JP2021063719A - 放射線検出モジュール、および放射線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の耐衝撃性の向上、および温度変化による基板の変形の抑制を図ることができる放射線検出モジュール、および放射線検出器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モジュールは、シート状を呈し、樹脂を含む基板と、前記基板の一方の面側に設けられた複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部の上に直接蒸着され、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、熱可塑性樹脂を主成分として含み、前記シンチレータの周囲に設けられ、前記基板と前記シンチレータに接合された枠状の封止部と、前記シンチレータを覆い、周縁近傍が前記封止部の外面に接合された防湿部と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、放射線検出モジュール、および放射線検出器に関する。

放射線検出器の一例にＸ線検出器がある。Ｘ線検出器には、基板、複数の光電変換部、シンチレータ、反射層、および防湿部が設けられている。この場合、複数の光電変換部は、基板の一方の面に設けられている。シンチレータは、複数の光電変換部の上に設けられている。反射層は、シンチレータの上に設けられている。防湿部は、シンチレータと反射層を覆っている。

一般的に、基板はガラスから形成されている。ガラスは脆性材料であるため、衝撃が加わると割れるおそれがある。この場合、基板が収納される筐体の構造を工夫して、基板に衝撃が加わらない、あるいは衝撃を緩和できるようにすることもできるが、筐体の構造が複雑化、重量化する。近年においては、ポータブルタイプのＸ線検出器が実用化されており、乱雑な取り扱いをしても基板に割れが発生せず、かつ軽量であることが求められている。

ここで、樹脂から形成された基板を有するＸ線検出器が提案されている。基板が樹脂から形成されていれば、衝撃により基板が割れるのを抑制することができる。ところが、樹脂から形成された基板は剛性が小さいので、製造工程中などにおいて、取り扱いが煩雑となる。

また、高い防湿性能を有する防湿部として、アルミニウムなどの箔をハット形状に成形して、ハット形状のつば部を基板に接着する技術がある。この場合、成形性や成形時の亀裂発生の抑制のためには、アルミニウムの厚みを０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。ところが、０．１ｍｍ以上の厚みを有するアルミニウム製の防湿部とすれば、防湿部の熱膨張量および熱収縮量が大きくなる。そのため、この様な防湿部を、剛性の小さい樹脂製の基板に接着すると、製造工程中の温度変化あるいは製造後の温度変化により、基板が変形する場合がある。基板の変形が大きくなると、光電変換部、シンチレータ、および反射層などが破損するおそれがある。
そこで、基板の耐衝撃性の向上、および温度変化による基板の変形の抑制を図ることができる放射線検出モジュール、および放射線検出器の開発が望まれていた。

国際公開第２０１７／１４５５７８号明細書

本発明が解決しようとする課題は、基板の耐衝撃性の向上、および温度変化による基板の変形の抑制を図ることができる放射線検出モジュール、および放射線検出器を提供することである。

実施形態に係る放射線検出モジュールは、シート状を呈し、樹脂を含む基板と、前記基板の一方の面側に設けられた複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部の上に直接蒸着され、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、熱可塑性樹脂を主成分として含み、前記シンチレータの周囲に設けられ、前記基板と前記シンチレータに接合された枠状の封止部と、前記シンチレータを覆い、周縁近傍が前記封止部の外面に接合された防湿部と、を備えている。

本実施の形態に係るＸ線検出器を例示するための模式斜視図である。 Ｘ線検出モジュールを例示するための模式断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係るＸ線検出モジュールを例示するための模式断面図である。

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。
また、以下に例示をする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線平面センサとすることができる。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においては防湿部５および封止部６を省いて描いている。
図２は、Ｘ線検出モジュール１０を例示するための模式断面図である。
図１および図２に示すように、Ｘ線検出器１には、Ｘ線検出モジュール１０、および回路基板１１を設けることができる。また、Ｘ線検出器１には、図示しない筐体を設けることができる。筐体の内部には、Ｘ線検出モジュール１０、および回路基板１１を設けることができる。例えば、筐体の内部に板状の支持板を設け、支持板のＸ線の入射側の面にはＸ線検出モジュール１０を設け、支持板のＸ線の入射側とは反対側の面には回路基板１１を設けることができる。

