(57)【要約】  【課題】放射線検出器の小型化を図ることができ、且つ、防湿部の厚みを薄くすることができる放射線検出モジュール、放射線検出器、及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。  【解決手段】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たシンチレータと、熱可塑性樹脂を主成分として含み、前記シンチレータの周囲に設けられ、前記アレイ基板と前記シンチレータに接合された枠状の封止部と、前記シンチレータの上方を覆い、周縁近傍が前記封止部の外面に接合された防湿部と、を備えている。前記封止部の外面の形状は、外側に突出する曲面である。  【選択図】図２
2020079787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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たシンチレータと、
熱可塑性樹脂を主成分として含み、前記シンチレータの周囲に設けられ、前記アレイ基板と前記シンチレータに接合された枠状の封止部と、
前記シンチレータを覆い、周縁近傍が前記封止部の外面に接合された防湿部と、
を備え、
前記封止部の外面の形状は、外側に突出する曲面である放射線検出モジュール。
【請求項２】
前記防湿部の周端面は、前記アレイ基板と接触している請求項１記載の放射線検出モジュール。
【請求項３】
前記防湿部の周端面は、前記アレイ基板の近傍に設けられている請求項１記載の放射線検出モジュール。
【請求項４】
前記防湿部の周端面と前記アレイ基板との間の距離は、前記封止部の高さの半分以下である請求項１記載の放射線検出モジュール。
【請求項５】
前記防湿部の周縁には前記アレイ基板に沿う折り曲げ部が設けられている請求項１記載の放射線検出モジュール。
【請求項６】
前記防湿部のコーナー部には、外側に向けて突出する凸部が設けられている請求項５記載の放射線検出モジュール。
【請求項７】
前記封止部の外面には凹部が設けられている請求項１〜６のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項８】
前記防湿部の前記凹部に対峙する部分には、撓み部が設けられている請求項７記載の放射線検出モジュール。
【請求項９】
前記封止部の外面には凸部が設けられている請求項１〜８のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項１０】
前記封止部の高さは、前記シンチレータの高さ以下である請求項１〜９のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項１１】
前記シンチレータの高さと、前記封止部の高さとの差は、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下である請求項１０記載の放射線検出モジュール。
【請求項１２】
前記封止部の高さは、前記シンチレータの高さの３０％以上、７０％以下ある請求項１０または１１に記載の放射線検出モジュール。
【請求項１３】
前記シンチレータの側面には凹凸が設けられ、
前記封止部の一部は、前記シンチレータの側面の凹凸の内部に設けられている請求項１〜１２のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項１４】
前記封止部は透光性を有する請求項１〜１３のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項１５】
前記封止部の少なくとも外面は、撥水性を有する請求項１〜１４のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項１６】
前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくともいずれかである請求項１〜１５のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項１７】
前記熱可塑性樹脂は、無機材料を用いたフィラーをさらに含む請求項１〜１６のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項１８】
前記防湿部は、金属を含むシート、樹脂膜と金属膜とが積層された積層シート、および、樹脂膜と無機膜とが積層された積層シートのいずれかである請求項１〜１７のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項１９】
前記防湿部の厚みは、１０μｍ以上、５０μｍ以下である請求項１〜１８のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項２０】
前記防湿部は、撓み部を有し、
前記撓み部は、前記防湿部の、前記撓み部が設けられていない部分よりも、弾性変形が容易である請求項１〜１９のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項２１】
前記熱可塑性樹脂の剛性は、前記防湿部の剛性よりも低い請求項１〜２０のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項２２】
前記封止部と前記防湿部とにより画された空間の圧力は、大気圧よりも低い請求項１〜２１のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項２３】
前記シンチレータは、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）を含む請求項１〜２２のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項２４】
前記シンチレータと、前記防湿部と、の間に設けられた反射層をさらに備えた請求項１〜２３のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
【請求項２５】
請求項１〜２４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。
【請求項２６】
アレイ基板に設けられた複数の光電変換部の上に、シンチレータを形成する工程と、
軟化させた熱可塑性樹脂を前記シンチレータの周囲に枠状に塗布して封止部を形成する工程と、
防湿部となるシートを、前記シンチレータおよび前記封止部に被せ、前記シートの周縁近傍を加熱して、前記シートの周縁近傍を前記封止部の外面に接合する工程と、
を備え、
前記封止部を形成する工程において、塗布のつなぎ目に凸部を形成する放射線検出モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射線検出モジュール、放射線検出器、及び放射線検出モジュール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線検出器には、Ｘ線を蛍光に変換するシンチレータと、蛍光を電気信号に変換するアレイ基板とが設けられている。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特性の劣化を抑制するために、シンチレータと反射層は、外部雰囲気から隔離する必要がある。例えば、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）などを含む場合には、水蒸気などによる特性劣化が大きくなるおそれがある。
