CN104241199A

CN104241199A - 放射线检测器的制造方法以及放射线检测器

Info

Publication number: CN104241199A
Application number: CN201410250430.9A
Authority: CN
Inventors: 本间克久
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
Current assignee: Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2034-06-06
Also published as: JP6114635B2; TWI591368B; CN104241199B; JP2014238271A; TW201506434A

Abstract

本发明涉及放射线检测器的制造方法以及放射线检测器，提供一种能够维持防湿结构的可靠性、并能够使放射线检测器小型化的放射线检测器的制造方法以及放射线检测器。该放射线检测器的制造方法的特征在于，具备：形成在基板上二维排列有光电转换元件的阵列基板的阵列基板形成工序；形成闪烁层的闪烁层形成工序，该闪烁层覆盖所述阵列基板的排列有所述光电转换元件的区域，并将放射线转换成荧光；对金属进行成形，从而形成具备与包围所述阵列基板的所述闪烁层部分相对的粘接面的防湿体的防湿体形成工序；以及粘接工序，在该粘接工序中，利用具有边框部的加压夹具对所述檐部加压，使得在所述檐部与所述阵列基板之间的相对粘接部、以及在该相对粘接部从所述檐部外边缘向外侧溢出的区域，形成粘接剂从所述阵列基板突出至高于所述檐部而得的伸出部，该边框部形成有与檐部的相对粘接部的相反侧面相对的加压面。

Description

放射线检测器的制造方法以及放射线检测器

本申请以日本专利申请：专利申请2013－119455(申请日：2013年6月6日)为基础，享受自该申请起的优先权。本申请通过参照上述申请，包含相同申请的所有内容。

技术领域

实施方式大体上涉及放射线检测器的制造方法以及放射线检测器。

背景技术

作为新一代X射线诊断用检测器，开发出使用有源矩阵的平面形的X射线检测器。通过对照射到该X射线检测器上的X射线进行检测，将X射线拍摄图像或实时的X射线图像作为数字信号进行输出。在该X射线检测器中，通过闪烁层将X射线转换成可见光即荧光，并利用非晶硅(a－Si)光电二极管、CMOS传感器、或CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)等光电转换元件将该荧光转换成信号电荷，由此获得图像。

作为闪烁层的材料，通常使用碘化铯(CsI)：钠(Na)、碘化铯(CsI)：铊(Tl)、碘化钠、或硫氧化钆(Gd₂O₂S)等。对于闪烁层,通过切割等形成槽,或利用蒸镀法进行堆积以形成柱状结构,从而能够提高分辨率特性。作为闪烁层的材料有上述各种材料，可根据用途和所需特性来区分使用。

为了提高荧光的利用效率并改善灵敏度特性，有时会在闪烁层的上表面形成反射膜。即，在利用反射膜来反射在闪烁层上发光的荧光中朝向与光电转换元件相反侧的荧光，从而使到达光电转换元件侧的荧光增大。

反射膜通过以下方法来形成，即：将银合金或铝等荧光反射率较高的金属层成膜在闪烁层上的方法、或者对由TiO₂等光散射性物质和粘合剂树脂构成的光漫反射性的反射膜进行涂布并干燥的方法等。而且，不形成在闪烁层上，而使具有铝等金属表面的反射板与闪烁层紧密接合来反射闪烁光的方式也正投入实用。

从将检测器作为实用的产品的方面考虑，用于保护闪烁层及反射层(或反射板等)免受外部气氛的影响进而抑制因湿度等引起的特性变差的防湿结构是重要的结构因素。特别是当使用对于湿度的劣化程度较大的材料即CsI：Tl膜或CsI：Na膜作为闪烁层时，要求较高的防湿性能。

作为防湿结构，存在采用聚对苯二亚甲基的CVD膜的方法、或者、利用包围构件包围闪烁层的周围，并与防湿层进行组合来进行密封的结构等。作为可获得更高的防湿性能的结构，已知有将防湿性能优异的铝箔等加工成包含闪烁层的帽状，并将其檐部与基板粘接密封的结构等。在该防湿结构中，当粘接层中使用添加有无机填料的密封材料时，也能够获得更为优异的防湿性能。

发明内容

使用包含闪烁层的呈帽形状等的防湿体，将防湿体的檐部与基板粘接密封的防湿结构在能够确保较高的防湿性能这一点上，与其他方法相比优势较为明显。在这种防湿结构中，为了确保呈帽形状等的防湿体的檐部与基板之间的密封性足够稳定，并保证较高的可靠性，充分地加大介于防湿体的檐部和基板之间的粘接剂的涂布量，并充分地增大用于使檐部和基板紧密接合的加压力是非常重要的。

然而，若满足上述两个条件，则必然会导致粘接剂从防湿体的檐部溢出，从而在檐部周边的基板上形成剩余的粘接层的伸出(扩散)。若该粘接层的伸出到达形成在防湿结构的周边部基板上的电极连接用衬底焊盘(TABPad)部等，则无法进行FPC(柔性印刷基板)与焊盘部的连接。

为了避免这种问题，需要在防湿体的檐部的外侧端与电极连接用(TAB等)焊盘之间设置规定以上的间隔。考虑到防湿体与基板之间贴合位置的偏差(例如±1mm左右)、以及粘接剂的伸出宽度(例如最大3mm左右)，需要设计为确保防湿体的檐部外侧端与电极连接用(TAB等)焊盘部之间的间隔在例如4mm以上。在电极连接用(TAB等)焊盘部分别位于信号线侧(一般为X-TAB)和控制线侧(一般为Y-TAB)两侧的情况下，则为此需要设置例如纵横各8mm的尺寸。

