(57)【要約】【課題】高温高湿環境に対しても高い防湿性能を得ることができるＸ線検出器11を提供する。【解決手段】Ｘ線検出素子部18の形成領域の周囲に防湿膜保持部21を形成するが、防湿膜保持部21の一部には開放部22を設ける。基板12のコーナー部で防湿膜保持部21に曲率が生じる位置に対応して開放部22を形成し、防湿膜保持部21や防湿膜23と基板12との密着性が低くなる領域が発生するのを防止する。開放部22から防湿膜保持部21の外側に防湿膜23が突出し、防湿膜23と基板12との密着面積が拡大し、防湿膜23と基板12との密着性が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線検出素子部が形成された基板と、
前記基板上で前記Ｘ線検出素子部の形成領域の周囲に形成されるとともに一部に開放されている開放部が形成された防湿膜保持部と、
前記Ｘ線検出素子部を覆って前記防湿膜保持部に接するとともに一部が前記開放部から防湿膜保持部の外側に突出する防湿膜と
を具備していることを特徴とするＸ線検出器。
【請求項２】
基板には、開放部の外側を除く防湿膜保持部の外側に電極部が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線検出器。
【請求項３】
開放部は、防湿膜保持部の曲率を生じる位置に対応して形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のＸ線検出器。
【請求項４】
防湿膜保持部と防湿膜とは同系の樹脂材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のＸ線検出器。
【請求項５】
防湿膜保持部および防湿膜の少なくとも一方の材質と、これら防湿膜保持部および防湿膜の少なくとも一方と密着する基板の表面の材質とが同系の樹脂材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のＸ線検出器。
【請求項６】
防湿膜は、ポリオレフィン系、ポリアセタール系、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ポリパラキシリレン系の樹脂材料の少なくとも１種を含む
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか記載のＸ線検出器。
【請求項７】
シンチレータ層が形成された基板と、
前記基板上で前記シンチレータ層の形成領域の周囲に形成されるとともに一部に開放されている開放部が形成された防湿膜保持部と、
前記シンチレータ層を覆って前記防湿膜保持部に接するとともに一部が前記開放部から防湿膜保持部の外側に突出する防湿膜と
を具備していることを特徴とするシンチレータパネル。
【請求項８】
開放部は、防湿膜保持部の曲率を生じる位置に対応して形成されている
ことを特徴とする請求項７記載のシンチレータパネル。
【請求項９】
防湿膜保持部と防湿膜とは同系の樹脂材料で形成されている
ことを特徴とする請求項７または８記載のシンチレータパネル。
【請求項１０】
防湿膜保持部および防湿膜の少なくとも一方の材質と、これら防湿膜保持部および防湿膜の少なくとも一方と密着する基板の表面の材質とが同系の樹脂材料で形成されている
ことを特徴とする請求項７ないし９いずれか記載のシンチレータパネル。
【請求項１１】
防湿膜は、ポリオレフィン系、ポリアセタール系、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ポリパラキシリレン系の樹脂材料の少なくとも１種を含む
ことを特徴とする請求項７ないし１０いずれか記載のシンチレータパネル。
【請求項１２】
基板上のＸ線検出素子部の形成領域の周囲に、一部に形成される開放部を除いて防湿膜保持部を形成し、
前記防湿膜保持部の内側で前記Ｘ線検出素子部を覆うとともに防湿膜保持部に接するように防湿膜を形成し、防湿膜の一部が前記開放部から防湿膜保持部の外側に突出するように形成する
ことを特徴とするＸ線検出器の製造方法。
【請求項１３】
基板上のシンチレータ層の形成領域の周囲に、一部に形成される開放部を除いて防湿膜保持部を形成し、