Ｘ線検出モジュール１０には、アレイ基板２、シンチレータ３、反射層４、防湿部５、封止部６、および支持部７を設けることができる。
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、配線パッド２ｄ１、配線パッド２ｄ２および保護層２ｆを有することができる。
なお、光電変換部２ｂ、制御ライン２ｃ１、およびデータライン２ｃ２の数などは例示をしたものに限定されるわけではない。

基板２ａは、シート状を呈し、樹脂から形成することができる。ここで、基板２ａの上には、光電変換部２ｂやシンチレータ３などが形成される。これらを形成する際には、基板２ａが加熱される場合がある。そのため、基板２ａは、耐熱性を有する樹脂から形成することが好ましい。例えば、基板２ａは、ポリイミドから形成することができる。基板２ａの平面形状は、四角形とすることができる。基板２ａの厚みには、特に限定はないが、基板２ａの厚みは、例えば、１００μｍ以下とすることができる。

光電変換部２ｂは、基板２ａの一方の面側に複数設けることができる。光電変換部２ｂは、制御ライン２ｃ１とデータライン２ｃ２とにより画された領域に設けることができる。複数の光電変換部２ｂは、マトリクス状に並べて設けることができる。なお、１つの光電変換部２ｂは、Ｘ線画像の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を設けることができる。
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蓄積キャパシタを設けることができる。蓄積キャパシタは、例えば、膜状を呈し、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、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ことができる。薄膜トランジスタ２ｂ２は、ゲート電極、ドレイン電極及びソース電極を有することができる。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と電気的に接続することができる。薄膜トランジスタ２ｂ２のドレイン電極は、対応するデータライン２ｃ２と電気的に接続することができる。薄膜トランジスタ２ｂ２のソース電極は、対応する光電変換素子２ｂ１と蓄積キャパシタとに電気的に接続することができる。また、光電変換素子２ｂ１のアノード側と蓄積キャパシタは、グランドに接続することができる。

制御ライン２ｃ１は、所定の間隔をあけて互いに平行に複数設けることができる。制御ライン２ｃ１は、例えば、行方向に延びるものとすることができる。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つと電気的に接続することができる。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つを電気的に接続することができる。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、回路基板１１に設けられた読み出し回路とそれぞれ電気的に接続することができる。

データライン２ｃ２は、所定の間隔をあけて互いに平行に複数設けることができる。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るものとすることができる。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つと電気的に接続することができる。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つを電気的に接続することができる。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、回路基板１１に設けられた信号検出回路とそれぞれ電気的に接続することができる。
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。

図２に示すように、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を覆うことができる。保護層２ｆは、絶縁性材料から形成することができる。絶縁性材料は、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、および樹脂などとすることができる。

シンチレータ３は、複数の光電変換部２ｂの上に直接蒸着することができる。シンチレータ３は、入射するＸ線を可視光すなわち蛍光に変換することができる。シンチレータ３は、基板２ａ上の複数の光電変換部２ｂが設けられた領域（有効画素領域Ａ）を覆うように設けることができる。

シンチレータ３は、例えば、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）：タリウム（Ｔｌ）、あるいは臭化セシウム（ＣｓＢｒ）：ユーロピウム（Ｅｕ）などを用いて形成することができる。シンチレータ３は、例えば、真空蒸着法を用いてアレイ基板２の上に直接蒸着することができる。真空蒸着法を用いてシンチレータ３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３を形成することができる。シンチレータ３の厚みは、例えば、６００μｍ程度とすることができる。

なお、真空蒸着法を用いてシンチレータ３を形成する際には、開口を有するマスクが用いられる。この場合、アレイ基板２上の開口に対峙する位置（有効画素領域Ａの上）にシンチレータ３が形成される。また、蒸着による膜は、マスクの表面にも形成される。そして、マスクの開口の近傍においては、膜は、開口の内部に徐々に張り出すように成長する。開口の内部に膜が張り出すと、開口の近傍において、アレイ基板２への蒸着が抑制される。そのため、図１および図２に示すように、シンチレータ３の周縁近傍は、外側になるに従い厚みが漸減している。

反射層４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ることができる。すなわち、反射層４は、シンチレータ３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ことができる。ただし、反射層４は、必ずしも必要ではなく、Ｘ線検出モジュール１０に求められる感度特性などに応じて設けるようにすればよい。
以下においては、一例として、反射層４が設けられている場合を説明する。

