JP2020085620A - 放射線検出モジュール、放射線検出器、および放射線検出モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防湿部の外側からの水分などの侵入を抑制することができ、防湿部の内側において放出された水分などを除去することができる放射線検出モジュール、放射線検出器、および放射線検出モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】放射線検出モジュール１０は、複数の光電変換部２ｂを有するアレイ基板２と、前記複数の光電変換部２ｂの上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータ５と、前記シンチレータの上に設けられ、シート状を呈し、複数の光散乱性粒子と樹脂とを含む反射部６と、ハット状を呈し、前記シンチレータと前記反射部とを覆う防湿部８と、を備えている。前記防湿部は、樹脂を含む基部１８と、前記基部の前記反射部側の面に設けられ、前記基部に含まれる前記樹脂よりも透湿係数の小さい材料を含むバリア部２８と、前記バリア部と前記反射部との間に設けられ、水分およびガスの少なくともいずれかを吸着可能な吸着部３８と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、放射線検出モジュール、放射線検出器、および放射線検出モジュール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線検出器には、複数の光電変換部を有するアレイ基板と、複数の光電変換部の上に設けられたシンチレータと、シンチレータの上に設けられた反射部と、シンチレータと反射部を覆う防湿部と、が設けられている。

ここで、水分などに起因する解像度特性の劣化を抑制するために、シンチレータと反射部は、外部雰囲気から隔離する必要がある。特に、シンチレータが、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）：Ｔｌ（タリウム）やＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム）などからなる場合には、水分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、高い防湿性能を得られる構造として、シンチレータと反射部をアルミニウムなどの金属からなるハット形状の防湿部で覆い、防湿部のつば（鍔）部をアレイ基板と接着する技術が提案されている。また、シンチレータと反射部を樹脂で覆い、樹脂の上に金属膜や無機材料膜を成膜して防湿部を形成する技術が提案されている。これらの様な防湿部を設けると、外部雰囲気に含まれる水分やガスなどが、シンチレータや反射部に到達するのを抑制することができる。

ところが、防湿部とアレイ基板とにより画された空間において水分やガスが発生する場合がある。例えば、反射部に吸着されていた水分やガスなどが放出される場合がある。また、防湿部とアレイ基板とにより画された空間の圧力が大気圧よりも低くなるようにする場合がある。この様な場合には、水分やガスの放出量がさらに増加するおそれがある。

そのため、金属や樹脂などからなる防湿部では、防湿部の外側からの水分やガスの侵入を抑制することができたとしても、防湿部の内側において放出された水分やガスを除去することができない。そのため、水分などに起因する解像度特性の劣化が生じるおそれがある。
そこで、防湿部の外側からの水分などの侵入を抑制することができ、且つ、防湿部の内側において放出された水分などを除去することができる技術の開発が望まれていた。

特開２００９−１２８０２３号公報 特開２０１５−１３９７号公報

本発明が解決しようとする課題は、防湿部の外側からの水分などの侵入を抑制することができ、且つ、防湿部の内側において放出された水分などを除去することができる放射線検出モジュール、放射線検出器、および放射線検出モジュール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モジュールは、複数の光電変換部を有するアレイ基板と、前記複数の光電変換部の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記シンチレータの上に設けられ、シート状を呈し、複数の光散乱性粒子と樹脂とを含む反射部と、ハット状を呈し、前記シンチレータと前記反射部とを覆う防湿部と、を備えている。前記防湿部は、樹脂を含む基部と、前記基部の前記反射部側の面に設けられ、前記基部に含まれる前記樹脂よりも透湿係数の小さい材料を含むバリア部と、前記バリア部と前記反射部との間に設けられ、水分およびガスの少なくともいずれかを吸着可能な吸着部と、を有する。

