(57)【要約】【課題】放電破壊を抑えると共に、長寿命なフラットパネル型放射線検出器を提供することを目的とする。【解決手段】バイアス電圧供給用のリード線２１は、リード線２１が共通電極３と接続するリード線接続部３０に対向する補助板２５の位置に設けられた開口部２５ａから引き出すように配置されている。これにより、硬化性合成樹脂層２３の厚みをリード線２１よりも薄くできる。また、リード線接続部３０を覆う部分と有効画素領域ＳＡを覆う部分とに生じていた硬化性合成樹脂層２３の厚みが変化する境界部Ａを抑えることができる。そのため、硬化性合成樹脂層２３と半導体層２との熱膨張係数差による反り、および硬化性合成樹脂層２３の残留応力による応力や、その応力が集中することを抑えることができる。したがって、応力を軽減でき、その応力集中によるダメージで生じる沿面放電を抑えることができる。【選択図】図３
2014181935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）放射線の入射により電荷を生成する放射線感応型の半導体層と、
（ｂ）前記半導体層の表面に形成され、前記半導体層にバイアス電圧を与える共通電極と、
（ｃ）前記半導体層と前記共通電極との間に設けられたキャリア選択性の高抵抗膜と、
（ｄ）前記半導体層と前記高抵抗膜と前記共通電極とがその順番で積層され、前記半導体層で生成された電荷を読み出すアクティブマトリクス基板と、
（ｅ）有効画素領域の外側となる位置で前記共通電極に接続されるバイアス電圧供給用のリード線と、
（ｆ）前記半導体層と前記高抵抗膜と前記共通電極とを覆う絶縁性の硬化性合成樹脂層と、
（ｇ）前記硬化性合成樹脂層の表側に固定され、前記アクティブマトリクス基板と同程度の熱膨張係数を有する絶縁性の補助板とを備えたフラットパネル型放射線検出器において、
（ｈ１）前記補助板は、前記リード線が前記共通電極と接続するリード線接続部に対向する位置に開口部を備え、
（ｈ２）前記リード線は、前記開口部から引き出すように配置されていることを特徴とするフラットパネル型放射線検出器。
【請求項２】
請求項１に記載のフラットパネル型放射線検出器において、
（ｉ）前記リード線が引き出された状態の前記開口部を硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞する絶縁性の閉塞部を更に備えていることを特徴とするフラットパネル型放射線検出器。
【請求項３】
請求項２に記載のフラットパネル型放射線検出器において、
前記閉塞部は、前記補助板を挟んで前記共通電極の反対側から前記開口部を覆う絶縁性の蓋部と、前記開口部、前記リード線および前記蓋部の隙間を絶縁性の合成樹脂で充填した充填部とを備えていることを特徴とするフラットパネル型放射線検出器。
【請求項４】
請求項２または３に記載のフラットパネル型放射線検出器において、
前記共通電極には、２ｋＶ以上のバイアス電圧が与えられることを特徴とするフラットパネル型放射線検出器。
【請求項５】
請求項２から４のいずれかに記載のフラットパネル型放射線検出器において、
前記閉塞部を覆う絶縁シートを更に備えていることを特徴とするフラットパネル型放射線検出器。
【請求項６】
請求項５に記載のフラットパネル型放射線検出器において、
前記絶縁シートは、テフロン（登録商標）およびポリイミドのいずれかであることを特徴とするフラットパネル型放射線検出器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のフラットパネル型放射線検出器において、
前記硬化性合成樹脂層の厚みは、前記リード線接続部および前記開口部を除いて、前記共通電極上の全域において一定であることを特徴とするフラットパネル型放射線検出器。
【請求項８】
請求項７に記載のフラットパネル型放射線検出器において、
前記硬化性合成樹脂層の厚みは、前記共通電極上の全域において前記リード線の直径よりも薄いことを特徴とするフラットパネル型放射線検出器。
【請求項９】
（Ａ）放射線の入射により電荷を生成する放射線感応型の半導体層と、
（Ｂ）前記半導体層の表面に形成され、前記半導体層にバイアス電圧を与える共通電極と、
（Ｃ）前記半導体層と前記共通電極との間に設けられたキャリア選択性の高抵抗膜と、
（Ｄ）前記半導体層と前記高抵抗膜と前記共通電極とがその順番で積層され、前記半導体層で生成された電荷を読み出すアクティブマトリクス基板と、
（Ｅ）有効画素領域の外側となる位置で前記共通電極に接続されるバイアス電圧供給用のリード線と、
（Ｆ）前記半導体層と前記高抵抗膜と前記共通電極とを覆う絶縁性の硬化性合成樹脂層と、
（Ｇ）前記硬化性合成樹脂層の表側に固定され、前記アクティブマトリクス基板と同程度の熱膨張係数を有する絶縁性の補助板とを備えたフラットパネル型放射線検出器の製造方法において、
（Ｈ）前記リード線が前記共通電極と接続するリード線接続部に対向する前記補助板の位置に設けられた開口部から前記リード線を引き出すように配置する工程と、
（Ｉ）前記リード線が引き出された状態の前記開口部を硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞部で閉塞する工程と、
（Ｊ）前記開口部を前記閉塞部で閉塞した後に、前記半導体層、前記共通電極、前記アクティブマトリクス基板および前記補助板で囲まれる空間に硬化性合成樹脂を注入して硬化させる工程と、
を備えていることを特徴とするフラットパネル型放射線検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療分野、工業分野等の放射線（例えば、Ｘ線、γ線等）の空間分布を計測するフラットパネル型放射線検出器とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、直接変換タイプのフラットパネル型放射線検出器（以下適宜、「ＦＰＤ」と称する）がある（特許文献１〜３参照）。この直接変換タイプのＦＰＤは、放射線感応型の半導体層と、半導体層の表面に形成され、所定のバイアス電圧を印加する共通電極と、半導体層の裏面に形成された電荷（キャリア）を収集する画素電極と、アクティブマトリクス基板と、キャリア選択性の高抵抗膜とを備えている。半導体層に放射線が入射すると電荷が生成され、生成された電荷は、画素電極により収集されて、放射線検出信号として取り出すことにより、放射線を検出している。
