JP2018009826A - 放射線検出器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペース化を図ることができる放射線検出器及びそ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器は、複数の光電変換素子を有するアレイ基板と、前記複数の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と、前記アレイ基板の上に設けられ、前記シンチレータを囲む枠状の壁体と、を備えている。前記壁体の底面の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離は、前記壁体の頂部の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離よりも短い。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、放射線検出器及びその製造方法に関する。

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線をシンチレータにより蛍光すなわち可視光に変換し、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Ｘ線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解像度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。特に、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）などからなる場合には、水蒸気などによる解像度特性の劣化が大きくなるおそれがある。
そのため、シンチレータを囲む包囲リングを設け、包囲リングの上面にカバーを接着する構造が提案されている。

ここで、Ｘ線検出器を製造する際には、製造工程中において発生した静電気を逃がすために、光電変換素子が設けられた領域を囲む短絡用外周配線（ショートリング；outer short ring）が基板に設けられる。短絡用外周配線は、Ｘ線検出器を製造する過程では必要ではあるが、完成品には残しておくことができない。

そのため、基板の周囲を切断して短絡用外周配線を除去するようにしている。
ところが、包囲リングが設けられていると、切断用の工具と包囲リングが干渉したり、基板に照射したレーザ光の熱が包囲リングに逃げたりするおそれがある。そのため、包囲リングと切断位置（アレイ基板の周端面となる位置）との間の距離を長くすることが必要となり、包囲リングの外側に無駄なスペースが形成されるおそれがある。包囲リングの外側に無駄なスペースが形成されると、Ｘ線検出器の寸法の増加や重量の増加を招くおそれがある。
そこで、省スペース化を図ることができる技術の開発が望まれていた。

特開２００１−１８８０８６号公報 特開平５−２４２８４１号公報

本発明が解決しようとする課題は、省スペース化を図ることができる放射線検出器及びその製造方法を提供することである。

実施形態に係る放射線検出器は、複数の光電変換素子を有するアレイ基板と、前記複数の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と、前記アレイ基板の上に設けられ、前記シンチレータを囲む枠状の壁体と、を備えている。
前記壁体の底面の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離は、前記壁体の頂部の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離よりも短い。

本実施の形態に係るＸ線検出器１を例示するための模式斜視図である。 Ｘ線検出器１の模式断面図である。 他の実施形態に係る壁体１１を例示するための模式断面図である。 他の実施形態に係る壁体１２を例示するための模式断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、比較例に係る壁体１１０が設けられた基板２ａの表面に溝を形成する様子を例示するための模式断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係る壁体１０が設けられた基板２ａの表面に溝を形成する様子を例示するための模式断面図である。 （ａ）は、壁体１０の形成を例示するための模式断面図である。（ｂ）は、壁体１１の形成を例示するための模式断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、壁体１２の形成を例示するための模式工程断面図である。

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。

（Ｘ線検出器）
まず、本実施の形態に係るＸ線検出器１について例示をする。
図１は、本実施の形態に係る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、防湿体７、充填部８、接合層９、壁体１０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（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、信号処理部３、画像伝送部４などを省いて描いている。
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、一般医療などに用いることができる。ただし、Ｘ線検出器１の用途は、一般医療に限定されるわけではない。

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５、反射層６、防湿体７、充填部８、接合層９、および壁体１０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２ｃ１、データライン２ｃ２、および保護層２ｆを有する。

基板２ａは、板状を呈し、無アルカリ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。

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、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。図示しない蓄積キャパシタは、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が図示しない蓄積キャパシタを兼ねることができる。

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、図示しない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、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。

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、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、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。

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、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、信号処理部３に設けられた図示しない増幅・変換回路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。

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。
保護層２ｆ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、および樹脂材料の少なくとも１種を含む。

