光に変換して光電変換素子３１ｆに照射するシンチレーター３３と、シンチレーター３３を覆う防湿層３５と、素子基板３１と防湿層３５とを接着する接着層（第２接着層３６）と、を備え、防湿層３５は、シンチレーター３３と当接する端部から素子基板３１と接着する位置（接着部３５ｂ）までの間に撓み部３５ｃを有し、撓み部３５ｃ、シンチレーター３３、素子基板３１により囲まれた気体部３７を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、放射線画像検出器及び放射線画像検出器の製造方法に関する。

従来、入射した放射線をシンチレーターで可視光等の光に変換し、変換された光を、基板上に二次元状に配列されたフォトダイオード等の複数の光電変換素子で検出する放射線検出部を用いた放射線画像検出器（Flat Panel Detector（ＦＰＤ）ともいう。）が知られている。放射線画像検出器では、光電変換素子で入射した光を電荷に変換し、発生した電荷を取り出すことで、被写体を介して照射された放射線に担持された情報を電気信号として検出する。

上記放射線検出部において、シンチレーターの耐湿性を向上させるために、シンチレーターを覆う防湿層を備える場合がある（例えば、特許文献１、特許文献２）。
放射線検出部が上記防湿層を備える場合、防湿層、及び光電変換素子が配列された基板（素子基板）において温度変化が生じると、線膨張係数が異なる防湿層と素子基板との間で熱収縮量の差が生じる。これにより、素子基板に反りが発生し、素子基板の割れや放射線検出部内の変形、放射線画像検出器で生成される放射線画像に画像ムラが生じるおそれがある。
当該素子基板の反りを抑制するために、例えば、特許文献２には、シンチレーターの周囲に設けられた、シンチレーターの高さより低い封止部上に、防湿層（防湿部）の撓み部が設けられている放射線検出部（放射線検出モジュール）が記載されている。

特開２０１４－５９２４６号公報 特開２０２０－７９７８７号公報

しかしながら、特許文献２に記載の発明のように、放射線検出部が封止部を備える構成では、放射線画像検出器の製造工程において、封止部を放射線検出部に設けるための工程が必要になる。そのため、当該製造工程においてコストや工数が増えるという問題がある。
また、特許文献２に記載の発明における封止部は熱可塑性樹脂を主成分としている。そのため、封止部、素子基板、シンチレーター、及び防湿層は、それぞれ線膨張係数が異なる材料で不均一に成型されることとなる。それにより、防湿層と封止部の接合部分、または封止部と素子基板の接合部分において剥がれや破断等が生じるおそれがある。また、放射線画像検出器が外部から衝撃を受けた場合、封止部を伝わってシンチレーターに応力が加わり、シンチレーターに亀裂や破断が生じるおそれがある。
従って、上記封止部を備えずとも素子基板の反りを抑制し、画像ムラが抑制された放射線画像を生成できる放射線画像検出器が求められている。

本発明の課題は、画像ムラが抑制された放射線画像を生成できる放射線画像検出器及び放射線画像検出器の製造方法を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の放射線画像検出器は、
基板上に光電変換素子が配列された素子基板と、
前記素子基板上に配置され、放射線を光に変換して前記光電変換素子に照射するシンチレーターと、
前記シンチレーターを覆う防湿層と、
前記素子基板と前記防湿層とを接着する接着層と、
を備え、
前記防湿層は、前記シンチレーターと当接する端部から前記素子基板と接着する位置までの間に撓み部を有し、
前記撓み部、前記シンチレーター、及び前記素子基板により囲まれた気体部を備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像検出器において、
前記素子基板の表面上における前記シンチレーターの端部から前記防湿層と接着する位置までの距離ａ、前記素子基板の表面から前記シンチレーターの前記素子基板側と反対側の面までの距離ｂ、及び前記撓み部の撓んでいる長さｃが、下記式（１）を満たす。
式（１） ａ^２＋ｂ^２ ＜ ｃ^２

