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CN114007508A - 放射线检测器及放射线图像摄影装置 - Google Patents

放射线检测器及放射线图像摄影装置 Download PDF

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CN114007508A
CN114007508A CN202080045912.4A CN202080045912A CN114007508A CN 114007508 A CN114007508 A CN 114007508A CN 202080045912 A CN202080045912 A CN 202080045912A CN 114007508 A CN114007508 A CN 114007508A
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CN
China
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radiation detector
cable
substrate
stress neutral
layer
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Application number
CN202080045912.4A
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English (en)
Inventor
牛仓信一
加藤宗贵
谷本达教
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Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
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Abstract

本发明提供一种放射线检测器及放射线图像撮影装置,传感器基板在可挠性基材的第1表面的像素区域形成多个像素并且在第1表面的端子区域设置有用于电连接电缆的端子部。转换层设置于基材的端子区域外部,并且将放射线转换成光。加强部件设置于基材的第2表面,并且加强基材的强度。应力中性面调整部件设置于端子区域内并且对应于与端子部电连接的电缆的端子区域内的至少一部分,调整对应于层叠体的区域中的应力中性面的位置,能够简单抑制电缆与端子部的电连接被断开,所述层叠体层叠有加强部件、传感器基板的端子部及与端子部电连接的电缆。

Description

放射线检测器及放射线图像摄影装置
技术领域
本发明涉及一种放射线检测器及放射线图像撮影装置。
背景技术
以往,已知有以医疗诊断为目的而进行放射线摄影的放射线图像摄影装置。在这种放射线图像摄影装置中使用用于检测透射了被摄体的放射线并生成放射线图像的放射线检测器。
作为放射线检测器,存在如下放射线检测器,其具备:闪烁器等转换层,将放射线转换成光;及基板,设置有積蓄根据由转换层转换的光产生的电荷的多个像素。
已知有如下问题:有时在放射线检测器的端部弯曲的方向上作用力,应力施加到与放射线检测器的端部电连接的电缆,放射线检测器与电缆的电连接被断开等。作为解决本问题的技术,例如在日本特开2018-119891号公报中所记载的技术中,将放射线检测器的端部及电缆(柔性配线基板)固定于基座的侧面,由此抑制放射线检测器的端部的翘曲。
发明内容
发明要解决的技术课题
但是,已知有作为放射线检测器在基板上使用可挠性基材的放射线检测器。通过使用可挠性基材,例如能够使放射线检测器及放射线图像摄影装置轻型化,并且有时容易拍摄被摄体。
使用可挠性基材的基板容易挠曲。尤其,在放射线图像撮影装置的制造工序的途中等中,在电缆与设置于放射线检测器的端子部电连接的状态下,基板容易挠曲。在日本特开2018-119891号公报中所记载的技术中,有时无法充分抑制具备使用可挠性基材的基板的放射线检测器中的翘曲(挠曲)。
本发明提供一种能够简单抑制电缆与端子部的电连接被断开的放射线检测器及放射线图像撮影装置。
用于解决技术课题的手段
本发明的第1方式的放射线检测器具备:基板,在可挠性基材的第1表面的像素区域形成有積蓄根据从放射线转换的光而产生的电荷的多个像素并且在第1表面的端子区域设置有用于电连接电缆的端子部;转换层,设置于基材的第1表面中的端子区域外部且将放射线转换成光;加强部件,设置于基材的与第1表面相反的一侧的第2表面且加强基材的强度;及应力中性面调整部件,设置于对应于与端子部电连接的电缆的端子区域内的至少一部分,并且调整对应于层叠体的区域中的应力中性面的位置,所述层叠体层叠有加强部件、基板的端子部及与端子部电连接的电缆。
并且,本发明的第2方式的放射线检测器在第1方式的放射线检测器中,应力中性面调整部件在从电缆与端子部电连接的界面起预定的范围内对应力中性面的层叠体的层叠方向上的位置进行调整。
并且,本发明的第3方式的放射线检测器在第2方式的放射线检测器中,在预定的范围内的位置是层叠体内的位置。
并且,本发明的第4方式的放射线检测器在第1方式至第3方式中任一方式的放射线检测器中,应力中性面调整部件的弯曲刚性为540Pacm4以上且140000Pacm4以下。
并且,本发明的第5方式的放射线检测器在第1方式至第4方式中任一方式的放射线检测器中,应力中性面调整部件的弯曲弹性模量为150MPa以上且2500MPa以下。
并且,本发明的第6方式的放射线检测器在第1方式至第5方式中任一方式的放射线检测器中,在基板上设置有多个端子部,应力中性面调整部件设置于至少1个以上的端子部上。
并且,本发明的第7方式的放射线检测器在第1方式至第6方式中任一方式的放射线检测器中,还具备强化电缆与端子部的电连接的强化部件,应力中性面调整部件设置于由强化部件覆盖的电缆的至少一部分。
并且,本发明的第8方式的放射线检测器在第7方式的放射线检测器中,强化部件还具有防湿性。
并且,本发明的第9方式的放射线检测器在第1方式至第6方式中任一方式的放射线检测器中,应力中性面调整部件还强化电缆与端子部的电连接。
并且,本发明的第10方式的放射线检测器在第9方式的放射线检测器中,应力中性面调整部件还具有防湿性。
并且,本发明的第11方式的放射线检测器在第1方式至第10方式中任一方式的放射线检测器中,应力中性面调整部件还与转换层的端部接触。
并且,本发明的第12方式的放射线检测器在第1方式至第11方式中任一方式的放射线检测器中,还具备加强层,该加强层设置于转换层中的与基材侧的面相反一侧的面,并且刚性比基材高。
并且,本发明的第13方式的放射线图像撮影装置具备:第1方式至第12方式中任一方式的放射线检测器;控制部,输出用于读出積蓄于多个像素的电荷的控制信号;驱动部,经由电缆与放射线检测器的端子部电连接,并且根据控制信号,输出用于从多个像素读出电荷的驱动信号;及信号处理部,经由电缆与放射线检测器的端子部电连接,输入与从多个像素读出的电荷对应的电信号,并且生成与所输入的电信号对应的图像数据并输出。
并且,本发明的第14方式的放射线图像撮影装置在第13方式的放射线图像撮影装置中,还具备框体,该框体具有照射放射线的照射面,在放射线检测器中的传感器基板及转换层中,以传感器基板与照射面对置的状态容纳放射线检测器。
发明效果
根据本发明,能够简单抑制电缆与端子部的电连接被断开。
附图说明
图1是表示实施方式的放射线图像撮影装置中的电气系统的主要部分结构的一例的块图。
图2是从基材的第1表面侧观察实施方式的放射线检测器的一例的俯视图。
图3A是图2所示的放射线检测器的A-A线剖视图。
图3B是图2所示的放射线检测器的B-B线剖视图。
图4A是用于说明应力中性面调整部件的作用的示意图。
图4B是用于说明应力中性面调整部件的作用的示意图。
图5是用于说明应力中性面调整部件的作用的示意图。
图6A是对实施方式的放射线检测器的制造方法的一例进行说明的图。
图6B是对实施方式的放射线检测器的制造方法的一例进行说明的图。
图6C是对实施方式的放射线检测器的制造方法的一例进行说明的图。
图6D是对实施方式的放射线检测器的制造方法的一例进行说明的图。
图6E是对实施方式的放射线检测器的制造方法的一例进行说明的图。
