特許 6673600 放射線検出器及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6673600

(24)【登録日】2020年3月9日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】放射線検出器及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/20 20060101AFI20200316BHJP

【ＦＩ】

   G01T1/20 L

   G01T1/20 E

   G01T1/20 G

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-205425(P2015-205425)

(22)【出願日】2015年10月19日

(65)【公開番号】特開2017-78581(P2017-78581A)

(43)【公開日】2017年4月27日

【審査請求日】2018年7月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】503382542

【氏名又は名称】キヤノン電子管デバイス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(72)【発明者】

【氏名】吉田 篤也

【審査官】 鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０２１８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２８４０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２６２４２２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１６−００３９０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｔ １／２０

Ａ６１Ｂ ６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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、
前記シンチレータ層の上方を覆う第１層と、前記第１層が有する透湿係数よりも低い透湿係数を有し前記第１層を覆う第２層と、を有する第１の防湿体と、
前記アレイ基板の上に設けられ、前記第１層が有する透湿係数よりも低い透湿係数または前記第１層が有する吸湿容量よりも高い吸湿容量を有し、少なくとも前記第１層の周端面を覆う第２の防湿体と、
前記第１層と、前記アレイ基板と、の間に設けられた接合層と、
を備え、
前記第２の防湿体は、前記接合層と同じ材料を含み、前記接合層と一体化されている放射線検出器。

【請求項2】

前記第１層は、有機材料を含み、
前記第２層は、金属材料および無機材料の少なくともいずれかを含み、
前記第２の防湿体は、フィラー材および吸湿材の少なくともいずれかと、樹脂を含む請求項１記載の放射線検出器。

【請求項3】

前記第２の防湿体は、前記第２層と同じ材料を含み、前記第２層と一体化されている請求項１または２に記載の放射線検出器。

【請求項4】

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であって、前記シンチレータ層の周囲に接着剤を塗布する工程と、
前記シンチレータ層の上と、前記接着剤の上に、第１層を設け、前記接着剤を硬化させて接合層を形成し、前記第１層が有する透湿係数よりも低い透湿係数を有し前記第１層を覆う第２層を形成して、第１の防湿体を形成する工程と、
前記アレイ基板の上に、前記第１層が有する透湿係数よりも低い透湿係数または前記第１層が有する吸湿容量よりも高い吸湿容量を有し、少なくとも前記第１層の周端面を覆う第２の防湿体を形成する工程と、
を備え、
前記接合層を形成する際に、前記接合層の材料を前記第１の防湿体の外側にはみ出させ、
前記第２の防湿体を形成する工程において、前記はみ出した材料を硬化させて前記第２の防湿体を形成する放射線検出器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。
シンチレータ層は、一般的に、テルビウム賦活硫酸化ガドリニウム（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ／Ｔｂ、又はＧＯＳ）、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ／Ｔｌ）などを用いて形成される。

【0003】

テルビウム賦活硫酸化ガドリニウムは、医療用Ｘ線フィルムや撮影用増感紙にも用いられており、安価で耐環境性が良好である。
一方、タリウム賦活ヨウ化セシウムを用いてシンチレータ層を形成すれば、多数の柱状結晶が基板に垂直な方向に並んだ構造を得ることができる。この様な構造とすれば、ファイバー効果により、柱状結晶同士の間のクロストークを低減させることができるので、Ｘ線画像の品質を向上させることができる。また、タリウム賦活ヨウ化セシウムを用いてシンチレータ層を形成すれば、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）や感度特性を向上させることもできる。
ところが、タリウム賦活ヨウ化セシウムは、弱い潮解性を有している。そのため、タリウム賦活ヨウ化セシウムが吸湿すると、隣接する柱状結晶が互いに結合するおそれがある。隣接する柱状結晶が互いに結合すると、ファイバー効果が弱まり、画像ににじみが発生したり、ＭＴＦなどが低下したりするおそれがある。