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像検出器において、
前記素子基板の表面上における前記シンチレーターの端部から前記防湿層と接着する位置までの距離ａ、及び前記素子基板の表面から前記シンチレーターの前記素子基板側と反対側の面までの距離ｂが下記式（２）を満たす。
式（２） ａ ≧ （１／２)ｂ

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像検出器において、
前記防湿層は、金属フィルムである。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の放射線画像検出器において、
前記金属フィルムの厚さｄμｍ、及び前記金属フィルムの熱収縮率ｅが、下記式（３）を満たす。
式（３） ｄ×ｅ ＜ １．０×１０^－２

請求項６に記載の発明は、請求項１記載の放射線画像検出器において、
前記基板の厚さは、１ｍｍ以下である。

請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像検出器において、
前記シンチレーターは、前記防湿層と当接する面において支持膜を有し、
前記支持膜の厚さは、１５０μｍ以下であり、前記支持膜の線膨張係数は、１０×１０^－５／℃以下である。

請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像検出器において、
前記防湿層と前記シンチレーターとが接着されていない。

請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像検出器において、
前記気体部内の圧力は、大気圧より低い。

請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像検出器において、
前記シンチレーターの少なくとも一つの角部は、面取りされている。

請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像検出器において、
前記防湿層の少なくとも一つの角部は、面取りされている。

請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像検出器において、
前記素子基板の少なくとも一つの角部は、面取りされている。

請求項１３に記載の放射線画像検出器の製造方法は、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の放射線画像検出器の製造方法であって、
前記防湿層が前記撓み部を有するように、前記防湿層と前記素子基板とを前記接着層により接着する接着工程を有する。

本発明によれば、画像ムラが抑制された放射線画像を生成できる。

本実施形態に係る放射線画像検出器の外観斜視図である。 図１の放射線画像検出器のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面の概略図である。 放射線検出部の構成を示すＩＩ－ＩＩ線に沿う断面の概略図である。 素子基板表面の構成を示す平面図である。 蛍光体が柱状構造を有するシンチレーターの構成を説明する模式図である。 放射線検出部の構成を示すＩＩ－ＩＩ線に沿う断面の概略図である。 放射線検出部の構成を示すＩＩ－ＩＩ線に沿う断面の概略図である。

以下、図を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

［１．放射線検出器の構成］
まず、本実施形態に係る放射線画像検出器１の構成について説明する。
放射線画像検出器１は、受けた放射線に応じた放射線画像を生成する。

図１は、本実施形態に係る放射線画像検出器１の外観斜視図であり、図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面の概略図である。

なお、以下では、放射線画像検出器１における各部材の相対的な位置関係、特に上下関係について、図２、図３、図５～図７では、放射線画像検出器１の筐体２における放射線が入射する面Ｘ側を紙面上側に向け、筐体２における放射線が入射する面Ｘとは反対側の面Ｙ側を紙面下側に向けて配置した場合の位置関係に基づいて説明する。

放射線画像検出器１の筐体２は、カーボン板やプラスチックなどの材料で形成されている。なお、図１や図２では、筐体２がフレーム板５１とバック板５２とで形成された、いわゆる箱型である場合が示されているが、筐体２を角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。
また、筐体２の側面部分には、ＬＥＤ等で構成されたインジケータ５３、蓋５４、外部の装置と接続される端子５５、電源スイッチ５６等が配置されている。

筐体２の内部には、図２に示すように、放射線検出部３が配置されている。
また、放射線検出部３の下方には、図示しない鉛の薄板等を介して基台７が配置され、基台７には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの各種の電子部品８等が配設されたＰＣＢ基板９、緩衝部材１０等が取り付けられている。

図３に、放射線検出部３のみの図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面の概略図を示す。
放射線検出部３は、素子基板３１、第１接着層３２、シンチレーター３３、保護膜３４、防湿層３５、第２接着層３６、及び気体部３７等を備える。