图7是变形例1的放射线检测器的B-B线剖视图。
图8A是变形例2的放射线检测器的一例的B-B线剖视图。
图8B是变形例2的放射线检测器的另一例的B-B线剖视图。
图9是从基材的第1表面侧观察变形例3的放射线检测器的一例的俯视图。
图10是变形例4的放射线检测器的一例的A-A线剖视图。
图11是变形例5的放射线检测器的一例的A-A线剖视图。
图12是从基材的第1表面侧观察放射线检测器的另一例的俯视图。
图13是放射线检测器的另一例的A-A线剖视图。
图14是容纳于框体的状态的实施方式的放射线图像撮影装置的一例的剖视图。
图15是容纳于框体的状态的实施方式的放射线图像撮影装置的另一例的剖视图。
图16是容纳于框体的状态的实施方式的放射线图像撮影装置的另一例的剖视图。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式进行详细地说明。另外,本实施方式并不限定本发明。
本实施方式的放射线检测器具有检测透射了被摄体的放射线并输出表示被摄体的放射线图像的图像信息的功能。本实施方式的放射线检测器具备传感器基板及将放射线转换成光的转换层(参考图2中放射线检测器10的传感器基板12及转换层14)。本实施方式的传感器基板12是本发明的基板的一例。
首先,参考图1对本实施方式的放射线图像撮影装置中的电气系统的结构的一例的概要进行说明。图1是表示本实施方式的放射线图像撮影装置中的电气系统的主要部分结构的一例的块图。
如图1所示,本实施方式的放射线图像撮影装置1具备放射线检测器10、控制部100、驱动部102、信号处理部104、图像存储器106及电源部108。
放射线检测器10具备传感器基板12及将放射线转换成光的转换层(参考图2)。传感器基板12具备可挠性基材11及设置于基材11的第1表面11A的多个像素30。另外,以下,关于多个像素30,有时简称为“像素30”。
如图1所示,本实施方式的各像素30具备根据由转换层转换的光产生电荷并積蓄的传感器部34及读出通过传感器部34積蓄的电荷的开关元件32。本实施方式中,作为一例,将薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)用作开关元件32。因此,以下将开关元件32称为“TFT32”。本实施方式中,形成传感器部34及TFT32,进而作为平坦化的层设置在基材11的第1表面11A形成有像素30的层。
像素30在传感器基板12的像素区域35沿着一个方向(与图1的横向对应的扫描配线方向,以下还称为“行方向”)及与行方向交叉的交叉方向(与图1的纵向对应的信号配线方向,以下还称为“列方向”)二维状地配置。图1中,简化示出了像素30的排列,例如在行方向及列方向上配置1024个×1024个像素30。
并且,放射线检测器10中相互交叉而设置有多个扫描配线38和多个信号配线36,该多个扫描配线38存在于像素30的每一行并且用于控制TFT32的开关状态(开啟及关闭),该多个信号配线36存在于像素30的每一列并且读出積蓄在传感器部34的电荷。多个扫描配线38的每一个分别经由电缆112A(参考图2)与驱动部102连接,由此从驱动部102输出的驱动TFT32来控制开关状态的驱动信号流过多个扫描配线38的每一个。并且,多个信号配线36的每一个分别经由电缆112B(参考图2)与信号处理部104连接,由此从各像素30读出的电荷作为电信号而输出至信号处理部104。信号处理部104生成与所输入的电信号对应的图像数据并输出。
后述的控制部100与信号处理部104连接,从信号处理部104输出的图像数据依次输出至控制部100。图像存储器106与控制部100连接,从信号处理部104依次输出的图像数据通过基于控制部100的控制依次存储至图像存储器106。图像存储器106具有能够存储预定片数量的图像数据的存储容量,每次进行放射线图像的拍摄时,通过拍摄而获得的图像数据依次存储至图像存储器106。
控制部100具备CPU(Central Processing Unit,中央处理器)100A、包括ROM(ReadOnly Memory,只读存储器)及RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)等的存储器100B及闪存等非易失性存储部100C。作为控制部100的一例,可举出微型计算机等。控制部100控制放射线图像撮影装置1的整体的动作。
另外,本实施方式的放射线图像撮影装置1中,图像存储器106及控制部100等形成于控制基板110。
并且,在各像素30的传感器部34中,为了向各像素30施加偏压,在信号配线36的配线方向上设置有共用配线39。共用配线39与传感器基板12的外部的偏压电源(省略图示)连接,由此从偏压电源向各像素30施加偏压。
电源部108向控制部100、驱动部102、信号处理部104、图像存储器106及电源部108等各种元件或各种电路供给电力。另外,图1中,为了避免错综,省略连接电源部108与各种元件或各种电路的配线的图示。
另外,对放射线图像撮影装置1进行详细说明。图2是从基材11的第1表面11A侧观察本实施方式的放射线检测器10的俯视图的一例。并且,图3A是图2中的放射线检测器10的A-A线剖视图的一例。另外,图3B是图2中的放射线检测器10的B-B线剖视图的一例。
基材11的第1表面11A分为设置有端子部60的端子区域60A及未设置端子部60的端子区域外60B。端子区域外60B上设置有设置了上述像素30的像素区域35。
基材11具有可挠性,例如是包含PI(PolyImide:聚酰亚胺)等塑料的树脂薄片。基材11的厚度只要是根据材质的硬度及传感器基板12的尺寸(第1表面11A或第2表面11B的面积)等可获得所期望的可挠性的厚度即可。作为具有可挠性的例,是指在矩形状的基材11单体的情况下,在固定基材11的1个边的状态下,在距离所固定的边10cm的位置上因基材11的自重的重力基材11下垂为2mm以上(变得低于所固定的边的高度)的情况。作为基材11为树脂薄片时的具体例,厚度为5μm~125μm即可,更优选厚度为20μm~50μm。
另外,基材11具有能够承受像素30的制造的特性,在本实施方式中,具有能够承受非晶硅TFT(a-Si TFT)的制造的特性。作为这种基材11所具有的特性,在300℃~400℃下的热膨胀系数(CTE:Coefficiont of Thermal Expansion)优选与非晶硅(Si)晶片相同程度(例如,±5ppm/K),具体而言,优选为20ppm/K以下。并且,作为基材11的热收缩率,在厚度为25μm的状态下,在400℃下的热收缩率优选为0.5%以下。并且,基材11的弹性模量在300℃~400℃之间的温度区域内不具有通常的PI所具有的转变点,在500℃下的弹性模量优选为1GPa以上。
并且,为了抑制基于自身的后向散射线,本实施方式的基材11优选具有微粒层,该微粒层包含平均粒径为0.05μm以上且2.5μm以下并且吸收后向散射线的无机的微粒。另外,作为这种无机的微粒,在为树脂性基材11的情况下,优选使用原子序数大于构成基材11的有机物的原子且30以下的无机物。作为这种微粒的具体例,可举出原子序数为14的Si的氧化物即SiO2、原子序数为12的Mg的氧化物即MgO、原子序数为13的Al的氧化物即Al2O3及原子序数为22的Ti的氧化物即TiO2等。作为具有这种特性的树脂片的具体例,可举出XENOMAX(注册商标)。
另外,使用测微器(micrometer)测定了本实施方式中的上述厚度。根据JISK7197:1991测定了热膨胀系数。另外,关于测定,从基材11的主表面每15度改变一次角度来切取试验片,测定所切取的各试验片的热膨胀系数并将最高值设为基材11的热膨胀系数。分别在MD(Machine Direction纵向)方向及TD(Transverse Direction:横向)方向上,在-50℃~450℃下以10℃间隔进行热膨胀系数的测定,并将(ppm/℃)换算成(ppm/K)。关于热膨胀系数的测定,使用MAC Science公司制TMA4000S装置,将样品长度设为10mm、将样品宽度设为2mm、将初始负载设为34.5g/mm2、将升温速度设为5℃/min及将环境设为氩气。
作为具有所期望的可挠性的基材11,并不限定于树脂薄片等树脂制基材。例如,基材11可以为厚度相对薄的玻璃基板等。作为基材11为玻璃基板时的具体例,通常一边为43cm左右的尺寸中若厚度为0.3mm以下则具有可挠性,因此厚度只要为0.3mm以下,则可以为所期望的玻璃基板。