这种防湿体周边部所需的尺寸使得相对于相同有效像素区域、形成在其上方的闪烁层的区域尺寸作为放射线检测器的外形尺寸增大，从而会妨碍作为放射线检测器的紧凑设计。此外，由于放射线检测器的整体尺寸增大了多余部分，从而使得检测器的重力也增大了多余部分。尤其是在要求实现轻量化和紧凑设计的可移动型(便携式)放射线检测器等中，这是非常严重的缺点。

为了抑制粘接层的伸出而考虑采用减少粘接剂的涂布量，并减弱加压力的方法，但在这种情况下，防湿体的檐部与基板之间的粘接密封容易变得不充分，在高温高湿试验、冷热环境中粘接部的可靠性容易产生问题。

这里，实施方式的目的在于在维持防湿结构的可靠性的同时，实现放射线检测器的小型化。

为实现上述目的，实施方式所涉及的放射线检测器的制造方法的特征在于，具备：阵列基板形成工序，在该阵列基板形成工序中，形成在基板上二维排列有光电转换元件的阵列基板；闪烁层形成工序，在该闪烁层形成工序中，形成闪烁层，该闪烁层覆盖所述阵列基板的排列有所述光电转换元件的区域，并将放射线转换成荧光；防湿体形成工序，在该防湿体形成工序中，对金属进行成形，从而形成具备与包围所述阵列基板的所述闪烁层的部分相对的粘接面的防湿体；以及粘接工序，在该粘接工序中，利用具有边框部的加压夹具对所述檐部进行加压，使得在所述粘接面(檐部)与所述阵列基板之间的相对粘接部、以及在该相对粘接部从所述檐部的外边缘向外侧溢出的区域，形成粘接剂从所述阵列基板突出至高于所述檐部而得到的伸出部，其中，所述边框部形成有与所述檐部的所述相对粘接部的相反侧的面相对的加压面。

此外，本实施方式所涉及的放射线检测器的特征在于，具备：阵列基板，该阵列基板通过在基板上二维排列光电转换元件而得到；闪烁层，该闪烁层覆盖所述阵列基板的排列有所述光电转换元件的区域，且将放射线转换成荧光；防湿体，该防湿体是覆盖所述闪烁层的金属成形体，具备与包围所述阵列基板的所述闪烁层的部分相对的檐部；以及粘接层，该粘接层具有伸出部，所述伸出部在所述檐部与所述阵列基板之间的相对粘接部、以及该相对粘接部从所述檐部的外边缘向外侧溢出的区域，从所述阵列基板突出至高于所述檐部，所述粘接层对所述防湿体和所述阵列基板进行粘接。

根据上述实施方式，能够维持防湿结构的可靠性，并能够使放射线检测器小型化。

附图说明

图1是一实施方式的放射线检测装置的示意性的立体图。

图2是一实施方式的放射线检测器的阵列基板的电路图。

图3是一实施方式的放射线检测装置的框图。

图4是一实施方式的放射线检测器的剖面的部分扩大剖视图。

图5是一实施方式的放射线检测器的俯视图。

图6是一实施方式的放射线检测器的侧视图。

图7是一实施方式的放射线检测器的外周部附近的扩大剖视图。

图8是一实施方式的变形例的放射线检测器的外周部附近的扩大剖视图。

图9是一实施方式的防湿体和阵列基板相粘接时的示意性剖视图。

图10是表示在一实施方式中改变粘接剂的涂布量和加压力的情况下粘接层向防湿体的檐部外侧伸出的宽度的试作评价结果的曲线。

图11是表示在一实施方式中改变粘接剂的涂布量和加压力的情况下粘接剂向防湿体的檐部外侧伸出的高度的试作评价结果的曲线。

图12是比较例的防湿体和阵列基板相粘接时的示意性剖视图。

图13是表示在一实施方式的比较例中改变粘接剂的涂布量和加压力的情况下粘接层向防湿体的檐部外侧伸出的宽度的试作评价结果的曲线。

图14是表示在一实施方式的比较例中改变粘接剂的涂布量和加压力的情况下粘接剂向防湿体的檐部外侧伸出的高度的试作评价结果的曲线。

图15是表示一实施方式和比较例中高温高湿试验和冷热循环试验的评价样品的概要的表格。

图16是一实施方式和比较例的高温高湿试验结果的表格。

图17是表示一实施方式和比较例的高温高湿试验中的分辨率特性的试验结果的曲线。

图18是一实施方式和比较例的冷热可靠性试验结果的表格。

图19是表示一实施方式和比较例的冷热可靠性试验中有无发生异常的曲线。

图20是表示一实施方式和变形例的样品的粘接层制作条件的表格。

图21是表示一实施方式和变形例的样品的高温高湿试验的结果的表格。

图22是一实施方式和变形例的样品的冷热可靠性试验结果的表格。

图23是表示一实施方式和变形例的样品的高温高湿试验中的分辨率特性的试验结果的曲线。

图24是表示一实施方式和变形例的样品的冷热可靠性试验中有无发生异常的曲线。

具体实施方式

图1是一实施方式的放射线检测装置的示意性立体图。图2是本实施方式的放射线检测器的阵列基板的电路图。图3是本实施方式的放射线检测装置的框图。图4是本实施方式的放射线检测器的剖面的部分扩大剖视图。图5是本实施方式的放射线检测器的俯视图。图6是本实施方式的放射线检测器的侧视图。

