JP2017044564A - 放射線検出器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防湿性能の向上と、温度変化や外力に対する耐性の向上を図ることができる放射線検出器及びその製造方法を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る放射線検出器は、基板と、前記基板の一方の面側に設けられた複数の光電変換素子と、を有するアレイ基板と、前記複数の光電変換素子の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層と、前記基板の一方の面側に設けられ、前記シンチレータ層を囲む枠状の壁体と、前記壁体の内面と、前記シンチレータ層の側面と、の間に設けられ、前記壁体と接着され、前記シンチレータ層と接着されていない充填部と、前記壁体、前記シンチレータ層、および前記充填部の上方を覆う防湿体と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、放射線検出器及びその製造方法に関する。

放射線検出器の一例にＸ線検出器がある。Ｘ線検出器においては、Ｘ線をシンチレータ層により可視光すなわち蛍光に変換し、この蛍光をアモルファスシリコン(ａ−Ｓｉ)フォトダイオード、あるいはＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子を用いて信号電荷に変換することでＸ線画像を取得している。
また、蛍光の利用効率を高めて感度特性を改善するために、シンチレータ層の上に反射層をさらに設ける場合もある。
ここで、水蒸気などに起因する解像度特性の劣化を抑制するために、シンチレータ層と反射層は、外部雰囲気から隔離する必要がある。特に、シンチレータ層が、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）やヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：ナトリウム（Ｎａ）などからなる場合には、湿度などによる解像度特性の劣化が大きくなるおそれがある。
そのため、シンチレータ層を囲む枠状の壁体を設け、壁体の上端にアルミニウムなどからなるカバーを接着する技術が提案されている。
しかしながら、シンチレータ層の側面と壁体の内面との間に大きな空間があると、壁体の内側に侵入した水蒸気がシンチレータ層に到達し易くなる。
また、シンチレータ層の側面と壁体の内面との間にシリカゲルのような乾燥剤を充填する技術が提案されている。
しかしながら、乾燥剤が吸湿できる水の質量には限度があるので、壁体の内側に侵入した水蒸気が粒状の乾燥剤の間を通過してシンチレータ層に到達するおそれがある。
この場合、シンチレータ層の側面と壁体の内面との間に樹脂などを充填すれば、壁体の内側に侵入した水蒸気がシンチレータ層に到達し難くなる。
ところが、単に、シンチレータ層の側面と壁体の内面との間に樹脂などを充填すれば、環境温度が変化するなどした際に、アルミニウムなどからなるカバーの熱膨張率と、樹脂からなる壁体および充填部の熱膨張率との差により発生した熱応力がシンチレータ層などに伝わり、シンチレータ層が基板から剥離したり、壁体、充填部、シンチレータ層、および反射層などが破損したりするおそれがある。
また、カバーや壁体に加えられた外力が、充填部を介してシンチレータ層などに伝わり、シンチレータ層が基板から剥離したり、壁体、充填部、シンチレータ層、および反射層などが破損したりするおそれがある。
そこで、防湿性能の向上と、温度変化や外力に対する耐性の向上を図ることができる技術の開発が望まれていた。

特開２００１−１８８０８６号公報 特開平５−２４２８４１号公報

本発明が解決しようとする課題は、防湿性能の向上と、温度変化や外力に対する耐性の向上を図ることができる放射線検出器及びその製造方法を提供することである。

実施形態に係る放射線検出器は、基板と、前記基板の一方の面側に設けられた複数の光電変換素子と、を有するアレイ基板と、前記複数の光電変換素子の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層と、前記基板の一方の面側に設けられ、前記シンチレータ層を囲む枠状の壁体と、前記壁体の内面と、前記シンチレータ層の側面と、の間に設けられ、前記壁体と接着され、前記シンチレータ層と接着されていない充填部と、前記壁体、前記シンチレータ層、および前記充填部の上方を覆う防湿体と、を備えている。

