TW201940898A - 放射線檢測器、放射線圖像攝影裝置及放射線檢測器的製造方法 - Google Patents

放射線檢測器、放射線圖像攝影裝置及放射線檢測器的製造方法 Download PDF

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Abstract

放射線檢測器包括:具有可撓性的基板;設置在基板上且分別包含光電轉換元件的多個像素;層疊在基板上的閃爍體;以及抑制基板的撓曲的撓曲抑制構件。在將像素的尺寸設為X、將因基板的撓曲引起的像素的極限變形量設為ZL 、將因閃爍體的重量而在基板上產生的撓曲的曲率半徑設為R時,撓曲抑制構件具有滿足R≥X2 /2ZL 的剛性。

Description

放射線檢測器、放射線圖像攝影裝置及放射線檢測器的製造方法
公開技術是有關於一種放射線檢測器、放射線圖像攝影裝置及放射線檢測器的製造方法。
作為與放射線圖像攝影裝置相關的技術,例如已知有以下的技術。在日本特開2012-173275號公報(專利文獻1)中記載有如下的放射線圖像檢測裝置,具備:放射線圖像檢測裝置主體,其具有將放射線轉換成熒光的閃爍體及設置在閃爍體的放射線入射側的光檢測部;以及支承構件,其配置在放射線圖像檢測裝置主體的放射線入射側且對被攝物進行支承。光檢測部具有:將熒光作為電信號來檢測的薄膜部;以及設置在薄膜部的與閃爍體側相反的一側且與支承構件接合的加強構件。
在日本特表2017-532540號公報(專利文獻2)中,記載有包含通過相互連接而接合的第一模塊方式檢測器及第二模塊方式檢測器在內的檢測部。第一模塊方式檢測器及第二模塊方式檢測器具有可撓性。在第一模塊方式檢測器及第二模塊方式檢測器的受光面的相反側裝配有加強材料,加強材料構成為防止接近於加強材料的裝配位置的模塊方式檢測器的彎曲。
[發明所要解決的問題]
作為放射線圖像攝影裝置所使用的放射線檢測器,已知有如下的放射線檢測器,該放射線檢測器包含:基板;設置於基板且分別包含光電轉換元件的多個像素;以及層疊在基板上的閃爍體。近年來,作為構成放射線檢測器的基板的材料,使用了樹脂薄膜等具有可撓性的材料。在基板具有可撓性的情況下,例如在放射線檢測器的製造步驟中,在對基板進行處理時,由於層疊在基板上的閃爍體的重量而可能使基板產生比較大的局部撓曲。構成像素的光電轉換元件由相對於非晶矽等的彎曲應力而脆弱的材料構成,因此,當基板產生較大的撓曲時,像素可能會損傷。
作為公開技術的一個方面,其目的在於,與不使用根據像素的尺寸而決定了剛性的撓曲抑制構件的情況相比,降低因閃爍體的重量產生的基板的撓曲所引起的像素的損傷的風險。
[解決問題的技術手段]
公開技術的第一方式的放射線檢測器包括:基板,其具有可撓性;多個像素,其設置於基板,且分別包含光電轉換元件;閃爍體,其層疊在基板上;以及撓曲抑制構件,其抑制基板的撓曲,在將像素的尺寸設為X、將因基板的撓曲引起的像素的極限變形量設為ZL 、將因閃爍體的重量而在基板上產生的撓曲的曲率半徑設為R時,撓曲抑制構件具有滿足下式的剛性:R≥X2 /2ZL
在公開技術的第二方式的放射線檢測器中,閃爍體層疊在基板的第一面側,撓曲抑制構件層疊在基板的與第一面側相反的一側的第二面側以及閃爍體的與基板相接的面側的相反側的面側中的至少一方。
在公開技術的第三方式的放射線檢測器中,撓曲抑制構件層疊在基板的第二面側、以及閃爍體的與基板相接的面側的相反側的面側的雙方。
在公開技術的第四方式的放射線檢測器中,撓曲抑制構件具有比基板高的剛性。
在公開技術的第五方式的放射線檢測器中,撓曲抑制構件在比閃爍體延伸的範圍更大的範圍內延伸。
在公開技術的第六方式的放射線檢測器中,基板具有與可撓性的佈線連接的連接區域,撓曲抑制構件設置在覆蓋所述連接區域的至少一部分及所述閃爍體的區域。
在公開技術的第七方式的放射線檢測器中,撓曲抑制構件的彎曲彈性模數為1000MPa以上且3500MPa以下。
在公開技術的第八方式的放射線檢測器中,撓曲抑制構件的熱膨脹係數相對於閃爍體的熱膨脹係數之比為0.5以上且2以下。
在公開技術的第九方式的放射線檢測器中,撓曲抑制構件的熱膨脹係數為30ppm/K以上且80ppm/K以下。
在公開技術的第十方式的放射線檢測器中,撓曲抑制構件構成為包含丙烯酸、聚碳酸酯及聚對苯二甲酸乙二醇酯中的至少一種。
公開技術的第十一方式的放射線檢測器還包括加強構件,該加強構件設置在跨越閃爍體的端部的區域,對撓曲抑制構件的撓曲抑制效果進行加強。
在公開技術的第十二方式的放射線檢測器中,加強構件具有比基板高的剛性。
在公開技術的第十三方式的放射線檢測器中,加強構件由與撓曲抑制構件相同的材料構成。
在公開技術的第十四方式的放射線檢測器中,基板構成為包含樹脂薄膜。
在公開技術的第十五方式的放射線檢測器中,基板構成為包含由具有微粒層的樹脂材料構成的基材,該微粒層包含由平均粒徑為0.05μm以上且2.5μm以下的無機材料構成的微粒,微粒層設置在基板的與設置有所述多個像素的第一面相反的一側的第二面側。
在公開技術的第十六方式的放射線檢測器中,微粒包含原子序數比構成樹脂材料的元素大且原子序數為30以下的元素。
在公開技術的第十七方式的放射線檢測器中,基板的300℃以上且400℃以下時的熱膨脹係數為20ppm/K以下。
在公開技術的第十八方式的放射線檢測器中,基板滿足如下兩種情況中的至少一方:將基板的厚度設為25μm的情況下的400℃時的縱向方向的熱收縮率為0.5%以下、以及500℃時的彈性模數為1GPa以上。
在公開技術的第十九方式的放射線檢測器中,還包括緩衝層,該緩衝層設置在基板與閃爍體之間,且具有基板的熱膨脹係數與閃爍體的熱膨脹係數之間的熱膨脹係數。
公開技術的第二十方式的放射線圖像攝影裝置包括:第一方式至第十九方式中任一方式的放射線檢測器;讀出部,其進行蓄積在像素中的電荷的讀出;以及生成部,其基於從像素讀出的電荷而生成圖像數據。
公開技術的第二十一方式的放射線圖像攝影裝置還包括殼體,該殼體具有供放射線入射的放射線入射面,且收容放射線檢測器,基板及閃爍體中的基板配置在放射線入射面側。
公開技術的第二十二方式的放射線檢測器的製造方法包括如下步驟:在具有可撓性的基板上形成分別包含光電轉換元件的多個像素的步驟;在基板上形成閃爍體的步驟;以及配置用於抑制基板的撓曲的撓曲抑制構件的步驟,像素的尺寸越大,越提高撓曲抑制構件的剛性。
在公開技術的第二十三方式的製造方法中,在將像素的尺寸設為X、將因基板的撓曲引起的像素的極限變形量設為ZL 、將因閃爍體的重量而在基板上產生的撓曲的曲率半徑設為R時,撓曲抑制構件具有滿足下式的剛性:R≥X2 /2ZL
[發明的效果]
根據公開技術的第一方式,與不使用根據像素的尺寸而決定了剛性的撓曲抑制構件的情況相比,能夠降低因閃爍體的重量產生的基板的撓曲所引起的像素的損傷的風險。
根據公開技術的第二方式,能夠有效地發揮撓曲抑制構件的撓曲抑制效果。
根據公開技術的第三方式,能夠進一步降低因基板的撓曲而使像素損傷的風險。
根據公開技術的第四方式,能夠有效地發揮撓曲抑制構件的撓曲抑制效果。
根據公開技術的第五方式,能夠有效地發揮撓曲抑制構件的撓曲抑制效果。
根據公開技術的第六方式,能夠有效地發揮撓曲抑制構件的撓曲抑制效果。
根據公開技術的第七方式,能夠具有作為撓曲抑制構件而優選的剛性。
根據公開技術的第八方式,與撓曲抑制構件的熱膨脹係數相對於閃爍體的熱膨脹係數之比不處於上述範圍的情況相比,能夠抑制基板與閃爍體剝離的風險。
根據公開技術的第九方式,與撓曲抑制構件的熱膨脹係數不處於上述範圍的情況相比,能夠抑制基板與閃爍體產生剝離的風險。
根據公開技術的第十方式,與撓曲抑制構件構成為包含其他材料的情況相比,能夠有效地發揮撓曲抑制構件的撓曲抑制效果,另外,能夠抑制基板與閃爍體產生剝離的風險。
根據公開技術的第十一方式,與不包含加強構件的情況相比,能夠抑制基板的與閃爍體端部對應的部分處的撓曲。
根據公開技術的第十二方式,有效地發揮了對撓曲抑制構件的撓曲抑制效果進行加強的效果。
根據公開技術的第十三方式,有效地發揮了對撓曲抑制構件的撓曲抑制效果進行加強的效果。
根據公開技術的第十四方式,與作為基板的材料而使用玻璃基板的情況相比,能夠實現放射線檢測器的輕質化及低成本化,此外,能夠降低因衝擊而使基板破損的風險。
根據公開技術的第十五方式,與基板不包含微粒層的情況相比,能夠抑制在基板內產生的後向散射線。
根據公開技術的第十六方式,與微粒的原子序數不處於上述範圍的情況相比,還能夠有效地進行後向散射線的抑制,還能夠抑制微粒層中的放射線的吸收。
根據公開技術的第十七方式,與基板的熱膨脹係數不處於上述範圍的情況相比,能夠適當地進行像素向基板上的形成。
根據公開技術的第十八方式,與基板的熱收縮率及彈性模數不處於上述範圍的情況相比,能夠適當地進行像素向基板上的形成。
根據公開技術的第十九方式,與不包含緩衝層的情況相比,能夠抑制作用於基板與閃爍體的界面的熱應力。
根據公開技術的第二十方式,與不使用根據像素的尺寸而決定了剛性的撓曲抑制構件的情況相比,能夠降低因閃爍體的重量產生的基板的撓曲所引起的像素的損傷的風險。
根據公開技術的第二十一方式,與基板及閃爍體中的閃爍體配置在放射線入射面側的情況相比,能夠提高放射線圖像的分辨率。
根據公開技術的第二十二方式,與不使用根據像素的尺寸而決定了剛性的撓曲抑制構件的情況相比,能夠降低因閃爍體的重量產生的基板的撓曲所引起的像素的損傷的風險。
根據公開技術的第二十三方式,能夠確保因閃爍體的重量而在基板上產生的撓曲所引起的像素的損傷風險的降低。
以下,參照附圖對公開技術的實施方式的一例進行說明。需要說明的是,在各附圖中對相同或等效的構成要素及部分標注相同的參照標記。
[第一實施方式]
圖1是示出公開技術的實施方式的放射線圖像攝影裝置10的結構的一例的立體圖。放射線圖像攝影裝置10具有可移動式的電子暗盒的方式。放射線圖像攝影裝置10構成為包含放射線檢測器30(FPD:Flat Panel Detectors,平板探測器)、控制單元12、支承板16、以及收容放射線檢測器30、控制單元12及支承板16的殼體14。
