JP2015108533A - Manufacturing method of radiation detector and radiation detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、放射線検出器の製造方法及び放射線検出器に関する。 Embodiments described herein relate generally to a method for manufacturing a radiation detector and a radiation detector.
放射線検出器の一例にＸ線検出器がある。Ｘ線検出器においては、Ｘ線をシンチレータ層により可視光すなわち蛍光に変換し、この蛍光をアモルファスシリコン(ａ−Ｓｉ)フォトダイオード、あるいはＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子を用いて信号電荷に変換することで画像を取得している。
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、シンチレータ層上に反射層をさらに設ける場合もある。
ここで、シンチレータ層と反射層は、水蒸気などに起因する特性の劣化を抑制するために外部雰囲気から隔離する必要がある。特に、シンチレータ層が、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）：Ｔｌ（タリウム）膜やＣｓＩ：Ｎａ（ナトリウム）膜などからなる場合には、湿度などによる特性劣化が大きくなるおそれがある。
そのため、ポリパラキシリレンからなる膜でシンチレータ層と反射層を覆ったり、シンチレータ層の周囲を囲う包囲部材と包囲部材上に設けられたカバーとを用いてシンチレータ層を封止する技術が提案されている。
また、さらに高い防湿性能を得られる構造として、シンチレータ層と反射層をハット形状の防湿体で覆い、防湿体のつば（鍔）部を基板と接着する構造が提案されている。
ハット形状の防湿体を用いる場合には、防湿体のつば部と基板との間に介在させる接着剤の塗布量を多くし、加えてつば部と基板とを密着させるための加圧力を一定以上に大きくすれば、つば部と基板との封止性を確保し、かつ高い信頼性を得ることができる。
ところが、接着剤の塗布量を多くし、加圧力を一定以上に大きくすれば、防湿体のつば部から外側にはみ出す接着剤の量が多くなり、防湿体の近傍におけるフレキシブルプリント基板などの接続が困難となるおそれがある。また、防湿体のつば部から外側にはみ出す接着剤の量が多くなると、最終的なパネル寸法に切断する際に、接着剤のはみ出し部分が切断のブレードに干渉するおそれもある。
また、近年においては、Ｘ線検出器の小型化や軽量化などのために、防湿体のつば部の寸法を小さくすることが望まれている。そのため、防湿体のつば部から外側に接着剤がはみ出すのを抑制することがさらに困難となるおそれがある。
An example of the radiation detector is an X-ray detector. In an X-ray detector, X-rays are converted into visible light, that is, fluorescence by a scintillator layer, and this fluorescence is signaled using a photoelectric conversion element such as an amorphous silicon (a-Si) photodiode or a CCD (Charge Coupled Device). Images are acquired by converting them into electric charges.
In some cases, a reflective layer is further provided on the scintillator layer in order to improve the use efficiency of fluorescence and improve sensitivity characteristics.
Here, it is necessary to isolate the scintillator layer and the reflective layer from the external atmosphere in order to suppress deterioration of characteristics due to water vapor and the like. In particular, when the scintillator layer is made of a CsI (cesium iodide): Tl (thallium) film, a CsI: Na (sodium) film, or the like, characteristic deterioration due to humidity or the like may increase.
Therefore, a technique has been proposed in which the scintillator layer and the reflective layer are covered with a film made of polyparaxylylene, or the scintillator layer is sealed using a surrounding member surrounding the scintillator layer and a cover provided on the surrounding member. ing.
Further, as a structure capable of obtaining even higher moisture-proof performance, a structure in which the scintillator layer and the reflective layer are covered with a hat-shaped moisture-proof body, and the collar portion of the moisture-proof body is bonded to the substrate has been proposed.
When using a hat-shaped moisture-proof body, increase the amount of adhesive applied between the moisture-proof body's collar and the substrate, and in addition, apply a certain amount of pressure to bring the collar and the substrate into close contact with each other. If it is made larger, the sealing performance between the collar portion and the substrate can be secured and high reliability can be obtained.
However, if the amount of adhesive applied is increased and the applied pressure is increased to a certain level or more, the amount of adhesive that protrudes outward from the collar portion of the moisture-proof body increases, and connection of a flexible printed circuit board in the vicinity of the moisture-proof body is increased. May be difficult. Further, when the amount of the adhesive that protrudes outward from the collar portion of the moisture-proof body increases, the protruding portion of the adhesive may interfere with the cutting blade when cutting to the final panel dimensions.
In recent years, in order to reduce the size and weight of the X-ray detector, it is desired to reduce the size of the collar portion of the moisture-proof body. Therefore, it may be more difficult to suppress the adhesive from protruding from the collar portion of the moisture-proof body.
本発明が解決しようとする課題は、防湿体のつば部から外側に接着剤がはみ出すのを抑制することができる放射線検出器の製造方法及び放射線検出器を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing a radiation detector and a radiation detector capable of suppressing the adhesive from protruding from the flange portion of the moisture-proof body.
実施形態に係る放射線検出器の製造方法は、光電変換素子を有するアレイ基板上に、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層を形成する工程と、前記シンチレータ層を覆う防湿体に設けられ、前記シンチレータ層の外側に位置する環状のつば部、若しくは前記つば部に対向する前記アレイ基板上に接着剤を塗布する工程と、前記つば部と、前記アレイ基板と、を近接させる工程と、前記接着剤を硬化させる工程と、を備えている。そして、前記つば部と、前記アレイ基板と、を近接させる工程において、前記つば部よりも外側に設けられた厚み制御部により、前記つば部と、前記アレイ基板と、の間の距離が一定に保たれる。 The method of manufacturing a radiation detector according to the embodiment includes a step of forming a scintillator layer that converts radiation into fluorescence on an array substrate having photoelectric conversion elements, and a moisture barrier that covers the scintillator layer, and the scintillator layer A step of applying an adhesive on the annular collar part located outside the collar part, or the array substrate facing the collar part, a process of bringing the collar part and the array substrate close to each other, and the adhesive And a step of curing. Then, in the step of bringing the collar portion and the array substrate close to each other, a distance between the collar portion and the array substrate is made constant by a thickness control portion provided outside the collar portion. Kept.
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。
Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
Moreover, the radiation detector according to the embodiment of the present invention can be applied to various types of radiation such as γ rays in addition to X-rays. Here, as an example, a case of X-rays as a representative example of radiation will be described as an example. Therefore, by replacing “X-ray” in the following embodiments with “other radiation”, the present invention can be applied to other radiation.
まず、本発明の第１の実施形態に係るＸ線検出器１について例示をする。
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係るＸ線検出器１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、反射層６や防湿体７などを省いて描いている。
図２は、Ｘ線検出器１の模式断面図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図２においては、制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２、信号処理部３、画像伝送部４などを省いて描いている。
図３（ａ）は、防湿体の模式正面図である。
図３（ｂ）は、防湿体の模式側面図である。
放射線検出器であるＸ線検出器１は、放射線画像であるＸ線画像を検出するＸ線平面センサである。Ｘ線検出器１は、例えば、一般医療用途などに用いることができる。
First, the
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating the
In order to avoid complication, in FIG. 1, the
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
In FIG. 2, the control line 2c1, the data line 2c2, the
FIG. 3A is a schematic front view of the moisture-proof body.
FIG. 3B is a schematic side view of the moisture-proof body.