前記防湿膜保持部の内側で前記シンチレータ層を覆うとともに前記防湿膜保持部に接するように防湿膜を形成し、防湿膜の一部が前記開放部から防湿膜保持部の外側に突出するように形成する
ことを特徴とするシンチレータパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を検出するＸ線検出器、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータパネル、これらＸ線検出器の製造方法およびシンチレータパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
新世代のＸ線検出器としてアクティブマトリクスを用いた平面形のＸ線検出器が注目を集めている。このＸ線検出器にＸ線を照射することにより、Ｘ線撮影像またはリアルタイムのＸ線画像がデジタル信号として出力される。このＸ線検出器は、固体検出器であることから、画質性能や安定性の面でも極めて期待が大きく、多くの研究開発が進められている。
【０００３】
実用化の最初の用途として、比較的大きな線量で静止画像を収集する胸部あるいは一般撮影用に開発され、近年商品化されている。より高い高性能で、透視線量下において毎秒３０フレーム以上のリアルタイム動画を実現させる必要のある循環器、消化器分野への応用に対しても近い将来に商品化が予想される。この動画用途に対しては、Ｓ／Ｎの改善や微小信号のリアルタイム処理技術などが重要な開発項目となっている。
【０００４】
ところで、Ｘ線検出器は、直接方式と間接方式との２方式に大別される。直接方式は、Ｘ線をａ−Ｓｅなどの光導電膜により直接電荷信号に変換し、電荷蓄積用のキャパシタに導く方式であり、Ｘ線により発生した光導電電荷を高電界により直接に電荷蓄積用キャパシタに導くため、略アクティブマトリクスの画素ピッチで規定される解像度特性が得られる。一方、間接方式は、シンチレータ層によりＸ線を一旦可視光に変換し、可視光をａ−ＳｉフォトダイオードやＣＣＤにより信号電荷に変換して電荷蓄積用キャパシタに導く方式であり、シンチレータ層からの可視光がフォトダイオードやＣＣＤに到達するまでの光学的な拡散と散乱により解像度特性の劣化を生じる。
【０００５】
また、アクティブマトリクスを用いないでＸ線像をデジタル画像化するＸ線検出器として、シンチレータパネルによるＸ線画像をＣＣＤカメラなど光学撮像機器で電気信号に変換するＣＣＤＲ方式のＸ線撮像装置や、Ｘ線画像を輝尽性蛍光体からなるシンチレータパネルに潜像として保存し、レーザービームのスキャンにより光学像として読み取るＣＲ（Computed Radiography）などの方式も広く用いられている。
【０００６】
そして、直接方式のＸ線検出器は、Ｘ線の吸収率を上げて信号強度を確保するために、例えばａ−Ｓｅの光導電膜が１ｍｍ程度の厚膜に形成され、また、Ｘ線フォトン１個当りの光導電電荷生成率を上げるためと、生成した光導電電荷が膜中の欠陥準位にトラップされることなく収電電極に到達させるため、かつバイアス電界と直角方向への電荷の拡散を極力抑えるために、例えば１０Ｖ／μｍの強バイアス電界を印加して用いられている。しかし、この直接方式のＸ線検出器は、前述の通り解像度特性面からは間接方式に比較して有利であるものの、光導電膜のａ−Ｓｅに対し１０ＫＶの高電圧を印加することになり、動作電圧の低いＴＦＴなどを高電圧から保護する信頼性の確保や、暗電流と感度特性、熱的安定性などを兼ね備えた好適な光導電材料の選択が難しいなどの問題がある。
【０００７】
間接方式のＸ線検出器は、信号電荷の発生にフォトダイオードやＣＣＤなどを用いるため、直接方式で生じる耐高電圧の問題は生じず、また、シンチレータ材料やフォトダイオードについても基本的な技術は確立している点で有利である。しかし、先に述べたようにＸ線診断装置としての解像度特性が直接方式に較べて一般的には劣り、特に感度特性確保のためにシンチレータ層を厚膜にする程、フォトダイオードなどの光電変換素子に到達するまでの蛍光の広がりが大きく、解像度低下が顕著となる。
【０００８】