第１の実施形態に係るＸ線検出器１を例示するための模式斜視図である。 Ｘ線検出器１の模式断面図である。 図２における充填部８の近傍を例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る充填部８ａの近傍を例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る充填部８ｂの近傍を例示するための模式断面図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、本発明の実施形態に係る放射線検出器は、Ｘ線のほかにもγ線などの各種放射線に適用させることができる。ここでは、一例として、放射線の中の代表的なものとしてＸ線に係る場合を例にとり説明をする。したがって、以下の実施形態の「Ｘ線」を「他の放射線」に置き換えることにより、他の放射線にも適用させることができる。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係るＸ線検出器１について例示をする。
図１は、第１の実施形態に係るＸ線検出器１を例示するための模式斜視図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図１においては、反射層６、防湿体７、充填部８、壁体９、接着層１０などを省いて描いている。
図２は、Ｘ線検出器１の模式断面図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図２においては、制御ライン（又はゲートライン）２ｃ１、データライン（又はシグナルライン）２ｃ２、信号処理部３、画像伝送部４などを省いて描いている。
放射線検出器であるＸ線検出器１は、放射線画像であるＸ線画像を検出するＸ線平面センサである。Ｘ線検出器１は、例えば、一般医療用途などに用いることができる。ただし、Ｘ線検出器１の用途は、一般医療用途に限定されるわけではない。

図１および図２に示すように、Ｘ線検出器１には、アレイ基板２、信号処理部３、画像伝送部４、シンチレータ層５、反射層６、防湿体７、充填部８、壁体９、および接着層１０が設けられている。
アレイ基板２は、基板２ａ、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、および保護層２ｆを有する。

基板２ａは、板状を呈し、無アルカリガラスなどの透光性材料から形成されている。
光電変換部２ｂは、基板２ａの一方の表面に複数設けられている。
光電変換部２ｂは、矩形状を呈し、制御ライン２ｃ１とデータライン２ｃ２とで画された領域に設けられている。複数の光電変換部２ｂは、マトリクス状に並べられている。
なお、１つの光電変換部２ｂは、１つの画素（pixel）に対応する。

複数の光電変換部２ｂのそれぞれには、光電変換素子２ｂ１と、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）２ｂ２が設けられている。
また、光電変換素子２ｂ１において変換した信号電荷を蓄積する図示しない蓄積キャパシタを設けることができる。図示しない蓄積キャパシタは、例えば、矩形平板状を呈し、各薄膜トランジスタ２ｂ２の下に設けることができる。ただし、光電変換素子２ｂ１の容量によっては、光電変換素子２ｂ１が図示しない蓄積キャパシタを兼ねることができる。

光電変換素子２ｂ１は、例えば、フォトダイオードなどとすることができる。
薄膜トランジスタ２ｂ２は、蛍光が光電変換素子２ｂ１に入射することで生じた電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う。薄膜トランジスタ２ｂ２は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（Ｐ−Ｓｉ）などの半導体材料を含むものとすることができる。薄膜トランジスタ２ｂ２は、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を有している。薄膜トランジスタ２ｂ２のゲート電極は、対応する制御ライン２ｃ１と電気的に接続される。薄膜トランジスタ２ｂ２のソース電極は、対応するデータライン２ｃ２と電気的に接続される。薄膜トランジスタ２ｂ２のドレイン電極は、対応する光電変換素子２ｂ１と図示しない蓄積キャパシタとに電気的に接続される。

制御ライン２ｃ１は、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。制御ライン２ｃ１は、例えば、行方向に延びている。
複数の制御ライン２ｃ１は、基板２ａの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド２ｄ１とそれぞれ電気的に接続されている。複数の配線パッド２ｄ１には、フレキシブルプリント基板２ｅ１に設けられた複数の配線の一端がそれぞれ電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板２ｅ１に設けられた複数の配線の他端は、信号処理部３に設けられた図示しない制御回路とそれぞれ電気的に接続されている。

データライン２ｃ２は、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。データライン２ｃ２は、例えば、列方向に延びている。
複数のデータライン２ｃ２は、基板２ａの周縁近傍に設けられた複数の配線パッド２ｄ２とそれぞれ電気的に接続されている。複数の配線パッド２ｄ２には、フレキシブルプリント基板２ｅ２に設けられた複数の配線の一端がそれぞれ電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板２ｅ２に設けられた複数の配線の他端は、信号処理部３に設けられた図示しない増幅・変換回路とそれぞれ電気的に接続されている。

保護層２ｆは、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、およびデータライン２ｃ２を覆うように設けられている。保護層２ｆは、シンチレータ層５が設けられる領域に設けられていてもよいし、シンチレータ層５が設けられる領域の外側にまで設けられていてもよい。
保護層２ｆは、窒化ケイ素（ＳｉＮ）やアクリル系樹脂などの絶縁性材料から形成することができる。