本实施方式的放射线检测器11是对放射线图像即Ｘ射线图像进行检测的Ｘ射线平面传感器，例如通常用于医疗用途等。放射线检测装置10具有该放射线检测器11、支承板31、电路基板30、以及柔性基板32。放射线检测器11具有阵列基板12和闪烁层13。放射线检测器11检测入射的X射线，并将其转换成荧光，接着将该荧光转换成电信号。放射线检测装置10驱动放射线检测器11，并将从放射线检测器11输出的电信号作为图像信息进行输出。从放射线检测装置10输出的图像信息显示在外部的显示器等中。

阵列基板12是将荧光转换成电信号的光电转换基板。阵列基板12具有玻璃基板16。在玻璃基板16的表面，多个微小的像素20排列成正方格子状。像素20排列在例如对角线长度为13英寸的长方形的像素区域(有源区域)内。各个像素20具有薄膜晶体管22和光电二极管21。此外，在玻璃基板16的表面上，控制线18沿着排列有像素20的正方格子的行在各像素20之间延伸。此外，在玻璃基板16的表面上，数据线19沿着排列有像素20的正方格子的列在各像素20之间延伸。闪烁层13形成在阵列基板12的排列有像素20的区域的表面。

闪烁层13设置在例如14×17英寸大小的阵列基板12的表面，在X射线入射后产生可见光区域的荧光。所产生的荧光到达阵列基板12的表面。

闪烁层13利用真空蒸镀法将例如碘化铯(CsI)：铊(Tl)、或碘化钠(NaI)：铊(Tl)等形成为柱状结构而得到。例如，将CsI:Tl的蒸镀膜用于闪烁层13，其膜厚大约为600μｍ。CsI:Tl的柱状结构结晶柱(pillar)的粗细在最表面例如为8～12μｍ左右。或者，也可以将硫氧化钆(Gd₂O₂S)荧光体粒子与粘接材料相混合，并涂布在阵列基板12上进行烧成和固化，通过利用切割器进行切割等来形成槽部，从而形成四角柱状，由此来形成闪烁层13。在这些柱之间封入有大气、或防氧化用的氮气(N₂)等惰性气体，或者也可设为真空状态。

阵列基板12接受由闪烁层13产生的荧光，并产生电信号。其结果是，根据入射的X射线，利用闪烁层13产生的可见光图像被转换成以电信号表现的图像信息。

放射线检测器11由支承板31来支承，以使得与形成有闪烁层13的面相反侧的面和支承板31相接触。电路基板30配置在支承板31的放射线检测器11的相反侧。放射线检测器11与电路基板30之间通过柔性基板32进行电连接。

各个光电二极管21经由开关元件即薄膜晶体管22与控制线18和数据线19相连接。此外，各个光电二极管21与存储电容器27并联连接。存储电容器27形成为矩形平板状，并设置为与各光电二极管21的下部相对。另外，有时光电二极管21的电容可兼用为存储电容器27，因而不是必需的。

光电二极管21和与其并联连接的存储电容器27与薄膜晶体管22的漏极电极25相连接。薄膜晶体管22的栅极电极23连接至控制线18。薄膜晶体管22的源极电极24连接至数据线19。

位于排列的同一行的像素20的薄膜晶体管22的栅极电极23连接至同一控制线18。位于排列的同一列的像素20的薄膜晶体管22的源极电极24连接至同一数据线19。

相同行的像素20中的薄膜晶体管22的栅极电极23连接至相同的控制线18。相同列的像素20中的薄膜晶体管22的源极电极24连接至相同的数据线19。

各薄膜晶体管22具有以下开关功能，即：积累和释放因荧光入射到光电二极管21而产生的电荷。由作为具有结晶性的半导体材料即非晶半导体的非晶硅(a－Si)、或作为多结晶半导体的多晶硅(P－Si)等半导体材料来至少构成薄膜晶体管22的一部分。

另外，在图1和图2中，仅记载了像素排列成5行5列或4行4列，但实际上更多，根据分辨率、拍摄面积来形成所需的像素。

放射线检测装置10包括放射线检测器11、栅极驱动器39、行选择电路35、积分放大器33、A/D转换器34、并联/串联转换器38、以及图像合成电路36。栅极驱动器39与放射线检测器11的各控制线18相连接。栅极驱动器39对各薄膜晶体管22的动作状态、即导通和截止进行控制。积分放大器33连接至放射线检测器11的各数据线19。

行选择电路35与栅极驱动器39相连接。并联/串联转换器38与积分放大器33相连接。A/D转换器34与并联/串联转换器38相连接。A/D转换器34与图像合成电路36相连接。

积分放大器33例如设置在连接放射线检测器11和电路基板30的柔性基板32上。其他元件例如设置在电路基板30上。

栅极驱动器39接收来自行选择电路35的信号，对各薄膜晶体管22的动作状态、即导通和截止进行控制。即，依次对控制线18的电压进行改变。栅极驱动器39例如安装在阵列基板12表面的外周附近。行选择电路35将用于选择对X射线图像进行扫描的规定行的信号发送给栅极驱动器39。积分放大器33对从放射线检测面板通过数据线19输出的极微小的电荷信号进行放大并输出。

在阵列基板12的表面形成有覆盖光电二极管21和薄膜晶体管22等检测元件、以及控制线18和数据线19等金属布线的绝缘性保护膜28。闪烁层13以覆盖排列有像素20的区域的方式形成在保护膜28的表面。

