WO2020066988A1 - 放射線検出器、放射線画像撮影装置、及び製造方法 - Google Patents

放射線検出器、放射線画像撮影装置、及び製造方法 Download PDF

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WO2020066988A1
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layer
radiation detector
base material
substrate
conversion layer
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PCT/JP2019/037218
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English (en)
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宗貴 加藤
中津川　晴康
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富士フイルム株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20181—Stacked detectors, e.g. for measuring energy and positional information
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4283—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by a detector unit being housed in a cassette
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01T1/20188—Auxiliary details, e.g. casings or cooling
    • G01T1/20189—Damping or insulation against damage, e.g. caused by heat or pressure

Definitions

  • the present disclosure relates to a radiation detector, a radiation image capturing apparatus, and a manufacturing method.
  • a radiographic imaging device that performs radiography for medical diagnosis.
  • Such a radiation image capturing apparatus uses a radiation detector for detecting radiation transmitted through a subject and generating a radiation image.
  • a conversion layer such as a scintillator for converting radiation into light, and a sensor portion layer having a plurality of pixels for accumulating electric charges generated in accordance with the light converted by the conversion layer
  • a substrate provided in a pixel region (see, for example, JP-A-2000-131444, JP-A-2007-192807, and JP-A-2004-172375).
  • ⁇ ⁇ A radiation detector using a flexible substrate as a substrate is known.
  • a radiation image photographing apparatus radiation detector
  • photographing of a subject may be easier.
  • a sensor unit layer having a plurality of pixels that accumulates charges generated in accordance with light converted from radiation is generated. In some cases, it may be peeled off from the substrate.
  • the present disclosure has an object to provide a radiation detector, a radiation image capturing apparatus, and a manufacturing method capable of suppressing occurrence of peeling of a sensor section layer from a substrate in a radiation detector.
  • a radiation detector includes a substrate including a sensor unit layer having a plurality of pixels that accumulate charges generated in response to light converted from radiation in a pixel region of a flexible base material. And a conversion layer provided on the surface side of the base material where the pixel region is provided, for converting radiation into light, and a fixing member provided on the substrate side of the conversion layer and fixing the sensor unit layer to the base material.
  • a radiation detector according to a second aspect of the present disclosure is the radiation detector according to the first aspect, wherein the fixing member includes a resin.
  • a radiation detector according to a third aspect of the present disclosure is the radiation detector according to the first aspect or the radiation detector according to the second aspect, wherein the fixing member is based on the sensor section layer at an end of the sensor section layer. Fix to the material.
  • the radiation detector according to a fourth aspect of the present disclosure is the radiation detector according to the third aspect, wherein the fixing member is configured to remove an end surface of the sensor section layer from at least a part of a conversion layer side surface of the sensor section layer.
  • the sensor portion layer is fixed to the base material by covering at least an area of at least a part of the surface of the base material on the sensor portion layer side.
  • the radiation detector according to a fifth aspect of the present disclosure is the radiation detector according to the fourth aspect, wherein the fixing member is provided on an entire surface of the conversion layer side of the sensor unit layer via an end surface of the sensor unit layer.
  • the sensor portion layer is fixed to the base material by covering at least a region of at least a part of the surface of the base material on the sensor portion layer side.
  • a radiation detector according to a sixth aspect of the present disclosure is the radiation detector according to the fifth aspect, wherein the base material and the fixing member include the same material.
  • the radiation detector according to a seventh aspect of the present disclosure is the radiation detector according to the fifth aspect or the radiation detector according to the sixth aspect, wherein the coefficient of thermal expansion CTE flex of the base material and the coefficient of thermal expansion CTE of the fixing member are provided.
  • the ratio with sur is 0.5 ⁇ CTE sur / CTE flex ⁇ 4.
  • a radiation detector according to an eighth aspect of the present disclosure is the radiation detector according to any one of the first aspect to the seventh aspect, wherein the base material includes polyimide.
  • a radiation detector according to a ninth aspect of the present disclosure is the radiation detector according to the eighth aspect, wherein the base material is formed by coating.
  • the radiation detector according to the tenth aspect of the present disclosure is the radiation detector according to the eighth aspect or the radiation detector according to the ninth aspect, wherein the fixing member includes polyimide or Parylene (registered trademark).
  • the radiation detector according to an eleventh aspect of the present disclosure is the radiation detector according to any one of the first aspect to the tenth aspect, further including a sealing layer covering the conversion layer, wherein the fixing member includes a sealing member.
  • the material is different from the layer.
  • a radiation detector according to a twelfth aspect of the present disclosure is the radiation detector according to any one of the first aspect to the eleventh aspect, wherein the conversion layer has a columnar crystal of CsI formed by direct vapor deposition.
  • a reinforcing substrate having higher rigidity than the base material is further provided on the tip side of the crystal.
  • the radiation detector according to a thirteenth aspect of the present disclosure is the radiation detector according to the twelfth aspect, wherein the reinforcing substrate includes a material having a yield point.
  • a radiation detector according to a fourteenth aspect of the present disclosure is the radiation detector according to the twelfth aspect or the radiation detector according to the thirteenth aspect, wherein the reinforcing substrate is provided in an area wider than an area provided with the conversion layer. Is provided.
  • a radiation detector according to a fifteenth aspect of the present disclosure is the radiation detector according to any one of the twelfth aspect to the fourteenth aspect, wherein the radiation detector is provided on a surface of the substrate facing the surface on which the pixel region is provided.
  • a reinforcement member having higher rigidity than the material is further provided.
  • a radiation image capturing apparatus outputs the radiation detector according to any one of the first aspect to the fifteenth aspect, and a control signal for reading out charges accumulated in a plurality of pixels.
  • a circuit unit that is electrically connected to the radiation detector by a flexible wiring and reads out electric charges from a plurality of pixels according to a control signal.
  • a manufacturing method is a manufacturing method of a radiation detector, wherein a flexible base is provided on a support via a release layer, and a radiation region is provided in a pixel region of the base.
  • a conversion layer that converts radiation into light is formed on the surface side where the area is provided, and the conversion layer is reinforced with higher rigidity than the base material on the surface opposite to the surface facing the substrate side
  • the substrates are attached to each other, and the substrate provided with the conversion layer and the reinforcing substrate is separated from the support.
  • FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a configuration of a TFT (Thin Film Transistor) substrate in the radiation detector according to the first embodiment. It is a sectional view for explaining an example of a substrate of an embodiment. It is the top view which looked at an example of the radiation detector of a 1st embodiment from the side where a conversion layer was provided.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of the radiation detector shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of the radiation detector illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 2 is a plan view of an example of the radiation detector according to the first embodiment as viewed from a first surface side of a TFT substrate.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a method for manufacturing the radiation detector according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a method for manufacturing the radiation detector according to the first embodiment. It is sectional drawing of an example of the radiation detector of 2nd Embodiment. It is sectional drawing of an example of the radiation detector of 3rd Embodiment. It is a top view of other examples of the radiation detector of a 3rd embodiment. It is a top view of other examples of the radiation detector of a 3rd embodiment. It is sectional drawing of another example of the radiation detector of embodiment. It is sectional drawing about one pixel part of other examples of the radiation detector of embodiment. It is a sectional view showing the section of an example of the radiographic imaging device to which the radiation detector of an embodiment is applied. It is sectional drawing showing the cross section of another example of the radiographic imaging apparatus to which the radiation detector of embodiment is applied.
  • the radiation detector of the present embodiment has a function of detecting radiation transmitted through a subject and outputting image information representing a radiation image of the subject.
  • the radiation detector of the present embodiment includes a TFT (Thin Film Transistor) substrate and a conversion layer that converts radiation into light (see FIG. 4, the TFT substrate 12 and the conversion layer 14 of the radiation detector 10). .
  • TFT Thin Film Transistor
  • the TFT substrate 12 of the present embodiment is a substrate in which a sensor section layer 50 including a plurality of pixels 30 is formed in a pixel region 35 of the base material 11.
  • the TFT substrate 12 of the present embodiment is an example of a substrate.
  • the base material 11 is made of resin and has flexibility.
  • the base material 11 is formed as described below.
  • a polyimide precursor solution was applied on the surface of a 0.7 mm-thick non-alkali glass substrate (Eagle 2000 manufactured by Corning Incorporated) using a bar coater so that the thickness of the heat-cured film became 20 ⁇ m. Dry for 10 minutes to form a polyimide precursor coating.
  • the temperature is raised from 100 ° C. to 360 ° C. over 2 hours under a nitrogen gas stream, followed by a heat treatment at 360 ° C. for 2 hours to thermally cure the polyimide precursor to imidize it.
  • a laminate having a glass substrate and a polyimide film layer can be obtained.
  • the polyimide film of the obtained laminate can be easily peeled off from the glass substrate by hand.
  • the method of forming the substrate 11 is also described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-218056, and further description will be omitted.
  • the method of forming the base material 11 is not limited to this mode, and a resin containing a plastic such as polyimide is applied as a base material 11 onto a predetermined support by a coating method such as a spin coating method, an inkjet method, or a flexographic printing method. It may be formed by coating.
  • the substrate obtained by applying the coating type polyimide resin is hereinafter referred to as “coating type polyimide substrate”. Further, instead of the substrate 11 obtained by applying the above resin, for example, a resin sheet containing a plastic such as polyimide may be used.
  • the thickness of the base material 11 may be a thickness that allows desired flexibility to be obtained according to the hardness of the material, the size of the TFT substrate 12, and the like.
  • the substrate 11 may have a thickness of 5 ⁇ m to 125 ⁇ m, and more preferably have a thickness of 20 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the base material 11 has properties that can withstand the manufacture of the pixel 30 described in detail below, and in the present embodiment, has properties that can withstand the manufacture of an amorphous silicon TFT (a-Si TFT).
  • the coefficient of thermal expansion at 300 ° C. to 400 ° C. is preferably about the same as that of a silicon (Si) wafer (for example, ⁇ 5 ppm / K). It is preferably at most 20 ppm / K.
  • the heat shrinkage of the base material 11 is preferably 0.5% or less in the MD (Machine Direction) direction at 400 ° C. in a state where the thickness is 25 ⁇ m.
