JP7303368B2 - 放射線検出器、放射線画像撮影装置、及び放射線検出器の製造方法 - Google Patents
放射線検出器、放射線画像撮影装置、及び放射線検出器の製造方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、放射線検出器、放射線画像撮影装置、及び放射線検出器の製造方法に関する。
従来、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知られている。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。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おり、可撓性の基材に設けられた端子には、画素に蓄積された電荷の読出に用いるケーブルが接続される。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。
可撓性の基材を用いた放射線検出器では、基材が撓むことから、扱いにくい場合があり、ハンドリング性の向上が望まれている。特に、端子にケーブルを接続する場合、基材が撓むと、端子にケーブルを適切な状態で接続し難い場合がある。
そこで、放射線検出器における基材の撓みを抑制する技術が知られている。例えば、特開２００４－２９６６５６号公報に記載の技術では、光電変換基板と支持部材とが、光電変換基板上の外周部における電気部品と光電変換基板との接続部以外の領域で貼り合わせ部材によって固定されている。特開２００４－２９６６５６号公報に記載の技術では、支持部材によって、光電変換基板の撓みが抑制される。
ところで、端子にケーブルを接続する場合、接続のための熱処理が行われることにより、基材にかかった熱は、補強部材に伝播する。基材から伝播した熱によって、補強部材が変形する場合があった。例えば、特開２００４－２９６６５６号公報に記載の技術では、光電変換基板上の接続電極を加熱圧着する場合の熱処理により、支持部材が変形する懸念がある。
本開示は、ハンドリング性に優れ、かつ端子部にかかる熱による補強部材の変形が抑制された放射線検出器、放射線画像撮影装置、及び放射線検出器の製造方法を提供する。
本開示の第１の態様の放射線検出器は、可撓性の基材の第１の面の画素領域に、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が形成され、かつ第１の面にケーブルを電気的に接続するための端子が設けられた基板と、基材の第１の面の側に設けられ、かつ放射線を光に変換する変換層と、基材の第１の面と反対側の第２の面における、端子に対向する対向領域を少なくとも含む領域に設けられ、かつスーパーエンジニアリングプラスチックを材料とした補強部材と、を備える。
また、本開示の第２の態様の放射線検出器は、可撓性の基材の第１の面の画素領域に、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が形成され、かつ第１の面にケーブルを電気的に接続するための端子が設けられた基板と、基材の第１の面の側に設けられ、かつ放射線を光に変換する変換層と、基材の第１の面と反対側の第２の面における、端子に対向する対向領域を少なくとも含む領域に設けられ、かつ連続使用温度が１５０℃以上の樹脂を主材とした補強部材と、を備える。
また、本開示の第３の態様の放射線検出器は、第１の態様または第２の態様の放射線検出器において、補強部材は、スルホニル基を有する樹脂、フェニレンスルフィド構造を有する樹脂、イミド基を有する樹脂、アリーレンエーテル構造およびアリーレンケトン構造を有する樹脂、ベンゾイミダゾール構造を有する樹脂の少なくとも一つを主材とする。
また、本開示の第４の態様の放射線検出器は、第１の態様または第２の態様の放射線検出器において、補強部材は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、及びテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体のうちの少なくとも１つを材料として含む。
また、本開示の第５の態様の放射線検出器は、第１の態様または第２の態様の放射線検出器において、補強部材は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリベンゾイミダゾール、熱可塑性ポリイミド、及びテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体のうちの少なくとも１つを材料として含む。
また、本開示の第６の態様の放射線検出器は、第１の態様または第２の態様の放射線検出器において、補強部材は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリベンゾイミダゾール、熱可塑性ポリイミド、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリフェニルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、及びポリフッ化ビニリデンのうちの少なくとも１つを材料として含む。
また、本開示の第７の態様の放射線検出器は、第１の態様から第６の態様のいずれか１態様の放射線検出器において、補強部材の曲げ剛性は、基材よりも高い。
また、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１態様の放射線検出器において、補強部材は、第２の面における、対向領域と、変換層が設けられた領域に対向する領域の一部とを含む領域に設けられている。
また、本開示の第９の態様の放射線検出器は、第１の態様から第８の態様のいずれか１態様の放射線検出器において、基材の第２の面における、補強部材が設けられていない領域に設けられ、基材よりも曲げ剛性が高い剛性部材をさらに備える。
また、本開示の第１０の態様の放射線画像撮影装置は、本開示の放射線検出器と、複数の画素に蓄積された電荷を読み出すための回路部と、を備える。
また、本開示の第１１の態様の放射線検出器の製造方法は、支持体に、可撓性の基材を設け、基材の第１の面の画素領域に、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が設けられ、かつ第１の面にケーブルを電気的に接続するための端子が設けられた基板を形成する工程と、基材の第１の面に、放射線を光に変換する変換層を設ける工程と、支持体から、変換層が設けられた基板を剥離する工程と、基材の第１の面と反対側の第２の面の端子に対向する対向領域を少なくとも含む領域に、スーパーエンジニアリングプラスチックを材料とした補強部材を設ける工程と、を備える。
また、本開示の第１２の態様の放射線検出器の製造方法は、支持体に、可撓性の基材を設け、基材の第１の面の画素領域に、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が設けられ、かつ第１の面にケーブルを電気的に接続するための端子が設けられた基板を形成する工程と、基材の第１の面に、放射線を光に変換する変換層を設ける工程と、支持体から、変換層が設けられた基板を剥離する工程と、基材の第１の面と反対側の第２の面の端子に対向する対向領域を少なくとも含む領域に、連続使用温度が１５０℃以上の樹脂を主材とした補強部材を設ける工程と、を備える。
また、本開示の第１３の態様の放射線検出器の製造方法は、第１１の態様または第１２の態様の放射線検出器の製造方法において、補強部材を設けた後、端子にケーブルを電気的に接続する工程をさらに備える。
本開示によれば、ハンドリング性に優れ、かつ端子部にかかる熱による補強部材の変形を抑制することができる。
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、本実施形態は本発明を限定するものではない。
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、センサ基板と、放射線を光に変換する変換層と、を備えている（図３Ａ及び図３Ｂ、放射線検出器１０のセンサ基板１２及び変換層１４参照）。本実施形態のセンサ基板１２が、本開示の基板の一例である。
まず、図１を参照して本実施形態の放射線画像撮影装置における電気系の構成の一例の概略を説明する。図１は、本実施形態の放射線画像撮影装置における電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の放射線画像撮影装置１は、放射線検出器１０、制御部１００、駆動部１０２、信号処理部１０４、画像メモリ１０６、及び電源部１０８を備える。本実施形態の制御部１００、駆動部１０２、及び信号処理部１０４の少なくとも１つが、本開示の回路部の一例である。以下、制御部１００、駆動部１０２、及び信号処理部１０４を総称する場合、「回路部」という。
放射線検出器１０は、センサ基板１２と、放射線を光に変換する変換層１４（図３Ａ及び図３Ｂ参照）と、を備える。センサ基板１２は、可撓性の基材１１と、基材１１の第１の面１１Ａに設けられた複数の画素３０と、を備えている。なお、以下では、複数の画素３０について、単に「画素３０」という場合がある。
図１に示すように本実施形態の各画素３０は、変換層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を備える。本実施形態では、一例として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）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。本実施形態では、センサ部３４及びＴＦＴ３２が形成され、さらに平坦化された層として基材１１の第１の面１１Ａに画素３０が形成された層が設けられる。
画素３０は、センサ基板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）に沿って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、画素３０の行毎に備えられた、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、それぞれフレキシブルケーブル１１２Ａを介して、駆動部１０２に接続されることにより、駆動部１０２から出力される、ＴＦＴ３２を駆動してスイッチング状態を制御する駆動信号が、複数の走査配線３８の各々に流れる。また、複数の信号配線３６の各々が、それぞれフレキシブルケーブル１１２Ｂを介して、信号処理部１０４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、電気信号として信号処理部１０４に出力される。信号処理部１０４は、入力された電気信号に応じた画像データを生成して出力する。なお、本実施形態のフレキシブルケーブル１１２が、本開示のケーブルの一例である。また、本実施形態においてフレキシブルケーブル１１２に関して「接続」という場合、電気的な接続を意味する。