如图2及图3A所示,多个像素30设置于基材11的第1表面11A中的端子区域外60B的内侧的一部分的区域。并且,本实施方式的传感器基板12中,基材11的第1表面11A中的端子区域60A上未设置像素30。本实施方式中,将设置有基材11的第1表面11A中的像素30的区域设为像素区域35。
并且,如图2及图3A所示,本实施方式的转换层14覆盖像素区域35。本实施方式中,作为转换层14的一例,使用包含CsI(碘化铯)的闪烁体。作为这种闪烁体,例如优选包含照射X射线时的发射光谱为400nm~700nm的CsI:Tl(添加有铊的碘化铯)或CsI:Na(添加有钠的碘化铯)。另外,CsI:Tl的可见光区域上的发射峰值波长为565nm。
如图3A所示,本实施方式的转换层14之上设置有粘合层40、反射层42、粘接层44及保护层46。
粘合层40覆盖转换层14的整个表面。粘合层40具有将反射层42固定于转换层14上的功能。粘合层40优选具有透光性。作为粘合层40的材料,例如能够使用丙烯酸类粘合剂、热熔型粘合剂及硅酮类粘接剂。作为丙烯酸类粘合剂,例如可举出聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂丙烯酸酯及环氧丙烯酸酯等。作为热熔型粘合剂,例如可举出EVA(乙烯·乙酸乙烯酯共聚树脂)、EAA(乙烯与丙烯酸的共聚树脂)、EEA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚树脂)及EMMA(乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)等热塑性塑料。粘合层40的厚度优选为2μm以上且7μm以下。通过将粘合层40的厚度设为2μm以上,能够充分发挥将反射层42固定于转换层14上的效果。另外,能够抑制在转换层14与反射层42之间形成空气层的危险。若在转换层14与反射层42之间形成空气层,则有可能产生从转换层14发射的光在空气层与转换层14之间及空气层与反射层42之间重复反射的多重反射。并且,通过将粘合层40的厚度设为7μm以下,能够抑制MTF(Modulation Transfer Function,调制传递函数)及DQE(Detective QuantumEfficiency,量子检测效率)的降低。
反射层42覆盖粘合层40的整个表面。反射层42具有反射由转换层14转换的光的功能。反射层42优选由有机类材料构成。作为反射层42的材料,例如能够使用白色PET(Polyethylene Terephthalate:聚对苯二甲酸乙二酯)、TiO2、Al2O3、发泡白色PET、聚酯类高反射薄片及镜面反射铝等。白色PET是向PET添加TiO2或硫酸钡等白色颜料的白色PET,发泡白色PET是指表面成为多孔质的白色PET。并且,聚酯类高反射薄片是指具有层叠有多个薄的聚酯薄片的多层结构的薄片(薄膜)。反射层42的厚度优选为10μm以上且40μm以下。
粘接层44覆盖反射层42的整个表面。粘接层44的端部延伸至传感器基板12的表面。即,粘接层44在其端部与传感器基板12粘接。粘接层44具有将反射层42及保护层46固定于转换层14的功能。作为粘接层44的材料,能够使用与粘合层40的材料相同的材料,但是优选粘接层44所具有的粘接力大于粘合层40所具有的粘接力。
保护层46覆盖转换层14的整体,并且设置成其端部覆盖传感器基板12的一部分。保护层46作为防止水分浸入转换层14的防湿膜而发挥功能。作为保护层46的材料,例如也能够使用PET、PPS(PolyPhenylene Sulfide:聚苯硫醚)、OPP(Oriented PolyPropylene:双轴拉伸聚丙烯)、PEN(PolyEthylene Naphthalate:聚萘二甲酸乙二酯)、PI等包含有机材料的有机膜或PARYLENE(注册商标)。并且,作为保护层46,也可以使用树脂薄膜与金属薄膜的层叠膜。作为树脂薄膜与金属薄膜的层叠膜,例如可举出ALPET(注册商标)的薄片。
并且,如图3A及图3B所示,本实施方式的放射线检测器10的传感器基板12中的基材11的第2表面11B侧经由防静电层54及粘合剂52设置有加强部件50。
加强部件50具有加强基材11的强度的功能。本实施方式的加强部件50的弯曲刚性高于基材11,相对于沿与转换层14对置的面沿垂直方向施加的力的尺寸变化(变形)小于相对于与基材11的第2表面11B沿垂直方向施加的力的尺寸变化。具体而言,加强部件50的弯曲刚性优选为基材11的弯曲刚性的100倍以上。并且,本实施方式的加强部件50的厚度比基材11的厚度厚。例如,作为基材11使用XENOMAX(注册商标)的情况下,加强部件50的厚度优选为0.2mm~0.25mm左右。
具体而言,本实施方式的加强部件50优选使用弯曲弹性模量为150MPa以上且2500MPa以下的原材料。从抑制基材11的挠曲的观点考虑,优选加强部件50的弯曲刚性高于基材11。另外,若弯曲弹性模量降低则弯曲刚性也降低,为了获得所期望的弯曲刚性,需要加厚加强部件50的厚度,从而导致放射线检测器10整体的厚度增加。若考虑上述加强部件50的材料,则在欲获得超过140000Pacm4的弯曲刚性的情况下,加强部件50的厚度具有相对变厚的倾向。因此,若获得适当的刚性且考虑放射线检测器10整体的厚度,则用于加强部件50的材料的弯曲弹性模量更优选为150MPa以上且2500MPa以下。并且,加强部件50的弯曲刚性优选为540Pacm4以上且140000Pacm4以下。
并且,本实施方式的加强部件50的热膨胀系数优选接近转换层14的材料的热膨胀系数,更优选为加强部件50的热膨胀系数与转换层14的热膨胀系数之比(加强部件50的热膨胀系数/转换层14的热膨胀系数)优选为0.5以上且2以下。作为这种加强部件50的热膨胀系数,优选为30ppm/K以上且80ppm/K以下。例如,在转换层14将CsI:Tl作为材料的情况下,热膨胀系数为50ppm/K。该情况下,作为相对与转换层14接近的材料,可举出热膨胀系数为60ppm/K~80ppm/K的PVC(Polyvinyl Chloride:聚氯乙烯)、热膨胀系数为70ppm/K~80ppm/K的丙烯酸、热膨胀系数为65ppm/K~70ppm/K的PET、热膨胀系数为65ppm/K的PC(Polycarbonate:聚碳酸酯)及热膨胀系数为45ppm/K~70ppm/K的Teflon(注册商标)等。进而,若考虑上述的弯曲弹性模量,则作为加强部件50的材料,更优选为包含PET及PC中的至少一者的材料。
从弹性的观点考虑,加强部件50优选包含具有降伏点的材料。另外,本实施方式中,“降伏点”是指拉伸材料的情况下,应力暂时急剧下降的现象,是指在表示应力与应变的关系的曲线上应变增加而应力未增加的点,是指对材料进行拉伸强度试验时的应力-应变曲线中的顶部。作为具有降伏点的树脂,通常可举出硬且粘度强的树脂及柔软且粘度强并且中等强度的树脂。作为硬且粘度强的树脂,例如可举出PC等。并且,作为柔软且粘度强并且中等强度的树脂,例如可举出聚丙烯等。
本实施方式的加强部件50为将塑料作为材料的基板。从上述的理由考虑,成为加强部件50的材料的塑料优选为热塑性的树脂,可举出PC、PET、苯乙烯、丙烯酸、聚醋酸酯、尼龙、聚丙烯、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)、工程塑料(engineering plastic)及聚苯醚中的至少一个。另外,加强部件50在这种之中优选为聚丙烯、ABS、工程塑料、PET及聚苯醚中的至少一种,更优选为苯乙烯、丙烯酸、聚醋酸酯及尼龙中的至少一种,进一步优选为PC及PET中的至少一种。
另一方面,在本实施方式的放射线检测器10的端子区域60A设置有多个(本实施方式中合计为16个)端子部60。如图2所示,端子区域60A设置于矩形状传感器基板12(基材11)的交叉的两个边的每一个边。另外,端子区域60A是指基材11的第1表面11A中的设置有多个端子部60的区域,至少包含端子部60与第1表面11A接触的区域。作为一例,本实施方式中,将遍及传感器基板12(基材11)中的设置有端子部60的边的整体而至少包含端子部60与第1表面11A接触的区域的区域称为端子区域60A。
