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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024080336
(43)【公開日】2024-06-13
(54)【発明の名称】放射線検出パネル及び放射線検出パネルの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01T 1/20 20060101AFI20240606BHJP
【ＦＩ】
G01T1/20 D
G01T1/20 E
G01T1/20 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022193435
(22)【出願日】2022-12-02
(71)【出願人】
【識別番号】503382542
【氏名又は名称】キヤノン電子管デバイス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】和泉 崇
(72)【発明者】
【氏名】會田 博之
(72)【発明者】
【氏名】榛葉 勇一
【テーマコード（参考）】
2G188
【Ｆターム（参考）】
2G188BB02
2G188CC15
2G188CC22
2G188DD05
2G188DD44
(57)【要約】
【課題】 検出する画像の品質を向上できる放射線検出パネル及び放射線検出パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】複数の光電変換部を有している光電変換基板と、前記光電変換基板に設けられ、前記光電変換基板に対向している一方面と、前記一方面と反対側に位置している他方面とを有しているシンチレータ層と、前記他方面に設けられ、接着剤と光散乱粒子とで形成されている反射層と、を備え、前記反射層は、前記他方面に対向している対向面と、前記対向面とは反対側に位置している凹凸面と、を有し、前記凹凸面は、前記シンチレータ層から遠ざかる向きに突出している複数の凸部の表面と、前記複数の凸部よりも窪んでいる凹部の表面と、を含み、前記複数の凸部の各々は、前記複数の凸部の各々と隣り合う凸部を有し、前記複数の凸部の各々から前記隣り合う凸部までの間隔は、ランダムである、放射線検出パネル。
【選択図】 図５
【解決手段】複数の光電変換部を有している光電変換基板と、前記光電変換基板に設けられ、前記光電変換基板に対向している一方面と、前記一方面と反対側に位置している他方面とを有しているシンチレータ層と、前記他方面に設けられ、接着剤と光散乱粒子とで形成されている反射層と、を備え、前記反射層は、前記他方面に対向している対向面と、前記対向面とは反対側に位置している凹凸面と、を有し、前記凹凸面は、前記シンチレータ層から遠ざかる向きに突出している複数の凸部の表面と、前記複数の凸部よりも窪んでいる凹部の表面と、を含み、前記複数の凸部の各々は、前記複数の凸部の各々と隣り合う凸部を有し、前記複数の凸部の各々から前記隣り合う凸部までの間隔は、ランダムである、放射線検出パネル。
【選択図】 図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蛍光を電気信号に変換する複数の光電変換部を有している光電変換基板と、
前記光電変換基板に設けられ、前記光電変換基板に対向している一方面と、前記一方面と反対側に位置している他方面とを有し、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層と、
前記他方面に設けられ、接着剤と光散乱粒子とで形成され、前記シンチレータ層で生じた蛍光を前記複数の光電変換部に向かって反射する反射層と、を備え、
前記反射層は、前記他方面に対向している対向面と、前記対向面とは反対側に位置している凹凸面と、を有し、
前記凹凸面は、前記シンチレータ層から遠ざかる向きに突出している複数の凸部の表面と、前記複数の凸部よりも窪んでいる凹部の表面と、を含み、
前記複数の凸部の各々は、前記複数の凸部の各々と隣り合う凸部を有し、
前記複数の凸部の各々から前記隣り合う凸部までの間隔は、ランダムである、
放射線検出パネル。
前記光電変換基板に設けられ、前記光電変換基板に対向している一方面と、前記一方面と反対側に位置している他方面とを有し、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層と、
前記他方面に設けられ、接着剤と光散乱粒子とで形成され、前記シンチレータ層で生じた蛍光を前記複数の光電変換部に向かって反射する反射層と、を備え、
前記反射層は、前記他方面に対向している対向面と、前記対向面とは反対側に位置している凹凸面と、を有し、
前記凹凸面は、前記シンチレータ層から遠ざかる向きに突出している複数の凸部の表面と、前記複数の凸部よりも窪んでいる凹部の表面と、を含み、
前記複数の凸部の各々は、前記複数の凸部の各々と隣り合う凸部を有し、
前記複数の凸部の各々から前記隣り合う凸部までの間隔は、ランダムである、
放射線検出パネル。
【請求項2】
前記複数の凸部の各々における重心から前記隣り合う凸部における重心に向かう方向は、ランダムである、
請求項１に記載の放射線検出パネル。
請求項１に記載の放射線検出パネル。
【請求項3】
前記反射層は、複数の混合物で構成され、
前記複数の混合物の各々は、接着剤と光散乱粒子とで形成された粒である、
請求項１に記載の放射線検出パネル。
前記複数の混合物の各々は、接着剤と光散乱粒子とで形成された粒である、
請求項１に記載の放射線検出パネル。
【請求項4】
前記複数の凸部の各々は、前記複数の混合物で形成されている、
請求項３に記載の放射線検出パネル。
請求項３に記載の放射線検出パネル。
【請求項5】
前記対向面は、前記他方面に接触し固定されている複数の接触面と、前記他方面に隙間を設けて対向する非接触面と、を含んでいる、
請求項１に記載の放射線検出パネル。
請求項１に記載の放射線検出パネル。
【請求項6】
入射される蛍光を電気信号に変換する複数の光電変換部を有している光電変換基板を用意し、
前記光電変換基板上に、前記光電変換基板に対向している一方面と、前記一方面と反対側に位置している他方面とを有し、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層を形成し、
接着剤と、光散乱粒子と、前記接着剤を溶解する溶媒とで形成された第１混合材料を用意し、
前記第１混合材料を複数の粒に加工することで、各々が前記接着剤と前記光散乱粒子と前記溶媒とで形成された粒である複数の第２混合材料を形成し、
前記複数の第２混合材料を前記他方面に散布し、
前記他方面に散布された前記複数の第２混合材料を乾燥させることで、前記シンチレータ層で生じた蛍光を前記複数の光電変換部に向かって反射する反射層を形成する、
放射線検出パネルの製造方法。
前記光電変換基板上に、前記光電変換基板に対向している一方面と、前記一方面と反対側に位置している他方面とを有し、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層を形成し、
接着剤と、光散乱粒子と、前記接着剤を溶解する溶媒とで形成された第１混合材料を用意し、
前記第１混合材料を複数の粒に加工することで、各々が前記接着剤と前記光散乱粒子と前記溶媒とで形成された粒である複数の第２混合材料を形成し、
前記複数の第２混合材料を前記他方面に散布し、
前記他方面に散布された前記複数の第２混合材料を乾燥させることで、前記シンチレータ層で生じた蛍光を前記複数の光電変換部に向かって反射する反射層を形成する、
