JP2012013572A - 放射線検出器の製造方法及び放射線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画質が向上する放射線検出器の製造方法及び放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】堆積用基板１００上に、非柱状結晶領域１０２と非柱状結晶領域１０２と連続する柱状結晶領域１０４とを備えたシンチレータ層３６を堆積する堆積工程と、シンチレータ層３６から放出された光を電気信号に変換する光検出基板３０を、シンチレータ層３６の柱状結晶領域１０４に貼り付ける第１貼付工程と、非柱状結晶領域１０２を堆積用基板１００に沿って切断して、堆積用基板１００と共に非柱状結晶領域１０２の一部又は全部を除去する除去工程と、を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、放射線検出器の製造方法及び放射線画像撮影装置に関する。

近年、放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化されている。この放射線検出器は、従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。

放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータ層で光に変換し、変換した光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。

この間接変換方式の放射線検出器の製造方法には、堆積用の支持体上に複数の柱状結晶体を備えたシンチレータ層を蒸着して堆積する堆積工程を行った後、当該シンチレータ層に、光を電荷に変換する光検出基板を貼り付ける貼付工程を有する製造方法がある（特許文献１参照）。

上記のような製造方法において、堆積工程の蒸着初期では、柱状結晶体ではない非柱状結晶体で構成された非柱状結晶領域が支持体上に形成されるのが一般的であるが、この非柱状結晶領域は成長状態が不均一であるため、放射線検出器から得られる画像の画質が劣化してしまう。

ここで、特許文献２,３には、シンチレータ層を堆積方向に沿って切断する方法が開示されている。

また、特許文献４,５には、シンチレータ層に光検出基板を貼り付けた後に、堆積用の支持体を除去する方法が開示されている。

特開２００８−８８５３１号公報 特開２００２−１８９０８１号公報 特開２００４−９００９６号公報 特開平１１−１０１８９５号公報 特開平２００５−１７２５１１号公報

しかしながら、特許文献２,３では、シンチレータ層を堆積方向に沿って切断しているので、シンチレータ層に非柱状結晶領域は残ったままとなり、当該非柱状結晶領域に起因して、放射線検出器から得られる画像の画質が劣化してしまう。

また、特許文献４,５においても同様に、堆積用の支持体を除去するだけなので、シンチレータ層に非柱状結晶領域は残ったままとなり、当該非柱状結晶領域に起因して、放射線検出器から得られる画像の画質が劣化してしまう。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、画質が向上する放射線検出器の製造方法及び放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係る放射線検出器の製造方法は、支持体上に、非柱状結晶領域と前記非柱状結晶領域と連続する柱状結晶領域とを備えたシンチレータ層を堆積する堆積工程と、前記シンチレータ層から放出された光を電気信号に変換する光検出基板を、前記シンチレータ層の前記柱状結晶領域に貼り付ける第１貼付工程と、前記非柱状結晶領域を前記支持体に沿って切断して、前記支持体と共に前記非柱状結晶領域の一部又は全部を除去する除去工程と、を有する。

この方法によれば、除去工程において非柱状結晶領域が支持体に沿って切断されるため、成長状態が不均一な非柱状結晶領域の一部又は全部が、支持体と共に除去されることになる。この結果、光検出基板上のシンチレータ層には画質劣化の原因となる非柱状結晶領域が完全に存在しないか、或いは存在するがその厚みが薄くなり、放射線検出器の画質が向上する。
また、除去工程において支持体が除去されるので、支持体の熱膨張で放射線検出器が反るということがない。
また、非柱状結晶領域を全部除去した場合、光検出基板上のシンチレータ層には画質劣化の原因となる非柱状結晶領域が完全に存在しなくなるので、放射線検出器の画質をより向上することが可能である。

本発明の第２態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記除去工程では、前記柱状結晶領域の中を前記支持体に沿って切断し、前記柱状結晶領域は、複数本の柱状結晶体で構成され、切断された前記非柱状結晶領域の切断面は、つながれている。

この方法によれば、光検出基板上のシンチレータ層には非柱状結晶領域のうち柱状結晶領域と連続する部分が残ることになり、非柱状結晶領域を全部除去する場合に比べて、複数本の柱状結晶体が崩壊又は損傷することを抑制することができる。

本発明の第３態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記除去工程では、前記非柱状結晶領域を前記光検出基板と平行に切断する。

この方法によれば、シンチレータ層の切断面を光検出基板と平行にすることができ、光検出基板がシンチレータ層から受ける光の受光量を均一化できる。また、シンチレータ層と光検出基板を密着させることができるので、シンチレータ層で発光した光のボケ（広がり）を抑えて光を光検出基板に到達させることができるので、より画質が向上する。

本発明の第４態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記除去工程では、前記非柱状結晶領域をレーザーにより切断する。