殼體14例如具有由X射線等放射線的透過性高、輕質且耐久性高的碳纖維強化樹脂(碳纖維)構成的單殼構造。殼體14的上表面成為入射從放射線源(未圖示)出射且透過了被攝物(未圖示)的放射線的放射線入射面15。在殼體14內,從放射線入射面15側依次配置有放射線檢測器30、支承板16。
支承板16對搭載了進行信號處理等的集成電路晶片的電路基板19(參照圖2)進行支承,且固定於殼體14。控制單元12配置在殼體14內的端部。控制單元12構成為包含蓄電池(未圖示)及控制部29(參照圖3)。
圖2是示出放射線圖像攝影裝置10的結構的一例的剖視圖。放射線檢測器30具有:具有可撓性的基板34;設置於基板34的表面且分別包含多個光電轉換元件36(參照圖3)的多個像素41;層疊在基板34上的閃爍體32;以及抑制基板34的撓曲的撓曲抑制構件60。
基板34是具有可撓性的柔性基板。在本說明書中,基板34具有可撓性是指,在固定了矩形的基板34的四條邊中一條邊時,由於基板34的重量,從基板34的固定邊分開了10cm的部位的高度比固定邊的高度低2mm以上。例如,作為基板34的材料,能夠使用樹脂基板、金屬箔基板、厚度0.1mm左右的薄玻璃,尤其能夠適合使用作為高耐熱性聚醯亞胺薄膜的Xenomax(注冊商標)等樹脂薄膜。通過使用樹脂薄膜作為基板34的材料,與使用玻璃基板作為基板34的材料的情況相比,能夠實現放射線檢測器30的輕質化及低成本化,此外,能夠降低由於衝擊而使基板34破損的風險。多個像素41分別設置在基板34的第一面S1上。
基板34的厚度是根據基板34的硬度及大小等而得到所希望的可撓性的厚度即可。在基板34構成為包含由樹脂材料構成的基材的情況下,基板34的厚度例如優選為5μm以上且125μm以下,更優選為20μm以上且50μm以下。
需要說明的是,基板34的300℃以上且400℃以下時的熱膨脹係數(CTE:Coefficient of Thermal Expansion)優選與構成光電轉換元件36的材料(例如非晶矽)的熱膨脹係數(±5ppm/K左右)為相同的程度,具體而言,優選為20ppm/K以下。另外,基板34的在厚度為25μm的情況下的400℃時的MD(Machine Direction,縱向)方向的熱收縮率優選為0.5%以下。另外,基板34優選在300℃以上且400℃以下的溫度區域不具有通常的聚醯亞胺所具有的轉移點,500℃時的彈性模數優選為1GPa以上。通過基板34具有上述的特性,能夠耐受與像素41向基板34上的形成相伴的熱處理,能夠適當地進行像素41向基板34上的形成。
另外,在基板34構成為包含由聚醯亞胺等樹脂材料構成的基材的情況下,如圖10所示,由樹脂材料構成的基材優選具有微粒層34L,該微粒層34L包含由平均粒徑為0.05μm以上且2.5μm以下的無機材料構成的多個微粒34P。另外,微粒層34L優選設置在基板34的與設置有像素41的第一面S1相反的一側的第二面S2側。即,微粒34P優選偏向基板34的第二面S2側。微粒34P有時使基板34的表面產生凹凸,因此,難以在微粒層34L的表面形成像素41。通過將微粒層34L配置在基板34的第二面S2側,能夠確保第一面S1的平坦性,容易形成像素41。
作為微粒34P的材料,優選為包含原子序數大於構成基板34的基材的各元素的原子序數且為30以下的元素在內的無機材料。例如,在基板34的基材由包含C、H、O及N等在內的聚醯亞胺等樹脂材料構成的情況下,微粒34P優選為包含原子序數大於樹脂材料的構成元素(C、H、O及N)的原子序數且為30以下的元素在內的無機材料。作為這樣的微粒34P的具體例,舉出原子序數為14的矽的氧化物即SiO2 、原子序數為12的Mg的氧化物即MgO、原子序數為13的Al的氧化物即Al2 O3 、及原子序數為22的Ti的氧化物即TiO2 等。另外,作為具有上述那樣的特性且具有微粒層34L的樹脂片的具體例,舉出XENOMAX(注冊商標)。
需要說明的是,關於本實施方式中的上述的厚度,使用千分尺進行了測定。關於熱膨脹係數,依據JIS K7197:1991進行了測定。需要說明的是,測定通過如下方式進行:從基板34的主面中每次改變15度的角度而切出試驗片,對切出的各試驗片測定熱膨脹係數,將最高值設為基板34的熱膨脹係數。在熱膨脹係數的測定中,針對MD(Machine Direction,縱向)方向及TD(Transverse Direction,橫向)方向分別在-50℃~450℃中以10℃間隔進行測定,將(ppm/℃)換算成(ppm/K)。在熱膨脹係數的測定中,使用MAC science公司製的TMA4000S裝置,將樣本長度設為10mm,將樣本寬度設為2mm,將初始載荷設為34.5g/mm2 ,將升溫速度設為5℃/min,以及將環境氣設為氬氣。關於彈性模數,依據K 7171:2016進行了測定。需要說明的是,測定通過如下方式進行:從基板34的主面每次改變15度的角度而切出試驗片,對切出的各試驗片進行拉伸試驗,將最高值設為基板34的彈性模數。
閃爍體32層疊在基板34的第一面S1側。閃爍體32包含將所照射的放射線轉換成光的熒光體。作為一例,閃爍體32由包含CsI:Tl(添加了鉈的碘化銫)的柱狀晶體的集合體構成。CsI:Tl的柱狀晶體例如能夠通過氣相生長法直接形成在基板34上。需要說明的是,也可以將形成在與基板34不同的基板上的CsI:Tl的柱狀晶體黏貼於基板34。另外,作為閃爍體32的材料,能夠使用Gd2 O2 S:Tb(添加了鋱的氧硫化釓)。構成多個像素41的光電轉換元件36(參照圖3)分別基於從閃爍體32發出的光而生成電荷。
閃爍體32的與基板34相接的面S6的相反側的面S3及與面S3交叉的面S4被反射膜50覆蓋。反射膜50具有使從閃爍體32發出的光向基板34側反射的功能。作為反射膜50的材料,例如能夠使用Al2 O3 。反射膜50覆蓋閃爍體32的面S3及面S4,並且在閃爍體32的周邊部也覆蓋基板34上。需要說明的是,在即便不設置反射膜50也能夠在放射線圖像攝影裝置10中得到所希望的畫質的放射線圖像的情況下,能夠省略反射膜50。
在本實施方式中,放射線圖像攝影裝置10採用了基於在放射線的入射側配置基板34的表面讀取方式(ISS:Irradiation Side Sampling,照射側採樣)的攝影方式。通過採用表面讀取方式,與採用在放射線的入射側配置閃爍體32的背面讀取方式(PSS:Penetration Side Sampling,穿透側採樣)的情況相比,能夠縮短閃爍體32中的強發光位置與像素41之間的距離,其結果是,能夠提高放射線圖像的分辨率。需要說明的是,放射線圖像攝影裝置10也可以採用背面讀取方式。
支承板16配置在閃爍體32的與放射線入射側相反的一側。在支承板16與閃爍體32之間設置有間隙。支承板16固定於殼體14的側部。在支承板16的與閃爍體32側相反的一側的面上設置有電路基板19。在電路基板19搭載有生成圖像數據的信號處理部26、存儲由信號處理部26生成的圖像數據的圖像存儲器28等。
電路基板19與基板34經由在柔性印刷基板(FPC:Flexible Printed Circuit)、TCP(Tape Carrier Package,帶載封裝)或COF(Chip On Film,薄膜覆晶壓合)上印刷的可撓性的纜線20而電連接。在纜線20上搭載有將從像素41讀出的電荷轉換成電信號的電荷放大器24。在將電路基板19與基板34電連接的、圖2中未圖示的其他的柔性印刷基板上,搭載有閘極線驅動部22(參照圖3)。
撓曲抑制構件60層疊在基板34的與第一面S1相反的一側的第二面S2側。撓曲抑制構件60擔負向基板34賦予基板34支承閃爍體32所需的剛性的作用。即,通過設置撓曲抑制構件60,與不設置撓曲抑制構件60的情況相比,抑制了因閃爍體32的重量引起的基板34的撓曲。撓曲抑制構件60在比閃爍體32延伸的範圍更大的範圍內延伸。即,俯視下的撓曲抑制構件60的面積大於閃爍體32的面積,在撓曲抑制構件60延伸的範圍的內側配置有閃爍體32。因此,撓曲抑制構件60的平面方向上的端部位於比閃爍體32的平面方向上的端部靠外側的位置。由此,促進了抑制因閃爍體32的重量引起的基板34的撓曲的效果。另外,基板34在基板34的外周部具有與纜線20連接的連接區域80。撓曲抑制構件60設置在將連接區域80的至少一部分及閃爍體32覆蓋的區域。在與可撓性的纜線20連接的連接區域80,基板34也容易發生撓曲,但通過在覆蓋連接區域80的至少一部分的區域設置撓曲抑制構件60,能夠抑制基板34的連接區域80中的撓曲。
從抑制基板34的撓曲的觀點出發,撓曲抑制構件60優選具有比基板34高的剛性。撓曲抑制構件60優選為使用了彎曲彈性模數為1000MPa以上且3500MPa以下的原材料的構件。通過將構成撓曲抑制構件60的原材料的彎曲彈性模數設為1000MPa以上,能夠有效地發揮撓曲抑制構件60中的抑制基板34的撓曲的功能。通過將構成撓曲抑制構件60的原材料的彎曲彈性模數設為3500MPa以下,例如在放射線檢測器30的製造步驟中,在向基板34安裝了撓曲抑制構件60之後從基板剝離對基板34進行支承的支承體(未圖示)的情況下,基板34適度地撓曲,因此,支承體從基板34的剝離變得容易。需要說明的是,關於彎曲彈性模數的測定方法,能夠應用由JIS K 7171:2016規定的測定方法。另外,撓曲抑制構件60的彎曲剛性優選為3600Pa・cm4 以上且196000Pa・cm4 以下。另外,撓曲抑制構件60的厚度優選為0.1mm左右。
撓曲抑制構件60的熱膨脹係數優選為30ppm/K以上且80ppm/K以下。另外,撓曲抑制構件60的熱膨脹係數優選接近於閃爍體32的熱膨脹係數。具體而言,撓曲抑制構件60的熱膨脹係數C2相對於閃爍體32的熱膨脹係數C1之比(C2/C1)優選為0.5以上且2以下。通過撓曲抑制構件60的熱膨脹係數滿足上述的條件,能夠在加熱時及發熱時等抑制基板34與閃爍體32剝離的風險。例如,在閃爍體32構成為主要包含CsI:Tl的情況下,閃爍體32的熱膨脹係數為50ppm/K。在該情況下,作為撓曲抑制構件60的材料,能夠使用熱膨脹係數為60ppm/K~80ppm/K的聚氯乙烯(PVC)、熱膨脹係數為70ppm/K~80ppm/K的丙烯酸、熱膨脹係數為65ppm/K~70ppm/K的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、熱膨脹係數為65ppm/K的聚碳酸酯(PC)、以及熱膨脹係數為45ppm/K~70ppm/K的特富龍(注冊商標)等。當考慮上述的彎曲彈性模數時,作為撓曲抑制構件60的材料,優選為包含丙烯酸、PET及PC中的至少一種在內的材料。