【０００３】
特に、ａ−Ｓｅ（アモルファス・セレン）のようなアモルファス半導体厚膜を半導体層として用いる場合、アモルファス半導体厚膜は、真空蒸着等の方法によって厚くて広い膜を容易に形成できる。そのため、大面積の厚膜が必要な２次元アレイ型のＦＰＤを構成するのに適している。
【０００４】
直接変換タイプのＦＰＤは、高電圧のバイアス電圧を使用するので、沿面放電の問題が発生する。沿面放電は、共通電極の外縁部から、アモルファス半導体厚膜の外縁部に沿って、アクティブマトリクス基板に至る間で絶縁破壊が起こることで生じる放電現象である。そこで、特許文献１では、半導体層および共通電極の表面をシリコーン樹脂等の高耐圧の絶縁物質からなる放電防止膜で全面的に覆う構成が提案されている。これにより、沿面放電を抑えることができる。
【０００５】
しかしながら、この構造では、温度変化によりＦＰＤに反りが生じ、シリコーン樹脂膜、アモルファス半導体厚膜、共通電極およびキャリア選択性の高抵抗膜の少なくともいずれか１つに亀裂が入り、沿面放電の耐圧が不十分となる。そこで、特許文献２では、アクティブマトリクス基板と同程度の熱膨張係数を持つ絶縁性の板材（補助板）を、高耐圧の硬化性合成樹脂（放電防止膜）を挟んでアクティブマトリクス基板の反対側に設ける構成が提案されている。これにより、温度変化によるＦＰＤの反りを抑えることができる。
【０００６】
さらに、特許文献３では、有効画素領域を覆う部分の硬化性合成樹脂をバイアス電圧供給用のリード線の接続領域を覆う部分よりも薄くする（窪ませる）構成が提案されている。これにより、半導体層と硬化性合成樹脂との熱膨張係数差、および硬化性合成樹脂の残留応力とによる半導体層へのストレスと、放射線の減衰を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−００９２６８号公報
【特許文献２】特開２００２−３１１１４４号公報
【特許文献３】特開２００５−２８６１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３の構成では、硬化性合成樹脂の厚さが変化する境界部に逆に応力が集中し、放電破壊の原因となることがわかってきた。図１１（ａ）は、特許文献３の構成と同様に、リード線１２１の接続領域を覆う部分と有効画素領域ＳＡ部分とで硬化性合成樹脂層１２３の厚みが変化する境界部Ａを共通電極１０３上に有する従来のフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）１０１を示す平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＢ−Ｂ縦断面図であり、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）のＣ−Ｃの縦断面図である。なお、図１１（ａ）において、リード線１２１等を透かした状態として実線で示している。また、硬化性合成樹脂層１２３は、図示を省略している。
【０００９】
図１１（ａ）において、ＦＰＤ１０１の補助板１２５は、リード線１２１の接続領域で切り欠いており、境界部Ａが共通電極１０３上を通過している。この境界部Ａにおいて、半導体層１０２と硬化性合成樹脂層１２３との熱膨張係数差、および硬化性合成樹脂１２３の残留応力によるに応力が集中する。これにより、共通電極１０３と半導体層１０２との間に設けられるキャリア選択性の上部高抵抗膜１０５に亀裂等が生じて、その部分で上部高抵抗膜１０５が機能しなくなり、電流経路が生じ、この電流経路を通じて沿面放電が発生する。
【００１０】
そのため、応力が集中する境界部Ａを抑えるために、硬化性合成樹脂層１２３の厚さを均一にする必要があるが、硬化性合成樹脂層１２３の厚みをリード線１２１よりも薄くすることができないという問題が生じる。なお、硬化性合成樹脂層１２３の厚みが大きいと、補助板１２５を設けた構成であっても、熱膨張係数差により反りが生じ、温度差のある温度環境の厳しい場所における長時間の使用に対しての耐久性が不十分なものとなってしまう。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、放電破壊を抑えると共に、長寿命なフラットパネル型放射線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係るフラットパネル型放射線検出器は、（ａ）放射線の入射により電荷を生成する放射線感応型の半導体層と、（ｂ）前記半導体層の表面に形成され、前記半導体層にバイアス電圧を与える共通電極と、（ｃ）前記半導体層と前記共通電極との間に設けられたキャリア選択性の高抵抗膜と、（ｄ）前記半導体層と前記高抵抗膜と前記共通電極とがその順番で積層され、前記半導体層で生成された電荷を読み出すアクティブマトリクス基板と、（ｅ）有効画素領域の外側となる位置で前記共通電極に接続されるバイアス電圧供給用のリード線と、（ｆ）前記半導体層と前記高抵抗膜と前記共通電極とを覆う絶縁性の硬化性合成樹脂層と、（ｇ）前記硬化性合成樹脂層の表側に固定され、前記アクティブマトリクス基板と同程度の熱膨張係数を有する絶縁性の補助板とを備えたフラットパネル型放射線検出器において、（ｈ１）前記補助板は、前記リード線が前記共通電極と接続するリード線接続部に対向する位置に開口部を備え、（ｈ２）前記リード線は、前記開口部から引き出すように配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係るフラットパネル型放射線検出器によれば、バイアス電圧供給用のリード線は、リード線が共通電極と接続するリード線接続部に対向する補助板の位置に設けられた開口部から引き出すように配置されている。これにより、硬化性合成樹脂層の厚みをリード線よりも薄くできる。また、リード線接続部を覆う部分と有効画素領域を覆う部分とに生じていた硬化性合成樹脂層の厚みが変化する境界部を抑えることができる。すなわち、硬化性合成樹脂層の厚みを薄くできると共に、硬化性合成樹脂層の厚みが変化する境界部を抑えることができる。そのため、硬化性合成樹脂層と半導体層との熱膨張係数差による反り、および硬化性合成樹脂層の残留応力による応力や、その応力が集中することを抑えることができる。したがって、応力を軽減でき、その応力集中によるダメージで生じる沿面放電（放電破壊）を抑えることができる。また、温度環境の厳しい場所における長時間の使用に対して長寿命なものにすることができる。また、硬化性合成樹脂層の厚みを薄くすることができるので、放射線の減衰を抑えることができる。