信号処理部１０４には後述する制御部１００が接続されており、信号処理部１０４から出力された画像データは制御部１００に順次出力される。制御部１００には画像メモリ１０６が接続されており、信号処理部１０４から順次出力された画像データは、制御部１００による制御によって画像メモリ１０６に順次記憶される。画像メモリ１０６は所定の枚数分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ１０６に順次記憶される。
制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリ１００Ｂ、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部１００Ｃを備えている。制御部１００の一例としては、マイクロコンピュータ等が挙げられる。制御部１００は、放射線画像撮影装置１の全体の動作を制御する。
なお、本実施形態の放射線画像撮影装置１では、画像メモリ１０６及び制御部１００等は、制御基板１１０に形成されている。
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、センサ基板１２の外部のバイアス電源（図示省略）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。
電源部１０８は、制御部１００、駆動部１０２、信号処理部１０４、画像メモリ１０６、及び電源部１０８等の各種素子や各種回路に電力を供給する。なお、図１では、錯綜を回避するために、電源部１０８と各種素子や各種回路を接続する配線の図示を省略している。
さらに、放射線検出器１０について詳細に説明する。図２Ａは、本実施形態の放射線検出器１０を、基材１１の第１の面１１Ａ側からみた平面図の一例である。図２Ｂは、本実施形態の放射線検出器１０を、基材１１の第２の面１１Ｂ側からみた平面図の一例である。また、図３Ａは、図２Ａ及び図２Ｂにおける放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図の一例である。図３Ｂは、図２Ａ及び図２Ｂにおける放射線検出器１０のＢ－Ｂ線断面図の一例である。
基材１１は、可撓性を有し、例えば、ＰＩ（PolyImide：ポリイミド）等のプラスチックを含む樹脂シートである。基材１１の厚みは、材質の硬度、及びセンサ基板１２の大きさ、すなわち第１の面１１Ａまたは第２の面１１Ｂの面積等に応じて、所望の可撓性が得られる厚みであればよい。可撓性を有する例としては、矩形状の基材１１単体の場合に、基材１１の１辺を固定した状態で、固定した辺より１０ｃｍ離れた位置で基材１１の自重による重力で２ｍｍ以上、基材１１が垂れ下がる（固定した辺の高さよりも低くなる）ものを指す。基材１１が樹脂シートの場合の具体例としては、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、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（ＣＴＥ：Coefficient of Thermal Expansion)が、アモルファスシリコン（Ｓｉ）ウェハと同程度（例えば、±５ｐｐｍ／Ｋ）であることが好ましく、具体的には、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ＰＩ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は、自身による後方散乱線を抑制するために、平均粒子径が０．０５μｍ以上、２．５μｍ以下の、後方散乱線を吸収する無機の微粒子を含む微粒子層を有することが好ましい。なおこのような無機の微粒子としては、樹脂性の基材１１の場合、原子番号が、基材１１である有機物を構成する原子よりも大きく、かつ３０以下である無機物を用いることが好ましい。このような微粒子の具体例としては、原子番号が１４のＳｉの酸化物であるＳｉＯ２、原子番号が１２のＭｇの酸化物であるＭｇＯ、原子番号が１３のＡｌの酸化物であるＡｌ２Ｏ３、及び原子番号が２２のＴｉの酸化物であるＴｉＯ２等が挙げられる。このような特性を有する樹脂シートの具体例としては、ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標）が挙げられる。
なお、本実施形態における上記の厚みについては、マイクロメーターを用いて測定した。熱膨張率については、ＪＩＳ Ｋ７１９７：１９９１に則して測定した。なお測定は、基材１１の主面から、１５度ずつ角度を変えて試験片を切り出し、切り出した各試験片について熱膨張率を測定し、最も高い値を基材１１の熱膨張率とした。熱膨張率の測定は、ＭＤ（Machine Direction）方向およびＴＤ（Transverse Direction）方向のそれぞれについて、－５０℃～４５０℃において１０℃間隔で行い、（ｐｐｍ／℃）を（ｐｐｍ／Ｋ）に換算した。熱膨張率の測定には、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、昇温速度を５℃／ｍｉｎ、及び雰囲気をアルゴンとした。
所望の可撓性を有する基材１１としては、樹脂シート等、樹脂製のものに限定されない。例えば、基材１１は、厚みが比較的薄いガラス基板等であってもよい。基材１１がガラス基板の場合の具体例としては、一般に、一辺が４３ｃｍ程度のサイズでは、厚さが０．３ｍｍ以下ならば可撓性を有しているため、厚さが０．３ｍｍ以下のものであれば所望のガラス基板であってもよい。
図２Ａ、図３Ａ、及び図３Ｂに示すように、複数の画素３０は、基材１１の第１の面１１Ａに設けられている。本実施形態では、基材１１の第１の面１１Ａにおける画素３０が設けられた領域を画素領域３５としている。
また、基材１１の第１の面１１Ａには、変換層１４が設けられている。本実施形態の変換層１４は、画素領域３５を覆っている。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。
変換層１４を気相堆積法を用いて形成した場合、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、変換層１４は、その外縁に向けて厚さが徐々に薄くなる傾斜を有して形成される。以下において、製造誤差及び測定誤差を無視した場合の厚さが略一定とみなせる、変換層１４の中央領域を中央部１４Ａという。また、変換層１４の中央部１４Ａの平均厚さに対して例えば９０％以下の厚さを有する、変換層１４の外周領域を周縁部１４Ｂという。すなわち、変換層１４は、周縁部１４Ｂにおいてセンサ基板１２に対して傾斜した傾斜面を有する。なお、以下では、説明の便宜状、センサ基板１２において「上」、「下」という場合、変換層１４を基準としており、変換層１４のセンサ基板１２と対向する側を「下」といい、反対側を「上」という。例えば、変換層１４は、センサ基板１２の上に設けられており、変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜面は、変換層１４が上側から下側に向けて徐々に広がる状態に傾斜している。
また、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本実施形態の変換層１４の上には、粘着層６０、反射層６２、接着層６４、及び保護層６６が設けられている。
粘着層６０は、変換層１４の表面全体を覆っている。粘着層６０は、反射層６２を変換層１４上に固定する機能を有する。粘着層６０は、光透過性を有していることが好ましい。粘着層６０の材料として、例えば、アクリル系粘着剤、ホットメルト系粘着剤、及びシリコーン系接着剤を用いることが可能である。アクリル系粘着剤としては、例えば、ウレタンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート、及びエポキシアクリレート等が挙げられる。ホットメルト系粘着剤としては、例えば、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂）、ＥＡＡ（エチレンとアクリル酸の共重合樹脂）、ＥＥＡ（エチレン－エチルアクリレート共重合樹脂）、及びＥＭＭＡ（エチレン－メタクリル酸メチル共重合体）等の熱可塑性プラスチックが挙げられる。粘着層６０の厚さは、２μｍ以上７μｍ以下であることが好ましい。粘着層６０の厚さを２μｍ以上とすることで、反射層６２を変換層１４上に固定する効果を十分に発揮することができる。更に、変換層１４と反射層６２との間に空気層が形成されるリスクを抑制することができる。変換層１４と反射層６２との間に空気層が形成されると、変換層１４から発せられた光が、空気層と変換層１４との間、及び空気層と反射層６２との間で反射を繰り返す多重反射を生じるおそれがある。また、粘着層６０の厚さを７μｍ以下とすることで、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）及びＤＱＥ（Detective Quantum Efficiency）の低下を抑制することが可能となる。
反射層６２は、粘着層６０の表面全体を覆っている。反射層６２は、変換層１４で変換された光を反射する機能を有する。反射層６２の材料としては、金属、または金属酸化物を含む樹脂材料によって構成されていることが好ましい。反射層６２の材料としては、例えば、白ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、発泡白ＰＥＴ、及び鏡面反射アルミ等を用いることができる。白ＰＥＴとは、ＰＥＴに、ＴｉＯ２や硫酸バリウム等の白色顔料を添加したものであり、発泡白ＰＥＴとは、表面が多孔質になっている白ＰＥＴである。また、反射層６２の材料としては、樹脂フィルムと金属フィルムとの積層膜を用いてもよい。樹脂フィルムと金属フィルムとの積層膜としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート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）のシートが挙げられる。反射層６２の厚さは、１０μｍ以上、４０μｍ以下であることが好ましい。このように、変換層１４の上に反射層６２を備えることにより、変換層１４で変換された光を、効率的にセンサ基板１２の画素３０に導くことができる。
接着層６４は反射層６２の表面全体を覆っている。接着層６４の端部は、基材１１の第１の面１１Ａにまで延在している。すなわち、接着層６４は、その端部においてセンサ基板１２の基材１１に接着している。接着層６４は、反射層６２及び保護層６６を変換層１４に固定する機能を有する。接着層６４の材料として、粘着層６０の材料と同じ材料を用いることが可能であるが、接着層６４が有する接着力は、粘着層６０が有する接着力よりも大きいことが好ましい。