本実施形態では、素子基板３１は、防湿層３５の線膨張係数とは異なる線膨張係数を持つ基板で構成され、当該基板上に配列された光電変換素子等を有する。また、以下では、当該基板は、ガラス基板３１ｈとする。
ガラス基板３１ｈが比較的厚いと、曲げ剛性が大きく、反りにくい。しかし、ガラス基板３１ｈが重くなるため、放射線検出部３自体の重量が増え、放射線画像検出器１としての取り扱い性が悪化する。
一方で、ガラス基板３１ｈが比較的薄いと、重量は軽くなるが、剛性が低下し、放射線画像検出器１の生産工程においてガラス基板３１ｈが破損するリスクが高まるなど取り扱い性が悪化する、且つ耐久性が低下する。また、素子基板３１に発生する反りを矯正することが出来なくなるので、素子基板３１の反りが大きくなる。
そのため、ガラス基板３１ｈの厚さは、１ｍｍ以下が好ましく、実用的には３００μｍ以上で且つ６００μｍ以下の範囲内が適切である。

なお、素子基板３１（ガラス基板３１ｈ）が有する４つの角部（四隅）は、面取り（Ｃ面取り、Ｒ面取り等）されていてもよい。角部は破損しやすいため、面取りをすることで、角部が破損することを防ぐことができる。
また、素子基板３１（ガラス基板３１ｈ）は、４つの角部のうち少なくとも１つの角部が面取りされているとしてもよい。

なお、素子基板３１は、放射線や紫外線などの光を透過する、ガラス基板以外の基板で構成されていてもよい。
具体的には、素子基板３１は、例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate）、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド等の樹脂板や樹脂フィルムなどで構成することも可能である。

図４は、素子基板３１表面の構成を示す平面図である。素子基板３１の表面３１ａ（すなわち、第１接着層３２を介してシンチレーター３３に対向する側の面）上には、複数の走査線３１ｂと複数の信号線３１ｃとが互いに交差するように配設されている。また、複数のバイアス線３１ｄが、複数の信号線３１ｃと平行に配置されており、本実施形態では、各バイアス線３１ｄは、素子基板３１上の一方側の端部で１本の結線３１ｅにより結束されている。

また、素子基板３１の表面３１ａ上で複数の走査線３１ｂと複数の信号線３１ｃにより区画された各小領域Ｒには、光電変換素子３１ｆがそれぞれ設けられている。このように、本実施形態では、素子基板３１は、その表面３１ａに複数の光電変換素子３１ｆが二次元状に配列されて形成されている。また、光電変換素子３１ｆはそれぞれバイアス線３１ｄに接続されており、本実施形態では、図示しないバイアス電源からバイアス線３１ｄを介して光電変換素子３１ｆにバイアス電圧が印加されるように構成されている。

本実施形態では、光電変換素子３１ｆとして、放射線の照射を受けたシンチレーター３３から出力された光の照射を受けると光エネルギーを吸収して内部に電子正孔対を発生させることで光エネルギーを電荷に変換するフォトダイオードが用いられている。
また、各小領域Ｒには、各光電変換素子３１ｆにつき１つの薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）３１ｇが設けられている。薄膜トランジスタ３１ｇのソース電極が光電変換素子３１ｆの１つの電極と、薄膜トランジスタ３１ｇのドレイン電極が信号線３１ｃと、薄膜トランジスタ３１ｇのゲート電極が走査線３１ｂとそれぞれ接続されている。

第１接着層３２は、図３に示すように、素子基板３１と、保護膜３４に覆われたシンチレーター３３との間に設けられ、素子基板３１と、保護膜３４に覆われたシンチレーター３３とを貼り合わせている。
第１接着層３２は、光学接着剤からなる。
光学接着剤としては、例えばオレフィン系、アミド系、エステル系、スチレン系、アクリル系、ウレタン系、ビニル系、ポリカーボネート、もしくはＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂）を主成分とする熱可塑性樹脂等が挙げられる。
第１接着層３２の厚さは、例えば、５～５０μｍである。

シンチレーター３３は、入射した放射線を別の波長の光に変換するものであり、蛍光体を主たる成分とする。具体的には、本実施形態では、シンチレーター３３として、Ｘ線等の放射線が入射すると、波長が３００ｎｍ～８００ｎｍの電磁波、すなわち可視光を中心として紫外光から赤外光にわたる光を出力するものが用いられている。蛍光体としては、例えば、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）、ナトリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｎａ）、テルビウム賦活酸硫化ガドリニウム（ＧＯＳ）等の母体材料内に発光中心物質が付活されたものが好ましく用いられる。