【００１４】
また、本発明に係るフラットパネル型放射線検出器において、（ｉ）前記リード線が引き出された状態の前記開口部を硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞する絶縁性の閉塞部を更に備えていることが好ましい。これにより、補助板の開口部から外の筐体部へ向かって放電すること（放電破壊）を抑えることができる。すなわち、補助板の開口部から硬化性合成樹脂を注入する方法では、リード線に気泡が付着しやすく、この気泡を介して、補助板の開口部から外の筐体部へ向かって放電する問題がある。この方法を用いず、リード線が引き出された状態の開口部を硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞部で閉塞し、補助板の開口部以外の穴から硬化性合成樹脂を注入する方法を用いる。これにより、リード線に付着する気泡が抑えられ、補助板の開口部から外の筐体部へ向かって放電することを抑えることができる。
【００１５】
また、本発明に係るフラットパネル型放射線検出器において、前記閉塞部は、前記補助板を挟んで前記共通電極の反対側から前記開口部を覆う絶縁性の蓋部と、前記開口部、前記リード線および前記蓋部の隙間を絶縁性の合成樹脂で充填した充填部とを備えていることが好ましい。これにより、リード線が引き出された状態の開口部を絶縁性の合成樹脂のみで閉塞させる構成よりも強固に、補助板の開口部から外の筐体部へ向かって放電することを抑えることができる。すなわち、既に固体状のもので覆うので、所定の形状にし易く、また、気泡が入りにくい。また、充填する合成樹脂の量が少なくて済み、硬化時間を早くすることができる。
【００１６】
また、本発明に係るフラットパネル型放射線検出器において、前記共通電極には、２ｋＶ以上のバイアス電圧が与えられることが好ましい。２ｋＶ以上の高電圧が印加した場合でも補助板の開口部から外の筐体部へ向かって放電することを抑えることができる。
【００１７】
また、本発明に係るフラットパネル型放射線検出器において、前記閉塞部を覆う絶縁シートを更に備えていることが好ましい。これにより、更に強固に補助板の開口部から外の筐体部へ向かって放電することを抑えることができる。
【００１８】
また、本発明に係るフラットパネル型放射線検出器において、前記絶縁シートは、テフロン（登録商標）およびポリイミドのいずれかであることが好ましい。これらは、市販ルートで容易に入手でき、耐電圧が非常に高い放電防止構造を容易に形成することができる。
【００１９】
また、本発明に係るフラットパネル型放射線検出器において、前記硬化性合成樹脂層の厚みは、前記リード線接続部および前記開口部を除いて、前記共通電極上の全域において一定であることが好ましい。これにより、応力が集中することが抑えられて、応力集中による沿面放電を抑えることができる。なお、リード線接続部や開口部は厚みが異なるが、応力集中は沿面放電に至るほど大きくない。また、共通電極上以外の部分で硬化性合成樹脂層の厚みが異なる部分には応力集中が起こるが、電界が掛かっていないので、沿面放電には至らない。
【００２０】
また、本発明に係るフラットパネル型放射線検出器において、前記硬化性合成樹脂層の厚みは、前記共通電極上の全域において前記リード線の直径よりも薄いことが好ましい。これにより、硬化性合成樹脂層と半導体層との熱膨張係数差による反り、および硬化性合成樹脂層の残留応力による応力を抑えて、沿面放電を抑えることができる。また、放射線の減衰を抑えることができる。
【００２１】
また、本発明に係るフラットパネル型放射線検出器の製造方法は、（Ａ）放射線の入射により電荷を生成する放射線感応型の半導体層と、（Ｂ）前記半導体層の表面に形成され、前記半導体層にバイアス電圧を与える共通電極と、（Ｃ）前記半導体層と前記共通電極との間に設けられたキャリア選択性の高抵抗膜と、（Ｄ）前記半導体層と前記高抵抗膜と前記共通電極とがその順番で積層され、前記半導体層で生成された電荷を読み出すアクティブマトリクス基板と、（Ｅ）有効画素領域の外側となる位置で前記共通電極に接続されるバイアス電圧供給用のリード線と、（Ｆ）前記半導体層と前記高抵抗膜と前記共通電極とを覆う絶縁性の硬化性合成樹脂層と、（Ｇ）前記硬化性合成樹脂層の表側に固定され、前記アクティブマトリクス基板と同程度の熱膨張係数を有する絶縁性の補助板とを備えたフラットパネル型放射線検出器の製造方法において、（Ｈ）前記リード線が前記共通電極と接続するリード線接続部に対向する前記補助板の位置に設けられた開口部から前記リード線を引き出すように配置する工程と、（Ｉ）前記リード線が引き出された状態の前記開口部を硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞部で閉塞する工程と、（Ｊ）前記開口部を前記閉塞部で閉塞した後に、前記半導体層、前記共通電極、前記アクティブマトリクス基板および前記補助板で囲まれる空間に硬化性合成樹脂を注入して硬化させる工程と、を備えていることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明に係るフラットパネル型放射線検出器の製造方法によれば、バイアス電圧供給用のリード線は、リード線が共通電極と接続するリード線接続部に対向する補助板の位置に設けられた開口部から引き出すように配置されている。これにより、硬化性合成樹脂層の厚みをリード線よりも薄くできる。また、リード線接続部を覆う部分と有効画素領域を覆う部分とに生じていた硬化性合成樹脂層の厚みが変化する境界部を抑えることができる。すなわち、硬化性合成樹脂層の厚みを薄くできると共に、硬化性合成樹脂層の厚みが変化する境界部を抑えることができる。そのため、硬化性合成樹脂層と半導体層との熱膨張係数差による反り、および硬化性合成樹脂層の残留応力による応力や、その応力が集中することを抑えることができる。したがって、応力を軽減でき、その応力集中によるダメージで生じる沿面放電（放電破壊）を抑えることができる。また、温度環境の厳しい場所における長時間の使用に対して長寿命なものにすることができる。また、硬化性合成樹脂層の厚みを薄くすることができるので、放射線の減衰を抑えることができる。