【0004】

そこで、高い防湿性能を得られる構造として、アルミニウム箔やアルミラミネートフィルムから形成された防湿体でシンチレータ層と反射層を覆う技術が提案されている。
しかしながら、防湿性能をさらに向上させることができる技術の開発が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１０１６４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、防湿性能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。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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、前記シンチレータ層の上方を覆う第１層と、前記第１層が有する透湿係数よりも低い透湿係数を有し前記第１層を覆う第２層と、を有する第１の防湿体と、前記アレイ基板の上に設けられ、前記第１層が有する透湿係数よりも低い透湿係数または前記第１層が有する吸湿容量よりも高い吸湿容量を有し、少なくとも前記第１層の周端面を覆う第２の防湿体と、前記第１層と、前記アレイ基板と、の間に設けられた接合層と、を備えている。前記第２の防湿体は、前記接合層と同じ材料を含み、前記接合層と一体化されている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】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。

【図2】（ａ）はＸ線検出器１の模式断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の模式拡大図である。

【図3】（ａ）は他の実施形態に係る第２の防湿体１０ａを例示するための模式断面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ部の模式拡大図である。

【図4】（ａ）〜（ｃ）は、Ｘ線検出器１の製造方法を例示するための模式工程断面図である。

【図5】（ａ）、（ｂ）は、Ｘ線検出器１の製造方法を例示するための模式工程断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

（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、保護層２ｆ、反射層６、第１の防湿体７、接合層８、第２の防湿体１０などを省いて描いている。
図２（ａ）は、Ｘ線検出器１の模式断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ部の模式拡大図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図２においては、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。

【0011】

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、第１の防湿体７、接合層８、支持板９、および第２の防湿体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（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。

【0012】

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。

【0013】

光電変換部２ｂ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、光電変換部２ｂには、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、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。

【0014】

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。

【0015】

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、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。

【0016】

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、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。

【0017】

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、絶縁性材料から形成することができる。
保護層２ｆは、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）などの無機材料から形成することができる。
保護層２ｆは、例えば、アクリル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ブチラールなどの熱可塑性樹脂から形成することもできる。熱可塑性樹脂を用いれば、保護層２ｆとシンチレータ層５との間の密着性を向上させることができる。
なお、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、およびデータライン２ｃ２を覆う無機材料からなる層と、無機材料からなる層の上に設けられ有効画素領域Ａを覆う熱可塑性樹脂からなる層を設けることもできる。

【0018】

信号処理部３は、支持板９を挟んでアレイ基板２と対峙させて設けられている。
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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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線を蛍光すなわち可視光に変換する。
シンチレータ層５は、複数の光電変換素子２ｂ１が設けられる領域（有効画素エリアＡ）を覆うように設けられている。

【0024】

シンチレータ層５は、例えば、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ））、タリウム賦活ヨウ化ナトリウム（ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：タリウム（Ｔｌ））、ユーロピウム賦活臭化セシウム（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。

【0025】

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。

【0026】

また、シンチレータ層５は、例えば、テルビウム賦活硫酸化ガドリニウム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、テルビウム賦活硫酸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、有効画素エリアＡを覆うように混合された材料を塗布する。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。

【0027】

また、柱状結晶同士の間や、四角柱状のシンチレータ層５同士の間の溝部には、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、柱状結晶同士の間や、四角柱状のシンチレータ層５同士の間の溝部が真空状態となるようにしてもよい。

【0028】

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。

【0029】

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、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）などからなる光散乱性粒子と、樹脂と、溶媒を混合した材料をシンチレータ層５上に塗布し、これを乾燥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。

【0030】

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、１００μｍ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、Ｘ線検出器１に求められる解像度や輝度などの特性に応じて設けるようにすればよい。

【0031】

また、反射層６に代えて、蛍光吸収層を設けることができる。
蛍光吸収層は、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吸収して、光電変換部２ｂに向かわないようにする。
蛍光吸収層を設ければ、輝度は低下するが、解像度を向上させることができる。
蛍光吸収層は、例えば、Ｆｅ_３Ｏ_４、ＣｕＯ、ＡｌＴｉＮなどからなる層をシンチレータ層５のＸ線の入射側に成膜することで形成することができる。
また、蛍光吸収層は、黒色の樹脂シートなどを用いて形成することもできる。
なお、以下においては、反射層６が設けられる場合を例示する。