放射線検出パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、放射線検出パネル及び放射線検出パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
放射線検出器の一例に、Ｘ線検出器がある。Ｘ線検出器は、複数の光電変換素子が格子状に設けられた光電変換基板と、光電変換基板の上に設けられたシンチレータ層と、シンチレータ層の上に形成された反射層と、を有している。反射層は、樹脂系の接着剤と光散乱粒子と溶媒との混合材料をディスペンサでシンチレータ層に塗布し、塗布された混合材料を乾燥させることで形成されることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０－１４５３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本実施形態は、検出する画像の品質を向上できる放射線検出パネル及び放射線検出パネルの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一実施形態に係る放射線検出パネルは、蛍光を電気信号に変換する複数の光電変換部を有している光電変換基板と、前記光電変換基板に設けられ、前記光電変換基板に対向している一方面と、前記一方面と反対側に位置している他方面とを有し、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層と、前記他方面に設けられ、接着剤と光散乱粒子とで形成され、前記シンチレータ層で生じた蛍光を前記複数の光電変換部に向かって反射する反射層と、を備え、前記反射層は、前記他方面に対向している対向面と、前記対向面とは反対側に位置している凹凸面と、を有し、前記凹凸面は、前記シンチレータ層から遠ざかる向きに突出している複数の凸部の表面と、前記複数の凸部よりも窪んでいる凹部の表面と、を含み、前記複数の凸部の各々は、前記複数の凸部の各々と隣り合う凸部を有し、前記複数の凸部の各々から前記隣り合う凸部までの間隔は、ランダムである。
【0006】
また、一実施形態に係る放射線検出パネルの製造方法は、入射される蛍光を電気信号に変換する複数の光電変換部を有している光電変換基板を用意し、前記光電変換基板上に、前記光電変換基板に対向している一方面と、前記一方面と反対側に位置している他方面とを有し、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層を形成し、接着剤と、光散乱粒子と、前記接着剤を溶解する溶媒とで形成された第１混合材料を用意し、前記第１混合材料を複数の粒に加工することで、各々が前記接着剤と前記光散乱粒子と前記溶媒とで形成された粒である複数の第２混合材料を形成し、前記複数の第２混合材料を前記他方面に散布し、前記他方面に散布された前記複数の第２混合材料を乾燥させることで、前記シンチレータ層で生じた蛍光を前記複数の光電変換部に向かって反射する反射層を形成する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宣変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面や説明をより明確にするため、実際の様態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宣省略することがある。
【0009】
始めに、本発明の実施形態の基本構想について説明する。
放射線検出器として、例えばＸ線検出器がある。Ｘ線検出器としてアクティブマトリクス方式を用いたＸ平面検出器が開発されている。Ｘ線検出器は、放射線検出パネルとしてのＸ線検出パネルを備えている。Ｘ線検出パネルは、シンチレータ層や光電変換基板など備えている。光電変換基板は、ガラスで形成された基板と、基板の上に形成された光電変換部や配線などを有する回路層とを有している。光電変換部は、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）フォトダイオードやＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子を有している。
放射線検出器として、例えばＸ線検出器がある。Ｘ線検出器としてアクティブマトリクス方式を用いたＸ平面検出器が開発されている。Ｘ線検出器は、放射線検出パネルとしてのＸ線検出パネルを備えている。Ｘ線検出パネルは、シンチレータ層や光電変換基板など備えている。光電変換基板は、ガラスで形成された基板と、基板の上に形成された光電変換部や配線などを有する回路層とを有している。光電変換部は、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）フォトダイオードやＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子を有している。
【0010】
光電変換部の上方には、シンチレータ層が形成されている。
シンチレータ層の材料は、例えば、タリウム賦活ヨウ化セシウムである。シンチレータ層は、ダイシングによる溝の形成や真空蒸着法による堆積などにより、解像度特性を向上させることができる。
Ｘ線検出器は、照射されたＸ線を検出することにより、Ｘ線撮影像やリアルタイムのＸ線画像のデジタル信号を出力する。具体的には、Ｘ線検出器は、入射されるＸ線を蛍光変換体であるシンチレータ層で可視光である蛍光に変換し、光電変換素子で上記蛍光を電気信号に変換することで、Ｘ線画像をデジタル信号として取得する。
シンチレータ層の材料は、例えば、タリウム賦活ヨウ化セシウムである。シンチレータ層は、ダイシングによる溝の形成や真空蒸着法による堆積などにより、解像度特性を向上させることができる。
Ｘ線検出器は、照射されたＸ線を検出することにより、Ｘ線撮影像やリアルタイムのＸ線画像のデジタル信号を出力する。具体的には、Ｘ線検出器は、入射されるＸ線を蛍光変換体であるシンチレータ層で可視光である蛍光に変換し、光電変換素子で上記蛍光を電気信号に変換することで、Ｘ線画像をデジタル信号として取得する。
【0011】
シンチレータ層の周囲には封止部が設けられている。封止部は、ポリプロピレンを主成分とした熱可塑性樹脂から形成されている。更に、シンチレータ層は、防湿カバーによって覆われている。防湿カバーは、シンチレータ層が大気中の水分によって劣化することを防止することを目的として設けられている。防湿カバーは、例えば、アルミニウム等から成る金属層と、ＰＥＴ等から成る樹脂層との積層構造を有している。また、防湿カバーは、封止部と接合されている。シンチレータ層は、光電変換基板と、封止部と、防湿カバーとで密閉された空間に位置している。
【0012】
Ｘ線検出パネルは、反射層をさらに備えている。反射層は、シンチレータ層と防湿カバーとの間に位置している。反射層は、シンチレータ層からの蛍光の利用効率を高めてＸ線検出器の感度特性を改善するために設けられている。反射層は、光電変換部と反対側に向かう蛍光を反射して、光電変換部に到達する蛍光を増大させるものである。
反射層は、銀（Ａｇ）合金やアルミニウムなどの蛍光反射率が高い金属をシンチレータ層上に成膜する方法や、接着剤や光散乱粒子などで形成された混合材料（ペースト材料）をディスペンサで塗布する方法で形成されることが知られている。上記の混合材料の粘度は、例えば、２０００ｍＰａ・ｓである。混合材料を塗布して反射層を形成する場合、反射層は、塗布された混合材料を乾燥させることで形成される。この時、混合材料は圧縮し、シンチレータ層は、この圧縮による引張応力を受け剥離する場合がある。また、Ｘ線検出パネルが変形してしまう場合がある。