信号処理部３は、基板２ａの、光電変換部２ｂが設けられる側とは反対側に設けられている。
信号処理部３には、図示しない制御回路と、図示しない増幅・変換回路とが設けられている。
図示しない制御回路は、各薄膜トランジスタ２ｂ２の動作、すなわちオン状態およびオフ状態を制御する。例えば、図示しない制御回路は、フレキシブルプリント基板２ｅ１と配線パッド２ｄ１と制御ライン２ｃ１とを介して、制御信号Ｓ１を各制御ライン２ｃ１毎に順次印加する。制御ライン２ｃ１に印加された制御信号Ｓ１により薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となり、光電変換部２ｂからの画像データ信号Ｓ２が受信できるようになる。

図示しない増幅・変換回路は、例えば、複数の電荷増幅器、並列−直列変換器、およびアナログ−デジタル変換器を有している。
複数の電荷増幅器は、各データライン２ｃ２にそれぞれ電気的に接続されている。
複数の並列−直列変換器は、複数の電荷増幅器にそれぞれ電気的に接続されている。
複数のアナログ−デジタル変換器は、複数の並列−直列変換器にそれぞれ電気的に接続されている。
図示しない複数の電荷増幅器は、データライン２ｃ２と配線パッド２ｄ２とフレキシブルプリント基板２ｅ２とを介して、各光電変換部２ｂからの画像データ信号Ｓ２を順次受信する。

そして、図示しない複数の電荷増幅器は、受信した画像データ信号Ｓ２を順次増幅する。
図示しない複数の並列−直列変換器は、増幅された画像データ信号Ｓ２を順次直列信号に変換する。
図示しない複数のアナログ−デジタル変換器は、直列信号に変換された画像データ信号Ｓ２をデジタル信号に順次変換する。

画像伝送部４は、配線４ａを介して、信号処理部３の図示しない増幅・変換回路と電気的に接続されている。なお、画像伝送部４は、信号処理部３と一体化されていてもよい。
画像伝送部４は、図示しない複数のアナログ−デジタル変換器によりデジタル信号に変換された画像データ信号Ｓ２に基づいて、Ｘ線画像を構成する。構成されたＸ線画像のデータは、画像伝送部４から外部の機器に向けて出力される。

シンチレータ層５は、複数の光電変換素子２ｂ１の上に設けられ、入射するＸ線を可視光すなわち蛍光に変換する。
シンチレータ層５は、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：ナトリウム（Ｎａ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：タリウム（Ｔｌ）などを用いて形成することができる。

シンチレータ層５は、柱状結晶の集合体となっている。
柱状結晶の集合体からなるシンチレータ層５は、例えば、真空蒸着法などを用いて形成することができる。
シンチレータ層５の厚み寸法は、例えば、６００μｍ程度とすることができる。柱状結晶の柱（ピラー）の太さ寸法は、例えば、最表面で８μｍ〜１２μｍ程度とすることができる。

また、シンチレータ層５は、例えば、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ）などを用いて形成することもできる。この場合、例えば、以下のようにしてシンチレータ層５を形成することができる。まず、酸硫化ガドリニウムからなる粒子をバインダ材と混合する。次に、混合された材料を、基板２ａ上の複数の光電変換部２ｂが設けられた領域を覆うように塗布する。次に、塗布された材料を焼成する。次に、ブレードダイシング法などを用いて、焼成された材料に溝部を形成する。この際、複数の光電変換部２ｂごとに四角柱状のシンチレータ層５が設けられるように、マトリクス状の溝部を形成することができる。溝部には、大気（空気）、あるいは酸化防止用の窒素ガスなどの不活性ガスが満たされるようにすることができる。また、溝部が真空状態となるようにしてもよい。

反射層６は、蛍光の利用効率を高めて感度特性を改善するために設けられている。すなわち、反射層６は、シンチレータ層５において生じた蛍光のうち、光電変換部２ｂが設けられた側とは反対側に向かう光を反射させて、光電変換部２ｂに向かうようにする。

反射層６は、シンチレータ層５のＸ線の入射側を覆っている。
反射層６は、防湿体７とシンチレータ層５との間に設けられ、シンチレータ層５において発生した蛍光を反射する。
反射層６は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）などの光散乱性粒子を含む樹脂をシンチレータ層５上に塗布することで形成することができる。また、反射層６は、例えば、銀合金やアルミニウムなどの光反射率の高い金属からなる層をシンチレータ層５上に成膜することで形成することもできる。
また、反射層６は、例えば、表面が銀合金やアルミニウムなどの光反射率の高い金属からなる板を用いて形成することもできる。

