JP7504208B2 - 放射線検出装置 - Google Patents

Description

本開示は、フレキシブルＸ線センサ等の放射線検出装置に関する。

従来技術の放射線検出装置は、例えば特許文献１に記載されている。

特開２０１２－１５６２０４号公報

本開示の放射線検出装置は、可撓性基板と、前記可撓性基板上に位置する放射線検出部と、前記可撓性基板の辺部上に、前記放射線検出部に隣接して位置する、前記放射線検出部を駆動する駆動回路部と、前記可撓性基板の前記辺部から外側に延出する延出部に位置し、前記駆動回路部に接続される複数の配線層を有する外部接続用の中継部と、を備え、前記可撓性基板における前記放射線検出部がある側と反対側に、突起または突条がある構成である。

本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本開示の一実施形態の放射線検出装置の構成を示す平面図である。 図１の放射線検出装置を左方から見た部分拡大側面図である。 図２Ａの構成において、中継部の配線層の上層がない例を示す部分拡大側面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示し、中継部の根元部の拡大平面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示し、中継部の根元部の拡大平面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示し、中継部の部分拡大側面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示し、中継部の部分拡大側面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示し、中継部の部分拡大側面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示し、中継部の部分拡大側面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。 図８の放射線検出装置を左方から見た部分拡大側面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。 図１１の放射線検出装置の１例を左方から見た側面図である。 図１１の放射線検出装置の他の例を左方から見た側面図である。 図１１の放射線検出装置の他の例を左方から見た側面図である。 図１１の放射線検出装置の他の例を左方から見た側面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。 図１４の放射線検出装置を左方から見た側面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。 本開示の他の実施形態の放射線検出装置を示す平面図である。

本開示の放射線検出装置が基礎とする構成の放射線検出装置であるＸ線センサは、Ｘ線センサパネルを備える。Ｘ線センサパネルは、ガラス基板を備え、ガラス基板上にマトリックス状に配列された受光部（光電変換部）および受光部において発生した信号（電荷）を外部に取り出す駆動回路部等が形成され、その上層にシンチレータ層が積層されることによって、作製される。Ｘ線センサは、Ｘ線センサパネルに保護枠、回路基板、配線等の周知の部材を取り付けて構成される。Ｘ線センサは、Ｘ線を可視光に変換する撮像装置の1種であり、撮像した画像信号を表示装置に表示させることができる。Ｘ線センサパネルはレントゲン装置等に組み込まれて使用される。

Ｘ線センサパネルは、単体または複数が、レントゲン装置等の大型放射線撮像装置に運搬されて組み込まれる際に、軽量化による運搬時の利便性、破損防止性等の点で、フレキシブルＸ線パネル（以下、フレキシブルパネルともいう）であることが要望されている。フレキシブルパネルは、薄型および軽量なうえに、ガラス基板を備えたＸ線パネルと比較して、落下、他の部材との衝突の際にきわめて破損しにくいという利点がある。近年、フレキシブルパネルに対する要望が、大型放射線撮像装置を用いることが多い医療分野等で高まっている。

従来のフレキシブルパネルは、例えば以下のように作製される。先ず、ガラス基板上に、フレキシブルパネルの可撓性基板（フレキシブル基板）となるポリイミド（ＰＩ）樹脂フィルムを形成する。次に、可撓性基板の上に、マトリックス状に配列された光電変換部である受光部、各受光部において発生した信号（電荷）を外部に取り出すためのスイッチ素子としての薄膜トランジスタ（Thine Film Transistor：ＴＦＴ）等を形成して、光電変換センサ部を作り込む。この時点でフレキシブルパネルの本体部は完成する。次に、可撓性基板の端部に、外部接続部材としての、フレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープ等を、異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film：ＡＣＦ）等の導電接続部材を介して電気的および機械的に接続し実装する。外部接続部材は、プリント配線板（Printed Wiring Board：ＰＷＢ）を介して外部の制御回路等に接続される。最後に、可撓性基板をガラス基板から剥離することによって、外部接続部材付のフレキシブルパネルが完成する。

このようなフレキシブルパネルは、通常、数ミクロン～数百ミクロンの厚さであるため、剥離後の取扱性（ハンドリング性）が悪いという課題がある。そのため、裏面に支持フィルムを貼り、表面に保護フィルムを貼ることが多用されている。

前述の従来技術のように、フレキシブルパネルの本体部の完成後に、ＦＰＣ、ＴＡＢ等の外部接続部材を接続し実装する構成においては、外部接続部材は、数百～数千個単位で一体となったリール状のものから型抜きを行い個片化して作製される。外部接続部材を別個に作製すると、外部接続部材の実装時の歩留り低下、工程数の増加による製造費用の増加、工程数の増加による信頼性の低下等のリスクもある。また、外部接続部材付のフレキシブルパネルは、可撓性基板における外部接続部材の実装部位ではない部分では、縦方向（可撓性基板の基板面に直交する方向）の曲げ荷重に対する耐性は有する。しかし、可撓性基板における実装部位およびそれに連なる部分では、ＦＰＣ，ＴＡＢテープ等の可撓性基板の裏面側へ外部接続部材を曲げて使用する際に生じる縦方向の曲げ荷重に対する耐性、および熱歪みによる縦方向の曲げ荷重に対する耐性は、十分でない。即ち、可撓性基板における外部接続部材の実装部位から外部接続部材が剥離したり、接続不良を起こす場合があった。