反射層は、銀（Ａｇ）合金やアルミニウムなどの蛍光反射率が高い金属をシンチレータ層上に成膜する方法や、接着剤や光散乱粒子などで形成された混合材料（ペースト材料）をディスペンサで塗布する方法で形成されることが知られている。上記の混合材料の粘度は、例えば、２０００ｍＰａ・ｓである。混合材料を塗布して反射層を形成する場合、反射層は、塗布された混合材料を乾燥させることで形成される。この時、混合材料は圧縮し、シンチレータ層は、この圧縮による引張応力を受け剥離する場合がある。また、Ｘ線検出パネルが変形してしまう場合がある。
【0013】
更に、上記のように混合材料を塗布して形成した反射層は、光電変換基板と反対側に周期性のある凹凸面を有している。この場合、Ｘ線検出器は、凹凸に応じたムラを画像として検出するため、画像の品質が低下してしまう。
そこで、本発明の実施形態においては、かかる問題を改善するものであり、検出する画像の品質を向上できる放射線検出パネル及び放射線検出パネルの製造方法を得ることができるものである。上記問題を改善するための手段及び手法について説明する。
そこで、本発明の実施形態においては、かかる問題を改善するものであり、検出する画像の品質を向上できる放射線検出パネル及び放射線検出パネルの製造方法を得ることができるものである。上記問題を改善するための手段及び手法について説明する。
【0014】
図１は、一実施形態に係るＸ線検出器１を示す断面図である。Ｘ線検出器１は、Ｘ線画像検出器であり、放射線検出パネルとしてのＸ線検出パネルを利用するＸ線平面検出器である。
図１に示すように、Ｘ線検出器１は、Ｘ線検出モジュール１０、支持基板１２、回路基板１１、スペーサ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、筐体５１、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）２ｅ１、入射窓５２等を備えている。Ｘ線検出モジュール１０は、Ｘ線検出パネルＰＮＬを備えている。Ｘ線検出パネルＰＮＬは、支持基板１２と入射窓５２との間に位置している。Ｘ線検出パネルＰＮＬは、入射窓５２と対向した防湿カバー７を備えている。
図１に示すように、Ｘ線検出器１は、Ｘ線検出モジュール１０、支持基板１２、回路基板１１、スペーサ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、筐体５１、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）２ｅ１、入射窓５２等を備えている。Ｘ線検出モジュール１０は、Ｘ線検出パネルＰＮＬを備えている。Ｘ線検出パネルＰＮＬは、支持基板１２と入射窓５２との間に位置している。Ｘ線検出パネルＰＮＬは、入射窓５２と対向した防湿カバー７を備えている。
【0015】
入射窓５２は、筐体５１の開口に取付けられている。入射窓５２は、Ｘ線を透過させる。そのため、Ｘ線は、入射窓５２を透過してＸ線検出モジュール１０に入射される。入射窓５２は、板状に形成され、筐体５１内部を保護する機能を有している。入射窓５２は、Ｘ線吸収率の低い材料で薄く形成することが望ましい。これにより、入射窓５２で生じる、Ｘ線の散乱と、Ｘ線量の減衰とを低減することができる。そして、薄くて軽いＸ線検出器１を実現することができる。本実施形態において、入射窓５２は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon-Fiber-Reinforced Plastic）で形成されている。
Ｘ線検出モジュール１０、支持基板１２、回路基板１１、ＦＰＣ２ｅ１等は、筐体５１及び入射窓５２で囲まれた空間の内部に収容されている。
Ｘ線検出モジュール１０、支持基板１２、回路基板１１、ＦＰＣ２ｅ１等は、筐体５１及び入射窓５２で囲まれた空間の内部に収容されている。
【0016】
Ｘ線検出モジュール１０は、薄い部材を積層して構成されているため、軽く機械的強度の低いものである。このため、Ｘ線検出パネルＰＮＬ（Ｘ線検出モジュール１０）は、粘着シートを介して支持基板１２の平坦な一面に固定されている。支持基板１２は、例えば、アルミニウム合金で板状に形成され、Ｘ線検出パネルＰＮＬを安定して保持するために必要な強度を有している。これにより、Ｘ線検出器１に外部から振動や衝撃が加わった際におけるＸ線検出パネルＰＮＬの破損を抑制することができる。
【0017】
支持基板１２の他面には、スペーサ９ａ，９ｂを介して回路基板１１が固定されている。回路基板１１は、Ｘ線検出パネルＰＮＬ（後述する光電変換基板２）に間隔を空けて位置している。スペーサ９ａ，９ｂを使用することで、主に金属から構成される支持基板１２から回路基板１１までの電気的絶縁距離を保持することができる。
筐体５１の内面には、スペーサ９ｃ，９ｄを介して回路基板１１が固定されている。スペーサ９ｃ，９ｄを使用することで、主に金属から構成される筐体５１から回路基板１１までの電気的絶縁距離を保持することができる。筐体５１は、回路基板１１及びスペーサ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを介して支持基板１２等を支持している。
筐体５１の内面には、スペーサ９ｃ，９ｄを介して回路基板１１が固定されている。スペーサ９ｃ，９ｄを使用することで、主に金属から構成される筐体５１から回路基板１１までの電気的絶縁距離を保持することができる。筐体５１は、回路基板１１及びスペーサ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを介して支持基板１２等を支持している。
【0018】
回路基板１１にはＦＰＣ２ｅ１に対応するコネクタが実装され、ＦＰＣ２ｅ１はコネクタを介して回路基板１１に電気的に接続されている。ＦＰＣ２ｅ１とＸ線検出パネルＰＮＬとの接続には、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）を利用した熱圧着法が用いられる。この方法により、Ｘ線検出パネルＰＮＬの複数の微細なパッドと、ＦＰＣ２ｅ１の複数の微細なパッドとの電気的接続が確保される。なお、Ｘ線検出パネルＰＮＬのパッドに関しては後述する。
【0019】
上記のように、回路基板１１は、上記コネクタ、ＦＰＣ２ｅ１等を介してＸ線検出パネルＰＮＬ（光電変換基板２）に電気的に接続されている。回路基板１１は、Ｘ線検出パネルＰＮＬ（光電変換基板２）を電気的に駆動し、かつ、Ｘ線検出パネルＰＮＬ（光電変換基板２）からの出力信号を電気的に処理するものである。
【0020】
図２は、上記実施形態に係るＸ線検出器１の支持基板１２、Ｘ線検出パネルＰＮＬ、回路基板１１、及び複数のＦＰＣ２ｅ１，２ｅ２を示す斜視図であり、画像伝送部４を併せて示す図である。なお、図２には、Ｘ線検出器１の全ての部材を示していない。後述する反射層等、Ｘ線検出器１のいくつかの部材の図示は、図２において省略している。
【0021】
図２に示すように、Ｘ線検出パネルＰＮＬは、光電変換基板２、シンチレータ層５等を備えている。光電変換基板２は、基板２ａ、光電変換部２ｂ、複数の制御ライン（又はゲートライン）２ｃ１、複数のデータライン（又はシグナルライン）２ｃ２等を有している。なお、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、及びデータライン２ｃ２の数、配置等は、図２の例に限定されるものではない。