【０００３】
そのため、高い防湿性能が得られる構造として、シンチレータと反射層をハット形状の防湿部で覆い、防湿部のつば（鍔）部をアレイ基板に接着する技術が提案されている。  
ところが、防湿部のつば部をアレイ基板に接着すると、シンチレータの周辺につば部を接着するためのスペースが必要となる。近年においてはＸ線検出器の小型化が望まれているが、ハット形状の防湿部とすると、Ｘ線検出器の小型化が図れなくなるおそれがある。
【０００４】
また、人体に対して大量のＸ線照射を行うと健康への悪影響があるため、人体へのＸ線照射量は必要最低限に抑えられる。そのため、医療に用いられるＸ線検出器の場合には、照射されるＸ線の強度が小さくなり、防湿部を透過するＸ線の強度が非常に小さくなるおそれがある。この場合、防湿部の厚みを薄くすれば、透過するＸ線の強度を大きくすることができる。ところが、ハット形状の防湿部の厚みを薄くすると、アルミニウムなどの箔を、ハット形状に成形する際に亀裂などが発生しやすくなる。
そこで、Ｘ線検出器の小型化を図ることができ、且つ、防湿部の厚みを薄くす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２００９−１２８０２３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、放射線検出器の小型化を図ることができ、且つ、防湿部の厚みを薄くすることができる放射線検出モジュール、放射線検出器、及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。
【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たシンチレータと、熱可塑性樹脂を主成分として含み、前記シンチレータの周囲に設けられ、前記アレイ基板と前記シンチレータに接合された枠状の封止部と、前記シンチレータを覆い、周縁近傍が前記封止部の外面に接合された防湿部と、を備えている。前記封止部の外面の形状は、外側に突出する曲面である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係るＸ線検出器およびＸ線検出モジュールを例示するための模式斜視図である。
【図２】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。
【図３】Ｘ線検出器のブロック図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、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。
【図５】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。
【図６】（ａ）は、防湿部の模式平面図である。（ｂ）は、防湿部１７の模式斜視図である。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る撓み部を例示するための模式断面図である。
【図１０】比較例に係る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。
【図１１】比較例に係る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。
【図１２】比較例に係る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。
【図１３】比較例に係る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。
【図１４】比較例に係る熱可塑性樹脂の塗布を例示するための模式斜視図である。
【図１５】本実施の形態に係る熱可塑性樹脂の塗布を例示するための模式斜視図である。
【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。  
また、放射線検出器は、例えば、一般医療などに用いることができる。ただし、放射線検出器の用途は、一般医療に限定されるわけではない。
【００１０】
（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およびＸ線検出モジュール１０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、防湿部７、および封止部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。
【００１１】
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１２を設け、支持板１２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１２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。
【００１２】
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、反射層６、防湿部７、および封止部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。
【００１３】
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されている。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とにより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、Ｘ線画像の１つの画素（pixel）に対応する。
【００１４】
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。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。
【００１５】
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、ドレイン電極及びソース電極を有している。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のドレイン電極は、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のソース電極は、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。なお、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタは、図示しないバイアスラインに接続することもできる。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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を覆っている。保護層２ｆは、絶縁性材料から形成することができる。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。
