JPWO2019181570A1 - 放射線検出器、放射線画像撮影装置、及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
可撓性の基材の画素領域に、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が形成された基板と、前記基材の前記画素領域が設けられた面に設けられ、前記放射線を光に変換する変換層と、前記変換層における前記基板側の面と対向する側の面に設けられ、降伏点を有する材料を含み、前記基材よりも剛性が高い補強基板と、を備えた放射線検出器。
Description
本開示は、放射線検出器、放射線画像撮影装置、及び製造方法に関する。
従来、医療診断を目的とした放射線撮影を行う放射線画像撮影装置が知られている。このような放射線画像撮影装置には、被写体を透過した放射線を検出し放射線画像を生成するための放射線検出器が用いられている（例えば、特開２００９−１３３８３７号公報及び特開２０１２−１７７６２４号公報参照）。
この種の放射線検出器としては、放射線を光に変換するシンチレータ等の変換層と、変換層で変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が基材の画素領域に設けられた基板と、を備えたものがある。このような放射線検出器の基板の基材として、可撓性の基材を用いたものが知られている。可撓性の基材を用いることにより、例えば、放射線画像撮影装置（放射線検出器）を軽量化でき、また、被写体の撮影が容易となる場合がある。
ところで、放射線画像撮影装置の製造工程の途中等では、放射線検出器が単体で扱われる場合がある。放射線検出器を単体で扱う場合、可撓性の基板の撓み等の影響により、変換層が基板から剥離してしまう懸念があった。
ところで、特開２００９−１３３８３７号公報に記載の技術では、変換層における基板側の面と対向する側の面に、変換層を覆う電磁シールド層が設けられている。また、特開２０１２−１７７６２４号公報に記載の技術では、変換層における基板側の面と対向する側の面に、変換層を支持する支持体が設けられている。しかしながら、特開２００９−１３３８３７号公報及び特開２０１２−１７７６２４号に記載の技術では、放射線検出器単体で扱われる場合が考慮されていない。そのため、特開２００９−１３３８３７号公報における電磁シールド層や、特開２０１２−１７７６２４号公報における支持体では、放射線検出器が単体で扱われる場合、変換層が基板から剥離するのを抑制できない懸念があった。
本開示は、変換層における基板側の面と対向する側の面に設けられた補強基板の材質を考慮しない場合に比べて、放射線検出器単体における変換層の破壊を抑制することができる放射線検出器、放射線画像撮影装置、及び製造方法を提供する。
本開示の第１の態様は、放射線検出器であって、可撓性の基材の画素領域に、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が形成された基板と基材の画素領域が設けられた面に設けられ、放射線を光に変換する変換層と、変換層における基板側の面と対向する側の面に設けられ、降伏点を有する材料を含み、基材よりも剛性が高い補強基板と、を備える。
本開示の第２の態様の放射線検出器は、第１の態様の放射線検出器において、補強基板は、変換層が設けられた領域よりも広い領域に設けられている。
本開示の第３の態様の放射線検出器は、第１の態様の放射線検出器または第２の態様の放射線検出器において、基板は、複数の画素が形成された面の外周の領域に、複数の画素に蓄積された電荷を読み出す回路部に接続された可撓性の配線の他端が接続される接続領域を有し、補強基板は、接続領域の少なくとも一部及び変換層を覆う領域に設けられている。
本開示の第４の態様の放射線検出器は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の放射線検出器において、基板の、複数の画素が形成された面と対向する面に、基材よりも剛性が高い補強部材をさらに備えた。
本開示の第５の態様の放射線検出器は、第１の態様から第４の態様のいずれか１態様の放射線検出器において、基板と、変換層との間に設けられた緩衝層をさらに備えた。
本開示の第６の態様の放射線検出器は、第１の態様から第５の態様のいずれか１態様の放射線検出器において、補強基板は、曲げ弾性率が１０００ＭＰａ以上、２５００ＭＰａ以下である。
本開示の第７の態様の放射線検出器は、第１の態様から第６の態様のいずれか１態様の放射線検出器において、降伏点を有する材料は、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である。
本開示の第８の態様の放射線検出器は、第１の態様から第７の態様のいずれか１態様の放射線検出器において、変換層の熱膨張率に対する補強基板の熱膨張率の比が０．５以上、２以下である。
本開示の第９の態様の放射線検出器は、第１の態様から第８の態様のいずれか１態様の放射線検出器において、補強基板は、熱膨張率が３０ｐｐｍ／Ｋ以上、８０ｐｐｍ／以下である。
本開示の第１０の態様の放射線検出器は、第１の態様から第９の態様のいずれか１態様の放射線検出器において、変換層は、ＣｓＩの柱状結晶を含む。
本開示の第１１の態様の放射線検出器は、第１の態様から第１０の態様のいずれか１態様の放射線検出器において、複数の画素は、画素領域に、直接形成法により形成される。
また、本開示の第１２の態様の放射線画像撮影装置は、第１の態様から第１１の態様のいずれか１態様の放射線検出器と、複数の画素に蓄積された電荷を読み出すための制御信号を出力する制御部と、放射線検出器に可撓性の配線により電気的に接続され、制御信号に応じて複数の画素から電荷を読み出す回路部と、を備える。
また、本開示の第１３の態様は、放射線検出器の製造方法であって、放射線検出器に応じた大きさの補強基板に、粘着層を塗布する工程と、支持体に、剥離層を介して可撓性の基材を設け、基材の画素領域に、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が設けられた基板を形成する工程と、基材の画素領域が設けられた面に、放射線を光に変換する変換層を形成する工程と、変換層の、基板側の面と対向する側の面と反対側の面に、降伏点を有する材料を含み、基材よりも剛性が高い補強基板を貼り合わせる工程と、変換層及び補強基板が設けられた基板を、支持体から剥離する工程と、を備えた。
本開示の第１４の態様の製造方法は、第１３の態様の製造方法において、補強基板を貼り合わせる工程の前に、基板に複数の画素に蓄積された電荷を読み出す回路部に接続された可撓性の配線の一端を接続する工程をさらに含む。
本開示によれば、変換層における基板側の面と対向する側の面に設けられた補強基板の材質を考慮しない場合に比べて、放射線検出器単体における変換層の破壊を抑制することができる。
以下、図面を参照して本発明の例示的実施形態を詳細に説明する。なお、本例示的実施形態は本発明を限定するものではない。
［第１例示的実施形態］
本例示的実施形態の放射線検出器は、被写体を透過した放射線を検出して被写体の放射線画像を表す画像情報を出力する機能を有する。本例示的実施形態の放射線検出器は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板と、放射線を光に変換する変換層と、を備えている（図４、放射線検出器１０のＴＦＴ基板１２及び変換層１４参照）。
本例示的実施形態の放射線検出器は、被写体を透過した放射線を検出して被写体の放射線画像を表す画像情報を出力する機能を有する。本例示的実施形態の放射線検出器は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板と、放射線を光に変換する変換層と、を備えている（図４、放射線検出器１０のＴＦＴ基板１２及び変換層１４参照）。
まず、図１を参照して本例示的実施形態の放射線検出器におけるＴＦＴ基板１２の構成の一例について説明する。なお、本例示的実施形態のＴＦＴ基板１２は、基材１１の画素領域３５に、複数の画素３０を含む画素アレイ３１が形成された基板である。従って、以下では、「画素領域３５」との表現を、「画素アレイ３１」と同義として用いる。本例示的実施形態のＴＦＴ基板１２が、開示の技術の基板の一例である。
基材１１は、樹脂製、かつ、可撓性を有する。基材１１は、例えば、ポリイミド等のプラスチックを含む樹脂シート等である。基材１１の厚みは、材質の硬度、及びＴＦＴ基板１２の大きさ等に応じて、所望の可撓性が得られる厚みであればよい。例えば、基材１１が樹脂シートの場合、厚みが５μｍ〜１２５μｍのものであればよく、厚みが２０μｍ〜５０μｍのものであればより好ましい。
なお、基材１１は、詳細を後述する画素３０の製造に耐え得る特性を有しており、本例示的実施形態では、アモルファスシリコンＴＦＴ（ａ−Ｓｉ ＴＦＴ）の製造に耐え得る特性を有している。このような、基材１１が有する特性としては、３００℃〜４００℃における熱膨張率が、シリコン（Ｓｉ）ウェハと同程度（例えば、±５ｐｐｍ／Ｋ）であることが好ましく、具体的には、２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましい。また、基材１１の熱収縮率としては、厚みが２５μｍの状態において４００℃におけるＭＤ（Machine Direction）方向の熱収縮率が０．５%以下であることが好ましい。また、基材１１の弾性率は、３００℃〜４００℃間の温度領域において、一般的なポリイミドが有する転移点を有さず、５００℃における弾性率が１ＧＰａ以上であることが好ましい。
また、本例示的実施形態の基材１１は、図２に示したように、変換層１４が設けられる側と反対側の面に、平均粒子径が０．０５μｍ以上、２．５μｍ以下の無機の微粒子１１Ｐを含む微粒子層１１Ｌを有することが好ましい。このような特性を有する樹脂シートの具体例としては、ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標）が挙げられる。
なお、本例示的実施形態において述べる厚みについては、マイクロメーターを用いて測定した。熱膨張率については、ＪＩＳ Ｋ７１９７：１９９１に則して測定した。なお測定は、基材１１の主面から、１５度ずつ角度を変えて試験片を切り出し、切り出した各試験片について熱膨張率を測定し、最も高い値を基材１１の熱膨張率とした。熱膨張率の測定は、ＭＤ（Machine Direction）方向およびＴＤ（Transverse Direction）方向のそれぞれについて、−５０℃〜４５０℃において１０℃間隔で行い、（ｐｐｍ／℃）を（ｐｐｍ／Ｋ）に換算した。熱膨張率の測定には、ＭＡＣサイエンス社製 ＴＭＡ４０００Ｓ装置を用い、サンプル長さを１０ｍｍ、サンプル幅を２ｍｍ、初荷重を３４．５ｇ／ｍｍ２、昇温速度を５℃／ｍｉｎ、及び雰囲気をアルゴンとした。弾性率については、ＪＩＳ Ｋ ７１７１：２０１６に則して測定した。なお測定は、基材１１の主面から、１５度ずつ角度を変えて試験片を切り出し、切り出した各試験片について引っ張り試験を行い、最も高い値を基材１１の弾性率とした。
画素３０の各々は、変換層が変換した光に応じて電荷を発生して蓄積するセンサ部３４及びセンサ部３４にて蓄積された電荷を読み出すスイッチング素子３２を含む。本例示的実施形態では、一例として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子３２として用いている。そのため、以下では、スイッチング素子３２を「ＴＦＴ３２」という。
複数の画素３０は、ＴＦＴ基板１２の画素領域３５に、一方向（図１の横方向に対応する走査配線方向、以下「行方向」ともいう）及び行方向に対する交差方向（図１の縦方向に対応する信号配線方向、以下「列方向」ともいう）に二次元状に配置されている。図１では、画素３０の配列を簡略化して示しているが、例えば、画素３０は行方向及び列方向に１０２４個×１０２４個配置される。