複数の制御ライン２ｃ１は、行方向Ｘに延在し、列方向Ｙに所定の間隔を空けて並べられている。複数のデータライン２ｃ２は、列方向Ｙに延在し、複数の制御ライン２ｃ１と交差し、行方向Ｘに所定の間隔を空けて並べられている。ここで、行方向Ｘ及び列方向Ｙに直交する方向を直交方向Ｚとする。
複数の制御ライン２ｃ１は、行方向Ｘに延在し、列方向Ｙに所定の間隔を空けて並べられている。複数のデータライン２ｃ２は、列方向Ｙに延在し、複数の制御ライン２ｃ１と交差し、行方向Ｘに所定の間隔を空けて並べられている。ここで、行方向Ｘ及び列方向Ｙに直交する方向を直交方向Ｚとする。
【0022】
複数の光電変換部２ｂは、基板２ａのシンチレータ層５側に設けられている。光電変換部２ｂは、制御ライン２ｃ１とデータライン２ｃ２とにより区画された四角形状の領域に設けられている。１つの光電変換部２ｂは、Ｘ線画像の１つの画素に対応する。複数の光電変換部２ｂは、マトリックス状に並べられている。上記のことから、光電変換基板２は、アレイ基板である。
【0023】
各々の光電変換部２ｂは、光電変換素子２ｂ１と、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２ｂ２と、を有している。ＴＦＴ２ｂ２は、対応する一の制御ライン２ｃ１と、対応する一のデータライン２ｃ２とに接続されている。光電変換素子２ｂ１は、ＴＦＴ２ｂ２に電気的に接続されている。
【0024】
制御ライン２ｃ１は、ＦＰＣ２ｅ１を介して回路基板１１に電気的に接続されている。回路基板１１は、ＦＰＣ２ｅ１を介して複数の制御ライン２ｃ１に制御信号Ｓ１を与える。データライン２ｃ２は、ＦＰＣ２ｅ２を介して回路基板１１に電気的に接続されている。光電変換素子２ｂ１によって変換された画像データ信号Ｓ２（光電変換部２ｂに蓄積された電荷）は、ＴＦＴ２ｂ２、データライン２ｃ２、及びＦＰＣ２ｅ２を介して回路基板１１に伝送される。
【0025】
Ｘ線検出器１は、画像伝送部４をさらに備えている。画像伝送部４は、配線４ａを介して回路基板１１に接続されている。なお、画像伝送部４は、回路基板１１に組み込まれてもよい。画像伝送部４は、図示しない複数のアナログ－デジタル変換器によりデジタル信号に変換された画像データの信号に基づいて、Ｘ線画像を生成する。生成されたＸ線画像のデータは、画像伝送部４から外部の機器に向けて出力される。
【0026】
図３は、上記実施形態に係るＸ線検出器１のＸ線検出モジュール１０の一部を示す拡大断面図である。
図３に示すように、光電変換基板２は、基板２ａ、複数の光電変換部２ｂ、及び絶縁層２１，２２，２３，２４，２５を有している。複数の光電変換部２ｂは、検出領域ＤＡに位置している。各々の光電変換部２ｂは、光電変換素子２ｂ１と、ＴＦＴ２ｂ２と、を備え、入射される蛍光を電気信号（一例においては、画像データ信号）に変換する。検出領域ＤＡは、シンチレータ層５にＸ線が入射し蛍光を発した場合に光電変換部２ｂへ蛍光が到達し得る領域である。
図３に示すように、光電変換基板２は、基板２ａ、複数の光電変換部２ｂ、及び絶縁層２１，２２，２３，２４，２５を有している。複数の光電変換部２ｂは、検出領域ＤＡに位置している。各々の光電変換部２ｂは、光電変換素子２ｂ１と、ＴＦＴ２ｂ２と、を備え、入射される蛍光を電気信号（一例においては、画像データ信号）に変換する。検出領域ＤＡは、シンチレータ層５にＸ線が入射し蛍光を発した場合に光電変換部２ｂへ蛍光が到達し得る領域である。
【0027】
ＴＦＴ２ｂ２は、ゲート電極ＧＥ、半導体層ＳＣ、ソース電極ＳＥ、及びドレイン電極ＤＥを有している。光電変換素子２ｂ１は、フォトダイオードで構成されている。なお、光電変換素子２ｂ１は、ＣＣＤ等で構成されてもよく、光を電荷に変換するように構成されていればよい。
【0028】
基板２ａは、板状の形状を有し、絶縁材料で形成されている。上記絶縁材料としては、無アルカリガラスなどのガラスを挙げることができる。基板２ａの平面形状は、例えば、四角形である。基板２ａの厚みは、例えば、０．７ｍｍである。絶縁層２１は、基板２ａの上に設けられている。
【0029】
絶縁層２１の上に、ゲート電極ＧＥが形成されている。ゲート電極ＧＥは、上記制御ライン２ｃ１に電気的に接続されている。絶縁層２２は、絶縁層２１及びゲート電極ＧＥの上に設けられている。半導体層ＳＣは、絶縁層２２の上に設けられ、ゲート電極ＧＥに対向している。半導体層ＳＣは、非晶質半導体としての非晶質シリコン、多結晶半導体としての多結晶シリコン、酸化物半導体としての酸化インジウムガリウム亜鉛（ＩＧＺＯ）等の半導体材料で形成されている。
【0030】
絶縁層２２及び半導体層ＳＣの上に、ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥが設けられている。ゲート電極ＧＥ、ソース電極ＳＥ、ドレイン電極ＤＥ、上記制御ライン２ｃ１、及び上記データライン２ｃ２は、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属を用いて形成されている。
ソース電極ＳＥは、半導体層ＳＣのソース領域に電気的に接続されている。また、ソース電極ＳＥは、上記データライン２ｃ２に電気的に接続されている。ドレイン電極ＤＥは、半導体層ＳＣのドレイン領域に電気的に接続されている。
ソース電極ＳＥは、半導体層ＳＣのソース領域に電気的に接続されている。また、ソース電極ＳＥは、上記データライン２ｃ２に電気的に接続されている。ドレイン電極ＤＥは、半導体層ＳＣのドレイン領域に電気的に接続されている。
【0031】
絶縁層２３は、絶縁層２２、半導体層ＳＣ、ソース電極ＳＥ、及びドレイン電極ＤＥの上に設けられている。光電変換素子２ｂ１は、ドレイン電極ＤＥに電気的に接続されている。絶縁層２４は、絶縁層２３及び光電変換素子２ｂ１の上に設けられている。バイアス線ＢＬは、絶縁層２４の上に設けられ、絶縁層２４に形成されたコンタクトホールを通り光電変換素子２ｂ１に接続されている。絶縁層２５は、絶縁層２４及びバイアス線ＢＬの上に設けられている。
絶縁層２１，２２，２３，２４，２５は、無機絶縁材料、有機絶縁材料等の絶縁材料で形成されている。無機絶縁材料としては、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、及び酸窒化物絶縁材料を挙げることができる。有機絶縁材料としては、樹脂を挙げることができる。
絶縁層２１，２２，２３，２４，２５は、無機絶縁材料、有機絶縁材料等の絶縁材料で形成されている。無機絶縁材料としては、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、及び酸窒化物絶縁材料を挙げることができる。有機絶縁材料としては、樹脂を挙げることができる。
【0032】
シンチレータ層５は、複数の光電変換部２ｂの上に設けられている。シンチレータ層５は、少なくとも検出領域ＤＡに位置し、複数の光電変換部２ｂの上方を覆っている。シンチレータ層５は、入射される放射線（一例では、Ｘ線）を蛍光に変換する。
なお、光電変換素子２ｂ１は、シンチレータ層５から入射される蛍光を電荷に変換する。変換された電荷は、光電変換素子２ｂ１に蓄積される。ＴＦＴ２ｂ２は、光電変換素子２ｂ１への蓄電及び光電変換素子２ｂ１からの放電を切り替えることができる。なお、光電変換素子２ｂ１の自己容量が不十分である場合、光電変換基板２は、コンデンサ（蓄積キャパシタ）をさらに有し、光電変換素子２ｂ１で変換された電荷をコンデンサに蓄積してもよい。