  • the elastic modulus of the base material 11 does not have a transition point of general polyimide in a temperature range between 300 ° C. and 400 ° C., and the elastic modulus at 500 ° C. is preferably 1 GPa or more.
  • the average particle diameter is 0.05 ⁇ m or more on the surface opposite to the side on which the conversion layer 14 is provided. It is preferable to have a fine particle layer 11L including inorganic fine particles 11P of 5 ⁇ m or less.
  • An example of a resin sheet having such characteristics is XENOMAX (registered trademark).
  • the thickness, the coefficient of thermal expansion, the modulus of elasticity, the average particle diameter, and the like described in the present embodiment employ the evaluation method described in JP-A-2010-76438.
  • the method of measuring the coefficient of thermal expansion is to measure the expansion and contraction rate in the MD and TD (Transverse Direction) directions under the following conditions, and to measure 90 ° C. to 100 ° C., 100 ° C. to 110 ° C.,. Is measured up to 400 ° C., and the coefficient of thermal expansion (ppm / ° C.) derived as an average of all measured values from 100 ° C. to 350 ° C. is converted into (ppm / K). did.
  • the conditions for measuring the coefficient of thermal expansion were as follows: using a TMA4000S device manufactured by MAC Science, a sample length of 10 mm, a sample width of 2 mm, an initial load of 34.5 g / mm 2 , a temperature rise start temperature of 25 ° C, and a temperature rise end temperature. At 400 ° C., the temperature rising rate was 5 ° C./min, and the atmosphere was argon.
  • Each of the pixels 30 includes a sensor unit 34 that generates and accumulates an electric charge according to the light converted by the conversion layer 14 and a switching element 32 that reads out the electric charge accumulated in the sensor unit 34.
  • a thin film transistor TFT
  • the switching element 32 is referred to as “TFT 32”.
  • the plurality of pixels 30 are arranged in a pixel area 35 of the TFT substrate 12 in one direction (scanning wiring direction corresponding to the horizontal direction in FIG. 1, hereinafter also referred to as “row direction”) and a direction intersecting with the row direction (vertical direction in FIG. 1). (Hereinafter, also referred to as a “column direction”) in a two-dimensional manner.
  • the arrangement of the pixels 30 is simplified in FIG. 1, for example, 1024 pixels ⁇ 1024 pixels 30 are arranged in the row direction and the column direction.
  • a plurality of scanning wirings 38 for controlling the switching state (on and off) of the TFT 32 and electric charges accumulated in the sensor unit 34 provided for each column of the pixels 30 are read out to the radiation detector 10.
  • a plurality of signal wirings 36 are provided to cross each other.
  • Each of the plurality of scanning wirings 38 is connected to a driving unit 103 (see FIG. 6) outside the radiation detector 10 via a connection region 43 (see FIGS. 4 and 6) provided on the TFT substrate 12, respectively.
  • a control signal output from the driving unit 103 and controlling the switching state of the TFT 32 flows through each of the plurality of scanning lines 38.
  • each of the plurality of signal wirings 36 is connected to a signal processing unit 104 (see FIG. 6) external to the radiation detector 10 via a connection region 43 (see FIGS. 4 and 6) provided on the TFT substrate 12, respectively.
  • the charge read from each pixel 30 is output to the signal processing unit 104.
  • a common wiring 39 is provided in the wiring direction of the signal wiring 36 in order to apply a bias voltage to each pixel 30.
  • the common wiring 39 is connected to a bias power supply external to the radiation detector 10 via a pad provided on the TFT substrate 12, a bias voltage is applied to each pixel 30 from the bias power supply.
  • FIG. 3 is a plan view of the radiation detector 10 of the present embodiment as viewed from the side where the conversion layer 14 is formed.
  • FIG. 4 is a sectional view of the radiation detector 10 taken along line AA in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of the radiation detector shown in FIG.
  • “up” in the structure of the radiation detector 10 indicates that it is above in the positional relationship with respect to the TFT substrate 12 side.
  • the conversion layer 14 is provided on the TFT substrate 12.
  • the conversion layer 14 of the present embodiment is provided on a part of the first surface 12 ⁇ / b> A of the TFT substrate 12 including the pixel region 35. As described above, the conversion layer 14 of the present embodiment is not provided on the region of the outer peripheral portion of the first surface 12A of the TFT substrate 12.
  • the first surface 12A of the present embodiment is an example of a surface provided with a pixel region according to the present disclosure.
  • a scintillator containing CsI (cesium iodide) is used as an example of the conversion layer 14.
  • CsI cesium iodide to which thallium is added
  • CsI Na (cesium iodide to which sodium is added)
  • the emission peak wavelength in the visible light range of CsI: Tl is 565 nm.
  • the conversion layer 14 is formed as a strip-shaped columnar crystal on the TFT substrate 12 by a vapor deposition method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, and a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Is done.
  • a vapor deposition method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, and a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
  • a vapor deposition method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, and a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Is done.
  • a method of forming the conversion layer 14 for example, when CsI: Tl is used as the conversion layer 14, the CsI: Tl is heated by a heating means such as a resistance heating type crucible in an environment of a vacuum degree of 0.01 Pa to 10 Pa.
  • the thickness of the conversion layer 14 is preferably 100 ⁇ m to 800 ⁇ m.
  • a resin containing a plastic such as polyimide is used for the base material 11 instead of glass in order to reduce the weight.
  • the thermal expansion of the TFT substrate 12 becomes larger than when glass is used, and the TFT substrate 12 is greatly warped.
  • the layer 50 may peel from the substrate 11.
  • the coefficient of thermal expansion is about 10 times as large as that of a substrate using glass. The possibility that the part layer 50 is peeled off from the base material 11 increases.
  • a fixing layer 13 for fixing the sensor section layer 50 to the base material 11 is provided between the TFT substrate 12 and the conversion layer 14.
  • the fixed layer 13 further has a function of buffering the difference between the coefficient of thermal expansion of the conversion layer 14 and the coefficient of thermal expansion of the substrate 11. The greater the difference between the coefficient of thermal expansion of the conversion layer 14 and the coefficient of thermal expansion of the substrate 11, the greater the significance of providing the fixed layer 13.
  • XENOMAX registered trademark
  • the significance of providing the fixed layer 13 is significant.
  • the fixing layer 13 contains the same material as the base material 11. Specifically, when a coating type polyimide base material is used as the base material 11, the fixing layer 13 is obtained by applying a coating type polyimide resin. As described above, in the present embodiment, since the fixing layer 13 containing the same material as the base material 11 is used, the difference between the thermal expansion coefficients of the fixing layer 13 and the base material 11 can be reduced. As a result, the occurrence of warpage of the TFT substrate 12 can be suppressed. However, the present invention is not limited to this mode, and a parylene (registered trademark) film may be used as the fixed layer 13.
  • the fixing layer 13 of the present embodiment is an example of a fixing member.
  • the fixing layer 13 fixes the sensor section layer 50 to the base material 11 at its end. More specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, in the present embodiment, the fixed layer 13 extends from the entire surface of the sensor section layer 50 on the conversion layer 14 side via the end face of the sensor section layer 50.
  • the sensor portion layer 50 is fixed to the base material 11 by covering an area up to a part of the surface of the base material 11 on the sensor portion layer 50 side.
  • the end of the fixed layer 13 on the base material 11 side covers a part of the surface of the base material 11 on the sensor unit layer 50 side.
  • the fixing layer 13 may cover all except for the area of the sensor section layer 50 on the upper surface of the base material 11.
  • the fixing layer 13 is formed on the sensor layer 50 by applying polyimide by a coating method such as a spin coating method, an inkjet method, or a flexographic printing method.
  • a coating method such as a spin coating method, an inkjet method, or a flexographic printing method.
  • the thickness of the fixing layer 13 is not more than 0.05 to 0. 0 to transmit the light generated in the conversion layer 14 and absorb the light by the photodiode.
  • about 2 ⁇ m is preferable, and about 0.1 ⁇ m is more preferable.
  • the fixed layer 13 is formed on the sensor unit layer 50 by applying parylene (registered trademark) by a vacuum film forming method. Specifically, the TFT substrate 12 formed up to the sensor section layer 50 is put into a vacuum chamber, and the Parylene (registered trademark) material is heated and evaporated at a predetermined degree of vacuum, and the Parylene (registered trademark) is placed on the TFT substrate 12. A film is formed. In this case, the thickness of the fixed layer 13 is preferably about 0.5 to 10 ⁇ m. Note that a region in which a Parylene (registered trademark) film is not desired to be formed may be appropriately masked.
  • the coefficient of thermal expansion CTE flex the substrate 11 (CTE: Coefficient of Thermal Expansion ) and the ratio of the thermal expansion coefficient CTE sur fixed layer 13 (.
  • CTE ratio is the following formula The value is in the range indicated by (1).
  • the coefficient of thermal expansion CTE of the polyimide is approximately in the range of 18 to 38 PPM / degree, so that the CTE ratio is approximately 0.5 or more and 2 or less.
  • the thermal expansion coefficient CTE of Parylene is in the range of approximately 35 to 69 PPM / degree, so that the CTE ratio is approximately 0.5 or more, 4 or less.
  • the conversion layer 14 is covered with the protective layer 22.
  • the protective layer 22 has a function of protecting the conversion layer 14 from moisture such as moisture.
  • Examples of the material of the protective layer 22 include an organic film. Specifically, polyethylene terephthalate (PET: Polyethylene terephthalate), polyphenylene sulfide (PPS: PolyPhenylene Sulfide), biaxially stretched polypropylene film (OPP: Oriented PolyPropylene), A single layer film or a multilayer film made of polyethylene naphthalate (PEN: PolyEthylene Naphthalate) or the like can be given.
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PPS Polyphenylene sulfide
  • OPP Oriented PolyPropylene
  • PEN PolyEthylene Naphthalate
  • the protective layer 22 an Alpet (registered trademark) sheet in which aluminum is laminated on an insulating sheet (film) such as PET by bonding an aluminum foil or the like may be used.
  • the fixed layer 13 is made of a different material from the protective layer 22.
  • a reinforcing substrate 40 is provided by an adhesive layer 48 on a first surface 19A which is a surface on the conversion layer 14 side of the laminate 19 in which the TFT substrate 12, the fixed layer 13, the conversion layer 14, and the protective layer 22 are stacked. Have been.
