JP5629593B2 - 放射線検出器 - Google Patents
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Description
図1は本実施の形態に係る放射線検出器の斜視図、図2はその放射線検出器の断面図を示すものである。
アレイ基板12は、シンチレータ層13によりX線から可視光に変換された蛍光を電気信号に変換するもので、ガラス基板10、このガラス基板10上にマトリクス状に形成された画素17、行方向に沿って配設された複数の制御線(又はゲートライン)18、列方向に沿って配設された複数の信号線(又はシグナルライン)19、各制御線18が電気的に接続された図示しない制御回路と、各信号線19が電気的に接続された図示しない増幅/変換部を備えている。
図2に示すように、アレイ基板12のアクティブエリアA上には、画素17等を保護するために、保護膜26aが形成される。この保護膜26aは、実施例1で後述するようにシンチレータ層13との密着性の観点より、有機樹脂から形成され、好ましくはアクリル系、ポリエチレンやポリプロピレン、ブチラール系などの熱可塑性樹脂であり、最も好ましくはアクリル系樹脂である。
シンチレータ層13は、入射するX線を可視光すなわち蛍光に変換するもので、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)等により真空蒸着法で柱状構造に形成したもの、あるいは酸硫化ガドリニウム(Gd2O2S)蛍光体粒子をバインダ材と混合し、アレイ基板12上に塗布して焼成および硬化し、ダイサによりダイシングするなどで溝部を形成して四角状に形成したものなどがある。
シンチレータ層13上に形成される反射膜14は、フォトダイオードと反対側に発せられた蛍光を反射して、フォトダイオードに到達する蛍光光量を増大させるものである。
防湿層15は、シンチレータ層13や反射膜14を外部雰囲気から保護して、湿度などによる特性劣化を抑えるためのものである。
接着層16は、添加剤を含有した接着剤を鍔部33に塗布することによって形成される。即ち、鍔部33をアレイ基板12の周辺領域と接着シールするため、例えば、ALハットを逆さまにして接着トレイに載置して鍔部33をアセトンなどで清浄化し、更にUV/O3処理をした後に接着剤をディスペンサーにより塗布することにより形成することができる。
防湿層15とアレイ基板12とを貼り合せるには、例えば、ALハットの鍔部33に接着剤を塗布した後、アレイ基板12を逆さまにして位置合わせをした状態で、減圧貼り合せ装置の中に載置し、チャンバーを閉じて減圧状態で合体させ、図2に示す接着エリアBでALハットからなる防湿層15と膜付きアレイ基板12とを減圧貼り合せする。次に、基板の裏面側からUV照射して接着剤を硬化する。その後、更に60℃×3時間の加熱硬化を加える。
アレイ基板12において、シンチレータ層13を被着させるアクティブエリアAの基板最表層を有機樹脂の保護膜26aとすることで、シンチレータ層13とアレイ基板12との密着力を確保し、その後の反射膜14の製造工程や製品としてのシンチレータ層13とアレイ基板12との密着力の信頼性に優れたものとすることができる。
アレイ基板12の最表層の保護膜の形態を代えた他の実施の形態を図4、図5に示す。
(アレイ基板12の最表層とシンチレータ層13との間の密着力の評価)
以下に、アレイ基板12の最表層保護膜を変えた場合のシンチレータ層13との間の密着力に及ぼす影響について調査した。
(防湿層15の接着層16とアレイ基板12との間の密着力の評価)
防湿層15の接着層16とアレイ基板12との間の密着力については、保護層材質を表面に形成した基板を小片に分割し、接着剤を挟んで保護層側が対向するように貼り合せた構造の密着力サンプルを作製して評価した。
(放射線検出器における特性評価)
実施例1及び実施例2の結果に基づき、以下の通りアレイ基板12の最表層保護膜材料を変えて実際の放射線検出器を製作した。
11:放射線検出器
12:アレイ基板
13:シンチレータ層
14:反射膜
15:防湿層
16:接着層
17:画素
18:制御線(ゲートライン)
19:信号線(シグナルライン)
20:放射線検出器
21:フォトダイオード
22:薄膜トランジスタ(TFT)
26a:保護膜
26b:保護膜
27:タブ・パッド(TAB Pad)部
28a:保護膜
28b:保護膜
29a:保護膜
29b:保護膜
30:放射線検出器
33:鍔部
Claims (5)
- 蛍光を電気信号に変換する光電変換素子を有する基板と、前記光電変換素子上に形成され、放射線を前記蛍光に変換するシンチレータ層と、前記シンチレータ層を覆うように形成される防湿層と、前記防湿層と前記基板とを接着する接着層を備え、前記基板は少なくとも前記シンチレータ層を形成するアクティブエリアと前記接着層を形成する接着エリアとに区画される放射線検出器において、
前記アクティブエリアには前記シンチレータ層形成面に有機樹脂保護膜が設けられ、前記接着エリアには前記接着層形成面に無機保護膜が設けられることを特徴とする放射線検出器。 - 前記有機樹脂保護膜は、熱可塑性有機樹脂保護膜であることを特徴とする請求項1記載の放射線検出器。
- 前記無機保護膜は、珪素(Si)の窒化膜、酸化膜、炭化膜、又はこれらの複合組成の膜からなることを特徴とする請求項1又は2記載の放射線検出器。
- 前記接着層は、UV硬化型接着剤により形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の放射線検出器。
- 前記シンチレータ層の上部に、シンチレータ光を反射する反射膜が形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の放射線検出器。
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