また、放射線検出器１０には、ＴＦＴ３２のスイッチング状態（オン及びオフ）を制御するための複数の走査配線３８と、画素３０の列毎に備えられた、センサ部３４に蓄積された電荷が読み出される複数の信号配線３６と、が互いに交差して設けられている。複数の走査配線３８の各々は、それぞれＴＦＴ基板１２に設けられた接続領域４３（図４及び図５参照）を介して、放射線検出器１０の外部の駆動部１０３（図５参照）に接続されることにより、駆動部１０３から出力される、ＴＦＴ３２のスイッチング状態を制御する制御信号が流れる。また、複数の信号配線３６の各々が、それぞれＴＦＴ基板１２に設けられた接続領域４３（図４及び図５参照）を介して、放射線検出器１０の外部の信号処理部１０４（図５参照）に接続されることにより、各画素３０から読み出された電荷が、信号処理部１０４に出力される。
また、各画素３０のセンサ部３４には、各画素３０にバイアス電圧を印加するために、共通配線３９が信号配線３６の配線方向に設けられている。共通配線３９が、ＴＦＴ基板１２に設けられたパッド（図示省略）を介して、放射線検出器１０の外部のバイアス電源に接続されることにより、バイアス電源から各画素３０にバイアス電圧が印加される。
本例示的実施形態の放射線検出器１０では、ＴＦＴ基板１２上には、変換層が形成されている。図３は、本例示的実施形態の放射線検出器１０を変換層１４が形成された側からみた平面図である。また、図４は、図３における放射線検出器１０のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下では、放射線検出器１０の構造において「上」という場合、ＴＦＴ基板１２側を基準とした位置関係において上であることを表している。例えば、変換層１４は、ＴＦＴ基板１２の上に設けられている。
図３及び図４に示すように、本例示的実施形態の変換層１４は、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａにおける画素領域３５を含む一部の領域上に設けられている。このように、本例示的実施形態の変換層１４は、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａの外周部の領域上には設けられていない。本例示的実施形態の第１の面１２Ａが、本開示の、画素領域が設けられた面の一例である。
本例示的実施形態では、変換層１４の一例としてＣｓＩ（ヨウ化セシウム）を含むシンチレータを用いている。このようなシンチレータとしては、例えば、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４００ｎｍ〜７００ｎｍであるＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）やＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウムが添加されたヨウ化セシウム）を含むことが好ましい。なお、ＣｓＩ：Ｔｌの可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
本例示的実施形態の放射線検出器１０では、変換層１４は、ＴＦＴ基板１２上に直接、真空蒸着法、スパッタリング法、及びＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の気相堆積法によって短冊状の柱状結晶（図示省略）として形成される。変換層１４の形成方法としては、例えば、変換層１４としてＣｓＩ：Ｔｌを用いた場合、真空度０．０１Ｐａ〜１０Ｐａの環境下、ＣｓＩ：Ｔｌを抵抗加熱式のるつぼ等の加熱手段により加熱して気化させ、ＴＦＴ基板１２の温度を室温（２０℃）〜３００℃としてＣｓＩ：ＴｌをＴＦＴ基板１２上に堆積させる真空蒸着法が挙げられる。変換層１４の厚さとしては、１００μｍ〜８００μｍが好ましい。
本例示的実施形態では、一例として図４に示すように、ＴＦＴ基板１２と変換層１４との間には緩衝層１３が設けられている。緩衝層１３は、変換層１４の熱膨張率と、基材１１の熱膨張率との差を緩衝させる機能を有する。なお、本例示的実施形態の放射線検出器１０と異なり、緩衝層１３を設けない構成としてもよいが、変換層１４の熱膨張率と、基材１１の熱膨張率との差が大きいほど、緩衝層１３を設けることが好ましい。例えば、基材１１に、上記ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標）を用いる場合、他の材質に比べて、変換層１４の熱膨張率との差が大きくなるため、図４に示した放射線検出器１０のように、緩衝層１３を設けることが好ましい。緩衝層１３としては、ＰＩ（PolyImide：ポリイミド）膜や、パリレン（登録商標）膜が用いられる。
保護層２２は、変換層１４を湿気等の水分から保護する機能を有する。保護層２２の材料としては、例えば、有機膜が挙げられ、具体的には、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（PolyPhenylene Sulfide：ポリフェニレンサルファイド：）、ＯＰＰ（Oriented PolyPropylene：二軸延伸ポリプロピレンフィルム）、ＰＥＮ（PolyEthylene Naphthalate：ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ等による単層膜または積層膜が挙げられる。また、保護層２２としては、ＰＥＴ等の絶縁性のシート（フィルム）に、アルミ箔を接着させる等してアルミを積層したアルペット（登録商標）のシートを用いてもよい。
ＴＦＴ基板１２、緩衝層１３、変換層１４、及び保護層２２が積層された積層体１９の変換層１４側の面である第１の面１９Ａには、粘着層４８により、補強基板４０が設けられている。
補強基板４０は、基材１１よりも剛性が高く、変換層１４と対向する面に対して垂直方向に加えられる力に対する、寸法変化（変形）が、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａに対して垂直方向に加えられる力に対する、寸法変化よりも小さい。また、本例示的実施形態の補強基板４０の厚みは、基材１１の厚みよりも厚い。なお、ここでいう剛性とは、補強基板４０及び基材１１の厚さも含めた補強基板４０及び基材１１の曲げ難さを意味し、剛性が高いほど曲げ難いことを表している。
また、本例示的実施形態の補強基板４０は、降伏点を有する材料を含む基板である。なお、本例示的実施形態において「降伏点」とは、材料を引張った場合に、応力が一旦、急激に下がる現象をいい、応力とひずみとの関係を表す曲線上で、降伏を示している点のことをいう。降伏点を有する樹脂としては、一般的に、硬くて粘りが強い樹脂、及び柔らかくて粘りが強く、かつ中程度の強度の樹脂が挙げられる。硬くて粘りが強い樹脂としては、例えば、ＰＣ（Polycarbonate：ポリカーボネート）、及びポリアミドの少なくとも一つが挙げられる。また、柔らかくて粘りが強く、かつ中程度の強度の樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、及びポリプロピレンの少なくとも一つが挙げられる。
また、本例示的実施形態の補強基板４０は、曲げ弾性率が１０００ＭＰａ以上、２５００ＭＰａ以下であることが好ましい。曲げ弾性率の測定方法は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ７１７１：２０１６準拠に基づく。曲げ弾性率がより低くなると、剛性のために補強基板４０の厚みを厚くしなくてはならない。そのため、厚みを抑制する観点から、補強基板４０は、曲げ弾性率が２０００ＭＰａ以上、２５００ＭＰａ以下であることがより好ましい。
また、本例示的実施形態の補強基板４０の熱膨張率（ＣＴＥ：Coefficient of Thermal Expansion)は、変換層１４の材料の熱膨張率に近い方が好ましく、より好ましくは、変換層１４の熱膨張率に対する補強基板４０の熱膨張率の比が、０．５以上、２以下であることが好ましい。例えば、変換層１４がＣｓＩ：Ｔｌを材料とする場合、熱膨張率は、５０ｐｐｍ／Ｋである。この場合、熱膨張率が６０ｐｐｍ／Ｋ〜８０ｐｐｍ／Ｋであるポリ塩化ビニル（PVC：Polyvinyl Chloride）、熱膨張率が７０ｐｐｍ／Ｋ〜８０ｐｐｍ／Ｋであるアクリル、熱膨張率が６５〜７０ｐｐｍ／ＫであるＰＥＴ、熱膨張率が６５ｐｐｍ／ＫであるＰＣ、及び熱膨張率が４５ｐｐｍ／Ｋ〜７０ｐｐｍ／Ｋであるテフロン（登録商標）等が、補強基板４０の材料としてあげられる。さらに、上述した曲げ弾性率を考慮すると、補強基板４０の材料としては、ＰＥＴ及びＰＣの少なくとも一方を含む材料であることがより好ましい。
図３及び図４に示すように、本例示的実施形態の補強基板４０は、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａにおける、変換層１４が設けられた領域よりも広い領域に設けられている。そのため、図３及び図４に示すように、補強基板４０の端部は、変換層１４の外周部よりも外側（ＴＦＴ基板１２の外周部側）に突出している。
図４に示すように、ＴＦＴ基板１２の外周部には接続領域４３が設けられている。接続領域４３には、詳細を後述するフレキシブルケーブル１１２が接続されている。フレキシブルケーブル１１２は、駆動部１０３及び信号処理部１０４（いずれも図５参照）の少なくとも一方に接続されている。本例示的実施形態の駆動部１０３及び信号処理部１０４が、本開示の回路部の一例である。図５には、本例示的実施形態の放射線検出器１０に駆動部１０３及び信号処理部１０４が接続された状態の一例を、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａの側からみた平面図を示す。
図５に示した一例のように、ＴＦＴ基板１２の接続領域４３には、フレキシブルケーブル１１２が電気的に接続される。なお、本例示的実施形態では、フレキシブルケーブル１１２を含め、「ケーブル」と称する部品に関する接続は、特に言及しない限り、電気的な接続を意味する。なお、フレキシブルケーブル１１２は、導体からなる信号線（図示省略）を含み、この信号線が接続領域４３に接続されることにより、電気的に接続される。本例示的実施形態のフレキシブルケーブル１１２が本開示の可撓性の配線の一例である。また、以下で「ケーブル」という場合、フレキシブルな（可撓性を有する）もののことである。
ＴＦＴ基板１２の接続領域４３（４３Ａ）には、複数（図５では、４つ）のフレキシブルケーブル１１２の一端が、熱圧着されている。フレキシブルケーブル１１２は、駆動部１０３と走査配線３８（図１参照）とを接続する機能を有する。フレキシブルケーブル１１２に含まれる複数の信号線（図示省略）は、接続領域４３を介して、ＴＦＴ基板１２の走査配線３８（図１参照）に接続される。
一方、フレキシブルケーブル１１２の他端は、駆動基板２０２の外周の領域に設けられた接続領域２４３（２４３Ａ）に熱圧着されている。フレキシブルケーブル１１２に含まれる複数の信号線（図示省略）は、接続領域２４３を介して、駆動基板２０２に搭載された回路及び素子等である駆動部品２５０と接続される。
図５では、一例として、９個の駆動部品２５０（２５０Ａ〜２５０Ｉ）が駆動基板２０２に搭載された状態を示している。図５に示すように、本例示的実施形態の駆動部品２５０は、ＴＦＴ基板１２の接続領域４３（４３Ａ）に対応する辺に沿った方向である撓み方向Ｙと交差する方向である交差方向Ｘに、沿って配置されている。
本例示的実施形態の駆動基板２０２は、可撓性のＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板であり、いわゆるフレキシブル基板である。駆動基板２０２に搭載される駆動部品２５０は主にデジタル信号の処理に用いられる部品（以下、「デジタル系部品」という）である。駆動部品２５０の具体例としては、デジタルバッファ、バイパスコンデンサ、プルアップ／プルダウン抵抗、ダンピング抵抗、及びＥＭＣ（Electro Magnetic Compatibility）対策チップ部品等が挙げられる。なお、駆動基板２０２は、必ずしもフレキシブル基板でなくてもよく、後述する、非可撓性のリジッド基板としてもよい。