信号処理部３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。
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・変換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、光電変換部２ｂからの信号電荷（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・変換回路は、例えば、複数の積分アンプ、複数の並列／直列変換器、および複数のアナログ−デジタル変換器を有している。
積分アンプは、データライン２ｃ２と電気的に接続されている。
並列／直列変換器は、切り換えスイッチを介して積分アンプと電気的に接続されている。
アナログ−デジタル変換器は、並列／直列変換器と電気的に接続されている。
図示しない積分アンプは、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、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、図示しない積分アンプは、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並列／直列変換器へ出力する。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。

図示しない並列／直列変換器は、電位情報へと変換された画像データ信号Ｓ２を順次直列信号に変換する。
図示しないアナログ−デジタル変換器は、直列信号に変換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。

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・変換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、図示しないアナログ−デジタル変換器により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。構成されたＸ線画像のデータ（Ｘ線画像信号）は、画像伝送部４から外部の機器に向けて出力される。

シンチレータ５は、複数の光電変換素子２ｂ１の上に設けられ、入射するＸ線を蛍光すなわち可視光に変換する。
シンチレータ５は、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、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、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。
なお、図２に例示をしたシンチレータ５は、真空蒸着法を用いて形成されたものである。

また、シンチレータ５は、例えば、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ）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形成することができる。

反射層６は、シンチレータ５の表面側（Ｘ線の入射面側）を覆うように設けられている。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る。反射層６は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）などの光散乱性粒子を含む樹脂をシンチレータ５上に塗布することで形成することができる。
なお、反射層６は、必ずしも必要ではなく、必要に応じて設けるようにすればよい。

防湿体７は、空気中に含まれる水蒸気により、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。
防湿体７は、反射層６（シンチレータ５）の上方を覆っている。この場合、防湿体７と反射層６の上面との間に隙間があってもよいし、防湿体７と反射層６の上面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、防湿体７と、充填部８の上面とを接合すれば、大気圧により防湿体７と反射層６の上面が接触する。

防湿体７は、シンチレータ５の上方を覆い、周縁部近傍が充填部８の上面に接合されている。
Ｘ線の入射方向から見て、防湿体７の端面７ａの位置は、有効画素エリアＡよりは外側であって、壁体１０の内面１０ｃよりは内側となるようにすることができる。
この場合、Ｘ線の入射方向から見て、防湿体７の端面７ａの位置が、壁体１０の内面１０ｃに近くなるようにすれば、充填部８の上面と防湿体７との封止性および信頼性を向上させることができる。

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、あるいは、樹脂膜と無機材料（アルミニウムやアルミニウム合金などの金属、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３などのセラミック系材料）からなる膜とが積層された低透湿防湿膜（水蒸気バリアフィルム）などから形成することができる。
この場合、実効的な透湿係数がほとんどゼロであるアルミニウムやアルミニウム合金などを用いて防湿体７を形成すれば、防湿体７を透過する水蒸気をほぼ完全になくすことができる。

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線の吸収が大きくなりすぎる。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用いて形成することができる。

充填部８は、反射層６により覆われたシンチレータ５の側面と、壁体１０の内面１０ｃとの間に設けられている。
充填部８の上面の位置は、反射層６により覆われたシンチレータ５の上面の位置と同程度とすることができる。
この場合、充填部８の上面の位置は、反射層６により覆われたシンチレータ５の上面の位置と同じであってもよいし、反射層６により覆われたシンチレータ５の上面の位置より少し高くてもよいし、反射層６により覆われたシンチレータ５の上面の位置より少し低くてもよい。
なお、充填部８の上面の位置が、壁体１０の頂部の位置より少し低くなるようにすれば、後述する充填を行う際に、充填部８を形成するための材料が壁体１０の頂部を超えてあふれ出ないようにすることができる。

充填部８の材料は、透湿係数が小さいものとすることができる。
充填部８は、例えば、無機材料からなるフィラー材と、樹脂（例えば、エポキシ系樹脂など）を含む。
フィラー材は、例えば、タルク（滑石：Ｍｇ_３Ｓｉ_４Ｏ_１０（ＯＨ）_２）などから形成されたものとすることができる。
タルクは、低硬度の無機材質であり、滑り性が高い。そのため、タルクからなるフィラー材を高い濃度で含有させても、充填部８の形状変形が困難となることがない。