作為撓曲抑制構件60的其他候補材料,例如能夠使用聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯(PAR)、聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)、酚醛樹脂、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、矽酮樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等樹脂。另外,作為撓曲抑制構件60的材料,還能夠使用鋁、鐵或它們的合金等金屬。另外,作為撓曲抑制構件60的材料,還能夠使用將樹脂及金屬層疊而成的層疊體。撓曲抑制構件60的與基板34的接觸面的相反側的面S5經由黏接層18而黏貼於殼體14的內壁。
圖3是示出放射線圖像攝影裝置10的電氣結構的一例的圖。在基板34的第一面S1上呈矩陣狀地配置有多個像素41。像素41分別包含:基於從閃爍體32發出的光而產生電荷的光電轉換元件36;以及在讀出在光電轉換元件36中生成的電荷時成為導通狀態的作為開關元件的TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶體管)42。光電轉換元件36例如也可以是由非晶矽構成的光電二極管。
在基板34的第一面S1上設置有沿著像素41的排列而向一個方向(行方向)延伸的閘極線43、以及在與閘極線43延伸的方向交叉的方向(列方向)上延伸的信號線44。像素41分別對應於閘極線43與信號線44的各交叉部而設置。
閘極線43分別與閘極線驅動部22連接。閘極線驅動部22基於從控制部29供給的控制信號,進行蓄積在像素41中的電荷的讀出。信號線44分別與電荷放大器24連接。電荷放大器24分別對應於多個信號線44而設置。電荷放大器24基於從像素41讀出的電荷而生成電信號。電荷放大器24的輸出端子與信號處理部26連接。信號處理部26基於從控制部29供給的控制信號,對從電荷放大器24供給的電信號實施規定的處理,由此,生成圖像數據。在信號處理部26連接有圖像存儲器28。圖像存儲器28基於從控制部29供給的控制信號,對由信號處理部26生成的圖像數據進行存儲。
控制部29經由有線或無線的通信部(未圖示),與和放射線源連接的控制台(未圖示)進行通信,對閘極線驅動部22、信號處理部26及圖像存儲器28進行控制,由此來控制放射線圖像攝影裝置10的動作。控制部29例如也可以構成為包含微型計算機。需要說明的是,閘極線驅動部22是公開技術中的讀出部的一例。信號處理部26是公開技術中的生成部的一例。
以下,對放射線圖像攝影裝置10的動作的一例進行說明。當從放射線源(未圖示)出射且透過了被攝物的放射線從放射線圖像攝影裝置10的放射線入射面15入射時,閃爍體32吸收放射線而發出可視光。構成像素41的光電轉換元件36將從閃爍體32發出的光轉換成電荷。由光電轉換元件36生成的電荷蓄積在對應的像素41中。由光電轉換元件36生成的電荷的量被對應的像素41的像素值反映出。
在生成放射線圖像的情況下,閘極線驅動部22基於從控制部29供給的控制信號,經由閘極線43向TFT42供給閘極信號。TFT42通過該閘極信號以行單位而成為導通狀態。通過TFT42成為導通狀態,將蓄積在像素41中的電荷從信號線44讀出並向電荷放大器24供給。電荷放大器24基於在信號線44中讀出的電荷而生成電信號,將該電信號向信號處理部26供給。
信號處理部26具備多個採樣保持電路、複用器、模數轉換器(均未圖示)。多個採樣保持電路分別對應於多個信號線44而設置。從電荷放大器24供給的電信號被採樣保持電路保持。由各個採樣保持電路保持的電信號經由複用器向模數轉換器輸入,轉換成數字信號。信號處理部26生成將由模數轉換器生成的數字信號與像素41的位置信息建立了對應的數據作為圖像數據,向圖像存儲器28供給圖像數據。圖像存儲器28存儲由信號處理部26生成的圖像數據。
由於基板34具有可撓性,因此,例如在放射線檢測器30的製造步驟中對基板34進行處理時,由於閃爍體32的重量而可能使基板34產生比較大的局部撓曲。當基板34產生較大的撓曲時,設置於基板34的表面的像素41可能會損傷。
圖4是示出基板34呈圓弧狀撓曲的狀態的圖。在圖4中,R是在基板34上產生的撓曲的曲率半徑,X是在基板34上形成的像素41的尺寸。即,作為像素41的一端部的點A與作為像素41的另一端部的點B之間的距離(線段AB的長度)是像素41的尺寸X。
需要說明的是,作為像素41的尺寸,也可以應用光電轉換元件36的尺寸。另外,作為像素41的尺寸,也可以應用像素41(光電轉換元件36)的最長部分的長度。例如,如圖5A、圖5B、圖5C分別所示,在像素41(光電轉換元件36)的外形為正方形、長方形或正六邊形等多邊形的情況下,也可以應用像素41的對角線的長度來作為像素41的尺寸X。另外,也可以應用像素41的一條邊的長度來作為像素41(光電轉換元件36)的尺寸X。在該情況下,在像素41的外形為長方形的情況等的、像素41包含長邊和短邊的情況下,優選應用長邊的長度來作為像素41(光電轉換元件36)的尺寸。
在圖4中,Z是因基板34的撓曲引起的像素41的變形量。即,變形量Z相當於像素41的一端部(點A)處的切線L與像素41的另一端部(點B)之間的距離(線段BC的長度)。在圖4中,θ相當於包含弧AB的扇形的中心角。
像素41的尺寸X相當於呈圓弧狀撓曲的基板34的在該圓弧的弦AB上的長度。因此,像素41的尺寸X能夠由下述的(1)式表示。
X=2Rsin(θ/2) ・・・(1)
另一方面,∠BAC為θ/2,因此能夠導出下述的(2)式。
sin(θ/2)=Z/X ・・・(2)
當將(2)式代入(1)式時,能夠導出下述的(3)式及(4)式。
X=2R×Z/X ・・・(3)
R=X2 /2Z ・・・(4)
這裡,在將不使像素41損傷的變形量Z的最大值(以下稱為極限變形量)設為ZL 的情況下,通過將基板34的撓曲的曲率半徑R限制在下述的(5)式的範圍內,能夠降低像素41的損傷的風險。
R≥X2 /2ZL ・・・(5)
例如,在像素41的尺寸X為150μm且像素41的極限變形量ZL 為0.05μm的情況下,通過將基板34的撓曲的曲率半徑R設為225mm以上,能夠降低像素41的損傷的風險。
需要說明的是,容易受到損傷的部分是膜厚較厚的部分和脆性較高的部分。例如,在光電轉換元件36包含形成於非晶矽層的光電二極管的情況下,該非晶矽層容易受到損傷。在該情況下,非晶矽層的厚度為0.5μm~2.5μm程度,在像素41中厚度特別厚,極限變形量ZL 小。
在本實施方式的放射線檢測器30中,撓曲抑制構件60具有在固定了基板34的端部的狀態下由於閃爍體32的重量而在基板34上產生的撓曲的曲率半徑R滿足(5)式的剛性。換言之,撓曲抑制構件60的剛性以如下方式調整:在固定了基板34的端部的狀態下由於閃爍體32的重量而在基板34上產生的撓曲的曲率半徑R滿足(5)式。即,撓曲抑制構件60的剛性根據像素41的尺寸來決定。由此,例如,在放射線檢測器30的製造步驟中對基板34進行處理時,與不滿足(5)式的情況相比,能夠降低由於因閃爍體32的重量而在基板34上產生的撓曲而使像素41損傷的風險。例如,像素41的尺寸X越大,允許的曲率半徑R越大,因此,使用具備高剛性的撓曲抑制構件60。
撓曲抑制構件60的剛性例如能夠通過撓曲抑制構件60的厚度、密度、彈性模數等來調整。另外,撓曲抑制構件60的剛性也能夠通過構成撓曲抑制構件60的材料的選擇來調整。
以下,對放射線檢測器30的製造方法進行說明。圖6A~圖6D是示出放射線檢測器30的製造方法的一例的剖視圖。
首先,在基板34的第一面S1上形成多個像素41(圖6A)。需要說明的是,也可以在利用用於支承基板34的支承體(未圖示)對基板34進行了支承的狀態下,進行像素41的形成。
接著,在基板34的與第一面S1相反的一側的第二面S2上黏貼撓曲抑制構件60(圖6B)。撓曲抑制構件60具有由於閃爍體32的重量而在基板34上產生的撓曲的曲率半徑R滿足(5)式的剛性。例如,像素41的尺寸X越大,越提高撓曲抑制構件60的剛性。
接著,在基板34的第一面S1上形成閃爍體32(圖6C)。閃爍體32能夠通過例如使用氣相生長法、使摻雜了Tl的CsI的柱狀晶體在基板34上直接生長而形成。需要說明的是,也可以將在與基板34不同的基板上形成的CsI:Tl的柱狀晶體黏貼於基板34。另外,作為閃爍體32的材料,能夠使用Gd2 O2 S:Tb(添加了鋱的氧硫化釓)。
接著,形成反射膜50,該反射膜50覆蓋閃爍體32的與基板34相接的面S6的相反側的面S3以及與面S3交叉的面S4(圖6D)。作為反射膜50的材料,例如能夠使用Al2 O3 。反射膜50也可以形成為在閃爍體32的周邊部也覆蓋基板34上。
根據公開技術的實施方式的放射線檢測器30及放射線圖像攝影裝置10,撓曲抑制構件60具有因閃爍體32的重量產生的基板34的撓曲的曲率半徑R滿足(5)式的剛性。因此,因閃爍體32的重量產生的基板34的撓曲的曲率半徑R被限制在(5)式所示的範圍內。因此,例如在放射線檢測器30的製造步驟中對基板34進行處理時,即便因閃爍體32的重量而使基板34產生撓曲,與不應用公開技術的情況相比,也能夠降低像素41損傷的風險。
這裡,圖11A、圖11B分別是示出作為放射線的讀取方式而應用了ISS方式的放射線圖像攝影裝置10的局部結構的一例的剖視圖。圖11A及圖11B分別是基板34構成為包含由聚醯亞胺等樹脂材料構成的基材的情況,圖11A是基板34包含微粒層34L的情況,圖11B是基板34不包含微粒層的情況。在應用ISS方式的情況下,基板34及閃爍體32中的基板34配置在殼體14的放射線入射面15側。即,入射到放射線入射面15的放射線R在透過基板34之後向閃爍體32入射。