なお、光電変換素子２ｂ１は、シンチレータ層５から入射される蛍光を電荷に変換する。変換された電荷は、光電変換素子２ｂ１に蓄積される。ＴＦＴ２ｂ２は、光電変換素子２ｂ１への蓄電及び光電変換素子２ｂ１からの放電を切り替えることができる。なお、光電変換素子２ｂ１の自己容量が不十分である場合、光電変換基板２は、コンデンサ（蓄積キャパシタ）をさらに有し、光電変換素子２ｂ１で変換された電荷をコンデンサに蓄積してもよい。
【0033】
シンチレータ層５は、光電変換基板２に設けられ、光電変換基板に対向している一方面５ａと、一方面と反対側に位置している他方面５ｂとを有している。
シンチレータ層５は、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）で形成されている。真空蒸着法を用いてシンチレータ層５を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ層５が得られる。複数の柱状結晶の各々は、径が次第に細くなるテーパ形状の上端部５ｂ１を有している。他方面５ｂは、複数の上端部５ｂ１の表面で構成されている。
シンチレータ層５の厚みは、例えば、６００μｍである。シンチレータ層５最表面において、シンチレータ層５の柱状結晶の太さは、３乃至１０μｍである。
シンチレータ層５は、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）で形成されている。真空蒸着法を用いてシンチレータ層５を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ層５が得られる。複数の柱状結晶の各々は、径が次第に細くなるテーパ形状の上端部５ｂ１を有している。他方面５ｂは、複数の上端部５ｂ１の表面で構成されている。
シンチレータ層５の厚みは、例えば、６００μｍである。シンチレータ層５最表面において、シンチレータ層５の柱状結晶の太さは、３乃至１０μｍである。
【0034】
シンチレータ層５を形成する材料は、タリウム賦活ヨウ化セシウムに限定されるものではない。シンチレータ層５は、タリウム賦活ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ：Ｔｌ）、ナトリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｎａ）、ユーロピウム賦活臭化セシウム（ＣｓＢｒ：Ｅｕ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ）等で形成されてもよい。
【0035】
防湿カバー７は、シンチレータ層５の上方に設けられ、シンチレータ層５を覆っている。なお、シンチレータ層５は、吸湿性を有している。防湿カバー７は、大気中に含まれる水分により、シンチレータ層５の特性の劣化を抑制するために設けられている。防湿カバー７は、シンチレータ層５の露出部分を完全に覆っている。
防湿カバー７は、金属を含むシートで形成されている。上記金属としては、アルミニウムを含む金属、銅を含む金属、マグネシウムを含む金属、タングステンを含む金属、ステンレス、コバール等を挙げることができる。防湿カバー７が金属を含んでいる場合、防湿カバー７は、水分の透過を、防止したり、大幅に抑制したりすることができる。
防湿カバー７は、金属を含むシートで形成されている。上記金属としては、アルミニウムを含む金属、銅を含む金属、マグネシウムを含む金属、タングステンを含む金属、ステンレス、コバール等を挙げることができる。防湿カバー７が金属を含んでいる場合、防湿カバー７は、水分の透過を、防止したり、大幅に抑制したりすることができる。
【0036】
Ｘ線検出パネルＰＮＬは、反射層６をさらに備えている。反射層６は、シンチレータ層の他方面５ｂに設けられている。つまり、シンチレータ層５のＸ線の入射側に設けられている。反射層６は、シンチレータ層５と防湿カバー７との間に位置している。反射層６は、少なくとも検出領域ＤＡに位置し、シンチレータ層５の上面を覆っている。反射層６は、蛍光の利用効率を高めて感度特性の向上を図るために設けられている。すなわち、反射層６は、シンチレータ層５で生じた蛍光のうち、複数の光電変換部２ｂが設けられた側とは反対側に向かう蛍光を複数の光電変換部２ｂに向かって反射する。反射層６は、複数の混合物６ａで構成されている。反射層６は、シンチレータ層５の他方面５ｂに対向している対向面６３と、対向面６３とは反対側に位置している凹凸面６４とを有している。
【0037】
図４は、図３に示す複数の混合物６ａのうちの１つを示す拡大断面図である。図４に示すように、複数の混合物６ａの各々は、接着剤（バインダ材）６１と光散乱粒子６２とで形成された粒である。つまり、反射層６は、接着剤６１と光散乱粒子６２とで形成されている。接着剤６１は、例えば、樹脂である。接着剤６１は、光散乱粒子６２同士を接着し、光散乱粒子をシンチレータ層５に接着する。光散乱粒子６２は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）である。一例において、混合物６ａは、３つの光散乱粒子６２を有している。なお、光散乱粒子６２の数量は、３つに限定されず、３つよりも多くてもよいし、３つより少なくともよい。例えば、光散乱粒子６２の数量は、２つや４つであってもよい。一例において、光散乱粒子６２は、四角形状に形成されているが、四角形状に限定されない。
図４に示す混合物６ａは、球体の形状を有している。なお、混合物６ａの形状は、球体であることに限定されない。例えば、各々の混合物６ａは、シンチレータ層５の他方面５ｂや他の混合物６ａと接触している箇所において、窪んでいてもよい。混合物６ａの大きさは、０．１乃至１μｍ程度である。
図４に示す混合物６ａは、球体の形状を有している。なお、混合物６ａの形状は、球体であることに限定されない。例えば、各々の混合物６ａは、シンチレータ層５の他方面５ｂや他の混合物６ａと接触している箇所において、窪んでいてもよい。混合物６ａの大きさは、０．１乃至１μｍ程度である。
【0038】
図５乃至図７を参照して反射層６の詳細を説明する。図５は、上記実施形態に係るＸ線検出器１の反射層６の一部を示す平面図であり、防湿カバー７側から見た図である。図５において、後述する反射層６の凸部６４ａには、右上がりの斜線を付している。また、各凸部における重心Ｇ及び頂上部ＴＰを記載している。図６は、図４の線Ａ－Ａに沿った断面図である。図７は、図５の線Ｂ－Ｂに沿った断面図である。図６及び図７は、各凸部６４ａの頂上部ＴＰを含み、反射層６及びシンチレータ層５を拡大して示す図である。また、直交方向Ｚにおいて、図６に示す仮想面Ｓの位置は、図７に示す仮想面Ｓの位置と同一である。
【0039】
図５に示すように、凹凸面６４は、複数の凸部６４ａの表面と、凹部６４ｂの表面と、を含んでいる。複数の凸部６４ａは隣り合う凸部６４ａを有している。例えば、第１凸部６４ａは、第２凸部６４ａ２、第３凸部６４ａ３、第４凸部６４ａ４などと隣り合っている。上記のように、複数の凸部６４ａの各々は、３つ以上の凸部６４ａと隣り合っている。なお、複数の凸部６４ａの各々は、２つ以下の凸部と隣り合っていてもよい。複数の凸部６４ａは、一直線上に位置してもよい。
【0040】