大多数情况下在闪烁层13的表面设有反射膜14。反射膜14使闪烁层13所产生的荧光中远离阵列基板12的荧光向阵列基板12侧反射。由此，增大到达光电二极管21的荧光光量。

反射膜14是通过将银合金或铝等荧光反射率较高的金属成膜在闪烁层上的方法来形成的。或者，使具有铝等金属表面的反射板与闪烁层13紧密接合而得到，也可以通过涂布由TiO₂等光散射性物质和粘合剂树脂构成的漫反射性的反射膜14来形成。此外，根据放射线检测器11所要求的分辨率、亮度等特性，反射膜14也不是必需的。

放射线检测器11具备防湿结构。该防湿结构通过使覆盖闪烁层13和反射膜14的防湿体15与阵列基板12的表面粘接密封而形成。

防湿体15形成为中央部突起的帽状。防湿体15的周边部分成为平坦的带状檐部50。檐部50形成为带状，包围阵列基板12表面的形成有闪烁层13的区域的外侧。在檐部50的内侧形成顶板部51。顶板部51是比闪烁层13稍大的平板状的部分。檐部50与顶板部51之间形成有斜面部52。

檐部50与阵列基板12相对。对檐部50与阵列基板12之间进行粘接。形成在阵列基板12上的闪烁层13和反射膜14被防湿体15的顶板部51和斜面部52所覆盖。防湿体15保护闪烁层13和反射膜14不受外界气体和湿度的影响。

防湿体15例如由铝或铝合金箔形成。作为本实施例的防湿体15由0.1mm的AlN30-O材料(纯铝类材料的退火材料)形成。檐部50的宽度例如为2.5mm。

在阵列基板12上排列有露出控制线18和数据线19各自的端部的焊盘29，从而形成端子组26。端子组26沿着阵列基板12的边进行排列。与控制线18相连的端子组26、和与数据线19相连的端子组26沿着不同的边进行排列。这些端子组26经由柔性基板32与电路基板30进行电连接。

图7是本实施方式的放射线检测器的外周部附近的扩大剖面图。

引线布线62分别从阵列基板12中央部的获取X射线图像的有源区域开始延伸到排列在基板周边部的焊盘29为止。在阵列基板12的最表层上形成有0.2～0.3μｍ左右的无机膜和2μｍ左右的有机膜，以作为保护膜28。作为引线布线，有用于TFT驱动的控制线18、读取与X射线图像相对应的电荷的数据线19、以及用于施加偏置电压以使光电二极管21动作的偏置线。

防湿体15与阵列基板12通过粘接层90相粘接。粘接层90具有相对粘接部91和伸出部92。相对粘接部91形成在檐部50和阵列基板12之间。伸出部92是从檐部50的外边缘向外侧伸出的部分，即，从檐部50的外边缘向阵列基板12的外边缘的方向伸出的部分。粘接层90的伸出部92从阵列基板12的表面突出。在本示例的情况下，伸出部92的突出高度至少要高于檐部50的与阵列基板12相对的面。

图8是本实施方式的变形例的放射线检测器的外周部附近的扩大剖视图。

在该变形例中，突出部92绕回至与檐部50的相对粘接部91相反侧的面。即，檐部50的外边缘附近由相对粘接部91和绕回部93所夹持。

接着，对该放射线检测器的制造方法进行说明。

首先，在玻璃基板16上形成像素20、控制线18、数据线19等，由此制造阵列基板12。接着，在阵列基板12的表面形成闪烁层13。此外，对铝或铝合金箔进行冲压成型，从而预先得到防湿体15。接着，将防湿体15粘接在阵列基板12上。

图9是本实施方式的防湿体和阵列基板相粘接时的示意性剖视图。

在对防湿体15与阵列基板12进行粘接时，使用粘接托盘(加压夹具)80。粘接托盘80的周围形成有放置檐部50的边框部81。在边框部81的内侧形成凹陷部82。以檐部50放置在边框部81上、顶板部51和斜面部52配置在凹陷部82中的状态，将防湿体15放入粘接托盘80。

边框部81的宽度与檐部50的宽度大致相同。此外，凹陷部82的大小与顶板部51和斜面部52的大小大致相同。由此，放入粘接托盘80的防湿体15的外周配置为与粘接托盘80的外周大致重合。檐部50和边框部81的宽度例如均为2.5mm。考虑到防湿体15的尺寸误差，也可以将边框部的宽度设为稍小于防湿体的檐宽或稍大于防湿体的檐宽。

在放入粘接托盘80的防湿体15的檐部50的与阵列基板12相对的面上涂布有粘接剂94。粘接剂94例如通过涂布机在整个周边涂布成比檐部50的宽度要细的带状。可以在防湿体15已放入粘接托盘80的状态下涂布粘接剂94，也可以在涂布后将涂布有粘接剂94的防湿体15放入粘接托盘。

在檐部50涂布有粘接剂94的状态下，通过将粘接托盘80向阵列基板12侧进行按压，从而朝向阵列基板12对檐部50进行加压。预先将粘接剂94的涂布量设为在以规定压力将檐部50向阵列基板12按压时，粘接剂94会从檐部50的外边缘溢出的程度。在通过粘接剂94将檐部50安装到阵列基板12上之后，对粘接剂94进行固化。