この方法によれば、シンチレータ層の切断面を平らにすることができる。

本発明の第５態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記シンチレータ層は、耐水性のある材料で構成され、前記除去工程では、前記非柱状結晶領域を高水圧により切断する。

このように、シンチレータ層が耐水性のある材料で構成されていれば、第４態様のレーザーの代わりに高水圧により非柱状結晶領域を切断することができる。

本発明の第６態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記除去工程の後、前記光検出基板上にある前記シンチレータ層の切断面に、支持体を貼り付ける第２貼付工程、を有する。

この方法によれば、シンチレータ層を補強することができる。この方法は、非柱状結晶領域を全て除去するように切断した場合に特に有効である。

本発明の第７態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記第２貼付工程では、前記支持体として前記シンチレータ層から放出された光を電気信号に変換する光検出基板を貼り付ける。

この方法によれば、シンチレータ層の両面に光検出基板を貼り付けることになり、両基板とも画像撮影用に用いて放射線検出器の感度を向上させたり、一方を自動露出制御用Ｘ線検出器(ＡＥＣ検出器)に用いたりすることができる。

本発明の第８態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記第２貼付工程で貼り付ける前記支持体は、前記第１貼付工程で貼り付けた前記光検出基板の熱膨張率と略同一の熱膨張率を有する。

この方法によれば、温度変化があっても光検出基板と支持体との熱膨張量の差が無くなる或いは小さくなるので、放射線検出器の反りを無くす或いは抑制することができる。

本発明の第９態様に係る放射線検出器の製造方法は、前記第２貼付工程で貼り付ける前記支持体は、可撓性を有する。

この方法によれば、仮にシンチレータ層の切断面の平坦性が悪くても、第２貼付工程で当該切断面に支持体を貼り付けることができる。

本発明の第１０態様に係る放射線画像撮影装置は、筐体と、上記いずれかの放射線検出器の製造方法によって製造され、前記シンチレータ層と前記光検出基板のうち、前記シンチレータ層の切断面側を放射線の照射面となるように前記筐体に内蔵された放射線検出器と、を備える。

この構成によれば、放射線は筐体を通過した後、シンチレータ層の成長状態が不均一な非柱状結晶領域を介して柱状結晶領域に照射されることになり、放射線検出器の画質を劣化させる虞があるが、除去工程により非柱状結晶領域の一部又は全部が除去されているため、画質は劣化しない。

本発明の第１１態様に係る放射線画像撮影装置は、筐体と、上記いずれかの放射線検出器の製造方法によって製造され、前記シンチレータ層と前記光検出基板のうち、前記光検出基板側を放射線の照射面となるように前記筐体に内蔵された放射線検出器と、を備える。

この構成によれば、放射線は筐体を通過した後、シンチレータ層の成長状態が不均一な非柱状結晶領域を介さず柱状結晶領域に照射されることになるので、第１１態様の構成に比べて、非柱状結晶領域が放射線検出器の画質に与える影響を抑制できる。また、仮にシンチレータ層の切断面の平坦性が悪くても、当該切断面にて放射線が散乱することを抑制できる。

本発明によれば、画質が向上する放射線検出器の製造方法及び放射線画像撮影装置を提供することができる。

放射線画像撮影時における放射線画像撮影装置（電子カセッテ）の配置を示す概略図である。 図１に示す本発明の第１実施形態に係る電子カセッテの内部構造を示す概略斜視図である。 図１に示す電子カセッテの回路図を示す図である。 図１に示す本発明の第１実施形態に係る電子カセッテの断面構成を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る放射線検出器の製造工程を示した図であって、（Ａ）は基板用意工程を示す図であり、（Ｂ）は堆積工程を示す図であり、（Ｃ）は貼付工程を示す図であり、（Ｄ）は除去工程を示す図であり、（Ｅ）は本発明の第１実施形態に係る放射線検出器を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る放射線検出器の製造工程を示した図であって、（Ａ）は基板用意工程を示す図であり、（Ｂ）は堆積工程を示す図であり、（Ｃ）は第１貼付工程を示す図であり、（Ｄ）は除去工程を示す図であり、（Ｅ）は第２貼付工程を示す図である。 図４に示す放射線画像撮影装置の変形例を示す図である。

（第１実施形態）
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る放射線検出器の製造方法及び放射線画像撮影装置について具体的に説明する。なお、図中、同一又は対応する機能を有する部材（構成要素）には同じ符号を付して適宜説明を省略する。

−放射線画像撮影装置の全体構成−
まず、本発明の第１実施形態に係る放射線画像撮影装置の一例としての電子カセッテの構成を説明する。

本発明の第１実施形態に係る電子カセッテは、可搬性を有し、被写体を透過した放射線源からの放射線を検出し、その検出した放射線により表わされる放射線画像の画像情報を生成し、その生成した画像情報を記憶可能な放射線画像撮影装置であり、具体的には以下に示すように構成されている。なお、電子カセッテは、生成した画像情報を記憶しない構成であっても良い。