如图2所示,电缆112与设置于基材11的端子区域60A的端子部60的每一个电连接。具体而言,如图2所示,电缆112A与设置于基材11的一边的多个(图2中为8个)端子部60的每一个热压接。电缆112A为所谓的COF(Chip on Film,覆晶薄膜),电缆112A上搭载有驱动IC(Integrated Circuit,集成电路)210。驱动IC210与电缆112A中所包含的多个信号线(参考图4、信号线113)连接。另外,本实施方式中,关于电缆112A及后述的电缆112B,将其无区别地统称的情况下,简称为“电缆112”。
电缆112A中的与传感器基板12的端子部60电连接的一端相反的一侧的另一端与驱动基板200的连接区域202电连接。作为一例,本实施方式中,电缆112A中所包含的多个信号线(参考图4A、信号线113)与驱动基板200热压接,由此与搭载于驱动基板200的电路及元件等(省略图示)连接。另外,电连接驱动基板200与电缆112A的方法并不限定于本实施方式,例如可以设为通过连接器来电连接的方式。作为这种连接器,可举出ZIF(ZeroInsertion Force)结构的连接器或Non-ZIF结构的连接器等。
本实施方式的驱动基板200是可挠性的PCB(Printed Circuit Board)基板,是所谓的柔性基板。并且,搭载于驱动基板200的电路组件(省略图示)是主要用于处理数字信号的组件(以下,称为“数字类组件”)。数字类组件具有相对面积(尺寸)小于后述的模拟类组件的倾向。作为数字类组件的具体例,可举出数字缓冲器、旁通电容器、上拉/下拉电阻、阻尼电阻及EMC(Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容性)对策芯片组件及电源IC等。另外,驱动基板200不一定是柔性基板,可以为非可挠性刚性基板,也可以使用软硬基板。
本实施方式中,通过驱动基板200及搭载于电缆112A的驱动IC210来实现驱动部102。另外,驱动IC210中,实现驱动部102的各种电路及元件中包括与搭载于驱动基板200的数字类组件不同的电路。
另一方面,电缆112B电连接于多个(图2中为8个)端子部60的每一个,该端子部60设置于与电连接有电缆112A的基材11的一边交叉的边。与电缆112A同样地,电缆112B是所谓的COF(Chip on Film),电缆112B上搭载有信号处理IC310。信号处理IC310与电缆112B中所包含的多个信号线(参考图4、信号线113)连接。
电缆112B中的与传感器基板12的端子部60电连接的一端相反的一侧的另一端与信号处理基板300的连接区域302电连接。作为一例,本实施方式中,电缆112B中所包含的多个信号线(参考图4A、信号线113)与信号处理基板300热压接,由此与搭载于信号处理基板300的电路及元件等(省略图示)连接。另外,电连接信号处理基板300与电缆112B的方法并不限定于本实施方式,例如可以设为通过连接器来电连接的方式。作为这种连接器,可举出ZIF(Zero Insertion Force)结构的连接器或Non-ZIF结构的连接器等。并且,电连接电缆112A与驱动基板200的方法及电连接电缆112B与信号处理基板300的方法可以为相同也可以不同。例如,可以设为电缆112A与驱动基板200通过热压接电连接且电缆112B与信号处理基板300通过连接器电连接的方式。
与上述的驱动基板200同样地,本实施方式的信号处理基板300是可挠性PCB基板,是所谓的柔性基板。搭载于信号处理基板300的电路组件(省略图示)是主要用于处理模拟信号的组件(以下,称为“模拟类组件”)。作为模拟类组件的具体例,可举出电荷放大器、模拟数字转换器(ADC)、数字模拟转换器(DAC)及电源IC等。并且,本实施方式的电路组件也包括围绕相对组件尺寸大的电源的线圈及平滑用大容量电容器。另外,信号处理基板300不一定是柔性基板,也可以使用非可挠性刚性基板,也可以使用软硬基板。
本实施方式中,通过信号处理基板300及搭载于电缆112B的信号处理IC310来实现信号处理部104。另外,信号处理IC310中,实现信号处理部104的各种电路及元件中包括与搭载于信号处理基板300的模拟类组件不同的电路。
另外,本实施方式中,对分别设置有多个(图2中为每两个)驱动基板200及信号处理基板300的方式进行了说明,但是驱动基板200及信号处理基板300的数量并不限定于本实施方式。例如,可以为将驱动基板200及信号处理基板300中的任一者作为一个基板的方式。
另一方面,如图3A及图3B所示,本实施方式的放射线检测器10中,经由连接层62将电缆112与端子部60热压接,由此电缆112与端子部60电连接。另外,图3A及图3B是表示和电缆112A与放射线检测器10的电连接有关的结构的一例的图,但是和本实施方式的电缆112B与放射线检测器10的电连接有关的结构也与例示于图3A及图3B的方式相同。
连接层62具有电连接端子部60与电缆112的功能。作为连接层62,例如可举出各向异性导电膜等,能够使用将导电性粒子(参考图4A、导电性粒子62A)分散于通过热量来固化的粘接剂而成的ACF(Anisotropic Conductive Film,各向异性导电膜)。
如图3A及图3B所示,层叠有端子部60、连接层62及电缆112的层叠体63中的基材11的第1表面11A侧通过强化部件64来覆盖。并且,层叠有端子部60、连接层62及电缆112的层叠体的侧面及基材11的侧面通过强化部件65来覆盖。强化部件64及强化部件65具有强化端子部60与电缆112的电连接的功能。并且,本实施方式的强化部件64及强化部件65具有防湿性。作为强化部件64及强化部件65,例如能够使用防湿绝缘膜,能够利用FPD(Flat PanelDisplay)用防湿绝缘材料的TUFFY:Tuffy(注册商标)等。另外,强化部件64及强化部件65的每一个可以为基于同样的材料的部件,也可以为基于不同的材料的部件。
此外,如图3A及图3B所示,通过强化部件64来覆盖的层叠体63上经由粘合剂66设置有应力中性面调整部件70。应力中性面调整部件70调整在弯曲放射线检测器10时的设置有放射线检测器10的层叠体63的区域中的相对于应力中性面71(参考图5,详细内容后述)的层叠体63的层叠方向P的位置。本实施方式中,作为应力中性面调整部件70的一例使用PET,也可以使用白色PET或发泡白色PET等。并且,作为应力中性面调整部件70的另一例,可举出PC、LDPE(Low Density Polyethylene:低密度聚乙烯)、PPS、OPP、PEN及PI等有机膜等。
并且,本实施方式的应力中性面调整部件70优选使用弯曲弹性模量为150MPa以上且2500MPa以下的原材料。弯曲弹性模量的测定方法例如基于JIS K 7171:2016基准。从抑制基材11的挠曲的观点考虑,优选应力中性面调整部件70的弯曲刚性高于基材11。另外,在此所述的弯曲刚性是指弯曲难度,表示弯曲刚性越高越难以弯曲。若弯曲弹性模量降低,则弯曲刚性也降低,为了获得所期望的弯曲刚性,需要加厚应力中性面调整部件70的厚度,从而导致放射线检测器10整体的厚度增加。若考虑上述应力中性面调整部件70的材料,则在欲获得超过140000Pacm4的弯曲刚性的情况下,应力中性面调整部件70的厚度具有相对变厚的倾向。因此,若获得适当的刚性且考虑放射线检测器10整体的厚度,则用于应力中性面调整部件70的原材料的弯曲弹性模量更优选为150MPa以上且2500MPa以下。并且,应力中性面调整部件70的弯曲刚性优选为540Pacm4以上且140000Pacm4以下。
并且,本实施方式的应力中性面调整部件70的热膨胀系数优选接近转换层14的材料的热膨胀系数,更优选为应力中性面调整部件70的热膨胀系数与转换层14的热膨胀系数之比(应力中性面调整部件70的热膨胀系数/转换层14的热膨胀系数)优选为0.5以上且4以下。作为这种应力中性面调整部件70的热膨胀系数,优选为30ppm/K以上且200ppm/K以下。例如,在转换层14将CsI:Tl作为材料的情况下,热膨胀系数为50ppm/K。该情况下,作为应力中性面调整部件70的材料,可举出热膨胀系数为100ppm/K~200ppm/K的LDPE、热膨胀系数为60ppm/K~80ppm/K的PVC、热膨胀系数为70ppm/K~80ppm/K的丙烯酸、热膨胀系数为65ppm/K~70ppm/K的PET、热膨胀系数为65ppm/K的PC及热膨胀系数为45ppm/K~70ppm/K的Teflon(注册商标)等。