デジタル系部品は、後述するアナログ系部品よりも、比較的面積（大きさ）が小さい傾向がある。また、デジタル系部品は、アナログ系部品よりも電気的な干渉、換言するとノイズの影響を大きく受け難い傾向がある。そのため、本例示的実施形態では、ＴＦＴ基板１２が撓んだ場合に、ＴＦＴ基板１２の撓みに伴って撓む側の基板を、駆動部品２５０を搭載した駆動基板２０２としている。
また、駆動基板２０２と接続されるフレキシブルケーブル１１２には、駆動回路部２１２が搭載されている。駆動回路部２１２は、フレキシブルケーブル１１２に含まれる複数の信号線（図示省略）に接続されている。
本例示的実施形態では、駆動基板２０２に搭載された駆動部品２５０と、駆動回路部２１２とにより、駆動部１０３が実現される。駆動回路部２１２は、駆動部１０３を実現する各種回路及び素子のうち、駆動基板２０２に搭載されている駆動部品２５０と異なる回路を含むＩＣ（Integrated Circuit）である。
このように、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、フレキシブルケーブル１１２により、ＴＦＴ基板１２と駆動基板２０２とが電気的に接続されることにより、駆動部１０３と走査配線３８の各々とに接続される。
一方、ＴＦＴ基板１２の接続領域４３（４３Ｂ）には、複数（図５では、４つ）のフレキシブルケーブル１１２の一端が、熱圧着されている。フレキシブルケーブル１１２に含まれる複数の信号線（図示省略）は、接続領域４３を介して、信号配線３６（図１参照）に接続される。フレキシブルケーブル１１２は、信号処理部１０４と信号配線３６（図１参照）とを接続する機能を有する。
一方、フレキシブルケーブル１１２の他端は、信号処理基板３０４の接続領域２４３（２４３Ｂ）に設けられたコネクタ３３０に電気的に接続されている。フレキシブルケーブル１１２に含まれる複数の信号線（図示省略）は、コネクタ３３０を介して、信号処理基板３０４に搭載された回路及び素子等である信号処理部品３５０と接続される。例えばコネクタ３３０としては、ＺＩＦ（Zero Insertion Force）構造のコネクタや、Ｎｏｎ−ＺＩＦ構造のコネクタが挙げられる。図５では、一例として、９個の信号処理部品３５０（３５０Ａ〜３５０Ｉ）が信号処理基板３０４に搭載された状態を示している。図５に示すように、本例示的実施形態の信号処理部品３５０は、ＴＦＴ基板１２の接続領域４３（４３Ｂ）に沿った方向である交差方向Ｘに沿って配置されている。
なお、本例示的実施形態の信号処理基板３０４は、非可撓性のＰＣＢ基板であり、いわゆるリジッド基板である。そのため、信号処理基板３０４の厚みは、駆動基板２０２の厚みよりも厚い。また、駆動基板２０２よりも剛性が高い。
信号処理基板３０４に搭載される信号処理部品３５０は主にアナログ信号の処理に用いられる部品（以下、「アナログ系部品」という）である。信号処理部品３５０の具体例としては、オペアンプ、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）、電源ＩＣ等が挙げられる。また、本例示的実施形態の信号処理部品３５０は、比較的部品サイズが大きい電源周りのコイル、及び平滑用大容量コンデンサも含む。
上述したように、アナログ系部品は、デジタル系部品よりも、比較的面積（大きさ）が大きい傾向がある。また、アナログ系部品は、デジタル系部品よりも電気的な干渉、換言するとノイズの影響を受け易い傾向がある。そのため、本例示的実施形態では、ＴＦＴ基板１２が撓んだ場合でも、撓まない（撓みの影響を受けない）側の基板を、信号処理部品３５０を搭載した信号処理基板３０４としている。
また、信号処理基板３０４に接続されるフレキシブルケーブル１１２には、信号処理回路部３１４が搭載されている。信号処理回路部３１４は、フレキシブルケーブル１１２に含まれる複数の信号線（図示省略）に接続されている。
本例示的実施形態では、信号処理基板３０４に搭載された信号処理部品３５０と、信号処理回路部３１４とにより、信号処理部１０４が実現される。信号処理回路部３１４は、信号処理部１０４を実現する各種回路及び素子のうち、信号処理基板３０４に搭載されている信号処理部品３５０と異なる回路を含むＩＣである。
このように、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、フレキシブルケーブル１１２により、ＴＦＴ基板１２と信号処理基板３０４とが電気的に接続されることにより、信号処理部１０４と信号配線３６の各々とに接続される。
また、図４に示した一例のように、本例示的実施形態の放射線検出器１０は、補強基板４０と、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａとの間に、フレキシブルケーブル１１２、防湿剤４４、及び粘着層４５を挟んで、変換層１４の側面を封止するスペーサ４６が設けられている。
スペーサ４６を設ける方法は特に限定されず、例えば、補強基板４０の端部の粘着層４８に、スペーサ４６を貼り付けておき、スペーサ４６が設けられた状態の補強基板４０を、積層体１９、フレキシブルケーブル１１２、防湿剤４４、及び粘着層４５が設けられた状態のＴＦＴ基板１２に貼り付けることで、スペーサ４６をＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間に設けてもよい。なお、スペーサ４６の幅（積層体１９の積層方向と交差する方向）は、図４に示した例に限定されない。例えば、図４に示した例よりも変換層１４に近い位置までスペーサ４６の幅が拡がっていてもよい。また、スペーサ４６はＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａ上に樹脂やセラミックなどをコーキングして形成してもよい。
また、本例示的実施形態のＴＦＴ基板１２側の第２の面１２Ｂには、湿気等の水分から保護する機能を有する保護膜４２が設けられている。保護膜４２の材料としては、例えば、保護層２２と同様の材料が挙げられる。
本例示的実施形態の放射線検出器１０の製造方法の一例としては、以下の方法が挙げられる。図６及び図７を参照して、本例示的実施形態の放射線検出器１０の製造方法の一例を説明する。
予め、放射線検出器１０に合わせた所望の大きさとした補強基板４０に、粘着層４８を塗布し、粘着層４８にスペーサ４６を設けた状態のものを準備しておく。
一方、図６に示すように、基材１１に比べて厚さの厚いガラス基板等の支持体４００に、剥離層（図示省略）を介して、基材１１が形成される。ラミネート法により基材１１を形成する場合、支持体４００上に、基材１１となるシートを貼り合わせる。基材１１におけるＴＦＴ基板１２の第２の面１２Ｂに対応する面が剥離層（図示省略）に接する。
さらに、基材１１の画素領域３５に、複数の画素３０が形成される。なお、本例示的実施形態では、一例として、基材１１の画素領域３５に、ＳｉＮ等を用いたアンダーコート層（図示省略）を介して、複数の画素３０が形成される。
さらに、画素領域３５の上に、変換層１４が形成される。本例示的実施形態では、まず、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａにおける変換層１４を設ける領域に、緩衝層１３を形成する。その後、ＴＦＴ基板１２上、より具体的には緩衝層１３上に直接、真空蒸着法、スパッタリング法、及びＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の気相堆積法によって柱状結晶としてＣｓＩの変換層１４が形成される。この場合、変換層１４における画素３０と接する側が、柱状結晶の成長方向基点側となる。
なお、このように、ＴＦＴ基板１２上に直接、気相堆積法によってＣｓＩの変換層１４を設けた場合、変換層１４のＴＦＴ基板１２と接する側と反対側の面には、例えば、変換層１４で変換した光を反射する機能を有する反射層（図示省略）が設けられていてもよい。反射層は、変換層１４に直接設けられてもよいし、密着層等を介して設けられてもよい。反射層の材料としては、有機系の材料を用いたものが好ましく、例えば、白ＰＥＴ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、発泡白ＰＥＴ、ポリエステル系高反射シート、及び鏡面反射アルミ等の少なくとも１つを材料として用いたものが好ましい。特に、反射率の観点から、白ＰＥＴを材料として用いたものが好ましい。なお、ポリエステル系高反射シートとは、薄いポリエステルのシートを複数重ねた多層構造を有するシート（フィルム）である。
また、変換層１４としてＣｓＩのシンチレータを用いる場合、本例示的実施形態と異なる方法で、ＴＦＴ基板１２に変換層１４を形成することもできる。例えば、アルミの板等に気相堆積法によってＣｓＩを蒸着させたものを用意し、ＣｓＩのアルミの板と接していない側と、ＴＦＴ基板１２の画素３０とを粘着性のシート等により貼り合わせることにより、ＴＦＴ基板１２に変換層１４を形成してもよい。この場合、アルミの板も含めた状態の変換層１４全体を保護膜により覆った状態のものを、ＴＦＴ基板１２の画素領域３５と貼り合わせることが好ましい。なお、この場合、変換層１４における画素領域３５と接する側が、柱状結晶の成長方向の先端側となる。
また、本例示的実施形態の放射線検出器１０と異なり、変換層１４としてＣｓＩに替わり、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）等を用いてもよい。この場合、例えば、ＧＯＳを樹脂等のバインダに分散させたシートを、白ＰＥＴ等により形成された支持体に粘着層等により貼り合わせたものを用意し、ＧＯＳの支持体が貼り合わせられていない側と、ＴＦＴ基板１２の画素領域３５とを粘着性のシート等により貼り合わせることにより、ＴＦＴ基板１２に変換層１４を形成することができる。なお、変換層１４にＣｓＩを用いる場合の方が、ＧＯＳを用いる場合に比べて、放射線から可視光への変換効率が高くなる。
さらに、ＴＦＴ基板１２の接続領域４３（４３Ａ及び４３Ｂ）にフレキシブルケーブル１１２を熱圧着し、フレキシブルケーブル１１２に含まれる複数の信号線（図示省略）とＴＦＴ基板１２の接続領域４３（４３Ａ及び４３Ｂ）とを電気的に接続させる。
さらに、駆動基板２０２の接続領域２４３（２４３Ａ）にフレキシブルケーブル１１２を熱圧着し、フレキシブルケーブル１１２に含まれる複数の信号線（図示省略）と駆動基板２０２に搭載された駆動部品２５０とを電気的に接続させる。
そして、予め準備しておいた、スペーサ４６が設けられた補強基板４０を、変換層１４が形成され、フレキシブルケーブル１１２が接続されたＴＦＴ基板１２に貼り合わせることで、変換層１４を封止する。なお、上記の貼り合わせを行う場合は、大気圧下または、減圧下（真空下）で行うが、貼り合わせた間に空気等が入り込むのを抑制するために、減圧下で行うことが好ましい。
この後、図７に示すように放射線検出器１０を支持体４００から剥離する。メカニカル剥離により剥離を行う場合、図７に示した一例では、ＴＦＴ基板１２における、フレキシブルケーブル１１２が接続された辺と対向する辺を剥離の起点とし、起点となる辺からフレキシブルケーブル１１２が接続された辺に向けて徐々にＴＦＴ基板１２を支持体４００から、図７に示した矢印Ｄ方向に引きはがすことにより、メカニカル剥離を行い、フレキシブルケーブル１１２が接続された状態の放射線検出器１０が得られる。
