JP2013029465A - 放射線画像検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放射線画像検出装置1は、シンチレータ11と、前記シンチレータに密接して設けられ、前記シンチレータに生じる前記蛍光を検出する画素アレイ21と、前記シンチレータ及び前記画素アレイのうち少なくとも一方を支持する第1の支持体20と、放射線を透過させる天板部62が設けられた第1の部材60と、第2の部材61とを有し、第1の部材及び第2の部材が組み合わされて形成される遮光された内部空間に前記シンチレータ及び前記画素アレイ並びに前記第1の支持体を収納する筐体5と、を備える。前記シンチレータ及び前記画素アレイは、前記第1の支持体と前記天板部との間に配置されており、前記第1の支持体は、前記画素アレイが感度を有する波長域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収する。
【選択図】図1
Description
上述した光電変換素子23の光導電層25(図2参照)としては、例えば特開2009−32854号公報に記載された有機光電変換(OPC;Organic photoelectric conversion)材料により形成された膜(以下、OPC膜という)を使用することができる。OPC膜は、有機光電変換材料を含み、蛍光体から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含むOPC膜であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、蛍光体による発光以外の電磁波がOPC膜に吸収されることがほとんどなく、X線等の放射線がOPC膜で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
スイッチ素子24の活性層としては、例えば特開2009−212389号公報に記載されたように、有機材料を使用することができる。有機TFTはいかなるタイプの構造でもよいが、最も好ましいのは電界効果型トランジスタ(FET)構造である。このFET構造は、絶縁性基板上面の一部にゲート電極を設け、さらに該電極を覆い、かつ電極以外の部分で基板と接するように絶縁体層を設けている。さらに絶縁体層の上面に半導体活性層を設け、その上面の一部に透明ソース電極と透明ドレイン電極とを隔離して配置している。なお、この構成はトップコンタクト型素子と呼ばれるが、ソース電極とドレイン電極とが半導体活性層の下部にあるボトムコンタクト型素子も好ましく用いることができる。また、キャリアが有機半導体膜の膜厚方向に流れる縦型トランジスタ構造であってもよい。
ここでいう有機半導体材料とは、半導体の特性を示す有機材料のことであり、無機材料からなる半導体と同様に、正孔(ホール)をキャリアとして伝導するp型有機半導体材料(あるいは単にp型材料、正孔輸送材料とも言う。)と、電子をキャリアとして伝導するn型有機半導体材料(あるいは単にn型材料、電子輸送材料とも言う。)がある。有機半導体材料は一般にp型材料の方が良好な特性を示すものが多く、また、一般に大気下でのトランジスタ動作安定性もp型トランジスタの方が優れているため、ここでは、p型有機半導体材料について説明する。
ゲート電極、ソース電極、又はドレイン電極を構成する材料としては、必要な導電性を有するものであれば特に制限はないが、例えば、ITO(インジウムドープ酸化スズ)、IZO(インジウムドープ酸化亜鉛)、SnO2、ATO(アンチモンドープ酸化スズ)、ZnO、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)、GZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)、TiO2、FTO(フッ素ドープ酸化スズ)などの透明導電性酸化物、PEDOT/PSS(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸)などの透明導電性ポリマー、カーボンナノチューブなどの炭素材料が挙げられる。これらの電極材料は、例えば真空蒸着法、スパッタリング、溶液塗布法等の方法で成膜することができる。
絶縁性基板20としては、例えば光透過率に優れるプラスチックフィルムを使用することができる。プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、ポリイミド、ポリアリレート、二軸延伸ポリスチレン(OPS)等からなるフィルムが挙げられる。また、これらのプラスチックフィルムに、有機あるいは無機のフィラーを含有させてもよい。また、フレキシブルでかつ低熱膨張、高強度といった、既存のガラスやプラスチックでは得られない特性を有するアラミド、バイオナノファイバーなどを用いて形成されたフレキシブル基板も好適に使用しうる。これらのなかでも、耐熱性を有するポリアリレート(ガラス転移温度:約193℃)、二軸延伸ポリスチレン(分解温度:250℃)、ポリイミド(ガラス転移温度:約300℃)、アラミド(ガラス転移温度:約315℃)等が好適に使用でき、それによれば、シンチレータを絶縁性基板に直接形成することができる。
アラミド材料は、ガラス転移温度315℃という高い耐熱性、ヤング率が10GPaという高い剛性、熱膨張率が−3〜5ppm/℃という高い寸法安定性を有する。このため、アラミド製のフィルムを用いると、一般的な樹脂フィルムを用いる場合と比べて、半導体層の高品質の成膜が容易に行える。また、アラミド材料の高耐熱性により、電極材料を高温硬化させて低抵抗化できる。さらに、ハンダのリフロー工程を含むICの自動実装にも対応できる。またさらに、ITO(indium tin oxide)やガス・バリア膜、ガラス基板と熱膨張係数が近いために、製造後の反りが少ない。そして、割れにくい。ここで、ハロゲンを含まないハロゲンフリー(JPCA−ES01−2003の規定に適合)なアラミド材料を用いることが環境負荷低減の点で好ましい。アラミドフィルムは、ガラス基板やPET基板と積層されてもよいし、デバイスの筐体に貼り付けられてもよい。
ナノファイバーは、光の波長に対して十分に小さなコンポーネントは光散乱を生じないことから、透明でフレキシブルな樹脂材料の補強として用いることができる。そして、ナノファイバーの中でも、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は、幅50nmと、可視光波長に対して約1/10のサイズでかつ、高強度、高弾性、低熱膨である特徴を有しており、このバクテリアセルロースと透明樹脂との複合材料(バイオナノファイバーということがある)を好適に用いることができる。
