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(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】
(24)【登録日】2025-01-17
(45)【発行日】2025-01-27
(54)【発明の名称】放射線検出器
(51)【国際特許分類】
G01T 1/20 20060101AFI20250120BHJP
【ＦＩ】
G01T1/20 L
G01T1/20 G
G01T1/20 E
G01T1/20 D
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2021050329
(22)【出願日】2021-03-24
(65)【公開番号】P2022148587
(43)【公開日】2022-10-06
【審査請求日】2024-01-10
【前置審査】
(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】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】會田 博之
(72)【発明者】
【氏名】堀内 弘
【審査官】右▲高▼ 孝幸
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－１５７７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－００４５６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２１５９５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０４５６１５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｔ １／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
検出領域及び前記検出領域の外側の非検出領域を有する光電変換基板と、前記光電変換基板の上に設けられ、少なくとも前記検出領域に位置したシンチレータ層と、
前記非検出領域に位置し、前記シンチレータ層を囲み、前記光電変換基板に接着された枠状の封止部と、
前記シンチレータ層の上方に設けられ、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記封止部に接着され、前記光電変換基板及び前記封止部とともに前記シンチレータ層を覆ったカバーと、を備え、
前記光電変換基板、前記封止部、及び前記カバーで囲まれ、かつ、前記シンチレータ層が位置している空間は、大気圧より減圧された空間であり、
前記カバーは、
前記検出領域に位置した貫通孔を有する金属層と、
前記金属層に積層され前記貫通孔を気密に閉塞した樹脂フィルムと、を有し、
前記空間が大気圧より減圧された第１状態にて、前記カバーは、前記シンチレータ層に密着し、
前記空間の内部の気圧が前記第１状態より上昇した第２状態にて、前記カバーは、前記シンチレータ層から離れる、
放射線検出器。
【請求項2】
前記金属層は、前記貫通孔を含み前記検出領域に位置した複数の貫通孔を有している、請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項3】
前記光電変換基板は、前記検出領域にマトリクス状に設けられた複数の光電変換部をさらに有し、各々の前記光電変換部は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された光電変換素子と、を有し、
平面視において、前記貫通孔における最大の直線長さを第１長さ、隣合う一対の前記光電変換素子間の距離を第２長さ、とすると、
前記第１長さは、前記第２長さ未満である、
請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項4】
前記貫通孔は、平面視において、前記検出領域の重心より前記非検出領域に近接している、請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項5】
検出領域及び前記検出領域の外側の非検出領域を有する光電変換基板と、前記光電変換基板の上に設けられ、少なくとも前記検出領域に位置したシンチレータ層と、
前記非検出領域に位置し、前記シンチレータ層を囲み、前記光電変換基板に接着された枠状の封止部と、
前記シンチレータ層の上方に設けられ、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記封止部に接着され、前記光電変換基板及び前記封止部とともに前記シンチレータ層を覆ったカバーと、を備え、
前記光電変換基板、前記封止部、及び前記カバーで囲まれ、かつ、前記シンチレータ層が位置している空間は、大気圧より減圧された空間であり、
前記カバーは、前記検出領域に位置した凹部を有する金属層を有する、
放射線検出器。
【請求項6】
前記金属層は、前記凹部を含み前記検出領域に位置した複数の凹部を有している、請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項7】
前記カバーは、前記金属層に積層された樹脂フィルムをさらに有する、請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項8】
前記光電変換基板は、前記検出領域にマトリクス状に設けられた複数の光電変換部をさらに有し、各々の前記光電変換部は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された光電変換素子と、を有し、
平面視において、前記凹部における最大の直線長さを第１長さ、隣合う一対の前記光電変換素子間の距離を第２長さ、とすると、
前記第１長さは、前記第２長さ未満である、
請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項9】
前記凹部は、平面視において、前記検出領域の重心より前記非検出領域に近接している、請求項５に記載の放射線検出器。
【請求項10】
前記金属層は、１００μｍ未満の厚みを有する金属箔である、請求項１又は５に記載の放射線検出器。
【請求項11】
前記樹脂フィルムは、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記樹脂フィルムの輪郭は、平面視にて、前記金属層の輪郭と一致している、
請求項１又は７に記載の放射線検出器。
【請求項12】
前記金属層は、前記シンチレータ層と前記樹脂フィルムとの間に位置している、請求項１又は７に記載の放射線検出器。
【請求項13】
前記カバーは、前記金属層に積層され前記シンチレータ層と前記金属層との間に位置した他の樹脂フィルムをさらに有する、請求項１２に記載の放射線検出器。
【請求項14】
前記樹脂フィルムは、前記シンチレータ層と前記金属層との間に位置している、請求項１又は７に記載の放射線検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、放射線検出器に関する。
【背景技術】
【0002】
Ｘ線フィルムに置き換わるＸ線画像診断機器としてのＸ線画像検出器の普及が拡大している。Ｘ線フィルムに対してＸ線画像検出器はＸ線撮影から画像確認までの時間が非常に短く、画像のダイナミックレンジが広く、フィルム現像に必要な薬液を必要としないという利点を有している。
【0003】
Ｘ線画像検出器は、光電変換基板、シンチレータ層等を備えている。光電変換基板は、マトリクス状に敷き詰められた複数の光電変換部等を有している。現在実用化されているＸ線画像検出器の多くは、人体等を透過したＸ線画像をシンチレータ層にて可視光に変換し、変換された可視光像は光電変換部によって電気信号に変換され、変換された電気信号を元に作成した画像情報を外部に出力している。
【0004】
Ｘ線を光に変換するシンチレータ層には多くの種類が存在するが、現在の多くのＸ線画像検出器ではシンチレータ層に酸化物蛍光体（Gd2O2S:Tb等）及び塩化物（CsI:Tl等）の２種類のうちどちらかを用いている。
【0005】
特に塩化物のタリウム賦活ヨウ化セシウム（CsI：TL）を用いる場合、真空蒸着法により、複数の柱状結晶を光電変換基板上に敷き詰め垂直に成長させてシンチレータ層を形成することが可能である。シンチレータ層の内部にて発生した可視光は柱状結晶の内部に閉じ込められるため、光の散乱が押さえられ、解像度の高い画像を得ることができる。
【0006】