  • the reinforcing substrate 40 is higher in rigidity than the base material 11, and a dimensional change (deformation) with respect to a force applied in a direction perpendicular to the surface facing the conversion layer 14 is different from the first surface 12 ⁇ / b> A of the TFT substrate 12. Smaller than the dimensional change for a vertically applied force.
  • the thickness of the reinforcing substrate 40 of the present embodiment is larger than the thickness of the base material 11.
  • rigidity means the difficulty of bending of the reinforcement substrate 40 and the base material 11 including the thickness of the reinforcement substrate 40 and the base material 11, and the higher the rigidity, the more difficult the bending.
  • the reinforcing substrate 40 of the present embodiment is a substrate including a material having a yield point.
  • the “yield point” refers to a phenomenon in which, when the material is pulled, the stress once drops sharply, and on the curve representing the relationship between the stress and the strain, the point indicating the yield That means.
  • the resin having a yield point generally includes a resin that is hard and strong, and a resin that is soft and strong and has medium strength.
  • the hard and strong resin include polycarbonate (PC: Polycarbonate) and polyamide.
  • examples of the soft, strong, and medium-strength resin include high-density polyethylene and polypropylene.
  • the reinforcing substrate 40 of the present embodiment preferably has a flexural modulus of 1000 MPa or more and 2500 MPa or less.
  • the measuring method of the flexural modulus is based on, for example, JIS.
  • the thickness of the reinforcing substrate 40 must be increased for rigidity. Therefore, from the viewpoint of suppressing the thickness, the reinforcing substrate 40 more preferably has a flexural modulus of 2000 MPa or more and 2500 MPa or less.
  • the thermal expansion coefficient of the reinforcing substrate 40 of the present embodiment is preferably closer to the thermal expansion coefficient of the material of the conversion layer 14, and more preferably the thermal expansion coefficient of the reinforcing substrate 40 with respect to the thermal expansion coefficient of the conversion layer 14. It is preferable that the ratio is 0.5 or more and 2 or less. For example, when the conversion layer 14 is made of CsI: Tl, the coefficient of thermal expansion is 50 ppm / K.
  • the reinforcing substrate 40 may be further reinforced by covering the reinforcing substrate 40 with the additional reinforcing substrate, and the additional reinforcing substrate may be, for example, a rigid plate such as a carbon plate. Even when the entire reinforcing layer 14 is covered with the additional reinforcing substrate, if the material of the additional reinforcing substrate is carbon or the like having a small amount of X-ray absorption, the surface reading method (ISS: Irradiation ⁇ Side ⁇ Sampling method) and the back surface reading method (PSS: X-ray loss can be suppressed in any of the methods (Penetration, Side, and Sampling).
  • ISS Irradiation ⁇ Side ⁇ Sampling method
  • PSS back surface reading method
  • the X-ray loss means that the irradiated X-rays are absorbed by the additional reinforcing substrate, so that the X-rays reaching the conversion layer 14 are reduced.
  • the additional reinforcing substrate has a bending elastic modulus larger than the bending elastic modulus of the reinforcing substrate 40.
  • the bending elastic modulus of the additional reinforcing member is preferably, for example, 8000 MPa or more.
  • the upper limit of the flexural modulus of the additional reinforcing member is preferably 60000 MPa or less.
  • the flexural modulus of carbon is about 8000 MPa to 50,000 MPa, and carbon is suitable as an additional reinforcing member from the viewpoint of flexural modulus.
  • the reinforcing substrate 40 of the present embodiment is provided in a region of the first surface 12A of the TFT substrate 12 that is wider than the region where the conversion layer 14 is provided. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, the end of the reinforcing substrate 40 protrudes outward (outer side of the TFT substrate 12) from the outer periphery of the conversion layer 14.
  • FIG. 4 is a plan view of an example of a state in which the driving unit 103 and the signal processing unit 104 are connected to the radiation detector 10 according to the present embodiment when viewed from the first surface 12A of the TFT substrate 12. Show.
  • a flexible cable 112 is electrically connected to the connection region 43 of the TFT substrate 12.
  • the connection of components called “cable” including the flexible cable 112 means an electrical connection unless otherwise specified.
  • the flexible cable 112 includes a signal line, which is a conductor, and is electrically connected by connecting the signal line to the connection region 43.
  • the flexible cable 112 of the present embodiment is an example of a flexible wiring.
  • One end of a plurality of (four in FIG. 6) flexible cables 112 is thermocompression-bonded to the connection region 43 (43A) of the TFT substrate 12.
  • the flexible cable 112 has a function of connecting the driving unit 103 and the scanning wiring 38 (see FIG. 1).
  • the plurality of signal lines included in the flexible cable 112 are connected to the scanning wiring 38 (see FIG. 1) of the TFT substrate 12 via the connection region 43.
  • connection area 243 (243A) provided in an outer peripheral area of the drive board 202.
  • the plurality of signal lines included in the flexible cable 112 are connected to a drive component 250 such as a circuit and an element mounted on the drive board 202 via a connection region 243.
  • FIG. 6 shows, as an example, a state in which nine drive components 250 (250A to 250I) are mounted on the drive board 202.
  • the driving component 250 according to the present embodiment is arranged along a cross direction X that is a direction that intersects a bending direction Y that is a direction along a side corresponding to the connection region 43 (43A) of the TFT substrate 12. It is arranged.
  • the drive board 202 of the present embodiment is a flexible PCB (Printed Circuit Board) board, that is, a flexible board.
  • the drive component 250 mounted on the drive board 202 is a component mainly used for processing digital signals (hereinafter, referred to as “digital component”). Examples of the driving component 250 include a digital buffer, a bypass capacitor, a pull-up / pull-down resistor, a damping resistor, and an EMC (Electro Magnetic Compatibility) countermeasure chip component.
  • the drive substrate 202 is not necessarily a flexible substrate, and may be an inflexible rigid substrate described later.
  • Digital components tend to be relatively smaller in area (size) than analog components described below. Also, digital components tend to be less susceptible to electrical interference, such as noise, than analog components. Therefore, in this embodiment, when the TFT substrate 12 bends, the substrate that bends in accordance with the bending of the TFT substrate 12 is the drive substrate 202 on which the drive component 250 is mounted.
  • the drive circuit unit 212 is mounted on the flexible cable 112 connected to the drive board 202.
  • the drive circuit unit 212 is connected to a plurality of signal lines included in the flexible cable 112.
  • the drive unit 103 is realized by the drive component 250 mounted on the drive board 202 and the drive circuit unit 212.
  • the drive circuit unit 212 is an IC (Integrated Circuit) that includes a circuit different from the drive component 250 mounted on the drive board 202 among various circuits and elements that implement the drive unit 103.
  • the TFT 103 and the driving substrate 202 are electrically connected by the flexible cable 112, so that the driving unit 103 and each of the scanning wirings 38 are connected. You.
  • one end of a plurality of (four in FIG. 6) flexible cables 112 is thermocompression-bonded to the connection region 43 (43B) of the TFT substrate 12.
  • the plurality of signal lines included in the flexible cable 112 are connected to the signal wiring 36 (see FIG. 1) via the connection region 43.
  • the flexible cable 112 has a function of connecting the signal processing unit 104 and the signal wiring 36 (see FIG. 1).
  • the other end of the flexible cable 112 is electrically connected to the connector 330 provided in the connection area 243 (243B) of the signal processing board 304.
  • the plurality of signal lines included in the flexible cable 112 are connected to a signal processing component 350 such as a circuit and an element mounted on the signal processing board 304 via a connector 330.
  • examples of the connector 330 include a connector having a ZIF (Zero Insertion Force) structure and a connector having a Non-ZIF structure.
  • FIG. 6 shows a state where nine signal processing components 350 (350A to 350I) are mounted on the signal processing board 304 as an example. As shown in FIG. 6, the signal processing components 350 of the present embodiment are arranged along a cross direction X which is a direction along the connection region 43 (43B) of the TFT substrate 12.
  • the signal processing board 304 of the present embodiment is a non-flexible PCB board, that is, a rigid board. Therefore, the thickness of the signal processing substrate 304 is larger than the thickness of the driving substrate 202. The signal processing board 304 has higher rigidity than the drive board 202.
  • the signal processing component 350 mounted on the signal processing board 304 is a component mainly used for processing an analog signal (hereinafter, referred to as an “analog component”).
  • Examples of the signal processing component 350 include an operational amplifier, an analog-to-digital converter (ADC), a digital-to-analog converter (DAC), and a power supply IC.
  • the signal processing component 350 of the present embodiment also includes a coil around a power supply having a relatively large component size, and a large-capacity smoothing capacitor.
  • analog parts tend to have a relatively large area (size) than digital parts.
  • Analog components tend to be more susceptible to electrical interference, such as noise, than digital components. Therefore, in the present embodiment, even when the TFT substrate 12 is bent, the substrate on the side that is not bent (is not affected by bending) is the signal processing substrate 304 on which the signal processing component 350 is mounted.
  • the signal processing circuit section 314 is mounted on the flexible cable 112 connected to the signal processing board 304.
  • the signal processing circuit unit 314 is connected to a plurality of signal lines included in the flexible cable 112.
  • the signal processing unit 104 is realized by the signal processing component 350 mounted on the signal processing board 304 and the signal processing circuit unit 314.
  • the signal processing circuit unit 314 is an IC including a circuit different from the signal processing component 350 mounted on the signal processing board 304 among various circuits and elements that realize the signal processing unit 104.
  • the TFT substrate 12 and the signal processing substrate 304 are electrically connected by the flexible cable 112, so that the signal processing unit 104 and each of the signal wirings 36 are connected. Connected.
  • the radiation detector 10 of the present embodiment includes the flexible cable 112, the moisture proof agent 44, and the flexible cable 112 between the reinforcing substrate 40 and the first surface 12 ⁇ / b> A of the TFT substrate 12.
  • a spacer 46 for sealing the side surface of the conversion layer 14 is provided with the adhesive layer 45 interposed therebetween.
  • the method for providing the spacer 46 is not particularly limited.