The
図１および図２に示すように、Ｘ線検出器１には、アレイ基板２、信号処理部３、画像伝送部４、シンチレータ層５、反射層６、防湿体７、および接着層８が設けられている。 アレイ基板２は、シンチレータ層５によりＸ線から変換された可視光（蛍光）を電気信号に変換する。
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、および保護層２ｆを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
基板２ａは、板状を呈し、ガラスなどの透光性材料から形成されている。
光電変換部２ｂは、基板２ａの一方の表面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とで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、１つの画素（pixel）に対応する。
The
A plurality of
The
One
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。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が図示しない蓄積キャパシタを兼ねることができる。
Each of the plurality of
In addition, a storage capacitor (not shown) that stores the signal charge converted in the photoelectric conversion element 2b1 can be provided. However, depending on the capacitance of the photoelectric conversion element 2b1, the photoelectric conversion element 2b1 can also serve as a storage capacitor (not shown).
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、蛍光が光電変換素子２ｂ１に入射することで生じた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、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（Ｐ−Ｓｉ）などの半導体材料を含むものとすることができる。薄膜トランジスタ２ｂ２は、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を有している。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のソース電極は、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のドレイン電極は、対応する光電変換素子２ｂ１と図示しない蓄積キャパシタとに電気的に接続される。
The photoelectric conversion element 2b1 can be, for example, a photodiode.
The thin film transistor 2b2 performs switching between accumulation and emission of electric charges generated when fluorescence enters the photoelectric conversion element 2b1. The thin film transistor 2b2 can include a semiconductor material such as amorphous silicon (a-Si) or polysilicon (P-Si). The thin film transistor 2b2 has a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode. The gate electrode of the thin film transistor 2b2 is electrically connected to the corresponding control line 2c1. The source electrode of the thin film transistor 2b2 is electrically connected to the corresponding data line 2c2. The drain electrode of the thin film transistor 2b2 is electrically connected to the corresponding photoelectric conversion element 2b1 and a storage capacitor (not shown).
制御ライン２ｃ１は、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。制御ライン２ｃ１は、第１の方向（例えば、行方向）に延びている。
複数の制御ライン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とそれぞれ電気的に接続されている。複数の配線パッド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一端がそれぞれ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、信号処理部３に設けられた図示しない制御回路とそれぞれ電気的に接続されている。
A plurality of control lines 2c1 are provided in parallel with each other at a predetermined interval. The control line 2c1 extends in the first direction (for example, the row direction).
The plurality of control lines 2c1 are electrically connected to the plurality of wiring pads 2d1 provided in the vicinity of the periphery of the
データライン２ｃ２は、所定の間隔を開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、第１の方向に直交する第２の方向（例えば、列方向）に延びている。
複数のデータライン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とそれぞれ電気的に接続されている。複数の配線パッド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一端がそれぞれ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、信号処理部３に設けられた図示しない増幅回路とそれぞれ電気的に接続されている。
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を覆うように設けられている。
A plurality of data lines 2c2 are provided in parallel with each other at a predetermined interval. The data line 2c2 extends in a second direction (for example, the column direction) orthogonal to the first direction.
The plurality of data lines 2c2 are electrically connected to the plurality of wiring pads 2d2 provided near the periphery of the
The
信号処理部３は、基板２ａの光電変換部２ｂが設けられる側とは反対側に設けられている。
信号処理部３には、図示しない制御回路と、図示しない増幅回路とが設けられている。 図示しない制御回路は、各薄膜トランジスタ２ｂ２の動作、すなわちオン状態およびオフ状態を制御する。例えば、図示しない制御回路は、フレキシブルプリント基板２ｅ１と配線パッド２ｄ１と制御ライン２ｃ１とを介して、制御信号Ｓ１を各制御ライン２ｃ１毎に順次印加する。制御ライン２ｃ１に印加された制御信号Ｓ１により薄膜トランジスタ２ｂ２がオン状態となり、光電変換部２ｂからの画像データ信号Ｓ２が受信できるようになる。
図示しない増幅回路は、データライン２ｃ２と配線パッド２ｄ２とフレキシブルプリント基板２ｅ２とを介して、各光電変換部２ｂからの画像データ信号Ｓ２を順次受信する。そして、図示しない増幅回路は、受信した画像データ信号Ｓ２を増幅する。
The
The
An amplifier circuit (not shown) sequentially receives the image data signal S2 from each
画像伝送部４は、配線４ａを介して、信号処理部３の図示しない増幅回路と電気的に接続されている。なお、画像伝送部４は、信号処理部３と一体化されていてもよい。
画像伝送部４は、信号処理部３により順次増幅された画像データ信号Ｓ２を直列信号に順次変換し、さらにデジタル信号に順次変換する。そして、画像伝送部４は、順次変換されたデジタル信号に基づいて、Ｘ線画像を構成する。構成された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。なお、直列信号への変換やデジタル信号への変換は、信号処理部３において行うようにしてもよい。
The
The
シンチレータ層５は、光電変換素子２ｂ１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。シンチレータ層５は、基板２ａ上の複数の光電変換部２ｂが設けられた領域を覆うように設けられている。
シンチレータ層５は、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、あるいはヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：タリウム（Ｔｌ）などを用いて形成することができる。この場合、真空蒸着法などを用いて、柱状結晶の集合体が形成されるようにすることができる。
The
The
また、シンチレータ層５は、例えば、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ）などを用いて形成することもできる。この場合、例えば、以下のようにしてシンチレータ層５を形成することができる。まず、酸硫化ガドリニウムからなる粒子をバインダ材と混合する。次に、混合された材料を、基板２ａ上の複数の光電変換部２ｂが設けられた領域を覆うように塗布する。次に、塗布された材料を焼成する。次に、ブレードダイシング法などを用いて、焼成された材料に溝部を形成する。この際、複数の光電変換部２ｂごとに四角柱状のシンチレータ層５が設けられるように、マトリクス状の溝部を形成することができる。溝部には、大気（空気）、あるいは酸化防止用の窒素ガスなどの不活性ガスが満たされるようにすることができる。また、溝部が真空状態となるようにしてもよい。
The
