JP5604323B2 - 放射線画像検出装置 - Google Patents
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Description
上述した光電変換素子26の光導電層としては、例えばアモルファスシリコン等の無機半導体材料が用いられることが多いが、例えば特開2009−32854号公報に記載された有機光電変換(OPC;Organic photoelectric conversion)材料も用いることができる。このOPC材料により形成された膜(以下、OPC膜という)を光導電層20として使用できる。OPC膜は、有機光電変換材料を含み、蛍光体層から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含むOPC膜であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、蛍光体層による発光以外の電磁波がOPC膜に吸収されることがほとんどなく、X線等の放射線がOPC膜で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
上述したOPC膜に関するその他の構成は、例えば、特開2009−32854号公報の記載が参考となる。
スイッチ素子28の活性層としては、例えばアモルファスシリコン等の無機半導体材料が使われることが多いが、例えば特開2009−212389号公報に記載されたように、有機材料を使用することができる。有機TFTはいかなるタイプの構造でもよいが、最も好ましいのは電界効果型トランジスタ(FET)構造である。このFET構造は、絶縁性基板上面の一部にゲート電極を設け、更に該電極を覆い、かつ電極以外の部分で基板と接するように絶縁体層を設けている。更に絶縁体層の上面に半導体活性層を設け、その上面の一部に透明ソース電極と透明ドレイン電極とを隔離して配置している。なお、この構成はトップコンタクト型素子と呼ばれるが、ソース電極とドレイン電極とが半導体活性層の下部にあるボトムコンタクト型素子も好ましく用いることができる。また、キャリアが有機半導体膜の膜厚方向に流れる縦型トランジスタ構造であってもよい。
ここでいう有機半導体材料とは、半導体の特性を示す有機材料のことであり、無機材料からなる半導体と同様に、正孔(ホール)をキャリアとして伝導するp型有機半導体材料(あるいは単にp型材料、正孔輸送材料とも言う。)と、電子をキャリアとして伝導するn型有機半導体材料(あるいは単にn型材料、電子輸送材料とも言う。)がある。有機半導体材料は一般にp型材料の方が良好な特性を示すものが多く、また、一般に大気下でのトランジスタ動作安定性もp型トランジスタの方が優れているため、ここでは、p型有機半導体材料について説明する。
ゲート電極、ソース電極、又はドレイン電極を構成する材料としては、必要な導電性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、ITO(インジウムドープ酸化スズ)、IZO(インジウムドープ酸化亜鉛)、SnO2、ATO(アンチモンドープ酸化スズ)、ZnO、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)、GZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)、TiO2、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)などの透明導電性酸化物、PEDOT/PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸)などの透明導電性ポリマー、カーボンナノチューブなどの炭素材料が挙げられる。これらの電極材料は、例えば真空蒸着法、スパッタリング、溶液塗布法等の方法で成膜することができる。
上述した有機TFTに関するその他の構成は、例えば、特開2009−212389号公報の記載が参考となる。
上述した非晶質酸化物に関するその他の構成は、例えば、特開2010−186860号公報の記載が参考となる。
収容基板14としては、例えば、ガラス、石英、プラスチックフィルムなどが挙げられる。プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。また、これらのプラスチックフィルムに、有機あるいは無機のフィラーを含有させてもよい。また、フレキシブルでかつ低熱膨張、高強度といった、既存のガラスやプラスチックでは得られない特性を有するアラミド、バイオナノファイバーなどを用いて形成されたフレキシブル基板も好適に使用しうる。
アラミド材料は、ガラス転移温度315℃という高い耐熱性、ヤング率が10GPaという高い剛性、熱膨張率が−3〜5ppm/℃という高い寸法安定性を有する。このため、アラミド製のフィルムを用いると、一般的な樹脂フィルムを用いる場合と比べて、半導体層の高品質の成膜が容易に行える。また、アラミド材料の高耐熱性により、電極材料を高温硬化させて低抵抗化できる。更に、ハンダのリフロー工程を含むICの自動実装にも対応できる。また更に、ITO(indium tin oxide)やガス・バリア膜、ガラス基板と熱膨張係数が近いために、製造後の反りが少ない。そして、割れにくい。ここで、ハロゲンを含まないハロゲンフリー(JPCA−ES01−2003の規定に適合)なアラミド材料を用いることが環境負荷低減の点で好ましい。アラミドフィルムは、ガラス基板やPET基板と積層されてもよいし、デバイスの筐体に貼り付けられてもよい。
ナノファイバーは、光の波長に対して十分に小さなコンポーネントは光散乱を生じないことから、透明でフレキシブルな樹脂材料の補強として用いることができる。そして、ナノファイバーの中でも、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束は、幅50nmと、可視光波長に対して約1/10のサイズでかつ、高強度、高弾性、低熱膨である特徴を有しており、このバクテリアセルロースと透明樹脂との複合材料(バイオナノファイバーということがある)を好適に用いることができる。