  • the spacer 46 is attached to the adhesive layer 48 at the end of the reinforcing substrate 40, and the reinforcing substrate 40 provided with the spacer 46 is attached to the laminate 19,
  • the spacer 46 may be provided between the TFT substrate 12 and the reinforcing substrate 40 by being attached to the TFT substrate 12 provided with the flexible cable 112, the desiccant 44, and the adhesive layer 45.
  • the width of the spacer 46 (the width in the direction intersecting the stacking direction of the stacked body 19) is not limited to the example illustrated in FIG.
  • the width of the spacer 46 may be extended to a position closer to the conversion layer 14 than in the example shown in FIG.
  • the spacer 46 may be formed on the first surface 12A of the TFT substrate 12 by caulking resin, ceramic, or the like.
  • a protective film 42 having a function of protecting against moisture such as moisture is provided on the second surface 12B of the TFT substrate 12 of the present embodiment.
  • the material of the protective film 42 for example, the same material as that of the protective layer 22 can be used.
  • FIG. 8 shows a case where the number of the flexible cables 112 connected to the drive board 202 is six.
  • An adhesive layer 48 is applied to a reinforcing substrate 40 having a desired size according to the size of the radiation detector 10 and a spacer 46 is provided on the adhesive layer 48 in advance.
  • the base material 11 is formed on a support 400 such as a glass substrate having a thickness larger than that of the base material 11 with a release layer interposed therebetween.
  • the surface of the substrate 11 corresponding to the second surface 12B of the TFT substrate 12 is in contact with the release layer.
  • a sensor section layer 50 including a plurality of pixels 30 is formed in the pixel area 35 of the base material 11.
  • the sensor section layer 50 is formed in the pixel region 35 of the base material 11 via an undercoat layer using SiN or the like.
  • the conversion layer 14 is formed on the sensor section layer 50.
  • the sensor portion layer 50 of the base material 11 is passed through the end surface of the sensor portion layer 50 from the entire surface of the sensor portion layer 50 on the conversion layer 14 side on the first surface 12A of the TFT substrate 12.
  • the fixed layer 13 is formed in a region up to a part of the side surface.
  • a CsI conversion layer 14 is formed as a columnar crystal directly on the TFT substrate 12, more specifically, on the fixed layer 13 by a vapor deposition method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, and a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Is done.
  • the side in contact with the pixel 30 in the conversion layer 14 is the base side in the growth direction of the columnar crystal.
  • the conversion layer 14 of CsI When the conversion layer 14 of CsI is directly provided on the fixed layer 13 by the vapor deposition method as described above, for example, the conversion layer 14 has a surface opposite to the side in contact with the fixed layer 13.
  • a reflective layer having a function of reflecting the light converted in 14 may be provided.
  • the reflection layer may be provided directly on the conversion layer 14, or may be provided via an adhesion layer or the like.
  • an organic material is preferably used.
  • at least one of white PET, TiO 2 , Al 2 O 3 , foamed white PET, a polyester-based high-reflection sheet, and mirror-reflective aluminum is preferably used. Is preferred as a material.
  • a material using white PET as a material is preferable from the viewpoint of reflectance.
  • the polyester-based high reflection sheet is a sheet (film) having a multilayer structure in which a plurality of thin polyester sheets are stacked.
  • the conversion layer 14 can be formed on the TFT substrate 12 (fixed layer 13) by a method different from that of the present embodiment. For example, a substrate obtained by vapor-depositing CsI on an aluminum plate or the like by vapor deposition is prepared, and the side of the CsI that is not in contact with the aluminum plate and the TFT substrate 12 (fixed layer 13) are bonded with an adhesive sheet or the like.
  • the conversion layer 14 may be formed on the TFT substrate 12 (fixed layer 13) by bonding. In this case, it is preferable that the entire conversion layer 14 including the aluminum plate is covered with the protective film and bonded to the TFT substrate 12 (fixed layer 13). In this case, the side of the conversion layer 14 in contact with the fixed layer 13 is the tip side in the growth direction of the columnar crystals.
  • GOS Ga 2 O 2 S: Tb
  • the conversion layer 14 may be used as the conversion layer 14 instead of CsI.
  • a sheet prepared by bonding a sheet in which GOS is dispersed in a binder such as a resin to a support formed of white PET or the like with an adhesive layer or the like is prepared, and the GOS support is not bonded.
  • the conversion layer 14 can be formed on the TFT substrate 12 by bonding the side and the TFT substrate 12 (fixed layer 13) with an adhesive sheet or the like. The conversion efficiency from radiation to visible light is higher when CsI is used for the conversion layer 14 than when GOS is used.
  • the flexible cable 112 is thermocompression-bonded to the connection region 43 (43A and 43B) of the TFT substrate 12, and the plurality of signal lines included in the flexible cable 112 and the connection region 43 (43A and 43B) of the TFT substrate 12 are electrically connected. To be connected.
  • the flexible cable 112 is thermocompression-bonded to the connection region 243 (243A) of the drive board 202, and the plurality of signal lines included in the flexible cable 112 and the drive component 250 mounted on the drive board 202 are electrically connected.
  • the conversion layer 14 is sealed by bonding the previously prepared reinforcing substrate 40 provided with the spacer 46 to the TFT substrate 12 on which the conversion layer 14 is formed and to which the flexible cable 112 is connected.
  • the bonding is performed under atmospheric pressure or under reduced pressure (under vacuum); however, it is preferable to perform the bonding under reduced pressure in order to suppress entry of air or the like during bonding.
  • the radiation detector 10 is separated from the support 400.
  • peeling is performed by mechanical peeling, in the example illustrated in FIG. 8, the side of the TFT substrate 12 opposite to the side to which the flexible cable 112 is connected is set as the starting point of peeling, and the flexible cable 112 is connected from the side serving as the starting point. 8 by mechanically peeling the TFT substrate 12 from the support 400 in the direction of arrow D shown in FIG. 8 to obtain the radiation detector 10 with the flexible cable 112 connected.
  • the side that is the starting point of the separation is preferably a side that intersects the longest side when the TFT substrate 12 is viewed in plan. That is, the side along the bending direction Y in which bending is caused by peeling is preferably the longest side.
  • the side where the drive board 202 is connected by the flexible cable 112 is longer than the side where the signal processing board 304 is connected by the flexible cable 112. Therefore, the starting point of the separation is set to the side opposite to the side where the connection region 43 (43B) is provided.
  • the flexible cable 112 of the radiation detector 10 and the connector 330 of the signal processing substrate 304 are electrically connected.
  • the radiation detector 10 whose example is shown in FIGS. 3 to 5 is manufactured.
  • the method for manufacturing the radiation detector 10 is not limited to the present embodiment. After the flexible cable 112 of the radiation detector 10 is electrically connected to the connector 330 of the signal processing board 304, the mechanical peeling is performed. You may.
  • the drive substrate 202 is a flexible substrate as shown in FIG.
  • the drive substrate 202 also bends.
  • the TFT substrate 12 when the TFT substrate 12 is peeled from the support 400, the TFT substrate 12 is easily bent because the base material 11 has flexibility.
  • the conversion layer 14 is also largely bent, and as a result, there is a concern that the conversion layer 14 is peeled off from the TFT substrate 12. In particular, the end of the conversion layer 14 is easily separated from the TFT substrate 12.
  • the TFT substrate 12 is flexed even when the radiation detector 10 is handled alone during the manufacturing process of the radiation image capturing apparatus 1 or the like. In addition, there is a concern that the conversion layer 14 is peeled off from the TFT substrate 12.
  • the reinforcing substrate 40 containing a material having a yield point and having higher rigidity than the base material 11 is provided on the side facing the first surface 12A of the TFT substrate 12.
  • the first surface 19A is a surface. Therefore, according to the radiation detector 10 of the present embodiment, the TFT substrate 12 can be prevented from being largely bent, and the conversion layer 14 can be prevented from being separated from the TFT substrate 12.
  • a flexible substrate such as a polyimide has a lower thermal conductivity and a higher specific heat than a glass substrate, so that heat is applied to the flexible substrate in the manufacturing process of the radiation detector 10. If the heat is difficult to escape. Further, when the radiation image capturing apparatus 1 having the radiation detector 10 built therein is used, heat tends to stay on the flexible substrate, and the temperature tends to increase. When the temperature of the flexible substrate rises, thermal expansion occurs, and the flexible substrate warps, and as a result, the sensor section layer 50 may peel off from the base material 11 in some cases.
  • the sensor layer 50 is fixed to the base material 11 by the fixing layer 13. For this reason, in the radiation detector 10 of the present embodiment, the occurrence of peeling of the sensor section layer 50 from the substrate 11 can be suppressed.
  • the weight of the radiation detector 10 can be reduced as compared with the case where the fixed layer 13 is made of metal or the like. Can be.
  • the fixing layer 13 fixes the sensor section layer 50 to the base material 11 at the end of the sensor section layer 50, the bottom surface of the sensor section layer 50 is Can be fixed more efficiently than in the case of fixing directly to
  • the fixed layer 13 extends from the entire surface of the sensor section layer 50 on the conversion layer 14 side through the end face of the sensor section layer 50 to the sensor section layer 50 of the base 11.
  • the sensor section layer 50 is fixed to the base material 11 by covering the area up to the side surface. Therefore, the sensor section layer 50 can be more firmly fixed to the base material 11 as compared with the case where the fixing layer 13 covers only a part of the surface of the sensor section layer 50 on the conversion layer 14 side. .
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view of an example of the radiation detector 10 of the present embodiment.
  • a reinforcing member 41 is provided on the second surface 12B on the TFT substrate 12 side.
  • a protective film 42 is provided between the TFT substrate 12 and the reinforcing member 41 as in the above-described embodiment.
  • the reinforcing member 41 has a higher rigidity than the substrate 11, similarly to the reinforcing substrate 40, and the dimensional change (deformation) with respect to a force applied in a direction perpendicular to the first surface 12 ⁇ / b> A is caused by the first member 11. Is smaller than the dimensional change with respect to the force applied in the direction perpendicular to the surface 12B. Further, the thickness of the reinforcing member 41 of the present embodiment is larger than the thickness of the base material 11 and smaller than the thickness of the reinforcing substrate 40.
  • the material of the reinforcing member 41 of the present embodiment is preferably a thermoplastic resin, and the same material as the reinforcing substrate 40 can be used.