シンチレーター３３は、図５の拡大図に示すように、例えば、セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミド（ＰＩ（polyimide））フィルム等の各種高分子材料により形成された支持膜３３ｂの上に、例えば気相成長法により蛍光体３３ａを成長させて形成される。つまり、シンチレーター３３は蛍光体３３ａの柱状結晶からなる。気相成長法としては、蒸着法やスパッタ法などが好ましく用いられる。

本実施形態の支持膜３３ｂの厚さは、例えば、１５０ｕｍ以下である。
また、本実施形態の支持膜３３ｂの線膨張係数は、例えば、１０×１０^－５／℃以下である。具体的には、支持膜３３ｂの材料としてＰＥＴを用いた場合、支持膜３３ｂの線膨張係数は、６．５×１０^－５／℃である。また、支持膜３３ｂの材料としてＰＩを用いた場合、支持膜３３ｂの線膨張係数は、２．０×１０^－５／℃である。

いずれの手法においても、蛍光体３３ａを支持膜３３ｂ上に独立した細長い柱状結晶として気相成長させることができる。

このようにして蛍光体３３ａが柱状結晶として形成されたシンチレーター３３は、矩形板状であり、厚さは例えば、３００μｍである。
そして、シンチレーター３３は、蛍光体３３ａの柱状結晶の鋭角状の先端Ｐａが紙面下側、すなわち第１接着層３２側を向くように、保護膜３４及び第１接着層３２を介して、素子基板３１に貼り付けられている。

また、シンチレーター３３は、保護膜３４及び第１接着層３２を介して、素子基板３１の複数の光電変換素子３１ｆが配置された範囲より大きい範囲を覆っている。
また、シンチレーター３３の素子基板３１側の面が有する４つの角部（四隅）は、角部の破損を防ぐために面取り（Ｃ面取り、Ｒ面取り等）されていてもよい。角部は反りやすいため、面取りをすることで、角部の反りを抑制できる。
なお、シンチレーター３３は、当該４つの角部のうち少なくとも１つの角部が面取りされているとしてもよい。
また、シンチレーター３３の面取りされた角部では、光電変換素子３１ｆが配置された範囲を覆っていなくともよい。

保護膜３４は、シンチレーター３３の耐湿性を向上させる。
保護膜３４は、図３に示すように、シンチレーター３３の面Ｘ（または面Ｙ）に平行な面のうちの第１接着層３２側の面、及びシンチレーター３３の側面（面Ｘ（または面Ｙ）に垂直な面）を覆っている。
保護膜３４は、例えば、ポリパラキシリレン膜である。

防湿層３５は、シンチレーター３３が湿気を吸収してしまうのを防ぐ。
防湿層３５は、湿気を通過させない性質を有する材料でシート状に形成されている。
本実施形態の防湿層３５は、防湿性を向上させるために、金属フィルムであることが好ましい。
なお、防湿層３５として、透湿度が５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下の樹脂フィルム、または金属と樹脂の複合フィルムを用いてもよい。
より好ましくは透湿度が０．５ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下である防湿層３５を用いることでシンチレーター３３の劣化をより防ぐことができる。
また、防湿層３５が有する４つの角部（四隅）は、面取り（Ｃ面取り、Ｒ面取り等）されていてもよい。角部は反りやすいため、面取りをすることで、角部の反りを抑制できる。
なお、防湿層３５は、４つの角部のうち少なくとも１つの角部が面取りされているとしてもよい。

防湿層３５として上記フィルムを用いる場合、防湿層３５の収縮に伴う素子基板３１の反りを抑制するために、下記式を満たすことが好ましい。
式 ｄ×ｅ ＜ １．０×１０^-２
ｄ：フィルムの厚さ（ｕｍ）
ｅ：フィルムの熱収縮率
例えば、防湿層３５として、熱収縮率が２．４×１０^-５であるアルミフィルムを用いる場合、当該防湿層３５の厚さは２００ｕｍ以下であることが好ましい。