また、可撓性基板の裏面側へ外部接続部材を曲げて使用する際に生じる縦方向の曲げ荷重、および熱歪みによる縦方向の曲げ荷重によって、可撓性基板上の外部接続部材の近傍に位置する駆動回路部に応力が加わりやすい。その場合、駆動回路部を構成するＴＦＴに応力が加わって特性が劣化したり、駆動回路部がＩＣ等の駆動素子を含む場合に駆動素子が可撓性基板から外れるおそれがある。

したがって、縦方向の曲げ荷重に対する十分な耐性を有し、実装時の歩留りの低下、信頼性の低下が抑制された放射線検出装置が求められている。

以下、添付図面を参照して、本開示の放射線検出装置の実施形態について説明する。

（全体構成）
図１は、本開示の一実施形態の放射線検出装置１の構成を示す平面図である。図２Ａは、図１の放射線検出装置１を左方から見た図であり、中継部およびその周辺部を示す部分拡大側面図である。本実施形態の放射線検出装置１は、例えば、Ｘ線源から照射されて人体等の被検体を通過したＸ線を、２次元的（マトリックス的）に検出したＸ線量に応じた電気信号として取出すために用いられる。更には、本実施形態の放射線検出装置１は、例えば２次元的な電気信号を表示装置に画像として表示する目的にも用いられる。

放射線検出装置１は、図１に示すように、可撓性基板２と、可撓性基板２上に位置する放射線検出部３と、可撓性基板２の一辺部２ｈ上に、放射線検出部３に隣接して位置する、放射線検出部３を駆動する駆動回路部４と、可撓性基板２の一辺部２ｈから外側に延出する延出部２ｅに位置し、駆動回路部４に接続される複数の配線層５を有する外部接続用の中継部６と、を備える構成である。また、中継部６は、一辺部２ｈの側の根元部６ｎ（図２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂに示す）の幅（一辺部２ｈが延びる方向に平行な方向の幅）Ｗ１が一辺部２ｈの長さＷ２よりも短い構成であってもよい。なお、一辺部２ｈの長さＷ１は、矩形板状等の複数の辺を有する形状である可撓性基板２において、一辺部２ｈに含まれる辺２ｉ（図３Ａ，３Ｂに示す）の長さである。具体的には、図１の可撓性基板２の角２ｈａ（図１，３Ａ，３Ｂに示す）と角２ｈｂ（図１，３Ａ，３Ｂに示す）とを結ぶ直線の長さである。

また中継部６は、可撓性基板２が複数の辺部を有する矩形状等の形状である場合、複数の辺部、例えば２辺部、４辺部に、それぞれ設けられていてもよい。なお、以下の説明においては、中継部６が一辺部２ｈに設けられている例について説明する。

中継部６の根元部６ｎの幅Ｗ１は、一辺部２ｈの長さＷ２の５０％～１００％（５０％乃至１００％を意味する）程度であってもよく、また７０％～９０％程度であってもよく、これらの値に限らない。延出部２ｅである中継部６の延出方向の長さＬ１は、延出部２ｅを除いた第１面２ａの長さＬ２の３０％～７０％程度であってもよく、また４０％～６０％程度であってもよいが、これらの値に限らない。

上記の構成により、以下の効果を奏する。外部接続用の中継部６は、可撓性基板２の一辺部２ｈから外側に延出する延出部２ｅに位置することから、従来のように、別体の外部接続部材が可撓性基板２の端部に接続された構成ではない。その結果、外部接続部材の実装部位から外部接続部材が剥離したり、接続不良を起こすことがなくなる。従って、外部接続部材の実装時の歩留り低下、工程数の増加による製造費用の増加、工程数の増加による信頼性の低下等のリスクがなくなる。また、可撓性基板２の一辺部２ｈから外側に延出する延出部２ｅに位置する外部接続用の中継部６は、一辺部２ｈの側の根元部６ｎの幅Ｗ１が一辺部２ｈの長さＷ２よりも短いことから、可撓性基板２の裏面側へ中継部６を曲げて使用する際に、中継部６は、一辺部２ｈの長さＷ２を同じ幅である場合に比べて曲げ力Ｆ（図２に示す）に対する抗力が低下し、中継部６が曲がりやすくなる。また、駆動回路部４が位置する可撓性基板２の一辺部２ｈは、曲げ力Ｆに対する抗力が低下せず、曲がりにくくなる。その結果、駆動回路部４を構成するＴＦＴに応力が加わって特性が劣化したり、駆動回路部４がＩＣ等の駆動素子を含む場合に、駆動素子が可撓性基板２から外れることを抑えることができる。また、熱歪みによる縦方向の曲げ荷重が発生した場合も同様の効果を奏する。即ち、温度上昇によって中継部６が延出方向Ｙに膨張して延びた結果、中継部６が曲がったり、曲げてあった中継部６の曲率が大きくなる場合に、曲げ荷重が発生または増大したとしても、上記と同様の効果を奏する。