また、シンチレータ層の表面に、白色顔料と樹脂の混合物を主成分とする反射膜を形成することで、シンチレータ層の内部にて発生し光電変換基板の反対側に逃げる可視光をシンチレータ層側に反射させることができる。光電変換基板の光電変換部に到達する可視光の量が増加することで、高感度なＸ線画像検出器を得ることができる。
【0007】
CsIで形成されたシンチレータ層を用いることで解像度の高いＸ線画像が得られるが、上記シンチレータ層においては吸湿性が高いという特徴が有り、上記シンチレータ層が大気に接していると大気中の水分を吸収してしまう。
【0008】
CsI:Tlで形成されたシンチレータ層が水分を吸収すると、上記シンチレータ層において、Ｘ線を光に変換する効率が低下したり、水分の吸収により柱状結晶が崩れ光の閉じ込め効果が低下したりし、解像度の低下及び出力されるＸ線画像の画質低下を招くことが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】特開２０１８－１７９５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本実施形態は、放射線を検出する性能の劣化を検知することのできる放射線検出器を提供する。又は、製品コストの高騰を抑制することのできる放射線検出器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0011】
一実施形態に係る放射線検出器は、
検出領域及び前記検出領域の外側の非検出領域を有する光電変換基板と、前記光電変換基板の上に設けられ、少なくとも前記検出領域に位置したシンチレータ層と、前記非検出領域に位置し、前記シンチレータ層を囲み、前記光電変換基板に接着された枠状の封止部と、前記シンチレータ層の上方に設けられ、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記封止部に接着され、前記光電変換基板及び前記封止部とともに前記シンチレータ層を覆ったカバーと、を備え、前記光電変換基板、前記封止部、及び前記カバーで囲まれ、かつ、前記シンチレータ層が位置している空間は、大気圧より減圧された空間であり、前記カバーは、前記検出領域に位置した貫通孔を有する金属層と、前記金属層に積層され前記貫通孔を気密に閉塞した樹脂フィルムと、を有し、前記空間が大気圧より減圧された第１状態にて、前記カバーは、前記シンチレータ層に密着し、前記空間の内部の気圧が前記第１状態より上昇した第２状態にて、前記カバーは、前記シンチレータ層から離れる。
検出領域及び前記検出領域の外側の非検出領域を有する光電変換基板と、前記光電変換基板の上に設けられ、少なくとも前記検出領域に位置したシンチレータ層と、前記非検出領域に位置し、前記シンチレータ層を囲み、前記光電変換基板に接着された枠状の封止部と、前記シンチレータ層の上方に設けられ、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記封止部に接着され、前記光電変換基板及び前記封止部とともに前記シンチレータ層を覆ったカバーと、を備え、前記光電変換基板、前記封止部、及び前記カバーで囲まれ、かつ、前記シンチレータ層が位置している空間は、大気圧より減圧された空間であり、前記カバーは、前記検出領域に位置した貫通孔を有する金属層と、前記金属層に積層され前記貫通孔を気密に閉塞した樹脂フィルムと、を有し、前記空間が大気圧より減圧された第１状態にて、前記カバーは、前記シンチレータ層に密着し、前記空間の内部の気圧が前記第１状態より上昇した第２状態にて、前記カバーは、前記シンチレータ層から離れる。
【0012】
また、一実施形態に係る放射線検出器は、
検出領域及び前記検出領域の外側の非検出領域を有する光電変換基板と、前記光電変換基板の上に設けられ、少なくとも前記検出領域に位置したシンチレータ層と、前記非検出領域に位置し、前記シンチレータ層を囲み、前記光電変換基板に接着された枠状の封止部と、前記シンチレータ層の上方に設けられ、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記封止部に接着され、前記光電変換基板及び前記封止部とともに前記シンチレータ層を覆ったカバーと、を備え、前記光電変換基板、前記封止部、及び前記カバーで囲まれ、かつ、前記シンチレータ層が位置している空間は、大気圧より減圧された空間であり、前記カバーは、前記検出領域及び前記非検出領域に位置した凹部を有する金属層を有する。
検出領域及び前記検出領域の外側の非検出領域を有する光電変換基板と、前記光電変換基板の上に設けられ、少なくとも前記検出領域に位置したシンチレータ層と、前記非検出領域に位置し、前記シンチレータ層を囲み、前記光電変換基板に接着された枠状の封止部と、前記シンチレータ層の上方に設けられ、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記封止部に接着され、前記光電変換基板及び前記封止部とともに前記シンチレータ層を覆ったカバーと、を備え、前記光電変換基板、前記封止部、及び前記カバーで囲まれ、かつ、前記シンチレータ層が位置している空間は、大気圧より減圧された空間であり、前記カバーは、前記検出領域及び前記非検出領域に位置した凹部を有する金属層を有する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0015】
始めに、本発明の実施形態の基本構想について説明する。
シンチレータ層に関する吸湿性の問題を解決するために、シンチレータ層を覆うように金属箔からなる防湿カバーをかぶせ、紫外線硬化型接着剤、熱可塑性樹脂等で形成される封止部を用いて防湿カバーと光電変換基板の表面とをシンチレータ層の周辺部分にて接着することが考えられる。これにより、外部の大気中に含まれる水分からシンチレータ層を保護し、Ｘ線画像検出器によって生成する画質の劣化を抑制することができる。
シンチレータ層に関する吸湿性の問題を解決するために、シンチレータ層を覆うように金属箔からなる防湿カバーをかぶせ、紫外線硬化型接着剤、熱可塑性樹脂等で形成される封止部を用いて防湿カバーと光電変換基板の表面とをシンチレータ層の周辺部分にて接着することが考えられる。これにより、外部の大気中に含まれる水分からシンチレータ層を保護し、Ｘ線画像検出器によって生成する画質の劣化を抑制することができる。
【0016】
また、防湿カバー、光電変換基板、及び封止部にて密閉された空間内部を減圧することで、製造時に混入する僅かな水分も除去することが可能となり、水分によるシンチレータ層の劣化を抑制することができ、Ｘ線画像検出器によって生成する画質の劣化を抑制することが可能となる。
【0017】
上記のように、水分によって劣化しやすいシンチレータ層を金属箔からなる防湿カバーにて覆い、シンチレータ層の周辺にて防湿カバーと光電変換基板とを接着することで、外部からの水分を遮断している。
【0018】
しかしながら、製造上のトラブルにより、防湿カバーと光電変換基板との接着時に微細なリークパスが封止部に発生し、外部の大気が徐々に減圧された空間の内部に侵入する恐れがある。侵入した大気に含まれる水分によってシンチレータ層が劣化すると、製品の性能が低下し、想定された製品寿命よりも前に製品の使用に支障が出る可能性がある。
【0019】
また、製造上のトラブルにより、防湿カバーと光電変換基板との接着時に封止部の硬化が不十分となる可能性がある。防湿カバーと光電変換基板との接着強度の低下を招くため、製品の使用期間に受ける振動や熱応力等により、光電変換基板から防湿カバーとの剥離が発生する可能性がある。その場合も、外部の大気が徐々に減圧された空間の内部に侵入し、侵入した大気に含まれる水分によってシンチレータ層が劣化し、製品の性能が低下することで、想定された製品寿命よりも前に製品の使用に支障が出る可能性がある。
【0020】
上記製造上のトラブルは現在の技術水準において完全に防ぐことは困難である。そのため減圧空間の内部への外気の侵入を検知することができれば、シンチレータ層の劣化の有無を使用者が判断することができる。製品の使用に支障が出る前に製品の修理や交換を使用者に促すことが可能になるため、製品の使用者は余裕を持って製品の交換や修理を行うことが可能となり、製品の修理や交換によるトラブルを最小限にすることが可能となる。
【0021】
一般的な手段及び手法として、減圧空間の内部への外気の侵入を検知するには、減圧空間の内部に気圧センサーを組み込み、気圧センサーにて減圧空間の内部への気体の侵入による内部圧力の上昇を検知することが考えられる。
【0022】