なお、防湿層３５は、金属、無機材料及び有機材料のうちの少なくともいずれかの材料で形成されていてもよい。
金属の具体例としては、例えば、アルミニウム、銀、クロム、銅、ニッケル、チタン、マグネシウム、ロジウム、鉛、白金、金等、またはそれらの合金等が挙げられる。
無機材料の具体例としては、例えば、上記金属の酸化物、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＳｉＮ等が挙げられる。
有機材料の具体例としては、例えば、フッ素樹脂、ＰＶＡ、ＰＶＤＣ、ＰＭＭＡ、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ＰＬＡ樹脂（ポリ乳酸）、ポリパラキシレン等が挙げられる。

また、防湿層３５は、図３に示すように、平面部３５ａと、接着部３５ｂと、撓み部３５ｃを有する。
平面部３５ａは、防湿層３５のうち、シンチレーター３３に当接する部分である。つまり、防湿層３５は、平面部３５ａにおいてシンチレーター３３の面Ｘ側の面を覆っている。
接着部３５ｂは、防湿層３５のうち、防湿層３５の周縁において素子基板３１に第２接着層３６を介して接着される部分である。つまり、防湿層３５は、保護膜３４に覆われたシンチレーター３３及び第１接着層３２の全側面（側面の全周）と、素子基板３１の表面３１ａの一部を覆っている。
撓み部３５ｃは、防湿層３５のうち、平面部３５ａ及び接着部３５ｂ以外の部分である。つまり、防湿層３５は、シンチレーター３３と当接する端部から素子基板３１と接着する位置（接着部３５ｂ）までの間に撓み部３５ｃを有する。

また、図３に示すように、撓み部３５ｃ、保護膜３４に覆われたシンチレーター３３の側面（面Ｘ（または面Ｙ）に垂直な面）、及び素子基板３１の表面３１ａ上のうちシンチレーター３３の端部から接着部３５ｂまでの部分に囲まれた気体部３７が形成される。

気体部３７において、図３に示すように、図１の放射線画像検出器のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面における撓み部３５ｃの長さをｃとする。また、素子基板３１の表面３１ａにおけるシンチレーター３３の端部から接着部３５ｂまでの長さをａとする。また、素子基板３１の表面３１ａからシンチレーター３３の上端（面Ｘ側端部）までの長さをｂとする。
本実施形態の撓み部３５ｃにおいて、ａ^２＋ｂ^２ ＜ ｃ^２を満たす。
このような撓み部３５ｃを有することにより、放射線画像検出器１に温度変化が発生した場合に、防湿層３５の熱収縮量と、素子基板３１の熱収縮量との差を吸収することができる。そのため、素子基板３１の反りを抑制できる。

また、撓み部３５ｃは、図３に示すように、放射線検出部３の内側（シンチレーター３３側）に撓んでいる。
撓み部３５ｃを放射線検出部３の内側に撓ませる構成は、放射線検出部３の外側に撓ませる構成よりも技術的に難易度が低く、低コストで実施できる。
また、撓み部３５ｃを放射線検出部３の内側に撓ませる構成において、気体部３７内の空気はある程度抜かれていてもよい（気体部３７内の圧力は大気圧より減圧されていてもよい）。
つまり、気体部３７は、大気圧と同じ圧力の空気で満たされていてもよいし、大気圧より低い圧力の空気で満たされていてもよい。