これら直接変換方式および間接変換方式のいずれの場合にも、光導電膜およびシンチレータ層などのＸ線変換部を環境湿度やコンタミなどから保護して長期信頼性を確保するために、Ｘ線変換部を覆って環境から隔離する防湿膜を形成することが実用上重要である。この防湿膜としては、ＣＶＤにより形成したポリパラキシリレン膜や、エポキシ系の樹脂塗布膜などが用いられている。
【０００９】
また、この防湿膜を形成する場合、防湿膜の周辺部分での基板との密着性に問題が生じ易い。その対応策として、基板上でシンチレータ層の形成領域の周囲を囲んで閉じるように樹脂枠を形成し、この樹脂枠の内側において防湿膜でシンチレータ層を覆うとともに防湿膜の周辺部を樹脂枠に密着させることにより、密着性を確保する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特許第３０２９８７３号公報（第３−４頁、第１−２図）
【特許文献２】特許第３０７７９４１号公報（第３−４頁、第１−２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、基板上でシンチレータ層の形成領域の周囲を囲んで閉じるように樹脂枠を形成し、この樹脂枠の内側において防湿膜でシンチレータ層を覆うとともに防湿膜の周辺部を樹脂枠に密着させる構造では、以下の不具合が生じ易い傾向がある。
【００１１】
すなわち、Ｘ線検出器においては、シンチレータ層のあるアクティブエリアと電極配線や電極パッド部がある外周部分との間の領域に樹脂枠を形成することになり、また、シンチレータパネルにおいては、シンチレータ層のあるアクティブエリアと基板の端部との間の領域に樹脂枠を形成することになるが、コーナー部などの樹脂枠に曲率を生じる部分では、どうしても樹脂枠や防湿膜と基板との密着性が低い領域を生じ易く、高温高湿環境に対する防湿性能低下の原因となり易い。
【００１２】
また、Ｘ線検出器において、樹脂枠により防湿膜が電極パッド部に形成されるのを防ぐことができるが、基板上の電極パッド部以外の領域も防湿膜が形成されないため、結果的にＸ線検出器全体としての防湿性能の低下に繋がり易い。
【００１３】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、高温高湿環境に対しても高い防湿性能を得ることができるＸ線検出器、シンチレータパネル、Ｘ線検出器の製造方法およびシンチレータパネルの製造方法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】
【００１４】
本発明のＸ線検出器は、Ｘ線検出素子部が形成された基板と、前記基板上で前記Ｘ線検出素子部の形成領域の周囲に形成されるとともに一部に開放されている開放部が形成された防湿膜保持部と、前記Ｘ線検出素子部を覆って前記防湿膜保持部に接するとともに一部が前記開放部から防湿膜保持部の外側に突出する防湿膜とを具備しているものである。
【００１５】
また、本発明のシンチレータパネルは、シンチレータ層が形成された基板と、前記基板上で前記シンチレータ層の形成領域の周囲に形成されるとともに一部に開放されている開放部が形成された防湿膜保持部と、前記シンチレータ層を覆って前記防湿膜保持部に接するとともに一部が前記開放部から防湿膜保持部の外側に突出する防湿膜とを具備しているものである。
【００１６】
また、本発明のＸ線検出器の製造方法は、基板上のＸ線検出素子部の形成領域の周囲に、一部に形成される開放部を除いて防湿膜保持部を形成し、前記防湿膜保持部の内側で前記Ｘ線検出素子部を覆うとともに防湿膜保持部に接するように防湿膜を形成し、防湿膜の一部が前記開放部から防湿膜保持部の外側に突出するように形成するものである。
【００１７】
また、本発明のシンチレータパネルの製造方法は、基板上のシンチレータ層の形成領域の周囲に、一部に形成される開放部を除いて防湿膜保持部を形成し、前記防湿膜保持部の内側で前記シンチレータ層を覆うとともに前記防湿膜保持部に接するように防湿膜を形成し、防湿膜の一部が前記開放部から防湿膜保持部の外側に突出するように形成するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、Ｘ線検出素子部またはシンチレータ層の形成領域の周囲を防湿膜保持部で閉じてしまうのではなく、防湿膜保持部の一部に開放部を設けるため、開放部を例えばコーナー部などの曲率が生じる位置に対応して形成すれば、防湿膜保持部や防湿膜と基板との密着性が低くなる領域が発生するのを防止でき、さらに、開放部から防湿膜保持部の外側に防湿膜が突出して基板との密着面積を広くし、防湿膜と基板との密着性を向上でき、これらによって高温高湿環境に対しても高い防湿性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