なお、図２に例示をした反射層６は、酸化チタンからなるサブミクロン粉体と、バインダ樹脂と、溶媒を混合して作成した材料をシンチレータ層５のＸ線の入射側に塗布し、これを乾燥させることで形成したものである。
この場合、反射層６の厚み寸法は、１２０μｍ程度とすることができる。
なお、反射層６は、必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。
以下においては、反射層６が設けられる場合を例示する。

防湿体７は、空気中に含まれる水蒸気により、反射層６の特性やシンチレータ層５の特性が劣化するのを抑制するために設けられている。
防湿体７は、壁体９、反射層６（シンチレータ層５）、および充填部８の上方を覆っている。この場合、防湿体７と、反射層６の表面との間に隙間があってもよいし、防湿体７と反射層６の表面が接触するようにしてもよい。
例えば、大気圧よりも減圧された環境において、防湿体７と、充填部８の表面および壁体９の上端とを接着すれば、大気圧により防湿体７と反射層６の表面とが接触する。

防湿体７は、周縁部近傍が充填部８の表面および壁体９の上端と接着されている。
防湿体７は、膜状または箔状または薄板状を呈している。
防湿体７は、透湿係数の小さい材料から形成することができる。
防湿体７は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、あるいは、樹脂膜と無機材料（アルミニウムやアルミニウム合金などの金属、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３などのセラミック系材料）からなる膜とが積層された低透湿防湿膜（水蒸気バリアフィルム）などから形成することができる。
この場合、実効的な透湿係数がほとんどゼロであるアルミニウムやアルミニウム合金などを用いて防湿体７を形成すれば、防湿体７を透過する水蒸気をほぼ完全になくすことができる。

また、防湿体７の厚み寸法は、Ｘ線の吸収や剛性などを考慮して決定することができる。
この場合、防湿体７の厚み寸法を長くしすぎるとＸ線の吸収が大きくなりすぎる。防湿体７の厚み寸法を短くしすぎると剛性が低下して破損しやすくなる。
防湿体７は、例えば、厚み寸法が０．１ｍｍのアルミニウム箔を用いて形成することができる。

充填部８は、シンチレータ層５の側面と、壁体９の内面９ａとの間に設けられている。
充填部８の表面（上面）の位置は、反射層６の表面（上面）の位置と同程度とすることができる。
充填部８の表面の位置は、壁体９の上端の位置より少し低くすることができる。
充填部８の表面の位置が、壁体９の上端の位置より少し低くなるようにすれば、充填部８を形成するための材料を塗布する際に、充填部８を形成するための材料が壁体９の上端を超えてあふれ出ないようにすることができる。

充填部８は、壁体９と接着されている。
また、充填部８は、基板２ａおよび保護層２ｆの少なくともいずれかと接着されている。
なお、図２に例示をしたものの場合には、保護層２ｆはシンチレータ層５が設けられる領域の外側にまで設けられていないので、充填部８は基板２ａと接着されている。
また、充填部８は、接着層１０により防湿体７と接着されている。

これに対して、充填部８は、シンチレータ層５と接着されていない。例えば、充填部８は、シンチレータ層５と、接触しているか、離隔しているか、一部分が離隔し他の部分が接触している。
この場合、充填部８がシンチレータ層５と接触していることには、後述する熱応力が発生したり、壁体９や防湿体７の周縁部近傍に外力が加わったりした際に、充填部８とシンチレータ層５との間で滑りが生じる程度に、充填部８がシンチレータ層５に付着している場合も含むものとする。
なお、充填部８と他の要素との接着関係に関する詳細は後述する。

充填部８は、低い透湿係数を有するものとすることができる。充填部８は、例えば、無機材料からなるフィラー材と、樹脂（例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂など）を含むものとすることができる。
この場合、充填部８がエポキシ系樹脂を含むものとすれば、充填部８のＸ線に対する耐性を向上させることができる。
フィラー材は、例えば、タルク（滑石：Ｍｇ_３Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２）などを含むものとすることができる。

ここで、充填部８に含ませる無機材料は、透湿量を少なくするためのものである。そのため、無機材料の濃度を余り低くしすぎると、透湿量が多くなって、解像度特性が劣化するおそれがある。
そのため、無機材料は、含有濃度を高くしても不具合が生じにくいものとすることが好ましい。

タルクは、低硬度の無機材質であり、滑り性が高い。そのため、タルクを高い濃度で含有させても、充填部８の形状変形が困難となることがない。

この場合、タルクからなるフィラー材の粒径が、数μｍから数十μｍ程度となるようにすれば、タルクの濃度（充填密度）を高めることができる。
タルクの濃度を高めれば、樹脂のみの場合に比較して透湿係数を１ケタ程度低くすることができる。
例えば、充填部８に含まれるタルクからなるフィラー材の濃度は、５０重量％以上とすることができる。