なお、撓み部３５ｃは、図６に示すように、放射線検出部３の外側（シンチレーター３３側とは反対側）に撓んでいてもよい。

また、本実施形態の気体部３７において、ａ ≧ （１／２)ｂを満たす。より好ましくは、ａ ≧ ｂを満たす。
素子基板３１の反りは防湿層３５の収縮が主因のため、ｂが長くなるほど、防湿層３５と中立軸との距離が長くなり、防湿層３５の収縮による影響が大きくなる。そのため、この場合においてａを長くし、気体部３７の体積を大きくする必要がある。気体部３７の体積を大きくすることで、防湿層３５の収縮による反りの影響を緩和し、抑制することができる。しかし、気体部３７の体積を大きくしすぎると、有効画像領域に対する放射線画像検出器１のサイズ（製品サイズ）が大きくなり、放射線画像検出器１の取り扱い性が悪化する。したがって、防湿層３５の収縮による反りの影響を抑制することと、放射線画像検出器１が製品として許容できるサイズ（外形）であることを鑑みると、ａ ≧ （１／２)ｂを満たすことが好ましい。また、より好ましくは、ａ ≧ ｂを満たす。

第２接着層３６は、図３、図６に示すように、素子基板３１の表面３１ａと、防湿層３５の接着部３５ｂとを接着している。また、第２接着層３６は、シンチレーター３３の上面（面Ｘ側の面）と、防湿層３５の平面部３５ａとを接着している。
なお、防湿層３５の撓み部３５ｃには、第２接着層３６を設けないとしてもよい。
第２接着層３６は、例えば両面粘着テープ等である。
第２接着層３６の厚さは、例えば、５～１００μｍである。

また、第２接着層３６は、図７に示すように、素子基板３１の表面３１ａと、防湿層３５の接着部３５ｂとの間にのみ設けられてもよい。
この場合、本実施形態の放射線検出部３において、防湿層３５の平面部３５ａと、シンチレーター３３の上面（面Ｘ側の面）は接着されていない。
これにより、防湿層３５の収縮が発生した場合に、シンチレーター３３に当該防湿層３５の収縮に伴う力が加わらないため、素子基板３１の反りを抑制できる。

［２．放射線検出器の製造方法］
上記放射線画像検出器１の製造方法は、上記の構成が得られる限り特に限定はされない。ただ、上記放射線画像検出器１の製造方法として、以下の接着工程を含む製造方法が好適に挙げられる。
接着工程は、防湿層３５が撓み部３５ｃを有するように、防湿層３５と素子基板３１とを第２接着層３６（接着層）により接着する工程である。
以下、本実施形態における接着工程について説明する。

撓み部３５ｃを放射線検出部３の内側に撓ませる場合、防湿層３５として自立しない程度に薄いフィルムを用いる。
そして、接着工程において、撓み部３５ｃを上から押し付ける。
または、減圧下（大気圧よりも減圧された環境）で、接着工程を実施することで、放射線検出部３の内側に撓んだ撓み部３５ｃを形成してもよい。

一方、撓み部３５ｃを放射線検出部３の外側に撓ませる場合、防湿層３５として自立する程度に剛性の高いフィルムを用いる。
そして、接着工程において、防湿層３５のうち撓み部３５ｃとなる部分を予め外側に撓ませた形状に成型して素子基板３１に貼り付ける。
または、防湿層３５の周縁において、防湿層３５の内部に、放射線検出部３の外側に撓むような部材を追加することにより、放射線検出部３の外側に撓んだ撓み部３５ｃを形成してもよい。