また、可撓性基板２を備えた放射線検出装置１を曲面等の非平坦面に設置して使用することも可能となる。例えば、放射線検出装置１を人体の上半身等の立体的曲面に沿わせて設置することも可能となる。

可撓性基板２上に位置する放射線検出部３は、例えば可撓性基板２の第１面２ａ上に位置する。具体的には、放射線検出部３は、第１面２ａの中心部上に、平面視で第１面２ａの面積の７０％～９０％程度の面積を有して位置する。

駆動回路部４は、可撓性基板２の一辺部２ｈ上に、放射線検出部３に隣接して位置し、放射線検出部３を駆動する。駆動回路部４は、可撓性基板２の第１面２ａの側にあってもよく、第１面２ａと反対側の第２面２ｂの側にあってもよい。駆動回路部４は、可撓性基板２における放射線検出部３がある側と反対側にあってもよい。駆動回路部４が可撓性基板２の第２面２ｂの側にある場合、可撓性基板２の放射線検出部３がある第１面２ａの側に照射されるＸ線等の放射線に対する、駆動回路部４の耐放射線性が向上する。駆動回路部４は、図１に示すように、放射線検出部３の光電変換用の画素密度に応じて駆動回路部４ａ，４ｂのように複数あってもよい。また、駆動回路部４は、低温焼成多結晶シリコン（Low Temperature Poly Silicon：ＬＴＰＳ）から成る半導体層を有するＴＦＴを備えた薄膜回路であってもよく、ＩＣ，ＬＳＩ等の駆動素子であってもよい。

一辺部２ｈの面積は、延出部２ｅを除いた第１面２ａの面積の１％～２０％程度であり、また５％～１０％程度であってよいが、これらの値に限らない。

図２Ａに示すように、複数の配線層５は、駆動回路部４の側が延出部２ｅに内層された内層部５ｎと、駆動回路部４と反対の側が延出部２ｅから露出する露出部５ｒと、を有する構成であってもよい。この場合、可撓性基板２の裏面側へ中継部６を曲げて使用する際、内層部５ｎによって配線層５および中継部６の縦方向の曲げ荷重に対する耐性が向上する。また、熱歪みによって発生または増大した縦方向の曲げ荷重に対する耐性が向上する。また、内層部５ｎがあることから、可撓性基板２の放射線検出部３がある第１面２ａの側に照射されるＸ線等の放射線に対する、配線層５の耐放射線性が向上する。露出部５ｒは、外部接続部として用いることができる。

内層部５ｎにおいて、配線層５の上側の部位の厚みが配線層５の下側の部位の厚みよりも厚くてもよい。この場合、可撓性基板２の放射線検出部３がある第１面２ａの側に照射されるＸ線等の放射線に対する、配線層５の耐放射線性が向上する。

また複数の配線層５は、図２Ａに示すように、内層部５ｎの長さＬｎが露出部５ｒの長さＬｒよりも長い構成であってもよい。この場合、可撓性基板２の裏面側へ中継部６を曲げて使用する際、長い内層部５ｎによって配線層５および中継部６の縦方向の曲げ荷重に対する耐性がより向上する。また、熱歪みによって発生または増大した縦方向の曲げ荷重に対する耐性がより向上する。中継部６の全体の長さに対する内層部５ｎの長さＬｎは６０％～９０％程度であってもよく、また７０％～８０％程度であってもよいが、これらの値に限らない。

図２Ｂに示すように、中継部６において複数の配線層５の上層がない構成であってもよい。即ち、複数の配線層５が露出していてもよい。この場合、可撓性基板２の裏面側へ中継部６を曲げて使用する際、中継部６の剛性が低下することから、中継部６が曲がりやすくなる。

複数の配線層５は、平面視で中継部６における占有面積が残部の面積よりも大きい構成であってもよい。この場合、機械的強度が大きく靭性を有する金属、合金から成る複数の配線層５によって、中継部６の曲げ荷重に対する耐性がより向上する。複数の配線層５の平面視での中継部６における占有面積は、中継部６の面積に対して５０％を超え９０％程度以下であってもよく、また７０％～９０％程度であってもよいが、これらの値に限らない。

図３Ａ、図３Ｂに示すように、中継部６は、根元部６ｎの両端が平面視で曲線状とされている構成であってもよい。この場合、可撓性基板２の裏面側へ中継部６を曲げて使用する際に、中継部６は曲げ力Ｆに対する抗力がより低下し、中継部６がより曲がりやすくなる。また、駆動回路部４が位置する可撓性基板２の一辺部２ｈは、曲げ力Ｆに対する抗力が低下せず、より曲がりにくくなる。その結果、駆動回路部４を構成するＴＦＴに応力が加わって特性が劣化したり、駆動回路部４がＩＣ等の駆動素子を含む場合に駆動素子が可撓性基板２から外れることをより抑えることができる。また、熱歪みによる縦方向の曲げ荷重が発生した場合も同様の効果を奏する。