进而,若考虑上述的弯曲弹性模量,则作为应力中性面调整部件70的材料,更优选包含PET、PC及LDPE中的至少一个的材料。
另外,应力中性面调整部件70除了调整应力中性面的位置的功能以外,还优选具有防静电功能或防湿功能等其他功能。
参考图4A、图4B及图5对本实施方式的放射线检测器10中的应力中性面调整部件70的作用进行说明。另外,图4A、图4B及图5中为了简化,仅示意性地图示放射线检测器10中需要说明应力中性面调整部件70的作用的结构。
如图4A所示,连接层62包含导电性粒子62A。导电性粒子62A配置于设置于基材11的第1表面11A的端子部60与信号线113之间,由此电连接端子部60与电缆112的信号线113。
图4B示出未设置本实施方式的应力中性面调整部件70的状态。如图4B所示,在传感器基板12(基材11)的第2表面11B设置有加强部件50的状态下,例如向层叠体63的层叠方向施加荷重W的情况或通过膜应力的作用传感器基板12及加强部件50挠曲。在设置有加强部件50且未设置应力中性面调整部件70的状态下,弯曲传感器基板12及加强部件50时所产生的应力中性面71的层叠方向P中的位置成为比端子部60与连接层62的导电性粒子62A接触的界面67更靠加强部件50侧的位置。在图4B所示的例中,示出应力中性面71位于加强部件50内的状态。另外,“应力中性面71”是指,即使弯曲传感器基板12及加强部件50也不会延伸和收缩的面、换言之与层叠方向P交叉的方向的面。应力中性面71中,应力成为0。
在图4B所示的例中,应力中性面71的位置是距界面67相对远离的位置,因此端子部60也根据传感器基板12及加强部件50的挠曲而挠曲。具体而言,界面67挠曲。因此,如图4B所示,端子部60及导电性粒子62A成为非接触状态,端子部60与电缆112的电连接被断开。端子部60与电缆112的电连接被断开的情况下,有时通过放射线检测器10获得的放射线图像的画质降低,例如有时产生所谓的线缺陷。
另一方面,本实施方式的放射线检测器10中,将应力中性面调整部件70设置于层叠体63上,因此应力中性面71的位置与未设置应力中性面调整部件70的情况相比更靠层叠体63侧移动。
如图5所示,设置应力中性面调整部件70的情况下,能够将应力中性面71与界面67的间隔设为小于未设置应力中性面调整部件70的情况(图4B的情况)。换言之,设置应力中性面调整部件70的情况下,能够将应力中性面71的位置与界面67的位置之差设为小于未设置应力中性面调整部件70的情况(图4B的情况)。通过使应力中性面71的位置接近界面67的位置,能够降低挠曲传感器基板12及加强部件50时的界面67中的应力,因此端子部60与连接层62的导电性粒子62A不易成为非接触状态。因此,端子部60与电缆112的电连接不易断开。
另外,应力中性面71的位置优选为层叠体63内的位置。关于应力中性面71的位置,本实施方式中的层叠体63内为本发明的预定的范围内的一例。
并且,如图5所示,更优选应力中性面71的位置与界面67的位置一致。该情况下,即使传感器基板12及加强部件50挠曲的情况下,也能够将界面67中的应力设为0,因此端子部60与连接层62的导电性粒子62A更不易成为非接触状态。因此,端子部60与电缆112的电连接更不易断开。
如上所述,本实施方式的放射线检测器10中,将应力中性面调整部件70设置于传感器基板12(基材11)的第1表面11A中的层叠有端子部60、连接层62及电缆112而成的层叠体63上,由此能够将应力中性面71的层叠方向P中的位置调整为界面67的附近。由此,本实施方式的放射线检测器10中,在传感器基板12及加强部件50挠曲的情况下,能够将界面67中所产生的应力接近于0,因此端子部60与电缆112的电连接不易断开。
另外,应力中性面调整部件70的厚度根据作为应力中性面71距界面67的位置而能够允许的范围来确定。作为能够允许的范围,例如如上述可举出层叠体63内。具体的应力中性面调整部件70的厚度根据连接层62的导电性粒子62A与端子部60的接触成为非接触状态的容易性及预定的挠曲的程度等来确定。例如,优选加强部件50的厚度越厚,应力中性面调整部件70的厚度也越厚。
参考图6A~图6E对本实施方式的放射线检测器10的制造方法进行说明。
如图6A所示,在厚度与基材11相比厚的玻璃基板等支撑体400上隔着剥离层402形成基材11。例如,通过层压法形成基材11的情况下,将成为基材11的薄片贴合于支撑体400上。基材11的第2表面11B与剥离层402接触。另外,形成基材11的方法并不限定于本实施方式,例如可以为通过涂布法形成基材11的方式。
进而,在基材11的第1表面11A的端子区域外60B形成像素30。另外,本实施方式中,作为一例,在基材11的第1表面11A经由使用SiN等的底涂层(省略图示)形成像素30。
进而,在形成像素30的层(以下,简称为“像素30”)上形成转换层14。本实施方式中,传感器基板12上通过真空蒸镀法、溅射法及CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)法等气相沉积法而直接形成作为柱状结晶的CsI的转换层14。该情况下,转换层14中的与像素30接触的一侧成为柱状结晶的成长方向基点侧。
另外,作为转换层14使用CsI的闪烁器的情况下,通过与本实施方式不同的方法也能够在传感器基板12形成转换层14。例如,准备通过气相沉积法在铝板等上使CsI蒸镀而得的部件,通过粘合性薄片等将CsI不与铝板接触的侧与传感器基板12的像素30贴合,由此可以在传感器基板12上形成转换层14。该情况下,优选使由保护层46覆盖包括铝板的状态的转换层14整体的状态的部件与传感器基板12的像素30贴合。另外,该情况下,转换层14中的与像素30接触的一侧成为柱状结晶的成长方向的前端侧。
并且,与本实施方式的放射线检测器10不同,作为转换层14也可以使用GOS(Gd2O2S:Tb)等来代替CsI。该情况下,例如,准备将使GOS分散于树脂等粘合剂而成的薄片通过粘合层等贴合于通过白色PET等形成的支撑体上的部件,通过粘合性薄片等将GOS的未贴合支撑体的一侧与传感器基板12的像素30贴合,由此能够在传感器基板12上形成转换层14。另外,与使用GOS的情况相比,在转换层14使用CsI的情况下,从放射线向可见光的转换效率变高。
并且,在形成于传感器基板12的转换层14上经由粘合层40设置反射层42,进而经由粘接层44设置保护层46。并且,在基材11的第1表面11A的端子区域60A形成有端子部60。
接着,如图6B所示,经由连接层62使电缆112与端子部60热压接,电连接端子部60及连接层62。进而,通过强化部件64来覆盖层叠体63。
接着,如图6C所示,通过粘合剂66在被强化部件64覆盖的层叠体63上设置应力中性面调整部件70。
设置应力中性面调整部件70之后,将在转换层14及端子部60电连接电缆112的状态的传感器基板12从支撑体400剥离,成为图6D所示的状态。例如,在层压法中,将传感器基板12(基材11)的四边中的任一个作为剥离的起点,从成为起点的边朝向对置的边逐渐将传感器基板12从支撑体400剥离,由此进行机械剥离。
进而,从支撑体400剥离传感器基板12之后,如图6ED所示,经由防静电层54及粘合剂52,并且通过粘贴等在基材11的第2表面11B上形成加强部件50。如上所述,制造本实施方式的放射线检测器10。
另外,本实施方式的放射线检测器10例如也可以设为以下的变形例1~变形例5所示的方式。另外,也可以设为适当组合变形例1~变形例5中的每一个的方式。
(变形例1)
图7中示出相当于上述图3B所示的放射线检测器10的B-B线剖视图的本变形例的放射线检测器10的剖视图的一例。另外,图7中省略粘合剂52、防静电层54及粘合剂66的记载。
上述图3B所示的放射线检测器10中,强化部件64覆盖每个层叠体63、换言之每个端子部60,但是如图7所示,本变形例的放射线检测器10中,强化部件64共同覆盖多个层叠体63中的每一个的整个。因此,通过强化部件64成为层叠体63彼此之间被填充的状态。因此,本变形例的放射线检测器10中,多个层叠体63成为一体地固定于传感器基板12的状态。另外,关于强化部件64共同覆盖几个层叠体63并无特别限定。例如,通过电缆112而电连接的驱动基板200或信号处理基板300也可以设为强化部件64共同覆盖相同的层叠体63彼此的方式。并且,例如也可以设为强化部件64共同覆盖基于设置于传感器基板12(基材11)的一边的所有端子部60的层叠体63的方式。