図１および図２に第１の実施の形態を示す。
【００２１】
図１および図２には、Ｘ線検出器11を示し、このＸ線検出器11は、可視光を電気信号に変換するアクティブマトリクス光電変換基板である基板12を備えている。この基板12は、四角形状に形成され、基板12の表面の中央領域であるアクティブエリアに可視光を電気信号に変換するフォトダイオードなどを含む光電変換素子13が形成され、アクティブエリアより外側で基板12のコーナー部を除く基板12の周辺領域に光電変換素子13に接続された配線や電極パッドなどを含む電極部14が形成されている。基板12の表面には、光電変換素子13を保護する図示しない光電変換素子保護膜が電極部14の電極パッドなどを除き全体に形成されている。
【００２２】
基板12のアクティブエリアの光電変換素子13上には、Ｘ線を可視光に変換する例えばＣｓＩで構成されるシンチレータ層15が例えば真空蒸着法によって形成されている。このシンチレータ層15の表面にはシンチレータ層15を保護する保護膜16が形成され、この保護膜16の表面にはシンチレータ層15で変換された可視光を基板12の方向に反射させる反射膜17が形成されている。例えば、保護膜16はＳｉＯ２のスパッタ膜などで形成され、反射膜17はアルミニウムのスパッタ膜などで形成されている。
【００２３】
そして、基板12の光電変換素子13、シンチレータ層15、保護膜16および反射膜17などによってＸ線検出素子部18が構成されている。
【００２４】
また、基板12の表面には、Ｘ線検出素子部18より外側の周囲であって、Ｘ線検出素子部18と電極部14との間に、Ｘ線検出素子部18の周囲を囲むように壁状の防湿膜保持部21が形成されている。この防湿膜保持部21は、例えば、ポリオレフィン系、ポリアセタール系、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ポリパラキシリレン系の樹脂材料の少なくとも１種を用いて、基板12の表面から所定の高さ寸法となるように、例えば塗布形成されている。
【００２５】
基板12のコーナー部であって、防湿膜保持部21の曲率を生じる位置に対応して、防湿膜保持部21は形成されず、開放部22が開放形成されている。したがって、防湿膜保持部21は、複数に分割され、それぞれが直線状に形成されている。
【００２６】
また、防湿膜保持部21の内側で、Ｘ線検出素子部18の全体を覆うように防湿膜23が形成されている。この防湿膜23の周辺部は、基板12の表面に密着するともに防湿膜保持部21に密着され、また、開放部22からは防湿膜保持部21の外側に突出して基板12の表面に密着されている。
【００２７】
防湿膜23は、ポリオレフィン系、ポリアセタール系、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ポリパラキシリレン系の樹脂材料の少なくとも１種が用いられ、例えば塗布形成されている。
【００２８】
なお、防湿膜保持部21と防湿膜23とは、密着性および接着性を確保するために同系の樹脂材料で形成されていることが好ましい。さらに、防湿膜保持部21および防湿膜23と基板12の表面材料（光電変換素子保護膜）とは、密着性および接着性を確保するために同系の樹脂材料で形成されていることが好ましい。
【００２９】
そして、Ｘ線検出器11は、基板12上のＸ線検出素子部18の形成領域の周囲に、一部に形成される開放部22を除いて防湿膜保持部21を形成し、この防湿膜保持部21の内側でＸ線検出素子部18を覆うとともに防湿膜保持部21に密着するように防湿膜23を形成し、防湿膜23の一部が開放部22から防湿膜保持部21の外側に突出するように形成することによって製造する。
