JP7314118B2 - 放射線検出器、放射線画像撮影装置及び放射線検出器の製造方法 - Google Patents
放射線検出器、放射線画像撮影装置及び放射線検出器の製造方法 Download PDFInfo
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Description
図1は、開示の技術の実施形態に係る放射線画像撮影装置10の構成の一例を示す斜視図である。放射線画像撮影装置10は、可搬型の電子カセッテの形態を有する。放射線画像撮影装置10は、放射線検出器30(FPD: Flat Panel Detectors)と、制御ユニット12と、支持板16と、放射線検出器30、制御ユニット12及び支持板16を収容する筐体14と、を含んで構成されている。
X=2Rsin(θ/2) ・・・(1)
一方、∠BACは、θ/2であるから、下記の(2)式を導くことができる。
sin(θ/2)=Z/X ・・・(2)
(2)式を(1)式に代入すると、下記の(3)式及び(4)式を導くことができる
X=2R×Z/X ・・・(3)
R=X2/2Z ・・・(4)
R≧X2/2ZL ・・・(5)
例えば、画素41のサイズXが150μmであり、画素41の限界変形量ZLが0.05μmである場合、基板34の撓みの曲率半径Rを225mm以上とすることで、画素41の損傷のリスクを低減することができる。
なお損傷を受けやすい部分は膜厚が厚い部分や脆性が高い部分である。例えば、光電変換素子36がアモルファスシリコン層に形成されるフォトダイオードを含む場合、このアモルファスシリコン層は、損傷を受けやすい。この場合、アモルファスシリコン層は、その厚さは0.5~2.5μm程度であり、画素41の中で特に厚さが厚く、限界変形量ZLが小さい。
図8Aは、開示の技術の第2の実施形態に係る放射線検出器30Aの構成の一例を示す断面図である。放射線検出器30Aは、撓み抑制部材60による撓み抑制効果を補強する補強部材70を更に含む点が、第1の実施形態に係る放射線検出器30と異なる。
図12は、開示の技術の第3の実施形態に係る放射線検出器30Bの構成の一例を示す断面図である。放射線検出器30Bは、基板34とシンチレータ32との間に設けられた緩衝層90を有する。緩衝層90は、基板34の熱膨張率とシンチレータ32の熱膨張率との間の熱膨張率を有する。緩衝層90として、例えば、ポリイミド膜及びパリレン膜を用いることができる。基板34の材料として、XENOMAX(登録商標)を用いた場合には、基板34として例えばガラス基板を用いた場合と比較して、基板34とシンチレータ32との間の熱膨張率の差が大きくなり、基板34とシンチレータ32との界面に作用する熱応力が過大となる。基板34とシンチレータ32との間に緩衝層90を設けることで、基板34とシンチレータ32との界面に作用する熱応力を抑制することが可能となる。
図13~図33は、それぞれ、撓み抑制部材60がシンチレータ32の基板34と接する面とは反対側の面の側に積層された場合における、撓み抑制部材60の設置形態の例を示す断面図である。図13~図33において、基板34上の複数の画素41が設けられた領域である画素領域41Aが示されている。
12 制御ユニット
14 筐体
14A 傾斜部
15 放射線入射面
16 支持板
18 接着層
19 回路基板
20 ケーブル
22 ゲート線駆動部
24 チャージアンプ
26 信号処理部
28 画像メモリ
29 制御部
30、30A、30B 放射線検出器
32 シンチレータ
32E 端部
33A 中央部
33B 周縁部
34 基板
34P 微粒子
34L 微粒子層
35 端子
36 光電変換素子
37 基台
39 スペーサ
41 画素
41A 画素領域
42 TFT
43 ゲート線
44 信号線
50 反射膜
51 粘着層
52、54、54A、56 接着層
53 保護層
55 充填材
57 封止部材
60、60A 撓み抑制部材
61 開口
62 貫通孔
63 溝
64 断片
70 補強部材
80 接続領域
81 制御基板
82 電源部
83 電力線
90 緩衝層
L 接線
R 曲率半径
S1 第1の面
S2 第2の面
S3、S4、S5、S6 面
X 画素のサイズ
Z 変形量
ZL 限界変形量
Claims (19)
- 可撓性を有する基板と、
前記基板に設けられ、光電変換素子をそれぞれ含む複数の画素と、
前記基板に積層されたシンチレータと、
前記基板の撓みを抑制する撓み抑制部材と、
を含み、
前記画素のサイズをX、前記基板の撓みによる前記画素の限界変形量をZL、前記画素に対応する前記基板の、前記シンチレータの重量によって前記基板に生じる撓みの曲率半径がとる最小の値をRとしたとき、