図１は、放射線画像撮影時における電子カセッテの配置を示す概略図である。

電子カセッテ１０は、放射線画像の撮影時において、放射線Ｘを発生させる放射線源としての放射線発生部１２と間隔を空けて配置される。このときの放射線発生部１２と電子カセッテ１０との間は、被写体としての患者１４が位置するための撮影位置とされており、放射線画像の撮影が指示されると、放射線発生部１２は予め与えられた撮影条件等に応じた放射線量の放射線Ｘを射出する。放射線発生部１２から射出された放射線Ｘは、撮影位置に位置している患者１４を透過することで画像情報を担持した後に電子カセッテ１０に照射される。

図２は、電子カセッテ１０の内部構造を示す概略斜視図である。

電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料から成り、所定の厚みを有する平板状の筐体１６を備えている。そして、この筐体１６の内部に、放射線Ｘが照射される筐体１６の照射面１８側から、患者１４を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器２０、及び当該放射線検出器２０を制御する制御基板２２が順に設けられている。

図３は、電子カセッテ１０の回路図を示す図である。

放射線検出器２０は、上部電極と半導体層と下部電極を備え、光を受けて電荷を蓄積するセンサ部２４と、センサ部２４に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチ２６と、を含んで構成される画素２８が２次元状に多数設けられたＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板３０（以下、ＴＦＴ基板という）を備えている

また、ＴＦＴ基板３０には、前述したＴＦＴスイッチ２６をＯＮ／ＯＦＦするための複数の走査配線３２と、センサ部２４に蓄積された電荷を読み出すための複数の信号配線３４と、が互いに交差して設けられている。

本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０では、ＴＦＴ基板３０の表面にシンチレータ層３６が貼り付けられている。

シンチレータ層３６は、照射されたＸ線などの放射線Ｘを光に変換する。センサ部２４は、シンチレータ層３６から照射された光を受けて電荷を蓄積する。

そして、各信号配線３４には、信号配線３４に接続された何れかのＴＦＴスイッチ２６がＯＮされることによりセンサ部２４に蓄積された電荷量に応じて放射線画像を示す電気信号（画像信号）が流れるようになっている。

また、放射線検出器２０の信号配線３４方向の一端側には、結線用のコネクタ３８が複数個並んで設けられ、走査配線３２方向の一端側には、コネクタ４０が複数個並んで設けられている。そして、各信号配線３４はコネクタ３８に接続され、各走査配線３２はコネクタ４０に接続されている。

これらコネクタ３８には、フレキシブルケーブル４２の一端が電気的に接続されている。また、コネクタ４０には、フレキシブルケーブル４４の一端が電気的に接続されている。
そして、これらフレキシブルケーブル４２及びフレキシブルケーブル４４は、制御基板２２に結合されている。

この制御基板２２には、放射線検出器２０による撮影動作の制御、及び各信号配線３４に流れる電気信号に対する信号処理の制御を行う制御部４６が設けられ、制御部４６は、信号検出回路４８と、スキャン信号制御回路５０と、を備えている。

信号検出回路４８には、複数個のコネクタ５２が設けられており、これらのコネクタ５２に、上述したフレキシブルケーブル４２の他端が電気的に接続されている。信号検出回路４８は、信号配線３４毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路を内蔵している。この構成により、信号検出回路４８は、各信号配線３４より入力される電気信号を増幅回路により増幅して検出することで、画像を構成する各画素２８の情報として、各センサ部２４に蓄積された電荷量を検出する。

一方、スキャン信号制御回路５０には、複数個のコネクタ５４が設けられており、これらのコネクタ５４に、上述したフレキシブルケーブル４４の他端が電気的に接続されており、スキャン信号制御回路５０が各走査配線３２にＴＦＴスイッチ２６をＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を出力可能とされている。

このような構成において放射線画像の撮影を行う場合、放射線検出器２０には患者１４を透過した放射線Ｘが照射される。照射された放射線Ｘはシンチレータ層３６で光に変換され、センサ部２４に照射される。センサ部２４は、シンチレータ層３６から照射された光を受けて電荷を蓄積する。

画像読出時には、スキャン信号制御回路５０から放射線検出器２０のＴＦＴスイッチ２６のゲート電極に走査配線３２を介して順次ＯＮ信号（＋１０〜２０Ｖ）が印加される。これにより、放射線検出器２０のＴＦＴスイッチ２６が順次ＯＮされることによりセンサ部２４に蓄積された電荷量に応じた電気信号が信号配線３４に流れ出す。信号検出回路４８は、放射線検出器２０の信号配線３４に流れ出した電気信号に基づいて各センサ部２４に蓄積された電荷量を、画像を構成する各画素２８の情報として検出する。これにより、放射線検出器２０に照射された放射線により示される画像を示す画像情報を得る。