また、充填部８は、吸湿材と、樹脂（例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂など）を含むものとすることもできる。

充填部８を形成するための材料は、例えば、吸湿材である塩化カルシウムと、バインダ樹脂（例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂など）と、溶媒を混合して作成したものとすることができる。
また、エポキシ化亜麻仁油などのエポキシ化植物油をさらに加えて、可撓性を有する充填部８が形成されるようにすることができる。
可撓性を有する充填部８とすれば、熱応力や外力により、充填部８が壁体９、基板２ａ、防湿体７などから剥がれるのを抑制することができる。

壁体９は、枠状を呈している。壁体９は、基板２ａの一方の面側に設けられ、シンチレータ層５を囲んでいる。壁体９は、平面視において、シンチレータ層５よりは外側であって、配線パッド２ｄ１、２ｄ２が設けられる領域よりは内側に設けられている。

壁体９は、低い透湿係数を有するものとすることができる。
壁体９は、例えば、無機材料からなるフィラー材と、樹脂（例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂など）を含む。
壁体９の材料は、充填部８の材料と同様とすることができる。
また、壁体９は、金属などからなる枠状体とすることもできる。
また、壁体９は、金属などからなる枠状の板を積層したものとすることもできる。

接着層１０は、防湿体７と、充填部８の表面および壁体９の上端との間に設けられ、防湿体７の周縁近傍と、充填部８の表面および壁体９の上端とを接着している。
接着層１０は、例えば、遅延硬化型接着剤、常温（自然）硬化型接着剤、および加熱硬化型接着剤のいずれかが硬化することで形成されたものとすることができる。

次に、充填部８と他の要素との接着関係についてさらに説明する。
図３は、図２における充填部８の近傍を例示するための模式断面図である。
図３に示すように、充填部８は壁体９と接着されている。例えば、充填部８は、壁体９の内面９ａと接着されている。
前述したように、充填部８は、基板２ａおよび保護層２ｆの少なくともいずれかと接着されている。なお、図３に例示をしたものの場合には、充填部８は基板２ａと接着されている。

充填部８が、壁体９および基板２ａ（保護層２ｆ）と接着されていれば、充填部８と壁体９の界面、充填部８と基板２ａ（保護層２ｆ）の界面を介してシンチレータ層５に到達する水蒸気を低減させることができる。すなわち、防湿性能の向上を図ることができる。
また、後述する熱応力、および壁体９や防湿体７の周縁部近傍に加わった外力を、壁体９と充填部８とが協働して受け止めることができるので、温度変化や外力に対する耐性のさらなる向上を図ることができる。

これに対して、充填部８はシンチレータ層５と接着されていない。図３に例示をしたものの場合には、充填部８は、シンチレータ層５から離隔している。すなわち、充填部８とシンチレータ層５との間には隙間が設けられている。
ここで、防湿体７がアルミニウムなどの金属からなり、充填部８および壁体９が樹脂を含むものであれば、熱膨張率の差により熱応力が発生する。
充填部８とシンチレータ層５との間に隙間が設けられていれば、発生した熱応力がシンチレータ層５に伝わるのを抑制することができる。
また、充填部８とシンチレータ層５との間に隙間が設けられていれば、壁体９や防湿体７の周縁部近傍に加わった外力がシンチレータ層５に伝わるのを抑制することができる。
そのため、シンチレータ層５が基板２ａ（保護層２ｆ）から剥離したり、壁体９、充填部８、シンチレータ層５、保護層２ｆ、および反射層６などが破損したりするのを抑制することができる。
すなわち、温度変化や外力に対する耐性の向上を図ることができる。

なお、充填部８がシンチレータ層５から離隔している場合を例示したが、充填部８がシンチレータ層５と接触しているか、一部分が離隔し他の部分が接触していてもよい。
また、熱応力が発生したり、壁体９や防湿体７の周縁部近傍に外力が加わったりした際に、充填部８とシンチレータ層５との間で滑りが生じる程度に、充填部８がシンチレータ層５に付着していてもよい。
すなわち、充填部８はシンチレータ層５と接着されていなければよい。

この場合、接着と、接触または付着とは、例えば、以下の様にして判別することができる。
熱応力や外力が加わった際にシンチレータ層５が基板２ａ（保護層２ｆ）から剥離したり、シンチレータ層５が破損したりした場合には、充填部８はシンチレータ層５と接着されていたと判断することができる。
これに対して、熱応力や外力が加わってもシンチレータ層５が基板２ａ（保護層２ｆ）から剥離しなかったり、シンチレータ層５が破損しなかったりした場合には、充填部８はシンチレータ層５と接触または付着していたと判断することができる。