【００２３】
また、リード線が引き出された状態の開口部を硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞部で閉塞した後に、半導体層、共通電極、アクティブマトリクス基板および補助板で囲まれる空間に硬化性合成樹脂を注入して硬化させている。補助板の開口部から硬化性合成樹脂を注入する方法では、リード線に気泡が付着しやすく、この気泡を介して、補助板の開口部から外の筐体部へ向かって放電する問題がある。この方法を用いず、リード線が引き出された状態の開口部を硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞部で閉塞し、補助板の開口部以外の穴から硬化性合成樹脂を注入する方法を用いる。これにより、リード線に付着する気泡が抑えられ、補助板の開口部から外の筐体部へ向かって放電すること（放電破壊）を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るフラットパネル型放射線検出器によれば、バイアス電圧供給用のリード線は、リード線が共通電極と接続するリード線接続部に対向する補助板の位置に設けられた開口部から引き出すように配置されている。これにより、硬化性合成樹脂層の厚みをリード線よりも薄くできる。また、リード線接続部を覆う部分と有効画素領域を覆う部分とに生じていた硬化性合成樹脂層の厚みが変化する境界部を抑えることができる。すなわち、硬化性合成樹脂層の厚みを薄くできると共に、硬化性合成樹脂層の厚みが変化する境界部を抑えることができる。そのため、硬化性合成樹脂層と半導体層との熱膨張係数差による反り、および硬化性合成樹脂層の残留応力による応力や、その応力が集中することを抑えることができる。したがって、応力を軽減でき、その応力集中によるダメージで生じる沿面放電（放電破壊）を抑えることができる。また、温度環境の厳しい場所における長時間の使用に対して長寿命なものにすることができる。また、硬化性合成樹脂層の厚みを薄くすることができるので、放射線の減衰を抑えることができる。
【００２５】
また、本発明に係るフラットパネル型放射線検出器の製造方法によれば、更に、リード線が引き出された状態の開口部を硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞部で閉塞した後に、半導体層、共通電極、アクティブマトリクス基板および補助板で囲まれる空間に硬化性合成樹脂を注入して硬化させている。補助板の開口部から硬化性合成樹脂を注入する方法では、リード線に気泡が付着しやすく、この気泡を介して、補助板の開口部から外の筐体部へ向かって放電する問題がある。この方法を用いず、リード線が引き出された状態の開口部を硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞部で閉塞し、補助板の開口部以外の穴から硬化性合成樹脂を注入する方法を用いる。これにより、リード線に付着する気泡が抑えられ、補助板の開口部から外の筐体部へ向かって放電すること（放電破壊）を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）は、実施例に係るフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の縦断面図である。
【図２】アクティブマトリクス基板とその周辺の構成を示すブロック図である。
【図３】図１（ｂ）のリード線接続部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】実施例に係るフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は、補助板の開口部からリード線を引き出した状態を部分拡大して示す平面図であり、（ｂ）は、その縦断面図である。
【図６】（ａ）は、蓋部を配置した状態を部分拡大して示す平面図であり、（ｂ）は、その縦断面図である。
【図７】（ａ）は、隙間を絶縁性の合成樹脂で充填させた状態を部分拡大して示す平面図であり、（ｂ）は、その縦断面図である。
【図８】効果の説明に供する縦断面図である。
【図９】変形例に係るフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）の縦断面図である。
【図１０】変形例に係るフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）の縦断面図である。
【図１１】（ａ）は、従来のフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ縦断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【実施例】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１（ａ）は、実施例に係るフラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の縦断面図である。図１（ａ）において、硬化性合成樹脂層２３は、図示を省略している。
【００２８】