なお、図２に例示をしたシンチレータ層５は、ヨウ化セシウム：タリウムからなる蒸着膜の場合である。そのため、シンチレータ層５は、柱状結晶の集合体となっている。この場合、シンチレータ層５の厚み寸法は、６００μｍ程度とすることができる。柱状結晶の柱（ピラー）の太さ寸法は、最表面で８〜１２μｍ程度とすることができる。
In addition, the
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、シンチレータ層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。
反射層６は、シンチレータ層５を覆うように設けられている。なお、反射層６は、シンチレータ層５の表面側（Ｘ線の入射面側）の面を覆うように設けられていてもよい（例えば、図５を参照）。
反射層６は、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層５上に成膜することで形成することができる。また、反射層６は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの光散乱性粒子を含む樹脂をシンチレータ層５上に塗布することで形成することもできる。
また、反射層６は、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板を用いて形成することもできる。
The
The
The
Moreover, the
なお、図２に例示をした反射層６は、酸化チタンからなるサブミクロン粉体と、バインダ樹脂と、溶媒を混合して作成した材料をシンチレータ層５上に塗布し、これを乾燥させることで形成されたものである。
The
防湿体７は、空気中に含まれる水蒸気により、シンチレータ層５または反射層６の特性が劣化するのを抑制するために設けられている。
図２、図３（ａ）、および図３（ｂ）に示すように、防湿体７は、ハット形状を呈し、表面部７ａ、周面部７ｂ、および、つば（鍔）部７ｃを有する。
防湿体７は、表面部７ａ、周面部７ｂ、および、つば部７ｃが一体成形されたものとすることができる。
The moisture-
As shown in FIGS. 2, 3A, and 3B, the moisture-
The moisture-
防湿体７は、透湿係数の小さい材料から形成することができる。
防湿体７は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、樹脂層と無機材料（アルミニウムなどの軽金属、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３などのセラミック系材質）層が積層された低透湿防湿材料などから形成することができる。
また、防湿体７の厚み寸法は、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、防湿体７の厚み寸法を大きくしすぎるとＸ線の吸収が多くなりすぎる。防湿体７の厚み寸法を小さくしすぎると剛性が低下して破損しやすくなる。
防湿体７は、例えば、厚み寸法が０．１ｍｍのアルミニウム箔をプレス成形して形成することができる。
The moisture-
The moisture-
Further, the thickness dimension of the moisture-
The moisture-
表面部７ａは、シンチレータ層５の表面側（Ｘ線の入射面側）に対峙している。
周面部７ｂは、表面部７ａの周縁を囲むように設けられている。周面部７ｂは、表面部７ａの周縁から基板２ａに向けて延びている。
表面部７ａおよび周面部７ｂにより形成された空間の内部には、シンチレータ層５と反射層６が設けられる。なお、反射層６が設けられない場合には、表面部７ａおよび周面部７ｂにより形成された空間の内部には、シンチレータ層５が設けられる。表面部７ａおよび周面部７ｂと、反射層６またはシンチレータ層５との間には隙間があってもよいし、表面部７ａおよび周面部７ｂと、反射層６またはシンチレータ層５とが接触していてもよい。
The
The
A
つば部７ｃは、周面部７ｂの表面部７ａ側とは反対側の端部を囲むように設けられている。つば部７ｃは、周面部７ｂの端部から外側に向けて延びている。つば部７ｃは、環状を呈し、基板２ａの光電変換部２ｂが設けられる側の面と平行となるように設けられている。
つば部７ｃは、接着層８を介して、基板２ａの光電変換部２ｂが設けられる側の面と接続されている。
すなわち、防湿体７は、シンチレータ層５の外側に位置する環状のつば部７ｃを有し、少なくともシンチレータ層を覆う。
The
The
That is, the moisture-
ハット形状の防湿体７を用いるものとすれば、高い防湿性能を得ることが可能となる。この場合、防湿体７はアルミニウムなどから形成されるため、水蒸気の透過は極めて少ないものと考えることができる。しかしながら、接着層８は接着剤８ａ（樹脂）から形成されるため、水蒸気の透過が抑制されるようにする必要がある。
If the hat-shaped moisture-
接着層８は、つば部７ｃと、アレイ基板２の光電変換部２ｂが設けられる側の面との間に設けられている。接着層８は、接着剤８ａが硬化することで形成されたものである。
接着層８を形成する際に用いる接着剤８ａは、透湿係数と、防湿体７及び基板２ａとの接着性を考慮して選択する。接着層８を形成する際に用いる接着剤８ａは、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系接着剤や、熱硬化型のエポキシ系接着剤などとすることができる。
The
The adhesive 8a used when forming the
ここで、基板２ａの接着剤８ａが接触する領域には、配線などの遮光性部材が設けられている場合がある。そのため、紫外線硬化型の接着剤を用いる場合には、照射ムラがある場合でも適切な硬化を行うことができるものを選択することが好ましい。照射ムラがある場合でも適切な硬化を行うことができる紫外線硬化型の接着剤としては、例えば、カチオン重合により硬化反応が進むエポキシ系紫外線硬化型の接着剤（例えば、ナガセケムテックス（株）ＸＮＲ−５５１６ＺＨＶ−Ｂ１：比重ρ＝１．４ｇ／ｃｍ３）などを例示することができる。
また、接着層８の透湿率（水蒸気の透過率）を低減させるためには、透湿係数ができるだけ小さい材料を選定することが好ましい。
例えば、エポキシ系の接着剤に無機材質のタルク（滑石：Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）を７０重量％以上添加すれば、接着層８の透湿係数を大幅に低減させることができる。
Here, a region having contact with the adhesive 8a of the
In order to reduce the moisture permeability (water vapor permeability) of the
For example, if 70 wt% or more of inorganic material talc (talc: Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 ) is added to the epoxy adhesive, the moisture permeability coefficient of the
ここで、接着層８の透湿率についてさらに説明する。
防湿体７および接着層８を含む防湿構造全体の透湿率は、以下の近似式（１）で表すことができる。
Here, the moisture permeability of the
The moisture permeability of the entire moisture-proof structure including the moisture-
ＱＴ＝Ｑ７＋Ｑ８ ・・・（１）
Ｑ８＝Ｐ・Ｓ／Ｗ
＝Ｐ・Ｌ・Ｔ／Ｗ ・・・（２）
ＱＴ：防湿構造全体の透湿率
Ｑ７：防湿体７の透湿率
Ｑ８：接着層８の透湿率
Ｐ：接着層８の透湿係数
Ｓ：接着層８の透湿断面積
Ｗ：接着層８の幅寸法
Ｌ：接着層８の周長
Ｔ：接着層８の厚み寸法
この場合、式（１）の１項目のＱ７は、防湿構造の大部分を占める防湿体７の透湿率を表している。防湿体７の材料として、厚み寸法が０．１ｍｍのアルミニウムの箔材などを用いれば、Ｑ７を実質的にゼロレベルに抑えることが可能である。従って、防湿構造全体の透湿率としては、式（１）の２項目のＱ８が支配的となる。
式（２）に示すように、Ｑ８は、接着層８のディメンジョン（Ｌ、Ｔ、Ｗ）と、接着層８の材料の透湿係数（Ｐ）により決まる。つまり、接着層８のディメンジョンと、接着層８の材料の透湿係数により、一定温湿度環境中の透湿率が決まる。
QT = Q7 + Q8 (1)
Q8 = PS / W
= P ・ L ・ T / W (2)
QT: Moisture permeability of the entire moisture-proof structure
Q7: Moisture permeability of
Q8: Moisture permeability of the
P: Moisture permeability coefficient of the
S: Moisture permeable cross-sectional area of the
W: Width dimension of the
L: circumference of the
T: Thickness dimension of the
As shown in Expression (2), Q8 is determined by the dimensions (L, T, W) of the
ここで、小型化や軽量化が要求されるＸ線検出器１の場合には、接着層８の幅寸法Ｗ２はできるだけ小さい方が好ましい。しかしながら、透湿率の低減や信頼性の向上との兼ね合いもあって、接着層８の幅寸法Ｗ２は、２ｍｍ以上とすることが好ましいと考えられる。 接着層８の厚み寸法Ｔは、透湿率を小さくするために小さい方が好ましい。
しかしながら、接着層８の厚み寸法Ｔを余り小さくすると、接着層８の形成の際に幅寸法Ｗ２のバラツキが大きくなるおそれがある。これは、接着層８の厚み寸法Ｔを余り小さくすると、接着層８の厚み寸法Ｔに対するつば部７ｃのうねりや、後述する厚み制御部１０３の厚み寸法のバラツキの影響が大きくなるからである。
Here, in the case of the
However, if the thickness dimension T of the
一方、接着層８の厚み寸法Ｔを余り大きくすると、式（２）に示すように、接着層８の透湿率が大きくなり、防湿構造としての機能が低下するおそれがある。
そのため、接着層８の厚み寸法Ｔは、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とすることが好ましい。
On the other hand, if the thickness dimension T of the
Therefore, the thickness dimension T of the
ここで、接着層８を形成する際に、接着剤８ａの塗布量を適量以上に多くしたり、つば部７ｃと基板２ａとを密着させるための加圧力を一定以上に大きくしたりすれば、幅寸法Ｗ２の大きな接着層８を形成することができる。そのため、防湿性能の確保が容易となる。 しかしながら、接着剤８ａの塗布量を多くし、加圧力を一定以上に大きくすれば、つば部７ｃから外側にはみ出す接着剤８ａの量が多くなり、防湿体７の近傍におけるフレキシブルプリント基板２ｅ１、２ｅ２などの接続が困難となるおそれがある。また、つば部７ｃから外側にはみ出す接着剤８ａの量が多くなると、最終的なパネル寸法に切断する際に、接着剤８ａのはみ出し部分が切断のブレードに干渉するおそれもある。