保護層６６は、変換層１４の全体を覆うとともに、その端部がセンサ基板１２の一部を覆う状態に設けられている。保護層６６は、変換層１４への水分の浸入を防止する防湿膜として機能する。保護層６６の材料として、例えば、ＰＥＴ、ＰＰＳ（PolyPhenylene Sulfide：ポリフェニレンサルファイド）、ＯＰＰ（Oriented PolyPropylene：二軸延伸ポリプロピレンフィルム）、ＰＥＮ（PolyEthylene Naphthalate：ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ等の有機材料を含む有機膜や、パリレン（登録商標）を用いることができる。また、保護層６６として、樹脂フィルムと金属フィルムとの積層膜を用いてもよい。樹脂フィルムと金属フィルムとの積層膜としては、例えば、アルペット（登録商標）のシートが挙げられる。
一方、図２Ａ、図３Ａ、及び図３Ｂに示すように、基材１１の第１の面１１Ａの外縁部には複数（図２Ａでは、１６個）の端子１１３が設けられている。端子１１３としては、異方性導電フィルム等が用いられる。図２Ａ、図３Ａ、及び図３Ｂに示すように、複数の端子１１３の各々には、フレキシブルケーブル１１２が電気的に接続されている。具体的には、図２Ａに示すように、基材１１の一辺に設けられた複数（図２Ａでは８個）の端子１１３の各々に、フレキシブルケーブル１１２Ａが熱圧着されている。フレキシブルケーブル１１２Ａは、いわゆるＣＯＦ（Chip on Film）であり、フレキシブルケーブル１１２Ａには、駆動ＩＣ（Integrated Circuit）２１０が搭載されている。駆動ＩＣ２１０は、フレキシブルケーブル１１２Ａに含まれる複数の信号線に接続されている。なお、本実施形態では、フレキシブルケーブル１１２Ａ及び後述するフレキシブルケーブル１１２Ｂについて、各々を区別せずに総称する場合、単に「フレキシブルケーブル１１２」という。
フレキシブルケーブル１１２Ａにおける、センサ基板１２の端子１１３と電気的に接続された一端と反対側の他端は、駆動基板２００に電気的に接続される。一例として、本実施形態では、フレキシブルケーブル１１２Ａに含まれる複数の信号線は、駆動基板２００に熱圧着されることにより、駆動基板２００に搭載された回路及び素子等（図示省略）と電気的に接続される。なお、駆動基板２００とフレキシブルケーブル１１２Ａとを電気的に接続する方法は、本実施形態に限定されず、例えば、コネクタにより、電気的に接続する形態としてもよい。このようなコネクタとしては、ＺＩＦ（Zero Insertion Force）構造のコネクタや、Ｎｏｎ－ＺＩＦ構造のコネクタ等が挙げられる。
本実施形態の駆動基板２００は、可撓性のＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板であり、いわゆるフレキシブル基板である。また、駆動基板２００に搭載される回路部品（図示省略）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。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。デジタル系部品の具体例としては、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、及び電源ＩＣ等が挙げられる。なお、駆動基板２００は、必ずしもフレキシブル基板でなくてもよく、非可撓性のリジッド基板であってもよいし、リジッドフレキ基板を用いてもよい。
Compatibility）対策チップ部品、及び電源ＩＣ等が挙げられる。なお、駆動基板２００は、必ずしもフレキシブル基板でなくてもよく、非可撓性のリジッド基板であってもよいし、リジッドフレキ基板を用いてもよい。
本実施形態では、駆動基板２００と、フレキシブルケーブル１１２Ａに搭載された駆動ＩＣ２１０とにより、駆動部１０２が実現される。なお、駆動ＩＣ２１０には、駆動部１０２を実現する各種回路及び素子のうち、駆動基板２００に搭載されているデジタル系部品と異なる回路が含まれる。
一方、フレキシブルケーブル１１２Ａが電気的に接続された基材１１の一辺と交差する辺に設けられた複数（図２Ａでは８個）の端子１１３の各々には、フレキシブルケーブル１１２Ｂが電気的に接続されている。フレキシブルケーブル１１２Ｂは、フレキシブルケーブル１１２Ａと同様に、いわゆるＣＯＦであり、フレキシブルケーブル１１２Ｂには、信号処理ＩＣ３１０が搭載されている。信号処理ＩＣ３１０は、フレキシブルケーブル１１２Ｂに含まれる複数の信号線（図示省略）に接続されている。
フレキシブルケーブル１１２Ｂにおける、センサ基板１２の端子１１３と電気的に接続された一端と反対側の他端は、信号処理基板３００に電気的に接続される。一例として、本実施形態では、フレキシブルケーブル１１２Ｂに含まれる複数の信号線は、信号処理基板３００に熱圧着されることにより、信号処理基板３００に搭載された回路及び素子等（図示省略）と接続される。なお、信号処理基板３００とフレキシブルケーブル１１２Ｂとを電気的に接続する方法は、本実施形態に限定されず、例えば、コネクタにより、電気的に接続する形態としてもよい。このようなコネクタとしては、ＺＩＦ構造のコネクタや、Ｎｏｎ－ＺＩＦ構造のコネクタ等が挙げられる。また、フレキシブルケーブル１１２Ａと駆動基板２００とを電気的に接続する方法と、フレキシブルケーブル１１２Ｂと信号処理基板３００とを電気的に接続する方法は、同様で有ってもよいし、異なっていてもよい。例えば、フレキシブルケーブル１１２Ａと駆動基板２００とは、熱圧着により電気的に接続し、フレキシブルケーブル１１２Ｂと信号処理基板３００とはコネクタにより電気的に接続する形態としてもよい。
本実施形態の信号処理基板３００は、上述した駆動基板２００と同様に、可撓性のＰＣＢ基板であり、いわゆるフレキシブル基板である。信号処理基板３００に搭載される回路部品（図示省略）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。アナログ系部品の具体例としては、チャージアンプ、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）、及び電源ＩＣ等が挙げられる。また、本実施形態の回路部品は、比較的部品サイズが大きい電源周りのコイル、及び平滑用大容量コンデンサも含む。なお、信号処理基板３００は、必ずしもフレキシブル基板でなくてもよく、非可撓性のリジッド基板であってもよいし、リジッドフレキ基板を用いてもよい。
本実施形態では、信号処理基板３００と、フレキシブルケーブル１１２Ｂに搭載された信号処理ＩＣ３１０とにより、信号処理部１０４が実現される。なお、信号処理ＩＣ３１０には、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３００に搭載されているアナログ系部品と異なる回路が含まれる。
なお、図２Ａ及び図２Ｂでは、駆動基板２００及び信号処理基板３００が各々、複数（２つずつ）設けられている形態について説明したが、駆動基板２００及び信号処理基板３００の数は、図２Ａ及び図２Ｂに示した数に限定されない。例えば、駆動基板２００及び信号処理基板３００の少なくとも一方を、１つの基板とした形態であってもよい。
一方、図３Ａに示すように、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を端子１１３に熱圧着することにより、フレキシブルケーブル１１２が端子１１３に電気的に接続される。なお、図３Ａは、フレキシブルケーブル１１２Ｂと放射線検出器１０との電気的な接続に関する構造の一例を示す図であるが、本実施形態のフレキシブルケーブル１１２Ａと放射線検出器１０との電気的に接続に関する構造も、図３Ａに例示した形態と同様である。
また、図２Ｂ、図３Ａ、及び図３Ｂに示すように、本実施形態の放射線検出器１０のセンサ基板１２における、基材１１の第２の面１１Ｂには、補強部材４０が設けられている。具体的には、本実施形態の補強部材４０は、基材１１の第２の面１１Ｂにおける、端子１１３に対向する対向領域１１Ｃに設けられている。なお、補強部材４０は、基材１１の第２の面１１Ｂにおける対向領域１１Ｃを少なくとも含む領域に設けられていればよい。
上述したように、基材１１の端子１１３にフレキシブルケーブル１１２を電気的に接続する工程において、基材１１の端子１１３が設けられた領域が撓んでしまうと、例えば、端子１１３とフレキシブルケーブル１１２とがずれた状態で接続されてしまう等、不具合が生じる場合がある。そこで、本実施形態の放射線検出器１０では、補強部材４０により、少なくとも、基材１１の端子１１３が設けられた領域の剛性を補強する。そのため、補強部材４０は、基材１１の剛性を補強する機能を有する。本実施形態の補強部材４０は、基材１１よりも曲げ剛性が高く、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、基材１１の第２の面１１Ｂ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。
なお、補強部材４０の曲げ剛性は、基材１１の曲げ剛性の１００倍以上であることが好ましい。また、本実施形態の補強部材４０の厚みは、基材１１の厚みよりも厚い。例えば、基材１１として、ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標）を用いる場合、補強部材４０の厚みは０．１ｍｍ～０．２５ｍｍ程度が好ましい。
補強部材４０は、基材１１の撓みを抑制する観点からは、基材１１よりも曲げ剛性が高いことが好ましい。具体的には、本実施形態の補強部材４０は、曲げ弾性率が１５０ＭＰａ以上、５０００ＭＰａ以下の素材を用いることが好ましい。なお、曲げ弾性率が低くなると曲げ剛性も低くなり、所望の曲げ剛性を得るためには、補強部材４０の厚みを厚くしなくてはならず、放射線検出器１０全体の厚みが増大してしまう。上述の補強部材４０の材料を考慮すると、１４００００Ｐａｃｍ４を越える曲げ剛性を得ようとする場合、補強部材４０の厚みが、比較的厚くなってしまう傾向がある。そのため、適切な剛性が得られ、かつ放射線検出器１０全体の厚みを考慮すると、補強部材４０に用いる素材は、曲げ弾性率が１５０ＭＰａ以上、５０００ＭＰａ以下であることがより好ましい。また、補強部材４０の曲げ剛性は、５４０Ｐａｃｍ４以上、２８００００Ｐａｃｍ４以下であることが好ましい。
上述したように、端子１１３にフレキシブルケーブル１１２を電気的に接続する場合、端子１１３とフレキシブルケーブル１１２とを熱圧着するための熱処理が行われる。本熱処理により、基材１１にかかる熱が補強部材４０に伝播する。伝播した熱によって補強部材４０が変形した場合、例えば、補強部材４０が基材１１から剥離することがある。また例えば、補強部材４０の変形に追随して基材１１も変形し、フレキシブルケーブル１１２と端子１１３との電気的な接続が切断されたり、放射線検出器１０によって得られる放射線画像の画質に影響を与えたりすることがある。