充填部８を形成するための材料は、壁体９と接着し易く、かつ、シンチレータ層５と接着し難くなるものとすることが好ましい。
例えば、壁体９がエポキシ系樹脂およびアクリル系樹脂の少なくともいずれかを含み、シンチレータ層５がヨウ化セシウム：タリウム、ヨウ化セシウム：ナトリウム、ヨウ化ナトリウム：タリウム、および酸硫化ガドリニウムなどからなる場合には、充填部８はエポキシ系樹脂およびアクリル系樹脂の少なくともいずれかを含むものとすることが好ましい。
この場合、充填部８がエポキシ系樹脂を含むものとすれば、充填部８のＸ線に対する耐性を向上させることができる。

また、充填部８を形成するための材料は、壁体９と接着し易く、かつシンチレータ層５と接着し難く、さらに硬化時に体積が収縮するものとすることがさらに好ましい。
この様な材料とすれば、硬化時に充填部８がシンチレータ層５から離隔しやすくなるので、充填部８とシンチレータ層５との接着を抑制したり、充填部８とシンチレータ層５との間に隙間を設けたりするのが容易となる。
この様な材料は、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂を含む紫外線硬化型接着剤、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂を含む常温硬化型接着剤、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂を含む加熱硬化型接着剤などとすることができる。

図４は、他の実施形態に係る充填部８ａの近傍を例示するための模式断面図である。
図４に示すように、充填部８ａは壁体９と接着されている。例えば、充填部８ａは、壁体９の内面９ａと接着されている。
また、前述した充填部８と同様に、充填部８ａは、基板２ａおよび保護層２ｆの少なくともいずれかと接着されている。なお、図４に例示をしたものの場合には、充填部８ａは基板２ａと接着されている。
充填部８ａが、壁体９および基板２ａ（保護層２ｆ）と接着されていれば、前述した充填部８と同様の防湿性能や外力に対する耐性を得ることができる。

また、前述した充填部８と同様に、充填部８ａはシンチレータ層５と接着されていない。
充填部８ａが、シンチレータ層５と接着されていななければ、前述した充填部８と同様の温度変化や外力に対する耐性を得ることができる。

充填部８ａの表面８ａ１の位置は、壁体９の上端の位置と同じ位置か、壁体９の上端の位置よりも若干低い位置（基板２ａ側の位置）にある。
この様にすれば、充填部８ａの表面８ａ１がより平坦となるようにすることができる。
充填部８ａの表面８ａ１がより平坦となれば、接着層１０と防湿体７との接着面積を増加させることができる。そのため、防湿性能の向上を図ることができる。

ここで、充填部８ａの表面８ａ１の位置が、壁体９の上端の位置と同じ位置か、壁体９の上端の位置よりも若干低い位置となるようにすれば、充填部８ａの表面８ａ１の位置が、反射層６の下面の位置よりも高くなる。
そのため、充填部８ａは反射層６とも接着されていない。例えば、図４に例示をしたように、充填部８ａは、反射層６から離隔している。すなわち、充填部８ａと反射層６との間には隙間が設けられている。なお、充填部８ａは、反射層６と接触していてもよいし、反射層６と付着していてもよい。
この様にすれば、熱応力や外力が反射層６に伝わるのを抑制することができる。

図５は、他の実施形態に係る充填部８ｂの近傍を例示するための模式断面図である。
図５に示すように、充填部８ｂは壁体９と接着されている。例えば、充填部８ｂは、壁体９の内面９ａと接着されている。
充填部８ｂが、壁体９と接着されていれば、充填部８ｂと壁体９の界面を介してシンチレータ層５に到達する水蒸気を低減させることができる。すなわち、防湿性能の向上を図ることができる。

また、前述した充填部８ａと同様に、充填部８ｂはシンチレータ層５および反射層６と接着されていない。
充填部８ｂが、シンチレータ層５および反射層６と接着されていなければ、前述した充填部８ａと同様の温度変化や外力に対する耐性を得ることができる。

また、前述した充填部８ａと同様に、充填部８ｂの表面８ｂ１の位置は、壁体９の上端の位置と同じ位置か、壁体９の上端の位置よりも若干低い位置（基板２ａ側の位置）にある。
そのため、接着層１０と防湿体７との接着面積を増加させることができるので、防湿性能の向上を図ることができる。