當放射線向包含作為構成元素而具有原子序數比較小的C、H、O及N等的樹脂材料在內的基板34入射時,由於康普頓效應而產生較多的後向散射線Rb,後向散射線Rb可能向被攝物200側洩漏。如圖11A所示,通過在基板34設置包含由無機材料構成的微粒34P在內的微粒層34L,從而能夠在微粒層34L中吸收在基板34內產生的後向散射線Rb,該無機材料包含原子序數比樹脂材料的構成元素(C、H、O及N)的原子序數大的元素。由此,與基板34不包含微粒層的情況(參照圖11B)相比,能夠抑制向被攝物200側洩漏的後向散射線Rb的量。需要說明的是,構成微粒34P的元素的原子序數越大,吸收後向散射線Rb的效果越高,另一方面,放射線的吸收量也變多,到達閃爍體32的放射線的線量變小。因此,構成微粒34P的元素的原子序數優選為30以下。
需要說明的是,在上述的實施方式中,例示了將撓曲抑制構件60設置於基板34的第二面S2側的情況,但公開技術不局限於該方式。例如如圖7A所示,撓曲抑制構件60也可以層疊在閃爍體32的與基板34相接的面S6的相反側的面S3側。根據該結構,能夠得到與將撓曲抑制構件60設置於基板34的第二面S2側的情況大致同樣的效果。
另外,如圖7B所示,撓曲抑制構件60也可以層疊在基板34的第二面S2側以及閃爍體32的與基板34相接的面S6側的相反側的面S3側的雙方。通過將撓曲抑制構件60層疊在基板34的第二面S2側以及閃爍體32的與基板34相接的面S6側的相反側的面S3側中的至少一方,從而促進了撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果。另外,如圖7B所示,通過將撓曲抑制構件60層疊在基板34的第二面S2側及閃爍體32的面S3側的雙方,能夠進一步促進撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果,能夠進一步降低因基板34的撓曲而使像素41損傷的風險。需要說明的是,在基板34的第二面S2側及閃爍體32的面S3側的雙方層疊撓曲抑制構件60的情況下,層疊在放射線的入射側即基板34的第二面S2側的撓曲抑制構件60的放射線的吸收量優選比層疊在閃爍體32的面S3側的撓曲抑制構件60的放射線的吸收量少。
[第二實施方式]
圖8A是示出公開技術的第二實施方式的放射線檢測器30A的結構的一例的剖視圖。放射線檢測器30A與第一實施方式的放射線檢測器30的不同之處在於,還包含對撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果進行加強的加強構件70。
在圖8A所示的結構中,撓曲抑制構件60設置在基板34的第二面S2側,加強構件70設置在撓曲抑制構件60的與基板34相接的面側的相反側的面S5側。加強構件70設置在跨越閃爍體32的平面方向上的端部(外緣,邊緣)32E的區域。即,加強構件70在撓曲抑制構件60的面S5側以跨越存在閃爍體32的區域與不存在閃爍體32的區域的邊界的狀態設置於撓曲抑制構件60。從加強撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果的觀點出發,加強構件70優選具有比基板34高的剛性。加強構件70中的彎曲彈性模數及熱膨脹係數的優選範圍與撓曲抑制構件60相同。加強構件70例如可以由與撓曲抑制構件60相同的材料構成,也可以由具有比撓曲抑制構件60高的剛性的材料構成。
這裡,圖9示出因閃爍體32的重量產生的基板34的撓曲的狀態的一例的剖視圖。如圖9所示,在基板34的閃爍體32延伸的區域,由於閃爍體32的剛性,基板34的撓曲量比較小。另一方面,在基板34的與閃爍體32的端部32E對應的部分,基板34的撓曲量比較大。基板34的撓曲量較大的部分與撓曲量較小的部分相比,像素41損傷的風險變高。
根據公開技術的第二實施方式的放射線檢測器30A,對撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果進行加強的加強構件70設置在跨越閃爍體32的端部32E的區域。由此,與不設置加強構件70的情況相比,能夠抑制基板34的與閃爍體32的端部32E對應的部分處的撓曲。因此,與不設置加強構件70的情況相比,能夠降低像素41損傷的風險。
需要說明的是,如圖8B所示,在撓曲抑制構件60設置於閃爍體32的與基板34相接的面S6的相反側的面S3上的情況下,加強構件70也可以設置在基板34的第二面S2上。另外,如圖8C所示,在撓曲抑制構件60設置於基板34的第二面S2上及閃爍體32的面S3上的雙方的情況下,加強構件70也可以設置在撓曲抑制構件60的與基板34相接的面側的相反側的面S5上。在圖8B及圖8C所示的任一結構中,加強構件70都設置在跨越閃爍體32的端部(外緣,邊緣)32E的區域。即,在圖8B所示的結構中,加強構件70在基板34的第二面S2側以跨越存在閃爍體32的區域與不存在閃爍體32的區域的邊界的狀態設置於基板34。在圖8C所示的結構中,加強構件70在撓曲抑制構件60的面S5側以跨越存在閃爍體32的區域與不存在閃爍體32的區域的邊界的狀態設置於撓曲抑制構件60。
[第三實施方式]
圖12是示出公開技術的第三實施方式的放射線檢測器30B的結構的一例的剖視圖。放射線檢測器30B具有設置在基板34與閃爍體32之間的緩衝層90。緩衝層90具有基板34的熱膨脹係數與閃爍體32的熱膨脹係數之間的熱膨脹係數。作為緩衝層90,例如能夠使用聚醯亞胺膜及聚對二甲苯膜。在作為基板34的材料而使用XENOMAX(注冊商標)的情況下,與作為基板34而使用例如玻璃基板的情況相比,基板34與閃爍體32之間的熱膨脹係數之差變大,作用於基板34與閃爍體32的界面的熱應力變得過大。通過在基板34與閃爍體32之間設置緩衝層90,能夠抑制作用於基板34與閃爍體32的界面的熱應力。
[其他實施方式]
圖13~圖33分別是示出將撓曲抑制構件60層疊在閃爍體32的與基板34相接的面的相反側的面側的情況下的撓曲抑制構件60的設置方式的例子的剖視圖。在圖13~圖33中,示出基板34上的設置有多個像素41的區域即像素區域41A。
在使用氣相沉積法而形成了閃爍體32的情況下,如圖13~圖33所示,閃爍體32形成為具有朝向其外緣而厚度逐漸變薄的傾斜。以下,將忽略製造誤差及測定誤差時的厚度視為大致固定的閃爍體32的中央區域稱為中央部33A。另外,將相對於閃爍體32的中央部33A的平均厚度例如具有90%以下的厚度的閃爍體32的外周區域稱為周緣部33B。即,閃爍體32在周緣部33B具有相對於基板34傾斜的傾斜面。
如圖13~圖33所示,在閃爍體32與撓曲抑制構件60之間也可以設置黏合層51、反射膜50、黏接層52、保護層53及黏接層54。
黏合層51覆蓋包含閃爍體32的中央部33A及周緣部33B在內的閃爍體32的表面整體。黏合層51具有將反射膜50固定到閃爍體32上的功能。黏合層51優選具有光透過性。作為黏合層51的材料,例如能夠使用丙烯酸系黏合劑、熱熔系黏合劑及矽酮系黏接劑。作為丙烯酸系黏合劑,例如舉出聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸樹脂丙烯酸酯及環氧丙烯酸酯等。作為熱熔系黏合劑,例如舉出EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂)、EAA(乙烯和丙烯酸的共聚樹脂)、EEA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚樹脂)及EMMA(乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)等熱塑性塑料。黏合層32的厚度優選為2μm以上且7μm以下。通過將黏合層32的厚度設為2μm以上,能夠充分地發揮將反射膜50固定到閃爍體32上的效果。此外,能夠抑制在閃爍體32與反射膜50之間形成空氣層的風險。當在閃爍體32與反射膜50之間形成空氣層時,可能會發生從閃爍體32發出的光在空氣層與閃爍體32之間及空氣層與反射膜50之間反復進行反射的多重反射。另外,通過將黏合層32的厚度設為7μm以下,能夠抑制MTF(Modulation Transfer Function,調製傳遞函數)及DQE(Detective Quantum Efficiency,探測量子效率)的下降。
反射膜50覆蓋黏合層51的表面整體。反射膜50具有反射由閃爍體32轉換後的光的功能。反射膜50優選由有機系材料構成。作為反射膜50的材料,例如能夠使用白PET(Polyethylene Terephthalate,聚對苯二甲酸乙二醇酯)、TiO2 、Al2 O3 、發泡白PET、聚酯系高反射片及鏡面反射鋁等。需要說明的是,白PET是指在PET中添加了TiO2 或硫酸鋇等白色顏料而得到的材料。另外,聚酯系高反射片是指具有將較薄的聚酯片重疊多個而成的多層構造的片材(薄膜)。另外,發泡白PET是指表面成為多孔質的白PET。反射膜50的厚度優選為10μm以上且40μm以下。
黏接層52覆蓋反射膜50的表面整體。黏接層52的端部延伸至基板34的表面。即,黏接層52在其端部與基板34黏接。黏接層52具有將反射膜50及保護層53固定到閃爍體32的功能。作為黏接層52的材料,能夠使用與黏合層51的材料相同的材料,但黏接層52具有的黏接力優選大於黏合層51具有的黏接力。
保護層53覆蓋黏接層52的表面整體。即,保護層53設置為覆蓋閃爍體32的整體,並且,其端部覆蓋基板34的一部分。保護層53作為防止水分向閃爍體32的浸入的防濕膜發揮功能。作為保護層53的材料,例如能夠使用包含PET、PPS(PolyPhenylene Sulfide:聚苯硫醚)、OPP(Oriented PolyPropylene:雙軸取向聚丙烯薄膜)、PEN(PolyEthylene Naphthalate:聚萘二甲酸乙二醇酯)、PI等有機材料在內的有機膜。另外,作為保護層53,也可以使用在聚對苯二甲酸乙二醇酯等絕緣性的片材(薄膜)上通過黏接鋁箔等而將鋁層疊而成的麥拉帶(注冊商標)的片材。