また、近年においては、Ｘ線検出器１の小型化や軽量化などのために、つば部７ｃの寸法を小さくすることが望まれている。そのため、つば部７ｃから外側に接着剤８ａがはみ出すのを抑制することがさらに困難となるおそれがある。
Here, when the
In recent years, in order to reduce the size and weight of the
そのため、接着層８の厚み寸法Ｔと幅寸法Ｗ２を適切な範囲内に収めるとともに、つば部７ｃから外側に接着剤８ａがはみ出すのを抑制することが必要となる。
本実施の形態に係るＸ線検出器１においては、接着層８のシンチレータ層５側とは反対側の端部は、アレイ基板２の周縁に設けられた配線パッド２ｄ１、２ｄ２よりもシンチレータ層５側に設けられている。
また、後述するように、防湿体７のつば部７ｃから内側にはみ出した接着層８とすることもできる（図９を参照）。
すなわち、接着層８のシンチレータ層５側の端部は、つば部７ｃのシンチレータ層５側の端部よりもシンチレータ層５側に設けられていてもよい。
Therefore, it is necessary to keep the thickness dimension T and the width dimension W2 of the
In the
Moreover, it can also be set as the
That is, the end of the
次に、本発明の第２の実施形態に係るＸ線検出器１の製造方法とともに、接着層８の形成方法について例示をする。
[第２の実施形態]
Ｘ線検出器１は、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、基板２ａ上に光電変換部２ｂ、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、および保護層２ｆなどを順次形成してアレイ基板２を作成する。アレイ基板２は、例えば、半導体製造プロセスを用いて作成することができる。
Next, a method for forming the
[Second Embodiment]
The
First, the
次に、アレイ基板２上の複数の光電変換部２ｂが形成された領域を覆うようにシンチレータ層５を形成する。シンチレータ層５は、例えば、真空蒸着法などを用いて、ヨウ化セシウム：タリウムからなる膜を成膜することで形成することができる。この場合、シンチレータ層５の厚み寸法は、６００μｍ程度とすることができる。柱状結晶の柱の太さ寸法は、最表面で８〜１２μｍ程度とすることができる。
Next, the
次に、シンチレータ層５を覆うようにして反射層６を形成する。反射層６は、例えば、酸化チタンからなるサブミクロン粉体と、バインダ樹脂と、溶媒を混合して作成した材料をシンチレータ層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。
Next, the
次に、基板２ａ上にハット形状の防湿体７を接着し、防湿体７と接着層８によりシンチレータ層５と反射層６を封止する。
防湿体７は、例えば、厚み寸法が０．１ｍｍのアルミニウム箔をプレス成形して形成することができる。また、つば部７ｃの幅寸法Ｗ１は、例えば、２ｍｍとすることができる。 なお、接着層８の形成方法に関する詳細は後述する。
Next, a hat-shaped moisture-
The moisture-
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と信号処理部３を電気的に接続する。
また、配線４ａを介して、信号処理部３と画像伝送部４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。
Next, the
Further, the
In addition, circuit components and the like are mounted as appropriate.
次に、図示しない筐体の内部にアレイ基板２、信号処理部３、画像伝送部４などを格納する。
そして、必要に応じて、光電変換素子２ｂ１の異常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、高温高湿試験、冷熱サイクル試験などを行う。
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。
Next, the
Then, as necessary, an electrical test, an X-ray image test, a high-temperature and high-humidity test, a cooling / heating cycle test, and the like for confirming whether there is an abnormality in the photoelectric conversion element 2b1 or an electrical connection are performed.
The
次に、接着層８の形成方法についてさらに例示をする。
図４は、本実施の形態に係る接着層８の形成において用いるトレイ（治具）１００を例示するための模式断面図である。
図５は、本実施の形態に係る接着層８の形成の様子を例示するための模式断面図である。
Next, the method for forming the
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for illustrating a tray (jig) 100 used in forming the
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for illustrating the state of formation of the
まず、本実施の形態に係る接着層８の形成において用いるトレイ１００について説明する。
図４に示すように、トレイ１００には、基部１０１、付着防止層１０２、および厚み制御部１０３が設けられている。
基部１０１は、板状を呈し、中央部分に凹部１０１ａが設けられている。凹部１０１ａの深さ寸法は、防湿体７をトレイ１００に載置した際に、凹部１０１ａの底面と防湿体７の表面部７ａとの間に隙間ができる程度とすることができる。また、凹部１０１ａの平面寸法は、防湿体７をトレイ１００に載置した際に、凹部１０１ａの側壁面と防湿体７の周面部７ｂとの間に隙間ができる程度とすることができる。
First, the
As shown in FIG. 4, the
The
凹部１０１ａの周囲は、防湿体７のつば部７ｃを載置する載置面１０１ｂとなっている。 付着防止層１０２は、載置面１０１ｂに設けられている。付着防止層１０２は、例えば、載置面１０１ｂにフッ素樹脂コーティングを施したり、載置面１０１ｂにフッ素樹脂からなるテープを貼り付けたりすることで形成することができる。付着防止層１０２を設けるようにすれば、接着層８の形成に用いる接着剤８ａが付着したとしても容易に除去することができる。
Around the
厚み制御部１０３は、接着層８の厚み寸法Ｔを所定の範囲内に収めるために設けられている。
厚み制御部１０３は、付着防止層１０２の上に設けられている。なお、厚み制御部１０３は、載置面１０１ｂに設けられていてもよい。厚み制御部１０３は、防湿体７をトレイ１００に載置した際に、つば部７ｃの外側となる位置に設けられている。すなわち、厚み制御部１０３は、防湿体７が載置される領域の外側に設けられている。厚み制御部１０３は、防湿体７が載置される領域を囲むように連続的に設けられていてもよいし（例えば、環状を呈していてもよい）、防湿体７が載置される領域の外側に断続的に設けられていてもよい。
厚み制御部１０３の材料には特に限定はないが、厚み制御部１０３を設ける工程における耐久性、面の平滑性、厚みの一定性などを考慮して選定することが好ましい。
The
The
The material of the
ここで、厚み制御部１０３は、接着剤８ａを加圧する際に、接着剤８ａの押しつぶし寸法が一定の値となるようにするものである。そのため、厚み制御部１０３は、厚み寸法が実質的に一定で、平坦な部材であればよい。しかしながら、後述するように、厚み制御部１０３はアレイ基板２（基板２ａ）と接触することになるので、少なくとも表面側（接触面側）は、金属やセラミックスなどの無機材料ではなく、可撓性（柔軟性）を有する材料から形成されていることが好ましい。例えば、厚み制御部１０３が無機材料からなる場合は、基板２ａにダメージを与えるおそれがある。また、厚み制御部１０３がトレイ１００側に押しこまれることで、厚み制御部１０３の実効的な厚み寸法が経時変化するおそれもある。
そのため、厚み制御部１０３は、少なくともアレイ基板２に接触する側が可撓性を有するものとすることができる。
例えば、厚み制御部１０３は、フッ素樹脂から形成することができる。
Here, the
Therefore, the
For example, the
厚み制御部１０３の厚み寸法は、形成される接着層８の厚み寸法Ｔに応じて適宜決定することができる。例えば、図５に例示をした場合において、つば部７ｃの厚み寸法を０．１ｍｍ、接着剤８ａの押しつぶし寸法（形成される接着層８の厚み寸法）を０．１５ｍｍとすると、厚み制御部１０３の厚み寸法は、０．２５ｍｍとすることができる。
The thickness dimension of the
また、厚み制御部１０３は、接着剤８ａを加圧する際に、所定の位置に保持されていればよい。しかしながら、厚み制御部１０３の位置がずれると、接着剤８ａの押しつぶし寸法を一定の値とする機能をはたせなくなるおそれがある。また、厚み制御部１０３が接着剤８ａやつば部７ｃなどに接触して、形成される接着層８や防湿体７の品質を悪化させるおそれもある。
Moreover, the
そのため、厚み制御部１０３は、固定されたものとすることが好ましい。
例えば、厚み制御部１０３は、樹脂層と、樹脂層に設けられた粘着層を有し、粘着層を介して、トレイ１００に設けられるものとすることができる。厚み制御部１０３は、例えば、フッ素樹脂粘着テープなどを貼り付けることで形成されたものとすることができる。 この場合、厚み制御部１０３をトレイ１００側に固定すれば、厚み制御部１０３が摩耗したり破損したりしない限り繰り返し使用することができる。
厚み制御部１０３を基板２ａ側に固定することもできるが、基板２ａ自体は製品となるので、その都度、厚み制御部１０３を固定することが必要となる。また、接着層８の形成後に厚み制御部１０３を除去することが必要となる。
そのため、厚み制御部１０３は、トレイ１００側に固定することが好ましい。
Therefore, it is preferable that the
For example, the
Although the
For this reason, the
次に、トレイ１００を用いた接着層８の形成（防湿体７の接着）について説明する。
まず、防湿体７のつば部７ｃの表面（接着面）を清浄化する。
清浄化は、例えば、有機溶剤による洗浄、紫外線オゾン処理（Ultraviolet-Ozone Surface Treatment）、プラズマ処理などにより行うことができる。
Next, formation of the
First, the surface (adhesion surface) of the
The cleaning can be performed, for example, by cleaning with an organic solvent, ultraviolet ozone treatment (Ultraviolet-Ozone Surface Treatment), plasma treatment, or the like.