上記熱処理により基材１１にかかる熱は、主に、第２の面１１Ｂの対向領域１１Ｃから補強部材４０に伝播しようとする。そこで、本実施形態の放射線検出器１０では、耐熱性に優れた補強部材４０を、基材１１の第２の面１１Ｂの対向領域１１Ｃに設ける。このように、本実施形態の放射線検出器１０では、基材１１の端子１１３にフレキシブルケーブル１１２を圧着する際に、基材１１にかかる熱による変形が生じない補強部材４０、または熱による変形量が許容範囲内となる補強部材４０が、基材１１の第２の面１１Ｂの対向領域１１Ｃに設けられている。
上記の耐熱性を満たす補強部材４０の材料としては、アメリカ保険業者安全試験所によるＵＬ規格のＵＬ７４６Ｂの規定に準拠した連続使用温度が、１５０℃以上の材料を主成分とした材料であることが好ましい。または、上記の耐熱性を満たす補強部材４０の材料としては、スーパーエンジニアリングプラスチック（以下、「スーパーエンプラ」という）を主成分とした材料であることが好ましい。または、スルホニル基を有する樹脂、フェニレンスルフィド構造を有する樹脂、イミド基を有する樹脂、アリーレンエーテル構造およびアリーレンケトン構造を有する樹脂、及びベンゾイミダゾール構造を有する樹脂等を主成分とした材料であることが好ましい。
具体的には、曲げ剛性及び耐熱性の観点から、本実施形態の補強部材４０の材料としては、ポリスルホン（ＰＳＵ、ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ、ＰＰＳＦ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のうちの少なくとも１つが挙げられる。
さらに、これらのうち、補強部材４０の主材としては、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、及びテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）のうちの少なくとも１つを含むことがより好ましい。さらに、耐衝撃性等も考慮すると、補強部材４０の主材としては、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）のうちの少なくとも１つを材料として含むことがより好ましい。
さらに、放射線画像撮影装置１について詳細に説明する。図４Ａは、本実施形態の放射線検出器１０を、基材１１の第２の面１１Ｂ側から放射線が照射されるＩＳＳ（Irradiation Side Sampling)方式に適用した場合の放射線画像撮影装置１の断面図の一例である。また、図４Ｂは、本実施形態の放射線検出器１０を、変換層１４側から放射線が照射されるＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式に適用した場合の放射線画像撮影装置１の断面図の一例である。
上記の放射線検出器１０を用いた放射線画像撮影装置１は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、筐体１２０に収納された状態で使用される。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、筐体１２０内には、放射線検出器１０、電源部１０８、及び信号処理基板３００等の回路部が放射線の入射方向に並んで設けられている。図４Ａの放射線検出器１０は、被写体を透過した放射線が照射される筐体１２０の照射面１２０Ａ側の天板に、基材１１の第２の面１１Ｂ側が対向する状態に配置されている。より具体的には、筐体１２０の照射面１２０Ａ側の天板に、補強部材４０が対向する状態に配置されている。また、図４Ｂの放射線検出器１０は、筐体１２０の照射面１２０Ａ側の天板に、基材１１の第１の面１１Ａ側が対向する状態に配置されている。より具体的には、筐体１２０の照射面１２０Ａ側の天板に、変換層１４の上面が対向する状態に配置されている。
また、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、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中板１１６がさらに設けられている。中板１１６としては、例えば、アルミや銅製のシートが挙げられる。銅製のシートは入射される放射線によって２次放射線を発生し難く、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、中板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い、また、変換層１４全体を覆うことが好ましい。また、中板１１６には、信号処理基板３００等の回路部が固定されている。
筐体１２０は、軽量であり、放射線、特にＸ線の吸収率が低く、且つ高剛性であることが好ましく、弾性率が十分に高い材料により構成されることが好ましい。筐体１２０の材料として、曲げ弾性率が１００００ＭＰａ以上である材料を用いることが好ましい。筐体１２０の材料として、２００００ＭＰａ～６００００ＭＰａ程度の曲げ弾性率を有するカーボンまたはＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）を好適に用いることができる。
放射線画像撮影装置１による放射線画像の撮影においては、筐体１２０の照射面１２０Ａに被写体からの荷重が印加される。筐体１２０の剛性が不足する場合、被写体からの荷重によりセンサ基板１２に撓みが生じ、画素３０が損傷する等の不具合が発生するおそれがある。１００００ＭＰａ以上の曲げ弾性率を有する材料からなる筐体１２０内部に、放射線検出器１０が収納されることで、被写体からの荷重によるセンサ基板１２の撓みを抑制することが可能となる。
なお、筐体１２０は、筐体１２０の照射面１２０Ａと、その他の部分とで、異なる材料で形成されていてもよい。例えば、照射面１２０Ａに対応する部分は、上記のように放射線の吸収率が低く、且つ高剛性であり、弾性率が十分に高い材料で形成し、その他の部分は、照射面１２０Ａに対応する部分と異なる材料、例えば、照射面１２０Ａの部分よりも弾性率が低い材料で形成してもよい。
本実施形態の放射線画像撮影装置１の製造方法について図５Ａ～図５Ｅを参照して説明する。なお、本実施形態の放射線画像撮影装置１の製造方法は、本実施形態の放射線検出器１０の製造方法を含む。
図５Ａに示すように、センサ基板１２を形成するために、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４０２を介して、基材１１が設けられる。例えば、ラミネート法により基材１１を形成する場合、支持体４００上に、基材１１となるシートを貼り合わせる。基材１１の第２の面１１Ｂが剥離層４０２に接する。なお、基材１１を形成する方法は、本実施形態に限定されず、例えば、塗布法で基材１１を形成する形態であってもよい。
さらに、基材１１の第１の面１１Ａに、画素３０及び端子１１３が形成される。画素３０は、第１の面１１Ａの画素領域３５に、ＳｉＮ等を用いたアンダーコート層（図示省略）を介して形成される。また、基材１１の２つの辺の各々に沿って複数の端子１１３が形成される。
また、図５Ｂに示すように、画素３０が形成された層（以下、単に「画素３０」という）の上に、変換層１４が形成される。本実施形態では、センサ基板１２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。
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、センサ基板１２の画素３０とを粘着性のシート等により貼り合わせることにより、センサ基板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、センサ基板１２に形成された変換層１４の上に、粘着層６０を介して反射層６２を設ける。さらに、接着層６４を介して保護層６６を設ける。
この後、図５Ｃに示すように変換層１４が設けられたセンサ基板１２を支持体４００から剥離する。以下、本工程を、剥離工程という。メカニカル剥離の場合、図５Ｃに示した一例では、センサ基板１２の基材１１における、端子１１３設けられた辺と対向する辺を剥離の起点とし、起点となる辺から端子１１３が設けられた辺に向けて徐々にセンサ基板１２を支持体４００から、図５Ｃに示した矢印Ｄ方向に引きはがすことにより、センサ基板１２を支持体４００から剥離する。
なお、剥離の起点とする辺は、センサ基板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。換言すると、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。一例として、本実施形態では、剥離の起点を、フレキシブルケーブル１１２Ｂが電気的に接続される辺と対向する辺としている。
次に、図５Ｄに示すように、基材１１の第２の面１１Ｂの対向領域１１Ｃに、粘着剤４２を設けた補強部材４０を貼り合わせる。
次に、図５Ｅに示すように、フレキシブルケーブル１１２を、センサ基板１２に電気的に接続する。具体的には、端子１１３に、駆動ＩＣ２１０または信号処理ＩＣ３１０が搭載されたフレキシブルケーブル１１２を熱圧着させて、端子１１３とフレキシブルケーブル１１２とを電気的に接続する。これにより、センサ基板１２にフレキシブルケーブル１１２が電気的に接続される。
さらに、放射線検出器１０及び回路部等を、筐体１２０に収納することにより、図４Ａまたは図４Ｂに示した放射線画像撮影装置１が製造される。具体的には、補強部材４０が、照射面１２０Ａと対向する状態で、放射線検出器１０を筐体１２０に収納することで、図４Ａに示した放射線画像撮影装置１が製造される。また、変換層１４が、照射面１２０Ａと対向する状態で、放射線検出器１０を筐体１２０に収納することで、図４Ｂに示した放射線画像撮影装置１が製造される。
なお、放射線画像撮影装置１及び放射線検出器１０の構成及び製造方法は、上述した形態に限定されない。例えば、以下の変形例１～変形例７に示す形態としてもよい。なお、上述した形態及び変形例１～変形例７の各々を適宜、組み合わせた形態としてもよく、また変形例１～変形例７に限定されるものでもない。
（変形例１）
本変形例では、補強部材４０の変形例について説明する。
本変形例では、補強部材４０の変形例について説明する。
図６は、本変形例の放射線検出器１０を、基材１１の第２の面１１Ｂ側からみた平面図の一例である。また、図７は、図６における放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図の一例である。