図１（ａ）および図１（ｂ）を参照する。ＦＰＤ１は、放射線（例えばＸ線）の入射により電荷を生成する放射線感応型の半導体膜２と、この半導体膜２にバイアス電圧を与える金属薄膜製の共通電極３とが、その順にアクティブマトリクス基板４に積層形成されている。
【００２９】
半導体層２は、ａ−Ｓｅ（アモルファス・セレン）等のアモルファス半導体膜、またはＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）若しくはＣｄＺｎＴｅ（テルル化亜鉛カドミウム）等の化合物半導体膜で構成される。半導体層２の厚みは、通常、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度で構成される。
【００３０】
半導体層２と共通電極３との間には、キャリア選択性の上部高抵抗膜５が設けられ、半導体層２と後述する画素電極７（アクティブマトリクス基板４）との間には、キャリア選択性の下部高抵抗膜６が設けられている。上部高抵抗膜５は、Ｓｂ２Ｓ３（三硫化二アンチモン）で構成され、下部高抵抗膜６は、Ｓｂ２Ｓ３で構成されている。なお、半導体層２と高抵抗膜５の間には、正孔（又は電子）移動剤を混入させたポリカーボネート等の有機膜層（図示しない）を更に形成してもよい。上部高抵抗膜５は、本発明における高抵抗膜に相当する。
【００３１】
また、上部高抵抗膜５は、共通電極３に正バイアスが印加される場合、Ｎ型（正孔注入阻止型）の選択膜が、共通電極３に負バイアスが印加される場合、Ｐ型（電子注入阻止型）の選択膜が使用される。一方、下部高抵抗膜６は、共通電極３に正バイアスが印加される場合、Ｐ型（電子注入阻止型）の選択膜が、共通電極３に負バイアスが印加される場合、Ｎ型（正孔注入阻止型）の選択膜が使用される。ただし、多層構造の場合はこれに限定されるものではない。
【００３２】
また、上部・下部高抵抗膜５，６に用いられる半導体としては、Ｓｂ２Ｓ３の他に、ＺｎＴｅ（テルル化亜鉛）、ＣｅＯ２（酸化セリウム）、ＣｄＳ（硫化カドミウム）、ＺｎＳｅ（セレン化亜鉛）、ＺｎＳ（硫化亜鉛）等の多結晶半導体、Ｎａ（ナトリウム）等のアルカリ金属やＣｌ（塩素）等のハロゲンもしくはＡｓ（ヒ素）やＴｅ（テルル）をドープしたＳｅ（セレン）およびＳｅ化合物のアモルファス半導体が大面積化適性に優れるものとして挙げられる。
【００３３】
アクティブマトリクス基板４は、半導体膜２で生成された電荷を収集する画素電極７と、半導体層２で生成され、画素電極７で収集された電荷を読み出す電荷読み出し回路８と、画素電極７および電荷読み出し回路８が形成される絶縁基板９とを備えている。画素電極７は、複数個で構成され、図２に示すように、有効画素領域ＳＡ内に２次元マトリクス状に配列されている。共通電極３および画素電極７は、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｉｎ（インジウム）等の中の適当な金属やＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等で構成される。絶縁基板９は、ガラス等で構成される。
【００３４】
電荷読み出し回路８は、図２に示すように、画素電極７で収集した電荷を蓄積するコンデンサ８ａと、コンデンサ８ａに蓄積された電荷を読み出すためのスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜電界効果トランジスタ）８ｂと、ゲート線８ｃと、データ線８ｄとを備えている。
【００３５】
コンデンサ８ａおよびＴＦＴ８ｂは、画素電極７ごとに１個ずつ設けられている。コンデンサ８ａは、ＴＦＴ８ｂのドレインと接続されている。ゲート線８ｃは、図２中の行方向（Ｘ方向）に１列に並んでいる各ＴＦＴ８ｂのゲートに接続されている。また、ゲート線８ｃは、ＴＦＴ８ｂに読み出し信号を送るためにゲートドライバ１１に接続されている。
【００３６】
データ線８ｄは、図２中の列方向（Ｙ方向）に１列に並んでいる各ＴＦＴ８ｂのソースに接続されている。また、データ線８ｄは、電荷電圧型増幅器１３と接続され、データ線８ｄで読み出された検出信号は、順番に、電荷電圧型増幅器１３、マルチプレクサ１５およびＡ／Ｄ変換器１７と送られて、ＦＰＤ１外部に出力されるように構成されている。また、ゲートドライバ１１、電荷電圧型増幅器１３、マルチプレクサ１５、Ａ／Ｄ変換器１７およびバイアス電圧供給源（図示しない）等は、ＣＰＵ等で構成されるコントローラ１９で制御されている。
【００３７】
図１（ａ）および図１（ｂ）に戻る。共通電極３には、バイアス電圧供給用のリード線２１が接続されている。リード線２１は、有効画素領域ＳＡの外側となる位置で共通電極３に接続されている。なお、リード線２１の接続部分についての詳細は、後で説明する。
【００３８】
半導体膜２と共通電極３等は、保護モールドとして硬化性合成樹脂層２３で被覆されている。硬化性合成樹脂層２３は、エポキシ樹脂等で構成される。硬化性合成樹脂層２３の表側にアクティブマトリクス基板４と同程度の熱膨張係数を有する絶縁性の補助板２５が固定されている。補助板２５は、石英ガラス等で構成される。なお、補助板２５は、スペーサ２７を介してアクティブマトリクス基板４に固定されている。スペーサ２７は、ポリカーボネート樹脂やＡＢＳ樹脂等で構成される。
【００３９】
スペーサ２７は、半導体層２等の側方を囲うスペーサ枠部２７ａと、半導体層２等の上方を覆うと共に、スペーサ枠部２７ａの内壁よりも小さい面積で開口した窓枠部２７ｂとを備えている。スペーサ２７は、補助板２５を挟んで共通電極３の反対側からスペーサ２７の窓枠部２７ｂの開口外周部で補助板２５を固定する。
【００４０】
なお、半導体層２、共通電極３、アクティブマトリクス基板４、上部・下部高抵抗膜５，６、リード線２１、硬化性合成樹脂層２３、補助板２５、スペーサ２７等が一体となったＦＰＤ本体は、筐体２９に支持され、その内部に収められている。
【００４１】