上記手段及び手法の場合、光電変換基板上に形成された薄いシンチレータ層を覆うように防湿カバーが形成されているため、厚みのある気圧センサーを減圧空間の内部に組み込むことは困難である。また、Ｘ線画像への影響を避けるため外部からのＸ線が入射する領域にてシンチレータ層の上に気圧センサーを組み込むことも困難である。
【0023】
上記理由により、製造上のトラブルによって発生した減圧空間の内部への外気の侵入を検知することが困難となっている。これにより、外気の侵入による性能低下を起こす前に製品の修理や交換を促すことができず、製品の性能低下による支障が引き起こされるまで使用者が気づくことができず、製品の使用に支障が出てから交換や修理を行う事によるトラブルが大きな問題となってしまう。
また製品に気圧センサーを組み込むことで製品コストが高騰し、安価な製品を実現することが困難になってしまう。
また製品に気圧センサーを組み込むことで製品コストが高騰し、安価な製品を実現することが困難になってしまう。
【0024】
かかる問題を解決すべく、本発明の実施形態においては、減圧空間の内部への外気の侵入の検知を可能にし、製品の使用時におけるトラブルを最小化することを製品コストを抑えて実現するものである。本発明の実施形態において、放射線を検出する性能の劣化を検知することのできる放射線検出器を得ることができるものである。又は、製品コストの高騰を抑制することのできる放射線検出器を得ることができるものである。次に、上記問題を解決するための手段及び手法について説明する。
【0025】
（一実施形態）
まず、一実施形態に係るＸ線検出器について詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係るＸ線検出器１を示す断面図である。Ｘ線検出器１は、Ｘ線画像検出器であり、Ｘ線検出パネルを利用するＸ線平面検出器である。
まず、一実施形態に係るＸ線検出器について詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係るＸ線検出器１を示す断面図である。Ｘ線検出器１は、Ｘ線画像検出器であり、Ｘ線検出パネルを利用するＸ線平面検出器である。
【0026】
図１に示すように、Ｘ線検出器１は、Ｘ線検出モジュール１０、支持基板１２、回路基板１１、スペーサ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、筐体５１、入射窓５２等を備えている。
Ｘ線検出モジュール１０は、Ｘ線検出パネルＰＮＬ、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）２ｅ１等を備えている。Ｘ線検出パネルＰＮＬは、支持基板１２と入射窓５２との間に位置している。Ｘ線検出パネルＰＮＬは、入射窓５２と対向したカバー７を備えている。
Ｘ線検出モジュール１０は、Ｘ線検出パネルＰＮＬ、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）２ｅ１等を備えている。Ｘ線検出パネルＰＮＬは、支持基板１２と入射窓５２との間に位置している。Ｘ線検出パネルＰＮＬは、入射窓５２と対向したカバー７を備えている。
【0027】
入射窓５２は、筐体５１の開口に取付けられている。入射窓５２はＸ線を透過させる。そのため、Ｘ線は入射窓５２を透過してＸ線検出パネルＰＮＬに入射される。入射窓５２は、板状に形成され、筐体５１内部を保護する機能を有している。入射窓５２は、Ｘ線吸収率の低い材料で薄く形成することが望ましい。これにより、入射窓５２で生じる、Ｘ線の散乱と、Ｘ線量の減衰とを低減することができる。そして、薄くて軽いＸ線検出器１を実現することができる。
Ｘ線検出モジュール１０、支持基板１２、回路基板１１等は、筐体５１及び入射窓５２で囲まれた空間の内部に収容されている。
Ｘ線検出モジュール１０、支持基板１２、回路基板１１等は、筐体５１及び入射窓５２で囲まれた空間の内部に収容されている。
【0028】
Ｘ線検出パネルＰＮＬは、薄い部材を積層して構成されているため、軽く機械的強度の低いものである。このため、Ｘ線検出パネルＰＮＬは、粘着シートを介して支持基板１２の平坦な一面に固定されている。支持基板１２は、例えばアルミニウム合金で板状に形成され、Ｘ線検出パネルＰＮＬを安定して保持するために必要な強度を有している。これにより、Ｘ線検出器１に外部から振動や衝撃が加わった際におけるＸ線検出パネルＰＮＬの破損を抑制することができる。
【0029】
支持基板１２の他面には、スペーサ９ａ，９ｂを介して回路基板１１が固定されている。スペーサ９ａ，９ｂを使用することで、主に金属から構成される支持基板１２から回路基板１１までの電気的絶縁距離を保持することができる。
筐体５１の内面には、スペーサ９ｃ，９ｄを介して回路基板１１が固定されている。スペーサ９ｃ，９ｄを使用することで、主に金属から構成される筐体５１から回路基板１１までの電気的絶縁距離を保持することができる。筐体５１は、回路基板１１及びスペーサ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを介して支持基板１２等を支持している。
筐体５１の内面には、スペーサ９ｃ，９ｄを介して回路基板１１が固定されている。スペーサ９ｃ，９ｄを使用することで、主に金属から構成される筐体５１から回路基板１１までの電気的絶縁距離を保持することができる。筐体５１は、回路基板１１及びスペーサ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを介して支持基板１２等を支持している。
【0030】
回路基板１１にはＦＰＣ２ｅ１に対応するコネクタが実装され、ＦＰＣ２ｅ１はコネクタを介して回路基板１１に電気的に接続されている。ＦＰＣ２ｅ１とＸ線検出パネルＰＮＬとの接続には、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）を利用した熱圧着法が用いられる。この方法により、Ｘ線検出パネルＰＮＬの複数の微細なパッドと、ＦＰＣ２ｅ１の複数の微細なパッドとの電気的接続が確保され、ＦＰＣ２ｅ１がＸ線検出パネルＰＮＬに物理的に固定される。なお、Ｘ線検出パネルＰＮＬのパッドに関しては後述する。
【0031】
上記のように、回路基板１１は、上記コネクタ、ＦＰＣ２ｅ１等を介してＸ線検出パネルＰＮＬに電気的に接続されている。回路基板１１は、Ｘ線検出パネルＰＮＬを電気的に駆動し、かつ、Ｘ線検出パネルＰＮＬからの出力信号を電気的に処理するものである。
【0032】
図２は、Ｘ線検出器１の支持基板１２、Ｘ線検出パネルＰＮＬ、回路基板１１、複数のＦＰＣ２ｅ１，２ｅ２、及び画像伝送部４を示す斜視図である。なお、図２には、Ｘ線検出器１の全ての部材を示していない。
図２に示すように、Ｘ線検出パネルＰＮＬは、光電変換基板２、シンチレータ層５等を備えている。入射Ｘ線３はシンチレータ層５の内部にて吸収され、シンチレータ層５は入射Ｘ線３の強度に比例した光強度（輝度レベル）の蛍光に変換される。
図２に示すように、Ｘ線検出パネルＰＮＬは、光電変換基板２、シンチレータ層５等を備えている。入射Ｘ線３はシンチレータ層５の内部にて吸収され、シンチレータ層５は入射Ｘ線３の強度に比例した光強度（輝度レベル）の蛍光に変換される。
【0033】
光電変換基板２は、基板２ａ、複数の光電変換部２ｂ、複数の制御ライン（又はゲートライン）２ｃ１、複数のデータライン（又はシグナルライン）２ｃ２等を有している。なお、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、及びデータライン２ｃ２の数、配置等は図２の例に限定されるものではない。
【0034】
複数の制御ライン２ｃ１は、行方向に延在し、列方向に所定の間隔をあけて並べられている。複数のデータライン２ｃ２は、列方向に延在し、複数の制御ライン２ｃ１と交差し、行方向に所定の間隔をあけて並べられている。
【0035】
光電変換部２ｂは、基板２ａの一方の面側に複数設けられている。光電変換部２ｂは、制御ライン２ｃ１とデータライン２ｃ２とにより区画された四角形状の領域に設けられている。１つの光電変換部２ｂは、Ｘ線画像の１つの画素に対応する。複数の光電変換部２ｂは、マトリクス状に並べられている。上記のことから、光電変換基板２は、アレイ基板である。
【0036】
各々の光電変換部２ｂは、光電変換素子２ｂ１と、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２ｂ２と、を有している。ＴＦＴ２ｂ２は、対応する一の制御ライン２ｃ１と、対応する一のデータライン２ｃ２とに接続されている。光電変換素子２ｂ１はＴＦＴ２ｂ２に電気的に接続されている。シンチレータ層５の内部にて変換された蛍光は、隣接して設置されている光電変換基板２の表面に到達し、光電変換素子２ｂ１に入射する。