【0032】

第１の防湿体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。
第１の防湿体７は、シンチレータ層５の上方、および、基板２ａ上のシンチレータ層５が設けられた領域の周囲を覆っている。
例えば、反射層６が設けられる場合には、第１の防湿体７は、反射層６、反射層６から露出するシンチレータ層５の側面、および、基板２ａ上のシンチレータ層５が設けられた領域の周囲を覆っている。
例えば、反射層６が設けられない場合には、第１の防湿体７は、シンチレータ層５の上面、シンチレータ層５の側面、および、基板２ａ上のシンチレータ層５が設けられた領域の周囲を覆っている。

【0033】

第１の防湿体７と反射層６などとの間には隙間があってもよいし、第１の防湿体７と反射層６などと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、シート状やハット状の第１の防湿体７を基板２ａに接合すれば、第１の防湿体７と反射層６などとが接触するようにすることができる。

【0034】

第１の防湿体７は、第１層７ａおよび第２層７ｂを有する。
第１層７ａは、シンチレータ層５の上方を覆っている。第１層７ａは、第２層７ｂの下地となる。
第１層７ａは、シンチレータ層５や反射層６の表面の凹凸を平滑化する機能、第２層７ｂを成膜した際に第２層７ｂの成分がシンチレータ層５などに侵入するのを防止する機能、シンチレータ層５の柱状結晶同士の間や溝に充填された気体に起因する圧力を吸収する機能、第２層７ｂの薄膜化と剥がれ防止を両立させる機能、第１の防湿体７の総面積を低減させる機能などを有する。
そのため、第１層７ａは、柔軟性を有する材料から形成することが好ましい。
第１層７ａ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）樹脂、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、弾性ゴムなどの有機材料から形成することができる。

【0035】

第１層７ａの厚み寸法には特に限定はない。ただし、前述した各機能を有するものとするためには、第１層７ａの厚み寸法は３０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましい。
また、第１層７ａは、シート状の部材、ハット状に成型された部材などとすることができる。
第１層７ａは、樹脂と溶媒を混合した材料をシンチレータ層５や反射層６などに塗布し、これを乾燥させることで形成されたものとすることもできる。

【0036】

第２層７ｂは、第１層７ａを覆うように設けられている。
第２層７ｂは、防湿機能を有する。
そのため、第２層７ｂは、第１層７ａが有する透湿係数よりも低い透湿係数を有する。
第２層７ｂは、透湿係数の小さい材料から形成することが好ましい。
第２層７ｂは、例えば、銅を含む金属、アルミニウムを含む金属、ステンレス、コバール材などの金属材料から形成することができる。
また、第２層７ｂは、例えば、水ガラス、石英ガラス、液晶ガラス、酸化アルミニウム、窒化シリコン、ジルコニアなどの無機材料から形成することもできる。
また、第２層７ｂは、金属材料と無機材料から形成することもできる。
第２層７ｂは、例えば、気相成長法を用いて形成することができる。

【0037】

第２層７ｂの厚み寸法は、Ｘ線の吸収や防湿性能などを考慮して決定することができる。
この場合、第２層７ｂの厚みが厚くなりすぎると、Ｘ線の吸収が大きくなりすぎるおそれがある。また、第２層７ｂの厚みが薄くなりすぎるとピンホールが形成されやすくなるので、防湿性能が低下するおそれがある。
そのため、第２層７ｂの厚み寸法は、１０μｍ以上、１００μｍ以下とすることが好ましい。

【0038】

接合層８は、基板２ａ上のシンチレータ層５が設けられた領域の周囲において、第１層７ａと基板２ａの間に設けられている。
接合層８は、第１層７ａの周縁近傍と基板２ａとを接合している。
接合層８は、例えば、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。
接合層８は、シート状やハット状の第１層７ａを基板２ａに接合する場合には必要となる。ただし、第１層７ａが、樹脂と溶媒を混合した材料を塗布し、これを乾燥させることで形成される場合には、接合層８を省略することもできる。

【0039】

支持板９は、アレイ基板２と信号処理部３の間に設けられている。
支持板９の一方の面にはアレイ基板２が設けられ、他方の面には信号処理部３が設けられている。
支持板９は、鉛板などのＸ線を吸収する材料から形成されている。
信号処理部３にはＸ線に対する耐性が低い制御回路と増幅・変換回路が設けられている。そのため、Ｘ線を吸収する支持板９を設けることで、制御回路と増幅・変換回路を保護するようにしている。
また、支持板９は、Ｘ線検出器１を収納する図示しない筐体の内部に保持される。