  • the rigidity here also means the difficulty of bending the reinforcing member 41 and the base material 11 including the thickness of the reinforcing member 41 and the base material 11, and the higher the rigidity, the harder the bending.
  • the bending elastic modulus of the reinforcing member 41 is also preferably 1000 MPa or more and 2500 MPa or less, similarly to the reinforcing substrate 40.
  • the reinforcing member 41 may be further reinforced by an additional reinforcing member, and the additional reinforcing member may be, for example, a rigid plate such as a carbon plate. Even when the entire reinforcing layer 14 is covered with the additional reinforcing member, if the material of the additional reinforcing member is carbon or the like having a small X-ray absorption amount, the X-ray loss is suppressed in any of the front surface reading method and the back surface reading method. can do.
  • the X-ray loss means that the irradiated X-rays are absorbed by the additional reinforcing member, so that the X-rays reaching the conversion layer 14 are reduced.
  • the additional reinforcing member has a bending elastic modulus larger than that of the reinforcing member 41.
  • the bending elastic modulus of the additional reinforcing member is preferably, for example, 8000 MPa or more.
  • the upper limit of the flexural modulus of the additional reinforcing member is preferably 60000 MPa or less.
  • the flexural modulus of carbon is about 8000 MPa to 50,000 MPa, and carbon is suitable as an additional reinforcing member from the viewpoint of flexural modulus.
  • the spacer 46 is provided on the TFT substrate 12 on which the laminated body 19 is provided by the same manufacturing method as the manufacturing method of the radiation detector 10 described in the first embodiment. After bonding the reinforcing substrate 40, the TFT substrate 12 is separated from the support 400. Thereafter, the protective film 42 and the reinforcing member 41 are provided on the second surface 12B of the TFT substrate 12 by coating or the like, whereby the radiation detector 10 of the present embodiment can be manufactured.
  • the reinforcing member 41 having higher rigidity than the base material 11 is provided on the second surface 12B of the TFT substrate 12 facing the first surface 12A on which the sensor section layer 50 is formed. Is provided. For this reason, the TFT substrate 12 can be further suppressed from being greatly bent as compared with the radiation detector 10 of the first embodiment, and the conversion layer 14 and the sensor section layer 50 can be prevented from being separated from the TFT substrate 12. Can be.
  • the TFT substrate 12 is likely to warp.
  • the radiation detector 10 of the present embodiment since the TFT substrate 12 is sandwiched between the reinforcing substrate 40 and the reinforcing member 41, the TFT substrate 12 can be prevented from warping due to a difference in coefficient of thermal expansion or the like. .
  • the fixing layer 13 as the fixing member of the present disclosure has been described as an example in which the fixing layer 13 covers the entire surface of the sensor section layer 50 on the conversion layer 14 side. Not necessarily.
  • a fixing member a region from a part of the surface of the sensor part layer 50 on the conversion layer 14 side to a part of the surface of the base material 11 on the sensor part layer 50 side via the end face of the sensor part layer 50 is used.
  • the sensor section layer 50 may be fixed to the base material 11 by covering.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view of an example of the radiation detector 10 of the present embodiment.
  • the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 4, and the description thereof will be omitted.
  • the radiation detector 10 according to the present embodiment is different from the radiation detector 10 according to the first embodiment in that the fixed layer 13 in the radiation detector 10 of the first embodiment is replaced by a sensor
  • the fixing member 13B covers only the vicinity of the outer peripheral portion of the part layer 50.
  • the fixing member 13 ⁇ / b> B moves the position outside the outer periphery of the conversion layer 14 to the end of the sensor layer 50 on the conversion layer 14 side. And position. For this reason, the conversion layer 14 according to the present embodiment is formed directly on the upper surface of the sensor section layer 50.
  • the present invention is not limited to this mode, and the fixing member 13 ⁇ / b> B may be configured such that a position inside the outer peripheral portion of the conversion layer 14 is an end position on a surface of the sensor section layer 50 on the conversion layer 14 side.
  • the method of forming the fixing member 13 in this embodiment is the same as that of the fixing layer 13 according to each of the above embodiments, and a description thereof will be omitted.
  • FIGS. 11 and 12 show a modification of the fixing member 13B according to the third embodiment.
  • 11 and 12 are plan views when the radiation detector 10 is viewed from the reinforcing substrate 40 side.
  • 11 and 12 show only the main parts of the radiation detector 10 (the base 11, the fixing member 13C (13D), the sensor layer 50, and the conversion layer 14) in order to avoid confusion.
  • the fixing member 13C individually fixes only each of the four corner points of the sensor section layer 50 having a rectangular shape in a plan view.
  • the fixing member 13 ⁇ / b> D is provided in an X shape in plan view so as to extend between each diagonal of the sensor unit layer 50 having a rectangular shape in plan view.
  • the positions of the ends of the fixing members 13C and 13D on the base material 11 side are the same as those of the fixing layer 13 according to each of the above embodiments.
  • the method of forming the fixing member 13 in this embodiment is also the same as that of the fixing layer 13 according to each of the above-described embodiments, and a description thereof will be omitted.
  • the fixing member is provided on the substrate 11 from a part of the surface of the sensor section layer 50 on the conversion layer 14 side via the end face of the sensor section layer 50.
  • the sensor section layer 50 is fixed to the base material 11 by covering an area up to the surface on the sensor section layer 50 side. For this reason, the image quality of the radiation image obtained by the radiation detector 10 can be improved as compared with the case where the fixed layer 13 covers the entire surface of the sensor section layer 50 on the conversion layer 14 side.
  • the size of the reinforcing substrate 40 is not limited to the above embodiments.
  • the ends (outer periphery) of the reinforcing substrate 40 and the adhesive layer 48 and the end (outer periphery) of the protective layer 22 may be at the same position.
  • a region wider than the region where the conversion layer 14 covers the first surface 12A of the TFT substrate 12 is covered by the reinforcing substrate 40, and a region wider than the region covering the entire upper surface of the conversion layer 14 is formed by the reinforcing substrate 40. It is more preferable to cover.
  • a layer 90 made of an inorganic material is preferably provided between the base material 11 and the pixel 30, particularly the gate electrode 80 of the TFT 32 of the pixel 30.
  • the inorganic material in the example shown in FIG. 14 include SiNx, SiOx, and the like.
  • the drain electrode 81 and the source electrode 82 of the TFT 32 are formed in the same layer, and the gate electrode 80 is formed between the layer on which the drain electrode 81 and the source electrode 82 are formed and the base 11. Further, a layer 90 made of an inorganic material is provided between the base material 11 and the gate electrode 80.
  • the mode in which the pixels 30 are two-dimensionally arranged in a matrix as shown in FIG. 1 has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • a honeycomb arrangement may be used.
  • the shape of the pixel is not limited, and may be a rectangle or a polygon such as a hexagon.
  • the shape of the sensor section layer 50 is not limited.
  • the shape and the like of the conversion layer 14 are not limited to the above embodiments. In each of the above-described embodiments, the aspect in which the shape of the conversion layer 14 is rectangular as well as the shape of the sensor section layer 50 has been described. Good. Further, the shape of the sensor section layer 50 is not a rectangular shape, and may be, for example, another polygonal shape or a circular shape.
  • the step of peeling the TFT substrate 12 from the support 400 by mechanical peeling has been described.
  • the peeling method is not limited to the above-described embodiment.
  • laser irradiation may be performed from the surface of the support 400 opposite to the surface on which the TFT substrate 12 is formed to separate the TFT substrate 12, that is, a so-called laser separation may be performed.
  • the radiation detector 10 when the radiation detector 10 is handled by itself after the TFT substrate 12 is peeled off from the support 400, the conversion layer 14 and the sensor section layer 50 are separated from the TFT substrate. 12 can be suppressed.
  • the radiation detector 10 of each of the above embodiments may be applied to a surface reading type radiographic image capturing apparatus in which radiation is irradiated from the TFT substrate 12 side, or a back surface to which radiation is irradiated from the conversion layer 14 side.
  • the present invention may be applied to a reading-type radiation image capturing apparatus.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example of a state in which the radiation detector 10 according to the first embodiment is applied to the surface reading type radiographic image capturing apparatus 1.
  • the radiation detector 10 As shown in FIG. 15, in the housing 120, the radiation detector 10, the power supply unit 108, and the control board 110 are provided side by side in a direction intersecting with the radiation incident direction.
  • the radiation detector 10 is provided such that the side of the casing 120 where the conversion layer 14 is not provided faces the imaging surface 120A of the housing 120 to which the radiation transmitted through the subject is irradiated.
  • the control substrate 110 is a substrate on which an image memory 380 for storing image data corresponding to the charges read from the pixels 30 of the sensor unit layer 50, a control unit 382 for controlling reading of charges from the pixels 30, and the like are formed. And is electrically connected to the pixels 30 of the sensor section layer 50 by a flexible cable 112 including a plurality of signal wirings.
  • a flexible cable 112 including a plurality of signal wirings.
  • the driving unit 103 that controls the switching state of the TFT 32 of the pixel 30 under the control of the control unit 382, and generates image data corresponding to the charge read from the pixel 30
  • the signal processing unit 104 for outputting the signal is provided on a flexible cable 112, so-called COF (Chip On Film), at least one of the driving unit 103 and the signal processing unit 104 is formed on the control board 110. Is also good.
  • the control board 110 is connected to the power supply unit 108 that supplies power to the image memory 380, the control unit 382, and the like formed on the control board 110 via the power supply line 114.
  • the control unit 382 includes a hardware processor.
  • the processor may be a CPU (Central Processing Unit) that functions by loading and executing a control program from a memory such as a ROM (Read Only Memory), or an ASIC (Application Specific) in which functions are set in advance. Integrated Circuit).
  • CPU Central Processing Unit
  • ASIC Application Specific
  • a sheet 116 is further provided in the casing 120 of the radiation image capturing apparatus 1 shown in FIG. 15 on the side from which radiation transmitted through the radiation detector 10 is emitted.
  • Examples of the sheet 116 include a copper sheet.
  • the copper sheet has a function of preventing scattering to the rear, that is, the conversion layer 14 side, by making it difficult to generate secondary radiation due to incident radiation.