本実施の形態に係るＸ線検出器を例示するための模式斜視図である。 Ｘ線検出モジュールを例示するための模式断面図である。 Ｘ線検出器のブロック図である。 （ａ）は防湿部の外観を例示するための模式正面図である。（ｂ）は防湿部の外観を例示するための模式側面図である。 他の実施形態に係るＸ線検出モジュール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。
また、以下に例示をする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、一般医療に限定されるわけではない。

（Ｘ線検出器およびＸ線検出モジュール）
図１は、本実施の形態に係る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、保護層２ｆ、反射部６、接合部７、および防湿部８などを省いて描いている。
図２は、Ｘ線検出モジュール１０を例示するための模式断面図である。
図３は、Ｘ線検出器１のブロック図である。

図１および図２に示すように、Ｘ線検出器１には、Ｘ線検出モジュール１０、および回路基板１１が設けられている。また、Ｘ線検出器１には、図示しない筐体を設けることができる。筐体の内部には、Ｘ線検出モジュール１０、および回路基板１１を設けることができる。例えば、筐体の内部に板状の支持板を設け、支持板のＸ線の入射側の面にはＸ線検出モジュール１０を設け、支持板のＸ線の入射側とは反対側の面には回路基板１１を設けることができる。

Ｘ線検出モジュール１０には、アレイ基板２、シンチレータ５、反射部６、接合部７、および防湿部８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（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、配線パッド２ｄ１、配線パッド２ｄ２および保護層２ｆを有する。なお、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、およびデータライン２ｃ２の数などは例示をしたものに限定されるわけではない。

基板２ａは、板状を呈し、無アルカリガラスなどのガラスから形成することができる。基板２ａの平面形状は、四角形とすることができる。基板２ａの厚みは、例えば、０．７ｍｍ程度とすることができる。
光電変換部２ｂは、基板２ａの一方の面側に複数設けることができる。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とにより画された領域に設けることができる。複数の光電変換部２ｂは、マトリクス状に並べることができる。なお、１つの光電変換部２ｂは、Ｘ線画像の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蓄積キャパシタを設けることができる。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、蓄積キャパシタへの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、ゲート電極２ｂ２ａ、ドレイン電極２ｂ２ｂ及びソース電極２ｂ２ｃを有している。薄膜トランジスタ２ｂ２のゲート電極２ｂ２ａ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のドレイン電極２ｂ２ｂ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のソース電極２ｂ２ｃは、対応する光電変換素子２ｂ１と蓄積キャパシタとに電気的に接続される。また、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタは、グランドに接続することができる。

制御ライン２ｃ１は、所定の間隔をあ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。１つの制御ライン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のうちの１つと電気的に接続されている。１つの配線パッド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うちの１つが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、回路基板１１に設けられた読み出し回路１１ａとそれぞれ電気的に接続されている。

データライン２ｃ２は、所定の間隔をあ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、行方向に直交する列方向に延びている。１つのデータライン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のうちの１つと電気的に接続されている。１つの配線パッド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うちの１つが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、回路基板１１に設けられた信号検出回路１１ｂとそれぞれ電気的に接続されている。
制御ライン２ｃ１、およびデータライン２ｃ２は、例えば、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属を用いて形成することができる。

保護層２ｆは、第１層２ｆ１および第２層２ｆ２を有する。第１層２ｆ１は、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、およびデータライン２ｃ２を覆っている。第２層２ｆ２は、第１層２ｆ１の上に設けられている。
第１層２ｆ１および第２層２ｆ２は、絶縁性材料から形成することができる。絶縁性材料は、例えば、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、酸窒化物絶縁材料、および樹脂などとすることができる。

シンチレータ５は、複数の光電変換部２ｂ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５は、基板２ａ上の複数の光電変換部２ｂが設けられた領域（有効画素領域Ａ）を覆うように設けられている。シンチレータ５は、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：タリウム（Ｔｌ）、あるいは臭化セシウム（ＣｓＢｒ）：ユーロピウム（Ｅｕ）などを用いて形成することができる。シンチレータ５は、真空蒸着法を用いて形成することができる。真空蒸着法を用いてシンチレータ５を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ５が形成される。シンチレータ５の厚みは、例えば、６００μｍ程度とすることができる。