【0040】

第２の防湿体１０は、少なくとも第１層７ａの周端面７ａａを覆うように設けられている。例えば、第２の防湿体１０は、第１層７ａの周端面７ａａを覆うように設けることもできるし、第１層７ａの周端面７ａａと第２層７ｂの上面の周縁近傍を覆うように設けることもできる。
ここで、第１の防湿体７の第２層７ｂは、防湿機能を有する。しかしながら、第１の防湿体７の第１層７ａは有機材料から形成されるため、防湿性能を高くすることが難しい。 そのため、第１層７ａの周端面７ａａから第１の防湿体７の内部に水分が侵入するおそれがある。
そこで、防湿機能を有する第２の防湿体１０を設けるようにしている。

【0041】

第２の防湿体１０は、第１層７ａが有する透湿係数よりも低い透湿係数を有する。
第２の防湿体１０の材料は、透湿係数が低く、第１層７ａとの密着性が高い材料から形成することが好ましい。
第２の防湿体１０は、例えば、無機材料からなるフィラー材と、樹脂（例えば、エポキシ系樹脂など）を含むものとすることができる。
フィラー材は、例えば、タルク（滑石：Ｍｇ_３Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２）などから形成されたものとすることができる。
タルクは、低硬度の無機材料であり、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、第２の防湿体１０の形状変形が困難となることがない。
また、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、樹脂のみの場合と比較して透湿係数を１ケタ程度低くすることができる。

【0042】

また、第２の防湿体１０は、第１層７ａが有する吸湿容量よりも高い吸湿容量を有するものとすることもできる。
第２の防湿体１０は、吸湿材と、樹脂（例えば、エポキシ系樹脂など）を含むものとすることもできる。
例えば、第２の防湿体１０を形成するための材料は、吸湿材である塩化カルシウムと、バインダ樹脂（例えば、エポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂など）と、溶媒を混合して作成したものとすることができる。
この場合、例えば、第２の防湿体１０を形成するための材料の密度が２．１ｇ／ｃｃ程度、単位重量当たりの吸湿容量が２７％程度、粘度が室温で１２０Ｐａ・ｓｅｃ程度以下となるようにすることができる。
なお、第２の防湿体１０は、フィラー材と吸湿材を含んでいてもよい。

【0043】

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、可撓性を有する第２の防湿体１０が形成されるようにすることができる。
可撓性を有する第２の防湿体１０とすれば、その柔軟性により、温度変化と部材間の熱膨張率差に起因する熱応力により第２の防湿体１０が剥がれるのを抑制することができる。

【0044】

第２の防湿体１０は、例えば、フィラー材または吸湿材と、樹脂と、溶媒を混合して作成した材料を第１の防湿体７の周囲に枠状に塗布し、これを乾燥させることで形成することができる。

【0045】

また、第２の防湿体１０は、接合層８と一体化させることもできる。
例えば、フィラー材を含む接着剤を硬化させることで接合層８を形成する。そして、フィラー材を含む接着剤を第１の防湿体７の外側にはみ出させ、これを硬化させることで第２の防湿体１０を形成することができる。
すなわち、第２の防湿体１０は、接合層８と同じ材料を含み、接合層８と一体化されていてもよい。

【0046】

図３（ａ）は、他の実施形態に係る第２の防湿体１０ａを例示するための模式断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ部の模式拡大図である。
第２の防湿体１０ａは、少なくとも第１層７ａの周端面７ａａを覆うように設けられている。例えば、第２の防湿体１０ａは、第１層７ａの周端面７ａａを覆うように設けることもできるし、第１層７ａの周端面７ａａと第２層７ｂの上面の周縁近傍を覆うように設けることもできる。
第２の防湿体１０ａは、例えば、銅を含む金属、アルミニウムを含む金属、ステンレス、コバール材などの金属材料から形成することができる。
また、第２の防湿体１０ａは、例えば、水ガラス、石英ガラス、液晶ガラス、酸化アルミニウム、窒化シリコン、ジルコニアなどの無機材料から形成することもできる。
なお、第２の防湿体１０ａは、金属材料と無機材料を含んでいてもよい。