次に、トレイ１００に防湿体７を載置し、つば部７ｃの表面に接着剤８ａを塗布する。接着剤８ａは、つば部７ｃの全周にわたって塗布する。
ここで、接着剤８ａの塗布量が適切でないと、はみ出し量が多くなったり、接着層８の幅寸法Ｗ２が小さくなったりするおそれがある。
そのため、接着剤８ａの塗布量は、形成される接着層８の体積を考慮して決定する。
接着剤８ａは、例えば、液体定量吐出装置（ディスペンサ）などを用いて、所定の量塗布することができる。
接着剤８ａは、透湿係数と、防湿体７及び基板２ａとの接着性を考慮して選択する。接着剤８ａは、例えば、紫外線硬化型のエポキシ系接着剤や、熱硬化型のエポキシ系接着剤などとすることができる。接着剤８ａは、つば部７ｃと対向するアレイ基板２（基板２ａ）側に塗布する事も可能である。
Next, the moisture-
Here, if the application amount of the adhesive 8a is not appropriate, the amount of protrusion may increase, or the width dimension W2 of the
Therefore, the application amount of the adhesive 8a is determined in consideration of the volume of the
The adhesive 8a can be applied in a predetermined amount using, for example, a liquid dispensing apparatus (dispenser).
The adhesive 8a is selected in consideration of the moisture permeability coefficient and the adhesion between the moisture-
次に、防湿体７のつば部７ｃ、若しくはつば部７ｃに対向するアレイ基板２（基板２ａ）上に塗布された接着剤８ａをアレイ基板２（基板２ａ）に接触させる。
まず、図５に示すように、板状体１０４にシンチレータ層５と反射層６とが形成されたアレイ基板２を保持させる。
続いて、防湿体７が載置されたトレイ１００を板状体１０４に対峙させる。
続いて、板状体１０４とトレイ１００を近接する方向に相対的に移動させて、厚み制御部１０３とアレイ基板２（基板２ａ）とを接触させる。図５に例示をしたものの場合には、トレイ１００を押し上げて、厚み制御部１０３とアレイ基板２（基板２ａ）とを接触させている。なお、板状体１０４を押し下げてもよいし、レイ１００を押し上げ、さらに板状体１０４を押し下げてもよい。また、トレイ１００が板状体１０４の下方に配置される場合を例示したが、板状体１０４がトレイ１００の下方に配置されていてもよい。
厚み制御部１０３とアレイ基板２とが接触することで、接着剤８ａの押しつぶし寸法（形成される接着層８の厚み寸法）が規定される。
Next, the adhesive 8a applied on the
First, as shown in FIG. 5, the
Subsequently, the
Subsequently, the plate-
When the
次に、厚み制御部１０３とアレイ基板２（基板２ａ）とを接触させた状態で接着剤８ａを硬化させて接着層８を形成する。
例えば、接着剤８ａが紫外線硬化型の接着剤である場合には、接着剤８ａに紫外線を照射することで接着剤８ａを硬化させることができる。
この場合、接着剤８ａがカチオン重合により硬化反応が進むエポキシ系紫外線硬化型の接着剤である場合には、基板２ａに設けられた配線などに起因する紫外線の照射ムラがあったとしても適切な硬化を行うことができる。
また、接着剤８ａが熱硬化型の接着剤である場合には、接着剤８ａを加熱することで接着剤８ａを硬化させることができる。
Next, the adhesive 8a is cured in a state where the
For example, when the adhesive 8a is an ultraviolet curable adhesive, the adhesive 8a can be cured by irradiating the adhesive 8a with ultraviolet rays.
In this case, if the adhesive 8a is an epoxy ultraviolet curing adhesive that undergoes a curing reaction by cationic polymerization, it is appropriate even if there is UV irradiation unevenness due to the wiring provided on the
When the adhesive 8a is a thermosetting adhesive, the adhesive 8a can be cured by heating the adhesive 8a.