タルクからなるフィラー材の粒径が、数μｍから数十μｍ程度となるようにすれば、タルクからなるフィラー材の濃度（充填密度）を高めることができる。
タルクからなるフィラー材の濃度を高めれば、樹脂のみの場合と比較して透湿係数を１ケタ程度小さくすることができる。
例えば、タルクからなるフィラー材の濃度は、５０重量％以上とすることができる。

充填部８の上面は、平坦であることが好ましい。
充填部８の上面が平坦であれば、充填部８の上面と防湿体７との封止性を確保し、且つ高い信頼性を得ることができる。
この場合、充填部８を形成するための材料の粘度を低めにすることで、充填部８の上面が平坦となるようにすることができる。
例えば、充填部８を形成するための材料の粘度が、室温で１０Ｐａ・ｓｅｃ程度となるようにすればよい。

また、充填部８は、吸湿材と、樹脂（例えば、エポキシ系樹脂など）を含むものとすることもできる。
充填部８を形成するための材料は、例えば、吸湿材である塩化カルシウムと、バインダ樹脂（例えば、エポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂など）と、溶媒を混合して作成したものとすることができる。
例えば、充填部８を形成するための材料の密度は２．１ｇ／ｃｃ程度、当該材料の単位重量当たりの吸湿容量は２７％程度、当該材料の粘度は室温で１０Ｐａ・ｓｅｃ程度とすることができる。
また、エポキシ化亜麻仁油などのエポキシ化植物油をさらに加えて、柔軟性を有する充填部８が形成されるようにすることができる。
柔軟性を有する充填部８とすれば、温度変化と部材間の熱膨張率差に起因する応力により剥がれが生じるのを抑制することができる。

接合層９は、防湿体７と、充填部８の上面との間に設けられ、防湿体７の周縁近傍と充填部８とを接合している。
接合層９は、例えば、加熱や紫外線照射などを硬化の切っ掛けとする遅延硬化型接着剤、自然（常温）硬化型接着剤、および加熱硬化型接着剤のいずれかが硬化することで形成されたものとすることができる。

壁体１０は、アレイ基板２の上に設けられ、シンチレータ５を囲んでいる。壁体１０は、枠状を呈している。壁体１０は、Ｘ線の入射方向から見て、シンチレータ５よりは外側であって、配線パッド２ｄ１、２ｄ２が設けられる領域よりは内側に設けられている。
この場合、壁体１０が、配線パッド２ｄ１、２ｄ２が設けられる領域の近傍に設けられるようにすれば、充填部８の上面の面積を大きくすることができるので接合層９を大きくすることができる。そのため、充填部８の上面と接合層９との間の封止性および信頼性、および接合層９と防湿体７との間の封止性および信頼性を向上させることができる。

壁体１０の材料は、透湿係数が小さいものとすることが好ましい。
壁体１０は、例えば、無機材料からなるフィラー材と、樹脂（例えば、エポキシ系樹脂など）を含むものとすることができる。
壁体１０の材料は、例えば、充填部８の材料と同じとすることができる。

壁体１０は、第１の部分１０ａと、第２の部分１０ｂを有する。
第１の部分１０ａと基板２ａ（アレイ基板２）の周端面２ａ１との間の距離は、第２の部分１０ｂと基板２ａの周端面２ａ１との間の距離よりも短い。すなわち、第１の部分１０ａは、基板２ａの周端面２ａ１の近傍に設けられている。
第１の部分１０ａの基板２ａの表面からの高さは、第２の部分１０ｂの基板２ａの表面からの高さよりも低い。
壁体１０は、積層構造を有する。