なお、剥離の起点とする辺は、ＴＦＴ基板１２を平面視した場合における、最長の辺と交差する辺が好ましい。換言すると、剥離により撓みが生じる撓み方向Ｙに沿った辺は、最長の辺であることが好ましい。本例示的実施形態では、駆動基板２０２がフレキシブルケーブル１１２により接続される辺の方が、信号処理基板３０４側がフレキシブルケーブル１１２により接続される辺よりも長い。そのため、剥離の起点を、接続領域４３（４３Ｂ）が設けられた辺と対向する辺としている。
本例示的実施形態では、さらに、支持体４００からＴＦＴ基板１２を剥離した後、放射線検出器１０のフレキシブルケーブル１１２と、信号処理基板３０４のコネクタ３３０とを電気的に接続する。このようにして本例示的実施形態では、図３〜図５に一例を示した放射線検出器１０が製造される。
なお、本例示的実施形態に限定されず、放射線検出器１０のフレキシブルケーブル１１２と、信号処理基板３０４のコネクタ３３０とを電気的に接続させたのち、上記メカニカル剥離を行ってもよい。
メカニカル剥離を行うにあたり、本例示的実施形態の放射線画像撮影装置１では、図６及び図７に示したように、駆動基板２０２がフレキシブルな基板であるため、ＴＦＴ基板１２の撓みに応じて駆動基板２０２も撓む。
ここで、支持体４００からＴＦＴ基板１２を剥離する場合、基材１１が可撓性を有するため、ＴＦＴ基板１２が撓み易い。ＴＦＴ基板１２が大きく撓んだ場合、ＴＦＴ基板１２も大きく撓む結果、変換層１４がＴＦＴ基板１２から剥離されてしまう懸念がある。特に、変換層１４の端部がＴＦＴ基板１２から剥離し易くなる。また、支持体４００からＴＦＴ基板１２を剥離する場合に限定されず、放射線画像撮影装置１の製造工程の途中等の放射線検出器１０が単体で扱われる場合、ＴＦＴ基板１２が撓むことにより、変換層１４がＴＦＴ基板１２から剥離されてしまう懸念がある。これに対して、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、降伏点を有する材料を含み、基材１１よりも剛性が高い補強基板４０が、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａと対向する側の面である、第１の面１９Ａに設けられている。そのため、本例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、ＴＦＴ基板１２が大きく撓むことを抑制することができ、変換層１４がＴＦＴ基板１２から剥離するのを抑制することができる。
［第２例示的実施形態］
次に、第２例示的実施形態について説明する。図８には、本例示的実施形態の放射線検出器１０の一例の断面図を示す。
次に、第２例示的実施形態について説明する。図８には、本例示的実施形態の放射線検出器１０の一例の断面図を示す。
図８に示すように、本例示的実施形態の放射線検出器１０では、ＴＦＴ基板１２側の第２の面１２Ｂに、補強部材４１が設けられている。本例示的実施形態の放射線検出器１０では、図８に示すように、ＴＦＴ基板１２と補強部材４１との間には、上記例示的実施形態と同様に、保護膜４２が設けられている。
補強部材４１は、補強基板４０と同様に、基材１１よりも剛性が高く、第１の面１２Ａに対して垂直方向に加えられる力に対する、寸法変化（変形）が、基材１１における第１の面１２Ｂに対して垂直方向に加えられる力に対する、寸法変化よりも小さい。また、本例示的実施形態の補強部材４１の厚みは、基材１１の厚みよりも厚く、補強基板４０の厚みよりも薄い。本例示的実施形態の補強部材４１の材料としては、熱可塑性の樹脂であることが好ましく、補強基板４０と同様の材料を用いることができる。なお、ここでいう剛性も、補強部材４１及び基材１１の厚さも含めた補強部材４１及び基材１１の曲げ難さを意味し、剛性が高いほど曲げ難いことを表している。
本例示的実施形態の放射線検出器１０は、例えば、第１例示的実施形態において上述した放射線検出器１０の製造方法と同様の製造方法により、積層体１９が設けられたＴＦＴ基板１２に、スペーサ４６が設けられた補強基板４０を貼り合わせた後、支持体４００からＴＦＴ基板１２を剥離する。その後、ＴＦＴ基板１２の第２の面１２Ｂに、保護膜４２及び補強部材４１を塗布等により設けることにより、本例示的実施形態の放射線検出器１０を製造することができる。
本例示的実施形態の放射線検出器１０では、ＴＦＴ基板１２の、複数の画素３０が形成された第１の面１２Ａと対向する第２の面１２Ｂに、基材１１よりも剛性が高い補強部材４１が設けられている。そのため、上記各例示的実施形態の放射線検出器１０よりもさらに、ＴＦＴ基板１２が大きく撓むことを抑制することができ、変換層１４がＴＦＴ基板１２から剥離するのを抑制することができる。
また、例えば、変換層１４の熱膨張率と、補強基板４０の熱膨張率との差が比較的大きい場合、ＴＦＴ基板１２が反り返り易くなる。これに対して本例示的実施形態の放射線検出器１０では、ＴＦＴ基板１２を補強基板４０と補強部材４１とで挟みこむため、熱膨張率の差等により、ＴＦＴ基板１２が反り返るのを抑制することができる。
以上説明したように、上記各例示的実施形態の放射線検出器１０は、可撓性の基材１１の画素領域３５に、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素３０が形成されたＴＦＴ基板１２と、基材１１の画素領域３５が設けられた面である第１の面１２Ａに設けられ、放射線を光に変換する変換層１４と、変換層１４におけるＴＦＴ基板１２側の面と対向する側の面である第１の面１９Ａに設けられ、降伏点を有する材料を含み、基材１１よりも剛性が高い補強基板４０と、を備える。
上記各例示的実施形態の放射線検出器１０では、降伏点を有する材料を含み、基材１１よりも剛性が高い補強基板４０が変換層１４の上に設けられているため、ＴＦＴ基板１２が大きく撓むことを抑制することができる。従って、上記各例示的実施形態の放射線検出器１０によれば、放射線検出器１０を単体で扱う場合において変換層１４がＴＦＴ基板１２から剥離することを抑制することができる。
なお、補強基板４０の大きさは、上記各例示的実施形態に限定されない。例えば、図９に示した一例のように、補強基板４０及び粘着層４８の端部（外周）と、保護層２２の端部（外周）とが同様の位置であってもよい。なお、変換層１４がＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａを覆う領域よりも広い領域を補強基板４０により覆うことが好ましく、変換層１４の上面全体を覆う領域よりも広い領域を補強基板４０により覆うことがより好ましい。
また、図１０に示した一例のように、基材１１と画素３０、特に画素３０のＴＦＴ３２のゲート電極８０との間には、無機材料による層９０が設けられていることが好ましい。図１０に示した一例では、この場合の無機材料としては、ＳｉＮｘや、ＳｉＯｘ等が挙げられる。ＴＦＴ３２のドレイン電極８１と、ソース電極８２とは同じ層に形成されており、ドレイン電極８１及びソース電極が形成された層と、基材１１との間にゲート電極８０が形成されている。また、基材１１とゲート電極８０との間に、無機材料による層９０が設けられている。
また、上記各例示的実施形態では、図１に示したように画素３０がマトリクス状に２次元配列されている態様について説明したがこれに限らず、例えば、１次元配列であってもよいし、ハニカム配列であってもよい。また、画素の形状も限定されず、矩形であってもよいし、六角形等の多角形であってもよい。さらに、画素アレイ３１（画素領域３５）の形状も限定されないことはいうまでもない。
また、変換層１４の形状等も上記各例示的実施形態に限定されない。上記各例示的実施形態では、変換層１４の形状が画素アレイ３１（画素領域３５）の形状と同様に矩形状である態様について説明したが、変換層１４の形状は、画素アレイ３１（画素領域３５）と同様の形状でなくてもよい。また、画素アレイ３１（画素領域３５）の形状が、矩形状ではなく、例えば、その他の多角形であってもよいし、円形であってもよい。
なお、上述した放射線検出器１０の製造方法では、ＴＦＴ基板１２を、支持体４００からメカニカル剥離により、剥離する工程について説明したが、剥離方法は、説明した形態に限定されない。例えば、支持体４００のＴＦＴ基板１２が形成されている反対側の面からレーザを照射して、ＴＦＴ基板１２の剥離を行う、いわゆる、レーザ剥離を行う形態としてもよい。この場合であっても、放射線検出器１０によれば、ＴＦＴ基板１２を支持体４００から剥離した後、放射線検出器１０が単体で扱われる場合に、変換層１４がＴＦＴ基板１２から剥離するのを抑制することができる。
なお、上記各例示的実施形態の放射線検出器１０は、ＴＦＴ基板１２側から放射線が照射されるＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式の放射線画像撮影装置に適用してもよいし、変換層１４側から放射線が照射されるＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式の放射線画像撮影装置に適用してもよい。
図１１には、ＩＳＳ方式の放射線画像撮影装置１に第１例示的実施形態の放射線検出器１０を適用した状態の一例の断面図を示す。
図１１に示すように、筐体１２０内には、放射線検出器１０、電源部１０８、及び制御基板１１０が放射線の入射方向と交差する方向に並んで設けられている。放射線検出器１０は、被写体を透過した放射線が照射される筐体１２０の撮影面１２０Ａ側に、画素アレイ３１の変換層１４が設けられていない側が対向するように設けられている。
筐体１２０は、軽量であり、放射線Ｒ、特にＸ線の吸収率が低く、且つ高剛性であることが好ましく、弾性率が十分に高い材料により構成されることが好ましい。筐体１２０の材料として、曲げ弾性率が１００００ＭＰａ以上である材料を用いることが好ましい。筐体１２０の材料として、２００００〜６００００ＭＰａ程度の曲げ弾性率を有するカーボンまたはＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）を好適に用いることができる。
筐体１２０は、軽量であり、放射線Ｒ、特にＸ線の吸収率が低く、且つ高剛性であることが好ましく、弾性率が十分に高い材料により構成されることが好ましい。筐体１２０の材料として、曲げ弾性率が１００００ＭＰａ以上である材料を用いることが好ましい。筐体１２０の材料として、２００００〜６００００ＭＰａ程度の曲げ弾性率を有するカーボンまたはＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）を好適に用いることができる。
放射線画像撮影装置１による放射線画像の撮影においては、筐体１２０の撮影面１２０Ａに被写体からの荷重が印加される。筐体１２０の剛性が不足する場合、被写体からの荷重によりＴＦＴ基板１２に撓みが生じ、画素３０が損傷する等の不具合が発生するおそれがある。１００００ＭＰａ以上の曲げ弾性率を有する材料からなる筐体１２０内部に、放射線検出器１０が収容されることで、被写体からの荷重によるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制することが可能となる。
制御基板１１０は、画素アレイ３１の画素３０から読み出された電荷に応じた画像データを記憶する画像メモリ３８０や画素３０からの電荷の読み出し等を制御する制御部３８２等が形成された基板であり、複数の信号配線を含むフレキシブルケーブル１１２により画素アレイ３１の画素３０と電気的に接続されている。なお、図１１に示した放射線画像撮影装置１では、制御部３８２の制御により画素３０のＴＦＴ３２のスイッチング状態を制御する駆動部１０３、及び画素３０から読み出された電荷に応じた画像データを生成して出力する信号処理部１０４がフレキシブルケーブル１１２上に設けられた、いわゆる、ＣＯＦ（Chip on Film）としているが、駆動部１０３及び信号処理部１０４の少なくとも一方が制御基板１１０に形成されていてもよい。
また、制御基板１１０は、電源線１１４により、制御基板１１０に形成された画像メモリ３８０や制御部３８２等に電源を供給する電源部１０８と接続されている。