図６に示すように、本変形例の放射線検出器１０の補強部材４０は、基材１１の端子１１３が設けられた辺、すなわち対向領域１１Ｃを有する辺全体に設けられている。具体的には、フレキシブルケーブル１１２Ａが電気的に接続された端子１１３の対向領域１１Ｃが設けられた辺全体と、フレキシブルケーブル１１２Ｂが電気的に接続された端子１１３の対向領域１１Ｃが設けられた辺全体とに設けられている。
また、図６及び図７に示すように、本変形例の補強部材４０は、第２の面１１Ｂにおける、対向領域１１Ｃと、変換層１４が設けられた領域に対向する領域の一部とを含む領域に設けられている。具体的には、本変形例の補強部材４０は、第２の面１１Ｂにおいて、対向領域１１Ｃが設けられた辺から変換層１４の周縁部１４Ｂの下側の領域の内部に至るまで、切れ目なく設けられている。
このように、補強部材４０を設けることにより、補強部材４０が設けられている領域と設けられていない領域との境界等において生じる局所的な撓みや不均一な撓みを抑制することができる。特に、基材１１における、変換層１４の外縁部の近傍では、厚みの変化等により撓みが生じやすい。これに対して、図６及び図７に示した本変形例の放射線検出器１０では、変換層１４の外縁部の下側にあたる、基材１１の第２の面１１Ｂに、補強部材４０が設けられている。従って、変換層１４の外縁部近傍における基材１１の撓みを抑制することができる。このように、基材１１の撓みが抑制されるため、変換層１４が基材１１から剥離するのを抑制することができる。
なお、図８及び図９に示すように、基材１１の第２の面１１Ｂの補強部材４０が設けられていない領域に、粘着剤５２により剛性板５０が設けられていてもよい。図８は、本変形例の放射線検出器１０を、基材１１の第２の面１１Ｂ側からみた平面図の一例である。また、図９は、図８における放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図の一例である。
剛性板５０は、補強部材４０と同様に、基材１１の剛性を補強する機能を有する。本実施形態の剛性板５０は、基材１１よりも曲げ剛性が高く、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、基材１１の第２の面１１Ｂ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。
なお具体的には、剛性板５０の曲げ剛性は、基材１１の曲げ剛性の１００倍以上であることが好ましい。また、本実施形態の剛性板５０の厚みは、基材１１の厚みよりも厚い。例えば、基材１１として、ＸＥＮＯＭＡＸ（登録商標）を用いる場合、剛性板５０の厚みは０．１ｍｍ～０．２５ｍｍ程度が好ましい。なお、剛性板５０の厚みと、補強部材４０の厚みとは同一であることが好ましい。
具体的には、本実施形態の剛性板５０は、曲げ弾性率が１５０ＭＰａ以上、２５００ＭＰａ以下の素材を用いることが好ましい。剛性板５０は、基材１１の撓みを抑制する観点からは、基材１１よりも曲げ剛性が高いことが好ましい。なお、曲げ弾性率が低くなると曲げ剛性も低くなり、所望の曲げ剛性を得るためには、剛性板５０の厚みを厚くしなくてはならず、放射線検出器１０全体の厚みが増大してしまう。上述の剛性板５０の材料を考慮すると、１４００００Ｐａｃｍ４を越える曲げ剛性を得ようとする場合、剛性板５０の厚みが、比較的厚くなってしまう傾向がある。そのため、適切な剛性が得られ、かつ放射線検出器１０全体の厚みを考慮すると、剛性板５０に用いる素材は、曲げ弾性率が１５０ＭＰａ以上、２５００ＭＰａ以下であることがより好ましい。また、剛性板５０の曲げ剛性は、５４０Ｐａｃｍ４以上、１４００００Ｐａｃｍ４以下であることが好ましい。
また、本実施形態の剛性板５０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剛性板５０の熱膨張率の比（剛性板５０の熱膨張率／変換層１４の熱膨張率）が、０．５以上、２以下であることが好ましい。このような剛性板５０の熱膨張率としては、３０ｐｐｍ／Ｋ以上、８０ｐｐｍ／Ｋ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、変換層１４に比較的近い材料としては、熱膨張率が６０ｐｐｍ／Ｋ～８０ｐｐｍ／ＫであるＰＶＣ（Polyvinyl Chloride：ポリ塩化ビニル）、熱膨張率が７０ｐｐｍ／Ｋ～８０ｐｐｍ／Ｋであるアクリル、熱膨張率が６５ｐｐｍ／Ｋ～７０ｐｐｍ／ＫであるＰＥＴ、熱膨張率が６５ｐｐｍ／ＫであるＰＣ（Polycarbonate：ポリカーボネート）、及び熱膨張率が４５ｐｐｍ／Ｋ～７０ｐｐｍ／Ｋであるテフロン(登録商標)等が挙げられる。さらに、上述した曲げ弾性率を考慮すると、剛性板５０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。
剛性板５０は、弾力性の観点からは、降伏点を有する材料を含むことが好ましい。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、応力が増えずにひずみが増える点のことをいい、材料について引っ張り強度試験を行った際の応力－ひずみ曲線における頂部を指す。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、ＰＣ等が挙げられる。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、ポリプロピレン等が挙げられる。
本実施形態の剛性板５０を、プラスチックを材料とした基板とした場合、上述した理由から熱可塑性の樹脂であることが好ましく、ＰＣ、ＰＥＴ、スチロール、アクリル、ポリアセターゼ、ナイロン、ポリプロピレン、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）、エンプラ、及びポリフェニレンエーテルの少なくとも一つが挙げられる。なお、剛性板５０は、これらのうち、ポリプロピレン、ＡＢＳ、エンプラ、ＰＥＴ、及びポリフェニレンエーテルの少なくとも一つであることが好ましく、スチロール、アクリル、ポリアセターゼ、及びナイロンの少なくとも一つであることがより好ましく、ＰＣ及びＰＥＴの少なくとも一つであることがさらに好ましい。
このように、図８及び図９に示した放射線検出器１０では、基材１１の第２の面１１Ｂに、補強部材４０または剛性板５０が設けられていることにより、第２の面１１Ｂ全体を、補強部材４０または剛性板５０で補強する。これにより、基材１１全体の曲げ剛性を、補強することができる。
なお、補強部材４０が、変換層１４の下側全体にあたる、基材１１の第２の面１１Ｂに設けられていてもよい。すなわち、図１０及び図１１に示すように、放射線検出器１０の基材１１の第２の面１１Ｂ全体に、補強部材４０が設けられていてもよい。図１０は、本変形例の放射線検出器１０を、基材１１の第２の面１１Ｂ側からみた平面図の他の例である。また、図１１は、図１０における放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図の一例である。図１０に示すように、基材１１の第２の面１１Ｂ全体に、補強部材４０を設けることにより、基材１１の曲げ剛性を、より補強することができる。また、基材１１の第２の面１１Ｂにおける局所的な撓みを、より抑制することができる。
（変形例２）
本変形例では、図１２Ａ～図１２Ｅを参照し、センサ基板１２の基材１１の第１の面１１Ａ側に、基材１１の剛性を補強する補強基板９０を設けた場合の、放射線検出器１０の例について説明する。図１２Ａ～図１２Ｅの各々には、上記図３Ａに示した放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図に相当する、本変形例の放射線検出器１０の断面図の一例を示す。
本変形例では、図１２Ａ～図１２Ｅを参照し、センサ基板１２の基材１１の第１の面１１Ａ側に、基材１１の剛性を補強する補強基板９０を設けた場合の、放射線検出器１０の例について説明する。図１２Ａ～図１２Ｅの各々には、上記図３Ａに示した放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図に相当する、本変形例の放射線検出器１０の断面図の一例を示す。
図１２Ａに示すように、基材１１の第１の面１１Ａに設けられた変換層１４の上には、粘着剤９２及び補強基板９０が設けられている。
補強基板９０は、基材１１よりも曲げ剛性が高く、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、基材１１の第１の面１１Ａ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、本変形例の補強基板９０の厚みは、基材１１の厚みよりも厚い。
補強基板９０として好ましい特性は、変形例１において上述した剛性板５０と同様の特性である。本変形例の補強基板９０は、曲げ弾性率が１５０ＭＰａ以上、２５００ＭＰａ以下の素材を用いることが好ましい。補強基板９０は、基材１１の撓みを抑制する観点からは、基材１１よりも曲げ剛性が高いことが好ましい。なお、曲げ弾性率が低くなると曲げ剛性も低くなり、所望の曲げ剛性を得るためには、補強基板９０の厚みを厚くしなくてはならず、放射線検出器１０全体の厚みが増大してしまう。補強基板９０の材料を考慮すると、１４００００Ｐａｃｍ４を越える曲げ剛性を得ようとする場合、補強基板９０の厚みが、比較的厚くなってしまう傾向がある。そのため、適切な剛性が得られ、かつ放射線検出器１０全体の厚みを考慮すると、補強基板９０に用いる素材は、曲げ弾性率が１５０ＭＰａ以上、２５００ＭＰａ以下であることがより好ましい。また、補強基板９０の曲げ剛性は、５４０Ｐａｃｍ４以上、１４００００Ｐａｃｍ４以下であることが好ましい。
また、補強基板９０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９０の熱膨張率の比（補強基板９０の熱膨張率／変換層１４の熱膨張率）が、０．５以上、２以下であることが好ましい。このような補強基板９０の熱膨張率としては、３０ｐｐｍ／Ｋ以上、８０ｐｐｍ／Ｋ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、変換層１４に比較的近い材料としては、ＰＶＣ、アクリル、ＰＥＴ、ＰＣ、及びテフロン（登録商標）等が挙げられる。さらに、上述した曲げ弾性率を考慮すると、補強基板９０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。また、補強基板９０は、弾力性の観点からは、降伏点を有する材料を含むことが好ましい。
本変形例の補強基板９０は、プラスチックを材料とした基板である。補強基板９０の材料となるプラスチックは、上述した理由から熱可塑性の樹脂であることが好ましく、ＰＣ、ＰＥＴ、スチロール、アクリル、ポリアセターゼ、ナイロン、ポリプロピレン、ＡＢＳ、エンプラ、及びポリフェニレンエーテルの少なくとも一つが挙げられる。なお、補強基板９０は、これらのうち、ポリプロピレン、ＡＢＳ、エンプラ、ＰＥＴ、及びポリフェニレンエーテルの少なくとも一つであることが好ましく、スチロール、アクリル、ポリアセターゼ、及びナイロンの少なくとも一つであることがより好ましく、ＰＣ及びＰＥＴの少なくとも一つであることがさらに好ましい。