−電子カセッテ１０の断面構成−
次に、電子カセッテ１０の構成についてより具体的に説明する。図４は、電子カセッテ１０の断面構成を示した断面図である。

同図に示すように、電子カセッテ１０は、その筐体１６内部に、放射線Ｘが照射される照射面１８の逆側から順に、上述の制御基板２２と本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０を内蔵している。
制御基板２２は、筐体１６内部の底面上に支持脚２２Ａを介して載置されており、上述のフレキシブルケーブル４２及びフレキシブルケーブル４４を介して、放射線検出器２０と連結されている。
なお、以下、実施形態で「上」とは、制御基板２２側から放射線検出器２０側の方向であり、「下」とは放射線検出器２０側から制御基板２２側の方向を指すものとする。

本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０は、矩形平板状とされ、上述のように患者１４を透過した放射線Ｘにより現される放射線画像を検出するものであり、ＴＦＴ基板３０と、シンチレータ層３６とから構成されている。

ＴＦＴ基板３０は、制御基板２２上に載置されており、上述のＴＦＴスイッチ２６とセンサ部２４とが不図示の基板上に形成されて構成されたものである。
ＴＦＴ基板３０の基板材料としては、例えばＹＳＺ（ジルコニア安定化イットリウム）、ガラス等の無機材料の他、飽和ポリエステル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)系樹脂、ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリスチレン、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、架橋フマル酸ジエステル系樹脂、ポリカーボネート(ＰＣ)系樹脂、ポリエーテルスルフォン(ＰＥＳ)樹脂、ポリスルフォン(ＰＳＦ，ＰＳＵ)樹脂、ポリアリレート(ＰＡＲ)樹脂、アリルジグリコールカーボネート、環状ポリオレフィン(ＣＯＰ，ＣＯＣ)樹脂、セルロース系樹脂、ポリイミド(ＰＩ)樹脂、ポリアミドイミド(ＰＡＩ)樹脂、マレイミド−オレフィン樹脂、ポリアミド(Ｐａ)樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂フィルム、ポリベンズアゾール系樹脂、エピスルフィド化合物、液晶ポリマー(ＬＣＰ)、シアネート系樹脂、芳香族エーテル系樹脂などの有機材料などが挙げられる。その他にも酸化ケイ素粒子との複合プラスチック材料、金属ナノ粒子・無機酸化物ナノ粒子・無機窒化物ナノ粒子などとの複合プラスチック材料、金属系・無機系のナノファイバー及び／又はマイクロファイバーとの複合プラスチック材料、カーボン繊維、カーボンナノチューブとの複合プラスチック材料、ガラスフェレーク・ガラスファイバー・ガラスビーズとの複合プラスチック材料、粘土鉱物や雲母派生結晶構造を有する粒子との複合プラスチック材料、薄いガラスと上記単独有機材料との間に少なくとも１回の接合界面を有する積層プラスチック材料や無機層（例えばＳｉＯ_２, Ａｌ_２Ｏ_３, ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）と上述した材料からなる有機層を交互に積層することで、少なくとも１回以上の接合界面を有するバリア性能を有する複合材料、ステンレス、あるいはステンレスと異種金属を積層した金属積層材料、アルミニウム基板、あるいは表面に酸化処理（例えば、陽極酸化処理）を施すことで表面の絶縁性を向上してある酸化被膜付きのアルミニウム基板を使用することもできる。前記有機材料の場合、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、又は低吸湿性等に優れていることが好ましい。

また、ＴＦＴ基板３０の基板材料としては、バイオナノファイバも用いることができる。バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂とを複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄くＴＦＴ基板３０を形成できる。
また、無色透明のアラミドフィルムを用いることもできる。このアラミドフィルムは、３１５℃までの耐熱性があり、ガラス基板と熱膨張率が近いために製造後の反りが少なく、かつ割れにくいという有利な特徴を持つ。

このＴＦＴ基板３０の上面には、上述のシンチレータ層３６が貼り付けられている。シンチレータ層３６は、複数の柱状結晶体を含んだ構造とされており、柱状結晶体同士の間には隙間が形成されている。
シンチレータ層３６の材料としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム賦活ヨウ化セシウム）、ＺｎＳ：Ｃｕ及びＣｓＢｒ等が挙げられる。

このシンチレータ層３６の上面側には、隙間を介して筐体１６の照射面１８が配置されており、この照射面１８から、放射線Ｘが表面照射される。すなわち、放射線検出器２０のシンチレータ層３６が接着された表側から照射される。

−放射線検出器２０の製造方法−
次に、本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０の製造方法を説明する。