また、壁体１０の底面の中心と基板２ａの周端面２ａ１との間の距離Ｌａは、壁体１０の頂部の中心と基板２ａの周端面２ａ１との間の距離Ｌｂよりも短い。すなわち、壁体１０の底面の中心と壁体１０の頂部の中心とを結ぶ線１０ｄは、壁体１０の頂部側に向かうに従いシンチレータ５に近づく方向に傾斜している。
また、壁体１０の頂部側の断面積は、壁体１０の底面側の断面積よりも小さくなっている。

図３は、他の実施形態に係る壁体１１を例示するための模式断面図である。
図３に示すように、壁体１１も、第１の部分１１ａと、第２の部分１１ｂを有する。
ただし、壁体１１には、第２の部分１１ｂの上に第３の部分１１ｃがさらに設けられている。

第１の部分１１ａと基板２ａ（アレイ基板２）の周端面２ａ１との間の距離は、第２の部分１１ｂと基板２ａの周端面２ａ１との間の距離よりも短い。第２の部分１１ｂと基板２ａの周端面２ａ１との間の距離は、第３の部分１１ｃと基板２ａの周端面２ａ１との間の距離よりも短い。
第１の部分１１ａの基板２ａの表面からの高さは、第２の部分１１ｂの基板２ａの表面からの高さよりも低い。第２の部分１１ｂの基板２ａの表面からの高さは、第３の部分１１ｃの基板２ａの表面からの高さよりも低い。
すなわち、前述した壁体１０は２層の積層構造を有していたが、壁体１１は３層の積層構造を有している。なお、積層構造の層数は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。

また、壁体１１の底面の中心と基板２ａの周端面２ａ１との間の距離Ｌａは、壁体１１の頂部の中心と基板２ａの周端面２ａ１との間の距離Ｌｂよりも短い。すなわち、壁体１１の底面の中心と壁体１１の頂部の中心とを結ぶ線１１ｄは、壁体１１の頂部側に向かうに従いシンチレータ５に近づく方向に傾斜している。
また、壁体１１の頂部側の断面積は、壁体１１の底面側の断面積よりも小さくなっている。
壁体１１の材料は、例えば、壁体１０の材料と同じとすることができる。

図４は、他の実施形態に係る壁体１２を例示するための模式断面図である。
図４に示すように、壁体１２も、第１の部分１２ａと、第２の部分１２ｂを有する。
ただし、第１の部分１２ａの外側面と、第２の部分１２ｂの外側面は、なだらかに繋がっている。

第１の部分１２ａと基板２ａ（アレイ基板２）の周端面２ａ１との間の距離は、第２の部分１２ｂと基板２ａの周端面２ａ１との間の距離よりも短い。すなわち、第１の部分１２ａは、基板２ａの周端面２ａ１の近傍に設けられている。
第１の部分１２ａの基板２ａの表面からの高さは、第２の部分１２ｂの基板２ａの表面からの高さよりも低い。

また、壁体１２の底面の中心と基板２ａの周端面２ａ１との間の距離Ｌａは、壁体１２の頂部の中心と基板２ａの周端面２ａ１との間の距離Ｌｂよりも短い。すなわち、壁体１２の底面の中心と壁体１２の頂部の中心とを結ぶ線１２ｄは、壁体１２の頂部側に向かうに従いシンチレータ５に近づく方向に傾斜している。
また、壁体１２の頂部側の断面積は、壁体１２の底面側の断面積よりも小さくなっている。
壁体１２の材料は、例えば、壁体１０の材料と同じとすることができる。

次に、壁体１０、１１、１２の効果について説明する。
前述した光電変換素子２ｂ１や薄膜トランジスタ２ｂ２は、一般的には静電気に対する耐性が低い。そのため、Ｘ線検出器１を製造する際には、製造工程中において発生した静電気を逃がす必要がある。例えば、全制御ライン２ｃ１および全データライン２ｃ２と電気的に接続され、複数の光電変換部２ｂが設けられた領域を囲む短絡用外周配線を設けるようにすれば、製造工程中において発生した静電気を短絡用外周配線を介して放電させることができる。