【００１９】
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）などを含むものとすることができる。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。
【００２０】
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。
【００２１】
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（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ／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。
【００２２】
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。ただし、反射層６は、必ずしも必要ではなく、Ｘ線検出モジュール１０に求められる感度特性などに応じて設けるようにすればよい。  
以下においては、一例として、反射層６が設けられている場合を説明する。
【００２３】
反射層６は、シンチレータ５のＸ線の入射側に設けられている。反射層６は、少なくともシンチレータ５の上面を覆っている。反射層６は、シンチレータ５の側面５ａをさらに覆うこともできる。  
例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）などからなる光散乱性粒子と、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層６を形成することができる。  
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層６を形成することができる。  
また、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シートや、光散乱性粒子を含む樹脂シートなどをシンチレータ５の上に設けることで反射層６とすることもできる。
【００２４】
なお、ペースト状の材料をシンチレータ５の上に塗布し、これを乾燥する場合は、乾燥に伴い材料が収縮するので、シンチレータ５が引っ張られて、シンチレータ５がアレイ基板２から剥離する場合がある。そのため、シート状の反射層６を、シンチレータ５の上に設けることが好ましい。この場合、シート状の反射層６を、例えば、両面テープなどを用いて、シンチレータ５の上に接合することもできるが、シート状の反射層６をシンチレータ５の上に載置することが好ましい。シート状の反射層６をシンチレータ５の上に載置するようにすれば、反射層６の膨張または収縮に起因して、シンチレータ５がアレイ基板２から剥離するのを抑制するのが容易となる。
【００２５】
防湿部７は、空気中に含まれる水分により、反射層６の特性やシンチレータ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。  
防湿部７は、シンチレータ５、および、封止部８の少なくとも一部を覆っている。防湿部７と反射層６などとの間には隙間があってもよいし、防湿部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防湿部７と封止部８とを接合すれば、防湿部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。また、一般的に、シンチレータ５には、その体積の１０％〜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にガスが膨張して防湿部７が破損するおそれがある。大気圧よりも減圧された環境において防湿部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防湿部７が破損するのを抑制することができる。すなわち、封止部８と防湿部７とにより画された空間の圧力は、大気圧よりも低くすることが好ましい。
【００２６】
ここで、封止部８の内部に気泡や空隙があったり、封止部８と防湿部７の間に隙間やリークパスがあったり、封止部８とアレイ基板２の間に隙間やリークパスがあったりする場合がある。この場合、大気圧よりも減圧された環境において防湿部７と封止部８とを接合し、その後、大気圧環境に戻した際に、隙間やリークパスなどを介して大気が内部に侵入する場合がある。大気が内部に侵入すると、防湿部７とシンチレータ５とが密着せず、防湿部７の表面にしわが発生したり、張りが無くなったりする。そのため、隙間やリークパスなどがあることを目視にて容易に知ることができる。隙間やリークパスなどがある製品の寿命は短くなるおそれがあるが、この様な製品を検査において容易に発見し除去することができる。そのため、Ｘ線検出器１の品質を向上させることが容易となる。
【００２７】
防湿部７は、金属を含むシートとすることができる。金属は、例えば、アルミニウムを含む金属、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、コバール材などとすることができる。この場合、金属を含む防湿部７とすれば、防湿部７を透過する水分をほぼ完全になくすことができる。
【００２８】
また、防湿部７は、樹脂膜と金属膜とが積層された積層シートとすることもできる。この場合、樹脂膜は、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、弾性ゴムなどから形成されたものとすることができる。金属膜は、例えば、前述した金属を含むものとすることができる。金属膜は、例えば、スパッタリング法、ラミネート法などを用いて形成することができる。この場合、金属膜がシンチレータ５側に設けられるようにすることが好ましい。この様にすれば、樹脂膜により金属膜を覆うことができるので、外力などにより金属膜が傷つくのを抑制することができる。また、金属膜が樹脂膜よりも内側（シンチレータ５側）に設けられていれば、樹脂層を介した透湿でシンチレータ５の特性が劣化するのを抑制することができる。
また、金属膜に代えて、あるいは金属膜と共に無機膜を設けることができる。無機膜は、例えば、酸化珪素、酸化アルミニウムなどを含む膜とすることができる。無機膜は、例えば、スパッタリング法などを用いて形成することができる。
【００２９】
金属膜を含む積層シートとする場合には、例えば、金属膜の厚みと略同じ厚みを有する樹脂膜を用いることができる。この様な厚みを有する樹脂膜を設ければ、防湿部７の剛性を増加させることができるので、製造工程中において、防湿部７にピンホールが発生するのを抑制することができる。なお、一般的に、樹脂の線膨張係数は、金属の線膨張係数よりも大きいため、樹脂膜の厚みを厚くし過ぎると、後述するアレイ基板２の反りが発生しやすくなる。そのため、樹脂膜の厚みは、金属膜の厚み以下とすることが好ましい。