図１１に示した放射線画像撮影装置１の筐体１２０内には、放射線検出器１０を透過した放射線が出射される側にシート１１６がさらに設けられている。シート１１６としては、例えば、銅製のシートが挙げられる。銅製のシートは入射放射線によって２次放射線を発生し難く、よって、後方、すなわち変換層１４側への散乱を防止する機能を有する。なお、シート１１６は、少なくとも変換層１４の放射線が出射する側の面全体を覆い、また、変換層１４全体を覆うこと好ましい。
また、図１１に示した放射線画像撮影装置１の筐体１２０内には、放射線が入射される側（撮影面１２０Ａ側）に保護層１１７がさらに設けられている。保護層１１７としては、絶縁性のシート（フィルム）に、アルミ箔を接着させる等してアルミを積層したアルペット（登録商標）のシート、パリレン（登録商標）膜、及びポリエチレンテレフタレート等の絶縁性のシート等の防湿膜が適用できる。保護層１１７は、画素アレイ３１に対する防湿機能及び帯電防止機能を有している。そのため、保護層１１７は、少なくとも画素アレイ３１の放射線が入射される側の面全体を覆うことが好ましく、放射線が入射される側のＴＦＴ基板１２の面全体を覆うことが好ましい。
なお、図１１では、電源部１０８及び制御基板１１０の両方を放射線検出器１０の一方の側、具体的には、矩形状の画素アレイ３１の一方の辺の側に設けた形態を示したが、電源部１０８及び制御基板１１０を設ける位置は図１１に示した形態に限定されない。例えば、電源部１０８及び制御基板１１０を、画素アレイ３１の対向する２辺の各々に分散させて設けてもよいし、隣接する２辺の各々に分散させて設けてもよい。
また、図１２には、ＩＳＳ方式の放射線画像撮影装置１に第１例示的実施形態の放射線検出器１０を適用した状態の他の例の断面図を示す。
図１２に示すように、筐体１２０内には、電源部１０８及び制御基板１１０が放射線の入射方向と交差する方向に並んで設けられており、放射線検出器１０と電源部１０８及び制御基板１１０とは放射線の入射方向に並んで設けられている。
また、図１２に示した放射線画像撮影装置１では、制御基板１１０及び電源部１０８とシート１１６との間に、放射線検出器１０及び制御基板１１０を支持する基台１１８が設けられている。基台１１８には、例えば、カーボン等が用いられる。
その他、上記各例示的実施形態で説明した放射線検出器１０等の構成や製造方法等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることはいうまでもない。
［その他の例示的実施形態］
まず、図１３〜図３４を参照して補強基板４０の他の例示的実施形態について説明する。
なお、変換層１４を気相堆積法を用いて形成した場合、図１３〜図３４に示すように、変換層１４は、その外縁に向けて厚さが徐々に薄くなる傾斜を有して形成される。以下において、製造誤差及び測定誤差を無視した場合の厚さが略一定とみなせる、変換層１４の中央領域を中央部１４Ａという。また、変換層１４の中央部１４Ａの平均厚さに対して例えば９０％以下の厚さを有する、変換層１４の外周領域を周縁部１４Ｂという。すなわち、変換層１４は、周縁部１４ＢにおいてＴＦＴ基板１２に対して傾斜した傾斜面を有する。
［その他の例示的実施形態］
まず、図１３〜図３４を参照して補強基板４０の他の例示的実施形態について説明する。
なお、変換層１４を気相堆積法を用いて形成した場合、図１３〜図３４に示すように、変換層１４は、その外縁に向けて厚さが徐々に薄くなる傾斜を有して形成される。以下において、製造誤差及び測定誤差を無視した場合の厚さが略一定とみなせる、変換層１４の中央領域を中央部１４Ａという。また、変換層１４の中央部１４Ａの平均厚さに対して例えば９０％以下の厚さを有する、変換層１４の外周領域を周縁部１４Ｂという。すなわち、変換層１４は、周縁部１４ＢにおいてＴＦＴ基板１２に対して傾斜した傾斜面を有する。
図１３〜図３４に示すように、変換層１４と補強基板４０との間には、粘着層６０、反射層６２、接着層６４、保護層２２、及び粘着層４８が設けられていてもよい。
粘着層６０は、変換層１４の中央部１４Ａ及び周縁部１４Ｂを含む変換層１４の表面全体を覆っている。粘着層６０は、反射層６２を変換層１４上に固定する機能を有する。粘着層６０は、光透過性を有していることが好ましい。粘着層６０の材料として、例えば、アクリル系粘着剤、ホットメルト系粘着剤、及びシリコーン系接着剤を用いることが可能である。アクリル系粘着剤としては、例えば、ウレタンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート、及びエポキシアクリレート等が挙げられる。ホットメルト系粘着剤としては、例えば、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂）、ＥＡＡ（エチレンとアクリル酸の共重合樹脂）、ＥＥＡ（エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂）、及びＥＭＭＡ（エチレン−メタクリル酸メチル共重合体）等の熱可塑性プラスチックが挙げられる。粘着層６０の厚さは、２μｍ以上７μｍ以下であることが好ましい。粘着層６０の厚さを２μｍ以上とすることで、反射層６２を変換層１４上に固定する効果を十分に発揮することができる。更に、変換層１４と反射層６２との間に空気層が形成されるリスクを抑制することができる。変換層１４と反射層６２との間に空気層が形成されると、変換層１４から発せられた光が、空気層と変換層１４との間、及び空気層と反射層６２との間で反射を繰り返す多重反射を生じるおそれがある。また、粘着層６０の厚さを７μｍ以下とすることで、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）及びＤＱＥ（Detective Quantum Efficiency）の低下を抑制することが可能となる。
反射層６２は、粘着層６０の表面全体を覆っている。反射層６２は、変換層１４で変換された光を反射する機能を有する。反射層６２は有機系材料によって構成されていることが好ましい。反射層６２の材料として、例えば、白ＰＥＴ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、発泡白ＰＥＴ、ポリエステル系高反射シート、及び鏡面反射アルミ等を用いることができる。反射層６２の厚さは、１０μｍ以上、４０μｍ以下であることが好ましい。
接着層６４は反射層６２の表面全体を覆っている。接着層６４の端部は、ＴＦＴ基板１２の表面にまで延在している。すなわち、接着層６４は、その端部においてＴＦＴ基板１２に接着している。接着層６４は、反射層６２及び保護層２２を変換層１４に固定する機能を有する。接着層６４の材料として、粘着層６０の材料と同じ材料を用いることが可能であるが、接着層６４が有する接着力は、粘着層６０が有する接着力よりも大きいことが好ましい。
保護層２２は、接着層６４の表面全体を覆っている。すなわち、保護層２２は、変換層１４の全体を覆うとともに、その端部がＴＦＴ基板１２の一部を覆う状態に設けられている。保護層２２は、変換層１４への水分の浸入を防止する防湿膜として機能する。保護層２２の材料として、例えば、ＰＥＴ、ＰＰＳ、ＯＰＰ、ＰＥＮ、ＰＩ等の有機材料を含む有機膜を用いることができる。また、保護層２２として、アルペット（登録商標）のシートを用いてもよい。
補強基板４０は、保護層２２の表面に粘着層４８を介して設けられている。粘着層４８の材料として、例えば、粘着層６０及び粘着層４８の材料と同じ材料を用いることが可能である。
図１３に示す例では、補強基板４０は、変換層１４の中央部１４Ａ及び周縁部１４Ｂに対応する領域に延在しており、補強基板４０の外周部は、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜に沿うように折り曲げられている。補強基板４０は、変換層１４の中央部１４Ａに対応する領域及び周縁部１４Ｂに対応する領域の双方において、粘着層４８を介して保護層２２に接着されている。図１３に示す例では、補強基板４０の端部は、変換層１４の周縁部１４Ｂに対応する領域に配置されている。
図１４に示すように、補強基板４０は、変換層１４の中央部１４Ａに対応する領域にのみ設けられていてもよい。この場合、補強基板４０は、変換層１４の中央部１４Ａに対応する領域において粘着層４８を介して保護層２２に接着される。
図１５に示すように、補強基板４０が変換層１４の中央部１４Ａ及び周縁部１４Ｂに対応する領域に延在している場合において、補強基板４０は、変換層１４の外周部における傾斜に沿った折り曲げ部を有していなくてもよい。この場合、補強基板４０は、変換層１４の中央部１４Ａに対応する領域において、粘着層４８を介して保護層２２に接着される。変換層１４の周縁部１４Ｂに対応する領域において、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間には、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜に応じた空間が形成される。
ここで、ＴＦＴ基板１２の外周部の続領域に設けられる端子１１３には、フレキシブルケーブル１１２が接続される。ＴＦＴ基板１２は、フレキシブルケーブル１１２を介して制御基板（制御基板１１０、図４７等参照）に接続される。ＴＦＴ基板１２に撓みが生じた場合、フレキシブルケーブル１１２がＴＦＴ基板１２から剥離したり、位置ズレを生じたりするおそれがある。この場合、フレキシブルケーブル１１２とＴＦＴ基板１２との接続をやり直す作業が必要となる。このフレキシブルケーブル１１２とＴＦＴ基板１２との接続をやり直す作業をリワークと呼ぶ。図１３〜図１５に示すように、補強基板４０の端部を変換層１４の端部よりも内側に配置することで、補強基板４０が、接続領域の近傍にまで延在している場合と比較して、容易にリワークを行うことができる。
図１６〜図１９に示すように、補強基板４０は、その端部が、変換層１４の端部よりも外側に配置され、且つＴＦＴ基板１２上にまで延在する接着層６４及び保護層２２の端部に揃うように設けられていてもよい。なお、補強基板４０の端部の位置と、接着層６４及び保護層２２の端部の位置とが完全に一致していることを要しない。
図１６に示す例では、補強基板４０は、変換層１４の中央部１４Ａに対応する領域において、粘着層４８を介して保護層２２に接着されており、変換層１４の周縁部１４Ｂに対応する領域及びさらに、その外側の領域において、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間には、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜に応じた空間が形成されている。
図１７に示す例では、変換層１４の周縁部１４Ｂに対応する領域、及びさらにその外側の領域において、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間に形成された空間に充填材７０が設けられている。充填材７０の材料は特に限定されず、例えば、樹脂を用いることが可能である。なお、図１７に示す例では、補強基板４０を充填材７０に固定するために、粘着層４８が補強基板４０と充填材７０との間の全域に設けられている。
充填材７０を形成する方法は特に限定されない。例えば、粘着層６０、反射層６２、接着層６４及び保護層２２で覆われた変換層１４上に、粘着層４８及び補強基板４０を順次形成した後、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間に形成された空間に、流動性を有する充填材７０を注入し、充填材７０を硬化させてもよい。また、例えば、ＴＦＴ基板１２上に変換層１４、粘着層６０、反射層６２、接着層６４及び保護層２２を順次形成した後、充填材７０を形成し、粘着層６０、反射層６２、接着層６４及び保護層２２で覆われた変換層１４及び充填材７０を覆う状態に、粘着層４８及び補強基板４０を順次形成してもよい。