反射層４は、シンチレータ３のＸ線の入射側に設けることができる。反射層４は、少なくともシンチレータ３の上面を覆っている。反射層４は、シンチレータ３の側面３ａをさらに覆うこともできる。
例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）などからなる光散乱性粒子と、樹脂と、溶媒とを混合した材料をシンチレータ３上に塗布し、これを乾燥することで反射層４を形成することができる。
また、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３上に成膜することで反射層４を形成することができる。
また、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シートや、光散乱性粒子を含む樹脂シートなどをシンチレータ３上に接合することで反射層４とすることもできる。この場合、例えば、両面テープなどを用いて、シートとシンチレータ３とを接合することができる。

防湿部５は、空気中に含まれる水分により、シンチレータ３の特性が劣化するのを抑制するために設けることができる。防湿部５は、シンチレータ３、および、封止部６の少なくとも一部を覆うことができる。防湿部５と反射層４などとの間には隙間があってもよいし、防湿部５と反射層４など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部５と封止部６とを接合すれば、防湿部５と反射層４などとが接触するようにすることができる。また、一般的に、シンチレータ３には、その体積の１０％〜４０％程度の空隙が存在する。そのため、空隙にガスが含まれていると、Ｘ線検出器１を航空機などで輸送した場合にガスが膨張して防湿部５が破損するおそれがある。大気圧よりも減圧された環境において防湿部５と封止部６とを接合すれば、Ｘ線検出器１が航空機などで輸送された場合であっても防湿部５が破損するのを抑制することができる。すなわち、封止部６と防湿部５とにより画された空間の圧力は、大気圧よりも低くすることが好ましい。

ここで、製造工程中において、封止部６の内部に気泡や空隙があったり、封止部６と防湿部５の間に隙間やリークパスがあったり、封止部６とアレイ基板２の間に隙間やリークパスがあったりする場合がある。この場合、大気圧よりも減圧された環境において防湿部５と封止部６とを接合し、その後、大気圧環境に戻した際に、隙間やリークパスなどを介して大気が内部に侵入する場合がある。大気が内部に侵入すると、防湿部５とシンチレータ３とが密着せず、防湿部５の表面にしわが発生したり、張りが無くなったりする。そのため、隙間やリークパスなどがあることを目視にて容易に知ることができる。隙間やリークパスなどがある製品の寿命は短くなるおそれがあるが、この様な製品を検査において容易に発見し除去することができる。そのため、Ｘ線検出器１の品質を向上させることが容易となる。

防湿部５は、例えば、金属を含むシートとすることができる。金属は、例えば、アルミニウムを含む金属、銅を含む金属、マグネシウムを含む金属、タングステンを含む金属、ステンレス、コバール材などとすることができる。この場合、金属を含む防湿部５とすれば、防湿部５を透過する水分をほぼ完全になくすことができる。

また、防湿部５は、例えば、樹脂膜と金属膜とが積層された積層シートとすることもできる。この場合、樹脂膜は、例えば、ポリイミド、エポキシ、ポリエチレンテレフタレート、テフロン（登録商標）、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、弾性ゴムなどから形成されたものとすることができる。金属膜は、例えば、前述した金属を含むものとすることができる。金属膜は、例えば、スパッタリング法、ラミネート法などを用いて形成することができる。この場合、樹脂膜がシンチレータ３側に設けられるようにすることが好ましい。この様にすれば、塩化物を含むシンチレータ３と金属膜が直接接触するのを抑制することができる。そのため、金属膜が腐食するのを抑制することができるので、製品寿命を延ばすことができる。
また、金属膜に代えて、あるいは金属膜と共に無機膜を設けることができる。無機膜は、例えば、酸化珪素、酸化アルミニウムなどを含む膜とすることができる。無機膜は、例えば、スパッタリング法などを用いて形成することができる。
すなわち、防湿部５は、金属を含むシート、樹脂膜と金属膜とが積層された積層シート、および、樹脂膜と無機膜とが積層された積層シートのいずれかとすることができる。