【００３０】
また、防湿部７の厚みは、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、防湿部７の厚みを厚くすると、防湿部７に吸収されるＸ線の量が多くなる。一方、防湿部７の厚みを薄くすると、剛性が低下して破損しやすくなる。
【００３１】
例えば、防湿部７の厚みを１０μｍ未満にすると、防湿部７の剛性が低くなりすぎて、外力などによるダメージによりピンホールが生じ、リークが発生するおそれがある。防湿部７の厚みが５０μｍを超えると、防湿部７の剛性が高くなり過ぎて、シンチレータ５の上端の凹凸への追従性が悪くなる。そのため、前述した隙間やリークパスの確認が困難となるおそれがある。またさらに、後述するアレイ基板２の反りが発生しやすくなるおそれがある。
【００３２】
そのため、防湿部７の厚みは、１０μｍ以上、５０μｍ以下とすることが好ましい。
この場合、防湿部７は、例えば、厚みが１０μｍ以上、５０μｍ以下のアルミニウム箔とすることができる。アルミニウム箔の厚みが１０μｍ以上、５０μｍ以下であれば、厚みが１００μｍのアルミニウム箔に比べてＸ線の透過量を２０％〜３０％程度多くすることができる。また、厚みが１０μｍ以上、５０μｍ以下のアルミニウム箔とすれば、前述したリークの発生を抑制することができ、且つ、前述した隙間やリークパスの確認が容易となる。また、後述するアレイ基板２の反りを抑制することができる。
【００３３】
ここで、人体に対して大量のＸ線照射を行うと健康への悪影響があるため、人体へのＸ線照射量は必要最低限に抑えられる。そのため、医療に用いられるＸ線検出器１の場合には、照射されるＸ線の強度が小さくなり、防湿部７を透過するＸ線の強度が非常に小さくなるおそれがある。本実施の形態に係る防湿部７は、厚みが１０μｍ以上、５０μｍ以下のシートとしているので、照射されるＸ線の強度が小さい場合であってもＸ線画像の撮影が可能となる。
【００３４】
この場合、防湿部７の厚みを薄くすると防湿部７の剛性が低下する。そのため、つば部などを設けて立体的な防湿部とすると、例えば、金属箔をプレス成形する際に亀裂などが生じ易くなる。図２に示すように、シート状を呈する防湿部７の周縁近傍は、封止部８の外面８ａに接合される。そのため、予め防湿部７を立体形状に加工する必要はなく、シート状を呈する防湿部７をそのまま封止部８の外面８ａに接合することができる。その結果、防湿部７の厚みを１０μｍ以上、５０μｍ以下としても、防湿部７に亀裂などが発生するのを抑制することができる。
【００３５】
また、後述するように、防湿部７の周縁近傍を加熱することで、防湿部７の周縁近傍と封止部８を接合する。この場合、防湿部７の周縁近傍の温度と、封止部８の温度が低下すると、防湿部７の周縁近傍と封止部８との間に熱応力が発生する。防湿部７の周縁近傍と封止部８との間に熱応力が発生すると、防湿部７の周縁近傍と封止部８との間に剥離が生じるおそれがある。剥離が生じると防湿性能が著しく低下するおそれがある。防湿部７の厚みは１０μｍ以上、５０μｍ以下としているので、熱応力が発生した際に防湿部７が延びやすくなる。そのため、熱応力を緩和させることができるので、防湿部７の周縁近傍と封止部８との間に剥離が生じるのを抑制することができる。
【００３６】
図２に示すように、封止部８は、シンチレータ５の側面５ａとアレイ基板２に接合されている。この場合、封止部８は、シンチレータ５の側面５ａと密着させることができる。シンチレータ５が複数の柱状結晶の集合体となっている場合には、シンチレータ５の側面５ａに凹凸が形成されている。そのため、封止部８の一部が、シンチレータ５の側面５ａの凹凸の内部に設けられていれば、封止部８とシンチレータ５との接合強度を大きくすることができる。封止部８は、アレイ基板２と密着させることができる。封止部８とアレイ基板２とが密着していれば、大気に含まれている水分などが、封止部８とアレイ基板２との間を透過してシンチレータ５に到達するのを抑制することができる。
【００３７】
封止部８の外面８ａの形状は、外側に突出する曲面とすることができる。この様にすれば、封止部８の外面８ａとシンチレータ５の側面５ａとの間の距離Ｌを長くすることができる。そのため、大気に含まれている水分などが、封止部８の内部を透過してシンチレータ５に到達するのを抑制することができる。  
また、封止部８の外面８ａの形状が外側に突出する曲面となっていれば、防湿部７の周縁近傍を封止部８の外面８ａに倣わせるのが容易となる。そのため、防湿部７を封止部８に密着させるのが容易となる。また、防湿部７をなだらかに変形させることができるので、防湿部７の厚みを薄くしても防湿部７に亀裂などが発生するのを抑制することができる。
【００３８】
また、図２に示すように、防湿部７を封止部８に密着させた際に、防湿部７の周端面７ａがアレイ基板２と接触するか、周端面７ａがアレイ基板２の近傍に位置するようにすることが好ましい。この様にすれば、大気に含まれている水分などが、封止部８の内部に侵入するのを効果的に抑制することができる。
【００３９】
また、封止部８の高さは、シンチレータ５の高さ以下とすることが好ましい。封止部８の高さがシンチレータ５の高さ以下となっていれば、防湿部７となるシートを無理なく変形させることができるので防湿部７にシワ、破断、ピンホールなどが発生するのを抑制することができる。
【００４０】
またさらに、封止部８の高さが、シンチレータ５の高さよりも低ければ、防湿部７の周縁近傍を撓ませることができる。防湿部７の周縁近傍を撓ませることができれば、防湿部７の熱収縮量と、アレイ基板２の熱収縮量との差を吸収することができる。そのため、熱応力によりアレイ基板２が変形するのを抑制することができる。  
なお、封止部８の高さをシンチレータ５の高さよりも低くすることに関する詳細は後述する（図８を参照）。
【００４１】
封止部８は、熱可塑性樹脂を主成分として含むものとすることができる。封止部８が熱可塑性樹脂を主成分として含んでいれば、加熱により、アレイ基板２、シンチレータ５、および防湿部７と接合することができる。ここで、例えば、封止部８が紫外線硬化樹脂を主成分として含んでいれば、封止部８を、アレイ基板２、シンチレータ５、および防湿部７と接合する際に紫外線を照射する必要がある。ところが、防湿部７は金属などを含んでいるため紫外線を透過させることができない。また、防湿部７が紫外線を透過するものとすると、紫外線によりシンチレータ５が変色し、発生した蛍光が吸収されるおそれがある。
これに対し、封止部８は、熱可塑性樹脂を主成分として含んでいるので、加熱により容易に接合を行うことができる。また、シンチレータ５が紫外線により変色することもない。また、封止部８の加熱と冷却に要する時間は短くてすむので、製造時間の短縮、ひいては製造コストの低減を図ることができる。
【００４２】