(变形例2)
图8A及图8B中示出相当于上述图3B所示的放射线检测器10的B-B线剖视图的本变形例的放射线检测器10的剖视图的一例。另外,图8A及图8B中省略粘合剂52、防静电层54及粘合剂66的记载。
图8A所示的本变形例的放射线检测器10中,被强化部件64覆盖的层叠体63彼此之间被应力中性面调整部件70成为被填充的状态,应力中性面调整部件70到达传感器基板12(基材11)的第1表面11A。
利用到达基材11的第1表面11A的应力中性面调整部件70,层叠体63彼此之间成为被填充的状态,由此通过应力中性面调整部件70强化端子部60与电缆112的电连接。
另外,如图8B所示,可以设为未设置强化部件64且应力中性面调整部件70共同覆盖多个层叠体63中的每一个的整个的状态。图8B所示的方式的情况下,应力中性面调整部件70并不限定于基于上述的材料的部件,可以为基于与强化部件64相同的材料的部件。即,图8B所示的方式的情况下,可以将强化部件64作为应力中性面调整部件70。
(变形例3)
图9中示出相当于上述图2所示的放射线检测器10的俯视图的本变形例的放射线检测器10的俯视图的一例。
上述图2所示的放射线检测器10中,应力中性面调整部件70设置于传感器基板12(基材11)的与端子区域60A对应的每个边。换言之,图2所示的放射线检测器10中,应力中性面调整部件70设置于与电缆112A对应的层叠体63(参考图3B等)及与电缆112B对应的层叠体63(参考图3B等)的每一个。
然而,应力中性面调整部件70设置于至少1个以上的层叠体63(端子部60)即可,其数量并无限定。例如,图9所示的本变形例的放射线检测器10中,示出关于电缆112A侧及电缆112B侧中的每一个分别设置有两个应力中性面调整部件70的状态。另外,并不限定于本变形例,也可以设为每个各层叠体63(端子部60)上设置应力中性面调整部件70的状态。应力中性面调整部件70设置于多个层叠体63(端子部60),由此能够进一步抑制端子部60与电缆112被电断开。另一方面,设置多个应力中性面调整部件70,由此能够使应力中性面调整部件70轻型化,因此能够使放射线检测器10整体轻型化。
如上所述,应力中性面调整部件70也可以不设置于端子区域60A整体上。并且,应力中性面调整部件70也可以不设置于每个层叠体63的上面的整体上。
(变形例4)
图10中示出相当于上述图3A所示的放射线检测器10的A-A线剖视图的本变形例的放射线检测器10的剖视图的一例。
如图10所示,本变形例的放射线检测器10中,被保护层46覆盖的转换层14上还设置有加强层48。
加强层48的弯曲刚性高于基材11,相对于与转换层14对置的面沿垂直方向施加的力的尺寸变化(变形)小于相对于与基材11的第1表面11A沿垂直方向施加的力的尺寸变化。并且,本变形例的加强层48的厚度厚于基材11的厚度。
作为加强层48优选的特性为与上述的加强层48相同的特性。本变形例的加强层48优选使用弯曲弹性模量为150MPa以上且2500MPa以下的原材料。从抑制基材11的挠曲的观点考虑,优选加强层48的弯曲刚性高于基材11。另外,若弯曲弹性模量降低则弯曲刚性也降低,为了获得所期望的弯曲刚性,需要加厚加强层48的厚度,从而导致放射线检测器10整体的厚度增加。若考虑加强层48的材料,则在欲获得超过140000Pacm4的弯曲刚性的情况下,加强层48的厚度具有相对变厚的倾向。因此,若获得适当的刚性且考虑放射线检测器10整体的厚度,则用于加强层48的材料的弯曲弹性模量更优选为150MPa以上且2500MPa以下。并且,加强层48的弯曲刚性优选为540Pacm4以上且140000Pacm4以下。
并且,加强层48的热膨胀系数优选接近转换层14的材料的热膨胀系数,更优选为加强层48的热膨胀系数与转换层14的热膨胀系数之比(加强层48的热膨胀系数/转换层14的热膨胀系数)优选为0.5以上且2以下。作为这种加强层48的热膨胀系数,优选为30ppm/K以上且80ppm/K以下。例如,在转换层14将CsI:Tl作为材料的情况下,热膨胀系数为50ppm/K。该情况下,作为相对接近转换层14的材料,可举出PVC、丙烯酸、PET、PC及Teflon(注册商标)等。进而,若考虑上述的弯曲弹性模量,则作为加强层48的材料更优选为包含PET及PC中的至少一者的材料。并且,从弹性的观点考虑,加强层48优选包含具有降伏点的材料。
本变形例的加强层48为将塑料作为材料的基板。从上述的理由考虑,成为加强层48的材料的塑料优选为热塑性的树脂,可举出PC、PET、苯乙烯、丙烯酸、聚醋酸酯、尼龙、聚丙烯、ABS、工程塑料(engineering plastic)及聚苯醚中的至少一个。另外,加强层48在这种中,优选为聚丙烯、ABS、工程塑料、PET及聚苯醚中的至少一种,更优选为苯乙烯、丙烯酸、聚醋酸酯及尼龙中的至少一种,进一步优选为PC及PET中的至少一种。
另外,加强层48与加强部件50的具体的特性及材料等可以为相同,也可以不同。
使用气相沉积法形成转换层14的情况下,如图10及上述图3A所示,转换层14具有厚度朝向其外缘逐渐变薄的倾斜而形成。以下,将忽略制造误差及测定误差时的厚度视为大致恒定的转换层14的中央区域称为中央部。并且,将相对于转换层14的中央部的平均厚度具有例如90%以下的厚度的转换层14的外周区域称为周缘部。即,转换层14在周缘部具有相对于传感器基板12倾斜的倾斜面。如图10所示,本变形例的加强层48覆盖转换层14的中央部整体及周缘部的一部分。换言之,加强层48的外缘位于转换层14的周缘部的倾斜面上。
另外,设置加强层48的位置等并不限定于本变形例。例如,加强层48可以为覆盖转换层14的整体的方式。并且,例如如图10所示,本变形例中,加强层48设置成沿着转换层14的倾斜部弯曲的状态,但是也可以设为以无弯曲的板状在转换层14的倾斜部与加强层48之间设置空间的状态。
如上所述,通过在转换层14上设置加强层48,进一步加强基材11的强度。
并且,本变形例中,与例如将应力中性面调整部件70延伸至转换层14的上部而具有作为加强层48的功能的情况相比,通过个别设置加强层48及应力中性面调整部件70,使放射线检测器10轻型化。
(变形例5)
图11中示出相当于上述图3A所示的放射线检测器10的A-A线剖视图的本变形例的放射线检测器10的剖视图的一例。
如图11所示,本变形例的放射线检测器10中,通过保护膜49覆盖整个设置有转换层14、层叠体63及应力中性面调整部件70的传感器基板12(基材11)的第1表面11A侧。如图11所示,本变形例的放射线检测器10中,通过粘合层57在转换层14设置有保护膜49,通过粘合层72在应力中性面调整部件70设置有保护膜49。
保护膜49是厚度相对薄的具有防湿功能的膜。与例如上述变形例4的放射线检测器10中的加强层48相比,厚度相对薄。作为保护膜49,例如可使用PARYLENE(注册商标)、聚对苯二甲酸乙二酯等绝缘性薄片及ALPET(注册商标)薄片等防湿膜。另外,保护膜49可以代替防湿功能或与防湿功能一同具有防静电功能。
如上所述,通过保护膜49覆盖整个设置有转换层14、层叠体63及应力中性面调整部件70的传感器基板12(基材11)的第1表面11A侧,由此提高放射线检测器10整体的防湿性。
并且,根据本变形例的放射线检测器10,通过保护膜49应力中性面调整部件70与转换层14连接,因此能够提高基于应力中性面调整部件70的应力中性面71的调整功能。
如以上说明,上述各方式的放射线检测器10具备传感器基板12、转换层14、加强部件50及应力中性面调整部件70。传感器基板12中,在可挠性基材11的第1表面11A的像素区域35形成有積蓄根据从放射线转换的光而产生的电荷的多个像素30并且在第1表面11A的端子区域60A设置有用于电连接电缆112的端子部60。转换层14设置于基材11的第1表面11A中的端子区域外60B并且将放射线转换成光。加强部件50设置于基材11的与第1表面11A相反的一侧的第2表面11B,加强基材11的强度。应力中性面调整部件70设置于端子区域60A内且对应于与端子部60电连接的电缆112的端子区域60A内的至少一部分,调整对应于层叠体63的区域中的应力中性面71的位置,该层叠体63层叠有加强部件50、传感器基板12的端子部60及与端子部60电连接的电缆112。