【００３０】
このように構成されたＸ線検出器11は、Ｘ線検出素子部18の形成領域の周囲を防湿膜保持部21で閉じてしまうのではなく、防湿膜保持部21の一部に開放部22を設けたため、開放部22を特に基板12のコーナー部などの曲率が生じる位置に対応して形成することにより、防湿膜保持部21や防湿膜23と基板12との密着性が低くなる領域が発生するのを防止でき、さらに、開放部22から防湿膜保持部21の外側に防湿膜23が突出して基板12との密着面積が拡大し、防湿膜23と基板12との密着性を向上でき、これらによって高温高湿環境に対しても高い防湿性能を得ることができる。
【００３１】
また、開放部22の外側を除く、防湿膜保持部21の外側に電極部14が位置しているため、開放部22から突出する保護膜23が電極部14の電極パッドを覆ってしまうのを防止できる。
【００３２】
また、防湿膜保持部21と防湿膜23とを同系の樹脂材料で形成したり、さらに、防湿膜保持部21および防湿膜23と基板12の表面材料（光電変換素子保護膜）を同系の樹脂材料で形成することにより、それらの間での密着性および接着性を向上できる。
【００３３】
次に、図３および図４に第２の実施の形態を示す。
【００３４】
図３および図４には、シンチレータパネル31を示し、このシンチレータパネル31は、Ｘ線透過性を有する例えばガラスなどの基板32を備え、この基板32の表面に例えばアルミニウムのスパッタ膜などで構成される反射膜33が形成され、この反射膜33上に例えばＳｉＯ２のスパッタ膜などで構成される保護膜34が形成され、この保護膜34上にＸ線を可視光に変換するＣｓＩで構成されるシンチレータ層35が形成されている。
【００３５】
また、基板32の表面には、シンチレータ層35より外側の周囲であって、基板32の外縁部との間に、シンチレータ層35の周囲を囲むように壁状の防湿膜保持部38が形成されている。この防湿膜保持部38は、例えば、ポリオレフィン系、ポリアセタール系、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ポリパラキシリレン系の樹脂材料の少なくとも１種を用いて、基板32の表面から所定の高さ寸法となるように、例えば塗布形成されている。
【００３６】
基板32のコーナー部であって、防湿膜保持部38の曲率を生じる位置に対応して、防湿膜保持部38は形成されず、開放部39が開放形成されている。したがって、防湿膜保持部38は、複数に分割され、それぞれが直線状に形成されている。
【００３７】
また、防湿膜保持部38の内側で、シンチレータ層35の全体を覆うように防湿膜40が形成されている。この防湿膜40の周辺部は、基板32の表面に密着するともに防湿膜保持部38に密着され、また、開放部39からは防湿膜保持部38の外側に突出して基板32の表面に密着されている。
【００３８】
防湿膜40は、ポリオレフィン系、ポリアセタール系、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ポリパラキシリレン系の樹脂材料の少なくとも１種が用いられ、例えば塗布形成されている。
【００３９】
なお、防湿膜保持部38と防湿膜40とは、密着性および接着性を確保するために同系の樹脂材料で形成されていることが好ましい。さらに、防湿膜保持部38および防湿膜40と基板32の表面材料（光電変換素子保護膜）とは、密着性および接着性を確保するために同系の樹脂材料で形成されていることが好ましい。
【００４０】
そして、シンチレータパネル31は、基板32上のシンチレータ層35の形成領域の周囲に、一部に形成される開放部39を除いて防湿膜保持部38を形成し、この防湿膜保持部38の内側でシンチレータ層35を覆うとともに防湿膜保持部38に密着するように防湿膜40を形成し、防湿膜40の一部が開放部39から防湿膜保持部38の外側に突出するように形成することによって製造する。
【００４１】