熱可塑性樹脂は、例えば、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、ポリプロピレンなどとすることができる。この場合、ポリエチレンの水蒸気透過係数は０．０６８ｇ・ｍｍ／ｄａｙ・ｍ２であり、ポリプロピレンの水蒸気透過係数は０．０４ｇ・ｍｍ／ｄａｙ・ｍ２である。そのため、封止部８が、ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくともいず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５に到達する水分を大幅に少なくすることができる。
熱可塑性樹脂の剛性は、防湿部７の剛性よりも低くすることができる。
【００４３】
また、封止部８は、無機材料を用いたフィラーをさらに含むことができる。無機材料からなるフィラーが封止部８に含まれていれば、水分の透過をさらに抑制することができる。無機材料は、例えば、タルク、グラファイト、雲母、カオリン（カオリナイトを主成分とする粘土）などとすることができる。フィラーは、例えば、扁平な形態を有するものとすることができる。外部から封止部８の内部に侵入した水分は、無機材料からなるフィラーによって拡散が妨げられるので、水分が封止部８を通過する速度を減少させることができる。そのため、シンチレータ５に到達する水分の量を少なくすることができる。
【００４４】
ここで、高温多湿の環境に保管されていたＸ線検出器１が、より低い温度の環境で使用される場合がある、この様な場合には、筐体の内部にある水蒸気が結露して、Ｘ線検出器１の表面に付着する場合がある。封止部８の外面８ａに微細な亀裂があると、表面に付着した水分が亀裂に侵入し、封止部８の内部に導かれるおそれがある。また、Ｘ線検出器１が氷点下以下の環境に搬送され、亀裂に侵入した水分が凍結する場合がある。亀裂に侵入した水分が凍結すると体積が大きくなるので、亀裂が大きくなるとともに水分がさらに侵入し易くなる。以上のことが繰り返されると、封止部８の破損、防湿部７と封止部８の剥離、アレイ基板２と封止部８の剥離などが生じるおそれがある。
そのため、封止部８の少なくとも外面８ａは、撥水性を有するものとすることが好ましい。封止部８の少なくとも外面８ａが撥水性を有していれば、亀裂に水分が侵入するのを抑制することができる。  
例えば、封止部８の外面８ａに撥水剤を塗布することができる。また、封止部８が、ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくともいずれかを主成分として含んでいれば、撥水性を有する外面８ａとすることができる。
【００４５】
また、熱可塑性樹脂を枠状に塗布した直後に、内部を観察して泡、異物、リークパスなどの有無をチェックすることが好ましい。この様なチェックが、目視もしくは光学顕微鏡を用いて行うことができれば、生産効率を向上させることができる。そのため、枠状に塗布された熱可塑性樹脂は、厚みが最も厚い部分においても透明であることが好ましい。すなわち、封止部８は、透光性を有するものとすることが好ましい。この様にすれば、泡、異物、リークパスなどがあり寿命が短くなるおそれがある製品を容易に除去することができる。そのため、製品の品質を向上させることができる。
【００４６】
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（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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
次に、他の実施形態に係るＸ線検出モジュールについて説明する。  
図４（ａ）、（ｂ）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。  
後述するように、封止部８は、軟化させた熱可塑性樹脂をアレイ基板２の上に枠状に塗布したり、３Ｄプリンタなどで熱可塑性樹脂をアレイ基板２の上に枠状に設けたりすることで形成される。そのため、封止部８の寸法がばらつく場合がある。
【００５２】
封止部８の寸法がばらつくと、防湿部７の周端面７ａがアレイ基板２と干渉して、防湿部７の周縁近傍にシワなどが発生する場合がある。防湿部７の周縁近傍にシワなどが発生すると、防湿部７の剥離などが生ずるおそれがある。  
この場合、図４（ａ）に示すように、防湿部１７の周端面１７ａとアレイ基板２との間に距離Ｈ１が設けられる様にすることができる。例えば、シート状を呈する防湿部１７の寸法を短めにしておけば良い。この様にすれば、封止部８の寸法がばらついたとしても、防湿部１７の周縁近傍にシワなどが発生するのを抑制することができる。
【００５３】
この場合、距離Ｈ１があまり大きくなると、封止部８の内部に侵入する水分が多くなるおそれがある。本発明者らの得た知見によれば、図４（ｂ）に示すように、距離Ｈ１が封止部８の高さＨ２の半分以下となるようにすることが好ましい。この場合、距離Ｈ１がより小さくなれば、封止部８の内部に侵入する水分がより少なくなる。
【００５４】
図５は、他の実施形態に係るＸ線検出モジュール１０ｂを例示するための模式断面図である。  
図６（ａ）は、防湿部１７の模式平面図である。  
図６（ｂ）は、防湿部１７の模式斜視図である。  
図５に示すように、防湿部１７の周縁近傍をアレイ基板２に沿って折り曲げることもできる。すなわち、防湿部１７の周縁にはアレイ基板２に沿う折り曲げ部１７ｂを設けることができる。この場合、折り曲げ部１７ｂはアレイ基板２に接着することもできる。この様にすれば、封止部８の外面８ａを防湿部１７により覆うことができるので、防湿部１７の内部に水分が侵入するのを効果的に抑制することができる。なお、折り曲げ部１７ｂの寸法を余り大きくすると、Ｘ線検出モジュール１０ｂの小型化、ひいてはＸ線検出器１の小型化が図れなくなるおそれがある。そのため、折り曲げ部１７ｂの寸法は、例えば、２ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００５５】
また、防湿部１７の周縁近傍を折り曲げると以下の問題が生じる。  
防湿部１７は、ゆがみや凹凸の無いシートを用いて形成することができる。防湿部１７となるシートをシンチレータ５に被せると、シートはシンチレータ５の厚みの分だけアレイ基板２から浮いた状態になる。この様な状態にあるシートの周縁近傍を封止部８に沿ってアレイ基板２側に曲げることは容易であり、シートに引き延ばしの応力はほとんどかからない。
【００５６】
ところが、枠状を呈する封止部８のコーナーの部分においては、シートを辺と同じ形に折り曲げることは幾何学的に不可能である。そのため、シートの一部を引き延ばすことで封止部８に沿うようにする必要がある。  
防湿部１７には、外部からの水分を遮蔽する機能が求められるが、シートの一部を引き延ばすと、その部分が薄くなったり、微細なひび割れが発生したり、ピンホールが発生したりするおそれがある。ひび割れやピンホールが発生すると、水分を遮蔽する能力が低下することになる。
【００５７】
この場合、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、防湿部１７のコーナー部に、外側に向けて突出する凸状の凸部１７ｃを設ければ、前述した幾何学的ゆがみを吸収することができる。そのため、シートの一部が引き延ばされるのを抑制することができるので、ひび割れやピンホールが発生するのを抑制することができる。