【0047】

第２の防湿体１０ａは、これらの材料からなる層を第１の防湿体７の周囲に枠状に成膜することで形成することができる。
また、第２の防湿体１０ａは、第２層７ｂと一体化させることもできる。
例えば、気相成長法を用いて第２層７ｂを形成する際に、第１層７ａの外側にまで層を成膜することで第２の防湿体１０ａを形成することができる。
すなわち、第２の防湿体１０ａは、第２層７ｂと同じ材料を含み、第２層７ｂと一体化されていてもよい。

【0048】

本実施の形態に係るＸ線検出器１には、防湿機能を有する第２層７ｂを備えた第１の防湿体７と、防湿機能または吸湿機能を有し、少なくとも第１層７ａの周端面７ａａを覆う第２の防湿体１０とが設けられているので、防湿性能の向上を図ることができる。
例えば、本発明者が行った加温加湿試験（環境温度：６０℃、環境湿度：９０％、試験時間：５００時間）では、ＭＴＦに劣化が見られない良好な防湿性能を確認することができた。
（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。
図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）、（ｂ）は、Ｘ線検出器１の製造方法を例示するための模式工程断面図である。
まず、図４（ａ）に示すように、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、保護層２ｆ、配線パッド２ｄ１、および配線パッド２ｄ２などを順次形成して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。
なお、配線パッド２ｄ１は、保護層２ｆに設けられた孔の内部にも設けられ、配線パッド２ｄ１が制御ライン２ｃ１と電気的に接続される。
配線パッド２ｄ２は、保護層２ｆに設けられた孔の内部にも設けられ、配線パッド２ｄ２がデータライン２ｃ２と電気的に接続される。

【0049】

次に、図４（ｂ）に示すように、複数の光電変換素子２ｂ１を有するアレイ基板２の上に、シンチレータ層５を形成する。
例えば、アレイ基板２上の複数の光電変換部２ｂが形成された領域（有効画素領域Ａ）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、真空蒸着法を用いて、ヨウ化セシウム：タリウム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。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。
また、蒸着マスクの形状を選択することにより、シンチレータ層５の周縁近傍がテーパ状となるようにすることができる。

【0050】

続いて、シンチレータ層５のＸ線の入射側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（ＴｉＯ_２）などからなる光散乱性粒子と、樹脂と、溶媒を混合した材料をシンチレータ層５上に塗布し、これを乾燥することで形成することができる。
乾燥は、常温、もしくは、４０℃程度の雰囲気中において行うことができる。
光散乱性粒子を含む樹脂の塗布厚みは、例えば、１００μｍ程度とすることができる。 反射層６の特性（蛍光反射率や反射層６の内部での蛍光の広がりなど）は、用途（輝度を優先する用途や解像度を優先する用途など）に応じて変更することができる。反射層６の特性は、例えば、光散乱性粒子の濃度などにより変更することができる。
また、用途によっては反射層６を省くこともできるし、反射層６の代わりに蛍光吸収層を設けることもできる。
また、フィラー材をさらに添加することで、ある程度の防湿性能を持たせることもできる。

【0051】

次に、図４（ｃ）に示すように、シンチレータ層５の周囲を囲む様に接着剤を塗布する。接着剤の塗布は、ディスペンサなどを用いて行うことができる。
続いて、シート状やハット状の第１層７ａをシンチレータ層５に被せる。この際、シート状やハット状の第１層７ａの周縁近傍を接着剤に押し付ける様にする。
続いて、接着剤を硬化させて接合層８を形成するとともに、第１層７ａをアレイ基板２に接合する。
接着剤としてＵＶ硬化型接着剤を用いる場合は、接着剤に紫外線を照射する。この場合、第１層７ａを密着加圧した状態でチャンバ内にて紫外線を照射できる機構を用いるか、第１層７ａを密着加圧した状態で石英の窓などを通してチャンバ外から紫外線を照射できる機構を用いるようにすればよい。またさらに、接着剤の硬化率を上げるために、紫外線の照射後に加熱を行い硬化反応を促進してもよい。