(2) 上記(1)の放射線画像検出装置であって、前記第1の支持体の吸収波長域は、前記画素アレイの感度極大波長を含む放射線画像検出装置。
(3) 上記(1)又は(2)の放射線画像検出装置であって、前記複数の部材の接合部のうち少なくとも一部の接合部は、前記第1の支持体よりも、前記天板部に対向する前記筐体の底部側にある放射線画像検出装置。
(4) 上記(3)の放射線画像検出装置であって、前記シンチレータは、前記第1の支持体に設けられ、前記画素アレイは、第2の支持体に設けられ、前記第1の支持体に接する側とは反対側の前記シンチレータの表面に貼り合わされており、前記天板部側から、前記第2の支持体、前記画素アレイ、前記シンチレータ、前記第1の支持体の順に配置されている放射線画像検出装置。
(5) 上記(4)の放射線画像検出装置であって、前記シンチレータは、前記蛍光体の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群によって形成される柱状部を有し、これらの柱状結晶の先端部の集合によって構成される面において前記画素アレイと貼り合わされており、前記第1の支持体は、可撓性を有する放射線画像検出装置。
(6) 上記(5)の放射線画像検出装置であって、前記第1の支持体は、着色された樹脂材料によって形成されている放射線画像検出装置。
(7) 上記(6)の放射線画像検出装置であって、前記樹脂材料は、黒色に着色されている放射線画像検出装置。
(8) 上記(5)から(7)のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記シンチレータと前記第1の支持体との接合部に、反射層が設けられている放射線画像検出装置。
(9) 上記(8)の放射線画像検出装置であって、前記シンチレータは、前記第1の支持体と前記柱状部との間に、前記蛍光体の粒状結晶の群よりなる非柱状部を有する放射線画像検出装置。
(10) 上記(9)の放射線画像検出装置であって、前記非柱状部が、前記反射層である放射線画像検出装置。
(11) 上記(4)から(10)のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記第2の支持体は、前記天板部に密接して配置されている放射線画像検出装置。
(12) 上記(1)から(11)のいずれか一つの放射線画像検出装置であって、前記シンチレータの側面を覆う遮光部材をさらに備える放射線画像検出装置。
2 放射線画像変換パネル
3 センサパネル
4 接着層
5 筐体
10 支持基板
11 シンチレータ
12 保護膜
13 反射層
20 絶縁性基板
21 画素アレイ
22 画素
23 光電変換素子
24 スイッチ素子
25 光導電層
26 バイアス電極
27 電荷収集電極
28 ゲート線
29 信号線
30 接続端子部
31 接続回路
40 柱状部
41 非柱状部
42 粒状結晶
43 柱状結晶
60 第1の部材
61 第2の部材
62 天板部
63 リブ
64 接合部
Claims (12)
- 放射線露光によって蛍光を発する蛍光体からなるシンチレータと、
前記シンチレータに密接して設けられ、前記シンチレータに生じる前記蛍光を検出する画素アレイと、
前記シンチレータ及び前記画素アレイのうち少なくとも一方を支持する第1の支持体と、
放射線を透過させる天板部が設けられた第1の部材を含む複数の部材を有し、これら複数の部材が組み合わされて形成される遮光された内部空間に前記シンチレータ及び前記画素アレイ並びに前記支持体を収納する筐体と、
を備え、
前記シンチレータ及び前記画素アレイは、前記第1の支持体と前記天板部との間に配置されており、
前記第1の支持体は、前記画素アレイが感度を有する波長域のうち少なくとも一部の波長域の光を吸収する放射線画像検出装置。 - 請求項1に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第1の支持体の吸収波長域は、前記画素アレイの感度極大波長を含む放射線画像検出装置。 - 請求項1又は2に記載の放射線画像検出装置であって、
前記複数の部材の接合部のうち少なくとも一部の接合部は、前記第1の支持体よりも、前記天板部に対向する前記筐体の底部側にある放射線画像検出装置。 - 請求項3に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータは、前記第1の支持体に設けられ、
前記画素アレイは、第2の支持体に設けられ、前記第1の支持体に接する側とは反対側の前記シンチレータの表面に貼り合わされており、
前記天板部側から、前記第2の支持体、前記画素アレイ、前記シンチレータ、前記第1の支持体の順に配置されている放射線画像検出装置。 - 請求項4に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータは、前記蛍光体の結晶が柱状に成長してなる柱状結晶の群によって形成される柱状部を有し、これらの柱状結晶の先端部の集合によって構成される面において前記画素アレイと貼り合わされており、
前記第1の支持体は、可撓性を有する放射線画像検出装置。 - 請求項5に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第1の支持体は、着色された樹脂材料によって形成されている放射線画像検出装置。 - 請求項6に記載の放射線画像検出装置であって、
前記樹脂材料は、黒色に着色されている放射線画像検出装置。 - 請求項5から7のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータと前記第1の支持体との接合部に、反射層が設けられている放射線画像検出装置。 - 請求項8に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータは、前記第1の支持体と前記柱状部との間に、前記蛍光体の粒状結晶の群よりなる非柱状部を有する放射線画像検出装置。 - 請求項9に記載の放射線画像検出装置であって、
前記非柱状部が、前記反射層である放射線画像検出装置。 - 請求項4から10のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記第2の支持体は、前記天板部に密接して配置されている放射線画像検出装置。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置であって、
前記シンチレータの側面を覆う遮光部材をさらに備える放射線画像検出装置。
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