なお、真空蒸着法を用いてシンチレータ５を形成する際には、開口を有するマスクが用いられる。この場合、アレイ基板２上の開口に対峙する位置（有効画素領域Ａの上）にシンチレータ５が形成される。また、蒸着による膜は、マスクの表面にも形成される。そして、マスクの開口の近傍においては、膜は、開口の内部に徐々に張り出すように成長する。開口の内部に膜が張り出すと、開口の近傍において、アレイ基板２への蒸着が抑制される。そのため、図１および図２に示すように、シンチレータ５の周縁近傍は、外側になるに従い厚みが漸減している。

また、シンチレータ５は、例えば、テルビウム賦活硫酸化ガドリニウム（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ／Ｔｂ、又はＧＯＳ）などを用いて形成することもできる。この場合、複数の光電変換部２ｂごとに四角柱状のシンチレータ５が設けられるように、マトリクス状の溝部を設けることができる。

反射部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、反射部６は、シンチレータ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。反射部６は、シンチレータ５のＸ線の入射側に設けることができる。反射部６は、シンチレータ５の上に設けられている。反射部６は、少なくともシンチレータ５の上面５ａを覆っている。反射部６は、シンチレータ５の側面５ｂをさらに覆うこともできる。

ここで、酸化チタン（ＴｉＯ_２）などを含む光散乱性粒子と、樹脂と、溶媒とを混合した材料をシンチレータ５上に塗布し、これを乾燥することで反射部６を形成することができる。ところが、塗布により反射部６を形成すると、塗布ムラに起因する感度ムラが発生するおそれがある。また、製造コストが増大するおそれもある。

また、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５上に成膜することで反射部６を形成することができる。また、例えば、光反射率の高い金属からなるシートをシンチレータ５上に接合することで反射部６を形成することができる。ところが、金属からなる層や金属からなるシートは、反射率が低く、感度特性のさらなる向上が図れないという問題がある。

そのため、本実施の形態に係る反射部６は、シート状を呈し、複数の光散乱性粒子と樹脂とを含んでいる。光散乱性粒子は、例えば、酸化チタンを含む粒子とすることができる。ただし、光散乱性粒子の材料は例示をしたものに限定されるわけではなく、シンチレータ５において発生した蛍光に対する反射率が高い材料を適宜選択することができる。シート状の反射部６は、シンチレータ５の、アレイ基板２側とは反対側の面に接合することができる。反射部６は、例えば、接着剤を用いてシンチレータ５に固定したり、両面テープなどを用いてシンチレータ５に固定したりすることができる。

反射部６は、例えば、発泡ポリエチレンテレフタレートを用いたシートに、酸化チタンを含む複数の光散乱性粒子を含ませたものとすることができる。反射部６の厚みは、例えば、１９０μｍ程度とすることができる。

複数の光散乱性粒子を含む樹脂シートを用いて反射部６を形成すれば、塗布により反射部６を形成する場合に比べて、感度ムラが発生するのを抑制したり、製造コストの低減を図ったりすることができる。また、金属からなる層や金属からなるシートを用いて反射部６を形成する場合に比べて、感度特性の向上を図ることができる。

接合部７は、防湿部８のつば（鍔）部８ｃとアレイ基板２との間に設けられている。接合部７は、防湿部８とアレイ基板２とを接合している。接合部７は、例えば、ＵＶ硬化型接着剤、遅延硬化型接着剤（紫外線照射後に一定の時間をおいて硬化反応が顕在化するＵＶ硬化型接着剤）、自然（常温）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。