【0052】

接着剤として加熱硬化型接着剤を用いる場合は、接着剤を加熱する。この場合、第１層７ａを密着加圧した状態でチャンバ内にて接着剤を加熱できる機構を用いるようにすればよい。また、第１層７ａが固定されて動かない程度にまで接着剤を硬化させた状態でアレイ基板２をチャンバ外に取り出し、その後オーブンなどにより接着剤をさらに加熱してもよい。第１層７ａは柔軟性を有しているので、熱応力を吸収することができる。そのため、このような工程中の加熱を施しても、アレイ基板２に反りが生じることはない。

【0053】

また、接着剤を硬化させる際には、チャンバ内の雰囲気を減圧して、シンチレータ層５の柱状結晶同士の間や、四角柱状のシンチレータ層５同士の間の溝部にある気体の量を出来るだけ少なくすることもできる。なお、第１層７ａにはある程度の剛性がある。そのため、ある程度（例えば０．５気圧程度）の気体が残留していたとしても、Ｘ線検出器１が減圧環境下に置かれた場合に第１層７ａに生じる膨らみを低減させることができる。

【0054】

また、第１層７ａは、樹脂と溶媒を混合した材料を塗布し、これを乾燥させることで形成することもできる。この場合は、接着剤の塗布は不要となる。

【0055】

次に、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第１層７ａを覆うように第２層７ｂを形成する。
例えば、第１層７ａのみが露出するようにアレイ基板２の周縁近傍を図示しないマスクで覆う。
続いて、気相成長法を用いて第１層７ａの上に第２層７ｂを成膜する。なお、真空蒸着法を用いる場合には、アレイ基板２を加熱する必要はない。
ここで、一般的に、真空蒸着膜は多孔性であり、厚みが薄くなる程ピンホールが発生しやすくなる。第２層７ｂにピンホールが生じると、防湿性が低下するおそれがある。
本発明者の得た知見によれば、第２層７ｂの厚み寸法を１０μｍ以上とすれば、防湿性が低下しない程度にピンホールの発生を抑制することができる。また、第２層７ｂの厚み寸法を１００μｍ以下とすればＸ線画像の品質に影響がでない程度にＸ線の吸収を抑制することができる。また、この程度の厚みであれば、温度の変動により第２層７ｂが収縮してもアレイ基板２を引っ張る力は限定的である。そのため、アレイ基板２に反りが発生することはない。
以上の様にして、シンチレータ層５の上方を覆う第１層７ａを形成し、第１層７ａが有する透湿係数よりも低い透湿係数を有し第１層７ａを覆う第２層７ｂを形成して、第１の防湿体７を形成することができる。

【0056】

続いて、アレイ基板２の上に、第１層７ａが有する透湿係数よりも低い透湿係数または第１層７ａが有する吸湿容量よりも高い吸湿容量を有し、少なくとも第１層７ａの周端面７ａａを覆う第２の防湿体１０を形成する。
例えば、図５（ａ）に示すように、第１の防湿体７の周囲を囲む様に、フィラー材または吸湿材と、樹脂と、溶媒が混合された材料を塗布する。この際、材料が、少なくとも第１層７ａの周端面７ａａを覆うようにする。材料の塗布は、ディスペンサなどを用いて行うことができる。
その後、これを乾燥させて第２の防湿体１０を形成する。

【0057】

また、第２の防湿体１０は、接合層８と一体化させることもできる。
例えば、接合層８を形成するする際に、接合層８の材料（例えば、フィラー材を含む接着剤）を第１の防湿体７の外側にはみ出させる。そして、接合層８の材料を硬化させることで接合層８と第２の防湿体１０を形成する。

【0058】

また、第２の防湿体１０ａは、金属材料や無機材料からなる層を第１の防湿体７の周囲に枠状に成膜することで形成することもできる。
この場合、図５（ｂ）に示すように、第２層７ｂを形成する際に、気相成長法を用いて第１層７ａの外側にまで層を成膜することで第２の防湿体１０ａを形成することもできる。

【0059】

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。

【0060】

次に、図示しない筐体の内部にアレイ基板２、支持板９、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など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。

【0061】

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。

【符号の説明】

【0062】

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、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 第１の防湿体、７ａ 第１層、７ａａ 周端面、７ｂ 第２層、８ 接合層、９ 支持板、１０ 第２の防湿体、１０ａ 第２の防湿体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】