このように構成されたシンチレータパネル31は、シンチレータ層35の形成領域の周囲を防湿膜保持部38で閉じてしまうのではなく、防湿膜保持部38の一部に開放部39を設けたため、開放部39を特に基板32のコーナー部などの曲率が生じる位置に対応して形成することにより、防湿膜保持部38や防湿膜40と基板32との密着性が低くなる領域が発生するのを防止でき、さらに、開放部39から防湿膜保持部38の外側に防湿膜40が突出して基板32との密着面積が拡大し、防湿膜40と基板32との密着性を向上でき、これらによって高温高湿環境に対しても高い防湿性能を得ることができる。
【００４２】
また、防湿膜保持部38と防湿膜40とを同系の樹脂材料で形成したり、防湿膜保持部38および防湿膜40と基板32の表面材料（光電変換素子保護膜）を同系の樹脂材料で形成することにより、それらの間での密着性および接着性を向上できる。
【００４３】
また、シンチレータパネル31は、基板32と反対面側をイメージセンサと貼り合わせることによってＸ線検出器として構成される。
【００４４】
なお、各実施の形態において、防湿膜保持部21，38の開放部22，39は、基板12，32のコーナー部などの曲率が生じる位置に対応して形成する他、Ｘ線検出器11においては電極部14の電極パッドを防湿膜23が覆うことがなければ、防湿膜保持部21，38の他の場所に形成してもよい。
【００４５】
また、図５の表に、本実施例と従来例とについて、高温高湿試験（６０℃−９０％ＲＨ×２４Ｈ）後の特性維持率を示す。
【００４６】
防湿膜保持部および防湿膜が密着形成される基板周辺部は、アクリル系、ポリイミド系、シリコーン系の樹脂材料が最表面に形成されている。防湿膜保持部の材料はポリオレフィン系、ポリアセタール系、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系の材料を用い、粘度を適正化してディスペンサー法により形成した。
【００４７】
従来例の防湿膜保持部は、４辺がそれぞれ２３ｃｍのｓｐｌを試作し、各コーナー部分については曲率半径５ｍｍ狙いで形成した。また、本実施例の防湿膜保持部は、４辺がそれぞれ２３ｃｍとし、各コーナー部から夫々１ｃｍ程度を除いてディスペンサー法により形成した。
【００４８】
防湿膜はポリオレフィン系、ポリアセタール系、エポキシ系、ポリイミド系、シリコーン系、ポリパラキシリレン系の材料を用いた。ポリパラキシリレン系はＣＶＤ法により２０μｍの膜厚で形成し、その他の材料は塗布法により１００μｍの膜厚を形成した。従来例では、防湿膜保持部から外側には防湿膜を形成していない。また、本実施例では、コーナー部の防湿膜保持部が無い領域で、最大１０ｍｍ程度に防湿膜を突出させて形成した。
【００４９】
輝度は標準ｓｐｌに対する相対輝度を測定して、その維持率を評価した。解像度は２Ｌｐ／ｍｍのＣＴＦ（Contrast Transfer Function）を指標として、その維持率を評価した。
【００５０】
その結果、高温高湿試験（６０℃−９０％ＲＨ×２４Ｈ）後の高温高湿試験における本実施例の特性維持率、とりわけ解像度（ＣＴＦ（２Ｌｐ／ｍ））の維持率は従来例に比較して高くなったことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すＸ線検出器の正面図である。
【図２】同上Ｘ線検出器の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示すシンチレータパネルの正面図である。
【図４】同上シンチレータパネルの断面図である。
【図５】本実施例と従来例とについて、高温高湿試験（６０℃−９０％ＲＨ×２４Ｈ）後の特性維持率を示す表である。
【符号の説明】
【００５２】
11    Ｘ線検出器
12    基板
14    電極部
18    Ｘ線検出素子部
21    防湿膜保持部
22    開放部
23    防湿膜
31    シンチレータパネル
32    基板
35    シンチレータ層
38    防湿膜保持部
39    開放部
40    防湿膜
【図１】
2008089459.tif 000003
【図２】
2008089459.tif 000004
【図３】
2008089459.tif 000005
【図４】
2008089459.tif 000006
【図５】
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