【００５８】
図７は、他の実施形態に係るＸ線検出モジュール１０ｃを例示するための模式断面図である。  
前述したように、アレイ基板２の材料、シンチレータ５の材料、防湿部７の材料、および封止部８の材料は異なっている。そのため、それぞれが異なる線膨張係数を有している。ここで、Ｘ線検出モジュール１０ｃが起動している間は熱が発生するので、これらの温度が高くなる。また、Ｘ線検出器１の周囲の温度が変化する場合もある。そのため、温度変化に応じて、これらの間に熱応力が発生する。この場合、防湿部７に引張応力Ｆが発生すると、引張応力Ｆが、防湿部７と封止部８の接合部分、もしくは封止部８とアレイ基板２の接合部分に印加され、剥がれや破断などが生じるおそれがある。剥がれや破断などが生じると、水分がシンチレータ５に到達し易くなる。また、アレイ基板２に反りなどの変形が生じるおそれもある。
【００５９】
そこで、本実施の形態に係るＸ線検出モジュール１０ｃにおいては、封止部８の外面８ａに凹部８ａ１を設けている。凹部８ａ１が設けられていれば、凹部８ａ１の近傍が変形し易くなる。そのため、凹部８ａ１の近傍が変形することで、発生した引張応力Ｆを緩和させることができる。
【００６０】
また、防湿部７の、凹部８ａ１に対峙する部分に撓み部７ｃを設けることができる。撓み部７ｃは、防湿部７の、撓み部７ｃが設けられていない部分よりも、弾性変形が容易とすることができる。撓み部７ｃが設けられていれば、撓み部７ｃが弾性変形することで、発生した引張応力Ｆを緩和させることができる。この場合、撓み部７ｃと凹部８ａ１は接触させてもよいし、図７に示すように撓み部７ｃと凹部８ａ１の間に隙間を設けてもよい。撓み部７ｃと凹部８ａ１が接触していれば、撓み部７ｃの剛性を高めることができるので、撓み部７ｃに破断やピンホールが発生するのを抑制することができる。撓み部７ｃと凹部８ａ１の間に隙間が設けられていれば、撓み部７ｃの変形が容易となるので、引張応力Ｆの緩和が容易となる。
引張応力Ｆを緩和させることができれば、防湿部７の剥がれや破断などを抑制することができる。また、アレイ基板２に反りなどの変形が発生するのを抑制することができる。
【００６１】
また、後述する図１５に示すように、封止部８の外面８ａには凸部１８ｃを設けることもできる。なお、凸部１８ｃに関する詳細は後述する。
【００６２】
図８は、他の実施形態に係るＸ線検出モジュール１０ｄを例示するための模式断面図である。  
図８に示すように、封止部８の高さＨ３は、シンチレータ５の高さＨ４よりも低くすることができる。封止部８の高さＨ３が、シンチレータ５の高さＨ４よりも低ければ、防湿部７の周縁近傍を撓ませることができる。すなわち、この様にすれば、防湿部７の周縁近傍の撓み部７ｄを設けるのが容易となる。撓み部７ｄは、防湿部７の、撓み部７ｄが設けられていない部分よりも、弾性変形が容易とすることができる。撓み部７ｄが設けられていれば、前述した撓み部７ｃと同様の効果を得ることができる。すなわち、撓み部７ｄが弾性変形することで、発生した引張応力Ｆを緩和させることができるので、防湿部７の剥がれや破断などが発生したり、アレイ基板２に反りなどの変形が発生したりするのを抑制することができる。
【００６３】
例えば、アルミニウム箔を用いた防湿部７の線膨張係数は、２３×１０−６程度となる。アレイ基板２の線膨張係数は、４×１０−６程度となる。そのため、封止部８に固定された防湿部７の温度が低下すると、防湿部７がアレイ基板２より大きく収縮する。この場合、防湿部７が、ほぼ完全な平面状となっていると、収縮量の差を吸収することができず、アレイ基板２に反りが発生する。これに対し、撓み部７ｃ、７ｄが設けられていれば、収縮量の差を吸収することができるので、アレイ基板２に反りが発生するのを抑制することができる。
【００６４】
この場合、シンチレータ５の高さＨ４と、封止部８の高さＨ３との差は、防湿部７の厚み以上とすることができる。例えば、シンチレータ５の高さＨ４と、封止部８の高さＨ３との差は、０．１ｍｍ以上とすることができる。一方、封止部８の高さＨ３を低くし過ぎると、静電気などの高い電圧が印加された際に、防湿部７とアレイ基板２とがショートするおそれがある。そのため、シンチレータ５の高さＨ４と、封止部８の高さＨ３との差は、０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。すなわち、シンチレータ５の高さＨ４と、封止部８の高さＨ３との差は、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００６５】
本発明者らの得た知見によれば、封止部８の高さＨ３は、シンチレータ５の高さＨ４の３０％以上、７０％以下とすることが好ましい。封止部８の高さＨ３をこの様にすれば、前述した、アレイ基板２の反りの抑制、透湿率の低減、封止部８の形成に必要となる材料の量の低減などを図ることができる。
【００６６】
例えば、透湿率の低減効果は以下の様に考えることができる。
防湿部７と封止部８の合計の透湿率をＱ、防湿部７を透湿率をＱ７、封止部８の透湿率をＱ８とすると以下の式が成り立つ。
Ｑ＝Ｑ７＋Ｑ８
この場合、Ｑ７は略一定と考えられるので、Ｑの増減は、Ｑ８の増減によりほぼ決まることになる。
ここで、封止部８の透湿係数をＰ、封止部８の透湿断面積をＳ（ｍｍ２）、封止部８の透湿幅をＷ、封止部８の周長をＬ（ｍｍ）、封止部８の高さをＨ（ｍｍ）とすると以下の式が成り立つ。
Ｑ８＝Ｐ×Ｓ／Ｗ＝Ｐ×Ｌ×Ｈ／Ｗ
そのため、封止部８の高さＨを小さくすれば、封止部８の透湿率Ｑ８を小さくすることができ、ひいては防湿部７と封止部８の合計の透湿率Ｑを小さくすることができる。
すなわち、防湿性の向上を図ることができるので、Ｘ線検出モジュール１０の信頼性を向上させることができる。
【００６７】
図９（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る撓み部７ｅを例示するための模式断面図である。  
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、撓み部７ｅは、防湿部７の、シンチレータ５の上面５ｂと対峙する領域に設けることもできる。撓み部７ｅは、例えば、エンボス状を呈するものとすることができる。撓み部７ｅのシンチレータ５側とは反対側の面（Ｘ線が入射する側の面）は、防湿部７のシンチレータ５側とは反対側の面から外部に向けて突出している。撓み部７ｅのシンチレータ５の面は、防湿部７のシンチレータ５側の面から外部に向けて突出している。
【００６８】
撓み部７ｅの肉厚寸法は、防湿部７の、撓み部７ｅが設けられていない部分の肉厚寸法とほぼ同じとすることができる。撓み部７ｅは、例えば、シート状の防湿部７にプレス刻印金型によるプレス加工（エンボス加工）を施すことで形成することができる。なお、樹脂膜と無機材料からなる膜とが積層された低透湿防湿膜であっても、プレス刻印金型によるプレス加工（エンボス加工）を施すことで撓み部７ｅを形成することができる。
【００６９】