なお、放射線検出器１０が剛性板５０と、補強基板９０とを備える場合、剛性板５０及び補強基板９０の具体的な特性、及び材料等は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
補強基板９０のセンサ基板１２と対向する側の面全体に粘着剤９２が設けられており、粘着剤９２によって、変換層１４の上、具体的には、変換層１４を覆う反射層６２の上に設けられる。
変換層１４の上に補強基板９０を設ける工程は、剥離工程（図５Ｃ参照）の後に行ってもよいが、剥離工程の前に行うことが好ましい。支持体４００から、変換層１４が設けられたセンサ基板１２を剥離する場合、基材１１が撓む。基材１１が撓むと、変換層１４、特に変換層１４の端部が基材１１から剥離する懸念が生じる。これに対し、変換層１４の上に補強基板９０を設けたセンサ基板１２を支持体４００から剥離する場合、基材１１の曲げ剛性を補強するため、基材１１が撓むことに起因する、変換層１４の基材１１からの剥離を抑制することができる。
なお、図１２Ａに示した放射線検出器１０では、補強基板９０の大きさ（面積）が基材１１と同様であり、また補強基板９０の端部と基材１１の端部との位置が同じである例を示したが、補強基板９０の大きさや端部の位置は、本例に限定されない。例えば、図１２Ｂに示すように、補強基板９０が基材１１よりも大きい形態としてもよい。なお、具体的な補強基板９０の大きさは、放射線検出器１０を収納する筐体１２０の内部の大きさ等に応じて定めることができる。また、図１２Ｂに示すように、補強基板９０の端部が、基材１１、すなわちセンサ基板１２の端部よりも外側に位置している。
このように補強基板９０の大きさを基材１１よりも大きくすることにより、例えば、放射線画像撮影装置１を落下させる等して、筐体１２０に衝撃が加わり筐体１２０の側面（照射面１２０Ａと交差する面）が凹んだ場合に、筐体１２０の側面に補強基板９０が干渉する。一方、センサ基板１２は、補強基板９０よりも小さいため、筐体１２０の側面に干渉し難くなる。従って、図１２Ｂに示した放射線検出器１０によれば、放射線画像撮影装置１に加わる衝撃がセンサ基板１２に与える影響を抑制することができる。
なお、補強基板９０により放射線画像撮影装置１に加わる衝撃がセンサ基板１２に与える影響を抑制する観点からは、図１２Ｂに示すように、補強基板９０の端部の少なくとも一部が、基材１１の端部よりも外部に突出していればよい。例えば、補強基板９０の大きさが基材１１よりも小さい場合であっても、基材１１の端部よりも外部に突出する補強基板９０の端部が、筐体１２０の側面に干渉するため、衝撃がセンサ基板１２に与える影響を抑制することができる。
また例えば、図１２Ｃ及び図１２Ｄに示すように、補強基板９０が基材１１よりも小さい形態としてもよい。図１２Ｃに示した例では、端子１１３と対向する位置には、補強基板９０が設けられていない。すなわち、本変形例の放射線検出器１０における補強基板９０の面積は、基材１１の面積から端子１１３が設けられた領域の面積を減算した値よりも小さい。一方、図１２Ｄに示した例では、補強基板９０の端部が、変換層１４の周縁部１４Ｂに位置しており、変換層１４が基材１１の第１の面１１Ａを覆う領域よりも狭い領域に、補強基板９０が設けられている。
不具合や位置ずれ等により、基材１１（センサ基板１２）に電気的に接続したフレキシブルケーブル１１２や部品を取り外して、新たに接続し直すことをリワークという。このように、補強基板９０を基材１１よりも小さくすることにより、補強基板９０の端部に邪魔されずに、リワークを行うことができるため、フレキシブルケーブル１１２のリワークを容易にすることができる。
また例えば、図１２Ｅに示すように、補強基板９０が変換層１４の周縁部１４Ｂにおける傾斜面に沿って曲がった状態に設けられている形態としてもよい。図１２Ｅに示した例では、接着層６４及び保護層６６が基材１１の第１の面１１Ａ上を覆う部分、及びその外側の基材１１の第１の面１１Ａ上をも覆っている。すなわち、接着層６４及び保護層６６の端部が、補強基板９０によって封止されている。補強基板９０の基材１１上に延在する部分は、粘着剤９２を介して基材１１に接着されている。このように、接着層６４及び保護層６６の端部を補強基板９０によって覆うことで、保護層６６の剥離を抑制することができる。
（変形例３）
本変形例では、図１３を参照し、放射線検出器１０における、変換層１４の周囲が封止されている形態について説明する。図１３には、上記図３Ａに示した放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図に相当する、本変形例の放射線検出器１０の断面図の一例を示す。
本変形例では、図１３を参照し、放射線検出器１０における、変換層１４の周囲が封止されている形態について説明する。図１３には、上記図３Ａに示した放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図に相当する、本変形例の放射線検出器１０の断面図の一例を示す。
図１３に示すように、変換層１４の周縁部１４Ｂを封止部材７０によって封止する形態としてもよい。図１３に示す例では、上記のように基材１１、変換層１４、及び補強基板９０によって生じた空間に封止部材７０が設けられている。具体的には、変換層１４の周縁部１４Ｂに対応する領域、及びさらにその外側の領域において、変換層１４（保護層６６）と補強基板９０との間に形成された空間に封止部材７０が設けられている。封止部材７０の材料は特に限定されず、例えば、樹脂を用いることが可能である。
封止部材７０を設ける方法は特に限定されない。例えば、粘着層６０、反射層６２、接着層６４、及び保護層６６で覆われた変換層１４上に、粘着剤９２によって補強基板９０を設けた後、変換層１４（保護層６６）と補強基板９０との間に形成された空間に、流動性を有する封止部材７０を注入し、補強基板９０を硬化させてもよい。また、例えば、基材１１上に変換層１４、粘着層６０、反射層６２、接着層６４、及び保護層６６を順次形成した後、封止部材７０を形成し、粘着層６０、反射層６２、接着層６４、及び保護層６６で覆われた変換層１４及び封止部材７０を覆う状態に、粘着剤９２によって補強基板９０を設けてもよい。
また、封止部材７０を設ける領域は、図１３に示した形態に限定されない。例えば、基材１１の第１の面１１Ａ全体に封止部材７０が設けられていてもよく、フレキシブルケーブル１１２が電気的に接続された端子１１３を、フレキシブルケーブル１１２と共に封止してもよい。
このように、変換層１４と補強基板９０との間に形成された空間に、封止部材７０を充填し、変換層１４を封止することで、補強基板９０の変換層１４からの剥離を抑制することができる。さらに、変換層１４は、補強基板９０及び封止部材７０の双方によりセンサ基板１２に固定される構造となるため、基材１１の剛性がより補強される。
（変形例４）
本変形例では、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照し、放射線検出器１０における、補強基板９０が、支持部材７２によって支持されている形態について説明する。図１４Ａ及び図１４Ｂの各々には、上記図３Ａに示した放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図に相当する、本変形例の放射線検出器１０の断面図の一例を示す。
本変形例では、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照し、放射線検出器１０における、補強基板９０が、支持部材７２によって支持されている形態について説明する。図１４Ａ及び図１４Ｂの各々には、上記図３Ａに示した放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図に相当する、本変形例の放射線検出器１０の断面図の一例を示す。
図１４Ａに示した放射線検出器１０では、補強基板９０の端部が、支持部材７２によって支持されている。すなわち、支持部材７２の一端は、フレキシブルケーブル１１２、または基材１１の第１の面１１Ａに接続され、支持部材７２の他端は、粘着剤９２により補強基板９０の端部に接続されている。なお、支持部材７２は、基材１１の外縁部全体に設けられていてもよいし、外縁の一部分に設けられていてもよい。このように基材１１との間に空間を形成しつつ延伸する補強基板９０の端部を支持部材７２によって支持することで、変換層１４がセンサ基板１２から剥離するのを抑制することができる。また、端子１１３に接続されたフレキシブルケーブル１１２上に支持部材７２を設けることにより、フレキシブルケーブル１１２が端子１１３から剥離するのを抑制することができる。
一方、図１４Ｂに示した放射線検出器１０では、補強基板９０の端部よりも内側の位置が、支持部材７２によって支持されている。図１４Ｂに示した例では、支持部材７２を設ける位置が、フレキシブルケーブル１１２及び端子１１３が設けられた領域外のみとしている。図１４Ｂに示した例では、支持部材７２の一端は、基材１１の第１の面１１Ａに接続され、支持部材７２の他端は、粘着剤９２により補強基板９０の端部に接続されている。このように、フレキシブルケーブル１１２及び端子１１３の上に支持部材７２を設けないことにより、フレキシブルケーブル１１２のリワークを容易にすることができる。
このように本変形例の放射線検出器１０によれば、補強基板９０を支持部材７２で支持することにより、基材１１の端部近傍にまで補強基板９０による剛性の補強効果が得られ、基材１１が撓むのを抑制する効果を作用させることができる。そのため、本変形例の放射線検出器１０によれば、変換層１４がセンサ基板１２から剥離するのを抑制することができる。
なお、本変形例と上記変形例３とを組み合わせる場合、換言すると、放射線検出器１０が、封止部材７０及び支持部材７２を備える場合、支持部材７２、補強基板９０、変換層１４、及び基材１１で囲われる空間の一部または全体に封止部材７０を充填して、封止部材７０により封止すればよい。
（変形例５）
本変形例では、図１５を参照し、放射線検出器１０が帯電防止層４４を備える形態について説明する。図１５には、上記図３Ａに示した放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図に相当する、本変形例の放射線検出器１０の断面図の一例を示す。
本変形例では、図１５を参照し、放射線検出器１０が帯電防止層４４を備える形態について説明する。図１５には、上記図３Ａに示した放射線検出器１０のＡ－Ａ線断面図に相当する、本変形例の放射線検出器１０の断面図の一例を示す。
図１５に示すように、本変形例の放射線検出器１０は、基材１１の第２の面１１Ｂに、帯電防止層４４が設けられている。補強部材４０は、粘着剤４２により、帯電防止層４４の第２の面１１Ｂ側の面と反対側の面に設けられている。換言すると、補強部材４０、粘着剤４２、帯電防止層４４、及び基材１１の順に各々が積層されている。