防湿部８は、シンチレータ５、および反射部６を覆っている。防湿部８と反射部６との間には隙間があってもよいし、防湿部８と反射部６とが接触するようにしてもよい。

また、航空機によりＸ線検出器１を輸送する場合などのように、Ｘ線検出器１が大気圧よりも減圧された環境に置かれる場合がある。この様な場合に、防湿部８とアレイ基板２とにより画された空間の圧力が大気圧程度であると、防湿部８が膨張したり変形したりするおそれがある。そのため、防湿部８とアレイ基板２とにより画された空間の圧力が大気圧よりも低くなるようにする場合がある。例えば、大気圧よりも減圧された環境において、防湿部８のつば部８ｃとアレイ基板２とを接合部７により接合する場合がある。この場合、Ｘ線検出器１が大気圧の環境に置かれると、大気圧により防湿部８が押圧されるので、防湿部８と反射部６とが接触するようになる。

図４（ａ）は、防湿部８の外観を例示するための模式正面図である。
図４（ｂ）は、防湿部８の外観を例示するための模式側面図である。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、防湿部８は、ハット形状を呈し、表面部８ａ、周面部８ｂ、および、つば部８ｃを有する。
防湿部８は、表面部８ａ、周面部８ｂ、および、つば部８ｃが一体成形されたものとすることができる。

表面部８ａは、シンチレータ５の上面５ａに対峙している。
周面部８ｂは、表面部８ａの周縁を囲むように設けられている。周面部８ｂは、表面部８ａの周縁からアレイ基板２側に向けて延びている。周面部８ｂは、シンチレータ５の側面５ｂに対峙している。

つば部８ｃは、周面部８ｂの、表面部８ａ側とは反対側の端部を囲むように設けられている。つば部８ｃは、周面部８ｂの端部から外側に向けて延びている。つば部８ｃは、環状を呈している。つば部８ｃは、アレイ基板２に対峙している。つば部８ｃは、接合部７により、アレイ基板２の、シンチレータ５が設けられる側の面に接合されている。

ハット形状を呈する防湿部８とすれば、剛性を高めることができる。また、防湿部８をアレイ基板２に接合する際に、表面部８ａおよび周面部８ｂからなる立体形状を利用して位置決めを行うことができる。そのため、防湿部８をアレイ基板２の面に接合する際の作業性や接合精度を向上させることができる。

また、防湿部８は、少なくとも三層構造を有している。例えば、図２に示すように、防湿部８は、基部１８、バリア部２８、および吸着部３８を有することができる。
基部１８は、防湿部８において最も外側（アレイ基板２から最も遠い側）に位置している。基部１８の材料には特に限定はないが、金属よりも剛性の低い材料とすることが好ましい。基部１８の剛性をある程度低くすることができれば、表面部８ａ、周面部８ｂ、および、つば部８ｃをプレス成形などで一体成形するのが容易となる。基部１８は、例えば、樹脂を含むものとすることが好ましい。樹脂は、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、テフロン（登録商標）、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、弾性ゴムなどとすることができる。

この様に、基部１８は、樹脂を含むものとすることが好ましい。ところが、樹脂を含む基部１８とすれば、外部雰囲気に含まれる水分やガスなどが基部１８を透過する場合がある。例えば、樹脂は、高分子材料であるため分子鎖間に隙間があったり、分子の熱運動により隙間が生じたりする。そのため、水分やガスなどが、これらの隙間を介して基部１８を透過する場合がある。そこで、防湿部８にはバリア部２８が設けられている。

この場合、バリア部２８は、基部１８のアレイ基板２側とは反対側の面に設けることもできる。しかしながらこの様にすると、バリア部２８が、防湿部８において最も外側に位置することになるので、外力や衝撃などが加えられた際に、バリア部２８に孔や傷などが発生しやすくなる。バリア部２８に孔や傷などが生じると、孔や傷などを介して水分やガスなどがシンチレータ５側に透過しやすくなる。そのため、バリア部２８は、基部１８の反射部６側の面に設けることが好ましい。例えば、バリア部２８は、基部１８と吸着部３８の間に設けることができる。