次に、リード線接続部３０の構成について説明する。図３は、図１（ｂ）のリード線接続部３０を拡大して示す縦断面図である。リード線接続部３０は、金属板３１と、金属板３１と共通電極３と固定させる導電性接着剤３３とを備えている。リード線２１は、上述のように、共通電極３に接続されている。具体的には、リード線２１は、金属板３１および導電性接着剤３３を介在させて共通電極３に接続されている。リード線２１は、導線部２１ａと、導電部２１ａを被覆する絶縁被覆部２１ｂと備えており、導線部２１ａは、金属板３１に半田付けされている。
【００４２】
なお、金属板３１は、Ｃｕ（銅）等で構成されるが、Ｃｕ板の表面に抵抗値を下げ、腐食を防止するために、Ａｕメッキが施されて構成したものでもよい。導電性接着剤３３は、Ｎｉ（ニッケル）アクリル系ペーストのようにＮｉを含有したもの、または、カーボンを包含するカーボン系ペースト等が用いられる。リード線２１の導線部２１ａは、Ｃｕ等で構成される。リード線２１の径Ｅは、２ｍｍ程度である。なお、本明細書において、リード線接続部３０の領域ＬＣは、導電性接着剤３３が形成される領域を示すものとする。
【００４３】
次に、本発明の特徴部分について説明する。図１１（ａ）〜図１１（ｃ）の従来装置では、リード線１２１は、半導体層１０２等の側方を囲うスペーサ１２７のスペーサ枠部１２７ａから、アクティブマトリクス基板１０４、補助板１２３およびスペーサ１２７等で囲まれる空間の外側に引き出されている。この点、本発明では、リード線２１は、補助板２５から引き出されている。
【００４４】
すなわち、補助板２５は、図３に示すように、リード線２１が共通電極３と接続するリード線接続部３０に対向する位置に開口部２５ａを備えている。リード線２１は、その開口部２５ａから引き出すように配置されている。また、リード線２１が引き出された状態の開口部２５ａは、閉塞部３５で閉塞されている。閉塞部３５は、リード線接続部３０のバイアス電圧が開口部２５ａから外の筐体部２９へ向かって放電が起こることを防止し、また、硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないためのものである。なお、補助板２５は、図１（ａ）および図１（ｂ）において、開口部２５ａ以外で、共通電極３を含む半導体層２を覆うように設けられている。
【００４５】
閉塞部３５は、図３に示すように、補助板２５を挟んで共通電極３の反対側から、開口部２５ａを覆う蓋部３７と、開口部２５ａ、リード線２１および蓋部３７の隙間を絶縁性の合成樹脂（合成樹脂接着剤）で充填した充填部３９を備えている。蓋部３７は、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂およびアクリル樹脂等で構成されている。蓋部３７の厚みは、１ｍｍ程度が好ましく、０．５〜３．０ｍｍ程度で構成してもよい。
【００４６】
蓋部３７は、リード線２１の開口部２５ａの通過を妨げず、開口部２５ａの一部を塞ぐものである。蓋部３７は、例えば、リード線２１を受け入れるための切り欠き部３７ａ（図６（ａ）参照）を有し、Ｕ字状に形成されている。引き出された状態のリード線２１は、切り欠き部３７ａに沿って配置させることにより、リード線２１が突出することを抑えるようになっている。充填部３９を構成する合成樹脂は、エポキシ樹脂等が用いられている。充填部３９により、蓋部３７を補助板２５に接着させると共に、開口部２５ａおよび蓋部３７の切り欠き部３７ａを満たすように隙間が充填される。
【００４７】
なお、充填部３９は、隙間を充填しつつ、はみ出して覆うようにしてもよい。また、充填部３９が十分に充填されていれば、切り欠き部３７ａの入口側までの全て充填させなくてもよい。
【００４８】
また、閉塞部３５は、絶縁シート４１で覆われている。すなわち、絶縁シート４１は、閉塞部３５、開口部２５ａ、および開口部２５ａから引き出されたリード線２１の一部を覆うように設けられている。絶縁シート４１は、テフロン（登録商標）およびポリイミド等のいずれかで構成される。これらは、市販ルートで容易に入手でき、耐電圧が非常に高い放電防止構造を容易に形成することができる。
【００４９】
なお、硬化性合成樹脂層２３の厚みは、リード線接続部３０の領域ＬＣおよび開口部２５ａを除いて、共通電極３上の全域において一定である。これにより、応力が集中することが抑えられて、応力集中による沿面放電を抑えることができる。なお、リード線接続部３０の領域ＬＣや開口部２５ａは厚みが異なるが、応力集中は沿面放電に至るほど大きくない。また、共通電極３上以外の部分で硬化性合成樹脂層２３の厚みが異なる部分には応力集中が起こるが、電界が掛かっていないので、沿面放電には至らない。
【００５０】
リード線接続部３０の領域ＬＣおよび開口部２５ａは、具体的には、図５（ａ）および図５（ｂ）において、符号Ｆで示す領域である。なお、図５（ａ）において、符号Ｆは、図示の便宜上、大きめに示す。
【００５１】
また、硬化性合成樹脂層２３の厚みは、共通電極３上の全域においてリード線２１の直径Ｅ（図３参照）よりも薄い。これにより、硬化性合成樹脂層２３と半導体層２との熱膨張係数差による反り、および硬化性合成樹脂層２３の残留応力による応力を抑えて、沿面放電を抑えることができる。また、放射線の減衰を抑えることができる。
【００５２】
＜ＦＰＤ１の動作＞
次に、ＦＰＤ１の動作について説明する。ＦＰＤ１によって放射線を検出する際には、図示しないバイアス電圧供給源からバイアス電圧を２ｋＶ以上２５ｋＶ程度以下で共通電極３に印加する。バイアス電圧は、リード線２１および金属板３１等を通じて共通電極３に印加される。バイアス電圧を印加した状態で、放射線の入射されることに伴って半導体層２により電荷が生成される。この生成された電荷は、２次元マトリクス状に配置された画素電極７で収集される。収集された電荷は、電荷読み出し回路８により画素電極７ごとの放射線検出信号として取り出す。
【００５３】
具体的には、画素電極７で収集された電荷がコンデンサ８ａに一旦蓄積される。そして、ゲートドライバ１１により、例えば図２中の紙面上側から順番に、読み出し信号をゲート線８ｃに与える。読み出し信号がゲート線８ｃに与えられると、ゲート線８ｃに接続するＴＦＴ８ｂのゲートがＯＦＦ状態からＯＮ状態になり、コンデンサ８ａに蓄積された電荷がデータ線８ｄを通じて読み出される。読み出された電荷は、電荷電圧変換型１３で増幅されて電圧信号として出力される。マルチプレクサ１５は、複数の電圧信号から１つの電圧信号を選択して出力する。出力された電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器１７でアナログ信号からディジタル信号に変換される。変換されたディジタル信号に基づいて２次元の放射線画像が得られる。