また、防湿体７のつば部７ｃに塗布された接着剤８ａをアレイ基板２（基板２ａ）に接触させる工程と、接着剤８ａを硬化させて接着層８を形成する工程は、減圧雰囲気のチャンバー内で行うこともできる。これらの工程を、減圧雰囲気下で行えば、防湿体７の内部にシンチレータ層５と反射層６とを減圧封止することができる。
以上のようにして、接着層８を形成することができる。
以上に説明したように、本実施の形態に係るＸ線検出器の製造方法は、光電変換素子２ｂ１を有するアレイ基板２上に、Ｘ線を蛍光に変換するシンチレータ層５を形成する工程と、シンチレータ層５を覆う防湿体７に設けられ、シンチレータ層５の外側に位置する環状のつば部７ｃに接着剤８ａを塗布する工程と、つば部７ｃとアレイ基板２とを近接させる工程と、接着剤８ａを硬化させる工程と、を備えている。
そして、つば部７ｃとアレイ基板２とを近接させる工程において、つば部７ｃよりも外側に設けられた厚み制御部１０３により、つば部７ｃとアレイ基板２との間の距離が一定に保たれる。
また、つば部７ｃとアレイ基板２とを近接させる工程において、防湿体７は、トレイ１００に載置される。そして、トレイ１００の防湿体７が載置される領域の外側に設けられた厚み制御部１０３がアレイ基板２と接触する。
The step of bringing the adhesive 8a applied to the
As described above, the
As described above, the method of manufacturing the X-ray detector according to the present embodiment includes the step of forming the
In the step of bringing the
Further, the moisture-
次に、比較例に係る接着層１８の形成について説明する。
図６は、比較例に係る接着層１８の形成において用いるトレイ（治具）１１０を例示するための模式断面図である。
図７は、比較例に係る接着層１８の形成の様子を例示するための模式断面図である。
Next, formation of the
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for illustrating a tray (jig) 110 used in forming the
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for illustrating the formation of the
図６に示すように、トレイ１１０には、基部１０１、および付着防止層１０２が設けられている。
すなわち、トレイ１１０には、厚み制御部１０３が設けられていない。なお、トレイ１１０は、厚み制御部１０３が設けられていないこと以外は、トレイ１００と同様としている。
As shown in FIG. 6, the
That is, the
比較例に係る接着層１８の形成は、トレイ１１０を用いて行う。
まず、接着層８の形成の場合と同様にして、防湿体７のつば部７ｃの表面（接着面）を清浄化し、つば部７ｃの表面に接着剤８ａを塗布する。
次に、防湿体７のつば部７ｃに塗布された接着剤８ａをアレイ基板２（基板２ａ）に接触させる。
比較例に係る接着層１８の形成においては、図７に示すように、板状体１０４とトレイ１１０を近接する方向に相対的に移動させて、防湿体７のつば部７ｃに塗布された接着剤８ａをアレイ基板２（基板２ａ）に接触させる。
The
First, similarly to the formation of the
Next, the adhesive 8a applied to the
In the formation of the
この場合、トレイ１１０には、厚み制御部１０３が設けられていないので、例えば、加圧力を制御することで、接着剤８ａの押しつぶし寸法（形成される接着層１８の厚み寸法）を規定する。
しかしながら、接着剤８ａの硬度や粘度、接着剤８ａの基板２ａやつば部７ｃに対する濡れ性、加圧力の面内分布などによって、接着剤８ａの潰れ方や広がり方が変動する。これらの影響因子を制御して全周にわたり接着剤８ａを押し潰し、接着剤８ａの押しつぶし寸法、ひいては接着層８の幅寸法やはみ出し量を制御することは極めて困難である。そのため、接着剤８ａの押しつぶし寸法のバラツキが大きくなり、図７に示すように接着剤８ａのはみ出し量が大きくなったり、接着層１８の幅寸法が小さくなったりするおそれがある。
In this case, since the
However, how the adhesive 8a is crushed and spread varies depending on the hardness and viscosity of the adhesive 8a, the wettability of the adhesive 8a with respect to the
例えば、接着剤８ａの塗布量が増えて、加圧力が大きくなる場合には、接着層８ａのはみ出し量が顕著に大きくなる。
また、接着剤８ａの塗布量を少なくした場合には、接着層８の幅寸法が小さくなるとともに、幅寸法バラツキも大きくなる。そのため、接着層８の幅寸法が極端に小さい個所が生じ、防湿性能が悪くなるおそれがある。
For example, when the applied amount of the adhesive 8a is increased and the applied pressure is increased, the protruding amount of the
Further, when the application amount of the adhesive 8a is reduced, the width dimension of the
これに対して、トレイ１００を用いた接着層８の形成方法によれば、接着剤８ａのはみ出し量を抑制することができるとともに、適切な寸法を有する接着層８を容易に形成することができる。
On the other hand, according to the method for forming the
次に、本実施の形態に係る接着層８の特性について説明する。
まず、本実施の形態に係る接着層８の寸法精度について説明する。
ここで、本実施の形態に係る接着層８は、トレイ１００を用いて形成した。
比較例に係る接着層１８は、トレイ１１０を用いて形成した。
また、接着剤８ａの比重は約１．４ｇ/ｃｃとし、つば部７ｃに塗布する接着剤８ａの量は、０．４ｍｇ/ｍｍ、０．６ｍｇ/ｍｍ、の２水準とした。
また、接着時の加圧条件は、つば部７ｃの単位面積当りで、０．５ｋｇｆ／ｃｍ２、１．０ｋｇｆ／ｃｍ２、１．５ｋｇｆ／ｃｍ２の３水準とした。
また、つば部７ｃの幅寸法Ｗ１は２ｍｍとした。
Next, the characteristics of the
First, the dimensional accuracy of the
Here, the
The
The specific gravity of the adhesive 8a was about 1.4 g / cc, and the amount of the adhesive 8a applied to the
Further, pressurized condition during bonding, per unit area of the flange portion 7c, 0.5kgf / cm 2, 1.0kgf /
Moreover, the width dimension W1 of the
接着層８および接着層１８の厚み寸法Ｔの測定結果を以下の表１、表２に示す。
なお、表１は、接着剤８ａの量が０．４ｍｇ/ｍｍの場合である。
表２は、接着剤８ａの量が０．６ｍｇ/ｍｍの場合である。
The measurement results of the thickness dimension T of the
Table 1 shows the case where the amount of the adhesive 8a is 0.4 mg / mm.
Table 2 shows the case where the amount of the adhesive 8a is 0.6 mg / mm.
接着層８および接着層１８の幅寸法Ｗ２の測定結果を以下の表３、表４に示す。
なお、表３は、接着剤８ａの量が０．４ｍｇ/ｍｍの場合である。
表４は、接着剤８ａの量が０．６ｍｇ/ｍｍの場合である。
なお、接着層の幅寸法Ｗ２は、つば部７ｃからはみ出した部分をも含めた場合の寸法である。
Table 3 shows the case where the amount of the adhesive 8a is 0.4 mg / mm.
Table 4 shows the case where the amount of the adhesive 8a is 0.6 mg / mm.
The width dimension W2 of the adhesive layer is a dimension when including a portion protruding from the
表１〜表４から分かるように、本実施の形態に係る接着層８においては、比較例に係る接着層１８と比べて、厚み寸法Ｔおよび幅寸法Ｗ２のバラツキが小さくなっている。このことは、防湿性能の高い安定性と高い信頼性を得ることができることを意味する。
また、つば部７ｃの幅寸法Ｗ１は２ｍｍである。そのため、表３、表４から分かるように、本実施の形態に係る接着層８においては、比較例に係る接着層１８と比べて、つば部７ｃからの接着剤のはみ出し量が小さくなっている。
As can be seen from Tables 1 to 4, in the
The width dimension W1 of the
次に、本実施の形態に係る接着層８の防湿に関する信頼性について説明する。
防湿に関する信頼性の試験には、ダミーパネルの上に防湿体７を接着したものを用いた。ダミーパネルは、基板２ａ上に保護層２ｆのみが形成されたものであり、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、データライン２ｃ２は形成されていない。シンチレータ層５と反射層６は特性変化を確認する為に形成されている。
ダミーパネルを用いた理由は、アレイ基板では存在する画素パタンなどシンチレータ光の透過を遮蔽するものが形成されていないので、基板の裏面側から輝度や解像度の特性を測定するのに適しているからである。また、防湿信頼性や冷熱信頼性に関しては、ダミーパネルを用いたとしてもアレイ基板２を用いた場合と同等の評価が可能であるからである。
Next, the reliability regarding the moisture-proof of the
In the reliability test for moisture proof, a dummy panel with a
The reason for using the dummy panel is that the array substrate is not suitable for measuring luminance and resolution characteristics from the back side of the substrate, since there is no pixel pattern that shields the transmission of scintillator light, such as existing pixel patterns. It is. In addition, regarding moisture proof reliability and cooling reliability, even if a dummy panel is used, the same evaluation as when the
サンプル１〜サンプル６は、トレイ１００を用いて形成した本実施の形態に係る接着層８の場合である。
サンプル７〜サンプル１２は、トレイ１１０を用いて形成した比較例に係る接着層１８の場合である。
サンプル１〜１２の形成条件などは表５のようにした。
また、つば部７ｃの幅寸法Ｗ１は２ｍｍとした。
Table 5 shows the conditions for forming
Moreover, the width dimension W1 of the
高温高湿試験においては、シンチレータ層５と反射層６とによって得られる解像度特性が、高温高湿環境下（６０℃−９０％ＲＨ）における保管時間の経過とともにどのように劣化するかで評価した。
なお、輝度よりも、湿度に対してより敏感な解像度特性により評価することにした。
解像度特性は、解像度チャートを各サンプルの表面側に配し、ＲＱＡ−５相当のＸ線を照射して、裏面側から２Ｌｐ／ｍｍのＣＴＦ（Contrast transfer function）を測定する方法で求めた。
In the high temperature and high humidity test, it was evaluated how the resolution characteristics obtained by the
The evaluation was made based on resolution characteristics that are more sensitive to humidity than to luminance.