図５は、本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０の製造工程を示した図であって、（Ａ）は基板用意工程を示す図であり、（Ｂ）は堆積工程を示す図であり、（Ｃ）は貼付工程を示す図であり、（Ｄ）は除去工程を示す図であり、（Ｅ）は本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０を示す図である。

１．基板用意工程
まず、図５（Ａ）に示すように、堆積用基板１００を用意する。
この堆積用基板１００の材料は、特に限定されないが、例えば熱伝導性が高く、コストが安いという点でアルミニウムを用いることができる。
堆積用基板１００の厚みは、特に後述する堆積工程において、ハンドリング性の向上、シンチレータ層３６の重みによる反り防止、及び輻射熱による変形防止等の観点から厚い方が好ましい。

２．堆積工程
次に、図５（Ｂ）に示すように、堆積用基板１００上に気相堆積法により、シンチレータ層３６を堆積する、堆積工程を行う。
具体的に、ＣｓＩ：Ｔｌを用いた態様を例に挙げて説明する。
気相堆積法は常法により行うことができる。即ち、真空度０．０１〜１０Ｐａの環境下、ＣｓＩ：Ｔｌを抵抗加熱式のるつぼに通電するなどの手段で加熱して気化させ、堆積用基板１００の温度（蒸着温度）を室温（２０℃）〜３００℃としてＣｓＩ：Ｔｌを堆積用基板１００上に蒸着し堆積させればよい。
気相堆積法により堆積用基板１００上にＣｓＩ：Ｔｌの結晶相を形成する際、当初は不定形或いは略球状結晶の直径の比較的小さな結晶の集合体で構成される非柱状結晶領域１０２が形成される。気相堆積法の実施に際しては、真空度及び堆積用基板１００温度の少なくとも一方の条件を変更することで、非柱状結晶領域１０２の形成後に連続して気相堆積法を行うことにより、非柱状結晶領域１０２と連続した複数本の柱状結晶体で構成される柱状結晶領域１０４を成長させることができる。
即ち、非柱状結晶領域１０２を形成した後、真空度を上げる、堆積用基板１００温度を高くする等の手段のうち少なくとも一方を行うことで、効率よく均一な柱状結晶体を成長させることができる。

３．貼付工程
次に、図５（Ｃ）に示すように、シンチレータ層３６の柱状結晶領域１０４の堆積方向端面に、不図示の接着剤を用いて上述のＴＦＴ基板３０を貼り付ける、貼付工程を行う。

４．除去工程
次に、図５（Ｄ）に示すように、非柱状結晶領域１０２を堆積用基板１００に沿って切断して、当該堆積用基板１００と共に非柱状結晶領域１０２の全部を除去する、除去工程を行う。
具体的には、レーザーＬＡをシンチレータ層３６の側面の非柱状結晶領域１０２と柱状結晶領域１０４の境界付近から照射して切断する。また、シンチレータ層３６の切断面Ｐ１をＴＦＴ基板３０と平行にするため、ＴＦＴ基板３０と平行に切断する。

５．放射線検出器２０の取得
以上の工程を経ることにより、図５（Ｅ）及び図４に示すような、本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０を取得することができる。

−作用−
本発明の第１実施形態に係る放射線検出器２０の製造方法によれば、図５（Ｄ）に示す除去工程において非柱状結晶領域１０２が堆積用基板１００に沿って切断され、成長状態が不均一な非柱状結晶領域１０２の全部が、堆積用基板１００と共に除去されることになる。この結果、ＴＦＴ基板３０上のシンチレータ層３６には画質劣化の原因となる非柱状結晶領域１０２が完全に存在しなくなり、放射線検出器２０の画質が向上する。
また、除去工程において堆積用基板１００が除去されるので、堆積用基板１００の熱膨張で放射線検出器が反るということがない。
また、製造後において、堆積用基板１００があると、放射線検出器２０の重みが多くなる点、堆積用基板１００が照射される放射線Ｘをより吸収して放射線検出器２０の感度が低下する点等の問題があったが、除去工程において堆積用基板１００が除去されるので、これらの点を考慮することなく、製造時のハンドリング性の向上、シンチレータ層３６の重みによる反り防止、及び輻射熱による変形防止等の観点から堆積用基板１００の材料や厚みを広く選択できるようになる。

また、除去工程では、非柱状結晶領域１０２をレーザーＬＡにより切断するため、レーザーＬＡにより行わない場合に比べて、シンチレータ層３６の切断面Ｐ１を平らにすることができる。

また、除去工程では、非柱状結晶領域１０２をＴＦＴ基板３０と平行に切断するため、シンチレータ層３６の切断面Ｐ１をＴＦＴ基板３０と平行にすることができ、ＴＦＴ基板３０がシンチレータ層３６から受ける光の受光量を均一化できる。また、シンチレータ層３６とＴＦＴ基板３０を密着させることができるので、シンチレータ層３６で発光した光のボケ（広がり）を抑えて光をＴＦＴ基板３０に到達させることができるので、より画質が向上する。