バリア部２８は、例えば、基部１８に含まれる樹脂よりも透湿係数の小さい材料を含むものとすることが好ましい。バリア部２８は、例えば、金属や無機材料を含むものとすることができる。金属や無機材料は、金属原子同士、金属と酸素、金属と窒素、金属と炭素などが結合している。そのため、樹脂とは異なり、水分やガスなどが透過可能な隙間はほとんど存在しない。その結果、金属や無機材料を含むバリア部２８とすれば、水分やガスなどが透過するのを抑制することができる。

金属は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス、コバールなどとすることができる。無機材料は、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２などの酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物などとすることができる。この場合、金属を用いてバリア部２８を形成すれば、実効的な透湿係数をほぼゼロにすることができる。そのため、バリア部２８を透過する水分をほぼ完全になくすことができる。

バリア部２８は、例えば、スパッタリング法やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法などの物理的気相成長法、またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などの化学的気相成長法を用いて、基部１８の面に直接形成することができる。また、例えば、ラミネート加工法を用いて、シート状の基部１８と、シート状のバリア部２８とを貼り合わせるようにしてもよい。

バリア部２８が設けられていれば、外部雰囲気に含まれている水分やガスなどがシンチレータ５に到達するのを抑制することができる。ところが、防湿部８とアレイ基板２とにより画された空間において水分やガスが発生する場合がある。例えば、経年使用や高温環境における使用などにより、反射部６に吸着されていた水分やガスなどが放出される場合がある。また、前述したように、防湿部８とアレイ基板２とにより画された空間の圧力が大気圧よりも低くなるようにする場合がある。この様な場合には、水分やガスの放出量がさらに増加するおそれがある。

防湿部８とアレイ基板２とにより画された空間は閉空間となっているので、水分などが放出されると、放出された水分などがシンチレータ５に付着する場合がある。水分などがシンチレータ５に付着すると、解像度特性の劣化が大きくなるおそれがある。そのため、防湿部８には吸着部３８が設けられている。

吸着部３８は、防湿部８とアレイ基板２とにより画された空間において発生した水分およびガスの少なくともいずれかを吸着する。そのため、吸着部３８は、バリア部２８のアレイ基板２側の面に設けることが好ましい。この場合、吸着部３８は、バリア部２８の面の一部に設けることもできるが、バリア部２８のなるべく広い範囲に設けることが好ましい。例えば、水分やガスなどはランダムな位置において発生する場合がある。また、吸着部３８とシンチレータ５とが密着している部分が生じる場合もある。この様な場合であっても、吸着部３８が、少なくとも表面部８ａの位置、および周面部８ｂの位置に設けられていれば、発生した水分やガスなどを吸着するのが容易となる。この場合、吸着部３８は、バリア部２８の全面に設けることもできる。吸着部３８をバリア部２８の全面に設けるようにすれば、つば部８ｃの位置にも吸着部３８を設けることができる。つば部８ｃの位置に吸着部３８が設けられていれば、つば部８ｃの周端側から防湿部８の内部に水分やガスなどが侵入するのを抑制することができる。また、吸着部３８をバリア部２８の全面に設けるようにすれば、吸着部３８の形成が容易となる。

吸着部３８は、水分やガスなどを吸着可能な材料を含むものとすることができる。吸着部３８は、例えば、水分ゲッター剤(水分吸着剤、乾燥剤などとも称される)を含むものとすることができる。吸着部３８は、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウムなどを含むものとすることができる。
以上に説明したように、吸着部３８は、バリア部２８と反射部６との間に設けられ、水分およびガスの少なくともいずれかを吸着可能となっている。