図３Ａは、中継部６の根元部６ｎの両端の両側面が辺２ｉに曲線状でもって緩やかに接続された入隅部を有する構成である。図３Ｂは、中継部６の根元部６ｎの両端の両側面が内側に凹んだ曲線状でもって辺２ｉに接続されている構成である。この場合、中継部６がより曲がりやすくなるとともに、一辺部２ｈがより曲がりにくくなる。

図４Ａ，４Ｂ，４Ｃに示すように、中継部６は、根元部６ｎの厚みが残部の厚みよりも厚い構成であってもよい。この場合、根元部６ｎが補強されてその強度が向上する結果、可撓性基板２の裏面側へ中継部６を曲げて使用する際に、中継部６の曲げ部を中継部６の先端側へずらすことができる。従って、一辺部２ｈがより曲がりにくくなることから、駆動回路部４を構成するＴＦＴに応力が加わって特性が劣化したり、駆動回路部４がＩＣ等の駆動素子を含む場合に駆動素子が可撓性基板２から外れることをより抑えることができる。

図４Ａは中継部６の根元部６ｎに増厚部６ｔがある構成である。図４Ｂは増厚部６ｔの一部が一辺部２ｈに延出している構成である。この場合、一辺部２ｈの補強効果が向上し、一辺部２ｈがより曲がりにくくなる。図４Ｃは、増厚部６ｔの一辺部２ｈに延出している延出部２ｅの長さが残部の長さよりも長い構成である。この場合、一辺部２ｈの補強効果がより向上し、一辺部２ｈがより曲がりにくくなる。増厚部６ｔの厚みは、中継部６の残部の厚みの１倍を超え１．５倍以下程度であってもよいが、この値に限らない。また増厚部６ｔの長さは、中継部６の残部の長さの３％～２０％程度であってもよく、また５％～１５％程度であってもよいが、これらの値に限らない。増厚部６ｔは、中継部６の根元部６ｎを厚くした構成であってもよく、中継部６と同じ材料または異なる材料から成る層状体を根元部６ｎに積層した構成であってもよい。

図５は、中継部６の先端面に複数の配線層５が延出している構成である。この場合、複数の配線層５の露出部５ｒにＦＰＣ等の外部接続部材の配線を、異方性導電フィルム（Anisotropic Conductive Film：ＡＣＦ）、ハンダ等の導電接続部材を介して接続する際に、導電接続部材が複数の配線層５が延出部５ｅに伸展して接合面積が増大する。その結果、導電接続部材の接続部における縦方向の曲げ荷重に対する耐性がより向上する。

図６Ａ，６Ｂ（複数の配線層５の図示は省いている）に示すように、中継部６は、根元部６ｎの幅Ｗ１が、根元部６ｎと反対側の先端部６ｍの幅Ｗ３よりも大きい構成であってもよい。この場合、中継部６の全体の剛性が若干低下し、中継部６が曲がりやすくなるとともに、一辺部２ｈが曲がりにくくなる。図６Ａは、中継部６の幅が根元部６ｎから先端部に向かって漸次短くなる構成である。図６Ｂは、中継部６の根元部６ｎと先端部との間に段差部２ｇがあり、中継部６の幅がＷ１とＷ３との間でステップ状に変化する構成である。

図７に示すように、中継部６は、一辺部２ｈに平行な方向において複数に分割されている構成であってもよい。この場合、個々の中継部６の剛性が低下し、中継部６が曲がりやすくなるとともに、一辺部２ｈが曲がりにくくなる。複数の中継部６の数は２以上５以下程度であってもよいが、この値に限らない。

図１１に示すように、放射線検出装置１ｆは、中継部６の延出方向の長さＬ１が、可撓性基板２における中継部６以外の部位（本体部）の延出方向の長さＬ２よりも長い構成であってもよい。この場合、中継部６を可撓性基板２における放射線検出部３がある側と反対側に折り曲げた状態で放射線検出装置１を使用する場合、中継部６の折り曲げ部の曲率半径が小さくなることを抑えることができる。すなわち、中継部６の折り曲げ部が屈曲した状態になることを抑えて、中継部６の折り曲げ部の曲率半径を大きくすることができる。その結果、折り曲げ部に常時加わる応力を低減させることによって、経時的に折り曲げ部が劣化し折り曲げ部にひび割れ等が生ずることを抑えることができる。長さＬ１は長さＬ２の１倍を超え２倍程度以下であってもよいが、この範囲に限らない。