R=X2/2ZL
を満たす剛性を、前記撓み抑制部材が有する
放射線検出器。 - 前記シンチレータは、前記基板の第1の面の側に積層され、
前記撓み抑制部材は、前記基板の第1の面の側とは反対側の第2の面の側及び前記シンチレータの、前記基板と接する面の側とは反対側の面の側の少なくとも一方に積層されている
請求項1に記載の放射線検出器。 - 前記撓み抑制部材は、前記基板の前記第2の面の側、及び前記シンチレータの前記基板と接する面の側とは反対側の面の側の双方に積層されている
請求項2に記載の放射線検出器。 - 前記撓み抑制部材は、前記基板よりも高い剛性を有する
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記撓み抑制部材は、前記シンチレータが延在する範囲よりも広い範囲に亘って延在している
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記基板は、可撓性の配線が接続される接続領域を有し、
前記撓み抑制部材は、前記接続領域の少なくとも一部及び前記シンチレータを覆う領域に設けられている
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記撓み抑制部材は、曲げ弾性率が1000MPa以上3500MPa以下である
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記シンチレータの熱膨張率に対する前記撓み抑制部材の熱膨張率の比が0.5以上2以下である
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記撓み抑制部材の熱膨張率は30ppm/K以上80ppm/K以下である
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記撓み抑制部材は、アクリル、ポリカーボネート、及びポリエチレンテレフタレートの少なくとも一つを含んで構成されている
請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記シンチレータの端部を跨ぐ領域に設けられ、前記撓み抑制部材による撓み抑制効果を補強する補強部材を更に含む
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記補強部材は、前記基板よりも高い剛性を有する
請求項11に記載の放射線検出器。 - 前記基板は、樹脂フィルムを含んで構成されている
請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記基板は、300℃以上400℃以下における熱膨張率が20ppm/K以下である
請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記基板は、前記基板の厚さを25μmとした場合の400℃におけるMD方向の熱収縮率が0.5%以下、及び500℃における弾性率が1GPa以上の少なくとも一方を満たす
請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 前記基板と、前記シンチレータとの間に設けられ、前記基板の熱膨張率と前記シンチレータの熱膨張率との間の熱膨張率を有する緩衝層を更に含む
請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の放射線検出器。 - 請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の放射線検出器と、
前記画素に蓄積された電荷の読み出しを行う読み出し部と、
前記画素から読み出された電荷に基づいて画像データを生成する生成部と、
を含む放射線画像撮影装置。 - 放射線が入射する放射線入射面を有し、前記放射線検出器を収容する筐体を更に含み、
前記基板及び前記シンチレータのうち、前記基板が前記放射線入射面の側に配置されている
請求項17に記載の放射線画像撮影装置。 - 可撓性を有する基板に光電変換素子をそれぞれ含む複数の画素を形成する工程と、
前記基板にシンチレータを形成する工程と、
前記基板の撓みを抑制する撓み抑制部材を配置する工程と、
を含み、
前記画素のサイズをX、前記基板の撓みによる前記画素の限界変形量をZL、前記画素に対応する前記基板の、前記シンチレータの重量によって前記基板に生じる撓みの曲率半径がとる最小の値をRとしたとき、
R=X2/2ZL
を満たす剛性を、前記撓み抑制部材が有する
放射線検出器の製造方法。
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