撓曲抑制構件60經由黏接層54而設置於保護層53的表面。作為黏接層54的材料,例如能夠使用與黏合層51及黏接層54的材料相同的材料。
在圖13所示的例子中,撓曲抑制構件60在與閃爍體32的中央部33A及周緣部33B對應的區域延伸,撓曲抑制構件60的外周部彎折為沿著閃爍體32的周緣部33B處的傾斜。撓曲抑制構件60在與閃爍體32的中央部33A對應的區域及與周緣部33B對應的區域的雙方,經由黏接層54而黏接於保護層53。在圖13所示的例子中,撓曲抑制構件60的端部配置在與閃爍體32的周緣部33B對應的區域。
如圖14所示,撓曲抑制構件60僅設置在與閃爍體32的中央部33A對應的區域。在該情況下,撓曲抑制構件60在與閃爍體32的中央部33A對應的區域經由黏接層54而黏接於保護層53。
如圖15所示,在撓曲抑制構件60在與閃爍體32的中央部33A及周緣部33B對應的區域延伸的情況下,撓曲抑制構件60也可以不具有沿著閃爍體32的外周部處的傾斜的彎折部。在該情況下,撓曲抑制構件60在與閃爍體32的中央部33A對應的區域,經由黏接層54而黏接於保護層53。在與閃爍體32的周緣部33B對應的區域,在閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間,形成與閃爍體32的周緣部33B處的傾斜相應的空間。
這裡,在設置於基板34的外周部的連接區域80的端子35上連接有纜線20。基板34經由纜線20而與控制基板(參照圖45)連接。在基板34產生撓曲的情況下,纜線20可能從基板34剝離或產生位置偏移。在該情況下,需要進行重新連接纜線20與基板34的作業。將重新連接該纜線20與基板34的作業稱為返工。如圖13~圖15所示,通過將撓曲抑制構件60的端部配置在比閃爍體32的端部靠內側的位置,與撓曲抑制構件60延伸至連接區域80的附近的情況相比,能夠容易地進行返工。
如圖16~圖19所示,撓曲抑制構件60也可以設置為,其端部配置在比閃爍體32的端部靠外側的位置,並且與延伸至基板34上的黏接層52及保護層53的端部對齊。需要說明的是,撓曲抑制構件60的端部的位置與黏接層52及保護層53的端部的位置無需完全一致。
在圖16所示的例子中,撓曲抑制構件60在與閃爍體32的中央部33A對應的區域,經由黏接層54而黏接於保護層53,在與閃爍體32的周緣部33B對應的區域以及更靠其外側的區域,在閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間,形成有與閃爍體32的周緣部33B處的傾斜相應的空間。
在圖17所示的例子中,在與閃爍體32的周緣部33B對應的區域以及更靠其外側的區域,在形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間的空間設置有填充材料55。填充材料55的材料沒有特別限定,例如能夠使用樹脂。需要說明的是,在圖17所示的例子中,為了將撓曲抑制構件60固定到填充材料55,將黏接層54設置於撓曲抑制構件60與填充材料55之間的整個區域。
形成填充材料55的方法沒有特別限定。例如,也可以在由黏合層51、反射膜50、黏接層52及保護層53覆蓋的閃爍體32上依次形成黏接層54及撓曲抑制構件60之後,向形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間的空間注入具有流動性的填充材料55,使填充材料55固化。另外,例如,也可以在基板34上依次形成閃爍體32、黏合層51、反射膜50、黏接層52及保護層53之後形成填充材料55,以覆蓋由黏合層51、反射膜50、黏接層52及保護層53覆蓋的閃爍體32及填充材料55的方式依次形成黏接層54及撓曲抑制構件60。
這樣,通過向形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間的空間填充填充材料55,與圖16所示的方式相比,能夠抑制撓曲抑制構件60從閃爍體32(保護層53)的剝離。此外,閃爍體32成為通過撓曲抑制構件60及填充材料55的雙方而固定於基板34的構造,因此,能夠抑制閃爍體32從基板34的剝離。
在圖18所示的例子中,撓曲抑制構件60的外周部彎折為沿著閃爍體32的周緣部33B處的傾斜,並且,還覆蓋黏接層52及保護層53在基板34上覆蓋的部分。另外,撓曲抑制構件60的端部與黏接層52及保護層53的端部對齊。需要說明的是,撓曲抑制構件60的端部的位置與黏接層52及保護層53的端部的位置無需完全一致。
撓曲抑制構件60、黏接層54、保護層53及黏接層52的端部由密封構件57密封。密封構件57優選設置在從基板34的表面到撓曲抑制構件60的表面的區域,並且不覆蓋像素區域41A的區域。作為密封構件57的材料,能夠使用樹脂,尤其優選熱塑性樹脂。具體而言,能夠將丙烯酸糊及聚氨酯系的糊等用作密封構件57。撓曲抑制構件60與保護層53相比剛性較高,在撓曲抑制構件60的彎折部,作用有要消除彎折的復原力,由此,保護層53可能會剝離。通過利用密封構件57將撓曲抑制構件60、黏接層54、保護層53及黏接層52的端部密封,能夠抑制保護層53的剝離。
在圖19所示的例子中,與圖17所示的方式同樣地,在與閃爍體32的周緣部33B對應的區域及更靠其外側的區域,在形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間的空間設置有填充材料55。另外,在與閃爍體32的端部對應的區域,在撓曲抑制構件60的表面上還經由黏接層54A而層疊有其他的撓曲抑制構件60A。更具體而言,撓曲抑制構件60A設置在跨越閃爍體32的端部(外緣,邊緣)的區域。撓曲抑制構件60A也可以由與撓曲抑制構件60相同的材料構成。如圖9所示,在閃爍體32的端部,基板34的撓曲量比較大。通過在與閃爍體32的端部對應的區域形成基於撓曲抑制構件60及60A的層疊構造,能夠促進抑制基板34在閃爍體32的端部處的撓曲的效果。
如圖16~圖19所示,即便在設置為將撓曲抑制構件60的端部配置在比閃爍體32的端部靠外側的位置且與黏接層52及保護層53的端部對齊的情況下,與撓曲抑制構件60延伸至連接區域80的附近的情況相比,能夠容易地進行返工。
如圖20~圖23所示,撓曲抑制構件60也可以設置為,其端部位於比延伸至基板34上的黏接層52及保護層53的端部靠外側且比基板34的端部靠內側的位置。
在圖20所示的例子中,撓曲抑制構件60在與閃爍體32的中央部33A對應的區域經由黏接層54而黏接於保護層53,在與閃爍體32的周緣部33B對應的區域以及更靠其外側的區域,在閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間以及基板34與撓曲抑制構件60之間,形成有與閃爍體32的周緣部33B處的傾斜相應的空間。
在圖21所示的例子中,撓曲抑制構件60的端部由間隔件39支承。即,間隔件39的一端與基板34的第一面S1連接,間隔件39的另一端經由黏接層56而與撓曲抑制構件60的端部連接。通過利用間隔件39來支承在與基板34之間形成空間的同時延伸的撓曲抑制構件60的端部,能夠抑制撓曲抑制構件60的剝離。另外,能夠使撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果作用至基板34的端部附近。需要說明的是,也可以代替設置間隔件39,仿效於圖17所示的例子,向形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間及基板34與撓曲抑制構件60之間的空間填充填充材料。
在圖22所示的例子中,撓曲抑制構件60的外周部彎折為沿著閃爍體32的周緣部33B處的傾斜,並且,還覆蓋黏接層52及保護層53在基板34上覆蓋的部分、以及黏接層52及保護層53的外側的基板34上。即,黏接層52及保護層53的端部由撓曲抑制構件60密封。撓曲抑制構件60的在基板34上延伸的部分經由黏接層54而與基板34黏接。由此,通過利用撓曲抑制構件60來覆蓋黏接層52及保護層53的端部,能夠抑制保護層53的剝離。需要說明的是,也可以仿效於圖18所記載的例子,使用密封構件來密封撓曲抑制構件60的端部。
在圖23所示的例子中,在撓曲抑制構件60的端部由間隔件39支承的方式中,在撓曲抑制構件60的表面的與閃爍體32的端部對應的區域,經由黏接層54A還層疊有其他的撓曲抑制構件60A。更具體而言,撓曲抑制構件60A設置在跨越閃爍體32的端部(外緣,邊緣)的區域。撓曲抑制構件60A也可以由與撓曲抑制構件60相同的材料構成。如圖9所示,在閃爍體32的端部,基板34的撓曲量比較大。通過在與閃爍體32的端部對應的區域形成基於撓曲抑制構件60及60A的層疊構造,能夠促進抑制基板34在閃爍體32的端部處的撓曲的效果。需要說明的是,也可以代替設置間隔件39,仿效於圖17所示的例子,向形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間以及基板34與撓曲抑制構件60之間的空間填充填充材料。
如圖24~圖28所示,撓曲抑制構件60也可以設置為,其端部與基板34的端部對齊。需要說明的是,撓曲抑制構件60的端部的位置與基板34的端部的位置無需完全一致。
在圖24所示的例子中,撓曲抑制構件60在與閃爍體32的中央部33A對應的區域,經由黏接層54而黏接於保護層53,在與閃爍體32的周緣部33B對應的區域及更靠其外側的區域,在閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間以及基板34與撓曲抑制構件60之間,形成有與閃爍體32的周緣部33B處的傾斜相應的空間。