The resolution characteristics were obtained by a method in which a resolution chart was placed on the front side of each sample, X-ray equivalent to RQA-5 was irradiated, and a 2 Lp / mm CTF (Contrast transfer function) was measured from the back side.
表６は、高温高湿試験の結果である。
なお、表６中の数値は、初期状態のＣＴＦを１００（％）とした場合の維持率（％）である。
Table 6 shows the results of the high temperature and high humidity test.
In addition, the numerical value of Table 6 is a maintenance rate (%) when the CTF in the initial state is 100 (%).
表６から分かるように、高温高湿に対する信頼性に関しては、本実施の形態に係る接着層８と、比較例に係る接着層１８とではほぼ同等であるが、全体的には本実施の形態に係る接着層８の方が安定しているといえる。
ここで、つば部７ｃからはみ出す部分を設けて接着層１８の幅寸法Ｗ２を長くすれば、水蒸気の透過を抑制しやすくなる。
本実施の形態に係る接着層８は、幅寸法Ｗ２がつば部７ｃの幅寸法Ｗ１とほぼ同じであり、且つ、バラツキが小さくなっている。また、接着層８の厚み寸法Ｔもバラツキが小さくなっている。そのため、水蒸気が透過しやすくなる厚み寸法Ｔが大きくなっている箇所や、幅寸法Ｗ２が小さくなっている箇所がない。その結果、つば部７ｃからはみ出す部分がなくても、接着層１８の場合と同等の高温高湿に対する信頼性を確保できたものと考えられる。すなわち、水蒸気の透過の抑制を律する接着層に必要なディメンジョン（幅寸法と厚み寸法）が、接着層の全域にわたって十分に確保されている為と考えられる。
As can be seen from Table 6, the reliability with respect to high temperature and high humidity is almost the same between the
Here, if a portion protruding from the
In the
冷熱サイクル試験は、温度条件を（−２０℃×１ｈ）→（室温×３０分）→（６０℃×１ｈ）→（室温×３０分）とし、サイクル数は最大１００サイクルとした。
そして、途中の１０サイクル毎において、各サンプルの接着層に剥れや破壊などの異常が生じていないかを確認した。
In the thermal cycle test, the temperature condition was (−20 ° C. × 1 h) → (room temperature × 30 minutes) → (60 ° C. × 1 h) → (room temperature × 30 minutes), and the number of cycles was 100 cycles at maximum.
Then, every 10 cycles in the middle, it was confirmed whether or not abnormality such as peeling or destruction occurred in the adhesive layer of each sample.
表７は、冷熱サイクル試験の結果である。
なお、表７中の数値は、「２」が異常なし、「１」が異常ありを表している。
Table 7 shows the results of the thermal cycle test.
In the numerical values in Table 7, “2” indicates no abnormality and “1” indicates that there is an abnormality.
表７から分かるように、冷熱サイクル試験に対する信頼性に関しては、本実施の形態に係る接着層８と、比較例に係る接着層１８とではほぼ同等であるが、全体的には本実施の形態に係る接着層８の方が安定しているといえる。
本実施の形態に係る接着層８は、つば部７ｃの端部に近い領域までしっかりと形成されている。そのため、つば部７ｃと接着層８の界面の実効面積、基板２ａと接着層８の界面の実効面積は、接着層１８の場合と比べて遜色はない。また、前述したように接着層８は、全域にわたり接着品質が安定している。その結果、冷熱サイクルに対する信頼性を確保できたものと考えられる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る接着層８によれば、高温高湿に対する信頼性、および冷熱サイクルに対する信頼性を確保することができる。
As can be seen from Table 7, the reliability with respect to the thermal cycle test is almost the same between the
The
As described above, according to the
前述したように、防湿体７のつば部７ｃから外側に接着剤８ａがはみ出すと、フレキシブルプリント基板２ｅ１、２ｅ２などとの接続が困難となったり、Ｘ線検出器１の小型化や軽量化などが困難となったりするおそれがある。
しかしながら、防湿体７のつば部７ｃから内側に接着剤８ａがはみ出す場合には、シンチレータ層５の有効画素エリア部分に影響を与えない限り許容できる。
また、以下のメリットもある。
As described above, when the adhesive 8a protrudes from the
However, in the case where the adhesive 8a protrudes inward from the
There are also the following merits.
例えば、防湿体７のつば部７ｃから内側に接着剤８ａがはみ出すと、接着層８の実効透過パスが長くなる。そのため、その分、水蒸気の透過を抑制することができる。
また、防湿体７のつば部７ｃから内側に接着剤８ａがはみ出すと、防湿体７と接着層８との接着面積、および接着層８と基板２ａとの接着面積を増加させることができる。そのため、冷熱サイクル試験などに対する信頼性を向上させることができる。
For example, when the adhesive 8a protrudes inward from the
Moreover, when the adhesive 8a protrudes inward from the
図８および図９は、防湿体７のつば部７ｃから内側に接着剤８ａをはみ出させる方法を例示するための模式図である。
まず、図８に示すように、トレイ１００に防湿体７を載置し、つば部７ｃの表面に接着剤８ａを塗布する。
この際、つば部７ｃの中心位置近傍に全周にわたって接着剤８ａを塗布する。
また、つば部７ｃの中心位置近傍に塗布された接着剤８ａの内側に、全周にわたって接着剤８ａを塗布する。
すなわち、つば部７ｃの中心位置近傍に環状に接着剤８ａを塗布し、その内側にも適当な間隔（例えば、０．５ｍｍから１．０ｍｍ程度）を開けて、環状に接着剤８ａを塗布する。
FIG. 8 and FIG. 9 are schematic views for illustrating a method of causing the adhesive 8a to protrude from the
First, as shown in FIG. 8, the moisture-
At this time, the adhesive 8a is applied over the entire circumference in the vicinity of the center position of the
Further, the adhesive 8a is applied over the entire circumference inside the adhesive 8a applied in the vicinity of the center position of the
That is, the adhesive 8a is applied annularly in the vicinity of the center position of the
次に、図９に示すように、板状体１０４とトレイ１００を近接する方向に相対的に移動させて、厚み制御部１０３とアレイ基板２（基板２ａ）とを接触させる。
厚み制御部１０３とアレイ基板２とが接触することで、接着剤８ａの押しつぶし寸法（形成される接着層８の厚み寸法）が規定される。
この際、つば部７ｃの中心位置よりも内側に環状に塗布された接着剤８ａが、防湿体７のつば部７ｃから内側にはみ出す。
この場合、つば部７ｃの中心位置よりも内側に環状に塗布される接着剤８ａの量や、環状に塗布された接着剤８ａ同士の間の間隔を適宜選択すれば、つば部７ｃから外側に接着剤８ａがはみ出ることを抑制しつつ、つば部７ｃから内側に接着剤８ａをはみ出させることができる。
Next, as shown in FIG. 9, the plate-
When the
At this time, the adhesive 8a applied in an annular shape inside the center position of the
In this case, if the amount of the adhesive 8a applied annularly inside the center position of the
例えば、つば部７ｃの幅寸法Ｗ１を２ｍｍ、つば部７ｃの厚み寸法を０．１ｍｍ、厚み制御部１０３の厚み寸法を０．２５ｍｍとすれば、接着剤８ａの押しつぶし寸法は０．１５ｍｍとなる。
この様な場合、つば部７ｃの中心位置近傍に０．４ｍｇ／ｍｍの塗布量で接着剤８ａを塗布し、その内側に０．８ｍｍの間隔を開けて０．４ｍｇ／ｍｍの塗布量で接着剤８ａを塗布する。（接着剤の比重は例えばρ＝１．４ｇ／ｃｍ３）
この様にすれば、つば部７ｃから外側に接着剤８ａがはみ出ることを抑制しつつ、つば部７ｃから内側に接着剤８ａをはみ出させることができる。
For example, if the width dimension W1 of the
In such a case, the adhesive 8a is applied in the vicinity of the center position of the
If it does in this way,
次に、他の実施形態に係る厚み制御部について例示をする。
図１０〜図１２は、他の実施形態に係る厚み制御部について例示をするための模式断面図である。
図１０に示すように、トレイ１００ａには、基部１１１、付着防止層１０２、および厚み制御部１０３ａが設けられている。
基部１１１は、板状を呈し、中央部分に凹部１１１ａが設けられている。凹部１１１ａは、前述した凹部１０１ａと同様とすることができる。凹部１１１ａの周囲は、防湿体７のつば部７ｃを載置する載置面１１１ｂとなっている。載置面１１１ｂの外側には、凹部１１１ｃが設けられている。すなわち、トレイ１００ａは、前述したトレイ１００に凹部１１１ｃをさらに設けたものである。
厚み制御部１０３ａは、凹部１１１ｃに設けられている。そのため、前述した厚み制御部１０３に比べて厚み寸法を長くすることができる。そのため、厚み制御部１０３ａを機械加工や成形加工で製作することが容易となる。
Next, the thickness control unit according to another embodiment is illustrated.