上述したバイオナノファイバーに関する構成は、例えば、特開2008−34556号公報の記載が参考となる。
シンチレータ18A(18B)と光電変換素子26とを光学的に結合させる樹脂層としての平坦化層23及び接着層は、シンチレータ18Aの蛍光を減衰させることなく光電変換素子26に到達させ得るものであれば特に制限はない。平坦化層23としては、ポリイミドやパリレンなどの樹脂を用いることができ、製膜性が良好なポリイミドを用いることが好ましい。接着層としては、例えば、熱可塑性樹脂、UV硬化接着剤、加熱硬化型接着剤、室温硬化型接着剤、両面接着シート、等が挙げられるが、画像の鮮鋭度を低下させないという観点から、素子サイズに対して十分に薄い接着層を形成し得る低粘度エポキシ樹脂製の接着剤を用いることが好ましい。
(1)少なくとも全放射線撮影領域を含む底部を有する凹部が形成された基板と、放射線露光によって蛍光を発する蛍光物質を含有し、前記基板の凹部に設けられる蛍光体と、前記蛍光体が設けられた凹部とは反対側に設けられ、前記蛍光体から発せられた蛍光を光電変換する光電変換素子の群と、前記蛍光体を支持する支持体と、前記支持体と前記基板とを固定する固定部と、を備え、放射線入射側から、前記光電変換素子、前記基板、前記蛍光体、前記支持体の順に並んでいる放射線画像検出装置。
(2)(1)に記載の放射線画像検出装置において、前記蛍光体の側面と前記基板の凹部の側面との間に充填された緩衝性を有する充填材を更に備える放射線画像検出装置。
(3)(1)又は(2)に記載の放射線画像検出装置において、前記蛍光体は、前記基板の凹部の底面に直接密接している放射線画像検出装置。
(4)(1)から(3)のいずれか一つに記載の放射線画像検出装置において、前記固定部は、解体型接着剤によって形成されている放射線画像検出装置。
(5)(2)から(4)のいずれか一つに記載の放射線画像検出装置において、前記充填材は、解体型接着剤である放射線画像検出装置。
(6)(1)から(5)のいずれか一つに記載の放射線画像検出装置において、前記蛍光体は、蛍光物質の結晶を蒸着基板に蒸着して形成されており、前記支持体は、蒸着基板である放射線画像検出装置。
(7)(1)から(5)のいずれか一つに記載の放射線画像検出装置において、前記蛍光体は、蛍光物質の結晶を前記基板に蒸着して形成されており、前記支持体は、基板との間で前記蛍光体を挟持する補強板である放射線画像検出装置。
(8)(1)から(7)のいずれか一つに記載の放射線画像検出装置において、前記蛍光体は、蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群によって形成された柱状部を有する放射線画像検出装置。
(9)(8)に記載の放射線画像検出装置において、前記蛍光体は、前記柱状部と前記支持体との間に介在する第1の非柱状部を更に有する放射線画像検出装置。
(10)(8)又は(9)に記載の放射線画像検出装置において、前記蛍光体は、前記柱状部と前記基板との間に介在する第2の非柱状部を更に有する放射線画像検出装置。
(11)(1)から(10)のいずれか一つに記載の放射線画像検出装置において、前記基板の凹部の開口が前記支持体によって閉塞されている放射線画像検出装置。
12A 支持基板
13A 第1の接着部
13B 第2の接着部
14 収容基板
16 TFT層
18A,18B シンチレータ
23 平坦化層
26 光電変換素子
140 凹部
141 薄板部
142 厚板部
141a 薄板部の底面
142a 厚板部の側面
Claims (9)
- 少なくとも全放射線撮影領域を含む底部を有する凹部が形成された基板と、
放射線露光によって蛍光を発する蛍光物質を含有し、前記基板の凹部に設けられる蛍光体と、
前記蛍光体が設けられた凹部とは反対側に設けられ、前記蛍光体から発せられた蛍光を光電変換する光電変換素子の群と、
前記蛍光体を支持する支持体と、
前記支持体と前記基板とを固定する固定部と、
を備え、
前記蛍光体と、前記基板の凹部の底部における前記蛍光体に対向する底面と、は非接着であり、
前記蛍光体の側面と前記基板の凹部の側面との間にのみ緩衝性を有する充填材が充填されており、
放射線入射側から、前記光電変換素子、前記基板、前記蛍光体、前記支持体の順に並んでいる放射線画像検出装置。 - 請求項1に記載の放射線画像検出装置において、
前記蛍光体は、前記基板の凹部の前記底面に直接密接している放射線画像検出装置。 - 請求項1又は2のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置において、
前記固定部は、解体型接着剤によって形成されている放射線画像検出装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置において、
前記充填材は、解体型接着剤である放射線画像検出装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置において、
前記蛍光体は、蛍光物質の結晶を蒸着基板に蒸着して形成されており、
前記支持体は、蒸着基板である放射線画像検出装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置において、
前記蛍光体は、蛍光物質の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群によって形成された柱状部を有する放射線画像検出装置。 - 請求項6に記載の放射線画像検出装置において、
前記蛍光体は、前記柱状部と前記支持体との間に介在する第1の非柱状部を更に有する放射線画像検出装置。 - 請求項6又は7に記載の放射線画像検出装置において、
前記蛍光体は、前記柱状部と前記基板との間に介在する第2の非柱状部を更に有する放射線画像検出装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置において、
前記基板の凹部の開口が前記支持体によって閉塞されている放射線画像検出装置。
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