在圖25所示的例子中,撓曲抑制構件60的端部由間隔件39支承。即,間隔件39的一端與設置於基板34的端部的纜線20連接,間隔件39的另一端經由黏接層56而與撓曲抑制構件60的端部連接。通過利用間隔件39來支承在與基板34之間形成空間的同時延伸的撓曲抑制構件60的端部,能夠抑制撓曲抑制構件60的剝離。另外,能夠使撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果作用至基板34的端部附近。
在圖26所示的例子中,在形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間及基板34與撓曲抑制構件60之間的空間填充有填充材料55。在本實施方式中,纜線20與端子35的連接部被填充材料55覆蓋。這樣,通過向形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間及基板34與撓曲抑制構件60之間的空間填充填充材料55,與圖24所示的方式相比,能夠抑制撓曲抑制構件60從閃爍體32(保護層53)的剝離。此外,閃爍體32成為通過撓曲抑制構件60及填充材料55的雙方而固定於基板34的構造,因此,能夠抑制閃爍體32從基板34的剝離。另外,通過利用填充材料55來覆蓋纜線20與端子35的連接部,能夠抑制纜線20的剝離。
在圖27所示的例子中,撓曲抑制構件60的外周部彎折為沿著閃爍體32的周緣部33B處的傾斜,並且還覆蓋黏接層52及保護層53在基板34上覆蓋的部分、黏接層52及保護層53的外側的基板上、以及端子35與纜線20的連接部。撓曲抑制構件60的在基板34上及纜線20上延伸的部分分別經由黏接層54而黏接於基板34及纜線20。通過利用撓曲抑制構件60來覆蓋纜線20與端子35的連接部,能夠抑制纜線20的剝離。另外,在纜線20的另一端假定連接有搭載了電子部件的控制基板,因此,在纜線20與端子35的連接部,基板34可能產生比較大的撓曲。通過利用撓曲抑制構件60來覆蓋纜線20與端子35的連接部,能夠抑制基板34在該部分的撓曲。
在圖28所示的例子中,在形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間及基板34與撓曲抑制構件60之間的空間填充有填充材料55。另外,在與閃爍體32的端部對應的區域,在撓曲抑制構件60的表面上經由黏接層54A還層疊有其他的撓曲抑制構件60A。更具體而言,撓曲抑制構件60A設置在跨越閃爍體32的端部(外緣,邊緣)的區域。撓曲抑制構件60A也可以由與撓曲抑制構件60相同的材料構成。如圖9所示,在閃爍體32的端部,基板34的撓曲量比較大。通過在與閃爍體32的端部對應的區域形成基於撓曲抑制構件60及60A的層疊構造,能夠促進抑制基板34在閃爍體32的端部處的撓曲的效果。
如圖29~圖33所示,撓曲抑制構件60也可以設置為其端部位於比基板34的端部靠外側的位置。
在圖29所示的例子中,撓曲抑制構件60在與閃爍體32的中央部33A對應的區域,經由黏接層54而黏接於保護層53,在與爍體32的周緣部33B對應的區域及更靠其外側的區域,在閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間及基板34與撓曲抑制構件60之間,形成有與閃爍體32的周緣部33B處的傾斜相應的空間。
在圖30所示的例子中,撓曲抑制構件60的端部由間隔件39支承。即,間隔件39的一端與設置於基板34的端部的纜線20連接,間隔件39的另一端經由黏接層56而與撓曲抑制構件60的端部連接。通過利用間隔件39來支承在與基板34之間形成空間的同時延伸的撓曲抑制構件60的端部,能夠抑制撓曲抑制構件60的剝離。另外,能夠使撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果作用至基板34的端部附近。
在圖31所示的例子中,在形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間及基板34與撓曲抑制構件60之間的空間填充有填充材料55。在本實施方式中,纜線20與端子35的連接部由填充材料55覆蓋。這樣,通過向形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間及基板34與撓曲抑制構件60之間的空間填充填充材料55,與圖29所示的方式相比,能夠抑制撓曲抑制構件60從閃爍體32(保護層53)的剝離。此外,閃爍體32成為通過撓曲抑制構件60及填充材料55的雙方而固定於基板34的構造,因此,能夠抑制閃爍體32從基板34的剝離。另外,通過利用填充材料55來覆蓋纜線20與端子35的連接部,能夠抑制纜線20的剝離。
在圖32所示的例子中,撓曲抑制構件60的外周部彎折為沿著閃爍體32的周緣部33B處的傾斜,並且,覆蓋黏接層52及保護層53在基板34上覆蓋的部分、黏接層52及保護層53的外側的基板上、以及端子35與纜線20的連接部。撓曲抑制構件60的在基板34上及纜線20上延伸的部分分別經由黏接層54而黏接於基板34及纜線20。通過利用撓曲抑制構件60來覆蓋纜線20與端子35的連接部,能夠抑制纜線20的剝離。另外,在纜線20的另一端假定連接有搭載了電子部件的控制基板,因此,在纜線20與端子35的連接部,基板34可能產生比較大的撓曲。通過利用撓曲抑制構件60來覆蓋纜線20與端子35的連接部,能夠抑制基板34在該部分的撓曲。
在圖33所示的例子中,在形成於閃爍體32(保護層53)與撓曲抑制構件60之間及基板34與撓曲抑制構件60之間的空間填充有填充材料55。另外,在與閃爍體32的端部對應的區域,在撓曲抑制構件60的表面上,經由黏接層54A還層疊有其他的撓曲抑制構件60A。更具體而言,撓曲抑制構件60A設置在跨越閃爍體32的端部(外緣,邊緣)的區域。撓曲抑制構件60A也可以由與撓曲抑制構件60相同的材料構成。如圖9所示,在閃爍體32的端部,基板34的撓曲量比較大。通過在與閃爍體32的端部對應的區域形成基於撓曲抑制構件60及60A的層疊構造,能夠促進抑制基板34在閃爍體32的端部處的撓曲的效果。
這裡,在放射線檢測器30的製造步驟中,在玻璃基板等支承體上黏貼具有可撓性的基板34,在基板34上層疊了閃爍體32之後,將支承體從基板34剝離。此時,在具有可撓性的基板34上可能產生撓曲,由此使形成在基板34上的像素41損傷。在將支承體從基板34剝離之前,通過以圖13~圖33所例示的方式在閃爍體32上預先層疊撓曲抑制構件60,能夠抑制在將支承體從基板34剝離時產生的基板34的撓曲,能夠降低像素41的損傷的風險。
圖34~圖39分別是示出將撓曲抑制構件設置在基板34的與閃爍體32相接的第一面S1的相反側的第二面S2側時的撓曲抑制構件的設置方式的例子的剖視圖。
在圖34~圖39所示的例子中,基板34的第二面S2的大致整體分別經由黏接層54而與撓曲抑制構件60相接。即,撓曲抑制構件60的面積與基板34的面積大致相同。在撓曲抑制構件60的與基板34側的面相反的一側的面上,經由黏接層54A還層疊有其他的撓曲抑制構件60A。撓曲抑制構件60A也可以由與撓曲抑制部60相同的材料構成。在作為放射線檢測器30的攝影方式而應用表面讀取方式(ISS)的情況下,為了儘量減小撓曲抑制構件60A與像素區域41A重疊的部分的面積,優選撓曲抑制構件60A僅設置在基板34的外周部。即,如圖34~圖39所示,撓曲抑制構件60A也可以是在與像素區域41A對應的部分具有開口61的環狀。這樣,通過在基板34的外周部形成基於撓曲抑制構件60及60A的層疊構造,能夠加強比較容易產生撓曲的基板34的外周部的剛性。
在圖34~圖36所示的例子中,撓曲抑制構件60A設置在跨越閃爍體32的端部(外緣,邊緣)的區域。如圖9所示,在閃爍體32的端部,基板34的撓曲量比較大。通過在與閃爍體32的端部對應的區域形成基於撓曲抑制構件60及60A的層疊構造,能夠促進抑制基板34在閃爍體32的端部處的撓曲的效果。
在作為放射線檢測器30的攝影方式而應用表面讀取方式(ISS)的情況下,如圖34所示,當撓曲抑制構件60A的一部分與像素區域41A重疊時,根據撓曲抑制構件60A的材質,可能會對圖像造成影響。因此,在撓曲抑制構件60A的一部分與像素區域41A重疊的情況下,優選使用塑料作為撓曲抑制構件60A的材料。
如圖35及圖36所示,撓曲抑制構件60A最優選跨越閃爍體32的端部(外緣,邊緣)且不與像素區域41A重疊的方式(即,撓曲抑制構件60A的開口61的端部配置在像素區域41A的外側的方式)。在圖35所示的例子中,撓曲抑制構件60A的開口61的端部的位置與像素區域41A的端部的位置大致一致。在圖36所示的例子中,撓曲抑制構件60A的開口61的端部配置在像素區域41A的端部與閃爍體32的端部之間。
另外,如圖37所示,撓曲抑制構件60A的開口61的端部的位置也可以與閃爍體32的端部的位置大致一致,另外,如圖38所示,撓曲抑制構件60A的開口61的端部的位置也可以配置在比閃爍體32的端部靠外側的位置。在該情況下,撓曲抑制構件60A沒有成為跨越閃爍體32的端部(外緣,邊緣)的構造,因此,抑制基板34在閃爍體32的端部處的撓曲的效果可能下降。然而,通過在存在有纜線20與端子35的連接部的基板34的外周部形成基於撓曲抑制構件60及60A的層疊構造,從而維持了抑制基板34在纜線20與端子35的連接部處的撓曲的效果。
在圖39所示的例子中,撓曲抑制構件60的面積大於基板34的面積,撓曲抑制構件60的端部配置在比基板34的端部靠外側的位置。根據該方式,通過將撓曲抑制構件60的從基板34伸出的部分螺紋固定於殼體14等,能夠將放射線檢測器30固定於殼體14的內部。
需要說明的是,在圖34~圖39中,例示出撓曲抑制構件60A的外側的端部的位置與基板34的端部的位置大致一致的方式,但不局限於該方式。撓曲抑制構件60A的外側的端部也可以配置在比基板34的端部靠外側或靠內側的位置。
另外,在圖34~圖39中,例示了在基板34的第二面S2側形成基於撓曲抑制構件60及60A的層疊構造的方式,但不局限於該方式。例如,在圖13~圖33所例示的方式中,在撓曲抑制構件60設置於閃爍體32側的情況下,也可以在基板34的第二面S2側僅設置對基板34的外周部進行加強的撓曲抑制構件60A。