短絡用外周配線は、全制御ライン２ｃ１および全データライン２ｃ２と電気的に接続されているので、完成品には残しておくことができない。
そのため、枠状を呈する壁体１０、１１、１２の外側において、基板２ａを切断して短絡用外周配線を除去するようにしている。
基板２ａの切断は、一般的にはスクライビング（割断加工）により行われる。スクライビングにおいては、基板２ａの表面に浅い溝を形成し、基板２ａに曲げ応力を加えた際に溝の角に応力集中を発生させるようにする。この様にすれば、基板２ａの切断（割断）を容易に行うことができる。
溝の形成には、スクライビングホイール１００やレーザ光１０１などが用いられる。

図５（ａ）〜（ｃ）は、比較例に係る壁体１１０が設けられた基板２ａの表面に溝を形成する様子を例示するための模式断面図である。
壁体１１０の底面の中心と基板２ａの周端面２ａ１との間の距離Ｌａは、壁体１１０の頂部の中心と基板２ａの周端面２ａ１との間の距離Ｌｂと同じである。すなわち、壁体１１０の底面の中心と壁体１１０の頂部の中心とを結ぶ線１１０ｄは、壁体１１０の底面に対して直角である。

図５（ａ）に示すように、スクライビングホイール１００を用いて溝を形成する場合には、スクライビングホイール１００と壁体１１０とが干渉しないようにする必要がある。そのため、壁体１１０と割断位置（基板２ａの周端面２ａ１となる位置）との間の寸法Ｌが長くなるおそれがある。

図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、レーザ光１０１を用いて溝を形成する場合には、レーザ光の焦点距離が長いので、レーザ照射装置と壁体１１０との干渉は生じ難い。しかしながら、基板２ａの照射位置における熱が壁体１１０に逃げることを考慮する必要がある。壁体１１０に逃げる熱が多くなると、照射位置における基板２ａの温度が上がらず適切な溝が形成されなくなるおそれがある。この場合、レーザ光１０１の強度を上げると、溝の近傍にある配線パッド２ｄ１、２ｄ２などが損傷するおそれがある。そのため、レーザ光１０１を用いる場合にも壁体１１０と割断位置との間の寸法Ｌが長くなるおそれがある。

寸法Ｌが長くなると、壁体１１０の外側に無駄なスペースが形成されるおそれがある。壁体１１０の外側に無駄なスペースが形成されると、Ｘ線検出器１の寸法の増加や重量の増加を招くおそれがある。

図６（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係る壁体１０が設けられた基板２ａの表面に溝を形成する様子を例示するための模式断面図である。
スクライビングホイール１００を用いて溝を形成する場合には、スクライビングホイール１００と壁体１０とが干渉しないようにする必要がある。しかしながら、図６（ａ）に示すように、スクライビングホイール１００は、第１の部分１０ａの上方に入り込むことができる。そのため、壁体１０と割断位置との間の寸法Ｌを短くすることができる。

また、レーザ光１０１を用いて溝を形成する場合には、基板２ａの照射位置における熱が壁体１１０に逃げることを考慮する必要がある。しかしながら、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１の部分１０ａは体積が小さいので熱容量を小さくすることができる。そのため、基板２ａの照射位置における熱が壁体１１０に逃げるのを抑制することができる。その結果、壁体１０と割断位置との間の寸法Ｌを短くしても適切な溝を形成することが可能となる。

寸法Ｌを短くすることができれば、壁体１０の外側に無駄なスペースが形成されるのを抑制することができる。壁体１０の外側に無駄なスペースが形成されるのを抑制することができれば、省スペース化を図ることができる。
なお、以上は壁体１０の場合であるが、壁体１１、１２の場合も同様である。