＜効果＞
以上のように、本実施形態の放射線画像検出器１は、基板（ガラス基板３１ｈ）上に光電変換素子３１ｆが配列された素子基板３１と、素子基板３１上に配置され、放射線を光に変換して光電変換素子３１ｆに照射するシンチレーター３３と、シンチレーター３３を覆う防湿層３５と、素子基板３１と防湿層３５とを接着する接着層（第２接着層３６）と、を備え、防湿層３５は、シンチレーター３３と当接する端部から素子基板３１と接着する位置（接着部３５ｂ）までの間に撓み部３５ｃを有し、撓み部３５ｃ、シンチレーター３３、素子基板３１により囲まれた気体部３７を備える。
したがって、撓み部３５ｃにより、防湿層３５の熱収縮量と、素子基板３１の熱収縮量との差を吸収することができる。そのため、素子基板３１の反りを抑制できる。これにより、放射線画像検出器１において画像ムラが抑制された放射線画像を生成できる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１は、素子基板３１の表面３１ａ上におけるシンチレーター３３の端部から防湿層３５と接着する位置までの距離ａ、素子基板３１の表面３１ａからシンチレーター３３の素子基板３１側と反対側の面（面Ｘ側の面）までの距離ｂ、及び撓み部３５ｃの撓んでいる長さｃが、下記式（１）を満たす。
式（１） ａ^２＋ｂ^２ ＜ ｃ^２
したがって、撓み部３５ｃにより、防湿層３５の熱収縮量と、素子基板３１の熱収縮量との差を吸収することができる。そのため、素子基板３１の反りを抑制できる。これにより、放射線画像検出器１において画像ムラが抑制された放射線画像を生成できる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１において、素子基板３１の表面３１ａ上におけるシンチレーター３３の端部から防湿層３５と接着する位置までの距離ａ、及び素子基板３１の表面３１ａからシンチレーター３３の素子基板３１側と反対側の面までの距離ｂが下記式（２）を満たす。
式（２） ａ ≧ （１／２)ｂ
つまり、ａが大きいほど気体部３７の体積は大きくなり、防湿層３５の影響による素子基板３１の反りを抑制できる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１において、防湿層３５は、金属フィルムである。
これにより、シンチレーター３３の防湿性を向上させることができる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１において、防湿層３５としての金属フィルムの厚さｄμｍ、及び金属フィルムの熱収縮率ｅが、下記式（３）を満たす。
式（３） ｄ×ｅ ＜ １．０×１０^-２
したがって、防湿層３５である金属フィルムの収縮に伴う素子基板３１の反りを抑制できる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１において、素子基板３１を構成する基板（ガラス基板３１ｈ）の厚さは、１ｍｍ以下である。
したがって、ガラス基板３１ｈが比較的厚いことにより、ガラス基板３１ｈが重くなり、放射線検出部３自体の重量が増え、放射線画像検出器１としての取り扱い性が悪化することを防ぐことができる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１において、シンチレーター３３は、防湿層３５と当接する面において支持膜３３ｂを有し、支持膜３３ｂの厚さは、１５０μｍ以下であり、支持膜３３ｂの線膨張係数は、１０×１０^－５／℃以下である。
したがって、上記支持膜３３ｂを用いる構成においても、撓み部３５ｃにより、防湿層３５の熱収縮量と、素子基板３１の熱収縮量との差を吸収することで、放射線検出部３内の変形を防ぐことができる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１において、防湿層３５とシンチレーター３３とが接着されていない。
これにより、防湿層３５の収縮が発生した場合に、シンチレーター３３に当該防湿層３５の収縮に伴う力が加わらないため、素子基板３１の反りを抑制できる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１において、気体部３７内の圧力は、大気圧より低い。
したがって、放射線検出部３の内側（シンチレーター３３側）に撓んでいる撓み部３５ｃを有する構成において、防湿層３５の熱収縮量と、素子基板３１の熱収縮量との差を吸収することができる。そのため、素子基板３１の反りを抑制できる。これにより、放射線画像検出器１において画像ムラが抑制された放射線画像を生成できる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１において、シンチレーター３３の少なくとも一つの角部は、面取りされている。
これにより、反りやすい角部において、反りを抑制することができる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１において、防湿層３５の少なくとも一つの角部は、面取りされている。
これにより、反りやすい角部において、反りを抑制することができる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１において、素子基板３１の少なくとも一つの角部は、面取りされている。
これにより、破損しやすい角部において、破損することを防ぐことができる。

また、本実施形態の放射線画像検出器１の製造方法は、防湿層３５が撓み部３５ｃを有するように、防湿層３５の接着部３５ｂと素子基板３１とを接着層（第２接着層３６）により接着する接着工程を有する。
したがって、撓み部３５ｃにより、防湿層３５の熱収縮量と、素子基板３１の熱収縮量との差を吸収することができる。そのため、素子基板３１の反りを抑制できる。これにより、放射線画像検出器１において画像ムラが抑制された放射線画像を生成できる。