複数の凸部６４ａの各々から隣り合う凸部６４ａに向かう方向は、ランダムである。具体的には、複数の凸部６４ａの各々における重心Ｇから隣り合う凸部６４ａの重心Ｇに向かう方向は、ランダムである。例えば、第１凸部６４ａ１の重心Ｇ１から第２凸部６４ａ２の重心Ｇ２に向かう方向ｄ１は、第２凸部６４ａ２の重心Ｇ２から第３凸部６４ａ３の重心Ｇ３に向かう方向ｄ２と異なっている。また、複数の凸部６４ａの各々が複数の凸部６４ａと隣り合っている場合、複数の凸部６４ａの各々からそれぞれの隣り合う凸部６４ａに向かう方向は、ランダムである。例えば、第１凸部６４ａ１の重心Ｇ１から第２凸部６４ａ２の重心Ｇ２に向かう方向ｄ１は、第１凸部６４ａ１の重心Ｇ１から第３凸部６４ａ３の重心Ｇ３に向かう方向ｄ２と異なっている。
【0041】
図６及び図７に示すように、対向面６３は、他方面５ｂに接触し固定されている複数の接触面６３ａと、他方面５ｂに隙間を設けて対向する非接触面６３ｂと、を含んでいる。つまり、反射層６は、シンチレータ層５の他方面５ｂに対向する対向面６３において、他方面５ｂに接触し且つ他方面５ｂに固定されている接触面６３ａと、他方面５ｂから離れて位置している非接触面６３ｂと、を有している。対向面６３の詳細については、図８の説明で後述する。
【0042】
凹凸面６４は、シンチレータ層５から遠ざかる向きに突出している複数の凸部６４ａの表面と、複数の凸部６４ａよりも窪んでいる凹部６４ｂの表面と、を含んでいる。一例において、凸部６４ａが突出する方向は、直交方向Ｚと一致している。複数の凸部６４ａの各々は、複数の混合物６ａで形成されている。凸部６４ａは、基準となる仮想面Ｓの直交方向Ｚにおける上側（シンチレータ層５と反対側）に位置している。凹部６４ｂは、仮想面Ｓの直交方向Ｚにおける下側（シンチレータ層５側）に位置している。
【0043】
なお、仮想面Ｓは、複数の凸部６４ａが突出する方向（一例では、直交方向Ｚ）に直交する平面である。仮想面Ｓは、直交方向Ｚにおいて、凹凸面６４の高さが最大となる最大位置と、凹凸面６４の高さが最小となる最小位置と間の任意の位置に設定可能である。仮想面Ｓは、例えば、最大位置と最小位置との間の中間位置に設定可能である。
複数の凸部６４ａの各々から隣り合う凸部６４ａまでの間隔は、ランダムである。つまり、複数の凸部６４ａの各々から隣り合う凸部６４ａまでの間隔は、均一でない。
複数の凸部６４ａの各々から隣り合う凸部６４ａまでの間隔は、ランダムである。つまり、複数の凸部６４ａの各々から隣り合う凸部６４ａまでの間隔は、均一でない。
【0044】
具体的には、複数の凸部６４ａの各々における重心Ｇから隣り合う凸部６４ａにおける重心Ｇまでの間隔は、ランダムである。例えば、第１凸部６４ａ１の重心Ｇ１から第２凸部６４ａ２の重心Ｇ２までの間隔ＳＧ１は、第２凸部６４ａ２の重心Ｇ２から第３凸部６４ａ３の重心Ｇ３までの間隔ＳＧ２と異なっている（図５参照）。なお、本実施形態では、複数の凸部６４ａの各々における頂上部ＴＰから隣り合う凸部６４ａにおける頂上部ＴＰまでの間隔についても、ランダムである。例えば、第１凸部６４ａ１の頂上部ＴＰ１から第２凸部６４ａ２の頂上部ＴＰ２までの間隔ＳＴ１は、第２凸部６４ａ２の頂上部ＴＰ２から第３凸部６４ａ３までの間隔ＳＴ２と異なっている（図６及び図７参照）。
【0045】
複数の凸部６４ａの高さは、ランダムである。より詳細には、複数の凸部６４ａにおいて、直交方向Ｚにおける位置が同一である仮想面Ｓ（以下、単に「同一の仮想面Ｓ」と称する。）からそれぞれの頂上部ＴＰまでの高さは、ランダムである。言い換えると、複数の凸部６４ａにおいて、同一の仮想面Ｓからそれぞれの頂上部までの高さは、均一でない。例えば、仮想面Ｓから頂上部ＴＰ１までの高さＴ１は、仮想面Ｓから頂上部ＴＰ２までの高さＴ２、及び仮想面Ｓから頂上部ＴＰ３までの高さＴ３と異なっている。
【0046】
複数の凸部６４ａは、複数の凸部６４ａが突出する方向に平行な第１断面において、ランダムな形状を有している。つまり、第１断面において、複数の凸部６４ａの形状は均一でない。例えば、図６において、第１凸部６４ａ１の形状は、第２凸部６４ａ２の形状と異なっている。また、図７において、第２凸部６４ａ２の形状は、第３凸部６４ａ３の形状と異なっている。なお、図６及び図７に示す断面は、頂上部ＴＰを含む断面であるが、第１断面は、頂上部ＴＰを含むことに限定されない。つまり、複数の凸部６４ａが突出する方向に平行、且つ、頂上部ＴＰを含まない断面においても、複数の凸部６４ａは、ランダムな形状を有している。
【0047】
凹部６４ｂの表面である凹面ＣＳは、第１凸部６４ａ１と第２凸部６４ａ２との間に位置している第１凹面ＣＳ１と、第２凸部６４ａ２と第３凸部６４ａ３との間に位置している第２凹面ＣＳ２と、を有している。凹面ＣＳの深さは、ランダムである。より詳細には、第１断面において、同一の仮想面Ｓから凹面ＣＳまでの深さは、ランダムである。つまり、第１断面において、同一の仮想面Ｓから凹面ＣＳまでの深さは、均一でない。例えば、第１断面において、同一の仮想面Ｓから第１凹面ＣＳ１の底部Ｂ１までの深さＤ１は、同一の仮想面Ｓから第２凹面ＣＳ２の底部Ｂ２までの深さＤ２と異なっている。
【0048】
図５に示すように、複数の凸部６４ａは、防湿カバー７側から見た平面視において、ランダムな形状に形成されている。言い換えると、複数の凸部６４ａが突出する方向に対して直交する断面を第２断面とした場合、複数の凸部６４ａの形状は、直交方向Ｚにおける位置が同一である第２断面（以下、単に「同一の第２断面」と称する。）において、ランダムである。なお、第２断面は、直交方向Ｚにおいて、凹凸面６４の高さが最大となる位置と、凹凸面６４の高さが最小となる位置との間における断面である。
【0049】
つまり、複数の凸部６４ａの形状は、同一の第２断面において、均一でない。例えば、同一の第２断面において、第１凸部６４ａ１の形状は、第２凸部６４ａ２の形状、及び第３凸部６４ａ３の形状と異なっている。まとめると、複数の凸部６４ａの形状は、第１断面（図６及び図７参照）及び第２断面において、ランダムである。
複数の凸部６４ａは、枠状の第４凸部６４ａ４を含んでいる。第４凸部６４ａの内部には、凹部６４ｂ４が位置している。凹部６４ｂ４は、他の凹部６４ｂから独立している。上記のように凹凸面６４は、複数の凹部６４ｂの表面を含んでもよい。
複数の凸部６４ａは、枠状の第４凸部６４ａ４を含んでいる。第４凸部６４ａの内部には、凹部６４ｂ４が位置している。凹部６４ｂ４は、他の凹部６４ｂから独立している。上記のように凹凸面６４は、複数の凹部６４ｂの表面を含んでもよい。
【0050】
複数の凸部６４ａは、防湿カバー７側から見た平面視において、ランダムな面積を有している。言い換えると、同一の第２断面において、複数の凸部６４ａの面積は、ランダムである。つまり、複数の凸部６４ａの面積は、同一の第２断面において、均一でない。例えば、同一の第２断面において、第１凸部６４ａ１の面積は、第２凸部６４ａ２の面積、第３凸部６４ａ３の面積、及び第４凸部６４ａ４の面積と異なっている。複数の凸部６４ａの頂上部まで高さがランダムであり（図６及び図７参照）、第２断面における複数の凸部６４ａの面積がランダムであることから、複数の凸部６４ａの大きさは、ランダムである。
【0051】
図８は、図５の矢視Ｃの平面図であり、反射層６における対向面６３の一部を示す図である。図８において、接触面６３ａには、右下がりの斜線を付している。
図８に示すように、複数の接触面６３ａの大きさは、ランダムである。つまり、複数の接触面６３ａの大きさは、均一でない。例えば、第１接触面６３ａ１の大きさは、第２接触面６３ａ２の大きさと異なっている。混合物６ａが窪みのない球体の形状を有し、他方面５ｂに点接触している場合、対向面６３は、混合物６ａが他方面５ｂに接触している点を含む。