  • the sheet 116 preferably covers at least the entire surface of the conversion layer 14 on the side from which radiation is emitted, and more preferably covers the entire conversion layer 14.
  • a protective layer 117 is further provided in the casing 120 of the radiation image capturing apparatus 1 illustrated in FIG. 15 on the side where radiation is incident (on the capturing surface 120A side).
  • an Alpet (registered trademark) sheet in which aluminum is laminated by bonding an aluminum foil to an insulating sheet (film), a parylene (registered trademark) film, or an insulating material such as polyethylene terephthalate is used.
  • a moisture-proof film such as a sheet can be applied.
  • the protective layer 117 has a moisture proof function and an antistatic function for the sensor section layer 50. Therefore, the protective layer 117 preferably covers at least the entire surface of the sensor section layer 50 on the side where the radiation is incident, and more preferably covers the entire surface of the TFT substrate 12 on the side where the radiation is incident.
  • FIG. 15 illustrates a configuration in which both the power supply unit 108 and the control board 110 are provided on one side of the radiation detector 10, specifically, on one side of the rectangular sensor unit layer 50.
  • the position where the power supply unit 108 and the control board 110 are provided is not limited to the form shown in FIG.
  • the power supply unit 108 and the control substrate 110 may be provided separately on each of two opposing sides of the sensor unit layer 50, or may be provided separately on each of two adjacent sides.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of another example in which the radiation detector 10 of the first embodiment is applied to the surface reading type radiographic image capturing apparatus 1.
  • the power supply unit 108 and the control board 110 are provided in the housing 120 in a direction intersecting with the radiation incident direction. Are provided side by side in the radiation incident direction.
  • a base 118 that supports the radiation detector 10 and the control board 110 is provided between the control board 110 and the power supply unit 108 and the sheet 116.
  • the base 118 for example, carbon or the like is used.

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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を有するセンサ部層を含む基板と、前記基材の前記画素領域が設けられた面側に設けられ、前記放射線を光に変換する変換層と、前記変換層より前記基板側に設けられ、前記センサ部層を前記基材に固定する固定部材と、を備えた放射線検出器。

Description

放射線検出器、放射線画像撮影装置、及び製造方法
　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。
　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存在する。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。
　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を有するセンサ部層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（例えば、特開２０００－１３１４４４号公報、特開２００７－１９２８０７号公報、特開２００４－１７２３７５号公報参照。）。
　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。
　光を電気信号に変換する光電変換素子を有する可撓性基板上にシンチレータ等の変換層を形成して作成する放射線検出器を使用する場合、次のような問題がある。すなわち、ポリイミド（ＰＩ：PolyImide）等の可撓性基板は、ガラス基板に比べて熱伝導率が低く、比熱が高いため、放射線検出器の製造工程においては、可撓性基板に熱が加わった場合に熱が逃げ難い、という問題がある。また、実際に放射線画像撮影装置を使用する場合に、可撓性基板に熱が滞留し易く、温度が高くなりやすい傾向がある、という問題がある。
　可撓性基板の温度が上昇すると熱膨張が発生し、可撓性基板の反りが発生する結果、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を有するセンサ部層が基材から剥離してしまう場合がある。
　本開示は、放射線検出器におけるセンサ部層の基材からの剥離の発生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ことを目的とする。
　本開示の第１の態様の放射線検出器は、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を有するセンサ部層を含む基板と、基材の画素領域が設けられた面側に設けられ、放射線を光に変換する変換層と、変換層より基板側に設けられ、センサ部層を基材に固定する固定部材と、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であって、固定部材は、樹脂を含んで構成されている。
　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であって、固定部材は、センサ部層の端部においてセンサ部層を基材に固定する。
　本開示の第４の態様の放射線検出器は、第３の態様の放射線検出器であって、固定部材は、センサ部層の変換層側の面の少なくとも一部から、センサ部層の端面を介して、基材のセンサ部層側の面の少なくとも一部までの領域を覆うことによりセンサ部層を基材に固定する。
　本開示の第５の態様の放射線検出器は、第４の態様の放射線検出器であって、固定部材は、センサ部層の変換層側の面の全面から、センサ部層の端面を介して、基材のセンサ部層側の面の少なくとも一部までの領域を覆うことによりセンサ部層を基材に固定する。
　本開示の第６の態様の放射線検出器は、第５の態様の放射線検出器であって、基材及び固定部材は、同一の材料を含む。
　本開示の第７の態様の放射線検出器は、第５の態様の放射線検出器または第６の態様の放射線検出器であって、基材の熱膨張率ＣＴＥｆｌｅｘと固定部材の熱膨張率ＣＴＥｓｕｒとの比が、０．５≦ＣＴＥｓｕｒ／ＣＴＥｆｌｅｘ≦４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の態様のいずれかの放射線検出器であって、基材は、ポリイミドを含む。
　本開示の第９の態様の放射線検出器は、第８の態様の放射線検出器であって、基材は、塗布によって形成されている。
　本開示の第１０の態様の放射線検出器は、第８の態様の放射線検出器または第９の態様の放射線検出器であって、固定部材は、ポリイミドまたはパリレン（登録商標）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の態様のいずれかの放射線検出器であって、変換層を覆う封止層をさらに備え、固定部材は、封止層とは材質が異なる。
　本開示の第１２の態様の放射線検出器は、第１の態様から第１１の態様のいずれかの放射線検出器、変換層は、ＣｓＩの柱状結晶が直接蒸着により形成されたものであり、柱状結晶の先端部側に基材よりも剛性が高い補強基板をさらに備えている。
　本開示の第１３の態様の放射線検出器は、第１２の態様の放射線検出器であって、補強基板は、降伏点を有する材料を含む。
　本開示の第１４の態様の放射線検出器は、第１２の態様の放射線検出器または第１３の態様の放射線検出器であって、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１５の態様の放射線検出器は、第１２の態様から第１４の態様のいずれかの放射線検出器であって、基板の、画素領域が設けら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ている。
　また、本開示の第１６の態様の放射線画像撮影装置は、第１の態様から第１５の態様のいずれかの放射線検出器と、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１７の態様の製造方法は、放射線検出器の製造方法であって、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を有するセンサ部層が設けられた基板を形成し、センサ部層を基材に固定する固定部材を形成し、基材の画素領域が設けられた面側に、放射線を光に変換する変換層を形成し、変換層の、基板側の面と対向する側の面と反対側の面に、基材よりも剛性が高い補強基板を貼り合わせ、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。
　本開示によれば、放射線検出器におけるセンサ部層の基材からの剥離の発生を抑制することができる。
第１実施形態の放射線検出器におけるＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板の構成の一例を示す構成図である。 実施形態の基材の一例を説明するための断面図である。 第１実施形態の放射線検出器の一例を、変換層が設けられた側からみた平面図である。 図３に示した放射線検出器のＡ－Ａ線断面図である。 図３に示した放射線検出器の要部構成を示す断面図である。 第１実施形態の放射線検出器の一例を、ＴＦＴ基板の第１の面の側からみた平面図である。 第１実施形態の放射線検出器の製造方法の一例を説明する説明図である。 第１実施形態の放射線検出器の製造方法の一例を説明する説明図である。 第２実施形態の放射線検出器の一例の断面図である。 第３実施形態の放射線検出器の一例の断面図である。 第３実施形態の放射線検出器の他の一例の平面図である。 第３実施形態の放射線検出器の他の一例の平面図である。 実施形態の放射線検出器の他の一例の断面図である。 実施形態の放射線検出器の他の例の一画素部分についての断面図である。 実施形態の放射線検出器を適用した放射線画像撮影装置の一例の断面を表す断面図である。 実施形態の放射線検出器を適用した放射線画像撮影装置の他の例の断面を表す断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は限定を意図していない。
［第１実施形態］
　本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）。
　図１を参照して本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。本実施形態のＴＦＴ基板１２は、基材１１の画素領域３５に、複数の画素３０を含むセンサ部層５０が形成された基板である。本実施形態のＴＦＴ基板１２は、基板の一例である。
　基材１１は、樹脂製、かつ、可撓性を有する。なお、本実施形態では、一例として、以下に示すように基材１１を形成する。
　まず、厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス基板（コーニング社製 イーグル２０００）の表面上にポリイミド前駆体溶液を熱硬化後のフィルムの厚さが２０μｍになるようにバーコータによって塗布し、１３０℃で１０分間乾燥してポリイミド前駆体被膜を形成する。
　次いで、窒素ガス気流下で、１００℃から３６０℃まで２時間かけて昇温した後、３６０℃で２時間熱処理し、ポリイミド前駆体を熱硬化させてイミド化する。これによって、ガラス基板とポリイミドフィルム層を有する積層体を得ることができる。得られた積層体のポリイミドフィルムは、容易に手でガラス基板から剥離することができる。なお、この基材１１の形成方法は、例えば、特開２０１４－２１８０５６号公報にも記載されているため、これ以上の説明は省略する。
　基材１１の形成方法は、この形態に限らず、基材１１として、ポリイミド等のプラスチックを含む樹脂を、所定の支持体上に、スピンコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法等の塗布方法で塗布することによって形成してもよい。塗布型ポリイミド樹脂を塗布することによって得られた基材を、以下では、「塗布型ポリイミド基材」という。また、基材１１として、上記樹脂を塗布して得られたものに代えて、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を用いてもよい。
　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は、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、詳細には、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、本実施形態の基材１１として、樹脂シートを用いる場合、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例としては、ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標）が挙げられる。