このように、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間に形成された空間に、充填材７０を充填することで、図１６に示す形態と比較して、補強基板４０の変換層１４（保護層２２）からの剥離を抑制することができる。さらに、変換層１４は、補強基板４０及び充填材７０の双方によりＴＦＴ基板１２に固定される構造となるため、変換層１４のＴＦＴ基板１２からの剥離を抑制することが可能となる。
図１８に示す例では、補強基板４０の外周部は、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜に沿うように折り曲げられており、且つ接着層６４及び保護層２２がＴＦＴ基板１２上を覆う部分をも覆っている。また、補強基板４０の端部は、接着層６４及び保護層２２の端部に揃っている。なお、補強基板４０の端部の位置と、接着層６４及び保護層２２の端部の位置とが完全に一致していることを要しない。
補強基板４０、粘着層４８、保護層２２、及び接着層６４の端部は、封止部材７２によって封止されている。封止部材７２は、ＴＦＴ基板１２の表面から補強基板４０の表面に亘る領域であり、且つ画素領域３５を覆わない領域に設けられていることが好ましい。封止部材７２の材料として、樹脂を用いることができ、特に熱可塑性樹脂が好ましい。具体的には、アクリル糊、及びウレタン系の糊等を封止部材７２として用いることができる。補強基板４０は、保護層２２と比較して剛性が高く、補強基板４０の折り曲げ部において、折り曲げを解消しようとする復元力が作用し、これによって保護層２２が剥離するおそれがある。補強基板４０、粘着層４８、保護層２２及び接着層６４の端部を封止部材７２によって封止することで、保護層２２の剥離を抑制することが可能となる。
図１９に示す例では、図１７に示す形態と同様、変換層１４の周縁部１４Ｂに対応する領域、及びさらにその外側の領域において、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間に形成された空間に充填材７０が設けられている。また、変換層１４の端部に対応する領域において、補強基板４０の表面にさらに別の補強基板４０Ａが、粘着層４８Ａを介して積層されている。より具体的には、補強基板４０Ａは、変換層１４の端部（外縁、エッジ）を跨ぐ領域に設けられている。補強基板４０Ａは、補強基板４０と同一の材料で構成されていてもよい。放射線検出器１０では、変換層１４の端部において、ＴＦＴ基板１２の撓み量が比較的大きい。変換層１４の端部に対応する領域において、補強基板４０及び５０Ａによる積層構造を形成することで、変換層１４の端部におけるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制する効果を促進させることが可能となる。
図１６〜図１９に示すように、補強基板４０の端部が変換層１４の端部よりも外側に配置され且つ接着層６４及び保護層２２の端部に揃う状態に設けられる場合においても、補強基板４０が、接続領域の近傍にまで延在している場合と比較して、容易にリワークを行うことができる。
また、図２０〜図２３に示すように、補強基板４０は、その端部が、ＴＦＴ基板１２上にまで延在する接着層６４及び保護層２２の端部よりも外側であり、且つＴＦＴ基板１２の端部よりも内側に位置する状態に設けられていてもよい。
図２０に示す例では、補強基板４０は、変換層１４の中央部１４Ａに対応する領域において、粘着層４８を介して保護層２２に接着されており、変換層１４の周縁部１４Ｂに対応する領域、及びさらにその外側の領域において、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間には、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜に応じた空間が形成されている。
図２１に示す例では、補強基板４０の端部がスペーサ４６によって支持されている。すなわち、スペーサ４６の一端はＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａに接続され、スペーサ４６の他端は接着層４７を介して補強基板４０の端部に接続されている。ＴＦＴ基板１２との間に空間を形成しつつ延伸する補強基板４０の端部をスペーサ４６によって支持することで、補強基板４０の剥離を抑制することが可能となる。また、ＴＦＴ基板１２の端部近傍にまで補強基板４０による撓み抑制効果を作用させることができる。なお、スペーサ４６を設けることに代えて、若しくはスペーサ４６を設けることに加えて、図１７に示す例に倣って、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間に形成された空間に充填材を充填してもよい。
図２２に示す例では、補強基板４０の外周部が、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜に沿うように折り曲げられており、且つ接着層６４及び保護層２２がＴＦＴ基板１２上を覆う部分、及びその外側のＴＦＴ基板１２上をも覆っている。すなわち、接着層６４及び保護層２２の端部が、補強基板４０によって封止されている。補強基板４０のＴＦＴ基板１２上に延在する部分は、粘着層４８を介してＴＦＴ基板１２に接着されている。このように、接着層６４及び保護層２２の端部を補強基板４０によって覆うことで、保護層２２の剥離を抑制することが可能である。なお、図１８に記載の例に倣って、封止部材７２を用いて、補強基板４０の端部を封止してもよい。
図２３に示す例では、補強基板４０の端部がスペーサ４６によって支持されている形態において、補強基板４０の表面の、変換層１４の端部に対応する領域に、さらに別の補強基板４０Ａが、粘着層４８Ａを介して積層されている。より具体的には、補強基板４０Ａは、変換層１４の端部（外縁、エッジ）を跨ぐ領域に設けられている。補強基板４０Ａは、補強基板４０と同一の材料で構成されていてもよい。放射線検出器１０では、変換層１４の端部におけるＴＦＴ基板１２の撓み量が比較的大きい。変換層１４の端部に対応する領域において、補強基板４０及び４０Ａによる積層構造を形成することで、変換層１４の端部におけるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制する効果を促進させることが可能となる。なお、スペーサ４６を設けることに代えて、図１７に示す例に倣って、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間に形成された空間に充填材７０を充填してもよい。
図２４〜図２８に示すように、補強基板４０は、その端部が、ＴＦＴ基板１２の端部に揃うように設けられていてもよい。なお、補強基板４０の端部の位置とＴＦＴ基板１２の端部の位置とが完全に一致していることを要しない。
図２４に示す例では、補強基板４０は、変換層１４の中央部１４Ａに対応する領域において、粘着層４８を介して保護層２２に接着されており、変換層１４の周縁部１４Ｂに対応する領域、及びさらにその外側の領域において、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間には、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜に応じた空間が形成されている。
図２５に示す例では、補強基板４０の端部がスペーサ４６によって支持されている。すなわち、スペーサ４６の一端は、ＴＦＴ基板１２の端部に設けられるフレキシブルケーブル１１２に接続され、スペーサ４６の他端は接着層４７を介して補強基板４０の端部に接続されている。ＴＦＴ基板１２との間に空間を形成しつつ延伸する補強基板４０の端部を、スペーサ４６によって支持することで、補強基板４０の剥離を抑制することが可能となる。また、ＴＦＴ基板１２の端部近傍にまで補強基板４０による撓み抑制効果を作用させることができる。
図２６に示す例では、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間に形成された空間に充填材７０が充填されている。本例示的実施形態において、フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部が充填材７０によって覆われている。このように、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間に形成された空間に充填材７０が充填されることで、図２４に示す形態と比較して、補強基板４０の変換層１４（保護層２２）からの剥離を抑制することができる。さらに、変換層１４は、補強基板４０及び充填材７０の双方によりＴＦＴ基板１２に固定される構造となるため、変換層１４のＴＦＴ基板１２からの剥離を抑制することが可能となる。また、フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部が充填材７０によって覆われることで、フレキシブルケーブル１１２の剥離を抑制することが可能となる。
図２７に示す例では、補強基板４０の外周部が、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜に沿うように折り曲げられており、且つ接着層６４及び保護層２２がＴＦＴ基板１２上を覆う部分、その外側の基板上、及び端子１１３とフレキシブルケーブル１１２との接続部をも覆っている。補強基板４０のＴＦＴ基板１２上及びフレキシブルケーブル１１２上に延在する部分は、それぞれ、粘着層４８を介してＴＦＴ基板１２及びフレキシブルケーブル１１２に接着されている。フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部が撓み補強基板４０によって覆われることで、フレキシブルケーブル１１２の剥離を抑制することが可能となる。また、フレキシブルケーブル１１２の他端には、電子部品を搭載した制御基板が接続されることが想定されることから、フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部において、ＴＦＴ基板１２に比較的大きな撓みが生じるおそれがある。フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部が、補強基板４０によって覆われることで、当該部分におけるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制することが可能となる。
図２８に示す例では、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間に形成された空間に充填材７０が充填されている。また、変換層１４の端部に対応する領域において、補強基板４０の表面にさらに別の撓み補強基板４０Ａが、粘着層４８Ａを介して積層されている。より具体的には、補強基板４０Ａは、変換層１４の端部（外縁、エッジ）を跨ぐ領域に設けられている。補強基板４０Ａは、補強基板４０と同一の材料で構成されていてもよい。放射線検出器１０では、変換層１４の端部において、ＴＦＴ基板１２の撓み量が比較的大きい。変換層１４の端部に対応する領域において、補強基板４０及び４０Ａによる積層構造を形成することで、変換層１４の端部におけるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制する効果を促進させることが可能となる。
また、図２９〜図３３に示すように、補強基板４０は、その端部が、ＴＦＴ基板１２の端部よりも外側に位置するように設けられていてもよい。
図２９に示す例では、補強基板４０は、変換層１４の中央部１４Ａに対応する領域において、粘着層４８を介して保護層２２に接着されており、変換層１４の周縁部１４Ｂに対応する領域、及びさらにその外側の領域において、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間には、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜に応じた空間が形成されている。