吸着部３８は、例えば、スパッタリング法などの物理的気相成長法や、塗布法などを用いて、バリア部２８の面に直接形成することができる。
この場合、基部１８をハット状に成形し、ハット状の基部１８に、バリア部２８および吸着部３８を順次形成することができる。ただし、シート状の基部１８の面に、バリア部２８および吸着部３８を順次形成し、基部１８、バリア部２８、および吸着部３８が積層されたシートをハット状に成形するようにすれば、製造工程の簡略化、ひいては製造コストの低減を図ることができる。すなわち、基部１８、バリア部２８、および吸着部３８は、一体に成形することが好ましい。

基部１８の厚み、およびバリア部２８の厚みには特に限定はないが、基部１８の厚みやバリア部２８の厚みを厚くしすぎるとスプリングバックが大きくなり、つば部８ｃとアレイ基板２との接合が困難となったり、接合部７に隙間やひびが生じ易くなったりするおそれがある。そのため、基部１８およびバリア部２８のトータル厚みは、１００μｍ以下とすることが好ましい。
吸着部３８の厚みを厚くしすぎると前述したスプリングバックが大きくなるおそれがある。本発明者の得た知見によれば、吸着部３８の厚みは、８０μｍ以下とすることが好ましい。この様にすれば、スプリングバックの増大を抑制することができ、且つ、吸着部３８における飽和吸湿量が５ｇ／ｍ^２以下となるようにするのが容易となる。

本実施の形態に係るＸ線検出モジュール１０（Ｘ線検出器１）には、バリア部２８が設けられているので、防湿部８の外側からの水分などの侵入を抑制することができる。また、吸着部３８が設けられているので、防湿部８の内側において放出された水分などを除去することができる。また、基部１８が設けられているので、バリア部２８に孔や傷などが発生するのを抑制することができる。すなわち、バリア部２８の保護を図ることができる。

図５は、他の実施形態に係るＸ線検出モジュール１０ａを例示するための模式断面図である。
図５に示すように、Ｘ線検出モジュール１０ａには、アレイ基板２、シンチレータ５、反射部６、接合部１７、および防湿部８が設けられている。

接合部１７は、例えば、粘着層とすることができる。接合部１７は、例えば、両面テープなどとすることができる。接合部１７の剥離強度、および接合部１７の剪断強度は、１Ｎ／ｍｍ^２以上とすることが好ましい。この様にすれば、つば部８ｃの幅寸法（つば部８ｃのシンチレータ５側の端部と、シンチレータ５側とは反対側の端部との間の寸法）を５ｍｍｍ以下にしても充分な接合強度、ひいては充分な封止性を確保することができる。この場合、つば部８ｃの幅寸法を短くすることができれば、Ｘ線検出モジュール１０ａの平面寸法を小さくすることができる。

次に、図１に戻って、回路基板１１について説明する。
図１に示すように、回路基板１１は、アレイ基板２の、シンチレータ５が設けられる側とは反対側に設けられている。回路基板１１は、Ｘ線検出モジュール１０、１０ａ（アレイ基板２）と電気的に接続されている。
図３に示すように、回路基板１１には、読み出し回路１１ａおよび信号検出回路１１ｂが設けられている。なお、これらの回路を１つの基板に設けることもできるし、これらの回路を複数の基板に分けて設けることもできる。

読み出し回路１１ａは、薄膜トランジスタ２ｂ２のオン状態とオフ状態を切り替える。 読み出し回路１１ａは、複数のゲートドライバ１１ａａと行選択回路１１ａｂとを有する。
行選択回路１１ａｂには、Ｘ線検出器１の外部に設けられた図示しない画像処理部などから制御信号Ｓ１が入力される。行選択回路１１ａｂは、Ｘ線画像の走査方向に従って、対応するゲートドライバ１１ａａに制御信号Ｓ１を入力する。
ゲートドライバ１１ａａは、対応する制御ライン２ｃ１に制御信号Ｓ１を入力する。
例えば、読み出し回路１１ａは、フレキシブルプリント基板２ｅ１を介して、制御信号Ｓ１を各制御ライン２ｃ１毎に順次入力する。制御ライン２ｃ１に入力された制御信号Ｓ１により薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となり、蓄積キャパシタからの電荷（画像データ信号Ｓ２）が受信できるようになる。