10 to 12 are schematic cross-sectional views for illustrating a thickness control unit according to another embodiment.
As shown in FIG. 10, the
The
The
図１１に示すように、トレイ１００ｂには、基部１１２、付着防止層１０２、および厚み制御部１１２ｃが設けられている。
基部１１２は、板状を呈し、中央部分に凹部１１２ａが設けられている。凹部１１２ａは、前述した凹部１０１ａと同様とすることができる。凹部１１２ａの周囲は、防湿体７のつば部７ｃを載置する載置面１１２ｂとなっている。
基部１１２の周縁近傍には、載置面１１２ｂから突出する厚み制御部１１２ｃが設けられている。すなわち、基部１１２の一部分が厚み制御部１１２ｃとなっている。
そのため、厚み制御部１１２ｃの厚み寸法の寸法精度を向上させることができる。
As shown in FIG. 11, the
The
In the vicinity of the periphery of the
Therefore, the dimensional accuracy of the thickness dimension of the
図１２に示すように、トレイ１００ｃには、基部１１３、付着防止層１０２、および厚み制御部１１３ｄが設けられている。
基部１１３は、板状を呈し、中央部分に凹部１１３ａが設けられている。凹部１１３ａは、前述した凹部１０１ａと同様とすることができる。凹部１１３ａの周囲は、防湿体７のつば部７ｃを載置する載置面１１３ｂとなっている。載置面１１３ｂの外側には、凹部１１３ｃが設けられている。
厚み制御部１１３ｄは、凹部１１３ｃから突出している。すなわち、基部１１３の一部分が厚み制御部１１３ｄとなっている。つまり、基部１１３は、前述した基部１１１と厚み制御部１０３ａとが一体に形成されたものである。
そのため、厚み制御部１１３ｄを機械加工や成形加工で製作することが容易となる。また、厚み制御部１１３ｄの厚み寸法の寸法精度を向上させることができる。
As shown in FIG. 12, the
The
The
Therefore, it becomes easy to manufacture the
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。 As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.
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、２ｂ２ 薄膜トランジスタ、２ｃ１ 制御ライン、２ｃ２ データライン、２ｆ 保護層、３ 信号処理部、４ 画像伝送部、５ シンチレータ層、６ 反射層、７ 防湿体、７ａ 表面部、７ｂ 周面部、７ｃ つば部、８ 接着層、８ａ 接着剤、１００ トレイ、１００ａ〜１００ｃ トレイ、１０１ 基部、１０２ 付着防止層、１０３ 厚み制御部、１０３ａ 厚み制御部、１１１ 基部、１１２ 基部、１１２ｃ 厚み制御部、１１３ 基部、１１３ｄ 厚み制御部 1 X-ray detector, 2 array substrate, 2a substrate, 2b photoelectric conversion unit, 2b1 photoelectric conversion element, 2b2 thin film transistor, 2c1 control line, 2c2 data line, 2f protective layer, 3 signal processing unit, 4 image transmission unit, 5 scintillator Layer, 6 reflective layer, 7 moisture-proof body, 7a surface portion, 7b peripheral surface portion, 7c collar portion, 8 adhesive layer, 8a adhesive, 100 tray, 100a to 100c tray, 101 base portion, 102 adhesion preventing layer, 103 thickness control portion , 103a Thickness control unit, 111 base, 112 base, 112c Thickness control unit, 113 base, 113d Thickness control unit
Claims (6)
前記シンチレータ層を覆う防湿体に設けられ、前記シンチレータ層の外側に位置する環状のつば部、若しくは前記つば部に対向する前記アレイ基板上に接着剤を塗布する工程と、
前記つば部と、前記アレイ基板と、を近接させる工程と、
前記接着剤を硬化させる工程と、
を備え、
前記つば部と、前記アレイ基板と、を近接させる工程において、前記つば部よりも外側に設けられた厚み制御部により、前記つば部と、前記アレイ基板と、の間の距離が一定に保たれる放射線検出器の製造方法。 Forming a scintillator layer for converting radiation into fluorescence on an array substrate having a photoelectric conversion element;
A step of applying an adhesive on the annular collar portion provided on the moisture-proof body covering the scintillator layer and positioned on the outer side of the scintillator layer, or on the array substrate facing the collar portion;
Bringing the collar portion and the array substrate close to each other;
Curing the adhesive;
With
In the step of bringing the collar portion and the array substrate close to each other, the distance between the collar portion and the array substrate is kept constant by the thickness control unit provided outside the collar portion. A method for manufacturing a radiation detector.
前記防湿体は、トレイに載置され、
前記トレイの前記防湿体が載置される領域の外側に設けられた前記厚み制御部が前記アレイ基板と接触する請求項１記載の放射線検出器の製造方法。 In the step of bringing the collar portion and the array substrate close to each other,
The moisture barrier is placed on a tray,
The manufacturing method of the radiation detector of Claim 1 with which the said thickness control part provided in the outer side of the area | region where the said moistureproof body of the said tray is mounted contacts the said array substrate.
前記厚み制御部は、前記粘着層を介して、前記トレイに設けられている請求項２または３に記載の放射線検出器の製造方法。 The thickness control unit has a resin layer and an adhesive layer provided on the resin layer,
The said thickness control part is a manufacturing method of the radiation detector of Claim 2 or 3 provided in the said tray via the said adhesion layer.
前記光電変換素子の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層と、
前記シンチレータ層の外側に位置する環状のつば部を有し、前記シンチレータ層を覆う防湿体と、
前記つば部と、前記アレイ基板と、の間に設けられた接着層と、
を備え、
前記接着層の前記シンチレータ層側とは反対側の端部は、前記アレイ基板の周縁に設けられた配線パッドよりも前記シンチレータ層側に設けられ、
前記接着層の厚み寸法は、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であり、
前記接着層の幅寸法は、２ｍｍ以上である放射線検出器。 An array substrate having a photoelectric conversion element;
A scintillator layer provided on the photoelectric conversion element for converting radiation into fluorescence;
A moisture-proof body that has an annular collar located outside the scintillator layer and covers the scintillator layer;
An adhesive layer provided between the collar portion and the array substrate;
With
An end of the adhesive layer opposite to the scintillator layer side is provided on the scintillator layer side of a wiring pad provided on a peripheral edge of the array substrate,
The thickness dimension of the adhesive layer is 0.1 mm or more and 0.4 mm or less,
The radiation detector has a width dimension of 2 mm or more.
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