図３０に示す例では、補強基板４０の端部がスペーサ４６によって支持されている。すなわち、スペーサ４６の一端は、ＴＦＴ基板１２の端部に設けられるフレキシブルケーブル１１２に接続され、スペーサ４６の他端は接着層４７を介して補強基板４０の端部に接続されている。ＴＦＴ基板１２との間に空間を形成しつつ延伸する補強基板４０の端部を、スペーサ４６によって支持することで、補強基板４０の剥離を抑制することが可能となる。また、ＴＦＴ基板１２の端部近傍にまで補強基板４０による撓み抑制効果を作用させることができる。
図３１に示す例では、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間に形成された空間に充填材７０が充填されている。本例示的実施形態において、フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部が充填材７０によって覆われている。このように、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間に形成された空間に充填材７０が充填されることで、図２９に示す形態と比較して、補強基板４０の変換層１４（保護層２２）からの剥離を抑制することができる。さらに、変換層１４は、補強基板４０及び充填材７０の双方によりＴＦＴ基板１２に固定される構造となるため、変換層１４のＴＦＴ基板１２からの剥離を抑制することが可能となる。また、フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部が充填材７０によって覆われることで、フレキシブルケーブル１１２の剥離を抑制することが可能となる。
図３２に示す例では、補強基板４０の外周部が、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜に沿うように折り曲げられており、且つ接着層６４及び保護層２２がＴＦＴ基板１２上を覆う部分、その外側の基板上、及び端子１１３とフレキシブルケーブル１１２との接続部をも覆っている。補強基板４０のＴＦＴ基板１２上及びフレキシブルケーブル１１２上に延在する部分は、それぞれ、粘着層４８を介してＴＦＴ基板１２及びフレキシブルケーブル１１２に接着されている。フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部が補強基板４０によって覆われることで、フレキシブルケーブル１１２の剥離を抑制することが可能となる。また、フレキシブルケーブル１１２の他端には、電子部品を搭載した制御基板が接続されることが想定されることから、フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部補愛において、ＴＦＴ基板１２に比較的大きな撓みが生じるおそれがある。フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部が、補強基板４０によって覆われることで、当該部分におけるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制することが可能となる。
図３３に示す例では、変換層１４（保護層２２）と補強基板４０との間、及びＴＦＴ基板１２と補強基板４０との間に形成された空間に充填材７０が充填されている。また、変換層１４の端部に対応する領域において、補強基板４０の表面にさらに別の補強基板４０Ａが、粘着層４８Ａを介して積層されている。より具体的には、補強基板４０Ａは、変換層１４の端部（外縁、エッジ）を跨ぐ領域に設けられている。補強基板４０Ａは、補強基板４０と同一の材料で構成されていてもよい。放射線検出器１０では、変換層１４の端部において、ＴＦＴ基板１２の撓み量が比較的大きい。変換層１４の端部に対応する領域において、補強基板４０及び４０Ａによる積層構造を形成することで、変換層１４の端部におけるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制する効果を促進させることが可能となる。
上述したように、放射線検出器１０の製造工程においては、ガラス基板等の支持体４００に、可撓性を有するＴＦＴ基板１２を貼り付け、ＴＦＴ基板１２上に変換層１４を積層した後、支持体４００をＴＦＴ基板１２から剥離する。このとき、可撓性を有するＴＦＴ基板１２に撓みが生じ、これによってＴＦＴ基板１２上に形成された画素３０が損傷するおそれがある。支持体４００をＴＦＴ基板１２から剥離する前に、図１３〜図３３に例示したような形態で変換層１４上に補強基板４０を積層しておくことで、支持体４００をＴＦＴ基板１２から剥離する際に生じるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制することができ、画素３０の損傷のリスクを低減することが可能となる。
また、補強基板４０は、単一の層（単層）に限らず、多層で構成されていてもよい。例えば、図３４に示す例では、放射線検出器１０は、補強基板４０、変換層１４に近い方から順に、第１補強基板４０Ｂ、第２補強基板４０Ｃ、及び第３補強基板４０Ｄが積層された３層の多層膜とした形態を示している。
補強基板４０を多層とした場合、補強基板４０に含まれる各層は、異なる機能を有していることが好ましい。例えば、図３４に示した一例では、第１補強基板４０Ｂ及び第３補強基板４０Ｄを非導電性の帯電防止機能を有する層とし、第２補強基板４０Ｃを導電性の層とすることで、補強基板４０に電磁シールド機能をもたせてもよい。この場合の第１補強基板４０Ｂ及び第３補強基板４０Ｄとしては、例えば、帯電防止塗料「コルコート」（商品名：コルコート社製）を用いた膜等の帯電防止膜が挙げられる。 また、第２補強基板４０Ｃとしては、例えば、導電性シートや、Ｃｕ等の導電性のメッシュシート等が挙げられる。
例えば、放射線検出器１０の読取方式がＩＳＳ方式の場合、変換層１４側に制御基板１１０や電源部１０８等が設けられる場合（図５２参照）があるが、このように補強基板４０が帯電防止機能を有する場合、制御基板１１０や電源部１０８からの電磁ノイズを遮蔽することができる。
また、図３５は、補強基板４０の構造の一例を示す平面図である。補強基板４０は、その主面に複数の貫通孔４０Ｈを有していてもよい。貫通孔４０Ｈの大きさ及びピッチは、補強基板４０において所望の剛性が得られるように定められる。
補強基板４０が複数の貫通孔４０Ｈを有することで、補強基板４０と変換層１４との接合面に導入される空気を貫通孔４０Ｈから排出させることが可能となる。これにより、補強基板４０と変換層１４との接合面における気泡の発生を抑制することが可能となる。
補強基板４０と変換層１４との接合面に導入される空気を排出させる手段が存在しない場合には、上記接合面に気泡が発生するおそれがある。例えば、放射線画像撮影装置１の稼働時における熱により、上記接合面に生じた気泡が膨張すると、補強基板４０と変換層１４との密着性が低下する。これにより補強基板４０による撓み抑制効果が十分に発揮されないおそれがある。図３５に示すように、複数の貫通孔４０Ｈを有する補強基板４０を用いることで、上記のように、補強基板４０と変換層１４との接合面における気泡の発生を抑制することができるので、補強基板４０と変換層１４との密着性を維持することが可能となり、補強基板４０による撓み抑制効果を維持することが可能となる。
図３６は、補強基板４０の構造の他の例を示す斜視図である。図３６に示す例では、補強基板４０は、変換層１４との接合面に凹凸構造を有する。この凹凸構造は、図３６に示すように、互いに平行に配置された複数の溝６３を含んで構成されていてもよい。補強基板４０は、例えば、図３７に示すように、複数の溝６３による凹凸構造を有する面が、反射層６２で覆われた変換層１４に接合される。このように、補強基板４０が変換層１４との接合面に凹凸構造を有することで、補強基板４０と変換層１４との接合部に導入される空気を溝６３から排出させることが可能となる。これにより、図３５に示す形態と同様、補強基板４０と変換層１４との接合面における気泡の発生を抑制することが可能となる。これにより、補強基板４０と変換層１４との密着性を維持することが可能となり、補強基板４０による撓み抑制効果を維持することが可能となる。
図３８及び図３９は、それぞれ、補強基板４０の構造の他の例を示す平面図である。図３８及び図３９に示すように、補強基板４０は、複数の断片４９に分断されていてもよい。補強基板４０は、図３８に示すように、複数の断片４９（図４９５〜４９１１）、一方向に配列するように分断されていてもよい。また、補強基板４０は、図３９に示すように、複数の断片４９（図４９１〜４９４）が、縦方向及び横方向に配列するように分断されていてもよい。
補強基板４０の面積が大きくなる程、補強基板４０と変換層１４との接合面に気泡が発生しやすくなる。図３８及び図３９に示すように、補強基板４０を複数の断片４９に分断することで、補強基板４０と変換層１４との接合面における気泡の発生を抑制することが可能となる。これにより、補強基板４０と変換層１４との密着性を維持することが可能となり、補強基板４０による撓み抑制効果を維持することが可能となる。
また、補強部材４１のＴＦＴ基板１２（第２の面１２Ｂ）と接する側とは反対の側に、補強部材５１を設けてもよい。図４０〜図４４は、それぞれ、補強部材５１の設置形態の例を示す断面図である。
図４０〜図４４に示す例では、補強部材４１のＴＦＴ基板１２側の面とは反対側の面には、補強部材５１が、接着層５２を介して積層されている。補強部材５１は、補強基板４０と同一の材料で構成されていてもよい。放射線検出器１０をＩＳＳ方式として用いる場合、補強部材５１と画素領域３５とが重なる部分の面積を極力小さくするために、補強部材５１は、ＴＦＴ基板１２の外周部にのみ設けられていることが好ましい。すなわち、補強部材５１は、図４０〜図４４に示すように、画素領域３５に対応する部分に開口６１を有する環状であってもよい。このように、ＴＦＴ基板１２の外周部に、補強部材４１及び補強部材５１による積層構造を形成することで、比較的撓みが生じやすいＴＦＴ基板１２の外周部の剛性を補強することができる。
図４０〜図４２に示す例では、補強部材５１は、変換層１４の端部（外縁、エッジ）を跨ぐ領域に設けられている。放射線検出器１０では、変換層１４の端部において、ＴＦＴ基板１２の撓み量が比較的大きい。変換層１４の端部に対応する領域において、補強部材４１及び補強部材５１による積層構造を形成することで、変換層１４の端部におけるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制する効果を促進させることが可能となる。
放射線検出器１０をＩＳＳ方式として用いる場合において、図４０に示すように、補強部材５１の一部が画素領域３５と重なる場合には、補強部材５１の材質によっては、画像に影響を与えるおそれがある。従って、補強部材５１の一部が画素領域３５と重なる場合には、補強部材５１の材料としてプラスチックを用いることが好ましい。
図４１及び図４２に示すように、補強部材５１が、変換層１４の端部（外縁、エッジ）を跨ぎ、且つ画素領域３５と重ならない形態（すなわち、補強部材５１の開口６１の端部が、画素領域３５の外側に配置されている形態）が最も好ましい。図４１に示す例では、補強部材５１の開口６１の端部の位置と、画素領域３５の端部の位置とが略一致している。図４２に示す例では、補強部材５１の開口６１の端部が、画素領域３５の端部と変換層１４の端部との間に配置されている。