また、図１１に示すように、可撓性基板２は、放射線検出部３がある側と反対側に突起２０，２１があってもよい。突起２０，２１は、中継部６の折り曲げ部６ｃ（図１２Ａ～１２Ｄに示す）の折り曲げ具合を規制する規制部材として機能する。突起２０は可撓性基板２の本体部にあり、突起２１は可撓性基板２の中継部６にある。突起２０，２１は少なくとも一方だけであってもよい。この場合、図１２Ａ～１２Ｄに示すように、中継部６を可撓性基板２における放射線検出部３がある側と反対側に折り曲げた状態で放射線検出装置１を使用する場合、突起２０の先端が中継部６に当接すること、または突起２１の先端が本体部に当接することによって、中継部６の折り曲げ部６ｃの曲率半径が小さくなることを抑えることができる。すなわち、折り曲げ部６ｃが屈曲した状態になることを抑えて、折り曲げ部６ｃの曲率半径を大きくすることができる。その結果、折り曲げ部６ｃに常時加わる応力を低減させることによって、経時的に折り曲げ部６ｃが劣化し折り曲げ部６ｃにひび割れ等が生ずることを抑えることができる。

図１２Ａは、可撓性基板２の本体部に突起２０がある構成であり、突起２０の先端が部分球面等の凸型の曲面状になっている構成である。この場合、突起２０の先端と中継部６との摩擦を低減させることができる。例えば、中継部６が熱膨張等によって延出方向に伸びるように変形しても、突起２０の先端が中継部６に引っ掛かることを抑えることができる。図１２Ｂは、可撓性基板２の本体部に突起２０がある構成であり、突起２０の先端が幅広になっている構成である。この場合、突起２０は、支持部材として効果的に機能することから、可撓性基板２の本体部と中継部６との間の間隔を確実に保持することができる。その結果、折り曲げ部６ｃの曲率半径が大きい状態を保持することができる。図１２Ｃは、可撓性基板２の中継部６に突起２１がある構成であり、突起２１の先端が部分球面等の凸型の曲面状になっている構成である。この場合、図１２Ａの構成と同様の効果を奏する。図１２Ｄは、可撓性基板２の中継部６に突起２１がある構成であり、突起２１の先端が幅広になっている構成である。この場合、図１２Ｂの構成と同様の効果を奏する。

図１３に示すように、放射線検出装置１ｇは、可撓性基板２において放射線検出部３がある側と反対側に突条２２，２３があってもよい。突条２２，２３は、中継部６の折り曲げ部６ｃの折り曲げ具合を規制する規制部材として機能する。突条２２は可撓性基板２の本体部にあり、突条２３は可撓性基板２の中継部６にある。突条２２，２３は少なくとも一方があってもよい。この場合、中継部６を可撓性基板２における放射線検出部３がある側と反対側に折り曲げた状態で放射線検出装置１を使用する場合、中継部６の折り曲げ部６ｃの曲率半径が小さくなることを抑えることができる。すなわち、折り曲げ部６ｃが屈曲した状態になることを抑えて、折り曲げ部６ｃの曲率半径を大きくすることができる。その結果、折り曲げ部６ｃに常時加わる応力を低減させることによって、経時的に折り曲げ部６ｃが劣化し折り曲げ部６ｃにひび割れ等が生ずることを抑えることができる。突条２２，２３は、延出方向と交差する方向に伸びるように設けられてもよい。突条２２，２３の延出方向と交差する交差角度は、７０°～１１０°程度であってもよく、８０°～１００°程度であってもよく、９０°程度であってもよいが、これらの範囲および値に限らない。

図１４に示すように、放射線検出装置１ｈは、突起２１が中継部６の折り曲げ部６ｃに位置しており、複数の突起２１が中継部６の延出方向において近接して並んでいる構成であってもよい。この場合、図１５に示すように、中継部６を可撓性基板２における放射線検出部３がある側と反対側に折り曲げた状態で放射線検出装置１を使用する場合、中継部６の折り曲げ部６ｃにおいて複数の突起２１同士が衝突することによって、折り曲げ部６ｃの曲率半径が小さくなることを抑えることができる。複数の突起２１は、折り曲げ部６ｃの折り曲げ具合を規制する規制部材としてより効果的に機能する。複数の突起２１のそれぞれ高さは、図１１の構成の場合と比較して、半分以下に小型化することができる。複数の突起２１の隣接間隔は０．１ｍｍ～１０ｍｍ程度であってもよいが、この範囲に限らない。

図１６に示すように、放射線検出装置１ｉは、突条２３が中継部６の折り曲げ部６ｃに位置しており、複数の突条２３が中継部６の延出方向において近接して並んでいる構成であってもよい。この場合、中継部６を可撓性基板２における放射線検出部３がある側と反対側に折り曲げた状態で放射線検出装置１を使用する場合、中継部６の折り曲げ部６ｃにおいて複数の突条２３同士が衝突することによって、折り曲げ部６ｃの曲率半径が小さくなることを抑えることができる。複数の突条２３は、折り曲げ部６ｃの折り曲げ具合を規制する規制部材としてより効果的に機能する。複数の突条２３のそれぞれ高さは、図１１の構成の場合と比較して、半分以下に小型化することができる。複数の突条２３の隣接間隔は０．１ｍｍ～１０ｍｍ程度であってもよいが、この範囲に限らない。