ここで、防湿部５、アレイ基板２、および封止部６の材料の熱膨張係数が異なるので、熱膨張や熱収縮の際に、熱応力が発生する。この場合、例えば、熱収縮の際に発生した引張応力によりアレイ基板２が内側に引っ張られると、アレイ基板２の反りあるいは変形や、封止部６の剥離が生じ易くなる。
本実施の形態に係る防湿部５は、例えば、厚みが薄いアルミニウム箔とすることができるので、防湿部５の剛性を小さくすることができる。そのため、熱膨張や熱収縮の際に発生する熱応力を小さくすることができるので、アレイ基板２の反りあるいは変形や、封止部６の剥離を抑制することができる。

また、人体に対して大量のＸ線照射を行うと健康への悪影響があるため、人体へのＸ線照射量は必要最低限に抑えられる。そのため、医療に用いられるＸ線検出器１の場合には、照射されるＸ線の強度が小さくなり、防湿部５を透過するＸ線の強度が非常に小さくなるおそれがある。本実施の形態に係る防湿部５は、例えば、厚みが薄いアルミニウム箔とすることができるので、照射されるＸ線の強度が小さい場合であってもＸ線画像の撮影が可能となるという効果をさらに享受することができる。

この場合、厚みの薄い金属箔を成形して、立体的な形状を有する防湿部（例えば、つば部を有するハット状の防湿部）とすると、亀裂などが生じ易くなる。図２に示すように、シート状を呈する防湿部５の周縁近傍は、封止部６の外面６ａに接合することができる。そのため、予め防湿部５を立体形状に加工する必要はなく、シート状を呈する防湿部５をそのまま封止部６の外面６ａに接合することができる。その結果、防湿部５の厚みを２０μｍ以上、３０μｍ以下としても、防湿部５に亀裂などが発生するのを抑制することができる。

また、後述するように、防湿部５の周縁近傍を加熱することで、防湿部５の周縁近傍と封止部６を接合することができる。この場合、防湿部５の周縁近傍の温度と、封止部６の温度が低下すると、防湿部５の周縁近傍と封止部６との間に熱応力が発生する。防湿部５の周縁近傍と封止部６との間に熱応力が発生すると、防湿部５の周縁近傍と封止部６との間に剥離が生じるおそれがある。剥離が生じると防湿性能が著しく低下するおそれがある。防湿部５の厚みは２０μｍ以上、３０μｍ以下としているので、熱応力が発生した際に防湿部５が延びやすくなる。そのため、熱応力を緩和させることができるので、防湿部５の周縁近傍と封止部６との間に剥離が生じるのを抑制することができる。

図２に示すように、封止部６は、シンチレータ３の周囲に設けられている。封止部６は、シンチレータ３の側面３ａとアレイ基板２に接合されている。この場合、封止部６は、シンチレータ３の側面３ａと密着させることができる。シンチレータ３が複数の柱状結晶の集合体となっている場合には、シンチレータ３の側面３ａに凹凸が形成されている。この場合、封止部６の一部が、シンチレータ３の側面３ａの凹凸の内部に設けられていれば、封止部６とシンチレータ３との接合強度を大きくすることができる。封止部６は、アレイ基板２と密着させることができる。封止部６とアレイ基板２とが密着していれば、大気に含まれている水分などが、封止部６とアレイ基板２との間を透過してシンチレータ３に到達するのを抑制することができる。

封止部６の外面６ａの形状は、外側に突出する曲面とすることができる。この様にすれば、封止部６の外面６ａとシンチレータ３の側面３ａとの間の距離Ｌを長くすることができる。そのため、大気に含まれている水分などが、封止部６の内部を透過してシンチレータ３に到達するのを抑制することができる。

また、封止部６の外面６ａの形状が外側に突出する曲面となっていれば、防湿部５の周縁近傍を封止部６の外面６ａに倣わせるのが容易となる。そのため、防湿部５を封止部６に密着させるのが容易となる。また、防湿部５をなだらかに変形させることができるので、防湿部５の厚みを薄くしても防湿部５に亀裂などが発生するのを抑制することができる。

また、図２に示すように、防湿部５を封止部６に密着させた際に、防湿部５の周端面５ａがアレイ基板２と接触するか、周端面５ａがアレイ基板２の近傍に位置するようにすることができる。この様にすれば、大気に含まれている水分などが、封止部６の内部に侵入するのを効果的に抑制することができる。