信号検出回路１１ｂは、複数の積分アンプ１１ｂａ、複数の選択回路１１ｂｂ、および複数のＡＤコンバータ１１ｂｃを有している。
１つの積分アンプ１１ｂａは、１つのデータライン２ｃ２と電気的に接続されている。積分アンプ１１ｂａは、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、積分アンプ１１ｂａは、一定時間内に流れる電流を積分し、その積分値に対応した電圧を選択回路１１ｂｂへ出力する。この様にすれば、所定の時間内にデータライン２ｃ２を流れる電流の値（電荷量）を電圧値に変換することが可能となる。すなわち、積分アンプ１１ｂａは、シンチレータ５において発生した蛍光の強弱分布に対応した画像データ情報を、電位情報へと変換する。

選択回路１１ｂｂは、読み出しを行う積分アンプ１１ｂａを選択し、電位情報へと変換された画像データ信号Ｓ２を順次読み出す。
ＡＤコンバータ１１ｂｃは、読み出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。デジタル信号に変換された画像データ信号Ｓ２は、配線を介して画像処理部に入力される。なお、デジタル信号に変換された画像データ信号Ｓ２は、無線により画像処理部に送信されるようにしてもよい。

画像処理部は、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。なお、画像処理部は、回路基板１１と一体化することもできる。

（Ｘ線検出モジュールの製造方法、およびＸ線検出器の製造方法）
まず、基板２ａの上に、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、光電変換部２ｂ、および保護層２ｆなどを順次形成してアレイ基板２を製造する。アレイ基板２は、例えば、半導体製造プロセスを用いて製造することができる。なお、アレイ基板２の製造には既知の技術を適用することができるので詳細な説明は省略する。

次に、基板２ａ上の有効画素領域Ａを覆うようにシンチレータ５を形成する。
例えば、シンチレータ５は、真空蒸着法を用いて形成することができる。真空蒸着法を用いてシンチレータ５を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ５が形成される。シンチレータ５の厚みは、Ｘ線検出器１に求められるＤＱＥ特性、感度特性、解像度特性などに応じて適宜変更することができる。シンチレータ５の厚みは、例えば、６００μｍ程度とすることができる。

また、発光物質とバインダ材とを混合し、混合された材料を有効画素領域Ａを覆うように塗布し、これを焼成し、焼成された材料にマトリクス状の溝部を形成して複数の光電変換部２ｂごとに四角柱状のシンチレータ５が設けられるようにしてもよい。

次に、シンチレータ５の上に反射部６を設ける。
例えば、反射部６となる、複数の光散乱性粒子を含む樹脂シートをシンチレータ５の上に接合する。反射部６は、例えば、接着剤を用いてシンチレータ５に固定したり、両面テープなどを用いてシンチレータ５に固定したりすることができる。

また、防湿部８を形成する。
例えば、シート状の基部１８の面に、バリア部２８および吸着部３８を順次形成し、基部１８、バリア部２８、および吸着部３８が積層されたシートをハット状に成形することで防湿部８を形成することができる。
また、基部１８をハット状に成形し、ハット状の基部１８に、バリア部２８および吸着部３８を順次形成することで防湿部８を形成することもできる。
ただし、基部１８、バリア部２８、および吸着部３８が積層されたシートをハット状に成形すれば、製造工程の簡略化、ひいては製造コストの低減を図ることができる。

次に、接合部７、１７により、シンチレータ５および反射部６を覆うようにハット状の防湿部８をアレイ基板２に接合する。
以上の様にして、Ｘ線検出モジュール１０、１０ａを製造することができる。