図１７に示すように、放射線検出装置１ｊは、中継部６の途中に、延出方向に直交する方向における幅が狭い部位６ｗがある構成であってもよい。この場合、中継部６を部位６ｗにおいて延出方向の軸線回りに捩じることが容易になる。その結果、放射線検出装置１ｊの周囲の構成部材または周辺装置の配置構造が複雑であったとしても、放射線検出装置１ｊを周囲の構成部材または周辺装置に組み込むことが容易になる。部位６ｗは曲線状であるが、図１８の放射線検出装置１ｋに示すように直線状であってもよい。部位６ｗの延出方向に直交する方向における幅は、中継部６の部位６ｗ以外の部位の幅の１／２以上１倍未満であってもよいが、この範囲に限らない。部位６の延出方向における長さは、中継部６の長さの１０％～９０％程度であってもよく、３０％～７０％程度であってもよいが、これらの範囲に限らない。

（可撓性基板２）
可撓性基板２は、平面視において略長方形状であり、可撓性を有する材料から成る。可撓性を有する材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、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）等のポリエステル系樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、熱膨張係数の低いポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のうちの１種を好適に用いることができる。

可撓性基板２の厚みは５μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。可撓性基板２の材料として、例えば前述のポリイミド樹脂を用いる場合、厚みを５μｍ以上２００μｍ以下とすることによって、適度の可撓性（または曲げ剛性）と引張り強さとを得ることができる。

延出部２ｅの厚みが可撓性基板２の本体部の厚みよりも薄くてもよい。この場合、延出部２ｅを曲げて使用するときに、延出部２ｅが曲げやすくなり、可撓性基板２の本体部が曲がりにくくなる。また、可撓性基板２の本体部における延出部２ｅとの境界部に、大きな応力が加わることを抑えることができる。この場合、延出部２ｅの厚みは可撓性基板２の本体部の厚みの１０％以上１００％未満であってもよいが、この範囲に限らない。

また、延出部２ｅの厚みが、先端に向かうに伴って漸次または段階的に、可撓性基板２の本体部の厚みよりも薄くなる構成であってもよい。この場合、延出部２ｅを曲げて使用するときに、延出部２ｅが曲げやすくなり、可撓性基板２の本体部がより曲がりにくくなる。また、可撓性基板２の本体部における延出部２ｅとの境界部に、大きな応力が加わることをより抑えることができる。

（放射線検出部３）
放射線検出部３は、可撓性基板２の一主面である第１面２ａ上に設けられ、入射するＸ線を蛍光に変換するＸ線変換部であるシンチレータ層７と、第１面２ａ上に設けられ、シンチレータ層７からの蛍光を電気信号に変換する光電変換部８とを有する。光電変換部８は、第１面２ａ上において直交する第１方向（例えば、行方向）Ｘおよび第２方向（例えば、列方向）Ｙに沿って行列状に配設された複数の光電変換素子によって実現される。光電変換素子としては、例えばフォトダイオードを用いることができる。各光電変換素子は、可撓性基板２の第１面２ａ上または内層に位置する複数の配線層５によって、駆動回路部４に電気的に接続されている。複数の配線層５は、複数の走査信号線（ゲート信号線）、複数のデータ信号線（ソース信号線）、複数の信号出力線および電源線（バイアス電圧線）等を含む。各光電変換素子は、光電変換素子で発生した電荷（信号）をスイッチ動作によって外部に取り出すためのＴＦＴが備わっており、走査信号線はＴＦＴのゲート電極に接続され、データ信号線は光電変換素子の下部電極とＴＦＴのソース電極とを接続する。ＴＦＴのドレイン電極は、外部に信号を取り出すための信号出力線に接続される。光電変換素子はＰＩＮ型フォトダイオード等から成り、電源線はＰＩＮ型フォトダイオードの上部電極に接続される。

（シンチレータ層７）
シンチレータ層７の材料としては、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：ナトリウム（Ｎａ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、あるいは酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ）などを挙げることができ、用途や必要な特性によって使い分けられる。ＣｓＩ：Ｎａは、Ｎａを微量含むＣｓＩであることを示す。シンチレータ層７は、ダイシングなどにより溝を形成したり、柱状構造が形成されるように蒸着法で堆積したりすることで、解像度特性を向上させることができる。シンチレータ層７に湿度に対して劣化の大きい材料であるＣｓＩ：Ｔｌ膜またはＣｓＩ：Ｎａ膜を用いた場合、シンチレータ層７の上部に、シンチレータ層７で発生した蛍光の利用効率を高めるための反射層が付加されてもよい。シンチレータ層７の厚さは、例えば２００μｍ～６００μｍ程度である。

反射層は、シンチレータ層７で発光した蛍光のうち光電変換部８とは反対側に向かう蛍光を反射させて、光電変換部８に到達させ、蛍光の受光量を増加させることができる。反射層の材料としては、例えばＡｌ，Ａｌ合金などの蛍光反射率の高い金属であってよく、反射層はシンチレータ層上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法によって成膜されてもよい。