そして、このような放射線検出器２０を、シンチレータ層３６とＴＦＴ基板３０のうち、シンチレータ層３６の切断面Ｐ１側を放射線Ｘの照射面となるように電子カセッテ１０の筐体１６に内蔵することにより、図４に示す本発明の第１実施形態に係る放射線画像撮影装置（電子カセッテ１０）を得る。

図４に示す構成によれば、放射線Ｘは筐体１６を通過した後、シンチレータ層３６の成長状態が不均一な非柱状結晶領域１０２を介して柱状結晶領域１０４に照射されることになり、放射線検出器２０の画質を劣化させる虞があるが、除去工程により非柱状結晶領域１０２の全部が除去されているため、画質は劣化しない。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る放射線検出器２００の製造方法を説明する。

−放射線検出器２００の製造方法−
図６は、本発明の第２実施形態に係る放射線検出器２００の製造工程を示した図であって、（Ａ）は基板用意工程を示す図であり、（Ｂ）は堆積工程を示す図であり、（Ｃ）は第１貼付工程を示す図であり、（Ｄ）は除去工程を示す図であり、（Ｅ）は第２貼付工程を示す図である。

１．基板用意工程
まず、図６（Ａ）に示すように、堆積用基板１００を用意する。

２．堆積工程
次に、図６（Ｂ）に示すように、堆積用基板１００上に気相堆積法により、非柱状結晶領域１０２と当該非柱状結晶領域１０２と連続する柱状結晶領域１０４とを備えたシンチレータ層３６を堆積する、堆積工程を行う。堆積方法は、第１実施形態で説明した方法と同様である。

３．第１貼付工程
次に、図６（Ｃ）に示すように、シンチレータ層３６の柱状結晶領域１０４の堆積方向端面に、不図示の接着剤を用いて上述のＴＦＴ基板３０を貼り付ける、第１貼付工程を行う。

４．除去工程
次に、図６（Ｄ）に示すように、非柱状結晶領域１０２の中を堆積用基板１００に沿って切断して、当該堆積用基板１００と共に非柱状結晶領域１０２の一部を除去する、除去工程を行う。
具体的には、レーザーＬＡを非柱状結晶領域１０２の側面から照射して、非柱状結晶領域１０２の一部をＴＦＴ基板３０と平行に切断する。なお、非柱状結晶領域１０２の切断面Ｐ２は、不定形或いは略球状結晶の直径の比較的小さな結晶の集合体でつながれている。

５．第２貼付工程
除去工程の後、図６（Ｅ）に示すように、ＴＦＴ基板３０上にあるシンチレータ層３６の非柱状結晶領域１０２の切断面Ｐ２に、シンチレータ層３６の補強或いは保護を担う支持体２０２を貼り付ける第２貼付工程、を行う。
この支持体２０２の材料としては、放射線Ｘが透過するものであれば特に限定されず、例えばＴＦＴ基板３０の材料と同様のものを用いることができる。好適には、高剛性、Ｘ線透過が高い、均質で材質ムラがない、耐熱性がある、熱膨張率がガラスに近い、耐薬品性がある、及び導電性があるという点でカーボンを用いることができる。また、カーボンよりも熱伝導性が高く、コストが安いという点でアルミニウムを用いることもできる。また、バイオナノファイバ、アラミドフィルムを用いることもできる。
なお、後述する裏面照射の場合には、支持体２０２の材料は、放射線Ｘが透過するものでなくともよい。

また、支持体２０２の材料は、ＴＦＴ基板３０の熱膨張率と略同一（熱膨張率の差異が数ＰＰＭ／℃、例えば５ＰＰＭ／℃以内）の熱膨張率を有したものを用いることが好ましい。理由としては、温度変化があってもＴＦＴ基板３０と支持体２０２との熱膨張量の差が無くなる或いは小さくなるので、放射線検出器の反りを無くす或いは抑制することができるからである。
また、支持体２０２の厚みは、薄い方が好ましい。理由としては、支持体２０２の重みを低減して放射線検出器２０を軽量化し、かつ放射線Ｘの吸収を低減することができるからである。
また、支持体２０２は、可撓性を有していることが好ましい。理由としては、仮にシンチレータ層３６の切断面Ｐ２の平坦性が悪くても、第２貼付工程で当該切断面Ｐ２に支持体２０２を貼り付けることができるからである。