ここで、充填部８ｂは、基板２ａおよび保護層２ｆと接着されていない。例えば、図５に例示をしたように、充填部８ｂは、基板２ａ（保護層２ｆ）から離隔している。すなわち、充填部８ｂと基板２ａ（保護層２ｆ）との間には隙間が設けられている。なお、充填部８ｂは、基板２ａ（保護層２ｆ）と接触していてもよいし、基板２ａ（保護層２ｆ）と付着していてもよい。
この様にすれば、熱応力や外力に対する耐性をさらに向上させることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るＸ線検出器１の製造方法について例示をする。
まず、アレイ基板２を作成する。
アレイ基板２は、例えば、基板２ａの上に光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、配線パッド２ｄ１、配線パッド２ｄ２、および保護層２ｆなどを順次形成することで作成することができる。
アレイ基板２は、例えば、半導体製造プロセスを用いて作成することができる。

次に、アレイ基板２上に、複数の光電変換部２ｂが形成された領域を覆うようにシンチレータ層５を形成する。
シンチレータ層５は、例えば、真空蒸着法などを用いて、ヨウ化セシウム：タリウム、ヨウ化セシウム：ナトリウム、ヨウ化ナトリウム：タリウムなどからなる膜を成膜することで形成することができる。この場合、シンチレータ層５の厚み寸法は、６００μｍ程度とすることができる。また、シンチレータ層５は、柱状結晶の集合体となる。柱状結晶の柱の太さ寸法は、最表面で８〜１２μｍ程度とすることができる。

次に、シンチレータ層５の表面（Ｘ線の入射側の面）を覆うように反射層６を形成する。
反射層６は、例えば、酸化チタンからなるサブミクロン粉体と、バインダ樹脂と、溶媒を混合して作成した材料をシンチレータ層５上に塗布し、これを乾燥させることで形成することができる。

次に、アレイ基板２の上に、フィラー材と、樹脂とを含み、シンチレータ層５を囲む枠状の壁体９を形成する。
壁体９は、例えば、フィラー材（例えば、タルクからなるフィラー材）と、樹脂（例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂など）と、溶媒を混合して作成した材料を、シンチレータ層５の周囲に塗布し、これを硬化させることで形成することができる。
なお、壁体９を形成するための材料の塗布は、例えば、ディスペンサー装置などを用いて行うことができる。
この場合、フィラー材が添加された樹脂の塗布と、硬化とを複数回繰り返すことで、壁体９を形成することができる。
また、金属や樹脂などからなる枠状の壁体９をアレイ基板２の上に接着することもできる。
金属や樹脂などからなる板状の部材をアレイ基板２の上に接着することで壁体９を形成することもできる。
この場合、壁体９の上端の位置が、反射層６の表面の位置よりも若干高い位置となるようにすることができる。

次に、壁体９の内面９ａと、シンチレータ層５の側面との間に充填部８を形成する。
充填部８は、例えば、フィラー材および吸湿材の少なくともいずれかと、樹脂と、溶媒を混合して作成した材料を、壁体９の内面９ａに塗布し、これを硬化させることで形成することができる。
なお、充填部８を形成するための材料の塗布は、例えば、ディスペンサー装置などを用いて行うことができる。
この場合、充填部８を形成するための材料の塗布と、硬化とを複数回繰り返すことで、充填部８を形成することができる。

また、充填部８を形成する際に、充填部８が壁体９と接着され、かつ、充填部８がシンチレータ層５と接着されないようにする。
例えば、充填部８を形成するための材料を壁体９の内面９ａに塗布する際に、充填部８を形成するための材料がシンチレータ層５に塗布されないようにする。

また、充填部８を形成するための材料は、壁体９と接着し易く、かつ、シンチレータ層５と接着し難くなるものとすることもできる。
例えば、壁体９がエポキシ系樹脂およびアクリル系樹脂の少なくともいずれかを含み、シンチレータ層５がヨウ化セシウム：タリウム、ヨウ化セシウム：ナトリウム、ヨウ化ナトリウム：タリウム、および酸硫化ガドリニウムなどからなる場合には、充填部８を形成するための材料は、エポキシ系樹脂およびアクリル系樹脂の少なくともいずれかを含むものとすることができる。
この場合、充填部８を形成するための材料がエポキシ系樹脂を含むものとすれば、充填部８のＸ線に対する耐性を向上させることができる。