【００５４】
＜ＦＰＤ１の製造方法＞
次に、ＦＰＤ１の製造方法について図４を参照して説明する。アクティブマトリクス基板４を準備する（ステップＳ０１）。アクティブマトリクス基板４上に、真空蒸着装置等を用いて、順番に、下部高抵抗膜６、半導体層２、上部高抵抗膜５および共通電極３を形成する（ステップＳ０２）。その後、図１（ａ）および図３に示すように、有効画素領域ＳＡ外の共通電極３上に、金属板３１、導電性接着剤３３およびリード線２１等を設ける（ステップＳ０３）。
【００５５】
補助板２５には、リード線２１が共通電極３と接続するリード線接続部３０に対向して開口部２５ａが設けられている。この開口部２５ａを有する補助板２５をスペーサ２７に固定する。共通電極３と補助板２５との予め設定された間隔を保つように半導体層２等を補助板２５およびスペーサ２７で覆う（ステップＳ０４）。この際、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、開口部２５ａからリード線２１が引き出される。すなわち、リード線２１が共通電極３と接続するリード線接続部３０に対向する補助板２５に設けられた開口部２５ａからリード線２１を引き出すように配置する。
【００５６】
その後、リード線２１が引き出された状態の開口部２５ａを硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞部３５で閉塞する（ステップＳ０５）。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、リード線２１を引き出した状態の開口部２５ａ上には、蓋部３７を設置する。この際、蓋部３７の切り欠き部３７ａからリード線２１を受け入れながら、開口部２５ａを塞ぐ。そして、絶縁性の合成樹脂を用いて、補助板２５を固定すると共に、開口部２５ａから引き出したリード線２１と開口部２５ａ等との隙間を充填して密封する。絶縁性の合成樹脂の充填は、粘度の高いものを用いるので、たれ落ちることなく閉塞することができる。絶縁性の合成樹脂は、パテ塗りのような方法で隙間を充填する。また、ノズルで充填する場合は、粘度が高いので、高い圧力が必要となる。これにより、充填部３９を形成する（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）。
【００５７】
開口部２５ａを閉塞部３５で閉塞した後、半導体層２、共通電極３、アクティブマトリクス基板４、補助板２５およびスペーサ２７等で囲まれる空間に液体状の硬化性合成樹脂を注入して硬化させる（ステップＳ０６）。この際、例えば、スペーサ２７に設けられた注入口４３（図１（ｂ）参照）から、液体状の硬化性合成樹脂を注入し、硬化させる。硬化性合成樹脂は、例えば低粘度の常温硬化型エポキシ樹脂剤が用いられる。これにより、硬化性合成樹脂層２３を形成する。
【００５８】
以上の製造方法によりＦＰＤ１が得られる。なお、閉塞部３５を覆う絶縁シート４１は、閉塞部３５を形成した後に設けてもよいし、硬化性合成樹脂層２３を形成した後に設けてもよい。また、ステップＳ０３，Ｓ０４において、リード線２１は、金属板３１にハンダ付けされた後に、補助板２５の開口部２５ａに通される。この点、リード線２１は、補助板２５の開口部２５ａに通された後に、金属板３１にハンダ付けされてもよい。
【００５９】
この製造方法の効果を説明する。リード線２１が引き出された状態の開口部２５ａを硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞部３５で閉塞した後に、半導体層２、共通電極３、アクティブマトリクス基板４および補助板２５等で囲まれる空間に硬化性合成樹脂を注入して硬化させている。補助板２５の開口部２５ａから硬化性合成樹脂を注入する方法では、図８に示すように、リード線２１に気泡Ｇが付着しやすく、ａ−Ｓｅのようなアモルファス半導体厚膜を放射線感応型の半導体層として用いる場合、２ｋＶ以上の高電圧を印加する必要があるので、この気泡Ｇを介して、補助板２５の開口部２５ａから外の筐体部２９へ向かって放電する問題がある。この方法を用いず、リード線２１が引き出された状態の開口部２５ａを硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞部３５で閉塞し、補助板２５の開口部２５ａ以外の注入口４３から硬化性合成樹脂を注入する方法を用いる。これにより、リード線２１に付着する気泡Ｇが抑えられ、補助板２５の開口部２５ａから外の筐体部２９へ向かって放電することを抑えることができる。
【００６０】
＜実験結果＞
本実施例の効果を確認するために、以下に示す実験を実施した。まず、本実施例（図１（ａ）および図１（ｂ）参照）の構造を有する実験用検出器（ＦＰＤ１）を１０台製作し、また、従来装置として、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）の構造を有する比較用検出器（ＦＰＤ１０１）を７台製作した。そして、共通電極３，１０３にバイアス電圧３０ｋＶを１０分間印加して沿面放電の耐性を比較した。その結果を表１に示す。なお、３０ｋＶのバイアス電圧は、上限として設定される２５ｋＶの２割増しの値である。
【００６１】
表１の結果が示すように、実験用検出器（ＦＰＤ１）では、沿面放電は確認されなかった。一方、比較用検出器（ＦＰＤ１０１）では、７台のうち５台で沿面放電が確認され、放電部位は境界部であった。この結果からも明らかなように、境界部を抑えた本実施例の実験用検出器（ＦＰＤ１）は、沿面放電の耐性を改善することができる。そのため、硬化性合成樹脂層２３の厚みを薄くしても、従来の比較用検出器（ＦＰＤ１０１）以上に放電耐性を改善することができるので、温度変化のある温度環境の厳しい場所における長時間の使用に対して高寿命で高性能なＦＰＤを得ることができる。