６．放射線検出器２００の取得
以上の工程を経ることにより、図６（Ｅ）に示すような、本発明の第２実施形態に係る放射線検出器２００を取得することができる。

−作用−
本発明の第２実施形態に係る放射線検出器２００の製造方法によれば、図６（Ｄ）に示す除去工程において非柱状結晶領域１０２の中が堆積用基板１００に沿って切断されるため、成長状態が不均一な非柱状結晶領域１０２の一部が、堆積用基板１００と共に除去されることになる。この結果、ＴＦＴ基板３０上のシンチレータ層３６には画質劣化の原因となる非柱状結晶領域１０２の厚みが薄くなり、放射線検出器２００の画質が向上する。
また、除去工程において堆積用基板１００が除去されるので、堆積用基板１００の熱膨張で放射線検出器２００が反るということがない。
また、ＴＦＴ基板３０上のシンチレータ層３６には非柱状結晶領域１０２のうち柱状結晶領域１０４と連続する部分が残ることになり、非柱状結晶領域１０２を全部除去する第１実施形態の場合に比べて、複数本の柱状結晶体が崩壊又は損傷することを抑制することができる。
なお、非柱状結晶領域１０２の一部が残るので、第１実施形態に比べれば画質は劣ることになるが、シンチレータ層３６が堆積されていない側のＴＦＴ基板３０の面から放射線Ｘが照射される、所謂裏面照射の場合には、画質劣化の影響は小さくなる。

また、除去工程の後、ＴＦＴ基板３０上にあるシンチレータ層３６の切断面Ｐ２に、支持体２０２を貼り付ける第２貼付工程、を有するため、シンチレータ層３６を補強することができる。

そして、このような放射線検出器２００を、シンチレータ層３６とＴＦＴ基板３０のうち、シンチレータ層３６の切断面Ｐ１側を放射線Ｘの照射面となるように電子カセッテ１０の筐体１６に図４に示す放射線検出器２０の代わりとして内蔵することにより、本発明の第２実施形態に係る放射線画像撮影装置を得る。

この構成によれば、放射線Ｘは筐体１６を通過した後、シンチレータ層３６の成長状態が不均一な非柱状結晶領域１０２を介して柱状結晶領域１０４に照射されることになり、放射線検出器２０の画質を劣化させる虞があるが、除去工程により非柱状結晶領域１０２の一部が除去されているため、画質の劣化が抑制される。

（変形例）
なお、本発明を特定の第１,第２実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであり、例えば上述の複数の実施形態は、適宜、組み合わされて実施可能である。また、以下の変形例を、適宜、組み合わせてもよい。

例えば、第１実施形態では、筐体１６の内部には、放射線Ｘが照射される筐体１６の照射面１８側から、患者１４を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器２０、及び制御基板２２が順に設けられている場合を説明したが、放射線Ｘが照射される照射面１８側から順に、患者１４を透過することに伴って生ずる放射線Ｘの散乱線を除去するグリッド、放射線検出器２０、及び放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板が収容されていてもよい。

また、第１実施形態では、筐体１６の形状が矩形平板状である場合を説明したが、特に限定されるものではなく、例えば正面視が正方形や円形になるようにしてもよい。

また、第１実施形態では、制御基板２２を１つで形成した場合について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、制御基板２２が機能毎に複数に分かれていてもよい。さらに、制御基板２２を、放射線検出器２０と垂直方向（筐体１６の厚み方向）に並んで配置する場合を説明したが、放射線検出器２０と水平方向に並んで配置するようにしてもよい。

また、第２実施形態の第２貼付工程において、支持体２０２がアルミニウムから構成されていない場合、支持体２０２の面上にアルミニウムの反射板を貼り付け、当該反射板に、シンチレータ層３６を貼り付けてもよい。この場合、反射板がない場合に比べ、シンチレータ層３６から照射された光をより多くＴＦＴ基板３０が受光することができる。

また、第２実施形態では除去工程の後、ＴＦＴ基板３０上にあるシンチレータ層３６の切断面Ｐ２に、支持体２０２を貼り付ける第２貼付工程を説明したが、この工程は、第１実施形態にも適用でき、また第１実施形態に適用した場合に特に有効となる。理由としては、第１実施形態のように非柱状結晶領域１０２を全て除去するように切断した場合には、複数の柱状結晶体の一端部同士が連結されなくなりシンチレータ層３６がバランスを崩して損傷し易くなるが、複数の柱状結晶体の一端部に上記支持体２０２を貼り付けることにより、シンチレータ層３６のバランスが安定し、シンチレータ層３６が損傷或いは崩壊することを防止することができる。

また、第１,第２実施形態の除去工程では、非柱状結晶領域１０２をレーザーＬＡにより切断する場合を説明したが、高水圧により切断するようにしてもよい。この場合、シンチレータ層３６は、耐水性のある材料で構成されていることが好ましい。