（駆動回路部４）
駆動回路部４は、本実施形態では、放射線検出部３の複数の光電変換素子を能動化／非能動化する制御を実行するとともに光電変換素子に備わったＴＦＴをオン／オフするための、２つの駆動回路部４ａ，４ｂを有する。２つの駆動回路部４ａ，４ｂは、それぞれ半導体集積回路素子（Integrated Circuit：ＩＣ）であってもよい。半導体集積回路素子４ａ，４ｂは、ＩＣチップとも呼ばれ、ＣＯＧ（Chip On Glass）方式等の実装方法によって可撓性基板２上に実装され、配線層５に接続される。また駆動回路部４は、低温焼成多結晶シリコン（Low Temperature Poly Silicon：ＬＴＰＳ）等の半導体層を有するＴＦＴ等を含む薄膜回路であってもよい。

（中継部６）
中継部６は、先端部に、複数の配線層５のそれぞれに接続された複数の接続パッド部１０がある。接続パッド部１０は配線層５の露出部５ｒにある。各接続パッド部１０は、例えば、ＡＣＦによって、外部の主制御装置の中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）等に接続されたＦＰＣに接続することができる。

本実施形態の放射線検出装置１によれば、可撓性基板２の第１面２ａ上に、放射線検出部３と駆動回路部４とが設けられ、中継部６が延出して設けられるので、曲げ荷重に対して高い耐性を有し、製造時の歩留りの低下および信頼性の低下を抑制することができる。なお、曲げ荷重は、製品用途に応じて、例えば中継部６を可撓性基板２の裏面側へ曲げて使用する際に発生し、また放射線検出装置を曲面等の非平坦面に設置する際に発生し、また放射線検出装置を設置した後の温度上昇による中継部６の熱膨張によって発生する。

図７は、本開示の他の実施形態の放射線検出装置１ｃを示す平面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の放射線検出装置１ｃは、放射線検出部３、駆動回路部４、および中継部６ａを備える。放射線検出部３および駆動回路部４は、前述の実施形態の放射線検出装置１と同様に構成される。本実施形態の放射線検出装置１ｃでは、中継部６ａは第１方向Ｘの中央部に切欠き１１が形成され、第１中継部６ａ１と第２中継部６ａ２とに分割されている。このような切欠き１１は、例えばプレス加工等によって容易に形成することができる。

本実施形態の放射線検出装置１ｃによれば、第１中継部６ａ１の接続パッド部１０と、第２中継部６ａ２の接続パッド部１０とに、個別にＦＰＣ、ＴＡＢ、ＰＷＢ等を接続し、筐体等の内部での配置環境に適合させやすく、高い配置上の自由度を得ることができる。また、第１中継部６ａ１および第２中継部６ａ２を個別のＦＰＣ等の部品によって実現する場合に比べて、製造工程数が少なく、高い生産性を達成することができる。

図８は、本開示のさらに他の実施形態の放射線検出装置１ｄを示す平面図であり、図９は、放射線検出装置１ｄを図８の中継部６およびその周辺を左方から見た部分拡大側面図である。なお、前述の各実施形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の放射線検出装置１ｂは、放射線検出部３、駆動回路部４、および中継部６を備え、さらに保護フィルム１３を備える。これらの放射線検出部３、駆動回路部４および中継部６は、前述の実施形態の放射線検出装置１と同様に構成される。保護フィルム１３は、可撓性基板２に放射線検出部３と駆動回路部４とを組み込んだ後、ハンドリング性の向上および表面保護を目的として、放射線検出部３、駆動回路部４および中継部６の表面全体を覆うように貼り付けられる。

保護フィルム１３は、ゴミや埃からの表面保護だけの機能に限らず、耐放射線性等の機能を有していてもよい。例えば、保護フィルム１３は、放射線遮蔽層、断熱層および熱拡散層がこの順序で積層された３層構造であってもよい。この場合、放射線遮蔽層は、例えば、鉛、タングステン、又は、ステンレス鋼等で構成され、放射線のバック散乱線を吸収し、被写体を透過した放射線が駆動回路部４等の電気処理部に照射されることを防止する。また断熱層は、例えば、ウレタンまたは発泡ポリエチレン等で構成され、放射線検出部３および駆動回路部４の間の熱伝達を抑制する。また熱拡散層は、断熱層の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料で構成され、断熱層の熱を拡散する。

前述の図８に示される実施形態では、中継部６の中央部に１本の切欠き１１を形成して２つの第１中継部６ａ１，６ａ２に分割された構成について述べたが、本開示のさらに他の実施形態では、中継部６ａに２本以上の切欠き１１が形成されてもよい。また中継部６は、平面視における形状が、放射線検出部３および駆動回路部４よりも細幅の長方形である構成であるが、実装部品の大きさおよび形状、発熱などの温度特性、電磁特性、光学特性等の部品特性、取付け環境等に応じて、切削加工、切断加工、打ち抜き加工等によって、容易に適切な形状とし得る。また、中継部６は取付け対象へ湾曲させるなどして変形させ、あるいは変形させずに配置することができ、高い設計上の自由度を得ることができる。