【００６２】
【表１】
2014181935.tif 000003
【００６３】
本実施例によれば、バイアス電圧供給用のリード線２１は、リード線２１が共通電極３と接続するリード線接続部３０に対向する補助板２５の位置に設けられた開口部２５ａから引き出すように配置されている。これにより、硬化性合成樹脂層２３の厚みをリード線２１よりも薄くできる。また、リード線接続部３０を覆う部分と有効画素領域ＳＡを覆う部分とに生じていた硬化性合成樹脂層２３の厚みが変化する境界部Ａを抑えることができる。すなわち、硬化性合成樹脂層２３の厚みを薄くできると共に、硬化性合成樹脂層２３の厚みが変化する境界部Ａを抑えることができる。そのため、硬化性合成樹脂層２３と半導体層２との熱膨張係数差による反り、および硬化性合成樹脂層２３の残留応力による応力や、その応力が集中することを抑えることができる。したがって、応力を軽減でき、その応力集中によるダメージで生じる沿面放電を抑えることができる。また、温度環境の厳しい場所における長時間の使用に対して長寿命なものにすることができる。また、硬化性合成樹脂層２３の厚みを薄くすることができるので、放射線の減衰を抑えることができる。
【００６４】
また、ＦＰＤ１は、リード線２１が引き出された状態の開口部２５ａを硬化性合成樹脂の注入時に液漏れしないように閉塞する絶縁性の閉塞部３５を更に備えている。これにより、補助板２５の開口部２５ａから外の筐体部２９へ向かって放電することを抑えることができる。
【００６５】
閉塞部３５は、補助板２５を挟んで共通電極３の反対側から開口部２５ａを覆う絶縁性の蓋部３７と、開口部２５ａ、リード線２１および蓋部３７の隙間を絶縁性の合成樹脂で充填した充填部３９とを備えている。これにより、リード線２１が引き出された状態の開口部２５ａを絶縁性の合成樹脂のみで閉塞させる構成よりも強固に、補助板２５の開口部２５ａから外の筐体部２９へ向かって放電することを抑えることができる。すなわち、既に固体状のもので覆うので、所定の形状にし易く、また、気泡Ｇ（図８参照）が入りにくい。また、充填する合成樹脂の量が少なくて済み、硬化時間を早くすることができる。
【００６６】
また、ＦＰＤ１は、閉塞部３５を覆う絶縁シート４１を更に備えている。これにより、更に強固に補助板２５の開口部２５ａから外の筐体部２９へ向かって放電することを抑えることができる。
【００６７】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００６８】
（１）上述した実施例では、硬化性合成樹脂層２３の厚みが薄くなることで、沿面放電を抑制する効果が弱くなることが予想される。この点、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、ＦＰＤ５１は、バリア層５３を共通電極３の外縁部に設けているようにしてもよい（国際公開第２０１０／０４２９３０号参照）。これにより、沿面放電を抑制する効果が弱くなることを回避できる。
【００６９】
すなわち、ＰＦＤ５１は、共通電極３の外縁部に沿って、共通電極３と上部高抵抗膜５を覆うバリア層５３を備えている。バリア層５３は、半導体層２と硬化性合成樹脂層２３とで低抵抗化する化学反応を介在している部分で防止すると共に、硬化性合成樹脂層２３と接着性を有するようになっている。また、バリア層５３は、半導体層２とは化学反応しない絶縁材料で構成される。なお、バリア層５３は、少なくとも上部高抵抗膜５の上面であって、共通電極３と隙間を設けず共通電極３の側面に接するように形成されていればよい。
【００７０】
バリア層５３の材料は、例えば、非アミン系溶剤で溶解させたアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、または合成ゴム等の非アミン系合成樹脂が用いられる。また、非アミン系溶剤は、トルエン、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、キシレン、またはジクロロベンゼン等のいずれか単体または混合物が用いられる。バリア層５３は、４０℃未満の温度で形成される。
【００７１】
（２）上述した実施例および変形例（１）において、閉塞部３５は、蓋部３７と、隙間を充填する充填部３９とを備えていたが、これに限定されない。閉塞部３５は、図１０に示すように、蓋部３７を用いず、充填部３９を構成する絶縁性の合成樹脂のみを充填して構成してもよい。
【００７２】
（３）上述した実施例および各変形例において、スペーサ２７は、補助板２５を挟んで共通電極３の反対側から、補助板２５を固定していた。この点、例えば、図８に示すように、共通電極３側から補助板２５を固定してもよい。すなわち、スペーサ２８は、アクティブマトリクス基板４と補助板２５との間に介在される。
【符号の説明】
【００７３】
１，５１…  フラットパネル型放射線検出器（ＦＰＤ）
２      …  半導体膜
３      …  共通電極
４      …  アクティブマトリクス基板
２１    …  リード線
２３    …  硬化性合成樹脂層
２５    …  補助板
２５ａ  …  開口部
３０    …  リード線接続部
３５    …  閉塞部
３７    …  蓋部
３９    …  充填部
４１    …  絶縁シート
Ａ      …  境界
ＳＡ    …  有効画素領域
【図１】
2014181935.tif 000004
【図２】
2014181935.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014181935.tif 000009
【図７】
2014181935.tif 000010
【図８】
2014181935.tif 000011
【図９】
2014181935.tif 000012
【図１０】
2014181935.tif 000013
【図１１】
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