在对防湿体15向阵列基板12进行加压时，在檐部50的外侧区域，至少在檐部50的附近以外的区域不存在边框部81。即，在防湿体15的檐部50的外边缘的外侧没有抑制粘接剂94的流动的结构。其结果是，在将檐部50向阵列基板12进行加压时，从檐部50的外边缘伸出的粘接剂94沿着粘接托盘80的侧面(边缘面)扩散。因此，能将粘接层90的伸出部向阵列基板12的表面方向外侧的扩散抑制得较小，取而代之形成为在高度方向上的凸形状。尤其是在从垂直下方朝向垂直上方将防湿体15向阵列基板12进行加压的情况下，即，在伸出的粘接剂94因重力而沿粘接托盘80的侧面流下的情况下，能够进一步抑制粘接剂94的伸出部分向表面方向外侧的扩散。

在由此形成防湿结构并完成放射线检测器11之后，通过进行数据线19连接至焊盘29的信号处理电路的布线的连接，控制线18连接至焊盘29的控制电路的布线的连接，经过其他的安装工序、以及确认光电转换元件和Pad有无连接异常的电气试验、向壳体的安装、X射线图像试验等，来完成放射线检测装置10。

接着，对试制本实施方式的放射线检测器11的示例进行说明。

将CsI：Tl的蒸镀膜用于闪烁层13，其膜厚约为600μm，CsI：Tl的柱状结构结晶柱(pillar)的粗细在最表面为8～12μm左右。闪烁层13通过利用真空蒸镀法在相当于14×17英寸大小的基板上形成CsI:Tl膜(600μｍt)而得到。反射膜14通过在闪烁层13上涂布并干燥由TiO₂的亚微型粉体和粘合剂树脂以及溶剂混合而成的涂液而形成。

防湿体15是对厚度0.1mm的AL箔进行冲压成形而得到，形成为在周边部具有2.5mm宽度的檐部结构的帽形状。利用涂布机装置，在帽状的防湿体15的檐部50上涂布粘接剂94，从而使其与形成有闪烁膜13和反射膜14的基板相贴合。粘接剂94由环氧类材质的加热固化型、紫外线固化型两种制作而成。粘接剂94的比重约为1.4g/cc。向帽状的防湿体15的檐部50涂布的粘接剂94的涂布量以0.4mg/mm、0.6mg/mm、0.8mg/mm、1.2mg/mm、1.6mg/mm这5个水平进行试作。

在该试作中，对于防湿体15的檐部50与阵列基板12之间的粘接，使用图9所示的粘接托盘80。该粘接托盘80以贴合时被加压的边框部81的宽度与防湿体15的檐部50的宽度大致吻合，为2.5mm来进行制作。考虑到贴合时位置的偏差，使边框的宽度多少具有例如0.1～0.5mm的余量，可以将宽度稍大的边框设为例如宽度为2.6～3.0mm。

粘接时的加压条件设为防湿体15的檐部50的每单位面积为0.5kgf/cm²、1.0kgf/cm²、1.5kgf/cm²、2.0kgf/cm²、2.5kgf/cm²这5个水平。

由粘接剂94的粘度和涂布量、以及贴合时的加压力决定粘接层的挤压方式、进而决定粘接层的厚度、伸出量。需要根据所需的粘接层的厚度、可能的制造条件(涂布量或加压力)等，选择适当粘度的粘接剂。在使用紫外线固化型的粘接剂的情况下，虽然与其粘度有关，但也可在涂布粘接剂后进行紧密接合之前预先照射少量的紫外线，在将粘接剂的硬度提高一定量后再进行贴合。该试作中所使用的粘接剂的粘度约为400Pa·sec，是具有相当高的粘度的粘接剂。

图10是表示在本实施方式中改变粘接剂的涂布量和加压力的情况下粘接层向防湿体的檐部外侧伸出的宽度的试作评价结果的曲线。图11是表示在本实施方式中改变粘接剂的涂布量和加压力的情况下粘接剂向防湿体的檐部外侧伸出的高度的试作评价结果的曲线。伸出宽度、以及伸出高度的值表示平均值。

本实施方式中，由于在防湿体的檐部50的外侧没有抑制粘接剂94的流动的结构，因此粘接剂94固化而形成的粘接层90的伸出部92沿着粘接托盘80的侧面(边缘面)扩散。因此，能将粘接层90的伸出部92向平面方向外侧的扩散抑制得较小，取而代之形成为在高度方向的凸形状。

粘接层90的伸出部92的伸出宽度随着涂布量和加压力的增大而变大。然而，若加压力超过约1.0kgf/cm²时，随着加压力的增加，伸出宽度的增加发生饱和，从而大致保持恒定。此外，粘接层90的伸出部92的伸出高度随着涂布量和加压力的增大而变大。然而，若加压力超过约1.0kgf/cm²时，随着加压力的增加，伸出高度的增加发生饱和，从而大致保持恒定。为进行比较，也使用边框部较宽的粘接托盘来进行试作。

在该比较例中，粘接托盘84的边框部85的宽度远大于防湿体15的檐部50的宽度。该比较例中，粘接托盘84的边框宽度为20mm。该粘接托盘84的凹陷部86的大小设为与实施方式的粘接托盘80的凹陷部82的大小相同。

图13是表示在本实施方式的比较例中改变粘接剂的涂布量和加压力的情况下粘接层向防湿体的檐部外侧伸出的宽度的试作评价结果的曲线。图14是表示在本实施方式的比较例中改变粘接剂的涂布量和加压力的情况下粘接剂向防湿体的檐部外侧伸出的高度的试作评价结果的曲线。