また、補強部材５１の開口６１の端部の位置が、図４３に示すように、変換層１４の端部の位置と略一致していてもよく、また、図４４に示すように、変換層１４の端部よりも外側に配置されていてもよい。この場合、補強部材５１が、変換層１４の端部（外縁、エッジ）を跨ぐ構造となっていないため、変換層１４の端部におけるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制する効果は低下するおそれがある。しかしながら、フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部が存在するＴＦＴ基板１２の外周部において、補強部材４１及び補強部材５１による積層構造が形成されることで、フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との接続部におけるＴＦＴ基板１２の撓みを抑制する効果は維持される。
また、上記各例示的実施形態の放射線検出器１０では、ＴＦＴ基板１２（基材１１）と補強部材４１との大きさが同一である形態について説明したが、ＴＦＴ基板１２と補強部材４１とは大きさが異なっていてもよい。
例えば、放射線検出器１０を放射線画像撮影装置１に適用する場合、放射線検出器１０を収納する筐体１２０（図１１等参照）等に放射線検出器１０を固定して用いられることがある。このような場合、例えば、図４５Ａに示した一例のように、補強部材４１をＴＦＴ基板１２よりも大きくして、フラップ等を設けて、フラップ等の部分を用いて放射線検出器１０の固定を行ってもよい。例えば、補強部材４１のフラップ部分に穴を設け、穴を貫通するネジを用いて筐体１２０（図１１等参照）と固定する形態としてもよい。
なお、補強部材４１をＴＦＴ基板１２よりも大きくする形態は、図４５Ａに示した形態に限定されない。補強部材４１を積層された複数の層で構成し、一部の層について、ＴＦＴ基板１２よりも大きくする形態としてもよい。例えば、図４５Ｂに示すように、補強部材４１をＴＦＴ基板１２（基材１１）と同程度の大きさを有する第１層４１Ａ、及びＴＦＴ基板１２よりも大きな第２層４１Ｂの２層構造としてもよい。第１層４１Ａと、第２層４１Ｂとは両面テープや粘着層等（図示省略）により貼り合わせられる。第１層４１Ａとしては、例えば、上述の補強部材４１と同様の材質で形成され、補強部材４１と同様の性質を有することが好ましい。また、第２層４１Ｂは、基材１１の第２の面１２Ｂに両面テープや粘着層等（図示省略）により貼り合わせられる。第２層４１Ｂとしては、例えば、アルペット（登録商標）が適用できる。また、補強部材４１を複数の層で構成する場合、図４５Ｂに示す形態とは逆に、図４５Ｃに示すように、第１層４１Ａを基材１１の第２の面１２Ｂに貼り合わせる形態としてもよい。
上述したように、補強部材４１に設けたフラップ等を用いて放射線検出器１０を筐体１２０（図７等参照）等に固定する場合、フラップ部分を曲げた状態で固定を行う場合がある。厚みが薄くなるほど、補強部材４１のフラップ部分が曲げ易くなり、放射線検出器１０本体に影響を与えず、フラップ部分のみを曲げることができる。そのため、フラップ部分等を屈曲させる場合、図４５Ｂ及び図４５Ｃに示した一例のように、補強部材４１を積層された複数の層で構成し、一部の層についてＴＦＴ基板１２よりも大きくする形態とすることが好ましい。
また、図４６に示した例のように、上記図４５Ａ〜図４５Ｃの放射線検出器１０とは逆に、補強部材４１をＴＦＴ基板１２よりも小さくしてもよい。ＴＦＴ基板１２の端部が、補強部材４１の端部よりも外部に位置していることにより、例えば、放射線検出器１０を筐体１２０（図７等参照）に収納する等、組み立てを行う場合に、ＴＦＴ基板１２の端部の位置が確認し易くなるため、位置決めの精度を向上させることができる。なお、図４６に示した形態に限定されず、ＴＦＴ基板１２（基材１１）の端部の少なくとも一部が、補強部材４１よりも外部に位置していれば、同様の効果が得られるため好ましい。
さらに、筐体１２０内に放射線検出器１０を収容した、放射線画像撮影装置１の例について図４７〜図５３を参照して説明する。図４７〜図５３は、それぞれ、放射線画像撮影装置１の他の構成例を示す図である。
図４７に示す例では、上記図１１に示した放射線画像撮影装置１と同様に、ＩＳＳ方式の放射線画像撮影装置１の一例を示す。また、図４８に示す例では、ＰＳＳ方式の放射線画像撮影装置１の一例を示す。図４７及び図４８に示す例では、放射線検出器１０、制御基板１１０、及び電源部１０８が図中横方向に並置されている構成が例示されている。
なお、図４７及び図４８では、電源部１０８及び制御基板１１０の両方を放射線検出器１０の一方の側、具体的には、矩形状の画素領域３５の一方の辺の側に設けた形態を示したが、電源部１０８及び制御基板１１０を設ける位置は図４７及び図４８に示した形態に限定されない。例えば、電源部１０８及び制御基板１１０を、画素領域３５の対向する２辺の各々に分散させて設けてもよいし、隣接する２辺の各々に分散させて設けてもよい。
また、図４７及び図４８に示す例のように、放射線検出器１０、制御基板１１０、及び電源部１０８を、ＴＦＴ基板１２及び変換層１４が積層された方向と交差する方向に並べて配置する場合、電源部１０８及び制御基板１１０の各々が設けられている筐体１２０の部分と、放射線検出器１０が設けられている筐体１２０の部分とで、筐体１２０の厚みが異なっていてもよい。
図４８に示す例のように、電源部１０８及び制御基板１１０の各々の方が、放射線検出器１０よりも厚みを有している場合が多い。このような場合、図４９に示す例のように、電源部１０８及び制御基板１１０の各々が設けられている筐体１２０の部分の厚みよりも、放射線検出器１０が設けられている筐体１２０の部分の厚みの方が薄くてもよい。なお、このように、電源部１０８及び制御基板１１０の各々が設けられている筐体１２０の部分と、放射線検出器１０が設けられている筐体１２０の部分とで、厚みを異ならせる場合、両部分の境界部に段差が生じていると境界部１２０Ｂに接触した被検者に違和感等を与える懸念があるため、境界部１２０Ｂの形態は傾斜を有する状態とすることが好ましい。
これにより、放射線検出器１０の厚さに応じた極薄型の可搬型電子カセッテを構成することが可能となる。
また例えば、この場合、電源部１０８及び制御基板１１０の各々が設けられている筐体１２０の部分と、放射線検出器１０が設けられている筐体１２０の部分とで、筐体１２０の材質が異なっていてもよい。さらに、例えば、電源部１０８及び制御基板１１０の各々が設けられている筐体１２０の部分と、放射線検出器１０が設けられている筐体１２０の部分とが、別体として構成されていてもよい。
また、上述したように、筐体１２０は、放射線Ｒ、特にＸ線の吸収率が低く、且つ高剛性であることが好ましく、弾性率が十分に高い材料により構成されることが好ましいが、図５０に示す例のように、筐体１２０の撮影面１２０Ａに対応する部分１２０Ｃについて、放射線Ｒの吸収率が低く、且つ高剛性であり、弾性率が十分に高い材料で構成し、その他の部分については、部分１２０Ｃと異なる材料、例えば、部分１２０Ｃよりも弾性率が低い材料で構成してもよい。
また、図５１に示す例のように、放射線検出器１０と筐体１２０の内壁面とが接していてもよい。この場合、放射線検出器１０と筐体１２０のない壁面とは、接着層を介して接着されていてもよいし、接着層を介さずに単に接触しているだけでもよい。このように、放射線検出器１０と筐体１２０の内壁面とが接していることにより、放射線検出器１０の剛性がより確保される。
また、図５２に示す例では、上記図１２に示した放射線画像撮影装置１と同様に、ＩＳＳ方式の放射線画像撮影装置１の一例を示す。また、図５３に示す例では、ＰＳＳ方式の放射線画像撮影装置１の一例を示す。図５２及び図５３に示す例では、シート１１６及び基台１１８を挟んで、ＴＦＴ基板１２と、制御基板１１０及び電源部１０８とが設けられている。この構成によれば、放射線検出器１０、制御基板１１０及び電源部１０８が図中横方向に並置される場合（図４７〜図５１参照）と比較して、放射線画像撮影装置１の平面視におけるサイズを小さくすることができる。
日本出願２０１８−０５１６９０、２０１８−２１９６９６、２０１９−０２２１４８、２０１８−１８２７３０、２０１９−０２２１４９の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (14)
- 可撓性の基材の画素領域に、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が形成された基板と、
前記基材の前記画素領域が設けられた面に設けられ、前記放射線を光に変換する変換層と、
前記変換層における前記基板側の面と対向する側の面に設けられ、降伏点を有する材料を含み、前記基材よりも剛性が高い補強基板と、
を備えた放射線検出器。 - 前記補強基板は、前記変換層が設けられた領域よりも広い領域に設けられている、
請求項１に記載の放射線検出器。 - 前記基板は、前記複数の画素が形成された面の外周の領域に、前記複数の画素に蓄積された電荷を読み出す回路部に接続された可撓性の配線の他端が接続される接続領域を有し、
前記補強基板は、前記接続領域の少なくとも一部及び前記変換層を覆う領域に設けられている、
請求項１または請求項２に記載の放射線検出器。 - 前記基板の、前記複数の画素が形成された面と対向する面に、前記基材よりも剛性が高い補強部材をさらに備えた、
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。 - 前記基板と、前記変換層との間に設けられた緩衝層をさらに備えた、
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。 - 前記補強基板は、曲げ弾性率が１０００ＭＰａ以上、２５００ＭＰａ以下である、
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。 - 前記降伏点を有する材料は、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。 - 前記変換層の熱膨張率に対する前記補強基板の熱膨張率の比が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。 - 前記補強基板は、熱膨張率が３０ｐｐｍ／Ｋ以上、８０ｐｐｍ／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。 - 前記変換層は、ＣｓＩの柱状結晶を含む、
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。 - 前記複数の画素は、前記画素領域に、直接形成法により形成される、
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。 - 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の放射線検出器と、
前記複数の画素に蓄積された電荷を読み出すための制御信号を出力する制御部と、
前記放射線検出器に可撓性の配線により電気的に接続され、前記制御信号に応じて前記複数の画素から電荷を読み出す回路部と、
を備えた放射線画像撮影装置。 - 放射線検出器に応じた大きさの補強基板に、粘着層を塗布する工程と、
支持体に、剥離層を介して可撓性の基材を設け、前記基材の画素領域に、放射線から変換された光に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素が設けられた基板を形成する工程と、
前記基材の前記画素領域が設けられた面に、前記放射線を光に変換する変換層を形成する工程と、
前記変換層の、前記基板側の面と対向する側の面と反対側の面に、降伏点を有する材料を含み、前記基材よりも剛性が高い補強基板を貼り合わせる工程と、
前記変換層及び前記補強基板が設けられた前記基板を、前記支持体から剥離する工程と、
を備えた放射線検出器の製造方法。 - 前記補強基板を貼り合わせる工程の前に、前記基板に前記複数の画素に蓄積された電荷を読み出す回路部に接続された可撓性の配線の一端を接続する工程をさらに含む、
請求項１３に記載の放射線検出器の製造方法。
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