圖40是示出撓曲抑制構件60的構造的一例的俯視圖。撓曲抑制構件60也可以在其主面具有多個貫通孔62。貫通孔62的大小及間距被決定為,在撓曲抑制構件60中得到所希望的剛性。
通過撓曲抑制構件60具有多個貫通孔62,能夠使向撓曲抑制構件60的與閃爍體32側或基板34側接合的接合面導入的空氣從貫通孔62排出。由此,能夠抑制撓曲抑制構件60的與閃爍體32側或基板34側接合的接合面處的氣泡的產生。
在不存在使向撓曲抑制構件60的與閃爍體32側或基板34側接合的接合面導入的空氣排出的單元的情況下,在上述接合面可能產生氣泡。例如,在由於放射線圖像攝影裝置10的運轉時的熱而使上述接合面所產生的氣泡膨脹時,撓曲抑制構件60與閃爍體32側或基板34側的緊貼性下降。由此,可能無法充分地發揮撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果。如圖40所示,通過使用具有多個貫通孔62的撓曲抑制構件60,如上所述,能夠抑制撓曲抑制構件60的與閃爍體32側或基板34側接合的接合面處的氣泡的產生,因此,能夠維持撓曲抑制構件60與閃爍體32側或基板34側的緊貼性,能夠維持撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果。
圖41是示出撓曲抑制構件60的構造的其他例的立體圖。在圖41所示的例子中,撓曲抑制構件60在與閃爍體32側或基板34側接合的接合面上具有凹凸構造。如圖41所示,該凹凸構造也可以構成為包含相互平行地配置的多個槽63。例如如圖42所示,撓曲抑制構件60的具有由多個槽63形成的凹凸構造的面與被反射膜50覆蓋的閃爍體32接合。這樣,通過撓曲抑制構件60在與閃爍體32側或基板34側接合的接合面具有凹凸構造,能夠使向撓曲抑制構件60與閃爍體32側或基板34側的接合部導入的空氣從槽63排出。由此,與圖40所示的方式同樣地,能夠抑制撓曲抑制構件60的與閃爍體32側或基板34側接合的接合面處的氣泡的產生。由此,能夠維持撓曲抑制構件60與閃爍體32側或基板34側的緊貼性,能夠維持撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果。
圖43及圖44分別是示出撓曲抑制構件60的構造的其他例的俯視圖。如圖43及圖44所示,撓曲抑制構件60也可以被分割為多個斷片64。如圖43所示,撓曲抑制構件60也可以以多個斷片64在一個方向上排列的方式分割。另外,如圖44所示,撓曲抑制構件60也可以以多個斷片64在縱向及橫向上排列的方式分割。
撓曲抑制構件60的面積越大,在撓曲抑制構件60的與閃爍體32側或基板34側接合的接合面越容易產生氣泡。如圖43及圖44所示,通過將撓曲抑制構件60分割成多個斷片64,能夠抑制撓曲抑制構件60的與閃爍體32側或基板34側接合的接合面處的氣泡的產生。由此,能夠維持撓曲抑制構件60與閃爍體32側或基板34側的緊貼性,能夠維持撓曲抑制構件60的撓曲抑制效果。
圖45~圖47分別是示出放射線圖像攝影裝置10的其他結構例的圖。放射線圖像攝影裝置10構成為包含殼體14、和收容於殼體14的內部的放射線檢測器30、控制基板81及電源部82。
控制基板81是搭載有構成圖3所示的控制部29、圖像存儲器28、閘極線驅動部22、電荷放大器24及信號處理部26的電子部件的一部分或全部的基板。控制基板81也可以是剛性比具有可撓性的基板34高的剛性基板。電源部82經由電力線83向搭載於控制基板81的電子部件供給電力。
殼體14優選輕質,X射線的吸收率低,且為高剛性,優選由彈性模數遠高於撓曲抑制構件60的材料構成。作為殼體14的材料,優選使用彎曲彈性模數為10000MPa以上的材料。作為殼體14的材料,能夠適合使用具有20000MPa~60000MPa程度的彎曲彈性模數的碳或CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics,碳纖維增強塑料)。
在由放射線圖像攝影裝置10進行的放射線圖像的攝影中,向殼體14的放射線入射面15施加來自被攝物的載荷。在撓曲抑制構件60例如由軟質塑料等彈性模數比較低的材料構成的情況下,當殼體14的剛性不足時,通過來自被攝物的載荷而使基板34產生撓曲,可能產生像素41損傷等不良情況。通過在由具有10000MPa以上的彎曲彈性模數的材料構成的殼體14內部收容具備撓曲抑制構件60的放射線檢測器30,即便在撓曲抑制構件60由例如軟質塑料等彈性模數比較低的材料構成的情況下,也能夠抑制基板34的因來自被攝物的載荷而產生的撓曲。通過使撓曲抑制構件60與殼體14的內壁面緊貼,能夠進一步促進抑制基板34的因來自被攝物的載荷而產生的撓曲的效果。在該情況下,撓曲抑制構件60與殼體14的內壁面可以經由黏接層而黏接,也可以不經由黏接層而只是接觸。
在圖45及圖46所示的例子中,例示了放射檢測器30、控制基板81及電源部82沿圖中橫向並排配置的結構。如圖46所示,也可以使殼體14的內部空間的收容放射線檢測器30的區域的厚度比收容控制基板81及電源部82的區域的厚度薄。由此,能夠構成與放射線檢測器30的厚度相應的極薄型的可移動式電子暗盒。為了緩和收容放射線檢測器30的區域與收容控制基板81及電源部82的區域之間的階梯差,殼體14優選在連接這兩個區域的部分具有傾斜部14A。通過殼體14具有傾斜部14A,在將放射線圖像攝影裝置10插入到作為被攝物的患者的下方的狀態下使用時,能夠降低患者的不適感。
在圖47所示的例子中,在殼體14的內部空間,將尺寸與放射線檢測器30的基板34大致相同的基台37設置在與基板34重疊的位置,在基台37上設置有控制基板81及電源部82。根據該結構,與放射檢測器30、控制基板81及電源部82沿圖中橫向並排配置的情況相比,能夠減小放射線圖像攝影裝置10的俯視下的尺寸。
日本申請特願2018-051691號、特願2018-219697號及特願2019-022081的公開的整體通過參照而被取入到本說明書。
本說明書所記載的全部文獻、專利申請及技術標準,與具體且單獨地記載了通過參照而取入各個文獻、專利申請及技術標準的情況相同程度地,通過參照而被取入到本說明書中。
10‧‧‧放射線圖像攝影裝置
12‧‧‧控制單元
14‧‧‧殼體
14A‧‧‧傾斜部
15‧‧‧放射線入射面
16‧‧‧支承板
18‧‧‧黏接層
19‧‧‧電路基板
20‧‧‧纜線
22‧‧‧閘極線驅動部
24‧‧‧電荷放大器
26‧‧‧信號處理部
28‧‧‧圖像存儲器
29‧‧‧控制部
30、30A、30B‧‧‧放射線檢測器
32‧‧‧閃爍體
32E‧‧‧端部
33A‧‧‧中央部
33B‧‧‧周緣部
34‧‧‧基板
34P‧‧‧微粒
34L‧‧‧微粒層
35‧‧‧端子
36‧‧‧光電轉換元件
37‧‧‧基台
39‧‧‧間隔件
41‧‧‧像素
41A‧‧‧像素區域
42‧‧‧TFT
43‧‧‧閘極線
44‧‧‧信號線
50‧‧‧反射膜
51‧‧‧黏合層
52、54、54A、56‧‧‧黏接層
53‧‧‧保護層
55‧‧‧填充材料
57‧‧‧密封構件
60、60A‧‧‧撓曲抑制構件
61‧‧‧開口
62‧‧‧貫通孔
63‧‧‧槽
64‧‧‧斷片
70‧‧‧加強構件
80‧‧‧連接區域
81‧‧‧控制基板
82‧‧‧電源部
83‧‧‧電力線
90‧‧‧緩衝層
200‧‧‧被攝物
L‧‧‧切線
R‧‧‧曲率半徑
Rb‧‧‧後向散射線
S1‧‧‧第一面
S2‧‧‧第二面
S3、S4、S5、S6‧‧‧面
X‧‧‧像素的尺寸
Z‧‧‧變形量
ZL‧‧‧極限變形量
θ‧‧‧中心角
圖1是示出公開技術的實施方式的放射線圖像攝影裝置的結構的一例的立體圖。
圖2是示出公開技術的實施方式的放射線圖像攝影裝置的結構的一例的剖視圖。
圖3是示出公開技術的實施方式的放射線圖像攝影裝置的電氣結構的一例的圖。
圖4是示出公開技術的實施方式的基板呈圓弧狀撓曲的狀態的一例的圖。
圖5A是示出公開技術的實施方式的像素的外形的一例的圖。
圖5B是示出公開技術的實施方式的像素的外形的一例的圖。
圖5C是示出公開技術的實施方式的像素的外形的一例的圖。
圖6A是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的製造方法的一例的剖視圖。
圖6B是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的製造方法的一例的剖視圖。
圖6C是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的製造方法的一例的剖視圖。
圖6D是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的製造方法的一例的剖視圖。
圖7A是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖7B是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖8A是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖8B是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖8C是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖9是示出因閃爍體的重量產生的基板的撓曲的狀態的一例的剖視圖。
圖10是示出公開技術的實施方式的基板的結構的一例的剖視圖。
圖11A是示出在具有微粒層的基材內產生的後向散射線的剖視圖。
圖11B是示出在不具有微粒層的基材內產生的後向散射線的剖視圖。