また、平面形状が四角形の基板２ａの一方の辺の近傍には配線パッド２ｄ１（配線パッド２ｄ２）が設けられ、対向する辺の近傍には配線パッド２ｄ１（配線パッド２ｄ２）が設けられない場合がある。すなわち、壁体と基板２ａの周端面２ａ１との間には、配線パッド２ｄ１、２ｄ２が設けられる場合もあるが、配線パッド２ｄ１、２ｄ２が設けられない場合もある。そのため、方向によって、壁体と割断位置との間の寸法Ｌを変えることもできる。
例えば、寸法Ｌを短くすることができる領域には、壁体１０、１１、１２を設け、寸法Ｌを短くすることができない領域には、例えば、壁体１１０を設けることができる。
すなわち、枠状の壁体の周方向における少なくとも一部の領域の、壁体の底面の中心と基板２ａの周端面２ａ１との間の距離は、壁体の頂部の中心と基板２ａの周端面２ａ１との間の距離よりも短くなるようにすることができる。

（Ｘ線検出器の製造方法）
次に、本実施の形態に係るＸ線検出器１の製造方法について例示をする。
まず、アレイ基板２を作成する。
アレイ基板２は、例えば、基板２ａの上に光電変換部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などを順次形成することで作成することができる。
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。

次に、複数の光電変換部２ｂを有するアレイ基板２の上に、シンチレータ５を形成する。
シンチレータ５は、複数の光電変換部２ｂが形成された領域を覆うように設ける。
シンチレータ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アレイ基板２の上に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５の厚み寸法は、６００μｍ程度とすることができる。

次に、シンチレータ５の表面側（Ｘ線の入射面側）の面を覆うように反射層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。

次に、アレイ基板２の上に、シンチレータ５を囲む枠状の壁体１０（壁体１１、１２）を形成する。
この場合、壁体１０（壁体１１、１２）の底面の中心とアレイ基板２の周端面２ａとの間の距離Ｌａを、壁体１０（壁体１１、１２）の頂部の中心とアレイ基板２の周端面２ａとの間の距離Ｌｂよりも短くする。
また、壁体１０（壁体１１、１２）の高さが、反射層６により覆われたシンチレータ５の高さよりも少し高くなるようにすることができる。
壁体１０（壁体１１、１２）は、例えば、壁体１０（壁体１１、１２）の材料（例えば、タルクからなるフィラー材が添加されたエポキシ系樹脂など）を、反射層６により覆われたシンチレータ５の周囲に枠状に塗布し、これを硬化させることで形成することができる。
壁体１０（壁体１１、１２）の材料の塗布は、例えば、ディスペンサー装置などを用いて行うことができる。

この場合、壁体１０（壁体１１）の材料の塗布と、硬化とを複数回繰り返すことで、積層構造を有する壁体１０、１１を形成することができる。
図７（ａ）は、壁体１０の形成を例示するための模式断面図である。
図７（ａ）に示すように、まず、アレイ基板２の上に、第１の部分１０ａの材料を枠状に塗布し、これを硬化させて第１の部分１０ａを形成する。
この際、第１の部分１０ａの材料の粘度を低くすることで厚みが薄く断面積が大きい第１の部分１０ａを形成することができる。また、アレイ基板２とノズルの先端との間の距離を短くすることで、厚みが薄く断面積が大きい第１の部分１０ａを形成することもできる。

続いて、第１の部分１０ａの上に、第２の部分１０ｂの材料を枠状に塗布し、これを硬化させて第２の部分１０ｂを形成する。
この際、第２の部分１０ｂの材料の粘度を高くすることで厚みが厚く断面積が小さい第２の部分１０ｂを形成することができる。また、アレイ基板２とノズルの先端との間の距離を長くすることで、厚みが厚く断面積が小さい第２の部分１０ｂを形成することもできる。

なお、第１の部分１０ａの材料と、第２の部分１０ｂの材料は、同じであってもよいし、異なるものであってもよい。ただし、第１の部分１０ａと第２の部分１０ｂの間に界面が形成されると、界面を介して水蒸気がシンチレータ５側に到達し易くなる。そのため、第１の部分１０ａの材料と、第２の部分１０ｂの材料は、界面が形成され難いものとすることが好ましい。例えば、第１の部分１０ａの材料と、第２の部分１０ｂの材料を同じにすれば、界面が形成され難くなる。