図１０は、本開示のさらに他の実施形態の放射線検出装置１ｅを示す平面図である。本実施形態の放射線検出装置１ｅは、図７の構成において、切欠き１１の中継部６の延出方向の長さが中継部６の延出方向の長さよりも短い構成である。この場合、中継部６の曲げ部を中継部６の先端側へずらすことができる。従って、一辺部２ｈが曲がりにくくなることから、駆動回路部４を構成するＴＦＴに応力が加わって特性が劣化したり、駆動回路部４がＩＣ等の駆動素子を含む場合に駆動素子が可撓性基板２から外れることをより抑えることができる。

以上の各実施形態によれば、可撓性基板２の第１面２ａ上に、放射線検出部３と駆動回路部４が設けられ、可撓性基板２から延出して中継部６が設けられるので、中継部６は曲げ荷重に対して高い耐性を有し、実装時の歩留りの低下および信頼性の低下を抑制することができる。

本開示の放射線検出装置によれば、外部接続用の中継部は、可撓性基板の辺部から外側に延出する延出部に位置することから、従来のように、別体の外部接続部材が可撓性基板の端部に接続された構成ではない。その結果、外部接続部材の実装部位から外部接続部材が剥離したり、接続不良を起こすことがなくなる。従って、外部接続部材の実装時の歩留り低下、工程数の増加による製造費用の増加、工程数の増加による信頼性の低下等のリスクがなくなる。

以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。

本開示は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本開示の範囲は請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲に属する変形や変更は全て本開示の範囲内のものである。

１，１ａ～１ｋ 放射線検出装置
２ 可撓性基板
２ａ 第１面
２ｅ 延出部
２ｈ 一辺部
２ｉ 辺
３ 放射線検出部
４ 駆動回路部
４ａ 第１駆動回路部
４ｂ 第２駆動回路部
５ 配線層
５ｎ 内層部
５ｒ 露出部（接続パッド部）
６ 中継部
６ｍ 先端部
６ｎ 根元部
６ｔ 増厚部
７ シンチレータ層
８ 光電変換部
１０ 接続パッド部
１１ 切欠き
１３ 保護フィルム

Claims (17)

1. 可撓性基板と、
   前記可撓性基板上に位置する放射線検出部と、
   前記可撓性基板の辺部上に、前記放射線検出部に隣接して位置する、前記放射線検出部を駆動する駆動回路部と、
   前記可撓性基板の前記辺部から外側に延出する延出部に位置し、前記駆動回路部に接続される複数の配線層を有する外部接続用の中継部と、を備え、
   前記可撓性基板における前記放射線検出部がある側と反対側に、突起または突条がある放射線検出装置。
2. 前記中継部は、前記辺部の側の根元部の幅が前記辺部の長さよりも短い請求項１に記載の放射線検出装置。
3. 前記可撓性基板は、複数の前記中継部を有する請求項１または２に記載の放射線検出装置。
4. 前記駆動回路部は、前記可撓性基板における前記放射線検出部がある側と反対側にある請求項１～３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
5. 前記複数の配線層は、前記駆動回路部の側が前記延出部に内挿された内層部と、前記駆動回路部と反対の側が前記延出部から露出する露出部と、を有する請求項１～４のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
6. 前記複数の配線層は、前記内層部の長さが前記露出部の長さよりも長い請求項５に記載の放射線検出装置。
7. 前記内層部は、前記複数の配線層の上側の部位の厚みが、前記複数の配線層の下側の部位の厚みよりも厚い請求項５または６に記載の放射線検出装置。
8. 前記複数の配線層は、平面視で前記中継部における占有面積が残部の面積よりも大きい請求項１～７のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
9. 前記中継部は、前記辺部の側の根元部の両端が平面視で曲線状とされている請求項１～８のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
10. 前記中継部は、前記辺部の側の根元部の厚みが残部の厚みよりも厚い請求項１～９のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
11. 前記中継部は、前記辺部の側の根元部の幅が、前記根元部と反対側の先端部の幅よりも大きい請求項１～１０のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
12. 前記中継部は、前記辺部に平行な方向において複数に分割されている請求項１～１１のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
13. 前記中継部は、延出方向の長さが、前記可撓性基板における前記中継部以外の部位の前記延出方向の長さよりも長い請求項１～１２のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
14. 前記突起は、前記中継部に位置しており、複数の前記突起が前記中継部の延出方向において近接して並んでいる請求項１に記載の放射線検出装置。
15. 前記突条は、前記中継部に位置し、前記中継部の延出方向と交差する方向に伸びており、複数の前記突条が前記中継部の延出方向において近接して並んでいる請求項１に記載の放射線検出装置。
16. 前記可撓性基板は、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂およびポリエチレンテレフタレートのうちの１種を含む請求項１～１５のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
17. 前記可撓性基板は、厚みが５μｍ以上２００μｍ以下である請求項１～１６のいずれか１項に記載の放射線検出装置。