圖12是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖13是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖14是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖15是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖16是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖17是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖18是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖19是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖20是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖21是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖22是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖23是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖24是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖25是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖26是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖27是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖28是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖29是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖30是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖31是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖32是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖33是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖34是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖35是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖36是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖37是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖38是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖39是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖40是示出公開技術的實施方式的撓曲抑制構件的構造的一例的俯視圖。
圖41是示出公開技術的實施方式的撓曲抑制構件的構造的一例的立體圖。
圖42是示出公開技術的實施方式的放射線檢測器的結構的一例的剖視圖。
圖43是示出公開技術的實施方式的撓曲抑制構件的構造的一例的俯視圖。
圖44是示出公開技術的實施方式的撓曲抑制構件的構造的一例的俯視圖。
圖45是示出公開技術的實施方式的放射線圖像攝影裝置的結構的一例的剖視圖。
圖46是示出公開技術的實施方式的放射線圖像攝影裝置的結構的一例的剖視圖。
圖47是示出公開技術的實施方式的放射線圖像攝影裝置的結構的一例的剖視圖。

Claims (23)

  1. 一種放射線檢測器,包括: 基板,其具有可撓性; 多個像素,其設置於所述基板,且分別包含光電轉換元件; 閃爍體,其層疊於所述基板;以及 撓曲抑制構件,其抑制所述基板的撓曲, 在將所述像素的尺寸設為X、將因所述基板的撓曲引起的所述像素的極限變形量設為ZL 、將因所述閃爍體的重量而在所述基板上產生的撓曲的曲率半徑設為R時, 所述撓曲抑制構件具有滿足下式的剛性: R≥X2 /2ZL
  2. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述閃爍體層疊在所述基板的第一面側, 所述撓曲抑制構件層疊在所述基板的與第一面側相反的一側的第二面側以及所述閃爍體的與所述基板相接的面側的相反側的面側中的至少一方。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的放射線檢測器,其中 所述撓曲抑制構件層疊在所述基板的所述第二面側、以及所述閃爍體的與所述基板相接的面側的相反側的面側的雙方。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述撓曲抑制構件具有比所述基板高的剛性。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述撓曲抑制構件在比所述閃爍體延伸的範圍更大的範圍內延伸。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述基板具有與可撓性的佈線連接的連接區域, 所述撓曲抑制構件設置在覆蓋所述連接區域的至少一部分及所述閃爍體的區域。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述撓曲抑制構件的彎曲彈性模數為1000MPa以上且3500MPa以下。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述撓曲抑制構件的熱膨脹係數相對於所述閃爍體的熱膨脹係數之比為0.5以上且2以下。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述撓曲抑制構件的熱膨脹係數為30ppm/K以上且80ppm/K以下。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述撓曲抑制構件構成為包含丙烯酸、聚碳酸酯及聚對苯二甲酸乙二醇酯中的至少一種。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述放射線檢測器還包括加強構件,該加強構件設置在跨越所述閃爍體的端部的區域,對所述撓曲抑制構件的撓曲抑制效果進行加強。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的放射線檢測器,其中 所述加強構件具有比所述基板高的剛性。
  13. 如申請專利範圍第11項或第12項所述的放射線檢測器,其中 所述加強構件由與所述撓曲抑制構件相同的材料構成。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述基板構成為包含樹脂薄膜。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述基板構成為包含由具有微粒層的樹脂材料構成的基材,該微粒層包含由平均粒徑為0.05μm以上且2.5μm以下的無機材料構成的微粒, 所述微粒層設置在所述基板的與設置有多個所述像素的第一面相反的一側的第二面側。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的放射線檢測器,其中 所述微粒包含原子序數比構成所述樹脂材料的元素大且原子序數為30以下的元素。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述基板的300℃以上且400℃以下時的熱膨脹係數為20ppm/K以下。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述基板滿足將所述基板的厚度設為25μm的情況下的400℃時的縱向方向的熱收縮率為0.5%以下、以及500℃時的彈性模數為1GPa以上的至少一方。
  19. 如申請專利範圍第1項所述的放射線檢測器,其中 所述放射線檢測器還包括緩衝層,該緩衝層設置在所述基板與所述閃爍體之間,且具有所述基板的熱膨脹係數與所述閃爍體的熱膨脹係數之間的熱膨脹係數。
  20. 一種放射線圖像攝影裝置,包括: 申請專利範圍第1項至第12項、申請專利範圍第14項至第19項中的任一項所述的放射線檢測器; 讀出部,其進行蓄積在所述像素中的電荷的讀出;以及 生成部,其基於從所述像素讀出的電荷而生成圖像數據。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的放射線圖像攝影裝置,其中 所述放射線圖像攝影裝置還包括殼體,該殼體具有入射放射線的放射線入射面,且收容所述放射線檢測器, 所述基板及所述閃爍體中的所述基板配置在所述放射線入射面側。
  22. 一種放射線檢測器的製造方法,包括: 在具有可撓性的基板上形成分別包含光電轉換元件的多個像素的步驟; 在所述基板上形成閃爍體的步驟;以及 配置用於抑制所述基板的撓曲的撓曲抑制構件的步驟, 其中,所述像素的尺寸越大,越提高所述撓曲抑制構件的剛性。
  23. 如申請專利範圍第20項所述的製造方法,其中 在將所述像素的尺寸設為X、將因所述基板的撓曲引起的所述像素的極限變形量設為ZL 、將因所述閃爍體的重量而在所述基板上產生的撓曲的曲率半徑設為R時, 所述撓曲抑制構件具有滿足下式的剛性: R≥X2 /2ZL
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