【0037】
制御ライン２ｃ１は、ＦＰＣ２ｅ１を介して回路基板１１に電気的に接続されている。回路基板１１は、ＦＰＣ２ｅ１を介して複数の制御ライン２ｃ１に制御信号Ｓ１を与える。データライン２ｃ２は、ＦＰＣ２ｅ２を介して回路基板１１に電気的に接続されている。光電変換素子２ｂ１は、蛍光を電荷情報に変換する。光電変換素子２ｂ１によって変換された画像データ信号Ｓ２（光電変換部２ｂに蓄積された電荷）は、ＴＦＴ２ｂ２、データライン２ｃ２、及びＦＰＣ２ｅ２を介して回路基板１１に伝送される。
【0038】
Ｘ線検出器１は、画像伝送部４を備えている。画像伝送部４は、配線４ａを介して回路基板１１に接続されている。なお、画像伝送部４は、回路基板１１に組込まれてもよい。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の信号に基づいて、Ｘ線画像を生成する。生成された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。
【0039】
図３は、Ｘ線検出パネルＰＮＬの一部を示す断面図である。
図３に示すように、光電変換基板２は、基板２ａ、複数の光電変換部２ｂ、絶縁層２１，２２，２３，２４，２５を有している。複数の光電変換部２ｂは、検出領域ＤＡに位置している。各々の光電変換部２ｂは、光電変換素子２ｂ１と、ＴＦＴ２ｂ２と、を備えている。
図３に示すように、光電変換基板２は、基板２ａ、複数の光電変換部２ｂ、絶縁層２１，２２，２３，２４，２５を有している。複数の光電変換部２ｂは、検出領域ＤＡに位置している。各々の光電変換部２ｂは、光電変換素子２ｂ１と、ＴＦＴ２ｂ２と、を備えている。
【0040】
ＴＦＴ２ｂ２は、ゲート電極ＧＥ、半導体層ＳＣ、ソース電極ＳＥ、及びドレイン電極ＤＥを有している。光電変換素子２ｂ１は、フォトダイオードで構成されている。なお、光電変換素子２ｂ１は、光を電荷に変換するように構成されていればよい。
【0041】
基板２ａは、板状の形状を有し、絶縁材料で形成されている。上記絶縁材料としては、無アルカリガラスなどのガラスを挙げることができる。基板２ａの平面形状は、例えば四角形である。基板２ａの厚みは、例えば０．７ｍｍである。絶縁層２１は、基板２ａの上に設けられている。
【0042】
絶縁層２１の上に、ゲート電極ＧＥが形成されている。ゲート電極ＧＥは、上記制御ライン２ｃ１に電気的に接続されている。絶縁層２２は、絶縁層２１及びゲート電極ＧＥの上に設けられている。半導体層ＳＣは、絶縁層２２の上に設けられ、ゲート電極ＧＥに対向している。半導体層ＳＣは、非晶質半導体としての非晶質シリコン、多結晶半導体としての多結晶シリコン等の半導体材料で形成されている。
【0043】
絶縁層２２及び半導体層ＳＣの上に、ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥが設けられている。ゲート電極ＧＥ、ソース電極ＳＥ、ドレイン電極ＤＥ、上記制御ライン２ｃ１、及び上記データライン２ｃ２は、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属を用いて形成されている。
【0044】
ソース電極ＳＥは、半導体層ＳＣのソース領域に電気的に接続されている。また、ソース電極ＳＥは、上記データライン２ｃ２に電気的に接続されている。ドレイン電極ＤＥは、半導体層ＳＣのドレイン領域に電気的に接続されている。
【0045】
絶縁層２３は、絶縁層２２、半導体層ＳＣ、ソース電極ＳＥ、及びドレイン電極ＤＥの上に設けられている。光電変換素子２ｂ１は、ドレイン電極ＤＥに電気的に接続されている。絶縁層２４は、絶縁層２３及び光電変換素子２ｂ１の上に設けられている。バイアス線ＢＬは、絶縁層２４の上に設けられ、絶縁層２４に形成されたコンタクトホールを通り光電変換素子２ｂ１に接続されている。絶縁層２５は、絶縁層２４及びバイアス線ＢＬの上に設けられている。
【0046】
絶縁層２１，２２，２３，２４，２５は、無機絶縁材料、有機絶縁材料等の絶縁材料で形成されている。無機絶縁材料としては、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、及び酸窒化物絶縁材料を挙げることができる。有機絶縁材料としては樹脂を挙げることができる。
【0047】
シンチレータ層５は、光電変換基板２（複数の光電変換部２ｂ）の上に設けられている。シンチレータ層５は、少なくとも検出領域ＤＡに位置し、複数の光電変換部２ｂの上方を覆っている。シンチレータ層５は、入射されるＸ線を光（蛍光）に変換するように構成されている。
【0048】
なお、光電変換素子２ｂ１は、シンチレータ層５から入射される光を電荷に変換する。変換された電荷は光電変換素子２ｂ１に蓄積される。ＴＦＴ２ｂ２は、光電変換素子２ｂ１への蓄電及び光電変換素子２ｂ１からの放電を切替えることができる。なお、光電変換素子２ｂ１の自己容量が不十分である場合、光電変換基板２はコンデンサ（蓄積キャパシタ）をさらに有し、光電変換素子２ｂ１で変換された電荷をコンデンサに蓄積してもよい。
【0049】
シンチレータ層５は、タリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）で形成されている。真空蒸着法を用いてシンチレータ層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層５が得られる。シンチレータ層５の厚みは、例えば、６００μｍである。シンチレータ層５の最表面において、シンチレータ層５の柱状結晶の太さは、８乃至１２μｍである。
【0050】
シンチレータ層５を形成する材料は、ＣｓＩ：Ｔｌに限定されるものではない。シンチレータ層５は、タリウム賦活ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ：Ｔｌ）、ナトリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｎａ）、ユーロピウム賦活臭化セシウム（ＣｓＢｒ：Ｅｕ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ）等で形成されてもよい。
【0051】
なお、真空蒸着法を用いてシンチレータ層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、光電変換基板２上の開口に対峙する領域にシンチレータ層５が形成される。また、蒸着によるシンチレータ材は、マスクの表面にも堆積する。そして、シンチレータ材は、マスクの開口の近傍にも堆積し、開口の内部に徐々に張り出すように結晶が成長する。マスクから開口の内部に結晶が張り出すと、開口の近傍において、光電変換基板２へのシンチレータ材の蒸着が抑制される。そのため、図２に示したように、シンチレータ層５の周縁近傍は、外側になるに従い厚みが漸減している。
【0052】
又は、シンチレータ層５は、マトリクス状に並べられ、光電変換部２ｂに一対一で設けられ、それぞれ四角柱状の形状を有する複数のシンチレータ部を有してもよい。そのようなシンチレータ層５を形成する際、酸硫化ガドリニウム蛍光体粒子をバインダ材と混合したシンチレータ材を、光電変換基板２上に塗布し、シンチレータ材を焼成して硬化させる。その後、ダイサによりダイシングするなどし、シンチレータ材に格子状の溝部を形成する。上記の場合、複数のシンチレータ部の間の空間は、大気圧より減圧された空間に設定されている。
【0053】
フィルム状のカバー７は、シンチレータ層５の上方に設けられ、シンチレータ層５を覆っている。カバー７は、シンチレータ層５の露出部分を完全に覆っている。カバー７はシンチレータ層５等と接触している。
【0054】
ここで、隣合う一対の光電変換素子２ｂ１間の距離を第２長さＬ２とする。第２長さＬ２は、平面視において、一の光電変換素子２ｂ１の重心から隣の光電変換素子２ｂ１の重心までの直線的な長さである。
【0055】
図４は、Ｘ線検出パネルＰＮＬを示す平面図である。図４において、シンチレータ層５には右上がりの斜線を付し、封止部８には右下がりの斜線を付している。図５は、Ｘ線検出パネルＰＮＬの一部を線Ｖ－Ｖに沿って示す断面図である。
【0056】
図４及び図５に示すように、光電変換基板２は、検出領域ＤＡと、検出領域ＤＡの外側の非検出領域と、を有している。検出領域ＤＡは、四角形の領域である。光電変換基板２の非検出領域は、検出領域ＤＡの周囲に位置する枠状の第１非検出領域ＮＤＡ１と、第１非検出領域ＮＤＡ１の外側の第２非検出領域ＮＤＡ２と、を有している。本実施形態において、第２非検出領域ＮＤＡ２は枠状の形状を有している。