撓み部７ｅの高さ寸法は、防湿部７の、撓み部７ｅが設けられていない部分の肉厚寸法よりも大きくすることができる。撓み部７ｅの幅寸法、数、配置などには特に限定はない。撓み部７ｅの幅寸法、数、配置などは、前述した熱収縮量の大きさや、防湿部７の大きさなどに応じて適宜決定することができる。
【００７０】
撓み部７ｅは、防湿部７の、撓み部７ｅが設けられていない部分よりも、弾性変形が容易とすることができる。そのため、撓み部７ｅが弾性変形することで、線膨張係数の差に基づく熱収縮量の差を吸収することができる。そのため、撓み部７ｅを設けるようにすれば、アレイ基板２に反りが発生するのを抑制することができる。  
この場合、図９（ａ）に示すように、防湿部７に撓み部７ｅのみを設けるようにすることもできるし、図９（ｂ）に示すように、防湿部７に撓み部７ｅを設けるとともに、防湿部７の周縁近傍に撓み部７ｄ、７ｃを設けることもできる。
【００７１】
図１０は、比較例に係るＸ線検出モジュール１１０を例示するための模式断面図である。  図１０に示すように、封止部８がアレイ基板２と接合され、シンチレータ５の側面５ａとは接合されていなければ、封止部８の剥がれが生じやすくなる。例えば、前述したように、起動による温度変化や周囲温度の変化により熱応力が発生する。この場合、封止部８がアレイ基板２のみとしか接合されていなければ、封止部８の接合強度が低くなる。そのため、発生した熱応力により、封止部８の剥がれが生じるおそれがある。
【００７２】
これに対して、本実施の形態に係るＸ線検出モジュール１０、１０ａ〜１０ｃにおいては、封止部８は、シンチレータ５の側面５ａとアレイ基板２に接合されている。また、封止部８は、シンチレータ５の側面５ａと密着している。さらに、封止部８の一部が、シンチレータ５の側面５ａの凹凸の内部に設けられている。そのため、封止部８の接合強度を高くすることができるので、熱応力により封止部８が剥がれるのを抑制することができる。
【００７３】
図１１は、比較例に係るＸ線検出モジュール１１０ａを例示するための模式断面図である。
図１１に示すように、封止部１１８の外面１１８ａの露出部１１８ａ１は、アレイ基板２側になるに従いシンチレータ５に近づく方向に傾斜する傾斜面となっている。そのため、アレイ基板２の近傍において、封止部１１８の外面１１８ａとシンチレータ５の側面５ａとの間の距離Ｌが短くなる。そのため、大気に含まれている水分などが、封止部１１８とアレイ基板２との間を透過してシンチレータ５に到達し易くなる。
【００７４】
これに対して、本実施の形態に係るＸ線検出モジュール１０、１０ａ〜１０ｃにおいては、封止部８の外面８ａの形状は、外側に突出する曲面となっている。そのため、アレイ基板２の近傍において、封止部１８の外面１８ａとシンチレータ５の側面５ａとの間の距離Ｌを長くすることができるので、大気に含まれている水分などがシンチレータ５に到達し難くなる。
【００７５】
図１２は、比較例に係るＸ線検出モジュール１１０ｂを例示するための模式断面図である。
図１２に示すように、封止部１２８の高さがシンチレータ５の高さよりも高ければ、防湿部１７となるシートを被せる際に無理に変形させる必要がある。そのため、防湿部１７にシワ、破断、ピンホールなどが発生しやすくなる。  
また、封止部１２８の外面１２８ａの露出部分が大きくなり易くなる。露出部分が大きくなると、水分の透過断面が大きくなるので、より多くの水分が封止部１２８の内部に侵入しやすくなる。
【００７６】
これに対して、本実施の形態に係るＸ線検出モジュール１０、１０ａ〜１０ｃにおいては、封止部８の高さがシンチレータ５の高さ以下となっているので、防湿部７となるシートを無理なく変形させることができる。そのため、防湿部７にシワ、破断、ピンホールなどが発生するのを抑制することができる。
【００７７】
図１３は、比較例に係るＸ線検出モジュール１１０ｃを例示するための模式断面図である。
図１３に示すように、封止部１３８の外面１３８ａがアレイ基板２に垂直な平面となっていると、外面１３８ａを防湿部１１７で覆うのが難しくなる。外面１３８ａが防湿部１１７により覆われていないと、水分の透過断面が大きくなるので、より多くの水分が封止部１３８の内部に侵入しやすくなる。この場合、防湿部１１７の周縁近傍１１７ａを折り曲げて外面１３８ａを覆うようにすると、折り曲げ部１１７ｂに亀裂や破断が生じ易くなる。亀裂や破断が生じると、亀裂や破断を介して水分が侵入するおそれがある。
【００７８】
これに対して、本実施の形態に係るＸ線検出モジュール１０、１０ａ〜１０ｃにおいては、封止部８の外面８ａの形状は、外側に突出する曲面となっている。そのため、外面８ａを封止部７により覆う際に、封止部７を無理に曲げることが必要となる部分が生じない。そのため、亀裂や破断が生じることなく、外面８ａを封止部７により覆うことができる。
【００７９】
（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）  
次に、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について例示する。
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
次に、シンチレータ５の上に反射層６を形成する。  
例えば、反射層６は、複数の光散乱性粒子、樹脂、および溶媒を混合した塗布液をシンチレータ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。
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層６を形成することもできる。
また、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シートや、光散乱性粒子を含む樹脂シートなどをシンチレータ５の上に設けたり、貼り付けたりして反射層６を設けることもできる。
【００８３】
次に、封止部８を形成する。  
例えば、溶剤を用いて熱可塑性樹脂を軟化させ、軟化させた熱可塑性樹脂を、シンチレータ５の周囲に枠状に塗布し、溶剤を蒸発させて熱可塑性樹脂を固化し、封止部８を形成することができる。  
また、例えば、熱可塑性樹脂を加熱することで軟化させ、軟化させた熱可塑性樹脂を、シンチレータ５の周囲に枠状に塗布し、放熱などにより熱可塑性樹脂を固化させて封止部８を形成することができる。  
また、例えば、３Ｄプリンタなどを用いて、枠状の封止部８を形成することもできる。
【００８４】
図１４は、比較例に係る熱可塑性樹脂１８の塗布を例示するための模式斜視図である。  前述したように、軟化させた熱可塑性樹脂１８は、枠状に塗布される。そのため、つなぎ目１８ａが少なくとも１箇所生じることになる。軟化させた熱可塑性樹脂１８を枠状に塗布する場合、熱可塑性樹脂１８の単位時間当たりの供給量を一定にしたり、熱可塑性樹脂１８を吐出するノズルの移動速度Ｂを一定にしたりすると、図１４に示すように、供給の始点と供給の終点のつなぎ目１８ａに窪み１８ｂが生じる場合がある。例えば、供給の始点と供給の終点が離れていると、供給の始点と供給の終点のつなぎ目１８ａに、周囲より高さが低く急峻な窪み１８ｂが生じる場合がある。急峻な窪み１８ｂが生じると、防湿部７となるシートが窪み１８ｂに沿うことができず、リークパスが生じるおそれがある。リークパスの部分においては、防湿部７と封止部８の外面８ａとが接合されておらず、リークパスを介して水分が侵入し易くなる。