该比较例中，在防湿体15的檐部50的外侧存在有抑制粘接剂94向高度方向流动的粘接托盘84的边框部85。因此，粘接剂94的伸出部向基板的外侧方向扩散。而且，阵列基板12与粘接托盘84的边框部85之间的间隙最多达到防湿体15的檐部50的厚度的程度(本比较例中为0.1mm)，即使有少量的粘接剂94伸出，向阵列基板12的外侧的扩散也会变大。

由此，根据本实施方式，可知即使在相同的粘接剂涂布量和加压条件下，粘接层90的伸出部92的宽度也明显变小。即使粘接剂94的涂布量和加压条件的范围发生较大变化，从而即使粘接层90的伸出部92的宽度变大，也可将其控制在至多1.5mm左右以内。根据该结果，若采用本实施方式，则能够在距离防湿体15的粘接层90的外周2～3mm的外侧配置焊盘29等，从而实现紧凑设计。

另一方面，在增大粘接托盘84的边框部85的比较例中，根据粘接剂94的涂布量和加压的条件，即使在本次讨论范围内，也会产生超过10mm的粘接剂的伸出。可知在粘接剂94的涂布量增加，加压力变大的方向，粘接层的伸出部的最大高度几乎没有变化，而粘接层的伸出部的宽度显著变大。因此，为了适当地确保粘接层的宽度，且抑制使得密封材料的伸出不会到达周围的焊盘部等，对条件的控制变得极其困难。若在前后左右这种粘接层的伸出部的宽度产生差异，则在有效像素区域的外侧所应确保的尺寸也会产生10mm以上的差。即，对于放射线检测器11的紧凑设计，像本实施方式那样在防湿体的檐部50的外侧不设置抑制粘接剂94的流动的结构是明显具有优势的。

为了对本实施方式和比较例的防湿结构的可靠性进行调查，进行高温高湿试验和冷热循环试验。这些试验在形成到防湿结构为止的面板状态下进行。另外，在作为组装入壳体的产品的状态下对高温高湿试验、冷热循环试验进行最终确认，但基本等同于在形成到防湿结构为止的面板状态下进行试验的结果。

图15是表示本实施方式和比较例中高温高湿试验和冷热循环试验的评价样品的概要的表格。

这些可靠性试验用的评价样品使用未形成由光电转换元件、TFT构成的像素图案的无图案的仿制面板制作而成。玻璃基板和最上层的保护膜与实际基板相当，没有设置其他膜和图案。这是由于利用到形成防湿结构为止的单个面板适于测定亮度、分辨率的特性。此外，关于本实施方式的粘接结构部的防湿可靠性、冷热可靠性，可认为利用仿制面板进行的试作评价是能够与实际基板等同的评价。

图16是本实施方式和比较例的高温高湿试验结果的表格。图17是表示本实施方式和比较例的高温高湿试验中的分辨率特性的试验结果的曲线。

高温高湿下的可靠性通过以下方式来进行评价，即：根据60℃－90％RH环境下的保管时间，对由闪烁层和反射膜得到的亮度和分辨率特性会有何种程度的劣化进行跟踪。图16示出尤其对于湿度更为敏感的分辨率特性的评价结果。分辨率特性通过以下方法来实施，即：将分辨率测试图配置在样品的表面侧，照射相当于RQA-5的X射线，从背面侧对2Lp/mm的CTF(Contrast transfer function：对比度转移函数)进行测定。将初始状态的CTF设为100％，示出对于60℃－90％RH的保管时间的维持率(％)。

通过与图15的表格进行对比可知，存在粘接层伸出的样品，与没有伸出的样品相比，高温高湿的分辨率维持率较为良好。此外，对于由较窄边框的粘接托盘制作而成的粘接层外侧的伸出宽度较小且伸出高度较大的样品与由较宽边框的粘接托盘制作而成的粘接层外侧的伸出宽度较大且伸出高度较小的样品，并没有观察到明显差异。可认为该特征是由于向粘接层90的防湿体15的檐部50的外部伸出的部分对防湿性能没有特别的影响，防湿性能由在防湿体15的檐部50和阵列基板12之间所形成的部分来决定。

图18是本实施方式和比较例的冷热可靠性试验结果的表格。图19是表示本实施方式和比较例的冷热可靠性试验中有无发生异常的曲线。

冷热可靠性试验以(-20℃×1h)→(室温×30分)×(60℃×1h)→(室温×30分)的温度条件来进行实施，循环数最大到100循环为止。在中途每10个循环的分段中，对各样品是否产生粘接层的部位剥离、损坏等异常进行确认。图18中，纵轴表示没有发生上述异常的样品，即维持密封状态的样品片数。

通过与图15的表格进行对比可知，存在有粘接层90的伸出的样品，与没有伸出的样品相比，在冷热试验中不容易产生粘接层的剥离、破损。此外，对于由较窄边框的粘接托盘80制作而成的粘接层外侧的伸出宽度较小且伸出高度较大的样品与由较宽边框的粘接托盘84制作而成的粘接层外侧的伸出宽度较大且伸出高度较小的样品，并没有观察到明显差异。可认为该特征是由于向粘接层90的防湿体15的檐部50的外部伸出的部分相对于冷热温度变化，对粘接层的接合度、强度没有特别的影响，接合度或对于冷热压力的强度由在防湿体15的檐部50和阵列基板12之间所形成的部分来决定。

在使对防湿体15的檐部50进行加压的粘接托盘的边框部的侧面位于防湿体15的檐部外边缘的内侧的情况下，粘接层90的附近呈图8所示的形状。若设为使粘接剂从防湿体15的檐部50充分向外侧溢出的条件，则粘接层90绕回至防湿体15的檐部50的、与阵列基板12相对的面的相反侧的面。