【0057】
シンチレータ層５は、少なくとも検出領域ＤＡに位置している。シンチレータ層５は、側面５ａ及び上面５ｂを有している。側面５ａは、第１非検出領域ＮＤＡ１に位置している。側面５ａは、順テーパ面である。シンチレータ層５の上面５ｂは、カバー７と対向している。
【0058】
光電変換基板２は、さらに複数のパッド２ｄ１及び複数のパッド２ｄ２を有している。パッド２ｄ１及びパッド２ｄ２は、第２非検出領域ＮＤＡ２に位置している。本実施形態において、複数のパッド２ｄ１は基板２ａの左辺に沿って並べられ、複数のパッド２ｄ２は基板２ａの下辺に沿って並べられている。例えば、パッド２ｄ１，２ｄ２は、絶縁層２３の上に設けられ、絶縁層２４及び絶縁層２５で覆われていない。
なお、図４には複数のパッドを模式的に示しており、複数のパッドの個数、形状、サイズ、位置、及びピッチは、図４に示す例に限定されるものではない。
なお、図４には複数のパッドを模式的に示しており、複数のパッドの個数、形状、サイズ、位置、及びピッチは、図４に示す例に限定されるものではない。
【0059】
１つの制御ライン２ｃ１は、検出領域ＤＡ、第１非検出領域ＮＤＡ１、及び第２非検出領域ＮＤＡ２を延在し、複数のパッド２ｄ１のうちの１つと電気的に接続されている。１つのデータライン２ｃ２は、検出領域ＤＡ、第１非検出領域ＮＤＡ１、及び第２非検出領域ＮＤＡ２を延在し、複数のパッド２ｄ２のうちの１つと電気的に接続されている。
１つのパッド２ｄ１にはＦＰＣ２ｅ１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、１つのパッド２ｄ２にはＦＰＣ２ｅ２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（図２）。
１つのパッド２ｄ１にはＦＰＣ２ｅ１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、１つのパッド２ｄ２にはＦＰＣ２ｅ２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（図２）。
【0060】
Ｘ線検出パネルＰＮＬは、封止部８をさらに備えている。封止部８は、第１非検出領域ＮＤＡ１に位置し、シンチレータ層５を囲んでいる。封止部８は、枠状の形状を有し、シンチレータ層５の周囲を連続的に延在している。封止部８は、光電変換基板２（例えば、上記絶縁層２５）に接着されている。
【0061】
カバー７は、検出領域ＤＡ及び第１非検出領域ＮＤＡ１に位置している。カバー７は、図４に示す平面図において、シンチレータ層５を完全に覆っている。図５に示すように、シンチレータ層５のうち光電変換基板２及び封止部８で覆われていない部分は、カバー７で完全に覆われている。言い換えると、カバー７は、光電変換基板２及び封止部８とともにシンチレータ層５を覆っている。
【0062】
カバー７は、封止部８に直に接着されている。カバー７は、封止部８の少なくとも一部を覆っている。例えば、大気圧よりも減圧された環境においてカバー７と封止部８とを接合すれば、カバー７をシンチレータ層５の上面５ｂ等に接触させることができる。光電変換基板２、封止部８、及びカバー７で囲まれ、かつ、シンチレータ層５が位置している空間は、大気圧より減圧された空間である。
【0063】
また、一般的に、シンチレータ層５には、その体積の１０乃至４０％程度の空隙が存在する。そのため、空隙にガスが含まれていると、Ｘ線検出器１を航空機などで輸送した場合や、Ｘ線検出器１を高地で使用した場合にガスが膨張してカバー７が破損する恐れがある。大気圧よりも減圧された環境においてカバー７と封止部８とを接合すれば、Ｘ線検出器１が航空機などで輸送された場合であってもカバー７の破損を抑制することができる。上記のことからも、光電変換基板２、封止部８及びカバー７により画された空間の圧力は、大気圧よりも低くした方が好ましい。
【0064】
封止部８は、熱可塑性樹脂を含む材料で形成されている。封止部８は、熱可塑性樹脂を主成分として含む材料で形成されている。封止部８は、１００％熱可塑性樹脂で形成されてもよい。又は、封止部８は、熱可塑性樹脂に添加物が混在した材料で形成されてもよい。封止部８が熱可塑性樹脂を主成分として含んでいれば、封止部８は、加熱により、光電変換基板２とカバー７とを接合することができる。
【0065】
熱可塑性樹脂は、ナイロン、ＰＥＴ（Polyethyleneterephthalate）、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）、アクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等を利用することができる。この場合、ポリエチレンの水蒸気透過率は０．０６８ｇ・ｍｍ／ｄａｙ・ｍ２であり、ポリプロピレンの水蒸気透過率は０．０４ｇ・ｍｍ／ｄａｙ・ｍ２である。これらの水蒸気透過率は低い。そのため、封止部８が、ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも何れかを主成分として含んでいれば、封止部８の内部を透過してシンチレータ層５に到達する水分を大幅に少なくすることができる。
なお、封止部８は、紫外線硬化型樹脂を主成分とする材料で形成されてもよい。
なお、封止部８は、紫外線硬化型樹脂を主成分とする材料で形成されてもよい。
【0066】
カバー７は、金属層３１及び樹脂フィルム３２を有している。金属層３１は、検出領域ＤＡ及び第１非検出領域ＮＤＡ１に位置している。金属層３１は、大気中に含まれる水分により、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。金属層３１は、アルミニウムを含む金属で形成されている。なお、金属層３１は、銅を含む金属、マグネシウムを含む金属、タングステンを含む金属、ステンレス、コバール等で形成されてもよい。金属層３１を含むカバー７は、防湿カバーとして機能し、水分の透過を、防止したり、大幅に抑制したりすることができる。
【0067】
また、金属層３１は、光反射層として機能してもよい。金属層３１の光反射機能は、光（蛍光）の利用効率を高めて感度特性の向上を図ることができる。すなわち、金属層３１は、シンチレータ層５において生じた光のうち、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。
【0068】
樹脂フィルム３２は、金属層３１に積層されている。樹脂フィルム３２は、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、弾性ゴム等の材料で形成することができる。金属層３１は、例えば、前述した金属を含むものとすることができる。金属層３１は、スパッタリング法、ラミネート法等を用いて形成することができる。
【0069】
次いで、Ｘ線検出パネルＰＮＬのカバー７等について説明する。図６は、Ｘ線検出パネルＰＮＬの一部を示す断面図であり、正常な状態のＸ線検出パネルＰＮＬを示す図である。
図４及び図６に示すように、金属層３１は、厚みＴを有している。金属層３１は、１００μｍ未満の厚みＴを有する金属箔である方が望ましい。シンチレータ層５の周囲の空間を減圧空間とすることにより、カバー７は外部の大気圧によりシンチレータ層５側に押され、カバー７をシンチレータ層５に良好に密着させることができる。
図４及び図６に示すように、金属層３１は、厚みＴを有している。金属層３１は、１００μｍ未満の厚みＴを有する金属箔である方が望ましい。シンチレータ層５の周囲の空間を減圧空間とすることにより、カバー７は外部の大気圧によりシンチレータ層５側に押され、カバー７をシンチレータ層５に良好に密着させることができる。
【0070】
金属層３１は、シンチレータ層５と樹脂フィルム３２との間に位置している。樹脂フィルム３２により金属層３１を覆うことができるので、外力などにより金属層３１が受け得る損傷を抑制することができる。また、金属層３１が樹脂フィルム３２よりもシンチレータ層５側に設けられていれば、樹脂フィルム３２を介した透湿によるシンチレータ層５の特性の劣化を抑制することができる。
【0071】
金属層３１は、貫通孔ｈを有している。貫通孔ｈは、検出領域ＤＡのうち相対的に放射線透過率の高い高透過領域ＴＡとなっている。本実施形態において、貫通孔ｈ（高透過領域ＴＡ）の形状は、平面視にて円形（真円）である。但し、貫通孔ｈ（高透過領域ＴＡ）の形状は、楕円形等の真円以外の円形、四角形等の多角形、その他の形状であってもよい。