図７（ｂ）は、壁体１１の形成を例示するための模式断面図である。
図７（ｂ）に示すように、まず、アレイ基板２の上に、第１の部分１１ａの材料を枠状に塗布し、これを硬化させて第１の部分１１ａを形成する。
そして、図７（ａ）において例示をしたものと同様にして、第２の部分１１ｂ、第３の部分１１ｃを順次形成する。
なお、第１の部分１１ａの材料と、第２の部分１１ｂの材料と、第３の部分１１ｃの材料は、同じであってもよいし、異なるものであってもよい。ただし、図７（ａ）において説明したように、界面が形成されないようにすることが好ましい。例えば、第１の部分１１ａの材料と、第２の部分１１ｂの材料と、第３の部分１１ｃの材料を同じにすれば、界面が形成され難くなる。

また、アレイ基板２の上に壁体１２の材料を塗布し、塗布された壁体１２の材料を半硬化状態とし、半硬化状態とされた壁体１２の材料を成形し、成形された壁体１２の材料を硬化して壁体１２を形成することもできる。
図８（ａ）、（ｂ）は、壁体１２の形成を例示するための模式工程断面図である。
まず、図８（ａ）に示すように、アレイ基板２の上に、例えば、フィラー材が添加された樹脂１２ｃを枠状に塗布し、これを半硬化状態にする。樹脂１２ｃの半硬化方法は、樹脂の種類により適宜選択することができる。例えば、樹脂１２ｃが紫外線硬化型樹脂の場合には、紫外線の照射量や照射時間などにより樹脂１２ｃを半硬化状態にする。樹脂１２ｃが熱硬化型樹脂の場合には、加熱温度や加熱時間などにより樹脂１２ｃを半硬化状態にする。樹脂１２ｃが自然（常温）硬化型樹脂の場合には、硬化時間などにより樹脂１２ｃを半硬化状態にする。

続いて、図８（ｂ）に示すように、半硬化状態の樹脂１２ｃに成形型１０２を押し当てて、樹脂１２ｃを所望の形状に成形する。そして、成形された樹脂１２ｃをさらに硬化させて壁体１２を形成する。樹脂１２ｃの硬化方法は、前述したものと同様に樹脂の種類により適宜選択することができる。
本実施の形態に係る壁体１２の形成方法によれば、壁体１２の内部に界面が形成されるのを抑制することができる。また形成工程の簡略化などを図ることができるので生産性を向上させることができる。

なお、枠状の壁体を形成する工程において、枠状の壁体の周方向における少なくとも一部の領域の、壁体の底面の中心とアレイ基板２の周端面２ａとの間の距離Ｌａを、壁体の頂部の中心とアレイ基板２の周端面２ａとの間の距離Ｌｂよりも短くすることもできる。

次に、反射層６により覆われたシンチレータ５の側面と、壁体１０（壁体１１、１２）の内面との間に、フィラー材および吸湿材の少なくともいずれかと、樹脂とを含む材料を充填して充填部８を設ける。
充填部８は、例えば、フィラー材が添加された樹脂や吸湿材が添加された樹脂を、反射層６により覆われたシンチレータ５の側面と、壁体１０（壁体１１、１２）の内面との間に充填し、これを硬化させることで形成することができる。
なお、充填は、例えば、ディスペンサー装置などを用いて行うことができる。
この場合、フィラー材が添加された樹脂や吸湿材が添加された樹脂の塗布と、硬化とを複数回繰り返すことで、充填部８を形成することができる。
なお、樹脂の塗布後に表面が平滑化するのを待って硬化を行う様にすることが好ましい。

充填部８の上面の位置は、反射層６により覆われたシンチレータ５の上面の位置と同じであってもよいし、反射層６により覆われたシンチレータ５の上面の位置より少し高くてもよいし、反射層６により覆われたシンチレータ５の上面の位置より少し低くてもよい。