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と回路基板１１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、回路基板１１などを格納する。
そして、必要に応じて、光電変換素子２ｂ１の異常の有無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。
なお、製品の防湿信頼性や温度環境の変化に対する信頼性を確認するために、高温高湿試験、冷熱サイクル試験などを実施することもできる。

以上に説明したように、本実施の形態に係るＸ線検出モジュール１０、１０ａの製造方法は以下の工程を含むことができる。
アレイ基板２に設けられた複数の光電変換部２ｂの上に、Ｘ線を蛍光に変換するシンチレータ５を形成する工程。
シンチレータ５上に、シート状を呈し、複数の光散乱性粒子と樹脂とを含む反射部６を接合する工程。
ハット状を呈する防湿部８を形成する工程。
シンチレータ５および反射部６を覆うようにハット状の防湿部８をアレイ基板２に接合する工程。
そして、ハット状を呈する防湿部８形成する工程において、樹脂を含む基部１８と、基部１８に含まれる樹脂よりも透湿係数の小さい材料を含むバリア部２８と、水分およびガスの少なくともいずれかを吸着可能な吸着部３８と、がこの順で積層されたシートを、吸着部３８が内側となるようにハット状に成形する。

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、２ｂ１ 光電変換素子、５ シンチレータ、６ 反射部、７ 接合部、８ 防湿部、８ａ 表面部、８ｂ 周面部、８ｃ つば部、１０ Ｘ線検出モジュール、１０ａ Ｘ線検出モジュール、１１ 回路基板、１８ 基部、２８ バリア部、３８ 吸着部

Claims (8)

1. 複数の光電変換部を有するアレイ基板と、
   前記複数の光電変換部の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、
   前記シンチレータの上に設けられ、シート状を呈し、複数の光散乱性粒子と樹脂とを含む反射部と、
   ハット状を呈し、前記シンチレータと前記反射部とを覆う防湿部と、
   を備え、
   前記防湿部は、
   樹脂を含む基部と、
   前記基部の前記反射部側の面に設けられ、前記基部に含まれる前記樹脂よりも透湿係数の小さい材料を含むバリア部と、
   前記バリア部と前記反射部との間に設けられ、水分およびガスの少なくともいずれかを吸着可能な吸着部と、を有する放射線検出モジュール。
2. 前記基部、前記バリア部、および前記吸着部は、一体に成形されている請求項１記載の放射線検出モジュール。
3. 前記シート状の反射部は、前記シンチレータの、前記アレイ基板側とは反対側の面に接合されている請求項１または２に記載の放射線検出モジュール。
4. 前記シンチレータは、複数の柱状結晶を有し、
   前記複数の柱状結晶は、ヨウ化セシウムを含む請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
5. 前記シート状の反射部は、発泡ポリエチレンテレフタレートを含む請求項１〜４のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
6. 前記光散乱性粒子は、酸化チタンを含む請求項１〜５のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の放射線検出モジュールと、
   前記放射線検出モジュールと電気的に接続された回路基板と、
   を備えた放射線検出器。
8. アレイ基板に設けられた複数の光電変換部の上に、放射線を蛍光に変換するシンチレータを形成する工程と、
   前記シンチレータの上に、シート状を呈し、複数の光散乱性粒子と樹脂とを含む反射部を接合する工程と、
   ハット状を呈する防湿部を形成する工程と、
   前記シンチレータおよび前記反射部を覆うように前記ハット状の防湿部を前記アレイ基板に接合する工程と、
   を備え、
   前記ハット状を呈する防湿部を形成する工程において、樹脂を含む基部と、前記基部に含まれる前記樹脂よりも透湿係数の小さい材料を含むバリア部と、水分およびガスの少なくともいずれかを吸着可能な吸着部と、がこの順で積層されたシートを、前記吸着部が内側となるようにハット状に成形する放射線検出モジュールの製造方法。

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