図８に示すように、複数の接触面６３ａの大きさは、ランダムである。つまり、複数の接触面６３ａの大きさは、均一でない。例えば、第１接触面６３ａ１の大きさは、第２接触面６３ａ２の大きさと異なっている。混合物６ａが窪みのない球体の形状を有し、他方面５ｂに点接触している場合、対向面６３は、混合物６ａが他方面５ｂに接触している点を含む。
【0052】
複数の接触面６３ａは、第１接触面６３ａ１や第２接触面６３ａ２のように１つの混合物６ａの表面からなる接触面６３ａと、第３接触面６３ａ３や第４接触面６３ａ４のように複数の混合物６ａの表面からなる接触面６３ａと、を含んでいる。複数の混合物６ａの表面からなる接触面６３ａの形状は、ランダムである。例えば、第３接触面６３ａ３の形状は、第４接触面６３ａ４の形状と異なっている。
第４接触面６３ａ４は、枠状に形成され、内部に非接触面６３ｂ４が位置している。非接触面６３ｂ４は、他の非接触面６３ｂから独立している。上記のように、対向面６３は、複数の非接触面６３ｂを含んでもよい。
第４接触面６３ａ４は、枠状に形成され、内部に非接触面６３ｂ４が位置している。非接触面６３ｂ４は、他の非接触面６３ｂから独立している。上記のように、対向面６３は、複数の非接触面６３ｂを含んでもよい。
【0053】
図９は、上記実施形態に係るＸ線検出器１のＸ線検出モジュール１０を示す平面図である。図９において、シンチレータ層５には右上がりの斜線を付し、封止部８には右下がりの斜線を付している。図１０は、図９の線Ｄ－Ｄに沿ったＸ線検出モジュール１０の断面図である。
図９及び図１０に示すように、光電変換基板２は、検出領域ＤＡと、検出領域ＤＡの外側の非検出領域と、を有している。検出領域ＤＡは、四角形の領域である。光電変換基板２の非検出領域は、検出領域ＤＡの周囲に位置する枠状の第１非検出領域ＮＤＡ１と、第１非検出領域ＮＤＡ１の外側の第２非検出領域ＮＤＡ２と、を有している。本実施形態において、第２非検出領域ＮＤＡ２は枠上の形状を有している。
図９及び図１０に示すように、光電変換基板２は、検出領域ＤＡと、検出領域ＤＡの外側の非検出領域と、を有している。検出領域ＤＡは、四角形の領域である。光電変換基板２の非検出領域は、検出領域ＤＡの周囲に位置する枠状の第１非検出領域ＮＤＡ１と、第１非検出領域ＮＤＡ１の外側の第２非検出領域ＮＤＡ２と、を有している。本実施形態において、第２非検出領域ＮＤＡ２は枠上の形状を有している。
【0054】
シンチレータ層５は、少なくとも検出領域ＤＡに位置している。シンチレータ層５は、一方面５ａ、他方面５ｂ、及び側面５ｃを有している。側面５ｃは、第１非検出領域ＮＤＡ１に位置している。側面５ｃは、順テーパ面である。
光電変換基板２は、さらに複数のパッド２ｄ１及び複数のパッド２ｄ２を有している。パッド２ｄ１及びパッド２ｄ２は、第２非検出領域ＮＤＡ２に位置している。本実施形態において、複数のパッド２ｄ１は、基板２ａの左辺に沿って並べられ、複数のパッド２ｄ２は、基板２ａの下辺に沿って並べられている。例えば、パッド２ｄ１，２ｄ２は、絶縁層２３の上に設けられ、絶縁層２４及び絶縁層２５で覆われていない。
光電変換基板２は、さらに複数のパッド２ｄ１及び複数のパッド２ｄ２を有している。パッド２ｄ１及びパッド２ｄ２は、第２非検出領域ＮＤＡ２に位置している。本実施形態において、複数のパッド２ｄ１は、基板２ａの左辺に沿って並べられ、複数のパッド２ｄ２は、基板２ａの下辺に沿って並べられている。例えば、パッド２ｄ１，２ｄ２は、絶縁層２３の上に設けられ、絶縁層２４及び絶縁層２５で覆われていない。
【0055】
Ｘ線検出モジュール１０は、封止部８をさらに備えている。封止部８は、第１非検出領域ＮＤＡ１に位置し、シンチレータ層５を囲んでいる。封止部８は、枠状の形状を有し、シンチレータ層５の周囲を連続的に延在している。封止部８は、光電変換基板２（例えば、絶縁層２５）に接着されている。
封止部８の外面８ａの形状が外側に突出する曲面となっていれば、防湿カバー７の周縁近傍を封止部８の外面８ａに倣わせ易くなる。
封止部８の外面８ａの形状が外側に突出する曲面となっていれば、防湿カバー７の周縁近傍を封止部８の外面８ａに倣わせ易くなる。
【0056】
反射層６及び防湿カバー７は、検出領域ＤＡ及び第１非検出領域ＮＤＡ１に位置している。防湿カバー７は、図９に示す平面図において、シンチレータ層５を完全に覆っている。防湿カバー７は、封止部８の少なくとも一部を覆っている。
シンチレータ層５には、その体積の１０乃至４０％程度の空隙が存在する。そのため、空隙にガスが含まれていると、Ｘ線検出器１を航空機などで輸送した場合や、Ｘ線検出器１を高地で使用した場合にガスが膨張して防湿カバー７が破損する恐れがある。大気圧よりも減圧された環境において防湿カバー７と封止部８とを接合すれば、Ｘ線検出器１が航空機等で輸送された場合であっても防湿カバー７の破損を抑制することができる。上記のことから、光電変換基板２、封止部８、及び防湿カバー７で囲まれた空間の圧力は、大気圧よりも低くした方が好ましい。
本実施形態のＸ線検出器１は、上記のように構成されている。
シンチレータ層５には、その体積の１０乃至４０％程度の空隙が存在する。そのため、空隙にガスが含まれていると、Ｘ線検出器１を航空機などで輸送した場合や、Ｘ線検出器１を高地で使用した場合にガスが膨張して防湿カバー７が破損する恐れがある。大気圧よりも減圧された環境において防湿カバー７と封止部８とを接合すれば、Ｘ線検出器１が航空機等で輸送された場合であっても防湿カバー７の破損を抑制することができる。上記のことから、光電変換基板２、封止部８、及び防湿カバー７で囲まれた空間の圧力は、大気圧よりも低くした方が好ましい。
本実施形態のＸ線検出器１は、上記のように構成されている。
【0057】
次に、上記実施形態に係るＸ線検出パネルＰＮＬの製造方法について説明する。図１１は、上記実施形態に係るＸ線検出パネルＰＮＬにおいて反射層６を形成する際の一例を示す断面図である。
図１１に示すように、Ｘ線検出パネルＰＮＬの製造が開始されると、まず、光電変換基板２を用意し、光電変換基板２上にシンチレータ層５を形成する。次に、接着剤６１、光散乱粒子６２、及び接着剤６１を溶解する溶媒で形成された第１混合材料６ｂを用意する。一例において、第１混合材料６ｂは、接着剤６１、光散乱粒子６２、及び溶媒を混ぜ合わせて形成されている。
図１１に示すように、Ｘ線検出パネルＰＮＬの製造が開始されると、まず、光電変換基板２を用意し、光電変換基板２上にシンチレータ層５を形成する。次に、接着剤６１、光散乱粒子６２、及び接着剤６１を溶解する溶媒で形成された第１混合材料６ｂを用意する。一例において、第１混合材料６ｂは、接着剤６１、光散乱粒子６２、及び溶媒を混ぜ合わせて形成されている。
【0058】
溶媒は、例えば、シクロヘキサノンなどの有機溶剤であり、接着剤６１を溶かす。溶媒は、第１混合材料６ｂに流動性を付与し、塗布（散布）性を向上させる。例えば、第１混合材料６ｂが接着剤６１と光散乱粒子６２のみで形成されている場合、粘度が高すぎて塗布（散布）性が良くない。第１混合材料６ｂの粘度は、例えば、２０００ｍＰａ・ｓ程度である。また、第１混合材料６ｂは、噴霧器４０の容器４１内に収納されている。
【0059】
その後、第１混合材料６ｂを複数の粒に加工することで、各々が接着剤６１と光散乱粒子６２と溶媒とで形成された粒である複数の第２混合材料６ｃを形成し、複数の第２混合材料６ｃをシンチレータ層５の他方面５ｂに散布する。具体的には、噴霧器４０の噴霧ノズル４２で第１混合材料６ｂを粒状（霧状）の第２混合材料６ｃに変換し、噴霧器４０の噴霧口４３からシンチレータ層５に向かって複数の第２混合材料６ｃを散布する。一例において、複数の第２混合材料６ｃが散布される方向は、重力方向ＧＤと一致している。なお、複数の第２混合材料６ｃが散布される方向は、重力方向ＧＤと一致していることに限られず、例えば、重力方向ＧＤに直交する方向であってもよい。