【0072】
樹脂フィルム３２は、金属層３１の貫通孔ｈを気密に閉塞している。貫通孔ｈは、樹脂フィルム３２で完全に塞がれているため、貫通孔ｈを介した外部から減圧空間への気体の浸入を防止することができ、水分の浸入を抑制することができる。シンチレータ層５が位置している空間は、減圧空間に保たれている。
【0073】
図６において、ある角度を有する入射Ｘ線３ａが検出領域ＤＡのうち貫通孔ｈ以外の領域に外部から入射した場合、入射Ｘ線３ａは金属製のカバー７を透過し、シンチレータ層５に到達する。シンチレータ層５に到達した入射Ｘ線３ａはシンチレータ層５の内部にて蛍光６ａに変換され、蛍光６ａは柱状構造を有するシンチレータ層５の柱状構造に沿って伝搬し光電変換素子２ｂ１に到達する。光電変換素子２ｂ１に到達した蛍光６ａは光電変換素子２ｂ１にて電気信号に変換され、画像信号として外部に出力されることとなる。
【0074】
一方、入射Ｘ線３ｂは、金属層３１の貫通孔ｈ（高透過領域ＴＡ）を透過し、シンチレータ層５にて蛍光６ｂに変換され、光電変換素子２ｂ１αにて電気信号に変換され、電気信号として外部に出力される。
【0075】
入射Ｘ線３ａと入射Ｘ線３ｂとを比較すると、入射時に、入射Ｘ線３ａ，３ｂは同じ強度を有している。しかしながら、入射Ｘ線３ａは、カバー７（金属層３１）を透過する際に金属層３１にて減衰を受けるのに対し、入射Ｘ線３ｂは貫通孔ｈを透過するため金属層３１による減衰を受けることが無い。
【0076】
このため減衰を受けた入射Ｘ線３ａによって発生する蛍光６ａに対して、減衰を受けない入射Ｘ線３ｂによって発生する蛍光６ｂは光強度に関して相対的に高くなる。蛍光６ｂが入力された光電変換部２ｂ（光電変換素子２ｂ１αを有する光電変換部２ｂ）から出力される信号は、蛍光６ａが入力された光電変換部２ｂから出力される信号よりも高くなる。
【0077】
検出領域ＤＡにおいて、金属層３１に貫通孔ｈがある事で、入射Ｘ線３ａ，３ｂの強度が同じであっても、画像出力値が異なることになり、そのままの出力値を画像信号として表示すると画像品質の低下を招いてしまう。しかしながら、正常な状態のＸ線検出パネルＰＮＬでは、貫通孔ｈを透過した入射Ｘ線３ｂにて発生した蛍光が入射する光電変換素子２ｂ１αは変化しない。
【0078】
そのため、予め金属層３１によるＸ線の減衰を計測し、その係数を光電変換素子２ｂ１αを有する光電変換部２ｂから出力される信号値に乗算する。入射Ｘ線の強度が均一である場合、光電変換素子２ｂ１αを有する光電変換部２ｂを含む複数の光電変換部２ｂから出力される画像信号の値は均一になるため、画像品質の劣化を防止することが可能である。
【0079】
本実施形態において、金属層３１だけではなく樹脂フィルム３２も、検出領域ＤＡ及び第１非検出領域ＮＤＡ１に位置している。平面視において、樹脂フィルム３２は、金属層３１と同一の形状及び同一の面積を有し、金属層３１に完全に重なっている。樹脂フィルム３２の輪郭は、平面視にて、金属層３１の輪郭と一致している。
【0080】
金属層３１に貫通孔ｈ以外の孔が検出領域ＤＡや第１非検出領域ＮＤＡ１に不所望に形成されていても、樹脂フィルム３２は金属層３１の全ての孔を閉塞することができ、シンチレータ層５が位置している空間を減圧空間に保持することができる。
【0081】
図３及び図４に示すように、平面視において、高透過領域ＴＡ（貫通孔ｈ）における最大の直線長さを第１長さＬ１とする。本実施形態において、第１長さＬ１は、高透過領域ＴＡ（貫通孔ｈ）の直径である。第１長さＬ１は、第２長さＬ２未満である方が望ましい。
【0082】
第１長さＬ１が第２長さＬ２を超えると、貫通孔ｈを通る入射Ｘ線３ｂの範囲が大きくなり、入射Ｘ線３ｂに基づいて蛍光６ｂが発生する領域が広がり、その蛍光６ｂを受ける光電変換部２ｂが複数にまたがることとなる。貫通孔ｈの中心位置が不明瞭になってしまい、Ｘ線検出パネルＰＮＬが正常な場合に貫通孔ｈを通った入射Ｘ線３ｂの画像位置と、封止部８にリークパスが発生した場合に貫通孔ｈを通った入射Ｘ線３ｂの画像位置との差が不明瞭になってしまう。上記のことから、貫通孔ｈの第１長さＬ１は、第２長さＬ２より小さいことが望ましい。
【0083】
図４に示すように、高透過領域ＴＡ（貫通孔ｈ）は、平面視において、検出領域ＤＡの重心ＣＥより非検出領域ＮＤＡ（第１非検出領域ＮＤＡ１）に近接している。言い換えると、第３長さＬ３は第４長さＬ４未満である。ここで、第３長さＬ３は、貫通孔ｈから第１非検出領域ＮＤＡ１までの最短距離であり、第４長さＬ４は貫通孔ｈから重心ＣＥまでの最短距離である。Ｌ４＜Ｌ３である場合と比較し、点光源から発せられるＸ線の入射角度が大きくなるため、封止部８にリークパスが発生した場合に、貫通孔ｈを透過した入射Ｘ線３ｂがシンチレータ層５にて発生する蛍光６ｂの位置のずれ幅を相対的に大きくすることができる。そのため、リークパスの発生の検知が、一層、容易となる。
Ｘ線検出器１は、上記のように構成されている。
Ｘ線検出器１は、上記のように構成されている。
【0084】
次に、製造上のトラブルにより、製品であるＸ線検出パネルＰＮＬに問題が発生した場合について説明する。図７は、Ｘ線検出パネルＰＮＬの一部を示す断面図であり、問題が発生した状態のＸ線検出パネルＰＮＬを示す図である。
【0085】
図７に示すように、製造上のトラブルにより封止部８に異常が存在しており、Ｘ線検出器１の使用時に封止部８の内部にリークパス８ｐが発生した場合を示している。リークパス８ｐが発生したことにより、光電変換基板２、封止部８、及びカバー７で囲まれ、減圧されていた空間の内部に、リークパス８ｐを通して外気が浸入する。侵入した外気により、光電変換基板２、封止部８、及びカバー７で囲まれた空間の内部の気圧が上昇し、大気圧によりカバー７が受けるシンチレータ層５側への圧力が減少する。そして、シンチレータ層５に対するカバー７の密着状態が解除され、カバー７がシンチレータ層５から図７にて示す上方向に離れることで、カバー７とシンチレータ層５との間に空隙Ｇが発生することとなる。
【0086】
Ｘ線検出パネルＰＮＬが上述した状態のままであると、リークパス８ｐを通じて外気に含まれる水分が徐々にシンチレータ層５の近傍に侵入し、シンチレータ層５の劣化を引き起こすこととなる。Ｘ線検出器１でＸ線を検出する性能が劣化するため、Ｘ線検出器１自体がＸ線を検出する性能の劣化を検知できた方が望ましい。
【0087】
図７に示した状態のＸ線検出パネルＰＮＬにおいて、ある角度を有する入射Ｘ線３ｂが貫通孔ｈを通ってシンチレータ層５に到達する場合、図６と異なり、入射Ｘ線３ｂに基づいた蛍光６ｂは、光電変換素子２ｂ１αにではなく別の光電変換素子２ｂ１βに入射されることとなる。何故なら、シンチレータ層５とカバー７との間に空隙Ｇが存在し、ある角度を有した入射Ｘ線３ｂは空間Ｇの間を通ることでシンチレータ層５に到達する位置がずれ、入射Ｘ線３ｂによって発生する蛍光６ｂと光電変換素子２ｂ１αの相対的な位置がずれたためである。
【0088】
Ｘ線検出パネルＰＮＬが正常な場合、金属層３１による減衰を受けた入射Ｘ線３ａに基づいた蛍光６ａが光電変換素子２ｂ１βに入射するが、図７において、金属層３１による減衰を受けていない入射Ｘ線３ｂに基づいた蛍光６ｂが光電変換素子２ｂ１βに入射することとなる。光電変換素子２ｂ１βに入射する蛍光６ｂの強度は、正常時の蛍光６ａの強度よりも高くなる。
【0089】
貫通孔ｈを通る入射Ｘ線３ｂに基づいた蛍光６ｂが光電変換素子２ｂ１βに入射することで得られる画像信号は、正常時の画像信号から上昇することとなる。そこで、光電変換素子２ｂ１βを有する光電変換部２ｂから出力される画像信号の値の上昇を検出することで、Ｘ線検出パネルＰＮＬに空隙Ｇが発生したことを検出することができ、空隙Ｇの原因となるリークパス８ｐの存在を検出することができる。なお、上記検出のため、光電変換素子２ｂ１αを有する光電変換部２ｂから出力される画像信号の値の下降を検出することで行うことも可能である。
【0090】
上記のように構成された一実施形態に係るＸ線検出器１によれば、Ｘ線検出器１は、光電変換基板２と、シンチレータ層５と、封止部８と、カバー７と、を備えている。光電変換基板２、封止部８、及びカバー７で囲まれ、かつ、シンチレータ層５が位置している空間は、大気圧より減圧された空間である。カバー７は、貫通孔ｈを有する金属層３１と、金属層３１に積層され貫通孔ｈを気密に閉塞した樹脂フィルム３２と、を有している。
【0091】