在传感器基板12使用可挠性基材11的放射线检测器10中,通过设置加强部件50,有时因传感器基板12及加强部件50挠曲而端子部60与电缆112的电连接容易断开。
相对于此,根据本实施方式及上述各变形例的放射线检测器10,在层叠体63上设置有应力中性面调整部件70,因此能够将应力中性面71的位置设为端子部60与连接层62的导电性粒子62A接触的界面67的附近。由此,根据本实施方式及上述各变形例的放射线检测器10,能够减小界面67中的应力,因此端子部60与连接层62的导电性粒子62A不易成为非接触状态。
因此,根据本实施方式及上述各变形例的放射线检测器10,能够简单抑制端子部60与电缆112的电连接被断开。尤其,本实施方式及上述各变形例的放射线检测器10中,即使传感器基板12及加强部件50挠曲的情况下,也能够抑制端子部60与电缆112的电连接被断开。
另外,放射线检测器10并不限定于在本实施方式及上述各变形例中所说明的方式。例如,上述的放射线检测器10中,设置于基于与电缆112A电连接的端子部60的层叠体63上的应力中性面调整部件70和设置于基于与电缆112B电连接的端子部60的层叠体63上的应力中性面调整部件70的每一个可以为基于相同的材料的部件,也可以基于不同的材料的部件。
并且,上述的放射线检测器10中,设为在基于与电缆112A电连接的端子部60的层叠体63及基于与电缆112B电连接的端子部60的层叠体63这两者设置应力中性面调整部件70的方式,但是也可以设为仅在其中任一者设置应力中性面调整部件70的方式。该情况下,如图12所示,具有模拟类组件比数字类组件重的倾向,因此优选在用于与作为模拟类组件的信号处理基板300及信号处理IC310电连接的电缆112B被电连接的端子部60设置应力中性面调整部件70。
并且,如图13所示的一例,应力中性面调整部件70还可以设置成与转换层14的端部接触的状态。变形例2(参考图8B)中如上述,应力中性面调整部件70例如如上述TUFFY(注册商标)那样涂布时具有流动性的情况下,有时会越过层叠体63上并且遍及端子区域60A整个表面进而如图13所示那样与转换层14的端部接触。如上所述,可以为应力中性面调整部件70与转换层14的端部接触的方式。另外,“转换层14的端部”至少包含上述的转换层14的倾斜部,还可以包含比转换层14的中央部的与像素区域35对应的区域更靠外缘的区域。
另外,如图14~图15所示,使用上述本实施方式及各变形例的放射线检测器10等的放射线图像撮影装置1可以在容纳于框体120的状态下使用。
图14中示出从基材11的第2表面11B侧照射放射线的ISS(Irradiation SideSampling)方式的放射线图像撮影装置1的一例的剖视图。如图14所示,在框体120内,在与放射线的入射方向交叉的方向上排列设置有放射线检测器10、电源部108及控制基板110。放射线检测器10在传感器基板12中的基材11的第1表面11A侧所对置的状态下配置于透射被摄体的照射放射线的框体120的照射面120A侧。
并且,图15中示出从转换层14侧照射放射线的PSS(Penetration Side Sampling)方式的放射线图像撮影装置1的一例的剖视图。如图15所示,在框体120内,在与放射线的入射方向交叉的方向上排列设置有放射线检测器10、电源部108及控制基板110。放射线检测器10在传感器基板12中的基材11的第2表面11B侧所对置的状态下配置于透射被摄体的照射放射线的框体120的照射面120A侧。
控制基板110与驱动基板200通过电缆220而电连接。并且,图14及图15中省略记载,但是控制基板110与信号处理基板300通过电缆而电连接。
并且,控制基板110通过电源线115与形成在控制基板110的图像存储器106或向控制部100等供给电源的电源部108连接。
图14及图15所示的放射线图像撮影装置1的框体120内,在射出透射放射线检测器10的放射线的一侧还设置有薄片116。作为薄片116,例如可举出铜制薄片。铜制薄片通过入射放射线难以产生2次放射线,从而具有防止向后方即转换层14侧散射的功能。另外,薄片116优选覆盖至少射出转换层14的放射线的一侧的整体表面,并且,覆盖转换层14整体。
并且,图14及图15所示的放射线图像撮影装置1的框体120内,在入射放射线的一侧(照射面120A侧)还设置有保护层117。作为保护层117,绝缘性薄片(薄膜)中能够适用ALPET(注册商标)的薄片、PARYLENE(注册商标)膜及聚对苯二甲酸乙二酯等绝缘性薄片等防湿膜。保护层117具有相对于像素区域35的防湿功能及防静电功能。因此,保护层117优选至少覆盖入射像素区域35的放射线的一侧的整体表面,优选覆盖入射放射线的一侧的传感器基板12的整体表面。
如图14及图15所示的例,电源部108及控制基板110的每一个的厚度厚于放射线检测器10的情况较多。这种情况下,如图16所示的例子,设置有放射线检测器10的框体120的部分的厚度可以薄于分别设置有电源部108及控制基板110的框体120的部分的厚度。另外,如此,在分别设置有电源部108及控制基板110的框体120的部分与设置有放射线检测器10的框体120的部分的厚度不同的情况下,若在两个部分的边界部中产生阶梯差,则有可能使与边界部120B接触的被检者感到不舒服等,因此优选边界部120B的形态设为具有倾斜的状态。
由此,能够构成与放射线检测器10的厚度对应的极薄型便捷式电子暗盒。
并且例如,该情况下,分别设置有电源部108及控制基板110的框体120的部分与设置有放射线检测器10的框体120的部分中框体120的材质可以不同。进而,例如,分别设置有电源部108及控制基板110的框体120的部分与设置有放射线检测器10的框体120的部分可以分开配置。
并且,如上述,框体120优选放射线、尤其X射线的吸收率较低且高刚性,优选通过弹性模量充分高的材料构成,但是关于与框体120的照射面120A对应的部分,放射线的吸收率较低且高刚性,由弹性模量充分高的材料构成,关于其他部分,也可以由与对应于照射面120A的部分不同的材料、例如弹性模量低于照射面120A的部分的材料构成。
并且,上述各实施方式中,如图1所示那样对像素30以矩阵状二维排列的方式进行了说明,但是并不限定于此,例如也可以为一维排列,也可以为蜂窝排列。并且,像素的形状也并无限定,可以为矩形,也可以为六边形等多边形。进而,像素区域35的形状也并无限定,这是理所当然的。
除此以外,在上述各实施方式中所说明的放射线图像摄影装置1及放射线检测器10等的结构或制造方法等为一例,在不脱离本发明的宗旨的范围内,能够根据状况而进行变更,这是理所当然的。
2019年7月9日申请的日本专利申请2019-127738号的所有公开内容通过参考被并入本说明书中。
本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术标准,以与具体且个别记载了通过参考而被并入的各个文献、专利申请及技术标准的情况相同程度地,通过参考被并入本说明书中。
符号说明
1-放射线图像撮影装置,10-放射线检测器,11-基材,11A-第1表面,11B-第2表面,12-传感器基板,14-转换层,30-像素,32-TFT(开关元件),34-传感器部,35-像素区域,36-信号配线,38-扫描配线,39-共用配线,40、57、72-粘合层,42-反射层,44-粘接层,46-保护层,48-加强层,49-保护膜,50-加强部件,52-粘合剂,54-抗静电层,60-端子部,60A-端子区域,60B-端子区域外,62-连接层,62A-导电性粒子,63-层叠体,64、65-强化部件,66-粘合剂,67-界面,70-应力中性面调整部件,71-应力中性面,100-控制部,100A-CPU,100B-存储器,100C-存储部,102-驱动部,104-信号处理部,106-图像存储器,108-电源部,110-控制基板,112、112A、112B、220-电缆,113-信号线,115-电源线,116-薄片,117-保护层,120-框体,120A-照射面,120B-境界部,200-驱动基板,202、302-连接区域,210-驱动IC,300-信号处理基板,310-信号处理IC,400-支撑体,402-剥离层,P-层叠方向,W-荷重。

Claims (14)

1.一种放射线检测器,其具备:
基板,在可挠性基材的第1表面的像素区域形成有積蓄根据从放射线转换的光而产生的电荷的多个像素并且在所述第1表面的端子区域设置有用于电连接电缆的端子部;
转换层,设置于所述基材的所述第1表面中的所述端子区域外部且将所述放射线转换成光;
加强部件,设置于所述基材的与所述第1表面相反的一侧的第2表面且加强所述基材的强度;及
应力中性面调整部件,设置于对应于与所述端子部电连接的电缆的所述端子区域内的至少一部分,并且调整对应于层叠体的区域中的应力中性面的位置,所述层叠体层叠有所述加强部件、所述基板的所述端子部及与所述端子部电连接的所述电缆。
2.根据权利要求1所述的放射线检测器,其中,
所述应力中性面调整部件在从所述电缆与所述端子部电连接的界面起预定的范围内对所述应力中性面的所述层叠体的层叠方向上的位置进行调整。
3.根据权利要求2所述的放射线检测器,其中,
在所述预定的范围内的位置是所述层叠体内的位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的放射线检测器,其中,
所述应力中性面调整部件的弯曲刚性为540Pacm4以上且140000Pacm4以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的放射线检测器,其中,
所述应力中性面调整部件的弯曲弹性模量为150MPa以上且2500MPa以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的放射线检测器,其中,
在所述基板上设置有多个所述端子部,
所述应力中性面调整部件设置于至少1个以上的所述端子部上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的放射线检测器,其还具备强化所述电缆与所述端子部的电连接的强化部件,
所述应力中性面调整部件设置于由所述强化部件覆盖的所述电缆的至少一部分。
8.根据权利要求7所述的放射线检测器,其中,
所述强化部件还具有防湿性。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的放射线检测器,其中,
所述应力中性面调整部件还强化所述电缆与所述端子部的电连接。
10.根据权利要求9所述的放射线检测器,其中,
所述应力中性面调整部件还具有防湿性。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的放射线检测器,其中,
所述应力中性面调整部件还与所述转换层的端部接触。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的放射线检测器,其还具备加强层,该加强层设置于所述转换层中的与所述基材侧的面相反一侧的面,并且刚性比所述基材高。
13.一种放射线图像撮影装置,其具备:
权利要求1至12中任一项所述的放射线检测器;
控制部,输出用于读出積蓄于所述多个像素的电荷的控制信号;
驱动部,经由电缆与所述放射线检测器的端子部电连接,并且根据所述控制信号,输出用于从所述多个像素读出电荷的驱动信号;及
信号处理部,经由电缆与所述放射线检测器的端子部电连接,输入与从所述多个像素读出的电荷对应的电信号,并且生成与所输入的所述电信号对应的图像数据并输出。
14.根据权利要求13所述的放射线图像撮影装置,其还具备框体,该框体具有照射放射线的照射面,在所述放射线检测器中的传感器基板及转换层中,以所述传感器基板与所述照射面对置的状态容纳所述放射线检测器。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024106211A1 (ja) * 2022-11-18 2024-05-23 キヤノン電子管デバイス株式会社 光電変換基板、放射線検出パネル、及び放射線検出モジュール

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010047494A2 (ko) * 2008-10-20 2010-04-29 부산대학교 산학협력단 유연한 엑스선 영상센서
CN103356214A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 佳能株式会社 放射线检测设备
US20140374608A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-25 Canon Kabushiki Kaisha Radiation detection apparatus and method of manufacturing the same
US20150091117A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-02 Rayence Co., Ltd. X-ray sensor and method of manufacturing the same
CN108966641A (zh) * 2017-03-22 2018-12-07 富士胶片株式会社 放射线检测器以及放射线图像摄影装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007324502A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Fujifilm Corp デバイスの製造方法
JP5815483B2 (ja) 2012-07-27 2015-11-17 富士フイルム株式会社 放射線画像撮影装置
US9196642B2 (en) * 2012-09-10 2015-11-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Stress release layout and associated methods and devices
JP6092568B2 (ja) * 2012-10-11 2017-03-08 キヤノン株式会社 放射線検出装置及び放射線検出システム
JP2015004550A (ja) * 2013-06-19 2015-01-08 キヤノン株式会社 放射線検出装置およびその製造方法
WO2018124134A1 (ja) * 2016-12-26 2018-07-05 富士フイルム株式会社 放射線検出器及び放射線画像撮影装置
TW201831921A (zh) * 2016-12-26 2018-09-01 日商富士軟片股份有限公司 放射線檢測器以及放射線圖像攝影裝置
JP2018119891A (ja) 2017-01-26 2018-08-02 キヤノン株式会社 放射線撮像装置および放射線撮像システム
JP6894854B2 (ja) 2018-01-24 2021-06-30 Ykk Ap株式会社 スライド制限装置
JP2020134274A (ja) * 2019-02-18 2020-08-31 キヤノン株式会社 放射線撮像装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010047494A2 (ko) * 2008-10-20 2010-04-29 부산대학교 산학협력단 유연한 엑스선 영상센서
CN103356214A (zh) * 2012-04-09 2013-10-23 佳能株式会社 放射线检测设备
US20140374608A1 (en) * 2013-06-19 2014-12-25 Canon Kabushiki Kaisha Radiation detection apparatus and method of manufacturing the same
US20150091117A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-02 Rayence Co., Ltd. X-ray sensor and method of manufacturing the same
CN108966641A (zh) * 2017-03-22 2018-12-07 富士胶片株式会社 放射线检测器以及放射线图像摄影装置

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