またさらに、充填部８を形成するための材料は、壁体９と接着し易く、かつシンチレータ層５と接着し難く、さらに硬化時に体積が収縮するものとすることがさらに好ましい。 この様な材料とすれば、硬化時に充填部８がシンチレータ層５から離隔しやすくなるので、充填部８とシンチレータ層５との接着を抑制したり、充填部８とシンチレータ層５との間に隙間を設けたりするのが容易となる。
例えば、充填部８を形成するための材料は、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂を含む紫外線硬化型接着剤、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂を含む常温硬化型接着剤、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂を含む加熱硬化型接着剤などとすることができる。

次に、壁体９、反射層６（シンチレータ層５）、および充填部８の上方を覆う防湿体７の周縁部近傍を、壁体９および充填部８に接着する。
例えば、壁体９の上端および充填部８の表面に紫外線照射後に遅延して硬化が進行する遅延硬化型接着剤を塗布し、紫外線照射後に、防湿体７を載せるようにする。
遅延硬化型接着剤が硬化することで接着層１０が形成され、防湿体７と、壁体９の上端および充填部８の表面とが接着される。
なお、接着剤は、常温硬化型接着剤や加熱硬化型接着剤などであってもよい。
また、大気圧よりも減圧された環境（例えば、１０ＫＰａ程度）において、防湿体７の周縁部近傍を、壁体９の上端および充填部８の表面に接着することもできる。

次に、フレキシブルプリント基板２ｅ１、２ｅ２を介して、アレイ基板２と信号処理部３を電気的に接続する。
また、配線４ａを介して、信号処理部３と画像伝送部４を電気的に接続する。
その他、回路部品などを適宜実装する。

次に、図示しない筐体の内部にアレイ基板２、信号処理部３、画像伝送部４などを格納する。
そして、必要に応じて、光電変換素子２ｂ１の異常や電気的な接続の異常の有無を確認する電気試験、Ｘ線画像試験、高温高湿試験、冷熱サイクル試験などを行う。
以上のようにして、Ｘ線検出器１を製造することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１ Ｘ線検出器、２ アレイ基板、２ａ 基板、２ｂ 光電変換部、３ 信号処理部、４ 画像伝送部、５ シンチレータ層、６ 反射層、７ 防湿体、８ 充填部、８ａ 充填部、８ｂ 充填部、９ 壁体、１０ 接着層

Claims (7)

1. 基板と、前記基板の一方の面側に設けられた複数の光電変換素子と、を有するアレイ基板と、
   前記複数の光電変換素子の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層と、
   前記基板の一方の面側に設けられ、前記シンチレータ層を囲む枠状の壁体と、
   前記壁体の内面と、前記シンチレータ層の側面と、の間に設けられ、前記壁体と接着され、前記シンチレータ層と接着されていない充填部と、
   前記壁体、前記シンチレータ層、および前記充填部の上方を覆う防湿体と、
   を備えた放射線検出器。
2. 前記充填部は、前記基板と接着されていない請求項１記載の放射線検出器。
3. 前記防湿体と、前記シンチレータ層と、の間に設けられ、前記蛍光を反射する反射層をさらに備え、
   前記充填部は、前記反射層と接着されていない請求項１または２に記載の放射線検出器。
4. 前記充填部は、前記防湿体と接着されている請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出器。
5. 複数の光電変換素子を有するアレイ基板の上に、シンチレータ層を形成する工程と、
   前記アレイ基板の上に、前記シンチレータ層を囲む枠状の壁体を形成する工程と、
   前記壁体の内面と、前記シンチレータ層の側面と、の間に、前記壁体と接着され、前記シンチレータ層と接着されていない充填部を形成する工程と、
   前記壁体、前記シンチレータ層、および前記充填部の上方を覆う防湿体の周縁部近傍を、前記壁体および前記充填部に接着する工程と、
   を備えた放射線検出器の製造方法。
6. 前記充填部を形成する工程において、硬化時に体積が収縮する材料を用いて前記充填部を形成する請求項５記載の放射線検出器の製造方法。
7. 前記壁体は、エポキシ系樹脂およびアクリル系樹脂の少なくともいずれかを含み、
   前記シンチレータ層は、ヨウ化セシウム：タリウム、ヨウ化セシウム：ナトリウム、ヨウ化ナトリウム：タリウム、および酸硫化ガドリニウムのいずれかを含み、
   前記充填部を形成する工程において、エポキシ系樹脂およびアクリル系樹脂の少なくともいずれかを含む材料を用いて前記充填部を形成する請求項５または６に記載の放射線検出器の製造方法。
   
   

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