帯電防止層４４の材料としては、外部からの電磁波ノイズ及び静電気等の影響を抑制する機能を有する。帯電防止層４４としては、例えば、アルペット（登録商標）等の樹脂フィルムと金属フィルムとの積層膜、帯電防止塗料「コルコート」（商品名：コルコート社製）、ＰＥＴ、及びポリプロピレン等を用いることができる。
なお、帯電防止層４４を設ける領域は、画素領域３５を少なくとも覆う領域であればよく、図１５に示した形態に限定されない。例えば、補強部材４０が設けられた領域のみに帯電防止層４４を設ける形態としてもよい。
このように、本変形例の放射線検出器１０によれば、基材１１の第２の面１１Ｂに帯電防止層４４が設けられているため、センサ基板１２が帯電するのを抑制し、静電気の影響を抑制することができる。
（変形例６）
本変形例では、放射線画像撮影装置１の製造方法の変形例について、図１６Ａ～図１６Ｈを参照して説明する。なお、本変形例の放射線画像撮影装置１は、放射線検出器１０の製造方法を含む。
本変形例では、放射線画像撮影装置１の製造方法の変形例について、図１６Ａ～図１６Ｈを参照して説明する。なお、本変形例の放射線画像撮影装置１は、放射線検出器１０の製造方法を含む。
センサ基板１２を形成する工程は、図５Ａを参照して上記で説明した工程と同様であるため、説明を省略する。
また、本変形例では、図１６Ａに示すように、基板５６の第１の面５６Ａに、変換層１４が形成される。本実施形態では、基板５６の第１の面５６Ａに直接、真空蒸着法、スパッタリング法、及びＣＶＤ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における基板５６の第１の面５６Ａと接する側が、柱状結晶の成長方向基点側となる。基板５６は、変換層１４を形成するための基板であり、例えば、蒸着基板である。基板５６の材料としては、例えば、ＰＥＴ等の樹脂、Ｍｇ、Ａｌ、及びＬｉの少なくとも一つを含む金属、及びカーボン等が好ましく、カーボンを主成分として含む材料がより好ましい。
基板５６に変換層１４を形成した後、変換層１４を覆う状態に、接着層６４及び保護層６６を設ける。なお、本形態では、図１６Ａ等に示すように、上記の各放射線検出器１０と異なり、変換層１４の上に、粘着層６０及び反射層６２が設けられていない。なお、基板５６、変換層１４、接着層６４、及び保護層６６全体を防湿膜（図示省略）で覆うことが好ましい。
なお、上記図５Ａを用いて説明したセンサ基板１２を形成する工程、及び図１６Ａを用いて説明した変換層１４を形成する工程の順序は問わず、いずれの工程を先に行ってもよいし、両工程を並行して行ってもよい。
次に、図１６Ｂに示すように、基材１１の第１の面１１Ａに、変換層１４を設ける。本実施形態では、粘着層５８により、変換層１４の上側、より具体的には、変換層１４の基板５６と接する側と反対側が、基材１１の第１の面１１Ａと対向する状態で、粘着層５８により、変換層１４を基材１１の第１の面１１Ａに設ける。
また、基板５６とセンサ基板１２との間を、封止部材７０によって封止する。封止部材７０によって基板５６とセンサ基板１２との間を封止する方法は特に限定されない。例えば、センサ基板１２に変換層１４を設けた後、センサ基板１２と変換層１４（保護層６６）との間に形成された空間に、流動性を有する封止部材７０を注入し、封止部材７０を硬化させてもよい。
なお、センサ基板１２に変換層１４を設ける方法は、粘着層５８により貼り付ける方法に限定されない。
基板５６に形成された変換層１４の周縁部１４Ｂから基板５６の第１の面５６Ａに亘る領域に、未硬化状態の封止部材７０を設け、また上記変形例４で説明した支持部材７２を設けておき、この状態の変換層１４を、基材１１の第１の面１１Ａに配置する。
この状態で、基材１１、基板５６、封止部材７０、及び支持部材７２で形成される内部空間を、減圧用ポンプ等を用いて、例えば、０．２気圧～０．５気圧等の大気圧よりも低い圧力に減圧する。このように、基材１１、基板５６、封止部材７０、及び支持部材７２で形成される内部空間を大気圧よりも低くすることにより、大気圧で外部から内部空間側に、基材１１（センサ基板１２）と基板５６とが押圧される。基材１１と基板５６とが大気圧で押圧されることにより、基材１１の第１の面１１Ａに変換層１４が設けられるため、粘着層５８を設けなくても、変換層１４と基材１１とが密着する。
この後、図１６Ｃに示すように変換層１４が設けられたセンサ基板１２を支持体４００から剥離する。本剥離工程は、図５Ｃを参照して説明した上述の剥離工程と同様とすることができる。なお、カーボンを主成分とした基板５６を用いた場合、基板５６が撓み難いため、メカニカル剥離に代わり、レーザ剥離を行ってもよい。レーザ剥離では、支持体４００の裏面（センサ基板１２が設けられている面と反対側の面）からレーザを照射し、支持体４００を透過してレーザにより剥離層４０２を分解させることにより、支持体４００からセンサ基板１２を剥離する。
次に、図１６Ｄに示すように、基材１１の第２の面１１Ｂの対向領域１１Ｃに、粘着剤４２を設けた補強部材４０を貼り合わせる。
次に、図１６Ｅに示すように、フレキシブルケーブル１１２を、センサ基板１２に電気的に接続する。具体的には、端子１１３に、駆動ＩＣ２１０または信号処理ＩＣ３１０が搭載されたフレキシブルケーブル１１２を熱圧着させて、端子１１３とフレキシブルケーブル１１２とを電気的に接続する。これにより、センサ基板１２にフレキシブルケーブル１１２が電気的に接続される。
さらに、図１６Ｆまたは図１６Ｇに示すように、放射線検出器１０及び回路部等を、筐体１２０に収納することにより、放射線画像撮影装置１が製造される。図１６Ｆに示した放射線画像撮影装置１は、ＩＳＳ方式の放射線画像撮影装置１の一例の断面図を示している。また、図１６Ｇに示した放射線画像撮影装置１は、ＰＳＳ方式の放射線画像撮影装置１の一例の断面図を示している。また、図１６Ｇに示した放射線画像撮影装置１では、基板５６が、筐体１２０の照射面１２０Ａ側の天板とし採用される形態の一例を示している。この場合、図１６Ｇに示すように、基板５６の大きさは、センサ基板１２よりも大きく、基板５６の端部は、センサ基板１２の端部よりも外部に突出している。図１６Ｇに示した放射線画像撮影装置１では、照射面１２０Ａ側の天板部分に開口状態を有する筐体１２０の開口部分に、基板５６を嵌め込むことにより、放射線検出器１０が、筐体１２０の内部に収納される。このように変換層１４の基板５６を筐体１２０の天板として用いることにより、筐体１２０の厚さ、より具体的には放射線が透過する方向の厚さを、より小さくすることができ、放射線画像撮影装置１の薄型化が図れる。また、筐体１２０自体の天板が不要となるため、放射線画像撮影装置１を、より軽量化することができる。
このように、本変形例によれば、センサ基板１２に、変換層１４を直接蒸着せずとも、放射線検出器１０を製造することができる。
なお、本変形例の製造方法の場合、図１６Ｈに示すように、基板５６と変換層１４との間に、反射層６８を設けることが好ましい。図１６Ｈに示した例では、反射層６８は、基板５６の第１の面５６Ａ全体を覆っている。反射層６８は、上述した反射層６２と同様に、変換層１４で変換された光を反射する機能を有する。そのため、本変形例の反射層６８は、上述した反射層６２と同様の材料を適用することができる。
（変形例７）
本変形例では、放射線画像撮影装置１における放射線検出器１０の収納状態の変形例について、図１７Ａ～図１７Ｃを参照して説明する。図１７Ａ～図１７Ｃの各々は、本変形例の放射線画像撮影装置１の断面図の一例である。
本変形例では、放射線画像撮影装置１における放射線検出器１０の収納状態の変形例について、図１７Ａ～図１７Ｃを参照して説明する。図１７Ａ～図１７Ｃの各々は、本変形例の放射線画像撮影装置１の断面図の一例である。
図１７Ａには、筐体１２０の照射面１２０Ａ側の天板の内壁面に、放射線検出器１０が接している形態の一例を示している。図１７Ａに示した例では、筐体１２０の照射面１２０Ａ側の天板の内壁面に、変換層１４が接している。なお、上記変形例１等のように、放射線検出器１０が、補強基板９０を備える場合、筐体１２０の照射面１２０Ａ側の天板の内壁面に、補強基板９０が接している形態となる。
この場合、放射線検出器１０と筐体１２０の内壁面とは、接着層を介して接着されていてもよいし、接着層を介さずに単に接触しているだけでもよい。このように放射線検出器１０と筐体１２０の内壁面とが接していることにより、放射線検出器１０の剛性がより確保される。
また、図１７Ｂには、放射線検出器１０、制御基板１１０及び電源部１０８等の回路部が図中横方向に並置されている構成が例示されている。換言すると、図１７Ｂに示した放射線画像撮影装置１では、放射線検出器１０と回路部とが、放射線の照射方向と交差する方向に並んで配置されている。
なお、図１７Ｂ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、具体的には、矩形状の画素領域３５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等の回路部を設ける位置は図１７Ｂ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等の回路部を、画素領域３５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。このように、放射線検出器１０と回路部とを、放射線の照射方向と交差する方向に並んで配置することにより、筐体１２０の厚さ、より具体的には放射線が透過する方向の厚さを、より小さくすることができ、放射線画像撮影装置１の薄型化が図れる。
また、放射線検出器１０と回路部とを、放射線の照射方向と交差する方向に並んで配置する場合、図１７Ｃに示す放射線画像撮影装置１のように、電源部１０８及び制御基板１１０等の回路部の各々が設けられている筐体１２０の部分と、放射線検出器１０が設けられている筐体１２０の部分とで、筐体１２０の厚みが異なっていてもよい。
図１７Ｂ及び図１７Ｃに示す例のように、電源部１０８及び制御基板１１０等の回路部が、放射線検出器１０よりも厚みを有している場合がある。このような場合、図１７Ｃに示す例のように、電源部１０８及び制御基板１１０等の回路部の各々が設けられている筐体１２０の部分の厚みよりも、放射線検出器１０が設けられている筐体１２０の部分の厚みの方が薄くてもよい。図１７Ｃに示した放射線画像撮影装置１によれば、放射線検出器１０の厚さに応じた極薄型の放射線画像撮影装置１を構成することができる。
なお、図１７Ｃに示した例のように、電源部１０８及び制御基板１１０等の回路部の各々が設けられている筐体１２０の部分と、放射線検出器１０が設けられている筐体１２０の部分とで、厚みを異ならせる場合、両部分の境界部に段差が生じていると境界部１２０Ｂに接触した被検者に違和感等を与える懸念がある。そのため、境界部１２０Ｂの形態は傾斜を有する状態とすることが好ましい。また、電源部１０８及び制御基板１１０等の回路部の各々が収納される筐体１２０の部分と、放射線検出器１０が収納される筐体１２０の部分とを異なる材質で形成してもよい。