充填部８を設けるようにすれば、充填部８の上面に防湿体７を接合することができるので、壁体１０（壁体１１、１２）の外側に防湿体７を接合するためのスペースを設ける必要がなくなる。
そのため、Ｘ線検出器１の小型化や軽量化などを図ることができる。
また、充填部８を設けるようにすれば、防湿性能の向上、ひいては解像度特性の劣化の抑制を図ることもできる。

次に、防湿体７の周縁部近傍を、充填部８の上面に接合する。
例えば、充填部８の上面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、紫外線硬化型接着剤の上に防湿体７を載せ、紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射してこれを硬化させて接合層９を形成するとともに、防湿体７と、充填部８の上面とを接合する。
この場合、紫外線硬化型接着剤は、紫外線照射後に遅延して硬化が進行する遅延硬化型接着剤とすることが好ましい。
遅延硬化型接着剤を用いるようにすれば、紫外線照射後に、紫外線硬化型接着剤の上に防湿体７を載せればよいので、遮蔽物などがあって紫外線の照射が困難な場合にも接合を行うことができる。
なお、接着剤は、自然（常温）硬化型接着剤や加熱硬化型接着剤などであってもよい。 また、大気圧よりも減圧された環境（例えば、１０ＫＰａ程度）において、防湿体７の周縁部近傍を充填部８の上面に接合することもできる。

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。

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。
なお、製品の防湿信頼性や温度環境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。

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。

１ Ｘ線検出器、２ アレイ基板、２ａ 基板、２ｂ 光電変換部、３ 信号処理部、４ 画像伝送部、５ シンチレータ、６ 反射層、７ 防湿体、８ 充填部、１０ 壁体、１０ａ 第１の部分、１０ｂ 第２の部分、１１ 壁体、１１ａ 第１の部分、１１ｂ 第２の部分、１１ｃ 第３の部分、１２ 壁体、１２ａ 第１の部分、１２ｂ 第２の部分、Ｌａ 距離、Ｌｂ 距離

Claims (7)

1. 複数の光電変換素子を有するアレイ基板と、
   前記複数の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と、
   前記アレイ基板の上に設けられ、前記シンチレータを囲む枠状の壁体と、
   を備え、
   前記壁体の底面の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離は、前記壁体の頂部の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離よりも短い放射線検出器。
2. 前記壁体は、積層構造を有する請求項１記載の放射線検出器。
3. 前記枠状の壁体の周方向における少なくとも一部の領域の、前記壁体の底面の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離は、前記壁体の頂部の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離よりも短い請求項１または２に記載の放射線検出器。
4. 複数の光電変換素子を有するアレイ基板の上に、シンチレータを形成する工程と、
   前記アレイ基板の上に、前記シンチレータを囲む枠状の壁体を形成する工程と、
   を備え、
   前記枠状の壁体を形成する工程において、前記壁体の底面の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離を、前記壁体の頂部の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離よりも短くする放射線検出器の製造方法。
5. 前記枠状の壁体を形成する工程において、前記壁体の材料の塗布と、硬化とを複数回繰り返すことで、積層構造を有する前記壁体を形成する請求項４記載の放射線検出器の製造方法。
6. 前記枠状の壁体を形成する工程において、前記アレイ基板の上に前記壁体の材料を塗布し、前記塗布された前記壁体の材料を半硬化状態とし、前記半硬化状態とされた前記壁体の材料を成形し、前記成形された前記壁体の材料を硬化して前記壁体を形成する請求項４記載の放射線検出器の製造方法。
7. 前記枠状の壁体を形成する工程において、前記枠状の壁体の周方向における少なくとも一部の領域の、前記壁体の底面の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離を、前記壁体の頂部の中心と前記アレイ基板の周端面との間の距離よりも短くする請求項４〜６のいずれか１つに記載の放射線検出器の製造方法。

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