【００８５】
図１５は、本実施の形態に係る熱可塑性樹脂１８の塗布を例示するための模式斜視図である。  
図１５に示すように、つなぎ目１８ａに凸部１８ｃを形成することができる。例えば、つなぎ目１８ａの部分において熱可塑性樹脂１８の単位時間当たりの供給量を増加させたり、ノズルの移動速度Ｂを遅くしたりすることで凸部１８ｃを形成することができる。この場合、なだらかな外面を有し、高さの低い凸部１８ｃが形成されるようにすることが好ましい。  
急峻な窪み１８ｂに比べて、凸部１８ｃに防湿部７となるシートを沿わせることは容易である。そのため、リークパスが発生するのを抑制することができる。
【００８６】
次に、防湿部７となるシートを、シンチレータ５、反射層６、および封止部８に被せ、シートの周縁近傍を封止部８の外面８ａに接合する。  
例えば、シートの周縁近傍を封止部８の外面８ａに押し付けた状態でシートを加熱し、封止部８の外面８ａを溶融させて防湿部７を接合することができる。シートが封止部８の外面８ａに接合されることで防湿部７が形成される。  
シートの接合は、大気圧よりも減圧された環境において行うことができる。
【００８７】
大気圧よりも減圧された環境においてシートを封止部８の外面８ａに接合する。
ことで、防湿部７の内部に水蒸気を含む空気が収納されるのを抑制することができる。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であっても、防湿部７の内部にある空気により防湿部７が膨張したり変形したりするのを抑制することができる。また、大気圧により防湿部７が押さえつけられるので、防湿部７がシンチレータ５に密着する。  
以上の様にして、Ｘ線検出モジュール１０、１０ａ〜１０ｃを製造することができる。
【００８８】
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。
【００８９】
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。  
この場合、アレイ基板２の反りが大きいと、アレイ基板２が筐体の内部に格納されている部材と干渉したり、アレイ基板２が筐体の内壁に干渉したりするおそれがある。前述したように、本実施の形態に係るＸ線検出モジュール１０とすれば、アレイ基板２の反りを抑制することができるので、組立工程における作業の円滑化を図ることができる。
また、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ことができる。  
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。
【００９０】
以上に説明したように、本実施の形態に係るＸ線検出モジュールの製造方法は以下の工程を備えることができる。  
アレイ基板２に設けられた複数の光電変換部２ｂの上に、シンチレータ５を形成する工程。
軟化させた熱可塑性樹脂１８をシンチレータ５の周囲に枠状に塗布して封止部８を形成する工程。
防湿部７となるシートを、シンチレータ５および封止部８に被せ、シートの周縁近傍を加熱して、シートの周縁近傍を封止部８の外面８ａに接合する工程。
この場合、封止部８形成する工程において、塗布のつなぎ目１８ａに凸部１８ｃを形成することができる。
【００９１】
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】
【００９２】
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、５ａ  側面、６  反射層、７  防湿部、７ａ  周端面、７ｃ  撓み部、８  封止部、８ａ  外面、８ａ１  凹部、１０  Ｘ線検出モジュール、１０ａ〜１０ｃ  Ｘ線検出モジュール、１１  回路基板、１７  防湿部、１７ａ  周端面、１７ｂ  折り曲げ部、１７ｃ  凸部、１８  熱可塑性樹脂、１８ａ  つなぎ目、１８ｂ  窪み、１８ｃ  凸部
【図１】
2020079787.tif 000003
【図２】
2020079787.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月31日(2019.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項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たシンチレータと、
熱可塑性樹脂を主成分として含み、前記シンチレータの周囲に設けられ、前記アレイ基板と前記シンチレータに接合された枠状の封止部と、
前記シンチレータの上方を覆い、周縁近傍が前記封止部の外面に接合された防湿部と、
を備え、
前記封止部の外面の形状は、外側に突出する曲面である放射線検出モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
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たシンチレータと、熱可塑性樹脂を主成分として含み、前記シンチレータの周囲に設けられ、前記アレイ基板と前記シンチレータに接合された枠状の封止部と、前記シンチレータの上方を覆い、周縁近傍が前記封止部の外面に接合された防湿部と、を備えている。前記封止部の外面の形状は、外側に突出する曲面である。
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月13日(2019.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
本発明者らの得た知見によれば、封止部８の高さＨ３は、シンチレータ５の高さＨ４の３０％以上、７０％以下とすることが好ましい。封止部８の高さＨ３をこの様にすれば、前述した、アレイ基板２の反りの抑制、単位時間当たりの透湿量の低減、封止部８の形成に必要となる材料の量の低減などを図ることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
例えば、単位時間当たりの透湿量の低減効果は以下の様に考えることができる。
防湿部７と封止部８の合計の、単位時間当たりの透湿量をＱ、防湿部７の単位時間当たりの透湿量をＱ７、封止部８の単位時間当たりの透湿量をＱ８とすると以下の式が成り立つ。
Ｑ＝Ｑ７＋Ｑ８
この場合、Ｑ７は略一定と考えられるので、Ｑの増減は、Ｑ８の増減によりほぼ決まることになる。
ここで、封止部８の透湿係数をＰ、封止部８の透湿断面積をＳ（ｍｍ２）、封止部８の透湿幅をＷ、封止部８の周長をＬ（ｍｍ）、封止部８の高さをＨ（ｍｍ）とすると以下の式が成り立つ。
Ｑ８＝Ｐ×Ｓ／Ｗ＝Ｐ×Ｌ×Ｈ／Ｗ
そのため、封止部８の高さＨを小さくすれば、封止部８の単位時間当たりの透湿量Ｑ８を小さくすることができ、ひいては防湿部７と封止部８の合計の、単位時間当たりの透湿量Ｑを小さくすることができる。
すなわち、防湿性の向上を図ることができるので、Ｘ線検出モジュール１０の信頼性を向上させることができる。