【0060】
この時、シンチレータ層５から噴霧口４３までの距離Ｌが長い状態で散布することが好ましい。例えば、距離Ｌを５０ｃｍ程度とすることで、反射層６にランダムな間隔で設けられた複数の凸部６４ａを形成しやすくなる。
なお、第１混合材料６ｂから複数の第２混合材料６ｃを形成し、複数の第２混合材料６ｃを散布する方法は、噴霧器４０を使用する方法に限定されない。
なお、第１混合材料６ｂから複数の第２混合材料６ｃを形成し、複数の第２混合材料６ｃを散布する方法は、噴霧器４０を使用する方法に限定されない。
【0061】
続いて、他方面に散布された複数の第２混合材料６ｃを乾燥させることで、反射層６を形成する。詳細には、複数の第２混合材料６ｃにおける溶媒が揮発することで、複数の第２混合材料６ｃが複数の混合物６ａになり、反射層６が形成される。これにより、Ｘ線検出パネルＰＮＬの製造が終了する。
乾燥は、例えば、乾燥エアを流したデシケータ内で行うことができる。乾燥温度は、例えば、室温とすることができる。乾燥時間は、溶媒の比率、散布された複数の第２混合材料６ｃによる層の厚み、乾燥条件などにより適宜変更することができる。
乾燥は、例えば、乾燥エアを流したデシケータ内で行うことができる。乾燥温度は、例えば、室温とすることができる。乾燥時間は、溶媒の比率、散布された複数の第２混合材料６ｃによる層の厚み、乾燥条件などにより適宜変更することができる。
【0062】
上記のように複数の第２混合材料６ｃを散布した場合、噴霧口４３からシンチレータ層５の他方面５ｂまでの間においても溶媒は揮発する。このため、第１混合材料６ｂをディスペンサでシンチレータ層５に塗布する場合と比較して、第２混合材料６ｃが乾燥する際にシンチレータ層が受ける引張応力を抑制することができる。また、第１混合材料６ｂをディスペンサでシンチレータ層５に塗布する場合と比較して、乾燥時間を１／１０以下にすることができる。本実施形態における乾燥時間は、例えば、３０分程度である。
【0063】
本実施形態の効果について説明する。
上記のように構成された本実施形態に係る放射線検出パネル及び放射線検出パネルの製造方法によれば、放射線検出パネルは、複数の凸部６４ａの表面を含む凹凸面６４を有している反射層６４を備えている。複数の凸部６４ａの各々から隣り合う凸部６４ａまでの間隔は、ランダムである。
周期的な間隔で位置する複数の凸部の表面を含む凹凸面を有している反射層６を備えている放射線検出器では、Ｘ線画像を取得した場合に、反射層６の凹凸に応じたムラを検出する。一方、各々の凸部から隣り合う凸部までの間隔がランダムな複数の凸部の表面を含む凹凸面を有する反射層を備えている放射線検出器では、Ｘ線画像を取得した場合、凹凸に応じたムラを検出しない。つまり、検出する画像の品質を向上できる放射線検出パネルを得ることができる。
上記のように構成された本実施形態に係る放射線検出パネル及び放射線検出パネルの製造方法によれば、放射線検出パネルは、複数の凸部６４ａの表面を含む凹凸面６４を有している反射層６４を備えている。複数の凸部６４ａの各々から隣り合う凸部６４ａまでの間隔は、ランダムである。
周期的な間隔で位置する複数の凸部の表面を含む凹凸面を有している反射層６を備えている放射線検出器では、Ｘ線画像を取得した場合に、反射層６の凹凸に応じたムラを検出する。一方、各々の凸部から隣り合う凸部までの間隔がランダムな複数の凸部の表面を含む凹凸面を有する反射層を備えている放射線検出器では、Ｘ線画像を取得した場合、凹凸に応じたムラを検出しない。つまり、検出する画像の品質を向上できる放射線検出パネルを得ることができる。
【0064】
複数の凸部６４ａの各々から隣り合う凸部６４ａに向かう方向は、ランダムである。
複数の凸部６４ａの大きさは、ランダムである。
第１断面及び第２断面において、複数の凸部６４ａの形状は、ランダムである。
第１断面において、凹部の表面までの深さがランダムである。
複数の凸部６４ａの各々は、複数の混合物６ａで形成されている。
複数の凸部６４ａの大きさは、ランダムである。
第１断面及び第２断面において、複数の凸部６４ａの形状は、ランダムである。
第１断面において、凹部の表面までの深さがランダムである。
複数の凸部６４ａの各々は、複数の混合物６ａで形成されている。
【0065】
これにより、周期性のある凹凸面を有している反射層を有している放射線検出器よりも、シンチレータ層５で生じた形状の反射を複雑化でき、反射層を透過する蛍光の量を抑制することができる。つまり、感度が高い放射線検出パネルを得ることができる。
なお、上記周期性のある凹凸面とは、例えば、周期的な間隔で位置する複数の凸部の表面を含む凹凸面、一定の方向に位置している複数の凸部の表面を含む凹凸面、一定の大きさで形成された複数の凸部の表面を含む凹凸面、一定の形状で形成された複数の凸部の表面を含む凹凸面、深さが一定である凹部の表面を含む凹凸面である。
なお、上記周期性のある凹凸面とは、例えば、周期的な間隔で位置する複数の凸部の表面を含む凹凸面、一定の方向に位置している複数の凸部の表面を含む凹凸面、一定の大きさで形成された複数の凸部の表面を含む凹凸面、一定の形状で形成された複数の凸部の表面を含む凹凸面、深さが一定である凹部の表面を含む凹凸面である。
【0066】
反射層６は、シンチレータ層５の他方面５ｂと対向する対向面６３を有している。対向面６３は、他方面５ｂと接触し固定されている複数の接触面６３ａと、他方面に隙間を設けて対向する非接触面６３ｂと、を有している。
反射層６は、各々が接着剤と光散乱粒子とで形成された粒である複数の混合物６ａで構成されている。
他方面５ｂに付着した反射層６の混合材料（一例では、複数の第２混合材料６ｃ）が圧縮（乾燥）することでシンチレータ層５が受ける引張応力は、混合材料とシンチレータ層５とが接触する面積が大きいほど大きくなる。上記の面積を小さくすることで、シンチレータ層５が受ける引張応力を小さくすることができるため、混合材料の圧縮に応じたシンチレータ層５の剥離やＸ線検出パネルＰＮＬの変形を抑制することができる。
反射層６は、各々が接着剤と光散乱粒子とで形成された粒である複数の混合物６ａで構成されている。
他方面５ｂに付着した反射層６の混合材料（一例では、複数の第２混合材料６ｃ）が圧縮（乾燥）することでシンチレータ層５が受ける引張応力は、混合材料とシンチレータ層５とが接触する面積が大きいほど大きくなる。上記の面積を小さくすることで、シンチレータ層５が受ける引張応力を小さくすることができるため、混合材料の圧縮に応じたシンチレータ層５の剥離やＸ線検出パネルＰＮＬの変形を抑制することができる。
【0067】
本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0068】
１…Ｘ線検出器、２…光電変換基板、２ａ…基板、２ｂ…光電変換部、２ｂ１…光電変換素子、２ｂ２…ＴＦＴ、５…シンチレータ層、５ａ…一方面、５ｂ…他方面、６…反射層、６ａ…混合物、６ｂ…第１混合材料、６ｃ…第２混合材料、１０…Ｘ線検出モジュール、６１…接着剤、６２…光散乱粒子、６３…対向面、６３ａ…接触面、６３ｂ…非接触面、６４…凹凸面、６４ａ…凸部、６４ｂ…凹部、ＰＮＬ…Ｘ線検出パネル、Ｚ…直交方向。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】