对本实施方式的变形例所涉及的粘接层绕回至防湿体的檐部的相对于阵列基板的面的相反侧的面的样品以及其比较例进行可靠性试验。

图20是表示本实施方式和变形例的样品的粘接层制作条件的表格。图21是表示本实施方式和变形例的样品的高温高湿试验的结果的表格。图22是本实施方式和变形例的样品的冷热可靠性试验结果的表格。图23是表示本实施方式和变形例的样品的高温高湿试验中的分辨率特性的试验结果的曲线。图24是表示本实施方式和变形例的样品的冷热可靠性试验中有无发生异常的曲线。图24中，纵轴表示没有发生上述异常的样品，即维持密封状态的样品的片数。

已知在檐部50的背面具有绕回的粘接层90的样品，与没有绕回的样品相比，尤其是在冷热循环试验中能够确保更高的可靠性。作为其理由考虑如下。即，由于阵列基板12与防湿体15之间的热膨胀差，在防湿体15的檐部50与粘接层90之间施加有沿剥离方向的应力。然而，在也利用粘接层90从背面侧夹入防湿体15的檐部50的结构中，推定具有抵抗剥离应力的作用的可能性。

粘接托盘80的边框部81及边框部81的侧壁(边缘面)部分在粘接后附着有伸出的粘接剂94，在从粘接托盘80拆下防湿体15和阵列基板12时有可能会成为妨碍。因此，优选在粘接剂94可能伸出的这些部位预先利用聚四氟乙烯(特氟隆(注册商标))的胶带等难以附着粘接剂的材质进行覆盖。或者，优选预先涂敷(覆盖)难以附着粘接剂的材质。

虽然根据粘接剂94材质的不同而存在些许差异，但通过实验可以明确得知，如果是聚四氟乙烯(特氟隆(注册商标))、硅树脂、聚丙烯树脂等、在室温下(20～25℃)的表面能量约为30mN/m以下(进行粘接密封的温度状态下)的材质，则能够防止粘接体94的伸出牢固地固接在粘接托盘80上，从而在从粘接托盘84拆下阵列基板12和防湿体15时不会产生特别的问题。此外，除了粘贴胶带的方法以外，在粘接托盘84的相应部位预先涂敷特氟隆(注册商标)、硅树脂也是有效的。此外，也可以预先在粘接托盘84的相应部位涂抹低表面能量的油脂类等，也能够抑制伸出的粘接剂94附着到粘接托盘80。

防湿体15与阵列基板12之间的贴合也可以在减压气氛下进行。在减压状态下进行贴合的情况下，防湿体15与阵列基板12上的膜面紧密接合，本实施方式中防湿体15在闪烁层13上的反射膜14上紧密接合。其结果是，即使发生振动、冲击，防湿体15也不会在膜面上发生移动，从而难以因颤噪效应而发生图像抖动等异常。此外，通过观察防湿体15与膜面的紧密接合状态，可确认防湿体内部的减压状态，从而能够判断是否不存在防湿体15的针孔、粘接层90的缺陷等泄漏部。万一发生泄漏时，能够避免该产品流出到顾客。

在减压气氛下进行防湿体15和阵列基板12的贴合的情况下，当粘接后周边恢复到大气压时，由于粘接层90的外侧压力(大气压)与内侧压力之间的差异，粘接层90接受引入防湿体15的内侧的力。为了避免因这种现象引起的泄漏等问题，在恢复至大气压之前的减压状态下，需要预先确保能够耐受外压的粘接层90的硬度、厚度、粘接宽度、阵列基板12与防湿体15之间的紧贴力。

在使用阳离子聚合紫外线固化型的粘接剂的情况下，例如能够按下述方式进行制作。将防湿体15的檐部50的宽度设为2.5mm，粘接剂94的涂布量设为0.8mg/mm。涂布粘接剂后照射80mJ/cm²的365nm的紫外线。

然后，将放置有防湿体15的粘接托盘80与形成有闪烁膜13、反射膜14的阵列基板12放置于真空腔室内，在将腔室内降压至0.1气压的状态下对防湿体15和阵列基板12进行贴合。之后，将腔室内恢复至大气压，从阵列基板12的背面进一步照射6J/cm²左右的紫外线，提高粘接剂94的硬度。接着，在60℃下进行3小时的加热处理，完成粘接层90的固化。

在阵列基板12与防湿体15的檐部50相贴合的部位，有引线布线62通过，该引线布线62连接像素区域与外部电路的焊盘29。因此，在从阵列基板12的背面照射紫外线的情况下，在该引线布线62的部分的粘接剂照射不到紫外线。即，不进行固化。

因此，最好使用阳离子聚合型的紫外线固化粘接剂。阳离子聚合型的紫外线粘接剂具有以下特性，即：由紫外线照射部所产生的固化反应在紫外线照射后仍然持续，还传播至紫外线被照射部的周边部。根据该特性，周边布线间被紫外线照射的部分的固化反应也传播至粘接剂94中处于例如50μｍ到100μｍ左右的引线布线62的阴影下的部分，并且在加热固化时该固化反应的传播得以促进，从而这部分也能够获得一定的硬度。由于这种效果，发挥了紫外线固化型粘接剂的特长即粘度的稳定性、长时间的活化寿命、安装的便利性等，且通过从阵列基板12的背面照射紫外线，能够在具有金属布线62的区域形成粘接层90。