また、封止部６の高さは、シンチレータ３の高さ以下とすることが好ましい。封止部６の高さがシンチレータ３の高さ以下となっていれば、防湿部５となるシートを無理なく変形させることができるので防湿部５にシワ、破断、ピンホールなどが発生するのを抑制することができる。

封止部６は、熱可塑性樹脂を主成分として含むものとすることができる。封止部６が熱可塑性樹脂を主成分として含んでいれば、加熱により、アレイ基板２、シンチレータ３、および防湿部５と接合することができる。ここで、例えば、封止部６が紫外線硬化樹脂を主成分として含んでいれば、封止部６を、アレイ基板２、シンチレータ３、および防湿部５と接合する際に紫外線を照射する必要がある。ところが、防湿部５は金属などを含んでいるため紫外線を透過させることができない。また、防湿部５が紫外線を透過するものとすると、紫外線によりシンチレータ３が変色し、発生した蛍光が吸収されるおそれがある。また、基板２ａがポリイミドなどの耐熱性を有する樹脂から形成されている場合には、紫外線を透過させるのが困難なため、基板２ａの裏面側から紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射するのが困難となる。
本実施の形態に係る封止部６は、熱可塑性樹脂を主成分として含んでいるので、加熱により容易に接合を行うことができる。また、シンチレータ３が紫外線により変色することもない。また、封止部６の加熱と冷却に要する時間は短くてすむので、製造時間の短縮、ひいては製造コストの低減を図ることができる。

熱可塑性樹脂は、例えば、ナイロン、ＰＥＴ（Polyethyleneterephthalate）、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene），アクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどとすることができる。この場合、ポリエチレンの水蒸気透過係数は０．０６８ｇ・ｍｍ／ｄａｙ・ｍ^２であり、ポリプロピレンの水蒸気透過係数は０．０４ｇ・ｍｍ／ｄａｙ・ｍ^２である。そのため、封止部６が、ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくともいずれかを主成分として含んでいれば、封止部６の内部を透過してシンチレータ３に到達する水分を大幅に少なくすることができる。

また、封止部６が樹脂から形成されていれば、封止部６の剛性を、防湿部５の剛性よりも小さくするのが容易となる。封止部６の剛性を小さくすることができれば、防湿部５の周縁近傍と封止部６との間に熱応力が発生した際に、封止部６が変形することで熱応力を緩和させることができる。そのため、防湿部５の周縁近傍と封止部６との間に剥離が生じるのを抑制することができる。また、アレイ基板２の反りあるいは変形を抑制することができる。

また、封止部６は、無機材料を用いたフィラーをさらに含むことができる。無機材料を用いたフィラーが封止部６に含まれていれば、水分の透過をさらに抑制することができる。無機材料は、例えば、タルク、グラファイト、雲母、カオリン（カオリナイトを主成分とする粘土）などとすることができる。フィラーは、例えば、扁平な形態を有するものとすることができる。外部から封止部６の内部に侵入した水分は、無機材料を用いたフィラーによって拡散が妨げられるので、水分が封止部６を通過する速度を減少させることができる。そのため、シンチレータ３に到達する水分の量を少なくすることができる。

ここで、高温多湿の環境に保管されていたＸ線検出器１が、より低い温度の環境で使用される場合がある、この様な場合には、筐体の内部にある水蒸気が結露して、Ｘ線検出器１の表面に付着する場合がある。封止部６の外面６ａに微細な亀裂があると、表面に付着した水分が亀裂に侵入し、封止部６の内部に導かれるおそれがある。また、Ｘ線検出器１が氷点下以下の環境に搬送され、亀裂に侵入した水分が凍結する場合がある。亀裂に侵入した水分が凍結すると体積が大きくなるので、亀裂が大きくなるとともに水分がさらに侵入し易くなる。以上のことが繰り返されると、封止部６の破損、防湿部５と封止部６の剥離、アレイ基板２と封止部６の剥離などが生じるおそれがある。

そのため、封止部６の少なくとも外面６ａは、撥水性を有するものとすることが好ましい。封止部６の少なくとも外面６ａが撥水性を有していれば、亀裂に水分が侵入するのを抑制することができる。例えば、封止部６の外面６ａに撥水剤を塗布することができる。また、封止部６が、ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくともいずれかを主成分として含んでいれば、撥水性を有する外面６ａとすることができる。