　なお、本実施形態において述べる厚み、熱膨張率、弾性率、及び平均粒子径等の測定方法は、特開２０１０－７６４３８号公報に記載されている評価方法を適用している。例えば、熱膨張率の測定方法は、下記条件にてＭＤ方向及びＴＤ（Transverse Direction）方向の伸縮率を測定し、９０℃～１００℃、１００℃～１１０℃、…と、１０℃の間隔での伸縮率及び温度を測定し、この測定を４００℃まで行い、１００℃から３５０℃までの全測定値の平均値として導出した熱膨張率（ｐｐｍ／℃）を、（ｐｐｍ／Ｋ）に換算した。熱膨張率の測定条件は、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、昇温開始温度を２５℃、昇温終了温度を４００℃、昇温速度を５℃／ｍｉｎ、及び雰囲気をアルゴンとした。
　画素３０の各々は、変換層１４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６参照）を介して、放射線検出器１０の外部の駆動部１０３（図６参照）に接続されることにより、複数の走査配線３８の各々には、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６参照）を介して、放射線検出器１０の外部の信号処理部１０４（図６参照）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。
　本実施形態の放射線検出器１０では、ＴＦＴ基板１２上には、変換層１４が形成されている。図３は、本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。さらに、図５は、図３に示した放射線検出器の要部構成を示す断面図である。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、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。
　本実施形態に係る放射線検出器１０では、軽量化を図るため、基材１１に、ガラスではなく、ポリイミド等のプラスチックを含む樹脂を用いている。このため、放射線検出器１０の温度が上昇した場合に、ガラスを用いた場合に比較して、ＴＦＴ基板１２の熱膨張が大きくなり、ＴＦＴ基板１２に大きな反りが発生し、この結果、センサ部層５０が基材１１から剥離する可能性がある。特に、この問題は、基材１１が塗布型ポリイミド基材である場合に顕著であり、この場合、熱膨張率が、ガラスを用いた基材に比較して１０倍程度となり、この結果、センサ部層５０が基材１１から剥離する可能性が高くなる。
　そこで、本実施形態では、一例として図４及び図５に示すように、ＴＦＴ基板１２と変換層１４との間には、センサ部層５０を基材１１に固定する固定層１３が設けられている。固定層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さらに有する。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、固定層１３を設ける意義が大きい。例えば、基材１１に、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及び図５に示した放射線検出器１０のように、固定層１３を設ける意義が大きい。
　本実施形態では、固定層１３は、基材１１と同一の材料を含む。詳細には、基材１１として塗布型ポリイミド基材を用いた場合、固定層１３として、塗布型ポリイミド樹脂を塗布することによって得られたものを用いる。このように、本実施形態では、固定層１３として、基材１１と同一の材料を含むものを用いているため、固定層１３と基材１１の各々の熱膨張率の差を小さくすることができ、この結果、ＴＦＴ基板１２の反りの発生を抑制することができる。但し、この形態に限らず、固定層１３として、パリレン（登録商標）膜を用いてもよい。本実施形態の固定層１３は、固定部材の一例である。
　本実施形態では、固定層１３が、センサ部層５０を、その端部において基材１１に固定する。より詳細には、図４及び図５に示すように、本実施形態では、固定層１３が、センサ部層５０の変換層１４側の面の全面から、センサ部層５０の端面を介して、基材１１のセンサ部層５０側の面の一部までの領域を覆うことにより、センサ部層５０を基材１１に固定する。
　なお、図４及び図５に示した例では、固定層１３の基材１１側の端部が、基材１１のセンサ部層５０側の面の一部までを覆うものとしているが、この形態に限らず、固定層１３が、基材１１の上面のセンサ部層５０の領域を除く全てを覆うものとしてもよい。
　固定層１３としてポリイミドを用いる場合、センサ部層５０上に、スピンコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法等の塗布方法でポリイミドを付与することにより固定層１３を形成する。この場合、ポリイミドは着色しているため、変換層１４で発生した光を透過させてフォトダイオードで吸収させるために、あまり厚くしないことが好ましく、固定層１３の厚みは、０．０５～０．２μｍ程度が好ましく、０．１μｍ程度が、より好ましい。
　これに対し、固定層１３としてパリレン（登録商標）膜を用いる場合、センサ部層５０上に、真空成膜法でパリレン（登録商標）を付与することにより固定層１３を形成する。詳細には、センサ部層５０まで形成されたＴＦＴ基板１２を真空チャンバーに入れ、所定の真空度にてパリレン（登録商標）原料を加熱して蒸発させ、ＴＦＴ基板１２上にパリレン（登録商標）膜を成膜する。この場合、固定層１３の厚みは、０．５～１０μｍ程度が好ましい。なお、パリレン（登録商標）膜を成膜したくない領域については、適宜マスクして対応すればよい。
　本実施形態では、基材１１の熱膨張率ＣＴＥｆｌｅｘ（CTE：Coefficient of Thermal Expansion）と固定層１３の熱膨張率ＣＴＥｓｕｒとの比（以下、「ＣＴＥ比」という。）が、次の式（１）で示される範囲の値とされている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　固定層１３として塗布型ポリイミド樹脂を用いる場合、ポリイミドの熱膨張率ＣＴＥは、おおよそ１８～３８ＰＰＭ／度の範囲となるため、ＣＴＥ比はおおよそ０．５以上、２以下の範囲となる。
　これに対し、固定層１３としてパリレン（登録商標）を用いる場合、パリレン（登録商標）の熱膨張率ＣＴＥは、おおよそ３５～６９ＰＰＭ／度の範囲となるため、ＣＴＥ比はおおよそ０．５以上、４以下の範囲となる。
　図４に示すように、変換層１４は、保護層２２により覆われている。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、詳細には、ポリエチレンテレフタレート（PET：Polyethylene terephthalate）、ポリフェニレンサルファイド（PPS：PolyPhenylene Sulfide）、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（OPP：Oriented PolyPropylene）、ポリエチレンナフタレート（PEN：PolyEthylene Naphthalate）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。本実施形態では、固定層１３を、保護層２２とは異なる材質としている。
　ＴＦＴ基板１２、固定層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、本実施形態において「降伏点」とは、材料を引っ張った場合に、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、ポリカーボネート（ＰＣ：Polycarbonate）、及びポリアミドが挙げられる。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が挙げられる。
　また、本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、本実施形態の補強基板４０の熱膨張率は、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の材料として挙げられる。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。
　なお、追加補強基板で補強基板４０を覆うことで、補強基板４０をさらに補強してもよく、追加補強基板は、例えば、カーボン板等の剛性板であってよい。追加補強基板で変換層１４の全面を覆う場合でも、追加補強基板の材質がＸ線吸収量の少ないカーボン等であれば、表面読取方式（ＩＳＳ：Irradiation Side Sampling方式）及び裏面読取方式（ＰＳＳ：Penetration Side Sampling方式）の何れの方式においてもＸ線ロスを抑制することができる。ここで、Ｘ線ロスとは、照射されたＸ線が追加補強基板に吸収されることで、変換層１４に到達するＸ線が低減することである。追加補強基板は、補強基板４０の曲げ弾性率よりも大きい曲げ弾性率を有する。
　追加補強部材の曲げ弾性率は、例えば、８０００ＭＰａ以上であることが好ましい。また追加補強部材の曲げ弾性率の上限としては、６００００ＭＰａ以下であることが好ましい。なお、カーボンの曲げ弾性率は、８０００ＭＰａ～５００００ＭＰａ程度であり、曲げ弾性率の観点からもカーボンは追加補強部材として適している。
　図３及び図４に示すように、本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６参照）のいずれか一方に接続されている。本実施形態の駆動部１０３及び信号処理部１０４が、本開示の回路部の一例である。図６には、本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として、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａの側から見た場合の平面図を示す。
　図６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。フレキシブルケーブル１１２は、導体である信号線を含み、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。本実施形態のフレキシブルケーブル１１２は可撓性の配線の一例である。
　ＴＦＴ基板１２の接続領域４３（４３Ａ）には、複数（図６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６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６に示すように、本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。
　本実施形態の駆動基板２０２は、可撓性のＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板、即ち、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であってもよい。
　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、例えば、ノイズの影響を大きく受け難い傾向がある。そのため、本実施形態では、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に接続されている。
　本実施形態では、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の各々とが接続される。
　一方、ＴＦＴ基板１２の接続領域４３（４３Ｂ）には、複数（図６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６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６に示すように、本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、本実施形態の信号処理基板３０４は、非可撓性のＰＣＢ基板、即ち、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、信号処理基板３０４は、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辺のコイル、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、例えば、ノイズの影響を受け易い傾向がある。そのため、本実施形態では、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に接続されている。
　本実施形態では、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の各々とが接続される。
　また、図４に示した一例のように、本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の幅）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、本実施形態のＴＦＴ基板１２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４、図７及び図８を参照して、本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。なお、図８では、駆動基板２０２に接続されるフレキシブルケーブル１１２が６つの場合について示している。
　予め、放射線検出器１０の大きさ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７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、剥離層を介して、基材１１が形成される。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に接する。
　さらに、図４に示すように、基材１１の画素領域３５に、複数の画素３０を含むセンサ部層５０が形成される。なお、本実施形態では、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を介して、センサ部層５０が形成される。
　さらに、センサ部層５０の上に、変換層１４が形成される。本実施形態では、まず、ＴＦＴ基板１２の第１の面１２Ａにおけるセンサ部層５０の変換層１４側の面の全面から、センサ部層５０の端面を介して、基材１１のセンサ部層５０側の面の一部までの領域に、固定層１３を形成する。その後、ＴＦＴ基板１２上、より詳細には固定層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、固定層１３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の固定層１３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、本実施形態と異なる方法で、ＴＦＴ基板１２（固定層１３）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（固定層１３）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（固定層１３）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（固定層１３）と貼り合わせることが好ましい。なお、この場合、変換層１４における固定層１３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（固定層１３）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８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８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８に示した矢印Ｄ方向に引き剥がすことにより、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。即ち、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、放射線検出器１０の製造方法は本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後、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、本実施形態の放射線画像撮影装置１（後述する図１５参照）では、図８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、変換層１４も大きく撓み、この結果、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らず、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にも、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。