以上説明したように、上記の各放射線検出器１０は、センサ基板１２と、変換層１４と、補強部材４０と、を備える。センサ基板１２は、可撓性の基材１１の第１の面１１Ａの画素領域３５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３０が形成され、かつ第１の面１１Ａにフレキシブルケーブル１１２を電気的に接続するための端子１１３が設けられている。変換層１４は、基材１１の第１の面１１Ａに設けられ、かつ放射線を光に変換する。補強部材４０は、基材１１の第１の面１１Ａと反対側の第２の面１１Ｂにおける、端子１１３に対向する対向領域１１Ｃを少なくとも含む領域に設けられ、かつスーパーエンプラを材料とする。または、補強部材４０は、基材１１の第１の面１１Ａと反対側の第２の面１１Ｂにおける、端子１１３に対向する対向領域１１Ｃを少なくとも含む領域に設けられ、かつ連続使用温度が１５０℃以上の樹脂を主材とする。
上記の各放射線検出器１０では、基材１１の第２の面１１Ｂの対向領域１１Ｃを少なくとも含む領域に補強部材４０が設けられているため、リワークの場合も含め、端子１１３にフレキシブルケーブル１１２を電気的に接続する場合に、端子１１３近傍の基材１１の曲げ剛性が補強部材４０によって補強される。そのため、上記の各放射線検出器１０では、ハンドリング性が向上する。
また、リワークの場合も含め、端子１１３にフレキシブルケーブル１１２を電気的に接続する場合に行われる熱処理により、基材１１にかかる熱がかかる。本熱処理により基材１１にかかる熱は、主に、第２の面１１Ｂの対向領域１１Ｃから補強部材４０に伝播しようとする。補強部材４０に熱が伝播すると、伝播した熱によって補強部材４０が変形する場合がある。
しかしながら、上記の各放射線検出器１０では、基材１１の第２の面１１Ｂの対向領域１１Ｃを少なくとも含む領域に、耐熱性の高い補強部材４０が設けられている。そのため、上記の各放射線検出器１０では、基材１１から伝播した熱による、補強部材４０の変形を抑制することができる。
従って、上記の各放射線検出器１０では、ハンドリング性に優れ、かつ端子部にかかる熱による補強部材の変形を抑制することができる。
なお、放射線画像撮影装置１及び放射線検出器１０の構成及びその製造方法は、図１～図１７Ｃを参照して説明した形態に限定されるものではない。例えば、上記図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、画素領域３５の形状も限定されないことはいうまでもない。
その他、上記実施形態及び各変形例における放射線画像撮影装置１及び放射線検出器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ことはいうまでもない。
２０２０年２月２０日出願の日本国特許出願２０２０－０２７５２９号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
２０２０年２月２０日出願の日本国特許出願２０２０－０２７５２９号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
１ 放射線画像撮影装置
１０ 放射線検出器
１１ 基材、１１Ａ 第１の面、１１Ｂ 第２の面、１１Ｃ 対向領域
１２ センサ基板
１４ 変換層、１４Ａ 中央部、１４Ｂ 周縁部
３０ 画素
３２ ＴＦＴ（スイッチング素子）
３４ センサ部
３５ 画素領域
３６ 信号配線
３８ 走査配線
３９ 共通配線
４０ 補強部材
４２ 粘着剤
４４ 帯電防止層
５０ 剛性板
５２ 粘着剤
５６ 基板、５６Ａ 第１の面
６０ 粘着層
６２ 反射層
６４ 接着層
６６ 保護層
６８ 反射層
７０ 封止部材
７２ 支持部材
９０ 補強基板
９２ 粘着剤
１００ 制御部、１００Ａ ＣＰＵ、１００Ｂ メモリ、１００Ｃ 記憶部
１０２ 駆動部
１０４ 信号処理部
１０６ 画像メモリ
１０８ 電源部
１１０ 制御基板
１１２、１１２Ａ、１１２Ｂ フレキシブルケーブル
１１３ 端子
１１６ 中板
１２０ 筐体、１２０Ａ 照射面、１２０Ｂ 境界部
２００ 駆動基板
２１０ 駆動ＩＣ
３００ 信号処理基板
３１０ 信号処理ＩＣ
４００ 支持体
４０２ 剥離層
１０ 放射線検出器
１１ 基材、１１Ａ 第１の面、１１Ｂ 第２の面、１１Ｃ 対向領域
１２ センサ基板
１４ 変換層、１４Ａ 中央部、１４Ｂ 周縁部
３０ 画素
３２ ＴＦＴ（スイッチング素子）
３４ センサ部
３５ 画素領域
３６ 信号配線
３８ 走査配線
３９ 共通配線
４０ 補強部材
４２ 粘着剤
４４ 帯電防止層
５０ 剛性板
５２ 粘着剤
５６ 基板、５６Ａ 第１の面
６０ 粘着層
６２ 反射層
６４ 接着層
６６ 保護層
６８ 反射層
７０ 封止部材
７２ 支持部材
９０ 補強基板
９２ 粘着剤
１００ 制御部、１００Ａ ＣＰＵ、１００Ｂ メモリ、１００Ｃ 記憶部
１０２ 駆動部
１０４ 信号処理部
１０６ 画像メモリ
１０８ 電源部
１１０ 制御基板
１１２、１１２Ａ、１１２Ｂ フレキシブルケーブル
１１３ 端子
１１６ 中板
１２０ 筐体、１２０Ａ 照射面、１２０Ｂ 境界部
２００ 駆動基板
２１０ 駆動ＩＣ
３００ 信号処理基板
３１０ 信号処理ＩＣ
４００ 支持体
４０２ 剥離層
Claims (13)
- 可撓性の基材の第１の面の画素領域に、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が形成され、かつ前記第１の面にケーブルを電気的に接続するための端子が設けられた基板と、
前記基材の前記第１の面の側に設けられ、かつ前記放射線を前記光に変換する変換層と、
前記基材の第１の面と反対側の第２の面における、前記端子に対向する対向領域を少なくとも含む領域に設けられ、かつ連続使用温度が１５０℃以上の樹脂を主材とした補強部材と、
を備えた放射線検出器。 - 可撓性の基材の第１の面の画素領域に、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が形成され、かつ前記第１の面にケーブルを電気的に接続するための端子が設けられた基板と、
前記基材の前記第１の面の側に設けられ、かつ前記放射線を前記光に変換する変換層と、
前記基材の第１の面と反対側の第２の面における、前記端子に対向する対向領域を少なくとも含む領域に設けられ、かつスーパーエンジニアリングプラスチックを材料とした補強部材と、
を備えた放射線検出器。 - 前記補強部材は、スルホニル基を有する樹脂、フェニレンスルフィド構造を有する樹脂、イミド基を有する樹脂、アリーレンエーテル構造およびアリーレンケトン構造を有する樹脂、ベンゾイミダゾール構造を有する樹脂の少なくとも一つを主材とする、
請求項１または請求項２に記載の放射線検出器。 - 前記補強部材は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、及びテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体のうちの少なくとも１つを材料として含む、
請求項１または請求項２に記載の放射線検出器。 - 前記補強部材は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリベンゾイミダゾール、熱可塑性ポリイミド、及びテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体のうちの少なくとも１つを材料として含む、
請求項１または請求項２に記載の放射線検出器。 - 前記補強部材は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリベンゾイミダゾール、熱可塑性ポリイミド、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリフェニルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、及びポリフッ化ビニリデンのうちの少なくとも１つを材料として含む、
請求項１または請求項２に記載の放射線検出器。 - 前記補強部材の曲げ剛性は、前記基材よりも高い、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線検出器。 - 前記補強部材は、前記第２の面における、前記対向領域と、前記変換層が設けられた領域に対向する領域の一部とを含む領域に設けられている、
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。 - 前記基材の前記第２の面における、前記補強部材が設けられていない領域に設けられ、前記基材よりも曲げ剛性が高い剛性部材をさらに備えた、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の放射線検出器。 - 請求項１から請求項９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回路部と、
を備えた放射線画像撮影装置。 - 支持体に、可撓性の基材を設け、前記基材の第１の面の画素領域に、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が設けられ、かつ前記第１の面にケーブルを電気的に接続するための端子が設けられた基板を形成する工程と、
前記基材の第１の面に、前記放射線を前記光に変換する変換層を設ける工程と、
前記支持体から、前記変換層が設けられた前記基板を剥離する工程と、
前記基材の第１の面と反対側の第２の面の前記端子に対向する対向領域を少なくとも含む領域に、スーパーエンジニアリングプラスチックを材料とした補強部材を設ける工程と、
を備えた放射線検出器の製造方法。 - 支持体に、可撓性の基材を設け、前記基材の第１の面の画素領域に、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が設けられ、かつ前記第１の面にケーブルを電気的に接続するための端子が設けられた基板を形成する工程と、
前記基材の第１の面に、前記放射線を前記光に変換する変換層を設ける工程と、
前記支持体から、前記変換層が設けられた前記基板を剥離する工程と、
前記基材の第１の面と反対側の第２の面の前記端子に対向する対向領域を少なくとも含む領域に、連続使用温度が１５０℃以上の樹脂を主材とした補強部材を設ける工程と、
を備えた放射線検出器の製造方法。 - 前記補強部材を設けた後、前記端子に前記ケーブルを電気的に接続する工程をさらに備える、
請求項１１または請求項１２に記載の放射線検出器の製造方法。
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