また、封止部６を形成する際には、熱可塑性樹脂を枠状に塗布した直後に、内部を観察して泡、異物、リークパスなどの有無をチェックすることが好ましい。この様なチェックが、目視もしくは光学顕微鏡を用いて行うことができれば、生産効率を向上させることができる。そのため、枠状に塗布された熱可塑性樹脂は、厚みが最も厚い部分においても透明であることが好ましい。すなわち、封止部６は、透光性を有するものとすることが好ましい。この様にすれば、泡、異物、リークパスなどがあり寿命が短くなるおそれがある製品を容易に除去することができる。そのため、製品の品質を向上させることができる。

支持部７は、アレイ基板２（基板２ａ）の、シンチレータ３が設けられる側とは反対側の面に設けることができる。前述したように、基板２ａは厚みの薄い樹脂のシートとすることができる。そのため、基板２ａの剛性が小さくなるので、製造工程中などにおいて取り扱いが煩雑となる。そこで、支持部７は、基板２ａを補強するために設けられている。

支持部７は、例えば、基部７ａ、および導電膜７ｂを有することができる。基部７ａおよび導電膜７ｂは、一体化することができる。支持部７は、基部７ａおよび導電膜７ｂを含む積層体とすることができる。
基部７ａは、シート状を呈するものとすることができる。基部７ａは、アレイ基板２（基板２ａ）に接着することができる。基部７ａは、基板２ａの全面に設けられていてもよいし、基板２ａの一部の領域に設けられていてもよい。基板２ａを補強できるのであれば、基部７ａの厚みには特に限定はない。例えば、基部７ａの厚みは、基板２ａの厚みよりも厚くすることができる。例えば、基部７ａの厚みは、１００μｍ程度とすることができる。基板２ａを補強できるのであれば、基部７ａの材料には特に限定はない。ただし、Ｘ線検出器１の軽量化を考慮すると、基部７ａは樹脂から形成することが好ましい。例えば、基部７ａは、ＰＥＴ（Polyethyleneterephthalate）などから形成することができる。

導電膜７ｂは、導電性を有し、基部７ａの、基板２ａ側とは反対側の面に設けることができる。導電膜７ｂは、例えば、厚みが２５μｍ程度のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の膜などとすることができる。基部７ａが絶縁性を有する樹脂から形成されていると、Ｘ線検出器１を筐体の内部に格納した際に、基部７ａの、基板２ａ側とは反対側の面の電位が不安定になる。基部７ａの、基板２ａ側とは反対側の面の電位が不安定になると、ノイズが発生しやすくなるのでＸ線画像の品質が低下するおそれがある。本実施の形態に係る支持部７には導電膜７ｂが設けられているので、基部７ａの、基板２ａ側とは反対側の面の電位を安定させることができる。そのため、ノイズの発生を抑制することができ、ひいてはＸ線画像の品質を向上させることができる。

次に、図１に戻って、回路基板１１について説明する。
図１に示すように、回路基板１１は、アレイ基板２の、シンチレータ３が設けられる側とは反対側に設けることができる。回路基板１１は、Ｘ線検出モジュール１０（アレイ基板２）と電気的に接続することができる。
回路基板１１には、読み出し回路、信号検出回路、および画像処理回路を設けることができる。なお、これらの回路を１つの基板に設けることもできるし、これらの回路を複数の基板に分けて設けることもできる。

読み出し回路は、薄膜トランジスタ２ｂ２のオン状態とオフ状態を切り替えることができる。読み出し回路には、画像処理回路などから制御信号Ｓ１を入力することができる。読み出し回路は、Ｘ線画像の走査方向に従って、制御ライン２ｃ１に制御信号Ｓ１を入力することができる。例えば、読み出し回路は、フレキシブルプリント基板２ｅ１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、蓄積キャパシタからの電荷（画像データ信号Ｓ２）が受信できるようになる。

信号検出回路は、複数の積分アンプ、複数の選択回路、および複数のＡＤコンバータなどを有することができる。
１つの積分アンプは、１つのデータライン２ｃ２と電気的に接続することができる。例えば、積分アンプは、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、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選択回路へ出力することができる。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３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ことができる。