リークパス８ｐの存在は、シンチレータ層５の性能を徐々に劣化させることとなる。しかしながら、複数の光電変換部２ｂと貫通孔ｈとを利用することで、光電変換基板２に対する貫通孔ｈの相対的な位置ずれを検出することができる。そして、封止部８にリークパス８ｐの発生を簡単に検出することが可能となる。そのため、リークパス８ｐによるシンチレータ層５の劣化が進行する前に、リークパス８ｐの検出を行うことで、Ｘ線検出器１の使用に支障が出る前にＸ線検出器１の異常を検出することが可能となる。そして、使用者がＸ線検出器１の修理、交換等の対策を取る時間的余裕を確保することが可能となり、Ｘ線検出器１の使用者の不便を最小限にすることが可能となる。
【0092】
上記のことから、Ｘ線を検出する性能の劣化を検知することのできるＸ線検出器１を得ることができる。また、減圧空間の内部に気圧センサーを別途設けること無しに、リークパス８ｐの存在を検出することができる。そのため、製品コストの高騰を抑制することのできるＸ線検出器１を得ることができる。
【0093】
（変形例１）
次に、上記実施形態の変形例１について説明する。Ｘ線検出器１は、本変形例１で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。図８は、上記実施形態の変形例１に係るＸ線検出パネルＰＮＬの一部を示す断面図である。
図８に示すように、樹脂フィルム３２は、シンチレータ層５と金属層３１との間に位置してもよい。
上記のように構成された変形例１に係るＸ線検出器１においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
次に、上記実施形態の変形例１について説明する。Ｘ線検出器１は、本変形例１で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。図８は、上記実施形態の変形例１に係るＸ線検出パネルＰＮＬの一部を示す断面図である。
図８に示すように、樹脂フィルム３２は、シンチレータ層５と金属層３１との間に位置してもよい。
上記のように構成された変形例１に係るＸ線検出器１においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0094】
（変形例２）
次に、上記実施形態の変形例２について説明する。Ｘ線検出器１は、本変形例２で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。図９は、上記実施形態の変形例２に係るＸ線検出パネルＰＮＬの一部を示す断面図である。
図９に示すように、カバー７は、他の樹脂フィルム３３をさらに有してもよい。樹脂フィルム３３は、金属層３１に積層され、シンチレータ層５と金属層３１との間に位置している。樹脂フィルム３３も、金属層３１の貫通孔ｈを気密に閉塞している。
次に、上記実施形態の変形例２について説明する。Ｘ線検出器１は、本変形例２で説明する構成以外、上記実施形態と同様に構成されている。図９は、上記実施形態の変形例２に係るＸ線検出パネルＰＮＬの一部を示す断面図である。
図９に示すように、カバー７は、他の樹脂フィルム３３をさらに有してもよい。樹脂フィルム３３は、金属層３１に積層され、シンチレータ層５と金属層３１との間に位置している。樹脂フィルム３３も、金属層３１の貫通孔ｈを気密に閉塞している。
【0095】
本変形例２において、樹脂フィルム３３は、検出領域ＤＡ及び第１非検出領域ＮＤＡ１に位置している。平面視において、樹脂フィルム３３は、金属層３１と同一の形状及び同一の面積を有し、金属層３１に完全に重なっている。樹脂フィルム３３の輪郭は、平面視にて、金属層３１の輪郭と一致している。
上記のように構成された変形例２に係るＸ線検出器１においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のように構成された変形例２に係るＸ線検出器１においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0096】
（変形例３）
次に、上記実施形態の変形例３について説明する。上述した金属層３１は、複数の貫通孔ｈを有してもよい。金属層３１は検出領域ＤＡに位置した複数の貫通孔ｈを有しており、複数の貫通孔ｈはそれぞれ高透過領域ＴＡに一対一で対応している。
次に、上記実施形態の変形例３について説明する。上述した金属層３１は、複数の貫通孔ｈを有してもよい。金属層３１は検出領域ＤＡに位置した複数の貫通孔ｈを有しており、複数の貫通孔ｈはそれぞれ高透過領域ＴＡに一対一で対応している。
【0097】
上記のように構成された変形例３に係るＸ線検出器１においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。また、光電変換基板２に対する貫通孔ｈの相対的な位置ずれを、一層、検出することができる。
【0098】
（変形例４）
次に、上記実施形態の変形例４について説明する。図１０は、上記実施形態の変形例４に係るＸ線検出パネルＰＮＬの一部を示す断面図であり、シンチレータ層５及びカバー７を示す図である。
次に、上記実施形態の変形例４について説明する。図１０は、上記実施形態の変形例４に係るＸ線検出パネルＰＮＬの一部を示す断面図であり、シンチレータ層５及びカバー７を示す図である。
【0099】
図１０に示すように、金属層３１は、貫通孔ｈの替わりに、高透過領域ＴＡに対応した凹部ｒを有しもよい。凹部ｒは、金属層３１を貫通していない。金属層３１のうち高透過領域ＴＡの厚みＴｒは、金属層３１のうち高透過領域ＴＡ以外の領域の厚みＴ未満である。
【0100】
凹部ｒは樹脂フィルム３２とは反対側に開口しているが、樹脂フィルム３２側に開口してもよい。本変形例４においても、高透過領域ＴＡと、高透過領域ＴＡ以外の検出領域ＤＡとで、金属層３１は、Ｘ線の吸収量を異ならせることができる。これにより、光電変換基板２に対する凹部ｒの相対的な位置ずれを、検出することができる。
上記のように構成された変形例４に係るＸ線検出器１においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のように構成された変形例４に係るＸ線検出器１においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0101】
金属層３１に孔が空いていない場合、金属層３１のみでカバー７の気密性を確保することが可能である。そのため、図１０の変形例４と異なり、カバー７は、樹脂フィルム３２無しに構成されてもよい。
【0102】
また、金属層３１は、複数の凹部ｒを有してもよい。検出領域ＤＡは、複数の高透過領域ＴＡを有している。カバー７は、複数の凹部ｒは、複数の高透過領域ＴＡに一対一で対応している。その場合、光電変換基板２に対する凹部ｒの相対的な位置ずれを、一層、検出することができる。
【0103】
本発明の上記実施形態を説明したが、上記の実施形態は、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。上記の新規な実施形態は、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、変更を行うことができる。上記の実施形態やその変形は、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。
【0104】
例えば、上記実施形態及び上記複数の変形例で説明した技術は、上記Ｘ線検出器１への適用に限定されるものではなく、他のＸ線検出器、各種の放射線検出器に適用することができる。放射線検出器は、Ｘ線検出パネルＰＮＬの替わりに、放射線を検出する放射線検出パネルを備えていればよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］検出領域及び前記検出領域の外側の非検出領域を有する光電変換基板と、
前記光電変換基板の上に設けられ、少なくとも前記検出領域に位置したシンチレータ層と、
前記非検出領域に位置し、前記シンチレータ層を囲み、前記光電変換基板に接着された枠状の封止部と、
前記シンチレータ層の上方に設けられ、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記封止部に接着され、前記光電変換基板及び前記封止部とともに前記シンチレータ層を覆ったカバーと、を備え、
前記光電変換基板、前記封止部、及び前記カバーで囲まれ、かつ、前記シンチレータ層が位置している空間は、大気圧より減圧された空間であり、
前記カバーは、
前記検出領域に位置した貫通孔を有する金属層と、
前記金属層に積層され前記貫通孔を気密に閉塞した樹脂フィルムと、を有する、
放射線検出器。
［２］前記金属層は、前記貫通孔を含み前記検出領域に位置した複数の貫通孔を有している、
［１］に記載の放射線検出器。