　また、上述したように、ポリイミド等の可撓性基板は、ガラス基板に比べて熱伝導率が低く、比熱が高いため、放射線検出器１０の製造工程においては、可撓性基板に熱が加わった場合に熱が逃げ難い。また、放射線検出器１０が内蔵された放射線画像撮影装置１を使用する場合に、可撓性基板に熱が滞留し易く、温度が高くなりやすい傾向がある。可撓性基板の温度が上昇すると熱膨張が発生し、可撓性基板の反りが発生し、この結果、センサ部層５０が基材１１から剥離する場合があった。
　これに対して、本実施形態の放射線検出器１０では、固定層１３によってセンサ部層５０を基材１１に固定している。このため、本実施形態の放射線検出器１０では、センサ部層５０の基材１１からの剥離の発生を抑制することができる。
　また、本実施形態の放射線検出器１０では、固定層１３が樹脂を含むものとされているので、固定層１３を金属等によって構成する場合に比較して、放射線検出器１０を軽量化することができる。
　特に、本実施形態の放射線検出器１０では、固定層１３がセンサ部層５０の端部においてセンサ部層５０を基材１１に固定しているので、センサ部層５０の底面部を基材１１に直接固定する場合に比較して、効率よく固定することができる。
　さらに、本実施形態の放射線検出器１０では、固定層１３が、センサ部層５０の変換層１４側の面の全面から、センサ部層５０の端面を介して、基材１１のセンサ部層５０側の面までの領域を覆うことによりセンサ部層５０を基材１１に固定している。このため、固定層１３が、センサ部層５０の変換層１４側の面の一部の領域のみを覆う場合に比較して、より強固にセンサ部層５０を基材１１に固定することができる。
［第２実施形態］
　次に、第２実施形態について説明する。図９には、本実施形態の放射線検出器１０の一例の断面図を示す。
　図９に示すように、本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。本実施形態の放射線検出器１０では、図９に示すように、ＴＦＴ基板１２と補強部材４１との間には、上記実施形態と同様に、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。補強部材４１の曲げ弾性率も、補強基板４０と同様に、１０００ＭＰａ以上２５００ＭＰａ以下であることが好ましい。
　なお、追加補強部材で補強部材４１をさらに補強してもよく、追加補強部材は、例えば、カーボン板等の剛性板であってよい。追加補強部材で変換層１４の全面を覆う場合でも、追加補強部材の材質がＸ線吸収量の少ないカーボン等であれば、表面読取方式及び裏面読取方式の何れの方式においてもＸ線ロスを抑制することができる。ここで、Ｘ線ロスとは、照射されたＸ線が追加補強部材に吸収されることで、変換層１４に到達するＸ線が低減することである。追加補強部材は、補強部材４１の曲げ弾性率よりも大きい曲げ弾性率を有する。追加補強部材の曲げ弾性率は、例えば、８０００ＭＰａ以上であることが好ましい。また追加補強部材の曲げ弾性率の上限としては、６００００ＭＰａ以下であることが好ましい。なお、カーボンの曲げ弾性率は、８０００ＭＰａ～５００００ＭＰａ程度であり、曲げ弾性率の観点からもカーボンは追加補強部材として適している。
　本実施形態の放射線検出器１０は、例えば、第１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、本実施形態の放射線検出器１０を製造することができる。
　本実施形態の放射線検出器１０では、ＴＦＴ基板１２の、センサ部層５０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、第１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及びセンサ部層５０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。
［第３実施形態］
　上記各実施形態では、本開示の固定部材としての固定層１３が、センサ部層５０の変換層１４側の面の全面を覆っている形態について例示したが、本開示の固定部材は、この形態には限らない。例えば、固定部材として、センサ部層５０の変換層１４側の面の一部から、センサ部層５０の端面を介して、基材１１のセンサ部層５０側の面の一部までの領域を覆うことにより、センサ部層５０を基材１１に固定する形態としてもよい。
　図１０には、本実施形態の放射線検出器１０の一例の断面図を示す。なお、図１０における図４と同一の構成要素には、図４と同一の符号を付して、その説明を省略する。
　図１０に示すように、本実施形態に係る放射線検出器１０は、第１実施形態の放射線検出器１０における固定層１３に代えて、センサ部層５０の変換層１４側の面に関しては、センサ部層５０の外周部の近傍のみを覆う固定部材１３Ｂとされている点のみが異なっている。
　本実施形態に係る放射線検出器１０では、図１０に示すように、固定部材１３Ｂが、変換層１４の外周部よりも外側の位置を、センサ部層５０の変換層１４側の面における端部の位置としている。このため、本実施形態に係る変換層１４は、センサ部層５０の上面に直接、形成される。但し、この形態に限らず、固定部材１３Ｂが、変換層１４の外周部よりも内側の位置を、センサ部層５０の変換層１４側の面における端部の位置とする形態としてもよい。なお、この形態における固定部材１３の形成方法は、上記各実施形態に係る固定層１３と同様であるので、ここでの説明は省略する。
　図１１及び図１２には、本第３実施形態に係る固定部材１３Ｂの変形例が示されている。なお、図１１及び図１２は、放射線検出器１０を補強基板４０側から見た場合の平面図である。また、図１１及び図１２では、錯綜を回避するために、放射線検出器１０の要部（基材１１、固定部材１３Ｃ（１３Ｄ）、センサ部層５０、変換層１４）のみを示している。
　図１１に示す例は、固定部材１３Ｃが、平面視矩形状のセンサ部層５０の４角点の各々のみを個別に固定する形態である。また、図１２に示す例では、固定部材１３Ｄが、平面視矩形状のセンサ部層５０の各対角間に亘るように、平面視Ｘ状に設けられている。なお、固定部材１３Ｃ及び固定部材１３Ｄの基材１１側の端部の位置は、上記各実施形態に係る固定層１３と同様である。この形態における固定部材１３の形成方法もまた、上記各実施形態に係る固定層１３と同様であるので、ここでの説明は省略する。
　第３実施形態、図１１、図１２に示した形態では、固定部材が、センサ部層５０の変換層１４側の面の一部から、センサ部層５０の端面を介して、基材１１のセンサ部層５０側の面までの領域を覆うことによりセンサ部層５０を基材１１に固定している。このため、固定層１３が、センサ部層５０の変換層１４側の面の全面を覆う場合に比較して、放射線検出器１０によって得られる放射線画像の画質を向上させることができる。
　なお、補強基板４０の大きさは、上記各実施形態に限定されない。例えば、図１３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１４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１４に示した一例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８２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、センサ部層５０の形状も限定されない。
　また、変換層１４の形状等も上記各実施形態に限定されない。上記各実施形態では、変換層１４の形状がセンサ部層５０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、センサ部層５０と同様の形状でなくてもよい。また、センサ部層５０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。
　また、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及びセンサ部層５０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表面読取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裏面読取方式の放射線画像撮影装置に適用してもよい。
　図１５には、表面読取方式の放射線画像撮影装置１に第１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１５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、センサ部層５０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。
　制御基板１１０は、センサ部層５０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によりセンサ部層５０の画素３０と電気的に接続されている。なお、図１５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等に電力を供給する電源部１０８と接続されている。なお、制御部３８２は、ハードウェアのプロセッサを含む。プロセッサは、制御プログラムをＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリからロードして実行することで機能するＣＰＵ（Central Processing Unit）などであってもよいし、予め機能が設定されているＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などであってもよい。
　図１５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された放射線による２次放射線を発生し難くすることによって、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うことが好ましく、また、変換層１４全体を覆うことが、より好ましい。
　また、図１５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、センサ部層５０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、少なくともセンサ部層５０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、より好ましい。
　なお、図１５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、詳細には、矩形状のセンサ部層５０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１５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、センサ部層５０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１６には、表面読取方式の放射線画像撮影装置１に第１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１６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１６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。
　本願は２０１８年９月２７日出願の日本出願第２０１８－１８２７２９号の優先権を主張すると共に、その全文を参照により本明細書に援用する。

Claims (17)

  1. 　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を有するセンサ部層を含む基板と、
    　前記基材の前記画素領域が設けられた面側に設けられ、前記放射線を光に変換する変換層と、
    　前記変換層より前記基板側に設けられ、前記センサ部層を前記基材に固定する固定部材と、
    　を備えた放射線検出器。
  2. 　前記固定部材は、樹脂を含んで構成されている、
    　請求項１に記載の放射線検出器。
  3. 　前記固定部材は、前記センサ部層の端部において前記センサ部層を前記基材に固定する、
    　請求項１または請求項２に記載の放射線検出器。
  4. 　前記固定部材は、前記センサ部層の前記変換層側の面の少なくとも一部から、前記センサ部層の端面を介して、前記基材の前記センサ部層側の面の少なくとも一部までの領域を覆うことにより前記センサ部層を前記基材に固定する、
    　請求項３に記載の放射線検出器。
  5. 　前記固定部材は、前記センサ部層の前記変換層側の面の全面から、前記センサ部層の端面を介して、前記基材の前記センサ部層側の面の少なくとも一部までの領域を覆うことにより前記センサ部層を前記基材に固定する、
    　請求項４に記載の放射線検出器。
  6. 　前記基材及び前記固定部材は、同一の材料を含む、
    　請求項５に記載の放射線検出器。
  7. 　前記基材の熱膨張率ＣＴＥｆｌｅｘと前記固定部材の熱膨張率ＣＴＥｓｕｒとの比が、０．５≦ＣＴＥｓｕｒ／ＣＴＥｆｌｅｘ≦４である、
    　請求項５または請求項６に記載の放射線検出器。
  8. 　前記基材は、ポリイミドを含む、
    　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。
  9. 　前記基材は、塗布によって形成されている、
    　請求項８に記載の放射線検出器。
  10. 　前記固定部材は、ポリイミドまたはパリレン（登録商標）を含む、
    　請求項８または請求項９に記載の放射線検出器。
  11. 　前記変換層を覆う封止層をさらに備え、
    　前記固定部材は、前記封止層とは材質が異なる、
    　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。
  12. 　前記変換層は、ＣｓＩの柱状結晶が直接蒸着により形成されたものであり、
    　前記柱状結晶の先端部側に前記基材よりも剛性が高い補強基板をさらに備えた、
    　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。
  13. 　前記補強基板は、降伏点を有する材料を含む、
    　請求項１２に記載の放射線検出器。
  14. 　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１２または請求項１３に記載の放射線検出器。
  15. 　前記基板の、前記画素領域が設けら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１２から請求項１４のいずれか１項に記載の放射線検出器。
  16. 　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。
  17. 　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を有するセンサ部層が設けられた基板を形成し、
    　前記センサ部層を前記基材に固定する固定部材を形成し、
    　前記基材の前記画素領域が設けられた面側に、前記放射線を光に変換する変換層を形成し、
    　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、前記基材よりも剛性が高い補強基板を貼り合わせ、
    　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、
    　放射線検出器の製造方法。
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