選択回路は、読み出しを行う積分アンプを選択し、電位情報へと変換された画像データ信号Ｓ２を順次読み出すことができる。
ＡＤコンバータは、読み出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ことができる。デジタル信号に変換された画像データ信号Ｓ２は、画像処理回路に入力することができる。

画像処理回路は、複数のＡＤコンバータ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線画像を構成することができる。構成されたＸ線画像のデータは、画像処理回路から外部の機器に向けて出力することができる。

本実施の形態に係るＸ線検出モジュール１０においては、基板２ａが樹脂から形成されているため、乱雑な取り扱いをしても基板２ａに割れが発生するのを抑制することができる。また、厚みの薄い防湿部５の周縁近傍を、樹脂を含む封止部６に接合しているため、防湿部５の周縁近傍と封止部６との間に熱応力が発生したとしても熱応力を緩和させることができる。例えば、厚みの薄い防湿部５が延びることで熱応力を緩和させることができる。例えば、樹脂を含む封止部６が弾性変形することで熱応力を緩和させることができる。そのため、温度変化による基板２ａの変形を抑制することができる。
すなわち、本実施の形態に係るＸ線検出モジュール１０とすれば、基板２ａの耐衝撃性の向上、および温度変化による基板２ａの変形の抑制を図ることができる。

次に、他の実施形態に係るＸ線検出モジュール１０ａについて説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係るＸ線検出モジュール１０ａを例示するための模式断面図である。
封止部６は、例えば、軟化させた熱可塑性樹脂をアレイ基板２の上に枠状に塗布したり、３Ｄプリンタなどで熱可塑性樹脂をアレイ基板２の上に枠状に設けたりすることで形成することができる。この場合、封止部６の寸法がばらつく場合がある。

封止部６の寸法がばらつくと、防湿部５の周端面５ａがアレイ基板２と干渉して、防湿部５の周縁近傍にシワなどが発生するおそれがある。防湿部５の周縁近傍にシワなどが発生すると、防湿部５の剥離などが生ずるおそれがある。

この場合、図３（ａ）に示すように、防湿部１５の周端面１５ａとアレイ基板２との間に距離Ｈ１が設けられる様にすることができる。例えば、シート状を呈する防湿部１５の寸法を短めにしておけば良い。この様にすれば、封止部６の寸法がばらついたとしても、防湿部１５の周縁近傍にシワなどが発生するのを抑制することができる。

この場合、距離Ｈ１があまり大きくなると、封止部６の内部に侵入する水分が多くなるおそれがある。本発明者の得た知見によれば、図３（ｂ）に示すように、距離Ｈ１が封止部６の高さＨ２の半分以下となるようにすることが好ましい。この場合、距離Ｈ１がより小さくなれば、封止部６の内部に侵入する水分がより少なくなる。

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 シンチレータ、４ 反射層、５ 防湿部、６ 封止部、７ 支持部、１０ Ｘ線検出モジュール、１０ａ Ｘ線検出モジュール、１１ 回路基板、１５ 防湿部

Claims (5)

1. シート状を呈し、樹脂を含む基板と、
   前記基板の一方の面側に設けられた複数の光電変換部と、
   前記複数の光電変換部の上に直接蒸着され、放射線を蛍光に変換するシンチレータと、
   熱可塑性樹脂を主成分として含み、前記シンチレータの周囲に設けられ、前記基板と前記シンチレータに接合された枠状の封止部と、
   前記シンチレータを覆い、周縁近傍が前記封止部の外面に接合された防湿部と、
   を備えた放射線検出モジュール。
2. 前記熱可塑性樹脂は、ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくともいずれかである請求項１記載の放射線検出モジュール。
3. 前記防湿部は、金属を含むシート、樹脂膜と金属膜とが積層された積層シート、および、樹脂膜と無機膜とが積層された積層シートのいずれかである請求項１または２に記載の放射線検出モジュール。
4. 前記封止部の剛性は、前記防湿部の剛性よりも小さい請求項１〜３のいずれか１つに記載の放射線検出モジュール。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の放射線検出モジュールと、
   前記放射線検出モジュールと電気的に接続された回路基板と、
   を備えた放射線検出器。

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