また、第２実施形態の第２貼付工程では、支持体２０２としてシンチレータ層３６から放出された光を電気信号に変換するＴＦＴ基板（ＴＦＴ基板３０と同様な構成の基板）を貼り付けるようにしてもよい。この方法によれば、シンチレータ層３６の両面にＴＦＴ基板を貼り付けることになり、両基板とも画像撮影用に用いて放射線検出器２００の感度を向上させたり、一方を自動露出制御用Ｘ線検出器(ＡＥＣ検出器)に用いたりすることができる。

また、第１,第２実施形態では、放射線検出器２０,２００を、シンチレータ層３６とＴＦＴ基板３０のうち、シンチレータ層３６の切断面Ｐ１,Ｐ２側を放射線Ｘの照射面となるように電子カセッテ１０の筐体１６に内蔵する場合、即ち放射線Ｘが表面照射される場合を説明したが、放射線検出器２０,２００を、シンチレータ層３６とＴＦＴ基板３０のうち、シンチレータ層３６のＴＦＴ基板３０側を放射線Ｘの照射面となるように電子カセッテ１０の筐体１６に内蔵する場合、即ち放射線Ｘが裏面照射されるようにしてもよい（図７参照）。
この構成によれば、放射線Ｘは筐体１６を通過した後、シンチレータ層３６の成長状態が不均一な非柱状結晶領域１０２を介さず柱状結晶領域１０４に照射されることになるので、表面照射の構成に比べて、非柱状結晶領域１０２が放射線検出器２０,２００の画質に与える影響を抑制できる。また、仮にシンチレータ層３６の切断面Ｐ１,Ｐ２の平坦性が悪くても、当該切断面Ｐ１,Ｐ２にて放射線Ｘが散乱することを抑制できる。

また、第２実施形態では、第２貼付工程を有する場合を説明したが、この第２貼付工程は無くてもよい。

１０ 電子カセッテ（放射線画像撮影装置）
１６ 筐体
２０ 放射線検出器
３０ ＴＦＴ基板（光検出基板）
３６ シンチレータ層
１００ 堆積用基板（支持体）
１０２ 非柱状結晶領域
１０４ 柱状結晶領域
２００ 放射線検出器
２０２ 支持体
ＬＡ レーザー
Ｐ１ 切断面
Ｐ２ 切断面
Ｘ 放射線

Claims (11)

1. 支持体上に、非柱状結晶領域と前記非柱状結晶領域と連続する柱状結晶領域とを備えたシンチレータ層を堆積する堆積工程と、
   前記シンチレータ層から放出された光を電気信号に変換する光検出基板を、前記シンチレータ層の前記柱状結晶領域に貼り付ける第１貼付工程と、
   前記非柱状結晶領域を前記支持体に沿って切断して、前記支持体と共に前記非柱状結晶領域の一部又は全部を除去する除去工程と、
   を有する放射線検出器の製造方法。
2. 前記除去工程では、前記柱状結晶領域の中を前記支持体に沿って切断し、
   前記柱状結晶領域は、複数本の柱状結晶体で構成され、
   切断された前記非柱状結晶領域の切断面は、つながれている、
   請求項１に記載の放射線検出器の製造方法。
3. 前記除去工程では、前記非柱状結晶領域を前記光検出基板と平行に切断する、
   請求項１又は請求項２に記載の放射線検出器の製造方法。
4. 前記除去工程では、前記非柱状結晶領域をレーザーにより切断する、
   請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の放射線検出器の製造方法。
5. 前記シンチレータ層は、耐水性のある材料で構成され、
   前記除去工程では、前記非柱状結晶領域を高水圧により切断する、
   請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の放射線検出器の製造方法。
6. 前記除去工程の後、前記光検出基板上にある前記シンチレータ層の切断面に、支持体を貼り付ける第２貼付工程、
   を有する請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の放射線検出器の製造方法。
7. 前記第２貼付工程では、前記支持体として前記シンチレータ層から放出された光を電気信号に変換する光検出基板を貼り付ける、
   請求項６に記載の放射線検出器の製造方法。
8. 前記第２貼付工程で貼り付ける前記支持体は、前記第１貼付工程で貼り付けた前記光検出基板の熱膨張率と略同一の熱膨張率を有する、
   請求項６又は請求項７に記載の放射線検出器の製造方法。
9. 前記第２貼付工程で貼り付ける前記支持体は、可撓性を有する、
   請求項６〜請求項８の何れか１項に記載の放射線検出器の製造方法。
10. 筐体と、
    請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の放射線検出器の製造方法によって製造され、 前記シンチレータ層と前記光検出基板のうち、前記シンチレータ層の切断面側を放射線の照射面となるように前記筐体に内蔵された放射線検出器と、
    を備える放射線画像撮影装置。
11. 筐体と、
    請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の放射線検出器の製造方法によって製造され、 前記シンチレータ層と前記光検出基板のうち、前記光検出基板側を放射線の照射面となるように前記筐体に内蔵された放射線検出器と、
    を備える放射線画像撮影装置。

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