［３］前記光電変換基板は、前記検出領域にマトリクス状に設けられた複数の光電変換部をさらに有し、
各々の前記光電変換部は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された光電変換素子と、を有し、
平面視において、前記貫通孔における最大の直線長さを第１長さ、隣合う一対の前記光電変換素子間の距離を第２長さ、とすると、
前記第１長さは、前記第２長さ未満である、
［１］に記載の放射線検出器。
［４］前記貫通孔は、平面視において、前記検出領域の重心より前記非検出領域に近接している、
［１］に記載の放射線検出器。
［５］検出領域及び前記検出領域の外側の非検出領域を有する光電変換基板と、
前記光電変換基板の上に設けられ、少なくとも前記検出領域に位置したシンチレータ層と、
前記非検出領域に位置し、前記シンチレータ層を囲み、前記光電変換基板に接着された枠状の封止部と、
前記シンチレータ層の上方に設けられ、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記封止部に接着され、前記光電変換基板及び前記封止部とともに前記シンチレータ層を覆ったカバーと、を備え、
前記光電変換基板、前記封止部、及び前記カバーで囲まれ、かつ、前記シンチレータ層が位置している空間は、大気圧より減圧された空間であり、
前記カバーは、前記検出領域に位置した凹部を有する金属層を有する、
放射線検出器。
［６］前記金属層は、前記凹部を含み前記検出領域に位置した複数の凹部を有している、
［５］に記載の放射線検出器。
［７］前記カバーは、前記金属層に積層された樹脂フィルムをさらに有する、
［５］に記載の放射線検出器。
［８］前記光電変換基板は、前記検出領域にマトリクス状に設けられた複数の光電変換部をさらに有し、
各々の前記光電変換部は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された光電変換素子と、を有し、
平面視において、前記凹部における最大の直線長さを第１長さ、隣合う一対の前記光電変換素子間の距離を第２長さ、とすると、
前記第１長さは、前記第２長さ未満である、
［５］に記載の放射線検出器。
［９］前記凹部は、平面視において、前記検出領域の重心より前記非検出領域に近接している、
［５］に記載の放射線検出器。
［１０］前記金属層は、１００μｍ未満の厚みを有する金属箔である、
［１］又は［５］に記載の放射線検出器。
［１１］前記樹脂フィルムは、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、
前記樹脂フィルムの輪郭は、平面視にて、前記金属層の輪郭と一致している、
［１］又は［７］に記載の放射線検出器。
［１２］前記金属層は、前記シンチレータ層と前記樹脂フィルムとの間に位置している、
［１］又は［７］に記載の放射線検出器。
［１３］前記カバーは、前記金属層に積層され前記シンチレータ層と前記金属層との間に位置した他の樹脂フィルムをさらに有する、
［１２］に記載の放射線検出器。
［１４］前記樹脂フィルムは、前記シンチレータ層と前記金属層との間に位置している、
［１］又は［７］に記載の放射線検出器。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］検出領域及び前記検出領域の外側の非検出領域を有する光電変換基板と、
前記光電変換基板の上に設けられ、少なくとも前記検出領域に位置したシンチレータ層と、
前記非検出領域に位置し、前記シンチレータ層を囲み、前記光電変換基板に接着された枠状の封止部と、
前記シンチレータ層の上方に設けられ、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記封止部に接着され、前記光電変換基板及び前記封止部とともに前記シンチレータ層を覆ったカバーと、を備え、
前記光電変換基板、前記封止部、及び前記カバーで囲まれ、かつ、前記シンチレータ層が位置している空間は、大気圧より減圧された空間であり、
前記カバーは、
前記検出領域に位置した貫通孔を有する金属層と、
前記金属層に積層され前記貫通孔を気密に閉塞した樹脂フィルムと、を有する、
放射線検出器。
［２］前記金属層は、前記貫通孔を含み前記検出領域に位置した複数の貫通孔を有している、
［１］に記載の放射線検出器。
［３］前記光電変換基板は、前記検出領域にマトリクス状に設けられた複数の光電変換部をさらに有し、
各々の前記光電変換部は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された光電変換素子と、を有し、
平面視において、前記貫通孔における最大の直線長さを第１長さ、隣合う一対の前記光電変換素子間の距離を第２長さ、とすると、
前記第１長さは、前記第２長さ未満である、
［１］に記載の放射線検出器。
［４］前記貫通孔は、平面視において、前記検出領域の重心より前記非検出領域に近接している、
［１］に記載の放射線検出器。
［５］検出領域及び前記検出領域の外側の非検出領域を有する光電変換基板と、
前記光電変換基板の上に設けられ、少なくとも前記検出領域に位置したシンチレータ層と、
前記非検出領域に位置し、前記シンチレータ層を囲み、前記光電変換基板に接着された枠状の封止部と、
前記シンチレータ層の上方に設けられ、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、前記封止部に接着され、前記光電変換基板及び前記封止部とともに前記シンチレータ層を覆ったカバーと、を備え、
前記光電変換基板、前記封止部、及び前記カバーで囲まれ、かつ、前記シンチレータ層が位置している空間は、大気圧より減圧された空間であり、
前記カバーは、前記検出領域に位置した凹部を有する金属層を有する、
放射線検出器。
［６］前記金属層は、前記凹部を含み前記検出領域に位置した複数の凹部を有している、
［５］に記載の放射線検出器。
［７］前記カバーは、前記金属層に積層された樹脂フィルムをさらに有する、
［５］に記載の放射線検出器。
［８］前記光電変換基板は、前記検出領域にマトリクス状に設けられた複数の光電変換部をさらに有し、
各々の前記光電変換部は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された光電変換素子と、を有し、
平面視において、前記凹部における最大の直線長さを第１長さ、隣合う一対の前記光電変換素子間の距離を第２長さ、とすると、
前記第１長さは、前記第２長さ未満である、
［５］に記載の放射線検出器。
［９］前記凹部は、平面視において、前記検出領域の重心より前記非検出領域に近接している、
［５］に記載の放射線検出器。
［１０］前記金属層は、１００μｍ未満の厚みを有する金属箔である、
［１］又は［５］に記載の放射線検出器。
［１１］前記樹脂フィルムは、前記検出領域及び前記非検出領域に位置し、
前記樹脂フィルムの輪郭は、平面視にて、前記金属層の輪郭と一致している、
［１］又は［７］に記載の放射線検出器。
［１２］前記金属層は、前記シンチレータ層と前記樹脂フィルムとの間に位置している、
［１］又は［７］に記載の放射線検出器。
［１３］前記カバーは、前記金属層に積層され前記シンチレータ層と前記金属層との間に位置した他の樹脂フィルムをさらに有する、
［１２］に記載の放射線検出器。
［１４］前記樹脂フィルムは、前記シンチレータ層と前記金属層との間に位置している、
［１］又は［７］に記載の放射線検出器。
【符号の説明】
【0105】
１…Ｘ線検出器、ＰＮＬ…Ｘ線検出パネル、２…光電変換基板、２ａ…基板、
２ｂ…光電変換部、２ｂ１…光電変換素子、２ｂ２…ＴＦＴ、５…シンチレータ層、
８…封止部、８ｐ…リークパス、７…カバー、３１…金属層、ｈ…貫通孔、ｒ…凹部
ＴＡ…高透過領域、３２…樹脂フィルム、３３…樹脂フィルム、１１…回路基板、
１２…支持基板、ＤＡ…検出領域、ＮＤＡ，ＮＤＡ１，ＮＤＡ２…非検出領域、
３，３ａ，３ｂ…入射Ｘ線、６，６ａ，６ｂ…蛍光、Ｇ…空隙、ＣＥ…重心、Ｔ…厚み、
Ｌ１，Ｌ２…長さ。
２ｂ…光電変換部、２ｂ１…光電変換素子、２ｂ２…ＴＦＴ、５…シンチレータ層、
８…封止部、８ｐ…リークパス、７…カバー、３１…金属層、ｈ…貫通孔、ｒ…凹部
ＴＡ…高透過領域、３２…樹脂フィルム、３３…樹脂フィルム、１１…回路基板、
１２…支持基板、ＤＡ…検出領域、ＮＤＡ，ＮＤＡ１，ＮＤＡ２…非検出領域、
３，３ａ，３ｂ…入射Ｘ線、６，６ａ，６ｂ…蛍光、Ｇ…空隙、ＣＥ…重心、Ｔ…厚み、
Ｌ１，Ｌ２…長さ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】