防湿体15的材质设为0.1mmt的铝箔，但材质并不限于铝，也可使用铝合金、或由树脂和无机膜(Al等轻金属、或SiO₂、SiON、Al₂O₃等陶瓷类材质)的层叠结构形成的低透湿防湿材料等。此外，关于厚度，无需不必要地大量吸收X射线的极端厚度，且只要不会因为其刚性的原因而在与基板粘接后产生问题，则对其范围并没有特别的限定。

此外，图9中，将粘接托盘80的边框部81的侧面(边缘面)设为与加压面垂直，但侧面(边缘面)也可以是曲面，或者具有倒角。根据这种侧面形状，粘接层90的伸出部92的突起形成也不同，但粘接剂94均从阵列基板12的表面向上方流动，呈凸形状，从而可抑制向阵列基板12的外侧的扩散。

由此，根据本实施方式，对阵列基板12与防湿体15的檐部50进行粘接的粘接层90除了在防湿体15的檐部50与阵列基板12的表面之间形成相对粘接部91之外，还伸出并形成在檐部50外侧的阵列基板12的表面上。此外，粘接层90的伸出至檐部50的外侧而形成的伸出部92的上侧为凸形状，其最大高度超过檐部50的上表面的高度。这种放射线检测器11中，在将粘接剂94夹在包含闪烁层13的防湿体15的檐部50与阵列基板12之间并进行加压、从而形成粘接层90时，防湿体15的檐部50的、与阵列基板12相对的面的背面侧配置有具有边框状的加压面的粘接托盘80，且粘接托盘80的加压面的外侧侧面(边缘面)在防湿体15的檐部50的外边缘的延长线上，或者在与其接近的位置上。

根据这种放射线检测器的制造方法以及放射线检测器，通过对粘接剂94的量或贴合时的加压力等进行调整，到帽状防湿体的外侧部分为止可靠地形成足够的密封材料的伸出，并且将用于粘接时对防湿体15的檐部50进行加压的粘接托盘80形成为特定的形状，能够将粘接层90向外侧方向的扩散抑制在最小限度。其结果是，能够使防湿体15的檐部50与阵列基板12以最大面积进行紧密接合，从而能够可靠地具有较高的防湿性能、在冷热环境变化或高温高湿环境下的较高的可靠性。此外，同时还能够降低因粘接剂向配置在防湿体15周边的焊盘29等扩展而产生问题的可能性。即，能够提供一种对于防湿结构具有较高的可靠性，且同时实现紧凑设计的放射线检测器。

以上，举例示出本发明的多个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而呈现，而并非要对发明范围进行限定。这些新的实施方式可通过其它各种方式进行实施，在不脱离发明要旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式及其变形例均包含在发明的范围和要旨中，并且包含在专利权利要求所记载的发明及其等同范围内。此外，所述各实施方式能够通过相互组合来进行实施。

Claims

1.一种放射线检测器的制造方法，其特征在于，包括：阵列基板形成工序，在该阵列基板形成工序中，形成在基板上二维排列有光电转换元件的阵列基板；

闪烁层形成工序，在该闪烁层形成工序中，形成闪烁层，该闪烁层覆盖所述阵列基板的排列有所述光电转换元件的区域，且将放射线转换成荧光；

防湿体形成工序，在该防湿体形成工序中，形成防湿体，该防湿体具备与包围所述阵列基板的所述闪烁层的部分相对的粘接面；以及

粘接工序，在该粘接工序中，利用具有边框部的加压夹具对所述檐部进行加压，使得在所述檐部与所述阵列基板之间的相对粘接部、以及在该相对粘接部从所述檐部的外边缘向外侧溢出的区域，形成粘接剂从所述阵列基板突出至高于所述檐部而得到的伸出部，其中，所述边框部形成有与所述檐部的所述相对粘接部的相反侧的面相对的加压面。

2.如权利要求1所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，所述边框部的外边缘位于所述檐部的外边缘的内侧。

3.如权利要求2所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，所述伸出部以绕回所述檐部的与所述相对粘接部相反侧的面的方式来形成。

4.如权利要求1所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，在所述粘接工序中，从垂直下方将所述防湿体向所述阵列基板进行按压。

5.如权利要求1所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，所述边框部的与所述粘接剂相接的表面被室温下表面能量为30mN/m以下的材料所覆盖。

6.如权利要求1所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，所述粘接工序在低于大气压的减压气氛下进行。

7.如权利要求1所述的放射线检测器的制造方法，其特征在于，所述粘接剂是通过阳离子聚合来进行固化反应的紫外线固化型粘接剂，所述粘接剂配置在所述阵列基板的具有电路布线的区域内，利用从所述阵列基板的防湿体的相反侧的面照射的紫外线来进行固化。

8.一种放射线检测器，其特征在于，包括：阵列基板，该阵列基板通过在基板上二维排列光电转换元件而得到；

闪烁层，该闪烁层覆盖所述阵列基板的排列有所述光电转换元件的区域，且将放射线转换成荧光；

防湿体，该防湿体是覆盖所述闪烁层的成形体，具备与包围所述阵列基板的所述闪烁层的部分相对的檐部；以及

粘接层，该粘接层具有伸出部，所述伸出部在所述檐部与所述阵列基板之间的相对粘接部、以及在所述檐部的外边缘从该对象粘接部向外侧溢出的区域，从所述阵列基板突出至高于所述檐部，所述粘接层对所述防湿体和所述阵列基板进行粘接。