[その他]
なお、本発明が、上記の実施形態に限定されず、適宜変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施形態において気体部３７は、大気圧と同じ圧力の空気で満たされていてもよいし、大気圧より低い圧力の空気で満たされていてもよいとしたがこれに限らない。気体部３７は、空気以外の他のガスで満たされていてもよい。

また、保護膜３４は、シンチレーター３３の防湿層３５と当接する面（面Ｘ側の面）における周縁の所定の幅（例えば、２ｃｍ）を覆っていてもよい。

１ 放射線画像検出器
２ 筐体
３ 放射線検出部
３１ 素子基板
３１ａ 表面
３１ｂ 走査線
３１ｃ 信号線
３１ｄ バイアス線
３１ｅ 結線
３１ｆ 光電変換素子
３１ｇ 薄膜トランジスタ
３１ｈ ガラス基板（基板）
３２ 第１接着層
３３ シンチレーター
３３ａ 蛍光体
３３ｂ 支持膜
３４ 保護膜
３５ 防湿層
３５ａ 平面部
３５ｂ 接着部
３５ｃ 撓み部
３６ 第２接着層（接着層）
３７ 気体部
５１ フレーム板
５２ バック板
５３ インジケータ
５４ 蓋
５５ 端子
５６ 電源スイッチ
７ 基台
８ 電子部品
９ ＰＣＢ基板
１０ 緩衝部材

Claims (13)

1. 基板上に光電変換素子が配列された素子基板と、
   前記素子基板上に配置され、放射線を光に変換して前記光電変換素子に照射するシンチレーターと、
   前記シンチレーターを覆う防湿層と、
   前記素子基板と前記防湿層とを接着する接着層と、
   を備え、
   前記防湿層は、前記シンチレーターと当接する端部から前記素子基板と接着する位置までの間に撓み部を有し、
   前記撓み部、前記シンチレーター、及び前記素子基板により囲まれた気体部を備える、放射線画像検出器。
2. 前記素子基板の表面上における前記シンチレーターの端部から前記防湿層と接着する位置までの距離ａ、前記素子基板の表面から前記シンチレーターの前記素子基板側と反対側の面までの距離ｂ、及び前記撓み部の撓んでいる長さｃが、下記式（１）を満たす、請求項１に記載の放射線画像検出器。
   式（１） ａ^２＋ｂ^２ ＜ ｃ^２
3. 前記素子基板の表面上における前記シンチレーターの端部から前記防湿層と接着する位置までの距離ａ、及び前記素子基板の表面から前記シンチレーターの前記素子基板側と反対側の面までの距離ｂが下記式（２）を満たす、請求項１に記載の放射線画像検出器。
   式（２） ａ ≧ （１／２)ｂ
4. 前記防湿層は、金属フィルムである、請求項１に記載の放射線画像検出器。
5. 前記金属フィルムの厚さｄμｍ、及び前記金属フィルムの熱収縮率ｅが、下記式（３）を満たす、請求項４に記載の放射線画像検出器。
   式（３） ｄ×ｅ ＜ １．０×１０^-２
6. 前記基板の厚さは、１ｍｍ以下である、請求項１に記載の放射線画像検出器。
7. 前記シンチレーターは、前記防湿層と当接する面において支持膜を有し、
   前記支持膜の厚さは、１５０μｍ以下であり、前記支持膜の線膨張係数は、１０×１０^－５／℃以下である、請求項１に記載の放射線画像検出器。
8. 前記防湿層と前記シンチレーターとが接着されていない、請求項１に記載の放射線画像検出器。
9. 前記気体部内の圧力は、大気圧より低い、請求項１に記載の放射線画像検出器。
10. 前記シンチレーターの少なくとも一つの角部は、面取りされている、請求項１に記載の放射線画像検出器。
11. 前記防湿層の少なくとも一つの角部は、面取りされている、請求項１に記載の放射線画像検出器。
12. 前記素子基板の少なくとも一つの角部は、面取りされている、請求項１に記載の放射線画像検出器。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の放射線画像検出器の製造方法であって、
    前記防湿層が前記撓み部を有するように、前記防湿層と前記素子基板とを前記接着層により接着する接着工程を有する、放射線画像検出器の製造方法。
    

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